(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンエンジンのタービン構成部品間または要素間のシールのためのスプリングシールを提供する。【解決手段】中心線軸１２の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リングを備えるガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール５２は、リングが、リングの半径方向内側の第１の端部５３の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部５５と、第２のシール端部５５を第１の端部５３から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段とを含む。軸方向付勢手段は、第１のシール端部５３と第２のシール端部５５とを接続する軸方向後向きに開く円錐部７０を含むことができ、第２のシール端部５５は、外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部６６または円形断面の曲がり部を有する。【選択図】図１
2017082765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心線軸（１２）の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リング（７９）を備えるガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール（５２）であって、
前記リング（７９）が、前記リング（７９）の半径方向内側の第１の端部（５３）の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部（５５）と、
前記第２のシール端部（５５）を前記第１の端部（５３）から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段と
を含む、環状スプリングシール（５２）。
【請求項２】
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する軸方向後向きに開く円錐部（７０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える請求項１記載のシール（５２）。
【請求項３】
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）をさらに備える請求項２記載のシール（５２）。
【請求項４】
半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）が、軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）に接続された環状の軸方向前方脚部（５６）を含み、
前記軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）が、前向きに開く円錐中間部（７３）によって前記軸方向後向きに開く円錐部（７０）に接続された、前記第１の端部（５３）をさらに備える請求項３記載のシール（５２）。
【請求項５】
対称的な半径方向内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部（８３）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記Ｕ字形の第１のシール端部（８３）が、環状の実質的に平行に軸方向に間隔を置いて配置された前方脚部（５６）と後方脚部（５８）とを含み、前方脚部（５６）と後方脚部（５８）との間は半円断面の曲がり部または断面Ｕ字形の曲がり部（６０）によって接続された、前記第１の端部（５３）と、
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）と、
前記後方脚部（５８）と前記第１のシール端部（５３）との間に半径方向に配置され、それらに接続された軸方向後向きに開く円錐部（７０）と
をさらに備える請求項２記載のシール（５２）。
【請求項６】
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分（８０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える請求項１記載のシール（５２）であって、前記第１のシール端部（５３）および前記第２のシール端部（５５）が前記中心線軸（１２）に関して軸方向および半径方向に円形断面である、シール（５２）。
【請求項７】
第１の環状タービン構成部品（４）と第２の環状タービン構成部品（６）との間を半径方向および周方向に延在し、それらとシール係合するガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール（５２）を備える環状シール組立体（３３）であって、
前記環状スプリングシール（５２）が、中心線軸（１２）の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リング（７９）を含み、
前記リング（７９）が、前記リング（７９）の半径方向内側の第１の端部（５３）の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部（５５）と、
前記第２のシール端部（５５）を前記第１の端部（５３）から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段とを含む、環状シール組立体（３３）。
【請求項８】
前記第１のタービン構成部品（４）の少なくとも１つのＵ字形断面の溝（５４）内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された前記第１の端部（５３）をさらに備える請求項７記載の組立体（３３）。
【請求項９】
前記第１のタービン構成部品（４）の前記Ｕ字形の溝（５４）の平行な前方環状壁（６２）と後方環状壁（６４）との間にあって、それらに対してばね荷重をかける前記第１の端部（５３）と、
連続している前記後方環状壁（６４）と、
連続している前記前方環状壁（６２）、または非連続で、前記連続した後方環状壁（６４）から軸方向に間隔を置いて配置された、周方向に間隔を置いて配置されたタブ（７６）を含む前記前方環状壁（６２）と
をさらに備える請求項８記載の組立体（３３）。
【請求項１０】
タービンノズルセグメント（３２）を含む高圧タービンノズル（２０）と、タービンシュラウドセグメント（４０）を含む静止シュラウド組立体（１００）との間にあり、かつそれらとシール係合して半径方向および周方向に延在するガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール（５２）を備える環状シール組立体（３３）であって、
前記環状スプリングシール（５２）が、中心線軸（１２）の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リング（７９）を含み、
前記リング（７９）が、前記リング（７９）の半径方向内側の第１の端部（５３）の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部（５５）と、
前記第２のシール端部（５５）を前記第１の端部（５３）から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段と、
前記タービンノズル（２０）の少なくとも１つのＵ字形断面またはＶ字形断面の溝（５４）内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された前記第１の端部（５３）であって、前記Ｕ字形またはＶ字形の溝（５４）の平行な、または非平行な前方環状壁（６２）と後方環状壁（６４）との間にあって、それらに対してばね荷重をかける前記第１の端部（５３）とを含む、環状シール組立体（３３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、ガスタービンエンジンのタービン流路のシールに関し、より詳細には、タービン構成部品間または要素間のシールのためのスプリングシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンの高圧タービンは典型的には、別々に製造されエンジン内の所定の位置に組み立てられたタービンシュラウドの下流のタービンノズルを含む。したがって、それらの間には、組立のためと、エンジン作動中の熱膨張と熱収縮の差に適応するためにも必ず隙間が設けられる。これらの静止ステータ構成部品間の隙間は適切にシールされ、そこを通る漏れを防ぐ。典型的な高圧タービンノズルでは、圧縮機空気の一部は抽気され、ノズル静翼を通って流れて冷却する。抽気の使用はエンジンの全体効率を下げるので、可能な限り最小限にされる。抽気は、タービンノズルを通って流れる燃焼ガスの圧力より高い比較的高圧であるので、ステータ構成部品間に適切なシールを設けなければ、排気流路へ漏れることになる。
【０００３】
弧状のリーフシールは、タービン流路のタービンノズルとシュラウドとの間のこれらの隙間をシールするのに特に有用である。このような用途で典型的に用いられるリーフシールは弧状であり、セグメント化されたステータ構成要素の円周周りに端と端を突き合わせて配置される。例えば、タービンノズルの半径方向外側バンドは、軸方向に間隔をおいて配置された前部および後部レールを備える。これらのレールは半径方向外側に延在し、後部レールは、隣接するシュラウドまたはシュラウドハンガの相補面に当接し、それと主たる摩擦シールを形成する。
【０００４】
ＷシールおよびＣシールは通常、接続部品によって形成される空洞内では拘束されていない。取付け時に組立の力によってシールが損傷する場合がある。不注意にもシールを組み入れるのを忘れることもある。
【０００５】
リーフシールを取り付ける方法は比較的に複雑であり、この領域の比較的密集した区域のことを考慮すると、組立工程中に損傷を受け易い。製造および組立を簡素化し、組立中に起こり得る挟み込みと損傷を除去するために、より小さくてあまり複雑でないシールが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，２２６，３６０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシールは、中心線軸の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リングを含む。リングは、リングの半径方向内側の第１の端部の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部と、第２のシール端部を第１の端部から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段とを有する。
【０００８】
軸方向付勢手段は、第１のシール端部と第２のシール端部とを接続する軸方向後向きに開く円錐部を含むことができる。第２のシール端部は、半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部または円形断面の曲がり部を含むことができる。
【０００９】
第１の端部は、半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部を含むことができ、半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部は、軸方向後向きに開く円錐接続部に接続された環状の軸方向前方脚部を含むことができ、軸方向後向きに開く円錐接続部は、前向きに開く円錐中間部によって軸方向後向きに開く円錐部に接続することができる。
【００１０】
シールの別の実施形態では、第１の端部は、対称的な半径方向内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部を含み、Ｕ字形の第１のシール端部は、環状の実質的に平行または非平行に軸方向に間隔を置いて配置された前方脚部と後方脚部とを含むことができ、前方脚部と後方脚部との間は半円断面の曲がり部または断面Ｕ字形の曲がり部によって接続され、第２のシール端部は、半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部または円形断面の曲がり部を含むことができ、軸方向後向きに開く円錐部は、後方脚部と第１のシール端部との間に半径方向に配置され、それらに接続することができる。
【００１１】
シールのさらに別の実施形態では、第１のシール端部および第２のシール端部は中心線軸に関して軸方向および半径方向に円形断面であり、軸方向付勢手段は、第１のシール端部と第２のシール端部とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分を含む。
【００１２】
第１の環状タービン構成部品と第２の環状タービン構成部品との間を半径方向および周方向に延在し、それらとシール係合するガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシールを、環状シール組立体は含むことができる。第１の端部は、第１のタービン構成部品の少なくとも１つのＵ字形断面またはＶ字形断面の溝内でばね荷重をかけ、回転可能に固定することができる。第１の端部は、第１のタービン構成部品のＵ字形またはＶ字形の溝の平行な、または非平行な前方環状壁と後方環状壁との間にあって、それらに対してばね荷重をかけることができ、ここで後方環状壁は連続であり、前方環状壁は連続または非連続である。非連続な前方環状壁は、連続した後方環状壁から軸方向に間隔を置いて配置された、周方向に間隔を置いて配置されたタブを含むことができる。
【００１３】
環状シール組立体の別の実施形態は、タービンノズルセグメントを含む高圧タービンノズルと、タービンシュラウドセグメントを含む静止シュラウド組立体との間にあり、かつそれらとシール係合して半径方向および周方向に延在するガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシールを含む。
【００１４】
本発明を、好ましく、かつ例示的な実施形態に従って、添付図面と併せて以下の詳細な記述でより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の構成部品のＵ字形溝内でばね荷重をかける第１の端部、および第２の構成部品に対してばね荷重をかける第２の端部を有する第１の例示的なガスタービンエンジンのスナップ留め環状シールの断面図である。
【図１Ａ】第１の構成部品のＶ字形溝内でばね荷重をかける第１の端部、第２の構成部品に対してばね荷重をかける第２の端部、および第１の端部と第２の端部とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分を有する例示的なガスタービンエンジンのスナップ留め環状シールの断面図である。
【図１Ｂ】第１の構成部品のＵ字形溝内でばね荷重をかける第１の端部、第２の構成部品に対してばね荷重をかける第２の端部、および第１の端部と第２の端部とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分を有する例示的なガスタービンエンジンのスナップ留め環状シールの断面図である。
【図２】第１の構成部品のＵ字形溝内でばね荷重をかける第１の端部、および第２の構成部品に対してばね荷重をかける第２の端部を有する第２の例示的なガスタービンエンジンのスプリングシールの断面図である。
【図２Ａ】図２に示した第２の例示的なガスタービンエンジンのスプリングシールを保持するために使用されるタブの斜視図である。
【図３】図２に示したシールの例示的な実施形態の軸方向図である。
【図４】図３の４−４を通るシールの周方向図である。
【図５】タービンノズルと、軸方向に隣接するタービンシュラウド組立体との間に、図１に示したスナップ留め環状シールを有する航空機用ターボファンガスタービンエンジンの概略図である。
