JP2003214180A - Method of manufacturing stationary blade structural body - Google Patents
Method of manufacturing stationary blade structural bodyInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は一体的に成形された
繊維強化樹脂製ユニット及びそれを組合せてなる静翼構
造体の製造方法に関し、特に繊維強化コア部と一体成形
樹脂スキン部とからなるＩ型、Ｃ型等のユニットを円環
状に接合してなる静翼構造体の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrally molded fiber reinforced resin unit and a method for manufacturing a vane structure formed by combining the units, and particularly to a fiber reinforced core portion and an integrally molded resin skin portion. The present invention relates to a method for manufacturing a vane structure, which is formed by joining units such as I type and C type in an annular shape.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ガスタ
ービンエンジンは大きな出力が得られるのみならず効率
が非常に良好であるので、航空機や発電機等に広く使用
されている。例えば航空機用ガスタービンエンジンには
吸入した空気を動翼に導くとともに、バイパス流を整流
する出口案内翼として働く静翼が設けられている。静翼
は一般にチタン合金、アルミニウム合金、ステンレス等
の金属材料により形成されている。金属製静翼の場合に
は、まず鋳造、鍛造、プレス等によりベーンを成形し、
次いで各ベーンをプラットフォームと呼ばれるケースに
溶接又はろう付け等により接合することにより製造され
ている。2. Description of the Related Art Gas turbine engines are widely used in aircrafts, generators and the like because not only a large output can be obtained but also the efficiency is very good. For example, a gas turbine engine for an aircraft is provided with a vane that guides the intake air to a moving blade and also serves as an outlet guide blade that rectifies a bypass flow. The vane is generally formed of a metal material such as titanium alloy, aluminum alloy, stainless steel, or the like. In the case of a metal stationary blade, first, the vane is formed by casting, forging, pressing, etc.,
Next, each vane is manufactured by joining it to a case called a platform by welding or brazing.
【０００３】しかしながら、上記のような従来の製造方
法では、ベーンの成形後、機械加工、仕上げ加工および
コーティング加工等を行う必要があり、加工工程が多い
だけでなく、細部の複雑な加工が困難であり、その上金
属材料の使用により重くかつ高価であるという問題点が
ある。However, in the conventional manufacturing method as described above, it is necessary to perform machining, finishing, coating, etc. after forming the vane, which requires many processing steps and complicated processing of details is difficult. In addition, there is a problem that the use of a metal material makes it heavy and expensive.
【０００４】そこで、最近では樹脂あるいは樹脂複合材
料により、静翼を製造する方法が注目されるようにな
り、幾つかの提案がなされている。例えば特開平5-2780
63号は、プリプレグ材を積層して所望の翼形状より小寸
法の翼本体を形成し、この翼本体を所望の翼形状を得る
ためのモールドに挿入し、翼本体とモールドとの間に形
成される隙間に熱可塑性樹脂を圧入、充填した状態で、
圧縮成形を行ない、翼部品を製造する方法を開示してい
る。静翼を樹脂製にすることにより、製作期間の短縮
化、作業の簡易化、形状精度の向上、コストダウン、お
よび軽量化等の利点がある。しかし、樹脂製の翼部品は
接着剤又はボルト等でプラットフォームに取り付けて静
翼とするため、静翼の構成要素が多くなり、その分製造
工程数が増えるという問題がある。Therefore, recently, a method of manufacturing a vane by using a resin or a resin composite material has attracted attention, and some proposals have been made. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2780
In No. 63, a prepreg material is laminated to form a wing body having a size smaller than the desired wing shape, and this wing body is inserted into a mold to obtain the desired wing shape and formed between the wing body and the mold. In the state where the thermoplastic resin is press-fitted and filled in the gap,
Disclosed is a method of performing compression molding to manufacture a wing component. By making the vanes made of resin, there are advantages such as shortening the manufacturing period, simplifying the work, improving the shape accuracy, reducing the cost, and reducing the weight. However, since the blade part made of resin is attached to the platform with an adhesive or bolts to form a stationary blade, the number of constituent elements of the stationary blade increases and the number of manufacturing steps increases accordingly.
【０００５】特開平11-350904号は、コア部とこれを被
覆するスキン部を有するユニット（静翼）を組合わせて
仮組体を形成し、この仮組体にテープを巻回・固定する
ことにより静翼構造体を製造する方法を開示している。
ユニットにはコア部の露出部を設け、この露出部と、プ
ラットフォーム片と、テープの被覆層とを直接溶着して
いるので強固に固定することができる。しかし、ユニッ
トを一体ずつ組合わせていくとユニットの公差により均
一な形状となりにくく、所望の位置に固定することが困
難になるという問題がある。また仮組みした静翼構造体
をテープで巻回・固定するため、この作業工程が余分に
必要になる。さらにユニットすべてを固定することで静
翼構造体を完成させるため、一部のユニットの交換が必
要な場合でも静翼構造体全体を交換しなければならない
という不利益がある。In Japanese Patent Laid-Open No. 11-350904, a temporary assembly is formed by combining a unit (stator blade) having a core portion and a skin portion covering the core portion, and a tape is wound around and fixed to the temporary assembly. Thus, a method of manufacturing a vane structure is disclosed.
The unit is provided with an exposed portion of the core portion, and the exposed portion, the platform piece, and the coating layer of the tape are directly welded to each other, so that the unit can be firmly fixed. However, when the units are combined one by one, there is a problem that it is difficult to form a uniform shape due to the tolerance of the units and it becomes difficult to fix the unit at a desired position. Moreover, since the temporarily assembled vane structure is wound and fixed with tape, this work step is additionally required. Further, since the stationary vane structure is completed by fixing all the units, there is a disadvantage that the entire stationary vane structure must be replaced even if some of the units need to be replaced.
【０００６】さらに、スキン部に熱可塑性樹脂を用いる
と、熱可塑化性樹脂（ポリエーテルエールケトン：PEE
K）は溶融温度が高く（融点345℃）、溶融状態での流動
性が低いためコア部の剛性が低下し、融着一体化させる
ときに収縮変形が生じやすく、静翼のスキン部を薄くし
難いという翼設計上の制約を受けるという問題がある。
また熱可塑性樹脂は砂などに対する耐摩耗性が十分でな
いという問題がある。Further, when a thermoplastic resin is used for the skin portion, a thermoplastic resin (polyether ale ketone: PEE) is used.
K) has a high melting temperature (melting point 345 ° C) and has low fluidity in the molten state, so the rigidity of the core part decreases, contraction deformation easily occurs when fusion-integrating, and the skin part of the vane is thin. There is a problem that it is difficult to do so due to the constraint on the wing design.
Further, there is a problem that the thermoplastic resin does not have sufficient abrasion resistance against sand or the like.
【０００７】従って本発明の目的は、ユニット毎の交換
が可能で、かつ高強度で耐摩耗性に優れ、均一な形状の
静翼構造体を簡単に製造する方法を提供することであ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing a stator vane structure which is replaceable for each unit, has high strength, is excellent in wear resistance, and has a uniform shape.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者等は、静翼構造体を多分割したＩ型、
Ｃ型等のユニットをコア部の周囲にゴム又はゴム弾性を
有する熱硬化性樹脂からなるスキン部を一体成形するこ
とにより作製した後、外側プラットフォーム片及び内側
プラットフォーム片をそれぞれ隣接する外側プラットフ
ォーム片及び内側プラットフォーム片と接合して仮組体
を形成し、これを支持部材及び固定部材で固定すること
により、ユニット毎の交換が可能で、かつ均一な形状の
静翼構造体を簡単に製造することができることを発見
し、本発明に想到した。As a result of earnest research in view of the above object, the inventors of the present invention have found that the stationary blade structure is divided into I-type,
After a unit such as a C type is integrally formed with a skin part made of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity around the core part, the outer platform piece and the inner platform piece are adjacent to each other. By forming a temporary assembly by joining with the inner platform piece and fixing it with a support member and a fixing member, it is possible to replace each unit and easily manufacture a stationary vane structure of uniform shape. The present invention was discovered and it came to the present invention.
