JP7113459B2 - 吸音パネル及び吸音パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
上記吸音パネルにおいて、前記ポリアミド樹脂は、吸水率が1.0%以下のナイロンであってもよい。
上記の課題を解決する吸音パネルは、航空機のジェットエンジンに取り付けて使用される吸音パネルであって、第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面との間に延びて複数のセルを区画する複数の隔壁と、を有する樹脂製のコア層と、前記コア層の前記第1面に積層される樹脂製の第1スキン層と、前記コア層の前記第2面に積層される樹脂製の第2スキン層とを備え、前記第1スキン層は、使用時に外部空間に面して配置される外層と、内層と、前記外層と前記内層との間に挟まれた中間層とを有する積層体であり、前記中間層を構成する樹脂は、前記外層及び前記内層を構成する樹脂より硬質であり、前記第1スキン層は、前記セルの内部空間と前記第1スキン層が面する外部空間とを連通させる複数の貫通孔を有する。
上記吸音パネルにおいて、前記第2スキン層の厚みは、前記第1スキン層の厚みより薄くてもよい。
上記の課題を解決する方法は、航空機のジェットエンジンに取り付けて使用される吸音パネルの製造方法であって、第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面との間に延びて複数のセルを区画する複数の隔壁と、を有する樹脂製のコア層を成形することと、前記複数のセルの内部空間と前記コア層の外部空間とを連通させる複数の開口部を前記コア層に形成することと、前記コア層の前記第1面に樹脂製の第1スキン層を接合することと、前記コア層の前記第2面に樹脂製の第2スキン層を接合することと、前記第1スキン層に、前記複数のセルの内部空間と前記外層が面する外部空間とを連通させる複数の貫通孔を形成することと、を含む。
図1に示すように、航空機のジェットエンジン1は、作動流体として空気を利用し、前方から吸い込んだ空気を後方に噴出することにより推力を得ている。ジェットエンジン1は、エンジン2と、エンジン2の前方に配置されたファン3とを備える。エンジン2は圧縮室、燃焼室、及びタービンを備える。エンジン2はナセル4内に収容されている。
図5Aに示すように、一枚のポリアミド製のシートを所定の形状に成形することにより、シート材100を形成する。シート材100には、帯状をなす平面領域110及び膨出領域120がその幅方向(X方向)に交互に配置されている。膨出領域120には、膨出領域120の延びる方向(Y方向)の全体にわたって延びる第1膨出部121が形成されている。
中空構造体の曲げ加工では、例えば、吸音パネル10を配置する部位の形状にあわせた2つの加熱板を準備し、加熱した2つの加熱板で中空構造体を挟んで、中空構造体を加熱しながら変形させる。中空構造体を曲げる時の加熱温度は、コア層20及び各シート層30、40におけるポリアミド系樹脂の融点よりも数℃程度高く設定されている。加熱時間は、中空構造体が長時間加熱されて溶融しないように、数秒~十数秒に設定される。
貫通孔60は、貫通冶具、例えばドリル、針またはパンチを中空構造体の第1壁10aに挿し込んで形成する。複数の貫通冶具を、隣り合う2つのセルSの中心間の間隔と略同一の間隔で並べて使用してもよい。並んだ複数の貫通冶具の先端を中空構造体に向けて、複数の貫通冶具を相対移動させると、中空構造体に複数の貫通孔60を同時に形成することができる。複数の貫通孔60が形成されることにより、中空構造体の吸音性能が向上した吸音パネル10が得られる。得られた吸音パネル10では、第1壁10aにおける各セルSの略中央部分に1箇所ずつの貫通孔60が形成されている。
本実施形態の吸音パネル10によれば、次のような効果を奏することができる。
上記実施形態は以下のように変更することができる。また、上記実施形態の各構成及び以下の各変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせることができる。
・上記実施形態では、コア層20の内部に六角柱状のセルSが区画形成されていたが、セルSの形状は、特に限定されるものでなく、例えば、四角柱状または八角柱状等の多角形状であってもよいし、円柱状であってもよい。その際、異なる形状のセルが混在していてもよい。また、各セルは隣接していなくともよく、2つのセルの間に隙間(空間)が存在していてもよい。
例えば、図6に示すように、第1スキン層30aを、内層31と、外層33と、内層31と外層33とで挟まれた中間層32とを有する積層体としてもよい。この場合、層31、32、33を、互いに硬度の異なるポリアミド樹脂で形成してもよい。例えば、中間層32を相対的に硬度が高いポリアミド樹脂で形成し、中間層32を挟む層31、33を相対的に硬度が低いポリアミド樹脂で形成する。こうすることで、耐衝撃性を好適に調整することが可能となる。つまり、相対的に軟質の層31、33が衝撃を吸収し、相対的に硬質の中間層32が、衝撃を面として受けるための剛性を備えることができる。
・コア層20の開口部50は、第2シート層40にまで及んでもよい。こうした開口部50は、コア層20に第1シート層30及び第2シート層40を接合した後、開口冶具、例えば、ドリル、針、パンチ、または加熱棒を第2シート層40に沿って挿し込んだり、開口冶具の先端を第2シート層40に挿し込んだりして形成することができる。
・開口部50は、開口冶具、例えばドリル、針、パンチまたは加熱棒をコア層20の第2外壁22に沿うように貫通させるか、或いは、隔壁23に直交するように貫通させて、セルSの対向する2つの隔壁23に形成した。つまり、各セルSの対向する2つの隔壁23に貫通孔を形成するために、複数の開口冶具を、隣り合う2つのセルSの中心同士の間隔と略同一の間隔で並べて、複数の隔壁23に同時に差し込んだ。しかし、これに限らず、複数の開口冶具の間隔をセルSのピッチより狭くして、開口部50が形成される間隔をセルSのピッチより狭くしてもよい。この場合、必ずしも、互いに対向する2つの隔壁23に開口部50が形成される態様とはならないが、複数の開口冶具を差し込む位置がずれたとしても、少なくとも各セルSに一つの開口部50を形成することができる。
・上記実施形態では、貫通孔60は、各セルSの第1端の略中央部分に1つ設けられているが、貫通孔60の個数及び位置はこれに限定されない。例えば、各セルSに複数の貫通孔60を設けてもよい。この場合、例えば、貫通孔60を形成する工程において、複数の貫通冶具が並ぶ間隔を、隣り合うセルSの中心同士の間隔より小さくすればよい。これにより、各セルSに少なくとも一つの貫通孔60を形成することができる。また、貫通孔60はすべてのセルSに形成せず、一部のセルSのみに形成してもよい。
Claims (5)
- 航空機のジェットエンジンのナセル内周面に取り付けて使用される吸音パネルであって、
第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面との間に延びて複数のセルを区画する複数の隔壁と、を有するハニカム構造体のコア層と、
前記コア層の前記第1面に積層される第1スキン層と、
前記コア層の前記第2面に積層される第2スキン層と、
を備え、
前記コア層、前記第1スキン層及び前記第2スキン層は、吸水率が1.0%以下のナイロンにエラストマーを配合した樹脂製であり、
前記コア層は、変性ポリエチレン又は変性ポリプロピレンによって、前記第1スキン層及び前記第2スキン層に接着されており、
前記第2スキン層の厚みは、前記第1スキン層の厚みより薄く、
前記第1スキン層は、使用時に外部空間に面して配置され、前記複数のセルの内部空間と前記第1スキン層が面する外部空間とを連通させる複数の貫通孔を有し、
前記コア層は、前記複数のセルの内部空間と前記コア層の外部空間とを連通させる複数の開口部を有し、
前記コア層は、前記第1面を形成して前記第1スキン層と接着される外壁を有し、
前記貫通孔は、前記第1スキン層及び前記外壁を貫通している、吸音パネル。 - 航空機のジェットエンジンのナセル内周面に取り付けて使用される吸音パネルであって、
第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面との間に延びて複数のセルを区画する複数の隔壁と、を有するハニカム構造体のコア層と、
前記コア層の前記第1面に積層される第1スキン層と、
前記コア層の前記第2面に積層される第2スキン層と、
を備え、
前記コア層、前記第1スキン層及び前記第2スキン層は、吸水率が1.0%以下のナイロンにエラストマーを配合した樹脂製であり、
前記コア層は、変性ポリエチレン又は変性ポリプロピレンによって、前記第1スキン層及び前記第2スキン層に接着されており、
前記第2スキン層の厚みは、前記第1スキン層の厚みより薄く、
前記第1スキン層は、使用時に外部空間に面して配置される外層と、内層と、前記外層と前記内層との間に挟まれた中間層とを有する積層体であり、
前記中間層を構成する樹脂は、前記外層及び前記内層を構成する樹脂より硬質であり、
前記第1スキン層は、前記セルの内部空間と前記外層が面する外部空間とを連通させる複数の貫通孔を有し、
前記コア層は、前記第1面を形成して前記第1スキン層と接着される外壁を有し、
前記貫通孔は、前記第1スキン層及び前記外壁を貫通している、吸音パネル。 - 前記ナイロンは、ナイロン6である、請求項1又は2に記載の吸音パネル。
- 航空機のジェットエンジンのナセル内周面に取り付けて使用される吸音パネルの製造方法であって、
第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面と前記第2面との間に延びて複数のセルを区画する複数の隔壁と、を有する吸水率が1.0%以下のナイロンにエラストマーを配合した樹脂製のコア層を成形することと、
前記複数のセルの内部空間と前記コア層の外部空間とを連通させる複数の開口部を前記コア層に形成することと、
前記コア層の前記第1面の一部を切削または切断して取り除き、同取り除いた後の前記第1面に吸水率が1.0%以下のナイロンにエラストマーを配合した樹脂製の第1スキン層を接合することと、
前記コア層の前記第2面に吸水率が1.0%以下のナイロンにエラストマーを配合した樹脂製の第2スキン層を接合することと、
前記第1スキン層に、前記複数のセルの内部空間と前記第1スキン層が面する外部空間とを連通させる複数の貫通孔を形成することと、
を含む、吸音パネルの製造方法。 - 相互に接合された前記第1スキン層、前記コア層及び前記第2スキン層は中空構造体を形成し、前記中空構造体を曲げることをさらに含む、請求項4に記載の吸音パネルの製造方法。
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