【図６】図５に示したタービンノズルと軸方向に隣接するタービンシュラウド組立体との間に示されたスナップ留め環状シールの拡大透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜４には、ガスタービンエンジンの環状シール組立体３３が示されており、この環状シール組立体３３は、中心線軸１２の周りを囲む第１の環状タービン構成部品４と第２の環状タービン構成部品６との間を半径方向および周方向に延在し、それらとシール係合するスナップ留め環状スプリングシール５２を含む。シール組立体３３は、ガスタービンエンジンの第１のタービン構成部品４と第２のタービン構成部品６との間の隙間１５を通る漏れを防ぐ、または妨げるように設計される。ガスタービンエンジンとしては、航空機用、舶用、および産業用ガスタービンエンジンが含まれる。
【００１７】
スナップ留め環状スプリングシール５２は、第１のタービン構成部品４の少なくとも１つの溝５４内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された半径方向内側の第１のシール端部５３を含む。したがって、第１のシール端部５３は、第１のタービン構成部品４の後側に面する第１のシール面４８に対してシール係合している。図１に示した例示的な溝５４はＵ字形断面である。内側の第１のシール端部５３は、第１のタービン構成部品４のＵ字形の溝５４の平行な前方環状壁６２と後方環状壁６４との間にあって、それらに対してばね荷重をかける。図１Ａに示した代替の形状の例示的な溝５４はＶ字形の断面であり、内側の第１のシール端部５３は、第１のタービン構成部品４のＶ字形の溝５４の非平行な前方環状壁６２と後方環状壁６４との間にあって、それらに対してばね荷重をかける。
【００１８】
環状のスナップ留めスプリングシール５２は、第１の端部５３の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部５５を含む。第２のシール端部５５は、軸方向後向きに開く円錐部７０によって第１の端部５３に接続される。円錐部７０は、第２のシール端部５５を第１の端部５３から離して第２の構成部品６の後側に面する第２のシール面５０に対してシール係合するように軸方向に付勢する、または押すための軸方向付勢手段となる。半径方向外側の第２のシール端部５５はばね荷重がかけられ、第２の構成部品６に対してシール係合している。第２のシール端部５５は、図１に示すように、第２の構成部品６とシール係合し接触している半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部６６、または、図２に示すように、より丸い円形断面の曲がり部６７を含むことができる。
【００１９】
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部６６と、半径方向内側のＶ字形断面の曲がり部６８との間に半径方向に配置され、曲がり部６６に接続され、かつ第１のシール端部５３の半径方向外側端部７２において曲がり部６６に接続された軸方向後向きに開く円錐部７０を環状のスナップ留めスプリングシール５２はさらに含む。環状のスナップ留めスプリングシール５２は、第１のタービン構成部品４の少なくとも１つＵ字形の溝５４に適合して、第２の構成部品６に対して可撓的にシールすることができる。スプリングシール５２は、限定するものではないが、Ｉｎｃｏｎｅｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｘ７５０、Ｒｅｎｅ  ４１、Ｉｎｃｏｎｅｌ  Ａｌｌｏｙ  ７１８、Ｉｎｃｏｎｅｌ  Ａｌｌｏｙ  ６２５、およびＷａｓｐａｌｏｙを含む様々な金属材料から作ることができる。スプリングシール５２はある程度の範囲の厚さおよび剛性を有することができる。スプリングシール５２は、０．００２インチ〜０．０３０インチの範囲の厚さＴを有することができる。
【００２０】
図１に示す環状のスナップ留めスプリングシール５２の第１の例示的な実施形態は、少なくとも１つのＵ字形の溝５４内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された非対称の半径方向内側の第１のシール端部５３を含む。Ｕ字形の溝５４は、平行な前方壁６２および後方壁６４を含む。第１のシール端部５３は、前方壁６２に平行に、かつ前方壁６２に当てて置かれる環状の軸方向前方脚部５６を含む。軸方向前方脚部５６の軸方向後方にあり、軸方向前方脚部５６に接続された軸方向後向きに開く円錐接続部７４を、半径方向内側のＶ字形断面の曲がり部６８は含む。軸方向後向きに開く円錐接続部７４は、前向きに開く円錐中間部７３によって軸方向後向きに開く円錐部７０に接続される。円錐接続部７４は、後方環状壁６４、およびＵ字形の溝５４の円筒状底壁７８の両方に対して斜めになることができる。第１の端部５３の形状は、少なくとも１つのＵ字形の溝５４内で強いばね力を与えるように、かつ溝から容易に取り外せるように設計される。第１の端部５３は、第１のタービン構成部品４のＵ字形の溝５４の平行な前方環状壁６２と後方環状壁６４との間にあって、それらに対してばね荷重をかける。
【００２１】
図１Ｂに示す環状のスナップ留めスプリングシール５２の別の例示的な実施形態は、少なくとも１つのＵ字形の溝５４内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された半径方向内側の円形断面の第１のシール端部５３を含む。半径方向外側の円形断面の第２のシール端部５５は、第１の端部５３の半径方向外側に離間される。第１の端部５３は、第１のタービン構成部品４のＵ字形の溝５４の平行な前方環状壁６２と後方環状壁６４との間にあって、それらに対してばね荷重をかける。第２のシール端部５５は、半径方向内向きに、かつ軸方向後向きに曲がった部分８０によって第１の端部５３に接続される。曲がった部分８０は、第２のシール端部５５を第１の端部５３から離して第２の構成部品６に対してシール係合するように軸方向に付勢する、または押すための軸方向付勢手段となる。半径方向内側の円形断面の第１のシール端部５３および半径方向外側の円形断面の第２のシール端部５５は、軸方向および半径方向に延在する円形断面５７を有する。
【００２２】
図２に示す環状のスナップ留めスプリングシール５２の第２の例示的な実施形態は、少なくとも１つのＵ字形の溝５４内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された対称的な半径方向内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部８３を有する第１のシール端部５３を含む。Ｕ字形の第１のシール端部８３は、環状の実質的に平行に環状軸方向に離間した前方脚部５６と後方脚部５８とを含み、前方脚部５６と後方脚部５８との間は断面Ｕ字形の曲がり部６０または半円断面の曲がり部によって接続される。平行な前方脚部５６および後方脚部５８は、第１のタービン構成部品４のＵ字形の溝５４の平行な前方壁６２および後方壁６４に対してそれぞればね荷重をかける。後方脚部５８は前方脚部５６より長くすることができる。軸方向後向きに開く円錐部７０は、後方脚部５８と、第１のシール端部５３の半径方向内側端部との間に半径方向に配置され、それらに接続される。
【００２３】
Ｕ字形の溝５４と前方環状壁６２とは、図１に示すように、エンジンおよび構成部品の周りで連続していてもよい。Ｕ字形の溝５４は連続していても分割されていてもよい。Ｕ字形の溝５４は、図２および２Ａに示すように、エンジンおよび構成部品の周りで非連続でもよい。前方環状壁６２は、図２および２Ａに示すように、エンジンの周りで非連続でもよく、Ｕ字形の溝５４の連続した後方環状壁６４から軸方向に間隔を置いて配置された、周方向に間隔を置いて配置されたタブ７６を含むことができる。連続した後方環状壁６４はシール面となる。環状のスナップ留めスプリングシール５２は、図３および４に示すように、完全な３６０度のリング７９であるが、分割してもよい。
【００２４】
図５には、長手方向または軸方向中心線軸１２の周りに軸対称である例示的な航空機用ターボファンガスタービンエンジン１０が概略的に示されている。エンジン１０は、直列流体連通で、ファン１４、多段軸流圧縮機１６、環状燃焼器１８、高圧タービンノズル２０およびその下流に続く単段の高圧タービンロータ２２を含む高圧タービン１９、および低圧タービンノズル２４とロータ２６との１つまたは複数の段を含む。高圧タービンロータ２２は第１のシャフト２１によって圧縮機１６に結合され、低圧ロータ２６は同軸の第２のシャフト２５によってファン１４に結合される。作動中、周囲空気８はファン１４、圧縮機１６を通って下流に流れ、そこから圧縮空気２８として吐出され、次いで燃焼器１８内に流れる。圧縮空気２８は、燃焼器１８で燃料と混合され、点火されて高温燃焼ガス３０を発生する。この燃焼ガス３０はタービン段を通って下流に流れ、タービン段はそれからエネルギーを取り出し、ファン１４および圧縮機１６の両方に動力を与える。燃焼器１８の下流のタービンの様々なステータおよびロータ構成部品はタービン流路２７を画定し、それを通って高温燃焼ガスが流れてエンジンから排出される。
【００２５】
高圧タービンロータ２２は、高圧タービンノズル２０の下流にあり、かつ隣接する。高圧タービンロータ２２は、ロータディスクから半径方向外向きに延在する、周方向に間隔を置いて配置された複数のタービン動翼２３を有して、ガス３０から動力を取り出して圧縮機１６に動力を与える任意の従来の形態を採ることができる。タービンシュラウドセグメント４０を含む静止シュラウド組立体１００は、タービンノズル２０に隣接して、かつその下流に配置される。
【００２６】
圧縮空気２８の一部は圧縮機１６から抽気され、高圧ノズル２０などのタービンの様々な部品を冷却するためにそれらに流される冷却空気２９として使用される。エンジン作動中、冷却空気２９のいくらかは、高圧タービンノズル２０のタービン流路２７を通って流れる燃焼ガス３０の低圧−Ｐに比べて実質的に高圧＋Ｐで高圧タービンノズル２０の周りに、かつそれを通って流される。
【００２７】
図６には、環状のスナップ留めスプリングシール５２を含む環状シ−ル組立体３３が示されており、これは、タービンノズルセグメント３２を含む高圧タービンノズル２０である第１の環状タービン構成部品と、タービンシュラウドセグメント４０を含む静止シュラウド組立体１００である第２の環状タービン構成部品との間を、かつそれらとシール係合して半径方向および周方向に延在する。静止シュラウド組立体１００は、タービンノズル２０の軸方向下流に隣接して配置されて、タービン動翼２３の半径方向外側に流路２７を画定する。静止シュラウド組立体１００は、周方向に隣接する複数のシュラウドハンガ４２に支えられた、リングまたは周方向に隣接する複数の弧状のタービンシュラウドセグメント４０よりなり、シュラウドハンガ４２は、前方および後方フックならびに保持クリップを用いて環状の外側ケーシング４４から支えられる。シュラウドセグメント４０およびハンガ４２はタービンノズル２０と同軸に配置されて、タービン動翼２３の周りに半径方向外側の流路境界を画定し、燃焼ガス３０はタービンノズル２０からタービン動翼２３を通って流れる。
【００２８】
冷却空気２９はノズル２０の周りに送られ、タービンノズル２０の個々の中空のステータエーロフォイル３９を半径方向内向きに通って流れて、それらを冷却し、外側バンド３５の外側表面の周りを循環する。冷却空気２９は、ノズル２０を通って流れる燃焼ガス３０の低圧−Ｐに比べて比較的高圧＋Ｐである。
【００２９】
シール組立体３３は、タービンノズルセグメント３２のそれぞれの後方フランジ８８にＵ字形の溝５４、および溝の平行な前方壁６２および後方壁６４を含む。環状のスナップ留めスプリングシール５２は、タービンノズル２０と静止シュラウド組立体１００との間の隙間１５を通る漏れを防ぐ、または妨げるように設計される。環状のスナップ留めスプリングシール５２は、第１のタービン構成部品４の少なくとも１つのＵ字形の溝５４内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された半径方向内側の第１のシール端部５３を含む。第１の端部５３は、Ｕ字形の溝５４の平行な前方環状壁６２と後方環状壁６４との間にあって、それらに対してばね荷重をかける。
【００３０】
環状のスナップ留めスプリングシール５２は、薄いスナップ留めの３６０度軸対称の構造および形状を有する。リベットまたはボルトは不要であり、これによって組立体およびタービンノズルの耐久性が改善され、漏れ経路が減り、モジュール式組立が可能となる。
【００３１】
モジュール間のシールを一体化する、または締結することによって、組立時に損傷する危険性が低減される。狭いスナップ留めの空洞は、３６０度軸対称のシールと併せて、部品の耐久性を向上させ、頭付き、またはリベット留めシールを超えて流れる漏れを低減する。
【００３２】
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。
【００３３】
したがって、米国の特許証によって保護されることを望むものは、以下の特許請求の範囲で規定され差別化される発明である。
【００３４】
最後に、代表的な実施形態を以下に示す。
［実施態様１］
中心線軸（１２）の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リング（７９）を備えるガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール（５２）であって、
前記リング（７９）が、前記リング（７９）の半径方向内側の第１の端部（５３）の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部（５５）と、
前記第２のシール端部（５５）を前記第１の端部（５３）から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段とを含む、環状スプリングシール（５２）。
［実施態様２］
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する軸方向後向きに開く円錐部（７０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える実施態様１記載のシール（５２）。
［実施態様３］
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）をさらに備える実施態様２記載のシール（５２）。
［実施態様４］
半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）が、軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）に接続された環状の軸方向前方脚部（５６）を含み、
前記軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）が、前向きに開く円錐中間部（７３）によって前記軸方向後向きに開く円錐部（７０）に接続された、前記第１の端部（５３）をさらに備える実施態様３記載のシール（５２）。
［実施態様５］
対称的な半径方向内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部（８３）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記Ｕ字形の第１のシール端部（８３）が、環状の実質的に平行に軸方向に間隔を置いて配置された前方脚部（５６）と後方脚部（５８）とを含み、前方脚部（５６）と後方脚部（５８）との間は半円断面の曲がり部または断面Ｕ字形の曲がり部（６０）によって接続された、前記第１の端部（５３）と、
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）と、
前記後方脚部（５８）と前記第１のシール端部（５３）との間に半径方向に配置され、それらに接続された軸方向後向きに開く円錐部（７０）と
をさらに備える実施態様２記載のシール（５２）。
［実施態様６］
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分（８０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える実施態様１記載のシール（５２）であって、前記第１のシール端部（５３）および前記第２のシール端部（５５）が前記中心線軸（１２）に関して軸方向および半径方向に円形断面である、シール（５２）。
［実施態様７］
第１の環状タービン構成部品（４）と第２の環状タービン構成部品（６）との間を半径方向および周方向に延在し、それらとシール係合するガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール（５２）を備える環状シール組立体（３３）であって、
前記環状スプリングシール（５２）が、中心線軸（１２）の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リング（７９）を含み、
前記リング（７９）が、前記リング（７９）の半径方向内側の第１の端部（５３）の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部（５５）と、
前記第２のシール端部（５５）を前記第１の端部（５３）から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段とを含む、環状シール組立体（３３）。
［実施態様８］
前記第１のタービン構成部品（４）の少なくとも１つのＵ字形断面の溝（５４）内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された前記第１の端部（５３）をさらに備える実施態様７記載の組立体（３３）。
［実施態様９］
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する軸方向後向きに開く円錐部（７０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える実施態様８記載の組立体（３３）。
［実施態様１０］
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）と、
半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）が、軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）に接続された環状の軸方向前方脚部（５６）を含み、
前記軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）が、前向きに開く円錐中間部（７３）によって前記軸方向後向きに開く円錐部（７０）に接続された、前記第１の端部（５３）と
をさらに備える実施態様９記載の組立体（３３）。
［実施態様１１］
対称的な半径方向内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部（８３）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記Ｕ字形の第１のシール端部（８３）が、環状の実質的に平行に軸方向に間隔を置いて配置され、半円断面の曲がり部または断面Ｕ字形の曲がり部（６０）によって接続された前方脚部（５６）と後方脚部（５８）とを含む、前記第１の端部（５３）と、
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）と、
前記後方脚部（５８）と前記第１のシール端部（５３）との間に半径方向に配置され、それらに接続された軸方向後向きに開く円錐部（７０）と
をさらに備える実施態様９記載の組立体（３３）。
［実施態様１２］
前記第１のタービン構成部品（４）の前記Ｕ字形の溝（５４）の平行な前方環状壁（６２）と後方環状壁（６４）との間にあって、それらに対してばね荷重をかける前記第１の端部（５３）と、
連続している前記後方環状壁（６４）と、
連続している前記前方環状壁（６２）、または非連続で、前記連続した後方環状壁（６４）から軸方向に間隔を置いて配置された、周方向に間隔を置いて配置されたタブ（７６）を含む前記前方環状壁（６２）と
をさらに備える実施態様８記載の組立体（３３）。
［実施態様１３］
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分（８０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える実施態様８記載の組立体（３３）であって、前記第１のシール端部（５３）および前記第２のシール端部（５５）が前記中心線軸（１２）に関して軸方向および半径方向に円形断面である、組立体（３３）。
［実施態様１４］
タービンノズルセグメント（３２）を含む高圧タービンノズル（２０）と、タービンシュラウドセグメント（４０）を含む静止シュラウド組立体（１００）との間にあり、かつそれらとシール係合して半径方向および周方向に延在するガスタービンエンジンのスナップ留め環状スプリングシール（５２）を備える環状シール組立体（３３）であって、
前記環状スプリングシール（５２）が、中心線軸（１２）の周りを囲む連続した、または分割した完全３６０度リング（７９）を含み、
前記リング（７９）が、前記リング（７９）の半径方向内側の第１の端部（５３）の半径方向外側に離間した半径方向外側の第２のシール端部（５５）と、
前記第２のシール端部（５５）を前記第１の端部（５３）から離すように軸方向に付勢するための軸方向付勢手段とを含む、環状シール組立体（３３）。
［実施態様１５］
前記タービンノズル（２０）の少なくとも１つのＵ字形断面またはＶ字形断面の溝（５４）内でばね荷重をかけ、回転可能に固定された前記第１の端部（５３）であって、前記Ｕ字形またはＶ字形の溝（５４）の平行な、または非平行な前方環状壁（６２）と後方環状壁（６４）との間にあって、それらに対してばね荷重をかける前記第１の端部（５３）をさらに含む実施態様１４記載の組立体（３３）。
［実施態様１６］
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する軸方向後向きに開く円錐部（７０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える実施態様１５記載の組立体（３３）。
［実施態様１７］
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）と、
半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記半径方向内側の鋭角のＶ字形断面の曲がり部（６８）が、軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）に接続された環状の軸方向前方脚部（５６）を含み、
前記軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）が、前記後方環状壁（６４）、および前記Ｕ字形またはＶ字形の溝（５４）の底壁（７８）の両方に対して斜めになり、
前記軸方向後向きに開く円錐接続部（７４）が、前向きに開く円錐中間部（７３）によって前記軸方向後向きに開く円錐部（７０）に接続された、前記第１の端部（５３）と
をさらに備える実施態様１６記載の組立体（３３）。
［実施態様１８］
対称的な半径方向内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部（８３）を含む前記第１の端部（５３）であって、
前記Ｕ字形の第１のシール端部（８３）が、環状の実質的に平行に軸方向に間隔を置いて配置され、半円断面の曲がり部または断面Ｕ字形の曲がり部（６０）によって接続された前方脚部（５６）と後方脚部（５８）とを含む、前記第１の端部（５３）と、
半径方向外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部（６６）または円形断面の曲がり部（６７）を含む前記第２のシール端部（５５）と、
前記後方脚部（５８）と前記第１のシール端部（５３）との間に半径方向に配置され、それらに接続された軸方向後向きに開く円錐部（７０）と
をさらに備える実施態様１６記載の組立体（３３）。
［実施態様１９］
前記第１のタービン構成部品（４）の前記Ｕ字形またはＶ字形の溝（５４）の平行な、または非平行な前方環状壁（６２）と後方環状壁（６４）との間にあって、それらに対してばね荷重をかける前記第１の端部（５３）と、
連続している前記後方環状壁（６４）と、
連続している前記前方環状壁（６２）、または非連続で、前記連続した後方環状壁（６４）から軸方向に間隔を置いて配置された、周方向に間隔を置いて配置されたタブ（７６）を含む前記前方環状壁（６２）と
をさらに備える実施態様１５記載の組立体（３３）。
［実施態様２０］
前記第１のシール端部（５３）と前記第２のシール端部（５５）とを接続する半径方向内向きかつ軸方向後向きに曲がった部分（８０）を含む前記軸方向付勢手段をさらに備える実施態様１５記載の組立体（３３）であって、前記第１のシール端部（５３）および前記第２のシール端部（５５）が前記中心線軸（１２）に関して軸方向および半径方向に円形断面である、組立体（３３）。
【符号の説明】
【００３５】
４  第１の環状タービン構成部品
６  第２の環状タービン構成部品
８  周囲空気
１０  ガスタービンエンジン
１２  中心線軸
１４  ファン
１５  隙間
１６  多段軸流圧縮機
１８  環状燃焼器
１９  高圧タービン
２０  高圧タービンノズル
２１  第１のシャフト
２２  高圧タービンロータ
２３  タービン動翼
２４  低圧タービンノズル
２５  第２のシャフト
２６  低圧タービンロータ
２７  流路
２８  圧縮空気
２９  冷却空気
３０  ガス
３２  ノズルセグメント
３３  環状シール組立体
３５  外側バンド
３９  エーロフォイル
４０  タービンシュラウドセグメント
４２  シュラウドハンガ
４４  外側ケーシング
４８  第１のシール面
５０  第２のシール面
５２  環状スプリングシール
５３  内側の第１のシール端部
５４  １つのＵ字形断面の溝
５５  外側の第２のシール端部
５６  前方脚部
５７  円形断面
５８  後方脚部
６０  Ｕ字形の曲がり部
６２  前方環状壁
６４  後方環状壁
６６  外側の後向きに開くＶ字形断面の曲がり部
６７  丸い円形断面の曲がり部
６８  内側のＶ字形断面の曲がり部
７０  後向きに開く円錐部
７２  外側端部
７３  前向きに開く円錐中間部
７４  円錐接続部
７６  タブ
７８  底壁
７９  リング
８０  曲がった部分
８３  内側のＵ字形に曲がった第１のシール端部
８８  後方フランジ
１００  静止シュラウド組立体
＋Ｐ  高圧
−Ｐ  低圧
Ｔ  厚さ
【図１】
2017082765.tif 000003
【図１Ａ】
2017082765.tif 000004
【図１Ｂ】
2017082765.tif 000005
【図２】
2017082765.tif 000006
【図２Ａ】
2017082765.tif 000007
【図３】
2017082765.tif 000008
【図４】
2017082765.tif 000009
【図５】
2017082765.tif 000010
【図６】
2017082765.tif 000011
【外国語明細書】
2017082765000001.pdf