复合材料翼制造技术

本发明专利技术提供一种复合材料翼，其具有：由热固化性树脂或热塑性树脂与强化纤维而成的复合材料构成的复合材料翼主体(11)；经由软质粘接剂(13)与复合材料翼主体(11)的前缘部(11A)接合而覆盖该前缘部(11A)的金属外皮(12)，在复合材料翼主体(11)的前缘部(11A)，形成有：填充有软质粘接剂(13)的粘接剂填充部(11a)；与相当于金属外皮(12)的前缘的弯曲部(12b)抵接的多个前缘侧抵接部(11b)；多个突部(11c)，其以与在粘接剂填充部(11a)填充了需要量的软质粘接剂(13)的层的厚度相同高度与相当于金属外皮(12)的翼面的平面部(12c)抵接。能够高精度且简单地进行相对于前缘部的金属外皮的安装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种例如作为构成涡轮风扇发动机的静翼而使用的复合材料翼。
技术介绍
在上述涡轮风扇发动机中，通常，具有：向发动机主体内导入空气的动翼；作为对由该动翼导入的空气流进行整流的静翼的导叶。为了应对近年来以涡轮风扇发动机的油耗降低为目的的高旁路比化的要求，有风扇径变大的倾向，伴随与此，当务之急是谋求涡轮风扇发动机的轻量化。作为对空气流进行整流的静翼即导叶，例如，由于是使用环氧树脂等热固化性树脂与碳纤维等强化纤维的复合材料的复合材料翼，所以谋求其本身的轻量化。在使用这样的复合材料的导叶的情况下，由于与金属制的导叶相比耐磨损性变差，通过在特别容易磨损的前缘部(前缘及其附近)利用粘接剂接合磨损防止用的金属外皮，以避免磨损(例如，参照专利文献1、2参照)。存在这样的磨损防止用的金属外皮因吸入到发动机的碎石等异物的冲撞而损伤这样的所谓的承受FOD(ForeignObjectDamage：外来物损坏)的情况，但是，为了将异物冲撞时的金属外皮的损伤抑制得很小、或者在更换承受了FOD的金属外皮时容易剥除粘接剂，使用软质粘接剂作为粘接剂来接合金属外皮(例如，参照专利文献3)。这样，在前缘部使用软质粘接剂接合金属外皮的情况下，在涂敷软质粘接剂时力求确保软质粘接剂层的厚度均匀，但是作为谋求软质粘接剂的厚度均匀化的技术，公知有使与软质粘接剂的厚度相同的高度的双头螺栓形成于软质粘接剂涂敷面的方法(例如，参照专利文献4)。r>现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-024695号公报专利文献2：日本特开2009-068493号公报专利文献3：日本特开2001-041002号公报专利文献4：日本特开平01-076799号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上所述，在为了在前缘部接合金属外皮而使用软质粘接剂时，在撞上小石等异物时，能够将金属外皮所承受的损害抑制得很低，除此以外，还能够实现金属外皮的更换作业的容易化。但是，在前缘部使用软质粘接剂接合金属外皮的情况下，在涂敷软质粘接剂时，很难确保软质粘接剂层的厚度均匀并且进行相对于前缘部的金属外皮的定位，因此，存在为了相对于前缘部高精度地安装金属外皮而花费大量功夫的问题，如何解决该问题是现有课题。本专利技术着眼于上述现有课题，其目的在于，提供一种复合材料翼，其能够高精度且简单地进行相对于前缘部的金属外皮的安装。用于解决技术问题的技术手段本专利技术构成为一种复合材料翼，其具有：由热固化性树脂或热塑性树脂与强化纤维的复合材料构成的复合材料翼主体；经由软质粘接剂与所述复合材料翼主体的前缘部(前缘及其附近)接合而覆盖该前缘部的金属外皮，在所述复合材料翼主体的前缘部形成有：填充有所述软质粘接剂的粘接剂填充部；与相当于所述金属外皮的前缘的弯曲部抵接的前缘侧抵接部；多个翼面侧抵接部，其以与在所述粘接剂填充部至少填充了需要量的软质粘接剂的层的厚度相同的高度与相当于所述金属外皮的翼面的平面部抵接。在本专利技术的复合材料翼中，在其制造工序中，在将金属外皮经由软质粘接剂与复合材料翼主体的前缘部接合的情况下，在前缘部的粘接剂填充部填充需要的量的软质粘接剂，并且在金属外皮的接合面涂敷软质粘接剂后，将金属外皮嵌入复合材料翼主体的前缘部并向前缘侧抵接部及多个翼面侧抵接部按压。此时，由于前缘侧抵接部与相当于金属外皮的前缘的弯曲部抵接，并且多个翼面侧抵接部以与在粘接剂填充部至少填充了需要量的软质粘接剂的层的厚度相同的高度与相当于金属外皮的翼面的平面部抵接，即，由于金属外皮在被定位的状态下与软质粘接剂的层均匀地接触，所以高精度且简单地进行相对于前缘部的金属外皮的安装。专利技术效果在本专利技术中，能够起到如下非常优秀的效果：将因小石等异物撞到金属外皮时的损害抑制得很小，并且实现金属外皮的更换作业的容易化，除此以外，能够高精度且容易地进行相对于前缘部的金属外皮的安装。附图说明图1是采用本专利技术的一实施例的复合材料翼作为导叶的涡轮风扇发动机的简要截面说明图。图2是图1的导叶的分解立体说明图。图3是图2的导叶的端部的放大立体说明图。图4A是基于图3的A－A线位置的局部截面说明图。图4B是基于图3的B－B线位置的局部截面说明图。图5A是基于图3的C－C线位置的翼面侧抵接部的局部截面说明图。图5B是基于表示翼面侧抵接部的其他结构例的图3的C－C线相当位置的局部截面说明图。图5C是基于表示翼面侧抵接部的另外的其他结构例的图3的C－C线相当位置的局部截面说明图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术进行说明。图1～图5A表示本专利技术的复合材料翼的一实施例，在该实施例中，以本专利技术的复合材料翼是作为构成涡轮风扇发动机的静翼的导叶的情况为例进行说明。如图1所示，涡轮风扇发动机1利用具有多个风扇叶片3a的风扇3，将从前方(图示的左方)的空气流入口2流入的空气送入发动机内筒4内的压缩机5，向由该压缩机5压缩的空气喷射燃料而使其在燃烧室6内燃烧，利用由此产生的高温气体的膨胀使高压涡轮7及低压涡轮8绕轴心CL旋转。在该涡轮风扇发动机1中，在覆盖风扇3的多个风扇叶片3a的导流罩9的内周面与发动机内筒4的外周面之间的旁路流路上，配置有作为多个静翼的导叶10，这些导叶10在发动机内筒4的周围等间隔地配置，对在旁路流路流动的旋转空气流进行整流。如图2所示，该导叶10具有：由复合材料构成的复合材料翼主体11；覆盖复合材料翼主体11的前缘部(前缘及其附近)11A的金属外皮12。复合材料翼主体11是通过将环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等热固化性树脂或聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚等热塑性树脂、与碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维等强化纤维而成的复合材料作为构成材料，例如沿翼厚方向层积、或者三维地编织而形成的。另一方面，金属外皮12由钛合金制的壁厚0.2mm左右的薄板构成。也如图3所示，在复合材料翼主体11的前缘部11A，形成有填充软质粘接剂13的粘接剂填充部11a，金属外皮12通过软质粘接剂13与复合材料翼主体11的前缘部11A接合。在该情况下，也如图4A、图4B及图5A所示，在复合材料翼主体11的前缘部11A，前缘侧抵接部11b和作为翼面侧抵接部的多个突部11c与粘接剂填充部11a一体地形成，所述前缘侧抵接部11b与相当于金属外皮12的前缘的弯曲部12b抵接，作为翼面侧抵接部的多个突部11c与相当于金属外皮12的翼面的平面部12c抵接。多个突部11c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料翼，其具有：由热固化性树脂或热塑性树脂与强化纤维而成的复合材料构成的复合材料翼主体；经由软质粘接剂与所述复合材料翼主体的前缘部接合而覆盖该前缘部的金属外皮；所述复合材料翼的特征在于，在所述复合材料翼主体的前缘部形成有：填充有所述软质粘接剂的粘接剂填充部；与相当于所述金属外皮的前缘的弯曲部抵接的前缘侧抵接部；多个翼面侧抵接部，其以与在所述粘接剂填充部至少填充了需要量的软质粘接剂的层的厚度相同的高度与相当于所述金属外皮的翼面的平面部抵接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.19 JP 2013-1695701.一种复合材料翼，其具有：
由热固化性树脂或热塑性树脂与强化纤维而成的复合材料构成的复合材料翼主体；
经由软质粘接剂与所述复合材料翼主体的前缘部接合而覆盖该前缘部的金属外皮；
所述复合材料翼的特征在于，
在所述复合材料翼主体的前缘部形成有：填充有所述软质粘接剂的粘接剂填充部；与
相当于所述金属外皮的前缘的弯曲部抵接的前缘侧抵接部；多个翼面侧抵接部，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：大渊健郎，八木广幸，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP