JP2933274B1 - Flap drive for rotor blades - Google Patents

Flap drive for rotor blades

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JP2933274B1
JP2933274B1 JP3300398A JP3300398A JP2933274B1 JP 2933274 B1 JP2933274 B1 JP 2933274B1 JP 3300398 A JP3300398 A JP 3300398A JP 3300398 A JP3300398 A JP 3300398A JP 2933274 B1 JP2933274 B1 JP 2933274B1
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blade
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attack
driving
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達郎 本宮
光政 佐藤
榮一 山川
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KOMYUUTA HERIKOPUTA SENSHIN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Abstract

【要約】 【課題】 小形でかつ充分な駆動力を有するロータブレ
ードのフラップ駆動装置を提供する。 【解決手段】 ヘリコプタなどのロータブレードのブレ
ード2の先端部にフラップ駆動翼3が設けられる。ブレ
ード2内には捩りアクチュエータ9が備えられ、この捩
りアクチュエータ9に発生する捩りトルクは軸6を介し
てフラップ駆動翼3に伝達され、フラップ駆動翼3の迎
角αを変位させる。ブレード2の後縁にはフラップ4が
角変位自在に取付けられ、このフラップ4は伝達レバー
5を介してフラップ駆動翼3が連結される。フラップ駆
動翼3の迎角αが変位すると、空気力が発生してフラッ
プ駆動翼3が上下に変位し、この変位は伝達レバー5を
介してフラップ4を角変位駆動する。
A rotor blade flap driving device having a small size and sufficient driving force is provided. SOLUTION: A flap driving blade 3 is provided at the tip of a blade 2 of a rotor blade such as a helicopter. A torsional actuator 9 is provided in the blade 2, and the torsional torque generated by the torsional actuator 9 is transmitted to the flap driving blade 3 via the shaft 6 to displace the angle of attack α of the flap driving blade 3. A flap 4 is attached to the trailing edge of the blade 2 so as to be angularly displaceable. The flap 4 is connected to a flap drive blade 3 via a transmission lever 5. When the angle of attack α of the flap driving blade 3 is displaced, pneumatic force is generated and the flap driving blade 3 is displaced up and down. This displacement drives the flap 4 via the transmission lever 5 to perform angular displacement.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプタなどの
ロータブレードの後縁に設けられるフラップを駆動する
ロータブレードのフラップ駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor blade flap driving device for driving a flap provided at a trailing edge of a rotor blade such as a helicopter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、市街地のヘリポートに離発着する
コミュータヘリコプタの要望が高まっており、実現のた
めに騒音の低減化が要求されている。その騒音対策とし
て有効な手段の1つとして、ヘリコプタのロータブレー
ドにフラップを取付け、フラップ角をきめ細かく制御す
ることによって、ロータブレードの空力特性を改善する
手法が考えられている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for commuter helicopters that take off and land at helipads in urban areas, and a reduction in noise is required for realization. As one of the effective measures against the noise, a method of improving the aerodynamic characteristics of the rotor blade by attaching a flap to the rotor blade of the helicopter and finely controlling the flap angle has been considered.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このようなフラップの
駆動装置はブレード内に収納する必要があるため、小形
で、かつフラップを駆動するのに充分な駆動力を必要と
する。このような要求を満たすために、フラップ駆動装
置に用いられるアクチュエータとして、たとえばピエゾ
素子や磁歪素子を用いたスマートマテリアル・アクチュ
エータが考えられる。しかしながら、スマートマテリア
ル・アクチュエータでは変位量が小さく、また充分な駆
動力を得ることが難しいため、フラップを直接駆動する
ことは困難である。
Since such a flap driving device needs to be housed in a blade, it is small and requires a sufficient driving force to drive the flap. In order to satisfy such demands, for example, a smart material actuator using a piezo element or a magnetostrictive element is considered as an actuator used in the flap driving device. However, it is difficult to directly drive the flap because the displacement of the smart material actuator is small and it is difficult to obtain a sufficient driving force.

【0004】本発明の目的は、小形でかつ充分な駆動力
を有するロータブレードのフラップ駆動装置を提供する
ことである。
It is an object of the present invention to provide a rotor blade flap drive device which is small and has sufficient driving force.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、ブレードの後
縁側に角変位自在に取付けられるフラップと、ブレード
の先端部に、迎角変位自在に設けられるフラップ駆動翼
と、フラップ駆動翼の迎角を角変位させるアクチュエー
タとを備え、フラップ駆動翼に発生する空気力によって
フラップを駆動することを特徴とするロータブレードの
フラップ駆動装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a flap which is attached to a trailing edge side of a blade so as to be freely displaceable, a flap drive blade which is provided at a tip end of the blade so as to be able to be freely displaced in angle of attack, and a flap drive blade. A flap driving device for a rotor blade, comprising: an actuator for angularly displacing an angle; and driving the flap by pneumatic force generated in the flap driving blade.

【0006】本発明に従えば、ブレードの先端部に設け
られるフラップ駆動翼は迎角変位自在に設けられ、たと
えば迎角を正方向に変化させると、フラップ駆動翼を上
方に引上げる空気力が発生し、逆に迎角を負方向に変位
させると、フラップ駆動翼を下方に引下げる空気力が発
生する。
According to the present invention, the flap driving blade provided at the tip of the blade is provided so as to be capable of changing the angle of attack. For example, when the angle of attack is changed in the positive direction, the air force pulling up the flap driving blade upwards. When this occurs and the angle of attack is displaced in the negative direction, an aerodynamic force is generated that pulls the flap drive blade downward.

【0007】このようなフラップ駆動翼に発生した空気
力によって、ロータブレードの後縁に設けられるフラッ
プは駆動する。フラップ駆動翼の迎角はアクチュエータ
によって角変位させられるので、アクチュエータによっ
てフラップ駆動翼の迎角を変位させるだけでロータブレ
ードのフラップを駆動することができる。したがって、
駆動力および変位量が小さいアクチュエータであっても
フラップを充分に駆動することができる。
The flap provided at the trailing edge of the rotor blade is driven by the aerodynamic force generated in the flap driving blade. Since the angle of attack of the flap driving blade is angularly displaced by the actuator, the flap of the rotor blade can be driven only by displacing the angle of attack of the flap driving blade by the actuator. Therefore,
Even with an actuator having a small driving force and a small displacement, the flap can be sufficiently driven.

【0008】また本発明は、角変位自在に支持され、フ
ラップ駆動翼とフラップとを連動させるための伝達レバ
ーを備えることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that it comprises a transmission lever which is supported so as to be freely angularly displaceable and which allows the flap driving blade and the flap to interlock.

【0009】本発明に従えば、フラップ駆動翼に発生し
た空気力によってフラップ駆動翼がたとえば上下に変位
すると、角変位自在に支持される伝達レバーを介してフ
ラップが連動して角変位駆動することになる。このよう
に簡単な構成で、ロータブレードのフラップを確実に角
変位駆動することができる。
According to the present invention, when the flap driving blade is vertically displaced, for example, by the air force generated in the flap driving blade, the flap is driven to be angularly displaced in conjunction with the transmission lever which is supported to be angularly displaceable. become. With such a simple configuration, the angular displacement of the flap of the rotor blade can be reliably performed.

【0010】また本発明は、伝達レバーの角変位を拡大
してフラップを駆動する拡大伝達機構を備えることを特
徴とする。
Further, the present invention is characterized in that an enlargement transmission mechanism for driving the flap by enlarging the angular displacement of the transmission lever is provided.

【0011】本発明に従えば、フラップ駆動翼の変位に
よって角変位する伝達レバーは、拡大伝達機構によって
角変位が拡大され、この拡大された角変位がフラップを
角変位駆動する。したがって、フラップ駆動翼の変位が
微小であってもフラップを大きく角変位させることがで
きる。
According to the present invention, the transmission lever, which is angularly displaced by the displacement of the flap driving blades, has its angular displacement expanded by the expansion transmission mechanism, and the expanded angular displacement drives the flap to angularly displace. Therefore, even if the displacement of the flap driving blade is minute, the flap can be largely angularly displaced.

【0012】また本発明は、目標とするブレードのピッ
チ角に対応したブレード制御信号、および目標とするフ
ラップ駆動翼の迎角に対応した迎角目標信号を出力する
ブレード制御手段と、迎角目標信号およびブレード制御
信号に基づき、迎角目標信号に追従するような信号を算
出してフラップ駆動翼のアクチュエータへの指令信号と
して出力する演算手段とを備えることを特徴とする。
The present invention also provides blade control means for outputting a blade control signal corresponding to a target blade pitch angle and an angle of attack target signal corresponding to a target angle of attack of a flap driving blade. Calculating means for calculating a signal following the attack angle target signal based on the signal and the blade control signal, and outputting the signal as a command signal to an actuator of the flap driving blade.

【0013】本発明に従えば、たとえばヘリコプタなど
のロータブレードではロータの回転に応じてブレードの
迎角であるピッチ角が変位し、このブレードのピッチ角
はブレード制御手段から出力されるブレード制御信号に
よって制御される。また、フラップ駆動翼の迎角は、ブ
レードのピッチ角にかかわらず目標とする迎角に応じた
迎角目標信号によって制御される。フラップ駆動翼はブ
レードの先端部に設けられるので、ブレードのピッチ角
に応じて迎角も変位することになるが、本発明では、迎
角目標信号に追従するようにアクチュエータへ指令信号
を出力するので、フラップの迎角はブレードのピッチ角
にかかわらず常に目標とする迎角に制御することができ
る。このようにしてブレードのピッチ角がキャンセルさ
れて常に正確にフラップの駆動制御を行うことができ
る。
According to the present invention, in a rotor blade such as a helicopter, the pitch angle, which is the angle of attack of the blade, is displaced in accordance with the rotation of the rotor, and the pitch angle of the blade is determined by the blade control signal output from the blade control means. Is controlled by Further, the angle of attack of the flap driving blade is controlled by an angle of attack target signal corresponding to the target angle of attack regardless of the pitch angle of the blade. Since the flap driving wing is provided at the tip of the blade, the angle of attack is also displaced in accordance with the pitch angle of the blade. In the present invention, a command signal is output to the actuator so as to follow the angle of attack target signal. Therefore, the angle of attack of the flap can always be controlled to the target angle of attack regardless of the pitch angle of the blade. In this way, the pitch angle of the blade is canceled and the flap drive control can always be performed accurately.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態で
あるロータブレードのフラップ駆動装置1を示す斜視図
であり、図2はその分解斜視図である。フラップ駆動装
置1はヘリコプタのロータブレードに備えられ、ブレー
ド2の先端部後縁に角変位自在に取付けられるフラップ
4を駆動する。
FIG. 1 is a perspective view showing a rotor blade flap drive device 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view thereof. The flap driving device 1 is provided on a rotor blade of a helicopter, and drives a flap 4 that is attached to the trailing edge of the tip of the blade 2 so as to be angularly displaceable.

【0015】ブレード2はFRP(fiberglass reinfor
ced plastics)などの複合材から中空に形成される。こ
のブレード2の先端後縁部には、切欠き10がスパン方
向に沿って延びて形成され、この切欠き10よりも後縁
側がフラップ4として機能する。またブレード2を形成
する複合材料の強化繊維の方向はスパン方向に沿って配
置されるので、切欠き10によって肉厚が薄くなる部分
がフラップ4のヒンジ11として機能する。
The blade 2 is made of FRP (fiberglass reinfor).
It is formed hollow from composite materials such as ced plastics). A notch 10 is formed at the tip rear edge of the blade 2 so as to extend along the span direction, and a rear edge side of the notch 10 functions as the flap 4. Further, since the direction of the reinforcing fibers of the composite material forming the blade 2 is arranged along the span direction, the portion whose thickness is reduced by the notch 10 functions as the hinge 11 of the flap 4.

【0016】ブレード2の先端側であるフラップ4の一
端部4aには伝達レバー5が固定され、他端部4bはブ
レード2から切欠かれている。ブレード2の先端部は前
記伝達レバー5が嵌まり込めるように切欠かれて凹部7
が形成される。伝達レバー5の一端部5aと、フラップ
4の一端部4aとは相互に固定されて一体に形成され、
伝達レバー5が揺動することによってフラップ4がヒン
ジ11のヒンジ軸線であるフラップ4の角変位軸線L1
まわりに角変位することになる。
A transmission lever 5 is fixed to one end 4a of the flap 4 on the tip side of the blade 2, and the other end 4b is cut away from the blade 2. The tip of the blade 2 is cut out so that the transmission lever 5 can be fitted therein, and the recess 7 is formed.
Is formed. One end 5a of the transmission lever 5 and one end 4a of the flap 4 are mutually fixed and integrally formed,
When the transmission lever 5 swings, the flap 4 becomes the hinge axis of the hinge 11 and the angular displacement axis L1 of the flap 4
It will be angularly displaced around.

【0017】伝達レバー5の長手方向他端部5bにフラ
ップ駆動翼3が設けられる。フラップ駆動翼3は、スパ
ン長の短い小形の翼であり、スパン方向に突出する軸6
を有し、軸6の軸線まわりに角変位することによって、
フラップ駆動翼3の迎角αが変位する。迎角αは、フラ
ップ駆動翼3に対する空気の流れに対してなす角度であ
り、前記空気の流れに平行にフラップ駆動翼3があると
き迎角α=0°であり、上方に角変位したとき迎角αは
正であり、下方に角変位したしたとき迎角αは負とな
る。このようなフラップ駆動翼は反りのない対称翼であ
り、たとえばNACA 0012またはNACA 0015であ
る。
A flap driving blade 3 is provided at the other end 5b of the transmission lever 5 in the longitudinal direction. The flap driving blade 3 is a small blade having a short span, and a shaft 6 projecting in the span direction.
By angular displacement about the axis of the shaft 6,
The angle of attack α of the flap driving blade 3 is displaced. The angle of attack α is an angle made with respect to the flow of air with respect to the flap driving wing 3. When the flap driving blade 3 is parallel to the air flow, the angle of attack α is 0 °. The angle of attack α is positive, and the angle of attack α becomes negative when the angular displacement is downward. Such a flap drive wing is a non-warped symmetric wing, for example NACA 0012 or NACA 0015.

【0018】伝達レバー5の他端部5bは軸受12を介
して軸6を軸支し、伝達レバー5が嵌まり込む凹部7に
はフラップ4の角変位軸線L1を中心として周方向に上
下に延びる長孔8が形成され、フラップ駆動翼3の軸6
が挿通される。フラップ駆動翼3の軸6は、好ましくは
ブレード2の風圧中心に設けられ、本実施形態ではブレ
ード2の翼弦長W1に対して、前縁から25%の位置に
設けられる。
The other end 5b of the transmission lever 5 supports the shaft 6 via a bearing 12, and the concave portion 7 in which the transmission lever 5 is fitted is vertically moved in the circumferential direction around the angular displacement axis L1 of the flap 4. An elongated hole 8 is formed, and the shaft 6 of the flap driving blade 3 is formed.
Is inserted. The shaft 6 of the flap driving blade 3 is preferably provided at the center of the wind pressure of the blade 2, and is provided at a position 25% from the leading edge with respect to the chord length W 1 of the blade 2 in this embodiment.

【0019】図3は図1の切断線面線III−IIIか
ら見た断面図であり、図4はフラップ駆動装置1の平面
図である。ブレード2内にはスパン方向に沿って配置さ
れる捩りアクチュエータ9が設けられ、この捩りアクチ
ュエータ9の一端部9aにフラップ駆動翼3の軸6が、
捩りアクチュエータ9の捩り軸L2に同軸に固定され
る。
FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view of the flap driving device 1. A torsional actuator 9 disposed along the span direction is provided in the blade 2, and the shaft 6 of the flap driving blade 3 is attached to one end 9 a of the torsional actuator 9.
The torsion actuator 9 is coaxially fixed to the torsion axis L2.

【0020】捩りアクチュエータ9の他端部9bにはリ
ニアガイド13が設けられる。リニアガイド13は捩り
アクチュエータ9の他端部9bを、捩りアクチュエータ
9の捩り軸L2まわりの捩りを拘束した状態で、ブレー
ド2の翼厚方向である上下方向に変位自在に支持する。
A linear guide 13 is provided at the other end 9b of the torsion actuator 9. The linear guide 13 supports the other end 9b of the torsion actuator 9 such that the torsion actuator 9 can be displaced vertically in the thickness direction of the blade 2 while restraining the torsion of the torsion actuator 9 around the torsion axis L2.

【0021】捩りアクチュエータ9は、電気信号に応じ
て捩りモーメントを発生するピエゾ素子または磁歪素子
から成る小形軽量のスマートマテリアル・アクチュエー
タが用いられ、たとえばピエゾ素子から成る。本実施形
態では、ピエゾ素子の変位量を大きくするため、たとえ
ば印加される電圧に応じて延びたり縮んだりする板状の
複数のピエゾ素子を、捩り軸L2に沿って配置される基
板の一方の面に捩り軸L2に対して+45°交差して貼
着し、他方の面に−45°で交差するように貼着して構
成する。またこのような板状の捩りアクチュエータが捩
り軸L2を中心に十字に交差するように構成されてもよ
い。
As the torsion actuator 9, a small and lightweight smart material actuator composed of a piezo element or a magnetostrictive element that generates a torsional moment in response to an electric signal is used, for example, a piezo element. In the present embodiment, in order to increase the amount of displacement of the piezo element, for example, a plurality of plate-shaped piezo elements that expand or contract according to an applied voltage are provided on one side of a substrate disposed along the torsion axis L2. It is configured such that it is attached to the surface so as to intersect at + 45 ° with the torsion axis L2, and to the other surface so as to intersect at −45 °. Further, such a plate-shaped torsional actuator may be configured to cross in a cross around the torsion axis L2.

【0022】このような捩りアクチュエータ9に駆動電
圧が印加されると、捩りアクチュエータ9は捩り軸L2
まわりに捩れ、駆動翼3の迎角αが変位する。フラップ
駆動翼3の迎角αが正方向に変位すると、フラップ駆動
翼を上方に引上げるように空気力が発生してフラップ駆
動翼3は急速に上方に変位し、軸6が長孔8の上端8a
に当接してフラップ駆動翼3は上限位置に位置決めされ
る。このとき軸6を角変位自在に支持する伝達レバー5
の他端部5bが上方に変位し、フラップ4が角変位軸線
L1を中心として下方に角変位することになる。捩りア
クチュエータ9の他端部9bは上下に変位自在にリニア
ガイド13に支持されるので、フラップ駆動翼3の上方
への変位に追従して上方に変位することになる。
When a drive voltage is applied to the torsion actuator 9, the torsion actuator 9 turns torsion axis L 2
Twisted around, the angle of attack α of the drive blade 3 is displaced. When the angle of attack α of the flap driving blade 3 is displaced in the positive direction, pneumatic force is generated so as to pull the flap driving blade upward, and the flap driving blade 3 is rapidly displaced upward, and the shaft 6 is connected to the slot 8. Upper end 8a
And the flap driving blade 3 is positioned at the upper limit position. At this time, the transmission lever 5 that supports the shaft 6 so that it can be angularly displaced
Is displaced upward, and the flap 4 is angularly displaced downward about the angular displacement axis L1. Since the other end 9b of the torsion actuator 9 is supported by the linear guide 13 so as to be vertically displaceable, it is displaced upward following the upward displacement of the flap driving blade 3.

【0023】また逆にフラップ駆動翼3の迎角αを負方
向に変位させると、フラップ駆動翼3を下方に引下げる
ように空気力が発生し、フラップ駆動翼3は、長孔8の
下端8bに当接する下限位置まで急速に下方に変位し、
伝達レバー5を介してフラップ4を上方に角変位させ
る。
Conversely, when the angle of attack α of the flap driving blade 3 is displaced in the negative direction, an aerodynamic force is generated so as to pull the flap driving blade 3 downward, and the flap driving blade 3 is connected to the lower end of the slot 8. 8b is rapidly displaced downward to the lower limit position where it abuts,
The flap 4 is angularly displaced upward through the transmission lever 5.

【0024】このように駆動力の小さい捩りアクチュエ
ータ9であってもフラップ駆動翼3に発生する空気力を
利用することによってフラップ4を高速に変位させるこ
とができ、応答性が良好である。また、対称翼であるこ
とから、迎角αの正方向および負方向への角変位と、そ
のときに発生する空気力とが等しくなり、制御が容易で
ある。
As described above, even with the torsional actuator 9 having a small driving force, the flap 4 can be displaced at a high speed by utilizing the aerodynamic force generated in the flap driving blades 3, and the response is good. Further, since the wings are symmetrical, the angular displacement of the angle of attack α in the positive and negative directions is equal to the aerodynamic force generated at that time, and control is easy.

【0025】またフラップ駆動翼3は対称翼であるの
で、迎角αを変位させるためのトルクはきわめて小さ
く、ほとんど0であるのに対し、このフラップ駆動翼3
によって駆動されるフラップ4の駆動力は、駆動翼3の
軸6とフラップ4の角変位軸L1との間の距離W2にフ
ラップ駆動翼3に発生した空気力を掛けたきわめて大き
なモーメントである。このように、ブレード2内部に装
備した力の小さな小形軽量の捩りアクチュエータ9で、
フラップ4を大きな力で駆動することができる。
Further, since the flap driving blade 3 is a symmetrical wing, the torque for displacing the angle of attack α is extremely small and almost zero.
The driving force of the flap 4 is a very large moment obtained by multiplying the distance W2 between the axis 6 of the driving blade 3 and the angular displacement axis L1 of the flap 4 by the aerodynamic force generated in the flap driving blade 3. As described above, the small and lightweight torsional actuator 9 having a small force provided inside the blade 2 has:
The flap 4 can be driven with a large force.

【0026】また、捩りアクチュエータ9に電圧が印加
されない状態で、フラップ駆動翼3の迎角が0°になる
ようにばねを設けてもよい。このようにばねを設ける
と、フラップ駆動翼3の動きを緩やかにすることができ
る。
Further, a spring may be provided so that the angle of attack of the flap driving blade 3 becomes 0 ° when no voltage is applied to the torsional actuator 9. When the spring is provided in this manner, the movement of the flap driving blade 3 can be moderated.

【0027】図5は、ヒンジ20,21を用いるフラッ
プ駆動装置1を示す断面図であり、図6はヒンジ20の
斜視図である。フラップ駆動装置1の捩りアクチュエー
タ9は、図3および図4で示したようにリニアガイド1
3によって支持されるだけに限らず、図5に示されるよ
うに捩りアクチュエータ9の両端部9a,9bがヒンジ
20,21によってフラップ駆動翼3およびブレード2
に連結されるように構成してもよい。
FIG. 5 is a sectional view showing the flap driving device 1 using the hinges 20 and 21, and FIG. The torsion actuator 9 of the flap driving device 1 is a linear guide 1 as shown in FIGS.
5, both ends 9 a and 9 b of the torsion actuator 9 are hinged with the flap drive blade 3 and the blade 2 by the hinges 20 and 21 as shown in FIG. 5.
You may be comprised so that it may be connected.

【0028】フラップ駆動翼3の軸6と捩りアクチュエ
ータ9の一端部9aとを連結するヒンジ20は、断面形
状がH状の長手棒状の部材であり、ブレード2の翼弦方
向に沿って配置され、強化繊維の方向が長手方向となる
複合材料から形成される。このようなヒンジ20の幅方
向一端部がフラップ駆動翼3の軸6に固定され、幅方向
他端部が捩りアクチュエータ9の一端部9aに固定され
る。したがって、捩りアクチュエータ9とフラップ駆動
翼6とは、翼弦方向に延びるヒンジ20を中心に角変位
可能であるとともに、捩りアクチュエータ9の捩り軸L
2まわりに発生する捩りトルクを確実にフラップ駆動翼
3に伝達することができる。
The hinge 20 connecting the shaft 6 of the flap driving blade 3 and one end 9a of the torsion actuator 9 is a long rod-shaped member having an H-shaped cross section, and is arranged along the chord direction of the blade 2. And a composite material in which the direction of the reinforcing fibers is the longitudinal direction. One end of the hinge 20 in the width direction is fixed to the shaft 6 of the flap driving blade 3, and the other end in the width direction is fixed to one end 9 a of the torsion actuator 9. Therefore, the torsional actuator 9 and the flap drive blade 6 can be angularly displaced about the hinge 20 extending in the chord direction, and the torsional axis L of the torsional actuator 9 can be changed.
2 can be reliably transmitted to the flap drive blade 3.

【0029】捩りアクチュエータ9の他端部9bは、前
述のヒンジ20と同様に複合材料から成るヒンジ21お
よび取付部材26を介してブレード2に連結される。し
たがって、捩りアクチュエータ9は他端部9bのヒンジ
21を中心として角変位可能で、かつ捩りアクチュエー
タ9の捩り軸L2まわりの変位が拘束された状態でブレ
ード2に連結される。
The other end 9b of the torsion actuator 9 is connected to the blade 2 via a hinge 21 made of a composite material and a mounting member 26, similarly to the hinge 20 described above. Therefore, the torsional actuator 9 can be angularly displaced about the hinge 21 at the other end 9b, and is connected to the blade 2 in a state where the displacement of the torsional actuator 9 around the torsional axis L2 is restricted.

【0030】したがって、フラップ駆動翼3の上下方向
の変位を許容して、捩りアクチュエータ9の捩り軸L1
まわりの捩りトルクを確実にフラップ駆動翼3の軸6に
伝達することができる。またフラップ駆動翼3が上限位
置にあるときと下限位置にあるときの捩りアクチュエー
タ9の角変位範囲θ1は、たとえば1〜2°程度に選ば
れる。
Therefore, the vertical displacement of the flap driving blade 3 is allowed, and the torsional axis
The surrounding torsional torque can be reliably transmitted to the shaft 6 of the flap drive blade 3. Further, the angular displacement range θ1 of the torsional actuator 9 when the flap driving blade 3 is at the upper limit position and at the lower limit position is selected to be, for example, about 1 to 2 °.

【0031】また捩りアクチュエータ9と軸6とを連結
する複合材料から成るヒンジ20に代えて、図7に示さ
れる蝶番20aであってもよい。同様に複合材から成る
ヒンジ21に代えて蝶番であってもよい。
Instead of the hinge 20 made of a composite material for connecting the torsion actuator 9 and the shaft 6, a hinge 20a shown in FIG. 7 may be used. Similarly, a hinge may be used instead of the hinge 21 made of a composite material.

【0032】またフラップ駆動装置1のフラップ4のヒ
ンジは図1〜図4に示されるように複合材料から成るヒ
ンジ11に限らず、図8に示されるように蝶番23であ
ってもよい。蝶番23は、フラップの角変位軸線L1に
同軸の蝶番軸24が、ブレード2に形成される軸挿通孔
25に挿通され、フラップ4は角変位軸線L1まわりに
角変位自在に取付けられる。このような蝶番23から成
るフラップ4であってもフラップ駆動翼3の空気力によ
って効果的に角変位駆動される。
The hinge of the flap 4 of the flap driving device 1 is not limited to the hinge 11 made of a composite material as shown in FIGS. 1 to 4, but may be a hinge 23 as shown in FIG. The hinge 23 has a hinge shaft 24 coaxial with the angular displacement axis L1 of the flap inserted through a shaft insertion hole 25 formed in the blade 2, and the flap 4 is attached so as to be angularly displaceable about the angular displacement axis L1. Even the flap 4 including the hinge 23 is effectively driven to be angularly displaced by the aerodynamic force of the flap driving blade 3.

【0033】図9は本発明の実施の他の形態であるフラ
ップ駆動装置30を示す斜視図であり、図10はブレー
ド2を切欠いて示すフラップ駆動装置30の斜視図であ
り、図11は図9の切断面線XI−XIから見た断面図
である。なお図1〜図4に示されるフラップ駆動装置1
に対応する構成には同一の参照符号を付す。フラップ駆
動装置30は、フラップ駆動装置1に類似し、注目すべ
きはブレード2の外部に設けられる伝達レバー5に代え
て、ブレード2内にフレームレバー31が設けられるこ
とである。
FIG. 9 is a perspective view showing a flap driving device 30 according to another embodiment of the present invention, FIG. 10 is a perspective view of the flap driving device 30 with the blade 2 cut away, and FIG. FIG. 9 is a sectional view taken along section line XI-XI of FIG. 9. The flap driving device 1 shown in FIGS.
Are given the same reference numerals. The flap drive device 30 is similar to the flap drive device 1, and it should be noted that a frame lever 31 is provided in the blade 2 instead of the transmission lever 5 provided outside the blade 2.

【0034】フレームレバー31は、捩りアクチュエー
タ9の一端部9aとフラップ4の一端部4aとを連結す
る第1レバー33と、捩りアクチュエータ9の他端部9
bとフラップ4の他端部4bとを連結する第2レバー3
4とを有し、フラップ駆動翼3の上下変位をフラップ4
に伝達する。フラップ駆動翼3の軸6と第1レバー33
とは軸受32を介して連結されるので、捩りアクチュエ
ータ9の捩り軸L2まわりの捩りトルクは第1レバー3
3に拘わらずフラップ駆動翼3に伝達される。
The frame lever 31 includes a first lever 33 for connecting one end 9a of the torsion actuator 9 and one end 4a of the flap 4, and a second lever 9 for the other end 9 of the torsion actuator 9.
b and the second lever 3 connecting the other end 4b of the flap 4
And the vertical displacement of the flap driving blade 3
To communicate. Shaft 6 of flap drive blade 3 and first lever 33
Is connected via a bearing 32, the torsion torque of the torsion actuator 9 around the torsion axis L2 is
3 and is transmitted to the flap drive blade 3.

【0035】捩りアクチュエータ9は、前述したように
ピエゾ素子から成るので、長手方向に延長することによ
って捩りの変位量を大きくすることができる。したがっ
て、フラップ4の長さよりも捩りアクチュエータ9の長
さが大きくなった場合には、図10に示されるように第
2レバー34は傾斜して設けられる。
Since the torsion actuator 9 is made of a piezo element as described above, the amount of torsional displacement can be increased by extending in the longitudinal direction. Therefore, when the length of the torsional actuator 9 is longer than the length of the flap 4, the second lever 34 is provided inclined as shown in FIG.

【0036】捩りアクチュエータ9の他端部9bは第2
レバー34に固定され、捩りアクチュエータ9の捩り軸
L2まわりの捩り変位が拘束された状態で第2レバー3
4に固定される。したがって、捩りアクチュエータ9に
捩りトルクが発生したとき軸6を介してフラップ駆動翼
3が捩り軸L2まわりに角変位して迎角αが変位し、こ
れによって発生した空気力によって捩りアクチュエータ
9とともにフレームレバー31の一端部は変位し、フラ
ップ4を角変位駆動する。
The other end 9b of the torsional actuator 9 is
The second lever 3 is fixed to the lever 34 and the torsional displacement of the torsional actuator 9 around the torsional axis L2 is restrained.
Fixed to 4. Accordingly, when a torsional torque is generated in the torsional actuator 9, the flap driving blade 3 is angularly displaced around the torsional axis L2 via the shaft 6 and the angle of attack α is displaced. One end of the lever 31 is displaced to drive the flap 4 to angular displacement.

【0037】このように本実施形態では、フラップ駆動
翼3の変位を伝達するフレームレバー31がブレード2
内に設けられるので、フレームレバー31の角変位によ
ってブレード2に作用する抗力が変動するといったこと
が防がれる。
As described above, in the present embodiment, the frame lever 31 for transmitting the displacement of the flap driving blade 3 is connected to the blade 2.
This prevents the drag acting on the blade 2 from fluctuating due to the angular displacement of the frame lever 31.

【0038】またフラップ駆動装置30のフラップ4
は、複合材料から成るヒンジによって角変位自在にブレ
ード2に取付けられる構成に限らず、図12に示される
ように蝶番35によってブレード2に取付けられる構成
であってもよい。この場合フラップ4の両端部4a,4
bからそれぞれフラップ4の角変位軸線L1に同軸に蝶
番軸36,37が固定され、ブレード2には前記蝶番軸
36,37を角変位自在に軸支する軸挿通孔38,39
が形成される。また、一方の蝶番軸37は、捩りアクチ
ュエータ9の長さに応じて延長して設けられ、フレーム
レバー31の第2レバー44は傾斜するのでなく、第1
レバー33に対称に直線上に設けられて蝶番軸37の先
端部に固定される。これによって、図10に示される傾
斜する第2レバー34に比べて第2レバー44に作用す
る力が軽減される。
The flap 4 of the flap drive device 30
Is not limited to a configuration in which the hinge is made of a composite material and is attached to the blade 2 so as to be freely angularly displaceable, but may be a configuration in which the hinge is attached to the blade 2 as shown in FIG. In this case, both ends 4a, 4 of the flap 4
The hinge shafts 36 and 37 are fixed coaxially to the angular displacement axis L1 of the flap 4 from b, and the shaft insertion holes 38 and 39 for supporting the hinge shafts 36 and 37 in the blade 2 so as to be angularly displaceable.
Is formed. Further, one hinge shaft 37 is provided so as to extend in accordance with the length of the torsional actuator 9, and the second lever 44 of the frame lever 31 is not inclined but is provided with the first hinge shaft 37.
The lever 33 is provided on a straight line symmetrically and is fixed to the tip of the hinge shaft 37. Thereby, the force acting on the second lever 44 is reduced as compared with the inclined second lever 34 shown in FIG.

【0039】図13は本発明の実施のさらに他の形態で
あるフラップ駆動装置40を示す斜視図であり、図14
はその平面図であり、図15はその断面図である。なお
図1〜図4に示されるフラップ駆動装置1に対応する構
成には同一の参照符号を付す。
FIG. 13 is a perspective view showing a flap driving device 40 according to still another embodiment of the present invention.
Is a plan view thereof, and FIG. 15 is a sectional view thereof. The components corresponding to the flap driving device 1 shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.

【0040】フラップ駆動装置40のフラップ駆動翼3
は、フラップ駆動装置1の軸6に代えて、可撓性を有す
る可撓軸42に固定される。可撓軸42は、撓むことが
できるが、トルク伝達可能な軸である。このような可撓
軸42の一端部にフラップ駆動翼3が可撓軸42の軸線
まわりの変位が拘束されて固定され、同様に可撓軸42
の他端部に捩りアクチュエータ9の一端部9aが捩り軸
L2に同軸に、捩り軸L2まわりの変位が拘束された状
態で固定される。また、この可撓軸42の他端部は軸受
41を介して角変位自在にブレード2に軸支される。ま
た捩りアクチュエータ9の他端部9bは取付部材43を
介してブレード2に固定される。したがって、捩りアク
チュエータ9の駆動電圧に応じて捩りアクチュエータ9
が捩り軸L2まわりに捩れたとき、この捩りトルクは可
撓軸42を介してフラップ駆動翼3を角変位し、これに
よってフラップ駆動翼3に空気力が発生してフラップ駆
動翼3は上下に変位することになる。このとき可撓性を
有する可撓軸42によってフラップ駆動翼3の上下変位
は許容される。
The flap driving blade 3 of the flap driving device 40
Is fixed to a flexible shaft 42 having flexibility instead of the shaft 6 of the flap drive device 1. The flexible shaft 42 is a shaft that can bend but can transmit torque. The flap driving blade 3 is fixed to one end of the flexible shaft 42 with displacement around the axis of the flexible shaft 42 being restrained.
Is fixed to the other end of the torsion actuator 9 coaxially with the torsion axis L2 while the displacement around the torsion axis L2 is restricted. The other end of the flexible shaft 42 is supported by the blade 2 via a bearing 41 so as to be angularly displaceable. The other end 9b of the torsion actuator 9 is fixed to the blade 2 via the mounting member 43. Therefore, according to the drive voltage of the torsional actuator 9, the torsional actuator 9
Is twisted around the torsion axis L2, the torsional torque causes the flap driving blade 3 to angularly displace via the flexible shaft 42, thereby generating air force on the flap driving blade 3 and causing the flap driving blade 3 to move up and down. Will be displaced. At this time, the vertical movement of the flap driving blade 3 is allowed by the flexible shaft 42 having flexibility.

【0041】このように可撓軸42を設けることによっ
て、簡単な構成でフラップ4の変位駆動を行うことがで
きる。
By providing the flexible shaft 42 in this manner, the displacement driving of the flap 4 can be performed with a simple configuration.

【0042】図16は本発明の実施のさらに他の形態で
あるフラップ駆動装置50を示す斜視図であり、図17
はフラップ駆動装置50のリンク機構51を示す正面図
である。なお図1〜図4に示されるフラップ駆動装置1
に対応する構成に同一の参照符号を付す。フラップ駆動
装置50では、伝達レバー5の変位がリンク機構51を
介してフラップ4に伝達される。
FIG. 16 is a perspective view showing a flap driving device 50 according to still another embodiment of the present invention.
5 is a front view showing a link mechanism 51 of the flap drive device 50. FIG. The flap driving device 1 shown in FIGS.
Are given the same reference numerals. In the flap drive device 50, the displacement of the transmission lever 5 is transmitted to the flap 4 via the link mechanism 51.

【0043】伝達レバー5の角変位軸線L3は、フラッ
プ駆動装置1と異なり、フラップ4の角変位軸線L1と
ずれた位置で、角変位軸線L1に平行に設けられる。伝
達レバー5の一端部5aには角変位軸線L3を中心に半
径方向下方に突出するレバーリンク52が固定され、フ
ラップ4の下部には、角変位軸線L1を中心に半径方向
下方に突出するフラップリンク54が固定され、前記レ
バーリンク52およびフラップリンク54の先端部はそ
れぞれ連結リンク53の両端部に角変位自在に連結され
る。
Unlike the flap driving device 1, the angular displacement axis L3 of the transmission lever 5 is provided at a position shifted from the angular displacement axis L1 of the flap 4 and parallel to the angular displacement axis L1. A lever link 52 protruding radially downward around the angular displacement axis L3 is fixed to one end 5a of the transmission lever 5, and a flap projecting downward radially around the angular displacement axis L1 at the lower portion of the flap 4. The link 54 is fixed, and the distal ends of the lever link 52 and the flap link 54 are connected to both ends of the connecting link 53 so as to be angularly displaceable.

【0044】レバーリンク52の先端部と伝達レバー5
の角変位軸L3との間の距離A1と、フラップリンク5
4の先端部とフラップ4の角変位軸L1との間の距離A
2とは、A1>A2の関係に選ばれる。したがって、レ
バーリンク52の角変位量β1と、フラップリンク54
の角変位量β2との関係は、β2=(A1/A2)・β
1となり、伝達レバー5の一端部5aの角変位量が、A
1/A2倍に拡大されてフラップ4に伝達されることに
なる。
The tip of the lever link 52 and the transmission lever 5
A1 between the angular displacement axis L3 and the flap link 5
A between the front end of the flap 4 and the angular displacement axis L1 of the flap 4
2 is selected in a relationship of A1> A2. Therefore, the angular displacement β1 of the lever link 52 and the flap link 54
Is related to the angular displacement amount β2, β2 = (A1 / A2) · β
1 and the amount of angular displacement of one end 5a of the transmission lever 5 is A
The image is enlarged to 1 / A2 times and transmitted to the flap 4.

【0045】フラップ駆動翼3はブレード2に形成され
る長孔8の範囲で変位するので、フラップ駆動翼3の上
下変位量はブレード2の翼厚に制限される。しかしなが
ら本実施形態のようにリンク機構51を介して伝達レバ
ー5の変位量を拡大してフラップ4に伝達することによ
って、フラップ駆動翼3の変位量に拘わらずフラップ4
を大きく角変位駆動することができる。また逆にA1<
A2と選ぶことによって、伝達レバー5の駆動力を拡大
し、フラップ4を大きな力で駆動させることができる。
Since the flap driving blade 3 is displaced within the range of the long hole 8 formed in the blade 2, the amount of vertical displacement of the flap driving blade 3 is limited by the blade thickness of the blade 2. However, by expanding the amount of displacement of the transmission lever 5 via the link mechanism 51 and transmitting it to the flap 4 as in the present embodiment, the flap 4 can be moved regardless of the amount of displacement of the flap driving blade 3.
Can be greatly driven by angular displacement. A1 <
By selecting A2, the driving force of the transmission lever 5 can be increased, and the flap 4 can be driven with a large force.

