一种叶片的连结部结构，在导流叶片(20)的叶片基端部(21)和安装凸缘(31f)的连结部配置有连结支撑体(33)，该连结支撑体(33)具有从叶片厚度方向两侧与叶片基端部(21)接合的一对分割片(34、34)，在连结支撑体(33)的一端部接合面(35a)形成有槽(35b)，在另一端部接合面(35a)形成有突条(35c)，叶片基端部(21)形成为凹凸状，在与一端部接合面(35a)的接合面(21a)形成有与形成于端部接合面(35a)的槽(35b)卡合的突条(21b)，在与另一端部接合面(35a)的接合面(21a)形成有与形成于端部接合面(35a)的突条(35c)卡合的槽(21c)，叶片基端部(21)通过从叶片厚度方向两侧对连结支撑体(33)施加的紧固力被保持在连结支撑体的分割片(34、34)之间。本发明专利技术的叶片的连结部结构有助于喷气式发动机的轻量化，并且可得到高的结构强度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叶片的连结部结构及使用该连结部结构的喷气式发动机
本专利技术涉及例如用于导流叶片中与发动机主体侧的连结部的叶片的连结部结构及使用该连结部结构的喷气式发动机，该导流叶片是用于构成航空器用喷气式发动机的叶片。
技术介绍
如上所述的喷气式发动机通常具备向发动机主体内导入空气的动叶片、和对由该动叶片导入的空气的流动进行整流的静叶片即导流叶片。 该导流叶片有时仅要求具有整流功能，有时除了整流功能之外，还要求具有连结构成发动机主体的风扇框架和风扇壳的结构体功能。 在前一种仅要求具有整流功能的情况下，通常采用铝合金等金属材料、或环氧树脂等热固化树脂和碳纤维等强化纤维的复合材料作为构成材料，使配置于该导流叶片的下游侧的将铝合金等金属材料作为构成材料的支撑构件拥有结构体功能。另一方面，在除了整流功能之外，还要求具有结构体功能的情况下，采用铝合金等金属材料作为构成材料。 例如在专利文献I?3记载有如上所述的导流叶片及具有该导流叶片的喷气式发动机。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:美国专利第5320490号说明书 专利文献2:日本专利2766423号公报 专利文献3:日本特开平05-149148号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 在此，为了与近年来的以航空器喷气式发动机的燃料效率提高为目的的高旁路比化的要求对应，趋向于增大发动机直径，随之，实现航空器喷气式发动机的轻量化成了当务之急。 例如，在使导流叶片仅拥有整流功能的情况下，虽然作为构成材料使用复合材料能够相应地实现导流叶片自身的轻量化，但以铝合金等金属材料作为构成材料的支撑构件承担结构体功能，相应地妨碍了航空器喷气式发动机的轻量化。 另一方面，在除了整流功能之外，还使导流叶片拥有结构体功能的情况下，导流叶片以铝合金等金属材料作为构成材料使用，与使用支撑构件的情况相同地，存在妨碍航空器喷气式发动机的轻量化的问题，解决这些成为了目前的课题。 本专利技术是着眼于上述的目前的课题而做出的，其目的在于，提供一种有助于喷气式发动机的轻量化，并且可得到高的结构强度的叶片的连结部结构及使用该连结部结构的喷气式发动机。 为了实现上述目的，本专利技术提供一种叶片的连结部结构，该叶片是构成喷气式发动机的叶片，由热固化树脂或热塑性树脂和强化纤维的复合材料构成，在所述叶片连结部配置有由金属构成的连结支撑体，该连结支撑体具有从叶片厚度方向两侧与所述叶片的端部接合的相互分割的一对分割片，在所述连结支撑体的一对分割片的各端部接合面中任一端部接合面，沿所述喷气式发动机的轴心方向形成有突条，并且在任一另一端部接合面沿所述喷气式发动机的轴心方向与所述突条相对地形成有槽，所述叶片的端部沿所述喷气式发动机的径向以叶片厚度恒定的状态形成为凹凸状，该叶片的端部在与所述一对分割片的接合面中的任一接合面上具有与所述一对分割片的任一端部接合面上形成的所述突条卡合的槽，并且，在任一另一接合面上且在所述任一接合面的槽的背侧位置具有与在所述一对分割片的任一另一端部接合面上形成的所述槽卡合的突条，所述叶片的端部通过从叶片厚度方向两侧对所述连结支撑体的一对分割片施加的紧固力，被保持在该连结支撑体的一对分割片之间。 优选地，在所述连结支撑体的一对分割片和被保持在该一对分割片之间的所述叶片的端部之间，设有粘接剂。 优选地，所述叶片是所述喷气式发动机的静叶片。 另外，本专利技术提供一种喷气式发动机，作为构成该喷气式发动机的叶片的连结部结构，使用上述的叶片的连结部结构。 在此，作为可应用本专利技术的叶片的连结部结构的部位，除了可以列举喷气式发动机的静叶片即导流叶片的叶片前端部和发动机主体的连结部、及相同导流叶片的叶片基端部和发动机主体的连结部之外，还可以列举喷气式发动机的动叶片的尖部(前端部)和尖部护罩的连结部、及相同动叶片的轮毂(基端部)和轴的连结部。在此，尖部护罩是为了防止振动及改善空气动力性能而设于在动叶片的尖部上的，与动叶片一起旋转。 在本专利技术的叶片的连结部结构中，作为形成于连结支撑体的端部接合面的突条及槽(形成于叶片的端部的与连结支撑体的接合面上的槽及突条)，可以采用剖面形成梯形形状的结构、形成半圆形状的结构、形成三角形状的结构、及形成矩形形状的结构，但不限于任一剖面。 