JP2000320306A - 薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防振と熱応力の低減とを両立させることがで
きる薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造を提供するこ
と。 【解決手段】 ブラケット１１として横断面形状が略Ｌ
字状部分１２と、この一端に連続して外側に広がる傾斜
部分１３と、この傾斜部分１３に連続する略垂直の固定
部分１４とを有するものを用いて薄肉構造物であるフェ
アリング７を本体固定部であるエンジン本体６に取付け
る。これにより、略Ｌ字状部分１２と傾斜部分１３とで
略コ字状として、ある程度の剛性を確保して防振を図
り、傾斜部分１３と固定部分１４との弾性により防振を
図ると同時に熱応力を低減し、防振と熱応力低減を両立
させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薄肉構造物の防
振熱応力低減取付構造に関し、ジェットエンジンのバイ
パスダクトのフェアリングなど熱応力と防振を両立させ
る場合の取付けに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】薄板構造物を取り付ける場合に防振と熱
応力の低減とを図らなければならない場合の一つにジェ
ットエンジンのエンジンコアの外周に設けられるファン
のバイパスダクトのフェアリングがある。

【０００３】このフェアリングは、図７に概略配置を示
すように、低圧圧縮機１、高圧圧縮機２、燃焼器３、高
圧タービン４、低圧タービン５などで構成されるジェッ
トエンジンの高圧圧縮機２と燃焼器３との外側に配置さ
れてエンジン本体６に取り付けてあり、このフェアリン
グ７によって高圧圧縮機２および燃焼器３の外側を覆っ
てバイパスダクト８の内周面を滑らかにしている。

【０００４】このフェアリング７は、例えば内周側が６
００℃程度になり、外周側が３００℃程度になる一方、
エンジンの振動が伝わることから、エンジン本体６への
取り付けには、約３００℃程度の温度差による熱応力と
エンジンの振動を考慮しなければならない。

【０００５】そこで、このフェアリング７のエンジン本
体６への取り付けは、例えば図８に拡大して示すよう
に、先端部をエンジン本体６に直接ボルトで固定し、中
間部と後端部はそれぞれ円弧で連続する略Ｖ字状の横断
面形状のブラケット９を介してエンジン本体６に取り付
けるようにし、３か所の支持で振動を防止する一方、円
弧で連続する略Ｖ字状のブラケット９で熱応力を低減す
るようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
取付構造のフェアリング７の振動解析を行ったところ、
フェアリング７の後端部が、図６（ｂ）に示すように、
大きく変形することが分かり、防振が不十分であるとい
う問題がある。

【０００７】一方、防振するためには、取付構造の剛性
を上げることが有効であるが、剛性を上げると熱応力が
大きくなり、熱応力を低減するためには、剛性を下げる
ことが有効で、取付構造を無くしたり、スライド可能な
取付構造を用いることが考えられ、防振と熱応力の低減
とを両立させることが難しいという問題がある。

【０００８】この発明はかかる従来技術の有する課題を
解決するためになされたもので、防振と熱応力の低減と
を両立させることができる薄肉構造物の防振熱応力低減
取付構造を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、薄肉構造物の一つであるジェットエ
ンジンのバイパスダクトのフェアリングについて、多く
の取付構造を開発して振動解析および熱応力解析を行っ
たところ、熱応力をある程度許容して剛性をある程度高
め、しかも弾性部分を持つブラケットを介して取り付け
ることが有効であることが分かり、この発明を完成した
ものであり、この発明の請求項１記載の薄肉構造物の防
振熱応力低減取付構造の具体的な構成は、横断面形状が
略Ｌ字状部分と、この一端に連続して外側に広がる傾斜
部分と、この傾斜部分に連続して前記Ｌ字状部分の他端
部と略垂直の固定部分とを有するブラケットを用い、当
該ブラケットの略Ｌ字状部分の他端を薄肉構造物に取付
けるとともに、前記固定部分を本体固定部に取付けるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】この薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造
によれば、ブラケットとして横断面形状が略Ｌ字状部分
と、この一端に連続して外側に広がる傾斜部分と、この
傾斜部分に連続して前記Ｌ字状部分の他端部と略垂直の
固定部分とを有するものを用いて薄肉構造物を本体固定
部に取付けるようにしており、略Ｌ字状部分と傾斜部分
とで略コ字状としてある程度の剛性を確保して防振を図
り、傾斜部分と固定部分との弾性により防振を図ると同
時に熱応力を低減し、防振と熱応力低減を両立させてい
る。

【００１１】また、この発明の請求項２記載の薄肉構造
物の防振熱応力低減取付構造は、請求項１記載の構成に
加え、前記薄肉構造物をジェットエンジンのエンジンコ
アの外周に設けられるバイパスダクトのフェアリングと
する一方、前記本体固定部をエンジン本体としたことを
特徴とするものである。

【００１２】この薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造
によれば、薄肉構造物をジェットエンジンのエンジンコ
アの外周に設けられるバイパスダクトのフェアリングと
し、本体固定部をエンジン本体とするようにしており、
ジェットエンジンのバイパスダクトのフェアリングを防
振と熱応力低減を両立させてエンジン本体に取り付ける
ようにしている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の薄肉構造物の防
振熱応力低減取付構造の一実施の形態について図面を参
照しながら詳細に説明する。

【００１４】この薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造
として、図７に示したジェットエンジンのバイパスダク
ト８のフェアリング７をエンジン本体６に取り付ける場
合を例に説明する。

【００１５】この薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造
１０での取付対象となるフェアリング７は、エンジンコ
アの外側を覆うように配置されるものであり、図２に概
略斜視構造を示すように、中間部から前側の前部７ａが
中空円錐状とされ、後側の後部７ｂが中空円筒状とされ
ており、エンジンコアとの干渉を避けるため必要に応じ
て切欠部や孔が形成されている。

【００１６】このようなフェアリング７を、図１に示す
ように、エンジン本体６に取り付けた場合に、振動解析
によれば、中空円筒状の後部７ｂの端部分の変形が大き
いことから、この部分の取付構造が問題となる。

【００１７】そこで、ブラケット１１として、図１に示
すような横断面形状のものが用いられる。このブラケッ
ト１１の横断面形状は、上部の水平部１２ａとこれに続
く垂直部１２ｂとで略Ｌ字状部分１２が構成され、この
略Ｌ字状部分１２の一端である垂直部１２ｂに連続して
外側に拡がるように傾斜した傾斜部分１３が形成され、
略Ｌ字状部分１２とこの傾斜部分１３とで略コ字状とな
っている。

【００１８】さらに、このブラケット１１では、傾斜部
分１３に連続して略Ｌ字状部分１２の他端である水平部
１２ａと略垂直に固定部分１４が形成してあり、傾斜部
分１３と固定部分１４とで略く字状となっている。

【００１９】そして、このようなブラケット１１の略Ｌ
字状部分１２の水平部１２ａがフェアリング７の後端部
内周に、図３に示すように、円周方向に間隔をあけて配
管などと干渉しないように配置され、リベットなどで取
り付けられてフェアリング７と一体とされ、略垂直の固
定部分１４がエンジン本体６にボルトで取り付けられ
る。

【００２０】このようなフェアリング７のエンジン本体
６への取付構造１０によれば、ブラケット１１の略Ｌ字
状部分１２と傾斜部分１３との略コ字状となる部分で、
従来の円弧で連続する略Ｖ字状のブラケットに比べて剛
性を高めることができ、これによって防振することがで
き、さらに傾斜部分１３と固定部分１４との略く字状と
なる部分で、弾性を持たせて熱応力を緩和することがで
きる。

【００２１】このような防振効果と熱応力の低減を確認
するため振動解析と熱応力解析を行った結果、図５に示
すように、フェアリング７の１次の共振周波数が、これ
までの取付構造に比べ大幅に高まり、エンジンの運転範
囲より高めることができるとともに、振動に伴う変形
も、図６（ａ）に示すように、これまでの取付構造（同
図（ｂ））に比べて大幅に抑えることができた。さら
に、フェアリング７の熱応力については、後端部のブラ
ケット１１の剛性を高めたことから、これまでの取付構
造に比べて若干大きくなるものの、強度的に何等問題の
ない許容範囲内であった。

