JP6968006B2 - 前縁カバー部材、前縁カバー部材ユニット、複合材翼、前縁カバー部材の製造方法及び複合材翼の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係る前縁カバー部材10及び複合材翼20の概略斜視図である。複合材翼20は、図1に示すように、前縁カバー部材10と、前縁カバー部材10が前縁22を含む前縁領域23の外側に設けられた複合材翼本体21と、を有する。ここで、前縁領域23は、前縁22に交差する方向において、前縁22を跨いで前縁22に隣接する背側及び腹側の面の一部を覆う前縁22から一定の距離内にあり、前縁22に沿う方向において、前縁22の少なくとも一部または全部の長さの範囲にある領域のことを指す。複合材翼20は、産業用のガスタービン圧縮機に用いられるものが例示される。
11a,11b,11c 複合材料カバー基材
12a,12b,12c,15a,15b,15c 端部
13b,13c,24b,24c,41,44 段差部
14a,14b,14c 金属補強層
16a,16b,16c 接着剤層
17a 電気絶縁層
18a 補助金属補強層
18c プライマー層
19a 硬質金属補強層
20,20a,20b,20c 複合材翼
21,21a,21b,21c 複合材翼本体
22,22a,22b,22c 前縁
23,23a,23b,23c 前縁領域
26 複合材翼支持部材
30 曲線
31,32,33 点
40 雄型
42,43 プリプレグ
Claims (20)
- 強化繊維と樹脂とを含む複合材翼本体において空気流の上流側の部位である前縁を含む前縁領域の外側に設けられる前縁カバー部材であって、
強化繊維と樹脂とを含み、前記前縁領域の外側に接着して設けられ、前記前縁領域に沿った複合材料カバー基材と、
前記複合材料カバー基材の外側の少なくとも一部に形成された金属補強層と、
を有することを特徴とする前縁カバー部材。 - 前記複合材料カバー基材は、前記複合材翼本体の翼全長に渡って、厚さが前記複合材翼本体の前縁半径もしくは前記複合材翼本体の短径の1/2に対する比率が2%以上30%以下であり、
前記金属補強層は、厚さが5μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の前縁カバー部材。 - 前記金属補強層の厚さは、前記複合材料カバー基材の厚さ以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材は、前記複合材料カバー基材に含まれる強化繊維が前記複合材翼本体の翼長方向に対して30°以上60°以下の方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材は、炭素繊維強化プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチックの薄膜プリプレグを積層して形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材は、前記複合材料カバー基材に含まれる強化繊維が高弾性樹脂繊維であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材において前記金属補強層が設けられている面側に接触して設けられ、電気絶縁性を有する電気絶縁層を含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記電気絶縁層は、絶縁ガラス繊維強化プラスチック層であることを特徴とする請求項7に記載の前縁カバー部材。
- 前記金属補強層は、表面側に設けられ、硬質金属または超硬質金属で形成される硬質金属補強層を含むことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記硬質金属補強層は、硬質Crめっき層あるいはNi合金めっき層であることを特徴とする請求項9に記載の前縁カバー部材。
- 前記金属補強層は、前記複合材料カバー基材が設けられている面側に接触して設けられ、軟質金属で形成される補助金属補強層を含むことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記補助金属補強層は、Cuめっき層あるいは純Niめっき層であることを特徴とする請求項11に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材の前記金属補強層側の境界面は、算術平均粗さが1μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材の前記金属補強層側の境界面は、パラジウム触媒粒子を含有するプライマー層が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 前記複合材料カバー基材と前記金属補強層との境界部分における外側の表面は、段差なく滑らかな面で形成されていることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の前縁カバー部材。
- 請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の前縁カバー部材と、
前記前縁カバー部材が外側に設けられ、前記複合材翼本体の前記前縁領域の形状を有する雄型と、
を有することを特徴とする前縁カバー部材ユニット。 - 請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の前縁カバー部材と、
前記前縁カバー部材が前記前縁領域の外側に設けられた前記複合材翼本体と、
を有することを特徴とする複合材翼。 - 前記複合材翼本体と前記前縁カバー部材との境界部分における外側の表面は、段差なく滑らかな面で形成されていることを特徴とする請求項17に記載の複合材翼。
- 複合材翼本体において空気流の上流側の部位である前縁を含む前縁領域の外側に設けられる前縁カバー部材の製造方法であって、
前記複合材翼本体の前記前縁領域の形状を有する雄型に、強化繊維と樹脂とを含むプリプレグを積層して硬化させることで前縁カバー部材における複合材料カバー基材を形成する複合材料カバー基材形成ステップと、
前記複合材料カバー基材形成ステップで形成された前記複合材料カバー基材の外側の少なくとも一部に金属補強層を形成することで、前記前縁カバー部材を形成する金属補強層形成ステップと、
を有することを特徴とする前縁カバー部材の製造方法。 - 請求項19に記載の前縁カバー部材の製造方法における前記複合材料カバー基材形成ステップ及び前記金属補強層形成ステップと、
前記金属補強層が形成された前記前縁カバー部材を前記複合材翼本体に嵌め合わせて接着する接着ステップと、
を有することを特徴とする複合材翼の製造方法。
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