JPH04274996A - 改良されたブレードハブ接続を有する関節型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】本発明は関節型のヘリコプターの
ロータ、特に特別のブレードハブ連結によってブレード
がハブに連結されているロータに係り、その連結がハブ
に接続された球状の弾性軸受と、連続して軸受に接続さ
れた複合式のヨークとからなり、それは軸受中の中央開
口部を通って、伸びともに接着された高い張力強さのフ
ァイバの連続したストラップからなり、ハブ及びブレー
ドにピンラップ構造で接続されているロータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリコプターのロータの技術分野におい
て、ヘリコプターは通常広いカテゴリーすなわち関節型
ロータ、可撓性ロータ及び剛性のロータに分割される。 関節型のロータにおいて、ヘリコプターブレードは、そ
れとともに回転するヘリコプターロータハブに支持され
るように、またハブに関するピッチ変化（ねじれ）、リ
ード−ラグ（水平方向）、フラッピング（垂直方向）の
運動が可能であるように、及びヘリコプターブレードか
らの対応で、これらの運動の動作中に発生した荷重をブ
レードハブ連結を介してハブに戻すように、ブレードが
ブレードハブ連結によってヘリコプターハブに連結され
ている。同様に、回転中ブレードによって発生した遠心
力の荷重は、ハブに戻されなければならない。関節型の
ロータにおいて、ブレードは固定されたピッチ変化、リ
ード−ラグ、フラッピング軸の周りに回動可能であるよ
うに、ハブに取り付けられかつ支持されている。

【０００３】可撓性ロータは、これらの動き及び荷重が
関連する部分の可撓性によって形成され、かつ吸収され
る点において関節型ロータから区別される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】初期の関節型ロータの
技術において、各ブレードはプレーン軸受によってロー
タに接続され、軸受の１つはリード−ラグ、ピッチ変化
及びフラッピング軸線の各々の周りに回転するように取
り付けられている。この構造は重く、潤滑及びかなりの
メインテナンスを必要とし、製造するにあたって高価で
あり、衝撃強さが弱い。このような構造はＬｅｏｎｉに
与えられた米国特許第２，８５３，１４１号に示されて
いる。

【０００５】その技術における相当の進歩は、Ｒｙｂｉ
ｃｋｉが米国特許第３，７５９，６３２号において、先
行技術のプレーン軸受に対して弾性軸受が代用されるこ
とを教示したときに起こった。我々はＲｙｂｉｃｋｉの
スルーベアリング荷重通路構成を維持するが、我々の発
明は金属スピンドルを進歩した成分のストラップに置換
することによって技術を推進し、ピンは進歩した成分の
複合ストラップで巻かれ、低い牽引力及び強さの先行技
術の特性を有するが、複合材料の固有の進歩した特徴が
加えられている。

【０００６】本発明は、最新の複合材料をヘリコプター
のロータのヨークまたはスピンドルに結合させ、それら
を関節型ヘリコプターロータを作るために、球状の弾性
軸受と組み合わせて使用し、その場合ブレードは同一の
軸線の周りでリード−ラグ、フラッピング及びピッチ変
化運動を行うことができ、ブレード及びハブの間の連結
は、これらの運動に適応することができ、またこれらの
荷重に対応することができるが、同時にロータの回転中
、ブレードによって発生する遠心力荷重に対応すること
ができる。

【０００７】複合材料のストラップ部材に、高い強さの
ファイバを使用することは、ヘリコプターの技術におい
て新しいことではない。しかしながら、どの先行技術に
おいても、接着された高い強さのファイバで作られ、連
続して包まれた複合ベルトに直列に接続され、複合ベル
トはハブ及びブレードにピンラップで接続され、複合ヨ
ークを作るために、弾性軸受の中央開口を通過して伸び
る球状弾性軸受との組み合わせを開示しておらず、その
場合、軸受及びヨークはピッチ変化、リード−ラグ、及
びフラッピング運動のすべてに適応するために協働し、
ヘリコプターブレード及びハブの間のすべてのピッチ変
化、リード−ラグ、フラッピング及び遠心力荷重に対応
する。例えば、１９９０年１月９日にＢａｒｂｉｅｒｅ
ｔ　　ａｌに与えられた、米国特許第４，８９２，４６
２号は、このようなハブにピンラップで接着したファイ
バの使用を教示しているが、ここで得られる利益を得る
ために、球状の弾性軸受を組み合わせた構造を使用して
いない。１９８３年１２月６日にＤｅＲｏｓａに与えら
れた、米国特許第４，４１９，０５１号は、２つの軸受
及び複合ストラップを使用する関節型のヘリコプターロ
ータを教示するが、２つの軸受の外側に位置し、それに
よって前面領域を、したがってロータの牽引力を増大さ
せる複合ストラップを教示していない。１９８０年１０
月１４日にＲｅｙｅｓに与えられた、米国特許第４，２
２７，８５７号は、リード−ラグまたはフラッピング軸
受及び通常のロータ構造の外側に配置され、同様に前面
領域及びその牽引力を増大させる、複合ループを備えて
いないヘリコプター可撓性ロータを開示している。１９
７１年５月１８日にＭａｕｔｚに与えられた、米国特許
第３，５７８，８７７号は、ブレードの遠心力荷重に対
応するために、正反対に向かい合ったブレードを接続す
る、複合ストラップを使用する剛性のロータが開示され
ている。１９８１年６月１６年日にＭｏｕｉｌｌｅ　　
ｅｔ　　ａｌに与えられた、米国特許第４，２７３，５
１１号は、ハブを包みそこに接着するために、ブレード
全体を通って伸びる、複合ファイバピンを開示する。１
９８０年１２月３０年日にＭｃＡｒｄｌｅに与えられた
、米国特許第４，２４２，０４８号は、十字形に交差し
た、可撓性ストラップピンがブレードをハブに接続する
、関節ヒンジのない可撓性ロータ構造を明瞭に教示して
いる。１９８３年１月１８日にＬｏｖｅｒａ　　ｅｔ　
　ａｌに与えられた、米国特許第４，３６９，０１９号
は、おそらく金属で作られ、ヘリコプターブレードをハ
ブに接続する、Ｕ字形状のヨークを教示するが、ピンラ
ップ構造は使用していない。複合材料で作られたこのよ
うなヨークは、１９８６年４月２９日及び１９８６年２
月４日に、それぞれ与えられたＨｉｂｉａｎ　　ｅｔ　
　ａｌの米国特許、第４，５８５，３９３号、及び第４
，５６８，２４６号において、すでに公知である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ブレー
ドが特別なブレードハブ接続によって、ハブに取り付け
られ、かつそれによって支持される、関節型ヘリコプタ
ーロータを教示することを目的とし、ブレードハブ接続
は、ハブに関してブレードがフラッピング、リード−ラ
グ、及びピッチ変化運動の動きを可能とし、回転中ブレ
ードによって発生する、遠心力及び他の荷重がこの接続
を介してハブに伝達され、この接続は最新の複合材料か
らなり、それによって先行技術の重量減少、製造の容易
性、衝撃に対する耐久性、及び目視による検査の可能性
を越える利益を得ることができる。

【０００９】本発明の他の目的は、ブレードがハブ及び
ブレードの間に直列に接続された、球状軸受及び複合ヨ
ークまたはスピンドルによって、ハブに接続された関節
型ロータを教示することにある。球状弾性軸受はハブに
接続され、ブレードピッチ変化、フラッピング、及びリ
ード−ラグ軸の交差点のまわりに同心円の形状であり、
すべてのブレードピッチ変化、リード−ラグ、及びフラ
ッピング運動及び荷重に適応し、かつそれにほぼ対応す
る。複合ヨークまたはスピンドルは、弾性軸受の中央開
口を貫通し、プラスチックを母体として、ファイバグラ
スまたは黒鉛のファイバのような、高い張力強さのファ
イバを一緒に接着することによってつくられ、ファイバ
はヨークを形成する複合材料の連続的なベルトを形成す
るように、互いに関して単一の方向に延びている。複合
ヨークは、２つの間隔を置いた場所でピンを包むことに
よってブレードに、１つの場所において弾性軸受に接続
され、回転中ブレードで発生した遠心力荷重に弾性軸受
を介して対応し、それを分与し、つぎに弾性軸受を介し
てハブに戻す。

【００１０】本発明の他の目的は、エポキシ樹脂の母材
に接着された、単一方向に延びる複数の高い張力強さに
、ファイバをともに接着することによって形成される、
複合ヨークを教示することにあり、その複合ヨークは軽
量で、製造容易であり、あるファイバが切断しても、残
った他のファイバの機能を損なうことがないので、衝撃
に対して耐性を有し、構造上の状態を、目視で検査する
ことができる利益を有する。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、複合ヨークが
２つの間隔を置いた場所でピンを包むようにブレードの
根部に接続され、円形の断面を有するピンによって、弾
性軸受内方レースに接続され、ピンを包み、ピンラップ
接続において荷重及び応力を適正に配分し、割れが生じ
る機械結合をなくす、長いアンカーブシュを有する関節
型ヘリコプターロータを教示することである。

【００１２】本発明のさらに他の特徴は、ブレードピッ
チ変化、フラッピング、リード−ラグ運動及びせん断荷
重の対応に、単一の球状弾性軸受アセンブリによって適
応し、そのアセンブリは、先行技術におけるようなＴｅ
ｆｌｏｎ（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ社の登録商標）層を使
用する、せん断軸受を必要としない関節型ヘリコプター
ロータを教示することである。

【００１３】本発明のさらに他の目的は、複合ヨークが
弾性軸受の中央開口部を貫通する場所で、断面が円形の
形状であり、それによってブレードのフラッピング、リ
ード−ラグ、及びピッチ変化運動のすべてに適応するこ
とができ、ブレードによって作られるフラッピング、リ
ード−ラグ、ピッチ変化及び遠心力荷重のすべてに対応
することができる、最も小さい弾性軸受を使用すること
を可能とする関節型ヘリコプターロータを教示すること
にある。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、複合ヨークが
ヨーク内に伸びる高い強さのファイバを有する、接着さ
れた層を含む複合材料の重複部を備え、重複部は複合ヨ
ークのねじれ、フラッピング、及びリード−ラグの堅さ
を増加させるために、互いにほぼ垂直に伸びている、交
差するよりを有するファイバの隣接する層を備えている
ロータを教示することにある。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、ヨーク及び軸
受レースの間で必要とされる、相対的な運動がないよう
に、ピン接続を介して軸受内方レースに直接接続され、
それによって、先行技術のテフロンラインせん断軸受の
必要性をなくすロータを教示することである。制限され
た寿命を有するテフロン層を有する、せん断軸受をなく
すことによって、ハブの信頼性を改良し、メインテナン
スの費用を減少することができる。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、複合ヨークが
ブレードと弾性軸受内方レースにピン接続され、それに
よって最小限の応力集中の利益、部品の簡単な取り付け
及び取り外し及び簡略化されたピン固定機構を達成する
ヘリコプターロータを教示することである。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、現在稼動中の
ヘリコプターにさかのぼって取り付けることができる、
関節型ヘリコプターロータ用のブレードハブ接続を教示
することである。

【００１８】

【作用】本発明では、ブレードが特別なブレードハブ接
続によってハブに取り付けられ、かつそれによって支持
され、ブレードハブ接続は、ハブに関してブレードがフ
ラッピング、リード−ラグ、及びピッチ変化運動の動き
を可能とし、回転中ブレードによって発生する遠心力及
び他の荷重が、この接続を介してハブに伝達され、この
接続は最新の複合材料からなり、それによって先行技術
の重量減少、製造の容易性、衝撃に対する耐久性、及び
目視による検査が可能となる。

【００１９】

【実施例】図１を参照すると、ロータハブ１２を有する
関節型ヘリコプターロータ１０が示され、ロータハブ１
２は回転軸線１４の周りで回転するように取り付けられ
、従来のエンジン及びトランスミッション装置（図示せ
ず）によって駆動される。複数のブレード１６はハブ１
２から半径方向に伸びており、各々がピッチ変化軸線２
０の周りにピッチ変化運動が可能なように、フラッピン
グ軸線２２の周りにフラッピング運動が、リード−ラグ
軸線２３の周りにリード−ラグ運動が可能なように、ブ
レードハブコネクタ１８によって支持されており（図２
参照）、リード−ラグ軸線２３は軸線２０及び２２に垂
直であり、点２４で軸線２０及び２４に交差している。

【００２０】ブレードハブコネクタ１８は球状弾性軸受
２６を有し、球状弾性軸受２６は外方レース２８、内方
レース３０、及び点２４のまわりに同心円状に配置され
、外方レース２８及び内方レース３０の間に配置された
、複数の球状の薄層を有する。球状の薄層は、この技術
分野において公知の剛性の材料と、レース２８、及び３
０に接着された弾性体との交互の層である。コネクタ１
８は、また弾性軸受２６に直列に接続された合成ヨーク
またはスピンドル３２を有し、スピンドル２６は、単一
方向性の高い張力強さのファイバ、おそらくはエポキシ
または他の母材に一緒に接着された、ファイバグラスま
たは黒鉛のファイバであり、連続したストリップを形成
し、一端が接続すなわちアンカーピン３４の周りに２重
の厚みで巻かれ、そこから軸受内方レース内の中央開口
部３６を介して、二股に別れた形状で２つの足部３８，
４０まで伸びており、足部３８は、接続ピン４２の周り
を包み、足部４０は、ピンラップ形状で接続ピン４４の
周りを包んでいる。ファイバまたは布のロービング（Ｒ
ｏｖｉｎｇ）は、ヨーク３２のための所望の強さと柔軟
性によって、ヨーク３２を形成する際、これらのファイ
バとともに、またはこれらのファイバのかわりに使用さ
れ得る。図１を参照することによって、複合ヨーク３２
は、それが接続ピン３４の周りを巻くときは二重の厚み
を有し、接続すなわちアンカーピン４２及び４４のまわ
りを巻くときは、単一の厚みであることがわかる。

【００２１】接続ピンの円形の断面は、開放部分のタイ
プのすべての表面がすなわちストレス集中要素が欠けて
おり、クラック開始領域を有していないから、ブレード
及びハブの間で、種々の荷重を支持することが理想的に
適している。

【００２２】この複合ヨーク３２の１つの利点は、その
目視によるメインテナンス検査が複合材料の層の裂けを
単に目で検査することによって、容易に可能になること
である。さらに、組み立てられたヨーク３２に、ともに
接着された多数の高い強度のファイバの故に、ヨークは
これらのファイバのいくつかが切断しても、ヨークの構
造的な完全性を破壊しないような、衝撃に対する耐性を
有する。

【００２３】図１に最もよく示すように、ヨーク３２は
２つの足部３８ａ及び３８ｂが、接続ピン４２の周りを
通過するように、同様に２つの足部４０ａ及び４０ｂが
、接続ピン４４を通過するように形成されている。この
構造の利点は、これらの足部の強度と剛性を、各ロータ
の取り付けの際に、ヨーク３２に必要な荷重支持及び剛
性に適応するように、製造中に制御することができるこ
とである。さらにいずれの足を失った場合にも、残った
構造によって、全体の荷重に対応し、ヨークに余裕を持
たせ、同時に十分な耐性を有するように、すべての運動
に適応することができるように、足３８ａ，３８ｂ，４
０ａ及び４０ｂが作られる。

【００２４】図２に最もよく示すように、接続ピン３４
は軸受内方レース３０内の整列した穴４６及び４８を通
って伸び、従来のナット５０によって、剛性の位置に固
定されている。同様に連結ピン４２は、ブレード１６の
根部の整列した開口部５２及び５４を貫通しており、連
結ピン４４は、同様にブレード１６の根部の整列した穴
を貫通している。連結ピン４２は、ブレードの根部に堅
く接続され、従来のナット５６によって、その位置に固
定されている。ピン４４は、同様にブレードの根部に接
続されている。連結ピン４２及び４４は、ブレードピッ
チ変化軸線２０の両側に、ほぼ等しい距離に配置されて
いる。ラグ軸線２３は、その半径方向の内側に位置して
いるから、この２つの間隔の置いたピン接続は、ブレー
ドのリード−ラグ荷重に対応するために必要である。

【００２５】図１及び図２に示すように、好ましくは、
リード−ラグ軸線２３に平行な接続ピン３４，４２及び
４４は、長手方向の軸線が、ブレード１６のピッチ変化
軸線２０に実質的に沿って伸びるように位置決めされた
、楕円形状のアンカーブシュ６０，６２，及び６４によ
って包まれている。これらのアンカーブシュは、複合ス
トラップ及び弾性軸受内方レースの間の接続における、
応力の集中を最小化する作用を果たし、さらに心だしピ
ンの取り付け及び取り外しを容易にし、心だしピンの簡
単な固定装置を提供し、ハブアームの（後に説明する）
接近穴を介して、取り外し、取り付けができる。アンカ
ーブシュ６０−６４は，ストラップファイバの保護を行
い、非常に大きなピンの曲げ強さと、巻かれたファイバ
内の低い応力集中を供給する。長いアンカーブシュ６０
−６４を組み入れることによって、応力の集中を減少さ
せ、その結果改良されたボルトの曲げをもたらし、それ
によって、金属のスピンドルの直径をさらに小さくする
ことを可能にし、単一の球状の弾性軸受の使用を可能と
する。

【００２６】図１及び図２を参照すると、ハブアーム６
６は各弾性軸受２６を包んでいる。ハブアーム６６は、
軽量で製造が容易で、衝撃に対する耐性を有するという
その利点を得るために、複合材料で作られている。アー
ム６６は、半径方向外端において断面が円形であり、そ
こでアーム６６は、円周方向に配置された一連のボルト
６８によって、軸受外方レース２８に接続されている。 ハブアーム６６は、その半径方向内端で円周方向に配置
された、一連の接続ボルト７０によって、ロータハブ１
２に接続されている。ハブアーム６６は、好ましくは１
つまたはそれ以上のアクセスポート７２を有し、アクセ
スポート７２によって、検査及びメインテナンスのため
に、軸受２６及び連結ピン３４へ接近することができる
だけでなく、ハブアーム６６を軽量化する作用を果たし
、ハブアームが包む軸受２６及び他の装置を冷却し得る
。

【００２７】重複部７４は、複合材料、おそらく高い強
さのファイバを有し、隣接する交差したよりの層で作ら
れ、隣接する層のファイバにほぼ直角に伸びており、ヨ
ーク３２を包みそれに接着されており、ヨーク３８に対
してピッチ変化（ねじれ）、フラッピング（垂直方向）
、リード−ラグ（水平方向）剛性を与える。重複部７４
は目視での検査を可能とし、それ故、ヨーク３２の接着
されたファイバの剥がれを、目視によって検査すること
を妨げることがない。

【００２８】複合ヨーク３２が、弾性軸受２６の内方レ
ース３０の中央開口部３６を通る領域において、表面３
６及び合成ヨーク３２の間に、きちんとしたはまり合い
があることは、本発明の重要な教示である。なぜならば
、これはヨーク３０及び内方レース３０の間、したがっ
て、ブレード１６及びハブ１２の間の主な垂直荷重伝達
（ヘリコプターの揚力）の領域であるからである。

【００２９】さらに、小さい幾何学的な形状の弾性軸受
２６、ヨーク３２を通過することによって、必要な荷重
支持及び運動適応作用を行うことができる、最も小さい
弾性軸受２６の使用が可能になることは、重要である。 したがって、図３に最もよく示すように、足部３８ａ−
４０ａが足部３８ｂ−４０ｂの外側になるように及び各
々が矩形の断面であり、重複部７４内で、ピン３４及び
ブシュ６０の周りに二重のストラップ巻を形成するため
に協働するように、合成ヨーク３２は、接続ピン３４及
びそのアンカーブシュ６０を包む。複合ヨーク３２に沿
って、またピッチ変化軸２０に沿って半径方向外側に進
むと、図４に示す場所において、足部３８ａ−４０ａ及
び３８ｂ−４０ｂが、ピッチ変化軸線２０の周りに湾曲
し始め、重複部７４は、それに適応して形状が変化する
。複合フィラー７６は、好ましくは、樹脂を母体とした
グラスファイバであり、足部３８ａ−４０ａ及び３８ｂ
−４０ｂの間に配置されている。さらに、複合フィラー
７８はもし必要であれば、重複部７４及び軸受内方レー
ス中央開口部３６の間に配置される。

【００３０】ヨーク３２の上で、さらに半径方向外側に
進むと、図５に示す位置で、足部３８ａ−４０ａ及び３
８ｂ−４０ｂは、重複部７４及びフィラー７６と協働し
ており、円形の横断面を有している。これはヨーク３２
が弾性軸受２６の内側を通る場所である。この構造は、
本発明にとって重要である。なぜならば、弾性軸受２６
の内側の図５の位置における最小の寸法、すなわち、直
径「ｄ」のヨーク３２の円形の断面形状は、最も小さい
弾性軸受２６の使用を可能とし、この弾性軸受２６は、
すべてのブレードの運動に適応し、フラッピング、リー
ド−ラグ及びピッチ変化において遭遇し、発生するすべ
てのブレード荷重に対応することができる。経験によれ
ば、弾性軸受２６の寸法を増大することは、航空機の重
量を増大し、弾性軸受を収容するエンベロープを増大す
るだけでなく、もし弾性体の外側の半径が、ピッチ変化
弧が必要とする所望の正弦方向の弾性運動が、過度の高
い張力レベルを生ずる点まで増大するならば、弾性軸受
の寿命は非常に短くなる。また、金属性の補強シムは、
厚い金属シムを必要とする、高い曲げ荷重を受ける。

【００３１】図６を参照すると、図６はヨーク３２の半
径方向外端を示し、接続ピン４２，４４、及びそれらが
関連するアンカーブシュ６２，及び６４の回りを回って
いる場合の、断面が矩形に戻ったヨークの足部３８ａ，
３８ｂ，４０ａ及び４０ｂが示されている。

【００３２】また、形成された複合フィラー７６は、ヨ
ーク３２の半径方向寸法にわたって、足部３８及び４０
の間のすべての空所を満たす。図１に最もよく示すよう
に、複合フィラー７６は、二股に分かれた足部３８及び
４０の間の領域を満たす。フィラー７６は、所望の可撓
性を維持しながら、良好なピッチ変化、リード−ラグ、
及びフラッピング荷重に対応するために、重複部７４と
協働してヨーク３２に対してさらに剛性を与え、したが
って、荷重支持能力を加える働きをする。

【００３３】図１に最もよく示すように、ピッチ変化装
置８０は、複合ヨーク３２の上側及び下側に延び、ボル
ト機構によって、ブレード根部及びハブアーム６６の間
の半径方向位置でぴったりと係合する、ヨーク３２に固
定される部材８２，及び８４を有する。ピッチ変化部材
８２は、球状接合部９０を介して、ピッチ変化ロッド８
８に接続されている。ピッチ変化ロッド８８は、垂直方
向に操作可能であり、それによって、ピッチ変化機構８
０及びヨーク３２、したがってブレード１６をピッチ変
化軸線２０の周りに回転させ、ヘリコプターロータの他
のブレードとともに、周期的に共同して、ブレードのピ
ッチの変化を行う。ピッチ変化機構８０の部材８２は、
また弾性リード−ラグダンパ９２に係合し、ピボット接
合部９４で、回動自在に接続されている。

【００３４】それ故、本発明の構造によれば、ブレード
ピッチ変化、リード−ラグ、及びフラッピング運動及び
荷重のすべてが、弾性軸受２６によって行われ、すべて
のブレードの遠心力荷重が、それを弾性軸受２６及びハ
ブアーム６６を介して、ハブ１２に伝達する複合ヨーク
３２によって対応する、ブレードハブコネクタ１８が提
供されることがわかる。

【００３５】さらに、接続ボルト７０及び心だしピン４
２，４４、複合ヨーク３２の全体のユニット、弾性軸受
２６、及びハブアーム６６を取り外すことによって、交
換のために迅速に分解することができる。同様に、接続
ピン３４，４２，４４を取り外すことによって、ヨーク
３２を容易に取り外すことができる。

【００３６】図７に最もよく示すように、弾性軸受の最
も内側のシム９８は、弾性軸受の荷重支持能力を増加す
るために、球状よりもむしろ円錐形に作られている。

【００３７】それ故、本発明の改良された関節型ロータ
は、複合ヨークに直列に接続され、ハブに接続されてい
る球状の弾性軸受からなり、ヨークは２つの離れた場所
で軸受と、ブレードにピンをつつむ方法で接続される一
方、弾性軸受の中央開口部を貫通している。その結果、
本発明の構造は、高い航空機の重量効率及び衝撃に対す
る耐性に適合し、冗長性を有し、目視で検査可能であり
、荷重と強さの特性の適当な配分を与える。

【００３８】ここに述べたような利益を達成するために
、ヨーク３２は、複合材料で作られていることは重要で
あるが、ヨーク３２がアンカーピンの保持力を使用して
、金属で作られているならば、操作可能で効率のよい構
造が達成される。

【００３９】ここに、本発明の典型的な実施例を説明し
たが、米国の特許によって、特許請求の範囲が保証され
ることを望む。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ブレードが特別なブレ
ードハブ接続によって、ハブに取り付けられ、かつそれ
によって支持されているので、ハブに関するブレードの
フラッピング、リード−ラグ、及びピン変化運動の動き
を可能とし、回転中ブレードによって発生する遠心力及
び他の荷重が、この接続を介してハブに伝達される。ま
た、この接続は、複合材料から形成されているために、
重量減少、製造の容易性、衝撃に対する耐久性、及び目
視による検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブレードハブ接続を示す、関節型ヘリ
コプターロータの部分的に破断した平面図である。

【図２】図１の線２−２に沿って切った断面図である。

【図３】図１の線３−３に沿って切った断面図である。

【図４】図１の線４−４に沿って切った断面図である。

【図５】図１の線５−５に沿って切った断面図である。

【図６】図１の線６−６に沿って切った断面図である。

【図７】本発明のブレードハブ接続機構の部分を形成す
る、弾性軸受の他の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０　　関節型ヘリコプターロータ １２　　ハブ １４　　軸線 １６　　ブレード １８　　ブレードハブコネクタ ２０，２２　　軸線 ２６　　弾性軸受 ２８　　内方レース ３０　　外方レース ３８，４０　　足部 ４２　　ピン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ａ）回転軸の周りに回転するように取
   り付けられたロータハブと、 ｂ）前記ロータハブから半径方向に伸びる複数のブレー
   ドと、 ｃ）交差するフラッピング、リード−ラグ、及びピッチ
   変化軸線のまわりにハブに関してフラッピング、リード
   −ラグ、及びピッチ変化の運動を前記ブレードが自由に
   運動できるように及びこのような運動に関する荷重に対
   して対応し、回転中ブレードによって発生する遠心力荷
   重とともにそれらをハブに伝達することができるように
   各ブレードをハブに接続する手段とからなり、前記手段
   は、 １）軸受内方レース及び軸受外方レースの間に配置され
   、かつブレードピッチ変化、リード−ラグ、及びフラッ
   ピング軸線の交差点の周りに同心円状になっている剛性
   材料と弾性体の交互の層からなる球状弾性軸受であって
   、内方レースは中央開口部を有し、ブレードピッチ変化
   軸線を包み、中央開口部の両側の壁に整合した開口部を
   有し、球状軸受層の半径方向内側に位置している球状弾
   性軸受と、 ２）軸受外方レースをハブに接続する手段と、３）ブレ
   ードの内方レース内の整合した開口部を介して伸びてお
   り、かつそれに接続された第１の接続ピンと、４）ブレ
   ードピッチ変化軸線の両側の側方に配置され、第１の接
   続ピンにほぼ平行に伸びブレードの根部に接続されてい
   る第２，第３の接続ピンと、 ５）前記第１の接続ピンの周りを巻くような連続したル
   ープ形状を形成するために樹脂の母体にともに接着され
   た単一の方向性を有する複数の高い張力強さのファイバ
   からなる複合ヨークとからなり、前記複合ヨークは前記
   弾性軸受内方レース中央開口部を介して二股形状でそこ
   から延び、二股のヨークの第１と第２の足部は第２と第
   ３の接続ピンの周りをそれぞれ包み、それによってブレ
   ードをハブに接続し、すべてのブレードピッチ変化、リ
   ード−ラグ、及びフラッピング運動に前記ヨ−ク及び球
   状軸受によって適応し、回転中に発生するすべてのピッ
   チ変化、リード−ラグ、及びブレードの遠心性の荷重が
   前記弾性軸受を介して複合ヨークによってハブに支持さ
   れるようになっている関節型ヘリコプターロータ。
2. 【請求項２】　　前記複合ヨークは、第１のコネクタピ
   ンの周りを包む場所で断面がほぼ矩形であり、２重の厚
   さを有する形状であり、弾性軸受のピッチ変化、リード
   −ラグ、及びフラッピングの行程を妨げないように及び
   弾性軸受の大きさ及び重量を最小化するために、弾性軸
   受球状層の内部を通過するときほぼ円形の断面形状に変
   化し、複合ヨークは二股に分かれた足部が第２及び第３
   の連結ピンのまわりを単一の厚さでつつむ場所において
   、矩形の断面形状に戻る請求項１に記載の関節型ヘリコ
   プターロータ。
3. 【請求項３】　　高い張力強さのファイバを有する材料
   の少なくとも２つの層からなる複合重複部を有し、ファ
   イバの隣接する層は互いに実質的に垂直であり、重複部
   は複合ヨークを包み、少なくとも第２及び第３の接続ピ
   ン及び球状軸受内方レースの間に延び、複合ヨークに接
   着されてブレードがフラッピング、リード−ラグ、及び
   ピッチ変化運動を行うとき、ヨークに対してねじれ及び
   非平面の堅さを与え、ヨークに対する高いせん断荷重支
   持能力並びに外側閉鎖体として作用する請求項２に記載
   の関節型ヘリコプターロータ。
4. 【請求項４】　　各連結ピンを包み、強度を増大するた
   めに連結ピン及び複合ヨークの間に配置された楕円形状
   のアンカーブシュを有し、まわりを包む接続の耐久性は
   複合ヨークと接続ピンによって作られている請求項３に
   記載の関節型ヘリコプターロータ。
5. 【請求項５】　　複合材料で作られ、ハブから半径方向
   に延びるハブアームを有し、ハブアームはその半径方向
   内端がロータハブに取り外し自在に接続され、弾性軸受
   及び第１の接続ピンを包み、その外端が弾性軸受外方レ
   ースに取り外し自在に接続され、それによって弾性軸受
   を保護し、ハブアーム、弾性軸受及び複合ヨークはハブ
   からハブアームを取り外し、第２及び第３の接続ピンか
   ら複合ヨークを単に取り外す交換用の１つのユニットと
   して弾性軸受及び複合ヨークを取り外すことができる請
   求項４に記載の関節型ヘリコプターロータ。
6. 【請求項６】　　弾性軸受及び第１の接続ピンに接近す
   ることができるように、またそこから熱拡散をするよう
   に、さらにハブアームの重量を減少させ目視により検査
   できるように、ハブアームの壁に少なくとも１つの接近
   穴が設けられている請求項５に記載の関節型ヘリコプタ
   ーロータ。
7. 【請求項７】　　ブレード根部及びハブアームの間の所
   定の位置で複合ヨークに係合し、ヨークしたがってブレ
   ードにブレードピッチ変化軸線の周りでピッチ変化運動
   における回転を行わしめる請求項６に記載の関節型ヘリ
   コプターロータ。
8. 【請求項８】　　複合材料で作られ、ヨークの強化の目
   的で複合ヨーク内のすべての空所を充たすフィラーを有
   する請求項７に記載の関節型ヘリコプターロータ。
9. 【請求項９】　　内方軸受層は、弾性軸受のせん断荷重
   支持能力を増大するため同心円である請求項８に記載の
   関節型ヘリコプターロータ。
10. 【請求項１０】　　ヨークは金属で作られている請求項
    ９に記載の関節型ヘリコプターロータ。
11. 【請求項１１】　　可撓性軸受内方レース及び複合ヨー
    クは、複合ヨークが中央開口部を貫通してぴったりと係
    合し、ヘリコプターの揚力がブレードの揚力荷重をハブ
    に伝達中、複合ヨーク及び球状内方レースの間に容易に
    できるように作られている請求項２に記載の関節型ヘリ
    コプターロータ。
12. 【請求項１２】　　前記コネクタピンは、ブレードリー
    ド−ラグ軸線にほぼ平行に延びている請求項９に記載の
    関節型ヘリコプターロータ。