ケース及びその製造方法
【課題】ファンケース１の製造時間を大幅に短縮して、ファンケース１の生産性を十分に向上させること。
【解決手段】中間フランジ１９は、環状の第１フランジ構成部材２１と、第１フランジ構成部材２１に突き合わせて接合された第２フランジ構成部材２３とを備え、第１フランジ構成部材２１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２５により構成され、第２フランジ構成部材２３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２７により構成され、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１の位置と第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２の位置は周方向にずれていること。
【解決手段】中間フランジ１９は、環状の第１フランジ構成部材２１と、第１フランジ構成部材２１に突き合わせて接合された第２フランジ構成部材２３とを備え、第１フランジ構成部材２１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２５により構成され、第２フランジ構成部材２３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２７により構成され、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１の位置と第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２の位置は周方向にずれていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側に補機等の付属機器を取付可能な筒状のファンケース等のケース、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機エンジンの分野において、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料（ＦＲＰ）が軽量で高強度を有する素材として注目されており、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなりかつ外側に補機を取付可能な筒状のファンケースについて種々の開発がなされている（特許文献１参照）。そして、先行技術に係るファンケースの構成等について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
先行技術に係るファンケースは、筒状のケース本体を具備しており、このケース本体は、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなる。また、ケース本体の外周面におけるケース軸方向の中間には、補機を取付けるための環状の中間フランジが設けられており、この中間フランジは、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなる。更に、中間フランジは、環状の第１フランジ構成部材、及び第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ている。
【０００４】
先行技術に係るファンケースを製造する際には、まず、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、マンドレルを軸心周りに回転させつつ、強化繊維の織物等をマンドレル側へ供給することにより、マンドレルの成形面に強化繊維の織物等を巻き付けることにより、ケース本体の成形体を成形（製作）する。次に、治具をケース本体の成形体の外周面に適宜にセットした状態で、ケース本体の成形体の外周面における軸方向の中間に強化繊維の織物等を巻き付けることにより、第１フランジ構成部材の成形体を成形する。更に、別の治具等をケース本体の成形体の外周面に適宜にセットした状態で、ケース本体の成形体の外周面における軸方向の中間に強化繊維の織物等を巻き付けることにより、第２フランジ構成部材の成形体を成形して、第１フランジ構成部材の成形体と第２フランジ構成部材の成形体を突き合わせてなる中間フランジの成形体を成形する。そして、ケース本体の成形体及び中間フランジの成形体を加熱することにより、ケース本体の成形体及び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。これにより、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなるファンケースを製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国公開特許第２００８−０１１８６８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述のように、ケース本体の成形体の外周面における軸方向の中間に強化繊維の織物等を巻き付けて、第１フランジ構成部材の成形体及び第２フランジ構成部材の成形体を成形しているため、ケース本体の成形体の成形を終了する前に、第１フランジ構成部材の成形体及び第２フランジ構成部材の成形体の成形を開始することができない。そのため、ケース本体の成形体の成形を終了した後から前記中間フランジの成形体の成形を終了するまでの作業が増えて、全体としてファンケースの製造時間が長くなって、ファンケースの生産性の向上を図ることが困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のケース及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、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要旨とする。
【０００９】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲の記載において、「ケース」とは、航空機エンジンのファンケースのみならず、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料を構成材料とした筒状のケースを含む意である。また、「突き合わせて接合され」とは、直接的に突き合わせて接合されたことの他に、別部材を介して間接的に突き合わせて接合されたことを含む意である。
【００１０】
第１の特徴によると、前記第１フランジ構成部材が周方向に沿って分割した複数の円弧状の前記第１セグメントにより構成され、前記第２フランジ構成部材が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ため、前記ケースを製造する際に、前記ケース本体の成形体の成形と並行して、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セグメントの成形体を成形することができる。これにより、前記ケース本体の成形体の成形を終了する前に、前記中間フランジの成形体の成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、第１の特徴からなる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（最終形状）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（製作）するケース本体成形工程と、前記第１セグメントの形状（最終形状）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（製作）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（最終形状）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（製作）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（製作）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、を具備したことを要旨とする。
