JPH03104799A - 複合材ブレードの製造方法 - Google Patents

複合材ブレードの製造方法

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JPH03104799A
JPH03104799A JP1243667A JP24366789A JPH03104799A JP H03104799 A JPH03104799 A JP H03104799A JP 1243667 A JP1243667 A JP 1243667A JP 24366789 A JP24366789 A JP 24366789A JP H03104799 A JPH03104799 A JP H03104799A
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JP1243667A
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Takashi Sekiguchi
隆 関口
Yasuto Nishiwaki
康人 西脇
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49336—Blade making
    • Y10T29/49337—Composite blade

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばヘリコプタの回転翼に適用される複
合材ブレードを作るための複合材ブレードの製造方法に
関する。
（従来の技術） この種の複合材ブレードの製造方法として、主桁部材と
中空膨脹部材とを帯状部材によって包んだ状態で金型内
の上下外皮部材間に配置し、金型を閉じた後、中空膨脹
部材の内部に圧力を加えながら外皮の樹脂を加熱硬化処
理して一体成形するようにした技術手段は特公昭５８−
４６７９号公報に記載されている。
また複合材ブレードの製造方法として、金型の成形面に
外皮構造材と内部に芯材を封入した閉断面中空状内型を
配置し、金型により芯材に圧縮力加え内型に加圧気体を
導入し、内圧をかけながら同時に加熱して外皮構造材と
内型と芯材とを一体成形するようにした技術手段は特開
昭６０２３４８３３号公報に記載されている。
さらに複合材ブレードの製造方法として、専用の金型に
よって加熱硬化して予備成形した長手部材を設け、この
予備硬化した長手部材と別加工の後方整形部とを一体に
連結する外側カバーリングを接着結合して一体成形する
ようにした技術手段は特開昭６０−１６６５９２号公報
に記載されている。
（発明が解決しようとする課題） しかし上記形式の複合材ブレードの製造方法で、中空部
材の内部に加圧気体を導入して、内圧を加えながら加熱
硬化を行うものでは、圧力制御が難しく、成形時に内部
から高圧をかけることによりコアが押し潰されてしまう
ことがある。また成形時に補強部材は所定の位置に固定
されずに置かれているだけであるから、型を閉じた後に
、金型の圧縮力によって押し出され、コアが押し潰され
てしまうことがある。
また上記形式の複合材ブレードの製造方法で、予備硬化
した長手部材と別加工の後方整形部とを接着結合して一
体成形するものでは、少なくとも２つの金型を必要とし
、製造コストが高くなるとともに、金型の製作誤差に伴
う寸法や形状の精度不良が発生し、製品の精度を上げる
ことに制眼がある。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、ダミーブ
ロックを用いて部材を２段階に分けて成形し、歪みや変
形がない高精度の複合材ブレードを作るようにした複合
材ブレードの製造方法を堤供することを目的とする。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 本発明の複合材ブレードの製造方法は、上型の成形面に
非接着性上面ダミー外皮、上面前縁カバーおよび上面後
縁カバーを設けるとともに、下型の或形面に非接着性下
面ダミー外皮、下面前縁カバーおよび下面後縁カバーを
設け、予備硬化した縦通材を装着しかつ成形面に対応し
た外面をＨするダミーブロックを下型の所定位置に固定
し、下型に設けた下面前縁カバーおよび縦通材に主桁の
下面部分をまた下面後縁カバーに後縁補強材をそれぞれ
接合し、ついで主桁の下側部分の上に環状補強材と前縁
ブロックおよびその上に主桁の上側部分を配置し、しか
る後上型と下型を閉じて加熱硬化処理を行ない、ついで
上型と下型を開き、上型の成形面に設けた非接着性上面
ダミー外皮を取り外して上面外皮を設けるとともに、下
型の成形面に設けた非接着性下面ダミー外皮およびダミ
ーブロックを取り外して下面外皮およびコアーを設け、
しかる後上型と下型を閉じて加熱硬化処理を行なうよう
にして構成される。
（作　用） 本発明の複合材ブレードの製造方法においては、一次工
程においてコアの代わりにダミーブロックを用い、金型
の前縁および後縁に設けた部材が金型の圧縮力によって
押し出されるのを防ぎ、二次工程においてダミーブロッ
クを取り除き、正規の部材であるコアーを配置し、成形
加工時におけるコアーの押し潰しを防ぎかつ正確な寸法
形状な部材の成形を行なう。
（実施例） 第１図は本発明の複合材ブレードの製造方法により作ら
れたヘリコプタの回転翼羽根を示し、この回転翼羽根１
は、第２図に示すように上面外皮２、上面前縁カバー３
、上面後縁カバー４、下面外皮５、下面前縁カバー６お
よび下面後縁カバ７からなる外体８と、この外体８の内
部に前側から順に設けられた主桁９、前縁ブロック１０
，発泡材１１を芯とした環状補強材１２、縦通材１３、
コア−１４および後縁補強材１５とを有して構成されて
いる。
上記上面前縁カバー３、上面後縁カバー４、ド而前縁カ
バー６および下面後縁カバー７は、樹脂を含浸させたガ
ラス繊維を素材とした織布から形成され、主桁６および
後縁補強材１５はフィラメント・ワインディングにより
なる樹脂を含浸させたガラス繊維の一方向材帯から形成
されている。
環状補強材１２、縦通材１３も同様にガラス繊維（場合
によってはカーボン繊維）を素材とした織布から形成さ
れている。
つぎにヘリコプタの回転翼羽根１の製造方法を第３図な
いし第１３図により説明する。
第３図において符号２０は上型であって、この上型２０
の成形面２１には、上記上面外皮２に対応する形状の非
接着性材料で作った上面ダミー外皮２２、樹脂含浸上面
前縁カバー３および樹脂含浸上面後縁カバー４が樹脂含
浸上面前縁カバー３および樹脂含浸上面後縁カバー４を
上面ダミー外皮２２の上に位置するように設けられてい
る。また上記上型２０に組み合わされる下型２３の成形
面２４には、上記下面外皮５に対応する形状の非接着性
下面ダミー外皮２５、樹脂含浸下面前縁カバー６および
樹脂含浸下面後縁カバー７が樹脂含浸下面前縁カバー６
および樹脂含浸下面後縁カバー７を下面ダミー外皮２５
の上に位置するように設けられている。この成形面２１
および成ｉｔｃ面２４に連なる部位には互いに係合する
ように凸部２１ａおよび凹部２４ｂが形成されている。
また上型２０およびこの上型２ｏに組み合わされる下型
２３には、固定ビン２６（第４図）のための固定孔２７
および固定孔２８がそれぞれ形成されている。そして上
記下型２３の非接着性下面ダミー外皮の上に、第３図に
示すようにダミーブロック２つが配置される。
上記ダミーブロック２９は、耐熱性樹脂を素材として金
型の成形面に対応した外面を有するように成形加工して
作られている。上記ダミーブロック２９の前面には、予
備硬化した縦通材１３が上面、下面および前面に接着フ
ィルム（図示せず）を貼り付けた状態で装着されている
。ダミーブロック２９には位置決め用の孔３ｏが形成さ
れており、このダミーブロック２９を位置決め孔３ｏが
下型−２３の固定孔２８に一致するように下型２３の上
に配置し、固定ピン２６を位置決め孔３ｏを通して固定
孔２８に挿着することにより、ダミーブロック２９は下
型２３の所定位置に固定される。
ついでダミーブロック２９を固定した下型２３の樹脂含
浸下面前縁カバー６の上面および縦通材１３の前面に接
するように主桁９の下側部分９ａが配置される。この主
桁９の下側部分９ａは、下面部分で下面前縁カバー６に
、また後面部分で縦通材１３の前面に接合される。モし
てにダミーブロック２９の後面および下面後縁カバー７
に接するように後縁補強材が接合される。さらに主桁９
の下側部分９ａの上にエボキシ系発泡材の芯に巻き付け
た環状補強材１２が配置される。この環状補強材１２と
主桁９の下側部分９ａとの間に形成される空間３０には
、第７図に示すようにフィラメント・ワインディングに
より作られた樹脂含浸ガラス繊維の一方向材帯から形成
した前縁ブロック３１が配置される。この前縁ブロック
３１には必要に応じてバランスウェイト３２が埋設され
る。
前縁ブロック３１の配置が終わると、この前縁ブロック
３１の上に第８図に示すように主桁９の上側部分９ｂが
乗せられる。これにより各部材の配置が完了する。
各部材の配置の完了を確認したら、第９図に示すように
固定ピン２６を上型２ｏの固定孔２７に通しながら上型
２０と下型２３を閉じ、上型２ｏと下型２３をボルト３
３、３３で結合する。このように形成された金型（上型
２０と下型２３）は所定時間加熱硬化処理される。
上記加熱硬化処理が終わったら、ボルト３３を外して上
型２０と下型２３を開き、威形された前緑部材３４（第
１１図）および後縁部材３５（第１１図）を取り出すと
ともに、上型２ｏの成形而２１に設けた非接着性上面ダ
ミー外皮２２および下型２３の成形面２４に設けた非接
着性下面ダミー外皮２５およびダミーブロック２つを取
