JP2021173281A - キャビティダンピングを用いた翼形部 - Google Patents

Abstract

【課題】タービンブレードなどの物品を提供する。【解決手段】タービンブレードなどの物品は、翼形部（２０）を含む。翼形部（２０）は、本体（２１）を含み、本体（２１）は、本体（２１）の先端（２９）から延びる細長い内部キャビティ（２６）を有する。キャビティ（２６）は、本体（２１）内の内壁によって画定される。少なくとも１つの細長い減衰要素が、細長い内部キャビティ（２６）内に配置され、内壁と摩擦的に係合する。したがって、少なくとも１つの細長い減衰要素は、物品における振動を減衰させることが可能である。【選択図】図２

Description

本開示は、一般に、自己減衰タービンブレードに関する。さらに、本開示は、タービンで使用されるブレードの減衰に関する。

タービン動作における１つの懸念は、タービンブレードが動作中に振動応力を受ける傾向があることである。多くの設備では、タービンは、頻繁な加速および減速の条件下で動作される。タービンの加速または減速中、ブレードは、少なくとも瞬間的に、特定の周波数で振動応力に曝され、多くの場合、二次または三次周波数で振動応力に曝される。ブレードが振動応力に曝されると、その振動の振幅は、動作を変える可能性のある点まで容易に増大する場合がある。

軸流タービンエンジン内のタービンおよび圧縮機セクションは、一般に、回転ディスクと、ディスクの周囲に円周方向に配置された複数のロータブレードとを備えるロータアセンブリを含む。各ブレードは、根元と、翼形部と、根元と翼形部との間の移行エリアに位置決めされたプラットフォームとを含む。ブレードの根元は、ディスク内の相補的な形状の凹部に受け入れられる。ブレードのプラットフォームは、横方向に外側に延び、ロータ段を通過する流体のための流路を集合的に形成する。各ブレードの前方縁部は一般に前縁と呼ばれ、後方縁部は後縁と呼ばれる。前方は、エンジンを通るガス流の後方の上流であると定義される。

動作中、ブレードは、いくつかの異なる強制機能によって振動に励起されることがある。例えば、ガスの温度、圧力、および／または密度における変動は、ロータアセンブリ全体、特にブレード翼形部内で振動を励起する場合がある。周期的または「脈動」方式でタービンおよび／または圧縮機セクションの上流から出るガスもまた、望ましくない振動を励起する場合がある。

ブレードは、振動を避けるために減衰させることができる。例えば、ダンパが翼形部の外面に取り付けられ得ることが知られている。摩擦ダンパを外面に追加することの認識されている欠点は、ダンパがエンジン内の過酷で腐食性の環境に曝されることである。ダンパが腐食し始めるとすぐに、その効果が損なわれる可能性がある。加えて、腐食によりダンパが翼形部から外れる場合がある。

本開示の第１の態様は、タービンブレードなどの物品を提供する。ブレードは、翼形部を備える。翼形部は、本体を備え、本体は、本体の先端から延びる細長い内部キャビティを有する。キャビティは、本体内に内壁を備える。少なくとも１つの細長い減衰要素が、細長い内部キャビティ内に配置され、内壁と摩擦的に係合する。したがって、少なくとも１つの細長い減衰要素は、物品における振動を減衰させることが可能である。

本開示のさらなる態様は、タービンブレードなどの物品を提供する。ブレードは、翼形部を備える。翼形部は、本体を備え、本体は、本体の先端から延びる細長い内部キャビティを有する。キャビティは、本体内に内壁を備える。少なくとも１つの細長い減衰要素が、細長い内部キャビティ内に配置され、内壁と摩擦的に係合する。細長い内部キャビティ内に配置された少なくとも１つの細長い減衰要素は、インピンジメントスリーブを備える。インピンジメントスリーブは、インピンジメントスリーブの各側に少なくとも１つの接触点突起を備え、各少なくとも１つの接触点突起は、キャビティの内壁と摩擦的に係合する。したがって、少なくとも１つの細長い減衰要素は、物品における振動を減衰させることが可能である。

