JPH04278897A - ヘリコプタ用斜板構造 - Google Patents
ヘリコプタ用斜板構造Info
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- JPH04278897A JPH04278897A JP3287024A JP28702491A JPH04278897A JP H04278897 A JPH04278897 A JP H04278897A JP 3287024 A JP3287024 A JP 3287024A JP 28702491 A JP28702491 A JP 28702491A JP H04278897 A JPH04278897 A JP H04278897A
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- helicopter
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 9
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
- B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
- B64C27/605—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including swash plate, spider or cam mechanisms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘリコプタ用斜板構造
に係り、特に、主ロータ軸延長部に対する弾性重合体接
続を有し、回転斜板リングにトルクを与える一方、傾斜
(周期的ピッチ)及び軸方向並進運動(同時ピッチ)を
行うことができる斜板構造に関する。
に係り、特に、主ロータ軸延長部に対する弾性重合体接
続を有し、回転斜板リングにトルクを与える一方、傾斜
(周期的ピッチ)及び軸方向並進運動(同時ピッチ)を
行うことができる斜板構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ヘリコプタ主ロータにおける翼ピッチ制
御は、典型的には、固定制御系から回転制御系へ制御入
力を伝達させるための斜板装置を使用して行われる。主
ロータ軸と共に斜板部材を駆動すなわち回転させ、かつ
周期的及び同時ピッチ運動をロータ翼に与える制御捍を
適切な整合状態に維持するために交差リンク仕掛が設け
られている。
御は、典型的には、固定制御系から回転制御系へ制御入
力を伝達させるための斜板装置を使用して行われる。主
ロータ軸と共に斜板部材を駆動すなわち回転させ、かつ
周期的及び同時ピッチ運動をロータ翼に与える制御捍を
適切な整合状態に維持するために交差リンク仕掛が設け
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】その回転交差リンク仕
掛は、一緒にヒンジ結合され、かつV型をなす2つの金
属リンクから構成されている。それらのリンクの両端は
、一端でロータ軸にピン接続され、他端で回転斜板リン
グに合うボールソケットによって関節接続されている。 その斜板装置は、非常に信頼性が高く、比較的メンテナ
ンスフリーの構造であることが分かった。反対に、その
回転交差リンク仕掛は、斜板装置及びロータハブを含ん
でいる制御システムの該当部と関連して、比較的修理及
びメンテナンスを必要とする割合が大きい。交差リンク
仕掛の軸受、特に、回転斜板リングに対する球状軸受接
続が、各回転で加えられるコリオリス(Corioli
s)荷重により、斜板装置内の他の軸受よりも非常に急
速に摩耗する。これは、交差リンク仕掛が開閉する際、
交差リンク仕掛の重心が径方向変化し、角度モーメント
に変化をもたらすことによる。したがって、交差リンク
仕掛を使用しない斜板装置を与えることが望ましい。
掛は、一緒にヒンジ結合され、かつV型をなす2つの金
属リンクから構成されている。それらのリンクの両端は
、一端でロータ軸にピン接続され、他端で回転斜板リン
グに合うボールソケットによって関節接続されている。 その斜板装置は、非常に信頼性が高く、比較的メンテナ
ンスフリーの構造であることが分かった。反対に、その
回転交差リンク仕掛は、斜板装置及びロータハブを含ん
でいる制御システムの該当部と関連して、比較的修理及
びメンテナンスを必要とする割合が大きい。交差リンク
仕掛の軸受、特に、回転斜板リングに対する球状軸受接
続が、各回転で加えられるコリオリス(Corioli
s)荷重により、斜板装置内の他の軸受よりも非常に急
速に摩耗する。これは、交差リンク仕掛が開閉する際、
交差リンク仕掛の重心が径方向変化し、角度モーメント
に変化をもたらすことによる。したがって、交差リンク
仕掛を使用しない斜板装置を与えることが望ましい。
【0004】米国特許第3,558,082号及び第4
,588,355号は、ヘリコプタロータ駆動に関する
ものであり、それらは、交差リンク仕掛を有していない
。
,588,355号は、ヘリコプタロータ駆動に関する
ものであり、それらは、交差リンク仕掛を有していない
。
【0005】本発明の目的は、交差リンク仕掛接続を用
いることなく、回転斜板部材にトルクを与える一方、弾
性重合体軸受によってピッチ周期制御のための傾斜及び
ピッチ同時制御のための軸方向並進運動が行える中心部
材を有するヘリコプタ用斜板構造を提供することにある
。
いることなく、回転斜板部材にトルクを与える一方、弾
性重合体軸受によってピッチ周期制御のための傾斜及び
ピッチ同時制御のための軸方向並進運動が行える中心部
材を有するヘリコプタ用斜板構造を提供することにある
。
【0006】本発明の他の目的は、それぞれが第1の積
層平薄板及び第2の積層球状薄板からなる少なくとも3
つの弾性重合体軸受装置を使用することによって、トル
クを回転斜板部材に与える一方で、傾斜及び軸方向並進
運動を行うことができる中心部材を有するヘリコプタ用
斜板構造を提供することにある。
層平薄板及び第2の積層球状薄板からなる少なくとも3
つの弾性重合体軸受装置を使用することによって、トル
クを回転斜板部材に与える一方で、傾斜及び軸方向並進
運動を行うことができる中心部材を有するヘリコプタ用
斜板構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、斜板リングが
、弾性重合体軸受を採用している中心部材を介して主ロ
ータ軸によって直接駆動されるヘリコプタ用斜板構造で
ある。上記斜板は、主ロータ軸を取り囲み、かつ、それ
と共に回転する第1のリング部材と、上記主ロータ軸を
取り囲み、かつ、それと共に相対的な回転を与える手段
によって上記第1のリング部材に取り付けられた第2の
リング部材とを有する。上記第1のリング部材はヘリコ
プタのロータ翼に結合され、上記第2のリング部材は、
上記第1の及び第2のリング部材の傾斜及び軸方向位置
を決めるための制御装置に結合されている。上記中心部
材は、上記主ロータ軸に取り付けられた内部レースと、
上記内部及び外部レース回りに均等に配置され、かつ、
それらの間に設置された少なくとも3つの弾性重合体軸
受、及び上記第1のリング部材に取り付けられた外部レ
ースとを有する。各軸受装置は、上記主ロータ軸に関し
て軸方向及び径方向の両方向に向いている第1の積層平
薄板と、上記主ロータ軸と一致した焦点を持つ第2の積
層球状薄板とを含んでいる。
、弾性重合体軸受を採用している中心部材を介して主ロ
ータ軸によって直接駆動されるヘリコプタ用斜板構造で
ある。上記斜板は、主ロータ軸を取り囲み、かつ、それ
と共に回転する第1のリング部材と、上記主ロータ軸を
取り囲み、かつ、それと共に相対的な回転を与える手段
によって上記第1のリング部材に取り付けられた第2の
リング部材とを有する。上記第1のリング部材はヘリコ
プタのロータ翼に結合され、上記第2のリング部材は、
上記第1の及び第2のリング部材の傾斜及び軸方向位置
を決めるための制御装置に結合されている。上記中心部
材は、上記主ロータ軸に取り付けられた内部レースと、
上記内部及び外部レース回りに均等に配置され、かつ、
それらの間に設置された少なくとも3つの弾性重合体軸
受、及び上記第1のリング部材に取り付けられた外部レ
ースとを有する。各軸受装置は、上記主ロータ軸に関し
て軸方向及び径方向の両方向に向いている第1の積層平
薄板と、上記主ロータ軸と一致した焦点を持つ第2の積
層球状薄板とを含んでいる。
【0008】
【作用】本弾性重合体軸受構造では、中心部材24がト
ルク駆動及び斜板運動の二重機能の調整を与えるので、
交差リンク仕掛を用いる必要がない。
ルク駆動及び斜板運動の二重機能の調整を与えるので、
交差リンク仕掛を用いる必要がない。
【0009】平坦な及び球状の薄板の向きは、フェイル
セーフの冗長度を与え、中心部材の大きさ及び重量エン
ベロープを低減する際に、重要な役割を演ずる。
セーフの冗長度を与え、中心部材の大きさ及び重量エン
ベロープを低減する際に、重要な役割を演ずる。
【0010】
【実施例】図1のロータ軸及び斜板の図に、ヘリコプタ
のロータ翼(図示せず)にピッチ制御入力を与えるため
の斜板装置10が示されている。その斜板装置は、主ロ
ータ軸14を取り囲み、それと共に回転する上部リング
部材12、及び主ロータ軸を取り囲み、ローリング素子
軸受18によって上部リング部材に接続されている非回
転の下部リング部材16を含んでいる。その軸受は、垂
直制御荷重を上部及び下部リング部材間で伝えるように
なっている。上部リング部材12は、多数の制御捍によ
ってロータ翼に結合されている。それらの制御捍の1つ
が、符号20で示されている。下部リング部材は、上部
及び下部リング部材の平面傾斜及び軸方向位置を決める
ための、少なくとも3つの制御入力アクチュエータに結
合されている。それらの1つが、符号22で示されてい
る。
のロータ翼(図示せず)にピッチ制御入力を与えるため
の斜板装置10が示されている。その斜板装置は、主ロ
ータ軸14を取り囲み、それと共に回転する上部リング
部材12、及び主ロータ軸を取り囲み、ローリング素子
軸受18によって上部リング部材に接続されている非回
転の下部リング部材16を含んでいる。その軸受は、垂
直制御荷重を上部及び下部リング部材間で伝えるように
なっている。上部リング部材12は、多数の制御捍によ
ってロータ翼に結合されている。それらの制御捍の1つ
が、符号20で示されている。下部リング部材は、上部
及び下部リング部材の平面傾斜及び軸方向位置を決める
ための、少なくとも3つの制御入力アクチュエータに結
合されている。それらの1つが、符号22で示されてい
る。
【0011】球状弾性重合体中心部材24は、ロータ軸
14回りに置かれ、複合ハニカム環状平板26によって
、上部リング部材12に接続されている。図2から理解
されるように、中心部材は、部材及びロータ軸14回り
に均等に配置された少なくとも3つの弾性重合体軸受装
置28を含んでいる。それらの軸受装置は、図1に示さ
れるごとく、ロータハブ31に取り付けられたスリーブ
部材30すなわち内部レースと、平板26に取り付けら
れた外部レース部材32との間に置かれている。
14回りに置かれ、複合ハニカム環状平板26によって
、上部リング部材12に接続されている。図2から理解
されるように、中心部材は、部材及びロータ軸14回り
に均等に配置された少なくとも3つの弾性重合体軸受装
置28を含んでいる。それらの軸受装置は、図1に示さ
れるごとく、ロータハブ31に取り付けられたスリーブ
部材30すなわち内部レースと、平板26に取り付けら
れた外部レース部材32との間に置かれている。
【0012】各弾性重合体軸受装置は、それぞれ主ロー
タ軸に関して軸方向及び径方向の両方向に向けられた、
一対の薄板として示された第1の積層平薄板34,36
と、主ロータ軸の軸と一致する焦点を有する平薄板のい
ずれかの側にある第2の積層球状薄板38から構成され
ている二重薄板構造を有する。第1の積層平薄板は、ス
リーブ部材30の部分である径方向延長フランジ40の
各側部に取り付けられており、必要な場合には分離しな
いように互いに予荷重を与えられる。第2の積層球状薄
板は、外部レース部材32の内部面に取り付けられてい
る。第1の及び第2の積層すなわち平坦な及び球状の薄
板は、L型中間レース42に取り付けられ、かつそれに
よって結合されている。その径方向延長部は平薄板の外
部レースを形成し、その周囲延長部は、球状薄板の内部
レースを形成している。垂直薄板34及び36は同時運
動を周期(傾斜)運動と絶縁している。
タ軸に関して軸方向及び径方向の両方向に向けられた、
一対の薄板として示された第1の積層平薄板34,36
と、主ロータ軸の軸と一致する焦点を有する平薄板のい
ずれかの側にある第2の積層球状薄板38から構成され
ている二重薄板構造を有する。第1の積層平薄板は、ス
リーブ部材30の部分である径方向延長フランジ40の
各側部に取り付けられており、必要な場合には分離しな
いように互いに予荷重を与えられる。第2の積層球状薄
板は、外部レース部材32の内部面に取り付けられてい
る。第1の及び第2の積層すなわち平坦な及び球状の薄
板は、L型中間レース42に取り付けられ、かつそれに
よって結合されている。その径方向延長部は平薄板の外
部レースを形成し、その周囲延長部は、球状薄板の内部
レースを形成している。垂直薄板34及び36は同時運
動を周期(傾斜)運動と絶縁している。
【0013】弾性重合体軸受構造及び装置によって、ト
ルクは主ロータ軸から平薄板34,36の圧縮及び球状
薄板のせん断によって、図1の斜板リング部材12及び
16に伝えられる。薄板34,36は、それらの薄板が
圧縮荷重を与えられるときに、中間レース42が傾斜し
ないように垂直方向に適切に変位される。同時ピッチ変
化に対する斜板リング部材の軸方向並進運動は、平薄板
のせん断によって調整され、周期ピッチ変化に対する傾
斜変位は、球状薄板のせん断によって調整される。
ルクは主ロータ軸から平薄板34,36の圧縮及び球状
薄板のせん断によって、図1の斜板リング部材12及び
16に伝えられる。薄板34,36は、それらの薄板が
圧縮荷重を与えられるときに、中間レース42が傾斜し
ないように垂直方向に適切に変位される。同時ピッチ変
化に対する斜板リング部材の軸方向並進運動は、平薄板
のせん断によって調整され、周期ピッチ変化に対する傾
斜変位は、球状薄板のせん断によって調整される。
【0014】本弾性重合体軸受構造では、中心部材24
がトルク駆動及び斜板運動の二重機能の調整を与えるの
で、交差リンク仕掛を用いる必要がない。
がトルク駆動及び斜板運動の二重機能の調整を与えるの
で、交差リンク仕掛を用いる必要がない。
【0015】平坦な及び球状の薄板の向きは、フェール
セーフの冗長度を与え、中心部材の大きさ及び重量エン
ベロープを低減する際に、重要な役割を演ずる。
セーフの冗長度を与え、中心部材の大きさ及び重量エン
ベロープを低減する際に、重要な役割を演ずる。
【0016】1以上の球状薄板がせん断を生じない場合
、残りの部分が第1の(平)薄板の中間レース42に接
触し、その結果、駆動トルク能力が維持される。さらに
、球状薄板のそれぞれは、外部レース32の内周囲付近
で内部プラットフォーム44に取り付けられている。 外部レースに対して球状薄板が結合できなかった場合、
プラットフォーム端部46は、内部レーススリーブ部材
30に関して外部レースの最大回転を制限する中間レー
ス42の隣接面に接する。隣接中間レース42の貫通ボ
ルト接続は、平薄板のフェイルセーフ効力を与えると共
に、平薄板に予荷重を加えるためのものでもある。図3
に示されるごとく、フランジ40を介して伸びているボ
ルト48は、中間レース42の2つの径方向延長面を一
緒に接続している。図4から分かるように、フランジ4
0内の穴50は、同時ピッチ軸方向並進運動に対してク
リアランスを与えるように細長く作られている。その細
長い穴の端部分は、内部スリーブ部材30に関して、外
部レースの最大軸方向移動を制限する。
、残りの部分が第1の(平)薄板の中間レース42に接
触し、その結果、駆動トルク能力が維持される。さらに
、球状薄板のそれぞれは、外部レース32の内周囲付近
で内部プラットフォーム44に取り付けられている。 外部レースに対して球状薄板が結合できなかった場合、
プラットフォーム端部46は、内部レーススリーブ部材
30に関して外部レースの最大回転を制限する中間レー
ス42の隣接面に接する。隣接中間レース42の貫通ボ
ルト接続は、平薄板のフェイルセーフ効力を与えると共
に、平薄板に予荷重を加えるためのものでもある。図3
に示されるごとく、フランジ40を介して伸びているボ
ルト48は、中間レース42の2つの径方向延長面を一
緒に接続している。図4から分かるように、フランジ4
0内の穴50は、同時ピッチ軸方向並進運動に対してク
リアランスを与えるように細長く作られている。その細
長い穴の端部分は、内部スリーブ部材30に関して、外
部レースの最大軸方向移動を制限する。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、交差リンク仕掛接続を
用いることなく、回転斜板部材にトルクを与える一方、
弾性重合体軸受によってピッチ周期制御のための傾斜及
びピッチ同時制御のための軸方向並進運動が行える。
用いることなく、回転斜板部材にトルクを与える一方、
弾性重合体軸受によってピッチ周期制御のための傾斜及
びピッチ同時制御のための軸方向並進運動が行える。
【図1】本発明に係る斜板構造を有するヘリコプタロー
タ軸の断面図である。
タ軸の断面図である。
【図2】図1の斜板に対する弾性重合体軸受装置の概略
図である。
図である。
【図3】中間レースの貫通ボルト予荷重接続を示す図で
あって、軸受装置内部レーススリーブのフランジの1つ
の拡大図である。
あって、軸受装置内部レーススリーブのフランジの1つ
の拡大図である。
【図4】同時ピッチ軸方向並進運動を与えるフランジ穴
の拡大図である。
の拡大図である。
10 斜板装置
12,16 リング部材
14 ロータ軸
24 中心部材
30 スリーブ
36 平薄板
38 球状薄板
40 フランジ
42 L型中間レース
48 ボルト
50 穴
Claims (8)
- 【請求項1】 斜板リングが、弾性重合体軸受を採用
している中心部材を介して主ロータ軸によって直接駆動
される、ヘリコプタ用斜板構造であって、上記斜板が、
主ロータ軸を取り囲み、かつ、それと共に回転する第1
のリング部材と、上記主ロータ軸を取り囲み、かつ、そ
れと共に相対的な回転を与える手段によって上記第1の
リング部材に取り付けられた第2のリング部材とを具備
し、上記第1のリング部材はヘリコプタのロータ翼に結
合され、上記第2のリング部材は、上記第1の、及び第
2のリング部材の傾斜及び軸方向位置を決めるための制
