JPH06234396A - ヘリコプタのメインロータ - Google Patents
ヘリコプタのメインロータInfo
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- JPH06234396A JPH06234396A JP3154176A JP15417691A JPH06234396A JP H06234396 A JPH06234396 A JP H06234396A JP 3154176 A JP3154176 A JP 3154176A JP 15417691 A JP15417691 A JP 15417691A JP H06234396 A JPH06234396 A JP H06234396A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tubular member
- drive shaft
- spherical
- main rotor
- axis
- Prior art date
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- Granted
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/35—Rotors having elastomeric joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/37—Rotors having articulated joints
- B64C27/41—Rotors having articulated joints with flapping hinge or universal joint, common to the blades
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
- Y10S416/50—Vibration damping features
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Toys (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品点数が少く単純、小型で安価に製造する
ことの出来るヘリコプタの球状ロータを提供することを
目的とする。 【構成】 ヘリコプタのメインロータ（１）は複数のブ
レード（７）を有している。メインロータ（１）のドラ
イブシャフト（２）は、その上端部の揺動する筒状部材
（１７）によって規定されるハブ（６）を支持してい
る。ハブ（６）の内外端部は、共通の中心点（Ａ）をド
ライブシャフト（２）の軸線（９）上に持つ球状弾性ジ
ョイント（３３，３９）を介してドライブシャフト
（２）に連結されている。筒状部材（１７）には、剛性
管状部材（２７）が、ドライブシャフト（２）と同軸に
取付けられている。各ブレード（７）は、ハブ（６）に
接続要素（４０）によって接続されている。接続要素
（４０）は管状部材（２７）と管状部材（１７）の双方
を通って伸びており、これらを第一の弾性ベアリング
（５１）と第二の弾性ベアリング（５３）によって接続
している。
ことの出来るヘリコプタの球状ロータを提供することを
目的とする。 【構成】 ヘリコプタのメインロータ（１）は複数のブ
レード（７）を有している。メインロータ（１）のドラ
イブシャフト（２）は、その上端部の揺動する筒状部材
（１７）によって規定されるハブ（６）を支持してい
る。ハブ（６）の内外端部は、共通の中心点（Ａ）をド
ライブシャフト（２）の軸線（９）上に持つ球状弾性ジ
ョイント（３３，３９）を介してドライブシャフト
（２）に連結されている。筒状部材（１７）には、剛性
管状部材（２７）が、ドライブシャフト（２）と同軸に
取付けられている。各ブレード（７）は、ハブ（６）に
接続要素（４０）によって接続されている。接続要素
（４０）は管状部材（２７）と管状部材（１７）の双方
を通って伸びており、これらを第一の弾性ベアリング
（５１）と第二の弾性ベアリング（５３）によって接続
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ヘリコプタのメイン
ロータに関するものである。
ロータに関するものである。
【０００２】特に、本発明は、軸線を中心に回転するド
ライブシャフトと、ハブと、前記ドライブシャフトと前
記ハブを連結して、前記ハブを前記ドライブシャフトと
ともに前記軸線を中心に旋回させるとともに前記ハブを
前記軸線に沿った点に対して揺動可能とする第一の連結
手段と、前記ハブより実質的に放射方向外側に延長さ
れ、各々が前記ハブに連結するための連結装置と該連結
装置に連結されたピッチ可変装置とを有する複数のブレ
ードと、及び前記の各連結装置を前記ハブに連結する第
二の手段とによって構成されたヘリコプタのメインロー
タに関するものである。
ライブシャフトと、ハブと、前記ドライブシャフトと前
記ハブを連結して、前記ハブを前記ドライブシャフトと
ともに前記軸線を中心に旋回させるとともに前記ハブを
前記軸線に沿った点に対して揺動可能とする第一の連結
手段と、前記ハブより実質的に放射方向外側に延長さ
れ、各々が前記ハブに連結するための連結装置と該連結
装置に連結されたピッチ可変装置とを有する複数のブレ
ードと、及び前記の各連結装置を前記ハブに連結する第
二の手段とによって構成されたヘリコプタのメインロー
タに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】上記の形式のロータは、通常、球状（ｓ
ｐｈｅｒｉｃａｌ）ロータと呼ばれている。この球状ロ
ータの場合、第一の連結手段は、ドライブシャフトとハ
ブ間におけるトルク伝達が可能で、且つ、ロータ面にお
ける引張力及び剪断力をドライブシャフトに伝達可能で
あると同時にドライブシャフトの軸線に沿った点に対し
て揺動可能であり、さらに適正な制御モーメントを発生
し、ドライブシャフトに対するハブの揺動位置とは無関
係に一定の運動伝達が確実に行える構成でなければなら
ない。
ｐｈｅｒｉｃａｌ）ロータと呼ばれている。この球状ロ
ータの場合、第一の連結手段は、ドライブシャフトとハ
ブ間におけるトルク伝達が可能で、且つ、ロータ面にお
ける引張力及び剪断力をドライブシャフトに伝達可能で
あると同時にドライブシャフトの軸線に沿った点に対し
て揺動可能であり、さらに適正な制御モーメントを発生
し、ドライブシャフトに対するハブの揺動位置とは無関
係に一定の運動伝達が確実に行える構成でなければなら
ない。
【０００４】周知の球状ロータにおいては、上記した相
互に背反する要求を専用の構成部品を多数用いることに
よって少なくとも部分的に満足している。例えば、引張
力及び剪断力のハブとドライブシャフト間における伝達
とドライブシャフトに対するハブの揺動運動は、通常中
央部に設ける球状ジョイントによって可能とされてい
る。一方、リンク及び／または膜によるトルク伝達と、
リンク及び／または膜による制御モーメントの発生及び
一定の運動伝達は可能であるが、これらのリンク及び／
または膜によって、ロータがアイドリング状態となって
いる時にブレードを支持することは出来ない。このた
め、ブレードを支持するために通常関節式ロータにおい
て用いられているような形式の可動支持部材を用いる必
要がある。
互に背反する要求を専用の構成部品を多数用いることに
よって少なくとも部分的に満足している。例えば、引張
力及び剪断力のハブとドライブシャフト間における伝達
とドライブシャフトに対するハブの揺動運動は、通常中
央部に設ける球状ジョイントによって可能とされてい
る。一方、リンク及び／または膜によるトルク伝達と、
リンク及び／または膜による制御モーメントの発生及び
一定の運動伝達は可能であるが、これらのリンク及び／
または膜によって、ロータがアイドリング状態となって
いる時にブレードを支持することは出来ない。このた
め、ブレードを支持するために通常関節式ロータにおい
て用いられているような形式の可動支持部材を用いる必
要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】また、周知の球状ロー
タは、機械的な構成及び操作の双方において非常に複雑
な構造となっている。このため、コスト及び安全面にお
いて重大な問題を有している。
タは、機械的な構成及び操作の双方において非常に複雑
な構造となっている。このため、コスト及び安全面にお
いて重大な問題を有している。
【０００６】そこで、本発明は、非常に単純、小型でし
かも安価に製造することの出来る球状ロータを提供する
ことを目的とするものである。また、本発明の、もうひ
とつの目的は、リンクやロータのアイドリング状態にお
いてブレードを支持するための可動部材等の部品点数を
減少することの出来る球状ロータを提供することにあ
る。
かも安価に製造することの出来る球状ロータを提供する
ことを目的とするものである。また、本発明の、もうひ
とつの目的は、リンクやロータのアイドリング状態にお
いてブレードを支持するための可動部材等の部品点数を
減少することの出来る球状ロータを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、軸線を中心に回転するドライブ
シャフトと、ハブと、前記ドライブシャフトと前記ハブ
を連結して、前記ハブを前記ドライブシャフトとともに
前記軸線を中心に旋回させるとともに前記ハブを前記軸
線に沿った点に対して揺動可能とする第一の連結手段
と、前記ハブより実質的に放射方向外側に延長され、各
々が前記ハブに連結するための接続要素と該接続要素に
連結されたピッチ可変装置とを有する複数のブレード
と、及び前記の各接続要素を前記ハブに連結する第二の
手段とによって構成されたヘリコプタのメインロータに
おいて、前記ハブは、相互に同軸で、且つドライブシャ
フトと同軸に配設される筒状部材と管状部材を有してお
り、前記第一の連結手段が前記筒状部材と前記ドライブ
シャフト間に位置して軸線上の点（Ａ）を中心とする前
記筒状部材の揺動を可能とし、前記管状部材が前記筒状
部材に接続されるとともに該筒状部材によって支持され
ており、前記第二の手段が前記の各接続要素と前記管状
部材の間に位置するとともに前記ブレードの集束位置を
規定する第一の弾性ベアリングと前記接続要素と前記筒
状部材間に位置する第二の弾性ベアリングとを有してい
ることを特徴とするヘリコプタのメインロータが提供さ
れる。
めに、本発明によれば、軸線を中心に回転するドライブ
シャフトと、ハブと、前記ドライブシャフトと前記ハブ
を連結して、前記ハブを前記ドライブシャフトとともに
前記軸線を中心に旋回させるとともに前記ハブを前記軸
線に沿った点に対して揺動可能とする第一の連結手段
と、前記ハブより実質的に放射方向外側に延長され、各
々が前記ハブに連結するための接続要素と該接続要素に
連結されたピッチ可変装置とを有する複数のブレード
と、及び前記の各接続要素を前記ハブに連結する第二の
手段とによって構成されたヘリコプタのメインロータに
おいて、前記ハブは、相互に同軸で、且つドライブシャ
フトと同軸に配設される筒状部材と管状部材を有してお
り、前記第一の連結手段が前記筒状部材と前記ドライブ
シャフト間に位置して軸線上の点（Ａ）を中心とする前
記筒状部材の揺動を可能とし、前記管状部材が前記筒状
部材に接続されるとともに該筒状部材によって支持され
ており、前記第二の手段が前記の各接続要素と前記管状
部材の間に位置するとともに前記ブレードの集束位置を
規定する第一の弾性ベアリングと前記接続要素と前記筒
状部材間に位置する第二の弾性ベアリングとを有してい
ることを特徴とするヘリコプタのメインロータが提供さ
れる。
【０００８】なお、好ましくは前記筒状部材は、凹部側
において軸線に対向する実質的にＣ字状断面を有してお
り、実質的に円筒状の中間環状部と、前記中間環状部の
上下端部より実質的に放射方向内向き延長形成された第
一及び第二の環状フランジを有する構成とする。
において軸線に対向する実質的にＣ字状断面を有してお
り、実質的に円筒状の中間環状部と、前記中間環状部の
上下端部より実質的に放射方向内向き延長形成された第
一及び第二の環状フランジを有する構成とする。
【０００９】また、前記第一の連結手段が、第一の球状
弾性ジョイントと第二の球状弾性ジョイントを有し、前
記第一の球状弾性ジョイントと前記第二の球状弾性ジョ
イントは軸線上の点（Ａ）に一致する中心を有する構成
とすることが出来る。
弾性ジョイントと第二の球状弾性ジョイントを有し、前
記第一の球状弾性ジョイントと前記第二の球状弾性ジョ
イントは軸線上の点（Ａ）に一致する中心を有する構成
とすることが出来る。
【００１０】またさらに、前記第一の球状弾性ジョイン
トは、前記第一のフランジの内側縁部と前記ドライブシ
ャフトの第一の部分の間に位置しており、ドライブシャ
フトと一体で且つ点（Ａ）に中心を有する球状体を有す
る構成とすることが出来る。
トは、前記第一のフランジの内側縁部と前記ドライブシ
ャフトの第一の部分の間に位置しており、ドライブシャ
フトと一体で且つ点（Ａ）に中心を有する球状体を有す
る構成とすることが出来る。
【００１１】前記第二の球状弾性ジョイントは、筒状部
材の前記中間環状部と前記ドライブシャフトの第二の部
分との間に位置し、前記第二の部分が前記第一の部分の
下方に位置しており、前記第二の球状弾性ジョイント
が、中心を点（Ａ）とする少なくとも球の部分に沿って
伸びる面を有する内側球体を設けることが出来る。
材の前記中間環状部と前記ドライブシャフトの第二の部
分との間に位置し、前記第二の部分が前記第一の部分の
下方に位置しており、前記第二の球状弾性ジョイント
が、中心を点（Ａ）とする少なくとも球の部分に沿って
伸びる面を有する内側球体を設けることが出来る。
【００１２】第二の球状弾性ジョイントは複数の球状弾
性ベアリングを有しており、該球状弾性ベアリングは軸
線の回りに等間隔で配置されているとともに、各球状弾
性ベアリングの中心は軸線上の点（Ａ）に集束するよう
に構成されており、さらに、前記球状弾性ベアリングの
数はブレードの数に一致するように構成することが出来
る。
性ベアリングを有しており、該球状弾性ベアリングは軸
線の回りに等間隔で配置されているとともに、各球状弾
性ベアリングの中心は軸線上の点（Ａ）に集束するよう
に構成されており、さらに、前記球状弾性ベアリングの
数はブレードの数に一致するように構成することが出来
る。
【００１３】前記管状部材の上端部は、第一のフランジ
の内周面に接合されており、前記管状部材は前記中間環
状部に対向した状態で第一のフランジに接続されるよう
に構成することが出来る。
の内周面に接合されており、前記管状部材は前記中間環
状部に対向した状態で第一のフランジに接続されるよう
に構成することが出来る。
【００１４】前記筒状部材は、複合合成材料で形成する
ことが望ましい。また、前記の各第一の弾性ベアリング
は球状に形成することが望ましい。さらに、前記の各第
二の弾性ベアリングは球状または円錐形状に形成され、
その湾曲内面をドライブシャフトに対向させて配置する
ことが好ましい。
ことが望ましい。また、前記の各第一の弾性ベアリング
は球状に形成することが望ましい。さらに、前記の各第
二の弾性ベアリングは球状または円錐形状に形成され、
その湾曲内面をドライブシャフトに対向させて配置する
ことが好ましい。
【００１５】前記軸線上の前記の点（Ａ）は、前記ブレ
ードが安定されたホバリング状態で運動している時の前
記ブレードの重心によって規定される面（Ｐ）に位置す
るように設定される。
ードが安定されたホバリング状態で運動している時の前
記ブレードの重心によって規定される面（Ｐ）に位置す
るように設定される。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１７】図中、符号１は図示しないヘリコプタのメ
インロータを示している。メインロータ１は、実質的に
垂直に設けられ、図示しないヘリコプタの駆動装置の出
力側に接続された減速機のケーシング（図示せず）の出
力側に所定角度で下端部を連結された管状のドライブシ
ャフト２を有している。
インロータを示している。メインロータ１は、実質的に
垂直に設けられ、図示しないヘリコプタの駆動装置の出
力側に接続された減速機のケーシング（図示せず）の出
力側に所定角度で下端部を連結された管状のドライブシ
ャフト２を有している。
【００１８】図２に示すように、ドライブシャフト２
は、上端部を平坦で水平方向にのびる壁部４によって閉
塞された第一の部分３と、壁部４の中央部より上向きに
延長形成される第一の部分と同軸の管状延長部によって
構成される第二の小径部５とを有している。ドライブシ
ャフト２の第一の部分３と第二の小径部５、ハブ６に連
結されている。ハブ６より実質的に放射方向外向きに延
長して設けられる複数のブレード７は、このハブ６によ
ってドライブシャフト２に連結されている。
は、上端部を平坦で水平方向にのびる壁部４によって閉
塞された第一の部分３と、壁部４の中央部より上向きに
延長形成される第一の部分と同軸の管状延長部によって
構成される第二の小径部５とを有している。ドライブシ
ャフト２の第一の部分３と第二の小径部５、ハブ６に連
結されている。ハブ６より実質的に放射方向外向きに延
長して設けられる複数のブレード７は、このハブ６によ
ってドライブシャフト２に連結されている。
【００１９】特に、ドライブシャフト２の第一の部分３
は、壁部４の外周より、ドライブシャフト２の軸線９と
一致する軸線を有する円錐面に沿って外向きに延長形成
されるとともに僅かに上向きに傾斜した複数の平板部８
によってハブ６に連結されている。
は、壁部４の外周より、ドライブシャフト２の軸線９と
一致する軸線を有する円錐面に沿って外向きに延長形成
されるとともに僅かに上向きに傾斜した複数の平板部８
によってハブ６に連結されている。
【００２０】平板部８は、ドライブシャフト２の周囲に
等間隔で配設されているとともにその数はブレード７の
数に等しく、それぞれの上面にはボルト１０によって実
質的にＬ字状の各ブラケット１２の第一のアーム１１が
取り付けられている。ブラケット１２の第二のアーム１
３は、それぞれの平板部８の放射方向外端部より外側上
方に伸びており、ドライブシャフト２の軸線９と略平行
となっている。
等間隔で配設されているとともにその数はブレード７の
数に等しく、それぞれの上面にはボルト１０によって実
質的にＬ字状の各ブラケット１２の第一のアーム１１が
取り付けられている。ブラケット１２の第二のアーム１
３は、それぞれの平板部８の放射方向外端部より外側上
方に伸びており、ドライブシャフト２の軸線９と略平行
となっている。
