(57)【要約】  複合製品（１０）は、円筒形の本体（１２）を含んでおり、この本体（１２）は、樹脂マトリクス内に配置された強化繊維で形成されたケーシング層（１６、１８、１９）が差し込まれた内部グリッド構造（２２）を有する。複合製品は、航空機エンジン用途でのファンケース収容システムで利用することができる。複合製品（１０）は、本体の周りに配置され、本体と一体式の外部グリッドをさらに備えることができる。複合製品（１０）は、本体と一体式であり本体の第１および第２端部の周りに配置される一対のフランジを備えることもできる。前記本体の第１および複合製品を作製するための方法も提供されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂マトリクス内に配置された強化材を有する複数のケーシング下層を含むほぼ円筒形の本体であって、最も内側のケーシング下層と最も外側のケーシング下層との間に半径方向に配置された少なくとも１つの中間ケーシング下層を含む本体と、
複数のグリッド空間を画定する、前記本体内に配置された内部グリッドと
を備える複合製品であって、
前記少なくとも１つの中間ケーシング下層が、前記複数のグリッド空間内に延在する、複合製品。
【請求項２】
前記本体の周りに配置され、前記本体と一体式の外部グリッドをさらに備える、請求項１記載の複合製品。
【請求項３】
前記本体と一体式であり、前記本体の第１および第２端部の周りに配置される一対のフランジを備える、請求項１記載の複合製品。
【請求項４】
前記強化材が、連続する強化繊維である、請求項１記載の複合製品。
【請求項５】
前記強化材が、繊維強化されたプレプレグシートを含む、請求項１記載の複合製品。
【請求項６】
前記外部グリッドが、樹脂マトリクス内に配置され、所定の外部グリッドパターンで配列されたさらなる強化材を備える、請求項２記載の複合製品。
【請求項７】
前記さらなる強化材が、切れ目のない繊維の細糸およびテープから成る群から選択された少なくとも１つの部材を含む、請求項６記載の複合製品。
【請求項８】
前記外部グリッドが、前記本体から半径方向外側に、関連する収容ベルト用の構造上の支持体を形成するのに十分な所定の厚さに延在する、請求項２記載の複合製品。
【請求項９】
前記樹脂マトリクスが硬化樹脂を含む、請求項１記載の複合製品。
【請求項１０】
前記樹脂マトリクスが硬化性樹脂を含む、請求項１記載の複合製品。
【請求項１１】
複数の中間ケーシング下層をさらに備え、前記内部グリッドが、前記中間ケーシング下層の少なくとも２つの間に連続する繊維巻線を備える、請求項１記載の複合製品。
【請求項１２】
強化繊維巻線を備えた複合製品であって、前記繊維巻線の第１部分が、複数のグリッド空間を画定する内部グリッド構造を形成するように所定の内部グリッドパターンで敷設され、前記繊維巻線の第２部分が、複数の本体の下層を形成するように所定の本体下層パターンで敷設され、前記本体の下層が前記グリッド空間内に延在する、複合製品。
【請求項１３】
前記繊維巻線が、樹脂マトリクス内に配置された切れ目のない強化繊維である、請求項１２記載の複合製品。
【請求項１４】
前記樹脂マトリクスが、硬化樹脂マトリクスと、硬化性樹脂マトリクスから選択された少なくとも１つの部材である、請求項１３記載の複合製品。
【請求項１５】
所定の外部グリッドパターンで敷設された複数の付加的繊維巻線を有する外部グリッドをさらに備える、請求項１２記載の複合製品。
【請求項１６】
前記所定の外部グリッドパターンが、前記所定の内部グリッドパターンに実質的に類似する、請求項１５記載の複合製品。
【請求項１７】
複合製品を形成する方法であって、
連続する繊維巻線をほぼ円筒形のマンドレル上に配置するステップであって、前記繊維巻線の第１部分が、複数のグリッド空間を画定する内部グリッド構造を形成するように所定の内部グリッドパターンで敷設され、前記繊維巻線の第２部分が、最も内側のケーシング下層、最も外側のケーシング下層、および前記最も内側のケーシング下層と前記最も外側のケーシング下層との間に半径方向に配置される少なくとも１つの中間ケーシング下層を形成するように所定の本体下層パターンで敷設される、ステップを含み、
前記少なくとも１つの中間ケーシング下層が、前記複数のグリッド空間内に延在し、
前記繊維巻線が、硬化性樹脂マトリクス内に配置された強化材を備える方法。
