(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で、強度が高く、製造が容易なガスタービンロータディスクを提供する。【解決手段】ガスタービンエンジンの複合材ディスク１２は、半径方向内向きに延在するディスクポスト１６間のダブテールスロット１４と、複合材プライ２４のハブリング２０と、ディスクポスト内に延在する半径方向のプライ４３とを含む。ハブリングと同心でハブリングの半径方向外向きに位置するセグメントに分けられた中間リング３０は、環状ベース３８と、半径方向に延在するプライアーム４０とを有する入れ子状プライ３７を有する中間リングセグメント３６を含む。最外複合材プライの外皮は、複合材ディスクの周りを周方向に延在することができる。周方向および半径方向の複合材プライは、周方向および半径方向に配向された繊維を含むことができる。【選択図】図１
2017002903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材ディスク（１２）の半径方向外側の周囲（１５）から半径方向内向きに延在する、ディスクポスト（１６）間のダブテールスロット（１４）と、
中心軸線（８）の周りを囲む、複合材プライ（２４）のハブリング（２０）と、
前記ハブリング（２０）から半径方向に離れるように前記ディスクポスト（１６）内に延在する半径方向のプライ（４３）と
を含む、ガスタービンエンジンの複合材ディスク（１２）。
【請求項２】
螺旋（２８）に巻かれた前記複合材プライ（２４）、または、断面が同心、環状、および円形である前記複合材プライ（２４）をさらに含む、請求項１記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項３】
前記複合材ディスク（１２）の周りを周方向に延在し、前記ディスクポスト（１６）を覆い、かつ前記ディスクポスト（１６）間に前記ダブテールスロット（１４）を画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライ（９８）を含む外皮（１０１）をさらに含む、請求項１記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項４】
前記ハブリング（２０）と同心で、前記ハブリング（２０）の半径方向外向きに位置する、セグメントに分けられた中間リング（３０）であって、
環状の中間リングセグメント（３６）を含む中間リング（３０）をさらに含み、
前記中間リングセグメント（３６）のそれぞれが入れ子状プライ（３７）を含み、
前記入れ子状プライ（３７）のそれぞれが、前記中心軸線（８）の周りを囲む環状ベース（３８）と、前記環状ベース（３８）の時計回りおよび反時計回りの端部（４４、４６）において、実質的に半径方向に延在する時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）とを含み、前記半径方向のプライ（４３）が前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）を含む、請求項１記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項５】
前記複合材ディスク（１２）の周りを周方向に延在し、前記ディスクポスト（１６）を覆い、かつ前記ディスクポスト（１６）間に前記ダブテールスロット（１４）を画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライ（９８）を含む外皮（１０１）であって、前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）の半径方向外側の縁（１２０）を覆う外皮（１０１）をさらに含む、請求項４記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項６】
前記ハブリング（２０）、前記環状ベース（３８）、ならびに、前記ディスクポスト（１６）のポスト頂部（７４）、および前記ダブテールスロット（１４）の底部（６９）を覆う前記外皮（１０１）の中の周方向の複合材プライ（１１０）であって、
周方向に配向した繊維（１１２）を含む周方向の複合材プライ（１１０）と、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）、ならびに前記ダブテールスロット（１４）を画定する、前記ディスクポスト（１６）の半径方向に延在するポスト側面（７０）に沿う前記外皮（１０１）の中の半径方向の複合材プライ（１１６）であって、
半径方向に配向した繊維（１１８）を含む半径方向の複合材プライ（１１６）と
をさらに含む、請求項５記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項７】
前記セグメントに分けられた中間リング（３０）と同心で、前記セグメントに分けられた中間リング（３０）の半径方向外向きに位置する、セグメントに分けられた外側リング（９０）であって、
環状の外側リングセグメント（９２）を含むセグメントに分けられた外側リング（９０）をさらに含み、
前記外側リングセグメント（９２）のそれぞれが、前記中間リングセグメント（３６）のそれぞれの中で、前記実質的に半径方向に延在している時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）の間に、前記環状ベース（３８）の半径方向外向きに配置された、周方向に積み重ねられた複合材プライ（９６）を含む、請求項４記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項８】
前記複合材ディスク（１２）の周りを周方向に延在する、１つまたは複数の最外複合材外被プライ（９８）を含む外皮（１０１）であって、
前記外側リングセグメント（９２）および前記ディスクポスト（１６）を覆い、前記ディスクポスト（１６）間に前記ダブテールスロット（１４）を画定し、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）の半径方向外側の縁（１２０）を覆う、外皮（１０１）をさらに含む、請求項７記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項９】
前記ハブリング（２０）、前記環状ベース（３８）、ならびに、前記ディスクポスト（１６）のポスト頂部（７４）、および前記ダブテールスロット（１４）の底部（６９）を覆う前記外皮（１０１）の中の周方向の複合材プライ（１１０）であって、
周方向に配向した繊維（１１２）を含む周方向の複合材プライ（１１０）と、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム（４０、４２）、ならびに前記ダブテールスロット（１４）を画定する、前記ディスクポスト（１６）の半径方向に延在するポスト側面（７０）に沿う前記外皮（１０１）の中の半径方向の複合材プライ（１１６）であって、
半径方向に配向した繊維（１１８）を含む半径方向の複合材プライ（１１６）と
をさらに含む、請求項８記載の複合材ディスク（１２）。
【請求項１０】
前記底部（６９）に向かって広がる前記ダブテールスロット（１４）をさらに含む、請求項９記載の複合材ディスク（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスタービンエンジンのロータディスクに関し、詳細には、ガスタービンエンジンのファンおよびブースタ段に使用されるロータディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンの金属製ロータディスクは一般にブレードを保持するために使用される。ファンおよびブースタ段のロータディスクは半径方向に大きな遠心力を受けるため、ブレードを保持するための軸方向のスロットを有するものが多い。エンジンの運転中、半径方向の力は半径方向および接線方向の応力の両方を発生する。さらに、ファンブレードアウト（ＦＢＯ：ｆａｎ  ｂｌａｄｅ  ｏｕｔ）またはブレードアウト事象が生じると高荷重になる場合がある。金属製ロータディスクは比較的大きな重量であり、そのため荷重および応力が増す。
【０００３】
ガスタービンエンジンで使用するためのブレード一体型複合材ロータは、米国特許第４，７４７，９００号、第４，７８６，３４７号、および第７，４９１，０３２号などのいくつかの特許で開示されている。ブレード一体型複合材ロータは大きな力を受け、ロータの構造を設計する際にはこの力を考慮に入れてロータの完全性を保たなければならない。ロータディスクの範囲では、周方向に主要な力が働き、したがって、フープ応力を吸収する能力が重要であるが、エーロフォイルブレードでは、半径方向に働く力が支配的である。このようなロータに使用される複合材料は典型的には、本質的に強度が低い樹脂（エポキシなど）を含む。複合材料は、複合材料のマトリックスに埋め込まれている同じ材料の繊維を通常含んでいるため、金属よりも高い比強度を有する。繊維は張力が最も強いことで知られており、したがって、完成部品における力の方向により、完成部品の強度が少なくとも部分的に決まる。
【０００４】
軽量で、強度が高く、製造が容易なガスタービンロータディスクを製造するための設計および方法を有することが極めて望ましい。複合材ブレードを容易に取付け、取外しができるロータもまた望ましい。複合材ブレードが損傷した場合に個々に点検修理ができる、点検修理が容易なロータもまた望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８９０５７１９号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ガスタービンエンジンの複合材ディスクは、複合材ディスクの半径方向外側の周囲から半径方向内向きに延在する、ディスクポスト間のダブテールスロットと、中心軸線の周りを囲む、複合材プライのハブリングと、ハブリングから半径方向に離れるようにディスクポスト内に延在する半径方向のプライとを含む。複合材プライは螺旋に巻くことができる、または、複合材プライは、断面が同心、環状、および円形とすることができる。
【０００７】
