WO2022208801A1 - ターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ - Google Patents

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WO2022208801A1
WO2022208801A1 PCT/JP2021/014003 JP2021014003W WO2022208801A1 WO 2022208801 A1 WO2022208801 A1 WO 2022208801A1 JP 2021014003 W JP2021014003 W JP 2021014003W WO 2022208801 A1 WO2022208801 A1 WO 2022208801A1
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WO
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panel
fan case
elastic body
fan
axial
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Application number
PCT/JP2021/014003
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝浩 安東
広和 佐々木
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
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Priority to JP2023510080A priority patent/JP7445822B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/06—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/827—Sound absorbing structures or liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/36—Application in turbines specially adapted for the fan of turbofan engines

Definitions

  • the present disclosure relates to fan case assemblies for turbofan engines.
  • Patent Document 1 discloses a cylindrical fan case assembly that radially surrounds a fan of an aircraft turbofan engine.
  • the fan case assembly includes a fan case, a first panel that covers the inner peripheral surface of the fan case and faces the fan, and a panel that covers the inner peripheral surface of the fan case and is located upstream or downstream of the first panel. a positioned second panel.
  • Each of the fan case, the first panel and the second panel is fixed by adhesive or bolts.
  • a fan case assembly for a turbofan engine includes a tubular fan case surrounding a fan of the turbofan engine, and a tubular panel set covering an inner peripheral surface of the fan case, A panel set having a plurality of panels arranged in the axial direction of a turbofan engine, and at least one elastic body compressed by two members selected from the fan case and the plurality of panels.
  • the positions of the two members selected from the fan case and the plurality of panels are stably held by the elastic body, and the elastic deformation of the elastic body between the two members causes a difference in thermal expansion. Or processing tolerances are absorbed. Therefore, stress concentrations or vibrations in the fan case assembly can be reduced.
  • stress concentration or vibration in the fan case assembly can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the turbofan engine according to the embodiment as seen from the radial direction.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the fan case assembly of FIG. 1 viewed from the radial direction.
  • 3 is a front view of the fan case assembly of FIG. 2 as seen from the axial direction;
  • FIGS. 4A and 4B are enlarged cross-sectional views of modifications of the fan case assembly of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the radial elastic body of FIG. 2 and its vicinity.
  • FIG. 6(A) is an enlarged view of the axial elastic body and its vicinity in a cross-sectional view taken along line VIa-VIa of FIG. FIG.
  • FIG. 6(B) is a diagram of the axial elastic body and its vicinity in FIG. 6(A) viewed from the radial direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the peripheral structure of the axial elastic body of FIG.
  • FIG. 8 is a drawing corresponding to FIG. 5 showing a first modification of the radial elastic body.
  • FIG. 9 is a drawing corresponding to FIG. 5 showing a second modification of the radial elastic body.
  • FIG. 10A is a drawing corresponding to FIG. 6A showing a first modification of the axial elastic body.
  • FIG. 10B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing a first modification of the axial elastic body.
  • FIG. 11A is a drawing corresponding to FIG.
  • FIG. 6A showing a second modification of the axial elastic body.
  • FIG. 11B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing a second modification of the axial elastic body.
  • FIG. 12A is a drawing corresponding to FIG. 6A showing a third modification of the axial elastic body.
  • FIG. 12B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing a third modification of the axial elastic body.
  • FIG. 13A is a drawing corresponding to FIG. 6A showing a fourth modification of the axial elastic body.
  • FIG. 13B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing a fourth modification of the axial elastic body.
  • the axial direction X means the direction in which the rotation axis L of the rotation shaft 2 of the turbofan engine 1 extends
  • the radial direction Y means the direction orthogonal to the rotation axis X
  • the circumferential direction Z means the direction extending circumferentially around the axis X of rotation.
  • front means the upstream side in the direction in which air flows within the turbofan engine 1
  • rear means the downstream side in the direction in which air flows within the turbofan engine 1 .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the turbofan engine 1 according to the embodiment viewed from the radial direction.
  • the turbofan engine 1 is, for example, a gas turbine engine used in aircraft. Note that the use of gas turbines is not limited to aircraft.
  • a turbofan engine 1 comprises a rotating shaft 2 , a fan 3 , a compressor 4 , a combustor 5 , a turbine 6 , a casing 7 and a fan case assembly 10 .
  • the rotating shaft 2 extends in the longitudinal direction of the turbofan engine 1 .
  • the fan 3 is connected to the front portion of the rotating shaft 2 and rotates together with the rotating shaft 2 .
  • Compressor 4 , combustor 5 , and turbine 6 are arranged in this order from front to rear along rotating shaft 2 .
  • the casing 7 houses the rotating shaft 2 , the compressor 4 , the combustor 5 and the turbine 6 .
  • the casing 7 and the fan case assembly 10 are cylindrical bodies having an axis aligned with the rotation axis L of the rotating shaft 2 .
  • the turbofan engine 1 is, for example, a two-shaft gas turbine engine, but may be a three-shaft gas turbine engine or the like.
  • the compressor 4 has a low-pressure compressor 4a and a high-pressure compressor 4b arranged behind the low-pressure compressor 4a.
  • the turbine 6 has a high pressure turbine 6b and a low pressure turbine 6a behind the high pressure turbine 6b.
  • the rotary shaft 2 has a low-pressure shaft 2a connecting the low-pressure compressor 4a to the low-pressure turbine 6a, and a high-pressure shaft 2b connecting the high-pressure compressor 4b to the high-pressure turbine 6b.
  • the high-pressure shaft 2b is a cylindrical shaft having a hollow space inside.
  • the low pressure shaft 2a is inserted through the hollow space of the high pressure shaft 2b.
  • the low pressure turbine 6a is connected to the fan 3 arranged in front of the compressor 4 via the low pressure shaft 2a.
  • the fan 3 is covered with a tubular fan case assembly 10 from the outside in the radial direction Y thereof.
  • the fan case assembly 10 is a cylinder having an axis coinciding with the rotation axis L. As shown in FIG. A cylindrical bypass is formed between the casing 7 and the fan case assembly 10 . The air sucked by the fan 3 flows through this bypass and is jetted rearward to generate a driving force.
  • the fan case assembly 10 is covered from the outside in the radial direction Y by an outer cover (not shown).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the fan case assembly 10 of FIG. 1 viewed from the radial direction.
  • 3 is a front view of the fan case assembly 10 of FIG. 2 as seen from the axial direction X.
  • fan case assembly 10 includes fan case 11 , panel set 12 , radial elastic body 13 , first axial elastic body 14 and second axial elastic body 15 .
  • the fan case 11 has a cylindrical shape centered on the rotation axis L, and surrounds the fan 3 from the outside in the radial direction Y.
  • the fan case 11 has a fan case body 20 , a front closing plate 21 and a rear closing plate 22 .
  • the fan case main body 20 has a tubular shape.
  • the front closing plate 21 and the rear closing plate 22 are annular plates whose centers are located on the rotation axis L. As shown in FIG.
  • the shape of the front closing plate 21 and the rear closing plate 22 is not particularly limited as long as they can be fixed to the fan case main body 20 .
  • the front closing plate 21 is detachably fixed to the front end of the fan case body 20 with fasteners.
  • the rear closing plate 22 is detachably fixed to the rear end of the fan case body 20 with fasteners.
  • the front closing plate 21 and the rear closing plate 22 protrude inward in the radial direction Y from the inner peripheral surface 20 a of the fan case main body 20 .
  • One of the front closing plate 21 and the rear closing plate 22 may be non-detachably fixed to the fan case main body 20 .
  • the panel set 12 has a tubular shape that covers the inner peripheral surface 20a of the fan case main body 20.
  • the panel set 12 has a plurality of panels arranged from front to back in the axial direction X.
  • panel set 12 includes fan track liner panel 30 , first acoustical panel 31 and second acoustical panel 32 .
  • the fan track liner panel 30 faces the fan 3 (see FIG. 1) from the outside in the radial direction Y.
