JP2022537310A - ヘリコプタ用の反トルクロータ - Google Patents

Abstract

説明される反トルクロータ（４、４’）は、第１の軸（Ａ）のまわりで回転可能なマスト（６）と、それぞれの第２の軸（Ｂ）に沿って延在する複数のブレード（８）と、前記ブレード（８）に接続され、第１の軸（Ａ）に沿って前記マスト（６）に対してスライドする制御要素（１６）であって、マスト（６）と共に一体的に回転可能である、制御要素（１６）と、第１の軸（Ａ）に沿って軸方向にスライドし、角度的には前記第１の軸（Ａ）に対して固定されている、制御ロッド（１０）と、制御要素（１６）の、第１の軸（Ａ）のまわりの、制御ロッド（１０）に対する相対回転を可能にように構成されて、制御ロッド（１０）と前記制御要素（１６）との間に挿入された接続要素（１７）であって、第１の軸（Ａ）に沿って、制御ロッド（１０）と共に一体的にスライドする、接続要素（１７）と、活動状態の構成または非活動状態の構成で利用可能な伝達ユニット（４５）とを備え、そしてまた、伝達ユニット（４５）は、軸方向および角度方向において制御ロッド（１０）と一体的であって制御ロッド（１０）から半径方向に突出している環状の隆起部（６１）と、隆起部（６１）と係合して、角度方向において制御要素（１６）と一体的であるシート（６４）とを備える。

Description

関連出願の相互参照
この特許出願は、２０１９年６月１７日出願の欧州特許出願第１９１８０４４５．９号の優先権を主張するものであり、その開示の全体が参照によってここで組み込まれる。

本発明はヘリコプタ用の反トルクロータに関する。

ヘリコプタは、基本的に、胴体と、胴体の頂部に配置されて胴体自体の軸のまわりで回転する主ロータと、胴体のテール端に配置された反トルクロータとを備えることが知られている。

ヘリコプタはまた、たとえばタービンなどの１つまたは複数のパワーユニットと、タービンから主ロータに動力を伝えるように適合されてタービンと主ロータとの間に挿入された伝達ユニットとを、既知のやり方で備える。

そしてまた、より詳細には、反トルクロータは、
－ 第１の軸のまわりで回転可能なマストと、
－ 第１の軸のまわりで回転可能なハブと、
－ 前記ハブに蝶番式に取り付けられてそこから片持ばり式に突出する複数のブレードであって、それぞれが、第１の軸と交差するそれぞれの第２の軸に沿って延在する、複数のブレードとを基本的に備える。

反トルクロータのマストは、主伝達ユニットによって駆動される１組の歯車によって回転駆動される。

反トルクロータのブレードは、第１の軸のまわりでマストと一体的に回転し、第２の軸のまわりで選択的に傾斜され得て、それぞれの迎え角を変化させることができ、結果的に反トルクロータからの推力を調整することができる。

反トルクロータは、それぞれのブレードの迎え角を調整するために、
－ 機械的接続またはフライバイワイヤリンクにより、パイロットによって操作可能なペダルであって、マストの内部で第１の軸に沿ってスライドするが、角度的には第１の軸に対して固定されている、ペダルに対して、動作可能に接続されているロッドと、
－ 第１の軸のまわりで、マストと共に一体的に回転する制御要素であって、関連する第２の軸に対する偏心位置においてそれぞれのブレードに対して接続された複数のアームを装備している、「スパイダ」としても知られている、制御要素と、
－ ロッドからの軸方向荷重を制御要素に伝えるように構成されて、第１の軸に対してスライドするようにロッドと制御要素との間に挿入された転がり軸受と
を備える。

そしてまた、より具体的には、転がり軸受は、
－ 制御要素に対して固定された半径方向外側の外輪と、
－ 制御ロッドに対して固定された半径方向内側の内輪と、
－ 半径方向内側の内輪によって画定されたレースウェイおよび半径方向外側の外輪によって画定されたレースウェイおいてそれぞれ回転する複数の回転体と
を備える。

制御ロッドは、ペダルの動作によって、第１の軸に対して平行にスライドする。このようにスライドすると、転がり軸受がスライドすることを介して、制御要素は、所与の進行経路に沿って、第１の軸に対して平行にスライドする。

このようにスライドすると、ブレードが、関連する第２の軸のまわりで回転し、それぞれの迎え角が、所与の進行路に関連した均一量だけ変化する。

前述の結果、転がり軸受が故障して、反トルクロータが実際上制御不能になり、ヘリコプタにとって危険な状況になり得る。

詳細には、たとえば軸受内部への偶発的な異物の導入、潤滑油の喪失、または回転体のレースウェイもしくは表面の損傷によって、内輪または外輪の回転体および／またはレースウェイが損傷を受けると、第１の障害状況が生じ得る。

この状況では、転がり軸受は、制御ロッドに対する制御要素の相対回転を可能にすることの代わりに、外輪から内輪へ、経時的に漸増する不適切な捩りモーメントを伝えることになる。

この捩りモーメントが制御ロッドに伝わって、制御ロッドが損傷を受けるリスクが生じる。

回転体が壊れて回転体から内輪が離脱すると、第２の障害状況が生じ得る。この場合、軸受は、もはや第１の軸に対して平行にスライドすることなく、ロッドは、もはや制御要素を並進させることはないであろう。

この業界では、ヘリコプタが完全に制御不能なる前にパイロットが迅速に着陸させることができるように、転がり軸受の障害状態を速やかに検知することの必要性が認識されている。

この業界ではまた、転がり軸受が故障した場合にも反トルクロータの正確な制御を保証する必要があることが認識されている。

米国特許第Ｂ－９，３５９，０７３号は、請求項１のプリアンブルによるヘリコプタ用の反トルクロータを説明している。

より詳細には、米国特許第Ｂ－９，３５９，０７３号は、連続して配置されたマスト、ロッド、ならびに第１の軸受および第２の軸受を備える反トルクロータを説明している。

第１の軸受は、マストと共に回転する第１のリングと第２のリングとを備える。

第２の軸受は第３のリングおよび第４のリングを備える。

第２の軸受の第３のリングと第１の軸受の第１のリングとは、互いに回転しないように接続されている。

反トルクロータは、第４のリングに対する第３のリングの回転を防止するように適合されて第３のリングと第４のリングとの間に挿入されたロック装置をも備える。このロック装置には、第１の軸受の適正な動作の場合には壊れることなく、第１の軸受が破損した場合には壊れ得る要素が備わっている。

特許文献１に示された解決策では、第２の障害状況において、すなわち回転体が壊れて回転体から内輪が離脱した場合には、反トルクロータの可制御性を維持することができない。

特許文献２は、請求項１および請求項１１のプリアンブルによる反トルクロータを開示している。

特許文献３が開示しているセグメント化されたフェイルセーフの駆動軸システムは、２次回転用のジャーナル軸受の内部に配設された１次回転用の玉軸受を備えるセグメント支持組立体であって、ジャーナル軸受が、内部に故障検知用の振動プローブを有するエラストマのダンパの内部に配設されている、セグメント支持組立体と、セグメントと歯車歯との間の１次弾性結合のための可撓性ダイアフラムを備える結合組立体であって、ダイアフラムに障害があるときには２次結合のために歯車歯が係合する、結合組立体とを含む。歯車歯は回転軸と同心ではないので、振動は１次弾性結合の障害を指示する。

米国特許第９，３５９，０７３号明細書 欧州特許出願公開第３，２１６，６９６号明細書 米国特許第５，４０７，３８６号明細書

本発明の目的は、前述の必要性のうちの少なくとも１つを簡単かつ低コストのやり方で満たすことを可能にする反トルクロータを提供することである。

前述の目的は、本発明によって、請求項１および請求項１１において定義される反トルクロータに関連することにおいて達成される。

本発明のよりよい理解のために、２つの好ましい実施形態を、純粋に非限定的な実例として添付図面を参照しながら以下で説明する。

本発明の第１の実施形態による反トルクロータを備えるヘリコプタの斜視図である。 図１の反トルクロータの上面図である。 図１の反トルクロータの斜視図である。 図２のラインＩＶ－ＩＶに沿った断面図である。 図４の特定の詳細の拡大図である。 図１～図５の反トルクロータのさらなる実施形態による反トルクロータの詳細を、さらに拡大して示す図である。

図１を参照して、参照数字１は、詳細には、
－ 胴体２と、
－ １つまたは複数のタービン５と、
－ 胴体２の頂部に配置され、軸Ａのまわりで回転可能な主ロータ３と、
－ 胴体２のテール端に配置され、軸Ａと交差するそれ自体の軸のまわりで回転可能な反トルクロータ４と
を基本的に備えるヘリコプタを指示する。

ヘリコプタ１は、タービン５からの動力を主ロータ３に伝える伝達ユニット１１をも備える。

そしてまた、伝達ユニット１１は、
－ タービン５からの動力をロータ３に伝える歯車列１２と、
－ 歯車列１２からの動力をロータ４に伝えるシャフト１３と
を備える。

ロータ３は、既知のやり方で、ヘリコプタ１の垂直離陸および前方飛行を可能にする配向可能な推力を供給するように適合される。

ロータ４は、胴体２に対して逆トルクをもたらす推力を生成する。

この逆トルクは、ロータ３からのトルクとは反対方向に向けられるものである。

したがって、ロータ４によって生成される推力の量に応じて、ヘリコプタ１を所望のヨー角に配向すること、または実行が望まれる運動に応じて前記ヨー角を変化させることが可能である。

図２～図５を参照して、ロータ４は、
－ シャフト１３に対して既知のやり方で動作可能に接続されたマスト６であって、軸Ａのまわりで回転可能である、マスト６と、
－ 軸Ａと交差するそれぞれの軸Ｂに沿って片持ばり式に延在する、図示の事例では３つの、複数のブレード８と、
－ ブレード８を蝶番式に取り付けられて、外部からマスト６の一部に固定されたハブ９であって、軸Ａのまわりでマスト６と共に一体的に回転する、ハブ９と
を基本的に備える。

より具体的には、ブレード８は、ハブ９に対して蝶番式に取り付けられており、
－ 軸Ａのまわりでハブ９およびマスト６と共に一体的に回転可能であり、また
－ それぞれの軸Ｂのまわりで、それぞれの迎え角を変化させるように、同時に同一の角度だけ傾けられ得る。

詳細には、ハブ９は、それぞれのブレード８に対して接続するように、軸Ａに対して半径方向に突出する複数の接続要素２７を備える。各ブレード８は、ハブ９の関連する接続要素２７に対して蝶番式に取り付けられて軸Ａに対して半径方向内側に配置された根元部分１４をも備える。

ロータ４はまた、前述の迎え角を変化させるために、
－ たとえばペダルといった、パイロットによって操作可能な操縦装置１５（図１には概略的にのみ示されている）と、
－ 操縦装置１５により、機械的接続またはフライバイワイヤ法によって操作可能な、軸Ａに対して平行にスライドする制御ロッド１０と、
－ 軸Ａのまわりでマスト６と共に一体的に回転する制御要素１６であって、関連する軸Ｂに対して偏心してブレード８に接続された、制御要素１６と、
－ ロッド１０と要素１６との間に挿入された軸受１７であって、軸Ａに対して平行に、ロッド１０と連帯的にスライドする、軸受１７と
を備える。

より具体的には、マスト６は中空である。

マスト６はまた、
－ 軸端２０と、
－ 端２０の反対側の開いた軸端２１と、
－ ハブ９をはめられて軸端２０と軸端２１との間に挿入された主要部分２２と
を備える（図４および図５）。

主要部分２２はまた、シャフト１３からの動力を受け取るように設計されたフランジ１９を画定する。

より具体的には、マスト６の直径は、フランジ１９において最大になり、フランジ１９から軸端２０および２１に向かって直径は漸減する。

ロッド１０は、マスト６の内部に部分的に収容されている。

ロッド１０はまた、
－ 端２３と、
－ 端２３の反対側の端２４と、
－ マスト６の端２０および２１を縦貫する主本体２５と
を備える。

端２３および２４は、マスト６の外部で、それぞれ端２０および２１の側に配置されている。

主本体２５は、レバー機構（図示せず）または無線操縦リンクによって、操縦装置１５に対して動作可能に接続されている。

そしてまた、要素１６は、
－ マスト６の中に部分的に収容された管状体４０であって、軸Ａに対してスライドするやり方でマスト６に接続され、ロッド１０を部分的に収容する、管状体４０と、
－ 軸Ａに対して垂直に延在するフランジ４２であって、管状体４０のマスト６と反対側の端に固定された、フランジ４２と、
－ フランジ４２に対して、軸Ａと交差するそれぞれの軸Ｃのまわりで蝶番式に取り付けられた複数のレバー４３（図４）であって、それぞれのブレード８に対して、関連する軸Ｂに対する偏心位置において蝶番式に取り付けられた、複数のレバー４３と
を備える（図５）。

フランジ４２および軸受１７は、マスト６の外部に収容され、ロッド１０を取り囲む。

より具体的には、フランジ４２および軸受１７は、端２１および２４に対して、端２０および２３の反対側の端に配置されている。

フランジ４２は、環状の可変長ベロー継手４４によってマスト６に接続されており、軸Ａに沿ってスライドすることができる。

レバー４３は、軸Ａに対して全体的に傾斜しており、フランジ４２から端２０および２３の方へ延在する。

ロッド１０が軸Ａに沿って並進すると、軸受１７によって要素１６が並進する。

要素１６が軸Ａに沿ってスライドするのに続いて、軸Ａに対するレバー４３の傾斜が互いに同一の角度だけ変化して、ブレード８が、それぞれの軸Ｂのまわりで、互いに同一の角度だけ同時に回転する。

詳細には、レバー４３は、それぞれのブレード８の根元部分１４に対して蝶番式に取り付けられている。

軸受１７は、軸方向荷重を、軸Ａに対して平行に、両方向に伝えることができる。

言い換えれば、軸受１７は、ロッド１０の、軸Ａに沿った両方向の並進が、要素１６の同じ向きの並進をもたらすように構成されている。

したがって、軸受１７が画定する伝達ユニットにより、ロッド１０と要素１６とが、軸Ａに対して、軸方向に一体となって角度的には可動に接続される。

そしてまた、軸受１７は、
－ 要素１６と共に一体的に回転する外輪３０と、
－ ロッド１０と共に一体的にスライドする内輪３１と、
－ それぞれのリング３０および３１によって画定されたそれぞれのレースウェイ３３および３４において回転する、図示の事例ではボールの２重環である複数の回転体３２と
を備える。

図示の事例では、リング３１の、互いに軸の反対側にある２つの肩３５および３６が、リング３０に向かって半径方向に突出して、回転体３２に対するそれぞれの軸の当接面を画定する。回転体３２は、詳細には、軸方向において肩３５と３６との間に挿入される。

その上、リング３１は、図示の事例では２つのハーフリングに作製され、互いに接触して軸方向に配置されている。

リング３０の肩３７が、軸方向において肩３５と肩３６との間に挿入されており、リング３１に向かって半径方向に突出し、回転体３２のためのそれぞれの当接面を画定する。肩３７は、軸Ａに対して半径方向の、軸受１７の対称面上で、軸方向において回転体３２の間に挿入されている。

その上、外輪３０は、軸Ａに対する半径方向において、フランジ４２に対して反対側の要素１６の管状体４０に固定されている。

ロータ４はまた、ロッド１０および要素１６に対して動作可能に接続された動力伝達ユニット４５をさらに備える。

伝達ユニット４５は、
－ 活動状態の構成では、軸Ａに沿った前記ロッド１０の並進に従って、軸Ａに沿って要素１６をスライドさせるように利用可能であり、
－ 非活動状態の構成では、要素１６から外れるように利用可能である。

より詳細には、軸受１７に障害があると、伝達ユニット４５は活動状態の構成に設定される。

以下、この説明では、軸受１７の「障害」という用語は、軸受１７がロッド１０から要素１６への軸方向荷重を伝えること、すなわち、ロッド１０の軸方向の並進に従って要素１６を軸方向の両方向に並進させることが、もはや不可能なあらゆる動作状態を意味する。

非限定的な例として、軸受１７の内輪３１が回転体３２による回転で駆動されるとき第１の「障害」の動作状態が生じ、摩擦によってロッド１０に対する捩りモーメントが発生する。

軸受１７の回転体３２が壊れたとき第２の「障害」動作状態が生じ、その結果、ロッド１０が要素１６に対して軸方向に可動になる。

そうでなければ、軸受１７が、ロッド１０に対する要素１６の相対回転を正しく許容するとともに要素１６とロッド１０との間のいかなる相対的並進も防止するとき、伝達ユニット４５は非活動状態の構成に設定される。

ロータ４は検知手段５０をも備え、検知手段５０は、
－ 軸受１７の障害に関連した第１の信号を生成するように適合されたセンサ５１、および／または
－ 活動状態の構成の伝達ユニット４５に関連した第２の信号を生成するように適合されたセンサ５２を備える。

そしてまた、伝達ユニット４５は、有利には、
－ 軸方向においてロッド１０と一体であって、ロッド１０から半径方向に突出している環状の隆起部６１と、
－ 隆起部６１と係合して、角度方向および軸方向において要素１６と一体の、シート６４と
を備える。

より詳細には、伝達ユニット４５は、
－ ロッド１０と一体の、図示の事例ではナットである円筒体６０であって、ロッド１０の反対側から半径方向に突出する環状の隆起部６１を備える、円筒体６０と、
－ シート６４が備わっていて要素１６と一体のリング６３であって、シート６４が、軸Ａに向かって開き、隆起部６１と係合する、リング６３と
を基本的に備える（図４および図５）。

隆起部６１は、向かい合った２つの壁６５と６６とによって軸方向の境界を定められる。

図示の事例では、隆起部６１は台形のプロファイルを有し、壁６５と６６との間に挿入された壁６７をさらに備える。詳細には、壁６７は軸Ａと平行に延在する。

詳細には、壁６５および６６は、ロッド１０に関して軸Ａの反対側に収斂するそれぞれの面上にあって、軸Ａに対して互いに傾斜しており、軸Ａの半径方向の面に対して対称に延在する。

シート６４は、向かい合った２つの壁７１と７２とによって軸方向の境界を定められる。

図示の事例では、シート６４も台形のプロファイルを有し、軸方向において壁７１と７２との間に挿入された壁７３をさらに備える。詳細には、壁７３は軸Ａと平行に延在する。

壁７１と７２とは、壁６５および６６と同様に、ロッド１０に関して軸Ａの反対側に収斂するそれぞれの面上にあって、軸Ａに対して互いに傾斜しており、軸Ａの半径方向の面に対して対称に延在する。

隆起部６１は、軸Ａに対する軸方向および半径方向の遊びを伴ってシート６４と係合する。

より具体的には、伝達ユニット４５が非活動状態の構成に設定されているとき、隆起部６１は、シート６４から軸方向に離れ、すなわち、隆起部６１の壁６６と６７との両方が、図５に示されるように、シート６４のそれぞれの壁７１および７２から離れる。

逆に、伝達ユニット４５が活動状態の構成に設定されているとき、隆起部６１は、軸方向においてシート６４と接触する。より具体的には、壁７１が壁６５と接触するかまたは壁７２が壁６６と接触して、ロッド１０が軸Ａに対して平行な両方向にスライドすると要素１６が両方向にスライドすることを保証する。

その上、シート６４の壁７３は、隆起部６１の壁６７から半径方向に離れる。

詳細には、円筒体６０は、ネジ接続８０によってロッド１０に接続されている。

伝達ユニット４５はロックナット８１をも備え、これは、ロッド１０にねじ留めされ、軸受１７の軸方向反対側の端の円筒体６０に対して軸方向に当接して配置されている。

詳細には、ロックナット８１はロッド１０の端２４にねじ留めされている。

リング６３は、軸方向において互いに接触する２つのハーフリング８２および８３によって形成されている。

より具体的には、ハーフリング８３は、軸方向においてハーフリング８２と軸受１７との間に挿入される。

ハーフリング８３はまた、軸方向において軸受１７と接触している。

ハーフリング８２および８３は、シート６４のそれぞれの部分を画定する。

詳細には、隆起部６１およびシート６４は低摩擦材料１５０でコーティングされている。

より正確には、隆起部６１の壁６６および６７とシート６４の壁７１および７２との上に低摩擦材料１５０が堆積されている。

より具体的には、壁７１が壁６５と接触するか、または壁７２が壁６６と接触する。

好ましくは、ロータ４はスリーブ９０をも備え、これは、半径方向においてリング３１とロッド１０との間に挿入され、軸方向においてロッド１０と円筒体６０との間に挿入される。

より詳細には、スリーブ９０は、ロッド１０と同軸で延在する。

スリーブ９０は、
－ 主本体９１と、
－ 主本体９１から半径方向に突出して、軸Ａの反対の側から要素１６に向かう、主本体９１よりも直径が大きい軸端隆起部９２と
を基本的に備える。

より詳細には、主本体９１は、
－ 軸受１７のリング３１と接触する、半径方向外側の表面９３と、
－ 軸Ａに対して半径方向の外側でロッド１０の表面１８と接触する、半径方向内側の表面９４と
を備える。

隆起部９２が画定するスリーブ９０の軸端は、ロッド１０の環状の肩１２１に対して当接して配置されて、ロッド１０の端２３に面している。

円筒体６０は、半径方向に延在してリング３１と接触するように配置されている端面１４０を備える。

軸受１７の全体がロッド１０に対して軸Ａのまわりで回転できるように、ロータ４は、好ましくは、ロッド１０と軸受１７との間に減摩材で作製された境界面１２０を備える。

境界面１２０が備える減摩材の第１のコーティングは、スリーブ９０の表面９４およびロッド１０の表面１８の上に配置されて軸方向に延在している。

境界面１２０は第２のコーティングをも備え、これは、肩１２１と、軸方向において軸受１７のリング３１の反対側で肩１２１に接触する隆起部９２の表面１２２との上で、半径方向に延在する。

境界面１２０は、ロッド１０の、軸Ａのまわりの望ましくない回転を防止するように適合されている。軸受１７の障害状態に続いて、回転体３２がリング３１に捩りモーメントを伝え、これが摩擦によって結果的にスリーブ９０に伝わると、この望ましくない回転が生じ得る。

図示の事例では、スリーブ９０は鋼製であり、表面９３および９４は、硬質酸化物で、より具体的にはタングステンでコーティングされている。

あるいは、スリーブ９０は青銅製であり、潤滑剤を受け入れる空洞を伴う構造を有する。

表面１８ならびに表面９３および９４の材料は、前述の障害状態において、スリーブ９０の望ましくない回転によって、ロッド１０に、望ましくない回転をもたらすのに十分な捩りモーメントが伝わるのを回避するような摩擦係数を有する。

境界面１２０には、軸受１７のリング３１と接触する表面１４０に堆積された第３のコーティングも備わっている。

軸受１７のリング３０は、軸方向において向かい合うそれぞれの部品によって、軸方向において要素１６の管状体４０とリング６３との間に固定されている。

軸受１７のリング３１は、軸方向において向かい合うそれぞれの部品によって、軸方向においてスリーブ９０の隆起部９２と円筒体６０との間に固定されている。

検知手段５０は、軸Ａのまわりのスリーブ９０の回転に関連した第３の信号を生成するように適合されたセンサ５３をも備える。

その上、センサ５１は、軸受１７および／またはスリーブ９０の温度および加速度のうち少なくとも１つを検知するように適合されている。

使用中に、ロータ３の動作が生成する推力により、ヘリコプタ１を空中に維持すること、およびヘリコプタ１を前方飛行させることが可能になる。

ロータ３の動作は、胴体２に対するトルクをも生成するが、これは、ロータ４の推力によって生成される逆トルクによって平衡を保たれる。

パイロットは、ヘリコプタ１のヨー角を制御するために、ロータ４のブレード８のピッチを調整して、結果的にロータ４が発生する推力を調整するように、操縦装置１５を操作する。

ロータ４の動作中に、マスト６は、シャフト１３による軸Ａのまわりの回転で駆動され、軸Ａのまわりの回転で、ハブ９、要素１６およびブレード８を駆動する。ロッド１０は、その代わりに、角度的には軸Ａに対して固定されたままである。

ロータ４の動作は以下で説明され、軸受１７が正確に作動して、結果的に、伝達ユニット４５が非活動状態の構成に設定された状態から始まる。

この状態では、操縦装置１５の動作により、ロッド１０が軸Ａに沿って所定方向に並進する。

この並進により、軸受１７と要素１６とが、軸Ａに沿って一体的に並進する。

その結果、要素１６がブレード８から離れ（またはブレード８に近づき）、軸Ｂに対するレバー４３の傾斜が変化する。

レバー４３のこの移動により、各ブレード８が、関連する軸Ｂのまわりで等しい角度だけ同時に回転し、結果としてブレード８の迎え角を調整する。

軸受１７の障害に続いて、回転体３２が、リング３１に対して、したがってスリーブ９０に対して、捩りモーメントを不適切に伝えると、境界面１２０の第１および第２のコーティングが、ロッド１０が回転駆動されるのを防止する。

より具体的には、第１のコーティングを形成する表面９４および１８と、第２のコーティングを形成する表面１２２および肩１２１との減摩材が、スリーブ９０の望ましくない回転によって、ロッド１０に、ロッド１０の望ましくない回転が生じるのに十分な捩りモーメントが伝わるのを防止する。

表面１４０に堆積された、境界面１２０の第３のコーティングの減摩材が、軸受１７のリング３１の望ましくない回転によってリング６３およびロッド１０に望ましくない回転が生じるのを防止する。

加えて、センサ５１が、軸受１７およびスリーブ９０の温度および加速度を検知して、これらの値が軸受１７の障害に関係する場合には第１の信号を生成する。

その上、前述の状況では、隆起部６１の壁６５および６６が、図５に示されるように、軸方向においてシート６４のそれぞれの壁７１および７２から離れる。

その結果、円筒体６０およびリング６３によって形成された伝達ユニット４５が、ロッド１０から要素１６への移動の伝達において能動的な役割を果たさない。

障害がある場合には、軸受１７は、もはや、ロッド１０から要素１６に軸方向荷重を伝えること、すなわち、ロッド１０と要素１６との、軸Ａに対して平行で一体的な並進をもたらすことはできない。

センサ５３が生成する第３の信号が、パイロットに危険な状況であることを通知する。

この状況では、伝達ユニット４５が活性化されて、少なくとも所定期間にわたって反トルクロータ４の可制御性を確保することを可能にする。

より詳細には、操縦装置１５の動作により、ロッド１０およびリング６３が、隆起部６１を軸方向においてリング６３のシート６４と接触させる位置まで並進する。

より具体的には、隆起部６１の壁６５（６６）が、まずリング６３のシート６４の壁７１（７２）と接触し、次いでリング６３のシート６４の壁７１（７２）を軸方向に押し進める。

このようにして、伝達ユニット４５が活動状態の構成になり、ロッド１０の並進が続行され、円筒体６０およびリング６３を介して要素１６を並進させる。

伝達ユニット４５を活性化すると要素１６上に少量の遊びが生じ、これは、隆起部６１をシート６４に対して当接させるためにロッド１０がカバーしなければならないオーバトラベルに対応するものである。

センサ５２は、伝達ユニット４５が活動状態の構成にあることをパイロットに通知する第２の信号を生成する。

図６を参照して、参照数字４’は、本発明の第２の実施形態による反トルクロータを指示する。

ロータ４’はロータ４に類似であり、以下ではロータ４との差に関してのみ説明され、可能な場合には、ロータ４と４’との同一または同等の部品は同一の参照数字を用いて指示される。

詳細には、ロータ４’は、隆起部６１とシート６４との間の摩擦を低減するために、
－ 隆起部６１の壁６５とシート６４の壁７１との間に挿入された軸受１００と、
－ 隆起部６１の壁６６とシート６４の壁７２との間に挿入された軸受１０１と
を備える点においてロータ４と異なる。

好ましくは、軸受１００および１０１は、ローラ軸受、ボール軸受、またはニードル軸受である。

詳細には、各軸受１００（１０１）は、
－ 壁６６（６７）に固定されたリング１０３と、
－ 壁７１（７２）に固定されたリング１０４と、
－ リング１０３と１０４との間に挿入された複数の回転体１０５と
を備える。

図示の事例では、リング１０３および１０４は円錐台タイプである。

図示の事例では、回転体１０５は、軸Ａに対して傾斜したそれぞれの軸を有するニードルである。

ロータ４’の動作はロータ４の動作に類似であるため、詳細には説明されない。

本発明によるロータ４および４’の特性の検討から、これを用いて達成され得る利点は明らかである。

詳細には、回転体３２が受けた損傷によってリング３１と３０とが物理的に分離した場合には、ロッド１０の並進により、隆起部６１が、シート６４に対して当接する。このようにして、要素１６の正確な並進が保証され、結果として、ブレード８の迎え角とロータ４および４’との可制御性が保証される。

このために、伝達ユニット４５の隆起部６１およびシート６４は、軸受１７に関するロッド１０から要素１６までの制御の、追加の冗長な伝送路を画定する。

このようにして、伝達ユニット４５は、軸受１７に障害があっても、ブレード８の迎え角の可制御性を保証する。

隆起部６１が、一旦シート６４に対して当接すると、センサ５２は第２の信号を生成し、これが、パイロットに、伝達ユニット４５が活動状態の構成にあることを通知する。このようにして、パイロットは、できるだけ早く着陸するのが望ましいことを通知される。

軸受１７の障害に続いて、回転体３２が、リング３１に対して捩りモーメントを不適切に伝えてスリーブ９０が回転する場合には、境界面１２０によって、この捩りモーメントがロッド１０に伝わるというリスクが実質的に制限される。

この捩りモーメントによってロッド１０が損傷を受けて、結果的にロータ４または４’が制御不能になるというリスクは、このようにして実質的に制限される。

センサ５３は第３の信号を生成し、これが、パイロットに、ハザード条件と、できるだけ早く着陸するのが望ましいこととを通知する。

最後に、本明細書で説明されて例証されたロータ４および４’に関する修正形態や変形形態が、特許請求の範囲によって定義された範囲から逸脱することなく作製され得ることは明らかである。

１ ヘリコプタ
２ 胴体
３ 主ロータ
４，４’ 反トルクロータ
５ タービン
６ マスト
８ ブレード
９ ハブ
１０ 制御ロッド
１１ 伝達ユニット
１２ 歯車列
１３ シャフト
１４ 根元部分
１５ 操縦装置
１６ 制御要素
１７ 軸受
１８ 表面
１９ フランジ
２０ 軸端
２１ 軸端
２２ 主要部分
２３ 端
２４ 端
２５ 主本体
２７ 接続要素
３０ 外輪、リング
３１ 内輪、リング
３２ 回転体
３３，３４ レースウェイ
３５，３６，３７ 肩
４０ 管状体
４２ フランジ
４３ レバー
４４ ベロー継手
４５ 動力伝達ユニット
５０ 検知手段
５１，５２，５３ センサ
６０ 円筒体
６１ 隆起部
６３ リング
６４ シート
６５，６６，６７，７１，７２，７３ 壁
８０ ネジ接続
８１ ロックナット
８２，８３ ハーフリング
９０ スリーブ
９１ 主本体
９２ 軸端隆起部
９３，９４ 表面
１００，１０１ 軸受
１０３，１０４ リング
１０５ 回転体
１２０ 境界面
１２１ 肩
１２２ 表面
１４０ 端面
１５０ 低摩擦材料

Claims (18)

1. ヘリコプタ（１）用の反トルクロータ（４’）であって、
   － 第１の軸（Ａ）のまわりで回転可能なマスト（６）と、
   － 前記マスト（６）に対して蝶番式に取り付けられ、前記第１の軸（Ａ）と交差するそれぞれの第２の軸（Ｂ）に沿って延在する複数のブレード（８）であって、それぞれの迎え角を変化させるように、それぞれの前記第２の軸（Ｂ）のまわりで回転可能である、複数のブレード（８）と、
   － 前記第１の軸（Ａ）に沿って前記マスト（６）に対してスライドし、前記マスト（６）と共に一体的に回転する制御要素（１６）であって、前記制御要素（１６）の前記軸（Ａ）に沿った並進に続いて、前記ブレード（８）を、それぞれの前記第２の軸（Ｂ）のまわりで回転させるように、前記ブレード（８）に対して動作可能に接続された、制御要素（１６）と、
   － 角度的には前記第１の軸（Ａ）に対して固定されたまま、前記第１の軸（Ａ）に沿って、前記マスト（６）に対して軸方向にスライドする制御ロッド（１０）と、
   － 前記制御ロッド（１０）と前記制御要素（１６）との間に挿入された第１の軸受（１７）であって、前記第１の軸（Ａ）に沿って、前記マスト（６）に対して、前記制御ロッド（１０）と共に一体的にスライドし、前記第１の軸（Ａ）のまわりの、前記制御ロッド（１０）に対する前記制御要素（１６）の相対回転を可能にするように構成されている、第１の軸受（１７）と、
   － 前記制御ロッド（１０）および前記制御要素（１６）に対して動作可能に接続された伝達ユニット（４５）と、
   を備え、前記伝達ユニット（４５）は、
   － 活動状態の構成では、前記制御ロッド（１０）の並進に続いて、前記制御要素（１６）を前記第１の軸（Ａ）に沿ってスライドさせ、
   － 非活動状態の構成では前記制御要素（１６）から離れるように、選択的に利用可能であり、
   前記第１の軸受（１７）が故障した場合に、前記伝達ユニット（４５）は、前記活動状態の構成に設定され、前記第１の軸受（１７）は、もはや前記制御ロッド（１０）から前記制御要素（１６）まで軸方向荷重を伝えることができず、前記制御ロッド（１０）の前記軸方向の並進に続いて、前記制御要素（１６）の前記軸方向の両方向への並進を引き起こし、
   前記第１の軸受（１７）が、前記制御要素（１６）と前記制御ロッド（１０）との相対回転を正確に可能にし、前記制御要素（１６）と前記制御ロッド（１０）との間のいかなる相対的並進も防止する場合には、前記伝達ユニット（４５）は、前記非活動状態の構成に設定され、
   そしてまた、前記伝達ユニット（４５）は、
   － 軸方向において前記制御ロッド（１０）と一体的であって前記制御ロッド（１０）から半径方向に突出している環状の隆起部（６１）、および
   － 前記隆起部（６１）と係合して、角度方向および軸方向において前記制御要素（１６）と一体的であるシート（６４）
   を備え、
   前記隆起部（６１）と前記シート（６４）との間に挿入された第２の軸受（１００、１０１）を備え、
   前記反トルクロータ（４’）は、検知手段（５０）をさらに備え、
   そしてまた、前記検知手段（５０）が、前記伝達ユニット（４５）が前記活動状態の構成にあるという事実に関連した信号を生成するように適合された第１のセンサ（５２）を備える、ことを特徴とする、反トルクロータ（４’）。
2. 前記伝達ユニット（４５）が前記非活動状態の構成にある場合に、前記隆起部（６１）が軸方向の遊びを伴って前記シート（６４）と係合し、前記伝達ユニット（４５）が前記活動状態の構成にある場合に、前記隆起部（６１）が、使用中に前記シート（６４）と接触することを特徴とする、請求項１に記載のロータ。
3. 前記隆起部（６１）および前記シート（６４）が、前記第１の軸（Ａ）を含有している面においてそれぞれの台形のプロファイルを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のロータ。
4. 前記隆起部（６１）および前記シート（６４）のうちの少なくとも１つが、少なくとも部分的に減摩材でコーティングされていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のロータ。
5. 前記伝達ユニット（４５）が、
   － 前記制御ロッド（１０）と同軸に取り付けられたスリーブ（６０）であって、前記制御ロッド（１０）の反対側から、前記隆起部（６１）が半径方向に突出する、スリーブ（６０）と、
   － 前記制御要素（１６）に取り付けられたリング（６４）であって、前記隆起部（６１）に向かって開く前記シート（６４）を画定する、リング（６４）と
   を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のロータ。
6. 前記第１の軸受（１７）が第１の転がり軸受（１７）であり、
   そしてまた、前記第１の軸受（１７）が、
   － 前記第１の軸（Ａ）のまわりで前記制御要素（１６）と共に一体的に回転する第１のリング（３０）と、
   － 前記第１の軸（Ａ）に関して、前記第１のリング（３０）に対して半径方向内側にある第２のリング（３１）であって、前記第１の軸（Ａ）に沿って前記制御ロッド（１０）と共に一体的にスライドする、第２のリング（３１）とを備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のロータ。
7. ロータであって、
   － 前記第１の軸受（１７）の、前記第１の軸（Ａ）のまわりの、前記制御ロッド（１０）に対する回転を可能にするように、前記制御ロッド（１０）と前記第１の軸受（１７）の前記第２のリング（３１）との間に挿入された減摩材製の境界面（１２０）と、
   － 半径方向において前記制御ロッド（１０）と前記第２のリング（３１）との間に挿入された管状要素（９０）であって、軸方向において前記制御ロッド（１０）および前記第２のリング（３１）と共に一体的にスライドする、管状要素（９０）とを備え、
   前記境界面（１２０）が、少なくとも前記管状要素（９０）の第１の表面（９４）を備え、前記管状要素（９０）が前記制御ロッド（１０）に対して第１の軸受（１７）と共に連帯的に回転できるように、前記第１の表面（９４）が前記制御ロッド（１０）に接触して配置されていることを特徴とする、請求項６に記載のロータ。
8. 前記境界面（１２０）が、軸方向延長部を有するとともに前記第１の表面（９４）と接触するように配置されている前記制御ロッド（１０）の第２の表面（１８）を備えることを特徴とする、請求項７に記載のロータ。
9. 前記第２のリング（３１）が、軸方向において、スリーブ（６０）と前記管状要素（９０）の半径方向に突出する隆起部（９２）との間で阻止されることを特徴とする、請求項７または８に記載のロータ。
10. 前記検知手段（５０）が、
    － 前記管状要素（９０）の回転を検知するように適合された第２のセンサ（５３）、ならびに／あるいは
    － 前記第１の接続要素（１６）および／または前記管状要素（９０）の温度および加速度のうちの少なくとも１つを検知するように適合された第３のセンサ（５１）を備えることを特徴とする、請求項９に記載のロータ。
11. ヘリコプタ（１）用の反トルクロータ（４、４’）であって、
    － 第１の軸（Ａ）のまわりで回転可能なマスト（６）と、
    － 前記マスト（６）に対して蝶番式に取り付けられ、前記第１の軸（Ａ）と交差するそれぞれの第２の軸（Ｂ）に沿って延在する複数のブレード（８）であって、それぞれの迎え角を変化させるように、それぞれの前記第２の軸（Ｂ）のまわりで回転可能である、複数のブレード（８）と、
    － 前記マスト（６）に対して前記第１の軸（Ａ）に沿ってスライドし、前記マスト（６）と共に一体的に回転する制御要素（１６）であって、前記制御要素（１６）の前記軸（Ａ）に沿った並進に続いて、前記ブレード（８）を、それぞれの前記第２の軸（Ｂ）のまわりで回転させるように、前記ブレード（８）に対して動作可能に接続された、制御要素（１６）と、
    － 角度的には前記第１の軸（Ａ）に対して固定されたまま、前記第１の軸（Ａ）に沿って、前記マスト（６）に対して軸方向にスライドする制御ロッド（１０）と、
    － 前記制御ロッド（１０）と前記制御要素（１６）との間に挿入された第１の軸受（１７）であって、前記第１の軸（Ａ）に沿って、前記マスト（６）に対して、前記制御ロッド（１０）と共に一体的にスライドし、前記第１の軸（Ａ）のまわりの、前記制御ロッド（１０）に対する前記制御要素（１６）の相対回転を可能にするように構成されている、接続要素（１７）と、
    － 前記制御ロッド（１０）および前記制御要素（１６）に対して動作可能に接続された伝達ユニット（４５）と、
    を備え、前記伝達ユニット（４５）は、
    － 活動状態の構成では、前記制御ロッド（１０）の並進に続いて、前記制御要素（１６）を前記第１の軸（Ａ）に沿ってスライドさせ、
    － 非活動状態の構成では前記制御要素（１６）から離れるように、選択的に利用可能であり、
    そしてまた、前記伝達ユニット（４５）は、
    － 軸方向において前記制御ロッド（１０）と一体的であって前記制御ロッド（１０）から半径方向に突出している環状の隆起部（６１）、および
    － 前記隆起部（６１）と係合して、角度方向および軸方向において前記制御要素（１６）と一体的であるシート（６４）を備え、
    前記伝達ユニット（４５）は、前記接続要素（１７）に障害がある場合には前記活動状態の構成に設定され、
    前記伝達ユニット（４５）は、前記接続要素（１７）が前記制御ロッド（１０）に対する前記制御要素（１６）の相対回転を正確に可能にする場合には前記非活動状態の構成に設定され、
    前記反トルクロータ（４、４’）が検知手段（５０）をさらに備え、
    そしてまた、前記検知手段（５０）が、前記伝達ユニット（４５）が前記活動状態の構成にあるという事実に関連した信号を生成するように適合された第１のセンサ（５２）を備え、
    前記接続要素（１７）が第２の転がり軸受（１７）を備え、
    そしてまた、前記第２の軸受（１７）が、
    － 前記第１の軸（Ａ）のまわりで、前記制御要素（１６）と共に一体的に回転する第１のリング（３０）と、
    － 前記第１の軸（Ａ）に関して、前記第１のリング（３０）に対して半径方向内側にある第２のリング（３１）であって、前記第１の軸（Ａ）に沿って前記制御ロッド（１０）と共に一体的にスライドする、第２のリング（３１）と
    を備え、
    前記伝達ユニット（４５）は、前記接続要素（１７）の回転体（３２）が使用中に壊れた場合には、前記活動状態の構成に設定されて、前記制御ロッド（１０）の、前記制御要素（１６）に対する軸方向の移動を可能にし、あるいは、使用中に、前記回転体（３２）の回転によって、前記接続要素（１７）の前記第２のリング（３１）が駆動され、使用中に、摩擦によって制御ロッド（１０）に対する捩りモーメントを発生し、
    前記接続要素（１７）が使用中に前記制御ロッド（１０）に対する前記制御要素（１６）の相対回転を正確に可能にする場合には、前記非活動状態の構成に設定されて、前記制御要素（１６）と前記制御ロッド（１０）との間のあらゆる相対運動を防止するものである、
    反トルクロータ（４、４’）において、
    － 前記第２の軸受（１７）の、前記第１の軸（Ａ）のまわりの、前記制御ロッド（１０）に対する回転を可能にするように、前記制御ロッド（１０）と前記第２の軸受（１７）の前記第２のリング（３１）との間に挿入された減摩材製の境界面（１２０）と、
    － 半径方向において前記制御ロッド（１０）と前記第２のリング（３１）との間に挿入された管状要素（９０）であって、軸方向において前記制御ロッド（１０）および前記第２のリング（３１）と共に一体的にスライドする、管状要素（９０）と
    を備え、
    前記境界面（１２０）が、少なくとも前記管状要素（９０）の第１の表面（９４）を備え、前記管状要素（９０）が、前記制御ロッド（１０）に対して、前記第２の軸受（１７）と共に連帯的に回転できるように、前記第１の表面（９４）が前記制御ロッド（１０）に接触して配置されており、
    前記境界面（１２０）が、軸方向延長部を有するとともに前記第１の表面（９４）と接触するように配置されている前記制御ロッド（１０）の第２の表面（１８）を有し、
    前記検知手段（５０）が、
    － 前記管状要素（９０）の回転を検知するように適合された第２のセンサ（５３）、ならびに／あるいは
    － 前記第２の軸受（１７）および／または前記管状要素（９０）の温度および加速度のうちの少なくとも１つを検知するように適合された第３のセンサ（５１）を備えることを特徴とする、反トルクロータ（４、４’）。
12. 前記伝達ユニット（４５）が前記非活動状態の構成にある場合に、前記隆起部（６１）が軸方向の遊びを伴って前記シート（６４）と係合し、前記伝達ユニット（４５）が前記活動状態の構成にある場合に、前記隆起部（６１）が使用中に前記シート（６４）と接触することを特徴とする、請求項１１に記載のロータ。
13. 前記隆起部（６１）および前記シート（６４）が、前記第１の軸（Ａ）を含有している面においてそれぞれの台形のプロファイルを有することを特徴とする、請求項１１または１２に記載のロータ。
14. 前記隆起部（６１）と前記シート（６４）との間に挿入された第１の軸受（１００、１０１）を備えることを特徴とする、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のロータ。
15. 前記隆起部（６１）および前記シート（６４）のうちの少なくとも１つが、少なくとも部分的に減摩材でコーティングされていることを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のロータ。
16. 前記伝達ユニット（４５）が、
    － 前記制御ロッド（１０）と同軸に取り付けられたスリーブ（６０）であって、前記制御ロッド（１０）の反対側から、前記隆起部（６１）が半径方向に突出する、スリーブ（６０）と、
    － 前記制御要素（１６）に取り付けられたリング（６４）であって、前記隆起部（６１）に向かって開く前記シート（６４）を画定する、リング（６４）と
    を備える、ことを特徴とする請求項１１から１５のいずれか一項に記載のロータ。
17. 前記第２のリング（３１）が、軸方向において、スリーブ（６０）と前記管状要素（９０）の半径方向に突出する隆起部（９２）との間で阻止されることを特徴とする、請求項１１から１６のいずれか一項に記載のロータ。
18. － 胴体（２）と、
    － 主ロータ（３）と、
    － 請求項１から１７のいずれか一項に記載の反トルクロータ（４、４’）と
    を備えるヘリコプタ。

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