JP2000220405A - タービン動翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、タービン動翼の翼根部のねじ
れや軸方向の倒れを防止し、翼とディスクの係合部の片
あたりを抑制したタービン動翼を提供することにある。 【解決手段】翼根元部から翼先端側にかけてその翼断面
形状がねじれているタービン動翼の翼部と、前記動翼の
先端部に一体型に形成され、動翼の背側及び腹側にそれ
ぞれ伸延して形成されているインテグラルカバーと、タ
ービンロータに形成されたディスクに設けられたディス
ク溝に挿入され、該溝と順次係合されるフック部を備え
た翼根部とを有し、前記動翼の翼根部は前記ディスクの
円周方向に沿って配置された隣接する一方の動翼の翼根
部に面した側面に凸部を形成し、前記ディスクの円周方
向に沿って隣接する他方の動翼の翼根部に面した側面に
凹部を形成し、隣接する複数の動翼の翼根部の前記凸部
と凹部とが互いに係合するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン，蒸
気タービン，航空機のジェットエンジンなどのタービン
の翼、特に翼と一体形に形成されたカバーを有する翼に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インテグラルカバーを備えた翼の
多くは、隣接翼のインテグラルカバー同士が円周方向の
側面において対向するように組立てられる。この様なイ
ンテグラルカバーの側面間に一定の間隙が設けられる場
合、各翼は翼根以外では隣接翼とはつながらない、いわ
ゆる単独翼の状態となる。一般に、同じ動翼であれば単
独翼状態の翼は連結部材で連結された群翼に比べ、共振
した時の振動応力は翼に作用する励振力よりも大きくな
ることがよく知られている。また単独翼は、翼の連結部
材の接触部等における摩擦による振動減衰効果が期待で
きる群翼に比べて振動減衰能が劣ることが知られてい
る。このため、単独翼状態で群翼と同等の信頼性を得る
ためには翼自体を大きく堅牢に作る必要があるなど、製
作コストの面でも不利である。

【０００３】これに対して、特開平5−98906号公報に記
載のものにはタービン回転軸方向に対して傾斜した背
側，腹側側面を持つインテグラルカバーを備え、その円
周方向ピッチｔを理論ピッチｔｎより大きく製作し、翼
を円周方向に押し付けて組立てることにより側面同士が
接触するように組立てられ、接触連結により振動減衰能
を高める翼構造が開示されている。

【０００４】また、先に述べた翼構造のものは、その組
立時にインテグラルカバーの回転軸方向に対して傾斜し
た背側，腹側側面を互いに押し付けて連結するので、翼
先端にねじりモーメントが作用し、これに伴って翼根部
にもねじりモーメントが作用する。これにより翼根部が
ねじれると、翼根とディスクを係合するフックの片あた
りが生じ、回転時の遠心力によって局所的に応力が増大
する危険性がある。そこで、特開平5−98906号公報に記
載のものは、翼根部に脚板を設けてロータに設けられた
翼溝と接触させて翼根部のねじれを拘束している。

【０００５】また、インテグラルカバーと鞍型の翼根部
を持つ翼の例としては米国特許5509784 号公報に記載の
ものがある。これには、インテグラルカバーは回転軸方
向に対して傾斜した少なくとも一対の背側，腹側側面を
もち、隣接翼間でそれらを互いに押し付けて連結し、翼
根部とディスクの間に円周方向に延びるキーを設け、翼
根部のねじれを防止する構造のものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タービ
ン回転軸方向に対して傾斜した少なくとも一対の背側，
腹側側面を持つインテグラルカバーを備えた翼では、組
立時に翼先端部にはねじりモーメントだけではなく、軸
方向の反力、すなわち、翼を軸方向に倒そうとする力が
作用する。この場合、特開平5−98906号公報に記載の翼
構造では、脚板の位置を支点として軸方向のたおれが生
ずるため、やはり翼根とディスクを係合するフックが片
あたりする危険性が生じることになる。同様に、米国特
許5509784号公報に記載の翼構造でも、キーの位置を支
点として軸方向のたおれが生ずるため翼根とディスクを
係合するフックが片あたりする危険性が生じることにな
る。本発明の目的は、タービン翼組立中，運転中を通じ
て全周すべての翼について隣接翼との連結状態を保つと
ともに、翼根部のねじれ及び軸方向の倒れを防止し、翼
とディスクの係合部の片あたりを抑制したタービン動翼
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は翼根元部から翼先端側にかけてその翼断面
形状がねじれているタービン動翼の翼部と、前記動翼の
先端部に一体型に形成され、動翼の背側及び腹側にそれ
ぞれ伸延して形成されているインテグラルカバーと、タ
ービンロータに形成されたディスクに設けられたディス
ク溝に挿入され、該溝と順次係合されるフック部を備え
た翼根部とを有し、前記動翼の翼根部は前記ディスクの
円周方向に沿って配置された隣接する一方の動翼の翼根
部に面した側面に凸部を形成し、前記ディスクの円周方
向に沿って隣接する他方の動翼の翼根部に面した側面に
凹部を形成し、隣接する複数の動翼の翼根部の前記凸部
と凹部とが互いに係合するように構成されたものであ
る。

