JP4316067B2 - COMPOSITE WING AND METHOD FOR MOLDING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着品質の確保および外観品質と外形精度が高まる複合材翼およびその成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の複合材接着ボックス構造においては、部材の寸法(板厚や全体の高さ)が小さい構造には、上下の外部部材と桁のような内部部材を接着し一体化した構造のものはあるが、旅客機の主翼クラスの翼のような大きな構造にはほとんど適用例がない。
【0003】
従来の複合材接着ボックス構造は、外表面部材の内面側を治具面とし、硬化後に抜き取れることを考慮したハードな治具を用いて製作することで、外表面部材と内部部材との接着部の接合強度を優先する手法が多く取られているが、この場合、外表面部材の外観品質の向上が困難である。
【0004】
従来の複合材接着ボックス構造において、外表面部材の外表面品質を求める場合、外表面部材の外面側を治具面とする手法が取られているが、この場合、表面部材と内部部材との接着部の接着強度を確保するために、隙間埋めの材料を表面部材と内部部材との間に詰めたりしているが、この隙間詰め材の板厚確認行為に多大な時間を要し、コストの上昇を招いている。
【0005】
従来の複合材翼1として、図7に示すように、複合材の上下外板2,3と、これら上下外板2,3の間に配置され上下外板2,3の内面に接着剤5を介して一体結合された複数のI型内部部材4とを有する構造のものは知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複合材翼は、上下外板に縦通材のような補強部が設けられていないので、内側治具に用いて成形しても、複合材が硬化するときに板厚が変化するため、100%の接着面の合いを確保することができず、図8で符号XやYで示すような部分では、外板3と内部部材4の段差の高さや隅と角部を一致させることが困難で、万一一致しない場合には、外板3と内部部材4の間に隙間が生じ、適切な接着圧力を与えることができず、外板3と内部部材4の間に接着不良部分が発生してしまい、外板と内部部材との接合部における接着品質の確保、外板の形状の保持および外板の外表面の外観品質管理が困難である。
【0007】
すべての構成部品を同時に一回の硬化で最終形状を出そうとする一体成形方法により複合材翼を成形しようとすると、成形治具は構成が複雑で高価となり、縦通材のない上下外板と内部部材の組合わせによる成形では、上下外板が変形しやすく、内部部材の隅部に十分な接着圧力を与えることができず、うねりや樹脂欠損が生じ易いため、ハードな内側治具を設けることが必要であった。
【0008】
また、旅客機の主翼クラスの複合材翼には、片側の外板と内部部材とを接着し一体構造としたものはあるが、強度確保のために小骨等の補強部材を配置しなければならず、治具が複雑となり、しかも、他の片側の外板をファスナ結合により外板と内部部材との一体構造体に結合しなければならず、その作業に時間がかかり、燃料等の液体を収容するために箱型内部の液密性が要求される時には、液漏れ防止の作業がさらに必要になり、コストが上昇する。
【0009】
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、外観品質と外形精度が高まる複合材翼およびその成形方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載した本発明の複合材翼は、
内側表面に突出する補強部をそれぞれ設けた複合材の上下の外板と、
上記上下の外板の間に配置されるとともにその両端が上記上下の外板の補強部にそれぞれ接着されて上記上下の外板を一体に結合する平板と、を有し、
上記補強部は、その一方の側面が上記内側表面に対して垂直方向に延びる平面に形成されるとともにその他方の側面が前記内側表面に対して傾斜して延びる傾斜面に形成され、
上記平板は、その先端が2つの部片に分けられて上記補強部の平面と傾斜面にそれぞれ結合されていることを特徴とする複合材翼。
内側表面に突出する補強部をそれぞれ設けた複合材の上下の外板と、
上記上下の外板の間に配置されるとともにその両端が上記上下の外板の補強部にそれぞれ接着されて上記上下の外板を一体に結合する平板と、を有し、
上記補強部は、その一方の側面が上記内側表面に対して垂直方向に延びる平面に形成されるとともにその他方の側面が前記内側表面に対して傾斜して延びる傾斜面に形成され、
上記平板は、その先端が上記補強部の平面と傾斜面とにそれぞれ結合される2つの部片に分けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載した本発明の複合材翼は、
内側表面に突出する補強部をそれぞれ設けた複合材の上下の外板と、
上記上下の外板の間に配置されるとともにその両端が上記上下の外板の補強部にそれぞれ接着されて上記上下の外板を一体に結合する平板と、を有し、
上記補強部は、その一方の側面が上記内側表面に対して垂直方向に延びる平面に形成されるとともにその他方の側面が前記内側表面に対して傾斜して延びる傾斜面に形成され、
上記平板は、その先端が上記補強部の平面に結合されるとともに、上記傾斜面上に配置されたプリプレグによってその端部が上記補強部に結合されることを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載した本発明の複合材翼の成形方法は、
繊維強化樹脂複合材を用いて内側表面に突出する補強部を設けた上下外板を成形し、
成形した下外板を下型の上に配置し、
下外板の上に押圧治具と昇降治具を備えた成形硬化治具を配置し、
別に成形した平板を下端部が下外板の補強部の側面に対向するように配置し、
成形硬化治具の上に成形した上外板を補強部の側面が平板の上端部に対向するように配置し、
上外板の上に上型を配置し、上型と下型を結合し、上外板を上型の内面に当接させるとともに平板の上下端を上下外板の補強部の側面に当接させ、上下外板を一体結合することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の前提となる参考例の複合材翼の概略断面図を示し、この複合材翼10は、内側表面に突出する複数の補強部11を設けた上外板12と、内側表面に突出する補強部13を設けた下外板14と、これら上下外板12,14の間に配置されて上下端部を熱硬化タイプ接着剤フィルムのような接着剤15を介して上下外板12,14の補強部11,13に接着される平板16とを有する。平板16は、桁のウェブような内部部材として作用する。上下外板12,14と平板16は、一体成形前の段階では、繊維強化樹脂複合材の硬化品であっても半硬化品であってもよい。
【0014】
上下外板12,14に設けられた補強部11,13は、成形される複合材翼10の翼根から翼端方向に延び、複合材翼10に加わる主荷重を受けるように構成されている。また、補強部11,13の平板16に対向する接合面17は側面でその部分は平面であり、これにより、平板16の両端部と補強部11,13は強固に接着される。
【0015】
図2ないし図4に、必要とされる強度に応じて使い分けられた補強部11,13と平板16との接着部の形態を示すが、上下外板12,14に設けられた補強部11,13と平板16の上下端部の接着部はほぼ同じ構成であるから、下外板14に設けられた補強部13と平板16の下端部の接着部についてのみ説明し、他の接着部については説明を省略する。
【0016】
図2に示す本発明の前提となる参考例としての補強部13と平板16の接着部においては、補強部13は、平板16との接合面である側面が平面17であり、これと反対側が傾斜面18となっている。この傾斜面18は連続した傾斜面ではなく階段状の面であってもよい。補強部13の接合面17と平板16の下端部との間に熱硬化タイプ接着剤フィルム15が介装され、補強部13と平板16は接着される。
【0017】
図3に示す一実施形態の補強部13と平板16の接着部においては、補強部13は、一方の平板16との接合面である側面が平面17であり、他方の平板16との接合面である側面が傾斜面18であり、平板16は、下端部が未接着部により2つの部片19,20に分けられ、一方の部片19が補強部13の一方の側面17に熱硬化タイプ接着剤フィルム15を介して接着され、他方の部片20が補強部13の他方の傾斜面18に熱硬化タイプ接着剤フィルム15を介して接着される。
