JP2001514994A - 航空機用プロペラ羽根の取付保持のための予圧を付加した軸受アセンブリ - Google Patents
航空機用プロペラ羽根の取付保持のための予圧を付加した軸受アセンブリInfo
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Abstract
(57)【要約】
プロペラ軸の周りを回転するハブ部（１２）を有する本発明のプロペラの羽根の取付保持アセンブリ（１０）を開示する。アセンブリは、羽根部をハブ部に取付けるための羽根受取部（１４）と、受取部をハブ部と相互作用させるためのハブアーム部（２２）の内部表面（２４）を含む。受取部（１４）はハブアーム部（２２）の中に配置されるが、羽根部及びハブアーム部の内部表面とは一体式ではない。取付保持機構（１８）が羽根受取部（１４）をハブアーム部（２２）に保持するために使用され、それらは相互に回転可能である。プロペラ羽根の作動における遠心荷重の前に、保持機構（１８）に予圧を与えるための予圧付加装置（１６）が設けられている。羽根部は保持機構（１８）の操作性を害することなしに、羽根受取部（１４）から分離可能である。
Description
【０００１】 技術分野 本発明は、概して可変ピッチの航空機用プロペラ羽根に関係するもので、より
詳細にはプロペラ羽根のための予圧を付加した取付保持アセンブリ（preloaded
retention assembly）に関するものである。
詳細にはプロペラ羽根のための予圧を付加した取付保持アセンブリ（preloaded
retention assembly）に関するものである。
【０００２】 発明の背景 現代の航空機用プロペラ羽根の設計では、動作負荷を支持し得る軽量な羽根を
製造するために複合材料を使用する。これらの動作負荷には、プロペラ羽根の軸
に平行な方向に作用する遠心力成分を含む。歴史的に、予圧を付加しない（non-
preloaded）プロペラ羽根の保持システムの動作に於いては、負荷容量、特に定 常及び周期的な曲げ荷重に対して羽根の保持を強化するために、ブレード構造体
の重量によって生じる遠心荷重に依存する。複合材料の使用によりプロペラ羽根
がより軽量化されると、羽根の保持を強化するのに必要な荷重を付加するために
、予圧を付加しないプロペラ羽根の保持システムは改変されてきた。結局この改
変は大きな重い部品に帰着した。
製造するために複合材料を使用する。これらの動作負荷には、プロペラ羽根の軸
に平行な方向に作用する遠心力成分を含む。歴史的に、予圧を付加しない（non-
preloaded）プロペラ羽根の保持システムの動作に於いては、負荷容量、特に定 常及び周期的な曲げ荷重に対して羽根の保持を強化するために、ブレード構造体
の重量によって生じる遠心荷重に依存する。複合材料の使用によりプロペラ羽根
がより軽量化されると、羽根の保持を強化するのに必要な荷重を付加するために
、予圧を付加しないプロペラ羽根の保持システムは改変されてきた。結局この改
変は大きな重い部品に帰着した。
【０００３】 現代のプロペラ羽根保持システムは、サイズに関する問題に対処可能で、結果
として重量を減らし得る。これらのシステムの多くは、ハブアセンブリ内側のプ
ロペラ羽根の取付保持のために軸受アセンブリを使用する。例えば、米国特許第
4,921,403号は、ころ軸受を使用した軸受構成を含む。そのような軸受構成はハ ブの内側からプロペラ羽根を保持し、また振動を減らす。しかし、この設計は現
代の複合材ブレードを含む保持システムで必要とされる予圧を付加するための手
段を備えていない。予圧を付加する必要性を扱った先行技術がある。米国特許第
4,850,801号は、予圧を付加する手段を伴う軸受構成を開示している。しかし、 そのような構成は羽根部が保持アセンブリ及びハブ部の内側と直接接続（interf
aced）されているが故に、部品交換及びメンテナンスが容易ではない。ブレード
部の交換には軸受部品の取外しが必要となり、それにより更にメンテナンス作業
が複雑になる。さらに、日常のメンテナンスの実施に必要な工具のコストが増加
し、また複雑性も増す。プロペラ羽根の保持部品との接続により、ブレード部の
根元のより複雑な設計が要求されるだけでなく、システムで使用し得る羽根部の
タイプが制限される。
として重量を減らし得る。これらのシステムの多くは、ハブアセンブリ内側のプ
ロペラ羽根の取付保持のために軸受アセンブリを使用する。例えば、米国特許第
4,921,403号は、ころ軸受を使用した軸受構成を含む。そのような軸受構成はハ ブの内側からプロペラ羽根を保持し、また振動を減らす。しかし、この設計は現
代の複合材ブレードを含む保持システムで必要とされる予圧を付加するための手
段を備えていない。予圧を付加する必要性を扱った先行技術がある。米国特許第
4,850,801号は、予圧を付加する手段を伴う軸受構成を開示している。しかし、 そのような構成は羽根部が保持アセンブリ及びハブ部の内側と直接接続（interf
aced）されているが故に、部品交換及びメンテナンスが容易ではない。ブレード
部の交換には軸受部品の取外しが必要となり、それにより更にメンテナンス作業
が複雑になる。さらに、日常のメンテナンスの実施に必要な工具のコストが増加
し、また複雑性も増す。プロペラ羽根の保持部品との接続により、ブレード部の
根元のより複雑な設計が要求されるだけでなく、システムで使用し得る羽根部の
タイプが制限される。
【０００４】 複数のプロペラ羽根の接続のフレキシビリティの必要性に対処するために、現
代のいくつかの適用例では受取手段（receiving means）を使用する。そのよう な適用例に於いて、羽根部は受取部のみと相互作用する。また、受取部は保持シ
ステムと相互作用する。従って、ブレード部を保持システムと相互作用するよう
に設計しないので単純化できる。受取手段を使用する例が、米国特許第4,863,35
2号に開示されている。この特許はプロペラ羽根の保持及び回転にころ軸受を使 用しており、本設計とは異なる。また本発明とは異なり、その特許はハブに螺合
した（threaded）環状のファスナ部（fastener）を使用して、システムの予圧を
達成する。このタイプの保持機構が、保持機構のサイズ及び重量の問題に対処す
る一方で、応力集中をハブのねじ山部に生じさせる固有の限界（inherent limit
ation）を有し、それが周期的な高い疲労負荷において操作され、結果としてハ ブを破損させ得る。同様に、前述の米国特許第4,850,801号は、ハブのねじ切り された部分と相互作用するねじ切りされたファスナ部を使用し、従って同様の高
い応力をハブ部にもたらす。本発明は、プロペラアセンブリの３つの主要部、つ
まりハブ部、受取部、又はプロペラ羽根部のどれにおいても螺合した部分を含ま
ない。
代のいくつかの適用例では受取手段（receiving means）を使用する。そのよう な適用例に於いて、羽根部は受取部のみと相互作用する。また、受取部は保持シ
ステムと相互作用する。従って、ブレード部を保持システムと相互作用するよう
に設計しないので単純化できる。受取手段を使用する例が、米国特許第4,863,35
2号に開示されている。この特許はプロペラ羽根の保持及び回転にころ軸受を使 用しており、本設計とは異なる。また本発明とは異なり、その特許はハブに螺合
した（threaded）環状のファスナ部（fastener）を使用して、システムの予圧を
達成する。このタイプの保持機構が、保持機構のサイズ及び重量の問題に対処す
る一方で、応力集中をハブのねじ山部に生じさせる固有の限界（inherent limit
ation）を有し、それが周期的な高い疲労負荷において操作され、結果としてハ ブを破損させ得る。同様に、前述の米国特許第4,850,801号は、ハブのねじ切り された部分と相互作用するねじ切りされたファスナ部を使用し、従って同様の高
い応力をハブ部にもたらす。本発明は、プロペラアセンブリの３つの主要部、つ
まりハブ部、受取部、又はプロペラ羽根部のどれにおいても螺合した部分を含ま
ない。
【０００５】 従って、機能的に分離可能な羽根部及び保持装置を共存させ、保持機構に予圧
を与え、結果としてコスト及び部品を低減し、さらにメンテナンスの複雑性を低
下させるプロペラ羽根保持システムが必要である。
を与え、結果としてコスト及び部品を低減し、さらにメンテナンスの複雑性を低
下させるプロペラ羽根保持システムが必要である。
【０００６】 発明の概要 本発明の第１の目的は、プロペラ羽根の取付保持部を保持して予圧を付加する
装置を提供することであり、アセンブリはプロペラ羽根から完全に機能的に分離
可能であり、部品の複雑性、組立ての複雑性、及びメンテナンスの複雑性とコス
トを減らす。
装置を提供することであり、アセンブリはプロペラ羽根から完全に機能的に分離
可能であり、部品の複雑性、組立ての複雑性、及びメンテナンスの複雑性とコス
トを減らす。
【０００７】 本発明の別の目的は、ブレードの根元の設計を複雑にする必要なしに、取付保
持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードのタイプに接続し得る受取
部を含むプロペラ羽根の予圧及び取付保持システムを提供することである。
持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードのタイプに接続し得る受取
部を含むプロペラ羽根の予圧及び取付保持システムを提供することである。
【０００８】 また本発明の別の目的は、プロペラ羽根を保持して予圧を付加するシステムを
提供することであり、そのシステムは、個々の受取部及びそれとプロペラハブ部
との間のアンギュラコンタクト球軸受を使用し、１部品の球溝の使用を可能にし
、またプロペラ装置の受取部、ハブ部、或いは羽根部にねじ山部を含まない。
提供することであり、そのシステムは、個々の受取部及びそれとプロペラハブ部
との間のアンギュラコンタクト球軸受を使用し、１部品の球溝の使用を可能にし
、またプロペラ装置の受取部、ハブ部、或いは羽根部にねじ山部を含まない。
【０００９】 更に本発明の別の目的は、羽根を取付保持して予圧を付加するシステムを提供
することであり、そのシステムは、水力式のアクチュエータを予圧の一部を与え
るように適合させる受取部を使用し、受取部の予圧に関して予圧ナットを締め付
けるためにより小さく扱いやすい工具を利用可能とする。
することであり、そのシステムは、水力式のアクチュエータを予圧の一部を与え
るように適合させる受取部を使用し、受取部の予圧に関して予圧ナットを締め付
けるためにより小さく扱いやすい工具を利用可能とする。
【００１０】 前述の４つの目的及び長所は、プロペラ軸の周りを回転するハブを有するプロ
ペラに使用する本発明のプロペラ羽根取付保持アセンブリによって達成される。
アセンブリは、羽根部をハブ部に取付けるための羽根受取部と、受取部をハブ部
と相互作用させるためのハブアーム部の内部表面を含む。受取部はハブアーム部
の中に位置し、また羽根部及びハブアーム部の内側表面と一体ではない。取付保
持機構が、羽根受取部をハブアーム部に取付保持し、それらの間で互いに回転可
能なように使用される。予圧装置が、プロペラ羽根の作動に於ける遠心荷重を与
える前に取付保持機構に予圧を付加するために設けられる。羽根部は取付保持メ
カニズムの操作性を害することなしに、羽根受取部から分離可能である。
ペラに使用する本発明のプロペラ羽根取付保持アセンブリによって達成される。
アセンブリは、羽根部をハブ部に取付けるための羽根受取部と、受取部をハブ部
と相互作用させるためのハブアーム部の内部表面を含む。受取部はハブアーム部
の中に位置し、また羽根部及びハブアーム部の内側表面と一体ではない。取付保
持機構が、羽根受取部をハブアーム部に取付保持し、それらの間で互いに回転可
能なように使用される。予圧装置が、プロペラ羽根の作動に於ける遠心荷重を与
える前に取付保持機構に予圧を付加するために設けられる。羽根部は取付保持メ
カニズムの操作性を害することなしに、羽根受取部から分離可能である。
【００１１】 更に前述の４つの目的及び長所は、プロペラ軸の周りを回転可能なハブを有す
るプロペラに使用する本発明によるプロペラ羽根取付保持アセンブリの別の実施
例によって達成される。アセンブリはブレード部をハブに取付けるためのブレー
ドレシーバと、受取部をハブ部に対し相互作用させるためのハブアーム部の内側
表面とを有する。受取部はハブアーム部の中に位置し、ブレード部と一体であり