複合材ディスクの周りを周方向に延在し、ディスクポストを覆い、かつディスクポスト間にダブテールスロットを画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを有する外皮を、複合材ディスクはさらに含むことができる。
【０００８】
ハブリングと同心で、ハブリングの半径方向外向きに位置し、かつ、環状の中間リングセグメントを含む、セグメントに分けられた中間リングを、複合材ディスクは含むことができる。中間リングセグメントのそれぞれは入れ子状プライを含み、入れ子状プライのそれぞれは、中心軸線の周りを囲む環状ベースと、環状ベースの時計回りおよび反時計回りの端部において、実質的に半径方向に延在する時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームとを含み、半径方向のプライが時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームを含む。
【０００９】
複合材ディスクは、セグメントに分けられた中間リングと同心で、セグメントに分けられた中間リングの半径方向外向きに位置し、かつ、環状の外側リングセグメントを含む、セグメントに分けられた外側リングを含むことができ、外側リングセグメントのそれぞれは、中間リングセグメントのそれぞれの中で、実質的に半径方向に延在している時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの間に、環状ベースの半径方向外向きに配置された、周方向に積み重ねられた複合材プライを含む。
【００１０】
ダブテールスロットは、底部に向かって周方向に広がることができる。
【００１１】
本発明の前述の態様および他の特徴を、添付の図面と関連させて以下の記載において説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ディスクポスト間にスロットを有する、ガスタービンエンジンの複合材ディスクの概略断面図である。
【図２】図１に示した複合材ディスクのスロットに配置されたブレード翼根の概略斜視図である。
【図３】螺旋に配置された環状の複合材の層またはプライを有する、代替のガスタービンエンジンの複合材ディスクの概略断面図である。
【図４】図１および２に示した複合材ディスクの範囲における、周方向および半径方向の繊維の向きの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
エンジン中心軸線８の周りを囲む例示的なガスタービンエンジンの複合材ディスク１２を図１に示す。ディスクポスト１６間のダブテールスロット１４は複合材ディスク１２の半径方向外側の周囲１５から半径方向内向きに延在する。ダブテールスロット１４は、ディスクポスト１６の隣接するディスクポスト７２の実質的に半径方向に延在しているポスト側面７０間を周方向に延在している底部６９を含む。ディスクポスト１６のポスト頂部７４は、ポスト側面７０間を延在し、複合材ディスク１２の外側の周囲１５を画定する。複合材ディスク１２は大部分、複合材の層またはプライ２４よりなり、それらまたは、樹脂で含浸されて複合材を形成するプリフォームを示す。
【００１４】
図２はエーロフォイル１７を有するブレード１０の一部分を示し、エーロフォイル１７には、ブレード１０の開いた、即ち外向きに広がったダブテール翼根１８が付いている。ダブテール翼根１８は、ダブテールスロット１４の１つに配置されている。ダブテール翼根１８は周方向に広がり、ダブテール接合部１９で、広がっているダブテールスロット１４に嵌合することによって保持される。ダブテールスロット１４は、ダブテールスロット１４の底部６９に向かって周方向に広がっている。ダブテールスロット１４は、ポスト側面７０と底部６９とによって画定されており、ポスト側面７０は、それらの間の鋭角Ａによって示されるように、底部６９に対して鋭角になっており、これは図１および２に示されている。
【００１５】
図１および２を参照すると、複合材ディスク１２は、中心軸線８の周りを囲む円形の複合材プライ２４の内側リングまたはハブリング２０を含む。複合材プライ２４は、図１および２に示すハブリング２０の実施形態では、断面が同心、環状、および円形である。中心軸線８の周りに螺旋２８に配置された環状の複合材の層またはプライ２４を含むハブリング２０の代替の実施形態を図３に示す。螺旋状の環状の複合材の層またはプライ２４は、テープなどの連続した複合材料２６をマンドレルまたは治具（図示せず）に巻き付けることによって作ることができる。
【００１６】
複合材料２６は、少なくとも部分的に炭素繊維織物材料から作られ、複数のプライ２４となるようにそれを何度も連続的に３６０度巻く。したがって、螺旋状の複合材ハブリング２０は、単一の連続した巻物または螺旋２８であり、複合材プライ２４は実質的に円形または環状である。複合材ハブリング２０は、実質的に円形であり、そのハブ最外プライ５７およびハブ最内プライ１５７は、それぞれ、複合材ハブリング２０の外周ＯＣおよび内周ＩＣ、または外径ＯＤおよび内径ＩＤにある。
【００１７】
図１および２を参照すると、複合材ディスク１２は、ハブリング２０と同心でハブリング２０の半径方向外向きに位置する中間リング３０を含む。中間リング３０はセグメントに分けられ、環状の中間リングセグメント３６を含む。各中間リングセグメント３６は、入れ子状プライ３７を含む。入れ子状プライ３７のそれぞれは、環状ベース３８、および環状ベース３８の時計回りおよび反時計回りの端部４４、４６において、実質的に半径方向に延在している時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２を含む。環状ベース３８は、ハブリング２０の最外層または最外プライ５７の周りに配置される。環状ベース３８は、ハブリング２０の最外プライ５７の周りで、これに実質的に同心に、好ましくはこれの上に配置される。ハブリング２０、環状ベース３８、およびハブリング２０の最外プライ５７は、中心軸線８の周りを囲んで、円錐状または円筒状とすることができる。時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２は、ディスクポスト１６を強化する、複合材ディスク１２の半径方向のプライ４３の実例である。ディスク１２が回転しているとき、半径方向のプライ４３は、ブレード１０の遠心力に対抗し、ブレード１０のダブテール翼根１８をダブテールスロット１４内に保持する。
【００１８】
複合材ディスク１２の外側リング９０は、中間リング３０の半径方向外向きに、好ましくはこれに隣接して配置される。外側リング９０はセグメントに分けられ、環状の外側リングセグメント９２を含む。外側リングセグメント９２のそれぞれは周方向に積み重ねられた複合材プライ９６を含み、複合材プライ９６は、中間リングセグメント３６のそれぞれの中で、実質的に半径方向に延在している時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２の間に、環状ベース３８の半径方向外向きに配置される。時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２は、ディスクポスト１６内を半径方向に延在する。本明細書で示す複合材ディスク１２の例示的な実施形態では、時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２のすべては、ディスクポスト１６の中すべてを外皮１０１まで半径方向に延在する。外皮１０１は、ディスクポスト１６のポスト頂部７４上を、かつ、ダブテールスロット１４の底部６９に沿って、複合材ディスク１２の周りを周方向に延在する。外皮１０１は、ダブテールスロット１４を画定するポスト側面７０に沿って半径方向に延在する。時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２のそれぞれのポスト部４７は、ディスクポスト１６のそれぞれ１つの中に配置され、それらの一構造部品である。外皮１０１は、１つまたは複数の最外複合材外被プライ９８を含み、ディスクポスト１６を覆い、かつ、ディスクポスト１６間を周方向に延在するダブテールスロット底部６９に沿って配置される。外皮１０１は、ポスト頂部７４およびポスト側面７０を覆い、ダブテールスロット１４の底部６９を含むダブテールスロット１４を画定する。
【００１９】
本明細書で示される例示的な最外複合材外被プライ９８は、複合材プライ２４と同じ複合材料で作られる。複合材外被プライ９８は、ディスクポスト１６内に配置された時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２のポスト部４７を覆う。外被プライ９８は、ダブテールスロット１４のスロット表面１００に沿って配置され、時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２の半径方向外側の縁１２０を覆う。最外複合材外被プライ９８はまた、外側リングセグメント９２の周方向に積み重ねられたプライ９６を覆う。最外外被プライ９８は、ディスクポスト１６、およびディスクポスト１６間のダブテールスロット１４の底部６９を完成させて覆う。最外外被プライ９８は、複合材ディスク１２の外側の周囲１５を画定するディスクポスト１６の頂部７４を覆う。
【００２０】
本明細書で開示される複合材プライ２４は、張力が最も強いことで知られる方向性繊維１１１を含む方向性繊維材料から作られる。したがって、所与の材料の繊維は、図４において矢印で示される単一の方向に配向される。周方向の複合材プライ１１０は、周方向を向く矢印１１４によって示される周方向に配向した繊維１１２を有し、半径方向の複合材プライ１１６は、半径方向を向く矢印１２２によって示される半径方向に配向した繊維１１８を有する。方向性繊維材料の例は、ユニテープ、編組、または優先的には方向性材料を含む。ディスクポスト１６内の時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム４０、４２の半径方向に配向した繊維１１８は、環状ベース３８内の周方向に配向した繊維１１２と結合される。これによって、エンジン運転中の荷重の下での複合材ディスク１２の構造的完全性が与えられる。
【００２１】