【００１２】
第２の特徴によると、前記ケース本体の成形体の成形と並行して、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セグメントの成形体を成形することができるため、前記ケース本体の成形体の成形を終了する前に、前記中間フランジの成形体の成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記ケース本体の成形体の成形を終了する前に、前記中間フランジの成形体の成形に関連する作業の大部分を終了しておくことができるため、前記ケース本体の成形体の成形を終了した後から前記中間フランジの成形体の成形を終了するまでの作業を減らすことができ、全体として前記ケースの製造時間を大幅に短縮して、前記ケースの生産性を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、図２における矢視部Iの拡大図である。
【図２】図２は、航空機エンジンの模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係るファンケースの一部を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法におけるケース本体成形工程を示す模式斜視図、図４（ｂ）は、ケース本体の成形体を成形した状態を示す模式断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法における第１セグメント成形工程を示す模式斜視図、図５（ｂ）は、第１セグメントの成形体を成形した状態を示す模式断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法における第２セグメント成形工程を示す模式斜視図、図６（ｂ）は、第２セグメントの成形体を成形した状態を示す模式断面図である。
【図７】図７（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法における中間フランジ成形工程を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
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。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る筒状のファンケース１は、航空機エンジン３に用いられ、航空機エンジン３における複数のファンブレード５を覆うものである。また、ファンケース１は、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料（ＦＲＰ）を構成材料とし、外側に補機（付属機器の一例）７を取付可能になっている。
【００１７】
ファンケース１は、筒状のケース本体９を具備しており、このケース本体９は、炭素繊維，アラミド繊維，又はガラス繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂，フェノール樹脂，又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなっている。また、ケース本体９の前側周縁には、環状のフロントフランジ１１が一体形成されており、このフロントフランジ１１は、ファンケース１の前側に配設されたエンジンカウル１３に複数のフロント接合ボルト（図示省略）によって接合可能である。更に、ケース本体９の後側周縁には、環状のリアフランジ１５が一体形成されており、このリアフランジ１５は、ファンケース１の後側に配設されたリアケース１７に複数のリア接合ボルト（図示省略）によって接合可能である。
【００１８】
ケース本体９の外周面におけるケース軸方向（前後方向）の中間には、補機７を取付けるための複数（本発明の実施形態にあっては２つ）の環状の中間フランジ１９が設けられており、各中間フランジ１９の具体的な構成は、次のようになる。なお、補機７の取付には、取付ボルト（図示省略）及びナット（図示省略）が用いられ、前記取付ボルトは、中間フランジに形成された貫通穴１９ｈ、及び補機７の取付フランジ７ｆに形成された貫通穴７ｈに挿通可能である。
【００１９】
中間フランジ１９は、炭素繊維，アラミド繊維，又はガラス繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂，フェノール樹脂，又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなっている。また、中間フランジ１９は、断面形状がＬ字状を挺した環状の第１フランジ構成部材２１と、第１フランジ構成部材２１に突き合わせて接合されかつ断面形状がＬ字状を呈した第２フランジ構成部材２３とを備えている。なお、中間フランジ１９が第１フランジ構成部材２１と第２フランジ構成部材２３の他に、第１フランジ構成部材２１と第２フランジ構成部材２３の間に介在された環状の第３フランジ構成部材（図示省略）等を備えても構わなく、この場合には、第２フランジ構成部材２３は第３フランジ構成部材を介して間接的に第１フランジ構成部材２１に突き合わせて接合されることになる。
【００２０】
第１フランジ構成部材２１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２５により構成されており、第２フランジ構成部材２３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２７により構成されている。ここで、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１の位置と第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２の位置は、周方向にずれている。また、中間フランジ１９の構造強度上の必要があれば、第１フランジ構成部材２１におけるケース本体９の外周面に接触する部分（円筒部分）、及び第２フランジ構成部材２３におけるケース本体９の外周面に接触する部分（円筒部分）に炭素繊維等の強化繊維の織物又はロービング（繊維束）を巻き付けることにより、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１及び第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を補強することも可能である。
【００２１】
続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２２】
各中間フランジ１９における第１フランジ構成部材２１が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２５により構成され、各中間フランジ１９における第２フランジ構成部材２３が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２７により構成されているため、ファンケース１を製造する際に、ケース本体９の成形体９Ｃ（図４（ｂ）参照）の成形と並行して、複数の第１セグメント２５の成形体２５Ｃ（図５（ｂ）参照）及び複数の第２セグメント２７の成形体２７Ｃ（図６（ｂ）参照）を成形（製作）することができる。これにより、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了する前に、複数の中間フランジ１９の成形体１９Ｃ（図７（ｂ）参照）の成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【００２３】
