(57)【要約】【課題】  容易に取り付けられる組み立て構造で、アンダーカットを回避するダンパーピンを提供する。【解決手段】  タービンのバケットダンパースロットに対するダンパーピンは、バケットダンパースロットに嵌合するような形状に形成された複数のスロット挿入端部（１２）と、スロット挿入端部の間に形成又は機械加工され、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状に形成された少なくとも１つの第２のスカラップ部分（１４）とを含む。スロット挿入端部の間に、第１のスカラップ部分に対して径方向に正反対の位置にあり且つ第１のスカラップ部分に対して非対称に第２のスカラップ部分（１６）を更に形成又は機械加工しても良い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンのバケットダンパーースロットに対するダンパーピンにおいて、
前記バケットダンパースロットに嵌合するような形状に形成された複数のスロット挿入端部（１２）と、
前記スロット挿入端部の間に形成され、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状に形成された第１のスカラップ部分（１４）とを具備するダンパーピン。
【請求項２】
前記スロット挿入端部（１２）の間で前記第１のスカラップ部分（１４）に対して径方向に正反対の位置にあり且つ前記第１のスカラップ部分（１４）に対して非対称であり、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状に形成されている第２のスカラップ部分（１６）を更に具備する請求項１記載のダンパーピン。
【請求項３】
前記第１及び第２のスカラップ部分（１４、１６）はほぼＵ字形である請求項２記載のダンパーピン。
【請求項４】
前記第１のスカラップ部分（１４）の中央部及び前記第２のスカラップ部分（１６）の中央部はほぼ平坦な平面である請求項３記載のダンパーピン。
【請求項５】
前記第１のスカラップ部分（１４）の底面（１８）及び前記第２のスカラップ部分（１６）の底面（１８）は製造許容差及び組み立て許容差の範囲内で前記前記バケットシャンクポケットの半径方向輪郭とほぼ平行である請求項４記載のダンパーピン。
【請求項６】
前記第１のスカラップ部分（１４）はほぼＵ字形である請求項１記載のダンパーピン。
【請求項７】
タービンのバケットダンパースロットに対するダンパーピンを製造する方法において、
（ａ）前記バケットダンパースロットに嵌合するような形状の複数のスロット挿入端部（１２）を形成することと、
（ｂ）前記スロット挿入端部の間に、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状の第１のスカラップ部分（１４）を機械加工することとから成る方法。
【請求項８】
（ｃ）前記スロット挿入端部（１２）の間で前記第１のスカラップ部分（１４）に対して径方向に正反対の位置にあり且つ前記第１のスカラップ部分に対して非対称であり、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状の第２のスカラップ部分（１６）を機械加工することを更に含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
工程（ｂ）は、前記第１のスカラップ部分（１４）をほぼＵ字形に機械加工することにより実施される請求項７記載の方法。
【請求項１０】
タービンのバケットダンパースロットに対するダンパーピンにおいて、
前記バケットダンパースロットに嵌合するような形状に形成された複数のスロット挿入端部（１２）と、
前記スロット挿入端部の間に機械加工された第１のスカラップ部分（１４）と、
前記スロット挿入端部の間で前記第１のスカラップ部分に対して径方向に正反対の位置にあり且つ前記第１のスカラップ部分に対して非対称となるように機械加工され、第１及び第2のスカラップ部分がバケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状に形成された第２のスカラップ部分（１６）とを具備するダンパーピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタービンバケットダンパーピンに関し、特に、バケットダンパーピンにスカラップ部分を取り入れることによりバケットＨｉ−Ｃアンダーカットを排除する又は減少させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンバケットにおいては、所定の横断面で、エーロフォイルの凸面側でガスの流れがその方向を反転させるポイントはエーロフォイルＨｉ−Ｃポイントとして知られている。ルート部分Ｈｉ−Ｃポイントとして知られるルート横断面におけるＨｉ−Ｃポイントの場所では、周囲の場所と比べて応力が一般に高くなるため、一般にこのＨｉ−Ｃポイントに特に関心が寄せられている。図１を参照すると、設置場所の制約によりバケット相互間のスペースが狭いバケットの場合、棒状のダンパーピンスロットが機械加工されると、プラットフォームのすぐ下方のＨｉ−Ｃの場所にアンダーカット２（図２の破線を参照）が必然的に生じるような位置にＨｉ−Ｃがあると考えられる。Ｈｉ−Ｃの場所は一般に高い応力を受ける場所であり、アンダーカット２はこの場所においてＫｔ効果と、壁が薄くなることによって応力を更に増加させる。例えば、解析によれば、特定のバケット／ダンパー構造について、Ｋｔは５．０もの高さになりうることが指摘されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
容易に取り付けられる組み立て構造を提供しつつ、アンダーカットを回避するようにタービンバケットダンパーピンを製造することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施例では、タービンのバケットダンパースロットに対するダンパーピンが提供される。ダンパーピンは、バケットダンパースロットに嵌合するような形状に形成された複数のスロット挿入端部と、スロット挿入端部の間に形成又は機械加工され、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状に形成された少なくとも１つの第１のスカラップ部分とを含む。スロット挿入端部の間に、第１のスカラップ部分に対して径方向に正反対の位置にあり且つ第１のスカラップ部分に対して非対称に第２のスカラップ部分が更に形成又は機械加工されても良い。
【０００５】
本発明の別の実施例においては、タービンのバケットダンパースロットに対するダンパーピンを製造する方法は、（ａ）バケットダンパースロットに嵌合するような形状の複数のスロット挿入端部を形成する工程と、（ｂ）スロット挿入端部の間に第１のスカラップ部分を機械加工する工程とを含む。第１のスカラップ部分は、バケットＨｉ−Ｃにおけるバケットシャンクポケットの半径方向輪郭を受け入れるような形状に形成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図３から図８を参照すると、ダンパーピン１０は複数のスロット挿入端部１２と、スロット挿入端部１２の間に形成された少なくとも１つの第１のスカラップ部分１４とを含む。スロット挿入端部１２の間に、第１のスカラップ部分１４に対して径方向に正反対の位置にあり且つ第１のスカラップ部分１４に対して非対称に第２のスカラップ部分１６が形成されているのが好ましい。例えば、図３及び図７に示すように、非対称の構成で第１のスカラップ部分１４と第２のスカラップ部分１６を設けることにより、ダンパーピン１０を任意の向きでバケットダンパースロットに挿入することが可能になる。更に、例えば、図１０を参照。
【０００７】
スカラップ部分１４、１６の機械加工を容易にするために、スカラップ部分１４、１６は両端部で蹄鉄形すなわちＵ字形であり、そこから中央のほぼ平坦な平面へ移行する形状であるのが好ましい。図４及び図９はスカラップ部分１４、１６を通るダンパーピン１０の横断面の詳細を示す。それぞれのスカラップ部分１４、１６の底面１８は、製造許容差及び組み立て許容差の範囲内でＨｉ−Ｃの場所におけるシャンクポケットの半径方向輪郭とほぼ平行になるように機械加工されている。一例として、１つの特定の構成に関して、スカラップの底面の角度は図９に示す平面Ｘに対して約１２°である。言うまでもなく、この値は単なる一例であり、本発明は上記の例に限定されるものではない。
【０００８】
図１０及び図１１は、バケットダンパースロットに嵌合されたダンパーピン１０を示す。組み立てが完了した状態で、バケットシャンク内におけるダンパーピン１０の半径方向間隙ｃは、製造許容差及び組み立て許容差、並びに高温成長を考慮して高温結合を発生しないような値でなければならない。２つの隣接するバケットがホイールに組み付けられたときに、バケットダンパースロットは形成される。ダンパーピン１０の挿入端部１２はバケットダンパースロット内で支持される。ダンパーの挿入端部１２とスロットの形状は、動作中に密封と摩擦減衰の双方が保証されるように設計されるのが好ましい。
【０００９】
本発明のスカラップ付きバケットダンパーピンによって、タービンバケットのエーロフォイルルートＨｉ−Ｃにおけるアンダーカットを回避することができる。その結果、臨界応力の場所におけるＨｉ−Ｃアンダーカットに起因するＫｔ応力を回避できる。更に、第２のスカラップ部分を取り入れることにより、ホイールにバケットを組み付けるときのダンパーの位置決めを容易に行うことができる。
【００１０】
本発明を現時点で最も実用的で好ましい実施例であると考えられるものに関連して説明したが、本発明は開示された実施例に限定されてはならず、また、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】Ｈｉ−Ｃアンダーカットを示すタービンバケットの正面図。
【図２】図１の線２−２に沿った断面図。
【図３】本発明のスカラップ付きダンパーピンの平面図。
【図４】図３の線４−４に沿った断面図。
【図５】図３のダンパーピンの側面図。
【図６】図５の矢印６に沿った端面図。
【図７】スカラップ付きダンパーピンの陰影を付けた平面図及び側面図。
【図８】スカラップ付きダンパーピンの陰影を付けた平面図及び側面図。
【図９】図３の線４−４に沿った図４の拡大図。
【図１０】バケットダンパースロットに挿入されたダンパーピンを示す図。
【図１１】ダンパーが動作状態にあるときのＨｉ−Ｃの横断面図。
【符号の説明】
【００１２】
１０…ダンパーピン、１２…スロット挿入端部、１４…第１のスカラップ部分、１６…第２のスカラップ部分、１８…底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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