JPS6028719B2 - 回転翼式航空機のロータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転翼式航空機のロータの改良に関する。

本出願人は、先に、星型ボスが回転翼の各羽根に対して
１個の連結アームを備え、このアームが星型ポスの星型
面において平たい形状を有し、この面に対して直角方向
に可とう性であるようにした回転翼式航空機のロータを
提供した〔特許第１１７１００ｙ号（特公昭５８一２１
１計号公報参照）〕。

このロータは、羽根がその内側末端に、ボスの方に向け
られた連結部材を担持し、この連結部材の枝が対応のア
ームの面を挟持し、羽根とアームの間の連結は、一方に
おいては、連結部材の枝の末端とアームの底部にボスの
中に設けられた開口へりとの間に圧縮された可変形弾性
体によって行なわれ、他方においてはアーム末端と連結
部材底部との滑動一回転援手によって保証される事を特
徴としている。上記先行技術に述べられたこのｏータの
一実施態様においては、各羽根の末端連結部村は対向す
る２つの切欠きを備えたスリーブである。

このスリーブは羽根とは独立の金属片であって、その質
量と製造原価は比較的高い。また、上記先行技術に述べ
られたこのロータの他の実施例においては、羽根とロー
タアームとの連結部材は、２枚の平行な合成板を備え、
これらの板が羽根の脚を剛性的に挟持し、また可とう性
アームの末端に載層された糟勤式玉軸受を封入している
。好ましくは、羽根の回転面における角度運動の振幅を
制限するため、前記２枚の合成板の中間にステーを介在
させる。また他方において、前記２枚の合成板はボスの
反対側において、２個のピンによって羽根を固定するヨ
ークを形成し、これら２本のピンの一方は脱着目在であ
り、またこれらピンはボスの軸線から等距離にある。こ
の場合も、製作に非常に多くの金属部品を必要とし、従
ってその質量と製造原価が比較的高い。本発明の主たる
目的は、小数の金属しか含まず、従って質量と製造原価
が低減された回転翼式航空機用のロータの製作を可能に
するように、ロータを簡単化しまた軽量化するにある。
本発明によれば、アームを両側から挟むようにして各羽
根と星型ボスとを連結する連結部材は、羽根の基部から
ボスの方に、２本の枝のフオーク状に延びた部分から成
る。

各羽根に組合わされた連結部材が本発明によれば羽根そ
のものと一体部品を構成していることから前述のごとき
各利点が得られるのは明らかである。本発明は、繊維材
料、特にガラス繊維の少なくとも１本の縦方向東をそれ
ぞれ含む複数の羽根を備えた公知の型の回転翼式航空機
のロー夕に応用した場合に特に有利である。

この場合に、本発明によれば各羽根の各繊維東は、ボス
の対応アームの末端から適当な距離において、少なくと
も１本の上方東と、少なくとも１本の下方東とに分割さ
れ、これら上下の東は対応のアームに対して対称的に星
型ボスの方に向かって相互に拡大して行き、上下に重ね
合わされたこれら東の末端部は少なくとも１本の横断部
村によって相互に連結され、この横断部材はボスアーム
の付け根に設けられた開□を横断し、かつ可変形弾性体
を支承する。本発明のこの実施例は、ほとんどすべて繊
維材料、特にガラス繊維から成る小数の部品を用いる点
で従来のものと異なる。

このような構造特性は、ロータの質量ならびに製造費に
良い影響を与えるだけでなくｔガラス繊維東のすぐれた
機械特性の故にその機械特性ならびに耐用年数について
も有利な結果をもたらす。ロータの全質量に対する利得
は１２％に達することができる。本発明においては、ボ
スの各アームはその円筒形末端部が玉継手の中ぐり穴の
中を絹勤するように載直されており、前記の玉継手その
ものは球形軸受の中に載層され、この軸受は、対応の羽
根の脚からフオーク状に延びた部分の枝の中間に固定さ
れている。

望ましくは、粘弾性物質の２枚の板が前記のフオーク状
延長部の２本の枝と前記の球形軸受のケースとの中間に
介在させられ、これらの板は前記延長部の２本の枝に対
してたとえば加碗によって固定され、公知の型の周波数
アダプタを形成するようにする。このようにして羽根の
角度運動はロータの回転面においてのみ可能となり、粘
弾性物質の板は房し力を生じ、この戻し力が羽根を平均
位置に保持し、またこの羽根の抗力方向への揺動を減衰
させる。

最後に、各羽根の脚からフオーク状に延びた部分の少な
くとも２本の枝の一方に、羽根ピッチ制御レバーを連結
することができる。

以下本発明を図面に示す実施例によって詳細に説明する
。

第１図乃至第３図に示されている本発明による回転翼航
空機のロータは、羽根２と同数のアームｌａを備えた星
型ボス１を有する。

上記ボス１とそのアームｌａは、主として、ガラス繊維
を熱硬化性樹脂で被覆して成る。３本のア−ムｌａはそ
れぞれ２等辺三角形状を有し、この三角形の底辺はふく
厚くなって、同一厚さのボス中心部と一体化し、これに
対して各アームｌａの中央部ｌｂ（第３図）は４・さし
、厚さを有する。

各アームのぶ厚い付け根には、長方形の閉口３が設けら
れ、その役割については後述する。ボスのふく厚い中心
部およびその上に戦直されるカバープレート４は、ロー
タ柱６のほぼ水平のつば部６ａの上にボルト５によって
固定されている。各アームｌａの先端は円筒形支承面７
を成し、この支承面の上に金属環８が固定されている。
第４図に見られるように、本発明の実施例におけるロー
夕の各羽根２の楯込み部分は、２本の縦方向ガラス繊維
東から成り、これらのガラス繊維東９と１川まほぼ長方
形断面を有し、それぞれ対応の羽根の前緑と後緑に沿っ
て配置されている。

これら２つのガラス繊維東９と１０の中間に、同じく長
方形断面の、軽い材質の、たとえば多孔性合成物質のブ
ロック１１が配置されている。これら３個のブロック９
〜１１の組立体の外側は、交さしたガラス繊維のコイル
から成る第１被覆層１２と、ガラス繊維の織物シースを
合成樹脂で合浸して成る第２被覆層１３によって被覆さ
れている。これら２個の被覆層１２と１３は、羽根２の
上の区域に対して、大きなねじり剛性を与える。第１図
および第５図において見られるように、前記の羽根２の
２本のガラス繊維東９と１０はそれぞれ上東９ａまたは
１０ａと、下東９ｂまたは１０ｂに分割され、これら上
東と下東はボスアームを上下に挟み込むようにしてボス
１の方向に向って延出し、アームに関して上下に対称的
に配置されている。軽量物質、特に多孔性合成物質から
成るブロック１１ａと１１ｂがそれぞれ上東９ａと１０
ａ、および下東９ｂと１０ｂの中間に介在させられてい
るので、羽根２の基部から、ポスーの方向に、連結部材
としての上下の２枝フオーク２ａと２ｂが延び、この上
下のフオーク２ａと２ｂの中間であって第１図中破線で
示した外様１４とボスアームの円筒形支承面７との間は
くさび状ブロック１５によって充てんされている。この
ブロック１５は同じく軽量材料、たとえば多孔Ｉ性合成
物質から成り、布を合成樹脂で含浸して成る被覆層１６
によって被覆されている。上下のフオーク２ａと２ｂ、
ならびにそれらの間に挿入されたくさびブロック１５か
ら成る組立体は羽根２の２層の外側被覆層１２と１３の
延長部によって被覆されている。くさびブロック１５と
その被覆層１２と１３はアームの末端７の少し前方の所
で（第１図の１７）中断されているが、羽根２の延長部
を成す上下のフオーク２ａと２ｂはアームの薄い中間部
ｌｂを上下から対称的に挟むようにして、ボス１の中心
部に向かって延びている。

第６図の断面図の上部と下部を見れば明らかなように、
上下のフオーク２ａと２ｂはそれぞれ、２本のガラス繊
維東９ａと１０ａ、または９ｂと１０ｂを多孔性合成フ
ロツク１１ａまたは１１ｂによって分離し、合成樹脂で
含浸された布から成る被覆層１３ａまたは１３ｂをもっ
てこの組立体を被覆して成る。上下のフオーク２ａと２
ｂの内端は、三角形アームの底辺に設けられた閉口３の
両側のところで重ね合わされている。第８図から明らか
なように、フオーク２ａと２ｂの末端に近づくに従って
、これらフオークのそれぞれ２本の繊維東たとえば９ａ
と１０ａは、更にたとえば１０ａｌ，１０ａ２および９
ａｌ，９ａ２に再分割されて、それぞれ金属ソケット１
７ａと１８ａを取り囲む２つのりンク９ｃと１０ｃを形
成している。前記の多孔性合成ブロック１１ａのほかに
、ガラス繊維東９ａｌ，９ａ２，１０ａｌ，１０ａ２の
中間に同一材料のブロック１９と２０が挿入されて、各
フオ−ク、たとえば２ａの末端において長方形断面を保
持するようにし、フオーク末端の各構成要素の組立体は
更に前記の被覆層１３ａによって被覆される。上下重な
り合わされたフオーク２ａと２ｂの末端の間に可変形弾
性体２１が載遣される。この弾性体２１は特許第１１７
１００計号（特公昭５８一２１１９号公報）に記述され
また図示されたごとく作ることができる。この可変形弾
性体は横断部村２２を有し、この横断部材は上下のフオ
ーク２ａと２ｂの先端の中間に、アーム閉口３を横断す
るごとく配置されている。この横断部材２２は、上下の
フオーク２ａと２ｂの先端に対して、脱着目在にピン２
３と２４によって連結され、これらのピンの末端はそれ
ぞれ、金属ソケット１７ａ、，１７ｂおよび１８ａ，１
８ｂの中に係合されている。羽根２の方に向いた前記横
断部材２２の面は轡入面を成し、この誉入面は、関口３
の外側へりにボルト２６で固定されたほぼ同一曲率の玉
継手２５の方に開いている。この轡入面と玉継手２５の
中間に、複数の球状片２７を交互に配置する。これら球
状片は金属片とェラストマーであって、加硫によって相
互に組立てられる。羽根のピッチ制御レバーが羽根の延
長部を成す下フオーク２ｂに対して、部材２８を介して
連接されている。

