(57)【要約】  ハニカム・セクションは、ハニカム・シーム支持体又は連結セグメント・シーム支持体により担持される接着剤から構成されたシームを用いて共に接合される。これらのシームは、音響隔壁を含む湾曲状ハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせる場合に特に有用である。湾曲状音響ハニカム・セクションは、共に継ぎ合わされる又はシーム接合されることにより、エンジン・ナセル及び他の音響減衰構造体を形成する。
2015515017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエッジ及び第２のエッジを備える第１のハニカム・セクションであって、前記第１のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する複数の壁部をさらに備え、前記壁部は、複数のハニカム・セルを画成し、各前記ハニカム・セルは、前記壁部に対して垂直に測定される断面積、及び前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の距離により画定される深さを有し、前記第１のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する長さ及び厚さを有する壁部端部をそれぞれが備える複数の突出するハニカム壁部を備える第１のハニカム側部をさらに備える、第１のハニカム・セクションと、
第１のエッジ及び第２のエッジを備える第２のハニカム・セクションであって、前記第２のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する複数の壁部をさらに備え、前記壁部は、複数のハニカム・セルを画成し、各前記ハニカム・セルは、前記壁部に対して垂直に測定される断面積、及び前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の距離により画定される深さを有し、前記第２のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する長さ及び厚さを有する壁部端部をそれぞれが備える複数の突出するハニカム壁部を備える第２のハニカム側部をさらに備える、第２のハニカム・セクションと、
前記第２のハニカム側部に対して前記第１のハニカム側部を接着接合するために前記第１のハニカム・セクションと前記第２のハニカム・セクションとの間に配置されたシームであって、前記シームは、前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションの前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の延在する深さ、厚さ、及び前記第１の側部及び前記第２の側部に沿って延在するシーム長さを有し、前記シームは、前記第１のハニカム側部及び前記第２のハニカム側部の前記壁部端部に接合するための接着剤、及び前記接着剤用の支持体を備える、シームと
を備える、継ぎ合わされたハニカム。
【請求項２】
前記支持体は、ハニカム・シーム支持体であり、前記ハニカム・シーム支持体は、前記第１のハニカム側部に隣接して配置される第１のエッジ及び前記第２のハニカム側部に隣接する第２のエッジを備え、前記ハニカム・シーム支持体は、前記ハニカム・シーム支持体の前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する複数の壁部をさらに備え、前記壁部は、複数のシーム・セルを画成し、各前記シーム・セルは、前記壁部に対して垂直に測定される断面積、及び前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の距離により画定される厚さを有し、前記接着剤は、前記シーム・セル内に配置される、請求項１に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項３】
前記支持体は、
第１の端部、第２の端部、前記第１のハニカム側部に隣接して配置される第１の側部、及び前記第２のハニカム側部に隣接して配置される第２の側部をそれぞれが有する、複数のシーム支持体部材であって、前記接着剤は、前記シーム支持体部材の前記第１の側部及び前記第２の側部の両方の上に配置される、複数のシーム支持体部材と、
あるシーム支持体部材の前記第１の端部を別のシーム支持体部材の前記第２の端部に対して連結するための可撓性継手と
を備える、連結セグメント・シーム支持体である、請求項１に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項４】
前記ハニカム・シーム支持体は、前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションの前記第１のエッジ同士の間に配置される上部エッジと、前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションの前記第２のエッジ同士の間に配置される下部エッジとを有し、前記ハニカム・シーム支持体の前記上部エッジ及び／又は前記下部エッジは、湾曲状である、請求項１に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項５】
前記第１のハニカム側部及び前記第２のハニカム側部は、前記シームが弓形状を形成するように湾曲状である、請求項４に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項６】
前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションは、前記ハニカム・セル内に配置された音響隔壁を備える、請求項１に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項７】
前記隔壁は、前記ハニカム・セルの前記壁部に対して接着接合されている隔壁キャップを備える、請求項６に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項８】
