DE3113609A1

DE3113609A1 - Hubschrauberrotor mit elastomergelenken

Info

Publication number: DE3113609A1
Application number: DE19813113609
Authority: DE
Inventors: Bruno 21010 Cardano Varese Lovera; Santino 21010 Gallarate Varese Pancotti
Original assignee: Costruzioni Aeronautiche Giovanni Agusta SpA 21017 Cascina Costa Di Samarate Varese; Costruzioni Aeronautiche Giovanni Augusta SpA
Current assignee: Agusta SpA
Priority date: 1980-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1982-05-13
Anticipated expiration: 2001-04-04
Also published as: IT8067517A0; US4369019A; GB2073121A; GB2073121B; JPS56154396A; DE3113609C2; FR2479772B1; FR2479772A1; JPH0420840B2; IT1129070B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubschrauberrotor mit Elastomergelenken, aufweisend eine Hauptwelle, welche oben mit einer Nabe in der Form eines flachen polygonalen Teils, das sich von der Hauptwelle radial nach außen erstreckt und starr damit verbunden ist, versehen ist,,wobei die Nabe eine Anzahl von durchgängigen Öffnungen aufweist, die nach außen durch einen Querarm verschlossen sind, und an jeder Öffnung ein Rotorblatt trägt, das sich in im wesentlichen radialer Richtung nach außen erstreckt und mit der Nabe mittels eines Jochs verbunden ist, das sich durch die zugehörige Öffnung erstreckt und mit dem zugehörigen Arm mittels eines Elastomergelenks verbunden ist; sowie für jedes der Joche und Rotorblätter eine damit starr verbundene Hebeleinrichtung zur Veränderung der Steigung des zugehörigen Rotorblattes.

Bei bekannten Rotoren dieser Art ist jedes Joch, das die Rotorblätter mit der Nabe der Hauptwelle verbindet, üblicherweise durch zwei übereinanderliegende Platten gebildet, die an einem Ende mit einem zwischen Joch und Nabe liegenden zugehörigen Elastomergelenk und am anderen. Ende mit dem inneren Ende des zugehörigen Rotorblattes verbunden sind. Zwischen den beiden übereinanderliegenden Platten ist üblicherweise eine Vorrichtung zur Steuerung der Schlagbewegungen des Rotorblattes angeordnet, wobei diese Vorrichtung im allgemeinen einen sphärischen Kopf aufweist, der so eingerichtet ist, daß er je nach Winkelgeschwindigkeit der Hauptwelle an einem einer Anzahl von sphärischen Sitzen angreift, die in einem mit dem Rotorblatt starren Teil vorgesehen sind.

Diese bekannten Rotoren der eingangs genannten Art sind relativ zweckmäßig, haben jedoch wegen der Konstruktion ihrer Joche den Nachteil, einen Aufbau zu haben, der nicht besonders kompakt ist. Ferner sind die konkaven und konvexen Flächen, die bei der Steuerung der Schlagbewegungen des Rotors zusammenwirken, verhältnismäßig empfindlich

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und durch äußere Mittel und Einflüsse leicht beschMdigbar. Schließlich erhöht das Vorhandensein dieser konkaven und konvexen Flächen, deren Herstellung eine äußerst komplexe und präzise Bearbeitung erfordert, die Herstellungskosten des Rotors erheblich.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Hubschrauberrotors, der von diesem Nachteil im wesentlichen frei ist. Diese Aufgabe wird mit einem Hubschrauberrotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Joch durch ein einziges im wesentlichen ü-förmigen Teil mit einem gekrümmten Zwischenstück, das sich durch die zugehörige öffnung erstreckt und mit seiner Konkavität dem zugehörigen Arm zugekehrt ist, gebildet ist, wobei jeweils ein erstes und ein zweites Verbindungsteil zur Verbindung des jeweiligen Elastomergelenks mit dem zugehörigen gekrümmten Abschnitt bzw. dem zugehörigen Arm vorgesehen sind, und daß die Hebeleinrichtung zwischen zwei gegenüberliegenden Armen des zugehörigen Jochs und zusammen mit der zweiten Verbindungseinrichtung eine Kammer bestimmt, die eine Vorrichtung zur Steuerung der Schlagbewegungen des zugehörigen Rotorblattes aufnimmt, wobei die Steuervorrichtung zwei Schwingelemente aufweist, die durch die Hebeleinrichtung gehaltert werden und die gegen die Wirkung einer elastischen Einrichtung um eine im wesentlichen horizontale Achse senkrecht zur Achse des zugehörigen Rotorblattes drehbar sind, und wobei jedes der Schwingelemente so eingerichtet ist, daß es mit einer zugehörigen von der zweiten Verbindungseinrichtung getragenen ersten Anschlagfläche und einer von der Hebeleinrichtung getragenen zweiten Anschlagfläche zusammenwirkt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird eine Ausfuhrungsform der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist

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Fig. 1 Eine Draufsicht eines erfindungsgemäß aufgebauten Hubschrauberrotors, wobei Teile im Schnitt gezeigt und andere Teile aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind, 5 Fig. 2 ein Schnitt auf Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die eine erste Einzelheit aus den Figuren 1 und 2 in vergrößertem Maßstab zeigt,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von oben, die

eine zweite Einzelheit aus den Figuren 1 und 2 in vergrößertem Maßstab zeigt, und 15 Fig. 5 ein Schnitt auf Linie V-V der Fig.

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Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Rotorwelle 1, die sich vertikal von einem nicht gezeigten Untersetzungsgetriebe nach oben erstreckt, das mit dem Ausgang einer nicht gezeigten Antriebseinheit verbunden ist. Die Rotorwelle 1 umfaßt einen rohrförmigen Hauptrotor (Fig. 2) mit im wesentlichen Kegelstumpfform, dessen (nicht gezeigtes) unteres Ende mit kleinerem Querschnitt drehbar durch ein (nicht gezeigtes) Gehäuse des Untersetzungsgetriebes gehaltert wird und im Winkel mit dem (nicht gezeigten) Ausgang desselben gekoppelt ist.

An ihrem oberen Ende umfaßt die Welle 2 einen ringförmigen Flansch 3, der von Schraubbolzen zur Verbindung der Welle 2 mit einer Nabe 5, von der sich eine Anzahl von Rotorblättern 6 nach außen erstreckt, durchsetzt ist.

Die Steigung dieser Rotorblätter wird, wie im folgenden noch im einzelnen beschrieben, mittels eines Verbindungsstabs (Fig. 2) gesteuert, der mit seinem einen Ende mit einem zugehörigen Schwinghebel 8 verbunden ist, der sich in radialer Richtung durch einen becherförmigen Kopf 9 erstreckt. Letzterer ist mit einem unteren ringförmigen Flansch 10 versehen, der mit der Nabe 5 und dem Flansch 3 mittels der Schraubbolzen 4 verbunden ist, und umfaßt ein inneres Abteil 11, welches von einer festehenden rohrförmigen Welle 12 durchsetzt wird (Fig.1), deren (nicht gezeigtes) unteres Ende mittels einer (nicht gezeigten) Keilkupplung mit dem (nicht gezeigten) Gehäuse des Untersetzungsgetriebes verbunden ist.

Innerhalb des Kopfes 9 trägt die Welle eine "Schwenkplatt en" -Anordnung mit einem äußeren drehbaren Ring 14, der axial und im Winkel um eine horizontale Achse bezüglich der Welle beweglich ist, wobei seine Axiallage und Neigung bezüglich letzterer jeweils in bekannter Weise über die (nicht gezeigten) Verbindungen steuerbar sind, die mittels eines (nicht gezeigten) Stabes zur Steuerung der kollektiven Steigung und eines (nicht gezeigten) Stabes zur Steuerung der

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zyklischen Steigung der Rotorblätter 6 betätigt werden.

Axial gebohrte zylindrische Büchsen 15 ragen von dem drehbaren Ring 14 radial nach außen (Fig. 1), wobei sie mit dem Ring 14 starr sind und jeweils eine horizontale Achse haben, die im wesentlichen tangential zum Außenrand des Rings 14 liegt.

Jede Buche 15 ist mit dem Ende eines zugehörigen Schwingarms 8 mittels eines Elastomergelenks 16 verbunden, das eine hohle sphärische Muffe 17 aus Elastomermaterial umfaßt, deren äußere Oberfläche mit der inneren sphärischen Oberfläche einer Büchse 18, die mit der inneren Oberfläche der Büchse 15 starr ist,und deren innere Oberfläche mit der äußeren Oberfläche eines sphärischen Teils 19 verbunden ist. Letzteres weist eine Axialbohrung 20 auf, in die ein zylindrischer Abschnitt 21 des Schwinghebels 8 eingreift, der am Ende einen von einer Ringmutter 23 erfaßten Gewindeabschnitt 22 zur axialen Fixierung des sphärischen Teils 19 am Abschnitt 21 des Schwinghebels 8 aufweist.

Jeder der Schwinghebel 8 erstreckt von dem drehbaren Ring 14 in einer Richtung, die im wesentlichen tangential zu dessen Außenrand verläuft und tritt aus dem Kopf 9 durch eine zugehörige zylindrische Büchse 24 hervor, in welcher mittels eines äußeren Rings 25 eine zweite zylindrische Büchse 26 festgelegt ist, welche innen eine sphärische Oberfläche aufweist und das äußere Teil eines Elastomergelenks 27 bildet. Letzteres umfaßt innen ein sphärisches Teil 28, das mit der inneren sphärischen Oberfläche der Büchse 26 mittels einer aus Elastomermaterial gebildeten sphärischen Muffe 29 verbunden ist. Das sphärische Teil 28 ist mit dem Schwinghebel 8 mittels zweier den Schwinghebel 8 aufbauenden Arme 30 und 31 verbunden, die ihrerseits mittels einer teleskopischen Gewindekupplung 32 zusammengefügt sind.

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Das sphärische Teil 28 weist eine zylindrische Bohrung 33 auf, in die ein zylindrischer Abschnitt des Arms 30 eingreift, und wird durch den Arm 31 in Berührung mit einem aus dem Arm 30 vorhandenen ringförmigen überstand 34 gedrückt.

An seinem freien Ende weist der Arm 31 eine Gabel auf, an der das obere Ende des zugehörigen Verbindungsstabs 7, dessen Länge mittels einer zentralen Spannmutter 38 eingestellt werden kann, mittels eines durchgängigen Bolzens 36 angelenkt ist (Fig. 2).

Wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt, ist die Nabe 5 im wesentlichen durch ein kastenförmiges Teil gebildet, das in der Draufsicht eine im wesentlichen polygonale Form hat und eine zentrale Axialbohrung 39 aufweist (Fig. 2), durch welche sich die Welle 12 erstreckt. Die Nabe 5 weist eine Anzahl von axialen peripheren öffnungen 40 auf, von denen jede in einer einem zugehörigen Rotorblatt 6 entsprechenden Lage angeordnet und außen zu letzterem hin durch einen Brückenarm 41 mit Kastenaufbau begrenzt ist.

Die Verbindung zwischen einem Rotorblatt 6 und der Nabe 5 geschieht mittels eines Joches 42, das sich durch die zugehörige öffnung 40 erstreckt, wobei dieses Joch starr mit dem einen Ende bzw. Fuß des zugehörigen Rotorblatts 6 verbunden und an den zugehörigen Arm 41 mittels eines insgesamt mit 43 bezeichneten Elastomergelenks angeschlossen ist.

Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, hat jedes Joch 42 die Form eines einzigen im wesentlichen U-förmigen Körpers und umfaßt zwei übereinander liegende Arme 44, von denen jeder im wesentlichen die Form einer trapezförmigen flachen Platte hat, die an ihren kurzen Basen mittels eines gekrümmten Teils 45 verbunden sind, das sich durch die zugehörige öffnung 40 erstreckt. Jeder Arm 44 weist im Bereich seiner langen Basis zwei Bohrungen 46 auf, während das gekrümmte Teil 45 einen zentralen axialen

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Schlitz 47 aufweist, der sich in einer im wesentlichen vertikalen Ebene erstreckt.

Wie in den Figuren 1 uns 2 gezeigt, umfaßt das Elastomergelenk 43 einen seitlich durch eine kegelstumpfförmige Obeffläche 48 begrenzten Block 48 aus Elastomermaterial, dessen größere Basis durch eine konvexe sphärische Kappenfläche 50 und dessen kleinere Basis durch eine zur Fläche 50 konzentrische konkave sphärische Kappenfläche 51 gebildet ist.

Das Elastomergelenk 43 umfaßt außerdem ein äußeres Teil bzw. einen äußeren Schuh 52 und ein inneres Teil bzw. inneren Schuh 53, die mit dem Block 48 starr verbunden sind.

Im einzelnen wird der äußere Schuh 52 auf der einen Seite durch eine mit der Fläche 50 des Blocks 48 durch Vulkanisation starr verbundene sphärische Fläche 54 und auf der anderen Seite durch eine im wesentlichen zylindrische gekrümmte Fläche 55 mit einer zentralen Nut 56 (Fig. 1) gegrenzt, deren konvex gekrümmte Basisfläche sich in Berührung mit einer konkav gekrümmten inneren Fläche 57 des gekrümmten Teils 45 erstreckt. Der Schluß zwischen der konvex gekrümmten Fläche der Nut 56 und der konkav gekrümmten Fläche 57 wird durch eine Anzahl von Schrauben 58 erreicht, die sich durch den Schlitz 47 erstrecken und in zugehörige Gewindebohrungen 59 eingreifen, die im äußeren Schuh 52 vorgesehen sind, um mit diesem auch eine gekrümmte Platte 60 zu verbinden, die in Berührung mit der äußeren gekrümmten Fläche des gekrümmten Teils 45 angeordnet ist und eine axiale Rippe 61 aufweist, die sich innerhalb des Schlitzes 47 erstreckt und von Bohrungen 62 durchsetzt wird, in die jeweils eine zugehörige Schraube 58 eingreift.

Der innere Schuh 53 umfaßt eine Platte 63, welche auf der einen Seite eine im wesentlichen horizontale Nut 64, in die die innere seitliche Randfläche des zu-

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gehörigen Arms 41 eingreift, und auf der anderen Seite einen sphärischen Kopf 65, der mit der Fläche 51 des Blocks 48 durch Vulkanisation starr verbunden ist, aufweist. Die Verbindung zwischen der Platte 63 und dem zugehörigen Arm 41 geschieht durch einen U-förmigen Bügel 66, der von außen her auf dem Arm 41 angebracht und mit der Platte 63 durch Schrauben 67 verbunden ist. Der U-förmige Bügel 66 umfaßt einen in Berührung mit der seitlichen Außenfläche des zugehörigen Arms 41 angeordneten Kern 68 und zwei übereinander liegende Fortsätze 69 und 70, die sich im wesentlichen radial zur Nabe 5 nach außen erstrecken und durch zwei geneigte Flächen 71 begrenzt werden, die einander zugekehrt und so miteinander verbunden sind, daß sie ein im wesentlichen rechtwinkliges Zweiflach bilden, dessen Kante sich im wesentlichen horizontal senkrecht zur Achse des zugehörigen. Rotorblattes 6 erstreckt.

Die Verbindung zwischen dem Fuß des jeweiligen Rotorblattes 6 und dem zugehörigen Joch 42 geschieht durch zwei Bolzen 72, die sich durch die Bohrungen 46 erstrecken und in entsprechende (nicht gezeigte) Bohrungen eingreifen, die in dem Fuß und zwei Platten 73 vorgesehen sind, welche zwischen den Armen 44 und dem Fuß vorgesehen und durch eine vertikale Platte 74 miteinander verbunden sind, die dem Ende des Fußes zugekehrt ist und mit den Platten 73 einen U-förmigen Bügel 75 bildet. Der Bügel 75 bildet das Mittelstück eines Doppelhebels 76 (Fig. 1) mit zwei Armen 77 und 78, die im wesentlichen aufeinander ausgerichtet und in einer im wesentlichen horizontalen Ebene in zum zugehörigen Rotorblatt 6 geneigter Lage angeordnet sind, wobei sich der eine nach außen erstreckt und an seinem Ende eine Gabel 79 aufweist, an der mittels eines Bolzens 80 das Ende einer Ausgangsstange 81 eines Stoßdämpfers angelenkt ist, dessen Körper 82 mittels eines Bolzens 83 an einem mit

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dem Kopf 9 starren U-förmigen Bügel 84 angelenkt ist, und wobei sich der andere Arm zur Nabe 5 erstreckt und an seinem Ende eine Gabel 85 aufweist, an der das untere Ende des zugehörigen Verbindungsstabs 7 mittels eines Bolzens 86 angelenkt ist (Fig. 2).

Die Platte 74 und ein Abschnitt zur Verbindung des Arms 78 mit der Platte 74 bilden eine Bodenwand bzw. Seitenwand 87 eines schalen- bzw. becherförmigen Teils 88, das zum zugehörigen Rotorblatt 6 koaxial und mit seinem Hohlraum der Nabe 5 zugekehrt ist. Das becherförmige Teil 88 umfaßt neben den Wänden 74 und 87 zwei im wesentlichen horizontale Seitenwände 89 und eine der Wand 87 gegenüberliegende Wand 90 (Fig. 1).

Das becherförmige Teil 88 ist den Fortsätzen 69 und 70 zugekehrt angeordnet und bestimmt zusammen mit deren geneigten Flächen 71 eine Kammer 91,in welcher eine Vorrichtung 92 zur Steuerung der Schlagwinkel des betreffenden Rotorblattes 6 aufgenommen ist.

Wie in Fig. 2 und insbesondere in den Figuren 4 und 5 gezeigt, umfaßt die Vorrichtung 92 einen im wesentlichen in horizontaler Lage zwischen den Wänden 87 und 90 angeordneten Bolzen 93, der mittels eines Lagers 94 drehbar einen Schwinghebel 95 trägt, der durch eine Platte, die einen ersten Arm 97 kleiner Abmessungen, der normalerweise der Wand 74 zugekehrt und seitlich durch eine ebene Fläche 98 begrenzt ist (Fig. 2), und einen zweiten Arm 99 , der sich zu dem durch die Flächen 71 gebildeten Zweiflach erstreckt und an seinem Ende durch zwei Flächen 100 und 101 begrenzt ist (Fig. 2), die einen Winkel von mehr als 90° bildend zusammenlaufen, bestimmt, gebildet ist. Im einzelnen bildet der Arm 99 an der Fläche 101 einen qüerverlaufenden Hammerkopf 102, der außen durch eine zylindrische Oberfläche 103 begrenzt ist, deren Achse senkrecht zu derjenigen des Bolzens 93 verläuft.

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Auf dem Bolzen 93 sind dem Lager 94 abgekehrt zwei weitere Lager 104 (Fig. 5) eines U-förmigen Doppel-Schwinghebels 105 angebracht, der ein der Fläche 71 des Fortsatzes 6 9 zugekehrtes und außen durch eine gekrümmte Fläche 107 mit zu derjenigen des Bolzens 93 senkrechter Achse begrenztes Querteil 106 und zwei Arme 108 umfaßt, die sich von entgegengesetzten Enden der Fläche 107 zur Wand 74 erstrekken und jeweils in einer ebenen Fläche 109 enden. Der. Schwinghebel 105 hat ein Trägheitsmoment, das dasjenige des Schwingshebels 95 übersteigt, und eine solche Länge, daß letzterer nicht unter dem Querteil 106 durchgehen kann, und ist normalerweise in Berührung damit unter der Kraft einer Spiralfeder 110 angeordnet, die um den Bolzen 93 herum gewunden ist und mit ihrem Mittelteil in eine Durchgangsbohrung 111 eingreift, die im Arm 99 des Schwinghebels 95 vorgesehen ist, und ferner mit ihren Enden in zwei Durchgangsbohrungen 112 eingreift, die in den Armen 108 vorgesehen sind.

Im Betrieb sind, wenn die Hauptwelle 2 steht, die beiden Schwinghebel 95 und 105 unter der Kraft der Feder 110 im wesentlichen in Berührung miteinander in einer in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung angeordnet. In dieser Ruhestellung sind die Flächen 98 und 109 der Schwinghebel und 105 in zueinander koplanarer Lage und in Berührung mit der Innenfläche der Basiswand 74 des becherförmigen Teils 88 angeordnet, wobei diese Fläche als eine erste Anschlagfläche für die Schwinghebel 95 und 105 dient. Durch sein Gewicht biegt das jeweilige Rotorblatt 6 den zugehörigen Block solange, bis der Schwinghebel 95 über seine Fläche 101 mit der Fläche 71 des Fortsatzes 70, die als eine zweite Anschlagfläche für den Schwinghebel 95 wirkt, in Berührung kommt, wodurch dio nach unten gerichtete Bewegung des betreffenden Rotorblätter 6 beendet wird. Diese Abstützung für das Rotorblatt 6 ist unabhängig von seiner Steigung durch das Vorhandensein des Kopfes 102 gegeben, dessen Fläche 103 sich in Form eines Kreisbogens in einer Richtung quer zur Fläche 101 erstreckt.

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Wenn die Hauptwelle 2 umzulaufen beginnt, und damit auch die Rotorblätter 6 in eine Umlaufbewegung bringt, trachten letztere, wenn sie geeignet angeordnet sind und eine bestimmte Kraft erzeugen, nach oben um die Mitte des Elastomergelenks 43 zu schwenken, was eine Trennung der Fläche 101 von der Fläche 71 des Fortsatzes 70 und eine Berührung der Fläche 107 des Schwinghebels 105 mit der Fläche 71 des Fortsatzes 69, die als eine zweite Anschlagfläche für den Schwinghebel 105 wirkt und den Schlagwinkel nach oben des Rotorblattes bei niedriger Geschwindigkeit auf einen bestimmten Wert beschränkt, bewirkt .

Wie in Figur 2 deutlich zu sehen, sind die Schwinghebel 95 und 105 in Kreuzanordnung, wenn die Flächen 98 und 109 dieser Schwinghebel 95 und 105 mit der Wand 74 in Berührung stehen, und diejenigen Enden derselben, die von den zugehörigen Flächen 98 und 109 entfernt liegen, erstrecken sich außerhalb dieser letzteren, so daß durch die Wirkung der bei umlaufender Welle 2 entstehenden Zentrifugalkraft sich diese um den Holzen 93, im Uhrzeigersinn in Fig. 2 im Falle des ersten und im Gegenuhrzeigersinn im Falle des zweiten, gegen die Wirkung der Feder 110 zu drehen trachten, bis sie die Stellungen erreichen, die in Fig. 2 gestrichelt angedeutet sind. Insbesondere gibt es aufgrund der Tatsache, daß der Schwinghebel 105 ein größeres Trägheitsmoment als der Schwinghebel 95 hat, eine erste Winkelgeschwindigkeit des Rotors 1, für welche sich der Schwinghebel 105 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen beginnt, bis er nicht mehr mit dem Fortsatz 69 zusammenwirkt, während der Schwinghebel 95 weiterhin in Ruhe bleibt. Mit anderen Worten ist, wenn der Rotor 1 die erste Winkelgeschwindigkeit überschreitet, eine Begrenzung der nach oben gehenden Schlagbewegung des Rotorblattes 6 beseitigt, während die nach unten gehende Schlagbewegung streng innerhalb einesverhältnismäßg kleinen

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Winkelsdurch den Schwinghebel 95 gehalten wird, der weiterhin so liegt, daß seine Fläche 101 der Fläche 71 des Fortsatzes 70 zugekehrt ist.

Schließlich gibt es eine zweite über der ersten Winkelgeschwindigkeit liegende Winkelgeschwindigkeit, für welche sich auch der zweite Schwinghebel 95 dreht und sich, im Uhrzeigersinn in Fig. 2, zur Wand 74 bewegt und seine Fläche 100 in eine der Fläche 71 des Fortsatzes 70 zugekehrte Stellung bringt. Aufgrund der Tatsache, daß, wie in Fig. 2 gezeigt, der Abstand der Fläche vein der Achru; das Bolzens 9 3 geringer als der Abstand zwischen letzterem und der Fläche 101 ist, nimmt die zugelassene nach unten gerichtete Schlagbewegung der Rotorblätter 6 zu, bis sie einen bestimmten Maximalwert erreicht, wenn die genannte zweite Winkelgeschwindigkeit überschritten wird.

