JP5948384B2 - プロペラ組立体およびプロペラ翼固定組立体 - Google Patents

Description

本発明は、プロペラ組立体およびプロペラ翼固定組立体に関する。

現代の航空および海上船舶用プロペラ組立体は、ラインで取り外し可能な翼を特徴とすることができる。ラインで取り外し可能な翼は、ボルトまたはクランプなどの様々な手段によってハブの外側に取り付け可能である。

米国特許第６０１５２６４号明細書

一態様では、本発明の実施形態は、少なくとも１つのレシーバ開口を含むハブと、レシーバ開口内に配置され、翼開口を画定する第１のカラーを含むレシーバと、第２のカラーおよび突起部を含む翼であって、第２のカラーが第１のカラーに当接し、突起部が翼開口内に受けられる翼と、第１のカラーおよび第２のカラー内の位置合わせされた開口と、位置合わせされた開口を貫通するボルトとを備える第１の固定具と、突起部およびレシーバの一方の中に形成されるキャッチと、突起部およびレシーバの他方の中に形成される移動可能なストライクとを含む戻り止めを備える第２の固定具とを備えるプロペラ組立体に関し、翼をレシーバに組み立てるために、第２のカラーが第１のカラーに当接するまで、突起部が翼開口の中に挿入され、ボルトが位置合わせされた開口を貫通し、ストライクがキャッチの中に移動する、プロペラ組立体に関する。

別の態様では、本発明の実施形態は、ハブ、レシーバおよびプロペラ翼を備えるプロペラ組立体と共に使用するためのプロペラ翼固定組立体に関し、プロペラ翼固定組立体が、プロペラ翼をハブに作動可能に結合するための第１の固定具と、プロペラ翼をレシーバに作動可能に結合するための第２の固定具とを備え、第１の固定具が故障する場合、第２の固定具がプロペラ翼をレシーバに結合し、第１の固定具が故障する場合、第２の固定具、レシーバおよびプロペラ翼が、プロペラ翼の動きを可能にするように構成されている、プロペラ翼固定組立体に関する。

ハブおよび翼を備えるプロペラ組立体の概略図である。 プロペラ組立体の部分の斜視図である。 図１のプロペラ組立体ハブおよび翼の切欠き図である。 係止されない位置にある第２の固定具を示す、レシーバおよび翼の横断面図である。 係止される位置にある第２の固定具を示す、レシーバおよび翼の横断面図である。 翼の部分が半径方向に移動しているが、第２の固定具は係止される位置にあることを図示する横断面図である。

図１は、ハブ１２およびいくつかの翼１４を含むプロペラ組立体１０を図示する。図２は、ハブ１２および翼１４を含むプロペラ組立体１０の部分の一実施例を図示する。ハブ１２は、プロペラ軸を中心として回転する略円柱形状を有し、複数の翼１４を固定する手段を提供する。ハブ１２は、金属または複合材を含む任意の材料から形成可能である。ハブ１２は、任意の適切な方法で形成可能であり、任意の数の翼１４を固定することができる。典型的には、プロペラ翼１４は、捩じれたエーロフォイル形状に形成され、金属または複合材などの任意の適切な材料から構成可能である。翼１４は、回転運動を推進力に変換する。翼１４は、費用および補修管理の利点を提供するためにラインで取り外し可能である。ラインで取り外し可能な翼は、ハブ１２の外側に外部から取り付け可能であり、その回転中に適切に固定されなければならない。ラインで取り外し可能とは、翼１４が現場で取り外され、交換され得ることを意味する。

図３は、ハブ１２のレシーバ開口１６の中を見ることができるように切欠き図を用いて、ハブ１２および翼１４を図示する。ハブ１２は、１つまたは複数のレシーバ開口１６を含むことができる。レシーバ１８は、レシーバ開口１６内に配置可能であり、翼開口２２を画定する第１のカラー２０を有することができる。

レシーバ１８の翼開口２２は、挿入される翼１４のための受け口を提供することができる。より詳細には、翼１４は、第２のカラー２４および突起部２６を有するように更に図示されており、突起部２６を翼開口２２内に受けることができる。このことが起こる場合、翼１４の第２のカラー２４が、レシーバ１８の第１のカラー２０に当接することができる。第１のカラー２０および第２のカラー２４の両方は、位置合わせされた開口２８を含むことができ、位置合わせされた開口２８を通ってボルト３０が提供されて、第１のカラー２０および第２のカラー２４を締めることができる。複数の位置合わせされた開口２８および対応するボルト３０は、第１のカラー２０および第２のカラー２４を締めるために使用され得る。第１の固定具３２は、第１のカラー２０および第２のカラー２４の中の位置合わせされた開口２８、ならびにそこを貫通するボルト３０によって形成され得る。第１の固定具３２は、翼１４およびハブ１２を作動可能に結合するための一次固定システムとして機能することができる。

更に、第２の固定具４０は、プロペラ組立体１０の中に含まれることができ、突起部２６およびレシーバ１８の一方の中に形成されるキャッチ４４、ならびに突起部２６およびレシーバ１８の他方の中に形成される移動可能なストライク４６を有する戻り止め４２を含むように図示されている。図示の実施例では、キャッチ４４は翼１４の突起部２６の中の溝４８として図示されており、移動可能なストライク４６は、レシーバ１８内に形成されている。キャッチ４４および移動可能なストライク４６が配置される場所に関わらず、移動可能なストライク４６はキャッチ４４の中で移動することができて、翼１４をハブ１２に更に固定することができる。図示の実施例では、移動可能なストライク４６は、作動中に溝４８の中に固定され得る選択的に引っ込み可能なボール５０として図示されている。しかし、必ずしもこの必要はなく、任意の適切なキャッチおよび移動可能なストライクが使用可能であり、例えば、移動可能なストライクがセグメント型ロック、ワイヤ型ロックなどを含むことができることを理解されたい。突起部２６および移動可能なストライク４６は、突起部２６が翼開口２２内で半径方向に移動できるような寸法に形成されることができる。

係止される位置と係止されない位置との間に移動可能であるロック５２もまた、第２の固定具４０の中に含まれることが可能である。ロック５２は、アンダーカット５４を有するピストンを含むように図示されており、ロック５２が係止されない位置にある場合、移動可能なストライク４６およびボール５０は、アンダーカット５４内に受けられることができる。翼１４の作動中にロック５２を係止される位置に保持することができる付勢要素５６もまた第２の固定具４０の中に含まれることが可能である。付勢要素５６は、任意の適切な装置であってよく、例示的な目的のためにばねとして図示されている。別法として、油圧式または空気圧式など、他の付勢装置または方法が、作動中にロック５２を係止される位置に保持するために使用可能である。筐体部分５８もまた、第２の固定具４０の中に含まれることが可能であり、ロック５２および付勢要素５６を格納することができる。

図４は、係止されない位置にある第２の固定具４０を図示しており、翼１４は、第２の固定具４０の作動性を妨げずにハブ１２から分離可能であり、ラインで交換可能な翼の能力を維持する。油圧が、筐体部分５８を通って導入されることが可能であり、ロック５２および付勢要素５６を移動することができる。より詳細には、油圧が筐体部分５８を満たすと、付勢要素５６の力が打ち負かされ、ロック５２が係止されない位置に向かって押される。付勢要素５６およびロック５２が係止されない位置に移動される場合、図示のように移動可能なストライク４６が移動されて、移動可能なストライク４６はロック５２のアンダーカット５４内に受けられる。このようにして、移動可能なストライク４６は溝４８の中に固定されず、翼１４は第２の固定具４０によって固定されない。次いで、一旦第１の固定具３２が脱係合すると、翼１４は、翼開口２２を経てレシーバ１８から取り外されることが可能である。これは、第２の固定具４０の補修管理位置であるとも考えられ得る。

図５は、係止される位置のロック５２を図示しており、翼１４は、第１の固定具３２および第２の固定具４０によってハブ１２に作動可能に結合されている。ロック５２が係止される位置にある場合、移動可能なストライク４６は、もはやアンダーカット５４内に格納されず、その代りに、移動可能なストライク４６はキャッチ４４によって固定される。これは、第２の固定具４０のための使用位置であると考えることもできる。

翼１４をレシーバ１８に組み立てるために、ピストン５２は付勢されなければならず、その結果、ピストン５２は係止されない位置に移動し、ボール５０は引っ込むことができ、突起部２６が翼開口２２の中に通過することが可能になる。次いで、第２のカラー２４が第１のカラー２０に当接するまで、突起部２６は翼開口２２の中に挿入され得る。次いで、ボルト３０は、位置合わせされた開口２８を通過して、翼１４をハブ１２に作動可能に結合することができる。次いで、ピストン５２は消勢され、そのとき移動可能なストライク４６はキャッチ４４の中に移動して、翼１４をハブ１２に更に作動可能に結合することができる。

このようにして、第２の固定具４０は、第２の固定システムを提供して、翼１４をハブ１２に作動可能に結合することができる。第１の固定具３２が故障する場合、第２の固定具４０が、やはり翼１４をその回転中に適切に固定することを保証することができる。第２の固定具４０は、翼１４を固定するための代替ロード経路を提供することができる。選択的に、一次固定システムが故障した場合、突起部２６および移動可能なストライク４６の寸法形状によって、突起部２６が半径方向に移動することを許容し、均衡の取れない状態を招く可能性がある。例えば、図６は、突起部２６が半径方向に移動することができるが、同時に、第２の固定具４０が係止される位置にあるような寸法に突起部２６および戻り止め４２が形成され得ることを図示している。これによって均衡を欠く状態を生成し、航空機の操作者に振動フィードバックをもたらすことができる。顕著な振動は、乗組員に一次固定具が故障したことを警告し、エンジンを切る、または航空機を着陸させるなど、適切な行動を取らせることができる。

前述の実施形態は、第１の固定具が故障した場合、第２の固定具がプロペラ翼をレシーバに作動可能に結合し、かつ航空機乗組員が検出できる振動を生成する可能性がある、第１の固定具が故障した場合、第２の固定具、レシーバおよびプロペラ翼が、プロペラ翼の動きを可能にするように構成されていることを含めて様々な利点を提供する。これによって、ラインで交換可能な翼を保証できるものにすることが可能である。更に、前述の実施形態は、翼がラインで交換できるものであり続けることを可能にし、翼を交換するために何らかの特別な工具を必要としない。更に、翼の交換は、ハブまたはレシーバの機能に影響を及ぼさない。更に、現代の設計は、当分野で実施されている軸受の与圧付与に依存するが、それには、世界中の多数の場所で入手可能でなければならない扱いにくい工具の使用、および正確に制御するのが困難である非常に特別な締め付け手順が必要である。

本文献は、最良の形態を含む本発明を開示するための実施例を使用し、また、当業者が任意の装置またはシステムを作製し、使用し、任意の組み込まれた方法を実施することを含めて、本発明を実施することもできるような実施例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い当たる他の実施例を含むことができる。それのような他の実施例が特許請求の範囲の文言から逸脱しない構造的要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言から実質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合、そのような他の実施例は特許請求の範囲内にあると意図される。

１０ プロペラ組立体
１２ ハブ
１４ 翼
１６ レシーバ開口
１８ レシーバ
２０ 第１のカラー
２２ 翼開口
２４ 第２のカラー
２６ 突起部
２８ 位置合わせされた開口
３０ ボルト
３２ 第１の固定具
４０ 第２の固定具
４２ 戻り止め
４４ キャッチ
４６ 移動可能なストライク
４８ 溝
５０ 選択的に引っ込み可能なボール
５２ ロック、ピストン
５４ アンダーカット
５６ 付勢要素
５８ 筐体部分

Claims (10)

1. 航空機用プロペラ組立体（１０）であって、
   少なくとも１つのレシーバ開口（１６）を含むハブ（１２）と、
   前記レシーバ開口（１６）内に配置され、翼開口（２２）を画定する第１のカラー（２０）を含むレシーバ（１８）と、
   第２のカラー（２４）および突起部（２６）を含む翼（１４）であって、前記第２のカラー（２４）が前記第１のカラー（２０）に当接し、前記突起部（２６）が前記翼開口（２２）内に受けられる翼（１４）と、
   前記第１のカラー（２０）および前記第２のカラー（２４）内の位置合わせされた開口（２８）と、前記位置合わせされた開口（２８）を貫通するボルト（３０）とを備える第１の固定具（３２）と、
   前記突起部（２６）および前記レシーバ（１８）の一方の中に形成されるキャッチ（４４）と、前記突起部（２６）および前記レシーバ（１８）の他方の中に形成される移動可能なストライク（４６）とを含む戻り止め（４２）を備える第２の固定具（４０）と
   を備えるプロペラ組立体（１０）において、
   前記翼（１４）を前記レシーバ（１８）に組み立てるために、前記第２のカラー（２４）が前記第１のカラー（２０）に当接するまで、前記突起部（２６）が前記翼開口（２２）の中に挿入され、前記ボルト（３０）が前記位置合わせされた開口（２８）を貫通し、前記ストライク（４６）が前記キャッチ（４４）の中に移動する、プロペラ組立体（１０）。
2. 前記キャッチ（４４）が、前記翼（１４）の前記突起部（２６）内に溝（４８）を備える、請求項１に記載のプロペラ組立体（１０）。
3. 前記移動可能なストライク（４６）が、作動中に前記溝（４８）内に固定される選択的に引っ込み可能なボール（５０）を備える、請求項２に記載のプロペラ組立体（１０）。
4. 前記第２の固定具（４０）が、係止される位置と係止されない位置との間に移動可能なピストン（５２）を更に備える、請求項３に記載のプロペラ組立体（１０）。
5. 前記ピストン（５２）が係止されない位置にある場合、前記ボール（５０）が前記ピストン（５２）内のアンダーカット（５４）内に受け取られて、前記ボール（５０）が前記溝（４８）内に保持されず、前記翼（１４）が前記第２の固定具（４０）によって固定されないようになる、請求項４に記載のプロペラ組立体（１０）。
6. 前記第２の固定具（４０）が、前記翼（１４）の作動中に前記係止される位置に前記ピストン（５２）を保持するための付勢要素（５６）を更に備える、請求項４または５に記載のプロペラ組立体（１０）。
7. 前記ピストン（５２）および前記付勢要素（５６）が、前記第２の固定具（４０）の筐体部分（５８）を通って導入される油圧によって係止されない位置に移動可能である、請求項６に記載のプロペラ組立体（１０）。
8. 前記突起部（２６）および前記ストライク（４６）が、平衡を欠く状態である間に前記突起部（２６）が前記翼開口（２２）内で半径方向に移動することができるような寸法に形成されている、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプロペラ組立体（１０）。
9. 前記ストライク（４６）が、係止ボール（５０）を備える、請求項１に記載のプロペラ組立体（１０）。
10. 前記翼（１４）が、前記第２の固定具（４０）の作動性を妨げずに前記ハブ（１２）から分離可能である、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のプロペラ組立体（１０）。