JPH06509765A

JPH06509765A - 回転翼型航空機の尾部回転翼のダクトファンおよびピッチ制御装置

Info

Publication number: JPH06509765A
Application number: JP5503786A
Authority: JP
Inventors: ディスジャーディンズ，ルネ　エー．; マックァードル，フランシス　エイチ．
Original assignee: ザ、ボーイング、カンパニー
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: ES2126600T3; WO1993002916A1; EP0597038A1; AU2467992A; DE69228246D1; CA2113719C; CA2113719A1; DE69228246T2; JP2768826B2; IL102698A0; EP0597038B1; IL102698A; US5478204A

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】回転翼型航空機の尾部回転翼のダクトファンおよびピッチ制御装置発明の背景１、発明の分野本発明は、航空機の片揺れ姿勢の変更および安定のための可変値の空力スラストを発生するヘリコプタ−尾部回転翼の分野に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、航空機の長手刃軸線に対して横方向のダクトを成す空力制御装置の中に収容された回転翼のピッチ制御操作に関するものである。

２、先行技術の説明単一回転翼ヘリコプタ−は、主回転翼トルクを補償するための手段を有しなければならない。主回転翼が逆時計方向に回転する場合、この主回転翼トルクは機首をこの回転方向と逆方向に（すなわち右方に）回転させようとする。このような状態は、主回転翼トルクに等しい時計方向モーメントを発生するように右方に向けられた尾部回転翼の発生する空力スラストによって補償される。

しかし主回転翼トルクは主回転翼に加えられる力の大きさに対応して変化する。

従って、主回転翼出力が変化するに従って航空機の片揺れ位置と姿勢を安定させるように尾部回転翼スラストを変動させなければならない。

また尾部回転翼は、ヘリコプタ−の垂直軸線回りの運動を制御するためにも使用される。主回転翼トルクを過補償する事により、機首が左側に回転する。不足補償する事により、機首は右方に回転する。尾部回転翼のスラストの変更は、尾部回転翼が胴体に加える片揺れモーメントの大きさを変動させるので、垂直軸線回りの航空機の角度位置が制御システムの入力に従って変動される。

ホバリング状態および低飛行速度の場合、ヘリコプタ−は特に横方向の突風の影響を受けやすい。このような可能性があるので、パイロットが尾部回転翼スラストを調整するために頻繁に正確な修正片揺れ制御動作を実施する必要がある。

尾部回転翼スラストの大きさは、尾部回転翼の羽根のピッチまたは迎え角の一変化によって変動する。航空機の片揺れ位置の変更および安定に必要なように羽根ピッチおよび尾部回転翼スラストを調整する制御入力に従って、回転翼ハブの各ピッチアームに対してピッチ軸線から片寄った位置に連結されたピッチリンクまたはピッチ制御ロッドが同時的に（すなわち集合的に）上下される。

通常のヘリコプタ−尾部回転翼はパイロットによって手動的に制御され、パイロットはコックビットの中に配置されたピッチ制御ペダルを操作する。これらのペダルはケーブル、ベルクランクおよび押し引き型ロッドによって尾部回転翼の集合的ピッチ制御システムに連結されている。この尾部回転翼制御システムが尾部回転翼の羽根の迎え角を変更させ、従って回転翼の発生するスラストの大きさを変動させる。横方向に向けられまた航空機の重心から離れて配置された尾部回転翼の発生するスラストが主回転翼トルクに対して連続的に反作用してこのトルクを補償する片揺れモーメントを生じて、航空機の片揺れ位置の安定性を保持する。

米国特許第４．８０９．９３１号に記載の胴体後部に配置された循環ダクトの中に収容された尾部回転翼においては、２つの空力面を含むｒＶＪ型尾翼がキャビンから出たテールコーンに連結される。回転翼は、横方向スラスト成分が主回転翼の駆動トルクに対向するモーメントを発生しまた垂直軸線のスラスト成分が正揚力を発生するように搭載されている。尾翼の２つの制御面が下方に向けられた空力応力を発生し、その一方の制御面が水平成分を有する力を発生する。

米国特許第４，５８５．３９１号は、航空機長平方軸線に対して横方向に向けられたダクトの中に配置された複数羽根の尾部回転翼を記載している。ダクト内部に回転翼の下流に配置された固定放射方向羽根が回転翼の出口において空気流から回転エネルギーを回収し、このようにして回転翼の発生するスラストを増大する。

ドイツ特許第ＤＥ　２９．２６，１８０．Ｃ２に記載の回転翼は放射方向に対向する複数対に集合された羽根を含み、６対の１つの羽根が回転翼中心から放射方向に延在し、各羽根対のスパーまたは主構造部材が回転翼軸線を横断して連続的に延在し、その羽根対の他の羽根のスパーと一体的に形成される。スパーは、回転翼軸線が先行スパ一部材と後続スパ一部材とによって跨れるようにスロットを備える。羽根の捻り運動がスパーの相当長さにそってまた最小限度の応力を伴って生じるように、スパーのスロット部分は長く形成される。

先行技術の尾部回転翼制御システムは、それぞれのピッチアームと、回転翼軸線に沿って上下される回転制御リングとに連結されピッチリンクを操作するように作動する。制御リングが軸方向に移動する際に、対応のピッチアームに対するピッチリンクの連結部が各羽根をそのピッチ軸線回りに回転させ、これによって回転翼の発生する迎え角とスラストとを変更させる。この場合、回転リングを支持する移動式非回転型定置制御リングの回転を防止するために駆動シザーが必要とされる。

理想的には、尾部回転翼とこれに組み合わされた制御システムは、主回転翼の揚力中心から相当距離に配置されるので、その重量が軽くなければならない。この重量とその位置は、従来技術においては尾部回転翼スラストが垂直上方成分を有するように回転翼を少し傾ける事によって部分的に補償されている（米国特許第４，８０９゜９３１号に記載のように）。

通常の尾部回転翼とその作動システムと制御システムは、これらのシステムを構成する金属成分に対する固有の周期的荷重の悪影響の故にその寿命が短縮される。相互に係合する成分のフレッチング、表面スクラッチおよびガウジング、その他成分の疲労寿命を短縮させるこのような条件を防止するために十分な注意を払わなければならない。荷重環境の周期的性質の故に、周期的取り替えの運転コストを低減するため、各回転翼アームの上に羽根とピッチ軸とを支持するピッチ軸受の寿命が相当に長くなければならない。

発明の概要本発明の第１アスペクトによれば、可変大きさの空力スラストを発生し軸線回りに回転する回転翼型航空機の回転翼において、前記回転翼軸線回りに回転するように支持された回転翼ハブであって、前記回転翼ハブは前記軸線回りに角度的に離間され前記軸線から放射方向外側に延在する複数の回転翼アームを有する回転翼ハブと、それぞれ前記回転翼アームに整列されたピッチ軸と、回転翼アームにそって延在するピッチ軸線回りに回転するように前記の各ピッチ軸を支持し、それぞれのピッチ軸にそって相互に離間された第１および第２ピツチ軸受と、前記第１ピツチ軸受をその上に支持するように回転翼軸線を包囲する軸受支持リングと、前記第２ピツチ軸受をその上に支持する外側ピッチ軸受支持体と、前記回転翼軸線を包囲し、前記回転翼ハブに連結され、前記軸受支持リングと前記外側軸受支持体とをその上に支持するノ１ブシェルとを含む回転翼が提供される。

本発明の回転翼によって通常の尾部回転翼の寿命が延長されまたその重量が低減される。なぜかならば本発明の回転翼は高サイクル荷重環境において作動するための優れた行動特性を有する軽量材料によって製造できるからである。回転翼は、黒鉛などの高強度繊維によって補強されたエポキシ樹脂または熱可塑性樹脂などの樹脂によって容易に形成される。これらの材料は、通常の金属部品よりも疲労寿命が長い。本発明の回転翼は約３０％の重量制限を生じる事ができる。本発明の回転翼は羽根根部と回転翼ハブとの間の遠心作用を受けない。なぜかならば、羽根のスパーとピッチ軸とを含むサブ組立体が引っ張り一捻り部材によって直接に回転翼ハブに連結されているからである。従って、羽根から回転翼の中間要素またはピッチ軸への比較的高い遠心力の伝達が生じない。

本発明は、同等のスラストを生じるために一般に使用されるより小数の羽根を有する尾部回転翼を提供する事ができる。本発明の回転翼は、通常の回転翼駆動装置と従来の制御技術とを使用する場合に必要とされた１１本の羽根に対して８本の羽根を含む事ができる。本発明は、回転制御リングの軸方向移動を伝達しこの軸方向移動を各ピッチ軸上に支持された羽根のピッチ移動に変換するためのピッチリンクを省略する事ができる。その代わりに本発明の回転翼においては、ピッチビームと、このピッチビームから各ピッチ軸に延在するフレクシャ手段とを含む特有の組立体が軸方向運動をピッチ運動に変換する。さらに本発明の回転翼システムにおいては、通常のシステムにおいて使用される制御リングを回転させる駆動シザー、定置リング、およびこれらのリングを相対運動するように支持する軸受が必要でない。本発明の回転翼はこの回転翼を保持する横方向ダクトの中に使用するに適し、このダクトはテールコーンの末端に、ダクトから上方に延在する尾翼の基部近くに配置される。この回転翼は動力源に駆動的に連結された回転軸と、回転軸に駆動的に連結された回転ハブと、回転制御軸と、定置制御軸と、前記回転制御軸を回転軸線にそって軸方向に移動させるアクチュエータとを含む。

回転翼ハブは回転翼アームを含み、各アームはピッチ軸線回りに枢転するようにピッチ軸を支持する。各ピッチ軸はそれぞれの羽根を支持し、羽根のピッチはピッチ軸の運動と共に変化する。回転翼ハブの近くに配置されたピッチビームが複数のフレクシャ部材を支持し、各フレクシャ部材はピッチアームに対して、そのピッチ軸線から横方向に片寄って連結付けされる。これらのフレクシャ手段は、ピッチ軸をピッチビームに対して駆動的に連結し、ピッチビームがアクチュエータの作用で回転翼軸線にそって運動する際にピッチ軸と羽根に対してピッチ制御運動を伝達する。

回転制御軸と定置制御軸は軸受によって相対回転するように支持され、この軸受は定置軸から回転軸に対してアクチュエータの軸方向運動を伝達する。軸ガイド、軸受ロック管および軸受ナツトが、同心的に配置された回転制御軸と定置制御軸のショルダに対して軸受を接触状態に保持する。

図面の簡単な説明第１図はヘリコプタ−のテールコーンの後部、尾翼、安定翼およびダクト式尾部回転翼を示す概略図である。

第２図は本発明による尾部回転翼組立体の回転翼／％ブ、羽根および上方制御装置の部分的断面を示す平面図である。回転翼カバー、ピッチビームおよび回転翼／％ブの一部を除去して、これらの部材の下方の部材の一部を示す。

第３図は回転翼、上方制御装置および下方制御装置を通る第２図の面３−３にそった断面図である。

第４図はピッチ軸受支持体リングおよび軸受支持体の放射方向外側末端を示す第３図の４−４線に沿った部分的断面図である。

第５図は第３図の５−５面にそった断面図である。

第６図は第３図の６−６面にそった断面図である。

好ましい実施態様の説明まず第１図の概略図について説明すれば、ヘリコプタ−の尾部組立体または尾翼５はその上端において水平安定ｊＩ６を支持し、その下端において、キャビンから後方に延在するテールコーン７の後端に連結されている。尾翼とテールコーンとの間に配置された横方向ダクト９の中に支持された尾部回転翼８が、ダクト中の空気流を通してピッチ羽根を回転させる事によって可変的横方向スラストを発生する。

尾部回転翼は８本の角度的に離間された回転翼アーム１２を含み、各アーム１２は回転軸線Ａ−Ａから外側に延在し、前記軸線Ａ−Ａの軸線に直交する面に対して約２°傾斜しているので、各アームのピッチ軸線Ｂ−Ｂは回転翼軸線に対して浅い円錐角度を成すように傾斜されている。前記回転翼ハブは鋼またはその他の適当金属、例えばチタンから成る。

各羽根１４は回転翼ハブから放射方向に延在するアーム１２上に支持されている。各羽根１４の主構造部材としてのスパー１６はピッチ軸１８に連結されて、これらの部材の組立体を成す。好ましくはピッチ軸１８はチタンまたは鋼から成り、また羽根スパー１６は黒鉛繊維によって補強されたエポキシ樹脂から成る。各ピッチ軸−スバー組立体は、環式軸受２０．２２の内側および外側においてピッチ軸線Ｂ−Ｂ回りにピッチ移動するように支持されている。これらの軸受２０．２２はピッチ軸１８の外側円筒面上に支持され、この円筒面は各ピッチ軸受の下方に配置される。

内側ピッチ軸受２０はピッチ軸受支持リング２６上に支持され、このリング２６は回転翼軸線と同心であって、対応のピッチ軸線に整列した放射方向孔２８を有する。

リング２６は上方キャップ３０と下方キャップ３２とを有し、これらのキャップは内側ピッチ軸受２０の外周を完全に包囲し、これらのキャップは、孔を形成されたウェブによって相互に連結される。円筒形状の軸受シュー３４が、番孔２８の位置において軸受２０と軸受支持リング２６のキャップとの間に取り付けられている。各軸受シュー３４は取り付はフラップ３６を含み、このフラップ３６は４ｔｌ所３８において内側軸受支持リング２６に対してボルト締めされている。

第５図はこの機械的連結を詳細に示す。

外側ピッチ軸受２２は外側軸受支持体４０の上に支持され、各軸受支持体は対応の外側軸受２２を包囲する円筒面と取り付はフランジとを有し、各取付はフランジが４箇所４２において回転翼ハブシェル４６の外側フランジ４４に対してボルト締めされている。外側軸受支持体４０はそれぞれハブシェルの放射方向外端に配置され、回転軸線回りに相互に角度的に離間されている。第４図は外側軸受支持体４０のフランジをハブシェル４６に対して連結する取り付は構造を示す。

回転翼ハブシェル４６は回転翼軸５０の外側面に支持され、回転翼ハブ１０に対してボルト５２によって駆動的に連結され、これらのボルト５２は、回転軸５０の上側平坦面のパイロット加工孔の中に形成されたネジ山によって連結される。

ボルト５４を包囲するブシュ５４がハブシェル４６と回転翼軸５０とを通る整列孔の中に挿入される。ハブシェル４６の下側面は、相互に角度的に離間された複数の孔５６を含み、これらの孔を通してハブシェル４６の内部にアクセスする事ができ・る。ボルトヘッド５２の下方においてブシュ５８が回転翼ハブの上側面においてこれらの孔５６を閉塞する。回転制御軸６４が回転軸線Ａ−Ａにそって軸方向に移動する際に潤滑油が回転制御翼６４を支持する軸受６２まで流れる事をダイナミックシール６０が防止する。

回転翼ハブ１０とハブシェル４６は黒鉛などの高強度繊維によって補強されたエポキシ樹脂または熱可塑性物質から成る事ができる。これらの物質は通常の金属部品よりも長い疲労寿命を与え、また実質的に重量節約を成す。

内側ピッチ軸受支持リング２６はその下側キャップ３２においてハブシェル４６に対して連結され、またその上側キャップ３０においてハブカバープレート６４に連結され、このハブカバープレート６４は６６においてフランジ４４に連結されている。羽根によってフラップ状およびコード状曲げモーメントが担持され、これらのモーメントはピッチ軸線を含む横方向面およびこの軸線を含む垂直面においてピッチ軸受２０，２２を介してハブシェル４６およびハブ１０上の反力部材に対して伝達される。

各スパー−ピッチ軸組立体は、この組立体の上側面と下側面に作られたブシュ孔の中に配置された外側タイバー取り付はボルト６６を担持している。ピッチ軸線およびボルト６６と整列して、回転翼ハブ１０の上に８本のタイバー取り付はボルト５２が担持され、これらの内側−ボルト５２は、回転翼ハブアーム１２の上側面と下側面の中に作られたブシュ孔の中に配置される。各対のボルト６６．５２が引っ張り一捻リストラップまたはタイバー組立体７０を支持し、この組立体７０によってスパー−ピッチ軸組立体がハブ１０に対して連結される。

各ピッチ軸１８の中にそれぞれ１本のタイバー７０が配置される。各タイバー７０の内側出張７２は、内側タイバーボルト５２によって回転翼ハブ１０に対して連結され、各タイバーの外側出張７４はそれぞれ外側タイバーボルト６６によってピッチ軸１８に対して連結される。

これらのタイバーは約０．０３０インチの直径の細い鋼ワイヤを内側および外側ツバ７６．７８の回りに繰り返し巻き付けてビン３４．４０を包囲する細長いウレタンまたはエポキシ中に包囲されたスプールを形成したものである。

前記のタイバー７０はハブ１０とピッチ軸１８との間に軸方向応力および捻り連続性を生じるのであるが、この形のスプールまたはワイヤ束の捻り剛性が本来低いので、これらのタイバーはハブ１０とピッチ軸１８との間において捻り移動を容易に生じる。適当なタイバー組立体はペンシルバニア、エリ−、ロード・コーポレーションから市販されている。

各ピッチ軸１８の内端にピッチアーム８０が配置され、このピッチアーム８０は放射方向内側にハブ１０に向かって延在し、またピッチ軸線から横方向に少し外側に片寄らされている。各ピッチアーム８０は球形面８２を有し、この球形面の上に球形軸受８４が嵌合される。各ピッチアーム８０はピッチ軸１８の内側末端の円筒形凹部８６の中に配置されて、この四部の中にピッチアームリングナツト８８によって定置され、このリングナツト８８の外側ネジ山がピッチ軸１８上の内部ネジ山と係合する。ピッチビーム９６およびリングナツト８８と係合したタングド・キーパ９０と、リングナツト中のグループの中に配置された保持リング９２とが協働してピッチアーム８０とピッチ軸１８との相対運動を防止する。

各ピッチアーム８０の球形面に連結された球形軸受８４が、回転制御軸６４の末端に支持されたピッチビーム９６またはスパイダービーム９６がら延在するフレクシャ手段９４の末端に担持されている。これらの球形軸受８４とピッチアーム８０上の球形面とが自在継手を成し、この自在継手がフレクシャ手段９４の受ける曲げモーメントに対してほとんどまたは全く抵抗を示さない。

それどころか、この自在継手は、ピッチビーム９６が制御軸６４の動作によって上下される際に、主としてピッチアーム８０をそのピッチ軸線回りに回転させる方向の力のみをフレクシャ手段９４とピッチアーム８ｏとの間に伝達する。各フレクシャ手段９４の上方他端９８はピッチビーム９６に対して剛性的に固着されている。

各フレクシャ手段９４は、球形軸受８４がらピッチビーム９６に達する比較的細いウェブを有する。このフレクシャ手段９４のウェブはその幅にそって、すなわち回転翼軸線Ａ−Ａ回りの回転方向に比較的不可撓性であり、その厚さ方向に、すなわち放射方向に比較的可撓性である。好ましくはフレクシャ手段９４およびピッチビーム９６は鍛造または射出成形されたチタンまたはアルミニウムまたはその他適当な金属である。あるいは、ピッチビーム９６は黒鉛繊維によって補強されたエポキシ樹脂とする事ができる。

ピッチビーム９６は、回転翼軸線Ａ−Ａがら放射方向に延在しアーム１０２によって相互連結された８本のアーム１００を含む。ピッチビーム９６と回転制御軸６４は、回転翼軸線Ａ−Ａ回りにに回転しまたこの軸線にそって移動するように、テーパーロックおよびキー構造１０４によって相互連結され、このキー構造１０４は回転制御軸６４の外側末端に配置されピッチビームナツト１０６とワッシャ１０８とによって固着されている。

回転翼ハブ１０、ピッチビーム９６、ピッチ軸受２０゜２２、羽根スパー−ピッチ軸組立体１６．１８、回転制御軸６４、回転翼軸５０の外側末端、およびこれらに隣接する要素は、スピナー１１０、すなわち第３図の断面において鎖線で示すシェル構造によって包囲されている。

スピナー１１０は回転翼の下側面に円形に配置された取付は部材１１２によって回転翼ハブシェル４６に対して機械的に連結され、また回転翼軸５０の上側面から支持されている。スピナー１１０は回転翼軸線Ａ−Ａ回りに角度的に離間された８個の開口１１４を有し、これらの各開口は各ピッチ軸線と整列されまたそれぞれ羽根スパー−ピッチ軸組立体を受けるサイズを有する。各スパー１６は整形板１１６を有し、この整形板１１６はスピナー１１０の局部的輪郭を継続する外側輪郭を有する。整形板１１６は空力的に平滑であって、その区域において比較的中断されない外側面を有する。

回転翼軸５０は回転翼ハブシェル４６の開口中を通過し、ボルト５２によって回転翼ハブ１０に駆動的に連結され、また歯車箱ハウジング１２０上の軸受と、回転翼軸５０と回転制御軸６４との間に配置された軸受１２２とによって回転自在に支持されている。回転翼軸５０は駆動軸によってエンジン軸に対して駆動的に連結されている。

回転翼軸５０の孔の中に回転制御軸６４、定置、非回転制御軸１２４、軸受ロック管１２６、軸ガイド１２８、軸受スリーブ１３０および押し引き型アクチュエータ１３２が配置される。回転制御軸６４は定置制御軸１２４に対して、タンデム型角度接触玉軸受１３４によって支持され、この玉軸受１３４は定置制御軸組立体１２４のショルダ１３６．１３７と回転制御軸６４のショルダ１３８との間に配置される。

玉軸受１３４の外側レースは軸受ロック管１２６の末端によってショルダ１３８と接触するように保持され、この軸受ロック管１２６は軸受ロックソング１４０と保持リング１４２との係合によって外側レースに対して当接するように保持される。軸受ロック管１２６と制御軸６４はスプライン１４４によって駆動的に連結される。

玉軸受１３４の内側レースは、ナツト１１５が定置制御軸１２４の上端に形成されたネジ山と係合する事によって、ショルダ１３６と接触状態に保持される。ナツト１１５は、ショルダ１３６を形成されたツバを内側玉軸受レースに対して押圧する。内側レースの反対側末端において、ナツト１１５が定置制御軸１２４のネジ山と係合する事により、軸受スリーブ１３０が引き上げられて内側玉軸受レースに対して当接される。玉軸受１３４は回転制御軸６４を非回転定置制御軸１２４に対して回転自在に支持する。

軸ガイド１２８はその下端または内側末端において回転または移動しないように機械的に固定され、その内側面に長手力に形成された軸方向スプライン１４６を含む。

このスプライン１４６は、非回転定置制御軸１２４の外側面に形成された短いスプライン１４８と協働する。これらの噛み合ったスプラインが定置制御軸１２４の回転を防止し、また尾部回転翼スラストの変動のために必要な場合にアクチュエータ１３２が伸縮する際に定置制御軸１２４を軸ガイド１２８の内部において軸方向に案内する。アクチュエータ１３２はシリンダが与圧または通気された際に伸縮するように定置制御軸１２４に連結されたピストンまたはアームを有する油圧シリンダである。

８本の角度的に離間されたフレクシャ部材９４は、回転翼軸線Ａ−Ａ回りに回転するため、ピッチビーム９６と回転翼ハブ１０とをロッドエンドまたは球形軸受連結部材８４を介して連結する。

運転に際して、アクチュエータ１３２が、尾部回転翼スラストを変更するためのパイロット制御または自動制御に応答してアクチュエータ１３２が伸縮する。アクチュエータ１３２が定置制御軸１２４を上昇させる時、この軸は軸ガイドスプライン１４６．１４８によって案内されて軸方向に移動する。玉軸受１３４のレースと、回転制御軸６４のショルダ、軸受ロック管１２６、および定置制御軸組立体１２４のショルダ１３６．１３７の間の接触により、回転制御軸６４とピッチビーム９６を一体として回転翼ハブおよび羽根に対して上昇させる。この作用はピッチアーム８０を上昇させ、ピッチ軸−スパー組立体をピッチ軸線に回りに枢転させ、羽根のピッチを増大し、回転翼の発生するスラストを増大する。

エンジンからのトルクが回転翼軸に対して伝達され、この回転翼軸が回転翼ハブ１０、ピッチ軸１８および羽根１４をボルト５２を介して駆動する。フレクシャ手段９４が自在継手８４の配置された箇所でピッチアーム８０に連結しているので、これらのフレクシャ手段９４は回転軸線回りに回転駆動される。フレクシャ手段９４は、その上端９８においてピッチビーム９６に連結されているので、このピッチビーム９６を回転翼軸線回りに回転駆動する。フレクシャ手段９４は回転翼軸線に対して周方向において比較的剛性であり、回転翼軸線に対して垂直な方向、すなわち放射方向において比較的可撓性である。

本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施できる。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　６　年　１　月　２８日

Claims

【特許請求の範囲】

１．可変大きさの空力スラストを発生し軸線回りに回転する回転翼型航空機の回転翼において、前記回転翼軸線回りに回転するように支持された回転翼ハブであって、前記回転翼ハブは前記軸線回りに角度的に離間され前記軸線から放射方向外側に延在する複数の回転翼アームを有する回転翼ハブと、それぞれ前記回転翼アームに整列されたピッチ軸と、回転翼アームにそって延在するピッチ軸線回りに回転するように前記の各ピッチ軸を支持し、それぞれのピッチ軸にそって相互に離間された第１および第２ピッチ軸受と、前記第１ピッチ軸受をその上に支持するように回転翼軸線を包囲する軸受支持リングと、前記第２ピッチ軸受をその上に支持する外側ピッチ軸受支持体と、前記回転翼軸線を包囲し、前記回転翼ハブに連結され、前記軸受支持リングと前記外側軸受支持体とをその上に支持するハブシェルとを含む事を特徴とする回転翼。
２．各ピッチ軸に対して除去不能に連結された回転翼羽根と、それぞれのピッチ軸線に対して実質的に平行方向の力を伝達するような前記羽根と回転翼ハブとの間の剛性連結と、それぞれのピッチ軸線回りに相対的ピッチ移動を生じるような前記羽根と前記回転翼ハブとの間の比較的可撓性連結とを生じるように各前記羽根を回転翼ハブに連結するタイバー手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の回転翼。
３．前記タイバー手段は、各ピッチ軸線にそって相互に離間された第１および第２ツバを包囲する細長いスプールまたはループを成すようにそれぞれ繰り返し巻き付けられたワイヤスプールと、前記第１ツバを対応の羽根に連結しまた前記第２ツバを前記回転翼ハブに連結するため、それぞれ第１および第２ツバに挿通された第１および第２取付け手段とを含むことを特徴とする請求項２に記載の回転翼。
４．前記のピッチ軸受支持リングは、上方キャップと、下方キャップと、前記キャップを相互に連結するウエブであって、前記ウエブはそれぞれのピッチ軸を受けるように回転翼軸線回りに相互に角度離間された複数の孔を備え、前記キャップがその上に第１ピッチ軸受を支持するように成されたウエブとを含むことを特徴とする請求項１に記載の回転翼。
５．さらに各ピッチ軸に離脱不能に固着された羽根を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転翼。
６．さらに前記ピッチ軸をそれぞれのピッチ軸線回りに回転させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転翼。
７．前記のピッチ軸受支持リングは、上方キャップと、下方キャップと、前記キャップを相互に連結するウエブであって、前記ウエブはそれぞれのピッチ軸（１８）を受けるように回転翼軸線回りに相互に角度離間された複数の孔を備え、前記キャップがその上に第１ピッチ軸受を支持するように成されたウエブとを含むことを特徴とする請求項２に記載の回転翼。
８．さらに前記ピッチ軸をそれぞれのピッチ軸線回りに回転させる手段を含むことを特徴とする請求項７に記載の回転翼。
９．回転軸線を有する回転翼から可変大きさの空力スラストを発生する装置において、それぞれのピッチ軸線回りに角度的に離間されまた前記ピッチ軸線にそって前記回転軸線から放射方向外側に延在するピッチ軸と、それぞれのピッチ軸にそって相互に離間され前記ピッチ軸線回りに回転するように前記の各ピッチ軸を支持する第１および第２ピッチ軸受と、回転翼軸線を包囲し前記第１ピッチ軸受を支持する軸受支持リングと、それぞれの第２ピッチ軸受を支持する複数のピッチ軸受支持体と、それぞれのピッチ軸線回りに対応のピッチ軸に対して回転運動しないようにそれぞれピッチ軸に固着された複数のピッチアームと、回転翼軸線回りに回転しこの軸線にそって移動するように搭載されたピッチビームと、それぞれピッチ軸線から片寄った位置においてそれぞれのピッチアームに連結されまたピッチビームに対して駆動的に連結されて、ピッチビームの軸方向移動に応答してそれぞれのピッチ軸線回りに各ピッチ軸を回転させる複数のフレクシャ手段とを含む事を特徴とする装置。
１０．それぞれのピッチ軸（１８）に連結された回転翼羽根（１４）と、それぞれのピッチ軸線回りに相対運動しないように各ピッチ軸を対応のピッチアームに連結する取付け手段を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
１１．回転翼軸線回りに回転するように支持され、それぞれピッチ軸線に整列された複数の回転翼アームを有する回転翼ハブと、回転翼軸線を包囲し、前記回転翼ハブに連結され、前記軸受支持リングと複数の外側軸受支持体とを支持するハブシェルとを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
１２．各ピッチアームは、対応のピッチ軸から回転翼軸線に向かって放射方向内側に延在するスタブ軸と、対応のピッチ軸線から横方向に片寄って前記スタブ軸上に形成された球形面とを含み、ここに、各フレクシャ手段は対応のスタブ軸の球形面に係合する球形軸受を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
１３．回転軸線を有する回転翼から可変大きさの空力スラストを発生する装置において、それぞれのピッチ軸線回りに角度的に離間されまた前記ピッチ軸線にそって前記回転軸線から放射方向外側に延在するピッチ軸と、それぞれのピッチ軸にそって相互に離間され前記ピッチ軸線回りに回転するように前記の各ピッチ軸を支持する第１および第２ピッチ軸受と、回転翼軸線を包囲し前記第１ピッチ軸受を支持する軸受支持リングと、それぞれの第２ピッチ軸受を支持する複数のピッチ軸受支持体と、それぞれのピッチ軸線回りに対応のピッチ軸に対して回転運動しないようにそれぞれピッチ軸に固着された複数のピッチアームとを含む事を特徴とする装置。
１４．それぞれのピッチ軸に連結された各回転翼羽根と、それぞれのピッチ軸線回りにの相対運動しないように各ピッチ軸を対応のピッチアームに連結する取付け手段とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
１５．回転翼軸線回りに回転するように支持され、それぞれピッチ軸線に整列された複数の回転翼アームを有する回転翼ハブと、回転翼軸線を包囲し、前記回転翼ハブに連結され、前記軸受支持リングと複数の外側軸受支持体とを支持するハブシェルとを含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
１６．各ピッチアームは、対応のピッチ軸から回転翼軸線に向かって放射方向内側に延在するスタブ軸と、対応のピッチ軸線から横方向に片寄って前記スタブ軸上に形成された球形面とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
１７．回転軸線を有する回転翼から可変大きさの空力スラストを発生する装置において、回転翼軸線回りに回転するように取付けられた回転翼軸と、前記回転翼軸に対して駆動的に連結され、前記回転翼軸線回りに回転するように支持された回転翼ハブであって、前記回転翼ハブは前記回転翼軸線回りに角度的に離間され前記軸線から放射方向外側に延在する複数の回転翼アームを有する回転翼ハブと、ピッチ軸線回りに回転するように支持され、それぞれの前記回転翼アームにそって延在し、またそれぞれ回転羽根を固着された複数のピッチ軸と、回転翼軸線回りに回転しまた前記回転翼軸線にそって移動するように取付けられた回転制御軸と、回転翼軸線回りに回転しこの軸線にそって移動するように回転制御軸に対して駆動的に連結されされたピッチビームと、それぞれピッチ軸線から片寄った位置においてそれぞれのピッチ軸に連結されまたピッチビームに対して駆動的に連結されて、ピッチビームの軸方向移動に応答してそれぞれのピッチ軸線回りに各ピッチ軸を回転させる複数のフレクシャ手段と、それぞれの回転翼軸線から放射方向外側方向の実質的にそれぞれのピッチ軸線に平行な力を伝達するように前記の各ピッチ軸と回転翼ハブとの間に剛性連結を生じ、またそれぞれのピッチ軸線回りに相対的ピッチ移動を生じるように前記ピッチ軸と前記回転翼ハブとの間に比較的可撓性の連結を生じるように、各前記ピッチ軸を回転翼ハブに連結する複数のタイバー手段とを含む事を特徴とする回転翼。
１８．前記タイバー手段（７０）は、各ピッチ軸線にそって相互に離間された第１および第２ツバを包囲する細長いスプールまたはループを成すようにそれぞれ繰り返し巻き付けられたワイヤスプールと、前記第１ツバを対応のピッチ軸に連結しまた前記第２ツバを前記回転翼ハブに連結するため、それぞれ第１および第２ツバに挿通された第１および第２取付け手段とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の回転翼。
１９．さらに回転翼によって回転駆動されるに従って、ピッチビームを回転翼軸線回りに回転駆動するためのフレクシャ手段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の回転翼。
２０．さらに回転制御軸を回転翼軸線にそって移動させる手段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の回転翼。
２１．前記移動手段は、定置制御軸に連結された伸縮自在のアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２０に記載の回転翼。
２２．前記回転制御軸は第１ショルダを限定し、前記回転翼はさらに、前記第１ショルダに対向しこの第１ショルダから軸方向に離間された第１軸方向移動自在の当接面を有する軸受ロック管と、前記軸受ロック管に接触しまた前記回転制御軸に係合して前記第１当接面の軸方向位置を調整するための調整手段であって、前記調整手段は第１ショルダに対する前記第１当接面の軸方向位置を固定する手段を有する調整手段と、軸方向移動および回転しないように固定された軸ガイドであって、前記軸ガイドは回転翼軸線にそった移動を案内し回転翼軸線回りの回転を防止する係合面を有する軸ガイドと、前記軸ガイドに対して駆動的に係合し、また第２ショルダと、前記第２ショルダに対向しこの第２ショルダから軸方向に離間した第２軸方向調整自在当接面とを有するように成された定置制御軸と、前記第１ショルダと前記第１当接面との間に配置された第１レースと、第２ショルダと第２当接面との間に配置された第２レースとを有して、定置制御軸に対して回転制御軸を回転自在に支持し、また定置制御軸に対して回転制御軸を軸方向に伸縮させる軸受手段とを含む事を特徴とする請求項１７に記載の回転翼。
２３．さらに前記ピッチビーム、フレクシャ手段および回転翼ハブを覆うスピナーを含み、前記スピナーは回転翼軸線回りに相互に離間された複数のアパチュアを有し、各アパチュアは各ピッチ軸の放射方向外端に配置され、また各アパチユアはそれぞれ回転翼羽根を挿通して対応のピッチ軸に連結させるように成されたスピナーと、前記スピナーを回転翼軸上に、この回転翼軸と共に回転自在に支持する手段とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の回転翼。