Ein Merkmal des beschriebenen Rotors 1, das angeführt werden sollte, ist das Vorhandensein des Doppelhebels 76, der eine Reihe von Aufgabe erfüllt, die bei bekannten Rotoren üblicherweise einzeln durch betreffende getrennte mechanische Teile durchgeführt werden.

Im einzelnen ermöglicht der Doppelhebel 76 die Verbindung der Arme 44 des Jochs 42 und legt so letzteres bezüglich des Fußes des zugehörigen Rotorblattes 6 fest und ebenso verbindet er letzteres über seinen Arm 78 mit dem zugehörigen Schwinghebel 8 mittels des Verbindungsstabs 7, wodurch es möglich wird, die Steigungssteuerbewegungen auf das Rotorblatt 6 zu übertragen.

Mittels seines Armes 77 ermöglicht der Doppelhebel 76 auch eine Verbindung des zugehörigen Rotorblattes 6 über den zugehörigen Stoßdämpfer 81-82 mit der Nabe 5.

Schließlich bestimmt der Doppelhebel 6 zwischen den Armen 77 und 78 und innerhalb des Joches 42 das becherförmige Teil 88, dessen Seitenwände die Steuervorrichtung 92 für die Schlagwinkel des zugehörigen

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Rotorblattes 6 nicht nur haltern, sondern auch gegenüber von außen kommenden Stoffen schützen,und dessen Basiswand eine Anschlagfläche für die beiden Schwinghebel und 105 bilden. 5

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Claims

Hubschrauberrotor mit Elastomergelenken Priorität: 3. April 1980 - ITALIEN - Nr. 67 517-A/80 PATENTANSPRÜCHE

1. Hubschrauberrotor mit Elastomergelenken, aufweisend eine Hauptwelle, welche oben mit einer Nabe in der Form eines flachen polygonalen Teiles, das sich von der Hauptwelle radial nach außen erstreckt und starr damit verbunden ist, versehen ist, wobei die Nabe eine Anzahl von durchgängigen öffnungen aufweist, die nach außen durch einen Querarm verschlossen sind,und an jeder öffnung ein Rotorblatt trägt, das sich in im wesentlichen radialer Richtung nach außen erstreckt und mit der Nabe mittels eines Jochs verbunden ist, das sich durch die zugehörige öffnung

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erstreckt und mit dem zugehörigen Arm mittels eines Elastomergelenks verbunden ist; sowie für jedes der Joche und Rotorblätter eine damit starr verbundene Hebeleinrichtung zur Veränderung der Steigung des zugehörigen Rotorblattes, dadurch gekennzeichnet , daß das Joch (42) durch ein einziges im wesentlichen ü-förmiges Teil mit einem gekrümmten Mittelstück (45) , das sich durch die zugehörige öffnung (40) erstreckt und mit seiner Konkavität dem zugehörigen Arm (41) zugekehrt 1st, gebildet ist, wobei jeweils ein erstes und ein zweites Verbindungsteil (58-60, 66-67) zur Verbindung des jeweiligen Elastomergelenks (43) mit dem zugehörigen gekrümmten Abschnitt (45) bzw. dem zugehörigen Arm (41) vorgesehen sind, und daß die Hebeleinrichtung (76) zwischen zwei gegenüberliegenden Armen (44) des zugehörigen Jochs (42) und zusammen mit der zweiten Verbindungseinrichtung (66, 67) eine Kammer (91) bestimmt, die eine Vorrichtung (92) zur Steuerung der Schlagbewegungen des zugehörigen Rotorblattes (6) aufnimmt, wobei die Steuervorrichtung (92) zwei Schwingelemente (95, 105) aufweist, die durch die Hebeleinrichtung (76) gehaltort werden und gegen die Wirkung einer elastischen Einrichtung (110) um eine im wesentlichen horizontale Achse (93) senkrecht zur Achse des zugehörigen Rotorblattes (6) drehbar sind,und wobei jedes der Schwingelemente (91,

105) so eingerichtet ist, daß es mit einer zugehörigen von der zweiten Verbindungseinrichtung getragenen ersten Anschlagfläche (71) und einer von der Hebeleinrichtung getragenen zweiten Anschlagfläche (74) zusammenwirkt.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elastomergelenke (43) einen Block (48) aus Elastomermaterial in im wesentlichen Kegelstumpfform mit einer größeren Basis (50) in Form einer konvexen sphärischen Kappe und einer kleineren Basis (51) in Form einer konkaven sphärischen Kappe;

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einen inneren Schuh (5 3), welcher einen Kopf (65) in Form einer im wesentlichen flachen sphärischen Kappe (63) und starr verbunden mit der kleineren Basis (51) umfaßt; und einen äußeren Schuh (52) , der durch eine gekrümmte Platte gebildet ist, welche auf der einen Seite durch eine konkave sphärische Kappenfläche (54) , die mit der größeren Basis (50) starr verbunden ist, und auf der anderen Seite durch eine im wesentlichen zylindrische konvexe gekrümmte Oberfläche (76) begrenzt ist, die mit einer konkaven gekrümmten inneren Fläche (57) des gekrümmten Mittelstücks (45) des Jochs (42) zusammenfällt, aufweist.

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die erste Verbindungseinrichtung eine in Berührung mit einer äußeren konvexen gekrümmten Fläche (56) des gekrümmten Mittelstücks (45) angeordnete äußere gekrümmte Platte (60) und eine sich durch die gekrümmte Platte (60) und den äußeren Schuh (52) sowie einen im wesentlichen vertikalen Schlitz (47) , der im gekrümmten Mittel stück (45) des Jochs (42) vorgesehen ist, erstreckende Schraubeinrichtung, umfaßt.

4. Rotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e kennzeichnet, daß die zweite Verbindungseinrichtung einen im wesentlichen U-förmigen Bügel (66) aufweist, der den zugehörigen Arm (41) der Nabe (5) von außen umfaßt und abnehmbar mit der Platte (63) des zugehörigen inneren Schuhs (53) verbunden ist> wobei der Bügel (66) zwei übereinander liegende Fortsätze (69, 70) aufweist, die sich nach außen im wesentlichen radial zur Nabe (5) erstrecken und die beiden ersten Anschlagflächen (71) tragen, welche ein im wesentlichen gerades Zweiflach mit nach außen weisender Konkavität und im wesentlichen zur Drehachse (93) der zugehörigen beiden Schwingelemente (95, 105) paralleler Kante bestimmen.

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5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeleinrichtung ein becherförmiges Teil (88) umfaßt, welches koaxial zum zugehörigen Rotorblatt (6) und mit seiner Konkavität dem zugehörigen Arm

(41) der Nabe (5) zugekehrt ausgebildet ist, wobei zwei Seitenwände (87, 90) des becherförmigen Teils (88) einen Bolzen (93) tragen, der drehbar die beiden Schwingelemente (95, 105) haltert, und eine Innenfläche einer Basiswand (74) des Schalenteils (88) die zweite Anschlagsfläche bildet. 10

6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schwingelement (95, 105) einen ersten Arm und einen zweiten Arm, der größere Länge als der erste Arm hat, umfaßt, wobei die Schwingelemente in Kreuzlage angeordnet und zwischen einer Ruhewinkellage, in der ihr erster Arm der zweiten Anschlagfläche (74) und ihr zweiter Arm der zugehörigen ersten Anschlagfläche (71) zugekehrt ist, und einer Arbeitswinkelstellung, in der die Schwingelemente (95, 105) mit ihrem zweiten ·Arm seitlich in Berührung mit der zweiten Anschlagfläche (74) angeordnet sind, drehbar sind.

7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Arm (99) des ersten (95) der Schwingelemente, der zur unteren der beiden ersten Anschlagflächen (71) gerichtet ist, durch zwei Flächen (100, 101) begrenzt ist, die unter einem Winkel von mehr als 90° zusammenlaufen und in unterschiedlichem Abstand von der Drehachse des ersten Schwingelements (95) angeordnet sind.

8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Schwingelement (95) ein Trägheitsmoment hat, das geringer als dasjenige des anderen Schwingelements (105) ist.