JPH078498B2 - ロービングプリプレグの積層方法及びその装置 - Google Patents
ロービングプリプレグの積層方法及びその装置Info
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- JPH078498B2 JPH078498B2 JP3002219A JP221991A JPH078498B2 JP H078498 B2 JPH078498 B2 JP H078498B2 JP 3002219 A JP3002219 A JP 3002219A JP 221991 A JP221991 A JP 221991A JP H078498 B2 JPH078498 B2 JP H078498B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロービングプリプレグ、
特にヘリコプタや風車等のブレード用スパーの如く、長
手方向の各位置での所要強度が異なる複合材料製部材を
造るためのロービングプリプレグの積層方法及びその装
置に関する。
特にヘリコプタや風車等のブレード用スパーの如く、長
手方向の各位置での所要強度が異なる複合材料製部材を
造るためのロービングプリプレグの積層方法及びその装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヘリコプタや風車用のブレードは、その
基端で回転シャフトに固定され、片持ち状態になってお
り、しかも高速で回転するため、ブレードには自重の数
１００倍にも及ぶ大きな遠心力が作用し、更に高速回転
に伴って、常時複雑な捩れ力が作用する。従って、ブレ
ードは、軽量で、強度、特に長手方向の強度が大きく、
かつ捩れに対して大きな抵抗を示すものであることが要
求される。
基端で回転シャフトに固定され、片持ち状態になってお
り、しかも高速で回転するため、ブレードには自重の数
１００倍にも及ぶ大きな遠心力が作用し、更に高速回転
に伴って、常時複雑な捩れ力が作用する。従って、ブレ
ードは、軽量で、強度、特に長手方向の強度が大きく、
かつ捩れに対して大きな抵抗を示すものであることが要
求される。
【０００３】そこで、ブレード材料として複合材料が用
いられ、その基本的な構造としては、図１及び図２に概
略的に示すように、ブレード１の概ね全長に亘って延
び、背骨の役目を果す剛性中空スパー２と、スパー２の
後縁に設けられ、スパー２と共に翼型を形成する材料
（ハニカム材等）４と、スパー２の前縁に接して設けら
れたノーズウエイト５と、これらを一体的に包むスキン
６とより成る。なお、スパー２およびスキン６が複合材
料製である。
いられ、その基本的な構造としては、図１及び図２に概
略的に示すように、ブレード１の概ね全長に亘って延
び、背骨の役目を果す剛性中空スパー２と、スパー２の
後縁に設けられ、スパー２と共に翼型を形成する材料
（ハニカム材等）４と、スパー２の前縁に接して設けら
れたノーズウエイト５と、これらを一体的に包むスキン
６とより成る。なお、スパー２およびスキン６が複合材
料製である。
【０００４】この製造方法は、２つ割りの積層・硬化用
型の型面に未硬化のスキン材料をハンドレイアップによ
り積層し、その内側に、プリプレグロービングを長手方
向に並べて積層したベルト状のプリプレグを、例えばエ
アバッグの外表面に配設して、図２に示すような断面形
状で前端が丸みを帯びた長方形状の中空筒形の部材に
し、芯材（ハニカム材）４及びノーズウエイト５ととも
に、型内の所定の位置に配置した後、２つの型を重ね合
せ加熱硬化して製造することが多い。なお、図１中符号
３はブレード１を回転シャフトに取付けるための取付け
孔である。
型の型面に未硬化のスキン材料をハンドレイアップによ
り積層し、その内側に、プリプレグロービングを長手方
向に並べて積層したベルト状のプリプレグを、例えばエ
アバッグの外表面に配設して、図２に示すような断面形
状で前端が丸みを帯びた長方形状の中空筒形の部材に
し、芯材（ハニカム材）４及びノーズウエイト５ととも
に、型内の所定の位置に配置した後、２つの型を重ね合
せ加熱硬化して製造することが多い。なお、図１中符号
３はブレード１を回転シャフトに取付けるための取付け
孔である。
【０００５】さて、上述のスパー２の材料となるベルト
状のロービングプリプレグは、従来、図３に示す如く、
基板１０の両端部に立設された円筒状部材１１，１２に
テフロン樹脂、ナイロン樹脂等の板１３を掛け渡して形
成された積層用ジグの表面にポリエチレンテレフタレー
