KR20080014895A - 틸트로터 허브용 정속 조인트 - Google Patents

Abstract

정속 조인트는 적어도 하나의 엔진을 갖는 회전익 항공기에 사용하도록 구성된다. 드라이버는 엔진의 출력축에 연결되고, 드라이버는 축선을 중심으로 회전될 수 있다. 요크는 제1 회전 중심을 중심으로 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고, 상기 회전 중심은 축선 상에 배치된다. 복수 개의 수직 링크는 요크를 드라이버에 연결시키고, 각 링크는 요크나 드라이버, 또는 양자에 대해 병진될 수 있다. 각 링크는 또한 제2 회전 중심을 중심으로 요크나 드라이버, 또는 양자에 대해 회전될 수 있다.

Description

틸트로터 허브용 정속 조인트{IMPROVED CONSTANT-VELOCITY JOINT FOR TILTROTOR HUBS}

본 발명은 전반적으로 토크 전달 장치, 보다 구체적으로는 회전익 항공기용의 정속 조인트에 관한 것이다.

항공기용 로터 및 프로펠러의 설계는 흔히 매우 복잡하다. 고하중 하에서 로터의 휨과 구동 메카니즘에 대해 요구되는 로터 블레이드의 운동을 비롯하여 많은 인자를 고려해야 한다. 틸트로터 항공기 등의 항공기에서 프로펠러와 로터 양자로서 사용되는 프롭로터(prop-rotor)의 고려 항목이 일반적인 로터보다 더 복잡할 수 있다. 나셀(15A, 15B)에 탑재된 엔진에 의해 각각 구동되는 3 블레이드 프롭로터(13A, 13B)를 갖는 틸트로터 항공기(11)가 도 1에 도시되어 있다.

틸트로터 항공기의 출현으로 인해 항공기의 보다 복잡한 작동에 기인하여 허브 조립체에 대한 성능 요건이 추가되었다. 틸트로터의 프롭로터 시스템은 표준 항공기에 비해 매우 커서, 크기가 문제가 되고 있다. 경량의 중간 듀티 모델에서의 사용에 특히 적합한 틸트로터 항공기의 몇몇 설계에 있어서, 특정한 설계의 선택은 필요한 모든 부품에 공간이 제공되도록 이루어져야 한다.

표준 로터-허브 구성은 비교적 커서, 로터와 관련된 기계적 시스템의 설계에 영향을 미친다. 예컨대, 대형 로터 허브는 상대적으로 긴 마스트를 필요로 한다. 허브 자체가 중형이어서, 제어 로드 등의 관련 시스템이 상대적으로 길고 무겁다. 제어 시스템과의 간섭을 방지하도록 시스템들을 설계해야 한다.

엔진으로부터의 토크를 전달하는 구동축과 블레이드를 구동시키는 요크 사이에는 정속(CV; Constant-velocity) 조인트가 제공되어야 해서, 비교적 복잡한 허브 조립체의 원인이 된다. 3 블레이드 프롭로터에 사용되는 그러한 허브 조립체의 일례가 미국 특허 제4,804,352호에 기술되어 있고, 도 2의 분해도에서 조립체(16)로서 도시되어 있다. 구동 허브(17)는 구동축(19)을 고정 수용하기 위한 스플라인 개구를 구비하고, 구동 허브(17)는 프롭로터의 블레이드를 지지하는 허브(도시 생략)에 피봇식 링크 장치를 통해 결합된다. 피봇식 링크 장치는 3쌍의 부재를 구비하고, 각 쌍은 링크(21)와 클레비스(23)를 구비한다. 링크(21)의 각 단부는 구형의 적층된 엘라스토머 베어링을 구비하는데, 각 링크(21)의 선단 베어링은 허브(17)에 결합되고, 각 링크(21)의 후단 베어링은 클레비스(23)에 결합된다. 클레비스(23)는 허브(도시 생략)에 연결되어, 구동축(19)으로부터 구동 허브(17)로, 구동 허브(17)를 통해 링크(21)로, 링크(21)를 통해 클레비스(23)로, 그리고 클레비스(23)를 통해 허브로 전달될 토크의 경로를 제공함으로써 블레이드를 구동한다. CV 조인트 조립체(16)는 현재 사용되는 엔진의 토크 출력과 3 블레이드 프롭로터에 사용하기에 적절한 토크 전달 능력을 제공하지만, 이 시스템은 엔진 토크 및/또는 틸트로터의 장래 구성을 위한 프롭로터의 회전 관성에 요구되는 증가를 뒷받침하지 못한다.

프롭로터 항공기의 설계 제약에 사용하기에 적절하고 토크 증가 요구를 뒷받침하는 CV 조인트를 제공하는 것이 바람직하다. CV 조인트는 블레이드에 대한 적절한 지지를 제공하는 동시에 종래 기술의 설계에 비해 작게 되어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 프롭로터가 4개 이상의 블레이드를 갖는 경우와 같이 증가된 토크 입력 및/또는 프롭로터의 회전 관성의 증가를 처리하는 능력을 CV 조인트에 제공하는 것이다.

상기 목적은 4개 이상의 블레이드를 갖는 프롭로터에서와 같이 프롭로터의 회전 관성의 증가 및/또는 토크 입력값의 증가를 처리하는 능력을 CV 조인트에 제공함으로써 달성된다.

정속 조인트는 적어도 하나의 엔진을 갖는 회전익 항공기에 사용하도록 구성된다. 드라이버는 엔진의 출력축에 연결되고, 드라이버는 축선을 중심으로 회전될 수 있다. 요크는 제1 회전 중심을 중심으로 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고, 상기 회전 중심은 축선 상에 배치된다. 복수 개의 수직 링크는 요크를 드라이버에 연결시키고, 각 링크는 요크나 드라이버, 또는 양자에 대해 병진될 수 있다. 각 링크는 또한 제2 회전 중심을 중심으로 요크나 드라이버, 또는 양자에 대해 회전될 수 있다.

본 발명은 (1)항공기의 엔진과 프롭로터 간에 증가된 토크를 전달하는 능력을 제공하는 것과, (2)프롭로터 허브 조립체의 크기를 감소시키도록 CV 조인트의 크기를 제한하는 것을 비롯하여 CV 조인트에 많은 이점을 제공한다.

추가의 목적, 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명에서 명백할 것이다.

본 발명의 특징 및 이점을 비롯하여 본 발명을 보다 완벽하게 이해하기 위하여, 이하에서는 동일한 번호가 동일한 부품을 지시하는 첨부 도면과 함께 취한 발명의 상세한 설명을 참조한다.

도 1은 종래 기술의 정속(CV) 조인트를 갖는 틸트로터 항공기의 사시도.

도 2는 도 1의 항공기의 종래 기술의 CV 조인트의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 정속(CV) 조인트의 사시도.

도 4는 도 3의 CV 조인트의 분해 사시도.

도 5는 도 3의 CV 조인트의 하나의 링크의 사시도.

도 6은 도 3의 CV 조인트의 사시도로서, CV 조인트의 일부는 CV 조인트의 내부를 보여주도록 절취되어 있다.

도 7은 요크가 공칭 비섭동 위치에 있는 도 3의 CV 조인트의 부분 단면도.

