(57)【要約】【課題】複数の材料で補強したファンブレードを提供する。【解決手段】翼形部（１２）は、前縁（２２）と後縁（２４）との間に延在する凸面および凹面を有する翼形部本体（１７）であって、異なる物理的特性を有する第１領域および第２領域を備える翼形部本体（１７）と、翼形部本体（１７）に取り付けられた少なくとも１つの金属クラッド要素（４０、４２）とを備える。第１領域（３０）および第２領域（３２）の各々が、強化繊維が埋め込まれたマトリックスを含む複合材を含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
根元（１８）および先端（２０）、ならびに前縁（２２）と後縁（２４）との間に延在する凸面（２６）および凹面（２８）を有する翼形部本体（１７）であって、異なる材料特性を有する第１領域（３０）および第２領域（３２）を備える前記翼形部本体（１７）と、
前記翼形部本体（１７）に取り付けられた少なくとも１つの金属クラッド要素（４０、４２）とを備える、翼形部（１２）。
【請求項２】
前記第１領域（３０）および前記第２領域（３２）の各々が、強化繊維が埋め込まれたマトリックスを含む複合材を含む、請求項１に記載の翼形部（１２）。
【請求項３】
前記第１領域（３０）および前記第２領域（３２）の少なくとも１つが、炭素強化繊維を含むポリマーマトリックス複合材を含む、請求項２に記載の翼形部（１２）。
【請求項４】
前記第２領域（３２）が、炭素繊維の伸びよりも伸びが大きい高伸度強化繊維を含むポリマーマトリックス複合材を含む、請求項３に記載の翼形部（１２）。
【請求項５】
前記高伸度強化繊維がガラス繊維を含む、請求項４に記載の翼形部（１２）。
【請求項６】
前記第２領域（３２）が、前記翼形部本体（１７）の少なくとも１つのフリーエッジの近くに配置されている、請求項１に記載の翼形部（１２）。
【請求項７】
前記第２領域（３２）が、前記翼形部本体（１７）の前記前縁（２２）または前記後縁（２４）の近くに配置され、前記翼形部（１２）の翼弦寸法の約３分の１にわたる、請求項６に記載の翼形部（１２）。
【請求項８】
前記第１領域（３０）では、前記翼形部本体（１７）の厚さ全体が、炭素繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第１複合材を含み、
前記第２領域（３２）では、前記翼形部本体（１７）の内部コアが前記第１複合材を含む一方、外皮部はガラス繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第２複合材を含む、請求項１に記載の翼形部（１２）。
【請求項９】
前記第２領域（３２）の、前記翼形部本体（１７）の前記フリーエッジの一部または全部のすぐ近くにある部分が、その厚さ全体にわたってガラス繊維を使用したポリマーマトリックスを含む、請求項８に記載の翼形部（１２）。
【請求項１０】
前記金属クラッド要素（４０、４２）の１つが、前記翼形部本体（１７）の前記前縁（２２）に取り付けられた前縁ガード（４０）であり、前記前縁ガード（４０）が、ノーズ、ならびに前記ノーズから延びる、離間した第１のウィングおよび第２のウィングを備える、請求項１に記載の翼形部（１２）。
【請求項１１】
前記金属クラッド要素の１つが、前記翼形部本体（１７）の前記先端（２０）に取り付けられた先端キャップ（４２）であり、前記先端キャップ（４２）が、前記翼形部本体（１７）の前記凸面および前記凹面に沿って延在する、一対の側壁を備える、請求項１に記載の翼形部（１２）。
【請求項１２】
前記先端キャップ（４２）の外面が、前記翼形部本体（１７）の空気力学的延長部として作用する、請求項１１に記載の翼形部（１２）。
【請求項１３】
前記先端キャップ（４２）が、接着剤で前記翼形部本体（１７）に取り付けられている、請求項１１に記載の翼形部（１２）。
【請求項１４】
前記先端キャップ（４２）が先端部と後縁部とを含み、前記先端部および前記後縁部がＬ字形を画成する、請求項１１に記載の翼形部（１２）。
【請求項１５】
