JPH0159959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヘリコプター防振懸吊装置に関する
ものである。

（従来の技術） 機械駆動装置を有するヘリコプターには、揚力
確保のためのロータが設置され、このものが垂直
トランスミツシヨン軸を介して減速装置に連結さ
れ、推進用エンジン又は装置の諸エンジンからの
動力を確実に伝えている。ロータ〜伝達軸〜減速
装置により構成される組立体は、ヘリコプターの
構造から言つて比較的剛性を有する部分である。

減速装置は、主歯車箱の構成要素を占めるが、
ヘリコプターに前記箱のケースの外縁を固定させ
るには２つの型の連結による。第一の連結は、バ
ー及びその補強材のような一定数の剛性部材を用
いるもので、例えば少なくとも３個のバーを前記
箱のケースの上部と、機体胴部の強靭箇所との間
に斜めに介在させる。第二の連結は、前記ケース
の底部と胴体との間の直接連結であるが、この場
合、当然ロータの反トルクの一部若しくは全部を
受け取ることを意図するものである。一方、ヘリ
コプターを浮揚させ推進させるロータの作動によ
り、ロータ面内でかなりの振動が誘発される。こ
の振動が機体に伝達されるのを防ぐため、前記歯
車箱のケースの下部と、機体胴部との間に、ある
種の可撓性部材を配置し、この部材はロータ面に
平行な面内の振動伝達には可撓性であるが、ロー
タ軸の旋回方向にはかなり剛性を保持することに
より、ロータの反トルクを伝達し得るように構成
することが出来る。

同一出願人によるフランス国特許第1507306号
明細書中には、この種の可撓性連結が記載されて
いる。この連結は、一枚板からなる可撓性取付板
により形成され、この取付板内にバーからなる格
子網目状に押し抜き部分を設けるが、この構造に
より少なくともその取付板の特定方向の弾性歪み
振動を吸収出来る。

歯車箱の下部と機体胴部の上部間に設置する他
の懸吊板装置については、フランス国特許第73／
16475号及び同一出願人によるフランス国特許第
78／08001号明細書に記載されている。これらの
取付板は、その面内において一方向もしくは多方
向の並進運動において可撓性を得ることを可能と
すると共に、胴体の歯車箱により生じるトルクを
伝達することを可能とする。

（発明が解決しようとする課題） これらの装置は、総てロータによる発生振動を
比較的有効に吸収し得るものであり、最近の高速
ヘリコプターでは快適性を求めるため、その改良
にはさらに低振動レベルの研究開発が要請されて
いる。振動を相応に減衰させるには、前記の構造
に更に補足手段を講じることにより可能である。
例えば、ヘリコプター胴体の各所に薄板、スプリ
ング等を備えた共振装置とするか、場合により飛
行操縦装置上にこれら共振装置を設けることが考
えられる。これらの共振装置は、この固有振動
数、振幅、位相条件のもとで振動を発生させ、少
なくとも部分的にはその固定部分により伝達され
る交互力を吸収させることが出来る。しかしこれ
らの装置に付随する大きな短所も認められてい
る。その第一は、共振装置は各所に設置して振動
を減衰させなければならず、その結果機体の重量
増加を来すことである。その第二は、各共振装置
で得られる振動減衰効果は、その設置箇所近傍に
限られることである。結局、ある定位置にある共
振装置を設けても、この装置の他の箇所で振動を
増幅することになりかねない。

これら短所を改良するために、ロータのボス上
に共振装置を設け、共振装置からの励振を直接吸
収させることが考案された。

これらの共振装置は、一組みのフラツピング重
錘材によつて構成されるが、このものは対向的に
作用を及ぼすスプリングによつて、中性位置に復
元させる。実例としてこれら共振装置は同一出願
人によるフランス国特許第78／03809号及び同じ
く第78／03810号明細書に記載されるごとく、発
明の対象となつたものである。その長所は、可能
な限り発生源近傍、即ち、ロータのボスそのもの
の上の振動に抵抗し得ることである。この共振装
置は、フランス国特許第1507306号及び同じく第
2228662号明細書に記載されるごとく、主歯車箱
の下部懸吊装置の付属設備として利用し得るため
一層有効と認められる。

しかしながら、この種防振装置（機体胴部と歯
車箱の間のボス共振装置と可撓性連結）は、たと
えこれら防振装置は一般的にロータに２枚以上の
翼を有するヘリコプターに極めて良好な振動レベ
ルを付与するとはいえ、これにより重量増を来
し、同時に原価の上昇につながる欠点を避けるこ
とが出来ない。

前記欠点を克服するため、本発明の目的は、主
歯車箱の下部と機体胴部間の弾性連結と、それに
直接連結されるフラツピング重錘材を簡単かつ小
型化した組み立てとして一体的に結合するヘリコ
プター防振懸吊装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的を達成するため、本発明に係るヘ
リコプター防振懸吊装置においては、ヘリコプタ
ー機体胴部上でヘリコプターのロータと歯車箱と
を支持するためのヘリコプター防振懸吊装置にお
いて、この装置は前記歯車箱の底部に固定され歯
車箱の中心軸に垂直かつ底部壁から取付寸法分だ
け大形の取付板と、取付板の周囲に取付板と同一
面内に配置されて堅固に結合されかつ歯車箱の中
心軸を含むヘリコプター胴体の対称面に対して対
称にかつ放射状に配置される複数の可撓性アーム
と、前記可撓性アームに対応する複数の傾斜バー
とからなり、前記可撓性アームはその水平方向で
は剛性でかつ垂直方向には可撓性であり、かつ可
撓性アームの各々はその外端部において前記ヘリ
コプター機体胴部へ軸受継手２２により連結さ
れ、軸受継手２２の軸は取付板面に平行でありか
つ前記可撓性アームの長手方向に対し垂直に設置
され、前記傾斜バーは一端部において前記歯車箱
の上端部に連結され、かつ他端部において前記可
撓性アームと前記軸受継手２２に近接する軸受継
手２７により連結され、軸受継手２７の軸は取付
板面と軸受継手２２の軸とに平行であり、前記可
撓性アームの夫々はその外端部において堅固に結
合されかつ可撓性アームと同一面内に配置延在す
るレバー部を有し、前記レバー部は前記可撓性ア
ームと実質的に同一面内にてレバー部の自由端に
固定されるフラツピング垂錘材２４を有すること
を特徴とする。

一つの実施態様として、歯車箱の底部は平坦で
取付板の中央部にボルト締結され、取付板の周囲
に堅固に結合される可撓性アームにおいて、前記
堅固な結合は継ぎ目無しの一体構成である。

他の実施態様として、取付板は歯車箱の底部の
外壁に固定したフランジ部にボルト締結され、取
付板の周囲に堅固に結合される可撓性アームにお
いて、前記堅固な結合はボルト締めにより結合さ
れる。

一般的に、可撓性アームの外端部において堅固
に結合されるレバーにおいて、前記堅固な結合は
継ぎ目無しの一体構形であるが、前記堅固な結合
はボルト締めにより結合されることも出来る。

軸受継手２２は、この軸は取付板面に平行であ
りかつ前記可撓性アームの長手方向に対して垂直
に設置され、この軸受継手２２は、好適には、玉
継手である。また、軸受継手２７は玉継手である
のが好適である。

可撓性アームは、その横幅を取付板からその端
部に向かつて減少させ、可撓性アーム中にその長
手軸に沿つて延在する内部開口部２０を設けるの
が好適である。

本発明の一つの実施態様においては、取付板か
ら可撓性アームの端部に向かつて軸受継手２７−
軸受継手２２−フラツピング重錘材２４の順に位
置するように構成される。

また、他の実施態様においては、取付板から可
撓性アームの端部に向かつてフラツピング重錘材
２４−軸受継手２２−軸受継手２７の順に位置
し、フラツピング重錘材２４は開口部２０内に設
ける。

更に、他の実施態様においては、取付板から可
撓性アームの端部に向かつて軸受継手２２−軸受
継手２７−フラツピング重錘材２４の順に位置す
るように構成することも可能である。

（作用） ロータの駆動トルク作用は、可撓性な取付板１
９に結合される可撓性アーム１９ｂを介して歯車
箱１５の底部１５ａからヘリコプター機体胴部２
１にその総てが伝達される。この場合、前記可撓
性な取付板１９はその面内で屈曲的に作用され
る。ロータ面内で発生し、ロータ主軸１６及び歯
車箱１５により伝達される水平剪断応力は、可撓
性アーム１９ｂを介して機体胴部２１に吸収され
るが、この場合、可撓性アーム１９ｂはこの面内
で引張的に若しくは縦方向の圧縮的に作用され
る。しかし、これらの応力は可撓性アーム１９ｂ
を実質的に変形させない。これに対して、ロータ
面内の水平軸のモーメント２８及び前記剪断応力
に起因するモーメントも、共に可撓性アーム１９
ｂを介して機体胴部２１に伝達されるが、その効
果は次第に減衰していくものである。その理由と
して、これらのモーメントは、第１図の点線で示
すように、軸線１８に平行な方向に前記可撓性ア
ーム１９ｂに曲げ変位を与えるからである。

ロータの垂直揚力並びにロータ面内の力に起因
し、かつ傾斜バー２５の頂部におる水平支持反力
と共に、縦方向に前記傾斜バー２５に作用し、軸
受継手、好適には玉継手２７，２２を介して機体
胴部２１の構造体に伝達される。

組立装置の幾可学的構造から了解されるごと
く、ロータ面内の非対称動力は、夫々の可撓性ア
ーム１９ｂ上で、傾斜バー２５の下端の軸受継
手、好適には玉継手２７と隣接する軸受継手、好
適には玉継手２２との間にモーメントを誘発し、
このモーメントのため歯車箱１５の底部１５ａに
より相関的に適用される曲げ応力による可撓性ア
ーム１９ｂの変形が一層助長される。従つて、当
装置が主としての減衰の機能を持つ、振動数bΩ
（ｂはロータの翼数、Ωはロータ回転速度）のも
とでロータ面内に発生するヘリコプター飛行方向
に対して縦、横の動力及びモーメント（これは本
装置は本質的に減衰するようにされているが）、
並びに動垂直“上下”力は吸収される。その理由
は、取付板１９に強固に結合される可撓性アーム
１９ｂの変形に応じて機体胴部２１の軸受継手２
２に加えられる弾性応力は、前記フラツピング重
錘材２４により助長される慣性力により平衡を保
ち、このフラツピング重錘材は前記軸受継手２２
にこの弾性力と反対方向の反力を与えるからであ
る。この効果は、可撓性な取付板１９の吸収作用
を完成する。

（発明の効果） 本発明に係るヘリコプタ防振懸吊装置によれ
ば、簡単かつ小型化した比較的安価な組立体によ
り、縦、横振動に止どまらず、垂直上下励振に対
しても、ロータから発生する振動を防止するのに
効果的である。

（実施例） 添付図面による実施例に制限されることなく、
以下の説明によつて、本発明の実施態様を理解す
ることが出来るであろう。

第１図において、ヘリコプターの主歯車箱１５
は、推進動力装置（図示せず）とロータ主軸１６
間に設置され、ロータ主軸１６のボス１７が図示
されている。歯車箱１５、ロータ主軸１６、及び
ボス１７はロータ回転軸線１８に対して整列され
る。

前記歯車箱１５のケースの底部１５ａは平坦で
かつ可撓性の取付板１９の中央部１９ａの周縁に
ボルト締結され、また取付板１９はロータ回転軸
線１８に直角である。取付板１９は底部１５ａに
より取付分だけ大形の周縁を有し、この周縁に、
歯車箱の中心軸（即ち、ロータ回転軸線１８）を
含むヘリコプター胴体の対称面に対して対称にか
つ放射状に延在する４個の可撓性アーム１９ｂが
継ぎ目無しの一体構成で配置される（第２図）。
本発明の実施例においては、可撓性アーム１９ｂ
は４個であるが、３個（その１個は前記対称面上
に位置する）又はそれ以上で構成することが出
来、可撓性アーム間の角度は、第２図においては
等しいが、対称である限り等角度でなくても良
い。可撓性アーム１９ｂの横幅は、取付板１９の
周縁から外側端部に向けて幅を次第に狭く構成
し、更にこの可撓性アーム１９ｂには略三角形状
の内部をくり抜き縦開口部２０を設ける。

可撓性アーム１９ｂは、その外側端部において
ヘリコプター機体胴部２１の外板強靭箇所におい
て軸受継手２２により結合され、この軸受継手の
軸ピン２３は、取付板１９の面内におつて、対応
する各々の可撓性アーム１９ｂの放射方向に対し
て直角に、従つてロータ回転軸線１８に対して直
角に設置される。この軸受継手２２は、殆ど減衰
も摩擦も受けることがなく、一方では、機体胴部
に剪断応力並びに曲モーメントを伝達することが
出来、可撓性アーム１９ｂはアーム面内でこれら
外力の受座となり、他方、前記軸受継手２２は、
第１図の点線で示すように軸ピン２３の周りに軸
着される可撓性アーム１９ｂの端部により前記可
撓性アーム１９ｂの僅かな角変位を可能とされ
る。

各々の可撓性アーム１９ｂは、レバーを形成す
る剛性の高いレバー部１９ｃにより前記軸受継手
２２を越えて延在し、このレバー部１９ｃは端部
においてフラツピング重錘材２４を支持し、かつ
レバー部１９ｃとフラツピング重錘材２４は一体
に構成され、慣性により作動する防振システムを
形成している。

歯車箱１５は、一組の傾斜バー２５を介して機
体胴部２１に間接に連結される。傾斜バー２５
は、その上端部においてロータ回転軸線１８に向
けて歯車箱１５の頂部に在る集束点２６に実質的
に集合するよう配置され、かつ傾斜バー２５の下
端部では、軸受継手２７を介して夫々の傾斜バー
２５の対応する可撓性アーム１９ｂに連結され、
軸受継手２７は、好適には玉継手で構成し（第６
図参照）、しかし他の形式のころがり軸受継手で
も良く、例えば二重円錐軸受継手（第１２図）で
ある。軸受継手２２の近傍点でかつ取付板１９に
対して軸受継手２２より更に近接した点に位置す
る。

本実施例においては、傾斜バー２５は４個であ
り、かつ可撓性アーム１９ｂと同数である。更に
一般的には、可撓性アームは常に傾斜バー２５と
同数で各々は対応している。

第３図及び第４図で示す他の実施例において、
第１図及び第２図に類似する部分は同一符号を用
いるものとする。相違する点は、可撓性アーム１
９ｂの外側延在部としてのレバー部１９ｃが内側
延在部としてのレバー部１９ｄに代わつたこと、
即ち、レバー部１９ｄはロータ回転軸線１８を指
向し、フラツピング重錘材２４が可撓性アーム１
９ｂの開口部２０を介して振動するよう構成され
ることと、傾斜バー２５の軸受継手２７を軸受継
手２２を越えて設けること、即ち軸受継手２２に
比較してロータ回転軸線１８から更に離隔せしめ
る構成としたことである。かかる組立構造は第１
図及び第２図の組立構造に比較して遥かに簡潔
で、防振懸吊装置としての作用は同じである。

