JPS6160397A - 可撓性スオツシユプレート心出し部材 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ヘリコプタのスオツシュプレートに係り、更
に詳細には可撓性スオツシュプレート心出し部材に係る
。

発明の背景 ヘリコプタのメインロータに於けるブレードのピッチ制
御は、一般に、静止リングと回転リングとそれらの間に
Ｎａされた軸受とを有するスオッシュプレートにより行
われる。回転リングはロータの各ブレードに設けられた
ピッチボーンに連結されている。他方静止リングはパイ
ロット又は自動飛行制御システムよりの入力に応答する
アクチュエータに連結されている。コレクティブ制御は
ロータシャフトに対し相対的にスオッシュプレートを上
下方向へ並進運動させることによって行われ、サイクリ
ック制御はロータシャフトに対し相対的にスオッシュプ
レートを傾動させることによって達成される。かかる目
的で、静止リングはスオッシュプレートの傾動を許すボ
ールジヨイント及びスオッシュプレートの並進運動を許
すスタンドパイプによりロータシャフトの周りに心出し
され、ボールジョイン及びスタンドパ・イブはロータシ
ャフトと同軸である。シザ−ズリンク（ｓｃｉｓｓ。

ｒｓ　　１ｉｎｋ）がその一端にて１体に取付けられ、
その多端にて静１１：リングの回転を阻止サベく静止リ
ングに取付けられている。

発明の開示 本発明の目的は、ボールジヨイント、スタンドバイブ、
スポークを必要とすることなくスオツシュプレートの心
出しを行い、これによりコスト、！ｕｆｆｉ、複雑さ、
及びロータとギヤボックスとの間のクリアランスを低減
する心出し部材を提供することである。

本発明のよれば、スオツシュプレートの静止リングは可
撓性スオツシュプレート心出し部材によりロータシャフ
トの周りに心出しされ且支持される。心出し部材はその
リムにてスオツシュプレ−１〜の静止リングに取付（プ
られ且そのハブにてギヤボックスに取付けられたスポー
ク車輪の如き形態を成している。湾曲し捩り変形づる可
撓性スポークがスオッシュプレートの並進運動及び傾動
を許すようになっている。しかしスオッシュプレートが
並進運ａするためには、スポークが伸長し、またスオッ
シュプレートに対する接続点に於て傾斜することが必要
である、従ってスポークの伸張を許す剪断パッド及びス
ポークの傾斜を許す円筒形要素をｆＪＶるエラストマ軸
受が各スポークの外端部に設けられる。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

発明を実施するための最良の形態 従来技術に於ては、第１図に示されている如く、スオッ
シュプレート１０はシザーズリンク１４によりギヤボッ
クス１３に対し静止状態に保持されたインナリング１２
と、シザーズリンク１Ｂによりロータシャフト１７と共
に回転可能にこれに接続されたアウタリング１６とを有
している。アウタリング１６はインナリング１２に対し
軸受１９により支持されている。インナリング１２はリ
ンク機構及びアクチュエータ２０を介してパイロット又
は自動飛行制御装置よりの入力に応答するようになって
いる。アウタリング１Ｇは制御入力に応答して個々のブ
レードの空気力学酌量を駆動すべく、リンクｌｉｌ　６
１２２を介して各ブレードのピッチホーンに接続されて
いる。

剛固なアーム２４がその外端部にてインナリング１２に
取付けられてあり、その内端部にてボールジヨイント２
６に取付けられており、ボールジヨイント２６はロータ
シャフト１７を囲繞するスタンドパイプ２８上を自由に
摺動するようになっている。このことによりスオツシュ
プレート１０はロータシャフト１７の周りに心出しされ
た状態にて、それぞれコレクティブ制御及びサイクリッ
ク制御を行うべくロータシせフト１７に対し上下方向へ
並進運動し、またＬｌ−タシャフトに対し相対的に傾動
し得るようになっている。

本発明によれば、第２図に示されている如く、静止シザ
ーズリンク１４、ボールジヨイント２６、スタンドバイ
ブ２８は必要ではない。第２図に示された実施例に於て
は、可撓性スオッシュブレート心出し部材３０がインナ
リング１２を回転することがないよう静止状態に保持し
、しかもその並進運動及び傾動を許すようになっている
。第３図の平面図に最もよく示されている如く、心出し
部材３０は適当な締結要素３４を介してギＡ７ボツクス
１３に取（＝Ｊけられたインナハブ３２を有している。

平坦なスポーク３６がハブ３２より半径方向外方へ延在
しており、スポーク３６は直接的に又は中間リム３８を
介１．てインナリング１２に取付けられている。

スポーク３６の一つの必須の特徴は、各スポークが平板
方向の曲げモード時に撓み変形可能であり、これにより
スオッシュプレートの並進運動が許されるようになって
いるということである。かかる目的を達成するためには
、スポーク３６はできるだけ良いことが望ましい。従っ
て第３ａ図に示された心出し部材の他の一つの実施例３
０ａに於ては、スポーク３６ａはハブ３２ａに対し接線
方向に延在し且リム３８ａへ向けて螺すた状に延在して
おり、これにより同−空間中に於けるスポークがより長
りにり高い可撓性をイＪし得るようになっている。

スオッシュプレートが傾動すると、スポーク３６（第２
図参照）は曲げモーメント及び捩りモーメントに略され
る。従ってスポークは平板方向の曲げモード時に於りる
可撓性をイ１するだけでなく、それらの長さ方向に沿う
捩りに対し柔軟でなければならない。令弟４図に示され
た四つのスポーク４０〜４３を有Ｔる実施例について考
える。スポーク４０が第４図の紙面の背後側へ湾曲され
、スポーク４２が第４図の紙面の手前側へ湾曲されるよ
う、スオッシュプレートが仮想軸線４４の周りに傾動す
ると、軸線上のスポーク４１及び４３は湾曲されるので
はなく捩られる。このことは四つのスポークを４］　す
る心出し部材の場合のみならず三つのスポークをイクす
る心出し部材の場合にも生じ、スポークはスオッシュプ
レートの傾動に応答して捩り及び曲げに曝される。

第５図に示された解図に於て、スオッシュプレートが中
立位置より並進運動する場合に於けるスポーク４Ｇに対
する影響について考える。スポーク４６のハブ側の端部
はスオッシュプレートに対し固定された状態にあるので
、スポークはスオッシュプレートの正方向又は負方向の
並進運動を受入れるためには、図に於て破線にて示され
ている如く湾曲しなければならない。スオッシュプレー
ト１０は並進運動中にも心出しされた状態に留まり、湾
曲した経路に従って運動するねりではないので、スオッ
シュプレートが並進運動するためには、スポーク４６は
伸長し、またスオッシュプレートに対する取付は点に於
てスオッシュプレートに対し傾斜、即らその角度を変化
しなりればならない。かかる傾向は従来技術〈第１図）
に於ては存在しない。何故ならば、スタンドパイプ２日
が設けられていることにより、アーム２４がスオッシュ
プレートの並進運動に従って運動し得るようになってい
る力日うでおる。

第６図に示さへている如く、スオッシュプレートが並進
運シ」する際に生じなければならない前述の伸張及び傾
斜を受入れるべく、眞述のスポーク３６．３６ａ　、４
０〜４３．４６に対応する各スポーク５４の外端部には
軸受溝；貴体５２が設けられている。スポークの傾斜を
受入れるべく、ス・ボーク５４の外端部を横切って円筒
形の軸受要素５６が配置されている。またスポークの伸
長を受入れるべく、スポーク５４の外端部には剪断パッ
ド要素５８が配置されている。これらの円筒形軸受要素
５６及びｔＪＪＶｆｉパッド要素５８はエラストマ層６
０とそれらの間に介ｇｔＱれたシム６２とを有するエラ
ストマ軸受である。エラストマ層の数は二つに限定され
るものではなく、三つ以上又は一つであってもよく、後
者の場合にはシムは設け１うれない。

円筒形の軸受ｙｙ：Ｍ　５６のインナレースはスポーク
５４と一体的に成形された部分として図示されている。

このこと番よ、スポーク５４に必要とされる柔軟な曲げ
及び捩りに通ずる４ｉ１Ｓ造的特性ケ右するケブラー（
ＫＥＶＬＡＲ（登録商標））又はグラファイト−エポキ
シ樹脂の如き複合材料にてスポークを形成することによ
って適宜に達成される。

円筒形の軸受要素５６のアウタレースは二つのスペーサ
６４を含んでおり、これらのスペーサは軸受要素５６に
而する側に於ては凹状を成している。

各スペーサ６４の他方の側は平坦であり、対応する剪断
パッド要素５８のための一方の端部支持片を構成してい
る。各剪断パッド要素５８の他方の端部支持片６６もエ
ラストマｌｍ６０の側に於ては平坦であり、フランジ６
８の如き適当な手段によりリム３８（第３図参照）に取
付けられ（Ｆ、７るようになっている。スペーサ６４及
び端部支持片６６は複合材料にて適宜に製造される。

剪断パッド要素５８は図示の如く円筒形の軸受要素５６
の外側に設けられるのではなく、その内側に設けられて
もよい。更に剪断パッド要素５８はスポーク５４の外端
部に設けられるのではなく、スポークの長さに沿う任意
の位置に設けられてもよい。しかし円筒形の軸受要素５
６は傾斜が発生するスポーク５４の外端部に設けられる
ことが好ましい。また軸受要素５６はエラストマ軸受で
ある必要はなく、従来の金腐ブツシュであってもよい。

第７図には他の一つの軸受装置５２ａがその端部方向よ
り見た断面図として示されて（１）る。スポーク５４ａ
は軸受５６ａのための球面状のインブーレースにて柊っ
ており、（１ｈ受５６Ｇはスポーク５４ａの傾斜を許す
だけではなく、スオツシュプレートの傾動に伴って発生
するスポーク５．４ａ＋、ｊ・１する捩り歪みを解放す
る作用をなすようになっている。スペーサ６４８が軸受
５６ａのアウタレース及びスポークの伸長を可能ならし
めるスナノ＜軸受（ｓｎｕｂｂｅｒ　　ｂｅａｒｉｎｇ
　）　６２の一方の＋ａ　ＱＶＸ支多寺片を構成してい
る。他方の端部支持片６６（よ第６図に示された端部支
持片と同一であり、ス月；−り／軸受４ｉｔ造体は第７
図に於てはリム３８の内側にてボルト締結された状態に
て図示されてＩ、Ｎる。

エラストマ軸受は予備圧縮が与えられた場合に良好にＩ
Ｘｌ！能することが知られている。従って軸・斐構造体
５２を静止リングに装着する際に軸受構造体に圧縮によ
りプレロードを与え得ることを示すべく、フランジ６８
にはボルト孔６９が設けられた状態にて図示されており
、一方のフランジのボルト孔６９は他方のボルト孔に対
向している。

前述の如く、スポークはリムを設けることなく軸受を介
して直接スオツシュプレートに取付けられてよい。同様
にスポークはそれらの他端に於て直接ギＶボックス又は
他の任意の回転しない（静止状態の））幾体要素に取付
けられ、これによりハブが排除されてもよい。ハブ、リ
ム又はそれらの両方が設けられる場合には、それらの部
材は複合材料にて形成されてよく、スポークと一体的に
形成されてよい。更に可撓性６出し部材はスオツシュプ
レート内に設けられるのではなく、スオツシュプレ−１
−の周りに配置されてもよく、スオツシュプレートのア
ウタリングは第８図に示されている如く静止リングとし
て購或されてもよい。その場合にはスオツシュプレート
の直径を非常に小さくすることができる。更にスポーク
７０はリム及びハブと共に又はリム及びハブを設けるこ
となく使用されてよい。その場合にもスポークの伸長及
び傾斜を許り゛軸受が必要である。

心出しを確保するためには、前述の如く長さ方向の捩り
剛性ではなく、エツジ方向の剛性及び長さ方向の引張り
及び圧縮剛性が制御される必要があるが、本発明と密接
な関係があるものではない。

何れの場合にも、本発明の心出し部材がスオツシュプレ
ートの静止リングを回転より拘束する能力は軸受構造体
５２．５２ａにより妥協されるものではない。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳用に説明
しｌζが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能で
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図は従来技術のスオツシュプレート制御２Ｉｌ’Ａ
置を示す解図的側面図である。 第２図は本発明の可撓性スオツシュプレート心出し部材
を示す解図的側面図である。 第３図は第２図に示された心出し部材の平面図である。 りＴ　３　ａ図は本発明の可撓性スオツシュプレート心
出し部材の他の一つの実施例を示ず平面図である。 第４図は本発明の可撓性スオッシュプレート心出し部材
の更に他の一つの実施例を示す平面図である。 第５図は本発明の可撓性スオッシュプレート心出し部材
のスポークが伸長し傾斜しなければならないことを示！
Ｊ−解図である。 第６図は本発明の可撓性スオッシュプレート心出し部材
のスポークが伸長し傾斜することを可能ならしめるエラ
ストマ軸受を一部破断して示ず斜視図である。 第７図は第６図との関連で説明さたエラストマ軸受の他
の一つの実施例を示す端面図である。 第８図は本発明の心出し部材の更に他の一つの実施例を
示す解図的側面図である。 １０・・・スオッシュプレート、１２・・・インナリン
グ、１３・・・ギレボックス、１４・・・シザーズリン
ク。 １６・・・アウタリング、１７・・・ロークシ１１フト
、１８・・・シザーズリンク、２０・・・アクブーユエ
ータ、２２・・・リンクＩＡｉ　ｌ１ＩＸ、　２４・・
・アーム、２６・・・ボールジヨイント、２８・・・ス
タンドバイブ、３０・・・心出し部材、３２・・・イン
ナハブ、３４・・・締結要素、３６・・・スポーク、３
８・・・中間リム、４０〜４３・・・スポーク、４４・
・・仮想軸線、４６・・・スポーク、５２・・・ｉｈｂ
受溝造体、５４・・・スポーク、５６・・・円筒形の軸
受要素、５８・・・剪断パッド枝素、６０・・・エラス
トマ層、６２・・・シム、６４・・・スペーサ、６６・
・・端部支持片、６８・・・フランジ、６つ・・・ボル
ト孔、７０・・・スポーク 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション 代　　理　　人　　　　弁　　理　　士　　　　明　　
石　　昌　　毅Ｆ／に、Ｊσ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘリコプタのスオッシュプレートをロータシャフ
   トの周りに心出しし、また前記スオッシュプレートが前
   記ロータシャフトに対し相対的に並進運動し傾動するこ
   とを許しつつ前記スオッシュプレートをそれが機体に対
   し相対的に回転することより拘束する可撓性スオッシュ
   プレート心出し部材にして、 一端にて前記ヘリコプタの機体の静止要素に取付けられ
   た可撓性スポークと、 各スポークの他端に配置され前記スオッシュプレートの
   並進運動に応答して前記スオッシュプレートに対し相対
   的に前記スポークが伸長し傾斜することを許す要領にて
   前記スポークを前記スオッシュプレートに取付ける軸受
   と、 を含む可撓性スオッシュプレート心出し部材。
2. （２）ヘリコプタのスオッシュプレートの静止リングを
   ロータシャフトの周りに心出しし、前記スオッシュプレ
   ートが前記ロータシャフトに対し相対的に並進運動し傾
   動することを許しつつ前記スオッシュプレートをそれが
   機体に対し相対的に回転することより拘束する可撓性ス
   オッシュプレート心出し部材にして、 機体の静止要素に取付けられたハブと、 前記静止リングに取付けられたリムと、 一端にて前記ハブに取付けられ他端にて前記リムに取付
   けられた可撓性スポークと、 前記スポークの長さに沿って介装され前記スオッシュプ
   レートの並進運動に応答して前記スポークが伸長するこ
   とを許す弾性剪断パッドと、各スポークの多端に配置さ
   れ前記スオッシュプレートの並進運動に応答して前記ス
   ポークが前記スオッシュプレートに対し相対的に傾斜す
   ることを許す要領にて前記スポークを前記静止リングに
   取付ける円筒形軸受と、 を含む可撓性スオッシュプレート心出し部材。