JP2009285917A

JP2009285917A - Method for repairing composite material structure and composite material structure

Info

Publication number: JP2009285917A
Application number: JP2008139291A
Authority: JP
Inventors: Koji Ezaki; 浩司江崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2009-12-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of repairing a composite material structure by which a product yield of the composite material structure is improved by achieving sufficient strength restoration by repair. <P>SOLUTION: The method includes: a defect removal step S1 of shaving off a defect in a base material composed of a resin reinforced by fibers extending in at least one direction to form a removal hole; an enlargement step S2 of shaving the base material around the removal hole to enlarge the opening part of the removal hole, and changing the enlargement width of the opening part based on the direction where the fibers elongate; and a curing step S3 of embedding the removal hole by the repair part including the same resin as the base material and curing the resin of the repair part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、特に風力発電装置における複合材構造物である風車回転翼の修理に用いて好適な複合材構造物の修理方法および複合材構造物に関する。 The present invention relates to a repair method for a composite material structure and a composite material structure suitable for use in repairing a wind turbine rotor blade which is a composite material structure in a wind power generator.

従来、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと表記する。）により形成された構造物おける亀裂やボイド（気泡）などの欠陥は、以下の工程により補修されている。
（１）欠陥部分を完全に削り取る工程。
（２）削り取った部分の周囲に一定テーパ比のテーパ面を形成する。または、一定間隔の階段状の面を形成する工程（例えば、特許文献１および非特許文献１参照。）。
（３）削り取った部分を、ＦＲＰを用いて埋める工程。 Conventionally, defects such as cracks and voids (bubbles) in a structure formed of fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) are repaired by the following process.
(1) A step of completely scraping off the defective portion.
(2) A tapered surface having a constant taper ratio is formed around the shaved portion. Alternatively, a step of forming stepped surfaces with a constant interval (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
(3) A step of filling the scraped portion with FRP.

上述の（３）の工程は、以下に述べるいずれかの方法によって行われていた。
（ａ）削り取った部分に繊維を載せて、真空含浸法により樹脂を削り取った部分に注入し硬化させる方法。
（ｂ）紫外線硬化（以下ＵＶ硬化と表記する。）タイプのプリプレグを削り取った部分に載せて、紫外線を照射することにより硬化させる方法。
（ｃ）プリプレグのパッチを削り取った部分に載せて、熱を加えることにより硬化させる方法（例えば、特許文献２参照。）。 The step (3) described above has been performed by any of the methods described below.
(A) A method in which fibers are placed on a shaved portion, and the resin is poured into the shaved portion by a vacuum impregnation method and cured.
(B) A method in which an ultraviolet curing (hereinafter referred to as UV curing) type prepreg is placed on a shaved portion and cured by irradiating with ultraviolet rays.
(C) A method in which a prepreg patch is placed on a shaved portion and cured by applying heat (see, for example, Patent Document 2).

このような補修を行うことで、欠陥による構造物の強度低下の回復が図られ、製品歩留まりの低下が防止されていた。
特開平０１−２５９９３１号公報特開平１１−３４８１４１号公報ディー・ビー・ミラクル，エス・エル・ドナルドソン（Ｄ．Ｂ．ＭｉｒａｃｌｅａｎｄＳ．Ｌ．Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ）著，「ＡＳＭＨＡＮＤＢＯＯＫ（Ｖｏｌｕｍｅ２１，Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ／ＰｒｏｄｕｃｔＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，Ｍａｉｎｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄＲｅｐａｉｒ）」，エイエスエム・インターナショナル（ＡＳＭＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ），２００１年，ｐ．８８２−９０４ By performing such repairs, the reduction in the strength of the structure due to the defect was recovered, and the reduction in product yield was prevented.
Japanese Patent Laid-Open No. 01-259931 JP-A-11-348141 By BD Miracle, DB Miracle and SL Donaldson, "ASM HANDBOOK (Volume 21, Composites / Product Reliability, Maine International, SM)" International), 2001, p. 882-904

上述したように、テーパ面のテーパ比を一定（または階段状のステップ間隔を一定）とすると、削除範囲が最適化されていない恐れがあった。
すなわち、過剰にテーパを取りすぎて削除範囲が広くなっている恐れや、逆に剛性が高い方向（繊維が延びる方向）に沿って傾斜するテーパが不足している恐れがあり、十分な強度回復が図られていない恐れがあった。 As described above, if the taper ratio of the tapered surface is constant (or the stepped step interval is constant), the deletion range may not be optimized.
That is, there is a possibility that the taper is excessively tapered to widen the deletion range, and conversely, there is a fear that the taper inclined along the direction of high rigidity (direction in which the fiber extends) is insufficient, and sufficient strength recovery is possible. There was a fear that was not planned.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、修理により十分な強度回復を図ることにより、複合材構造物の製品歩留まりを向上させることができる複合材構造物の修理方法および複合材構造物を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a method for repairing a composite structure that can improve the product yield of the composite structure by sufficiently recovering the strength by repair. And it aims at providing a composite structure.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の複合材構造物の修理方法は、少なくとも一方向に延びる繊維により強化された樹脂からなる母材における欠陥を削り取り、削除穴を形成する欠陥削除工程と、前記削除穴の周囲の前記母材を削り前記削除穴の開口部を広げ、かつ、前記繊維の延びる方向に基づいて前記開口部の拡大幅を変える拡大工程と、前記母材と同じ前記樹脂を含む補修部により前記削除穴を埋め、前記補修部の樹脂を硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The method for repairing a composite structure according to the present invention includes a defect removal step of scraping a defect in a base material made of a resin reinforced by fibers extending in at least one direction to form a deletion hole, and the mother around the deletion hole. The removal hole is formed by an expansion step of cutting the material to widen the opening of the deletion hole and changing the expansion width of the opening based on the direction in which the fibers extend, and the repair portion including the same resin as the base material. And a curing step of curing the resin of the repair portion.

本発明によれば、母材における繊維の延びる方向に基づいて開口部の拡大幅を変えることにより、開口部の拡大幅を均一にする場合と比較して、母材の削除範囲を少なくするとともに、複合材構造物の強度回復を図ることができる。 According to the present invention, by changing the enlargement width of the opening based on the fiber extending direction in the base material, the removal range of the base material is reduced as compared with the case where the enlargement width of the opening is made uniform. The strength of the composite structure can be recovered.

例えば、母材における繊維が延びる方向については母材の剛性が他の方向と比較して高いため、開口部の拡大幅を広くすることで、母材と補修部との間で応力が伝達される接触面を広くする。このようにすることで、修理後の複合材構造物の強度回復を確保できる。 For example, in the direction in which the fibers in the base material extend, the rigidity of the base material is higher than in other directions, so by increasing the width of the opening, stress is transmitted between the base material and the repaired part. Widen the contact surface. By doing in this way, strength recovery of the composite structure after repair can be secured.

一方、それ以外の方向、つまり、繊維が延びる方向とは交差する方向については母材の剛性が、繊維が延びる方向に係る剛性より低いため、開口部の拡大幅を狭くすることで、母材つまり複合材構造物の削除範囲を少なくできる。この場合、母材の当該方向の剛性は相対的に低いため、母材と補修部との間で応力が伝達される接触面を狭くしても、母材と修理部の界面で破壊が発生することなく応力が伝達される。 On the other hand, since the rigidity of the base material is lower than the rigidity related to the direction in which the fiber extends in the other direction, that is, the direction intersecting the direction in which the fiber extends, the base material is reduced by narrowing the expansion width of the opening. That is, the range of deletion of the composite material structure can be reduced. In this case, since the rigidity of the base material in this direction is relatively low, even if the contact surface where stress is transmitted between the base material and the repaired portion is narrowed, fracture occurs at the interface between the base material and the repaired portion. Stress is transmitted without

上記発明においては、前記母材において最も強い外力を支持する繊維が延びる方向に沿う前記拡大幅が、その他の方向に沿う前記拡大幅よりも広いことが望ましい。 In the said invention, it is desirable that the said expansion width along the direction where the fiber which supports the strongest external force in the said base material extends is wider than the said expansion width along other directions.

本発明によれば、最も強い外力を支持する繊維が延びる方向に沿って、削除穴を拡大させる拡大幅を最も広くすることで、母材と補修部との間で応力が伝達される接触面を確実に広くすることができる。そのため、修理後の複合材構造物の強度回復をより確実に確保できる。
一方、その他の方向に沿って削除穴を拡大させる拡大幅については、上述の繊維が延びる方向に沿う拡大幅よりも狭くすることで、母材の削除範囲を少なくできる。 According to the present invention, the contact surface through which stress is transmitted between the base material and the repaired portion is widened by enlarging the width of expansion of the removal hole along the direction in which the fiber supporting the strongest external force extends. Can be surely widened. Therefore, the strength recovery of the composite structure after repair can be ensured more reliably.
On the other hand, about the expansion width which expands a deletion hole along another direction, the deletion range of a base material can be decreased by making it narrower than the expansion width along the direction where the above-mentioned fiber is extended.

上記発明においては、前記拡大工程において、前記削除穴の周囲の前記母材は、前記削除穴における前記開口部に近づくにつれて、前記開口部の面積が徐々に広くなるテーパ状に削られることが望ましい。 In the above invention, in the expansion step, it is desirable that the base material around the deletion hole is cut into a tapered shape in which the area of the opening gradually increases as the opening approaches the opening in the deletion hole. .

本発明によれば、削除穴における底面から開口部までの間の母材をテーパ状に削ることにより、母材と補修部との間における応力の集中が防止され、修理後の複合材構造物の強度回復をより確実に確保できる。 According to the present invention, by concentrating the base material between the bottom surface and the opening in the removal hole in a tapered shape, concentration of stress between the base material and the repaired portion is prevented, and the composite structure after repair Strength recovery can be ensured more reliably.

上記発明においては、前記母材には、それぞれ異なる方向に延びる前記繊維を含む樹脂からなる複数の樹脂層が積層され、前記テーパにおけるテーパ比を、前記複数の樹脂層に含まれる前記繊維の延びる方向に基づいて変えることが望ましい。 In the above invention, a plurality of resin layers made of resin containing the fibers extending in different directions are laminated on the base material, and a taper ratio in the taper is set so that the fibers included in the plurality of resin layers extend. It is desirable to change based on direction.

本発明によれば、各樹脂層に含まれる繊維の延びる方向に基づいて、テーパの比を変えるため、異なる方向に延びる繊維を含む複数の樹脂層を積層させた母材、つまり複合材構造物であっても、修理後の複合材構造物の強度回復を確実に確保できる。さらに、複合材構造物の削除範囲を少なくできる。 According to the present invention, in order to change the taper ratio based on the extending direction of the fibers included in each resin layer, a base material in which a plurality of resin layers including fibers extending in different directions are laminated, that is, a composite structure. Even so, the strength recovery of the composite structure after repair can be reliably ensured. Furthermore, the deletion range of the composite material structure can be reduced.

上記発明においては、前記拡大工程において、前記底面および前記開口部の近傍領域では、前記底面および前記開口部の中間領域よりテーパ比が小さなテーパ状に削られることが望ましい。 In the above invention, in the enlargement step, it is desirable that the region near the bottom surface and the opening is cut into a taper shape having a smaller taper ratio than the intermediate region between the bottom surface and the opening.

本発明によれば、応力の集中が起こりやすい底面および開口部の近傍領域におけるテーパの比を、底面および開口部の中間領域におけるテーパのテーパ比よりも小さくすることで、底面および開口部の近傍領域における応力の集中を緩和させることができる。そのため、修理後の複合材構造物の強度回復を確実に確保できる。 According to the present invention, the taper ratio in the vicinity of the bottom surface and the opening portion where stress concentration is likely to occur is made smaller than the taper ratio of the taper in the intermediate region between the bottom surface and the opening portion, so that the vicinity of the bottom surface and the opening portion is obtained. Stress concentration in the region can be relaxed. Therefore, it is possible to ensure the strength recovery of the composite structure after repair.

上記発明においては、前記拡大工程において、前記削除穴の周囲の前記母材は、前記削除穴における底面から前記開口部に近づくにつれて、前記開口部の面積が段階的に広くなる段差状に削られる方法も可能である。 In the above invention, in the expansion step, the base material around the deletion hole is cut into a stepped shape in which the area of the opening gradually increases as it approaches the opening from the bottom surface of the deletion hole. A method is also possible.

本発明によれば、削除穴における底面から開口部までの間の母材を段差状に削ることにより、母材をテーパ状に削る場合と同様に、母材と補修部との間で応力の伝達が行われ、修理によって複合材構造物の強度回復を図ることができる。 According to the present invention, by cutting the base material between the bottom surface and the opening in the removal hole in a step shape, the stress is reduced between the base material and the repaired portion in the same manner as when the base material is cut into a taper shape. Transmission is performed, and the strength of the composite structure can be restored by repair.

上記発明においては、前記複合材構造部には、それぞれ異なる方向に延びる前記繊維を含む樹脂からなる複数の樹脂層が積層され、前記拡大工程において、前記削除穴の周囲の前記母材は、前記削除穴における底面から前記開口部に近づくにつれて、前記樹脂層ごとに、前記開口部の面積が段階的に広くなる段差状に削られることが望ましい。 In the above invention, a plurality of resin layers made of resin containing the fibers extending in different directions are laminated on the composite material structure portion, and in the expansion step, the base material around the deletion hole is the It is desirable that the area of the opening is gradually reduced in a stepwise manner for each resin layer as the opening approaches the opening from the bottom surface.

本発明によれば、積層された樹脂層ごとに段差が形成されることにより、一の樹脂層に含まれる一の方向に延びる繊維は上述の段差面に全て露出し、当該段差面には一の方向に延びる繊維のみが露出する。そのため、一の方向に延びる繊維を含む樹脂層により伝達された応力は、当該段差面において補修部に伝達されることで、修理後の複合材構造物の強度回復を確保できる。 According to the present invention, since the step is formed for each of the laminated resin layers, all the fibers extending in one direction included in one resin layer are exposed on the above-described step surface, and one fiber is formed on the step surface. Only the fibers extending in the direction of are exposed. Therefore, the stress transmitted by the resin layer including fibers extending in one direction is transmitted to the repaired portion on the step surface, thereby ensuring the strength recovery of the composite structure after repair.

上記発明においては、前記開口部が段階的に広くなる拡大段階幅のうち、前記母材において最も強い外力を支持する前記繊維を含む前記樹脂層に隣接する拡大段階幅が、その他の方向に延びる前記繊維を含む前記樹脂層に挟まれた拡大段階幅より広いことが望ましい。 In the above-mentioned invention, the expansion step width adjacent to the resin layer including the fibers that support the strongest external force in the base material among the expansion step widths in which the opening becomes wider stepwise extends in the other direction. It is desirable that the width be larger than the expansion step width sandwiched between the resin layers containing the fibers.

本発明によれば、最も強い外力を支持する繊維を含む樹脂層に隣接する拡大段階幅を他の拡大段階幅より広くすることにより、当該樹脂層により伝達された応力を伝達する当該樹脂層と補修部との間の接触面の面積を広くできる。そのため、修理後の複合材構造物の強度回復をより確実に確保できる。
一方、その他の方向に延びる繊維を含む樹脂層に挟まれた拡大段階幅を、上述の最も強い外力を支持する繊維を含む樹脂層に隣接する拡大段階幅より狭くすることにより、母材の削除範囲を少なくできる。 According to the present invention, the resin layer that transmits the stress transmitted by the resin layer by making the expansion step width adjacent to the resin layer containing the fiber that supports the strongest external force wider than the other expansion step widths. The area of the contact surface with the repaired part can be increased. Therefore, the strength recovery of the composite structure after repair can be ensured more reliably.
On the other hand, the base material is eliminated by making the expansion step width sandwiched between the resin layers containing fibers extending in the other direction narrower than the expansion step width adjacent to the resin layer containing fibers supporting the strongest external force described above. The range can be reduced.

上記発明においては、前記補修部には前記繊維が含まれ、前記硬化工程において、前記削除穴が、前記複合構造物における前記繊維が延びる方向と、前記補修部における前記繊維が延びる方向とが略一致するように前記補修部により埋められることが望ましい。 In the above invention, the repair portion includes the fiber, and in the curing step, the deletion hole has a direction in which the fiber in the composite structure extends and a direction in which the fiber in the repair portion extends. It is desirable that the repair part fills in to match.

本発明によれば、母材における剛性が高い方向と、補修部における剛性が高い方向とが略一致することになり、修理後の複合材構造物の強度回復を確保しやすくなる。
具体的には、母材の繊維により伝達された応力は、隣接して配置されるとともに、略同一方向に延びる補修部の繊維に伝達されるため、修理後の複合材構造物の強度回復を確保しやすくなる。 According to the present invention, the direction in which the rigidity of the base material is high and the direction in which the rigidity of the repaired portion is high substantially coincide with each other, and it becomes easy to ensure the strength recovery of the composite structure after repair.
Specifically, the stress transmitted by the base material fibers is disposed adjacent to the repair portion fibers extending in substantially the same direction, so that the strength of the composite structure after repair can be restored. It becomes easy to secure.

上記発明においては、前記補修部には、それぞれ異なる方向に延びる前記繊維を含む樹脂からなる複数の樹脂層が、前記複合材構造部と同じ順に積層され、前記硬化工程において、前記補修部は、前記複合材構造部における前記複数の樹脂層に対して、前記開口部または前記底面側に１層だけずれて配置される方法も可能である。 In the above invention, a plurality of resin layers made of resin containing the fibers extending in different directions are laminated in the repair portion in the same order as the composite material structure portion, and in the curing step, the repair portion is: A method is also possible in which the plurality of resin layers in the composite material structure portion are arranged so as to be shifted by one layer on the opening or the bottom surface side.

本発明によれば、母材側の樹脂層と、補修部側の同じ方向に繊維が延びる樹脂層とは、積層方向に隣接して配置される。そのため、母材の樹脂層により伝達された応力は、積層方向に隣接する補修部側の樹脂層に伝達され、修理後の複合材構造物の強度回復を確保しやすくなる。 According to the present invention, the resin layer on the base material side and the resin layer in which fibers extend in the same direction on the repair portion side are arranged adjacent to each other in the stacking direction. For this reason, the stress transmitted by the resin layer of the base material is transmitted to the resin layer on the repair portion side adjacent in the stacking direction, and it becomes easy to ensure the strength recovery of the composite structure after the repair.

本発明の複合材構造物の修理方法は、少なくとも一方向に延びる繊維により強化された樹脂からなる母材における欠陥を削り取り、削除穴を形成する欠陥削除工程と、前記削除穴の周囲の前記母材を、前記削除穴における底面から開口部に近づくにつれて、前記開口部の面積が徐々に広くなるテーパ状であって、前記底面および前記開口部の近傍領域では、前記底面および前記開口部の中間領域よりテーパ比が小さなテーパ状に削る拡大工程と、前記母材と同じ前記樹脂を含む補修部により前記整形部を埋め、前記樹脂を硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする。 The method for repairing a composite structure according to the present invention includes a defect removal step of scraping a defect in a base material made of a resin reinforced by fibers extending in at least one direction to form a deletion hole, and the mother around the deletion hole. As the material approaches the opening from the bottom surface of the deletion hole, the area of the opening gradually increases, and in the region near the bottom surface and the opening, the middle of the bottom surface and the opening It has the expansion process cut | disconnected in the taper shape whose taper ratio is smaller than an area | region, and the hardening process which fills the said shaping part with the repair part containing the said resin same as the said base material, and hardens the said resin.

本発明の複合材構造物は、上記本発明の複合材構造物の修理方法によって修理された修理部を有することを特徴とする。 The composite material structure of the present invention has a repair portion repaired by the composite material structure repair method of the present invention.

本発明によれば、上記本発明の複合材構造物の修理方法によって修理された修理部を有するため、修理後の複合材料の強度回復を図ることができる。 According to the present invention, since the repair portion repaired by the repair method for a composite structure according to the present invention is provided, the strength of the composite material after repair can be recovered.

本発明の複合材構造物の修理方法によれば、母材における繊維の延びる方向に基づいて開口部の拡大幅を変えることにより、開口部の拡大幅を均一にする場合と比較して、母材の削除範囲を少なくするとともに、複合材構造物の強度回復を図り、複合材構造物の製品歩留まりを向上させることができるという効果を奏する。 According to the method for repairing a composite structure of the present invention, by changing the expansion width of the opening based on the fiber extending direction in the base material, compared with the case where the expansion width of the opening is made uniform, While reducing the material deletion range, the strength of the composite structure can be recovered, and the product yield of the composite structure can be improved.

本発明の複合材構造物によれば、上記本発明の複合材構造物の修理方法によって修理された修理部を有するため、修理後の複合材料の強度回復を図ることができるという効果を奏する。 According to the composite material structure of the present invention, since the repair part repaired by the composite material structure repair method of the present invention is provided, the strength of the composite material after repair can be recovered.

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る風力発電装置の風車回転翼の修理方法ついて図１から図８を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る風力発電装置の概略について説明する。
図１は、本実施形態に係る風力発電装置の構成を説明する模式図である。
風力発電装置１は、図１に示すように、風力発電を行うものである。風力発電装置１には、基礎Ｂ上に立設された支柱２と、支柱２の上端に設置されたナセル３と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル３に設けられたロータヘッド４と、ロータヘッド４を覆う頭部カプセル５と、ロータヘッド４の回転軸線周りに放射状に取り付けられる複数枚の風車回転翼（複合材構造物）６と、ロータヘッド４の回転により発電を行う発電設備７と、が設けられている。 [First Embodiment]
A wind turbine rotor repair method for a wind turbine generator according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, an outline of the wind turbine generator according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the wind turbine generator according to the present embodiment.
The wind power generator 1 performs wind power generation as shown in FIG. The wind power generator 1 includes a support column 2 erected on the foundation B, a nacelle 3 installed at the upper end of the support column 2, and a rotor head 4 provided on the nacelle 3 so as to be rotatable about a substantially horizontal axis. A head capsule 5 that covers the rotor head 4, a plurality of wind turbine rotor blades (composite material structures) 6 that are attached radially around the rotation axis of the rotor head 4, and power generation that generates power by rotation of the rotor head 4 Facilities 7 are provided.

なお、本実施形態では、３枚の風車回転翼６が設けられた例に適用して説明するが、風車回転翼６の数は３枚に限られることなく、２枚の場合や、３枚より多い場合に適用してもよく、特に限定するものではない。 In the present embodiment, the description is applied to an example in which three wind turbine rotor blades 6 are provided. However, the number of wind turbine rotor blades 6 is not limited to three, and the number of wind turbine rotor blades 6 may be two or three. It may be applied to more cases, and is not particularly limited.

支柱２は、図１に示すように、基礎Ｂから上方（図１の上方）に延びる柱状の構成とされ、例えば、複数のユニットを上下方向に連結した構成とされている。支柱２の最上部には、ナセル３が設けられている。支柱２が複数のユニットから構成されている場合には、最上部に設けられたユニットの上にナセル３が設置されている。
ナセル３は、図１に示すように、ロータヘッド４を回転可能に支持するとともに、内部にロータヘッド４の回転により発電を行う発電設備７が収納されている。
ロータヘッド４には、図１および図２に示すように、その回転軸線周りに放射状にして複数枚の風車回転翼６が取り付けられ、その周囲は頭部カプセル５により覆われている。 As shown in FIG. 1, the support column 2 has a columnar configuration extending upward from the base B (upward in FIG. 1), for example, a configuration in which a plurality of units are connected in the vertical direction. A nacelle 3 is provided at the top of the support 2. When the support column 2 is composed of a plurality of units, the nacelle 3 is installed on the unit provided at the top.
As shown in FIG. 1, the nacelle 3 rotatably supports the rotor head 4, and houses a power generation facility 7 that generates power by rotating the rotor head 4.
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of wind turbine rotor blades 6 are attached to the rotor head 4 in a radial pattern around the rotation axis, and the periphery thereof is covered with a head capsule 5.

ロータヘッド４には、風車回転翼６の軸線回りに風車回転翼６を回転させて、風車回転翼６のピッチ角を変更するピッチ制御部（図示せず。）が設けられている。
これにより、風車回転翼６にロータヘッド４の回転軸線方向から風が当たると、風車回転翼６にロータヘッド４を回転軸線周りに回転させる力が発生し、ロータヘッド４が回転駆動される。 The rotor head 4 is provided with a pitch control section (not shown) that changes the pitch angle of the wind turbine rotor blade 6 by rotating the wind turbine rotor blade 6 about the axis of the wind turbine rotor blade 6.
As a result, when wind hits the windmill rotor blade 6 from the direction of the rotation axis of the rotor head 4, a force is generated on the windmill rotor blade 6 to rotate the rotor head 4 around the rotation axis, and the rotor head 4 is rotationally driven.

風車回転翼６は、ロータヘッド４の回転軸線を中心として放射状に配置される翼であって、ＦＲＰの板である母材６Ｍにより形成されたものである。風車回転翼６を形成する母材６Ｍとしては、繊維であるグラスファイバ、および、エポキシ樹脂を用いたものが例示できる。なお、風車回転翼６を形成するＦＲＰとしては、上述のものに限られることなく、その他の公知のＦＲＰを用いてもよく、特に限定するものではない。 The wind turbine rotor blades 6 are blades arranged radially about the rotation axis of the rotor head 4 and are formed by a base material 6M that is a plate of FRP. Examples of the base material 6M forming the wind turbine rotor blade 6 include glass fibers that are fibers and those using an epoxy resin. In addition, as FRP which forms the windmill rotary blade 6, it is not restricted to the above-mentioned thing, You may use other well-known FRP, It does not specifically limit.

このＦＲＰにおけるグラスファイバの繊維が延びる方向は、風車回転翼６の長手方向、つまり、ロータヘッド４の回転軸線を中心として径方向に沿って延びている。
なお、以後の説明において、上述の風車回転翼６の長手方向に沿う方向を０°と表記し、風車回転翼６の幅方向に沿う方向、つまり、ロータヘッド４の回転軸線を中心として周方向に沿う方向を９０°と表記する。一般に、ＦＲＰにおいては、使用される構造物において、最も大きな力が働く方向に沿ってグラスファイバが配置され、その方向が０°とされる場合が多い。 The direction in which the fiber of the glass fiber in the FRP extends extends in the longitudinal direction of the wind turbine rotor blade 6, that is, along the radial direction about the rotation axis of the rotor head 4.
In the following description, the direction along the longitudinal direction of the wind turbine rotor blade 6 is expressed as 0 °, and the direction along the width direction of the wind turbine rotor blade 6, that is, the circumferential direction around the rotation axis of the rotor head 4. The direction along is denoted as 90 °. In general, in the FRP, the glass fiber is arranged along the direction in which the greatest force acts in the structure used, and the direction is often set to 0 °.

頭部カプセル５は、図１に示すように、ロータヘッド４を覆い、風車回転翼６およびロータヘッド４とともに略水平な軸線回りに回転するものである。 As shown in FIG. 1, the head capsule 5 covers the rotor head 4 and rotates around a substantially horizontal axis together with the wind turbine rotor blade 6 and the rotor head 4.

発電設備７としては、例えば、図１に示すように、ロータヘッド４の回転駆動力が伝達され発電を行う発電機と、発電機により発電された電力を所定の周波数の交流電力（例えば、５０Ｈｚや６０Ｈｚの交流電力）に変換するトランスと、が設けられているものを挙げることができる。 As the power generation facility 7, for example, as shown in FIG. 1, a generator that generates power by transmitting the rotational driving force of the rotor head 4, and AC power of a predetermined frequency (for example, 50 Hz) And a transformer for converting to 60 Hz AC power).

次に、上記の構成からなる風力発電装置１における発電方法についてその概略を説明する。
風力発電装置１においては、ロータヘッド４の回転軸線方向から風車回転翼６に当たった風の力が、ロータヘッド４を回転軸線周りに回転させる動力に変換される。 Next, an outline of the power generation method in the wind turbine generator 1 having the above-described configuration will be described.
In the wind power generator 1, the wind force that hits the wind turbine rotor blade 6 from the direction of the rotation axis of the rotor head 4 is converted into power that rotates the rotor head 4 around the rotation axis.

このロータヘッド４の回転は発電設備７に伝達され、発電設備７において、電力の供給対象に合わせた電力、例えば、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電力が発電される。
ここで、少なくとも発電を行っている間は、風の力を風車回転翼に効果的に作用させるため、適宜ナセル３を水平面上で回転させることにより、ロータヘッド４は風上に向けられている。 The rotation of the rotor head 4 is transmitted to the power generation equipment 7, and the power generation equipment 7 generates power that matches the power supply target, for example, AC power having a frequency of 50 Hz or 60 Hz.
Here, at least during power generation, the rotor head 4 is directed to the wind by appropriately rotating the nacelle 3 on the horizontal plane in order to effectively apply the wind force to the wind turbine rotor blades. .

次に、本発明の特徴である風力発電装置１における風車回転翼６の修理方法について説明する。
図２は、本実施形態における風車回転翼の修理方法を説明するフローチャートである。図３は、風車回転翼に発生した欠陥を説明する模式図であり、図４は、図３の風車回転翼に形成された削除穴を説明する模式図である。 Next, the repair method of the windmill rotor blade 6 in the wind power generator 1 which is the characteristic of this invention is demonstrated.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for repairing a wind turbine rotor blade in the present embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a defect generated in the wind turbine rotor blade, and FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a deletion hole formed in the wind turbine rotor blade of FIG.

風車回転翼６の母材６Ｍには、製造時においてエポキシ樹脂がグラスファイバに十分に含浸されず形成されたボイドが含まれていたり、風力発電装置１の運転時に、何らかの原因で亀裂が発生したりする。図３には、このようなボイドや亀裂である欠陥１１が母材６Ｍに発生した状態が示されている。
なお、欠陥１１は、図３に示すように、母材６Ｍの表面に発生する場合もあるし、内部に発生する場合もある。本実施形態においては、母材６Ｍの表面に欠陥１１が発生した場合に適用して説明する。 The base material 6M of the wind turbine rotor blade 6 includes voids formed by not sufficiently impregnating the glass fiber with epoxy resin at the time of manufacture, or cracks are generated for some reason when the wind power generator 1 is operated. Or FIG. 3 shows a state in which the defect 11 such as a void or a crack is generated in the base material 6M.
Note that the defect 11 may occur on the surface of the base material 6M as shown in FIG. In the present embodiment, description will be made by applying to the case where the defect 11 occurs on the surface of the base material 6M.

このような、欠陥１１を発見する方法としては、目視により風車回転翼６の表面を確認する方法や、超音波探傷法（いわゆるＵＴ法）による方法や、Ｘ線撮影による方法などを挙げることができる。 Examples of the method for finding the defect 11 include a method for visually confirming the surface of the wind turbine rotor blade 6, a method using an ultrasonic flaw detection method (so-called UT method), a method using X-ray imaging, and the like. it can.

母材６Ｍに、図３に示すような欠陥１１が発見されると、欠陥１１およびその周囲の母材６Ｍを削り取り、図４に示すような削除穴１２が形成される（欠陥削除工程、Ｓ１）。
削除穴１２は、欠陥１１を含む大きさであり、母材６Ｍに欠陥１１が残らない大きさである。
なお、削除穴１２を形成する工具としては、公知の工具を用いることができ、特に限定するものではない。 When a defect 11 as shown in FIG. 3 is found in the base material 6M, the defect 11 and the surrounding base material 6M are scraped to form a deletion hole 12 as shown in FIG. 4 (defect deletion process, S1). ).
The deletion hole 12 has a size including the defect 11 and does not leave the defect 11 in the base material 6M.
In addition, as a tool which forms the deletion hole 12, a well-known tool can be used and it does not specifically limit.

図５は、図４の削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。図６は、図５の削除穴の形状を説明する上面視図である。図７は、図６の削除穴の構造を説明する９０°方向に沿う面で切断した断面図である。
削除穴１２が形成されると、次に、図５に示すように、削除穴１２の開口部１３が広げられる（拡大工程、Ｓ２）。
具体的には、削除穴１２の内周面が削られ、削除穴１２の中心から外側に向かって、開口部１３に近づく傾斜のテーパ面１４が形成される。図６に示すように、最初に形成された削除穴１２の開口部１３が略矩形であって、開口部１３の各辺が、０°方向または９０°方向に沿う形状の場合には、９０°方向への開口部１３の拡大幅Ｗ２よりも、０°方向への開口部１３の拡大幅Ｗ１が広い。 FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a plane along the 0 ° direction for explaining a state in which the opening of the deletion hole in FIG. 4 is widened. FIG. 6 is a top view for explaining the shape of the deletion hole in FIG. 5. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a plane along the 90 ° direction for explaining the structure of the deletion hole in FIG. 6.
When the deletion hole 12 is formed, the opening 13 of the deletion hole 12 is then expanded as shown in FIG. 5 (enlargement step, S2).
Specifically, the inner peripheral surface of the deletion hole 12 is cut, and an inclined tapered surface 14 that approaches the opening 13 is formed from the center of the deletion hole 12 toward the outside. As shown in FIG. 6, when the opening 13 of the deletion hole 12 formed first is substantially rectangular and each side of the opening 13 has a shape along the 0 ° direction or 90 ° direction, The enlarged width W1 of the opening 13 in the 0 ° direction is wider than the enlarged width W2 of the opening 13 in the ° direction.

そのため、図５に示す０°方向に延びるテーパ面１４のテーパ比は、図７に示す９０°方向に延びるテーパ面１４のテーパ比よりも小さくなっている。
なお、テーパ比は、削除穴１２の底面から開口部１３までの距離を、上述の拡大幅で割った値のことである。 Therefore, the taper ratio of the tapered surface 14 extending in the 0 ° direction shown in FIG. 5 is smaller than the taper ratio of the tapered surface 14 extending in the 90 ° direction shown in FIG.
The taper ratio is a value obtained by dividing the distance from the bottom surface of the deletion hole 12 to the opening 13 by the above-described enlarged width.

なお、母材６Ｍにおけるグラスファイバが延びる方向、つまり０°方向の判定方法としては、風車回転翼６の製造に用いられた積層要領図に基づいて判定しても良いし、削除穴１２の側面に露出したグラスファイバの向きを実際に確認して判定してもよく、特に限定するものではない。 In addition, as a determination method of the direction in which the glass fiber extends in the base material 6M, that is, the 0 ° direction, the determination may be made based on the stacking procedure diagram used for manufacturing the wind turbine rotor 6 or the side surface of the deletion hole 12 The direction of the glass fiber exposed to the surface may be actually confirmed and determined, and is not particularly limited.

図８は、図５の削除穴に補修部を埋めた状態を説明する模式図である。
削除穴１２の開口部１３が拡大されると、図８に示すように、削除穴１２に補修部１５が埋められ、補修部１５の硬化が行われる（硬化工程、Ｓ３）。
補修部１５は、母材６Ｍと同様に、繊維であるグラスファイバと、エポキシ樹脂から構成されている。削除穴１２への補修部１５の埋め込み方法としては、削除穴１２にグラスファイバを配置し、真空含浸法によりエポキシ樹脂を削除穴１２に注入する方法や、グラスファイバおよびエポキシ樹脂からなるプリプレグを削除穴１２に配置する方法などが挙げられる。
なお、母材６Ｍのグラスファイバが延びる方向と、補修部１５のグラスファイバが延びる方向とは、略同一とされる。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a state where the repair portion is buried in the deletion hole of FIG.
When the opening 13 of the deletion hole 12 is enlarged, as shown in FIG. 8, the repair portion 15 is buried in the deletion hole 12, and the repair portion 15 is cured (curing step, S3).
The repair part 15 is comprised from the glass fiber which is a fiber, and an epoxy resin similarly to the base material 6M. As a method for embedding the repair portion 15 in the removal hole 12, a glass fiber is disposed in the removal hole 12, and a method of injecting epoxy resin into the removal hole 12 by a vacuum impregnation method, or a prepreg made of glass fiber and epoxy resin is deleted. The method of arrange | positioning in the hole 12 etc. are mentioned.
Note that the direction in which the glass fiber of the base material 6M extends and the direction in which the glass fiber of the repair portion 15 extends are substantially the same.

その後、削除穴１２に埋め込まれた補修部１５は、加熱されることにより硬化される。なお、補修部１５の硬化方法としては、このように熱により硬化する樹脂を用いた場合には、加熱により補修部１５が硬化されるが、紫外線が照射されることにより硬化する樹脂を用いた場合には、紫外線を照射することにより補修部１５が硬化される。
このようにして、削除穴１２および補修部１５からなる修理部１６が母材６Ｍに形成される。 Thereafter, the repair portion 15 embedded in the deletion hole 12 is cured by being heated. In addition, as a curing method of the repairing part 15, in the case of using a resin that is cured by heat in this way, the repairing part 15 is cured by heating, but a resin that is cured by being irradiated with ultraviolet rays is used. In some cases, the repair portion 15 is cured by irradiating with ultraviolet rays.
In this way, the repair portion 16 including the deletion hole 12 and the repair portion 15 is formed in the base material 6M.

上記の構成によれば、母材６Ｍにおけるグラスファイバの延びる方向に基づいて削除穴１２の開口部１３の拡大幅を変えることにより、開口部１３の拡大幅を均一にする場合と比較して、母材６Ｍの削除範囲を少なくするとともに、風車回転翼６の強度回復を図ることができる。
母材６Ｍにおけるグラスファイバが延びる０°方向については母材６Ｍの剛性が他の方向と比較して高いため、開口部１３の拡大幅Ｗ１を広くすることで、母材６Ｍと補修部１５との間で応力が伝達される接触面を広くする。このようにすることで、修理後の風車回転翼６の強度回復を確保できる。 According to said structure, compared with the case where the expansion width of the opening part 13 is made uniform by changing the expansion width of the opening part 13 of the deletion hole 12 based on the extending direction of the glass fiber in the base material 6M, The range of deletion of the base material 6M can be reduced, and the strength of the wind turbine rotor blade 6 can be recovered.
Since the rigidity of the base material 6M is higher than the other directions in the 0 ° direction in which the glass fiber in the base material 6M extends, the base material 6M and the repairing part 15 can be obtained by increasing the expansion width W1 of the opening 13. The contact surface through which stress is transmitted is widened. By doing in this way, strength recovery of the windmill rotor blade 6 after repair is securable.

一方、それ以外の方向、例えば、グラスファイバが延びる方向とは直交する９０°方向については母材６Ｍの剛性が、０°方向に係る剛性より低いため、開口部１３の拡大幅Ｗ２を狭くすることで、母材６Ｍつまり風車回転翼６の削除範囲を少なくできる。そのため、風車回転翼６の強度低下を防止できる。
この場合、母材６Ｍの９０°方向の剛性は０°方向の剛性と比較して低いため、母材６Ｍと補修部１５との間で応力が伝達される接触面を狭くしても、母材６Ｍと補修部１５の界面で破壊が発生することなく応力が伝達される。 On the other hand, since the rigidity of the base material 6M is lower than the rigidity in the 0 ° direction in the other direction, for example, the 90 ° direction orthogonal to the direction in which the glass fiber extends, the enlarged width W2 of the opening 13 is narrowed. Thus, the range of deletion of the base material 6M, that is, the wind turbine rotor blade 6, can be reduced. Therefore, the strength reduction of the wind turbine rotor blade 6 can be prevented.
In this case, since the rigidity in the 90 ° direction of the base material 6M is lower than the rigidity in the 0 ° direction, even if the contact surface to which stress is transmitted between the base material 6M and the repair portion 15 is narrowed, the base material 6M Stress is transmitted without breaking at the interface between the material 6M and the repaired portion 15.

母材６Ｍにおけるグラスファイバが延びる方向と、補修部１５におけるグラスファイバが延びる方向とを略一致させることにより、母材６Ｍにおける剛性が高い０°方向と、補修部１５における剛性が高い方向とが略一致することになり、修理後の風車回転翼６の強度回復を確保しやすくなる。
具体的には、母材６Ｍのグラスファイバにより伝達された応力は、隣接して配置されるとともに、略同一方向に延びる補修部１５のグラスファイバに伝達されるため、修理後の風車回転翼６の強度回復を確保しやすくなる。 By making the direction in which the glass fiber in the base material 6M extends substantially coincides with the direction in which the glass fiber in the repair portion 15 extends, there is a 0 ° direction in which the base material 6M has high rigidity and a direction in which the repair portion 15 has high rigidity. Thus, the strength of the wind turbine rotor blade 6 after repair can be easily secured.
Specifically, the stress transmitted by the glass fiber of the base material 6M is transmitted to the glass fiber of the repair portion 15 that is disposed adjacent to and extends in substantially the same direction. It becomes easy to ensure strength recovery.

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図９から図１２を参照して説明する。
本実施形態の風車回転翼の修理方法の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、削除穴の開口部の拡大方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図９から図１２を用いて開口部の拡大方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
なお、本実施形態における風力発電装置１や風車回転翼６の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して、その説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the wind turbine rotor repair method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in the method of enlarging the opening of the deletion hole. Therefore, in this embodiment, only the method for enlarging the opening will be described with reference to FIGS. 9 to 12, and description of other components will be omitted.
In addition, since the structure of the wind power generator 1 and the windmill rotor blade 6 in this embodiment is the same as that of 1st Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits the description.

本実施形態における風車回転翼６の修理方法について説明する。
まず、風車回転翼６の母材６Ｍに欠陥１１が発見されたら、欠陥１１およびその周囲の母材６Ｍを削り取り削除穴１２を形成するまでは、第１の実施形態における修理方法と同様である（図２から図４参照）。 The repair method of the windmill rotor blade 6 in this embodiment is demonstrated.
First, when the defect 11 is found in the base material 6M of the wind turbine rotor blade 6, the defect 11 and the surrounding base material 6M are scraped off to form the deletion hole 12, which is the same as the repair method in the first embodiment. (See FIGS. 2 to 4).

図９は、本実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。図１０は、図９の削除穴の形状を説明する上面視図である。図１１は、図１０の削除穴の構造を説明する９０°方向に沿う面で切断した断面図である。
第１の実施形態と同様に、歩材６Ｍに削除穴１２が形成されると、次に、図９に示すように、削除穴１２の開口部１３が広げられる（拡大工程、Ｓ２）。
具体的には、削除穴１２の内周面が削られ、削除穴１２の中心から外側に向かって、開口部１３に近づく段差の段差面１１４が形成される。図１０に示すように、最初に形成された削除穴１２の開口部１３が略矩形であって、開口部１３の各辺が、０°方向または９０°方向に沿う形状の場合には、９０°方向への開口部１３の拡大幅Ｗ２よりも、０°方向への開口部１３の拡大幅Ｗ１が広い。 FIG. 9 is a cross-sectional view taken along a plane along the 0 ° direction for explaining a state in which the opening of the deletion hole in the present embodiment is widened. FIG. 10 is a top view for explaining the shape of the deletion hole in FIG. 9. 11 is a cross-sectional view taken along a plane along the 90 ° direction for explaining the structure of the deletion hole in FIG.
Similarly to the first embodiment, when the deletion hole 12 is formed in the walking material 6M, next, as shown in FIG. 9, the opening 13 of the deletion hole 12 is expanded (enlargement step, S2).
Specifically, the inner peripheral surface of the deletion hole 12 is cut, and a stepped surface 114 having a step approaching the opening 13 is formed from the center of the deletion hole 12 to the outside. As shown in FIG. 10, when the opening 13 of the deletion hole 12 formed first is substantially rectangular and each side of the opening 13 has a shape along the 0 ° direction or 90 ° direction, The enlarged width W1 of the opening 13 in the 0 ° direction is wider than the enlarged width W2 of the opening 13 in the ° direction.

そのため、図９に示す０°方向に延びる段差面１１４のステップ間隔（拡大段階幅）Ｄ１は、図１１に示す９０°方向に延びる段差面１１４のステップ間隔（拡大段階幅）Ｄ２よりも広くなっている。 Therefore, the step interval (enlarged step width) D1 of the step surface 114 extending in the 0 ° direction shown in FIG. 9 is larger than the step interval (enlarged step width) D2 of the step surface 114 extending in the 90 ° direction shown in FIG. ing.

図１２は、図１０の削除穴に補修部を埋めた状態を説明する模式図である。
その後、第１の実施形態の修理方法と同様に、図１２に示すように、削除穴１２に補修部１５が埋められ、補修部１５の硬化が行われる（硬化工程、Ｓ３）。
このようにして、第１の実施形態と同様に、削除穴１２および補修部１５からなる修理部１６が母材６Ｍに形成される。 FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a state where the repair portion is buried in the deletion hole of FIG.
Thereafter, as in the repair method of the first embodiment, as shown in FIG. 12, the repair portion 15 is buried in the deletion hole 12, and the repair portion 15 is cured (curing step, S3).
In this way, as in the first embodiment, the repair portion 16 including the deletion hole 12 and the repair portion 15 is formed in the base material 6M.

上記の構成によれば、削除穴１２における底面から開口部１３までの間の母材６Ｍを段差状に削ることにより、母材６Ｍに含まれるグラスファイバと補修部１５に含まれるグラスファイバとの間隔が、母材６Ｍをテーパ状に削る場合と同様に、母材６Ｍと補修部１５との間で応力の伝達が行われ、修理によって風車回転翼６の強度回復を図ることができる。 According to the above configuration, the base material 6M between the bottom surface of the removal hole 12 and the opening 13 is cut into a step shape, whereby the glass fiber included in the base material 6M and the glass fiber included in the repair portion 15 are separated. Similar to the case where the base material 6M is cut into a tapered shape, the stress is transmitted between the base material 6M and the repaired portion 15, and the strength of the wind turbine rotor 6 can be recovered by repair.

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１３を参照して説明する。
本実施形態の風車回転翼の修理方法の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、削除穴の開口部の拡大方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１３を用いて開口部の拡大方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
なお、本実施形態における風力発電装置１や風車回転翼６の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して、その説明を省略する。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the wind turbine rotor repair method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in the method of enlarging the opening of the deletion hole. Therefore, in the present embodiment, only the method for enlarging the opening will be described with reference to FIG. 13, and description of other components and the like will be omitted.
In addition, since the structure of the wind power generator 1 and the windmill rotor blade 6 in this embodiment is the same as that of 1st Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits the description.

図１３は、本実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。
母材６Ｍに削除穴１２が形成されると、次に、図１３に示すように、削除穴１２の開口部１３が広げられる（拡大工程、Ｓ２）。
具体的には、削除穴１２の内周面が削られ、削除穴１２の中心から外側に向かって、開口部１３に近づく傾斜のテーパ面２１４が形成される。テーパ面２１４には、削除穴１２の開口部１３の近傍領域、および、削除穴１２の底面の近傍領域に形成された第１テーパ面２１４Ａと、中間領域に形成された第２テーパ面２１４Ｂとが形成されている。第１テーパ面２１４Ａは、第２テーパ面２１４Ｂと比較して、テーパ比が小さく形成されている。 FIG. 13 is a cross-sectional view taken along a plane along the 0 ° direction for explaining a state in which the opening of the deletion hole in the present embodiment is widened.
If the deletion hole 12 is formed in the base material 6M, then, as shown in FIG. 13, the opening 13 of the deletion hole 12 is expanded (enlargement process, S2).
Specifically, the inner peripheral surface of the deletion hole 12 is cut, and an inclined tapered surface 214 that approaches the opening 13 is formed from the center of the deletion hole 12 toward the outside. The tapered surface 214 includes a first tapered surface 214A formed in a region near the opening 13 of the deletion hole 12 and a region near the bottom surface of the deletion hole 12, and a second tapered surface 214B formed in the intermediate region. Is formed. The first taper surface 214A is formed with a smaller taper ratio than the second taper surface 214B.

なお、９０°方向への開口部１３の拡大幅Ｗ２よりも、０°方向への開口部１３の拡大幅Ｗ１が広いのは、第１の実施形態と同様である。
以後の母材６Ｍの修理方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the enlarged width W1 of the opening 13 in the 0 ° direction is wider than the enlarged width W2 of the opening 13 in the 90 ° direction, as in the first embodiment.
Since the subsequent repair method of the base material 6M is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

上記の構成によれば、応力の集中が起こりやすい底面および開口部１３の近傍領域における第１テーパ面２１４Ａの比を、底面および開口部１３の中間領域における第２テーパ面２１４Ｂのテーパ比よりも小さくすることで、底面および開口部１３の近傍領域における応力の集中を緩和させることができる。そのため、修理後の風車回転翼６の強度回復を確実に確保できる。 According to the above configuration, the ratio of the first tapered surface 214A in the region near the bottom surface and the opening 13 where stress concentration is likely to occur is greater than the taper ratio of the second tapered surface 214B in the intermediate region between the bottom surface and the opening 13. By making it small, the stress concentration in the vicinity of the bottom surface and the opening 13 can be relaxed. Therefore, it is possible to reliably ensure the strength recovery of the wind turbine rotor 6 after repair.

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図１４を参照して説明する。
本実施形態の風車回転翼の修理方法の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、削除穴の開口部の拡大方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１４を用いて開口部の拡大方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
なお、本実施形態における風力発電装置１の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して、その説明を省略する。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the wind turbine rotor repair method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in the method of enlarging the opening of the deletion hole. Therefore, in the present embodiment, only the method for enlarging the opening will be described with reference to FIG. 14, and description of other components and the like will be omitted.
In addition, since the structure of the wind power generator 1 in this embodiment is the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態における風車回転翼３０６の修理方法について説明する。
まず、風車回転翼（複合材構造物）３０６の母材３０６Ｍに欠陥１１が発見されたら、欠陥１１およびその周囲の母材３０６Ｍを削り取り削除穴１２を形成するまでは、第１の実施形態における修理方法と同様である（図２から図４参照）。 A method for repairing the wind turbine rotor blade 306 in the present embodiment will be described.
First, when the defect 11 is found in the base material 306M of the wind turbine rotor blade (composite material structure) 306, the defect 11 and the surrounding base material 306M are scraped off to form the deletion hole 12 in the first embodiment. This is the same as the repair method (see FIGS. 2 to 4).

図１４は、本実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。
母材３０６Ｍに削除穴１２が形成されると、次に、図１４に示すように、母材３０６Ｍを構成する複数の樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃに応じて、テーパ比の異なるテーパ面３１４Ａ，３１４Ｂ，３１４Ｃが形成される。同時に、削除穴１２の開口部１３も広げられる（拡大工程、Ｓ２）。
樹脂層３０６Ａは、内部に含まれるグラスファイバの繊維が０°方向に延びる樹脂層であり、樹脂層３０６Ｂは、内部に含まれるグラスファイバの繊維が４５°方向に延びる樹脂層であり、樹脂層３０６Ｃは、内部に含まれるグラスファイバの繊維が９０°方向に延びる樹脂層である。これらの樹脂層の厚さとしては、０．２ｍｍから１ｍｍの範囲のいずれかの厚さを例示することができる。 FIG. 14 is a cross-sectional view taken along a plane along the 0 ° direction for explaining a state in which the opening of the deletion hole in the present embodiment is widened.
When the deletion hole 12 is formed in the base material 306M, next, as shown in FIG. 14, according to the plurality of resin layers 306A, 306B, 306C constituting the base material 306M, tapered surfaces 314A, 314B and 314C are formed. At the same time, the opening 13 of the deletion hole 12 is also widened (enlargement process, S2).
The resin layer 306A is a resin layer in which glass fiber fibers contained therein extend in the 0 ° direction, and the resin layer 306B is a resin layer in which glass fiber fibers contained therein extend in the 45 ° direction. 306C is a resin layer in which glass fiber fibers contained therein extend in the 90 ° direction. Examples of the thickness of these resin layers include any thickness in the range of 0.2 mm to 1 mm.

テーパ面３１４Ａのテーパ比は、他のテーパ面３１４Ｂ，３１４Ｃのテーパ比よりも小さく、テーパ面３１４Ｃのテーパ比は、他のテーパ面３１４Ａ，３１４Ｂのテーパ比よりも大きい。テーパ面３１４Ｂのテーパ比は、テーパ面３１４Ａのテーパ比よりも大きく、テーパ面３１４Ｃのテーパ比よりも小さい。 The taper ratio of the taper surface 314A is smaller than the taper ratio of the other taper surfaces 314B and 314C, and the taper ratio of the taper surface 314C is larger than the taper ratio of the other taper surfaces 314A and 314B. The taper ratio of the taper surface 314B is larger than the taper ratio of the taper surface 314A and smaller than the taper ratio of the taper surface 314C.

テーパ面１４Ａのテーパ比としては１／５０以下、テーパ面３１４Ｂのテーパ比としては１／２０以下、テーパ面３１４Ｃのテーパ比としては１／２０より大きい値を例示することができる。なお、これら例示した値は、本実施形態で用いたグラスファイバとエポキシ樹脂から形成された母材３０６Ｍについて例示した値であり、母材３０６Ｍに用いられる材料を変更することにより変わる値であり、これらの値に限定されるものではない。 The taper ratio of the taper surface 14A can be 1/50 or less, the taper ratio of the taper surface 314B can be 1/20 or less, and the taper ratio of the taper surface 314C can be greater than 1/20. These exemplified values are values exemplified for the base material 306M formed from the glass fiber and the epoxy resin used in the present embodiment, and are values that change by changing the material used for the base material 306M. It is not limited to these values.

その後、第１の実施形態の修理方法と同様に、削除穴１２に補修部３１５が埋められ、補修部３１５の硬化が行われる（硬化工程、Ｓ３）。
補修部３１５は、母材３０６Ｍと同様に、複数の樹脂層３１５Ａ，３１５Ｂ，３１５Ｃが積層されたものである。
樹脂層３１５Ａは、内部に含まれるグラスファイバの繊維が０°方向に延びる樹脂層であり、樹脂層３１５Ｂは、内部に含まれるグラスファイバの繊維が４５°方向に延びる樹脂層であり、樹脂層３１５Ｃは、内部に含まれるグラスファイバの繊維が９０°方向に延びる樹脂層である。 Thereafter, similarly to the repair method of the first embodiment, the repair portion 315 is buried in the deletion hole 12, and the repair portion 315 is cured (curing step, S3).
The repair portion 315 is formed by laminating a plurality of resin layers 315A, 315B, and 315C, similar to the base material 306M.
The resin layer 315A is a resin layer in which glass fiber fibers contained therein extend in the 0 ° direction, and the resin layer 315B is a resin layer in which glass fiber fibers contained therein extend in the 45 ° direction. 315C is a resin layer in which the fiber of the glass fiber contained therein extends in the 90 ° direction.

補修部３１５の樹脂層３１５Ａは、母材３０６Ｍの樹脂層３０６Ａと同じ層に配置され、同様に樹脂層３１５Ｂ，３１５Ｃも、それぞれ樹脂層３０６Ｂ，３０６Ｃと同じ層に配置されている。 The resin layer 315A of the repair portion 315 is disposed in the same layer as the resin layer 306A of the base material 306M, and the resin layers 315B and 315C are also disposed in the same layer as the resin layers 306B and 306C, respectively.

上記の構成によれば、各樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃに含まれるグラスファイバの延びる方向に基づいて、テーパ比を変えるため、異なる方向に延びるグラスファイバを含む複数の樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃを積層させた母材３０６Ｍ、つまり風車回転翼３０６であっても、修理後の風車回転翼３０６の強度回復を確実に確保できる。さらに、風車回転翼３０６の削除範囲を少なくできる。 According to said structure, in order to change a taper ratio based on the extending direction of the glass fiber contained in each resin layer 306A, 306B, 306C, several resin layer 306A, 306B, 306C containing the glass fiber extended in a different direction is changed. Even if the base material 306M is laminated, that is, the wind turbine rotor 306, the strength recovery of the repaired wind turbine rotor 306 can be reliably ensured. Furthermore, the deletion range of the wind turbine rotor blade 306 can be reduced.

〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について図１５を参照して説明する。
本実施形態の風車回転翼の修理方法の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、削除穴の開口部の拡大方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１５を用いて開口部の拡大方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
なお、本実施形態における風力発電装置１の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して、その説明を省略する。 [Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the wind turbine rotor repair method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in the method of enlarging the opening of the deletion hole. Therefore, in the present embodiment, only the method for enlarging the opening will be described with reference to FIG. 15, and description of other components and the like will be omitted.
In addition, since the structure of the wind power generator 1 in this embodiment is the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態における風車回転翼４０６の修理方法について説明する。
まず、風車回転翼（複合材構造物）４０６の母材４０６Ｍに欠陥１１が発見されたら、欠陥１１およびその周囲の母材４０６Ｍを削り取り削除穴１２を形成するまでは、第１の実施形態における修理方法と同様である（図２から図４参照）。 A method for repairing the wind turbine rotor blade 406 in the present embodiment will be described.
First, when the defect 11 is found in the base material 406M of the wind turbine rotor blade (composite material structure) 406, the defect 11 and the surrounding base material 406M are scraped off to form the deletion hole 12 in the first embodiment. This is the same as the repair method (see FIGS. 2 to 4).

図１５は、本実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。
母材４０６Ｍに削除穴１２が形成されると、次に、図１５に示すように、母材４０６Ｍを構成する複数の樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃに応じて、削除穴１２が各樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃに沿って段差状に広げられ、間隔の異なるステップ４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃが形成される（拡大工程、Ｓ２）。 FIG. 15 is a cross-sectional view taken along a plane along the 0 ° direction for explaining a state in which the opening of the deletion hole in the present embodiment is widened.
When the deletion hole 12 is formed in the base material 406M, next, as shown in FIG. 15, the deletion hole 12 corresponds to the resin layers 306A, 306B, 306C constituting the base material 406M. , 306B, and 306C, and steps 414A, 414B, and 414C having different intervals are formed (enlargement step, S2).

本実施形態において母材４０６Ｍには、下部に９０°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ｃが３層積層され、その上に、０°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ａが３層積層されている。さらに、４５°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ｂが樹脂層３０６Ａの上に３層積層されている。 In the present embodiment, the base material 406M has three resin layers 306C including glass fibers extending in the 90 ° direction at the bottom, and a resin layer 306A including glass fibers extending in the 0 ° direction thereon. Are stacked in three layers. Further, three resin layers 306B including glass fibers extending along the 45 ° direction are laminated on the resin layer 306A.

ステップ４１４Ａ，４１４Ｂ，４１４Ｃにおけるステップ間隔（拡大段階幅）は、それぞれＤＡ，ＤＢ，ＤＣである。
ステップ４１４Ａは、樹脂層３０６Ａに隣接する位置に形成されたステップであり、その間隔ＤＡは、ステップ４１４Ｂ，４１４Ｃの間隔ＤＢ，ＤＣよりも広く形成されている。ステップ４１４Ｃは、樹脂層３０６Ｃに挟まれた位置に形成されたステップであり、その間隔ＤＣは、ステップ４１４Ａ，４１４Ｂの間隔ＤＡ，ＤＢより狭く形成されている。ステップ４１４Ｂは、樹脂層３０６Ｂに挟まれた位置に形成されたステップであり、その間隔ＤＢは、ステップ４１４Ａの間隔ＤＡより狭く、かつ、ステップ４１４Ｃの間隔ＤＣより広く形成されている。 The step intervals (enlarged step widths) in steps 414A, 414B, and 414C are DA, DB, and DC, respectively.
Step 414A is a step formed at a position adjacent to the resin layer 306A, and the interval DA is formed wider than the intervals DB and DC of steps 414B and 414C. Step 414C is a step formed at a position sandwiched between the resin layers 306C, and the interval DC is formed narrower than the intervals DA and DB of steps 414A and 414B. Step 414B is a step formed at a position sandwiched between the resin layers 306B, and the interval DB is narrower than the interval DA of step 414A and wider than the interval DC of step 414C.

その後、第１の実施形態の修理方法と同様に、削除穴１２に補修部４１５が埋められ、補修部４１５の硬化が行われる（硬化工程、Ｓ３）。
補修部４１５は、複数の樹脂層３１５Ａ，３１５Ｂ，３１５Ｃが、母材４０６Ｍと同じ順番に積層されたものである。 Thereafter, similarly to the repair method of the first embodiment, the repair portion 415 is filled in the deletion hole 12, and the repair portion 415 is cured (curing step, S3).
The repair portion 415 is formed by laminating a plurality of resin layers 315A, 315B, and 315C in the same order as the base material 406M.

つまり、補修部４１５には、下部に９０°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３１５Ｃが３層積層され、その上に、０°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３１５Ａが３層積層されている。さらに、４５°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３１５Ｂが樹脂層３１５Ａの上に３層積層されている。 That is, in the repair portion 415, three resin layers 315C including glass fibers extending along the 90 ° direction are stacked on the lower portion, and three resin layers 315A including glass fibers extending along the 0 ° direction are formed thereon. Layers are stacked. Further, three resin layers 315B including glass fibers extending along the 45 ° direction are laminated on the resin layer 315A.

補修部４１５の樹脂層３１５Ａは、母材４０６Ｍの樹脂層３０６Ａと同じ層に配置され、同様に樹脂層３１５Ｂ，３１５Ｃも、それぞれ樹脂層３０６Ｂ，３０６Ｃと同じ層に配置されている。 The resin layer 315A of the repair portion 415 is disposed in the same layer as the resin layer 306A of the base material 406M, and similarly, the resin layers 315B and 315C are also disposed in the same layer as the resin layers 306B and 306C, respectively.

上記の構成によれば、積層された樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃごとに段差が形成されることにより、例えば樹脂層３０６Ａに含まれる０°方向に延びるグラスファイバは上述の段差面に全て露出し、当該段差面には０°方向に延びるグラスファイバのみが露出する。そのため、０°方向に延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ａにより伝達された応力は、当該段差面において補修部４１５に伝達されるので、修理によって風車回転翼４０６の強度回復を図ることができる。 According to the above configuration, a step is formed for each of the laminated resin layers 306A, 306B, and 306C, so that, for example, all glass fibers included in the resin layer 306A and extending in the 0 ° direction are exposed on the above-described step surface. Only the glass fiber extending in the 0 ° direction is exposed on the step surface. Therefore, the stress transmitted by the resin layer 306A including the glass fiber extending in the 0 ° direction is transmitted to the repair portion 415 at the step surface, so that the strength of the wind turbine rotor blade 406 can be recovered by repair.

最も強い外力を支持するグラスファイバを含む樹脂層３０６Ａに隣接するステップ間隔ＤＡを他のステップ間隔ＤＢ，ＤＣより広くすることにより、樹脂層３０６Ａにより伝達された応力を伝達する樹脂層３０６Ａと補修部４１５との間の接触面の面積を広くできる。そのため、修理後の風車回転翼４０６の強度回復をより確実に確保できる。
一方、その他の方向に延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ｂ，３０６Ｃに挟まれたステップ間隔ＤＢ，ＤＣを、ステップ間隔ＤＡより狭くすることにより、母材４０６Ｍの削除範囲を少なくできる。 Resin layer 306A that transmits the stress transmitted by resin layer 306A and the repair portion by making step interval DA adjacent to resin layer 306A including glass fiber supporting the strongest external force wider than other step intervals DB and DC The area of the contact surface with 415 can be increased. Therefore, the strength recovery of the repaired wind turbine rotor blade 406 can be ensured more reliably.
On the other hand, the range of deletion of the base material 406M can be reduced by making the step intervals DB, DC sandwiched between the resin layers 306B, 306C including glass fibers extending in other directions narrower than the step interval DA.

〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態について図１６を参照して説明する。
本実施形態の風車回転翼の修理方法の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、削除穴の開口部の拡大方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１６を用いて開口部の拡大方法のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
なお、本実施形態における風力発電装置１の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して、その説明を省略する。 [Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the wind turbine rotor repair method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in the method of enlarging the opening of the deletion hole. Therefore, in the present embodiment, only the method for enlarging the opening will be described with reference to FIG. 16, and description of other components and the like will be omitted.
In addition, since the structure of the wind power generator 1 in this embodiment is the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態における風車回転翼５０６の修理方法について説明する。
まず、風車回転翼（複合材構造物）５０６の母材５０６Ｍに欠陥１１が発見されたら、欠陥１１およびその周囲の母材５０６Ｍを削り取り削除穴１２を形成するまでは、第１の実施形態における修理方法と同様である（図２から図４参照）。 The repair method of the windmill rotor blade 506 in this embodiment is demonstrated.
First, when the defect 11 is found in the base material 506M of the wind turbine rotor blade (composite material structure) 506, the defect 11 and the surrounding base material 506M are scraped off to form the deletion hole 12 in the first embodiment. This is the same as the repair method (see FIGS. 2 to 4).

図１６は、本実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。
母材５０６Ｍに削除穴１２が形成されると、次に、図１６に示すように、母材５０６Ｍを構成する複数の樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃに応じて、削除穴１２が各樹脂層３０６Ａ，３０６Ｂ，３０６Ｃに沿って段差状に広げられ、間隔の異なるステップ間隔（拡大段階幅）ＥＡ，ＥＢ，ＥＣが形成される（拡大工程、Ｓ２）。 FIG. 16 is a cross-sectional view taken along a plane along the 0 ° direction for explaining a state in which the opening of the deletion hole in the present embodiment is widened.
When the deletion hole 12 is formed in the base material 506M, next, as shown in FIG. 16, the deletion hole 12 corresponds to the plurality of resin layers 306A, 306B, and 306C constituting the base material 506M. , 306B, 306C are stepped and step intervals (enlarged step widths) EA, EB, EC having different intervals are formed (enlargement step, S2).

本実施形態において母材５０６Ｍには、下部に９０°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ｃが１層積層され、その上に、４５°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ｂが樹脂層３０６Ａの上に１層積層されている。その上に、０°方向に沿って延びるグラスファイバを含む樹脂層３０６Ａが１層積層され、樹脂層３０６Ｂが樹脂層３０６Ａの上に１層積層され、一番上に樹脂層３０６Ｃが１層積層されている。 In the present embodiment, the base material 506M has a resin layer 306C including a glass fiber extending along the 90 ° direction laminated on the lower portion thereof, and a resin layer 306B including a glass fiber extending along the 45 ° direction thereon. Is laminated on the resin layer 306A. A resin layer 306A including a glass fiber extending along the 0 ° direction is laminated thereon, a resin layer 306B is laminated on the resin layer 306A, and a resin layer 306C is laminated on the top. Has been.

ステップ間隔ＥＡは、樹脂層３０６Ａの上面に形成されたステップ間隔であり、ステップ間隔ＥＢ，ＥＣよりも間隔が広く形成されている。ステップ間隔ＥＣは、樹脂層３０６Ｃの上面に形成されたステップ間隔であり、ステップ間隔ＥＡ，ＥＢよりも間隔が狭く形成されている。ステップ間隔ＥＢは、樹脂層３０６Ｂの上面に形成されたステップ間隔であり、ステップ間隔ＥＡよりも間隔が狭く、かつ、ステップ間隔ＥＣよりも間隔が広く形成されている。 The step interval EA is a step interval formed on the upper surface of the resin layer 306A, and is wider than the step intervals EB and EC. The step interval EC is a step interval formed on the upper surface of the resin layer 306C, and is formed to be narrower than the step intervals EA and EB. The step interval EB is a step interval formed on the upper surface of the resin layer 306B. The step interval EB is narrower than the step interval EA and wider than the step interval EC.

その後、第１の実施形態の修理方法と同様に、削除穴１２に補修部５１５が埋められ、補修部５１５の硬化が行われる（硬化工程、Ｓ３）。
補修部５１５は、複数の樹脂層３１５Ａ，３１５Ｂ，３１５Ｃが、母材５０６Ｍと同じ順番に、かつ、１層分上にずれて積層されたものである。 Thereafter, similarly to the repair method of the first embodiment, the repair portion 515 is filled in the deletion hole 12, and the repair portion 515 is cured (curing step, S3).
The repair portion 515 is formed by laminating a plurality of resin layers 315A, 315B, and 315C in the same order as the base material 506M and shifted upward by one layer.

補修部５１５には、母材５０６Ｍの最下層の樹脂層３０６Ｃと同じ層に樹脂層３１５Ｃが１層積層され、その上に同じく樹脂層３１５Ｃが１層積層されている。さらに、樹脂層３１５Ｃの上に樹脂層３１５Ｂ、樹脂層３１５Ａ、樹脂層３１５Ｂの順に樹脂層が積層される。 In the repair portion 515, one resin layer 315C is laminated on the same layer as the lowermost resin layer 306C of the base material 506M, and one resin layer 315C is laminated thereon. Further, a resin layer is laminated on the resin layer 315C in the order of the resin layer 315B, the resin layer 315A, and the resin layer 315B.

上記の構成によれば、例えば、母材５０６Ｍ側の樹脂層３０６Ａと、補修部５１５側の同じ方向にグラスファイバが延びる樹脂層３１５Ａとは、積層方向（図１６の上下方向）に隣接して配置される。そのため、母材５０６Ｍの樹脂層３０６Ａにより伝達された応力は、隣接する補修部５１５側の樹脂層３１５Ａに伝達され、修理後の風車回転翼５０６の強度回復を確保しやすくなる。 According to the above configuration, for example, the resin layer 306A on the base material 506M side and the resin layer 315A in which the glass fiber extends in the same direction on the repair portion 515 side are adjacent to each other in the stacking direction (vertical direction in FIG. 16). Be placed. Therefore, the stress transmitted by the resin layer 306A of the base material 506M is transmitted to the resin layer 315A on the adjacent repaired portion 515 side, and it becomes easy to ensure the strength recovery of the wind turbine rotor blade 506 after repair.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明を風力発電機の風車回転翼を修理する方法に適用して説明したが、この発明は風車回転翼の修理方法に限られることなく、航空機の翼の修理方法など、その他ＦＲＰなどの複合材構造物の修理方法に適用できるものである。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a method for repairing a wind turbine rotor blade of a wind power generator. However, the present invention is not limited to a method for repairing a wind turbine rotor blade. It can be applied to other repair methods for composite material structures such as FRP.

本発明の第１の実施形態に係る風力発電装置の構成を説明する模式図である。It is a mimetic diagram explaining composition of a wind power generator concerning a 1st embodiment of the present invention. 本実施形態における風車回転翼の修理方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the repair method of the windmill rotor blade in this embodiment. 風車回転翼に発生した欠陥を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the defect which generate | occur | produced in the windmill rotary blade. 図３の風車回転翼に形成された削除穴を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the deletion hole formed in the windmill rotary blade of FIG. 図４の削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface in alignment with the 0 degree direction explaining the state which opened the opening part of the deletion hole of FIG. 図５の削除穴の形状を説明する上面視図である。It is a top view explaining the shape of the deletion hole of FIG. 図６の削除穴の構造を説明する９０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface in alignment with a 90 degree direction explaining the structure of the deletion hole of FIG. 図５の削除穴に補修部を埋めた状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state which filled the repair part in the deletion hole of FIG. 本発明の第２の実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface in alignment with the 0 degree direction explaining the state which expanded the opening part of the deletion hole in the 2nd Embodiment of this invention. 図９の削除穴の形状を説明する上面視図である。It is a top view explaining the shape of the deletion hole of FIG. 図１０の削除穴の構造を説明する９０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface along a 90 degree direction explaining the structure of the deletion hole of FIG. 図１０の削除穴に補修部を埋めた状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state which filled the repair part in the deletion hole of FIG. 本発明の第３の実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface in alignment with the 0 degree direction explaining the state which expanded the opening part of the deletion hole in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface in alignment with the 0 degree direction explaining the state which expanded the opening part of the deletion hole in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface along a 0 degree direction explaining the state which expanded the opening part of the deletion hole in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態における削除穴の開口部を広げた状態を説明する０°方向に沿う面で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the surface along a 0 degree direction explaining the state which expanded the opening part of the deletion hole in the 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

６，３０６，４０６，５０６風車回転翼（複合材構造物）
６Ｍ，３０６Ｍ，４０６Ｍ，５０６Ｍ母材
１１欠陥
１２削除穴
１３開口部
Ｗ１，Ｗ２拡大幅
１５，３１５，４１５，５１５補修部
１６修理部
Ｄ１，Ｄ２，ＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，ＥＡ，ＥＢ，ＥＣステップ間隔（拡大段階幅）
Ｓ１欠陥削除工程
Ｓ２拡大工程
Ｓ３硬化工程
6,306,406,506 Wind turbine rotor (composite structure)
6M, 306M, 406M, 506M Base material 11 Defect 12 Deletion hole 13 Opening portion W1, W2 Expanded width 15,315, 415, 515 Repair portion 16 Repair portion D1, D2, DA, DB, DC, EA, EB, EC Step Interval (enlarged stage width)
S1 Defect deletion process S2 Expansion process S3 Hardening process

Claims

少なくとも一方向に延びる繊維により強化された樹脂からなる母材における欠陥を削り取り、削除穴を形成する欠陥削除工程と、
前記削除穴の周囲の前記母材を削り前記削除穴の開口部を広げ、かつ、前記繊維の延びる方向に基づいて前記開口部の拡大幅を変える拡大工程と、
前記母材と同じ前記樹脂を含む補修部により前記削除穴を埋め、前記補修部の樹脂を硬化させる硬化工程と、
を有することを特徴とする複合材構造物の修理方法。 A defect removal step of scraping off a defect in a base material made of a resin reinforced by fibers extending in at least one direction, and forming a deletion hole;
An enlargement step of cutting the base material around the removal hole to widen the opening of the removal hole and changing the enlargement width of the opening based on the extending direction of the fibers;
A curing step of filling the removal hole with a repair portion containing the same resin as the base material and curing the resin of the repair portion;
A method for repairing a composite structure, characterized by comprising:

前記母材において最も強い外力を支持する繊維が延びる方向に沿う前記拡大幅が、その他の方向に沿う前記拡大幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の複合材構造物の修理方法。 2. The repair method for a composite structure according to claim 1, wherein the expansion width along a direction in which a fiber supporting the strongest external force in the base material extends is wider than the expansion width along another direction.

前記拡大工程において、前記削除穴の周囲の前記母材は、前記削除穴における前記開口部に近づくにつれて、前記開口部の面積が徐々に広くなるテーパ状に削られることを特徴とする請求項１または２に記載の複合材構造物の修理方法。 2. The enlargement step, wherein the base material around the deletion hole is cut into a tapered shape in which the area of the opening gradually increases as the opening approaches the opening in the deletion hole. Or the repair method of the composite material structure of 2.

前記母材には、それぞれ異なる方向に延びる前記繊維を含む樹脂からなる複数の樹脂層が積層され、
前記テーパにおけるテーパ比を、前記複数の樹脂層に含まれる前記繊維の延びる方向に基づいて変えることを特徴とする請求項３記載の複合材構造物の修理方法。 A plurality of resin layers made of resin containing the fibers extending in different directions are laminated on the base material,
The method for repairing a composite structure according to claim 3, wherein a taper ratio of the taper is changed based on a direction in which the fibers included in the plurality of resin layers extend.

前記拡大工程において、前記底面および前記開口部の近傍領域では、前記底面および前記開口部の中間領域よりテーパ比が小さなテーパ状に削られることを特徴とする請求項３または４に記載の複合材構造物の修理方法。 5. The composite material according to claim 3, wherein, in the expansion step, the bottom surface and a region in the vicinity of the opening are cut into a tapered shape having a smaller taper ratio than an intermediate region between the bottom and the opening. How to repair a structure.

前記拡大工程において、前記削除穴の周囲の前記母材は、前記削除穴における底面から前記開口部に近づくにつれて、前記開口部の面積が段階的に広くなる段差状に削られることを特徴とする請求項１または２に記載の複合材構造物の修理方法。 In the enlarging step, the base material around the deletion hole is cut into a stepped shape in which the area of the opening gradually increases as it approaches the opening from the bottom surface of the deletion hole. The method for repairing a composite structure according to claim 1 or 2.

前記複合材構造部には、それぞれ異なる方向に延びる前記繊維を含む樹脂からなる複数の樹脂層が積層され、
前記拡大工程において、前記削除穴の周囲の前記母材は、前記削除穴における底面から前記開口部に近づくにつれて、前記樹脂層ごとに、前記開口部の面積が段階的に広くなる段差状に削られることを特徴とする請求項１または２に記載の複合材構造物の修理方法。 A plurality of resin layers made of resin containing the fibers extending in different directions are laminated on the composite material structure,
In the enlarging step, the base material around the deletion hole is cut into a stepped shape in which the area of the opening gradually increases for each resin layer as it approaches the opening from the bottom surface of the deletion hole. The method for repairing a composite structure according to claim 1 or 2, wherein the composite structure is repaired.

前記開口部が段階的に広くなる拡大段階幅のうち、前記母材において最も強い外力を支持する前記繊維を含む前記樹脂層に隣接する拡大段階幅が、その他の方向に延びる前記繊維を含む前記樹脂層に挟まれた拡大段階幅より広いことを特徴とする請求項７記載の複合材構造物の修理方法。 The expansion step width adjacent to the resin layer including the fibers supporting the strongest external force in the base material among the expansion step widths in which the opening is gradually increased includes the fibers extending in the other direction. 8. The method of repairing a composite material structure according to claim 7, wherein the width is larger than an enlarged step width sandwiched between resin layers.

前記補修部には前記繊維が含まれ、
前記硬化工程において、前記削除穴が、前記複合構造物における前記繊維が延びる方向と、前記補修部における前記繊維が延びる方向とが略一致するように前記補修部により埋められることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の複合材構造物の修理方法。 The repair part includes the fiber,
In the curing step, the removal hole is filled with the repair portion so that a direction in which the fiber in the composite structure extends and a direction in which the fiber in the repair portion extends substantially coincide with each other. The method for repairing a composite structure according to any one of claims 1 to 8.

前記補修部には、それぞれ異なる方向に延びる前記繊維を含む樹脂からなる複数の樹脂層が、前記複合材構造部と同じ順に積層され、
前記硬化工程において、前記補修部は、前記複合材構造部における前記複数の樹脂層に対して、前記開口部または前記底面側に１層だけずれて配置されることを特徴とする請求項７または８に記載の複合材構造物の修理方法。 In the repair portion, a plurality of resin layers made of resin containing the fibers extending in different directions are laminated in the same order as the composite material structure portion,
In the curing step, the repair portion is arranged so as to be shifted by one layer on the opening or the bottom surface side with respect to the plurality of resin layers in the composite material structure portion. The method for repairing a composite structure according to claim 8.

少なくとも一方向に延びる繊維により強化された樹脂からなる母材における欠陥を削り取り、削除穴を形成する欠陥削除工程と、
前記削除穴の周囲の前記母材を、前記削除穴における底面から開口部に近づくにつれて、前記開口部の面積が徐々に広くなるテーパ状であって、前記底面および前記開口部の近傍領域では、前記底面および前記開口部の中間領域よりテーパ比が小さなテーパ状に削る拡大工程と、
前記母材と同じ前記樹脂を含む補修部により前記整形部を埋め、前記樹脂を硬化させる硬化工程と、
を有することを特徴とする複合材構造物の修理方法。 A defect removal step of scraping off a defect in a base material made of a resin reinforced by fibers extending in at least one direction, and forming a deletion hole;
As the base material around the deletion hole approaches the opening from the bottom surface of the deletion hole, the area of the opening gradually increases, and in the vicinity of the bottom surface and the opening, An expansion step of cutting into a taper shape having a taper ratio smaller than the intermediate region of the bottom surface and the opening,
A curing step of filling the shaping portion with a repair portion containing the same resin as the base material and curing the resin;
A method for repairing a composite structure, characterized by comprising:

請求項１から請求項１１のいずれかに記載の複合材構造物の修理方法によって修理された修理部を有することを特徴とする複合材構造物。 A composite structure having a repaired portion repaired by the method for repairing a composite structure according to any one of claims 1 to 11.