JP2003341598A

JP2003341598A - ヘリコプターのローター用のボール及びダンパー結合装置、及びそれを備えたヘリコプターのローター

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Publication number: JP2003341598A
Application number: JP2003145907A
Authority: JP
Inventors: Patrice Levallard; パトライスレヴァラード; Thierry Sieg; シィエリージーグ
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: US6832894B2; US20040001754A1; FR2839945A1; DE60301758T2; JP4247433B2; ES2250849T3; EP1364873A1; ATE305882T1; EP1364873B1; FR2839945B1; DE60301758D1

Abstract

(57)【要約】【課題】加えられた変位及び負荷による応力を分散
することができ、それによって結合装置の寿命を大きく
延ばすことができるヘリコプターのローター用のボール
及びダンパー結合装置、及びそれを備えたヘリコプター
のローターを提供する。【解決手段】各々が積層ボール６、６’及び平面状の
積層ダンパー７、７’を備えた、対向する２つの独立し
たモジュールを構成し、積層ダンパー７、７’を、その
外側端部の外側結合エレメント１０、１０’でトルクチ
ューブ２に接続し、金属層とエラストマー層との積層を
含む積層ボール６、６’を、その内側端部の内側結合エ
レメント８、８’でフレキシブル翼桁１に接続し、一方
のモジュールにおける中間結合エレメント９と、他方の
モジュールにおける中間結合エレメント９’との間を補
強して接続する接続エレメント３を装備して結合装置を
構成し、フレキシブル翼桁１とトルクチューブ２との間
に介装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプターのブ
レードをローターハブに接続するフレキシブル翼桁と、
上記ブレードのピッチを制御するトルクチューブとの間
に介装されるボール及びダンパー結合装置、及びそれを
備えたヘリコプターのローターに関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４２４４６７７号明細書（特
許文献１）及び欧州特許第０４５１０８４号明細書（特
許文献２）（ユナイテッド・テクノロジーズ・コーポレ
ーション）には、フレキシブル翼桁の平坦部を上下２方
向から挟むように設けられた２つの独立したモジュール
からなる結合装置が開示されている。該結合装置を構成
する各モジュールは、積層ダンパー及び積層ボールを含
んで構成されている。積層ダンパーは、金属層とエラス
トマー層とが交互に配設された積層を含み、その積層
は、ダンパーの外側端部（即ちフレキシブル翼桁に対し
て反対側の端部）と内側端部（即ちフレキシブル翼桁側
の端部）との間に広がっている。積層ダンパーは、その
外側端部に組立用の外側結合エレメントを有しており、
そこでピッチ制御用のトルクチューブに接続されてい
る。また、積層ダンパーは、その内側端部で、上記モジ
ュールに含まれる積層ボールの外側端部（即ちフレキシ
ブル翼桁に対して反対側）に固定されている。積層ボー
ルは、その内側端部（即ちフレキシブル翼桁側）に内側
結合エレメントを有しており、そこでフレキシブル翼桁
に固定されている。

【０００３】このような結合装置（「スナッバー」とし
ても参照される）は、ボールベアリングを有さない
（「ベアリングレスメインローター」又はＢＭＲとして
知られる）ローターハブのフレキシブル翼桁で使用さ
れ、ローターの構成要素（ブレード／フレキシブル翼桁
／ピッチ制御用トルクチューブ）を位置決めし、そし
て、ブレードの自然振動モードに減衰を与える働きをす
る。

【０００４】ＢＭＲ型ローターハブは、ブレードをロー
ターハブに接続するフレキシブル翼桁の構造、即ち、上
記ハブ周囲を回転するローターによって加えられる遠心
力によって張られる、一般的には複合材料のストリップ
を構成要素とする。トルクチューブは、ブレードの基部
に固定されて翼桁を取り囲み、ブレード及び翼桁に共通
する主軸回りにひねりを加える働きをする。この「ピッ
チ」制御によって、ヘリコプターの制御が可能となる。

【０００５】このピッチ制御、及びブレードと取り巻く
空気との航空力学的相互作用、またローター組立部材と
ヘリコプター構造との相互作用の結果として引き起こさ
れる力及び変位が与えられると、以下のことが必要とな
る。

【０００６】−翼桁に対するトルクチューブのポジショ
ニング（センタリング）を維持すること。これは本質的
にブレードのフラッピングに起因する圧縮応力を吸収す
る（take up）働きをする接合点（abutment）又は「ス
ナッバー」の機能である。

