[发明专利]动叶片和风扇

说明书

技术领域

本发明涉及用于航空器发动机的风扇或者压缩机的动叶片等。

背景技术

近年来，在航空器发动机的领域，增强纤维与基体树脂的复合材料作为轻 量且具有高强度的材料而受到注目，对于以增强纤维与基体树脂的复合材料为 构成材料的风扇动叶片，进行了各种开发(参照专利文献1)。此外，现有技 术涉及的风扇动叶片中的动叶片主体是由增强纤维与基体树脂构成的复合材 料片材层叠而成的，具有增强纤维的取向角不同的多种复合材料片材。

另外，作为与本发明相关的技术，除了专利文献1中所示的技术之外，还 有专利文献2以及专利文献3中所示的技术。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2003-254298号公报

专利文献2：日本特开2010-203435号公报

专利文献3：WO2009/119830号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，为了抑制航空器发动机运转中动叶片主体的前端附近(顶端附近) 的扭转而充分确保风扇动叶片的抗颤振性，需要通过增加风扇动叶片的厚度、 增加风扇动叶片的弦长来提高风扇动叶片的刚性。另一方面，如果增加风扇动 叶片的厚度、增加风扇动叶片的弦长，则与此相伴，风扇动叶片的重量增大， 难以实现风扇动叶片的轻量化。也就是说，存在不容易实现风扇动叶片的轻量 化的同时充分确保风扇动叶片的抗颤振性这样的问题。

予以说明的是，就上述的问题而言，不仅是以增强纤维与基体树脂的复合 材料为构成材料的风扇动叶片，而且以增强纤维与基体树脂的复合材料为构成 材料的压缩机动叶片也同样发生。

因此，本发明提供能够解决上述问题的动叶片等。

用于解决课题的方法

本发明的第1方式为用于航空器发动机的风扇或者压缩机的、以增强纤维 与基体树脂的复合材料为构成材料的动叶片，其特征在于，具备动叶片主体和 在上述动叶片主体的基端侧(轮毂端侧)一体形成的动叶片根部，上述动叶片 主体具有将由增强纤维(增强纤维束)与基体树脂构成的多个复合材料片材层 叠而成的、沿叶片厚度方向设置的多个第1复合材料片材群以及多个第2复合 材料片材群，各第1复合材料片材群包含从叶片厚度中心侧向背面侧重叠并且 其增强纤维的取向角不同的1个或多个所述复合材料片材，各第2复合材料片 材群包含从叶片厚度中心侧向腹面侧重叠并且增强纤维的取向角不同的1个 或多个所述复合材料片材，上述第1复合材料片材群中的多个上述复合材料片 材与上述第2复合材料片材群中的多个上述复合材料片材的各重叠模式相同， 将上述第1复合材料片材群以及上述第2复合材料片材群(复合材料片材群) 中的多个上述复合材料片材的增强纤维的取向方向进行合成后的方向，相对于 翼展方向(span direction)向后缘侧倾斜。

在此，本申请的说明书以及权利要求书中，所谓的“动叶片”的含义包含用 于风扇的风扇动叶片和用于压缩机的压缩机动叶片。此外，所谓的“翼展方向” 是指从上述动叶片主体的基端侧(轮毂端侧)朝向前端侧(顶端侧)的方向， 所谓的“取向角”是指相对于翼展方向的增强纤维的锐角侧的倾斜角，当向上述 动叶片主体的前缘侧倾斜时成为正取向角，当向上述动叶片主体的后缘侧倾斜 时成为负取向角。

本发明的第2方式为将空气引进至在航空器发动机的发动机壳体内形成 的发动机流道的风扇，其特征在于，具备风扇盘和第1方式涉及的动叶片，所 述风扇盘围绕轴心可旋转地设在上述发动机壳体内，并在外周面形成有多个嵌 合槽，所述动叶片设置成与上述风扇盘的各嵌合槽嵌合。

发明效果

根据本发明，即使不增加上述动叶片的厚度、不增加上述动叶片的弦长， 也能够抑制上述航空器发动机的运转中上述动叶片主体的前端附近的扭转，因 此能够实现上述动叶片的轻量化的同时充分确保上述动叶片的抗颤振性。

附图说明

图1为图5中的沿I-I线的放大剖视图。图1的斜线表示复合材料片材层 的区别，并不表示增强纤维的方向。

图2为示出多个第1复合材料片材群和多个第2复合材料片材群的示意性 立体图。