JP3333514B2

JP3333514B2 - 挿入羽根を有するタービン羽根車の製作方法およびその方法を実施することによって得られる羽根車

Info

Publication number: JP3333514B2
Application number: JP51076794A
Authority: JP
Inventors: ヴァンダンドリーシュ、ジョルジュ
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: FR2697284B1; EP0618996A1; FR2697284A1; WO1994010426A1; DE69302567T2; JPH07504257A; DE69302567D1; EP0618996B1; US5536145A; CA2126666C; CA2126666A1

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、セラミックまたは複合材料で製作されると
ともに、金属製ボスに取り付けられた羽根を備えたハイ
ブリッドタービン羽根車の製作方法、および、その方法
を実施することによって得られる挿入羽根タービン羽根
車に関するものである。本発明は、産業界および航空・
宇宙工学の分野の両分野で利用できる。

従来の技術 EP−Ａ−0 176 386号公報、FR−Ａ−2 637 319号公
報、および、FR−Ａ−2 476 766号公報には、ボスと羽
根の両者がすべて複合材料で製作されている一体形ター
ビン羽根車の例が開示されている。このようなタービン
羽根車は軽量であるという利点があるが、複合繊維の一
方向性の強度特性は、円板や羽根で構築された組立体に
存在する多方向性の応力場に適合させる必要があり、ま
た、釣合いの問題もあるので製作することが難しい。

このタイプのタービン羽根車は、マトリックスと繊維
の剪断特性と変形特性を考慮することも必要であり、さ
らに羽根がリムのところで剪断する危険がある。

また、FR−Ａ−2 608 674号公報、EP−Ａ−0 367 958
号公報およびUS−Ａ−4 326 835号公報には、セラミッ
クまたは複合材料で製作された羽根を有するコンパウン
ドタービンの例が開示され、その羽根は各々それを金属
製ボス中に挿入することができる底部を有している。

このタイプのタービンでは、羽根は別個の要素として
製作され、次に組立手段例えばばち形手段（dovetail m
eans）によって金属製ディスクの周縁に取り付け固定さ
れる。

このような羽根は、その底部がばち形もしくはクリス
マスツリー状の複雑な形状を有している。それ故に複合
材料を切削加工すること、およびその羽根とボスを組み
立てることも困難である。

全体を金属で製作したタービンロータも公知である。
しかしこれらのロータは重量が大きいこともあり、ま
た、その組立方法に起因して、その回転速度は限定され
ている。

発明の目的と簡単な説明本発明の目的は、公知のタービン羽根車の上記欠点を
修正し、特に、機械的強度が改良され、かつ困難な環境
条件下でも高い回転速度に耐えることができるタービン
羽根車を簡単に製作できるようにすることである。

この目的を達成するため、本発明は、セラミックまた
は複合材料で製作され、金属製ボスに挿入された羽根を
有するタービン羽根車の製作方法であって、下記のステ
ップからなることを特徴とする方法を提供するものであ
る。

ａ）羽根をセラミックまたは複合材料で製作し、各羽根
が略正確な円筒形で所定の非円形断面を有し、各羽根の
底部に、羽根の軸線に略垂直な通孔を形成し、ｂ）閉じた円筒形のリングを羽根車のボスの幅に相当す
る所定の高さで形成し、該リングに羽根の所定の断面形
状に相当するオリフィスを設け、ｃ）羽根の底部を、リムを形成する円筒形リングの前記
オリフィスを介して挿入し、ｄ）円筒形リングに挿入された多くの羽根の底部に、円
筒形リングより直径が小さく、かつ羽根の底部に形成さ
れた前記通孔を貫通する開放した環状剛性金属ワイヤを
連続的に通してつなぎ、ｅ）羽根、円筒形リングおよび環状剛性金属ワイヤで構
成された組立体を、前記円筒形リングを越えて半径方向
外側に突出する羽根の頭部の間に取外し可能なスペーサ
ーまたは挿入部材を介装させた後、密閉ハウジング内に
配置し、ｆ）粉末冶金法を利用して、羽根の底部と環状剛性金属
ワイヤを埋込みながら、熱間均圧圧縮固化（hot isosta
tic compaction）を施し、密閉ハウジング中に挿入され
る粉末状の金属合金を緻密にして、タービン羽根車のボ
スを製作し、ｇ）タービン羽根車のボスを形成する密閉ハウジングの
外側部分の機械加工を行い、前記取外し可能なスペーサ
ーを取り外す。

羽根を、その底部を貫通する剛性金属ワイヤにより保
持することによって、羽根が装着される時、および、羽
根の底部と剛性金属ワイヤが熱間均圧圧縮固化により金
属合金で製作されたボス中に埋め込まれる最終組立てス
テップ中の両方の場合に羽根を効果的に保持することが
できる。

本発明の方法によれば、羽根を「ヤード単位で（by t
he yard）」製作することができる。本発明のこの特徴
によれば、セラミックまたは複合材料製の長い円筒部材
を単一の操作で製作し、該部材の断面を所定の均一な形
状とし、次にセラミックもしくは複合材料製のこの長い
部材を切断して個々の羽根にする。

「ソーセージ製作（sausage−making）」法によって
羽根を製作することは、複合材料製で複雑な形状を有
し、底部がばち形（dovetail）もしくはクリスマスツリ
ー状の羽根と比べると著しく簡単である。

本発明の方法によれば、コンパウンド羽根車の機械強
度が増大し、複合材料で製作された羽根は、高温環境下
で、優れた耐クリープ性、耐酸化性および耐振動性を示
すとともに、金属製ボスは中程度の温度環境下で優れた
疲労強度を示す。

本発明の方法は、複合羽根および緻密化された金属間
に優れた接着性を付与する。また、羽根車を約1000回転
／秒という高回転速度と高温に耐えるようにすることが
できる。

リムを形成する閉じた円筒形リングは金属製が有利で
あるが、セラミックまたは複合材料で製作してもよい。

羽根の所定の断面形状に対応するオリフィスを、予め
成形した円筒形リングに裁断して形成してもよい。

しかしながら、閉じた円筒形リングを形成するのに、
羽根の前記所定の断面形状に対応するオリフィスを、羽
根車のボスの幅に相当する所定の幅を有する平坦な金属
帯状体にまず裁断し、次にオリフィスが設けられた金属
帯状体を閉じた円筒形リングの形状にしてもよい。

特定の実施態様では、羽根、金属もしくは複合材料製
の円筒形リングおよび環状剛性金属ワイヤで構成された
組立体を製作した後、羽根の底部を金属もしくは複合材
料製の円筒形リングにはんだ付けし、密閉ハウジングを
金属もしくは複合材料製の円筒形リングに接続し、羽根
の底部と剛性金属ワイヤだけを密閉ハウジング内に配置
して、ハウジング内で熱間均圧圧縮固化作業が行われ
る。

この場合、各羽根の底部（および複合材料製の場合の
円筒形リング）は、はんだ付け操作を行う前に、シーラ
ントの層および／または拡散隔膜層で被覆することが有
利である。

他の特定の実施態様では、熱間均圧圧縮固化は、羽
根、円筒形リング、剛性金属ワイヤ、およびスペーサー
もしくは挿入部材で構成される全組立体を囲む密閉ハウ
ジング内で実施される。

この実施態様は、羽根のまわりのはんだ付けを全く行
わず、シーリングの問題が起こらないため、特に簡単で
ある。圧力は挿入部材によって吸収されるので、スペー
サーを形成する金属もしくはセラミック製の挿入部材を
円筒形リングの外側の羽根の間に単に保持し、羽根が押
しつぶされないようにする必要がある。

熱間均圧圧縮固化は、約1000℃の温度で約1000バール
の圧力下にて行うのが有利である。これらの条件は、ボ
スを製作するのに使用する材料によって左右される。

この実施態様にかかわらず、熱間均圧圧縮固化に使用
する粉末状の金属合金は、剛性金属ワイヤを形成する材
料と同じタイプのものが有利である。こうするとボスが
極めて均質になる。しかしながら、タービン羽根車が使
用される用途によって、異なる材料を選択してもよい。

羽根の底部に環状剛性金属ワイヤを通してつなぐこと
ができるように、金属ワイヤの間隙は羽根の底部に形成
された通孔の深さよりわずかに広い。

最終位置では、環状剛性金属ワイヤの両端の一方が、
羽根の底部に形成された通孔内のほぼ中ほどに配置され
る。別の実施態様では、最終位置で、環状剛性金属ワイ
ヤの両端は二つの羽根の間に配置されるとともに、把持
される。

羽根の頭部の突出部分を酸化および攻撃的媒体からの
攻撃に対して保護するため、各羽根の頭部の円筒形リン
グから突出している部分にわたって特定の保護層を形成
させることが有利である。

