JP7053686B2 - 空中静止可能な航空機のためのロータ - Google Patents

Description

本願は、２０１７年６月３０日に出願された欧州特許出願第１７１７９１６２．７号明細書および欧州特許出願第１７２０７８３３．９号明細書の優先権を主張するものであり、それらの開示は参照によって統合されている。

本発明は空中静止可能な航空機のためのロータ、特にヘリコプターのためのロータに関する。

ヘリコプターは、機体、機体の上部に配置され且つ自身の軸の周りを回転する主ロータ、および気体の端部に配置されたテールロータを基本的に備えているとして知られている。

より詳細には、ロータは、前述の軸の周りを回転可能なハブであって、このハブに径方向に締結されて前述のハブから突出した複数のブレードを備えたハブと、駆動部材に接続され、且つハブに操作可能に接続されてハブを回転駆動することが可能なマストと、を基本的に順に備えている。

使用時に、ロータの運転は高周波および低周波の振動を生じる。より具体的には、低周波振動は、ブレードからおよびハブの中心から分離する波のうねりによって生じる。この分離はハブの中心において発生し、テールおよびテールロータのすべての垂直および水平空気力学的表面に影響する。

使用時に、高速の角速度におけるブレードの回転は、さらなる高周波振動を発生させ、この振動はマストへと、結果的に機体へと伝達され、機体内側の乗員の快適性を悪化させる。

より具体的には、振動荷重はハブおよびマストの両方に、およびマストの回転軸の軸方向および回転軸に直交した方向の両方に作用する。

業界内では、回転している基準システム、ひいては一体化されたロータ、ハブ、およびマストにおいて、ロータの面内において作用する振動荷重は、（Ｎ＋１）＊Ω、（Ｎ－１）＊Ω、およびそれらの倍数に等しいパルスを有することが知られており、ここでΩはマストの回転速度であり、Ｎはロータのブレードの数を示している。機体の回転システムから固定システムへと通過する際に、ロータの面内において作用する振動荷重は周波数シフトし、Ｎ＊Ωおよび対応したその倍数に等しいパルスを、固定システムにおいて有する。換言すると、ハブおよびマストは、ブレードの面内において作用する振動の空気力学的荷重パルスを前述のパルスに伝達する。

前述のことから、マストの回転速度とロータのブレードの数との積に等しい、前述のパルスを有する振動の、マストから機体への伝達を制限する必要性が、業界内において明確に感じられる。

この目的のために、受動的および能動的減衰装置が知られている。

受動的減衰装置は、マストまたはハブから弾性的に懸架された質量体を基本的に備えている。これらの懸架された質量体の振動は、マストおよびハブの振動を少なくとも部分的に消滅させる。

それらは、単純に構成され且つ組み込まれて、ロータの外部のエネルギ源を必要としないが、受動的減衰装置は、それらが提供可能な性能に関して、最大の制限を有する。

能動的減衰装置は、基本的にハブまたはマストに正弦波曲線状の減衰力を加えるアクチュエータであり、この減衰力は、振動によって生じた力に対抗する。

これらの能動的減衰装置は、本願出願人が出願した特許文献１に示されている。

特許文献１は、操作可能にマストに接続された一対のアクチュエータを使用して、マストの回転軸に直交した面内の成分を有する個々の減衰力をマストに発生させるように制御されることを記載している。

より詳細には、アクチュエータは環状に形成され、一方が他方の上に重ねられ、マストによって回転駆動され、且つ回転軸の周りにマストに対して回転可能に装着されている。

アクチュエータはマストの回転軸の周りに逆回転し、マストに個々の力を生じさせ、その力は、マストの回転速度とブレードの数との積に等しく、前述の角振動数に対抗する。

能動的減衰装置のさらなる例は、特許文献２および特許文献３に記載されている。

能動的減衰装置は、ハブおよびマストの振動状態の展開にしたがって、それらの減衰特性を改良することが可能である利点を有する。

欧州特許出願公開第２ ８５７ ３１３号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０３２５８２８号明細書 米国特許第８，４５３，２００号明細書 英国特許出願公開第１ １２０ １９３号明細書 米国特許出願公開第２０１４／０３６０８３０号明細書

しかしながら、能動的減衰装置は、重量、動力、および体積の観点において、受動的減衰装置よりも本質的に手間がかかる。さらに、能動的減衰装置は、かなりの量のエネルギを供給される必要がある。

前述の能動的減衰装置の効果を維持し、それと同時に可能な限り専用の駆動部材の必要性を制限して、重量、体積、および全体のコストを減少した、マストおよびハブの曲げ振動を減衰する必要性の認識が、業界内に存在する。

マストに加えられる減衰力の数値を可能な限り正確に且つ反復可能にして、可能な限り正確に且つ反復可能に振動減衰動作を形成する必要性の認識も、業界内に存在する。

それに加えて、機体の多様な振動状態に基づいてマストに加えられる減衰力の位相および振幅を調節することを可能とすることの必要性の認識が、存在している。

最後に、１つの駆動部材の故障の場合に、所望しない振動荷重の発生をチェックし続ける必要性の認識が、業界内に存在する。

特許文献４は、請求項１の前段による、航空機のためのロータを開示している。

特許文献５は、ハブ、マスト、少なくとも１つの第１質量体および少なくとも１つの第２質量体を備えた減衰手段、ならびに第１および第２質量体を反対方向に回転駆動する変速機ユニットを備えた、航空機のためのロータを開示している。

前述の目的は、請求項１に定義された空中静止可能な航空機のためのロータに関する限り、本発明によって達成される。

本発明は、請求項１０において請求したような空中静止可能な航空機のためのロータにも関する。

本発明の目的は、空中静止可能な航空機のためのロータを創出することであり、このロータは、単純且つ安価な様式において、これまでに詳述した必要性の少なくとも１つを満足させ得る。

前述の目的は、請求項１に定義された空中静止可能な航空機のためのロータに関する限り、本発明によって達成される。

本発明のより良好な理解のために、４つの好適な実施形態がこれ以降に記載されており、これらは単に非限定的な例であり、添付図を参照して記載されている。

本発明の大実施形態によるロータを備えたヘリコプターの側面を示した図である。 図１のロータ内に組み込まれた減衰装置の断面を示した図であり、明確化の目的のために部品を完全には示していない。 図２内のロータの第１部品を示した拡大図である。 図３の減衰装置の第２部品を示した、またさらなる拡大図である。 図２の減衰装置特定の部分の詳細を示した、さらなる拡大断面図である。 図３の第１部品の上面を示した図である。 図４の第２部品の上面を示した図である。 図５の第１部品の動作線図を示した図である。 図８の線ＩＸ－ＩＸに沿った断面を示した図である。 図８の線Ｘ－Ｘに沿った断面を示した図である。 本発明のさらなる実施形態によるロータの断面を示した図であり、明確化の目的のために部品を完全には示していない。 図１１の線ＸＩＩ－ＸＩＩに沿った断面を示した図である。 本発明の第３実施形態によるロータの断面を示した図であり、明確化の目的のために部品を完全には示していない。 本発明の第３実施形態によるロータの断面を示した図であり、明確化の目的のために一部を除外している。

図１を参照すると、参照符号１は空中静止可能な航空機、特にヘリコプターを示しており、ヘリコプターは基本的に、機体２、機体２の上部に配置され且つ軸Ａの周りを回転する主ロータ３、および機体２の一端に配置されて、軸Ａに対して横向きの、自身の軸の周りを回転するテールロータ４を備えている。

より詳細には、ロータ３は軸Ａと共に中空ハブ５を備え、このハブは、軸Ａに対して放射状に延びた、片持ち梁式に搭載された複数のブレード９を担持している。

図２を参照すると、ロータ３は、機体２と一体化された基準システムに対して角速度Ωで軸Ａの周りを回転可能なマスト６を備え、マストはハブ５と角度的に一体となっており、ヘリコプター１に担持された例えばタービン等の図示されていない駆動部材と連結されている。

