(57)【要約】【課題】音響的に有利なライナアセンブリのシームを覆うメカニカルリテーナを開発する。【解決手段】ファンケースアセンブリ１０は表面シート２２によって覆われた騒音減衰層２０を含む。表面シート２２は複数の第１開口部３０を含む。騒音減衰層２０は複数の第１開口部３０の少なくとも１つと連通する複数の独立したセル３４を含む。表面シート２２のシーム２５が、内在する騒音減衰層２０を損傷から保護するためにリテーナ２８によって覆われる。リテーナ２８はシーム２５上の表面シート２２に接合され、かつリテーナ２８を通して騒音減衰層２０へ騒音エネルギを伝達する複数の第２開口部３２を含む。リテーナ２８を通した騒音エネルギの伝達により、騒音エネルギの分散を促進しひいてはエンジンから放射される音のレベルを低減する音響的に有利なシーム２５が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音減衰層と、
複数の第１開口部とシームとを含んだ上記騒音減衰層を覆う表面シートと、
上記シームを覆うリテーナであって、該リテーナを通して上記騒音減衰層へ音響エネルギを伝達するための複数の第２開口部を含んだリテーナと、
を備えたダクト用ライナアセンブリ。
【請求項２】
上記リテーナは上記シーム内に延びたテール部を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項３】
上記リテーナは中央部分を含み、かつ、上記複数の第２開口部は上記中央部分に設けられることを特徴とする請求項１に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項４】
上記リテーナは上記表面シートへ通じる複数の音響領域を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項５】
上記中央部分の両側に複数の音響領域が設けられることを特徴とする請求項４に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項６】
上記中央部分から延びたウェブ構造を含み、かつ、該ウェブ構造は上記音響領域を画定することを特徴とする請求項４に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項７】
上記ウェブ構造は上記複数の第１開口部の間の間隔と同等あるいはそれ以下である幅を含んでいることを特徴とする請求項６に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項８】
上記音響領域は三角形状であることを特徴とする請求項４に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項９】
上記音響領域は矩形状であることを特徴とする請求項４に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項１０】
上記表面シートに上記リテーナを接合するための接着剤を含んだ請求項１に記載のダクト用ライナアセンブリ。
【請求項１１】
騒音減衰層と、複数の第１開口部を含んだ上記騒音減衰層を覆う表面シートとを備えたライナアセンブリ用のリテーナであって、
上記リテーナを通して上記騒音減衰層へ騒音エネルギを伝達するための複数の第２開口部を含んだ、上記表面シートの隣接する縁部の間でシームを覆うことを特徴とするリテーナ。
【請求項１２】
上記リテーナは中央部分を含み、かつ、上記複数の第２開口部は上記中央部分内に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のライナアセンブリ用のリテーナ。
【請求項１３】
上記リテーナは上記表面シートへ通じる複数の音響領域を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載のライナアセンブリ用のリテーナ。
【請求項１４】
上記中央部分の両側に設けられた複数の音響領域を含んだ請求項１３に記載のライナアセンブリ用のリテーナ。
【請求項１５】
上記中央部分から延びたウェブ構造を含み、かつ、このウェブ構造は上記音響領域を画定することを特徴とする請求項１４に記載のライナアセンブリ用のリテーナ。
【請求項１６】
上記音響領域は三角形状であることを特徴とする請求項１１に記載のライナアセンブリ用のリテーナ。
【請求項１７】
上記音響領域は矩形状であることを特徴とする請求項１１に記載のライナアセンブリ用のリテーナ。
【請求項１８】
（ａ）複数の第１開口部を含んだ表面シートであって、隣接する表面シートとともに形成するシームを含んだ表面シートを騒音減衰構造上に組み付けるステップと、
（ｂ）上記シームをリテーナで覆うステップと、
（ｃ）上記騒音減衰構造へ騒音エネルギを伝達させるために上記リテーナ内に延びる複数の第２開口部を形成するステップと、
を含んだライナアセンブリの組付方法。
【請求項１９】
上記複数の第２開口部は上記複数の第１開口部よりも大きいことを特徴とする請求項１８に記載の組付方法。
【請求項２０】
上記ステップ（ｂ）は上記シームを画する上記表面シートの当接部分に上記リテーナを接合することを含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の組付方法。
【請求項２１】
上記ステップ（ｃ）は上記表面シートを覆う上記リテーナの一部を貫通する複数の第２開口部を形成することを含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の組付方法。
【請求項２２】
上記リテーナは上記表面シートに通じる複数の音響領域を含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の組付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にダクト用のライナアセンブリに関し、より詳細には、音響的に有利なリテーナを含んだライナアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機用の通常のタービンエンジンやターボファンエンジンは、ファンケースとして一般に知られているダクトの内部で回転する複数のファンブレードを含む。ファンケースは、ファンブレードや航空機を保護するための保護カバーとして機能する。さらに、ファンケースはタービンエンジンへ空気流を導入する。ファンケースの内面は、ファンケースに衝突する物体からの衝撃に耐えられるように構成され、さらにエンジンから放射された騒音を低減するための音響的機能を含む。
【０００３】
音響的機能は、複数の開口部を備えた保護表面層によって覆われた騒音減衰構造の層を含む。この表面層は、典型的には、騒音減衰構造上に取り付けられた金属もしくは複合材料の薄いシートである。騒音発生の原因となる圧力変動は、表面層内の開口部を通して騒音減衰構造に放射され、そこで圧力変動は消散し、騒音の合計量を低減する。
【０００４】
ファンケースライナは保護表面層の形成に用いられた数種類の材料の間にシーム（継ぎ目）を含む。シームは、騒音減衰構造および表面層のアセンブリを収容するために通常必要となる。シームは、シーム両側の表面層に接合されたメカニカルリテーナ（機械式保持板）で覆われる。メカニカルリテーナは表面層に内在する開口部を覆っていまい、ライナアセンブリの他の部分に比べて音響的にデッドなエリア（停滞領域）を発生させる。音響デッドエリアは騒音減衰層の効果を低下させ、放射される騒音の合計量を増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、騒音減衰特性を改良するために音響的に有利なライナアセンブリのシームを覆うメカニカルジョイント（機械式結合部）を開発することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のよるライナアセンブリのある実施例は、騒音減衰性能を改良するための表面シート内のシームを覆う音響的に有利なリテーナを含む。
【０００７】
このライナアセンブリの実施例は表面シートによって覆われた騒音減衰層を含む。表面シートは複数の第１開口部を含む。騒音減衰層は複数の独立したセルを含み、セルはそれぞれ上記複数の第１開口部の少なくとも１つと連通している。騒音エネルギは複数の第１開口部を通して上記独立したセルへ伝達され、放射騒音を低減するように分散される。
【０００８】
表面シートは１つもしくは複数の別々のシートから形成され、シートは端部で互い隣り合ってシームを形成する。シームはアセンブリの累積公差の結果生じ、また運転中の膨張や収縮を制限する。表面シートの端部や内在する騒音減衰層を損傷から保護するために、シームはリテーナにより覆われる。リテーナはシーム上の表面シートに接合され、リテーナを通して騒音減衰層へ騒音エネルギを伝達する複数の第２開口部を含む。リテーナを通した騒音エネルギの伝達により騒音エネルギの分散を促進しひいてはダクトから放射される音のレベルを低減する音響的に有利なシームが得られる。
【０００９】
従って、本発明のリテーナの実施例は、ライナアセンブリの騒音減衰特性を改善する騒音減衰層へ騒音エネルギを伝達するための複数の開口部を含んだ音響的に有利なメカニカルリテーナを提供する。
