KR101227106B1 - 블레이드 댐퍼, 및 이런 댐퍼를 구비한 로터 - Google Patents

블레이드 댐퍼, 및 이런 댐퍼를 구비한 로터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 둘 다 관형이고 동축상태인 내측단부 보강부재(20) 및 외측단부 보강부재(3)를 구비하며, 내측단부 보강부재(20)와 외측단부 보강부재(30) 사이에는 복귀부재(40)가 배치되는 댐퍼(10)에 관한 것이다. 상기 복귀부재(40)는 내측 및 외측단부 보강부재(20, 30)와 동축상태인 중간 보강부재(43)를 포함하며, 상기 복귀부재(40)는 제 1 복귀수단(41) 및 제 2 복귀수단(42)을 가지며, 상기 제 1 복귀수단(41)은 외측단부 보강부재(30)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되고, 상기 제 2 복귀수단(42)은 내측단부 보강부재(20)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치된다.

Description

블레이드 댐퍼, 및 이런 댐퍼를 구비한 로터{A BLADE DAMPER, AND A ROTOR FITTED WITH SUCH A DAMPER}
본 출원은 2010년 3월 29일에 출원된 FR 10/01252의 이익을 주장하며, 그 개시내용 전체를 여기서 언급함으로써 인용한다.
본 발명은 블레이드 댐퍼, 및 이런 댐퍼를 구비한 로터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 블레이드, 예를 들어 회전날개 항공기의 회전날개의 블레이드의 드래그 동작을 감쇠시키는 기술분야에 관한 것이다.
회전날개 항공기 로터는 전통적으로 동력 변속기로부터의 출구 샤프트에 의해 회전축선을 중심으로 회전구동되는 허브와, 적절한 힌지를 통해, 구체적으로 각 블레이드에 대한 전용 적층구형 인접부를 통해 허브에 고정된 적어도 3개의 블레이드를 함께 포함한다.
드래그 축선을 중심으로 하는 각 블레이드의 진동은 기체의 탄성적 동작 또는 변형 모드, 특히 착륙장치를 통해 지면에 서있을 때 헬리콥터의 진동과 불안정한 방식으로 연결될 수 있다. 이는 드래그 축선을 중심으로 하는 블레이드의 진동의 공진진동수가 착륙장치에서의 항공기의 진동의 공진 진동수에 근접할 때 항공기에서 위험할 수 있는 소위 "지상 공진(ground resonance)"라는 현상의 기원이다.
회전날개 항공기의 분야에서, 다른 공진 현상은 "공기 공진(air resonance)" 및 "동력전달장치 공진(drive train resonance)"이라는 용어로 알려져 있음을 알아야 한다.
회전날개 항공기의 블레이드의 동작에 기인한 공진 현상에 대한 개선방법은 댐퍼형 장치에 의해 드래그 축선에 대한 블레이드의 동작을 댐핑하는데 있다.
이런 댐퍼는 특히 헬리콥터에서 나타나는 공진 현상, 특히 지상 공진 및 동력전달장치 공진에 대항하는 댐핑 특성 및 소정의 강성을 갖는 탄성 복귀수단을 포함한다.
로터의 블레이드의 드래그 동작이 활성화될 때, 블레이드는 그 평형위치에서 이탈하여 원주방향으로 불균일하게 분포되므로 로터의 질량중심을 회전축선으로부터 이동시킴에 의해 비평형을 야기한다. 게다가, 그 평형위치로부터 이탈한 블레이드들은 드래그에서 제 1 드래그 모드 또는 공진 모드로 알려진 드래그에서의 블레이드의 공진 진동수인 진동수(ωδ)로 그 위치를 중심으로 진동한다.
Ω가 로터의 회전 진동수라면, 헬리콥터 동체는 진동수(|Ω±ωδ|)에서 여기된다는 것이 알려져 있다.
착륙장치를 통하여 지상에 서있을 때, 헬리콥터의 동체는 각 착륙장치의 스프링 및 댐퍼에 의해 지면 위에 매달려 있는 질량계(mass system)를 구성한다. 따라서 착륙장치 상에 놓여있는 동체는 주로 롤링(rolling) 및 피칭(pitching)에서 진동의 공진모드를 특징으로 한다. 착륙장치 상의 동체의 여기진동수가 지상 공진으로 알려진 현상에 해당하는 진동(|Ω+ωδ|) 또는 (|Ω-ωδ|)의 공진 진동수에 근접할 때 지상에서 불안정한 위험이 있다. 이 불안정을 피하기 위해, 먼저 상호 교차하는 진동수들을 피하는 것이 알려져 있으며, 이런 상호 교차를 피할 수 있다면, 착륙장치 상의 동체와 드래그 동작에서 메인 로터의 블레이드도 댐핑작용시킬 필요가 있다.
따라서, 드래그에서 블레이드의 공진 진동수가 지상공진의 가능 구역 외에 있으면서 충분한 댐핑을 제공하도록 메인 로터의 블레이드의 드래그 댐퍼의 강성을 선택할 필요가 있는데, 이는 로터의 회전속도가 공진 진동수가 상호 교차하는 임계속도를 지날 때, 그리고 로터를 증속 및 감속시킬 때, 블레이드의 동작이 공진하지 않도록 충분히 댐핑되어야 한다.
이는 소정의 강성을 갖는 탄성 복귀수단을 갖는 드래그 댐퍼가 진동수 어댑터라고 알려졌기 때문이다.
일반적으로, 블레이드와 관련된 댐퍼의 강성은 드래그 축선을 중심으로 허브에 대하여 블레이드가 각도 운동하는 것에 대항하는 동등한 각도적 강성을 도입한다. 따라서, 이 진동수를 전술한 두 가지 공진 현상으로부터 피하도록 드래그에서 블레이드의 공진모드의 진동수를 증가시킬 수 있다.
동등한 각도적 강성은 댐퍼와 블레이드의 드래그 축선 사이의 레버아암, 즉 드래그 축선과 댐퍼의 두 개의 볼조인트의 중심을 지나는 축선 사이의 거리의 제곱에 비례하는데, 여기서 볼조인트는 본 출원에 필요하다.
문헌 FR 2 653 405는 이런 댐퍼의 두 가지 다른 구조를 설명한다.
따라서, 상기 문헌에 따르면, 로터의 허브는 환형 중앙부, 블레이드 당 하나의 공동을 갖는 중간부, 및 주변부를 포함한다.
그리고 각 블레이드는 상기 공동 중의 하나에 배치된 적층형 구형인접부에 고정된 커프에 뿌리를 통해 고정되어있다.
그 외에, 제 1 실시형태에 있어서, 블레이드 당 하나의 회전 댐퍼가 허브의 주변부에 고정된다. 회전 댐퍼는 변형에 대하여 고도의 잔류자기를 나타내고 고정상태의 보강부재와 가동상태의 보강부재 사이에서 연장되는 점탄성 재료의 전단의 결과로서 댐핑작용을 이용하는 복귀부재이다.
문헌 FR 2 592 449는 유체를 이용하는 복귀부재를 갖는 회전 댐퍼를 나타낸다는 것을 알아야 한다.
블레이드의 드래그 동작을 댐핑작용할 수 있기 위해서는, 회전 댐퍼는 연결봉에 의해 블레이드 커프에 연결된다.
제 1 실시형태는 세 개의 블레이드를 구비한 로터를 갖는 회전날개 항공기에 적합하다.
이 장치의 레버아암은 비교적 작기 때문에, 지나치게 치수가 크고 부피가 커서 다수의 블레이드를 사용할 수 있는 가능성을 제한하는 회전 댐퍼를 성취하는데 적합하다.
따라서, 적어도 네 개의 블레이드를 구비한 로터를 갖는 회전날개 항공기에 있어서, 문헌 FR 2 653 405는 제 2 실시형태를 제안한다.
제 2 실시형태에 따르면, 회전 댐퍼는 각 커프 내부에 고정되며, 블레이드의 회전 댐퍼는 연결봉에 의해 인접 블레이드에 연결된다.
로터의 허브와 블레이드 사이에 댐퍼들이 개재된 종래의 구조와 비교하여, 블레이드 사이에 댐퍼를 배치하면 블레이드의 드래그 축선과 댐퍼 사이의 레버아암을 증가시키는 작용을 하며 또한 블레이드 당 두 개의 댐퍼가 지상공진에 대항하는데 참여하게 한다. 따라서 각 댐퍼의 강성이 제한될 수 있으며, 그로부터 생기는 한 가지 이점은 블레이드간 어댑터로서 각 댐퍼를 장착함으로써 도입되는 낮은 레벨의 정적인 힘이다. 따라서 이 구조는 지상공진에 대항하는데 매우 좋다.
그러나, 이 블레이드간 구조는 전체 드래그 동작을 댐핑할 수 없으며 시동시에 그리고 무엇보다도 로터의 제동시에 손상을 피하기 위해 드래그 인접부를 사용하여야 한다. 게다가, 동력전달장치와의 공진되는 것을 피하기 위해 사전에 주의를 가질 필요가 있을 수 있다.
따라서, 종래의 기술은 두 가지 별개의 다른 실시형태, 즉 허브와 커프 사이의 하나의 회전 댐퍼가 있는 제 1 배치구조, 또는 두 개의 블레이드 사이에 하나의 회전 댐퍼가 있는 제 2 배치구조를 제공한다.
이들 실시형태의 각각은 그 자체의 이점 및 결점을 나타낸다.
제 1 배치구조는 특히 동력전달장치 공진에 대항하는데 효과적이다. 그럼에도 불구하고, 블레이드 당 하나의 댐퍼만을 사용한다. 그리고 댐퍼의 고장이나 파손을 불리하게 할 수 있다.
실제로 제 2 배치구조는 블레이드 당 두 개의 댐퍼를 가지므로, 안전성이 향상된다. 그러나 강성 및 댐핑 없이 블레이드의 집단적 드래그 동작이 일어나서 동력전달장치 공진의 문제를 일으킬 수 있다.
요구조건에 따라서, 제 1 배치구조 또는 제 2 배치구조가 선택된다.
또한 현재 기술상태에는 다음의 문헌, 즉 EP 1 767 452, WO 94/15113, FR 2 929 675 및 US 4 580 945가 포함된다.
따라서 본 발명의 목적은 특히 안전하게 실행될 수 있고 동력전달장치 공진의 출현을 피하는데 적합한 댐퍼를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 댐퍼에는 둘 다 관형이고 동축상태인 내측단부 보강부재 및 외측단부 보강부재가 제공되며, 내측단부 보강부재와 외측단부 보강부재 사이에는 복귀부재가 배치된다.
이 댐퍼는 복귀부재가 내측단부 보강부재 및 외측단부 보강부재와 동축상태의 중간 보강부재를 포함하고, 복귀부재가 제 1 복귀수단 및 제 2 복귀수단을 가지며, 제 1 복귀수단은 외측단부 보강부재와 중간 보강부재 사이에 배치되고, 제 2 복귀수단은 내측단부 보강부재와 중간 보강부재 사이에 배치되며, 하나의 단부 보강부재는 제 1 연결수단에 고정되고, 상기 중간 보강부재는 제 2 연결수단에 고정되며, 다른 단부 보강부재는 제 3 연결수단에 고정된다는 점이 놀랄만하다.
따라서 하나의 보강부재는 제 1 블레이드에 연결될 수 있고, 다른 보강부재는 제 2 블레이드에 연결될 수 있으며, 제 3 보강부재는 허브에 연결될 수 있다. 따라서, 댐퍼는 두 개의 블레이드 사이와 로터의 허브와 블레이드 사이에 강성을 전달하고 댐핑작용을 제공할 수 있다.
그 외에, 제 1 복귀수단은 보다 큰 강성 및 보다 적은 댐핑작용을 제공하는 한편 제 2 복귀수단은 보다 적은 강성 및 보다 큰 댐핑작용을 제공할 수 있으며, 이는 어느 부재가 다양한 보강부재에 연결되는지에 관계없이 적용된다.
놀랍게도, 이 댐퍼는 전술한 배치구조의 양자의 이점을 나타낸다.
복기수단은 예를 들어 하나 이상의 엘라스토머 블록을 나타내는 점탄성형 수단일 수 있거나 또는 문헌 FR 2 592 449에 설명된 바와 같은 유체형 복귀수단일 수 있다.
그 외에, 복귀수단은 두 개의 인접한 보강부재 사이에서의 피봇동작 중에 또는 두 개의 인접한 보강부재 사이의 평행이동 중에 응력을 받을 수 있다.
다른 면에 따르면, 본 발명은 다른 특징을 포함할 수 있다.
예를 들어, 하나의 단부 보강부재가 제 1 연결수단에 고정되고, 중간 보강부재가 제 2 연결수단에 고정된다. 제 1 연결수단 및 제 2 연결수단은 관련된 보강부재가 댐퍼의 고정상태 보강부재에 대하여 움직일 수 있게 한다.
그 외에, 외측단부 보강부재는 제 1 복귀수단 및 중간 보강부재를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다.
마찬가지로, 중간 보강부재는 제 2 복귀수단 및 상기 내측단부 보강부재를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
다른 면에 있어서, 제 1 복귀수단은 먼저 제 1 강성 및 댐핑 특성을 가지며, 제 2 복귀수단은 제 2 강성 및 댐핑 특성을 갖는데, 제 1 특성은 제 2 특성과 다르다. 따라서 복귀수단의 특성들은 관련 보강부재 및 그 작용에 따라서 채용된다.
댐퍼 외에도, 본 발명은 허브 및 다수의 블레이드를 갖고, 각 블레이드는 허브에 연결하기 위한 리프트면 및 커프를 갖는 로터를 제공한다. 커프는 리프트면과 일체로 될 수 있다는 것을 알아야 한다.
이 로터는 본 발명의 댐퍼를 적어도 한 개, 실제로는 블레이드 당 한 개의 댐퍼를 포함하며, 각 댐퍼는 둘 다 관형이면서 동축상태인 내측단부 보강부재 및 외측단부 보강부재를 구비하며, 내측 및 외측단부 보강부재 사이에는 복귀부재가 배치되고, 복귀부재는 내측 및 외측단부 보강부재와 동축상태인 중간 보강부재를 포함하며, 복귀부재는 제 1 복귀수단 및 제 2 복귀수단을 가지며, 제 1 복귀수단은 외측단부 보강부재와 중간 보강부재 사이에 배치되며, 제 2 복귀수단은 내측단부 보강부재와 중간 보강부재 사이에 배치되매, 상기 내측단부, 외측단부 및 중간 보강부재 중의 하나는 허브에 연결되고, 상기 내측단부, 외측단부 및 중간 보강부재 중의 다른 부재는 제 1 블레이드에 연결되고, 상기 내측단부, 외측단부 및 중간 보강부재 중의 다른 부재는 상기 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결되는 점에서 특히 놀랄만하다.
허브와 소정의 블레이드에 연결된 보강부재에 의해 응력을 받는 복귀수단은 상기 소정의 블레이드에 강성을 제공하는 한편 두 개의 인접한 블레이드에 연결된 두 개의 보강부재 사이에 배치된 복귀수단은 댐핑작용을 제공한다.
로터는 다른 특징을 포함할 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 댐퍼는 허브에 고정되고 그리고 제 1 블레이드 및 제 2 블레이드에 연결된다.
제 1 실시형태의 바람직한 제 1 변형예에 있어서, 댐퍼의 하나의 단부 보강부재는 허브에 고정되고, 다른 단부 보강부재는 제 1 블레이드, 예를 들어 그 제 1 커프에 연결되며, 중간 보강부재는 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드, 예를 들어 제 2 블레이드의 제 2 커프에 연결된다. 그리고 댐퍼는 제 1 및 제 2 블레이드 사이의 허브에 고정된다.
따라서 댐퍼는 하나의 단부 보강부재를 통해 허브에 고정되고, 다른 단부 보강부재 및 중간 보강부재는 허브에 고정된 고정상태의 단부 보강부재에 대하여 제 1 블레이드 및 제 2 블레이드에 의해 각각 움직인다.
선택에 따라서, 댐퍼의 외측단부 보강부재는 허브에 고정되고, 내측단부 보강부재는 제 1 블레이드에 연결된다.
제 1 실시형태의 제 2 변형예에 있어서, 댐퍼의 하나의 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 고정되고, 다른 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결되며, 중간 보강부재는 허브에 연결된다.
따라서, 댐퍼는 항상 허브에 고정되어있다. 그럼에도 불구하고, 허브에 고정된 고정상태의 보강부재는 제 1 실시형태의 제 1 변형예와는 달리 단부 보강부재 중의 한 부재가 아니라 중간 보강부재로 구성된다.
제 2 실시형태에 있어서, 댐퍼는 제 1 블레이드에 고정되고 허브 및 제 2 블레이드에 연결된다.
제 2 실시형태의 제 1 변형예에 있어서, 댐퍼의 하나의 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 고정되고, 다른 단부 보강부재는 허브에 연결되며, 중간 보강부재는 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결된다.
따라서 댐퍼는 하나의 단부 보강부재를 통해 제 1 블레이드에 고정되며, 다른 단부 보강부재 및 중간 보강부재는 제 1 블레이드에 고정된 고정상태의 단부 보강부재에 대하여 움직이도록 되어있다.
제 2 실시형태의 제 2 변형예에 있어서, 댐퍼의 하나의 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 고정되고, 다른 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결되며, 중간 보강부재는 허브에 연결된다.
마지막으로, 제 2 실시형태의 제 3 변형예에 있어서, 댐퍼의 중간 보강부재는 제 1 블레이드에 고정되고, 하나의 단부 보강부재는 허브에 연결되며, 다른 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결된다.
또한 본 발명은 전술한 장치를 제작하는 방법을 제공한다.
본 발명 및 그 이점들은 첨부 도면을 참조하여 실예로서 제공한 이후의 실시형태의 설명으로 보다 자세하게 나타난다. 도면에서,
도 1은 복귀수단이 피봇동작 중에 상대운동에 의해 응력을 받는 본 발명의 댐퍼를 보여주는 사시도.
도 2는 복귀수단이 평행이동중에 상대운동에 의해 응력을 받는 본 발명의 댐퍼를 보여주는 사시도.
도 3은 외측단부 보강부재를 통해 허브에 연결되어 피봇동작 중에 상대운동에 의해 응력을 받는 댐퍼를 갖는 로터의 제 1 실시형태의 제 1 변형예를 설명하는 도.
도 4는 외측단부 보강부재를 통해 허브에 연결되어 평행이동중에 운동에 의해 응력을 받는 댐퍼를 갖는 로터의 제 1 실시형태의 제 1 변형예를 설명하는 도.
도 5는 외측단부 보강부재를 통해 허브에 연결되어 피봇동작 중에 상대운동에 의해 응력을 받는 댐퍼를 갖는 로터의 제 1 실시형태의 제 2 변형예를 설명하는 도.
도 6은 로터의 제 1 실시형태의 제 3 변형예를 설명하는 도.
도 7은 로터의 제 2 실시형태의 제 1 변형예를 설명하는 도.
도 8은 로터의 제 2 실시형태의 제 2 변형예를 설명하는 도.
도 9는 로터의 제 2 실시형태의 제 3 변형예를 설명하는 도.
도면중의 하나 이상의 도면에 나타나있는 요소들은 각 도면에서 동일한 참조부호를 붙인다.
도 1은 본 발명의 댐퍼(10)를 보여준다.
댐퍼(10)는 내측단부 보강부재(20), 즉 예를 들어 대칭축선(AX)을 따라서 연장되는 관형 보강부재를 포함한다. 댐퍼(10)는 또한 마찬가지로 예를 들어 축선(AX)을 따라서 연장되는 관형상의 외측단부 보강부재(30)를 포함한다. 댐퍼(10)도 마찬가지로 예를 들어 축선(AX)을 따라서 연장되는 관형상의 외측단부 보강부재(30)를 포함한다. 이런 상황에서 내측단부 보강부재(20) 및 외측단부 보강부재(30)는 동축상태이다.
그 외에, 외측단부 보강부재(30)는 적어도 부분적으로 내측단부 보강부재(20)를 둘러싸며, 상기 외측 및 내측단부 보강부재(30, 20) 사이에는 복귀 부재(40)가 배치되어 있다.
그리고 복귀부재(40)는 제 1 복귀수단(41), 제 2 복귀수단(42), 및 외측단부 보강부재(30)와 내측단부 보강부재(20) 사이에 삽입된 중간 보강부재(43)를 포함한다. 이런 상황에서 제 1 복귀수단(41)은 외측단부 보강부재(30)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되며, 제 2 복귀수단(42)은 내측단부 보강부재(20)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되어있다. 따라서 외측단부 보강부재(30)는 중간 보강부재(43)를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 중간 보강부재(43)는 내측단부 보강부재(20)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 이해할 수 있다.
따라서 각 보강부재는 제 1 및/또는 제 2 복귀수단을 압박하여 다른 보강부재에 대하여 움직이기에 적합하다.
각 복귀수단은 하나 이상의 엘라스토머 블록을 포함하는데, 예를 들어 복귀수단의 배치상태는 종래기술에 의존한다.
변형예에 있어서, 복귀수단은 예를 들어 FR 2 592 449의 교시에 따라서 해당 보강부재상의 베인과 유체적으로 상호 작용할 수 있다.
게다가, 제 1 복귀수단(41)은 제 1 강성 및 댐핑 특성을 가지며 제 2 복귀수단(42)은 제 2 강성 및 댐핑 특성을 갖는데, 상기 제 1 및 제 2 특성은 필요에 따라서 채용할 수 있도록 서로 다르다.
따라서 댐퍼(10)는 세 개의 별개의 보강부재, 즉 내측단부 보강부재(20), 중간 보강부재(43) 및 외측단부 보강부재(30)를 갖는데, 각 쌍의 인접한 별개의 보강부재들은 각각의 복귀수단에 의해 분리되어 있다.
그리고 댐퍼는 각 복귀수단이 외부 요소에 의해 응력을 받는 결과로서 그 복귀수단과 상호 작용하는 보강부재의 상대운동에 의해 응력을 받도록 연결수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보강부재 중의 두 개에는 각각의 연결수단이 마련될 수 있으며, 마지막 보강부재는 위치가 유지되는 형태의 연결수단에 의해 고정위치에 유지된다.
따라서, 하나의 단부 보강부재는 제 1 연결수단에 고정될 수 있고, 중간 보강부재는 제 2 연결수단에 고정되며, 다른 단부 보강부재는 제 3 연결수단에 고정된다.
도 1을 참조하면, 바람직한 실시형태에 있어서, 내측단부 보강부재(20)는 제 1 연결봉에 힌지 연결되기에 적합한 제 1 연결수단(21)에 고정되고, 중간 보강부재(43)는 제 2 연결수단(44)에 고정된다. 그리고 외측단부 보강부재(30)에는 제 3 연결수단(31)이 마련되어 있다.
도 1에 도시된 연결수단은 연결판 또는 돌출부를 포함하는 유형이다. 그럼에도 불구하고 예로서 접착수단, 용접수단, 나사파스너수단 또는 그 외의 다른 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제 3 연결수단은 접착제 또는 용접 비드에 의해 연결될 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 댐퍼(10)는 회전댐퍼로서 사용하기에, 즉 피봇동작을 댐핑하기에 적합하다.
양방향 화살표(F1)를 따라서 축선(AX)을 중심으로 제 1 연결수단(21)이 피봇동작하면 내측단부 보강부재(20)가 동일한 피봇동작을 하게 된다. 그리고 제 2 복귀수단(42)이 전단응력을 받게 된다.
마찬가지로, 양방향 화살표(F2)를 따라서 축선(AX)을 중심으로 제 2 연결수단(44)이 피봇동작하면 중간 보강부재(43)가 동일하게 피봇동작하게 된다. 그리고 제 1 복귀수단(41) 및 제 2 복귀수단(42)은 전단응력을 받게 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 댐퍼(10)는 선형 댐퍼로서, 즉 선형동작을 댐핑시키는데 사용될 수 있다.
양방향 화살표(F3)를 따라서 축선(AX)을 따라서 제 1 연결수단(21)이 평행이동하면 내측단부 보강부재(20)가 동일하게 평행이동하게 된다. 그리고 제 2 복귀수단(42)은 전단응력을 받게 된다.
마찬가지로, 양방향 화살표(F4)를 축선(AX)을 따라서 제 2 연결수단(44)이 평행이동하면 중간 보강부재(43)가 동일하게 평행이동하게 된다. 그리고 제 1 복귀수단(41) 및 제 2 복귀수단(42)은 둘 다 전단응력을 받게 된다.
댐퍼(10) 외에도, 본 발명은 상기 댐퍼를 갖춘 로터에 관한 것이다.
도 3은 회전허브(2)를 갖는 로터(1)를 보여주는데, 상기 로터(1)는 각각 허브(2)에 힌지 연결된 다수의 블레이드(3, 4, 5, 6)를 갖는다.
전통적으로 각 블레이드(3, 4, 5, 6)는 허브(2)에 연결하기 위해 리프트 표면(3", 4", 5" 또는 6") 및 커프(3', 4', 5' 또는 6')를 갖는데, 각 커프(3', 4', 5' 또는 6')는 아마도 리프트 표면(3", 4", 5" 또는 6")과 일체로 되어 있다.
게다가, 로터(1)는 본 발명의 적어도 하나의 댐퍼(10), 즉 블레이드(3, 4, 5, 6) 당 하나의 댐퍼(10)를 포함한다.
도 3 내지 도 6에 도시한 제 1 실시형태에 있어서, 댐퍼(10)의 한 단부 보강부재는 허브(2)에 고정되고 다른 단부 보강부재는 제 1 블레이드(3)에 연결되며, 중간 보강부재는 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결된다.
도 3의 대체예에 있어서, 댐퍼(10)의 외측단부 보강부재(30)는 제 3 연결수단, 즉 접착제, 용접, 또는 연결돌출구의 나사조임, 예를 들어 그 외의 다른 방법에 의해 허브(2)에 고정된다. 이런 상황에서, 내측단부 보강부재(20)는 제 1 연결수단(21)을 통해 제 1 블레이드(3)의 제 1 커프(3')에 연결되고, 중간 보강부재(43)는 제 2 연결수단(44)을 통해 제 2 블레이드(4)의 제 2 커프(4')에 연결되며, 제 1 힌지연결봉은 제 1 연결수단(21)과 제 1 커프(3') 사이를 연결하고, 제 2 힌지연결봉은 제 2 연결수단(44)과 제 2 커프(4') 사이를 연결한다.
댐퍼(10)는 도 3에 도시한 바와 같이 피봇동작하는 유형의 댐퍼이거나 또는 외측단부 보강부재가 허브(2)의 지지아암(2')에 고정된 도 4에 도시한 바와 같은 평행이동하는 유형의 댐퍼일 수 있다.
도 5의 제 2 변형예를 참조하면, 댐퍼(10)의 내측단부 보강부재(20)는 종래의 제 3 연결수단에 의해 허브(2)에 연결되거나 고정된다. 이런 상황에서, 외측단부 보강부재(30)는 연결수단 및 힌지연결봉을 통해 제 1 블레이드(3)의 제 1 커프(3')에 연결되는 한편 중간 보강부재(43)는 연결수단 및 힌지연결봉을 통해 제 2 블레이드(4)의 제 2 커프(4')에 연결된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 실시형태의 제 3 변형예에 있어서, 댐퍼(10)의 중간 보강부재(43)는 허브(2)에 연결되거나 고정되며, 외측단부 보강부재(30)는 제 1 블레이드(3)에 연결되며, 내측단부 보강부재(20)는 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결된다.
도 7 내지 도 9에 도시한 제 2 실시형태에 있어서, 댐퍼(10)는 그 보강부재중의 하나를 통해 블레이드에 연결되거나 고정된 후 인접 블레이드에 연결되고 그리고 다른 두 개의 보강부재를 통해 허브에 연결된다.
도 7에 도시한 제 2 실시예의 제 1 변형예에 있어서, 댐퍼의 하나의 단부 보강부재는 제 1 블레이드(3)에 연결되거나 고정되며, 다른 단부 보강부재는 허브(2)에 연결되며, 중간 보강부재(43)는 상기 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결된다.
예를 들어, 댐퍼(10)는 종래의 수단을 이용하여 외측단부 보강부재(3)를 통하여 제 1 블레이드(3)에 고정된다. 그 후, 내측단부 보강부재(20)는 예를 들어 연결봉에 대한 힌지연결수단을 통해 허브(2)에 연결되며, 내측 보강부재(43)는 예를 들어 연결봉에 대한 힌지연결수단을 통해 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결된다.
도 8에 도시한 제 2 실시형태의 제 2 변형예에 있어서, 댐퍼의 하나의 단부 보강부재는 제 1 블레이드에 연결되거나 고정되며, 다른 단부 보강부재는 상기 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결되며, 중간 보강부재는 허브에 연결된다.
예를 들어, 댐퍼(10)는 종래의 수단을 사용하여 내측단부 보강부재(20)를 통해 제 1 블레이드(3)에 고정된다. 그 후, 외측단부 보강부재(30)는 예를 들어 연결봉에 대한 힌지연결수단을 통해 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결되고, 중간 보강부재(43)는 예를 들어 연결봉에 대한 힌지연결수단을 통해 허브(2)에 연결된다.
도 9에 도시한 제 2 실시형태의 제 3 변형예에 있어서, 댐퍼(10)의 중간 보강부재(43)는 제 1 블레이드(3)에 연결되거나 고정되며, 하나의 단부 보강부재는 허브(2)에 연결되고 다른 단부 보강부재는 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결된다.
예로서, 댐퍼(10)는 종래의 수단을 이용하여 중간 보강부재(43)에 의해 제 1 블레이드(3)에 고정된다. 그 후, 외측단부 보강부재(30)는 예를 들어 연결봉에 대한 힌지연결수단을 통해 제 2 블레이드(4)에 연결되며, 내측단부 보강부재(20)는 예를 들어 연결봉에 대한 힌지연결수단을 통해 허브(2)에 연결된다.
당연하지만, 본 발명은 그 실시에 있어서 다양한 변형을 받을 수 있다. 몇 가지 실시형태를 설명하였지만, 모든 가능한 실시형태들을 철저히 확인하는 것은 상상할 수 없다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 당연히 본 발명의 범위를 이탈함 없이 전술한 수단의 어느 것이라도 동등한 수단과 교체하는 것을 예상할 수 있다.

Claims (11)

  1. 둘 다 관형이고 동축상태인 내측단부 보강부재(20) 및 외측단부 보강부재(3)를 구비하며, 내측단부 보강부재(20)와 외측단부 보강부재(30) 사이에는 복귀부재(40)가 배치되며, 상기 복귀부재(40)는 내측 및 외측단부 보강부재(20, 30)와 동축상태인 중간 보강부재(43)를 포함하며, 상기 복귀부재(40)는 제 1 복귀수단(41) 및 제 2 복귀수단(42)을 가지며, 상기 제 1 복귀수단(41)은 외측단부 보강부재(30)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되고, 상기 제 2 복귀수단(42)은 내측단부 보강부재(20)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되며, 하나의 단부 보강부재는 제 1 연결수단에 고정되고, 상기 중간 보강부재는 제 2 연결수단에 고정되며, 다른 단부 보강부재는 제 3 연결수단에 고정되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서, 외측단부 보강부재(30)는 상기 제 1 복귀수단(41) 및 상기 중간 보강부재(43)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  3. 제 1 항에 있어서, 중간 보강부재(43)는 상기 제 2 복귀수단(42) 및 상기 내측단부 보강부재(20)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 복귀수단(41)은 제 1 강성 및 댐핑 특성을 가지며, 제 2 복귀수단(42)은 제 2 강성 및 댐핑 특성을 갖는데, 제 1 특성은 제 2 특성과 다른 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  5. 허브(2) 및 다수의 블레이드(3, 4, 5, 6)를 구비하는 로터로서, 상기 로터는 제 1 항에 따른 적어도 하나의 댐퍼(10)를 포함하며, 각 댐퍼(10)는 둘 다 관형이고 동축상태인 내측단부 보강부재(20) 및 외측단부 보강부재(3)를 구비하며, 내측단부 보강부재(20)와 외측단부 보강부재(30) 사이에는 복귀부재(40)가 배치되며, 상기 복귀부재(40)는 내측 및 외측단부 보강부재(20, 30)와 동축상태인 중간 보강부재(43)를 포함하며, 상기 복귀부재(40)는 제 1 복귀수단(41) 및 제 2 복귀수단(42)을 가지며, 상기 제 1 복귀수단(41)은 외측단부 보강부재(30)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되고, 상기 제 2 복귀수단(42)은 내측단부 보강부재(20)와 중간 보강부재(43) 사이에 배치되며, 상기 내측단부, 외측단부 및 중간 보강부재 중의 하나의 보강부재는 허브에 연결되고, 다른 보강부재는 제 1 블레이드에 연결되며, 다른 보강부재는 상기 제 1 블레이드에 인접한 제 2 블레이드에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
  6. 제 5 항에 있어서, 댐퍼(10)의 하나의 단부 보강부재(20, 30)는 허브(2)에 고정되고, 다른 단부 보강부재(20, 30)는 제 1 블레이드(30)에 연결되며, 중간 보강부재(43)는 상기 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 댐퍼의 외측단부 보강부재(30)는 상기 허브(2)에 고정되고, 내측단부 보강부재(20)는 상기 제 1 블레이드(3)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼의 하나의 단부 보강부재(20, 30)는 제 1 블레이드(3)에 고정되고, 다른 단부 보강부재는 상기 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결되며, 중간 보강부재(43)는 상기 허브(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼의 하나의 단부 보강부재(30)는 제 1 블레이드(3)에 고정되고, 다른 단부 보강부재(20)는 상기 허브(2)에 연결되며, 중간 보강부재(43)는 상기 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼(10)의 하나의 단부 보강부재(20)는 제 1 블레이드(3)에 고정되고, 다른 단부 보강부재(30)는 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결되며, 중간 보강부재(43)는 허브(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼(10)의 중간 보강부재(43)는 제 1 블레이드(3)에 고정되고, 하나의 단부 보강부재(20)는 허브(2)에 연결되며, 다른 단부 보강부재(30)는 제 1 블레이드(3)에 인접한 제 2 블레이드(4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터.
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