JP2582696Y2 - 風車用繊維強化プラスチック翼 - Google Patents
風車用繊維強化プラスチック翼Info
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- JP2582696Y2 JP2582696Y2 JP1991001783U JP178391U JP2582696Y2 JP 2582696 Y2 JP2582696 Y2 JP 2582696Y2 JP 1991001783 U JP1991001783 U JP 1991001783U JP 178391 U JP178391 U JP 178391U JP 2582696 Y2 JP2582696 Y2 JP 2582696Y2
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- main girder
- frp
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-
- Y02E10/722—
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、風車発電等に適用され
る風車用繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）翼
に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の風車用ＦＲＰ翼の斜視図を図２
(a) に、軸方向断面図を図２(b) に図２(a) のＣ−Ｃ矢
視図を図２(c) に示す。図２(a) , (b) , (c) に示す従
来の風車用ＦＲＰ翼においては、主桁１と外皮２, ３は
それぞれ接着部４, ５で翼根から翼頂まですべて接着さ
れていた。 【０００３】 【考案が解決しようとする課題】従来のＦＲＰ翼におい
て、その製作は、あらかじめ個別に製作された図３(a),
(b) に示す主桁１と腹面外皮２が図３(c) に示すよう
に所定の位置にセットされ、接着部４が接着され、さら
に、別途製作された図３(d) に示す背側外皮３も図３
(e) に示すように所定の位置にセットされ接着部５にて
接着されていた。 【０００４】上記図３(c) に示す主桁１と腹面外皮２の
接着においては、それぞれの加工精度や自重による変形
等により接着部４のクリアランスを所定の値に保つこと
が難しく、また、上記図３(e) に示す接着部５について
も同様にクリアランスを所定の値に保つことが難しく、
精度維持のために多くの作業時間を要していた。 【０００５】なお、上記風車用ＦＲＰ翼は、風を受け回
転することにより繰り返し曲げ荷重と、遠心力による翼
長手方向への引張荷重を受けるため、遠心力による引張
荷重を受けた場合、主桁１と外皮２, ３の接合が不十分
で、外皮２, ３が主桁１からはく離し飛散する可能性が
あり、十分な接着が必要である。 【０００６】本考案は、上記課題を解決するため、接着
作業が容易で確実な接着が可能なＦＲＰ翼を実現しよう
とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本考案の風車用ＦＲＰ翼
は、主桁が外皮で覆われた風車用ＦＲＰ翼において、翼
根部のみに設けられ上記主桁と外皮が接着される接着
部、および上記主桁と外皮の間の上記接着部以外の空間
に充填されたポリウレタンフォームを備えたことを特徴
としている。 【０００８】 【作用】上記において、外皮に作用する空気外力は、ポ
リウレタンフォームが十分な強度を有するため、ポリウ
レタンフォームを経由して主桁に伝達され、翼は空気外
力に対して支持される。 【０００９】また、翼の回転により生じる遠心力による
外皮の主桁からの分離飛散は、接着面積を広くとること
ができ、接着作業が容易で主桁と外皮の確実な接着が可
能な翼根部にのみ接着部を設けることにより、防止され
る。 更に、外皮に作用した空気外力を主桁に伝達するポ
リウレタンフォームは剛性及び硬さが十分に小さく、接
着材により接着されていないため、飛来した小石等によ
り外皮にき裂を生じた場合、このき裂の主桁までの進展
を妨げ、翼自体の破断を防止する。 また、翼端部及び翼
端部と翼端部の間は接着材により強固に接着されていな
いため、接着むらにより応力が集中したり、強度が低下
するということがない。 【００１０】上記により、ＦＲＰ翼のくり返し応力に対
する耐久性を低下させることなく、作業時間の低減がは
かれ、製造時間の短縮とコストダウンが可能になるとと
もに、飛来した小石等により外皮に生じたき裂の主桁ま
での伝播による翼自体の破断の防止が可能なＦＲＰ翼を
実現する。 【００１１】 【実施例】本考案の一実施例を図１に示す。図１に示す
本実施例は、主桁１、同主桁１の外側に設けられそれぞ
れの翼根部に主桁１との接着部４，５が設けられそれぞ
れの端部に接着部６，７が設けられた腹面側外皮２と背
面側外皮３、および同外皮２，３と上記主桁１の間に充
填されたポリウレタンフォーム８，９を備えている。 【００１２】上記において、外皮２，３に作用する空気
外力１０は、ポリウレタンフォーム８，９が十分な強度
を有するため、ポリウレタンフォーム８，９を経由して
主桁に伝達され、翼は空気外力１０に対して支持され
る。 【００１３】ＦＲＰ翼の構造設計における従来の考え
は、外皮に作用する空気外力１０は、接着部４，５を経
て主桁１に伝えられ、ポリウレタンフォーム８，９の効
果は外皮２，３の形状維持と座屈防止の働きがあるのみ
と考えられていた。 【００１４】しかしながら、本考案者らは実験計測を重
ねた結果、風車の場合、空気外力１０はポリウレタンフ
ォーム８，９の強度に比べ約２桁低い値であり、十分に
外皮２，３に作用した空気外力１０を主桁１に伝える伝
達経路になることを見出した。 【００１５】そこで、本実施形態においては、翼端部及
び翼先端部と翼根部の間は接着部を設けないものとし、
ＦＲＰ製の外皮２，３に作用した空気外力１０はポリウ
レタンフォーム８，９を介してＦＲＰ製の主桁１に伝達
させて支持されるものとした。 【００１６】ただし、翼の回転により生じる遠心力によ
る主桁と外皮の分離飛散を防止する目的から、翼の一部
は主桁と外皮を強固に接合しておく必要があるため、特
に接着面積が広く、接着作業が容易な翼根側の一部分を
接着剤にて接着することとした。なお、外皮に作用する
空気外力をポリウレタンフォームを介して主桁に伝達さ
せるものとした本実施形態に係るＦＲＰ翼の場合には、
次の利点を有することも判った。 即ち、翼は、基本的に
は運転中に発生する繰り返しの応力に十分に耐え得る設
計になっているが、何らかのトラブル（強風による小石
等の飛来など）でＦＲＰ製の外皮に大きな損傷が生じた
場合、そこを起点にき裂が進展する。 この場合、同じ物
性（ＦＲＰ製）の外皮と主桁が強固に接着されている
と、外皮を進展したき裂は更に接着層を伝播して主桁ま
で到達し、翼自体が破断する危険性がある。 本実施形態
に係わるＦＲＰ翼のように、外皮と主桁の接合を発砲ウ
レタンのような十分に小さな剛性及び硬さを有する材料
で接着しておくと、そこでき裂の進展が止まって主桁ま
で達しないため、翼の折損という最悪のケースが避けら
れる。なお、外皮のき裂の進展がかなり進んだ状態の場
合は、振動等の異常が発生し、これによりトラブルの発
生を検知することができるため、翼の折損の前に所定の
対策を実施することができる。 【００１７】上記により、ＦＲＰ翼のくり返し応力に対
する耐久性を低下させることなく、作業時間の低減がは
かれ、製造時間の短縮とコストダウンが可能になるとと
もに、飛来した小石等により生じた外皮のき裂が主桁ま
で伝播することによる翼自体の破断を防止することが可
能なＦＲＰ翼を実現した。また、翼端部及び翼端部と翼
根部の間は接着材により強固に接着されていないため、
接着むらにより応力が集中したり、強度が低下するとい
うことがなくなった。 【００１８】 【考案の効果】本考案の風車用ＦＲＰ翼は、翼根部のみ
に主桁と外皮の接着部を設けて接着し、それ以外の主桁
と外皮の間の空間にはポリウレタンフォームを充填する
ことによって、外皮に作用する空気外力はポリウレタン
フォームを伝達経路として主桁に伝えられ、翼の遠心力
による外皮の主桁からの分離飛散は接着面積が広く接着
作業が容易で確実に接着された接着部で防止されるた
め、ＦＲＰ翼のくり返り応力に対する耐久性を低下させ
ることなく、作業時間の低減がはかれ、製造時間の短縮
とコストダウンが可能になるとともに、飛来した小石等
により外皮に生じたき裂の主桁までの伝播による翼自体
の破断の防止が可能なＦＲＰ翼を実現する。また、翼端
部及び翼端部と翼根部の間は接着材により強固に接着さ
れていないため、接着むらにより応力が集中したり、強
度が低下するということがない。
る風車用繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰという）翼
に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の風車用ＦＲＰ翼の斜視図を図２
(a) に、軸方向断面図を図２(b) に図２(a) のＣ−Ｃ矢
視図を図２(c) に示す。図２(a) , (b) , (c) に示す従
来の風車用ＦＲＰ翼においては、主桁１と外皮２, ３は
それぞれ接着部４, ５で翼根から翼頂まですべて接着さ
れていた。 【０００３】 【考案が解決しようとする課題】従来のＦＲＰ翼におい
て、その製作は、あらかじめ個別に製作された図３(a),
(b) に示す主桁１と腹面外皮２が図３(c) に示すよう
に所定の位置にセットされ、接着部４が接着され、さら
に、別途製作された図３(d) に示す背側外皮３も図３
(e) に示すように所定の位置にセットされ接着部５にて
接着されていた。 【０００４】上記図３(c) に示す主桁１と腹面外皮２の
接着においては、それぞれの加工精度や自重による変形
等により接着部４のクリアランスを所定の値に保つこと
が難しく、また、上記図３(e) に示す接着部５について
も同様にクリアランスを所定の値に保つことが難しく、
精度維持のために多くの作業時間を要していた。 【０００５】なお、上記風車用ＦＲＰ翼は、風を受け回
転することにより繰り返し曲げ荷重と、遠心力による翼
長手方向への引張荷重を受けるため、遠心力による引張
荷重を受けた場合、主桁１と外皮２, ３の接合が不十分
で、外皮２, ３が主桁１からはく離し飛散する可能性が
あり、十分な接着が必要である。 【０００６】本考案は、上記課題を解決するため、接着
作業が容易で確実な接着が可能なＦＲＰ翼を実現しよう
とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本考案の風車用ＦＲＰ翼
は、主桁が外皮で覆われた風車用ＦＲＰ翼において、翼
根部のみに設けられ上記主桁と外皮が接着される接着
部、および上記主桁と外皮の間の上記接着部以外の空間
に充填されたポリウレタンフォームを備えたことを特徴
としている。 【０００８】 【作用】上記において、外皮に作用する空気外力は、ポ
リウレタンフォームが十分な強度を有するため、ポリウ
レタンフォームを経由して主桁に伝達され、翼は空気外
力に対して支持される。 【０００９】また、翼の回転により生じる遠心力による
外皮の主桁からの分離飛散は、接着面積を広くとること
ができ、接着作業が容易で主桁と外皮の確実な接着が可
能な翼根部にのみ接着部を設けることにより、防止され
る。 更に、外皮に作用した空気外力を主桁に伝達するポ
リウレタンフォームは剛性及び硬さが十分に小さく、接
着材により接着されていないため、飛来した小石等によ
り外皮にき裂を生じた場合、このき裂の主桁までの進展
を妨げ、翼自体の破断を防止する。 また、翼端部及び翼
端部と翼端部の間は接着材により強固に接着されていな
いため、接着むらにより応力が集中したり、強度が低下
するということがない。 【００１０】上記により、ＦＲＰ翼のくり返し応力に対
する耐久性を低下させることなく、作業時間の低減がは
かれ、製造時間の短縮とコストダウンが可能になるとと
もに、飛来した小石等により外皮に生じたき裂の主桁ま
での伝播による翼自体の破断の防止が可能なＦＲＰ翼を
実現する。 【００１１】 【実施例】本考案の一実施例を図１に示す。図１に示す
本実施例は、主桁１、同主桁１の外側に設けられそれぞ
れの翼根部に主桁１との接着部４，５が設けられそれぞ
れの端部に接着部６，７が設けられた腹面側外皮２と背
面側外皮３、および同外皮２，３と上記主桁１の間に充
填されたポリウレタンフォーム８，９を備えている。 【００１２】上記において、外皮２，３に作用する空気
外力１０は、ポリウレタンフォーム８，９が十分な強度
を有するため、ポリウレタンフォーム８，９を経由して
主桁に伝達され、翼は空気外力１０に対して支持され
る。 【００１３】ＦＲＰ翼の構造設計における従来の考え
は、外皮に作用する空気外力１０は、接着部４，５を経
て主桁１に伝えられ、ポリウレタンフォーム８，９の効
果は外皮２，３の形状維持と座屈防止の働きがあるのみ
と考えられていた。 【００１４】しかしながら、本考案者らは実験計測を重
ねた結果、風車の場合、空気外力１０はポリウレタンフ
ォーム８，９の強度に比べ約２桁低い値であり、十分に
外皮２，３に作用した空気外力１０を主桁１に伝える伝
達経路になることを見出した。 【００１５】そこで、本実施形態においては、翼端部及
び翼先端部と翼根部の間は接着部を設けないものとし、
ＦＲＰ製の外皮２，３に作用した空気外力１０はポリウ
レタンフォーム８，９を介してＦＲＰ製の主桁１に伝達
させて支持されるものとした。 【００１６】ただし、翼の回転により生じる遠心力によ
る主桁と外皮の分離飛散を防止する目的から、翼の一部
は主桁と外皮を強固に接合しておく必要があるため、特
に接着面積が広く、接着作業が容易な翼根側の一部分を
接着剤にて接着することとした。なお、外皮に作用する
空気外力をポリウレタンフォームを介して主桁に伝達さ
せるものとした本実施形態に係るＦＲＰ翼の場合には、
次の利点を有することも判った。 即ち、翼は、基本的に
は運転中に発生する繰り返しの応力に十分に耐え得る設
計になっているが、何らかのトラブル（強風による小石
等の飛来など）でＦＲＰ製の外皮に大きな損傷が生じた
場合、そこを起点にき裂が進展する。 この場合、同じ物
性（ＦＲＰ製）の外皮と主桁が強固に接着されている
と、外皮を進展したき裂は更に接着層を伝播して主桁ま
で到達し、翼自体が破断する危険性がある。 本実施形態
に係わるＦＲＰ翼のように、外皮と主桁の接合を発砲ウ
レタンのような十分に小さな剛性及び硬さを有する材料
で接着しておくと、そこでき裂の進展が止まって主桁ま
で達しないため、翼の折損という最悪のケースが避けら
れる。なお、外皮のき裂の進展がかなり進んだ状態の場
合は、振動等の異常が発生し、これによりトラブルの発
生を検知することができるため、翼の折損の前に所定の
対策を実施することができる。 【００１７】上記により、ＦＲＰ翼のくり返し応力に対
する耐久性を低下させることなく、作業時間の低減がは
かれ、製造時間の短縮とコストダウンが可能になるとと
もに、飛来した小石等により生じた外皮のき裂が主桁ま
で伝播することによる翼自体の破断を防止することが可
能なＦＲＰ翼を実現した。また、翼端部及び翼端部と翼
根部の間は接着材により強固に接着されていないため、
接着むらにより応力が集中したり、強度が低下するとい
うことがなくなった。 【００１８】 【考案の効果】本考案の風車用ＦＲＰ翼は、翼根部のみ
に主桁と外皮の接着部を設けて接着し、それ以外の主桁
と外皮の間の空間にはポリウレタンフォームを充填する
ことによって、外皮に作用する空気外力はポリウレタン
フォームを伝達経路として主桁に伝えられ、翼の遠心力
による外皮の主桁からの分離飛散は接着面積が広く接着
作業が容易で確実に接着された接着部で防止されるた