【０００７】−トルクチューブと翼桁とを、それらの共
通軸回りでの回転という点に関して分断すること。ピッ
チの制御でひねりを課すと、システムの構成（geometr
y）に起因して、トルクチューブと翼桁との間で大きく
異なる量のひねりが発生する。したがって、結合装置
は、このひねりの差に適応しなければならない。そし
て、−ブレードの回転に関連するブレードでの航空力学
的流体抵抗に起因する並進時の変位に適応すること。流
体抵抗により、上述したフラッピング時の加振平面に垂
直なローターの略平面内の方向に、交互に発生する剪断
応力が加えられる。

【０００８】上述した特許文献１及び特許文献２には、
２つのモジュールでそれ自身が構成された結合装置
（「スナッバー」）であって、各モジュールが球面状部
と平面状部とで構成された積層を含んで構成されてお
り、各部は異なる材料からなり、総じて上記の３つの機
能を満足することができるようになっている。

【０００９】積層構造により、圧縮応力又は「フラッピ
ング」の力に耐えることができる。また、球面状の形状
により、回転可能な分断を伴うシステムが可能となる。
平面状部は、航空力学的流体抵抗に関連する並進運動に
適応する働きをする。

【００１０】これらのボール及びダンパー結合モジュー
ルは、反対向きに対をなして設けられており、ローター
の各ブレードを取り付け、そして動作させるための組立
部材をそれぞれ形成している。

【００１１】

【特許文献１】米国特許第４２４４６７７号明細書

【００１２】

【特許文献２】欧州特許第０４５１０８４号明細書（特
許第２９１１６３０号公報）

【００１３】

【特許文献３】米国特許第５２２８８３４号明細書

【００１４】

【特許文献４】米国特許第６１１３３５２号明細書

【００１５】

【非特許文献１】パンダ・ビー（PANDA B）他著，「コ
マンシュベアリンレスローターの相関分析試験用空力弾
性安定翼孔（AEROELASTIC STABILITY WIND TUNNEL TEST
INGWITH ANALYTICAL CORRELATION OF THE COMANCHE BEA
RINLESS MAIN ROTOR）」，（米国），第４２巻第３号、
ジャーナル・オブ・アメリカン・ヘリコプター・ソサイ
エティ（JOURNAL OF AMERICAN HELICOPTER SOCIETY），
１９９７年７月１日，ｐ．２０７〜２１７(ｐ．２０
８、第２欄第９〜２４行、及び図１)

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】特許文献１では、本質
的に、外部から適用される圧縮応力（prestress）のた
めの手段が記載されている。この圧縮応力は、それぞ
れ、平面状の積層ダンパー及び球面状の積層ボールから
なる２つのモジュールの両方に同時に加えられ、どの結
合エレメントの構造においても引っ張り力（traction s
tress）がなく、それによって寿命を延ばすことが保証
される。しかしながら、圧縮応力（prestress）が平面
状の積層ダンパー及び球面状の積層ボールの両方におい
て同様に存在することが観測されている。

【００１７】発明者等は、上述のようなボール及びダン
パー結合構造は、ローター及び結合スナッバー自体の最
適な機能を阻害する２つの基本的な問題をもたらすこと
を見いだした。−積層ダンパーを構成するユニットが一
般的に柔軟性を有するため、結合装置の結合部分を構成
するユニットの球面状部によって提供される翼桁の回転
とトルクチューブの回転との分断が不十分であること。

【００１８】―加えられる負荷と変位との組み合わせ
が、それらの負荷及び変位の互いの相互作用、及びそれ
らの様々な軸回りにおける結合装置（スナッバー）の結
合エレメントの特有の柔軟性との相互作用を考慮しなけ
れば算出できないこと。

【００１９】このことは、トルクチューブの瞬間的な回
転中心は、加えられた変位と負荷との組み合わせに依存
し、構築された結合装置（スナッバー）の結合部分を構
成するユニットの幾何学的中心にも、スリーブの対称の
主軸にも位置しないことを意味する。そして、柔軟性の
結果として生じる負荷の組み合わせは複雑となり、それ
は結合装置（スナッバー）の結合エレメント構造を有す
る個々の実施形態に依存する。

【００２０】上記の結果として、上述した問題の少なく
とも一つを改善して、このようなボール及びダンパー結
合装置の寿命を延ばす必要が生じてくる。

【００２１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、結合装置のデザインを大きく変更することな
く、変位と力とを組み合わせた結果として発生する引っ
張り力（traction stress）に有意な改良を達成するこ
とができ、それによって結合装置の寿命を大きく延ばす
ことができるヘリコプターのローター用のボール及びダ
ンパー結合装置、及びそれを備えたヘリコプターのロー
ターを提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、特に、航空力
学的流体抵抗モードにおける剪断応力が存在する下、球
面状部と平面状部とを内部連結する２つの中間遷移プレ
ートが平行を保持しないという事実を認識することを、
基礎としている。

【００２３】発明者等は本発明の基となるこの考えか
ら、２つのモジュールの間を、それらの平面状ダンパー
と球面状ボールとの境界面を介して接続し、この接続を
強化又は固定することを見いだした。したがって、本発
明に係るボール及びダンパー結合装置は、ヘリコプター
のブレードをローターハブに接続するフレキシブル翼桁
と、前記ブレードのピッチを制御するトルクチューブと
の間に介装されるボール及びダンパー結合装置であっ
て、各々が断片的な球面状の積層ボール及び該積層ボー
ルの外側端部に接続された平面状の積層ダンパーを備
え、各々の前記積層ボールの内側が対向するように配設
された２つの独立したモジュールを含み、前記積層ダン
パーが、その外側端部に前記トルクチューブに接続する
外側結合エレメントを有し、前記積層ボールが、その内
側端部に前記フレキシブル翼桁に接続する内側結合エレ
メントを有し、金属層とエラストマー層との積層を含ん
で構成されており、前記モジュールの一方における前記
積層ボールの外側端部と、前記モジュールの他方におけ
る前記積層ボールの外側端部との間を補強して接続する
少なくとも１つの接続エレメントを備えていることを特
徴とする。平面状の積層ダンパー結合装置の減衰作用
は、ゴムや内部油圧装置による従来の手法で提供され
る。

【００２４】ここで、前記積層ダンパーは、前記積層ボ
ールの外側端部に中間結合エレメントを介して接続され
ていることが望ましい。例えば、前記積層ダンパーの内
側端部と前記積層ボールの外側端部との間を接続する少
なくとも１つの中間遷移プレートを備えるとよい。そし
て、前記接続エレメントが、前記モジュールの一方にお
ける前記中間結合エレメントと、前記モジュールの他方
における前記中間結合エレメントとの間を補強して接続
することが望ましい。

【００２５】また、第１の変形態様として、前記接続エ
レメントが、両方の前記積層ボールを取り囲み、前記２
つの独立したモジュールの前記積層ダンパーと前記積層
ボールとの間を接続するチューブとなり得る。

【００２６】また、第２の変形態様として、前記接続エ
レメントが、前記２つの独立したモジュールのうち、一
方の前記積層ダンパーと前記積層ボールとの間を接続す
る開いたチューブであり、該開いたチューブは、開いた
端部で他方のモジュールの前記積層ボールの外側端部に
固定されていてもよい。

【００２７】また、他の変形態様として、前記接続エレ
メントが、前記２つの積層ボールの対向する外側端部を
接続する部品となり得る。また、接続エレメントは、曲
面状であり、凹面側が前記積層ボールに向けられている
ことが望ましい。これによりフレキシブル翼桁の側を回
ることができる。

【００２８】また、他の変形態様として、前記接続エレ
メントが、支柱を含んで構成されていてもよい。

【００２９】また、好ましい変形態様として、各々が、
前記積層ダンパーの内側端部と前記積層ボールの外側端
部との間を接続する一対の接続用エレメントを備え、該
接続用エレメントのそれぞれが、前記接続用部位におい
て組み合わせられて前記接続エレメントを形成していて
もよい。前記一対の接続用エレメントは、各々が、前記
積層ダンパーの内側端部と前記積層ボールの外側端部と
の間を接続する中間結合エレメントと接続用部位とを備
えていることが望ましい。

【００３０】また、前記接続エレメントは、前記積層ボ
ールに適合する型で形成され得る。

【００３１】また、前記接続エレメントが、結合装置が
フレキシブル翼桁とトルクチューブとの間に組立られた
後に、第１の大きさの圧縮応力が前記積層ボールに適用
される方法で寸法決め（dimensioning）されていること
が望ましい。

【００３２】また、ピッチ制御用の前記トルクチューブ
（２）に組み立てるための前記外側結合エレメントが、
結合装置の組立後に、第２の大きさの圧縮応力が前記積
層ダンパーに適用される方法で寸法決め（dimensionin
g）されていることが望ましい。

