JPS632796A - 複合材ブレ−ド - Google Patents
複合材ブレ−ドInfo
- Publication number
- JPS632796A JPS632796A JP14727386A JP14727386A JPS632796A JP S632796 A JPS632796 A JP S632796A JP 14727386 A JP14727386 A JP 14727386A JP 14727386 A JP14727386 A JP 14727386A JP S632796 A JPS632796 A JP S632796A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- spiral
- shank
- lattice
- spar
- 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.)
- Granted
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Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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Ｆ ＲＰ ’ＩＪ等、複合材で製作
したブレードシェ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
可変ピン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
。
したブレードシェ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
可変ピン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
ン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。
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
ン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ェルや翼桁は複合材で製作
できても、シャンク部ではブレードをハブおよび可変ピ
フチａ構に接続する関係上、金属材料の部材を複合材ブ
レードと結合する必要が生じる０例えば、ブレードをピ
ッチ変換するための偏心ビ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、ブレードがピン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による
製作は国難である。これらのことからブレードシャンク
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。
できても、シャンク部ではブレードをハブおよび可変ピ
フチａ構に接続する関係上、金属材料の部材を複合材ブ
レードと結合する必要が生じる０例えば、ブレードをピ
ッチ変換するための偏心ビ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、ブレードがピン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による
製作は国難である。これらのことからブレードシャンク
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ャンク部の構造が複
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
させること力咄来ない。更にブレードの強度が低下する
恐れもある。
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
させること力咄来ない。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ャ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６育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。
リーブとガイドで翼桁シャ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６育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。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、根元端にフランジを設けた複合材翼桁の中空
筒状シャンク部内外周に螺旋状または格子状凹凸を形成
し、該シャンク部内側へ根元端にフランジを有し外周面
に前記翼桁シャ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、また前記翼桁シャ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ャ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／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 ■ シャンク部とスリーブ螺旋または格子結合によって
遠心力および捩りモーメントを伝達する機械的結合。
筒状シャンク部内外周に螺旋状または格子状凹凸を形成
し、該シャンク部内側へ根元端にフランジを有し外周面
に前記翼桁シャ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、また前記翼桁シャ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ャ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／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 ■ シャンク部とスリーブ螺旋または格子結合によって
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って翼桁シャンク部をスリ
ーブに押つける機械的結合。
ーブに押つける機械的結合。
■ シャンク部とスリーブの接着結合、ガイドとシャン
ク部との接着結合。
ク部との接着結合。
■ シャンク部とスリーブ間の接着がｆｆ１ｌ＋離して
もガイドによりシャ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。
もガイドによりシャ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。
ドについてさらに説明する。
第１図はブレードシャ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。
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ェル
で翼型をしている。（２）はシェル（１）内に充填され
る詰め物、（３）はシェル＋１１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側を有し
、中空筒状のシャンク部（９）の内外１５１面には左ネ
ジの螺旋状凹凸Ｑｍを形成している。（４）は−端にフ
ランジａ１を有する中空筒状ガイドで外周面に翼桁（３
）の螺旋０３に嵌合する螺旋０Ｑが設けである。
で翼型をしている。（２）はシェル（１）内に充填され
る詰め物、（３）はシェル＋１１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側を有し
、中空筒状のシャンク部（９）の内外１５１面には左ネ
ジの螺旋状凹凸Ｑｍを形成している。（４）は−端にフ
ランジａ１を有する中空筒状ガイドで外周面に翼桁（３
）の螺旋０３に嵌合する螺旋０Ｑが設けである。
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ってもよい。
成形してブレードの重量軽減をはかってもよい。
（５）は−端にフランジαす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ｔｔｉ （３１の螺旋
状凹凸Ｑｌに嵌合する螺旋Ｇ（ｌを設けている。
スリーブであり、その内周面に翼ｔｔｉ （３１の螺旋
状凹凸Ｑｌに嵌合する螺旋Ｇ（ｌを設けている。
（６）はブレード基部のフランジθη■Ｇ’９に貫通固
定されたブレードピッチ変更用の偏心ビン。＋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）はブレードのピッチ変換軸。（９）はブレ
ードを保持する領域でシャンク部と呼ばれる。
定されたブレードピッチ変更用の偏心ビン。＋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）はブレードのピッチ変換軸。（９）はブレ
ードを保持する領域でシャンク部と呼ばれる。
Ｑｌは翼桁（３）、ガイド（４）、スリーブ（５）の軸
方向の結合部、０υは上記の周方向の結合部である。
方向の結合部、０υは上記の周方向の結合部である。
なお、翼桁（３）の中空筒状シャンク部（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。
示す。
上記の如く、本発明では軸方向の結合部０ω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。
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α０で
ピンチ変換軸（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
って翼桁（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。
ピンチ変換軸（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
って翼桁（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。
）、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ッチ変換軸（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）を介して可変ピッチ機構に
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。
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）を介して可変ピッチ機構に
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。
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ソヤンク部構造
例を示す一部断面平面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ％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ニジエル、２：詰め吻、３：翼桁、４；ガイド、５ニ
スリーブ、６：偏心ビン、７：へアリング、８：ピッチ
変換軸、９：シャンク部、１０，１１：結合部、１２．
１５．１７ ：フランジ、１３．１４．１６：ｇ、旋状
または格子状凹凸 第 １ 図
例を示す一部断面平面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ％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ニジエル、２：詰め吻、３：翼桁、４；ガイド、５ニ
スリーブ、６：偏心ビン、７：へアリング、８：ピッチ
変換軸、９：シャンク部、１０，１１：結合部、１２．
１５．１７ ：フランジ、１３．１４．１６：ｇ、旋状
または格子状凹凸 第 １ 図
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
状シャンク部の内外周に螺旋状または格子状凹凸を形成
し、該シャンク部内側へ根元端にフランジを有し外周面
に前記翼桁シャ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、また前記翼桁シャ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ャ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、それぞれ翼桁シャ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 true JPS632796A (ja) | 1988-01-07 |
| JPH0438637B2 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) |
Cited By (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
Cited By (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438637B2 (ja) | 1992-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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