【００２１】第二のアーム１３は、各球状弾性ベアリン
グ１４の内側シューを構成しており、この中心Ａは他の
ベアリング１４の中心と一致しており、この中心の位置
はドライブシャフト２の軸線９上の所謂安定されたホバ
リング状態において旋回するブレード７の重心点（図示
せず）によって規定された平面Ｐ上に位置する。
グ１４の内側シューを構成しており、この中心Ａは他の
ベアリング１４の中心と一致しており、この中心の位置
はドライブシャフト２の軸線９上の所謂安定されたホバ
リング状態において旋回するブレード７の重心点（図示
せず）によって規定された平面Ｐ上に位置する。
【００２２】球状弾性ベアリング１４の外側シューは、
筒状部材１７の中間環状部１６の内面と一体化された湾
曲部材１５によって構成されている。なお、筒状部材１
７は、好ましくは複合合成材料で形成され、ドライブシ
ャフト２の軸線９と同軸に配設される。
筒状部材１７の中間環状部１６の内面と一体化された湾
曲部材１５によって構成されている。なお、筒状部材１
７は、好ましくは複合合成材料で形成され、ドライブシ
ャフト２の軸線９と同軸に配設される。
【００２３】図２に示すように、筒状部材１７は、実質
的にＣ字状の断面に形成されており、その凹部側におい
て軸線９に対向している。筒状部材１７は、中間環状部
１６に加えて二つの環状フランジ１８，１９を有してい
る。これらの環状フランジ１８，１９は、中間環状部１
６の上下端より内向きに延長形成されて、球状弾性ベア
リング１４の上方及び下方に位置する。
的にＣ字状の断面に形成されており、その凹部側におい
て軸線９に対向している。筒状部材１７は、中間環状部
１６に加えて二つの環状フランジ１８，１９を有してい
る。これらの環状フランジ１８，１９は、中間環状部１
６の上下端より内向きに延長形成されて、球状弾性ベア
リング１４の上方及び下方に位置する。
【００２４】中間環状部１６と上側環状フランジ１８
は、二重壁となっており、中間環状部１６は、相互に接
合した内側壁２０と外側壁２１で構成されており、一方
上側環状フランジ１８は、中間環状部１６の内側壁２０
に連続した内側壁２２と中間環状部１６の外側壁２１に
連続され、内側壁２２より離間した外側壁２３とによっ
て構成されている。内側壁２２及び外側壁２３の内側縁
部は軸線９に対して同軸で且つ複合合成材料で形成され
たリング２４によって相互に一体化されている。
は、二重壁となっており、中間環状部１６は、相互に接
合した内側壁２０と外側壁２１で構成されており、一方
上側環状フランジ１８は、中間環状部１６の内側壁２０
に連続した内側壁２２と中間環状部１６の外側壁２１に
連続され、内側壁２２より離間した外側壁２３とによっ
て構成されている。内側壁２２及び外側壁２３の内側縁
部は軸線９に対して同軸で且つ複合合成材料で形成され
たリング２４によって相互に一体化されている。
【００２５】図２に示すように、上側環状フランジ１８
は、リング２４の配設位置において、剛性筒状部材２７
の上側端部より外向きに伸びる環状フランジ２６の下面
に複数のネジ２５によって連結されている。なお、剛性
管状部材２７は、好ましくは金属で形成されるととも
に、軸線９と実質的に同軸の上側環状フランジ１８に連
結されている。
は、リング２４の配設位置において、剛性筒状部材２７
の上側端部より外向きに伸びる環状フランジ２６の下面
に複数のネジ２５によって連結されている。なお、剛性
管状部材２７は、好ましくは金属で形成されるととも
に、軸線９と実質的に同軸の上側環状フランジ１８に連
結されている。
【００２６】剛性管状部材２７は、筒状部材１７と壁部
４の上方において連結されるとともに、ドライブシャフ
ト２の第二の小径部５に外嵌されている。第二の小径部
（５）は、上部にドライブシャフト２の第二の小径部と
その下端部において連続する小径筒部２８を有してお
り、この小径筒部２８は第二の小径部５との間に環状の
段部２９を形成している。また、小径筒部２８の上端部
にはネジ部３０が形成されている。第二の小径部５の小
径筒部２８は、点Ａに中心点を持つ球状体３１の中心孔
に貫通しており、球状体３１はネジ部３０に係合される
リングナット３２によって段部２９に当接した状態で軸
線方向の動作を抑止される。
４の上方において連結されるとともに、ドライブシャフ
ト２の第二の小径部５に外嵌されている。第二の小径部
（５）は、上部にドライブシャフト２の第二の小径部と
その下端部において連続する小径筒部２８を有してお
り、この小径筒部２８は第二の小径部５との間に環状の
段部２９を形成している。また、小径筒部２８の上端部
にはネジ部３０が形成されている。第二の小径部５の小
径筒部２８は、点Ａに中心点を持つ球状体３１の中心孔
に貫通しており、球状体３１はネジ部３０に係合される
リングナット３２によって段部２９に当接した状態で軸
線方向の動作を抑止される。
【００２７】この球状体３１は、弾性ジョイント３３の
内側シューを構成している。弾性ジョイント３３は、弾
性材料で形成された二つのリング３５を介して内側シュ
ーと結合された外側シュー３４を有している。一方、外
側シュー３４は、その上下端部に上側フランジ３６及び
下側フランジ３７を有している。上側フランジ３６の外
側縁部は剛性管状部材２７の環状フランジ２６の上方に
位置し、この環状フランジ２６にネジ２５によって固定
されている。上側フランジ３７の少なくとも一部は、剛
性管状部材２７の内側円筒面３８に当接して、剛性筒状
部材２７を外側シュー３４と一体化し、点Ａを中心に外
側シュー３４とともに回転するように構成する。
内側シューを構成している。弾性ジョイント３３は、弾
性材料で形成された二つのリング３５を介して内側シュ
ーと結合された外側シュー３４を有している。一方、外
側シュー３４は、その上下端部に上側フランジ３６及び
下側フランジ３７を有している。上側フランジ３６の外
側縁部は剛性管状部材２７の環状フランジ２６の上方に
位置し、この環状フランジ２６にネジ２５によって固定
されている。上側フランジ３７の少なくとも一部は、剛
性管状部材２７の内側円筒面３８に当接して、剛性筒状
部材２７を外側シュー３４と一体化し、点Ａを中心に外
側シュー３４とともに回転するように構成する。
【００２８】筒状部材１７及び剛性管状部材２７はドラ
イブシャフト２の上端部に弾性的に結合され、点Ａに中