【請求項１８】
連続する繊維巻線を、前記最も外側のケーシング下層の半径方向外側に所定の外部グリッドパターンで配置するステップをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記樹脂マトリクスを好適な硬化条件下で硬化して、硬化した複合構造体を形成するステップをさらに含み、前記複合構造体が、前記最も内側のケーシング下層と前記最も外側のケーシング下層との間に半径方向に配置された少なくとも前記１つの中間ケーシング下層を含む複数のケーシング下層を含むほぼ円筒形の本体と、
前記本体内に配置された内部グリッドとを有する、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記繊維巻線が、繊維の細糸配置および繊維テープ敷設の少なくとも一方を備える、請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、ファンケース収納システムおよび作製方法に関し、より詳細には、繊維で強化された複合ファンケース収納システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン、および具体的には航空機で使用されるターボファンエンジンは、１つのハブと、中心軸の周りを回転するように配置された複数のファンブレードとを有する。万一、破損したファンブレードが、回転するハブから半径方向外向きに遠心力を受けて進み、航空機の胴体に衝突すれば、航空機およびその乗員に最悪の損害が生じる恐れがある。
【０００３】
このような損害を回避するために、ファンブレードを収容するために、その周辺部の周りに概ね円筒形のファンケースを含むことが一般的である。より小さな直径のエンジンの場合、適切な収容機能は、ブレードの破片の貫通にも十分耐える厚さの金属製の固い壁のケースによって実現させることができる。しかしながらより大きな直径のエンジンの場合、貫通に十分耐える厚さの金属製のケースは、途方もなく重たくなる。よって「柔らかい壁」の収容システムと呼ばれるものを利用することが当分野では知られている。
【０００４】
柔らかい壁のシステムでは、軽量で高い強度の弾道繊維を、比較的薄い支持構造体を囲むように複数の層に巻き付けることができる。作動中、分離したブレードまたはブレードの破片が、支持構造体を局所的に貫通し、この繊維にぶつかる。この繊維の層が、破片を捕らえ収容する。従来の支持構造体は、重量の問題によりアルミニウムで作製されてよい。この支持構造体は、アルミニウムのハニカム構造体を含むことができる。
【０００５】
米国特許第６，０５３，６９６号は、ガスタービンエンジンのファンケースのための複合シェルを提案している。そこに開示されている複合シェルは、開放した格子構造を有する中央部分に構造的に接合された２つの端部支持輪を含んでいる。繊維強化された複合構造体および作製方法の他の例は、以下の米国特許より提供される。Ｋａｍらに対する米国特許第４，０８６，３７８号は、内部格子を形成するらせん状の軸方向の円周上の強化リブを備えた円筒形の複合構造体を示しており、Ｓｌｙｓｈに対する米国特許第４，０１２，５４９号は、正三角形のアイソグリッド格子を備えた高い強度の複合構造体を記載しており、Ｍａｙｅｓ，Ｊｒ．らに対する米国特許第４，１３７，３５４号は、補強リブが付けられた複合的な円筒形の構造体および製造工程を記載している。
【０００６】
複合的な柔らかい壁のファン収容ケースの設計において、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）事象が起こったとき、およびその後の構造上の完全性が、重要な設計要件である。より旧式の柔らかい壁の収容ケース設計で使用されるアルミニウムのハニカム構造では、十分な余剰の剛性および強度を実現することは恐らくできないであろう。また網目形状のアルミニウムのハニカム構造体を複合的な内部シェルに接合する作業は、費用のかかる製造工程である。
【０００７】