【0018】
図4に示す一実施形態の補強部13と平板16の接着部においては、補強部13は、一方の平板16との接合面である側面が平面17で、これと反対側の側面が傾斜面18であり、補強部13の側面17に平板16の下端部が熱硬化タイプ接着剤フィルム15を介して接着され、補強部13の傾斜面18と平板16の下端部との間に熱硬化タイプ接着剤フィルム15を介して複数枚のプリプレグ21が配置される。すなわち、プリプレグ21は、補強部13の傾斜面18より上方の平板16の部位と補強部13より下の隅部との間に配置される。プリプレグ21は加熱加圧により硬化される。プリプレグ21の積層枚数は必要に応じて変動する。
【0019】
図5は、図2に示す上下外板12,14と複数の平板16とを上下に分割できる箱型治具30にセットした成形前の段階を示す図である。上下外板12,14と平板16,16,16により仕切られた空間31のそれぞれに成形硬化治具32が配置されている。
【0020】
箱型治具30は、上型治具33と下型治具34とを有し、上型治具33の下面と下型治具34の上面はそれぞれ対応した翼外表面形状に加工されている。
【0021】
各成形硬化治具32は、一対の押圧治具35a,35bとこれら押圧治具35a,35bを互いに離れる方向に移動させる昇降治具36とを有する。
【0022】
押圧治具35aは、上外板12を上型治具33の下面に押圧する押圧面37aと、一端側に設けられたシリコンブラダバッグ38aとを有する。シリコンブラダバッグ38aは、内部に加圧流体を導入することで拡径して平板16の上端部を上外板12に設けられた補強部11の側面に押圧する。シリコンブラダバッグ38aは、平板16の上端部を上外板12に設けられた補強部11の側面に押圧する機能を有するものであれば、中実のシリコンソリッドに置換することができる。この場合、シリコンソリッドは、加熱により膨張して拡径して平板16の上端部を上外板12に設けられた補強部11の側面に押圧する。
【0023】
押圧治具35bは、下外板14を下型治具34の上面に押圧する押圧面37bと、一端側に設けられたシリコンブラダバッグ38bとを有する。シリコンブラダバッグ38bは、内部に加圧流体を導入することで拡径して平板16の下端部を下外板14に設けられた補強部13の側面に押圧する。シリコンブラダバッグ38aは、加熱により膨張して拡径する中実シリコンソリッドであってもよい。
【0024】
昇降治具36は、翼根から翼端方向に斜め上下に分割された割り型治具であり、上型治具33と下型治具34とを締結した後、長手方向にスライドさせて押圧治具35a,35bを上下に伸張させて、上下外板12,14を上下型治具33,34に固定する。
【0025】
図6は、図4に示す上下外板12,14と複数の平板16とを上下に分割できる箱型治具30にセットした成形前の段階を示す図であり、上下外板12,14と平板16により仕切られた空間31に配置される成形硬化治具40は、一対の押圧治具41a,41bとこれら押圧治具41a,41bを互いに離れる方向に移動させる昇降治具42とを有する。
【0026】
押圧治具41aは、上外板12を上型治具33の下面に押圧する押圧面43aと、一端側に設けられたシリコンブラダバッグ44aと、他端側に設けられたシリコンブラダバッグ45aとを有する。シリコンブラダバッグ44aは、内部に加圧流体を導入することで拡径して平板16の上端部を上外板12に設けられた補強部11の側面に押圧する。シリコンブラダバッグ45aは、内部に加圧流体を導入することで拡径してプリプレグ21を上外板12に設けられた補強部11の側面に押圧する。
【0027】
押圧治具41bは、下外板14を下型治具34の上面に押圧する押圧面43bと、一端側に設けられたシリコンブラダバッグ44bと、他端側に設けられたシリコンブラダバッグ45bとを有する。シリコンブラダバッグ44bは、内部に加圧流体を導入することで拡径して平板16の下端部を下外板14に設けられた補強部13の側面に押圧する。シリコンブラダバッグ45bは、内部に加圧流体を導入することで拡径してプリプレグ21を下外板14に設けられた補強部13と平板16に押圧する。
【0028】
昇降治具42は、翼根から翼端方向に斜め上下に分割された割り型治具である。昇降治具42は、上型治具33と下型治具34とを締結した後、長手方向にスライドさせることで、押圧治具41a,41bを上下に伸張させて上下外板12,14を上下型治具33,34に固定する。
【0029】
しかして、図1に示す複合材翼を成形するには、内側表面に突出する補強部11を設けた上外板12と、内側表面に突出する補強部13を設けた下外板14と、中間桁のウェブとして作用する平板16を繊維強化樹脂複合材を用いて別個に成形する。
【0030】
ついで、成形した上下外板12,14を、上下に分割できる箱型治具の内部に対向配置し、別に成形した平板16を、上下外板12,14の間に上下端部が上下外板12,14に設けた補強部11,13の側面に接着剤5を介して配置し、平板16の上下端部を補強部11,13の側面に押圧して加熱接着することで上下外板12,14を一体結合する。
【0031】
つぎに、図2に示す補強部11,13を設けた上下外板12,14と平板16とを用いた複合材翼の成形方法を図5を参照して説明する。
【0032】
まず、内側表面に突出する補強部11を設けた上外板12と、内側表面に突出する補強部13を設けた下外板14と、中間桁として作用する平板16を繊維強化樹脂複合材を用いて別個に成形する。上外板12と下外板14と平板16は、硬化済み製品であっても、半硬化製品であってもよい。
【0033】
つぎに、成形した下外板14を下型治具34の上に配置する。下型治具34の上面は対応した翼外表面形状に加工されている。
【0034】
つぎに、別に成形し上下端部に熱硬化タイプ接着剤フィルム15貼着した平板16を下端部が下外板14の補強部13の側面に対向するように下外板14の上に配置する。
【0035】
つぎに、下外板14の上に平板16,16の間に成形硬化治具32を配置し、成形硬化治具32の上に成形した上外板12を配置する。上外板12は補強部11の側面が平板16の上端部に対向配置される。平板16と成形硬化治具32の配置の順序は入れ替えることもできる。
【0036】
つぎに、成形硬化治具32を、両外板12,14の上下面で形成される形状が翼形形状を正確に形成するように位置調整し、両外板12,14の位置調整が完了したら、上外板12の上に上型治具33を配置する。上型治具33の下面は対応した翼外表面形状に加工されている。
【0037】
つぎに、上型治具33と下型治具34を結合し、成形硬化治具32の昇降治具36を上下方向に伸張させ、押圧治具35aで上外板12を上型治具33に固定し、押圧治具35bで下外板14を下型治具34に固定する。
【0038】
つぎに、押圧治具35aに設けたシリコンブラダバッグ38aの内部に加圧流体を導入し、シリコンブラダバッグ38aを拡径し、シリコンブラダバッグ38aにより平板16の上端部を上外板12に設けられた補強部11の側面に押圧する。これと同時に、押圧治具35bに設けられたシリコンブラダバッグ38bの内部に加圧流体を導入し、シリコンブラダバッグ38bを拡径し、シリコンブラダバッグ38bにより平板16の下端部を下外板14に設けられた補強部13の側面に押圧する。
【0039】
これにより、上下外板12,14と平板16のセットが完了し、上下外板12,14および平板16を硬化処理または加熱接着により一体結合することで複合材翼が成形される。
【0040】
成形硬化治具32は、上型治具33と下型治具34を成形された複合材翼から取り外された後、複合材翼の翼根部から抜き取られる。
【0041】
なお、小骨等の補強部材は上下に分割しておき、平板16に予め穿孔された孔を利用して複合材翼の適当部位にファスナ結合される。その他の部材は、平板16の孔や上下外板12,14に予め設けられた点検孔用孔を利用して取付けられる。
【0042】
つぎに、図4に示す補強部11,13を設けた上下外板12,14と平板16とを用いた複合材翼の成形方法を図6を参照して説明する。
【0043】
図6に示す複合材翼の成形方法は、プリプレグ21を上外板12の補強部11と下外板14の補強部13に配置したことが他の実施の形態と相違し、その他の構成部材は同じであるから、図6に示す複合材翼の成形方法においては、図5に示す複合材翼の成形方法と同様な部分については説明を省略する。