め、ＦＲＰ翼のくり返り応力に対する耐久性を低下させ
ることなく、作業時間の低減がはかれ、製造時間の短縮
とコストダウンが可能になるとともに、飛来した小石等
により外皮に生じたき裂の主桁までの伝播による翼自体
の破断の防止が可能なＦＲＰ翼を実現する。また、翼端
部及び翼端部と翼根部の間は接着材により強固に接着さ
れていないため、接着むらにより応力が集中したり、強
度が低下するということがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の一実施例の説明図で、(a) は側断面
図、(b) は (a)のＡ−Ａ矢視図、(c) は (a)のＢ−Ｂ矢
視図である。 【図２】従来のＦＲＰ翼の説明図で、(a) は斜視図、
(b) は断面図、(c) は (a)のＣ−Ｃ矢視図である。 【図３】従来のＦＲＰ翼の製造方法の説明図である。 【符号の説明】 １ 主桁 ２，３ 外皮 ４，５，６，７ 接着部 ８，９ ポリウレタンフォーム １０ 空気外力
図、(b) は (a)のＡ−Ａ矢視図、(c) は (a)のＢ−Ｂ矢
視図である。 【図２】従来のＦＲＰ翼の説明図で、(a) は斜視図、
(b) は断面図、(c) は (a)のＣ−Ｃ矢視図である。 【図３】従来のＦＲＰ翼の製造方法の説明図である。 【符号の説明】 １ 主桁 ２，３ 外皮 ４，５，６，７ 接着部 ８，９ ポリウレタンフォーム １０ 空気外力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)考案者 鳩山 正義
長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株
式会社長崎研究所内
(72)考案者 高田 重煕
長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株
式会社長崎造船所内
(72)考案者 島田 保
長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株
式会社長崎造船所内
(56)参考文献 実開 昭63−140179（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【実用新案登録請求の範囲】 主桁が外皮で覆われた風車用繊維強化プラスチック翼に
おいて、翼根部のみに設けられ上記主桁と外皮が接着さ
れる接着部、および上記主桁と外皮の間の上記接着部以
外の空間に充填されたポリウレタンフォームを備えたこ
とを特徴とする風車用繊維強化プラスチック翼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991001783U JP2582696Y2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 風車用繊維強化プラスチック翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991001783U JP2582696Y2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 風車用繊維強化プラスチック翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103262U JPH04103262U (ja) | 1992-09-07 |
| JP2582696Y2 true JP2582696Y2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=31729385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991001783U Expired - Fee Related JP2582696Y2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 風車用繊維強化プラスチック翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582696Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4561344B2 (ja) * | 2004-12-07 | 2010-10-13 | 東レ株式会社 | 翼部材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231903A (ja) * | 1985-08-01 | 1987-02-10 | 株式会社東芝 | 絶縁層用材料 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP1991001783U patent/JP2582696Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04103262U (ja) | 1992-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960716 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |