JP2002532340A

JP2002532340A - 可変直径形ロータブレード作動システム

Info

Publication number: JP2002532340A
Application number: JP2000589399A
Authority: JP
Inventors: エヌ．ヘイガー，リー; シー．フィッツパトリック，ポウル
Original assignee: Sikorsky Aircraft Corp
Current assignee: Sikorsky Aircraft Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2002-10-02
Also published as: EP1140622A1; WO2000037311A1; US6019578A

Abstract

(57)【要約】主ロータ軸（２２）とブレード作動軸（４８）の間の回転速度および回転方向を変えることによってロータブレード（１４）の機外ブレード部（１８）の伸張および後退を制御するロータブレード作動システム（１００）が開示される。ロータブレード作動システム（１００）は、主ロータ軸（２２）上の駆動歯車（１０２）と、ブレード作動駆動軸（４８）上のブレード作動駆動歯車（１３４）を含む。主駆動装置（１４０）は、主ロータ軸（２２）と係合して、主ロータ軸（２２）からブレード作動軸（４８）まで回転運動を伝達する。主駆動装置（１０８）は、駆動歯車（１０２）と係合する入力歯車（１０６）を含む。主ドライブ（１１２）は、入力歯車（１０６）および主クラッチ（１１０）を介して駆動歯車（１０２）と係合する。出力駆動装置（１２８）は、ブレード作動駆動歯車（１３４）と係合する。順方向クラッチ（１２２）は、主ドライブ（１１２）および出力ドライブ（１２８）との順方向遊星歯車組（１２４）の係合を制御する。順方向遊星歯車組（１２４)の係合により、ブレード作動軸（１４８）が主ロータ軸（１２２）の回転と同じ方向に回転する。逆方向クラッチ（１３０）は、主ドライブ（１１２）および出力ドライブ（１２８）との逆方向遊星歯車組（１１８）の係合を制御する。主ドライブ（１１２）および出力ドライブ（１２８）との逆方向遊星歯車組（１１８）の係合により、ブレード作動軸（４８）が主ロータ軸（２２）の回転と反対方向に回転する。ロータブレード作動制御装置（１３６）は、順方向および逆方向クラッチ（１２２、１３０）の係合および解放を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

この発明は、傾斜回転翼や傾斜主翼航空機用の可変直径形回転翼（ＶＤＲ）シ
ステムに関し、特に、複数の伸張可能なロータブレードの伸張および後退を制御
するＶＤＲ作動システムに関する。

【０００２】

【背景技術】

典型的な傾斜回転翼または傾斜主翼航空機は、主翼構造の最外端部で支持され
且つ回転翼が鉛直方向または水平方向をとる得るように回転可能な一対の回転翼
システムを使用する。この航空機は、水平方向（すなわち水平回転翼面）ではホ
バリング飛行ができ、鉛直方向（すなわち鉛直回転翼面）では従来のプロペラ駆
動の固定翼機と同じ方法で推進する。

【０００３】現在、傾斜回転翼および傾斜主翼航空機は、ホバリングおよび前方への飛行の
運転モードのために競合する必要条件を混合しようとする方法で空気力学的およ
び空力弾性的に設計された従来の固定直径形回転翼システムを使用している。例
えば、ホバリング飛行については、回転翼面荷重を低下させ、騒音レベルを減少
させ、吹き降ろし速度を減少させることによってホバリング性能を改善するため
に、大きな直径の回転翼を使用するのが一般に有利である。逆に、前方への飛行
では、ブレードの空力弾性特性を最小にし、ブレードの面積を最小とし、先端速
度（マッハ数）を減少させることによって推進効率を改善するために、比較的小
さな直径の回転翼が望ましい。

【０００４】可変直径形回転翼（ＶＤＲ）システムは、両方の運転モードで首尾よく作動す
ることができる限りにおいて、従来の固定直径形回転翼よりも明白な利点を提供
することが知られている。すなわち、回転翼面の向きが水平に定められるときに
は、ホバリング効率を改善するために回転翼の直径を拡大し、回転翼面の向きが
垂直に定められるときには、推進効率を改善するために回転翼の直径を減少させ
る。

【０００５】ＶＤＲシステムおよびＶＤＲブレードアセンブリの一例が米国特許３，７６８
，９２３号に示されている。この特許は、トルク管部材上に嵌り込むように形成
された外側ブレード部を備えたブレードアセンブリを開示している。回転翼の直
径の大きさは、外側ブレード部の伸張や後退を制御することによって変えられる
。外側ブレード部は、外側ブレード部と前縁シースアセンブリと後縁ポケットア
センブリの主要な荷重を支持する構造上の桁を含み、これらのシースアセンブリ
およびポケットアセンブリは、桁部を包囲して必要な空力ブレードの輪郭を画定
する。トルク管部材は、回転翼ハブアセンブリに取り付けられている。外側ブレ
ード部の桁部材は、トルク管部材上を摺動する。トルク管部材は、外側ブレード
部を支持することに加えて、外側ブレード部にピッチ運動を与えながら回転翼ハ
ブとの間でフラップ方向および縁方向の曲げ荷重を伝達する作用をする。

【０００６】トルク管部材および桁の内部には、後退／伸張機構が配置されている。この発
明の一実施例では、後退／伸張機構は、回転翼ハブアセンブリの内部に配置され
た傘歯車装置によって、どちらの方向にも駆動され得るジャッキねじを含む。こ
のジャッキねじは、その回転によってジャッキねじに沿って軸線方向に平行移動
可能な複数の積重ねナットと螺合される。各々のナットから遠心荷重ストラップ
が延び、これらの遠心荷重ストラップが保持板を介して桁部材の先端に固定され
ている。ジャッキねじが回ると、積重ねナットが内側または外側に平行移動し、
それによって外側ブレード部が軸方向に平行移動する。ＶＤＲシステムと関連し
てさらに説明するシステムが、米国特許３，８８４，５９４号、４，０７４，９
５２号、４，００７，９９７号、５，２５３，９７９号および５，６５５，８７
９号で検討されている。

【０００７】米国特許５，２９９，９１２号は、可変直径形回転翼システム用の他の後退／
伸張機構を開示している。この後退／伸張機構は、ロータブレードと係合する同
軸のロータ軸を含む。特に、外側ロータ軸は、ジンバル軸受を介して回転翼ハブ
に取り付けられ、ロータブレード上の回転を制御する。内側ロータ軸は、ジャッ
キねじに取り付けられたベベルピニオンと歯合する傘歯車に取り付けられる。ジ
ャッキねじは、上述したように外側ブレード部と係合する。内側軸の回転は、ジ
ャッキねじの対応する回転を生成して、外側ブレード部を伸張または後退させる
。

【０００８】また、米国特許５，２９９，９１２号も、ロータ軸とブレード作動軸の間の速
度差動装置を制御することによって外側ブレード部の伸張および後退を制御する
ブレード作動システムを開示している。

【０００９】従来のシステムの主な不利益は、それらが第一に開発目的のために設計された
ということである。これらの設計は、典型的に、歯車の歯の曲げ荷重を含む現寸
の本体構造部設計において生成される動荷重と、駆動ねじ部材を作動させるため
に必要なトルク荷重に適合するヘルツ応力と、に適応させていなかった。駆動ス
クリュートルクは、各々のブレードアセンブリの構成要素によって生じる遠心力
の直接的な作用である。

【００１０】したがって、可変直径形回転翼システム用のブレード作動システムを改善する
必要がある。

【００１１】

【発明の開示】

可変直径形回転翼システム用のロータブレード作動システムが開示される。可
変直径形回転翼システムは、回転翼ハブアセンブリに取り付けられてこの回転翼
ハブアセンブリによって回転軸線の回りを回転する複数のロータブレードアセン
ブリを含む。各々のロータブレードアセンブリは、機内ブレード部および機外ブ
レード部を有する。機外ブレード部は、機内ブレード部に伸縮自在に取り付けら
れている。機外ブレード部の作動は、主ロータ軸とブレード作動軸の間の回転速
度および回転方向を変えることによって、ロータブレード作動システムによって
制御される。

【００１２】ロータブレード作動システムは、第１の組の歯を有する主ロータ軸上に駆動歯
車を含む。ブレード作動駆動歯車は、ブレード作動駆動軸上に形成され、第１の
組の歯を有する。

【００１３】主駆動装置は、主ロータ軸と係合して主ロータ軸からブレード作動軸に回転運
動を伝達する。主駆動装置は、駆動歯車上の第１の組の歯と噛合する入力歯車を
含む。主クラッチによって主ドライブが入力歯車と係合する。主クラッチは、入
力歯車と主ドライブの間の回転運動の伝達を制御する。

【００１４】出力歯車は、ブレード作動駆動歯車上の第１の組の歯と噛合する。また、出力
歯車は、出力ドライブと係合する。

【００１５】順方向遊星歯車組は、主ドライブおよび出力ドライブと選択的に係合する。順
方向遊星歯車組は、主ドライブから出力ドライブに回転運動を伝達するように作
動する。順方向遊星歯車組の係合により、ブレード作動軸が主ロータ軸の回転と
同じ方向に回転する。

【００１６】順方向クラッチは、主ドライブおよび出力ドライブとの順方向遊星歯車組の係
合を制御する。

【００１７】逆方向遊星歯車組は、主ドライブおよび出力ドライブと選択的に係合する。逆
方向遊星歯車組は、主ドライブから出力ドライブに回転運動を伝達するように作
動する。主ドライブおよび出力ドライブとの逆方向遊星歯車組の係合により、ブ
レード作動軸が主ロータ軸の回転と反対方向に回転する。

【００１８】逆方向クラッチは、主ドライブおよび出力ドライブとの逆方向遊星歯車組の係
合を制御する。

【００１９】また、作動制御システムは、順方向クラッチおよび逆方向クラッチの連結およ
び解放を制御するロータブレード作動制御装置も含む。

【００２０】本発明の一実施例では、ロータブレード作動制御装置は、少なくとも１つのク
ラッチの連結および解放を制御するプロファイルを含む。このプロファイルは、
ランプアップ部分およびランプダウン部分を含み、その期間中に、クラッチが滑
ることができる。

【００２１】また、主駆動装置は、主ドライブと係合するブレーキを含んでもよい。ロータ
ブレード作動制御装置は、ブレーキの連結および解放を制御するプロファイルを
使用する。

【００２２】本発明の一実施例では、ロータブレード作動システムは、主駆動装置が故障し
た場合に主ロータ軸からブレード作動軸まで回転運動を伝達する補助駆動装置を
含む。

【００２３】本発明の上記のおよび他の特徴および利点は、添付図面に示されるように、そ
の実施例の以下の詳細な説明を考慮して、より明白になるであろう。本発明は、
本発明から逸脱することなく種々の点で変更できることが理解される。したがっ
て、添付図面および実施例の説明は、本質的に例示であり、制限的なものでない
と考えるべきである。

【００２４】

【実施例】

いくつかの図において同様の参照符号が対応するまたは同様の構成要素を図示
する添付図面を参照すると、図１Ａおよび１Ｂは、本発明による一対の可変直径
形回転翼（ＶＤＲ）システム１０を含む傾斜回転翼航空機を示している。ＶＤＲ
システム１０は、航空機の横方向に延びる主翼部１２に回転可能に取り付けられ
ている。ＶＤＲシステム１０は、図１Ａに示す水平位置すなわちホバー飛行位置
と、図１Ｂに示す鉛直位置すなわち前方飛行位置との間で回転可能である。

【００２５】各々のＶＤＲシステム１０は、必要に応じて回転翼直径ＲＤの大きさを変える
ために伸張および後退可能な複数の可変直径形ロータブレードアセンブリ１４を
含む。特に、航空機の最大の鉛直方向の上昇を提供するためには、ロータブレー
ドアセンブリ１４を伸ばすことによって回転翼直径ＲＤの大きさを増大するのが
望ましい。逆に、前方への飛行では、ロータブレードアセンブリ１４を引っ込ま
せることによって回転翼直径ＲＤを短くするのが一般により望ましい。

【００２６】直径の変化を実現するために、可変直径形ロータブレードアセンブリ１４は、
トルク管部材１６と、このトルク管部材１６上に嵌り込む外側ブレード部１８と
を含む。本発明に使用するのに適した可変直径形ロータブレードアセンブリ１４
の一般的な構造は、米国特許５，６５５，８７９号および５，６３６，９６９号
に開示されている。

【００２７】また、可変直径形回転翼システム１０は、ロータブレードアセンブリ１４が取
り付けられる回転翼ハブアセンブリ２０も含む。図２を参照すると、回転翼ハブ
アセンブリ２０をさらに詳細に示す可変直径形回転翼システム１０の断面図が示
されている。回転翼ハブアセンブリ２０は、回転翼ハブアセンブリ２０（および
ロータブレードアセンブリ１４）を回転軸線２４の回りで回転可能に駆動させる
主ロータ軸２２に取り付けられている。主ロータ軸２２は従来技術であるので、
更なる説明は必要ない。主ロータ軸２２は、主ロータ軸を所定の方向に適当な速
度で回転させる（図示しない）伝達装置に取り付けられている。

【００２８】主ロータ軸２２は、ジンバル軸受２６の装置を介してロータブレードアセンブ
リ１４に取り付けられている。ジンバル軸受２６は、回転翼スラスト荷重を主ロ
ータ軸に伝達し、ハブアセンブリ２０が主ロータ軸２２に対して制限された角度
で（回転）移動できるようにする。ジンバル軸受２６は、主ロータ軸２２の中心
線に対して回転翼の面を傾ける能力を提供し、航空機をヘリコプタモードで作動
させるために使用される推力ベクトルが生じる。また、ジンバルピボット軸受２
６は、回転翼の周期的および鉛直方向の突風の入力により起こる面外ブレードフ
ラッピング運動から生じる翼付根応力を減少させる。ジンバル軸受２６は、主ロ
ータ軸２２の上部と係合する下側軸受サポート２８を含む。下側軸受サポート２
８と主ロータ軸２２の間で回転運動を伝達することができるように下側軸受サポ
ート２８を主ロータ軸２２に取り付けるどのような従来の方法も使用することが
できる。一実施例では、下側軸受サポート２８と主ロータ軸２２の間の係合は、
スプライン接続によって提供される。下側軸受サポート２８は、主ロータ軸２２
の上端の少なくとも一部を取り囲み、好ましくは略半球状の下側軸受面３０を含
む。

【００２９】第１のエラストマースラスト軸受３２は、下側軸受面３０に隣接して配置され
ている。エラストマー軸受は、周知であり、一般にエラストマーと非弾性シムの
交互の層からなる（例えば、米国特許４，２０３，７０８号を参照）。エラスト
マー層およびシムの数は、図示された数に制限されず、適用される回転翼荷重に
よって決定してもよい。第１のエラストマー軸受３２は、好ましくは半球状であ
り、回転軸線２４の回りで回転可能になるように回転翼ハブアセンブリ２０と略
同心円に配置されている。第１のエラストマー軸受３２を下側軸受部材３４と下
側軸受面３０の間に挟むように、第１のエラストマー軸受３２の外面の回りには
、この外面に当接して下側軸受部材３４が配置されている。下側軸受部材３４は
、この下側軸受部材３４との間で回転運動を伝達するために回転翼ハブ３９に取
り付けられている。

【００３０】また、ジンバル軸受２６は、ボルト締めのような従来の手段によって下側軸受
サポート２８に取り付けられた上側軸受サポート３６を含む。上側軸受サポート
３６は、一実施例では、好ましくは回転軸線２４の回りで連続的であり且つ回転
軸線２４と略同一直線上の回転中心を有する上側軸受面３８を含む。上側軸受面
３８上には、第２のエラストマー予荷重軸受４０が配置されている。第２のエラ
ストマー軸受４０は、第１のエラストマー軸受３２と同様に構成されている。第
２のエラストマー軸受４０は、軸受アセンブリ２６の予荷重を提供するように取
り付けられている。その予荷重は、回転翼スラスト荷重に１．５ｇ’ｓを加えた
ものと等しいのが好ましい。その予荷重は、第１のエラストマー軸受３２に最大
のスラスト荷重が加えられたときにも第２のエラストマー軸受４０に引張応力（
すなわち圧縮荷重の完全な損失）を生じないような大きさである。

【００３１】第２のエラストマー軸受４０の外面には、上側軸受部材４２が配置されている
。このように、第２のエラストマー軸受４０は、上側軸受部材４２と上側軸受面
３８の間に挟まれている。上側軸受部材４２は、ハブ３９に取り付けられている
。トルクリンク４３によって上側軸受サポート３６が上側軸受部材４２に接続さ
れている。

【００３２】図示した実施例では、エラストマー球面軸受３２、４０は、トルクの適用によ
りこれらの軸受の角度の容量が減少するので、トルクを伝達することはできない
。その代わりに、本発明は、米国特許４，８０４，３５２号に示す回転継手と同
様のリンク型回転継手（等速継手）を使用することによって、球面軸受の回りで
駆動トルクを伝達する。回転継手５０は、図６Ａおよび図６Ｂにさらに詳細に示
され、以下にさらに詳細に説明する。エラストマー軸受３２、４０は、図３に示
すようにロータブレードの回転軸線２４と長手方向ピッチ軸線４６の交点に配置
されたピボット中心４４の回りで回転翼ヘッドアセンブリ２０の制限された旋回
を許容するように取り付けられる。すなわち、エラストマー軸受３２、４０は、
好ましくは各々半球状に形成され、共通の曲率中心を有する。その曲率中心は、
回転翼ハブアセンブリが最小量の面外負荷で揺動できる点（すなわち、ピボット
中心）を画定する。

【００３３】上述した図示したジンバル装置は、約１２°の揺動運動を許容する。１２°の
揺動運動は、航空機がヘリコプタモードまたは鉛直モードのときに、回転翼ヘッ
ドが回転翼面の方向をその垂直面すなわち真の水平面から変化させて水平面に推
力を与えることができるようにする。

【００３４】外側ブレード部１８の伸張および後退を制御するために、本発明は第２の駆動
軸を含む。図２に示すように、第２の駆動軸すなわちブレード作動軸４８は、好
ましくは主ロータ軸２２内に配置される。特に、ブレード作動軸４８は、好まし
くは主ロータ軸２２内に同心に取り付けられ、主ロータ軸２２に対して回転可能
である。ブレード作動軸４８は、主ロータ軸２２に対して回転可能になるように
適当な作動システムと係合する。

【００３５】回転翼ハブアセンブリはジンバルであるので、ブレード作動軸４８およびロー
タブレードアセンブリ１４の間の付属装置は、１２°までの回転翼ハブの旋回に
適応するとともに、回転翼の推力によって生じる鉛直方向の変位に適応するよう
に設計しなければならない。これらのスラスト荷重は、ブレード作動軸４８から
隔離されなければならない。エラストマー軸受のピボット中心に本発明の線形等
速継手５０を組み込むことにより、必要な隔離を提供する。

【００３６】図２、図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、線形等速継手５０は、ブレード作動
軸４８をロータブレードアセンブリ１４に連結するために使用される。等速継手
５０は、回転翼ハブアセンブリ２０の軸方向の運動および揺動運動を許容しなが
ら、ブレード作動軸４８からロータブレードアセンブリ１４までトルクを伝達す
るようになっている。本発明の一実施例では、等速継手５０は、出力ハウジング
５２および入力アセンブリ２００を含む。入力アセンブリ２００は、スプライン
接続２０２を介してブレード作動軸４８に接続される。入力アセンブリ２００は
、各々のトラニオン２０４の回りに回転可能に取り付けられたニードル軸受ロー
ラ２０６を備えた三葉形トラニオン２０４を含む。ニードル軸受ローラ２０６上
の外レースは、アウタハウジング５２の内面と転がり接触する。このように、継
手５０は、トラニオン内側アセンブリ２００に対してハウジング５２の低い摩擦
の軸方向（鉛直方向）の変位を許容しながら、出力ハウジング５２にねじり入力
を伝達する。

【００３７】図２に示すように、ハウジング５２は、好ましくは、ハブ３９に取り付けられ
たキャップ部材５４によって支持される。特に、少なくとも１つのころ軸受５６
が、ハウジング５２とキャップ部材５４から下方に延びる円筒状フランジ５８と
の間に配置されている。したがって、ハウジング５２は、キャップ部材５４に対
して回転することができる。

【００３８】ハウジング５２の一部には、太陽歯車６０が形成されている。図示した実施例
では、太陽歯車６０がハウジング５２と一体になっているように示されているが
、太陽歯車６０は、ハウジング５２に取り付けられた別個の歯車でもよい。太陽
歯車６０は、好ましくは、鋼のような高強度材料から作られる。

【００３９】太陽歯車６０の回転運動を使用して外側ブレード部１８を伸張および後退させ
るために、本発明では、回転翼ハブアセンブリ２０に単段遊星歯車列が組み込ま
れている。単段遊星歯車列は、２つの作用を提供する。第一に、単段遊星歯車列
は、作動軸４８のトルク荷重を現実的な動作値に減少させる。第二に、複合遊星
歯車列は、ブレードの伸張および後退運動のための所定の移動時間を提供する。
ブレードの動程は、作動動力源速度と、駆動機構およびシステム作動制御装置と
関連するギア装置との直接的な相関となる。

【００４０】図２および図３に示すように、太陽歯車６０は、単段遊星歯車列に入力を提供
する。一実施例では、遊星歯車列は、複数のピニオン歯車６２を回転可能に支持
するピニオンケージまたはピニオンサポート７０を含む。ピニオン歯車６２は、
太陽歯車６０と輪歯車６８との間に配置され、これらと噛合している。輪歯車６
８は、ピニオン歯車６２から半径方向外側に配置され、ボルト締め取付具のよう
な従来の手段を介して回転翼ハブ３９に取り付けられている。ピニオン歯車６２
またはピニオンケージ７０は、ハイポイド傘歯車７６に連結されている。特に、
図２に示す本発明の実施例では、ハイポイド傘歯車７６は、ピニオンケージ７０
とともに回転軸線２４の回りで回転可能になるようにピニオンケージ７０に固定
されている。ハイポイド傘歯車７６は、出力ベベルピニオン歯車７８と相互に作
用する。

【００４１】接地された輪歯車６８とのピニオン歯車６２の噛合により、ピニオンケージ７
０および関連するハイポイド傘歯車７６の所望の回転運動が生じる。輪歯車６８
およびピニオン歯車６２は、好ましくはいずれも鋼から作られる。本発明の一実
施例では、輪歯車６８とピニオン歯車６２の噛合は２．５８：１の歯車減速を提
供し、単段遊星歯車組は６：２０：１の全歯車比を生成する。所望の場合には、
トルクおよび速度に適用される追加の減速が必要であれば、１３：１の歯車比を
提供するように複合遊星歯車組を形成してもよい。

【００４２】図示した実施例に示すように、各々のピニオン歯車６２は、ころ軸受７２を介
してピニオンケージ７０に回転可能に取り付けられている。ピニオンケージ７０
は、ローラアセンブリ７４を介してハブ３９に当接してハブ３９によって支持さ
れる。ピニオンケージ７０を支持するために、どのような従来のローラアセンブ
リ７４も使用することができる。下側ハイポイド傘歯車７６は、ピニオンケージ
７０上に形成され、回転翼ハブアセンブリ２０内にリングを画定する。下側ハイ
ポイド傘歯車７６は、ピニオンケージ７０と一体にすることができ、あるいは図
示されたように別個にサポートにボルトで締めてもよい。下側ハイポイド傘歯車
７６は、出力ピニオン７８と噛合する。以下に詳述するように、出力ピニオン７
８は外側ブレード部分１８に取り付けられている。下側ハイポイド傘歯車７６お
よび出力ピニオン７８の歯は、図３に示すようにロータブレード１８のブレード
ピッチピボット中心線６６と交差する線に沿って２つの歯車の間で噛合するよう
に形成されている。ブレードピッチ中心線６６は、ピボット中心４４から片寄っ
ている。出力ピニオン７８は、主回転翼ハブアセンブリ２０内に配置され、した
がって、それとともに追随する歯車の噛合とともに、回転翼ハブが１２度までの
揺動運動を行うことができるようになっている。下側ハイポイド傘歯車７６と出
力ピニオン７８の間の噛合により、遊星歯車装置の下側ベベル段が画定される。
下側ハイポイド傘歯車７６および出力ピニオン７８は、好ましくはいずれも鋼か
ら作られる。本発明の一実施例では、２つの歯車の間での噛合は、約３．５８：
１の歯車減速を提供する。

【００４３】図示したように、ころ軸受８０によって、出力ピニオン７８がその回転軸線の
回りでハブ３９内で回転するのが許容される。出力ピニオン７８は、好ましくは
スプライン接続を介して駆動軸８２に取り付けられている。駆動軸８２は、好ま
しくは、ジャッキねじ８４のその支持軸受８６に対する運動から生じるミスアラ
インメントに適応できるクラウン状スプラインを含む。本発明の一実施例では、
クイル軸は、図２に参照符号８３で示す円板形ミスアラインメント継手を含むこ
とができる。１つの適当な円板継手８３は、ニューヨーク州、Ｕｔｉｃａのリュ
ーカス社で販売されているリューカス継手である。ジャッキねじ８４は、回転翼
ハブ３９およびトルク管部材１６内に回転可能に取り付けられている。

【００４４】ロータブレード１８上で面内運動および面外運動が起こるので、柔軟なエラス
トマー軸受サポート８６が、ジャッキねじ８４に加えられる有効な曲げ荷重を減
少させるために、好ましくはジャッキねじ８４と回転翼ハブ３９の間に組み込ま
れる。特に、半球状軸受８７が、相補的なねじサポート８８とハブサポート８９
の間に配置されている。ねじサポート８８は、ジャッキねじ８４の回りで回転可
能に配置されている。ハブサポート８９は、当業者に知られている従来の手段を
介してハブ３９に取り付けられている。ジャッキねじ８４は、好ましくは、米国
特許５，６３６，９６９号に開示された付属装置のような従来の手段を介して外
側ブレード部１８に取り付けられている。

【００４５】ジンバル軸受２６の上方および側面に配置された遊星歯車装置組を備えた本発
明の上述した設計は、回転翼ハブアセンブリ２０全体が主ロータ軸２２から容易
に除去できるようにし、したがって保守および修理が容易になる。

【００４６】本発明の伸張および後退機構をより明確に理解するために、回転翼システムの
制御を簡単に説明する。後退した位置の可変直径形ロータブレードアセンブリ１
４から始める。主ロータ軸２２は、従来技術と同様に回転する（すなわち伝達装
置が主ロータ軸２２を回転させる）。図示した航空機の形状では、伸張／後退機
構を作動させる動力が主ロータ軸２２から２５０ＲＰＭで得られてブレード作動
軸４８を回転させるように、主ロータ軸に関して制御機構が配置される。これは
、ブレード作動軸４８に対する約５００フィート・ポンドのトルク入力になる。
指令されると、ブレード伸張／後退制御機構は、約３１４４ＲＰＭで主ロータ軸
２２に対してブレード作動軸４８の順方向および逆方向の回転出力を生成する。
６：２０：１の遊星歯車組比および３．５８：１のハイポイド歯車組比によって
、ジャッキねじ８４の回転速度は、約８７２ＲＰＭとなる。

【００４７】非動作モード、すなわち十分に伸張または十分に後退したモードでは、ブレー
ド作動軸４８は、主ロータ軸２２に対して回転していないが、主ロータ軸２２と
同じ速度（２５０ＲＰＭ）で回転している。ブレード作動軸４８は、等速継手５
０のハウジング５２を回転させる。その結果、太陽歯車６０がその回転軸線（回
転翼ハブアセンブリ２０の撓みがないときには主ロータ軸２２およびブレード作
動軸４８の回転軸線２４と一致する）の回りで回転する。太陽歯車６０はピニオ
ン歯車６２を回転させる。したがって、ピニオン歯車６２は、それらの回転軸線
６２Ａの回りで回転すると同時に、回転翼ハブアセンブリ２０の回りで主ロータ
軸２２と同じ速度で転移する。

【００４８】ロータブレードアセンブリ１４の外側ブレード部１８を伸張させるのが望まし
い場合には、ブレード作動軸４８を主ロータ軸２２と関連する速度で回転するよ
うに制御しなければならない。この相対運動は、順方向または逆方向のいずれか
である。本発明の一実施例の歯車装置は、順方向（伸張）および逆方向（後退）
の主ロータ軸２２に対するブレード作動軸４８の相対速度が略同じとなるような
大きさとなっている。後退／伸張機構が主伝達装置ハウジングと関連して据え付
けられているので、出力速度が主ロータ軸２２の速度の２５０ＲＰＭと関連して
決定されることを留意しなければならない。

【００４９】上述した典型的な遊星歯車組では、ジャッキねじ８４は、約８７２ＲＰＭで回
転し、約３５０フィート・ポンドで、ブレード伸張位置の最大の遠心力、ジャッ
キねじのリードおよび各々のブレードのジャッキねじナットの効率によって制限
される。これにより、外側ブレード部１８は、１１０インチの全伸張を、約１５
秒間で転移する。

【００５０】外側ブレード部１８の後退は、主ロータ軸２２の速度と関連するが伸張とは反
対方向の速度で、ブレード作動軸４８を再び回転させることによって行われる。

【００５１】図７は、異なる例の回転翼ハブアセンブリ４００を図示している。このアセン
ブリ４００の多くの特徴は、詳細に説明した前のアセンブリと同じものである。
このように、前のアセンブリと異なる主要な構成要素のみを以下に説明する。回
転翼ハブアセンブリ４００は、主ロータ軸２２をロータブレードアセンブリ１４
に取り付けるジンバル軸受装置４０２を含む。前の装置と同様に、ジンバル軸受
４０２は、主ロータ軸２２に回転翼スラスト荷重を伝達するとともに、ハブアセ
ンブリ４００の制限された角度の移動を許容する。

【００５２】ジンバル軸受４０２は、主ロータ軸２２に取り付けられた下側軸受サポート４
０４を含む。下側軸受サポート４０４とブレード軸受取付台４０８の下面との間
に、第１のエラストマー予荷重軸受４０６が配置されている。ブレード軸受取付
台４０８の上面と上側軸受サポート４１２との間に、第２のエラストマースラス
ト軸受４１０が配置されている。上側軸受サポートは、図示したスプライン接続
のような一般的な取付装置を介して主ロータ軸２２に取り付けられている。ブレ
ード軸受取付台４０８は、ロータブレードハブ３９に固定されている。図８に示
すように、ブレード軸受取付台４０８は、トルクリンク４０９によって上側軸受
サポート４１２に接続されている。

【００５３】従来技術の１つの共通の誤解は、回転翼ハブを適当に揺動させるために、ジン
バル軸受を、そのピボット中心がロータブレードアセンブリの中心線上に位置す
るように、配置しなければならないということであった。この取付装置の主な欠
陥は、ブレードが典型的にプレ円錐体を有するということである。このように、
ブレードの質量中心は、一般的にロータブレードの中心線に沿っていない。した
がって、これらの従来の装置のブレードは、航空機を使用していないときに垂れ
る傾向があり、回転翼の始動中に面外の振れから軸受に不要な負荷を生じる。本
発明の一実施例では、この問題は、回転軸線２４とロータブレードアセンブリ１
４の質量中心を通る水平面との交点に位置するピボット中心を有するエラストマ
ー軸受３２、４０を取り付けることによって軽減される。図７に示す回転翼アセ
ンブリのような伝統的な回転翼アセンブリは「プレ円錐体」で設計されるので、
ロータブレードアセンブリ１４の質量中心は、ピッチ軸線の中心線４６が回転軸
線２４と交差する点より上に配置されている。例えば、図７に示す回転翼ハブア
センブリ２０では、ピボット中心４４は、ブレードピッチ軸線４６と回転軸線２
４の交点より約４．５インチ上に配置されている（Ｄで示す）。

【００５４】前述したように、ブレード作動軸４８は、線形等速継手５０を介して遊星歯車
組と係合する。この実施例に示すように、等速継手５０のアウタハウジング５２
は、その上に形成された太陽歯車４１４を有する。太陽歯車４１４は、ピニオン
ケージ４１８によって回転可能に支持されたピニオン歯車４１６と噛合する。ピ
ニオンケージ４１８は、ローラ装置を介してアウタハウジング５２によって回転
可能に支持されている。また、ピニオン歯車４１６は、可動輪歯車４２０と噛合
する。可動輪歯車は、ピニオンケージ４１８の回りに配置され、回転翼ハブ３９
と回転可能に係合する。

【００５５】可動輪歯車４２０には下側ハイポイドピニオン歯車７６が取り付けられまたは
形成され、この下側ハイポイドピニオン歯車７６は、前の装置において説明した
ように、ジャッキねじ８４を回転させる出力ピニオン７８と係合する。

【００５６】回転翼ハブ３９には固定輪歯車４２２が取り付けられ、この固定輪歯車４２２
は、ピニオン歯車４１６とともに回転するようにピニオン歯車４１６に対してス
プラインされた第２段小歯車４２４と噛合する。

【００５７】図７および図８に示す歯車列の作用を簡単に説明する。図示した歯車列は、基
本的な単段で達成できる減速比より高い減速比が見込まれる複合遊星バージョン
である。本実施例の複合遊星歯車列は、ダブルピニオン装置と２つの輪歯車を利
用する。太陽歯車４１４からの入力は、第２段ピニオン歯車４２４に連結された
第１段ピニオン歯車４１６を回転させる。ピニオンハウジング／ケージ４１８上
に配置された多数のピニオンは、入力太陽歯車４１４の回りで回転する。その出
力は、第１段ピニオン４１６によって駆動される第１段輪歯車４２０から取られ
る。輪歯車４２０は、ハイポイド傘歯車７６に機械的に取り付けられている。遊
星システムの回転出力は、回転翼ハウジング３９に接地した第２段輪歯車４２２
を介する第２段ピニオン４２４の作用の結果である。本発明の一実施例では、遊
星歯車列は、約１３：１の減速比を提供する。

【００５８】遊星システムの回転の向きは、ブレードの伸張または後退のために基本的な構
成要素の全てが同じ方向に回転するようになっている。前述した実施例と同様に
、その作動は、２５０ＲＰＭで回転する主ロータ軸の回転に由来する。主ロータ
軸２２および相互に連結する太陽歯車４１４の入力回転は、反対向きのダブルピ
ニオンの回転を引き起こす。しかし、ケージハウジング４１８は、太陽歯車４１
４と同じ向きに回転する。この回転速度および回転方向は、遊星組の歯車の相対
的な大きさによって決定される。より大きい第１段ピニオン４１６と、第２段輪
歯車４２０に反応するより小さい第２段ピニオン歯車４２４との関係により、輪
歯車４２０の回転は、入力太陽歯車４１４と同じ方向であるが遊星の減速比速度
と関連する速度になる。輪歯車４２０の回転により出力ピニオン７８が回転する
。

【００５９】伸張／後退機構上の負荷、特にトルク管部材１６に外側ブレード部１８を取り
付けるために使用するストラップ上の負荷を減少させるために、本発明は、ロー
タブレードアセンブリ１４にロッキング機構９０を組み込むことを企図する。ロ
ッキング機構は、外側ブレード部１８が十分に後退したときに、好ましくはトル
ク管や回転翼ハブ３９に外側ブレード部１８をロックする。これは、伸張／後退
機構上にある遠心荷重を除去する。本発明の一実施例では、ロッキング機構９０
は、ピンまたは尾部型ロック装置である。特に、上側および下側のロッキングピ
ン９２が、フランジによってハブまたは翼付根に支持された対応するアクチュエ
ータ９４に取り付けられる。ロッキングピン９２は、外側ブレード部１８がその
完全に後退した位置にあるときに外側ブレード部１８に形成された（図示しない
）穴と係合するように取り付けられている。

【００６０】従来技術システムに対する本発明の利点は、所定のブレード作動軸の最大入力
トルクで、制御された速度の伸張時間および後退時間を外側ブレード部１８に提
供する能力を含む。また、本発明は、ジンバル回転翼ヘッドの角変位を介して作
動トルクを伝達するとともに、スラスト荷重によるエラストマージンバル軸受の
軸方向の変位を適応させる手段を提供する。

【００６１】図４を参照すると、ブレード作動軸４８の回転速度を制御し、したがって外側
ブレード部１８の伸張および後退を制御する後退／伸張作動システム１００の好
ましい実施例を描写する概略図が示されている。後退／伸張作動システム１００
は、好ましくは、主ロータ軸２２およびブレード作動軸４８の下端部またはその
近くに取り付けられている。後退／伸張作動システム１００は、回転翼システム
１０の伸張および後退を制御するために約３００ＨＰ（すなわち１つのロータブ
レード当たり１００ＨＰ）を提供する。

【００６２】後退／伸張作動システム１００は、主ロータ軸２２とともに回転可能になるよ
うに主ロータ軸２２の回りに配置され且つ主ロータ軸２２に対してスプラインさ
れたベベル駆動歯車１０２を含む。ベベル駆動歯車１０２は、主後退／伸張駆動
装置１０８において入力歯車１０６の歯と噛合する一組の主要な歯１０４を有す
る。入力歯車１０６は、入力歯車１０６と主ドライブ１１２の間の係合を制御す
る第１のクラッチすなわち主クラッチ１１０と係合する。主ドライブ１１２は、
ディスクブレーキ１１６を介して固定取付台１１４と係合する。以下にさらに詳
細に説明するように、ブレーキ１１６は、ブレードの伸張中に作動する。主ドラ
イブ１１２は、順方向固定太陽歯車の遊星歯車組１２４と係合するとともに、逆
方向固定ピニオン遊星歯車組１１８と係合する。

