(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンエンジンのタービンシュラウド内で使用するシュラウドセグメントアセンブリを提供する。【解決手段】シュラウドセグメントアセンブリは１００、前方壁から延在する前方外側アームと前方内側アームとを有する前方シュラウド部分１０２と、後方壁から延在する後方外側アームと後方内側アームとを有する後方シュラウド部分１０４とを含み、第１の伸縮継手１０６が前方シュラウド部分１０２の前方外側アームと後方シュラウド部分の後方外側アームとの間に周方向に延在するように前方シュラウド部分１０２と後方シュラウド部分１０４との間に配置され、第２の伸縮継手１０８が前方シュラウド部分１０２の前方内側アームと後方シュラウド部分１０４の後方内側アームとの間に周方向に延在するように前方シュラウド部分１０２と後方シュラウド部分１０４との間に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン（１０）のタービンシュラウド（７８）内で使用するシュラウドセグメントアセンブリ（１００）であって、シュラウドセグメントアセンブリ（１００）が、
第１の前方端部（１１４）と第２の前方端部（１１６）との間に周方向に延在する前方シュラウド部分（１０２）であって、前方シュラウド部分（１０２）の前方壁（１３０）から延在する前方外側アーム（１３４）と前方内側アーム（１３２）とを含む前方シュラウド部分（１０２）と、
第１の後方端部（１２２）と第２の後方端部（１２４）との間に周方向に延在する別体の後方シュラウド部分（１０４）であって、後方シュラウド部分（１０４）の後方壁（１３６）から延在する後方外側アーム（１４０）と後方内側アーム（１３８）とを含む後方シュラウド部分（１０４）と、
第１の伸縮継手（１０６）が前方シュラウド部分（１０２）の前方外側アーム（１３４）と後方シュラウド部分（１０４）の後方外側アーム（１４０）との間に周方向に延在するように前方シュラウド部分（１０２）と後方シュラウド部分（１０４）との間に配置された第１の伸縮継手（１０６）と、
第２の伸縮継手（１０８）が前方シュラウド部分（１０２）の前方内側アーム（１３２）と後方シュラウド部分（１０４）の後方内側アーム（１３８）との間に周方向に延在するように前方シュラウド部分（１０２）と後方シュラウド部分（１０４）との間に配置された第２の伸縮継手（１０８）と
を備える、シュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項２】
第１の伸縮継手（１０６）が、半径方向外側壁（１４２）と、半径方向内側壁（１４４）と、半径方向内側壁（１４４）と半径方向外側壁（１４２）と間に延在する連結壁（１４６）とを含み、第１の伸縮継手（１０６）が、連結壁（１４６）の前方側面に沿って半径方向内側壁（１４４）と半径方向外側壁（１４２）との間に前方凹部（１４８）を画成し、第１の伸縮継手（１０６）が、連結壁（１４６）の後方側面に沿って半径方向内側壁（１４４）と半径方向外側壁（１４２）との間に後方凹部（１５０）を更に画成する、請求項１に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項３】
前方外側アーム（１３４）が前方凹部（１４８）内に受け入れられるように構成され、かつ後方外側アーム（１４０）が後方凹部（１５０）内に受け入れられるように構成される、請求項２に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項４】
第１の伸縮継手（１０６）の半径方向外側壁（１４２）の端部（２７６）が、ガスタービンエンジン（１０）のハンガ（２７８）により支持されるように構成される、請求項２に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項５】
第２の伸縮継手（１０８）が、半径方向外側壁（１５２）と、半径方向内側壁（１５４）と、半径方向内側壁（１５４）と半径方向外側壁（１５２）と間に延在する連結壁（１５６）とを含み、第２の伸縮継手（１０８）が、連結壁（１５６）の前方側面に沿って半径方向内側壁（１５４）と半径方向外側壁（１５２）との間に前方凹部（１５８）を画成し、第２の伸縮継手（１０８）が、連結壁（１５６）の後方側面に沿って半径方向内側壁（１５４）と半径方向外側壁（１５２）との間に後方凹部（１６０）を更に画成する、請求項１に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項６】
前方内側アーム（１３２）が前方凹部（１５８）内に受け入れられるように構成され、かつ後方内側アーム（１３８）が後方凹部（１６０）内に受け入れられるように構成される、請求項５に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項７】
前方内側アーム（１３２）が前方継手凹部（２８０）を画成し、かつ後方内側アーム（１３８）が後方継手凹部（２８２）を画成し、第２の伸縮継手（１０８）の半径方向内側壁（１５４）が、前方継手凹部（２８０）及び後方継手凹部（２８２）内に受け入れられるように前方内側アーム（１３２）と後方内側アーム（１３８）との間に延在する、請求項５に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項８】
前方内側アーム（１３２）が前方シュラウド部分（１０２）の前方半径方向内側表面（１１８）を画成し、かつ後方内側アーム（１３８）が後方シュラウド部分（１０４）の後方半径方向内側表面（１２６）を画成し、半径方向内側壁（１５４）が第２の伸縮継手（１０８）の継手内側表面（２８４）を画成し、半径方向内側壁（１５４）は、継手内側表面（２８４）が前方半径方向内側表面（１１８）及び後方半径方向内側表面（１２６）と略半径方向に位置合わせされるように前方継手凹部（２８０）及び後方継手凹部（２８２）内に受け入れられる、請求項７に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項９】
前方内側アーム（１３２）が前方シュラウド部分（１０２）の前方半径方向内側表面（１１８）を画成し、かつ後方内側アーム（１３８）が後方シュラウド部分（１０４）の後方半径方向内側表面（１２６）を画成し、半径方向内側壁（１５４）が前方半径方向内側表面（１１８）及び後方半径方向内側表面（１２６）から半径方向内方に配置される、請求項５に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【請求項１０】
半径方向内側壁（１５４）が、シュラウドセグメントアセンブリ（１００）に対する流路表面の少なくとも一部分を画成する、請求項５に記載のシュラウドセグメントアセンブリ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、概してタービンシュラウドに関し、より詳細には、タービンシュラウドに連結される１以上の伸縮継手を有するタービンシュラウド用のシュラウドセグメントアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なガスタービンエンジンは、エンジンを通して導かれる燃焼ガスの流れからエネルギーを抽出するように構成された１以上のタービンロータを含む。各ロータは、ロータディスクに結合されたブレードの環状配列を含む。ロータを通る流路の最も半径方向外側の境界は、ブレードの先端の周囲を囲む固定構造である、タービンシュラウドにより主に画成される。一般に理解されるように、種々のロータ構成要素は超高温環境で動作し、かつ、十分な寿命を確保するために、構成要素が空気流により冷却されることがしばしば要求される。典型的には、冷却に使用される空気は圧縮機から抽出（又は抽気）され、このことが、ガスタービンエンジンの燃料消費率（「ＳＦＣ」）に悪影響を及ぼす。
【０００３】
これまでは、金属製シュラウド構造を、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料などの、改善された高温性能を有する材料に置き換えることが提案されていた。これらの材料は、シュラウドセグメントなどの、タービン構成要素の設計及び応用の際に考慮しなければならない特有の機械的特性を有する。例えば、ＣＭＣ材料は、金属材料と比較して、相対的に低い引張延性又は低い破断歪み、及び低い熱膨張係数（「ＣＴＥ」）を有する。
【０００４】
セグメント化されたＣＭＣシュラウドの１つのタイプは、矩形の「箱形」設計を採用している。箱形シュラウドセグメントは、典型的には、外側壁と、内側壁と、内側壁と外側壁との間に延在する第１及び第２の側壁とを含み、完全な矩形断面を形成する。外側壁は、タービンシュラウドのケーシング側に配置されるとともに、シュラウドセグメントの最も半径方向外側の部分を形成する。内側壁は、タービンシュラウドの流路側に配置されるとともに、シュラウドセグメントの最も半径方向内側の部分を形成する。そのようなものとして、内側壁は、ロータを通って流れる燃焼ガスに対する半径方向外側流路境界を画成することができる。
【０００５】
シュラウドセグメントの外側壁の遮蔽された位置と比較して、シュラウドセグメントの内側壁がロータを通って流れる高温ガスに直接さらされることを前提として、内側壁と外側壁との間に大きな熱勾配がしばしば存在する。結果として、内側壁と外側壁が、異なる速度で熱膨張及び収縮する。このような異なる膨張／収縮速度は、シュラウドセグメント内に熱誘起歪みを引き起こし、このことが、セグメントの構成要素の寿命に著しい影響を及ぼす可能性がある。このことは、タービンシュラウドが極めて高い熱勾配条件にさらされるガスタービンエンジンに特に当てはまる。
【０００６】
よって、セグメント壁又は側面の１以上が他のセグメント壁／側面とは独立して膨張及び／又は収縮することを可能にする伸縮継手を組み込んだ改良されたシュラウドセグメントアセンブリが、アセンブリ内において結果として生じる熱誘起歪みの低減をもたらすために、当技術分野において歓迎されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／００８４１６０号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明の態様及び利点は、一部が以下の説明に記載されており、又はその説明から明らかになる場合もあり、又は本発明を実施することにより分かる場合もある。
【０００９】
一態様において、本主題は、ガスタービンエンジンのタービンシュラウド内で使用するシュラウドセグメントアセンブリを対象とする。シュラウドセグメントアセンブリは概して、第１の前方端部と第２の前方端部との間に周方向に延在する前方シュラウド部分を含み得る。前方シュラウド部分は、前方シュラウド部分の前方壁から延在する前方外側アームと前方内側アームとを含み得る。シュラウドセグメントアセンブリはまた、第１の後方端部と第２の後方端部との間に周方向に延在する別体の後方シュラウド部分を含み得る。後方シュラウド部分は、後方シュラウド部分の後方壁から延在する後方外側アームと後方内側アームとを含み得る。追加的に、シュラウドセグメントアセンブリは、第１の伸縮継手が前方シュラウド部分の前方外側アームと後方シュラウド部分の後方外側アームとの間に周方向に延在するように前方シュラウド部分と後方シュラウド部分との間に配置された第１の伸縮継手と、第２の伸縮継手が前方シュラウド部分の前方内側アームと後方シュラウド部分の後方内側アームとの間に周方向に延在するように前方シュラウド部分と後方シュラウド部分との間に配置された第２の伸縮継手とを含み得る。
【００１０】
別の態様において、本主題は、ガスタービンエンジンのタービンシュラウド内で使用するシュラウドセグメントアセンブリを対象とする。シュラウドセグメントアセンブリは概して、第１の端部と第２の端部との間に周方向にかつ半径方向内側面と半径方向外側面との間に半径方向に延在するシュラウド本体を含み得る。シュラウド本体は、シュラウド本体の半径方向外側面に沿って延在する外側壁と、外側壁から半径方向内方に延在する前方壁及び後方壁とを含み得る。シュラウド本体はまた、シュラウド本体の半径方向内側面に沿って前方壁から後方壁の方向に延在する前方アームと、シュラウド本体の半径方向内側面に沿って後方壁から前方壁の方向に延在する後方アームとを含み得る。シュラウド本体の半径方向内側面に沿って第１の端部と第２の端部との間に周方向に延在する前方アームと後方アームとの間に周方向スロットが画成されるように、前方壁を後方壁から軸方向に間隔を置いて配置することができる。加えて、シュラウドセグメントアセンブリは、前方アームと後方アームとの間の周方向スロット内に配置された伸縮継手を含み得る。
【００１１】
更なる態様において、本主題は、ガスタービンエンジンのタービンシュラウド内で使用するシュラウドセグメントアセンブリを対象とする。シュラウドセグメントアセンブリは概して、第１の端部と第２の端部との間に周方向にかつ半径方向内側面と半径方向外側面との間に半径方向に延在するシュラウド本体を含み得る。シュラウド本体は、シュラウド本体の半径方向内側面に沿って延在する内側壁と、外側壁から半径方向外方に延在する前方壁及び後方壁とを含み得る。シュラウド本体はまた、シュラウド本体の半径方向外側面に沿って前方壁から後方壁の方向に延在する前方アームと、シュラウド本体の半径方向外側面に沿って後方壁から前方壁の方向に延在する後方アームとを含み得る。シュラウド本体の半径方向外側面に沿って第１の端部と第２の端部との間に周方向に延在する前方アームと後方アームとの間に周方向スロットが画成されるように、前方壁を後方壁から軸方向に間隔を置いて配置することができる。加えて、シュラウドセグメントアセンブリは、前方アームと後方アームとの間の周方向スロット内に配置された伸縮継手を含み得る。伸縮継手は、半径方向外側壁と、半径方向内側壁と、半径方向内側壁と半径方向外側壁との間に延在する連結壁とを含み得る。伸縮継手は、連結壁の前方側面に沿った半径方向内側壁と半径方向外側壁との間の前方凹部と、連結壁の後方側面に沿った上側壁と下側壁との間の後方凹部とを画成することができ、前方アームが前方凹部内に受け入れられるように構成され、かつ後方アームが後方凹部内に受け入れられるように構成される。
【００１２】
本発明のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照することでより良く理解されるであろう。本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を図示し、本説明とともに、本発明の原理を解説する役割を果たす。
【００１３】
当業者を対象とした、本発明の最良の形態を含む、本発明の完全かつ実施可能な開示内容が、添付図面を参照する本明細書に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本主題の態様に従って航空機内で利用できるガスタービンエンジンの一実施形態の断面図である。
【図２】図１に示すガスタービンエンジン内での使用に適したタービン構成の一実施形態の断面図である。
【図３】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリの一実施形態の組立斜視図を図示し、特に、第１及び第２の伸縮継手を介して互いに結合された別体の前方シュラウド部分と後方シュラウド部分を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【図４】図３に示すシュラウドセグメントアセンブリの分解斜視図を図示する。
【図５】線５−５に沿って切った図３に示すシュラウドセグメントアセンブリの断面図を図示する。
【図６】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリの別の実施形態の断面図を図示し、特に、第１及び第２の伸縮継手を介して互いに結合された別体の前方シュラウド部分と後方シュラウド部分を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【図７】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリの更なる実施形態の分解斜視図を図示し、特に、伸縮継手を受け入れるためのシュラウド本体の半径方向内側面に沿った周方向スロットを画成するシュラウド本体を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【図８】図７に示すシュラウドセグメントアセンブリの組み立てた状態の断面図を図示する。
【図９】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリの更に別の実施形態の断面図を図示し、特に、伸縮継手を受け入れるためのシュラウド本体の半径方向内側面に沿った周方向スロットを画成するシュラウド本体を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【図１０】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリの追加の実施形態の断面図を図示し、特に、伸縮継手を受け入れるためのシュラウド本体の半径方向内側面に沿った周方向スロットを画成するシュラウド本体を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【図１１】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリのなお更なる実施形態の分解斜視図を図示し、特に、伸縮継手を受け入れるためのシュラウド本体の半径方向外側面に沿った周方向スロットを画成するシュラウド本体を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【図１２】図１１に示すシュラウドセグメントアセンブリの組み立てた状態の断面図を図示する。