、ハブアームの内側表面とは一体ではない。取付保持メカニズムは、ブレードレ
シーバをハブアーム内側表面に取付保持し、互いに回転可能なように使用される
。プロペラ羽根操作に於ける遠心荷重を与える前に取付保持メカニズムに予圧を
付加するための予圧デバイスが設けられる。取付保持メカニズムは、レシーバ及
びハブアームの内側表面の間の相対的な回転動作を容易にするためにアンギュラ
コンタクト球軸受アセンブリを含む。アンギュラコンタクト球軸受アセンブリは
、一体式の分割式でない溝を有する。
るプロペラに使用する本発明によるプロペラ羽根取付保持アセンブリの別の実施
例によって達成される。アセンブリはブレード部をハブに取付けるためのブレー
ドレシーバと、受取部をハブ部に対し相互作用させるためのハブアーム部の内側
表面とを有する。受取部はハブアーム部の中に位置し、ブレード部と一体であり
、ハブアームの内側表面とは一体ではない。取付保持メカニズムは、ブレードレ
シーバをハブアーム内側表面に取付保持し、互いに回転可能なように使用される
。プロペラ羽根操作に於ける遠心荷重を与える前に取付保持メカニズムに予圧を
付加するための予圧デバイスが設けられる。取付保持メカニズムは、レシーバ及
びハブアームの内側表面の間の相対的な回転動作を容易にするためにアンギュラ
コンタクト球軸受アセンブリを含む。アンギュラコンタクト球軸受アセンブリは
、一体式の分割式でない溝を有する。
【００１２】 発明の実施の形態 図１及び図２に符号１０で示した本発明のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ
を示す。通常プロペラ羽根の保持アセンブリ１０は分割された４つの部分、ハブ
部１２、受取部１４、予圧付加手段１６、及び取付保持手段１８を含む。受取部
１４はハブアーム部２２の内側に位置する。受取部１４及びハブアーム部２２は
、予圧手段１６及び取付保持手段１８と相互作用する。保持手段１８は、受取部
１４及びハブアーム部２２の間に配置される。
を示す。通常プロペラ羽根の保持アセンブリ１０は分割された４つの部分、ハブ
部１２、受取部１４、予圧付加手段１６、及び取付保持手段１８を含む。受取部
１４はハブアーム部２２の内側に位置する。受取部１４及びハブアーム部２２は
、予圧手段１６及び取付保持手段１８と相互作用する。保持手段１８は、受取部
１４及びハブアーム部２２の間に配置される。
【００１３】 一般にハブアーム部２２は、羽根部及び受取部の回転軸の周りを半径方向に延
在する内側表面２４及び外側の表面２３によって画定される円筒形状を有する。
図２に示すように、通常ハブアーム部２２は円筒形状で、ハブ胴部（hub barrel
）３４から突出している。また図２より、ハブアーム部２２の内側表面２４は、
ハブアーム棚状部（shelf）３０、胴体寄り（inboard）の外側の第１の溝３２を
含み、それらは単一式の非分割式の構造体であり、また胴体寄りの球溝リリーフ
領域（relief area）３３を有し、それらの全ては内側表面２４上で円周方向に 延在する。第１の溝３２の下方近傍の胴体寄りの球溝リリーフ領域３３は、ハブ
１２の周りで円周方向に丸みを付け、或いは面取りされて、胴体寄りの球軸受ア
センブリ３９の取付を容易にするために使用される。ハブアーム部２２の内側表
面２４上の胴体寄りの端部６１近傍に於いて、第２の円筒側面３１に対し概ね垂
直で、第１の溝３２に隣接する第１の側面３５を含むハブアーム棚状部３０が形
成される。ハブアームの棚状部３０は、ハブアーム部２２の内側表面２４の周り
で円周方向に延在し、取付保持アセンブリ要素３６の底を付けるために利用され
、組立に於いて予圧を補助するために使用される。
在する内側表面２４及び外側の表面２３によって画定される円筒形状を有する。
図２に示すように、通常ハブアーム部２２は円筒形状で、ハブ胴部（hub barrel
）３４から突出している。また図２より、ハブアーム部２２の内側表面２４は、
ハブアーム棚状部（shelf）３０、胴体寄り（inboard）の外側の第１の溝３２を
含み、それらは単一式の非分割式の構造体であり、また胴体寄りの球溝リリーフ
領域（relief area）３３を有し、それらの全ては内側表面２４上で円周方向に 延在する。第１の溝３２の下方近傍の胴体寄りの球溝リリーフ領域３３は、ハブ
１２の周りで円周方向に丸みを付け、或いは面取りされて、胴体寄りの球軸受ア
センブリ３９の取付を容易にするために使用される。ハブアーム部２２の内側表
面２４上の胴体寄りの端部６１近傍に於いて、第２の円筒側面３１に対し概ね垂
直で、第１の溝３２に隣接する第１の側面３５を含むハブアーム棚状部３０が形
成される。ハブアームの棚状部３０は、ハブアーム部２２の内側表面２４の周り
で円周方向に延在し、取付保持アセンブリ要素３６の底を付けるために利用され
、組立に於いて予圧を補助するために使用される。
【００１４】 図１及び、図１Ａ、図２に示すように、取付保持アセンブリ要素３６は、通常
円筒形状で、機能的な形状をなす内側及び外側表面を有し、また後述するように
、外側表面上のねじ山部３７及びブレード寄り（outboard）の外側の第２の軸受
溝３８と、シールと係合させるための段付き表面４１と、丸みを付けられた表面
４３とを、中央部、頂部、及び底部の内側表面に各々含む。図１及び図１Ａに示
すように、要素３６の上側端部は、後述する複数の伸張部（extensions）８５に
よって画定される。
円筒形状で、機能的な形状をなす内側及び外側表面を有し、また後述するように
、外側表面上のねじ山部３７及びブレード寄り（outboard）の外側の第２の軸受
溝３８と、シールと係合させるための段付き表面４１と、丸みを付けられた表面
４３とを、中央部、頂部、及び底部の内側表面に各々含む。図１及び図１Ａに示
すように、要素３６の上側端部は、後述する複数の伸張部（extensions）８５に
よって画定される。
【００１５】 図２に示すように、受取部１４は、プロペラ羽根４４と相互作用させるための
受取部１４の頂上端部４２に於いて形成された一体の取付継手４０を有し、それ
によりエアフォイルブレード４４は、ブレード取付保持手段１８の予圧への影響
なしに、航空機のプロペラから取外すことが可能である。取付ジョイント４０は
、プロペラ羽根４４を固定するためのファスナ（図示せず）を係合するためのフ
ァスナ開口部４５を含む。プロペラ羽根４４が取付けられた第２の継手４０を支
持及び強化するための隔壁（bulkhead）４６が、第２の取付継手４０の底面側４
８に於いて一体の構造体として形成される。外側５２に於いてブレード寄りの内
側の第３の溝５０が、受取部１４のブレード寄りの端部５３に向かって、半径方
向に丸みを付けられ、或いは面取りされる。第３の溝５０は、取付保持アセンブ
リ要素３６の第２の軸受溝３８と向かい合ってブレード寄りの球溝部５８を形成
する。胴体寄りの内側の第４の溝６０が、胴体寄りの端部６１近傍の受取部１４
上の少し離れた位置で、受取部１４の外側の側面５２の周囲で円周方向に丸みを
付けられ、或いは面取りされ、そこで第４の溝６０がハブアーム部２２の第１の
溝に対し逆側に形成され、設置されて胴体寄りの球溝部５９が形成される。ハブ
アーム部２２の内側の受取部１４の取付保持のためのクリアランスを与えるため
に、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８が、リリーフ領域３３
により取付けが容易である胴体寄りのアンギュラコンタクト（angular contact ）球軸受アセンブリ３９と、また受取部１４の外側５２に形成された球溝部５８
近傍のリリーフ領域６３により取付けが容易であるブレード寄りのアンギュラコ
ンタクト球軸受アセンブリ６４を固定するのに各々使用される。受取部１４はベ
ース部に於いてプロペラ羽根４４のピッチを変更するために使用する水力式又は
機械式のアクチュエータ（図示せず）の使用に適合するように設計されることが
好ましい。
受取部１４の頂上端部４２に於いて形成された一体の取付継手４０を有し、それ
によりエアフォイルブレード４４は、ブレード取付保持手段１８の予圧への影響
なしに、航空機のプロペラから取外すことが可能である。取付ジョイント４０は
、プロペラ羽根４４を固定するためのファスナ（図示せず）を係合するためのフ
ァスナ開口部４５を含む。プロペラ羽根４４が取付けられた第２の継手４０を支
持及び強化するための隔壁（bulkhead）４６が、第２の取付継手４０の底面側４
８に於いて一体の構造体として形成される。外側５２に於いてブレード寄りの内
側の第３の溝５０が、受取部１４のブレード寄りの端部５３に向かって、半径方
向に丸みを付けられ、或いは面取りされる。第３の溝５０は、取付保持アセンブ
リ要素３６の第２の軸受溝３８と向かい合ってブレード寄りの球溝部５８を形成
する。胴体寄りの内側の第４の溝６０が、胴体寄りの端部６１近傍の受取部１４
上の少し離れた位置で、受取部１４の外側の側面５２の周囲で円周方向に丸みを
付けられ、或いは面取りされ、そこで第４の溝６０がハブアーム部２２の第１の
溝に対し逆側に形成され、設置されて胴体寄りの球溝部５９が形成される。ハブ
アーム部２２の内側の受取部１４の取付保持のためのクリアランスを与えるため
に、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８が、リリーフ領域３３
により取付けが容易である胴体寄りのアンギュラコンタクト（angular contact ）球軸受アセンブリ３９と、また受取部１４の外側５２に形成された球溝部５８
近傍のリリーフ領域６３により取付けが容易であるブレード寄りのアンギュラコ
ンタクト球軸受アセンブリ６４を固定するのに各々使用される。受取部１４はベ
ース部に於いてプロペラ羽根４４のピッチを変更するために使用する水力式又は
機械式のアクチュエータ（図示せず）の使用に適合するように設計されることが
好ましい。
【００１６】 胴体寄りの球軸受アセンブリ３９及びブレード寄りの球軸受アセンブリ６４の
各々は、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８の各々と共に、ア
ンギュラコンタクト球軸受装置を形成し、力線ＣFによって示される角度の位置 決めによって、単一式の非分割の球溝の使用を可能にする。これにより、米国特
許第5,415,527号の先行技術に於ける分割式（split）の支持球溝の使用は排除さ
れる。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９及びブレード寄りの球軸受アセンブリ６
４の各々により、ハブアーム部２２の内側に於おいてブレード部の回転が可能に
なる。特定の航空機による荷重に対して、回転要素及び球溝形状が形成される。
軸受球溝部５８、５９及び線ＣFによって示されるこれらの力線の交線のなす角 度により、角度を成さない軸受（non-angularly oriented bearings）の多くの 先行技術とは異なり、譲り受け人に譲渡された米国特許第5,118,256号で開示さ れたものと同様のより幅の広い「ホイールベース（wheelbase）」又は「円錐形の接
触（cone of contact）」が許容される。遠心荷重、予圧、及び曲げ荷重だけでな
くスラスト荷重及びトルク荷重は、より安定なブレード取付保持機構を成立させ
る円錐形の接触に従って作用し合う。球軸受アセンブリ３９、６４の各々は、水
力式アクチュエータ（図示せず）と共に、ピッチ角を変更可能にする。
各々は、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８の各々と共に、ア
ンギュラコンタクト球軸受装置を形成し、力線ＣFによって示される角度の位置 決めによって、単一式の非分割の球溝の使用を可能にする。これにより、米国特
許第5,415,527号の先行技術に於ける分割式（split）の支持球溝の使用は排除さ
れる。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９及びブレード寄りの球軸受アセンブリ６
４の各々により、ハブアーム部２２の内側に於おいてブレード部の回転が可能に
なる。特定の航空機による荷重に対して、回転要素及び球溝形状が形成される。
軸受球溝部５８、５９及び線ＣFによって示されるこれらの力線の交線のなす角 度により、角度を成さない軸受（non-angularly oriented bearings）の多くの 先行技術とは異なり、譲り受け人に譲渡された米国特許第5,118,256号で開示さ れたものと同様のより幅の広い「ホイールベース（wheelbase）」又は「円錐形の接