【００２２】以上のように、このフェアリング７のエン
ジン本体６への取付構造１０によれば、防振できるだけ
の剛性を保ちつつ、熱応力を許容範囲内に低減すること
ができ、フェアリング７を損傷すること無くエンジンを
運転することができる。

【００２３】なお、上記実施の形態では、薄肉構造物と
してジェットエンジンのエンジンコアの外周のパイパス
ダクトを形成するフェアリングをエンジン本体に取り付
ける場合で説明したが、これに限らず、薄肉構造物を熱
応力が加わるとともに、振動が加わるような環境で取付
ける必要がある場合に広く適用して、防振と熱応力の緩
和とを兼ね備えた取付構造とすることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上、一実施の形態とともに具体的に説
明したように、この発明の請求項１記載の薄肉構造物の
防振熱応力低減取付構造によれば、ブラケットとして横
断面形状が略Ｌ字状部分と、この一端に連続して外側に
広がる傾斜部分と、この傾斜部分に連続して前記Ｌ字状
部分の他端部と略垂直の固定部分とを有するものを用い
て薄肉構造物を本体固定部に取付けるようにしたので、
略Ｌ字状部分と傾斜部分とで略コ字状としてある程度の
剛性を確保して防振を図り、傾斜部分と固定部分との弾
性により防振を図ると同時に熱応力を低減し、防振と熱
応力低減を両立させて取り付けることができる。

【００２５】また、この発明の請求項２記載の薄肉構造
物の防振熱応力低減取付構造によれば、薄肉構造物をジ
ェットエンジンのエンジンコアの外周に設けられるバイ
パスダクトのフェアリングとし、本体固定部をエンジン
本体とするようにしたので、ジェットエンジンのバイパ
スダクトのフェアリングを防振と熱応力低減を両立させ
てエンジン本体に取り付けることができ、損傷を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の薄肉構造物の防振熱応力低減取付構
造の一実施の形態にかかる上半分の縦断面図および部分
斜視図である。

【図２】この発明の薄肉構造物の防振熱応力低減取付構
造の一実施の形態にかかるフェアリングの概略斜視図で
ある。

【図３】この発明の薄肉構造物の防振熱応力低減取付構
造の一実施の形態にかかるフェアリングの後端部の横断
面図である。

【図４】この発明の薄肉構造物の防振熱応力低減取付構
造の一実施の形態にかかるフェアリングの補強部分の横
断面図である。

【図５】この発明の薄肉構造物の防振熱応力低減取付構
造の一実施の形態にかかる振動解析による１次共振周波
数を示すグラフである。

【図６】この発明の薄肉構造物の防振熱応力低減取付構
造の一実施の形態にかかる振動解析による変形モードを
示し、（ａ）は発明構造を、（ｂ）は従来構造をそれぞ
れ示す。

【図７】この発明が適用されるジェットエンジンのフェ
アリングの説明図である。

【図８】従来のジェットエンジンのフェアリングの取付
構造の説明図である。

【符号の説明】 ６ エンジン本体 ７ フェアリング（薄肉構造物） ７ａ 前部 ７ｂ 後部 １０ 薄肉構造物の防振熱応力低減取付構造 １１ ブラケット １２ 略Ｌ字状部分 １２ａ 水平部 １２ｂ 垂直部 １３ 傾斜部分 １４ 固定部分 １５ ブラケット １６ 補強部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横断面形状が略Ｌ字状部分と、この一端に
   連続して外側に広がる傾斜部分と、この傾斜部分に連続
   して前記Ｌ字状部分の他端部と略垂直の固定部分とを有
   するブラケットを用い、当該ブラケットの略Ｌ字状部分
   の他端を薄肉構造物に取付けるとともに、前記固定部分
   を本体固定部に取付けることを特徴とする薄肉構造物の
   防振熱応力低減取付構造。
2. 【請求項２】前記薄肉構造物をジェットエンジンのエン
   ジンコアの外周に設けられるバイパスダクトのフェアリ
   ングとする一方、前記本体固定部をエンジン本体とした
   ことを特徴とする請求項１記載の薄肉構造物の防振熱応
   力低減取付構造。