工序说明图。
[0032] 图5C是图1的风扇外壳的制造方法中的成形工序的第5工序说明图。
[0033] 图是图1的风扇外壳的制造方法中的成形工序的第6工序说明图。
[0034] 图5E是图1的风扇外壳的制造方法中的成形工序的第7工序说明图。
[0035] 图5F是图1的风扇外壳的制造方法中的成形工序的第8工序说明图。
[0036] 图6A是本发明的其他实施例的风扇外壳的制造所使用的芯轴的局部截面说明 图。
[0037] 图6B是图6A所示的芯轴的整体立体说明图。
【具体实施方式】
[0038] 以下，基于【附图说明】本发明。
[0039] 图1~图5F表不本发明的圆筒状外壳的一实施例，在该实施例中，以本发明的筒 状外壳为航空器用喷气发动机的风扇外壳的情况为例进行说明。
[0040] 如图1所示，航空器用喷气发动机1通过具有多个风扇叶片的风扇2将从前方（图 示左方）取入的空气送入压缩机3,向被该压缩机3压缩的空气喷射燃料并在燃烧室4中燃 烧，通过由此产生的高温气体的膨胀使高压涡轮5及低压涡轮6旋转。
[0041] 覆盖风扇2的多个风扇叶片的风扇外壳9由使环氧树脂等的热固化树脂含浸于碳 纤维等的强化纤维而成的复合材料形成，并具有呈圆筒状的外壳主体10。
[0042] 在该外壳主体10的前端部（图示左端部），形成有能够与发动机罩7连结的朝外 环状凸缘11，并且在后端部（图示右端部），以环状形成有向离心侧开口的槽12,在该环状 的槽12中嵌合有例如发动机舱8的金属制朝内凸缘。
[0043] 该情况下，如图2所示，构成环状凸缘11的立壁Ila是层叠多个2轴织物层13而 形成的，该2轴织物层13如图3A所示地包含由碳纤维等的强化纤维带13a、13b形成的2 轴织物13A。该2轴织物13A呈由2轴的强化纤维带13a、13b形成的非卷曲结构，2轴的强 化纤维带13a、13b中的相对于外壳主体10的轴心CL方向的取向角被设定成±15~75°， 在该实施例中，如图3A的放大圆内所示，取向角被设定成±45°。此外，图3A中的虚线所 示的部位是缝合线。
[0044] 这里，2轴的强化纤维带13a、13b的相对于轴心CL方向的取向角的绝对值小于 15°的情况下，难以确保风扇外壳9的强度及刚性，是不优选的，另一方面，2轴的强化纤维 带13a、13b的相对于轴心CL方向的取向角的绝对值大于75°的情况下，在风扇外壳9的制 造过程中，会产生褶皱或纤维的曲折，是不优选的。
[0045] 另外，构成外壳主体10的周壁IOa是交替地层叠与环状凸缘11的立壁Ila连续 的多个2轴织物层13, 即，包含由相对于轴心CL方向的取向角被设定成±15~75° (在 该实施例中，取向角±45° )的2轴的强化纤维带13a、13b形成的2轴织物13A在内的多 个2轴织物层13、和多个粗纱层14而形成的，该粗纱层14如图3B所示地包含对沿着外壳 主体10的周向的碳纤维等的强化纤维集束而成的粗纱（纤维束）14A。
[0046] 这里，相对于外壳主体10的周向的粗纱14A的倾斜角大于15°时，难以确保风扇 外壳9的制造过程中的强度及刚性，上述倾斜角优选为15°以下。
[0047] 此外，在外壳主体10遭遇例如飞鸟撞击时，当然谋求防止折断而飞散的风扇叶片 的前端侧贯穿周壁l〇a，在该实施例中，在外壳主体10的周壁IOa上，层叠包含相对于轴心 CL方向的取向角被设定成30°的强化纤维带在内的未图示的多个织物层。像这样，在周壁 IOa上层叠包含取向角为30°的强化纤维带在内的多个织物层时，风扇叶片例如相对于轴 心CL扭转60°的角度的情况下，取向角为30°的强化纤维带与风扇叶片的前端侧大致正 交，从而能够防止风扇叶片的破片贯穿。
[0048] 而且，构成槽12的槽壁12a是交替地层叠与外壳主体10的周壁IOa连续的多个2 轴织物层13, 即，包含由相对于轴心CL方向的取向角被设定成±45°的2轴的强化纤维带 13a、13b形成的2轴织物13A在内的多个2轴织物层13、和多个3轴织物层15而形成的。
[0049] 该3轴织物层15如图3C所示地包含由相对于外壳主体10的轴心CL方向的取向 角为±15~75° (在该实施例中，取向角±45° )的2轴的强化纤维带15a、15b及相对 于外壳主体10的轴心CL方向的取向角为0°的1轴的强化纤维带15c的合计3轴的强化 纤维带15a、15b、15c形成的非卷曲结构的3轴织物15A。
[0050] 另外，外壳主体10的周壁10a、环状凸缘11的立壁Ila和槽12的槽壁12a的各正 反面都通过使环氧树脂等的热固化树脂含浸于玻璃纤维等的强化纤维而成的复合材料形 成的保护膜G(仅在图2的放大长圆内图示）被覆盖。该保护膜G例如在外壳主体10的成 形后的机械加工时发挥作为切削余量的作用，还发挥作为防电解腐蚀材料的作用。而且，还 发挥处理完成品即风扇外壳9时的作为保护层的作用。
[0051] 另外，在外壳主体10和环状凸缘11之间、及外壳主体10和槽12之间，由使环氧树 脂等的热固化树脂含浸于玻璃纤维等的强化纤维而成的复合材料形成的保护层16、17都 以被分段化的状态配置。
[0052] 而且，如上所述地被保护用复合材料G覆盖的槽12的槽壁12a通过Ti合金制或 Ni合金制的盖罩18被覆盖，例如，能够避免与形成在发动机舱8上的Ti合金制的朝内凸缘 之间的嵌合时的磨损。
[0053] 因此，对于上述风扇外壳9的制造方法进行说明。
[0054] 首先，如图4A所示，作为第1工序，向构成成形装置20的筒状的芯轴20C、相对于 该芯轴20C的前端部（图示左端部）能够接近分离的凸缘成形模具20F及相对于芯轴20C 的后端部（图示右端部）能够接近分离的槽成形模具20R的各成形面吹附脱模剂L。
[0055] 接着，代替从芯轴20C分离的凸缘成形模具20F及槽成形模具20R，分别将隔板S 设定在芯轴20C的前后端部。
[0056] 然后，如图4B所示，作为第2工序，反复实施如下工序，而成形具有与外壳主体10 相当的部分的层叠体9A，在这些工序后，用保护膜G覆盖层叠体9A的表面，这些工序是：使 芯轴20C及隔板S围绕其轴心CL旋转，且将2轴织物13A缠绕在芯轴20C的成形面上而形 成2轴织物层13的2轴织物层形成工序；将粗纱14A沿周向以螺旋状缠绕在芯轴20C的成 形面中的外壳主体10的成形部位上而形成粗纱层14的粗纱层形成工序；将3轴织物15A 缠绕在芯轴20C的成形面中的槽12的成形部位上而形成3轴织物层15的3轴织物层形成 工序。
[0057] 然后，如图5A所示，作为第3工序，使隔板S从芯轴20C的前后端部分别分离，接 着，使凸缘成形模具20F及槽成形模具20R分别相对于芯轴20C的前后端部接近。
[0058] 而且，如图5B所示，作为第4工序，实施凸缘槽成形工序，利用凸缘成形模具20F 和芯轴20C的前端部，在层叠体9A的前端部成形与环状凸缘11相当的部分，并且利用槽成 形模具20R和位于芯轴20C的后端部的槽成形部20a，在层叠体9A的后端部成形与槽12相 当的部分。
[0059] 然后，如图5C所示，作为第5工序，在层叠体9A的外壳主体相当部分和凸缘相当 部分之间、及外壳主体相当部分和槽相当部分之间，分别配置保护层16、17之后，如图所 示，作为第6工序，实施加热加压工序，用袋B覆盖成形装置20上的层叠体9A，进行该袋B 内部的抽真空，且并对层叠体9A进行加热加压，从而使含浸于各层13、14、15的强化纤维的 热固化树脂固化。
[0060] 在该加热加压工序结束之后，如图5E所示，作为第7工序，使含浸于各层13、14、15 的强化纤维的热固化树脂固化而成的层叠体9B从成形装置20脱模，接着，如图5F所示，作 为第8工序，对于从成形装置20脱模的层叠体9B实施机械加工，精加工成风扇外壳9的形 状之后，用Ti合金制或Ni合金制的盖罩18覆盖槽12的槽壁12a。
[0061] 如上所述，在该实施例的风扇外壳9中，构成环状凸缘11的立壁Ila是层叠仅包 含由碳纤维等的强化纤维束13a、13b形成的2轴织物13A在内的多个2轴织物层13而形 成的，能够发挥非卷曲结构的特征即伸缩性，环状凸缘11的成形不会产生褶皱或纤维的曲 折。
[0062] 另外，在该实施例的风扇外壳9中，构成外壳主体10的周壁IOa是交替地层叠包 含由碳纤维等的强化纤维带13a、13b形成的2轴织物13A在内的多个2轴织物层13、和包 含对沿着外壳主体10的周向的碳纤维等的强化纤维集束而成的粗纱14A在内的多个粗纱 层14而形成的，从而能够确保风扇外壳9整体的强