本明細書で使用される一方向性テープまたは材料は、エポキシ樹脂マトリックス内に埋め込まれる。この、および他の適切な材料の検討は、「Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、ＡＳＭ  ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ、１９８７年、１９８９年、またはそれ以降の版で見出すことができる。本明細書で開示する複合材ディスクは、炭素質などの繊維を含む非金属タイプの材料、シリカ、金属、金属酸化物、またはセラミック繊維を、エポキシ、ＰＭＲ１５、ＢＭＩ、ＰＥＥＫなどの樹脂材料に埋め込んで作られる。繊維は、樹脂で含浸された材料またはテープ内で一方向に整列させられ、部品の形状に形成され、オートクレーブプロセスまたはプレス成形によって硬化されて、内部に積層体またはプライを有する、軽量で、硬く、比較的均質な物品を形成する。ユニテープなどの一方向繊維フィラメントプライ材料を使用することができる。
【００２２】
図１に示した複合材ディスク１２に代表されるような複合材織物プリフォームに樹脂を注入するために、様々な方法を利用することができる。プリフォームへの樹脂の注入は、プリフォームを治具装置にレイアップしている間に、樹脂注入成形（ＲＴＭ：ｒｅｓｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｌｄｉｎｇ）、または真空補助樹脂注入成形（ＶＡＲＴＭ：ｖａｃｕｕｍ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｒｅｓｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｌｄｉｎｇ）を用いて行うことができる。その代わりに、より一般的なオートクレーブプロセスを用いることができる。プリフォームが型に置かれると、様々な型の部分またはセクションが、構造体を適切に形成するためにプリフォームを定位置に保持する。
【００２３】
ＲＴＭ法は、部品の両面を滑らかな仕上げ面にするためにＲＴＭ型を使用し、成形生産後のトリミングおよび／または機械加工を最小限に抑えながら、複雑で精緻なニアネット形状を高速で製造することができる。互いに締め付けられた（またはプレス機内で互いに保持された）型駒に、圧力をかけて樹脂を供給し、したがって、部品は、繊維含有量が比較的高く、ボイドをうまく制御して、均一であり、再現性があり、寸法的に安定し、十分に強固にされる。高粘度の強靭化樹脂によって作製される高性能部品では、型は通常加熱されて、樹脂注入圧力は計量／混合注入機で制御される。従来のプリプレグではなく乾燥したプリフォームを使用するため、原材料費は一般にハンドレイアップ法よりも低い。サイクル時間は、典型的なオートクレーブの硬化サイクルよりも短い２から３時間の範囲内とすることができる。複合材ディスク１２がＲＴＭまたはＶＡＲＴＭを用いて形成されると、それはネット形状またはニアネット形状の状態となっている。機械加工および／または表面仕上げをして最終部品を製造することができる。
【００２４】
本発明を例示的な方法で説明してきた。使用した用語は、限定のためではなく説明のための用語の性質のものであることを意図していることを理解されたい。本発明の好ましくかつ例示的な実施形態であると考えられるものを本明細書で説明してきたが、本明細書での教示から当業者には本発明の他の修正が明らかになるはずであり、したがって、すべてのそのような修正は本発明の真の精神および範囲内にあるものとして添付の特許請求の範囲で保護されることが望まれる。
【００２５】
したがって、米国の特許証によって保護されるのを望むものは、以下の特許請求の範囲で規定され差別化される本発明である。
【００２６】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
複合材ディスクの半径方向外側の周囲から半径方向内向きに延在する、ディスクポスト間のダブテールスロットと、
中心軸線の周りを囲む、複合材プライのハブリングと、
前記ハブリングから半径方向に離れるように前記ディスクポスト内に延在する半径方向のプライと
を含む、ガスタービンエンジンの複合材ディスク。
［実施態様２］
螺旋に巻かれた前記複合材プライ、または、断面が同心、環状、および円形である前記複合材プライをさらに含む、実施態様１記載の複合材ディスク。
［実施態様３］
前記複合材ディスクの周りを周方向に延在し、前記ディスクポストを覆い、かつ前記ディスクポスト間に前記ダブテールスロットを画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを含む外皮をさらに含む、実施態様１記載の複合材ディスク。
［実施態様４］
前記ハブリングと同心で、前記ハブリングの半径方向外向きに位置する、セグメントに分けられた中間リングであって、
環状の中間リングセグメントを含む中間リングをさらに含み、
前記中間リングセグメントのそれぞれが入れ子状プライを含み、