前記先端キャップ（４２）が、前記翼形部本体（１７）の前記先端（２０）から、前記翼形部（１２）の翼長の約２分の１の位置まで延在する、請求項１１に記載の翼形部（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に翼形部に関し、より詳細には複数の材料で補強したファンブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンエンジンの用途に使用される、ファンブレードおよび他の構造は、例えば鳥の吸い込み事故（「バードストライク」）の発生時に、異物衝突による損傷を受けやすい。炭素繊維強化エポキシ等の複合材で作られたブレードは、全体的に比強度が高く、比剛性が高く、かつ軽量であるため、魅力的である。しかしながら、炭素複合材は、延性が低いため、異物の衝突中に脆性破壊および脆性剥離を特に起こしやすい。ブレードの前縁、後縁、および先端は、これらの領域の厚さが一般的に、より薄く、かつよく知られているように、積層複合材の層間剥離の影響を受けやすいために、特に敏感である。
【０００３】
最良の空気力学的性能を得るためには、薄く、翼弦が長いファンブレードを使用することが望ましい。このようなファンブレードに伴う１つの問題は、バードストライクが発生した場合、より翼弦が短く、より厚いブレードと比較して、より大きな歪みが生じることである。
【０００４】
複合材ファンブレードに接合された、金属クラッドとも呼ばれる金属ガードを使用して、複合材ファンブレードに、衝撃による損傷からの保護を提供することが知られている。例えば、ファンブレードは、前縁、先端、および後縁にわたって延在する金属クラッドを備えた複合材の本体を有するものとして知られている。
【０００５】
金属クラッドは一般に、高密度合金で作られている。翼形部の広範囲に金属クラッドを使用することに伴う１つの問題は、その重量が、複合材の使用による重量節減を相殺することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８６２２７０９号明細書
【発明の概要】
【０００７】
上述の問題の少なくとも１つは、伸び特性が高い材料を使用した領域を組み込んだ複合材で作られ、金属クラッドを併用している翼形部によって解決される。
【０００８】
本明細書に記載する技術の一態様によれば、翼形部は、前縁と後縁との間に延在する凸面および凹面を有する翼形部本体であって、異なる物理的特性を有する第１領域および第２領域を備える翼形部本体と、翼形部本体に取り付けられた少なくとも１つの金属クラッド要素とを備える。
【０００９】
本明細書に記載する技術の別の態様によれば、翼形部は、根元および先端、ならびに前縁と後縁との間に延在する凸面および凹面を有し、かつ異なる材料特性を有する第１領域および第２領域を備える翼形部本体と、翼形部本体に取り付けられた少なくとも１つの金属クラッド要素とを含む。翼形部本体においては、第１領域では、翼形部本体の厚さ全体が、炭素繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第１複合材を含み、第２領域は、翼形部本体の少なくとも１つのフリーエッジの近くに配置され、第２領域では、翼形部本体の内部コアが第１複合材を含む一方、外皮部はガラス繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第２複合材を含む。
【００１０】
本明細書に記載する技術の別の態様によれば、翼形部は、前縁および後縁の間に延在する凸面および凹面を有し、かつ第１領域および第２領域を備える翼形部本体であって、第１領域および第２領域の各々が、強化繊維が埋め込まれたマトリックスを含む複合材を含み、第１領域が第１の伸びを有し、第２領域が第１の伸びよりも大きい第２の伸びを有する翼形部本体と、翼形部本体に取り付けられた金属クラッド要素であって、第２領域の部分にわたっている金属クラッド要素とを備える。
【００１１】
本発明は、下記の添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ガスタービンエンジンの例示的なファンブレードの、側面図である。
【図２】図１の、線２−２に沿った断面図である。
【図３】図１の、線３−３に沿った断面図である。
【図４】図１の、線４−４に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面では、様々な図面の全体で、同一の参照番号は同じ要素を指す。図面を参照すると、図１はガスタービンエンジン用の例示的なファンブレード１０を示す。ファンブレード１０は、翼形部１２と、シャンク１４と、ダブテール１６とを含む。翼形部１２の部分は、シャンク１４およびダブテール１６とともに、一体の翼形部本体１７の一部である。翼形部１２は、根元１８と先端２０との間に延在し、前縁２２および後縁２４を有する。反対側にある、凸面２６および凹面２８は、前縁２２と後縁２４との間に延在する。先端２０、前縁２２、および後縁２４はそれぞれ、翼形部本体１７の「フリーエッジ」と考えることができる。ファンブレード１０は一例に過ぎず、本発明の原理は衝撃からの保護を必要とする他の種類の構造にも適用することができる。
【００１４】
翼形部本体１７は、複合材で作られている。複合材は、本明細書では、例えば強化繊維が埋め込まれたマトリックス等の、組み合わされて１つの構造に組み込まれた、２以上の別個の材料を含む材料、と定義される。航空宇宙用途での使用に適した複合材系の一例には、炭素繊維強化材を使用したエポキシマトリックスが含まれる。
【００１５】
より具体的には、翼形部本体１７は、２以上の領域を組み込んでおり、各々の領域が独自の複合材系を含んでいる。第１領域３０は、第１の剛性および第１の伸びを含む、物理的特性の第１の組を有する、第１の複合材系から作られている。本明細書で使用する「伸び」は、引張破損前の材料試験片のゲージ長さの増加を指す。この増加は、元のゲージ長さのパーセンテージで表すことができる。この用法は、一般に認められているこの語の定義と一致している。図示した例では、第１領域３０は、炭素強化繊維を使用したエポキシマトリックスを含む。一般に、第１領域３０は、翼形部本体１７の大部分にわたって延在する。
【００１６】
翼形部本体１７は、１以上の第２領域を組み込んでいてもよい。集合的に３２で示されている第２領域は、第２の剛性および第２の伸びを含む、物理的特性の第２の組を有する、第２の複合材系から作られている。より具体的には、第２の剛性は第１の剛性よりも小さく、第２の伸びは第１の伸びよりも大きい。別の言い方をすれば、各々の第２領域３２は、第１領域３０より剛性が低い（したがって降伏応力および／または極限引っ張り応力の点でより弱い可能性がある）が、破断たわみまたは破断歪みをより大きくすることができる。図示した例では、各々の第２領域３２の一部または全部は、本明細書では一般に「高伸度」繊維と呼ばれる、炭素繊維よりも伸びが大きい、強化繊維を使用したエポキシマトリックスを含む。高伸度繊維の１つの非限定的な例は、ガラス繊維である。例えば、「Ｅガラス」または「Ｓガラス」として市販されているガラス繊維を、この目的で使用してもよい。一般に、各々の第２領域３２は、翼形部本体１７の比較的小さい部分に延在し、好ましくは衝撃の間に大きな歪みを生じる部分に、延在する。
【００１７】
図示した例では、可能性のある３つの異なる、第２領域３２Ａ、３２Ｂ、および３２Ｃが示されている。これらの、可能性のある第２領域、３２Ａ、３２Ｂ、および３２Ｃの境界は、破線によって描かれている。第２領域３２Ａ、３２Ｂ、および３２Ｃの各々は、先端２０、前縁２２、および後縁２４を含む、翼形部本体１７のフリーエッジのうち、１以上の近くに配置されている。第１の例示的な第２領域は、３２Ａと表示されている。半径方向において、第２領域３２Ａは、ファンブレード１０の根元１８から、翼長「Ｓ」の約１／４の位置で始まり、ファンブレード１０の先端２０まで延在する。翼弦方向において、第２領域３２Ａは、後縁２４から前方に向かって、ファンブレード１０の翼弦寸法「Ｃ」の約１／３にわたって延在する。これらの寸法は、特定の用途に合わせて変えることができる。
【００１８】
第２の例示的な第２領域は、３２Ｂと表示され、先端２０の近くに配置されている。第２の第２領域３２Ｂは、先端２０から、半径方向に翼長Ｓの１／４にわたって延び、かつ翼弦寸法Ｃの全体にわたる。
【００１９】
第３の例示的な第２領域は、３２Ｃと表示され、前縁２２の近くに配置されている。半径方向において、第２領域３２Ｃは、根元１８から、翼長Ｓの約１／４の位置で始まり、先端２０まで延在する。翼弦方向において、第２領域３２Ｃは、前縁２２から後方に向かって、翼弦寸法Ｃの約１／３にわたって延在する。
【００２０】
上述した、例示的な第２領域３２Ａ、３２Ｂ、および３２Ｃのうちの任意のもの、またはすべては、個別に、または組み合わせて、実施することができる。例えば、３つの第２領域３２Ａ、３２Ｂ、および３２Ｃのすべての合体を表す逆「Ｕ」字形状を有する、単一の大きな第２領域３２を、提供してもよい。
