ガスタービンエンジンのシールアッセンブリ、ロータアッセンブリ、ロータアッセンブリ用ブレードおよび段間キャビティシール
【課題】冷却空気の漏出を一定に制限するシールアッセンブリを提供する。
【解決手段】内側キャビティ５０は、環状ダクト３０の半径方向内側でかつベーン支持部５２とロータアッセンブリ５４との間に位置する。冷却空気４０は、ダクト７０によりキャビティ５０内に導かれ、導管７２内を流れてブレード５８を冷却する。シール８０により、ダクト３０からキャビティ５０が隔てられ、全エンジン条件に亘って空気圧力が適切に維持される。セグメント状リング８６が、分断リム領域１１０からキャビティ５０を横切って延びて、ランナ１７０がランド８４と整列する。ブレード５８がディスクに挿入された状態で、隣接する複数のリングセグメント１６４，１６６が整列し、１つの完全なセグメント状リング８６が形成される。ランナ１７０が軸１１に対して傾斜してリング８６から半径方向外側または内側に延びることにより、漏出制限が向上する。
【解決手段】内側キャビティ５０は、環状ダクト３０の半径方向内側でかつベーン支持部５２とロータアッセンブリ５４との間に位置する。冷却空気４０は、ダクト７０によりキャビティ５０内に導かれ、導管７２内を流れてブレード５８を冷却する。シール８０により、ダクト３０からキャビティ５０が隔てられ、全エンジン条件に亘って空気圧力が適切に維持される。セグメント状リング８６が、分断リム領域１１０からキャビティ５０を横切って延びて、ランナ１７０がランド８４と整列する。ブレード５８がディスクに挿入された状態で、隣接する複数のリングセグメント１６４，１６６が整列し、１つの完全なセグメント状リング８６が形成される。ランナ１７０が軸１１に対して傾斜してリング８６から半径方向外側または内側に延びることにより、漏出制限が向上する。
【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に関し、特に、そのようなエンジン内の構成部品間における流体の漏出を制限するシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、可燃性の混合気を燃焼器内で燃焼し、燃焼エネルギーを推進力に変換することにより作動する。燃焼ガスは、燃焼器から環状のダクトを通って軸方向後方に導かれ、ダクト内に配設された複数のタービンブレードの段と相互に作用する。ブレードにより、エンジンの長手方向の中心軸の周囲に回転可能に配設されたディスクに取付けられた１つまたは複数のブレードに燃焼ガスエネルギーが伝わる。通常のタービンロータアッセンブリは、ステータベーンおよびロータブレードが交互に配置された複数の段を環状ダクト内に備える。
【０００３】
燃焼ガスの温度が２０００°Ｆ（約１０９３°Ｃ）以上に達する場合があるため、いくつかのブレードおよびベーンの段は、耐久性が向上するように、低温の冷却空気によって冷却される。第１の段のブレードを冷却する空気は、燃焼器を迂回し、第１の段のベーン支持部と第１の段のロータアッセンブリとの間に位置する半径方向内側のキャビティに導かれる。ロータアッセンブリの回転力により、冷却空気が半径方向外側に送られて各ブレード内の一連の導管に導かれ、それにより所望の冷却がもたらされる。
【０００４】
内側キャビティの外側半径は、燃焼ガスを導く環状ダクトに隣接しているため、加圧された冷却空気が燃焼ガス流に漏出しないようにシールを施されなければならない。しかし、内側キャビティのこの領域をシールすることは、固定式の第１の段のステータベーン支持部と回転式の第１の段のロータアッセンブリとの間における遠心力および熱による膨張の差のために特に困難である。これまで、設計者により内側キャビティの外側半径をシールする試みがなされてきたが、その成果はさまざまであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような外側半径のシールの例としては、ラビリンスシールが挙げられる。通常の形態においては、多段形のラビリンスシールにより、内側キャビティが、概ね均等な大きさを有する外側領域および内側領域の２つの領域に分割される。外側領域は、燃焼ガスを導く環状ダクトと連通する。内側領域の冷却空気は、ロータディスクとラビリンスシールとの間に導かれて、ブレードの中空の導管内に送られる。ラビリンスシールにおいては、ロータが半径方向に最大限に変位する際にナイフエッジ形の歯部とラビリンスシールのランドが衝突しないように、ランドに予め溝を加工しなければならない。ラビリンスシールをロータアッセンブリの半径方向の最大変位時に合わせて設計することにより、ロータアッセンブリの低程度から中程度の半径方向の変位時における漏出制限能力が低下してしまう。ラビリンスシールから漏出する冷却空気は、ロータディスクにより外側領域を通って環状ダクトに送られる。この遠心ポンプ作用により、ブレード領域のディスクの温度が上昇するとともに、付随的に発生する（寄生）抵抗が生じ、これによりタービン全体の効率が低下してしまう。さらに、回転するエッジナイフにより、付加的な回転質量がガスタービンエンジンに加わり、これにより、エンジン効率がさらに低下してしまう。
【０００６】
さらに、そのような外側半径のシールの他の例としては、ブラシシールが挙げられる。ブラシシールにより、内側キャビティが、内側領域およびより小さい外側領域からなる２つの領域に隔てられる。自立形のサイドプレートアッセンブリにより、内側領域と流体連通するディスクキャビティが画定される。内側領域内の冷却空気は、ディスクキャビティに流入するとともに、回転するサイドプレートとディスクとの間に導かれ、ブレードの中空の導管に送られる。シールの毛（ｂｒｉｓｔｌｅ）のランドに対する接触圧力は、ロータが半径方向に最大限に変位する際に増加する。この接触圧力により、毛が折れ曲がった状態になってしまう場合があり、それにより、ロータの低程度から中程度の半径方向の変位時における漏出制限能力が低下してしまう。ブラシシールから漏出する冷却空気は、ロータディスクにより外側領域に送られる。この遠心ポンプ作用により、ブレード領域のディスクの温度が上昇するとともに、付随的に発生する（寄生）抵抗が生じ、これによりタービン全体の効率が低下してしまう。また、自立形のサイドプレートおよびミニディスクにより、回転質量がガスタービンエンジンに加わり、それによりエンジン効率がさらに低下してしまう。
【０００７】
前述の各シール形態により、冷却空気の漏出は、ある特定のエンジン運転条件下においては制限されるが、ロータの半径方向への変位全域に亘っては一定に制限されない。さらに、前述のシールを用いることにより、遠心ポンプ作用のためディスクおよび冷却空気の温度が上昇し、寄生抵抗のためエンジン効率が低下し、さらに付加的にエンジン重量が増加してしまう。したがって、ディスクや冷却空気の温度、エンジン効率またはエンジン重量に悪影響を及ぼすことなく、ロータの半径方向への変位全域に亘って漏出制限を一定に保つシールが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、ベーン支持部とブレード付ロータアッセンブリにより側面が画定された内側キャビティから加圧冷却空気の漏出を制限するシールが提供される。シールは、ブレード付ロータアッセンブリにより画定されたセグメント状のリングと、ベーン支持部により画定されたランドと、を備える。ブレード付ロータアッセンブリは、エンジンの中心軸の周囲に回転可能に配置されたディスクを備える。ディスクは、最も半径方向外側に位置するリムと、同数のブレードを受けるように前記リムの周囲で周方向に間隔を隔てた複数のスロットと、を備える。分断されたリムの領域は、各スロットの最も半径方向内側の床面の半径位置から最も外側のリムまで半径方向外側に延びている。セグメント状のリングは、セグメント化された内側および外側のキャビティを画定するように分断リム領域から延びている。周方向のランドは、内側キャビティの半径方向上方で、かつセグメント状リングに近接して配置される。セグメント状リングは、内側キャビティを横切って延び、シールを画定するようにランドと相互に作用する。