【００３３】前記第１の大きさの圧縮応力及び第２の大
きさの圧縮応力が異なる値となり得る。これにより、結
合装置の各構成要素（積層ダンパー及び積層ボール）を
最適な方法で選択することができる。

【００３４】本発明に係るヘリコプターのローターは、
上記のボール及びダンパー結合装置の少なくとも一つ
が、前記フレキシブル翼桁と、ピッチ制御のための前記
トルクチューブとの間に介装されていることを特徴とす
る。このような組立は、少なくとも１つの結合装置が、
前記積層ボールに第１の大きさの圧縮応力と共に配設さ
れて、及び／又は少なくとも１つの結合装置が、前記積
層ダンパーに第２の大きさの圧縮応力と共に配設されて
なされ得る。ここで、前記第１の大きさの圧縮応力及び
第２の大きさの圧縮応力が異なる値であることが望まし
い。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態につ
いて、添付図面を参照しつつ詳細に説明をする。

【００３６】図１は、本発明の第１実施形態に係るボー
ル及びダンパー結合装置の断面図である。図６及び図７
は、本発明の実施形態に係るボール及びダンパー結合装
置の動作を概略的に説明するための断面図である。

【００３７】図示のように、ローターハブには、ヘリコ
プターのブレードを制御するために、該ブレードをロー
ターハブに接続する、一般的には複合材料のフレキシブ
ル翼桁１と、翼桁１を取り囲むトルクチューブ２とが取
り付けられている。トルクチューブ２の外周の接続部５
２に接続され、方向Ｆに移動可能なピッチアクチュエー
タエレメント５１の動作の下、トルクチューブ２は、ブ
レードのピッチを制御するようになっており、それによ
りヘリコプターが制御可能となっている。

【００３８】本発明の実施の形態に係るボール及びダン
パー結合装置は、翼桁１とトルクチューブ２との間に介
装され、翼桁１の両側に設けられた２つのモジュールを
含んで構成されている。各モジュールは、連続した断片
的な球面状の積層ボール６、６’、及び積層ボール６、
６’の外側端部に接続された平面状の積層ダンパー７、
７’を備えており、２つのモジュールは、各々の積層ボ
ール６、６’の内側が翼桁１を挟んで対向するように配
設されている。積層ボール６、６’は、内側結合エレメ
ントとなるボール内側プレート８、８’を介して翼桁１
に固定されており、そこには、各積層ボール６、６’を
構成する円柱状又は半球面状の金属層とエラストマー層
との積層構造の最内部層に対応した曲線状のアウトライ
ン８１、８１’が示されている。

【００３９】積層ボール６、６’の外側端部には、中間
結合エレメントとなるボール外側プレート９、９’及び
ダンパー内側プレート１５、１５’が設けられており、
ボール外側プレート９、９’は、平面状の積層ダンパー
７、７’側に設けられたダンパー内側プレート１５、１
５’にネジ３２で固定されている。そして、平面状の積
層ダンパー７、７’の外側端部には、外側結合エレメン
トとなるダンパー外側プレート１０、１０’が設けられ
ており、その中央部１１、１１’は積層の積み重ね部に
対応し、積層ダンパー７、７’は、中央部１１、１１’
両側の延長部分１２、１２’の間に位置している。ダン
パー外側プレート１０、１０’は、ネジ１４、１４’に
よってトルクチューブ２の端部２１に固定可能となって
いる。

【００４０】本実施形態においては、上記モジュールの
一方における積層ボール６と積層ダンパー７との間の共
通平面を形成するボール外側プレート９又はダンパー内
側プレート１５は、接続エレメントとなる２つの中間構
造３によって、上記モジュールの他方における積層ボー
ル６’と積層ダンパー７’との間の共通平面を形成する
ボール外側プレート９’又は１５’に固定されている。
即ち、接続エレメントの中間構造３は、２つの積層ボー
ルの対向する外側端部を接続する部品となっている。こ
のように両モジュールの中間結合エレメントの間を補強
して接続する接続エレメントは、１又は複数備えること
ができる。

【００４１】これにより、翼桁１で取り上げられ、翼桁
１とトルクチューブ２との間で相対的並進（矢印Ｘ）
（図６に連続線及び破線で示した２つの位置参照）を起
こす、ブレードにおける流体抵抗Ｔによって発生した剪
断運動（the action of shear）（図６参照）の下、上
述の共通平面の間で並進は失われないこと（図６におい
てボール外側プレート９はθ₁だけ回転している）が保
証される。ただし、詳細には、平面状の積層ダンパー
が、このような回転を妨げるのに十分に硬く製造されて
いないことが前提となる。

【００４２】また、これにより、ピッチ制御に起因して
翼桁１とトルクチューブ２との間の角度θで相対的回転
がなされている間においても、２つのボール外側プレー
ト９、９’の間の剪断平面において非対称のオフセット
（図７における矢印Ｘ’）が発生するのを避けることが
できる。

【００４３】本発明の実施形態では、中間構造３が追加
され、翼桁１を取り巻きトルクチューブ２の内側に適合
した「結合リング」を形成している。そして、結合装置
（スナッバー）は、球面状部（積層ボール６、６’）と
平面部（積層ダンパー７、７’）との間を接続する中間
結合エレメントとなる中間遷移プレート（ボール外側プ
レート９、９’）を備えており、結合装置の各モジュー
ルに属する２つの中間遷移プレートは、それ自体が中間
構造３によって相互に接続されている。

【００４４】この構造は適切な形状であり、適切な材料
（例えば、金属や繊維強化対称金属、或いはその「複合
物」）で製造され、上述の中間遷移プレートの間が十分
に固く結合される。

【００４５】Ａ１）上述のように、このことが重要な差
異をもたらし、２つの中間遷移プレートは略平行を保
ち、ユニットとして同時に回転及び／又は並進されるこ
とが保証される。したがって、回転分断機能は、遙かに
厳密な方法で提供される。結果として、変位と負荷とを
組み合わせるのがより有利となる。注目すべきことに、
平面状の積層ダンパー７、７’は、回転／屈曲において
殆ど応力を受けないが、積層ボール６、６’は、並進に
おいて殆ど応力を受けない。

【００４６】Ａ２）また、ボール及びダンパー結合装置
を形成する２つのモジュール間の作用はよりよく分配さ
れる。これにより平面状のダンパーの操作も改善され
る。従来の技術に係る結合装置の構成では、回転及び並
進は、結合装置のモジュールのうち１つで足し合わされ
るが、これら２つの主な応力は、翼桁の反対側に配設さ
れた他方のモジュールに引き取られる。このため、大き
な量の不均衡動作が発生してしまうが、本発明において
は、その大部分が適正化される。

【００４７】さらに、結合装置（スナッバー）の組立品
において、球面状の積層ボールの部分と平面状の積層ダ
ンパーの部分とに異なる圧縮応力（prestress）を適用
することができる。このことは、翼桁の中央部分、或い
はトルクチューブ２の外側部分のいずれに結合装置を取
り付ける際にも、ローターに結合装置（スナッバー）を
組み立てる一般的な方法を阻害することなく行われ得
る。各モジュールにおける平面状の積層ダンパーの部分
と球面状の積層ボールの部分との間のこれらの異なる圧
縮応力は、ダンパー外側プレート１０、１０’及び各結
合エレメント又は接続エレメントの寸法決め（dimensio
ning）などで得られ、該圧縮応力によって、結合装置
を、各部分で見られる負荷の組み合わせに対して、可能
な限り精密に合わせることができる。

【００４８】注目すべきことに、これは、結局、一方の
モジュールには小さすぎ、他方のモジュールには大きす
ぎることとなり得る特許文献１（米国特許第４２４４６
７７号明細書）でのような共通の平均値を適用する場合
より、効果的である。

【００４９】本発明に基づき結合を強化することによ
り、結合装置のデザインを大きく変更することなく、変
位と力とを組み合わせた結果として発生する引っ張り力
（traction stress）に有意な改良を達成することがで
き、それによって結合装置の寿命を大きく延ばすことが
できる。さらに、これにより、ブレードにおける入射応
力及び抗力を分断し、翼桁１に対してトルクチューブ２
のポジショニングをよりよくすることができる。

【００５０】上記の図１に示した実施形態では、対向す
るボール外側プレート９、９’は、それぞれの端部９
１、９１’の間がネジ３２で固定され、２つの接続エレ
メント３によって強化されている。これらの接続エレメ
ントは、例えば、図１に示すような凹面側が翼桁１及び
積層ボール６、６’に向けられた曲面状のプレートのよ
うに、図１の紙面に対して垂直な方向に連続したもので
あってもよいが、例えば、図５に示すような支柱３５の
ように連続していないものを含んで構成されていてもよ
い。

