JPS63305098A - 空力ロータ・ブレード・アセンブリ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ロータ・ブレード、とくに、ヘリコプタの
ロータ・ブレードなどの空力ロータ・ブレード・アセン
ブリに関し、なお詳しくは、長手の耐荷重構造の複合桁
部材と、長手の前端ブロックと、長手の後部整流構造と
、長手のキャップ材とからなる空力ロータ・ブレード・
アセンブリに関する。

［用語の説明］ 本明細書中で使用する主な用語について説明する。

ａ　「複合桁部材」 現在、ヘリコプタのロータ・ブレード・アセンブリの折
部材（空力荷重を主として受持つスパン方向に長手の耐
荷重構造部材）は、軽量かつ強度大にするために通常複
合材料から製作される。「複合」なる語は「２以上の部
材を単に結合する」との意味にも使用されるが、本明細
書では、「複合材料からなる桁」とする。

ｂ　「後部整流構造」 この用語は日本の当業者にはあまり用いられないが、原
語の−Ａｆｔ　ｆａｉｒｉｎｇ　５ｔｒｕｅｔｕｒｅ″
で、ｒｆａｉｒｉｎｇｌが「整流材」　「整形材」とし
て常用されているので、「折部材より後部の空気流を整
流する部分」の意味であり、本明細書では「コア部分、
複合桁後端部材及び上、下面外板からなる後部整流構造
」の表現で使用する。

Ｃ「コア」は「発泡材またはハネカムで作ることが好適
な軽量コア」で、いわゆる「ハネカムコア」の意味であ
る。

ｄ　「レイアップ」 この用語の「レイアップ」と、いわゆる「接着」との工
程を明確にするために、「レイアップ」とは「樹脂含浸
したガラス繊維などの補強材を型の中に配置する方法」
と定義する。

ｅ　「サブ組立品」 空力ロータ・ブレード・アセンブリは、個別に製作され
た各段階での「サブ組立品」を結合することによって最
終組立てされる。この「サブ組立品」は自社内製作する
か他社から調達されるかの物品単位となるので、この用
語を使用する。前述の「後部整流構造」もサブ組立品の
１つである。

ｆ　本発明で使用される主な組立て治具は次の２つであ
る。

「接着組立て治具」：後部整流構造の組立て用の治具、 「単一の組立て成形型」：各サブ組立品を使用して最終
組立てを行うための治具。

［従来の技術］ 複合ロータ・ブレードの出現以来、製作工程をへらした
り改変したりすることによって製作費を軽減することが
当業界で求められ続けてきている。しかし、複合ロータ
・ブレードの製作は、いまだに個別に製作されたいくつ
ものサブ組立品を結合することによって製作されている
。

その大部分が硬化工程−を何度も経たサブ組立品であっ
て、主要なサブ組立品ごとに個別の接着組立治具を必要
とするものである。

このような複合ロータ・ブレードの従来の製造方法では
、たとえば、つぎのようなサブ組立品および最終組立品
が製作される。

１　キャップ材、除氷ブランケット、および前端ブロッ
クのサブ組立品。

２　桁のサブ組立品。

３　桁とキャップ材、除氷ブランケット、および前端ブ
ロックのサブ組立品。

４　後縁くさび材のサブ組立品。

５　片方の外板をもつ、（ａｌ械−加工なしの）後部整
流構造のコアのサブ組立品。

６　両方の外板をもつ、（機械加工ずみ）後部整流構造
のコアのサブ組立品。

７　上記３〜６のサブ組立品を含む最終組立品。

上記で容易に理解されるように、この最終組立品は、少
なくとも７つの硬化や接着の工程を必要とする。このよ
うに多くの硬化や接着の工程を経るブレード製作は必然
的に高価となり、そのことだけでも好ましくない。

したがって、こうした複合ロータ・ブレード製造に現在
必要とされている硬化や接着の全工程数をへらして製作
費を低くし、しかもブレードの構造完全性には悪影響を
及ぼさないことが望ましい。

前記のいろいろなサブ組立品のうち、製作の経済性およ
び最適の構造完全性をはばむ最大原因となるものは、桁
のサブ組立品である。たとえば、硬化工程を用いる従来
公知の方法のひとつでは、構造上の損傷を受けることの
ないように、その硬化工程中に桁内部で作用する内部袋
圧力に対抗してその桁の外面に背圧を加えなければなら
なかった。

それに適したただ１つの従来方法は、桁を１つの型内で
別途に作りあげることであった。この例として、特開昭
５０−１６２９８号公報には、本明細書に添付の第９図
に示す如く、３つの桁構成部分（１１２）　、　（１１
３）　、　（１１４）　を重ね合わせ接合で結合するこ
とによって、ほぼ０字状の中空の複合桁部材（１２’）
　を形成し、その後面に後尾縁部（１０３）を結合し、
それに外板（２８’）　、　（３０’）を加圧結合し、
前縁近くでは、前記桁部材（１２’）の構成部分である
（１１３）と（１１４）との間に前端ブロック（１８’
）を挿入し、構成部分（１１４）の前縁側表面に除氷ブ
ランケット（１２２）　　とキャップ部材（１６″）と
を装架して加圧結合しであるローター・ブレード・アセ
ンブリが開示されている。

