[發明專利]圓筒狀外殼及圓筒狀外殼的制造方法

有效

• 申請號: 201380055806.4
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN104768735B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 村上務;奧村郁夫;重成有;原田敬;段佑輔
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI;株式會社IHI空間技術
• 主分類號: B29C70/06
• 分類號: B29C70/06;B29C70/10;F01D25/24;F02C7/00;B29K105/08;B29L31/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳蘊輝

技術領域

本發明涉及例如作為覆蓋航空器用噴氣發動機的風扇葉片的風扇外殼使用的圓筒狀外殼及圓筒狀外殼的制造方法。

背景技術

例如，上述覆蓋航空器用噴氣發動機的風扇葉片的風扇外殼謀求輕量及具有高強度，為滿足這些要求，作為風扇外殼的素材嘗試采用強化纖維和熱固化樹脂的復合材料。

在上述風扇外殼中，在覆蓋風扇葉片的呈圓筒狀的外殼主體的中間部分，例如，安裝有齒輪箱等的結構體，或者根據設計，成為用于將噴氣發動機連結于翼的結構體或用于將噴氣發動機的推力傳遞到機體的結構體的一部分而得的朝外凸緣沿著周向以環狀配置，但該朝外凸緣的素材也與外殼主體同樣地開始采用碳纖維等的強化纖維和環氧樹脂等的熱固化樹脂的復合材料。

作為采用了該復合材料的朝外凸緣，有例如專利文獻1記載的發明。該朝外凸緣具有：沿著外殼主體的周向的環狀的成為凸緣主體部分的凸緣主體層；從兩側支承凸緣主體層且固定在外殼主體的外周面上的附著支承層，凸緣主體層及附著支承層都是層疊包含由碳纖維等的強化纖維形成的織物在內的多個織物層而形成的。

將上述朝外凸緣形成在外殼主體的外周面上來制造風扇外殼(圓筒狀外殼)時，首先，重疊多個織物層而成形層疊體，通過加熱該層疊體，使預先含浸于織物層的熱固化樹脂固化而形成凸緣主體層。

然后，在由強化纖維和熱固化樹脂的復合材料形成的外殼主體的外周面上，沿周向配置凸緣主體層，在該凸緣主體層的兩側，層疊多個織物層作為附著支承層成形之后，加熱附著支承層使其與凸緣主體層同樣地固化，由此將凸緣主體層固定在外殼主體的外周面上。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2008-144757號公報

然而，在上述風扇外殼中，在外殼主體的外周面上形成朝外凸緣時，在將凸緣主體層沿周向配置在外殼主體的外周面上的狀態下，在該凸緣主體層的兩側成形附著支承層，從而具有在凸緣主體層的基端部分和覆蓋該部分的附著支承層之間可能產生間隙的問題，解決該問題就成為了以往的課題。

發明內容

本發明是著眼于上述以往的課題而研發的，其目的是提供圓筒狀外殼及圓筒狀外殼的制造方法，例如，將強化纖維和熱固化樹脂的復合材料作為素材，具有環狀的朝外凸緣的風扇外殼的情況下，能夠確保該朝外凸緣的部分中的高結構強度。

為實現上述目的，本發明的圓筒狀外殼，由使熱固化樹脂含浸于強化纖維而成的復合材料形成，其特征在于，具有：呈圓筒狀的外殼主體；朝外凸緣，沿周向以環狀配置在所述外殼主體的外周面上，所述朝外凸緣具有：粘接層，被粘接在所述外殼主體的外周面上；截面三角形的基礎層，在該粘接層上沿所述外殼主體的周向配置；一個凸緣構成層，一體地具有從該基礎層的一個斜面層疊在該一個斜面這一側的所述粘接層上的底層及從所述基礎層的一個斜面沿離心方向立起的壁層；另一個凸緣構成層，一體地具有與所述粘接層連續且從所述基礎層的另一個斜面層疊在該另一個斜面這一側的所述粘接層上的底層及從所述基礎層的另一個斜面向離心方向立起并與所述一個凸緣構成層的壁層重合的壁層，所述基礎層是層疊包含集束強化纖維而成的粗紗在內的粗紗層而形成的，一體地具有所述底層及所述壁層的一個凸緣構成層、以及一體地具有所述粘接層、所述底層及所述壁層的另一個凸緣構成層都是層疊包含由相對于所述外殼主體的軸心方向的取向角為±15～75°的2軸的強化纖維帶形成的非卷曲結構的2軸織物在內的多個2軸織物層而形成的。

優選的是，所述外殼主體的外周面及所述朝外凸緣中的兩所述凸緣構成層的各壁層都是通過由使熱固化樹脂含浸于強化纖維而成的復合材料形成的保護層被覆蓋。

優選的是，作為覆蓋航空器用噴氣發動機的風扇葉片的風扇外殼使用。