JP5986313B2 - 音響材料を備える航空機用内装パネル - Google Patents

Description

関連出願に関する相互参照
本出願は、２０１２年７月６日に出願された米国仮出願第６１／６６８６１４号の利益を主張するものであり、前記出願は参照することによりその全体が本明細書に組み入れられる。

本発明は、航空機用内装パネルに関し、より詳しくは、騒音減衰特性を有する航空機用内装パネルに関する。

エアバスＡ３２０又はボーイング７３７のような民間航空機は、通常はモジュール式の構成要素で構成されるが、そのサイズ、重量、及び構造は、胴体寸法、美観、及び安全性の検討事項などの多くの検討事項により決定される。これらの要件の多くは、法律及び規則により課せられる。頭上の手荷物入れ、座席、洗面所、調理室、照明システムなどのような航空機の構成要素は全て、厳しく制限された空間内で機能する必要がある。

航空機の製造者は、コスト、重量、保守による不稼働時間、及び安全性に関して業者に課せられた制約の範囲内で、乗客及び乗組員に対する更なる快適性及び利便性を達成するために、航空機の内部設計を定常的に改良する。航空機の内装業界で使用される現在の内装壁パネルは、ほぼ数十年に亙る蓄積に基づいている。複合サンドイッチパネルは、今日の航空機の内装業界における主要商品である。多くのパネル及び音響材料の提供者は、複合サンドイッチパネルの表層に種々の処理を取入れることにより、そのパネルを進化させる新たな手法を模索している。

本発明の第１の様相に依れば、内側面と外側面とを有する第１パネルと、内側面と外側面とを有する第２パネルと、を含むパネル組立体が提供される。第２パネルは、その第２パネル自身に形成されて内方に延びる複数のリブ要素を含む。リブ要素は、内側面と外側面とを含む。複数のリブ要素の間には、複数のパネル部分が形成される。パネル部分は、内側面と外側面とを含む。リブ要素の内側面は第１パネルの内側面に固定され、且つパネル部分の内側面は第１パネルの内側面から離間されることで、少なくとも第１及び第２のキャビティを形成する。好適な実施例において、パネル組立体は、第１キャビティ内に位置決めされた第１音響処理部材を含む。第１音響処理部材は、第１パネルの内側面又は第２パネルの内側面の少なくとも一方に接着される。好適には、第１音響処理部材と、第１パネルの内側面又は第２パネルの内側面の一方との間にスペースが形成される。好適な実施例において、第１音響処理部材は、少なくとも第１及び第２の層で構成される。好適には、第１音響処理部材は第２パネルの内側面に接着され、且つ第２パネルは、その中に形成された複数の隆起部分を含む。好適な実施例において、パネル組立体は、第２音響処理部材を含む。第１音響処理部材は第１パネルの内側面に接着されると共に、第２音響処理部材は外側パネルの内側面に接着され、且つ第１及び第２の音響処理部材の間にスペースが形成される。実施例において、第２キャビティは、ダクトスペースを形成し、且つ自身内に音響処理部材を含まない。好適な実施例において、パネル組立体は、第２パネルの外側面の少なくとも一部分に接着された外側音響処理部材と、第１パネル部材の外側面に接着された装飾パネルとを含む。

本発明の第１の様相に依れば、複数のフレーム部材とパネル組立体とを含む航空機の胴体壁部が提供され、パネル組立体は、内側面と外側面とを有する第１パネルと、内側面と外側面とを有する第２パネルとを含んでいる。第２パネルは、該パネル自身に形成されて内方に延びると共に各々が外側リブ・キャビティを形成する複数のリブ要素を含む。リブ要素は、内側面と外側面とを含む。複数のリブ要素の間には、複数のパネル部分が形成される。パネル部分は内側面と外側面とを含む。リブ要素の内側面は第１パネルの内側面に固定され、且つパネル部分の内側面は第１パネルの内側面から離間されることで、少なくとも第１及び第２のキャビティを形成する。複数のフレーム部材の少なくとも一部は、外側リブ・キャビティの少なくとも一部の中に受容される。

例示的実施例において、本発明は、例えばボンド(bondo)の様には充填及び整形を伴わない(但し、別実施例においては充填及び整形が実施され得る)。本発明は、使用中に先行技術と比較して約８〜１０％の騒音伝達率の低減を実現し得る(但し、この範囲は例示的であるにすぎず、限定ではない)。更に、製造プロセスは、エネルギ効率的であると共に、再利用可能かつ再生利用可能な材料を好適に使用する。パネルは、ゼロ乃至極小の吸水率、好適な表面仕上げ、略々６０秒のプレス時間、及び火炎適格性(flam compliance)を有する外側装飾を提供する。パネルは、好適な実施例においては、ウルテム(Ultem)及びガラス繊維の複合材料、すなわち、熱成形された材料のような材料で作成され得る。パネルは、一体化された音響処理物と共に、多様な形状へと破砕され得る。

好適な実施例において、パネル組立体は、相互に接合された２枚の(内側及び外側の)パネルを含む。内側パネルは平滑な断面を有し、且つ外側パネルは波形の断面を有する。外側パネルは、取入れられた支持リブにより、パネル組立体に剛性を提供する。当業者であれば、内側及び外側パネルは、(例えば、クラッシュコア・ハニカムパネル、又はレイアップ積層板などの)フェノール樹脂のような他の材料でも作成され得ることは理解されよう。２枚のパネルを離間させることにより、本発明は、パネル組立体に剛性を提供する強固な構造を提供する。二重パネル／壁部構造、及びそれらの間のスペース／キャビティは、音響バリヤを提供する。

好適な実施例において、内側及び外側パネルの間のキャビティは、音響バリヤを提供する同一のもしくは異なる材料製の一枚以上の層のような音響処理物を含む。好適な実施例において、キャビティは多層処理物を含む。処理物の複数の層は、異なる音響インピーダンスを有する材料で構成される。故に、それを貫通して騒音が伝搬しているとき、種々の材料／層間の境界領域において音響伝搬の効率の減少がある。実施例において、波形外側パネルの外側には、更なる音響的性能のために別の音響処理物が位置され得る。

図に示されたように、代表的実施例において本発明は、装飾パネル及び第１構造パネルを第２構造パネルと組み合わせることで、それらの間に距離を形成すると共に、種々の構造表面に音響材料を取付ける機能を構成する。(空気ポケットを含む)複数の材料密度を層に提供する前記機能(騒音減衰における重要事項)は、本明細書において教示されるアセンブリによって高められる。

本発明の付加的な特徴及び利点と共に、本発明は、以下の説明を参照することにより最適に理解されるだろう。

本発明の実施例に係るパネル組立体の斜視図である。 図１のパネル組立体の分解斜視図である。 図１のパネル組立体の端部の斜視図である。 図１のパネル組立体の断面図である。 航空機の壁部内に取入れられた図１のパネル組立体の斜視図である。 図５の６−６線に沿って見た断面図である。

以下の説明及び図面は、例示的なものであり、限定的なものと解釈されるべきでない。多くの特定の細部は、開示内容の十分な理解を提供すべく記述される。但し、特定の例では、説明の不明瞭化を回避するために、公知の又は従来型の細部は記述されない。本開示内容におけるひとつの又は他の実施例に対する言及は、必ずしもそうではないが、同一実施例に対する言及であり得ると共に、斯かる言及は、複数の実施例の内の少なくともひとつの実施例を意味する。

本明細書における“一実施例”又は“実施例”に対する言及は、その実施例に関して記述された特定の特徴、構造又は特性が、本開示内容の少なくともひとつの実施例に含まれることを意味している。本明細書の種々の箇所における“一実施例において”という表現の出現は、必ずしも同一実施例を指すものでなく、また、他の実施例と相互に排他的である別の又は代替的な実施例でもない。更に、幾つかの実施例により提示され得るが、他の実施例によっては提示されない種々の特徴が記述される。同様に、幾つかの実施例に対する要件であるが、他の実施例に対してはそうではない種々の要件が記述される。

本明細書において使用される用語は、本開示内容の前後関係において、且つ各用語が使用される特定の前後関係において、当業界における通常の意味を概ね有する。本開示内容を記述すべく使用される幾つかの用語は、以下において、又は本明細書の他の箇所において論じられることで、実務者に対し、本開示内容の記述に関する付加的な指針を提供する。便宜上、幾つかの用語は、斜体及び／又は引用符を用いて強調されるかもしれない。強調の使用は、用語の有効範囲及び意味に影響を有しておらず、また、強調されるか否かに関わらず、同一の前後関係において、用語の有効範囲及び意味は同一である。同一の事項が、ひとつより多い様式で述べられ得ることは理解されるだろう。

従って、本明細書において論じられる任意のひとつ以上の用語に対しては、代替的な表現及び同義語が使用され得る。本明細書において用語が詳述されるのか論じられるのかに関しては、どんな特定の意味も置かれない。幾つかの用語に対しては、同義語が提供される。ひとつ以上の同義語の記述は、他の同義語の使用を排除しない。本明細書において論じられた任意の用語の例を含む本明細書の任意の箇所での例の使用は、例示的であるにすぎず、且つ本開示内容の、又は任意の例証された用語の有効範囲及び意味を更に限定することを意図していない。同様に、本開示内容は、本明細書中に与えられた種々の実施例に限定されない。

本開示内容の有効範囲の更なる限定を意図するのではなく、本開示内容の実施例に係る機器、装置、方法、及びそれらの関連結果の例は、以下に与えられる。読者の便宜のために各例において表題又は副題が使用され得るが、それらは決して本開示内容の有効範囲を限定しないことを銘記されたい。別のやり方で定義されなければ、本明細書において使用される全ての技術的及び科学的な用語は、本開示内容が関連する分野の当業者により普通に理解されるのと同一の意味を有する。対立する場合には、定義を含む本書類が優先する。

本明細書において使用される“前部”、“後部”、“頂部”、“底部”、“側部”、“短い”、“長い”、“上へ”、“下へ”、及び“の下方に”などの用語は、記述を容易とするためにすぎず、図中に示された構成要素の配向を指すことが理解されるだろう。本明細書中に記述される構成要素の一切の配向は、本発明の有効範囲内であることが理解されるべきである。

図示内容が本発明の例示を目的とするが本発明の限定を目的とはしない図をここで参照すると、図１乃至図６は、航空機のような移動体の壁部１００において使用されるパネル組立体１０を示している。特に、本発明は、民間旅客機にて使用されることが企図される。但し、このことは本発明に対する制限ではなく、パネル組立体は他のどこかで使用されてよい。

図１乃至図４に示されたように、好適な実施例においてパネル組立体１０は、内側面１２ａ及び外側面１２ｂを有する第１パネル１２と、内側面１４ａ及び外側面１４ｂを有する第２パネル１４とを含む。航空機内に位置決めされたとき、第１パネルは内側パネルであり、且つ第２パネルは外側パネルである。好適な実施例において、第２パネル１４は波形とされることで、複数のリブ要素１６及び複数のパネル部分１８を形成する。リブ要素及びパネル部分の夫々の内側面及び外側面は、外側パネルの内側面及び外側面と同一であることは理解されるだろう。但し、説明を容易にするために、リブ要素１６が内側面１６ａ及び外側面１６ｂを含み、パネル部分１８が内側面１８ａ及び外側面１８ｂを含む。

好適には、第２パネル１４は、そのパネルに形成された複数のリブ要素１６であって、内方に延び且つ各々が外側リブ・キャビティ２０を形成する複数のリブ要素１６を含む。好適な実施例において、リブ要素１６の内側面１６ａは、第１パネル１２の内側面１２ａに固定される。このことは、糊付け、接着、固着、締結具による固定、溶着などの本技術分野で知られた任意の方法により達成され得る。更に、リブ要素１６の内側面１６ａと第１パネル１２の内側面１２ａとの間には、音響処理部材又は層などが位置決めされ得る。このことは、本発明における“固定”の範囲内である。

図３に示されたように、パネル部分の内側面１８ａは、第１パネルの内側面１２ａから離間されることで、複数のキャビティ２２を形成する。好適な実施例において、複数のキャビティ２２の少なくとも一部分は、その中に位置決めされた音響処理部材２４を含む。音響処理部材２４は、自身を通る騒音の進行を低減することが知られた材料で形成される。例えば、音響処理部材２４は、次の材料のタイプ、即ち：テクステックインダストリーズ社(TexTech Industries)からのＭＣ８−４５９６のような、ノーメックス(Nomex)フェルト、又は他の吸音フェルト；イー・エー・アール・スペシャルティ・コンポジット社(EAR Specialty Composites)からのＡＤＣ−００６、ダンピング・テクノロジ社(Damping Technlogies, Inc.)からのＫ１０５０もしくはＦＲＯ５４ＯＵのような表層減衰材料；イー・エー・アール・スペシャルティ・コンポジット社からのＩｓｏｄａｍｐ Ｃ−１００２のようなゴムもしくはビニル製吸音シート、の(種々の層における)任意の組み合わせで構成され得る。これらの材料はいずれも限定的ではなく、また音響処理部材は、本技術分野で知られた音響減衰特性を備えた任意の材料で作成され得る。

好適な実施例において、音響処理部材２４は、異なる材料の多数の層を含む。例えば、図２、図３に最適に示されたように、音響処理部材２４は、異なる厚みを有する異なる材料の層２６及び２８を含む。

