JP2002161703A - 翼、および、翼の製造方法 - Google Patents
翼、および、翼の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な形状にも対応できる、製造容易な、高
強度、高剛性の翼を提供すること、および、その製造方
法を提供すること。 【解決手段】 翼（１）は外側の輪郭線と一点鎖線の間
の外皮部材（１０）と、外皮部材の内側、の芯部材（２
０）から成る。外皮部材は、背側外皮部材（１１）と腹
側外皮部材（１２）から成り、背側外皮部材と腹側外皮
部材は、それぞれ、翼幅方向の中央部分において肉厚部
分（１３、１４）を有する。外皮部材は肉厚部分を含
め、ガラス繊維を網状に織った波線で示される網状繊維
シートを左下がりのハッチングで示される樹脂でくるん
で成る繊維強化樹脂で形成され、肉厚部は網状繊維シー
トを他の部分よりも多層に重ねてから樹脂でくるまれ
る。芯材はガラス繊維を細かく裁断した、細かい点で示
されるチョップ材を、ガラス繊維をくるんだのと同じ樹
脂で同時にくるんで成るチョップ材強化樹脂で形成され
る。
強度、高剛性の翼を提供すること、および、その製造方
法を提供すること。 【解決手段】 翼（１）は外側の輪郭線と一点鎖線の間
の外皮部材（１０）と、外皮部材の内側、の芯部材（２
０）から成る。外皮部材は、背側外皮部材（１１）と腹
側外皮部材（１２）から成り、背側外皮部材と腹側外皮
部材は、それぞれ、翼幅方向の中央部分において肉厚部
分（１３、１４）を有する。外皮部材は肉厚部分を含
め、ガラス繊維を網状に織った波線で示される網状繊維
シートを左下がりのハッチングで示される樹脂でくるん
で成る繊維強化樹脂で形成され、肉厚部は網状繊維シー
トを他の部分よりも多層に重ねてから樹脂でくるまれ
る。芯材はガラス繊維を細かく裁断した、細かい点で示
されるチョップ材を、ガラス繊維をくるんだのと同じ樹
脂で同時にくるんで成るチョップ材強化樹脂で形成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は翼に関し、特に樹脂
製の翼に関する。
製の翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転ロータ等に取り付けられる翼とし
て、繊維強化樹脂の薄肉から成る外皮材の内部に発泡樹
脂を充填したものが使用されている。ところが、回転ロ
ータ等に取り付けられる翼は、ロータへの付け根側の端
面から翼付け根フランジの間で急激に断面が変化するた
めに、付け根部で高い応力が発生する。そのために、上
記のように形成される翼においては、強度、剛性の点か
ら翼内部に金属あるいは繊維強化樹脂等から成る閉断面
の補強部材を組み込み、あるいは、その補強材の内部に
も発泡樹脂を入れることがおこなわれている。しかしな
がら、翼が翼端から翼付け根部にかけて翼長さ方向に捩
れているような翼においては、このような補強材は形状
が非常に複雑になり製造が難しく、また組み付けも難し
く、多大な工数を要し、コストが高くなるという問題が
ある。
て、繊維強化樹脂の薄肉から成る外皮材の内部に発泡樹
脂を充填したものが使用されている。ところが、回転ロ
ータ等に取り付けられる翼は、ロータへの付け根側の端
面から翼付け根フランジの間で急激に断面が変化するた
めに、付け根部で高い応力が発生する。そのために、上
記のように形成される翼においては、強度、剛性の点か
ら翼内部に金属あるいは繊維強化樹脂等から成る閉断面
の補強部材を組み込み、あるいは、その補強材の内部に
も発泡樹脂を入れることがおこなわれている。しかしな
がら、翼が翼端から翼付け根部にかけて翼長さ方向に捩
れているような翼においては、このような補強材は形状
が非常に複雑になり製造が難しく、また組み付けも難し
く、多大な工数を要し、コストが高くなるという問題が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、複雑な形状にも対応できる、製造容易な、高強
度、高剛性の翼を提供すること、および、その製造方法
を提供することを目的とする。
鑑み、複雑な形状にも対応できる、製造容易な、高強
度、高剛性の翼を提供すること、および、その製造方法
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、外側に繊維を網状に織った網状繊維シートを樹脂材
料でくるんだ繊維強化樹脂製の外皮部材を有し、内側が
繊維材より微細なチョップ材を樹脂材料でくるんだチョ
ップ強化樹脂製の芯部材を有し、網状繊維シートとチョ
ップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれる翼が提供され
る。このように構成される翼は、網状繊維シートとチョ
ップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれるので高強度、
高剛性を有し、工数も少ない。
ば、外側に繊維を網状に織った網状繊維シートを樹脂材
料でくるんだ繊維強化樹脂製の外皮部材を有し、内側が
繊維材より微細なチョップ材を樹脂材料でくるんだチョ
ップ強化樹脂製の芯部材を有し、網状繊維シートとチョ
ップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれる翼が提供され
る。このように構成される翼は、網状繊維シートとチョ
ップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれるので高強度、
高剛性を有し、工数も少ない。
【０００５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、外皮部材が、部分的に内側に肉厚にされてい
る翼が提供される。このように構成される翼は、外皮部
材が、部分的に内側に肉厚にされていることにより、さ
らに強度、剛性を高めることができる。
において、外皮部材が、部分的に内側に肉厚にされてい
る翼が提供される。このように構成される翼は、外皮部
材が、部分的に内側に肉厚にされていることにより、さ
らに強度、剛性を高めることができる。
【０００６】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
において、外皮部材が、翼の背側、および、または、腹
側において、前縁と後縁の間の幅方向中央部分において
肉厚にされている翼が提供される。
において、外皮部材が、翼の背側、および、または、腹
側において、前縁と後縁の間の幅方向中央部分において
肉厚にされている翼が提供される。
【０００７】請求項４の発明によれば、請求項２の発明
において、網状繊維シートを多く積層することにより肉
厚にされている翼が提供される。このように構成される
翼は肉厚部を得るのが容易であり、簡単に強度、剛性を
高めることができる。
において、網状繊維シートを多く積層することにより肉
厚にされている翼が提供される。このように構成される
翼は肉厚部を得るのが容易であり、簡単に強度、剛性を
高めることができる。
【０００８】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
において、チョップ材が網状繊維シートを形成する繊維
を微小に裁断したものである翼が提供される。このよう
に構成される翼は、網状繊維シートとチョップ材が同じ
材料から形成できる。
において、チョップ材が網状繊維シートを形成する繊維
を微小に裁断したものである翼が提供される。このよう
に構成される翼は、網状繊維シートとチョップ材が同じ
材料から形成できる。
【０００９】請求項６の発明によれば、翼形状の内面を
有する型の内部に網状繊維シートを押し付けて略翼形状
に粗成形する網状繊維シート粗成形ステップと、網状繊
維シート粗成形ステップの後に、粗成形網状繊維シート
の内部に繊維材より小さなチョップ材を注入するチョッ
プ材注入ステップと、チョップ材注入ステップの後に、
樹脂材料を型内に注入する樹脂材料注入ステップから成
る翼の製造方法が提供される。このような製造方法はど
のような形状の翼にも適用できる。
有する型の内部に網状繊維シートを押し付けて略翼形状
に粗成形する網状繊維シート粗成形ステップと、網状繊
維シート粗成形ステップの後に、粗成形網状繊維シート
の内部に繊維材より小さなチョップ材を注入するチョッ
プ材注入ステップと、チョップ材注入ステップの後に、
樹脂材料を型内に注入する樹脂材料注入ステップから成
る翼の製造方法が提供される。このような製造方法はど
のような形状の翼にも適用できる。
【００１０】請求項７の発明によれば、請求項６の発明
において、型が、腹側の型と背側の型に、分割されてお
り、網状繊維シート粗成形ステップは腹側の型と背側の
型で別個におこなわれ、チョップ材注入ステップと、樹
脂注入ステップは腹側の型と背側の型を合わせてからお
こなわれる翼の製造方法が提供される。
において、型が、腹側の型と背側の型に、分割されてお
り、網状繊維シート粗成形ステップは腹側の型と背側の
型で別個におこなわれ、チョップ材注入ステップと、樹
脂注入ステップは腹側の型と背側の型を合わせてからお
こなわれる翼の製造方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態を説明する。図１が本発明による翼の
断面図であって、翼１は外側の輪郭線と一点鎖線の間の
外皮部材１０と、一点鎖線の内側、すなわち、外皮部１
０の内側、の芯部材２０から成る。外皮部材１０は、背
側外皮部材１１と腹側外皮部材１２から成り、背側外皮
部材１１と腹側外皮部材１２は、それぞれ、図示される
ように、前縁２と後縁３の間の翼幅方向の中央部分にお
いて肉厚部分１３、１４を有する。
発明の実施の形態を説明する。図１が本発明による翼の
断面図であって、翼１は外側の輪郭線と一点鎖線の間の
外皮部材１０と、一点鎖線の内側、すなわち、外皮部１
０の内側、の芯部材２０から成る。外皮部材１０は、背
側外皮部材１１と腹側外皮部材１２から成り、背側外皮
部材１１と腹側外皮部材１２は、それぞれ、図示される
ように、前縁２と後縁３の間の翼幅方向の中央部分にお
いて肉厚部分１３、１４を有する。
【００１２】上記のように、背側外皮部材１１と腹側外
皮部材１２から成る外皮部材１０は肉厚部分１３，１４
を含め、ガラス繊維を網状に織った図中波線で示される
網状繊維シートを図中左下がりのハッチングで示される
樹脂でくるんで形成される繊維強化樹脂で形成されてお
り、肉厚部１３，１４は網状繊維シートを他の部分より
も多層に重ねてから樹脂でくるまれる。芯部材２０はガ
ラス繊維を細かく裁断した、図中細かい点で示されるチ
ョップ材を、ガラス繊維をくるんだのと同じ樹脂で同時
にくるんで形成されるチョップ材強化樹脂で形成されて
いる。
皮部材１２から成る外皮部材１０は肉厚部分１３，１４
を含め、ガラス繊維を網状に織った図中波線で示される
網状繊維シートを図中左下がりのハッチングで示される
樹脂でくるんで形成される繊維強化樹脂で形成されてお
り、肉厚部１３，１４は網状繊維シートを他の部分より
も多層に重ねてから樹脂でくるまれる。芯部材２０はガ
ラス繊維を細かく裁断した、図中細かい点で示されるチ
ョップ材を、ガラス繊維をくるんだのと同じ樹脂で同時
にくるんで形成されるチョップ材強化樹脂で形成されて
いる。
【００１３】網状繊維シート、および、チョップ材を作
る原料はガラス繊維に限られるものではなく、その他の
材料、例えば、炭素繊維、ケブラー繊維、あるいは、金
属繊維等を使用することもできる。また、網状繊維シー
ト、および、チョップ材をくるむ樹脂としては、例え
ば、エポキシ、ビニルエステル、ポリエステル、フェノ
ール等が使用される。
る原料はガラス繊維に限られるものではなく、その他の
材料、例えば、炭素繊維、ケブラー繊維、あるいは、金
属繊維等を使用することもできる。また、網状繊維シー
ト、および、チョップ材をくるむ樹脂としては、例え
ば、エポキシ、ビニルエステル、ポリエステル、フェノ
ール等が使用される。
【００１４】本発明による翼は上記のように外側が網状
繊維シートを樹脂でくるんだ繊維強化樹脂で構成され、
内側がチョップ材を樹脂でくるんだチョップ材強化樹脂
で形成され、しかも網状繊維シートとチョップ材が同じ
樹脂で同時にくるむので、非常に高い強度を有し、ま
た、製造工数も小さく、下記のように製造することによ
り、どのような形状にも対応できる。
繊維シートを樹脂でくるんだ繊維強化樹脂で構成され、
内側がチョップ材を樹脂でくるんだチョップ材強化樹脂
で形成され、しかも網状繊維シートとチョップ材が同じ
樹脂で同時にくるむので、非常に高い強度を有し、ま
た、製造工数も小さく、下記のように製造することによ
り、どのような形状にも対応できる。
【００１５】そこで、次に、上記の翼の製造方法につい
て図２を参照して説明する。まず、（Ａ）に示されるよ
うに、背側の型１００と腹側の型２００を離間させた状
態で網状繊維シートを型に合わせて公知の方法で粗成形
する。この時、肉厚部１３，１４を作る部分について
は、網状繊維シートを他の部分よりも、多層に重ねる。
次に、（Ｂ）に示されるように、背側の型１００と腹側
の型２００をあわせる。この状態では、合わせられた背
側の型１００と腹側の型２００の間に、背側と腹側が結
合されてはいないが、略翼形状に等しい外形を有する籠
状の物体、あるいは、骨組み、ができている。次に、
（Ｃ）に示されるように、網状繊維シートが囲む空間の
内部に、チョップ材を注入する。そして、（Ｄ）に示さ
れるように、樹脂を注入する。樹脂が固まれば完成であ
り、背側の型１００と腹側の型２００を離間させて取り
出す。上記のように製造することにより、翼の形状によ
らず、簡単に高強度、高剛性の翼を得ることができる。
て図２を参照して説明する。まず、（Ａ）に示されるよ
うに、背側の型１００と腹側の型２００を離間させた状
態で網状繊維シートを型に合わせて公知の方法で粗成形
する。この時、肉厚部１３，１４を作る部分について
は、網状繊維シートを他の部分よりも、多層に重ねる。
次に、（Ｂ）に示されるように、背側の型１００と腹側
の型２００をあわせる。この状態では、合わせられた背
側の型１００と腹側の型２００の間に、背側と腹側が結
合されてはいないが、略翼形状に等しい外形を有する籠
状の物体、あるいは、骨組み、ができている。次に、
（Ｃ）に示されるように、網状繊維シートが囲む空間の
内部に、チョップ材を注入する。そして、（Ｄ）に示さ
れるように、樹脂を注入する。樹脂が固まれば完成であ
り、背側の型１００と腹側の型２００を離間させて取り
出す。上記のように製造することにより、翼の形状によ
らず、簡単に高強度、高剛性の翼を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】請求項１の発明による翼は、外側に繊維
を網状に織った網状繊維シートを樹脂材料でくるんだ繊
維強化樹脂製の外皮部材を有し、内側に繊維材より微細
なチョップ材を樹脂材料でくるんだチョップ強化樹脂製
の芯部材を有し、網状繊維シートとチョップ材が同じ樹
脂材料で同時にくるまれる翼であり、網状繊維シートと
チョップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれるので高強
度、高剛性を有し、工数も少ない。特に、請求項２のよ
うにすれば、外皮部材が、部分的に内側に肉厚にされて
おり、さらに強度、剛性を高めることができる。特に、
請求項４のようにすれば、網状繊維シートを多く積層す
ることにより肉厚にされるので、簡単に強度、剛性を高
めることができる。特に、請求項５のようにすれば、チ
ョップ材が網状繊維シートを形成する繊維を微小に裁断
したものとされ、網状繊維シートとチョップ材が同じ材
料から形成できコストが低減される。
を網状に織った網状繊維シートを樹脂材料でくるんだ繊
維強化樹脂製の外皮部材を有し、内側に繊維材より微細
なチョップ材を樹脂材料でくるんだチョップ強化樹脂製
の芯部材を有し、網状繊維シートとチョップ材が同じ樹
脂材料で同時にくるまれる翼であり、網状繊維シートと
チョップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれるので高強
度、高剛性を有し、工数も少ない。特に、請求項２のよ
うにすれば、外皮部材が、部分的に内側に肉厚にされて
おり、さらに強度、剛性を高めることができる。特に、
請求項４のようにすれば、網状繊維シートを多く積層す
ることにより肉厚にされるので、簡単に強度、剛性を高
めることができる。特に、請求項５のようにすれば、チ
ョップ材が網状繊維シートを形成する繊維を微小に裁断
したものとされ、網状繊維シートとチョップ材が同じ材
料から形成できコストが低減される。
【００１７】請求項６の発明による翼の製造方法は、翼
形状の内面を有する型の内部に網状繊維シートを押し付
けて略翼形状に粗成形する網状繊維シート粗成形ステッ
プと、網状繊維シート粗成形ステップの後に、粗成形網
状繊維シートの内部に繊維材より小さなチョップ材を注
入するチョップ材注入ステップと、チョップ材注入ステ
ップの後に、樹脂材料を型内に注入する樹脂材料注入ス
テップから成り、機械加工等の難しい加工を含まずどの
ような形状の翼にも適用できる。
形状の内面を有する型の内部に網状繊維シートを押し付
けて略翼形状に粗成形する網状繊維シート粗成形ステッ
プと、網状繊維シート粗成形ステップの後に、粗成形網
状繊維シートの内部に繊維材より小さなチョップ材を注
入するチョップ材注入ステップと、チョップ材注入ステ
ップの後に、樹脂材料を型内に注入する樹脂材料注入ス
テップから成り、機械加工等の難しい加工を含まずどの
ような形状の翼にも適用できる。
【図１】本発明の翼の構造を説明する断面図である。
【図２】図１の翼を製造する方法を説明する図であっ
て、（Ａ）は、背側の型と腹側の型で、それぞれ、網状
繊維シートを粗成形するステップを説明する図であり、
（Ｂ）は、粗成形された背側の型と腹側の型を合わせた
状態を示す図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）の状態にチョッ
プ材を注入した状態を示す図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）
の状態に樹脂を注入した状態を示す図である。
て、（Ａ）は、背側の型と腹側の型で、それぞれ、網状
繊維シートを粗成形するステップを説明する図であり、
（Ｂ）は、粗成形された背側の型と腹側の型を合わせた
状態を示す図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）の状態にチョッ
プ材を注入した状態を示す図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）
の状態に樹脂を注入した状態を示す図である。
１０…外皮部材 １１…背側外皮部材 １２…腹側外皮部材 １３、１４…肉厚部 ２０…芯部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G002 BA06 BA07 BA08 BA09 BB00 4F205 AA36 AB25 AD16 AH31 HA18 HA25 HA33 HA36 HA37 HA44 HA47 HB01 HC05 HC07 HF01 HF05 HG02 HK21 HK32 HM02
Claims (7)
- 【請求項１】 外側に繊維を網状に織った網状繊維シー
トを樹脂材料でくるんだ繊維強化樹脂製の外皮部材を有
し、内側に繊維材より微細なチョップ材を樹脂材料でく
るんだチョップ強化樹脂製の芯部材を有し、網状繊維シ
ートとチョップ材が同じ樹脂材料で同時にくるまれるこ
とを特徴とする翼。 - 【請求項２】 外皮部材が、部分的に内側に肉厚にされ
ていることを特徴とする請求項１に記載の翼。 - 【請求項３】 外皮部材が、翼の背側、および、また
は、腹側において、前縁と後縁の間の幅方向中央部分に
おいて肉厚にされていることを特徴とする請求項２に記
載の翼。 - 【請求項４】 網状繊維シートを多く積層することによ