도 8은 요크가 섭동 위치에 있는 도 3의 CV 조인트의 부분 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 CV 조인트의 변형예의 부분 단면도.

도 10은 요크가 섭동 위치에 있는 도 9의 CV 조인트의 부분 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 CV 조인트의 제2 변형예의 부분 단면도.

도 12는 요크가 섭동 위치에 있는 도 11의 CV 조인트의 부분 단면도.

도 13은 본 발명에 따른 CV 조인트의 제3 변형예의 부분 단면도.

도 14는 요크가 섭동 위치에 있는 도 13의 CV 조인트의 부분 단면도.

도 15는 본 발명에 따른 CV 조인트의 제4 변형예의 사시도로서, CV 조인트의 일부가 CV 조인트의 내부를 보여주도록 절취되어 있다.

도 16은 도 15의 CV 조인트의 디스크와 링크의 부분 사시도.

본 발명은 틸트로터 항공기의 프롭로터 조립체용의 개선된 정속(CV) 조인트에 관한 것으로서, CV 조인트는 항공기의 엔진에 작동 가능하게 결합된 구동축으로부터 요크에 토크를 전달하여 요크와 이 요크에 부착된 프롭로터 블레이드를 회전시키도록 구성되어 있다. CV 조인트는 요크가 구동축에 대해 경사지게 하는 동시에 프롭로터에 대한 토크 전달을 유지하는 링크를 구비한다. 링크는 세장형이고 그 길이가 구동축의 회전 축선에 대해 거의 평행하게 배향됨으로써, 종래 기술의 설계에 포함될 수 있는 링크의 개수보다 많은 링크가 동일한 공간 내에 패키징되게 한다.

본 발명의 CV 조인트의 구성요소들의 제한된 상대 회전을 가능하게 하도록 구형 베어링과 래디얼 베어링이 사용된다. 임의의 적절한 베어링이 충분하지만, 당업계에 공지된 바와 같이, 상기 베어링은 강성 재료와 엘라스토머 재료가 서로 번갈아 부착된 층들을 구비하는 적층된 엘라스토머 베어링인 것이 바람직하다. 예컨대, 공통의 쌍을 이루는 재료는 고무층과 번갈아서 금속층을 구비해야 한다. 이들 베어링은 임의의 곡률 반경을 따른 방향으로 매우 제한된 압축성을 제공하는 한편, 전단 방향으로 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 서로에 대해 층들의 제한된 회전 및/또는 병진 운동을 허용하도록 구성된다.

도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 CV 조인트(25)의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 도 3은 틸트로터 항공기의 엔진(도시 생략)에 의해 생성된 토크가 회전 축선(28)을 중심으로 마스트(27)를 회전시키도록 엔진의 출력축에 작동 가능하게 결합된 마스트(27)를 보여주는 CV 조인트(25)의 사시도이다. 마스트(27)는 복수 개의 강성 수직 링크(29)에 의해 종동 부재, 즉 요크(31)에 결합되는데, 이 요크는 프롭로터 블레이드(도시 생략)에 작동 가능하게 결합되어 항공기의 비행에 필요한 추력을 생성하도록 마스트(27)가 요크(31) 및 부착된 블레이드를 구동하게 한다. 도면에 도시된 실시예에 있어서, CV 조인트(25)는 화살표(32)에 의해 도시된 방향으로 회전하도록 구성되지만, 이와 달리, CV 조인트(25)는 반대 방향으로 회전하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도시된 실시예는 마스트(27)를 요크(31)에 결합시키는 8개의 링크(29)를 갖고 있지만, 이와 달리, CV 조인트는 보다 많거나 적은 링크(29)를 갖도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 요건이 CV 조인트(25)의 크기 및/또는 질량을 감소시켜야 하는 경우에 보다 적은 링크(29)가 사용될 수 있고, 추가적인 토크 전달 능력을 제공하도록 또는 다른 패키징 이유로 보다 많은 링크(29)가 사용될 수도 있다.

도 4는 CV 조인트(25)의 분해 사시도이다. 마스트(27)는 샤프트(33)와, 이 샤프트(33)와 함께 회전하도록 샤프트(33)에 고정된 디스크형 드라이버, 즉 디스크(35)를 구비한다. 디스크(35)와 샤프트(33)는 마스트(27)의 일체부로서 함께 형성되거나 별개로 형성된 다음 결합될 수도 있다. 샤프트(33)와 디스크(35)의 결합은 용접에 의한 것과 같이 영구적일 수 있거나 스플라인 또는 유사한 타입의 결합 부의 사용에 의한 것과 같이 디스크(35)가 샤프트(33)로부터 착탈될 수 있게 하는 타입일 수도 있다. 스플라인 또는 유사한 결합은 필요에 따라 CV 조인트(25)가 샤프트(33)를 따라 축방향으로 이동하게 할 수도 있다.

요크(31)는 원통형 측벽(37)과, 상부 베어링판(39A) 및 하부 베어링판(39B)을 포함하는 강성 부재이다. 측벽(37)과 베어링판(39A, 39B)은 CV 조인트(25)가 조립될 때에 마스트(27)의 디스크(35)를 수용하는 밀폐구를 형성하고, 요크(31)는 통상적으로 요크(31)를 형성하도록 조립되는 2개 이상의 부품으로서 형성된다. 베어링판(39A, 39B)은 중앙 구멍(41)을 각각 갖고, 이 중앙 구멍을 통해 마스트(27)의 샤프트(33)가 요크(31) 내로 돌출하여 통과한다. 각 베어링판(39A, 39B)은 또한 상부 래디얼 베어링(45A)과 하부 래디얼 베어링(45B)을 각각 수용하는 크기의 래디얼 베어링 포켓(43)의 어레이를 갖는다.

요크(31)는 바람직하게는 샤프트(33)의 회전 축선(28) 상에 배치되는 베어링 포커스(47; 도 6 및 도 7에 도시됨)에서 회전 중심을 중심으로 마스트(27)에 대해 제한된 회전을 하도록 구성된다. 베어링 포커스(47)는 마스트(27)를 요크(31)에 결합하는 상부 구형 베어링(49A)과 하부 구형 베어링(49B)의 포커스이다. 구형 베어링(49A, 49B)은 적층된 구형 베어링인 것이 바람직하지만, 다른 적절한 베어링을 사용할 수도 있다. 각 구형 베어링(49A, 49B)의 일단부는 마스트(27)에 결합되고, 각 구형 베어링(49A, 49B)의 타단부는 베어링판(39A, 39B)의 내표면에 각각 결합된다. 요크(31)의 구멍(41)은 샤프트(33)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 크기가 정해져서, 요크(31)가 포커스(47)를 중심으로 회전할 때에 샤프트(33)에 대한 구멍(41) 의 측방향 변위가 가능하게 된다.

도 5를 또한 참조하면, 각 링크(29)는 선단 커플러(51)와 바람직하게는 2개의 후단 커플러(53A, 53B)를 갖는 강성 부재이지만, 링크(29) 중 하나 이상은 단 하나의 후단 커플러(53A, 53B)를 갖도록 형성될 수도 있다. 선단 커플러(51)는 형태가 구형인 것으로 도시되어 있지만, 다른 적절한 형태가 사용될 수도 있다. 마찬가지로, 후단 커플러(53A, 53B)는 원통형인 것으로 도시되어 있지만, 다른 적절한 형태가 사용될 수도 있다. 각 선단 커플러(51)는 대응하는 구형 베어링(55)과 협동하여 링크(29)가 바람직하게는 선단 커플러(51)의 중앙에 배치된 베어링 포커스(57; 도 7 및 도 8)에서 회전 중심을 중심으로 디스크(35)에 대해 회전되게 한다. 디스크(35)는 구형 베어링(55)을 보유하는 크기의 구형 베어링 포켓(59)의 어레이를 갖는다. 구형 베어링(55)은 또한 링크(29)가 회전 축선(61)을 중심으로 디스크(35)에 대해 제한된 양을 회전하게 한다. 래디얼 베어링(45A, 45B)은 후단 커플러(53A, 53B)가 회전 축선(63)을 중심으로 요크(31)에 대해 제한된 양을 각각 회전하게 한다.

이하, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 조립체의 내부 상세를 보여주도록 CV 조인트(25)의 일부가 제거된 상태로 CV 조인트(25)가 사시도로 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 마스트(27)의 샤프트(33)는 베어링판(39A, 39B)의 구멍(41)을 통해 연장하고, 디스크(35)는 요크(31)의 내부 내에 배치된다. 도 6 및 도 7에 있어서, CV 조인트(25)는 공칭 비섭동 위치에 도시되어 있고, 이 위치에서 샤프트(33)는 대략 구멍(41) 내에 센터링되어 있고, 디스크(35)는 대략 수직 방향 및 수평 방향 양 쪽으로 요크(31) 내에 센터링되어 있다. 도 8은 플랩핑 로드(flapping load)가 블레이드(도시 생략)로부터 요크(31) 내로 전달되어 요크(31)가 포커스(47)를 중심으로 마스트(27)에 대해 회전할 때에 발생하는 바와 같이 공칭 위치로부터 섭동된 CV 조인트(25)를 도시하고 있다.

요크(31)와 디스크(35)는 축선(33)을 중심으로 회전하도록 배향되어, 래디얼 베어링 포켓(43)을 구형 베어링 포켓(59)에 대한 후단 위치에 화살표(32)로 도시된 회전 방향으로 위치시킨다. 이 배향은 각 링크(29)의 선단 커플러(51)가 베어링 포켓(59) 내에 배치될 때에, 후단 커플러(53A, 53B)를 수용하도록 포켓(43)을 정렬시킨다. 각 링크(29)의 경우에, 선단 커플러(51)의 구형 외표면은 구형 베어링(55)의 구형 내표면에 고정 결합되고, 베어링(55)의 구형 외표면은 베어링 포켓(59)의 구형 내표면에 고정 결합된다. 따라서, 각 링크(29)는 구형 베어링(55)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 제한된 양을 위해 포커스(57; 도 7 및 도 8)를 중심으로 디스크(35)에 대해 회전 가능하다. 회전은 디스크(35)의 평면에서 수평 축선 뿐만 아니라 수직 축선(61; 도 2)을 중심으로 가능하게 된다.

마찬가지로, 각 링크(29)의 경우에, 후단 커플러(53A, 53B)의 원통형 외표면은 래디얼 베어링(45A, 45B)의 원통형 내표면에 각각 고정 결합되고, 각 래디얼 베어링(45A, 45B)의 원통형 외표면은 대응하는 래디얼 베어링 포켓(43)의 원통형 내표면에 고정 결합된다. 각 링크는 베어링(45)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 요크(31)에 대해 축선(63; 도 2)을 중심으로 제한된 양을 회전할 수 있다. 축선(63)을 중심으로 한 회전 외에, 래디얼 베어링(45A, 45B)은 이 베어링(45A, 45B) 의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 요크(31)에 대해 축선(63)을 따라 후단 커플러(53A, 53B)와 래디얼 베어링(45A, 45B)의 내층의 제한된 양의 병진을 가능하게 한다. 이 유형의 상대 운동은 도 8에 도시되어 있고 이하에서 설명된다.

요크(31)에 부착된 블레이드의 상하 플랩핑 운동은 요크(31)에 수직 하중이 전달되게 하며, 이 수직 하중은 포커스(47)를 중심으로 한 요크(31)의 회전 및 구형 베어링(49A, 49B)과 래디얼 베어링(45A, 45B)의 엘라스토머층의 결과적인 탄성 변형을 통해 소산된다. 도 8은 요크(31)의 일부를 도시하고 있는데, 여기서 요크(31)는 도 7에 도시된 공칭 위치로부터 포커스(47)를 중심으로 하방으로 대략 3도 회전되어 있다. 요크(31)가 구형 베어링(49A, 49B)에서 회전할 때에, 구형 베어링(49A, 49B)은 이 구형 베어링(49A, 49B)의 외단부가 요크(31)와 함께 이동됨에 따라 탄성 변형된다.

요크(31)의 외측부가 링크(29)에 대해 상방 또는 하방으로 이동할 때에, 래디얼 베어링(45A, 45B)은 이 베어링(45A, 45B)의 외부층이 요크(31)와 함께 이동함에 따라 축방향으로 탄성 변형된다. 베어링(45A, 45B)의 내부층은 도 7에 도시된 외부에 대한 공칭 위치로부터 도 8에 도시된 바와 같은 위치로 신장된다. 요크(31)가 회전함에 따라, 링크(29)는 래디얼 베어링(45A, 45B)에 의해 각각 움직이는 후단 커플러(53A, 53B)로 인해 포커스(57)를 중심으로 회전된다. 링크(29)의 회전은 또한 마스트(27)의 디스크(35)에 대한 선단 커플러(51)의 회전을 통해 구형 베어링(55)을 탄성 변형시킨다. 베어링(55)의 내부가 커플러(51)에 고정 결합되기 때문에, 베어링(55)의 내부는 링크(29)의 회전 방향으로 회전된다. 구형 베어 링(49A, 49B)과 래디얼 베어링(45A, 45B)의 탄성 변형은 마스트(27)에 대한 요크(31)의 운동에 대항하여 그 운동을 댐핑하여, 포커스(47) 둘레에서 요크(31)의 댐핑되지 않은 진동을 방지한다.

CV 조인트(25)의 이점들 중 하나는 마스트(27)와 요크(31) 사이에 전달될 수 있는 토크의 양을 증가시키도록 작은 밀폐구 내에 링크(29)와 같은 토크 전달 부재들을 보다 많이 패키징하는 능력이다. 도 3 내지 도 8에 도시된 실시예에 있어서, CV 조인트(25)는 8개의 링크(29)를 갖고 있지만, 용례에 적절하다면 보다 많거나 적은 링크(29)를 사용할 수도 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 CV 조인트의 변형예의 부분 단면도를 도시하고 있다. CV 조인트(65)의 많은 구성요소들은 전술한 CV 조인트(25)와 유사하게 구성된다. CV 조인트(65)는 마스트(67)를 회전시키도록 틸트로터 항공기의 엔진(도시 생략)의 출력축에 작동 가능하게 결합되는 마스트(67)를 구비한다. 마스트(67)는 복수 개의 강성의 수직 링크(69)에 의해 요크(71)에 결합되고, 이 요크는 프롭로터 블레이드(도시 생략)에 작동 가능하게 결합되어, 마스트(67)가 항공기의 비행에 필요한 추력을 생성하도록 요크(71) 및 부착된 블레이트를 구동시키게 한다. 도면에 도시된 실시예에 있어서, CV 조인트(65)는 양방향으로 회전하도록 구성된다.