触（cone of contact）」が許容される。遠心荷重、予圧、及び曲げ荷重だけでな
くスラスト荷重及びトルク荷重は、より安定なブレード取付保持機構を成立させ
る円錐形の接触に従って作用し合う。球軸受アセンブリ３９、６４の各々は、水
力式アクチュエータ（図示せず）と共に、ピッチ角を変更可能にする。
【００１７】 図２に示すように、予圧手段１６は、リング状の予圧ナット７０とねじ山部７
１を含み、それらは取付保持アセンブリ要素３６のねじ山部３７と係合及び嵌合
する。予圧はハブアーム部２２の頂部表面５４に押し付けて予圧ナット７０を締
め付けることにより達成され、それによりプロペラ羽根４４の回転軸に対し平行
な荷重が生じる。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９に抗し、要素３６を通し外向
きに球軸受アセンブリ６４に荷重を掛けることにより、内向きの移動を制限し、
予圧を付加する力を生じさせる。円周方向の固定シール７２が、ハブアーム部２
２の頂部表面５４と荷重ナット７０との間に配置され、プロペラ羽根の保持機構
及び羽根ピッチ変更アクチュエータの構成部品のために、ハブアーム部に含まれ
る潤滑油の漏洩を防止する。取付保持部の構成要素の相互作用する全ての表面上
に於ける潤滑油の可能な限りの浸漬（maximum exposure）により、プロペラ羽根
取付保持アセンブリ１０の構成要素の正常な動作を維持することが可能である。
予圧固定リング７６によって支持され適正な場所に固定された円周方向の第２の
固定シール７４が、予圧ナット７０及び取付保持アセンブリ要素３６の間に配置
される。
１を含み、それらは取付保持アセンブリ要素３６のねじ山部３７と係合及び嵌合
する。予圧はハブアーム部２２の頂部表面５４に押し付けて予圧ナット７０を締
め付けることにより達成され、それによりプロペラ羽根４４の回転軸に対し平行
な荷重が生じる。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９に抗し、要素３６を通し外向
きに球軸受アセンブリ６４に荷重を掛けることにより、内向きの移動を制限し、
予圧を付加する力を生じさせる。円周方向の固定シール７２が、ハブアーム部２
２の頂部表面５４と荷重ナット７０との間に配置され、プロペラ羽根の保持機構
及び羽根ピッチ変更アクチュエータの構成部品のために、ハブアーム部に含まれ
る潤滑油の漏洩を防止する。取付保持部の構成要素の相互作用する全ての表面上
に於ける潤滑油の可能な限りの浸漬（maximum exposure）により、プロペラ羽根
取付保持アセンブリ１０の構成要素の正常な動作を維持することが可能である。
予圧固定リング７６によって支持され適正な場所に固定された円周方向の第２の
固定シール７４が、予圧ナット７０及び取付保持アセンブリ要素３６の間に配置
される。
【００１８】 固定リング部７６は、予圧ナット部７０が取付保持アセンブリ要素３６のねじ
山部３７をバックオフすることを防ぐだけでなく、運動用シール部（dynamic se
al）７８を支持し、それにより取付保持手段１８の予圧の損失を防ぐ。図１及び
図２に示すように、予圧ナット７０及び要素３６の間に延在するその脚部７７を
有する固定リング７６はＴ型の断面を有し、予圧ナット７０の上方に於いて円周
方向に延在する。予圧ナットが適正な場所に配置された後の取付を容易にするた
めに、固定リングは分割されていることが好ましい。好適実施例に於いて、図１
に示すように、リング７６はスロット８３によって離隔された複数のフィンガー
（fingers）８１によって画定された内側の脚部７９を含む。フィンガー８１の 間のスロットは、要素３６から延在する図１Ａの伸張部８５と係合する。ボルト
８６は固定リング７６の頂部側８８を通し締め付けられ、固定リング７６を予圧
ナット７０に対し適当な位置に固定する。スロット８３と伸張部８５の係合によ
り、固定リング７６が要素３６に対し適切な位置に固定される。従って、固定リ
ング７６の二重の固定形態（即ち、ボルト８６と予圧ナット７０の係合、及びス
ロット８３と伸張部８５の係合）により、ねじ山部３７に対する予圧ナットの位
置によって画定されるような要求された予圧位置に於いて、予圧ナット７０及び
要素３６の間の固定された位置を得る。分割可能な特性及び固定リング７６の複
数の要素／予圧ナット係合位置により、ナット７０と要素３６の間のいかなる相
対的な位置に於いても取付が可能になる。図１に示すように、受取部１４の外側
表面８７と取付保持アセンブリ要素３６の段付き表面４１との間にシール接触圧
を維持するためのばね荷重式の運動用シール７８が配置される。耐久性のある材
料からなるバックアップリング８２、及びその表面が固定シール７４及び予圧ナ
ット７０の間に配置され、シールの胴体寄りの支持体として機能する。運動用シ
ール７８及び固定リング７６の間に第２のバックアップリング８４が配置されて
、摩擦を減らし、また運動用シール７８が固定リング７６上で引きずられること
を防ぐ。
山部３７をバックオフすることを防ぐだけでなく、運動用シール部（dynamic se
al）７８を支持し、それにより取付保持手段１８の予圧の損失を防ぐ。図１及び
図２に示すように、予圧ナット７０及び要素３６の間に延在するその脚部７７を
有する固定リング７６はＴ型の断面を有し、予圧ナット７０の上方に於いて円周
方向に延在する。予圧ナットが適正な場所に配置された後の取付を容易にするた
めに、固定リングは分割されていることが好ましい。好適実施例に於いて、図１
に示すように、リング７６はスロット８３によって離隔された複数のフィンガー
（fingers）８１によって画定された内側の脚部７９を含む。フィンガー８１の 間のスロットは、要素３６から延在する図１Ａの伸張部８５と係合する。ボルト
８６は固定リング７６の頂部側８８を通し締め付けられ、固定リング７６を予圧
ナット７０に対し適当な位置に固定する。スロット８３と伸張部８５の係合によ
り、固定リング７６が要素３６に対し適切な位置に固定される。従って、固定リ
ング７６の二重の固定形態（即ち、ボルト８６と予圧ナット７０の係合、及びス
ロット８３と伸張部８５の係合）により、ねじ山部３７に対する予圧ナットの位
置によって画定されるような要求された予圧位置に於いて、予圧ナット７０及び
要素３６の間の固定された位置を得る。分割可能な特性及び固定リング７６の複
数の要素／予圧ナット係合位置により、ナット７０と要素３６の間のいかなる相
対的な位置に於いても取付が可能になる。図１に示すように、受取部１４の外側
表面８７と取付保持アセンブリ要素３６の段付き表面４１との間にシール接触圧
を維持するためのばね荷重式の運動用シール７８が配置される。耐久性のある材
料からなるバックアップリング８２、及びその表面が固定シール７４及び予圧ナ
ット７０の間に配置され、シールの胴体寄りの支持体として機能する。運動用シ
ール７８及び固定リング７６の間に第２のバックアップリング８４が配置されて
、摩擦を減らし、また運動用シール７８が固定リング７６上で引きずられること
を防ぐ。
【００１９】 図中のアセンブリに於いて、運動用シール７８及びバックアップリング８４が
、受取部１４の外側の側面８７のブレード寄りの端部５３の方向に向けて取付け
られる。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４を軸受溝３８に押し当て挿入し得
るように、予圧ナット７０を伴う取付保持要素３６、固定シール７２、７４及び
バックアップリング８２は、胴体寄りの溝６０及びブレード寄りの溝５０の中間
の受取部１４上を滑動する。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４は、リリーフ
領域６３を利用し所定の位置に挿入される。ブレード受取部１４及び軸受アセン
ブリ６４は、内側の表面２４に隣接するハブアーム部２２に滑り込む。要素３６
の底部は棚状部３０の側面３５上につく。胴体寄りの軸受アセンブリ３９が、リ
リーフ領域３３を利用しハブの内側から取付けられる。前述のように、アセンブ
リがハブアーム部２２に対し外側に押される。構成要素を次の予圧の適用まで所
定の位置に固定し、また構成要素をハブアーム部２２の表面２４に対し締め付け
るために、要素３６のねじ山部３７に於いて予圧ナット７０を手作業で締め付け
る。予圧は予圧ナット７０のみを利用して実施可能であり、或いは別法として受
取部のデザインに厚みを増した隔壁４６を組込み、水力式アクチュエータの用途
を、隔壁４６の表面４８又は受取部１４のベース部９０に対抗し一部の重要な保
持予圧（the retention preload）を与えるアセンブリ工具として適合させる。 この選択により、より小さな工具を使用してハブアーム部２２に対し予圧ナット
７０を締め付けることが可能である。従って必要な予圧は、所望により水力式ア
クチュエータにより、また隔壁４６或いは受取部１４のベース部９０を使用する
予圧工具（図示せず）により与えられる。予圧ナット７０を必要なだけ締め付け
、予圧の適用が完了する。水力式アクチュエータ（図示せず）を使用している場
合は取り外す。ハブのたわみによっては、段階的に予圧を付加することが必要で
ある。そこで運動用シール７８と固定シール７２、７４、及び固定リング７６と
ボルト８６だけでなく各々のバックアップリング８４、８２が取付けられアセン
ブリが完成する。
、受取部１４の外側の側面８７のブレード寄りの端部５３の方向に向けて取付け
られる。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４を軸受溝３８に押し当て挿入し得
るように、予圧ナット７０を伴う取付保持要素３６、固定シール７２、７４及び
バックアップリング８２は、胴体寄りの溝６０及びブレード寄りの溝５０の中間
の受取部１４上を滑動する。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４は、リリーフ
領域６３を利用し所定の位置に挿入される。ブレード受取部１４及び軸受アセン
ブリ６４は、内側の表面２４に隣接するハブアーム部２２に滑り込む。要素３６
の底部は棚状部３０の側面３５上につく。胴体寄りの軸受アセンブリ３９が、リ
リーフ領域３３を利用しハブの内側から取付けられる。前述のように、アセンブ
リがハブアーム部２２に対し外側に押される。構成要素を次の予圧の適用まで所
定の位置に固定し、また構成要素をハブアーム部２２の表面２４に対し締め付け
るために、要素３６のねじ山部３７に於いて予圧ナット７０を手作業で締め付け
る。予圧は予圧ナット７０のみを利用して実施可能であり、或いは別法として受
取部のデザインに厚みを増した隔壁４６を組込み、水力式アクチュエータの用途
を、隔壁４６の表面４８又は受取部１４のベース部９０に対抗し一部の重要な保
持予圧（the retention preload）を与えるアセンブリ工具として適合させる。 この選択により、より小さな工具を使用してハブアーム部２２に対し予圧ナット
７０を締め付けることが可能である。従って必要な予圧は、所望により水力式ア
クチュエータにより、また隔壁４６或いは受取部１４のベース部９０を使用する
予圧工具（図示せず）により与えられる。予圧ナット７０を必要なだけ締め付け
、予圧の適用が完了する。水力式アクチュエータ（図示せず）を使用している場
合は取り外す。ハブのたわみによっては、段階的に予圧を付加することが必要で
ある。そこで運動用シール７８と固定シール７２、７４、及び固定リング７６と
ボルト８６だけでなく各々のバックアップリング８４、８２が取付けられアセン
ブリが完成する。
【００２０】 操作に於いて、内側及び外側の球軸受アセンブリ３９、６４の各々により、ハ
ブアーム部２２の中で羽根が回転可能であり、ピッチ及びプロペラの毎分回転数
が制御される。予圧を付加するためのアクチュエータとは異なる水力式のアクチ
ュエータ（図示せず）によってピッチが変更される時、球軸受アセンブリ３９、
６４はハブアーム部２２の周りを円周方向に回転可能である。
ブアーム部２２の中で羽根が回転可能であり、ピッチ及びプロペラの毎分回転数
が制御される。予圧を付加するためのアクチュエータとは異なる水力式のアクチ
ュエータ（図示せず）によってピッチが変更される時、球軸受アセンブリ３９、
６４はハブアーム部２２の周りを円周方向に回転可能である。
【００２１】 図３に示した本発明による別の実施例１１０に於いて、受取部１１４はプロペ
ラ羽根１４４の根元１９１として一体の構造物として形成され、ここで再び記述
しないが、図中に同様の符号で示したようにそれらは前述の本発明による他の全
ての特徴を含む。また図１及び図２に示され図３に示されていない付加的な特徴
も、ここでは記述しないが実施例１１０の一部である。当業界で既知のように、
ブレードの形成過程に於いて、ブレードはレシーバ１１４と共に一体の構造体と
して形成される。前述のように、先行技術と異なる一体式の分割式でない溝１３
２、１３８、１５０、１６０を使用することにより溝の劣化を防止する。また、
アンギュラコンタクト球軸受アセンブリが使用される。
ラ羽根１４４の根元１９１として一体の構造物として形成され、ここで再び記述
しないが、図中に同様の符号で示したようにそれらは前述の本発明による他の全
ての特徴を含む。また図１及び図２に示され図３に示されていない付加的な特徴
も、ここでは記述しないが実施例１１０の一部である。当業界で既知のように、
ブレードの形成過程に於いて、ブレードはレシーバ１１４と共に一体の構造体と
して形成される。前述のように、先行技術と異なる一体式の分割式でない溝１３
２、１３８、１５０、１６０を使用することにより溝の劣化を防止する。また、
アンギュラコンタクト球軸受アセンブリが使用される。
【００２２】 本発明の第１の長所は、アセンブリの各部分がプロペラ羽根から完全に機能的
に分離可能であり、部品及び工具の複雑さを減らせることにある。複雑さを減ら
すことで、結果としてコストが低下する。本発明の別の長所としては、プロペラ
羽根の予圧及び取付保持システムが、ブレードの根元の設計を複雑にする必要な
しに、取付保持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードタイプに適合
し得る受取部を含むことである。本発明の更なる長所としては、取付保持アセン
ブリと予圧システム及びプロペラハブの間の角度を成し接触した球軸受及び個々
のレシーバを使用し、それにより一体型の溝を利用でき、また分割溝のジョイン
トに関する潜在的な問題を回避し、それらがハブ上のねじ山部、ブレード、又は
プロペラアセンブリのレシーバを含むことである。本発明の更なる長所としては
、水力式のアクチュエータを予圧の一部を与えるように適用させたレシーバを使
用し、より小さく扱いやすい工具をレシーバの予圧に関する予圧ナットを締め付
けるために利用できるようにしたことである。
に分離可能であり、部品及び工具の複雑さを減らせることにある。複雑さを減ら
すことで、結果としてコストが低下する。本発明の別の長所としては、プロペラ
羽根の予圧及び取付保持システムが、ブレードの根元の設計を複雑にする必要な
しに、取付保持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードタイプに適合
し得る受取部を含むことである。本発明の更なる長所としては、取付保持アセン
ブリと予圧システム及びプロペラハブの間の角度を成し接触した球軸受及び個々
のレシーバを使用し、それにより一体型の溝を利用でき、また分割溝のジョイン
トに関する潜在的な問題を回避し、それらがハブ上のねじ山部、ブレード、又は
プロペラアセンブリのレシーバを含むことである。本発明の更なる長所としては
、水力式のアクチュエータを予圧の一部を与えるように適用させたレシーバを使
用し、より小さく扱いやすい工具をレシーバの予圧に関する予圧ナットを締め付
けるために利用できるようにしたことである。
【００２３】 本発明について、その特定の実施例について説明してきたが、本発明の範囲及
び精神を逸脱することなく、この実施例を様々に変形及び変更し得るということ
は、当業者には理解されよう。
び精神を逸脱することなく、この実施例を様々に変形及び変更し得るということ
は、当業者には理解されよう。
【図１】 ハブアーム部、受取部、取付保持機構、及び予圧付加機構（preload mechanis
m）を含むプロペラ羽根の取付保持アセンブリの３次元の破断図である。
m）を含むプロペラ羽根の取付保持アセンブリの３次元の破断図である。
【図１Ａ】 図１の矢印１Ａによって指示された要素を拡大した斜視図である。
【図２】 図１のプロペラ羽根の保持アセンブリの断面図である。
【図３】 別の実施例に於けるプロペラ羽根の保持アセンブリの断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月７日（２０００．２．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 航空機用プロペラ羽根の取付保持のための予圧を付加し
た軸受アセンブリ
た軸受アセンブリ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、概して可変ピッチの航空機用プロペラ羽根に関係するもので、より
詳細にはプロペラ羽根のための予圧を付加した取付保持アセンブリ（preloaded
retention assembly）に関するものである。
詳細にはプロペラ羽根のための予圧を付加した取付保持アセンブリ（preloaded
retention assembly）に関するものである。
【０００２】 発明の背景 現代の航空機用プロペラ羽根の設計では、動作負荷を支持し得る軽量な羽根を
製造するために複合材料を使用する。これらの動作負荷には、プロペラ羽根の軸
に平行な方向に作用する遠心力成分を含む。歴史的に、予圧を付加しない（non-
preloaded）プロペラ羽根の保持システムの動作に於いては、負荷容量、特に定 常及び周期的な曲げ荷重に対して羽根の保持を強化するために、ブレード構造体
の重量によって生じる遠心荷重に依存する。複合材料の使用によりプロペラ羽根
がより軽量化されると、羽根の保持を強化するのに必要な荷重を付加するために
、予圧を付加しないプロペラ羽根の保持システムは改変されてきた。結局この改
変は大きな重い部品に帰着した。
製造するために複合材料を使用する。これらの動作負荷には、プロペラ羽根の軸
に平行な方向に作用する遠心力成分を含む。歴史的に、予圧を付加しない（non-
preloaded）プロペラ羽根の保持システムの動作に於いては、負荷容量、特に定 常及び周期的な曲げ荷重に対して羽根の保持を強化するために、ブレード構造体
の重量によって生じる遠心荷重に依存する。複合材料の使用によりプロペラ羽根
がより軽量化されると、羽根の保持を強化するのに必要な荷重を付加するために
、予圧を付加しないプロペラ羽根の保持システムは改変されてきた。結局この改
変は大きな重い部品に帰着した。
【０００３】 現代のプロペラ羽根保持システムは、サイズに関する問題に対処可能で、結果
として重量を減らし得る。これらのシステムの多くは、ハブアセンブリ内側のプ
ロペラ羽根の取付保持のために軸受アセンブリを使用する。例えば、米国特許出
願第4,921,403号は、ころ軸受を使用した軸受構成を含む。そのような軸受構成 はハブの内側からプロペラ羽根を保持し、また振動を減らす。しかし、この設計
は現代の複合材ブレードを含む保持システムで必要とされる予圧を付加するため
の手段を備えていない。予圧を付加する必要性を扱った先行技術がある。米国特
許出願第4,850,801号（独立請求項１の２つの部分の形態はこれに基づく）は、 予圧を付加する手段を伴う軸受構成を開示している。ねじ切りされたファスナ部
（fastener）がハブ部のねじ切りされた部分と接続され（interfaces）、従って
ハブ部に高い応力を生じさせる。ファスナ部はブレード寄り（outboard）の球軸
受のボールを導入するためのリリーフ領域（relief area）を含み、そこには運 動用シール及び、シールを軸受のボール及び固定手段と相互作用させるための関
連部品が配置されている。
として重量を減らし得る。これらのシステムの多くは、ハブアセンブリ内側のプ
ロペラ羽根の取付保持のために軸受アセンブリを使用する。例えば、米国特許出
願第4,921,403号は、ころ軸受を使用した軸受構成を含む。そのような軸受構成 はハブの内側からプロペラ羽根を保持し、また振動を減らす。しかし、この設計
は現代の複合材ブレードを含む保持システムで必要とされる予圧を付加するため
の手段を備えていない。予圧を付加する必要性を扱った先行技術がある。米国特
許出願第4,850,801号（独立請求項１の２つの部分の形態はこれに基づく）は、 予圧を付加する手段を伴う軸受構成を開示している。ねじ切りされたファスナ部
（fastener）がハブ部のねじ切りされた部分と接続され（interfaces）、従って
ハブ部に高い応力を生じさせる。ファスナ部はブレード寄り（outboard）の球軸
受のボールを導入するためのリリーフ領域（relief area）を含み、そこには運 動用シール及び、シールを軸受のボール及び固定手段と相互作用させるための関
連部品が配置されている。
【０００４】 複数のプロペラ羽根の接続のフレキシビリティの必要性に対処するために、現
代のいくつかの適用例では受取手段（receiving means）を使用する。そのよう な適用例に於いて、羽根部は受取部のみと相互作用する。また、受取部は保持シ
ステムと相互作用する。従って、ブレード部を保持システムと相互作用するよう
に設計しないので単純化できる。受取手段を使用する例が、米国特許出願第4,86
3,352号に示されている。この特許はプロペラ羽根の保持及び回転にころ軸受を 使用する。またその特許はハブに螺合した（threaded）環状のファスナ部を使用
して、システムの予圧を達成する。このタイプの保持機構が、保持機構のサイズ
及び重量の問題に対処する一方で、また応力集中をハブのねじ山部に生じさせる
固有の限界（inherent limitation）を有し、それが周期的な高い疲労負荷にお いて操作され、結果としてハブを破損させ得る。
代のいくつかの適用例では受取手段（receiving means）を使用する。そのよう な適用例に於いて、羽根部は受取部のみと相互作用する。また、受取部は保持シ
ステムと相互作用する。従って、ブレード部を保持システムと相互作用するよう
に設計しないので単純化できる。受取手段を使用する例が、米国特許出願第4,86
3,352号に示されている。この特許はプロペラ羽根の保持及び回転にころ軸受を 使用する。またその特許はハブに螺合した（threaded）環状のファスナ部を使用
して、システムの予圧を達成する。このタイプの保持機構が、保持機構のサイズ
及び重量の問題に対処する一方で、また応力集中をハブのねじ山部に生じさせる
固有の限界（inherent limitation）を有し、それが周期的な高い疲労負荷にお いて操作され、結果としてハブを破損させ得る。
【０００５】 ここで参照する米国特許出願第5,015,150号の発明では、複列テーパころ軸受 の外側のリングを保持するためのハブのねじ山部と係合する張力ナット（tensio
ning nut）を含む。ブレード部と螺合した内側の軸受要素は、軸受の分割された
内側リングを保持し、英国特許出願第2 244 525号では、分割溝を有する軸受の ための、予圧要素と係合しハブ部と分離された予圧ナットを開示し、またドイツ
連邦共和国特許出願第43 15 080号では、分割式の内側の溝部及び分割式の予圧 ナットを有する軸受を使用している。
ning nut）を含む。ブレード部と螺合した内側の軸受要素は、軸受の分割された
内側リングを保持し、英国特許出願第2 244 525号では、分割溝を有する軸受の ための、予圧要素と係合しハブ部と分離された予圧ナットを開示し、またドイツ
連邦共和国特許出願第43 15 080号では、分割式の内側の溝部及び分割式の予圧 ナットを有する軸受を使用している。
【０００６】 発明の概要 本発明に従いプロペラ軸の周りを回転するハブ部を有するプロペラ及びプロペ
ラ羽根の取付保持アセンブリが提供され、それらは、羽根部をハブ部に取付ける
ための受取手段と、受取手段をハブ部と相互作用させる（interfacing）手段で あって、受取手段が相互作用手段の中に位置し、かつ羽根部および相互作用手段
と一体式ではない、相互作用手段と、受取手段を相互作用手段に取付保持するた
めの保持手段であって、受取手段と相互作用手段の間の相対的な回転動作を可能
にするための、内側及び外側の一体式の非分割溝の間のブレード寄りの転動要素
を含むブレード寄りの球軸受アセンブリと、内側及び外側の一体式の非分割溝の
間の羽根から離れた側の胴体寄り（inboard）の転動要素を含む胴体寄りの球軸 受アセンブリと、保持手段の組立を容易にするための胴体寄り及びブレード寄り
のリリーフ領域とを有する保持手段と、プロペラ羽根の作動に於ける遠心荷重を
与える前に保持手段に予圧を付加するための予圧手段であって、ブレード寄りの
球軸受アセンブリの外側の溝、及び別のねじ切りされた構成部品のねじ山部と係
合するねじ山部を有する要素であって、ブレード寄りの球軸受アセンブリの外側
の溝部およびブレード寄りの転動要素が、要素と別のねじ切りされた構成部品の
間の相対的な回転調整によって、球軸受アセンブリに抗して荷重をかけられたと
き、保持予圧を発生可能な要素を有する、予圧手段と、要素と別のねじ切りされ
た構成部品の間の好ましくない相対的な回転移動を防止する固定手段とを含み、
ブレード寄りのリリーフ領域が、ブレード寄りの球軸受アセンブリの内側の溝部
の胴体寄りに、受取手段に於いて形成され、ブレード寄りの球軸受アセンブリの
内側及び外側の溝部の間に、ブレード寄りの転動要素の装填（loading）を容易 にし、胴体寄りのリリーフ領域が、胴体寄りの球軸受アセンブリの外側の溝部の
胴体寄りに、相互作用手段に於いて形成され、ハブ部の内側から、胴体寄りの球
軸受アセンブリの内側及び外側の溝部の間に、胴体寄りの転がり要素の装填を容
易にし、別のねじ切りされた構成部品が、ハブ部から分離され、かつ予圧を達成
するためにハブ部に抗して締め付けられるように適合した予圧ナットであること
を特徴とする。
ラ羽根の取付保持アセンブリが提供され、それらは、羽根部をハブ部に取付ける
ための受取手段と、受取手段をハブ部と相互作用させる（interfacing）手段で あって、受取手段が相互作用手段の中に位置し、かつ羽根部および相互作用手段
と一体式ではない、相互作用手段と、受取手段を相互作用手段に取付保持するた
めの保持手段であって、受取手段と相互作用手段の間の相対的な回転動作を可能
にするための、内側及び外側の一体式の非分割溝の間のブレード寄りの転動要素
を含むブレード寄りの球軸受アセンブリと、内側及び外側の一体式の非分割溝の
間の羽根から離れた側の胴体寄り（inboard）の転動要素を含む胴体寄りの球軸 受アセンブリと、保持手段の組立を容易にするための胴体寄り及びブレード寄り
のリリーフ領域とを有する保持手段と、プロペラ羽根の作動に於ける遠心荷重を
与える前に保持手段に予圧を付加するための予圧手段であって、ブレード寄りの
球軸受アセンブリの外側の溝、及び別のねじ切りされた構成部品のねじ山部と係
合するねじ山部を有する要素であって、ブレード寄りの球軸受アセンブリの外側
の溝部およびブレード寄りの転動要素が、要素と別のねじ切りされた構成部品の
間の相対的な回転調整によって、球軸受アセンブリに抗して荷重をかけられたと
き、保持予圧を発生可能な要素を有する、予圧手段と、要素と別のねじ切りされ
た構成部品の間の好ましくない相対的な回転移動を防止する固定手段とを含み、
ブレード寄りのリリーフ領域が、ブレード寄りの球軸受アセンブリの内側の溝部
の胴体寄りに、受取手段に於いて形成され、ブレード寄りの球軸受アセンブリの
内側及び外側の溝部の間に、ブレード寄りの転動要素の装填（loading）を容易 にし、胴体寄りのリリーフ領域が、胴体寄りの球軸受アセンブリの外側の溝部の
胴体寄りに、相互作用手段に於いて形成され、ハブ部の内側から、胴体寄りの球
軸受アセンブリの内側及び外側の溝部の間に、胴体寄りの転がり要素の装填を容
易にし、別のねじ切りされた構成部品が、ハブ部から分離され、かつ予圧を達成
するためにハブ部に抗して締め付けられるように適合した予圧ナットであること
を特徴とする。
【０００７】 一実施例においては、受取手段は羽根部に対し一体ではなく、また別の実施例
においては、受取手段は羽根部と一体である。
においては、受取手段は羽根部と一体である。
【０００８】 受取手段が羽根部と一体でない実施例に於いて、プロペラ羽根保持部を保持し
て、予圧を付加するためのアセンブリは、プロペラ羽根から完全に機能的に分離
可能であり、部品複雑さ及び組立て・メンテナンスの複雑さを減らし、またメン
テナンスコストを低減する。
て、予圧を付加するためのアセンブリは、プロペラ羽根から完全に機能的に分離
可能であり、部品複雑さ及び組立て・メンテナンスの複雑さを減らし、またメン
テナンスコストを低減する。
【０００９】 羽根部と一体でない受取手段により、ブレードの根元の設計を複雑にする必要
なしに、取付保持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードタイプに適
合可能である。
なしに、取付保持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードタイプに適
合可能である。
【００１０】 個々の受取部、及びそれとプロペラハブ部との間のアンギュラコンタクト球軸
受により、１部品からなる球溝の使用が可能になり、またプロペラ装置の受取部
、ハブ部、或いは羽根部のねじ山部を排除可能である。
受により、１部品からなる球溝の使用が可能になり、またプロペラ装置の受取部
、ハブ部、或いは羽根部のねじ山部を排除可能である。
【００１１】 受取手段が水力式のアクチュエータを予圧の一部を与えるように適合させるこ
とにより、より小さく扱いやすい工具が、受取部の予圧に於いて予圧ナットを締
め付けるために利用可能である。
とにより、より小さく扱いやすい工具が、受取部の予圧に於いて予圧ナットを締
め付けるために利用可能である。
【００１２】 故に本発明の好適実施例に従い、機能的に分離可能な羽根部及び保持装置を
共存させ、また保持機構の予圧を可能にし、結果としてコスト及び部品を低減し
、メンテナンスの複雑性を低下させるプロペラ羽根取付保持システムを有するプ
ロペラ装置を提供する。
共存させ、また保持機構の予圧を可能にし、結果としてコスト及び部品を低減し
、メンテナンスの複雑性を低下させるプロペラ羽根取付保持システムを有するプ
ロペラ装置を提供する。
【００１３】 発明の実施の形態 図１及び図２に符号１０で示した本発明のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ
を示す。通常プロペラ羽根の保持アセンブリ１０は分割された４つの部分、ハブ
部１２、受取部１４、予圧付加手段１６、及び取付保持手段１８を含む。受取部
１４はハブアーム部２２の内側に位置する。受取部１４及びハブアーム部２２は
、予圧手段１６及び取付保持手段１８と相互作用する。保持手段１８は、受取部
１４及びハブアーム部２２の間に配置される。
を示す。通常プロペラ羽根の保持アセンブリ１０は分割された４つの部分、ハブ
部１２、受取部１４、予圧付加手段１６、及び取付保持手段１８を含む。受取部
１４はハブアーム部２２の内側に位置する。受取部１４及びハブアーム部２２は
、予圧手段１６及び取付保持手段１８と相互作用する。保持手段１８は、受取部
１４及びハブアーム部２２の間に配置される。
【００１４】 一般にハブアーム部２２は、羽根部及び受取部の回転軸の周りを半径方向に延
在する内側表面２４及び外側の表面２３によって画定される円筒形状を有する。
図２に示すように、通常ハブアーム部２２は円筒形状で、ハブ胴部（hub barrel
）３４から突出している。また図２より、ハブアーム部２２の内側表面２４は、
ハブアーム棚状部（shelf）３０、胴体寄りの外側の第１の溝３２を含み、それ らは単一式の非分割式の構造体であり、また胴体寄りの球溝リリーフ領域３３を
有し、それらの全ては内側表面２４上で円周方向に延在する。第１の溝３２の下
方近傍の胴体寄りの球溝リリーフ領域３３は、ハブ１２の周りで円周方向に丸み
を付け、或いは面取りされて、胴体寄りの球軸受アセンブリ３９の取付を容易に
するために使用される。ハブアーム部２２の内側表面２４上の胴体寄りの端部６
１近傍に於いて、第２の円筒側面３１に対し概ね垂直で、第１の溝３２に隣接す
る第１の側面３５を含むハブアーム棚状部３０が形成される。ハブアームの棚状
部３０は、ハブアーム部２２の内側表面２４の周りで円周方向に延在し、取付保
持アセンブリ要素３６の底を付けるために利用され、組立に於いて予圧を補助す
るために使用される。
在する内側表面２４及び外側の表面２３によって画定される円筒形状を有する。
図２に示すように、通常ハブアーム部２２は円筒形状で、ハブ胴部（hub barrel
）３４から突出している。また図２より、ハブアーム部２２の内側表面２４は、
ハブアーム棚状部（shelf）３０、胴体寄りの外側の第１の溝３２を含み、それ らは単一式の非分割式の構造体であり、また胴体寄りの球溝リリーフ領域３３を
有し、それらの全ては内側表面２４上で円周方向に延在する。第１の溝３２の下
方近傍の胴体寄りの球溝リリーフ領域３３は、ハブ１２の周りで円周方向に丸み
を付け、或いは面取りされて、胴体寄りの球軸受アセンブリ３９の取付を容易に
するために使用される。ハブアーム部２２の内側表面２４上の胴体寄りの端部６
１近傍に於いて、第２の円筒側面３１に対し概ね垂直で、第１の溝３２に隣接す
る第１の側面３５を含むハブアーム棚状部３０が形成される。ハブアームの棚状
部３０は、ハブアーム部２２の内側表面２４の周りで円周方向に延在し、取付保
持アセンブリ要素３６の底を付けるために利用され、組立に於いて予圧を補助す
るために使用される。
【００１５】 図１及び、図１Ａ、図２に示すように、取付保持アセンブリ要素３６は、通常
円筒形状で、機能的な形状をなす内側及び外側表面を有し、また後述するように
、外側表面上のねじ山部３７及びブレード寄りの外側の第２の軸受溝３８と、シ
ールと係合させるための段付き表面４１と、丸みを付けられた表面４３とを、中
央部、頂部、及び底部の内側表面に各々含む。図１及び図１Ａに示すように、要
素３６の上側端部は、後述する複数の伸張部（extensions）８５によって画定さ
れる。
円筒形状で、機能的な形状をなす内側及び外側表面を有し、また後述するように
、外側表面上のねじ山部３７及びブレード寄りの外側の第２の軸受溝３８と、シ
ールと係合させるための段付き表面４１と、丸みを付けられた表面４３とを、中
央部、頂部、及び底部の内側表面に各々含む。図１及び図１Ａに示すように、要
素３６の上側端部は、後述する複数の伸張部（extensions）８５によって画定さ
れる。
【００１６】 図２に示すように、受取部１４は、プロペラ羽根４４と相互作用させるための
受取部１４の頂上端部４２に於いて形成された一体の取付継手４０を有し、それ
によりエアフォイルブレード４４は、ブレード取付保持手段１８の予圧への影響
なしに、航空機のプロペラから取外すことが可能である。取付ジョイント４０は
、プロペラ羽根４４を固定するためのファスナ（図示せず）を係合するためのフ
ァスナ開口部４５を含む。プロペラ羽根４４が取付けられた第２の継手４０を支
持及び強化するための隔壁（bulkhead）４６が、第２の取付継手４０の底面側４
８に於いて一体の構造体として形成される。外側５２に於いてブレード寄りの内
側の第３の溝５０が、受取部１４のブレード寄りの端部５３に向かって、半径方
向に丸みを付けられ、或いは面取りされる。第３の溝５０は、取付保持アセンブ
リ要素３６の第２の軸受溝３８と向かい合ってブレード寄りの球溝部５８を形成
する。胴体寄りの内側の第４の溝６０が、胴体寄りの端部６１近傍の受取部１４
上の所定の間隔に於いて、受取部１４の外側の側面５２の周囲で円周方向に丸み
を付けられ、或いは面取りされ、そこで第４の溝６０がハブアーム部２２の第１
の溝に対し逆側に形成され、設置されて胴体寄りの球溝部５９が形成される。ハ
ブアーム部２２の内側の受取部１４の取付保持のためのクリアランスを与えるた
めに、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８が、リリーフ領域３
３により取付けが容易である胴体寄りのアンギュラコンタクト（angular contac
t）球軸受アセンブリ３９と、また受取部１４の外側５２に形成された球溝部５ ８近傍のリリーフ領域６３により取付けが容易であるブレード寄りのアンギュラ
コンタクト球軸受アセンブリ６４を固定するのに各々使用される。受取部１４は
ベース部に於いてプロペラ羽根４４のピッチを変更するために使用する水力式又
は機械式のアクチュエータ（図示せず）の使用に適合するように設計されること
が好ましい。
