(57)【要約】【課題】航空機エンジン内の衝撃荷重を吸収するためのシステムを提供する。【解決手段】ロータブレード保持システム（５２）を含み得る荷重吸収システムが提供される。荷重吸収システムは、ブロック（５６）、第１のリテーナ板（６２）、及び変形可能なコア（５４）を含み得る。ブロック（５６）は、ダブテール溝（５０）と並んで選択的に配置され得る。ブロック（５６）は、ブレード根元（４４）から離れるように向いた第１の面（６６）、及び軸方向（Ａ）に離間しブレード根元（４４）に向いた第２の面（６８）を有し得る。第１のリテーナ板（６２）は、ブロック（５６）の第２の面（６８）に取り付けられ、ブロック（５６）とブレード根元（４４）の軸方向（Ａ）に向いた面（４６）との間に軸方向（Ａ）に配置され得る。変形可能なコア（５４）は、ブロック（５６）と第１のリテーナ板（６２）との間に配置され得る。【選択図】図１
2017137860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレード根元（４４）の軸方向（Ａ）に沿う移動を規制するためのロータブレード保持システム（５２）であって、ブレード根元（４４）は、軸方向（Ａ）に向いた面（４６）を有し、ロータブレード保持システム（５２）は、
ダブテール溝（５０）と並んで選択的に配置されたブロック（５６）であって、ブレード根元（４４）から離れるように向いた第１の面（６６）、及び軸方向（Ａ）に離間しブレード根元（４４）に向いた第２の面（６８）を有する、ブロック（５６）と、
ブロック（５６）の第２の面（６８）に取り付けられ、ブロック（５６）とブレード根元（４４）の軸方向（Ａ）に向いた面（４６）との間に軸方向（Ａ）に配置された第１のリテーナ板（６２Ａ）と、
ブロック（５６）と第１のリテーナ板（６２Ａ）との間に配置された変形可能なコア（５４）と、
を備えるロータブレード保持システム（５２）。
【請求項２】
変形可能なコア（５４）は、基端（７４）と先端（７６）の間に軸方向（Ａ）に延在し、ブロック（５６）及び第１のリテーナ板（６２）に取り付けられ、変形可能なコア（５４）は、ブロック（５６）とブレード根元（４４）の軸方向（Ａ）に向いた面（４６）との間に固定されたウェビング（７２）を含む、請求項１に記載のロータブレード保持システム（５２）。
【請求項３】
ウェビング（７２）は、先端（７６）でブロック（５６）の第２の面（６８）に一体的に結合され、基端（７４）で第１のリテーナ板（６２Ａ）に取り付けられる、請求項２に記載のロータブレード保持システム（５２）。
【請求項４】
ウェビング（７２）は、軸方向（Ａ）に延在する複数の剛性柱（７８）、複数の交差隔壁（１２４）、又はそれらの組合せを含む、請求項２に記載のロータブレード保持システム（５２）。
【請求項５】
ウェビング（７２）は、変形可能なコア（５４）の半径方向上部（８６）と半径方向底部（８８）との間で交互する１以上の波形部材（９０）を含み、各波形部材（９０）は、隣り合うルーバ壁（１１０）の複数の連続対を含み、隣り合うルーバ壁（１１０）の各対は、それらの間の個別の壁間隔（１２０）を規定し、連続対の間の壁間隔（１２０）は、横方向（Ｌ）に減少する、請求項２に記載のロータブレード保持システム（５２）。
【請求項６】
第１の部品と、
第２の部品と、
第１の部品と第２の部品との間に配置された変形可能なコア（５４）であって、変形可能なコア（５４）の半径方向上部（８６）と半径方向底部（８８）の間で連続して交互する１以上のウェビング波形部材（９０）を含む変形可能なコア（５４）と、
を備える荷重吸収システム。
【請求項７】
変形可能なコア（５４）に取り付けられたブロック（５６）であって、変形可能なコア（５４）から離れるように向いた第１の面（６６）、及び軸方向（Ａ）に離間し変形可能なコア（５４）に向いた第２の面（６８）を有するブロック（５６）を更に備え、第１の部品は、ブロック（５６）の第２の面（６８）に取り付けられた第１のリテーナ板（６２Ａ）を含み、第２の部品は、変形可能なコア（５４）に取り付けられた第２のリテーナ板（６２Ｂ）を含む、請求項６に記載の荷重吸収システム。
【請求項８】
変形可能なコア（５４）は、変形可能なコア（５４）を第１の部品又は第２の部品のうちの少なくとも一方に取り付ける積層造形された結合部を更に含む、請求項６に記載の荷重吸収システム。
【請求項９】
各波形部材（９０）は、隣り合うルーバ壁（１１０）の複数の連続対を含み、隣り合うルーバ壁（１１０）の各対は、それらの間に個別の壁間隔（１２０）を規定し、連続対の間の壁間隔（１２０）は、横方向（Ｌ）に減少する、請求項６に記載の荷重吸収システム。
【請求項１０】
