(57)【要約】【課題】軽量化、製造コストの削減及び周方向における空力性能の均一性を両立させる軸流機械のケースを提供する。【解決手段】ケースは、筒状のケース本体１１と、ケース本体１１の内周面１１ａにおいてケース本体１１の周方向の全周に亘って形成され、静翼或いは静翼セグメント２０のシュラウド２２を周方向に摺動自在に嵌合する少なくとも１つの嵌合溝１３と、ケース本体１１の外周面１１ｂにおいて嵌合溝１３に対応した位置に形成され、静翼或いは静翼セグメント２０が嵌合溝１３に挿入可能な開口形状を有する少なくとも１つの挿入口１４と、挿入口１４を覆うと共に挿入口１４に位置する静翼或いは静翼セグメント２０を嵌合溝に固定する固定手段３０とを備える。【選択図】図１
2016079936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケース本体と、
前記ケース本体の内周面において前記ケース本体の周方向の全周に亘って形成され、静翼或いは静翼セグメントのシュラウドを前記周方向に摺動自在に嵌合する少なくとも１つの嵌合溝と、
前記ケース本体の外周面において前記嵌合溝に対応した位置に形成され、前記静翼或いは前記静翼セグメントが前記嵌合溝に挿入可能な開口形状を有する少なくとも１つの挿入口と、
前記挿入口を覆うと共に前記挿入口に位置する前記静翼或いは前記静翼セグメントを前記嵌合溝に固定する固定手段と
を備えることを特徴とする軸流機械のケース。
【請求項２】
前記挿入口は、１本の嵌合溝において前記ケース本体の中心軸に対し回転対称な位置に複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の軸流機械のケース。
【請求項３】
前記嵌合溝は前記ケース本体の軸方向に間隔を置いて複数設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸流機械のケース。
【請求項４】
前記固定手段は、
前記挿入口を覆うと共に、前記挿入口内に露出する前記静翼或いは前記静翼セグメントの前記シュラウドに当接する蓋部と、
前記ケース本体の前記外周面に設けられ、前記挿入口に対する前記蓋部の位置を規定する位置決め部と、
前記静翼或いは前記静翼セグメントの前記シュラウドを押圧した状態の前記蓋部を前記位置決め部内に固定する固定部材と
を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の軸流機械のケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動翼列及び静翼列を収容する軸流機械のケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸流機械は、流体の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換する軸流式圧縮機や、流体の運動エネルギーを回転軸やファンを回転させる回転エネルギーに変換するタービンとしてよく知られている。軸流機械は、中心軸の周りに配列する動翼列及び静翼列と、これらを収容すると共に流体の流路を規定するケース（ケーシング）を備えている。
【０００３】
従来の軸流機械のケースは、構造的にバレル型と水平分割型に分類される。バレル型ケースは中空の筒状（環状）に形成され、その中心軸の延伸方向（即ち軸方向）における両側に開口部を有している。この開口部からは、動翼列及び静翼列が中心軸に沿って収容される。バレル型ケースは、開口部の端縁に環状のフランジを有する。２つのバレル型ケースを連結する場合、フランジは相手のケースに設けられたフランジと共に、ボルトやナットなどの締結部材によって挟持される。
【０００４】
分割型ケースも、バレル型ケースと同じく筒状に形成されている（特許文献１参照）。ただし、分割型ケースは、中心軸を含む平面によって２つのシェルケースに分割されている。即ち、分割型ケースは、中心軸を中心とする半円弧状の断面をもつ一対のシェルケースから構成される。シェルケースは、周方向の両端に、軸方向に延伸するフランジを有する。分割型ケースに組み立てる場合、両シェルケースのフランジが中心軸を含む平面を挟んで互いに突き合わされ、ボルトやナットなどの締結部材によって挟持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０８５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バレル型ケース（以下、ケース）内に静翼列を固定する場合、静翼列は軸方向に開口する開口部を介してケース内に挿入される。ケース内には予め、動翼列を支持するロータ（ディスク）が収容され、筒状の第１シュラウドが設置されている。ケース内に静翼列が挿入されると、静翼列は第１シュラウドに当接する。この状態から更に、筒状の第２シュラウドが開口部を介して挿入され、静翼列に当接する。第２シュラウドは外周面に環状のリブを有する。第２シュラウドが静翼列に当接すると、リブもケースのフランジに当接する。リブは、２つのケースの連結の際に、各ケースのフランジの間で挟持される。このリブの挟持によって、第２シュラウドは静翼列を第１シュラウドに向けて押圧する。この押圧によって静翼列は第１シュラウドと第２シュラウドによって挟まれた状態になり、その結果、静翼列はケース内に固定される。
