JP5514658B2 - ケース及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について主に図1から図3を参照して説明する。なお、図面中、「FF」は、前方向、「FR」は、後方向をそれぞれ指してある。
本発明の第2実施形態について主に図4から図7を参照して説明する。
図4(a)に示すように、ケース本体9(図1参照)の形状(最終形状)に対応する形状の成形面29fを有したマンドレル29(図4(b)参照)を用い、回転モータ(図示省略)の駆動によりマンドレル29を軸心周りに回転させつつ、ロール31に巻き付けられかつ炭素繊維等の強化繊維の織物33をマンドレル29側へ供給して、マンドレル29の成形面29fに炭素繊維等の強化繊維の織物33を巻き付ける。これにより、図4(b)に示すように、ケース本体9の成形体9Cを成形(製作)することができる。
図5(a)に示すように、第1セグメント25(図3参照)の形状(最終形状)に対応する成形面39fを有した円弧状の第1セグメント成形型39を用い、炭素繊維等の強化繊維の織物41を適宜の第1位置決めピン等の第1位置決め部材(図示省略)に当接させて、第1セグメント成形型39の成形面39fに積層することにより、図5(b)に示すように、第1セグメント25の成形体25Cを成形(製作)する。更に、第1フランジ構成部材21(図3参照)の分割数に応じた回数だけ同様の積層を行うことにより、複数の第1セグメント25の成形体25Cを成形する。ここで、第1セグメント成形型39の成形面39fに積層する織物41には、予めエポキシ樹脂,フェノール樹脂,又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されている。
図6(a)に示すように、第2セグメント27(図3参照)の形状(最終形状)に対応する成形面43fを有した円弧状の第2セグメント成形型43を用い、炭素繊維等の強化繊維の織物45を適宜の第2位置決めピン等の第2位置決め部材(図示省略)に当接させて、第2セグメント成形型43の成形面43fに積層することにより、図6(b)に示すように、第2セグメント27の成形体27Cを成形(製作)する。更に、第2フランジ構成部材23(図3参照)の分割数に応じた回数だけ同様の積層を行うことにより、複数の第2セグメント27の成形体27Cを成形する。ここで、第2セグメント成形型43の成形面43fに積層する織物45には、予めエポキシ樹脂,フェノール樹脂,又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されている。
ケース本体成形工程、第1セグメント成形工程、及び第2セグメント成形工程の終了後に、図7(a)に示すように、円弧状の治具47をケース本体9の成形体9Cの外周面に適宜にセットした状態で、ケース本体9の成形体9Cの外周面におけるケース軸方向の中間に複数の第1セグメント25の成形体25Cを周方向に沿って環状に配置(配設)する。これにより、ケース本体9の成形体9Cの外周面におけるケース軸方向の中間に第1フランジ構成部材21の成形体21Cを成形(製作)することができる。
中間フランジ成形工程の終了後に、マンドレル29をマンドレル支持機構37から取り外して、加熱炉(図示省略)の所定位置にセットする。そして、加熱炉のヒータ(図示省略)によってケース本体9の成形体9C及び中間フランジ19の成形体19Cをエポキシ樹脂等の硬化温度まで加熱する。これにより、ケース本体9の成形体9C及び中間フランジ19の成形体19Cに予め含浸させたエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を硬化させることができる。
3 航空機エンジン
5 ファンブレード
7 補機(付属機器)
9 ケース本体
9C ケース本体の成形体
11 フロントフランジ
15 リアフランジ
19 中間フランジ
19C 中間フランジの成形体
21 第1フランジ構成部材
21C 第1フランジ構成部材の成形体
23 第2フランジ構成部材
23C 第2フランジ構成部材の成形体
25 第1セグメント
J1 第1セグメント同士の継ぎ目
25C 第1セグメントの成形体
27 第2セグメント
J2 第2セグメント同士の継ぎ目
27C 第2セグメントの成形体
29 マンドレル
29f マンドレルの成形面
31 ロール
33 織物
35 エンド型
37 マンドレル支持機構
39 第1セグメント成形型
39f 第1セグメント成形型の成形面
41 織物
43 第2セグメント成形型
43f 第2セグメント成形型の成形面
45 織物
47 治具
49 治具
Claims (6)
- 外側に付属機器を取付可能な筒状のケースであって、
強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなる筒状のケース本体と、
前記ケース本体の外周面におけるケース軸方向の中間に設けられ、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなり、環状の第1フランジ構成部材、及び前記第1フランジ構成部材に突き合わせて接合された環状の第2フランジ構成部材を備えた前記付属機器を取付けるための環状の中間フランジと、を具備し、
前記第1フランジ構成部材は、周方向に沿って分割した複数の円弧状の第1セグメントにより構成され、前記第2フランジ構成部材は、周方向に沿って分割した複数の円弧状の第2セグメントにより構成されていることを特徴とするケース。 - 前記第1セグメント同士の継ぎ目位置と前記第2セグメント同士の継ぎ目の位置が周方向にずれていることを特徴とする請求項1に記載のケース。
- 航空機エンジンに用いられ、前記航空機エンジンにおける複数のファンブレードを覆うものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のケース。
- 請求項1に記載のケースを製造するための製造方法であって、
前記ケース本体の形状に対応する形状の成形面を有したマンドレルを用い、前記マンドレルを軸心周りに回転させつつ、強化繊維の織物及び強化繊維のロービングのうちの少なくともいずれかを前記マンドレル側へ供給して、前記マンドレルの成形面に強化繊維の織物及び強化繊維のロービングのうちの少なくともいずれかを巻き付けることにより、前記ケース本体の成形体を成形するケース本体成形工程と、
前記第1セグメントの形状に対応する成形面を有した第1セグメント成形型を用い、強化繊維の織物を前記第1セグメント成形型の前記成形面に積層することにより、前記第1セグメントの成形体を成形し、更に、前記第1フランジ構成部材の分割数に応じた回数だけ同様の積層を行うことにより、複数の前記第1セグメントの成形体を成形する第1セグメント成形工程と、
前記第2セグメントの形状に対応する成形面を有した第2セグメント成形型を用い、強化繊維の織物を前記第2セグメント成形型の前記成形面に積層することにより、前記第2セグメントの成形体を成形し、更に、前記第2フランジ構成部材の分割数に応じた回数だけ同様の積層を行うことにより、複数の前記第2セグメントの成形体を成形する第2セグメント成形工程と、
前記ケース本体成形工程、前記第1セグメント成形工程、及び前記第2セグメント成形工程の終了後に、前記ケース本体の成形体の外周面におけるケース軸方向の中間に複数の前記第1セグメントの成形体及び複数の前記第2セグメントを周方向に沿って環状にそれぞれ設置することにより、前記第1フランジ構成部材の成形体と前記第2フランジ構成部材の成形体を突き合わせてなる前記中間フランジの成形体を成形する中間フランジ成形工程と、
前記中間フランジ成形工程の終了後に、前記ケース本体の成形体及び前記中間フランジの成形体を加熱することにより、前記ケース本体の成形体及び前記中間フランジの成形体に予め含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる加熱工程と、を具備したことを特徴とするケースの製造方法。 - 前記中間フランジ成形工程中において、前記第1セグメントの成形体同士の継ぎ目の位置と前記第2セグメントの成形体同士の継ぎ目の位置を周方向にずらしながら、前記ケース本体の成形体の外周面におけるケース軸方向の中間に複数の前記第1セグメントの成形体及び複数の前記第2セグメントをそれぞれ環状に設置することを特徴とする請求項4に記載のケースの製造方法。
- 前記ケースは、航空機エンジンに用いられているファンケースであることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のケースの製造方法。
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