本開示の別の態様は、タービンブレードなどの物品を提供する。ブレードは、翼形部を備える。翼形部は、本体を備え、本体は、本体の先端から延びる細長い内部キャビティを有する。キャビティは、本体内に内壁を備える。少なくとも１つの細長い減衰要素が、細長い内部キャビティ内に配置され、内壁と摩擦的に係合する。少なくとも１つの細長い減衰要素は、少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素を備える。少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素は、キャビティに摩擦嵌合され、キャビティの内壁に接触する蛇行状のばね要素を備える。したがって、少なくとも１つの細長い減衰要素は、物品における振動を減衰させることが可能である。

本開示の例示的な態様は、本明細書で説明される問題および／または論じられていない他の問題を解決するように設計されている。

本開示のこれらおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を図示する添付の図面と併せて、本開示の様々な態様に関する以下の詳細な説明から、さらに容易に理解されるであろう。

本開示の実施形態による、ブレードの側面概略斜視図である。 本開示の実施形態による、ブレードおよび少なくとも１つの減衰要素の側面概略斜視図である。 本開示の実施形態による、部分的なブレードおよびインピンジメントスリーブの形態の少なくとも１つの減衰要素の側面概略斜視図である。 本開示の実施形態による、ブレードおよびインピンジメントスリーブの形態の少なくとも１つの減衰要素の上部概略断面図である。 本開示の特定の実施形態による、部分的なブレードおよびインピンジメントスリーブの形態の少なくとも１つの減衰要素の側面概略斜視図である。 本開示の特定の実施形態による、部分的なブレードおよびインピンジメントスリーブの形態の少なくとも１つの減衰要素のさらなる側面概略斜視図である。 本開示の実施形態による、ブレードおよび少なくとも１つの減衰バイアス要素の形態の少なくとも１つの減衰要素の側面概略斜視図である。 本開示の実施形態による、ブレードおよび少なくとも１つの減衰バイアス要素の形態の少なくとも１つの減衰要素の部分側面概略斜視図である。 本開示の実施形態による、減衰バイアス要素の斜視図である。

本開示の図面は、必ずしも原寸に比例しないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様だけを図示することを意図しており、したがって、本開示の範囲を限定するものと考えるべきではない。図面では、類似する符号は、図面間で類似する要素を表す。

最初の問題として、現在の開示を明確に説明するために、タービンシステム内の関連する機械構成要素を参照して説明するときに、特定の専門用語を選択することが必要になる。これを行う場合、可能な限り、一般的な工業専門用語が、その受け入れられた意味と同じ意味で使用および利用される。別途記載のない限り、このような専門用語は、本出願の文脈および添付の特許請求の範囲と一致する広義の解釈を与えられるべきである。当業者であれば、多くの場合、特定の構成要素がいくつかの異なるまたは重複する用語を使用して参照されることがあることを理解するであろう。単一の部品であるとして本明細書に記載され得るものは、複数の構成要素からなるものとして別の文脈を含み、かつ別の文脈で参照されてもよい。あるいは、複数の構成要素を含むものとして本明細書に記載され得るものは、単一の部品として他の場所で参照されてもよい。

加えて、本明細書ではいくつかの記述的用語を規則通りに使用することができ、このセクションの開始時にこれらの用語を定義することが有用であることがわかる。これらの用語およびその定義は、別途記載のない限り、以下の通りである。本明細書で使用する場合、「下流」および「上流」とは、タービンシステムを通る作動流体、または例えば、燃焼器を通る空気の流れ、もしくはタービンの構成要素システムの１つを通る冷却剤などの流体の流れに対する方向を示す用語である。「下流」という用語は、流体の流れの方向に対応し、「上流」という用語は、流れの反対の方向を指す。逆流構成では、タービンシステムのどこにあるかによって、上流方向と下流方向が変わる可能性があることが認識されている。「前方」および「後方」という用語は、別途指定のない限り、方向を指し、「前方」はタービンシステムの前端を指し、「後方」はタービンシステムの後部を指す。多くの場合、中心軸線に関して異なる半径方向位置にある部品を記述することが要求される。「半径方向」という用語は、軸線に垂直な移動または位置を指す。このような場合、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸線に近接して位置する場合には、本明細書では、第１の構成要素は第２の構成要素の「半径方向内側」または「内方」にあると述べる。一方、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸線から遠くに位置する場合には、本明細書では、第１の構成要素は第２の構成要素の「半径方向外側」または「外方」にあると述べることができる。「軸方向」という用語は、軸線に平行な移動または位置を指す。最後に、「円周方向」という用語は、軸線周りの移動または位置を指す。このような用語は、タービンシステムの中心軸線、例えば、そのロータの軸線に関連して適用することができることが理解されよう。