【００２１】
一般的な原理として、第２領域３２は強度がより低いため、第２領域３２の大きさを制限することが望ましい。さらに、一般的な原理として、第１領域３０と第２領域３２との間の交差部は、大きな応力のかからない場所に配置することが望ましい。したがって、第２領域３２の正確な大きさおよび形状は、状況に応じて決定してもよい。
【００２２】
図２は、第１領域３０および第２領域３２の構成を、より詳細に示している。この図は、単一の集合Ｕ字形の第２領域３２、および、上述した個々の第２領域３２Ａ、３２Ｂ、または３２Ｃのうちいずれかの構成を表している。第１領域３０においては、翼形部本体１７の厚さ全体が、炭素繊維で強化されたエポキシマトリックス等の第１複合材３４を含んでいる。第２領域３２においては、翼形部本体１７の内部コアが第１複合材３４を含む一方、外皮部は、例えばＥガラス繊維またはＳガラス繊維等の高伸度繊維で強化されたエポキシマトリックス等の、第２複合材３６を含んでいる。異なる強化繊維の相対的な厚さは、特定の用途に合わせて変えることができる。図示した例では、フリーエッジ（図示されている後縁２４）のすぐ近くにある翼形部本体１７の小さな部分は、その厚さ全体にわたって、高伸度繊維を使用したエポキシマトリックスを含んでいる。
【００２３】
異種材料間の接合部における応力集中を回避するため、第１領域３０と第２領域３２との間に遷移ゾーン３８を設けることができる。図示した例では、第２複合材３６の厚さは、遷移ゾーン３８内で、互い違いの「階段状の」構成で小さくなっている。さらに、第１複合材３４の層は、係合接合部（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ  ｊｏｉｎｔ）を形成するために、遷移ゾーン３８内で第２複合材３６の外側を覆っている。互い違いの「階段状の」パターンによる正確な遷移は、第１複合材および第２複合材が異なる場所を覆っているため、状況に応じて決定される。
【００２４】
第１領域３０および第２領域３２は、例えば、所望の構成の強化繊維の積層材（ｌａｙｕｐ）を提供して、繊維の積層材に未硬化樹脂を浸透させ、その後樹脂を硬化させることによって、同時に製造することができる。
【００２５】
高伸度繊維に加えて、ファンブレード１０は、少なくとも１つの金属クラッド要素も組み込んでいる。図１に示す具体例では、クラッド要素は、前縁ガード４０と先端キャップ４２とを備えている。
【００２６】
前縁ガード４０は前縁２２に取り付けられている。前縁ガード４０は、ファンブレード１０に、さらなる耐衝撃性、耐浸食性、および複合材の構造体の剥離に対する耐性の向上を提供する。
【００２７】
図３に最もよく示されているように、前縁ガード４０はノーズ４４、およびノーズ４４から後方に延びる、一対のウィング４６、４８を有する。ウィング４６およびウィング４８は、ノーズ４４から遠ざかって延びるにつれて、厚さが薄くなる。ノーズ４４およびウィング４６、４８の外面は、集合的に、前縁ガード４０の外面５０を画成する。外面５０の形状および寸法は、翼形部本体１７の空気力学的延長部として作用するように選択される。別の言い方をすれば、翼形部１２の外形は、翼形部本体１７によって部分的に画定され、前縁ガード４０によって部分的に画定される。前縁ガード４０は、既知の種類の接着剤で翼形部本体１７に取り付けてもよい。
【００２８】
ノーズ４４、ウィング４６、４８の内面は、集合的に、前縁ガード４０の内面５２を画成する。内面５２の形状および寸法は、翼形部本体１７の外側に密着するように選択される。
【００２９】
前縁ガード４０は、所望の強度および重量特性を提供する組成の金属合金から作ることができる。前縁ガード４０を製造するのに適した合金の非限定的な例には、チタン合金およびニッケル合金が含まれる。
【００３０】
先端キャップ４２は、凸面２６および凹面２８の、先端２０近くにある部分を覆っている。先端キャップ４２は、衝撃に対するさらなる保護を提供するとともに、翼形部本体１７を、先端および後縁２４の、フリーエッジの領域で補強する。図４に最もよく示されているように、先端キャップ４２は、一対の側壁５６、５８を有する。側壁５６の外面および側壁５８の外面は、集合的に先端キャップ４２の外面６０を画成する。外面６０の形状および寸法は、翼形部本体１７の空気力学的延長部として作用するように選択される。別の言い方をすれば、翼形部１２の外形は、翼形部本体１７によって部分的に画定され、先端キャップ４２によって部分的に画定される。先端キャップ４２は、既知の種類の接着剤で翼形部本体１７に取り付けてもよい。
【００３１】
側面図（図１）に示すように、先端キャップ４２は、先端部６２および後縁部６４を有する。２つの部分６２および６４は、ほぼＬ字形を画成する。先端キャップ４２の上側前縁部６６は、前縁ガード４０と当接する。先端キャップ４２の上側後縁部６８は、翼形部本体１７の後縁２４をたどる。先端２０の下側後縁部７０は、上側後縁部６８から、軸方向の前方に、かつ半径方向の内側に向かって延在する。先端キャップ４２の下側前縁部７２は、下側後縁部７０と上側前縁部６６とを相互接続する。
【００３２】
側壁５６および５８の内面は、集合的に先端キャップ４２の内面７４を画成する（図４参照）。内面７４の形状および寸法は、翼形部本体１７の外側に密着するように選択される。
【００３３】
半径方向において、後縁部６４は、ファンブレード１０の先端２０から始まり、ファンブレード１０の翼長Ｓの約１／２の位置まで延在する。翼弦方向においては、後縁部６４は後縁２４から前方に向かって、ファンブレード１０の翼弦Ｃの約１／３にわたって延在する。先端キャップ４２は、第２領域３２の一部分を覆っていても、覆っていなくてもよい。これは、先端キャップ４２および第２領域３２の寸法が、特定の用途に合わせて変えられるためである。一般的な原理として、先端キャップ４２の重量を最小にするため、先端キャップ４２の大きさを制限することが望ましい。
【００３４】
先端キャップ４２は、所望の強度および重量特性を提供する組成の金属合金から作ることができる。先端キャップ４２を製造するのに適した合金の非限定的な例には、チタン合金およびニッケル合金が含まれる。
【００３５】
上述したファンブレード１０は、ブレードの全体重量を最小限に抑えながら、衝撃性能および空気力学的性能を最大限にするために、複合材および金属材料の有利な特性を組み込んでいる。
【００３６】
複合材の本体に高伸度繊維を組み込むことにより、炭素繊維のみを使用する場合と比較して、破断歪みをより大きくすることができる。金属製の先端キャップの使用は、比較的剛性の低い複合材によって引き起こされ得る、ブレードのさらなるたわみを低減する。高伸度繊維を組み込むことにより、炭素繊維のみを使用する従来の複合材翼形部で必要とされるであろうよりも、先端キャップを著しく小さくすることができる。このことは軽量化と、軽量化に伴うエンジン効率の改善とを提供する。
【００３７】
複数の材料で補強した翼形部について説明してきた。本明細書（添付されている、特許請求の範囲、要約書、および図面のすべてを含む）に開示されるすべての特徴、および／または、本明細書に開示される任意の方法またはプロセスの、すべてのステップは、当該の特徴および／またはステップの少なくともいくつかが互いに排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで、組み合わせることができる。
【００３８】
本明細書（添付されている、特許請求の範囲、要約書、および図面のすべてを含む）に開示される各々の特徴は、別段の明確な表示がない限り、同一の目的、同等の目的、または類似の目的を達成する代替的特徴部に置換され得る。したがって、別段の明確な表示がない限り、開示される各々の特徴は、一般的な一連の同等の特徴または類似の特徴の、一例に過ぎない。
【００３９】
本発明は、上記の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（添付されている、新規性を有する可能性のある点、要約書、および図面のすべてを含む）に開示される特徴のうち、新規の特徴、もしくは特徴の新規の組み合わせに、または、本明細書に開示されるすべての方法もしくはプロセスの、ステップのうち、新規のステップ、もしくはステップの新規の組み合わせにも及ぶ。
［実施態様１］
根元（１８）および先端（２０）、ならびに前縁（２２）と後縁（２４）との間に延在する凸面（２６）および凹面（２８）を有する翼形部本体（１７）であって、異なる材料特性を有する第１領域（３０）および第２領域（３２）を備える前記翼形部本体（１７）と、
前記翼形部本体（１７）に取り付けられた少なくとも１つの金属クラッド要素（４０、４２）とを備える、翼形部（１２）。
［実施態様２］
前記第１領域（３０）および前記第２領域（３２）の各々が、強化繊維が埋め込まれたマトリックスを含む複合材を含む、実施態様１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様３］
前記第１領域（３０）および前記第２領域（３２）の少なくとも１つが、炭素強化繊維を含むポリマーマトリックス複合材を含む、実施態様２に記載の翼形部（１２）。
［実施態様４］
前記第２領域（３２）が、炭素繊維の伸びよりも伸びが大きい高伸度強化繊維を含むポリマーマトリックス複合材を含む、実施態様３に記載の翼形部（１２）。
［実施態様５］
前記高伸度強化繊維がガラス繊維を含む、実施態様４に記載の翼形部（１２）。
［実施態様６］
前記第２領域（３２）が、前記翼形部本体（１７）の少なくとも１つのフリーエッジの近くに配置されている、実施態様１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様７］
前記第２領域（３２）が、前記翼形部本体（１７）の前記前縁（２２）または前記後縁（２４）の近くに配置され、前記翼形部（１２）の翼弦寸法の約３分の１にわたる、実施態様６に記載の翼形部（１２）。
［実施態様８］
前記第１領域（３０）では、前記翼形部本体（１７）の厚さ全体が、炭素繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第１複合材（３４）を含み、
前記第２領域（３２）では、前記翼形部本体（１７）の内部コアが前記第１複合材（３４）を含む一方、外皮部はガラス繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第２複合材（３６）を含む、実施態様１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様９］
前記第２領域（３２）の、前記翼形部本体（１７）の前記フリーエッジの一部または全部のすぐ近くにある部分が、その厚さ全体にわたってガラス繊維を使用したポリマーマトリックスを含む、実施態様８に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１０］
前記金属クラッド要素（４０、４２）の１つが、前記翼形部本体（１７）の前記前縁（２２）に取り付けられた前縁ガード（４０）であり、前記前縁ガード（４０）が、ノーズ（４４）、ならびに前記ノーズ（４４）から延びる、離間した第１のウィング（４６）および第２のウィング（４８）を備える、実施態様１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１１］
前記金属クラッド要素の１つが、前記翼形部本体（１７）の前記先端（２０）に取り付けられた先端キャップ（４２）であり、前記先端キャップ（４２）が、前記翼形部本体（１７）の前記凸面（２６）および前記凹面（２８）に沿って延在する、一対の側壁（５６、５８）を備える、実施態様１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１２］
前記先端キャップ（４２）の外面が、前記翼形部本体（１７）の空気力学的延長部として作用する、実施態様１１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１３］
前記先端キャップ（４２）が、接着剤で前記翼形部本体（１７）に取り付けられている、実施態様１１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１４］
前記先端キャップ（４２）が先端部（６２）と後縁部（６４）とを含み、前記先端部（６２）および前記後縁部（６４）がＬ字形を画成する、実施態様１１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１５］
前記先端キャップ（４２）が、前記翼形部本体（１７）の前記先端（２０）から、前記翼形部（１２）の翼長の約２分の１の位置まで延在する、実施態様１１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１６］