【０００７】
バレル型ケースでは、ケース内に静翼列を固定するため、静翼列を挟持する２つのシュラウドのうちの一方が、上述のリブを必然的に有する。従って、１つのケースが収容可能な静翼列の数は制限され、その数は精々２列である。実際にはケースの形状（具体的には内周面の形状）を静翼列毎に変化させる必要があるため、ケースは静翼列を１列だけ収容する場合も多い。従って、静翼列の数が増加すると、ケースや必要な締結部材の数が増加するため、結果的に軸流機械の重量も増加する。
【０００８】
一方、分割型ケースでは、各シェルケースが静翼（或いは静翼セグメント）を嵌合する嵌合溝を有する。嵌合溝はシェルケースの内周面において周方向に延伸し、蟻溝状の断面を有する。嵌合溝は周方向の端部（即ちフランジが設けられる部分）において開口している。静翼のシュラウドもこの断面に相当する断面を有する。従って、静翼のシュラウドは嵌合溝内で摺動可能である。分割型ケースに静翼を設置する場合、各シェルケースにおいて各静翼のシュラウドがフランジ側から順次嵌合溝に挿入される。全ての静翼が嵌合溝に嵌合させた後、各シェルケースのフランジが突き合わせられ、締結部材によって挟持される。これにより、全ての静翼が環状に配列し、分割型ケースで静翼列が形成される。
【０００９】
上述の通り、分割型ケースは２つのシェルケースに分割されている。静翼をフランジ側から装着できるので、装着の際に動翼と干渉することがない。従って、シェルケースには複数の嵌合溝を形成することが可能である。つまり、分割型ケースは一台で多数の静翼列を収容でき、同サイズのバレル型ケースよりも軽量化が可能である。
【００１０】
このように、同サイズであれば、分割型ケースはバレル型ケースより軽量化が可能である。一方、バレル型ケースおよび分割型ケースの何れにおいても、内圧や温度変化に伴う歪みが発生する。この歪みの周方向における変化は、バレル型ケースの方が分割型ケースよりも小さい。これは、バレル型ケースが一体型の筒状に形成されており、分割型ケースのシェルケースはその形状ゆえに、周方向の両端が互いに離隔するような歪みが発生しやすいためである。
【００１１】
ケースにおける周方向の不均一な歪みは、動翼とシェルケースとの間のクリアランスにおける周方向の不均一な変化を伴う。従って、ケースを設計する際には、この歪みの最大値を考慮して、クリアランスを予め大きく設定する必要がある。しかしながら、これは、周方向において相対的に歪みの小さい領域では必要以上のクリアランスが設定されることを意味する。従って、周方向における空力性能（圧縮性能など）の均一性は、歪みの変化が相対的に小さいバレル型ケースの方が、歪みの変化が相対的に大きい分割型ケースよりも優れていることになる。
【００１２】
本発明は、このような事情を鑑みて成されたものである。即ち、本発明は、軽量化、製造コストの削減及び周方向における空力性能の均一性を両立させた軸流機械のケースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は軸流機械のケースであって、筒状のケース本体と、前記ケース本体の内周面において前記ケース本体の周方向の全周に亘って形成され、静翼或いは静翼セグメントのシュラウドを前記周方向に摺動自在に嵌合する少なくとも１つの嵌合溝と、前記ケース本体の外周面において前記嵌合溝に対応した位置に形成され、前記静翼或いは前記静翼セグメントが前記嵌合溝に挿入可能な開口形状を有する少なくとも１つの挿入口と、前記挿入口を覆うと共に前記挿入口に位置する前記静翼或いは前記静翼セグメントを前記嵌合溝に固定する固定手段とを備えることを要旨とする。
【００１４】
前記挿入口は、１本の嵌合溝において前記ケース本体の中心軸に対し回転対称な位置に複数設けられてもよい。
【００１５】
前記嵌合溝は前記ケース本体の軸方向に間隔を置いて複数設けられてもよい。
【００１６】
前記固定手段は、前記挿入口を覆うと共に、前記挿入口内に露出する前記静翼或いは前記静翼セグメントの前記シュラウドに当接する蓋部と、前記ケース本体の前記外周面に設けられ、前記挿入口に対する前記蓋部の位置を規定する位置決め部と、前記静翼或いは前記静翼セグメントの前記シュラウドを押圧した状態の前記蓋部を前記位置決め部内に固定する固定部材とを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軽量化、製造コストの削減及び周方向における空力性能の均一性を両立させた軸流機械のケースを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は本実施形態に係るケースの斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）に示すＩＣ−ＩＣ線に沿った断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の一実施形態に係る固定手段の第１例を径方向外方から見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示すＩＩＣ−ＩＩＣ線に沿った断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るケースにおける静翼セグメントの設置手順を示す図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の一実施形態に係る固定手段の第２例を径方向外方から見た図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）に示す周方向における固定手段の端部の拡大側面図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の一実施形態に係る固定手段の第３例を径方向外方から見た図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係るケースについて添付図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。図１の軸１は後述するケース本体１１の中心軸を示している。また、軸１の延伸方向を軸方向と称し、軸１を基準として周方向及び径方向を定義する。図中のＡＤ、ＣＤで示す矢印は、それぞれ軸方向、周方向を表す。
【００２０】
本実施形態のケースは、軸流圧縮機や軸流タービンなどの軸流機械に適用される。なお、本実施形態のケースを備える軸流機械は、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、ターボプロップエンジン、ターボシャフトエンジン、ターボラムジェットエンジンなどのガスタービンエンジンに適用される。また、ガスタービンエンジンの用途は航空機用に限られない。例えば、本実施形態のケースを備える軸流機械は、船舶用や発電用のガスタービンエンジンにも適用可能である。
【００２１】
図１（ａ）は本実施形態に係るケース１０の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した軸方向に伸びるＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）に示した周方向に伸びるＩＣ−ＩＣ線に沿う断面図である。図１（ａ）に示すように、ケース１０は、静翼セグメント２０を収容し且つ支持するケース本体１１を備える。静翼セグメント２０は所定の開き角内において周方向に配列する所定数の静翼２１の集合体であり、環状の静翼列を構成する。なお、ケース本体１１は、静翼セグメント２０の代わりに、静翼列を構成する単体の静翼を複数収容且つ支持してもよい。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、ケース本体１１は、内周面１１ａ及び外周面１１ｂを有し、軸１を中心とする中空の筒状に形成されている。軸方向（即ち軸１の延伸方向）におけるケース本体１１の両側は開口している。また、軸方向におけるケース本体１１の少なくとも一端には、フランジ１２が設けられている。フランジ１２は、他のケース本体（図示せず）と連結するために設けられ、周知の締結部材（図示せず）が取り付けられる構造をもつ。例えば、フランジ１２は、軸方向に厚みを有する環状に形成され、締結部材としてのボルト（図示せず）が挿通される複数の取付穴（図示せず）を有する。
【００２３】
ケース本体１１の内周面１１ａは、ケース本体１１内を通過する流体（気体）の流路を形成する壁面（エンドウォール）の一部として機能する。内周面１１ａには、動翼列のシュラウド（図示せず）を収容する構造（例えば溝）など、軸流機械の仕様に合わせた形状を適宜設けてもよい。