受取部１４の頂上端部４２に於いて形成された一体の取付継手４０を有し、それ
によりエアフォイルブレード４４は、ブレード取付保持手段１８の予圧への影響
なしに、航空機のプロペラから取外すことが可能である。取付ジョイント４０は
、プロペラ羽根４４を固定するためのファスナ（図示せず）を係合するためのフ
ァスナ開口部４５を含む。プロペラ羽根４４が取付けられた第２の継手４０を支
持及び強化するための隔壁（bulkhead）４６が、第２の取付継手４０の底面側４
８に於いて一体の構造体として形成される。外側５２に於いてブレード寄りの内
側の第３の溝５０が、受取部１４のブレード寄りの端部５３に向かって、半径方
向に丸みを付けられ、或いは面取りされる。第３の溝５０は、取付保持アセンブ
リ要素３６の第２の軸受溝３８と向かい合ってブレード寄りの球溝部５８を形成
する。胴体寄りの内側の第４の溝６０が、胴体寄りの端部６１近傍の受取部１４
上の所定の間隔に於いて、受取部１４の外側の側面５２の周囲で円周方向に丸み
を付けられ、或いは面取りされ、そこで第４の溝６０がハブアーム部２２の第１
の溝に対し逆側に形成され、設置されて胴体寄りの球溝部５９が形成される。ハ
ブアーム部２２の内側の受取部１４の取付保持のためのクリアランスを与えるた
めに、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８が、リリーフ領域３
３により取付けが容易である胴体寄りのアンギュラコンタクト（angular contac
t）球軸受アセンブリ３９と、また受取部１４の外側５２に形成された球溝部５ ８近傍のリリーフ領域６３により取付けが容易であるブレード寄りのアンギュラ
コンタクト球軸受アセンブリ６４を固定するのに各々使用される。受取部１４は
ベース部に於いてプロペラ羽根４４のピッチを変更するために使用する水力式又
は機械式のアクチュエータ（図示せず）の使用に適合するように設計されること
が好ましい。
【００１７】 胴体寄りの球軸受アセンブリ３９及びブレード寄りの球軸受アセンブリ６４の
各々は、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８の各々と共に、ア
ンギュラコンタクト球軸受装置を形成し、力線ＣＦによって示される角度の位置
決めによって、単一式の非分割の球溝の使用を可能にする。これにより、米国特
許出願第5,415,527号の先行技術に於ける分割式（split）の支持球溝の使用は排
除される。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９及びブレード寄りの球軸受アセンブ
リ６４の各々により、ハブアーム部２２の内側に於おいてブレード部の回転が可
能になる。特定の航空機による荷重に対して、回転要素及び球溝形状が形成され
る。軸受球溝部５８、５９及び線ＣＦによって示されるこれらの力線の交線のな
す角度により、角度を成さない軸受（non-angularly oriented bearings）の多 くの先行技術とは異なる米国特許出願第5,118,256号で開示されたものと同様の より幅の広い「ホイールベース（wheelbase）」又は「円錐形の接触（cone of cont
act）」が許容される。遠心荷重、予圧、及び曲げ荷重だけでなくスラスト荷重及
びトルク荷重は、より安定なブレード取付保持機構を成立させる円錐形の接触に
従って作用し合う。球軸受アセンブリ３９、６４の各々は、水力式アクチュエー
タ（図示せず）と共に、ピッチ角を変更可能にする。
各々は、胴体寄りの球溝部５９及びブレード寄りの球溝部５８の各々と共に、ア
ンギュラコンタクト球軸受装置を形成し、力線ＣＦによって示される角度の位置
決めによって、単一式の非分割の球溝の使用を可能にする。これにより、米国特
許出願第5,415,527号の先行技術に於ける分割式（split）の支持球溝の使用は排
除される。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９及びブレード寄りの球軸受アセンブ
リ６４の各々により、ハブアーム部２２の内側に於おいてブレード部の回転が可
能になる。特定の航空機による荷重に対して、回転要素及び球溝形状が形成され
る。軸受球溝部５８、５９及び線ＣＦによって示されるこれらの力線の交線のな
す角度により、角度を成さない軸受（non-angularly oriented bearings）の多 くの先行技術とは異なる米国特許出願第5,118,256号で開示されたものと同様の より幅の広い「ホイールベース（wheelbase）」又は「円錐形の接触（cone of cont
act）」が許容される。遠心荷重、予圧、及び曲げ荷重だけでなくスラスト荷重及
びトルク荷重は、より安定なブレード取付保持機構を成立させる円錐形の接触に
従って作用し合う。球軸受アセンブリ３９、６４の各々は、水力式アクチュエー
タ（図示せず）と共に、ピッチ角を変更可能にする。
【００１８】 図２に示すように、予圧手段１６は、リング状の予圧ナット７０とねじ山部７
１を含み、それらは取付保持アセンブリ要素３６のねじ山部３７と係合及び嵌合
する。予圧はハブアーム部２２の頂部表面５４に押し付けて予圧ナット７０を締
め付けることにより達成され、それによりプロペラ羽根４４の回転軸に対し平行
な荷重が生じる。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９に抗し、要素３６を通し外向
きに球軸受アセンブリ６４に荷重を掛けることにより、内向きの移動を制限し、
予圧を付加する力を生じさせる。円周方向の固定シール７２が、ハブアーム部２
２の頂部表面５４と荷重ナット７０との間に配置され、プロペラ羽根の保持機構
及び羽根ピッチ変更アクチュエータの構成部品のために、ハブアーム部に含まれ
る潤滑油の漏洩を防止する。取付保持部の構成要素の相互作用する全ての表面上
に於ける潤滑油の可能な限りの浸漬（maximum exposure）により、プロペラ羽根
取付保持アセンブリ１０の構成要素の正常な動作を維持することが可能である。
予圧固定リング７６によって支持され適正な場所に固定された円周方向の第２の
固定シール７４が、予圧ナット７０及び取付保持アセンブリ要素３６の間に配置
される。
１を含み、それらは取付保持アセンブリ要素３６のねじ山部３７と係合及び嵌合
する。予圧はハブアーム部２２の頂部表面５４に押し付けて予圧ナット７０を締
め付けることにより達成され、それによりプロペラ羽根４４の回転軸に対し平行
な荷重が生じる。胴体寄りの球軸受アセンブリ３９に抗し、要素３６を通し外向
きに球軸受アセンブリ６４に荷重を掛けることにより、内向きの移動を制限し、
予圧を付加する力を生じさせる。円周方向の固定シール７２が、ハブアーム部２
２の頂部表面５４と荷重ナット７０との間に配置され、プロペラ羽根の保持機構
及び羽根ピッチ変更アクチュエータの構成部品のために、ハブアーム部に含まれ
る潤滑油の漏洩を防止する。取付保持部の構成要素の相互作用する全ての表面上
に於ける潤滑油の可能な限りの浸漬（maximum exposure）により、プロペラ羽根
取付保持アセンブリ１０の構成要素の正常な動作を維持することが可能である。
予圧固定リング７６によって支持され適正な場所に固定された円周方向の第２の
固定シール７４が、予圧ナット７０及び取付保持アセンブリ要素３６の間に配置
される。
【００１９】 固定リング部７６は、予圧ナット部７０が取付保持アセンブリ要素３６のねじ
山部３７をバックオフすることを防ぐだけでなく、運動用シール部（dynamic se
al）７８を支持し、それにより取付保持手段１８の予圧の損失を防ぐ。図１及び
図２に示すように、予圧ナット７０及び要素３６の間に延在するその脚部７７を
有する固定リング７６はＴ型の断面を有し、予圧ナット７０の上方に於いて円周
方向に延在する。予圧ナットが適正な場所に配置された後の取付を容易にするた
めに、固定リングは分割されていることが好ましい。好適実施例に於いて、図１
に示すように、リング７６はスロット８３によって離隔された複数のフィンガー
８１によって画定された内側の脚部７９を含む。フィンガー８１の間のスロット
は、要素３６から延在する図１Ａの伸張部８５と係合する。ボルト８６は固定リ
ング７６の頂部側８８を通し締め付けられ、固定リング７６を予圧ナット７０に
対し適当な位置に固定する。スロット８３と伸張部８５の係合により、固定リン
グ７６が要素３６に対し適切な位置に固定される。従って、固定リング７６の二
重の固定形態（即ち、ボルト８６と予圧ナット７０の係合、及びスロット８３と
伸張部８５の係合）により、ねじ山部３７に対する予圧ナット７０の位置によっ
て画定されるような要求された予圧位置に於いて、予圧ナット及び要素３６の間
の固定された位置を得る。分割可能な特性及び固定リング７６の複数の要素／予
圧ナット係合位置により、ナット７０と要素３６の間のいかなる相対的な位置に
於いても取付が可能になる。図１に示すように、受取部１４の外側表面８７と取
付保持アセンブリ要素３６の段付き表面４１との間にシール接触圧を維持するた
めのばね荷重式の運動用シール７８が配置される。耐久性のある材料からなるバ
ックアップリング８２、及びその表面が固定シール７４及び予圧ナット７０の間
に配置され、シールの胴体寄りの支持体として機能する。運動用シール７８及び
固定リング７６の間に第２のバックアップリング８４が配置されて、摩擦を減ら
し、また運動用シール７８が固定リング７６上で引きずられることを防ぐ。
山部３７をバックオフすることを防ぐだけでなく、運動用シール部（dynamic se
al）７８を支持し、それにより取付保持手段１８の予圧の損失を防ぐ。図１及び
図２に示すように、予圧ナット７０及び要素３６の間に延在するその脚部７７を
有する固定リング７６はＴ型の断面を有し、予圧ナット７０の上方に於いて円周
方向に延在する。予圧ナットが適正な場所に配置された後の取付を容易にするた
めに、固定リングは分割されていることが好ましい。好適実施例に於いて、図１
に示すように、リング７６はスロット８３によって離隔された複数のフィンガー
８１によって画定された内側の脚部７９を含む。フィンガー８１の間のスロット
は、要素３６から延在する図１Ａの伸張部８５と係合する。ボルト８６は固定リ
ング７６の頂部側８８を通し締め付けられ、固定リング７６を予圧ナット７０に
対し適当な位置に固定する。スロット８３と伸張部８５の係合により、固定リン
グ７６が要素３６に対し適切な位置に固定される。従って、固定リング７６の二
重の固定形態（即ち、ボルト８６と予圧ナット７０の係合、及びスロット８３と
伸張部８５の係合）により、ねじ山部３７に対する予圧ナット７０の位置によっ
て画定されるような要求された予圧位置に於いて、予圧ナット及び要素３６の間
の固定された位置を得る。分割可能な特性及び固定リング７６の複数の要素／予
圧ナット係合位置により、ナット７０と要素３６の間のいかなる相対的な位置に
於いても取付が可能になる。図１に示すように、受取部１４の外側表面８７と取
付保持アセンブリ要素３６の段付き表面４１との間にシール接触圧を維持するた
めのばね荷重式の運動用シール７８が配置される。耐久性のある材料からなるバ
ックアップリング８２、及びその表面が固定シール７４及び予圧ナット７０の間
に配置され、シールの胴体寄りの支持体として機能する。運動用シール７８及び
固定リング７６の間に第２のバックアップリング８４が配置されて、摩擦を減ら
し、また運動用シール７８が固定リング７６上で引きずられることを防ぐ。
【００２０】 図中のアセンブリに於いて、運動用シール７８及びバックアップリング８４が
、受取部１４の外側の側面８７のブレード寄りの端部５３の方向に向けて取付け
られる。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４を軸受溝３８に押し当て挿入し得
るように、予圧ナット７０を伴う取付保持要素３６、固定シール７２、７４及び
バックアップリング８２は、胴体寄りの溝６０及びブレード寄りの溝５０の中間
の受取部１４上を滑動する。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４は、リリーフ
領域６３を利用し所定の位置に挿入される。ブレード受取部１４及び軸受アセン
ブリ６４は、内側の表面２４に隣接するハブアーム部２２に滑り込む。要素３６
の底部は棚状部３０の側面３５上につく。胴体寄りの軸受アセンブリ３９が、リ
リーフ領域３３を利用しハブの内側から取付けられる。前述のように、アセンブ