【0046】また伝達レバー5の拡大伝達機構としては
図16および図17に示されるリンク機構51に限ら
ず、図18および図19に示されるように歯車機構57
であってもよい。歯車機構57は、伝達レバー5の一端
部5aに固定される大扇形歯車58と、フラップ4に固
定され、前記大扇形歯車58に噛合する小扇形歯車59
とから構成される。大扇形歯車58は、その角変位軸が
伝達レバー5の角変位軸線L3に同軸となるように伝達
レバー5に固定され、小扇形歯車59の角変位軸はフラ
ップ4の角変位軸線L1に同軸となるようにフラップ4
に固定される。図19に示されるように、大扇形歯車5
8の半径R1および小扇形範囲59の半径R2の関係
は、R1>R2となるように選ばれる。これによって、
伝達レバー5の角変位量を角度β3とし、フラップ4の
角変位量を角度β4としたときβ4=(R1/R2)・
β3となり、伝達レバー5の角変位量がR1/R2倍に
拡大される。このようにして、フラップ駆動翼3の上下
変位量が制限されている場合であっても、歯車機構57
を用いた拡大伝達機構によってフラップ4を大きく角変
位させることができる。
The enlarged transmission mechanism of the transmission lever 5 is not limited to the link mechanism 51 shown in FIGS. 16 and 17, but may be a gear mechanism 57 as shown in FIGS.
It may be. The gear mechanism 57 includes a large sector gear 58 fixed to one end 5 a of the transmission lever 5 and a small sector gear 59 fixed to the flap 4 and meshing with the large sector gear 58.
It is composed of The large sector gear 58 is fixed to the transmission lever 5 so that its angular displacement axis is coaxial with the angular displacement axis L3 of the transmission lever 5, and the angular displacement axis of the small sector gear 59 is coaxial with the angular displacement axis L1 of the flap 4. Flap 4
Fixed to As shown in FIG.
The relationship between the radius R1 of 8 and the radius R2 of the small sector area 59 is selected such that R1> R2. by this,
When the amount of angular displacement of the transmission lever 5 is an angle β3 and the amount of angular displacement of the flap 4 is an angle β4, β4 = (R1 / R2) ·
β3, and the amount of angular displacement of the transmission lever 5 is increased to R1 / R2 times. In this way, even when the amount of vertical displacement of the flap driving blade 3 is limited, the gear mechanism 57
The flap 4 can be largely angularly displaced by the enlargement transmission mechanism using.

【0047】図20は、本発明のフラップ駆動装置1を
備えるヘリコプタ65を示す斜視図である。ヘリコプタ
65はロータブレード66を回転しながら前進飛行する
ため、ブレード2は前進側と後進側とで対気速度が異な
る。したがってブレード2は後進側ではピッチ角(迎
角)を大きくし、前進側ではピッチ角が小さくなるよう
に周期的なピッチ角制御を行う。また、ヘリコプタ65
の飛行中の操縦操作によってブレード2のピッチ角が変
化させられる。
FIG. 20 is a perspective view showing a helicopter 65 provided with the flap drive device 1 of the present invention. Since the helicopter 65 flies forward while rotating the rotor blade 66, the blade 2 has a different airspeed between the forward side and the reverse side. Therefore, the blade 2 performs a periodic pitch angle control so that the pitch angle (angle of attack) is increased on the reverse side and the pitch angle is reduced on the forward side. In addition, helicopter 65
The pitch angle of the blade 2 is changed by the steering operation during flight.

【0048】このように、ブレード2のピッチ角が変位
すると、ブレード2の先端部に設けられるフラップ駆動
翼3の迎角αも変位することになるので、フラップ駆動
翼3を正確に制御するために、ブレード2のピッチ角を
キャンセルする必要がある。
As described above, when the pitch angle of the blade 2 is displaced, the angle of attack α of the flap driving blade 3 provided at the tip of the blade 2 is also displaced, so that the flap driving blade 3 can be accurately controlled. Next, it is necessary to cancel the pitch angle of the blade 2.

【0049】図21は、フラップ駆動装置1の制御状態
を示すブロック図である。ブレード制御手段78には、
操縦桿70の操縦量に応じた信号が入力され、前述のブ
レード2の周期的なピッチ角変位に応じた信号と合成し
て目標とするブレード2のピッチ角に対応したブレード
制御信号72を出力し、アクチュエータ73はこのブレ
ード制御信号72に応じてブレード2のピッチ角を変化
させる。
FIG. 21 is a block diagram showing a control state of the flap driving device 1. The blade control means 78 includes:
A signal corresponding to the control amount of the control stick 70 is input, and is combined with the signal corresponding to the periodic pitch angle displacement of the blade 2 to output a blade control signal 72 corresponding to a target pitch angle of the blade 2. The actuator 73 changes the pitch angle of the blade 2 according to the blade control signal 72.

【0050】またブレード制御手段78は、ブレード2
に対するフラップ4の角度が目標となる角度となるよう
にフラップ目標信号74をフラップ駆動翼制御手段75
に入力する。
The blade control means 78 controls the blade 2
The flap target signal 74 is supplied to the flap drive blade control means 75 so that the angle of the flap 4 with respect to
To enter.

【0051】フラップ駆動翼制御手段75では、フラッ
プ目標信号74に対応したフラップ駆動翼3の迎角目標
信号79を生成するが、迎角目標信号79はブレード2
のピッチ角が0°のときの値であるので、一旦、演算回
路80に入力される。また、演算回路80にはブレード
制御手段78から前記ブレード制御信号72が入力さ
れ、ここで迎角目標信号79に対してブレード制御信号
72による修正を加えた値がフラップ駆動翼3のアクチ
ュエータ指令信号77として出力される。
The flap driving blade control means 75 generates an angle of attack target signal 79 of the flap driving blade 3 corresponding to the flap target signal 74.
Is a value at the time when the pitch angle is 0 °, and is once input to the arithmetic circuit 80. The arithmetic circuit 80 receives the blade control signal 72 from the blade control means 78, and a value obtained by modifying the attack angle target signal 79 by the blade control signal 72 is used as an actuator command signal for the flap driving blade 3. It is output as 77.

【0052】出力されたアクチュエータ指令信号77は
増幅器76によって電圧が増幅されて捩りアクチュエー
タ9に駆動電圧として印加され、これによってフラップ
駆動翼3の迎角αが変位して上下に変位駆動し、フラッ
プ4は目標とする角度に変位する。
The output voltage of the actuator command signal 77 is amplified by an amplifier 76 and applied to the torsional actuator 9 as a driving voltage. As a result, the angle of attack α of the flap driving blade 3 is displaced to drive the flap driving blade 3 up and down. 4 is displaced to a target angle.

【0053】このように、フラップ4はブレード2がピ
ッチ角変位していたとしても、演算回路80によってブ
レード2のピッチ角がキャンセルされたアクチュエータ
指令信号77が出力されるので、ブレード2のピッチ角
に拘わらずフラップ駆動翼3を目標とする迎角αに角変
位させてフラップ4を正確に駆動することができる。
As described above, even if the blade 2 is displaced by a pitch angle, the actuator command signal 77 in which the pitch angle of the blade 2 is canceled by the arithmetic circuit 80 is output from the flap 4, so that the pitch angle of the blade 2 Regardless of this, the flap 4 can be accurately driven by angularly displacing the flap driving blade 3 to the target angle of attack α.

【0054】図22は、フィードバック制御を行うフラ
ップ駆動装置1の制御状態を示すブロック図である。な
お、図21のブロック図に対応する構成には同一の参照
符号を付す。
FIG. 22 is a block diagram showing a control state of the flap drive device 1 for performing feedback control. The components corresponding to those in the block diagram of FIG. 21 are denoted by the same reference numerals.

【0055】ブレード2には、ブレード2に対するフラ
ップ4の角度を検出するフラップ角度センサ67が設け
られる。また各ブレード2にはピッチ角を検出するブレ
ードピッチ角センサ68が設けられる。
The blade 2 is provided with a flap angle sensor 67 for detecting the angle of the flap 4 with respect to the blade 2. Each blade 2 is provided with a blade pitch angle sensor 68 for detecting a pitch angle.

【0056】演算回路80では前述と同様に迎角目標信
号79に対してブレード制御信号72による修正が加え
られてブレード2のピッチ角がキャンセルされる。
In the arithmetic circuit 80, the attack angle target signal 79 is corrected by the blade control signal 72 in the same manner as described above, and the pitch angle of the blade 2 is canceled.

【0057】フラップ4の角度は前記フラップ角度セン
サ67によって検出されて、フラップ4の角度に応じた
信号がフラップ制御手段78にフィードバックされ、フ
ラップ目標信号74とフィードバックされたフラップ4
の角度に応じた信号とが一致するように制御される。こ
のようにフィードバック制御されることによってフラッ
プ4を正確に目標とする角度に制御することができる。
The angle of the flap 4 is detected by the flap angle sensor 67, and a signal corresponding to the angle of the flap 4 is fed back to the flap control means 78, and the flap 4 fed back to the flap target signal 74.
Is controlled so as to match the signal corresponding to the angle. By performing the feedback control in this manner, the flap 4 can be accurately controlled to a target angle.

【0058】また、ブレードピッチ角センサ68によっ
て検出されたブレード2のピッチ角に応じた信号はブレ
ード制御手段78にフィードバックされ、目標とするブ
レード制御信号72とフィードバックされたブレード2
のピッチ角に応じた信号とが一致するように制御され
る。これによってブレード2のピッチ角を目標とするピ
ッチ角に正確に制御することができる。
A signal corresponding to the pitch angle of the blade 2 detected by the blade pitch angle sensor 68 is fed back to the blade control means 78, and the target blade control signal 72 and the fed back blade 2
Is controlled so as to match the signal corresponding to the pitch angle of. Thus, the pitch angle of the blade 2 can be accurately controlled to a target pitch angle.

【0059】ブレードピッチ角センサ68はブレード2
のピッチ角を変化させるためのスワッシュプレート69
の角度を直接検出してもよいが、これに代えて操縦装置
である操縦桿70またはそれらに対応するアクチュエー
タの変位から求めてもよく、またはロータブレード66
の回転角センサからブレード2のピッチ角を求めてもよ
い。
The blade pitch angle sensor 68 is the blade 2
Swash plate 69 for changing pitch angle
May be directly detected. Alternatively, the angle may be obtained from the displacement of the control stick 70 or the corresponding actuator, or the rotor blade 66
The pitch angle of the blade 2 may be obtained from the rotation angle sensor described above.

【0060】図23は本発明の実施のさらに他の形態で
あるフラップ駆動装置81を示す斜視図であり、図24
はその平面図である。なお図1〜図4に示されるフラッ
プ駆動装置1に対応する構成には同一の参照符号を付
す。捩りアクチュエータ9の一端部9aには捩り軸線L
2方向に突出する捩り軸83がブレード2上に角変位自
在に軸支され、この捩り軸83には上方に突出する捩り
軸リンク84が固定される。また、フラップ4はブレー
ド2に蝶番によって角変位自在に連結され、一端部4a
にブレード2の前縁に向けて延びるアーム93が固定さ
れる。フラップ4の蝶番軸82には、図25および図2
6に示されるように円筒部材92が蝶番軸82にフラッ
プ4の角変位軸線L1まわりに角変位自在に挿通され
る。この円筒部材92には上方に突出する一対の蝶番軸
リンク85,89が固定され、アーム93上に角変位自
在に軸支される。捩り軸リンク84の先端部と蝶番軸リ
ンク85の先端部とは連結リンク86の両端部に角変位
自在に連結される。
FIG. 23 is a perspective view showing a flap driving device 81 according to still another embodiment of the present invention.
Is a plan view thereof. The components corresponding to the flap driving device 1 shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals. One end 9a of the torsion actuator 9 has a torsion axis L
A torsion shaft 83 projecting in two directions is supported on the blade 2 so as to be angularly displaceable, and a torsion shaft link 84 projecting upward is fixed to the torsion shaft 83. The flap 4 is connected to the blade 2 by a hinge so as to be freely angularly displaceable, and has one end 4a.
, An arm 93 extending toward the front edge of the blade 2 is fixed. The hinge shaft 82 of the flap 4 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 6, a cylindrical member 92 is inserted through the hinge shaft 82 so as to be angularly displaceable about the angular displacement axis L1 of the flap 4. A pair of hinge shaft links 85 and 89 projecting upward are fixed to the cylindrical member 92, and are pivotally supported on the arm 93 so as to be angularly displaceable. The tip of the torsion shaft link 84 and the tip of the hinge shaft link 85 are connected to both ends of the connection link 86 so as to be angularly displaceable.

【0061】フラップ駆動翼3の角変位軸線L4に同軸
に突出するフラップ軸90は、アーム93の先端部に角
変位自在に軸支され、上方に突出するフラップ軸リンク
87が固定される。このフラップ軸リンク87の先端部
とヒンジ軸リンク89の先端部とは連結リンク88の両
端部に角変位自在に連結される。
A flap shaft 90 protruding coaxially with the angular displacement axis L4 of the flap driving blade 3 is rotatably supported at the tip of an arm 93 so as to be angularly displaceable, and a flap shaft link 87 projecting upward is fixed. The distal end of the flap shaft link 87 and the distal end of the hinge shaft link 89 are connected to both ends of the connection link 88 so as to be angularly displaceable.

【0062】したがって、捩りアクチュエータ9が捩り
軸線L2まわりに図23において矢符P方向に角変位し
たとき各リンク84〜85を介して円筒部材92が角変
位するとともに、リンク87〜89を介してフラップ駆
動翼3はフラップ駆動翼の角変位軸線L4まわりに角変
位し、フラップ駆動翼3の迎角αが正方向に増加する。
このとき、フラップ駆動翼3は空気力によって上方に変
位する。この変位はアーム93を介してフラップ4をさ
らに下方に角変位させる。
Therefore, when the torsional actuator 9 is angularly displaced around the torsional axis L2 in the direction of the arrow P in FIG. 23, the cylindrical member 92 is angularly displaced via the links 84 to 85, and also via the links 87 to 89. The flap driving blade 3 is angularly displaced around the angular displacement axis L4 of the flap driving blade, and the angle of attack α of the flap driving blade 3 increases in the positive direction.
At this time, the flap driving blade 3 is displaced upward by aerodynamic force. This displacement causes the flap 4 to be further angularly displaced downward via the arm 93.

【0063】このようにして、捩りアクチュエータ9
は、リンク84〜89を介してフラップ駆動翼3を変位
させてフラップ4を駆動することができる。
Thus, the torsional actuator 9
Can displace the flap drive blade 3 via the links 84 to 89 to drive the flap 4.

【0064】逆に捩りアクチュエータ9を前述の矢符P
とは逆方向である矢符Q方向に捩ると、前述とは逆の動
作によってフラップ駆動翼3の迎角αが負方向に変位
し、空気力によってアーム93の先端が下方に変位して
フラップ4が上方へ角変位する。
On the contrary, the torsional actuator 9 is moved by the arrow P
When twisted in the direction of arrow Q, which is the opposite direction to the above, the angle of attack α of the flap driving wing 3 is displaced in the negative direction by the operation opposite to that described above, and the tip of the arm 93 is displaced downward by the air force, and 4 is angularly displaced upward.

【0065】このように捩りアクチュエータ9によって
フラップ駆動翼3の迎角αを制御してフラップ駆動翼3
に発生する空気力によってフラップ4を角変位駆動する
ことができる。
As described above, the angle of attack α of the flap driving blade 3 is controlled by the torsional actuator 9 so that the flap driving blade 3
The flap 4 can be driven to be angularly displaced by the aerodynamic force generated in the flap 4.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように請求項1記載の本発明によ
れば、アクチュエータはフラップ駆動翼の迎角を角変位
させてフラップ駆動翼に空気力を発生させ、この発生し
た空気力によってフラップを駆動するので、アクチュエ
ータの駆動力が小さい場合であってもフラップを充分に
駆動することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the actuator generates an aerodynamic force on the flap driving wing by angularly displacing the angle of attack of the flap driving wing, and the flap generated by the generated aerodynamic force. , The flap can be driven sufficiently even when the driving force of the actuator is small.

【0067】また請求項2記載の本発明によれば、伝達
レバーから成る簡単な構成の伝達機構によってフラップ
に発生する空気力を効果的にフラップに伝達することが
できる。
According to the second aspect of the present invention, the air force generated in the flap can be effectively transmitted to the flap by the transmission mechanism having a simple structure including the transmission lever.

【0068】また請求項3記載の本発明によれば、伝達
レバーの角変位は拡大伝達機構を介して拡大してフラッ
プに伝達されるので、フラップ駆動翼の変位量が小さい
場合であってもフラップを充分に大きく角変位させるこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, since the angular displacement of the transmission lever is enlarged and transmitted to the flap via the enlargement transmission mechanism, even if the displacement of the flap driving blade is small. The angular displacement of the flap can be made sufficiently large.

【0069】また請求項4記載の本発明によれば、演算
手段によってブレードのピッチ角がキャンセルされてフ
ラップ駆動翼の迎角を制御するので、ブレードのピッチ
角に拘わらず正確にフラップを制御することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the pitch angle of the blade is canceled by the calculating means and the angle of attack of the flap driving blade is controlled, the flap can be accurately controlled regardless of the pitch angle of the blade. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態であるフラップ駆動装置
1を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a flap drive device 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】フラップ駆動装置1の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the flap driving device 1. FIG.

【図3】図1の切断面線III−IIIから見た断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】フラップ駆動装置1の平面図である。4 is a plan view of the flap driving device 1. FIG.

【図5】ヒンジ20,21を備えるフラップ駆動装置1
を示す断面図である。
FIG. 5 shows a flap drive device 1 including hinges 20 and 21.
FIG.

【図6】ヒンジ20を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a hinge 20;

【図7】蝶番20aを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a hinge 20a.

【図8】蝶番23によって連結されるフラップ4を示す
分解斜視図である。
8 is an exploded perspective view showing the flap 4 connected by the hinge 23. FIG.

【図9】本発明の実施の他の形態であるフラップ駆動装
置30を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a flap driving device 30 according to another embodiment of the present invention.

【図10】ブレード2を切欠いて示すフラップ駆動装置
30の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of the flap drive device 30 with the blade 2 cut away.

【図11】図8の切断面線XI−XIから見た断面図で
ある。
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI of FIG. 8;

【図12】蝶番35を備えるフラップ駆動装置30を示
す分解斜視図である。
12 is an exploded perspective view showing the flap driving device 30 including the hinge 35. FIG.

【図13】ブレード2を切欠いて示す本発明の実施のさ
らに他の形態であるフラップ駆動装置40の斜視図であ
る。
FIG. 13 is a perspective view of a flap driving device 40 according to still another embodiment of the present invention, in which the blade 2 is cut away.

【図14】フラップ駆動装置40の平面図である。14 is a plan view of the flap driving device 40. FIG.

【図15】フラップ駆動装置14の断面図である。FIG. 15 is a sectional view of the flap drive device 14.

【図16】本発明の実施のさらに他の形態であるフラッ
プ駆動装置50を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a flap driving device 50 according to still another embodiment of the present invention.

【図17】フラップ駆動装置50のリンク機構51を示
す正面図である。
17 is a front view showing a link mechanism 51 of the flap driving device 50. FIG.

【図18】歯車機構57を備えるフラップ駆動装置50
を示す正面図である。
FIG. 18 shows a flap drive device 50 including a gear mechanism 57.
FIG.

【図19】歯車機構57を示す正面図である。19 is a front view showing the gear mechanism 57. FIG.

【図20】フラップ駆動装置1を備えるヘリコプタ65
の斜視図である。
FIG. 20 shows a helicopter 65 including the flap drive device 1.
It is a perspective view of.

【図21】フラップ駆動装置1の制御状態を示すブロッ
ク図である。
FIG. 21 is a block diagram showing a control state of the flap driving device 1.

【図22】フィードバック制御を行うフラップ駆動装置
1の制御状態を示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram illustrating a control state of the flap drive device 1 that performs feedback control.

【図23】本発明の実施のさらに他の形態であるフラッ
プ駆動装置81を示す斜視図である。
FIG. 23 is a perspective view showing a flap driving device 81 according to still another embodiment of the invention.

【図24】フラップ駆動装置81の平面図である。24 is a plan view of the flap driving device 81. FIG.

【図25】円筒部材92を備えるフラップ4を示す斜視
図である。
FIG. 25 is a perspective view showing the flap 4 including the cylindrical member 92.

【図26】円筒部材92の断面図である。26 is a sectional view of the cylindrical member 92. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,30,40,50,81 フラップ駆動装置 2 ブレード 3 フラップ駆動翼 4 フラップ 5 伝達レバー 11 ヒンジ 72 ブレード制御信号 75 フラップ駆動翼制御手段 78 ブレード制御手段 80 演算回路 1, 30, 40, 50, 81 flap drive device 2 blade 3 flap drive blade 4 flap 5 transmission lever 11 hinge 72 blade control signal 75 flap drive blade control means 78 blade control means 80 arithmetic circuit

フロントページの続き (72)発明者 山川 榮一 岐阜県各務原市川崎町2番地 株式会社 コミュータヘリコプタ先進技術研究所内 (56)参考文献 特開 平10−271852(JP,A) 米国特許5639215(US,A) 米国特許5387083(US,A) 米国特許3129769(US,A) 米国特許3055618(US,A) 米国特許4043523(US,A) 米国特許4124180(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B64C 27/615 B64C 27/46 - 27/473 Continuation of the front page (72) Inventor Eiichi Yamakawa 2 Kawasaki-cho, Kakamigahara-shi, Gifu Prefecture Inside the Commuter Helicopter Advanced Technology Laboratory Co., Ltd. (56) References JP-A-10-271852 (JP, A) US Pat. No. 5,538,083 (US, A) US Pat. No. 3,297,969 (US, A) US Pat. No. 3,055,618 (US, A) US Pat. No. 4,043,523 (US, A) US Pat. No. 4,124,180 (US, A) (58) Fields of Study (Int. Cl. 6 , DB name) B64C 27/615 B64C 27/46-27/473

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ブレードの後縁側に角変位自在に取付け
られるフラップと、 ブレードの先端部に、迎角変位自在に設けられるフラッ
プ駆動翼と、 フラップ駆動翼の迎角を角変位させるアクチュエータと
を備え、 フラップ駆動翼に発生する空気力によってフラップを駆
動することを特徴とするロータブレードのフラップ駆動
装置。
1. A flap attached to a trailing edge side of a blade so as to be capable of angular displacement, a flap driving blade provided at a tip end of the blade so as to be capable of varying an angle of attack, and an actuator for angularly displacing the angle of attack of the flap driving blade. A flap driving device for a rotor blade, wherein the flap is driven by pneumatic force generated in a flap driving blade.
【請求項2】 角変位自在に支持され、フラップ駆動翼
とフラップとを連動させるための伝達レバーを備えるこ
とを特徴とする請求項1記載のロータブレードのフラッ
プ駆動装置。
2. The flap driving device for a rotor blade according to claim 1, further comprising a transmission lever supported so as to be capable of angular displacement and interlocking the flap driving blade and the flap.
【請求項3】 伝達レバーの角変位を拡大してフラップ
を駆動する拡大伝達機構を備えることを特徴とする請求
項2記載のロータブレードのフラップ駆動装置。
3. The flap driving device for a rotor blade according to claim 2, further comprising an expansion transmission mechanism that drives the flap by expanding the angular displacement of the transmission lever.
【請求項4】 目標とするブレードのピッチ角に対応し
たブレード制御信号、および目標とするフラップ駆動翼
の迎角に対応した迎角目標信号を出力するブレード制御
手段と、 迎角目標信号およびブレード制御信号に基づき、迎角目
標信号に追従するような信号を算出してフラップ駆動翼
のアクチュエータへの指令信号として出力する演算手段
とを備えることを特徴とする請求項1〜3のうちのいず
れかに記載のロータブレードのフラップ駆動装置。
4. A blade control means for outputting a blade control signal corresponding to a target blade pitch angle and an angle of attack target signal corresponding to a target angle of attack of a flap driving blade, an angle of attack target signal and a blade And a calculating means for calculating a signal that follows the attack angle target signal based on the control signal and outputting the signal as a command signal to an actuator of the flap driving blade. A flap drive device for a rotor blade according to any one of the above.
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JP3498838B2 (en) 1999-11-01 2004-02-23 川崎重工業株式会社 Flap support mechanism and rotor blade with flap
JP4676636B2 (en) * 2001-04-10 2011-04-27 富士重工業株式会社 Rotor blades and control method for rotorcraft

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114852301A (en) * 2022-04-01 2022-08-05 哈尔滨工程大学 Auxiliary propulsion device for flap of wave glider

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