JP2002068089A - ヘリコプタ用回転翼 - Google Patents
ヘリコプタ用回転翼Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
- B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
- B64C27/615—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including flaps mounted on blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/72—Means acting on blades
- B64C2027/7205—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC]
- B64C2027/7261—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] with flaps
- B64C2027/7266—Means acting on blades on each blade individually, e.g. individual blade control [IBC] with flaps actuated by actuators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/30—Wing lift efficiency
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Toys (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 遠心力負荷の下でも制御手段を用いて制御さ
れ、制御手段と制御面が傾くことのない空力制御フラッ
プを備えたヘリコプター用回転翼を提供する。 【解決手段】 制御棒３０は、転がり軸受４６と翼長方
向に伸びるボルト４１を介して取り付けられ、回転翼の
回転から生じる制御棒３０の遠心力を、キャンバーフラ
ップ１０を介して受ける手段が設けられる。この手段
は、制御棒３０とキャンバーフラップ１０との間に取り
付けられたスラスト軸受４４と、該スラスト軸受４４の
遊びを減らすための付勢バネ４５とから構成される。
れ、制御手段と制御面が傾くことのない空力制御フラッ
プを備えたヘリコプター用回転翼を提供する。 【解決手段】 制御棒３０は、転がり軸受４６と翼長方
向に伸びるボルト４１を介して取り付けられ、回転翼の
回転から生じる制御棒３０の遠心力を、キャンバーフラ
ップ１０を介して受ける手段が設けられる。この手段
は、制御棒３０とキャンバーフラップ１０との間に取り
付けられたスラスト軸受４４と、該スラスト軸受４４の
遊びを減らすための付勢バネ４５とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、翼形の輪郭に組み
込まれ、回転軸に旋回可能に取り付けられた特にキャン
バーフラップ等のような空力式制御フラップを備えたヘ
リコプタ用回転翼に関し、この制御フラップには回転軸
の外側に制御棒のような制御手段が、その直線運動を制
御面の旋回運動へ変換するために連結されているヘリコ
プタ用回転翼に関するものである。
込まれ、回転軸に旋回可能に取り付けられた特にキャン
バーフラップ等のような空力式制御フラップを備えたヘ
リコプタ用回転翼に関し、この制御フラップには回転軸
の外側に制御棒のような制御手段が、その直線運動を制
御面の旋回運動へ変換するために連結されているヘリコ
プタ用回転翼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ヘリコプタは、従来の飛行機に比べて多
くの利点により秀れている。垂直離着陸により、場所に
よって限定された区域内で操縦することができる。わず
かな速度での離陸性能により、ヘリコプタは監視任務の
ために使用することができる。ホバリング可能なことに
より、ヘリコプタは救助任務の際の使用機として定めら
れている。
くの利点により秀れている。垂直離着陸により、場所に
よって限定された区域内で操縦することができる。わず
かな速度での離陸性能により、ヘリコプタは監視任務の
ために使用することができる。ホバリング可能なことに
より、ヘリコプタは救助任務の際の使用機として定めら
れている。
【０００３】垂直揚力と推進力は、回転軸の回りを回転
翼が回転することにより引き起こされ、この回転翼は、
各回転軸に関する姿勢に応じて方向づけられる揚力を発
生させる。回転翼の姿勢とそれによるヘリコプタの揚力
と推進力は通常、揺動板による翼長方向の軸に沿った回
転翼のねじれと、この揺動板と回転翼間にある連動桿に
より保証される。あるいは、回転翼の姿勢を制御フラッ
プによって影響を与えるようにすることもでき得る。制
御フラップが旋回することで、空気の流入率が変化する
ことになる。
翼が回転することにより引き起こされ、この回転翼は、
各回転軸に関する姿勢に応じて方向づけられる揚力を発
生させる。回転翼の姿勢とそれによるヘリコプタの揚力
と推進力は通常、揺動板による翼長方向の軸に沿った回
転翼のねじれと、この揺動板と回転翼間にある連動桿に
より保証される。あるいは、回転翼の姿勢を制御フラッ
プによって影響を与えるようにすることもでき得る。制
御フラップが旋回することで、空気の流入率が変化する
ことになる。
【０００４】その際、回転翼の典型的なスラッピング騒
音を減少するために、制御フラップとして後縁にサーボ
フラップを使用することができる。この騒音は回転翼
の、先行する回転翼により起こる気流の渦との相互作用
により生じる。サーボフラップは、相互作用の空力を減
少するためにこの領域で使用され、軽く調整および引き
締めを行うことによりこの気流の渦は弱まり、さらに外
側に押しやられる。
音を減少するために、制御フラップとして後縁にサーボ
フラップを使用することができる。この騒音は回転翼
の、先行する回転翼により起こる気流の渦との相互作用
により生じる。サーボフラップは、相互作用の空力を減
少するためにこの領域で使用され、軽く調整および引き
締めを行うことによりこの気流の渦は弱まり、さらに外
側に押しやられる。
【０００５】キャンバーフラップとして前縁に取り付け
た制御フラップを昇降させることにより、前縁にある高
い吸引ピークが、回転翼が後退する際に減少し、それに
よりこの段階での流れのはく離が遅れ、空力係数の進行
中のヒステリシスループは小さくなる。さらに前縁にあ
る散在したキャンバーフラップにより、連続して輪郭線
を変形する場合に弾性変形させるために必要なエネルギ
ーが、空力的な力とモーメントに打ち勝つために使用さ
れ、あるいはより大きな運動力の供給が準備される。
た制御フラップを昇降させることにより、前縁にある高
い吸引ピークが、回転翼が後退する際に減少し、それに
よりこの段階での流れのはく離が遅れ、空力係数の進行
中のヒステリシスループは小さくなる。さらに前縁にあ
る散在したキャンバーフラップにより、連続して輪郭線
を変形する場合に弾性変形させるために必要なエネルギ
ーが、空力的な力とモーメントに打ち勝つために使用さ
れ、あるいはより大きな運動力の供給が準備される。
【０００６】Ｔ．ロルコフスキ、Ｐ．イェンケル、Ｆ．
ヘルムレ、Ｓ．シュトルム、Ｍ．クライストマンの「動
的失速減速するためのピエゾアクチュエータで駆動する
前縁フラップの構造開発」（ＤＧＬＲ年会１９９９年９
月２７日−３０日）により、前縁にあるキャンバーフラ
ップは既知であり、ピエゾアクチュエータの力が押し棒
を介してフラップ連結点に伝達される。このフラップ連
結点はキャンバーフラップの回転軸の上方にあるので、
レバー構造を介してフラップは、押し棒が前方に移動す
る場合には下へと旋回し、後方移動する場合には上へ旋
回する。よって各レバーアーム（フラップ連結点と回転
軸間の距離）と押し棒の進路によって異なる傾きが可能
となる。
ヘルムレ、Ｓ．シュトルム、Ｍ．クライストマンの「動
的失速減速するためのピエゾアクチュエータで駆動する
前縁フラップの構造開発」（ＤＧＬＲ年会１９９９年９
月２７日−３０日）により、前縁にあるキャンバーフラ
ップは既知であり、ピエゾアクチュエータの力が押し棒
を介してフラップ連結点に伝達される。このフラップ連
結点はキャンバーフラップの回転軸の上方にあるので、
レバー構造を介してフラップは、押し棒が前方に移動す
る場合には下へと旋回し、後方移動する場合には上へ旋
回する。よって各レバーアーム（フラップ連結点と回転
軸間の距離）と押し棒の進路によって異なる傾きが可能
となる。
【０００７】この種の構造では、押し棒をフラップ連結
点で単純に支承する場合に、駆動中にかかる９．８Ｎ
（１０００ｇ重）にまで達する遠心力と押し棒の負荷の
ために、軸受が傾いてしまい、それにより駆動が制限さ
れることが問題として起きる。キャンバーフラップはロ
ーターの１回転中に何回か上下運動するので、単純な軸
受構造の場合に高い負荷の下では構成要素が損耗してし
まう。このためフラップを駆動するためのエネルギー量
が増加するだけでなく、それにより軸受の遊びが大きく
なり、より早く傾きが現れる結果となる。
点で単純に支承する場合に、駆動中にかかる９．８Ｎ
（１０００ｇ重）にまで達する遠心力と押し棒の負荷の
ために、軸受が傾いてしまい、それにより駆動が制限さ
れることが問題として起きる。キャンバーフラップはロ
ーターの１回転中に何回か上下運動するので、単純な軸
受構造の場合に高い負荷の下では構成要素が損耗してし
まう。このためフラップを駆動するためのエネルギー量
が増加するだけでなく、それにより軸受の遊びが大きく
なり、より早く傾きが現れる結果となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
高い設定速度で駆動され、９．８Ｎ（１０００ｇ重）に
まで達する遠心力負荷の下でも制御手段を用いて制御さ
れ、制御手段と制御面が傾くことのない空力制御フラッ
プを備えた回転翼を提供することを目的とする。また、
