JPS63173796A - 関節式ヘリコプタロータ - 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〕 この発明はヘリコプタロータに関する。特定すれば、こ
の発明は関節式のロータであって、各ブレードがフォー
クによってロータのハブに連結される、即ちハブに対し
て関節的に連結される型のヘリコプタロータに関する。

〔従来の技術〕

上述型の関節結合ロータの場合、各ブレードはハブに対
して、前記関節継手の回りをハブの面に直交する平面に
おいて、揚力に基づき垂直にも、ハブの面において、慣
性及び抗力に基づき水平にも振動する。上述型の公知の
ロータは垂直及び水平の振動を所定のロータ速度以下に
維持する制限装置を普通は持っている。そのような制限
装置として知られたものとして、フォーク若しくはハブ
に取りつけられた揺動腕を有し、該揺動腕は遠心力によ
って、振動制限のためその腕がハブ又はフォーク上の接
触表面と協動する通常のアイドル−と、ブレードが自由
に振動する作動位置との間を動くように造られである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この公知関節ロータの主要な欠点としてはフォーク及び
ハブを連結する関節継手がブレードの水平及び垂直な振
動を許容するということに加えて、ブレードがその軸線
の回りでピッチ変更回転を行うことを許容するというこ
とである。ピッチ変更回転により、前記接触面及び夫々
の揺動腕の進路が変位する結果を招来する。このような
、変位により揺動腕と夫々の接触表面との間の良好な接
触状態が失われ、制限機構の摩耗が促進され、かつその
効率が損なわれる。垂直振動制御に関していうとこのこ
とは極めて危険なことである。というのは、水平振動は
ブレードとハブとの間の液圧ダンパによって制御下に維
持される一方で、低速の垂直振動は一般には揺動腕だけ
で制御することができる。必然的に、揺動腕の効率が損
なわれると、離陸時に、風の効果及び良く知られた“大
地効果（ｇｒｏｕｎｄ　ｅｆｆｅｃｔ）　”により、ブ
レードは強烈に揺れ（ｐｉｔｃｈｉｎｇ）を惹起し、ヘ
リコプタは転倒することになる。

この発明の目的は、少なくとも垂直振動制限装置に関し
ては、ブレードのピッチに関わらず、揺動腕と夫々の接
触面との間の完全接触を、絶えず確保することができる
ロータを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的達成のため、この発明によれば、駆動軸と、該
駆動軸に嵌合される中心ハブと、該ハブから略半径方向
に延びかつ該ハブに関節結合される複数のブレードと、
前記ハブに対する各々のブレードの駆動軸の軸線に対し
略平行な振動を制限するための制限機構とを具備した関
節式ヘリコプタロータにおいて、各ブレードの前記制限
機構は、ブレードの軸線と平行な自分の軸線の回りを回
転するようにブレードに支持されるリングナツトと、該
リングナツトとハブとの間に延設されて、これらをリン
グナツト軸線の回りの回転に関して一体化する駆動機構
とを具備しており、該駆動機構は可変長の部材と関節継
手とから構成され、更に前記制限機構は前記ハブとリン
グナツトとの間に位置して、駆動軸の軸線と略平行な平
面内で回転する揺動アーム手段を具備していることを特
徴とする関節式ヘリコプタロータが提供される。

〔実施例〕

この発明の非限定的な実施例を図面を参照にしながら説
明する。第１図において、番号ｌは主ヘリコプタロータ
を示し、実質的に垂直の駆動軸２を具備し、その上端は
ヘリコプタの機体４に形成される孔３から突出している
。ロータ１は軸２と同軸にかつその上端に固定されたハ
ブ５と、ハブ５から外方かつ実質的半径方向に延びる複
数のブレード６（その一つのみ図示）とを具備する。各
ブレード６は夫々の連結装置７によってハブ５に連結さ
れる。ハブ５は、好ましくは金属にて造られて、軸２に
嵌合される内側筒状本体８と、好ましくは複合材料にて
造られて、ブレード６の数に等しい丸まった先端を有し
た略正多角形状の水平断面（図示しない）を持つ外側フ
レーム９と、夫々が環状本体８とフレーム９の丸みを帯
びた先端間に位置した多数の環状ブレード部材１０とか
ら構成される。上下端において、筒状本体８は二つの環
状フランジ１１を呈しており、その各々は複、数の溝１
２（その一つのみ示す）を持つ。筒状本体８は実質的に
矩形断面形状を呈する複合材料製環状帯材１３の一部を
収納する。頂部フランジ１１の各帯材１３は底部フラン
ジ１１上の類似した帯材１３に対面配置され、対向帯材
の各組合せにおける帯材は、夫々の環状部材ｌＯが形成
されるべく相互に一体であると共に、近接する環状部材
及びフレーム９に一体である。前記フレーム９は、また
、二つの重ねられた帯材１４を有し、この帯材１４は複
合材料製のジャケット１５によて各環状部材１０の帯材
１３と一体化され、これによりフレーム９の各丸まった
先端に、架橋構造体１６が完成し、同架橋構造体は夫々
のブレード６の連結装置７に連結される。

各連結部材７は略Ｕ字状のフォーク１７を有し、そのフ
ォーク１７はその凹面の側が軸２に面している。フォー
ク１７は上部腕１９と下部腕２０を持ち、これらは内端
で根本部材２０に一体°化される。根本部材２０は、外
方に面した面で、実質的に水平のスロット２１を呈して
おり、部材２０のそれ自体上で、軸２に介して半径外方
に面した二つの重なった腕２２を限定する。腕２２は、
二つの軸方向の貫通孔２３（その一つのみ図示）を呈し
、かつ夫々はスロット２１と略平行なスロット２５を呈
する。各連結装置７はアダプタ２６を具備し、同アダプ
タは重なったフォーク２７及び２８を具備する。各フォ
ーク２７は夫々のブレード６の根元を収納するもので、
ブレード６は二つのボルト２９（一つのみ図示する）に
よってフォーク２７の腕に固定される。フォーク２８は
二つの重なった腕３０を有し、夫々は、対応するスロッ
ト２５に回転かつ軸方向摺動自在に係合している。３腕
は孔２３と同軸の孔３１を持つ。孔２３及び同軸の孔３
１にピン３２が挿通され、一方他方の孔２３（図示しな
い）はモータ（図示しない）を収納しており、このモー
タは公知のように駆動装置を組み込んでいて、第１のビ
ン３２の除去後にモータの軸線の廻りで夫々のブレード
６を回すことが可能である。アダプタ２６及びモータ（
図示しない）は、公知のことではあるが、機体４に沿っ
て夫りのブレード６の曲折を可能とし、これによりヘリ
コプタを狭い空間内、例えば船舶内に格納するのを可能
とする。

各連結装置７は夫々の架橋構造体１６に壁３３によって
連結される。壁３３は夫々の環状部材１０の中心開口を
介しで延びており、夫々の腕１８及び１９の自由内端に
２本の貫通ボルト３４（その内一つを示す）によって連
結される。前記壁３３は、軸２に対して実質的に半径方
向に延びる中心孔３５を持ち、球形状継手３６を収納す
る。

継手３６の部材３７は突起３８の自由端に取付られ、そ
の自由端３８は他端にフランジ４０を持つ。

このフランジ４０は軸２の軸線と略平行な平面内に位置
するフランジ４１に連結され、フランジ４０はフランジ
４１の外縁部において一体となっている。壁３３は図示
しないが公知のようにピッチ変化制御機構（図示しない
）に連結され、その側方に公知のように接触面（図示し
ない）を持っている。この接触面は、突起３８上に取付
られる夫々の揺動腕（図示しない）の端部と公知のよう
に協動して、軸２の軸線に直交する略水平の平面内にお
いて夫々のブレード６の変位を制限するものである。夫
々の根元部材２０に面する壁３３の表面は弾性軸受４３
の内部シュー４２に連結される。その外部シュー４４は
夫々の架橋構造１６に実質的に接触するように配置され
、上端及び下端。

でねじ４５によりＵ形ブラケット４８の二つの腕４６及
び４７の自由端に連結される。そのＵ字形ブラケット４
８は架橋構造体１６に嵌合されるが、その凹面側を軸２
に対面させ、かつ腕４６及び４７に隣接するその根元部
材４９は架橋構造体１６の外面と接触している。

各ブラケット４日と、連結機構７のフォーク１７との間
において、防振機構５０が設けられ、これは、軸２に平
行な略垂直平面内においてハブ５に対するブレード６の
振動を制限する役目をする。第２．３図に示すように制
限機構５０はリングナツト５１を具備し、これは、夫々
のブレード６と略平行な軸線を持つ。リングナツト５１
はフォーク１７を自信の軸線の廻りで回転するように取
付られ、かつハブ５に対して角度方向では固定される。

また、ブラケット４８も制限機構５０の一体部分を構成
するものであり、同ブラケット４８は夫々の架橋構造体
１６に錠止され、関節式駆動装置５３によってリングナ
ツト５１に連結される。架橋構造体１６は、更に、軸２
の軸線に略々平行な平面内において回転する二つの揺動
腕５４及び５５を具備し、この腕はブラケット４８とリ
ングナツト５１との間に位置して、ブラケット４８に対
してリングナツト５１の、夫々、下方運動及び上方運動
をロータの所定速度以下に制限するものである。より詳
細には、各フォーク１７の腕１８及び１９の間で、横壁
が５６が延びており、この壁５６はその対抗端にフラン
ジ５７を具備していて、壁５６を腕１８及び１９に連結
せしめる。壁５６は夫々の突起３８の軸線に実質的に直
交する平面内に位置しており、軸２の方向に拡開する中
心貫通孔５８を形成している。座部５９はリングナツト
５１の支持及び摺動のための座を構成し、リングナツト
５１の外面はシート５９に接触する截頭円錐部６０と、
該部分６０の小径の端部からブレード６及び貫通孔５８
に向かって延びる筒状部６１とを形成する。リングナツ
ト５１は保持リング６２によって孔５日の内部に軸方向
に固定され、ハブ５に面する側で実質的に半径方向に外
方に延びる、駆動部５３に連結するための突起６３を形
成している。

第２，３図に示すように、駆動部５３はハブ５に対して
実質的に半径平面上に位置しており、長さが可変の伸縮
式ロッド６４を具備しており、同ロッド６４は中空ロッ
ド６６内に摺動可能に取り付けられ、即ち直径貫通ボル
ト６７により角度方向には固定で軸方向には摺動可能に
取り付けられる。このボルト６７はロッド６５を貫通し
て形成される直径貫通孔６８と係合するものであり、ロ
ッド６６に形成される二つの軸方向スロット６９に沿っ
て摺動するように意図される。リングナツト５１に面す
るロッド６５の端部はフォーク７０と一体に連結され、
フォーク７０は突起６３と係合され、かつボルト７１か
ら成るピンによって該突起６３に係合される。そのボル
ト７１はリングナラ）５１の軸線に対して略々平行かつ
垂直に配置される。ロッド６５が係合する端部に対抗す
るハブ５に面するロッド６６の端部はユニバーサル継手
７３のフォーク７２に連結される。ユニバーサル継手７
３は、フォーク７２に加えて、ブツシュ７４を具備する
。ブツシュ７４は実質的に矩形の外側断面をなし、フォ
ーク７２の内部に取り付けられると共に、ポルト７１に
直交する二つの同軸ピン７５に係合する。第２図に示す
ように、各ピン７５は、フォーク７２の夫々の腕を介し
て形成される対応の孔内を延びており、かつ対応する板
７６によって支持される。この板７６は、第３図に示す
ように、前記腕の外面に止めねじ７７によって一体に固
定される。ブツシュ７４は、ハブ５に対して固定される
真っ直ぐな案内部材上を回転及び軸方向に摺動するよう
に取り付けられるロッド７８から成る摺動体を構成する
。ブツシュ７４はピン７５に直交する部上の貫通孔７９
を有し、この孔はロッド７８と摺動かつ回転係合される
。ロンドア８もまた筒状であり、その一端はブラケット
４８にＵ字型のブラケット８０を介して連結される。ブ
ラケット８０はねじ４５によってブラケット４８と一体
化される。第２．４図に示すように、ブラケット４８の
根本部分４９は、対応するブレード６に面する側でノー
ズ８１を有し、このノーズ８１はフォーク８２（第４図
）を形成する。ピン８４の対抗端は孔８３から突出し、
夫々に揺動腕５４の第１の腕８５及び第２の腕８６が嵌
合される。前記した第１の腕８５は上側に位置し、かつ
リングナツト５１に形成される支持面８８と協動する頭
部８７を具備しており、この支持面８８はアイドル時に
ハブ５上の対応のブレード６を支持する。ロータ１が所
定の速度を超過したときは、底部腕８６の端部に連結さ
れるカウンタウェイト８９による揺動腕の回転に引き続
いて、頭部は軸２の方向に動いて前記面８８から離れる
。

この揺動腕５４はスプリング９０の力に抗して回転され
、スプリング９０の中心部はピン８４の回りに巻かれ、
その端部はノーズ８１及びヘッド８７に係合され、頭部
８７は下方に押され、ノーズ８１の外面と接触するに到
る。底部ではノーズ８１は揺動腕５５と協動する支持面
９２を呈しており、これはアイドル時において夫々の腕
６の上方連動を制限する。第５図に示すように、ハブ５
に面する側で、リングナツト５Ｉは底部フォーク９３を
呈しており、該フォーク９３はピン９４及び復帰スプリ
ング９５を介して回転可能に連結される。

実際の使用時に、ブレード６のピッチ変更に引き続いて
、ブレードの回転、言い換えれば、夫々のフォーク１７
が自身の軸線の回りで回転すると、リングナツト５１及
び対応の支持壁５６が相互に回転し、該壁５６は、ブラ
ケット４８に対して角度位置は変化しないリングナツト
５１に対して駆動部５３によって回転する。言い換えれ
ば、リングナツト５１と対応のブラケット４８との間の
相、。

互運動とは二つの振動運動だけで、あって、その一つと
いうのは、軸２の軸線に直交する面内でおこるもので、
第２図め平面に直交する前□記面の寸法に起因して、揺
動腕５４及び５５及び対応の支持表面８８及び９２が完
全な並列配置を取ることに、全熱影響しない。第２の振
動運動というのは、軸２の軸線と平行な面内で起こり、
ロータ１が所定の速度以下では揺動腕５４及び５５によ
って制限され、リングナツト５１とブラケット４８間に
角度方向の動きが存在しないことから、対応の支持面８
８及び９２に恒久的にかつ完全に面するように維持され
る。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明によるロータの好適実施例の概略的な
軸方向断面図。 第２図は第１図の一部を拡大して示す断面図。 第３図は詳細にわたる第２図の平面図。 第４図及び第５図は第２図及び第３図の部分図の正面図
。 ｌ・・・ロータ ２・・・駆動軸 ′　４・・・機体 ５・・・中心ハブ ６・・・ブレード ７・・・連結装置 ９・・・フレーム １７・・・フォーク ５１・・・リングナツト ５４．５５・・・揺動腕 ６４・・・ロンド ７４・・・摺動部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動軸と、該駆動軸に嵌合される中心ハブと、該ハ
   ブから略半径方向に延びかつ該ハブに関節結合される複
   数のブレードと、前記ハブに対する各々のブレードの駆
   動軸の軸線に対し略平行な振動を制限するための制限機
   構とを具備した関節式ヘリコプタロータにおいて、各ブ
   レードの前記制限機構は、ブレードの軸線と平行な自分
   の軸線の回りを回転するようにブレードに支持されるリ
   ングナットと、該リングナットとハブとの間に延設され
   て、これらをリングナット軸線の回りの回転に関して一
   体化する駆動機構とを具備しており、該駆動機構は可変
   長の部材と関節継手とから構成され、更に前記制限機構
   は前記ハブとリングナットとの間に位置して、駆動軸の
   軸線と略平行な平面内で回転する揺動アーム手段を具備
   していることを特徴とする関節式ヘリコプタロータ。 ２、特許請求の範囲１に記載の発明において、前記ブレ
   ードはフォークを介して前記中心ハブに連結され、該フ
   ォークは該中心ハブの上方及び下方に夫々配置された２
   つの腕を有し、前記リングナットは前記２つの腕の間に
   配置されかつ該腕に支持されることを特徴とする関節式
   ヘリコプタロータ。 ３、特許請求の範囲２に記載の発明において、前記フォ
   ークの各々は前記２つの腕間を、夫々のブレード軸線を
   横切るように、延びる壁を有し、前記横方向の壁はハブ
   に面する錐状中心座部を有し、かつ前記リングナットは
   該錐状中心座部に軸方向で接触錠止されてこれと回転す
   るように協動する錐状環状面を有していることを特徴と
   する関節式ヘリコプタロータ。 ４、特許請求の範囲１から３のいづれか一項に記載の発
   明において、各ブレードの前記駆動機構は、該ブレード
   の軸線に対して実質的に横切るようにハブに取付られる
   案内部材と、該案内部材に沿って摺動するように取付ら
   れる摺動部材とから成り、前記摺動部材は、前記関節継
   手によって長さ可変部材の一貫に連結されることを特徴
   とする関節式ヘリコプタロータ。 ５、前記関節継手はユニバーサル継手であることを特徴
   とする関節式ヘリコプタロータ。 ６、特許請求の範囲４又は５に記載の発明において、前
   記案内部材は真っ直ぐであるが、断面が筒状の棒体より
   成り、摺動部材は該棒体に回転かつ軸方向摺動可能に連
   結される筒状ブッシュより成り、前記関節継手は可変長
   部材の一端に連結されるフォークより成り、前記ブッシ
   ュとフォークに対して蝶番連結されて、これらに対して
   、ブッシュ及び可変長部材の双方の長手方向軸線に垂直
   な軸線の回りを回転可能であることを特徴とする関節式
   ヘリコプタロータ。 ７、特許請求の範囲１から６のいづれか一項に記載の発
   明において、各可変長部材は伸縮自在棒より構成され、
   該伸縮自在棒は軸方向摺動自在にしかし角度的には固定
   の２つの構成部分から成ることを特徴とする関節式ヘリ
   コプタロータ。 ８、特許請求の範囲１から７のいづれか一項に記載の発
   明において、前記揺動腕手段は、前記ハブに回転可能に
   支持された少なくとも一つの揺動腕を具備し、前記リン
   グナットは該揺動腕状の一端面のための接触面を有する
   ことを特徴とする関節式ヘリコプタロータ。