リがハブアーム部２２に対し外側に押される。構成要素を次の予圧の適用まで所
定の位置に固定し、また構成要素をハブアーム部２２の表面２４に対し締め付け
るために、要素３６のねじ山部３７に於いて予圧ナット７０を手作業で締め付け
る。予圧は予圧ナット７０のみを利用して実施可能であり、或いは別法として受
取部のデザインに厚みを増した隔壁４６を組込み、水力式アクチュエータの用途
を、隔壁４６の表面４８又は受取部１４のベース部９０に対抗し一部の重要な保
持予圧（the retention preload）を与えるアセンブリ工具として適合させる。 この選択により、より小さな工具を使用してハブアーム部２２に対し予圧ナット
７０を締め付けることが可能である。従って必要な予圧は、所望により水力式ア
クチュエータにより、また隔壁４６或いは受取部１４のベース部９０を使用する
予圧工具（図示せず）により与えられる。予圧ナット７０を必要なだけ締め付け
、予圧の適用が完了する。水力式アクチュエータ（図示せず）を使用している場
合は取り外す。ハブのたわみによっては、段階的に予圧を付加することが必要で
ある。そこで運動用シール７８と固定シール７２、７４、及び固定リング７６と
ボルト８６だけでなく各々のバックアップリング８４、８２が取付けられアセン
ブリが完成する。
、受取部１４の外側の側面８７のブレード寄りの端部５３の方向に向けて取付け
られる。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４を軸受溝３８に押し当て挿入し得
るように、予圧ナット７０を伴う取付保持要素３６、固定シール７２、７４及び
バックアップリング８２は、胴体寄りの溝６０及びブレード寄りの溝５０の中間
の受取部１４上を滑動する。ブレード寄りの球軸受アセンブリ６４は、リリーフ
領域６３を利用し所定の位置に挿入される。ブレード受取部１４及び軸受アセン
ブリ６４は、内側の表面２４に隣接するハブアーム部２２に滑り込む。要素３６
の底部は棚状部３０の側面３５上につく。胴体寄りの軸受アセンブリ３９が、リ
リーフ領域３３を利用しハブの内側から取付けられる。前述のように、アセンブ
リがハブアーム部２２に対し外側に押される。構成要素を次の予圧の適用まで所
定の位置に固定し、また構成要素をハブアーム部２２の表面２４に対し締め付け
るために、要素３６のねじ山部３７に於いて予圧ナット７０を手作業で締め付け
る。予圧は予圧ナット７０のみを利用して実施可能であり、或いは別法として受
取部のデザインに厚みを増した隔壁４６を組込み、水力式アクチュエータの用途
を、隔壁４６の表面４８又は受取部１４のベース部９０に対抗し一部の重要な保
持予圧（the retention preload）を与えるアセンブリ工具として適合させる。 この選択により、より小さな工具を使用してハブアーム部２２に対し予圧ナット
７０を締め付けることが可能である。従って必要な予圧は、所望により水力式ア
クチュエータにより、また隔壁４６或いは受取部１４のベース部９０を使用する
予圧工具（図示せず）により与えられる。予圧ナット７０を必要なだけ締め付け
、予圧の適用が完了する。水力式アクチュエータ（図示せず）を使用している場
合は取り外す。ハブのたわみによっては、段階的に予圧を付加することが必要で
ある。そこで運動用シール７８と固定シール７２、７４、及び固定リング７６と
ボルト８６だけでなく各々のバックアップリング８４、８２が取付けられアセン
ブリが完成する。
【００２１】 操作に於いて、内側及び外側の球軸受アセンブリ３９、６４の各々により、ハ
ブアーム部２２の中で羽根が回転可能であり、ピッチ及びプロペラの毎分回転数
が制御される。予圧を付加するためのアクチュエータとは異なる水力式のアクチ
ュエータ（図示せず）によってピッチが変更される時、球軸受アセンブリ３９、
６４はハブアーム部２２の周りを円周方向に回転可能である。
ブアーム部２２の中で羽根が回転可能であり、ピッチ及びプロペラの毎分回転数
が制御される。予圧を付加するためのアクチュエータとは異なる水力式のアクチ
ュエータ（図示せず）によってピッチが変更される時、球軸受アセンブリ３９、
６４はハブアーム部２２の周りを円周方向に回転可能である。
【００２２】 図３に示した本発明による別の実施例１１０に於いて、受取部１１４はプロペ
ラ羽根１４４の根元１９１として一体の構造物として形成され、ここで再び記述
しないが、図中に同様の符号で示したようにそれらは前述の本発明による他の全
ての特徴を含む。また図１及び図２に示され図３に示されていない付加的な特徴
も、ここでは記述しないが実施例１１０の一部である。当業界で既知のように、
ブレードの形成過程に於いて、ブレードはレシーバ１１４と共に一体の構造体と
して形成される。前述のように、先行技術と異なる一体式の分割式でない溝１３
２、１３８、１５０、１６０を使用することにより溝の劣化を防止する。また、
アンギュラコンタクト球軸受アセンブリが使用される。
ラ羽根１４４の根元１９１として一体の構造物として形成され、ここで再び記述
しないが、図中に同様の符号で示したようにそれらは前述の本発明による他の全
ての特徴を含む。また図１及び図２に示され図３に示されていない付加的な特徴
も、ここでは記述しないが実施例１１０の一部である。当業界で既知のように、
ブレードの形成過程に於いて、ブレードはレシーバ１１４と共に一体の構造体と
して形成される。前述のように、先行技術と異なる一体式の分割式でない溝１３
２、１３８、１５０、１６０を使用することにより溝の劣化を防止する。また、
アンギュラコンタクト球軸受アセンブリが使用される。
【００２３】 本発明の第１の長所は、アセンブリの各部分がプロペラ羽根から完全に機能的
に分離可能であり、部品及び工具の複雑さを減らせることにある。複雑さを減ら
すことで、結果としてコストが低下する。本発明の別の長所としては、プロペラ
羽根の予圧及び取付保持システムが、ブレードの根元の設計を複雑にする必要な
しに、取付保持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードタイプに適合
し得る受取部を含むことである。本発明の更なる長所としては、取付保持アセン
ブリと予圧システム及びプロペラハブの間の角度を成し接触した球軸受及び個々
のレシーバを使用し、それにより一体型の溝を利用でき、また分割溝のジョイン
トに関する潜在的な問題を回避し、それらがハブ上のねじ山部、ブレード、又は
プロペラアセンブリのレシーバを含むことである。本発明の更なる長所としては
、水力式のアクチュエータを予圧の一部を与えるように適用させたレシーバを使
用し、より小さく扱いやすい工具をレシーバの予圧に関する予圧ナットを締め付
けるために利用できるようにしたことである。
に分離可能であり、部品及び工具の複雑さを減らせることにある。複雑さを減ら
すことで、結果としてコストが低下する。本発明の別の長所としては、プロペラ
羽根の予圧及び取付保持システムが、ブレードの根元の設計を複雑にする必要な
しに、取付保持機構アセンブリ及び予圧システムを複数のブレードタイプに適合
し得る受取部を含むことである。本発明の更なる長所としては、取付保持アセン
ブリと予圧システム及びプロペラハブの間の角度を成し接触した球軸受及び個々
のレシーバを使用し、それにより一体型の溝を利用でき、また分割溝のジョイン
トに関する潜在的な問題を回避し、それらがハブ上のねじ山部、ブレード、又は
プロペラアセンブリのレシーバを含むことである。本発明の更なる長所としては
、水力式のアクチュエータを予圧の一部を与えるように適用させたレシーバを使
用し、より小さく扱いやすい工具をレシーバの予圧に関する予圧ナットを締め付
けるために利用できるようにしたことである。
【００２４】 本発明について、その特定の実施例について説明してきたが、本発明の請求項
に記載された範囲を逸脱することなく、この実施例を様々に変形及び変更し得る
ということは、当業者には理解されよう。
に記載された範囲を逸脱することなく、この実施例を様々に変形及び変更し得る
ということは、当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハブアーム部、受取部、取付保持機構、及び予圧付加機構（preload mechanis
m）を含むプロペラ羽根の取付保持アセンブリの３次元の破断図である。
m）を含むプロペラ羽根の取付保持アセンブリの３次元の破断図である。
【図１Ａ】 図１の矢印１Ａによって指示された要素を拡大した斜視図である。
【図２】 図１のプロペラ羽根の保持アセンブリの断面図である。
【図３】 別の実施例に於けるプロペラ羽根の保持アセンブリの断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ａ
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１Ａ】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソール、マシュー・シー アメリカ合衆国コネチカット州06096− 1010・グランビー・エリックドライブ 12 (72)発明者 コーレイ、トーマス・ジー アメリカ合衆国コネチカット州06078・サ フィールド・ジャクリーンサークル 20
Claims (34)
- 【請求項１】 プロペラ軸の周りを回転するハブを有するプロペラに使用
するためのプロペラ羽根の取付保持アセンブリであって、 前記羽根部を前記ハブ部に取付けるための受取手段と、 前記受取手段を前記ハブ部と相互作用させる（interfacing）手段であって、 前記受取手段が前記相互作用手段の中に位置し、かつ前記羽根部および前記相互
作用手段と一体式ではない、前記相互作用手段と、 相対的に回転動作が可能なように相互作用させるための手段、及びプロペラ羽
根の作動に於ける遠心荷重を与える前に前記取付保持手段に予圧を付加するため
の手段に対し、前記受取手段を取付保持するための手段であって、前記羽根部が
前記取付保持手段の操作性を害することなしに前記受取手段から分離可能である
、取付保持手段とを有することを特徴とするプロペラ羽根の取付保持アセンブリ
。 - 【請求項２】 前記ハブ部がハブ胴部を含み、前記相互作用手段がハブ胴
部に接続されたハブアーム部を含み、前記ハブアーム部及び前記受取手段を前記
取付保持手段を使用して相互作用させることを特徴とする請求項１に記載のプロ
ペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項３】 前記ハブアーム部が、前記取付保持手段を支持するための
手段を伴うハブアーム空隙部を更に含むことを特徴とする請求項２に記載のプロ
ペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項４】 前記受取手段が、前記羽根部の取付け及び取外しを受取手
段に対して可能にする取付継手部を含むことを特徴とする請求項１に記載のプロ
ペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項５】 前記受取手段が、前記羽根受取部を支持するための羽根受
取部の隔壁を更に含むことを特徴とする請求項４に記載のプロペラ羽根の取付保
持アセンブリ。 - 【請求項６】 前記受取手段が、羽根ピッチを変更するアクチュエータと
係合するための手段を伴う受取ベース部を更に含むことを特徴とする請求項４に
記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項７】 前記受取手段及び前記相互作用手段が、前記取付保持手段
の組立を容易にするための胴体寄り及びブレード寄りのリリーフ領域を画定する
ことを特徴とする請求項１に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項８】 前記取付保持手段が、前記受取手段と前記相互作用手段の
間の相対的な回転動作を可能にするブレード寄りの転動要素を含むブレード寄り
の球軸受アセンブリ、及び胴体寄りの転動要素を含む胴体寄りの球軸受アセンブ
リを含むことを特徴とする請求項７に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ
。 - 【請求項９】 前記取付保持手段が、前記ブレード寄りの球軸受アセンブ
リの一部を画定するブレード寄りの溝部及びねじ山部を有する要素を更に含み、
前記ねじ山部に予圧を付加するための前記手段と係合することによって、前記ブ