シールを内側キャビティの半径方向外側でかつディスクの分断リム領域に配置することにより、ダクトの配置および遠心ポンプ作用による温度上昇および寄生抵抗が最小限に抑えられる。また、自立型のサイドプレートおよび複雑な多段形のラビリンスシールの機械部品が排除されることにより、エンジンの回転質量が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示された典型的なガスタービンエンジン１０の主要部分は、長手方向の中心軸１１の周囲でかつ前方から後方に向かって、低圧圧縮機１２、高圧圧縮機１４、燃焼器１６、高圧タービン１８および低圧タービン２０を備える。作動流体２２は、圧縮機１２，１４を通って後方に向かって流れ、燃焼器１６に導かれる。そこで燃料が供給され、混合気が燃焼される。高温の燃焼ガス２４は、燃焼器１６から流出し、タービン１８，２０を通って環状ダクト３０内で膨張し、推力（スラスト）としてエンジン１０から排出される。作動流体２２の一部は、高圧圧縮機１４から流出して、燃焼器１６を迂回し、冷却空気４０として高圧タービン１８に導かれる。
【００１０】
次に図２および図３を参照すると、内側キャビティ５０は、環状ダクト３０の半径方向内側に位置するとともに、軸方向には第１の段のベーン支持部５２と第１の段のロータアッセンブリ５４との間に位置する。ロータアッセンブリ５４は、中心軸の周囲に回転可能に配設されたディスク５６と、半径方向外側に延びる複数のブレード５８と、を備える。図４および図５に詳細に図示されているように、ディスク５６は、最も半径方向外側のリム６０と、モミの木形状の複数のスロット６２と、リム６０の周囲に沿ってスロット６２と交互に配設された複数のラグ６４と、を備える。各スロット６２は、滑り係合でブレード５８の最も半径方向内側の取付部６６を受ける。１つまたは複数の歯部６７は、取付部６６の軸方向前方の面６８と軸方向後方の面６９との間で延び、ディスク５６が回転する際にブレード５８が外れないように隣接のラグ６４と係合する。１つまたは複数の歯部６７が突出することにより、各面６８，６９の外周に沿って相補的なモミの木形状が形成される。
【００１１】
エンジン１０の運転中、加圧された冷却空気４０は、ダクト７０により内側キャビティ５０内に導かれ、冷却空気４０の大部分は、ブレード５８を内部冷却するように用いられる。冷却空気４０は、ブレード取付部６６およびディスク５６により側面が画定されたプレナム７４と連通するとともに半径方向に延びる一連の導管７２を通ってブレード５８内に流入する。冷却空気４０は、その後、一連のフィルム孔７６を通ってブレード５８から流出する。ブレード５８を通る連続的な冷却空気４０の流れを確実に保つように、燃焼ガス２４の圧力よりも冷却空気４０の圧力を高く維持しなければならない。さもなければ、燃焼ガス２４がフィルム孔７６内に逆流して、ブレード５８の耐久性に影響を及ぼす可能性が生じる。
【００１２】
本発明の実施例による例示的なシール８０により、環状ダクト３０から内側キャビティ５０が隔てられ、それにより、全エンジン条件に亘る冷却空気４０の圧力が適切に維持される。シール８０は、環状ダクト３０の半径方向内側に位置し、シール８０と環状ダクト３０との間に外側キャビティ８２を画定する。外側キャビティ８２が相対的に小さいため、シール８０を通って漏出する冷却空気４０が燃焼ガス２４と混合される前に受けるロータアッセンブリ５４の遠心ポンプ作用は、相対的に最小となる。この最小限の遠心ポンプ作用により、ディスク５６の温度および空力抵抗に対する悪影響が制限され、エンジン効率が向上する。
【００１３】
図２および図３の例示的なシール８０は、ベーン支持部５２により画定されるとともに周方向に配置されたランド８４と、ロータアッセンブリ５４により画定されたセグメント状のリング８６と、を備える。図示された実施例においては、ランド８４は、直線的な断面形状を備えているが、図６ａ〜図６ｈに図示されたような他の形状を備えていてもよい。異なった半径方向の位置に設けられた複数のランド８４を用いることにより、単一のランド８４の場合と比べて漏出制限が向上する。ランド８４は、ベーン支持部５２により一体的に画定されてもよく、またはセパレートアーム９２により画定され、溶接、ボルト締め、リベット打ち、または他の適切な手段によりベーン支持部５２に取付けられてもよい。ランド８４は、通常、ろう付によりベーン支持部５２またはアーム９２の面９４に取付けられるとともに、ハニカム構造または当分野に周知の他の摩耗性構造から構成される。リング８６およびランド８４の数は、漏出制限の要求条件および利用可能な取付領域によって異なる。
【００１４】
セグメント状リング８６は、半径方向位置として、ディスク５６の分断されたリムの領域１１０の間に位置する。分断リム領域１１０は、各スロット６２の床面１１４の半径１１２の位置から外側のリム６０まで半径方向外側に延びている。図４および図３に詳細に図示されているように、第１のリングセグメント１６４は、ディスクのラグ６４により画定され、第２のリングセグメント１６６は、ブレードの取付部６６により画定される。第１のリングセグメント１６４は、ディスクスロット６２をフライス削り（ミーリング）またはブローチ削りする前に、ディスク５６に形成されることが望ましい。第２のリングセグメント１６６は、ブレード５８と一体的に鋳造または鍛造されて、取付部６６とともに機械加工されることが望ましい。ブレード５８がラグ６４の間に挿入された状態で、第１のリングセグメント１６４と第２のリングセグメント１６６が実質的に整列して、１つの完全なセグメント状リング８６が画定される。
【００１５】
ランナ１７０（ナイフエッジとして知られている）は、図２および図３に図示されたセグメント状リング８６から半径方向外側または内側に延びている。複数のランナ１７０を加えることにより、冷却空気４０の漏出制限が向上するが、実際に用いるランナの数は、利用可能なスペースや重量の制限により限定される。ランド８４に隣接するランナ１７０の幅は、ランナ１７０とランド８４との間を流れる冷却空気４０の速度を減少させるように可能な限り薄いことが望ましい。ランナ１７０とランド８４が断続的に接触する場合があるため、ランナ１７０には、通常、コーティング、表面硬化または他の耐摩耗加工が施される。また、図２および図３に図示されているように、ランナ１７０は、エンジン軸１１に対して約２２．５°〜約６８°の間、好ましくは５５°の角度で、冷却空気４０の流れに対向する方向に傾斜していてもよい。冷却空気４０の流れに対向する方向にランナ１７０を傾けることにより、せき止め効果が生じて、漏出制限が向上する。また、ランナ１７０を傾けることにより、より厚いセグメント状リング８６の長さを短くすることができ、これにより、重量がさらに減少する。図６ａ〜図６ｈのランナ１７０のいくつかの実施例を参照すると、ランナ１７０は、セグメント状リング８６から半径方向外側および内側、または軸方向外側に延びていてもよい。
次に図５を参照すると、隣接するリングセグメント１６４とリングセグメント１６６との間の接線方向のシールは、エンジン１０の運転中における遠心力によりブレード５８がラグ６４に対して半径方向外側に引き寄せられる際に生じる。このシールを実現するために、セグメント状リング８６は、ラグ６４と取付部６６とのインターフェイスに位置する接触面１６８を備えるような半径方向位置に配置される。実施例においては、重量を減少させるために、１つの最も内側の接触面１６８を含んでいるが、１つまたは複数の接触面１６８を含んでいてもよい。
図２および図３に示されたようにロータアッセンブリ５４が高圧タービン１８に取付けられた状態では、セグメント状リング８６は、ロータアッセンブリ５４の分断リム領域１１０から内側キャビティ５０を横切って軸方向外側に延び、それにより、ランナ１７０がランド８４と整列する。ランナ１７０とランド８４との間の十分な半径方向の隙間により、組立時およびエンジン１０運転中におけるランナ１７０およびランド８４の衝突が回避される。
【００１６】
例示的なシール８０は、固定部材と回転部材との間に設けられて図示されているが、例示的なシール８０を、２つの回転部材の間または２つの固定部材の間に配置してもよいことを理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】長手方向の中心軸に沿ったガスタービンエンジンの概略的な断面図。
【図２】本発明の実施例によるシールを示している図１のエンジンのタービンロータアッセンブリの部分断面図。
【図３】本発明の実施例による多段形のシールを示している図１のエンジンのタービンロータアッセンブリの部分断面図。
【図４】図２の本発明のタービンロータアッセンブリの部分等角図。
【図５】図２の本発明のタービンロータアッセンブリの部分前面図。
【図６ａ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｂ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｃ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｄ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｅ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｆ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｇ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｈ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【符号の説明】
【００１８】
１０…ガスタービンエンジン
１１…中心軸
１２…低圧圧縮機
１４…高圧圧縮機
１６…燃焼器
１８…高圧タービン
２０…低圧タービン
２２…作動流体
２４…燃焼ガス
３０…環状ダクト
４０…冷却空気
５０…内側キャビティ
５２…ベーン支持部
５４…ロータアッセンブリ
５６…ディスク
５８…ブレード
６０…リム
６２…スロット
６４…ラグ
６６…ブレード取付部
６７…歯部
７０…ダクト
７２…導管
７４…プレナム
７６…フィルム孔
６８…軸方向前方の面
６９…軸方向後方の面
８０…シール
８２…外側キャビティ
８４…ランド
８６…セグメント状リング
９２…セパレートアーム
９４…面
１００…エアフォイル
１１０…分断リム領域
１１２…半径
１１４…床面
１６４…第１のリングセグメント
１６６…第２のリングセグメント
１６８…接触面
１７０…ランナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンに関し、特に、そのようなエンジン内の構成部品間における流体の漏出を制限するシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、可燃性の混合気を燃焼器内で燃焼し、燃焼エネルギーを推進力に変換することにより作動する。燃焼ガスは、燃焼器から環状のダクトを通って軸方向後方に導かれ、ダクト内に配設された複数のタービンブレードの段と相互に作用する。ブレードにより、エンジンの長手方向の中心軸の周囲に回転可能に配設されたディスクに取付けられた１つまたは複数のブレードに燃焼ガスエネルギーが伝わる。通常のタービンロータアッセンブリは、ステータベーンおよびロータブレードが交互に配置された複数の段を環状ダクト内に備える。
【０００３】
燃焼ガスの温度が２０００°Ｆ（約１０９３°Ｃ）以上に達する場合があるため、いくつかのブレードおよびベーンの段は、耐久性が向上するように、低温の冷却空気によって冷却される。第１の段のブレードを冷却する空気は、燃焼器を迂回し、第１の段のベーン支持部と第１の段のロータアッセンブリとの間に位置する半径方向内側のキャビティに導かれる。ロータアッセンブリの回転力により、冷却空気が半径方向外側に送られて各ブレード内の一連の導管に導かれ、それにより所望の冷却がもたらされる。
【０００４】
内側キャビティの外側半径は、燃焼ガスを導く環状ダクトに隣接しているため、加圧された冷却空気が燃焼ガス流に漏出しないようにシールを施されなければならない。しかし、内側キャビティのこの領域をシールすることは、固定式の第１の段のステータベーン支持部と回転式の第１の段のロータアッセンブリとの間における遠心力および熱による膨張の差のために特に困難である。これまで、設計者により内側キャビティの外側半径をシールする試みがなされてきたが、その成果はさまざまであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような外側半径のシールの例としては、ラビリンスシールが挙げられる。通常の形態においては、多段形のラビリンスシールにより、内側キャビティが、概ね均等な大きさを有する外側領域および内側領域の２つの領域に分割される。外側領域は、燃焼ガスを導く環状ダクトと連通する。内側領域の冷却空気は、ロータディスクとラビリンスシールとの間に導かれて、ブレードの中空の導管内に送られる。ラビリンスシールにおいては、ロータが半径方向に最大限に変位する際にナイフエッジ形の歯部とラビリンスシールのランドが衝突しないように、ランドに予め溝を加工しなければならない。ラビリンスシールをロータアッセンブリの半径方向の最大変位時に合わせて設計することにより、ロータアッセンブリの低程度から中程度の半径方向の変位時における漏出制限能力が低下してしまう。ラビリンスシールから漏出する冷却空気は、ロータディスクにより外側領域を通って環状ダクトに送られる。この遠心ポンプ作用により、ブレード領域のディスクの温度が上昇するとともに、付随的に発生する（寄生）抵抗が生じ、これによりタービン全体の効率が低下してしまう。さらに、回転するエッジナイフにより、付加的な回転質量がガスタービンエンジンに加わり、これにより、エンジン効率がさらに低下してしまう。
【０００６】
さらに、そのような外側半径のシールの他の例としては、ブラシシールが挙げられる。ブラシシールにより、内側キャビティが、内側領域およびより小さい外側領域からなる２つの領域に隔てられる。自立形のサイドプレートアッセンブリにより、内側領域と流体連通するディスクキャビティが画定される。内側領域内の冷却空気は、ディスクキャビティに流入するとともに、回転するサイドプレートとディスクとの間に導かれ、ブレードの中空の導管に送られる。シールの毛（ｂｒｉｓｔｌｅ）のランドに対する接触圧力は、ロータが半径方向に最大限に変位する際に増加する。この接触圧力により、毛が折れ曲がった状態になってしまう場合があり、それにより、ロータの低程度から中程度の半径方向の変位時における漏出制限能力が低下してしまう。ブラシシールから漏出する冷却空気は、ロータディスクにより外側領域に送られる。この遠心ポンプ作用により、ブレード領域のディスクの温度が上昇するとともに、付随的に発生する（寄生）抵抗が生じ、これによりタービン全体の効率が低下してしまう。また、自立形のサイドプレートおよびミニディスクにより、回転質量がガスタービンエンジンに加わり、それによりエンジン効率がさらに低下してしまう。
【０００７】
前述の各シール形態により、冷却空気の漏出は、ある特定のエンジン運転条件下においては制限されるが、ロータの半径方向への変位全域に亘っては一定に制限されない。さらに、前述のシールを用いることにより、遠心ポンプ作用のためディスクおよび冷却空気の温度が上昇し、寄生抵抗のためエンジン効率が低下し、さらに付加的にエンジン重量が増加してしまう。したがって、ディスクや冷却空気の温度、エンジン効率またはエンジン重量に悪影響を及ぼすことなく、ロータの半径方向への変位全域に亘って漏出制限を一定に保つシールが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、ベーン支持部とブレード付ロータアッセンブリにより側面が画定された内側キャビティから加圧冷却空気の漏出を制限するシールが提供される。シールは、ブレード付ロータアッセンブリにより画定されたセグメント状のリングと、ベーン支持部により画定されたランドと、を備える。ブレード付ロータアッセンブリは、エンジンの中心軸の周囲に回転可能に配置されたディスクを備える。ディスクは、最も半径方向外側に位置するリムと、同数のブレードを受けるように前記リムの周囲で周方向に間隔を隔てた複数のスロットと、を備える。分断されたリムの領域は、各スロットの最も半径方向内側の床面の半径位置から最も外側のリムまで半径方向外側に延びている。セグメント状のリングは、セグメント化された内側および外側のキャビティを画定するように分断リム領域から延びている。周方向のランドは、内側キャビティの半径方向上方で、かつセグメント状リングに近接して配置される。セグメント状リングは、内側キャビティを横切って延び、シールを画定するようにランドと相互に作用する。
シールを内側キャビティの半径方向外側でかつディスクの分断リム領域に配置することにより、ダクトの配置および遠心ポンプ作用による温度上昇および寄生抵抗が最小限に抑えられる。また、自立型のサイドプレートおよび複雑な多段形のラビリンスシールの機械部品が排除されることにより、エンジンの回転質量が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示された典型的なガスタービンエンジン１０の主要部分は、長手方向の中心軸１１の周囲でかつ前方から後方に向かって、低圧圧縮機１２、高圧圧縮機１４、燃焼器１６、高圧タービン１８および低圧タービン２０を備える。作動流体２２は、圧縮機１２，１４を通って後方に向かって流れ、燃焼器１６に導かれる。そこで燃料が供給され、混合気が燃焼される。高温の燃焼ガス２４は、燃焼器１６から流出し、タービン１８，２０を通って環状ダクト３０内で膨張し、推力（スラスト）としてエンジン１０から排出される。作動流体２２の一部は、高圧圧縮機１４から流出して、燃焼器１６を迂回し、冷却空気４０として高圧タービン１８に導かれる。
【００１０】
次に図２および図３を参照すると、内側キャビティ５０は、環状ダクト３０の半径方向内側に位置するとともに、軸方向には第１の段のベーン支持部５２と第１の段のロータアッセンブリ５４との間に位置する。ロータアッセンブリ５４は、中心軸の周囲に回転可能に配設されたディスク５６と、半径方向外側に延びる複数のブレード５８と、を備える。図４および図５に詳細に図示されているように、ディスク５６は、最も半径方向外側のリム６０と、モミの木形状の複数のスロット６２と、リム６０の周囲に沿ってスロット６２と交互に配設された複数のラグ６４と、を備える。各スロット６２は、滑り係合でブレード５８の最も半径方向内側の取付部６６を受ける。１つまたは複数の歯部６７は、取付部６６の軸方向前方の面６８と軸方向後方の面６９との間で延び、ディスク５６が回転する際にブレード５８が外れないように隣接のラグ６４と係合する。１つまたは複数の歯部６７が突出することにより、各面６８，６９の外周に沿って相補的なモミの木形状が形成される。
【００１１】
エンジン１０の運転中、加圧された冷却空気４０は、ダクト７０により内側キャビティ５０内に導かれ、冷却空気４０の大部分は、ブレード５８を内部冷却するように用いられる。冷却空気４０は、ブレード取付部６６およびディスク５６により側面が画定されたプレナム７４と連通するとともに半径方向に延びる一連の導管７２を通ってブレード５８内に流入する。冷却空気４０は、その後、一連のフィルム孔７６を通ってブレード５８から流出する。ブレード５８を通る連続的な冷却空気４０の流れを確実に保つように、燃焼ガス２４の圧力よりも冷却空気４０の圧力を高く維持しなければならない。さもなければ、燃焼ガス２４がフィルム孔７６内に逆流して、ブレード５８の耐久性に影響を及ぼす可能性が生じる。
【００１２】
本発明の実施例による例示的なシール８０により、環状ダクト３０から内側キャビティ５０が隔てられ、それにより、全エンジン条件に亘る冷却空気４０の圧力が適切に維持される。シール８０は、環状ダクト３０の半径方向内側に位置し、シール８０と環状ダクト３０との間に外側キャビティ８２を画定する。外側キャビティ８２が相対的に小さいため、シール８０を通って漏出する冷却空気４０が燃焼ガス２４と混合される前に受けるロータアッセンブリ５４の遠心ポンプ作用は、相対的に最小となる。この最小限の遠心ポンプ作用により、ディスク５６の温度および空力抵抗に対する悪影響が制限され、エンジン効率が向上する。
【００１３】
図２および図３の例示的なシール８０は、ベーン支持部５２により画定されるとともに周方向に配置されたランド８４と、ロータアッセンブリ５４により画定されたセグメント状のリング８６と、を備える。図示された実施例においては、ランド８４は、直線的な断面形状を備えているが、図６ａ〜図６ｈに図示されたような他の形状を備えていてもよい。異なった半径方向の位置に設けられた複数のランド８４を用いることにより、単一のランド８４の場合と比べて漏出制限が向上する。ランド８４は、ベーン支持部５２により一体的に画定されてもよく、またはセパレートアーム９２により画定され、溶接、ボルト締め、リベット打ち、または他の適切な手段によりベーン支持部５２に取付けられてもよい。ランド８４は、通常、ろう付によりベーン支持部５２またはアーム９２の面９４に取付けられるとともに、ハニカム構造または当分野に周知の他の摩耗性構造から構成される。リング８６およびランド８４の数は、漏出制限の要求条件および利用可能な取付領域によって異なる。