このものは、桁部材（１２’）の３つの構成部分（１１
２）　、　（１１３）　、　（１１４）は金型でこの０
字状の最終形状に結合されたものを別途作り上げておき
、その後に、この桁部材（１２’）の後面に後尾縁部（
１０３）　を結合し、さらに外板（２８’）　、　（３
０’）を加圧結合する方法によらなければ、最終組立て
のローター・ブレード・アセンブリに完成させることは
できないものであった。

また、硬化工程を用いる別な従来の製造方法では、桁後
端材を桁とを別個に作っておき、その桁後端材を桁の硬
化工程中にその桁に組付けるべくしている。しかし、こ
の方法は満足なものではない、その悪い理由のひとつは
、桁に好ましくない表面しわが生じてしまい、ブレード
の他部品との表面接着を悪くし、その結果荷重　゛伝達
を妨げることであった。

［発明が解決しようとする問題点１ 桁はロータ・ブレードの主要な要素であるにかかわらず
、それが少なくとも前記のような理由からこれまでは別
途製作しなければならなかったものであり、完成した桁
を別のサブ組立品として製作しておく必要がない方法が
完成されれば製作の合理化が達成できることは明白であ
る。

このように、複合ロータ・ブレードを作る方法として、
完成した桁を別途組立てておく必要がなく、その桁が適
切に働くことを妨害することにつながる条件が一切生じ
ないものの完成が望まれていた。

したがって、この発明の目的のひとつは、空力ロータ・
ブレード・アセンブリを好適例とする複合構造を、従来
のものよりも少ない工程で組立てられるものでありなが
ら構造完全性にもすぐれたロータ・ブレードに完成させ
ることができる空力ロータ・ブレード・アセンブリを提
供することである。

この発明のまた別な目的は、前述した目的の空力ロータ
・ブレード・アセンブリであって、その後部整流構造の
外板および除氷ブランケット構造材が、耐荷重構造材と
してのすぐれた効果を発揮するようにされているものを
提供することである。

この発明のなおまた別な目的は、前述した目的の空力ロ
ータ・ブレード・アセンブリであって、ロータ・ブレー
ドの付は根部が、０字形の桁と、キャップ材と、コの字
形の桁後端材とで形づくられているものを提供すること
である。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため、本発明にかかる空力ロータ
・ブレード・アセンブリの特徴構成は、 ａ）前記桁部材（１２）は、断面ほぼ０字状の中空状で
あり、かつ、それぞれ所定のスパン方向長さをもつ、前
端ブロック係合部、キャップ材係合部および断面ほぼコ
の字状の桁後端材係合部（５２）をもつ外面を備え、 ｂ）前記前端ブロック（１８）は、前記桁部材（１２）
の外面の前記前端ブロック係合部に固着され、Ｃ）前記
後部整流構造（１４）は、上面、下面、前面、後面をも
つコア（２６）と、このコア（２６）の前面に固着され
た断面ほぼコの字状をした長手の耐荷重構造の複合桁後
端材（２４）と、前記コア（２６）の上面および下面の
それぞれ並びに前記桁後端材（２４）のコの字状の上辺
および下辺のそれぞれの外面に固着された上、下複合外
板（２８）　、　（３０）　　とを含むとともに、ｄ）
前記桁部材（１２）の前記桁後端材係合部（５２）と前
記キャップ材（１６）の後方の縁部近くの内面との間に
スパン方向に連続した凹部（５３）が形成されていて、
この凹部（５３）のそれぞれに前記上、下外板（２８）
　、　（３０）の桁部材（１２）間の先端部が、その各
外板（２８）　、　（３０）が固着されている前記桁後
端材（２４）の部分とともにはめ込まれて、前記キャッ
プ材（１６）と桁部材（１２）との間に緊密に挟まれて
おり、 ｅ）前記キャップ材（１６）が、前記前端ブロック（１
８）と桁部材（１２）と前記上、下外板（２８）　、　
（３０）とに固着されていて、 ｆ）前記桁部材（１２）が、その外面の桁後端材係合部
（５２）で前記桁後端材（２４）のコの字状の上辺およ
び下辺のそれぞれの内面、および上辺と下辺との連結部
の前面に固着されており、ｇ）前記桁部材（１２）と、
前記桁後端材（２４）と、前記上、下外板（２８）　、
　（３０）　とが、熱と圧力を加えることによって耐荷
重構造に仕上られる予め含浸された繊維材料で作られて
いる点にある。

、以下に、本発明の作用効果を説明する。

［作用・効果］ １）桁部材の前記桁後端材係合部と前記キャップ材の後
方の縁部近くの内面との間にスパン方向に連続した凹部
が形成されていて、この凹部のそれぞれに前記上、下外
板の桁部材間の先端部が、その各外板が固着されている
前記桁後端材の部分とともにはめ込まれて、前記キャッ
プ材と桁部材との間に緊密に挟まれているので、つまり
、一番外間のキャップ材の層、次の外板の層、その内間
の桁後端材の層、及び一番内間の０字状の桁の層の４層
が互いに固着されたスパン方向に連続した極めて丈夫な
１つの壁が完成される。この壁はロータ・ブレードの翼
形状の前後方向の表面に沿う剪断力に耐えて荷重伝達を
極めて有効に行うことができ、同時にロータ・ブレード
のスパン方向のこの壁に沿う剪断力に耐えて荷重伝達を
極めて有効に行うことができ、ロータ・ブレード・アセ
ンブリのスパン方向の曲げ強度及び捩れ強度に十分に耐
えられるものとすることができる。