レード寄りの溝部及び前記ブレード寄りの転動要素が、前記胴体寄りの球軸受ア
センブリに対抗し荷重された時に、前記要素が取付保持の予圧の発生を可能にす
ることを特徴とする請求項８記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１０】 前記取付保持手段が、前記受取手段と前記要素の間と、
前記受取手段と前記相互作用手段との間に形成された胴体寄り及びブレード寄り
のアンギュラコンタクト球軸受球溝部を更に含み、前記胴体寄り及びブレード寄
りの球溝部の各々が、一体式の非分割溝で形成されることを特徴とする請求項９
に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１１】 前記胴体寄り及びブレード寄りの転動要素が、前記ハブ
アーム部の中で羽根部を回転するために、前記胴体寄り及びブレード寄りの球溝
部に係合するアンギュラコンタクト球軸受を含むことを特徴とする請求項１０に
記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１２】 前記予圧を付加するための手段が、前記取付保持手段か
ら前記相互作用手段の外側まで延在するねじ山部及び予圧ナットを含み、前記予
圧ナットが前記ハブアーム部の上方近傍に配置され、前記予圧が、前記ハブアー
ム部に対抗し前記ねじ山部上で前記予圧ナットを締め付けて前記取付保持手段を
引っ張ることにより成立することを特徴とする請求項２に記載のプロペラ羽根の
取付保持アセンブリ。 - 【請求項１３】 前記予圧を付加するための手段が、予圧ナットを含み、
更に前記予圧ナットと前記ねじ山部との間に於いて必要とする回転位置を固定す
るための固定手段を含むことを特徴とする請求項９に記載のプロペラ羽根の取付
保持アセンブリ。 - 【請求項１４】 前記予圧を付加するための手段が、前記ねじ山部と係合
する予圧ナットを含み、前記取付保持手段が、概ね全ての接続表面を潤滑油に可
能な限り浸漬するために、前記要素と前記予圧ナットの間、及び前記予圧ナット
と相互作用手段の間に配置された少なくとも２つの固定シールを更に含むことを
特徴とする請求項９に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１５】 前記取付保持手段が、前記受取手段と前記要素の間に配
置された運動用シールを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載のプロペラ
羽根用の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１６】 前記取付保持手段が、前記運動用シールの損傷を回避す
るための手段を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のプロペラ羽根の取
付保持アセンブリ。 - 【請求項１７】 前記予圧を付加するための手段が、前記予圧ナット及び
ねじ山部に対し前記固定手段を所定の位置に固定する取付保持装置を更に含むこ
とを特徴とする請求項１３に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１８】 前記受取手段が、前記ハブ部の中に位置する内側の端部
と前記ハブ部の外側に位置する外側の端部とを有する主要胴体部を含み、前記外
側の端部が、前記羽根部が前記ハブ部に入ることなしに前記羽根部に係合するた
めの手段と、前記予圧を付加するための手段とを含み、該予圧を付加するための
手段が、前記取付保持手段上に予圧を与え、また前記羽根部の取付け及び取外し
に於いて前記予圧が阻害されないように、前記内側及び外側の端部の間で前記係
合するための手段の内側に位置することを特徴とする請求項１に記載のプロペラ
羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項１９】 前記予圧を付加するための手段が、前記主要胴体部と前
記相互作用手段との間に係合した要素及び予圧ナットを含み、前記要素が前記相
互作用手段の外側に延在するねじ山部を含み、そこで前記予圧ナットが、前記取
付保持手段に予圧を付加するために前記ねじ山部と係合可能であることを特徴と
する請求項１８に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２０】 プロペラ軸の周りを回転するハブを有するプロペラに使
用するためのプロペラ羽根の取付保持アセンブリであって、 前記羽根部を前記ハブ部に取付けるための受取手段と、 前記受取手段を前記ハブ部と相互作用させる手段であって、前記受取手段が前
記相互作用手段の中に位置し、かつ前記羽根部と一体式であって前記相互作用手
段とは一体式ではない、前記相互作用手段と、 相対的に回転動作が可能なように相互作用させるための手段、及びプロペラ羽
根の作動に於ける遠心荷重を与える前に前記取付保持手段に予圧を付加するため
の手段に対し、前記受取手段を取付保持するための手段であって、前記取付保持
手段が、前記取付保持手段と前記相互作用手段の間で相対的に回転動作が可能な
ように、前記取付保持手段が、前記受取手段と前記相互作用手段との間の相互の
回転動作を容易にするためのアンギュラコンタクト球軸受アセンブリを含み、前
記アンギュラコンタクト球軸受アセンブリが一体式の非分割溝を含むことを特徴
とするプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２１】 前記ハブがハブ胴部を含み、前記相互作用手段がハブ胴
部に接続されたハブアーム部を含み、前記ハブアーム部及び前記受取手段が前記
取付保持手段を使用して接続されることを特徴とする請求項２０に記載のプロペ
ラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２２】 前記ハブアーム部が、前記取付保持手段を支持するため
の手段を伴うハブアーム空隙部を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の
プロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２３】 前記受取手段が、前記ハブアーム空隙部の中に取付けら
れ、また前記受取手段を強化するための隔壁を含むことを特徴とする請求項２２
に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２４】 前記受取手段が、羽根ピッチを変更するアクチュエータ
を係合するための手段を伴う受取ベース部を更に含むことを特徴とする請求項２
３に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２５】 前記受取手段及び前記相互作用手段が、前記取付保持手
段の組立を容易にするための胴体寄り及びブレード寄りのリリーフ領域を画定す
ることを特徴とする請求項２０に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２６】 前記アンギュラコンタクト球軸受アセンブリが、前記受
取手段と前記相互作用手段の間の相対的な回転動作を可能にするブレード寄りの
転動要素を含むブレード寄りの球軸受アセンブリ、及び胴体寄りの転動要素を含
む胴体寄りの球軸受アセンブリを含むことを特徴とする請求項２５に記載のプロ
ペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２７】 前記取付保持手段が、前記ブレード寄りの球軸受アセン
ブリの一部を画定するブレード寄りの一体式の非分割溝部及びねじ山部を有する
要素を更に含み、前記ねじ山部に予圧を付加するための前記手段と係合すること
によって、前記ブレード寄りの溝部及び前記ブレード寄りの転動要素が、前記胴
体寄りの球軸受アセンブリに対抗し荷重された時に、前記要素が取付保持の予圧
の発生を可能にすることを特徴とする請求項２６記載のプロペラ羽根の取付保持
アセンブリ。 - 【請求項２８】 前記取付保持手段が、前記受取手段と前記要素の間と、
前記受取手段と前記相互作用手段との間に形成された胴体寄り及びブレード寄り
の一体式のアンギュラコンタクト非分割球溝部を更に含むことを特徴とする請求
項２７に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項２９】 前記予圧を付加するための手段が、前記相互作用手段の
外側の前記取付保持手段から延在するねじ山部及び予圧ナットを含み、前記予圧
ナットが前記ハブアーム部の上方近傍に配置され、前記予圧が、前記ハブアーム
部に対抗し前記ねじ山部上で前記予圧ナットを締め付けて前記取付保持手段を引
っ張ることにより成立することを特徴とする請求項２１に記載のプロペラ羽根の
取付保持アセンブリ。 - 【請求項３０】 前記予圧を付加するための手段が、予圧ナット、ねじ山
部、及び前記予圧ナットと前記ねじ山部との間に於いて必要とする回転位置を固
定するための固定手段を含むことを特徴とする請求項２７に記載のプロペラ羽根
の取付保持アセンブリ。 - 【請求項３１】 前記予圧を付加するための手段が、前記ねじ山部と係合
する予圧ナットを含み、前記取付保持手段が、概ね全ての相互作用表面を潤滑油
に可能な限り浸漬するために、前記要素と前記予圧ナットの間、及び前記予圧ナ
ットと相互作用手段の間に配置された少なくとも２つの固定シールを更に含むこ
とを特徴とする請求項２８に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項３２】 前記予圧を付加するための手段が、前記予圧ナット及び
ねじ山部に対し前記固定手段を所定の位置に固定する取付保持ボルトを更に含む
ことを特徴とする請求項３１に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ。 - 【請求項３３】 前記予圧を付加するための手段が、前記取付保持手段か
ら前記相互作用手段の外側の位置に延在するねじ山部及び予圧ナットを含み、予
圧が前記ハブアーム部に対抗し前記ナットとねじ山部を係合することにより達成
されることを特徴とする請求項２１に記載のプロペラ羽根の取付保持アセンブリ
。 - 【請求項３４】 前記取付保持手段が、前記受取手段と前記要素の間に配
置された運動用シールを更に含むことを特徴とする請求項３１に記載のプロペラ
羽根の取付保持アセンブリ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/912,082 | 1997-08-15 | ||
| US08/912,082 US6015264A (en) | 1997-08-15 | 1997-08-15 | Preloaded retention assembly for aircraft propeller blade retention |
| PCT/US1998/016939 WO1999008928A1 (en) | 1997-08-15 | 1998-08-14 | Preloaded bearing assembly for aircraft propeller blade retention |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001514994A true JP2001514994A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=25431353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000509629A Pending JP2001514994A (ja) | 1997-08-15 | 1998-08-14 | 航空機用プロペラ羽根の取付保持のための予圧を付加した軸受アセンブリ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6015264A (ja) |
| EP (1) | EP1001899B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001514994A (ja) |
| WO (1) | WO1999008928A1 (ja) |
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