第１の部品、第２の部品、又は変形可能なコア（５４）のうちの少なくとも１つは、積層造形されたチタン材料を含む、請求項６に記載のロータブレード保持システム（５２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、概して、衝撃荷重を吸収するためのシステムに関し、より具体的には、航空機エンジン内の衝撃荷重を吸収するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大きな衝撃荷重力を取り扱うことは、多くの産業及び用途にわたる関心事である。例えば、大きな衝撃荷重の吸収は、航空宇宙、産業用発電、船舶、又は他の航空宇宙技術転用の産業、並びに自動車及び防衛などの他の産業に特に適用され得る。航空機に関しては、大きな衝撃荷重の吸収は、飛行中に大きな荷重又は衝撃を受ける１以上の要素を計画する場合に有用となり得る。航空機のいくつかの要素は、航空機全体に損傷を及ぼし性能を損なうおそれがある荷重条件の増加を特に受け易くなることがある。したがって、これらの要素のためのエネルギー吸収装置を提供することが有利となり得る。
【０００３】
航空機内で、大きな衝撃荷重の吸収は、飛行中におけるエンジン又はエンジン周辺の損傷を最小限にするために特に有用となり得る。ターボファンガスタービンエンジンなどのガスタービンエンジンは、飛行中の航空機に動力を供給するためにしばしば用いられる。一部のガスタービンエンジンは、周方向に離間した複数のファンブレードを有するファンアセンブリを含み、ファンブレードは、それぞれロータディスクの外周にある軸方向に延在する相補的な溝に配置されたブレード根元を有する。航空機が飛行中に動力を供給される時に、ブレード、ブレードもしくはコアエンジンを囲むケーシング、及び／又は他の推進部材などの、ターボファンエンジンの先端部分は、通常動作状態で掛かる荷重の範囲外にある極端な荷重に遭遇することがある。
【０００４】
ファンブレードに関しては、ブレードの根元によりロータディスクに掛かる通常の軸方向荷重は、比較的小さい。通常動作中、これらの荷重には、ファンブレードにより生じた空気力学的なスラスト荷重、及びその振動荷重が主に含まれる。しかし、動作中、エンジンは、極端な荷重条件に晒されることがある。例えば、ブレードは、エンジン内に吸い込まれた鳥に衝突することがあり、又はファンブレードの１つがロータディスクから切断されるブレードアウト現象が生じることがある。これら極端な状態では、隣り合うブレードと衝突する際に比較的大きな軸方向力が生成されることがある。このような状態では、鳥又は切断されたブレードは、隣り合うブレードとの衝突により軸方向下流に加速され、軸方向上流に比較的大きな力を加える。
【０００５】
このような大きな軸方向力に適応するために、従来の多くのシステムは、一体形又は複数片の部材に依存する。例えば、ファンブレードに関しては、一体形のリテーナ又は保持ブラケットが、軸方向に延在する溝内で軸方向のブレード根元の前方及び／又は後方に配置される。これら従来のシステムでは、エンジン全体に相当なコスト及び／又は重量が追加されることがある。また、通常使用中、重量の追加によって、エンジンの効率及び性能に悪影響が及ぶことがある。
【０００６】
したがって、コスト及び重量を抑制しながらシステム性能を高める更なる改良が望まれる。
【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２０１５／０３４５３９６号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明の態様及び利点は、以下の説明に部分的に記載されており、又は説明から明らかとなり、又は本発明の実践を通じて学ぶことができる。
【０００９】
本開示の一態様によると、ロータブレード保持システムが提供される。ロータブレード保持システムは、ブロック、第１のリテーナ板、及び変形可能なコアを含み得る。ブロックは、ダブテール溝と並んで選択的に配置され得る。ブロックは、ブレード根元から離れるように向いた第１の面と、軸方向に離間しブレード根元に向いた第２の面とを有し得る。第１のリテーナ板は、ブロックの第２の面に取り付けられ、ブロックとブレード根元の軸方向に向いた面との間に軸方向に配置され得る。変形可能なコアは、ブロックと第１のリテーナ板との間に配置され得る。
【００１０】
本開示の別の態様によると、荷重吸収システムが提供される。荷重吸収システムは、第１の部品、第２の部品、及び変形可能なコアを含み得る。変形可能なコアは、第１の部品と第２の部品との間に配置され得る。変形可能なコアは、変形可能なコアの半径方向上部と半径方向底部の間で連続して交互する１以上のウェビング波形部材を含み得る。
【００１１】
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請求項を参照することにより、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものであり、本発明の実施形態を例示し、説明とともに本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１２】
当業者を対象とする本発明の十分かつ実施可能な開示が、その最良の形態を含めて本明細書に記載されており、添付の図を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態によるガスタービンエンジンの概略断面図を提示する。
【図２】本開示の一実施形態によるブレード保持システムの拡大図を含む、ガスタービンエンジンの概略部分断面図を提示する。
【図３】本開示の一実施形態による、ガスタービンエンジン内のブレード保持システムの部分分解斜視図を提示する。
【図４】本開示の一実施形態による、ブロック、変形可能なコア、及びリテーナ板の例示的な実施形態の斜視図を提示する。
【図５】図４の例示的な実施形態のブロックの斜視図を提示する。
【図６】本開示の一実施形態による、変形可能なコア及びリテーナ板の例示的な実施形態の斜視図を提示する。
【図７】図６の例示的な実施形態の上面図を提示する。
【図８】本発明の一実施形態による、変形可能なコア及びリテーナ板の例示的な実施形態の斜視図を提示する。
【図９】図８の例示的な実施形態の上面図を提示する。
【図１０】本開示の一実施形態による、変形可能なコア及びリテーナ板の例示的な実施形態の斜視図を提示する。
【図１１】図１０の例示的な実施形態の上面図を提示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
つぎに、本発明の実施形態が詳細に参照され、それらの１以上の例が図面に例示される。各例は、本発明の限定としてではなく、本発明の例示として提示される。実際、本発明の範囲又は主旨から逸脱せずに、本発明において各種の修正及び変形を行えることが、当業者にとっては明らかであろう。例えば、一実施形態の部分として例示又は記載される特徴を別の実施形態とともに用いて、また更なる実施形態を生み出すことができる。よって、本発明は、添付の請求項及びそれらの均等物の範囲内にあるような修正形態及び変形形態をカバーすることを意図している。
【００１５】
本明細書において用語「第１の」、「第２の」及び「第３の」は、ある部品を別の部品から区別するために交換可能に用いることができ、個々の部品の位置又は重要性を意味することを意図していない。「実質的に」、「約」、及び「ほぼ」は、本明細書において、すべて従来の製造公差内で無理なく実現できる所望の値に近いことを示す相対的な用語である。
【００１６】
用語「上流」及び「下流」は、流体経路内の流体の流れに関する相対的な方向を意味している。例えば、「上流」は流体が流れて来る方向を意味し、「下流」は流体が流れて行く方向を意味する。更に、本明細書において用語「軸方向の」は、エンジンの長手方向軸に沿った寸法を意味する。「軸方向」とともに用いられる用語「前側」は、エンジン入口に向かう方向を意味し、又はある部品が別の部品と比べてエンジン入口に相対的に近いことを意味する。「軸方向」とともに用いられる用語「後側」は、エンジンノズルに向かう方向を意味し、又はある部品が別の部品と比べてエンジンノズルに相対的に近いことを意味する。
【００１７】
つぎに図面を参照すると、図を通して同一の数字が同じ要素を示しており、図１は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジンの概略断面図である。特に、図１の実施形態の場合、ガスタービンエンジンは、本明細書において「ターボファンエンジン１０」と称される高バイパスターボファンジェットエンジン１０である。図１に示すように、ターボファンエンジン１０は、（参考のために提示される長手方向中心線すなわち中心軸１２と平行に延在する）軸方向Ａ及び（中心軸１２から半径方向に中心軸１２と直交して延在する）半径方向Ｒを規定する。一般的に、ターボファン１０は、ファンセクション１４、及びファンセクション１４の下流に配置されたコアタービンエンジン１６を含む。示すように、ファンセクションは、ロータディスク２０から半径方向Ｒに延在する複数のブレード１８を含む。
【００１８】
描写される例示的なコアタービンエンジン１６は、一般的に、環状入口２４を画成する実質的に管状の外側ケーシング２２を含む。外側ケーシング２２は、連続流の関係で、ブースタすなわち低圧（ＬＰ）圧縮器２６及び高圧（ＨＰ）圧縮器２８を含む圧縮器セクションと、燃焼セクション３０と、高圧（ＨＰ）タービン３２及び低圧（ＬＰ）タービン３４を含むタービンセクションと、ジェット排気ノズルセクション３６とを取り囲む。高圧（ＨＰ）シャフトすなわちスプール３８は、ＨＰタービン３２をＨＰ圧縮機２８に駆動可能に連結する。低圧（ＬＰ）シャフトすなわちスプール４０は、ＬＰタービン３４をＬＰ圧縮機２６に駆動可能に連結する。ターボファンの実施形態を例示しているが、タービンにより動力を供給される他のエンジン、又は、開放型のロータエンジン、ターボシャフトエンジン、ターボファンエンジンの構成などの、シャフトを含む回転機械、又は他の回転機械にも、本開示を等しく適用できることが予想される。
【００１９】
図２及び図３に目を向けると、個別のブレード１８のブレード根元４４と軸方向に係合するブレード保持システム５２すなわちリテーナを含むファンセクション１４（図１を参照）の拡大図が例示されている。ブレード保持システム５２を本開示の例示的な実施形態として提示しているが、本開示のいくつかの態様は、他の荷重吸収装置に適用できることを理解されたい。示すように、各ブレード１８の半径方向軸４２に沿って半径方向内側の位置にブレード根元４４が配置される。装着されると、ブレード根元４４は、ロータディスク２０と係合される。一般的に、各ブレード根元４４は、対向して配置され軸方向に向いた２つ以上の面４６同士の間に延在する。また、ブレード保持システム５２は、これら軸方向に向いた面４６の一方又は両方でブレード根元４４に係合し得る。
【００２０】
図３に示すように、一部の実施形態では、ロータディスク２０には、周方向に離間した複数のダブテールポスト４８が、周方向に隣り合うポスト４８の対応する対を伴って設けられる。周方向に隣り合うポスト４８の各対の間には、軸方向に延在するダブテール溝５０が画成される。いくつかの実施形態のブレード根元４４は、ダブテール溝５０と相補的に構成される。組み立てられると、各ブレード根元４４は、個別のダブテール溝５０内に同溝を通って配置され得る。使用中、回転するブレード１８により生じた遠心力が、ブレード根元４４を通って、ブレード１８を半径方向に保持するためのロータディスク２０のポスト内に掛かる。
【００２１】
示すように、ブレード保持システム５２の一部の実施形態は、少なくとも部分的にダブテール溝５０と並んで及び／又は同溝内に選択的に嵌め込まれる。また、各ブレード保持システム５２は、ブレード根元４４の軸方向に向いた面４６に係合するように構成される。例えば、一部の実施形態では、変形可能なコア５４及び取り付けられたブロック５６を含むブレード保持システム５２は、隣り合うダブテールポスト４８の各対の間に嵌め込まれ得る。追加的又は代替的な実施形態では、ブロック５６及び変形可能なコア５４は、一対の保持スロット５８に挿入され得る。図３に示すように、保持スロット５８は、各ダブテール溝５０の軸方向端にダブテールポスト４８により画成される。このような一部の実施形態では、各ブレード保持システム５２は、対応するブレード根元４４が軸方向Ａでダブテール溝５０の外側に意図せずに移動することを防止するために、一対の隣り合う相補的な保持スロット５８に半径方向上向きに選択的に挿入され得る。
【００２２】
任意選択的に、（例えば、１つもしくは複数のボルト又は他の機械的コネクタを介して）ロータディスク２０及びブロック５６にスペーサ６０が取り付けられる。図３に示すように、スペーサ６０のそれぞれは、組立中にブレード根元４４とロータディスク２０の間の対応するダブテール溝５０に軸方向に挿入され、保持スロット５８内に配置されるブロック５６にボルト止めされ得る。
【００２３】
図４に例示するように、ブレード保持システム５２の一部の実施形態は、変形可能なコア５４及び１つもしくは複数のリテーナ板６２に取り付けられた剛性ブロック５６を含む。組み立てられると、例示された実施形態の変形可能なコア５４は、剛性ブロック５６とリテーナ板６２の間に固定される。中実なポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）シートなどの低摩擦性の摩擦パッド６４が含まれ得る。任意選択的な実施形態では、摩擦パッド６４は、ブレード保持システム５２の軸方向末端でブレード根元４４に接触するようにリテーナ板６２に固定される（図２及び図３を参照）。
【００２４】
図５に示すように、ブロック５６は、対向して配置された軸方向面６６、６８を含む。組み立てられると、ブロック５６の第１の面６６は、ブレード根元４４から離れるように外向きに向けられる一方、第２の面６８は、ブレード根元４４に向けて内向きに向けられ得る（図２及び図３を参照）。第１及び第２の面６６、６８の間に延在する横方向レール７０は、保持スロット５８と相補的に傾斜し得る。
【００２５】
一部の実施形態のブロック５６は、１以上の金属材料から形成された実質的に中実な部材である。例えば、一部の実施形態では、ブロック５６は、プレート、ビレットからの機械加工、又は鍛造もしくは鋳造などの方法を用いてチタン材料から形成される。チタン材料は、純粋なチタン又は１つもしくは複数のチタン合金（例えば、Ｔｉ６−４）により具体化され得る。任意選択的な実施形態は、別の適切な材料、又は１つもしくは複数のアルミニウム合金（例えば、ＲＳＡ−５０１すなわちＳＣＡＬＭＡＬＬＯＹ（登録商標））などの別の適切な合金から構成され得る。追加的又は代替的に、ブロック５６は、粉末材料を利用してネットシェイプ又はニアネットシェイプ法により形成され得る。例えば、ブロック５６は、１以上のＭＩＭ材料（例えば、粉末金属合金）を含むように金属射出成形法（ＭＩＭ）により形成され得る。また、ＭＩＭ材料は、ＭＩＭ結合剤を実質的に含まないように初期成形後に脱脂され得る。例えば、ＭＩＭ材料は、熱脱脂処理、溶媒脱脂処理（例えば、水脱脂処理）、又は両方を受け得る。ブロックの他の実施形態は、粉末射出成形、プレス及び焼結、冷間静水圧プレス成形、熱間静水圧プレス、気体静水圧鍛造、又は他の成形、及び／又は、結合剤を利用してもしなくてもよいアディティブ法などの追加的又は代替的な処理により形成され得る。
【００２６】
一部の実施形態では、リテーナ板６２及び変形可能なコア５４は、図４に示すように、ブロック５６の第２の面６８に取り付けられる。例示される実施形態では、リテーナ板６２及び変形可能なコア５４のそれぞれは、第２の面６８と実質的に平行である。リテーナ板６２及び変形可能なコア５４のそれぞれは、ブロック５６とブレード根元４４の軸方向に向いた面４６との間に軸方向に配置され得る。一部の実施形態のリテーナ板６２は、直接的な軸方向接触により、又は摩擦パッド６４を介した軸方向接触により、ブレード根元４４の軸方向に向いた面４６に係合するように構成される（図２及び図３参照）。変形可能なコア５４及びリテーナ板６２の一方又は両方は、チタン材料から形成され得る。チタン材料は、純粋なチタン又は１つもしくは複数のチタン合金（例えば、Ｔｉ６−４）により具体化され得る。追加的又は代替的な実施形態では、アルミニウム合金（例えば、ＲＳＡ−５０１すなわちＳＣＡＬＭＡＬＬＯＹ（登録商標））などの１以上の他の適切な合金が、変形可能なコア５４及び／又はリテーナ板６２を形成するために含まれ得る。
【００２７】
一部の実施形態では、変形可能なコア５４及び１つもしくは複数のリテーナ板６２は、個別の部材としてではなく、一体的に結合した要素として形成される。例えば、いくつかの実施形態の変形可能なコア５４及びリテーナ板６２は、ネットシェイプ又はニアネットシェイプ法により一緒に形成される。例示的な実施形態では、変形可能なコア５４及びリテーナ板６２は、金属射出成形材料（例えば、粉末金属合金）を含むように金属射出成形法により形成され得る。追加的又は代替的な例示的な実施形態では、変形可能なコア５４及びリテーナ板６２は、連続して合成された層から形成される積層造形法により形成される。したがって、積層造形された結合部は、１以上のセグメントの間の取付け部として形成され得る。例えば、例示的な一実施形態は、直接金属レーザ焼結により、すなわち、変形可能なコア５４とリテーナ板６２との間にＤＭＬＭ結合を生成するように直接金属レーザ溶融（ＤＭＬＭ）法により形成され得る。有利なことに、このような実施形態は、より軽量かつ高い剛性の構造体を生成し、よって重量を軽減しエンジン性能を向上することを可能にする。
【００２８】
図６〜図１１に目を向けると、例示的な実施形態の変形可能なコア５４は、ブロック５６に固定されたウェビング７２を含む。一般的に、ウェビング７２は、ブレード根元４４からブロック５６に伝達される（図２を参照）衝撃力を吸収するために基端７４と先端７６の間に軸方向に延在する。ウェビング７２は、実質的に変形するように構成された剛体を含み、それにより撓み、衝撃力の大部分を吸収し、ロータディスク２０及びエンジンコア１６の損傷を防止する。一部の実施形態では、ウェビング７２は、ネットシェイプ又はニアネットシェイプ法（例えば、上で議論したような金属射出成形又は直接金属レーザ溶融）により一体形の部材として形成される。任意選択的に、ウェビング７２は、軸方向の一端で第１のリテーナ板６２Ａに取り付けられ、反対端で第２のリテーナ板６２Ｂに取り付けられ得る。各リテーナ板６２は、ウェビング７２に取り付けられた単一又は複数片の構成を更に含み得る。
【００２９】
任意選択的に、ウェビング７２も、直接又は第１のリテーナ板６２Ａを介して、ブロック５６の第２の面６８（図５を参照）に取り付けられ得る。ウェビング７２とブロック５６の間の取付けは、接着、直接金属レーザ焼結結合（すなわち、ＤＭＬＭ結合）、ろう付け接合、又は適切な機械的取付けの構成により容易となり得る。一部の実施形態では、ウェビング７２は、第２の面６８でブロック５６に一体的に結合される。ウェビング７２がブロック５６に直接取り付けられる一部の実施形態では、単一のリテーナ板、例えば６２Ｂが設けられ、ブロック５６の第２の面６８に一体的に結合され得る。
【００３０】
図６及び図７に示すように、変形可能なコア５４の一部の実施形態は、軸方向に離間した２つ以上のリテーナ板６２Ａ、６２Ｂの間に直線的に延在するウェビング７２を含む。ウェビング７２の任意選択的な実施形態は、軸方向Ａと平行に長手方向に配置される複数の柱７８を含む。図６及び図７の例示的な実施形態の各柱７８は、基端７４と先端７６の間に延在する同一の高さ（例えば、最大高さ）ＨCを含む。一部の実施形態では、ウェビング７２は、一定の軸方向輪郭及び／又は幅を有するように構成される。例えば、例示的な実施形態では、各柱７８は、基端７４と先端７６の間で一定の直径又は幅ＷCを有する円形の軸方向輪郭を含む。追加的又は代替的な柱の実施形態は、非円形（例えば、長方形及び／又は正方形）の軸方向輪郭を含み得る。
【００３１】
全体として、複数の柱７８は、所定のパターンで構成される。言い換えると、各柱７８は、各隣り合う柱７８から半径方向及び／又は横方向の１以上の所定の距離に配置される。例示的な実施形態では、この柱７８の所定の距離によって、設定された数の平行な行８２を有する格子パターンが形成される。各行８２内で、柱７８は、横方向に位置合わせされ得る。一部の実施形態では、横方向の行間隔８４（すなわち、同じ横方向行８２を共有する柱７８同士の間の横方向距離）は、半径方向Ｒに沿って変化する。図７の例示的な実施形態に示すように、行間隔８４は、半径方向Ｒに概ね減少する。結果として、変形可能なコア５４の半径方向上部８６に最も近い行８２の柱７８は、変形可能なコア５４の半径方向底部８８に最も近い行８２の柱７８よりも互いに近くに配置される。言い換えると、一部の実施形態の柱７８は、半径方向上部８６から半径方向底部８８まで概ね扇形に広がる。半径方向上部にある柱７８は、半径方向底部の柱よりも密に詰まっている。代替的な実施形態は、一様に又は別の適切なパターンで離間する柱７８を含み得る。例えば、柱７８は、例えば、柱間隔が比較的狭い領域から比較的広い領域に移り、比較的狭い別の領域に移るなど、交互の間隔パターンで設けられてもよい。
【００３２】
図８及び図９に目を向けると、変形可能なコアのウェビング７２の任意選択的な実施形態は、連続する１以上の波形部材９０を含む。各波形部材９０は、基端７４と先端７６の間に直線状に延在する高さ（例えば、最大高さ）ＨWを有する。一部の実施形態では、高さＨWは、波形部材９０の全体で一定である。一部の実施形態では、各波形部材９０の高さＨWは、同一であり、他の各波形部材９０の高さＨWに等しい。また、各波形部材９０を連続ストリップとして構成することができる。よって、波形部材９０が、変形可能なコア５４の半径方向上部８６と変形可能なコア５４の半径方向底部８８との間で半径方向に交互しながら、概ね横方向に延在することができる。波形部材９０の交互するセグメントは、よって別個の壁１１０を提供する。半径方向上部８６又は半径方向底部８８で隣り合う壁１１０同士の間に併合縁１１２が延在する。任意選択的な実施形態では、各併合縁１１２は、他の併合縁１１２と平行に配置される。いくつかの実施形態では、波形部材９０の横方向内側部分に直線状の起点セグメント１１４が設けられる。示すように、起点セグメント１１４の一部の実施形態は、半径方向軸４２と平行に配置される。
【００３３】
一部の実施形態では、各別個の壁１１０は、ルーバ体として形成され、より広い軸方向表面領域にわたって壁支持を分散させる。ルーバ体として、各壁１１０は、１以上の別個のルーバ頂部及び谷部１１６、１１８を含む。隣り合う壁１１０は、それらの間に所定の壁間隔１２０を規定するように連続的に配置される。示すように、一部の実施形態では、所定の壁間隔１２０は、１つおきの端部（すなわち、波形部材９０の方向が変わる端部）で併合縁１１２により閉じられる。しかし、図８及び図９の実施形態では、壁間隔１２０の１つおきではない端部は、半径方向Ｒに開かれる。ウェビング７２が粉末ベースのネットシェイプ法（例えば、直接金属レーザ溶融）により形成される実施形態では、余分な粉末は、変形可能なコア５４の１つおきではない開いた端部から容易に出ることができる。
【００３４】
図９の例示的な実施形態では、壁１１０は、平行に配置され、よって隣り合う壁１１０同士の間で一定の壁間隔１２０を規定する。任意選択的に、壁１１０は、半径方向軸４２に対して傾斜し得る。一部の実施形態では、各壁１１０の凡その角度１２２（例えば、半径方向軸４２と連続的なルーバ頂部及び谷部１１６、１１８の平均との間に形成される角度）は、約０°と約６０°の間である。更なる実施形態では、凡その角度１２２は、約２０°と約４５°の間である。任意選択的な実施形態では、壁１１０は、リテーナ板６２の板リム１１９（すなわち外縁）と平行であり、及び／又はブロック５６の横方向レール７０と平行な凡その角度１２２で延在する（図４を参照）。
【００３５】
追加的又は代替的な実施形態では、壁間隔１２０は、概ね横方向Ｌに変化するように構成される。例えば、例示的な実施形態では、ウェビング７２は、変形可能なコア５４を実質的に２つに分割するセグメント軸に関して鏡像を成す連続する２つの波形部材９０を含む。例示される実施形態では、壁間隔１２０は、隣り合う壁１１０の各連続対を伴って概ね減少するように構成される。言い換えると、１対の隣り合う壁１１０の間の第１の壁間隔１２０Ａが、第１の対から横方向外側に配置される別の対の隣り合う壁１１０の間の第２の壁間隔１２０Ｂよりも大きくなる。よって、壁間隔１２０は、横方向Ｌで外向きに実質的に連続的に減少する。間隔１２０の各減少は、各壁間隔１２０が実質的に同一の割合で減少する（すなわち、各隣り合う壁の間の空間の量が、設定された連続的な割合で減少する）ように一様であり得る。代替的に、壁の隣り合う対の間の減少割合は、実質的に横方向Ｌに減少しながら変化してもよい。有利には、記載するウェビング７２の実施形態は、重量を軽減しエンジン性能を向上させながら、支持及び剛性を増大させ得る。
【００３６】
図８及び図９の実施形態が、概ね横方向Ｌに変化するように構成される壁間隔１２０を例示しているが、代替的な実施形態が提示されてもよい。例えば、波形部材の一部の追加的又は代替的な実施形態は、一様に平行となるように、概ね横方向に増加するように、又は別の適切なパターンにより離間する壁を含んでもよい。
【００３７】
図１０及び図１１に示すように、変形可能なコア５４の更なる実施形態は、複数の交差隔壁１２４を含むウェビング７２を有する。示すように、各交差隔壁１２４は、基端７４と先端７６の間に直線状に延在する高さ（例えば、最大高さ）ＨPを有する。図１０及び図１１の例示的な実施形態では、各隔壁１２４の高さＨPは、同一であり、他の各隔壁１２４の高さＨPに等しい。隔壁１２４は、複数の中空セル１２６を画成するように所定のパターンで半径方向及び／又は横方向Ｒ、Ｌに延在する。例示的な実施形態では、各セル１２６は、隣り合う隔壁１２４により半径方向Ｒ及び横方向Ｌで閉鎖される。基端及び先端７４、７６では、セル１２６は、リテーナ板６２及び／又はブロック５６により実質的に覆われ得る。各セル１２６が矩形の断面領域を有する格子パターンで交差隔壁１２４を例示しているが、ハニカムなどの他の適切な構成が設けられてもよい。
【００３８】
一部の実施形態では、変形可能なコア５４の上にリテーナ板６２が配置される。変形可能なコア５４が複数の中空セル１２６を有する実施形態では、各中空セル１２６の上に個別の開口１２８が設けられ得る。例えば、図１０の例示的な実施形態では、変形可能なコア５４の上に配置されたリテーナ板６２は、複数の粉末開口１２８を画成する。各粉末開口１２８は、リテーナ板の部分を通って各中空セル１２６の上方へ軸方向Ａに延在する。ウェビング７２が粉末ベースのネットシェイプ法（例えば、直接金属レーザ溶融）により形成される実施形態では、余分な粉末が軸方向の粉末開口１２８を通って中空セル１２６から容易に出ることができる。
【００３９】
上述したように、本開示のいくつかの態様は、他のエネルギー又は荷重吸収部材に容易に適用することができる。例えば、ガスタービンエンジンのファンケーシング、ノーズコーンもしくはスピナ、外側ケーシング、又はナセルのうちの１以上の部分は、上述したように構成されるウェビングを含む変形可能なブロックを含み得る。
【００４０】
本明細書は、最良の形態を含めて本発明を開示するために例を用いており、また、いかなる当業者も、任意の装置又はシステムを製造し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含めて本発明を実施できるようにするために例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、請求項により定義され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、請求項の文言との差異がない構造要素を含む場合、又は請求項の文言との実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合、請求項の範囲内にあることを意図している。
［実施態様１］
ブレード根元の軸方向に沿う移動を規制するためのロータブレード保持システムであって、ブレード根元は、軸方向に向いた面を有し、ロータブレード保持システムは、
ダブテール溝と並んで選択的に配置されたブロックであって、ブレード根元から離れるように向いた第１の面、及び軸方向に離間しブレード根元に向いた第２の面を有する、ブロックと、
ブロックの第２の面に取り付けられ、ブロックとブレード根元の軸方向に向いた面との間に軸方向に配置された第１のリテーナ板と、
ブロックと第１のリテーナ板との間に配置された変形可能なコアと、
を備えるロータブレード保持システム。
［実施態様２］
変形可能なコアは、基端と先端の間に軸方向に延在し、ブロック及び第１のリテーナ板に取り付けられる、実施態様１に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様３］
変形可能なコアは、ブロックとブレード根元の軸方向に向いた面との間に固定されたウェビングを含む、実施態様２に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様４］
変形可能なコアは、第１のリテーナ板に一体的に結合される、実施態様３に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様５］
ウェビングは、先端でブロックの第２の面に一体的に結合され、基端で第１のリテーナ板に取り付けられる、実施態様３に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様６］
ウェビングは、軸方向に延在する複数の剛性柱、複数の交差隔壁、又はそれらの組合せを含む、実施態様３に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様７］
ウェビングは、変形可能なコアの半径方向上部と半径方向底部との間で交互する１以上の波形部材を含む、実施態様３に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様８］
各波形部材は、隣り合うルーバ壁の複数の連続対を含み、隣り合うルーバ壁の各対は、それらの間の個別の壁間隔を規定し、連続対の間の壁間隔は、横方向（Ｌ）に減少する、実施態様７に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様９］
変形可能なコアに取り付けられ、ブレード根元の軸方向に向いた面と係合するために配置された第２のリテーナ板を更に備える、実施態様２に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様１０］