ト（商品名マイラー）シート１４を取付け、その上に樹
脂を含浸させたロービング材を所定の高さ及び所定の厚
さになるように、自動積層装置により巻付けて積層す
る。
状のロービングプリプレグは、従来、図３に示す如く、
基板１０の両端部に立設された円筒状部材１１，１２に
テフロン樹脂、ナイロン樹脂等の板１３を掛け渡して形
成された積層用ジグの表面にポリエチレンテレフタレー
ト（商品名マイラー）シート１４を取付け、その上に樹
脂を含浸させたロービング材を所定の高さ及び所定の厚
さになるように、自動積層装置により巻付けて積層す
る。
【０００６】自動積層したロービングプリプレグ１５
は、セット後、一方の円筒状部材１２を取外し、図４に
示す如く、後端部１６で切断し、切断後両サイドに開
き、前記のテフロン樹脂・ナイロン樹脂板１３、ポリエ
チレンテレフタレートシート１４を取外す。他方の円筒
状部材１１は、ブレード１を回転シャフトに取付けるた
めの取付孔３を設けたブッシングを利用しており、ジグ
上にねじ込み取付けられている。又、図３に示すブッシ
ング１１に取付けられたフィツティング１７もそのまゝ
ブレードに取付けられる。
は、セット後、一方の円筒状部材１２を取外し、図４に
示す如く、後端部１６で切断し、切断後両サイドに開
き、前記のテフロン樹脂・ナイロン樹脂板１３、ポリエ
チレンテレフタレートシート１４を取外す。他方の円筒
状部材１１は、ブレード１を回転シャフトに取付けるた
めの取付孔３を設けたブッシングを利用しており、ジグ
上にねじ込み取付けられている。又、図３に示すブッシ
ング１１に取付けられたフィツティング１７もそのまゝ
ブレードに取付けられる。
【０００７】さて、このようにして得られたブレードス
パー用のロービングプリプレグは、どこの断面でも積層
量が同一になる。しかしながら、ヘリコプタのブレード
は、前述の如く、基端部で片持ちされた状態で高速度で
回転されるので、ブレードに掛る外力は基端部から先端
部迄均一にはならず、ブレードの先端付近で、端部に行
く程ブレードに働く力は漸減して行く。したがって、ブ
レードの強度を主として受持つスパーの断面も、先端付
近で先端に行く程漸減するようにロービングプリプレグ
の厚さにテーパを設けることが重量軽減の観点から望ま
しい。
パー用のロービングプリプレグは、どこの断面でも積層
量が同一になる。しかしながら、ヘリコプタのブレード
は、前述の如く、基端部で片持ちされた状態で高速度で
回転されるので、ブレードに掛る外力は基端部から先端
部迄均一にはならず、ブレードの先端付近で、端部に行
く程ブレードに働く力は漸減して行く。したがって、ブ
レードの強度を主として受持つスパーの断面も、先端付
近で先端に行く程漸減するようにロービングプリプレグ
の厚さにテーパを設けることが重量軽減の観点から望ま
しい。
【０００８】上述のヘリコプタブレード等の複合材料翼
の製造方法に関する先行技術としては、特開昭５３−２
８９９号、特開昭６３−１７９７０７号公報がある。
の製造方法に関する先行技術としては、特開昭５３−２
８９９号、特開昭６３−１７９７０７号公報がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ヘリコプタ
のブレード用スパー材等に使用されるロービングプリプ
レグの如く、これにより形成された部材の長手方向の所
要の強度分不に応じたテーパが形成されるロービングプ
リプレグの積層方法及びその装置を提供することを課題
とする。
のブレード用スパー材等に使用されるロービングプリプ
レグの如く、これにより形成された部材の長手方向の所
要の強度分不に応じたテーパが形成されるロービングプ
リプレグの積層方法及びその装置を提供することを課題
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のロービングプリ
プレグの積層方法は、上記の課題を解決させるため、両
端が巻付けられるロービング材のループの面内で丸みを
帯び、その面に直角方向に所定の厚さを有する細長いジ
グに樹脂を含浸させたロービング材をループ状に巻付
け、上記ジグの厚さ方向に所定の幅に巻付けて成るロー
ビング層を複数層積層して製造するロービングプリプレ
グの積層方法において、上のロービング層をある層数巻
付けた後、一層巻付ける毎にその層のみをジグの一方の
端部からある長さを切断し、その切断長さを上層になる
程増加させて、積層されたロービングプリプレグの一方
の端部近傍に、該ロービングプリプレグを硬化して得ら
れる部材の長手方向の所要の強度分布に応じたテーパを
設けるようにしたことを特徴とする。
プレグの積層方法は、上記の課題を解決させるため、両
端が巻付けられるロービング材のループの面内で丸みを
帯び、その面に直角方向に所定の厚さを有する細長いジ
グに樹脂を含浸させたロービング材をループ状に巻付
け、上記ジグの厚さ方向に所定の幅に巻付けて成るロー
ビング層を複数層積層して製造するロービングプリプレ
グの積層方法において、上のロービング層をある層数巻
付けた後、一層巻付ける毎にその層のみをジグの一方の
端部からある長さを切断し、その切断長さを上層になる
程増加させて、積層されたロービングプリプレグの一方
の端部近傍に、該ロービングプリプレグを硬化して得ら
れる部材の長手方向の所要の強度分布に応じたテーパを
設けるようにしたことを特徴とする。
【００１１】又、この方法を実施するための積層装置
は、上記ジグにロービング層をある層数巻付けた後、一
層巻付ける毎に、上記テーパを形成する側の端部に、先
端内面をジグに巻付けられたロービング層先端に接触さ
せて被せることができ、上記先端より両側にある長さの
位置迄延びその後端直近の外面に裁断ガイド溝を有する
概ね「Ｕ」字形断面を有する一組の裁断用キャップ群を
有し、該裁断用キャップ群の上記「Ｕ」字形の頂点から
裁断ガイド溝迄の長さは、夫々の裁断用キャップが被せ
られる時のジグに巻付けられたロービング層数に応じ
て、ロービング層数が増す毎に一定の長さずつ長くさ
れ、該裁断用キャップを被せた状態でその上にロービン
グを巻付けて形成されたロービング層を、上記裁断用キ
ャップの裁断ガイド溝に沿って裁断する手段、上記裁断
用キャップを裁断されたロービング層とともに上記ジグ
より除去した後、次のサイズの裁断用キャップをジグ上
のロービング層上に取替えて被せる手段を有することを
特徴とする。
は、上記ジグにロービング層をある層数巻付けた後、一
層巻付ける毎に、上記テーパを形成する側の端部に、先
端内面をジグに巻付けられたロービング層先端に接触さ
せて被せることができ、上記先端より両側にある長さの
位置迄延びその後端直近の外面に裁断ガイド溝を有する
概ね「Ｕ」字形断面を有する一組の裁断用キャップ群を
有し、該裁断用キャップ群の上記「Ｕ」字形の頂点から
裁断ガイド溝迄の長さは、夫々の裁断用キャップが被せ
られる時のジグに巻付けられたロービング層数に応じ
て、ロービング層数が増す毎に一定の長さずつ長くさ
れ、該裁断用キャップを被せた状態でその上にロービン
グを巻付けて形成されたロービング層を、上記裁断用キ
ャップの裁断ガイド溝に沿って裁断する手段、上記裁断
用キャップを裁断されたロービング層とともに上記ジグ
より除去した後、次のサイズの裁断用キャップをジグ上
のロービング層上に取替えて被せる手段を有することを
特徴とする。
【００１２】
【作用】上記の如く、ジグにロービング層をある層数巻
付けた後、一層巻付ける毎に、ジグに巻付けられたロー
ビング層先端に内面前端を接触させて装着され、その前
端からの距離が一定長さずつ異る位置で後端直近外面に
裁断ガイド溝を有する概ね「Ｕ」字形断面を有する一組
の裁断用キャップの前端からガイド溝迄の長さの短いも
のから順に１つずつ取替えて装着し、１つ装着する毎に
１層ずつロービング層をその上に被さるようにジグに巻
付けて形成し、上記裁断用キャップの裁断ガイド溝に沿
って裁断用キャップ上のロービング層を切断し、切断部
より前方のロービング層を裁断用キャップと共に除去す
る動作を、裁断用キャップを順次取替えて繰返して行な
うことにより、各ロービング層の裁断線は下層から上層
に行くに従って一定量ずつ後退し、ロービング層数は前
端程少なくなり、ロービングプリプレグを硬化して得ら
れる部材の長手方向の所要強度分布に応じたテーパをロ
ービングプリプレグに形成することができる。テーパを
設けた側の端部でループ状のロービングプリプレグを裁
断すれば、両端にテーパを有する帯状のロービングプリ
プレグが形成され、上記テーパを有する端部がブレード
の先端にくるようにスパーを形成し、ヘリコプタ等のブ
レードを組付ければ、所要強度分布に応じたスパーを構
成することができる。
付けた後、一層巻付ける毎に、ジグに巻付けられたロー
ビング層先端に内面前端を接触させて装着され、その前
端からの距離が一定長さずつ異る位置で後端直近外面に
裁断ガイド溝を有する概ね「Ｕ」字形断面を有する一組
の裁断用キャップの前端からガイド溝迄の長さの短いも
のから順に１つずつ取替えて装着し、１つ装着する毎に
１層ずつロービング層をその上に被さるようにジグに巻
付けて形成し、上記裁断用キャップの裁断ガイド溝に沿
って裁断用キャップ上のロービング層を切断し、切断部
より前方のロービング層を裁断用キャップと共に除去す
る動作を、裁断用キャップを順次取替えて繰返して行な
うことにより、各ロービング層の裁断線は下層から上層
に行くに従って一定量ずつ後退し、ロービング層数は前
端程少なくなり、ロービングプリプレグを硬化して得ら
れる部材の長手方向の所要強度分布に応じたテーパをロ
ービングプリプレグに形成することができる。テーパを
設けた側の端部でループ状のロービングプリプレグを裁
断すれば、両端にテーパを有する帯状のロービングプリ
プレグが形成され、上記テーパを有する端部がブレード
の先端にくるようにスパーを形成し、ヘリコプタ等のブ
レードを組付ければ、所要強度分布に応じたスパーを構
成することができる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１４】図５は、図３で説明した積層用ジグと、こ
れに巻付けて形成されるロービング層を一層ずつ異る位
置で裁断するための裁断用キャップの１つとを位置を関
連させて示す図である。
れに巻付けて形成されるロービング層を一層ずつ異る位
置で裁断するための裁断用キャップの１つとを位置を関
連させて示す図である。
【００１５】裁断用キャップ２０は、ジグの円筒状部材
１２の側に、所定の層数形成されたロービング層の上
に、ロービング層の円筒状部材１２に巻掛けられた部分
の曲率中心から後方に長さｌ1だけ両側とも延ばされ
て、断面Ｕ字形に作られている。Ｕ字形の両脚端より前
方へ僅かの距離ｌ2だけ離れた位置でキャップ２０の外
面に、図において上下方向に裁断用ガイド溝２１が設け
られている。裁断用キャップ２０は、アルミニウム等の
軽金属で作り、内面をテフロンコーティング等を行って
おくのが取扱いに便利であり、裁断用ガイド溝２１はＶ
字溝とするのがよく、この上に積層されたロービング層
の上から、カッタを溝２１に沿って走らせることにより
ロービング層は正確に裁断される。
１２の側に、所定の層数形成されたロービング層の上
に、ロービング層の円筒状部材１２に巻掛けられた部分
の曲率中心から後方に長さｌ1だけ両側とも延ばされ
て、断面Ｕ字形に作られている。Ｕ字形の両脚端より前
方へ僅かの距離ｌ2だけ離れた位置でキャップ２０の外
面に、図において上下方向に裁断用ガイド溝２１が設け
られている。裁断用キャップ２０は、アルミニウム等の
軽金属で作り、内面をテフロンコーティング等を行って
おくのが取扱いに便利であり、裁断用ガイド溝２１はＶ
字溝とするのがよく、この上に積層されたロービング層
の上から、カッタを溝２１に沿って走らせることにより
ロービング層は正確に裁断される。
【００１６】裁断用キャップ２０は、ｌ1の長さが一定
の差で順次長くなる一組のものより成る裁断用キャップ
群が設けられている。それらのＵ字状の両脚間の間隔
は、上記の長さｌ1が長くなるに従ってロービング層の
一層の厚さ分ずつ増加している。長さｌ2は各キャップ
共同じである。
の差で順次長くなる一組のものより成る裁断用キャップ
群が設けられている。それらのＵ字状の両脚間の間隔
は、上記の長さｌ1が長くなるに従ってロービング層の
一層の厚さ分ずつ増加している。長さｌ2は各キャップ
共同じである。
【００１７】図６に、上記の一組の裁断用キャップ２０
を使用して、ロービングプリプレグの一方の端部に所要
のテーパを形成する積層工程を作業ステップ順に示す。
この図では、図３〜５とは逆に、左端部がテーパー形成
部となっている。
を使用して、ロービングプリプレグの一方の端部に所要
のテーパを形成する積層工程を作業ステップ順に示す。
この図では、図３〜５とは逆に、左端部がテーパー形成
部となっている。
【００１８】積層用ジグ２３の周囲を積層ヘッド２４が
旋回しながら、ロービングプリプレグ２５を巻付けて、
一層ずつロービング層を形成してゆく。図（ａ）は積層
開始直後の状態を示し、テーパ形成側の端部が積層スタ
ート位置２６となっている。図（ｂ）はロービングプリ
プレグによりロービング層が１層形成され１本のロービ
ングプリプレグがブッシング側に位置する積層ヘッド２
４に接続されている状態を示す。この状態で、テーパを
形成する側の端部に裁断面キャップ２０ａが被せて取付
けられ（図（ｂ））、その上に被るようにジグ２３に巻
付けてもう一層のロービング層２７が形成される（図
（ｃ））。次いで、裁断用キャップ２０ａの裁断用ガイ
ド２１の位置でロービング層２７の上からカッタを上記
ガイド２１に沿わせて走らせることにより、ロービング
層２７をその位置で裁断する。次いで図（ｄ）で示す如
く、矢印で示す方向に裁断用キャップ２０ａとともにロ
ービング層２７の前端部を引けばロービング層２７の裁
断部より前方は、それより後部と離れて除去することが
できる。
旋回しながら、ロービングプリプレグ２５を巻付けて、
一層ずつロービング層を形成してゆく。図（ａ）は積層
開始直後の状態を示し、テーパ形成側の端部が積層スタ
ート位置２６となっている。図（ｂ）はロービングプリ
プレグによりロービング層が１層形成され１本のロービ
ングプリプレグがブッシング側に位置する積層ヘッド２
４に接続されている状態を示す。この状態で、テーパを
形成する側の端部に裁断面キャップ２０ａが被せて取付
けられ（図（ｂ））、その上に被るようにジグ２３に巻
付けてもう一層のロービング層２７が形成される（図
（ｃ））。次いで、裁断用キャップ２０ａの裁断用ガイ
ド２１の位置でロービング層２７の上からカッタを上記
ガイド２１に沿わせて走らせることにより、ロービング
層２７をその位置で裁断する。次いで図（ｄ）で示す如
く、矢印で示す方向に裁断用キャップ２０ａとともにロ
ービング層２７の前端部を引けばロービング層２７の裁
断部より前方は、それより後部と離れて除去することが
できる。
【００１９】次いで、図（ｅ）に示す如く、上記裁断用
キャップ２０ａより一段脚長が長い裁断用キャップ２０
ｂが同じ端部に装着される。この場合、裁断用キャップ
２０ｂの脚の後端部は前記キャップ２０ａより長い分だ
けジグに巻付けられた最上層のロービング層２７上に被
さる。次いで図（ｆ）に示す如く、その上に一層のロー
ビング層２８を形成し、裁断用キャップ２０ｂを形成
し、該キャップ２０ｂの裁断用ガイド溝２１に沿ってカ
ッタで裁断する。次いで図（ｇ）に示す如く、裁断用キ
ャップ２０ｂをその上のロービング層２８とともに矢印
の方に引けば、ロービング層２８の裁断部より前部は除
去される。
キャップ２０ａより一段脚長が長い裁断用キャップ２０
ｂが同じ端部に装着される。この場合、裁断用キャップ
２０ｂの脚の後端部は前記キャップ２０ａより長い分だ
けジグに巻付けられた最上層のロービング層２７上に被
さる。次いで図（ｆ）に示す如く、その上に一層のロー
ビング層２８を形成し、裁断用キャップ２０ｂを形成
し、該キャップ２０ｂの裁断用ガイド溝２１に沿ってカ
ッタで裁断する。次いで図（ｇ）に示す如く、裁断用キ
ャップ２０ｂをその上のロービング層２８とともに矢印
の方に引けば、ロービング層２８の裁断部より前部は除
去される。
【００２０】以下同様のステップを繰返すことにより、
順次積層され除去されるロービング層の長さは一定長さ
ずつ大きくなり、ブレード用スパー材等に要求されるよ
うなブレード先端のロービングプリプレグ量を徐々に減
少させるテーパ形状を得ることができる。
順次積層され除去されるロービング層の長さは一定長さ
ずつ大きくなり、ブレード用スパー材等に要求されるよ
うなブレード先端のロービングプリプレグ量を徐々に減
少させるテーパ形状を得ることができる。
【００２１】図７は、以上説明した本発明のロービング
プリプレグ積層方法を実施するためのロービングプリプ
レグ自動積層装置の一例を示す図である。
プリプレグ積層方法を実施するためのロービングプリプ
レグ自動積層装置の一例を示す図である。
【００２２】ジグ基板１０上に取付けられた積層用ジグ
２３を囲繞してガイドレール３０が設けられており、材
料供給リール３１を含む積層ヘッド２４が、該ガイドレ
ールに沿って、ジグ２３の回りを旋回するようになって
いる。旋回はこの例の場合、積層ヘッド旋回用チェーン
３２によって行なわれる。ジグ２３のロービングプリプ
レグにテーパを付すべき方の端部に対向して、シリンダ
３３により進退するキャップ装着装置３４が設けられて
いる。該キャップ装着装置３４の後退位置の側方には、
ターレット式のキャップホルダ３５が上記キャップ装着
装置３４に近接、離脱可能に設けられており、１組のキ
ャップ群の前記ｌ1の長さの短いものから順にキャップ
装着装置３４に渡し、キャップ装着装置は前述の工程に
したがう所要の時期に、キャップをジグに巻付けられた
ロービング層上に所定の位置に被せる。このジグの端部
の両側に跨って、長手方向に移動可能に上下方向に刃先
が移動可能な刃を有するカッター３６が設けられてい
る。
２３を囲繞してガイドレール３０が設けられており、材
料供給リール３１を含む積層ヘッド２４が、該ガイドレ
ールに沿って、ジグ２３の回りを旋回するようになって
いる。旋回はこの例の場合、積層ヘッド旋回用チェーン
３２によって行なわれる。ジグ２３のロービングプリプ
レグにテーパを付すべき方の端部に対向して、シリンダ
３３により進退するキャップ装着装置３４が設けられて
いる。該キャップ装着装置３４の後退位置の側方には、
ターレット式のキャップホルダ３５が上記キャップ装着
装置３４に近接、離脱可能に設けられており、１組のキ
ャップ群の前記ｌ1の長さの短いものから順にキャップ
装着装置３４に渡し、キャップ装着装置は前述の工程に
したがう所要の時期に、キャップをジグに巻付けられた
ロービング層上に所定の位置に被せる。このジグの端部
の両側に跨って、長手方向に移動可能に上下方向に刃先
が移動可能な刃を有するカッター３６が設けられてい
る。
【００２３】この装置により、所定の層数迄ジグ２３に
積層されたロービング層の一端にｌ1の長さの短いキャ
ップから順次被せて、その上にロービング層を１層巻き
付けて裁断ガイドに沿ってその層を裁断し、キャップを
除去すると同時に裁断部より前のロービング層を除去す
る作用が自動的に繰返し行なわれ、この動作を所定の回
数繰返すことにより、所要の層数のロービング層を有
し、かつ１端に所要のテーパー部を有するロービングプ
リプレグが自動的に製造される。
積層されたロービング層の一端にｌ1の長さの短いキャ
ップから順次被せて、その上にロービング層を１層巻き
付けて裁断ガイドに沿ってその層を裁断し、キャップを
除去すると同時に裁断部より前のロービング層を除去す
る作用が自動的に繰返し行なわれ、この動作を所定の回
数繰返すことにより、所要の層数のロービング層を有
し、かつ１端に所要のテーパー部を有するロービングプ
リプレグが自動的に製造される。
【００２４】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、ヘリコプ
タや風車等のブレード用スパー等、ロービングプリプレ
グにより形成され硬化させて作られる部材の長手方向の
所要強度分布に応じた層数及びテーパを有するロービン
グプリプレグを簡単に得ることができ、重量軽減に効果
が得られる。
タや風車等のブレード用スパー等、ロービングプリプレ
グにより形成され硬化させて作られる部材の長手方向の
所要強度分布に応じた層数及びテーパを有するロービン
グプリプレグを簡単に得ることができ、重量軽減に効果
が得られる。
【００２５】又、本発明の方法及び装置は、上記の如く
自動化することが容易であり、その結果、積層に要する
工数を大幅に低減させると共に一定の品質を確保するこ
とができる。
自動化することが容易であり、その結果、積層に要する
工数を大幅に低減させると共に一定の品質を確保するこ
とができる。
【図１】ヘリコプタのブレードの基本的な構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】その断面図である。
【図３】ブレードのスパー用のロービングプリプレグ積
層用ジグの構成を示す斜視図である。
層用ジグの構成を示す斜視図である。
【図４】上記ジグにより積層されたループ状ロービング
プリプレグの一端を切断し両側に開く有様を示す斜視図
である。
プリプレグの一端を切断し両側に開く有様を示す斜視図
である。
【図５】本発明による裁断用キャップの１つをロービン
グプリプレグ積層用ジグと関係づけて示す斜視図であ
る。
グプリプレグ積層用ジグと関係づけて示す斜視図であ
る。
【図６】本発明の方法によるロービングプリプレグの積
層工程を順に示す説明図である。
層工程を順に示す説明図である。
【図７】本発明の方法を実施するための本発明のロービ
ングプリプレグ自動積層装置の１例の構成を示す斜視図
である。
ングプリプレグ自動積層装置の１例の構成を示す斜視図
である。
１ ブレード ２ スパー １１，１２ 円筒状部材 １５ ロービングプリプレグ １６ 切断線 ２０ 裁断用キャップ ２１ 裁断用ガイド ２３ 積層用ジグ ２４ 積層ヘッド ２５ ロービングプリプレグ ２７ ロービング層 ３０ ガイドレール ３４ キャップ装着装置 ３５ キャップホルダ ３６ カッター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 明 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社 岐阜工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 両端が巻付けられるロービング材のルー
プの面内で丸みを帯び、その面に直角方向に所定の厚さ
を有する細長いジグに樹脂を含浸させたロービング材を
ループ状に巻付け、上記ジグの厚さ方向に所定の幅に巻
付けて成るロービング層を複数層積層して製造するロー
ビングプリプレグの積層方法において、上記のロービン
グ層をある層数巻付けた後、一層巻付ける毎にその層の
みをジグの一方の端部からある長さを切断し、その切断
長さを上層になる程増加させて、積層されたロービング
プリプレグの一方の端部近傍に、該ロービングプリプレ
グを硬化して得られる部材の長手方向の所要の強度分布
に応じたテーパを設けるようにしたことを特徴とする積
層方法。 - 【請求項２】 両端が巻付けられるロービング材のルー
プの面内で丸みを帯び、その面に直角方向に所定の厚さ
を有する細長いジグに樹脂を含浸させたロービング材を
ループ状に巻付け、上記ジグの厚さを複数層積層して製
造するロービングプリプレグの積層装置であって、該ロ
ービングプリプレグの上記ジグの一方の端部近傍の積層
厚さが、該ロービングプリプレグを硬化して得られる部
材の長手方向の所要強度分布に応じて端部に行く程薄く
なるようにテーパを形成する積層装置において、上記の
積層装置は、上記ジグにロービング層をある層数巻付け
た後、一層巻付ける毎に、上記テーパを形成する側の端
部に、先端内面をジグに巻付けられたロービング層先端
に接触させて被せることができ、上記先端より両側にあ
る長さの位置迄延びその後端直近の外面に裁断ガイド溝
を有する概ね「Ｕ」字形断面を有する一組の裁断用キャ
ップ群を有し、該裁断用キャップ群の上記「Ｕ」字形の
頂点から裁断ガイド溝迄の長さは、夫々の裁断用キャッ
プが被せられる時のジグに巻付けられたロービング層数
に応じて、ロービング層数が増す毎に一定の長さずつ長
くされ、該裁断用キャップを被せた状態でその上にロー
ビングを巻付けて形成されたロービング層を、上記裁断
用キャップの裁断ガイド溝に沿って裁断する手段、上記
裁断用キャップを裁断されたロービング層とともに上記
ジグより除去した後、次のサイズの裁断用キャップをジ
グ上のロービング層上に取替えて被せる手段を有するこ
とを特徴とするロービングプリプレグの積層装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002219A JPH078498B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | ロービングプリプレグの積層方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002219A JPH078498B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | ロービングプリプレグの積層方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235004A JPH04235004A (ja) | 1992-08-24 |
| JPH078498B2 true JPH078498B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=11523250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3002219A Expired - Fee Related JPH078498B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | ロービングプリプレグの積層方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078498B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5738033B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-06-17 | 三菱重工業株式会社 | 複合材構造体の成形方法 |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3002219A patent/JPH078498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235004A (ja) | 1992-08-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |