JP2006088910A - Rotor hub structure for rotary-wing aircraft - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor hub structure for a rotary-wing aircraft, capable of improving stability of the rotary-wing aircraft, and setting hinge offset to be smaller. <P>SOLUTION: A recess 14a is formed in an inner loop 14, and an elastomeric bearing 25 is disposed radially inward by means of the recess 14a. The degree of form freedom, that is design freedom of the rotor hub structure 10 is thus increased, so that a so-called actuation angle of the elastomeric bearing 25 is secured, and that restriction of the hinge offset position is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転翼航空機のロータハブ構造体に関し、たとえば中大型の回転翼航空機に好適に用いられる回転翼航空機のロータハブ構造体に関する。   The present invention relates to a rotor hub structure of a rotary wing aircraft, and more particularly to a rotor hub structure of a rotary wing aircraft that is preferably used for a medium-sized or large-sized rotary wing aircraft.

本発明において、用語「略Ｕ字形状」は「Ｕ字形状」を含み、用語「略上下方向」は「上下方向」を含み、用語「略直交」は「直交」を含み、用語「略平行」は「平行」を含む。   In the present invention, the term “substantially U shape” includes “U shape”, the term “substantially vertical direction” includes “vertical direction”, the term “substantially orthogonal” includes “perpendicular”, and the term “substantially parallel”. "Includes" parallel ".

従来、回転翼航空機のロータハブ構造体としては、ベアリングレス構造およびエラストメリックベアリングを適用した構造のものが実用化されている。ベアリングレス構造は、ロータブレードのフラッピング運動と、ドラッギング運動と、フェザリング運動をロータブレードまたはハブの弾性変形によって行う構造であり、たとえば中小型機に適用されている。この構造では、ロータブレードまたはハブが繰返し弾性変形する必要がある。   Conventionally, as a rotor hub structure of a rotary wing aircraft, a structure using a bearingless structure and an elastomeric bearing has been put into practical use. The bearingless structure is a structure in which the flapping motion, the dragging motion, and the feathering motion of the rotor blade are performed by elastic deformation of the rotor blade or the hub, and is applied to, for example, a small and medium-sized machine. In this structure, the rotor blade or hub needs to be elastically deformed repeatedly.

ロータブレードまたはハブを弾性変形させないようにするロータハブ構造として、エラストメリックベアリングを用いた構造がある。エラストメリックベアリングは、複数の金属製シム（薄板）と複数のゴム層（弾性層）とを交互に積層し、その積層方向に作用する圧縮荷重を許容することができるとともに、ゴム層の弾性変形によって所定角度範囲の揺動を許容することができ、これを用いたハブ構造は、たとえば大型機に適用されている。   As a rotor hub structure that prevents elastic deformation of the rotor blade or the hub, there is a structure using an elastomeric bearing. Elastomeric bearings are composed of a plurality of metal shims (thin plates) and a plurality of rubber layers (elastic layers) that can be alternately stacked to allow a compressive load acting in the direction of the layers, and elastic deformation of the rubber layers. Can be allowed to swing within a predetermined angle range, and the hub structure using this is applied to, for example, large machines.

図１１は、エラストメリックベアリングを用いた従来の技術のロータハブ構造体１を示す断面図である。ロータハブ構造体１は、円筒状のマスト２に、環状かつベルト状の補強用ガードル３が設けられ、この補強用ガードル３にエラストメリックベアリング４が設けられ、エラストメリックベアリング４に支持部材５が設けられて構成される。このようなロータハブ構造体１では、支持部材５に、ロータブレード６が連結される（たとえば特許文献１参照）。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional rotor hub structure 1 using an elastomeric bearing. In the rotor hub structure 1, an annular and belt-shaped reinforcing girdle 3 is provided on a cylindrical mast 2, an elastomeric bearing 4 is provided on the reinforcing girdle 3, and a support member 5 is provided on the elastomeric bearing 4. Configured. In such a rotor hub structure 1, the rotor blade 6 is coupled to the support member 5 (see, for example, Patent Document 1).

図１２は、先行技術のロータハブ構造体７をロータ回転軸線に直交する平面で部分的に切断して示す断面図である。図１３は、先行技術のループ体８を示す平面図である。図１４は、先行技術のループ体８の主要部を示す平面図である。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing the rotor hub structure 7 of the prior art partially cut along a plane perpendicular to the rotor rotation axis. FIG. 13 is a plan view showing a loop body 8 of the prior art. FIG. 14 is a plan view showing the main part of the loop body 8 of the prior art.

ここで本件出願人は、強度的に効率が高い無駄の少ない構造であって、信頼性の高い構造の回転翼航空機のロータハブ構造体７に関する技術を出願している（特許文献２参照）。このロータハブ構造体７は、放射状に配置される複数のアーム部を有し、各アーム部が半径方向内方側の端部で連なるように設けられる遠心力支持体を含む。   Here, the present applicant has applied for a technology related to the rotor hub structure 7 of a rotorcraft having a highly reliable structure and a highly efficient structure with little waste (see Patent Document 2). This rotor hub structure 7 includes a plurality of arm portions arranged radially, and includes a centrifugal force support body that is provided so that each arm portion is continuous at an end portion on the radially inner side.

特開昭６２−２０７９７号公報JP-A-62-20797 特願２００３−５８５７２号Japanese Patent Application No. 2003-58572

図１１に示すロータハブ構造体では、たとえば数１０トンにもおよぶ非常に大きな力である半径方向外方Ｒ１への遠心力が、マスト２に伝達され、遠心力に対してマスト２のフープ力によって、ロータブレード６を支持しなければならない。このように強度的に効率の低い構造であり、構造に無駄が多くなってしまう。   In the rotor hub structure shown in FIG. 11, for example, a centrifugal force in the radially outward direction R1, which is a very large force of several tens of tons, is transmitted to the mast 2, and the hoop force of the mast 2 against the centrifugal force The rotor blade 6 must be supported. In this way, the structure is less efficient in strength, and the structure becomes wasteful.

特許文献２のものでは、前述の遠心力支持体があるので次のような問題がある。つまりエラストメリックベアリング９の作動角を確保するためには、エラストメリックベアリング９の取付け位置をある程度半径方向外方側に配置する必要がある。このことは、ヒンジオフセット位置が制限されるとともに、大口径マストの直径も制限される。   The thing of patent document 2 has the following problems since there exists the above-mentioned centrifugal force support body. That is, in order to secure the operating angle of the elastomeric bearing 9, it is necessary to arrange the mounting position of the elastomeric bearing 9 on the radially outward side to some extent. This limits the hinge offset position and also limits the diameter of the large mast.

本発明の目的は、ヒンジオフセットをより小さく設定することを可能とし、回転翼航空機の安定性を従来のものより高め得る回転翼航空機のロータハブ構造体を提供することである。   It is an object of the present invention to provide a rotor hub structure for a rotary wing aircraft that makes it possible to set the hinge offset smaller and to improve the stability of the rotary wing aircraft compared to the conventional one.

請求項１記載の本発明は、複数のロータブレードが連結されるロータハブ構造体において、
ロータの回転半径方向内方に向けて開放する複数のアーム部を有する遠心力支持体であって、繊維強化材を含む複合材によって複数のアーム部にわたって一体に形成される遠心力支持体と、
各アーム部の半径方向内方側に設けられて各アーム部に支持される第１のブレード支持用軸受手段であって、ロータブレードの半径方向内方側端部に設けられるヨークを半径方向外方側から支持し得るエラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段とを含み、
前記遠心力支持体には、第１のブレード支持用軸受手段を半径方向内方側に配設することを許容する凹所が形成されていることを特徴とする回転翼航空機のロータハブ構造体である。 The present invention according to claim 1 is a rotor hub structure in which a plurality of rotor blades are connected.
A centrifugal force support body having a plurality of arm portions that open toward the inside in the rotational radial direction of the rotor, the centrifugal force support body integrally formed across the plurality of arm portions by a composite material including a fiber reinforcement;
A first blade supporting bearing means provided on the radially inner side of each arm portion and supported by each arm portion, wherein a yoke provided on the radially inner end of the rotor blade is disposed radially outward. An elastomeric first blade supporting bearing means capable of being supported from the side,
In the rotor hub structure of a rotary wing aircraft, the centrifugal force support body is formed with a recess allowing the first blade support bearing means to be disposed radially inward. is there.

本発明に従えば、遠心力支持体は複数のアーム部を有し、複数のアーム部は、ロータの回転半径方向内方に向けて開放する。この遠心力支持体は、繊維強化材を含む複合材によって複数のアーム部にわたって一体に形成される。第１のブレード支持用軸受手段は、各アーム部の半径方向内方側に設けられて各アーム部に支持される。この第１のブレード支持用軸受手段によって、ロータブレードに設けられるヨークが半径方向外方側から支持される。この構成によって一体の遠心力支持体に、ロータブレードに働く遠心力を伝達することができる。これによって強度的に効率が高く無駄の少ない構造として、部品点数が少なく単純であり、軽量かつ信頼性の高いロータハブ構造を得ることができる。   According to the present invention, the centrifugal force support has a plurality of arm portions, and the plurality of arm portions open toward the inside in the rotational radial direction of the rotor. The centrifugal force support is integrally formed over the plurality of arm portions by a composite material including a fiber reinforcement. The first blade support bearing means is provided on the radially inner side of each arm portion and supported by each arm portion. The yoke provided on the rotor blade is supported from the radially outer side by the first blade supporting bearing means. With this configuration, the centrifugal force acting on the rotor blade can be transmitted to the integral centrifugal force support. As a result, it is possible to obtain a rotor hub structure which is simple and has a small number of parts and is lightweight and highly reliable as a structure having high strength and low waste.