保守負担の低減を図った設計とするため、個々の構成要
素の損耗を低減させることを目的とする。
高い設定速度で駆動され、９．８Ｎ（１０００ｇ重）に
まで達する遠心力負荷の下でも制御手段を用いて制御さ
れ、制御手段と制御面が傾くことのない空力制御フラッ
プを備えた回転翼を提供することを目的とする。また、
保守負担の低減を図った設計とするため、個々の構成要
素の損耗を低減させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の回転翼は、制御手段が転がり軸受と翼長方
向に並んだボルトとを介して装着され、回転翼の回転か
ら生じる制御手段の遠心力を制御フラップを介して受け
る手段を備えることを特徴とする。
に、本発明の回転翼は、制御手段が転がり軸受と翼長方
向に並んだボルトとを介して装着され、回転翼の回転か
ら生じる制御手段の遠心力を制御フラップを介して受け
る手段を備えることを特徴とする。
【００１０】制御手段の運動エネルギーを、転がり軸受
を用いて取り付けられたボルトに伝達することにより、
傾く危険は単純な点軸受の場合より少なくなる。さらに
遠心力が制御フラップの遠心力を受ける手段を介して受
けられて吸収されるので、遠心力負荷が異なる場合で
も、遊び無しの制御フラップの安定した制御が保証され
る。制御装置の個々の構成要素の選択された調整が互い
に変化しないので、傾くことはほとんど不可能となる。
そのため個々の構成要素の損耗も減少する。
を用いて取り付けられたボルトに伝達することにより、
傾く危険は単純な点軸受の場合より少なくなる。さらに
遠心力が制御フラップの遠心力を受ける手段を介して受
けられて吸収されるので、遠心力負荷が異なる場合で
も、遊び無しの制御フラップの安定した制御が保証され
る。制御装置の個々の構成要素の選択された調整が互い
に変化しないので、傾くことはほとんど不可能となる。
そのため個々の構成要素の損耗も減少する。
【００１１】有利な形態では前記遠心力を受ける手段
は、制御手段と制御フラップ間に取り付けられたスラス
ト玉軸受等のようなスラスト軸受と、初期状態でも常に
制御手段の支持部を軸受に向かって付勢しているバネと
から成る。スラスト軸受により、制御フラップと支持領
域間の摩擦が最小限にとどめられ、それによりアクチュ
エータが制御フラップを動かすために必要なエネルギー
がより少なくなる。スラスト軸受は好ましくはスラスト
玉軸受であるが、構成要素間の摩擦を減らすことが可能
な種々の軸受を使用することができる。バネは、遠心力
が小さい場合に軸受の遊びを阻止し、軸受がずれないよ
うに保護する。そのため遠心力が小さい場合にも軸受の
遊びは存在せず、傾くことが阻止される。好ましくはバ
ネがボルトの回りに装着され、そのためバネのずれが阻
止される。
は、制御手段と制御フラップ間に取り付けられたスラス
ト玉軸受等のようなスラスト軸受と、初期状態でも常に
制御手段の支持部を軸受に向かって付勢しているバネと
から成る。スラスト軸受により、制御フラップと支持領
域間の摩擦が最小限にとどめられ、それによりアクチュ
エータが制御フラップを動かすために必要なエネルギー
がより少なくなる。スラスト軸受は好ましくはスラスト
玉軸受であるが、構成要素間の摩擦を減らすことが可能
な種々の軸受を使用することができる。バネは、遠心力
が小さい場合に軸受の遊びを阻止し、軸受がずれないよ
うに保護する。そのため遠心力が小さい場合にも軸受の
遊びは存在せず、傾くことが阻止される。好ましくはバ
ネがボルトの回りに装着され、そのためバネのずれが阻
止される。
【００１２】制御手段からフラップへの運動の伝達は、
好ましくはケーシングを介して行われる。これによって
直線運動が、その中に組み込まれた転がり軸受を介して
ボルトへ伝達される。制御フラップにあるボルトの軸受
が、その結果として制御フラップの旋回を引き起こす。
好ましくはケーシングを介して行われる。これによって
直線運動が、その中に組み込まれた転がり軸受を介して
ボルトへ伝達される。制御フラップにあるボルトの軸受
が、その結果として制御フラップの旋回を引き起こす。
【００１３】このボルトは、フラップ側面の軸受部内に
ねじ込まれていると有利である。そのために取り付けが
容易で、必要な場合には交換が容易に行える。万一溶接
かまたは接着を必要とする特別な負荷がかかる状況下に
あるときも、このことは当然可能でもある。
ねじ込まれていると有利である。そのために取り付けが
容易で、必要な場合には交換が容易に行える。万一溶接
かまたは接着を必要とする特別な負荷がかかる状況下に
あるときも、このことは当然可能でもある。
【００１４】他の好ましい形態では、遠心力を受ける手
段は、ボルト前面にある転がり軸受球と、これと作用連
結し、制御フラップと強固に連結する中空ソケットから
成る。したがってこの制御手段は、制御フラップの連結
部上方のボルトによりこれらに対して支持されることが
確保される。中空ソケット内の球の点軸受は、わずかな
摩擦損失しかなく、本来軸受の遊びは無い。
段は、ボルト前面にある転がり軸受球と、これと作用連
結し、制御フラップと強固に連結する中空ソケットから
成る。したがってこの制御手段は、制御フラップの連結
部上方のボルトによりこれらに対して支持されることが
確保される。中空ソケット内の球の点軸受は、わずかな
摩擦損失しかなく、本来軸受の遊びは無い。
【００１５】中空ソケットの半径は好ましくは転がり軸
受球の半径より大きく選択され、楕円形の断面も可能で
ある。このために点軸受を容易に行うことが確保され、
それによって翼長方向の制御棒のずれが阻止され、運動
の際にわずかなエネルギーが摩擦と熱に変換されるだけ
である。
受球の半径より大きく選択され、楕円形の断面も可能で
ある。このために点軸受を容易に行うことが確保され、
それによって翼長方向の制御棒のずれが阻止され、運動
の際にわずかなエネルギーが摩擦と熱に変換されるだけ
である。
【００１６】好ましくは中空ソケットは人工サファイア
から成る一方で、転がり軸受球は鋼から成るとよい。も
ちろん例えばルビーのような他の軸受石から成る中空ソ
ケットを使用することも可能である。この材料も、摩擦
の際に転がり軸受球と溶接することはない。
から成る一方で、転がり軸受球は鋼から成るとよい。も
ちろん例えばルビーのような他の軸受石から成る中空ソ
ケットを使用することも可能である。この材料も、摩擦
の際に転がり軸受球と溶接することはない。
【００１７】制御手段からフラップへの運動の伝達は、
別の有利な形態ではＵ形部にある２つのボルトを介して
行われ、それにより制御軸が遮断される。この場合、こ
れらのボルトは制御フラップ内のころがり軸受を介して
取り付けられる。そのためＵ形部の側面の間に構成空間
が生じ、これは低い高さの回転翼に使用することが可能
である。例えばこの構成空間内に他の実施形態のケーシ
ングを装着することが可能であり、その際、制御手段の
運動をある方向に変換するためにこのケーシングが設け
られ、一方制御手段の運動を別の方向に変換するために
Ｕ形部を使用することができる。
別の有利な形態ではＵ形部にある２つのボルトを介して
行われ、それにより制御軸が遮断される。この場合、こ
れらのボルトは制御フラップ内のころがり軸受を介して
取り付けられる。そのためＵ形部の側面の間に構成空間
が生じ、これは低い高さの回転翼に使用することが可能
である。例えばこの構成空間内に他の実施形態のケーシ
ングを装着することが可能であり、その際、制御手段の
運動をある方向に変換するためにこのケーシングが設け
られ、一方制御手段の運動を別の方向に変換するために
Ｕ形部を使用することができる。
【００１８】ボルトはＵ形部と溶接または接着すること
が可能であるが、好ましくはボルトはＵ形部とネジで固
定するとよい。これにより場合によっては、多大な修理
費用をかけることなくこの応力の作用する構成要素を容
易に交換することが保証される。
が可能であるが、好ましくはボルトはＵ形部とネジで固
定するとよい。これにより場合によっては、多大な修理
費用をかけることなくこの応力の作用する構成要素を容
易に交換することが保証される。
【００１９】転がり軸受は、好ましくはその翼長方向で
外側の側部が、非対称な軸密封リングによって密閉され
ているとよい。非対称な軸密封リングは、その軸方向で
非対称に構成され、その軸方向で所定の圧力差を許容す
る。これによって遠心力の下で、浸出した転がり軸受グ
リースの塊りが、該軸密封リングの突出した密封面によ
って引き止められる。
外側の側部が、非対称な軸密封リングによって密閉され
ているとよい。非対称な軸密封リングは、その軸方向で
非対称に構成され、その軸方向で所定の圧力差を許容す
る。これによって遠心力の下で、浸出した転がり軸受グ
リースの塊りが、該軸密封リングの突出した密封面によ
って引き止められる。
【００２０】好ましくは転がり軸受はニードル軸受であ
るとよい。
るとよい。
【００２１】中空ソケットと、ボルトまたは転がり軸受
を受ける軸受部は挿入部材であることが好ましく、これ
は組立の際制御フラップの穿孔／開口部内に形状的に固
定する方法で挿入され得る。そのために、それらの外側
の輪郭は、穿孔に適合していなければならない。この挿
入部材は、別の挿入部材および止めナットと共に、制御
フラップ内のその位置に正確に固定および位置付けされ
るので、全軸受の遊びは減少する。さらに必要な場合に
は容易に交換することができる。
を受ける軸受部は挿入部材であることが好ましく、これ
は組立の際制御フラップの穿孔／開口部内に形状的に固
定する方法で挿入され得る。そのために、それらの外側
の輪郭は、穿孔に適合していなければならない。この挿
入部材は、別の挿入部材および止めナットと共に、制御
フラップ内のその位置に正確に固定および位置付けされ
るので、全軸受の遊びは減少する。さらに必要な場合に
は容易に交換することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明を以下の図面に示す２つの
実施形態を基に更に詳細に説明する。
実施形態を基に更に詳細に説明する。
【００２３】図１に示した回転翼１では、前縁２でキャ
ンバーフラップ１０が回転翼１に組み込まれている。こ
のキャンバーフラップ１０の輪郭は、翼形の輪郭に一致