마스트(67)는 샤프트(73)와, 이 샤프트(73)와 함께 회전하도록 샤프트(73)에 고정된 디스크형 드라이버, 즉 디스크(75)를 구비한다. 디스크(75)와 샤프트(73)는 마스트(67)의 일체부로서 도시되어 있지만, 이와 달리 별개로 형성된 다음 결합될 수도 있다. 샤프트(73)와 디스크(75)의 결합은 용접에 의한 것과 같이 영구적 일 수 있거나 스플라인 또는 유사한 타입의 결합부의 사용에 의한 것과 같이 디스크(75)가 샤프트(73)로부터 착탈될 수 있게 하는 타입일 수도 있다. 스플라인 또는 유사한 결합은 필요에 따라 CV 조인트(65)가 샤프트(73)를 따라 축방향으로 이동하게 할 수도 있다.

요크(71)는 원통형 측벽(77)과, 상부 베어링판(79A) 및 하부 베어링판(79B)을 포함하는 강성 부재이다. 측벽(77)과 베어링판(79A, 79B)은 CV 조인트(65)가 조립될 때에 디스크(75)를 수용하는 밀폐구를 형성하고, 요크(71)는 요크(71)를 형성하도록 조립되는 2개의 부품으로 형성된 것으로 도시되어 있다. 베어링판(79A, 79B)은 중앙 구멍(81)을 각각 갖고, 이 중앙 구멍을 통해 마스트(67)의 샤프트(73)가 요크(71) 내로 돌출하여 통과한다. 각 베어링판(79A, 79B)은 또한 링크(69)의 상단부와 하단부를 고정 수용하는 크기의 구멍(83)의 어레이를 갖는다. 하부 베어링판(79B)은 프롭로터 블레이드의 부착을 위해 구성되는 래디얼 연장부(85)를 갖는 것으로 도시되어 있다.

요크(71)는 마스트(27)를 요크(71)에 결합시키는 상부 구형 베어링(87A)과 하부 구형 베어링(87B)의 베어링 포커스(86)에서 회전 중심을 중심으로 마스트(67)에 대해 제한된 회전을 하도록 구성된다. 구형 베어링(87A, 87B)은 적층된 구형 베어링인 것이 바람직하지만, 다른 적절한 베어링을 사용할 수도 있다. 각 구형 베어링(87A, 87B)의 일단부는 마스트(67)에 결합되고, 각 구형 베어링(87A, 87B)의 타단부는 베어링판(79A, 79B)의 내표면에 각각 결합된다. 요크(71)의 구멍(81)은 샤프트(73)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 크기가 정해져서, 요크(71)가 포커스(86) 를 중심으로 회전할 때에 샤프트(73)에 대한 구멍(81)의 측방향 변위가 가능하게 된다.

각 링크(69)는 직선형의 강성 원통형 부재이지만, 링크(69)는 다른 횡단면 형태를 갖고/갖거나 링크(29)와 같이 선단부와 후단부를 갖도록 구성될 수도 있다. 각 링크(69)의 단부는 베어링판(79A, 79B)의 구멍(83) 내에 고정 수용되고, 링크(69)는 요크(71)가 마스트(67)에 대해 회전함에 따라 요크(71)와 함께 이동한다. 래디얼 베어링(89)과 구형 베어링(91)을 포함하는 조합 베어링(88)은 각 링크(69)를 디스크(75)에 결합시켜 링크(69)가 디스크(35)에 대해 이동하게 한다. 구형 베어링(91)은 링크(69)가 베어링 포커스(93)에서 회전 중심을 중심으로 그리고 축선(97)을 중심으로 회전하게 하지만, 필요에 따라 래디얼 베어링(89)은 링크(69)가 디스크(75)에 대해 축선(97)을 따라 병진하게 한다. 디스크(75)는 이 디스크(75) 둘레에 배치되고 조합 베어링(88)을 보유하는 크기를 갖는 복수 개의 구형 베어링 포켓(95)을 갖는다.

도 9는 공칭 비섭동 위치에서 CV 조인트(65)를 도시하는데, 이 위치에서 샤프트(73)는 구멍(81) 내에서 센터링되고 디스크(75)는 대략 요크(71) 내에서 수직 및 수직 방향 양쪽으로 센터링된다. 도 10은 플랩핑 하중이 블레이드(도시 생략)로부터 요크(71) 내로 전달되어 요크(71)가 베어링(85A, 85B)의 포커스를 중심으로 마스트(67)에 대해 회전할 때에 발생하는 바와 같이 공칭 위치로부터 섭동된 CV 조인트(65)를 도시하고 있다.

각 링크(69)의 경우에, 원통형 외표면은 래디얼 베어링(89)의 원통형 내표면 에 고정 결합되고, 구형 베어링(91)의 구형 외표면은 베어링 포켓(95)의 구형 내표면에 고정 결합된다. 따라서, 각 링크(69)는 구형 베어링(91)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 디스크(35)에 대해 포커스(93)를 중심으로 제한된 양을 회전할 수 있다. 또한, 각 링크(69)의 각 단부의 원통형 외표면은 베어링판(79A, 79B)의 구멍(83)의 원통형 내표면에 고정 결합된다. 래디얼 베어링(89)은 이 래디얼 베어링(89)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 디스크(75)에 대해 축선(97)을 따라 링크(69)의 제한된 양의 병진을 가능하게 한다. 이 상대 운동은 도 10에 도시되어 있고 이하에서 설명된다.

요크(71)에 부착된 블레이드의 상하 플랩핑 운동은 요크(71)에 수직 하중이 전달되게 하며, 이 수직 하중은 포커스(86)를 중심으로 한 요크(71)의 회전 및 구형 베어링(87A, 87B)과 래디얼 베어링(89)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 소산된다. 도 10은 요크(71)의 일부를 도시하고 있는데, 여기서 요크(71)는 도 9에 도시된 공칭 위치로부터 포커스(86)를 중심으로 하방으로 대략 3도 회전되어 있다. 요크(71)가 구형 베어링(87A, 87B)에서 회전할 때에, 구형 베어링(87A, 87B)은 이 구형 베어링(87A, 87B)의 외단부가 요크(31)와 함께 이동됨에 따라 탄성 변형된다.