【0044】
図5に示す複合材翼の成形方法とは、プリプレグ21を上外板12の補強部11と下外板14の補強部13に配置したことで、接着部に部分的な接着圧力を負荷する成形硬化治具40の構成が相違している。
【0045】
すなわち、成形硬化治具40の押圧治具41aにシリコンブラダバッグ44aとシリコンブラダバッグ45aが設けられ、押圧治具41bにシリコンブラダバッグ44bとシリコンブラダバッグ45bが設けられている。
【0046】
図6に示す複合材翼の成形方法においては、下型治具34の上に配置された下外板14の補強部の傾斜面に予めプリプレグ21を貼着しておく。下外板14の上に配置された成形硬化治具40の上に補強部11の傾斜面に予めプリプレグ21が貼着された上外板12を配置する。
【0047】
そして、上型治具33と下型治具34を結合した後、成形硬化治具40の押圧治具41a,41bで上下外板12,14を上下型治具33,34に固定した段階において、押圧治具41a,41bのシリコンブラダバッグ44a,44bの内部に加圧流体を導入し、平板16の上下端部を上下外板12,14に設けられた補強部11,13に押圧し、押圧治具41a,41bのシリコンブラダバッグ45a,45bの内部に加圧流体を導入し、シリコンブラダバッグ45a,45bを拡径し、プリプレグ21を補強部11,13の傾斜面と平板16の上下端部に押圧する。
【0048】
上下外板12,14と平板16とプリプレグ21は、加熱硬化処理されて一体結合され、複合材翼が成形される。
【0049】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の複合材翼は、主荷重を受け持つ補強部を成形した上下外板に一体に成形したことで、外板の面外剛性が増し、ハンドリング性を含めて形状の安定性が向上する。
【0050】
また、本発明の複合材翼は、上下外板の外表面側を治具面にすることで、外観品質の向上と外形精度の向上を図ることができ、隅部の非破壊検査も箱型のような閉断面でないため容易に行うことができる。
【0051】
本発明の複合材翼の成形方法は、上下外板を箱型に位置決めして精度の高い外形を保証した後に、補強部を部分的に接着圧力を加える方法で押し付けて箱型全体で最終成形するので、上下外板と平板の接着部を隅部から距離を保った位置に設定でき、非破壊検査を容易に行なうことができるとともに、部分的な治具を用いることで箱型の中全体を埋める中間治具を排除でき、治具コストを下げることができる。
【0052】
また、本発明の複合材翼の成形方法は、予め単独で加工できるために、接着部の剥離強度向上を目的とした板厚加工が可能であり、主荷重方向補強部を十分厚く、内部部材を薄くすることで強度効率の良い構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の前提となる参考例の複合材翼の概略断面図。
【図2】 本発明の前提となる参考例の複合材翼の外板と平板の接着部を示す図。
【図3】 本発明による複合材翼の外板と平板の接着部の一例を示す図。
【図4】 本発明による複合材翼の外板と平板の接着部の他例を示す図。
【図5】 本発明による複合材翼の成形方法において使用される部分的な接着圧力を付与する治具の概念図。
【図6】 本発明による複合材翼の成形方法において使用される部分的な接着圧力を付与する治具の他の例の概念図。
【図7】 従来の複合材翼の概略断面図。
【図8】 図7のA−A線に沿った断面図。
【符号の説明】
10 複合材翼
11,13 補強部
12,14 外板
16 平板
17,18 接合面
21 プリプレグ
30 箱型治具
32 成形硬化治具
33 上型治具
34 下型治具
35a,35b 押圧治具
38a,38b シリコンブラダバッグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite blade and a method of forming the same for ensuring adhesion quality and improving appearance quality and external accuracy.
[0002]
[Prior art]
In the conventional composite adhesive box structure, there are structures in which the member dimensions (plate thickness and overall height) are small and the upper and lower external members and internal members such as girders are bonded and integrated. However, there are few applications for large structures such as the main wing of a passenger aircraft.
[0003]
The conventional composite adhesive box structure uses the inner surface side of the outer surface member as the jig surface, and is manufactured using a hard jig considering that it can be removed after curing, thereby bonding the outer surface member and the inner member. Many methods have been taken to give priority to the joint strength of the part, but in this case, it is difficult to improve the appearance quality of the outer surface member.
[0004]
In the conventional composite material adhesive box structure, when obtaining the outer surface quality of the outer surface member, a technique is adopted in which the outer surface side of the outer surface member is a jig surface. In order to ensure the adhesive strength of the bonding part, gap filling material is packed between the surface member and the internal member, but it takes a lot of time to check the thickness of the gap packing material, and the cost Has been rising.
[0005]
As a conventional composite blade 1, as shown in FIG. 7, an adhesive 5 is disposed between the upper and lower
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional composite wings do not have reinforcing parts like stringers on the upper and lower outer plates, so the plate thickness changes when the composite is cured even if molded using the inner jig 100% of the bonding surface cannot be ensured, and in the portions indicated by reference signs X and Y in FIG. is difficult, if not unlikely match, a gap between the
[0007]
When trying to form a composite wing by an integral molding method that tries to achieve the final shape by curing all components at the same time at once, the forming jig becomes complicated and expensive, and the upper and lower outer plates without stringers In the molding by combining the inner member and the inner member, the upper and lower outer plates are likely to be deformed, it is not possible to give sufficient bonding pressure to the corners of the inner member, and undulation and resin defects are likely to occur. It was necessary to provide it.
[0008]
In addition, some composite wings in the main wing class of passenger aircraft have a single-piece outer plate and internal member bonded together, but a reinforcing member such as a small bone must be placed to ensure strength. The jig becomes complicated, and the outer plate on the other side must be connected to the integrated structure of the outer plate and the internal member by fastener connection, which takes time and contains liquid such as fuel. Therefore, when liquid tightness inside the box is required, further work for preventing liquid leakage is required, which increases the cost.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a composite blade having improved appearance quality and appearance accuracy, and a molding method therefor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The composite wing of the present invention described in claim 1
Upper and lower skins of composite material with reinforcing portions provided respectively projecting to the inner surface,
Said upper and lower located outside plates Rutotomoni both ends is respectively adhered to the reinforcing portion of the outer plate of the upper and lower have a a flat plate for coupling together the outer plate of the upper and lower,
The reinforcing part is formed in a flat surface having one side surface extending in a direction perpendicular to the inner surface and the other side surface extending inclined with respect to the inner surface,
The composite wing according to claim 1, wherein the flat plate has a tip divided into two pieces and coupled to the flat surface and the inclined surface of the reinforcing portion .
Upper and lower skins of composite material with reinforcing portions provided respectively projecting to the inner surface,
Said upper and lower located outside plates Rutotomoni both ends is respectively adhered to the reinforcing portion of the outer plate of the upper and lower have a a flat plate for coupling together the outer plate of the upper and lower,
The reinforcing part is formed in a flat surface having one side surface extending in a direction perpendicular to the inner surface and the other side surface extending inclined with respect to the inner surface,
The flat plate is characterized in that the tip is divided into two pieces that are respectively coupled to the flat surface and the inclined surface of the reinforcing portion .
[0011]
The composite wing of the present invention described in
Upper and lower outer plates of composite materials each provided with a reinforcing portion protruding on the inner surface;
A flat plate that is disposed between the upper and lower outer plates and whose both ends are respectively bonded to the reinforcing portions of the upper and lower outer plates and integrally couples the upper and lower outer plates;
The reinforcing part is formed in a flat surface having one side surface extending in a direction perpendicular to the inner surface and the other side surface extending inclined with respect to the inner surface,
The flat plate has a tip end coupled to a plane of the reinforcing portion and an end portion coupled to the reinforcing portion by a prepreg disposed on the inclined surface.
[0012]
The method for forming a composite wing of the present invention described in
Molding upper and lower outer plates with reinforcing parts protruding on the inner surface using fiber reinforced resin composite material,
Place the molded outer skin on the lower mold,
Place a molding and curing jig with a pressing jig and a lifting jig on the lower outer plate,
Place the separately molded flat plate so that the lower end faces the side of the reinforcing part of the lower outer plate,
Place the upper outer plate molded on the molding hardening jig so that the side of the reinforcing part faces the upper end of the flat plate,
The upper mold is disposed on the upper outer plate, combining upper and lower molds, abutting upper and lower ends of the flat plate is brought into contact with the upper outer plate to the inner surface of the upper mold to the side surface of the reinforcing portion of the upper and lower outer plates And the upper and lower outer plates are integrally coupled.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a composite wing of a reference example as a premise of the present invention. This
[0014]
The reinforcing
[0015]
FIG. 2 to FIG. 4 show the form of the bonded portion between the reinforcing
[0016]
In the bonded portion between the reinforcing
[0017]
In the bonding portion between the reinforcing
[0018]
In the bonded portion between the reinforcing
[0019]
FIG. 5 is a diagram showing a stage before molding in which the upper and lower
[0020]
The box-shaped
[0021]
Each molding and curing
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The lifting / lowering
[0025]
FIG. 6 is a diagram showing a stage before forming the upper and lower
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The raising / lowering jig |
[0029]
Thus, to form the composite wing shown in FIG. 1, an upper
[0030]
Next, the molded upper and lower
[0031]
Next, a method for forming a composite blade using the upper and lower
[0032]
First, an upper
[0033]
Next, the molded lower
[0034]
Next, the
[0035]
Next, the molding / curing
[0036]
Next, the position of the
[0037]
One technique to bind the
[0038]
Next, a pressurized fluid is introduced into the
[0039]
As a result, the setting of the upper and lower
[0040]
The molding and curing
[0041]
A reinforcing member such as a small bone is divided into upper and lower parts and is fastened to an appropriate portion of the composite wing by using a hole previously drilled in the
[0042]
Next, a method for forming a composite blade using the upper and lower
[0043]
6 differs from the other embodiments in that the
[0044]
The composite wing forming method shown in FIG. 5 is that the
[0045]
That is, a
[0046]
In the method of forming a composite wing shown in FIG. 6, the
[0047]
Then, after the
[0048]
The upper and lower
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the composite wing of the present invention is formed integrally with the upper and lower outer plates formed with the reinforcing portion responsible for the main load, thereby increasing the out-of-plane rigidity of the outer plate and including the handling properties. Stability is improved.
[0050]
Further, the composite material wing of the present invention can improve the appearance quality and the accuracy of the outside by making the outer surface side of the upper and lower outer plates a jig surface, and the non-destructive inspection of the corner is also a box type can be easily carried out because such non-closed cross section of.
[0051]
According to the method of forming the composite wing of the present invention, the upper and lower outer plates are positioned in the box shape to guarantee a highly accurate outer shape, and then the reinforcing portion is partially pressed by a method of applying adhesive pressure to finally form the entire box shape. Therefore, the upper and lower outer plates and the flat plate can be bonded at a distance from the corners, making non-destructive inspection easy, and using a partial jig as a whole inside the box The intermediate jig for filling the metal can be eliminated, and the jig cost can be reduced.
[0052]
Further, since the method for forming a composite wing of the present invention can be processed in advance independently, plate thickness processing for the purpose of improving the peel strength of the bonded portion is possible, the main load direction reinforcing portion is sufficiently thick, and the internal member By reducing the thickness, a structure with high strength efficiency can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a composite wing of a reference example as a premise of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a bonding portion between an outer plate and a flat plate of a composite wing of a reference example as a premise of the present invention.
FIG. 3 is a view showing an example of a bonded portion between an outer plate and a flat plate of a composite wing according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing another example of the bonded portion between the outer plate and the flat plate of the composite wing according to the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a jig for applying a partial adhesion pressure used in the method for forming a composite wing according to the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram of another example of a jig for applying a partial adhesion pressure used in the method of forming a composite wing according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic sectional view of a conventional composite blade.
8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記上下の外板の間に配置されるとともにその両端が上記上下の外板の補強部にそれぞれ接着されて上記上下の外板を一体に結合する平板と、を有し、
上記補強部は、その一方の側面が上記内側表面に対して垂直方向に延びる平面に形成されるとともにその他方の側面が前記内側表面に対して傾斜して延びる傾斜面に形成され、
上記平板は、その先端が2つの部片に分けられて上記補強部の平面と傾斜面にそれぞれ結合されることを特徴とする複合材翼。 Upper and lower skins of composite material with reinforcing portions provided respectively projecting to the inner surface,
Said upper and lower located outside plates Rutotomoni both ends is respectively adhered to the reinforcing portion of the outer plate of the upper and lower have a a flat plate for coupling together the outer plate of the upper and lower,
The reinforcing part is formed in a flat surface having one side surface extending in a direction perpendicular to the inner surface and the other side surface extending inclined with respect to the inner surface,
The flat wing is divided into two pieces and joined to the flat surface and the inclined surface of the reinforcing portion, respectively .
上記上下の外板の間に配置されるとともにその両端が上記上下の外板の補強部にそれぞれ接着されて上記上下の外板を一体に結合する平板と、を有し、A flat plate that is arranged between the upper and lower outer plates and whose both ends are respectively bonded to the reinforcing portions of the upper and lower outer plates and integrally couples the upper and lower outer plates;
上記補強部は、その一方の側面が上記内側表面に対して垂直方向に延びる平面に形成されるとともにその他方の側面が前記内側表面に対して傾斜して延びる傾斜面に形成され、The reinforcing portion is formed on a flat surface having one side surface extending in a direction perpendicular to the inner surface and the other side surface extending inclined with respect to the inner surface,
上記平板は、その先端が上記補強部の平面に結合されるとともに、上記傾斜面上に配置されたプリプレグによってその端部が上記補強部に結合されていることを特徴とする複合材翼。The composite blade according to claim 1, wherein the flat plate has a tip coupled to the flat surface of the reinforcing portion and an end coupled to the reinforcing portion by a prepreg disposed on the inclined surface.
成形した下外板を下型の上に配置し、
下外板の上に押圧治具と昇降治具を備えた成形硬化治具を配置し、
別に成形した平板を下端部が下外板の補強部の側面に対向するように配置し、
成形硬化治具の上に成形した上外板を補強部の側面が平板の上端部に対向するように配置し、
上外板の上に上型を配置し、上型と下型を結合し、上外板を上型の内面に当接させるとともに平板の上下端を上下外板の補強部の側面に当接させ、
上下外板を一体結合することを特徴とする複合材翼の成形方法。Molding upper and lower outer plates with reinforcing parts protruding on the inner surface using fiber reinforced resin composite material,
Place the molded outer skin on the lower mold,
Place a molding and curing jig with a pressing jig and a lifting jig on the lower outer plate,
Place the separately molded flat plate so that the lower end faces the side of the reinforcing part of the lower outer plate,
Place the upper outer plate molded on the molding hardening jig so that the side of the reinforcing part faces the upper end of the flat plate,
The upper mold is disposed on the upper outer plate, combining upper and lower molds, abutting upper and lower ends of the flat plate is brought into contact with the upper outer plate to the inner surface of the upper mold to the side surface of the reinforcing portion of the upper and lower outer plates Let
A method for forming a composite wing, wherein upper and lower outer plates are joined together.
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