柔らかい壁のファン収容ケース設計は通常、固い壁の収容ケース設計より重量が軽い。しかしながら固い壁のケースは通常、完全なケーシング構造体が、１つの工程のみで作製することができ、収容繊維に関連する付加的な費用がいらないことから、製造するのに余り費用がかからない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第２００９／１６９８３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よってより軽量の柔らかい壁の収容ケースの利点を採り入れつつ、簡素化された作製工程を実現する収容システムを有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に開示される例示の実施形態は、円筒形のファンケース複合構造体を含むファンケース収容システムを提供する。本明細書に開示される他の例示の実施形態は、収容システムで使用するための円筒形のファンケースを形成するための作製方法を対象としている。
【００１１】
本明細書に開示される例示の実施形態は、樹脂マトリクス内に配置された強化材を有する複数のケーシング下層を含むほぼ円筒形の本体を備える複合製品を含んでいる。本体は、最も内側のケーシング下層と最も外側のケーシング下層との間に半径方向に配置された少なくとも１つの中間ケーシング下層を含む。複合製品はまた、本体の中に配置された内部グリッドを含んでおり、このグリッドは複数のグリッド空間を画定する。少なくとも１つの中間ケーシング下層は、この複数のグリッド空間内に延在している。
【００１２】
本明細書に開示される例示の実施形態は、強化用繊維巻線を備えるほぼ円筒形の複合製品を含んでいる。繊維巻線の第１部分が、複数のグリッド空間を画定する内部グリッド構造を形成するように所定の内部グリッドパターン内に配置され、繊維巻線の第２部分が、複数の本体の下層を形成するように所定の本体下層パターン内に配置され、この本体の下層がグリッド空間内に延在する。
【００１３】
本明細書に開示される例示の実施形態は、複合製品を形成する方法を含んでいる。方法は、連続する繊維巻線をほぼ円筒形のマンドレル上に配置するステップを含む。繊維巻線の第１部分が、複数のグリッド空間を画定する内部グリッド構造を形成するように所定の内部グリッドパターン内に敷設される。繊維巻線の第２部分が、最も内側のケーシング下層、最も外側のケーシング下層、および最も内側の下層と最も外側の下層との間に半径方向に配置された少なくとも１つの中間ケーシング下層を形成するように所定の本体下層パターン内に敷設される。中間ケーシング下層は、複数のグリッド空間内に延在する。例示の一実施形態では、繊維巻線は、硬化性樹脂マトリクス内に配置された強化材を有する。
【００１４】
本発明の例示の実施形態は、添付の図面と併せて以下の記載を参照することによって最も理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の例示の一実施形態によるファンケース支持シェルの斜視図である。
【図２】作製工程におけるファンケース支持シェルの部分図である。
【図３】本発明の一実施形態によるファンケース支持シェルの前面図である。
【図４】本発明の代替の一実施形態を示すファンケース支持シェルの前面図である
【図５】衝突事象が起こった後のファンケース支持シェルの部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書に開示される例示の実施形態は一般に、収容システムのためのファンケースとして利用することができる円筒形の構造体を提供する。
【００１７】
図面を参照すると、同一の数字は、多様な図面を通して同一の要素を指しており、図１は、ファンケース支持シェル１０などの複合構造体を示している。ファンケース支持シェル１０は、ターボファンエンジンの一部として回転式に作動可能な少なくとも部分的に取り囲むファンブレード（図示せず）に対して利用することができる。ファンケース支持シェル１０は、外側の収容バンドを支持するために利用される場合もあり、これは示されていないが、柔らかい壁のファン収容システムの一部として、当業者に理解されるであろう。
【００１８】
例示の複合製品、例えばファンケース支持シェル１０は、ケーシング１４を含むほぼ円筒形の回転本体１２を含んでおり、このケーシングは、複数のケーシング下層１６、１８、１９（図２を参照）で構成されている。ケーシング下層は、樹脂マトリクス内に配置された強化材を含む。当業者は、用語「樹脂マトリクス」が硬化されていないが、硬化可能な樹脂または樹脂系を特定するのに使用され得る、あるいはそれは、その文脈によっては硬化した樹脂を指すのに使用される場合もあることを理解するであろう。同様に本明細書に開示される「複合構造体」または「複合製品」は、繊維強化された構造体または樹脂の硬化前の製品を指す、あるいは樹脂の硬化後の最終構造体または最終製品を指すことができる。