音響処理部材２４は、第１パネル１２又は第２パネル１４の内側面の一方もしくは両方に接着され得る。換言すると、音響処理部材２４は、パネル部分１８と第１パネル１２との間のキャビティ２２もしくはスペースの全体を満たし得るか、又は音響処理部材２４と第１パネル１２もしくは第２パネル１４との間にスペース３０が形成され得る。図３に示されたように、好適な実施例において第２パネル１４は、自身に形成された複数の隆起部分３２を含む。隆起部分３２は、騒音伝搬を更に低減する空気ポケット３４を提供する。

好適な実施例においてパネル組立体１０は、第２パネル１４の外側面１４ｂに接着された外側音響処理部材３６も含んでいる。パネル組立体１０はまた、第１パネル部材１２の外側面１２ｂに接着されたか、その近傍に位置決めされた装飾パネル３８又は他の層も含み得る。

図５、図６は、航空機の胴体の壁部１００内に設置された複数のパネル組立体１０を示している。壁部１００は、フレーム部材１０２を含んでいる。図５に示されたように、好適な実施例において、フレーム部材１０２の一部のものは、外側リブ・キャビティ２２の一部の中に受容される。図６は、リブ要素１６が航空機の窓部に如何にして当接するかを示している。

図５に示されたように、本発明の実施例において、キャビティ２２の幾つかは、ダクトスペース４０を形成し得ると共に、システム、ワイヤハーネス、空気ダクトなどを経路設定すべく使用され得る。ダクトスペース４０は、音響処理部材２４を中に含むキャビティ２２内のスペース３０と一致し得るか、又は図５に示されたように、ダクトスペース４０は、どんな音響処理部材２４も中に含まないキャビティ２２内に形成され得る。ダクトスペース４０は、航空機内での従来型のダクトの使用を減らすために使用され得る。

前後関係が別のやり方で明確に要求しているのでなければ、本説明及び請求項の全体に亙り、“具備する”、“具備している”などの表現は、排他的もしくは網羅的な意味とは対照的に包含的な意味で、すなわち“限定的なものとしてでは無く含んでいる”という意味で解釈されるべきである。本明細書中で用いられる“接続された”、“結合された”という用語、又はそれらの任意の変化形は、２つ以上の要素の間における直接的もしくは間接的な任意の接続もしくは結合を意味し、要素間の接続の結合は、物理的、論理的、又はそれらの組み合わせであり得る。加えて、本出願において使用される場合、“本明細書において”、“前述の”、“以下において”という語句、及び同様の意味の語句は、本出願の何らかの特定の部分ではなく、本出願を全体として指すものとする。前後関係が許容する場合、前述の発明を実施するための形態において単数形又は複数形を用いる語句は、夫々、複数形又は単数形も包含し得る。２つ以上の対象物のリストに関する“又は”という語句は、その語句の次の解釈、すなわち、そのリストにおける対象物のいずれか、そのリストにおける対象物の全て、及びそのリストにおける対象物の任意の組み合わせ、の全てを包含する。

本開示内容の実施例に関する前述の詳細な説明は、上で開示された詳細な形態に対し、網羅的であることも、教示内容を制限することも意図されない。本開示内容に対する特定の実施例及び例が上で記述されたが、当業者であれば理解し得るように、本開示内容の有効範囲内で種々の等価的な改変例が可能である。例えば、プロセス又はブロックは所定の順序で提示されるが、代替実施例は、異なる順序の段階を有する手順を実施するか、又は異なる順序のブロックを有するシステムを採用し得ると共に、一部のプロセス又はブロックは、除去、移動、付加、細分、結合、及び／又は改変されることで、代替的な又は下位の組み合わせを提供し得る。これらのプロセス又はブロックの各々は、種々の異なる様式で実施され得る。また、プロセス又はブロックは、時には、順次に実施されるものとして示されるが、これらのプロセス又はブロックは、代替的に、並行して実施され得るか、又は夫々異なる時点にて実施され得る。更に、本明細書において言及された任意の特定の数値は一例にすぎず、代替的な実施形態は、異なる値又は範囲を採用し得る。

本明細書において提供された開示内容の教示は、必ずしも前述されたシステムではない他のシステムに適用され得る。前述された種々の実施例の要素及び作用は、組み合わされることで更なる実施例を提供し得る。

添付の出願書類において列挙され得るものを含め、上で言及された一切の特許及び出願、及び他の文献は、参照することによりそれらの全体が本明細書に組み入れられる。本開示内容の様相は、必要であれば改変されることにより、前述された種々の文献のシステム、機能及び概念を採用することで、本開示内容の更なる実施例を提供し得る。

これらの及び他の変更は、前述の発明を実施するための形態に鑑みて、本開示内容に対して為され得る。前述の説明は本開示内容の特定の実施例を記述すると共に、企図された最適な形態を記述しているが、前記内容が本文中でどれほど詳細に見えようとも、前記教示は多くの様態で実施され得る。前記システムの細部は、その実施方式の細部において相当に変更され得るが、依然として、本明細書に開示された主題により包含される。前述したように、本開示内容の一部の特徴もしくは様相を記述するときに使用された特定の用語は、その用語が、該用語が関連付けられた本開示内容の一切の特定の特性、特徴又は様相に限定されるべく本明細書において再定義されることを意味していると解釈されるべきでない。概して、以下の請求項において使用される用語は、前述の発明を実施するための形態の項が斯かる用語を明示的に定義するのでなければ、本開示内容を、本明細書中に開示された特定の実施例に制限すると解釈されるべきでない。従って、本開示内容の実際の有効範囲は、開示された実施例だけでなく、請求項に基づいて本開示内容を実施もしくは実現する全ての等価的な様式も包含する。

従って、本発明の代表的実施例が示され且つ記述されたが、本明細書において使用された用語は全て、限定的ではなく記述的であること、及び本発明の精神及び有効範囲から逸脱せずに、多くの変更、改変及び置換が当業者によって為され得ることは理解されるべきである。

Claims (10)

1. 互いに略平行に延びる少なくとも第１及び第２のフレーム部材と、
   パネル組立体と、を具備する航空機の胴体壁部であって、
   前記パネル組立体は、
   内側面と外側面とを有する第１パネルと、
   内側面と外側面とを有する第２パネルとを含んでおり、
   前記第２パネルは、該第２パネル自身に形成されて内方に延びると共に各々が外側リブ・キャビティを形成する少なくとも第１及び第２のリブ要素を含み、前記第１及び第２のリブ要素の各々は内側面と外側面とを含み、前記第１及び第２のリブ要素の間には少なくとも第１のパネル部分が形成され、前記第１のパネル部分は内側面と外側面とを含み、前記第１及び第２のリブ要素の内側面は前記第１パネルの内側面に固定され、且つ前記第１のパネル部分の内側面は前記第１パネルの内側面から離間されることで、少なくとも第１のキャビティを形成しており、
   前記第１及び第２のフレーム部材は、前記第１及び第２の外側リブ・キャビティの中にそれぞれ受容されるとともに、前記第１及び第２の外側リブ・キャビティに沿って長手方向にそれぞれ延びている、
   航空機の胴体壁部。
2. 前記第１のキャビティ内に位置決めされた第１音響処理部材を更に具備する、請求項１に記載の航空機の胴体壁部。
3. 前記第１音響処理部材は、前記第１パネルの内側面又は前記第２パネルの内側面の少なくとも一方に接着される、請求項２に記載の航空機の胴体壁部。
4. 第２音響処理部材を更に具備しており、
   前記第１音響処理部材は前記第１パネルの内側面に接着されると共に、前記第２音響処理部材は前記第２パネルの内側面に接着され、且つ
   前記第１及び第２の音響処理部材の間にスペースが形成される、請求項３に記載の航空機の胴体壁部。
5. 前記第２パネルの外側面の少なくとも部分に接着された外側音響処理部材を更に具備しており、
   外側リブ・キャビティが前記外側音響処理部材と前記第１及び第２のリブ要素の前記外側面との間に形成されている、請求項１に記載の航空機の胴体壁部。
6. 前記第１パネルの前記外側面に接着された装飾パネルを更に具備する、請求項５に記載の航空機の胴体壁部。
7. 前記第１音響処理部材と、前記第１パネルの内側面又は前記第２パネルの内側面の一方との間にスペースが形成される、請求項３に記載の航空機の胴体壁部。
8. 前記第１音響処理部材は、少なくとも第１及び第２の層で構成される、請求項７に記載の航空機の胴体壁部。
9. 前記第１音響処理部材は前記第２パネルの内側面に接着され、且つ
   前記第２パネルは、それに形成された複数の隆起部分を含む、請求項３に記載の航空機の胴体壁部。
10. 前記第１のキャビティはダクトスペースを形成する、請求項２に記載の航空機の胴体壁部。

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