(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽合金鋳造品（１）の壁（２、３）によって支持された少なくとも１つの管（４）を含む前記鋳造品を製造するための方法であって、前記管を製造するステップと、前記管（４）を有さない前記鋳造品（１）の形態を複製する型を製造するステップと、前記管（４）を前記型内に位置決めするステップと、前記鋳造品（１）を製造するために金属を流し込むステップとを含む、方法において、管（４）が型内に取り付けられる前、少なくともその一部が、前記管（４）のこの部分と鋳造金属の間に熱障壁を生じさせることが意図された表面処理ステップにさらされ、前記型が、管（４）を保持し、鋳造品（１）の前記壁（２、３）から延びるブリッジ（５）を生み出すように、管（４）の周りの少なくとも１つの繰り抜かれた領域を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
表面処理が、陽極酸化である、請求項１に記載の鋳造品を製造するための方法。
【請求項３】
ブリッジ５内に埋め込まれることが意図された管（４）のその部分のすべてが、前記事前の表面処理ステップにさらされる、請求項１または２に記載の鋳造品を製造するための方法。
【請求項４】
少なくとも１つの管（４）が、壁（２、３）を通過し、前記管が、前記鋳造品の外側の前記管の部分に関してオーバモールドされる、請求項１から３の一項に記載の鋳造品を製造するための方法。
【請求項５】
管（４）が、鋳造品（１）と同じ合金から実質的に製造される、請求項１から４の一項に記載の方法によって製造された鋳造品。
【請求項６】
請求項１から４の一項に記載の方法によって製造された軽合金鋳造品（１）を含むケーシング。
【請求項７】
請求項６に記載の軽合金鋳造品（１）を含むケーシング。
【請求項８】
請求項６および７のいずれかに記載のケーシングを含むギヤボックス。
【請求項９】
請求項８に記載のギヤボックスを含む航空エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、鋳造によって構成要素を製造する分野であり、より詳細には、アルミニウムまたはその合金の１つから作製された、組み込まれたダクトを備える成形構成要素の分野である。これらのダクトは、潤滑油またはガス状流体をこの構成要素内部の部分に誘導する一般的な目的を有する。本発明は、最も詳細には、航空エンジン用のギヤボックスケーシングなどのシリンダ頭部またはケーシングなどの構成要素の製造に適用され得る。
【背景技術】
【０００２】
軽合金、すなわちアルミニウムまたはマグネシウムベースの合金から作製され、類似の合金から作製された管を含むケーシングを鋳造することは特に困難である。一般的に使用される技術は、ケーシングと同時に管を鋳造する、または前記管が溶融金属によって損傷されないことを確実にして、鋳造に先立って型内に前記管を組み込むことにある。
【０００３】
最初の場合、型が製造され、前記型は、たとえば中子砂を用いることによって、製造される管に対応する空洞を形成する。この技術は、管が、ケーシングと同じ合金から製造されることが可能であり、したがってケーシングのその後の膨張が処理され、そのため異なる材料を使用したために生じ得る応力の発生が、回避されるという利点を有する。ケーシング型は、製造される管の内部を複製し、この管が出現することが意図された場所に配置される中子砂を取り付けることによって製造される。この技術の欠点は、砂が作業の最後で適切に除去されていること、および作業中に分離し得り、ケーシングの内側に装着された機構の作動に不具合を起こし得ることがある粒子が、もはや存在しないことを確実にするために、鋳造後に管を確認する必要であるということである。場合によっては変更を伴うこの検証は、排除することが望ましい、時間がかかるコスト高い作業である。さらなる欠点にも遭遇し、たとえば配管に沿った厚さの変動などのラインの出口の位置決めにおける不正確さを創出する中子砂のクリーピング、またはさらには中子砂の交差部において存在する可能性がある空隙などもある。さらには、鋳造中に直接製造されたチューブは、独立的に製造された従来の管よりも大きい厚さを有する。ケーシングの全体質量が、さらにより損なわれ、質量の増大が、ブランク、言い換えれば、最終寸法に機械加工される前の鋳造後すぐのケーシングの１０％に到達する可能性がある。
【０００４】
軽合金から作製されるケーシングを製造する別の方法が、Ｍｏｎｔｕｐｅｔ  Ｓ．Ａ．からの欧州特許出願公開第０４７００２１号明細書に記載されている。この場合、管は、ケーシングから独立して製造され、次いで、合金が鋳造される前にケーシング内に組み込まれる。しかしながら、この技術は、たとえば管の合金を、その融点が、溶融される合金のものより高くなるように選択する、および／または冷却流体が、鋳造中に管を流れ抜けることを実現するなどの多くの予防措置が施されることを必要とする。さらに、チューブと溶融金属の間の接触は、非常に短い期間でなければならない。