【０００８】また、好ましくは、前記翼根部は、その一
方の側面に前記ディスク溝の外周面の頂部に接する前記
翼根部の位置からロータ半径方向外周側に沿って伸延し
た凸部が形成され、その他方の側面に前記ディスク溝の
外周面の頂部に接する前記翼根部の位置からロータ半径
方向外周側に沿って伸延した凹部が形成されたものであ
る。

【０００９】また、好ましくは、前記翼根部は、その一
方の側面に前記ディスク溝の外周面の頂部に接する前記
翼根部の位置からロータ半径方向外周側に沿って伸延
し、前記翼部に至る途中で終焉する凸部が形成され、そ
の他方の側面に前記ディスク溝の外周面の頂部に接する
前記翼根部の位置からロータ半径方向外周側に伸延し、
前記翼部に至る途中で終焉する凹部が形成されたもので
ある。

【００１０】また、好ましくは、前記インテグラルカバ
ーは、その形状が略平行四辺形状に形成され、その上流
側側面及び下流側の側面がそれぞれタービン回転軸に対
して略直交するように形成され、その背側側面及び腹側
側面がタービン回転軸に対してそれぞれ傾斜した形状に
形成されたものである。

【００１１】また、好ましくは、前記インテグラルカバ
ーは、その上流側側面及び下流側の側面がタービン回転
軸に対して略垂直に形成され、その背側側面及び腹側側
面がそれぞれタービン回転軸に対して略平行な側面と、
タービン回転軸に対して傾斜した側面とを有するように
形成されたものである。

【００１２】また、好ましくは、前記インテグラルカバ
ーは、その上流側側面及び下流側の側面がタービン回転
軸に対して略垂直に形成され、その背側側面及び腹側側
面がそれぞれタービン回転軸に対して傾斜した第１の側
面と、タービン回転軸に対して傾斜し前記第１の側面と
は逆方向へ傾斜した第２の側面とを有するように形成さ
れたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１は、本発明の第１の実施例である翼
及びその組立構造を示す部分の斜視図、図２は１本の翼
構造を示す斜視図である。タービン動翼は、翼プロファ
イル部１，翼根部２，翼先端部に翼プロファイル部と一
体形に形成されたインテグラルカバー３からなり、ディ
スク４の外周に設けられたディスク溝５のディスクフッ
ク６と翼根部フック７が係合され、順次円周方向に摺動
されて組立てられる。また、インテグラルカバー３の外
周面には円周方向に延びる複数の溝が形成されている。
これは、図示しないケーシングからインテグラルカバー
３の外周面に延びるシールフィンによって漏洩流を低減
するためのものである。なお、図２以下においてインテ
グラルカバーに形成される複数の溝については図面には
特に記載しないが、同様の構成となっている。

【００１４】図３はインテグラルカバー３を半径方向外
周側から見た平面図である。インテグラルカバー３の形
状は平行四辺形に形成されており、タービン翼の上流
側，下流側の端面はそれぞれタービン軸方向に垂直な面
に略平行に形成され、円周方向に区切られた背側側面１
０と腹側側面１１はタービン軸方向に対して傾斜するよ
うに形成されている。この背側側面１０および腹側側面
１１の傾斜角８は、傾斜面の下流側端を中心にして、タ
ービン回転方向に角度の正をとる時、正であるような角
度となっている。また、組立前の翼は背側側面１０と腹
側側面１１の円周方向ピッチ９が、カバーの取付け半径
位置における円周を全周翼本数で除したピッチ（以下、
幾何学的ピッチと称する）よりやや大きく形成されてい
る。