【００１４】
セグメント状リング８６は、半径方向位置として、ディスク５６の分断されたリムの領域１１０の間に位置する。分断リム領域１１０は、各スロット６２の床面１１４の半径１１２の位置から外側のリム６０まで半径方向外側に延びている。図４および図３に詳細に図示されているように、第１のリングセグメント１６４は、ディスクのラグ６４により画定され、第２のリングセグメント１６６は、ブレードの取付部６６により画定される。第１のリングセグメント１６４は、ディスクスロット６２をフライス削り（ミーリング）またはブローチ削りする前に、ディスク５６に形成されることが望ましい。第２のリングセグメント１６６は、ブレード５８と一体的に鋳造または鍛造されて、取付部６６とともに機械加工されることが望ましい。ブレード５８がラグ６４の間に挿入された状態で、第１のリングセグメント１６４と第２のリングセグメント１６６が実質的に整列して、１つの完全なセグメント状リング８６が画定される。
【００１５】
ランナ１７０（ナイフエッジとして知られている）は、図２および図３に図示されたセグメント状リング８６から半径方向外側または内側に延びている。複数のランナ１７０を加えることにより、冷却空気４０の漏出制限が向上するが、実際に用いるランナの数は、利用可能なスペースや重量の制限により限定される。ランド８４に隣接するランナ１７０の幅は、ランナ１７０とランド８４との間を流れる冷却空気４０の速度を減少させるように可能な限り薄いことが望ましい。ランナ１７０とランド８４が断続的に接触する場合があるため、ランナ１７０には、通常、コーティング、表面硬化または他の耐摩耗加工が施される。また、図２および図３に図示されているように、ランナ１７０は、エンジン軸１１に対して約２２．５°〜約６８°の間、好ましくは５５°の角度で、冷却空気４０の流れに対向する方向に傾斜していてもよい。冷却空気４０の流れに対向する方向にランナ１７０を傾けることにより、せき止め効果が生じて、漏出制限が向上する。また、ランナ１７０を傾けることにより、より厚いセグメント状リング８６の長さを短くすることができ、これにより、重量がさらに減少する。図６ａ〜図６ｈのランナ１７０のいくつかの実施例を参照すると、ランナ１７０は、セグメント状リング８６から半径方向外側および内側、または軸方向外側に延びていてもよい。
次に図５を参照すると、隣接するリングセグメント１６４とリングセグメント１６６との間の接線方向のシールは、エンジン１０の運転中における遠心力によりブレード５８がラグ６４に対して半径方向外側に引き寄せられる際に生じる。このシールを実現するために、セグメント状リング８６は、ラグ６４と取付部６６とのインターフェイスに位置する接触面１６８を備えるような半径方向位置に配置される。実施例においては、重量を減少させるために、１つの最も内側の接触面１６８を含んでいるが、１つまたは複数の接触面１６８を含んでいてもよい。
図２および図３に示されたようにロータアッセンブリ５４が高圧タービン１８に取付けられた状態では、セグメント状リング８６は、ロータアッセンブリ５４の分断リム領域１１０から内側キャビティ５０を横切って軸方向外側に延び、それにより、ランナ１７０がランド８４と整列する。ランナ１７０とランド８４との間の十分な半径方向の隙間により、組立時およびエンジン１０運転中におけるランナ１７０およびランド８４の衝突が回避される。
【００１６】
例示的なシール８０は、固定部材と回転部材との間に設けられて図示されているが、例示的なシール８０を、２つの回転部材の間または２つの固定部材の間に配置してもよいことを理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】長手方向の中心軸に沿ったガスタービンエンジンの概略的な断面図。
【図２】本発明の実施例によるシールを示している図１のエンジンのタービンロータアッセンブリの部分断面図。
【図３】本発明の実施例による多段形のシールを示している図１のエンジンのタービンロータアッセンブリの部分断面図。
【図４】図２の本発明のタービンロータアッセンブリの部分等角図。
【図５】図２の本発明のタービンロータアッセンブリの部分前面図。
【図６ａ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｂ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｃ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｄ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｅ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｆ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｇ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【図６ｈ】本発明の実施例による図２および図３のシールを示す概略的拡大図。
【符号の説明】
【００１８】
１０…ガスタービンエンジン
１１…中心軸
１２…低圧圧縮機
１４…高圧圧縮機
１６…燃焼器
１８…高圧タービン
２０…低圧タービン
２２…作動流体
２４…燃焼ガス
３０…環状ダクト
４０…冷却空気
５０…内側キャビティ
５２…ベーン支持部
５４…ロータアッセンブリ
５６…ディスク
５８…ブレード
６０…リム
６２…スロット
６４…ラグ
６６…ブレード取付部
６７…歯部
７０…ダクト
７２…導管
７４…プレナム
７６…フィルム孔
６８…軸方向前方の面
６９…軸方向後方の面
８０…シール
８２…外側キャビティ
８４…ランド
８６…セグメント状リング
９２…セパレートアーム
９４…面
１００…エアフォイル
１１０…分断リム領域
１１２…半径
１１４…床面
１６４…第１のリングセグメント
１６６…第２のリングセグメント
１６８…接触面
１７０…ランナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された流体を受容するキャビティを備えたガスタービンエンジンにおいて、前記キャビティからの前記流体の漏出を制限するシールアッセンブリであって、前記シールアッセンブリが、
ロータアッセンブリと、
前記ロータアッセンブリから軸方向に間隔を隔てた支持部と、
を備え、
前記ロータアッセンブリが、
前記エンジンの中心軸の周囲に回転可能に配置されたディスクと、
複数のブレードと、
を備え、
前記ディスクが、
最も半径方向外側に位置するリムと、
前記ディスクの軸方向の厚さにわたって延びるとともに前記リムの周囲で円周方向に間隔を隔てた複数のスロットと、
所定の形状を有するとともに前記スロットの間に配設された複数のラグと、
前記スロットの最も半径方向内側に位置する床面の半径位置から前記リムまで半径方向外側に延びる分断リム領域と、
を備え、
前記複数のブレードが、前記ラグの間に挿入されるとともに、隣接するラグと係合する相補的な形状を有する取付部をそれぞれ備え、
前記支持部および前記ロータアッセンブリにより前記キャビティの側面が画定され、かつ前記支持部が、前記キャビティに隣接するとともに前記分断リム領域の間で半径方向に位置する少なくとも１つのランドを備えるように、前記支持部が前記ロータアッセンブリから軸方向に間隔を隔て、
前記ロータアッセンブリが、前記分断リム領域から突出した少なくとも１つのセグメント状リングをさらに備え、前記セグメント状リングが、前記キャビティを横切って延びるとともに、シールを画定するように前記少なくとも１つのランドと協働することを特徴とするシールアッセンブリ。
【請求項２】
第１のリングセグメントが、前記ディスクのラグにより画定され、第２のリングセグメントが、前記ブレード取付部により画定され、それにより、前記ブレードが前記ラグの間に挿入される際に、前記第１のリングセグメントおよび前記第２のリングセグメントが、実質的に整列して、前記少なくとも１つのセグメント状リングが画定されることを特徴とする請求項１に記載のシールアッセンブリ。
【請求項３】
前記第１のリングセグメントが、前記少なくとも１つのセグメント状リングの周囲に沿って前記第２のリングセグメントと交互に配設されることを特徴とする請求項２に記載のシールアッセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセグメント状リングが、前記セグメント状リングから延びる少なくとも１つのランナを備え、前記少なくとも１つのランナが、前記シールを画定するように前記少なくとも１つのランドと協働することを特徴とする請求項３に記載のシールアッセンブリ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのランナが、前記エンジンの中心軸に対して約２２．５°〜約６８°の間の角度で傾斜していることを特徴とする請求項４に記載のシールアッセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのランナが、前記中心軸に対して約５５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項５に記載のシールアッセンブリ。
【請求項７】
前記取付部および前記ラグの各々に少なくとも１つの接触面をさらに備え、前記少なくとも１つの接触面が、エンジンの運転中における前記取付部と前記ラグのインターフェイスに位置することを特徴とする請求項４に記載のシールアッセンブリ。
【請求項８】
少なくとも１つのリングセグメントが、前記少なくとも１つの接触面を備えることを特徴とする請求項７に記載のシールアッセンブリ。
【請求項９】
各リングセグメントが、２つの接触面を備えることを特徴とする請求項８に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１０】
前記各リングセグメントが、２つの最も半径方向内側の接触面を備えることを特徴とする請求項９に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１１】
前記支持部が、アームをさらに備え、前記少なくとも１つのランドが、前記アームにより画定されることを特徴とする請求項１に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのランドが、ハニカム構造からなることを特徴とする請求項１に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１３】
長手方向の中心軸の周囲に回転可能に配置されたディスクと、
複数のブレードと、
を備えるロータアッセンブリであって、
前記ディスクが、
最も半径方向外側に位置するリムと、
前記ディスクの軸方向の厚さにわたって延びるとともに前記リムの周囲で周方向に間隔を隔てた複数のスロットと、
所定の形状を有するとともに前記スロットの間に配設された複数のラグと、
前記スロットの床面の半径位置から前記リムまで半径方向外側に延びる分断リム領域と、
を備え、
前記複数のブレードが、前記ラグの間に挿入され、前記ブレードの各々が、
隣接するラグと係合する相補的な形状を有する取付部と、
前記分断リム領域から軸方向外側に突出した少なくとも１つのセグメント状リングと、を備えることを特徴とするロータアッセンブリ。
【請求項１４】
第１のリングセグメントが、前記ラグにより画定され、第２のリングセグメントが、前記ブレード取付部により画定され、それにより、前記ブレードが前記ラグの間に挿入される際に、前記第１のリングセグメントおよび前記第２のリングセグメントが、実質的に整列して、前記少なくとも１つのセグメント状リングが画定されることを特徴とする請求項１３に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１５】
前記第１のリングセグメントが、前記少なくとも１つのセグメント状リングの周囲に沿って前記第２のリングセグメントと交互に配設されることを特徴とする請求項１４に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１６】
各リングセグメントが、前記リングセグメントから延びる少なくとも１つのランナを備えることを特徴とする請求項１５に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのランナが、前記ロータアッセンブリの中心軸に対して約２２．５°〜約６８°の間の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１６に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのランナが、前記ロータアッセンブリの中心軸に対して約５５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１７に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１９】
前記取付部および前記ラグの各々に少なくとも１つの接触面をさらに備え、前記少なくとも１つの接触面が、エンジンの運転中における前記取付部と前記ラグのインターフェイスに位置することを特徴とする請求項１６に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２０】
少なくとも１つのリングセグメントが、前記少なくとも１つの接触面を備えることを特徴とする請求項１９に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２１】
前記各リングセグメントが、２つの接触面を備えることを特徴とする請求項２０に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２２】
前記各リングセグメントが、２つの最も半径方向内側の接触面を備えることを特徴とする請求項２１に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２３】
ガスタービンエンジンのロータアッセンブリ用ブレードであって、
前記ブレードが、ロータと係合する取付部を備え、
前記取付部が、
前方面と、
前記前方面から軸方向に間隔を隔てた後方面と、
前記取付部から外側に突出するとともに前記前方面と前記後方面との間で長手方向に延びる複数の歯部と、
前方面から軸方向外側に突出する少なくとも１つのリングセグメントと、
を備え、
前記歯部が、互いに半径方向に間隔を隔てるとともに、各面の周囲に沿って突出してモミの木形状を形成することを特徴とするロータアッセンブリ用ブレード。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのリングセグメントが、前記リングセグメントから延びる少なくとも１つのランナを備えることを特徴とする請求項２３に記載のブレード。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのランナが、前記エンジンの中心軸に対して約２２．５°〜約６８°の間の角度で傾斜していることを特徴とする請求項２４に記載のブレード。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのランナが、前記中心軸に対して約５５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項２５に記載のブレード。
【請求項２７】
前記歯部の少なくとも１つが、その長さに沿って接触面を備え、前記接触面が、エンジン運転中における前記取付部と前記ロータアッセンブリのインターフェイスに位置し、前記リングセグメントの少なくとも１つが、接触面の位置で半径方向に配置されることを特徴とする請求項２４に記載のブレード。
【請求項２８】
前記接触面の少なくとも１つが、面を超えて前記少なくとも１つのリングセグメントまで延び、それにより、前記少なくとも１つのリングセグメントがエンジン運転中に前記ロータアッセンブリと係合することを特徴とする請求項２７に記載のブレード。
【請求項２９】
段間キャビティシールであって、
リムおよび前記リムから半径方向外側に延びる複数のブレードを有するロータ段と、
少なくとも１つのランドを備えるベーン支持部と、
前記リムの半径方向内側でかつ前記ロータ段から軸方向外側に延びる少なくとも１つのリングと、
を備え、
前記支持部が、前記支持部と前記ロータ段との間にキャビティを画定するように前記ロータ段から間隔を隔て、
前記リングが、前記キャビティを横切って延びるとともに、前記シールを画定するように前記少なくとも１つのランドと協働することを特徴とする段間キャビティシール。
【請求項３０】
前記リングが、セグメント化されていることを特徴とする請求項２９に記載の段間キャビティシール。
【請求項１】
加圧された流体を受容するキャビティを備えたガスタービンエンジンにおいて、前記キャビティからの前記流体の漏出を制限するシールアッセンブリであって、前記シールアッセンブリが、
ロータアッセンブリと、
前記ロータアッセンブリから軸方向に間隔を隔てた支持部と、
を備え、
前記ロータアッセンブリが、
前記エンジンの中心軸の周囲に回転可能に配置されたディスクと、
複数のブレードと、
を備え、
前記ディスクが、
最も半径方向外側に位置するリムと、
前記ディスクの軸方向の厚さにわたって延びるとともに前記リムの周囲で円周方向に間隔を隔てた複数のスロットと、
所定の形状を有するとともに前記スロットの間に配設された複数のラグと、
前記スロットの最も半径方向内側に位置する床面の半径位置から前記リムまで半径方向外側に延びる分断リム領域と、
を備え、
前記複数のブレードが、前記ラグの間に挿入されるとともに、隣接するラグと係合する相補的な形状を有する取付部をそれぞれ備え、
前記支持部および前記ロータアッセンブリにより前記キャビティの側面が画定され、かつ前記支持部が、前記キャビティに隣接するとともに前記分断リム領域の間で半径方向に位置する少なくとも１つのランドを備えるように、前記支持部が前記ロータアッセンブリから軸方向に間隔を隔て、
前記ロータアッセンブリが、前記分断リム領域から突出した少なくとも１つのセグメント状リングをさらに備え、前記セグメント状リングが、前記キャビティを横切って延びるとともに、シールを画定するように前記少なくとも１つのランドと協働することを特徴とするシールアッセンブリ。
【請求項２】
第１のリングセグメントが、前記ディスクのラグにより画定され、第２のリングセグメントが、前記ブレード取付部により画定され、それにより、前記ブレードが前記ラグの間に挿入される際に、前記第１のリングセグメントおよび前記第２のリングセグメントが、実質的に整列して、前記少なくとも１つのセグメント状リングが画定されることを特徴とする請求項１に記載のシールアッセンブリ。
【請求項３】
前記第１のリングセグメントが、前記少なくとも１つのセグメント状リングの周囲に沿って前記第２のリングセグメントと交互に配設されることを特徴とする請求項２に記載のシールアッセンブリ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセグメント状リングが、前記セグメント状リングから延びる少なくとも１つのランナを備え、前記少なくとも１つのランナが、前記シールを画定するように前記少なくとも１つのランドと協働することを特徴とする請求項３に記載のシールアッセンブリ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのランナが、前記エンジンの中心軸に対して約２２．５°〜約６８°の間の角度で傾斜していることを特徴とする請求項４に記載のシールアッセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのランナが、前記中心軸に対して約５５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項５に記載のシールアッセンブリ。
【請求項７】
前記取付部および前記ラグの各々に少なくとも１つの接触面をさらに備え、前記少なくとも１つの接触面が、エンジンの運転中における前記取付部と前記ラグのインターフェイスに位置することを特徴とする請求項４に記載のシールアッセンブリ。
【請求項８】
少なくとも１つのリングセグメントが、前記少なくとも１つの接触面を備えることを特徴とする請求項７に記載のシールアッセンブリ。
【請求項９】
各リングセグメントが、２つの接触面を備えることを特徴とする請求項８に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１０】
前記各リングセグメントが、２つの最も半径方向内側の接触面を備えることを特徴とする請求項９に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１１】
前記支持部が、アームをさらに備え、前記少なくとも１つのランドが、前記アームにより画定されることを特徴とする請求項１に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのランドが、ハニカム構造からなることを特徴とする請求項１に記載のシールアッセンブリ。
【請求項１３】
長手方向の中心軸の周囲に回転可能に配置されたディスクと、
複数のブレードと、
を備えるロータアッセンブリであって、
前記ディスクが、
最も半径方向外側に位置するリムと、
前記ディスクの軸方向の厚さにわたって延びるとともに前記リムの周囲で周方向に間隔を隔てた複数のスロットと、
所定の形状を有するとともに前記スロットの間に配設された複数のラグと、
前記スロットの床面の半径位置から前記リムまで半径方向外側に延びる分断リム領域と、
を備え、
前記複数のブレードが、前記ラグの間に挿入され、前記ブレードの各々が、
隣接するラグと係合する相補的な形状を有する取付部と、
前記分断リム領域から軸方向外側に突出した少なくとも１つのセグメント状リングと、を備えることを特徴とするロータアッセンブリ。
【請求項１４】
第１のリングセグメントが、前記ラグにより画定され、第２のリングセグメントが、前記ブレード取付部により画定され、それにより、前記ブレードが前記ラグの間に挿入される際に、前記第１のリングセグメントおよび前記第２のリングセグメントが、実質的に整列して、前記少なくとも１つのセグメント状リングが画定されることを特徴とする請求項１３に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１５】
前記第１のリングセグメントが、前記少なくとも１つのセグメント状リングの周囲に沿って前記第２のリングセグメントと交互に配設されることを特徴とする請求項１４に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１６】
各リングセグメントが、前記リングセグメントから延びる少なくとも１つのランナを備えることを特徴とする請求項１５に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのランナが、前記ロータアッセンブリの中心軸に対して約２２．５°〜約６８°の間の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１６に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのランナが、前記ロータアッセンブリの中心軸に対して約５５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１７に記載のロータアッセンブリ。
【請求項１９】
前記取付部および前記ラグの各々に少なくとも１つの接触面をさらに備え、前記少なくとも１つの接触面が、エンジンの運転中における前記取付部と前記ラグのインターフェイスに位置することを特徴とする請求項１６に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２０】
少なくとも１つのリングセグメントが、前記少なくとも１つの接触面を備えることを特徴とする請求項１９に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２１】
前記各リングセグメントが、２つの接触面を備えることを特徴とする請求項２０に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２２】
前記各リングセグメントが、２つの最も半径方向内側の接触面を備えることを特徴とする請求項２１に記載のロータアッセンブリ。
【請求項２３】
ガスタービンエンジンのロータアッセンブリ用ブレードであって、
前記ブレードが、ロータと係合する取付部を備え、
前記取付部が、
前方面と、
前記前方面から軸方向に間隔を隔てた後方面と、
前記取付部から外側に突出するとともに前記前方面と前記後方面との間で長手方向に延びる複数の歯部と、
前方面から軸方向外側に突出する少なくとも１つのリングセグメントと、
を備え、
前記歯部が、互いに半径方向に間隔を隔てるとともに、各面の周囲に沿って突出してモミの木形状を形成することを特徴とするロータアッセンブリ用ブレード。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのリングセグメントが、前記リングセグメントから延びる少なくとも１つのランナを備えることを特徴とする請求項２３に記載のブレード。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのランナが、前記エンジンの中心軸に対して約２２．５°〜約６８°の間の角度で傾斜していることを特徴とする請求項２４に記載のブレード。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのランナが、前記中心軸に対して約５５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項２５に記載のブレード。
【請求項２７】
前記歯部の少なくとも１つが、その長さに沿って接触面を備え、前記接触面が、エンジン運転中における前記取付部と前記ロータアッセンブリのインターフェイスに位置し、前記リングセグメントの少なくとも１つが、接触面の位置で半径方向に配置されることを特徴とする請求項２４に記載のブレード。
【請求項２８】
前記接触面の少なくとも１つが、面を超えて前記少なくとも１つのリングセグメントまで延び、それにより、前記少なくとも１つのリングセグメントがエンジン運転中に前記ロータアッセンブリと係合することを特徴とする請求項２７に記載のブレード。
【請求項２９】
段間キャビティシールであって、
リムおよび前記リムから半径方向外側に延びる複数のブレードを有するロータ段と、
少なくとも１つのランドを備えるベーン支持部と、
前記リムの半径方向内側でかつ前記ロータ段から軸方向外側に延びる少なくとも１つのリングと、
を備え、
前記支持部が、前記支持部と前記ロータ段との間にキャビティを画定するように前記ロータ段から間隔を隔て、
前記リングが、前記キャビティを横切って延びるとともに、前記シールを画定するように前記少なくとも１つのランドと協働することを特徴とする段間キャビティシール。
【請求項３０】
前記リングが、セグメント化されていることを特徴とする請求項２９に記載の段間キャビティシール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図６ｆ】
【図６ｇ】
【図６ｈ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図６ｆ】
【図６ｇ】
【図６ｈ】
【公開番号】特開２００６−３４２７９７（Ｐ２００６−３４２７９７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５４３７０（Ｐ２００６−１５４３７０）
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（５９０００５４４９）ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション (581)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＴＥＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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