【０００９】すなわち、複数のベーンと、外側プラット
フォームと、内側プラットフォームとを有する本発明の
静翼構造体の製造方法は、(1) ベーンを構成するウエブ
部の両端にフランジ部を一体的に連結することにより外
側プラットフォーム片と内側プラットフォーム片を有す
るコア部を形成するとともに、ゴム又はゴム弾性を有す
る熱硬化性樹脂からなるスキン部を前記コア部の表面に
一体成形することにより、静翼構造体ユニットを形成
し、(2) 隣接する前記静翼構造体ユニットの前記外側プ
ラットフォーム片及び前記内側プラットフォーム片をそ
れぞれ接合して、円環状の仮組体を形成し、(3) 前記仮
組体の前記外側プラットフォーム及び前記内側プラット
フォームをそれぞれ外側円環状支持部材及び内側円環状
支持部材に取付け、(4) それぞれ前記外側円環状支持部
材及び前記内側円環状支持部材に係合する外側固定部材
及び内側固定部材を用いて、前記仮組体を前記外側固定
部材及び前記内側固定部材に固定することを特徴とす
る。That is, in the method for manufacturing a vane structure of the present invention having a plurality of vanes, an outer platform and an inner platform, (1) the flange portions are integrally connected to both ends of the web portion constituting the vane. By forming a core portion having an outer platform piece and an inner platform piece by integrally forming a skin portion made of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity on the surface of the core portion. A unit is formed, (2) the outer platform piece and the inner platform piece of the adjacent vane structure units are respectively joined to form an annular temporary assembly, and (3) the temporary assembly Attaching the outer platform and the inner platform to the outer annular support member and the inner annular support member, respectively (4) Fixing the temporary assembly to the outer fixing member and the inner fixing member by using the outer fixing member and the inner fixing member that engage with the outer annular supporting member and the inner annular supporting member, respectively. Characterize.
【００１０】ゴム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂と
して熱硬化性ウレタンゴムを用いるのが好ましい。外側
プラットフォーム片及び内側プラットフォーム片は、そ
れぞれ両端に連結用の段部を有し、この段部を隣接する
ユニットの相補的な形状を有する段部に重ね合わせ、ゴ
ム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂の弾性作用により
外側プラットフォーム片と内側プラットフォーム片とを
接合するのが好ましい。It is preferable to use a thermosetting urethane rubber as the rubber or the thermosetting resin having rubber elasticity. The outer platform piece and the inner platform piece each have a connecting step at both ends, and these steps are overlapped with the step having a complementary shape of an adjacent unit to form a rubber or a rubber-hardened thermosetting material. The outer platform piece and the inner platform piece are preferably joined by the elastic action of the resin.
【００１１】外側円環状支持部材及び内側円環状支持部
材はそれぞれ外側プラットフォーム及びプラットフォー
ムの一端部の肉厚と同じかそれよりも僅かに幅の狭い受
承部を有し、外側プラットフォーム及び内側プラットフ
ォームのそれぞれの一端部を外側円環状支持部材及び内
側円環状支持部材のそれぞれの受承部に圧入して取付け
るのが好ましい。外側プラットフォームを取付ける受承
部は、外側円環状支持部材の内側面に有するのが好まし
い。The outer toroidal support member and the inner toroidal support member each have a receiving portion that is at least slightly thinner than the wall thickness of the outer platform and one end of the platform, and is It is preferable to press-fit and attach one end of each to the respective receiving portions of the outer annular support member and the inner annular support member. The receptacle for mounting the outer platform is preferably on the inner surface of the outer annular support member.
【００１２】外側固定部材及び／又は内側固定部材は円
環状で、その一方の面に突起したストッパーを有してお
り、仮組体の外側プラットフォーム及び／又は内側プラ
ットフォームに形成した切欠部にストッパーを系合させ
ることにより仮組体を所定の位置に固定するのが好まし
い。The outer fixing member and / or the inner fixing member has an annular shape and has a stopper protruding on one surface thereof, and the stopper is provided in a notch formed in the outer platform and / or the inner platform of the temporary assembly. It is preferable to fix the temporary assembly at a predetermined position by combining the two.
【００１３】コア部を繊維強化プリプレグ材の積層体又
は軽金属により形成するのが好ましい。繊維強化プリプ
レグ材として炭素繊維ポリエーテルエーテルケトン又は
炭素繊維強化エポキシ樹脂を用いるのが好ましく、軽金
属としてアルミニウム合金又はマグネシウム合金を用い
るのが好ましい。また繊維強化プリプレグ材の積層体の
両端部を折り曲げることにより前記コア部のフランジ部
を形成するのが好ましい。It is preferable that the core portion is formed of a laminated body of fiber reinforced prepreg material or a light metal. Carbon fiber polyetheretherketone or carbon fiber reinforced epoxy resin is preferably used as the fiber reinforced prepreg material, and aluminum alloy or magnesium alloy is preferably used as the light metal. Further, it is preferable that the flange portion of the core portion is formed by bending both ends of the laminate of the fiber reinforced prepreg material.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】[1] 静翼構造体ユニット
静翼構造体ユニットは、１枚のベーンと、外側プラット
フォーム片と、内側プラットフォーム片とからなる基本
構造を有し、ベーンを構成するウェブ部の両端に一体的
に連結したフランジ部の形状により、Ｉ型、Ｃ型等に分
類できる。以下、Ｉ型及びＣ型のユニットについて詳細
に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [1] A vane structure unit A vane structure unit has a basic structure consisting of one vane, an outer platform piece, and an inner platform piece, and a web forming a vane. Depending on the shape of the flange part integrally connected to both ends of the part, it can be classified into I type, C type and the like. Hereinafter, the I-type and C-type units will be described in detail.
【００１５】(1) Ｉ型ユニット
Ｉ型ユニットからなる静翼構造体の一例として、図１に
ガスタービン静翼構造体１を示す。ガスタービン静翼構
造体１は外側プラットフォーム11と、内側プラットフォ
ーム12と、両プラットフォーム11、12に等間隔に固定さ
れている複数枚のベーン13とからなり、それを構成する
Ｉ型ユニット２はガスタービン静翼構造体１をベーンの
枚数だけ分割した形状を有する。図２の(a)に示すよう
に、各ユニット２は、１枚のベーン13と、外側プラット
フォーム片21と、内側プラットフォーム片22とを有し、
全体が実質的にＩ型の一体成形体となっている。なお図
２では簡単化のために両プラットフォーム片21、22とも
平坦に描かれているが、実際は円弧状である。(1) I-Type Unit FIG. 1 shows a gas turbine stationary-blade structure 1 as an example of a stationary-blade structure composed of an I-type unit. The gas turbine vane structure 1 is composed of an outer platform 11, an inner platform 12, and a plurality of vanes 13 fixed to both platforms 11 and 12 at equal intervals. The turbine vane structure 1 has a shape divided by the number of vanes. As shown in (a) of FIG. 2, each unit 2 has one vane 13, an outer platform piece 21, and an inner platform piece 22,
The whole is substantially an I-shaped integrally molded body. In FIG. 2, both platform pieces 21 and 22 are drawn flat for the sake of simplification, but they are actually arc-shaped.
【００１６】円弧状に形成された外側プラットフォーム
片21の円周方向の両端部には段部23、23' が設けられて
おり、また円弧状に形成された内側プラットフォーム片
22の円周方向の両端部には段部24、24' が設けられてい
る。さらに図２の(b)に示すように外側プラットフォー
ム片21の他の両端部には凸部25、25'が設けられてお
り、内側プラットフォーム片22の他の両端部には凸部2
7、27'が設けられている。隣接するＩ型ユニット２のプ
ラットフォーム片21、22の段部23、23' 及び24、24' の
形状は相補的であるので、各Ｉ型ユニット２は図１に示
すように、ぴったり接合することができる。The outer platform piece 21 formed in an arc shape is provided with step portions 23, 23 'at both ends in the circumferential direction, and the inner platform piece formed in an arc shape.
Steps 24 and 24 'are provided at both circumferential ends of 22. Further, as shown in FIG. 2B, convex portions 25 and 25 'are provided on the other end portions of the outer platform piece 21, and convex portions 2 and 25' are provided on the other end portions of the inner platform piece 22.
7 and 27 'are provided. Since the shapes of the steps 23, 23 'and 24, 24' of the platform pieces 21, 22 of the adjacent I-type units 2 are complementary, each I-type unit 2 should be joined exactly as shown in FIG. You can
【００１７】図３に示すように、各Ｉ型ユニット２は実
質的にＩ型のコア部３と、コア部３と一体成形されたス
キン部４とからなる。スキン部４は外側プラットフォー
ム片21の表面、内側プラットフォーム片22の表面及びベ
ーン13の表面を被覆している。As shown in FIG. 3, each I-shaped unit 2 comprises a substantially I-shaped core portion 3 and a skin portion 4 integrally formed with the core portion 3. The skin portion 4 covers the surface of the outer platform piece 21, the surface of the inner platform piece 22 and the surface of the vane 13.
【００１８】コア部３は、繊維強化プリプレグ材の積層
体又は軽金属からなるのが好ましい。繊維強化プリプレ
グ材は、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ボロン
繊維等の強化繊維に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂から
なるマトリックス樹脂を含浸させたものである。強化繊
維の平均直径は３〜200 μｍ程度であるのが好ましい。
また熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルエーテルケト
ン（PEEK）、ナイロン等のポリアミド、ポリイミド、ポ
リエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレー
ト等のポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレン
サルファイド、ポリエーテルケトン等が挙げられる。熱
硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不
飽和ポリエステル等が挙げられる。繊維強化プリプレグ
材としては、炭素繊維と上記樹脂とからなる炭素繊維系
複合材料が好ましく、機械的強度及び耐熱性の観点から
炭素繊維とPEEKとの組合せ、又は炭素繊維とエポキシ樹
脂との組合わせがより好ましい。炭素繊維強化PEEKの市
販品としてAPC-2 （CYTECFIBERITE社製）等がある。軽
金属はアルミニウム合金（Al-Mg系、Al-Mn系、Al-Mg-Si
系、Al-Cu系、Al-Cu-Si系、Al-Cu-Mg-Ni系等）、マグネ
シウム合金（Mg-Zn系、Mg-希土類元素系等）等であるの
が好ましい。The core portion 3 is preferably made of a laminated body of fiber reinforced prepreg material or a light metal. The fiber reinforced prepreg material is obtained by impregnating reinforcing fibers such as carbon fibers, aramid fibers, glass fibers and boron fibers with a matrix resin made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The average diameter of the reinforcing fibers is preferably about 3 to 200 μm.
Examples of the thermoplastic resin include polyether ether ketone (PEEK), polyamide such as nylon, polyimide, polyester such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyacetal, polyphenylene sulfide, and polyether ketone. Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, polyurethane and unsaturated polyester. As the fiber-reinforced prepreg material, a carbon fiber-based composite material composed of carbon fiber and the above resin is preferable, from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance, a combination of carbon fiber and PEEK, or a combination of carbon fiber and an epoxy resin. Is more preferable. APC-2 (manufactured by CYTEC FIBERITE) is a commercial product of carbon fiber reinforced PEEK. Light metals are aluminum alloys (Al-Mg series, Al-Mn series, Al-Mg-Si
System, Al-Cu system, Al-Cu-Si system, Al-Cu-Mg-Ni system, etc.), magnesium alloy (Mg-Zn system, Mg-rare earth element system, etc.) and the like.
【００１９】図４は繊維強化プリプレグ材からなるコア
部を示す。コア部３はベーン13を構成するウェブ部31
と、外側プラットフォーム片21を構成するフランジ部32
と、内側プラットフォーム片22を構成するフランジ部33
とからなる。ウェブ部31及びフランジ部32、33は一体的
であり、フランジ部32、33は積層した繊維強化プリプレ
グ材の両端部を半分に割り、両側に折り曲げた状態にな
っている。FIG. 4 shows a core portion made of a fiber reinforced prepreg material. The core portion 3 is a web portion 31 that constitutes the vane 13.
And the flange portion 32 that constitutes the outer platform piece 21.
And the flange portion 33 that constitutes the inner platform piece 22.
Consists of. The web portion 31 and the flange portions 32 and 33 are integral with each other, and the flange portions 32 and 33 are in a state in which both end portions of the laminated fiber reinforced prepreg material are split in half and bent to both sides.
【００２０】図５に示すように、Ｉ型ユニットは一体成
形された外側プラットフォーム片21、内側プラットフォ
ーム片22及びベーン13を有し、スキン部４によりコア部
３の表面を覆っている。As shown in FIG. 5, the I-shaped unit has an outer platform piece 21, an inner platform piece 22 and a vane 13 which are integrally formed, and a skin portion 4 covers the surface of the core portion 3.
【００２１】スキン部を構成する材料には、砂、雹等に
対する耐摩耗性を向上させる観点からゴム又はゴム弾性
を有する熱硬化性樹脂を用いる。具体的にはウレタンゴ
ム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、その他のゴム
材料であるのが好ましく、ウレタンゴムであるのがより
好ましい。ウレタンゴムとしては、例えばポリオール系
プレポリマーとトルエンジイソシアネート（TDI）又は
4，4’-メチレンビス（フェニルイソシアネート）（MD
I）との反応により得られる注型タイプのウレタンゴム
を好ましく用いることができる。注型タイプのウレタン
ゴムは、MDI及びポリエーテルポリオール系プレポリマ
ーが挙げられ、これらは混合して注型を行うのが好まし
い。A rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity is used as the material forming the skin portion from the viewpoint of improving the abrasion resistance against sand, hail, and the like. Specifically, urethane rubber, silicone rubber, chloroprene rubber, and other rubber materials are preferable, and urethane rubber is more preferable. As the urethane rubber, for example, a polyol-based prepolymer and toluene diisocyanate (TDI) or
4,4'-Methylenebis (phenylisocyanate) (MD
A cast-type urethane rubber obtained by the reaction with I) can be preferably used. Examples of the casting type urethane rubber include MDI and polyether polyol prepolymers, which are preferably mixed and cast.