加えて、以下に記載のように、本明細書ではいくつかの記述的用語を規則通りに使用することができる。「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に使用することができ、個々の構成要素の場所または重要性を示すことを意図するものではない。

図１を参照すると、タービン用のブレードアセンブリ（以下、ブレード）１０が示されている。ブレード１０は、根元１８と、翼形部２０と、翼形部本体２１と、先端２９と、プラットフォーム２２とを含む。根元１８（しばしばアリ溝またはモミの木と呼ばれる）は、タービンのディスク（例示を容易にするために図示されていない）内の凹部の１つの幾何学的形状と適合する幾何学的形状を含む。モミの木構成は一般的であり、この場合、例示の目的で使用されており、いかなる方式でも実施形態を限定することを意図するものではない。

実施形態によれば、図を参照すると、図１では、先端２９は、翼形部２０の先端２９からブレード１０内の長さに延びる細長い内部キャビティ２６（以下、「キャビティ」であり、図２に破線で示されている）のための開口部２５を画定する。これは、翼形部２０のスパンの一部のみに延びるキャビティと同じくらい短くてもよく、または翼形部２０および根元１８を通って完全に延びるほどの高さでもよい。さらに、キャビティ２６は、内壁２６’（図３）によって画定され、翼形部２０の外部の本体２１の周辺の幾何学的形状を一般的に反映する形状を提示する。あるいは、キャビティ２６は、以下で論じられるように、少なくとも１つの減衰要素が提供されるときにブレード１０の強化された減衰を可能にする構成を備え得る。

本明細書の実施形態の図は開いている先端２９を示しているが、キャップ（図示せず）を翼形部２０の先端２９に追加することができる。キャップは、以下で説明されるように、インピンジメントスリーブ３０がキャビティ内に提供された後、キャビティ２６を閉じることが可能である。

図３は、少なくとも１つの減衰要素を示しており、図３の図示された実施形態では、インピンジメントスリーブ３０を備える。インピンジメントスリーブ３０は、翼形部のキャビティ２６に挿入することが可能であり、翼形部２０は、例示を容易にする目的でのみ部分的な垂直長さで示されている。図３では、インピンジメントスリーブ３０は、少なくとも１つの保持部材を備える。図３の実施形態では、少なくとも１つの保持部材は、インピンジメントスリーブ３０の各側に少なくとも１つの接触点突起３２を備える。

少なくとも１つの接触点突起３２は、キャビティ２６の内壁２６’からインピンジメントスリーブ３０を離間させ、空間２７を画定する（図４参照）。空間２７は、インピンジメントスリーブ３０を囲み、キャビティ２６の内壁２６’によって取り囲まれている。したがって、インピンジメントスリーブ３０はこのように位置決めされることで、少なくとも１つの接触点突起３２の各々の周囲のキャビティ２６内の冷却流体の流れを許容することが可能である。したがって、インピンジメントスリーブ３０および少なくとも１つの接触点突起３２は、キャビティ２６の全体的なサイズを縮小する。そのような縮小されたサイズにより、許容可能な動作温度に翼形部２０を保つために冷却流体または冷却空気の量が低減される。

少なくとも１つの接触点突起３２は、図３、図４、および図５、ならびに他の図において、インピンジメントスリーブ３０上の本質的に円形の「ディンプル」として示されている。この構成は、少なくとも１つの接触点突起３２の可能な構成の単なる例示である。少なくとも１つの接触点突起３２は、少なくとも１つの接触点突起３２が摩擦的にキャビティ２６の壁２６’と係合することを可能にする任意の構成または形状で形成することができる。そのような形状は、少なくとも１つの接触点突起３２がキャビティ２６の壁２６’からインピンジメントスリーブ３０を離間させ、それらの間の摩擦係合を提供し、翼形部２０の振動および相対移動を減衰させる限り、限定はしないが、円錐形、長方形、三角形、ピラミッド形、および／または多角形の少なくとも１つを含む。