요크(71)가 포커스(86)를 중심으로 회전함에 따라, 요크(71)의 외측부는 디스크(75)에 대해 상방 또는 하방으로 이동한다. 링크(29)의 단부가 요크(71)의 구멍(83) 내에 고정되기 때문에, 링크(69)는 요크(71)와 함께 이동하는데, 이 상태에서 링크(69)는 디스크(75)에 대해 회전 및 병진한다. 링크(69)의 병진은 래디얼 베어링(89)의 내부층이 링크(69)와 함께 이동함에 따라 축선(97)을 따라 래디얼 베 어링(89)을 탄성 변형시키고, 도 9에 도시된 공칭 위치로부터 래디얼 베어링(89)을 신장시킨다. 또한, 링크(69)의 회전은 구형 베어링(91)을 탄성 변형시킨다. 구형 베어링(87A, 87B, 91)과 래디얼 베어링(89)의 탄성 변형은 마스트(67)에 대한 요크(71)의 운동에 대항하여 그 운동을 댐핑하여, 포커스(67) 둘레에서 요크(71)의 댐핑되지 않은 진동을 방지한다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 CV 조인트의 변형예의 부분 단면도를 도시하고 있다. CV 조인트(99)의 많은 구성요소들은 전술한 CV 조인트(65)와 유사하게 구성되지만, 조합 베어링의 형태가 역전되어 있다. CV 조인트(99)는 마스트(101)를 회전시키도록 틸트로터 항공기의 엔진(도시 생략)의 출력축에 작동 가능하게 결합되는 마스트(101)를 구비한다. 마스트(101)는 복수 개의 강성의 수직 링크(103)에 의해 요크(105)에 결합되고, 이 요크는 프롭로터 블레이드(도시 생략)에 작동 가능하게 결합되어, 마스트(101)가 항공기의 비행에 필요한 추력을 생성하도록 요크(105) 및 부착된 블레이트를 구동시키게 한다. 도면에 도시된 실시예에 있어서, CV 조인트(99)는 양방향으로 회전하도록 구성된다.

마스트(101)는 샤프트(107)와, 이 샤프트(107)와 함께 회전하도록 샤프트(107)에 고정된 디스크형 드라이버, 즉 디스크(109)를 구비한다. 디스크(109)와 샤프트(107)는 마스트(101)의 일체부로서 도시되어 있지만, 이와 달리 별개로 형성된 다음 결합될 수도 있다. 이전 실시예들에 대해 설명한 바와 같이, 샤프트(107)와 디스크(109)의 결합은 용접에 의한 것과 같이 영구적일 수 있거나 스플라인 또는 유사한 타입의 결합부의 사용에 의한 것과 같이 디스크(109)가 샤프트(107)에 대해 이동할 수 있게 하는 타입일 수도 있다.

요크(105)는 원통형 측벽(111)과, 상부판(113A) 및 하부판(113B)을 포함하는 강성 부재이다. 측벽(111)과 판(113A, 113B)은 CV 조인트(99)가 조립될 때에 디스크(109)를 수용하는 밀폐구를 형성하고, 요크(105)는 요크(105)를 형성하도록 조립되는 2개의 부품으로 형성되는 것이 바람직하다. 판(113A, 113B)은 중앙 구멍(115)을 각각 갖고, 이 중앙 구멍을 통해 마스트(101)의 샤프트(107)가 요크(105) 내로 돌출하여 통과한다. 각 판(113A, 113B)은 또한 링크(103)의 상단부와 하단부를 고정 수용하는 크기의 구멍(123)의 어레이를 갖는다.

요크(105)는 마스트(101)를 요크(105)에 결합시키는 상부 구형 베어링(119A)과 하부 구형 베어링(119B)의 베어링 포커스(117)에서 회전 중심을 중심으로 마스트(101)에 대해 제한된 회전을 하도록 구성된다. 구형 베어링(119A, 119B)은 적층된 구형 베어링인 것이 바람직하지만, 다른 적절한 베어링을 사용할 수도 있다. 각 구형 베어링(119A, 119B)의 일단부는 마스트(101)에 결합되고, 각 구형 베어링(119A, 119B)의 타단부는 판(113A, 113B)의 내표면에 각각 결합된다. 요크(105)의 구멍(115)은 샤프트(101)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 크기가 정해져서, 요크(105)가 포커스(117)를 중심으로 회전할 때에 샤프트(107)에 대한 구멍(115)의 측방향 변위가 가능하게 된다.

각 링크(103)는 구형 부분(121)을 갖는 강성 원통형 부재이지만, 링크(103)는 다른 횡단면 형태를 갖고/갖거나 전술한 링크(29)와 같이 선단부와 후단부를 갖도록 구성될 수도 있다. 각 링크(69)의 단부는 판(113A, 113B)의 구멍(123) 내에 고정 수용되고, 링크(103)는 요크(105)가 마스트(101)에 대해 회전함에 따라 요크(105)와 함께 이동한다. 래디얼 베어링(127)과 구형 베어링(129)을 포함하는 조합 베어링(125)은 각 링크(103)를 디스크(109)에 결합시켜 링크(103)가 디스크(109)에 대해 이동하게 한다. 구형 베어링(129)은 링크(103)가 베어링 포커스(131)에서 회전 중심을 중심으로 그리고 축선(133)을 중심으로 회전하게 하지만, 필요에 따라 래디얼 베어링(127)은 링크(103)가 디스크(109)에 대해 축선(133)을 따라 병진하게 한다. 디스크(109)는 이 디스크(109) 둘레에 배치되고 조합 베어링(125)을 보유하는 크기를 갖는 복수 개의 원통형 베어링 포켓(135)을 갖는다.

도 11은 공칭 비섭동 위치에서 CV 조인트(99)를 도시하는데, 이 위치에서 샤프트(107)는 구멍(115) 내에서 대략 센터링되고 디스크(109)는 대략 요크(105) 내에서 수직 및 수직 방향 양쪽으로 센터링된다. 도 12는 플랩핑 하중이 블레이드(도시 생략)로부터 요크(105) 내로 전달되어 요크(105)가 포커스(117)를 중심으로 마스트(101)에 대해 회전할 때에 발생하는 바와 같이 공칭 위치로부터 섭동된 CV 조인트(99)를 도시하고 있다.

각 링크(103)의 경우에, 구형 부분(121)의 구형 외표면은 구형 베어링(129)의 구형 내표면에 고정 결합되고, 래디얼 베어링(127)의 원통형 외표면은 베어링 포켓(135)의 원통형 내표면에 고정 결합된다. 따라서, 각 링크(103)는 구형 베어링(129)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 디스크(109)에 대해 포커스(131)를 중심으로 제한된 양을 회전할 수 있다. 또한, 각 링크(103)의 각 단부의 원통형 외표면은 판(113A, 113B)의 구멍(123)의 원통형 내표면에 고정 결합된다. 래디얼 베 어링(127)은 이 래디얼 베어링(127)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 디스크(109)에 대해 축선(133)을 따라 링크(103)의 제한된 양의 병진을 가능하게 한다. 이 상대 운동은 도 12에 도시되어 있고 이하에서 설명된다.

요크(105)에 부착된 블레이드의 상하 플랩핑 운동은 요크(105)에 수직 하중이 전달되게 하며, 이 수직 하중은 포커스(117)를 중심으로 한 요크(105)의 회전 및 구형 베어링(119A, 119B)과 래디얼 베어링(127)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 소산된다. 도 12는 요크(105)의 일부를 도시하고 있는데, 여기서 요크(105)는 도 11에 도시된 공칭 위치로부터 포커스(117)를 중심으로 하방으로 대략 3도 회전되어 있다. 요크(105)가 구형 베어링(119A, 119B)에서 회전할 때에, 구형 베어링(119A, 119B)은 이 구형 베어링(119A, 119B)의 외단부가 요크(105)와 함께 이동됨에 따라 탄성 변형된다.

요크(105)가 포커스(117)를 중심으로 회전함에 따라, 요크(105)의 외측부는 디스크(109)에 대해 상방 또는 하방으로 이동한다. 링크(103)의 단부가 요크(105)의 구멍(123) 내에 고정되기 때문에, 링크(103)는 요크(105)와 함께 이동하는데, 이 상태에서 링크(103)는 디스크(109)에 대해 회전 및 병진한다. 링크(130)의 병진은 베어링(125)의 내부층이 링크(103)와 함께 이동함에 따라 축선(133)을 따라 래디얼 베어링(127)을 탄성 변형시키고, 도 11에 도시된 공칭 위치로부터 베어링(125)을 신장시킨다. 또한, 링크(103)의 회전은 구형 베어링(129)을 탄성 변형시킨다. 구형 베어링(119A, 119B, 129)과 래디얼 베어링(127)의 탄성 변형은 마스트(101)에 대한 요크(105)의 운동에 대항하여 그 운동을 댐핑하여, 포커스(117) 둘 레에서 요크(103)의 댐핑되지 않은 진동을 방지한다.

도 13 및 도 14는 본 발명의 CV 조인트의 다른 변형예의 부분 단면도를 도시하고 있다. CV 조인트(137)는 마스트(139)를 회전시키도록 틸트로터 항공기의 엔진(도시 생략)의 출력축에 작동 가능하게 결합되는 마스트(139)를 구비한다. 마스트(139)는 복수 개의 강성의 수직 링크(141)에 의해 디스크형 요크(143)에 결합되고, 이 요크는 프롭로터 블레이드(도시 생략)에 작동 가능하게 결합되어, 마스트(139)가 항공기의 비행에 필요한 추력을 생성하도록 요크(143) 및 부착된 블레이트를 구동시키게 한다. 도면에 도시된 실시예에 있어서, CV 조인트(137)는 양방향으로 회전하도록 구성된다.

마스트(139)는 샤프트(145)와, 이 샤프트(145)와 함께 회전하도록 샤프트(145)에 고정된 디스크형 상부판(147A)과 하부판(147B)을 구비한다. 판(147A, 147B)과 샤프트(145)는 마스트(139)의 일체부로서 도시되어 있지만, 이와 달리 별개로 형성된 다음 다른 실시예들에 대해 전술한 것을 비롯하여 임의의 적절한 방법을 이용하여 결합될 수도 있다.

요크(143)는 강성 부재로서, 마스트(139)의 샤프트(145)가 돌출되는 원통형 중앙 구멍(149)을 갖는다. 요크(143)는 또한 이 요크(143) 둘레에 배치되고 구형 베어링(153)을 수용하는 크기를 갖는 복수 개의 구형 베어링 포켓(151)을 구비하며, 베어링(153)의 구형 외표면은 포켓(151)의 구형 내표면에 고정 부착된다. 요크(143)는 이 요크(143)를 마스트(139)에 결합시키는 구형 베어링(도시 생략)의 베어링 포커스인 포커스(155)를 중심으로 마스트(139)에 대한 제한된 회전을 하도록 구성된다. 요크(143)의 구멍(149)은 샤프트(145)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 정해져서, 요크(143)가 포커스(155)를 중심으로 회전할 때에 샤프트(145)에 대한 구멍(149)의 회전을 가능하게 한다.

각 링크(141)는 중앙에 구형 부분(157)을 갖는 강성 원통형 부재이지만, 링크(141)는 다른 횡단면 형태를 갖고/갖거나 전술한 링크(29)와 같이 선단부와 후단부를 갖도록 구성될 수도 있다. 각 구형 베어링(153)은 구형 부분(157)을 수용하도록 구성되고, 구형 부분의 외표면은 구형 베어링(153)의 구형 내표면에 고정 부착된다. 링크는 베어링 포커스(158)에서 회전 중심을 중심으로 요크(143)에 대해 회전될 수 있다. 변형예에 있어서, 링크(141)는 링크(141)의 단부가 선단부이고 구형 부분(157)이 후단부가 되도록 전술한 링크(29; 도 5)와 같이 구성될 수도 있다.

판(147A, 147B)은 이 판(147A, 147B) 둘레에 배치되어 래디얼 베어링(161A, 161B)을 수용하는 크기를 갖는 원통형 래디얼 베어링 포켓(159)을 각각 구비한다. 각 베어링(161A, 161B)의 원통형 내표면은 관련 포켓(159)의 원통형 내표면에 고정 부착된다. 각 베어링(161A, 161B)은 한 링크(141)의 단부들 중 하나를 수용하는 크기를 갖고, 링크(141)의 각 단부의 원통형 표면은 관련 베어링(161A, 161B)의 원통형 내표면에 고정 부착된다. 래디얼 베어링(161A, 161B)은 요크(143)가 포커스(155)를 중심으로 회전할 때에 축선(163)을 따라 판(147A, 147B)에 대한 링크(141)의 병진을 가능하게 한다.

도 13은 공칭 비섭동 위치에서 CV 조인트(137)를 도시하는데, 이 위치에서 샤프트(145)는 구멍(149) 내에서 대략 센터링되고 요크(143)는 판(147A, 147B) 사이에서 대략 수직 방향으로 센터링된다. 도 14는 플랩핑 하중이 블레이드(도시 생략)로부터 요크(143) 내로 전달되어 요크(143)가 포커스(155)를 중심으로 마스트(139)에 대해 회전할 때에 발생하는 바와 같이 공칭 위치로부터 섭동된 CV 조인트(137)를 도시하고 있다.

각 링크(141)는 관련 구형 베어링(153)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 요크(143)에 대해 포커스(158)를 중심으로 제한된 양을 회전할 수 있다. 또한, 각 링크는 래디얼 베어링(161A, 161B)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 요크(143)에 대해 축선(163)을 따라 제한된 양을 병진할 수 있다. 이 상대 운동은 도 14에 도시되어 있고 이하에서 설명된다.

요크(143)에 부착된 블레이드의 상하 플랩핑 운동은 요크(143)에 수직 하중이 전달되게 하며, 이 수직 하중은 포커스(155)를 중심으로 한 요크(143)의 회전 및 구형 베어링(153)과 래디얼 베어링(161A, 161B)의 엘라스토머층의 탄성 변형을 통해 소산된다. 도 14는 요크(143)의 일부를 도시하고 있는데, 여기서 요크(143)는 도 13에 도시된 공칭 위치로부터 포커스(155)를 중심으로 하방으로 대략 10도 회전되어 있다.