したがって、後部整流構造を桁およびキャップ材と共に
組立てて堅く固着してフェイル・セーフ構造にでき、桁
から後部整流構造への荷重伝達を良好とし、ロータ・ブ
レード自体の耐荷重能力を大にすることができるのであ
る。

２）後部整流構造を別途製作したのち、この製作された
後部整流構造を、最終組立てのために、桁、キャップ材
、前端ブロック、および翼端平衡重錘取付は構造ととも
に単一の組立て成形型内に配置する方法がある。また、
望みによっては、その複合構造品の各個別構成要素をま
ず調達したのちに後部整流構造を作りあげてから、それ
ら各構成要素のいろいろな係合面及び取付は面を固着す
べく、接着剤を使って最終組上げをすることもできる。

望みによっては、そうした構成要素のうちいくつかを調
達し、残りの構成要素を後部整流構造及び最終組立ての
形成中に作りあげてゆくこともできる。

３）複合ロータ・ブレードのコの字形の桁後端材を後部
整流構造の一部として形成することによって、たとえば
３つの個別のサブ組立品、すなわち、キャップ材゛、除
氷ブランゲット、および前端ブロックと、桁と、桁とキ
ャップ材、除氷ブランケット、および前端ブロックとの
３つのサブ組立品を製造する必要性が製造工程から除去
される。そのように桁後端材を含んだ後部整流構造は、
桁後端材の剛性によって、その組立て中に桁後端村内部
で作用する袋圧力に耐えることができ、成形型の方から
背圧を加える必要性がないのである。この発明によるこ
の特徴こそ、単一の組立て成形型を使用して、その成形
型内で、キャップ材、除氷ブランケット、前端ブロック
、および桁が、後部整流構造とともに組立て要素として
含められ引続いて複合ブレードを形成することができ、
あるいはそれらが種々のサブ組立品として後部整流構造
とともに複合ブレードを形成できるに至った要因である
。

この特徴あってこそ、後部整流構造の外板をフェイル・
セーフ式に固着できることとなり、そうした除氷ブラン
ケット構造材も、確実に耐荷重構造材としてのすぐれた
働きをすることになるのである。

４）さらに、後部整流構造及び最終組立てを形成するあ
いだに大部分の構成要素を硬化反応可能な材料を使って
作りあげてゆくこともでき、これが実際に好適なもので
ある。

（以下余白次頁に続く） ［実施例］ つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

まず、この発明による複合ブレード（ｌＯ）の細　、部
を、第１・２両図に示す。

その複合ブレード（１０）は、その主要部として、０字
形の桁（１２）、後部整流構造（１４）、キャップ材（
１６）、前端ブロック（１８）、および翼端カバー（２
０）を含む。

桁（１２）は、ほぼ四角形の付は根部（２２）までスパ
ン方向に至る、かどを丸めた断面ほぼ０字形の構造とし
て形成されている。この桁（１２）は中空筒状であって
、ブレードの荷重を支える主要部材として働き、したが
って、ブレードの複合構造を作りあげるべく他のすべて
の構成要素がこれに組付けられ、支えられる。このよう
な支（以下余白次頁に続く） え台となる桁であるから、その外面はブレードの池の構
成要素を収め込んで、ブレードが翼形断面になるような
形となっている。

この発明の大きな特徴は、桁後部が別個の部材（２４）
として作られていて、これは、ヘリコプタの運用飛行荷
重だけでなく、硬化工程を含む場合には、この部材に施
される各硬化工程での温度や圧力の条件にも耐えること
のできる点にある。

この発明によれば、その桁後端材（２４）は、ます後Ｓ
整流構造（１４）に固着されてから、後部整流構造の一
部として桁（１２）に付着される。

桁後端材（２４）は断面が総体的にコの字形の構成であ
るが、それがスパン方向に延設され、ブレードの付は根
部（２２）を作りあげるために桁と適合する形になって
いる。

この桁後端材（２４）を除いた後部整流構造（１４）は
、典型例としては、発泡材またはハネカムで作ることが
好適な軽量コア（２６）と、上面外板（２８）と、下面
外板（３０）と、たいていの場合にはさらに後縁くさび
材（３２）とを含む。

後部整流構造のこれら各構成要素は、全スパンにわたっ
てひと続きの構成とすることが好ましい、しかしまた、
これら各構成要素を、それぞれがコア、上面外板、下面
外板、およびたいていの場合にはさらに後縁くさび材を
含む適当な個数の別個の箱構造（３４）とすることもで
きる。

組立て状態でそれら各箱構造間は（第１図で暗示されて
いるだけの）間仕切りリブ（３６）で隔てられている。

これら間仕切りリブ（３６）はゴム製とすることが好ま
しい。

後部整流構造（１４）は、桁後端材（２４）に組立てら
れたのちにバランスがとれるようにすることが好ましい
、その目的のために、桁後端材（２４）は、バランシン
グ工程時に加えられる平衡重錘を収納するハウジング（
３８）としての延長部分を備えている。その工程自体は
よく知られているもので、詳しい説明を必要としない、
第１図で見られるように、ブレード（ｌＯ）の先端は真
端カバー（２０）で閉じられている。

このブレードの前端部には、キャップ材（１６）や前端
ブロック（１８）のほかに、除氷ブランケラ）　（４０
）をも備えることが好ましい、なお、前端ブロック（１
８）内にはスパン方向に延びる貫通穴（４幻があり、こ
れに（図には示されていないが）平衡重錘が挿入される
。

キャップ材（１６）はチタンなどの金属で作るのが好ま
しいが、侵食を防ぐことのできるものでさえあれば非金
属材でもよい、キャップ材（１６）の本体が金属製であ
ろうと非金属製であろうと、いずれにしてもその内間の
部分には非金属材部があり、それが、桁（１２）および
桁後端材（２４）とともに、ブレード付は根部を作りあ
げている。

その付は根部には（図には示されていないが）ブレード
・トーション・スプライスが形成されている。ブレード
・トーション・スプライスを作る工程はよく知られてい
るものであるから詳しい説明ははぶく。

これまで述べた各種構成要素によって定まる各面には、
このロータ・ブレード・アセンブリの製造をよく理解す
るために、明確にしておくべき重要なものがあり、つぎ
にそれらを説明する。

キャップ材（１６）の外面はブレードの前縁（４４）を
形づくり、一方その内面は、前端ブロック係合部（４６
）、桁係合部（４８）、および後部整流外板係合部（５
０）を形づくっている。これら各部がどのような広さに
わたって係合しているかは、第２図で明らかである。ブ
レードに除氷ブランケットが組込まれている場合には、
第２図のごとく、前端ブロック係合部（４Ｇ）はむしろ
除氷ブランケラ）　（４０）と係合している。

前端ブロック（１８）には桁係合面（５１）が、桁（１
２）には桁後端材係合部（５２）を備えた外面が、また
、後部整流構造（１４）のコア（２６）には前・後・上
・下各面（５４）　、　（５６）　、　（５８）　、　
（６０）が形成されている。さらに、後部整流構造（１
４）はブレードの後縁（７６）を形づくる。

第２図で見られるように、ブレード・アセンブリ中で、
桁（１２）の外面が、キャップ材（１６）とともにスパ
ン方向に連続した凹部（５３）　（第５図）を、また、
キャップ材（１６）および前端ブロック（１８）に沿っ
てスパン方向に連続したスロット（５５）　（第５図）
を、それぞれ形成するような形状とされている。

以上で、この複合ブレードのいろいろな構成要素とそれ
らの相互関係とを説明したので、つぎに第３〜７図を参
照して、ロータ・ブレードの製造について説明をする。

これらの図では、製作中に使われるいろいろな治工具の
うち、この発明の理解に必要とされる範囲のものだけを
示す。

後部整流構造（１４）を作る準備段階として、コア（２
６）の下面（６０）は接着組立て治具の対応面（６２）
の傾きにぴったりと合うように従来方法によって切断又
は機械加工されて、（第３図のように）その治具部（６
２）に外板を載置したときにこのコアのセルの壁面が桁
後端材（２４）にほぼ平行するように加工されている。

あるいは、はじめからそうした治具部（６２）の傾きに
ぴったりと合う面（６０）を持つコア（２６）を使用し
てもよい。

この接着組立て治具には、第３図に示すように、ゴムパ
ッド（６６）を備えた圧力ブロック（６４）も付いてい
る。接着組立て治具のこれら以外の部品は示されていな
いが、当業者にはよく知られたものである。

この発明で特徴的なもののひとつとして、下面外板（３
０）は、硬化ずみあるいは未硬化の板材の形として調達
できる。いずれにしても、この外板は適当な従来の接着
剤を使って、コア（２６）の面（６０）に付着される。

接着剤は対応両面に塗ることが好ましく、付着されたコ
アと外板は、この接着組立て治具にはめたまま熱と圧力
がかけられて、それら対応面が固着される。

この発明の特徴的なひとつの好適例として、外板（３０
）がまず治具部（６２）内でレイアップ（ここで「レイ
アップ」とは樹脂含浸したガラス繊維などの補強部材を
型の中に入れて配置する方法をいう）され、コ゛ア（２
６）が前述のように位置決めされてから、治具が組立て
られて、その収納物に硬化工程の熱と圧力とを加えられ
るものがある。その硬化反応の結果として、このレイア
ップされた外板は、コア（２Ｂ）に固着されると同時に
構造部材に作りあげられることとなる。

部材を成形するのに、部材をレイアップしそれから硬化
させる方法はよく知られたものであり、詳しく説明する
必要はない。

前記したいずれかの方法によって、下面外板（３０）が
コア下面（６０）に固着された後、上面（５８）に機械
加工を施して所要の外形面（ｓｓ’）のものとする、す
なわち、この外形面（ｓｓ’）はコア上面を所要の翼形
に形成する。

つぎに、第４図に一部が示されているだけの接着組立て
治具の別の治具部（６８）内に上面外板（２８）を載置
する。ついで、第４図に示すように、桁後端材（２４）
が配置され、さらに、前述したように、機械加工済みの
コア（２６）およびそれに固着済みの下面外板（３０）
もこの治具内へ配置され、機械加工面（５８’）が上面
外板（２８）に、また、両件板とコアとが桁後端材（２
４）に、それぞれ係合するようにされる。後縁くさび材
（３２）が含まれている場合には、それは下面外板（３
０）付きの機械加工済みのコア（２６）を組付けたり、
あるいは第４図に示すように、上面外板（２８）および
下面外板（３０）付きの機械加工済みのコア（２Ｂ）に
当接してこの治具内に配置し、後縁くさび材（３２）を
コア（２６）の後面（５６）に係合するようにすればよ
い、この後縁くさび材（３２）の挿入は、桁後端材（２
４）の挿入よりも先にする。後部整流構造（１４）がこ
のように組立てられたところで、固着工程を始める準備
として、治具の残りの部分が治具部（６８）に結合され
る。そうした部分の１つが側部（７０）であって、それ
には、心棒（７２）と、桁後端材（２４）を形成する凹
部の中へ延伸する膨張袋（７４）とを含むものである。

その心棒（７２）は、もとより固着工程中その桁後端材
（２４）を支持するものとなり、膨張袋（７４）は係合
面全体にわたる均等な接合を得るためのものである。

すでに述べたと同様、この発明で特徴的ものの１つとし
て、この外板（２８）も硬化済みまたは未硬化の状態で
調達でき、後縁くさび材（３２）も所要の形をした硬化
のものでも未硬化のものでもよい、この場合、上面外板
（２８）、桁後端材（２４）、下面外板（３０）付きの
機械加工済みのコア（２６）、お才び後縁くさび材（３
２）については、適当な接着剤を各対応面に塗布し、こ
れら部材をこの接着組立て治具にはめたまま熱と圧力と
がかけられて、それら各対応面が固着される。

この発明で特徴的な１つの好適例として、上面外板（２
８）と後縁くさび材（３２）とが、まず治具部（６８）
内でレイアップされ、上面外板（２８）が固着された機
械加工済みのコア（２６）と桁後端材（２４）とが前述
の場合と同様に位置決めされ、治具が組立てられて、そ
の収納物に硬化工程の熱と圧力とが加えられるものがあ
る。その硬化反応の結果として、レイアップされた上面
外板（２８）とレイアップされた後縁くさび材（３２）
とは、全ての係合面が固着されると同時に構造部材に作
りあげられる。

しかし、い゛ずれの場合であっても、桁後端材（２４）
は別途製作される。それを作る場合においても、まず成
形型内でレイアップされて、硬化工程の熱と圧力とを加
えることによって成形するのが好ましい。

後部整流構造（１４）が個別の箱構造（３４）からなる
場合でも、製造方法は基本的にはこれまで説明したもの
と変わらない、下面外板（３０）は治具部内で横並びに
置かれて、各対応のコア下面および間仕切りリブに固着
される。同時に、各箱構造のそれらコアと間仕切りリブ
との各係合側面も固着されるとともに、各間仕切りリブ
の他方の側面も隣接の箱構造のコア側面に固着される。

すでに述べた理由から、この固着工程を行う前に、各コ
アや間仕切りリブ断面の下面は、治具部分（６２）の傾
きにぴったりと合うように切断または機械加工しておく
。そののち、後部整流構造（１４）を作る工程はすでに
説明したと同様に進行する。コアおよび間仕切りリブ、
ならびに後縁くさび材の上下両面の両外板は、レイアッ
プされそして硬化されることが好ましい。

以上説明したものに替わる方法として、前記両形態のい
ずれの場合にも好適なものに、コアあるいはコアと間仕
切りリブが所要外形面となるように上面を機械加工する
目的で切断された後に、そのコア又は、コアと間仕切り
リブの下面に、まず模擬板材を組付けるというものがあ
る。その後、その模擬板材を取り除いて、上・下両外板
、桁後端材、および必要に応じて後縁くさび材が上述方
法に従って固着される。

この発明の特徴的なひとつの好適例として、両外板と後
縁くさび材とがレイアップされ、そして硬化によってす
べての係合面が固着されると同時に、構造部材に作りあ
げられるというようにするものがある。

模擬板材は適当な厚さの取扱い容易な材料でよい。

以上説明したものに替わるさらに別な方法として、両面
（５８）、（６０）いずれをも所望の外形に加工ずみの
コア（２Ｂ）を調達することも好ましい。

この場合、この発明の特徴的なひとつの好適例として、
前記コア（２６）、両外板（２８）、、　（３０）　、
桁後端材（２４）、後縁くさび材（３２）を第４図に示
すように組付は配備し、接着剤と所定条件の熱および圧
力を使って係合面を同時に固着して後部整流構造を作り
あげるというものがある。

この発明の特徴的なひとつの好適例として、両外板と後
縁くさび材とが調達されたコアおよび桁後端材とともに
組立て中にレイアップされ、そして硬化によってすべて
の係合面が固着されると同時に、構造部材に作りあげら
れるというようにするものがある。

後部整流構造（１４）が作りあげられたのち、それは第
５〜７図に示すように、ロータ・ブレード（１０）の他
部材とともに単一の組立て成形型（７８）　、　（８０
）　、　（８２）で組立てられる。

前記ブロック（１８）、桁（１２）、除氷ブランケラ）
　（４Ｇ）は予め製作ずみのものでもよいし調達部材で
もよい、これら３つの部材は個別のサブ組立品に作りあ
げることもできる。しかしまた、別室として、キャップ
材（１６）と除氷ブランケッ）　（４Ｇ）と前端ブロッ
ク（１８）、または、キャップ材（１６）と除氷ブラン
ゲット（４０）、若しくは、桁（１２）と前端ブロック
（１８）をそれぞれ個別のザブ組立て品に作りあげるこ
ともできる。

しかし、好ましい方法は、前端ブロック（１８）と桁（
１２）とが、桁後端材（２４）と両件板（２８）　、　
（３０）と復縁くさび材（３２）の場合と同じようにレ
イアップされ、単一の組立て成形型内で最終硬化工程中
に構造部材に作りあげることである。前端ブロック（１
８）はキャップ材（１６）に直接にレイアップされ、ま
た、桁（１２）は膨張可能で、できれば剛体化できる心
ｎ　（９２）にレイアップされ、この状態でキャップ材
（１６）内へ配置される。前端ブロックをレイアップす
る場合には、平衡重錘をその一部材として含めればよい
し、前端ブロックが予め製作ずみか調達されたものであ
る場合ならば、その前端ブロックをキャップ材（１６）
内へはめ付ける前にその貫通穴（４２）内へ平衡重錘を
挿入すればよい。

最終組立てを行なうには、すでに述べたような前端ブロ
ック（１８）、桁（１２）、除氷ブランケット（４０）
、及びキャップ材（１６）のサブ組立品を単一の組立て
成形型の前方部分（７８）内に配置し、前縁治具つまみ
（８４）を使って位置決めする。金属または非金属のキ
ャップ材（１６）を使う場合には、やっとこ（８８）　
、　（９０）を備えたひろげ具（８６）を使うのがよい
、やっとこ（８Ｊｊ）　、　（９０）でキャップ材を十
分にひろげて、前端ブロック（１８）および桁（１２）
と、あるいは、前端ブロック（１８）、除氷ブランケッ
ト（４０）および桁（１２）とキャップ材内に挿入され
るようにするとともに、桁後端材（２４）を備えた後部
整流構造がキャップ材（１６）および桁（１２）にうま
く係合して組立てできるようにするのである。

このように、ブレードが組立てられて単一の組立て成形
型の前方部分（７８）に対してぴったりと位置決めされ
たところで、その前方部分（７８）を（図には示されて
いないが）適当な手段でそのピン（９４）のまわりに回
動して、第６図に示された位置を経て第７図に示された
位置とし、これによって、後部整流構造（１４）と桁の
一部とが、この単一の組立て成形型の後方部分（８０）
内で休止するようにする。この前方部分（７８）の回動
中に、その組立てられたブレードを部分的に支えるとと
もに、後方部分（８０）を適正に位置決めするため、位
置決め支持具（９６）と支え板（９７）とが設けられて
いる。この位置決め支持具（９６）は、１本の腕（９８
）と、結合された両件゛板（２８）　、　（３０）の端
末部を受ける図に示されていない手段によって互いに固
定できるふたつ割り構成の受は具（１００）　　とから
なるものである、この腕（９８）と受は具（１００）と
は相互に回動可能である。

画板の端末部は、意図的に第３〜７図に示されたような
形にしであるものである。その理由は、ブレードが型の
前方部分（７８）とともに安全に回動でき、すでに述べ
たいずれのサブ組立品と第５図に示す後部整流構造との
組立て中に、その後部整流構造が受は具（１００）の両
半部分間にしっかりと支えられるようにするためである
。

後部整流構造を第５図に示す組立品に組立てるための手
段のうち、これら腕（９８）と受は具（１００）以外の
ものはすべて従来知られているものであるから、図示し
ていない。

この成形型の後方部分（８Ｇ）には受は具（１００）の
１つの手部分を収めるくぼみ（１０２）が設けられてい
る。この端末部は最後にブレードから取除かれて、ブレ
ード後縁（７６）を形成する。

第６・７両図に示すように、組立てられたブレードにつ
いてこの発明の好適実施例としては、後部整流構造だけ
をサブ組立品として含むものがあり、この実施例では、
次の各面が係合し合っているが固着はさ、れていない、
すなわち、前端ブロック（１８）の桁係合面（５１）は
桁（１２）に係合し、キャップ材（１６）の前端ブロッ
ク係合部（４６）は場合に応じて前端ブロック（１８）
または除氷ブランケット（４０）に係合し、キャップ材
（１６）の桁係合部（４８）は桁（１２）に係合し、キ
ャップ材（１６）の後部整流外板係合部（５０）は後部
整流外板（２８）　、　（３０）に係合していて、桁（
１２）の桁後端材係合部（５２）は桁後端材（２４）に
係合している。

最終組立品は、第７図に見られるように、単一の組立て
成形型の上方部分（８２）を下げて閉鎖状態とし、その
組立てブレードに熱と圧力とをかけることにより完成さ
れる。このために、上方部分（８２）は、図には示され
ていないプレス機に接続されている。

この発明のさらに特徴的な実施例のひとつとして、前端
ブロック（１８）、除氷ブランケット（４０）、桁（１
２）が構造材として予め製作されたか又は調達された場
合、すでに述べたような各保合面は適当な従来の接着剤
を使って付着すればよい、すなわち各係合面にその係合
に先立って接着剤を塗布し、そのように係合された面が
、単一の組立て成形型内でその組立品に熱と圧力とを加
えることによって固着されるようにするのである。

この発明の好適実施例のひとつとして、前端ブロック（
１８）、除氷ブランケット（４０）、桁（１２）を上述
の如くレイア゛ツブされた後に単一の組立て成形型内で
位置決めされるものがある。ついでこのサブ組立品は、
後部整流構造のサブ組立品とともに、硬化工程の熱と圧
力とが加えられ、その結果として、その前端ブロック（
１８）、除氷ブランケット（４０）、桁（１２）が、上
述の各係合面が固着されると同時に構造部材に作りあげ
られるのである。

キャップ材（１６）内で、たとえば除氷ブランケット（
４０）をレイアップする際、ＩＭあるいは複数層のテー
プ（１０４）が適当な従来の接着剤によって（第８図の
ように）そのキャップ材内面へ貼付される。さらに、同
じく接着剤によってこのテープ層に、電線（１０ｇ）　
を組込んだ格子層（１０Ｂ）が付着される。最後に、他
の１層または何層かのテープ層（１１０）が、接着剤で
その格子層（１０６）の露出面に貼着される。この格子
層（１０６）は必要に応じ印刷回路ボードのようなもの
であってもよい、接着剤は、主としてプランゲットをキ
ャップ材内に位置決めし、前端ブロック（１８）がこの
キャップ材内に直接にレイアップされ、それについでレ
イアップされた桁がこのキャップ材に位置決めされた状
態で挿入されるようにすることである。このように位置
決めされると、除氷ブランケット（４０）の一部がスロ
ット（５５）を埋めて、断面視でキャップ材外面から行
内面まで連続的な壁が完成されることとなる。このよう
な連続壁によって、ひとつには、除氷ブランケットの支
持構造材それ自体が荷重分担部材となるから、このロー
タ・ブレードの荷重分担性の向上が達成されることとな
る。

さらに、第２図で見られるように、キャップ材の外面と
、固着された両件板および桁後端材が凹部（５３）内に
受けられている状態にある、ブレード・アセンブリの桁
後端材の区域内間の桁の内面との間で、すなわち、一番
外間のキャップ材の層、次の外板の層、その内間の桁後
端材の層、及び一番内間の０字状の桁の層の４層が互い
に固着されたスパン方向に連続した極めて丈夫な１つの
壁が完成される。この設計は「タックイン」式と呼ぶも
のであり、タックインされたこの壁はロータ・ブレード
の翼形形状の前後方向の表面に沿う剪断力に耐えて荷、
重伝達を極めて有効に行なうことができ、同時にロータ
・ブレード・アセンブリのスパン方向のこの壁に沿う剪
断力に耐えて荷重伝達を極めて有効に行なうことができ
、ロータ・ブレード・アセンブリのスパン方向の曲げ強
度及び捩れ強度に十分に耐えられるものとすることがで
きる。従って、後部整流構造を桁およびキャップ材と共
に組立てて堅く固着してフェイル・セーフ設計を与える
のに極めて効果的である。これはまた、後部整流構造へ
の荷重伝達という見地からも効果の高いものである。全
体として大きな荷重分布となり、ロータ・ブレード自体
の耐荷重能力が大きくなるというすぐれた長所を持つこ
ととなる。

すでに述べたように、この発明のひとつの特徴は、桁後
端材がスパン方向に延伸して桁およびキャップ材ととも
にブレードの付は根部を形成していることである。これ
ら桁、キャップ材、桁後端材は、ブレードの付は根部で
桁と桁後端材とが好ましくは四角形の断面を作り出すべ
く遷移している。桁は、好ましくは単一の組立て成形型
内で硬化されるレイアップされた構造として形成される
から、桁後端材が後部整流構造を越え、かつ、桁と同じ
範囲まで延伸していることが、桁が硬化工程で正しく形
成されることを保証する。

レイアップ方式を使用するこの発明に係る複合ブレード
の製造羞こあたって、使用される操作パラメータの実例
をつぎにあげる。

１　レイアップ部材として、あらかじめ含浸されたモノ
・フィラメント繊維を使う。

２　後部整流構造は５０〜１００ｐｙｉ　（３，５〜７
Ｋｇ／ｃ鳳）、２５０°Ｆ　（１２０℃）で２時間かけ
て硬化させる。

３　桁後端材は７０〜１００ｐｓｉ　（５〜７Ｋｇ／Ｃ
ｍ）、２５０°Ｆ　（１２０℃）で２時間かけて硬化さ
せる。

４　単一の組立て成形型内での硬化工程は、桁用袋圧カ
フ０〜１００　ｐｓｉ　（５〜７Ｋｇ／ａｍ）で２５０
　”　Ｆ　（１２０℃）で２時間とする。

チタンのキャップ材と除氷ブランケットを使うときは、
その除氷ブランケットをキャップ材に接着させるのに、
７０〜１００ｐｓｉ　（５〜７Ｋｇ／ｅ＋ａ）　、２５
０　’　Ｆ　（１２０℃）で２時間を要する接着方式が
必要となる。

以上の説明から明らかなように、前述した発明の各目的
が達成され、複合ロータ・ブレードといったような複合
構造の理想的なものが得られることとなったのである。

さらに、この発明によれば、桁は硬化温度まで一度だけ
しか加熱される必要がない、その硬化工程中に固着面の
接着も同時に行なわれて、全ての固着面の接合性も高め
られるので、従来の製造方法にくらべて信頼性、安全性
のすぐれたものが提供されるに至った。そのうえ、後部
整流外板への桁の固着がフェイル・セーフ構造であって
、かつ臨界の境界領域における精密公差と困難な二次接
着を無用とするのである。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに番号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる空力ロータ・ブレード・アセ
ンブリの一実施例であるヘリコプタ用のロータ・ブレー
ド・アセンブリの上面図、第２図は第１図中の２−２線
による断面図、第３〜７各図はロータ・ブレード・アセ
ンブリの製造各段階を示したもの、第８図は第２図中の
部分詳細図、第９図は従来例にかかるロータ・ブレード
・アセンブリの断面図である。 （１０）・・・・・・複合ブレード、（１２）・・・・
・・桁、（１４）・・・・・・後部整流構造、（１６）
・・・・・・キャップ材、（１８）・・・・・・前端ブ
ロック、（２０）・・・・・・真端カバー、　（２２）
・・・・・・ブレード（１０）の付は根部、（２４）・
・・・・・桁後端材、（２６）・・・・・・コア、（２
８）・・・・・・上面外板、（３０）・・・・・・下面
外板、（３２）・・・・・・後縁くさび材、（４０）・
・・・・・除氷ブランケット。 手続補正書（方式） 昭和６２年　特　許　願　第３１４３２９号２、発明の
名称 空力ロータ・ブレード・アセンブリ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人 昭和６３年５月３１日（発送日） ７、補正の内容 願書に最初に添付した図面の浄書・別紙の通り（内容に
変更なし）。 ８、添付書類の目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長手の耐荷重構造の複合桁部材（１２）と、長手の前端
   ブロック（１８）と、長手の後部整流構造（１４）と、
   長手のキャップ材（１６）とからなる空力ロータ・ブレ
   ード・アセンブリであって、 ａ）前記桁部材（１２）は、断面ほぼＤ字状の中空状で
   あり、かつ、それぞれ所定のスパン方向長さをもつ、前
   端ブロック係合部、キャップ材係合部および断面ほぼコ
   の字状の桁後端材係合部（５２）をもつ外面を備え、 ｂ）前記前端ブロック（１８）は、前記桁部材（１２）
   の外面の前記前端ブロック係合部に固着されｃ）前記後
   部整流構造（１４）は、上面、下面、前面、後面をもつ
   コア（２６）と、このコア（２６）の前面に固着された
   断面ほぼコの字状をした長手の耐荷重構造の複合桁後端
   材（２４）と、前記コア（２６）の上面および下面のそ
   れぞれ並びに前記桁後端材（２４）のコの字状の上辺お
   よび下辺のそれぞれの外面に固着された上、下複合外板
   （２８）、（３０）とを含むとともに、ｄ）前記桁部材
   （１２）の前記桁後端材係合部（５２）と前記キャップ
   材（１６）の後方の縁部近くの内面との間にスパン方向
   に連続した凹部（５３）が形成されていて、この凹部（
   ５３）のそれぞれに前記上、下外板（２８）、（３０）
   の桁部材（１２）間の先端部が、その各外板（２８）、
   （３０）が固着されている前記桁後端材（２４）の部分
   とともにはめ込まれて、前記キャップ材（１６）と桁部
   材（１２）との間に緊密に挟まれており、 ｅ）前記キャップ材（１６）が、前記前端ブロック（１
   ８）と桁部材（１２）と前記上、下外板（２８）、（３
   ０）とに固着されていて、 ｆ）前記桁部材（１２）が、その外面の桁後端材係合部
   （５２）で前記桁後端材（２４）のコの字状の上辺およ
   び下辺のそれぞれの内面、および上辺と下辺との連結部
   の前面に固着されており、ｇ）前記桁部材（１２）と、
   前記桁後端材（２４）と、前記上、下外板（２８）、（
   ３０）とが、熱と圧力を加えることによって耐荷重構造
   に仕上られる予め含浸された繊維材料で作られている ことを特徴とする空力ロータ・ブレード・アセンブリ。