各中間フランジ１９における第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１の位置と第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２の位置が周方向にずれているため、各中間フランジ１９において、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１を第２セグメント２７によって強固に保持（補強）し、かつ第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を第１セグメント２５によって強固に保持（補強）することができる。
【００２４】
本発明の第１実施形態によれば、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了する前に、複数の中間フランジ１９の成形体１９Ｃの成形に関連する作業の大部分を終了させておくことができるため、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了した後から複数の中間フランジ１９の成形体１９Ｃの成形を終了するまでの作業を減らすことができ、全体としてファンケース１の製造時間を大幅に短縮して、ファンケース１の生産性を十分に向上させることができる。
【００２５】
また、各中間フランジ１９において、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１を第２セグメント２７によって強固に保持し、かつ第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を第１セグメント２５によって強固に保持することができるため、各中間フランジ１９の機械的強度を十分に確保して、ファンケース１の品質を安定させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
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。
【００２７】
本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法は、本発明の実施形態に係るファンケース１を製造するための方法であって、ケース本体成形工程、第１セグメント成形工程、第２セグメント成形工程、中間フランジ成形工程、及び加熱工程を具備している。そして、各工程の具体的な内容は、次のようになる。
【００２８】
ケース本体成形工程
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。
【００２９】
ここで、マンドレル２９は、一端側に着脱可能なエンド型３５を備えてあって、適宜のマンドレル支持機構３７に軸心周りに回転可能に支持されている。また、マンドレル２９の成形面２９ｆに巻き付ける織物３３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。
【００３０】
なお、炭素繊維等の強化繊維の織物３３をマンドレル２９側に供給する代わりに又は供給する他に、炭素繊維等の強化繊維のロービング（繊維束）を供給しても構わない。
【００３１】
第１セグメント成形工程
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。
【００３２】
なお、中間フランジ１９（図１参照）の個数分だけ前述の成形を繰り返す。
【００３３】
第２セグメント成形工程
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。
【００３４】
なお、中間フランジ１９の個数分だけ前述の成形を繰り返す。
【００３５】
中間フランジ成形工程
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。
【００３６】
続いて、図７（ｂ）に示すように、円弧状の治具４９をケース本体９の成形体９Ｃの外周面に第２セグメント２７の成形体２７Ｃを覆うように適宜にセットした状態で、第１セグメント２５の成形体２５Ｃ同士の継ぎ目（図示省略）の位置と第２セグメント２７の成形体２７Ｃ同士の継ぎ目（図示省略）の位置を周方向にずらしながら、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２セグメント２７の成形体２７Ｃを環状に配置（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２フランジ構成部材２３の成形体２３Ｃを成形（製作）して、第１フランジ構成部材２１の成形体２１Ｃと第２フランジ構成部材２３の成形体２３Ｃを突き合わせてなる中間フランジ１９の成形体１９Ｃを成形（製作）することができる。
【００３７】
なお、中間フランジ１９の個数分だけ前述の成形を繰り返す。
【００３８】
加熱工程
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。
【００３９】
以上により、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなるファンケース１を製造することができる。そして、ファンケース１の製造後に、エンド型３５を離脱させて、ファンケース１をマンドレル２９から取り外し、各中間フランジ１９に貫通穴１９ｈを機械加工によって形成しておく。
【００４０】
なお、前述のように、マンドレル２９の成形面２９ｆに巻き付ける織物３３、第１セグメント成形型３９の成形面３９ｆに積層する織物４１、及び第２セグメント成形型４３の成形面４３ｆに積層する織物４５に予めエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させる代わりに、中間フランジ形成工程の終了後であって加熱工程の開始前に、溶融状態のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を注入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内に含浸させるようにしても構わない。
【００４１】
続いて、本発明の第２実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４２】
ケース本体９の成形体９Ｃの成形と並行して、複数の第１セグメント２５の成形体２５Ｃ及び複数の第２セグメント２７の成形体２７Ｃを成形することができるため、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了する前に、中間フランジ１９の成形体１９Ｃの成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【００４３】
第１セグメント２５の成形体２５Ｃ同士の継ぎ目の位置と第２セグメント２７の成形体２７Ｃ同士の継ぎ目の位置を周方向にずらしながら、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２セグメント２７の成形体２７Ｃを環状に配置するため、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１を第２セグメント２７によって強固に保持し、かつ第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を第１セグメント２５によって強固に保持することができる。
【００４４】
従って、本発明の第２実施形態によれば、本発明の第１実施形態と同様の効果を奏するものである。
【００４５】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、適宜の変更を行うことにより、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００４６】
１ ファンケース
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側に補機等の付属機器を取付可能な筒状のファンケース等のケース、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、航空機エンジンの分野において、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料（ＦＲＰ）が軽量で高強度を有する素材として注目されており、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなりかつ外側に補機を取付可能な筒状のファンケースについて種々の開発がなされている（特許文献１参照）。そして、先行技術に係るファンケースの構成等について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
先行技術に係るファンケースは、筒状のケース本体を具備しており、このケース本体は、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなる。また、ケース本体の外周面におけるケース軸方向の中間には、補機を取付けるための環状の中間フランジが設けられており、この中間フランジは、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなる。更に、中間フランジは、環状の第１フランジ構成部材、及び第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ている。
【０００４】
先行技術に係るファンケースを製造する際には、まず、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、マンドレルを軸心周りに回転させつつ、強化繊維の織物等をマンドレル側へ供給することにより、マンドレルの成形面に強化繊維の織物等を巻き付けることにより、ケース本体の成形体を成形（製作）する。次に、治具をケース本体の成形体の外周面に適宜にセットした状態で、ケース本体の成形体の外周面における軸方向の中間に強化繊維の織物等を巻き付けることにより、第１フランジ構成部材の成形体を成形する。更に、別の治具等をケース本体の成形体の外周面に適宜にセットした状態で、ケース本体の成形体の外周面における軸方向の中間に強化繊維の織物等を巻き付けることにより、第２フランジ構成部材の成形体を成形して、第１フランジ構成部材の成形体と第２フランジ構成部材の成形体を突き合わせてなる中間フランジの成形体を成形する。そして、ケース本体の成形体及び中間フランジの成形体を加熱することにより、ケース本体の成形体及び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。これにより、炭素繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなるファンケースを製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国公開特許第２００８−０１１８６８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述のように、ケース本体の成形体の外周面における軸方向の中間に強化繊維の織物等を巻き付けて、第１フランジ構成部材の成形体及び第２フランジ構成部材の成形体を成形しているため、ケース本体の成形体の成形を終了する前に、第１フランジ構成部材の成形体及び第２フランジ構成部材の成形体の成形を開始することができない。そのため、ケース本体の成形体の成形を終了した後から前記中間フランジの成形体の成形を終了するまでの作業が増えて、全体としてファンケースの製造時間が長くなって、ファンケースの生産性の向上を図ることが困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のケース及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、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要旨とする。
【０００９】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲の記載において、「ケース」とは、航空機エンジンのファンケースのみならず、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料を構成材料とした筒状のケースを含む意である。また、「突き合わせて接合され」とは、直接的に突き合わせて接合されたことの他に、別部材を介して間接的に突き合わせて接合されたことを含む意である。
【００１０】
第１の特徴によると、前記第１フランジ構成部材が周方向に沿って分割した複数の円弧状の前記第１セグメントにより構成され、前記第２フランジ構成部材が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ため、前記ケースを製造する際に、前記ケース本体の成形体の成形と並行して、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セグメントの成形体を成形することができる。これにより、前記ケース本体の成形体の成形を終了する前に、前記中間フランジの成形体の成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、第１の特徴からなる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（最終形状）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（製作）するケース本体成形工程と、前記第１セグメントの形状（最終形状）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（製作）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（最終形状）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（製作）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（製作）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、を具備したことを要旨とする。
【００１２】
第２の特徴によると、前記ケース本体の成形体の成形と並行して、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セグメントの成形体を成形することができるため、前記ケース本体の成形体の成形を終了する前に、前記中間フランジの成形体の成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記ケース本体の成形体の成形を終了する前に、前記中間フランジの成形体の成形に関連する作業の大部分を終了しておくことができるため、前記ケース本体の成形体の成形を終了した後から前記中間フランジの成形体の成形を終了するまでの作業を減らすことができ、全体として前記ケースの製造時間を大幅に短縮して、前記ケースの生産性を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、図２における矢視部Iの拡大図である。
【図２】図２は、航空機エンジンの模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係るファンケースの一部を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法におけるケース本体成形工程を示す模式斜視図、図４（ｂ）は、ケース本体の成形体を成形した状態を示す模式断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法における第１セグメント成形工程を示す模式斜視図、図５（ｂ）は、第１セグメントの成形体を成形した状態を示す模式断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法における第２セグメント成形工程を示す模式斜視図、図６（ｂ）は、第２セグメントの成形体を成形した状態を示す模式断面図である。
【図７】図７（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法における中間フランジ成形工程を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
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。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る筒状のファンケース１は、航空機エンジン３に用いられ、航空機エンジン３における複数のファンブレード５を覆うものである。また、ファンケース１は、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料（ＦＲＰ）を構成材料とし、外側に補機（付属機器の一例）７を取付可能になっている。
【００１７】
ファンケース１は、筒状のケース本体９を具備しており、このケース本体９は、炭素繊維，アラミド繊維，又はガラス繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂，フェノール樹脂，又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなっている。また、ケース本体９の前側周縁には、環状のフロントフランジ１１が一体形成されており、このフロントフランジ１１は、ファンケース１の前側に配設されたエンジンカウル１３に複数のフロント接合ボルト（図示省略）によって接合可能である。更に、ケース本体９の後側周縁には、環状のリアフランジ１５が一体形成されており、このリアフランジ１５は、ファンケース１の後側に配設されたリアケース１７に複数のリア接合ボルト（図示省略）によって接合可能である。
【００１８】
ケース本体９の外周面におけるケース軸方向（前後方向）の中間には、補機７を取付けるための複数（本発明の実施形態にあっては２つ）の環状の中間フランジ１９が設けられており、各中間フランジ１９の具体的な構成は、次のようになる。なお、補機７の取付には、取付ボルト（図示省略）及びナット（図示省略）が用いられ、前記取付ボルトは、中間フランジに形成された貫通穴１９ｈ、及び補機７の取付フランジ７ｆに形成された貫通穴７ｈに挿通可能である。
【００１９】
中間フランジ１９は、炭素繊維，アラミド繊維，又はガラス繊維等の強化繊維とエポキシ樹脂，フェノール樹脂，又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材料からなっている。また、中間フランジ１９は、断面形状がＬ字状を挺した環状の第１フランジ構成部材２１と、第１フランジ構成部材２１に突き合わせて接合されかつ断面形状がＬ字状を呈した第２フランジ構成部材２３とを備えている。なお、中間フランジ１９が第１フランジ構成部材２１と第２フランジ構成部材２３の他に、第１フランジ構成部材２１と第２フランジ構成部材２３の間に介在された環状の第３フランジ構成部材（図示省略）等を備えても構わなく、この場合には、第２フランジ構成部材２３は第３フランジ構成部材を介して間接的に第１フランジ構成部材２１に突き合わせて接合されることになる。
【００２０】
第１フランジ構成部材２１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２５により構成されており、第２フランジ構成部材２３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２７により構成されている。ここで、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１の位置と第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２の位置は、周方向にずれている。また、中間フランジ１９の構造強度上の必要があれば、第１フランジ構成部材２１におけるケース本体９の外周面に接触する部分（円筒部分）、及び第２フランジ構成部材２３におけるケース本体９の外周面に接触する部分（円筒部分）に炭素繊維等の強化繊維の織物又はロービング（繊維束）を巻き付けることにより、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１及び第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を補強することも可能である。
【００２１】
続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２２】
各中間フランジ１９における第１フランジ構成部材２１が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２５により構成され、各中間フランジ１９における第２フランジ構成部材２３が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２７により構成されているため、ファンケース１を製造する際に、ケース本体９の成形体９Ｃ（図４（ｂ）参照）の成形と並行して、複数の第１セグメント２５の成形体２５Ｃ（図５（ｂ）参照）及び複数の第２セグメント２７の成形体２７Ｃ（図６（ｂ）参照）を成形（製作）することができる。これにより、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了する前に、複数の中間フランジ１９の成形体１９Ｃ（図７（ｂ）参照）の成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【００２３】
各中間フランジ１９における第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１の位置と第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２の位置が周方向にずれているため、各中間フランジ１９において、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１を第２セグメント２７によって強固に保持（補強）し、かつ第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を第１セグメント２５によって強固に保持（補強）することができる。
【００２４】
本発明の第１実施形態によれば、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了する前に、複数の中間フランジ１９の成形体１９Ｃの成形に関連する作業の大部分を終了させておくことができるため、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了した後から複数の中間フランジ１９の成形体１９Ｃの成形を終了するまでの作業を減らすことができ、全体としてファンケース１の製造時間を大幅に短縮して、ファンケース１の生産性を十分に向上させることができる。
【００２５】
また、各中間フランジ１９において、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１を第２セグメント２７によって強固に保持し、かつ第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を第１セグメント２５によって強固に保持することができるため、各中間フランジ１９の機械的強度を十分に確保して、ファンケース１の品質を安定させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
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。
【００２７】
本発明の第２実施形態に係るケースの製造方法は、本発明の実施形態に係るファンケース１を製造するための方法であって、ケース本体成形工程、第１セグメント成形工程、第２セグメント成形工程、中間フランジ成形工程、及び加熱工程を具備している。そして、各工程の具体的な内容は、次のようになる。
【００２８】
ケース本体成形工程
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。
【００２９】
ここで、マンドレル２９は、一端側に着脱可能なエンド型３５を備えてあって、適宜のマンドレル支持機構３７に軸心周りに回転可能に支持されている。また、マンドレル２９の成形面２９ｆに巻き付ける織物３３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。
【００３０】
なお、炭素繊維等の強化繊維の織物３３をマンドレル２９側に供給する代わりに又は供給する他に、炭素繊維等の強化繊維のロービング（繊維束）を供給しても構わない。
【００３１】
第１セグメント成形工程
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。
【００３２】
なお、中間フランジ１９（図１参照）の個数分だけ前述の成形を繰り返す。
【００３３】
第２セグメント成形工程
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。
【００３４】
なお、中間フランジ１９の個数分だけ前述の成形を繰り返す。
【００３５】
中間フランジ成形工程
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。
【００３６】
続いて、図７（ｂ）に示すように、円弧状の治具４９をケース本体９の成形体９Ｃの外周面に第２セグメント２７の成形体２７Ｃを覆うように適宜にセットした状態で、第１セグメント２５の成形体２５Ｃ同士の継ぎ目（図示省略）の位置と第２セグメント２７の成形体２７Ｃ同士の継ぎ目（図示省略）の位置を周方向にずらしながら、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２セグメント２７の成形体２７Ｃを環状に配置（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２フランジ構成部材２３の成形体２３Ｃを成形（製作）して、第１フランジ構成部材２１の成形体２１Ｃと第２フランジ構成部材２３の成形体２３Ｃを突き合わせてなる中間フランジ１９の成形体１９Ｃを成形（製作）することができる。
【００３７】
なお、中間フランジ１９の個数分だけ前述の成形を繰り返す。
【００３８】
加熱工程
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。
【００３９】
以上により、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなるファンケース１を製造することができる。そして、ファンケース１の製造後に、エンド型３５を離脱させて、ファンケース１をマンドレル２９から取り外し、各中間フランジ１９に貫通穴１９ｈを機械加工によって形成しておく。
【００４０】
なお、前述のように、マンドレル２９の成形面２９ｆに巻き付ける織物３３、第１セグメント成形型３９の成形面３９ｆに積層する織物４１、及び第２セグメント成形型４３の成形面４３ｆに積層する織物４５に予めエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させる代わりに、中間フランジ形成工程の終了後であって加熱工程の開始前に、溶融状態のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を注入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内に含浸させるようにしても構わない。
【００４１】
続いて、本発明の第２実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４２】
ケース本体９の成形体９Ｃの成形と並行して、複数の第１セグメント２５の成形体２５Ｃ及び複数の第２セグメント２７の成形体２７Ｃを成形することができるため、ケース本体９の成形体９Ｃの成形を終了する前に、中間フランジ１９の成形体１９Ｃの成形に関連する作業の大部分（主要な部分）を終了させておくことができる。
【００４３】
第１セグメント２５の成形体２５Ｃ同士の継ぎ目の位置と第２セグメント２７の成形体２７Ｃ同士の継ぎ目の位置を周方向にずらしながら、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２セグメント２７の成形体２７Ｃを環状に配置するため、第１セグメント２５同士の継ぎ目Ｊ１を第２セグメント２７によって強固に保持し、かつ第２セグメント２７同士の継ぎ目Ｊ２を第１セグメント２５によって強固に保持することができる。
【００４４】
従って、本発明の第２実施形態によれば、本発明の第１実施形態と同様の効果を奏するものである。
【００４５】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、適宜の変更を行うことにより、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００４６】
１ ファンケース
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６９２６（Ｐ２０１２−１６９２６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６９３７（Ｐ２０１０−１５６９３７）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５００３０２５５２）株式会社ＩＨＩエアロスペース (298)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５００３０２５５２）株式会社ＩＨＩエアロスペース (298)
【Ｆターム（参考）】
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