JPS5925719B2 - 二本吊り吸振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロータの回転面内の振動がヘリコプタの機体に
伝達され、操縦室及び客室に於て好ましからざるレベル
の振動を生じるヘリコプタに係る。

更に詳細には本発明はヘリコプタロータと共に回転すべ
くこれによって担持された二本吊り吸振器（支持構造体
より二つの点にて支持された振動要素を用いた吸振器）
の改良に係る。

米国特許第３５４０８０９号には二本吊り吸振器を装備
されたヘリコプタが示されている。

この特許に於ては、二本吊り吸振器はロータの回転軸線
に垂直な平面内にてローフハブより突出しているアーム
の端部に振子要素或は釣合錘要素を有している。

各吸振器の釣合錘は同調ピンによって支持アームに接続
されており、同調ピンは支持アーム及び吸振器の釣合錘
内のゆるい開孔を貫通している。

これらによって釣合錘とその支持アームとの間に転がり
振動運動及び吸振運動が与えられる。

二本吊り吸振器に於ては、釣合錘とその支持構造体との
間の過度の内部摩擦によって吸振効率が完全に減殺され
ることがあり、釣合錘の側部とその支持アームの近接面
との間の面間摩擦接触を阻市する為に、米国特許第３５
４０８０９号に於ては内部摩擦減衰を低減すべくこれら
の対向面の間にテーパーワッシャが与えられている。

これらのワラシャは有用であることがわかったが、非常
に大きな摩擦減衰が残存しており、ヘリコプタの乗員を
十分安楽にする程ではなかった。

本発明の主要な目的は、ヘリコブクローク内にて発生さ
れる回転面内の振動が機体に伝達される前にそれらを除
去し、これによりかかる振動が惹き起す操縦性能、乗客
の快適さに関する問題及び構造的完全さに対する脅威を
なくする改良された二本吊り吸振器を提供することであ
る。

本発明によれば、少なくとも三つの改良された二本吊り
吸振器がロータ回転面内の振動を減殺すべくヘリコブク
ロークと共に回転される。

二本吊り吸振器の振幅ファクタが、吸振器の相対的に可
動である要素の間の面間接触を回避することによって高
く維持される。

このことは成る計算された下向きの傾斜或はドループを
有する放射状の吸振器支持アームを組立てることによっ
て達成され、このドループの大きさは吸振器の振子要素
に作用する遠心力とこの要素の重量との合力が吸振器の
傾斜された同調ピンに対して垂直であるような大きさで
ある。

かくして合力は吸振器の転がり同調ピンによって完全に
反作用され、前述の厄介な内部摩擦は除去される。

本発明の他の一つの目的はヘリコプタローフ上にて使用
される二本吊り吸振器の構造及び作動を全体的に改良す
ることである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は軸線１２の周りに回転すべく頂部に駆動軸１１
が装着されているヘリコプタロータ１０の一部を示して
いる。

このロータは多数の半径方向に突出しているアーム或は
板部材１６を含む中央部或はバブ１４を含んでおり、板
部材１６にはスリーブ及びスピンドル組立体２０により
ロータブレード１８が取付けられている。

吸振装置２２がロータ１０と共に回転すべく装着されて
おり、バブ１４に接続されている。

各吸振装置２２は軸線１２に対して同心上に配置された
中央リング２６を有する支持部材２４を含んでおり、星
形突起或はアーム２８がこれより放射状に突出しており
且リング２６の周りに周縁方向に均等に隔置されている
。

ラグ３０が支持部材２４の中央リング２６より下方に突
出し、ボルト３２により直接板部材１６に締結されてい
る。

従って吸振装置２２の為の支持部材２４はバブ１４と共
に回転すべく装着されていることは明らかであろう。

本発明による改良された構造の二本吊り吸振器は、支持
部材２４の各星形突起２８の外端部に配置されている。

吸振器を支持する支持部材２４のリング２６は軸線１２
に対して垂直な平面内に存在していることが理解されよ
う。

しかしこれより詳細に説明する如く、本発明による支持
部材２４の星形突起２８はリング２６の平面より僅か下
方に反らされている。

この反らし角は非常に小さく従って第５図及び第６図以
外には図示されていなＧ）。

第２図は第１図の二つの線２−２のいずれかに沿った断
面図である。

吸振器３４は作動中には第２図の位置にはないことに留
意されたい。

第２図は吸振器３４の構造を非常に明確に示しているの
で、説明を容易にする目的で採用されているものである
。

支持部材２４の放射状に突出している星形突起２８はそ
の中にほぼ円形の開孔３６を有しており、この中にブッ
シング３８を有していて良Ｇ）。

振子要素或は錘要素４０が二本の同調ピン４２．４４に
より支持部材２４に接続され且つこれより支持されてい
るので、各星形突起２８内にはかかる二つのブツシュを
装着された開孔がある。

