JPH0438637B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0438637B2 JPH0438637B2 JP14727386A JP14727386A JPH0438637B2 JP H0438637 B2 JPH0438637 B2 JP H0438637B2 JP 14727386 A JP14727386 A JP 14727386A JP 14727386 A JP14727386 A JP 14727386A JP H0438637 B2 JPH0438637 B2 JP H0438637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- shank
- spiral
- spar
- lattice
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えばFRP製等、複合材で製作
したブレードシエルと翼桁を有する航空機用プロ
ペラブレードに関するものであり、特にブレード
をハブおよび可変ピツチ機構と接続するために使
用される金属部材と複合材のブレードとの結合部
の改良に関するものである。
したブレードシエルと翼桁を有する航空機用プロ
ペラブレードに関するものであり、特にブレード
をハブおよび可変ピツチ機構と接続するために使
用される金属部材と複合材のブレードとの結合部
の改良に関するものである。
従来、複合材料、特にFRP製のブレードは金
属製ブレードに比較して軽量で、ブレードに働く
遠心力、遠心捩りモーメントが小で、ブレードを
支持するハブ、可変ピツチ機構の荷重負担が小さ
い。また複合材ブレードは、ブレードの剛性、質
量分布が自由に設計できるので固有振動数の調整
が容易でブレードの製造および修理が容易、安価
である等の理由で多く用いられている。
属製ブレードに比較して軽量で、ブレードに働く
遠心力、遠心捩りモーメントが小で、ブレードを
支持するハブ、可変ピツチ機構の荷重負担が小さ
い。また複合材ブレードは、ブレードの剛性、質
量分布が自由に設計できるので固有振動数の調整
が容易でブレードの製造および修理が容易、安価
である等の理由で多く用いられている。
しかし、複合材ブレードもシエルや翼桁は複合
材で製作できても、シヤンク部ではブレードをハ
ブおよび可変ピツチ機構に接続する関係上、金属
材料の部材を複合材ブレードを結合する必要が生
じる。例えば、ブレードをピツチ変換するための
偏心ピンや歯車等をブレードに固定する必要があ
るが、ピンや歯車を複合材にすることは硬度や精
度が不足し製作不適であり、またブレードをハブ
に固定し、ブレードがピツチ変換軸まわりに回転
できるようベアリングを複合材ブレードに装着す
る必要があるが、ベアリングレースは硬度、寸法
精度上FRPにより製作は困難である。これらの
ことからブレードシヤンク部では金属部材と複合
材ブレードとをボルト等で固定結合している。
材で製作できても、シヤンク部ではブレードをハ
ブおよび可変ピツチ機構に接続する関係上、金属
材料の部材を複合材ブレードを結合する必要が生
じる。例えば、ブレードをピツチ変換するための
偏心ピンや歯車等をブレードに固定する必要があ
るが、ピンや歯車を複合材にすることは硬度や精
度が不足し製作不適であり、またブレードをハブ
に固定し、ブレードがピツチ変換軸まわりに回転
できるようベアリングを複合材ブレードに装着す
る必要があるが、ベアリングレースは硬度、寸法
精度上FRPにより製作は困難である。これらの
ことからブレードシヤンク部では金属部材と複合
材ブレードとをボルト等で固定結合している。
しかし、ボルト等による結合ではシヤンク部の
構造が複雑となり、機械加工工数も増加し、且つ
ボルト用孔等に応力集中が発生しFRPの有する
高強度特性を十分発揮させることが出来ない。更
にブレードの強度が低下する恐れもある。
構造が複雑となり、機械加工工数も増加し、且つ
ボルト用孔等に応力集中が発生しFRPの有する
高強度特性を十分発揮させることが出来ない。更
にブレードの強度が低下する恐れもある。
如上の問題に鑑み本発明では極力ボルト結合を
排し、スリーブとガイドで翼桁シヤンク部を挟持
固定する簡単な構造で、ブレードと金属部材を確
実に結合する複合材ブレードの提供を目的とする
ものである。
排し、スリーブとガイドで翼桁シヤンク部を挟持
固定する簡単な構造で、ブレードと金属部材を確
実に結合する複合材ブレードの提供を目的とする
ものである。
本発明は、根元端にフランジを設けた複合材翼
桁の中空筒状シヤンク部内外周に螺旋状または格
子状凹凸を形成し、該シヤンク部内側へ根元端に
フランジを有し外周面に前記翼桁シヤンク内周の
螺旋または格子に嵌合する螺旋または格子を設け
た複合材製または金属製のガイドを挿入し、また
前記翼桁シヤンク部外側へは根元端にフランジを
有し内周面に前記翼桁シヤンク外周面の螺旋また
は格子に嵌合する螺旋または格子を設けた金属製
スリーブを当てがい、それぞれ翼桁シヤンク部と
フランジの間に接着剤を介して一体に挟持固定し
た複合材ブレードを要旨とし シヤンク部とスリーブ螺旋または格子結合に
よつて遠心力および捩りモーメントを伝達する
機械的結合。