する。キャンバーフラップ１０はこの実施形態では、回
転翼１と連結する枠２０内へ組み込まれている。キャン
バーフラップ１０は、この枠２０内で旋回可能に取り付
けられている。このため２つの留めピン２１、２２が旋
回軸を形成する。この留めピン２１、２２は枠２０と強
固に連結する。キャンバーフラップ１０は、軸受２１
ａ、２２ａを介して留めピンに取り付けられている。キ
ャンバーフラップ１０の旋回軸上方（翼上面方向）に
は、制御棒３０の連結軸Ａがある。この制御棒３０は
（ここでは示していない）内部アクチュエータにより前
進（前縁方向へ）および後退（後縁方向へ）運動する。
即ち、旋回軸と連結軸Ａとの間には、図面に垂直な方向
（上下方向）にオフセットが存在しており、この旋回軸
と連結軸Ａ間のオフセットによるてこの作用により、キ
ャンバーフラップ１０の旋回運動が上方または下方へと
行われる。制御棒３０の縦運動を連結軸Ａへ伝達するた
めに、制御棒３０はケーシング４０と強固に連結する。
このケーシング４０内には、制御棒３０の運動を受け、
ニードル軸受４６内にキャンバーフラップ１０を旋回さ
せるためにこの運動を伝達するためのボルト４１があ
る。このボルト４１は、キャンバーフラップ１０と連結
する２つの軸受部４２、４３内にねじ込まれる。遊びを
なくし摩擦を減らすために、ケーシング４０と翼長方向
外側にある軸受部４３との間にスラスト玉軸受４４があ
る。ボルト４１の周囲に装着したバネ４５は、ケーシン
グ４０が内側の軸受部４２から外側の軸受部４３へ押さ
れるように作用する。従って、遠心力が異なる場合にも
常に安定した位置が保証される。回転軸（連結軸）の軸
受、軸受部を備える受け部材、およびスラスト玉軸受
は、それぞれ穿孔（破線で示す）内に適合して挿入され
る挿入部材として形成される。これら挿入部材は、個々
の構成要素の遊びを互いにより減少させるために、スペ
ーサと止めナットを用いてそれぞれの位置で、キャンバ
ーフラップ１０の穿孔に挿入され、固定される。
ンバーフラップ１０が回転翼１に組み込まれている。こ
のキャンバーフラップ１０の輪郭は、翼形の輪郭に一致
する。キャンバーフラップ１０はこの実施形態では、回
転翼１と連結する枠２０内へ組み込まれている。キャン
バーフラップ１０は、この枠２０内で旋回可能に取り付
けられている。このため２つの留めピン２１、２２が旋
回軸を形成する。この留めピン２１、２２は枠２０と強
固に連結する。キャンバーフラップ１０は、軸受２１
ａ、２２ａを介して留めピンに取り付けられている。キ
ャンバーフラップ１０の旋回軸上方（翼上面方向）に
は、制御棒３０の連結軸Ａがある。この制御棒３０は
（ここでは示していない）内部アクチュエータにより前
進（前縁方向へ）および後退（後縁方向へ）運動する。
即ち、旋回軸と連結軸Ａとの間には、図面に垂直な方向
（上下方向）にオフセットが存在しており、この旋回軸
と連結軸Ａ間のオフセットによるてこの作用により、キ
ャンバーフラップ１０の旋回運動が上方または下方へと
行われる。制御棒３０の縦運動を連結軸Ａへ伝達するた
めに、制御棒３０はケーシング４０と強固に連結する。
このケーシング４０内には、制御棒３０の運動を受け、
ニードル軸受４６内にキャンバーフラップ１０を旋回さ
せるためにこの運動を伝達するためのボルト４１があ
る。このボルト４１は、キャンバーフラップ１０と連結
する２つの軸受部４２、４３内にねじ込まれる。遊びを
なくし摩擦を減らすために、ケーシング４０と翼長方向
外側にある軸受部４３との間にスラスト玉軸受４４があ
る。ボルト４１の周囲に装着したバネ４５は、ケーシン
グ４０が内側の軸受部４２から外側の軸受部４３へ押さ
れるように作用する。従って、遠心力が異なる場合にも
常に安定した位置が保証される。回転軸（連結軸）の軸
受、軸受部を備える受け部材、およびスラスト玉軸受
は、それぞれ穿孔（破線で示す）内に適合して挿入され
る挿入部材として形成される。これら挿入部材は、個々
の構成要素の遊びを互いにより減少させるために、スペ
ーサと止めナットを用いてそれぞれの位置で、キャンバ
ーフラップ１０の穿孔に挿入され、固定される。
【００２４】図２は、第２の実施形態を表す。この実施
形態の回転翼１は、前縁２内に組み込まれたキャンバー
フラップ１０を備え、回転翼１内の枠２０と留めピン２
１、２２によってキャンバーフラップ１０の軸受を行う
点は、図１の実施形態と同様である。
形態の回転翼１は、前縁２内に組み込まれたキャンバー
フラップ１０を備え、回転翼１内の枠２０と留めピン２
１、２２によってキャンバーフラップ１０の軸受を行う
点は、図１の実施形態と同様である。
【００２５】制御棒３０の縦運動の連結軸Ａへの変換
は、この実施形態ではＵ形部５０を介して行われ、その
側面には２つのボルト５１、５２が翼長方向それぞれ逆
向きの外側及び内側にネジで固定される。そのようにし
て形成された制御棒３０の連結軸Ａは、キャンバーフラ
ップ１０内に２つのニードル軸受５３ａ、５４ａを介し
て設けられ、このニードル軸受はキャンバーフラップ１
０と作用的に連結している。故にニードル軸受５３ａ、
５４ａは２つの挿入部材５３、５４内にあり、この挿入
部材もまたキャンバーフラップ１０の穿孔内（破線で示
した）に適合して挿入される。Ｕ形部５０側面の間には
スペーサ５０ａがあり、これは制御棒３０により高い引
っ張り荷重がかかる場合に側面が変形して曲がるのを防
止する。駆動中にかかる遠心力に対するＵ形部５０の支
持は、転がり軸受球５５により行われ、これは外側のボ
ルト５２の外側末端に取り付けられる。この転がり軸受
球５５は、人工サファイア製の中空ソケット５６内に装
着され、この中空ソケットはキャンバーフラップ１０と
強固に連結する。
は、この実施形態ではＵ形部５０を介して行われ、その
側面には２つのボルト５１、５２が翼長方向それぞれ逆
向きの外側及び内側にネジで固定される。そのようにし
て形成された制御棒３０の連結軸Ａは、キャンバーフラ
ップ１０内に２つのニードル軸受５３ａ、５４ａを介し
て設けられ、このニードル軸受はキャンバーフラップ１
０と作用的に連結している。故にニードル軸受５３ａ、
５４ａは２つの挿入部材５３、５４内にあり、この挿入
部材もまたキャンバーフラップ１０の穿孔内（破線で示
した）に適合して挿入される。Ｕ形部５０側面の間には
スペーサ５０ａがあり、これは制御棒３０により高い引
っ張り荷重がかかる場合に側面が変形して曲がるのを防
止する。駆動中にかかる遠心力に対するＵ形部５０の支
持は、転がり軸受球５５により行われ、これは外側のボ
ルト５２の外側末端に取り付けられる。この転がり軸受
球５５は、人工サファイア製の中空ソケット５６内に装
着され、この中空ソケットはキャンバーフラップ１０と
強固に連結する。
【００２６】この実施形態でも全ての構成要素は、転が
り軸受を受ける挿入部材である中空ソケット５６のよう
に、挿入部材として設計され、キャンバーフラップ１０
内の穿孔内に挿入される。このため容易な取り付けと修
理が可能となる。
り軸受を受ける挿入部材である中空ソケット５６のよう
に、挿入部材として設計され、キャンバーフラップ１０
内の穿孔内に挿入される。このため容易な取り付けと修
理が可能となる。
【００２７】２つの互いに相対して圧縮応力がかけられ
るピエゾアクチュエータをアクチュエータとして使用す
る場合に、ニードル軸受の位置の遊びを減らすために、
図１の実施形態と図２の実施形態を組み合わせて、上方
向の制御フラップの動きを図１のようなケーシングを備
えた制御棒によって伝達し、また下方向の制御フラップ
の動きを図２のＵ形部を備えた制御棒によって伝達する
ことができる。その際に２つの制御棒は互いに入り子式
にガイドされる。こうして、この組み合わせにより、制
御棒の運動を連結軸へ伝達する図１と図２に示した実施
形態を１つの制御フラップに統合することも可能であ
る。これは例えば、Ｕ形部が十分に広くて、その側面の
間に、図１に示すケーシングを図１の全軸受部と共に収
容することができる場合に実現することができる。ま
た、図１の実施形態または図２の実施形態において、転
がり軸受４６、５３ａ、５４ａの翼長方向の外側の側部
が、非対称な軸密封リング(図示せず)によって密閉され
ているとよい。非対称な軸密封リングは、その軸方向で
非対称に構成され、その軸方向で所定の圧力差を許容す
るものであるとよい。これによって、遠心力の作用下に
おいて、転がり軸受から浸出したグリースが軸密封リン
グによって保持される。
るピエゾアクチュエータをアクチュエータとして使用す
る場合に、ニードル軸受の位置の遊びを減らすために、
図１の実施形態と図２の実施形態を組み合わせて、上方
向の制御フラップの動きを図１のようなケーシングを備
えた制御棒によって伝達し、また下方向の制御フラップ
の動きを図２のＵ形部を備えた制御棒によって伝達する
ことができる。その際に２つの制御棒は互いに入り子式
にガイドされる。こうして、この組み合わせにより、制
御棒の運動を連結軸へ伝達する図１と図２に示した実施
形態を１つの制御フラップに統合することも可能であ
る。これは例えば、Ｕ形部が十分に広くて、その側面の
間に、図１に示すケーシングを図１の全軸受部と共に収
容することができる場合に実現することができる。ま
た、図１の実施形態または図２の実施形態において、転
がり軸受４６、５３ａ、５４ａの翼長方向の外側の側部
が、非対称な軸密封リング(図示せず)によって密閉され
ているとよい。非対称な軸密封リングは、その軸方向で
非対称に構成され、その軸方向で所定の圧力差を許容す
るものであるとよい。これによって、遠心力の作用下に
おいて、転がり軸受から浸出したグリースが軸密封リン
グによって保持される。
【００２８】
【発明の効果】本発明の制御フラップを備えた回転翼で
は、回転翼の回転から生じる制御手段の遠心力を制御フ
ラップを介して受ける手段により受けるようにしたの
で、高い遠心力負荷のある場合でも、制限されることな
くフラップ駆動が制御されるため、個々の構成要素の摩
耗を低減することが可能となる。
は、回転翼の回転から生じる制御手段の遠心力を制御フ
ラップを介して受ける手段により受けるようにしたの
で、高い遠心力負荷のある場合でも、制限されることな
くフラップ駆動が制御されるため、個々の構成要素の摩
耗を低減することが可能となる。
【図１】図１は、前縁に装着した制御フラップ（キャン
バーフラップ）を備えた回転翼を、制御棒の運動を変換
するケーシングと共に示す略図である。この図では、回
転翼内に組み込まれた構成要素も見えるように表示して
ある。
バーフラップ）を備えた回転翼を、制御棒の運動を変換
するケーシングと共に示す略図である。この図では、回
転翼内に組み込まれた構成要素も見えるように表示して
ある。
【図２】図２は、前縁に装着した制御フラップ（キャン
バーフラップ）を備えた回転翼を、制御棒の運動を変換
するＵ形部と共に示す略図である。この図では、回転翼
内に組み込まれた構成要素も見えるように表示してあ
る。
バーフラップ）を備えた回転翼を、制御棒の運動を変換
するＵ形部と共に示す略図である。この図では、回転翼
内に組み込まれた構成要素も見えるように表示してあ
る。
１ 回転翼 １０ 制御フラップ（キャンバーフラップ） ３０ 制御手段 ４６、５３ａ、５４ａ 転がり軸受 ４１、５１、５２ ボルト ４４ スラスト軸受 ４５ 付勢バネ ４２、４３ 軸受部 ５０ Ｕ形部 ５３、５４ 挿入部材 ５５ 転がり軸受球 ５６ 中空ソケット
Claims (12)
- 【請求項１】 ほぼ翼形状の輪郭に組み込まれ、回転軸
上で旋回可能に取り付けられたキャンバーフラップ等の
空力制御フラップ（１０）を有し、制御棒等の制御手段
（３０）が前記回転軸の外側に連結していて、その直線
運動を制御フラップ（１０）の旋回運動へ変換するヘリ
コプタ用回転翼（１）であって、 制御手段（３０）が、転がり軸受（４６、５３ａ、５４
ａ）と翼長方向に並んだボルト（４１、５１、５２）と
を介して取り付けられ、回転翼の回転から生じる制御手
段（３０）の遠心力を、制御フラップ（１０）を介して
受ける手段が設けられることを特徴とする回転翼。 - 【請求項２】 遠心力を受ける手段が、制御手段（３
０）と制御フラップ（１０）の間に取り付けたスラスト
玉軸受等のスラスト軸受（４４）と、軸受の遊びを減ら
すための付勢バネ（４５）から成ることを特徴とする請
求項１に記載の回転翼。 - 【請求項３】 制御手段（３０）が、転がり軸受（４
６）を備えたケーシング（４０）を介してボルト（４
１）に作用することを特徴とする請求項１または２に記
載の回転翼。 - 【請求項４】 ボルト（４１）が、フラップ側面の軸受
部（４２、４３）へねじ込まれることを特徴とする請求
項３に記載の回転翼。 - 【請求項５】 遠心力を受ける手段が、ボルト（５２）
内にある転がり軸受球（５５）とこれを支持する中空ソ
ケット（５６）から成ることを特徴とする請求項１に記
載の回転翼。 - 【請求項６】 中空ソケット（５６）の半径が、転がり
軸受球（５５）の半径より大きいことを特徴とする請求
項５に記載の回転翼。 - 【請求項７】 転がり軸受球（５５）が鋼製であり、中
空ソケット（５６）が人工サファイア製であることを特
徴とする請求項５または６に記載の回転翼。 - 【請求項８】 制御手段（３０）が、二股に分かれたＵ
形部（５０）を介して転がり軸受（５３ａ、５４ａ）上
に取り付けられたボルト（５１、５２）に作用すること
を特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の回
転翼。 - 【請求項９】 ボルト（５１、５２）がＵ形部（５０）
内にねじ込まれることを特徴とする請求項８に記載の回
転翼。 - 【請求項１０】 転がり軸受（４６、５３ａ、５４ａ）
が、翼長方向外側にある非対称な軸封リングで密閉され
ることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記
載の回転翼。 - 【請求項１１】 転がり軸受（４６、５３ａ、５４ａ）
が、ニードル軸受であることを特徴とする請求項１から
１０のいずれか一項に記載の回転翼。 - 【請求項１２】 中空ソケット（５６）および／または
ボルトまたは転がり軸受を受ける軸受部（４２、４３、
５３、５４）が、輪郭が制御フラップの穿孔に形状的に
適合するように形成された挿入部材であることを特徴と
する請求項１から１１のいずれか一項に記載の回転翼。
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|---|---|---|---|
| DE10035333A DE10035333B4 (de) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Rotorblatt mit Steuerklappen |
| DE10035333.9 | 2000-07-20 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP1174338B1 (ja) |
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| AT (1) | ATE280078T1 (ja) |