요크(143)가 포커스(155)를 중심으로 회전함에 따라, 요크(143)의 외측부는 판(147A, 147B)에 대해 상방 또는 하방으로 이동한다. 링크(141)의 구형 부분(157)이 구형 베어링(161A, 161B) 내에 고정되기 때문에, 링크(141)는 요크(143)와 함께 이동한다. 이 이동 중에, 요크(143)는 링크(141)에 대해 회전하고, 링 크(141)는 판(147A, 147B)에 대해 병진한다. 링크(141)의 병진은 베어링(161A, 161B)의 내부층이 링크(141)와 함께 이동함에 따라 축선(163)을 따라 래디얼 베어링(161A, 161B)을 탄성 변형시키고, 도 13에 도시된 공칭 위치로부터 베어링(161A, 161B)을 신장시킨다. 또한, 링크(141)에 대한 요크(143)의 회전은 구형 베어링(153)을 탄성 변형시킨다. 구형 베어링(153)과 래디얼 베어링(161A, 161B)의 탄성 변형은 마스트(139)에 대한 요크(143)의 운동에 대항하여 그 운동을 댐핑하여, 포커스(155) 둘레에서 요크(143)의 댐핑되지 않은 진동을 방지한다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 CV 조인트의 다른 변형예를 도시하고 있다. 도 15는 CV 조인트의 사시도로서 내부를 보여주도록 일부 섹션이 제거되어 있으며, 도 16은 CV 조인트의 일부의 부분 도면이다. CV 조인트(165)는 마스트(167)를 회전시키도록 틸트로터 항공기의 엔진(도시 생략)의 출력축에 작동 가능하게 결합되는 마스트(167)를 구비한다. 마스트(167)는 복수 개의 강성의 수직 링크(169)에 의해 요크(171)에 결합되고, 이 요크는 프롭로터 블레이드(도시 생략)에 작동 가능하게 결합되어, 마스트(167)가 항공기의 비행에 필요한 추력을 생성하도록 요크(171) 및 부착된 블레이트를 구동시키게 한다. 도면에 도시된 실시예에 있어서, CV 조인트(165)는 화살표(173)로 도시된 방향으로 회전하도록 구성되어 있지만, CV 조인트(165)는 이와 달리 양방향으로 회전하도록 구성될 수도 있다.

마스트(167)는 샤프트(175)와, 이 샤프트(175)와 함께 회전하도록 샤프트(175)에 고정된 디스크형 래디얼 드라이버, 즉 디스크(177)를 구비한다. 디스크(109)는 샤프트(175)와 일체로 형성되거나 별개로 형성된 다음 샤프트(175)에 부 착될 수도 있다. 이전 실시예들에 대해 설명한 바와 같이, 샤프트(175)와 디스크(177)의 결합은 용접에 의한 것과 같이 영구적일 수 있거나 스플라인 또는 유사한 타입의 결합부의 사용에 의한 것과 같이 디스크(177)가 샤프트(175)에 대해 이동할 수 있게 하는 타입일 수도 있다.

요크(171)는 전술한 요크(31)와 유사하게 구성된 강성 부재로서, 원통형 측벽(179)과, 상부 베어링판(181A) 및 하부 베어링판(181B)을 포함한다. 측벽(179)과 판(181A, 181B)은 CV 조인트(165)가 조립될 때에 마스트(167)의 디스크(177)를 수용하는 밀폐구를 형성하고, 요크(171)는 요크(171)를 형성하도록 조립되는 2개 이상의 부품으로 형성되는 것이 통상적이다. 판(181A, 181B)은 중앙 구멍(183)을 각각 갖고, 이 중앙 구멍을 통해 샤프트(175)가 요크(171) 내로 돌출하여 통과한다. 각 베어링판(181A, 181B)은 또한 상부 래디얼 베어링(187A)과 하부 래디얼 베어링(187B)을 각각 수용하는 크기의 래디얼 베어링 포켓(185)의 어레이를 갖는다. 래디얼 베어링(187A, 187B)은 다른 실시예들에 대해 전술한 바와 같이 적층된 엘라스토머 베어링인 것이 바람직하다.

요크(171)는 샤프트(175)의 회전 축선(189) 상에 배치되는 것이 바람직한 베어링 포커스(도시 생략)에서 회전 중심을 중심으로 마스트(167)에 대해 제한된 회전을 하도록 구성된다. 베어링 포커스는 마스트(167)를 요크(171)에 결합시키는 상부 및 하부(도시 생략) 구형 베어링(191)의 포커스이다. 구형 베어링(191)은 적층된 구형 베어링인 것이 바람직하지만, 다른 적절한 베어링을 사용할 수도 있다. 요크(1711)의 구멍(183)은 샤프트(175)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 크기가 정해 져서, 요크(171)가 베어링(191)의 베어링 포커스를 중심으로 회전할 때에 샤프트(175)에 대한 구멍(183)의 측방향 변위가 가능하게 된다.

이하, 도 16을 구체적으로 참조하면, 각 링크(103)는 선단 커플러(193)와 후단 커플러(195)를 갖는 강성 부재이다. 선단 커플러(193)는 면형인 것으로 도시되어 있지만, 다른 적절한 형태를 이용할 수도 있다. 마찬가지로, 후단 커플러(195)는 원통형인 것으로 도시되어 있지만, 다른 적절한 형태를 이용할 수도 있다. 각 선단 커플러(193)는 대응하는 구형 베어링(197)과 협동하여, 구형 베어링(197)의 베어링 포커스에서 링크(169)가 회전 중심을 중심으로 디스크(177)에 대해 회전되게 한다. 각 링크는 적층된 구형 베어링(197)을 수용하는 크기의 구형 베어링 포켓(199)을 선단 커플러(193)에 구비한다. 원통형 커텍터는 디스크(177)의 원통형 외벽(203)으로부터 반경 방향으로 연장되고 베어링(197)의 중앙 구멍 내에 수용되는 크기를 갖는다. 이 형태는 토크가 디스크(177)로부터 각 커넥터(201)로 전달된 다음, 커넥터(201)로부터 구형 베어링(197)을 통해 링크(169) 내로 전달되게 한다.

후단 커플러(195)는 축선(189; 도 15)에 대해 거의 평행한 방향으로 연장되는 샤프트(205)를 구비한다. 도시된 실시예에 있어서, 샤프트(205)는 후단 커플러(195)에 대해 병진될 수 없지만, 샤프트(205)는 바람직하게는 후단 커플러(195)에 대해 회전될 수 있고 회전이 가능하도록 후단 커플러(195) 내에서 하나 이상의 베어링(207)에 의해 지지될 수 있다.

다시 도 15를 참조하면, 도시된 실시예에 있어서, 각 샤프트(205)의 단부는 관련 래디얼 베어링(187A, 187B)의 내표면에 고정 부착된다. 래디얼 베어링(187A, 187B)은 요크가 구형 베어링(191)의 베어링 포커스를 중심으로 회전할 때에 요크(171)가 링크(169)에 대해 병진되게 한다. 요크(171)가 회전할 때에, 요크(171)가 샤프트(205)에 대해 이동함에 따라 래디얼 베어링(187A, 187B)이 탄성 변형된다. 요크(171)가 이동할 때에, 링크(169)가 구형 베어링(197)의 베어링 포커스를 중심으로 커넥터(201)에 대해 회전되어, 베어링(197)의 엘라스토머층을 탄성 변형시킨다.

도시되지는 않았지만, CV 조인트(165)의 제2 버전은 샤프트(205)가 후단 커플러(195)에 대해 병진할 수 있는 링크(169)를 갖는다. 이로 인해, 래디얼 베어링(187A, 187B)에 대한 필요성이 제거된다. 이 실시예에 있어서, 샤프트(205)의 단부는 바람직하게는 요크(171)의 구멍에 고정 부착되고, 후단 커플러(195)의 베어링(207)은 바람직하게는 적층된 래디얼 베어링이다.

본 발명은 (1)항공기의 엔진과 프롭로터 간에 증가된 토크를 전달하는 능력을 제공하는 것과, (2)프롭로터 허브 조립체의 크기를 감소시키도록 CV 조인트의 크기를 제한하는 것을 비롯하여 CV 조인트에 많은 이점을 제공한다.

본 발명을 예시된 실시예를 참조하여 설명하였지만, 이 설명은 제한의 측면에서 해석되도록 의도되지 않는다. 상기 설명을 참조하면 본 발명의 다양한 변경 및 다른 실시예가 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (20)

1. 하나 이상의 엔진이 있는 회전익 항공기용 정속 조인트로서,

   상기 하나 이상의 엔진의 출력축에 연결되도록 되어 있고, 축선을 중심으로 회전될 수 있는 드라이버와,

   상기 축선 상에 배치되는 제1 회전 중심을 중심으로 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있는 요크와,

   상기 요크를 드라이버에 연결시키는 복수 개의 수직 링크

   를 구비하고, 각 링크는 요크와 드라이버 중 하나 이상에 대해 병진될 수 있고, 또한 제2 회전 중심을 중심으로 요크와 드라이버 중 하나에 대해 회전될 수 있는 정속 조인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 링크 중 하나 이상은 선단 커플러와 후단 커플러를 구비하고, 각 커플러는 링크를 요크와 드라이버 중 하나에 연결시키는 것인 정속 조인트.
3. 제1항에 있어서, 상기 링크 중 하나 이상은 선단 커플러와 2개의 후단 커플러를 구비하고, 상기 후단 커플러는 선단 커플러의 반대측에 배치되고, 각 커플러는 링크를 요크와 드라이버 중 하나에 연결시키는 것인 정속 조인트.
4. 제1항에 있어서, 각 링크는 적층된 엘라스토머 베어링을 이용하여 요크와 드라이버 중 하나 이상에 연결되는 것인 정속 조인트.
5. 제1항에 있어서, 각 링크는 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고 적어도 부분적으로 병진될 수 있는 것인 정속 조인트.
6. 제1항에 있어서, 각 링크는 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고 요크에 대해 적어도 부분적으로 병진될 수 있는 것인 정속 조인트.
7. 제1항에 있어서, 각 링크는 요크에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 병진될 수 있는 것인 정속 조인트.
8. 하나 이상의 엔진이 있는 회전익 항공기용 정속 조인트로서,

   상기 하나 이상의 엔진의 출력축에 연결되도록 되어 있고, 회전 축선을 갖는 드라이버와,

   상기 축선 상에 배치되는 제1 회전 중심을 중심으로 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있는 요크와,

   상기 요크를 드라이버에 연결시키는 복수 개의 수직 링크

   를 구비하고, 각 링크는 드라이버에 연결되는 하나 이상의 선단 커플러와 요크에 연결되는 하나 이상의 후단 커플러를 가지며,

   각 선단 커플러는 제2 회전 중심을 중심으로 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고,

   각 후단 커플러는 요크에 대해 적어도 부분적으로 병진될 수 있는 것인 정속 조인트.
9. 제8항에 있어서, 각 링크는 대응하는 선단 커플러의 반대측에 배치되는 2개의 후단 커플러를 구비하는 것인 정속 조인트.
10. 제8항에 있어서, 각 후단 커플러는 대응하는 선단 커플러로부터 수직 방향으로 간격을 두고 있는 것인 정속 조인트.
11. 제8항에 있어서, 각 선단 커플러는 제2 회전 중심에 배치되는 베어링 포커스를 갖는 구형 베어링을 이용하여 드라이버에 연결되는 것인 정속 조인트.
12. 제8항에 있어서, 각 후단 커플러는 래디얼 베어링을 이용하여 요크에 연결되는 것인 정속 조인트.
13. 하나 이상의 엔진이 있는 회전익 항공기용 정속 조인트로서,

    상기 하나 이상의 엔진의 출력축에 연결되도록 되어 있고, 회전 축선을 갖는 드라이버와,

    상기 축선 상에 배치되는 제1 회전 중심을 중심으로 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있는 요크와,

    상기 요크를 드라이버에 연결시키는 복수 개의 수직 링크

    를 구비하고, 각 링크는 드라이버에 연결되는 하나 이상의 선단 커플러와 요크에 연결되는 하나 이상의 후단 커플러를 가지며,

    각 선단 커플러는 드라이버에 대해 적어도 부분적으로 병진될 수 있고,

    각 후단 커플러는 제2 회전 중심을 중심으로 요크에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있는 것인 정속 조인트.
14. 제13항에 있어서, 각 링크는 대응하는 후단 커플러의 반대측에 배치되는 2개의 선단 커플러를 구비하는 것인 정속 조인트.
15. 제13항에 있어서, 각 선단 커플러는 대응하는 후단 커플러로부터 수직 방향으로 간격을 두고 있는 것인 정속 조인트.
16. 제13항에 있어서, 각 선단 커플러는 래디얼 베어링을 이용하여 드라이버에 연결되는 것인 정속 조인트.
17. 제13항에 있어서, 각 후단 커플러는 제2 회전 중심에 배치되는 베어링 포커스를 갖는 구형 베어링을 이용하여 요크에 연결되는 것인 정속 조인트.
18. 엔진의 출력축으로부터 틸트로터 항공기의 프롭로터 조립체로 토크를 전달하도록 구성된 틸트로터 항공기용 정속 조인트로서,

    상기 출력축의 토크가 전달되도록 상기 출력축에 작동 가능하게 결합되는 마스트와,

    상기 마스트의 축선으로부터 반경 방향 거리를 두고 마스트에 결합된 선단부를 갖는 복수 개의 수직 링크로서, 각 링크는 회전 중심과 교차하는 축선을 중심으로 마스트에 대해 적어도 부분적으로 회전될 수 있고, 각 링크는 상기 선단부로부터 연장되는 하나 이상의 후단부를 가지며, 각 후단부는 상기 회전 중심을 통과하는 평행 축선으로부터 오프셋된 병진 축선을 갖는 복수 개의 수직 링크와,

    각 후단부가 요크에 대해 적어도 부분적으로 병진될 수 있도록 각 후단부에 결합되는 요크

    를 구비하고, 마스트의 축선에 대해 거의 수직인 플랩핑 축선을 중심으로 한 마스트에 대한 요크의 틸팅은 각 링크가 대응하는 회전 중심을 중심으로 마스트에 대해 회전되게 하며 각 후단부가 요크에 대해 병진되게 하는 것인 정속 조인트.
19. 제18항에 있어서, 각 선단부는 구형 부재를 구비하고, 각 구형 부재는 대응하는 회전 중심에 배치되는 베어링 포커스를 갖는 제1 구형 베어링에서 마스트에 의해 지지되는 것인 정속 조인트.
20. 제18항에 있어서, 각 후단부는 대응하는 회전 중심과 동축인 베어링 축선을 갖는 래디얼 베어링에서 요크에 의해 지지되는 섹션을 갖는 것인 정속 조인트.

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