第５図及び第６図は、第１図及び第２図の装置
の実際的実施の詳細図、第７図及び第８図は、第
３図及び第４図の装置の実際的実施の詳細図を示
し、このように構成した装置において、可撓性の
取付板１９、その中央部１９ａ、可撓性アーム１
９ｂ、前記アームの延在部としてのレバー部１９
ｃ若しくは１９ｄ、軸受継手２７及び軸受継手２
２の支持部は鍛造金属製の継目無し材料で製造さ
れる。傾斜バー２５の下端は、夫々軸ピン２７ｂ
を備えた自動給油式ボール２７ａにより取付板１
９に連結される。軸受継手２２内の軸ピン２３
は、円錐形の二重軸受２２ａ，ｂにより支持さ
れ、この軸受けには弾性層２２ｃを装填して、所
期の僅少な角度変動も可能とされ、この場合の摩
擦は無視し得る程度である。これら軸受継手２
２，２７は互換性がある。

第９図、第１０図及び第１１図は、第３図及び
第４図の装置の実際的実施態様を示す詳細図であ
る。可撓性アーム１９ｂは歯車箱１５のケースの
底部に固定したフランジ部に固定した取付板１９
の中央部１９ａ上にボルト締結により堅固に連結
した金属板よりなる。この金属板中の縦開口部２
０は、可撓性アーム１９ｂ外端部上に堅固に結合
したレバー部１９ｄの端部に配置したフラツピン
グ重錘材２４を介在させることが出来る。この場
合、フラツピング重錘材２４の支持体２９を用い
るが、この支持体２９は可撓性アーム１９ｂの端
部を構成し、ボルト３０を用いて前記可撓性アー
ム１９ｂと共に一括締結させる（第１１図）。
各々の支持体２９は軸受継手２２を介して機体胴
部２１に連結されると共に、軸受継手２７を介し
て傾斜バー２５にも連結される。この場合軸受継
手２２は軸ピン２３の周縁に２層の弾性層３１か
らなる合わせスリーブ継手により構成されてい
る。この実施例においては可撓性アーム１９ｂは
金属製であり、これは例えば厚鋼板を切断した材
料を用いることが出来る。更に、好ましい実施態
様として、これらアームは、熱硬化性樹脂中に浸
漬して得た高強度の成型繊維材製の積層材料から
製造しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々、本発明に係るヘリコ
プターの防振懸吊装置の一つの実施態様の側面図
及び平面図、第３図及び第４図は同じく本発明に
係るヘリコプターの防振懸吊装置の別の実施態様
の側面図及び平面図、第５図及び第６図は第１図
及び第２図に夫々示す可撓性アームの拡大詳細
図、第７図及び第８図は同じく第３図及び第４図
に夫々示す可撓性アームの拡大詳細図、第９図及
び第１０図は本発明に係るヘリコプターの防振懸
吊装置の第３図及び第４図とは別の実施態様を示
す夫々の側面図及び平面図、第１１図は第９図の
Ｘ１で示す部分の拡大詳細図である。 １５……歯車箱、１５ａ……底部、１６……ロ
ータ主軸、１７……ボス、１８……ロータ回転軸
線、１９……取付板、１９ａ……中央部、１９ｂ
……可撓性アーム、１９ｃ……レバー部、１９ｄ
……レバー部、２０……開口部、２１……機体胴
部、２２……軸受継手、２２ａ……二重軸受、２
２ｂ……二重軸受、２２ｃ……弾性層、２３……
軸ピン、２４……フラツピング重錘材、２５……
傾斜バー、２６……集束点、２７……軸受継手、
２７ａ……ボール、２７ｂ……軸ピン、２８……
モーメント、２９……支持体、３０……ボルト、
３１……弾性層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヘリコプター機体胴部上でヘリコプターのロ
   ータと歯車箱とを支持するためのヘリコプターの
   防振懸吊装置において、この装置は前記歯車箱の
   底部に固定され歯車箱の中心軸に垂直かつ底部壁
   から取付寸法分だけ大形の取付板と、取付板の周
   囲に取付板と同一面内に配置されて堅固に結合さ
   れかつ歯車箱の中心軸を含むヘリコプター胴体の
   対称面に対して対称にかつ放射状に配置される複
   数の可撓性アームと、前記可撓性アームに対応す
   る複数の傾斜バーとからなり、前記可撓性アーム
   はその水平方向では剛性でかつ垂直方向には可撓
   性であり、かつ可撓性アームの各々はその外端部
   において前記ヘリコプター機体胴部へ軸受継手２
   ２により連結され、軸受継手２２の軸は取付板面
   に平行でありかつ前記可撓性アームの長手方向に
   対して垂直に設置され、前記傾斜バーは一端部に
   おいて前記歯車箱の上端部に連結され、かつ他端
   部において前記可撓性アームと前記軸受継手２２
   に近接する軸受継手２７により連結され、軸受継
   手２７の軸は取付板面と軸受継手２２の軸とに平
   行であり、前記可撓性アームの夫々はその外端部
   において堅固に結合されかつ可撓性アームと同一
   面内にて延在するレバー部を有し、前記レバー部
   は前記可撓性アームと実質的に同一面内にてレバ
   ー部の自由端に固定されるフラツピング重錘材２
   ４を有することを特徴とするヘリコプター防振懸
   吊装置。 ２ 歯車箱の底部は平坦で取付板の中央部にボル
   ト締結される特許請求の範囲第１項記載のヘリコ
   プター防振懸吊装置。 ３ 取付板の周囲に堅固に結合される可撓性アー
   ムにおいて、前記堅固な結合は継ぎ目無しの一体
   構成である特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のヘリコプター防振懸吊装置。 ４ 取付板は歯車箱の底部の外壁に固定したフラ
   ンジ部にボルト締結される特許請求の範囲第１項
   記載のヘリコプター防振懸吊装置。 ５ 取付板の周囲に堅固に結合される可撓性アー
   ムにおいて、前記堅固な結合はボルト締めにより
   結合される特許請求の範囲第１項または第４項記
   載のヘリコプター防振懸吊装置。 ６ 可撓性アームの外端部において堅固に結合さ
   れるレバー部において、前記堅固な結合は継ぎ目
   無しの一体構成である特許請求の範囲第１項乃至
   第５項のいずれか１項に記載のヘリコプター防振
   懸吊装置。 ７ 可撓性アームの外端部において堅固に結合さ
   れるレバー部において、前記堅固な結合はボルト
   締めにより結合される特許請求の範囲第１項乃至
   第５項のいずれか１項に記載のヘリコプター防振
   懸吊装置。 ８ 軸受継手２２は玉継手である特許請求の範囲
   第１項または第７項記載のヘリコプター防振懸吊
   装置。 ９ 軸受継手２７は玉継手である特許請求の範囲
   第１項記載のヘリコプター防振懸吊装置。 １０ 可撓性アームの横幅を取付板からその端部
   に向かつて減少させる特許請求の範囲第１項乃至
   第９項のいずれか１項に記載のヘリコプター防振
   懸吊装置。 １１ 可撓性アーム中にその長手軸に沿つて延在
   する内部開口部２０を設ける特許請求の範囲第１
   項乃至第１０項のいずれか１項に記載のヘリコプ
   ター防振懸吊装置。 １２ 取付板から可撓性アームの端部に向かつて
   傾斜バーと可撓性アームとの軸受継手２７−可撓
   性アームとヘリコプター機体胴部との軸受継手２
   ２−フラツピング重錘材２４の順に位置して構成
   する特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれ
   か１項に記載のヘリコプター防振懸吊装置。 １３ 取付板から可撓性アームの端部に向かつて
   フラツピング重錘材２４−可撓性アームとヘリコ
   プター機体胴部との軸受継手２２−傾斜バーと可
   撓性アームとの軸受継手２７の順に位置して構成
   し、フラツピング重錘材２４は開口部２０内に設
   ける特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいずれ
   か１項に記載のヘリコプター防振懸吊装置。