(57)【要約】【課題】ガス経路からの漏れを抑える。【解決手段】互いに隣接して配設された第１の物品、第２の物品、および第３の物品を備え、第１の物品および第２の物品は第３の物品とガス経路の間に配設されている装置が開示されている。第１の物品は、第１の協働特徴部を画定する少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層を備える。第２の物品は、第２の協働特徴部を画定する少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層を備える。第１の協働特徴部および第２の協働特徴部は、ガス経路から第３の物品までの制限された流路を画定し、これは、非協働境界部の制限されていない流路に比べて減少したガス経路から第３の物品までのガスの体積流量を含む。装置を形成する方法は、第１の協働特徴部および第２の協働特徴部を形成し、並べることを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）を含みガス経路（１１２）に隣接している第１の物品（１０２）と、
少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）を含み前記ガス経路（１１２）および前記第１の物品（１０２）に隣接している第２の物品（１０４）と、
前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）に隣接している第３の物品（１０６）であって、前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）は前記第３の物品（１０６）と前記ガス経路（１１２）の間に配設される第３の物品（１０６）と
を備えた装置（１０）であって、
前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）および前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）は境界部（１１４）を画定し、前記境界部（１１４）は、前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）の第１の協働特徴部（１１６）と、前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）の第２の協働特徴部（１１８）とを含み、前記第１の協働特徴部（１１６）および前記第２の協働特徴部（１１８）は前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）までの制限された流路（３００）を画定し、前記制限された流路（３００）は非協働境界部（６０２）の制限されていない流路（６００）に比べて減少した前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）までのガスの体積流量を含む、装置。
【請求項２】
前記装置（１０）はタービン構成部品（１００）であり、前記タービン構成部品（１００）はシュラウド（１２０）であり、前記第１の物品（１０２）は第１の内側シュラウドセグメント（１２２）であり、前記第２の物品（１０４）は第２の内側シュラウドセグメント（１２４）であり、前記第３の物品（１０６）は外側シュラウド（１２６）である、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項３】
前記境界部（１１４）は、前記シュラウド（１２０）のホックセグメント（１２８）である、請求項２記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記境界部（１１４）は、ブライドル境界部、フィンガ境界部、ダブテール境界部、ダイドー境界部、溝境界部、さねはぎ境界部、三角さねはぎ境界部、ほぞとほぞ穴の境界部、槌形ほぞ穴境界部、そぎ継ぎ境界部（３０２）、平面そぎ継ぎ境界部、ペン先形そぎ継ぎ境界部、重ね継ぎ境界部、半重ね重ね継ぎ境界部（４００）、傾斜重ね継ぎ境界部、テーブル重ね継ぎ境界部、テーパフィンガ重ね継ぎ境界部、のこぎり刃境界部、山形境界部（５００）、正弦波境界部、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記境界部（１１４）は、約０．０４５インチから約０．４インチの間の厚さ（３０４）を備える、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記境界部（１１４）は、少なくとも約４５°の湾曲を有する湾曲部分（２００）を備える、請求項１記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記湾曲部分（２００）は、前記湾曲部分（２００）に沿った平均厚さで測定される約０．５インチ未Ｆ満の湾曲の半径（２０２）を備える、請求項６記載の装置（１０）。
【請求項８】
装置（１０）を形成する方法であって、
第１の協働特徴部（１１６）を第１の物品（１０２）の少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）に形成するステップと、
第２の協働特徴部（１１８）を第２の物品（１０４）の少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）に形成するステップと、
前記第１の物品（１０２）を前記第２の物品（１０４）に隣接して配置するステップであって、前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）は第３の物品（１０６）に隣接し、前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）が前記第３の物品（１０６）とガス経路（１１２）の間に配設されるように配置および構成される、配置するステップと、
