JP5847430B2 - ケース、ケースの製造方法、及び成形型ユニット - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について図1から図4を参照して説明する。なお、図面中、「FF」は、前方向、「FR」は、後方向、「L」は、左方向、「R」は、右方向をそれぞれ指してある。
本発明の第2実施形態について図4から図11(a)(b)を参照して説明する。なお、図面中、「FF」は、前方向、「FR」は、後方向、「L」は、左方向、「R」は、右方向をそれぞれ指してある。
織物巻付工程
図7に示すように、両端部に第1フロントエンド型37及び第1リアエンド型41がそれぞれ装着されたマンドレル型35を用い、回転モータ53の駆動によりマンドレル型35をその軸心周りに回転軸51と一体的に回転させつつ、マンドレル型35の回転に連動してボビン67を回転させて、ノンクリンプ構造の織物17をマンドレル型35側へ供給する。これにより、ノンクリンプ構造の織物17をマンドレル型35の成形面35sから第1フロントエンド型37の外周面及び第1リアエンド型41の外周面にかけて巻付けることができる。
織物巻付工程の終了後に、図8に示すように、回転モータ53の駆動によりマンドレル型35をその軸心周りに回転軸51と一体的に回転させつつ、移動アクチュエータの駆動により供給ヘッド77を前後方向へ移動させて、ロービング25を前後方向へ移動させながらマンドレル型35側へ供給する。これにより、ロービング25をマンドレル型35の成形面35sのみに螺旋状に巻付けることができる。
織物巻付工程及びロービング巻付工程の終了後に、織物巻付工程とロービング巻付工程を交互に複数回繰り返す。これにより、図10(a)に示すように、ケース本体に相当する部分7Fを有した筒状の成形体1Fを成形することができる。
繰り返し工程の終了後に、図10(b)に示すように、成形体1Fの前端部(一端部)及び後端部(他端部)を第1フロントエンド型37の外周面及び第1リアエンド型41の外周面からそれぞれ捲り上げる。次に、図11(a)に示すように、断面L形の環状の第2フロントエンド型39をマンドレル型35の前端部に第1フロントエンド型37と交換して装着する。同様に、断面L形の環状の第2リアエンド型43をマンドレル型35の後端部に第1リアエンド型41と交換して装着する。そして、図11(b)に示すように、成形体1Fの前端部及び後端部を第2フロントエンド型39の成形面39s及び第2リアエンド型43の成形面43sにそれぞれ沿わせる。これにより、成形体1Fの前端部側及び後端部側にフロントフランジに相当する部分9F及びリアフランジに相当する部分13Fをそれぞれ成形して、成形体1Fをファンケース1の形状と同形状に仕上げることができる。なお、第2フロントエンド型39及び第2リアエンド型43の装着は、それぞれセグメント単位で行う。
フランジ成形工程の終了後に、図11(b)に示すように、成形体1Fの外周面の前端部側に断面L形の環状のフロント補強部材29(フロント保持部材の一例)を配設することにより、フロント補強部材29と第2フロントエンド型39との協働により成形体1Fにおけるフロントフランジに相当する部分9Fを挟むように保持する。同様に、成形体1Fの外周面の後端部側に断面L形の環状のリア補強部材31(リア保持部材の一例)を配設することにより、リア補強部材31と第2リアエンド型43との協働により成形体1Fにおけるリアフランジに相当する部分13Fを挟むように保持する。なお、フロント補強部材29及びリア補強部材31の配設は、それぞれセグメント単位で行う。
フランジ保持工程の終了後に、回転軸51を一対の側板47,49から離脱させて、マンドレル型35を回転軸51から取り外す。次に、マンドレル型35等を成形体1Fと共に加熱炉(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)によって成形体1Fをエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の所定の硬化温度まで加熱する。これにより、成形体1Fに予め含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させることができる。
1F 成形体
3 航空機エンジン
5 ファンブレード
7 ケース本体
7F 成形体におけるケース本体に相当する部分
9 フロントフランジ
9F 成形体におけるフロントフランジに相当する部分
13 リアフランジ
13F 成形体におけるリアフランジに相当する部分
17 織物
19 織物層
25 ロービング
27 ロービング層
29 フロント補強部材
31 リア補強部材
33 成形型ユニット
35 マンドレル型
35s マンドレル型の成形面
37 第1フロントエンド型
37d 第1フロントエンド型の傾斜部
39 第2フロントエンド型
39s 第2フロントエンド型の成形面
41 第1リアエンド型
41d 第1リアエンド型の傾斜部
43 第2リアエンド型
43s 第2リアエンド型の成形面
45 マンドレル型回転装置
51 回転軸
53 回転モータ
59 織物供給装置
67 ボビン
69 ロービング供給装置
77 供給ヘッド
Claims (8)
- 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、前記ケース本体の端部に一体形成されかつ強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなりかつ相手部品に締結可能な環状のフランジと、を備え、前記ケース本体の内部から前記フランジの内部にかけて、強化繊維からなるノンクリンプ構造の織物を含む複数の織物層を有し、前記ケース本体の内部のみに、複数の前記織物層の他に、複数の前記織物層に交互に積層されかつ強化繊維からなるロービングを含む複数のロービング層を有してなる筒状のケースを製造するためのケースの製造方法において、
端部に環状の第1エンド型が装着されかつ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型を用い、前記マンドレル型をその軸心周りに回転させつつ、強化繊維からなるノンクリンプ構造の織物を前記マンドレル型側へ供給することにより、前記織物を前記マンドレル型の成形面から前記第1エンド型の外周面にかけて巻付ける織物巻付工程と、
前記マンドレル型をその軸心周り回転させつつ、強化繊維からなるロービングを前記マンドレル型の軸方向へ前記マンドレル型に対して相対的に移動させながら前記マンドレル型側へ供給することにより、前記ロービングを前記マンドレル型の周方向に対する傾斜角を±0〜10度に保った状態で前記マンドレル型の成形面のみに螺旋状に巻付けるロービング巻付工程と、
前記織物巻付工程及び前記ロービング巻付工程の終了後に、前記織物巻付工程と前記ロービング巻付工程を交互に繰り返すことにより、前記ケース本体に相当する部分を有した筒状の成形体を成形する繰り返し工程と、
前記繰り返し工程の終了後に、前記成形体の端部を前記第1エンド型の外周面から捲り上げて、前記フランジの形状に対応する形状の成形面を有した環状の第2エンド型を前記マンドレル型の端部に前記第1エンド型と交換して装着し、前記成形体の端部を前記第2エンド型の成形面に沿わせることにより、前記成形体の端部側に前記フランジに相当する部分を成形して、前記成形体を前記ケースと同形状に仕上げるフランジ成形工程と、
前記フランジ成形工程の終了後に、前記成形体を加熱することにより、前記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、を備えている、ケースの製造方法。 - 前記フランジ成形工程の終了後であって前記加熱工程の開始前、又は前記フランジ成形工程の途中に、前記成形体の外周面の端部側に環状の保持部材を配設することにより、前記保持部材と前記第2エンド型との協働により前記成形体における前記フランジに相当する部分を挟むように保持するフランジ保持工程とを備えている、請求項1に記載のケースの製造方法。
- 前記保持部材は、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料からなりかつ前記フランジを補強する環状の補強部材である、請求項2に記載のケースの製造方法。
- 前記繰り返し工程は、最後に前記ロービング工程を実行するようになっている、請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載のケースの製造方法。
- 前記マンドレル型の成形面から前記第1エンド型の外周面にかけて巻付ける前記織物、及び前記マンドレル型の成形面のみに巻付ける前記ロービングは、予め熱硬化性樹脂が含浸されている、請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載のケースの製造方法。
- 前記繰り返し工程の終了後であって前記加熱工程の開始前に、溶融状態の熱硬化性樹脂を注入によって前記成形体内に含浸させる含浸工程と、を備えている、請求項1から請求項4のうちのいずれか1項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かつ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ファンケースである、請求項1から請求項6のうちのいずれか1項に記載のケースの製造方法。
- 請求項1に記載のケースの製造方法の実施に直接使用される成形型ユニットにおいて、
強化繊維からなる織物を巻付可能でかつ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型と、
前記マンドレル型の端部に着脱可能に設けられ、外周面に強化繊維からなる織物を巻付可能な環状の第1エンド型と、
前記マンドレル型の端部に前記第1エンド型と交換して着脱可能に設けられ、前記フランジの形状に対応する形状の成形面を有した第2エンド型と、を備えている、成形型ユニット。
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JP2011098340A JP5847430B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | ケース、ケースの製造方法、及び成形型ユニット |
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