【００２４】
ケース本体１１の内周面１１ａには、少なくとも１つの嵌合溝１３が設けられている。嵌合溝１３は、内周面１１ａにおいて周方向の全周に亘って形成される。嵌合溝１３が複数設けられる場合は、軸方向に間隔を置きながら配列する。この場合、隣接する嵌合溝１３の間隔は、各嵌合溝１３に嵌合した静翼セグメント２０とその間の動翼列（図示せず）等とが干渉しない値に設定される。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、嵌合溝１３は、内周面１１ａに開口部１３ａを有する蟻溝状の断面を有する。嵌合溝１３は、周方向に延伸する上面１３ｂと、軸方向における上面１３ｂの両端から径方向内方に延伸する一対の側面１３ｃ、１３ｃと、側面１３ｃ、１３ｃのそれぞれから互いに向けて延伸し、開口部１３ａを形成する一対の突出部（リブ）１３ｄ、１３ｄと、を有する。一対の突出部１３ｄ、１３ｄは軸１の周りで環状に形成される。従って、開口部１３ａも軸１に向けて開口する環状に形成される。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、軸１を含む嵌合溝１３の断面は、静翼セグメント２０のシュラウド２２が嵌合する形状を含んでいる。また、軸方向における開口部１３ａの幅は、静翼セグメント２０のシュラウド２２の最大幅よりも小さく、静翼セグメント２０においてケース本体１１の内周面１１ａから径方向内側に突出する部分（例えばプラットフォーム２３や静翼２１）の最大幅よりも大きい。後述するように、静翼セグメント２０はケース本体１１の挿入口１４から挿入される。このとき、静翼２１やプラットフォーム２３（図１（ａ）参照）が開口部１３ａから突出し、ケース本体１１の内部に露出する。一方、静翼セグメント２０のシュラウド２２の端部２２ａは、嵌合溝１３の突出部１３ｄに径方向外方から当接する。この当接により、静翼セグメント２０は、径方向内方への落下が規制された状態で、周方向に摺動可能に嵌合溝１３に嵌合する。
【００２７】
一方、嵌合溝１３における突出部１３ｄと上面１３ｂの間隔は、静翼セグメント２０のシュラウド２２の端部２２ａの厚さに等しいか若干大きい。従って、静翼セグメント２０は、シュラウド２２が嵌合溝１３内に摺動可能に保持された状態で、周方向に移動することができる。
【００２８】
図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、ケース本体１１の外周面１１ｂには静翼セグメント２０の挿入口１４が少なくとも１つ形成されている。挿入口１４は嵌合溝１３の上面１３ｂに対応した位置に形成され、静翼セグメント２０（具体的には静翼セグメント２０のシュラウド２２）が嵌合溝１３に挿入可能な開口形状を有する。この開口形状は、例えば、径方向外方から見た静翼セグメント２０のシュラウド２２の形状に略等しい。
【００２９】
挿入口１４が１つの嵌合溝１３に複数設けられる場合、これらはケース本体１１の軸１に対し回転対称な位置に設けられてもよい。この場合、内圧や温度変化によって発生するケース本体１１の歪みの、周方向における偏在を分散できる。従って、動翼列とケース本体１１の間のクリアランスの増大を抑制できる。
【００３０】
本実施形態に係るケース１０は静翼セグメント２０の固定手段を備える。第１例としての固定手段３０はケース本体１１の外周面１１ｂに設けられ、挿入口１４に位置する静翼セグメント２０のシュラウド２２を嵌合溝１３に固定する。以下、この固定手段３０について説明する。
【００３１】
図２（ａ）は本実施形態に係る固定手段３０を径方向外方から見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示すＩＩＣ−ＩＩＣ線に沿った断面図である。図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、第１例としての固定手段３０は、蓋部３１と、位置決め部３２と、固定部材３３と、脱落防止部材３４とを備える。
【００３２】
蓋部３１は、挿入口１４を覆うと共に、挿入口１４内に位置する静翼セグメント２０のシュラウド２２に当接する。蓋部３１は、例えば、周方向に延伸する（換言すれば軸１を中心として湾曲した）板状に形成され、径方向外方に面する上面３１ａと、径方向内方に面する下面３１ｂとを有する。蓋部３１の下面３１ｂは、静翼セグメント２０のシュラウド２２に当接する当接面３１ｃを含む。図２（ｂ）に示すように、当接面３１ｃは軸方向における下面３１ｂの両側に設けられる。各当接面３１ｃは、位置決め部３２内において、静翼セグメント２０のシュラウド２２を挟んで嵌合溝１３の突出部１３ｄと反対側に位置する。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、蓋部３１は、軸１を含む断面において径方向外方に向けて湾曲している。この湾曲によって、蓋部３１は径方向に弾性を有する板バネとして機能する。即ち、蓋部３１の上面３１ａの一部が後述の固定部材３３と面接触することによって、蓋部３１は径方向内方に向けて押圧され、この押圧に伴って当接面３１ｃは、静翼セグメント２０のシュラウド２２を弾性的に付勢する。
【００３４】
位置決め部３２は、ケース本体１１の外周面１１ｂに設けられ、挿入口１４に対する蓋部３１の位置を規定する。位置決め部３２は、ケース本体１１の挿入口１４の周囲に沿って形成された枠体であり、開口部３５を形成する内周面３２ａを有する。開口部３５は挿入口１４に連通し、静翼セグメント２０及び蓋部３１の挿入を許容するように形成される。即ち、径方向から見た開口部３５の形状は、同方向から見た挿入口１４及び蓋部３１の形状に略等しい。位置決め部３２の内周面３２ａは、固定部材３３の端縁を周方向へ摺動可能に保持する案内溝３６を有する。また、周方向に面する位置決め部３２の側面には、固定部材３３の挿入口３７が形成されている。挿入口３７は、軸１に対して案内溝３６と同一の高さに形成され、案内溝３６と開口部３５に連通している。従って、固定部材３３は挿入口３７を介して案内溝３６に案内され、開口部３５に位置する。なお、案内溝３６及び挿入口３７は、開口部３５に固定部材３３が位置したとき、固定部材３３が蓋部３１を径方向内方に押圧する位置に形成されている。
【００３５】
固定部材３３は、位置決め部３２に保持された蓋部３１を静翼セグメント２０のシュラウド２２に向けて押圧すると共に、当該蓋部３１を位置決め部３２内に固定する。固定部材３３は周方向に延伸する板状に形成されており、案内溝３６によって摺動可能に保持される。固定部材３３は、蓋部３１が開口部３５に挿入されている状態で、挿入口３７から挿入される。このとき、図２（ｂ）に示すように、固定部材３３は蓋部３１に当接し且つ蓋部３１を径方向内方に押圧する。この押圧によって、蓋部３１は静翼セグメント２０のシュラウド２２を径方向内方に押圧する。従って、シュラウド２２は蓋部３１と嵌合溝１３の突出部１３ｄとによって挟持され、嵌合溝１３に固定される。また、固定部材３３が位置決め部３２の挿入口３７に挿入されることで、ケース本体１１の挿入口１４はケース本体１１の外側から遮蔽（シール）される。一方、嵌合溝１３への押圧による反力によって、蓋部３１は、固定部材３３と静翼セグメント２０のシュラウド２２によって挟持される。その結果、蓋部３１は、位置決め部３２内に固定される。
【００３６】
脱落防止部材３４は、挿入口３７を閉じると共に、案内溝３６に挿入された固定部材３３が挿入口３７から脱落することを防止する。脱落防止部材３４は挿入口３７を閉じるように板状に形成され、ボルト等の締結部材によって位置決め部３２の側面に固定される。
【００３７】
嵌合溝１３に静翼セグメント２０を嵌合させる場合は次の操作を行う。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本実施形態に係るケース１０における静翼セグメント２０の設置手順を示す図である。まず、ケース本体１１内に動翼列を支持した状態のロータ（図示せず）を収容する。次に、図３（ａ）に示すように、静翼セグメント２０のプラットフォーム２３側を挿入口１４に向けた状態で静翼セグメント２０を挿入口１４に挿入し、図３（ｂ）に示すように、シュラウド２２の端部２２ａを嵌合溝１３の突出部１３ｄに当接させる。シュラウド２２の端部２２ａが突出部１３ｄに当接すると、静翼セグメント２０の静翼２１及びプラットフォーム２３が、ケース本体１１の内周面１１ａから径方向内方に突出（露出）する。また、静翼セグメント２０のシュラウド２２において径方向内方に面する表面は、軸１（図１（ａ）参照）に対して内周面１１ａと同じ高さに位置し、流路のエンドウォールとして機能する。
【００３８】
次に、図３（ｃ）に示すように、静翼セグメント２０を周方向に移動させ、挿入口１４から静翼セグメント２０をずらし、次の静翼セグメント２５が挿入可能な空間を確保する。これら一連の操作を繰り返すことで、嵌合溝１３の全周に亘り静翼セグメント２０が嵌合される。その後、固定手段３０を用いて、挿入口１４に位置する静翼セグメント２０を嵌合溝１３内に固定する。ケース本体１１から静翼セグメント２０を取り外す場合は、上記の作業を逆の手順で行う。
【００３９】
本実施形態のケース本体１１は、バレル型ケースと同じく一体型の筒状に形成されている。しかしながら、バレル型ケースと違い、静翼セグメント２０は外周面１１ｂ側から設置或いは除去される。また、本実施形態のケース本体１１では、この設置及び除去を、ケース本体１１内に動翼列及びロータ（ディスク）を収容した状態で遂行できる。つまり、単一のケース本体１１に複数の嵌合溝１３を設けることができる。そのため、分割型ケースと同じく複数の静翼列を収容することができ、フランジや締結部材の数の増加を抑制できる。
【００４０】
また、ケース本体１１の構造は、バレル型ケースと同じく一体型であり、軸対称性を持っている。従って、内圧や温度変化に伴う歪みの周方向における変化は、同サイズの従来のバレル型ケースと同程度であり、同サイズの従来の分割型ケースよりも小さい。従って、動翼列とケース本体の間のクリアランスにおける周方向の不均一な変化は、バレル型ケースの場合と同程度になる。ゆえに、周方向における空力性能（圧縮性能など）の均一性も従来のバレル型ケースと同程度に維持できる。
【００４１】
また、作業性の観点からも本実施形態のケースは従来のケースよりも優れている。この優位性は、特にケース本体１１に複数の嵌合溝１３を設けた場合に顕著に現れる。即ち、本実施形態のケースでは、複数の静翼列の設置又は除去を動翼列やロータが収容された状態で一括して行うことができる。つまり、本実施形態のケースを用いた場合、バレル型ケースを用いたときに発生する静翼列と動翼列の交互の設置作業或いは除去が不要になる。また、動翼列及びロータに対するケース本体１１の相対的な位置が固定されているので、分割型ケースを用いた場合に憂慮される静翼列及びシェルケースの動翼列への衝突も回避できる。
【００４２】
つまり、本実施形態のケースは、軽量化、製造コストの削減及び周方向における空力性能の均一性を両立させることができる。
【００４３】
図４（ａ）は本実施形態に係る固定手段の第２例を径方向外方から見た図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）に示す周方向における固定手段の端部の拡大側面図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、第２例としての固定手段４０は、蓋部４１と、位置決め部４２と、固定部材４３と、脱落防止部材４４を備える。
【００４４】
第２例における蓋部４１は、第１例における蓋部３１と同じく、ケース本体１１の挿入口１４を覆うと共に、挿入口１４に位置する静翼セグメント２０のシュラウド２２に当接する。蓋部４１は、例えば、周方向に延伸する（換言すれば軸１を中心として湾曲した）板状に形成され、径方向外方に面する上面４１ａと、径方向内方に面する下面４１ｂとを有する。蓋部４１の下面４１ｂは、静翼セグメント２０のシュラウド２２に当接する当接面４１ｃを含む。当接面４１ｃは周方向における下面４１ｂの両側に設けられる。各当接面４１ｃは、位置決め部４２内において、静翼セグメント２０のシュラウド２２を挟んで嵌合溝１３の突出部１３ｄと反対側に位置する。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、蓋部４１は、位置決め部４２の側面４５ａに対向する側面４１ｄを有する。側面４１ｄは、周方向に延伸する案内溝（第１案内溝）４６を有する。
【００４６】
位置決め部４２は、ケース本体１１の外周面１１ｂに設けられ、挿入口１４に対する蓋部４１の位置を規定する。位置決め部４２は、例えば挿入口１４における軸方向の両側に設けられ、且つ、周方向に延伸する一対の棒状体４５、４５である。即ち、一対の棒状体４５、４５は、蓋部４１の軸方向の移動を規制する位置に設けられている。各棒状体４５は、相手の棒状体４５に対向する側面４５ａを有する。側面４５ａは、蓋部４１の案内溝４６に対向する位置に、周方向に延伸する案内溝（第２案内溝）４７を有する。
【００４７】
蓋部４１が位置決め部４２によって位置決めされた状態（換言すれば蓋部４１が挿入口１４を覆った状態）において、蓋部４１の案内溝４６と位置決め部４２の案内溝４７は、軸１（図１（ａ）参照）に対して同一の高さに形成されている。従って、蓋部４１が位置決め部４２によって位置決めされたとき、これらの案内溝４６、４７の各開口部は互いに対向する。
【００４８】
固定部材４３は周方向に延伸し、径方向における案内溝４６、４７の幅と同じ厚みを有する帯状部材である。固定部材４３は、案内溝４６、４７の各開口部が互いに対向した状態で、周方向から案内溝４６、４７に挿入される。一方、案内溝４６、４７は、案内溝４６、４７に固定部材４３が挿入されたとき、固定部材４３が蓋部４１を径方向内方に押圧する位置に形成されている。従って、蓋部４１が一対の棒状体４５、４５の間に位置し、挿入口１４を覆った状態で、固定部材４３を案内溝４６、４７に挿入した場合、蓋部４１は挿入口１４上に固定され、且つ、静翼セグメント２０のシュラウド２２を径方向内側に押圧する。この結果、挿入口１４に位置する静翼セグメント２０のシュラウド２２が嵌合溝１３内に固定される。また、この固定部材４３の挿入によって、ケース本体１１の挿入口１４はケース本体１１の外側から遮蔽（シール）される。
【００４９】
脱落防止部材４４は、周方向における位置決め部４２の両側に設けられる。脱落防止部材４４は板状に形成され、位置決め部４２に周方向から当接する。また、脱落防止部材４４は、固定部材４３が挿通される挿通口を有する。固定部材４３は、位置決め部４２（棒状体４５）よりも長い長さをもつ。案内溝４６、４７への固定部材４３が挿入によって、蓋部４１が固定されたとき、固定部材４３の両端は、案内溝４６、４７から脱落防止部材４４の挿入口を介して周方向に突出する。図４（ｃ）に示すように、この突出部分は径方向外方に折り曲げられる。これにより、脱落防止部材４４の周方向の移動が規制され、その結果、蓋部４１及び固定部材４３の周方向の移動が規制され、これらの位置決め部４２からの脱落が防止される。
【００５０】
図５（ａ）は本実施形態に係る固定手段の第３例を径方向外方から見た図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。なお、図５（ａ）では、説明の便宜上、後述の蓋部５１が省略されている。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第３例としての固定手段５０は、蓋部５１と、位置決め部５２と、ガスケット５３とを備える。
【００５１】
蓋部５１は、ケース本体１１の挿入口１４及び位置決め部５２を覆うと共に、挿入口１４に位置する静翼セグメント２０のシュラウド２２に当接する。蓋部５１は、例えば、周方向に延伸する（換言すれば軸１を中心として湾曲した）板状に形成される。蓋部５１は、径方向内方に突出する突出部５１ａと、周方向及び軸方向に延伸する鍔部５１ｂを有する。突出部５１ａは、位置決め部５２の開口部５５に嵌合し、且つ、静翼セグメント２０のシュラウド２２の端部２２ａに径方向外方から当接する。鍔部５１ｂは、位置決め部５２の上面５２ａに当接する。鍔部５１ｂには複数の貫通穴５１ｃが形成されている。一方、位置決め部５２の上面５２ａにもこの貫通穴５１ｃと対応する位置にネジ穴５２ｂが設けられている。従って、蓋部５１が位置決め部５２の上面５２ａを覆った場合、径方向から見た貫通穴５１ｃとネジ穴５２ｂの位置は一致する。この状態で、ボルト５４が貫通穴５１ｃを介して、ネジ穴５２ｂに挿入され、ボルトの締結によって蓋部５１は位置決め部５２に固定される。
【００５２】
位置決め部５２は、ケース本体１１の挿入口１４の周囲に沿って形成された枠体であり、その内部への蓋部５１の突出部５１ａの挿入を許容すると共に、挿入口１４に連通する開口部５５を有する。径方向から見た開口部５５の形状は、同方向から見た挿入口１４及び蓋部５１の突出部５１ａの形状に略等しい。
【００５３】
位置決め部５２は、その上面５２ａに段差部５６を有する。段差部５６は、上面５２ａから径方向内方に窪み、且つ、開口部５５の端縁に沿って環状に延伸している。この段差部５６には、段差部５６の形状に合わせた環状のガスケット５３が嵌合する。ガスケット５３の直径は、段差部５６の深さよりも若干大きい。一方、蓋部５１は、ガスケット５３が段差部５６に嵌合した状態で、位置決め部５２の上面を覆う。
【００５４】
蓋部５１がボルト（図示せず）によって位置決め部５２に固定された場合、蓋部５１の突出部５１ａは、静翼セグメント２０のシュラウド２２を径方向内方に押圧する。その結果、シュラウド２２は嵌合溝１３内に固定される。また、ガスケット５３は、段差部５６内で鍔部５１ｂから押圧され、変形する。これにより、ケース本体１１の挿入口１４はケース本体１１の外側から遮蔽（シール）される。
【００５５】
このように、本発明によれば、軽量化、製造コストの削減及び周方向における空力性能の均一性を両立させた軸流機械のケースを提供することができる。なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ケース
１１  ケース本体
１３  嵌合溝
１４  挿入口
２０  静翼セグメント
２１  静翼
２２  シュラウド
３０、４０、５０  固定手段
【図１】
2016079936.tif 000003
【図２】
2016079936.tif 000004
【図３】
2016079936.tif 000005
【図４】
2016079936.tif 000006
【図５】
2016079936.tif 000007