特許 6042905 航空機ターボ機械ファンケーシングの音響防護の流体排出振動減衰ストリップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042905

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】航空機ターボ機械ファンケーシングの音響防護の流体排出振動減衰ストリップ

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/32 20060101AFI20161206BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20161206BHJP

   F02C 7/24 20060101ALI20161206BHJP

   F02K 3/06 20060101ALI20161206BHJP

   B64D 33/00 20060101ALN20161206BHJP

【ＦＩ】

   F01D25/32 C

   F02C7/00 E

   F02C7/00 F

   F02C7/24 B

   F02K3/06

   !B64D33/00 B

【請求項の数】10

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-546618(P2014-546618)

(86)(22)【出願日】2012年12月14日

(65)【公表番号】特表2015-505933(P2015-505933A)

(43)【公表日】2015年2月26日

(86)【国際出願番号】FR2012052938

(87)【国際公開番号】WO2013088088

(87)【国際公開日】20130620

【審査請求日】2015年11月10日

(31)【優先権主張番号】1161819

(32)【優先日】2011年12月16日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】505277691

【氏名又は名称】スネクマ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ロフィ，ギヨーム

(72)【発明者】

【氏名】トラン，ジュリアン

【審査官】 橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−０９８５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−００９４０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０３５４２１５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｂ１／００−１／７０

Ｂ６４Ｃ１／００−９９／００

Ｂ６４Ｄ１／００−４７／０８

Ｂ６４Ｆ１／００−５／００

Ｂ６４Ｇ１／００−９９／００

Ｆ０１Ｄ１３／００−１５／１２

２３／００−２５／３６

Ｆ０２Ｃ１／００−９／５８

Ｆ０２Ｇ１／００−５／０４

Ｆ０４Ｄ１／００−１３／１６

１７／００−１９／０２

２１／００−２５／１６

２９／００−３５／００

Ｆ２３Ｒ３／００−７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファンケーシングの長手方向軸線と同じになるように中心軸線（２）上に心出しされるフェルールセクタを形成する音響防護パネル（６）を備える、航空機ターボ機械のファンケーシング（１）用の音響防護装置（４）にして、また、一方の側で音響防護パネルの外部表面（６ａ）に押し付けられ、他方の側でファンケーシングの内部表面（１ａ）に押し付けられるための１つまたは複数の振動減衰ストリップ（１０）を備え、各減衰ストリップ（１０）が、２つの反対側の端縁（１４）を有し、前記２つの反対側の端縁（１４）が、ファンケーシング内を流れる空気の流れにおける上流側端部および下流側端部をそれぞれ有し、かつ中心軸線（２）の方向に沿って互いから間隔を置いて配置される、音響防護装置であって、
減衰ストリップ（１０）のうちの少なくとも１つの２つの反対側の端縁（１４）のうちの少なくとも１つは、前記端縁に存在する液体が前記上流側端部および下流側端部のどちらかまたは両方に向かって重力によって流れることができるように形成されることを特徴とする、装置。

【請求項2】

減衰ストリップ（１０）のうちの少なくとも１つの２つの反対側の端縁（１４）のうちの少なくとも１つが、中心軸線（２）に対して傾斜される少なくとも１つの部分（１４、１４ａ、１４ｂ）を有し、前記部分に存在する液体が前記上流側端部および下流側端部のどちらかまたは両方に向かって重力によって流れることができることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

減衰ストリップ（１０）のうちの少なくとも１つの２つの反対側の端縁（１４）のうちの少なくとも１つが、中心軸線（２）の方向に２つの連続する部分（１４ａ、１４ｂ）から成り、両方の２つの連続する部分のそれぞれは、両方の部分のそれぞれに存在する液体がそれぞれ前記上流側端部および下流側端部に向かって重力によって流れることができるように、中心軸線（２）に沿って傾斜されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

２つの端縁部分（１４ａ、１４ｂ）の間に形成される角度が、１°と１５°との間、より好ましくは１°と３°との間であることを特徴とする、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

２つの端縁部分（１４ａ、１４ｂ）が、同じ長さであることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の装置。

【請求項6】

減衰ストリップ（１０）のうちの少なくとも１つが、２つの逆にした取り付け位置で音響パネル（６）に取り付け可能であるように形成され、前記２つの反対側の端縁（１４）の位置が、それぞれ逆にされ、両方の取り付け位置のそれぞれにおいて、前記減衰ストリップ（１０）の両方の反対側の端縁（１４）のうちの少なくとも１つは、前記端縁に存在する液体が前記上流側端部および下流側端部のどちらかまたは両方に向かって重力によって流れることができるように形成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の装置。

【請求項7】

減衰ストリップ（１０）のうちの少なくとも１つが、２つの反対側の端縁（１４）の間に配置される第１の対称面（１２）を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の装置。

【請求項8】

減衰ストリップ（１０）のうちの少なくとも１つが、両方の反対側の端縁（１４）を通過する第２の対称面（１６）を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置。

【請求項9】

各減衰ストリップ（１０）が、エラストマー材料で作られることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の装置。

【請求項10】

その内部表面（１ａ）が請求項１から９のいずれかに記載の少なくとも１つの音響防護装置（４）で被覆されるファンケーシング（１）を備える航空機ターボ機械前部。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機ターボ機械ファンケーシングの内側の音響防護の取り付けに関する。より詳細には、本発明は、ファンケーシングと音響パネルとの間に設けられる振動減衰ストリップに関する。

【0002】

本発明は、ファンケーシングを備えた任意のタイプの航空機、特にターボジェットエンジンに適用することができる。

【背景技術】

【0003】

現在のターボジェットエンジンにおいては、音響防護パネルは、通常、エンジン軸線を中心としてファンケーシングの内部表面に組み立てられる。組立ては、通常、パネルをケーシングにねじ止めすることによって行われる。

【0004】

しかしながら、音響パネルのいくつかの固定ねじの破損の危険が確認されている。破損の場合は、ジェットに放出されるねじ頭部が、吸込み後にファン羽根に高損傷を引き起こし得る。確認された主要な原因の中に、音響パネルの基本モードとファン羽根の励振との間の一致によって生じる強い振動応力がある。ねじに伝達されるこれらの強い応力は、ねじの弛緩をもたらし、上記で説明したように、さらに場合によっては破損に至るまで強い摩耗を起こしやすい。

【0005】

この問題に対処するために、振動レベルを低減するために振動減衰ストリップを導入することが提案されている。通常エラストマー材料で作られるこれらのストリップは、これらのストリップが圧縮されると、パネル試験で測定された振動レベルを著しく減衰させるという利点を有する。

【0006】

しかしながら、選択された材料は、長期間浸されると油および灯油などの液体との接触に敏感である場合がある。さらに、この種の液体との長期の接触により、材料の劣化および／または実現された減衰の効率損失の危険が生じ得る。しかし、音響パネルがあるファンケーシングの上流領域では、漏れの場合には、油または灯油の流れが実際に起こり得る。

【0007】

通常、これらの流体は、ファンケーシングの低い部分に流れ落ちて、次にケーシングの６時の方向に配置されるドレン管によって排出されるべきである。

【0008】

エンジンの長手方向軸線の方向にストリップを方向付けることを考慮すると、この場合これらの液体の保持がストリップのいくつかの端縁で考えられ、これは、有害な長期の接触を引き起こしやすい。

【0009】

この欠点に対処するために、液体を排出するようにストリップに横方向溝を作るような異なる別法が提案されている。

【0010】

しかしながら、これらの溝の存在は、ケーシングとの接触領域を減少させるのに加えて、ストリップを脆化させる場合があり、それにより、効率の低下がもたらされる。他方では、これらの溝の存在はまた、圧縮される場合にストリップの剛性を低下させる場合があり、また、これは、それらの減衰能力に不利な影響を与えやすい。最後に、この解決策の場合は、液体保持領域が溝の間で端縁に残る。その結果として、この解決策は、十分満足できるとは限らない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の目的は、従来技術のシステムに対して、上記で述べた欠点を少なくとも部分的に克服することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

そのためには、第１に、本発明の１つの目的は、ファンケーシングの長手方向軸線と同じになるように中心軸線上に心出しされるフェルールセクタを形成する音響防護パネルを備える、航空機ターボ機械のファンケーシング用の音響防護装置であり、また、一方の側で音響防護パネルの外部表面に押し付けられ、他方の側でファンケーシングの内部表面に押し付けられるための１つまたは複数の振動減衰ストリップを備え、各減衰ストリップが、中心軸線の方向に沿って互いから間隔を置いて配置される上流側端部および下流側端部をそれぞれ有する２つの対縁を有する装置、を提供することである。

【0013】

本発明によれば、減衰ストリップのうちの少なくとも１つの２つの対向端縁のうちの少なくとも１つは、この端縁に存在する液体がその上流側端部および下流側端部のどちらかまたは両方に向かって重力によって流れることができるように形成される。

【0014】

したがって、本発明は、油または灯油のようなこの種の液体によって濡れやすい対縁のどちらかまたは両方の端部に向かって液体を排出することができる、簡単で高性能な解決策を提供する。

【0015】

簡単な重力現象によって可能にされる、端縁を離れたこの排出の後に、流体は、ファンケーシングの上へこれの低い部分に流れ落ちることができ、または、そこで流体は、ケーシングの６時の方向に配置されるドレン管によって優先的に排出される。

【0016】

したがって、減衰ストリップは、それらの端縁での液体の長期保持によってもはや劣化しそうもなく、それにより、高性能な減衰機能を長時間保つことができるようになる。

【0017】

好ましくは、本発明に特定される構成は、ケーシングのより低い表面に重力によって滴下する流体を集めやすい各ストリップの各端縁に設けられ、これは、通常、バンド毎に単一の端縁であり、これは、上方へ方向付けられる。

【0018】

好ましくは、減衰ストリップのうちの少なくとも１つの両方の対縁のうちの少なくとも１つは、この部分に存在する液体がその上流側端部および下流側端部のどちらかまたは両方に向かって重力によって流れることができるように、中心軸線に対して傾斜される少なくとも１つの部分を有する。傾斜した部分は、好ましくは平面であるが、あるいは、湾曲されることもできる。ここに、当該各端縁は、ただ１つの傾斜した部分のみを含むことができ、好ましくは端縁全体を構成する。

【0019】

減衰ストリップのうちの少なくとも１つの２つの対縁のうちの少なくとも１つは、中心軸線の方向に２つの連続する部分から成り、両方の部分のそれぞれは、両方の部分のそれぞれに存在する液体がそれぞれ上流側端部および下流側端部に向かって重力によって流れることができるように、中心軸線に沿って傾斜されることが好ましい。これにより、液体を、当該端縁の上流側端部および下流側端部の両方に向かって分配することができるようになり、その端部のうちの１つにおいて起こり得る液体のオーバーフロー、およびジェットの中に溢れ出ることが可能になる。ストリップの両方の端部の上に流れを均等に分配するために、下向きに開いたＶの形で配置される２つの傾斜した部分は対称であってもよい。

【0020】

これに関しては、両方の端縁部分の間に形成される角度は、好ましくは１°と１５°との間、より好ましくは１°と３°との間である。これらの値の範囲の場合、妥協に達し、それにより、重力による良好な液体の流れも、その隣接要素とのストリップの接触領域の減少が無視できることも可能になった。

【0021】

上記で説明したように、両方の端縁部分は、同じ長さにあり、対称に配置される。

【0022】

好ましくは、減衰ストリップのうちの少なくとも１つは、２つの逆にした取り付け位置で音響パネルに取り付け可能であるように形成され、前記２つの対縁の位置は、それぞれ逆にされ、両方の取り付け位置のそれぞれにおいて、前記減衰ストリップの２つの対縁のうちの少なくとも１つは、この端縁に存在する液体がその上流側端部および下流側端部のどちらかまたは両方に向かって重力によって流れることができるように形成される。

【0023】

両方の取り付け方向において、上方に方向付けられた端縁である液体を集めやすい端縁は、それの排出に備えるように液体をこの端縁のどちらかまたは両方の端部まで重力によって導くことができるので、この解決策により、取り付け間違いの場合にはストリップへの有害な結果が回避される。

【0024】

同じように、およびさらに、起こり得る取り付け間違いの場合にはバンドへの有害な結果を回避するために、減衰ストリップのうちの少なくとも１つは、２つの対縁の間に配置される第１の対称面を有する。好ましくは、ストリップはすべて同一の形状を有し、それにより、やはり取り付けがさらに簡単になる。

【0025】

より好ましくは、減衰ストリップのうちの少なくとも１つは、両方の対縁を通過する第２の対称面を有し、前記第１および第２の対称面は、それらの間で直交し、また、これが実質的に平坦な表面を有する場合にはストリップ面に直交することが好ましい。

【0026】

最後に、上記で説明したように、各減衰ストリップは、エラストマー材料で作られることが好ましい。

【0027】

また、本発明の他の目的は、その内部表面が上記で説明したような少なくとも１つの音響防護装置で被覆されるファンケーシングを備える、航空機ターボ機械前部を提供することである。

【0028】

本発明のさらなる利点および特徴は、下記の非限定的な詳細な説明でより明らかになるであろう。

【0029】

この説明は、添付の図面に関して行われる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の好ましい実施形態による音響防護装置を備えた、航空機ターボジェットエンジンファンケーシングの斜視図である。

【図2】その内部表面を見ることができるようになる角度での、前図に示される音響防護装置の斜視図である。

【図3】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図をそれぞれ示す図である。

【図4】図２の線ＩＶ−ＩＶによる断面図をそれぞれ示す図である。

【図5】前図に示される音響防護装置に備え付ける、振動減衰ストリップのうちの１つの斜視図である。

【図6】前図に示される音響防護装置部品の側面図である。

【図7】他の実施形態による、前図のそれに類似した図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

まず第１に図１に関して、好ましくは二流式ツインスプールタイプの、航空機ターボジェットエンジンの前部の一構成部分であることを意図したファンケーシング１が示されている。

【0032】

ケーシングは、従来のフェルール形状を呈し、長手方向軸線２は、ターボジェットエンジンアセンブリの長手方向軸線に対応する。

【0033】

その上流側端部において、ケーシング１の内部表面１ａには、複数の音響防護装置４が備え付けられ、そのうちの１つのみが図１に示されている。

【0034】

この装置４は、長手方向軸線２と同じになるように中心軸線上に心出しされるフェルールセクタを形成する音響防護パネル６を含む。防護装置がすべてケーシングに取り付けられると、円周方向に沿って互いに連続的に配置されるそれらのパネル６は、共に内部音響防護リングを形成する。

【0035】

パネル６は、好ましくはケーシングにねじ止めすることによって組み立てられ、固定ねじ８が、ジェットの流線形流れを乱さないようにパネルの中に隠されて取り付けられる。

【0036】

また、装置４は、一方の側でパネル６の外部表面６ａに押し付けられ、他方の側でケーシング１の内部表面１ａに押し付けられるように１つまたは複数の振動減衰ストリップ１０を備える。

【0037】

円周方向に沿って互いから間隔を置いて配置されるストリップ１０は、エラストマー材料で作られる。これらは、通常、軸線２に平行に方向付けられ、すなわち、これらは、この軸線に平行なそれらの長さ、および同じ軸線２に直交するそれらの幅を有する。示された好ましい実施形態においては、各ストリップ１０は、少ない幅を有し、それにより、実質的に平面の形状を保つことができるようになるが、あるいは、本発明の範囲から逸脱することなく湾曲されることもできる。

【0038】

図３は、ねじ８によってケーシング１に組み立てられるパネル６を示しているが、図４は、表面１ａおよび表面６ａの両方の間の減衰ストリップ１０のうちの１つの介在の位置を示しており、その間でこのストリップは、その振動減衰機能を与えるように圧縮される。

【0039】

図５および図６は、ストリップ１０のうちの１つ、ならびにケーシング上のその構成をより正確に示している。これに関しては、取り付けをより容易にするために、装置４のストリップ１０はすべて、同一であるように設けられることが留意される。

【0040】

ここで、ストリップ１０は、軸線２に平行であり、かつ長手方向端縁１４と呼ばれる２つの最も長い対縁の間を通過する正中面に対応する、第１の対称面１２を有する。他方では、ストリップ１０はまた、第１の面１２に直交し、かつ横断方向端縁１８と呼ばれる最も短い２つの対縁の間を通過する正中面に対応する、第２の対称面１６を有する。面１２、１６は共に、ストリップ１０の面に直交し、その横断方向端縁１８は、第１の面１２に垂直である。その結果として、図６に示される側面図では、端縁１８は鉛直な端縁と考えられる。

【0041】

本発明の特徴のうちの１つは、長手方向端縁１４の形状にあり、これは、長手方向軸線２の方向に沿って方向付けられず、またそれ自体、使用時に水平に方向付けられる。実際に、各長手方向端縁１４は、互いに対して傾斜され、かつそれぞれ実質的に平面の、同じ軸線２の方向に２つの連続する部分１４ａ、１４ｂから成ることによって、中心軸線２の方向に沿って互いから間隔を置いて配置される上流側端部と下流側端部との間に延びる。実質的に同一の長さの長手方向端縁１４ａ、１４ｂの両方の部分は、好ましくは１°と３°との間の角度を形成する。

【0042】

減衰ストリップ１０は、２つの逆にした取り付け位置でパネル６に取り付け可能であるように形成され、両方の対向長手方向端縁１４の位置はそれぞれ逆にされ、すなわち、両方の位置のうちの１つにおいて、端縁のうちの１つは、通常上方に方向付けられるが、これは、他の位置において下方に方向付けられることが留意される。適応された取り付け方向にかかわらず、第１の対称面１２に沿ったストリップ１０の対称性のため、ストリップは、パネル６上に同じ構成を有する。したがって、両方の取り付け方向において、上方に方向付けられた端縁である液体の漏れを集めやすい長手方向端縁１４は、液体の排出を可能にするように液体をこの端縁の両方の端部まで重力によって導くことができるので、取り付け間違いは起こり得ない。

【0043】

実際に、使用時に水平に方向付けられる中心軸線２に沿って傾斜されることによって、２つの端縁部分１４ａ、１４ｂのそれぞれは、集められた液体、たとえば油および／または灯油の漏れをこれがまとめられる縁端部まで重力によって導くことができる。換言すれば、いったんケーシングの内部表面１ａに流れる液体が上方に方向付けられた長手方向端縁１４に付着されると、これは、同じ端縁、パネルの外部表面６ａとケーシングの内部表面１ａとの間に閉じ込められることによって、この端縁の上流側端部または下流側端部まで重力によって流れる。横断方向上流側または下流側端縁１８に到達した後に、次いで液体は、両方の表面１ａと表面６ａとの間を送風機ケーシングの低い部分に流れ落ちて、次にケーシング１の６時の方向に配置されるドレン管（図示せず）を通して排出され得る。

【0044】

それぞれの上方に方向付けられた端縁１４は、水平方向に対するその傾斜（複数可）によって、減衰ストリップ１０から遠い方の液体の漏れの排出を可能にするファセット／リムに当該。

【0045】

図７は、ストリップ１０を製作する別法を示しており、本明細書においては、それぞれは概ね平行四辺形の形状をとり、各長手方向端縁１４は、縁端部のうちの１つ、本明細書においては下流側端部まで液体の流出専用の傾斜を形成するように、中心軸線２に対して傾斜される単一部分から成る。

【0046】

もちろん、単に非限定的な例としてちょうど説明した本発明について、さまざまな改変が当業者によって行われ得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】