【００６３】順方向クラッチ１２２によって、主ドライブ１１２と順方向遊星歯車組１２４
の間の係合を制御する。順方向遊星歯車組１２４は、多数のピニオン１２５と外
側輪歯車１２６と内側太陽歯車１２７とを含む固定太陽単段遊星機構として画定
される。順方向クラッチ１２２は、多数のピニオン１２５のケージに連結されて
いる。太陽歯車は、逆方向固定ピニオン歯車組１１８の多数のピニオン１２１の
ケージを介して接地１２０に連結されている。順方向クラッチ１２２が連結する
と、順方向遊星歯車組１２４のピニオン１２５が太陽歯車１２７の回りで回転し
、外側輪歯車１２６が順方向に回転する。外側輪歯車１２６は、出力軸１２８を
介して出力ピニオン１３２に連結されている。

【００６４】逆方向遊星歯車組１１８は、多数のピニオン１２１と外側輪歯車１２９と内側
太陽歯車１２３とを含む固定ピニオン単段遊星歯車組として画定される。逆方向
クラッチ１３０の入力は太陽歯車１２３に連結され、その出力は出力軸１２８に
連結されている。逆方向クラッチ１３０が連結すると、主ドライブ１１２からの
回転入力により外側輪歯車１２９が回転する。ピニオン１２１の固定または接地
されたケージは、太陽歯車１２３を反対方向に回転させ、それによって出力軸１
２８が逆方向に回転する。

【００６５】出力駆動装置１２８は、ブレード作動軸４８に形成されたブレード作動駆動歯
車１３４の主要な組の歯１３３と噛合する出力傘歯車１３２に連結されている。

【００６６】ロータブレード作動制御装置１３６は、主後退／伸張駆動装置１０８において
種々のクラッチとブレーキ１１６の間の連結を制御する。本発明の一実施例では
、作動制御装置１３６は、プロファイルに従って一以上のクラッチとブレーキ１
１６の連結を調整することによって作動サイクルを制御する。特に、図５を参照
すると、伸張／後退駆動装置１０８の作動を制御するプログラムされたプロファ
イルが示されている。このプロファイルは、約２−３秒間続く操作速度のランプ
アップを含む。特に、ランプアップ中、主クラッチ１１０と主ドライブ１１２の
間の連結は、十分に連結するまで滑ることができる。同様に、クラッチを切るの
が望ましい場合には、操作速度のランプダウンがある。また、ランプダウンも約
２−３秒間続き、その間に、主クラッチ１１０は主ブレーキ１１６と関連して作
動しながら滑ることができる。この主クラッチ１１０とブレーキ１１６の間の協
働は、ブレードの伸張サイクル動作中に起こる。ブレードの伸張サイクル中に、
順方向クラッチ１２２と主クラッチ１１０が連結する。ランプダウンのポイント
において、順方向クラッチ１２２が切られ、主クラッチ１１０の調整された解放
によりブレーキ１１６の調整された適用が起こり、外側ブレード部をその完全に
伸張した位置に配置させる。係合プロファイルは、そのランプアップ部分および
ランプダウン部分とともに、システムに生じうる高負荷スパイクを減少させる。

【００６７】また、ロータブレード制御装置１３６がブレード作動システムの状態パラメー
タを監視して回転翼システムの全体的な健全状態を決定することが企図される。
例えば、ロータブレード制御装置１３６は、ブレードの位置、作動油圧および油
温度を示す信号を受信してもよい。この情報から、制御装置１３６によって「進
み／止まり」の決定を行うことができる。また、必要により監視情報を使用して
プロファイルを調節することができる。例えば、ランプアップおよびランプダウ
ンが起こるときに、実際のブレードの位置を監視して調節することができる。

【００６８】また、補助後退／伸張駆動装置１４０をシステムに組み込んで、主駆動装置が
故障の場合に冗長度を提供してもよいことが企図される。さらに、補助後退／伸
張駆動装置１４０が、駆動歯車１０２に隣接して配置された一組の補助歯１４２
と係合できるようにすることが企図される。同様に、補助後退／伸張駆動装置１
４０中の出力傘歯車は、ブレード作動軸駆動歯車１３４上の補助の組の歯１４４
と噛合するように形成することができる。駆動歯車１０２およびブレード作動駆
動歯車１３４上に主要な組および補助の組の歯を使用することは、システムに冗
長度を提供することを意図している。冗長度が重要でなければ、各々の歯車の１
組の歯のみが必要である。

【００６９】図４に示すように、補助後退／伸張駆動装置１４０の伝動装置装置は、主後退
／伸張駆動装置１０８の伝動装置装置と略同じである。したがって、更なる説明
は必要ではない。主後退／伸張駆動装置１０８と同様に、補助後退／伸張駆動装
置１４０は、ロータブレード後退／伸張制御装置１３６によって制御される。

【００７０】後退／伸張作動システム１００は、図示したように垂直に向きを定められたク
ラッチとともに配置するのが好ましい。これは、水平に向けられたクラッチを装
置に組み込むと出現し得るどのような圧力差やジャイロ荷重も軽減する。本発明
で使用されるクラッチおよびブレーキは、好ましくは、殆ど同じ静止摩擦係数お
よび運動摩擦係数を有する油型である。油型または湿式のクラッチおよびブレー
キは、有益な摩擦係数に加えて、乾式装置よりも改善された潤滑およびシステム
健全監視能力を有する。

【００７１】駆動歯車１０２と入力歯車１０６の間に２：１の歯車比が存在することが望ま
しい。また、出力傘歯車１３２とブレード作動軸４８の間に２：２の歯車比が存
在することが望ましい。

【００７２】また、後退／伸張作動システム１００は、主ロータ軸２２をブレード作動軸４
８にロックするために使用されるブレーキユニット１４６を含むのが好ましい。
ロータブレード制御装置１３６は、好ましくはブレーキユニット１４６の係合を
制御する。ロータ軸をロックして係合できるようにすることによって、主駆動装
置１０８または補助駆動装置１４０を除負荷する（解放する）ことができる。動
作中に主駆動装置１０８または補助駆動装置１４０に誤動作が検出された場合に
は、この機能を適用するのが望ましく、システムを固定部分にロックすることが
できる。制動システムは周知の技術である（例えば米国特許５，２９９，９１２
を参照）。

【００７３】後退／伸張作動システム１００の作用を説明する。可変直径形ロータブレード
アセンブリ１４がその後退位置にある（すなわち外側ブレード部が完全に後退し
ている）場合には、主ロータ軸２２およびブレード作動軸４８は、同時に同じ速
度で同じ方向に回転している。入力歯車１０６は、傘歯車の歯１０４を介して主
ロータ軸傘歯車１０２と一定に噛合している。したがって、入力歯車１０６は一
定の５００ＲＰＭで回転する。

【００７４】伸張または後退動作を開始するために、ロータブレード後退／伸張制御装置１
３６は、駆動装置１０８および主クラッチ１１０において適当なクラッチ（例え
ば、順方向クラッチ１２２）の連結を指令する。ロータブレード後退／伸張制御
装置１３６は、主クラッチ１１０およびブレーキ１１６の連結を順番に配列して
、図５に示すような所望のプロファイルを達成する。後退または伸張動作が終了
すると、駆動装置１０８が外される。