心を有し且つ筒状部材１７の内側端縁とドライブシャフ
ト２間に介在する球状弾性ジョイント３３と弾性ベアリ
ング１４によって規定され、点Ａに中心を持つ球状弾性
ジョイント３９の作用によって、点Ａを中心に筒状部材
１７及び剛性管状部材２７がドライブシャフト２に対し
て揺動する。
イブシャフト２の上端部に弾性的に結合され、点Ａに中
心を有し且つ筒状部材１７の内側端縁とドライブシャフ
ト２間に介在する球状弾性ジョイント３３と弾性ベアリ
ング１４によって規定され、点Ａに中心を持つ球状弾性
ジョイント３９の作用によって、点Ａを中心に筒状部材
１７及び剛性管状部材２７がドライブシャフト２に対し
て揺動する。
【００２９】特に、球状弾性ジョイント３９は、ドライ
ブシャフト２と筒状部材１７の外側端縁間に介在してお
り、軸線９と同軸で点Ａよりも下側に位置する球状リン
グに沿った面を有する第二のアーム１３によって規定さ
れる内側球状体の存在によって、ハブ６とドライブシャ
フト２間に引張力を伝達する。
ブシャフト２と筒状部材１７の外側端縁間に介在してお
り、軸線９と同軸で点Ａよりも下側に位置する球状リン
グに沿った面を有する第二のアーム１３によって規定さ
れる内側球状体の存在によって、ハブ６とドライブシャ
フト２間に引張力を伝達する。
【００３０】各ブレード７の内側端部は、剛性管状部材
２７と剛性管状部材２７に対して実質的に放射方向に各
ブレード７の軸線に一致する軸線４１に沿って延びる接
続要素４０によって接続されている。各接続要素４０
は、外側端部にブレード７の内側端部に実質的に軸線９
に平行な二つのボルト４３によって連結されるフォーク
部４２と、内側端部にフォーク４２と一体に形成される
とともに軸線方向孔４５を有するロッド４４で構成され
ている。軸線方向孔４５には、筒状ロッド４６が嵌入し
ている。筒状ロッド４６は、軸線方向孔４５より軸線９
に向かって突出し、軸線４１上の点Ｂを有する球状ヘッ
ド４７まで伸びている。
２７と剛性管状部材２７に対して実質的に放射方向に各
ブレード７の軸線に一致する軸線４１に沿って延びる接
続要素４０によって接続されている。各接続要素４０
は、外側端部にブレード７の内側端部に実質的に軸線９
に平行な二つのボルト４３によって連結されるフォーク
部４２と、内側端部にフォーク４２と一体に形成される
とともに軸線方向孔４５を有するロッド４４で構成され
ている。軸線方向孔４５には、筒状ロッド４６が嵌入し
ている。筒状ロッド４６は、軸線方向孔４５より軸線９
に向かって突出し、軸線４１上の点Ｂを有する球状ヘッ
ド４７まで伸びている。
【００３１】各接続要素４０は、隣接する一対の平板部
８間の剛性管状部材２７に形成した実質的に放射方向に
穿設された孔４８と筒状部材１７の中間管状部１６の一
対の湾曲部材１５間に穿設された実質的に放射方向に伸
びる放射方向孔４９に係合する。
８間の剛性管状部材２７に形成した実質的に放射方向に
穿設された孔４８と筒状部材１７の中間管状部１６の一
対の湾曲部材１５間に穿設された実質的に放射方向に伸
びる放射方向孔４９に係合する。
【００３２】各放射方向孔４８には球状弾性ジョイント
５１の外側シュー５０が係合されている。球状弾性ジョ
イント５１の内側シューは、補強された弾性材料の層５
２を介して外側シュー５０に接合される。
５１の外側シュー５０が係合されている。球状弾性ジョ
イント５１の内側シューは、補強された弾性材料の層５
２を介して外側シュー５０に接合される。
【００３３】各接続要素４０は、筒状部材１７に球状
（または円錐形状）の弾性ジョイント５３を介して固定
されている。弾性ジョイント５３は、その湾曲内側面を
軸線９に対向させるように設けられている。各弾性ジョ
イント５３は、軸線４１上の筒上部材１７の径の内側に
中心Ｃ（または頂点）を有している。弾性ジョイント５
３は、外側環状シュー５４と内側環状シュー５５を有し
ている。外側環状シュー５４は、中間環状部１６に一体
的に接続されるとともに、放射方向孔４９に対して同軸
に配設されている。一方、内側環状シュー５５は、軸線
４１に対して同軸に設けられるとともに、補強された弾
性材料によって形成された環状層５６を介して外側環状
シュー５４に接合している。内側環状シュー５５は、カ
ップリング５７の端部と一体となっている。このカップ
リング５７は、各ロッド４４に取り付けられている。カ
ップリング５７には、二つのボルト５８が、相互に直交
するように径線方向に挿入されている。この配置におい
て、二つのボルト５８は、カップリング５７にそった軸
線方向の相互に異なる位置に配置されて、カップリング
５７による４４と筒状ロッド４６を相互に接続を可能に
している。筒状ロッド４６と反対側には、各球状ヘッド
４７がドライブシャフト２の径の内側に位置するピン５
９によって取り付けられている。さらに、球状ヘッド４
７は、ピン５９より放射方向外側に延長されたフォーク
６０に取り付けられている。フォーク６０には、球状ジ
ョイント６１を介してロッド６２の上端部が回動可能と
なるようにヒンジ状に取り付けられている。このロッド
６２は、制御ロッドを構成しており、ドライブシャフト
２に沿って、壁部４に形成した孔６３を通って設けられ
る。このロッド６２は、周知の内部伝達ピッチ可変装置
６４の出力部材を構成している。
（または円錐形状）の弾性ジョイント５３を介して固定
されている。弾性ジョイント５３は、その湾曲内側面を
軸線９に対向させるように設けられている。各弾性ジョ
イント５３は、軸線４１上の筒上部材１７の径の内側に
中心Ｃ（または頂点）を有している。弾性ジョイント５
３は、外側環状シュー５４と内側環状シュー５５を有し
ている。外側環状シュー５４は、中間環状部１６に一体
的に接続されるとともに、放射方向孔４９に対して同軸
に配設されている。一方、内側環状シュー５５は、軸線
４１に対して同軸に設けられるとともに、補強された弾
性材料によって形成された環状層５６を介して外側環状
シュー５４に接合している。内側環状シュー５５は、カ
ップリング５７の端部と一体となっている。このカップ
リング５７は、各ロッド４４に取り付けられている。カ
ップリング５７には、二つのボルト５８が、相互に直交
するように径線方向に挿入されている。この配置におい
て、二つのボルト５８は、カップリング５７にそった軸
線方向の相互に異なる位置に配置されて、カップリング
５７による４４と筒状ロッド４６を相互に接続を可能に
している。筒状ロッド４６と反対側には、各球状ヘッド
４７がドライブシャフト２の径の内側に位置するピン５
９によって取り付けられている。さらに、球状ヘッド４
７は、ピン５９より放射方向外側に延長されたフォーク
６０に取り付けられている。フォーク６０には、球状ジ
ョイント６１を介してロッド６２の上端部が回動可能と
なるようにヒンジ状に取り付けられている。このロッド
６２は、制御ロッドを構成しており、ドライブシャフト
２に沿って、壁部４に形成した孔６３を通って設けられ
る。このロッド６２は、周知の内部伝達ピッチ可変装置
６４の出力部材を構成している。
【００３４】言うまでもなく、上記の内部伝達ピッチ可
変装置は、上記の構成の簡単な変更により、周知の外部
伝達ピッチ可変装置と置換することが可能である。
変装置は、上記の構成の簡単な変更により、周知の外部
伝達ピッチ可変装置と置換することが可能である。
【００３５】ブレード７とハブ６の接続及びハブ６とド
ライブシャフト２の接続に関して、以下にその構成及び
作用を詳述する。
ライブシャフト２の接続に関して、以下にその構成及び
作用を詳述する。
【００３６】上記した実施例によるロータ１における最
も重要な要素は、筒状部材１７である。この筒状部材１
７は、剛性管状部材２７の接続を行うもので、非常に小
型で空力的に優れたロータを構成する。
も重要な要素は、筒状部材１７である。この筒状部材１
７は、剛性管状部材２７の接続を行うもので、非常に小
型で空力的に優れたロータを構成する。
【００３７】弾性ジョイント３３及び３９は、筒状部材
１７がドライブシャフト２に対して移動するときに、点
Ａを中心とする球状面に沿って筒状部材１７を案内す
る。このため、通常の飛行状態においては、筒状部材１
７は、回転基準面を構成するロータの面内に位置する傾
向が強くなる。この結果、相互に対向する対のブレード
７の軸線４１の軸線９に沿った方向のオフセット量は比
較的小さくなり、このため制御モーメントも比較的小さ
くなる。これによって、弾性ジョイント３３及び３９、
特に弾性ジョイント３９、によって導入される反力モー
メントが許容値の範囲となる。さらに、上記の構成によ
って、トルク及び引張力の大部分がハブ６とドライブシ
ャフト２間に伝達されることとなる。
１７がドライブシャフト２に対して移動するときに、点
Ａを中心とする球状面に沿って筒状部材１７を案内す
る。このため、通常の飛行状態においては、筒状部材１
７は、回転基準面を構成するロータの面内に位置する傾
向が強くなる。この結果、相互に対向する対のブレード
７の軸線４１の軸線９に沿った方向のオフセット量は比
較的小さくなり、このため制御モーメントも比較的小さ
くなる。これによって、弾性ジョイント３３及び３９、
特に弾性ジョイント３９、によって導入される反力モー
メントが許容値の範囲となる。さらに、上記の構成によ
って、トルク及び引張力の大部分がハブ６とドライブシ
ャフト２間に伝達されることとなる。
【００３８】
【発明の効果】既に述べたように、筒状部材１７は、所
謂回転基準面を構成するロータ面上に位置する傾向とな
るとともに、全部のブレード７を相互結合することとな
る。このため、各ブレード７によって筒状部材１７に伝
達される剪断力及び回転方向応力は、他のブレードから
入力される対応した応力によって、少なくとも部分的に
補償される。従って、ブレード７のフラッピング及びリ
ード／ラグ運動が小さくなり、ロータ面において必要と
されていたダンパは不要となる。
謂回転基準面を構成するロータ面上に位置する傾向とな
るとともに、全部のブレード７を相互結合することとな
る。このため、各ブレード７によって筒状部材１７に伝
達される剪断力及び回転方向応力は、他のブレードから
入力される対応した応力によって、少なくとも部分的に
補償される。従って、ブレード７のフラッピング及びリ
ード／ラグ運動が小さくなり、ロータ面において必要と
されていたダンパは不要となる。
【００３９】さらに、ブレード７のリード／ラグ動作を
小さくすることにより、上記した本発明のロータ１によ
れば地上共振の問題がほぼ完全に解消する。従って、弾
性ベアリング５３によってロータのアイドリング回転中
における支持を十二分に得ることが出来るので、可動支
持部材を設ける必要がなくなる。
小さくすることにより、上記した本発明のロータ１によ
れば地上共振の問題がほぼ完全に解消する。従って、弾
性ベアリング５３によってロータのアイドリング回転中
における支持を十二分に得ることが出来るので、可動支
持部材を設ける必要がなくなる。
【００４０】上記の構成において、既に述べたように、
弾性ベアリング５３は球状または円錐形状とすることが
出来、いづれの形状においても弾性べアリング５３に要
求される作用、即ち各ブレード７によって発生される遠
心力を筒状部材１７に伝達する作用、を同等に行うこと
が出来るものである。
弾性ベアリング５３は球状または円錐形状とすることが
出来、いづれの形状においても弾性べアリング５３に要
求される作用、即ち各ブレード７によって発生される遠
心力を筒状部材１７に伝達する作用、を同等に行うこと
が出来るものである。
【図１】本発明によるヘリコプタのロータの実施例を、
一部切開して示す断面図である。
一部切開して示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
１…メインロータ ２…ドライブシャフト ６…ハブ ７…ブレード ９…軸線 １４…球状弾性ベアリング １６…中間環状部 １７…筒状部材 １８…上側環状フランジ ２７…剛性管状部材 ３３…弾性ジョイント ３９…弾性ジョイント ４０…接続要素 ５１…球状弾性ジョイント ５３…弾性ジョイント
Claims (12)
- 【請求項１】 軸線（９）を中心に回転するドライブシ
ャフト（２）と、ハブ（６）と、前記ドライブシャフト
（２）と前記ハブ（６）を連結して、前記ハブ（６）を
前記ドライブシャフト（２）とともに前記軸線（９）を
中心に旋回させるとともに前記ハブ（６）を前記軸線
（９）に沿った点（Ａ）に対して揺動可能とする第一の
連結手段（３３，３９）と、前記ハブ（６）より実質的
に放射方向外側に延長され、各々が前記ハブ（６）に連
結するための接続要素（４０）と、該接続要素（４０）
に連結されたピッチ可変装置（６４）とを有する複数の
ブレード（７）と、及び前記の各接続要素（４０）を前
記ハブ（６）に連結する第二の手段（５１，５３）とに
よって構成されたヘリコプタのメインロータにおいて、
前記ハブ（６）は、相互に同軸で、且つドライブシャフ
ト（２）と同軸に配設される筒状部材（１７）と管状部
材（２７）を有しており、前記第一の連結手段（３３，
３９）が前記筒状部材（１７）と前記ドライブシャフト
（２）間に位置して軸線（９）上の点（Ａ）を中心とす
る前記筒状部材（１７）の揺動を可能とし、前記管状部
材（２７）が前記筒状部材（１７）に接続されるととも
に該筒状部材（１７）によって支持されており、前記第
二の手段（５１，５３）が前記の各接続要素（４０）と
前記管状部材（２７）の間に位置するとともに前記ブレ
ード（７）の集束位置を規定する第一の弾性ベアリング
（５１）と前記接続要素（４０）と前記筒状部材（１
７）間に位置する第二の弾性ベアリング（５３）とを有
していることを特徴とするヘリコプタのメインロータ。 - 【請求項２】 前記筒状部材（１７）は、凹部側におい
て軸線（９）に対向する実質的にＣ字状断面を有してお
り、実質的に円筒状の中間環状部（１６）と、前記中間
環状部（１６）の上下端部より実質的に放射方向内向き
延長形成された第一及び第二の環状フランジ（１８，１
９）を有していることを特徴とする請求項１記載のヘリ
コプタのメインロータ。 - 【請求項３】 前記第一の連結手段（３３，３９）が、
第一の球状弾性ジョイント（３３）と第二の球状弾性ジ
ョイント（３９）を有し、前記第一の球状弾性ジョイン
ト（３３）と前記第二の球状弾性ジョイント（３９）は
軸線（９）上の点（Ａ）に一致する中心を有しているこ
とを特徴とする請求項２記載のヘリコプタのメインロー
タ。 - 【請求項４】 前記第一の球状弾性ジョイント（３３）
は前記第一のフランジ（１８）の内側縁部と前記ドライ
ブシャフト（２）の第一の部分（５）の間に位置してお
り、ドライブシャフトと一体で且つ点（Ａ）に中心を有
する球状体（３１）を有していることを特徴とする請求
項３記載のヘリコプタのメインロータ。 - 【請求項５】 前記第二の球状弾性ジョイント（３９）
は、筒状部材（１７）の前記中間環状部（１６）と前記
ドライブシャフト（２）の第二の部分（３）との間に位
置し、前記第二の部分（３）が前記第一の部分（５）の
下方に位置しており、前記第二の球状弾性ジョイント
（３９）が、中心を軸線（９）上の点（Ａ）とする少な
くとも球の部分に沿って伸びる面を有する内側球体（１
３）を有していることを特徴とする請求項３または請求
項４のいづれか一項に記載のヘリコプタのメインロー
タ。 - 【請求項６】 第二の球状弾性ジョイント（３９）は複
数の球状弾性ベアリング（１４）を有しており、該球状
弾性ベアリング（１４）は軸線（９）の回りに等間隔で
配置されているとともに、各球状弾性ベアリング（１
４）の中心は軸線（９）上の点（Ａ）に集束するように
構成されており、さらに、前記球状弾性ベアリング（１
４）の数はブレード（７）の数に一致していることを特
徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のヘリコ
プタのメインロータ。 - 【請求項７】 前記管状部材（２７）の上端部（２６）
は、第一のフランジ（１８）の内周面に接合されてお
り、前記管状部材（２７）は前記中間環状部（１６）に
対向した状態で第一のフランジ（１８）に接続されるこ
とを特徴とする請求項６記載のヘリコプタのメインロー
タ。 - 【請求項８】 前記筒状部材（１７）は、複合合成材料
で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のい
ずれか一項に記載のヘリコプタのメインロータ。 - 【請求項９】 前記の各第一の弾性ベアリング（５１）
は球状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至
８のいずれか一項に記載のヘリコプタのメインロータ。 - 【請求項１０】 前記の各第二の弾性ベアリング（５
３）は球状に形成され、その湾曲内面をドライブシャフ
ト（２）に対向させて配置されることを特徴とする請求
項１乃至９のいずれか一項に記載のヘリコプタのメイン
ロータ。 - 【請求項１１】 前記の各第二の弾性ベアリング（５
３）は円錐形状に形成され、その湾曲内面をドライブシ
ャフト（２）に対向させて配置されることを特徴とする
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のヘリコプタの
メインロータ。 - 【請求項１２】 前記軸線（９）上の前記の点（Ａ）
は、前記ブレード（７）が安定されたホバリング状態で
運動している時の前記ブレード（７）の重心によって規
定される面（Ｐ）に位置することを特徴とする請求項１
乃至１１のいずれか一項に記載のヘリコプタのメインロ
ータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT67262-A/90 | 1990-04-06 | ||
| IT67262A IT1240177B (it) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | Rotore principale per elicotteri |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06234396A true JPH06234396A (ja) | 1994-08-23 |
| JP2612110B2 JP2612110B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=11300951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154176A Expired - Lifetime JP2612110B2 (ja) | 1990-04-06 | 1991-04-05 | ヘリコプタのメインロータ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5165853A (ja) |