非協働境界部（６０２）の制限されていない流路（６００）に比べて減少した前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）までのガスの体積流量を含む制限された流路（３００）を前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）まで有する境界部（１１４）を画定するように前記第１の協働特徴部（１１６）を前記第２の協働特徴部（１１８）と並べるステップとを含む方法。
【請求項９】
前記境界部（１１４）の画定は、少なくとも約４５°の湾曲を有する湾曲部分（２００）を有する前記境界部（１１４）を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記境界部（１１４）の画定は、前記湾曲部分（２００）に沿った平均厚さで測定される約０．５インチ未満の湾曲の半径（２０２）を有する前記境界部（１１４）を含む、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置および装置形成方法に関する。より詳細には、本発明は、ガス経路からの漏れを抑える協働物を備えた装置、およびガス経路からの漏れを抑える協働物を備えた装置を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンでは、（経路を通って移動するガスの温度上昇により高温ガス経路と呼ばれる場合もある）タービンのガス経路内の回転構成部品を囲むシュラウドなどのある種の構成部品は、極端な温度、化学的環境、および物理的状態にさらされる。詳細には、ガス経路を通って移動する高温ガスは、それらの低コストおよび高リペア性などの品質のためにさもなければ望まれる材料を劣化させ得る。
【０００３】
様々な設計および技術が、そのような劣化を受けやすい構成部品からガス経路の高温ガスを隔てるために利用される。一例では、シュラウドは、しばしば、２つの主要な構成部品、ガス経路に隣接しているとともに高温ガスの影響に対して強い材料で作製されている内側シュラウドと、高温ガスから大きく隔てられておりそれ故に他の望ましい品質を有するさほど耐久性がない材料で構成することができる外側シュラウドとから構成される。
【０００４】
しかしながら、典型的には、内側シュラウドは、互いに当接する連続したシュラウドセグメントと配置される。各境界部は、内側シュラウドによって与えられ外側シュラウドに接触するバリアを通じて高温ガスが漏れる機会を与え、潜在的に外側シュラウドを劣化させる。この高温ガスの漏れを規制する方法の１つは、ラミネートシールなどのシールを境界部に挿入することである。しかしながら、そのようなシールは、ラミネートシールが挿入されることになる内側シュラウドがとても薄いシュラウドの領域、またはラミネートシールが挿入されることになる内側シュラウドがとても曲がっているシュラウドの領域、あるいはその両方に対しては望ましくないものであり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／０２４２３４８号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例示的な実施形態では、装置は、第１の物品、第２の物品、および第３の物品を備える。第１の物品は、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層を備え、ガス経路に隣接している。第２の物品は、少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層を備え、ガス経路および第１の物品に隣接している。第３の物品は、第１の物品および第２の物品に隣接しており、第１の物品および第２の物品は、第３の物品とガス経路の間に配設される。少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層は、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層の第１の協働特徴部、および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層の第２の協働特徴部を含む境界部を画定する。第１の協働特徴部および第２の協働特徴部は、ガス経路から第３の物品までの制限された流路を画定する。制限された流路は、非協働境界部の制限されていない流路に比べて減少したガス経路から第３の物品までのガスの体積流量を含む。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、装置を形成する方法は、第１の協働特徴部を第１の物品の少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層に形成するステップと、第２の協働特徴部を第２の物品の少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層に形成するステップと、第１の物品を第２の物品に隣接して配置するステップであって、第１の物品および第２の物品は第３の物品に隣接している配置するステップとを含む。第１の物品、第２の物品、および第３の物品は、第１の物品および第２の物品が第３の物品とガス経路の間に配設されるように配置および構成される。第１の協働特徴部は、ガス経路から第３の物品までの制限された流路を有する境界部を画定するように第２の協働特徴部と並べられる。制限された流路は、非協働境界部の制限されていない流路に比べて減少したガス経路から第３の物品までのガスの体積流量を含む。
【０００８】
本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例によって示す添付図面と共に見ると以下のより詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態による装置の斜視図である。
【図２】本開示の一実施形態による図１の装置の一部の拡大分解組立図である。
【図３】本開示の一実施形態による線３−３に沿った図１の第１の物品と第２の物品の間の境界部の断面図である。
【図４】本開示の一実施形態による線４−４に沿った図１の第１の物品と第２の物品の間の境界部の断面図である。
【図５】本開示の一実施形態による線５−５に沿った図１の第１の物品と第２の物品の間の境界部の断面図である。
【図６】比較のために図１の第１の物品と第２の物品との間の境界部に対して他に比較できる非協働境界部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
できる限り、同じ部分を示すために、同じ参照数字が図面全体を通じて使用される。
【００１１】
限定するものではないが、タービン構成部品などの物品が提供される。本開示の実施形態は、本明細書中に開示した特徴の１つまたは複数を含まない概念と比較して、例えば、効率を向上させ、耐久性を増加させ、温度許容範囲を増大させ、総コストを下げ、材料コストを下げ、シュラウドまたは類似するタービン構成部品の加圧の必要を減少させ、保守間隔を増大させ、他の利点をもたらし、またはそれらの組み合わせをもたらす。
【００１２】
図１および図２を参照すると、一実施形態では、装置１０は、第１の物品１０２と、第２の物品１０４と、第３の物品１０６とを備える。第１の物品１０２は、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を含み、ガス経路１１２（図示せず）に隣接している。第２の物品１０４は、少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０を含み、ガス経路１１２および第１の物品１０２に隣接している。第３の物品１０６は、第１の物品１０２および第２の物品１０４に隣接しており、第１の物品１０２および第２の物品１０４は、第３の物品１０６とガス経路１１２の間に配設されている。少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０は、境界部１１４を画定する。装置１０は、限定するものではないが、タービン構成部品１００などの任意の適切な装置とすることができる。
【００１３】
図３〜図７を参照すると、境界部１１４は、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８の第１の協働特徴部１１６と、少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０の第２の協働特徴部１１８とを備える。第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８は、ガス経路１１２から第３の物品までの制限された流路を画定する。制限された流路３００は、非協働境界部６０２の制限されていない流路６００と比べて減少したガス経路１１２から第３の物品１０６までのガスの体積流量を有する。
【００１４】
一実施形態では、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８は、単一の層からなる。別の実施形態では、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８は、複数の層を含む。一実施形態では、少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０は、単一の層からなる。さらに別の実施形態では、少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０は、複数の層を含む。
【００１５】
再び図１を参照すると、物品１０は、限定するものではないが、シュラウド（図示）、タービンブレード（バケット）シュラウド、近接流路のシール、またはノズル（ベーン）端壁を含む任意の適切なタービン構成部品１００とすることができる。一実施形態では、タービン構成部品１００はシュラウドであり、第１の物品１０２は第１の内側シュラウドセグメントであり、第２の物品１０４は第２の内側シュラウドセグメントであり、第３の物品１０６は外側シュラウドである。さらなる実施形態では、境界部１１４はシュラウド１２０のホックセグメント１２８である。
【００１６】
少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０は、限定するものではないが、強化繊維を含むセラミックマトリックス複合材料を含む任意の適切なセラミックマトリックス複合材料組成物を独立して含むことができ、この強化繊維は、限定するものではないが、シリコン繊維、炭素繊維、シリコンカーバイド繊維、ＳＣＳ−６炭化ケイ素モノフィラメント繊維、希土類ケイ酸塩繊維、窒化ケイ素繊維、酸化アルミニウム繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、炭化ホウ素繊維、アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、ＫＥＶＬＡＲ（商標）パラ系アラミド繊維、耐熱金属繊維、超合金繊維、シリカアルミナマグネシア繊維、Ｓガラス繊維、ジルコニウム繊維、ベリリウム繊維、またはそれらの組み合わせ、酸化アルミニウム繊維強化酸化アルミニウム（Ｏｘ／Ｏｘ）、炭素繊維強化カーボン（Ｃ／Ｃ）、炭素繊維強化シリコンカーバイド（Ｃ／ＳｉＣ）、シリコンカーバイド繊維強化シリコンカーバイド（ＳｉＣ／ＳｉＣ）、あるいはそれらの組み合わせを含むことができる。
【００１７】
第３の物品１０６は、限定するものではないが、金属組成物などの任意の適切な組成物を含むことができる。適切な金属組成物には、限定するものではないが、チタン合金、アルミニウム合金、アルミニウムチタン基合金、鋼鉄、ステンレス鋼、ニッケル基超合金、タービン応用に適した合金、またはそれらの組み合わせが含まれる。
【００１８】
境界部１１４は、制限された流路３００を確立する任意の適切な境界部であり得る。適切な境界部１１４には、限定するものではないが、ブライドル境界部（ｂｒｉｄｌｅ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、フィンガ境界部（ｆｉｎｇｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、ダブテール境界部と、ダイドー境界部（ｄａｄｏ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、溝境界部と、さねはぎ境界部と、三角さねはぎ境界部と、ほぞとほぞ穴の境界部と、槌形ほぞ穴境界部（ｈａｍｍｅｒ−ｈｅａｄｅｄ  ｔｅｎｏｎ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、（図３に示した）そぎ継ぎ境界部３０２と、平面そぎ継ぎ境界部と、ペン先形そぎ継ぎ境界部（ｎｉｂｂｅｄ  ｓｃａｒｆ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、重ね継ぎ境界部と、（図４に示した）半重ね重ね継ぎ境界部４００と、傾斜重ね継ぎ境界部（ｂｅｖｅｌ  ｌａｐ  ｓｐｌｉｃｅ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、テーブル重ね継ぎ境界部（ｔａｂｌｅｄ  ｓｐｌｉｃｅ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、テーパフィンガ重ね継ぎ境界部と、のこぎり刃境界部と、（図５に示した）山形境界部５００と、正弦波境界部と、またはそれらの組み合わせとが挙げられ得る。
【００１９】
境界部１１４は、厚さ３０４を備える。境界部１１４の厚さ３０４は、任意の適切な厚さ３０４とすることができ、限定するものではないが、少なくとも約０．０４５インチ、あるいは少なくとも約０．０６インチ、あるいは少なくとも約０．０７５インチ、あるいは約０．４インチ未満、あるいは約０．３５インチ未満、あるいは約０．３インチ未満、あるいは約０．２５インチ未満、あるいは約０．２インチ未満、あるいは約０．１５インチ未満、あるいは約０．１インチ未満、あるいは約０．０４５インチから約０．４インチの間、あるいは約０．０４５インチから約０．３インチの間、あるいは約０．０４５インチから約０．２インチの間、あるいは約０．０４５インチから約０．１インチの間の厚さ３０４を含む。
【００２０】
再び図２を参照すると、一実施形態では、境界部１１４は、少なくとも約４５°、あるいは少なくとも約６０°、あるいは少なくとも約７５°、あるいは少なくとも約９０°、あるいは少なくとも約１０５°、あるいは少なくとも約１２０°、あるいは少なくとも約１８０°、あるいは少なくとも約１９５°の湾曲を有する湾曲部分２００を含む。湾曲部分２００は、湾曲の半径２０２を含む。湾曲の半径２０２は、限定するものではないが、約０．５インチ未満、あるいは約０．４インチ未満、あるいは約０．３インチ未満、あるいは約０．２５インチ未満、あるいは約０．２インチ未満、あるいは約０．１５インチ未満、あるいは約０．１インチ未満の半径を含む湾曲部分２００に沿った平均厚さで測定される任意の適切な半径とすることができる。
【００２１】
図２および図３〜図５を参照すると、一実施形態では、境界部１１４を形成するような第１の協働特徴部１１６と第２の協働特徴部１１８の協働は、ガス経路１１２から第３の物品１０６までの流れを制限するように作用するものであり、境界部１１４は、ラミネートシールが境界部１１４に挿入されガス経路１１２から第３の物品１０６までの流れを制限するのに有効であるために、とても狭い（図３に示したような）厚さ３０４と組み合わせて、とてもきつい湾曲およびとても小さい湾曲の半径２０２のうちの少なくとも１つを有する湾曲部分２００を備える。
【００２２】
図１〜図５を参照すると、一実施形態では、物品１０を形成する方法は、第１の協働特徴部１１６を第１の物品１０２の少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８に形成することと、第２の協働特徴部１１８を第２の物品１０４の少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０に形成することとを含む。第１の物品１０２は、第２の物品１０４に隣接して配置され、第１の物品１０２および第２の物品１０４は、第３の物品１０６に隣接して配置される。第１の物品１０２、第２の物品１０４、および第３の物品１０６は、第１の物品１０２および第２の物品１０４が第３の物品１０６とガス経路１１２の間に配設されるように配置および構成される。第１の協働特徴部１１６は、第２の協働特徴部１１８と並べられて、制限された流路３００をガス経路１１２から第３の物品１０６まで有する境界部１１４を画定する。
【００２３】
第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、任意の適切な技法を含むことができる。一実施形態では、第１の協働特徴部１１６は少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８に形成され、第２の協働特徴部１１８は少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０に形成されており、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０は、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８が形成されるときに互いから分離し別個である。別の実施形態では、少なくとも１つのセラミックマトリックス複合材料層は、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０に分離されており、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０から分離させることで、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成する。少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０から分離させることは、限定するものではないが、切断、フライス削り、穴あけ、研削、砥粒流動加工、砥粒ジェット加工、レーザ切断、プラズマ切断、ウォータージェット切断、またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な切断技法を含み得る。
【００２４】
一実施形態では、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、第１の協働特徴部１１６を少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８に機械加工すること、および第２の協働特徴部１１８を少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０に機械加工することのうちの少なくとも１つを含む。さらなる実施形態では、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、第１の協働特徴部１１６を少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８に機械加工することと、第２の協働特徴部１１８を少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０に機械加工することとを含む。機械加工することは、限定するものではないが、切断技法、ダイヤモンド研削、放電加工、またはそれらの組み合わせなどの任意の適切な技法を含み得る。
【００２５】
別の実施形態では、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を、第１の協働特徴部１１６を備えた正味形状に成形すること、および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０を第２の協働特徴部１１８を備えた正味形状に成形することのうちの少なくとも１つを含む。さらなる実施形態では、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を第１の協働特徴部１１６を備えた正味形状に成形することと、および少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０を第２の協働特徴部１１８を備えた正味形状に成形することとを含む。
【００２６】
さらに別の実施形態では、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、ほぼ正味形状の印刷プロセスによって第１の協働特徴部１１６を有する少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を印刷すること、およびほぼ正味形状の印刷プロセスによって第２の協働特徴部１１８を有する少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０を印刷することのうちの少なくとも１つを含む。さらなる実施形態では、第１の協働特徴部１１６および第２の協働特徴部１１８を形成することは、ほぼ正味形状の印刷プロセスによって第１の協働特徴部１１６を有する少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層１０８を印刷することと、ほぼ正味形状の印刷プロセスによって第２の協働特徴部１１８を有する少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層１１０を印刷することとを含む。印刷することは、限定するものではないが、連続フィラメント製造プロセスによってコーティングされた予備含浸済みのトウを押し出すことを含む任意の適切なセラミックマトリックス複合材料の印刷プロセスを含むことができる。一実施形態では、印刷することは、繊維供給印刷ヘッドから強化繊維を配置し方向を定めることを含む。さらなる実施形態では、繊維供給印刷ヘッドは、ガントリに取り付けられる。
【００２７】
本発明を１つまたは複数の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされてもよく、均等物がその要素の代わりに用いられてもよいことが当業者には理解されよう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適用するように多くの修正がなされてもよい。したがって、本発明を実施するために考えられた最良の形態として開示された特定の実施形態に本発明は限定されず、本発明は添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる全ての実施形態を含むことになることが意図される。
【００２８】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）を含みガス経路（１１２）に隣接している第１の物品（１０２）と、
少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）を含み前記ガス経路（１１２）および前記第１の物品（１０２）に隣接している第２の物品（１０４）と、
前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）に隣接している第３の物品（１０６）であって、前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）は前記第３の物品（１０６）と前記ガス経路（１１２）の間に配設される第３の物品（１０６）と
を備えた装置（１０）であって、
前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）および前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）は境界部（１１４）を画定し、前記境界部（１１４）をは、前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）の第１の協働特徴部（１１６）と、前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）の第２の協働特徴部（１１８）とを含み、前記第１の協働特徴部（１１６）および前記第２の協働特徴部（１１８）は前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）までの制限された流路（３００）を画定し、前記制限された流路（３００）は非協働境界部（６０２）の制限されていない流路（６００）に比べて減少した前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）までのガスの体積流量を含む、装置。
［実施態様２］
前記装置（１０）は、タービン構成部品である、実施態様１記載の装置。
［実施態様３］
前記タービン構成部品はシュラウド（１２０）であり、前記第１の物品（１０２）は第１の内側シュラウドセグメント（１２２）であり、前記第２の物品（１０４）は第２の内側シュラウドセグメント（１２４）であり、前記第３の物品（１０６）は外側シュラウド（１２６）である、実施態様２記載の装置。
［実施態様４］
前記境界部（１１４）は、前記シュラウド（１２０）のホックセグメント（１２８）である、実施態様３記載の装置。
［実施態様５］
前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）および前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）は、
酸化アルミニウム繊維強化酸化アルミニウム（Ｏｘ／Ｏｘ）、
炭素繊維強化カーボン（Ｃ／Ｃ）、
炭素繊維強化シリコンカーバイド（Ｃ／ＳｉＣ）、
シリコンカーバイド繊維強化シリコンカーバイド（ＳｉＣ／ＳｉＣ）、
シリコン繊維、炭素繊維、シリコンカーバイド繊維、ＳＣＳ−６炭化ケイ素モノフィラメント繊維、希土類ケイ酸塩繊維、窒化ケイ素繊維、酸化アルミニウム繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、炭化ホウ素繊維、アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、ＫＥＶＬＡＲ（商標）パラ系アラミド繊維、耐熱金属繊維、超合金繊維、シリカアルミナマグネシア繊維、Ｓガラス繊維、ジルコニウム繊維、ベリリウム繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択された強化繊維を含むセラミックマトリックス複合材料、ならびに
それらの組み合わせ
からなる群から選択されるセラミックマトリックス複合材料組成物を独立して含む、実施態様１記載の装置。
［実施態様６］
前記第３の物品（１０６）は、金属組成物を含む、実施態様１記載の装置。
［実施態様７］
前記境界部（１１４）は、ブライドル境界部、フィンガ境界部、ダブテール境界部、ダイドー境界部、溝境界部、さねはぎ境界部、三角さねはぎ境界部、ほぞとほぞ穴の境界部、槌形ほぞ穴境界部、そぎ継ぎ境界部、平面そぎ継ぎ境界部、ペン先形そぎ継ぎ境界部、重ね継ぎ境界部、半重ね重ね継ぎ境界部、傾斜重ね継ぎ境界部、テーブル重ね継ぎ境界部、テーパフィンガ重ね継ぎ境界部、のこぎり刃境界部、山形境界部、正弦波境界部、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施態様１記載の装置。
［実施態様８］
前記境界部（１１４）は、約０．０４５インチから約０．４インチの間の厚さ（３０４）を備える、実施態様１記載の装置。
［実施態様９］
前記境界部（１１４）は、少なくとも約４５°の湾曲を有する湾曲部分（２００）を備える、実施態様１記載の装置。
［実施態様１０］
前記湾曲部分（２００）は、前記湾曲部分（２００）に沿った平均厚さで測定される約０．５インチ未満の湾曲の半径（２０２）を備える、実施態様９記載の装置。
［実施態様１１］
装置（１０）を形成する方法であって、
第１の協働特徴部（１１６）を第１の物品（１０２）の少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）に形成するステップと、
第２の協働特徴部（１１８）を第２の物品（１０４）の少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）に形成するステップと、
前記第１の物品（１０２）を前記第２の物品（１０４）に隣接して配置するステップであって、前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）は第３の物品（１０６）に隣接し、前記第１の物品（１０２）および前記第２の物品（１０４）が前記第３の物品（１０６）とガス経路（１１２）の間に配設されるように配置および構成される、配置するステップと、
非協働境界部（６０２）の制限されていない流路（６００）に比べて減少した前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）までのガスの体積流量を含む制限された流路（３００）を前記ガス経路（１１２）から前記第３の物品（１０６）まで有する境界部（１１４）を画定するように前記第１の協働特徴部（１１６）を前記第２の協働特徴部（１１８）と並べるステップとを含む方法。
［実施態様１２］
前記物品の形成は、タービンシュラウドを前記物品として形成することと、第１の内側シュラウドセグメント（１２２）を前記第１の物品（１０２）として配置することと、第２の内側シュラウドセグメント（１２４）を前記第２の物品（１０４）として配置することと、外側シュラウド（１２６）を前記第３の物品（１０６）として配置することとを含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１３］
前記境界部（１１４）の画定は、前記シュラウドのホックセグメント（１２８）を定めることを含む、実施態様１２記載の方法。
［実施態様１４］
前記境界部（１１４）の画定は、ブライドル境界部、フィンガ境界部、ダブテール境界部、ダイドー境界部、溝境界部、さねはぎ境界部、三角さねはぎ境界部、ほぞとほぞ穴の境界部、槌形ほぞ穴境界部、そぎ継ぎ境界部（３０２）、平面そぎ継ぎ境界部、ペン先形そぎ継ぎ境界部、重ね継ぎ境界部、半重ね重ね継ぎ境界部（４００）、傾斜重ね継ぎ境界部、テーブル重ね継ぎ境界部、テーパフィンガ重ね継ぎ境界部、のこぎり刃境界部、山形境界部、正弦波境界部、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される前記境界部（１１４）を画定することを含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１５］
前記第１の協働特徴部（１１６）を形成するステップおよび前記第２の協働特徴部（１１８）を形成するステップのうちの少なくとも１つは、前記第１の協働特徴部（１１６）を前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）に機械加工すること、および前記第２の協働特徴部（１１８）を前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）に機械加工することのうちの少なくとも１つを含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１６］
前記第１の協働特徴部（１１６）を形成するステップおよび前記第２の協働特徴部（１１８）を形成するステップのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）を前記第１の協働特徴部（１１６）を備えた正味形状に成形すること、および前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）を前記第２の協働特徴部（１１８）を備えた正味形状に成形することのうちの少なくとも１つを備える、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１７］
前記第１の協働特徴部（１１６）を形成するステップおよび前記第２の協働特徴部（１１８）を形成するステップのうちの少なくとも１つは、ほぼ正味形状の印刷プロセスによって前記第１の協働特徴部（１１６）を有する前記少なくとも１つの第１のセラミックマトリックス複合材料層（１０８）を印刷すること、およびほぼ正味形状の印刷プロセスによって前記第２の協働特徴部（１１８）を有する前記少なくとも１つの第２のセラミックマトリックス複合材料層（１１０）を印刷することのうちの少なくとも１つを含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１８］
前記境界部（１１４）の画定は、約０．０４５インチから約０．４インチの間の厚さ（３０４）を有する前記境界部（１１４）を含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様１９］
前記境界部（１１４）の画定は、少なくとも約４５°の湾曲を有する湾曲部分（２００）を有する前記境界部（１１４）を含む、実施態様１１記載の方法。
［実施態様２０］
前記境界部（１１４）の画定は、前記湾曲部分（２００）に沿った平均厚さで測定される約０．５インチ未満の湾曲の半径（２０２）を有する前記境界部（１１４）を含む、実施態様１９記載の方法。
【符号の説明】
【００２９】
１０  装置
１００  タービン構成部品
１０２  第１の物品
１０４  第２の物品
１０６  第３の物品
１０８  第１のセラミックマトリックス複合材料層
１１０  第２のセラミックマトリックス複合材料層
１１２  ガス経路
１１４  境界部
１１６  第１の協働特徴部
１１８  第２の協働特徴部
１２０  シュラウド
１２２  第１の内側シュラウドセグメント
１２４  第２の内側シュラウドセグメント
１２６  外側シュラウド
１２８  ホックセグメント
２００  湾曲部分
２０２  湾曲の半径
３００  制限された流路
３０２  そぎ継ぎ境界部
３０４  厚さ
４００  半重ね重ね継ぎ境界部
５００  山形境界部
６００  制限されていない流路
６０２  非協働境界部
【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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【外国語明細書】
2017172584000001.pdf