【００１０】
本発明の上記特徴やその他の特徴は、以下の詳細な説明や添付図面から良く理解できるであろう。なお添付図面については以下に図面の簡単な説明が付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および図２を参照すれば、タービンエンジンのファンケースアセンブリ１０として一般的に知られているダクトが、ハウジング１４内に取り付けられたライナアセンブリ１２を含む。カウリング１８は、ファンケースアセンブリ１０の前縁を画定し、ライナアセンブリ１２の内部面と同一平面上にある。ライナアセンブリ１２は、表面シート２２によって覆われた騒音減衰層２０を含む。表面シート２２の後方では、騒音減衰層２０はファンブレード１６に隣接するアブレーダブルストリップ（摩滅可能帯片）２４によって覆われている。アブレーダブルストリップ２４は、ファンブレード１６とファンケースアセンブリ１０の双方を保護するためにファンブレード１６との所定の接触に耐え得る構造および材料を備える。このアブレーダブルストリップ１６の後方にはプレート２６がある。プレート２６は、破片の衝突に際してこれからファンケースアセンブリ１０を保護する。本発明は、ファンケースライナとしての実施例によって説明・開示されているが、騒音減衰機能を含んだ如何なるダクトも本発明の開示によって恩恵を受けるであろうし、従ってこれらも本発明の想定範囲内である。
【００１２】
表面シート２２は複数の第１開口部３０を含む。騒音減衰層２０は、複数の第１開口部３０の少なくとも１つと連通する複数の独立したセル３４を含む。騒音エネルギは、複数の第１開口部３０を通して上記の独立したセル３４内に伝達され、放射騒音を低減するように分散される。表面シート２２は１つもしくは複数の別々のシートからなり、これらの複数のシートは互いに隣同士に配置されてシーム２５をなす。シーム２５はアセンブリの公差の累積から生ずるものであり、運転中の膨張や収縮を制限する。内在する騒音減衰層２０を損傷から保護するためにシーム２５はリテーナ２８によって覆われる。
【００１３】
リテーナ２８はシーム２５上の表面シート２２に接合される。リテーナ２８は、シーム２５に隣接した複数の第１開口部３０を必然的に覆ってしまい、騒音エネルギが騒音減衰層２０に伝達されるのではなくかえって反射してしまう音響デッドゾーンを潜在的に生じせしめる。しかしながら、本発明のリテーナ２８は、このリテーナ２８を通して騒音減衰層２０へ騒音エネルギを伝達する複数の第２開口部３２を含む。リテーナ２８を通した騒音エネルギの伝達により、騒音エネルギの分散を促進し、ひいてはライナアセンブリ１２から放射された音のレベルを低減する音響的に有利なシーム２５が得られる。
【００１４】
図３を参照すれば、リテーナ２８はその断面が示されており、中央部分３８からシーム２５内に延びたテール部３６を含んだＴ字形状をなす。テール部３６は騒音減衰構造２０内に形成されたスロット３７内に延びる。スロット３７はテール部３６を収容するように設けられており、騒音減衰構造２０内のシームの一部ではない。騒音減衰構造内のシームは、隣接した表面シート２２のシーム２５と整列しないように千鳥状に配置されている。
【００１５】
リテーナ２８は、シームの両側にある接着剤によって表面シート２２に接合される。接着剤４４は硬化し、表面シート２２の複数の第１開口部３０の一部を結果的に遮断する。騒音減衰層２０への騒音エネルギの伝達を付与するために、リテーナ２８、表面シート２２、および接着剤４４を貫通する複数の第２開口部３２が形成される。
【００１６】
シーム２５は幅４２を含み、中央部分３８はシーム２５の被覆範囲を保証するために幅４２より大きな幅４０となっている。シーム２５の幅４２は種々のライナアセンブリの間で変化し、従って、中央部分３８の幅４０は如何なるシーム幅４２でも被覆できるように決定され、許容可能な所定の公差が組立の際に維持できる。
【００１７】
図４および図５を参照すれば、リテーナ２８は軸方向に延びたシーム２５に沿って示されている。軸方向に延びたシーム２５が示されているが、本発明を応用すれば他のシーム構造や向きについても恩恵を受け得る。リテーナ２８はカウリング１８からアブレーダブルストリップ２４までのシーム全体２５に沿って延びて、これを覆う。リテーナ２８内の複数の第２開口部３２は、幾何学的パターンがほぼ反復するように配置される。騒音減衰層２０の独立したセル３４と連通する開口部３２を配設することにより、騒音エネルギのより効率的な分散が実現する。
【００１８】
複数の第２開口部３２の直径は、複数の第１開口部の直径よりも大きい。これにより、複数の第２開口部３２の数が少なくて済む。同じ累積開口面積を付与するにあたって、複数の第１開口部３０と同じ寸法の開口部ではより多くの数の開口部が必要となるからである。さらに、複数の第２開口部３２の形状は円形状に示されている。しかしながら、四角形の開口部２５や三角形の開口部２７等の他の形状も本発明の想定範囲内である。図５に示したこれらの形状以外の開口部形状についても本発明の想定範囲内である。
【００１９】
図６および図７を参照すれば、別の実施例のリテーナ５０が示されており、これは中央部分５２の両側から延びた複数の音響領域５４を含む。複数の第２開口部６４が、以下に示すように騒音減衰層２０へ騒音エネルギを伝達するように中央部分５２内に設けられる。音響領域５４は、表面シート２２内の複数の第１開口部３０を騒音エネルギに晒すために、リテーナ５０を貫通した三角形状の開口部としている。音響領域５４は、中央部分５２の両側から延びたウェブ構造によって画定される。このウェブ構造５６は反復的な幾何学山形模様（ｃｈｅｖｒｏｎ  ｓｈａｐｅｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）をなし、ここに三角形の音響領域５４が設けられる。
【００２０】
ウェブ構造５６は、リテーナ５０の全幅５８を付与するように中央部分５２から外側に延びる。全幅５８は中央幅６２を含む。中央幅６２はシーム幅４０のとりうる寸法を基準としているため、如何なる場合でも中央部分５２はシーム２５を覆うであろう。上記幅５８は、表面シート２２に確実な接着を保証するための所望の接合面積を付与する。接着剤４４がリテーナ５０を所定位置に固定できることを保証するのに十分な面積をシーム２５の両側に設けられるように、リテーナ５０の幅５８は用途によって異なる。
【００２１】
ウェブ構造５６は幅６０を含む。幅６０は、複数の第１開口部３０の遮断を最小限にする寸法である。さらに、幅６０は、表面シート２２内の複数の第１開口部３０の間の間隔と同等あるいはそれ以下の寸法である。このような寸法にすることにより、リテーナ５０によって覆われる開口部３０の面積は最小になる。
【００２２】
リテーナ５０は、反復する三角形状つまり山形状の模様をした構造５６を含む。しかしながら、他の模様のウェブ構造も本発明の想定範囲内である。図８を参照すれば、中央部分７８の両側に設けられた複数の矩形音響領域７２を含んだ、さらに別の実施例のリテーナ７０が示されている。ウェブ構造７４が、反復する一連の音響領域７２を画定するように中央部分７８から外側に延びる。複数の第２開口部７６が中央部分７８に形成され、内在する騒音減衰層２０への騒音エネルギの所望の伝達が付与される。
【００２３】
従って、本発明の実施例のリテーナは、騒音減衰層２０を通してファンケースアセンブリ内に音響性能を途切れなく付与する複数の開口部を含む。
【００２４】
本発明の最良の形態が開示されたけれども、当該分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲を逸脱せずにある程度の改良を認識するであろう。従って、本発明の真の範囲や内容を決定するには添付の特許請求の範囲を検討するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ファンケース・ライナアセンブリの断面図である。
【図２】図１のファンケースアセンブリの壁の断面図である。
【図３】本発明によるリテーナの実施例の断面図である。
【図４】本発明によるリテーナの実施例の平面図である。
【図５】図４に示したリテーナの実施例の拡大図である。
【図６】本発明によるリテーナの別の実施例の平面図である。
【図７】図６のリテーナの実施例の拡大図である。
【図８】本発明によるリテーナのさらに別の実施例の平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…ファンケースアセンブリ
１４…ライナアセンブリ
１６…ファンブレード
１８…カウリング
２０…騒音減衰層
２２…表面シート
２４…アブレーダブルストリップ
２５…シーム
２８…リテーナ
３０…第１開口部
３２…第２開口部
３４…独立したセル
【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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【図７】
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【図８】
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