【００７５】ブレードが完全に後退または伸張すると、ブレード作動軸４８が主ロータ軸２
２と同じ速度で同じ方向にもう一度回転することができるように、ブレード伸張
機構を制限またはロックしなければならない。図示した実施例では、これを達成
するための２つの方法がある。第一に、軸を一緒にロックするためにブレーキ１
４６を適用することができる。しかし、より好ましい方法は、ブレードロッキン
グ機構９０を使用して外側ブレード部をロックする方法である。図２に示して上
述したように、ブレードロッキング機構９０は、ブレードがその後退位置にある
ときに、外側ブレード部を翼付根またはハブ３９にロックする。ブレードが伸張
位置にあるときにブレード伸張機構１００を除負荷するために、（図示しない）
内部止め具がブレードに組み込まれている。外側ブレード部１８は、完全に伸張
した位置に到達してときに止め具に当接し、ロータブレードの遠心力によりブレ
ードが伸張位置に維持される。ブレード伸張／後退機構１００の除負荷は、疲労
負荷を最小にする。

【００７６】ブレードロッキング機構９０による後退位置からブレードの伸張を開始するた
めには、ロック装置を解放するために遠心荷重を最初に解放しなければならない
。これを達成するために、ロータブレード／伸張制御装置１３６は、最初にブレ
ード後退動作を開始して、ブレードを引っ込ませ、ブレードロッキング機構９０
上の遠心荷重を解放する。この後退順序は、通常の後退動作のために使用される
クラッチおよびブレーキと同じクラッチおよびブレーキを利用するが、そのサイ
クルは動作プロファイルに追随しない。特に、最初に逆方向（後退）クラッチ１
３０が連結され、主クラッチ１１０によってブレードの遠心荷重を解放する。こ
の点で、位置ブレーキ１４６が係合し、（センサによって測定されるように）ロ
ッキング機構９０が解放される。次いで、順方向（伸張）クラッチ１２２は係合
し、引き続いて主クラッチ１１０が係合し、同時に位置ブレーキ１４６の制御さ
れた開放が起こる。

【００７７】外側ブレード部１８は、図５に示す通常の動作プロファイルに従って伸張する
。２−３秒のランプダウン点で、主クラッチ１１０の同時に起こる開放によりブ
レーキ１１６の適用を制御して、ブレードを位置止め具上に配置させる。

【００７８】外側ブレード部１８を後退させるのが望ましい場合には、ロータブレード制御
装置１３６が以下の順序の事象を開始する。逆方向（後退）クラッチ１３０が連
結され、主クラッチ１１０の制御された滑り係合が起こり、図５に規定されたよ
うな２−３秒の「ランプアップ」プロファイルを満足する。外側ブレード部１８
が後退停止位置に接近すると、ロータブレード制御装置１３６が主クラッチの制
御された滑りを指令して、図５に規定された「ランプダウン」プロファイルを満
足する。後退位置止め具との係合の間際に、ブレーキ１４６が係合し、ブレード
ロッキング機構９０が係合する。ロック位置センサがロック係合手順の完了を報
知した後、ブレーキ１４６を制御してロック上に遠心荷重を加える。

【００７９】上記の後退／伸張システム１００は、本明細書において提供される典型的な実
施例のような、可変直径形ロータブレードの伸張および後退を制御する新規な機
構を提供する。後退／伸張システム１００の歯車組の比の選択は、後退または伸
張の種々の速度に適応させるように選択してもよい。

【００８０】本発明の典型的な実施例について説明および図示したが、当業者は、本発明の
要旨および範囲から逸脱することなく、前述のおよび種々の他の変更、省略およ
び付加を行ってもよいことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明による可変直径形回転翼システムの水平姿勢を図示する傾斜回転翼航空
機の平面図。