桁の中空筒状シヤンク部内外周に螺旋状または格
子状凹凸を形成し、該シヤンク部内側へ根元端に
フランジを有し外周面に前記翼桁シヤンク内周の
螺旋または格子に嵌合する螺旋または格子を設け
た複合材製または金属製のガイドを挿入し、また
前記翼桁シヤンク部外側へは根元端にフランジを
有し内周面に前記翼桁シヤンク外周面の螺旋また
は格子に嵌合する螺旋または格子を設けた金属製
スリーブを当てがい、それぞれ翼桁シヤンク部と
フランジの間に接着剤を介して一体に挟持固定し
た複合材ブレードを要旨とし シヤンク部とスリーブ螺旋または格子結合に
よつて遠心力および捩りモーメントを伝達する
機械的結合。
ガイドに働く遠心力によつて翼桁シヤンク部
をスリーブに押つける機械的結合。
をスリーブに押つける機械的結合。
シヤンク部とスリーブの接着結合。ガイドと
シヤンク部との接着結合。
シヤンク部との接着結合。
シヤンク部とスリーブ間の接着が剥離しても
ガイドによりシヤンク部が半径方向の変形を阻
止され上記機械的結合を補償する。
ガイドによりシヤンク部が半径方向の変形を阻
止され上記機械的結合を補償する。
等の特徴を有している。
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の複合
材ブレードについてさらに説明する。
材ブレードについてさらに説明する。
第１図はブレードシヤンク部を中心とした断面
を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図で
ある。
を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図で
ある。
図において、１はブレードを形成する複合材シ
エルで翼型をしている。２はシエル１内に充填さ
れる詰め物、３はシエル１内の長手方向に設けら
れた複合材製の翼桁で、その基部にはフランジ１
２を有し、中空筒状のシヤンク部９の内外周面に
は左ネジの螺旋状凹凸１３を形成している。４は
一端にフランジ１７を有する中空筒状ガイドで外
周面に翼桁３の螺旋１３に嵌合する螺旋１６が設
けてある。ガイド４は金属材料で加工してもよい
が、複合材で成形してブレードの重量軽減をはか
つてもよい。
エルで翼型をしている。２はシエル１内に充填さ
れる詰め物、３はシエル１内の長手方向に設けら
れた複合材製の翼桁で、その基部にはフランジ１
２を有し、中空筒状のシヤンク部９の内外周面に
は左ネジの螺旋状凹凸１３を形成している。４は
一端にフランジ１７を有する中空筒状ガイドで外
周面に翼桁３の螺旋１３に嵌合する螺旋１６が設
けてある。ガイド４は金属材料で加工してもよい
が、複合材で成形してブレードの重量軽減をはか
つてもよい。
５は一端にフランジ１５を有する中空筒状の金
属製スリーブであり、その内周面に翼桁３の螺旋
状凹凸１３に嵌合する螺旋１４を設けている。
属製スリーブであり、その内周面に翼桁３の螺旋
状凹凸１３に嵌合する螺旋１４を設けている。
６はブレード基部のフランジ１７，１２，１５
に貫通固定されたブレードピツチ変更用の偏心ピ
ン。７はブレードをハブ（図示せず）に回転可能
に支承するベアリング。８はブレードのピツチ変
換軸。９はブレードを保持する領域でシヤンク部
と呼ばれる。１０は翼桁３、ガイド４、スリーブ
５の軸方向の結合部、１１は上記の周方向の結合
部である。
に貫通固定されたブレードピツチ変更用の偏心ピ
ン。７はブレードをハブ（図示せず）に回転可能
に支承するベアリング。８はブレードのピツチ変
換軸。９はブレードを保持する領域でシヤンク部
と呼ばれる。１０は翼桁３、ガイド４、スリーブ
５の軸方向の結合部、１１は上記の周方向の結合
部である。
なお、翼桁３の中空筒状シヤンク部９の内外周
面の螺旋状凹凸、これに嵌合する中空筒状ガイド
４に設ける螺旋、スリーブ５の内周面に設ける螺
旋状凹凸は必ずしも螺旋でなくても例えば格子状
凹凸でもよい。
面の螺旋状凹凸、これに嵌合する中空筒状ガイド
４に設ける螺旋、スリーブ５の内周面に設ける螺
旋状凹凸は必ずしも螺旋でなくても例えば格子状
凹凸でもよい。
第３図に格子状凹凸を設けたスリーブ５の断面
図を示す。
図を示す。
上記の如く、本発明では軸方向の結合部１０を
螺旋または格子状凹凸で構成しており、且つ翼桁
３、ガイド４、スリーブ５の各接触部に接着剤を
貼付して結合される。
螺旋または格子状凹凸で構成しており、且つ翼桁
３、ガイド４、スリーブ５の各接触部に接着剤を
貼付して結合される。
以上の構成よりして、ブレードの遠心力は結合
部１１でピツチ変換軸８から放射状に展開しスリ
ーブ５に伝達されるので、ガイド４に作用する遠
心力によつて翼桁３をスリーブ５に押付け、翼桁
３の引抜けを防止できる。また翼桁３とスリーブ
５間の接着剤が剥離しても、ガイド４により翼桁
３を規定位置にとどめ、ブレードに働く遠心力お
よびモーメントの伝達を確保する。
部１１でピツチ変換軸８から放射状に展開しスリ
ーブ５に伝達されるので、ガイド４に作用する遠
心力によつて翼桁３をスリーブ５に押付け、翼桁
３の引抜けを防止できる。また翼桁３とスリーブ
５間の接着剤が剥離しても、ガイド４により翼桁
３を規定位置にとどめ、ブレードに働く遠心力お
よびモーメントの伝達を確保する。
本発明では複合材ブレードで発生する遠心力を