したがって、インピンジメントスリーブ３０は、キャビティ２６を部分的に満たす。その少なくとも１つの接触点突起３２を介したインピンジメントスリーブ３０は、キャビティの側壁と係合し、それらの間に接触荷重を確立し、キャビティの前方エリアおよび後部エリア（翼形部２０の前領域および後領域）から離してインピンジメントスリーブ３０を維持する。したがって、これらの前方エリアおよび後部エリア（前縁および後縁）におけるキャビティ２６のインピンジメントスリーブ３０および内壁２６’は、インピンジメントスリーブ３０自体と直接接触していない。

さらに、実施形態は、インピンジメントスリーブ３０が延び、可能な限り多くのキャビティを占有することを可能にする。キャビティ２６内のインピンジメントスリーブ３０のこの空間的位置決めは、可能な限りの範囲で、強化および拡張された減衰を可能にし、ブレードに必要な冷却流体または冷却空気の量を低減し、また、ブレード１０および関連するターボ機械の耐久性および寿命を延ばすことができる。

インピンジメントスリーブ３０の少なくとも１つの接触点突起３２とキャビティ２６の内壁２６’の構成および係合は、キャビティ２６の壁２６’に対するインピンジメントスリーブ３０のための少なくとも１つの保持構造部材を固有かつ自然に画定する。

少なくとも１つの接触点突起３２はまた、乱流混合、旋回、および望ましい流れ特性を冷却流体または冷却空気に提供する乱流要素として作用し得る。結果として生じる流れは、循環冷却と乱流の組み合わせによって翼形部２０を強制的に冷却することができ、したがって同じまたはより少ない量の冷却流体または冷却空気で強化された冷却効果を達成する。

インピンジメントスリーブ３０の少なくとも１つの接触点突起３２とキャビティ２６の内壁の摩擦係合は、翼形部２０の減衰を可能にする。インピンジメントスリーブ３０および摩擦係合は、動作中の翼形部２０の振動を低減し、実質的に排除することができる。翼形部２０のその振動は、上で論じたように、動作上の使用、負荷、振動、および動作中に発生するあらゆる応力から生じる可能性がある。したがって、（状況によっては）振動が軽減され、低減され、場合によっては実質的に排除されることで、翼形部２０は、受ける有害な力、応力、および振動が少なくなるはずである。力、応力、および振動のこれらの有益な低減は、実施形態によると、減衰を備えた翼形部２０およびブレード１０の耐久性および寿命を延長および強化することが可能である。

実施形態によれば、インピンジメントスリーブ３０は、キャビティ２６に挿入される。いくつかの実施形態では、インピンジメントスリーブ３０は、本体２１の長さを部分的に下って延びるキャビティ２６に挿入され、プラットフォーム２２の前で終端する（図５）。他の実施形態では、インピンジメントスリーブ３０は、本体２１の長さ全体にわたって下って延びるキャビティ２６に挿入され、プラットフォーム２２で終端する。そして、いくつかのさらなる実施形態では、インピンジメントスリーブ３０は、本体２１の長さを部分的に下って延びるキャビティ２６に挿入され、プラットフォーム２２を越えて延びて根元１８に入り、根元１８で終端する（図６）。

インピンジメントスリーブ３０およびキャビティ２６は、ブレード１０の本体２１内に可能な限り深くまで延びることができる。インピンジメントスリーブ３０の深さの実現可能性は、限定はしないが、構成、材料、寸法などの様々な要因を考慮している。

大型タービンのブレードなどの大型ブレード２０では、ブレード１０は、限定はしないが、安定性および動作の目的のために部分スパンシュラウド２００（図５）を含み得る。部分スパンシュラウド２００は、翼形部２０上に設けられ、ブレード２０の負圧側と正圧側の両方で翼形部２０からそれぞれ延びる一対の部分スパンコネクタ２１８を備える。一対の部分スパンシュラウド２００の各々は、隣接するタービンブレード２０上の対応する部分スパンコネクタを補完して係合するようなサイズにすることができる。

図５に示されるように、この実施形態は、本体２１の長さを部分的に下って延び、プラットフォーム２２の前の部分スパンシュラウド２００で終端するインピンジメントスリーブ３０を提供する。この実施形態では、部分スパンシュラウド２００でキャビティ２６内にインピンジメントスリーブ３０を固定するために、部分スパンシュラウド２００内の少なくとも１つの保持ピン開口２２２を通って延びる少なくとも１つの保持ピン２２０が提供される。それぞれの保持ピン２２０は、本質的に同一平面上で滑らかな表面を提供するために、本体２１の外面、ここでは部分スパンシュラウド２００と整列するようなサイズにすることができる。

インピンジメントスリーブ３０は、少なくとも１つのインピンジメントスリーブ貫通穴３３を備えることができる。少なくとも１つのインピンジメントスリーブ貫通穴３３は、少なくとも１つの保持ピン開口２２２と整列している。したがって、部分スパンシュラウド２００内の少なくとも１つの保持ピン開口２２２に挿入された保持ピン２２０は、翼形部本体２１内を通って延び、インピンジメントスリーブ３０内の少なくとも１つのインピンジメントスリーブ貫通穴３３を通って出て、部分スパンシュラウド２００内の翼形部本体２１の反対側にある対向する少なくとも１つの保持ピン開口２２２内に入る。したがって、動作中、ブレード１０が回転すると、キャビティ２６の内壁への少なくとも１つの接触点突起３２を介したインピンジメントスリーブ３０の摩擦接触は、内部にインピンジメントスリーブ３０を保持し、少なくとも１つの保持ピン２２０および少なくとも１つの保持ピン開口２２２は、部分スパンシュラウド２００と係合して追加の固定を提供する。

インピンジメントスリーブ３０が本体２１の長さを下って、プラットフォーム２２によって根元１８内に延びる実施形態では、保持ピン２２０を備えた同様の構成を根元１８に提供することができる。それぞれの保持ピン２２０は、本質的に同一平面上で滑らかな表面を提供するために、本体２１の外面、ここではベース１８と整列するようなサイズに再びすることができる。この実施形態では、ベース１８でキャビティ２６内にインピンジメントスリーブ３０を固定するために、ベース１８内の少なくとも１つの保持ピン開口１８１を通って延びる少なくとも１つの保持ピン２２０が提供される。したがって、この実施形態の動作中、ブレード１０が回転すると、キャビティ２６の内壁への少なくとも１つの接触点突起３２を介したインピンジメントスリーブ３０の摩擦接触は、内部にインピンジメントスリーブ３０を保持し、少なくとも１つの保持ピン２２０は、ベース１８と係合し、少なくとも１つの保持ピン開口１８１で追加の固定を提供する。

インピンジメントスリーブ３０は、ブレード１０が形成される材料と互換性のある材料から形成することができる。例えば、インピンジメントスリーブ３０は、限定はしないが、ＧＴＤ−４４４（ゼネラルエレクトリック社の商標）Ｌ６０５（一部のブレードについてのプラットフォーム下材料）、ＣＭＣ材料（軽量性および耐摩耗性を提供することができる）、および他のそのような材料などの超合金を含むことができる。さらに、インピンジメントスリーブ３０の材料がある程度酸化し、その酸化物が潤滑性を有する場合、潤滑性の酸化は、有利には、インピンジメントスリーブ３０およびブレード１０の減衰をさらに可能にする。

図７に示す実施形態の別の態様では、ブレード１０のキャビティ２６は、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０を備えている。少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、キャビティ２６の内壁２６’に接触する蛇行状のばね要素を備える。図７では、本体２１の一部は、キャビティ２６内の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０のうちの２つを示すように切断されている（見方を目的としてのみ）。２つの蛇行状の減衰バイアス要素１３０が図７に示されているが、本開示の実施形態および態様は、少なくとも１つの蛇行状の減衰バイアス要素１３０を含む。本開示の他の実施形態および態様はまた、凹部内に２つ以上の蛇行状の減衰バイアス要素１３０を含み得る。説明を容易にし、実施形態を決して限定しないために、以下の実施形態は、要素１３０を「少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０」として論じられる。

少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の各々は、本体２１の先端２９からベース１８に向かって延びる。上記のように、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、本体２１の長さを部分的に下って延びるキャビティ２６に挿入され得、プラットフォーム２２の前で終端する（実施形態のこの態様は図示されていない）。他の実施形態では、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、本体２１の長さ全体にわたって下って延びるキャビティ２６に挿入することができ、プラットフォーム２２で終端する。そして、いくつかのさらなる実施形態では、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、キャビティ２６に挿入され、本体２１の長さを部分的に下って延び、プラットフォーム２２を通過し、根元１８に入り、根元１８で終端し得る（図７）。

少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、蛇行状の逆方向に曲がる端部ばねクリップとして説明することができる。従来のばねクリップは、そのアーム「開放」端部が外側に延びてばねクリップによって保持される要素を受け入れるが、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、本明細書に示されるように、逆方向に曲がる端部ばねクリップである。したがって、アーム１３５のアーム「開放」端部１３６は、それ自体の上で延びる。少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０のこの構成は、フックの法則によって決定されるように、強化された外向きのバイアス力（図８および図９の矢印Ａ参照）および壁２６’に対する力を強化するｋ係数を提供する。したがって、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の構成およびそのばね力（以下で論じられる）により、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、キャビティ２６の壁２６’に対して少なくとも１つの保持構造部材を固有かつ自然に画定することが可能になる。

少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、本開示によって具体化されるように、キャビティ２６の壁２６’を押すその外向きのバイアス力によって凹部２６内に維持することができる。図８は、本明細書で具体化されるようなブレード１０の先端２９を示している。少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０（図９に詳細に示されている）は、キャビティ２６内にあるとき、壁２６’に接触すると圧縮力を受ける。したがって、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の外向きのバイアス力は、ブレード１０の動作中に振動、応力などを減衰させることが可能である。

図９を参照すると、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、ベース１３２と、ベースレッグラウンド１３１とを備える。ベースレッグラウンド１３１は各々、戻り部分１３３を形成するように屈曲部を画定する。各戻り部分１３３は、ベース１３２の「中間部分」に向かって内側に延びるが、ベースから距離Ｘだけ離れて延びる。各ベースレッグ１３１から延びる戻り部分１３３は、それ自体の上で戻り、内側屈曲部１３４を形成する。内側屈曲部１３４から、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、内側屈曲部１３４の最も内側の範囲から外側または後方に延び、アーム１３５のセットを画定する。アーム１３５は互いに反対に凹状であり、それらの半径は、ベース１３２から距離Ｙでベース１３２の中点と本質的に整列している。本質的に、アームが互いに向かって戻り始めると、アームは円形のエリアを形成する。少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０のアーム１３５のアーム「開放」端部１３６は、形成された円形のエリアの内部に向かって円形に戻される。

少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、キャビティ内に位置決めされたとき、ベースレッグラウンド１３１およびアーム１３５の最も外側の点で壁２６’と接触し、これらはすべて、実施形態によると、少なくとも１つの保持構造部材を形成する。したがって、各少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、内壁２６’との４つの接触点を作る。アームの端部１３６は、キャビティ２６の外側の非圧縮状態（例えば、図９のように）と比較したときよりも、キャビティ２６内で圧縮されているとき（図８のように）に互いに近くなる。実施形態のこの態様は、図８に最もよく示されている。

２つ以上の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０がキャビティ２６に設けられるとき、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の各々は、互いに独立して作用する。また、２つ以上の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０が設けられるとき、２つ以上の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、同様のｋ係数を有し得る。他の実施形態では、２つ以上の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０が設けられるとき、２つ以上の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の各々は、勾配または差動減衰特性をブレード１０に提供する異なるｋ係数を有し得る。

少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、翼形部２０およびキャビティ２６の少なくとも１つにおける１つまたは複数の点に結合または取り付けることができる。結合または取り付けは、限定はしないが、現在または後に知られる機械的接合、冶金（溶接またはろう付け）接合、任意の接着剤などを含む、適切な物理的接合システムによって達成され得る。

さらに、本明細書で具体化されるように、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、キャップ１２９に結合することによってキャビティ２６内に維持され得る。キャップ１２９は、先端２９で翼形部２０の本体２１に取り付けられる。キャップ１２９は、キャビティ２６に取り付けられてキャビティ２６を閉じるとき、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０がキャビティ２６から移動することを許容しない。また、キャップ１２９は、先端２９で少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の端部に接触することが可能であるので、例えば、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０に触れてその移動を制限することによって、キャビティ２６の外を含むがこれに限定されない、すべての方向への少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の移動を制限することができる。

さらに、図７および図８に示されるように、キャビティ内の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の体積に注目すると、キャビティ２６は、少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０内とその周囲の両方に空間を保持する。したがって、キャビティ２６内を流れる冷却流体または冷却空気は、キャビティ内の少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０によって妨げられるものではない。

各少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０は、ブレード１０の本体２１の壁２６’を補強するように作用する。補強は、キャビティ２６の内壁２６’に対する少なくとも１つの減衰バイアス要素１３０の各少なくとも１つの保持構造部材からの膨張圧力によって行われる。この圧力は、ブレードが受ける可能性のある減衰、応力、振動などを管理する。

本明細書で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「この（ｔｈｅ）」は、特に明示しない限り、複数形も含むことを意図している。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用する場合、記載した特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの組が存在することまたは追加することを除外しないことがさらに理解されよう。「任意選択の」または「任意選択で」は、後で述べられる事象または状況が、起こる場合も起こらない場合もあることを意味し、この記述は、その事象が起こる事例と、起こらない事例とを含むことを意味する。

ある要素または層が別の要素または層に対して「上に」、「係合される」、「係合解除される」、「接続される」、または「結合される」と言及される場合には、他の要素または層に対して直接上に、係合され、接続され、または結合されてもよいし、あるいは介在する要素または層が存在してもよい。逆に、ある要素が別の要素または層に対して「直接上に」、「直接係合される」、「直接接続される」、または「直接結合される」と言及される場合には、介在する要素または層は存在しなくてもよい。要素間の関係について説明するために使用される他の語も、同様に解釈されるべきである（例えば、「〜の間に」に対して「直接〜の間に」、「〜に隣接して」に対して「直接〜に隣接して」など）。本明細書で使用する場合、「および／または」という用語は、関連する列挙された項目のいずれかおよび１つまたは複数のすべての組み合わせを含む。

本明細書および特許請求の範囲を通してここで使用される、近似を表す文言は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動し得る任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語によって修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、ならびに本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わせおよび／または置き換えが可能であり、文脈および文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。範囲の特定の値に適用される「約」は、両端の値に適用され、値を測定する機器の精度に特に依存しない限り、記載された値の＋／−１０％を示すことができる。

以下の特許請求の範囲におけるミーンズプラスファンクションまたはステッププラスファンクションの要素すべての、対応する構造、材料、動作、および均等物は、具体的に請求された他の請求要素と組み合わせてその機能を実施するための、一切の構造、材料、または動作を包含することを意図している。本開示の記述は、例示および説明の目的で提示されており、網羅的であることも、または本開示を開示した形態に限定することも意図していない。当業者には、本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく多くの修正および変形が明らかであろう。本開示の原理および実際の用途を最良に説明し、想定される特定の使用に適するように様々な修正を伴う様々な実施形態の本開示を他の当業者が理解することができるようにするために、本実施形態を選択し、かつ説明した。

１０ ブレード
１８ 根元、ベース
２０ タービンブレード、大型ブレード、翼形部
２１ 翼形部本体
２２ プラットフォーム
２５ 開口部
２６ 細長い内部キャビティ、凹部
２６’ 内壁
２７ 空間
２９ 先端
３０ インピンジメントスリーブ
３２ 接触点突起
３３ インピンジメントスリーブ貫通穴
１２９ キャップ
１３０ 減衰バイアス要素
１３１ ベースレッグラウンド
１３２ ベース
１３３ 戻り部分
１３４ 内側屈曲部
１３５ アーム
１３６ 端部
１８１ 保持ピン開口
２００ 部分スパンシュラウド
２１８ 部分スパンコネクタ
２２０ 保持ピン
２２２ 保持ピン開口
Ａ バイアス力
Ｘ 距離
Ｙ 距離

Claims (15)

1. 本体（２１）であって、前記本体（２１）の先端（２９）から延びる細長い内部キャビティ（２６）を有し、前記キャビティ（２６）は、前記本体（２１）内の内壁（２６’）によって画定される本体（２１）
   を含む翼形部（２０）と、
   少なくとも１つの細長い減衰要素であって、前記細長い内部キャビティ（２６）内に配置され、前記内壁（２６’）と摩擦的に係合し、したがって振動を減衰させることが可能な少なくとも１つの細長い減衰要素と
   を備える、物品。
2. 前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、少なくとも１つの保持構造部材を含み、前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、前記キャビティ（２６）の前記内壁（２６’）に対する前記少なくとも１つの保持構造部材の摩擦嵌合によって前記細長い内部キャビティ（２６）内に摩擦的に位置決めされる、請求項１に記載の物品。
3. 前記細長い内部キャビティ（２６）内に位置決めされた前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、インピンジメントスリーブ（３０）を含む、請求項２に記載の物品。
4. 前記インピンジメントスリーブ（３０）の少なくとも１つの保持部材は、前記インピンジメントスリーブ（３０）上の少なくとも１つの接触点突起（３２）を含み、各少なくとも１つの接触点突起（３２）は、前記キャビティ（２６）の前記内壁（２６’）と摩擦的に係合する前記少なくとも１つの保持構造部材を含む、請求項３に記載の物品。
5. 前記インピンジメントスリーブ（３０）上の前記少なくとも１つの接触点突起（３２）は、前記インピンジメントスリーブ（３０）上の複数の接触点突起（３２）をさらに備える、請求項４に記載の物品。
6. 前記翼形部（２０）は、先端（２９）と、ベース（１３２）と、根元（１８）とを含み、前記ベース（１３２）および前記根元（１８）は、前記先端（２９）から前記翼形部（２０）の反対側の端部にあり、前記キャビティ（２６）は、前記翼形部（２０）の前記先端（２９）から前記ベース（１３２）および前記根元（１８）に向かって延び、前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、前記先端（２９）から前記ベース（１３２）および前記根元（１８）に向かって長手方向に延びる、請求項２に記載の物品。
7. 前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、前記先端（２９）から長手方向に延び、前記ベース（１３２）でまたはその下で終了する、請求項６に記載の物品。
8. 前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、前記先端（２９）から長手方向に延び、前記根元（１８）内に延びる、請求項６に記載の物品。
9. 前記翼形部（２０）は、先端（２９）と、ベース（１３２）とを備え、前記ベース（１３２）は、前記先端（２９）から前記翼形部（２０）の反対側の端部にあり、前記キャビティ（２６）は、前記翼形部（２０）の前記先端（２９）から前記ベース（１３２）に向かって延び、
   前記翼形部（２０）は、前記本体（２１）上の少なくとも１つの部分スパンシュラウド（２００）をさらに備え、前記少なくとも１つの部分スパンシュラウド（２００）は、前記翼形部（２０）の前記先端（２９）と前記ベース（１３２）との間に位置決めされ、前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、前記翼形部（２０）の前記先端（２９）から延び、前記部分スパンシュラウド（２００）において前記キャビティ（２６）内で終了する、
   請求項２に記載の物品。
10. 前記少なくとも１つの部分スパンシュラウド（２００）は、少なくとも１つの保持ピン開口（２２２）をさらに備え、前記インピンジメントスリーブ（３０）は、前記少なくとも１つの保持ピン開口（２２２）と整列する少なくとも１つのインピンジメントスリーブ（３０）貫通穴（３３）を備え、
    前記物品は、前記少なくとも１つのインピンジメントスリーブ（３０）を前記翼形部（２０）の前記部分スパンシュラウド（２００）に固定するために、前記少なくとも１つの部分スパンシュラウド（２００）内の前記少なくとも１つの保持ピン開口（２２２）および前記インピンジメントスリーブ（３０）の前記少なくとも１つのインピンジメントスリーブ（３０）貫通穴（３３）を通って延びるように構成された保持ピン（２２０）をさらに備える、
    請求項９に記載の物品。
11. 前記少なくとも１つの細長い減衰要素は、少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素（１３０）を含み、前記少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素（１３０）は、前記キャビティ（２６）に摩擦嵌合され、前記キャビティ（２６）の前記内壁（２６’）に接触する蛇行状のばね要素を含む、請求項１に記載の物品。
12. 前記少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素（１３０）は、複数の減衰バイアス要素（１３０）を含む、請求項１１に記載の物品。
13. 前記少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素（１３０）の各々は、少なくとも４つの接触点で前記キャビティ（２６）の前記内壁（２６’）と係合する、請求項１１に記載の物品。
14. 前記少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素（１３０）は、前記翼形部（２０）および前記キャビティ（２６）の少なくとも１つに結合される、請求項１１に記載の物品。
15. 前記少なくとも１つの細長い減衰バイアス要素（１３０）は、前記先端（２９）から前記キャビティ（２６）内の最も遠い点で前記翼形部（２０）内の前記キャビティ（２６）に結合される、請求項１１に記載の物品。

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