JPS60198304A - 翼構造とその製法 - Google Patents
翼構造とその製法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
通し番号第579,631号(1984年2月13日出
N4 )に記載された発明、並びに1983年9月23
日に出願された係属中の米国特許出願通し番号IT53
5,198号(1983年9月23日出願)に記載され
た発明と関連を有する。
N4 )に記載された発明、並びに1983年9月23
日に出願された係属中の米国特許出願通し番号IT53
5,198号(1983年9月23日出願)に記載され
た発明と関連を有する。
ロ の 背 景
この発明は空気力学的な面を持つ動翼、静岡、を製造す
る方法に関する。この発明は航空機推進用に使われるガ
スタービンに用いられる様な種類の静翼に特に用途があ
る。
る方法に関する。この発明は航空機推進用に使われるガ
スタービンに用いられる様な種類の静翼に特に用途があ
る。
種々の翼形設計の動翼、静翼及び支柱がガスタービン機
関に普通に使われている。典型的には、この様な動W、
静岡又は支柱は密実な部材である。
関に普通に使われている。典型的には、この様な動W、
静岡又は支柱は密実な部材である。
それは、こうすると、強度並びに作り易さの最大の組合
せが得られるからである。然し、航空機用は関の構造で
考慮すべき重要な点は、重量を軽くすることであり、こ
れは密実な構造部材を使うこと)相反する。従って、こ
の様な用途では、中空の動翼、静翼又は支柱を設けるこ
とが知られている。
せが得られるからである。然し、航空機用は関の構造で
考慮すべき重要な点は、重量を軽くすることであり、こ
れは密実な構造部材を使うこと)相反する。従って、こ
の様な用途では、中空の動翼、静翼又は支柱を設けるこ
とが知られている。
中空翼は密実な翼と同じ構造強度又は剛性を持たないの
で、中空翼には補強リブ等の様な何等かの支持体を設け
ることが必要である。従来、内部の支持構造を持つ中空
翼が、例えば米国特許第3゜365.124号、同第3
.627.443号及び同第4,221,539号に記
載されている。
で、中空翼には補強リブ等の様な何等かの支持体を設け
ることが必要である。従来、内部の支持構造を持つ中空
翼が、例えば米国特許第3゜365.124号、同第3
.627.443号及び同第4,221,539号に記
載されている。
この様な中空翼の構造は比較的コストがか)つて複雑で
ある。典型的には、翼は2つの部分又は両半分に分けて
形成され、内側のリブが一方又は両方の半分と一体に形
成され、適当な結合方法によって互いに結合される。そ
の代りとしては、最初に・中空翼の殻体を製造し、次に
内部のリブ構造をその中に挿入して結合しなければなら
ない。
ある。典型的には、翼は2つの部分又は両半分に分けて
形成され、内側のリブが一方又は両方の半分と一体に形
成され、適当な結合方法によって互いに結合される。そ
の代りとしては、最初に・中空翼の殻体を製造し、次に
内部のリブ構造をその中に挿入して結合しなければなら
ない。
ターボ流体機械の翼について考えな【プればならない別
の重要な点は、振動の減衰である。この減衰は、例えば
米国特許第3.357.850号に記載されている様に
、翼に外側のさやを設けることによって行われている。
の重要な点は、振動の減衰である。この減衰は、例えば
米国特許第3.357.850号に記載されている様に
、翼に外側のさやを設けることによって行われている。
この様な外側のさやは、余分の製造工程を必要とし、完
成された翼のコストをかなり高くすることがある。
成された翼のコストをかなり高くすることがある。
明 の 要 約
この発明の全般的な目的は、付加的な構造上の及び動作
上の利点をもたらしながら、従来の構造並びにその製法
の欠点を避けた、改良された中空翼構造及びその製法を
提供することである。
上の利点をもたらしながら、従来の構造並びにその製法
の欠点を避けた、改良された中空翼構造及びその製法を
提供することである。
この発明の重要な目的は、比較的簡単で経済的な構成の
新声な中空翼を提供することである。
新声な中空翼を提供することである。
この発明の別の目的は、上に述べた様な種類のものであ
って、良好な振動の減衰作用を持ちながら、適切な構造
強度を持つ中空翼を提供することである。
って、良好な振動の減衰作用を持ちながら、適切な構造
強度を持つ中空翼を提供することである。
上に述べIこ目的に関連するこの発明の別の目的は、簡
単で経済的な中空翼を製造する方法を提供することであ
る。
単で経済的な中空翼を製造する方法を提供することであ
る。
この目的に関連するこの発明の別の目的は、製造工程を
最小限に抑えた前述の様な種類の方法を提供することで
ある。
最小限に抑えた前述の様な種類の方法を提供することで
ある。
この発明の上記並びにその他の目的が、中空殻体と、該
殻体内に配置されていて相隔たる区域でそれと面接触し
ている波形支持構造とを持ち、支持構造が殻体と協働し
てその間に中空の空所を構成する様な翼構造を提供する
ことによって達成される。
殻体内に配置されていて相隔たる区域でそれと面接触し
ている波形支持構造とを持ち、支持構造が殻体と協働し
てその間に中空の空所を構成する様な翼構造を提供する
ことによって達成される。
更にこの発明の上記並びにその他の目的が、1種類の材
料から成るII+長い波形支持構造及び該支持m造の波
形の中に該支持構造ど接触する様に配置されていて、そ
れと協働して心束成体を限定する様な別の種類の材料か
ら成る複数個の細長い心棒を含む心束成体を用意し、次
に心束成体の周りに殻体を適用して、該心束成体をその
両端以外で取囲むと共に支持構造と接触する様にし、そ
の後殻体を支持構造のみに結合し、ぞの後殻体の開放端
を介して心棒を取出し、一体の内部の波形支持構造を持
つ中空殻体を残す工程から成る、中空翼を製造する方法
を提供することによって達成される。
料から成るII+長い波形支持構造及び該支持m造の波
形の中に該支持構造ど接触する様に配置されていて、そ
れと協働して心束成体を限定する様な別の種類の材料か
ら成る複数個の細長い心棒を含む心束成体を用意し、次
に心束成体の周りに殻体を適用して、該心束成体をその
両端以外で取囲むと共に支持構造と接触する様にし、そ
の後殻体を支持構造のみに結合し、ぞの後殻体の開放端
を介して心棒を取出し、一体の内部の波形支持構造を持
つ中空殻体を残す工程から成る、中空翼を製造する方法
を提供することによって達成される。
この発明は、図面に示し、以下詳しく説明し、特に特許
請求の範囲に記載した揉む成る新規な特徴、並びに部分
の組合せを要旨とするが、この発明の範囲を逸脱せずに
、又はこの発明のどの利点をも犠牲にせずに、細部に種
々の変更を加えることが出来ることを承知されたい。
請求の範囲に記載した揉む成る新規な特徴、並びに部分
の組合せを要旨とするが、この発明の範囲を逸脱せずに
、又はこの発明のどの利点をも犠牲にせずに、細部に種
々の変更を加えることが出来ることを承知されたい。
この発明が理解し易い様に、好ましい実施例が図面に示
されており、これを以下の説明と共に見れば、この発明
の構成、作用並びに多くの利点が容易に理解されよう。
されており、これを以下の説明と共に見れば、この発明
の構成、作用並びに多くの利点が容易に理解されよう。
好ましい実施例の説明
第1図にはガス・ターボファン・エンジン20が図式的
に示されている。ターボファン・エンジンは周知である
が、以下説明する発明の背景として、エンジン20の動
作を簡単に説明すれば、種々の部品の相互関係がよりよ
く理解されよう。エンジン20は、基本的には、コア・
エンジン21と、ファン羽根23の回転自在の段を含む
ファン22と、コア・エンジン21の下流側にあって軸
25によってファン22に接続されたファン・タービン
24Aとで構成され−Cいるとみなずことが出来る。コ
ア・エンジン2′1が回転子27を持つ軸流圧縮機26
を右する。空気が第1図の左側から、実線の矢印の向き
に入口28に入り、最初にファン羽根23によって圧縮
される。
に示されている。ターボファン・エンジンは周知である
が、以下説明する発明の背景として、エンジン20の動
作を簡単に説明すれば、種々の部品の相互関係がよりよ
く理解されよう。エンジン20は、基本的には、コア・
エンジン21と、ファン羽根23の回転自在の段を含む
ファン22と、コア・エンジン21の下流側にあって軸
25によってファン22に接続されたファン・タービン
24Aとで構成され−Cいるとみなずことが出来る。コ
ア・エンジン2′1が回転子27を持つ軸流圧縮機26
を右する。空気が第1図の左側から、実線の矢印の向き
に入口28に入り、最初にファン羽根23によって圧縮
される。
ファン・カウル又はす12)し29がコア・エンジン2
1の外側にあって、半径方向外向きに伸びる複数個の出
口案内翼集成体30(1つだけ示す)によってコア・エ
ンジンと相互接続されている。
1の外側にあって、半径方向外向きに伸びる複数個の出
口案内翼集成体30(1つだけ示す)によってコア・エ
ンジンと相互接続されている。
案内翼集成体はコア・エンジンのカウルに沿って略等間
隔で隔たっている。出口案内翼集成体30の主な目的は
、ファン羽根23から出て来る螺旋形の空気流を主に真
の軸方向へ方向を変えることである。ファン羽根23か
ら出て来る比較的低温の圧縮空気の第1の部分が、コア
・エンジン21とファン・カウル29の間に構成された
ファン側路ダクト31に入り、ファン・ノズル32から
吐出される。この圧縮空気の第2の部分が、コア・エン
ジンの入口33に入り、軸流圧縮4m 26によって更
に圧縮され、燃焼器34に吐出され、そこで燃料と混合
されて燃焼し、コア・エンジンのタービン35を駆動す
る高エネルギの燃料ガスを発生する。そして、タービン
35がガスタービン機関で普通行われる様に、回転子2
7を駆動する。
隔で隔たっている。出口案内翼集成体30の主な目的は
、ファン羽根23から出て来る螺旋形の空気流を主に真
の軸方向へ方向を変えることである。ファン羽根23か
ら出て来る比較的低温の圧縮空気の第1の部分が、コア
・エンジン21とファン・カウル29の間に構成された
ファン側路ダクト31に入り、ファン・ノズル32から
吐出される。この圧縮空気の第2の部分が、コア・エン
ジンの入口33に入り、軸流圧縮4m 26によって更
に圧縮され、燃焼器34に吐出され、そこで燃料と混合
されて燃焼し、コア・エンジンのタービン35を駆動す
る高エネルギの燃料ガスを発生する。そして、タービン
35がガスタービン機関で普通行われる様に、回転子2
7を駆動する。
高部の燃焼ガスがこの後ファン・タービンを通過して、
それを駆動し、このタービンがファン22を駆動する。
それを駆動し、このタービンがファン22を駆動する。
こうして、ファン22がファン・ノズル32を介してフ
ァン側路ダクト31がら空気を吐出する作用と、部分的
にはプラグ38及びコア・エンジン21のカウル39の
間に構成されたコア・エンジンのノズル37から燃焼ガ
スが吐出されること)により、推進力が発生される。
ァン側路ダクト31がら空気を吐出する作用と、部分的
にはプラグ38及びコア・エンジン21のカウル39の
間に構成されたコア・エンジンのノズル37から燃焼ガ
スが吐出されること)により、推進力が発生される。
この発明は新規な重合体複合体で構成された出口案内翼
集成体30と、その新規な製法に関する。
集成体30と、その新規な製法に関する。
第2図乃至第8図につい°C説明すると、各々の画集成
体30が細長い翼形静岡40を有する。静翼40は中空
殻体41で構成されていて、この殻体の壁42.43が
隔たって、その間に空所44(第3図)を限定する。こ
れらの壁は静翼40の前縁45及び後縁46に沿って相
互接続されている。細長い積層複合体波形支持構造47
が空所44の中に配置されていて、殻体41の縦方向の
長さにわたって伸びる。支持構造47は全体的に梯形で
あって平坦なランド47aを持ち、これらのランドは壁
42.43と一体である。ランド47aを壁42.43
に結合することが好ましい。支持構造47は補強部月ど
して作用し、壁42.43を内側から支持する。支持構
造47の波形の間で空所44は開放したま)であり、中
空殻体41が48(第2図〉に示す様に、両端が開放し
ていることが判る。ポリウレタンのきや49が中空殻体
41の外面を覆って、静翼40に対する耐蝕性の覆いと
して作用することが好ましい。
体30が細長い翼形静岡40を有する。静翼40は中空
殻体41で構成されていて、この殻体の壁42.43が
隔たって、その間に空所44(第3図)を限定する。こ
れらの壁は静翼40の前縁45及び後縁46に沿って相
互接続されている。細長い積層複合体波形支持構造47
が空所44の中に配置されていて、殻体41の縦方向の
長さにわたって伸びる。支持構造47は全体的に梯形で
あって平坦なランド47aを持ち、これらのランドは壁
42.43と一体である。ランド47aを壁42.43
に結合することが好ましい。支持構造47は補強部月ど
して作用し、壁42.43を内側から支持する。支持構
造47の波形の間で空所44は開放したま)であり、中
空殻体41が48(第2図〉に示す様に、両端が開放し
ていることが判る。ポリウレタンのきや49が中空殻体
41の外面を覆って、静翼40に対する耐蝕性の覆いと
して作用することが好ましい。
殻体41の一方の開放端48が末端の栓50で閉じられ
る。栓50は凹の内側端52を持つ挿着部分51を持っ
ている。挿着部分51の外側端と一体で、キャップ・フ
ランジ53がそれから横方向外向きに伸びており、殻体
41の末端の縁に接し且つその周面と略同−面になる様
な寸法になっている。静rA40の他端がコア・エンジ
ンのカウル39に挿着されるブーツ55にはまる様にな
っている。具体的に云うと、ブーツ55が、静翼40の
端を挿入づ”る空所57を構成するソケット挿盾体56
を持っている。取付はフランジ58がソケット挿着体5
6の上端と一体であって、それから横方向外向きに伸び
ている。
る。栓50は凹の内側端52を持つ挿着部分51を持っ
ている。挿着部分51の外側端と一体で、キャップ・フ
ランジ53がそれから横方向外向きに伸びており、殻体
41の末端の縁に接し且つその周面と略同−面になる様
な寸法になっている。静rA40の他端がコア・エンジ
ンのカウル39に挿着されるブーツ55にはまる様にな
っている。具体的に云うと、ブーツ55が、静翼40の
端を挿入づ”る空所57を構成するソケット挿盾体56
を持っている。取付はフランジ58がソケット挿着体5
6の上端と一体であって、それから横方向外向きに伸び
ている。
静翼40の栓を施した端には、画集成体30を関連した
ターボファン・エンジン20に取付は易くする為の取付
t−1台60が装着されている。取イ」け台60は略矩
形の基板61を持ち、その周縁に直立の周壁62が一体
に設けられている。弓形本休63が基板61と一体であ
って、それから上向きに突出している。本体63は、静
翼40の栓を施した端に対して相補的な形であるが、そ
れより若干大きな寸法の四部又は空所64を構成してい
る。静岡40の栓を施した端が空所64の中に入り、そ
の周りに略一様な予定のすき間空間を持つ。
ターボファン・エンジン20に取付は易くする為の取付
t−1台60が装着されている。取イ」け台60は略矩
形の基板61を持ち、その周縁に直立の周壁62が一体
に設けられている。弓形本休63が基板61と一体であ
って、それから上向きに突出している。本体63は、静
翼40の栓を施した端に対して相補的な形であるが、そ
れより若干大きな寸法の四部又は空所64を構成してい
る。静岡40の栓を施した端が空所64の中に入り、そ
の周りに略一様な予定のすき間空間を持つ。
この空間がエラストマの−カプセル封じ剤65で充填さ
れ、このカプセル封じ剤が静翼40を取付41台60に
結合する様に作用する。カプセル封じ剤65は弓形本体
63の注入孔66を介してすき間空間に注入することが
好ましいが、これは後で更に詳しく説明する。2つの取
付は片67が基板61及び弓形本体63と一体であり、
夫々ボルト68及びナツト板68a (第8図)の様な
相補形の結合部材を受入れる孔を備えている。取イ」け
台60及び栓50は炭素繊維を充填したノ゛イロンで形
成することが好ましい。
れ、このカプセル封じ剤が静翼40を取付41台60に
結合する様に作用する。カプセル封じ剤65は弓形本体
63の注入孔66を介してすき間空間に注入することが
好ましいが、これは後で更に詳しく説明する。2つの取
付は片67が基板61及び弓形本体63と一体であり、
夫々ボルト68及びナツト板68a (第8図)の様な
相補形の結合部材を受入れる孔を備えている。取イ」け
台60及び栓50は炭素繊維を充填したノ゛イロンで形
成することが好ましい。
使う時、静140の自由端をコア・エンジン21のカウ
ル39に設けられた相補形の四部(図に示してない)に
装着され、適当な手段によって所定位置に固定されたブ
ーツ55に挿入することにより、翼集成体30が所定位
置に取付けられる。
ル39に設けられた相補形の四部(図に示してない)に
装着され、適当な手段によって所定位置に固定されたブ
ーツ55に挿入することにより、翼集成体30が所定位
置に取付けられる。
取付は台60が、第8図に示す様に、ポル1〜6ε3に
よってファン・カウル29の内面に固定される。
よってファン・カウル29の内面に固定される。
翼集成体30は、数少ない結合部材を用いることにより
、ガス・ターボファン・エンジン20に取付けるばかり
の状態になった、予め形成された集成体になるという利
点があると共に、中空構造である為に1母が軽いという
利点がある。波形支持構造47が空気力学的な外側殻体
41を内側から支持する。
、ガス・ターボファン・エンジン20に取付けるばかり
の状態になった、予め形成された集成体になるという利
点があると共に、中空構造である為に1母が軽いという
利点がある。波形支持構造47が空気力学的な外側殻体
41を内側から支持する。
次に第9図乃至第13図について、W集成体30を製造
する方法を説明する。最初、仝休を参照数字70で示し
た静岡予備成形体から静m/IOを作る。予備成形体は
心束成体71及び殻体予備成形体75.76を含む。心
束成体71は未硬化の積層波形支持構造47と、第10
図に示す様に、その両側で支持構造47の波形の間の空
間内に夫々配置された複数個の11I長い取外し自在の
心棒73とで構成されている。更に具体的に云うと、支
持構造47の薄層を積重ね、心棒73を介在配置して、
支持構造47に波形を形成する。心棒73は未硬化の支
持構造47と協働して、完成された静岡40の空気力学
的な形を実質的に持つ・心束成体71を形成づる様な形
並びに寸法である。支持構造47は複合体材料、好まし
くはミネソタ州のスリーエム・カンパニから入手し得る
熱硬化エポキシ樹脂を含浸した、一方向性の混成黒鉛−
80/硝子−20の様な、黒鉛又は炭素繊維と硝子繊維
との複合体の′/7g層で形成することが出来る。この
代りに、支持構造47又は予備成形体75.76又はそ
の両方は、金属箔の薄層を適当な接着剤によって互いに
結合して構成される複合体で形成することが出来る。各
々の心棒73は離型特性を持つ材料で形成し、硬化の際
、エポキシ樹脂に接着しない様にする。その材料は、ゼ
ネラル・エレクトリック・カンパニからT U F E
Lの商品名で販売されている様なシリコーン・ゴムで
あることが好ましい。
する方法を説明する。最初、仝休を参照数字70で示し
た静岡予備成形体から静m/IOを作る。予備成形体は
心束成体71及び殻体予備成形体75.76を含む。心
束成体71は未硬化の積層波形支持構造47と、第10
図に示す様に、その両側で支持構造47の波形の間の空
間内に夫々配置された複数個の11I長い取外し自在の
心棒73とで構成されている。更に具体的に云うと、支
持構造47の薄層を積重ね、心棒73を介在配置して、
支持構造47に波形を形成する。心棒73は未硬化の支
持構造47と協働して、完成された静岡40の空気力学
的な形を実質的に持つ・心束成体71を形成づる様な形
並びに寸法である。支持構造47は複合体材料、好まし
くはミネソタ州のスリーエム・カンパニから入手し得る
熱硬化エポキシ樹脂を含浸した、一方向性の混成黒鉛−
80/硝子−20の様な、黒鉛又は炭素繊維と硝子繊維
との複合体の′/7g層で形成することが出来る。この
代りに、支持構造47又は予備成形体75.76又はそ
の両方は、金属箔の薄層を適当な接着剤によって互いに
結合して構成される複合体で形成することが出来る。各
々の心棒73は離型特性を持つ材料で形成し、硬化の際
、エポキシ樹脂に接着しない様にする。その材料は、ゼ
ネラル・エレクトリック・カンパニからT U F E
Lの商品名で販売されている様なシリコーン・ゴムで
あることが好ましい。
各々の殻体予備成形体75.76は、複合体材料、好ま
しくは支持構造47と同じ複合体の複数個の薄層77で
構成される。殻体予備成形体75.76を夫々心集成体
71の凸面及び凹面の土にのせる。各々の殻体予備成形
体75は、心束成体70と縦方向に同じ端になる様な寸
法であるが、その前縁及び後縁に沿って心束成体71を
越えで伸びる様になっており、殻体予備成形体75.7
6のこの様に伸出ず部分が互いに重なり合う。従って、
内側の薄層77が支持構造47のランド47aと面接触
することが判る。
しくは支持構造47と同じ複合体の複数個の薄層77で
構成される。殻体予備成形体75.76を夫々心集成体
71の凸面及び凹面の土にのせる。各々の殻体予備成形
体75は、心束成体70と縦方向に同じ端になる様な寸
法であるが、その前縁及び後縁に沿って心束成体71を
越えで伸びる様になっており、殻体予備成形体75.7
6のこの様に伸出ず部分が互いに重なり合う。従って、
内側の薄層77が支持構造47のランド47aと面接触
することが判る。
静岡予備成形体70を組立てた後、加熱された整合する
雄型及び雌型81.82を持つ成形機80(第11図)
の中に入れる。成形1180によって静翼予備成形体7
0に熱及び圧力を同時に加えて、1工程で、波形支持体
47を含む静翼の予備成形体70を硬化させる。更に具
体的に云うと、各々の殻体予備成形体75.76の薄層
77が互いに結合され、支持構造47の薄層が硬化し、
殻体予備成形体75.76の重なり合う部分が、静翼4
0の前縁及び後縁に沿って互いに結合される。
雄型及び雌型81.82を持つ成形機80(第11図)
の中に入れる。成形1180によって静翼予備成形体7
0に熱及び圧力を同時に加えて、1工程で、波形支持体
47を含む静翼の予備成形体70を硬化させる。更に具
体的に云うと、各々の殻体予備成形体75.76の薄層
77が互いに結合され、支持構造47の薄層が硬化し、
殻体予備成形体75.76の重なり合う部分が、静翼4
0の前縁及び後縁に沿って互いに結合される。
同時に、内側の積層板77が支持構造47のランド47
aに結合されるが、心棒73は固有の離型−特性がある
為、心棒には結合されない。上に述べた好ましい材料で
は、硬化サイクルは230’Fで約1時間の硬化に続い
て、275’Fで4時間の後硬化を含む。然し、別の材
料を使う場合、硬化サイクルを変えることが出来ること
は云うまでもない。静翼予備成形体70が成形機80内
で硬化した後、甲に心棒73を引張り出すことにより、
中空殻体41の1端から心棒73を取出す。この時、縦
方向に伸びる一体の内部の支持構造47を持つ中空静翼
40が残る。
aに結合されるが、心棒73は固有の離型−特性がある
為、心棒には結合されない。上に述べた好ましい材料で
は、硬化サイクルは230’Fで約1時間の硬化に続い
て、275’Fで4時間の後硬化を含む。然し、別の材
料を使う場合、硬化サイクルを変えることが出来ること
は云うまでもない。静翼予備成形体70が成形機80内
で硬化した後、甲に心棒73を引張り出すことにより、
中空殻体41の1端から心棒73を取出す。この時、縦
方向に伸びる一体の内部の支持構造47を持つ中空静翼
40が残る。
次に静岡40を取f1け台60に組伺(プる。空所64
の内面並びにその中に挿入Jる静翼40の端の外面は、
グリッド・ブラスティング等により、閉庁づることが好
ましい。この為、最初に、静翼40の残りの而及び取イ
1け台の基板61を適当にマスクしておく、食刻の様な
別の閉庁方法を使うことが出来ることは云うまでもない
。次に、適当なプライマーを閉庁した面に適用する。こ
のプライマーは、例えばディトン・コーチインゲス・ア
ンド・ケミカル・ディビジョン及びボイラテーカ・コー
ポレーション社から、THIXON 3’00及びTH
[XON 301の商品名で販売されている様なプライ
マーの混合物であってよい。プライマーは乾いた被膜の
厚さが約0.0−003乃至0.0004吋になる様に
適用する。次に注入孔66を台60に穿孔するか、或い
はその代りに台60に予め成形しておく。
の内面並びにその中に挿入Jる静翼40の端の外面は、
グリッド・ブラスティング等により、閉庁づることが好
ましい。この為、最初に、静翼40の残りの而及び取イ
1け台の基板61を適当にマスクしておく、食刻の様な
別の閉庁方法を使うことが出来ることは云うまでもない
。次に、適当なプライマーを閉庁した面に適用する。こ
のプライマーは、例えばディトン・コーチインゲス・ア
ンド・ケミカル・ディビジョン及びボイラテーカ・コー
ポレーション社から、THIXON 3’00及びTH
[XON 301の商品名で販売されている様なプライ
マーの混合物であってよい。プライマーは乾いた被膜の
厚さが約0.0−003乃至0.0004吋になる様に
適用する。次に注入孔66を台60に穿孔するか、或い
はその代りに台60に予め成形しておく。
次に、プライマーを塗った静m40及び台60を約32
0″Fの温度で約15分予熱してから、約350’Fの
温度に保ったトランスフ1−成形集成体85(第12図
)に装入する。詳しく云うと、静m40が適当な支持治
具(図に示してない)に支持され、挿入側の端を押え板
84に締付ける。
0″Fの温度で約15分予熱してから、約350’Fの
温度に保ったトランスフ1−成形集成体85(第12図
)に装入する。詳しく云うと、静m40が適当な支持治
具(図に示してない)に支持され、挿入側の端を押え板
84に締付ける。
台60が鋳型工具86の相補形の空所に入る。押え板8
4を鋳型工具86に固定して、静翼40の閉庁した端が
取f1け台60の空所64内に、その杓りに略一様な予
定のすき同空間を持って入る様にり−る。空所64に対
する静翼40の挿入の深さは約0.8吋にし、静岡40
を空所64の底に接しない様にすることにより、静翼4
0の先端と空所64の底との間に約0.8吋のすき同空
間を作る。静翼40及び空所64の寸法は、静m40の
側面と空所64の側壁の間に約0.08吋のすき同空間
が出来る様にする。
4を鋳型工具86に固定して、静翼40の閉庁した端が
取f1け台60の空所64内に、その杓りに略一様な予
定のすき同空間を持って入る様にり−る。空所64に対
する静翼40の挿入の深さは約0.8吋にし、静岡40
を空所64の底に接しない様にすることにより、静翼4
0の先端と空所64の底との間に約0.8吋のすき同空
間を作る。静翼40及び空所64の寸法は、静m40の
側面と空所64の側壁の間に約0.08吋のすき同空間
が出来る様にする。
鋳型工具86が注入スプルー87を持ち9、これが台6
0の注入孔66と整合する様に配置される。
0の注入孔66と整合する様に配置される。
スプルー87がトランスファー・シリンダ88と連通し
、このシリンダの中にピストン89が配回されている。
、このシリンダの中にピストン89が配回されている。
未硬化のエラストマ、好ましくはE。
1、シュポン・ドウ・ネムアース・アンド・カンパニ・
インコーホレーテッドからV I T O,Nの商品名
で販売され−Cいる様なフロロエラストマ・ゴムをI・
ランスファ・シリンダ88に装入する。このシリンダは
約350″Fの温度に保つ。次に、エラストマを約3.
500psiの最高トランス71圧力の下にスプルー8
7及び注入孔66を介して、静翼40及び台60の間の
すき同空間に注入覆る。
インコーホレーテッドからV I T O,Nの商品名
で販売され−Cいる様なフロロエラストマ・ゴムをI・
ランスファ・シリンダ88に装入する。このシリンダは
約350″Fの温度に保つ。次に、エラストマを約3.