前記入れ子状プライのそれぞれが、前記中心軸線の周りを囲む環状ベースと、前記環状ベースの時計回りおよび反時計回りの端部において、実質的に半径方向に延在する時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームとを含み、前記半径方向のプライが前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームを含む、実施態様１記載の複合材ディスク。
［実施態様５］
前記複合材ディスクの周りを周方向に延在し、前記ディスクポストを覆い、かつ前記ディスクポスト間に前記ダブテールスロットを画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを含む外皮であって、前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの半径方向外側の縁を覆う外皮をさらに含む、実施態様４記載の複合材ディスク。
［実施態様６］
前記ハブリング、前記環状ベース、ならびに、前記ディスクポストのポスト頂部、および前記ダブテールスロットの底部を覆う前記外皮の中の周方向の複合材プライであって、
周方向に配向した繊維を含む周方向の複合材プライと、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム、ならびに前記ダブテールスロットを画定する、前記ディスクポストの半径方向に延在するポスト側面に沿う前記外皮の中の半径方向の複合材プライであって、
半径方向に配向した繊維を含む半径方向の複合材プライと
をさらに含む、実施態様５記載の複合材ディスク。
［実施態様７］
前記セグメントに分けられた中間リングと同心で、前記セグメントに分けられた中間リングの半径方向外向きに位置する、セグメントに分けられた外側リングであって、
環状の外側リングセグメントを含むセグメントに分けられた外側リングをさらに含み、
前記外側リングセグメントのそれぞれが、前記中間リングセグメントのそれぞれの中で、前記実質的に半径方向に延在している時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの間に、前記環状ベースの半径方向外向きに配置された、周方向に積み重ねられた複合材プライを含む、実施態様４記載の複合材ディスク。
［実施態様８］
前記複合材ディスクの周りを周方向に延在する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを含む外皮であって、
前記外側リングセグメントおよび前記ディスクポストを覆い、前記ディスクポスト間に前記ダブテールスロットを画定し、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの半径方向外側の縁を覆う、外皮をさらに含む、実施態様７記載の複合材ディスク。
［実施態様９］
前記ハブリング、前記環状ベース、ならびに、前記ディスクポストのポスト頂部、および前記ダブテールスロットの底部を覆う前記外皮の中の周方向の複合材プライであって、
周方向に配向した繊維を含む周方向の複合材プライと、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム、ならびに前記ダブテールスロットを画定する、前記ディスクポストの半径方向に延在するポスト側面に沿う前記外皮の中の半径方向の複合材プライであって、
半径方向に配向した繊維を含む半径方向の複合材プライと
をさらに含む、実施態様８記載の複合材ディスク。
［実施態様１０］
前記底部に向かって広がる前記ダブテールスロットをさらに含む、実施態様９記載の複合材ディスク。
［実施態様１１］
複合材ディスクの半径方向外側の周囲から半径方向内向きに延在する、ディスクポスト間のダブテールスロットを含む複合材ディスクであって、
前記ダブテールスロットがディスクポスト間に底部を含む、複合材ディスクと、
外向きに広がったダブテール翼根が付いているエーロフォイルを有するブレードであって、
前記ダブテール翼根が前記ダブテールスロットに配置され、
前記ダブテール翼根が、広がっているダブテールスロットに嵌合した状態で保持された、ブレードと、
中心軸線の周りを囲む、複合材プライのハブリングと、
前記ハブリングから半径方向に離れるように前記ディスクポスト内に延在する半径方向のプライと
を含む、ガスタービンエンジンの複合材ディスクとブレードの組立体。
［実施態様１２］
螺旋に巻かれた前記複合材プライ、または、断面が同心、環状、および円形である前記複合材プライをさらに含む、実施態様１１記載の組立体。
［実施態様１３］
前記複合材ディスクの周りを周方向に延在し、前記ディスクポストを覆い、かつ前記ディスクポスト間に前記ダブテールスロットを画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを含む外皮をさらに含む、実施態様１１記載の組立体。
［実施態様１４］
前記ハブリングと同心で、前記ハブリングの半径方向外向きに位置する、セグメントに分けられた中間リングであって、
環状の中間リングセグメントを含む中間リングをさらに含み、
前記中間リングセグメントのそれぞれが入れ子状プライを含み、
前記入れ子状プライのそれぞれが、前記中心軸線の周りを囲む環状ベースと、前記環状ベースの時計回りおよび反時計回りの端部において、実質的に半径方向に延在する時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームとを含み、前記半径方向のプライが前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームを含む、実施態様１１記載の組立体。
［実施態様１５］
前記複合材ディスクの周りを周方向に延在し、前記ディスクポストを覆い、かつ前記ディスクポスト間に前記ダブテールスロットを画定する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを含む外皮であって、前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの半径方向外側の縁を覆う外皮をさらに含む、実施態様１４記載の組立体。
［実施態様１６］
前記ハブリング、前記環状ベース、ならびに、前記ディスクポストのポスト頂部、および前記ダブテールスロットの前記底部を覆う前記外皮の中の周方向の複合材プライであって、
周方向に配向した繊維を含む周方向の複合材プライと、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム、ならびに前記ダブテールスロットを画定する、前記ディスクポストの半径方向に延在するポスト側面に沿う前記外皮の中の半径方向の複合材プライであって、
半径方向に配向した繊維を含む半径方向の複合材プライと
をさらに含む、実施態様１５記載の組立体。
［実施態様１７］
前記セグメントに分けられた中間リングと同心で、前記セグメントに分けられた中間リングの半径方向外向きに位置する、セグメントに分けられた外側リングであって、
環状の外側リングセグメントを含むセグメントに分けられた外側リングをさらに含み、
前記外側リングセグメントのそれぞれが、前記中間リングセグメントのそれぞれの中で、前記実質的に半径方向に延在している時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの間に、前記環状ベースの半径方向外向きに配置された、周方向に積み重ねられた複合材プライを含む、実施態様１４記載の組立体。
［実施態様１８］
前記複合材ディスクの周りを周方向に延在する、１つまたは複数の最外複合材外被プライを含む外皮であって、
前記外側リングセグメントおよび前記ディスクポストを覆い、前記ディスクポスト間に前記ダブテールスロットを画定し、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアームの半径方向外側の縁を覆う、外皮をさらに含む、実施態様１７記載の組立体。
［実施態様１９］
前記ハブリング、前記環状ベース、ならびに、前記ディスクポストのポスト頂部、および前記ダブテールスロットの底部を覆う前記外皮の中の周方向の複合材プライであって、
周方向に配向した繊維を含む周方向の複合材プライと、
前記時計回りおよび反時計回りの半径方向のプライアーム、ならびに前記ダブテールスロットを画定する、前記ディスクポストの半径方向に延在するポスト側面に沿う前記外皮の中の半径方向の複合材プライであって、
半径方向に配向した繊維を含む半径方向の複合材プライと
をさらに含む、実施態様１８記載の組立体。
［実施態様２０］
前記底部に向かって広がる前記ダブテールスロットをさらに含む、実施態様１９記載の組立体。
【符号の説明】
【００２７】
８  中心軸線
１０  ブレード
１２  複合材ディスク
１４  ダブテールスロット
１５  外側の周囲
１６  ディスクポスト
１７  エーロフォイル
１８  ダブテール翼根
１９  ダブテール接合部
２０  ハブリング
２４  プライ
２６  複合材料
２８  螺旋
３０  中間リング
３６  中間リングセグメント
３７  入れ子状プライ
３８  環状ベース
４０  時計回りの半径方向のプライアーム
４２  反時計回りの半径方向のプライアーム
４３  半径方向のプライ
４４  時計回りの端部
４６  反時計回りの端部
４７  ポスト部
５７  最外プライ
６９  底部
７０  ポスト側面
７２  隣接するディスクポスト
７４  ポスト頂部
９０  セグメントに分けられた外側リング
９２  外側リングセグメント
９６  積み重ねられた複合材プライ
９８  最外複合材外被プライ
１００  スロット表面
１０１  外皮
１１０  周方向の複合材プライ
１１１  方向性繊維
１１２  周方向に配向した繊維
１１４  周方向を向く矢印
１１６  半径方向の複合材プライ
１１８  半径方向に配向した繊維
１２０  半径方向外側の縁
１２２  半径方向を向く矢印
１５７  最内プライ
Ａ  鋭角
ＯＣ  外周
ＩＣ  内周
ＯＤ  外径
ＩＤ  内径
【図１】
2017002903.tif 000003
【図２】
2017002903.tif 000004
【図３】
2017002903.tif 000005
【図４】
2017002903.tif 000006
【外国語明細書】
2017002903000001.pdf