この部材２８は２本のピン２４と２３の下端に連接され
ている。第７図の動作図において見られるごとく、羽根
ピッチ制御レバー（図示せず）は、前記部材２８に対し
て種々の角度を与えて、ピン２３と２４を介して横断部
村２２と上下のフオーク２ａ，２ｂを枢転させ、このよ
うにして羽根のピッチを変換させる事ができる。特許第
１１７１００９号（特公昭５８−２１１ず号公報）にお
けると同様に、星型ボスの各アームｌａの先端の円筒形
支承面７は、その金属環８を介して玉継手２９の中ぐり
穴の中に係合している。この玉継手２９そのものは玉軸
受の中に教壇され、この玉軸受は上下のフオーク２ａと
２ｂの間に固定されている。図示の実施態様においては
、この玉軸受は、ケース３１の中に戦置されたレース３
０を有し、前記のケース３１の上面と下面は平面であっ
て、それぞれ上下のフオーク２ａと２ｂの下面と上面に
対してほぼ平行である。上下のフオーク２ａと２ｂのそ
れぞれ上面と下面に金属板のキャップ３２ａと３２ｂが
当接させられ、これらのキャップはそれぞれ止め部材３
３ａと３３ｂによって軸万向に固定されている。

これらの止め部材はたとえば合成樹脂を合浸した布層か
ら成り、前記のフオ−ク２ａと２ｂの対応面の上に接着
されている。前記の玉軸受のケース３１のそれぞれ上面
および下面と前記キャップ３２ａと３２ｂの中間に、そ
れぞれ粘弾性物質から成るほぼ長方形の板３４ａと３４
ｂが孫持されている。これらの板３４ａと３４ｂは、こ
れらの挟持した機素に対して、好ましくは加碗によって
固定される。玉継手はボスの中心側において、リップ状
玉継手３５によって気密になされている。前記の玉継手
と、粘弾性物質板３４ａ，３４ｂから成る組立体は、“
ＳＵＤＡＶＩＡＴＩＯＮＳＯＣＩＥＴＥＮＡＴＩＯＮＡ
ＬＥ ＤＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＳＡ
ＥＲＯＮＡＵＴＩＱＵＥＳ、社から”回転翼航空機の羽
根とロータボスとの間の減衰性弾性連結装置”として、
フランス特許第２０６３９６ｙ号‘こおいて述べられて
いるタイプの１つの周波数アダプタを成すものである。
前記の玉軸受２９，３０、そのケース３１、金属板ケー
ス３２ａ，３２ｂおよび粘弾性材質の板３４ａ，３４ｂ
から成る一体構造の組立体は、比較的たわみ性の上下の
フオーク２ａ，２ｂの間隙の高さを一時的に増大する事
によって、この間隙から容易に引き出す事ができ、また
同機の操作でこの組立体を容易に導入して軸方向止め部
村３２ａ，３３ｂに当援させる事ができる。

この装置は本発明によるロータの周期的点検をきわめて
容易にするものである。前述のロータはその体積と製造
原価が非常に低下するだけでなく、その信頼度が高く寿
命が長い事によって従来のものと異なる。

後者の利点は、特に、各羽根から延びてこれをボスに連
接するのに役立つフオークが主としてガラス繊維東から
成るので非常に抵抗性になされた事によるものである。
このような構造の故に、これらのフオークが小さな応力
しか受けないように寸法定めする事ができ、これによっ
てこれらのフオークは大きな疲労抵抗を与えられる。ま
た他方において、各羽根とボスの連接は、羽根の揺動運
動のための枢着中心点の非常に近くで行なわれる。この
区域にかかる荷重は遠心力と、羽根の生じるせん断応力
に限られ、枢着の故に実際上羽根の静的および動的はば
たき偶力と抵抗偶力とが除去される。従ってこのような
取りつけ点に加えられる偶力は非常に低減されるので、
この取り付け点は実際上無限の耐用年数を与えられる。
本発明は前記の説明に限定されるものでなく、その主旨
の範囲内において任意に変更実施できる。

すなわち、ボスの各アームの末端を係合させる球形軸受
ならびにこの軸受と組合わされる周波数アダプタの構造
は随意である。特に周波数アダプタは先に述べたフラン
ス特許第２０６３９６ｙ号ｉこ述べられた種々の構造と
する事ができる。また各羽根の延長を成す２本のフオー
クの中に含まれるガラス繊維東の配置もまた随意である
。最後に、本発明はガラス織総東を含まない、種種の型
の羽根に備えられるロータにも適用されるものである。

追加の関係 本発明は、特許第１１７１００叫号（特公昭５８−２１
１９号公報に記載された発明）の構成に欠くことができ
ないロータの星型ボス、連接アームおよびョ−クを主要
部としている発明であって、原発明と同一の目的を達成
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転翼飛行機ロータと羽根の連結
部を示す部分立面図、第２図はロータと羽根のフオーク
状延長部とを示す部分平面図、第３図は第２図のｍ−皿
線に沿った断面図、第４図、第５図、第６図は第１図の
それぞれＷ−Ｗ線、Ｖ−Ｖ線、Ｗ−の線に沿って取られ
た断面図、第７図は第３図の肌一肌線に沿った部分断面
図、また第８図は第３図の肌一皿線に沿った部分断面図
である。 １……ボス、ｌａ……アーム、２ａ，ｂ……羽根の延長
部を成す繊維東フオーク、３・・・・・・閉口、７・・
・・・・アーム末端部、８・・・・・・金環、９，１０
・・・・・・ガラス繊維東、１１…・・・フロック、１
２，１３・・・・・・被覆層、１７，１８・・・・・・
ソケット、１９・・．・・・フロック、２１・・・・・
・弾性体、２２・・・・・・横断部材、２３，２４・・
・・・・ピン、２８・・・・・・羽根ピッチ制御部材、
２９・・・・・・玉継手、３０…・・・レース、３１・
・・・・・軸受ケース、３２・・・・・・キャップ、３
３・・・・・・止め部村、３４・・・・・・粘弾性板。 第４図第５図 第６図 第７図 第８図 図 船 図 Ｎ 船 図 の 船

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロータのボスの周囲より半径方向外方へ複数個のア
   ームを延出させ、各アームの先に羽根を取付け、アーム
   の外側部分が垂直方向へたわむことができるようにした
   ものにおいて、前記各羽根と前記アームとは連結部材に
   よつて連結され、この連結部材は前記アームを両側から
   挟むようにして配置された２本のフオークを有し、この
   フオークの先端はロータのアームの付け根に形成された
   開口を通して配置された横断部材で結合され、この横断
   部材と開口の縁との間には一部球状の可変形弾性体が介
   挿され、前記アームの先端と前記フオークの付け根との
   間は滑動回転接手によつて連結され、前記フオークが前
   記羽根と連続して一体成形されていることを特徴とする
   回転翼式航空機のロータ。 ２ 前記羽根は、ガラス繊維で作られた少なくとも１本
   の上方ガラス繊維束と少なくとも１本の下方ガラス繊維
   束を含み、これらのガラス繊維束は星型ボスの方に向つ
   て延出し、それらの先端は前記横断部材によつて結合さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の航空機のロータ。 ３ 前記上方ガラス繊維束と下方ガラス繊維束とはくさ
   び空間を残して星型ボスの方に向つて延出し、前記くさ
   び空間内に軽量材からなるくさび形ブロツクを充てんし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の航空
   機のロータ。 ４ 前記羽根の前縁と後縁に沿つて繊維束が配置され、
   これらの繊維束は前記軽量材からなるくさびブロツクに
   よつて分離され、これらの繊維束はガラス繊維による少
   なくとも一層の被覆層によつて被われ、さらに各繊維束
   が分岐されて先端でリングを形成するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項に記載の
   航空機のロータ。 ５ 前記くさびブロツクは、多孔質の合成樹脂で構成さ
   れ、そのまわりを合成樹脂を含浸した被覆層で被覆され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項
   に記載の航空機のロータ。