翼桁３、スリーブ５、ベアリング７を介してハブ
に伝達する。
翼桁３、スリーブ５、ベアリング７を介してハブ
に伝達する。
また、ブレードで発生するピツチ変換軸８まわ
りの遠心捩りモーメントを翼桁３、ガイド４、ス
リーブ５、偏心ピン６を介して可変ピツチ機構に
伝達する。その他の力およびモーメントは翼桁
３、スリーブ５、ベアリング７を介してハブに伝
達する。
りの遠心捩りモーメントを翼桁３、ガイド４、ス
リーブ５、偏心ピン６を介して可変ピツチ機構に
伝達する。その他の力およびモーメントは翼桁
３、スリーブ５、ベアリング７を介してハブに伝
達する。
以上のように本発明では、幾重もの伝達手段を
有しているので複合材ブレードから金属部材へ荷
重を確実に伝達することができ、しかもボルト孔
等の如く応力集中が発生する機構を可及的に排除
したので、ブレードの強度が低下する恐れがな
い。
有しているので複合材ブレードから金属部材へ荷
重を確実に伝達することができ、しかもボルト孔
等の如く応力集中が発生する機構を可及的に排除
したので、ブレードの強度が低下する恐れがな
い。
第１図は本発明に係る複合材ブレードのシヤン
ク部構造例を示す一部断面平面図。第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図。第３図は本発明の他の実施例
に係るスリーブの断面平面図である。 １……シエル、２……詰め物、３……翼桁、４
……ガイド、５……スリーブ、６……偏心ピン、
７……ベアリング、８……ピツチ変換軸、９……
シヤンク部、１０，１１……結合部、１２，１
５，１７……フランジ、１３，１４，１６……螺
旋状または格子状凹凸。
ク部構造例を示す一部断面平面図。第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図。第３図は本発明の他の実施例
に係るスリーブの断面平面図である。 １……シエル、２……詰め物、３……翼桁、４
……ガイド、５……スリーブ、６……偏心ピン、
７……ベアリング、８……ピツチ変換軸、９……
シヤンク部、１０，１１……結合部、１２，１
５，１７……フランジ、１３，１４，１６……螺
旋状または格子状凹凸。
Claims (1)
- １ 根元端にフランジを設けた複合材製翼桁の中
空筒状シヤンク部の内外周に螺旋状または格子状
凹凸を形成し、該シヤンク部内側へ根元端にフラ
ンジを有し外周面に前記翼桁シヤンク内周の螺旋
または格子に嵌合する螺旋または格子を設けた複
合材製または金属製のガイドを挿入し、また前記
翼桁シヤンク部外側へは根元端にフランジを有し
内周面に前記翼桁シヤンク外周面の螺旋または格
子に嵌合する螺旋または格子を設けた金属製スリ
ーブを当てがい、それぞれ翼桁シヤンク部とフラ
ンジの間に接着剤を介して一体に挟持固定したこ
とを特徴とする複合材ブレード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14727386A JPS632796A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 複合材ブレ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14727386A JPS632796A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 複合材ブレ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632796A JPS632796A (ja) | 1988-01-07 |
| JPH0438637B2 true JPH0438637B2 (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=15426480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14727386A Granted JPS632796A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 複合材ブレ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632796A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021157675A1 (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | Hapsmobile Inc. | Propeller blade-to-hub coupler for an unmanned aerial vehicle |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP14727386A patent/JPS632796A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS632796A (ja) | 1988-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |