JPS61268595A - ヘリコプタ−のロ−タ−ヘツド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）発明の目的 「産業上の利用分野」 本発明は固定翼機の主翼をローターハブに接続、回転さ
せ従来のローターブレードから得られない大きい揚力効
果を得る為の新しいローターヘッドに関するものである
。

本発明はプロペラの推力による空気の流れの代シに固定
翼機の主翼型ブレードを回転させて空気の流れを翼面に
発生させ上下の対気速度の差異による圧力差で強い揚力
効果を得る事を目的として翼弦長を長くし且つフラップ
を有する固定翼機の主翼型ブレードを口〜ターハブに接
続保持させた新しいローターヘッド機構である。

「従来の技術」 現在のヘリコプタ−に採用されているローター即ちロー
ターブレードとこれを保持しているローターハブとの取
付方法による機構分類では（１）全関節型ローター（２
）固定型ローター（３）半固定型ローターに大別される
。以下主な構造と機能について従来技術を述べる。

（全関節型ローター） この型のローターはブレードが３枚以上のローターに採
用され各ブレードはフラッピングヒンジ、フェザリング
ヒンジ、ドラッギングヒンジを介してローターハブに取
付けられている。従ってブレードは各ヒンジによりフラ
ッピング、ドラッギング及びフェザリングが可能である
。

又フラッピング及びドラッギングは他のブレードとは無
関係に動く事が出来る構造になっている。この型のロー
ターはブレードを３つのヒンジによってハブに取付けら
れている関係上構造的に複雑でノ・プの中心と各ヒンジ
までの距離があるため操縦性や振動に影響がある。

（固定型ローター） この型のローターはフラッピングヒンジやドラッギング
ヒンジを持たず各ブレードはフェザリングヒンジのみを
介してハブに取付けられているため自由なフラッピング
及びドラッギングが出来ずフェザリングのみ可能である
。従って具申の長いブレードにドラッグがかかるため翼
根部を細長いスパー状にしたり板バネ状としてこの撓み
によシ多少ながらフラッピング及びドラッギングを可能
にしている。又最近はハブの部分やブレードそのものを
フレキシブルにしてそれによって発生応力を低くするロ
ーターもある。

この型のローターはブレードが直接ノ・プに取付けられ
ているため操縦性はよいがブレードに加わる複雑な荷重
がローターシャフトに伝わるという欠点がある。

（半固定型ローター） この型のローターは２枚ブレード型式のローターに用い
られシーソー型ローターとも呼ばれている。各ブレード
はハブに対してユニバーサルジヨイントにより取付けら
れてお９２枚のローターは固くリジットに連結されてい
るのでシーソー型運動が出来る。このためロッキング及
びフラッピングは可能であるがドラッギングヒンジを有
していないためドラッギングは不能であるがフェザリン
グヒンジを持っているのでブレードのピッチ変更は可能
である。

このタイプのローターは回転面内での振動の軽減のため
フェザリングヒンジを７ラツピングヒンジよシ下方に置
く構造をとっている。

操縦性はや＼劣る欠点がある。

「発明が解決しようとする問題点」 上記従来の技術を述べたが何れもブレードを支持するの
は１本の腕である関係上ブレードの翼弦長に限界がある
。

従って揚力は翼面積に比例するため具申を長くせざるを
得ない現状である。又そのため高速回転に於てはブレー
ドには強いドラッグがか＼り大きい出力が必要になって
くる。

又従来のヘリコプタ−に於てはブレードの回転で得られ
る揚力は固定翼機のプロペラの推力に以て台風並みの強
い風を吹き降して揚力を得ているが本発明のローターヘ
ッドに装着出来るブレードの揚力は巨大な飛行機を軽々
と空中に浮かばせる強い揚力であシ本発明はその揚力を
持つ固定翼機の主翼型ブレードを装着したローターヘッ
ドを開発することにある。

然し固定翼機の主翼型ブレードを従来のローターヘッド
機構に採用するに際しては翼弦長０長い基板部を持つた
め中心部が一枚の円板状になるか又一本の腕で支え得て
も尚且つ従来のローターヘッド並みの複雑な機能を合せ
持つことは不可能に近い状態である。

本発明は以上の様な諸問題を解決し従来のヘリコプター
のローターヘッドでは構造上解決出来ない揚力効果が大
きく且つフラップを有する固定翼機主翼型ブレードを使
用可能にした新しい機構のローターヘッドである。

口）発明の構成 「問題点を解決するための手段」 上記問題点を解決するために下記の様な構造を持つロー
ターヘッドを発明した。

本ローターヘッドはローターフ１プとリング及びリング
を支える支柱で構成され又各接点にヒンジを設置するこ
とにより固定型ローター、半固定型ローターの各機能を
有するローターヘッドを構成することが出来る。

本ローターヘッドのリング機構は各々１本の腕でブレー
ドを支持する従来のローターヘッドと異なシ翼弦長の長
い基根部を有する各ブレードを１箇のリングに係留装着
させたものであり且つリング機構によりフライホイール
の効果を持たせると共に真中の長い従来のブレードに代
る固定翼機の主翼型ブレードに変えてブレードに受ける
強いドラッグを減少させ且つ出力の減少を図ったもので
ある。

「作　用」 本ローターヘッドはローターフ１ブと支柱、リングで構
成され各ブレードはリングに係留装着されるためリング
に固定された状態でローターもリング面と同様の傾きを
する。

従ってリングを支える支柱をノ・プ及びリングに固定さ
せることにより固定型ローターとなり又支柱の両端部に
ヒンジを設置することにより各ブレードに装着されたフ
ラップの角度差で受ける推力の増減でローターがロータ
ーシャフト上の一点を中心に何れの方向にも傾けられる
半固定型（シーソー型）ローターにもなる。

又支柱の一端又は両端に関節軸部を設置することにより
ブレードの推力の増減による支柱に受ける撓みを減衰さ
せると共に緩衝作用を持たせている。

更に関節軸部にスライド用みぞを設置することにより関
節軸がみその中をスライド可能な機構にしてローターの
重心位置をハブ側の支柱支点より上下に移動可能にさせ
て停止中及び惰性回転での無用な揺れを軽減させること
が出来る。

「実施例」 （１）特許請求の範囲第２項のローターヘッド本ロータ
ーヘッドはローターフ１プ（２）とリング（４）及びリ
ング（４）を支える支柱（３）で構成され支柱（３）の
両端部をノ・プ（２）及びリング（４）に接続、固定し
た構造の固定型ローターである。

従ってリング（４）に係留装着された各ブレード（８）
の推力の差によるローターの傾きに従いローターシャフ
ト（１）も回転軸方向に傾斜する構造である。

（２、特許請求の範囲第６項のローターヘッド本ロータ
ーヘッドはローターフ１プ（２）とリング（４）及びリ
ング（４）を支える支柱（３）で構成され支柱（３）の
ノ・プ（２）側の一端をノ・プ（２）に接続固定し、他
の一端に関節軸（５）部を有する支柱（３）でリング（
４）に接続されており関節軸（５）を設置することによ
りや＼緩衝作用を行わせた固定型ローターである。

尚関節軸（５）は本図面では横型であるが縦型でもよく
又関節軸１５）の設置箇所は支柱（３）の一端倒れでも
よい。

（３）特許請求の範囲第４項のローターヘッド本０−タ
ーヘットハローターハフ’（２）！：！Ｊング（４）及
びリング（４）を支える支柱（３）で構成され両端に各
々関節軸（５）部を有する支柱（３）でリング（４）に
接続されている。

又関節軸（５）を設置することにより緩衝作用を行わせ
ると共に各ブレード（８）の推力の増減によシ支柱（３
）に受ける撓みを無くさせた固定型ローターである。又
関節軸（５）は縦型でもよい。

本ローターヘッドは特許請求の範囲第２項、第６項のロ
ーターヘッドとは異なる機能を有するローターヘッドで
ある。

（４）特許請求の範囲第５項のローターヘッド本ロータ
ーヘッドはローターハブ（２）とリング（４）及びリン
グ（４）を支える支柱（３）で構成され支柱（３）の両
端部に７ラツピングヒンジ＋６）　（７）を有する構造
でリング（４）に接続した半固定型（シーソー型）ロー
ターである。

ローターシャフト（１）と一体化したフラッピングヒン
ジ（６）の末端は固定板αυでハブ（２）に連結、固定
させ、フラッピングヒンジ（７）のリング（４）上の位
置はローターシャツ）　（１）を中心にフラッピングヒ
ンジ（６）と直角になる線上のリングの位置を７ラツピ
ングヒンジ（７）の位置とし、両フラッピングヒンジ（
６）（力を両端部とする支柱（３）でリング（４）を支
える構造とした半固定型ローターである。

従って支柱（３）を中間部で屈曲させる構造とすること
によ９両フラッピングヒンジ（６）　（７）　ヲ介シテ
ローターシャフト（１）上の一点を中心にリング（４）
が何れの方向にも傾ける構造とした。

リング（４）はローターヘッド組成着脱の関係上リング
（４）を支柱（３）の数に合せて４分割し更にそのリン
グ（４）の６片を再び組合せてネヂ（１０）により接合
部α２を固定してリング（４）にしたものである。

尚ハブ（２）側の支柱（３）の一端に一体化した横軸の
７ラツピングヒンジを設はローターシャフト（１）側と
固定板αυ側を軸受とするか或は１本のヒンジを差込み
型として支柱（３）の関節部ノ孔に挿入、ローターシャ
フト＋１）側と固定板ａυ側を軸受にして支柱（３）が
７ラツビング出来る構造とし、リング（４）を分割、接
合することなくローターヘッドの組成着脱を可能とする
構造にしても！い。

（５）特許請求の範囲第６項のローターヘッド本ロータ
ーヘッドはローターフ１ブ（２）とリング（４）及びリ
ング（４）を支える支柱（３）で構成され支柱（３）の
一端、連接部にフラッピングヒンジ（６）、他の一端に
関節軸（５）部を有する支柱（３）でリング（４）側の
フラッピングヒンジ（力に接続したリング（４）で構成
する半固定型ローターでちる。

フラッピングヒンジ（力のリング（４）上の位置決め、
支柱（３）の屈曲及びローターハブ（２）側の７ラツピ
ングヒンジ（６）の設置部分の構造は特許請求の範囲第
５項と同じであるが本ローターヘッドは支柱（３）の一
端に関節軸（５）を設置し支柱（３）に受ける撓みを無
くすると共に緩衝作用を行わせた構造で特許請求の範囲
第５項のローターヘッドとは異なる機能を有するロータ
ーヘッドである。

父上記実施例各項に共通する固定翼機の主Ｘｆｆ１ブレ
ードを本ローターヘッドに係留装着する方法としては下
記の方法がある。

ａ、　リング（４）を分割し、その分割したリングの一
片とブレード（８）を一体化或は接続させたものを実施
例第５項第８図のリング（４）の如く組合せてその接合
部（１２をネヂ叫で固定、係留装着させる方法。

ｂ、別リングを分割しその分割したリングの一片とブレ
ード（８）を一体化或は接続させたものを本ローターヘ
ッドのリング（４）に張合せてネジで固定、係留装着さ
せる方法。

以上本ローターヘッドの構造を実施例で説明してきたが
、 イ、支柱（３）の数に特に制限はない。

口、　リング（４）全分割し、その分割したリング（４
）の−片とブレード（８）を一体化或は接続したものを
リング状に組合せ固定してローターヘッドとして使用す
る場合も本発明のリング（４）にブレードを係留装着さ
せたものとする。

八　関節軸（５）部にスライド用みぞを設けみぞの中を
関節軸（５）がスライド出来る構造とした場合も本発明
の関節軸機構に含むものとする。

「発明の効果」 上記構造説明により本ローターヘッドは固定型ローター
及び半固定型（シーソー型）ローターに分類されるが本
ローターヘッド機構に係留装着された固定翼機主翼型ブ
レードを使用すると下記の様な効果がある。

１．　従来のブレードの揚力はプロペラの推力に似てい
るが本ローターヘッド機構に装着されるブレードの揚力
は翼弦長の長い且つフラップを有する固定翼機の主翼型
揚力に似て揚力効果が太きい。

２、　ホバリング時の強い風の吹き降しを減少出来る。

３、騒音の減少効果が太きい。

４、本ローターヘッドはリング機構のため回転によシリ
ングが７ライホイールの効果を有し且つ従来のブレード
に比し真中を短かく出来るためブレードに受けるドラッ
グを少なくし出力を減少出来る省エネルギータイプであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図 特許請求の範囲第２項のローターヘッドにブレード４枚
を装着したローターの平面図。 第２．３図 特許請求の範囲第２項のローターヘッドの平面図及び中
央断面図。 第４．５図 特許請求の範囲第６項のローターヘッドの平面図及び中
央断面図。 第６．７図 特許請求の範囲第４項のローターヘッドの平面図及び中
央断面図。 第８．９図 特許請求の範囲第５項のローターヘッドの平面図及び中
央断面図。 第１０．１１図 特許請求の範囲第６項のローターヘッドの平面図及び中
央断面図。 （１）：ローターシャフト　（２）：ローターハブ（３
）：支柱　（４）：リング　（５）：関節軸　（６）＝
７ラツビングヒンジ　（カニ７ラツピングヒンジ　（８
）ニブレード　（９）　：　７ラツプ　α［相］：ネジ
　αυ：固定板ａり：接合部 才１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ローターハブ（２）に支柱（３）で接続保持された
   リング（４）を有する構造で構成されたヘリコプターの
   ローターヘッド。 ２、支柱（３）の一端をローターハブ（２）に他の一端
   をリング（４）に接続固定したリング（４）で構成され
   た特許請求の範囲第１項記載のヘリコプターのローター
   ヘッド。 ３、一端に関節軸（５）部を有する支柱（３）を接続し
   たリング（４）で構成された特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載のヘリコプターのローターヘッド。 ４、両端に各々関節軸（５）部を有する支柱（３）を接
   続したリング（４）で構成された特許請求の範囲第１項
   記載のヘリコプターのローターヘッド。 ５、両端部にフラツピングヒンジ（６）（７）を有する
   支柱（３）を接続したリング（４）で構成された特許請
   求の範囲第１項記載のヘリコプターのローターヘッド。 ６、一端の接続部にフラツピングヒンジ（６）他の一端
   に関節軸（５）部を有する支柱（３）をリング（４）側
   のフラツピングヒンジ（７）に接続したリング（４）で
   構成された特許請求の範囲第１項又は第５項記載のヘリ
   コプターのローターヘッド。