(57)【要約】【課題】強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料を素材とし、環状の溝を有するファンケースである場合に、全体の高いねじり強度及びねじり剛性を確保し得る円筒状ケース及び円筒状ケースの製造方法を提供する。【解決手段】強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成るケース本体１０と、ケース本体１０の端部に環状に配置された溝１２を備え、ケース本体１０の周壁１０ａは、配向角が±４５°の強化繊維帯１３ａ，１３ｂから成るノンクリンプ構造の２軸織物１３Ａを含む２軸織物層１３と、周方向に沿う強化繊維を束ねて成るロービング１４Ａを含むロービング層１４とを交互に積層して形成され、溝１２の溝壁１２ａは、ケース本体１０側に連続する２軸織物層１３と、配向角が±４５°の強化繊維帯１５ａ，１５ｂ及び配向角が０°の強化繊維帯１５ｃから成るノンクリンプ構造の３軸織物１５Ａを含む３軸織物層１５とを交互に積層して形成されている。【選択図】図２
2014083792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成る円筒状ケースであって、
円筒状を成すケース本体と、
前記ケース本体の端部において周方向に沿って環状に配置された遠心側に開口する溝を備え、
前記ケース本体を構成する周壁は、前記ケース本体の軸心方向に対する配向角が±１５〜７５°の２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の２軸織物を含む複数の２軸織物層と、前記ケース本体の周方向に沿う強化繊維を束ねて成るロービングを含む複数のロービング層とを交互に積層して形成され、
前記溝を構成する溝壁は、前記ケース本体の周壁における前記複数の２軸織物層に連続する複数の２軸織物層と、前記ケース本体の軸心方向に対する配向角が±１５〜７５°の２軸の強化繊維帯及び前記ケース本体の軸心方向に対する配向角が０°の１軸の強化繊維帯の合計３軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の３軸織物を含む複数の３軸織物層とを交互に積層して形成されている
ことを特徴とする円筒状ケース。
【請求項２】
前記ケース本体の周壁及び前記溝の溝壁における各表裏面がいずれも強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成る保護膜で被覆されている請求項１に記載の円筒状ケース。
【請求項３】
前記溝を構成する溝壁がＴｉ合金製又はＮｉ合金製のカバーで被覆され、航空機用ジェットエンジンのファンブレードを覆うファンケースとして用いられる請求項１又は２に記載の円筒状ケース。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の円筒状ケースの製造方法であって、
外周面を成形面とした筒状のマンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記２軸織物を該マンドレルの前記成形面上に巻き付けて前記２軸織物層を形成する２軸織物層形成工程と、
前記マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記強化繊維を束ねて成るロービングを該マンドレルの前記成形面における前記ケース本体の成形部位上に周方向に沿ってらせん状に巻き付けて前記ロービング層を形成するロービング層形成工程と、
前記マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記３軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記３軸織物を該マンドレルの前記成形面における前記溝の成形部位上に巻き付けて前記３軸織物層を形成する３軸織物層形成工程と、を繰り返し行って前記ケース本体に相当する部分を有する積層体を成形した後、
溝成形型と前記マンドレルの端部に位置する溝成形部とにより、前記積層体における前記ケース本体に相当する部分の端部に前記溝に相当する部分を成形する溝成形工程と、
この溝成形工程によって前記ケース本体に相当する部分の端部に前記溝に相当する部分が成形された前記積層体を加熱することにより、前記織物層の各強化繊維に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる加熱工程と、を経る
ことを特徴とする円筒状ケースの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の円筒状ケースの製造方法であって、
外周面をケース本体成形面とした筒状のマンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記２軸織物を該マンドレルの前記成形面上に巻き付けて前記２軸織物層を形成する２軸織物層形成工程と、
前記マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記強化繊維を束ねて成るロービングを該マンドレルの前記成形面上に周方向に沿ってらせん状に巻き付けて前記ロービング層を形成するロービング層形成工程と、を繰り返し行って前記ケース本体に相当する部分の積層体を成形すると共に、
外周面を溝成形面とした筒状の溝用マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記２軸織物を該溝用マンドレルの前記溝成形面上に巻き付けて前記２軸織物層を形成する２軸織物層形成工程と、
前記溝用マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記３軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記３軸織物を該溝用マンドレルの前記溝成形面上に巻き付けて前記３軸織物層を形成する３軸織物層形成工程と、を繰り返し行って溝用積層体を成形した後、
溝成形型と前記溝用マンドレルとにより、前記溝用積層体を前記溝に相当する部分とすべく成形する溝成形工程と、
この溝成形工程によって前記溝に相当する部分として成形された前記溝用積層体と、前記ケース本体に相当する部分として成形された積層体とを一体化させる一体化工程と、
この一体化工程によって互いに一体化された前記ケース本体に相当する部分の前記積層体と、前記溝に相当する部分として成形された前記溝用積層体とを加熱することにより、前記織物の各強化繊維に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる加熱工程と、を経る
ことを特徴とする円筒状ケースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、航空機用ジェットエンジンのファンブレードを覆うファンケースとして用いられる円筒状ケース及び円筒状ケースの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上記した航空機用ジェットエンジンのファンブレードを覆うファンケースには、軽量であること、及び、高強度を有していることが求められ、これらの要求を満たすべく、ファンケースの素材として強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料を適用する試みが成されている。
【０００３】
上記ファンケースにおいて、ファンブレードを覆うケース本体の端部に、通常エンジンナセルと連結する環状の外向きフランジが一体形成される。したがって、素材として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を用いると、ケース本体及び環状のフランジは、いずれも炭素繊維等の強化繊維から成る織物を含む複数の織物層を有することになる。
【０００４】
上記したファンケース（円筒状ケース）を強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料を用いて製造するに際しては、筒状のマンドレルをその軸心周りに回転させつつ、織物をマンドレルの成形面上に巻き付けて織物層の積層体を成形し、この積層体を加熱することにより、該積層体に予め含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる。
【０００５】
上記したファンケースにおいて、十分な強度及び剛性を確保するためには、複数の織物層間にケース本体の周方向に対する傾斜角が±０〜７５°の強化繊維を含ませることが必要であり、このようなファンケースは、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０７３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記したファンケース（円筒状ケース）のように、ケース本体の端部に環状の外向きフランジが位置する場合において、複数の織物層間に周方向に対する傾斜角が０〜１０°の強化繊維を含ませて、積層体の十分な強度及び剛性を確保しようとすると、織物層に含まれる織物の柔軟性が損なわれるが故に、積層体の成形時には、外向きフランジの屈曲する根本に相当する部分に皺や繊維の蛇行が生じてしまい、外向きフランジの強度及び剛性が低下する虞がある。その結果、ファンケース全体の強度及び剛性を高めることができないという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっている。
【０００８】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、例えば、強化繊維と熱硬化性樹脂との複合材料を素材として成り、外向きの環状の溝や環状フランジを有するファンケースである場合において、ケース全体の高い強度及び剛性を確保することが可能である円筒状ケース及び円筒状ケースの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するべく、本発明の請求項１に係る発明は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成る円筒状ケースであって、円筒状を成すケース本体と、前記ケース本体の端部において周方向に沿って環状に配置された遠心側に開口する溝を備え、前記ケース本体を構成する周壁は、前記ケース本体の軸心方向に対する配向角が±１５〜７５°の２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の２軸織物を含む複数の２軸織物層と、前記ケース本体の周方向に沿う強化繊維を束ねて成るロービングを含む複数のロービング層とを交互に積層して形成され、前記溝を構成する溝壁は、前記ケース本体の周壁における前記複数の２軸織物層に連続する複数の２軸織物層と、前記ケース本体の軸心方向に対する配向角が±１５〜７５°の２軸の強化繊維帯及び前記ケース本体の軸心方向に対する配向角が０°の１軸の強化繊維帯の合計３軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の３軸織物を含む複数の３軸織物層とを交互に積層して形成されている構成としたことを特徴としており、この構成の円筒状ケースを前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１０】
本発明の請求項２に係る円筒状ケースは、前記ケース本体の周壁及び前記溝の溝壁における各表裏面がいずれも強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成る保護膜で被覆されている構成としている。
【００１１】
本発明の請求項３に係る円筒状ケースは、前記溝を構成する溝壁がＴｉ合金製又はＮｉ合金製のカバーで被覆され、航空機用ジェットエンジンのファンブレードを覆うファンケースとして用いられる構成としている。
【００１２】
一方、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒状ケースの製造方法であって、外周面を成形面とした筒状のマンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記２軸織物を該マンドレルの前記成形面上に巻き付けて前記２軸織物層を形成する２軸織物層形成工程と、前記マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記強化繊維を束ねて成るロービングを該マンドレルの前記成形面における前記ケース本体の成形部位上に周方向に沿ってらせん状に巻き付けて前記ロービング層を形成するロービング層形成工程と、前記マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記３軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記３軸織物を該マンドレルの前記成形面における前記溝の成形部位上に巻き付けて前記３軸織物層を形成する３軸織物層形成工程と、を繰り返し行って前記ケース本体に相当する部分を有する積層体を成形した後、溝成形型と前記マンドレルの端部に位置する溝成形部とにより、前記積層体における前記ケース本体に相当する部分の端部に前記溝に相当する部分を成形する溝成形工程と、この溝成形工程によって前記ケース本体に相当する部分の端部に前記溝に相当する部分が成形された前記積層体を加熱することにより、前記織物層の各強化繊維に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる加熱工程と、を経る構成としており、この構成の円筒状ケースの製造方法を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１３】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒状ケースの製造方法であって、外周面をケース本体成形面とした筒状のマンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記２軸織物を該マンドレルの前記成形面上に巻き付けて前記２軸織物層を形成する２軸織物層形成工程と、前記マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記強化繊維を束ねて成るロービングを該マンドレルの前記成形面上に周方向に沿ってらせん状に巻き付けて前記ロービング層を形成するロービング層形成工程と、を繰り返し行って前記ケース本体に相当する部分の積層体を成形すると共に、外周面を溝成形面とした筒状の溝用マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記２軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記２軸織物を該溝用マンドレルの前記溝成形面上に巻き付けて前記２軸織物層を形成する２軸織物層形成工程と、前記溝用マンドレルをその軸心周りに回転させつつ、前記３軸の強化繊維帯から成るノンクリンプ構造の前記３軸織物を該溝用マンドレルの前記溝成形面上に巻き付けて前記３軸織物層を形成する３軸織物層形成工程と、を繰り返し行って溝用積層体を成形した後、溝成形型と前記溝用マンドレルとにより、前記溝用積層体を前記溝に相当する部分とすべく成形する溝成形工程と、この溝成形工程によって前記溝に相当する部分として成形された前記溝用積層体と、前記ケース本体に相当する部分として成形された積層体とを一体化させる一体化工程と、この一体化工程によって互いに一体化された前記ケース本体に相当する部分の前記積層体と、前記溝に相当する部分として成形された前記溝用積層体とを加熱することにより、前記織物の各強化繊維に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる加熱工程と、を経る構成としている。
【００１４】
本発明に係る円筒状ケース及び円筒状ケースの製造方法において、円筒状ケースを構成する複合材料の強化繊維には、例えば、炭素繊維，ガラス繊維，有機繊維（アラミド，ＰＢＯ，ポリエステル，ポリエチレン），アルミナ繊維，炭化ケイ素繊維を用いることができ、マトリックスとして、熱硬化性樹脂には、例えば、ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，ビニルエステル樹脂，フェノール樹脂，ビスマレイミド樹脂，オキサゾリン樹脂，メラミン樹脂を用いることができる。
【００１５】
本発明に係る円筒状ケースにおいて、ケース本体を構成する周壁が、炭素繊維等の強化繊維帯から成る２軸織物を含む複数の２軸織物層と、ケース本体の周方向に沿う炭素繊維等の強化繊維を束ねて成るロービングを含む複数のロービング層とを交互に積層して形成されているので、円筒状ケース全体の強度及び剛性が確保されることとなる。
【００１６】
また、本発明に係る円筒状ケースでは、溝を構成する溝壁が、ケース本体の周壁に連続する複数の２軸織物層と、３軸方向の強化繊維帯のうちの１つの強化繊維帯の配向角をケース本体の軸心方向に合わせて成る複数の３軸織物層とを交互に積層して形成されているので、円筒状ケース全体の強度及び剛性を保持したまま、溝壁の軸心方向への荷重に対する強度及び剛性を向上させ得ることとなる。
【００１７】
加えて、溝の溝壁に、１つの強化繊維帯の配向角をケース本体の軸心方向に合わせた３軸織物層を採用しているので、溝の溝壁の周方向への拡張が許容されることとなって、溝の成形が皺や繊維の蛇行を生じさせることなく成されることとなり、省力化や工期の短縮化を図るうえでの自動成形が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る円筒状ケースでは、ケース全体の高い強度及び剛性を確保することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例によるファンケースを採用した航空機用ジェットエンジンの概略断面説明図である。
【図２】図１のファンケースの部分拡大断面説明図である。
【図３】図２のＦ部分，Ｃ部分及びＲ部分における織物（又はロービング）の積層状態を一部を破断して示す部分平面説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図４】図１のファンケースの製造方法における製造開始時の状況及び織物の積層終了時の状況をそれぞれ示す工程説明図（ａ），（ｂ）である。
【図５】図１のファンケースの製造方法における成形から製造終了までを示す工程説明図（ａ）〜（ｆ）である。
【図６】本発明の他の実施例によるファンケースの製造に用いるマンドレルの部分断面説明図（ａ）及び全体斜視説明図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図５は本発明に係る円筒状ケースの一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る筒状ケースが航空機用ジェットエンジンのファンケースである場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
図１に示すように、航空機用ジェットエンジン１は、前方（図示左方）から取り入れた空気を複数のファンブレードを有するファン２で圧縮機３に送り込み、この圧縮機３で圧縮された空気に燃料を噴射して燃焼室４で燃焼させ、これで生じる高温ガスの膨張により高圧タービン５及び低圧タービン６を回転させるようになっている。
【００２２】
ファン２の複数のファンブレードを覆うファンケース９は、炭素繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成っていて、円筒状を成すケース本体１０を備えている。
【００２３】
このケース本体１０の前端部（図示左端部）には、エンジンカウル７と連結可能な外向き環状フランジ１１が形成されていると共に、後端部（図示右端部）には、遠心側に開口する溝１２が環状に形成されており、この環状の溝１２には、例えば、エンジンナセル８の金属製内向きフランジが嵌合される。
【００２４】
この場合、図２に示すように、環状フランジ１１を構成する立壁１１ａは、複数の２軸織物層１３を積層して形成されており、この２軸織物層１３は、図３（ａ）に示すように、炭素繊維等の強化繊維帯１３ａ，１３ｂから成る２軸織物１３Ａを含んでいる。この２軸織物１３Ａは、２軸の強化繊維帯１３ａ，１３ｂから成るノンクリンプ構造を成すものであって、２軸の強化繊維帯１３ａ，１３ｂのケース本体１０の軸心ＣＬ方向に対する配向角は、±１５〜７５°に設定されるようになっており、この実施例において、図３（ａ）の拡大円内に示すように、配向角は、±４５°に設定されている。なお、図３（ａ）において破線で示した部位はステッチ糸である。
【００２５】
ここで、２軸の強化繊維帯１３ａ，１３ｂの軸心ＣＬ方向に対する配向角の絶対値が１５°未満である場合には、ファンケース９の強度及び剛性を確保することが難しいので好ましくなく、一方、２軸の強化繊維帯１３ａ，１３ｂの軸心ＣＬ方向に対する配向角の絶対値が７５°を超える場合には、ファンケース９の製造過程において皺や繊維の蛇行が生じる虞があるのでやはり好ましくない。
【００２６】
また、ケース本体１０を構成する周壁１０ａは、環状フランジ１１の立壁１１ａに連続する複数の２軸織物層１３、すなわち、軸心ＣＬ方向に対する配向角が±１５〜７５°（この実施例では配向角±４５°）に設定された２軸の強化繊維帯１３ａ，１３ｂから成る２軸織物１３Ａを含む複数の２軸織物層１３と、複数のロービング層１４とを交互に積層して形成されており、このロービング層１４は、図３（ｂ）に示すように、ケース本体１０の周方向に沿う炭素繊維等の強化繊維を束ねて成るロービング（繊維束）１４Ａを含んでいる。
【００２７】
ここで、ケース本体１０の周方向に対するロービング１４Ａの傾斜角が１５°を超えると、ファンケース９の製造過程における強度及び剛性を確保することが難しいので、上記傾斜角は１５°以下とすることが望ましい。
【００２８】
なお、ケース本体１０には、例えば、バードアタックに遭遇した際に、折れて飛散するファンブレードの先端側が周壁１０ａを貫通するのを防ぐことが求められるのは言うまでもなく、この実施例において、ケース本体１０の周壁１０ａに、軸心ＣＬ方向に対する配向角が３０°に設定された強化繊維帯を含む図示しない複数の織物層を積層するようにしている。このように、周壁１０ａに配向角が３０°の強化繊維帯を含む複数の織物層を積層すると、ファンブレードが、例えば、軸心ＣＬに対して６０°の角度で捩じれている場合には、配向角が３０°の強化繊維帯がファンブレードの先端側とほぼ直交するようになるので、ファンブレードの破片が貫通するのを阻止し得ることとなる。
【００２９】
さらに、溝１２を構成する溝壁１２ａは、ケース本体１０の周壁１０ａに連続する複数の２軸織物層１３、すなわち、軸心ＣＬ方向に対する配向角が±４５°に設定された２軸の強化繊維帯１３ａ，１３ｂから成る２軸織物１３Ａを含む複数の２軸織物層１３と、複数の３軸織物層１５とを交互に積層して形成されている。
【００３０】
この３軸織物層１５は、図３（ｃ）に示すように、ケース本体１０の軸心ＣＬ方向に対する配向角が±１５〜７５°（この実施例では配向角±４５°）の２軸の強化繊維帯１５ａ，１５ｂ及びケース本体１０の軸心ＣＬ方向に対する配向角が０°の１軸の強化繊維帯１５ｃの合計３軸の強化繊維帯１５ａ，１５ｂ，１５ｃから成るノンクリンプ構造の３軸織物１５Ａを含んでいる。
【００３１】
さらにまた、ケース本体１０の周壁１０ａと、環状フランジ１１の立壁１１ａと、溝１２の溝壁１２ａにおける各表裏面は、いずれもガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料より成る保護膜Ｇ（図２の拡大長円内にのみ示す）で被覆されている。この保護膜Ｇは、例えば、ケース本体１０の成形後における機械加工時には切削代としての役割を果たし、電食防止材としての役割も担っている。加えて、完成品であるファンケース９を取り扱う際の保護層としての役割も担っている。
【００３２】
さらにまた、ケース本体１０と環状フランジ１１との間、及び、ケース本体１０と溝１２との間には、ガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料から成る保護層１６，１７が、いずれもセグメント化された状態で配置されている。
【００３３】
そして、上記のように保護用複合材料Ｇで被覆された溝１２の溝壁１２ａは、Ｔｉ合金製又はＮｉ合金製のカバー１８で被覆されるようになっており、例えば、エンジンナセル８に形成されたＴｉ合金製の内向きフランジとの嵌合時における摩耗を回避するようになっている。
【００３４】
そこで、上記したファンケース９の製造方法を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、成形装置２０を構成する筒状のマンドレル２０Ｃ，このマンドレル２０Ｃの前端部（図示左端部）に対して接近離間可能なフランジ成形型２０Ｆ及びマンドレル２０Ｃの後端部（図示右端部）に対して接近離間可能な溝成形型２０Ｒの各成形面に離型剤Ｌを吹き付ける。
【００３５】
続いて、マンドレル２０Ｃから離間させたフランジ成形型２０Ｆ及び溝成形型２０Ｒの代わりに、スペーサＳをマンドレル２０Ｃの前後端部にそれぞれセットする。
【００３６】
この後、図４（ｂ）に示すように、マンドレル２０Ｃ及びスペーサＳをその軸心ＣＬ周りに回転させつつ、２軸織物１３Ａをマンドレル２０Ｃの成形面上に巻き付けて２軸織物層１３を形成する２軸織物層形成工程と、ロービング１４Ａをマンドレル２０Ｃの成形面におけるケース本体１０の成形部位上に周方向に沿ってらせん状に巻き付けてロービング層１４を形成するロービング層形成工程と、３軸織物１５Ａをマンドレル２０Ｃの成形面における溝１２の成形部位上に巻き付けて３軸織物層１５を形成する３軸織物層形成工程とを繰り返し行って、ケース本体１０に相当する部分を有する積層体９Ａを成形し、これらの工程後において、積層体９Ａの表面を保護膜Ｇで被覆する
【００３７】
次に、図５（ａ）に示すように、マンドレル２０Ｃの前後端部からスペーサＳをそれぞれ離間させるのに続いて、マンドレル２０Ｃの前後端部に対してフランジ成形型２０Ｆ及び溝成形型２０Ｒをそれぞれ接近させる。
【００３８】
そして、図５（ｂ）に示すように、フランジ成形型２０Ｆとマンドレル２０Ｃの前端部とで、積層体９Ａの前端部に環状フランジ１１に相当する部分を成形すると共に、溝成形型２０Ｒとマンドレル２０Ｃの後端部に位置する溝成形部２０ａとで、積層体９Ａの後端部に溝１２に相当する部分を成形するフランジ溝成形工程を行う。
【００３９】
次いで、図５（ｃ）に示すように、積層体９Ａのケース本体相当部分とフランジ相当部分との間、及び、ケース本体相当部分と溝相当部分との間に、保護層１６，１７をそれぞれ配置した後、図５（ｄ）に示すように、成形装置２０上の積層体９ＡをバッグＢで覆って、このバッグＢ内部の真空引きを行いながら積層体９Ａを加熱加圧する加熱加圧工程を行い、各層１３，１４，１５の強化繊維に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させる。
【００４０】
この加熱工程終了後に、図５（ｅ）に示すように、各層１３，１４，１５の強化繊維に含浸させた熱硬化性樹脂が硬化して成る積層体９Ｂを成形装置２０から離型させ、続いて、図５（ｆ）に示すように、成形装置２０から離型させた積層体９Ｂに対して機械加工を施して、ファンケース９の形状に仕上げた後、溝１２の溝壁１２ａをＴｉ合金製又はＮｉ合金製のカバー１８で被覆する。
【００４１】
上記したように、この実施例のファンケース９では、環状フランジ１１を構成する立壁１１ａが、炭素繊維等の強化繊維束１３ａ，１３ｂから成る２軸織物１３Ａのみを含む複数の２軸織物層１３を積層して形成されているので、ノンクリンプ構造の特徴である伸縮性が発揮されて環状フランジ１１の成形が、皺や繊維の蛇行を生じさせることなく成されることとなる。
【００４２】
また、この実施例のファンケース９では、ケース本体１０を構成する周壁１０ａが、炭素繊維等の強化繊維帯１３ａ，１３ｂから成る２軸織物１３Ａを含む複数の２軸織物層１３と、ケース本体１０の周方向に沿う炭素繊維等の強化繊維を束ねて成るロービング１４Ａを含む複数のロービング層１４とを交互に積層して形成されているので、ファンケース９全体の強度及び剛性が確保されることとなる。
【００４３】
さらに、この実施例のファンケース９では、溝１２を構成する溝壁１２ａが、ケース本体１０の周壁１０ａに連続する複数の２軸織物層１３と、３軸方向の強化繊維帯１５ａ，１５ｂ，１５ｃのうちの１つの強化繊維帯１５ｃの配向角をケース本体１０の軸心ＣＬ方向に合わせて成る複数の３軸織物層１５とを交互に積層して形成されているので、ファンケース９の強度及び剛性を保持したまま、溝壁１２ａの軸心ＣＬ方向への荷重に対する強度及び剛性を向上させ得ることとなる。
【００４４】
加えて、溝１２の溝壁１２ａに、１つの強化繊維帯１５ｃの配向角をケース本体１０の軸心ＣＬ方向に合わせた３軸織物層１５を採用しているので、溝１２の溝壁１２ａの周方向への拡張が許容されることとなって、溝１２の成形が皺や繊維の蛇行を生じさせることなく成されることとなり、省力化や工期の短縮化を図るうえでの自動成形が可能となる。
【００４５】
なお、上記した実施例に係るファンケースの製造方法では、２軸織物層形成工程と、ロービング層形成工程と、３軸織物層形成工程と、を繰り返し行ってケース本体に相当する部分を有する積層体９Ａを成形した後、この積層体９Ａにおけるケース本体１０に相当する部分の端部に溝１２に相当する部分を一体で成形するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、２軸織物層形成工程と、ロービング層形成工程と、を繰り返し行ってケース本体に相当する部分の積層体を成形すると共に、２軸織物層形成工程と、３軸織物層形成工程と、を繰り返し行って溝用積層体を成形した後、溝用積層体を溝に相当する部分とすべく成形する溝成形工程を経て、一体化工程によって、溝用積層体と、ケース本体に相当する部分として成形された積層体とを一体化させるようにしてもよい。
【００４６】
また、上記した実施例に係るファンケースは、ケース本体１０がストレート形状を成している場合を説明したが、例えば、図６（ａ）に示すように、ファンケース９のケース本体１０が軸心ＣＬに対して傾斜している場合には、成形後のファンケース９の離型を考慮して、図６（ｂ）にも示す複数の分割片２０Ｐから成るマンドレル２０Ｃが採用される。
【００４７】
本発明に係る円筒状ケース及び円筒状ケースの製造方法の構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１  航空機用ジェットエンジン
９  ファンケース
９Ａ  加熱前の積層体
９Ｂ  加熱後の積層体
１０  ケース本体
１０ａ  周壁
１２  溝
１２ａ  溝壁
１３  ２軸織物層
１３Ａ  ２軸織物
１３ａ，１３ｂ  ２軸の強化繊維帯
１４  ロービング層
１４Ａ  ロービング
１５  ３軸織物層
１５Ａ  ３軸織物
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  ３軸の強化繊維帯
１８  カバー
２０Ｃ  マンドレル
２０Ｒ  溝成形型
２０ａ  溝成形部
ＣＬ  軸心
Ｇ  保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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