り外し、第１０図に示すように、上型２ｏの固定孔２７
に上部栓３６をまた下型２３の固定孔２８に下部栓３７
をそれぞれ挿着し、上型２ｏの成形面２１に上面外皮３
８を設けるとともに、下型２３の成形而２４に下面外皮
３９を配置する。この作業が終わったら、第１１図に示
すように、取り外した前縁部材３４および後縁部材３５
の他の部材が接する面に接着フィルム４０を貼り付けた
後、前縁部材３４および後縁部材３５を下型２３の成形
而２４の所定位置に配置する。
ついで低密度のノーメックスコア−１４を、第１２図に
示すように下型２３の成形面２４の所定位置に配置し、
第１３図に示すように上型２０と下型２３をボルト３３
、３３で結合した後、所定時間加熱硬化処理する。
すなわち本発明においては、１組の金型を用いて２つの
工程で複合材ブレードを作るようにしており、一次工程
では、コアーの代わりにダミーブロックを用い、このダ
ミーブロックを型内の所定位置に固定配置することで、
金型の前縁部および後縁部に配置されている部材が型を
閉じた後に、金型の圧縮力によって翼弦中央方向に抑し
出されるのを防ぎ、部材を要求通りの寸法、形状に成形
できる。
また二次工程では、ダミーブロックを取り外して、正規
の部材であるコアーを配置し、全体成形を行なうので、
金型の前縁および後縁に設けた凹凸部によって、前縁部
および後縁部に配置されている部材が移動することがな
く、部材を所定の位置に正確に固定することができ、コ
アーが加熱硬化時に押し潰されることがない。
なおコアーの全体形状を正規の寸法より若干大きく加工
すると、型閉じ時に発生する上下方向の圧縮力で、コア
ーが外皮に食い込むので、コアーの滑りを防止すること
ができる。
第１４図ないし第１６図は本発明の他の実施例を示し、
第１４図に示す実施例では、金型の前縁および後縁に凹
凸部を設ける代わりに、ボルト５０をによって、前縁部
および後縁部に配置されている部材の移動を防ぐように
している。第１５図に示す実施例では、下型２３にのみ
固定孔２８を設けて、ダミーブロック２９を固定ピン５
１を介して下型２３の所定位置に固定配置するようにし
ている。また第１６図に示す実施例では、下型２３にの
み設けられた固定孔２８に下部栓３７を挿着するように
している。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、１組の金型を用いて
２つの工程で複合材ブレードを作るようにしかつダミー
ブロックを用いるようにしたので、金型の前縁部および
後縁部に配置されている部材が、型を閉じた後に、金型
の圧縮力によって翼弦中央方向に押し出されることがな
く、部材を要求通りの寸法、形状に成形でき、またダミ
ーブロックを取り外して正規の部材であるコアーを配置
し、全体戊形を行なうので、コアーが加熱硬化時に押し
潰されることがなく、所望の複合材ブレードを精度よく
作ることができる。
を示す図である。
１・・・回転翼羽根、２・・・上面外皮、３・・・上面
前縁カバー３、４・・・上面後縁カバー、５・・・下面
外皮、６・・・下面前縁カバー、７・・・下面後縁カバ
ー、８・・・外体、９・・・主桁、１０・・・前縁ブロ
ック、１２・・・環状補強材、１３・・・縦通材、１４
・・・コアー、１５・・・後縁補強材、２０・・・上型
、２１・・・成形面、２２・・・上面ダミー外皮２２、
２３・・・下型、２４・・・成形面、２５・・・下面ダ
ミー外皮、２９・・・ダミーブロック、３４・・・前縁
部材、３５・・・後縁部材、４ｏ・・・挿着フィルム。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　上型の成形面に非接着性上面ダミー外皮、上面前縁カ
    バーおよび上面後縁カバーを設け、下型の成形面に非接
    着性下面ダミー外皮、下面前縁カバーおよび下面後縁カ
    バーを設け、予備硬化した縦通材を装着しかつ成形面に
    対応した外面を有するダミーブロックを下型の所定位置
    に固定し、下型に設けた下面前縁カバーおよび縦通材に
    主桁の下面部分をまた下面後縁カバーに後縁補強材をそ
    れぞれ接合し、ついで主桁の下側部分の上に環状補強材
    と前縁ブロックおよびその上に主桁の上側部分を配置し
    、しかる後上型と下型を閉じて加熱硬化処理を行ない、
    ついで上型と下型を開き、上型の成形面に設けた非接着
    性上面ダミー外皮を取り外して上面外皮を設けるととも
    に、下型の成形面に設けた非接着性下面ダミー外皮およ
    びダミーブロックを取り外して下面外皮およびコアーを
    設け、しかる後上型と下型を閉じて加熱硬化処理を行な
    うことを特徴とする複合剤ブレードの製造方法。
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