JPS59129138A - 蜂の巣状シ−ル構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 種々の型の航空機内で利用されるジェットエンジン及び
種々の型のガスタービン及び蒸気タービアＶＣは、はぼ
円筒形状のクールが組み込まれており、これらの７−ル
は、フングレッサ又はタービンの羽根の末端と夫々のシ
ール表面との間がら与圧空気又はガスの迂回することを
制限するために羽根の末端と係合される表面を有する、
ということは、技術分野の当業者によく知られている。

一般に受入れられた手段は、画業用及び軍事用の航空機
において利用されるジェットエンジンのようなエンジン
による燃料消費の重大な問題、及び性能と調達費用の見
地から全く満足でなかったという事実により、タービン
の７−ルの適用ノ問題を解決する試みとして、過去にお
いて多くの手段がオリ用されてきた。

ジェットエンジン及び他のエンノンのコンルツプ部分と
タービン部分において、７列又は２列以上の半径方向に
延びる羽根を担持する中心軸からなる回転子が、静止し
たハウジング又は囲い板の中で回転するっ回転子を高い
運転温度に露出している間、回転子とハウジング又は囲
い板との間の異なる膨張に順応するように、羽根の先端
とハウジング又は囲い板との間に相当な初期の公差を残
さなければならない。

熱膨張を許すのに十分な公差を設けることの必要性は、
著しい量の空気又は他のガスが回転子の羽根の先端を過
さ゛てボ／グ移送されるという結果ｆｆ、牛じさせ、こ
れがジェットエンノンの性能を著しく低下させる。

エネルギ危機の発端以来、商業的航空会社の燃ＩＥ）の
勘定が、航空会社の貸借対照表の上で最も高い支出全構
成する程度にまで増大したので、航空機のジェットエン
ノンの燃料消費を低下させるために繰返し努力がなされ
てきた。それ故、ジェットエンノンの出力のいかなる増
加も、消費される燃料の対応する減少を生じさせるであ
ろう。

／′７′乙ノ年７．２月乙日Ｂｏｂｏ　に対し発行され
た米１国特肝第２，９乙３，３０７号、及びＶｏｌｌａ
ｒｄｉ　ＶＣ対し／７乙！年７０月ノ日付で発行された
第３，０夕乙、ど５３号に開示されたような峰の巣型材
料から作られた／−ルを含み、多数の手段が先行技術に
より提供されてきた。

にｉｎＨの米国特許第３．θ乙ど、ｓｌｓ号もまた興味
があり、この特許は、蜂の巣状ラミネート’１作る目的
で互に入れ子に重なる雄と雌の波節部（結節部、ｎｏｄ
ｅｓ　）を有する波形ストリップを開示している。

然しなから、現在の技術水糸ＶＣ従って構成された峰の
集散り−ルは多くの欠点を有する。セル（ｃｅｌｌ）の
大きさは、ジェットエンノンの用途に対して極めて小さ
くなければならず、このような蜂の巣型材料は高価であ
る。従来の蜂の果型材料のもう７つの主要な欠点は、こ
の材料は、１１箔層が多かれ少なかれろう付は合金を陥
７している所の平らな波節の接合部に硬い１固所（点）
ケ有し、これが、高温度に対し、非常に硬くて研磨性が
あるということである。従って、これらの波節の１Ｙ合
部は、回転子の回転の方間と整列し且つ端と端をつなぐ
数千１固の小さい弓鋸刃の均等物として作用［〜５．こ
の弓鋸刃は、航空機が乱流、重い負荷、又は激しい機動
演習に遭遇し、回転子全体がエン、ノンのケースに関し
て弾性的に撓み、そして刃の先端が７−ルの表面を打つ
とき、刃の先端内に小はい切欠き全切り開く。これらの
小感い切欠きは、亀裂の始まりであるので、刃の先端に
激しい損傷？生じさせることがある。

従来の幹の巣型／−ルのもう１つの特徴は、ジェットエ
ンノンの囲い板又は）・ウノングの一部を構成する対１
５する硬いり／グによシ支持される円形／−ルを形成す
るために、クールを平らなパネルに作り、引き続いて切
断し、接合しなければならない、という小火である。

所要の直径のクールを与えるために蜂の巣型・ぞネルの
順次結合きれた片を形成することは、極めて退屈で且つ
時間全消費する仕事である。更に、暉の巣型パネルが、
所安のクール直径に一致するように弓形の輪郭に曲げら
れるとき、アンチクラスチック効果（ａｎｔｌｃｌａｓ
Ｎｃ　ｅｆｆｅｃｔ　）が発生し、即ち材料の主軸綴に
沿って幅線な曲線を形成する試みがなされるとき、鞍形
の背（５ａｄｄｌｅｂａｃｋ　）又は逆の曲線が材料の
他の主軸線又は垂直軸線に沿って形成される傾向がある
、という効果が発生する。アンチクラスチック現象は、
米国特許第２．乙乙♂、３２７号、第３　、．２．２７
　、乙００号、及び第３．乙／乙９／≠／号に言及てれ
ている。氷山特許第３．．２．２７，１）００号と第３
．乙／乙、　／４’／号は、アンチクラスチック現象を
避けながら、成形ｑ能な蜂の巣型物体を変形を受は易い
平らな・ゼネルに作るための努力を構成している。

然しなから、その結果生ずる構造体は、ここでの主要な
考慮であるクールの用途に対してはまことに不適当であ
る。

米国特許第！、り乙３，３０７号に開示されている装置
に類似の装置が、米Ｎ特許第３，０≠乙、６４ｔ♂号及
び第３，１００．ｉｆ号に開示されている。

然しなから、これらの両方の特許は、・やネルが先ず作
られて次に保持リング上に装着されるという、平らなパ
ネルの批判を受ける。アンチクラスチック現象の故に、
後者の！つの特許によシ示唆されたクールは、前運の先
行茂術と同じ批判を受ける。

平らな峰の巣型・ぐネルの引き続き輔・曲された片から
なるパンチ細工からターピノの７−ルを作る現在の慣行
（は、組み立又られた／−ル内に残存しているかも’ｔ
ＥＤ　ｉ％　ＺＪ：いようなアンチクラスチック性と他
の不規則性全除去するために、・ゼツチェ程とり／グへ
のシールのス・９イク溶接と引き続くろう付けか冗了し
グζ段、貼朱として生じる円筒形７一ル部材の広範囲に
わたる機械加工を伴なう。この桜械７Ｊｌ］　Ｉ　ｉｄ
　、高価で且つ時間を消費する工程であり、これ〃・、
／−ｌしの平らな・ぞイ・ル溝成決素のｔＬｔ米の組立
てと４組合せてなされるとき、その高いυに遅コストヲ
生じさせる結果となる。

元イ１技術し・こ７」り役され−Ｃいる他のこれに代る
ｄ４造坏には、米国特、ｔｆ第３，０≠２，３乙１号の
単一グ１ノット型材料がざｌれる。

より犬ぎい−こルを組み込んでいる蜂の巣型材料が、米
国特許第３　、０３３　、ろ７≠号、第３，０乙δ′、
θｌｂ号、及び第３．ｉｊｂ、　／≠り号にｉｊｉ’ｌ
　）ｉ’＝　ＧれているようなΦ■磨性の耐熱材料で光
填畑れる、ということも提案されてきた。回転子の先端
を過ぎるガスの軸線方向の流ｎがこの性質の構造により
減少されるけれども、蜂の巣型クールの他の欠点は除去
されず、蜂の巣型マトリックス内に充填材料を保持する
際に困難を経験することがある。

もう７つの先行技術の手段は、フェルトに作られてマン
トに焼結された金属繊維から作られたシール？与えるこ
とであった。上述の蜂の巣型構造のクールと同様に、焼
結された繊維のクールは、非常に酸化を受は易い小さい
直径の繊維を組み込んでおり、この細い繊維は、たとえ
最も耐酸化性の材料が採用された場合でさえも、温度が
約７．２００下（乙≠り℃）？越えない場合の用途に対
して適尚である。更に、焼結された材料を裏打ち部材へ
溶接又はろう付けする工程において、ろう付は合金又は
溶接金属は、叫型的には、毛細管の流れによって繊維の
間の隙間？満たす。これは、この特定の適用分野におい
て望まれる主要な特徴である、材料の柔軟性と摩耗しう
る性質を著しく劣化させる。

ターピノ、のシールに付随する問題に対処するための比
較的最近の試φの典型は、複数の柔軟な波形部材からな
るクールを開示している米国ｖｊ訂第３、り／乙、０！
≠号であシ、その波形部材は、その内縁においてのみ支
持リングへ固定されている。

摩耗しうる／−ルの後者の形態は米国特許第≠、０乙３
．７／Ｉ−２号に示されておシ、他方、広い溝の７−ル
は米国特許第≠、／乙ノ、０７７号に開示されている。

本発明の究極の目的は、同じ用途に意図きれた先行技術
の構造の有害な点の多くの除去と先行技術を越える多数
の利点によυ％徴付けられた、ノエノトエンジンとター
ビンエンジン及ヒＥ　ｆＵの装置用の７−ルリングを提
供することである。

本発明の個有の利点の７つは、エンジンのクールを作る
ため先行技術の蜂の集配パネルを利用する際に遭遇する
アンチクラスチックの問題を完全に除去する、前述の性
質のシールリングの提供である。

本発明のもう７つの目的は、シールが取付リング上に装
着された後クールの７一ル表面の機械加工をする必要性
をほとんどの場合になくする、前述の性質のクールを提
供することである。

本発明の７−ル構造を達成するために、本発明者は、複
式７エル／−ルを作るためのコアストリップ構造体を提
供し、その特徴は、コアストリツ７°が意図されたシー
ルの内径により要求される必要な曲率度に容易に順応し
うるように、コアストリップがノつの平面内で変形され
ることを可能とする丁番手段（ｈｉｎｇｅ　ｍｅａｎｓ
　）の提供である。

丁番の概念の一つの適用において、本発明者は、波形の
輪郭のコアストリップを提供し、前記コアストリップは
、コアストリップの天頂部分と入床部分を夫々構成する
対向して配向された波節（結節）の領域を有する。丁番
手段は、これらの領域上に設けられ、そして、波節領域
表面から上方に突出し且つ２つの向きで半径方向の変形
に順応しうる細長いビーズ（ｂｅａｄｓ　）により構成
されている。即ち、コアストリップが回転子の羽根の軸
線の周りにクールの輪郭へ、以下に詳述する方法で、巻
かれるときに生ずる大きい変形と、ストリッツの隣接す
る領域が互に並列関係へ回転されるときに生ずる小さい
変形と、に順応することのできる、別長いビーズＶＣよ
り構成されている。

換言すれば、丁番手段は、コアのストｌ）ツブがソール
リングの全部の所望の半径を達成するように巻かれる方
向の大きい半径方向の変形に順応しうると共に、第１回
転半径に直角の方向に波節の領域全横切って変形するこ
ともできる。

上述の丁番構造のもう７つの利点は、ストリップの隣接
する渦巻きが漸進的に並列されてストリップの夫々雄と
雌の波節の領域を互に作動的関係にもたらすとさ、コア
ストリップ又はリボンの並列された波形に対する割出し
手段として対応するビーズを利用することである。

円筒形又は円形のエンノンクールを作るため本発明のコ
アストリッツの利用における最大の司撓性を与えるため
に、互に作動的関係にあるコアストリッツ又はリボンの
継続的渦巻きの組立ての間、所望の量の不整列に適応し
うるように、ストリップの雌波節の丁番ビードは雄波節
よシ大きい幅とすることができる。

コアストリップの夫々の波節内に組み込まれた丁番手段
を予備的な方法で説明したけれども、小さいくぼみ及び
他の互に入れ子になる協働的な凹所と突起のような他の
手段を利用することができるので、ビードの概念に限定
されることは意図されていない。

本発明の他の目的は、エンジンシールが一緒に利用され
るタービン羽根の外径に関連付けられた所定の内径へ、
コアストリップが螺旋状に巻かれるように、前述のコア
ストリッツ又はりビンの連続的な長さから作られたター
ビンシーｌし全提供することである。それ故、本発明の
エンジンクールは、蜂の集散コア材料の平らな・母ネル
から形成されないが、然し多数セルのシールを作り出す
ように本発明のコアストリッツ又はりハ？ンの連続的ス
トリップを利用して仕上げられた製品として生成される
。

ここではコアストリップ又はり、ｙンの連続的なストリ
ップの利用に言及しているけれども、ストリッツの継続
的な渦巻きを相互に固定する前に、又は適用の必要が指
示するかも知れないとき部分的に組立てられたリングへ
固定する前の何れかに、このようなコアストリップ又は
リボンを互に溶接きれた自数の有限の長さにより構成す
ることができる、ということは当業者にとシ自明である
。

本発明のもう７つの目的は、コアストリップの継続的な
渦巻きの雄と雌の交互の波節が互に溶接されるか又は他
の方法で固定され、夫々の雄と雌の波節の丁番手段が、
エンジンクールの製作中央々の波節の固定を容易にする
ように互に入れ子にされる、連続的な長さのコアストリ
ップ又はすｇン刀・ら作られた単一のエンジンシールｋ
　提供することである。

本発明の他の目的は、互違いの天頂と入直の波節の渦巻
きを有する細長い渦巻き形ストリップを与えること：及
びストリップが螺旋形の輪郭に漸進的に巻かれるとき、
入直と天頂の渦巻きを相互に配置している間に前記スト
リッｆを螺旋形の輪郭に引き続いて巻くこと；の概念を
含む、前述のエンジンシールを作る方法を提供すること
である。

固定の態様は、互に作動的関係にある入直と天頂の渦巻
き又は波節の領域ｔａ接又はろう付けのような手段によ
シ行なうことができる。

然しなから、ストリッツの継続的渦舎きが、タービン羽
根組立体の夫々の直径により指示された直径の円筒形（
Ｄ、Ｊ？ターンに巻かれ、ストリップがタービン羽根組
立体と共に利用されるとき、ストＩＪツノの丁番点によ
シ与えられた配置手段は、ストリップの互に作動関係に
ある夫々の波節領域全固定する前に、七〇波節領域を位
置決めするのに役立つ、ということに留意されるべきで
ある。

不発明のもう７つの目的は、先行技術の手押点溶接（ρ
ｏｋｅ　ｗｅｌｄｉｎｇ　）　　技術の有害な効果の多
くをなくする浴接技術を利用しｔエンジンクールを作る
方法を提供することである。

手押点溶接においては、互に並置された１つの平らな表
面が、溶接指の作用を受け、溶接指が、金属を伸張して
薄くシ、溶接の範囲を限定する。

本発明の溶接技術を利用することにょシ、溶接チップが
１番ビード上に押し付けられ、溶接部内の材料の量は、
それが並列されたビードの傾斜側壁によシ支持されてい
るので増大する。

′本発明の目的は、羽根の先端による摩耗性（ａｂｒａ
ｄａｂｌｌｌｔｙ　）　ｋ高めると共に、平坦で且つ羽
根の先端の運動と整列された従来の波節当接部から生ず
る硬い点の効果を減少させるように、曲りくねった波節
の領域を有するエンジン７−ルを提供することである。

７−ルの螺旋状輪郭は、よシ良好な摩耗・母ターンと、
より大きい寸法精度と、継ぎ（５ｐｌｉｃｅｓ　）及び
それと関連する硬い点からの完全な自由と、の利点を提
供するけれども、螺旋の始めと終シが、Ｃ１，夕１ｒｎ
ｍ）のセルコア上Ｖｃ４．ｚインチ（ｏ、７りｍｍ’）
）の段を生じさせる。これらの段は、従来の継ぎによっ
て除去されることができる。螺旋状７−ルは、セル壁の
所で波節に隣接して切断されることかでき、その結果と
してシールの約３０度の分割を生ずる。螺旋の始めと終
りは、３０度の角度と一致するように作られる。切断の
後、シールは従来の方法で継がれ、段は、リボンを真の
リング形状に継ぐことによシ除去される。

本発明の他の目的と利点は原下の説明と添付図面から明
らかとなるであろう。

添付図面特に第１図〜第５図において、本発明の教示に
従って構成され且つ第４１７と第５図に画かれているコ
アストリッツ又はリボン１２を具体化しているエンジン
ノール１０が示されている。

本発明の第≠図と第５図のコアストリップは、互違いの
天頂部分１６と入直部分１８を含む曲υ〈ねった細長い
波形の物体１４からなり、これらの天頂部分と入直部分
は、夫々、雄と雌の波節（結節）又は雄と雌の渦巻き（
回旋）として言及することもできる。

従来、蜂の集散コアストリップは、通常、本質的に六角
形状のセルが、コアストリッツの継続的波節領域を互に
並列させることから生ずるように、組立てられる。不運
にして、エンジンシール用のこのようなコアストリップ
から作られた平坦な・せネルの利用は、シールをそれか
ら組立てるコアストリップが前述のノっの平面内で回転
変形するととに対する同右の抵抗にょｐ、シール構造の
アンチクラスチックの横断曲率の故に、六角形のセル形
状が、／−ル構造の達成に対し本来的に不適当である、
という事実を招く。

所望の曲率方間に対し７０度の角度で発生するアンチク
ラスチック曲率によシ、峰の集散コアの従来の六角形の
セルの平坦なパネルを何れかの方向ＶＣ彎曲す−るとき
、重大な問題が発生する。蜂の／ 集散エンジンクールの場合、通常／／ｚインチ（／Ｊｌ
　７！；　ｍｒＩＬ）のセル寸法を有する平らなコアが
、約３インチ（７乙、Ｊｍｍ）′から約６θインチ（／
！；、２≠ｒｎｍ　）以上の範囲内の何れかの直径を有
するシール支持リングに対向して押圧され、そしてその
結果生ずるアンチクラスチック曲率が、押し出されるか
又は他の方法で除去されなければならない。それが押し
出されるとき、蜂の集散り−ルば、シール支持リングへ
仮付は劇接されなければならない。

この作業は、繰返し作業であり、実瞭に、リングとコア
のろう付けによる最大の固定を達成するようにコアとリ
ングの間に最適の準備を決して与えない。

従来のコア・母ネルから押し出す間、波節溶接部の若干
は、アンチクラスチック曲率の除去によシその上に押し
付けられる高い応力により破損する。

これらの破損した波節溶接部の多くは降理されなければ
ならず、又はシールのセル面は、／一層材料が７−ル支
持リングへろう付けされた後ノエットエンジンメー力の
仕様に適合しないであろう。

これは、時間を消費する骨の折れる作業である。

更に、従来の適用におい又、ノールパネルが引続くセグ
メントの中のリングへ適用され、これは、シールセグメ
ントがアンチクラスチックの１蓚４の伴なう重荷に出会
う場合、正確な継ぎ（５ｐｌｉｃｅｓ）を必要とする。

更に、従来組立てられたシールの仮付けＫｌ接の間、従
来の手押点電極溶接が使用されて手で真鍮箔を貫通する
。これは、もう７つの骨の折れる時１ｄ］を消費する一
工程であり、しばしば仮ろう付けである仮付は溶接の問
題を生じさせ、この仮ろう付けは、ろう付はサイクルの
間に溶けてコアを解放シ、ソれ故コアは、そのアンチク
ラスチックの形状に戻ってリングから離れる傾向がある
。これに対する解決法は、一般に、箔の代りにろう付は
合金の粉末を用いることであったが、このろう付は合金
粉末は、実際のつう付はサイクルを開始する前にろう付
は炉内でガス抜きされねばならない樹脂のような媒質（
ｖｅｈｉｃｌｅ　）中で又は乾燥粉末形態で均一に適用
することは極めて困離である。

、端局、たとえコアを組立てる素材である基礎の箔が、
特別注文で±ｏ、ｏｏｉインチ（０，０２ｊ４ｔ　ｍｍ
　）又は±０．０００３−インチ（０，θ／２７ｍｒｎ
）のスリシト幅に合わせて購入しうるとしても、リング
上に従来のコアのストック全装備することは、非常に不
均一であり且つ予言し得ないので、ジェットタービンの
メーカにより受入れられる前に、シールの内側表面を機
械加工しなければならない。

ついでに言うと、本発明のコアストリソ７°又はリボン
１２は、０．００２イア　チ（０，０３０１ｒ　ｍｍ　
）から０．００３インチ（０，／２７ｒｎｒｎ　）まで
の範囲にわたる標準寸法の、Ｈａｓｔａｌ　ｌｏｙ　、
　Ｉｎｃｏ乙００，３≠７ステンレス又は何れかの抵抗
溶接可能な材料から作られることが意図されているっ勿
論、浴接工程が利用されない場合、及びジェットエンノ
ンタービン内で遭遇する高温度が存在しない場合には、
コアス）　ｌ）ノア”１２は、広範囲の他の材料から作
ることもできる。

コアストリッツ又はリボン１２は、雄波節１６と雌彼節
１８の中心に夫々形成され九丁番手段２０と２２を有す
る。丁番手段２０と２２は、細長いビード（ｂｅａｄ　
）２４と２６により夫々構成され、これらのビードは、
第６図と第７図に最もよく示されているように、コアス
・トリクｆ１２の一方の縁から他方の縁へ延ひている。

ビー）’２４と２６は、コアストリソ７”１２に対す４
丁番手段として作用することに加えて、以下に詳述する
ように、コアストリップ１２の継続する渦巻き（回旋）
が第１図〜第３図、第５図及び第１図〜第３図に示され
ている方法で相互に並列（並置）されるとき、コアスト
リソｆ１２の夫々隣接する部分に対する配置手段（位置
決め手段）としても役立つ。コアストリソｆ１２の継続
する渦巻きが、以下に詳述する方法で互に並列状態に９
かれるときに生ずる、ビード２４と２６の互に入れ子式
に重なることを可能とするために、雌ビード２６け、雄
ビード２４の外側寸法より幾分大きい内側寸法を有する
のが好ましく、従って雄ビード２４が雌ビード２６の中
へ容易に受入れられることをｒｉＪ能とする。

例えば、雄ビードを０．０７ＯＲで形成し、雌ビードｋ
Ｏ，０／２Ｒの対応する内側半径で形成することができ
る。

Ｊアス）　ＩＪノブ１２は、種々の手段により形成しり
るが、然し本発明者は、当業者によく知られている性質
のギヤフォーマ上でス）　ｌ）ツｆｋ形成することを選
んだ。この手段によシ、完成したエンノンシールを作る
のに必要な長さのストリップをコアストリソｆ１２のリ
ール上に与えることができるように、ストリソｆを所望
の連続的な長式でギヤフォーマを通して供給することが
できる。

連続的な長さのコアストリソ７’１２ケ与えることによ
り、シール１０の製作中コアストリッツの受ける張力の
制御が、最適品質を保証するように維持されることがで
きる。

然しなから、ジェットエンジンの寸法が増大するにつれ
て、著しく増大した内径のエンノンシールが近い将来に
指示されるかも知れないということは想像できるし、又
工／ジン／−ルの製造の間７つの長さのコアストリップ
を他のコアストリップへ継ぐ必要があるかも知れない、
ということが想像できる。又、ある長さのス）　！Ｊ　
７ｆｋ利用して７−ルの一部を作り、次に、前のコアス
）　ＩＪツゾがその終端を有する場合に追加の長さのス
トリップをシール自体へ継ぐ、ということも想像できる
。

両方の手段は、本発明のエンノンシールの笑質的に等し
い構′遁を生じさせる。そして、本発明の範囲と教示を
避けるために、大きい寸法のエンノン７−ル１０により
指示されたコアストリップの複数の長さの使用の必要性
が許さｎる、ということは意図されていない。

前述のように、コアストリップは、エンジンシール１０
のようなエンジンシールの製作に使用するように主とし
て意図されているが、然し第１／図に部分的に画かれて
いるような平らなコア１００を作るためにも、コアスト
リップ１２を利用できることは、当業者にとって自明で
あるであろう。

雄ビード２４と雌ビード２６との間の寸法差のもう７つ
の四′要な視点は、コアストリップ１２の継続する渦巻
きが互に並列されるとき、雄と雌の波節１６と１８を互
に作動的関係に溶接する前に、雄ビード２４は、関連す
る雌ビード２６ケ組み込んでいる重ねられた渦巻きｒ位
置決めするのを助ける。

エンジンシール１０の製作中、第り図に最もよく示され
ているように、中心に配置さｉｔたンリンダ又は心棒４
２を含む取付具４０が設けられ、心棒４２は、その上で
組立てらｎるシール１０の内径に直接に関連付けられた
外径を有する。支持リング４４が心棒４２のペースへ固
定され、支持リング４４は、その上に置かれたコアスト
リップ１２の第１渦巻き４８を受入れるための片寄りさ
れた部分４６を有する。

コアストリップ１２の材料が抵抗溶接技術により溶接さ
れるとぎ、互に作動的関係にある上にある並置された雄
と雌のビード２４と２６の継続的な溶接部を形成するた
めに、リード線５２により従来の溶接回路へ接続された
従来の輪郭の手押点溶接機５０全利用することができる
。４６図のコアストリップ１２のビード２４と２６ｖ′
ｉ、完全に互に入れ子に重ねられた互に並列された関係
に画かれている。然しなから、雄ビード２４と雌ビード
２６との間の寸法の差により与えられる公差が存在する
のが好ましく、この公差は、組立て工程と溶接工程の間
−、スｌ−ＩＪツｆ１２の継続する渦裁きの相対的な回
転捩れ孕与える、ということに留、へされるべきである
。大と小と両方の回転方向のこの捩れが、第７０図に画
かれており、第７０図は、エンジンシール１０の主軸線
の周りのコアストリップ又はリボン１２の曲げを示して
いる。第７０図には、主回転変形の軸線に対して横断す
る波節の回転移動の平面も示されている。

連続的ストリッツ１２が第７図に示す方法で心棒４２上
に巻かれるとき、コアストリップの放射方向と回転方向
の共同の変形が生じ、この変形の中で、ビード２４と２
６により構成された丁番手段がコアストリップ１２の螺
旋状巻付は全可能ならしめ、この巻付けにおいて、より
大きい外径６２に対向する内径６０（第１図と第７図に
示されている）を与えるようにストリップ１２の夫々の
波節の捩れが生ずる。

連続的なコアストリップ１２から組み立てられつつある
７−ルリングの内径と外径の間の寸法の不一致を調和さ
せるという丁番手段の機能と同時に、ビード２４と２６
の間の好ましい寸法差が、雄と雌の夫々の波節の回転が
互違いの波節表面の平面の捩れを順応させること、全可
能とする。

コアストリソｆ１２がこのような捩れ？受は易いことに
より、従来の半穴角形のコアス）　ＩＪツブから製造さ
れた蜂の集散コアの平らな・ぞネルの試みられた曲率の
アンチクラスチック現象の特性が、完全に除去され、そ
の結果生ずるエンノンノール１０に内径６０に設けられ
たシール表面は、寸法的に且つ機能的に均一であり、従
ってアンチクラスチック現象を除去するためにクール表
面ケ後で機械加工するという必要性が未然に防止される
。

更に、エンジンノール１０の均一な外径６２により与え
られた外側取付表面は、エンジンシール１２にソエソト
エンジンのタービン羽根と作動的関係に配置する取付リ
ングの内側表面に接近しτ関連することができる〇 継続するビード２４と２６を互ｖｃ＋押点溶接をするた
めＶこ設計された取付具４０を上に開示したけれトモ、
エンジンシール１０を組み立てるために互に作動的関係
に前記ビードを継続的に溶接することのできる自動化さ
れた装置が、秀れて実行σ」能であり、特定の直径の大
量のエンジンシールが製造される場合に利用されるであ
ろう。然しなから、第７図に示されている手作業による
組立て方法は、少量のエンジンクールを製作する場合に
適当である。

セルが六角形の輪郭を有する場合の峰の集散コア材料の
従来の・セネルは、裏当て電極（ｂａｃｋ＋ｊｐｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｌｅ　）又は指に対して材料の２つの層ヲー
緒に押圧する電極からｄつの層を通して電流を流すこと
により、材料のλつの層が互に付層させられる、従来の
抵抗溶接により組み立てられる。裏当て電極が、熱に影
響される領域の酸化を防ぐように追加の熱溜めを与える
ので、その結果生ずる溶接部は満足なものである。然し
なから、従来のエンノンコアパネルの組立てにオ０用さ
れた従来の複式電極抵抗溶接技術は、本発明の教示に従
うエンジンシール１０の製作に適用することはできない
。その理由は、指示されｆｃ電極の多数性の故にコアの
セルを通して挿入される電極を利用することが不可能で
ある、という事実のためであり、更に、セルが上述の第
１と第２の向きに半径方間の変形を受けるとき、セルの
壁が電極上に粘着する、という事実のためである。

従って、本発明者は、従来の手押点溶接の欠点を除去す
ると共に、従来の手押点溶接技術により達成された強度
よｐ相当に強い溶接部全徒供しうる、雄と雌の波節１６
と１８の夫々係合するビード２４と２６を互に作動的関
係に溶接する方法を開発した。

六角形セル？組み込んでいるパネルの製作ケ含む従来の
手押点溶接技術においては、平坦な波節領域が互に並列
（並置）され、手押点溶接機が波節のうちの７つの露出
された領域と係合されて浴接部を作る。然しなから、波
節が平坦であるので、手押点溶接機の電極の先端が溶接
熱のため中へ沈んで材料を薄くシ、これが抵抗を増大嘔
せ、それが温度ヲ病くするので、自己冷却又は熱溜め（
ｈｅａｔ−ｓｉｎｋ　）効果が全く存在しないようにな
る。

従って、従来の手押点溶接技術にあっては、溶接・ぞル
スの極めて注意深い制御が不可欠である。

また、その薄くなった材料は、波節領域の隣接する材料
よりも弱く、何かの理由で、耐接部の背後側で燃焼し、
しばしば生ずる亀裂が作り出される。

これは、裏当て電極がある場合に遭遇する熱溜め又は自
己冷却現象の欠如と、溶接部の生成中に材料の薄くなる
ことの自然の結果である。

従来の手押点溶接の際に遭遇する望ましくない現象を除
去するために、本発明者は、互に入れ子にきれた対応す
る雄ビード２４と整列された雌ビード２６上に癖接電極
７０が１ねられる、第５図と第り図に示す溶接技術を利
用する。勿論、夫々のビードけ、ギヤ成形工程中に冷開
成形され、コアストリップ又はリボン１２の残余部分と
実質的に同じ厚さの保合表面の上方に突出する対を与え
る。電極７０は、例えば／ポンド（０，４１！；３乙Ｋ
ｇ　）の力で雌ビードの頂部に対して押し付けられ、電
極７０をビードの中へ沈下させながら溶接・そルスが加
えられる。電極７０は、ビード２６の中へ沈下するとき
、それに対応して下に在るビードの中へ沈下し、夫々の
ビードの材料の若干を溶接部の中へ押し込む。これは、
電極７０が前進するにつれてビードが広くなるという事
実と一緒に、溶接部の望ましい効果即ち自己冷却（、ｓ
ｅｌｆ−ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）を与え、即ち電極の先端
が中へ沈むにつれてより多くの電流を必要とする。従っ
て、従来の溶接技術の利用から生ずる燃焼と亀裂の代り
に、本発明の溶接方法の適用から生ずる溶接領域は、従
来の手押点溶接より著しく強力であり且つ裏当て電極を
利用する最上品質の溶接部に匹敵しうる溶接部を与える
。

この技術の使用から生ずる耐接部８０は第７図と第ｇ図
に幽かれている。本発明の方法の各工程を利用すること
によりエンジンクール１０を作る方法に固有の事実は、
エンジン７−ル１０をその支持リングへろう付けする作
業により要求される、エンジン７−ル１０の所要の正確
な外径と内径を達成するために、コアストリップ１２が
巻き付は勿終った後に夫々の波節が互に溶接される、と
いうことである。従って、エンノンクール１０が裏当て
リング内又は囲い板肉に装備されると！、７−／し１０
は、従来の平坦な継続的長さのエンジンクールコアが、
エンジン７−ルを作る試み中にエンジンの−・ウジング
又は囲い板と保合状態へ変形されるときに遭遇するよう
な、機械的な変形を受けない。

それ故、溶接の失敗はなくなり、従来の平坦なパネルの
利用の際に特徴的な、後でコア構造体を修理するという
必要性が除去される。更に、本発明のコアストリソｆ’
ｒ利用して本発明の方法により製造されたエンジンシー
ル１０の嵌合は、クール１０の周囲がリングと出会う外
径と、クール表面がタービン羽根により保合される内径
と、の両方において極めて正確である。

コアストリップ１２の変形性の程度をよシ小さくするこ
とが指示される場合には、細長いビード２４と２６は、
円形の小さいくぼみ又はその類似物のような、それに代
る他の輪郭をもつことができる。然しなから、円形の小
さいくぼみの利用は、本発明の教示に従って秀れた溶接
部を与える一方、コアストリップの丁番手段を構成する
前述のビードの溶接機能と配置（位置決め）機能を与え
るけれども、コアストリップを上述の１つの半径方向の
平面内で曲げるときのコアストリップの可撓性を幾分制
限する、ということを本発明者は見出した。

本発明の教示に従うエンジンシール１０の製造に付随す
る事実は、リングの内径に与えられた７一ル表面が全く
均一な配置にあることであシ、その理由は、クール表面
が、コアストリップ１２の互に入れ子になる波節領域と
丁番手段との調和で組立てられるためである。従って、
従来の平坦な六角形パネルの利用から生ずるエンノンク
ール構造のバラツキが除去される。実際問題として、本
発明者は、従来の半穴角形コアストリップとの比較にお
いて本発明のコアストリップの可撓性に関する種々の計
算全行ない、本発明のコアストリソｆが、従来のコアス
トリップの５倍だけエンジンシールの輪郭へ成形可能で
ある、ということを決定した。

曲げ適合能力に対するこの接近方法は、曲げらし＆　領
域が１、ゼロの曲げの領域を散在させている部分的につ
ぶされたセルを有する従来のシールと比較して、エンジ
ンシールの内径の均一性を結果として生じさせる。

勿論、エンジンシール１０のセルの輪郭のこの均一性は
、従来のろう付は技術にょｐ／−ルを支持リング又は囲
い板へ固定する容易さを著しく高める。

７−ル１０の形成の間、コアストリップの高さに正比例
し且つシールの直径に逆比例する、コアストリソｆ１２
のキーストーニング（ｋｅｙｓｔｏｎｉｎｇ）が生ずる
かも知れない。通常、キーストー二／グは、クールの内
縁とクールの外縁との間の寸法差により特徴付けられる
ものであるが、これは無視することができる。例えば、
≠フィート（ｉａｉ、りλｃＩｒＬ）の直径のシールに
おいて、コアストリップ１２の３．２回転は、０．００
♂３インチ（０，２１０ど２ｍｍ）の累積的キーストー
ニングを生じさせ、これが２．３ｇ乙度の角度を生じさ
せる。

然しなから、その結果化じた角度が許容し得ないもので
あるならば、コアストリソｆＬ２ｆ、終局的シール１０
状態へ溶接している間にコアス）　ＩＪ：ｙ；７°を心
棒上へ巻き付けることにより付与されるキーストーニン
グ効果と反対方向の僅かなキーストーニング形状でコア
ス）　ｌ）ッゾ１２を形成することができる。

より小さい直径のシール上のキーストーニングを除去す
るためのもう７つの手段は、コアストリップ１２内の渦
巻き即ち波形を形成する前に、基礎コアストリップの７
つの縁へ補助コアストリソｆを仮付は溶接することであ
る。補助コアストリップハ、基礎コアストリップの幅の
５分り７未満又は４分の７未満の幅に構成することがで
きる。

波形又は渦巻きが、シールの外周上の補助ストリップで
形成されるとき、補助ストリップは、ストリップを・／
−ルの輪郭へ巻きつける間に生ずるキーストーニングと
逆の予備的キーストーニング効果を与え、従ってシール
の端における角度の形成を防止する。

第−ｊ／図に最もよく示されているように、順次整列さ
れたコアＸトリツノ１２から平坦なコア・ぐネルＩ　Ｆ
Ｊ　Ｏ’ｊｊ７組み立てることも可能である。

本発明の溶接技術の利用と不発明の教示により組み立て
られたエンノンクール１０のもう７つの重要な視点は、
互に結合された雄と雌の波節の対向する表面の間にろう
付は材料かはまｐ込む程度ｒ、ｆ確に決定するように、
注意深く制御されうる溶接部を提供することである。こ
のはまり込み（〜ｙｉｃｋｉｎｇ　）は、ある程度は望
ましい。その理由は、それが、クールの縁と取付リング
又は囲い板との間の接着を実質的に高めるためである。

然しなから、それが羽根の接触の領域へ進入するとき、
それは、ろう付は材料が極めて研磨性を有し且つ羽根の
先端のす９減りと劣化を生じ烙せうるという点で有害で
ある。

再び、波節上のど−ドと波節それ自体か、並置をれ且つ
互しこ入れ子にされて図示されているけれども、波節の
ビードの対向する領域の間の空間の関係は、互に入れ子
になるビードの夫々の寸法を決定することにより調節可
能である、ということが指摘されるべきである。

前述のように、結果として生ずるクール１０のセルの寸
法は、しばしば極めて小さい。コアストリップ１２の寸
法全変更することなく比較的に小さいセルを作り出すた
めには、第１，２図に最もよく示されているように、セ
ルの面積を半分だけ減少させるように第Ｊのコアストリ
ップ１０が設けられる。第」コアストリングが、溶接工
程中に主ストリソグ間に供給されるとき、セルの面積が
半分に切られる。次に、最も」二の主コアストリッツ１
２と、第２コアストリツプ１】０と、既に適所にある主
コアストリップと、全通して溶接がなされる。

第２コアストリツプは、ｏ、ｏｏｉイ／ｙ−（０，０，
２！；４１゜ｍｍ　）のような非常に薄い材料から作る
ことができる。第２コアストリツプの減少した寸法！づ
、／−ルが、従来の航空機において急激な着陸及びその
類似現象から生ずる負荷のような一時的な負荷紮受ける
とき、第２コアストリノ７°がはね返ることを可能とす
る。

従って、主コアストリップが、結果として生ずるセルの
面積を半分だけ減少させるように第２コアス）　ＩＪツ
ブと関連付けられる、単一回転クールイ竹造体及びそれ
に代る他の実施態様の製作において特にオリ用しうるコ
アストリップが、本発明により提供された。

また、開示され且つ特許請求の範囲に記載された回転／
−ル構造体とその製作方法もまた本発明によシ提供され
た。

第！コアス）　ｌ）ツノには、丁番手段又はビード１１
２が形成されて主コアストリップのそれと陽動する。そ
して、これらのビードは、主コアストリッツ上のビード
より僅かに遠く離間されており、従って第」ストリップ
が螺旋状の輪郭に巻かｎるとき、前記ストリップの外縁
が司成り真直ぐであり、内縁（小さい方の直径）が僅か
に波状である、ように畦間さｔ′シている。この非常に
薄くて波状のストリッツは、タービン羽根の先端に対面
し、変形と摩滅に対する若干の抵抗を与え、その結果と
して、羽根の先端により打たれた後の漏洩面積が僅かに
減少される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の教示に従って作られたタービンエン
ノンクールの端面立面図である。 第２図は、エンジンクールの外側表面の、破線２−２か
らとられた図である。 第３図は、エンジン７−ルのシール表面である内側表面
の、３−３破線からとられた図である。 第≠図は、本発明のコアストリッツ又はりｇンの部分拡
大図であり、緑の笠面図で示されている。 第５図は、本発明のエンノンクールを作るために本発明
の方法が利用されるときの、コアストリングの隣接する
渦巻きの並列（並置）全示す一部拡大Ｗｔ面図である。 第４図は、雄と雌の阪節の丁番手段の夫々の保合を示す
。 第７図は、本発明の溶接技術しくよるｍ接部の形成を示
す。 第に図は、ファストリップ又はす月？／の螺旋状に配向
された継続的試巻きを４か切る羽イ艮の回転軸線の掃く
効果を示す。 第７図は、エンジンシールを組みｑてるための本発明の
方法の適用を示す。 第７０図は、本発明のコアストリップが、ストリップの
継続的渦巻きを互に作動的関係に並列する間に遭遇する
回転変形を受けることのできる方法？示す。 第１／図は、コアストリップから作られた平らなコアを
示す。 第１２図は、ソールを構成するコア構造体の主要なステ
ップの間での第２コアストリツプの相互位置決めを示す
図である。 １０・・ｑノール １２・・・コアストリップ、リボン、 １６・・・天頂部分、雑波節、 Ｊ８・・・大成部分、雌波節、 ２４　．２６　・・・　ビード、 ２０．２２・・・丁番手段、 １４・・・波形物体、 １１０・・・第２コアストリツプ。 Ｆｔ’ｇ、　／／。 Ｆｉｇ、　１２゜ 手続補正書（方式）５８，９．−８ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示　　　　昭和５８年特許願第８３９９９
号２、発明の名称　　　　蜂の巣状シール構造体３、補
正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　　　キャムハーン　リミテ・ノド４、代理人 ７、補正の内容　　　　別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ａ　実質的に円筒形のンール表面を与えるためのンール
   において： 螺旋状に巻かれた曲りくねったス）　ＩＪツゾであって
   、その互違いの渦巻きが相互に並列されていること：及
   び 前記ストリップを所定の螺旋の型に維持する７ｔめの、
   前記並列された渦巻きの間の固定手段；の組合せを包含
   するンール。 λ、　前記曲りくねったストリップが、波形の輪郭をな
   し、はつ互違いの入直と天頂の波節部分を含み、前記ス
   ）　ＩＪッグの前記波節部分が、前記螺旋状に巻かれた
   ストリップの継続する渦巻きの間に複数の透孔を画成す
   るように、前記固定手段により互に並列位置に維持され
   ていること、を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のンール。 ３、　前記波形ストリップの前記波節部分が、その上に
   雄突起を有し、前記ストリングの大底部分が、前記ス）
   　ＩＪツゾの前記大底部分と天頂部分がその固定の前に
   相互に並列されるとき前記雄突起を受入れるための雌凹
   所を有すること、全特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載のストリップ。 ≠　予め形成された２次ストリップが、前記螺旋状に巻
   かれた曲りくねったス）　ｌ）ツ７°の互違いの渦巻き
   の間に挿入され、固定手段が、前記ストリノ７°を所定
   の螺旋状の型に維持すること、を特徴とする特許請求の
   範囲第１項（（記載のンール。 ユ　円筒形輪郭に配列された複数の７一ル表面を与える
   ための７−ルにおいＣ： 細長い金属ストリップであって、前記ス）　ｌ）ツノは
   、互違いの天頂と天回の波形をその上に与えるように波
   形にされ、前記天頂と入直の波形が協働的配置手段を組
   み込んでおり、前記ストリップは、互に並列された夫々
   の入直波形と天頂波形及び互に作動的に関連付けら２″
   した前記配置手段ケ用いて螺旋状に巻かれていること；
   及び 前記ストツク；Ｑ−その螺旋状輪郭に維持し且つ前記ス
   トリップの前記シール表面の間に空間を画成するための
   、前記天頂と入床の波形の間の溶接物； の組合せを包含するシール。 乙、　前記配置手段が、前記天頂波形上の雄突起と前記
   大成波形上の雌容器により構成されていること、を特徴
   とする特許請求の範囲第５項に記載の７−ル。 Ｚ　前記天頂と入床の波形が並列されるとき、λつの向
   きに前記ストリップの相対的回転が起ること、を特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載のシール。 よ　金属の第λス）　ＩＪッゾが、前記ストリップの前
   記天頂と入床の波形の間に挿入され、前記溶接物が、前
   記第２ストリツプと、前記天頂と入床の波形とを固定す
   ること、を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のシ
   ール。 ２　円筒形に配列された複数のシール表面を与えるクー
   ルを組立てる方法において： 円筒形に生成された巻取り表面を与えること；互違いの
   天頂と入床の彎曲部を有する曲シくねった輪郭の細長い
   金属ス）ＩＪツｆｋ与えること； 前記天頂と入床の彎曲部を並列させる間、前記円筒形に
   生成された表面の周囲のまわりに前記ストリツｆ′ｆｔ
   螺旋形に巻き付けること；及び前記入床と天頂の彎曲部
   を互に固定するとと；の各工程を包含する、円筒形に配
   列された複数のシール表面を与えるクールを組立てる方
   法。 １０、協働する配置手段が、前記ストリップの前記天頂
   と入床の彎曲部に設けられ、前記配置手段が、前記入床
   と天頂の彎曲部を、その固定前に相互に作動関係に位置
   決めすること、を特徴とする特許請求の範囲第７項に記
   載の方法。 ／／、前記配置手段が、前記天頂彎曲部上の雄突起と前
   記入直彎曲部内の雌凹所によシ構成され、前記天頂と入
   床の互に固定する前に前記突起が前記凹所内に配置され
   る７こと、を特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載
   の方法。 ／２．前記円筒形に生成された表面との作動的関係から
   前記シールを除去する工程全包含すること、全特徴とす
   る特許請求の範囲第７項に記載の方法。 ／３．　　前記固定する工程が、抵抗溶接により遂行さ
   れること、を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の
   方法。 ／ｌＩ１．第２の細長い金属ストリップが、第１のスト
   リップの互違いの天頂と入床の彎曲部の間に挿入され、
   前記螺旋内で前記第１ストリツプと同時に巻き付けられ
   、そして前記入床と天頂の彎曲部の間で同時に固定され
   ること、全特徴とする特許請求の範囲第り項に記載の方
   法。 ／左　円筒形輪郭に配設された複数の７一ル表面を提供
   する７−ルを組立てる方法において：互違いの天頂と入
   床の渦巻きを有する細長い渦巻形に巻き込まれたストリ
   ップを設けること；前記ストリップ０の入床と天頂の渦
   巻きを互に並列状態に配置している間に、前記ス）　Ｉ
   Ｊツブを螺旋形の輪郭に巻かれるとと；及び 前記ストリップが螺旋形の輪郭に漸進的に巻かれるにつ
   れて、前記入床と天頂の渦巻きを互に固定すること； の各工程を包含する、円筒形輪郭に配設された複数の７
   一ル表面を提供するシールを組立てる方法。 ／乙　前記入床と天頂の渦巻きが、その上に協働する丁
   番と配置手段を有し、前記配置手段が、前記ストリップ
   の螺旋巻きの間その固定前に前記天頂と入床の渦巻きを
   正しく並列させるために利用されること、全特徴とする
   特許請求の範囲第１ｊ項に記載の方法。 ／Ｚ　予め形成された第２ストリツプが設ケラれ、前記
   第１ストリツプは、前記第１ストリノゾの入床と天頂の
   渦巻きを互に並列関係に配置している間に前記第１スト
   リツプの螺旋の間に挿入されること：及び 前記第１と第２のストリップが漸進的に螺旋影輪郭に巻
   かれるにつれて、前記第２ス）　ＩＪツノが、前記入直
   と天頂の渦巻きの間で固定されること： 全特徴とする特許請求の範囲第１ｊ項に記載の方法。 ／と、蜂の巣状コア構造体を作るための細長い波形ス）
   　ｌ）ツブであって、前記ストリップは、互違いの天頂
   と入直の波形を有し、前記波形は、前記ストリップ一部
   を蜂の巣状輪郭に組立てる間前記ス）　ＩＪッグを螺旋
   形状に巻くこと及び前記波形を互に作動関係に並列させ
   ることを容易にするため、その上に丁番手段を有してい
   る、蜂の巣状コア構造体を作るための細長い波形ストリ
   ップ。 ／２　前記丁番手段が、前記天頂と入直の波形の対向す
   る表面上の突起により構成されていること、を特徴とす
   る特許請求の範囲第１♂項に記載のス　ト　リ　ツ　２
   ′。 、２０．波形コアストリップのλつの隣接する波節を一
   緒に接合するための溶接方法において：係合する波節上
   に雄と出１ｉの突起を形成すること： その−刃側から溶接電極により、支持されていない突起
   の上に溶接電位を印加すること；及び 前記突起の材料を前記溶接領域へ押し進めること； の各工福ヲ・包含する、波形コアのストリップの認つの
   隣接する波節を一緒に接合するための溶接方法。 ノＡ　天頂と入直の渦巻きを有する第７の一次コアスト
   リップ； 第１の一次コアストリップの入床渦巻きに対向するその
   天頂渦巻きを拘する第２の一次コアストリップ； 前記第１と第２の一次コアストリノプの前記天頂と入直
   の渦巻きの間に挿入された補足的な予め形成されたコア
   ストリップ；及び 前記第一次コアス）　１７ツ７’２互に作動的関係に固
   定するための手段； の組合せを仮言する蜂の果状コア構造体。