【００１５】図４は、インテグラルカバー３に発生する
力，モーメントおよびカバーの変形状態を示す平面図で
ある。前述したように、タービン翼を組立てる際は、イ
ンテグラルカバー３を持つ翼を順次ディスク溝に係合
し、円周方向に摺動して組立てていくので、カバー部に
発生する力，モーメントによりカバーは変形してしま
う。そこで、本実施例ではインテグラルカバー３の円周
方向ピッチ９を、幾何学的ピッチより大きく形成してい
る。これにより、翼を円周方向に押し付けて隣接翼の背
側側面１０と腹側側面１１が接触させ、１つのカバーに
は互いに逆方向に背側円周方向力１２と腹側円周方向力
１３を作用させている。これらの偶力によってねじりモ
ーメント１４が作用し、インテグラルカバーは破線で示
すような回転変形をする。逆に、このような回転変形に
より生ずる弾性復元力、すなわちねじり戻りによって隣
接翼の背側側面１０と腹側側面１１の接触面における反
力を発生させることができ、隣接翼間の連結を達成する
ことができる。

【００１６】このように、タービン軸方向に対して傾斜
した背側側面１０と腹側側面１１を有するカバーを備え
ることによって隣接翼間の連結を達成する方法について
は周知であって、例えば特開平5−98906号公報に述べら
れている。しかしながら、タービン翼を順次円周方向に
摺動して組立てていく際、組立中の最後尾の翼を円周方
向に押し付けたとき、常に最後尾の翼１′には背側円周
方向力１２のみが作用し、腹側円周方向力１３が作用し
ない状態となる。このため、最後尾の翼１′には背側円
周方向力１２により接触面に垂直な接触面力１５が作用
し、この結果として最後尾の翼１′はねじりモーメント
１４′とともに円周方向および軸方向の曲げ力が作用す
る。このため、翼組立時にカバー部に作用するモーメン
ト，力によって、翼根部に同様の反力が作用することに
より、翼根部に組立て上の不具合が発生する危険性があ
る。

【００１７】図５は図２に示す矢線Ａ−Ａ方向から見た
平面図、図６は１本の翼を円周方向から見た側面図であ
る。図５に示すように、翼先端カバー部にねじりモーメ
ントが作用すると、翼根部２にはこれに対応して回転モ
ーメント１６が作用する。このモーメントにより、翼根
部２が回転すると翼根部２にねじれや翼を軸方向に倒そ
うとする力が作用し、翼根部フック７とディスクフック
６が片あたりする危険性があり望ましくない。そこで本
発明では、翼背側側面の軸方向幅の中間部において、デ
ィスク溝５の外周面の頂部に接する翼根部２の位置か
ら、ロータ半径方向外周側に沿って延伸した凸部１７を
設け、さらに、翼腹側側面の軸方向幅の中間部におい
て、ディスク溝５の外周面の頂部に接する翼根部２の位
置から、ロータ半径方向外周側に沿って延伸した凹部１
８を設けている。凸部と凹部にはタービン軸方向に垂直
な面に平行な２つの面である凸部係合面１９，２０およ
び凹部係合面２１，２２を設け、これらの面によって隣
接する翼根の凸部と凹部が互いに係合するようにしてい
る。これにより、回転モーメント１６により翼根部２が
回転することを防止することができる。

【００１８】次に、最後尾の翼１′に軸方向の曲げ力が
作用する場合について、図６を用いて説明する。前述し
たように、最後尾の翼１′の先端部に軸方向力２３が作
用することにより、翼は軸方向上流側に傾くことにな
り、やはり翼根部フック７とディスクフック６が片あた
りする危険性があり、望ましくない。これに対して、本
発明では隣接する翼根の凸部１７と凹部１８とを互いに
係合するようにしているので、翼が軸方向に傾くことを
防止することができる。特に、凸部１７及び凹部１８は
ディスク溝５の外周面の頂部に接する翼根部２の位置か
ら、ロータ半径方向外周側に沿って延伸しているので、
この凸部と凹部が互いに係合することによって翼が軸方
向に傾くことを防止する上で大きな効果を発揮すること
ができる。従って、本実施例では翼根部のねじれのみな
らず、軸方向の倒れも防止することができるので、これ
により翼根とディスクを係合するフックの片あたりを抑
制することができる。また、翼車の円周方向全周にわた
りアンバランスの少ない翼組立構造にできるので、バラ
ンシング作業の手間の少ないタービンロータを提供する
ことができる。

【００１９】次に、本発明の第２の実施例について図７
および図８を用いて説明する。図７は本発明の第２の実
施例である１本の翼の斜視図、図８は図７に示す矢線Ａ
−Ａ線方向から見た平面図である。図７に示すように、
本実施例ではインテグラルカバー３については第１の実
施例と同じ形状であるが、翼根部２に設ける凸部１７及
び凹部１８は、ディスク溝５の外周面の頂部に接する翼
根部の位置からロータ半径方向外周側に沿って伸延し、
翼プロファイルの根元まで貫通させず中間の長さにとど
めた構造としている。このように本実施例によれば、第
１の実施例、すなわちディスク溝５の外周面から半径方
向に翼プロファイルの根元まで貫通させる場合と比べ
て、凸部１７，凹部１８の係合部が蒸気通路に露出しな
いため、係合部に蒸気中の不純物が析出することを防止
することができる。また、第１の実施例では翼プロファ
イル１の腹側に凹部１８を設けているが、本実施例では
凸部１７は翼根部腹側に、凹部１８は翼根部背側に設け
るものであっても構造上の問題は生じない。

【００２０】次に、本発明の第３の実施例を図９から図
１１を用いて説明する。図９は、１本の翼を示す斜視
図、図１０はインテグラルカバー３を半径方向外周側か
ら見た平面図、図１１は複数本の翼カバーを半径方向か
ら見た平面図である。

【００２１】本実施例では、翼先端部には第１，第２の
実施例とは異なる形状のインテグラルカバー３が設けら
れており、このインテグラルカバー３は翼と一体形に翼
先端部に形成されている。インテグラルカバー３は図１
０に示すように、タービン翼の上流側及び下流側の端面
がタービン回転軸に垂直な面に略平行であって、円周方
向に区切られた翼背側と腹側の側面を持っている。側面
はそれぞれタービン軸方向線に平行な面であるカバー円
周方向側面２４，２５と、組立時に隣接カバー同士が接
触してプリツィストが発生するようにタービン回転軸方
向に対して傾斜した面であるカバー円周方向傾斜側面２
６，２７を有しており、傾斜面の角度である傾斜角３０
は傾斜面の下流側端を中心にして、タービン回転方向に
角度の正をとる時、正の角度であるように形成されてい
る。

【００２２】また本実施例では、タービン軸方向線に平
行な面であるカバー円周方向側面２４，２５を設けてい
るので、第１，第２の実施例に比べて翼の入口側におけ
るインテグラルカバー３のオーバハングを小さくするこ
とができ、カバーに作用する遠心力に対して強度上有利
になる。また、カバー円周方向側面２４，２５間の円周
方向の距離である上流側円周方向ピッチ２８は幾何学的
ピッチよりやや小さく形成され、カバー円周方向傾斜側
面２６，２７間の円周方向の距離である傾斜面円周方向
ピッチ２９は幾何学的ピッチよりやや大きく形成されて
いる。

【００２３】以上のようにインテグラルカバー３を形成
することにより、図１１に示すように翼を組立てた際、
タービン軸方向線に平行な側面位置では隣接カバー間に
は間隙３１が生じ、傾斜側面位置で隣接カバーが互いに
確実に接触する。これにより、第１，第２の実施例と同
様に、隣接翼の背側側面であるカバー円周方向傾斜側面
２６と腹側側面であるカバー円周方向傾斜側面２７が接
触して、１つのカバーには互いに逆方向に背側円周方向
力３２と腹側円周方向力３３が作用し、これらの偶力に
よってねじりモーメント１４が作用し、これに伴ってイ
ンテグラルカバーの回転変形により生ずる弾性復元力に
より、隣接翼のカバー円周方向傾斜側面２６とカバー円
周方向傾斜側面２７の接触面における反力を発生させる
ことができ、隣接翼間の連結を達成することができる。

【００２４】また、同様にタービン翼を順次円周方向に
摺動して組立てていく際、組立中の最後尾の翼１′を円
周方向に押し付けた時、常に最後尾の翼１′には背側円
周方向力３２のみが作用し、腹側円周方向力３３は作用
しない状態となる。このため、最後尾の翼１′には背側
円周方向力３２により接触面に垂直な接触面力３４が作
用し、この結果として最後尾の翼１′にはねじりモーメ
ント１４′とともに円周方向および軸方向の曲げ力が作
用する。翼根部２には、これに対応して回転モーメント
が発生し翼根部２にねじれや翼を軸方向に倒そうとする
力が作用し、翼根部フック７とディスクフック６が片あ
たりする危険性がある。

【００２５】ここにおいて、特に図示していないが、第
１および第２の実施例に示した構造の翼根部を採用する
ことによって、第１および第２の実施例と同様に、ねじ
りモーメント，軸方向の曲げ力が作用した際に発生す
る、翼根部のねじれや翼の軸方向の倒れ、さらには翼根
部フック７とディスクフック６の係合部の片あたりを抑
制することができる。

【００２６】次に、本発明の第４の実施例を図１２から
図１５を用いて説明する。図１２は１本の翼を示す斜視
図、図１３は図１２に示すインテグラルカバーを半径方
向から見た平面図、図１４は複数本の翼カバーを半径方
向から見た平面図、図１５は図１２に示す矢線Ａ−Ａ線
方向から見た平面図である。

【００２７】図１２に示すように、本実施例では翼先端
部には第１，第２及び第３の実施例とは異なる形状のイ
ンテグラルカバー３が設けられており、このインテグラ
ルカバー３は翼と一体形に翼先端部に形成されている。
インテグラルカバー３は、図１３のようにタービン翼の
上流側及び下流側の端面がタービン回転軸に垂直な面に
略平行であって、円周方向に区切られた翼背側と腹側の
側面を持っている。側面は翼背側と腹側それぞれにおい
てタービン軸方向線に対して傾斜した２つの面を有して
おり、翼背側と腹側の上流側の一対の傾斜面である上流
側傾斜面３５，３６は互いに略平行、かつ翼背側と腹側
の下流側の一対の傾斜面である下流側傾斜面３７，３８
も互いに略平行に形成されている。また、翼根部２は円
周方向に区切られた側面を持ち、翼背側，腹側の側面は
タービン軸方向に平行で、上流側の平行面が下流側の平
行面よりタービン回転方向にずれた２つの面を持ち、そ
の２つの平行面はタービン軸方向に垂直な面に平行な面
によってつながっている。また、傾斜面の下流側端を中
心にしてタービン回転方向に角度の正をとる時、上流側
傾斜面３５，３６の上流側傾斜角である角度４０は負の
角度を持ち、下流側傾斜面３７，３８の下流側傾斜角で
ある角度４２は正の角度を持つように形成され、かつ上
流側傾斜面３５，３６間の円周方向距離である上流側円
周方向ピッチ３９は下流側傾斜面３７，３８間の円周方
向距離である下流側円周方向ピッチ４１より大きく形成
されている。

【００２８】以上のようにインテグラルカバー３を形成
することにより、図１４を示すように、翼を組立てた
際、上流側の傾斜面において隣接カバー同士が接触して
プリツィストが発生し、一方、下流側の傾斜面で隣接カ
バー間には間隙４７が生じる。これにより、第１から第
３の実施例で述べたものと同様に、隣接翼の背側側面及
び腹側側面である上流側傾斜面３５，３６が接触して、
１つのカバーには互いに逆方向に背側円周方向力４３と
腹側円周方向力４４が作用し、これらの偶力によってね
じりモーメント４６が作用し、これに伴ってインテグラ
ルカバーの回転変形により生ずる弾性復元力により、隣
接翼の背側側面と腹側側面である上流側傾斜面３５，３
６の接触面における反力を発生させることができ、隣接
翼間の連結を達成することができる。

【００２９】なお、以上の説明から明らかなように、本
実施例においてはねじりモーメント４６の方向は、第１
から第３の実施例の場合とは逆方向となっている。これ
に関しては、通常大多数の翼は根元から先端にかけてね
じれており、回転中に翼に作用する遠心力により大なり
小なりねじりもどり（アンツィスト）が生ずる。このア
ンツィストの方向は、本実施例のねじりモーメント４６
の方向と逆方向であり、このようにすることによって隣
接翼のカバーの接触面における反力をより大きくでき、
翼の連結効果をより高めることができる。また、本実施
例のように、インテグラルカバー３はタービン軸方向線
に対して傾斜した２つの傾斜面を備えることにより、カ
バー形状が翼プロファイル部１によりよく沿った形とな
り、オーバハングを小さくできるので、カバーの遠心強
度上有利になる。

【００３０】しかし、このように形成されたタービン翼
を順次円周方向に摺動して組立てていく際、組立中の最
後尾の翼１′を円周方向に押し付けた場合には、第１か
ら第３の実施例と同様に、常に最後尾の翼１′には背側
円周方向力４３のみが作用し、腹側円周方向力４４は作
用しない状態となる。また、最後尾の翼１′には背側円
周方向力４３により接触面に垂直に接触面力４５が作用
する。この結果、最後尾の翼１′にはねじりモーメント
４６′とともに円周方向および軸方向の曲げ力が作用す
る。なお、最後尾の翼１′に作用する軸方向の曲げ力の
方向は、ねじりモーメントと同様に第１から第３の実施
例の場合とは逆方向となっている。

【００３１】このため、本実施例では図１５に示すよう
に、翼根部２はタービン軸方向に平行で、上流側の平行
面が下流側の平行面よりタービン回転方向にずれた側
面、すなわち下流側に段部４９をもつように形成されて
いる。また、翼根部２には背側，腹側それぞれタービン
軸方向に垂直な面に平行な係合面５０，５１が形成され
ており、組立時に隣接翼の翼根部は背側，腹側の係合面
５０，５１により係合される。

【００３２】先に図１４で説明したように、翼先端カバ
ー部にねじりモーメント４６が作用すると、翼根部２に
はこれに対応して回転モーメント４８が作用してしま
う。このモーメントにより翼根部２が回転すると、翼根
部フック７とディスクフック６が片あたりする危険性が
ある。これに対して、本実施例では回転モーメント４８
が作用した場合、係合面５０，５１により翼根部２の回
転が拘束されるため、翼根部２のねじれを防止すること
ができる。次に、最後尾の翼１′に作用する軸方向の曲
げ力の方向は先に図６に示した方向と逆になり、翼は軸
方向下流側に傾こうとする。これに対して翼根部２が係
合面５０，５１により係合されているため、翼根部のね
じれのみならず、翼が軸方向に傾くことが防止され、翼
根部フック７とディスクフック６が片あたりを抑制する
ことができる。

【００３３】図１６は、以上説明した各実施例のタービ
ン動翼およびその組立構造を流体シール構造と組み合わ
せて用いたタービンの断面図の一部を示したものであ
り、動翼５２と静翼５３の組み合わせからなる段落が形
成されている。図１６に示すように、各実施例に示すタ
ービン動翼およびその組立構造をタービンの複数段に適
用することによって、タービン全体の信頼性，性能に優
れたタービンを提供することができる。また、翼車の円
周方向全周にわたりアンバランスの少ない翼組立構造に
できるので、バランシング作業の手間の少ないタービン
ロータにすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
ービン運転時，非運転時を通じて全周のすべての翼につ
いて円周方向に強固な押しつけ力を作用させることがで
き、隣接翼のインテグラルカバー間に十分な接触連結状
態を保つとともに、翼根部のねじれのみならず、軸方向
の倒れも防止し、これにより翼とディスクの係合部の片
あたりを抑制した信頼性の高いタービン動翼が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である翼構造を示す部分
の斜視図である。

