(57)【要約】【課題】ミッドスパンシュラウドを有するタービンロータブレードを提供する。【解決手段】ガスタービン１０用のロータブレード１６は、同様に構成されるロータブレードの列内で使用される。ロータブレード１６は、正圧面２６と負圧面２７との間に形作られる翼形部２５ならびに翼形部２５から延在する正圧側翼７６および負圧側翼７７を備えるミッドスパンシュラウド７５を含む。ミッドスパンシュラウド７５の正圧側翼７６および負圧側翼７７は、同様に構成されるロータブレード１６の列内のロータブレード１６のうちの取り付けられた隣り合うロータブレード間にインターフェース８５を協働して形成する。正圧側翼７６および負圧側翼７７の一方は、第１の翼と呼称されてもよく、第１の翼は、第１の翼の第１の表面をくり抜いたチャンバ９８を含む。第１の翼の第１の表面は、第１の翼の遠位端に形成される周方向面１０６、１０７および第１の翼の接触面８６、８７のうちの一方を含む。【選択図】図１
2017120077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン（１０）用のロータブレード（１６）であって、該ロータブレード（１６）が、ロータディスクに取り付けられ、かつ該ロータディスクの周りで周方向に離間された同様に構成されたロータブレード（１６）の列内で使用するために構成されており、前記ロータブレード（１６）が、
凹状の正圧面（２６）と、横方向に反対側の凸状の負圧面（２７）との間に形作られた翼形部（２５）であって、前記正圧面（２６）および前記負圧面（２７）が、互いに反対側の前縁（２８）および後縁（２９）の間に軸方向に、かつ外側先端（３１）と内側端部（２４）との間に半径方向に延在し、前記翼形部（２５）の前記内側端部（２４）が、前記ロータブレード（１６）と前記ロータディスクとを連結するために構成された根元（２１）に付随している翼形部（２５）と、
前記翼形部（２５）の前記正圧面（２６）から延在する正圧側翼（７６）および前記翼形部（２５）の前記負圧面（２７）から延在する負圧側翼（７７）を備えるミッドスパンシュラウド（７５）であって、
前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）の一方が、第１の翼と呼称され、
前記第１の翼が、前記第１の翼の第１の表面をくり抜いたチャンバ（９８）を備え、および
前記第１の表面が、前記第１の翼の遠位端に形成された周方向面（１０６、１０７）および前記第１の翼の接触面（８６、８７）のうちの一方を備える
ミッドスパンシュラウド（７５）と
をさらに含むロータブレード（１６）。
【請求項２】
その中に適切に取り付けられたと想定して、前記ロータブレード（１６）が、前記ガスタービン（１０）の方向特性に従って記述可能であり、
前記ガスタービン（１０）の前記方向特性が、
圧縮機（１１）およびタービン（１２）の一方または両方を通って延びる、前記ガスタービン（１０）の中心軸線（１９）に基づいて規定される相対的な半径方向位置、軸方向位置、および周方向位置と、
前記圧縮機（１１）を備える、前記ガスタービン（１０）の前方端部および前記タービン（１２）を備える、前記ガスタービン（１０）の後方端部に関して規定される前方方向および後方方向と、
前記圧縮機（１１）および前記タービン（１２）を通るように形作られた作動流体流路を通る作動流体の期待された流れの方向に関して規定される流れ方向（８９）であって、該流れ方向（８９）が、前記ガスタービン（１０）の前記中心軸線（１９）と平行な、前記後方方向に向けられた基準線を含む流れ方向（８９）と、
前記ガスタービン（１０）の運転中に前記ロータブレード（１６）の期待された回転の方向に関して規定される回転方向（９０）と
を含む、請求項１に記載のロータブレード（１６）。
【請求項３】
前記ミッドスパンシュラウド（７５）の前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）が、前記同様に構成されたロータブレード（１６）の列内の前記ロータブレード（１６）のうちの取り付けられた隣り合うロータブレード（１６）間にインターフェース（８５）を協働して形成するように構成されており、
前記インターフェース（８５）の外側輪郭が、半径方向外の視点から見た場合の前記インターフェース（８５）の輪郭を備え、
前記正圧側翼（７６）が、前記第１の表面をくり抜いた前記チャンバ（９８）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記第１の表面をくり抜いた前記チャンバ（９８）を備え、
前記ロータブレード（１６）が、前記タービン（１２）で使用するために構成されたものを備え、
前記ミッドスパンシュラウド（７５）が、前記翼形部（２５）の位置の範囲内に配置されたシュラウドを備え、
前記位置の範囲が、前記翼形部（２５）の半径方向高さの２５％の位置の内側境界と前記翼形部（２５）の前記半径方向高さの８５％の位置の外側境界との間として規定される、請求項２に記載のロータブレード（１６）。
【請求項４】
前記インターフェース（８５）が、前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）の周方向および半径方向に重なり合ったセクション間に形成され、その中では、前記正圧側翼（７６）が、前記負圧側翼（７７）に対して前方位置を有し、
前記正圧側翼（７６）が、前記前方方向を向いた前方面（９２）および前記後方方向を向いた後方面（９３）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記前方方向を向いた前方面（９２）および前記後方方向を向いた後方面（９３）を備える、
請求項３に記載のロータブレード（１６）。
【請求項５】
前記正圧側翼（７６）の前記遠位端の前記周方向面（１０６）が、正圧側翼周方向面（１０６）（１０６）と呼称され、
前記負圧側翼（７７）の前記遠位端の前記周方向面（１０７）が、負圧側翼周方向面（１０７）と呼称され、
前記正圧側翼（７６）の前記接触面（８６）が、正圧側翼接触面（８６）と呼称され、
前記負圧側翼（７７）の前記接触面（８７）が、負圧側翼接触面（８７）と呼称される、
請求項４に記載のロータブレード（１６）。
【請求項６】
前記正圧側翼周方向面（１０６）が、
前記正圧側翼（７６）の前記前方面（９２）と前記後方面（９３）との間に延び、
前記回転方向（９０）と反対を向いた平面状の表面を備え、
前記負圧側翼周方向面（１０７）が、
前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）と前記後方面（９３）との間に延び、
前記回転方向（９０）を向いた平面状の表面を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼周方向面（１０６）をくり抜いたものであり、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼周方向面（１０７）をくり抜いたものである、
請求項５に記載のロータブレード（１６）。
【請求項７】
前記正圧側翼（７６）が、前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記正圧側翼（７６）に接着された非一体カバープレート（９９）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記負圧側翼（７７）に接着された非一体カバープレート（９９）を備える、
請求項６に記載のロータブレード（１６）。
【請求項８】
前記周方向面（１０６、１０７）に、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記作動流体流路に通じる口を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記作動流体流路に通じる口を備える、
請求項６に記載のロータブレード（１６）。
【請求項９】
前記正圧側翼接触面（８６）が、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）に配置されており、前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼接触面（８６）をくり抜いたものであり、
前記負圧側翼接触面（８７）が、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）に配置されており、前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼接触面（８７）をくり抜いたものであり、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）をくり抜いたものであり、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）をくり抜いたものである、
請求項５に記載のロータブレード（１６）。
【請求項１０】
前記正圧側翼（７６）が、前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記正圧側翼（７６）に接着された非一体カバープレート（９９）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記負圧側翼（７７）に接着された非一体カバープレート（９９）を備える、
請求項９に記載のロータブレード（１６）。
【請求項１１】
前記正圧側翼（７６）の前記非一体カバープレート（９９）が、前記正圧側翼接触面（８６）の摩耗パッド（９１）を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記非一体カバープレート（９９）が、前記負圧側翼接触面（８７）の摩耗パッド（９１）を備える、
請求項１０に記載のロータブレード（１６）。
【請求項１２】
前記インターフェース（８５）が、
前記外側輪郭について、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）が、Ｖ字ノッチ構成を備え、該Ｖ字ノッチ構成において、前記後方面（９３）の２つの直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、これらの間の接続点（１１１）で９０°〜１６０°の角度（１１２）が形成されるように互いに傾けられており、
前記翼形部（２５）との距離に関して、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）の前記直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、遠方縁セグメント（１１５）および近方縁セグメント（１１４）を備え、
前記外側輪郭について、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）が、Ｖ字ノッチ構成を備え、該Ｖ字ノッチ構成において、前記前方面（９２）の２つの直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、これらの間の接続点（１１１）で９０°〜１６０°の角度（１１２）が形成されるように互いに傾けられており、
前記翼形部（２５）との距離に関して、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）の前記直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、遠方縁セグメント（１１５）および近方縁セグメント（１１４）を備える
ように構成されている、請求項１０に記載のロータブレード（１６）。
【請求項１３】
前記正圧側翼（７６）の基準曲げ平面（１２９）が、前記正圧側翼（７６）の前記遠方縁セグメント（１１５）に対して垂直に向けられる基準力（１１９）から得られる、前記後方面（９３）の前記接続点（１１１）を通って延びる曲げ平面を備え、
前記負圧側翼（７７）の基準曲げ平面（１２９）が、前記負圧側翼（７７）の前記遠方縁セグメント（１１５）に対して垂直に向けられる基準力（１１９）から得られる、前記前方面（９２）の前記接続点（１１１）を通って延びる曲げ平面を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）から固定距離（１３１）だけオフセットされた、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）から固定距離（１３１）だけオフセットされた、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備える、
請求項１２に記載のロータブレード（１６）。
【請求項１４】
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記基準曲げ平面（１２９）と平行な軸線に沿って前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）から延在し、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記基準曲げ平面（１２９）と平行な軸線に沿って前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）から延在する、
請求項１３に記載のロータブレード（１６）。
【請求項１５】
前記正圧側翼（７６）の基準曲げ平面（１２９）が、前記正圧側翼（７６）と前記翼形部（２５）の前記正圧面（２６）との間の移行部を滑らかにするフィレット領域の直ぐ外側に延びる曲げ平面を備え、
前記負圧側翼（７７）の基準曲げ平面（１２９）が、前記負圧側翼（７７）と前記翼形部（２５）の前記負圧面（２７）との間の移行部を滑らかにするフィレット領域の直ぐ外側に延びる曲げ平面を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）からオフセットされた、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）と平行な、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）からオフセットされた、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）と平行な、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備える、
請求項９に記載のロータブレード（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、燃焼またはガスタービンエンジンのロータブレードの設計、製造、および使用に関わる機器、方法、および／またはシステムに関する。より具体的には、限定としてではないが、本出願は、ミッドスパンシュラウド（ｍｉｄｓｐａｎ  ｓｈｒｏｕｄ）を有するタービンロータブレードに関連する機器およびアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼またはガスタービンエンジン（以下「ガスタービン」）において、圧縮機で加圧された空気が、高温燃焼ガスの流れを発生させるために燃焼器で燃料を燃焼させるために使用され、この結果、ガスが、１つ以上のタービンを通って下流に流れ、これにより、エネルギーが、そこから取り出され得ることは周知である。このようなエンジンによれば、一般に、周方向に互いに離間されたロータブレードの列が、支持ロータディスクから半径方向外向きに延在する。各ロータブレードは、一般的に、ロータディスクの対応するダブテールスロットにおけるブレードの取り付けおよび取り外しを可能にするダブテールならびにエンジンを通る作動流体の流れと相互作用する、ダブテールから半径方向外向きに延在する翼形部を含む。翼形部は、対応する前縁と後縁との間に軸方向に、かつ根元と先端との間に半径方向に延在する凹状の正圧面および凸状の負圧面を有する。ブレード先端は、タービンブレード間を下流に流れる燃焼ガスの、ブレード先端と半径方向外側固定表面との間の漏れを最小にするために半径方向外側固定表面に近づけて離間されることが理解されよう。
【０００３】
翼形部の先端のシュラウドまたは「先端シュラウド」は、多くの場合、先端の接触点を提供し、バケット振動数を統御し、減衰源（ｄａｍｐｉｎｇ  ｓｏｕｒｃｅ）を可能にし、作動流体の、先端を通過する漏れを低減するために後方段またはロータブレードにおいて実施される。後方段のロータブレードの長さを考えると、先端シュラウドの減衰機能は、耐久性にとってかなりの利益を提供する。しかしながら、利益の完全な利点を得ることは、先端シュラウドがアセンブリに加える重量および他の設計条件（高温および極度の機械的負荷にさらされる数千時間の動作に耐えることを含む）を考慮すると困難である。したがって、大きな先端シュラウドは、それらがガス通路をシールする効果的な方法およびそれらが隣り合うロータブレード間に形成する安定した連結部の故に望ましいが、このようなシュラウドは、ロータブレード（特に、ブレードの負荷全体を支持しなければならないため翼形部の底部）にかかる引張荷重の増加の故に厄介であることが認められよう。
【０００４】
これに対処する１つの方法は、翼形部のより低い位置にシュラウドを配置することである。すなわち、翼形部の先端にシュラウドを付加する代わりに、シュラウドは、半径方向中央領域の近くに配置される。本明細書で使用される場合、このようなシュラウドは、「ミッドスパンシュラウド」と呼ばれる。このより低い半径方向の（すなわち、より内側の）位置において、シュラウドの質量は、ロータブレードにかかる応力のレベルの低減をもたらす。しかしながら、従来のミッドスパンシュラウドの設計および使用法に関するいくつかの課題が、本発明者らによって確認されてきた。これらは、このようなミッドスパンシュラウドの質量および翼形部にかかる結果的な動作応力を最小にするための、これに関連する重量の低減に関する課題を含む。すなわち、構造要件を満たしながらも重量を低減し得る範囲で、ロータブレードの寿命が延長されてもよい。
【０００５】
認められるように、これらの条件および他の条件に従って、シュラウドを有するロータブレードの設計は、複雑で、多くの場合に競合する多くの考慮事項を含む。構造のロバスト性、部品寿命、製造性、および／または費用効率の高いエンジン動作を十分に増進させながらも１つ以上の所望の性能条件を最適化するまたは向上させる仕方でこれらのバランスをとる新規の設計は、経済的に価値のある技術を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８７９００８２号明細書
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本出願は、同様に構成されるロータブレードの列内で使用するために構成される、ガスタービン用のロータブレードについて説明する。ロータブレードは、凹状の正圧面と横方向に反対側の凸状の負圧面との間に形作られる翼形部ならびに翼形部の正圧面から延在する正圧側翼（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｗｉｎｇ）および翼形部の負圧面から延在する負圧側翼（ｓｕｃｔｉｏｎ  ｗｉｎｇ）を備えるミッドスパンシュラウドをさらに含んでもよい。ミッドスパンシュラウドの正圧側翼および負圧側翼は、同様に構成されるロータブレードの列内のロータブレードのうちの取り付けられた隣り合うロータブレード間にインターフェースを協働して形成するように構成されてもよい。正圧側翼および負圧側翼の一方は、第１の翼と呼称されてもよく、第１の翼は、第１の翼の第１の表面をくり抜いたチャンバを含んでもよい。第１の翼の第１の表面は、第１の翼の遠位端に形成される周方向面および第１の翼の接触面のうちの一方を含んでもよい。
【０００８】
本発明は、ガスタービンのタービンで使用するためのロータブレードを製造する方法についてさらに説明し得る。ロータブレードは、凹状の正圧面と横方向に反対側の凸状の負圧面との間に形作られる翼形部ならびに翼形部の正圧面から延在する正圧側翼および翼形部の負圧面から延在する負圧側翼を備えるミッドスパンシュラウドを含んでもよい。本方法は、正圧側翼および負圧側翼の一方を第１の翼として選択するステップと、中空チャンバを形成する除去のために第１の翼内のターゲット内部領域を選択するステップであって、内部領域が、最小曲げ荷重条件に従って選択されるステップと、第１の翼のターゲット表面であって、これを貫通してチャンバを形成するためのターゲット表面を選択するステップであって、ターゲット表面が、第１の翼の遠位端に形成される周方向面および第１の翼の接触面の少なくとも一方を含むステップと、ターゲット表面を貫通する機械加工処理によってチャンバを形成するステップとを含んでもよい。
【０００９】
本出願のこれらの特徴および他の特徴は、図面および添付の特許請求の範囲と併せて好ましい実施形態の以下の詳細な説明を検討することから明らかとなる。
【００１０】
本発明のこれらの特徴および他の特徴は、添付図面と併せて本発明の例示的な実施形態の以下のより詳細な説明を慎重に吟味することによってより完全に理解され、認められる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本出願の可能な態様および実施形態に係るタービンブレードを含み得る例示的なガスタービンの概略図である。
【図２】図１のガスタービンの圧縮機セクションの断面図である。
【図３】図１のガスタービンのタービンセクションの断面図である。
【図４】本出願の可能な態様および実施形態に係る内部冷却構成および構造配置を含む例示的なタービンロータブレードの側面図である。
【図５】図４の直線５−５に沿った断面図である。
【図６】図４の直線６−６に沿った断面図である。
【図７】図４の直線７−７に沿った断面図である。
【図８】本出願の可能な態様および実施形態に係る構成を含む例示的なタービンロータブレードの斜視図である。
【図９】本出願の可能な態様および実施形態に係るミッドスパンシュラウドおよび構成を含む例示的なロータブレードの斜視図である。
【図１０】本出願の可能な態様および実施形態に従ってミッドスパンシュラウドを有するロータブレードの例示的な取付配置の斜視図である。
【図１１】本出願の可能な態様および実施形態に従ってミッドスパンシュラウドを有するロータブレードの例示的な取付配置の外面図である。
【図１２】本出願の可能な態様および実施形態に従ってミッドスパンシュラウドを有する翼形部の斜視図である。
【図１３】本出願の可能な態様および実施形態に従ってインターフェースを形成するミッドスパンシュラウドを有するロータブレードの例示的な取付配置の上面図である。
【図１４】本出願の可能な態様および実施形態に従ってインターフェースを形成するミッドスパンシュラウドを有するロータブレードの例示的な取付配置の外側輪郭図である。
【図１５】本出願の可能な態様および実施形態に従ってミッドスパンシュラウドを有する例示的なロータブレードの斜視図である。
【図１６】図１５のロータブレードの外側輪郭である。
【図１７】本発明の実施形態に従ってミッドスパンシュラウドを有する例示的なロータブレードの斜視図である。
【図１８】図１７のロータブレードの外側輪郭である。
【図１９】本発明の実施形態に係る製造の方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本出願の態様および利点は、以下に説明されており、また、この説明から明らかになり得、本発明の実施を通して学ばれ得る。次に、本発明の本実施形態を詳細に参照するが、その１つ以上の例が、添付図面に示されている。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために、数字の符号が使用されている。図面および説明における類似または同様の符号は、本発明の実施形態の類似または同様の部分を参照するために使用される場合がある。認められるように、各例は、本発明の限定のためではなく、本発明の説明のために提供されている。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明に関して修正および変形がなされ得ることは、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示されているか、または説明されている特徴は、さらなる実施形態を得るために別の実施形態に使用されてもよい。本発明は、このような修正および変形を、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に入るものとして包含することが意図されている。本明細書で言及されている範囲および限界は、別段の指示がない限り、限界自体を含めて、所定の限界内にあるすべての部分範囲を含むことが理解されるべきである。さらに、特定の用語が、本発明ならびにその構成要素のサブシステムおよび部分を説明するために選択されている。可能な範囲で、これらの用語は、本技術分野に共通の用語に基づいて選択されている。それでも、このような用語が、しばしば異なる解釈を受けることが認められよう。例えば、単一の構成要素として本明細書で言及され得るものが、多数の構成要素からなるものとして他の箇所で言及され得るし、多数の構成要素を含むものとして本明細書で言及され得るものが、単一の構成要素のものとして他の箇所で言及され得る。本発明の範囲を理解する際に、使用される特定の用語だけでなく、付随する説明および文脈、ならびに、用語がいくつかの図に関係する仕方を含めて言及され、説明される構成要素の構造、構成、機能、および／または使用法、ならびに、当然ながら添付の特許請求の範囲における用語の厳密な使用法にも注意が払われるべきである。さらに、以下の例は、特定の種類のガスタービンまたはタービンエンジンに関連して提示されているが、本出願の技術は、当業者によって理解されるであろうようにタービンエンジンの他の範疇（これに限定されないが）にも適用可能であり得る。したがって、別段の指示がない限り、用語「ガスタービン」の本明細書における使用法は、概して、様々な種類のタービンエンジンへの本発明の適用可能性により限定されることを意図されていることが理解されるべきである。
【００１３】
ガスタービンが動作する方法の特質を考えると、いくつかの用語は、その機能の特定の態様を説明する際に特に有用性を示す。これらの用語およびそれらの定義は、明確な別段の指示がない限りは以下の通りである。
【００１４】
用語「前方」および「後方」は、ガスタービンの方向、より具体的には、エンジンの圧縮機セクションおよびタービンセクションの相対位置に関する方向を意味する。したがって、本明細書で使用される場合、用語「前方」は、圧縮機側を意味し、一方、「後方」は、タービン側を意味する。これらの用語のそれぞれは、エンジンの中心軸線に沿った移動の方向または相対位置を示すために使用され得ることが認められよう。
【００１５】
用語「下流」および「上流」は、本明細書において、特定の導管または流路内の、これらを通って移動する流れの方向（以下「流れ方向」）に関する位置を示すために使用される。したがって、用語「下流」は、流体が特定の導管を通って流れる方向を意味し、一方、「上流」は、これと反対の方向を意味する。これらの用語は、通常動作または予期された動作の場合に導管内の流れ方向として当業者によって理解されるであろうものに関すると解釈されてもよい。認められるように、ガスタービンの圧縮機セクションおよびタービンセクション内で、作動流体は、エンジンの中心軸線の周りに形作られる環状形状の作動流体流路を通して送られ、これの内に含まれる。このような場合、用語「流れ方向」は、エンジンの作動流体流路を通る作動流体の流れの理想的な期待された方向を表す基準方向を意味し得る。この基準方向は、ガスタービンの中心軸線と平行な、下流方向または後方方向に向けられた方向として理解されてもよい。
【００１６】
したがって、例えば、ガスタービンの作動流体流路を通る作動流体の流れは、期待された流れ方向に圧縮機を通って加圧された空気として始まり、燃焼器で燃料と共に燃焼されると燃焼ガスとなり、最後に、タービンを通過するときに期待された流れ方向に膨脹されるものとして説明され得る。あるいは、作動流体の流れは、ガスタービンの前方端部または上流端部の近傍の前方位置または上流位置から始まり、概ね下流方向または後方方向に移動し、最後に、ガスタービンの後方端部または下流端部の近傍の後方位置または下流位置で終わるものとして説明され得る。
【００１７】
ガスタービンの多くの構成要素（圧縮機およびタービンのロータブレードなど）が運転中に回転するときに、用語「回転方向に先立つ（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌｌｙ  ｌｅａｄ）」および「回転方向に後れる（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌｌｙ  ｔｒａｉｌ）」は、エンジン内での回転に関する部分構成要素または部分領域の位置を描写するために使用され得る。したがって、認められるように、これらの用語は、圧縮機またはタービン内での回転の方向（以下「回転方向」）についての位置を区別し得る。回転方向は、ガスタービンの通常動作または予期された動作の場合に構成要素に関して期待された回転の方向として理解されてもよい。
【００１８】
加えて、ガスタービンの構成（特に、共通のシャフトまたはロータの周りの圧縮機セクションおよびタービンセクションの配置）ならびに多くの燃焼器の種類に共通の円筒形構成を考える場合に、軸線に対する位置を説明する用語が、本明細書において適正に使用され得る。この関連で、用語「半径方向の」は、軸線に対して垂直な移動または位置を意味することが認められよう。これに関連して、中心軸線からの相対距離を説明することが必要な場合がある。このような場合、例えば、第１の構成要素が、第２の構成要素よりも中心軸線の近くに位置する場合、第１の構成要素は、第２の構成要素の「半径方向内側に」または「内側に」あると説明される。一方、第１の構成要素が、中心軸線からより遠くに位置する場合、第１の構成要素は、第２の構成要素の「半径方向外側に」または「外側に」あると説明される。本明細書で使用される場合、用語「軸方向の」は、軸線と平行な移動または位置を意味し、一方、用語「周方向の」は、軸線の回りの移動または位置を意味する。別段の指示がない限りまたは文脈上明らかな限り、軸線に対する位置を説明するこれらの用語は、エンジンの圧縮機セクションおよびタービンセクションの中心軸線であって、それぞれの中を通って延在するロータによって規定される中心軸線に関するものとして解釈されるべきである。しかしながら、用語はまた、ガスタービン内の特定の構成要素またはサブシステムの長手方向軸線（例えば、長手方向軸線であって、その回りに従来の円筒形のまたは「缶型」の燃焼器が一般的に配置される長手方向軸線）に関して使用されてもよい。
【００１９】
最後に、用語「ロータブレード」は、圧縮機またはタービンのいずれかの回転ブレードを意味するが、それ以上の特定性を有さず、したがって、圧縮機ロータブレードおよびタービンロータブレードの両方を含み得る。用語「ステータブレード」は、圧縮機またはタービンのいずれかの固定ブレードを意味するが、それ以上の特定性を有さず、したがって、圧縮機ステータブレードおよびタービンステータブレードの両方を含み得る。用語「ブレード」は、一般にいずれかの種類のブレードに言及するために使用され得る。したがって、用語「ブレード」は、圧縮機ロータブレード、圧縮機ステータブレード、タービンロータブレード、およびタービンステータブレードなどを含むあらゆる種類のタービンエンジンブレードを含むが、それ以上の特定性を有さない。
【００２０】
次に、背景技術として、図を具体的に参照すると、図１〜図３は、本発明に係るまたは本発明が使用され得る例示的なガスタービンを示している。本発明がこの種類の使用法に限定され得ないことが、当業者によって理解されよう。述べたように、本発明は、ガスタービン（発電および飛行機に使用されるエンジン、蒸気タービンエンジン、ならびに当業者によって認められるであろう他の種類の回転エンジンなど））に使用され得る。したがって、提供されている例は、別段の指示がない限り、限定することを意図されていない。図１は、ガスタービン１０の概略図である。一般に、ガスタービンは、圧縮空気のストリーム中で燃料を燃焼させることによって発生する高温ガスの加圧流からエネルギーを取り出すことによって動作する。図１に示されているように、ガスタービン１０は、共通のシャフトまたはロータによって下流のタービンセクションまたはタービン１２に機械的に結合された軸流圧縮機１１および圧縮機１１とタービン１２との間に配置された燃焼器１３によって構成されてもよい。図１に示されているように、ガスタービンは、共通の中心軸線１９を中心として形成されてもよい。
【００２１】
図２は、図１のガスタービンに使用され得る例示的な多段軸流圧縮機１１の図を示している。図示のように、圧縮機１１は、複数の段を有してもよく、複数の段のそれぞれは、圧縮機ロータブレード１４の列および圧縮機ステータブレード１５の列を含んでもよい。したがって、第１の段は、圧縮機ロータブレード１４の列（中心シャフトを中心に回転する）、これに後続する圧縮機ステータブレード１５の列（運転中も固定されたままである）を含んでもよい。図３は、図１のガスタービンに使用され得る例示的なタービンセクションまたはタービン１２の部分図を示している。タービン１２も、複数の段を含んでもよい。３つの例示的な段が示されているが、より多くのまたはより少ない段が存在してもよい。各段は、複数のタービンノズルまたはステータブレード１７（運転中も固定されたままである）、これに後続する複数のタービンバケットまたはロータブレード１６（運転中にシャフトを中心に回転する）を含んでもよい。タービンステータブレード１７は、一般に、周方向に互いに離間され、回転の軸線の周りで外側ケーシングに固定される。タービンロータブレード１６は、中心軸線を中心とした回転のためにタービンホイールまたはロータディスク（図示せず）に取り付けられてもよい。タービンステータブレード１７およびタービンロータブレード１６は、タービン１２を通る高温ガス通路または作動流体流路内に位置することが認められよう。作動流体流路内の燃焼ガスまたは作動流体の流れの方向は、矢印によって示されている。
【００２２】
ガスタービン１０に関する動作の一例において、軸流圧縮機１１内の圧縮機ロータブレード１４の回転は、空気の流れを圧縮し得る。燃焼器１３において、圧縮空気が、燃料と混合されて、点火されるとき、エネルギーが放出され得る。次に、結果として生じる、燃焼器１３からの高温ガスまたは作動流体の流れは、タービンロータブレード１６を通して送られ、これにより、シャフトを中心としたタービンロータブレード１６の回転が誘起される。このようにして、作動流体の流れのエネルギーは、回転ブレードの機械的エネルギーおよびロータブレードとシャフトとが連結されていることを前提として回転シャフトの機械的エネルギーに変換される。このとき、シャフトの機械的エネルギーは、圧縮空気の必要な供給が行われるように圧縮機ロータブレード１４の回転を駆動するために、さらには、例えば、電気を発生させる目的で発電機を駆動するために使用されてもよい。
【００２３】
背景技術を説明する目的のために、図４〜図７は、本発明の態様に係るまたは本発明の態様が実施され得るタービンロータブレード１６の図を提供している。認められるように、これらの図は、後の参照のためにこのようなブレード内の構成要素間および領域間の空間的関係を描写する目的でロータブレードの共通の構成を示すために、一方では、その内部設計および外部設計に影響を及ぼす幾何学的制約および他の条件を説明するためにも提供されている。この例のブレードは、ロータブレードであるが、別段の指示がない限り、本発明が、ガスタービン内の他の種類のブレードにも適用され得ることが認められよう。
【００２４】
ロータブレード１６は、図示のように、ロータディスクに取り付けるために使用される根元２１を含んでもよい。根元２１は、例えば、ロータディスクの外周部の対応するダブテールスロット内に取り付けるために構成されたダブテール２２を含んでもよい。根元２１は、ダブテール２２とプラットフォーム２４との間に延在するシャンク２３をさらに含んでもよい。プラットフォーム２４は、図示のように、根元２１と翼形部２５との接続部を形成しており、また、タービン１２を通る作動流体の流れを遮り、回転を誘起するロータブレード１６の有効な構成要素である。プラットフォーム２４は、翼形部２５の内側端部およびタービン１２を通る作動流体流路の内側境界の一部を形作ってもよい。
【００２５】
ロータブレードの翼形部２５は、凹状の正圧面２６および周方向または横方向に反対側の凸状の負圧面２７を含んでもよい。正圧面２６および負圧面２７は、それぞれ、互いに反対側の前縁２８および後縁２９の間に軸方向に延在してもよい。また、正圧面２６および負圧面２７は、内側端部（すなわち、プラットフォーム２４）から翼形部２５の外側先端３１まで半径方向に延在してもよい。翼形部２５は、プラットフォーム２４と外側先端３１との間に延びる湾曲した形状または起伏のある形状を含んでもよい。図４および図５に示されているように、翼形部２５の形状は、プラットフォーム２４と外側先端３１との間に延びるときに徐々に細くなっていてもよい。細くなる部分は、図４に示されているように翼形部２５の前縁２８と後縁２９との間の距離が細くなる軸方向に細くなる部分および図５に示されているように正圧面２６と負圧面２７との間に形成される翼形部２５の厚さを減少させる周方向に細くなる部分を含んでもよい。図６および図７に示されているように、翼形部２５の起伏のある形状は、プラットフォーム２４から延びる、翼形部２５の長手方向軸線を中心としたねじれをさらに含んでもよい。ねじれは、一般的に、内側端部と外側先端３１との間で翼形部２５の食違い角を徐々に変化させるように構成される。
【００２６】
説明目的のために、図４に示されているように、ロータブレード１６の翼形部２５は、軸方向中央線３２の両側に定められる前縁セクションまたは前縁半分および後縁セクションまたは後縁半分を含むものとしてさらに説明され得る。軸方向中央線３２は、本明細書におけるその使用法によれば、プラットフォーム２４と外側先端３１との間の、翼形部２５の翼形中心線３５の中点３４をつなぐことによって形成されてもよい。さらに、翼形部２５は、翼形部２５の半径方向中央線３３の内側および外側に形作られる２つの半径方向に積み重ねられたセクションを含むものとして説明され得る。したがって、本明細書で使用される場合、翼形部２５の内側セクションまたは内側半分は、プラットフォーム２４と半径方向中央線３３との間に延在し、一方、外側セクションまたは外側半分は、半径方向中央線３３と外側先端３１との間に延在する。最後に、翼形部２５は、正圧面側セクションまたは正圧面側半分および負圧面側セクションまたは負圧面側半分を含むものとして説明され得る。これらは、認められるように、翼形部２５の翼形中心線３５の両側および翼形部２５の対応する面２６、２７に形作られる。
【００２７】
ロータブレード１６は、運転中に冷却剤が流される１つ以上の冷却通路３７を有する内部冷却構成３６をさらに含んでもよい。冷却通路３７は、ロータブレード１６の根元２１を貫通して形成された、供給源との連結部から半径方向外向きに延在してもよい。冷却通路３７は、直線状のものであっても、曲線状のものであっても、またはこれらを組み合わせたものであってもよく、冷却剤がロータブレード１６から作動流体流路に排出される１つ以上の出口ポートまたは表面ポートを含んでもよい。
【００２８】
図８は、先端シュラウド４１を含む例示的なタービンロータブレード１６の斜視図を提供している。図示のように、先端シュラウド４１は、翼形部２５の外側端部の近くまたは位置に配置されてもよい。先端シュラウド４１は、軸方向および周方向に延在する平板または平面状の構成要素（翼形部２５によってその中心の近傍で支持される）を含んでもよい。説明目的のために、先端シュラウド４１は、内側表面４５、外側表面４４、および縁４６を含んでもよい。図示のように、内側表面４５は、先端シュラウド４１の薄い半径方向厚さを挟んで外側表面４４の反対側にあり、一方、縁４６は、内側表面４５と外側表面４４とを接続し、本明細書で使用される場合、先端シュラウド４１の外周輪郭または外周形状を形作る。
【００２９】
シールレール４２は、先端シュラウド４１の外側表面４４に沿って配置されてもよい。一般に、図示のように、シールレール４２は、先端シュラウド４１の外側表面４４から半径方向外向きに延在するフィン状突起である。シールレール４２は、ロータブレード１６の回転の方向または「回転方向」において先端シュラウド４１の、互いに反対側の端部間に周方向に延在してもよい。認められるように、シールレール４２は、先端シュラウド４１と、タービンを通る作動流体流路の外側境界を画成する周囲の固定構成要素との間に存在する半径方向隙間を通る作動流体の漏れを防止するために使用されてもよい。従来の設計によっては、シールレール４２は、その隙間を挟んでシールレール４２に対向する摩耗性固定ハニカムシュラウドに向かって半径方向に延在してもよい。シールレール４２は、先端シュラウド４１の外側表面４４の実質的に全周長にわたって延在してもよい。本明細書で使用される場合、先端シュラウド４１の周長は、回転方向５０における先端シュラウド４１の長さである。カッター歯（ｃｕｔｔｅｒ  ｔｏｏｔｈ）４３が、シールレール４２に配置されてもよい。認められるように、カッター歯４３は、固定シュラウドの摩耗性コーティングまたはハニカムに、シールレール４２の幅よりもわずかに幅の広い溝を切るために設けられてもよい。先端シュラウド４１は、先端シュラウド４１および翼形部２５の分岐する表面間および先端シュラウド４１とシールレール４２との間の滑らかな表面移行を実現するように構成されるフィレット領域を含んでもよい。（認められるように、同様のフィレット領域が、以下で述べられるミッドスパンシュラウドと翼形部２５との間に含まれてもよい。）
図９〜図１１は、本発明に係るまたは本発明の態様が実施され得る、ミッドスパンシュラウドを有する例示的なタービンロータブレードの図を提供している。図９は、翼形部２５が例示的なミッドスパンシュラウド７５を含むロータブレード１６の斜視図を示している。認められるように、ミッドスパンシュラウド７５は、先ほど述べた先端シュラウド４１の構成要素と特定の特徴および属性を共有する。例えば、先端シュラウド４１のように、ミッドスパンシュラウド７５は、取り付けられたロータブレード１６の列内の隣り合う翼形部２５間に延びるように構成されてもよい。とはいえ、認められるように、先端シュラウド４１とは異なり、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の外側先端３１の近くまたは位置に配置されない。その代わりに、図示のように、ミッドスパンシュラウド７５は、半径方向に関して翼形部２５の中央領域と一致する。したがって、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の半径方向中央線３３の近くに配置されてもよい。本明細書で使用される別の規定によれば、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の外側先端４１の内側かつプラットフォーム２４の外側に配置されるシュラウドとして広く規定されてもよい。本明細書で使用される別の規定によれば、ミッドスパンシュラウド７５はまた、翼形部２５の半径方向範囲内に配置されるものとして規定されてもよい。したがって、特定の実施形態によれば、この半径方向範囲は、翼形部２５の半径方向高さの約２５％の内側境界と翼形部２５の半径方向高さの約８５％の外側境界との間のものとして規定されてもよい。他のより具体的な実施形態によれば、ミッドスパンシュラウド７５の位置の範囲は、翼形部２５の半径方向高さの約３３％の内側境界と翼形部２５の半径方向高さの約６６％の外側境界との間のものとして規定される。
【００３０】
本構成によれば、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の両側面から延在する翼状の突起を含んでもよい。これらの翼状の突起のそれぞれは、それが延在する翼形部２５の面２６、２７に応じて呼ばれ得る。したがって、本明細書の説明目的のために、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の正圧面２６から突出する正圧側翼７６および翼形部２５の負圧面２７から突出する負圧側翼７７を含むものとして言及される。図示のように、翼７６、７７のそれぞれは、翼形部２５の半径方向高さに比べて半径方向寸法がかなり薄い、軸方向および周方向に延在する構成要素として構成されてもよい。これにより、これらは、「翼」に類似する。とはいえ、「翼」というこの呼称は、本明細書に述べられていない仕方で限定することを意図されていない。以下でより詳細に説明されるように、ミッドスパンシュラウド７５の翼７６、７７のそれぞれは、これの隣に配置された、同じブレード列内の同様に構成された隣接するロータブレードの翼７６、７７のうちの対向する方と機能的に協働するように構成されてもよい。この機能的協働は、機械的係合およびアセンブリの空気力学的性能を改善する構成の形成の両方を含んでもよい。
【００３１】
図１０は、ミッドスパンシュラウド７５を有するロータブレード１６の斜視図であって、それらが例示的な取付状態に配置されているときの斜視図を提供しており、一方、図１１は、同じアセンブリの上面図を提供している。図示のように、ミッドスパンシュラウド７５は、これに隣接するロータブレード１６の他のミッドスパンシュラウド７５に連接または係合されるように構成されてもよい。したがって、ロータブレード１６の列内において、図示のように、第１のロータブレード１６の正圧面２６から延在する正圧側翼７６は、第１のロータブレード１６の一方の側に位置する第２のロータブレード１６の負圧面２７から延在する負圧側翼７７と協働するように構成されてもよい。同様に、第１のロータブレード１６の負圧面２７から延在する負圧側翼７７は、第１のロータブレード１６のもう一方の側に位置する第３のロータブレード１６の正圧面２６から延在する正圧側翼７６と協働するように構成されてもよい。このように、ミッドスパンシュラウド７５は、運転中に、隣り合うロータブレード１６の翼形部２５間の接触点を形成するために使用されてもよい。この接触点は、ミッドスパンシュラウド間インターフェース（以下「インターフェース８５」）であって、これにわたって正圧側翼接触面８６および負圧側翼接触面８７が互いに係合し得るミッドスパンシュラウド間インターフェースの間に生じてもよい。この接触は、断続的または永続的であってもよく、ガスタービンの動作モードに依存してもよい。認められるように、ロータブレード１６の翼形部２５のこのような連接は、アセンブリの固有振動数を増加させ、動作振動を減衰させるために行われてもよく、これにより、ロータブレード１６にかかる全体の機械的応力が低減され、耐用年数が延長され得る。
【００３２】
次に図１２〜図１４を特に参照すると、本発明の特定の態様に係るおよび／または本発明の例示的な実施形態が使用され得る、ミッドスパンシュラウドを有するロータブレード１６のいくつかの構成が提示されている。認められるように、これらの例は、本明細書で既に提供された構成要素および関連する概念（特に、先の図に関連して述べられたもの）を参照し、考慮して説明される。先のように、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の正圧面２６から延在する正圧側翼７６および翼形部２５の負圧面２７から延在する負圧側翼７７を含んでもよい。ミッドスパンシュラウド７５の正圧側翼７６および負圧側翼７７は、同じ設計の隣り合うロータブレードがロータディスクに並べて取り付けられたときにこのようなブレード間にインターフェース８５を協働して形成するように構成されてもよい。認められるように、インターフェース８５は、正圧側翼７６に配置された正圧側翼接触面８６および負圧側翼７７に配置された負圧側翼接触面８７を含んでもよい。インターフェース８５は、隙間８８を挟んで互いに対向する接触面８６、８７を含んでもよい。ロータブレードが取り付けられたとき、インターフェース８５の隙間８８の距離は様々であってもよい。すなわち、隙間８８は、図１４に示されているように、エンジンが稼働していないときの低温構造（ｃｏｌｄ−ｂｕｉｌｄ）または低温状態でより幅広くてもよい。他の状態において（例えば、エンジンがフル稼働されている（すなわち、高温状態の）とき）、隙間８８は、図１１に示されているように、接触面８６、８７が互いにくっつくように実質的に閉じてもよい。
【００３３】
本発明によれば、低温状態で、隙間８８は幅広くてもよく、インターフェース８５の接触面８６、８７間の相対配置構造および相対位置は、所定のオフセットを含んでもよい。本明細書で提供されるように、この所定のオフセットは、接触面８６、８７間の望ましい位置合わせが、動作状態により隙間８８が閉じるときに達成されるように構成されてもよい。すなわち、インターフェース８５は、期待された動作状態により隙間８８が閉じたときに正圧側翼接触面８６と負圧側翼接触面８７とを望ましく位置合わせするために構成された接触面８６、８７間の所定のオフセットを含む。
【００３４】
説明目的のために、ガスタービンは、前方端部に配置された圧縮機および後方端部に配置されたタービンを通るように形作られた作動流体流路を含む。認められるように、これの方向は、ガスタービンおよびその構成要素セクション内の前方方向および後方方向を規定するために使用され得る。さらに、本明細書で使用される場合、用語「流れ方向」（矢印８９によって示されているような）は、通常動作の場合に作動流体流路を通る作動流体の一般的な流れの方向を意味する。したがって、圧縮機セクションおよびタービンセクション内において、用語「流れ方向」は、ガスタービンの中心軸線と平行な、後方方向に向けられたものとして規定される理想的な基準方向として理解されてもよい。言及したように、用語「回転方向」（矢印９０によって示されているような）は、エンジンの圧縮機セクションまたはタービンセクション内で通常の動作状態中にロータブレードに期待された回転の方向を意味する。最後に、別段の指示がない限り、本発明がガスタービンの圧縮機セクションまたはタービンセクションで使用するために構成されたロータブレードに関連して使用されてもよいことが理解されるべきである。図示のように、好ましい一実施形態は、特にエンジンのタービンセクションのために構成されたロータブレードに関連する使用を含む。
【００３５】
上記の規定の場合、正圧側翼７６および負圧側翼７７はそれぞれ、前方面９２および後方面９３を含むものとして説明され得ることが認められよう。図示のように、各面の前方面９２は、ガスタービンの前方端部の方（または上流方向）を向いており、各面の後方面９３は、ガスタービンの後方端部の方（または下流方向）を向いている。図示のように、インターフェース８５は、正圧側翼７６および負圧側翼７７の周方向に重なり合ったセクション間に形成されてもよい。この周方向に重なり合った部分において、好ましい実施形態によれば、正圧側翼７６は、負圧側翼７７の前方に配置される。認められるように、このような場合、正圧側翼接触面８６は、正圧側翼７６の後方面９３に形成され、負圧側翼接触面８７は、負圧側翼７７の前方面９２に形成される。
【００３６】
したがって、図１３および図１４に示されているように、正圧側翼接触面８６は、正圧側翼７６の後方面９３に接着される非一体パッド９１として構成されてもよい。同様に、負圧側翼接触面８７も、負圧側翼７７の前方面９２に接着される非一体パッド９１として構成されてもよい。非一体パッド９１が接着される、正圧側翼７６の後方面９３は、ほぼ平坦な表面として構成されてもよい。非一体パッド９１が接着される、負圧側翼７７の前方面９２も、ほぼ平坦な表面として構成されてもよい。したがって、このような場合、非一体パッド９１は、それぞれが取り付けられる周囲の表面よりも高い接触面を形成してもよい。他の構成も可能だが、正圧側翼７６の後方面９３の非一体パッド９１は、それに接着されたときに正圧側翼接触面８６がほぼ平坦な表面として形成されるように一定の厚さを含んでもよい。同様に、負圧側翼７７の前方面９２の非一体パッド９１は、それに接着されたときに負圧側翼接触面８７がほぼ平坦な表面として形成されるように一定の厚さを含んでもよい。
【００３７】
次に図１５〜図１９を全体的に参照すると、本発明の例示的な実施形態に係るいくつかのミッドスパンシュラウド構成およびこれに関連する製造の方法が提示されている。認められるように、これらの例は、本明細書で既に提供されたシステムおよび関連する概念（特に、先の図に関連して述べられたもの）を参照し、考慮して説明される。
【００３８】
本発明は、中空ポケットまたは中空チャンバが構造性能およびロバスト性を維持しながらもミッドスパンシュラウドの重量を低減するために形成された、チャンバのある構成を有するミッドスパンシュラウドを含んでもよい。これらのチャンバは、適所にろう付けまたは溶接される予備成形品したカバープレートによって閉鎖されてもよい。あるいは、チャンバは開放されたままでもよい。例示的な実施形態によれば、このようなチャンバは、作用領域およびロータブレード全体の全体の剛性および構造性能を低下させることなくミッドスパンフィレット領域、接触面、および翼形部にかかる動作応力を低減するように戦略的に配置されてもよい。以下で説明されるように、中空チャンバは、従来の機械加工処理（電気化学処理、化学処理、または機械処理を含む）によって形成されてもよい。特定の好ましい実施形態によれば、中空チャンバは、いくつかのミッドスパンシュラウド表面（本明細書で詳しく説明される）のいずれか１つを貫通して形成されてもよい。これらは、ミッドスパンシュラウドの接触面ならびにミッドスパンシュラウドの正圧側翼および負圧側翼の外端または遠位端に形成され得る（説明されるように）周方向面を含む。
【００３９】
より具体的には、本発明は、無効な質量（ｄｅａｄ  ｍａｓｓ）を除去するために特定のミッドスパン内部領域をくり抜くまたはえぐり取ることを含んでもよい。本構成は、ロータブレードの全体の重量を低減するために、他のより構造的に重要な領域（ミッドスパンシュラウドフィレット領域内の領域または翼形部内の特定の領域など）はそのままにしておきながらこれを行ってもよい。例えば、本構成によれば、ミッドスパンシュラウドは、ミッドスパンシュラウド接触面の摩耗パッドに隣接して配置され、かつこれによって閉鎖される中空チャンバを含んでもよい。この中空部分は、これがミッドスパンシュラウドの前方面の性能に構造的に影響しないように接触面の近くの領域に最適に制限されてもよい。すなわち、本発明は、比較的最小限の曲げ荷重を受ける領域を特定することによって中空部分の位置を最適化し得る。他の例示的な実施形態によれば、このような「無効な質量」の領域は、特定の構成を有するミッドスパンシュラウド内に形成される特定の曲げ平面（ｂｅｎｄｉｎｇ  ｐｌａｎｅ）の直ぐ外側の、この特定の曲げ平面から離れた位置に見出され得る。以下で説明されるように、この曲げ平面は、特定のミッドスパンシュラウド構成に見出され得る特定の種類の「Ｖ字ノッチ」の縁の輪郭に関して規定されてもよい。このようにして、質量を除去し、応力レベルを低減しながら、曲げ剛性が維持され得る。