| DE (2) | DE10035333B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002068090A (ja) * | 2000-07-20 | 2002-03-08 | Eads Deutschland Gmbh | ヘリコプタ用回転翼 |
| KR20180082287A (ko) * | 2017-01-10 | 2018-07-18 | 한국항공우주연구원 | 받음각 자동 조절 날개 및 받음각 자동 조절 날개를 포함하는 항공기 및 선박 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10141098A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-03-06 | Gen Electric | Windkraftanlage |
| US8915710B2 (en) * | 2005-12-09 | 2014-12-23 | Sikorsky Aircraft Corporation | Brushless direct current (BLDC) motor based linear or rotary actuator for helicopter rotor control |
| US20070131820A1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Sikorsky Aircraft Corporation | Rotorcraft control system and method of using |
| GB2470345A (en) * | 2009-03-17 | 2010-11-24 | Vestas Wind Systems A S | Rotary actuator hinge for connecting first and second wind turbine components. |
| GB2472759A (en) * | 2009-03-17 | 2011-02-23 | Vestas Wind Sys As | Retractable hinge apparatus for wind turbine control surface |
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| CN111907723B (zh) * | 2020-07-10 | 2023-07-18 | 国网河北省电力有限公司鸡泽县供电分公司 | 一种无人机机翼防误伤卡扣 |
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| JP2000247297A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-12 | Commuter Helicopter Senshin Gijutsu Kenkyusho:Kk | ロータブレードのフラップ駆動装置 |
| JP2001130495A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Advanced Technology Inst Of Commuter Helicopter Ltd | フラップ支持機構およびフラップ付ロータブレード |
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|---|---|---|---|---|
| GB629690A (ja) | ||||
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-
2000
- 2000-07-20 DE DE10035333A patent/DE10035333B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-17 DE DE50104179T patent/DE50104179D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-17 AT AT01116688T patent/ATE280078T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-07-17 EP EP01116688A patent/EP1174338B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-19 JP JP2001220702A patent/JP4988101B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-20 US US09/908,978 patent/US6663345B2/en not_active Expired - Fee Related
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