【００２２】熱硬化性樹脂は液体状態での粘性が低いた
め、注型による注入成形においてスキン層を薄く成形で
きる。整流作用は翼の形状が重要であるため、スキン層
を薄くすることにより翼設計の自由度を増大させること
ができる。また、熱可塑性樹脂より低い温度（約100℃
以下）で成形することが可能となるため、熱によるコア
部の剛性低下が抑えられ、熱収縮による寸法誤差を低く
抑えることができる。このため、寸法精度の高いユニッ
トを作製することが可能となる。さらに、ゴム又はゴム
弾性を有する熱硬化性樹脂として自己接着性を有するウ
レタンゴム等を用いた場合にはコア部との密着性が向上
する。これによりコア部に種々の繊維強化プリプレグ材
や軽金属を用いることができ、材料選択の幅が増えると
いう利点を有する。Since the thermosetting resin has a low viscosity in a liquid state, the skin layer can be formed thin in injection molding by casting. Since the shape of the blade is important for the rectifying action, the flexibility of the blade design can be increased by thinning the skin layer. Also, the temperature is lower than that of thermoplastic resin (about 100 ℃
Since the molding can be performed by the following), the rigidity of the core portion can be prevented from lowering due to heat, and the dimensional error due to heat shrinkage can be suppressed to a low level. Therefore, it becomes possible to manufacture a unit with high dimensional accuracy. Furthermore, when urethane or the like having self-adhesiveness is used as the thermosetting resin having rubber or rubber elasticity, the adhesiveness with the core portion is improved. As a result, various fiber reinforced prepreg materials and light metals can be used in the core portion, which has the advantage of increasing the range of material selection.
【００２３】(2) Ｃ型ユニット
図６の(a)はＣ型ユニットを示し、(b)はその部分Ｘを示
す。各Ｃ型ユニット６は実質的にＣ型のコア部７と、コ
ア部７と一体成形されたスキン部８とからなる。図７に
示すように、Ｃ型コア部７はベーンを構成するウェブ部
71と、外側プラットフォーム片61を構成するフランジ部
72と、内側プラットフォーム片62を構成するフランジ部
73とからなる。ウェブ部71及びフランジ部72、73は一体
的であり、フランジ部72、73は繊維強化プリプレグ材の
両端部を同じ側に折り曲げた形状になっている。(2) C-type unit FIG. 6A shows a C-type unit, and FIG. 6B shows a portion X thereof. Each C-shaped unit 6 includes a substantially C-shaped core portion 7 and a skin portion 8 integrally formed with the core portion 7. As shown in FIG. 7, the C-shaped core portion 7 is a web portion that constitutes a vane.
71 and the flange part that constitutes the outer platform piece 61
72 and the flange part that forms the inner platform piece 62
It consists of 73 and. The web portion 71 and the flange portions 72 and 73 are integral with each other, and the flange portions 72 and 73 are formed by bending both ends of the fiber reinforced prepreg material to the same side.
【００２４】図６の(a)及び(b)に示すように、Ｃ型ユニ
ットは一体成形された外側プラットフォーム片61、内側
プラットフォーム片62及びベーン53を有し、スキン部8
によりＣ型コア部７の表面を覆っている。As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the C-shaped unit has an outer platform piece 61, an inner platform piece 62 and a vane 53, which are integrally molded, and has a skin portion 8
Covers the surface of the C-shaped core portion 7.
【００２５】図６の(c)はＣ型ユニットの正面図であ
り、(d)は底面図である。Ｉ型ユニットと同様に、円弧
状に形成された外側プラットフォーム片61の円周方向の
両端部には段部63、63' が設けられており、円弧状に形
成された内側プラットフォーム片62の円周方向の両端部
には段部64、64' が設けられている。また外側プラット
フォーム片61の他の両端部には凸部65、65'が設けられ
ており、内側プラットフォーム片62の他の両端部には凸
部67、67'が設けられている。隣接するＣ型ユニット６
のプラットフォーム片61、62の段部63、63'及び64、64'
の形状は相補的であるので、図８に示すように、Ｃ型ユ
ニット６は相互にぴったり接合することができる。Ｃ型
ユニットからなる静翼構造体は、図８に示すようにＣ型
ユニットを円環状に組み合わせてなる。FIG. 6 (c) is a front view of the C-type unit, and FIG. 6 (d) is a bottom view. Similar to the I-type unit, stepped portions 63 and 63 'are provided at both ends in the circumferential direction of the arc-shaped outer platform piece 61, and the circle of the arc-shaped inner platform piece 62 is provided. Steps 64 and 64 'are provided at both ends in the circumferential direction. Further, convex portions 65 and 65 ′ are provided on the other ends of the outer platform piece 61, and convex portions 67 and 67 ′ are provided on the other ends of the inner platform piece 62. Adjacent C-type unit 6
Platform pieces 61, 62 of steps 63, 63 'and 64, 64'
Since the shapes of the two are complementary, the C-shaped units 6 can be closely joined to each other as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the stationary blade structure including the C-shaped unit is formed by combining the C-shaped units in an annular shape.
【００２６】Ｃ型コア部７を構成する材料及びスキン部
を形成する樹脂はいずれもＩ型ユニットのものと同じで
良い。The material forming the C-shaped core portion 7 and the resin forming the skin portion may be the same as those of the I-type unit.
【００２７】静翼構造体ユニットはＩ型及びＣ型のいず
れの場合も、図６の(e)に示すように外側プラットフォ
ーム片の一端の中央部に切欠部68を設けたユニットを用
い、切欠部のないユニットと適宜組合わせて使用するの
が好ましい。これにより静翼構造体を組立てる際に、こ
の切欠部68を固定部材に取付けた突起状のストッパーに
係合させて静翼構造体が回転するのを防止することがで
きる。なお、切欠部68は外側プラットフォーム片に限ら
ず、外側プラットフォーム片及び／又は内側プラットフ
ォーム片に適宜設けることができ、外側固定部材及び／
又は内側固定部材に取り付けたストッパーに係合させる
ことができる。In both the I-type and C-type stationary vane structure units, a unit having a notch 68 at the center of one end of the outer platform piece is used as shown in FIG. 6 (e). It is preferable to use it in an appropriate combination with a unit without a part. Thus, when assembling the vane structure, it is possible to prevent the vane structure from rotating by engaging the notch portion 68 with the protruding stopper attached to the fixing member. The cutout portion 68 is not limited to the outer platform piece and may be appropriately provided on the outer platform piece and / or the inner platform piece.
Alternatively, it can be engaged with a stopper attached to the inner fixing member.
【００２８】[2] 製造方法
(1) 静翼構造体ユニット
静翼構造体ユニットの製造方法は基本的にＩ型でもＣ型
でも同じであるので、ここではＣ型ユニットについて説
明する。[2] Manufacturing Method (1) Stator Blade Structure Unit The manufacturing method of the stator blade structure unit is basically the same for both the I type and the C type. Therefore, the C type unit will be described here.
【００２９】静翼構造体ユニットは、まずベーンを構成
するウエブ部の両端にフランジ部を一体的に連結するこ
とにより外側プラットフォーム片と内側プラットフォー
ム片を有するコア部を形成する。フランジ部はコア部を
構成する繊維強化プリプレグ材の積層体等の両端を折り
曲げることにより形成する。The vane structure unit first forms a core portion having an outer platform piece and an inner platform piece by integrally connecting flange portions to both ends of a web portion forming a vane. The flange portion is formed by bending both ends of a laminated body or the like of the fiber reinforced prepreg material forming the core portion.