また、本発明は、不均質組成の一体形タービン羽根車
を提供するものであり、そのタービン羽根車は、セラミ
ックもしくは複合材料で製作され、金属製ボスに挿入さ
れた羽根を備え、特に航空工学、または宇宙工学の分野
で利用することができる。このタービン羽根車は、羽根
が各々ほぼ正確な円筒形で所定の非円形断面を有し、羽
根の底部が金属製ボス内に埋め込まれ、かつ羽根の底部
に羽根の軸線にほぼ垂直に延在する通孔が設けられ、ボ
スに埋め込まれた金属部材が多くの羽根の底部の通孔を
貫通していることを特徴とするものである。

図面の簡単な説明本発明の他の特徴と利点は、非限定的実施例によって
示される特定の実施態様の下記の説明および添付図面か
ら明らかになるであろう。

図１は、本発明のタービン羽根車の一実施例の部分斜
視図である。

図２は、複合材料で製作され、本発明のタービン羽根
車に組み込むことができる羽根の一実施例の斜視図であ
る。

図３は、羽根を貫通させることができる開口が設けら
れた平坦な金属帯状体の部分図である。

図４は、開口が設けられた平坦な金属帯状体の斜視図
であり、閉じた円筒形リングに成形された後の帯状体を
示す。

図５は、図４に示すリングの開口を通じて羽根がどの
ように取り付けられているか、および剛性ワイヤが羽根
の底部を保持するためどのように係合しているかを示す
軸線方向の断面図である。

図６は、羽根が図４のリングにどのように係合してい
るか、および羽根の底部が開放した環状剛性ワイヤにど
のようにつながれているかを示す平面図である。

図7Aと図7Bは、羽根の底部を開放した環状剛性ワイヤ
でつなく最後の二つのステップの一例を示す。

図８は、複合材料で製作され、円筒形リングに挿入さ
れるとともに、金属製保持ワイヤでつながれた底部を有
する羽根からなる本発明の組立体の斜視図である。

図９は、熱間均圧圧縮固化が行われるように、ハウジ
ング内に配置した図８に示す組立体の半径方向の断面図
である。

図10は、羽根が円筒形リングにどのようにしてはんだ
付けされるかを示す半径方向の詳細断面図である。

図11は、熱間均圧圧縮固化によってボスを製作するた
めに、ハウジング内に収納した羽根を示す軸線方向に２
分割した部分の詳細斜視図である。

図11Aは、図11に示すハウジングの二つの部分がどの
ように連結されるかを示す一例の詳細図である。

図12と図13は、熱間均圧圧縮固化法でボスを製作する
ために金属製ハウジングを設けた本発明のタービン羽根
車の二つの対向面を示す斜視図であり、羽根の端部はハ
ウジングから突出している。

図14と図15は、図８に示す組立体のような本発明の組
立体を収納するハウジングの二つの部分を示す軸方向断
面図であり、このハウジングは熱間均圧圧縮固化による
ボスの製作を可能とし、羽根はすべてハウジング内に収
納される。

発明の特定の実施例の詳細な説明本発明の方法によれば、特に、複合マトリックスを含
有する複合材料で製作された羽根16を備え、その羽根が
粉末冶金法で製作された金属ボス40内に挿入された不均
質組成の一体形タービン羽根車を容易に製作することが
できる。

例えば複合材料製の羽根はカーボン／カーボンまたは
カーボン／炭化ケイ素で製作することができる。

ボス40から突出している羽根の一部分で構成されてい
る羽根のヘッド17は各々、酸化または攻撃的な媒体（例
えば水素またはロケット推進成分）からの攻撃に対して
保護するために特定の保護層で被覆されている。この保
護層は、複合材料をシールする役割も果たす。

またボス40中に埋め込まれる羽根の底部18は各々、シ
ーラントの層または拡散隔膜層で予め被覆される。

ボス40は、例えばニッケル、チタンまたは鉄系の合金
で製作することができる。しかしながら、本発明の制作
方法を種々の合金に適用することは容易である。

羽根16のこのような保護層、拡散隔膜層またはシーリ
ング層は厚みが百分の数mm〜数mmの範囲内にあり、種々
の方法例えばプラズマ析出法、電解析出法、化学蒸着法
もしくは物理蒸着法および塗装による沈積法を用いて形
成される。

また羽根底部18上に形成させるシーリング層または拡
散隔膜層は、ボスの金属および羽根の複合材料の間の界
面の改善に寄与し、特にこれらの層は、羽根16とボス40
を構成する二つの材料の膨張挙動の差を考慮して中間の
化学組成を有している。例えば、シーリング層または拡
散隔膜層は銅とニッケル系の合金で構成されている。

本発明の主な特徴は、羽根16はほぼ正確な円筒であ
り、その断面は所定の非円形であることである。

図１と２は断面が三日月形の羽根16を示す。図８、
９、12および13では、羽根16は断面が長方形であり、非
常に単純な長方形ブロックの形状である。

タービン羽根車が使用される用途に応じて、他の種々
の断面形状が可能である。

羽根は個々に成形してもよいが、羽根が円筒形であれ
ば、所望の形状の単一の円筒形バーから同時に多数の羽
根を製作することも可能であり、そのバーをそれぞれの
羽根に対応する長さに更に切断すればよい。この「ソー
セージ製作」法によれば、本発明の羽根の底部は、既存
のタービン羽根車の場合のようにばち形もしくはクリス
マスツリー状である必要はなく、かつ羽根の形状は単に
繊維を積層するだけで得ることができる。

本発明では、各羽根の底部18に、羽根16の縦方向に垂
直に延びる通孔19を設けることだけが必要であり、以下
に説明するように、ボス40を形成しながら多くの羽根16
を装着して保持できるようにする剛性の金属ワイヤ30
（図１）を挿入することが可能になる。この種の装着方
法によれば、羽根底部18の複雑な形状が回避され、一方
組立体の機械的強度も増大する。

羽根16の製作に加えて、金属製もしくは複合材製の平
坦なリング20が製作され、このリングは、ボス40に挿入
された羽根16が突出するタービン羽根車のリムを形成す
る。

この目的のため、羽根16と同じ断面形状で規則的に間
隔をおいて裁断して設けた、一連の開口21を有する平坦
金属帯状体20（図３）が使用される。これらの開口は種
々の方法で裁断形成することができる。例えば、打ち抜
き法、放電加工法、レーザー裁断法、ウォータージェッ
ト裁断法または通常の切削法がある。

開口21が設けられた平坦な金属帯状体をリング20の形
状に成形し、リング状に成形された各帯状体の二つの末
端を領域22（図４）で、例えば溶接によって固定する。

別の実施例では、最初に平坦金属帯状体を裁断し、か
つ、閉じたリング20に成形し、次に、この閉じた円筒形
リング20に開口21を裁断して設ける。

また各円筒形リング20は複合材料で製作してもよく、
そのリングには、例えば上記の方法のいずれか一つによ
って規則的に間隔をおいた一連の開口21が設けられる。

羽根16、および開口21が設けられた閉じた円筒形リン
グ20を製作した後、そのリング20を、例えば円筒形中心
コア211、およびコア211と同軸で円板形外部チーク（ch
eek）213を介してコア211に接続されている円筒形外側
リング212からなる装着部材210（図５）内に配置する。
閉じた円筒形リング20は、これを適正な位置に保持する
外側円筒形リング212の内側に挿入する。羽根16を、閉
じた円筒形リング20の通孔21を通して連続的に挿入し
て、羽根底部18に対し心出し当接部（centering abutme
nt）の働きをする中心コア211に当接して配置する。

新しい各羽根16をリムを形成する円筒形リング20に挿
入する際、断面が好ましくは円形の開放した環状剛性金
属ワイヤ30を羽根16の通孔19に挿入する。

このようにして羽根16の底部18は、直径が円筒形リン
グ20より小さく、タービン羽根車のボス40中に埋め込ま
れる環状金属ワイヤ30を介して連続的につながれる。断
面が環状または正方形の金属ワイヤ30の間隙部分は羽根
底部18の厚みよりわずかに広いので、剛性ワイヤ30の二
つの自由端31,32の間に羽根底部18を配置することがで
きる（図６）ワイヤ30は、装着支持体210に対して各ワイヤの反対
側に配置された装置220によって羽根底部18の通孔19に
貫通せしめられ、装置220は、中心コア211上のピン240
によって心出しされ、かつ金属ワイヤ30の第一自由端31
の近くに形成された溝34に係合できるクランプ230を具
備している。

図7Aと7Bは、ワイヤ30が、つなぎ合わせ工程で装着さ
れる最後の羽根16の通孔19にどのようにして通されるか
を示す。ワイヤ30と直径が同じ円筒挿入体33を羽根16の
通孔19に挿入し、次に通孔19がワイヤ30の自由端31と32
の間に位置するように羽根16を配置する（図7A）。ワイ
ヤ30を回転させることによって、一方の自由端32を通孔
19内に途中まで挿入する。その結果、自由端32は挿入体
33をずらした位置に押出して羽根16を保持する（図7
B）。

別の実施例では、羽根16にワイヤ30を通してつなぐ工
程の最後で、ワイヤ30の両自由端31,32は二つの羽根16
の間に配置され、把持される。

図８は、羽根16を円筒形外側リング20に挿入し、次い
で羽根の底部18に環状剛性ワイヤ30を通してつなぐステ
ップが完了して得られる組立体の一実施例を示す。図８
の実施例は、タービン羽根車のリムを形成する円筒形外
側リング20に規則的な間隔をおいて配置された15個の長
方形ブロック状の半径方向の羽根16を示す。内側金属ワ
イヤ30は、金属ボス中に埋め込まれる羽根の底部18を保
持する。当然のことながら、羽根16の数は15でなくても
よく、タービン羽根車の用途と寸法の関数として決定さ
れる。

図８に示す組立体は、本発明のタービン羽根車の骨組
を構成しており、この組立体は、金属製ボスが粉末冶金
法で製作できるように、密閉ハウジング内に挿入しなけ
ればならない。

ボスを製作する幾つかの異なる方法がある。

図10、12および13に示す第一の実施態様では、羽根16
とリング20間をシールするために、はんだワイヤ22によ
って、羽根16を外側リング20に開孔21の位置ではんだ付
けする。羽根の底部18はそれ自身予めシールされるか、
上記のように装着される前に拡散隔膜として作用する層
を形成する。また金属ワイヤ30を受け入れる各通孔19に
は、羽根を装着する前に、シーリング層もしくはブッシ
ュが設けられる。

羽根16が複合材料または金属製円筒形外側リング20に
はんだ付けされると、前記リングは、粉末冶金法でボス
を作る際のハウジングの側壁を構成する。いずれの場合
も、図８に示す組立体に付加して密閉容器を形成するハ
ウジングの構成要素は、金属製前部端面62（図13）およ
び金属製後部端面61（図12）のみであり、これらは外側
リング20で形成される中央ボス部分を封止する。図12と
13に示すように、熱間均圧圧縮固化中に羽根16が受ける
応力を制限するために、羽根16の頭部18の間にスペーサ
ーを形成する金属もしくは複合材料製の挿入部材50を一
時的に配置してもよい。この場合、例えば背面61のよう
なハウジングの一部分は、外側リング20を越えて半径方
向に延在してもよく、この実施態様ではハウジングの外
側にある挿入部材50が保持される。

粉末状の金属合金41を密閉ハウジング内に挿入した
後、熱間均圧圧縮固化を例えば1000℃にて約1000バール
で行う。

次いで、挿入部材50を取り外し、ハウジング61、62を
切削加工して、タービン羽根車100のボスを最終形状に
する。この時、タービン羽根車の釣合いを取りながら、
羽根16は僅かな最終調節しか必要としない。

粉末冶金法でボスを製作する他の方法を、図９、11、
11A、14および15を参照して以下に説明する。

この特定の実施態様では、外側リング20と各羽根16の
間にシール結合をする必要はない。しかしながら、例え
ば金属もしくはセラミック製の挿入部材50は羽根16の間
の各間隙に配置され、使用される高圧力の作用で羽根が
押しつぶされることがないように、外側リング20から突
出して羽根の頭部17のほぼ全部の高さにわたって延在す
る必要がある（図９）。挿入部材50は、複合材製の羽根
16あるいは外側リング20に接着しないように、例えば窒
化ホウ素でコーティングすると、熱間均圧圧縮固化作業
の完了後、挿入部材をより一層容易に取り外すことがで
きる。

この実施態様では、図８に示す全組立体は、これに図
９に示すように挿入部材50を付加した後密閉ハウジング
161、162内に組み込む。個々の羽根16に特定のシーリン
グは不要なので、作業が簡単になる。ハウジング161、1
62は、背面部161（図14）およびカバー部162（図15）で
作製することができる。

背面部161とカバー部162の中心部分163と167はハウジ
ングの端面を形成するとともに、適切なボスに相当する
容積すなわち外側リング20の内側の空間に相当する容積
を決定する。背面部161とカバー部162の周縁部165,168
は、羽根16の各頭部18の幅に相当する幅の狭い空間を形
成する。

図11と15において、参照番号170は、粉末状の金属合
金41をハウジング内に挿入するチャネルを示す。

ハウジングの二つの部分161,162は、例えば背面部161
に形成され、かつカバー部162のリップ部169が係合する
周囲溝166において（図11A）、溶接によりシールされた
状態で接続される。

粉末状の金属合金41がハウジング161、162内で加熱緻
密化されて金属製ボスを形成した後、ハウジング161、1
62を機械加工で取り外し、挿入部材50を羽根の頭部18の
間の空間から取り外し、次いで、最終的な機械加工をタ
ービン羽根車に実施してその釣合いをとる。

熱間均圧圧縮固化作業が終わると、環状金属ワイヤ30
が金属ボス中に埋め込まれている。そしてこのワイヤ
は、熱間均圧圧縮固化工程中に羽根を所定の位置に保持
するだけでなく、羽根に一層大きな引裂強度を与え、そ
の結果羽根は一層大きな遠心力に耐えることができる。
金属ワイヤ30は、ボスをより均質にするために、熱間均
圧圧縮固化を受けた材料と同じ材料で作ることが有利で
あるが、これは絶対に必要なことではない。

本発明の方法によれば、不均質組成の一体形タービン
羽根車または、圧縮機ホイール100を簡単に製作するこ
とができ、セラミックまたは複合材料製で金属製ボス40
中に挿入される羽根16が非常に単純な形状を有するとと
もに、金属製ボス40に更に効果的に固定されている。最
終製品においては、ボス40から突出している羽根の頭部
17と金属製ボス中に埋め込まれている羽根の底部18で構
成されている羽根16の本体は各々、ほぼ正確な円筒形で
あり、断面形状は所定の非円形である。金属ワイヤ30
は、ボス40中に埋め込まれると羽根の底部18に形成され
た通孔19を連続して貫通し、各通孔はそれぞれの羽根16
の軸線に対して略垂直に延在している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献欧州特許出願公開73651（ＥＰ，Ａ１) 英国特許出願公開2161109（ＧＢ，Ａ) 仏国特許出願公開1602316（ＦＲ，Ａ１) 米国特許2771267（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01D 5/34 F01D 5/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックまたは複合材料製で、金属製ボ
ス中に挿入される羽根を有するタービン羽根車の製作方
法であって、ａ）羽根（16）をセラミックまたは複合材料で製作し、
各羽根が略正確な円筒形で所定の非円形断面を有し、各
羽根の底部（18）に、羽根の軸線に略垂直な通孔（19）
を形成し、ｂ）閉じた円筒形のリング（20）を羽根車のボスの幅に
相当する所定の高さで形成し、該リングに羽根（16）の
所定の断面形状に相当するオリフィス（21）を設け、ｃ）羽根の底部（18）を、リムを形成する円筒形リング
（20）の前記オリフィス（21）を介して挿入し、ｄ）円筒形リング（20）に挿入された多くの羽根（16）
の底部（18）に、円筒形リング（20）より直径が小さ
く、かつ羽根（16）の底部（18）に形成された前記通孔
（19）を貫通する開放した環状剛性金属ワイヤ（30）を
連続的に通してつなぎ、ｅ）羽根（16）、円筒形リング（20）および環状剛性金
属ワイヤ（30）で構成された組立体を、前記円筒形リン
グ（20）を越えて半径方向外側に突出する羽根（16）の
頭部（７）の間に取り外し可能なスペーサーまたは挿入
部材（50）を介装させた後、密閉ハウジング（61、62;1
61、162）内に配置し、ｆ）粉末冶金法を利用して、羽根の底部（18）と環状剛
性金属ワイヤ（30）を埋め込みながら、熱間均圧圧縮固
化を施し、密閉ハウジング（61、62;161、162）中に挿
入される粉末状の金属合金（41）を緻密にして、タービ
ン羽根車（100）のボスを製作し、ｇ）タービン羽根車（100）のボスを形成する密閉ハウ
ジング（61、62;161、162）の外側部分の機械加工を行
い、前記取り外し可能なスペーサー（50）を取り外す、ステップからなることを特徴とする方法。
【請求項２】セラミックまたは複合材料製の長い円筒部
材を単一の操作で製作し、該部材の断面を所定の均一な
形状とし、次にセラミックまたは複合材料製の前記長い
部材を切断して個々の羽根（16）にすることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記円筒形リング（20）を金属で製作する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】前記円筒形リング（20）を複合材料で製作
することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】前記オリフィス（21）が、羽根（16）の所
定の断面形状に対応し、予め形成された円筒形リング
（20）に裁断して形成されることを特徴とする請求項１
〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】閉じた円筒形のリング（20）を形成するた
めに、羽根（16）の前記所定の断面形状に対応するオリ
フィス（21）を、羽根車のボスの幅に相当する所定の幅
を有する平坦な金属帯状体にまず裁断し、次にオリフィ
ス（21）が設けられた金属帯状体を閉じた円筒形リング
（20）の形状にすることを特徴とする請求項３に記載の
方法。
【請求項７】羽根（16）、円筒形リング（20）および環
状剛性金属ワイヤ（30）で構成された組立体を製作した
後、羽根の底部（18）を円筒形リング（20）にはんだ付
けし、密閉ハウジング（61、62）を円筒形リング（20）
に接続し、羽根の底部（18）と剛性金属ワイヤ（30）だ
けを密閉ハウジング（61、62）内に配置して、該ハウジ
ング内で熱間均圧圧縮固化を行なうことを特徴とする請
求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】羽根の底部（18）が各々、はんだ付け操作
を行う前に、シーラントの層または拡散隔膜層で被覆さ
れることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】熱間均圧圧縮固化を、羽根（16）、円筒形
リング（20）、剛性金属ワイヤ（30）およびスペーサー
（50）で構成された全組立体を囲む密閉ハウジング（16
1、162）内で行なうことを特徴とする請求項１〜６のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】熱間均圧圧縮固化を、約1000℃の温度に
て約1000バールの圧力下で行なうことを特徴とする請求
項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】羽根（16）を、カーボン／カーボンタイ
プまたは、カーボン／炭化ケイ素タイプの複合材料で製
作することを特徴とする請求項１〜10のいずれか１項に
記載の方法。
【請求項１２】熱間均圧圧縮固化に用いる粉末状の金属
合金（41）が、環状剛性金属ワイヤ（30）の材料と同じ
タイプの材料であることを特徴とする請求項１〜11のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】環状剛性金属ワイヤ（30）の間隙部分
が、羽根の底部（18）に形成された通孔（19）の深さよ
りわずかに広いことを特徴とする請求項１〜12のいずれ
か１項に記載の方法。
【請求項１４】最終位置で、環状剛性金属ワイヤ（30）
の両端（31、32）の一方が、羽根の底部（18）に形成さ
れた通孔（19）中のほぼ途中に配置されることを特徴と
する請求項13に記載の方法。
【請求項１５】最終位置で、環状剛性金属ワイヤ（30）
の両端が二つの羽根（16）の間に配置されることを特徴
とする請求項13に記載の方法。
【請求項１６】熱間均圧圧縮固化を、ニッケル、チタン
または鉄系の粉末状の金属合金（41）に対して行なうこ
とを特徴とする請求項１〜15のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項１７】密閉ハウジング（61、62;161、162）
が、背面部を形成する第一金属部分（61;161）およびカ
バー部を形成する第二金属部分（62;162）で形成され、
該二つの部分が溶接されるとともに、熱間均圧圧縮固化
が、前記第一及び第二金属部分（61;62;161;162）の一
方を介して行われることを特徴とする請求項１〜16のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】特定の保護層を、各羽根の頭部（17）上
に、円筒形リング（20）から突出する部分にわたって形
成し、羽根の頭部の突出部分を、酸化および攻撃性媒体
からの攻撃に対して保護することを特徴とする請求項１
〜17のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】セラミックまたは複合材料で製作され、
金属製ボス（40）に挿入された羽根（16）を有する不均
質組成の一体形タービン羽根車であって、各羽根（16）が、略正確な円筒形で所定の非円形断面を
有し、羽根の底部（18）が金属製ボス（40）内に埋め込
まれ、かつ羽根の底部（18）に羽根（16）の軸線に略垂
直に延在する通孔（19）が設けられ、ボス（40）に埋め
込まれた金属部材（30）が多くの羽根の底部（18）の通
孔（19）を貫通していることを特徴とする一体形タービ
ン羽根車。
【請求項２０】航空工学または宇宙工学の分野で用いら
れる請求項19に記載のタービン羽根車。