JP7522857B2 - 回転翼航空機の尾部ロータ・ヘッド及びブレード・ホルダ - Google Patents

Description

本発明は、少なくともピッチ制御ユニットと尾部ロータ・ハブとを備える回転翼航空機のシュラウド付き尾部ロータの尾部ロータ・ヘッドについて説明しており、多数の尾部ロータ・ブレード・ホルダが、尾部ロータ・ヘッドで尾部ロータ・ハブ及びピッチ制御ユニットの開口部を通って接続可能に伸びており、尾部ロータ・ブレードが尾部ロータ・ブレード・ホルダの第１の側で着脱可能に接続され、テンション・トーション・ストラップが尾部ロータ・ブレード・ホルダの第２の側で着脱可能に取り付けられるようになっており、テンション・トーション・ストラップが、尾部ロータ・ヘッドから少なくとも部分的に尾部ロータ・ブレード・ホルダを通って尾部ロータ・ブレードの方向に半径方向外向きに伸びている。本発明はまた、第１の側で尾部ロータ・ハブ内に尾部ロータ・ブレードを着脱可能に固定し、第２の側でテンション・トーション・ストラップを保持するための、及び、ピッチ制御ユニットに接続されたブレード・ホルダについても説明している。

ＥＰ３３１５４０３から、本質的に管状の形状を有するブレード・ホルダを備えた尾部ロータ・ブレード取付け装置又はブレード・ホルダが知られている。尾部ロータ・ブレードは、テンション・トーション・ストラップの１つの接続アイに直接取り付けられ、テンション・トーション・ストラップは、ブレード・ホルダを通って部分的に突出している。尾部ロータ・ブレード及びブレード・ホルダは、ピッチ制御ユニットが挿入されたロータ・ハブでテンション・トーション・ストラップの第２の接続アイによって接続され、一部がハブ・キャップによって覆われている。管状ブレード・ホルダには、ピッチ制御ユニットの一部に接続されたピッチ・ホーン又は制御レバーが示され、ブレード・ホルダは、ハブの内部でフランジを取り付けられる。したがって、ブレード・ホルダ、テンション・トーション・ストラップ及び尾部ロータ・ブレード全体は、回転翼航空機が動作している間、偏向することができる。管状ブレード・ホルダ及びテンション・トーション・ストラップは、少なくとも部分的にハブに挿入され、さらに安定性の理由のために内部に取り付けられている。先行技術の概要は、図６に示されており、それはＥＰ３３１５４０３の図９を示している。尾部ロータ・ヘッドを設計するとともに、コンパクトな構造が実現され、最も高い安定性を示しているが、メンテナンスは重要な点ではなかった。先行技術は、容易なブレード交換と、両方の部品に最適な材料を自由に選択する柔軟性とに焦点を当てていなかった。

管状のブレード・ホルダと、接続されたテンション・トーション・ストラップと、尾部ロータ・ブレードとは、尾部ロータ・ハブのカバーを取り外して、前述のほとんどすべての構成部品を分解した後に、尾部ロータ・ヘッドから取り外すことしかできない。

複雑な構造によって、及び、通常は覆われている尾部ロータ・ヘッドにおける構成部品の取付けが隠れていることによって、メンテナンス作業は、実際には難しい。既知の尾部ロータ・ブレード取付け装置は、尾部ロータ・ブレードとブレード・ホルダとテンション・トーション・ストラップとの接続が完了すると、ロータ・ハブ・キャップの下のロータ・ハブで常に覆われている。メンテナンス、及び、特に単一の尾部ロータ・ブレードの交換は、多くの作業ステップが実行された後にのみ可能である。

ＥＰ３３１５４０３

本発明の目的は、多数の尾部ロータ・ブレード取付け装置を備えた回転翼航空機のシュラウド付き尾部ロータ・ヘッド及び１つの尾部ロータ・ブレード取付け装置を作成することであり、それらにより、単一のロータ・ブレードを容易に交換することができ、尾部ロータ・ヘッド及びそれを有する回転翼航空機のメンテナンスをより簡素化することができる。

ハブ・キャップ、ロータ・ハブ又は制御スパイダーなどのさらなる構成部品は、簡素化された固定手段を使用することによって、個別に単一の尾部ロータ・ブレードを交換するために取り外したり分解したりする必要がない。これにより、メンテナンスの手間が大幅に軽減される。

さらに、ブレードの取付け位置の配置、及び、ブレードのボルトの１本を延長することによって、尾部ロータのそれぞれのロータ・ヘッドのバランスを取りやすくなる。

尾部ロータ・ブレード取付け装置の一部は、それぞれの尾部ロータ・ヘッドの外側から尾部ロータ・ハブにいつでもアクセス可能であり、尾部ロータ・ハブにすべての尾部ロータ・ブレードを設置した後に、尾部ロータのバランスを取るためにブレード・ホルダに少なくとも１つの釣り合い重りを接続するという可能性も与えられる。

ブレード・ホルダの我々の分割設計は、容易なブレード交換と、両方の部分にとって最適な材料、例えば、ブレード用に複合繊維強化プラスチック及びブレード・ホルダ用にアルミニウムなどの金属を自由に選択する柔軟性とに、より焦点を当てている。

本発明の様々な態様のさらなる理解は、以下に簡単に説明される関連する図面と併せて、以下の詳細な説明を参照することにより、得ることができる。

なお、図面において、必ずしも異なる実施例を表しているわけではなく、同一の部品には同一の参照符号又は同一の構成部品名が付されていることに留意されたい。本明細書全体に含まれる開示は、同一の部品に対して同一の参照符号又は同一の構成部品符号を用いて、類似的に適用することができる。

いくつかの追加の任意選択的な特徴を有する本発明の主題の好ましい例示的な実施例は、添付の図面と併せて以下に説明する。

シュラウドによって部分的に覆われた回転翼航空機の尾部ロータの斜視図を示している。 尾部ロータ・ヘッドと、尾部ロータ・ブレードと、尾部ロータ・ブレード取付け装置とが部分的に分解された尾部ロータの分解図である。 図２ａによる尾部ロータ・ブレードの一部及び尾部ロータ・ブレード取付け装置の詳細図を示している。 尾部ロータ・ブレード取付け装置に接続する前のブレードの分解図を示している。 接続された尾部ロータ・ブレードを側面図で示している。 適切な手段による均衡が示されている尾部ロータ・ブレード取付け装置を側面図で示している。 ＥＰ３３１５４０３からの先行技術の図９を示している。

回転翼航空機のシュラウド付き尾部ロータ１は、図１に示されており、ここでは、回転軸Ｌから離間して包囲された周方向のシュラウド４を示している。尾部ロータ１の中心には、多数の部品を備えた尾部ロータ・ヘッド３が示され、ここでは、ハブ８及びそれを覆っているハブ・キャップ９だけが見えている。多数の尾部ロータ・ブレード取付け装置６又はブレード・ホルダ６が尾部ロータ・ヘッド３に取り付けられる。尾部ロータ・ブレード２は、ブレード・ホルダ６に直接取り付けられ、ブレード・ホルダ６によって、尾部ロータ・ヘッド３に間接的に取り付けられる。ブレード・ホルダ６の形状及びブレード・ホルダ６の位置は、本明細書に記載の発明の有利な特徴を保証する。

分解図である図２ａは、より詳細に構成部品を示しており、これにより、尾部ロータ・ヘッド３の尾部ロータ・ハブ８及びピッチ制御ユニット５上のテンション・トーション・ストラップＴＴの上の１つのブレード・ホルダ６による、１枚のロータ・ブレード２の取付けのみが一例としてここに示されている。回転翼航空機の制御システムからの信号は、ピッチ制御ユニット５を介して尾部ロータ・ブレード２に伝達される。

尾部ロータ・ヘッド３は、後で取り付けられるブレード・ホルダ／尾部ロータ・ブレード取付け装置６と尾部ロータ・ブレード２とに従って、少なくとも、ハブ・キャップ９と、ピッチ制御ユニット５と、尾部ロータ・ハブ８と、いくつかのテンション・トーション・ストラップＴＴとによって形成される。より一般的には、テンション・トーション要素を使用する先行技術から可能な既知の実施例がある。