  • the first sound absorbing panel 31 is arranged on one side (front side) of the fan track liner panel 30 in the axial direction X.
  • the second sound absorbing panel 32 is arranged on the other side (rear side) of the fan track liner panel 30 in the axial direction X.
  • the fan case 11 and the panel set 12 are made of different materials.
  • the coefficient of linear expansion of the fan case 11 and the coefficient of linear expansion of the panel set 12 are different from each other.
  • the linear expansion coefficient of the fan case 11 is smaller than that of the panel set 12 .
  • the fan case 11 may be made of fiber-reinforced resin, metal, or the like
  • the panel set 12 may be made of metal, resin, fiber-reinforced resin, or the like.
  • the fiber-reinforced resin is preferably FRP composed of carbon fiber and epoxy resin, but may be another FRP.
  • Aluminum is preferably used as the metal, but other metals may also be used.
  • the fan case 11 and the panel set 12 may be made of the same material, and the coefficient of linear expansion of the fan case 11 and the coefficient of linear expansion of the panel set 12 may be the same.
  • the fan case 11 (fan case main body 20) and the panel set 12 are arranged with a radial gap Gr between them.
  • a radial gap Gr is a space (air layer) formed between the inner peripheral surface of the fan case 11 and the outer peripheral surface of the panel set 12 .
  • the fan track liner panel 30 and the first sound absorbing panel 31 are arranged with a first axial gap Ga1.
  • the fan track liner panel 30 and the second sound absorbing panel 32 are arranged with a second axial gap Ga2 therebetween.
  • Each of the first axial gap Ga1 and the second axial gap Ga2 is a space (air layer).
  • Each of the fan track liner panel 30, the first sound absorbing panel 31 and the second sound absorbing panel 32 is, for example, an integral body having a tubular shape.
  • each of the fan track liner panel 30, the first sound absorbing panel 31, and the second sound absorbing panel 32 is composed of a plurality of tubular parts (for example, a pair of semi-cylinders are engaged with each other to form a tubular shape). ), or a quasi-cylindrical shape having a C-shaped cross section. That is, each of the panels 30-32 may be substantially cylindrical as a whole.
  • the inner peripheral surface of the fan track liner panel 30 is made of a material with lower abrasion resistance than the inner peripheral surfaces of the first sound absorbing panel 31 and the second sound absorbing panel 32 . That is, when the fan 3 contacts the inner peripheral surface of the fan track liner panel 30, the fan track liner panel 30 is worn and the fan 3 is protected.
  • Each of the first sound absorbing panel 31 and the second sound absorbing panel 32 has a plurality of sound absorbing holes formed in its inner peripheral surface, and has a plurality of resonance chambers communicating with the respective sound absorbing holes.
  • each of the fan track liner panel 30, the first sound absorbing panel 31, and the second sound absorbing panel 32 may have a structure in which a honeycomb panel is sandwiched from both sides in the radial direction Y by an outer plate and an inner plate.
  • the inner panel of the fan track liner panel 30 is made of a material with lower abrasion resistance than the inner panels of the first sound absorbing panel 31 and the second sound absorbing panel 32, 2 Sound absorbing holes are formed in the inner panel of the sound absorbing panel 32 .
  • the fan case 11 can be made of fiber reinforced resin, for example.
  • the sound absorbing panels 31, 32 may be made of aluminum, for example.
  • the honeycomb panel of the fan track liner panel 30 may be formed, for example, by filling the interstices of meta-aramid fibers with epoxy. This material configuration is merely an example and is not limiting.
  • the radial elastic body 13 is arranged in the radial gap Gr.
  • a radial elastic body 13 is arranged between the fan case 11 and the panel set 12 .
  • the radial elastic body 13 is compressed in the radial direction Y by the fan case 11 and panel set 12 .
  • the radial elastic body 13 is configured to be elastically deformable in the radial direction Y.
  • the radial elastic body 13 may be, for example, a spring or a member made of an elastic material such as rubber.
  • the radial elastic bodies 13 are arranged at equal intervals in the circumferential direction Z on the outer peripheral surface of the panel set 12 .
  • the radial elastic bodies 13 may be arranged at arbitrary intervals in the circumferential direction Z on the outer peripheral surface of the panel set 12 .
  • the first axial elastic body 14 is arranged in the first axial gap Ga1.
  • the first axial elastic body 14 is arranged between the fan track liner panel 30 and the first sound absorbing panel 31 .
  • the first axial elastic body 14 is compressed in the axial direction X by the fan track liner panel 30 and the first sound absorbing panel 31 .
  • the second axial elastic body 15 is arranged in the second axial gap Ga2.
  • a second axial elastic 15 is positioned between the fan track liner panel 30 and the second acoustic panel 32 .
  • the second axial elastic body 15 is compressed in the axial direction X by the fan track liner panel 30 and the second sound absorbing panel 32 .
  • the first axial elastic body 14 and the second axial elastic body 15 are configured to be elastically deformable in the axial direction X. As shown in FIG.
  • the first axial elastic body 14 and the second axial elastic body 15 may be, for example, springs or members made of an elastic material such as rubber.
  • the axial elastic body 16 may be arranged in the axial gap Ga3 between the front closing plate 21 and the first sound absorbing panel 31, as shown in FIG. 4(A). Further, as shown in FIG. 4B, the axial elastic body 17 may be arranged in the axial gap Ga4 between the rear closing plate 22 and the second sound absorbing panel 32. That is, the axial elastic body is compressed between at least two adjacent elements selected from the front closing plate 21, the first sound absorbing panel 31, the fan track liner panel 30, the second sound absorbing panel 32 and the rear closing plate 22. may be placed.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the radial elastic body 13 in FIG. 2 and its vicinity.
  • the radial elastic body 13 attached to the first sound absorbing panel 31, the radial elastic body 13 attached to the fan track liner panel 30, and the radial elastic body 13 attached to the second sound absorbing panel 32 all use the same radial elastic body 13. can be used. Therefore, in FIG. 5, the radial elastic body 13 attached to the first sound absorbing panel 31 will be described as a representative. Note that the radial elastic bodies 13 may be made of different materials and shapes in consideration of the difference in thermal expansion and processing tolerance among the first sound absorbing panel 31, the fan track liner panel 30 and the second sound absorbing panel 32. can.
  • the radial elastic body 13 has a mounting portion 13a and an elastic portion 13b continuous in the axial direction X with the mounting portion 13a.
  • the mounting portion 13 a is fastened to the first sound absorbing panel 31 with a fastener B ⁇ b>1 inserted through the mounting hole 31 b of the first sound absorbing panel 31 .
  • the elastic portion 13b is configured to be elastically deformable in the radial direction Y. As shown in FIG.
  • the elastic portion 13b protrudes outward in the radial direction Y from the first sound absorbing panel 31 by a larger amount than the fastener B1.
  • the mounting portion 13a may be fixed to the first sound absorbing panel 31 by other means such as an adhesive.
  • the radial elastic body 13 may be attached to the fan case main body 20 instead of being attached to the first sound absorbing panel 31 .
  • the radial elastic body 13 is, for example, a leaf spring extending in the axial direction X.
  • the attachment portion 13a has a shape (for example, an arc shape) corresponding to the outer peripheral surface 31a of the first sound absorbing panel 31 .
  • the elastic portion 13b has at least one portion that protrudes outward in the radial direction Y.
  • the elastic portion 13b has one arch-shaped projecting portion.
  • the shape of the elastic portion 13b is not limited to this.
  • the end opposite to the mounting portion 13a is the unfixed end 13c. Note that the end portion 13 c may be fixed to the first sound absorbing panel 31 .
  • the elastic portion 13b has a tapered shape that tapers toward the fan case main body 20 of the fan case 11 .
  • the elastic portion 13b has a slope surface 13ba continuous with the mounting portion 13a.
  • the slope surface 13ba is an inclined surface that gradually approaches the outer peripheral surface 31a of the first sound absorbing panel 31 as it approaches the mounting portion 13a.