【図２】１本の翼構造を示す斜視図である。

【図３】図２に示すインテグラルカバーを半径方向から
見た平面図である。

【図４】インテグラルカバーに発生する力，モーメント
およびカバー部の変形状態を示す平面図である。

【図５】図２に示す矢線Ａ−Ａ線方向から見た平面図で
ある。

【図６】１本の翼を円周方向から見た側面図である。

【図７】本発明の第２の実施例である１本の翼の斜視図
である。

【図８】図７に示す矢線Ａ−Ａ線方向から見た平面図で
ある。

【図９】本発明の第３の実施例である１本の翼の斜視図
である。

【図１０】図９に示すインテグラルカバーを半径方向か
ら見た平面図である。

【図１１】複数本の翼カバーを半径方向から見た平面図
である。

【図１２】本発明の第４の実施例である１本の翼の斜視
図である。

【図１３】図１２に示すインテグラルカバーを半径方向
から見た平面図である。

【図１４】複数本の翼カバーを半径方向から見た平面図
である。

【図１５】図１２に示す矢線Ａ−Ａ線方向から見た平面
図である。

【図１６】本発明のタービン動翼を用いた蒸気タービン
の断面図である。

【符号の説明】

１…翼プロファイル部、２…翼根部、３…インテグラル
カバー、４…ディスク、５…ディスク溝、６…ディスク
フック、７…翼根部フック、８…傾斜角、９…円周方向
ピッチ、１０…背側側面、１１…腹側側面、１２，３２
…背側円周方向力、１３，３３…腹側円周方向力、１４
…ねじりモーメント、１５…接触面力、１６，４８…回
転モーメント、１７…凸部、１８…凹部、１９，２０…
凸部係合面、２１，２２…凹部係合面、２３…軸方向
力、２４…カバー円周方向側面（背側）、２５…カバー
円周方向側面（腹側）、２６…カバー円周方向傾斜側面
（背側）、２７…カバー円周方向傾斜側面（腹側）、２
８，３９…上流側円周方向ピッチ、２９…傾斜面円周方
向ピッチ、３０…傾斜角、３１，４７…間隙、３４…接
触面力、３５…上流側傾斜面（背側）、３６…上流側傾
斜面（腹側）、３７…下流側傾斜面（背側）、３８…下
流側傾斜面（腹側）、４０，４２…角度、４１…下流側
円周方向ピッチ、４３…背側円周方向力、４４…腹側円
周方向力、４５…接触面力、４６…ねじりモーメント、
４９…段部、５０，５１…係合面、５２…動翼、５３…
静翼。

フロントページの続き (72)発明者 齊藤 英治 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 高住 正和 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 池内 和雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 片寄 益巳 東京都中央区日本橋本町３丁目５番11号 三和工機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G002 DA01 FA02 FB00 FB02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】翼根元部から翼先端側にかけてその翼断面
   形状がねじれているタービン動翼の翼部と、前記動翼の
   先端部に一体型に形成され、動翼の背側及び腹側にそれ
   ぞれ伸延して形成されているインテグラルカバーと、タ
   ービンロータに形成されたディスクに設けられたディス
   ク溝に挿入され、該溝と順次係合されるフック部を備え
   た翼根部とを有し、前記動翼の翼根部は前記ディスクの
   円周方向に沿って配置された隣接する一方の動翼の翼根
   部に面した側面に凸部を形成し、前記ディスクの円周方
   向に沿って隣接する他方の動翼の翼根部に面した側面に
   凹部を形成し、隣接する複数の動翼の翼根部の前記凸部
   と凹部とが互いに係合するように構成されたことを特徴
   とするタービン動翼。
2. 【請求項２】前記翼根部は、その一方の側面に前記ディ
   スク溝の外周面の頂部に接する前記翼根部の位置からロ
   ータ半径方向外周側に沿って伸延した凸部が形成され、
   その他方の側面に前記ディスク溝の外周面の頂部に接す
   る前記翼根部の位置からロータ半径方向外周側に沿って
   伸延した凹部が形成されたことを特徴とする請求項１記
   載のタービン動翼。
3. 【請求項３】前記翼根部は、その一方の側面に前記ディ
   スク溝の外周面の頂部に接する前記翼根部の位置からロ
   ータ半径方向外周側に沿って伸延し、前記翼部に至る途
   中で終焉する凸部が形成され、その他方の側面に前記デ
   ィスク溝の外周面の頂部に接する前記翼根部の位置から
   ロータ半径方向外周側に伸延し、前記翼部に至る途中で
   終焉する凹部が形成されたことを特徴とする請求項１記
   載のタービン動翼。
4. 【請求項４】前記インテグラルカバーは、その形状が略
   平行四辺形状に形成され、その上流側側面及び下流側の
   側面がそれぞれタービン回転軸に対して略直交するよう
   に形成され、その背側側面及び腹側側面がタービン回転
   軸に対してそれぞれ傾斜した形状に形成されていること
   を特徴とする請求項１記載のタービン動翼。
5. 【請求項５】前記インテグラルカバーは、その上流側側
   面及び下流側の側面がタービン回転軸に対して略垂直に
   形成され、その背側側面及び腹側側面がそれぞれタービ
   ン回転軸に対して略平行な側面と、タービン回転軸に対
   して傾斜した側面とを有するように形成されたことを特
   徴とする請求項１記載のタービン動翼。
6. 【請求項６】前記インテグラルカバーは、その上流側側
   面及び下流側の側面がタービン回転軸に対して略垂直に
   形成され、その背側側面及び腹側側面がそれぞれタービ
   ン回転軸に対して傾斜した第１の側面と、タービン回転
   軸に対して傾斜し前記第１の側面とは逆方向へ傾斜した
   第２の側面とを有するように形成されたことを特徴とす
   る請求項１記載のタービン動翼。