500psiの最高トランス71圧力の下にスプルー8
7及び注入孔66を介して、静翼40及び台60の間の
すき同空間に注入覆る。
静翼1台集成体は約350”Fの温度で約75分間、ト
ランスファ成形集成体85内に入れておく。これはVI
TONエラストマ65を硬化させ、静翼40を台60に
しっかりと結合り゛るのに役立つ。
ランスファ成形集成体85内に入れておく。これはVI
TONエラストマ65を硬化させ、静翼40を台60に
しっかりと結合り゛るのに役立つ。
次に結合された集成体をトランスファ成形集成体85か
ら取出し、約300’Fの温度で約16時間後硬化し、
その後、台60及び静N40から過剰のVITONのぼ
りを取除く。
ら取出し、約300’Fの温度で約16時間後硬化し、
その後、台60及び静N40から過剰のVITONのぼ
りを取除く。
成形及び後硬化サイクルの後の静翼40は、航空機用ガ
スタービン機関がさらされる砂、砂利等の様な破片によ
る侵食に対する抵抗が小さい。この為、ポリウレタンの
さや49を中空殻体41の外面に適用して、所要の侵食
抵抗を持たせる。最初、中空殻体41の外面はグリッド
・プラスアイング等により、軽く閉庁する。このグリッ
ド・プラスディング過程の間、取付は台60及びカブレ
ル封じ剤65の面をマスクして、その侵・食を防止する
。ポリウレタンの被膜は、厚さが約0.010吋であっ
て、その一方の面に接着剤樹脂の厚さ約0.001吋の
被覆を持っているが、これを所望の寸法及び形の柵長い
条片に切取る。次に、こ−の被膜条片を中空殻体41の
周りに巻付け、空気が捕捉されたり、或いは樹脂分の多
いポケットが形成されるのを防止する為に、へら等の様
な適当な工具を用いることににす、殻体41の面と緊密
に接触する様に加エリ−る。
スタービン機関がさらされる砂、砂利等の様な破片によ
る侵食に対する抵抗が小さい。この為、ポリウレタンの
さや49を中空殻体41の外面に適用して、所要の侵食
抵抗を持たせる。最初、中空殻体41の外面はグリッド
・プラスアイング等により、軽く閉庁する。このグリッ
ド・プラスディング過程の間、取付は台60及びカブレ
ル封じ剤65の面をマスクして、その侵・食を防止する
。ポリウレタンの被膜は、厚さが約0.010吋であっ
て、その一方の面に接着剤樹脂の厚さ約0.001吋の
被覆を持っているが、これを所望の寸法及び形の柵長い
条片に切取る。次に、こ−の被膜条片を中空殻体41の
周りに巻付け、空気が捕捉されたり、或いは樹脂分の多
いポケットが形成されるのを防止する為に、へら等の様
な適当な工具を用いることににす、殻体41の面と緊密
に接触する様に加エリ−る。
中空殻体41の外面がポリウレタンのさや49によって
完全に覆われた時、静+7440を接着剤を硬化させる
為のプレス冶具90(第13図)内に配置する。プレス
治具90が凸の下側部材91及び凹の上側部材92を含
む。静m40をプレス治具90に挿入する前に、さやを
施した静翼40の周りに圧力強化用外被93を巻付ける
。外被93はシリコーン・ゴムで形成されていることが
好ましく、2つ折りにして、その2つのフラップが、静
翼40の凸面及び凹面に夫々沿って、94で示す様に、
静翼40の後縁より先で重なり合う様に配置する。この
後、さやを施した静翼40及び圧力強化用外被93から
成る集成体をプレス治具90内に配置し、約230″F
の温度で約60分間硬化させる。圧力強化用外被93が
、さや49に加えられた圧力を強めて均一に分配し、そ
れが一様に硬化すると共に、殻体41の外面に一様に接
着する様に保証する。支持構造47はこのプレス作業の
間、十分な内部の支持体になるべきであるが、必要であ
れば、この作業の為に、中空の心44を加圧することが
出来る。次に、ポリウレタンのさやを施した静翼40を
プレス冶具90から取出し、外被93を取除き、さやを
施した静翼41を270丁で約4時間、がまで後硬化さ
Uる。その後、静翼41から過剰のポリウレタンの被膜
を切取る。
完全に覆われた時、静+7440を接着剤を硬化させる
為のプレス冶具90(第13図)内に配置する。プレス
治具90が凸の下側部材91及び凹の上側部材92を含
む。静m40をプレス治具90に挿入する前に、さやを
施した静翼40の周りに圧力強化用外被93を巻付ける
。外被93はシリコーン・ゴムで形成されていることが
好ましく、2つ折りにして、その2つのフラップが、静
翼40の凸面及び凹面に夫々沿って、94で示す様に、
静翼40の後縁より先で重なり合う様に配置する。この
後、さやを施した静翼40及び圧力強化用外被93から
成る集成体をプレス治具90内に配置し、約230″F
の温度で約60分間硬化させる。圧力強化用外被93が
、さや49に加えられた圧力を強めて均一に分配し、そ
れが一様に硬化すると共に、殻体41の外面に一様に接
着する様に保証する。支持構造47はこのプレス作業の
間、十分な内部の支持体になるべきであるが、必要であ
れば、この作業の為に、中空の心44を加圧することが
出来る。次に、ポリウレタンのさやを施した静翼40を
プレス冶具90から取出し、外被93を取除き、さやを
施した静翼41を270丁で約4時間、がまで後硬化さ
Uる。その後、静翼41から過剰のポリウレタンの被膜
を切取る。
その結果得られる関東成体30は極めて軽量で低順な製
品であり、疲れ強さ及び侵食抵抗が改善される。更に、
関東成体はすぐれた寸法の一様性及び改善された表面仕
上げを持つと共に、相当する金属の翼に較べて、疲れ抵
抗が改善される。これらの全ての利点は、戦略材料にな
る可能性のある材料を使わずに得られる。
品であり、疲れ強さ及び侵食抵抗が改善される。更に、
関東成体はすぐれた寸法の一様性及び改善された表面仕
上げを持つと共に、相当する金属の翼に較べて、疲れ抵
抗が改善される。これらの全ての利点は、戦略材料にな
る可能性のある材料を使わずに得られる。
関東成体30をターボファン・エンジン20に取付ける
時、静FJ40の自由端をブーツ55に挿入し、その接
台60をファン・カウル29上の所定位置にボルト留め
することは、前に述べた通りである。
時、静FJ40の自由端をブーツ55に挿入し、その接
台60をファン・カウル29上の所定位置にボルト留め
することは、前に述べた通りである。
第14図には、別の翼構造100が示されている。これ
は、振動減衰層を持つことを別とすれば、静翼40と略
同じである。詳しく云うと、静翼100が、薄層101
bで構成された外側殻体101、“101aで構成され
、これらの殻体が壁102.103を持っている。壁1
02.103は隔たっていて内部あ空所104を構成す
ると共に、静間100の前縁及び後縁に沿って互いに結
合されている。波形積層支持も1造105が空所10/
I内に配置されている。その波形は全体的に梯形であっ
て、平坦にしたランド106を持っている。
は、振動減衰層を持つことを別とすれば、静翼40と略
同じである。詳しく云うと、静翼100が、薄層101
bで構成された外側殻体101、“101aで構成され
、これらの殻体が壁102.103を持っている。壁1
02.103は隔たっていて内部あ空所104を構成す
ると共に、静間100の前縁及び後縁に沿って互いに結
合されている。波形積層支持も1造105が空所10/
I内に配置されている。その波形は全体的に梯形であっ
て、平坦にしたランド106を持っている。
振動減衰用エラストマ材料の層107が殻体′101の
内面に内張すされ、支持構造105のランド106と面
接触する0層107はポリウレタンで形成することが好
ましい。希望によっては、さや49と同じ様なポリ「フ
レタンのさや(図に示してない)を殻体101の外面に
適用することが出来ス 痛N1 ^nんIJ!J角哨
ス kシナけ 陥曹名構虚Wi体70を組立てる際、心
束成体71及び殻体予備成形体75.76の間にポリウ
レタン[107を適用することを別にすれば、静岡40
について前に述べた方法と略同じである。殻体の薄層7
7にあるエポキシ樹脂が、ポリウレタン層107に対す
る結合媒質になる。
内面に内張すされ、支持構造105のランド106と面
接触する0層107はポリウレタンで形成することが好
ましい。希望によっては、さや49と同じ様なポリ「フ
レタンのさや(図に示してない)を殻体101の外面に
適用することが出来ス 痛N1 ^nんIJ!J角哨
ス kシナけ 陥曹名構虚Wi体70を組立てる際、心
束成体71及び殻体予備成形体75.76の間にポリウ
レタン[107を適用することを別にすれば、静岡40
について前に述べた方法と略同じである。殻体の薄層7
7にあるエポキシ樹脂が、ポリウレタン層107に対す
る結合媒質になる。
第15図には、別の実施例として、v4層支持構造10
5が互い違いに設けた追加の振動減衰層を持つことが出
来ることを示している。具体的に云うと、支持構造10
5は複合材料の薄層105aで構成される。この実施例
では、層107と同様なエラストマ材料の層107aを
助層105aと互い違いにすることが出来る。薄層10
5a及び層107aは何れも成形作業中、殻体101の
薄層101aと同時に硬化する。
5が互い違いに設けた追加の振動減衰層を持つことが出
来ることを示している。具体的に云うと、支持構造10
5は複合材料の薄層105aで構成される。この実施例
では、層107と同様なエラストマ材料の層107aを
助層105aと互い違いにすることが出来る。薄層10
5a及び層107aは何れも成形作業中、殻体101の
薄層101aと同時に硬化する。
以上の説明から、機械的な支持作用及び振動減衰作用を
する内部の支持構造を持つ改良された中空構造と、この
様な翼を製造する独特な方法を提供したことが理解され
よう。静岡を取付は台に組付ける方法も説明したーこの
#A里−改善され1.−描造及び動作特性を持つ極めて
軒昂でコストの安い画集成体が得られる。
する内部の支持構造を持つ改良された中空構造と、この
様な翼を製造する独特な方法を提供したことが理解され
よう。静岡を取付は台に組付ける方法も説明したーこの
#A里−改善され1.−描造及び動作特性を持つ極めて
軒昂でコストの安い画集成体が得られる。
第1図はこの発明を用いた出口案内翼集成体をΩむ航空
機用ガス・ターボファンの一部分を切欠いた簡略断面図
、第2図はこの発明による画集成体の分解斜視図、第3
図は第2図の線3−3で切った拡大断面図、第4図は第
2図の画集成体の組立−Cた状態を示J斜祝図、第5図
は第4図の線5−5で切った部分断面図、第6図は第2
図の画集成体の末Di:の栓の拡大側面図、第7図は第
6図の線7−7で切った更に拡大した垂直断面図、第8
図は第2図の出[1案内翼集成体の上側部分の拡大部分
図で、ファン・カウルに取イ」番)る様子を示す。 第9図は、その組立てが第2図の画集成体を製造する最
初の工程である様な予備成形体を示ず分解斜視図、第1
0図は第9図の予備成形体を形成する様子を示1拡大部
分斜視図、第11図は第9図及び第10図に示した成形
体の各部分を結合する成形集成体の断面図、第12図は
静翼を取付は台に結合する装置の部分断面図、第13図
は静岡にさやを適用するプレス機構の拡大断面図、第1
4図はこの発明の別の実施例の静翼の拡大部分断面図、
第15図はこの発明の更に別の実施例の静翼の更に拡大
した部分断面図である。 主な符号の説明 41:中空殻体 44:空所 47:波形支持構造 特許出願人
機用ガス・ターボファンの一部分を切欠いた簡略断面図
、第2図はこの発明による画集成体の分解斜視図、第3
図は第2図の線3−3で切った拡大断面図、第4図は第
2図の画集成体の組立−Cた状態を示J斜祝図、第5図
は第4図の線5−5で切った部分断面図、第6図は第2
図の画集成体の末Di:の栓の拡大側面図、第7図は第
6図の線7−7で切った更に拡大した垂直断面図、第8
図は第2図の出[1案内翼集成体の上側部分の拡大部分
図で、ファン・カウルに取イ」番)る様子を示す。 第9図は、その組立てが第2図の画集成体を製造する最
初の工程である様な予備成形体を示ず分解斜視図、第1
0図は第9図の予備成形体を形成する様子を示1拡大部
分斜視図、第11図は第9図及び第10図に示した成形
体の各部分を結合する成形集成体の断面図、第12図は
静翼を取付は台に結合する装置の部分断面図、第13図
は静岡にさやを適用するプレス機構の拡大断面図、第1
4図はこの発明の別の実施例の静翼の拡大部分断面図、
第15図はこの発明の更に別の実施例の静翼の更に拡大
した部分断面図である。 主な符号の説明 41:中空殻体 44:空所 47:波形支持構造 特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)積層中空殻体と、該殻体の中に配置されていて、相
隔たる区域で該殻□体と面接触している積層波形支持構
造とを有し、該支持構造が前記殻体と協働してその間に
中空の空所を構成している翼構造。 2、特許請求の範囲1)に記載した翼構造に於て、前記
支持構造及び前記殻体が同じ材料で形成されている翼構
造。 3)特許請求の範囲2)に記載した翼構造に於て、前記
材料がエポキシ樹脂を含浸した炭素又は黒鉛繊維と硝子
補強繊維との複合体である翼構造。 4)特許請求の範囲1)に記載した翼構造に於て、前記
殻体の材料がエポキシ樹脂を含浸した炭素又は黒鉛繊維
と硝子補強繊維との複合体であり、前記支持構造の材料
が金属箔の薄層を結着して構成されている翼構造。 5)特許請求の範囲2)に記載した翼構造に於て1前記
材料が金属箔の薄層を結着して構成されている翼構造。 6)特許請求の範囲1)に記載した翼構造に於て、前記
積層波形支持構造が前記積層支持構造の薄層と互い違い
の振動減衰エラストマ材料の層を有する翼構造。 7)特許請求の範囲1)に記載した翼構造に於て、振動
減衰エラストマ材料の層が前記殻体の内面の上に配置さ
れていて前記支持構造と間欠的に接触している翼構造。 8)特許請求の範囲7)に記載した翼構造に於て、前記
振動減衰材料の層がポリウレタンで形成されている翼構
造。 9)特許請求の範囲1〉に記載した翼構造に於て、耐触
性のさやが前記殻体の外面を覆っている翼構造。 10)特許請求の範囲9)に記載した翼1M造に於て、
前記さやがポリウレタンC形成されている翼構造。 11)特許請求の範囲1)に記載しt= m構造に於て
、航空機用ガスタービン機関の出口案内翼である翼構造
。 12)積層殻体構造の中空補強具を製造する方法に於て
、1種類の材料から成る細長い積層波形支持構造及び該
支持構造の波形の中に該構造と接触して配置された別の
種類の材料から成る複数個の細長い心棒を含lυでいで
、該心棒が支持構造と協動して心束成体を構成している
様な心束成体を用意し、この後、前記心束成体の上に薄
層を積重ねた積層殻体を適用して前記心束成体をその両
端以外で取囲むと共に支持構造に接触する様にし、次い
で前記殻体を前記支持構造のみに結合し、その後前記殻
体の開放端を介して心棒を取出し、一体の内部の波形支
持構造を持つ中空翼を残す工程から成る方法。 13)特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前
記支持構造の波形が全体的に梯形であって、前記殻体に
沿った相隔たる区域で、該殻体と面接触している方法。 14)特許請求の範囲13)に記載し1=方法に於て、
第1の複数個の相隔たる心棒を整合させ、前記支持構造
の材料を前記第1の心棒の上で、該第1の心棒の間の空
間内に配置し、その後、前記第1の複数個の心棒の間に
第2の複数個の心棒を介在配置して波形並びに心束成体
を形成(ることにより、前記積層支持構造の波形が形成
される方法。 15)特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前
記殻体及び丙記支持構造が同じ材料で形成されている方
法。 16)特許請求の範囲15)に記載した方法に於て、各
々の薄層が、熱硬化樹脂を含浸した炭素又は黒鉛m維と
硝子補強繊維との複合体であり、更に、前記薄層を互い
に結合し月つ支持構造に結合する為に、心束成体及び積
車ねた薄層の組合せに熱及び圧力を加える工程を含む方
法。 17)特許請求の範囲15)に記載した方法に於て、前
記材料が金属箔の薄層を結着した複合体である方法。 18)特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前
記殻体の材料がエポキシ樹脂を含浸した炭素又は黒鉛繊
維と硝子補強繊維との複合体であり、前記支持構造の材
料が金属箔の薄層を結着して構成されている方法。 19)特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前
記波形支持構造が支持構造の材料の薄層と互い違いの振
動減衰用エラストマ材料の層を含んでいる方法。 2、特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前記
支持構造と間欠的に接触する様に、前記殻体の内面に振
動減衰用エラストマ材料の層を適用する工程を含む方法
。 2、特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前記
殻体の外面に耐蝕性のさやを適用する工程を含む方法。 2、特許請求の範囲12)に記載した方法に於て、前記
間の1端に対して相補的な形であるが、それより若干人
きい寸法凹部を持つ取付は台を用の挿入した端の間に略
一様な予定のすき間中間が出来る様に、前記間の栓を施
した端を取付は台の凹部に挿入し、その後エラストマ材
料を前記ずき間中間に注入して該空間を充填し、その後
翼の挿入した端を取付は台に結合する為に前記エラスト
マ材料を硬化さける工程を含む方法。 2、特許請求の範囲22)に記載した方法に於て、翼を
取付は台に組込んだ後、該翼の外面に耐蝕性のさやを適
用する工程を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US57963284A | 1984-02-13 | 1984-02-13 | |
US579632 | 1984-02-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60198304A true JPS60198304A (ja) | 1985-10-07 |
Family
ID=24317706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60024600A Pending JPS60198304A (ja) | 1984-02-13 | 1985-02-13 | 翼構造とその製法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60198304A (ja) |
DE (1) | DE3504378A1 (ja) |
FR (1) | FR2559422B1 (ja) |
GB (1) | GB2154286A (ja) |
IT (1) | IT1183344B (ja) |
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JP2013036451A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-21 | Hashida Giken Kogyo Kk | 蒸気タービン用静翼の製造法 |
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