り肉厚にされていることを特徴とする請求項２に記載の
翼。 - 【請求項５】 チョップ材が網状繊維シートを形成する
繊維を微小に裁断したものであることを特徴とする請求
項１に記載の翼。 - 【請求項６】 翼形状の内面を有する型の内部に網状繊
維シートを押し付けて略翼形状に粗成形する網状繊維シ
ート粗成形ステップと、 網状繊維シート粗成形ステップの後に、粗成形網状繊維
シートの内部に繊維材より小さなチョップ材を注入する
チョップ材注入ステップと、 チョップ材注入ステップの後に、樹脂材料を型内に注入
する樹脂材料注入ステップと、 から成ることを特徴とする翼の製造方法。 - 【請求項７】 型が、腹側の型と背側の型に、分割され
ており、 網状繊維シート粗成形ステップは腹側の型と背側の型で
別個におこなわれ、 チョップ材注入にステップと、樹脂注入ステップは腹側
の型と背側の型を合わせてからおこなわれることを特徴
とする請求項６に記載の翼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360079A JP2002161703A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 翼、および、翼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360079A JP2002161703A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 翼、および、翼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002161703A true JP2002161703A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18831732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000360079A Withdrawn JP2002161703A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | 翼、および、翼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002161703A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011149422A (ja) * | 2010-01-04 | 2011-08-04 | General Electric Co <Ge> | 衝撃ゾーン補強システム |
| JP2016511291A (ja) * | 2012-12-27 | 2016-04-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ハイブリッド連続繊維−チョップド繊維ポリマー複合構造体 |
| JP2019001024A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 三菱重工業株式会社 | 複合材翼の成形方法 |
| WO2019059260A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 三菱重工業株式会社 | 複合材翼の成形方法、複合材翼及び複合材翼の成形型 |
-
2000
- 2000-11-27 JP JP2000360079A patent/JP2002161703A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011149422A (ja) * | 2010-01-04 | 2011-08-04 | General Electric Co <Ge> | 衝撃ゾーン補強システム |
| JP2016511291A (ja) * | 2012-12-27 | 2016-04-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ハイブリッド連続繊維−チョップド繊維ポリマー複合構造体 |
| JP2019001024A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 三菱重工業株式会社 | 複合材翼の成形方法 |
| WO2019059260A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 三菱重工業株式会社 | 複合材翼の成形方法、複合材翼及び複合材翼の成形型 |
| JP2019059048A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 三菱重工業株式会社 | 複合材翼の成形方法、複合材翼及び複合材翼の成形型 |
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