另外，在本专利技术的叶片的连结部结构中，作为构成叶片的热固化树脂，可以使用例如环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂，同样，作为构成叶片的热塑性树脂，可以使用例如聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚。而且，作为构成叶片的强化纤维，可以使用例如碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维，叶片通过将由这些材料构成的复合材料例如在叶片厚度方向层叠或三维地编织而形成。另一方面，作为连结支撑体，可采用铝合金及钛合金等金属。 在本专利技术的叶片的连结部结构中，首先，使由复合材料构成的叶片的端部位于由金属构成的连结支撑体的一对分割片之间。另外，将叶片的端部的在与连结支撑体的任一接合面上形成的槽和在连结支撑体的任一端部接合面上形成的突条卡合，并且，将叶片的端部的在与连结支撑体的任一另一接合面上形成的突条和在连结支撑体的任一另一端部接合面上形成的槽卡合。在此基础上，从叶片厚度方向两侧对连结支撑体的一对分割片施加例如通过螺栓及螺母得到的紧固力，将叶片的端部保持在连结支撑体的一对分割片之间。 因此，本专利技术的叶片的连结部结构，在有助于喷气式发动机的轻量化的同时，又可得到高的结构强度，而且，由于连结强度是机械的连结强度，所以与例如仅使用粘接剂的连结强度相比，连结部的工程管理变得容易。 另外，因为是利用一对分割片从叶片厚度方向两侧夹持叶片的端部的方式，所以与例如将叶片的端部仅用单个的分割片支撑的情况相比，可避免叶片的端部弯曲，其结果，能够维持牢固的连结状态。 进一步地，在组装叶片的端部和连结支撑体时，叶片的端部侧的槽及突条分别与连结支撑体侧的突条及槽卡合，由此进行两者的相互定位，因此，实现该组装作业的容易化。 再者，叶片的端部沿喷气式发动机的径向保持叶片厚度为恒定，并且形成为凹凸状，即，叶片的端部侧的槽及突条由连续的纤维成形，因此，不增加工工时，实现强度的维持乃至提高。 再者，在本专利技术的叶片的连结部结构中，如果在连结支撑体的一对分割片和保持于该一对分割片之间的叶片的端部之间设置粘接剂，则能够得到更高的结构强度，在叶片为喷气式发动机的静叶片、例如导流叶片的情况下，能够发挥符合要求的整流功能。 在此，可以在叶片的端部，在与一对分割片的接合面中任一接合面上连续形成槽及突条，并且，可以在与一对分割片的接合面中的任一另一接合面且在任一接合面的槽及突条的各背侧位置连续形成突条及槽。 再者，也可以在叶片的端部，在任一接合面，例如隔着间隔形成两个槽，并且，在任一另一接合面且在任一接合面的两个槽的各背侧位置形成两个突条，如果采用这种构成，则粘接面积增加，相应地增加结构强度。 另一方面，在本专利技术的喷气式发动机中，通过采用本专利技术的叶片的连结部结构，轻量化及高强度化均得以实现。 专利技术效果 本专利技术的叶片的连结部结构，具有有助于喷气式发动机的轻量化，且可得到高的结构强度这种非常优异的效果。 【附图说明】 图1是采用本专利技术一实施例的叶片的连结部结构的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种叶片的连结部结构，该叶片是构成喷气式发动机的叶片，由热固化树脂或热塑性树脂和强化纤维的复合材料构成，其特征在于，在所述叶片连结部配置有由金属构成的连结支撑体，该连结支撑体具有从叶片厚度方向两侧与所述叶片的端部接合的相互分割的一对分割片，在所述连结支撑体的一对分割片的各端部接合面中任一端部接合面上，沿所述喷气式发动机的轴心方向形成有突条，并且，在任一另一端部接合面上沿所述喷气式发动机的轴心方向与所述突条相对地形成有槽，所述叶片的端部沿所述喷气式发动机的径向以叶片厚度恒定的状态形成为凹凸状，该叶片的端部在与所述一对分割片的接合面中任一接合面上具有与在所述一对分割片的任一端部接合面上形成的所述突条卡合的槽，并且，在任一另一接合面上且在所述任一接合面的槽的背侧位置具有与在所述一对分割片的任一另一端部接合面上形成的所述槽卡合的突条，所述叶片的端部通过从叶片厚度方向两侧对所述连结支撑体的一对分割片施加的紧固力，被保持在该连结支撑体的一对分割片之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.20 JP 2012-1386551.一种叶片的连结部结构，该叶片是构成喷气式发动机的叶片，由热固化树脂或热塑性树脂和强化纤维的复合材料构成，其特征在于， 在所述叶片连结部配置有由金属构成的连结支撑体，该连结支撑体具有从叶片厚度方向两侧与所述叶片的端部接合的相互分割的一对分割片， 在所述连结支撑体的一对分割片的各端部接合面中任一端部接合面上，沿所述喷气式发动机的轴心方向形成有突条，并且，在任一另一端部接合面上沿所述喷气式发动机的轴心方向与所述突条相对地形成有槽， 所述叶片的端部沿所述喷气式发动机的径向以叶片厚度恒定的状态形成为凹凸状，该叶片的端部在与所述一对分割片的接合面中任一接合面上具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：稻田贵臣，田中真一，
申请(专利权)人：株式会社IHI，株式会社IHI空间技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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