JPS59140199A - ヘリコプタロ−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】 〔発明の揺景〕 この発明はヘリコプタ−のロータに関し、詳しくは、ハ
ブが各々羽根をこのハブに接続する放射状に延びだアー
ムを有する平板状に形成されており、かつ、これらのア
ームの自由端が周縁部に配置された連結部材によって相
互に結合されているロータに関するものである。

上述した型の公知のロータでは、羽根とハブとの接続は
一般に連結部材の周辺に延びかつその開放端を羽根の接
１１涜端を受入れるように外方に向けて放射状に配置さ
れたフォーク状部材を用いて行われている。各フォーク
状部材と連結部材との間には、通常、エラストマ支持体
が設けられていて、羽根によって伝達される遠心力及び
剪断力を連結部７目、従って、ハブに対して軽減する。

一方、トラップによって生じるハブ平面内の力は、ハブ
面内で各羽根の上の１点とハブのリム上の羽根との接続
点から遠い側にある１点との間に配置されだダンパによ
ってハブに対して解放される。

」−述の型の公知のロータの大きな欠点は、ダンパを必
要とすることである。ダンパが働く期間は比較的短い期
間に限られているが、これを設けることによりロータの
重量が相当増し、そのだめに動的バランスをとることが
非常に困難になってしまう。さらには、ダンパはしばし
ば故障の原因となる。

〔発明の概要〕

この発明の目的は、ハブ平面内の羽根の振動をハブとの
関係において正しく制御できるヘリコプタのロータを提
供することで　このロータは上述したようなダンパは備
えていない。この発明のヘリコプタロータは、自由端が
周縁連結部材によって互いに結合された放射状に延びる
複数のアームを有する実質的に１平坦なハブと、放射状
に配置された複数の羽根と、この羽根の各々を」１記連
結部材に接続する手段とを備えており、この接続手段は
」二記連結部桐を囲んで延びるフォーク状部材と、上記
連結部材とフォーク状部材との間に配置された第１のエ
ラストマのような弾性材料（以下、単にエラストマと呼
ぶ）で形成された支持手段と、実質的にハブ平面内にお
ける」１記羽根の動きを制御するために」二記フォーク
状部４Ｊと／’ｔブとの間に設けられたダンピング手段
とから成り、さらに、このダンピ／、グ手段が上記フォ
ーク状部４′Ａと連結部材との間にある上記第１のエラ
ストマ支持手段に直列に接続された第２のエクス１−マ
支持手段を励えていることが特徴である。

〔詳細な説明〕

第１図に示しだヘリコプタのロータ１はほぼ平坦な形状
をしたハブ２を備えている。ノ＼ブ２は主駆動シャフト
（廼示せず）と一体に接続される中央部３を有し、その
中心軸（図示せず）を中心にして回転する。ハブ２はさ
らに複数個の周縁放射状アーム４を持っている。隣接す
るアーム４の各対がキャビティ（凹所）５を画定してお
り、キャビティ５はその外側端部が、前述の２木のアー
ム４の自由端にあるタブ７と一体になった連結部材６に
よって閉じられている。各連結部材６は羽根（ブレード
）９を支持するフォーク状部材８を支持している。

第３図に示すように、各連結部材６け中空のピン１０を
備え、その両端に平坦なタブ１１が接続されている。こ
のタブ１１には、軸がハブ２の軸と平行でかつアーム４
に設けられたタブ７を貫通する孔１３の軸と一致してい
る貫通孔Ｉ２が設けられている。

タブ７と１１の各１個で構成されるタブの対は整列した
貫通孔１２と１３に挿入されたボルト１４によ、り接続
され、ナンド１５によって固定されている。ナツト１５
はピン１０をアーム４に固定するほかに、はぼＬ゛字字
形形状ブラケット１６を締付は固定するようになってい
る。このブラケット１６の一方の脚状部にはホルト１４
が係合しており、他方の脚状部は前述のキャビティ５内
に延びて、ハブ２の平面内における羽根９の振動に対す
る制限部材を形成している。

第２図に示すように、フォーク状部桐８の各々は、２木
のアーム１７を有するＵ字形に曲げられた板状体で構成
されており、一方のアームが他方の」三方に位置しかつ
ハブ２の廉面と平行にされている。これら２本のアーム
１７はハブ２から放射状に外に向って延びており、キャ
ビティ５内で彎曲した端部１８によって、さらに、連結
部材６の外側において中間板部材１９によって相互に接
続されている。

第１図に示したように、アーム１７の各々はその外側端
部に２個の貫通孔２０が設けられており、これらの孔２
０はそれぞれ他方のアーム１７中の対応する２個の孔と
羽根９の接続端及び羽根９と一体のピッチ副歯ルバー２
１の端部アームとに設けられている孔（図示せず）とに
整合している。これらの用通孔には２本のボルト２２が
挿入されており、これによって各フォーク状部桐８が羽
根９に接続されている。

羽根９とフォーク状部桐８からなる構体の各々は連結部
材６に対して、その間に配置された２つのエラストマ支
持体２３と２４とによって結合されている。

第１図に示すように、支持体２３は遠心力と剪断応力と
を伝達し、ピンチの調整を可能にする半径方向スラスト
型のものである。このロータ１の第１の構成では、支持
体２３は円筒形エラストマ支持部材２３ａで構成されて
おシ、この支持部材２３ａは、複数の金属ワンシャ２日
とこれと交互に配置されて一体にされたエラストマワン
シヤ２９で構成された円筒形積層体２′７の内側端部と
外側端部とに一体に接続されている平坦な内側シュー２
５と外側シュー２６とを備えている。別のロータ構成で
は、この支持体２３は、ピン１０の軸の中心に先端が１
立置するように配置されだテーパ付きエラストマ支持部
材２３ｂを備えており、この支持部材２３ｂは切頭円錐
形の内側シュー３０と外側シュー３１で構成されている
。

内側シュー３０は外側シュー３１内に一部が挿入されて
おり、切頭円錐形の金属板状部桐３３と同じく切頭円錐
形のエラストマ支持部材３４とを交互に重ねて一体に構
成した切頭円錐形バック３２の内面と外面に結合されて
いる。

第２図かられかるように、支持体２４は、剪断応力を伝
達し、リフトモーメントとじラグモーメントを吸収する
ラジアルセフ′り型である。

エラストマ支持体２４はい“わゆる「オリーブ」型で、
外側キャンプと内側キャップとを備え、これらのキャン
プは層状のエジストマの対向面をキャンプに一体的に接
合することによって、相互にゆるく結合されている。エ
ラストマ層はオリーブの実、あるいはラグビーポールに
似た形を有し、これは、円の弧をその直径以外の弦を中
心にして回転させて生じる回転体の両端を除去すること
によって得られるものである。このようなオリーブの実
の形状をした２つの面（一方は凸面で他方は凹面）を整
合配置することによりユニバーザルジヨイントが形成さ
れ、このユニバーサルジヨイントは、これら２つの面が
上述の弦、さらには、この弦に垂直な軸を中心にしであ
る角度動くことを可能にし、同時に、この弦に垂直なす
べての軸を中心とするモーメントがこれら２つの面間で
伝達されるようにする。

支持体２４の凸状外側キャンプは、内側で支持体２３の
外側シュー２６（又は３１）と一体になっているほぼＵ
字形の金属シュー３５によって形成されている。支持体
２３の内側シューはフォーク状部祠８の彎曲部１８と一
体になっている。シュー３５の外面は彎曲した「オリー
ブ」形状の面３６と接しており、面３６の凹面側は羽根
９に対向している。口〜夕１の軸と羽根９の軸を通る平
面内にある面３６の部分がピン１０と同軸の円弧３６ａ
（第２図）を形成し、一方、ピン１０の軸を通りハブ２
の平面と平行な平面内の面３６の部分は、円弧３６ａの
直径よりも太きな直径の円弧３６ｂ（第１図）を形づく
っている。

支持体２４の内側キャンプは、エラストマ層３８を介ト して面３６と対向しているピンＩＯの凸状「オリーブ」
形状側面３７によって画定される。ロータｌと羽根９の
軸を通る平面内の面３′７の部分がピン１０と同軸の円
弧３７ａ（第２図）であり、ピン１０の軸を通ってハブ
２の平面と平行な平面内にある面３′７の部分が円弧３
６ｂと同心の円弧３′７ｂ　（第１図）である。

ピンｌＯには、ピン１０の軸に垂直な平面内の断面形状
が円弧３’ｉ’ａと半径が等しくかつ同軸の円弧となる
ような球面王冠形状の外面を持った中心ボス（キャップ
）３９が形成されている。このキャンプ３９は、ロータ
１の軸とほぼ平行なキャップ３９の直径」二の中心をは
さんだ両側に配置された２個のパッド４０の内面と一体
になっている。パソＦ４０の各々は金属板４１とエラス
トマ板４２とを交互に積層した積層体から成っており、
各パッド４０の外面はシュー３５から突出しているタブ
４４の内面４３と一体になっている。この面４３は、キ
ャップ３９と同心でその外面に整合するような球面キャ
ップの形状を備えている。

ピン１０は、羽根９の方向に延び傾斜面４６を有する半
径方向タブ４５に結合されている。傾斜面Ａ６は板部材
１９からピン１０に向って突出しだピン４日の切り平面
４７と係合しておシ、羽根９の下向きの羽ばたき運動（
フラッピング）を制御する。

動作中、エラストマ支持体２４は、垂直平面及び侍に水
平面、すなわち、ハブ２の面内における羽根の振動を減
衰させるダンパとして働く。水平ＳＦ面内における支持
体２４の振動減衰能力は、面３６ｂと３７ｂの曲率を変
えるだけで調整できる。この面３６ｂと３’ｉ’ｂの曲
率中心は、羽根９のドラッグ振動、即ち、ハブ２の平面
内で羽根９に働く力によって生じる振動の実質的な中心
軸と一致している。換言すれば、」二連の水平平面、即
ち、第１図の平面内において、面３６ｂと３’ｉ’ｂの
曲率半径を無限大（面３６ｂと３’ｉ’ｂが円筒面の状
態）からこれらの面の曲率中心がキャンプ３９のそれと
一致するよってなる値（この場合、ドラッグ運動の中心
が羽ばたき運動の中心点と一致する）寸で変化させるこ
とによシ、剛性の（リジツドな）ロータから実質的に純
粋な関節ロータへの切換が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるヘリコプタロータの第１と第
２の実施例を共にその断面で示す一部平面図、第２図は
、第１図のロータの支持体の部分を示す第３図の線ロー
Ｈに沿う断面図、第３図は第２図のト］に沿う断面図で
ある。 ２・・・ハブ、４・・・放射状アーム、６・・・連語部
材、８・・・フォーク状部桐、９・・・羽根、２３・・
・第１のエラストマ支持手段、２４・・・第２９エジス
トマ支持手段、３６．３’７・・・２つの整合面、３５
・・・外側シュー、３８・・・・・・エラストマ層、４
４・・・外側シューのタブ。 特許出願人　　　　コストルツイオーニ　アエロナウテ
イケジョバノニ　アグスタ　エツセ・ピ・ア代　理　人
　　　清　　水　　　　哲　　ほか２名手続補正書（方
式）（自発） 昭和５９ざ忠１．２月８日 ・！−１・ 特許庁長官　若　杉　和　夫　　　殿 １、事件の表示 特願昭５８−２３１２１６号 ２、発明の名称 ヘリコプタロータ ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 委任状並びに図面 ６、　補正の内容 （１）委任状及びその訳文を別紙の通シ補充する。 ｅ）図面の浄書（内容に変更なし） 添付書類 （１）委任状及びその訳文　　各１通 （２）　　　図　　　　　面　　　　　　　　　　　　
１通以　　上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　自由端が周縁連結部材によって相互に結合さ
   れている複数の放射状アームを備えた実質的に平坦なハ
   ブと、複数の放射状羽根と、これらの羽根の各々を」１
   記連結部１材に結合する手段とを備えてなシ、上記結合
   手段は上記連結部材を囲んて延びるフォーク状部桐と、
   上記連結部材とフォーク状部材との間に配置された第１
   のエラストマ支持手段と、」二記フォーク状部桐と」二
   記ハブとの間に設けられた実質的に上記ハブの平面内で
   の上記羽根の動作を制御する減衰手段で構成されており
   、さらに、上記減衰手段は上記フォーク状部材と」二記
   連結部、（Ａとの間で上記第１のエラストマ支持手段に
   直列に接続された第２のエラストマ支持手段を備えてい
   ることを特徴とするヘリコプタロータ。
2. （２）　　ｌ記載２のエラストマ支持手段が上記第１の
   エラストマ支持手段と上記連結部材との間に配設されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   のヘリコプタロータ。
3. （３）　　上記第２のエラストマ支持手段が、間に配設
   されたエラストマ層によって結合された２つの互いに整
   合する面を備え、この面の一方が上記連結部材に接して
   おり、他方が外側シューに接しており、これらの面の各
   々が対応する連結部材の長手軸に平行な弦を中心にして
   同じ曲率を有する２つの同心円弧を回転させることによ
   って形成される回転体の表面の一部をなし２ていること
   を特徴とする特許請求の範囲第（２〕項に記載のヘリコ
   プタａ−タ。
4. （４）上記弦が円の直径以外のものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第（３）項に記載のヘリコプタロー
   タ。
5. （５）上記外側シューは上記ハブの軸に平行な上記連結
   部材の直径上の互いに反対の位置に設けられた２個のタ
   ブを有し、これら２つのタブの面は、中心が上記法止に
   ある上記連結部材の凸状王冠状球面と整合する凹面ボー
   ルキャンプ状に形成されており、これら２つの凸面と凹
   面はその間に配置されだエラストマによって相互に結合
   へれていることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項
   又は第（４）項に記載されているヘリコプタロータ。