JPH04228399A - ヘリコプターロータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレックスビームヘリ
コプターロータの可撓性の桁部材とトルク管との間に配
置された弾性的スナッバーと振動ダンパーに関する。特
に、それらを構成するラミネート（薄片）が連続であり
、これらの薄片は全動作範囲において押圧され、そして
、これらのエラストマーの薄片はトルク管と桁との間の
リード遅れ動作に適合するために高い損率を有しており
、もって、荷重支持能力を増大させ、スナッバー振動ダ
ンパーの寸法を減少させ、振動緩衝機能を達成するスナ
ッバー振動ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】フレックスビームヘリコプターロータに
おいては、米国特許第４，２４４，６７７号明細書に示
される様な偶数枚のブレードのクロスビーム多様体であ
ろうと、あるいは、ここで開示される奇数枚のブレード
多様体であろうと、可撓性の桁と、それを取り囲むトル
ク管との間に、ピッチ変更コントロール荷重や他の荷重
を与え、さらに、それらの間の相対的な動作に適合させ
るため、ピッチ変更軸とフラッピング軸との交差部の回
りでのピッチ変更及びフラッピング動作に対して桁を位
置付ける機能を実行するように、上述の可撓性の桁とそ
れを取り囲むトルク管との間に、位置付け及び荷重支持
手段を設ける必要がある。スナッバー振動ダンパー５２
は、ブレードが、ピッチの変更、フラッピング、及びリ
ード遅れ動作を含む種々の動作を行った時に、フレック
スビームに対してトルク管を位置付けるために必要であ
り、さもなくば、トルク管とフレックスビームとの間に
は実質的な相対運動が存在し、これが、ピッチ変更制御
の損失をもたらすことになる。

【０００３】この様な機能を行うために、従来の技術に
おいては、エラストマーの軸受を使用することが知られ
ており、かかる軸受を「スナッバー」としてフレックス
ビーム桁とトルク管との間に配置し、エラストマーの軸
受に予め荷重をかけ、もって、それらの間のエラストマ
ーの薄片が軸受にかかる全荷重範囲にわたって押圧され
たままにされる。これは、エラストマー材料は張力下で
は破損し易いためである。例えば上記の米国特許第４，
２４４，６７７号明細書等の従来技術においては、エラ
ストマーの軸受の予圧縮のために、エラストマーの軸受
内の薄片には、それを通して予荷重ボルトが貫通する開
口があけられることが要求される。かかる開口は、エラ
ストマーの軸受のエラストマーの薄片の内部に十分な応
力集中を生じさせるため、それにより、エラストマーの
疲労破壊が生じる。

【０００４】これら従来技術のスナッバーは天然ゴムを
エラストマーの薄片として製造されるが、これは小さな
ロータやヘリコプターの尾翼ロータに適したものである
。ヘリコプターの主ロータの周辺部に、ゴムをエラスト
マー薄片として使用した場合、それらの荷重を支え、飛
行中の運動を吸収できるだけのエラストマーの寸法は、
妥当な包囲容器内には入らない。このため、トルク管の
寸法が増大し、この寸法の増大したトルク管により、ヘ
リコプターの重量と抗力とが増大する。

【０００５】このゴムの薄片を備えた従来技術のスナッ
バーは、また、ヘリコプターの主ロータのスナッバー振
動ダンパー機構等に要求される振動緩衝を行うことは出
来ず、このような要求は、天然ゴムの低い損率よりもむ
しろ高い損率を有するエラストマーの薄片に対して適す
るものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、ヘリコプターの可撓性ビームロータの可撓性ビーム
桁とトルク管との間に、エラストマーの薄片を使用し、
このエラストマーの薄片は連続であり、すなわち、そこ
ではエラストマーの薄片と非膨張可能な材料の薄片が共
に固体であり、それには貫通した開口が形成されていな
いエラストマーの軸受を利用したスナッバー振動ダンパ
ー機構を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、桁とトルク管との間
の要求されるリード遅れ動作に適合する機能を行うこと
が可能であり、ロータの振動を緩衝することが可能であ
り、終始可撓性の桁部材をトルク管に対して位置付けな
がら、飛行中にトルク管と桁との間に発生するピッチコ
ントロール荷重及び他の力を支えることができるように
、軸受のエラストマーの薄片が高い損率を有する材料か
ら作られたスナッバーを教示することである。