【００１９】
図２に最もよく見られるように、内部グリッド２２が、本体１２内に配置され、複数のグリッド空間２４を画定する。本体１２は、少なくとも１つの中間ケーシング下層１９を含んでおり、この下層は、最も内側のケーシング下層１６と最も外側のケーシング下層１８（図１）との間に半径方向に配置される。例示の一実施形態において、中間ケーシング下層１９は、複数のグリッド空間２４内に延在する。例示の一実施形態において、本体１２は、複数の中間ケーシング下層１９を含む。
【００２０】
特に図３を参照すると、例示の一実施形態において複合製品、またはファンケース支持シェル１０はまた、本体１２の周りに配置され、それと一体式の任意選択の外部グリッド２８を含む。例示の一実施形態において、ファンケース支持シェルはさらに、少なくとも１つの、およびそれより可能性のあるのは一対のフランジ２０を適宜含んでおり、このフランジは、本体１２の第１および第２端部の周りに配置され、それと一体式である。例示の一実施形態において、フランジ２０は、同時に作製される機構であってよい。当業者は、フランジ２０を利用してファンケース支持シェル１０を構造上のエンジン要素につなげることができることを理解するであろう。あるいはフランジ２０は、別の工程で作製され、本体１２を作製した後、ファンケース支持シェル１０に組み込まれる場合もある。当業者はさらに、支持シェル１０が、本体の両端の間の１つまたは複数の軸方向の位置で本体の周りに配置され、それと一体式の１つまたは複数の補助「フランジ」または突起を含む場合があることを理解するであろう。図４は、図３に示される外部グリッド２８とは異なるパターンを呈する外部グリッド２８を有する代替の実施形態を示している。
【００２１】
図１および図２を参照すると、例示の一実施形態において、ケーシング１４は、繊維強化された複合構造体を備える。ケーシング１４、またはより具体的には各々のケーシング下層は、マンドレル上に巻き付けられた強化繊維から作製されてよく、これは本明細書では「繊維巻線」３０と呼ばれる。当業者は、用語繊維巻線が、自動化された工程において敷設される場合もある繊維細糸またはテープを包含し得ることを理解するであろう。強化繊維は、樹脂マトリクス内に配置することができる。あるいは繊維巻線は、「乾燥した」プリフォームを形成することができ、これは樹脂トランスファーまたは樹脂注入工程に適している。あるいはケーシング１４は、好適な硬化性樹脂系内に配置された強化繊維を有するプレプレグ本体層から作製される場合もある。典型的なマトリクス材料には、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂が含まれてよい。例示の一実施形態において、ケーシング１４は、連続する巻線の下層および／またはプレプレグ層として形成される。
【００２２】
内部グリッド２２はまた、連続する繊維巻線３０の下層を含む場合もある。換言すると、内部グリッド構造が別々の層に構築され、後に続く各々の層が、グリッド空間内に延在するケーシング下層を形成する。以下により詳細に説明するように、内部グリッド２２は、継続する巻き付け工程においてケーシング１４と共に形成することができる。あるいは内部グリッド２２が、テープまたは単繊維巻線として形成され、ケーシング１４がプレプレグ層を有する場合もある。
【００２３】
ファンブレードアウトまたは他の事象が起こったとき、例示のファンケース支持シェル１０は、例えばケーシング１４を通って収容ベルトまで進むブレードまたはブレードの破片などの物体に衝突することができるように作用することができる。例示の一実施形態において、ケーシング１４のかなりの部分は、ブレードアウト事象の後も無傷のままである。
【００２４】
例示の一実施形態において、内部グリッド２２は、被害を制限する構造体として作用することができる。例示の一実施形態において、内部グリッド２２は、ケーシング下層の間に差し込まれた一連の下層を備えることができる。内部グリッド２２、より具体的には各下層を備える内部グリッド２２は、所定のパターンで配置される。図２に示されるように、例示の一実施形態において、内部グリッド２２は、所定の内部グリッドパターンを呈する。例示の一実施形態において、所定のパターンは、円筒上に突き出た相互に連結するダイアモンド状または平行四辺形状の機構のグリッドに似ている。しかしながら内部グリッド２２のパターンは、そのように限定されるものではなく、所望の利益および結果を実現するのに必要ないかなる配列で設けられてもよい。
【００２５】
内部グリッド２２の所定パターンは、複数のグリッド空間２４を画定する。例示の一実施形態において、少なくとも１つの中間ケーシング下層１９が、グリッド空間内に延在する。ケーシング本体１２は、内部グリッド２２が、グリッド空間を埋め尽くす複数のより薄いケーシング領域と境界を接するように構成される。本体１２は内部グリッドにおいてより剛性であるため、物体は、衝突区域２６においてケーシングを通過する可能性はあるが（図５を参照）、一般にはケーシング本体の全体の構造が維持される。図５に示される例示の実施形態は、内部グリッド２２（この図では見ることはできない）と同一のパターンを呈する外部グリッド２８を示している。
【００２６】
例示の一実施形態において、内部グリッド２２は、ケーシング１４のメイン本体層の間に埋め込まれた繊維の細糸またはテープによって設計および作製されてよい。例示の一実施形態において、本体層は、プレプレグシートであってよい。１つまたは好ましくは複数のプレプレグシートを使用して、各々のケーシング下層を形成することができる。他の例示の一実施形態において、ケーシング下層は、連続する繊維巻線によって形成される。例示の一実施形態において、内部グリッド２２は、より幅の広いおよび／またはより厚みのある繊維の細糸またはテープ（ケーシング下層用の繊維巻線またはプレプレグシート内に保持される繊維と比べて）によって設計および作製され、ケーシングのメイン本体層に組み込まれる場合もある。例示の一実施形態において、より幅の広いおよび／またはより厚みのある繊維の細糸またはテープは、ケーシング下層の配列と連続する工程においてマンドレル上に巻き付けられてよい。
【００２７】
例示の一実施形態において、ケーシング本体を作製する際に、フランジ２０も形成される場合がある。フランジ２０を形成するのに使用される材料は、マンドレル上に置かれ、ケーシング本体と共に硬化することができる。
【００２８】
図５を参照すると、ブレードアウトまたは他の事象が起こるとき、内部グリッド２２はケーシング内の破損を局所化された領域、一般には内部グリッド機構の間の衝突区域２６にとどめることによってケーシング１４に対する損害を最小限にする。内部グリッド２２によって（示されていないが、外部グリッド２８の半径方向の真下にあり、同様のパターンで配置された）、衝突区域２６から離れるようにエネルギーを放散させることができる。例示の一実施形態において、物体が衝突することによって生じるケーシングに対する損害の実質的に全ては、内部グリッドによって囲まれた領域内に保持される。例示の一実施形態において、内部グリッドは、ブレードアウト事象の後、ケーシング全体にわたって亀裂が伝搬するのに耐える。
【００２９】
図３および図４に示される例示のファンケース支持シェル１０はさらに、本体１２の半径方向外側に延在する外部グリッド２８を含む。外部グリッド機構または交差するリブ２８は概ね本体１２から半径方向に延在する。例示の外部グリッド２８は、内部グリッド２２のパターンと同様の所定の外部グリッドパターンを有することができる。しかしながら外部グリッド２８のパターンは、そのように限定されるものではなく、内部グリッドパターンと異なる場合もあり、所望の利益および結果を実現することができるいかなる配列を有することもできる。例えば図３および図４は、外部グリッド２８の異なるパターンの実施形態を描いている。例示の一実施形態において、外部グリッド２８は、図３に示されるように内部グリッド２２の外側の継続部となるように配置され構成されてよい。例示の一実施形態において、外部グリッド２８を形成する交差リブ３２が、収容ベルトのための所望の構造上の支持基盤を形成するのに十分な厚さとなるように、本体１２から半径方向に延在する。例示の一実施形態において、リブ３２は、本体１２からおよそ２インチ（およそ５ｃｍ）までの任意の厚さに延在することができる。
【００３０】
例示の一実施形態において、外部グリッド２８は、ケーシング１４と一体式になるように設けられる。例えば外部グリッド２８は、ケーシング１４と共に作製され、これと共に硬化されてよい。外部グリッド２８は、多様なパターンおよび寸法を呈することで、例えば重量目標、構造上の剛性、外れたブレードの収納などの特定の設計要件に適合することができる。
【００３１】
例示の一実施形態は、例えばファンケース支持シェル１０などの複合製品を形成する方法を含んでいる。例示の方法は、連続する繊維巻線をほぼ円筒形のマンドレル上に配置するステップを含む。例示の一実施形態において、繊維巻線は、硬化性樹脂マトリクス内に保持される強化繊維を有する。繊維巻線の一部は、ケーシング本体下層を形成するように敷設され、これにより巻線は、所定のケーシング層パターンをたどる。ケーシング繊維および樹脂は、マンドレルの事前に選択された部分が第１ケーシング下層の形成のために実質的に被覆されるような巻線パターンでマンドレル上に巻き付けてもよいことが想定される。例えば巻線パターンは、図１に示されるようにマンドレルの一部を実質的に被覆するようにケーシング繊維および樹脂を配置することで、プレプレグケーシング層に似せることができる。マンドレルに最も近接して配置されたケーシング下層は、最も内側の下層１６を表す。ケーシング本体は、最も外側のケーシング下層１８が敷設されるまで、１つまたは複数の中間ケーシング下層を介して積み重ねられる。
【００３２】
ケーシング下層を形成するのに使用される繊維巻線に加えて、繊維巻線の一部は、内部グリッドを形成するように敷設される。内部グリッドのための繊維巻線は、複数のグリッド空間（図２）を画定する所定の内部グリッドパターンをたどる。
【００３３】
繊維巻線は、連続して事前に選択されたパターンをたどることで、ケーシング下層が内部グリッド層の間に差し込まれる。例示の一実施形態において、少なくとも１つの中間ケーシング下層１９がマンドレル上に敷設されることで、複数のグリッド空間内に延在し、これらの空間を実質的に埋め尽くす。ケーシング本体は、最も内側のケーシング下層と最も外側のケーシング下層との間に配置された複数の「中間」ケーシング下層を含むことが予測される。
【００３４】
例示の一実施形態において、方法はさらに、連続する繊維巻線を、最も外側のケーシング下層の半径方向の外側に所定の外部グリッドパターンで配置するステップを含む。例示の一実施形態において、最終ケーシング下層が設けられた後、内部グリッドの材料と同様の材料が、巻き付け作業またはハンドレイアップなどによって付加されることで、内部グリッド２２と同様のパターンの所定の数の通路または所定の厚さとなる点で、外部グリッド２８は、内部グリッド２２の外側の継続部と予測することができる。
【００３５】
他の例示の一実施形態において、外部グリッド２８は、異なるパターンで設けられる場合もある。付加的に外部グリッド２８は、繊維、繊維の厚さまたは幅、樹脂マトリクスなどの観点で、内部グリッド２２に利用される材料とは異なる材料を有することもある。
【００３６】
例示の一実施形態において、内部グリッド２２は、およそ７．５ミルの厚さでおよそ０．２５インチ幅であり得る繊維の細糸から形成される。内部グリッド２２の各々の連続する層は、所定の半径方向の高さまで複数の通路に据えることができる。例示の一実施形態において、内部グリッド２２を形成するのに利用される材料は、ケーシング材料とほぼ同一の材料である。
【００３７】
例示の一実施形態において、第１巻線パターンを使用して、最も外側のケーシング下層１６を敷設することができる。この巻線パターンは、材料を変えずに第２巻線パターンに変えることができ、これにより内部グリッド２２の一部は、事前に選択されたパターンで最も内側のケーシング下層上に敷設される。第１ケーシング層の全体に満たない部分が第２巻線パターンで被覆され、少なくとも一部の内部グリッドパターンを形成する。所定の数の通路が内部グリッドの第１部分に敷設された後、巻線パターンは、最初の巻線パターンに戻され、中間の１つまたは複数のケーシング下層１９を形成することができる。この工程は、十分なケーシング層および内部グリッドの厚さが達成されるまで必要に応じて繰り返されてよい。上記に記載したように、ケーシング下層１６、１８、１９は、自動化された細糸配置機械またはテープ敷設機械によって設けることもできる。
【００３８】
内部グリッド２２は、多くの異なる工程を使用して作製することができ、多くの異なる繊維、繊維プリフォームおよび樹脂を利用する。例えば内部グリッド２２は、ハンドレイアップ工程においてプレプレグテープまたは繊維を使用して設けられる場合もある。付加的に内部グリッド２２は、樹脂注入工程によって含浸された織物プリフォームを含む場合もある。さらに内部グリッド２２は、自動化された細糸配置機械またはテープ敷設機械によって設けられる場合もある。
【００３９】
例示の一実施形態は、連続するケーシング（すなわち分離されていない内部グリッド）と、外部グリッドとを含む。外部グリッドは、亀裂が伝搬するのを制限するもの、および収容ベルトの支持体として機能することができる。外部グリッドは、所望の剛性および亀裂制限特性を実現するように配置された特定のパターンの半径方向に延在するリブで設けられる場合もある。ケーシングは、層状に重ねられたプレプレグ積層、または本明細書に記載される巻線として設けることもできる。
【００４０】
例示の一実施形態において、内部グリッドは、メイン本体層に組み込まれた繊維の細糸またはテープを利用して作製される場合もある。他の例示の内部グリッドは、より幅の広いおよび／またはより厚みのある繊維の細糸またはテープによって作製され、本体層繊維機構の中に組み込むこともできる。
【００４１】
例示の一実施形態において、内部および／または外部グリッド構造は、例えばグリッド交差において、破損およびエネルギーの放散をより制御することができるように、意図的に脆弱な地点を有するように設計および作製することで、より大規模なまたは最悪の破損のリスクを最小限にすることができる。
【００４２】
例示の一実施形態において、未硬化の複合構造体は、好適な硬化条件の下オートクレーブ内で硬化される。例示の一実施形態において、外部グリッド構造は、１回のオートクレーブ硬化サイクルによって、ケーシング本体と一緒に硬化させることができる。他の例示の一実施形態において、外部グリッド構造は、本体作製工程の続きではなく、異なる作業工程において設けることもできる。
【００４３】
例示の一実施形態において、一体式に外部グリッドによって、軽量かつ同等のコストでアルミニウム製のハニカム構造体と実質的に等価な、通常の作動状況における剛性が実現する。一体式の外部グリッドは、ファンブレードアウト事象が起こったときに付加的な強度を与える。高密度の一体式の外部グリッドを有するケーシング構造体は、乾燥した収容繊維を必要とせずに完全な収容を実現することができることが予測される。外部グリッド構造は、従来の固い壁のケース設計と比較して重量が軽減されるという利点を提供することがさらに予測される。
【００４４】
この書面による記載は、本発明を開示することを目的とした最適な態様を含む例を利用しており、また任意の装置またはシステムを作製し利用すること、ならびに任意の採用された方法を実行することを含め、当業者が本発明を実施することができるようにするものである。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者が思い付く他の例を含むことができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言い回しと相違ない構造上の要素を含む場合、あるいはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言い回しとわずかな相違点を有する等価な構造上の要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ファンケース支持シェル
１２  本体
１４  ケーシング
１６、１８  ケーシング下層
１９  中間ケーシング下層
２０  フランジ
２２  内部グリッド
２４  グリッド空間
２６  衝突区域
２８  外部グリッド
３０  繊維巻線
３２  交差リブ
【図１】
2013541660.tif 000003
【図２】
2013541660.tif 000004
【図３】
2013541660.tif 000005
【図４】
2013541660.tif 000006
【図５】
2013541660.tif 000007
【国際調査報告】
2013541660.tif 000008
2013541660.tif 000009
2013541660.tif 000010