御装置に結合され、上記中心部材は、上記主ロータ軸に
取り付けられた内部レースと、上記内部及び外部レース
回りに均等に配置され、かつ、それらの間に設置された
少なくとも3つの弾性重合体軸受、及び上記第1のリン
グ部材に取り付けられた外部レースとを有し、各軸受装
置が、上記主ロータ軸に関して軸方向及び径方向の両方
向に向いている第1の積層平薄板と、上記主ロータ軸と
一致した焦点を持つ第2の積層球状薄板とを含んでいる
ことを特徴とするヘリコプタ用斜板構造。 - 【請求項2】 請求項1に記載の斜板構造において、
第1の積層平薄板が、中心部材内部レースと一体である
内部レースを有し、第2の積層球状薄板が、中心部材外
部レースである外部レースを有することを特徴とするヘ
リコプタ用斜板構造。 - 【請求項3】 請求項1に記載の斜板構造において、
中間レースが、第1の積層薄板からなる外部レースと、
第2の積層薄板からなる内部レースを形成していること
を特徴とするヘリコプタ用斜板構造。 - 【請求項4】 請求項1に記載の斜板構造において、
第1の積層平薄板が、中心部材内部レースと一体である
内部レースを有し、第2の積層球状薄板が、中心部材外
部レースである外部レースを有し、第1の、及び第2の
積層薄板が、第1の積層薄板からなる外部レース及び第
2の積層薄板からなる内部レースを形成している共通レ
ースによって結合されていることを特徴とするヘリコプ
タ用斜板構造。 - 【請求項5】 請求項1に記載の斜板構造において、
上記弾性重合体の軸受装置のそれぞれが、一対の平薄板
及び一対の球状薄板を有することを特徴とするヘリコプ
タ用斜板構造。 - 【請求項6】 請求項1に記載の斜板構造において、
上記中心部材内部レースが、上記第1の積層平薄板に対
する内部レースを形成しているフランジ手段を有し、上
記中心部材外部レースが、上記第2の積層球状薄板に対
する外部レースと、上記第1の積層平薄板からなる外部
レースを形成する延長部及び上記第2の積層球状薄板か
らなる内部レースを形成する周囲部を有する中間レース
と、上記径方向延長部を一緒に接続するための上記フラ
ンジ手段を介して伸びている手段とを有し、上記中間レ
ース径方向延長部が、上記中心部材フランジ手段のいず
れかの側にそれと隣接して置かれていることを特徴とす
るヘリコプタ用斜板構造。 - 【請求項7】 請求項6に記載の斜板構造において、
上記フランジ手段が開口を有し、上記接続手段が該開口
を通過し、かつ該開口が上記フランジ手段に関して中間
レース径方向延長部の垂直運動を与えるように形成され
ていることを特徴とするヘリコプタ用斜板構造。 - 【請求項8】 請求項6に記載の斜板構造において、
上記中心軸受外部レースが内部プラットフォームを有し
、該プラットフォームに対して上記第2の積層球状薄板
が固定され、さらに球状薄板が破損した場合に、上記プ
ラットフォームが上記中間レース径方向延長部に接触す
るように形成されていることを特徴とするヘリコプタ用
斜板構造。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US598,469 | 1990-10-11 | ||
US07/598,469 US5083725A (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Elastomeric swashplate configuration for helicopters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04278897A true JPH04278897A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=24395669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3287024A Pending JPH04278897A (ja) | 1990-10-11 | 1991-10-07 | ヘリコプタ用斜板構造 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5083725A (ja) |
EP (1) | EP0480869B1 (ja) |
JP (1) | JPH04278897A (ja) |
CA (1) | CA2052429A1 (ja) |
DE (1) | DE69103244T2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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