【図１Ｂ】本発明による可変直径形回転翼システムの立向姿勢を図示する傾斜回転翼航空
機の正面図。

【図２】本発明による可変直径形回転翼システムの一実施例の側面断面図。

【図３】図２の可変直径形回転翼システムの上面断面図。

【図４】可変直径形ロータブレードの後退および伸張を制御する後退／伸張作動システ
ムの概略図。

【図５】図４に示す後退／伸張作動システムに使用する係合プロファイルを示すグラフ
。

【図６Ａ】本発明に使用するのに適した線形等速継手の断面図。

【図６Ｂ】図６Ａの６Ｂ−６Ｂ線に沿って切断した線形等速継手の断面図。

【図７】本発明による他の回転翼ハブアセンブリの側面断面図。

【図８】図７の８−８線に沿って切断した断面図。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】２）の回転と同じ方向に回転する。逆方向クラッチ（１３０）は、主ドライブ（１１２）および出力ドライブ（１２８）との逆方向遊星歯車組（１１８）の係合を制御する。主ドライブ（１１２）および出力ドライブ（１２８）との逆方向遊星歯車組（１１８）の係合により、ブレード作動軸（４８）が主ロータ軸（２２）の回転と反対方向に回転する。ロータブレード作動制御装置（１３６）は、順方向および逆方向クラッチ（１２２、１３０）の係合および解放を制御する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変直径形回転翼システムが、回転翼ハブアセンブリに取
り付けられ且つ回転翼ハブアセンブリによって回転軸線の回りで回転する複数の
ロータブレードアセンブリを含み、各々のロータブレードアセンブリが、機内ブ
レード部および機外ブレード部を有し、機外ブレード部が機内ブレード部に伸縮
自在に取り付けられ、機外ブレード部の作動が、主ロータ軸とブレード作動軸の
間の速度および方向を変えることによってロータブレード作動システムによって
制御される、可変直径形回転翼システム用のロータブレード作動システムにおい
て、このロータブレード作動システムが、前記主ロータ軸上に配置され且つ第１の組の歯を有する駆動歯車と、前記ブレード作動駆動軸上に配置され且つ第１の組の歯を有するブレード作動
駆動歯車と、前記駆動歯車の前記第１の組の歯と噛合する入力歯車と、主ドライブと、前記
入力歯車と前記主ドライブの間に配置されてこれらの間の回転運動の伝達を制御
する主クラッチと、ブレード作動駆動歯車上で前記第１の組の歯と噛合する出力
歯車と、前記出力歯車と噛合する出力ドライブと、前記主ドライブから前記出力
ドライブまで回転運動を伝達するために動作する順方向遊星歯車組と、前記順方
向遊星歯車組を前記主ドライブおよび前記出力ドライブと係合させて前記ブレー
ド作動軸を前記主ロータ軸の回転と同じ方向に回転させる順方向クラッチと、前
記主ドライブから前記出力ドライブまで回転運動を伝達するために動作する逆方
向遊星歯車組と、前記記逆方向遊星歯車組を前記主ドライブおよび前記出力ドラ
イブと係合させて前記ブレード作動軸を前記主ロータ軸の回転と反対方向に回転
させる逆方向クラッチとを含み、前記主ロータ軸から前記ブレード作動軸まで回
転運動を伝達する主駆動装置と、前記順方向クラッチおよび前記逆方向クラッチの連結および解放を制御するロ
ータブレード作動制御装置とからなることを特徴とする、可変直径形回転翼シス
テム用のロータブレード作動システム。
【請求項２】前記ロータブレード作動制御装置が、前記クラッチの少な
くとも一つの連結および解放を制御するプロファイルを含むことを特徴とする、
請求項１に記載のロータブレード作動システム。
【請求項３】前記プロファイルが、少なくとも１つのクラッチがその時
間中に滑ることができるランプアップ部分およびランプダウン部分を含むことを
特徴とする、請求項２に記載のロータブレード作動システム。
【請求項４】前記主ドライブが、さらにこの主ドライブとの係合に適し
たブレーキを含み、前記ロータブレード作動制御装置が、前記ブレーキの係合お
よび解放を制御するプロファイルを使用することを特徴とする、請求項２に記載
のロータブレード作動システム。
【請求項５】前記ロータブレード作動制御装置が、前記プロファイルを
利用して、前記ブレーキの解放を調整すると同時に、前記主クラッチの係合を付
随して調整することを特徴とする、請求項４に記載のロータブレード作動システ
ム。
【請求項６】前記駆動歯車と前記入力歯車の間の歯車比が約２：１であ
ることを特徴とする、請求項１に記載のロータブレード作動システム。
【請求項７】前記出力歯車と前記ブレード作動駆動歯車の間の歯車比が
約２：２であることを特徴とする、請求項１に記載のロータブレード作動システ
ム。
【請求項８】前記主ロータ軸および前記ブレード作動軸と係合して前記
ブレード作動軸を前記主ロータ軸にロックするのに適したブレーキ装置をさらに
含むことを特徴とする、請求項１に記載のロータブレード作動システム。
【請求項９】前記主駆動装置の故障の場合に前記主ロータ軸から前記ブ
レード作動軸まで回転運動を伝達する補助駆動装置をさらに含み、この補助駆動
装置が、前記駆動歯車上で第２の組の歯と噛合する補助入力歯車と、ブレード作動駆動歯車上で第２の組の歯と噛合する補助出力歯車と、補助ドライブと、前記補助出力歯車と係合する補助出力ドライブと、前記補助入力歯車と前記補助ドライブの間に配置されてこれらの間の回転運動
の伝達を制御する補助主クラッチと、前記補助ドライブから前記出力ドライブまで回転運動を伝達するために動作す
る補助順方向遊星歯車組と、前記補助順方向遊星歯車組を前記補助ドライブおよび前記補助出力ドライブと
係合させて前記ブレード作動軸を前記主ロータ軸の回転と同じ方向に回転させる
補助順方向クラッチと、前記補助ドライブから前記補助出力ドライブまで回転運動を伝達するために動
作する補助逆方向遊星歯車組と、前記補助逆方向遊星歯車組を前記補助ドライブおよび前記補助出力ドライブと
係合させて前記ブレード作動軸を前記主ロータ軸の回転と反対方向に回転させる
補助逆方向クラッチと、を含み、前記ロータブレード制御装置が、前記補助駆動装置中のクラッチの作動を制御
することを特徴とする、請求項１に記載のロータブレード作動システム。
【請求項１０】上端部と下端部と回転軸線を有する主ロータ軸と、各々が機内ブレード部および機外ブレード部を有し且つ機外ブレード部が機内
ブレード部に伸縮自在に取り付けられる複数のロータブレードアセンブリと、前記ロータブレードアセンブリ内に回転可能に配置され且つ前記機外ブレード
部と係合して前記機内ブレード部に対して前記機外ブレード部を伸縮させるねじ
ドライブであって、その機内端部に出力ピニオンを有するジャッキねじと、前記ロータ軸の上端部に取り付けられ、前記ロータブレードアセンブリを回転
させるように各々のロータブレードアセンブリの前記機内ブレード部が取り付け
られた回転翼ハブアセンブリと、前記主ロータ軸内に同心に配置され、上端部および下端部を有するブレード作
動軸と、前記回転翼ハブ内に配置され、前記ブレード作動軸の上端部を前記出力ピニオ
ンと係合させる遊星歯車装置と、前記主ロータ軸の下端部に配置され、第１の組の歯を有する駆動歯車と、前記ブレード作動駆動軸の下端部に配置され、第１の組の歯を有するブレード
作動駆動歯車と、前記駆動歯車の前記第１の組の歯と噛合する入力歯車と、主ドライブと、前記
入力歯車と前記主ドライブの間に配置されてこれらの間の回転運動の伝達を制御
する主クラッチと、ブレード作動駆動歯車上で前記第１の組の歯と噛合する出力
歯車と、前記出力歯車と噛合する出力ドライブと、前記主ドライブから前記出力
ドライブまで回転運動を伝達するために動作する順方向遊星歯車組と、前記順方
向遊星歯車組を前記主ドライブおよび前記出力ドライブと係合させて前記ブレー
ド作動軸を前記主ロータ軸の回転と同じ方向に回転させる順方向クラッチと、前
記主ドライブから前記出力ドライブまで回転運動を伝達するために動作する逆方
向遊星歯車組と、前記記逆方向遊星歯車組を前記主ドライブおよび前記出力ドラ
イブと係合させて前記ブレード作動軸を前記主ロータ軸の回転と反対方向に回転
させる逆方向クラッチとを含み、前記主ロータ軸から前記ブレード作動軸まで回
転運動を伝達する主駆動装置と、前記順方向クラッチおよび前記逆方向クラッチの連結および解放を制御するロ
ータブレード作動制御装置と、からなることを特徴とする、航空機用の可変直径
形回転翼システム。
【請求項１１】前記ロータブレード作動制御装置が、前記クラッチの少
なくとも一つの連結および解放を制御するプロファイルを含むことを特徴とする
、請求項１０に記載の可変直径形回転翼システム。
【請求項１２】前記プロファイルが、少なくとも１つのクラッチがその
時間中に滑ることができるランプアップ部分およびランプダウン部分を含むこと
を特徴とする、請求項１１に記載の可変直径形回転翼システム。
【請求項１３】前記主ドライブが、さらにこの主ドライブとの係合に適
したブレーキを含み、前記ロータブレード作動制御装置が、前記ブレーキの係合
および解放を制御するプロファイルを使用することを特徴とする、請求項１１に
記載の可変直径形回転翼システム。
【請求項１４】前記ロータブレード作動制御装置が、前記プロファイル
を利用して、前記ブレーキの解放を調整すると同時に、前記主クラッチの係合を
付随して調整することを特徴とする、請求項１３に記載の可変直径形回転翼シス
テム。
【請求項１５】前記駆動歯車と前記入力歯車の間の歯車比が約１：２で
あることを特徴とする、請求項１０に記載の可変直径形回転翼システム。
【請求項１６】前記出力歯車と前記ブレード作動駆動歯車の間の歯車比
が約２：１であることを特徴とする、請求項１０に記載の可変直径形回転翼シス
テム。
【請求項１７】前記主ロータ軸および前記ブレード作動軸と係合して前
記ブレード作動軸を前記主ロータ軸にロックするのに適したブレーキ装置をさら
に含むことを特徴とする、請求項１０に記載の可変直径形回転翼システム。
【請求項１８】前記主駆動装置の故障の場合に前記主ロータ軸から前記
ブレード作動軸まで回転運動を伝達する補助駆動装置をさらに含み、この補助駆
動装置が、前記駆動歯車上で第２の組の歯と噛合する補助入力歯車と、ブレード作動駆動歯車上で第２の組の歯と噛合する補助出力歯車と、補助ドライブと、前記補助出力歯車と係合する補助出力ドライブと、前記補助入力歯車と前記補助ドライブの間に配置されてこれらの間の回転運動
の伝達を制御する補助主クラッチと、前記補助ドライブから前記出力ドライブまで回転運動を伝達するために動作す
る補助順方向遊星歯車組と、前記補助順方向遊星歯車組を前記補助ドライブおよび前記補助出力ドライブと
係合させて前記ブレード作動軸を前記主ロータ軸の回転と同じ方向に回転させる
補助順方向クラッチと、前記補助ドライブから前記補助出力ドライブまで回転運動を伝達するために動
作する補助逆方向遊星歯車組と、前記補助逆方向遊星歯車組を前記補助ドライブおよび前記補助出力ドライブと
係合させて前記ブレード作動軸を前記主ロータ軸の回転と反対方向に回転させる
補助逆方向クラッチと、を含み、前記ロータブレード制御装置が、前記補助駆動装置中のクラッチの作動を制御
することを特徴とする、請求項１０に記載の可変直径形回転翼システム。