【図１３】本主題の態様によるガスタービンエンジンのタービンシュラウド内での使用に適したシュラウドセグメントアセンブリの別の実施形態の断面図を図示し、特に、伸縮継手を受け入れるためのシュラウド本体の半径方向外側面に沿った周方向スロットを画成するシュラウド本体を含むシュラウドセグメントアセンブリを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで、本発明の実施形態について詳細に言及し、これら実施形態の１以上の例を図面に図示する。各例は、本発明を解説する目的で提供されており、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明に多様な修正及び変更を行なうことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示又は説明する特徴を別の実施形態と共に使用して、なお更なる実施形態を生み出すことができる。したがって、本発明は、このような修正及び変更を、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にあるものとして包含することが意図される。
【００１６】
一般的に、本主題は、ガスタービンエンジンのタービンシュラウド内で使用するシュラウドセグメントアセンブリを対象とする。具体的には、いくつかの実施形態において、シュラウドセグメントアセンブリは、シュラウドセグメントアセンブリの壁又は側面の１以上がアセンブリの他の壁／側面とは独立して熱膨張及び／又は収縮することを可能にする１以上の伸縮継手を含み得る。そのようなものとして、開示のアセンブリでは、アセンブリにわたって比較的高い熱勾配を生じさせる運転条件下において熱誘起歪みが減少し得る。
【００１７】
例えば、いくつかの実施形態において、シュラウドセグメントアセンブリは、組合せて、箱型シュラウドセグメントの前方半部及び後方半部をそれぞれ概ね画成する、別体の前方シュラウド部分と後方シュラウド部分とを含み得る。このような実施形態において、シュラウドセグメントアセンブリはまた、前方シュラウド部分及び後方シュラウド部分の隣り合う半径方向内側アームと半径方向外側アームとの間に配置されるように構成された、第１の伸縮継手と第２の伸縮継手とを含み得る。例えば、以下に説明するように、伸縮継手は、前方シュラウド部分及び後方シュラウド部分の内側アームと外側アームを受け入れるための凹部を画成するように構成することができる。このような構成は、ガスタービンエンジンの運転中に前方シュラウド部分が後方シュラウド部分とは独立して膨張及び／又は収縮することを可能にし得る。
【００１８】
追加的に、他の実施形態において、シュラウドセグメントアセンブリは、矩形箱状断面形状を概ね画成するように構成されたシュラウド本体を含み得る。その上、シュラウド本体は、シュラウド本体の半径方向内側面又は半径方向外側面に沿って本体の周方向全長に沿って長手方向に延在する周方向スロットを画成することができる。このような実施形態において、伸縮継手は、スロットの両側に沿って延在するシュラウド本体の部分間に結合リンクを提供するために周方向スロット内に受け入れられるように構成することができる。このような構成は、周方向スロットにより分割されたシュラウド本体の部分が互いに独立して膨張及び／又は収縮することを可能にし得る。
【００１９】
ここで図面を参照すると、図１は、本主題の態様に従って航空機内で利用できるガスタービンエンジン１０の一実施形態の断面図を図示しており、エンジン１０を貫通して延在する長手方向又は軸方向中心軸線１２を有するエンジン１０が参照の目的で示されている。一般的に、エンジン１０は、（概して参照文字１４で表す）コアガスタービンエンジンと、コアガスタービンエンジンの上流側に配置されたファンセクション１６とを含み得る。コアエンジン１４は概して、環状入口２０を画成する略管状の外側ケーシング１８を含み得る。加えて、外側ケーシング１８は更に、コアエンジン１４に流入する空気の圧力をより高い圧力レベルに上昇させるためのブースタ圧縮機２２を包囲して支持することができる。そして、高圧多段軸流圧縮機２４は、ブースタ圧縮機２２からの加圧空気を受け入れ、かかる空気の圧力を更に上昇させることができる。次に、高圧圧縮機２４から流出した加圧空気は、加圧空気の流れに燃料が噴射される燃焼器２６へ流れることができ、結果として得られる混合物が燃焼器２６内で燃焼される。高エネルギー燃焼生成物は、燃焼器２６からエンジン１０の高温ガス経路に沿って、第１の（高圧）駆動シャフト３０を介して高圧圧縮機２４を駆動するための第１の（高圧）タービン２８へ、次いで、第１の駆動シャフト３０と概ね同軸である第２の（低圧）駆動シャフト３４を介してブースタ圧縮機２２とファンセクション１６を駆動するための第２の（低圧）タービン３２へ導かれる。タービン２８及び３２の各々を駆動した後に、燃焼生成物は、排気ノズル３６を介してコアエンジン１４から放出され、推進ジェット推力をもたらすことができる。
【００２０】
各タービン２８、３２は概して、各段がタービンノズル（図１には図示せず）と下流側タービンロータ（図１には図示せず）とを含む１以上タービン段を含み得ることが認識されるべきである。以下に説明するように、タービンノズルは、タービン段を通る燃焼生成物の流れをタービンロータの一部を形成する対応するロータブレードの環状配列に向けて方向付けるか又はさもなければ導くための、エンジン１０の中心軸線１２を中心に環状配列で配置された複数のベーンを含み得る。一般に理解されるように、ロータブレードは、タービンロータのロータディスクに結合することができ、そして、このロータディスクは、タービンの駆動シャフト（例えば、駆動シャフト３０又は３４）に回転可能に結合される。
【００２１】
追加的に、図１に示すように、エンジン１０のファンセクション１６は概して、環状ファン、ケーシング４０に取り囲まれるように構成された回転可能な軸流ファンロータ３８を含み得る。ファンケーシング４０は、略半径方向に延在し、周方向に間隔を置いて配置された複数の出口ガイドベーン４２によりコアエンジン１４に対して支持されるように構成することができることが、当業者により認識されるべきである。そのようなものとして、ファンケーシング４０は、ファンロータ３８とその対応するファンロータブレード４４とを包囲することができる。その上、ファンケーシング４０の下流側セクション４６は、追加の推進ジェット推力をもたらす、２次空気流導管、すなわちバイパス空気流導管４８を画成するように、コアエンジン１４の外側部分を覆うように延在することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、直接駆動構成をもたらすように第２の（低圧）駆動シャフト３４をファンロータ３８に直接結合できることが認識されるべきである。代替的に、間接駆動構成又はギヤ駆動構成をもたらすように、減速装置３７（例えば、減速ギヤ又はギヤボックス）を介して第２の駆動シャフト３４をファンロータ３８に結合することができる。このような減速装置（複数可）はまた、所望通りに又は必要に応じて、エンジン内の任意の他の適切なシャフト及び／又はスプール間に設けることができる。
【００２３】
エンジン１０の運転中に、（矢印５０で表す）初期空気流が、ファンケーシング４０の関連する入口５２を通してエンジン１０に流入し得ることが認識されるべきである。次いで、空気流５０は、ファンブレード４４を通過し、導管４８内を移動する（矢印５４で表す）第１の圧縮空気流と、ブースタ圧縮機２２に流入する（矢印５６で表す）第２の圧縮空気流とに分かれる。その後、第２の圧縮空気流５６の圧力が上昇し、（矢印５８で表す）高圧圧縮機２４に流入する。燃料と混合され、燃焼器２６内で燃焼した後、燃焼生成物６０は燃焼器２６から流出して、第１のタービン２８を通って流れる。その後、燃焼生成物６０は、第２のタービン３２を通って流れ、排気ノズル３６から流出して、エンジン１０の推力をもたらす。
【００２４】
ここで図２を参照すると、図１を参照して上で説明した第１の（又は高圧）タービン２８の部分断面図が本主題の実施形態に従って図示されている。図示のように、第１のタービン２８は、第１段タービンノズル６２と第１段タービンロータ６４とを含み得る。半径方向に延在する、環状に間隔を置いて配置された複数のノズルベーン６６（これらノズルベーン６６の１つが示されている）を含む環状流通路により、ノズル６２を概ね画成することができる。多数の円弧状外側バンド６８と円弧状内側バンド７０との間にベーン６６を支持することができる。一般に理解されるように、ベーン６６、外側バンド６８及び内側バンド７０は、完全な３６０度のアセンブリを形成するように周方向に隣り合う複数のノズルセグメント７２として配設することができ、各ノズルセグメント７２の外側バンド６８と内側バンド７０が、エンジン１０の高温ガス経路に沿ってノズル７２を通って流れる（矢印６０で表す）燃焼生成物に対する外側半径方向流路境界と内側半径方向流路境界をそれぞれ概ね画成する。
【００２５】
追加的に、第１段タービンロータ６４は、エンジン１０の中心軸線１２（図１）を中心に回転するロータディスク７６から半径方向外方に延在する周方向に間隔を置いて配置された複数のロータブレード７４（これらロータブレード７４の１つのみが図２に示されている）を含み得る。追加的に、エンジン１０の高温ガス経路に沿ってタービンロータ６４を通って流れる燃焼生成物６０に対する外側半径方向流路境界を画成するように、タービンシュラウド７８をロータブレード７４の半径方向外側先端に直接隣接させて配置することができる。タービンシュラウド７８は概して、シュラウドセグメント８０が完全な３６０度のアセンブリを形成するように中心軸線１２を中心に環状配列で周方向に配設された、複数の円弧状シュラウドセグメント８０（これら円弧状シュラウドセグメント８０の１つが図２に示されている）により形成することができる。図２に示すように、いくつかの実施形態において、各シュラウドセグメント８０は、「箱形」シュラウドセグメントとしてすることができ、したがって、ほぼ矩形断面輪郭を画成することができる。一般に理解されるように、ある例では、シュラウドセグメント８０をガスタービンエンジン１０のケーシングに結合することを可能にするシュラウドハンガ８２又は他の適切な固定構造を介して、シュラウドセグメント８０をロータブレード７４に対して半径方向に保持することができる。
【００２６】
運転中に、燃焼の高温ガス６０は、燃焼器２６（図１）の燃焼ゾーン８４から環状の第１段タービンノズル６２内に軸方向に流れることができる。第１段タービンノズル６２のノズルベーン６６は概して、高温ガスの流れが第１段ロータ６４のタービンブレード７４に角度をもって衝突するように高温ガスを方向付けるか又は導くように構成することができる。ロータブレード７４の環状配列の周りの高温ガスの流れは、タービンロータ６４の回転をもたらすことができ、そして、この回転は、ロータ６４が結合されるシャフト（例えば、図１に示す第１の駆動シャフト３０）を回転駆動することができる。
【００２７】
高圧タービン２８の第１段のみを上で概略的に説明したが、タービン２８がまた、ノズルベーンとタービンブレードの任意の数の対応する連続した環状配列を含む後続の任意の数の段を含み得ることを認識するべきである。同様に、低圧タービン３２（図１）はまた、ノズルベーンとタービンブレードの連続した環状配列の１以上の段を備えた、同様の構成を含み得る。
【００２８】
ここで図３〜図５を参照すると、ガスタービンエンジンのタービンシュラウドの一部を形成する円弧状シュラウドセグメントとして利用できるシュラウドセグメントアセンブリ１００の一実施形態のいくつかの図が本主題の態様に従って図示されている。具体的には、図３は、シュラウドセグメントアセンブリ１００の組立斜視図を図示しており、かつ図４は、シュラウドセグメントアセンブリ１００の分解斜視図を図示している。追加的に、図５は、線５−５で切った図３に示すシュラウドセグメントアセンブリ１００の断面図を図示している。
【００２９】
特に図３に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ１００は概して、組み立てたときに、箱型シュラウドセグメントと同様の構成及び／又は形状を有し得る。しかしながら、従来の箱形シュラウドセグメントとは異なり、開示のシュラウドセグメントアセンブリ１００は、ガスタービンエンジンの運転中に別体のシュラウド部分１０２、１０４が独立して膨張及び収縮することを可能にするように、伸縮継手１０６、１０８を介して互いに結合されるように構成された別体の前方シュラウド部分１０２と後方シュラウド部分１０４とを含む多部品アセンブリに相当する。結果として、シュラウドセグメントアセンブリ１００がシュラウドセグメントアセンブリ１００の半径方向内側面又は壁と半径方向外側面又は壁との間の極めて高い熱勾配にさらされるときでさえ、アセンブリ１００の各シュラウド部分１０２、１０４が受ける熱誘起歪みを（例えば、従来の箱形シュラウドセグメントとは対照的に）大幅に減少させることができ、それにより、シュラウドセグメントアセンブリ１００の構成要素の損傷の可能性を低減する。
【００３０】
図示の実施形態に示すように、アセンブリ１００が、前方シュラウド部分１０２により画成された前方表面１１０と後方シュラウド部分１０４により画成された後方表面１１２との間に軸方向に延在するように、前方シュラウド部分１０２が、アセンブリ１００により形成される箱形シュラウドセグメントの前方軸方向半部を概ね画成することができ、かつ後方シュラウド部分１０４が、箱形シュラウドセグメントの後方軸方向半部を概ね画成することができる。追加的に、各シュラウド部分１０２、１０４は、対向する周方向端部間の円弧状経路に沿って周方向にかつ対向する内側表面と外側表面との間に半径方向に延在するように構成することができる。例えば、図４に示すように、前方シュラウド部分１０２は、第１の前方端部１１４と第２の前方端部１１６との間に周方向にかつ前方内側表面１１８と前方外側表面１２０との間に半径方向に延在することができる。同様に、後方シュラウド部分１０４は、第１の後方端部１２２と第２の後方端部１２４との間に周方向にかつ後方内側表面１２６と後方外側表面１２８との間に半径方向に延在することができる。
【００３１】
特に図５に示すように、前方シュラウド部分１０２は、半径方向に延在する前方壁１３０と、「Ｃ字形」断面を画成するように前方壁１３０から後方シュラウド部分１０４の方向に軸方向に延在する内側アーム１３２及び外側アーム１３４とを含み得る。そのようなものとして、前方壁１３０の前面は、シュラウドセグメントアセンブリ１００の前方表面１１０を概ね画成することができ、その一方で、内側アーム１３２の外側部分と外側アーム１３４の外側部分は、前方シュラウド部分１０２の前方内側表面１１８と前方外側表面１２０をそれぞれ画成することができる。同様に、後方シュラウド部分１０４は、半径方向に延在する後方壁１３６と、逆「Ｃ字形」断面を画成するように後方壁１３６から前方シュラウド部分１０２の方向に軸方向に延在する内側アーム１３８及び外側アーム１４０とを含み得る。そのようなものとして、後方壁１３６の後面は、シュラウドセグメントアセンブリ１００の後方表面１１２を概ね画成することができ、その一方で、内側アーム１３８の外側部分と外側アーム１４０の外側部分は、後方シュラウド部分１０４の後方内側表面１２６と後方外側表面１２８をそれぞれ画成することができる。
【００３２】
追加的に、上述のように、前方シュラウド部分１０２及び後方シュラウド部分１０４は、別体のシュラウド部分１０２、１０４の内側アーム１３２、１３８と外側アーム１３４、１４０との間に延在する伸縮継手１０６、１０８を介して互いに結合されるように構成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ１００は、継手１０６がアセンブリ１００の周方向長さに沿って前方シュラウド部分１０２の外側アーム１３４と後方シュラウド部分１０４の外側アーム１４０との間に周方向に延在するように前方シュラウド部分１０２と後方シュラウド部分１０４との間に配置された第１の伸縮継手１０６を含み得る。同様に、シュラウドセグメントアセンブリ１００はまた、継手１０８がアセンブリ１００の周方向長さに沿って前方シュラウド部分１０２の内側アーム１３２と後方シュラウド部分１０４の内側アーム１３８との間に周方向に延在するように前方シュラウド部分１０２と後方シュラウド部分１０４との間に配置された第２の伸縮継手１０８を含み得る。
【００３３】
一般的に、第１の伸縮継手１０６は、前方シュラウド部分１０２の外側アーム１３４と後方シュラウド部分１０４の外側アーム１４０が伸縮継手１０６の対向する内側壁と外側壁との間に受け入れられることを可能にするように、「Ｉ字形」断面を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、第１の伸縮継手１０６は、半径方向外側壁１４２と、半径方向内側壁１４４と、内側壁１４４と外側壁１４２との間に延在する連結壁１４６とを含み得る。そのようなものとして、第１の伸縮継手１０６は、前方シュラウド部分１０２の外側アーム１３４を受け入れるために連結壁１４６の前方側面に沿って第１の伸縮継手１０６の内側壁１４４と外側壁１４２との間に前方凹部１４８を画成することができる。そのようなものとして、第１の伸縮継手１０６は、後方シュラウド部分１０４の外側アーム１４０を受け入れるために連結壁１４６の後方側面に沿って第１の伸縮継手１０６の内側壁１４４と外側壁１４２との間に後方凹部１５０を画成することができる。したがって、特に図５に示すように、各外側アーム１３４、１４０は、シュラウドセグメントアセンブリ１００を完全に組み立てたときに、外側アーム１３４、１４０が第１の伸縮継手１０６の連結壁１４６によりシュラウドセグメントアセンブリ１００の周方向長さに沿って互いに離間されるように、それぞれの継手凹部１４８、１５０内に受け入れられ得る。このような実施形態において、第１の伸縮継手１０６の半径方向外側壁１４２は概して、（例えば、外側アーム１３４、１４０から半径方向外方に配置された半径方向位置において）前方シュラウド部分１０２の外側表面１２０と後方シュラウド部分１０４の外側表面１２８とに沿って軸方向に延在するように構成することができ、その一方で、第１の伸縮継手１０６の半径方向内側壁１４４は、（例えば、シュラウド部分１０２、１０４の前方壁１３０と後方壁１３６との間の半径方向位置において）シュラウドセグメントアセンブリ１００の内側を軸方向に延在するように構成することができる。
【００３４】
追加的に、いくつかの実施形態において、第２の伸縮継手１０８は概して、前方シュラウド部分１０２の内側アーム１３２と後方シュラウド部分１０４の内側アーム１３８が伸縮継手１０８の対向する内側壁と外側壁との間に受け入れられることを可能にするように、変形「Ｉ字形」断面を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、第２の伸縮継手１０８は、半径方向外側壁１５２と、半径方向内側壁１５４と、内側壁１５４と外側壁１５２との間に延在する連結壁１５６とを含み得る。そのようなものとして、第２の伸縮継手１０８は、前方シュラウド部分１０２の内側アーム１３２を受け入れるために連結壁１５６の前方側面に沿って第２の伸縮継手１０８の内側壁１５４と外側壁１５２との間に前方凹部１５８を画成することができる。同様に、第２の伸縮継手１０８は、後方シュラウド部分１０４の内側アーム１３８を受け入れるために連結壁１５６の後方側面に沿って第２の伸縮継手１０８の内側壁１５４と外側壁１５２との間に後方凹部１６０を画成することができる。したがって、特に図５に示すように、各内側アーム１３２、１３８は、シュラウドセグメントアセンブリ１００を完全に組み立てたときに、内側アーム１３２、１３８が第２の伸縮継手１０８の連結壁１５６によりシュラウドセグメントアセンブリ１００の周方向長さに沿って互いに離間されるように、それぞれの継手凹部１５８、１６０内に受け入れられ得る。このような実施形態において、第２の伸縮継手１０８の半径方向内側壁１５４は概して、（例えば、内側アーム１３２、１３８から半径方向内方に配置された半径方向位置において）前方シュラウド部分１０２の内側表面１１８と後方シュラウド部分１０４の内側表面１２６とに沿って軸方向に延在するように構成することができ、その一方で、第２の伸縮継手１０８の半径方向外側壁１５２は、（例えば、シュラウド部分１０２、１０４の前方壁１３０と後方壁１３６との間の半径方向位置において）シュラウドセグメントアセンブリ１００の内側を軸方向に延在するように構成することができる。そのようなものとして、第２の伸縮継手１０８の半径方向内側壁１５４は概して、タービンを通って流れる燃焼ガスに対する外側半径方向流路表面１６２（図５）を画成するように構成することができる。
【００３５】
特に図５に示すように、第１の伸縮継手１０６の半径方向内側壁１４４と半径方向外側壁１４２は概して、（例えば、長さ１６４で表す）同一の軸方向長さを画成することができる。対照的に、第２の伸縮継手１０８の半径方向内側壁１５４と半径方向外側壁１５２は、異なる軸方向長さを画成することができる。例えば、図５に示すように、半径方向外側壁１５２は、（例えば、第１の伸縮継手１０６の内側壁１４４及び外側壁１４２と同一又は同様の長さであることにより）第１の軸方向長さ１６６を画成することができ、かつ半径方向内側壁１５４はより長い第２の軸方向長さ１６８を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、半径方向内側壁１５４が、シュラウドセグメントアセンブリ１００の前方表面１１０と後方表面１１２との間に画成されたシュラウドセグメントアセンブリ１００の軸方向全長の全て又はかなりの部分に沿って軸方向に延在するように、第２の伸縮継手１０８の半径方向内側壁１５４の軸方向長さ１６８を選択することができる。このような実施形態において、第２の伸縮継手１０８の半径方向内側壁１５４は概して、シュラウドセグメントアセンブリ１００に対する外側半径方向流路表面１６２全体を画成するように構成することができる。
【００３６】
上述のように、図３〜図５に示すシュラウドセグメントアセンブリ１００の構成を前提として、前方シュラウド部分１０２は、シュラウド部分１０２、１０４がガスタービンエンジンの運転中に高い熱勾配にさらされたときに後方シュラウド部分１０４とは独立して膨張及び収縮するように構成することができる。具体的には、伸縮継手１０６、１０８の使用は、過度の熱誘起歪みを生じさせることなく、シュラウド部分１０２、１０４が互いに対して軸方向及び／又は半径方向に膨張／伸縮することを可能にし得る。結果として、開示のシュラウドセグメントアセンブリ１００は、極めて高い熱勾配を伴う運転条件においてさえ、構成要素の寿命の向上を示し得る。
【００３７】
上で説明した種々の構成要素及び／又は特徴に加えて、シュラウドセグメントアセンブリ１００が、ガスタービンエンジンに対するアセンブリ１００の組み立て及び／又は使用を容易にする任意の他の適切な構成要素及び／又は特徴をも含み得ることが認識されるべきである。例えば、適切なスプラインシール（図示せず）を受け入れるために前方シュラウド部分１０２の第１の周方向端部１１４と第２の周方向端部１１６及び後方シュラウド部分１０４の第１の周方向端部１２２と第２の周方向端部１２４においてシール凹部（図示せず）を画成することができる。一般に理解されるように、シュラウドセグメントアセンブリ１００を環状配列で組み立てて、結果として得られるリング状のタービンシュラウドを形成するときに、隣り合うシュラウドセグメントアセンブリ１００間にシールされた境界面を生成するためにスプラインシールを利用することができる。
【００３８】
ここで図６を参照すると、図３〜図５に示すシュラウドセグメントアセンブリ１００の構成の代替的な実施形態が本主題の態様に従って図示されている。図６に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ２００は、上で説明したシュラウドセグメントアセンブリ１００と同様に構成することができる。具体的には、シュラウドセグメントアセンブリ２００は、箱型シュラウドセグメントの前方半部及び後方半部を概ね画成する、円弧状の前方シュラウド部分２０２及び後方シュラウド部分２０４を含み得る。図示のように、前方シュラウド部分２０２は、前方壁２３０と、前方壁２３０から後方シュラウド部分２０４の方向に軸方向に延在する内側アーム２３２及び外側アーム２３４とを含み得る。同様に、後方シュラウド部分２０４は、後方壁２３６と、後方壁２３６から前方シュラウド部分２０２の方向に軸方向に延在する内側アーム２３８及び外側アーム２４０とを含み得る。
【００３９】
追加的に、シュラウドセグメントアセンブリ２００は、継手２０６がアセンブリ２００の周方向長さに沿って前方シュラウド部分２０２の外側アーム２３４と後方シュラウド部分２０４の外側アーム２４０との間に周方向に延在するように前方シュラウド部分２０２と後方シュラウド部分２０４との間に配置された第１の伸縮継手２０６を含み得る。同様に、シュラウドセグメントアセンブリ２００はまた、継手２０８がアセンブリ２００の周方向長さに沿って前方シュラウド部分２０２の内側アーム２３２と後方シュラウド部分２０４の内側アーム２３８との間に周方向に延在するように前方シュラウド部分２０２と後方シュラウド部分２０４との間に配置された第２の伸縮継手２０８を含み得る。
【００４０】
図示の実施形態に示すように、第１の伸縮継手２０６は概して、前方シュラウド部分２０２の外側アーム２３４と後方シュラウド部分２０４の外側アーム２４０が伸縮継手２０６の対向する内側壁と外側壁との間に受け入れられることを可能にするように、変形「Ｉ字形」断面を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、第１の伸縮継手２０６は、半径方向外側壁２４２と、半径方向内側壁２４４と、内側壁２４４と外側壁２４２との間に延在する連結壁２４６とを含み得る。そのようなものとして、前方部分２０２の外側アーム２３４及び後方部分２０４の外側アーム２４０は、外側アーム２３４、２４０が第１の伸縮継手２０６の連結壁２４６によりシュラウドセグメントアセンブリ２００の周方向長さに沿って互いに離間されるように、半径方向内側壁２４４と半径方向外側壁２４２との間に画成された対応する凹部２４８、２５０内に受け入れられるように構成することができる。
【００４１】
図６に示すように、第１の伸縮継手２０６の半径方向内側壁２４４と半径方向外側壁２４２は、異なる軸方向長さを画成することができる。例えば、図示の実施形態において、半径方向内側壁２４４は第１の軸方向長さ２７２を画成することができ、かつ半径方向外側壁２４２はより長い第２の軸方向長さ２７４を画成することができる。具体的には、図６に示すように、半径方向外側壁２４２が、シュラウドセグメントアセンブリ２００の前方壁２３０と後方壁２３６との間に画成されたシュラウドセグメントアセンブリ２００の軸方向全長の全て又はかなりの部分に沿って軸方向に延在するように、第１の伸縮継手２０６の半径方向外側壁２４２の軸方向長さ２７４を選択することができる。このような延長された外側壁２４２は、例えば、シュラウドハンガ又は他の適切な構造を介してタービン内でシュラウドセグメントアセンブリ２００を支持するのを容易にするために望ましい場合がある。例えば、図６に示すように、一実施形態において、第１の伸縮継手２０６の半径方向外側壁２４２の対向する軸方向端部２７６は、シュラウドセグメントアセンブリ２００がタービンのケーシング又は他の固定構造に結合されることを可能にするために、（例えば、端部２７６を受け入れるための凹部を含むようにハンガを構成することにより、又は端部２７６をハンガ２７８に結合するためにＣクリップを使用することにより）対応するシュラウドハンガ２７８の部分により支持されるように構成することができる。
【００４２】
追加的に、図６に示すように、第２の伸縮継手２０８は概して、前方シュラウド部分２０２の内側アーム２３２と後方シュラウド部分２０４の内側アーム２３８が伸縮継手２０８の対向する内側壁と外側壁との間に受け入れられることを可能にするように、「Ｉ字形」断面を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、第２の伸縮継手２０８は、半径方向外側壁２５２と、半径方向内側壁２５４と、内側壁２５４と外側壁２５２との間に延在する連結壁２５６とを含み得る。そのようなものとして、前方部分２０２の内側アーム２３２及び後方部分２０４の内側アーム２３８は、内側アーム２３２、２３８が第２の伸縮継手２０８の連結壁２５６によりシュラウドセグメントアセンブリ２００の周方向長さに沿って互いに離間されるように、半径方向内側壁２５４と半径方向外側壁２５２との間に画成された対応する凹部２５８、２６０内に受け入れられるように構成することができる。
【００４３】
図６に示すように、第２の伸縮継手２０８の半径方向内側壁２５４は、図３〜図５を参照して上で説明した第２の伸縮継手１０８とは異なり、前方シュラウド部分２０２の内側アーム２３２と後方シュラウド部分２０４の内側アーム２３８の少なくとも一部分と半径方向に位置合わせされるように構成される。具体的には、いくつかの実施形態において、シュラウド部分２０２、２０４の内側アーム２３２、２３８は、第２の伸縮継手２０８の半径方向内側壁２５４を凹所に配置するための対向する継手凹部２８０、２８２を画成するように構成することができる。例えば、図６に示すように、前方シュラウド部分２０２の内側アーム２３２は前方継手凹部２８０を画成することができ、かつ後方シュラウド部分２０４の内側アーム２３８は後方継手凹部２８２を画成することができる。そのようなものとして、第２の伸縮継手２０８の半径方向内側壁２５４は、シュラウドセグメントアセンブリ１００を完全に組み立てたときに、対向する継手凹部２８０、２８２内に受け入れられ得る。このような実施形態において、第２の伸縮継手２０８の半径方向内側壁２５４により画成された内側継手表面２８４は、前方シュラウド部分２０２の対応する半径方向内側表面２１８及び後方シュラウド部分２０４の対応する半径方向内側表面２２６と半径方向に位置合わせされるように構成することができる。結果として、第２の伸縮継手２０８の内側継手表面２８４と共に、前方シュラウド部分２０２の半径方向内側表面２１８と後方シュラウド部分２０４の半径方向内側表面２２６は全体として、タービンを通って流れる燃焼ガスに対する外側半径方向流路表面を画成することができる。
【００４４】
本主題の態様によるシュラウドセグメントアセンブリの異なる実施形態を形成するために、図３〜図６に示す種々の伸縮継手１０６、１０８、２０６、２０８を任意の他の適切な組合せ（複数可）で利用できることが認識されるべきである。例えば、一実施形態では、前方シュラウド部分と後方シュラウド部分を互いに結合するために、図３〜５に示す第１の伸縮継手１０６を図６に示す第２の伸縮継手２０８と組合せて利用することができる。別の実施形態では、前方シュラウド部分と後方シュラウド部分を互いに結合するために、図６に示す第１の伸縮継手２０６を図３〜５に示す第２の伸縮継手１０８と組合せて利用することができる。
【００４５】
ここで図７及び図８を参照すると、シュラウドセグメントアセンブリ３００の異なる構成の一実施形態が本主題の態様に従って図示されている。具体的には、図７は、シュラウドセグメントアセンブリ３００の分解斜視図を図示しており、かつ図８は、図７に示すシュラウドセグメントアセンブリ３００の組み立てた状態の断面図を図示している。
【００４６】
１次箱形シュラウドが前方シュラウド部分と後方シュラウド部分とに分割される上で説明した構成とは異なり、図示のシュラウドセグメントアセンブリ３００は、箱型シュラウドセグメントのほぼ矩形断面形状を画成するように構成された単一のシュラウド本体３０２を含む。図７に示すように、シュラウド本体３０２は概して、第１の周方向端部３０４と第２の周方向端部３０６との間の円弧状経路に沿って周方向にかつ対向する内側面３０８と外側面３１０との間に半径方向に延在するように構成することができる。加えて、シュラウド本体３０２は概して、前方表面３１２と後方表面３１４との間に軸方向に延在するように構成することができる。
【００４７】
特に図８に示すように、シュラウド本体３０２は、シュラウド本体３０２の半径方向外側面３１０に沿って軸方向に延在する外側壁３１６と、シュラウド本体３０２の前方表面３１２と後方表面３１４をそれぞれ画成するように外側壁３１６から半径方向内方に延在する前方壁３１８及び後方壁３２０とを含み得る。加えて、シュラウド本体３０２は、シュラウド本体３０２の半径方向内側面３０８の前方部分を画成するように前方壁３１８から後方壁３２０の方向に軸方向に延在する第１の内側アーム３２２を含む。同様に、シュラウド本体３０２は、シュラウド本体３０２の半径方向内側面３０８の後方部分を画成するように後方壁３２０から前方壁３１８の方向に軸方向に延在する第２の内側アーム３２４を含む。図示の実施形態に示すように、周方向スロット３２６（図７）が、シュラウド本体３０２の周方向全長（例えば、シュラウド本体３０２の対向する周方向端部３０４、３０６間に画成された長さ）に沿って延在する内側アーム３２２と３２４との間に画成されるように、第１の内側アーム３２２と第２の内側アーム３２４を軸方向に間隔を置いて配置することができる。そのようなものとして、周方向スロット３２６は、シュラウド本体３０２の半径方向内側面３０８に沿って第１の内側アーム３２２と第２の内側アーム３２４とを互いに離間させることができ、それにより、内側アーム３２２、３２４が熱誘起歪みを相互間で伝達することなく独立して膨張及び収縮するのを可能にする。
【００４８】
追加的に、図７及び図８に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ３００はまた、周方向スロット３２６内に受け入れられるように構成された伸縮継手３２８を含み得る。図示の実施形態に示すように、伸縮継手は、図３〜図５を参照して上で説明した第２の伸縮継手１０８と同一に構成される。したがって、伸縮継手３２８は概して、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４が伸縮継手３２８の対向する内側壁と外側壁との間に受け入れられることを可能にするように、変形「Ｉ字形」断面を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、伸縮継手３２８は、半径方向外側壁３３０と、半径方向内側壁３３２と、内側壁３３２と外側壁３３０との間に延在する連結壁３３４とを含み得る。そのようなものとして、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４は、完全に組み立てたときに、伸縮継手３２８の半径方向内側壁３３２と半径方向外側壁３３０との間に画成された対応する凹部３３６、３３８内に受け入れられるように構成することができる。
【００４９】
追加的に、いくつかの実施形態において、伸縮継手３２８の半径方向内側壁３３２と半径方向外側壁３３０は、異なる軸方向長さを画成することができる。例えば、図７に示すように、半径方向外側壁３３０は第１の軸方向長さ３４０を画成することができ、かつ半径方向内側壁３３２はより長い第２の軸方向長さ３４２を画成することができる。具体的には、図示の実施形態に示すように、半径方向内側壁３３２が、シュラウド本体３０２の前方表面３１２と後方表面３１４との間に画成されたシュラウド本体３０２の軸方向全長の全て又はかなりの部分に沿って軸方向に延在するように、伸縮継手３２８の半径方向内側壁３３２の軸方向長さ３４２を選択することができる。このような実施形態において、伸縮継手３２８の半径方向内側壁３３２は概して、シュラウドセグメントアセンブリ３００に対する外側半径方向流路表面３４４を画成するように構成することができる。
【００５０】
ここで図９及び図１０を参照すると、図７及び図８に示すシュラウドセグメントアセンブリ３００の代替的な実施形態の断面図が本主題の態様に従って図示されている。例えば、図９に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ３００は、図６を参照して上で説明した第２の伸縮継手２０８と同一に構成された伸縮継手４２８を含む。具体的には、伸縮継手４２８は概して、半径方向外側壁４３０と、半径方向内側壁４３２と、内側壁４３２と外側壁４３０との間に延在する連結壁４３４とを含む。そのようなものとして、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４は、組み立てたときに、伸縮継手４２８の半径方向内側壁４３２と半径方向外側壁４３０との間に画成された対応する凹部４３６、４３８内に受け入れられるように構成することができる。
【００５１】
追加的に、図９に示すように、伸縮継手４２８の半径方向内側壁４３２は、図７及び図８を参照して上で説明した伸縮継手３２８とは異なり、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４の少なくとも一部分と半径方向に位置合わせされるように構成される。具体的には、いくつかの実施形態において、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４は、伸縮継手４２８の半径方向内側壁４３２を凹所に配置するための対向する継手凹部４５０、４５２を画成するように構成することができる。例えば、図９に示すように、第１の内側アーム３２２は前方継手凹部４５０を画成することができ、かつ第２の内側アーム３２４は後方継手凹部４５２を画成することができる。そのようなものとして、伸縮継手４２８の半径方向内側壁４３２は、シュラウドセグメントアセンブリ３００を組み立てたときに、対向する継手凹部４５０、４５２内に受け入れられ得る。このような実施形態において、半径方向内側壁４３２により画成された内側継手表面４５４は、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４の対応する半径方向内側表面４５６と半径方向に位置合わせされるように構成することができる。結果として、伸縮継手４２８の内側継手表面４５４と共に、シュラウド本体３０２の半径方向内側表面４５６は全体として、タービンを通って流れる燃焼ガスに対する外側半径方向流路表面３４４を画成することができる。
【００５２】
同様に、図１０は、図９を参照して上で説明した伸縮継手４２８と同様に構成された伸縮継手５２８を含むシュラウドセグメントアセンブリ３００を図示している。具体的には、伸縮継手５２８は概して、半径方向外側壁５３０と、半径方向内側壁５３２と、内側壁５３２と外側壁５３０との間に延在する連結壁５３４とを含む。そのようなものとして、シュラウド本体３０２の内側アーム３２２、３２４は、組み立てたときに、伸縮継手５２８の半径方向内側壁５３２と半径方向外側壁５３０との間に画成された対応する凹部５３６、５３８内に受け入れられるように構成することができる。しかしながら、上で説明した凹部付き伸縮継手４２８とは異なり、伸縮継手５２８の半径方向内側壁５３２は、内側壁５３２がシュラウド本体３０２の半径方向内側表面に沿って軸方向に延在するように内側アーム３２２、３２４から半径方向内方に配置されるように構成される。
【００５３】
ここで図１１及び図１２を参照すると、シュラウドセグメントアセンブリ６００の異なる構成の一実施形態が本主題の態様に従って図示されている。具体的には、図１１は、シュラウドセグメントアセンブリ６００の分解斜視図を図示しており、かつ図１２は、図１１に示すシュラウドセグメントアセンブリ６００の組み立てた状態の断面図を図示している。
【００５４】
図７〜図１０を参照して上で説明した構成と同様に、図示のシュラウドセグメントアセンブリ６００は、箱型シュラウドセグメントのほぼ矩形断面形状を画成するように構成された単一のシュラウド本体６０２を含む。図１１に示すように、シュラウド本体６０２は概して、第１の周方向端部６０４と第２の周方向端部６０６との間の円弧状経路に沿って周方向にかつ対向する内側面６０８と外側面６１０との間に半径方向に延在するように構成することができる。加えて、シュラウド本体６０２は概して、前方表面６１２と後方表面６１４との間に軸方向に延在するように構成することができる。
【００５５】
特に図１２に示すように、シュラウド本体６０２は、シュラウド本体６０２の半径方向内側面６０８に沿って軸方向に延在する内側壁６１６と、シュラウド本体６０２の前方表面６１２と後方表面６１４をそれぞれ画成するように内側壁６１６から半径方向外方に延在する前方壁６１８及び後方壁６２０とを含み得る。加えて、シュラウド本体６０２は、シュラウド本体６０２の半径方向外側面６１０の前方部分を画成するように前方壁６１８から後方壁６２０の方向に軸方向に延在する第１の外側アーム６２２を含む。同様に、シュラウド本体６０２は、シュラウド本体６０２の半径方向外側面６１０の後方部分を画成するように後方壁６２０から前方壁６１８の方向に軸方向に延在する第２の外側アーム６２４を含む。図示の実施形態に示すように、周方向スロット６２６（図１１）が、シュラウド本体６０２の周方向全長（例えば、シュラウド本体６０２の対向する周方向端部６０４、６０６間に画成された長さ）に沿って延在する外側アーム６２２と６２４との間に画成されるように、第１の外側アーム６２２と第２の外側アーム６２４を軸方向に間隔を置いて配置することができる。そのようなものとして、周方向スロット６２６は、シュラウド本体６０２の半径方向外側面６１０に沿って第１の外側アーム６２２と第２の外側アーム６２４とを互いに離間させることができ、それにより、外側アーム６２２、６２４が熱誘起歪みを外側アーム６２２、６２４間で伝達することなく独立して膨張及び収縮するのを可能にする。
【００５６】
追加的に、図１１及び図１２に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ６００はまた、周方向スロット６２６内に受け入れられるように構成された伸縮継手６２８を含み得る。図示の実施形態に示すように、伸縮継手６２８は、図６を参照して上で説明した第１の伸縮継手２０６と同一に構成される。したがって、伸縮継手６２８は概して、シュラウド本体６０２の外側アーム６２２、６２４が伸縮継手６２８の対向する内側壁と外側壁との間に受け入れられることを可能にするように、変形「Ｉ字形」断面を画成する。具体的には、図示の実施形態に示すように、伸縮継手６２８は、半径方向外側壁６３０と、半径方向内側壁６３２と、内側壁６３２と外側壁６３０との間に延在する連結壁６３４とを含み得る。そのようなものとして、シュラウド本体６０２の外側アーム６２２、６２４は、完全に組み立てたときに、伸縮継手６２８の半径方向内側壁６３２と半径方向外側壁６３０との間に画成された対応する凹部６３６、６３８内に受け入れられるように構成することができる。
【００５７】
その上、特に図１２に示すように、伸縮継手６２８の半径方向内側壁６３２と半径方向外側壁６３０は、異なる軸方向長さを画成することができる。具体的には、半径方向内側壁６３２は第１の軸方向長さ６４０（図１２）を画成することができ、かつ半径方向外側壁６３０はより長い第２の軸方向長さ６４２（図１１）を画成することができる。例えば、図示の実施形態に示すように、半径方向外側壁６３０が、シュラウド本体６０２の前方表面６１２と後方表面６１４との間に画成されたシュラウドセグメントアセンブリ６００の軸方向全長の全て又はかなりの部分に沿って軸方向に延在するように、伸縮継手６２８の半径方向外側壁６３０の軸方向長さ６４２を選択することができる。上述のように、このような延長された外側壁６３０は、例えば、タービン内でシュラウドセグメントアセンブリ６００を支持するのを容易にするために望ましい場合がある。例えば、図１２に示すように、一実施形態において、伸縮継手６２８の半径方向外側壁６３０の対向する軸方向端部６４４は、シュラウドセグメントアセンブリ６００がタービンのケーシング又は他の固定構造に結合されることを可能にするために、（例えば、端部６４４を受け入れるための凹部を含むようにハンガ６４６を構成することにより、又は端部６４４をハンガ６４６に結合するためにＣクリップを使用することにより）対応するシュラウドハンガ６４６の部分により支持されるように構成することができる。
【００５８】
ここで図１３を参照すると、図１１及び図１２に示すシュラウドセグメントアセンブリ６００の代替的な実施形態の断面図が本主題の態様に従って図示されている。具体的に、図１３に示すように、シュラウドセグメントアセンブリ６００は、図３〜図５を参照して上で説明した第１の伸縮継手１０６と同一に構成された伸縮継手７２８を含む。具体的には、伸縮継手７２８は概して、半径方向外側壁７３０と、半径方向内側壁７３２と、内側壁７３２と外側壁７３０との間に延在する連結壁７３４とを含む。そのようなものとして、シュラウド本体６０２の外側アーム６２２、６２４は、組み立てたときに、伸縮継手７２８の半径方向内側壁７３２と半径方向外側壁７３０との間に画成された対応する凹部７３６、７３８内に受け入れられるように構成することができる。追加的に、図１３に示すように、半径方向内側壁７３２と半径方向外側壁７３０は概して、同一の軸方向長さ（例えば、図１３に表す軸方向長さ７５０）を画成する。
【００５９】
本明細書に記載した種々のシュラウド部分及びシュラウド本体を概ね任意の適切な材料から形成できることが認識されるべきである。しかしながら、いくつかの実施形態において、シュラウド部分及び／又は本体は、非金属複合材料から形成することができる。例えば、特定の実施形態において、シュラウド部分及び／又は本体は、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料から形成することができる。このような実施形態において、シュラウド部分及び／又はシュラウド本体を形成するために使用されるＣＭＣ材料は、当技術分野で知られる任意の適切なＣＭＣ材料に概ね相当し、したがって、概して、材料の特性（例えば、材料強度及び／又は熱物理特性）を高めるために適切な強化材料が組み込まれたセラミックマトリックスを含み得る。一実施形態では、使用するＣＭＣ材料を連続繊維強化ＣＭＣ材料として構成することができる。例えば、適切な連続繊維強化ＣＭＣ材料は、限定されるものではないが、連続炭素繊維、酸化物繊維、炭化ケイ素モノフィラメント繊維で強化されたＣＭＣ材料並びに連続繊維レイアップ及び／又は織繊維プリフォームを含む他のＣＭＣ材料を含み得る。他の実施形態では、使用するＣＭＣ材料を不連続強化ＣＭＣ材料として構成することができる。例えば、適切な不連続強化ＣＭＣ材料は、限定されるものではないが、粒子、小板、ウィスカー、不連続繊維、インサイチュ（ｉｎ  ｓｉｔｕ）及びナノ複合強化ＣＭＣ材料を含み得る。
【００６０】
本主題がガスタービンエンジン内で使用するシュラウドセグメントアセンブリを組み立てるための方法をも対象とすることが認識されるべきである。一実施形態において、方法は、シュラウド部分の外側アームが第１の伸縮継手の対応する凹部内に受け入れられるようにシュラウドセグメントアセンブリの第１の伸縮継手に対してシュラウドセグメントアセンブリの前方シュラウド部分と後方シュラウド部分を配置することを含み得る。加えて、方法は、シュラウド部分の内側アームが第２の伸縮継手の対応する凹部内に受け入れられるようにシュラウドセグメントアセンブリの第２の伸縮継手に対して前方シュラウド部分と後方シュラウド部分を配置することを含み得る。
【００６１】
本明細書では、最良の形態を含めて本発明を開示するとともに、任意の装置又はシステムの製造及び使用並びに任意の包含される方法の実行を含めて、当業者が本発明を実施できるようにもするために、例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲により定義され、当業者が想到する他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を含む場合、又は、それらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合に、特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ガスタービンエンジン
１２  中心軸線
１４  コアエンジン
１６  ファンセクション
１８  外側ケーシング
２０  環状入口
２２  ブースタ圧縮機
２４  軸流圧縮機
２６  燃焼器
２８  第１の（高圧）タービン
３０  第１の駆動シャフト
３２  第２の（低圧）タービン
３４  第２の駆動シャフト
３６  排気ノズル
３７  減速装置
３８  ファンロータ
４０  ファンケーシング
４２  出口ガイドベーン
４４  ファンロータブレード
４６  下流側セクション
４８  バイパス空気流導管
５０  空気流、矢印
５２  入口
５４  矢印
５６  第２の圧縮空気流、矢印
５８  矢印
６０  燃焼生成物、矢印
６２  タービンノズル
６４  タービンロータ
６６  ノズルベーン
６８  円弧状外側バンド
７０  円弧状内側バンド
７２  ノズルセグメント
７４  ロータブレード
７６  ロータディスク
７８  タービンシュラウド
８０  シュラウドセグメント
８２  シュラウドハンガ
８４  燃焼ゾーン
１００  シュラウドセグメントアセンブリ
１０２  前方シュラウド部分
１０４  後方シュラウド部分
１０６  第１の伸縮継手
１０８  第２の伸縮継手
１１０  前方表面
１１２  後方表面
１１４  第１の前方端部、第１の周方向端部
１１６  第２の前方端部、第２の周方向端部
１１８  内側表面
１２０  外側表面
１２２  第１の後方端部、第１の周方向端部
１２４  第２の後方端部、第２の周方向端部
１２６  後方内側表面
１２８  後方外側表面
１３０  前方壁
１３２  内側アーム
１３４  外側アーム
１３６  後方壁
１３８  内側アーム
１４０  外側アーム
１４２  半径方向外側壁
１４４  半径方向内側壁
１４６  連結壁
１４８  前方凹部
１５０  後方凹部
１５２  半径方向外側壁
１５４  半径方向内側壁
１５６  連結壁
１５８  前方凹部
１６０  後方凹部
１６２  外側半径方向流路表面
１６６  第１の軸方向長さ
１６８  第２の軸方向長さ
２００  シュラウドセグメントアセンブリ
２０２  前方シュラウド部分
２０４  後方シュラウド部分
２０６  第１の伸縮継手
２０８  第２の伸縮継手
２１８  半径方向内側表面
２２６  半径方向内側表面
２３０  前方壁
２３２  内側アーム
２３４  外側アーム
２３６  後方壁
２３８  内側アーム
３４０  外側アーム
２４２  半径方向外側壁
２４４  半径方向内側壁
２４６  連結壁
２４８  凹部
２５０  凹部
２５２  外側壁
２５４  内側壁
２５６  連結壁
２５８  凹部
２６０  凹部
２７２  第１の軸方向長さ
２７４  第２の軸方向長さ
２７６  対向する軸方向端部
２７８  シュラウドハンガ
２８０  継手凹部
２８２  後方継手凹部
２８４  内側継手表面
３００  シュラウドセグメントアセンブリ
３０２  シュラウド本体
３０４  第１の周方向端部
３０６  第２の周方向端部
３０８  半径方向内側面
３１０  半径方向外側面
３１２  前方表面
３１４  後方表面
３１６  外側壁
３１８  前方壁
３２０  後方壁
３２２  第１の内側アーム
３２４  第２の内側アーム
３２６  周方向スロット
３２８  伸縮継手
３３０  半径方向外側壁
３３２  半径方向内側壁
３３４  連結壁
３３６  凹部
３３８  凹部
３４０  第１の軸方向長さ
３４２  第２の軸方向長さ
３４４  外側半径方向流路表面
４２８  伸縮継手
４３０  半径方向外側壁
４３２  半径方向内側壁
４３４  連結壁
４５０  前方継手凹部
４５２  後方継手凹部
４５４  内側継手表面
４５６  半径方向内側表面
５２８  伸縮継手
５３０  半径方向外側壁
５３２  半径方向内側壁
５３４  連結壁
５３６  凹部
５３８  凹部
６００  シュラウドセグメントアセンブリ
６０２  シュラウド本体
６０４  第１の周方向端部
６０６  第２の周方向端部
６０８  半径方向内側面
６１０  半径方向外側面
６１２  前方表面
６１４  後方表面
６１６  内側壁
６１８  前方壁
６２０  後方壁
６２２  第１の外側アーム
６２４  第２の外側アーム
６２６  周方向スロット
６２８  伸縮継手
６３０  半径方向外側壁
６３２  半径方向内側壁
６３４  連結壁
６３６  凹部
６３８  凹部
６４２  第２の軸方向長さ
６４４  対向する軸方向端部
６４６  シュラウドハンガ
７２８  伸縮継手
７３０  半径方向外側壁
７３２  半径方向内側壁
７３４  連結壁
７３６  凹部
７３８  凹部
７５０  軸方向長さ
【図１】
2016211579.tif 000003
【図２】
2016211579.tif 000004
【図３】
2016211579.tif 000005
【図４】
2016211579.tif 000006
【図５】
2016211579.tif 000007
【図６】
2016211579.tif 000008
【図７】
2016211579.tif 000009
【図８】
2016211579.tif 000010
【図９】
2016211579.tif 000011
【図１０】
2016211579.tif 000012
【図１１】
2016211579.tif 000013
【図１２】
2016211579.tif 000014
【図１３】
2016211579.tif 000015
【外国語明細書】
2016211579000001.pdf