同調ピン４４のみが第２図に図示されているが、同調ピ
ン４２はこれと同一であり且同−の要領にて支持部材２
４に接続されており、従って第２図は実際には第１図の
いづれかの破断線２−２による断面図を示していること
を銘記されたい。

振子要素４０は断面がＵ形形状であり、鉢部５０により
接続されている二つの側板４６，４８を含んでおり、一
つの側板部材は支持部材２４の上部に、他の側板部材は
その下部に配置されている。

側板４６，４８はその中にほぼ円形の開孔５２．５４を
有しており、これらの開孔５２゜５４は開孔３６とほぼ
同一の直径である。

これらの開孔はそれぞれ接動ブッシング５６，５Ｂ。

３８を含んでいて良い。

同調ピン４４は側板４６゜４８内の開孔５２，５４及び
支持部材２４の外形突起２８内の開孔３６を貫通して延
びており、ブッシング５６，５Ｂ、３８を回動しうるよ
う振子要素４０を支持部材２４に接続している。

テーパーワッシャ６４，６６及び環状スペーサ６８゜７
０．７２を配置すべく、同調ピン４４は一端上にナツト
６２を有するボルト６０を含んでいる。

第３図は吸振装置２２が軸線１２の周りにロータと共に
回転している時の吸振器をその作動位置にて示している
。

この条件に於ては遠心力が振子要素４０を外方に投げ出
し、振子要素４０は同調ピン４２，４４により支持部材
２４より支持されており、これにより錘要素４０と支持
部材２４との間に於て転がり振動運動及び吸振運動が行
えるようになっている。

側板４６，４８の面と支持部材２４の対向面との間の面
間接触を低減してかかる領域に於る摩擦を低減すべく、
テーパーワッシャ或は傾斜ワッシャ６４，６６が設けら
れている。

もしそうでなければ、摩擦は吸振器の振幅ファクタを破
壊し且これを殆ど使用できないものにするほど大きなも
のとなるであろう。

しかしこれらのワッシャを用いても、尚これらのワッシ
ャのバブ部に作用する振子要素４０の重量の為に大きな
摺動摩擦が残存し、吸振器の効果を損ねるということが
わかっている。

本発明を適用することにより吸振器に於る内部摺動摩擦
がほぼ完全に除去される。

概略的である第４図及び第５図に於て、支持部材２４の
中央リング２６はいづれの図に於てもロータの回転軸線
１２に垂直な平面内に存在しているが、これらの二つの
図を比較すると明らかである如く、第５図に於ては中央
リング２６を越えて放射状に外方に突出している星形突
起２８は下方に傾斜されている。

第４図は米国特許第３５４０８０９号に於る如く外形突
起がリング２６の平面内に存在している従来技術の構造
を示している。

第５図は本発明の改良された構造を大きく誇張して示し
ている。

吸振装置２２の二つの同調ピン組立体の内の一つが図示
されている第４図に於て、二本吊り錘５０の重量は二つ
の傾斜ワッシャ上にそれらのバブに近接した領域にかか
ることが理解されよう。

かかるワッシャの傾斜が接触面積を低減したが、一方で
はより小さなバブ面積に作用する単位圧力を増大した。

試験によれば、たとえ傾斜ワッシャが設けられていても
、この低減された面積内に大きな摺動摩擦が残存し、吸
振器の性能に非常に重大な影響を及ぼし、又錘５０の重
量がワッシャにかかるのを阻止することによって、摩擦
減衰が吸振器内にて殆ど除去されつるということがわが
つている。

このことが如何に簡単に達成されうるかということが第
５図に示されており、この図に於ては吸振器３４全体を
傾斜すべく、支持星形突起をその一体の中央リング２６
に対して下方２こ向けることによって、吸振装置２２が
下方に傾斜或はドループされている。

傾斜の量を決定する為に、ロータの成る選択された回転
速度（通常ヘリコプタの巡航速度）に於て必要とされる
吸振器の振幅ファクタを得るべく錘５０の重量が計算さ
れる。

錘５０に作用する遠心力が得られるので、軸線１２に垂
直に作用するこの力Ｃ及び下向きに作用する力Ｗより合
力Ｒの方向及び大きさが定まり、次の公式を利用して力
線Ｃ及びＲの間の角度である角θが決定される。

ここにＷは振子錘５０の重量であり、Ｌは回転軸線より
この錘の重心までの距離であり、Ｉは重力加速度であり
、Ωはロータの回転速度である。

吸振装置２２をこのように傾斜した結果、同調ピン４２
，４４の軸線は合力線Ｈに垂直であり、ロータ軸線１２
の周りに回転すると吉によって吸振装置２２に作用する
すべての力及び重力の作用が同調ピン４２，４４によっ
て反作用され、いづれの傾斜ワッシャを押圧する錘５０
からの圧力も存在しない。

星形突起２８及び側板４６，４８内の二つの開孔内にあ
る同調ピン４２，４４と接動インサート或はブッシング
との間の接触が転がり接触であり、又すべでの力が同調
ピンに垂直であるので、傾斜ワッシャに垂直で摺動摩擦
を発生する原因となる力は生じない。

更にブッシングに作用するヘルツ応力がそれほど大きく
増大することはない。

図示の二本吊り吸振装置に於ては、各錘５０の重量は２
５Ａ’ｂ（１１，３４ｋｇ）であり、ドループ角θは１
度２６分±８〜５分である。

星形突起２８の傾斜角度は小さいので、第５図及び第６
図以外で二本吊り吸振器のドループは図示されていない
が、第５図及び第６図に於ては説明の目的で幾分誇張し
て図示されている。

以上に於ては本発明をその実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明はかかる実施例に限られるものではな
く、種々の修正並びに省略が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は二本吊り吸振器を利用している従来技術のヘリ
コブクロークの部分平面図である。 第２図は第１図の線２−２のいづれかに沿った断面図で
ある。 第３図は二本吊り吸振器をその作動位置にて示す線２−
２に沿った断面図である。 第４図及び第５図は本発明による改良された二本吊り吸
振器の構造及び作動を示す概略図である。 第６図は反らされた吸振器支持部材及び部品の詳細を断
面にて示す図である。 但し反らし角度は非常に小さく、従って第５図及び第６
図以外には図示されていない。 １０・・・・・・ヘリコプタロータ、１２・・・・・・
回転軸線、１４・・・・・・バブ、１６・・・・・・板
部材、１８・・・・・・ロータブレード、２０・・・・
・・スピンドル組立体、２２・・・・・・吸振装置、２
４・・・・・・支持部材、２６・・・・・・中央リング
、２８・・・・・・星形突起、３０・・・・・・ラグ、
３２・・・・・・ボルト、３４・・・・・吸振器、３６
・・・・・・円形孔、３８・・・・・・ブッシング、４
０・・・・・・振子要素、４２，４４・・・・・・同調
ピン、４６，４８・・・・・・側板、５０・・・・・・
錘、５２．５４・・・・・・円形孔、５６，５８・・・
・・・接動ブッシング、６０・・・・・・ボルト、６２
・・・・・・ナツト、６４゜６６・・・・・・テーパー
ワッシャ、６Ｂ、７０，７２・・・・・・環状スペーサ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヘリコプタロータヘッドのための二本吊り吸振器に
   於て、ロータの回転軸線に対して垂直な平面内にて回転
   可能であるようロータヘッドに取付けられるべく構成さ
   れ且放射状に延びるアームを有する支持部材と、前記ア
   ームの各々に二つの同調ピンにより取付けられた振子要
   素とを含み、前記各アームは前記平面より下向きに反ら
   されていることを特徴とする二本吊り吸振器。 ２、特許請求の範囲第１項の二本吊り吸振器に於て、前
   記アームの反らし角度は前記振子要素に作用する重力と
   前記振子要素に作用する遠心力の合力が前記同調ピンに
   垂直であるような角度であることを特徴とする二本吊り
   吸振器。 ３ 特許請求の範囲第２項の二本吊り吸振器に於て、前
   記アームが前記平面より反らされている角度は以下の式
   により決定されることを特徴とする二本吊り吸振器。 ただしＷは振子要素の重量であり、Ｃ，Ｆ、は〔回転速
   度の二乗〕ＸＣロータの回転軸線より振子要素の中心ま
   での距離〕×〔振子要素の質量〕である。