特に、遠心力支持体には凹所が形成され、該凹所によって、第１のブレード支持用軸受手段を半径方向内方側に配設することを許容する。これによってロータハブ構造における形状自由度つまり設計自由度が高まり、エラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段のいわゆる作動角を確保することができるうえ、ヒンジオフセット位置の制限が緩和される。換言すれば、ヒンジオフセットをより小さく設定することが可能となる。   In particular, the centrifugal force support is formed with a recess, which allows the first blade support bearing means to be arranged radially inward. As a result, the degree of freedom of shape in the rotor hub structure, that is, the degree of freedom of design increases, so that the so-called operating angle of the first elastomer-supporting bearing means can be secured, and the restriction on the hinge offset position is eased. In other words, the hinge offset can be set smaller.

請求項２記載の本発明は、前記遠心力支持体に形成される凹所は、少なくともいずれか一方が半径方向内方側へ湾曲するループ形状を成すことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, at least one of the recesses formed in the centrifugal force support has a loop shape that is curved inward in the radial direction.

本発明に従えば、遠心力支持体の凹所は、少なくともいずれか一方が半径方向内方側へ湾曲するループ形状を成す。これによって第１のブレード支持用軸受手段の半径方向内方側への配設を実現する。   According to the present invention, the recess of the centrifugal force support has a loop shape in which at least one of the recesses is curved inward in the radial direction. As a result, the first blade supporting bearing means is disposed radially inward.

請求項３記載の本発明は、前記遠心力支持体の曲げ変形を防止するように配設される補強手段を、さらに含むことを特徴とする。   The present invention according to claim 3 further includes reinforcing means arranged so as to prevent bending deformation of the centrifugal force support.

本発明に従えば、補強手段は、遠心力支持体が不所望に曲げ変形することを防止する。つまり補強手段によって、凹所の曲げ変形を防止し得る。   According to the present invention, the reinforcing means prevents the centrifugal force support from being undesirably bent and deformed. In other words, the bending of the recess can be prevented by the reinforcing means.

請求項４記載の本発明は、前記補強手段は、隣接するアーム部間を補強するクロス複合材あるいは一方向繊維複合材から成る第１の補強手段を含み、前記複合材の繊維方向角度を、遠心力支持体の繊維強化材の方向に対し、一定角度以上となるように配設することを特徴とする。   The present invention according to claim 4 is characterized in that the reinforcing means includes first reinforcing means made of a cross composite material or a unidirectional fiber composite material that reinforces between adjacent arm portions, and the fiber direction angle of the composite material is determined by: It arrange | positions so that it may become more than a fixed angle with respect to the direction of the fiber reinforcement of a centrifugal force support body.

本発明に従えば、前記クロス複合材あるいは一方向繊維複合材から成る第１の補強手段によって、隣接するアーム部間を補強する。特に複合材の繊維方向角度を、遠心力支持体の繊維強化材の方向に対し、一定角度以上となるように配設することで、凹所が半径方向外方に曲げ変形することを防止する。   According to the present invention, the adjacent arm portions are reinforced by the first reinforcing means made of the cloth composite material or the unidirectional fiber composite material. In particular, by arranging the fiber direction angle of the composite material to be equal to or greater than a certain angle with respect to the direction of the fiber reinforcing material of the centrifugal force support, the concave portion is prevented from being bent and deformed radially outward. .

請求項５記載の本発明は、前記補強手段は、複数のアーム部の半径方向外方側端部を外囲する繊維強化材を含む複合材から成る第２の補強手段を含むことを特徴とする。   The present invention according to claim 5 is characterized in that the reinforcing means includes second reinforcing means made of a composite material including a fiber reinforcing material that surrounds radially outward ends of the plurality of arm portions. To do.

本発明に従えば、前記複数のアーム部の半径方向外方側端部を外囲する繊維強化材を含む複合材から成る第２の補強手段によって、凹所の曲げ変形の防止を実現する。   According to the present invention, prevention of bending deformation of the recess is realized by the second reinforcing means made of the composite material including the fiber reinforcing material surrounding the radially outer side ends of the plurality of arm portions.

請求項６記載の本発明は、前記遠心力支持体と一体に設けられ、かつ第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心付近に、少なくとも一部が配設されるマストをさらに含むことを特徴とする。   The present invention according to claim 6 further includes a mast provided integrally with the centrifugal force support and at least partially disposed in the vicinity of the center of angular displacement of the first blade support bearing means. Features.

本発明に従えば、マストは、遠心力支持体と一体に設けられる。このマストの少なくとも一部は、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心付近に配設される。したがって各ロータブレードからロータハブ構造体に加わるせん断力は、マストに直接的に伝達される。   According to the present invention, the mast is provided integrally with the centrifugal force support. At least a part of the mast is disposed near the center of angular displacement of the first blade supporting bearing means. Therefore, the shear force applied from each rotor blade to the rotor hub structure is directly transmitted to the mast.

請求項７記載の本発明は、前記第１のブレード支持用軸受手段は、ヨークを、フラップ、リードラグ、フェザリング方向の角変位をそれぞれ許容する状態で半径方向外方側から支持し、
この第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持し、各ロータブレードから加わるロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を前記マストに伝達するための第２のブレード支持用軸受手段をさらに含むことを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, the first blade support bearing means supports the yoke from the radially outer side in a state that allows angular displacement in the flap, lead lug, and feathering direction, respectively.
Each rotor blade is supported so as to be angularly displaceable about the same angular displacement center as the angular displacement center of the first blade supporting bearing means, and the shearing force in the rotor rotational axis direction and circumferential direction applied from each rotor blade is applied to the mast. It further includes a second blade supporting bearing means for transmitting to the blade.

本発明に従えば、第２のブレード支持用軸受手段は、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持するうえ、ロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を、この第２のブレード支持用軸受手段によって、マストに伝達することができる。このようにして、遠心力支持体が、主に遠心力を支持する構造として、強度的に効率的な構造とすることができる。またせん断力は、第１のブレード支持用軸受手段によってマストに伝達することも可能であり、複数の伝達経路にせん断力を伝達する構造とすることも可能であり、せん断力支持に関しては冗長性構造とすることができ、信頼性をさらに向上することができる。   According to the present invention, the second blade supporting bearing means supports each rotor blade so as to be angularly displaceable about the same angular displacement center as the angular displacement center of the first blade supporting bearing means, and also rotates the rotor. Axial and circumferential shear forces can be transmitted to the mast by this second blade support bearing means. In this way, the centrifugal force support body can have a highly efficient structure as a structure that mainly supports the centrifugal force. Further, the shear force can be transmitted to the mast by the first blade support bearing means, and the shear force can be transmitted to a plurality of transmission paths. The structure can be obtained, and the reliability can be further improved.

請求項８記載の本発明は、前記マスト内には、各ロータブレードを制御するためのコントロール部の少なくとも一部が収納されることを特徴とする。   The present invention according to claim 8 is characterized in that at least a part of a control unit for controlling each rotor blade is accommodated in the mast.

本発明に従えば、せん断力をマストに直接的に伝達して、このマストでせん断力を支持するので、マストの強度を高くするために、マストの直径を大きくすることが好ましく、このようにマストの直径を大きくすることによって、マスト内にコントロール部の少なくとも一部を収納する。このようにして、せん断力の支持に対する信頼性向上を図るとともに、コントロール部を外的損傷から保護することができ、これによっても信頼性向上を図ることができる。   According to the present invention, since the shear force is directly transmitted to the mast and the mast supports the shear force, it is preferable to increase the mast diameter in order to increase the strength of the mast. By enlarging the diameter of the mast, at least a part of the control part is accommodated in the mast. In this way, it is possible to improve the reliability of supporting the shearing force and protect the control unit from external damage, thereby improving the reliability.

請求項９記載の本発明は、前記第２の補強手段を、マストの半径方向外方側へ配設することを特徴とする。   The present invention according to claim 9 is characterized in that the second reinforcing means is disposed radially outward of the mast.

本発明に従えば、遠心力支持体に作用する力を、マストを介して、その半径方向外方側の第２の補強手段で効率良く支持する。このようにマストの半径方向外方側に第２の補強手段を配設することで、構造効率を高めることができる。しかも第２の補強手段と遠心力支持体とを一旦、別体構造にしたうえで、これらを最終的に一体にすることが可能となるので、ロータハブ構造体の製造を簡単化することができる。   According to the present invention, the force acting on the centrifugal force support is efficiently supported by the second reinforcing means on the radially outer side via the mast. As described above, the second reinforcing means is disposed on the outer side in the radial direction of the mast, so that the structural efficiency can be improved. In addition, since the second reinforcing means and the centrifugal force support are once made into separate structures, they can be finally integrated, so that the manufacture of the rotor hub structure can be simplified. .

請求項１０記載の本発明は、前記第１および第２の補強手段の少なくともいずれか一方は、その強度または剛性を冗長性をもたせるべく配分することを特徴とする。   The present invention according to claim 10 is characterized in that at least one of the first and second reinforcing means distributes its strength or rigidity so as to provide redundancy.

本発明に従えば、このように第１および第２の補強手段の少なくともいずれか一方を冗長性構造とすることができ、ロータハブ構造体の信頼性をさらに向上することができる。   According to the present invention, at least one of the first and second reinforcing means can have a redundant structure as described above, and the reliability of the rotor hub structure can be further improved.

本発明によれば、遠心力支持体には凹所が形成され、該凹所によって、第１のブレード支持用軸受手段を半径方向内方側に配設することを許容する。これによって形状自由度つまり設計自由度が高まり、エラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段のいわゆる作動角を確保することができるうえ、ヒンジオフセット位置の制限が緩和される。換言すれば、ヒンジオフセットをより小さく設定することが可能となる。したがって回転翼航空機の安定性をさらに確保することができ、操縦性と安定性の局面から最適化を図ることができる。それ故、中大型の回転翼航空機などに、本発明のロータハブ構造を好適に適用し得る。   According to the present invention, the centrifugal force support is formed with a recess, and the recess allows the first blade support bearing means to be disposed radially inward. As a result, the degree of freedom of shape, that is, the degree of freedom of design is increased, so that the so-called operating angle of the first elastomer support member having the elastomeric shape can be secured, and the restriction on the hinge offset position is relaxed. In other words, the hinge offset can be set smaller. Therefore, the stability of the rotorcraft can be further ensured, and optimization can be achieved from the aspects of maneuverability and stability. Therefore, the rotor hub structure of the present invention can be suitably applied to medium-sized and large-sized rotorcraft.

本発明によれば、遠心力支持体の凹所は、少なくともいずれか一方が半径方向内方側へ湾曲するループ形状を成すことで、第１のブレード支持用軸受手段の半径方向内方側への配設を実現し得る。   According to the present invention, the recess of the centrifugal force support has a loop shape in which at least one of the recesses is curved inward in the radial direction, so that the first blade support bearing means is directed inward in the radial direction. This arrangement can be realized.

本発明によれば、補強手段は、遠心力支持体が不所望に曲げ変形することを防止する。つまり補強手段によって、凹所の曲げ変形を防止し得る。したがって遠心力支持体と補強手段とによって、遠心力を支持することが可能となる。   According to the present invention, the reinforcing means prevents the centrifugal force support from bending undesirably. In other words, the bending of the recess can be prevented by the reinforcing means. Therefore, the centrifugal force can be supported by the centrifugal force support and the reinforcing means.

本発明によれば、クロス複合材あるいは一方向繊維複合材から成る第１の補強手段によって、隣接するアーム部間を補強することで、凹所の曲げ変形の防止を実現することができる。特に複合材の繊維方向角度を、遠心力支持体の繊維強化材の方向に対し、一定角度以上となるように配設することで、凹所が半径方向外方に曲げ変形することを防止することができる。   According to the present invention, it is possible to realize the prevention of bending deformation of the recess by reinforcing between the adjacent arm portions by the first reinforcing means made of the cloth composite material or the unidirectional fiber composite material. In particular, by arranging the fiber direction angle of the composite material to be equal to or greater than a certain angle with respect to the direction of the fiber reinforcing material of the centrifugal force support, the concave portion is prevented from being bent and deformed radially outward. be able to.

本発明によれば、複数のアーム部の半径方向外方側端部を外囲する繊維強化材を含む複合材から成る第２の補強手段によって、凹所の曲げ変形の防止を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize prevention of bending deformation of the recess by the second reinforcing means made of the composite material including the fiber reinforcing material that surrounds the radially outer side ends of the plurality of arm portions. it can.

本発明によれば、マストは、遠心力支持体と一体に設けられる。このマストの少なくとも一部は、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心付近に配設される。したがって各ロータブレードからロータハブ構造体に加わるせん断力は、マストに直接的に伝達される。それ故、遠心力支持体を主に遠心力を支持する構造とすることができる。   According to the present invention, the mast is provided integrally with the centrifugal force support. At least a part of the mast is disposed near the center of angular displacement of the first blade supporting bearing means. Therefore, the shear force applied from each rotor blade to the rotor hub structure is directly transmitted to the mast. Therefore, the centrifugal force support body can be configured to mainly support the centrifugal force.

本発明によれば、第２のブレード支持用軸受手段は、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持するうえ、ロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を、この第２のブレード支持用軸受手段によって、マストに伝達することができる。このようにして、遠心力支持体が、主に遠心力を支持する構造として、強度的に効率的な構造とすることができる。またせん断力は、第１のブレード支持用軸受手段によってマストに伝達することも可能であり、複数の伝達経路にせん断力を伝達する構造とすることも可能であり、せん断力支持に関しては冗長性構造とすることができ、信頼性をさらに向上することができる。   According to the present invention, the second blade support bearing means supports the rotor blades so as to be angularly displaceable about the same angular displacement center as the angular displacement center of the first blade support bearing means, and rotates the rotor. Axial and circumferential shear forces can be transmitted to the mast by this second blade support bearing means. In this way, the centrifugal force support body can have a highly efficient structure as a structure that mainly supports the centrifugal force. Further, the shear force can be transmitted to the mast by the first blade support bearing means, and the shear force can be transmitted to a plurality of transmission paths. The structure can be obtained, and the reliability can be further improved.

本発明によれば、せん断力をマストに直接的に伝達して、このマストでせん断力を支持するので、マストの強度を高くするために、マストの直径を大きくすることが好ましく、このようにマストの直径を大きくすることによって、マスト内にコントロール部の少なくとも一部を収納する。このようにして、せん断力の支持に対する信頼性向上を図るとともに、コントロール部を外的損傷から保護することができ、これによっても信頼性向上を図ることができる。   According to the present invention, since the shear force is directly transmitted to the mast and the shear force is supported by the mast, it is preferable to increase the mast diameter in order to increase the strength of the mast. By enlarging the diameter of the mast, at least a part of the control part is accommodated in the mast. In this way, it is possible to improve the reliability of supporting the shearing force and protect the control unit from external damage, thereby improving the reliability.

本発明によれば、遠心力支持体に作用する力を、マストを介して、その半径方向外方側の第２の補強手段で効率良く支持する。このようにマストの半径方向外方側に第２の補強手段を配設することで、構造効率を高めることができる。しかも第２の補強手段と遠心力支持体とを一旦、別体構造にしたうえで、これらを最終的に一体にすることが可能となるので、ロータハブ構造体の製造を簡単化することができる。   According to the present invention, the force acting on the centrifugal force support is efficiently supported by the second reinforcing means on the radially outer side via the mast. As described above, the second reinforcing means is disposed on the outer side in the radial direction of the mast, so that the structural efficiency can be improved. In addition, since the second reinforcing means and the centrifugal force support are once made into separate structures, they can be finally integrated, so that the manufacture of the rotor hub structure can be simplified. .

本発明によれば、第１および第２の補強手段の少なくともいずれか一方を冗長性構造とすることができ、ロータハブ構造体の信頼性を一層向上することができる。   According to the present invention, at least one of the first and second reinforcing means can have a redundant structure, and the reliability of the rotor hub structure can be further improved.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。なお各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。   Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same reference mark is attached | subjected to the part corresponding to the matter demonstrated with the form preceded by each form, and the overlapping description may be abbreviate | omitted. In addition, when only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described above. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.

図１は、本発明の実施の一形態の回転翼航空機のロータハブ構造体１０をロータ回転軸線Ｌ１に直交する平面で部分的に切断して示す断面図である。図２は、ロータハブ構造体１０を部分的にロータ回転軸線Ｌ１を含む平面で部分的に切断して示す断面図である。ロータハブ構造体１０（以下「ハブ１０」という場合がある）は、たとえば中大型の回転翼航空機に好適に用いられる。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotor hub structure 10 of a rotary wing aircraft according to an embodiment of the present invention, partially cut along a plane orthogonal to a rotor rotation axis L1. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor hub structure 10 partially cut along a plane including the rotor rotation axis L1. The rotor hub structure 10 (hereinafter sometimes referred to as “hub 10”) is suitably used for, for example, a medium-sized or large-sized rotary wing aircraft.

ハブ１０は、基本的に、支持構造体１１およびロータマスト１２を含んで構成され、予め定めるロータ回転軸線Ｌ１まわりに回転自在に設けられる。前記ロータマスト１２は、「マスト１２」と同義である。支持構造体１１には、複数、本実施の形態では４枚のロータブレード１３（以下「ブレード」という場合がある）が連結され、マスト１２は、回転翼航空機に搭載される原動機からの回転力を導く伝導軸に固定される。ハブ１０は、伝導軸を介して伝達される回転力を、各ブレード１３に伝達し、各ブレード１３をロータ回転軸線（以下「回転軸線」という場合がある）Ｌ１まわりに回転させる。   The hub 10 basically includes a support structure 11 and a rotor mast 12 and is rotatably provided around a predetermined rotor rotation axis L1. The rotor mast 12 is synonymous with “mast 12”. A plurality of, in the present embodiment, four rotor blades 13 (hereinafter also referred to as “blades”) are connected to the support structure 11, and the mast 12 receives a rotational force from a prime mover mounted on a rotary wing aircraft. It is fixed to the conduction shaft that guides. The hub 10 transmits the rotational force transmitted through the conduction shaft to each blade 13 and rotates each blade 13 around a rotor rotational axis (hereinafter also referred to as “rotational axis”) L1.

このハブ１０は、ロータ回転軸線Ｌ１に沿う軸線方向一方Ａ１が上方となり、軸線方向他方Ａ２が下方となる状態で、回転翼航空機に設けられる。以下の説明において、軸線方向一方Ａ１を上方といい、軸線方向他方Ａ２を下方という場合がある。また以下の説明において「平面視」は、「軸線方向に見ること」を意味する。   The hub 10 is provided in a rotary wing aircraft with one axial direction A1 along the rotor rotational axis L1 being upward and the other axial direction A2 being downward. In the following description, one axial direction A1 may be referred to as the upper side, and the other axial direction A2 may be referred to as the lower side. In the following description, “plan view” means “view in the axial direction”.

回転翼航空機の胴体の上端部には、中空略円筒状のマスト１２がロータ回転軸線Ｌ１まわりに回転可能に設けられる。マスト１２の上端部には、４枚のブレード１３を支持するための支持構造体１１の一部を成すループ体１４が設けられる。マスト１２とループ体１４とは、一体成形されてもよいし、別体に形成した後、接着または、リベットなどの固定具を用いて固定されてもよいが、最終的に一体に形成される。マスト１２およびループ体１４は、繊維強化材料を含む複合材、具体的には、繊維強化材料として少なくとも一方向材繊維、すなわち連続的に連なって線状体となる繊維材であって、予め合成樹脂を含浸させた繊維材を用いて形成される。本実施の形態では、このような繊維材を用いて一体成形される。   A hollow substantially cylindrical mast 12 is provided at the upper end of the fuselage of the rotary wing aircraft so as to be rotatable about the rotor rotation axis L1. A loop body 14 forming a part of the support structure 11 for supporting the four blades 13 is provided at the upper end portion of the mast 12. The mast 12 and the loop body 14 may be integrally formed, or may be formed separately, and then fixed by using an adhesive or a fixing tool such as a rivet. . The mast 12 and the loop body 14 are a composite material including a fiber reinforced material, specifically, at least a unidirectional material fiber as a fiber reinforced material, that is, a fiber material that continuously forms a linear body, and is synthesized in advance. It is formed using a fiber material impregnated with resin. In the present embodiment, such a fiber material is used for integral molding.

４枚のブレード１３は、周方向一定間隔毎に配設、すなわち配置して設けられる。各ブレード１３の半径方向内方Ｒｋの端部には、回転軸線Ｌ１を含む面内で半径方向外方Ｒｓに向けて開放する略Ｕ字形状のヨーク１５が設けられている。各ヨーク１５は、上下２枚のプレート１６，１７の半径方向内方Ｒｋの端部が連結体１８によって連結されて構成される。   The four blades 13 are arranged, that is, arranged at regular intervals in the circumferential direction. A substantially U-shaped yoke 15 that opens toward the radially outer side Rs in a plane including the rotation axis L1 is provided at the end portion of each blade 13 in the radially inner direction Rk. Each yoke 15 is configured by connecting the end portions of the upper and lower plates 16 and 17 in the radially inward direction Rk by a connecting body 18.

ヨーク１５は、各プレート１６，１７の半径方向外方Ｒｓの端部がブレード１３に連結される。このように各ブレード１３に、ヨーク１５を設けることによって、ブレード１３およびヨーク１５が協働して構成する環状の連結部１９が設けられる。この連結部１９、特にヨーク１５がループ体１４に連結されて、各ブレード１３がループ体１４に支持される。   The yoke 15 is connected to the blade 13 at the ends of the plates 16, 17 in the radially outward direction Rs. By providing the yoke 15 on each blade 13 in this manner, an annular connecting portion 19 configured by the blade 13 and the yoke 15 cooperating is provided. The connecting portion 19, particularly the yoke 15, is connected to the loop body 14, and each blade 13 is supported by the loop body 14.

図３は遠心力支持体および補強手段２０などを示す平面図である。図１および図２も参照しつつ説明する。支持構造体１１の一部を構成するフレーム体２１は、遠心力支持体であるループ体１４と、補強手段２０とを有する。前記補強手段２０は、隣接するアーム部２２間を補強する第１の補強部材２３と、複数のアーム部２２の半径方向外方側端部を外囲する一方向材の第２の補強部材２４とを有する。この第２の補強部材２４がアウターループに相当する。前記ループ体１４をインナーループ１４という場合がある。第２の補強部材２４をアウターループ２４という場合がある。   FIG. 3 is a plan view showing the centrifugal force support and the reinforcing means 20. This will be described with reference to FIGS. A frame body 21 that constitutes a part of the support structure 11 includes a loop body 14 that is a centrifugal force support body and a reinforcing means 20. The reinforcing means 20 includes a first reinforcing member 23 that reinforces between adjacent arm portions 22, and a second reinforcing member 24 that is a unidirectional material that surrounds radially outward ends of the plurality of arm portions 22. And have. The second reinforcing member 24 corresponds to an outer loop. The loop body 14 may be referred to as an inner loop 14. The second reinforcing member 24 may be referred to as an outer loop 24.

インナーループ１４は、周方向一定間隔毎に半径方向に延びて配置されるアーム部２２を有する。これらアーム部２２は、ブレード１３の枚数と同数であり、一体に連結されて、平面視において放射形状、具体的には略十文字形状に形成されている。このインナーループ１４は、十文字が４枚のブレード１３の長手方向に沿うように、つまり平面視においてインナーループ１４の各アーム部２２が、各ブレード１３と周方向に同間隔となるように配設されている。   The inner loop 14 has an arm portion 22 that extends in the radial direction at regular intervals in the circumferential direction. The number of the arm portions 22 is the same as the number of the blades 13 and is integrally connected and formed in a radial shape, specifically, a substantially cross-shaped shape in a plan view. The inner loop 14 is arranged so that the cross is along the longitudinal direction of the four blades 13, that is, the arm portions 22 of the inner loop 14 are arranged at the same interval in the circumferential direction in the plan view. Has been.

各アーム部２２は、ロータ回転軸線Ｌ１に直交する面内において湾曲し、半径方向内方Ｒｋに向けて開放する略Ｕ字形状に形成されている。さらに各アーム部２２は、半径方向内方Ｒｋの端部で相互に一体に連なっている。さらに詳細に述べると、各アーム部２２は、内方側の端部が、軸線まわりに１８０度ずれた位置に、換言すれば軸線Ｌ１を挟んで反対側に配置されるアーム部２２に連結されている。このようにして相互に軸線Ｌ１を挟んで反対側に配置される２つのアーム部２２が、協働して平面視略落花生形の閉ループを成すように連結されている。前述のような２つの閉ループが組み合わされて（図４および図５参照）、略十文字形状のインナーループ１４が形成される。   Each arm portion 22 is curved in a plane perpendicular to the rotor rotation axis L1, and is formed in a substantially U shape that opens toward the radially inward Rk. Furthermore, each arm part 22 is mutually connected integrally at the edge part of radial direction inner side Rk. More specifically, each arm portion 22 is connected to the arm portion 22 disposed on the opposite side of the axis L1 at a position where the inner end is shifted by 180 degrees around the axis. ing. In this way, the two arm portions 22 arranged on the opposite sides across the axis L1 are connected so as to form a closed loop having a substantially peanut shape in plan view in cooperation. The two closed loops as described above are combined (see FIGS. 4 and 5) to form the substantially cross-shaped inner loop 14.

インナーループ１４には、後述するエラストメリックベアリング２５を半径方向内方側に配設することを許容する凹所１４ａが形成されている。このインナーループ１４に形成される凹所１４ａは、軸線Ｌ１を挟んで反対側に配置される２つのアーム部２２を繋ぐ凹所１４ａであって、軸線Ｌ１を挟む位置に配設される両方の凹所１４ａが半径方向内方Ｒｋ側へそれぞれ湾曲するループ形状を成す。このループ形状を成す前記２つの凹所１４ａと、略Ｕ字形状にそれぞれ形成される２つのアーム部２２とによって、平面視落花生形の閉ループを成すようになっている。   The inner loop 14 is formed with a recess 14a that allows the later-described elastomeric bearing 25 to be disposed radially inward. The recess 14a formed in the inner loop 14 is a recess 14a that connects the two arm portions 22 that are arranged on the opposite side across the axis L1, and both of the recesses 14a that are arranged at positions that sandwich the axis L1. The recesses 14a have a loop shape that curves inwardly in the radial direction Rk. The two recesses 14a having the loop shape and the two arm portions 22 respectively formed in a substantially U shape form a closed loop having a peanut shape in plan view.

図４は積層前の一の繊維ループを示す平面図であり、図５は積層前の他の繊維ループを示す平面図であり、図６は、一の繊維ループと他の繊維ループとが積層された遠心力支持体を示し、図６（ａ）は遠心力支持体の斜視図、図６（ｂ）は遠心力支持体の要部の断面図、図６（ｃ）はパッド材２６ａを具体的に示す平面図である。インナーループ１４は、たとえば前記２つの平面視落花生形に沿うように予め合成樹脂を含浸させた一方向材繊維などの繊維材を配置して、厚みが一様な繊維ループ２６を形成する。これとともに、複数のアーム部２２の半径方向外方側端部を外囲する一方向材繊維などの繊維材を配置してアウターループ２４の前駆体となる繊維アウターループ２７を形成する。これら繊維ループ２６および繊維アウターループ２７の厚みは、一様となるように形成する。複数の繊維ループ２６および繊維アウターループ２７を、同軸に配置して交互に９０度位相をずらして積層して形成される。各繊維ループ２６および各繊維アウターループ２７の厚みは、たとえば２ｍｍ以下に設定されている。   4 is a plan view showing one fiber loop before lamination, FIG. 5 is a plan view showing another fiber loop before lamination, and FIG. 6 is a lamination of one fiber loop and another fiber loop. 6 (a) is a perspective view of the centrifugal force support, FIG. 6 (b) is a sectional view of the main part of the centrifugal force support, and FIG. 6 (c) shows the pad material 26a. It is a top view shown concretely. The inner loop 14 is formed with a fiber loop 26 having a uniform thickness, for example, by arranging a fiber material such as unidirectional material fiber impregnated with a synthetic resin in advance so as to follow the two plan view peanut shapes. At the same time, a fiber outer loop 27 serving as a precursor of the outer loop 24 is formed by arranging a fiber material such as a unidirectional material fiber that surrounds the radially outer side ends of the plurality of arm portions 22. The fiber loop 26 and the fiber outer loop 27 are formed to have a uniform thickness. A plurality of fiber loops 26 and fiber outer loops 27 are coaxially arranged and alternately laminated by 90 degrees in phase. The thickness of each fiber loop 26 and each fiber outer loop 27 is set to 2 mm or less, for example.

複数の繊維ループ２６および繊維アウターループ２７を前述のように積層すると、繊維ループ２６同士が重なり合う４カ所の図示外のオーバーラップ部が形成される。つまり繊維ループ２６および繊維アウターループ２７だけを積層したのでは、１層おきに同位相に配置される繊維ループ２６間に、繊維ループ２６を各オーバーラップ部で分割した形状の４つの空間が形成されてしまうので、これら空間を埋めるように、パッド材２６ａが設けられる。   When the plurality of fiber loops 26 and the fiber outer loop 27 are laminated as described above, four overlapping portions (not shown) where the fiber loops 26 overlap each other are formed. That is, if only the fiber loop 26 and the fiber outer loop 27 are laminated, four spaces having a shape in which the fiber loop 26 is divided at each overlap portion are formed between the fiber loops 26 arranged in the same phase every other layer. Therefore, the pad material 26a is provided so as to fill these spaces.

しかも繊維ループ２６および繊維アウターループ２７を積層していく間に、第１の補強部材２３が設けられている。この第１の補強部材２３をクロス材２３という場合がある。つまり一層目の繊維ループ２６および繊維アウターループ２７を積層後、これらの厚みと略一様となるように、パッド材としてクロス材２６ａ（布材）の前駆体でもって前記空間を埋めていく。その後、二層目の繊維ループ２６および繊維アウターループ２７を同軸に配置して９０度位相をずらして積層後、同様にパッド材２６ａで空間を埋めていく。その後に、インナーループ１４と交互積層されて図３の矢印方向（Ｆ１にて表記する）の剛性を増加して曲率のあるインナーループ１４の曲げ変形を防止する機能を有するクロス材２３を積層する。前記矢印方向とは、アウターループ２４の直線部分２４ａに平行な方向と同義である。逆に言えば、このようにクロス材２３の繊維方向角度を、インナーループ１４の繊維材の方向に対し一定角度以上となるように適切に配設することによって、インナーループ１４の曲げ変形防止を図ることができる。なおクロス材２３については、前述の曲げ変形を防止する方向の繊維材として一方向材としてもよい。   Moreover, the first reinforcing member 23 is provided while the fiber loop 26 and the fiber outer loop 27 are laminated. The first reinforcing member 23 may be referred to as a cloth material 23. That is, after the first-layer fiber loop 26 and the fiber outer loop 27 are laminated, the space is filled with a precursor of a cloth material 26a (cloth material) as a pad material so as to be substantially uniform with these thicknesses. After that, the second-layer fiber loop 26 and the fiber outer loop 27 are arranged coaxially, shifted in phase by 90 degrees and laminated, and the space is similarly filled with the pad material 26a. Thereafter, a cross member 23 having a function of preventing the bending deformation of the inner loop 14 having a curvature by alternately laminating with the inner loop 14 and increasing the rigidity in the arrow direction (indicated by F1) in FIG. 3 is laminated. . The arrow direction is synonymous with a direction parallel to the straight portion 24 a of the outer loop 24. In other words, it is possible to prevent the inner loop 14 from being bent and deformed by appropriately arranging the fiber direction angle of the cross member 23 to be equal to or greater than a certain angle with respect to the direction of the fiber material of the inner loop 14 as described above. Can be planned. In addition, about the cloth material 23, it is good also as a unidirectional material as a fiber material of the direction which prevents the above-mentioned bending deformation.

アウターループ２４は、クロス材２３と同様に、インナーループ１４の曲げ変形を防止するためのものであり、前記複数の繊維アウターループ２７を積層して形成される。このアウターループ２４は、４つの直線部分２４ａと４つの曲線部分２４ｂとを有し、これら直線および曲線部分２４ａ，２４ｂによって矩形枠状に連続して形成されている。各曲線部分２４ｂは、各アーム部２２の半径方向外方側端部と同一曲率に形成されて該外方側端部に外接されている。直線部分２４ａは、曲線部分２４ｂの一端部と、前記曲線部分２４ｂに隣接する曲線部分２４ｂの一端部とを連続的に繋ぐ。   The outer loop 24 is for preventing bending deformation of the inner loop 14 as with the cloth member 23 and is formed by laminating the plurality of fiber outer loops 27. The outer loop 24 has four straight portions 24a and four curved portions 24b, and is continuously formed in a rectangular frame shape by these straight portions and curved portions 24a and 24b. Each curved portion 24b is formed with the same curvature as the radially outward end of each arm portion 22, and circumscribes the outward end. The straight line portion 24a continuously connects one end portion of the curved portion 24b and one end portion of the curved portion 24b adjacent to the curved portion 24b.

このアウターループ２４は、その強度または剛性が冗長性をもたせるべく配分されている。具体的には、損傷模擬解析結果から、半径方向外方Ｒｓへの遠心力に対する荷重負担のたとえば２０％以上３０％未満の荷重を許容し得る強度または剛性をもつアウターループ２４に設計することで、冗長性を高めることが可能となる。したがってインナーループ１４の故障時であっても、アウターループ２４で耐荷可能なロータハブ構造にすることができる。逆に、アウターループ２４の故障時でもインナーループ１４で荷重を負担することができるロータハブ構造にすることも可能である。このようにアウターループ２４を冗長性構造とすることができ、ロータハブ構造体１０の信頼性を一層向上することができる。前記２０％以上３０％未満の荷重は一例であり、必ずしもこの値に限定されるものではない。   The outer loop 24 is distributed such that its strength or rigidity is redundant. Specifically, from the simulation result of damage simulation, the outer loop 24 having a strength or rigidity that can accept a load of, for example, 20% or more and less than 30% of the load applied to the centrifugal force radially outward Rs is designed. Redundancy can be increased. Therefore, even when the inner loop 14 is out of order, a rotor hub structure that can withstand the load by the outer loop 24 can be obtained. Conversely, a rotor hub structure that can bear a load on the inner loop 14 even when the outer loop 24 fails can be used. Thus, the outer loop 24 can have a redundant structure, and the reliability of the rotor hub structure 10 can be further improved. The load of 20% or more and less than 30% is an example, and is not necessarily limited to this value.

各アーム部２２は、ロータ回転軸線Ｌ１に垂直な平面で切断した形状が、滑らかに湾曲する形状である。この形状は、具体的には、略半円形状（半円形を含む）、略半楕円形状（半楕円形状）および略放物線形状（放物線形状を含む）であってもよく、本実施の形態では、略半楕円形状である。   Each arm portion 22 has a shape that is smoothly curved when cut by a plane perpendicular to the rotor rotation axis L1. Specifically, this shape may be a substantially semicircular shape (including a semicircular shape), a substantially semielliptical shape (a semielliptical shape), and a substantially parabolic shape (including a parabolic shape). It is a substantially semi-elliptical shape.

このようなフレーム体２１は、略円筒状に形成されるマスト１２の上半部に同軸に嵌まり込み、その外周部においてマスト１２に連結される状態で一体に設けられる。マスト１２の周方向に関して、アーム部２２が配置される位置に臨む部分には、半径方向に貫通する透孔２８が形成されている。このようなインナーループ１４に対して、各アーム部２２と各ヨーク１５とが、互いに挿通嵌合し合う状態で、各ブレード１３が連結される。   Such a frame body 21 is coaxially fitted into the upper half of the mast 12 formed in a substantially cylindrical shape, and is integrally provided in a state where the frame body 21 is connected to the mast 12 at the outer periphery thereof. With respect to the circumferential direction of the mast 12, a through hole 28 penetrating in the radial direction is formed in a portion facing the position where the arm portion 22 is disposed. The blades 13 are connected to the inner loop 14 in a state where the arm portions 22 and the yokes 15 are inserted and fitted to each other.

各アーム部２２のＵ字の両端部間の中央部に位置する底部、したがって各アーム部２２の半径方向外方Ｒｓ側の端部と、この端部に半径方向に対向するヨーク１５におけるＵ字の両端部間の中央部に位置する底部との間には、エラストメリック形である第１のブレード支持用軸受手段としてのエラストメリックベアリング２５が設けられる。各ブレード１３は、エラストメリックベアリング２５を介して支持構造体１１に半径方向Ｒｓ側から支持されている。   A bottom portion located at the center between both ends of the U-shape of each arm portion 22, and thus an end portion on the radially outward Rs side of each arm portion 22, and a U-shape in the yoke 15 that radially faces this end portion. An elastomeric bearing 25 serving as a first blade supporting bearing means having an elastomeric shape is provided between a bottom portion located at a central portion between the two end portions. Each blade 13 is supported on the support structure 11 from the radial direction Rs side via an elastomeric bearing 25.

各アーム部２２の半径方向外方Ｒｓ側の端部である底部には、各アーム部２２の内側となる半径方向内方Ｒｋ側の表面部分である底部内表面部に、荷重伝達部材２９が設けられている。この荷重伝達部材２９は、各アーム部２２の底部に臨む面が、アーム部２２の底部内表面部に面接触の状態で設けられている。各荷重伝達部材２９の半径方向内方Ｒｋ側の表面部に、エラストメリックベアリング２５が設けられる。エラストメリックベアリング２５は、球面エラストメリックベアリングであって、複数の金属シム（薄板）と複数のゴム層（弾性層）とが積層される構造、つまり複数の剛体と複数の弾性体とが積層される構造である。各金属シムおよび各ゴム層は、球の一部である部分球面形状であり、共通な１つの基準点を中心とする部分球面形状に形成されている。   A load transmitting member 29 is provided on the bottom inner surface portion which is the surface portion on the radial inner side Rk side which is the inner side of each arm portion 22 at the bottom portion which is the end portion on the radially outer side Rs side of each arm portion 22. Is provided. The load transmitting member 29 has a surface facing the bottom of each arm portion 22 in a state of surface contact with the bottom inner surface portion of the arm portion 22. An elastomeric bearing 25 is provided on the surface portion of each load transmitting member 29 on the radially inner side Rk side. The elastomeric bearing 25 is a spherical elastomeric bearing and has a structure in which a plurality of metal shims (thin plates) and a plurality of rubber layers (elastic layers) are laminated, that is, a plurality of rigid bodies and a plurality of elastic bodies are laminated. It is a structure. Each metal shim and each rubber layer have a partial spherical shape that is a part of a sphere, and are formed in a partial spherical shape centered on one common reference point.

エラストメリックベアリング２５は、各金属シムと各ゴム層との積層方向の圧縮力に抗して支持することができるとともに、ゴム層の弾性変形によって、前記球の中心となる基準点を角変位中心として、この中心まわりの角変位を許容することができる。角変位方向は、角変位中心を通る直交３軸まわりの方向である。このエラストメリックベアリング２５はマスト１２の円筒内に配置されるうえ、エラストメリックベアリング２５の角変位中心付近に、前記マスト１２の外周面が配設される。   The elastomeric bearing 25 can be supported against the compressive force in the stacking direction of each metal shim and each rubber layer, and the reference point serving as the center of the sphere is centered on the angular displacement by elastic deformation of the rubber layer. The angular displacement around the center can be allowed. The angular displacement direction is a direction around three orthogonal axes passing through the angular displacement center. The elastomeric bearing 25 is disposed in the cylinder of the mast 12, and the outer peripheral surface of the mast 12 is disposed near the center of angular displacement of the elastomeric bearing 25.

またエラストメリックベアリング２５は、その積層方向がハブ１０の半径方向と一致し、このエラストメリックベアリング２５の半径方向外方Ｒｓ側の一端部が荷重伝達部材２９に連結されている。エラストメリックベアリング２５の半径方向内方Ｒｋ側の他端部は、ヨーク１５の連結体１８に連結されている。このようにしてアーム部２２の底部に設けられる荷重伝達部材２９と、この荷重伝達部材２９に半径方向内方Ｒｋ側から対向する連結部１９とが、これらの間に介在されるエラストメリックベアリング２５によって、連結される。   The elastomeric bearing 25 has a stacking direction that coincides with the radial direction of the hub 10, and one end portion of the elastomeric bearing 25 on the radially outward Rs side is connected to the load transmission member 29. The other end of the elastomeric bearing 25 on the radially inner side Rk side is connected to the connecting body 18 of the yoke 15. In this way, the load transmitting member 29 provided on the bottom of the arm portion 22 and the connecting portion 19 facing the load transmitting member 29 from the radially inward Rk side are interposed between the elastomeric bearings 25. It is connected by.

荷重伝達部材２９の半径方向外方Ｒｓ側の端部には、軸受取付け金具３０を介して、インナーループ１４およびアウターループ２４が連結されている。軸受取付け金具３０は、分割可能な２つ割り構造であり、インナーループ１４およびアウターループ２４の一部を半径方向内方Ｒｋ側と外方Ｒｓ側から挟持可能な構造に構成されている。軸受取付け金具３０は、マスト１２の透孔２８付近に該マスト１２に干渉することなく配設されるうえ、他の部材を介してこのマスト１２に連結されている。   An inner loop 14 and an outer loop 24 are connected to an end portion of the load transmitting member 29 on the radially outer side Rs side via a bearing mounting bracket 30. The bearing mounting bracket 30 has a split-divided split structure, and is configured to be able to sandwich a part of the inner loop 14 and the outer loop 24 from the radially inner Rk side and the outer Rs side. The bearing mounting bracket 30 is disposed in the vicinity of the through-hole 28 of the mast 12 without interfering with the mast 12, and is connected to the mast 12 through another member.

フレーム体２１、荷重伝達部材２９、エラストメリックベアリング２５および軸受取付け金具３０を含んで支持構造体１１が構成される。エラストメリックベアリング２５は、ヨーク１５を、フラップ（フラッピング）、リードラグ（ドラッギング）、フェザリング方向の角変位をそれぞれ許容する状態で半径方向外方Ｒｓ側から支持する。各ブレード１３は、若干の半径方向変位が許容されるとともに、前記角変位中心まわりに、フラッピング、ドラッギングおよびフェザリングできるように直交３軸まわりに角変位自在に、支持構造体１１に連結され、支持されている。フラッピングは、ブレード１３の長手方向および軸線Ｌ１方向に直交する軸線まわりの角変位であり、ドラッギングは、軸線Ｌ１に平行な軸線まわりの角変位であり、フェザリングは、ブレード１３の長手方向に平行な軸線まわりの角変位である。   The support structure 11 includes the frame body 21, the load transmission member 29, the elastomeric bearing 25, and the bearing mounting bracket 30. The elastomeric bearing 25 supports the yoke 15 from the radially outer side Rs while allowing angular displacement in the flap (flapping), lead lug (dragging), and feathering directions. Each blade 13 is connected to the support structure 11 so as to allow a slight radial displacement and to be angularly displaceable about three orthogonal axes so that flapping, dragging and feathering can be performed around the center of the angular displacement. Is supported. Flapping is an angular displacement about the longitudinal axis of the blade 13 and an axis perpendicular to the direction of the axis L1, dragging is an angular displacement about an axis parallel to the axis L1, and feathering is in the longitudinal direction of the blade 13. Angular displacement around a parallel axis.

このようなハブ１０では、支持構造体１１に連結されるブレード１３が軸線Ｌ１まわりに回転駆動されるときにブレード１３に働く遠心力は、ヨーク１５、エラストメリックベアリング２５、荷重伝達部材２９および軸受取付け金具３０を介して、インナーループ１４の底部およびアウターループ２４に伝達される。インナーループ１４には、半径方向内方Ｒｋ側に凹む凹所１４ａが形成されているので、前記遠心力によって、凹所１４ａを曲げ変形する力つまり凹所１４ａが半径方向外方Ｒｓに引張られようとする力が作用するけれども、クロス材２３およびアウターループ２４によって次のような効果を奏する。   In such a hub 10, the centrifugal force acting on the blade 13 when the blade 13 connected to the support structure 11 is rotationally driven around the axis L <b> 1 is generated by the yoke 15, the elastomeric bearing 25, the load transmission member 29, and the bearing. It is transmitted to the bottom of the inner loop 14 and the outer loop 24 via the mounting bracket 30. Since the inner loop 14 is formed with a recess 14a that is recessed toward the radially inward Rk side, the centrifugal force causes the bending deformation of the recess 14a, that is, the recess 14a is pulled radially outward Rs. Although the intended force acts, the following effects are produced by the cloth member 23 and the outer loop 24.

アーム部２２とアウターループ２４とが積み重ねられていく間に、クロス材２３が設けられ、クロス材２３の繊維方向角度を、インナーループ１４の繊維材の方向に対し一定角度以上となるように適切に配設することによって、凹所１４ａの曲げ変形防止を図ることができる。またブレード１３に働く遠心力はインナーループ１４だけでなくアウターループ２４にも伝達されるので、これによっても凹所１４ａの曲げ変形防止を図ることができる。アウターループ２４は直線部分２４ａを含むので、特にこの直線部分２４ａによってより効果的に凹所１４ａの曲げ変形防止を図ることができる。このように加わる遠心力をインナーループ１４、アウターループ２４およびクロス材２３で許容し、マスト１２などに働かないようにして、遠心力に抗してブレード１３を支持している。   While the arm portion 22 and the outer loop 24 are stacked, a cloth material 23 is provided, and the fiber direction angle of the cloth material 23 is appropriately set to be a certain angle or more with respect to the direction of the fiber material of the inner loop 14. By disposing in, the bending deformation of the recess 14a can be prevented. Further, since the centrifugal force acting on the blade 13 is transmitted not only to the inner loop 14 but also to the outer loop 24, it is possible to prevent bending of the recess 14a. Since the outer loop 24 includes the straight portion 24a, it is possible to more effectively prevent the recess 14a from being bent and deformed by the straight portion 24a. The centrifugal force applied in this way is allowed by the inner loop 14, the outer loop 24 and the cloth member 23, and the blade 13 is supported against the centrifugal force so as not to act on the mast 12 and the like.

エラストメリックベアリング２５の角変位中心付近に、マスト１２の外周面が配設され、さらに軸受取付け金具３０がマスト１２の透孔２８付近にて他の部材を介してこのマスト１２に連結されているので、各ブレード１３からロータハブ構造体１０に加わるせん断力は、マスト１２に直接的に伝達される。それ故、インナーループ１４を主に遠心力を支持する構造とすることができる。   The outer peripheral surface of the mast 12 is disposed in the vicinity of the center of angular displacement of the elastomeric bearing 25, and the bearing mounting bracket 30 is connected to the mast 12 through another member in the vicinity of the through hole 28 of the mast 12. Therefore, the shearing force applied from each blade 13 to the rotor hub structure 10 is directly transmitted to the mast 12. Therefore, the inner loop 14 can be mainly configured to support centrifugal force.

せん断力をマスト１２に直接的に伝達して、このマスト１２でせん断力を支持するので、マスト１２の強度を高くするために、マスト１２の直径を大きくすることが好ましく、このようにマスト１２の直径を大きくすることによって、マスト１２内にコントロール部３１の少なくとも一部を収納できる。コントロール部３１は、各ロータブレード１３を制御するためのものであり、ロータコントロールシステム３１とも呼ばれる。   Since the shear force is directly transmitted to the mast 12 and the shear force is supported by the mast 12, it is preferable to increase the diameter of the mast 12 in order to increase the strength of the mast 12. By enlarging the diameter, at least a part of the control unit 31 can be accommodated in the mast 12. The control unit 31 is for controlling each rotor blade 13 and is also called a rotor control system 31.

前記コントロール部３１の少なくとも一部である、コントロールロッド３２の大部分、スワッシュプレート３３の内周部分、ガイドピン３４およびガイドピン支持用球面軸受３５などが、マスト１２内に収納される。このようにしてせん断力の支持に対する信頼性向上を図るとともに、コントロール部３１を外的損傷から保護することができ、これによっても信頼性向上を図ることができる。スワッシュプレート３３を図示外の駆動手段によって、軸線Ｌ１に沿ってスライド変位駆動および軸線Ｌ１に直交する軸線まわりに角変位させることによって、各ブレード１３をフェザリングさせることができる。   A large portion of the control rod 32, an inner peripheral portion of the swash plate 33, a guide pin 34, a guide pin supporting spherical bearing 35, and the like, which are at least a part of the control portion 31, are accommodated in the mast 12. In this way, the reliability of supporting the shearing force can be improved, and the control unit 31 can be protected from external damage, which can also improve the reliability. Each blade 13 can be feathered by driving the slide plate 33 along the axis L1 and angularly displacing the swash plate 33 around the axis perpendicular to the axis L1 by driving means (not shown).

また各ブレード１３にそれぞれ対応してダンパ３６が設けられている。ダンパ３６は、一端部がマスト１２に連結され、他端部がヨーク１５に連結されていて、その両端部間の変位を抗することによって、ドラッギングのエネルギを吸収できる構造である。このようにダンパ３６は、ブレード１３の回転面に沿って、言い換えるならばブレード１３のドラッギングの変位方向にほぼ沿って配置され、効率よくエネルギを吸収できるように構成されている。   A damper 36 is provided corresponding to each blade 13. The damper 36 has a structure in which one end portion is connected to the mast 12 and the other end portion is connected to the yoke 15 so as to absorb the dragging energy by resisting displacement between the both end portions. Thus, the damper 36 is disposed along the rotation surface of the blade 13, in other words, substantially along the dragging displacement direction of the blade 13, and is configured to efficiently absorb energy.

本実施の形態では、インナーループ１４を軸線Ｌ１に直交する面内でループする構成とすることによって、アーム部２２と軸線方向Ｌ１方向に関して同一位置に、アーム部２２に連結されて周方向の外力に対して強度の高い部分を、マスト１２に容易に確保することが可能になり、このマスト１２にダンパ３６を設けることが可能になっている。またブレード１３の回転停止時における垂れ落ちを防止するために、各ブレード１３毎に、ドループストップ機構３７が設けられている。   In the present embodiment, the inner loop 14 is configured to loop in a plane perpendicular to the axis L1, so that it is connected to the arm 22 at the same position in the axial direction L1 as the arm 22 and is subjected to a circumferential external force. On the other hand, it is possible to easily secure a portion having high strength in the mast 12, and it is possible to provide a damper 36 on the mast 12. Further, a droop stop mechanism 37 is provided for each blade 13 in order to prevent the blade 13 from dripping when the rotation of the blade 13 is stopped.

以上説明した回転翼航空機のロータハブ構造１０によれば、インナーループ１４には半径方向内方Ｒｋ側へ湾曲するループ形状を成す凹所１４ａが形成され、該凹所１４ａによって、エラストメリックベアリング２５を半径方向内方Ｒｋ側に配設することを許容する。これによって形状自由度つまり設計自由度が高まり、エラストメリックベアリング２５の作動角を確保することができるうえ、ヒンジオフセット位置の制限が緩和される。換言すれば、ヒンジオフセットをより小さく設定することが可能となる。したがって回転翼航空機の安定性をさらに確保することができ、操縦性と安定性の局面から最適化を図ることができる。それ故、中大型の回転翼航空機などにこのロータハブ構造１０を好適に適用し得る。   According to the rotor hub structure 10 of the rotary wing aircraft described above, the inner loop 14 is formed with the recess 14a having a loop shape that is curved inward in the radial direction Rk, and the elastomeric bearing 25 is formed by the recess 14a. It is allowed to be arranged on the radially inner side Rk side. As a result, the degree of freedom of shape, that is, the degree of freedom of design increases, the operating angle of the elastomeric bearing 25 can be secured, and the restriction on the hinge offset position is relaxed. In other words, the hinge offset can be set smaller. Therefore, the stability of the rotorcraft can be further ensured, and optimization can be achieved from the aspects of maneuverability and stability. Therefore, the rotor hub structure 10 can be suitably applied to medium-sized and large-sized rotorcraft.

本発明の実施の他の形態として、エラストメリックベアリング２５の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレード１３を支持し、各ロータブレード１３から加わるロータ回転軸線Ｌ１方向および周方向のせん断力をマスト１２に伝達するための球面軸受をさらに含む構造とすることも可能である。つまり前記球面軸受は、マスト１２に保持される外輪と、外輪に対して角変位自在に支持される内輪とを有している。外輪に対する内輪の角変位方向は、エラストメリックベアリング２５の角変位中心と同一の角変位中心を通る直交３軸まわりの方向である。この球面軸受が第２のブレード支持用軸受手段に相当する。   As another embodiment of the present invention, each rotor blade 13 is supported so as to be angularly displaceable about the same angular displacement center as the angular displacement center of the elastomeric bearing 25, and the direction of the rotor rotation axis L1 applied from each rotor blade 13 and A structure further including a spherical bearing for transmitting a circumferential shearing force to the mast 12 may be employed. That is, the spherical bearing has an outer ring held by the mast 12 and an inner ring supported so as to be angularly displaceable with respect to the outer ring. The angular displacement direction of the inner ring with respect to the outer ring is a direction around three orthogonal axes passing through the same angular displacement center as the angular displacement center of the elastomeric bearing 25. This spherical bearing corresponds to the second blade supporting bearing means.

前記球面軸受は、エラストメリックベアリング２５の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレード１３を支持するうえ、ロータ回転軸線Ｌ１方向および周方向のせん断力を、この球面軸受によって、マスト１２に伝達することができる。このようにして、インナーループ１４が、主に遠心力を支持する構造として、強度的に効率的な構造とすることができる。またせん断力は、エラストメリックベアリング２５によってマスト１２に伝達することも可能であり、複数の伝達経路にせん断力を伝達する構造とすることも可能であり、せん断力支持に関しては冗長性構造とすることができ、信頼性をさらに向上することができる。   The spherical bearing supports each rotor blade 13 so as to be angularly displaceable around the same angular displacement center as the angular displacement center of the elastomeric bearing 25, and also applies shear forces in the direction of the rotor rotation axis L1 and in the circumferential direction. Can be transmitted to the mast 12. In this way, the inner loop 14 can have a highly efficient structure as a structure mainly supporting centrifugal force. In addition, the shear force can be transmitted to the mast 12 by the elastomeric bearing 25, and the shear force can be transmitted to a plurality of transmission paths. And reliability can be further improved.

図７は、本発明の他の実施の形態の遠心力支持体の一の繊維ループを示す平面図であり、図８は、他の実施の形態に係り、積層された遠心力支持体を概略示す平面図である。図９は、本発明のさらに他の実施の形態の遠心力支持体の一の繊維ループを示す平面図であり、図１０は、さらに他の実施の形態に係り、積層された遠心力支持体を概略示す平面図である。前述の実施形態においては、ブレード枚数が偶数枚のロータハブ構造体を示したが、ブレード枚数は奇数枚であってもよい。他の実施の形態、さらに他の実施の形態に係るロータハブ構造体では、奇数枚（たとえば５枚）のブレードに適応する構造が示されている。   FIG. 7 is a plan view showing one fiber loop of a centrifugal force support according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 schematically shows the laminated centrifugal force support according to another embodiment. FIG. FIG. 9 is a plan view showing one fiber loop of a centrifugal force support according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 relates to still another embodiment, and is a stacked centrifugal force support. FIG. In the above-described embodiment, the rotor hub structure having an even number of blades is shown, but the number of blades may be an odd number. In a rotor hub structure according to another embodiment and still another embodiment, a structure adapted to an odd number (for example, five) of blades is shown.

図７に示すように、インナーループ３８には、一のインナーループ３８における２つのアーム部２２から等しい距離に配置される他のアーム部２２であって、他のインナーループ３８の１つの前記アーム部２２に配設されるべきエラストメリックベアリング２５を半径方向内方Ｒｋ側に配設することを許容する一つの凹所３８ａが形成されている。この凹所３８ａは、半径方向内方Ｒｋ側へ湾曲するループ形状を成す。図８に示すように、インナーループ３８の前駆体となる繊維ループ３８Ａおよびアウターループ３９の前駆体となる繊維アウターループ３９Ａを、同軸に配置して７２度ずつ順次位相をずらして積層して形成される。このように奇数枚、本他の実施形態において５枚のブレード１３に適応するロータハブ構造体を実現することができる。これによって、たとえば乗員に不快感を与えない振動数に設定し得る。その他前述の実施形態と同様の効果を奏する。   As shown in FIG. 7, the inner loop 38 includes another arm portion 22 disposed at an equal distance from the two arm portions 22 in one inner loop 38, and one arm of the other inner loop 38. One recess 38a that allows the elastomeric bearing 25 to be disposed in the portion 22 to be disposed on the radially inward Rk side is formed. The recess 38a has a loop shape that curves inward in the radial direction Rk. As shown in FIG. 8, a fiber loop 38A, which is a precursor of the inner loop 38, and a fiber outer loop 39A, which is a precursor of the outer loop 39, are arranged coaxially and laminated by sequentially shifting the phase by 72 degrees. Is done. In this manner, a rotor hub structure that can be applied to an odd number of blades and five blades 13 in the other embodiments can be realized. As a result, for example, the frequency can be set so as not to cause discomfort to the passenger. In addition, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

また図９、図１０に示すように、インナーループ４０には、一のインナーループ４０において一定距離以上離隔する２つのアーム部２２から等しい距離に配置される他のアーム部２２であって、他のインナーループ４０の２つの前記アーム部２２に配設されるべきエラストメリックベアリング２５を半径方向内方Ｒｋ側に配設することを許容する二つの凹所４０ａが形成されている。各凹所４０ａは、半径方向内方Ｒｋ側へ湾曲するループ形状を成す。以下前記と同様に５枚のブレード１３に適応するロータハブ構造体を実現することができ、前記と同様の効果を奏する。   Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the inner loop 40 includes another arm portion 22 disposed at an equal distance from two arm portions 22 that are separated by a certain distance or more in one inner loop 40. Two recesses 40a that allow the elastomeric bearings 25 to be disposed on the two arm portions 22 of the inner loop 40 to be disposed on the radially inner side Rk are formed. Each recess 40a has a loop shape that curves inward in the radial direction Rk. Thereafter, a rotor hub structure adapted to five blades 13 can be realized in the same manner as described above, and the same effects as described above can be obtained.

本実施形態においては、アウターループは、直線部分を含む矩形枠状に形成されているが、必ずしも直線部分を含むとは限らない。たとえばアウターループを円形枠状に形成する場合もあり得る。アウターループを、マストの半径方向外方側へ配設する構造にすることも可能である。この場合には、インナーループに作用する力を、マストを介して、その半径方向外方側のアウターループで効率良く支持する。このようにマストの半径方向外方側にアウターループを配設することで、構造効率を高めることができる。しかもアウターループとインナーループとを一旦、別体構造にしたうえで、これらを最終的に一体にすることが可能となるので、ロータハブ構造体の製造を簡単化することができる。したがってロータハブ構造体の製造コストの低減を図ることが可能となる。   In the present embodiment, the outer loop is formed in a rectangular frame shape including a straight portion, but does not necessarily include a straight portion. For example, the outer loop may be formed in a circular frame shape. It is also possible to adopt a structure in which the outer loop is disposed on the radially outer side of the mast. In this case, the force acting on the inner loop is efficiently supported by the outer loop on the radially outer side via the mast. Thus, structural efficiency can be improved by arrange | positioning an outer loop to the radial direction outer side of a mast. In addition, since the outer loop and the inner loop are once made into separate structures and can be finally integrated, the manufacture of the rotor hub structure can be simplified. Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost of the rotor hub structure.

本発明の実施の一形態の回転翼航空機のロータハブ構造体１０をロータ回転軸線Ｌ１に直交する平面で部分的に切断して示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a rotor hub structure 10 of a rotary wing aircraft according to an embodiment of the present invention, partially cut along a plane orthogonal to a rotor rotation axis L1. ロータハブ構造体１０を部分的にロータ回転軸線Ｌ１を含む平面で部分的に切断して示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the rotor hub structure 10 partially cut along a plane including the rotor rotation axis L1. 遠心力支持体および補強手段２０などを示す平面図である。It is a top view which shows a centrifugal force support body, the reinforcement means 20, etc. FIG. 積層前の一の繊維ループを示す平面図である。It is a top view which shows one fiber loop before lamination | stacking. 積層前の他の繊維ループを示す平面図である。It is a top view which shows the other fiber loop before lamination | stacking. 一の繊維ループと他の繊維ループとが積層された遠心力支持体を示し、図６（ａ）は遠心力支持体の斜視図、図６（ｂ）は遠心力支持体の要部の断面図、図６（ｃ）はパッド材２６ａを具体的に示す平面図である。6 shows a centrifugal force support in which one fiber loop and another fiber loop are laminated, FIG. 6A is a perspective view of the centrifugal force support, and FIG. FIG. 6 and FIG. 6C are plan views specifically showing the pad material 26a. 本発明の他の実施の形態の遠心力支持体の一の繊維ループを示す平面図である。It is a top view which shows one fiber loop of the centrifugal force support body of other embodiment of this invention. 他の実施の形態に係り、積層された遠心力支持体を概略示す平面図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing a stacked centrifugal force support according to another embodiment. 本発明のさらに他の実施の形態の遠心力支持体の一の繊維ループを示す平面図である。It is a top view which shows one fiber loop of the centrifugal force support body of further another embodiment of this invention. さらに他の実施の形態に係り、積層された遠心力支持体を概略示す平面図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing stacked centrifugal force supports according to still another embodiment. エラストメリックベアリングを用いた従来の技術のロータハブ構造体１を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotor hub structure 1 of the prior art using an elastomeric bearing. 先行技術のロータハブ構造体７をロータ回転軸線に直交する平面で部分的に切断して示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a prior art rotor hub structure 7 partially cut along a plane orthogonal to the rotor rotation axis. 先行技術のループ体８を示す平面図である。It is a top view which shows the loop body 8 of a prior art. 先行技術のループ体８の主要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the loop body 8 of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ロータハブ構造体
１２ マスト
１３ ブレード
１４ インナーループ
１４ａ 凹所
１５ ヨーク
２２ アーム部
２３ クロス材
２４ アウターループ
２５ エラストメリックベアリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotor hub structure 12 Mast 13 Blade 14 Inner loop 14a Recess 15 Yoke 22 Arm part 23 Cross material 24 Outer loop 25 Elastomeric bearing

Claims (10)

複数のロータブレードが連結されるロータハブ構造体において、
ロータの回転半径方向内方に向けて開放する複数のアーム部を有する遠心力支持体であって、繊維強化材を含む複合材によって複数のアーム部にわたって一体に形成される遠心力支持体と、
各アーム部の半径方向内方側に設けられて各アーム部に支持される第１のブレード支持用軸受手段であって、ロータブレードの半径方向内方側端部に設けられるヨークを半径方向外方側から支持し得るエラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段とを含み、
前記遠心力支持体には、第１のブレード支持用軸受手段を半径方向内方側に配設することを許容する凹所が形成されていることを特徴とする回転翼航空機のロータハブ構造体。 In a rotor hub structure in which a plurality of rotor blades are connected,
A centrifugal force support body having a plurality of arm portions that open toward the inside in the rotational radial direction of the rotor, the centrifugal force support body integrally formed across the plurality of arm portions by a composite material including a fiber reinforcement;
A first blade supporting bearing means provided on the radially inner side of each arm portion and supported by each arm portion, wherein a yoke provided on the radially inner end of the rotor blade is disposed radially outward. An elastomeric first blade supporting bearing means capable of being supported from the side,
A rotor hub structure for a rotary wing aircraft, wherein the centrifugal force support is formed with a recess allowing the first blade support bearing means to be disposed radially inward. 前記遠心力支持体に形成される凹所は、少なくともいずれか一方が半径方向内方側へ湾曲するループ形状を成すことを特徴とする請求項１に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   2. The rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 1, wherein at least one of the recesses formed in the centrifugal force support has a loop shape curved inward in the radial direction. 前記遠心力支持体の曲げ変形を防止するように配設される補強手段を、さらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   The rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 1, further comprising reinforcing means arranged to prevent bending deformation of the centrifugal force support. 前記補強手段は、隣接するアーム部間を補強するクロス複合材あるいは一方向繊維複合材から成る第１の補強手段を含み、前記複合材の繊維方向角度を、遠心力支持体の繊維強化材の方向に対し、一定角度以上となるように配設することを特徴とする請求項３に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   The reinforcing means includes first reinforcing means made of a cross composite material or a unidirectional fiber composite material that reinforces between adjacent arm portions, and the fiber direction angle of the composite material is determined by the fiber reinforcing material of the centrifugal force support. The rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 3, wherein the rotor hub structure is arranged so as to be at a certain angle or more with respect to a direction. 前記補強手段は、複数のアーム部の半径方向外方側端部を外囲する繊維強化材を含む複合材から成る第２の補強手段を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   The said reinforcement means contains the 2nd reinforcement means which consists of a composite material containing the fiber reinforcement which surrounds the radial direction outer side edge part of a some arm part, The Claim 3 or 4 characterized by the above-mentioned. Rotor hub structure for rotorcraft. 前記遠心力支持体と一体に設けられ、かつ第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心付近に、少なくとも一部が配設されるマストをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   The mast that is provided integrally with the centrifugal force support and that is at least partially disposed in the vicinity of the center of angular displacement of the first blade support bearing means. Rotor hub structure for rotorcraft. 前記第１のブレード支持用軸受手段は、ヨークを、フラップ、リードラグ、フェザリング方向の角変位をそれぞれ許容する状態で半径方向外方側から支持し、
この第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持し、各ロータブレードから加わるロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を前記マストに伝達するための第２のブレード支持用軸受手段をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。 The first blade supporting bearing means supports the yoke from the radially outer side in a state of allowing angular displacement in the flap, lead lug, and feathering direction, respectively.
Each rotor blade is supported so as to be angularly displaceable about the same angular displacement center as the angular displacement center of the first blade supporting bearing means, and the shearing force in the rotor rotational axis direction and circumferential direction applied from each rotor blade is applied to the mast. 7. A rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 6, further comprising second blade support bearing means for transmitting to the rotor. 前記マスト内には、各ロータブレードを制御するためのコントロール部の少なくとも一部が収納されることを特徴とする請求項６または７に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   The rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 6 or 7, wherein at least a part of a control unit for controlling each rotor blade is accommodated in the mast. 前記第２の補強手段を、マストの半径方向外方側へ配設することを特徴とする請求項５に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   6. The rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 5, wherein the second reinforcing means is disposed radially outward of the mast. 前記第１および第２の補強手段の少なくともいずれか一方は、その強度または剛性を冗長性をもたせるべく配分することを特徴とする請求項４または５に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。   6. The rotor hub structure for a rotary wing aircraft according to claim 4, wherein at least one of the first and second reinforcing means distributes its strength or rigidity to provide redundancy.
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