JPH11190202A - ガスタービンエンジン用ロータディスク - Google Patents
ガスタービンエンジン用ロータディスクInfo
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- JPH11190202A JPH11190202A JP10288917A JP28891798A JPH11190202A JP H11190202 A JPH11190202 A JP H11190202A JP 10288917 A JP10288917 A JP 10288917A JP 28891798 A JP28891798 A JP 28891798A JP H11190202 A JPH11190202 A JP H11190202A
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- cooling air
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Classifications
-
- 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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/085—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor
-
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い負荷容量を有し、高い回転速度で作動で
き、有効に熱処理することができ、容易に製作でき、及
び動翼に冷却空気を供給する手段を備えるガスタービン
エンジン用ロータディスクを提供すること。 【解決手段】 回転軸線２４及び軸方向中心線６０を有
するガスタービンエンジン用ロータディスク４４は、リ
ム４８と、前ハブ５４と、後ハブ５６と、前ウェブ５０
と、後ウェブ５２とを包含する。前ウェブ５０はリム４
８と前ハブ５４との間に延び、また後ウェブ５２はリム
４８と後ハブ５６との間に延びている。前ハブ５４と後
ハブ５６とは、分離されている。各ウェブ５０，５２
は、軸方向中心線６０から斜めにされている。そして、
周方向に延びる空どう６２が、前ウェブ５０と後ウェブ
５２との間及び前ハブ５４と後ハブ５６との間に形成さ
れている。
き、有効に熱処理することができ、容易に製作でき、及
び動翼に冷却空気を供給する手段を備えるガスタービン
エンジン用ロータディスクを提供すること。 【解決手段】 回転軸線２４及び軸方向中心線６０を有
するガスタービンエンジン用ロータディスク４４は、リ
ム４８と、前ハブ５４と、後ハブ５６と、前ウェブ５０
と、後ウェブ５２とを包含する。前ウェブ５０はリム４
８と前ハブ５４との間に延び、また後ウェブ５２はリム
４８と後ハブ５６との間に延びている。前ハブ５４と後
ハブ５６とは、分離されている。各ウェブ５０，５２
は、軸方向中心線６０から斜めにされている。そして、
周方向に延びる空どう６２が、前ウェブ５０と後ウェブ
５２との間及び前ハブ５４と後ハブ５６との間に形成さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、一般にはガスタービンエ
ンジンに使用されるロータに関し、より詳細には、中空
ディスクを有するガスタービンロータに関する。
ンジンに使用されるロータに関し、より詳細には、中空
ディスクを有するガスタービンロータに関する。
【０００２】
【発明の背景】多くの近代のガスタービンエンジンにお
いて、交互に並んでいるステータ段及びロータ段は、フ
ァンと、圧縮機と、タービンとを形成する。ステータ段
は、中心ガス流れのロータ段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。ファン及び圧縮
機におけるロータ段は、中心ガスに仕事を加えてスラス
トを生じせしめる。反対に、タービンにおけるロータ段
は仕事の一部分を抽出してファン及び圧縮機に動力を供
給する。各ロータ段は、ディスクと、このディスクのリ
ムに機械的に取付けられた（例えば、“クリスマスツリ
ー形”又は“ばち形”の取付けによる）又は一体的に結
合された（すなわち、“一体動翼付きロータ”）複数の
動翼とを包含する。ディスクのリムは、中央ハブに、そ
れらの間に延びているウェブによって取付けられる。
いて、交互に並んでいるステータ段及びロータ段は、フ
ァンと、圧縮機と、タービンとを形成する。ステータ段
は、中心ガス流れのロータ段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。ファン及び圧縮
機におけるロータ段は、中心ガスに仕事を加えてスラス
トを生じせしめる。反対に、タービンにおけるロータ段
は仕事の一部分を抽出してファン及び圧縮機に動力を供
給する。各ロータ段は、ディスクと、このディスクのリ
ムに機械的に取付けられた（例えば、“クリスマスツリ
ー形”又は“ばち形”の取付けによる）又は一体的に結
合された（すなわち、“一体動翼付きロータ”）複数の
動翼とを包含する。ディスクのリムは、中央ハブに、そ
れらの間に延びているウェブによって取付けられる。
【０００３】作動中、各ロータディスクは機械的及び熱
的に負荷を受ける。熱負荷（及びそれ故応力）は、通
常、ディスクが短時間の著しい熱変化にさらされている
ときの過渡期間中に最も大きい。塊状ハブを有する従来
のソリッドロータディスクは、特に熱により生じる応力
に影響されやすい。すなわち、塊状ハブの外部領域は、
熱変化に応答して比較的急速に冷たくなる、又は熱くな
る。しかしながら、塊状ハブの内部領域は急速には反応
することができず、これによりハブ内に熱成長の不均一
が生じ、これにより熱による応力が生じる。他の主たる
応力を生じさせる要素である機械負荷は、動翼に作用す
る中心ガスから及びロータ段の構成部品に作用する遠心
力から生じる。遠心力は次の式により簡単に表される。
的に負荷を受ける。熱負荷（及びそれ故応力）は、通
常、ディスクが短時間の著しい熱変化にさらされている
ときの過渡期間中に最も大きい。塊状ハブを有する従来
のソリッドロータディスクは、特に熱により生じる応力
に影響されやすい。すなわち、塊状ハブの外部領域は、
熱変化に応答して比較的急速に冷たくなる、又は熱くな
る。しかしながら、塊状ハブの内部領域は急速には反応
することができず、これによりハブ内に熱成長の不均一
が生じ、これにより熱による応力が生じる。他の主たる
応力を生じさせる要素である機械負荷は、動翼に作用す
る中心ガスから及びロータ段の構成部品に作用する遠心
力から生じる。遠心力は次の式により簡単に表される。
【０００４】 ここにおいて、Ｆ＝物体に作用する遠心力；ｍ＝物体の
質量；ｖ＝特定の半径方向距離での物体の接線速度、ｒ
＝物体と回転軸線との間の半径方向距離；及びω＝物体
の角速度である。この式から見ることができるように、
遠心力は物体の半径方向距離及び物体の角速度の２乗に
直接関連する。それ故、各ロータ段の構成部品の質量及
びその半径方向位置は、高速の適用（すなわち、２０，
０００ｒｐｍ以上の高速適用）においては非常に重要で
ある。
質量；ｖ＝特定の半径方向距離での物体の接線速度、ｒ
＝物体と回転軸線との間の半径方向距離；及びω＝物体
の角速度である。この式から見ることができるように、
遠心力は物体の半径方向距離及び物体の角速度の２乗に
直接関連する。それ故、各ロータ段の構成部品の質量及
びその半径方向位置は、高速の適用（すなわち、２０，
０００ｒｐｍ以上の高速適用）においては非常に重要で
ある。
【０００５】理想状態の下では、機械負荷はハブ穴の長
さにわたって均一に分配され、その結果負荷により生じ
る周方向応力（“フープ応力”とも呼ばれている）は同
様に均一に分配され、したがって最小とされる。しかし
ながら、従来のソリッドロータディスクは、ハブの中央
領域（すなわち、ウェブ及び動翼と半径方向において実
質的に整列している領域）に機械負荷を局部集中させる
傾向がある。したがって、最終的には全部の機械負荷を
支える従来のソリットディスクのハブ穴は、中央領域に
フープ応力の集中を受ける。当業者であれば、このよう
な不均一な負荷分配及びこれにより生じるフープ応力は
構成部品の寿命を制限することを認識されよう。
さにわたって均一に分配され、その結果負荷により生じ
る周方向応力（“フープ応力”とも呼ばれている）は同
様に均一に分配され、したがって最小とされる。しかし
ながら、従来のソリッドロータディスクは、ハブの中央
領域（すなわち、ウェブ及び動翼と半径方向において実
質的に整列している領域）に機械負荷を局部集中させる
傾向がある。したがって、最終的には全部の機械負荷を
支える従来のソリットディスクのハブ穴は、中央領域に
フープ応力の集中を受ける。当業者であれば、このよう
な不均一な負荷分配及びこれにより生じるフープ応力は
構成部品の寿命を制限することを認識されよう。
【０００６】歴史的には、高いロータディスク負荷に
は、ディスクの断面積を増大することにより、すなわち
ディスクをよりがん丈に作ることにより適応している。
理論的には、大きな断面積はディスクの負荷分配を助長
せしめ、それから、いかなる特定の地点での応力を最小
にする。しかしながら、遠心力についての上述の説明か
ら予想できるように、この解決法には制限がある。すな
わち、ディスクの断面積を主に半径方向に増大すること
は（図３参照）、追加の遠心負荷が生じるために、その
実施には制限を受ける。他方、ディスクの断面積を主に
軸方向に増大することは（図４参照）、ハブの上述した
不均一な負荷のために、同様にその実施には制限を受け
る。
は、ディスクの断面積を増大することにより、すなわち
ディスクをよりがん丈に作ることにより適応している。
理論的には、大きな断面積はディスクの負荷分配を助長
せしめ、それから、いかなる特定の地点での応力を最小
にする。しかしながら、遠心力についての上述の説明か
ら予想できるように、この解決法には制限がある。すな
わち、ディスクの断面積を主に半径方向に増大すること
は（図３参照）、追加の遠心負荷が生じるために、その
実施には制限を受ける。他方、ディスクの断面積を主に
軸方向に増大することは（図４参照）、ハブの上述した
不均一な負荷のために、同様にその実施には制限を受け
る。
【０００７】また、ディスクに質量を加えることは、均
一な機械的性質を持つディスクを製作することを困難に
する。更に詳述すれば、ロータディスク、特に高速の適
用において使用されるロータディスクはしばしば鍛造さ
れる。その理由は、鍛造は同様な鋳造ロータよりもフー
プ応力に対して高い耐性を有するからである。すなわ
ち、製作の後、鍛造ディスクは典型的には加熱され、そ
れから急冷され、これによりディスクのループ応力容量
を増大させられる。しかしながら、幾つかの例において
は、塊状ディスクハブに固有の熱慣性が、ハブの内部領
域がその外部領域と同じ速度で急冷されることを妨げ
る。そして、このような急冷速度の不均一は、局部的な
負荷がハブの中央領域を通して延びる従来のソリッドデ
ィスクに必要とされるものとは全く逆の結晶構造プロフ
ィル（及びそれ故材料強さプロフィル）を生じせしめ
る。
一な機械的性質を持つディスクを製作することを困難に
する。更に詳述すれば、ロータディスク、特に高速の適
用において使用されるロータディスクはしばしば鍛造さ
れる。その理由は、鍛造は同様な鋳造ロータよりもフー
プ応力に対して高い耐性を有するからである。すなわ
ち、製作の後、鍛造ディスクは典型的には加熱され、そ
れから急冷され、これによりディスクのループ応力容量
を増大させられる。しかしながら、幾つかの例において
は、塊状ディスクハブに固有の熱慣性が、ハブの内部領
域がその外部領域と同じ速度で急冷されることを妨げ
る。そして、このような急冷速度の不均一は、局部的な
負荷がハブの中央領域を通して延びる従来のソリッドデ
ィスクに必要とされるものとは全く逆の結晶構造プロフ
ィル（及びそれ故材料強さプロフィル）を生じせしめ
る。
【０００８】冷却空気を動翼に供給する必要があるとす
るのは、他の設計の考えである。例えば、タービン動翼
は熱伝達の目的のための内部冷却空気通路を包含する。
冷却空気を動翼に供給することは、歴史的に挑戦されて
いる。ジェネラル エレクトリック コンパニー（Genera
l Electric Company)に付与されている米国特許第３，
７４２，７０６号は、ロータディスクが複数の周方向に
間隔を置いていると共に半径方向外側に延びているベー
ンにより相互接続されている２つの軸方向に間隔を置い
たディスクを包含することを開示している。複数のベー
ン及びそれらの間の通路は、冷却空気を動翼に向かって
半径方向外側に遠心力により追い出すために必要とされ
ている。同じくジェネラル エレクトリック コンパニー
に付与されている米国特許第３，９８２，８５２号は、
前記米国特許第３，７４２，７０６号の相互接続用ベー
ンと同様な相互接続用ベーンが材料容量よりもはるか以
上に圧縮加圧されることを開示している。しかしなが
ら、複数のベーンによって２つのディスク半体間に通路
を形成することによる問題として、通路がディスクの負
荷容量（及びそれ故回転速度）を持つ結果となることが
ある。上述したように、従来のディスクについての負荷
はディスクの軸方向中央に集められる。この負荷経路と
整列する通路は、このようなディスクの負荷容量を低下
せしめるものである。
るのは、他の設計の考えである。例えば、タービン動翼
は熱伝達の目的のための内部冷却空気通路を包含する。
冷却空気を動翼に供給することは、歴史的に挑戦されて
いる。ジェネラル エレクトリック コンパニー（Genera
l Electric Company)に付与されている米国特許第３，
７４２，７０６号は、ロータディスクが複数の周方向に
間隔を置いていると共に半径方向外側に延びているベー
ンにより相互接続されている２つの軸方向に間隔を置い
たディスクを包含することを開示している。複数のベー
ン及びそれらの間の通路は、冷却空気を動翼に向かって
半径方向外側に遠心力により追い出すために必要とされ
ている。同じくジェネラル エレクトリック コンパニー
に付与されている米国特許第３，９８２，８５２号は、
前記米国特許第３，７４２，７０６号の相互接続用ベー
ンと同様な相互接続用ベーンが材料容量よりもはるか以
上に圧縮加圧されることを開示している。しかしなが
ら、複数のベーンによって２つのディスク半体間に通路
を形成することによる問題として、通路がディスクの負
荷容量（及びそれ故回転速度）を持つ結果となることが
ある。上述したように、従来のディスクについての負荷
はディスクの軸方向中央に集められる。この負荷経路と
整列する通路は、このようなディスクの負荷容量を低下
せしめるものである。
【０００９】２つのディスク半体間に複数の通路を有す
るロータディスクが持つ他の問題は、このようなディス
クを製造するのが困難でコストがかかることである。す
なわち、もし結合しようとする２つの金属部品が十分に
加熱され、また高い圧力が２つの金属部品を一緒に押し
つけるために用いることができるならば、２つの金属部
品間の鍛造結合は比較的短かい時間で行うことができる
ものである。このように、鍛造結合の利点は時間が短か
いことにあり、温度が通常金属部品の機械的性質の著し
い劣化を生じさせるのに十分なほどに大きくならない。
しかし、鍛造結合の欠点として、特に結合しようとする
２つの表面の一方が細いベーンであるときには、１つ又
はそれ以上のベーンが結合工程中に曲がることがある。
もしどのベーンも曲がらない場合には、恐らくは、かな
りの量の材料アプセットが結合境界面に隣接して生じる
であろう。当業者であれば、ロータディスク内の半径方
向通路からアプセットを取り除くことは困難であること
を認識されよう。そして、通路に取り残されたアプセッ
トは流れを妨げ、好ましくない応力の上昇を生じせしめ
る。これとは対照的に、２つの金属部品間の拡散結合
は、許容しうる結合を行うためには比較的長い時間と十
分な熱とを必要とするが、しかし、２つの金属部品を一
緒に押し付けるための高い圧力を必要としない。この拡
散結合の利点は、結合境界面に隣接して形成されるアプ
セットが少ない又は無いことである。しかし、２つのロ
ータディスク半体を結合するために拡散結合を使用する
欠点として、必要とされる時間が長く、温度が通常金属
部品の機械的性質の著しい劣化を生じさせるのに十分な
ほどに大きくなってしまうことがある。
るロータディスクが持つ他の問題は、このようなディス
クを製造するのが困難でコストがかかることである。す
なわち、もし結合しようとする２つの金属部品が十分に
加熱され、また高い圧力が２つの金属部品を一緒に押し
つけるために用いることができるならば、２つの金属部
品間の鍛造結合は比較的短かい時間で行うことができる
ものである。このように、鍛造結合の利点は時間が短か
いことにあり、温度が通常金属部品の機械的性質の著し
い劣化を生じさせるのに十分なほどに大きくならない。
しかし、鍛造結合の欠点として、特に結合しようとする
２つの表面の一方が細いベーンであるときには、１つ又
はそれ以上のベーンが結合工程中に曲がることがある。
もしどのベーンも曲がらない場合には、恐らくは、かな
りの量の材料アプセットが結合境界面に隣接して生じる
であろう。当業者であれば、ロータディスク内の半径方
向通路からアプセットを取り除くことは困難であること
を認識されよう。そして、通路に取り残されたアプセッ
トは流れを妨げ、好ましくない応力の上昇を生じせしめ
る。これとは対照的に、２つの金属部品間の拡散結合
は、許容しうる結合を行うためには比較的長い時間と十
分な熱とを必要とするが、しかし、２つの金属部品を一
緒に押し付けるための高い圧力を必要としない。この拡
散結合の利点は、結合境界面に隣接して形成されるアプ
セットが少ない又は無いことである。しかし、２つのロ
ータディスク半体を結合するために拡散結合を使用する
欠点として、必要とされる時間が長く、温度が通常金属
部品の機械的性質の著しい劣化を生じさせるのに十分な
ほどに大きくなってしまうことがある。
【００１０】したがって、高い負荷容量を有し、また高
速の適用に実施でき、更に有効に熱処理することがで
き、更にまた容易に製作することができ、更にまたロー
タディスクに取付けられている動翼に冷却空気を供給す
ることができるガスタービンエンジン用のロータディス
クが要望されている。
速の適用に実施でき、更に有効に熱処理することがで
き、更にまた容易に製作することができ、更にまたロー
タディスクに取付けられている動翼に冷却空気を供給す
ることができるガスタービンエンジン用のロータディス
クが要望されている。
【００１１】
【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、高い負
荷容量を有するガスタービンエンジン用ロータディスク
を提供することにある。
れたものである。したがって、本発明の目的は、高い負
荷容量を有するガスタービンエンジン用ロータディスク
を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、従来のガスタービン
エンジン用ソリッドロータディスクよりも高い回転速度
で作動することができるロータディスクを提供すること
にある。
エンジン用ソリッドロータディスクよりも高い回転速度
で作動することができるロータディスクを提供すること
にある。
【００１３】本発明の更に他の目的は、有効に熱処理す
ることができるガスタービンエンジン用ロータディスク
を提供することにある。
ることができるガスタービンエンジン用ロータディスク
を提供することにある。
【００１４】本発明の更に他の目的は、ロータディスク
のリムに取付けられている動翼に冷却空気を供給する手
段を備えるガスタービン用ロータディスクを提供するこ
とにある。
のリムに取付けられている動翼に冷却空気を供給する手
段を備えるガスタービン用ロータディスクを提供するこ
とにある。
【００１５】以上述べた目的を達成するために、本発明
によれば、回転軸線及び軸方向中心線を有するガスター
ビンエンジン用ロータディスクは、リムと、前ハブと、
後ハブと、前ウェブと、後ウェブとを包含する。前ウェ
ブはリムと前ハブとの間に延び、また後ウェブはリムと
後ハブとの間に延びている。前ハブと後ハブとは、分離
されている。各ウェブは、軸方向中心線から斜めにされ
ている。そして、周方向に延びる空どうが、前ウェブと
後ウェブとの間及び前ハブと後ハブとの間に形成されて
いる。
によれば、回転軸線及び軸方向中心線を有するガスター
ビンエンジン用ロータディスクは、リムと、前ハブと、
後ハブと、前ウェブと、後ウェブとを包含する。前ウェ
ブはリムと前ハブとの間に延び、また後ウェブはリムと
後ハブとの間に延びている。前ハブと後ハブとは、分離
されている。各ウェブは、軸方向中心線から斜めにされ
ている。そして、周方向に延びる空どうが、前ウェブと
後ウェブとの間及び前ハブと後ハブとの間に形成されて
いる。
【００１６】本発明の一態様によれば、ロータディスク
に取付けられている動翼の内部に冷却空気を推進せしめ
る手段が提供される。
に取付けられている動翼の内部に冷却空気を推進せしめ
る手段が提供される。
【００１７】本発明の利点は、ツインウェブ及びツイン
ハブが、ロータディスクに、従来の同等のガスタービン
エンジン用ロータディスクの負荷容量よりも高い負荷容
量を与えることである。すなわち、斜めのツインウェブ
及びツインハブはリムとハブとの間に良好な負荷経路を
与え、この良好な負荷経路は負荷を各ハブに均一に分配
する。そして、均一な負荷分配はロータディスクの負荷
容量を制御するフープ応力の集中を防止する。また、斜
めのツインウェブ及びツインハブはハブ穴に隣接する軸
方向応力を最小にする。すなわち、従来の広いハブ及び
単一のウェブを持つ高速ディスクは、ハブの中央領域に
高負荷が集中することから、著しい軸方向の曲げモーメ
ント成分を受け、ハブ穴に隣接してハブに三次元応力状
態を生じさせるものである。これに対し、本発明による
比較的細いツインハブははるかに小さい軸方向曲げを受
けるにすぎず、したがってハブ穴に隣接する軸方向応力
を最小にし、これにより構成部品の寿命を増大せしめ
る。
ハブが、ロータディスクに、従来の同等のガスタービン
エンジン用ロータディスクの負荷容量よりも高い負荷容
量を与えることである。すなわち、斜めのツインウェブ
及びツインハブはリムとハブとの間に良好な負荷経路を
与え、この良好な負荷経路は負荷を各ハブに均一に分配
する。そして、均一な負荷分配はロータディスクの負荷
容量を制御するフープ応力の集中を防止する。また、斜
めのツインウェブ及びツインハブはハブ穴に隣接する軸
方向応力を最小にする。すなわち、従来の広いハブ及び
単一のウェブを持つ高速ディスクは、ハブの中央領域に
高負荷が集中することから、著しい軸方向の曲げモーメ
ント成分を受け、ハブ穴に隣接してハブに三次元応力状
態を生じさせるものである。これに対し、本発明による
比較的細いツインハブははるかに小さい軸方向曲げを受
けるにすぎず、したがってハブ穴に隣接する軸方向応力
を最小にし、これにより構成部品の寿命を増大せしめ
る。
【００１８】本発明の他の利点は、本発明によるツイン
ハブが従来の同等のソリッドロータディスクの塊状ハブ
とは対照的に、有効に熱処理することができることであ
る。熱処理は、機械的性質を最適にし、ロータディスク
のフープ強さ及びそれ故負荷容量を増大せしめる。負荷
容量を増大することにより得られる重要な利点は、本発
明によるロータディスクが従来の回転速度よりも高い回
転速度での作動を持続できることにある。
ハブが従来の同等のソリッドロータディスクの塊状ハブ
とは対照的に、有効に熱処理することができることであ
る。熱処理は、機械的性質を最適にし、ロータディスク
のフープ強さ及びそれ故負荷容量を増大せしめる。負荷
容量を増大することにより得られる重要な利点は、本発
明によるロータディスクが従来の回転速度よりも高い回
転速度での作動を持続できることにある。
【００１９】本発明の更に他の利点は、本発明によるロ
ータディスクは容易に製作することができることであ
る。すなわち、幾つかの従来のロータディスクの設計
は、ロータディスクの軸方向中心線に沿って設けられた
冷却通路を用いている。これらの通路は、ディスクのハ
ブ及びウェブの区域とリムの区域との間に延びている隣
接するベーン間に形成されている。２つのディスク区域
を鍛造結合により一緒に結合することは、構造的不安定
（ベーンの曲がり）及び通路内の好ましくない材料アプ
セットを導くものである。また、２つのディスク区域を
拡散結合により結合することは、通路内に形成されるア
プセットをかなり除去するものであるが、しかし、これ
らのディスク区域のフープ応力を逆に生じさせるもので
ある。これに対して、本発明は、２つの鍛造ディスク半
体をリムに沿って金属結合して、がん丈なリムを持つ単
一のユニットとすることができる。そして、２つの鍛造
半体からロータディスクの製作を始めることにより、こ
れらの半体に近づくことが容易であり、したがって組立
てる前に各ウェブの内面を機械加工することができるも
のである。また、２つの半体を一緒に金属結合すること
は、ブローチング作業（動翼が機械的に取付けられるロ
ータ）又は金属結合（動翼が一体的に結合されるロー
タ）のために非常に適したがん丈なリムを提供するもの
である。
ータディスクは容易に製作することができることであ
る。すなわち、幾つかの従来のロータディスクの設計
は、ロータディスクの軸方向中心線に沿って設けられた
冷却通路を用いている。これらの通路は、ディスクのハ
ブ及びウェブの区域とリムの区域との間に延びている隣
接するベーン間に形成されている。２つのディスク区域
を鍛造結合により一緒に結合することは、構造的不安定
（ベーンの曲がり）及び通路内の好ましくない材料アプ
セットを導くものである。また、２つのディスク区域を
拡散結合により結合することは、通路内に形成されるア
プセットをかなり除去するものであるが、しかし、これ
らのディスク区域のフープ応力を逆に生じさせるもので
ある。これに対して、本発明は、２つの鍛造ディスク半
体をリムに沿って金属結合して、がん丈なリムを持つ単
一のユニットとすることができる。そして、２つの鍛造
半体からロータディスクの製作を始めることにより、こ
れらの半体に近づくことが容易であり、したがって組立
てる前に各ウェブの内面を機械加工することができるも
のである。また、２つの半体を一緒に金属結合すること
は、ブローチング作業（動翼が機械的に取付けられるロ
ータ）又は金属結合（動翼が一体的に結合されるロー
タ）のために非常に適したがん丈なリムを提供するもの
である。
【００２０】本発明の更に他の利点は、ディスクのリム
に取付けられている動翼に冷却空気を供給する手段を、
ディスクの製作性及びその負荷容量を低下させることな
しに、ロータディスク内に容易に組み込むことができる
ことである。
に取付けられている動翼に冷却空気を供給する手段を、
ディスクの製作性及びその負荷容量を低下させることな
しに、ロータディスク内に容易に組み込むことができる
ことである。
【００２１】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例示す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明らかになるであろ
う。
添付図面を参照して例示す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明らかになるであろ
う。
【００２２】
【発明を実施するための最良の形態】図１を参照する
に、ガスタービンエンジン１０は、ファン１２と、圧縮
機１４と、燃焼器１６と、タービン１８と、オグメンタ
２０と、ノズル２２とを有するものとして示されてい
る。ファン１２を出た空気は、中心ガスとバイパス空気
とに分割される。中心ガスは、圧縮機１４、燃焼器１
６、タービン１８、オグメンタ２０及びノズル２２の順
の通路を通して流れる。したがって、中心ガスは、エン
ジン１０の軸線２４に実質的な平行な通路を流れるよう
に示されている。バイパス空気も、同様に、エンジン１
０の軸線２４に平行な通路を流れ、エンジン１０の外周
部に沿って延びているアニュラス２６を通過する。ファ
ン１２、圧縮機１４及びタービン１８の各々は、複数の
ステータ段２８及びロータ段３４を包含する。次に図２
を参照するに、各ステータ段２８は内側の半径方向プラ
ットフォーム３４と外側の半径方向プラットフォーム３
６との間に延びている複数の静翼３２を包含する。内側
及び外側の半径方向プラットフォーム３４及び３６は、
周方向に延びて中心ガス通路の境界部を形成する。幾つ
かの適用において、静翼３２は通路３８を包含し、この
通路を通してバイパス空気が中心ガス流れ通路の半径方
向内側の区域４０に向けられる。各ロータ段３０は、デ
ィスク４４から半径方向外側に延びている複数の動翼４
２を包含する。動翼４２は、普通の取付け構造（例え
ば、クリスマスツリー形又はばち形の根元による）によ
ってディスク４４に取付けたり、又は一体動翼付きロー
タの一部分として一体的に設けることができる。ロータ
段３０の半径方向外側に設けられているライナ４６は、
動翼４２の先端における密封のために、動翼外側空気シ
ール４７又は同種の手段を包含することができる。
に、ガスタービンエンジン１０は、ファン１２と、圧縮
機１４と、燃焼器１６と、タービン１８と、オグメンタ
２０と、ノズル２２とを有するものとして示されてい
る。ファン１２を出た空気は、中心ガスとバイパス空気
とに分割される。中心ガスは、圧縮機１４、燃焼器１
６、タービン１８、オグメンタ２０及びノズル２２の順
の通路を通して流れる。したがって、中心ガスは、エン
ジン１０の軸線２４に実質的な平行な通路を流れるよう
に示されている。バイパス空気も、同様に、エンジン１
０の軸線２４に平行な通路を流れ、エンジン１０の外周
部に沿って延びているアニュラス２６を通過する。ファ
ン１２、圧縮機１４及びタービン１８の各々は、複数の
ステータ段２８及びロータ段３４を包含する。次に図２
を参照するに、各ステータ段２８は内側の半径方向プラ
ットフォーム３４と外側の半径方向プラットフォーム３
６との間に延びている複数の静翼３２を包含する。内側
及び外側の半径方向プラットフォーム３４及び３６は、
周方向に延びて中心ガス通路の境界部を形成する。幾つ
かの適用において、静翼３２は通路３８を包含し、この
通路を通してバイパス空気が中心ガス流れ通路の半径方
向内側の区域４０に向けられる。各ロータ段３０は、デ
ィスク４４から半径方向外側に延びている複数の動翼４
２を包含する。動翼４２は、普通の取付け構造（例え
ば、クリスマスツリー形又はばち形の根元による）によ
ってディスク４４に取付けたり、又は一体動翼付きロー
タの一部分として一体的に設けることができる。ロータ
段３０の半径方向外側に設けられているライナ４６は、
動翼４２の先端における密封のために、動翼外側空気シ
ール４７又は同種の手段を包含することができる。
【００２３】ロータディスク４４は、リム４８と、前ウ
ェブ５０と、後ウェブ５２と、前ハブ５４と、後ハブ５
６とを包含する。前ハブ５４は、前ウェブ５０によって
リム４８に接続され、また後ハブ５６は後ウェブ５２に
よってリム４８に接続されている。これらのハブ５４，
５６は、互いから分離され、各ハブはディスクの回転軸
線（上述の説明では、エンジンの軸線と称されている）
２４上に中心決めされている穴５８を包含する。ウェブ
５０と５２及びハブ５４と５６とはディスク４４の軸方
向中心線６０に関して実質的に対称に設けられ、この軸
方向中心線６０は回転軸線２４から半径方向外側に垂直
に延びている。各ウェブ５０，５２は、軸方向中心線６
０から所定量（以下、“ウェブ斜め角”、すなわち
“α”と称する）斜めにされている。図２に見ることが
できるように、ウェブ５０，５２は、リム４８から各ハ
ブ５４，５６へ半径方向内側に進むにつれて軸方向中心
線６０からしだいに離れるように斜めになっている。こ
れらの斜めウェブ５０，５２及び分離ハブ５４，５６
は、ディスク４４内に空どう６２を形成する。好適な実
施例においては、ハブスペーサ６４がハブ６４，５６間
に設けられて、すべての負荷の下で所望する分離距離を
維持する。このハブスペーサ６４は、好適には、通路６
６を有して空気がディスク空どう６２内に流れるのを許
す分割型リングである。
ェブ５０と、後ウェブ５２と、前ハブ５４と、後ハブ５
６とを包含する。前ハブ５４は、前ウェブ５０によって
リム４８に接続され、また後ハブ５６は後ウェブ５２に
よってリム４８に接続されている。これらのハブ５４，
５６は、互いから分離され、各ハブはディスクの回転軸
線（上述の説明では、エンジンの軸線と称されている）
２４上に中心決めされている穴５８を包含する。ウェブ
５０と５２及びハブ５４と５６とはディスク４４の軸方
向中心線６０に関して実質的に対称に設けられ、この軸
方向中心線６０は回転軸線２４から半径方向外側に垂直
に延びている。各ウェブ５０，５２は、軸方向中心線６
０から所定量（以下、“ウェブ斜め角”、すなわち
“α”と称する）斜めにされている。図２に見ることが
できるように、ウェブ５０，５２は、リム４８から各ハ
ブ５４，５６へ半径方向内側に進むにつれて軸方向中心
線６０からしだいに離れるように斜めになっている。こ
れらの斜めウェブ５０，５２及び分離ハブ５４，５６
は、ディスク４４内に空どう６２を形成する。好適な実
施例においては、ハブスペーサ６４がハブ６４，５６間
に設けられて、すべての負荷の下で所望する分離距離を
維持する。このハブスペーサ６４は、好適には、通路６
６を有して空気がディスク空どう６２内に流れるのを許
す分割型リングである。
【００２４】各ウェブ５０，５２は、内面６８と、外面
７０とを包含する。各内面６８は、その外側半径方向端
７２に、他方の内面６８に向かってアーチ状に曲がって
いる移行面７４を包含する。これらの２つの移行面７４
は、一緒になって、ウェブ内面６８間に滑らかな移行部
を形成する。また、各内面６８は、その内側半径方向端
７５に、他方の内面６８に向かってアーチ状に曲がり、
これによりそれぞれのハブ５４，５６への滑らかな移行
部を形成する移行面７６を包含する。一実施例におい
て、内面６８は、更に、動翼４２を冷却する目的のため
に、空どう６２を通過する冷却空気を半径方向外側に推
進せしめてリム４８内の通路８０にさし向ける手段７８
を包含する。この冷却空気推進手段７８は、例えば、各
内面６８から一定距離外側に延びている複数の周方向に
分配されたベーン８２を包含する。
７０とを包含する。各内面６８は、その外側半径方向端
７２に、他方の内面６８に向かってアーチ状に曲がって
いる移行面７４を包含する。これらの２つの移行面７４
は、一緒になって、ウェブ内面６８間に滑らかな移行部
を形成する。また、各内面６８は、その内側半径方向端
７５に、他方の内面６８に向かってアーチ状に曲がり、
これによりそれぞれのハブ５４，５６への滑らかな移行
部を形成する移行面７６を包含する。一実施例におい
て、内面６８は、更に、動翼４２を冷却する目的のため
に、空どう６２を通過する冷却空気を半径方向外側に推
進せしめてリム４８内の通路８０にさし向ける手段７８
を包含する。この冷却空気推進手段７８は、例えば、各
内面６８から一定距離外側に延びている複数の周方向に
分配されたベーン８２を包含する。
【００２５】ロータディスク４４は、最初に、２つの半
体８４，８６に製作される。前半体８４は、リム４８の
一部分と、前ウェブ５０と、前ハブ５４とを包含し、ま
た後半体８６は、リム４８の他の部分と、後ウェブ５２
と、後ハブ５６とを包含する。例えば、高速タービンデ
ィスクのような高負荷の適用のために、各ディスク半体
８４，８６は、ニッケル合金から鍛造され、ほぼ最終形
状に製作される。内面６８が、それから、仕上げられ、
この仕上げには好適には各ディスク半体８４，８６の内
面６８に冷却用ベーン８２を機械加工すること（又は冷
却用ベーン８２を取付けること）が含まれる。各半体８
４，８６のリム４８部分は、２つの半体８４，８６は結
合されてディスク４４を形成するように金属結合する工
程を受け入れるよう機械加工される。好適な結合方法と
しては、局部的な加熱及び中間拡散性箔（図示せず）を
利用する鍛造式の結合がある。すなわち、鍛造結合のた
めに必要とされる比較的短い時間及び局部的な加熱は、
各鍛造半体８４，８６の金属特性に対しての結合工程に
よる影響及びこの結合工程において形成されるアプセッ
トを最小にする。ディスク半体８４と８６とが結合され
た後、最終外部機械加工が仕上げられ、それからディス
ク４４が必要に応じて熱処理される。本発明での熱処理
方法は、ツインウェブ５０，５２及びツインハブ５４，
５６のために非常に簡単である。すなわち、前述したよ
うに、従来の塊状ソリッドディスク（図３及び図４参
照）は、ディスクのフープ強さを低下させることなしに
完全に熱処理するのが困難である。これに対し、本発明
のディスクのより小さい塊状のツインウェブ５０，５２
及びツイン５４，５６は、好ましくない影響を最小又は
無くして有効に熱処理し、最適な金属性質を確立せしめ
ることができる。
体８４，８６に製作される。前半体８４は、リム４８の
一部分と、前ウェブ５０と、前ハブ５４とを包含し、ま
た後半体８６は、リム４８の他の部分と、後ウェブ５２
と、後ハブ５６とを包含する。例えば、高速タービンデ
ィスクのような高負荷の適用のために、各ディスク半体
８４，８６は、ニッケル合金から鍛造され、ほぼ最終形
状に製作される。内面６８が、それから、仕上げられ、
この仕上げには好適には各ディスク半体８４，８６の内
面６８に冷却用ベーン８２を機械加工すること（又は冷
却用ベーン８２を取付けること）が含まれる。各半体８
４，８６のリム４８部分は、２つの半体８４，８６は結
合されてディスク４４を形成するように金属結合する工
程を受け入れるよう機械加工される。好適な結合方法と
しては、局部的な加熱及び中間拡散性箔（図示せず）を
利用する鍛造式の結合がある。すなわち、鍛造結合のた
めに必要とされる比較的短い時間及び局部的な加熱は、
各鍛造半体８４，８６の金属特性に対しての結合工程に
よる影響及びこの結合工程において形成されるアプセッ
トを最小にする。ディスク半体８４と８６とが結合され
た後、最終外部機械加工が仕上げられ、それからディス
ク４４が必要に応じて熱処理される。本発明での熱処理
方法は、ツインウェブ５０，５２及びツインハブ５４，
５６のために非常に簡単である。すなわち、前述したよ
うに、従来の塊状ソリッドディスク（図３及び図４参
照）は、ディスクのフープ強さを低下させることなしに
完全に熱処理するのが困難である。これに対し、本発明
のディスクのより小さい塊状のツインウェブ５０，５２
及びツイン５４，５６は、好ましくない影響を最小又は
無くして有効に熱処理し、最適な金属性質を確立せしめ
ることができる。
【００２６】ロータ段の作動において、ロータディスク
はディスクの有効寿命を減少せしめるかなりの応力にさ
らされる。熱負荷から生じる応力は、ディスクが著しい
熱変化のために膨張又は収縮するときの過渡期間中に最
も大きいものである。各々が従来のハブ（図３及び図４
参照）よりも小さい塊状である本発明のツインハブ５
４，５６は、最小の熱遅延及びそれ故熱応力を与える。
他方において、機械負荷から生じる応力は、回転速度と
ともに増大するものである。図４は、（前述したよう
に）不均一な軸方向中心機械負荷により生じて軸方向中
心領域９０に集中するフープ応力８８を示す図である。
これに対し、本発明のロータディスク４４は、遠心負荷
をツインウェブ５０、５２及びツインハブ５４、５６に
対照的に分配することにより、機械的に引き起こされる
応力を最小にする。そして、各ウェブ内面６８の外側半
径方向端７２のアーチ状移行面７４は、ウェブ５０，５
２への負荷移行を容易にし、これによりウェブ５０と５
２との交差部における応力集中を最小にする。ウェブ５
０と５２とは、それから、中央で交差し、ハブ５４，５
６に向かって軸方向に膨張する。ウェブ５０，５２とハ
ブ５４，５６との間の滑らかな移行、及びウェブ５０，
５２からハブ５４，５６まで必要な最小の軸方向膨張は
均一な負荷分配を助長し、各ハブ穴５８内のフープ応力
集中を最小にする。その上、ツインハブ５４，５６は、
塊状のソリッドロータディスクハブ（図３及び図４参
照）を熱処理するときに生じる悪影響を少なくして又は
無くして、容易に完全に熱処理することができる。要す
るに、本発明から得られる幾つかの利点は、（１）所定
の適用及びロータディスク材料のために負荷容量が増大
すること、（２）所定のロータディスク材料のために許
容寿命サイクルが増大すること、及び（３）所定の適用
のために代替のロータディスク材料を使用することがで
きることである。
はディスクの有効寿命を減少せしめるかなりの応力にさ
らされる。熱負荷から生じる応力は、ディスクが著しい
熱変化のために膨張又は収縮するときの過渡期間中に最
も大きいものである。各々が従来のハブ（図３及び図４
参照）よりも小さい塊状である本発明のツインハブ５
４，５６は、最小の熱遅延及びそれ故熱応力を与える。
他方において、機械負荷から生じる応力は、回転速度と
ともに増大するものである。図４は、（前述したよう
に）不均一な軸方向中心機械負荷により生じて軸方向中
心領域９０に集中するフープ応力８８を示す図である。
これに対し、本発明のロータディスク４４は、遠心負荷
をツインウェブ５０、５２及びツインハブ５４、５６に
対照的に分配することにより、機械的に引き起こされる
応力を最小にする。そして、各ウェブ内面６８の外側半
径方向端７２のアーチ状移行面７４は、ウェブ５０，５
２への負荷移行を容易にし、これによりウェブ５０と５
２との交差部における応力集中を最小にする。ウェブ５
０と５２とは、それから、中央で交差し、ハブ５４，５
６に向かって軸方向に膨張する。ウェブ５０，５２とハ
ブ５４，５６との間の滑らかな移行、及びウェブ５０，
５２からハブ５４，５６まで必要な最小の軸方向膨張は
均一な負荷分配を助長し、各ハブ穴５８内のフープ応力
集中を最小にする。その上、ツインハブ５４，５６は、
塊状のソリッドロータディスクハブ（図３及び図４参
照）を熱処理するときに生じる悪影響を少なくして又は
無くして、容易に完全に熱処理することができる。要す
るに、本発明から得られる幾つかの利点は、（１）所定
の適用及びロータディスク材料のために負荷容量が増大
すること、（２）所定のロータディスク材料のために許
容寿命サイクルが増大すること、及び（３）所定の適用
のために代替のロータディスク材料を使用することがで
きることである。
【００２７】以上本発明をその実施例に関し図示し詳述
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。
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。
【図１】本発明が適用されるガスタービンエンジンの一
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【図２】本発明を実施したタービンロータ段及びステー
タ段の一例を示す一部断面図である。
タ段の一例を示す一部断面図である。
【図３】半径方向に増強したハブを有する従来のソリッ
ドロータディスクを示す図である。
ドロータディスクを示す図である。
【図４】軸方向に増強したハブを有する従来のソリッド
ロータディスクを示す図である。
ロータディスクを示す図である。
１０ ガスタービンエンジン １２ ファン １４ 圧縮機 １６ 燃焼器 １８ タービン ２０ オグメンタ ２２ ノズル ２４ エンジンの軸線又は回転軸線 ２６ アニュラス ２８ ステータ段 ３０ ロータ段 ３２ 静翼 ３４ 内側半径方向プラットフォーム ３６ 外側半径方向プラットフォーム ３８ 通路 ４０ 半径方向内側区域 ４２ 動翼 ４４ ディスク ４６ ライナ ４７ 動翼外側空気シール ４８ リム ５０ 前ウェブ ５２ 後ウェブ ５４ 前ハブ ５６ 後ハブ ５８ 穴 ６０ 軸方向中心線 ６２ 空どう ６４ ハブスペーサ ６６ 通路 ６８ 内面 ７０ 外面 ７２ 外側半径方向端 ７４ 移行面 ７５ 内側半径方向端 ７６ 移行面 ７８ 冷却空気推進手段 ８０ 通路 ８２ ベーン ８４ 前半体 ８６ 後半体 ８８ フープ応力 ９０ 軸方向中心領域
Claims (25)
- 【請求項１】回転軸線及び軸方向中心線を有するガスタ
ービンエンジン用ロータディスクにおいて、 リムと、 前記回転軸線上に中心を置かれた第１の穴を有する第１
のハブと、 前記リムと前記第１のハブとの間に延び、前記軸方向中
心線から斜めになっていると共に、第１の内面を有する
第１のウェブと、 前記回転軸線上に中心を置かれた第２の穴を有する第２
のハブと、 前記リムと前記第２のハブとの間に延び、前記軸方向中
心線から斜めになっていると共に、第２の内面を有する
第２のウェブと、 を包含し、周方向に延びる空どうが前記第１のウェブの
第１の内面と前記第２のウェブの第２の内面との間及び
前記第１のハブと前記第２のハブとの間に形成されてい
ることを特徴とするロータディスク。 - 【請求項２】請求項１記載のロータディスクにおいて、
前記第１及び第２のウェブの各々が前記軸方向中心線か
ら等しい角度で斜めになっているロータディスク。 - 【請求項３】請求項２記載のロータディスクにおいて、
更に、前記空どう内に設けられて冷却空気を半径方向外
側に推進せしめる推進手段を包含し、この推進手段が前
記空どう内の冷却空気を前記リムに向かって半径方向外
側に推進せしめるようにしたロータディスク。 - 【請求項４】請求項３記載のロータディスクにおいて、
前記推進手段が、前記第１及び第２の内面から外側に延
びる複数のベーンと、前記リムを通して延びる複数の冷
却空気ダクトとを包含し、前記空どう内の冷却空気が前
記ダクト内を通して半径方向外側に推進させられるよう
にしたロータディスク。 - 【請求項５】請求項２記載のロータディスクにおいて、
前記第１及び第２のウェブが前記軸方向中心線からしだ
いに離れて斜めになって前記リムから前記第１及び第２
のハブにまで進むようにしたロータディスク。 - 【請求項６】請求項５記載のロータディスクにおいて、
前記リムの第１の部分、前記第１のウェブ及び前記第１
のハブが第１のディスク半体として鍛造されていると共
に、前記リムの第２の部分、前記第２のウェブ及び前記
第２のハブが第２のディスク半体として鍛造され、前記
第１及び第２のリム部分間の金属結合が前記第１のディ
スク半体を前記第２のディスク半体に固定するようにし
たロータディスク。 - 【請求項７】請求項６記載のロータディスクにおいて、
前記第１の内面が外側半径方向端に前記第２の内面に向
かって曲がっている第１の移行部を包含すると共に、前
記第２の内面が外側半径方向端に前記第１の内面に向か
って曲がっている第２の移行部を包含し、これらの第１
及び第２の移行部が一緒に連なって前記第１及び第２の
内面間の滑らかな移行部を形成するようにしたロータデ
ィスク。 - 【請求項８】請求項５記載のロータディスクにおいて、
更に、前記空どう内に設けられて冷却空気を半径方向外
側に推進せしめる推進手段を包含し、この推進手段が前
記空どう内の冷却空気を前記リムに向かって半径方向外
側に推進せしめるようにしたロータディスク。 - 【請求項９】請求項８記載のロータディスクにおいて、
前記推進手段が、前記第１及び第２の内面から外側に延
びる複数のベーンと、前記リムを通して延びる複数の冷
却空気ダクトとを包含し、前記空どう内の冷却空気が前
記ダクト内を通して半径方向外側に推進させられるよう
にしたロータディスク。 - 【請求項１０】請求項５記載のロータディスクにおい
て、更に、前記第１及び第２のハブ間に設けられたハブ
スペーサを包含してなるロータディスク。 - 【請求項１１】請求項１０記載のロータディスクにおい
て、前記ハブスペーサが、分割されていると共に、前記
空どう内への冷却空気の通過を許す複数の冷却空気通路
を包含してなるロータディスク。 - 【請求項１２】請求項１記載のロータディスクにおい
て、前記第１及び第２のウェブが前記軸方向中心線から
しだいに離れて斜めになって前記リムから前記第１及び
第２のハブにまで進むようにしたロータディスク。 - 【請求項１３】請求項１２記載のロータディスクにおい
て、前記リムの第１の部分、前記第１のウェブ及び前記
第１のハブが第１のディスク半体として鍛造されている
と共に、前記リムの第２の部分、前記第２のウェブ及び
前記第２のハブが第２のディスク半体として鍛造され、
前記第１及び第２のリム部分間の金属結合が前記第１の
ディスク半体を前記第２のディスク半体に固定するよう
にしたロータディスク。 - 【請求項１４】請求項１３記載のロータディスクにおい
て、前記第１の内面が外側半径方向端に前記第２の内面
に向かって曲がっている第１の移行部を包含すると共
に、前記第２の内面が外側半径方向端に前記第１の内面
に向かって曲がっている第２の移行部を包含し、これら
の第１及び第２の移行部が一緒に連なって前記第１及び
第２の内面間の滑らかな移行部を形成するようにしたロ
ータディスク。 - 【請求項１５】請求項１２記載のロータディスクにおい
て、更に、前記空どう内に設けられて冷却空気を半径方
向外側に推進せしめる推進手段を包含し、この推進手段
が前記空どう内の冷却空気を前記リムに向かって半径方
向外側に推進せしめるようにしたロータディスク。 - 【請求項１６】請求項１５記載のロータディスクにおい
て、前記推進手段が、前記第１及び第２の内面から外側
に延びる複数のベーンと、前記リムを通して延びる複数
の冷却空気ダクトとを包含し、前記空どう内の冷却空気
が前記ダクト内を通して半径方向外側に推進させられる
ようにしたロータディスク。 - 【請求項１７】請求項１２記載のロータディスクにおい
て、更に、前記第１及び第２のハブ間に設けられたハブ
スペーサを包含してなるロータディスク。 - 【請求項１８】請求項１７記載のロータディスクにおい
て、前記ハブスペーサが、分割されていると共に、前記
空どう内への冷却空気の通過を許す複数の冷却空気通路
を包含してなるロータディスク。 - 【請求項１９】回転軸線を有するガスタービンエンジン
用ロータディスクにおいて、 第１のリム部分と、第１のウェブと、第１の穴を持つ第
１のハブとを有する第１の半体と、 第２のリム部分と、第２のウェブと、第２の穴を持つ第
２のハブとを有する第２の半体と、 を包含し、前記第１と第２のリム部分が金属結合されて
いると共に、前記第１及び第２の穴が前記回転軸線上に
中心を置かれ、かつ前記第１のウェブと前記第２のウェ
ブ及び前記第１のハブと前記第２のハブがそれぞれ分離
されてそれらの間に空どうを形成することを特徴とする
ロータディスク。 - 【請求項２０】請求項１９記載のロータディスクにおい
て、更に、前記空どう内に設けられて冷却空気を半径方
向外側に推進せしめる推進手段を包含し、この推進手段
が前記空どう内の冷却空気を前記リムに向かって半径方
向外側に推進せしめるようにしたロータディスク。 - 【請求項２１】請求項２０記載のロータディスクにおい
て、前記推進手段が、前記第１及び第２の内面から外側
に延びる複数のベーンと、前記リムを通して延びる複数
の冷却空気ダクトとを包含し、前記空どう内の冷却空気
が前記ダクト内を通して半径方向外側に推進させられる
ようにしたロータディスク。 - 【請求項２２】請求項１９記載のロータディスクにおい
て、前記第１のウェブの第１の内面が外側半径方向端に
前記第２のウェブの第２の内面に向かって曲がっている
第１の移行部を包含すると共に、前記第２の内面が外側
半径方向端に前記第１の内面に向かって曲がっている第
２の移行部を包含し、これらの第１及び第２の移行部が
一緒に連なって前記第１及び第２の内面間の滑らかな移
行部を形成するようにしたロータディスク。 - 【請求項２３】請求項１９記載のロータディスクにおい
て、更に、前記第１及び第２のハブ内に設けられたハブ
スペーサを包含してなるロータディスク。 - 【請求項２４】請求項２３記載のロータディスクにおい
て、前記ハブスペーサが、分割されていると共に、前記
空どう内への冷却空気の通過を許す複数の冷却空気通路
を包含してなるロータディスク。 - 【請求項２５】回転軸線及び軸方向中心線を有するガス
タービンエンジン用ロータ段において、ディスクを包含
し、このディスクが、 リムと、 前記回転軸線上に中心を置かれた第１の穴を有する第１
のハブと、 前記リムと前記第１のハブとの間に延び、前記軸方向中
心線から斜めになっていると共に、第１の内面を有する
第１のウェブと、 前記回転軸線上に中心を置かれた第２の穴を有する第２
のハブと、 前記リムと前記第２のハブとの間に延び、前記軸方向中
心線から斜めになっていると共に、第２の内面を有する
第２のウェブと、 前記リムに取付けられて、前記リムのまわりの周方向に
互いに間隔を置いている複数の動翼と、 を包含し、周方向に延びる空どうが前記第１のウェブの
第１の内面と前記第２のウェブの第２の内面との間及び
前記第１のハブと前記第２のハブとの間に形成されてい
ることを特徴とするロータ段。
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