JPH10169403A - ロータブレードペア - Google Patents

ロータブレードペア

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JPH10169403A
JPH10169403A JP9347370A JP34737097A JPH10169403A JP H10169403 A JPH10169403 A JP H10169403A JP 9347370 A JP9347370 A JP 9347370A JP 34737097 A JP34737097 A JP 34737097A JP H10169403 A JPH10169403 A JP H10169403A
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JP
Japan
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rotor blade
airfoil
blade pair
airfoils
root
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Application number
JP9347370A
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English (en)
Inventor
Alfred Paul Matheny
アルフレッド・ポール・マテニー
Chen Yu J Chou
チェン・ユ・ジェー・チョウ
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RTX Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3053—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers by means of pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/282—Selecting composite materials, e.g. blades with reinforcing filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/322—Blade mountings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
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    • F04D29/388—Blades characterised by construction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で、高い半径方向荷重容量を有し、かつ
異物による損傷に耐えることができるロータブレードペ
アを提供すること。 【解決手段】 ロータブレードペア３４は、プラットフ
ォーム４０と、第１及び第２のエアフォイル３６、３８
と、第１及び第２の壁５２、５４を有する根元４２とを
包含する。プラットフォーム４０は、内側及び外側半径
方向表面５０、４８を有する。第１及び第２のエアフォ
イル３６、３８は、プラットフォーム４０の外側半径方
向表面４８から外側へ延びる。根元４２の第１及び第２
の壁５２、５４は、プラットフォーム４０の内側半径方
向表面５０から外側へ延びていると共に互いに一体的に
接続され、かつこれらの壁と内側半径方向表面５０との
間に中空部５６を形成する。第１及び第２の壁５２、５
４は、それぞれ、第１及び第２のエアフォイル３６、３
８に実質的に整列されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にはガスター
ビンエンジンのロータ組立体に関し、より詳細には、ロ
ータブレードに関する。
【０００２】
【発明の背景】軸流タービンエンジンは、一般に、軸方
向中心線に沿って配列されているファン、圧縮機、燃焼
器及びタービンセクションを包含し、軸方向中心線は時
々“回転軸線”と称されている。ファン、圧縮機及び燃
焼器セクションは、エンジンを通して流れる空気（“中
心ガス”と称されている）に仕事を加える。タービンセ
クションは、中心ガス流れから仕事を取り出して、ファ
ン及び燃焼器セクションを駆動する。ファン、圧縮機及
びタービンセクションは、各々、一連のステータ及びロ
ータ組立体を包含する。ステータ組立体は、回転しない
（しかし、可変ピッチベーンを有している）。このステ
ータ組立体は、中心ガス流れのロータ組立体への出入り
を案内することにより、エンジンの効率を増大せしめ
る。
【０００３】ロータ組立体は、典型的に、ディスクに取
付けられてディスクの外周から外側へ延びる複数のブレ
ードを包含する。“クリスマスツリー”形ブレード根元
又は同種のブレード根元をディスクの補形し合う形状の
くぼみに組み入れることにより、ロータディスクをディ
スクに取付けることは知られている。しかし、“クリス
マスツリー”型式の取付け構成の欠点として、ディスク
をこのディスク上に作用するブレードにより発生する応
力に適応できるように比較的大きな寸法にしなければな
らないことがある。特に、ディスクは、ロータブレード
の組合せ根元によりくぼみに生じるせん断荷重を処理で
きるように、隣接するくぼみ間に十分な区域を有しなけ
ればならない。ロータブレード取付けの他の方法とし
て、ピンを用いてロータブレードをディスクに保持する
ものがある。このピンを用いる適用においては、各ブレ
ードのブレード根元がピンを受け入れる穴を有するラグ
まで細くなる。このラグは、ディスクから外側へ延びる
フランジ間に受け入れられる。そして、ピンがディスク
のフランジ及びブレードのラグを通して延びて、ブレー
ドをディスクに固定する。ブレード上の全体荷重はピン
により支えられ、それからピンが荷重をディスクのフラ
ンジに伝達する。好ましくない応力レベルを除去するた
めに、ピンの断面面積は大きくしなければならないと共
に、ディスクは隣接するピン穴間に適当なウエブ材料を
有しなければならない。典型的に、適当なウエブ材料は
ピン穴を半径方向外側に移すことにより達成される。し
かし、大きなピン径及びピン穴の半径方向位置は、しば
しば、重い重さ及び最適な径よりも大きな内部流路径を
有するロータディスクを作らせしめるものである。
【０００４】以上述べたことから、最小の重さを有し、
かつ高い半径方向荷重に適応できるロータブレードを有
すると共に、異物による損傷に対して強大な耐性を有す
るガスタービンロータ組立体が要望されている。
【０００５】
【発明の開示】本発明は、このような要望に応じてなさ
れたものである。したがって、本発明の目的は、最小の
内部流路径を有する、軸流ガスタービンエンジンのロー
タ組立体を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、最小の重さの、軸流
ガスタービンエンジンのロータ組立体を提供することに
ある。
【０００７】本発明の更に他の目的は、高い半径方向荷
重に適応できる軸流タービンエンジン用ロータブレード
を提供することにある。
【０００８】本発明の更に他の目的は、異物による損傷
に対して強大な耐性を持つ軸流タービンエンジン用ロー
タ組立体を提供することにある。
【０００９】以上述べた目的を達成するために、本発明
によれば、プラットフォームと、第１及び第２のエアフ
ォイルと、第１及び第２の壁を有する根元とを包含する
ロータブレードペアが提供される。プラットフォーム
は、内側及び外側半径方向表面を有する。第１及び第２
のエアフォイルは、プラットフォームの外側半径方向表
面から外側へ延びる。根元の第１及び第２の壁は、プラ
ットフォームの内側半径方向表面から外側へ延びている
と共に互いに一体的に接続され、かつこれらの壁と内側
半径方向表面との間に中空部を形成する。第１の壁は第
１のエアフォイルに実質的に整列されていると共に、第
２の壁は第２のエアフォイルに実質的に整列されてい
る。
【００１０】本発明の一態様によれば、第１及び第２の
エアフォイルと、これらのエアフォイルに整列されてい
る、根元の第１及び第２の壁とは、軸方向中心線から傾
斜されている。
【００１１】本発明の他の態様によれば、第１及び第２
のエアフォイルは、これらの各エアフォイルの前縁と後
縁との間に延びる軸線のまわりに螺旋状となっている。
また、根元の第１及び第２の壁も、根元の前縁と後縁と
の間に延びる軸線のまわりにエアフォイルの量と実質的
に等しい量で螺旋状となし、これによりエアフォイルと
根元の壁との間の整列を維持している。
【００１２】以上述べた本発明の利点は、かなりの半径
方向荷重容量を有するロータブレードペアが提供される
ことである。すなわち、本発明によるロータブレードペ
アの半径方向荷重容量に寄与するひとつの要因は、エア
フォイルが根元壁に整列していることである。エアフォ
イルと根元壁との整列は、エアフォイルの半径方向引張
り線（“半径方向引張り線”とは、エアフォイルを通し
て延びる力ベクトルを説明するために用いられている当
分野の用語である）がブレード根元内に連続することが
できるようにし、これによりブレードペアの他の場所で
の応力を最小にする。本発明では、エアフォイルと根元
壁では、プラットフォームに関してのエアフォイルの方
位にかかわらず、すなわち、エアフォイルがプラットフ
ォームの外側へ螺旋状となっている、又はエンジンの軸
方向中心線から傾斜されている、若しくはその両方にか
かわらず、エアフォイルと根元壁とは整列される。本発
明によるロータブレードペアの半径方向荷重容量に寄与
する他の要因は、第１のファイバが一方のエアフォイル
から根元を経て他方のエアフォイルに延びていることで
ある。エアフォイルをブレード根元に接続する連続した
第１のファイバは、ブレードペアを補強し、これにより
半径方向荷重容量を増大せしめる。
【００１３】本発明の他の利点は、異物による衝突に耐
えることができることである。すなわち、本発明による
プラットフォームは、異物がブレードペアの一方又は双
方のエアフォイルに衝突することにより伝達されるエネ
ルギを消散せしめるように設計されている。
【００１４】本発明の更に他の利点は、軽量のロータブ
レード組立体が提供されることである。すなわち、本発
明によるロータブレード組立体は、中空でないロータデ
ィスク及び重合金属のロータブレードの使用を除去す
る。
【００１５】本発明の以上述べた目的、特徴及び利点は
添付図面を参照して述べる下記の本発明の最良の形態の
実施例についての詳細な説明から一層明らかになるであ
ろう。
【００１６】
【発明を実施するための最良の形態】図１を参照する
に、軸流タービンエンジン１０はファンセクション１２
を包含し、このファンセクション１２は複数の入口案内
ベーン１６と、第１のロータ段１８と、第１のステータ
段２０と、第２のロータ段２２と、第２のステータ段２
４と、第３のロータ段２６とを有し、これらはそれぞれ
前部から後部に順次配列されている。前部とは、後部の
上流と定義されている。入口案内ベーン１６及びステー
タ段２０、２４は、空気のロータ段１８、２２、２６へ
の出入りを案内する。第１、第２及び第３のロータ段１
８、２２及び２６は、エンジン１０の軸方向中心線２８
のまわりに回転する。下流のタービン（図示せず）によ
り動かされるスプール３０は、ファンロータ段１８、２
２、２６を駆動する。第１のロータ段１８は、ロータデ
ィスク３２と、このディスク３２の外周まわりに分配さ
れている複数のロータブレードペア３４とを包含する。
【００１７】Ｉ．ロータブレード 図２〜図６を参照するに、各ロータブレードペア３４
は、第１のエアフォイル３６と、第２のエアフォイル３
８と、プラットフォーム４０と、根元４２とを包含す
る。プラットフォーム４０は、前縁４４と、後縁４６
と、外側半径方向表面４８と、内側半径方向表面５０と
を有する。エアフォイル３６と３８とは、間隔を置かれ
ていると共に互いに実質的に平行であり、かつプラット
フォーム４０の外側半径方向表面４８から外側へ延ばさ
れている。各ブレードペア３４の根元４２は、第１の根
元壁５２と、第２の根元壁５４とを包含し、これらのブ
レード根元壁５２、５４は互いに一体的に結合されてい
ると共にプラットフォーム４０の内側半径方向表面５０
から外側へ延ばされている。これらのブレード根元壁５
２と５４との間に形成された中空部５６は、ロータディ
スクスタブシャフト８６、９８（後で詳細に説明する）
の断面幾何学的形状と同じ断面幾何学的形状を有する。
【００１８】図４及び図５を参照するに、空気力学的理
由のために、エアフォイル３６、３８は、これらのエア
フォイル３６、３８の翼弦線と軸方向中心線２８との間
にわたる角度“α”だけ軸方向中心線２８から傾斜され
ている。また、ブレードペア３４のエアフォイル３６、
３８は、各エアフォイル３６、３８の基部５８と先端６
０との間及び前縁６２と後縁６４との間を複合の態様で
螺旋状となっている。各エアフォイル３６、３８の基部
５８において、各エアフォイルは前縁６２と後縁６４と
の間に延びる軸線のまわりに螺旋状となっている。基部
５８から先端６０までのエアフォイルの複合螺旋状は、
基部５８から離れる半径方向位置と共に増大し、それ故
基部５８では著しく小さい。螺旋状の結果として、エア
フォイル３６、３８は一定平面に沿ってプラットフォー
ム４０を交差しない。当業者であれば、空気力学、製造
及び応力の事柄は多くのロータブレードエアフォイルの
正確な外形に影響を及ぼし、エアフォイルの外形がエア
フォイルの対称から逸脱する小さな変則部を有すること
があることを認識されよう。
【００１９】各ブレード根元壁５２、５４は、エアフォ
イル３６、３８のひとつに実質的に整列され、したがっ
てエアフォイル３６、３８の螺旋状に等しい又はほとん
ど等しい態様で螺旋状となっている。ブレード根元壁５
２、５４も、エアフォイル３６、３８と同様に、ブレー
ド根元壁５２、５４の対称から逸脱する小さな変則部を
有することがある。図５に示される角度“β”は、ブレ
ード根元４２の前縁６６と後縁６８との間におけるブレ
ード根元４２の螺旋状の量を示す。
【００２０】図２及び図６を参照するに、好適な実施例
では、ブレードペア３４は複合マトリックス内に設けら
れた複数の第１のファイバ７２及び第２のファイバ７３
を包含する複合材料から作られている。第１のファイバ
７２は、一方のエアフォイル３６又は３８の先端６０か
ら又はその近くから、下向きにプラットフォーム４０を
通って一方のブレード根元壁５２又は５４内に延び、そ
れから他方のブレード根元壁５４又は５２を通って上向
きに延び、プラットフォーム４０を通って他方のエアフ
ォイル３８又は３６内に戻り、その先端６０又はその付
近で終っている。第２のファイバ７３は、第１のファイ
バ７２に隣接して設けられ、エアフォイル３６、３８及
び根元４２に沿って延びている。第２のファイバ７３
は、プラットフォーム４０の至る所に延びている。例え
ば、第２のファイバ７３は、プラットフォーム４０の一
部分からブレード根元壁５２、５４内に、又はプラット
フォーム４０からエアフォイル３６、３８内に、若しく
は一方のエアフォイル３６又は３８からプラットフォー
ム４０の相互ブレード領域７０を通って他方のエアフォ
イル３８又は３６内に延びることができる。第１のファ
イバ７２は、第２のファイバ７３の弾性係数よりも高い
弾性係数を有し、したがって第２のファイバ７３よりも
硬い。しかしながら、第２のファイバ７３は第１のファ
イバ７２よりも高い破断伸び率を有する。
【００２１】ブレードペア３４の第１及び第２のファイ
バ７２、７３の分配と第１及び第２のファイバ７２、７
３の機械的性質は、ブレードペア３４に所望する性能特
性を与える。エアフォイル３６、３８とブレード根元壁
５２、５４との整列は、第１のファイバ７２がブレード
ペア３４を通って連続する態様で延びることを可能にす
る。その結果、半径方向の引張り線は、各エアフォイル
３６、３８及びその整列ブレード根元壁５２、５４を通
って直線的に又はほとんど直線的に延び、これによりブ
レードペア３４の荷重容量を最適にする。小さい強さの
第２のファイバ７３を特にプラットフォーム４０の相互
ブレード領域７０に分配することは、ブレードペア３４
に、１）破断問題に関係する振動を除去するのに適当な
せん断及び曲げこわさ、及び２）一方又は双方のエアフ
ォイルに衝突する異物から伝えられるエネルギを消散せ
しめる能力を与える。すなわち、小さいエネルギの異物
衝突には、衝突エネルギをプラットフォーム４０に伝達
して消散せしめることにより適応し、これによりエアフ
ォイル３６、３８及び根元４０への損傷を最少にする。
同様に、大きいエネルギの異物衝突には、衝突エネルギ
をプラットフォーム４０に伝達せしめることにより適応
する。しかしながら、もし衝突エネルギが非常に大きい
場合には、プラットフォームは衝突エネルギを消散せし
める間に部分的に又は完全に曲がり、破損してしまう。
もし必要ならば、プラットフォーム４０はそれに取付け
たエアフォイル３６、３８を維持するために犠牲とさ
れ、これによりエンジン１０の更なる損傷を最少にす
る。第１及び第２のファイバ７２、７３の構成材料は、
個々の適用に依存する。例えば、炭素ファイバ及びガラ
スファイバがそれぞれ第１及び第２のファイバの材料と
される。
【００２２】II．ロータディスク 図１及び図７〜図９を参照するに、ロータディスク３２
は、前ウエブ７４と、後ウエブ７６とを包含する。前ウ
エブ７４は、内面７８と、前スプール取付け部材８０
と、前フランジ８２と、中央ハブ８４と、複数の第１の
スタブシャフト８６とを包含する。内面７８は、軸方向
中心線２８に垂直な半径方向線８１に関して角度“φ”
で形成されている。第１のスタブシャフト８６は、前ウ
エブ７４の周囲に分配されて、内面７８から外側へ延び
ている。各第１のスタブシャフト８６は、軸方向端８８
とウエブ端９０との間に延びる。各第１のスタブシャフ
ト８６のウエブ端９０は、好適には、前ウエブ７４の内
面７８に例えば金属結合により一体的に取付けられてい
る。
【００２３】後ウエブ７６は、内面９２と、後スプール
取付け部材９４と、中心ハブ９６と、複数の第２のスタ
ブシャフト９８とを包含する。後ウエブ７６の内面９２
は、軸方向中心線２８に垂直な半径方向線１００に関し
て角度“λ”で形成されている。第２のスタブシャフト
９８は、後ウエブ７６の周囲に分配されて、内面９２か
ら外側へ延びている。各第２のスタブシャフト９８は、
軸方向端１０２とウエブ端１０４との間に延びる。各第
２のスタブシャフト９８のウエブ端１０４は、好適に
は、後ウエブ７６の内面９２に例えば金属結合により一
体的に取付けられている。
【００２４】第１及び第２のスタブシャフト８６、９８
は、数が等しく、軸方向中心線２８のまわりに同様に間
隔を置いて設けられている。各第１のスタブシャフト８
６は各第２のスタブシャフト９８に整列し、したがって
各第２のスタブシャフト９８も各第１のスタブシャフト
８６に整列する。そして、例えばナット及びボルトペア
の複数の締結具１０６が、第１及び第２のスタブシャフ
ト８６、９８及びそれ故ウエブ７４、７６を互いに結合
する。好適な実施例では、各第１及び第２のスタブシャ
フト８６、９８は、軸方向端８８、１０２に隣接してス
タブシャフト８６、９８の外側半径方向表面１１０から
外側へ延びているフランジ１０８を包含する。整列して
いるスタブシャフト８６、９８のフランジ１０８は互い
に整列し、締結具１０６が、これらのフランジ１０８を
介して、整列しているスタブシャフト８６、９８を連結
する。第１及び第２のスタブシャフト８６、９８は、ま
た、各シャフト８６、９８の軸方向端８８、１０２に形
成されている組合せ面１１２を包含する。図１及び図９
は組合せ面１１２の一実施例を示し、この実施例では、
各第１及び第２のスタブシャフト８６、９８は他方のシ
ャフト９８、８６内に延びるタング１１４を包含してい
る。選択的に、他の形状の組合せ面１１２を用いること
ができる。
【００２５】スタブシャフト８６、９８は、前ウエブ７
４と後ウエブ７６との間に延びていると共に、軸方向中
心線２８から傾斜し、かつウエブ７４、７６間で上述し
たブレード根元４２の螺旋状と同様な態様で螺旋状とな
っている。スタブシャフト８６、９８と軸方向中心線２
８との間の傾斜量は、エアフォイル３６、３８の翼弦線
と軸方向中心線２８との間の傾斜量と実質的に等しく、
それ故同じ角度“α”により表されている。結合したス
タブシャフト８６、９８の長さに沿う螺旋（又は“渦巻
き”）量は、同様に、ブレードペア根元４２の螺旋量と
して上述されている角度“β”として示されている。傾
斜角度“α”及び螺旋角度“β”は、個々の適用に依存
する。本発明の利点は、種々の傾斜角度及び螺旋角度を
適応させることができ、これによりかなりの融通性を与
えることができることにある。
【００２６】再び図９を参照するに、ファンセクション
１２は、まず第１のスタブシャフト８６を適当数のロー
タブレードペア３４のブレード根元中空部５６内に挿入
することにより組立てられる。次に、第２のスタブシャ
フト９８が中空部５６内に挿入されて、第１のスタブシ
ャフト８６に整列させられる。この時点で、前ウエブ７
４及び後ウエブ７６の、それぞれ角度“φ”及び“λ”
で形成されている内面７８、９２は、ブレードペア３４
を適所に維持し、これにより組立てを容易にする。それ
から、締結具１０６がスタブシャフト８６、９８の外側
半径方向表面１１０のフランジ１０８に挿入されて締付
けられ、スタブシャフト８６、９８及びそれ故ウエブ９
７、７６を一緒に締結する。
【００２７】以上本発明をその実施例に関して図示し詳
述してきたけれども、本発明の精神及び範囲を逸脱する
ことなく、その形態及び詳部においてさまざまな変更が
できることは当業者にとって理解されるであろう。例え
ば、本発明によるロータ組立体はファンロータ組立体と
して詳述された。しかし、本発明によるロータ組立体
は、選択的に、圧縮機及び／又はタービンの適用に用い
ることもできるものである。また、他の例として、本発
明によるブレードペア３４は最良の形態において複合構
造として詳述された。しかし、ブレードペアは複合材料
に限定されるものではない。すなわち、選択的に、詳述
した方法でエネルギを吸収するように設計されたプラッ
トフォーム４０を持つ合金製ブレードペア３４を用いる
こともできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスタービンエンジンのファンセクションの断
面図である。
【図２】本発明によるロータブレードペアの斜視図であ
る。
【図３】図２に示されるロータブレードペアの側面図で
ある。
【図４】図３に示されるロータブレードペアを４−４線
に沿って半径方向内向きに示す図である。
【図５】図４に示されるロータブレードペアを５−５線
に沿って軸方向に示す図である。
【図６】複合材料から成るロータブレードペアの一部断
面図であって、第１及び第２のファイバを示す。
【図７】本発明が用いられるロータディスクの斜視図で
ある。
【図８】図７に示されるロータディスクに向って半径方
向向きに見た断面図であって、締結具でもって連結され
て、それぞれのウエブから外側へ延びる一対のスタブシ
ャフトを示す。
【図９】ロータブレードペアをロータディスクに取付け
た本発明を示す一部断面図であって、一部分が破線で示
されている。
【符号の説明】
１０ ガスタービンエンジン １２ ファンセクション １６ 案内ベーン １８ 第１のロータ段 ２０ 第１のステータ段 ２２ 第２のロータ段 ２４ 第２のステータ段 ２６ 第３のロータ段 ２８ 軸方向中心線 ３０ スプール ３２ ロータディスク ３４ ロータブレードペア ３６ 第１のエアフォイル ３８ 第２のエアフォイル ４０ プラットフォーム ４２ 根元 ４４ 前縁 ４６ 後縁 ４８ 外側半径方向表面 ５０ 内側半径方向表面 ５２ 第１の根元壁 ５４ 第２の根元壁 ５６ 中空部 ５８ 基部 ６０ 先端 ６２ 前縁 ６４ 後縁 ６６ 前縁 ６８ 後縁 ７２ 第１のファイバ ７３ 第２のファイバ ７４ 前ウエブ ７６ 後ウエブ ７８ 内面 ８０ 前スプール取付け部材 ８２ 前フランジ ８４ 中央ハブ ８６ 第１のスタブシャフト ８８ 軸方向端 ９０ ウエブ端 ９２ 内面 ９４ 後スプール取付け部材 ９６ 中央ハブ ９８ 第２のスタブシャフト １００ 半径方向線 １０２ 軸方向端 １０４ ウエブ端 １０６ 締結具 １０８ フランジ １１０ 外側半径方向表面 １１２ 組合せ面 １１４ タング
フロントページの続き (72)発明者 チェン・ユ・ジェー・チョウ アメリカ合衆国オハイオ州45249 シンシ ナティ市レッド・クラウド・コート 8725 アパートメント 836

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸方向中心線のまわりに回転するロータブ
    レードペアにおいて、 内側半径方向表面及び外側半径方向表面を有するプラッ
    トフォームと、 前記プラットフォームの外側半径方向表面から外側へ延
    び、前縁、後縁、基部及び先端を有する第１のエアフォ
    イルと、 前記プラットフォームの外側半径方向表面から外側へ延
    び、前縁、後縁、基部及び先端を有する第２のエアフォ
    イルと、 第１の壁、第２の壁、前縁及び後縁を有し、前記第１及
    び第２の壁が前記プラットフォームの内側半径方向表面
    から外側へ延びていると共に互いに一体的に接続され、
    かつ前記第１及び第２の壁と前記内側半径方向表面との
    間に中空部を形成し、また前記第１の壁が前記第１のエ
    アフォイルに実質的に整列されていると共に、前記第２
    の壁が前記第２のエアフォイルに実質的に整列されてい
    る根元と、 を包含してなるロータブレードペア。
  2. 【請求項２】請求項１記載のロータブレードペアにおい
    て、前記第１及び第２のエアフォイルと、これらのエア
    フォイルに整列されている、前記根元の第１及び第２の
    壁とが、前記軸方向中心線から傾斜されているロータブ
    レードペア。
  3. 【請求項３】請求項１記載のロータブレードペアにおい
    て、前記第１及び第２のエアフォイルが前記外側半径方
    向表面から外側へ延びると共に互いに実質的に平行であ
    り、かつ前記第１及び第２のエアフォイルに整列されて
    いる、前記根元の第１及び第２の壁が前記内側半径方向
    表面から外側へ延びると共に互いに実質的に平行である
    ロータブレードペア。
  4. 【請求項４】請求項３記載のロータブレードペアにおい
    て、前記第１及び第２のエアフォイルと、これらのエア
    フォイルに整列されている、前記根元の第１及び第２の
    壁とが、前記軸方向中心線から傾斜されているロータブ
    レードペア。
  5. 【請求項５】請求項４記載のロータブレードペアにおい
    て、前記第１及び第２のエアフォイルがこれらの各エア
    フォイルの前縁と後縁との間に延びる軸線のまわりに螺
    旋状となっているロータブレードペア。
  6. 【請求項６】請求項５記載のロータブレードペアにおい
    て、前記根元の第１及び第２の壁が前記根元の前縁と後
    縁との間に延びる軸線のまわりに前記エアフォイルの螺
    旋量と実質的に等しい量で螺旋状となし、これにより前
    記エアフォイルと前記根元の壁との間の整列を維持して
    いるロータブレードペア。
  7. 【請求項７】請求項６記載のロータブレードペアにおい
    て、更に、複数の第１のファイバを包含し、これらの各
    第１のファイバが前記第１のエアフォイルの隣接する先
    端から延び、前記第１のエアフォイル、前記第１及び第
    ２の壁及び前記第２のエアフォイルを通って、前記第２
    のエアフォイルの隣接する先端にまで延びているロータ
    ブレードペア。
  8. 【請求項８】請求項７記載のロータブレードペアにおい
    て、更に、前記第１のファイバに隣接して延びて前記プ
    ラットフォーム内に設けられた複数の第２のファイバを
    包含し、これらの第２のファイバが前記第１のファイバ
    の弾性係数よりも小さい弾性係数を有しているロータブ
    レードペア。
  9. 【請求項９】請求項８記載のロータブレードペアにおい
    て、前記第２のファイバが前記第１のファイバよりも高
    い破断伸び率を有しているロータブレードペア。
  10. 【請求項１０】請求項１記載のロータブレードペアにお
    いて、更に、前記エアフォイルのひとつに衝突する異物
    によりロータブレードペアに伝達されるエネルギを消散
    するダンパを包含してなるロータブレードペア。
  11. 【請求項１１】請求項１記載のロータブレードペアにお
    いて、更に、複数の第１のファイバと、複数の第２のフ
    ァイバとを包含し、前記第１のファイバが前記第１のエ
    アフォイルの隣接する先端から延び、前記第１のエアフ
    ォイル、前記第１及び第２の壁及び前記第２のエアフォ
    イルを通って、前記第２のエアフォイルの隣接する先端
    にまで延びており、また前記第２のファイバが前記第１
    のファイバに隣接して延びて前記プラットフォーム内に
    設けられていると共に前記第１のファイバの弾性係数よ
    りも小さい弾性係数を有しているロータブレードペア。
  12. 【請求項１２】請求項１１記載のロータブレードペアに
    おいて、更に、前記エアフォイルのひとつに衝突する異
    物によりロータブレードペアに伝達されるエネルギを消
    散するダンパを包含してなるロータブレードペア。
  13. 【請求項１３】請求項１２記載のロータブレードペアに
    おいて、前記ダンパが前記プラットフォームの相互ブレ
    ード領域を包含し、この相互ブレード領域が前記第２の
    ファイバを包含しているロータブレードペア。
  14. 【請求項１４】請求項１３記載のロータブレードペアに
    おいて、前記第２のファイバが前記第１のファイバより
    も高い破断伸び率を有しているロータブレードペア。
  15. 【請求項１５】請求項１４記載のロータブレードペアに
    おいて、前記第１及び第２のエアフォイルが前記外側半
    径方向表面から外側へ延びると共に互いに実質的に平行
    であり、かつ前記第１及び第２のエアフォイルに整列さ
    れている、前記根元の第１及び第２の壁が前記内側半径
    方向表面から外側へ延びると共に互いに実質的に平行で
    あるロータブレードペア。
  16. 【請求項１６】請求項１５記載のロータブレードペアに
    おいて、前記第１及び第２のエアフォイルと、これらの
    エアフォイルに整列されている、前記根元の第１及び第
    ２の壁とが、前記軸方向中心線から傾斜されているロー
    タブレードペア。
  17. 【請求項１７】請求項１６記載のロータブレードペアに
    おいて、前記第１及び第２のエアフォイルがこれらの各
    エアフォイルの前縁と後縁との間に延びる軸線のまわり
    に螺旋状となっているロータブレードペア。
  18. 【請求項１８】請求項１７記載のロータブレードペアに
    おいて、前記根元の第１及び第２の壁が前記根元の前縁
    と後縁との間に延びる軸線のまわりに前記エアフォイル
    の螺旋量と実質的に等しい量で螺旋状となし、これによ
    り前記エアフォイルと前記根元の壁との間の整列を維持
    しているロータブレードペア。
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