【００４０】
認められるように、構造的完全性を維持する重量低減は、かなりの性能的な利益を可能にし得る。重量低減は、例えば、運転中にロータブレードに作用する全体の引張力を単に低減し得る。この結果、クリープ寿命（特に、翼形部の、寿命の限られた位置の）が延長される。本構成の分析は、このような重要な領域のクリープ寿命の、４０％程度の改善を示す。あるいは、重量の低減は、ミッドスパンシュラウドの全体のサイズを大きくすることによって埋め合わされてもよい。このことは、例えば、接触面のサイズの増加を可能にし、これにより、運転中にこのような接触面間に発生する応力集中を低減し得る。さらに、本発明の構成は、ミッドスパンシュラウドのフィレットサイズの縮小を可能にし得る。これにより、全体の空気力学的性能が向上し得る。さらに、以下で提供されるように、本発明は、効率的な構成方法を可能にし得る。すなわち、本明細書で説明されている特徴の多くは、以下でより詳細に説明される、費用効率が高くかつ効率的な処理によって構成され得る。例えば、本方法は、高効率の機械加工処理を用いた、寿命を延長させる修正されたミッドスパンシュラウドによる既存のロータブレードの改造を可能にし得る。
【００４１】
次に図１５〜図１８を特に参照すると、ミッドスパンシュラウド７５は、翼形部２５の正圧面２６から延在する正圧側翼７６および翼形部２５の負圧面２７から延在する負圧側翼７７を含んでもよい。先のように、正圧側翼７６および負圧側翼７７は、同様に構成されたロータブレード（すなわち、同じ構成を有するロータブレード）の列内の取り付けられた隣り合うロータブレード間にインターフェース８５を協働して形成するように構成されてもよい。
【００４２】
本発明の実施形態によれば、正圧側翼７６および負圧側翼７７の少なくとも一方は、１つ以上の所定の表面領域をくり抜いた１つ以上のチャンバ９８を含んでもよい。以下でさらに規定されるように、所定の表面領域は、周方向面１０６、１０７（本明細書で使用される場合、それぞれの翼の外端または遠位端に形成された表面領域または面である）または接触面８６、８７の一方を含んでもよい。他の例示的な実施形態によれば、正圧側翼７６および負圧側翼７７の両方は、これらの所定の表面の１つ以上をくり抜いた１つ以上のチャンバ９８を含んでもよい。
【００４３】
より具体的には、正圧側翼７６および／または負圧側翼７７の遠位端は、周方向を向いた表面または面を含むように構成されてもよい。これらは、本明細書ではそれぞれの周方向面１０６、１０７と呼ばれる。正圧側翼７６の周方向面は、本明細書では「正圧側翼周方向面１０６」と呼称され、一方、負圧側翼７７の周方向面は、本明細書では「負圧側翼周方向面１０７」と呼称される。図示のように、正圧側翼周方向面１０６は、正圧側翼７６の前方面９２と後方面９３との間に延びる。図示のように、正圧側翼周方向面１０６は、回転方向９０と反対を向いた平面状の表面として構成されてもよい。負圧側翼周方向面１０７は、負圧側翼７７の前方面９２と後方面９３との間に延びる。図示のように、負圧側翼周方向面１０７は、回転方向９０を向いた平面状の表面を含んでもよい。さらに、上で説明したように、正圧側翼７６および負圧側翼７７はそれぞれ、接触面を含んでもよい。上で既に規定したように、正圧側翼７６の接触面は、正圧側翼接触面８６と呼称されてもよく、一方、負圧側翼７７の接触面は、負圧側翼接触面８７と呼称されてもよい。
【００４４】
特定の例示的な実施形態によれば、１つ以上のチャンバ９８は、周方向面１０６、１０７を穿孔したものであってもよく、正圧側翼７６および／または負圧側翼７７内に含まれてもよい。図１５および図１６に示されているように、本構成は、正圧側翼７６および負圧側翼７７のそれぞれの中に形成されたチャンバ９８を含んでもよい。正圧側翼７６のチャンバ９８は、正圧側翼周方向面１０６をくり抜いたものであってもよい。負圧側翼７７のチャンバ９８は、負圧側翼周方向面１０７をくり抜いたものであってもよい。このような場合、図１５に示されているように、正圧側翼７６は、チャンバ９８を閉鎖するために正圧側翼７６に接着される非一体カバープレート９９を含んでもよい。同様に、負圧側翼７７は、チャンバ９８を閉鎖するために負圧側翼７７に接着される非一体カバープレート９９を含んでもよい。カバープレート９９のそれぞれは、くり抜き処理または形成処理中にシュラウド翼の表面を貫通して形成されたチャンバ９８の開口または口を覆うために構成されてもよい。カバープレート９９は、従来の方法（溶接、ろう付け、または機械的嵌合など）によって接着されてもよい。認められるように、カバープレートは、正圧側翼７６の表面が連続的で、滑らかで、空気力学的なままであるように配置され、取り付けられてもよい。代替的な実施形態によれば、図１６に示されているように、正圧側翼７６のチャンバ９８および負圧側翼７７のチャンバ９８は、開放されたままであってもよい。すなわち、口は、チャンバ９８が作動流体流路と流体連通するようにチャンバ９８の形成後に閉鎖されない。
【００４５】
代替的な実施形態によれば、図１７および図１８に示されているように、１つ以上のチャンバ９８は、正圧側翼７６および／または負圧側翼７７の接触面８６、８７をそれぞれくり抜いたものであってもよい。より具体的には、例示的な実施形態によれば、二重チャンバ９８が、正圧側翼接触面８６（既に述べたように正圧側翼７６の後方面９３に配置されてもよい）中に形成されてもよい。さらに図示されているように、例示的な実施形態は、負圧側翼接触面８７（既に述べたように負圧側翼７７の前方面９２に配置されてもよい）をくり抜いた二重チャンバ９８を含んでもよい。好ましい実施形態によれば、このような場合、正圧側翼７６は、正圧側翼接触面８６中に形成されたチャンバ９８を閉鎖するために正圧側翼接触面８６に接着される非一体カバープレート９９を含んでもよい。同様に、負圧側翼７７は、負圧側翼接触面８７中に形成されるチャンバ９８を閉鎖するために負圧側翼接触面８７に接着される非一体カバープレート９９を含んでもよい。いずれの場合も、カバープレート９９は、接触摩耗パッドとして構成されてもよく、その機能を果たしてもよい。
【００４６】
図１６および図１８に示されているような翼７６、７７の外側輪郭を参照すると、翼７６、７７は、正圧側翼７６の後方面９３および負圧側翼７７の前方面９２がそれぞれ、「Ｖ字」に類似したノッチ輪郭（以下「Ｖ字ノッチ」構成と呼ばれる）を含むように構成されてもよい。正圧側翼７６の後方面９３に関して、Ｖ字ノッチ構成は、外側輪郭について示されているように、後方面を形作る２つのほぼ直線状の縁またはセグメントを含んでもよい。これらの直線状の縁は、互いに傾けられてもよく、したがって、接続点１１１で接続され、かつそれらの間に角度１１２を形成するものとして説明されてもよい。接続点１１１に形成される角度１１２は、約９０°〜１６０°であってもよいが、他の構成も可能である。さらに図示されているように、直線状の縁のそれぞれが翼形部２５から位置する距離に関して、正圧側翼７６の後方面９３の直線状の縁は、近方縁１１４および遠方縁１１５と呼称されてもよい。認められるように、この呼称を前提として、遠方縁１１５は、正圧側翼接触面８６を含む縁である。同様に、外側輪郭を引き続き参照すると、負圧側翼７７の前方面９２は、Ｖ字ノッチ構成を含んでもよい。この場合、Ｖ字ノッチ構成は、前方面９２の２つのほぼ直線状の縁セグメントであって、それらの間に角度１１２を形成するように接続点１１１で接続される２つのほぼ直線状の縁セグメントを含む。先のように、接続点１１１に形成される角度１１２は、約９０°〜１６０°であってもよい。図示されているように、直線状の縁セグメントのそれぞれが翼形部２５から位置する距離に関して、負圧側翼７７の前方面９２の直線状の縁セグメントは、近方縁１１４および遠方縁１１５と呼称されてもよい。認められるように、遠方縁１１５は、負圧側翼接触面８７を含む縁である。
【００４７】
これらの呼称を前提として、接触面８６、８７に対して垂直にかかる基準力（図１６および図１８において矢印１１９によって示されているような）（運転中にインターフェース８５にわたって発生し得るような）を想定して、対応する接続点１１１と交差する、正圧側翼７６および負圧側翼７７に関する基準曲げ平面（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｂｅｎｄｉｎｇ  ｐｌａｎｅ）１２９が規定されてもよい。好ましい実施形態によれば、正圧側翼７６および／または負圧側翼７７内の１つ以上のチャンバ９８の位置および形状は、対応する基準曲げ平面１２９の位置および方向に関して構成されてもよい。より具体的には、正圧側翼７６の１つ以上のチャンバ９８は、正圧側翼７６の基準曲げ平面１２９からオフセットされてもよい（図示のようにオフセット距離１３１だけ）。図示のように、オフセット１３１は、１つ以上のチャンバ９８が正圧側翼７６の外側部分に位置するようにするものである。すなわち、曲げ平面１２９からのオフセットは、正圧側翼７６の遠位端または周方向面１０６の側にある。同様に、負圧側翼７７の１つ以上のチャンバ９８は、負圧側翼７７の基準曲げ平面１２９からオフセットされてもよい（図示のようにオフセット距離１３１だけ）。図示のように、オフセット１３１は、１つ以上のチャンバ９８が負圧側翼７７の外側部分に位置するようにするものである。すなわち、曲げ平面１２９からのオフセットは、負圧側翼７７の遠位端または周方向面１０７の側にある。さらに、図示のように、正圧側翼７６または負圧側翼７７のいずれかの１つ以上のチャンバ９８は、曲げ平面１２９と平行な軸線を有するものとして形成されてもよい。このような場合、例えば、曲げ平面１２９に最も近いチャンバ９８の縁は、曲げ平面１２９と平行であってもよい（また、オフセット距離１３１だけ曲げ平面１２９からオフセットされてもよい）。他の実施形態によれば、図示されている同じ曲げ平面１２９は、運転中に翼７６、７７に作用する遠心力に合致すると予期される曲げ平面を表し得る。認められるように、このような遠心力は、翼７６、７７の下面または内側表面とそれぞれが延在する翼形部２５の表面とを接続するフィレット領域の直ぐ外側に生じる、翼７６、７７の曲げ平面領域に応力を集中させ得る。
【００４８】
次に図１９を特に参照すると、本発明は、上述した構成を含む、ミッドスパンシュラウドを有するロータブレードを製造するための方法を含み得る。他の態様の中でも、本発明は、チャンバのある構成の製造によってロータブレードの性能を大幅に改善するための簡単かつ費用効率が高い機械加工処理の使用について説明する。認められるように、製造の方法は、新しいロータブレードおよび改造用途の両方への使用を可能にする。
【００４９】
図示のように、例示的な方法２００は、一般に、正圧側翼および負圧側翼の少なくとも一方を第１の翼として選択するステップ（ステップ２０２）と、最小曲げ荷重条件に従って、１つ以上のチャンバを形成するくり抜きのために、選択された第１の翼内のターゲット内部領域を選択するステップ（ステップ２０４）と、選択された第１の翼のターゲット表面であって、これを貫通して１つ以上のチャンバを形成するためのターゲット表面を選択するステップであって、ターゲット表面が、第１の翼の遠位端に形成された周方向面または接触面のいずれかを含むステップ（ステップ２０６）と、最後に、ターゲット表面を貫通する機械加工処理によって１つ以上のチャンバを形成するステップ（ステップ２０８）とを含んでもよい。代替的な実施形態によれば、認められるように、正圧側翼および負圧側翼のそれぞれは、先のステップの繰り返しごとに１つ以上のチャンバがそれぞれに形成されるように選択されてもよい。また、方法２００は、第１の翼のターゲット表面を貫通して形成された１つ以上のチャンバを閉鎖するために第１の翼のターゲット表面にカバープレート９９を接着するステップ（ステップ２１０）を含んでもよい。さらに、上述したように、ターゲット内部領域を選択するステップは、ａ）第１の翼の接触面に対して垂直に向けられる基準力を仮定して第１の翼内の曲げ平面を決定するステップおよびｂ）曲げ平面からオフセットされた内部領域をターゲット内部領域として選択するステップ（この場合、オフセットは対応する周方向面の側である）を含んでもよい。添付の特許請求の範囲で提供され得るように、上に開示した教示（特に、チャンバの特性に関する図１５〜図１８のもの）を前提として、さらなるステップが、当業者に明らかになり得ることが認められよう。
【００５０】
当業者ならば、いくつかの例示的な実施形態に関連して上で説明した多くの様々な特徴および構成が、本発明の他の可能な実施形態を形成するためにさらに選択的に適用され得ることを認めるであろう。簡潔にするために、また、当業者の能力を考慮に入れて、可能な繰り返しのすべては、詳細に提供されていないまたは述べられていないが、以下のいくつかの請求項に含まれるまたは他の方法で含まれるあらゆる組み合わせおよび可能な実施形態は、本出願の一部であることを意図されている。加えて、本発明のいくつかの例示的な実施形態に関する上記の説明から、当業者は、改善例、変更例、および修正例を把握するであろう。当該技術分野の技術内のこのような改善例、変更例、および修正例もまた、添付の特許請求の範囲に含まれることを意図されている。さらに、上述の内容が、本出願の説明された実施形態のみに関することおよび非常に多くの変更例および修正例が、以下の特許請求の範囲およびその均等物によって規定される、本出願の精神および範囲から逸脱することなく本明細書に関してなされ得ることは明らかなはずである。
［実施態様１］
ガスタービン（１０）用のロータブレード（１６）であって、該ロータブレード（１６）が、ロータディスクに取り付けられ、かつ該ロータディスクの周りで周方向に離間された同様に構成されたロータブレード（１６）の列内で使用するために構成されており、前記ロータブレード（１６）が、
凹状の正圧面（２６）と、横方向に反対側の凸状の負圧面（２７）との間に形作られた翼形部（２５）であって、前記正圧面（２６）および前記負圧面（２７）が、互いに反対側の前縁（２８）および後縁（２９）の間に軸方向に、かつ外側先端（３１）と内側端部（２４）との間に半径方向に延在し、前記翼形部（２５）の前記内側端部（２４）が、前記ロータブレード（１６）と前記ロータディスクとを連結するために構成された根元（２１）に付随している翼形部（２５）と、
前記翼形部（２５）の前記正圧面（２６）から延在する正圧側翼（７６）および前記翼形部（２５）の前記負圧面（２７）から延在する負圧側翼（７７）を備えるミッドスパンシュラウド（７５）であって、
前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）の一方が、第１の翼と呼称され、
前記第１の翼が、前記第１の翼の第１の表面をくり抜いたチャンバ（９８）を備え、および
前記第１の表面が、前記第１の翼の遠位端に形成された周方向面（１０６、１０７）および前記第１の翼の接触面（８６、８７）のうちの一方を備える
ミッドスパンシュラウド（７５）と
をさらに含むロータブレード（１６）。
［実施態様２］
その中に適切に取り付けられたと想定して、前記ロータブレード（１６）が、前記ガスタービン（１０）の方向特性に従って記述可能であり、
前記ガスタービン（１０）の前記方向特性が、
圧縮機（１１）およびタービン（１２）の一方または両方を通って延びる、前記ガスタービン（１０）の中心軸線（１９）に基づいて規定される相対的な半径方向位置、軸方向位置、および周方向位置と、
前記圧縮機（１１）を備える、前記ガスタービン（１０）の前方端部および前記タービン（１２）を備える、前記ガスタービン（１０）の後方端部に関して規定される前方方向および後方方向と、
前記圧縮機（１１）および前記タービン（１２）を通るように形作られた作動流体流路を通る作動流体の期待された流れの方向に関して規定される流れ方向（８９）であって、該流れ方向（８９）が、前記ガスタービン（１０）の前記中心軸線（１９）と平行な、前記後方方向に向けられた基準線を含む流れ方向（８９）と、
前記ガスタービン（１０）の運転中に前記ロータブレード（１６）の期待された回転の方向に関して規定される回転方向（９０）と
を含む、実施態様１に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様３］
前記ミッドスパンシュラウド（７５）の前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）が、前記同様に構成されたロータブレード（１６）の列内の前記ロータブレード（１６）のうちの取り付けられた隣り合うロータブレード（１６）間にインターフェース（８５）を協働して形成するように構成されており、
前記インターフェース（８５）の外側輪郭が、半径方向外の視点から見た場合の前記インターフェース（８５）の輪郭を備え、
前記正圧側翼（７６）が、前記第１の表面をくり抜いた前記チャンバ（９８）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記第１の表面をくり抜いた前記チャンバ（９８）を備え、
前記ロータブレード（１６）が、前記タービン（１２）で使用するために構成されたものを備え、
前記ミッドスパンシュラウド（７５）が、前記翼形部（２５）の位置の範囲内に配置されたシュラウドを備え、
前記位置の範囲が、前記翼形部（２５）の半径方向高さの２５％の位置の内側境界と前記翼形部（２５）の前記半径方向高さの８５％の位置の外側境界との間として規定される、実施態様２に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様４］
前記インターフェース（８５）が、前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）の周方向および半径方向に重なり合ったセクション間に形成され、その中では、前記正圧側翼（７６）が、前記負圧側翼（７７）に対して前方位置を有し、
前記正圧側翼（７６）が、前記前方方向を向いた前方面（９２）および前記後方方向を向いた後方面（９３）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記前方方向を向いた前方面（９２）および前記後方方向を向いた後方面（９３）を備える、
実施態様３に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様５］
前記正圧側翼（７６）の前記遠位端の前記周方向面（１０６）が、正圧側翼周方向面（１０６）と呼称され、
前記負圧側翼（７７）の前記遠位端の前記周方向面（１０７）が、負圧側翼周方向面（１０７）と呼称され、
前記正圧側翼（７６）の前記接触面（８６）が、正圧側翼接触面（８６）と呼称され、
前記負圧側翼（７７）の前記接触面（８７）が、負圧側翼接触面（８７）と呼称される、
実施態様４に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様６］
前記正圧側翼周方向面（１０６）が、
前記正圧側翼（７６）の前記前方面（９２）と前記後方面（９３）との間に延び、
前記回転方向（９０）と反対を向いた平面状の表面を備え、
前記負圧側翼周方向面（１０７）が、
前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）と前記後方面（９３）との間に延び、
前記回転方向（９０）を向いた平面状の表面を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼周方向面（１０６）をくり抜いたものであり、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼周方向面（１０７）をくり抜いたものである、
実施態様５に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様７］
前記正圧側翼（７６）が、前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記正圧側翼（７６）に接着された非一体カバープレート（９９）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記負圧側翼（７７）に接着された非一体カバープレート（９９）を備える、
実施態様６に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様８］
前記周方向面（１０６、１０７）に、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記作動流体流路に通じる口を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記作動流体流路に通じる口を備える、
実施態様６に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様９］
前記正圧側翼接触面（８６）が、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）に配置されており、前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼接触面（８６）をくり抜いたものであり、
前記負圧側翼接触面（８７）が、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）に配置されており、前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼接触面（８７）をくり抜いたものであり、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）をくり抜いたものであり、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）をくり抜いたものである、
実施態様５に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１０］
前記正圧側翼（７６）が、前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記正圧側翼（７６）に接着された非一体カバープレート（９９）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記負圧側翼（７７）に接着された非一体カバープレート（９９）を備える、
実施態様９に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１１］
前記正圧側翼（７６）の前記非一体カバープレート（９９）が、前記正圧側翼接触面（８６）の摩耗パッド（９１）を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記非一体カバープレート（９９）が、前記負圧側翼接触面（８７）の摩耗パッド（９１）を備える、
実施態様１０に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１２］
前記インターフェース（８５）が、
前記外側輪郭について、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）が、Ｖ字ノッチ構成を備え、該Ｖ字ノッチ構成において、前記後方面（９３）の２つの直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、これらの間の接続点（１１１）で９０°〜１６０°の角度（１１２）が形成されるように互いに傾けられており、
前記翼形部（２５）との距離に関して、前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）の前記直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、遠方縁セグメント（１１５）および近方縁セグメント（１１４）を備え、
前記外側輪郭について、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）が、Ｖ字ノッチ構成を備え、該Ｖ字ノッチ構成において、前記前方面（９２）の２つの直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、これらの間の接続点（１１１）で９０°〜１６０°の角度（１１２）が形成されるように互いに傾けられており、
前記翼形部（２５）との距離に関して、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）の前記直線状の縁セグメント（１１４、１１５）が、遠方縁セグメント（１１５）および近方縁セグメント（１１４）を備える
ように構成されている、実施態様１０に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１３］
前記正圧側翼（７６）の基準曲げ平面（１２９）が、前記正圧側翼（７６）の前記遠方縁セグメント（１１５）に対して垂直に向けられる基準力（１１９）から得られる、前記後方面（９３）の前記接続点（１１１）を通って延びる曲げ平面を備え、
前記負圧側翼（７７）の基準曲げ平面（１２９）が、前記負圧側翼（７７）の前記遠方縁セグメント（１１５）に対して垂直に向けられる基準力（１１９）から得られる、前記前方面（９２）の前記接続点（１１１）を通って延びる曲げ平面を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）から固定距離（１３１）だけオフセットされた、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）から固定距離（１３１）だけオフセットされた、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備える、
実施態様１２に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１４］
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）と平行な軸線に沿って前記正圧側翼（７６）の前記後方面（９３）から延在し、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）と平行な軸線に沿って前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）から延在する、
実施態様１３に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１５］
前記正圧側翼（７６）の基準曲げ平面（１２９）が、前記正圧側翼（７６）と前記翼形部（２５）の前記正圧面（２６）との間の移行部を滑らかにするフィレット領域の直ぐ外側に延びる曲げ平面を備え、
前記負圧側翼（７７）の基準曲げ平面（１２９）が、前記負圧側翼（７７）と前記翼形部（２５）の前記負圧面（２７）との間の移行部を滑らかにするフィレット領域の直ぐ外側に延びる曲げ平面を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記チャンバ（９８）が、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）からオフセットされた、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）と平行な、前記正圧側翼（７６）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記チャンバ（９８）が、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）からオフセットされた、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）と平行な、前記負圧側翼（７７）の前記曲げ平面（１２９）の最も近くの縁を備える、
実施態様９に記載のロータブレード（１６）。
［実施態様１６］
ガスタービン（１０）のタービン（１２）で使用するためのロータブレード（１６）を製造する方法であって、前記ロータブレード（１６）が、凹状の正圧面（２６）と横方向に反対側の凸状の負圧面（２７）との間に形作られる翼形部（２５）ならびに前記翼形部（２５）の前記正圧面（２６）から延在する正圧側翼（７６）および前記翼形部（２５）の前記負圧面（２７）から延在する負圧側翼（７７）を備えるミッドスパンシュラウド（７５）を含み、前記方法が、
前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）の一方を第１の翼として選択するステップと、
中空チャンバ（９８）を形成する除去のために前記第１の翼内のターゲット内部領域を選択するステップであって、前記内部領域が、最小曲げ荷重条件に従って選択されるステップと、
前記第１の翼のターゲット表面であって、これを貫通して前記チャンバ（９８）を形成するためのターゲット表面を選択するステップであって、前記ターゲット表面が、前記第１の翼の遠位端に形成される周方向面（１０６、１０７）および前記第１の翼の接触面（８６、８７）の少なくとも一方を含むステップと、
前記ターゲット表面を貫通する機械加工処理によって前記チャンバ（９８）を形成するステップと
を含む方法。
［実施態様１７］
前記正圧側翼（７６）および前記負圧側翼（７７）のそれぞれが、前記チャンバ（９８）がそれぞれに形成されるように前記第１の翼として選択される、実施態様１６に記載の方法。
［実施態様１８］
前記正圧側翼（７６）が、前方面（９２）および後方面（９３）であって、前記タービン（１２）に取り付けられたときにそれぞれが向く方向に関して呼称される前方面（９２）および後方面（９３）を備え、前記後方面（９３）が、前記正圧側翼（７６）の前記接触面（８６）を備え、
前記負圧側翼（７７）が、前方面（９２）および後方面（９３）であって、前記タービン（１２）に取り付けられたときにそれぞれが向く方向に関して呼称される前方面（９２）および後方面（９３）を備え、前記前方面（９２）が、前記負圧側翼（７７）の前記接触面（８７）を備え、
前記正圧側翼（７６）の前記周方向面（１０６）が、前記正圧側翼（７６）の前記前方面（９２）と前記後方面（９３）との間に延び、前記タービン（１２）に取り付けられたときに前記タービン（１２）の回転方向（９０）と反対を向く平面状の表面を備え、
前記負圧側翼（７７）の前記周方向面（１０７）が、前記負圧側翼（７７）の前記前方面（９２）と前記後方面（９３）との間に延び、前記タービン（１２）に取り付けられたときに前記タービン（１２）の前記回転方向（９０）を向く平面状の表面を備える、
実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
前記ターゲット表面が、前記第１の翼の前記周方向面（１０６、１０７）を含む、実施態様１８に記載の方法。
［実施態様２０］
前記ターゲット表面が、前記第１の翼の前記接触面（８６、８７）を含み、前記第１の翼内に形成される前記チャンバ（９８）を閉鎖するために前記第１の翼の前記ターゲット表面にカバープレート（９９）を接着するステップをさらに含む、実施態様１８に記載の方法。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ガスタービン
１１  多段軸流圧縮機
１２  タービン
１３  燃焼器
１４  圧縮機ロータブレード
１５  圧縮機ステータブレード
１６  タービンロータブレード、第１のロータブレード、第２のロータブレード、第３のロータブレード
１７  タービンステータブレード
２１  根元
２２  ダブテール
２４  プラットフォーム
２５  翼形部
２６  正圧面
２７  負圧面
２８  前縁
２９  後縁
３１  外側先端
３２  軸方向中央線
３３  半径方向中央線
３４  中点
３５  翼形中心線
３６  内部冷却構成
３７  冷却通路
４１  先端シュラウド、外側先端
４２  シールレール
４３  カッター歯
４４  外側表面
４５  内側表面
４６  縁
５０  回転方向
７５  ミッドスパンシュラウド
７６  正圧側翼
７７  負圧側翼
８５  インターフェース
８６  正圧側翼接触面
８７  負圧側翼接触面
８８  隙間
９０  回転方向
９１  非一体パッド
９２  前方面
９３  後方面
９８  二重チャンバ
９９  非一体カバープレート
１０６  正圧側翼周方向面
１０７  負圧側翼周方向面
１１１  接続点
１１２  角度
１１４  近方縁
１１５  遠方縁
１２９  基準曲げ平面
１３１  オフセット、オフセット距離
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【外国語明細書】
2017120077000001.pdf