より具体的には、マスト６はハブ５内に部分的に収容されており、ハブ５と角度的に一体となっている（図２）。

より具体的には、マスト６は、マスト６とハブ５との間に径方向に挟まれたスプラインプロファイル７および楔８を用いて、ハブ５と角度的に一体となっている。特に、スプラインプロファイル７は、前述の楔８の間に軸方向に挟まれている。

特に、マスト６は中空である。

主ロータ３は、所定の経路にしたがって、ロータ３の回転により発生した気流を案内するように設計された流れコンベア１０を備え、その経路は、ハブ５の反対側の端部に配置されたブレード９の先端からの前述の流れの分離により生じた振動を制限するような形状とされている。

より詳細には、流れコンベア１０は環状であり、軸Ａの周りに延びて、機体２に対してハブ５の反対側に配置されている。

流れコンベア１０は「帽子状」の形状であり、互いに軸方向を向いた一対の表面１１および１２によって区切られ、より具体的には表面１１は、ハブ５の反対側に流れコンベア１０を軸方向に区切り、一方で表面１２は、ハブ５に近接した側において流れコンベア１０を軸方向に区切っている。

表面１１は連続的であり、軸Ａを始点として径方向に進んだ場合に、ハブ５からの軸方向の距離を減少するように広がっている。

表面１２は円形の第１周端縁１３、および端縁１３の反対側にあり且つ周端縁１３に対して径方向最外側に配置された第２周端縁（図２では図示略）を備えている。さらに、表面１２の第２周端縁は、表面１１の周端縁に軸方向に面している。

表面１１および１２は、軸Ａを始点として径方向に進んだ場合に、それらの軸方向距離が減少するような形状である。

より具体的には、端縁１３から第２端縁に向かって進んだ場合に、表面１２は最初にハブ５から離れるように移動し、次にハブ５に近づくように移動する。

表面１１および１２は軸Ａに関して対称であり、且つ表面１１と表面１２との間に広がった側面を備えた管状本体１４により、互いに接続されている。

ロータ３は、軸Ａに直交した面内において、マスト６への振動の伝達を減衰するための振動減衰装置１５をさらに備えている。換言すると、装置１５は、マスト６への曲げ振動を減衰する。

より詳細には、装置１５は、一対の質量体２０ａ、２０ｂ、および一対の質量体２１ａ、２１ｂを備え、これらは第１および第２の角速度で軸Ａの周りを偏心して回転することが可能である。

質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂは、マスト６に接続されている。

このように、質量体２０ａ、２０ｂは、マスト６に第１減衰力を生じさせ、質量体２１ａ、２１ｂは、マスト６に第２減衰力を生じさせる。

第１および第２減衰力は、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂのマスト６における偏心回転により、マスト６に生じる遠心力に相当している。

これらの第１および第２減衰力は正弦波曲線行程を有し、振幅は個々の質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの大きさに、ならびに軸Ａからのこれらの質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの個々の距離および軸Ａの周りの個々の回転速度に依存している。

第１および第２減衰力は、正弦波曲線行程を有する個々の第１および第２合力をマスト６に対して生じさせ、その振幅および位相は、個々の質量体２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂの軸Ａに対する角度距離に依存している。例えば、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの間の角度がゼロである場合、第１（第２）合力は、最大振幅を有する。逆に、この角度が１８０度である場合、第１（第２）合力はゼロ振幅を有する。

好適に、質量体２０ａ、２０ｂは、軸Ａの周りのマスト６の回転の方向と同じ方向に、マスト６に対して軸Ａの周りを回転可能であり、マスト６に対して（Ｎ－１）＊Ωの角速度を有しており、ここでＮはブレード９の数、Ωはマスト６の回転角速度である。このように、第１減衰力は、機体と一体化された基準システムに対して、Ｎ＊Ωの角振動数を伴った正弦波曲線である。

本記載においては、角振動数との用語は、２πを乗じられた振動数を意味している。

質量体２１ａ、２１ｂは、マスト６の回転の方向とは反対の方向に、軸Ａの周りを回転し、マスト６に対して（Ｎ＋１）＊Ωの角振動数を有する。

明示的に示されていない場合、本記載においてはこれ以降、角速度（Ｎ－１）＊Ωは、マスト６の角速度Ωと同じ意味であり、角速度（Ｎ＋１）＊Ωは、マスト６の角速度とは反対の意味であると理解され、角速度（Ｎ－１）＊Ωおよび（Ｎ＋１）＊Ωは、マスト６と一体化された基準システム内の角速度であると理解される。

このように、第１および第２減衰力の両方は、機体２と一体化された基準システム内においてＮ＊Ωの角振動数を有する。この角振動数Ｎ＊Ωは減衰される振動、すなわちブレード９から機体２へと伝達される振動の角振動数に相当している。

第１減衰力は、振幅において互いに等しく、第２減衰力は、振幅において互いに等しい。

質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂは、一対において互いに等しい。

図示されたケースでは、質量体２０ａ、２０ｂは、質量体２１ａ、２１ｂに等しい。

図示されていないさらなる実施形態においては、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂは、互いとは異なった数値を有し得る。

有利には、ロータ３は、マスト６と質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂとの間に機能的に挟まれた変速機ユニット１９（図８）を備え、個々にマスト６に対して（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ωの角速度で、個々に相互に逆方向の回転において、前述の質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを駆動する。

このように、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂは、マスト６の外部のアクチュエータまたはエネルギ源を使用することなく、個々の回転速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ωで回転するように駆動されることが可能である。

好適に、変速機ユニット１９は（図５）、
－ 角速度Ωを有するマスト６の回転からの動作を受け入れ、且つ出力において、質量体２０ａ；２０ｂと角度的に一体となって、マスト６の回転方向と同じ方向に回転速度（Ｎ－１）＊Ωで回転するシャフト３０を備えたステージ２５と、
－ シャフト３０の回転からの動作を受け入れ、且つ出力において、質量体２１ａ；２１ｂと角度的に一体となって、マスト６の回転方向とは反対の方向に回転速度（Ｎ＋１）＊Ωで回転するシャフト４０を備えたステージ２６と、
を備えている。

特に、シャフト３０および４０は軸Ａの周りを回転し、マスト６内に収容されている。シャフト４０はシャフト３０と同軸であり、シャフト３０内に収容されている。

シャフト３０はマスト６と同じ方向に回転し、一方でシャフト４０は、マスト６およびシャフト３０とは反対の方向に回転する。

図示されたケースにおいては、図２に見られているように、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂは流れコンベア１０の本体１４の内側に配置されている。

ステージ２５、２６は、それぞれ遊星歯車列である。

より詳細には、ステージ２５は（図８から図１０）、
－ マスト６の内側に同軸に搭載された管状筐体２７であって、マスト６の角速度Ωと同じ角速度で軸Ａの周りを回転することが可能であり、軸Ａに関して径方向内向きにギア歯３１を形成した、管状筐体２７と、
－ 機体２に固定され、したがって軸Ａに対して角度的に固定された遊星歯車キャリア２８と、
－ 軸Ａの周りを回転可能であり、軸Ａに対して径方向外向きにギア歯３２を形成し、およびシャフト３０と角度的に一体となった、太陽歯車２９と、
を備えている。

ステージ２５はさらに、
－ 複数の、図示されたケースでは３つの遊星歯車３３であって、軸Ａに平行な自身の軸Ｃの周りを回転可能であり、対応した軸Ｃに関して外側ギア歯３４をそれぞれ備え、筐体２７のギア歯３１と噛み合った、遊星歯車３３と、
－ 複数の、図示されたケースでは３つの遊星歯車３５であって、軸Ａ、Ｃに平行な自身の軸Ｄの周りを回転可能であり、対応した軸Ｄに関して外側ギア歯３６をそれぞれ備え、各々が個々の遊星歯車３３のギア歯３４と噛み合った、遊星歯車３５と、
を備えている。

遊星歯車キャリア２８は、個々に軸Ｃおよび軸Ｄに平行な複数のアーム４４；３９を備え、個々の遊星歯車３３、３５；３７は、これらのアームの周りを回転可能である。

マスト６およびシャフト３０は、遊星歯車３３、３５が存在しているために、同じ回転方向に回転する。

換言すると、ステージ２５は遊星歯車装置であり、
－ 筐体２７は、動作入力部を形成し、機体２と一体化された基準システム内の軸Ａの周りを角速度Ωで回転する環状歯車を形成しており、
－ 太陽歯車２９は、軸Ａの周りを角速度（Ｎ－１）＊Ωで回転し、動作出力部を形成しており、
－ 遊星歯車キャリア２８は、軸Ａに対して角度的に固定されている。

ステージ２６は特に、
－ マスト６内に収容され、太陽歯車２９とシャフト３０との間に軸方向に挟まれ、太陽歯車２９およびシャフト３０と角度的に一体となって、且つ軸Ａに関して内側ギア歯４２を備えた環状歯車４１と、
－ 角速度（Ｎ＋１）＊Ωで軸Ａの周りを回転可能であり、シャフト４０と角度的に一体となって、且つ軸Ａに関して外側ギア歯４３を備えた太陽歯車４５と、
を備えている。

ステージ２６はさらに、
－ 複数の、図示されたケースでは３つの遊星歯車４６であって、軸Ａに平行な自身の軸Ｅの周りを回転可能であり、対応した軸Ｅに関して外側ギア歯４７をそれぞれ備え、且つ環状歯車４１のギア歯４２と噛み合った遊星歯車４６と、
－ 複数の、図示されたケースでは３つの遊星歯車４８であって、遊星歯車４６と角度的に一体となって、対応した軸Ｅに関して外側ギア歯４７をそれぞれ備え、且つ太陽歯車４５のギア歯４３と噛み合った遊星歯車４８と、
を備えている。

特に、軸Ｅは、個々の軸Ｃと軸Ｄとの間に径方向に挟まれている。

さらに、遊星歯車４６の直径は、遊星歯車４８の直径よりも大きい。

遊星歯車キャリア２８は、個々の軸Ｅに平行な一対のアーム５０を備え、軸Ｅの周りを、個々の遊星歯車４６、４８は回転可能とされている。

換言すると、ステージ２６は遊星歯車装置であり、
－ 環状歯車４１は、マスト６の回転方向と同じ回転方向において、角速度（Ｎ－１）＊Ωの動作入力を画定し、且つステージ２５の太陽歯車２９と角度的に一体となっており、
－ 太陽歯車４５は、マスト６の回転方向とは反対の回転方向において、角速度（Ｎ＋１）＊Ωで回転し、且つ動作出力を画定し、
－ 遊星歯車キャリア２８は固定され、ステージ２５と共有されている。

ロータ３（図３、図４、図６、および図７）は、
－ シャフト３０と個々の質量体２０ａ、２０ｂとを軸Ａの周りに角度的に一体に接続するための接続グループ６０ａ、６０ｂと、
－ シャフト４０と個々の質量体２１ａ、２１ｂとを軸Ａの周りに角度的に接続するための接続グループ６１ａ、６１ｂと、
を備えている。

特に図６を参照すると、接続グループ６０ａ、６０ｂ；６１ａ、６１ｂは、マスト６と角度的に一体となっており且つマスト６内に収容された筐体５１内に収容されている。

以下に、１つのみの接続グループ６０ａ、６０ｂ；６１ａ、６１ｂが記載され、これらの接続グループ６０ａ、６０ｂ；６１ａ、６１ｂは同一である。

接続グループ６０ａ、６０ｂ（６１ａ、６１ｂ）は基本的に（図４、図６、および図７）、
－ 軸Ａと同軸のシャフト３０に嵌合されたスリーブ６２と、
－ スリーブ６２を取り囲み、スリーブ６２によって回転駆動され、本記載においてさらに詳細に記載される様式において、質量体２０ａ、２０ｂに角度的に接続された筐体６３と、
を備えている。

より詳細には、筐体６３は軸Ａの周りに延びて、
－ 軸Ａに直交し且つ軸Ａからオフセットされた軸Ｂの周りを、筐体６３に対して回転可能であり、且つ軸Ａの周りに筐体６３と角度的に一体となったシャフト６４と、
－ 軸Ｂの周りをシャフト６４と一体的に回転するウォームねじ６５と、
－ スリーブ６２およびシャフト３０（４０）に対して軸Ａの周りを角度移動可能なように装着され、軸Ａに対して外側にらせんギア歯６７を備えてウォームねじ６５と噛み合って、且つ質量体２０ａ、２０ｂ（２１ａ、２１ｂ）と角度付きで一体化されたディスク６６と、
を備えている。

筐体６３は、シャフト６４およびディスク６６の動作の潤滑、ならびにウォームねじ６５の保護のために必要なオイルの収容機能も発揮する。

ディスク６６は、角度的に一体化された様式において、対応したアーム６８とも接続されている。アーム６８は軸Ａの一側のみから放射状に延び、軸に対して反対側の端部において張り出すように、対応した質量体２０ａ、２０ｂ（２１ａ、２１）を担持している。

ウォームねじ６５およびディスク６６のギア歯６７は、不可逆動作の状態を生じるように構成されている。

特に、軸Ｂの周りのウォームねじ６５の回転は、ディスク６６の回転を生じさせ、したがって、軸Ａの周りに質量体２０ａ２０ｂ（２１ａ、２１ｂ）を所定の角度だけ回転させる。逆に、軸Ａの周りのディスク６６の回転は、ウォームねじ６５の軸Ｂの周りの回転を生じさせない。

前述のことから、軸Ａの周りのシャフト３０の回転は、ウォームねじ６５、ディスク６６、および質量体２０ａ、２０ｂ（２１ａ、２１ｂ）の、軸Ａの周りの同じ角速度（Ｎ－１）＊Ω（（Ｎ＋１）＊Ω）での回転を駆動する。

ウォームねじ６５とギア歯６７との間に存在する不可逆動作の状態が、ウォームねじ６５が軸Ｂに対して角度的に静止している場合、ディスク６６の慣性に、ウォームねじ６５とギア歯６７との間の相対動作が生じることを防止させていることは、重要なことである。換言すると、ウォームねじ６５が軸Ｂに対して角度的に静止している場合、ウォームねじ６５およびディスク６６は、互いに堅固に接続された本体のような挙動を示し、軸Ａの周りに一体的に回転する。

有利には、ロータ３は、質量体２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂの回転によりマスト６に生じた第１および第２合力の位相および振幅を操作可能に選択的に変化させる、複数のアクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂをさらに備えている（図３、図４、図６、および図７）。

より詳細には、アクチュエータ８０ａ、８０ｂは、軸Ａの周りの質量体２０ａと質量体２０ｂとの間の角度を操作可能に選択的に変化させて、第１合力の位相および振幅を変化させる。

アクチュエータ８１ａ、８１ｂは、軸Ａの周りの質量体２１ａと質量体２１ｂとの間の角度を操作可能に選択的に変化させて、第２合力の位相および振幅を変化させる。

特に図３から図７を参照すると、各アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂは、
－ 軸Ｂに平行なかつ軸Ｂからオフセットされた軸の周りを回転可能な出力シャフト８３を備えた電気モータ８２と、
－ 電気モータ８２と、対応したシャフト６４と、の間に挟まれ、軸Ｂに平行な出力シャフト８３の回転をシャフト６４およびウォームねじ６５の軸Ｂの周りの回転へと変換する歯車８４と、
を備えている。

電気モータ８２は、対応した筐体６３の外側に収容されている。

電気モータ８２は、対応した筐体６３と、したがって軸Ａの周りのシャフト３０と角度的に一体となっている。

その結果、スイッチを入れた場合およびスイッチを切った場合の両方の場合に、電気モータ８２は、シャフト３０（４０）および筐体６３と一体的に、（Ｎ－１）＊Ω（（Ｎ＋１）＊Ω）の角速度で軸Ａの周りを回転する。

逆に、電気モータ８２のスイッチを入れることは、軸Ｂに平行なシャフト８３、６４、およびウォームねじ６５を、筐体６３およびシャフト３０（４０）に対して軸Ｂの周りに回転させる。

ウォームねじ６５の軸Ｂの周りの回転は、ディスク６６および対応した質量体２０ａ、２０ｂ（２１ａ、２１ｂ）のアーム６８を軸Ａの周りに回転させる。

換言すると、各アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂは、関連した電気モータ８２への選択的な動力供給を通じて、対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを軸Ａの周りに対応したシャフト３０；４０に関して所定の角度だけ追加で回転させる。この回転は、軸Ａの周りにおける個々の角速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ωでの質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの継続的な回転を追加する。

ロータ３はさらに、
－ 機体２に担持された電源をアクチュエータ８０ａ、８０ｂの電気モータ８２に電気的に接続するための第１スリップリング（図示略）と、
－ 電源をアクチュエータ８１ａ、８１ｂの電気モータ８２に電気的に接続するための第２スリップリング（同じく図示略）と、
を備えている。

最終的に、ロータ３は、
－ 軸Ａに直交した面内における機体２の加速度の状態に対応した複数の信号を発生することが可能な、（図２に概略的に示された）複数のセンサ８５と、
－ センサ８５によって発生した信号の１つに基づいて、アクチュエータ８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂのための制御信号を発生するように構成された、（同じく図２に概略的に示された）制御ユニット８６と、
を備えている。

使用時には、マスト６は、ハブ５およびブレード９を軸Ａの周りに回転駆動する。

より具体的には、マスト６は、機体２と一体化された基準システムを基準として、角速度Ωで軸Ａの周りに回転する。

ハブ５およびブレード９の回転は振動を生じ、この振動はマスト６に伝達され、そこからヘリコプター１の機体２へと伝達される。

機体の固定されたシステムに関して、これらの振動は、主にＮ＊Ωに等しい角振動数を有し、ここでＮはブレード９の数であり、Ωはマスト６の角回転速度である。

これらの振動を減少させるために、マスト６は、変速機ユニット１９を通じて、軸Ａの周りに個々の角速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ω）で、且つマスト６の回転方向と同一のまたは反対の個々の方向において、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの偏心回転を駆動する。

遠心効果により、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂのこれらの偏心回転は、マスト６に作用する個々の第１および第２減衰力を生じる。

より具体的には、第１および第２減衰力は正弦波曲線的であり、マスト６と一体化された基準システム内において（Ｎ－１）＊Ωおよび（Ｎ＋１）＊Ωに等しい角振動数をそれぞれ有する。

これらの第１および第２減衰力は、軸Ａに直交した面内のこれらの振動による荷重に反作用する。

さらに、これらの第１および第２減衰力は、機体２と一体化された基準システム内において、Ｎ＊Ωに等しい角振動数、すなわち減衰されることを意図した振動力を阻害する角振動数を有する。

第１および第２減衰力は、マスト６に個々の第１および第２合力を発生させる。

これらの第１および第２合力は、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの間の個々の角度に依存した振幅および位相を備えている。例えば、これらの第１および第２合力の振幅は、対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの間の角度が０°の場合に最大になり、対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの間の角度が１８０°の場合に最小になるだろう。

質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂが、個々の第１および第２合力をマスト６に加え、ならびにアクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂが稼働された場合且つそれらが停止された場合に、個々の角速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ωで回転することを理解することは、重要である。

一方で、アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂの選択的な稼働は、マスト６への第１および第２合力の振幅および位相を変化させることを可能にする。

ロータ３の機能は、これ以降、アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂが停止した状態から開始するものとして記載されている。

マスト６は、変速機ユニット１９のステージ２５を通じてシャフト３０を、および変速機ユニット１９のステージ２６を通じてシャフト４０を、軸Ａの周りに回転駆動する。

ステージ２５および２６は、シャフト３０および４０が、マスト６と一体化された基準システム内において、軸Ａの周りを個々の角速度（Ｎ－１）＊Ωおよび（Ｎ－１）＊Ωで回転するようなサイズとされている。

特に、マスト６およびシャフト３０は同じ方向に回転し、シャフト４０は、マスト６およびシャフト３０とは反対方向に回転する。

シャフト３０；４０は、対応した接続グループ６０ａ、６０ｂ；６１ａ、６１ｂを用いて、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを個々の角速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ－１）＊Ωで軸Ａの周りに回転駆動する。

より詳細には、シャフト３０（４０）は自身と一体に、スリーブ６２、筐体６３、シャフト６４、ウォームねじ６５、ディスク６６、および個々の接続グループ６０ａ、６０ｂ（６１ａ、６１ｂ）に対応したアクチュエータ８０ａ、８０ｂ（８１ａ、８１ｂ）によって形成されたアセンブリを、軸Ａの周りに回転駆動する。

アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂが停止した状態において、電気モータ８２は動力供給されておらず、したがって、ウォームねじ６５は軸Ｂに対して角度的に静止している。

この状態においては、対応した接続グループ６０ａ、６０ｂ（６１ａ、６１ｂ）のウォームねじ６５およびディスク６６は、接続された剛体のような挙動を示す。このことは、ウォームねじ６５とディスク６６のギア歯６７との間の不可逆動作の状態が、ディスク６６の慣性に、ウォームねじ６５とギア歯６７との間の相対動作を生じさせることを防止しているために発生する。

その結果、前述の状態においては、接続グループ６０ａ、６０ｂ（６１ａ、６１ｂ）のディスク６６は、軸Ａの周りにシャフト３０（４０）に対して角度移動可能な様式で装着されているが、シャフト３０（４０）によって個々の角速度（Ｎ－１）＊Ω；（（Ｎ＋１）＊Ω）で回転駆動される。

ディスク６６の回転は、アーム６８を通じて、対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを軸Ａの周りに角速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ωで偏心回転させる。

ロータ３の機能は、これ以降、アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂが稼働している状態を基準として記載されている。

制御ユニット８６は、第１および第２合力の位相および振幅を変化させる必要を検出した場合に、マスト６の加速度の状態に対応したセンサ８５からの信号を受信して、アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂの電気モータ８２のための制御信号を発生させる。

アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂの１つ以上の電気モータ８２の稼働は、個々の出力シャフト８３を個々の軸Ｂの周りに所定の角度だけ回転させる。

１つ以上の出力シャフト８３は、対応したシャフト６４およびウォームねじ６５を、歯車８４を用いて個々の軸Ｂの周りに所定の角度だけ回転駆動する。

１つ以上のウォームねじ６５の回転は１つ以上のディスク６６を、したがって１つ以上の質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂをマスト６に対して且つ軸Ａの周りに所定の角度だけ回転させる。

図１１および図１２を参照すると、参照符号３’は、本発明の第２実施形態によるロータを示している。

ロータ３’はロータ３と類似しており、これ以降は、ロータ３との差異に関してのみ記載されている。ロータ３、３’の同じまたは等価の部品は、可能であれば同じ参照符号によって示されている。

特に、ロータ３’は、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ、アクチュエータ８０ａ、８０ｂ；８１ａ、８１ｂ、および接続グループ６０ａ、６０ｂ；６１ａ、６１ｂが、流れコンベア１０の本体１４内に収容されている点において、ロータ３と異なっている。

さらに、ロータ３’は、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂが個々に、軸Ａに平行な個々の軸の周りを回転する個々のローラ２２’のように成形されている点において、ロータ３と異なっており、ローラ２２’は、軸Ａに対して放射状に、対応したアーム６８に対して移動可能なように装着され、流れコンベア１０の本体１４内に設けられた個々のガイド２３’上を回転する。

より具体的には、ローラ２２’は、軸Ａに平行な個々の軸の周りに延び、互いに対向し且つアーム６８の自由端によって形成された対応した径方向スロット１８’内を径方向にスライドする個々の軸端部２４’を備えている。

ロータ３’の機能は全体的にロータ３の機能と類似しており、ロータ３の機能とは異なった機能に関してのみ記載されている。

特に、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを形成したローラ２２’は、本体１４内に設けられたガイド２３’に対して遠心力によって押し付けられる。

ローラ２２’が、対応したアーム６８に対して、軸Ａに対して放射状にスライドすることが可能でるので、ローラ２２’に作用する遠心力は、流れコンベア１０の本体１４に蓄積される。

図１３を参照すると、参照符号３”は、本発明の第３実施形態によるロータを示している。

ロータ３”はロータ３と類似しており、これ以降は、ロータ３との差異に関してのみ記載されている。ロータ３、３”の同じまたは等価の部品は、可能であれば同じ参照符号によって示されている。

ロータ３”は、変速機ユニット１９”が複数のステージ９０ａ、９０ｂ；９１ａ、９１ｂを備えている点においてロータ３と異なっており、これらのステージは、角速度Ωで回転するマスト６からの動作を受けて、対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂのアーム６８を、マスト６と一体化された基準システム内において対応した角速度（Ｎ－１）＊Ω；（Ｎ＋１）＊Ωで回転駆動する。

より詳細には、各ステージ９０ａ、９０ｂは、
－ 動作入力部を形成し、且つマスト６と共に軸Ａの周りを回転する環状歯車９６ａ、９６ｂと、
－ シャフト９８ａ、９８ｂに接続されて、軸Ａの周りを回転可能な太陽歯車９７ａ、９７ｂと、
－ 複数の、図示されたケースにおいては３つの遊星歯車９９ａ、９９ｂであって、軸Ａに平行且つ軸Ａからオフセットされた、各自の自身の軸Ｈの周りを回転可能であり、個々に対応した軸Ｈの反対側の、環状歯車９６ａ、９６ｂのギア歯１０１ａ、１０１ｂおよび太陽歯車９７ａ、９７ｂのギア歯１０２ａ、１０２ｂと噛み合った個々のギア歯１００ａ、１００ｂを備えた遊星歯車９９ａ、９９ｂと、
－ 遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂであって、個々の遊星歯車９９ａ、９９ｂが遊星歯車キャリアに対して個々の軸Ｈの周りを回転する、遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂと、
を備えている。

各ステージ９０ｃ、９０ｄは、
－ 環状歯車９６ｃ、９６ｄと、
－ シャフト９８ｃ、９８ｄに接続されて、軸Ａの周りを回転可能な太陽歯車９７ｃ、９７ｄと、
－ 複数の、図示されたケースにおいては３つの遊星歯車９９ｃ、９９ｄであって、軸Ａに平行且つ軸Ａからオフセットされた、各自の自身の軸Ｉの周りに回転可能であり、個々に対応した軸Ｉの反対側の、環状歯車９６ｃ、９６ｄのギア歯１０１ｃ、１０１ｄおよび太陽歯車９７ｃ、９７ｄのギア歯１０２ｃ、１０２ｄと噛み合った個々のギア歯１００ｃ、１００ｄを備えた遊星歯車９９ｃ、９９ｄと、
－ ステージ９０ｃ、９０ｄに共通した遊星歯車キャリア１０３ｃであって、動作入力部を形成し、マスト６と一体的に軸Ａの周りを回転し、且つステージ９０ｂの環状歯車９６ｂに固定された遊星歯車キャリア１０３ｃと、
を備えている。

遊星歯車９９ｃ、９９ｄは、各自の自身の軸Ｉの周りを、共通の遊星歯車キャリア１０３ｃに対して回転可能である。

各ステージ９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄは、ブローチ状要素１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄも備え、これらの要素は、対応した太陽歯車９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄに関して軸方向反対側且つ軸Ａに関して放射状に外側に配置された個々のシャフト９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄの一部を、軸Ａに関して放射状に内側に配置された対応した質量体２１ａ、２１ｂ；２０ａ、２０ｂのアーム６８の一部と接続している。

図示されたケースにおいては、環状歯車９６ａは、マスト６から径方向外向きに延びたフランジ１１０に接続されている。

環状歯車９６ｂと遊星歯車キャリア１０３ｃとは、フランジ１１０の軸方向の反対側端部において、マスト６に接続された中空本体１１１に接続されている。

図示されたケースにおいては、シャフト９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄは、軸Ａの反対側に径方向に進んだ場合、この順に配置されている。

シャフト９８ａは、マスト６を取り囲んでいる。

本体１１１は、シャフト９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄ、およびマスト６を取り囲んでいる。

さらに、シャフト９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄは、この順において、軸Ａに平行に測定された長さが減少している。

軸Ｈは、軸Ａと軸Ｉとの間に径方向に挟まれている。

変速機ユニット１９”は、ステージ９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄを収容し且つ詳細には示されていない方法で機体２に接続された筐体１２０をさらに備えている。

遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂおよび環状歯車９６ｃ、９６ｄは、個々の環状ブッシュ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄによって、軸Ａに対して同軸に筐体１２０に接続されている。

図示されたケースにおいては、ブッシュ１２１ａ、１２１ｂ；１２１ｃ、１２１ｄは、軸Ａに向かって筐体１２０から片持ち梁の様式で突出したアーム１２２；１２３と、個々の遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂおよび環状歯車９６ｃ、９６ｄと、の間に挟まれている。

ロータ３”もロータ３とは異なっており、アクチュエータ８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”は、遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂによっておよび環状歯車９６ｃ、９６ｄによって、個々に担持されている。

各アクチュエータ８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”は、
－ 軸Ｂの周りを回転可能な出力部材８３を備え、この出力部材にウォームねじ６５が装着された電気モータ８２”と、
－ ウォームねじ６５と噛み合ったはすば歯車歯６７”を備え、対応した遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂおよび環状歯車９６ｃ、９６ｄに固定されたディスク６６”と、
をさらに備えている。

ロータ３”の機能は、全体的にロータ３の機能と類似しており、ロータ３の機能との差異に関してのみ記載されている。

特に、マスト６はシャフト９８ａ、９８ｂを、したがって質量体２１ａ、２１ｂを個々のステージ９０ａ、９０ｂを通じて回転駆動する。マスト６はシャフト９８ｃ、９８ｄも、したがって質量体２０ａ、２０ｂも個々のステージ９０ｃ、９０ｄを通じて回転駆動する。

より詳細には、ステージ９０ｃ、９０ｄは、質量体２０ａ、２０ｂが、角速度（Ｎ－１）＊Ωでマスト６の回転方向と同じ回転方向に軸Ａの周りを回転するような大きさとされている。ステージ９０ｃ、９０ｄは、質量体２１ａ、２１ｂが、角速度（Ｎ＋１）＊Ωでマスト６の回転方向と反対の方向に軸Ａの周りを回転するような大きさとされている。

アクチュエータ８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”が停止した状態において、遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂおよび環状歯車９６ｃ、９６ｄは、筐体１２０と角度的に一体となったままであり、したがって軸Ａに対して角度的に固定されている。

これらの状態においては、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの間の角度は一定のままである。

制御ユニット８６が、第１および第２合力の位相または振幅を変化させる必要性を検出した場合、１つ以上のアクチュエータ８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”が稼働され、対応した遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂまたは環状歯車９６ｃ、９６ｄに固定された、対応した１つ以上のウォームねじ６５を軸Ｂの周りに、および対応した１つ以上のディスク６６”を軸Ａの周りに、所定の角度だけ回転させる。この回転は、対応した１つ以上の太陽歯車９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄに、続いて対応した１つ以上の質量体２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂに伝達される。

遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂおよび／または環状歯車９６ｃ、９６ｄの軸Ａの周りの回転は、筐体１２０と、遊星歯車キャリア１０３ａ、１０３ｂおよび／または環状歯車９６ｃ、９６ｄと、の間に挟まれたブッシュ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄによって可能とされている。

図１４を参照すると、参照符号３’’’は、本発明の第４実施形態によるロータを示している。

ロータ３’’’はロータ３に類似しており、これ以降、ロータ３との差異に関してのみ記載されている。ロータ３、３’’’の同一のまたは等価の部品は、可能であれば、同一の参照符号によって示されている。

特に、変速機ユニット１９’’’の全体、すなわち両方のステージが、流れコンベア１０の本体１４内に収容されている点において、ロータ３’’’はロータ３と異なっている。

ロータ３’’’の機能はロータ３の機能と同じであり、したがって記載されていない。

本発明によるロータ３、３’、３”、３’’’の試験から、それらと共に達成され得る利点が明白である。

特に、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂは、変速機ユニット１９、１９’ 、１９”、１９’’’を通じてマスト６によって回転駆動される。

このように、マスト６の回転を利用することによって、および個々の質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂにより発生した力の第１および第２合力の振幅および位相を調整するためのみに電気モータ８２、８２”を使用することによって、軸Ａに直交した面内でマスト６の「動的」振動減衰を達成することが可能である。これにより、コスト、体積、および重量を大幅に削減した「動的」減衰器に特有の利点を実現することが可能である。

変速機ユニット１９、１９’、１９”、１９’’’が、マスト６と質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂとの間に挟まれた遊星歯車装置を備えていることにより、高精度に且つ繰り返し可能に質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの回転速度を制御することが可能である。結果的に、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの減衰動作は、特に正確且つ繰り返し可能でもある。

アクチュエータ８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ；８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”は、ブレード９の運転状態の広い範囲において、第１および第２合力の位相および振幅を制御することが可能である。

各ウォームねじ６５と、対応したディスク６６、６６”のギア歯６７との間の連結は、不可逆的である。より詳細には、各ウォームねじ６５の軸Ｂの周りの回転は、対応したディスク６６、６６”を、その結果として対応したシャフト３０、４０、および対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを軸Ａの周りに回転させる。逆に、ディスク６６の軸Ａの周りの任意の回転は、対応したウォームねじ６５を軸Ｂの周りに回転させない。それに加えて、ディスク６６、６６”は、マスト６に対して軸Ａの周りに回転する方式で装着されている。

したがって、電気モータ８２、８２”が停止された場合、対応したウォームねじ６５は軸Ｂに対して角度的に静止し、ディスク６６の慣性によって回転駆動されることが不可能である。この状態において、ウォームねじ６５および対応したディスク６６、６６”は、接続された剛体のような挙動を示し、個々の角速度（Ｎ－１）＊Ω（（Ｎ＋１）＊Ω）でシャフト３０（４０）によって回転駆動される。

逆に、電気モータ８２、８２”が稼働された場合、対応したウォームねじ６５の回転は対応したディスク６６、６６”を、したがって対応した質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを、マスト６に対して且つ第１および第２合力の振幅および位相の所望の数値を達成するために必要な角度だけ軸Ａの周りに回転させる。

ロータ３’の質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂを形成したローラ２２’は、対応したアーム６８に対して径方向に移動可能であり、ガイド２３’内を径方向にスライドする。このように、第１および第２合力は、流れコンベア１０の本体１４に放出され、本体１４からマスト６へと伝達される。

ロータ３”のアクチュエータ８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”の電気モータ８２、８２”は、軸Ａに対して角度的に固定されている。結果的に、これらの電気モータ８２、８２”に電力供給するためのスリップリングを設けることは必要とされず、製品およびロータ３”の保守作業を明らかに簡素化している。

ロータ３、３’、３”、３’’’は、二対のアクチュエータ８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ；８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”を備えている。結果的に、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの１つに接続された電気モータ８２の１つが故障した場合、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの他の１つに対応した電気モータ８２を容易に操作して、軸Ａの周りの角度位置を適切に変化させることによって、振動減衰機能を維持することが可能である。

ロータ３’’’は、流れコンベア１０の本体１４内に収容された変速機ユニット１９’’’の全体を備え、マスト６を自由にしており、アセンブリを簡素化している。

最後に、改良および変形が、個々に記載され且つ図示されたロータ３、３’、３”、３’’’に、請求項によって定義された範囲から逸脱することなく適用されることが可能である。

特に、ロータ３、３’、３”、３’’’は、ヘリコプター１の代わりに転換式航空機に使用され得る。

さらに、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの代わりに、ロータ３、３’、３”、３’’’は、これらの質量体と軸Ａとの間の距離を調節するために操作可能な個々のパンタグラフに装着された２つの質量体を備え、これによりマスト６に生じた減衰力の合力の振幅および位相を制御し得る。

最終的に、質量体２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂの代わりに、ロータ３、３’、３”、３’’’は、個々のアームにスライド可能に装着された２つの質量体、および個々の質量体と接触した、らせんプロファイルを有する一対のガイドを備え得る。この解決策において、アームは軸Ａの周りに回転駆動され、マスト６に生じた減衰力の合力の位相を調節し、ガイドも回転駆動されて、この減衰力の合力の振幅を調節する。

最終的に、本発明によるロータは、主ロータ３、３’、３”、３’’’の代わりにヘリコプター１のテールロータとなり得る。

１ ・・・空中静止可能な航空機、ヘリコプター
２ ・・・機体
３、３’、３”、３’’’ ・・・ロータ
４ ・・・テールロータ
５ ・・・中空ハブ
６ ・・・マスト
７ ・・・スプラインプロファイル
８ ・・・楔
９ ・・・ブレード
１０ ・・・流れコンベア
１１、１２ ・・・表面
１３ ・・・第１周端縁
１４ ・・・管状本体
１５ ・・・振動減衰装置
１９、１９’、１９”、１９’’’ ・・・変速機ユニット
２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ ・・・質量体
２２’ ・・・ローラ
２３’ ・・・ガイド
２５、２６ ・・・ステージ
２７ ・・・管状筐体
２８ ・・・遊星歯車キャリア
２９、４５ ・・・太陽歯車
３０、４０ ・・・シャフト
３１ ・・・ギア歯
３３、３５ ・・・遊星歯車
３４、３６ ・・・外側ギア歯
３９、４４ ・・・アーム
４１ ・・・環状歯車
４２ ・・・内側ギア歯
４３ ・・・外側ギア歯
４６、４８ ・・・遊星歯車
４７、４９ ・・・外側ギア歯
５１ ・・・筐体
６０ａ、６０ｂ、６１ａ、６１ｂ ・・・接続グループ
６２ ・・・スリーブ
６３ ・・・筐体
６４ ・・・シャフト
６５ ・・・ウォームねじ
６６ ・・・ディスク
６７ ・・・ギア歯
６８ ・・・アーム
８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ ・・・アクチュエータ
８２ ・・・電気モータ
８３ ・・・出力シャフト
８５ ・・・センサ
８６ ・・・制御ユニット
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９１ａ、９１ｂ ・・・ステージ
９６ａ、９６ｂ、９６ｃ、９６ｄ ・・・環状歯車
９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄ ・・・太陽歯車
９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄ ・・・シャフト
９９ａ、９９ｂ、９９ｃ、９９ｄ ・・・遊星歯車
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ ・・・ギア歯
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ ・・・遊星歯車キャリア
１１０ ・・・フランジ
１１１ ・・・中空本体
１２０ ・・・筐体
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ ・・・環状ブッシュ

Claims (15)

1. 空中静止可能な航空機（１）のためのロータ（３、３’、３’’’）であって、
   － 第１軸（Ａ）の周りに回転可能であり、複数のブレード（９）を備えたハブ（５）と、
   － 前記航空機（１）の駆動部材に接続可能であり、前記ハブ（５）に動作可能に接続されて、前記第１軸（Ａ）の周りに前記ハブ（５）を回転駆動するマスト（６）と、
   － 前記第１軸（Ａ）に直交した面内の、前記マスト（６）への振動の伝達を減衰する減衰手段（１５；２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）と、
   を備え、
   前記減衰手段（１５；２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、少なくとも１つの第１質量体（２０ａ、２０ｂ）および少なくとも１つの第２質量体（２１ａ、２１ｂ）を備え、これらの質量体は、前記第１軸（Ａ）の周りに、個々に第１回転速度（（Ｎ－１）＊Ω）および第２回転速度（－（Ｎ＋１）＊Ω）で、前記マスト（６）に対して偏心して回転可能であり、
   前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）および前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）は、前記マスト（６）に操作可能に接続されて、個々に、前記第１軸（Ａ）に対して放射方向の主成分を有する第１および第２減衰力を前記マスト（６）に生じさせ、
   前記ロータ（３、３’、３’’’）は変速機ユニット（１９、１９’、１９’’’）をさらに備え、該変速機ユニットは、前記マスト（６）と前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）との間に挟まれて、該第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）を互いに対して反対方向に回転駆動する、ロータにおいて、
   前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、使用時に、正弦波曲線行程を有する合力を前記マスト（６）に生じさせ、
   前記ロータ（３、３’、３’’’）は、前記合力の振幅および位相を選択的に操作可能に変化させるアクチュエータ手段（８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ）をさらに備え、
   該アクチュエータ手段（８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ）は、
   － 駆動部材（８２）と、
   － 前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）の１つに操作可能に接続されて、前記マスト（６）に対して回転可能な支持要素（６６）と、
   － 前記駆動部材（８２）によって駆動可能であり、使用時に、前記支持要素（６６）を駆動するように設計されたさらなる変速機ユニット（６５、６７）と、
   を備え、
   該さらなる変速機ユニット（６５、６７）は、前記駆動部材（８２）の出力部材（８３）から前記支持要素（６６）へのみの動作を不可逆的に伝達し、前記支持要素（６６）前記駆動部材（８２）への反対方向の動作の伝達を防止しており、
   前記さらなる変速機ユニット（６５、６７）は、前記駆動部材（８２）によって操作されることが可能なウォームねじ（６５）、および前記支持要素（６６）によって担持されて、前記ウォームねじ（６５）と不可逆的に噛み合ったはすば歯車歯（６７）を備え、
   前記ロータ（３、３’、３’’’）は、前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）および前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）の各々に関して、対応した筐体（６２、６３）を備え、
   該対応した筐体（６２、６３）は、前記マスト（６）および前記駆動部材（８２）と一体的に、前記第１軸（Ａ）の周りを回転し、且つ少なくとも部分的に前記さらなる変速機ユニット（６６、６７）を収容しており、
   対応した前記出力部材（８３）は、前記第１軸（Ａ）に対して横向きの第２軸（Ｂ）の周りに、前記筐体（６２、６３）に対して回転し、
   前記支持要素（６６）は、前記第１軸（Ａ）の周りに前記筐体（６２、６３）と角度的に一体となった様式で装着されているロータ（３、３’、３’’’）。
2. 前記変速機ユニット（１９、１９’、１９’’’）は、前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）に接続された第１出力部材（３０、６８；９８ｃ、９８ｄ、６８）、および前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）に接続された少なくとも１つの第２出力部材（４０、６８；９８ａ、９８ｂ、６８）を備え、
   前記変速機ユニット（１９、１９’）は、前記第１出力部材（３０、６８；９８ｃ、９８ｄ、６８）を、前記第１角速度（（Ｎ－１）＊Ω）に対応した第３角速度で第１方向に回転駆動し、且つ前記第２出力部材（４０、６８；９８ａ、９８ｂ、６８）を、第２角速度（－（Ｎ＋１）＊Ω）に対応した第４角速度で、前記第１方向とは反対の第２方向に回転駆動するように構成されている、請求項１に記載のロータ。
3. 前記変速機ユニット（１９、１９’、１９’’’）は、
   － 前記マスト（６）と、少なくとも１つの前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）と、の間に機能的に挟まれた第１ステージ（２５）と、
   － 該第１ステージ（２５）と、少なくとも１つの前記第２質量体（２１ａ２１ｂ）と、の間に機能的に挟まれた第２ステージ（２６）と、
   を備えている、請求項２に記載のロータ。
4. 前記第１および第２ステージ（２５、２６）は、個々に第１および第２遊星歯車装置を備え、
   前記第１および第２遊星歯車装置の第１および第２太陽歯車（２９、４５）は、個々に前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）と共に前記第１軸（Ａ）の周りに角度的に一体となった前記第１および第２ステージ（２５、２６）によって形成され、
   前記第１太陽歯車（２９）は、前記第２ステージ（２６）によって形成された前記第２遊星歯車装置の第２環状歯車（４１）とさらに角度的に一体となっており、
   前記第１および第２ステージ（２５、２６）によって形成された前記第１および第２遊星歯車装置は、
   － 個々の第１および第２遊星歯車（３３、３５；４６，４８）と、
   － 共通の遊星歯車キャリア（２８）であって、前記第１および第２遊星歯車（３３、３５；４６，４８）は、前記遊星歯車キャリアの周りを回転し、且つ前記航空機（１）の機体（２）に接続された遊星歯車キャリア（２８）と、
   を備え、
   前記第１遊星歯車（３３、３５、３７）は、前記第１太陽歯車（２９）および第１環状歯車（２７）と噛み合い、
   前記第２遊星歯車（４６、４８）は、前記第２太陽歯車（４５）および前記第２環状歯車（４１）と噛み合っている、請求項３に記載のロータ。
5. 前記第１回転速度は（Ｎ－１）＊Ωに等しく、前記第２回転速度は－（Ｎ＋１）＊Ωに等しく、ここでＮは前記ブレード（９）の数であり、Ωは前記機体（２）と一体となった基準システム内の前記マスト（６）の回転速度であり、
   前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）は、前記マスト（６）と同じ方向に、前記マスト（６）に対して前記第１角速度（（Ｎ－１）＊Ω）で回転可能であり、
   前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）は、前記マスト（６）とは反対の方向に、前記マスト（６）に対して前記第２角速度（（Ｎ＋１）＊Ω）で回転可能である、請求項１から４のいずれか一項に記載のロータ。
6. 前記アクチュエータ手段（８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ）は、前記第１軸（Ａ）に関する前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）の間の第１角度および／または前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）の間の第２角度を変化させるように選択的に操作可能とされている、請求項１から５のいずれか一項に記載のロータ。
7. 前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、前記マスト（６）に関して前記第１軸（Ａ）に対して放射方向に沿って移動可能であり、前記第１軸（Ａ）の周りに前記マスト（６）と一体的に回転する個々のガイド（２３’）と接触する、請求項１から６のいずれか一項に記載のロータ。
8. 前記ロータは、前記ハブ（５）に接続され、且つ使用時に、前記ブレード（９）の回転から生じた所定の経路に従った気流を方向付けるように設計された流れコンベア（１０）を備え、
   前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、前記流れコンベア（１０）内に収容されており、
   前記ロータ（３、３’）は、前記第１および第２ステージ（２５、２６；９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ）を形成した前記第１および第２遊星歯車装置が、前記マスト（６）の内側に収容されるか、または
   前記変速機ユニット（１９’’’）の全体が前記流れコンベア（１０）内に収容されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のロータ。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のロータ（３、３’、３’’’）を備えた空中静止可能な航空機（１）。
10. 空中静止可能な航空機（１）のためのロータ（３”）であって、
    － 第１軸（Ａ）の周りに回転可能であり、複数のブレード（９）を備えたハブ（５）と、
    － 前記航空機（１）の駆動部材に接続可能であり、前記ハブ（５）に動作可能に接続されて、前記第１軸（Ａ）の周りに前記ハブ（５）を回転駆動するマスト（６）と、
    － 前記第１軸（Ａ）に直交した面内の、前記マスト（６）への振動の伝達を減衰する減衰手段（１５；２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）と、
    を備え、
    前記減衰手段（１５；２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、少なくとも１つの第１質量体（２０ａ、２０ｂ）および少なくとも１つの第２質量体（２１ａ、２１ｂ）を備え、これらの質量体は、前記第１軸（Ａ）の周りに、個々に第１回転速度（（Ｎ－１）＊Ω）および第２回転速度（－（Ｎ＋１）＊Ω）で、前記マスト（６）に対して偏心して回転可能であり、
    前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）および前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）は、前記マスト（６）に操作可能に接続されて、個々に、前記第１軸（Ａ）に対して放射方向の主成分を有する第１および第２減衰力を前記マスト（６）に生じさせ、
    前記ロータ（３”）は変速機ユニット（１９”）をさらに備え、該変速機ユニットは、前記マスト（６）と前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）との間に挟まれて、該第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）を互いに対して反対方向に回転駆動し、
    前記変速機ユニット（１９”）は、
    － 前記機体（２）に対して固定された筐体（１２０）と、
    － 前記マスト（６）と前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）との間に機能的に挟まれた第１ステージ（９０ａ、９０ｂ）と、
    － 前記マスト（６）と前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）との間に機能的に挟まれた第２ステージ（９０ｃ、９０ｄ）と、
    を備え、
    前記第１ステージ（９０ａ、９０ｂ）および第２ステージ（９０ｃ、９０ｄ）は、個々に第１および第２遊星歯車装置を備え、
    前記第１および第２遊星歯車装置は、個々の前記第２および第１質量体（２１ａ、２１ｂ；２０ａ、２０ｂ）に操作可能に接続されて、且つ第１および第２動作出力部を個々に形成した第３および第４太陽歯車（９７ａ、９７ｂ；９７ｃ、９７ｄ）を個々に備え、
    前記第１遊星歯車装置は、
    － 第１動作入力部を形成し且つ前記マスト（６）と一体となって回転する第３環状歯車（９６ａ；９６ｂ）と、
    － 該第３環状歯車（９６ａ、９６ｂ）および前記第３太陽歯車（９７ａ、９７ｂ）と噛み合った、複数の第３遊星歯車（９９ａ、９９ｂ）と、
    － 第３遊星歯車キャリア（１０３ａ、１０３ｂ）であって、前記第３遊星歯車（９９ａ、９９ｂ）が、前記第３遊星歯車キャリアに対して回転可能な様式で装着された、第３遊星歯車キャリア（１０３ａ、１０３ｂ）と、
    をさらに備え、
    前記第２遊星歯車装置は、
    － 第４環状歯車（９６ｃ；９６ｄ）と、
    － 該第４環状歯車（９６ｃ；９６ｄ）および前記第４太陽歯車（９７ｃ、９７ｄ）と噛み合った、複数の第４遊星歯車（９９ｃ、９９ｄ）と、
    － 第２動作入力部を形成し、且つ前記マスト（６）と一体となって回転する第４遊星歯車キャリア（１０３ｃ）であって、前記第４遊星歯車（９９ｃ、９９ｄ）が、前記第４遊星歯車キャリアに対して回転可能な様式で装着された、第４遊星歯車キャリア（１０３ｃ）と、
    を備え、
    前記第３遊星歯車キャリア（１０３ａ、１０３ｂ）および前記第４環状歯車（９６ｃ；９６ｄ）は、前記筐体（１２０）とスライド可能に接触した、ロータにおいて、
    前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、使用時に、前記マスト（６）に対して正弦波曲線工程の合力を生じ、
    前記ロータ（３”）は、前記合力の振幅および位相を選択的に操作可能に変化させるアクチュエータ手段（８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ）をさらに備え、
    該アクチュエータ手段（８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ）は、
    － 駆動部材（８２”）と、
    － 前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）に接続されて、前記マスト（６）に対して回転可能なように操作可能に接続された支持要素（６６”）と、
    － 前記駆動部材（８２”）によって駆動されることが可能であり、使用時に、前記支持要素（６６”）を駆動するように設計されたさらなる変速機ユニット（６５、６７）と、
    を備え、
    該さらなる変速機ユニット（６５、６７）は、前記駆動部材（８２”）の出力部材（８３）から前記支持要素（６６”）へのみ動作を不可逆的に伝達し、前記支持要素（６６”）から前記駆動部材（８２”）への反対方向の動作の伝達を防止するように構成されており、
    前記さらなる変速機ユニット（６５、６７）は、前記駆動部材（８２）によって操作されることが可能なウォームねじ（６５）、および前記支持要素（６６）によって担持され且つ前記ウォームねじ（６５）と不可逆的に噛み合ったはすば歯車歯（６７）を備え、
    前記ロータ（３”）は、
    － 前記第１軸（Ａ）の周りに前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）を所定の角度だけ回転させるように設計された第１駆動部材（８２”）、およびさらなる第１変速機ユニット（６６”、６７）によって前記第１駆動部材（８２”）に操作可能に接続された前記第１支持要素（６６”）であって、該第１支持要素（６６”）は、前記第３遊星歯車キャリア（１０３ａ、１０３ｂ）によって担持され、前記第１駆動部材（８２”）の操作は、前記筐体（１２０）に対する且つ前記第１軸（Ａ）の周りの、前記第３遊星歯車キャリア（１０３ａ、１０３ｂ）の相対動作を生じさせる、第１駆動部材（８２”）および第１支持要素（６６”）、および／または
    － 前記第１軸（Ａ）の周りに前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）を所定の角度だけ回転させるように設計された第２駆動部材（８２”）、およびさらなる第２変速機ユニット（６６”、６７）によって前記第２駆動部材（８２”）に操作可能に接続された前記第２支持要素（６６”）であって、該第２支持要素（６６”）は、前記第４環状歯車（９６ｃ、９６ｄ）によって担持され、前記第２駆動部材（８２”）の操作は、使用時に、前記筐体（１２０）に対する且つ前記第１軸（Ａ）の周りの、前記第４環状歯車（９６ｃ、９６ｄ）の相対動作を生じさせる、第２駆動部材（８２”）および第２支持要素（６６”）、
    をさらに備えている、ロータ。
11. 前記変速機ユニット（１９”）は、前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）に接続された第１出力部材（３０、６８；９８ｃ、９８ｄ、６８）、および前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）に接続された少なくとも１つの第２出力部材（４０、６８；９８ａ、９８ｂ、６８）を備え、
    前記変速機ユニット（１９”）は、前記第１出力部材（３０、６８；９８ｃ、９８ｄ、６８）を、前記第１角速度（（Ｎ－１）＊Ω）に対応した第３角速度で第１方向に回転駆動し、且つ前記第２出力部材（４０、６８；９８ａ、９８ｂ、６８）を、前記第２角速度（－（Ｎ＋１）＊Ω）に対応した第４角速度で、前記第１方向とは反対の第２方向に回転駆動するように構成されている、請求項１０に記載のロータ。
12. 前記第１回転速度は（Ｎ－１）＊Ωに等しく、前記第２回転速度は－（Ｎ＋１）＊Ωに等しく、ここで、Ｎは前記ブレード（９）の数であり、Ωは前記機体（２）と一体となった基準システム内の前記マスト（６）の回転速度であり、
    前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）は、前記マスト（６）と同じ方向に、前記マスト（６）に対して前記第１角速度（（Ｎ－１）＊Ω）で回転可能であり、
    前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）は、前記マスト（６）とは反対の方向に、前記マスト（６）に対して前記第２角速度（（Ｎ＋１）＊Ω）で回転可能である、請求項１０または１１に記載のロータ。
13. 前記アクチュエータ手段（８０ａ”、８０ｂ”、８１ａ”、８１ｂ”）は、前記第１軸（Ａ）に関する前記第１質量体（２０ａ、２０ｂ）の間の第１角度および／または前記第２質量体（２１ａ、２１ｂ）の間の第２角度を変化させるように選択的に操作可能とされている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のロータ。
14. 前記ロータは、前記ハブ（５）に接続され、且つ使用時に、前記ブレード（９）の回転から生じた所定の経路に従った気流を方向付けるように設計された流れコンベア（１０）を備え、
    前記第１および第２質量体（２０ａ、２０ｂ；２１ａ、２１ｂ）は、前記流れコンベア（１０）内に収容されており、
    前記ロータ（３”）は、前記第１および第２ステージ（２５、２６；９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ）を形成した前記第１および第２遊星歯車装置が、前記マスト（６）の内側に収容されることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のロータ。
15. 請求項１０から１４のいずれか一項に記載のロータ（３”）を備えた空中静止可能な航空機（１）。

Images