  • the first sound absorbing panel 31 is inserted from the front into the fan case body 20 from which the front closing plate 21 has been removed. It is compressed inward in the radial direction Y. At that time, the end portion 13 c of the radial elastic body 13 slides in the axial direction X on the outer peripheral surface 31 a of the first sound absorbing panel 31 .
  • a stopper 31c is formed on the outer peripheral surface 31a of the first sound absorbing panel 31 with an arbitrary distance from the end portion 13c of the radial elastic body 13.
  • the stopper 31 c protrudes outward in the radial direction Y from the outer peripheral surface 31 a of the first sound absorbing panel 31 .
  • the first sound absorbing panel 31 moves toward the fan case body 20 in the radial direction Y by the radial elastic body 13. elastically supported.
  • the first sound absorbing panel 31 can move toward or away from the fan case body 20 in the radial direction Y while being supported by the fan case body 20 .
  • FIG. 6(A) is an enlarged view of the first axial elastic body 14 and its vicinity in a cross-sectional view taken along line VIa-VIa of FIG.
  • FIG. 6(B) is a diagram of the first axial elastic body 14 and its vicinity in FIG. 6(A) viewed from the radial direction.
  • the first axial elastic body 14 and the second axial elastic body 15 are the same as each other. Therefore, in FIGS. 6A and 6B, the first axial elastic body 14 will be described as a representative.
  • the axial elastic bodies 14 and 15 are made of different materials and shapes in consideration of differences in thermal expansion and processing tolerances among the first sound absorbing panel 31, the fan track liner panel 30, and the second sound absorbing panel 32. You may
  • the first axial elastic body 14 has a mounting portion 14a and a pair of elastic portions 14b continuous in the circumferential direction Z with the mounting portion 14a.
  • the mounting portion 14a is fastened to the fan track liner panel 30 by a plurality of fasteners B2 that are inserted through mounting holes 30b formed in an end surface 30a of the fan track liner panel 30 in the axial direction X.
  • the elastic portion 14b is configured to be elastically deformable in the axial direction X.
  • the elastic portion 14b protrudes in the axial direction X from the end face 30a of the fan track liner panel 30 by a larger amount than the fastener B2.
  • the mounting portion 14a may be fixed to the fan track liner panel 30 by other means such as an adhesive.
  • the first axial elastic body 14 may be attached to the first acoustic panel 31 instead of being attached to the fan track liner panel 30 .
  • the first axial elastic body 14 is, for example, a leaf spring extending in the circumferential direction Z.
  • the mounting portion 14a has a shape (for example, a flat plate shape) along the end face 30a of the fan track liner panel 30.
  • the elastic portion 14b has at least one portion protruding in the axial direction X.
  • the elastic portion 14b has a corrugated plate shape, but the shape of the elastic portion 14b is not limited thereto. Both ends of the first axial elastic body 14 in the circumferential direction Z are non-fixed ends 14c.
  • a stopper 30c is formed on the end face 30a of the fan track liner panel 30 so as to face the end 14c of the first axial elastic body 14 in the circumferential direction Z with a distance therebetween.
  • the stopper 30 c protrudes forward in the axial direction X from the end surface 30 a of the fan track liner panel 30 .
  • the elastic portion 14 b of the first axial elastic body 14 is pressed in the axial direction X by the first sound absorbing panel 31 . Therefore, the fan track liner panel 30 can move toward or away from the first sound absorbing panel 31 in the axial direction X. As shown in FIG.
  • the fan case 11 , the fan track liner panel 30 , the first sound absorbing panel 31 and the second sound absorbing panel 32 have the radial elastic body 13 , the first axial elastic body 14 and the second axial elastic body 15 . Therefore, the two members are stably held, and the difference in thermal expansion or processing tolerance is absorbed by the elastic deformation of the elastic body between the two members. Therefore, problems such as stress concentration or vibration of the fan case assembly 10 can be prevented from occurring.
  • the linear expansion coefficients of the fan case 11 and the panel set 12 are different from each other, the difference in thermal expansion is favorably absorbed. Also, the degree of freedom in selecting materials for the fan case 11 and the panel set 12 can be improved.
  • stoppers 30c and 31c that limit the elastic deformation of the elastic bodies 13-15 can be provided, it is possible to prevent the elastic bodies 13-15 from being excessively elastically deformed and resulting in an unexpected displacement.
  • the panel set 12 can be inserted into the fan case 11 in the axial direction X when the fan case assembly 10 is assembled. Efficiency can be improved.
  • the mounting portion 13a of the radial elastic body 13 is mounted to the panel set 12 by means of the fastener B1 that is inserted through the mounting hole 31b of the panel set 12. This eliminates the need to provide the fan case 11, thereby preventing a decrease in the strength of the fan case 11, which requires containment performance.
  • the fan track liner panel 30, the first sound absorbing panel 31 and the second sound absorbing panel 32 can be stably mounted. It can flexibly accommodate thermal expansion differences or processing tolerances of the panels 30-32 while supporting them.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the peripheral structure of the axial elastic body 14 of FIG.
  • two members for example, the fan track liner panel 130 and the first sound absorbing panel 131 sandwiching the first axial elastic body 14 in the axial direction X are arranged in the radial direction Y.
  • a structure 140 is provided for positioning the .
  • the positioning structure 140 has, for example, a circumferential projection 130e projecting in the axial direction X from the inner peripheral edge of the end face 130a of the fan track liner panel 130.
  • the circumferential projection 130 e is in contact with the inner circumferential surface of the first sound absorbing panel 131 .
  • the circumferential protrusion 130 e may protrude from the first sound absorbing panel 131 .
  • the fan track liner panel 130 and the first sound absorbing panel 131 can be positioned in the radial direction Y with respect to each other.
  • the circumferential convex portion 130e can cover the first axial elastic body 14 from the inside in the radial direction Y. As shown in FIG. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is a drawing corresponding to FIG. 5 showing the radial elastic body 113 of the first modified example.
  • the radial elastic body 113 of the first modified example is made of an elastic material (for example, rubber).
  • the radial elastic body 113 has a pair of mounting portions 113a and an elastic portion 113b arranged between the pair of mounting portions 113a in the axial direction X.
  • the mounting portion 113 a is fastened to the first sound absorbing panel 31 with a fastener B ⁇ b>1 inserted through the mounting hole 31 b of the first sound absorbing panel 31 .
  • the elastic portion 113b has a portion protruding outward in the radial direction Y.
  • the elastic portion 113b protrudes outward in the radial direction Y from the first sound absorbing panel 31 by a larger amount than the fastener B1.
  • the elastic portion 113b has a tapered shape that tapers toward the fan case main body 20.
  • the elastic portion 113b has a slope surface 113ba continuous with the mounting portion 113a.
  • the slope surface 113ba is an inclined surface that gradually approaches the outer peripheral surface 31a of the first sound absorbing panel 31 as it approaches the mounting portion 113a.
  • FIG. 9 is a drawing equivalent to FIG. 5 showing a second modification of the radial elastic body 13.
  • the radial elastic bodies 13 are attached to the fan case main body 20 instead of the first sound absorbing panel 31 .
  • the radial elastic body 13 may be arranged so that the slope surface 13ba faces the insertion side (front side) of the first sound absorbing panel 31 .
  • the mounting portion 13a may be arranged on the insertion side (front side) of the first sound absorbing panel 31 with respect to the elastic portion 13b. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 10(A) is a drawing corresponding to FIG. 6(A) showing the axial elastic body 114 of the first modified example.
  • FIG. 10B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing the axial elastic body 114 of the first modified example.
  • the axial elastic body 114 is an annular leaf spring.
  • the axial elastic body 114 has a mounting portion 114a, which is a part of the ring, and an elastic portion 114b, which is the rest of the ring.
  • the mounting portion 114a is fastened to the fan track liner panel 30 with fasteners B2.
  • An opening 114c that exposes the fastener B2 when viewed from the axial direction X is formed in the elastic portion 114b.
  • the mounting portion 114a may be fastened to the first sound absorbing panel 31 with a fastener B2.
  • the fastener B2 may be covered by the elastic portion 114b.