テンション・トーション・ストラップＴＴは、ハブ８において１つの接続アイによって固定され、テンション・トーション・ストラップＴＴのそれぞれは、ハブ８内の割り当てられた穴を通って突出している。ハブ８は、ブレード・ホルダ６用の支持体を提供する。

ピッチ制御ユニット５は、ハブ８の内部に配置され、尾部ロータ・ブレード取付け装置又はブレード・ホルダ６の一部を接続するための接続リンクを示している。ピッチ制御ユニット５には開口部又は凹部も示され、ブレード・ホルダ６が半径方向に突出することができるようになっている。

各ブレード・ホルダ６は、割り当てられたテンション・トーション・ストラップＴＴと、ピッチ制御ユニット５の割り当てられたリンクとにおいて接続可能である。ブレード・ホルダ６をハブ８に間接的に取り付けた後に、ハブ・キャップ９がハブ８を覆っている。ブレード・ホルダ６の一部は、ハブ８から突出する。２本のボルト７を用いて、尾部ロータ・ブレード２は、それらの割り当てられたブレード・ホルダ６に固定される。少なくとも１本のボルト７が必要である。

ブレード・ホルダ６は、ストラップ保持部６０と、ブレード保持部６１とを備え、これらは、互いに直線距離で一体成型されている。ストラップ保持部６０は、管状の形状を有し、第１の側では、ストラップ保持ボルト６０１が貫通することが可能な接続ボア６００が凹設されている。実際には、ストラップ保持部６０は、図２ｂには示されていないテンション・トーション・ストラップＴＴに被せられている。ストラップ保持ボルト６０１を用いて、テンション・トーション・ストラップＴＴは、ブレード・ホルダ６に着脱可能に接続される。ストラップ保持部６０ではピッチ・ホーン６０２を用いて、ブレード・ホルダ６がピッチ制御ユニット５に着脱可能に接続され、ピッチ制御ユニット５からブレード・ホルダ６への回転運動の伝達を可能にする。また、この接続は、ねじ接続によっても実現することができる。

図２ｂに示すように、ハブ８の壁には、開口部８０が示されており、そこを通って、ブレード・ホルダ６が入れられる。ストラップ保持部６０が尾部ロータ・ハブ８内に完全に収まっているが、一方で、ブレード保持部６１は、完全にハブ８から外に突出している。ブレード保持部６１は、円盤状の形状を有するフランジ６１０と、２つの平行なブラケット・アーム６１１０を有する一体的に形成された取付けブラケット６１１とを備える。フランジ６１０は、ストラップ保持部６０に成形されており、ストラップ保持部６０に合体するブレード保持部６１の一部を形成する。フランジ６１０の円周は、尾部ロータ・ハブ８内の開口部８０に適合する。

ブレード保持部６１の取付けブラケット６１１には、完全に横断するボア６１２が配置され、そこを通ってブレード・ボルト７が到達することができる。もちろん、対応する貫通穴２０は、各尾部ロータ・ブレード２上に配置されなければならない。２本のブレード・ボルト７を使用することによって、ねじれ防止接続が可能である。これは、尾部ロータ・ブレード２がブレード・ホルダ６に対して回転することができず、それにより、ハブ８に対して回転することができず、ブレード２とブレード・ホルダ６との間の接続が固定されるためである。ブレード・ホルダ６自体は、遠心力方向と一致して、その縦軸の周りを回転することができる。尾部ロータ・ハブ８に対して、尾部ロータ・ブレード２は、回転翼航空機の推力制御のためにブレード・ピッチで回転することができ、且つ、回転しなければならない。

図３ａでは、尾部ロータ・ブレード２のブレード・ホルダ６との接続、及び尾部ロータ・ハブ８との間接的な接続が示されている。ハブ・キャップ９を接続した状態でさえも、尾部ロータ・ブレード・ホルダ６のブレード保持部６１は、尾部ロータ・ハブ８の外側に到達可能であり、ブレード２は、２本のブレード・ボルト７を取り外すだけで、容易に交換することができる。２本のブレード・ボルト７によるボルト及びナットの接続のほかに、ブレード・ボルト７に割りピン７２を用いたプラグ接続が、追加的に固定され得る。したがって、追加の固定割りピン接続が使用される場合、ボア７０を有する適切なブレード・ボルト７と、適切な割りピン・レセプタクル７１とが使用されなければならない。

各ブレード・ボルト７は、取付けブラケット６１１のブラケット・アーム６１１０同士の間に挿入され、ブラケット内部６１１１を通って伸びる。

ブレード・ホルダ６で接続されてしっかりと取り付けられ、且つ、尾部ロータ・ハブ８で間接的に接続された尾部ロータ・ブレード２は、図３ｂで、より詳細に示されている。尾部ロータ・ブレード２は、ブレード保持部６１の取付けブラケット６１１のタン内部６１１１に完全に挿入されるように、且つ、少なくとも１本のブレード・ボルト７によって、及び／又は、少なくとも１本のブレード・ボルト７を用いた追加の着脱可能な割りピン接続によってそこに保持されるように形成される。最も好ましい２本のブレード・ボルト７が使用されるべきである。

任意選択的に、少なくとも１本のブレード・ボルト７は、釣り合い重り１２を接続するために、重り取付け手段１１を備えることができる。このような釣り合い重り１２は、尾部ロータ・ハブ８においてすべての尾部ロータ・ブレード２を取付けた後、尾部ロータ１のそれぞれの尾部ロータ・ヘッド３のバランスを取るために使用される。

重り取付け手段１１は、例えば、少なくとも１つの釣り合い重り１２の設置を可能にするブレード・ボルト７における延長部であってもよい。通常、同心状の貫通穴を有する１つ又は複数の対称体が、重り１２として使用される。このような釣り合い重り１２は、ワッシャであってもよい。ここでは、ブレード・ボルト７は、延長された円筒状部分を有し、そこで着脱可能な割りピン接続を再度用いて、１つ又は複数の釣り合い重り１２が取付けられ得る。釣り合い重り１２は、ナットを用いても取り付けることができる。

ブレード保持部６１が、テンション・トーション・ストラップＴＴを保持するストラップ保持部６０とは独立して尾部ロータ・ブレード２を保持することができるように、尾部ロータ・ブレード取付け装置６又はブレード・ホルダ６が形成される。それによって、多くの他の部品を取り外すことなく、残りの部品とは独立して尾部ロータ・ブレード２を取り外すことが可能である。尾部ロータ・ハブ８からブレード保持部６１を突出させることにより、非常に容易なアクセスが可能になる。少なくとも１本のブレード・ボルト７のブレード・ホルダ６への最適化された迅速な連結は、単純なバランシング方法の形成と同様に有用である。もちろん、ヘリコプターの分野では特に接続の十分な安定性及び強度が提供されなければならない。

１ 尾部ロータ
２ 尾部ロータ・ブレード
２０ 貫通穴
３ 尾部ロータ・ヘッド
４ シュラウド
５ ピッチ制御ユニット
６ 尾部ロータ・ブレード取付け装置／ブレード・ホルダ
６０ ストラップ保持部／管状部
６００ 接続ボア
６０１ ストラップ保持ボルト
６０２ ピッチ・ホーン
６１ ブレード保持部
６１０ フランジ
６１１ 取付けブラケット
６１１０ ブラケット・アーム
６１１１ ブラケット内部
６１２ ボア
７ ブレード・ボルト
７０ （ブレード・ボルト内の）ボア
７１ 割りピン・レセプタクル
７２ 割りピン
８ 尾部ロータ・ハブ
８０ 開口部
９ ロータ・ハブ・キャップ
１０ 組立／分解方向
１１ 重り取付け手段
１２ 釣り合い重り
着脱可能な割りピン接続
ＴＴ テンション・トーション・ストラップ

Claims (11)

1. 少なくともピッチ制御ユニット（５）と尾部ロータ・ハブ（８）とを備える回転翼航空機のシュラウド付き尾部ロータ（１）の尾部ロータ・ヘッド（３）であって、多数の尾部ロータ・ブレード・ホルダ（６）が、前記尾部ロータ・ヘッド（３）で前記尾部ロータ・ハブ（８）及び前記ピッチ制御ユニット（５）の開口部を通って接続可能に伸びており、尾部ロータ・ブレード（２）が前記尾部ロータ・ブレード・ホルダ（６）の第１の側で着脱可能に接続され、テンション・トーション・ストラップ（ＴＴ）が前記尾部ロータ・ブレード・ホルダ（６）の第２の側で着脱可能に取り付けられるようになっており、前記テンション・トーション・ストラップ（ＴＴ）は、前記尾部ロータ・ヘッド（３）から少なくとも部分的に前記尾部ロータ・ブレード・ホルダ（６）を通って前記尾部ロータ・ブレード（２）の方向に半径方向外向きに伸びている、尾部ロータ・ヘッド（３）において、
   前記ブレード・ホルダ（６）が、ストラップ保持部（６０）と、成形されたブレード保持部（６１）とを備え、前記テンション・トーション・ストラップ（ＴＴ）が、接続ボア（６００）内で１つの接続アイを有するストラップ保持ボルト（６０１）によって管状の前記ストラップ保持部（６０）内に固定される一方で、前記尾部ロータ・ブレード（２）の一端は、少なくとも１本のブレード・ボルト（７）が前記ブレード保持部（６１）内のボア（６１２）を通っている状態で、取付けブラケット（６１１）のブラケット内部（６１１１）で、前記テンション・トーション・ストラップ（ＴＴ）から独立及び離間して着脱可能に固定されており、前記ブレード保持部（６１）は、前記尾部ロータ・ハブ（８）の外側にあることを特徴とする、尾部ロータ・ヘッド（３）。
2. 前記ブレード（２）が、ボア（７０）と割りピン・レセプタクル（７１）と割りピン（７２）とを備える前記少なくとも１本のブレード・ボルト（７）によって、前記取付けブラケット（６１１）において固定可能であり、前記尾部ロータ・ハブ（８）の外側から前記ストラップ保持部（６０）で前記テンション・トーション・ストラップ（ＴＴ）を固定することとは無関係に、着脱可能な割りピン接続を形成する、請求項１に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
3. ２本のブレード・ボルト（７）が、前記尾部ロータ・ブレード取付け装置（６）に対するねじれを防ぐように固定された前記ブレード（２）を取付けるために使用される、請求項１から２までのいずれか一項に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
4. 前記尾部ロータ・ハブ（８）で前記尾部ロータ・ブレード（２）を取り付けた後に、各ブレード・ボルト（７）は、容易に前記尾部ロータ・ハブ（８）のバランスを取るために、重り取付け手段（１１）と、少なくとも１つの釣り合い重り（１２）とを備える、請求項１に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
5. 前記重り取付け手段（１１）が、前記ブレード・ボルト（７）における延長された円筒状部分である、請求項４に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
6. 前記少なくとも１つの釣り合い重り（１２）が、前記ブレード・ボルト（７）における着脱可能な割りピン接続によって固定される、請求項４に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
7. 前記ストラップ保持部（６０）は、挿入する前記テンション・トーション・ストラップ（ＴＴ）のための管状に形成されたカバーを備え、前記ブレード・ホルダ（６）は、ピッチ制御ユニット（５）に取り付けられるピッチ・ホーン（６０２）を備え、前記ブレード保持部（６１）は前記ストラップ保持部（６０）に成形され、前記ブレード保持部（６１）の前記取付けブラケット（６１１）は、ブラケット・アーム（６１１０）を有しており、前記ブラケット・アーム（６１１０）を通って１つの前記ボア（６１２）が切り開かれている、請求項１に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
8. 前記ブレード保持部（６１）が、円周が前記尾部ロータ・ハブ（８）内の開口部に適合した前記ストラップ保持部（６０）に合体される前に成形されたフランジ（６１０）を示す、請求項７に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
9. 前記ピッチ制御ユニット（５）が、前記尾部ロータ・ハブ（８）の内部に配置されている、請求項１に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
10. 前記ストラップ保持部（６０）が、前記尾部ロータ・ハブ（８）内に完全に収まっており、前記ブレード保持部（６１）は、完全に前記尾部ロータ・ハブ（８）から外に突出している、請求項１に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。
11. 前記尾部ロータ・ハブ（８）の壁には、開口部（８０）が示されており、前記開口部（８０）を通って、前記ブレード・ホルダ（６）が入れられる、請求項１に記載の尾部ロータ・ヘッド（３）。

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