【００５１】図２は、本発明の第２実施形態に係るボー
ル及びダンパー結合装置の断面図である。翼桁１、トル
クチューブ２、積層ボール６、６’、積層ダンパー７、
７’、ボール内側プレート８、８’、及びダンパー外側
プレート１０、１０’については、上述した実施形態と
同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【００５２】本実施形態では、積層ダンパー７、７’の
内側端部と積層ボール６、６’の外側端部との間に、中
間結合エレメントとなるボール外側プレート４９、４
９’及びダンパー内側プレート１５、１５’が設けられ
ており、ボール外側プレート４９、４９’は、平面状の
積層ダンパー７、７’側に設けられたダンパー内側プレ
ート１５、１５’にネジ３２で固定されている。

【００５３】また各ボール外側プレート４９、４９’
は、それぞれ延長部４１、４１’と連続しており、ボー
ル外側プレート４９、４９’と延長部４１、４１’とを
有する一対の接続用エレメント４、４’が形成されてい
る。延長部４１、４１’にはつまみ状の接続用部位４
２、４２’が設けられており、それらはネジ４５によっ
て組み合わせられるようになっている。一対の接続用エ
レメント４、４’は、延長部４１、４１’でネジ４５に
よって機械的に連結され、接続構造４Ａを形成してい
る。接続構造４Ａは、モジュールの一方における中間結
合エレメントと、モジュールの他方における中間結合エ
レメントとの間を補強して接続する接続エレメントとな
っている。上記のように構成された第２実施形態に係る
ボール及びダンパー結合装置においても、上述した第１
実施形態に係るボール及びダンパー結合装置と同様の効
果を得ることができる。

【００５４】また、接続エレメント（強化エレメント）
は、例えば、ボール外側プレート４９、４９’や図１に
示した中間遷移プレート９、９’のように連続的に積層
ボールに適合する型で形成されていることが望ましい。
このように形成されたエレメントは互いに固定されて強
化される。

【００５５】図３は、本発明の第３実施形態に係るボー
ル及びダンパー結合装置の断面図である。翼桁１、トル
クチューブ２、積層ボール６、６’、積層ダンパー７、
７’、ボール内側プレート８、８’、及びダンパー外側
プレート１０、１０’については、先の第１実施形態と
同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【００５６】本実施形態では、積層ボール６と積層ダン
パー７との間、及び積層ボール６’と積層ダンパー７’
との間に、中間結合エレメントとなるボール外側プレー
ト９Ａ、９Ａ’、チューブ４０の平坦部４４、４４’、
及びダンパー内側プレート１５、１５’が設けられてい
る。平坦部４４、４４’は、平面状の積層ダンパー７、
７’側に設けられたダンパー内側プレート１５、１５’
に固定されている。

【００５７】またチューブ４０は、平坦部４４、４４’
の間に延長部４４ａ、４４ｂを備えており、両方の積層
ボール６、６’を取り囲み、２つの独立したモジュール
の積層ダンパー７、７’と積層ボール６、６’との間を
接続する閉じたリング状となっている。各平坦部４４、
４４’は、延長部４４ａ、４４ｂで機械的に連結されて
いる。即ち、チューブ４０は、モジュールの一方におけ
る中間結合エレメントと、モジュールの他方における中
間結合エレメントとの間を補強して接続する接続エレメ
ントとなっている。上記のように構成された第３実施形
態に係るボール及びダンパー結合装置においても、上述
した第１実施形態に係るボール及びダンパー結合装置と
同様の効果を得ることができる。

【００５８】図４は、本発明の第４実施形態に係るボー
ル及びダンパー結合装置の断面図である。翼桁１、トル
クチューブ２、積層ボール６、６’、積層ダンパー７、
７’、ボール内側プレート８、８’、及びダンパー外側
プレート１０、１０’については、先の第１実施形態と
同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【００５９】本実施形態では、積層ボール６と積層ダン
パー７との間に中間結合エレメントとなるボール外側プ
レート９Ｂ、及びダンパー内側プレート１５が設けられ
ており、積層ボール６’と積層ダンパー７’との間に中
間結合エレメントとなるボール外側プレート９Ｂ’、チ
ューブ４０Ａの平坦部４８、及びダンパー内側プレート
１５’が設けられている。ボール外側プレート９Ｂは、
平面状の積層ダンパー７側に設けられたダンパー内側プ
レート１５にネジ３２で固定されている。平坦部４８
は、平面状の積層ダンパー７’側に設けられたダンパー
内側プレート１５’に固定されている。

【００６０】またチューブ４０Ａは、平坦部４８の両端
に延長部４６ａ、４６ｂを備えており、一方の積層ダン
パー７’と積層ボール６’との間を接続し、残りの外周
部４６が所望の機械的相互接続をなす開いたリング状と
なっている。開いたチューブ４０Ａの端部４６ｃは、積
層ボール６及び積層ダンパー７の間に配設された中間遷
移プレート９Ｂの端部９１にネジ３２で固定されてい
る。即ち、開いたチューブ４０Ａの開いた端部４６ｃで
他方のモジュールの積層ボール６の外側端部にボール外
側プレート９Ｂを介して固定されている。したがって、
平坦部４８とボール外側プレート９Ｂとの間は、延長部
４６ａ、４６ｂで機械的に連結されている。即ち、チュ
ーブ４０Ａは、モジュールの一方における中間結合エレ
メントと、モジュールの他方における中間結合エレメン
トとの間を補強して接続する接続エレメントとなってい
る。上記のように構成された第４実施形態に係るボール
及びダンパー結合装置においても、上述した第１実施形
態に係るボール及びダンパー結合装置と同様の効果を得
ることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係るボール及びダンパー結合装
置は、フレキシブル翼桁とトルクチューブとの間に介装
され、各々が積層ボール及び積層ダンパーを備え、各々
の前記積層ボールの内側が対向するように配設された２
つの独立したモジュールを含み、前記積層ダンパーが、
その外側端部に前記トルクチューブに接続する外側結合
エレメントを有し、前記積層ボールが、その内側端部に
前記フレキシブル翼桁に接続する内側結合エレメントを
有し、金属層とエラストマー層との積層を含んで構成さ
れており、前記モジュールの一方における前記中間結合
エレメントと、前記モジュールの他方における前記中間
結合エレメントとの間を補強して接続する少なくとも１
つの接続エレメントを備えていることを特徴とする。

【００６２】上記結合装置によれば、結合装置のデザイ
ンを大きく変更することなく、変位と力とを組み合わせ
た結果として発生する引っ張り力（traction stress）
に有意な改良を達成することができ、それによって結合
装置の寿命を大きく延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るボール及びダン
パー結合装置の断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係るボール及びダン
パー結合装置の断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係るボール及びダン
パー結合装置の断面図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係るボール及びダン
パー結合装置の断面図である。

【図５】本発明の一実施形態において、接続エレメン
トが支柱を含んで構成されたボール及びダンパー結合装
置の斜視図である。

【図６】本発明の実施形態に係るボール及びダンパー
結合装置の動作を概略的に説明するための断面図であ
る。

【図７】本発明の実施形態に係るボール及びダンパー
結合装置の動作を概略的に説明するための断面図であ
る。

【符号の説明】

１フレキシブル翼桁２トルクチューブ３中間構造（接続エレメント）６、６’ 積層ボール７、７’ 積層ダンパー８、８’ ボール内側プレート（内側結合エレメント）９、９’ ボール外側プレート（中間結合エレメント）１０、１０’ ダンパー外側プレート（外側結合エレメ
ント）１５、１５’ ダンパー内側プレート（中間結合エレメ
ント）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジーグシィエリーフランス国ヴィニュイサンフィルマン 60500 ハモードゥボイスドルードゥ 17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘリコプターのブレードをローターハブ
に接続するフレキシブル翼桁（１）と、前記ブレードの
ピッチを制御するトルクチューブ（２）との間に介装さ
れるボール及びダンパー結合装置であって、各々が断片的な球面状の積層ボール（６、６’）及び該
積層ボールの外側端部に接続された平面状の積層ダンパ
ー（７、７’）を備え、各々の前記積層ボール（６、
６’）の内側が対向するように配設された２つの独立し
たモジュールを含み、前記積層ダンパー（７、７’）が、その外側端部に前記
トルクチューブ（２）に接続する外側結合エレメント
（１０、１０’）を有し、前記積層ボール（６、６’）が、その内側端部に前記フ
レキシブル翼桁（１）に接続する内側結合エレメント
（８、８’）を有し、金属層とエラストマー層との積層
を含んで構成されており、前記モジュールの一方における前記積層ボール（６）の
外側端部（９、１５、４９、９Ａ、４４、９１）と、前
記モジュールの他方における前記積層ボール（６’）の
外側端部（９’、１５’、４９’、９Ａ’、４４’、４
８）との間を補強して接続する少なくとも１つの接続エ
レメント（３、３５、４１、４１’、４４ａ、４４ｂ、
４６ａ、４６ｂ）を備えていることを特徴とするヘリコ
プターのローター用のボール及びダンパー結合装置。
【請求項２】前記積層ダンパー（７、７’）の内側端
部と前記積層ボール（６、６’）の外側端部との間を接
続する少なくとも１つの中間遷移プレート（９、９’、
１５、１５’、４９、４９’、９Ａ、９Ａ’、４４、４
４’、９１、４８）を備えていることを特徴とする請求
項１記載のヘリコプターのローター用のボール及びダン
パー結合装置。
【請求項３】前記接続エレメントが、両方の前記積層
ボール（６、６’）を取り囲み、前記２つの独立したモ
ジュールの前記積層ダンパー（７、７’）と前記積層ボ
ール（６、６’）との間（４４、４４’）を接続するチ
ューブ（４０）であることを特徴とする請求項１又は２
記載のヘリコプターのローター用のボール及びダンパー
結合装置。
【請求項４】前記接続エレメントが、前記２つの独立
したモジュールのうち、一方の前記積層ダンパー
（７’）と前記積層ボール（６’）との間（４８）を接
続する開いたチューブ（４０Ａ）であり、該開いたチュ
ーブ（４０Ａ）は、開いた端部で他方のモジュールの前
記積層ボール（６）の外側端部（９Ｂ、１５）に固定さ
れていることを特徴とする請求項１又は２記載のヘリコ
プターのローター用のボール及びダンパー結合装置。
【請求項５】前記接続エレメントが、前記２つの積層
ボール（６、６’）の対向する外側端部を接続する部品
（３、３５）であることを特徴とする請求項１又は２記
載のヘリコプターのローター用のボール及びダンパー結
合装置。
【請求項６】前記接続エレメント（３）が、曲面状で
あり、凹面側が前記積層ボール（６、６’）に向けられ
ていることを特徴とする請求項５記載のヘリコプターの
ローター用のボール及びダンパー結合装置。
【請求項７】前記接続エレメント（３５）が、支柱を
含んで構成されていることを特徴とする請求項５記載の
ヘリコプターのローター用のボール及びダンパー結合装
置。
【請求項８】各々が、前記積層ダンパー（７、７’）
の内側端部と前記積層ボール（６、６’）の外側端部と
の間を接続する一対の接続用エレメント（４、４’）を
備え、該接続用エレメント（４、４’）のそれぞれが、
前記接続用部位（４２、４２’）において組み合わせら
れて前記接続エレメント（４Ａ）を形成していることを
特徴とする請求項１記載のヘリコプターのローター用の
ボール及びダンパー結合装置。
【請求項９】前記接続エレメント（３、３５、４１、
４１’、４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂ）が、前記積
層ボール（６、６’）に適合する型で形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載のヘリコプターのローター
用のボール及びダンパー結合装置。
【請求項１０】前記接続エレメント（３、３５、４
１、４１’、４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂ）が、結
合装置の組立後に、第１の大きさの圧縮応力が前記積層
ボール（６、６’）に適用される方法で寸法決め（dime
nsioning）されていることを特徴とする請求項１〜９の
いずれかに記載のヘリコプターのローター用のボール及
びダンパー結合装置。
【請求項１１】ピッチ制御用の前記トルクチューブ
（２）に組み立てるための前記外側結合エレメント（１
０、１０’）が、結合装置の組立後に、第２の大きさの
圧縮応力が前記積層ダンパー（７、７’）に適用される
方法で寸法決め（dimensioning）されていることを特徴
とする請求項１〜１０のいずれかに記載のヘリコプター
のローター用のボール及びダンパー結合装置。
【請求項１２】前記第１の大きさの圧縮応力及び第２
の大きさの圧縮応力が異なる値であることを特徴とする
請求項１１記載のヘリコプターのローター用のボール及
びダンパー結合装置。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載のボ
ール及びダンパー結合装置が、前記フレキシブル翼桁
（１）と、ピッチ制御のための前記トルクチューブ
（２）との間に介装されていることを特徴とするヘリコ
プターのローター。
【請求項１４】少なくとも１つの結合装置が、前記積
層ボール（６、６’）に第１の大きさの圧縮応力と共に
配設されていることを特徴とする請求項１３記載のヘリ
コプターのローター。
【請求項１５】少なくとも１つの結合装置が、前記積
層ダンパー（７、７’）に第２の大きさの圧縮応力と共
に配設されていることを特徴とする請求項１３又は１４
記載のヘリコプターのローター。
【請求項１６】前記第１の大きさの圧縮応力及び第２
の大きさの圧縮応力が異なる値であることを特徴とする
請求項１５記載のヘリコプターのローター。