【００３０】コア部の形成方法として、一方向に配列さ
れた炭素繊維にPEEKを含浸してなる炭素繊維強化PEEKを
用いた場合を例にとって説明する。ベーン53の長手方向
（ガスタービン静翼構造体の半径方向）が炭素繊維の配
列方向と一致するように、適当な形状に裁断した複数枚
の炭素繊維強化PEEKシートを積層し、Ｃ型のコア部用金
型内にセットし、熱プレス成形する。熱プレス成形は、
例えば金型を300 ℃前後に加熱してプリフォームを成形
した後、さらにこれを加熱・加圧して行う。コア部用金
型のキャビティーはベーン53のサイズより0.1 〜２mm程
度小さく、かつベーン53の形状に近似の形状を有する。
このコア部用金型の加熱温度はPEEKを溶融流動化させる
温度であり、400 ℃前後が好ましい。また成形圧力は３
〜25 kgf/cm2 であるのが好ましく、15 kgf/cm2 前後が
特に好ましい。As a method of forming the core portion, a case where carbon fiber reinforced PEEK obtained by impregnating carbon fibers arranged in one direction with PEEK is used will be described as an example. A plurality of carbon fiber reinforced PEEK sheets cut into appropriate shapes are laminated so that the longitudinal direction of the vanes 53 (the radial direction of the gas turbine stationary blade structure) matches the carbon fiber array direction, and a C-shaped core is laminated. Set in the mold for parts and hot press molding. Hot press molding
For example, the mold is heated to about 300 ° C. to form a preform, which is further heated and pressed. The cavity of the core die is smaller than the size of the vane 53 by about 0.1 to 2 mm, and has a shape similar to the shape of the vane 53.
The heating temperature of the core die is a temperature at which PEEK is melted and fluidized, and is preferably around 400 ° C. The molding pressure is 3
It is preferably ˜25 kgf / cm 2 , and particularly preferably around 15 kgf / cm 2 .
【００３１】成形されたコア部７にゴム又はゴム弾性を
有する熱硬化性樹脂からなるスキン部８を被覆すること
により静翼構造体ユニットを一体成形する。まず成形さ
れたコア部７を注型用金型内に載置する。注型用金型の
キャビティーはベーンの最終形状と同じ形状を有する。
ゴム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂として熱硬化性
ウレタンゴムを用いる場合、型温度を温度調節を必要と
しない温度、例えば室温(25℃)〜150 ℃、例えば約40
℃にし、ウレタンゴムの原料2液（例えばMDI液及びポリ
エーテルポリオール液）を混合した後、予め型内に載置
したコア部７と金型との隙間にウレタンゴム原料混合液
を注入し、５〜300 分間、例えば60 分間保持する（一
次硬化）。By covering the molded core portion 7 with the skin portion 8 made of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity, the vane structure unit is integrally molded. First, the molded core portion 7 is placed in the casting mold. The cavity of the casting mold has the same shape as the final shape of the vane.
When a thermosetting urethane rubber is used as a rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity, the mold temperature is a temperature at which temperature control is not required, for example, room temperature (25 ° C) to 150 ° C, for example, about 40 ° C.
After mixing the two raw materials of the urethane rubber (for example, MDI liquid and polyether polyol liquid) to ℃, inject the urethane rubber raw material mixed liquid into the gap between the core part 7 and the mold which are placed in the mold in advance, Hold for 5 to 300 minutes, for example 60 minutes (primary curing).
【００３２】次に一次硬化により固化したユニットを型
から取り出し、これを加熱炉中で25〜150 ℃、例えば70
℃で、0〜24 時間、例えば10 時間保持し、さらに硬化
させる（二次硬化）。これによりポリウレタンの架橋反
応が促進し、コア部７の周囲に厚さ0.1〜２mm程度の熱
硬化性ウレタンゴムからなるスキン部８が得られる。成
形されたＣ型ユニット６はプラットフォーム片61、62を
有し、コア部７の全体が樹脂により被覆された状態にな
る。Next, the unit solidified by the primary curing is taken out of the mold and placed in a heating furnace at 25 to 150 ° C., eg 70 ° C.
Hold at 0 ° C for 0 to 24 hours, for example, 10 hours to further cure (secondary curing). As a result, the crosslinking reaction of the polyurethane is promoted, and the skin portion 8 made of a thermosetting urethane rubber having a thickness of about 0.1 to 2 mm is obtained around the core portion 7. The molded C-shaped unit 6 has platform pieces 61 and 62, and the entire core portion 7 is covered with resin.
【００３３】(2) 静翼構造体
静翼構造体の一例としてガスタービン静翼構造体の製造
方法について説明する。ガスタービン静翼構造体は基本
的にＩ型でもＣ型でも同じであるので、ここではＣ型ユ
ニットについて説明する。(2) Stator Blade Structure A method of manufacturing a gas turbine stator blade structure will be described as an example of the stator blade structure. Since the gas turbine stationary blade structure is basically the same for both the I type and the C type, the C type unit will be described here.
【００３４】隣接する複数のＣ型ユニット６のプラット
フォーム片61、62を円環状に組み立て仮組体を作製す
る。円環状の仮組体の外周部は外側プラットフォームか
らなり、外側プラットフォーム片の相補的な段部が互い
に連結している。内周部は内側プラットフォームからな
り、内側プラットフォーム片の相補的な段部が互いに連
結している。Ｃ型ユニットの接合用の段部63、63'及び6
4、64'はゴム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂により
形成されている。このため、相補的な形状を有する段部
63、63'及び64、64'をそれぞれ重ね合わせて円環状に組
付けると、重なり合ったそれぞれの段部63、63'間、段
部64、64'間でゴム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂
の弾性作用による反発力が生じ、これによりユニット同
士が接合して外れなくなる。従って、ユニットを連結す
るときに接着剤等により固着する必要がない。例えば外
側プラットフォーム片61、61・・・が組合されてなる外
側プラットフォーム11の外周面、及び内側プラットフォ
ーム片62、62・・・が組合されてなる内側プラットフォ
ーム12の内周面に、テープ等を巻きつけながら溶着して
固定する必要がないため、その分工程数を減らすことが
でき、また軽量化が可能である。Platform pieces 61 and 62 of a plurality of adjacent C-type units 6 are assembled in an annular shape to produce a temporary assembly. The outer periphery of the toroidal temporary assembly comprises an outer platform with complementary steps of the outer platform pieces interconnected. The inner periphery consists of the inner platform, with complementary steps of the inner platform pieces connecting to each other. Steps 63, 63 'and 6 for joining C-type units
4, 64 'are made of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity. Therefore, the step portion having the complementary shape
When 63, 63 'and 64, 64' are overlapped and assembled in an annular shape, a thermosetting property having rubber or rubber elasticity between the overlapping step portions 63, 63 'and between the step portions 64, 64' A repulsive force is generated due to the elastic action of the resin, and the units are joined together and cannot come off. Therefore, it is not necessary to fix the units with an adhesive or the like when connecting the units. For example, tape or the like is wound around the outer peripheral surface of the outer platform 11 formed by combining the outer platform pieces 61, 61 ... And the inner peripheral surface of the inner platform 12 formed by combining the inner platform pieces 62, 62. Since it is not necessary to weld and fix while attaching, the number of steps can be reduced and the weight can be reduced.
【００３５】作製した仮組体は取り扱いが可能な程度の
強度を有する。この仮組体の外側プラットフォーム及び
内側プラットフォームを支持部材に取付け、さらに固定
部材を用いて仮組体を固定部材に固定する。支持部材と
しては、例えば図9及び図10に示す内側円環状支持部材8
0と外側円環状支持部材90とを用いる。内側円環状支持
部材80は、仮組体の内周部に嵌め込むことができる筒部
83とその両端に形成されたフランジ部82、84を有し、一
端のフランジ部82には内側プラットフォームの一端部17
の肉厚と同じかそれよりも僅かに幅の狭い凹部（受承
部）87が形成されている。他端のフランジ部（内向きフ
ランジ部）84には複数のネジ孔81が形成されている。外
側円環状支持部材90はガスタービンエンジンのファンケ
ースを構成している。外側円環状支持部材90は仮組体を
収納する筒部93とその両端に形成されたフランジ部を有
し、筒部93の内周には外側プラットフォームの一端部15
の肉厚と同じかそれよりも僅かに幅の狭い環状の凹部
（受承部）95が形成されている。仮組体を挿入する側の
フランジ部92には複数のネジ孔91が形成されている。内
側円環状支持部材80と係合する円環状の内側固定部材86
には、内側プラットフォームの一端部17'の肉厚と同じ
かそれよりも僅かに幅の狭い凹部（受承部）87'及び複
数のネジ孔81'が形成されている。外側円環状支持部材9
0と係合する円環状の外側固定部材96には、複数のネジ
孔91'及びストッパー孔97'が形成されている。The prepared temporary assembly has a strength such that it can be handled. The outer platform and the inner platform of the temporary assembly are attached to the supporting member, and the temporary assembly is fixed to the fixing member using the fixing member. As the support member, for example, the inner annular support member 8 shown in FIGS. 9 and 10 is used.
0 and the outer annular support member 90 are used. The inner annular support member 80 is a cylindrical portion that can be fitted into the inner peripheral portion of the temporary assembly.
83 and flanges 82 and 84 formed at both ends thereof, and the flange 82 at one end is provided with one end 17 of the inner platform.
A recess (receiving portion) 87 having a thickness equal to or slightly narrower than the wall thickness of is formed. A plurality of screw holes 81 are formed in the other flange portion (inward flange portion) 84. The outer annular support member 90 constitutes a fan case of the gas turbine engine. The outer ring-shaped support member 90 has a tubular portion 93 for accommodating the temporary assembly and flange portions formed at both ends thereof, and one end portion 15 of the outer platform is provided on the inner periphery of the tubular portion 93.
An annular recess (receiving portion) 95 having the same thickness as or slightly narrower than the wall thickness is formed. A plurality of screw holes 91 are formed in the flange portion 92 on the side where the temporary assembly is inserted. An annular inner fixing member 86 that engages with the inner annular support member 80.
The inner platform is formed with a recess (reception part) 87 'having a thickness equal to or slightly smaller than the wall thickness of one end 17' of the inner platform and a plurality of screw holes 81 '. Outer annular support member 9
A plurality of screw holes 91 'and stopper holes 97' are formed in the annular outer fixing member 96 that engages with 0.
【００３６】図11に示すように仮組体の内側プラットフ
ォームの一端に形成された凸部17を内側円環状支持部材
80の凹部（受承部）87に圧入する。次に内側プラットフ
ォームの他端に形成された凸部17'を固定部材86の凹部
（受承部）87'に圧入する。その後内側円環状支持部材8
0と内側固定部材86とを螺合する。図９及び図10に示す
ように内側円環状支持部材80と内側固定部材86により内
側プラットフォームを固定した仮組体を外側円環状支持
部材90に挿入し、仮組体の外側プラットフォームの一端
に形成された凸部15を外側円環状支持部材90の内側面に
形成された凹部（受承部）95に圧入する。次に円環状の
外側固定部材96を外側プラットフォームの他端に形成さ
れた凸部15'に当接した後、外側円環状支持部材90のフ
ランジ部92と外側固定部材96とを螺合する。その際、静
翼構造体が回転しないように、図12に示すように外側固
定部材96の少なくとも2箇所、好ましくは３〜４箇所に
形成されたストッパー孔97'にストッパー97を差し込
み、ストッパー97を外側プラットフォームに形成された
切欠部68に係合して静翼構造体の位置決めを行う。As shown in FIG. 11, the protrusion 17 formed at one end of the inner platform of the temporary assembly is provided with an inner annular support member.
It is press-fitted into the concave portion (receiving portion) 87 of 80. Next, the convex portion 17 ′ formed on the other end of the inner platform is press-fitted into the concave portion (receiving portion) 87 ′ of the fixing member 86. Then the inner ring-shaped support member 8
0 and the inner fixing member 86 are screwed together. As shown in FIGS. 9 and 10, a temporary assembly in which the inner platform is fixed by the inner annular supporting member 80 and the inner fixing member 86 is inserted into the outer annular supporting member 90, and is formed at one end of the outer platform of the temporary assembly. The convex portion 15 thus formed is press-fitted into a concave portion (receiving portion) 95 formed on the inner surface of the outer annular support member 90. Next, the annular outer fixing member 96 is brought into contact with the convex portion 15 ′ formed at the other end of the outer platform, and then the flange portion 92 of the outer annular supporting member 90 and the outer fixing member 96 are screwed together. At this time, as shown in FIG. 12, the stopper 97 is inserted into the stopper holes 97 'formed in at least two positions, preferably three to four positions of the outer fixing member 96 so that the stationary blade structure does not rotate. To engage the notch 68 formed in the outer platform to position the vane structure.
【００３７】図13に内側円環状支持部材80、外側円環状
支持部材90、内側固定部材86、及び外側固定部材96によ
り固定された静翼構造体を示す。静翼構造体の内側プラ
ットフォームは両端の凸部17、17'が内側円環状支持部
材80及び内側固定部材86の凹部（受承部）87、87'に圧
入されている。静翼構造体の外側プラットフォームは一
端の凸部15が外側円環状支持部材90の凹部（受承部）95
に圧入され、他端の凸部15'と外側固定部材96が当接
し、ストッパー97により位置決めされている。また外側
円環状支持部材90のフランジ部92と外側固定部材96は螺
合されており、内側円環状支持部材80のフランジ部84と
内側固定部材86は螺合されている。FIG. 13 shows a vane structure fixed by an inner annular supporting member 80, an outer annular supporting member 90, an inner fixing member 86 and an outer fixing member 96. The inner platform of the vane structure has the projections 17 and 17 'at both ends pressed into the recesses (reception portions) 87 and 87' of the inner annular support member 80 and the inner fixing member 86. In the outer platform of the vane structure, the convex portion 15 at one end is the concave portion (reception portion) 95 of the outer annular supporting member 90.
The protrusion 15 ′ at the other end and the outer fixing member 96 are in contact with each other and positioned by the stopper 97. Further, the flange portion 92 of the outer annular supporting member 90 and the outer fixing member 96 are screwed together, and the flange portion 84 of the inner annular supporting member 80 and the inner fixing member 86 are screwed together.
【００３８】Ｉ型ユニット又はＣ型ユニットのいずれの
場合でも、同様に支持部材に取付けることができる。ま
た、支持部材は一体的形状をしていれば金属製でもプラ
スチック製でも良い。Either the I-type unit or the C-type unit can be similarly attached to the support member. Further, the supporting member may be made of metal or plastic as long as it has an integral shape.
【００３９】図14に静翼構造体をガスタービンエンジン
に取付けた別の例を示す。この例では静翼構造体の外側
プラットフォームはエンジン部材に取付けられている。
外側円環状支持部材及び内側円環状支持部材としてエン
ジン部材を用いる場合には、ファンケース、インターメ
ディエイトケース等、静翼構造体を組み込むことができ
るエンジン構造によって種々の支持方法を採用すること
ができる。また、このように支持部材にエンジン部材を
使用することにより部品数を削減することができるとい
う利点を有する。FIG. 14 shows another example in which the vane structure is attached to the gas turbine engine. In this example, the outer platform of the vane structure is attached to the engine component.
When engine members are used as the outer annular support member and the inner annular support member, various support methods may be adopted depending on the engine structure in which the vane structure can be incorporated, such as a fan case and an intermediate case. it can. Further, there is an advantage that the number of parts can be reduced by using the engine member as the support member in this way.
【００４０】本発明を以上の具体例により説明したが、
本発明はそれらに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しな
い限り、ユニットの形状、材質、成形条件等を変更して
も良い。The present invention has been described with reference to the above specific examples.
The present invention is not limited to these, and the shape, material, molding conditions and the like of the unit may be changed without departing from the spirit of the present invention.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、コア部と
その周囲に注型により一体的に成形されたスキン部とか
らなるＩ型、Ｃ型等のユニットを用いるので、ベーンと
プラットフォームとの固定が著しく強固である。またゴ
ム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂によりスキン部を
形成するため耐摩耗性に優れ、低温で成形できるため熱
収縮が小さく寸法精度が高い。As described above, according to the present invention, since the unit of I type, C type, etc., which comprises the core portion and the skin portion integrally molded around the core portion by casting, is used, the vane and the platform are used. The fixation with and is extremely strong. Further, since the skin portion is formed of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity, it has excellent wear resistance, and since it can be molded at a low temperature, it has small heat shrinkage and high dimensional accuracy.
【００４２】。本発明ではゴム又はゴム弾性を有する熱
硬化性樹脂の弾性作用により静翼構造体ユニットを円環
状に組付けて仮組体を形成するとともに、仮組体を支持
部材に取付けて静翼構造体を製造するので、全体の加工
工数が低減でき、製造コストを低減できる。また、均一
な形状のガスタービン静翼構造体が得られるとともに、
ユニットが固着されていないので、損傷したユニットの
みを交換することができる。その上、熱硬化性樹脂の溶
融粘度が低く、スキン部の厚みを薄くできるので翼設計
の自由度が大きく、静翼構造体の寸法精度が良好であ
る。さらに、組立てにテープによる巻回を必要としない
ので、静翼構造体を軽量化することができる。.. In the present invention, the stator blade structure unit is assembled into an annular shape by the elastic action of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity to form a temporary assembly, and the temporary blade assembly is attached to a support member to form a stator blade structure. As a result, the total number of processing steps can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, a gas turbine stationary blade structure having a uniform shape can be obtained,
Since the unit is not stuck, only the damaged unit can be replaced. In addition, the thermosetting resin has a low melt viscosity and the thickness of the skin portion can be reduced, so that the degree of freedom in blade design is large and the dimensional accuracy of the stationary blade structure is good. Furthermore, since the assembly does not require winding with a tape, the vane structure can be reduced in weight.
【図１】 Ｉ型ユニットからなる静翼構造体の一例を示
す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an example of a vane structure including an I-type unit.
【図２】 静翼構造体を構成するＩ型ユニットの一例を
示し、(a) はその概略斜視図であり、(b) は正面図であ
る。FIG. 2 shows an example of an I-type unit that constitutes a stationary blade structure, (a) is a schematic perspective view thereof, and (b) is a front view thereof.
【図３】 Ｉ型ユニットの構造を示す部分破断斜視図で
ある。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the structure of an I-type unit.
【図４】 Ｉ型ユニットのコア部の一例を示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a core portion of an I-type unit.
【図５】 図３に示すＩ型ユニットのＡ−Ａ断面図であ
る。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the I-type unit shown in FIG.
【図６】 Ｃ型ユニットの一例を示し、(a) はその斜視
図であり、(b) は(a)の部分Ｘの拡大図である。(c) は
正面図であり、(d) は底面図であり、(e) は切欠部を形
成したＣ型ユニットの平面図である。FIG. 6 shows an example of a C-type unit, (a) is a perspective view thereof, and (b) is an enlarged view of a portion X of (a). (c) is a front view, (d) is a bottom view, and (e) is a plan view of a C-type unit having a cutout.
【図７】 Ｃ型ユニットのコア部の一例を示す斜視図で
ある。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a core portion of a C-type unit.
【図８】 複数のＣ型ユニットを組み合わせた状態を示
す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a plurality of C-type units are combined.
【図９】 静翼構造体の仮組体を内側円環状支持部材及
び外側円環状支持部材に取付ける前の状態を示す縦断面
図である。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing a state before the temporary assembly of the stationary vane structure is attached to the inner annular support member and the outer annular support member.
【図10】 静翼構造体の仮組体を内側円環状支持部材及
び外側円環状支持部材に取付ける様子を示す斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view showing how the temporary assembly of the stationary vane structure is attached to the inner annular support member and the outer annular support member.
【図11】 仮組体の内側プラットフォームを内側円環状
支持部材及び内側固定部材により固定する様子を示す斜
視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the inner platform of the temporary assembly is fixed by the inner ring-shaped support member and the inner fixing member.
【図12】 仮組体の外側プラットフォームを外側円環状
支持部材及び外側固定部材により固定する様子を示す部
分斜視図である。FIG. 12 is a partial perspective view showing how the outer platform of the temporary assembly is fixed by the outer annular support member and the outer fixing member.
【図13】 静翼構造体を内側円環状支持部材及び外側円
環状支持部材に取付けた一例を示す縦断面図である。FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing an example in which a stationary blade structure is attached to an inner annular support member and an outer annular support member.
【図14】 静翼構造体をガスタービンエンジンに取付け
た別の例を示す縦断面図である。FIG. 14 is a vertical cross-sectional view showing another example in which the stationary vane structure is attached to the gas turbine engine.
１・・・Ｉ型ユニットからなるガスタービン静翼構造体 11・・・外側プラットフォーム 12・・・内側プラットフォーム 13・・・ベーン ２・・・Ｉ型ユニット 21・・・外側プラットフォーム片 22・・・内側プラットフォーム片 ３・・・Ｉ型コア部 31・・・ウェブ部 32，33・・・フランジ部 ４・・・Ｉ型スキン部 ６・・・Ｃ型ユニット 53・・・ベーン 61・・・外側プラットフォーム片 62・・・内側プラットフォーム片 ７・・・Ｃ型コア部 71・・・ウェブ部 72，73・・・フランジ部 ８・・・Ｃ型スキン部 15，15'・・・外側プラットフォーム凸部 17，17'・・・内側プラットフォーム凸部 80・・・内側円環状支持部材 83・・・筒部 82，84・・・フランジ部 87，87'・・・凹部（受承部） 90・・・外側円環状支持部材 93・・・筒部 92，94・・・フランジ部 95・・・凹部（受承部） 86・・・内側固定部材 96・・・外側固定部材 97・・・ストッパー 1. Gas turbine vane structure composed of I-type unit 11 ... Outside platform 12 ... Inside platform 13 ... Vane 2 ... I type unit 21 ... Outer platform piece 22 ... Inner platform piece 3 ... I type core 31 ... Web department 32, 33 ... Flange 4 ... I type skin 6 ... C type unit 53 ... Vane 61 ... Outer platform piece 62 ... Inner platform piece 7: C type core 71 ... Web department 72, 73 ... Flange 8: C type skin 15,15 '・ ・ ・ Outer platform protrusion 17,17 '・ ・ ・ Inner platform convex part 80: Inner ring support member 83 ... Cylinder 82, 84 ... Flange part 87, 87 '... Recessed part (receiving part) 90 ... Outer annular support member 93 ... Cylinder 92, 94 ... Flange 95 ... Recessed part (receiving part) 86 ・ ・ ・ Inner fixing member 96 ... Outside fixing member 97 ... Stopper
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Claims (10)
と、内側プラットフォームとを有する静翼構造体の製造
方法であって、(1) ベーンを構成するウエブ部の両端に
フランジ部を一体的に連結することにより外側プラット
フォーム片と内側プラットフォーム片を有するコア部を
形成するとともに、ゴム又はゴム弾性を有する熱硬化性
樹脂からなるスキン部を前記コア部の表面に一体成形す
ることにより、静翼構造体ユニットを形成し、(2) 隣接
する前記静翼構造体ユニットの前記外側プラットフォー
ム片及び前記内側プラットフォーム片をそれぞれ接合し
て、円環状の仮組体を形成し、(3) 前記仮組体の前記外
側プラットフォーム及び前記内側プラットフォームをそ
れぞれ外側円環状支持部材及び内側円環状支持部材に取
付け、(4) それぞれ前記外側円環状支持部材及び前記内
側円環状支持部材に係合する外側固定部材及び内側固定
部材を用いて、前記仮組体を前記外側固定部材及び前記
内側固定部材に固定することを特徴とする静翼構造体の
製造方法。1. A method of manufacturing a vane structure having a plurality of vanes, an outer platform, and an inner platform, comprising: (1) integrally connecting flange portions to both ends of a web portion that constitutes a vane. By forming a core portion having an outer platform piece and an inner platform piece by integrally molding a skin portion made of rubber or a thermosetting resin having rubber elasticity on the surface of the core portion. (2) The outer platform piece and the inner platform piece of the adjacent vane structure units are respectively joined to form an annular temporary assembly, and (3) the temporary assembly is formed. Attaching the outer platform and the inner platform to the outer annular support member and the inner annular support member, respectively (4) The static assembly characterized in that the temporary assembly is fixed to the outer fixing member and the inner fixing member by using a side annular supporting member and an outer fixing member and an inner fixing member that engage with the inner annular supporting member. Method for manufacturing wing structure.
において、前記ゴム又はゴム弾性を有する熱硬化性樹脂
として熱硬化性ウレタンゴムを用いることを特徴とする
静翼構造体の製造方法。2. The manufacturing method for a stationary blade structure according to claim 1, wherein a thermosetting urethane rubber is used as the rubber or the thermosetting resin having rubber elasticity. Method.
造方法において、前記外側プラットフォーム片及び前記
内側プラットフォーム片は、それぞれ両端に連結用の段
部を有し、前記段部を隣接するユニットの相補的な形状
を有する段部に重ね合わせ、前記ゴム又はゴム弾性を有
する熱硬化性樹脂の弾性作用により前記外側プラットフ
ォーム片と前記内側プラットフォーム片とを接合するこ
とを特徴とする静翼構造体の製造方法。3. The method of manufacturing a stationary blade structure according to claim 1, wherein the outer platform piece and the inner platform piece each have step portions for connection at both ends, and the step portions are adjacent to each other. A vane characterized in that it is superposed on a stepped portion having a complementary shape of the unit, and the outer platform piece and the inner platform piece are joined by the elastic action of the rubber or thermosetting resin having rubber elasticity. Structure manufacturing method.
造体の製造方法において、前記外側円環状支持部材及び
前記内側円環状支持部材はそれぞれ前記外側プラットフ
ォーム及び内側プラットフォームの一端部の肉厚と同じ
かそれよりも僅かに幅の狭い受承部を有し、前記外側プ
ラットフォーム及び前記内側プラットフォームのそれぞ
れの一端部を前記外側円環状支持部材及び前記内側円環
状支持部材のそれぞれの受承部に圧入して取付けること
を特徴とする静翼構造体の製造方法。4. The method for manufacturing a stationary blade structure according to claim 1, wherein the outer annular support member and the inner annular support member are respectively provided at one end of the outer platform and the inner platform. It has a receiving portion that is equal to or slightly narrower than the wall thickness, and one end of each of the outer platform and the inner platform is received by each of the outer annular support member and the inner annular support member. A method of manufacturing a stationary blade structure, comprising press-fitting and mounting the bearing part.
造体の製造方法において、前記外側円環状支持部材は、
前記仮組体の外側プラットフォームを取付けることがで
きる受承部を内側面に有することを特徴とする静翼構造
体の製造方法。5. The method for manufacturing a stationary blade structure according to claim 1, wherein the outer annular support member is
A method for manufacturing a stationary vane structure, comprising a receiving portion on an inner side surface to which an outer platform of the temporary assembly can be attached.
造体の製造方法において、前記外側固定部材及び／又は
前記内側固定部材は円環状で、その一方の面に突起した
ストッパーを有しており、前記仮組体の外側プラットフ
ォーム及び／又は前記内側プラットフォームに形成した
切欠部に前記ストッパーを系合させることにより前記仮
組体を所定の位置に固定することを特徴とする静翼構造
体の製造方法。6. The method for manufacturing a stationary vane structure according to claim 1, wherein the outer fixing member and / or the inner fixing member is annular and has a stopper protruding on one surface thereof. A vane characterized in that the stationary assembly is fixed to a predetermined position by engaging the stopper with a notch formed in the outer platform and / or the inner platform of the temporary assembly. Structure manufacturing method.
造体の製造方法において、前記コア部を繊維強化プリプ
レグ材の積層体又は軽金属により形成することを特徴と
する静翼構造体の製造方法。7. The vane structure according to claim 1, wherein the core portion is formed of a laminate of fiber reinforced prepreg material or a light metal. Manufacturing method.
において、前記繊維強化プリプレグ材として炭素繊維ポ
リエーテルエーテルケトン又は炭素繊維強化エポキシ樹
脂を用いることを特徴とする静翼構造体の製造方法。8. The stator blade structure manufacturing method according to claim 7, wherein carbon fiber polyether ether ketone or carbon fiber reinforced epoxy resin is used as the fiber reinforced prepreg material. Production method.
において、前記軽金属としてアルミニウム合金又はマグ
ネシウム合金を用いることを特徴とする静翼構造体の製
造方法。9. The method of manufacturing a vane structure according to claim 7, wherein an aluminum alloy or a magnesium alloy is used as the light metal.
造体の製造方法において、前記繊維強化プリプレグ材の
積層体の両端部を折り曲げることにより前記コア部のフ
ランジ部を形成することを特徴とする静翼構造体の製造
方法。10. The method for manufacturing a stationary blade structure according to claim 1, wherein the flange portion of the core portion is formed by bending both ends of the laminated body of the fiber reinforced prepreg material. And a method for manufacturing a stationary blade structure.
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