【０００８】本発明のさらに他の目的は、従来技術に対
して改良された疲労寿命を有し、その技術分野（すなわ
ち、ヘリコプターのロータのスナッバーの分野）で使用
することが可能で、そして、従来技術のスナッバーに対
して約２．３倍高い係数によって限界設計の応力を減少
させ、エラストマーにおける押圧振動応力を減少させる
、エラストマー軸受型のスナッバーダンパーを教示する
ことである。

【０００９】さらに、本発明の他の目的は、トルク管か
らのフレックスビーム桁をブレードピッチ変更軸とフラ
ッピング軸との交差点の回りに配置させるために、エラ
ストマーの軸受の内部薄片は球形状であり、そしてそこ
では、球形の内部薄片では耐えられない桁とトルク管と
の間のリード遅れ動作に適合し、振動緩衝機能を行う様
になっており、さらに、トルク管とフレックスビーム桁
との間の相対的な径方向の動きをある程度許容する様な
エラストマー軸受の多様体のスナッバー振動ダンパーを
教示することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、スナッ
バー振動ダンパーの内端部が即時着脱可能なジョイント
を介して可撓性の桁部材に連結されているということで
ある。

【００１１】本発明のさらに他の特徴は、弾性軸受を選
択された予荷重状態に置くために、外側のエラストマー
薄片が接合されている予荷重プレートが、トルク管に接
続されかつそれに対して押圧されるとき、薄片に圧縮荷
重がかけられるように、外側の薄片がトルク管内の開口
を通して設定された距離だけ伸びる様なスナッバーダン
パーを教示することである。薄片がトルク管を通って伸
びる距離は、すなわち、予荷重プレートが薄片を押圧す
る距離は、押圧が発生せず、かつ、破壊的な応力とはな
らずに、その上に掛かる全ての飛行荷重やピッチ変更荷
重にスナッバーダンパーが耐えることが出来る様に選定
されている。

【００１２】

【実施例】図１は、駆動シャフト１２を含むヘリコプタ
ーのフレックスビームロータ１０の関連部分を示してい
る。このシャフト１２は、従前の方法で、減速装置（図
示せず）を介してエンジン１４によって駆動され、回転
軸１６の回りに回転させられる。ロータハブ１８は、軸
１６の回りをシャフト１２と共に回転するように、駆動
シャフト１２に取り付けられ、そこから、その一部が符
号２０で示されている一連のブレード組立体を支持して
いる。ブレード組立体２０は、ピッチ変更軸２６の回り
に撓むことが出来る様に、接続ボルト２４によってロー
タハブ１８に一体に接続されたフレックスビーム桁２２
を含んでいる。トルク管２８は、フレックス桁２６を、
それから空間を隔てて取り囲んでおり、その径方向の外
端部において接続ボルト３０によって接続され、そして
、本発明の主題であるスナッバー振動ダンパー機構を介
し、関節でそれに接続されている。トルク管２８は、従
前の接続ボルトによって、空気力学的ブレード部材３２
に接続され、もって、駆動シャフト１２が回転軸１６の
回りに回転すると、フレックスビーム２２、トルク管２
８、及びブレード部分３２がそれと共に回転する。

【００１３】図１は単一のブレード部材３２のみを支持
するフレックスビーム桁部材２２を示しているが、これ
は、図示された特定の構造が奇数個のブレードを有する
ヘリコプターシステムの一部であることによる。もしも
、ヘリコプターが偶数個のブレードを有する場合には、
単一フレックスビーム部材２６は径方向に対向する複数
のブレード部材を支持するために使用されることになる
。

【００１４】ピッチ変更荷重は、従前の接続手段３８に
よって、トルク管２８の外縁端部に軸支的に接続された
ピッチコントロールロッド３６によってブレード組立体
２０に与えられる。ピッチコントロールロッド３６は、
接続ボルト４０によって斜板４２に接続されている。斜
板部材４２は、鋏機構４４によってロータバルブ１８に
接続され、それと共に回転する。斜板４２は、コントロ
ールロッド部材４６からのピッチコントロール入力を受
け、斜板４２を点４８の回りに傾ける。この様にして、
斜板コントロールロッド４６により伝搬されたピッチコ
ントロール命令は、斜板４２を傾かせてピッチ変更荷重
をピッチコントロールロッド３６を介してトルク管に与
え、もって、トルク管２８のピッチ変更動作をピッチ変
更軸２６の回りに生ぜしめる。このピッチ変更荷重は、
本発明の主題であり、図２に示されたスナッバー振動ダ
ンパー機構を介して、フレックスビーム２２に与えられ
る。コントロールロッド５０からの入力は、ピッチコン
トロール荷重をトルク管２８へ、すなわち、ブレード組
立体２０へ与えるために、斜板４２を回転軸１６に沿っ
て変更させる。斜板４２が軸１６に沿って変更すると、
斜板４２はコレクティブピッチ変化をブレード組立体２
０へ与え、斜板が点４８の回りに傾いた時には、周期的
なピッチ変化を符号２０で示されるようなブレードに与
える。

【００１５】図２に示されるように、フレックスビーム
２２はエラストマーのスナッバーと振動ダンパー部材５
２を介してトルク管２８の径方向の内端部に接続されて
いる。ここで、フレックスビーム２２は、矩形の切断断
面を有し、そして、頂部平面５４と底部平面５６とを有
するように製造され、これらの平面にはスナッバー振動
ダンパーユニット５２，５３が、それぞれ、以下に述べ
る様な方法で接続されていることが認識されるであろう
。フレックスビーム２２は高い応力荷重を負担すること
が可能であり、その縦方向の回りに撓むことが出来るが
、しかし、横方向の撓み動作に対しては抵抗を示す。 これは、フレックスビームは、好ましくは、それに沿っ
て、径方向には並列に延びた高強度のファイバー部材に
より製造され、高い引っ張り強度を備えた可撓性の桁を
形成し、矩形の断面を有し、そして、平らな上部及び下
部表面を与えるように製造されていることによる。スナ
ッバー振動ダンパーユニット５２，５３の構造は同一で
あることから、ここでは、一方のユニット５２のみにつ
いて述べる。スナッバー振動ダンパー５２は予荷重プレ
ート部材５８に接合されており、トルク管２８の開口６
０を通して、スナッバー振動ダンパーユニット５２の内
端部が、以下に論議されるところの所定の距離だけ、組
立体内のフレックスビーム２２に接続された後、予荷重
プレート５８が押し下げられ、ボルト部材６２によりト
ルク管２８と共にボルト接続されると、スナッバー振動
ダンパー５２は、所定の予荷重状態となる。これについ
ては、以下に、より詳細に述べる。

【００１６】好ましくは断面円形のスナッバー振動ダン
パー５２は、球形のエラストマー軸受である内側部分６
４を有しており、この軸受はピッチ変更軸２６とフラッ
ピング軸６８との交差部分の回りに配置されて支持され
ている。スナッバー振動ダンパー５２の外側部分７０は
、平らなエラストマー軸受である。内側部分６４と外側
部分７０は、双方、代替のエラストマー及び非膨張性の
材料の薄片から成り、それ故、平らなエラストマーの軸
受７０の端部のエラストマーの薄片は、予荷重プレート
５８とレース部材７２と内部支持部材７４とに、それぞ
れ、接合されている。この接合は、スナッバーダンパー
５２の製造中に行われる。部材７４は、スナッバーダン
パー５２と桁２２との間の即時着脱接続ジョイント７５
の一部を形成する。

【００１７】エラストマー軸受それ自体は公知であり、
ライビッキの米国特許第３，９３２，０５９号明細書（
１９７６年）、本発明者の米国特許第４，８９５，３７
４号明細書（１９９０年）、そして、１９７６年１月３
０日にＬｏｒｄ　　Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ　　ｏｆ　　
Ｅｒｉｅ，　　Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａによって発行
されたＬＡＳＴＯＦＬＥＸ，ベアリング・デザイン・ガ
イド、レポートＮｏ．ＰＥ７６−００６に記載されてい
る。

【００１８】図２を見ると、ピッチ変更コントロールロ
ッド３６がピッチ変更荷重をトルク管２８に与えると、
トルク管２８、すなわち、フレックスビーム２２がスナ
ッバー振動ダンパー５２間の相互作用により、ピッチ変
更軸２６の回りを移動することが分かる。球形のエラス
トマー軸受６４の内側部分は、トルク管２８のピッチ変
更軸２６の回りでの動きを許容する。球形の軸受６４は
、また、トルク管２８と桁２２との間の曲げ力を調節し
、一方、外側部分７０は、ピッチ変更荷重をトルク管２
８から内側部分６４へ与えるのみならず、トルク管２８
とフレックスビーム２２との間の相対的なリード遅れ動
作を生じるロータ振動に対する振動ダンパーとしても働
く。

【００１９】中央部分６４の球形のエラストマー軸受と
外側部分７０の平らな薄片のエラストマー軸受が必要で
あることの理由は、この球形のスナッバーダンパー５２
の内側部分６４が、桁２２とトルク管２８との間の相対
的なピッチ動作を調整し、一方、平らな外側部分７０が
、桁２２とトルク管２８との間の相対的なリード遅れ動
作を調整するからである。