  • the first axial elastic body 114 is pressed in the axial direction X by the first sound absorbing panel 31 with the elastic portion 114b interposed between the fastener B2 and the first sound absorbing panel 31.
  • the axial elastic body 114 is elastically deformed so that the contact area of the axial elastic body 114 with respect to the fan track liner panel 30 increases when the elastic portion 114b is pushed in the axial direction X by the end face 31d of the first sound absorbing panel 31 . Therefore, the axial elastic body 114 is prevented from being worn in the fan track liner panel 30 and the first sound absorbing panel 31 . Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 11(A) is a drawing corresponding to FIG. 6(A) showing the axial elastic body 214 of the second modified example.
  • FIG. 11B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing the axial elastic body 214 of the second modified example.
  • the axial elastic body 214 is a bent leaf spring.
  • the axial elastic body 214 has a mounting portion 214a and a pair of elastic portions 214b continuous on both sides in the circumferential direction Z of the mounting portion 214a.
  • the mounting portion 214a is, for example, flat plate-shaped, and is fastened to the fan track liner panel 30 with fasteners B2. Also, the mounting portion 214a may be fastened to the first sound absorbing panel 31 by a fastener B2.
  • the elastic portion 214b may be partially curved in a C shape or a U shape in a cross section viewed from the radial direction Y, for example. The elastic portion 214b protrudes in the axial direction X from the fastener B2. The elastic portion 214 b is compressed in the axial direction X by the end face 31 d of the first sound absorbing panel 31 . Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 12(A) is a drawing corresponding to FIG. 6(A) showing the axial elastic body 314 of the third modified example.
  • FIG. 12B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing the axial elastic body 314 of the third modified example.
  • the axial elastic body 314 is a bent plate spring.
  • the axial elastic body 314 includes a pair of mounting portions 314a, a central elastic portion 314b arranged between the pair of mounting portions 314a, and a side elastic portion 314c arranged outside the pair of mounting portions 314a in the circumferential direction Z. have.
  • the mounting portion 314a is, for example, flat plate-shaped, and is fastened to the fan track liner panel 30 with fasteners B2. Also, the mounting portion 314a may be fastened to the first sound absorbing panel 31 by a fastener B2.
  • the central elastic portion 314b is curved so as to protrude toward the first sound absorbing panel 31 side.
  • the side elastic portion 314c may be partially curved in a C shape or a U shape in a cross section viewed from the radial direction Y, for example. The central elastic portion 314b and the side elastic portions 314c protrude in the axial direction X from the fastener B2.
  • the central elastic portion 314 b and the side elastic portions 314 c are compressed in the axial direction X by the end surface 31 d of the first sound absorbing panel 31 . Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
  • FIG. 13(A) is a drawing corresponding to FIG. 6(A) showing the axial elastic body 414 of the fourth modified example.
  • FIG. 13B is a drawing corresponding to FIG. 6B showing the axial elastic body 414 of the fourth modification.
  • the axial elastic body 414 is made of an elastic material (eg, rubber).
  • the axial elastic body 414 has a mounting portion 414a and a pair of elastic portions 414b continuous on both sides in the circumferential direction Z of the mounting portion 414a.
  • Attachment portion 414a is fastened to fan track liner panel 30 by fastener B2.
  • the mounting portion 414a may be fastened to the first sound absorbing panel 31 by a fastener B2.
  • the elastic portion 414b protrudes in the axial direction X from the fastener B2.
  • the elastic portion 414 b is compressed in the axial direction X by the end surface 31 d of the first sound absorbing panel 31 . Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, description thereof is omitted.

