JPH0214560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、可変ピツチプロペラの各ブレード
が回転時に受ける遠心捩りモーメントと、逆方向
のピツチ変換軸回りの回転力を発生するカウンタ
ーウエイトの改良に係り、特に高速プロペラ、多
ブレードのプロペラに適したカウンターウエイト
機構に関する。

可変ピツチプロペラのピツチ変換機構に対する
負荷は、その大部分がブレードに働く遠心力に起
因するピツチ変換軸回りの遠心捩りモーメントで
あり、これは回転面内にないブレードを回転面内
に一致させようとするモーメントである。

この遠心捩りモーメントを小さくできれば、ピ
ツチ変換機構に働く負荷を小さくでき、ピツチ変
換機構の小型化及び同機構駆動力を小さくできる
等、プロペラシステムとして望ましいため、従来
種々の工夫がなされ、遠心捩りモーメントを小さ
くする装置として、カウンターウエイトが利用さ
れていた。

従来のカウンターウエイトは、例えば、第１図
に示すように、ブレード１の付根付近に固定し、
ハブ２内先端側の空間部にウエイト部分が突出す
るように配置したカウンターウエイト３のほか、
第２図のように、隣接するブレード１間の付根付
近間に、カウンターウエイト４を配置したものな
ど、いずれも直接ブレード１の付根付近に固着し
ている。

これらのカウンターウエイトは、十分に有効な
ものであるが、今日注目されている高速プロペラ
に適用すると、種々の問題を生じる。すなわち、
高速プロペラに働く遠心捩りモーメントは従来プ
ロペラの数倍も発生するため、従来のカウンター
ウエイトでこれに対処するには重量を増加させる
しかなく、ブレードに対するカウンターウエイト
重量比が著しく増加してしまう。

また、高速プロペラは、ブレード枚数が多く、
隣接ブレード間距離が少ないため、フエザリング
時隣接ブレードとカウンターウエイトが接近しす
ぎ、カウンターウエイトをピツチ変換軸から距離
を隔てて設置するのが難しくなり、その重量を大
きくすることで所要機能を実現しなければなら
ず、アーム長さを十分にとつた軽量で有効なカウ
ンターウエイトを得ることが困難になつてくる。

この考案は、かかる現状に鑑み、高速プロペラ
に適した可変ピツチプロペラ用カウンターウエイ
ト機構を目的としている。

すなわち、この考案は、各ブレードのピツチ変
換軸に直交する機体進行方向軸上におけるブレー
ド軸部付近のハブに枢着したベル・クランクと、
ブレード離反側のベル・クランク先端に設けたウ
エイト部と、ブレード軸部端面にピツチ変換軸に
対して偏心させて突設した偏心ピンと、ベル・ク
ランクのブレード側先端部と上記偏心ピンとの間
を連結するロツドとリンクとからなり、プロペラ
回転時にウエイト部の受ける遠心力を、各ブレー
ドが受ける遠心捩りモーメントと逆方向のピツチ
変換軸回りの回転力に変換することを特徴とする
可変ピツチプロペラのカウンターウエイト機構で
ある。

この考案は、カウンターウエイトをハブ固定と
し、ハブ壁を貫通して内側にあるブレード軸部
に、カウンターウエイトの遠心捩りモーメントを
伝達するリンク機構であり、ブレード軸部端面に
偏心ピンを設けることができれば、例えば、作動
ギア・ボールスクリユー式、油圧シリンダー・リ
ンク式等のいずれの方式のピツチ変換機構であつ
ても適用でき、多ブレードに伴なうスペースの減
少に容易に対処でき、従来のプロペラ用カウンタ
ーウエイトと同等の対ブレード重量比でもつて、
高速プロペラがうける大きな遠心捩りモーメント
に対応できるカウンターウエイト機構である。

以下に、この考案を図面に基づいて詳述する。

第３図はこの考案の実施例を示す高速プロペラ
のブレードシヤンク部付近を示す縦断説明図であ
り、第４図は第３図のピツチ変換軸に直交する平
面でみたこの考案のカウンターウエイト機構の説
明図である。

この考案のカウンターウエイト機構を説明する
と、まず、ブレード１０はハブ１３の所定部分に
軸受１２でブレード軸部１１を軸支されており、
各ブレード１０のピツチ変換軸ｚに直交する機体
進行方向軸ｘ上後方のブレード軸部１１付近のハ
ブ１３外面に、一対のピン座１４を付設し、略Ｌ
型のベル・クランク２０をピン２１で枢着してあ
る。

このベル・クランク２０には、ブレード１０離
反側の先端に、一体または別部材のウエイト部２
２が設けてあり、また、ブレード１０近接側に
は、ピン２３で小さなリンク２４が連結してあ
る。

ブレード軸部１１端面には、ピツチ変換軸ｚに
対して偏心させて、偏心ピン２５が着設してあ
り、上記のベル・クランク２０のブレード近接側
先端部のリンク２４と、上記偏心ピン２５との間
をピン２７を介しロツド２６で連結してある。

以上の構成からなるカウンターウエイト機構の
動作を説明すると、第４図において、プロペラ回
転時にウエイト部２２が遠心力を受けて、ベル・
クランク２０が起立し、ウエイト部２２の受ける
遠心力はリンク２４及びロツド２６を介して、偏
心ピン２５にブレード軸１１の右回りの回転モー
メントとして伝達され、各ブレード１０が受ける
遠心捩りモーメント、すなわち、第４図で左回り
の回転力に対して、逆方向のピツチ変換軸回りの
回転力として伝達されるため、ブレード１０の受
ける遠心捩りモーメントを減少させることができ
る。

この考案において、ベル・クランクと偏心ピン
間のリンク機構は、ベル・クランク及びウエイト
部が受ける遠心捩りモーメントをピツチ変換軸回
りの回転力に変換できる構成であれば、いかなる
構成でもよく、ベル・クランクの枢軸からの寸法
比や偏心ピンと連結するベル・クランクの先端間
距離及びウエイト部重量等は、必要とする遠心捩
りモーメントに応じて適宜選定すればよく、必要
に応じて、ベル・クランクを比重や比強度等の異
なる別材質のものと交換したり、ウエイト部のみ
着脱自在となして、別重量や材質のものと交換す
るのもよい。

ちなみに、上述した構成のカウンターウエイト
機構において、ベル・クランクとウエイト部を一
体構造で、取付部を含めた総重量3.7Kg、ウエイ
ト部２KgのCFRP製となし、８枚のブレードから
なる高速プロペラに適用した。対ブレード重量比
は19％で従来のプロペラ用と同等の値となつた。

この考案によるカウンターウエイト機構を設け
た場合ａと全く使用しない場合ｂの２種の高速プ
ロペラにおいて、ブレードにかかる遠心捩りモー
メントをブレード角度を変化させて測定したとこ
ろ、第５図に示すごとく、上記構成の本考案のも
のは、著しく遠心捩りモーメントを減少させるこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカウンターウエイトを示すハブ
内の縦断説明図、第２図は別の従来例を示すハブ
内の縦断説明図と正面説明図である。第３図はこ
の考案の実施例を示す高速プロペラのブレードシ
ヤンク部付近を示す縦断説明図であり、第４図は
第３図のピツチ変換軸に直交する平面でみたこの
考案のカウンターウエイト機構の簡略説明図であ
る。第５図はブレードが受ける遠心捩りモーメン
トをブレード角度変化で示すグラフである。 １０……ブレード、１１……ブレード軸部、１
２……軸受、１３……ハブ、１４……ピン座、２
０……ベル・クランク、２１……ピン、２２……
ウエイト部、２３……ピン、２４……リンク、２
５……偏心ピン、２６……ロツド、２７……ピ
ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各ブレードのピツチ変換軸に直交する機体進行
   方向軸上におけるブレード軸部付近のハブに枢着
   したベル・クランクと、ブレード離反側のベル・
   クランク先端に設けたウエイト部と、ブレード軸
   部端面にピツチ変換軸に対して偏心させて突設し
   た偏心ピンと、ベル・クランクのブレード近接側
   先端部と上記偏心ピンとの間を連結するロツドと
   リンクとからなり、プロペラ回転時にウエイト部
   の受ける遠心力を、各ブレードが受ける遠心捩り
   モーメントと逆方向のピツチ変換軸回りの回転力
   に変換することを特徴とする可変ピツチプロペラ
   のカウンターウエイト機構。