前記シームの前記厚さは、０．２５４ｍｍ〜５．０８ｍｍ（０．０１インチ〜０．２０インチ）である、請求項１に記載の継ぎ合わされたハニカム。
【請求項９】
請求項６に記載の継ぎ合わされたハニカムを備えるエンジン・ナセル。
【請求項１０】
請求項９に記載のエンジン・ナセルを備えるジェット・エンジン。
【請求項１１】
ハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせるための方法であって、
第１のエッジ及び第２のエッジを備える第１のハニカム・セクションを用意するステップであって、前記第１のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する複数の壁部をさらに備え、前記壁部は、複数のハニカム・セルを画成し、各前記ハニカム・セルは、前記壁部に対して垂直に測定される断面積、及び前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の距離により画定される深さを有し、前記第１のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する長さ及び厚さを有する壁部端部をそれぞれが備える複数の突出するハニカム壁部を備える第１のハニカム側部をさらに備える、ステップと、
第１のエッジ及び第２のエッジを備える第２のハニカム・セクションを用意するステップであって、前記第２のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する複数の壁部をさらに備え、前記壁部は、複数のハニカム・セルを画成し、各前記ハニカム・セルは、前記壁部に対して垂直に測定される断面積、及び前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の距離により画定される深さを有し、前記第２のハニカム・セクションは、前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する長さ及び厚さを有する壁部端部をそれぞれが備える複数の突出するハニカム壁部を備える第２のハニカム側部をさらに備える、ステップと、
前記第２のハニカム側部に対して前記第１のハニカム側部を接着接合するために前記第１のハニカム・セクションと前記第２のハニカム・セクションとの間に配置されたシームを形成するステップであって、前記シームは、前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションの前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の延在する深さ、厚さ、及び前記第１の側部及び前記第２の側部に沿って延在するシーム長さを有し、前記シームは、前記第１のハニカム側部及び前記第２のハニカム側部の前記壁部端部に接合するための接着剤、及び前記接着剤用の支持体を備える、ステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記支持体は、ハニカム・シーム支持体であり、前記ハニカム・シーム支持体は、前記第１のハニカム側部に隣接して配置される第１のエッジ及び前記第２のハニカム側部に隣接する第２のエッジを備え、前記ハニカム・シーム支持体は、前記ハニカム・シーム支持体の前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に延在する複数の壁部をさらに備え、前記壁部は、複数のシーム・セルを画成し、各前記シーム・セルは、前記壁部に対して垂直に測定される断面積、及び前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間の距離により画定される厚さを有し、前記接着剤は、前記シーム・セル内に配置される、請求項１１に記載のハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせるための方法。
【請求項１３】
前記支持体は、
第１の端部、第２の端部、前記第１のハニカム側部に隣接して配置される第１の側部、及び前記第２のハニカム側部に隣接して配置される第２の側部をそれぞれが有する、複数のシーム支持体部材であって、前記接着剤は、前記シーム支持体部材の前記第１の側部及び前記第２の側部の両方の上に配置される、複数のシーム支持体部材と、
あるシーム支持体部材の前記第１の端部を別のシーム支持体部材の前記第２の端部に対して連結するための可撓性継手と
を備える、連結セグメント・シーム支持体である、請求項１１に記載のハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせるための方法。
【請求項１４】
前記ハニカム・シーム支持体は、前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションの前記第１のエッジ同士の間に配置される上部エッジと、前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションの前記第２のエッジ同士の間に配置される下部エッジとを有し、前記ハニカム・シーム支持体の前記上部エッジ及び／又は前記下部エッジは、湾曲状である、請求項１１に記載のハニカムを共に継ぎ合わせるための方法。
【請求項１５】
前記第１のハニカム側部及び前記第２のハニカム側部は、前記シームが弓形状を形成するように湾曲状である、請求項１４に記載のハニカムを共に継ぎ合わせるための方法。
【請求項１６】
前記第１のハニカム・セクション及び前記第２のハニカム・セクションは、前記ハニカム・セル内に配置された音響隔壁を備える、請求項１１に記載のハニカムを共に継ぎ合わせるための方法。
【請求項１７】
前記隔壁は、前記ハニカム・セルの前記壁部に対して接着接合されている隔壁キャップを備える、請求項１６に記載のハニカムを共に継ぎ合わせるための方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載のハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせることを含む、エンジン・ナセルを作製するための方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のエンジン・ナセルを作製することを含む、ジェット・エンジンを作製するための方法。
【請求項２０】
前記シームの前記厚さは、０．２５４ｍｍ〜５．０８ｍｍ（０．０１インチ〜０．２０インチ）である、請求項１１に記載のハニカムを共に継ぎ合わせるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、２つ以上の音響ハニカム・セクションの側部同士を共に連結することにより、継ぎ合わされた音響ハニカムを形成することに関する。より詳細には、本発明は、特に複数のハニカムが共に連結されることにより輪郭設定された又は湾曲状の音響ハニカム構造体が形成される場合の、音響ハニカム・セクション同士の間のシームの改良を提供することを対象とする。
【０００２】
本発明は、共にシーム接合することによりエンジン・ナセル及び他の音響減衰構造体が形成される、湾曲状音響ハニカム・セクション同士の一体的なシーム接合又は継ぎ合わせにとっては特に有用である。
【背景技術】
【０００３】
特定の発生源により発生する過剰ノイズに対処する最善の方法は、発生源においてノイズを処理することであることが、広く認められている。これは、典型的には、ノイズ源に位置する構造体に対して音響処理装置を付加することによって達成される。特に問題の大きな１つのノイズ源は、航空機を推進させるために使用されるジェット・エンジンである。音響処理装置は、典型的には、エンジン吸気口、ナセル、及び排気構造体に組み込まれる。これらの音響処理装置には、エンジンにより発生される音響エネルギーに対して音響インピーダンスを生成する多数の穴を有する、比較的薄い音響材料又は音響グリッドを収容した音響共鳴器が含まれる。エンジニアが直面する基本的な問題は、これらの薄く可撓性を有する音響材料をどのように付加しジェット・エンジン及び周囲のナセルの構造要素にすることにより所望のノイズ減衰を実現するかという点である。
【０００４】
ハニカムは、比較的高強度且つ軽量であり、各ハニカム・セルが音響共鳴器として使用し得るため、航空機及び航空宇宙機において使用される材料として一般的なものになっている。音響用途の場合には、その目標は、ハニカム・セルが閉鎖される又は覆われるように、ハニカム構造体中に薄い音響材料を何らかの形で組み込むことになっている。音響材料でセルを閉鎖することにより、共鳴器の基礎となる音響インピーダンスが生成される。
【０００５】
エンジン・ナセルに必要とされる複雑な湾曲像構造体に音響式ハニカムを形成することは、主要な設計上の考慮要件である。ハニカム及びその音響特性を著しく変化させることなく、単一のハニカムをエンジン・ナセルに形成することは、非常に困難である。したがって、典型的には、湾曲状又は若干湾曲状の音響ハニカム・セクションの多数のセクションが、共に継ぎ合わされることにより、円筒状のナセル構造体が形成される。
【０００６】
共に継ぎ合わされるハニカムの側部は、典型的には「ドッグ・イヤー（ｄｏｇ  ｅａｒ）」と呼ばれる多数の突出するセル壁部から構成される。ドッグ・イヤーを構成する突出セル壁部は、端部を有し、これらの端部は、２つのハニカム・セクションを共に接合するための比較的小さな表面積を有する。さらに、対向し合うハニカム・セクションのドッグ・イヤーの端部同士を接合に十分なだけ整列及び接近させるように、ハニカム・セクション同士を位置決めすることが、非常に困難となる。
【０００７】
先述の接合／継ぎ合わせの課題は、典型的には、シーム・ラインとシーム・ラインに隣接する部分セルとを接着剤で充填することによって解決されてきた。この接着剤は、シーム・ラインに沿って全ての空間を完全に充填することにより中実（固形）的な且つしっかりとした接合を実現するために使用される。航空宇宙用途の場合には、この接着剤は、典型的には、シームの重量を最小限に維持するために発泡タイプの接着剤となる。接着剤によりシーム・ライン及び周囲の部分セルを充填することの１つの利点は、接合に使用し得るハニカムの表面積が、ドッグ・イヤーの端部により提供される表面積よりもはるかに大きい点である。接着剤との相互作用によりシームを形成するハニカムの表面積が比較的大きいことによって、強力な接合が実現される。さらに、発泡タイプの接着剤は、湾曲状及び／又は蛇行状のハニカム側部同士を共に接合するために使用することが可能である。接合が、シーム・ラインを接着剤で単に充填することによって達成されるため、シーム・ラインに沿ったドッグ・イヤー及び部分セルの形状及び配向は、シームの全体性能に影響を及ぼすことなく変更することが可能となる。
【０００８】
接着剤シーム・ラインの使用は、実際には欠点を有する。例えば、接着剤で充填されたハニカム・セルの音響特性は、著しく変化又は消失される。中実接着剤シームは、幅広及び比較的高重量になる傾向があり、これは、重量制限が重要な設計上の考慮要件となる航空宇宙用途にとっては望ましくない。また、シームの強度が、シーム・ラインの両側におけるドッグ・イヤーの配向に応じて変化し得る。さらに、接着剤シームが比較的幅広であることにより、剛直化する傾向があり、接合されたハニカム全体をエンジン・ナセルなどの湾曲状構造体に曲げる又は他の方法で形状設定する能力が制限され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７，４３４，６５９号
【特許文献２】米国特許第７，５１０，０５２号
【特許文献３】米国特許第７，８５４，２９８号
【特許文献４】米国特許出願第１３／２２７，７７５号
【特許文献５】米国特許出願第１３／２７４，４８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の中実接着剤シームにより実現される接合強度の利点を備えると共に、音響特性、シーム重量、及びシーム剛直性に関する欠点を回避する、ハニカムを一体的に継ぎ合わせる又はシーム接合する方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、可撓性接着支持体を接着剤と組み合わせて使用した場合に、幅狭且つ高強度のシームがハニカム・セクション間に設けられ得ることが判明した。この支持されるシームは、先行の発泡タイプ接着剤シームよりもはるかに薄く、ハニカムの突出端部がシームに沿って位置合わせされるか否かに関わらず使用し得る。本発明により提供されるこのより薄いシームは、継ぎ合わされるハニカムの音響特性に対するあらゆる干渉を最小限に抑える。さらに、本発明の支持されるシームは、可撓性を有するため、湾曲状ハニカムを共に接合するために使用することが可能である。又ハニカム・セクション同士の間に蛇行状シームを形成することも可能となる。
【００１２】
本発明の継ぎ合わされたハニカムは、第１のハニカム・セクション及び第２のハニカム・セクションを少なくとも備え、これらは、これらの側部に沿って共に接合される。各ハニカム・セクションは、第１のエッジ及び第２のエッジを有する。各ハニカム・セクションは、それらの第１のエッジと第２のエッジとの間に延在する複数の壁部を備える。これらの壁部は、複数のハニカム・セルを画成し、各ハニカム・セルは、ハニカム壁部に対して垂直に測定される断面積と、ハニカムの第１のエッジと第２のエッジとの間の距離により画定される深さとを有する。各ハニカム・セクションは、厚さと各ハニカム・セクションの第１のエッジと第２のエッジとの間に延在する長さとを有する壁部端部をそれぞれが有する複数の突出するハニカム壁部を有する少なくとも１つの側部を備える。
【００１３】
本発明の１つの特徴として、２つのハニカム・セクションが、２つのハニカム・セクションの側部同士の間に配置されたシームを用いて共に接合される。このシームは、ハニカム・セクションの第１のエッジと第２のエッジとの間に延在する深さと、厚さと、ハニカム・セクションの側部に沿って延在するシーム長さとを有する。シームは、突出するハニカム壁部の端部に接合するための接着剤と、接着剤用の支持体とから構成される。接着剤用の支持体の使用により、シームに沿ってセルを接着剤で充填することなく、ハニカム・セクション同士の所望の一体的な接合が実現されることが判明した。
【００１４】
本発明の特有の一特徴として、接着剤用の支持体は、比較的薄いハニカム・シーム支持体である。ハニカム・シーム支持体は、一方のハニカム・セクションの側部に隣接して配置される第１のエッジと、他方のハニカム・セクションの側部に隣接して配置される第２のエッジとを備える。ハニカム・シーム支持体は、ハニカム・シーム支持体の第１のエッジと第２のエッジとの間に延在する複数の壁部を備える。これらの壁部は、ハニカム・セクションのセルに対して垂直に位置する複数のシーム・セルを形成する。接着剤が、シーム・セル内に配置されることにより、接着剤は、シーム・セルとハニカム・セクションの側部から突出する壁部との両方に接合する。
【００１５】
本発明の別の特有の特徴として、接着剤用の支持体は、第１の端部、第２の端部、第１のハニカム側部に隣接して配置される第１の側部、及び第２のハニカム側部に隣接して配置される第２の側部をそれぞれが有する、複数のシーム支持体部材から構成された連結セグメント・シーム支持体である。接着剤は、シーム支持体部材の両側部の上に配置されることにより、接着剤は、シーム支持体部材とハニカム・セクションの突出するドッグ・イヤーとの両方に接合する。シームに対して可撓性を与えるために、あるシーム支持体部材の第１の端部を別のシーム支持体部材の第２の端部に対して連結する可撓性継手が設けられる。このタイプのチェーン連結構成は、高強度ハニカム・シーム及び可撓性ハニカム・シームの両方を実現する点で有効であることが判明した。
【００１６】
本発明は、シーム及び継ぎ合わされたハニカム構造体全体に関する。また、本発明は、ハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせるための方法に関する。また、セクション同士を共にシーム接合する前及び／又は後に、ハニカム・セクションを所望の構造に形状設定又は形成するための方法も含まれる。本発明のシームは、ジェット・エンジン・ナセルにおいて見受けられるものなどの湾曲状音響ハニカム構造体を形成するために、音響ハニカム・セクション同士を共にシーム接合する場合に特に有用である。
【００１７】
添付の図面と組み合わせて以下の詳細な説明を参照することにより、本発明の上述の及び多数の他の特徴及び付帯的利点がよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による共に継ぎ合わされた又は接合された２つのハニカム・セクションを示す図である。この実施例においては、ハニカム・セクションの側部に沿って突出するハニカム・セル壁部（ドッグ・イヤー）の端部同士が、シームにて位置合わせされる。
【図２】突出するハニカム・セル壁部の端部同士がシームにて位置合わせされないように、２つのハニカム・セクションが共に継ぎ合わされた、本発明の一実施例を示す図である。
【図３】シームの各側に位置する突出するハニカム・セル壁部同士が位置合わせされない、別のシームの一部分を示す図である。
【図４】本発明による、ハニカム・シームで共に継ぎ合わされる前の２つの湾曲状ハニカム・セクションを示す、分解図である。
【図５】ハニカム・シーム支持体がより大きなハニカム構造体からどのように切り取られるかを示す図である。
【図６】ハニカム・シーム構造体が湾曲され次いで接着剤を塗布されるプロセスを示す図である。
【図７】接着剤が塗布されたハニカム・シーム支持体の側面図である、図６の断面を示す図である。
【図８】本発明による例示の連結セグメント・シーム支持体を示す図である。
【図９】２つの連結セグメント間の可撓性継手の詳細を示す、図８に示す連結セグメント・シーム支持体の断面図である。
【図１０】パネルが３つのハニカム・セクション及び２つのシームを備える、組立前の部分音響パネルを示す図である。本発明による、共に継ぎ合わされ得る及び／又はハニカム・シーム支持体として使用され得る、例示のハニカム構成を示す。
【図１１】本発明による、共に継ぎ合わされた又はシーム接合された音響ハニカム・セクションを備える湾曲状音響パネルを示す図である。
【図１２】本発明による代替的な例示のハニカム・シーム支持体を示す図である。このシーム支持体は、ドッグ・イヤーの端部に対するシーム支持体中のハニカム・セルの相対サイズを示すために、ドッグ・イヤーの端部の隣に図示される。
【図１３】本発明によるさらなる代替的な例示のハニカム・シーム支持体を示す図である。このシーム支持体は、ドッグ・イヤーの端部に対するシーム支持体のハニカム・セルの相対サイズを示すために、ドッグ・イヤーの端部の隣に図示される。
【図１４】図１に示すハニカム・セクションの１つの側部から突出する壁部（ドッグ・イヤー）の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、多様な複雑なハニカム・タイプ及びハニカム形状を共にシーム接合、継ぎ合わせ、又は連結するために使用し得る。ハニカムは、接着剤での接合が容易な材料である限りは、任意の適切な材料から作製することができる。ハニカムの切断エッジ（ドッグ・イヤー）は、バリを有さず、直線状（表面に対して９０°）であるべきであり、また、音響隔壁も、バリを有さず、直線状でなければならない。本発明によるシームは、ジェット・エンジン用のナセルなどの湾曲状構造体を形成するために音響ハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせる場合に特に有用である。以下の詳細な説明は、音響ハニカムの一体的な継ぎ合わせに主に焦点が置かれる。また、説明されるシームは、高強度、軽量、且つ比較的薄いシームが望ましい場合には、多様な他のタイプの音響ハニカム・セクション及び非音響ハニカム・セクションを共に継ぎ合わせる場合にも使用できる点が理解される。
【００２０】
本発明による継ぎ合わされた音響ハニカムが、図１に１０で全体的に示される。シーム接合されたハニカム１０は、第１のハニカム・セクション１２及び第２のハニカム・セクション１４を備える。ハニカム・セクション１２及び１４は、金属、セラミック、及び複合材料を含む、ハニカム・パネルの作製において使用される従来の材料の任意のものから作製することが可能である。例示的な金属には、アルミニウム及びアルミニウム合金が含まれる。例示的な複合材料には、繊維ガラス、ノメックス、及びグラファイト又はセラミック繊維と適切なマトリックス樹脂との様々な組合せが含まれる。例示的なマトリックス樹脂には、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が含まれるが、熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂で強靭化されても又はされなくてもよい。
【００２１】
第１のハニカム・セクション１２は、ノイズ源の最も近くに配置されるべき第１のエッジ１６と、第２のエッジ１８とを有する。第１のハニカム・セクション１２は、２つのエッジ１６と１８との間に延在して複数のセル２２を画成する、壁部２０を備える。各セル２２は、２つのエッジ１６と１８との間の距離に等しい深さ（又は芯厚とも呼ぶ）を有する。また、各セル２２は、セル壁部２０に対して垂直に測定される断面積を有する。第１のハニカム・セクション１２は、複数の突出するハニカム壁部すなわちドッグ・イヤー２６を備える第１のハニカム側部２４を有し、ドッグ・イヤー２６の中の１つが、図１４に詳細に示される。各突出壁部２６は、第１のエッジ１６と第２のエッジ１８との間に延在する長さ（Ｌ）を有する壁部端部２８を有する。また、壁部端部２８は、幅又は厚さ（Ｔ）を有する。
【００２２】
また、第２のハニカム・セクション１４は、第１のエッジ３０及び第２のエッジ３２を有する。第２のハニカム・セクション１４は、２つのエッジ３０と３２との間に延在して複数のセル３６を画成する壁部３４を備える。各セル３６は、２つのエッジ３０と３２との間の距離に等しい深さを有する。また、各セル３６は、セル壁部３４に対して垂直に測定される断面積を有する。第２のハニカム・セクション１４は、複数の突出するハニカム壁部４０を備える第２のハニカム側部３８を有する。また、各突出壁部４０は、図１４に詳細に示すように、ハニカム・セクション１２の壁部端部２８と同一に形状設定された壁部端部を有する。したがって、各突出壁部４０もまた、第１のエッジ３０と第２のエッジ３２との間に延在する長さ（Ｌ）と、幅又は厚さ（Ｔ）とを有する、壁部端部を有する。
【００２３】
図１に示すように、各ハニカム・セクション１２及び１４の側部２４及び３８は、本発明による接着剤及び接着剤用の支持体から構成されたシーム４２によって、共に継ぎ合わせる。シーム４２は、ハニカム・セクション（１２及び１４）の第１のエッジ（１６及び３０）とハニカム・セクション（１２及び１４）の第２のエッジ（１８及び３２）との間に延在する深さを有する。また、シーム４２は、厚さと、第１のハニカム側部２４及び第２のハニカム側部３８に沿って延在するシーム長さとを有する。図１に示すハニカムの２つのセクションは、突出するハニカム壁部２６及び４０の端部同士が、シーム４２にて位置合わせされるように、配向される。
【００２４】
本発明の１つの特徴として、図１に示すように、突出するハニカム壁部（ドッグ・イヤー）は、シーム４２をまたいで位置合わせされることが不要である。代替的な例示の継ぎ合わされたハニカムが、図２に示され、ここでは、突出するハニカム壁部は、接着シームをまたいで位置合わせされない。図２においては、第１のハニカム・セクション４４及び第２のハニカム・セクション４６の各側部は、本発明による支持された接着シーム４８を介して共に接合される。シーム４８の両側に配置される突出するハニカム壁部５０及び５２の端部同士は、位置合わせされない。支持された接着シーム４８は、シーム接合部にて突出するセル壁部同士を位置合わせすることが不要となるのに十分な強度を有することが判明した。
【００２５】
別の位置合わせされずに継ぎ合わされたハニカムが、図３に示され、ここでは、異なる構成の位置合わせされないドッグ・イヤーが図示される。図３においては、第１のハニカム・セクション５４及び第２のハニカム・セクション５６の各側部が、本発明による支持された接着シーム５８を介して共に接合される。シーム５８の両側に位置する突出するハニカム壁部６０及び６２の端部同士は、位置合わせされない。また、支持された接着シーム５８は、シーム接合部にて突出するセル壁部同士を位置合わせすることが不要となるのに十分な強度を有することが判明した。
【００２６】
本発明の支持された接着シームは、音響ハニカム・セクション同士の一体的な継ぎ合わせに特によく適する。これらのシームは、比較的幅狭であり、シームに沿って位置する音響セルの音響特性に著しくは干渉しない。音響ハニカムは、全てではないにせよ殆どのハニカム・セル中に配置された、１つ又は複数の隔壁を備える。任意のタイプの隔壁を使用し得るが、米国特許第７，４３４，６５９号、米国特許第７，５１０，０５２号、及び米国特許第７，８５４，２９８号に詳細に説明されるタイプの隔壁が好ましい。これらのタイプの隔壁は、比較的可撓性であり、共に継ぎ合わされることによりジェット・エンジン・ナセルを形成するハニカム・セクションなどの湾曲状（非平面状）構造体にハニカムを形成する場合に吸音特性を維持するため、これらのタイプの隔壁は好ましい。
【００２７】
隔壁キャップが、図１では６４で、並びに図２及び図３においては６６及び６８で、それぞれ図示される。音響ハニカムにおいて典型的に使用される音響材料の任意のものが、隔壁キャップを形成するために使用できる。音響材料は、典型的には、穿孔された、多孔質の、又は、ノイズ減衰を実現するように設計された目の粗いメッシュ布帛である、比較的薄いシートとして用意される。様々な材料（金属、セラミック、及びプラスチック）の穿孔されたシート及び多孔質のシートが使用され得る。好ましい一実施例においては、音響材料は、モノフィラメント繊維から織成された目の粗いメッシュ布帛である。これらの繊維は、ガラス、炭素、セラミック、又はポリマーから構成され得る。ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）、ポリフルオロエチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド６（ナイロン、６ＰＡ６）、及びポリアミド１２（ナイロン１２、ＰＡ１２）から作製されたモノフィラメント・ポリマー繊維は、ごくわずかな実例に過ぎない。ＰＥＥＫから作製された目の粗いメッシュ布帛は、高温用途にとって好ましい。目の粗いメッシュの音響布帛は、様々な商業的ソースから入手可能である。例えば、目の粗いメッシュの音響布帛シートは、ＳＥＦＡＲ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．（Ｂｕｆｆａｌｏ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ  １１１  Ｃａｌｕｍｅｔ  Ｓｔｒｅｅｔ  Ｄｅｐｅｗ，ＮＹ  １４０４３）より、ＳＥＦＡＲＰＥＴＥＸ、ＳＥＦＡＲ  ＮＩＴＥＸ、及びＳＥＦＡＲ  ＰＥＥＫＴＥＸの商標名において市販されている。
【００２８】
また、音響材料の中実シートが、隔壁キャップを形成するために使用可能である。この実例においては、穿孔は、隔壁キャップがハニカム・セル内に配置される前後のいずれかに、中実シート材料中に形成される。上記に特定したタイプの金属、セラミック、及びプラスチックが、穿孔される隔壁を作製するために使用し得るが、音響材料は、ＰＥＥＫか、又は高温用途に適した同様の耐化学性ポリマー材料であると好ましい。ＰＥＥＫのシート又はフィルムは、ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）ＰＥＥＫ（商標）ポリマーの商標名のＰＥＥＫシートを生産しているＶｉｃｔｒｅｘ  ＵＳＡ（Ｇｒｅｅｎｖｉｌｌｅ、Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）などの複数のソースより市販されている。隔壁キャップ及び音響ハニカムにおけるそれらの使用に関するさらなる詳細は、米国特許出願第１３／２２７，７７５号及び米国特許出願第１３／２７９，４８４号に提示されている。
【００２９】
本発明のシームは、接着剤及び接着剤用の支持体を備える。接着剤は、ハニカム・パネル製造に関連して典型的に使用される任意の適切な接着剤が可能である。また、ハニカムに対して隔壁キャップを接合するために使用されるのと同一の接着剤が、一般的にはシーム接着剤としての使用に適する。好ましい接着剤には、高温（１４８．８９〜２０４．４４℃（３００〜４００°Ｆ））にて安定的であるものが含まれる。例示的な接着剤には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール類、シアノアクリレート系、ビスマレイミド、ポリアミドイミド、及びポリイミドが含まれる。ポリアミドイミド接着剤には、特に好ましい。
【００３０】
接着剤用の支持体は、比較的薄く、接着剤のみにより実現される強度を上回るさらなる強度をシームに対して与えるのに十分な強度を有する、構造体であるべきである。好ましくは、この支持体は、共に継ぎ合わされる湾曲状ハニカム・セクションの側部同士を整合させるために湾曲し得る又は曲がり得るように、十分な可撓性を有する。シーム全体は、ハニカム・セルの音響特性への干渉を最小限に抑えるために、可能な限り幅狭又は薄いことが重要である。
【００３１】
図１、図２、及び図３に示す例示的なシーム４２、４８、及び５８は、シーム接着剤で充填されたハニカム・シーム支持体を備える。図４においては、例示的なシーム４２は、湾曲状ハニカム・セクション１２及び１４に接合される前の位置で図示される。シーム４２は、ハニカム支持構造体７０及び接着剤７２を備える。ハニカム・シーム支持体７０は、ハニカム・セクション１２の側部に隣接して配置される第１のエッジ７６と、ハニカム・セクション１４の側部に隣接して配置される第２のエッジ７８とを有するものとして見ることができる。ハニカム・シーム支持体７０の壁部は、第１のエッジ７６と第２のエッジ７８との間に延在して、複数のシーム・セル８０を画成する。前記シーム・セルはそれぞれ、ハニカムの壁部に対して垂直に測定される断面積を有する。ハニカム・シーム支持体の厚さ（Ｔ）は、ハニカム・シーム支持体７０の前記第１のエッジ７６と前記第２のエッジ７８との間の距離によって画定される。
【００３２】
ハニカム・シーム支持体７０は、好ましくは、図５に示すように、より大きなハニカム構造体７４からハニカム層を切り取る又は薄く切り取ることによって作製される。シーム支持体７０を形成するために使用されるハニカム・スライス７０ａ（図４）は、上述と対応する識別番号を有するが、ハニカム・スライス７０ａと、接着剤で充填されているハニカム・セルを備える最終シーム支持体７０とを識別するために、各番号に対して「ａ」が付与されている。
【００３３】
図６に示すように、ハニカム・スライス７０ａは、共にシーム接合されることになるハニカム・セクションの曲線に整合する湾曲形状７０ｂに形成される。この湾曲状ハニカム・スライス７０ｂは、次いで、接着剤で充填されて、２つのハニカム・セクションに接合するための最終シーム４２を作り出す。接着剤７２で充填されたシーム支持体７０の側断面図が、図７に示される。シーム支持体７０は、好ましくは０．２５４ｍｍ〜３．８１ｍｍ（０．０１インチ〜０．１５インチ）の厚さである。接着剤は、図７において７２で示すように、シーム支持体７０を越えて外方に突出する。接着剤は、典型的には、０．０２５４ｍｍ〜０．５０８ｍｍ（０．００１インチ〜０．０２インチ）の範囲でシーム支持体の各側部から外方に突出する。
【００３４】
ハニカム・シーム支持体は、好ましくは所望の接着剤で塗布されることにより、この接着剤で構造体中の実質的に全てのセルが充填され、シーム支持構造体のエッジが被覆される。接着剤は、共に接合されることとなるハニカム・セクション上に配置されるドッグ・イヤーの端部の完全な覆いを確保するために、所望に応じてハニカム・シーム支持体のエッジを幾分か越えて延在してもよい。しかし、ハニカム・シーム支持体への過剰な塗布は、接着剤の無駄が発生し、過剰な接着剤によるシームに隣接するセルの意図しない栓塞が結果的に生じ得るため、回避されるべきである。
【００３５】
接着剤の粘度及びシーム支持構造体の相対セルサイズは、接着剤が安定化され構造体から流れないようなものであるべきである。所望に応じて、接着剤の定位置への保持を補助するために、接着剤充填された支持構造体の両側部の上に剥離紙が配置されてもよい。剥離紙は、ハニカム・セクションに対してシームを接合する直前に除去される。
【００３６】
ハニカム・シーム支持体を形成するハニカム・セルの断面構成又は断面形状は、継ぎ合わされることとなるハニカム・セクションの寸法及び他の特性と、シームのサイズ及び所望の可撓性とに応じて、変更し得る。シーム支持体７０及び７０ａにおいて示されるセル８０などの従来の六角形ハニカム・セル断面が、多数の用途にとって適切なものとなる。所望に応じて、多様な他の断面構成を使用し得る。例えば、ハニカム・シーム支持構造体が、図１２において１１０で示されるが、ここでは、ハニカム・シーム支持体の断面形状は、典型的な六角形形状から変更されたものである。
【００３７】
シーム支持構造体１１０は、ドッグ・イヤーの長さに対するハニカム・シーム支持体セルの好ましいサイズを示すために、ドッグ・イヤー２６の隣に図示される。示すように、ハニカム・シーム支持体１１０のセルは、８つのセルが、ドッグ・イヤーの長さ（Ｌ）に沿った接合のために存在するように、サイズ設定される。一実例として、２．５４ｃｍ（１インチ）の長さを有するドッグ・イヤーは、３．１８ｍｍ（１／８インチ）の高さを有するセルを備えるシーム支持体１１０を必要とする。ドッグ・イヤー端部壁部に対してこのタイプのサイズ相関性を有するシーム支持体セルは、シーム強度及び接着剤保持の最適な組合せを実現するため、好ましい。
【００３８】
別の例示的なハニカム・シーム支持構造体が、図１３において１１１で示される。シーム支持体１１１の断面形状は、シーム支持体においてより高い度合いの可撓性が望ましい状況では有用である。シームの形状、サイズ、及び所望の強度に対して特定の設計目標を達成するために、他のセル断面形状が使用されてもよい。また、シーム支持構造体１１１は、ドッグ・イヤーの長さに対するハニカム・シーム支持体セルの好ましいサイズを示すために、ドッグ・イヤー２６の隣に図示される。また、シーム支持体１１１は、８つのセルが、ドッグ・イヤーの長さに沿った接合のために存在するように、サイズ設定される。好ましくは、ハニカムが、１．２７ｃｍ〜５．０８ｃｍ（１／２インチ〜２インチ）の厚さである場合には、５〜２０個のセルが、ドッグ・イヤーの長さに沿った接合のために存在する。
【００３９】
本発明によるシームは、共に継ぎ合わされることとなる２つの形成された音響ハニカム・セクション間に接着剤塗布されたハニカム・シーム支持体を単純に挟み、圧力を印加してシーム及びハニカム・セクションの両側部間に均一な接触を確保することによって、形成される。熱が、接着剤を硬化させ、最終的なシームを形成するために印加される。
【００４０】
本発明のハニカム構造シームは、平面状ハニカム・セクション同士を共に接合するために使用し得る。しかし、ハニカム構造シームは、図４に示すようにＬ／Ｄ面内で湾曲した音響ハニカム・セクション同士を共にシーム接合する場合に特に有用である。ハニカム・セクションは、共に継ぎ合わされ、次いで湾曲されて、湾曲状ハニカムを形成することが可能である。しかし、これは、接着剤及びハニカム支持構造体の組合せが、結果的に得られるシームが所望の湾曲形状に曲げられ得るのに十分な可撓性を有するような、組合せとなることを必要とする。好ましくは、シームは、２つのハニカム・セクションが所望の湾曲形状に形成された後に、これらのハニカム・セクションに対して印加される。ハニカム・シーム支持構造体は、接着剤の固化又は硬化の前にははるかにより可撓性であるため、事前湾曲されたハニカム・セクションを継ぎ合わせることが好ましい。
【００４１】
本発明のシームを使用して共に継ぎ合わされ得るハニカム・セクションは、セルの断面積、壁部の厚さ、及び深さにおいて様々に変更され得る。典型的な音響ハニカム・セクションは、３２．２６平方ｍｍ〜６４５．１６平方ｍｍ（０．０５平方インチ〜１平方インチ）以上の範囲の断面積を有するセルを有する。ハニカム材料の壁部厚さは、典型的には０．０２５４ｍｍ〜１．２７ｍｍ（０．００１〜０．０５０インチ）の範囲となる。セルの深さ（芯厚さ）は、６．３５ｍｍ〜７６．２ｍｍ（０．２５〜３インチ）以上の範囲である。例示的なハニカム・セクションは、約６４．５２〜３２２．５８平方ｍｍ（約０．１〜０．５平方インチ）の断面積と、約０．６３５〜１．２７ｍｍ（０．０２５〜０．０５インチ）の壁部厚さと、約２．５４〜５．０８ｍｍ（１．０〜２．０インチ）の深さとを有する、六角形セルを有する。
【００４２】
上記のサイズ範囲を有するハニカム用の突出する壁部端部は、６．３５ｍｍ〜７６．２ｍｍ（０．２５〜３インチ）以上の長さ（Ｌ）を有し、これは、ハニカム芯の深さに一致する。ハニカム材料の厚さに一致する突出壁部の厚さ（Ｔ）は、０．０２５４ｍｍ〜１．２７ｍｍ（０．００１インチ〜０．０５０インチ）である。シーム・セルのサイズは、複数のシーム・セルが、図１２及び図１３に示すその長さに沿って壁部端部に接触するように、選択される。典型的なシーム・セルサイズは、１．５７〜４．７５ｍｍ（０．０６２〜０．１８７インチ）の範囲である。これにより、ドッグ・イヤーについてより大きなセルエッジ接触が可能となり、より小さなセルにより、セルの接着フィルムの安定化が助長される。
【００４３】
壁部端部の長さに対するシーム・セルの相対サイズは、所望のシーム設計目標を達成するために変更され得る。一般的には、より小さなシーム・セルにより、壁部端部長さに沿ってより大きな表面積及びシーム・セル接合場所が与えられて、比較的強度の高い及び剛直なシームが作り出される。
【００４４】
代替的な接着支持体の一部分が、図８及び図９において８２で示される。接着支持体８２は、シーム支持体部材８４、８６、及び８８から構成される、連結セグメント・シーム支持体である。シーム支持体の３つのみのセグメントが、例示を目的として図示される。典型的なシームは、多数の連結支持体部材から構成される。各支持体部材は、第１の端部９０及び第２の端部９２を有する。また、支持体部材は、一方のハニカム・セクションの側部に隣接して配置される第１の側部９４と、他方のハニカム・セクションの側部に隣接して配置される第２の側部９６とを有する。可撓性継手９８が、あるシーム支持体部材の第１の端部９０を他のシーム支持体部材の第２の端部９２に対して連結するために用意される。多数の異なるタイプの可撓性継手が可能である。最低量の重量を付加する継手が好ましい。好ましい可撓性継手が、図７には示され、シーム支持体部材８８は、２つの支持体部材を共にヒンジ連結するためにシーム支持体部材８６の開口１０２に形成された円形フランジ１００を有する。このタイプの可撓性連結は、あるとしても非常に低い重量をシーム支持体に対して付与するため、好ましい。
【００４５】
シーム接着剤は、接着支持体８２の両側部上に配置され、支持された接着剤は、次いで、上述のハニカム・シーム支持された接着剤と同様にハニカム・セクション同士を共に継ぎ合わせるために使用される。接着剤の量は、強力な接合部を形成するためにドッグ・イヤーに幾分かの接着剤隅肉が形成されるのに必要な量に制限されるべきである。過剰な接着剤の使用は、シームの重量を増加させるため、回避されるべきである。いくつかの状況においては、ドッグ・イヤーに接触する接着支持体の部分のみに接着剤を塗布することが望ましい場合がある。しかし、これは、ハニカムの側部が短い距離で相互に離間された多数のドッグ・イヤーを含む場合には、現実的ではない場合がある。これらの状況においては、接着支持体部材の側部は、接着剤層で実質的に覆われることが好ましい。
【００４６】
接着支持体８２を作製するために使用される材料は、ハニカムの作製に使用されるものと同一の材料の任意のものであることが可能である。この材料は、Ｔ方向においてシームに対して幾分かの可撓性を与えるために撓曲し得るのに十分な薄さであるべきである。接着支持体材料は、ハニカム・セクションの作製に使用されるものと同一であることが好ましい。この材料の厚さは、変更することが可能であり、シーム強度を依然として上昇させつつ、可能な限り薄いことが好ましい。好ましい例示的な材料厚さは、共に継ぎ合わされることとなるハニカム壁部の厚さと整合する。音響ハニカム用の例示的な材料は、０．０２５４〜０．２５４ｍｍ（０．００１〜０．０１０インチ）の厚さのアルミニウム又は複合材料である。連結シーム支持体の各側における接着剤の好ましい厚さは、各側において約０．２５４〜１．９１ｍｍ（０．０１０〜０．０７５インチ）であるべきである。
【００４７】
例示的な継ぎ合わされた音響ハニカムが、図１０に示され、ここでは、３つのハニカム・セクション１０４、１０６、及び１０８が、２つのシーム１３０及び１３２に沿って共に継ぎ合わされる。これらのハニカム・セクションは、いずれも隔壁キャップ１３４を備える。継ぎ合わされたハニカム・セクションは、中実パネル又は中実表面シート１３６と穿孔パネル又は穿孔表面シート１３８との間に挟まれる。これらの表面シートは、従来のパネル作製プロセスを利用して、継ぎ合わされたハニカムのエッジに接合される。
【００４８】
湾曲状の継ぎ合わされたハニカム音響パネルすなわちナセルのセクションが、図１１において１４０で示される。ジェット・エンジン中心部又は他のノイズ源が、１４２にて概略的に示される。湾曲状音響パネルは、外方中実表面シート１４４と内方穿孔表面シート１４６とを備える。様々なハニカム・セクションが、垂直配向されたシーム１４８、１５０、及び１５２により共に継ぎ合わされる。シーム１５４は、シーム１４８と１５０との間に水平方向に延在する。継ぎ合わされた湾曲状音響ハニカム・セクションは、１９．１ｍｍ〜３８．１ｍｍ（０．７５インチ〜１．５インチ）の厚さであり、これらのシームは、０．５０８ｍｍ〜５．０８ｍｍ（０．０２インチ〜０．２０インチ）の厚さである。本発明の１つの特徴として、接着剤と接着支持体との組合せを使用して作製される比較的薄いシームが、ハニカム・セクション同士の適切な一体的なシーム接合をもたらすと共に、音響パネルすなわちナセルの音響特性に対する影響を最小限に抑えることが判明した。
【００４９】
本発明の例示的な実施例をかように説明したが、当業者は、本開示内には例示的なもののみが含まれ、本発明の範囲内において様々な他の代替、適合化、及び変更を成し得る点に留意されたい。したがって、本発明は、上述の実施例により限定されず、以下の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
2015515017.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2015515017.tif 000017
2015515017.tif 000018