【００２０】図２等に示した配列構造では、内部の球形
のエラストマー軸受と、外側の平らなエラストマー軸受
とが、一列に並んでいない状態が示されている。これは
、単に、動作中の特定のロータのトルク管とフレックス
ビームとの間のねじれ差分を調整するために行われた。 内側の部分６４と外側の部分７０は一列に並べることも
可能である。

【００２１】図２から、外側の平らなエラストマーの軸
受７０は、一連の、交互に、平らで、連続した、エラス
トマー及び非膨張可能な材料の薄片から構成され、その
最外側と最内側のエラストマーの薄片７６は、製造工程
の間に、予荷重プレート５８及びレース７２へ接合され
ている。同様に、球形のエラストマーの内側部分６４の
内部には、球形状に形成された、連続で交互に配置され
たエラストマーの薄片８０と、非膨張可能な材料の薄片
８２とが存在しており、そして、外側と最内側のエラス
トマーの薄片８０は、それぞれ、軸受の製造工程中に、
レース７２と内側の接続部材７４に接合されている。薄
片７６と７８は、好ましくは断面が円形であり、そして
、軸８１の回りに同心的であり、一方、球形の薄片８０
と８２も、同様に、断面が円形であり、そして、軸８３
の回りに同心的である。それぞれのエラストマーの薄片
７６と８０は、それに隣接した非膨張可能な薄片７８と
８２のそれぞれに、その製造工程中で接合されている。

【００２２】内側の接続部材あるいは内側のレース７４
は、平坦部８５を有するように形成されており、そこか
らは球形部分８７が突出し、スナッバー振動ダンパー部
材５２の最内側の薄片８０に交接的に噛合して接合する
ように形成されている。管状のノブ８４が、平坦部８５
から内側に、球形の突出部８７に対向した方向に突出し
ている。内部レースあるいは接続部材７４は、特に図３
ではより大きく示されており、これは部材７４の底面図
であり、そして、部材７４は、隔てられた平らな側面８
６，８８と、それらの間に平面よりもより隔たった円形
あるいは湾曲された端面９０，９２を有していることが
分かる。

【００２３】部材７４は、図４に示した保持部材９４と
共働し、スナッバー振動ダンパー部材５２の内端部とフ
レックスビーム２２との間に、即時着脱ジョイント７５
を形成している。保持部材９４は、フレックスビーム２
２の頂部表面に接合されており、そして、図示されない
同様の保持部材９４も、それと並んで、フレックスビー
ム２２の底面５６に接合されている。

【００２４】固定部材９４は、隔てられたチャネルフラ
ンジ９６，９８を有し、これらはそれらの対向する側に
並列に、そして、保持部材９４の平坦部１０１の表面１
００に対しては隔てて伸びており、もって、並列で隔て
られたチャネル１０２，１０４をそれらの間に形成して
いる。保持部材９４は、管状の開口１０６をその内部に
有しており、それは、内側のレース部材７４のノブ８４
をかみ合うように受けるような寸法となっている。複合
のラップ部材１１２，１１４は、フレックスビーム２２
の頂部側及び底部側に配置された時に保持部材９４のフ
ランジ９６，９８の頂部表面１０８，１１０を交差して
伸びており、さらにフレックスビーム２２の回りに伸び
ていることから、桁２２に対して保持部材９４が移動す
るのを防止する機能を行う。

【００２５】保持部材９４はその様に配置され、スナッ
バー振動ダンパー５２の組立中は、部材５２はトルク管
開口６０を通してフレックスビーム２２へ向けて下げら
れる。レース、すなわちコネクター７４は、そのノブ８
４が保持部材９４の開口に噛み合うように配置され、平
面８６と８８とがフランジ９６と９８に対して平行に伸
びており、それ故に、スナッバー振動ダンパー５２が９
０度回転され、もって、部材７４の円形表面９０，９２
がチャネル１０２，１０４と噛み合わされる。スナッバ
ー振動ダンパー５２に結局は加えられる予荷重は、固定
部材７４を固定された保持部材９４に対して配置するの
を助ける。それ故、部材７４と９４は、スナッバー振動
ダンパー５２とフレックスビーム２２との間に即時着脱
ジョイント７５を形成するように共働していることが分
かる。

【００２６】エラストマーの軸受は応力荷重には耐えら
れないことから、スナッバー振動ダンパー５２の薄片が
、ヘリコプターの全動作範囲に渡って、押圧され続ける
ことが本発明の重要な教示内容である。従って、図２に
示されるように、スナッバーダンパー５２は所定の高さ
に作られ、それ故、桁２２上の保持部材９４に接続され
たユニット５２の内端のコネクター７４と共に、予荷重
プレート５８はトルク管２８の翼端の距離ｄに配置され
る。予荷重プレート５８をトルク管２８に接続するため
に、予荷重プレート５８が、予荷重プレート５８内の環
状に並んだ一列の開口１１６，１１８を介して、ボルト
６２の動作によって、それぞれ、押圧されると、結果と
して生じるスナッバー振動ダンパー５２の予荷重の偏位
ｄが十分な予荷重をユニット５２上に与え、部材５２の
薄片を全荷重動作範囲に渡ってその上に掛かるであろう
圧縮荷重状態に置き、それによって、動作中に破壊的な
応力がこれらの薄片に掛かることを排除する。

【００２７】部材５２上にかける必要のある圧縮予荷重
の量、すなわち、この度合いの予荷重を得るために、予
荷重プレート５８が押圧されなければならない作動ｄの
度合いを説明するため、図５を参照する。

【００２８】図５において、スナッバーダンパー部材５
２，５３は、フレックスビーム２２とスナッバー振動ダ
ンパー部材５２，５３の対向する側に示されており、垂
直平面においては、トルク管２８に接続可能であり、フ
レックスビーム２２を予荷重プレート５８に接続する２
つのスプリングとして示されている。この様な構成にお
いて、スナッバー振動ダンパー５２が委ねられる最大荷
重は、荷重ＰＭＡＸとして示されており、スナッバー振
動ダンパー５２，５３の垂直バネの定数は１インチ当た
りのポンドによりＫで表されている。図５に示される様
に、ピッチコントロールロッド３６によるトルク管２８
の最大ピッチ変更荷重、すなわち部材５２，５３が経験
する最大予測荷重の付与中、頂部予荷重プレート５８は
ＰＭＡＸ／２の圧縮荷重を経験し、それ故、底面の予荷
重プレート５８はＰＭＡＸ／２の応力荷重を経験する。 スナッバー振動ダンパー５２を、最大予測荷重ＰＭＡＸ
を含む全動作範囲を通して、押圧状態に維持するために
、予荷重プレート５８がトルク管２８にボルト６２の働
きによってボルト締めされた時、それぞれのスナッバー
には予荷重プレート５８及び部材５２，５３をＰＭＡＸ
／２Ｋに等しい距離だけ押し下げることにより押圧予荷
重がかけられる。

【００２９】平らなエラストマー軸受の外側部分７０と
球形エラストマーの内側部分６４双方のエラストマーの
薄片と非膨張材料の薄片の双方は、連続であり、すなわ
ち、それらは、それを貫通して延びる開口は有していな
い。この教示内容の重要性と利点は、図６、図７、図８
、図９、及び図１０を見ることにより最も良く理解され
得る。

【００３０】図６において、本発明の連続な薄片、例え
ば７６は、図示される様に、エラストマーの薄片あるい
は非膨張材料の薄片７８であり、そして、これは半径が
１．５インチで、厚さが０．１０インチの円形状である
。例えば米国特許第４，２４４，６７７号明細書の従来
技術で使用されているタイプの従来技術になる薄片が図
８に示されている。これも、また、半径が１．５インチ
で、厚さが０．１０インチであるが、しかし、０．５０
インチの半径の穴すなわち開口１１６をその中央部に有
している。図７と図９は、それぞれ、図６と図８の薄片
の切断断面を示しており、また、各々は、それに向かう
Ｐとして表された荷重を有しているものとして示されて
いる。

【００３１】さて、図１０を参照する。グラフは、線分
１１８に沿って示された図６−７の固体エラストマー薄
片構造に沿った剪断応力の分布を、破線１２０に沿って
示された図８−９の開口構造の剪断応力分布に対向して
示している。その応力が１２２に描かれた図８−９の開
口薄片の内径と、その応力が１２４に描かれた外径との
間には、１インチ平方当たりのポンドで示された剪断応
力における実質的な差が存在する。これに対して、線分
１１８に沿って示されるように、連続的な図６−７の薄
片では、剪断応力の差は非常に減少されている。図１０
は、開口された薄片の内径が、外径の量の２倍引っ張ら
れていることが分かる。図８−９の開口された薄片にお
ける剪断応力の差分は、開口された薄片は連続した薄片
よりも実質的に短いサービス寿命を有することとなる程
である。開口薄片のサービス寿命を増大させるためには
、各々のエラストマー薄片の厚さを０．０５インチに半
分にし、そして、エラストマー薄片と非膨張薄片の双方
の数を倍にすることが必要である。それにより、その重
量と共に、スナッバー振動ダンパー５２の覆いの寸法を
も増大させる。このことは、このスナッバー振動ダンパ
ーユニット５２において使用された時、連続した薄片を
備えた本発明の改良されたスナッバー振動ダンパー５２
が、従来技術の開口されたダンパーに対し、寸法及び重
量の双方において減少することを実証している。

【００３２】典型的な主ロータに適用したスナッバー振
動ダンパーにおける、従来からガンマとして特定される
臨界的な設計張力は、薄片が開口を含むときは１９．６
２５であり、薄片が連続で開口を含まない場合は８．５
０１であるということが数学的に実証され得る。このこ
とは、本発明の構造が、エラストマー内の振動押圧張力
を実際に２．３だけ減少したことを実証する。これらを
与える数学は、Ｍａｌａｙｓｉａｎ　　Ｒｕｂｂｅｒ　
　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによる
Ｐ．Ｂリンドレーの「天然ゴムのエンジニアリング・デ
ザイン」の中に見いだされる。

【００３３】本発明のスナッバー振動ダンパー５２の他
の改良点は、従来技術のスナッバーはエラストマーの薄
片の代わりに天然ゴムを使用しているが、スナッバーダ
ンパー５２の外側部分７０の本発明になる平らなエラス
トマーの薄片７６は、ポリブタンあるいはシリコンの何
れかから造られており、一方、スナッバーダンパー５２
の内側部分６４の球形のエラストマー薄片８０は天然ゴ
ムから造られている。米国特許第４，２４４，６７７号
では、エラストマーは、小さなヘリコプターの尾翼ロー
タに使用することが意図され、また、その様に描かれて
いたことから、天然ゴムは平らな薄片の従来技術のスナ
ッバーでも使用することが出来たであろう。本発明のス
ナッバー振動ダンパー５２は、ヘリコプターの主ロータ
に使用することが意図されており、それ故、重い荷重を
支える機能を行うことのみならず、振動の緩衝機能をも
行わなければならない。

【００３４】天然ゴムは、０．０５の損率を持ち、一方
、ポリブタンは０．４０の損率を、シリコンは０．６５
の損率を持つ。従来技術の天然ゴムの薄片よりも高い損
率を有するポリブタンとシリコンの平らな薄片７６の違
いは、高い損率の薄片は、剪断荷重がブレードのリード
遅れ動作によって平らなエラストマーの薄片７６に加え
られた時、より大きな緩衝作用を生じるということであ
る。天然ゴムの薄片は、スナッバーはロータ振動緩衝機
能を行う必要がないことから、米国特許第４，２４４，
６７７号の従来技術の尾翼ロータ構造においては使用可
能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、フレックスビームヘリ
コプターの可撓性の桁部材とトルク管との間に配置され
たエラストマーのスナッバーと振動ダンパーの薄片は、
全動作範囲において押圧され、そして、これらのエラス
トマーの薄片はトルク管と桁との間のリード遅れ動作に
適合するために高い損率を有しており、もって、荷重支
持能力を増大し、スナッバー振動ダンパーの寸法を減少
し、振動緩衝機能を達成するという優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘリコプターのフレックスビームロータの一部
断面図である。

【図２】ヘリコプターブレードのフレックスビーム桁と
トルク管との間に延びた改良された本発明のスナッバー
振動ダンパー機構を示している、図１の線分２−２に沿
った断面図である。

【図３】スナッバー振動ダンパーとフレックスビーム桁
との間の即時脱機構の一部を示している本発明のスナッ
バー振動ダンパーの内側端部の図である。

【図４】配置された２つの保持機構のうちの一方を備え
たフレックスビーム桁の一部を示す透視図であり、その
保持機構は図３の機構と共働して桁とスナッバーダンパ
ーとの間に即時着脱機構を形成している。

【図５】適当な予荷重に対して押圧されなければならな
い程度を示すための、本発明のスナッバー振動ダンパー
機構に掛かる荷重を表す模式図である。

【図６】本発明の連続したエラストマーの薄片の一つを
示す斜視図である。

【図７】図６の線分６Ｂ−６Ｂに沿って示す図である。

【図８】従来技術の開口の開いたエラストマーの薄片を
示す透視図である。

【図９】図８の線分７Ｂ−７Ｂに沿って示す図である。

【図１０】本発明の連続するエラストマー薄片と従来の
エラストマー薄片について、径方向の大きさに対してせ
ん断応力をプロットしたグラフである。

【符号の説明】

１０　　フレックスビームロータ １２　　駆動シャフト １４　　エンジン １６　　回転軸 １８　　ロータハブ ２０　　ブレード組立体 ２２　　フレックスビーム桁 ２４，３０，４０　　接続ボルト ２６　　ピッチ変更軸 ２８　　トルク管 ３２　　ブレード部材 ３６　　ピッチコントロールロッド ３８　　接続手段 ４２　　斜板 ４４　　鋏機構 ４６，５０　　コントロールロッド ４８　　点 ５２，５３　　スナッバー振動ダンパー（ユニット）５
４，５６　　平面 ５８　　予荷重プレート ６０　　開口 ６２　　ボルト ６４　　内側部分 ６８　　フラッピング軸 ７０　　外側部分 ７２　　レース ７４　　内部支持部材 ７５　　ジョイント ７６，７８，８０　　エラストマー薄片８１，８３　　
軸 ８２　　非膨張材料の薄片 ８４　　管状ノブ ８５　　平坦部 ８６，８８　　側面 ８７　　球形突出部 ９０，９２　　端面 ９４　　保持部材 ９６，９８　　チャネルフランジ １００　　表面 １０１　　平坦部 １０２，１０４　　チャネル １０６　　管状開口 １０８，１１０　　頂部表面 １１２，１１４　　複合ラップ部材 １１６，１１８　　開口 １１８　　線分 １２０　　破線 １２２，１２４　　応力

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ａ．回転軸の回りに回転するよう取り
   付けられるようになっているハブ部材と、ｂ．可撓性で
   、高張力強度を持った一片の桁部材であって、上記ハブ
   部材によって支持され、上記回転軸回りに回転するよう
   に、そこから径方向に延び、かつピッチ変更軸とフラッ
   ピング軸とを有し、さらに、断面が矩形の上部及び下部
   平面を与えるように形成された桁部材と、ｃ．上記回転
   軸の回りにそれと共に回転し、上記ピッチ変更軸の回り
   にそれと共にピッチ変更動作を行い、上記フラッピング
   軸の回りにそれと共にフラッピング動作を行い、さらに
   、リード遅れ動作のために、上記桁部材の径方向外端に
   接続されたブレード部材と、ｄ．上記桁部材の外側端に
   接続され、上記桁部材と離れてその内部に延び、かつ上
   記桁部材を覆い、さらに、上部及び下部の桁部材平面に
   対して隔てられてそこに第１及び第２の対向する開口を
   有するトルク管と、ｅ．上記トルク管の径方向の内側端
   部に配置されたスナッバーと振動ダンパー手段であって
   、桁の上部平面間に延び、かつ上記第１の開口を通って
   所定の距離だけ延びた頂部部分と、上記桁の底部平面間
   に延び、かつ上記トルク管の第２の開口を通して所定の
   距離だけ延びた下部部分とを有するスナッバー振動ダン
   パーと、ｆ．ピッチ変更制御荷重を上記トルク管に与え
   、上記トルク管を上記ピッチ変更軸の回りに回転させ、
   もって、上記トルク管は、ピッチ変更荷重を上記スナッ
   バー及び振動ダンパー部材を介して支えることにより、
   上記桁部材を撓ませ、上記ブレードを上記ピッチ変更軸
   の回りに回転させる手段、を備え、 ｇ．上記スナッバー振動ダンパー部分の各々は、（１）
   上記スナッバー及び振動ダンパー部材に選択的に予荷重
   をかけるように適合された、連続的な予荷重プレート及
   び外側部材、 （２）連続的な内部プレート部材、及び（３）上記予荷
   重と内部プレート部材の間にサンドイッチされた、交互
   かつ連続的なエラストマー及び非膨張材料の薄片で、そ
   の最も内側のエラストマーの薄片は上記内部プレート部
   材に接合され、その最も外側のエラストマーの薄片は上
   記予荷重プレート部材に接合され、その中間のエラスト
   マーの薄片は、その対向する両側に配置された非膨張材
   料に接合されているエラストマー薄片、を有し、 （４）上記スナッバー及び振動ダンパー部材の上記薄片
   は、所定の数、寸法、材料であり、もって、組立作業中
   、上記予荷重が押圧されて上記トルク管に接続する時、
   上記エラストマーの薄片には、予期される最大のピッチ
   変更荷重下において押圧状態に維持されるに十分な予荷
   重がかけられており、さらに、ｈ．上記内部プレート部
   材を上記桁部材の平面の一方に接続する即時着脱手段を
   有していることを特徴とするヘリコプターロータ。
2. 【請求項２】　　請求項１のヘリコプターロータにおい
   て、上記ピッチ変更コントロール手段によって、上記ト
   ルク管と、上記スナッバー及び振動ダンパー部材とに与
   えられることが予測される最大のピッチ変更荷重はＰＭ
   ＡＸであり、ここで、ダンパー部材の垂直バネ定数はＫ
   であり、そのスナッバー及び振動ダンパー部材が上記ト
   ルク管の開口を通って延び、かつ、上記予荷重プレート
   部材が上記トルク管に接続されると押し下げられるとこ
   ろの設定された距離はＰＭＡＸ／２Ｋであることを特徴
   とするヘリコプターロータ。
3. 【請求項３】　　請求項２のヘリコプターロータにおい
   て、上記スナッバー振動ダンパー部のエラストマー及び
   非膨張材料の、交互かつ連続的な薄片は、上記桁部材の
   交差するピッチ変更とフラッピングの軸の回りにおいて
   球形であり、かつ、それらの軸回りの動作に対して上記
   桁部材を支持するためのスナッバーとして働く、交互か
   つ連続的な薄片の内側のグループと、トルク管と桁部材
   との間のリード遅れ相対動作に反応し、そしてそれらの
   間の振動を緩衝するため、平坦で、交互かつ連続的な、
   エラストマー及び非膨張材料からなる薄片の外側のグル
   ープとを有していることを特徴とするヘリコプターロー
   タ。
4. 【請求項４】　　請求項３のヘリコプターロータにおい
   て、上記薄片の各々は、切断面において円形であること
   を特徴とするヘリコプターロータ。
5. 【請求項５】　　請求項４のヘリコプターロータにおい
   て、上記エラストマー薄片は、１．０以上の損率を有す
   る材料から造られていることを特徴とするヘリコプター
   ロータ。
6. 【請求項６】　　請求項４のヘリコプターロータにおい
   て、上記平坦なエラストマー薄片はポリブタンから造ら
   れ、球形のエラストマーの薄片は天然ゴムから造られて
   いることを特徴とするヘリコプターロータ。
7. 【請求項７】　　請求項４のヘリコプターロータにおい
   て、上記平坦なエラストマー薄片はシリコンから造られ
   、球形のエラストマー薄片は天然ゴムから造られている
   ことを特徴とするヘリコプターロータ。
8. 【請求項８】　　請求項５のヘリコプターロータにおい
   て、上記即時着脱手段は、桁部材の平面と噛み合う平坦
   部と、さらに、上記平坦部の対向する両側に並列にかつ
   それから隔てられて延び、それらの間に平行で隔てられ
   たチャネルを形成するための、隔てられたチャネルフラ
   ンジを有し、上記保持部材は、また、上記平坦部に管状
   の開口を有しており、複合のラップ部材は、上記桁部材
   を隔てられた関係で覆い、そして、上記桁の平面に向か
   い合って上記保持部材を保持するために上記保持部材と
   噛み合い、さらに、上記スナッバー振動ダンパー部材の
   上記内部プレート部材は、平坦部と球形部とを有し、こ
   の球形部は、その一方の側で上記平坦部から延びており
   、上記スナッバー及び振動ダンパー部材の最も内側のエ
   ラストマーの薄片に噛み合い係合すると共に接合され、
   また、そこから球形部分に対向した方向に突出した管状
   のノブを含み、上記平坦部は、また、上記平面よりもそ
   の間隔が離れ、隔てられた平らな側面と円形の端面を有
   し、もって、スナッバー及び振動ダンパー部材が上記桁
   部材に接続した時、上記スナッバー及び振動ダンパーの
   内部プレート部材は上記トルク管の開口を通り、内部プ
   レート部材の平らな側面が上記保持部材の隔てられたチ
   ャネルと並んで配置され、上記内部プレート部材の管状
   の上記ノブを上記保持部材の管状の開口と保持・噛み込
   ませ、もって、上記スナッバー及び振動ダンパー部材が
   、それから、上記管状の端部及び内部プレート部材の表
   面を上記保持部材の隔てられたチャネルと固着するよう
   に９０度回転され、上記スナッバー及び振動ダンパー部
   材を上記可撓性の桁部材に即時着脱式に接続することを
   特徴とするヘリコプターロータ。