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Abstract

ターボファンエンジンのファンケースアッセンブリは、ターボファンエンジンのファンを径方向外方から囲む筒状のファンケースと、前記ファンケースの内周面を被覆する筒状のパネルセットであって、前記ターボファンエンジンの軸線方向に並んだ複数のパネルを有するパネルセットと、前記ファンケース及び前記複数のパネルから選ばれる２つの部材によって圧縮された少なくとも１つの弾性体と、を備える。

Description

ターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ
　本開示は、ターボファンエンジンのファンケースアッセンブリに関する。
　特許文献１には、航空機のターボファンエンジンのファンを径方向外方から囲む円筒状のファンケースアッセンブリが開示されている。ファンケースアッセンブリは、ファンケースと、ファンケースの内周面を被覆して且つファンに対向する第１パネルと、ファンケースの内周面を被覆して且つ第１パネルの上流側又は下流側に配置される第２パネルと、を備える。ファンケース、第１パネル及び第２パネルの各々は、接着剤又はボルトによって固定されている。
特表２０１６－５１３７７３号公報
　しかし、ファンケース、第１パネル及び第２パネルの間で熱膨張差又は加工公差が生じた場合には、接着剤又はボルトによる結合部に応力が集中することになる。また、ファンケース、第１パネル及び第２パネルの熱膨張差又は加工公差により部材間の隙間が大きくなる場合には、エンジン運転中に振動が生じやすくなる。
　本開示の一態様に係るターボファンエンジンのファンケースアッセンブリは、ターボファンエンジンのファンを囲む筒状のファンケースと、前記ファンケースの内周面を被覆する筒状のパネルセットであって、前記ターボファンエンジンの軸線方向に並んだ複数のパネルを有するパネルセットと、前記ファンケース及び前記複数のパネルから選ばれる２つの部材によって圧縮された少なくとも１つの弾性体と、を備える。
　前記構成によれば、ファンケース及び複数のパネルから選ばれる２つの部材の位置が弾性体によって安定的に保持されるとともに、当該２つの部材間で当該弾性体が弾性変形することによって熱膨張差又は加工公差が吸収される。よって、ファンケースアッセンブリの応力集中又は振動を低減できる。
　本開示の一態様によれば、ファンケースアッセンブリの応力集中又は振動を低減できる。
図１は、実施形態に係るターボファンエンジンの径方向から見た断面図である。 図２は、図１のファンケースアッセンブリの径方向から見た断面図である。 図３は、図２のファンケースアッセンブリの軸線方向から見た正面図である。 図４（Ａ）（Ｂ）は、図２のファンケースアッセンブリの変形例の拡大断面図である。 図５は、図２のラジアル弾性体及びその近傍の拡大図である。 図６（Ａ）は、図２のVIa－VIa線断面視におけるアキシャル弾性体及びその近傍の拡大図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のアキシャル弾性体及びその近傍を径方向から見た図面である。 図７は、図２のアキシャル弾性体の周辺構造の変形例を示す断面図である。 図８は、ラジアル弾性体の第１変形例を示す図５相当の図面である。 図９は、ラジアル弾性体の第２変形例を示す図５相当の図面である。 図１０（Ａ）は、アキシャル弾性体の第１変形例を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１０（Ｂ）は、アキシャル弾性体の第１変形例を示す図６（Ｂ）相当の図面である。 図１１（Ａ）は、アキシャル弾性体の第２変形例を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１１（Ｂ）は、アキシャル弾性体の第２変形例を示す図６（Ｂ）相当の図面である。 図１２（Ａ）は、アキシャル弾性体の第３変形例を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１２（Ｂ）は、アキシャル弾性体の第３変形例を示す図６（Ｂ）相当の図面である。 図１３（Ａ）は、アキシャル弾性体の第４変形例を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１３（Ｂ）は、アキシャル弾性体の第４変形例を示す図６（Ｂ）相当の図面である。
　以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の説明では、軸線方向Ｘは、ターボファンエンジン１の回転軸２の回転軸線Ｌが延びる方向を意味し、径方向Ｙは、回転軸線Ｘに直交する方向を意味し、周方向Ｚは、回転軸線Ｘ周りに周状に延びる方向を意味する。また、「前」は、ターボファンエンジン１内で空気が流れる方向における上流側を意味し、「後」は、ターボファンエンジン１内で空気が流れる方向における下流側を意味する。
　図１は、実施形態に係るターボファンエンジン１の径方向から見た断面図である。図１に示すように、ターボファンエンジン１は、例えば航空機に用いられるガスタービンエンジンである。なお、ガスタービンの用途は、航空機に限定されない。ターボファンエンジン１は、回転軸２、ファン３、圧縮機４、燃焼器５、タービン６、ケーシング７及びファンケースアッセンブリ１０を備える。回転軸２は、ターボファンエンジン１の前後方向に延びる。ファン３は、回転軸２の前部に接続され、回転軸２と共に回転する。圧縮機４、燃焼器５及びタービン６は、この順に前方から後方に向けて回転軸２に沿って並んでいる。ケーシング７は、回転軸２、圧縮機４、燃焼器５及びタービン６を収容している。ケーシング７及びファンケースアッセンブリ１０は、回転軸２の回転軸線Ｌと一致する軸線を有する筒状物である。
　ターボファンエンジン１は、例えば、二軸ガスタービンエンジンであるが、三軸ガスタービンエンジン等であってもよい。圧縮機４は、低圧圧縮機４ａと、低圧圧縮機４ａの後方に配置された高圧圧縮機４ｂとを有する。タービン６は、高圧タービン６ｂと、高圧タービン６ｂの後方に配置された低圧タービン６ａとを有する。回転軸２は、低圧圧縮機４ａを低圧タービン６ａに連結する低圧軸２ａと、高圧圧縮機４ｂを高圧タービン６ｂに連結する高圧軸２ｂとを有する。高圧軸２ｂは、内部に中空空間を有する筒状軸である。低圧軸２ａは、高圧軸２ｂの中空空間に挿通されている。低圧タービン６ａは、圧縮機４の前方に配置されたファン３に低圧軸２ａを介して連結されている。
　ファン３は、その径方向Ｙの外側から筒状のファンケースアッセンブリ１０により覆われている。ファンケースアッセンブリ１０は、回転軸線Ｌと一致する軸線を有する筒状物である。ケーシング７とファンケースアッセンブリ１０との間には、円筒状のバイパス路が形成されている。ファン３により吸い込まれた空気は、このバイパス路を流れて後方に噴出されて推進力を発生する。なお、ファンケースアッセンブリ１０は、図示しないアウターカバーにより径方向Ｙの外側から覆われる。
　図２は、図１のファンケースアッセンブリ１０の径方向から見た断面図である。図３は、図２のファンケースアッセンブリ１０の軸線方向Ｘから見た正面図である。図２に示すように、ファンケースアッセンブリ１０は、ファンケース１１、パネルセット１２、ラジアル弾性体１３、第１アキシャル弾性体１４、及び、第２アキシャル弾性体１５を備える。ファンケース１１は、回転軸線Ｌを軸心とした筒状を有し、ファン３を径方向Ｙの外方から囲む。具体的には、ファンケース１１は、ファンケース本体２０、前閉鎖板２１及び後閉鎖板２２を有する。
　ファンケース本体２０は、筒状を有する。前閉鎖板２１及び後閉鎖板２２は、その中心が回転軸線Ｌ上に位置する円環板である。なお、前閉鎖板２１及び後閉鎖板２２は、形状は特に限定されず、ファンケース本体２０に固定できるものであればよい。前閉鎖板２１は、ファンケース本体２０の前端に締結具により着脱自在に固定されている。後閉鎖板２２は、ファンケース本体２０の後端に締結具により着脱自在に固定されている。前閉鎖板２１及び後閉鎖板２２は、ファンケース本体２０の内周面２０ａよりも径方向Ｙ内方に突出している。なお、前閉鎖板２１又は後閉鎖板２２の一方は、ファンケース本体２０に着脱不能に固定されてもよい。
　パネルセット１２は、ファンケース本体２０の内周面２０ａを被覆する筒状を有する。パネルセット１２は、軸線方向Ｘの前方から後方に向けて並んだ複数のパネルを有する。例えば、パネルセット１２は、ファントラックライナーパネル３０、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２を有する。ファントラックライナーパネル３０は、ファン３（図１参照）に径方向Ｙの外方から対向する。第１吸音パネル３１は、ファントラックライナーパネル３０の軸線方向Ｘの一方側（前側）に配置されている。第２吸音パネル３２は、ファントラックライナーパネル３０の軸線方向Ｘの他方側（後側）に配置されている。
　ファンケース１１とパネルセット１２とは、異なる材料により形成されている。ファンケース１１の線膨張係数とパネルセット１２の線膨張係数とは、互いに異なる。例えば、ファンケース１１の線膨張係数が、パネルセット１２の線膨張係数よりも小さい。具体的には、ファンケース１１が繊維強化樹脂、金属などで形成され、パネルセット１２が金属、樹脂、繊維強化樹脂などで形成され得る。前記繊維強化樹脂は、炭素繊維とエポキシ樹脂とで構成されるＦＲＰが好適であるが、他のＦＲＰであってもよい。前記金属は、アルミニウムが好適に用いられるが、他の金属であってもよい。なお、ファンケース１１とパネルセット１２は、同じ材料で形成されてもよく、ファンケース１１の線膨張係数とパネルセット１２の線膨張係数とは、同じであってもよい。
　ファンケース１１（ファンケース本体２０）及びパネルセット１２は、ラジアルギャップＧｒをあけて配置されている。ラジアルギャップＧｒは、ファンケース１１の内周面とパネルセット１２の外周面との間に形成された空間（空気層）である。
　ファントラックライナーパネル３０及び第１吸音パネル３１は、第１アキシャルギャップＧａ１をあけて配置されている。ファントラックライナーパネル３０及び第２吸音パネル３２は、第２アキシャルギャップＧａ２をあけて配置されている。第１アキシャルギャップＧａ１及び第２アキシャルギャップＧａ２の各々は、空間（空気層）である。
　ファントラックライナーパネル３０、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２の各々は、例えば、筒状を有する一体物である。但し、ファントラックライナーパネル３０、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２の各々は、筒状をなす複数の部品からなるもの（例えば、一対の半筒体を互いに係合して筒状にしたもの）であってもよく、Ｃ形断面を有する疑似筒状であってもよい。即ち、各パネル３０～３２は、全体として実質的に筒状であればよい。
　ファントラックライナーパネル３０の内周面は、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２の内周面よりも耐摩耗性が低い材料で形成されている。即ち、ファントラックライナーパネル３０の内周面にファン３が接触した際、ファントラックライナーパネル３０が摩耗してファン３が保護される。第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２の各々は、その内周面に複数の吸音孔が形成され、各吸音孔にそれぞれ連通する複数の共鳴室を内部に有する。
　例えば、ファントラックライナーパネル３０、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２の各々は、ハニカムパネルをアウタープレート及びインナープレートにより径方向Ｙ両側から挟んだ構造としてもよい。その場合には、例えば、ファントラックライナーパネル３０のインナーパネルは、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２のインナーパネルよりも耐摩耗性が低い材料で形成され、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２のインナーパネルには吸音孔が形成される。
　ファンケース１１は、例えば、繊維強化樹脂で形成され得る。吸音パネル３１，３２は、例えば、アルミニウムで形成され得る。ファントラックライナーパネル３０のハニカムパネルは、例えば、メタ系アラミド繊維の隙間をエポキシで充填してなるもので形成され得る。この材料構成は単なる一例であり、これには限定されない。
　ラジアル弾性体１３は、ラジアルギャップＧｒに配置されている。ラジアル弾性体１３は、ファンケース１１とパネルセット１２との間に配置されている。ラジアル弾性体１３は、ファンケース１１及びパネルセット１２によって径方向Ｙに圧縮されている。ラジアル弾性体１３は、径方向Ｙに弾性変形可能に構成されている。ラジアル弾性体１３は、例えば、バネでもよいし、ゴム等の弾性材料からなる部材でもよい。ラジアル弾性体１３は、パネルセット１２の外周面において周方向Ｚに等間隔をあけて配置されている。ラジアル弾性体１３は、パネルセット１２の外周面において周方向Ｚに任意の間隔をあけて配置してもよい。
　図２に示すように、第１アキシャル弾性体１４は、第１アキシャルギャップＧａ１に配置されている。第１アキシャル弾性体１４は、ファントラックライナーパネル３０及び第１吸音パネル３１との間に配置されている。第１アキシャル弾性体１４は、ファントラックライナーパネル３０及び第１吸音パネル３１によって軸線方向Ｘに圧縮されている。第２アキシャル弾性体１５は、第２アキシャルギャップＧａ２に配置されている。第２アキシャル弾性体１５は、ファントラックライナーパネル３０及び第２吸音パネル３２との間に配置されている。第２アキシャル弾性体１５は、ファントラックライナーパネル３０及び第２吸音パネル３２によって軸線方向Ｘに圧縮されている。第１アキシャル弾性体１４及び第２アキシャル弾性体１５は、軸線方向Ｘに弾性変形可能に構成されている。第１アキシャル弾性体１４及び第２アキシャル弾性体１５は、例えば、バネでもよいし、ゴム等の弾性材料からなる部材でもよい。
　なお、図４（Ａ）に示すように、前閉鎖板２１及び第１吸音パネル３１との間のアキシャルギャップＧａ３にアキシャル弾性体１６を配置してもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、後閉鎖板２２及び第２吸音パネル３２との間のアキシャルギャップＧａ４にアキシャル弾性体１７を配置してもよい。即ち、アキシャル弾性体は、前閉鎖板２１、第１吸音パネル３１、ファントラックライナーパネル３０、第２吸音パネル３２及び後閉鎖板２２から選ばれる互いに隣り合う少なくとも２つの要素の間に圧縮状態で配置されてもよい。
　図５は、図２のラジアル弾性体１３及びその近傍の拡大図である。なお、第１吸音パネル３１に取り付けられるラジアル弾性体１３も、ファントラックライナーパネル３０に取り付けられるラジアル弾性体１３も、第２吸音パネル３２に取り付けられるラジアル弾性体１３も、同じラジアル弾性体１３を使用することができる。そのため、図５では、第１吸音パネル３１に取り付けられるラジアル弾性体１３について代表して説明する。なお、ラジアル弾性体１３は、第１吸音パネル３１、ファントラックライナーパネル３０及び第２吸音パネル３２の熱膨張差や加工公差などを考慮し、材料や形状などが互いに異なるものを使用することができる。
　図５に示すように、ラジアル弾性体１３は、取付部１３ａと、取付部１３ａに軸線方向Ｘに連続する弾性部１３ｂとを有する。取付部１３ａは、第１吸音パネル３１の取付孔３１ｂを挿通する締結具Ｂ１によって第１吸音パネル３１に締結されている。弾性部１３ｂは、径方向Ｙに弾性変形可能に構成されている。弾性部１３ｂは、第１吸音パネル３１から径方向Ｙ外方に向けた突出量が締結具Ｂ１よりも大きい。なお、取付部１３ａは、第１吸音パネル３１に対して、接着剤などの他の手段で固定されてもよい。ラジアル弾性体１３は、第１吸音パネル３１に取り付けられる代わりに、ファンケース本体２０に取り付けられてもよい。
　ラジアル弾性体１３は、例えば、軸線方向Ｘに延びた板バネである。取付部１３ａは、第１吸音パネル３１の外周面３１ａに対応した形状（例えば、円弧形状）を有する。Ｘ－Ｙ断面（図５の断面）において、弾性部１３ｂは、径方向Ｙの外方に向けて突出する部分を少なくとも１つ有する。本実施形態では、弾性部１３ｂは、アーチ状に突出する部分を１つ有する。弾性部１３ｂの形状は、これに限られない。ラジアル弾性体１３の軸線方向Ｘの両端のうち取付部１３ａと反対側の端部は、非固定の端部１３ｃである。なお、端部１３ｃは、第１吸音パネル３１に固定されていてもよい。
　弾性部１３ｂは、ファンケース１１のファンケース本体２０に向けて先細りとなるテーパ形状を有する。弾性部１３ｂは、取付部１３ａに連続するスロープ面１３ｂａを有する。スロープ面１３ｂａは、取付部１３ａに近づくにつれて徐々に第１吸音パネル３１の外周面３１ａに近づく傾斜面である。
　ファンケースアッセンブリ１０の組立時には、前閉鎖板２１が取り外されたファンケース本体２０に対し、前方から第１吸音パネル３１を挿入すると、スロープ面１３ｂａがファンケース本体２０に押され、弾性部１３ｂが径方向Ｙの内方に圧縮される。その際、ラジアル弾性体１３の端部１３ｃは、第１吸音パネル３１の外周面３１ａ上を軸線方向Ｘに摺動する。
　第１吸音パネル３１の外周面３１ａには、ラジアル弾性体１３の端部１３ｃに任意の距離をあけてストッパ３１ｃが形成されている。ストッパ３１ｃは、第１吸音パネル３１の外周面３１ａから径方向Ｙ外側に突出している。弾性部１３ｂがファンケース本体２０に押圧されたとき、端部１３ｃがストッパ３１ｃに近づくように軸線方向Ｘに摺動した後にストッパ３１ｃに当接してその摺動が規制される。それにより、弾性部１３ｂの弾性変形が制限され、ファンケース本体２０が締結具Ｂ１に接触することが回避される。
　ラジアル弾性体１３の弾性部１３ｂがファンケース本体２０によって径方向Ｙの内方に押圧されることで、第１吸音パネル３１は、ラジアル弾性体１３によって、ファンケース本体２０に対して径方向Ｙに弾性的に支持される。第１吸音パネル３１は、ファンケース本体２０に支持された状態においてファンケース本体２０に対して径方向Ｙに近接又は離反可能となる。
　図６（Ａ）は、図２のVIa－VIa線断面視における第１アキシャル弾性体１４及びその近傍の拡大図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の第１アキシャル弾性体１４及びその近傍を径方向から見た図面である。なお、第１アキシャル弾性体１４と第２アキシャル弾性体１５とは、互いに同じである。そのため、図６（Ａ）（Ｂ）では、第１アキシャル弾性体１４について代表して説明する。なお、アキシャル弾性体１４、１５は、第１吸音パネル３１、ファントラックライナーパネル３０、及び第２吸音パネル３２の熱膨張差や加工公差などを考慮し、材料や形状などが互いに異なるものを使用してもよい。
　図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１アキシャル弾性体１４は、取付部１４ａと、取付部１４ａに周方向Ｚに連続する一対の弾性部１４ｂとを有する。取付部１４ａは、ファントラックライナーパネル３０の軸線方向Ｘの端面３０ａに形成された取付孔３０ｂを挿通する複数の締結具Ｂ２によってファントラックライナーパネル３０に締結されている。弾性部１４ｂは、軸線方向Ｘに弾性変形可能に構成されている。弾性部１４ｂは、ファントラックライナーパネル３０の端面３０ａから軸線方向Ｘに向けた突出量が締結具Ｂ２よりも大きい。なお、取付部１４ａは、ファントラックライナーパネル３０に対して、接着剤などの他の手段で固定されてもよい。第１アキシャル弾性体１４は、ファントラックライナーパネル３０に取り付けられる代わりに、第１吸音パネル３１に取り付けられてもよい。
　第１アキシャル弾性体１４は、例えば、周方向Ｚに延びた板バネである。取付部１４ａは、ファントラックライナーパネル３０の端面３０ａに沿った形状（例えば、平板形状）を有する。径方向Ｙから見て、弾性部１４ｂは、軸線方向Ｘに向けて突出する部分を少なくとも１つ有する。本実施形態では、弾性部１４ｂは、波板形状を有するが、弾性部１４ｂの形状はこれに限られない。第１アキシャル弾性体１４の周方向Ｚの両端部は、非固定の端部１４ｃである。
　ファンケースアッセンブリ１０の組立時には、ファンケース本体２０に前方から第１吸音パネル３１を挿入すると、第１吸音パネル３１の端面３１ｄが第１アキシャル弾性体１４の弾性部１４ｂを軸線方向Ｘに押し、弾性部１４ｂが軸線方向Ｘに圧縮される。その際、第１アキシャル弾性体１４の端部１４ｃは、ファントラックライナーパネル３０の端面３０ａ上を周方向Ｚに摺動する。
　ファントラックライナーパネル３０の端面３０ａには、第１アキシャル弾性体１４の端部１４ｃに距離をあけて周方向Ｚに対向するストッパ３０ｃが形成されている。ストッパ３０ｃは、ファントラックライナーパネル３０の端面３０ａから軸線方向Ｘ前側に突出している。弾性部１４ｂが第１吸音パネル３１に押圧されたとき、端部１４ｃがストッパ３０ｃに近づくように周方向Ｚに摺動した後にストッパ３０ｃに当接してその摺動が規制される。それにより、弾性部１４ｂの弾性変形が制限され、第１吸音パネル３１が締結具Ｂ２に接触することが回避される。
　第１アキシャル弾性体１４の弾性部１４ｂは、第１吸音パネル３１によって軸線方向Ｘに押圧される。そのため、ファントラックライナーパネル３０は、第１吸音パネル３１に対して軸線方向Ｘに近接又は離反可能となる。
　以上に説明した構成によれば、ファンケース１１、ファントラックライナーパネル３０、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２が、ラジアル弾性体１３、第１アキシャル弾性体１４及び第２アキシャル弾性体１５によって、安定的に保持されるとともに、２つの部材間で弾性体が弾性変形することによって熱膨張差又は加工公差が吸収される。よって、ファンケースアッセンブリ１０の応力集中又は振動といった問題の発生を防止できる。
　特に、ファンケース１１及びパネルセット１２の線膨張係数が互いに異なる場合に、熱膨張差が好適に吸収される。また、ファンケース１１及びパネルセット１２の材料の選択自由度を向上させることができる。
　また、弾性体１３～１５の弾性変形を制限するストッパ３０ｃ、３１ｃを設けることができるので、弾性体１３～１５が過度に弾性変形して想定を超えた変位が発生することを防止できる。
　また、ラジアル弾性体１３の弾性部１３ｂは、径方向Ｙに向けて先細りのテーパ形状を有するので、ファンケースアッセンブリ１０の組立時においてファンケース１１にパネルセット１２を軸線方向Ｘに挿入でき、組立効率を向上させることができる。
　また、ラジアル弾性体１３の取付部１３ａは、パネルセット１２の取付孔３１ｂを挿通する締結具Ｂ１によってパネルセット１２に取り付けられるので、ラジアル弾性体１３を取り付けるための取付孔３１ｂをファンケース１１に設ける必要がなくなり、コンテインメント性能が要求されるファンケース１１の強度低下を防止できる。
　また、ラジアル弾性体１３、第１アキシャル弾性体１４及び第２アキシャル弾性体１５を任意の位置に配置できるため、ファントラックライナーパネル３０、第１吸音パネル３１及び第２吸音パネル３２を安定的に支持しながら、それらパネル３０～３２の熱膨張差又は加工公差を柔軟に吸収することができる。
　図７は、図２のアキシャル弾性体１４の周辺構造の変形例を示す断面図である。図７に示すように、本変形例では、第１アキシャル弾性体１４を軸線方向Ｘに挟む２つの部材（例えば、ファントラックライナーパネル１３０及び第１吸音パネル１３１）には、互いを径方向Ｙに位置決めする構造１４０が設けられている。
　位置決め構造１４０は、例えば、ファントラックライナーパネル１３０の端面１３０ａの内周縁から軸線方向Ｘに突出した周状凸部１３０ｅを有する。周状凸部１３０ｅは、第１吸音パネル１３１の内周面に当接している。なお、周状凸部１３０ｅは、第１吸音パネル１３１から突出してもよい。
　これにより、ファントラックライナーパネル１３０及び第１吸音パネル１３１は、互いに径方向Ｙに位置決めすることができる。また、周状凸部１３０ｅは、第１アキシャル弾性体１４を径方向Ｙの内側から覆うことができる。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　図８は、第１変形例のラジアル弾性体１１３を示す図５相当の図面である。図８に示すように、第１変形例のラジアル弾性体１１３は、弾性材料（例えば、ゴム）からなる。ラジアル弾性体１１３は、一対の取付部１１３ａと、一対の取付部１１３ａの軸線方向Ｘの間に配置された弾性部１１３ｂとを有する。取付部１１３ａは、第１吸音パネル３１の取付孔３１ｂを挿通する締結具Ｂ１によって第１吸音パネル３１に締結されている。Ｘ－Ｙ断面において、弾性部１１３ｂは、径方向Ｙの外方に向けて突出する部分を有する。弾性部１１３ｂは、第１吸音パネル３１から径方向Ｙ外方に向けた突出量が締結具Ｂ１よりも大きい。
　弾性部１１３ｂは、ファンケース本体２０に向けて先細りとなるテーパ形状を有する。弾性部１１３ｂは、取付部１１３ａに連続するスロープ面１１３ｂａを有する。スロープ面１１３ｂａは、取付部１１３ａに近づくにつれて徐々に第１吸音パネル３１の外周面３１ａに近づく傾斜面である。
　組立時には、前閉鎖板２１が取り外されたファンケース本体２０に対し、前方から第１吸音パネル３１を挿入すると、スロープ面１１３ｂａがファンケース本体２０に押され、弾性部１１３ｂが径方向Ｙの内方に圧縮される。最終的には、弾性部１１３ｂは、その径方向Ｙ外側の面においてファンケース本体２０の内周面によって径方向Ｙの内方に圧縮される。ラジアル弾性体１１３では、その軸線方向Ｘの両端部（取付部１１３ａ）が締結具Ｂ１で第１吸音パネル３１に固定されているため、ラジアル弾性体１１３が第１吸音パネル３１の外周面で摩耗することが防止される。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　図９は、ラジアル弾性体１３の第２変形例を示す図５相当の図面である。図９に示すように、第２変形例では、ラジアル弾性体１３は、第１吸音パネル３１の代わりにファンケース本体２０に取り付けられている。この場合、ラジアル弾性体１３は、スロープ面１３ｂａが第１吸音パネル３１の挿入側（前側）に向くように配置してもよい。取付部１３ａは、弾性部１３ｂに対して第１吸音パネル３１の挿入側（前側）に配置してもよい。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　図１０（Ａ）は、第１変形例のアキシャル弾性体１１４を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１０（Ｂ）は、第１変形例のアキシャル弾性体１１４を示す図６（Ｂ）相当の図面である。図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、アキシャル弾性体１１４は、環状の板バネである。アキシャル弾性体１１４は、環状の一部である取付部１１４ａと、環状の残部である弾性部１１４ｂとを有する。取付部１１４ａは、締結具Ｂ２によってファントラックライナーパネル３０に締結されている。弾性部１１４ｂには、軸線方向Ｘから見て締結具Ｂ２を露出させる開口１１４ｃが形成されている。なお、取付部１１４ａは、締結具Ｂ２によって第１吸音パネル３１に締結されていてもよい。締結具Ｂ２は、弾性部１１４ｂによって覆われていてもよい。
　第１アキシャル弾性体１１４は、締結具Ｂ２と第１吸音パネル３１との間に弾性部１１４ｂが介在した状態で、第１吸音パネル３１によって軸線方向Ｘに押圧される。アキシャル弾性体１１４は、弾性部１１４ｂが第１吸音パネル３１の端面３１ｄによって軸線方向Ｘに押されたとき、ファントラックライナーパネル３０に対するアキシャル弾性体１１４の接触面積が増えるように弾性変形する。そのため、ファントラックライナーパネル３０及び第１吸音パネル３１でアキシャル弾性体１１４が摩耗することが防止される。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　図１１（Ａ）は、第２変形例のアキシャル弾性体２１４を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１１（Ｂ）は、第２変形例のアキシャル弾性体２１４を示す図６（Ｂ）相当の図面である。図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、アキシャル弾性体２１４は、折り曲げ加工された板バネである。アキシャル弾性体２１４は、取付部２１４ａと、取付部２１４ａの周方向Ｚの両側に連続する一対の弾性部２１４ｂとを有する。
　取付部２１４ａは、例えば、平板状であり、締結具Ｂ２によってファントラックライナーパネル３０に締結されている。また、取付部２１４ａは、締結具Ｂ２によって第１吸音パネル３１に締結されていてもよい。弾性部２１４ｂは、例えば、径方向Ｙから見た断面において、その一部がＣ形状又はＵ形状に湾曲していてもよい。弾性部２１４ｂは、締結具Ｂ２よりも軸線方向Ｘに向けて突出している。弾性部２１４ｂは、第１吸音パネル３１の端面３１ｄによって軸線方向Ｘに圧縮される。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　図１２（Ａ）は、第３変形例のアキシャル弾性体３１４を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１２（Ｂ）は、第３変形例のアキシャル弾性体３１４を示す図６（Ｂ）相当の図面である。図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、アキシャル弾性体３１４は、折り曲げ加工された板バネである。アキシャル弾性体３１４は、一対の取付部３１４ａと、一対の取付部３１４ａの間に配置された中央弾性部３１４ｂと、一対の取付部３１４ａの周方向Ｚ外側に配置された側弾性部３１４ｃとを有する。
　取付部３１４ａは、例えば、平板状であり、締結具Ｂ２によってファントラックライナーパネル３０に締結されている。また、取付部３１４ａは、締結具Ｂ２によって第１吸音パネル３１に締結されていてもよい。中央弾性部３１４ｂは、第１吸音パネル３１側に突出するように湾曲している。側弾性部３１４ｃは、例えば、径方向Ｙから見た断面において、その一部がＣ形状又はＵ形状に湾曲していてもよい。中央弾性部３１４ｂ及び側弾性部３１４ｃは、締結具Ｂ２よりも軸線方向Ｘに向けて突出している。中央弾性部３１４ｂ及び側弾性部３１４ｃは、第１吸音パネル３１の端面３１ｄによって軸線方向Ｘに圧縮される。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　図１３（Ａ）は、第４変形例のアキシャル弾性体４１４を示す図６（Ａ）相当の図面である。図１３（Ｂ）は、第４変形例のアキシャル弾性体４１４を示す図６（Ｂ）相当の図面である。図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、アキシャル弾性体４１４は、弾性材料（例えば、ゴム）からなる。アキシャル弾性体４１４は、取付部４１４ａと、取付部４１４ａの周方向Ｚの両側に連続する一対の弾性部４１４ｂとを有する。取付部４１４ａは、締結具Ｂ２によってファントラックライナーパネル３０に締結されている。また、取付部４１４ａは、締結具Ｂ２によって第１吸音パネル３１に締結されていてもよい。弾性部４１４ｂは、締結具Ｂ２よりも軸線方向Ｘに向けて突出している。弾性部４１４ｂは、第１吸音パネル３１の端面３１ｄによって軸線方向Ｘに圧縮される。なお、他の構成は前述した実施形態と同様であるため説明を省略する。
　なお、本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、１つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよく、実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。ラジアル弾性体１３又はアキシャル弾性体１４、１５の一方を廃止し、ラジアルギャップＧｒ又はアキシャルギャップＧａ１、Ｇａ２の一方を無くしてもよい。第１アキシャル弾性体１４又は第２アキシャル弾性体１５の一方を廃止し、第１アキシャルギャップＧａ１又は第２アキシャルギャップＧａ２の一方を無くしてもよい。アキシャル弾性体は、前閉鎖板２１と第１吸音パネル３１との間、及び／又は、後閉鎖板２２と第２吸音パネル３２との間に挟まれてもよい。
　１　ターボファンエンジン
　３　ファン
　１０　ファンケースアッセンブリ
　１１　ファンケース
　１２　パネルセット
　１３，１１３　ラジアル弾性体
　１３ａ，１１３ａ　取付部
　１３ｂ，１１３ｂ　弾性部
　１４，１１４，２１４，３１４，４１４　第１アキシャル弾性体
　１４ａ，１１４ａ，２１４ａ，３１４ａ，４１４ａ　取付部
　１４ｂ，１１４ｂ，２１４ｂ，３１４ｂ，３１４ｃ，４１４ｂ　弾性部
　１５　第２アキシャル弾性体
　２０　ファンケース本体
　２１　前閉鎖板
　２２　後閉鎖板
　３０，１３０　ファントラックライナーパネル
　３０ｃ　ストッパ
　３１，１３１　第１吸音パネル
　３１ｃ　ストッパ
　３２　第２吸音パネル
　Ｇｒ　ラジアルギャップ
　Ｇａ１　第１アキシャルギャップ
　Ｇａ２　第２アキシャルギャップ
　Ｂ１，Ｂ２　締結具
　Ｌ　回転軸線
　Ｘ　軸線方向
　Ｙ　径方向
　Ｚ　周方向

Claims (10)

  1. 　ターボファンエンジンのファンを径方向外方から囲む筒状のファンケースと、
    　前記ファンケースの内周面を被覆する筒状のパネルセットであって、前記ターボファンエンジンの軸線方向に並んだ複数のパネルを有するパネルセットと、
    　前記ファンケース及び前記複数のパネルから選ばれる２つの部材によって圧縮された少なくとも１つの弾性体と、を備える、ターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  2. 　前記２つの部材の線膨張係数は、互いに異なる、請求項１に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  3. 　前記２つの部材の一方は、前記弾性体の弾性変形を制限するストッパを有する、請求項１又は２に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  4. 　前記少なくとも１つの弾性体は、前記ファンケース及び前記パネルセットによって径方向に圧縮されたラジアル弾性体を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  5. 　前記ラジアル弾性体は、前記パネルセット又は前記ファンケースの一方に取り付けられる取付部と、前記パネルセット又は前記ファンケースの他方によって径方向に圧縮される弾性部と、を有し、
    　前記弾性部は、テーパ形状を有する、請求項４に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  6. 　前記パネルセットは、取付孔を有し、
    　前記ラジアル弾性体の前記取付部は、前記パネルセットの前記取付孔を挿通する締結具によって前記パネルセットに取り付けられる、請求項５に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  7. 　前記少なくとも１つの弾性体は、前記複数のパネルによって前記軸線方向に圧縮された少なくとも１つのアキシャル弾性体を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  8. 　前記複数のパネルは、
    　　第１吸音パネルと、
    　　第２吸音パネルと、
    　　前記軸線方向において前記第１吸音パネルと前記第２吸音パネルとの間に配置され、前記径方向において前記ファンに対向するファントラックライナーパネルと、を含み、
    　前記少なくとも１つのアキシャル弾性体は、
    　　前記ファントラックライナーパネル及び前記第１吸音パネルによって前記軸線方向に圧縮された第１アキシャル弾性体と、
    　　前記ファントラックライナーパネル及び前記第２吸音パネルによって前記軸線方向に圧縮された第２アキシャル弾性体と、を含む、請求項７に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  9. 　前記ファンケースは、前記パネルセットの径方向外側に配置されたファンケース本体と、前記パネルセットの前記軸線方向の前端及び後端に配置されて前記ファンケース本体に固定された前閉鎖板及び後閉鎖板と、を有し、
    　前記少なくとも１つの弾性体は、前記前閉鎖板、前記複数のパネル及び前記後閉鎖板から選ばれる互いに隣り合う２つの要素によって前記軸線方向に圧縮された少なくとも１つのアキシャル弾性体を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
  10. 　前記複数のパネルは、
    　　前記前閉鎖板に対して前記軸線方向に対向する第１パネルと、
    　　前記後閉鎖板に対して前記軸線方向に対向する第２パネルと、を含み、
    　前記少なくとも１つのアキシャル弾性体は、前記前閉鎖板及び前記第１パネルによって前記軸線方向に圧縮された、又は、前記後閉鎖板及び前記第２パネルによって前記軸線方向に圧縮されたアキシャル弾性体を含む、請求項９に記載のターボファンエンジンのファンケースアッセンブリ。
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