第１のリテーナ板又は第２のリテーナ板のうちの少なくとも一方は、余分な組成粉末を解放するための軸方向の粉末開口を画成する、実施態様９に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様１１］
ブロック、第１のリテーナ板、又は変形可能なコアのうちの少なくとも１つは、チタン材料を含む、実施態様１に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様１２］
ブロック、第１のリテーナ板、又は変形可能なコアのうちの少なくとも１つは、金属射出成形材料を含む、実施態様１に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様１３］
第１のリテーナ板を変形可能なコアに取り付ける積層造形された結合部を更に備える、実施態様１に記載のロータブレード保持システム。
［実施態様１４］
第１の部品と、
第２の部品と、
第１の部品と第２の部品との間に配置された変形可能なコアであって、変形可能なコアの半径方向上部と半径方向底部の間で連続して交互する１以上のウェビング波形部材を含む変形可能なコアと、
を備える荷重吸収システム。
［実施態様１５］
変形可能なコアに取り付けられたブロックであって、変形可能なコアから離れるように向いた第１の面、及び軸方向に離間し変形可能なコアに向いた第２の面を有するブロックを更に備える、実施態様１４に記載の荷重吸収システム。
［実施態様１６］
第１の部品は、ブロックの第２の面に取り付けられた第１のリテーナ板を含む、実施態様１５に記載の荷重吸収システム。
［実施態様１７］
第２の部品は、変形可能なコアに取り付けられた第２のリテーナ板を含む、実施態様１６に記載の荷重吸収システム。
［実施態様１８］
変形可能なコアは、変形可能なコアを第１の部品又は第２の部品のうちの少なくとも一方に取り付ける積層造形された結合部を更に含む、実施態様１４に記載の荷重吸収システム。
［実施態様１９］
各波形部材は、隣り合うルーバ壁の複数の連続対を含み、隣り合うルーバ壁の各対は、それらの間に個別の壁間隔を規定し、連続対の間の壁間隔は、横方向（Ｌ）に減少する、実施態様１４に記載の荷重吸収システム。
［実施態様２０］
第１の部品、第２の部品、又は変形可能なコアのうちの少なくとも１つは、積層造形されたチタン材料を含む、実施態様１４に記載のロータブレード保持システム。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ターボファン
１２  中心軸
１４  ファンセクション
１６  コアタービンエンジン
１８  ブレード
２０  ロータディスク
２２  外側ケーシング
２４  環状入口
２６  低圧（ＬＰ）圧縮機
２８  高圧（ＨＰ）圧縮機
３０  燃焼セクション
３２  高圧（ＨＰ）タービン
３４  低圧（ＬＰ）タービン
３６  ジェット排気ノズル
３８  高圧（ＨＰ）シャフト
４０  低圧（ＬＰ）シャフト
４２  半径方向軸
４４  ブレード根元
４６  （ブレード根元の）軸方向面
４８  ダブテールポスト
５０  ダブテール溝
５２  ブレード保持システム
５４  変形可能なコア
５６  ブロック
５８  保持スロット
６０  スペーサ
６２  リテーナ板
６２Ａ  第１のリテーナ板
６２Ｂ  第２のリテーナ板
６４  摩擦パッド
６６  （ブロックの）第１の面
６８  （ブロックの）第２の面
７０  （ブロックの）横方向レール
７２  ウェビング
７４  （ウェビングの）基端
７６  （ウェビングの）先端
７８  柱
８２  （柱の）行
８４  行間隔
８６  （変形可能なコアの）半径方向上部
８８  （変形可能なコアの）半径方向底部
９０  波形部材
１１０  （波形部材の）壁
１１２  （波形部材の）併合縁
１１４  起点セグメント
１１６  ルーバ頂部
１１８  ルーバ谷部
１１９  板リム
１２０  壁間隔
１２０Ａ  第１の壁間隔
１２０Ｂ  第２の壁間隔
１２２  （壁の）凡その角度
１２４  交差隔壁
１２６  中空セル
１２８  開口
Ａ  軸方向
Ｒ  半径方向
Ｌ  横方向
ＷC  （柱の）幅
ＨC  （柱の）高さ
ＨW  （波形部材の）高さ
ＨP  （交差隔壁の）高さ
【図１】
2017137860.tif 000003
【図２】
2017137860.tif 000004
【図３】
2017137860.tif 000005
【図４】
2017137860.tif 000006
【図５】
2017137860.tif 000007
【図６】
2017137860.tif 000008
【図７】
2017137860.tif 000009
【図８】
2017137860.tif 000010
【図９】
2017137860.tif 000011
【図１０】
2017137860.tif 000012
【図１１】
2017137860.tif 000013
【外国語明細書】
2017137860000001.pdf