| JP (1) | JP2612110B2 (ja) |
| DE (1) | DE4111324C2 (ja) |
| FR (1) | FR2660620B1 (ja) |
| GB (1) | GB2243590B (ja) |
| IT (1) | IT1240177B (ja) |
Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
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| US5826822A (en) * | 1996-04-19 | 1998-10-27 | Rehm; Rehm N. | System and method for providing cyclic and collective pitch control in a rotary wing aircraft |
| DE19960198A1 (de) * | 1999-12-14 | 2001-06-28 | Pfisterer Kontaktsyst Gmbh | Mittel zum Festlegen eines Gegenstandes, insbesondere Klemmschraube, Distanzierelement für ein solches Mittel und Schraubverbindungsklemme mit einem solchen Mittel |
| DE10100872A1 (de) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Ltn Servotechnik Gmbh | Vorrichtung zum Drehen eines Körpers um zwei Achsen |
| FR2837462B1 (fr) * | 2002-03-20 | 2004-05-28 | Eurocopter France | Rotor de giravion a entrainement homocinetique |
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| JP2008542668A (ja) * | 2005-06-07 | 2008-11-27 | ベル ヘリコプター テクストロン インコーポレイテッド | ティルトロータハブのための改良された等速ジョイント |
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| US9555881B2 (en) * | 2014-04-02 | 2017-01-31 | The Boeing Company | Propeller/rotor control apparatus and method |
| US9796469B2 (en) * | 2014-04-04 | 2017-10-24 | The Boeing Company | Modular rotor craft rotor hub system |
| US11292587B2 (en) | 2019-08-13 | 2022-04-05 | Lockheed Martin Corporation | Hingeless helicopter rotor with high stiffness and low drag configuration |
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|---|---|---|---|---|
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| US2216164A (en) * | 1936-03-13 | 1940-10-01 | Autogiro Co Of America | Rotary-wing aircraft |
| US2639776A (en) * | 1942-05-14 | 1953-05-26 | Autogiro Co Of America | Aircraft rotor with tilting hub and damper control of blade swinging |
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| US3080002A (en) * | 1961-06-29 | 1963-03-05 | Doman Helicopters Inc | Rotor with fixed pylon |
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-
1990
- 1990-04-06 IT IT67262A patent/IT1240177B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-04-05 JP JP3154176A patent/JP2612110B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-05 GB GB9107159A patent/GB2243590B/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-05 US US07/681,137 patent/US5165853A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-05 FR FR9104205A patent/FR2660620B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-08 DE DE4111324A patent/DE4111324C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9107159D0 (en) | 1991-05-22 |
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