【０００５】
排出ガス再循環チューブが中に組み込まれる、自動車分野における吸気管を製造する方法に関する、米国特許第４４５０８８６号明細書も知られている。この文献は、再循環チューブが、吸気チューブの金属の流し込み中にどのように保持されるかは特に述べていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０４７００２１号明細書
【特許文献２】米国特許第４４５０８８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の一部の欠点を有さず、特にその内管の製造に費やされる質量において最適化されるケーシングをもたらす、軽合金から作製されるケーシングを製造するための方法を提供することによってこれらの欠点を是正することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明の主題は、軽合金鋳造品の壁によって支持された少なくとも１つの管を含む前記鋳造品を製造するための方法であって、前記管を製造するステップと、前記管を有さない前記鋳造品の形態を複製する型を製造するステップと、前記管を前記型内に位置決めするステップと、前記鋳造品を製造するために金属を流し込むステップとを含む、方法において、管が型に取り付けられる前、少なくともその一部が、前記管のこの部分と鋳造金属の間に熱障壁を生じさせることが意図された表面処理ステップにさらされ、前記型は、管を保持し、鋳造品の前記壁から延びるブリッジを生み出すように、管の周りの少なくとも１つの繰り抜かれた領域を含むことを特徴とする、方法である。
【０００９】
熱障壁の創出は、ケーシングの鋳造金属との接触中、変化のリスクに耐えるために必要とされると考えられる、管をどのようなものであれ過度の厚さにする必要性を回避する。さらには、ブリッジの使用により、管を保持することに費やされるケーシングの質量を低減することが可能になる。離散的に配置された要素を用いて保持するこの方法は、管が、その全体長さに沿ってオーバモールドされた場合よりもはるかに軽量の鋳造品を生じさせる。したがって、ケーシングは、最低限の質量で設計され得る。
【００１０】
優先的には、表面処理は、陽極酸化である。そのような処理は、軽合金から作製される構成要素の製造において一般的に実施されており、したがって行うことは容易である。
【００１１】
１つの特定の実施形態では、前記型は、管を保持し、鋳造品の前記壁から延びるブリッジを生み出すように、前記管の周りに少なくとも１つの繰り抜かれた領域を含む。
【００１２】
この特定の実施形態では、ブリッジ内に埋め込まれることが意図される管の部分のすべてが、前記事前の表面処理ステップにさらされる。
【００１３】
１つの特定の実施形態では、少なくとも１つの管が壁を通り抜けるとき、前記管は、前記鋳造品の外側の前記管の部分に関してオーバモールドされる。こうしてこれは、管が壁を通過する地点におけるシーリングの問題を回避する。
【００１４】
本発明はまた、管が鋳造品と同じ合金から実質的に製造される、上述された方法の１つによって製造された鋳造品にも関する。
【００１５】
したがって、鋳造品および管の融点は、互いに近いものであり、鋳造中に管が損傷されるリスクが、低減される。
【００１６】
本発明はまた、上述された方法によって製造された軽合金鋳造品を含むケーシング、および管が、鋳造品と同じ合金から実質的に製造されるケーシングにも関する。
【００１７】
最後に、本発明はまた、上述されたようなケーシングを含むギヤボックス、およびそのようなギヤボックスを含む航空エンジンにも関する。
【００１８】
本発明は、付属の概略図を参照することによって例示的および非限定的な例としてのみ与えらる本発明の実施形態の以下の詳細な説明的記載から、より良好に理解されることになり、さらなるその目的、詳細、特徴および利点は、より明確に現れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】管がケーシング内に組み込まれた、従来技術の成形ケーシングの半分の斜視図である。
【図２】同じ従来技術のケーシングを貫通する断面の斜視図である。
【図３】管が、鋳造作業前に取り付けられた、本発明の１つの実施形態による成形ケーシングの半分の斜視図である。
【図４】本発明の１つの実施形態による成形ケーシングを貫通する断面の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
航空エンジン用の従来技術によるギヤボックスケーシング１の半分を示す、図１を参照する。このケーシングは、軽合金から作製された鋳造品である。ケーシング１は、ケーシングが中に装着されるエンジンの円形態に合致させるために、バナナの形態に類似した細長い湾曲形態を有する。これは、ギヤを保持することが意図されたボックスを形成する。ケーシングは、２つのほぼ平坦な端壁２および周囲壁３を有し、周囲壁３は、それ自体閉じられており、端壁に対して垂直に延びている。端壁２は、ギヤボックスのピニオン（図示せず）によって駆動されるシャフトを通過させるために、穴によって貫かれる。ギヤボックスの端壁２に沿って、管４が通っているが、その機能は、潤滑およびギヤによって発生した熱を回収するための油などの流体を運ぶためである。
【００２１】
図２を参照し、ここでは、端壁２および従来技術のケーシング１の周囲壁３によって形成された角度に沿って通る管４を示している。この管４は、２つの対応する壁を用いて直接鋳造されることによって、端壁２および周囲壁３を備えた一体品として製造され、これらと共に単一の本体を形成する。
【００２２】
次に、ケーシング１を示す図３を参照し、ケーシング１内では、管４は、ブリッジ５によって取り付けられる先の、ケーシング１の壁２および３とは別個のものであり、ブリッジ５は、その一部分だけケーシング１の壁との一体品として鋳造される。管４は、ケーシング１と同じ合金からなるが、このケーシングが鋳造される前に製造される。
【００２３】
管４を示す図４を参照し、管４は、ケーシング１の内側に収容され、シャント管６が、特定のギヤに供給するために前記管４から離れて引かれている。このシャント管６は、ケーシング１の壁２の１つを通過するという点で他の管４とは異なる。このタイプの管の製造は、従来技術では特定の問題を呈していたが、その理由は、こうした将来の管を表すコアをケーシング型内で正確に位置決めする必要があったためである。金属が流し込まれる前に実際の管を型内に取り付け、その流し込みでこれをオーバモールドすることにより、このラインの出口点が完璧に位置決めされ、したがって出口点が正しく位置決めされていないケーシングを排除するリスクを回避することが確実にされる。
【００２４】
図４は、ケーシングの端壁２の１つを通過し、次いでケーシングの外側周りを通る管４を示している。しかしながら、油ミストは、ケーシングの内側を満たしている。ケーシングの外側に位置する管のその部分のすべては、管が壁を通過する地点におけるケーシングの内側と外側の間のシール部を破損しないようにオーバモールドされる。
【００２５】
本発明によるケーシング１は、以下の方法でこうして製造される：
ケーシング１内に導入されることが意図された管４が、従来の製造方法によって事前に鋳造される。管は、好ましくは、異なる組成物を有する材料が選択された場合に起こるであろう異なる膨張の問題を回避するために、ケーシングを製造するのに選択されたのと同じ合金から製造される。しかしながら、管は、２つの組成物の融点が、互いにそれほど離れていない限り、鋳造に提供されるものと類似の合金から製造され得る。
【００２６】
鋳造を実施し、管が、溶融金属との接触によって損傷されないことを確実にするために、本発明は、管をその外周の周りの熱障壁によって保護することを提案する。この目的のため、管は、鋳型内に設置される前に、表面酸化層を創出する陽極酸化などの表面処理にさらされる。熱障壁の創出をもたらす任意の他の表面処理も同様に考えられる。
【００２７】
この表面処理により、その直径およびその厚さは、これらが使用中にさらされるに違いない応力に応じた方法で、ケーシングの鋳造金属との接触中に変化するリスクに耐えるために必要とされるであろう、どのようなものであれ過度の厚さを考慮に入れずに画定される。したがって、ケーシングは、これらの要素に関する限り、最低限の質量で設計され得る。
【００２８】
型は、ここでも従来の方法で鋳造後のケーシングに望まれる形態に対応して製造される。この形態は、管４を考慮に入れることなく推測的に画定される。
【００２９】
管は、次いで、鋳造前に型の内側に取り付けられ、ケーシングの将来の壁の位置に関連してその最終位置に、当業者に知られている従来の技術によって配置される。繰り抜かれた領域が、型内に形成され、ブリッジ５が、これらの管の周りで形成され、鋳造が実施された時点でこれらを保持するように離間して置かれた方法で管４を取り囲んでいる。
【００３０】
ケーシングは、最終的にそれが作製される金属を流し込むことによって製造される。管４は、それ以降、鋳造金属の冷却中に形成されたブリッジ５によってケーシングの壁に固定される。
【００３１】
１つの特定の実施形態では、管４は、ブリッジ５によって囲まれるその部分だけ、従来の陽極酸化（またはそれらの外側部分上に熱障壁を創出する任意の他の表面処理）にさらされる。管の残りの部分は、結果的に、ケーシングの全体に適用された表面処理にさらされることになる。
【００３２】
本発明は、特定の実施形態を併用して説明されてきたが、説明された手段のすべての技術的均等物およびその組合せを包含し、これらは、本発明の範囲内に含まれることがかなり明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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