翼弦方向において、前記先端キャップ（４２）の前記後縁部（６４）が、前記後縁（２４）から前方に向かって、前記翼形部本体（１７）の翼弦寸法の約３分の１にわたって延在する、実施態様１４に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１７］
根元（１８）および先端（２０）、ならびに前縁（２２）と後縁（２４）との間に延在する凸面（２６）および凹面（２８）を有し、かつ異なる材料特性を有する第１領域（３０）および第２領域（３２）を備える翼形部本体（１７）と、
前記翼形部本体（１７）に取り付けられた少なくとも１つの金属クラッド要素（４０、４２）とを備える翼形部（１２）であって、
前記第１領域（３０）では、前記翼形部本体（１７）の厚さ全体が、炭素繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第１複合材（３４）を含み、
前記第２領域（３２）が、前記翼形部本体（１７）の少なくとも１つのフリーエッジの近くに配置され、前記第２領域（３２）では、前記翼形部本体（１７）の内部コアが前記第１複合材（３４）を含む一方、外皮部はガラス繊維で強化されたポリマーマトリックスを含む第２複合材（３６）を含む、翼形部（１２）。
［実施態様１８］
前記第２領域（３２）の、前記翼形部本体（１７）の１以上の前記フリーエッジのすぐ近くにある部分が、その厚さ全体にわたってガラス繊維を使用したポリマーマトリックスを含む、実施態様１７に記載の翼形部（１２）。
［実施態様１９］
前記金属クラッド要素の１つが、前記翼形部本体（１７）の前記先端（２０）に取り付けられた先端キャップ（４２）であって、前記翼形部本体（１７）の前記凸面（２６）および前記凹面（２８）に沿って延在する、一対の側壁（５６、５８）を備える先端キャップ（４２）である、実施態様１７に記載の翼形部（１２）。
［実施態様２０］
前記先端キャップ（４２）が先端部（６２）と後縁部（６４）とを含み、前記先端部（６２）および前記後縁部（６４）がＬ字形を画成する、実施態様１９に記載の翼形部（１２）。
［実施態様２１］
前縁（２２）および後縁（２４）の間に延在する凸面（２６）および凹面（２８）を有し、かつ第１領域（３０）および第２領域（３２）を備える翼形部本体（１７）であって、前記第１領域（３０）および前記第２領域（３２）の各々が、強化繊維が埋め込まれたマトリックスを含む複合材を含み、前記第１領域（３０）が第１の伸びを有し、前記第２領域（３２）が前記第１の伸びよりも大きい第２の伸びを有する、翼形部本体（１７）と、
前記翼形部本体（１７）に取り付けられた金属クラッド要素（４０、４２）であって、前記第２領域（３２）の部分にわたっている金属クラッド要素（４０、４２）とを備える、翼形部（１２）。
［実施態様２２］
前記第１領域（３０）および前記第２領域（３２）の少なくとも１つが、炭素強化繊維を含むポリマーマトリックスを含む、実施態様２１に記載の翼形部（１２）。
［実施態様２３］
前記第２領域（３２）が、炭素繊維の伸びよりも大きい伸びを有する高伸度強化繊維を含むポリマーマトリックスを含む、実施態様２２に記載の翼形部（１２）。
［実施態様２４］
前記第２領域（３２）が、ガラス強化繊維を含むポリマーマトリックスを含む、実施態様２３に記載の翼形部（１２）。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ファンブレード
１２  翼形部
１４  シャンク
１６  ダブテール
１７  翼形部本体
１８  根元
２０  先端
２２  前縁
２４  後縁
２６  凸面
２８  凹面
３０  第１領域
３２  第２領域
３２Ａ  第２領域
３２Ｂ  第２領域
３２Ｃ  第２領域
３４  第１複合材
３６  第２複合材
３８  遷移ゾーン
４０  前縁ガード
４２  先端キャップ
４４  ノーズ
４６  ウィング
４８  ウィング
５０  外面
５２  内面
５６  側壁
５８  側壁
６０  外面
６２  先端部
６４  後縁部
６６  上側前縁部
６８  上側後縁部
７０  下側後縁部
７２  下側前縁部
７４  内面
【図１】
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【図２】
2017172582.tif 000004
【図３】
2017172582.tif 000005
【図４】
2017172582.tif 000006
【外国語明細書】
2017172582000001.pdf