KR20190114904A

KR20190114904A - 유탄성 댐퍼 및 비행체

Info

Publication number: KR20190114904A
Application number: KR1020190037179A
Authority: KR
Inventors: 장-호망 비엘; 다미앙 세께하; 장-피에르 잘라기에
Original assignee: 에어버스 헬리콥터스
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-10-10
Also published as: FR3079577A1; FR3079577B1; KR102137162B1; US11161601B2; US20190300163A1; EP3546789A1; EP3546789B1

Abstract

본 발명은 2개의 강도 부재(11, 15) 사이에 탄성 부재(20)를 포함하는 적어도 하나의 탄성 조립체(10)를 구비한 유탄성 댐퍼(hydro-elastic)(1)에 관한 것이다. 탄성 조립체(10)는 압축 챔버(30)를 포함한다. 유탄성 댐퍼(1)는 단부 벽(38) 및 피스톤(45)에 의해 가로 방향(AT)으로 규정되는 팽창 챔버(40)가 제공되는 댐퍼 조립체(35)를 포함한다. 압축 챔버(30)는, 덕트(61); 역류 방지 밸브(overpressure valve)(67)를 갖는 적어도 하나의 제1 통로(66); 및 체크 밸브(check valve)를 갖는 적어도 하나의 제2 통로를 순서대로 각각 포함하는 3개의 연결부(60, 65, 70)에 의해 팽창 챔버(40)에 유압식으로 연결된다.

Description

유탄성 댐퍼 및 비행체{A HYDRO-ELASTIC DAMPER AND AN AIRCRAFT}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 개시 내용의 전문이 본 명세서에 의해 참조로서 편입되는 2018년 3월 30일 출원된 FR　18　70369의 우선권을 주장한다.

기술분야

본 발명은 유탄성(hydro-elastic) 댐퍼와, 이러한 종류의 유탄성 댐퍼를 적어도 하나 포함하는 비행체를 제공한다.

본 발명은 기계 시스템, 더욱 상세하게는, 비행에 사용되는 댐퍼 시스템을 포함하는 장비의 댐핑 동작의 일반적인 기술 분야에 관한 것이다.

본 발명의 특정 응용은 로터 크래프트(rotorcraft), 특히 헬리콥터에 양력(lift)을 제공하는 로터(rotor)에 사용되는 리드(lead)/래그(lag) 댐퍼에 있다. 따라서, 본 발명은 리드/래그 댐퍼의 좁은 기술 분야에 위치된다.

헬리콥터 로터에서, 댐퍼 장치는 각각의 블레이드를 로터의 허브에 연결할 수 있거나, 연속적인 블레이드 쌍을 함께 연결할 수 있다. 이러한 댐퍼 장치는 특히 "리드/래그 댐퍼(lead/lag damper)" 또는 때때로 "댐핑 기능이 내장된 주파수 어댑터(frequency adapter with incorporated damping)"라는 용어로 지칭된다.

구체적으로, 블레이드의 수직 플래핑 운동과 로터의 회전축 둘레로의 블레이드의 회전 구동 운동의 조합은 코리올리 힘의 출현, 즉 블레이드가 이의 회전 평면에서 진동하게 하는 주기적인 힘을 유도한다. 결과적으로, 로터 크래프트 로터의 블레이드에 연결된 댐퍼 장치는, 첫째로, 리드/래그 운동 동안 블레이드의 진동을 감쇠시키는 역할을 한다. 또한, 댐퍼 장치에 고유한 강성(stiffness)은 비행 중 블레이드의 리드/래그 운동의 진폭을 제한한다.

이러한 댐퍼 장치는, 둘째로, 적어도 "지상 공진(ground resonance)" 및 "공중 공진(air resonance)"으로 알려진 공진 현상의 출현을 제한하는 역할을 할 수 있다.

댐퍼 장치는, 예를 들어, 지상 공진 현상과 직면하였을 때, 로터의 최적 동작을 위한 요건을 만족시키기 위해 리드/래그 운동에서 로터의 블레이드의 공진 주파수가 적절하도록 결정된 강성을 제공할 수 있다. 더욱이, 댐퍼 장치는, 이의 랜딩 기어 상에서 서 있는 경우 리드/래그 운동 동안 로터의 블레이드의 공진 주파수가 비행체의 기체(fuselage)의 여기 주파수와 동일할 때, 지상 공진으로 진입할 임의의 위험을 제한하기 위해 블레이드의 리드/래그 운동을 감쇠시키도록 결정될 수 있다.

유사하게, 댐퍼 장치에 의해 제공되는 댐핑은 공중 공진의 현상을 방지하는데 기여할 수 있다.

댐퍼 장치는 댐퍼 장치의 동적 운동의 함수로서 힘을 결정하는 3-기울기 관계에 따라 작동하도록 결정될 수 있다. 이 관계는 댐퍼가 받게 되는 동적 운동 응력에 따라 3가지 별개의 댐핑 범위를 제공한다. 구체적으로는, 관계는 지상 공진 현상을 방지하는데 필요한 동작에 대응하는 제 1 세그먼트, 비행 중에 요구되는 동작에 대응하는 제2 세그먼트 및 공중 공진 현상을 방지하기 위한 제3 세그먼트를 제공한다.

이와 연계하여, 하나의 공지된 댐퍼 장치는 유압 시스템만을 제공한다.

다른 공지된 댐퍼 장치는 스프링 또는 엘라스토머(elastomer)와 같은 탄성 복귀(return) 부재만을 제공한다. 이러한 댐퍼 장치는 지상 공진으로의 진입을 방지하기 위하여 유익하다. 예를 들어, 경량 헬리콥터는 이러한 비행체가 비행 중에 강한 댐핑을 요구하지 않기 때문에, 이러한 종류의 댐퍼 장치를 가질 수 있다.

중량 헬리콥터에서, "하이브리드(hybrid)"라고 하는 다른 종류의 댐퍼 장치를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 하이브리드 댐퍼 장치는 병렬로 배치된 탄성 부재 및 유압 시스템이 제공된 유탄성 댐퍼의 형태를 가질 수 있다.

효과적일지라도, 이러한 유탄성 댐퍼는 바람직하게는 블레이드와 허브 사이에 배치되고 2개의 블레이드 사이에는 배치되지 않는다. 구체적으로는, 2개의 블레이드 사이에 부분 유압 댐퍼 장치를 배치하는 것은, 특히 탄성 부재의 다양한 이동 부재 상에 가해지는 로터 회전에 기인하는 원심력으로 인해 어렵다. 따라서, 이러한 부분 유압 댐퍼 장치는 블레이드와 허브 사이에 유익하게 배치된다. 그럼에도 불구하고, 그 배치는 때로는 다른 부재들, 예를 들어, 피치 로드(pitch rod)를 포함하고 많은 수의 블레이드가 있는 환경에서 획득하기 어렵다.

문헌 FR　2　950　027은 복수의 엘라스토머 블록을 갖는 시스템을 설명한다.

문헌 CN　102501970도 또한 복수의 엘라스토머 블록을 갖는 장치를 설명한다.

공지된 유탄성 댐퍼에는 2개의 연결 부재 사이에 평행하게 배치된 유압 시스템 및 탄성 부재가 제공된다.

제1 연결 부재는 "중간(intermediate)" 강도(strength) 부재에 고정된다. 중간 강도 부재는 피스톤을 반송하는 링을 포함한다,

제2 연결 부재는 중간 강도 부재의 양측에 방사상으로 배치된 "중앙(central)" 강도 부재와 "외부(outer)" 강도 부재에 고정된다. 탄성 부재의 엘라스토머 고리 블록은 중간 강도 부재와 외부 강도 부재에 고정된다. 역으로, 유압 시스템의 유압 챔버는 중간 및 중앙 강도 부재에 의해 규정된다.

그 다음, 제2 연결 부재에 대한 제1 연결 부재의 이동은 탄성 부재 및 유압 시스템에 결합된 응력이 생기게 한다.

문헌 FR　2　592　696은 그 종류의 댐퍼 장치를 설명한다.

문헌 EP　1　000　274는 유탄성 장치를 설명한다.

문헌 US　2013/0164131은 또한 유탄성 댐퍼를 설명한다. 제1 엘라스토머 링은 중간 강도 부재와 중앙 강도 부재 사이에서 방사상으로 연장하고, 제2 엘라스토머 링은 중간 강도 부재와 외부 강도 부재 사이에서 방사상으로 연장한다.

문헌 EP　2　678　222는 유압 시스템에 고정된 제1 연결 부재를 갖는 유탄성 댐퍼를 설명한다. 제2 연결 부재는 강도 부재에 고정되고, 탄성 부재는 강도 부재와 유압 시스템 사이에 끼워진다. 연결 부재와 유압 시스템은 제2 연결 부재에 대한 제1 연결 부재의 이동에 따라서 연속하여, 즉 차례로 동작한다.

문헌 WO　2012/148389, WO　2013/152300, US　2012/230823 및 US　2016/223044가 또한 공지되어 있다.

따라서, 본 발명의 과제는 탄성 부재와 유압 시스템을 모두 갖고, 혁신적이며, 2개의 블레이드 사이에 배치되기에 적합한 유탄성 댐퍼를 제안하는 것이다.

이러한 유탄성 댐퍼는 적어도 하나의 탄성 조립체를 포함한다. 이러한 적어도 하나의 탄성 조립체는, 특히 유탄성 댐퍼가 압축되거나 신장될 때, 서로에 대하여 세로 축을 따라 적어도 병진 이동 가능한 내부 강도 부재와 외부 강도 부재를 포함한다. 외부 강도 부재는 내부 강도 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 적어도 하나의 탄성 조립체는 외부 강도 부재를 내부 강도 부재에 연결하는 탄성 부재를 포함한다.

예로서, 내부 강도 부재는 외부 단부로부터 내부 단부로 세로 축을 따라 연장하는 중공의(hollow) 내부 실린더를 포함하고, 외부 강도 부재는 제1 극단 구역으로부터 제2 극단 구역으로 연장하는 중공의 외부 실린더를 포함하고, 외부 단부 또는 제1 극단 구역은 패스너 단부에 의해 폐쇄되고, 연결 헤드가 패스너 단부에 고정된다. "연결 헤드(connection head)"라는 용어는 댐퍼의 부분을 형성하지 않는 요소, 예를 들어, 리프트 조립체에 연결되도록 구성된 댐퍼의 부재를 표시하는데 사용된다.

이러한 적어도 하나의 탄성 조립체는 내부 강도 부재와 외부 강도 부재의 상대 위치의 함수로서 부피가 가변하는 압축 챔버를 포함한다. 예로서, 이 압축 챔버는 상기 패스너 단부 및 상기 내부 실린더 또는 상기 내부 실린더를 폐쇄하는 플러그에 의해 적어도 부분적으로 규정된다. 유탄성 댐퍼의 압축은 압축 챔버의 부피에서의 감소를 발생시키는 반면, 유탄성 댐퍼에서의 신장은 압축 챔버의 부피에서의 증가를 발생시킨다.

더욱이, 유탄성 댐퍼는 가변 부피 팽창 챔버를 구비하는 댐퍼 조립체를 포함하고, 팽창 챔버는 단부 벽과 피스톤에 의해 가로 방향으로 규정되고, 피스톤은 가로 방향을 따라 병진 이동 가능하다. 가로 방향은 세로 축에 평행하지 않고, 사실, 동작 시 피스톤에 작용하는 원심력이 따라가는 방향과 실질적으로 일치할 수 있다. 상기 압축 챔버는, 덕트; 단지 압축 챔버로부터 팽창 챔버를 향하여만 그리고 압축 챔버 내의 유체가 임계값을 초과하는 압력을 가질 때에만, 그리고 이에 따라 유탄성 댐퍼가 압축될 때에만, 유체가 흐를 수 있게 하도록 구성된 역류 방지 밸브(overpressure valve)를 갖는 적어도 하나의 제1 통로; 및 단지 팽창 챔버로부터 압축 챔버를 향하여만 그리고 압축 챔버 내의 유체가 팽창 챔버 내의 유체의 압력보다 낮은 압력을 가질 때에만, 그리고 이에 따라 유탄성 댐퍼가 신장될 때에만, 유체가 흐를 수 있게 하도록 구성된 체크 밸브(check valve)를 갖는 적어도 하나의 제2 통로를 순서대로 각각 포함하는 3개의 유압 연결부에 의해 팽창 챔버에 유압식으로 연결된다. 유체는 압축 챔버 내에, 팽창 챔버 내에, 그리고 다양한 연결부 내에 배치된다.

유탄성 댐퍼가 압축되거나 신장될 때, 내부 강도 부재 및 외부 강도 부재는 서로 상대적으로 이동하고, 이에 의해 탄성 조립체를 신장시킨다. 내부 강도 부재 및 외부 강도 부재 사이의 상대적인 병진 이동은 연결부의 적어도 하나를 통해 압축 챔버와 팽창 챔버 사이에서 유체의 이동을 발생시킨다.

더욱 정확하게는, 유탄성 댐퍼가 압축될 때, 압축 챔버 내에 존재하는 유체의 일부는 상기 덕트를 갖는 제1 연결부를 통해 팽창 챔버 내로 이동한다. 유체는 작은 섹션인 덕트를 통과함에 따라 스로틀(throttle)된다. 그 다음, 유탄성 댐퍼는 전술한 3-기울기 관계 중 제1 기울기를 추종한다. 압력 챔버 내의 유체의 압력은 증가한다. 피스톤은, 선택적으로는 피스톤에 가해지는 원심력에 대항하여 이동하고, 가능하게는 복귀 스프링(return spring)을 압축하는 동안 이동한다. 그 다음, 팽창 챔버의 부피는 압축 챔버로부터 나오는 유체를 수용하도록 증가한다.

압축이 계속되는 경우에, 압축 챔버 내의 유체의 압력이 미리 정해진 임계값을 초과하면, 역류 방지 밸브가 부분적으로 개방된다. 유체는 특히 역류 방지 밸브를 갖는 제2 열결부를 통해 압축 챔버로부터 빠져 나온다. 제2 연결부는 덕트의 흐름 통과 섹션보다 더 큰 면적의 흐름 통과 섹션을 제공할 수 있다. 그 다음, 유탄성 댐퍼는 전술한 3-기울기 관계 중 제2 기울기를 추종한다. 역류 방지 밸브는 이의 미리 정해진 임계값이 조정될 수 있도록 조정 가능할 수 있다.

압축이 계속되는 경우에, 역류 방지 밸브는 최대량만큼 개방될 때까지 계속 개방된다. 그 다음, 유탄성 댐퍼는 전술한 3-기울기 관계 중 제3 기울기를 추종한다.

반대로, 유탄성 댐퍼가 신장되면, 압축 챔버 내의 유체의 압력은 갑자기 강하한다. 역류 방지 밸브는 닫힌다. 반대로, 제3 연결부 내의 체크 밸브는 개방된다. 팽창 챔버는 즉시 비어진다. 피스톤 또는 사실 스프링에 작용하는 원심력 또는 피스톤에 작용하는 압축 공기는 팽창 챔버로부터 압축 챔버를 향하여 유체가 빠르게 통과하도록 피스톤을 빠르게 이동시키는 역할을 한다. 이러한 제공은 캐비테이션(cavitation)을 갖는 임의의 문제점을 방지하려고 한다.

따라서, 유탄성 댐퍼는 압축되는 동안 본질적으로 댐핑을 가하는 하이브리드 댐퍼이다. 압축 챔버는 피스톤에 의해 규정되지 않지만, 탄성 조립체에 의해 또는 탄성 조립체 및 댐퍼 조립체에 의해 규정될 수 있고, 따라서 마모에 민감한 동적 가스켓의 사용을 피하거나 제한하는 것을 가능하게 한다.

이러한 유탄성 댐퍼는 특히 비행체 로터 상의 블레이드간 댐퍼로서 사용될 수 있다. 그 다음, 블레이드의 리드/래그 이동 동안, 블레이드의 이동의 리드 또는 래그 방향과는 독립적으로, 적어도 하나의 댐퍼가 댐핑을 제공하기 위하여 반드시 압축된다. 구체적으로는, 각각의 블레이드가 2개의 블레이드간 댐퍼 사이에 배치되기 때문에, 적어도 하나의 블레이드간 댐버가 압축 시 동작한다.

또한, 이러한 유탄성 댐퍼의 디자인은 모듈형일 수 있다. 예를 들어, 유탄성 댐퍼 및 댐퍼 조립체는, 예를 들어, 나사 또는 등가물에 의해, 가역적으로 그리고 비파괴적으로 서로 체결될 수 있는 2개의 모듈을 구성할 수 있다.

이러한 유탄성 댐퍼는 중량 로터 크래프트를 포함하는 다수의 상이한 로터 크래프트 상이 배치되기에 적합한 이점을 제공할 수 있다.

또한, 유탄성 댐퍼는 다음의 특성의 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 양태에서, 압축 부재는, 적어도, 내부 단부를 폐쇄하는 플러그 및 탄성 부재의 에지에 의해 축 방향으로 규정될 수 있고, 압축 챔버는, 적어도, 외부 실린더에 의해 방사상으로 규정된다.

따라서, 압축 챔버는 외부 강도 부재에 고정된 벽, 즉, 예를 들어, 외부 강도 부재의 벽에 의해, 또는 댐퍼 조립체의 케이싱에 의해, 축 방향으로 닫힐 수 있다.

일 양태에서, 댐퍼 조립체는 피스톤으로부터 단부 벽을 향하여 지나가는 가로 방향 경로 내에서 단부 벽을 향하여 피스톤을 가압하는 복귀 스프링을 포함할 수 있다.

이러한 복귀 스프링은 유탄성 댐퍼가 신장될 때 압축 챔버(들)를 향하여 팽창 챔버로부터의 유체의 이동을 증진시킬 수 있다.

부가적으로 또는 대안적으로, 압축된 공기는 피스톤에 의해 부분적으로 규정된 챔버 내에 억류될 수 있다. 그 다음, 피스톤은 공간을 팽창 챔버와 이 공기 및/또는 복귀 스프링을 포함하는 챔버로 세분한다. 공기는 스프링처럼 행동할 수 있습니다.

일 양태에서, 가로 방향은 세로 축에 직교할 수 있다.

이 특성은 피스톤의 병진 이동을 위하여 축의 위치 설정을 최적화하는 역할을 할 수 있다.

일 실시예에서, 가로 방향은 80도 이상 90 이하의 범위 내에 놓이는 세로 축과의 각도를 제공할 수 있다.

일 양태에서, 가로 방향은 상기 유탄성 댐퍼가 비행체의 로터 상에 배치될 때 피스톤에 가해지는 원심력과 동일한 축 상에 있도록 구성될 수 있고, 상기 가로 경로는 상기 원심력과 일치하도록 구성될 수 있다.

로터 내에서 이러한 방식으로 배향된 피스톤의 이동을 위한 가로 방향을 가지는 것은 피스톤에 고정된 가스켓 및/또는 특히 피스톤 가이드 링 등의 수명을 최적화하는 경향을 가질 수 있다. 피스톤은, 유탄성 댐퍼가 압축되어 가능하게는 복귀 스프링을 압축할 때, 원심력에 대항하여 이동할 필요가 있다. 반대로, 원심력은 유탄성 댐퍼가 신장될 때 단부 벽을 향하여 피스톤을 이동시키는 것을 용이하게 한다.

일 양태에서, 댐퍼 조립체는 팽창 챔버와 유체 연통하는 필러 개구(filler opening)를 포함할 수 있고, 필러 개구는 플러그에 의해 폐쇄된다.

그 다음, 압축 및 팽창 챔버는 필러 개구를 통해 채워질 수 있다.

제1 실시예에서, 유탄성 댐퍼는 단일 탄성 조립체를 포함할 수 있고, 상기 댐퍼 조립체는 상기 단일 탄성 조립체의 연결 헤드와 정렬된 연결 헤드에 고정된다.

"정렬된(in alignment)"이라는 용어는 연결 헤드가 세로 축을 따라 연장한다는 것을 의미한다. 더욱이, 연결 헤드가 각각이 힌지 중심을 규정하는 볼 조인트(ball joint)가 구비된 헤드일 때, 연결 헤드는 세로축에 존재하는 2개의 해당하는 힌지 중심을 가진다.

제2 실시예에서, 유탄성 댐퍼는 2개의 탄성 조립체를 포함할 수 있고, 상기 2개의 탄성 조립체는 팽창 챔버의 양측에 위치 설정되고, 2개의 탄성 조립체의 2개의 연결 헤드는 정렬된다.

그 다음, 유탄성 댐퍼는 2개의 탄성 조립체 사이에 위치 설정된 유압 몸체를 가진다. 각각의 탄성 조립체는 적어도 3개의 연결부를 통해 팽창 챔버에 연결된 각각의 압축 챔버를 규정한다. 유탄성 댐퍼가 압축될 때, 양 탄성 조립체는 압축되고, 모두 유체를 팽창 챔버 내로 방출한다.

제1 실시예와 비교하여, 그리고 동일한 응력을 받을 때, 각각의 탄성 조립체의 내부 및 외부 강도 부재는 제1 실시예에서 강도 부재에 의해 이동될 수 있는 거리의 대략 절반에 대하여 서로 상대적으로 이동한다. 제2 실시예에서의 2개의 탄성 블록은 선택적으로는 더 작을 수 있고 그리고/또는 최적화된 수명을 제공할 수 있다.

실시예와는 독립적으로, 제2 극단 구역 또는 내부 단부는 댐퍼 조립체에 고정되도록 구성될 수 있다.

이 배치는 모듈형인 구조를 획득하는 것을 용이하게 할 수 있다.

대안적으로, 외부 강도 부재 또는 내부 강도 부재는 팽창 챔버를 규정하는 케이싱의 일부일 수 있다.

다른 양태에서, 댐퍼 조립체는 상기 피스톤이 상기 팽창 챔버를 형성하도록 슬라이딩하는 캐비티를 형성하는 케이싱을 포함할 수 있고, 상기 케이싱은 이를 국지적으로 통과하고 각각의 탄성 조립체와 연관된 상기 3개의 연결부를 가진다.

따라서, 케이싱의 벽은 캐비티의 단부 벽을 형성하고, 팽창 챔버는 그 단부 벽 및 피스톤에 의해 규정된다. 따라서, 피스톤은 팽창 챔버를 규정하기 위하여 캐비티를 세분한다.

다른 양태에서, 댐퍼 조립체는 케이싱에 체결된 안착부(seat)를 포함할 수 있고, 선택적으로는 복귀 스프링이 상기 안착부를 누르고, 상기 댐퍼 조립체는 상기 피스톤에 고정된 적어도 하나의 로드(rod)를 포함하고, 상기 로드는 상기 안착부의 가이드 오리피스(guide orifice)를 통해 슬라이딩하도록 장착된다.

예를 들어, 안착부는 케이싱에 나사 고정될 수 있다. 안착부는 플러그의 형태를 가질 수 있다.

또한, 로드는 피스톤의 위치 및 이에 따른 댐퍼 내의 유체의 레벨을 추정하기 위한 가시적 표시기를 구성할 수 있다. 로드가 기준 위치에 비하여 너무 멀리 눌러질 때, 운전자는 액체의 누출이 있다고 추론할 수 있다. 예로서, 이러한 기준 위치는 로드 상의 마크에 의해 제공될 수 있다.

다른 양태에서, 댐퍼 조립체는 이를 통과하는 상기 3개의 연결부를 갖는 벽을 포함할 수 있고, 상기 벽은 상기 압축 챔버를 부분적으로 규정한다.

상기 벽은, 예를 들면 댐퍼 조립체의 케이싱의 벽 또는 외부 강도 부재의 외부 실린더의 벽 개폐장치(wall shutting)일 수 있다.

다른 양태에서, 댐퍼 조립체는 가역적인 패스너 수단에 의해 상기 외부 강도 부재의 외부 실린더 또는 내부 실린더에 체결된 연결 실린더를 포함할 수 있다.

가역적인 패스너 수단은 파괴적이지 않은 수단이고, 예로서, 이는 나사 패스너 수단 및/또는 스테이플(staple) 수단 및/또는 핀 수단 등을 포함할 수 있다.

그 다음, 탄성 조립체의 외부 강도 부재 또는 내부 강도 부재는 댐퍼 조립체의 케이싱에 체결될 수 있다. 선택적으로는, 정적 가스켓이 외부 강도 부재 또는 내부 강도 부재와 케이싱 사이에 위치 설정될 수 있다. 구체적으로는, 압축 또는 신장 이벤트에서, 내부 강도 부재는 외부 강도 부재에 상대적으로 이동하게 된다.

다른 양태에서, 연결 실린더는 상기 외부 실린더의 어깨부를 누를 수 있다.

다른 양태에서, 탄성 부재는 적어도 하나의 엘라스토머(elastomer) 블록을 포함한다.

다른 양태에서, 상기 적어도 하나의 탄성 조립체는 압축 챔버 내에 배치된 완충부(buffer)를 포함하고, 상기 완충부와 기하학적 실린더 사이에서 레이디얼 클리어런스(radial clearance)가 연장하고, 기하학적 실린더는 상기 내부 및 외부 강도 부재 중 완충부를 가지지 않는 하나와 탄성 부재 사이의 인터페이스를 포함하고, 상기 완충부는 세로 축을 따라 상기 탄성 부재의 에지를 마주본다.

이러한 완충부는 압축 챔버 내의 압력 피크로부터 탄성 부재의 에지를 보호하는 경향에 의해 그리고/또는 고온 유체가 그 에지로 흐르는 것을 방지함으로써 탄성 부재를 보호하는데 기여할 수 있다.

더욱이, 비행체에는, 적어도, 비행체에 양력을 제공하는데 기여하는 로터가 제공될 수 있고, 상기 로터는 복수의 리프트 어셈블리를 반송하는 허브와, 본 발명의 유탄성 댐퍼의 적어도 하나를 포함한다.

특히, 로터는 블레이드간 유탄성 댐퍼를 포함할 수 있다.

이러한 상황 하에서, 각각의 리프트 조립체는 2개의 다른 리프트 조립체 사이에 둘레 방향으로 배치되고, 2개의 해당하는 유탄성 댐퍼에 의해 이러한 2개의 다른 리프트 조립체에 연결된다. 그 다음, 각각의 유탄성 댐퍼는 블레이드 및 인접한 블레이드에 힌지 연결된다.

본 발명 및 이의 이점은 예시로서 제공된 실시예들에 대한 이어지는 설명과 연계하여 그리고 다음의 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 나타날 것이다:
- 도 1은 탄성 조립체가 구비된 유탄성 댐퍼의 도면을 도시한다;
- 도 2는 패스너 단부를 갖는 외부 강도 부재가 구비된 유탄성 댐퍼를 도시하는 도면이다;
- 도 3은 완충부가 구비된 유탄성 댐퍼를 도시하는 도면이다;
- 도 4는 2개의 탄성 조립체를 갖는 유탄성 댐퍼를 도시하는 도면이다;
- 도 5는 도 1 내지 6의 유탄성 댐퍼에 의해 적용된 3-기울기 관계를 도시하는 그래프이다;
- 도 6 내지 9는 본 발명의 유탄성 댐퍼의 동작을 설명하는 도면이다;
- 도 10은 본 발명의 유탄성 댐퍼가 구비된 로터를 도시하는 도면이다; 그리고,
- 도 11은 본 발명의 유탄성 댐퍼가 구비한 비행체를 도시하는 도면이다.

도 1은 본 발명의 유탄성 댐퍼의 일 실시예를 도시한다.

실시예와는 독립적으로, 유탄성 댐퍼(1)는 적어도 하나의 탄성 조립체(10)를 포함한다.

각각의 탄성 조립체(10)는 내부 강도(strength) 부재(11)를 포함한다. 이 내부 강도 부재(11)는 단일 피스일 수 있거나, 서로 체결된 복수의 부분을 포함할 수 있다.

내부 강도 부재(11)는 중공의(hollow) 내부 실린더(12)를 포함할 수 있다. 예로서, 내부 실린더(12)는 원형 또는 일부 다른 형상인 베이스, 예를 들어, 다각형 형상의 베이스를 가질 수 있다. 내부 실린더는 "내부(inner)" 단부(121)로부터 "외부(outer)" 단부(122)로 세로 축(AL)을 따라 세로 방향으로 연장할 수 있다. 세로 축(AL)은 내부 실린더의 대칭축일 수 있다. 유탄성 댐퍼에 가해지는 압축력 및 신장력은 가능하게는 세로 축(AL)을 따라 지향될 수 있다.

각각의 탄성 조립체는 외부 강도 부재(15)를 더 포함한다. 외부 강도 부재(15)는 단일 피스일 수 있거나, 서로 체결된 복수의 부분을 포함할 수 있다.

외부 강도 부재(15)는 내부 강도 부재(11)를 적어도 부분적으로 둘러싸며, 예를 들어, 이는 내부 실린더(12)의 적어도 일부를 둘러싼다.

따라서, 외부 강도 부재(15)는 중공의 외부 실린더(16)를 포함할 수 있다. 외부 실린더(16)는 내부 실린더(12)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 외부 실린더(16)와 내부 실린더(12)는 동축일 수 있다. 예로서, 외부 실린더(16)는 원형 또는 일부 다른 형상인 베이스를 가질 수 있다. 외부 실린더(16)는 "제1 극단 구역(extreme zone)"(161)이라 하는 단부 부분으로부터 "제2 극단 구역"(162)이라 하는 제2 단부 부분으로 세로 축(AL)을 따라 세로 방향으로 연장할 수 있다.

더욱이, 각각의 탄성 조립체(10)는 외부 강도 부재(15)를 내부 강도 부재(11)에 연결하고 외부 강도 부재에 대하여 내부 강도 부재가 세로 축(AL)을 따라 병진 이동하기 위한 적어도 하나의 자유도를 허용하는 탄성 부재(20)를 포함한다.

탄성 부재(20)는 방사상으로, 즉, 서로 마주보는 내부 실린더(12)의 적어도 하나의 면과 외부 실린더(16)의 일면 사이에서 세로 축(AL)에 수직으로 연장한다.

탄성 부재(20)는 적어도 하나의 엘라스토머(elastomer) 블록(21), 특히 내부 실린더와 외부 실린더에 체결되는 엘라스토머 블록을 포함할 수 있다. 따라서, 탄성 부재는 하나 이상의 고리형 엘라스토머 블록을 포함할 수 있다.

탄성 부재는 일부 다른 종류의 탄성 부조립체, 예를 들어, 스프링 또는 등가물을 포함할 수 있다.

따라서, "탄성 부재(elastic member)"라는 용어는 내부 강도 부재를 외부 강도 부재에 연결하고 내부 강도 부재(11)와 외부 강도 부재(15) 사이의 상대적인 병진 이동의 이벤트에서 탄성적으로 변형하는 부조립체를 표시하는데 사용된다.

도 1의 대안에서, 내부 강도 부재(11)는 내부 실린더(12)의 세로 축(AL)을 따라 연장하고, 외부 단부(122)에 인접한 패스너 단부(13)를 가질 수 있다. 이 패스너 단부(13)는 내부 실린더를 이의 외부 단부(122)에서 닫으며, 반대로 내부 단부(121)는 외부에 대해 개방되고, 가능하게는 플러그(600)에 의해 폐쇄된다. 패스너 단부(13)는 나사 체결, 용접, 리벳 체결 등과 같은 종래 수단에 의해 내부 실린더(12)에 체결될 수 있거나, 패스너 단부(13)와 내부 실린더(12)는 단일 피스의 2개의 세그먼트를 구성할 수 있다. 따라서, 이러한 양태와는 독립적으로, 내부 강도 부재(11)는 종단면에서 C 형상을 제공하고, 선택적으로는 플러그(600)에 의해 폐쇄되는, 내부 단부(121)에서 내부 강도 부재의 외부로 개방된 내부 공간을 형성한다.

더욱이, "제1" 연결 헤드(26)라 하는 연결 헤드(25)가 패스너 단부(13)에 고정된다. 이 제1 연결 헤드(26)는, 적어도, 내부 강도 부재(11)와 함께 세로 축(AX)을 따라 병진 이동하도록 제한된다. 이 제1 연결 헤드(26)는 내부 강도 부재(11) 내에 통합될 수 있거나, 종래의 수단에 의해 그에 체결될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 헤드(26)는 다리부(leg)(262)에 고정된 힌지형 헤드(261)를 가지며, 힌지형 헤드(261)에는 가능하게는 세로 축(AL)에 중심을 둔 볼 조인트(ball joint)가 제공되고 그리고/또는 다리부(262)는 가능하게는 패스너 단부(13)에 나사 고정된다.

또한, 제1 극단 구역(161)은 개방될 수 있다. 제2 극단 구역(152)은 도 1의 예에서와 같이 개방될 수 있지만, 또한 구멍이 난 벽에 의해 폐쇄될 수도 있다. 도 1의 예에서, 제1 극단 구역(161)은 내부 강도 부재를 둘러싸고, 제2 극단 구역(162)은 내부 강도 부재(11)의 내부 단부(121)를 넘어 세로 방향으로 돌출한다.

도 2의 대안에서, 패스너 단부(13)는 내부 강도 부재(11)에 고정되지 않고 외부 강도 부재(15)에 고정된다. 그 다음, 외부 강도 부재(15)는 제1 극단 구역(161)에 인접한 세로 축(AL)을 따라 외부 실린더(16)를 연장시키는 패스너 단부(13)를 포함한다.

대안과는 독립적으로, 그리고 도 1을 참조하면, 유탄성 댐퍼(1)는 각각의 탄성 조립체(10)를 위한 하나의 압축 챔버(30)를 포함한다. 따라서, 각각의 압축 챔버(30)는 특히 대응하는 탄성 조립체(10) 내에 배치되며, 예를 들어, 강도 수단들 중 하나에 의해 적어도 부분적으로 규정된다. 선택적으로, 내부 단부(121)는 내부 실린더에 의해 규정되는 내부 공간이 압축 챔버의 일부를 형성하지 않도록 압축 챔버의 부피를 최소화하기 위하여 플러그(600)에 의해 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 압축 챔버(30)는 플러그(600)와 탄성 조립체의 탄성 부재(20)의 에지(22)에 의해 세로 축(AL)에 평행한 세로 경로(57)에서 축 방향으로 규정되고, 적어도 외부 강도 부재(15)에 의해 방사상으로 규정된다. 압축 챔버(30)는 외부 강도 부재(15)의 벽(42) 또는 유탄성 댐퍼(1)의 일부 다른 부재에 의해 세로 경로(57)에 반대인 경로에서 축 방향으로 규정된다.

각각의 압축 챔버(30)는 대응하는 탄성 조립체의 외부 강도 부재(15) 및 내부 강도 부재(11)의 상대적 위치의 함수로서 가변하는 부피를 제공한다. 특히, 압축 챔버(30)의 부피는, 유탄성 댐퍼가 압축될 때 감소하고, 유탄성 댐퍼가 연장될 때 증가한다.

다른 양태에서, 도 3은 압축 챔버(30) 내에 완충부(buffer)(540)를 배치하는 가능성을 도시한다. 예로서, 이 완충부(450)는 내부 강도 부재(11) 또는 외부 강도 부재(15)에 인접하고, 구체적으로는 도시된 예에서는 외부 강도 부재(15)에 인접하다. 완충부(450)는 강도 부재 또는 댐퍼의 일부 다른 부재에 체결된다. 레이디얼 클리어런스(500)는 완충부가 내부 강도 부재와 외부 강도 부재 사이의 상대 이동을 방해하지 않도록 상기 완충부(450)와 기하학적 실린더(501) 사이에 놓이며, 기하학적 실린더(501)는 완충부(450)를 가지지 않는 상기 내부 및 외부 강도 부재(11, 15) 중 하나에 대항하여 배치된 탄성 부재(20)의 면을 포함한다. 완충부(450)는 세로 축(AL)을 따라 상기 탄성 부재(20)의 에지(22)를 마주보고, 축 방향 여유 공간(axial clearance)은 완충부(450)와 에지(22) 사이에 놓인다. 완충부(450)는 압축 챔버 내에 도달하는 압력 피크로부터 탄성 부재의 에지(22)를 보호하고 압축 챔버와 탄성 부재의 고온 구역 사이의 열교환을 감소시키기 위하여 헤드 손실(head loss)을 발생시키는 역할을 한다.

다른 양태에 따르면, 그리고 도 1을 참조하면, 유탄성 댐퍼(1)는 가변 부피를 갖는 팽창 챔버(40)를 갖는 댐퍼 조립체(35)를 포함하며, 선택적으로는 단일 팽창 챔버(40)를 포함한다.

도 1의 대안에서, 각각의 외부 강도 부재의 제2 극단 구역(162)은 댐퍼 조립체(35)에 고정되도록 구성된다. 다른 대안에서, 내부 강도 부재의 내부 단부는 댐퍼 조립체(35)에 고정되도록 구성될 수 있다.

다른 양태 및 도 1의 제1 실시예에서, 유탄성 댐퍼(1)는 단일 탄성 조립체(10)를 가진다. 이러한 상황하에서, 댐퍼 조립체(35)는 "제2" 연결 헤드(27)라 하는 연결 헤드(25)에 고정될 수 있다. 이 제2 연결 헤드(27)는, 적어도, 댐퍼 조립체(35)와 함께 세로 축(AL)을 따라 병진 이동하도록 제한되고, 이 댐퍼 조립체(35)는, 선택된 대안에 따라, 적어도 세로 축(AL)을 따르는 병진 이동을 위하여 외부 강도 부재에 고정되거나, 내부 강도 부재에 고정된다. 이 제2 연결 헤드(26)는 댐퍼 조립체(35) 내에 통합될 수 있거나, 종래의 수단에 의해 그에 체결될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 헤드(27)는 다리부(272)에 고정된 힌지형 헤드(271)를 포함하며, 힌지형 헤드(271)에는 가능하게는 세로 축(AL)에 중심을 둔 볼 조인트가 제공되고 그리고/또는 다리부는 가능하게는 댐퍼 조립체(35)에 나사 고정된다.

도 4의 제2 실시예에서, 유탄성 댐퍼(1)는 2개의 탄성 조립체(10)를 가진다. 2개의 탄성 조립체(10)는 팽창 챔버(40)의 양측에 위치 설정된다. 이 댐퍼 조립체(35)는, 대안에 따라, 적어도 세로 축(AL)을 따르는 병진 이동을 위하여 적어도 하나의 외부 강도 부재에 고정되거나, 또는 적어도 하나의 내부 강도 부재에 고정된다. 2개의 탄성 조립체(10)의 연결 헤드(25)는 정렬된다.

실시예와는 독립적으로, 그리고 도 1을 참조하면, 팽창 챔버(40)는 댐퍼 조립체의 캐비티(39) 내에 배치된다. 특히, 팽창 챔버는 캐비티(39)의 단부 벽(38) 및 피스톤(47)에 의해 가로 방향으로 규정된다. 따라서, 피스톤(45)은 캐비티(39) 내의 복귀 챔버로부터 팽창 챔버(40)를 분리한다. 피스톤(45)은 가로 방향(AT)을 따라 캐비티 내에서 병진 이동 가능하다. 가로 방향(AT)은 세로 축(AL)에 직교할 수 있거나 실질적으로 직교할 수 있다. 가로 방향(AT)은 후술되는 바와 같은 원심력(FC)과 동일한 축에 놓이거나, 그 축에 실질적으로 놓일 수 있다.

이러한 상황 하에서, 팽창 챔버(40)는 캐비티(39) 내의 피스톤의 위치의 함수로서 가변하는 부피를 가지며, 이 부피의 변동은 피스톤이 움직이게 한다. 복귀 스프링(return spring)(55) 및/또는 압축 공기(700)는 피스톤으로부터 단부 벽을 향하는 가로 방향 경로(56)에서 피스톤(45)을 단부 벽을 향하여 가압하는 힘을 피스톤에 가하기 위하여 복귀 챔버 내에 배치될 수 있다. "복귀 스프링(return spring)"(55)이라는 용어는 보통 말하는 스프링을 지칭할 수 있거나, 또는 일반적으로 탄성 장비를 지칭할 수 있다.

선택적으로, 가로 방향(AT)은 동작 시 피스톤(45)에 가해지는 원심력(FC)과 동일한 축 상에 놓이도록 구성될 수 있거나, 이 원심력(FC)과 실질적으로 동일한 축 상에 놓일 수 있다. 즉, 이는 15도 이하의 예각만큼 원심력(FC)으로부터 벗어날 수 있다. 유사하게, 가로 방향 경로(56)는 상기 원심력(FC)과 일치하도록 구성될 수 있거나, 상기 원심력(FC)과 실질적으로 동일한 축 상에 있도록, 즉 15도 이하의 예각만큼 원심력(FC)으로부터 벗어나도록 구성될 수 있다.

그 다음, 팽창 챔버(40)와 압축 챔버(들)(30)는 유체(41), 가능하게는 액체, 예를 들어, 오일로 채워진다. 댐퍼 조립체(45)는, 선택적으로, 유탄성 댐퍼(1) 내로 유체를 유입시키기 위하여 팽창 챔버(40)와 유체 연통하는 필러 개구(filler opening)(75)를 포함한다. 이 필러 개구(75)는 플러그(76)에 의해 폐쇄된다.

더욱이, 팽창 챔버(40)는 적어도 3개의 유압 연결부(60, 65, 70)에 의해, 가능하게는 압축 챔버 당 단지 3개의 유압 연결부(60, 65, 70)에 의해, 각각의 압축 챔버(30)에 유압식으로 연결된다.

각각의 유압 연결부(60, 65, 70)는 유체가 흐르는 적어도 하나의 파이프 또는 통로를 형성하는 등가물을 포함한다.

따라서, 제1 연결부(60)는 단일 덕트(61)를 포함하며, 유체는 이 덕트를 따라 지나감에 따라 그 내에서 스토틀링된다. 덕트는 유체 연통하는 하나 이상의 통로를 포함할 수 있다. 덕트는 일정한 섹션을 제공할 수 있거나, 덕트의 다른 섹션보다 작은 면적의 섹션을 갖는 수축부를 포함할 수 있다.

제2 연결부(65)는 적어도 제1 통로(66)와 역류 방지 밸브(overpressure valve)(67)를 포함한다. 이 역류 방지 밸브(67)는 단지 압축 챔버(30)로부터 팽창 챔버(40)를 향하여만, 그리고 압축 챔버(30) 내의 유체가 임계값을 초과하지 않는 압력을 가질 때에만, 유체가 제2 연결부에서 흐를 수 있게 하도록 구성된다.

예로서, 역류 방지 밸브는 스프링(672)에 고정된 핑거(671)를 포함할 수 있고, 스프링(672)은 제1 통로(66)에 대항하여 핑거(671)를 가압하여 이를 폐쇄한다. 또한, 스프링(672)은 병진 이동 가능하고 중심이 관통된 너트(673)와 핑거(671) 사이에서 연장할 수 있다. 너트(673)는 스프링(672) 상의 "프리로드(pre-load)"를 조정하기 위해 조여지거나 느슨해 질 수 있다. 스프링(672) 상의 프리로드를 조정하는 것은 유체가 흐를 수 있게 하도록 핑거(671)가 제1 통로(66)로부터 멀리 이동하는 압축 챔버 내의 압력 임계값을 조정하는 역할을 한다. 제2 너트는 제3 기울기의 시작이 이어지는 곡선을 조정하기 위하여 역류 방지 밸브의 개방 행정(open stroke)을 조정하는 역할을 한다. 다른 종류의 역류 방지 밸브가 사용될 수 있다.

제3 연결부(70)는 적어도 제2 통로(71)와 체크 밸브(check valve)(73)를 포함한다. 체크 밸브(73)는 단지 팽창 챔버(40)로부터 압축 챔버(30)를 향하여만 그리고 압축 챔버(30) 내의 유체의 압력이 팽창 챔버(40) 내의 유체의 압력보다 낮은 압력을 가질 때에만, 유체가 제3 연결부 내에 흐를 수 있게 하도록 구성된다.

예로서, 체크 밸브는 제2 통로(71)를 폐쇄하거나 폐쇄하지 않는데 적합한 가동 볼(movable ball)(72)을 포함할 수 있다.

도 1의 예에서, 댐퍼 조립체(35)는 케이싱(36)을 포함할 수 있다. 케이싱(36)은 단일 피스를 포함할 수 있거나, 서로 체결된 복수의 부분으로 구성될 수 있다. 케이싱(36)은 특히 피스톤(45)이 슬라이딩하는 캐비티(39)를 규정하는 역할을 한다. 동적 가스겟이 피스톤(45)과 케이싱(36) 사이에 배치될 수 있다. 안착부(seat)(50)가 캐비티(39)를 규정하기 위하여 케이싱(36)에 체결될 수 있고, 그 다음 피스톤(45)은 팽창 챔버(40)와 작업 챔버로 분할하도록 캐비티(39)를 세분한다. 복귀 스프링(55)은, 있다면, 안착부(50)와 피스톤(45)의 면을 누를 수 있고, 복귀 스프링(55)은 작업 챔버 내에서 연장한다. 선택적으로는, 적어도 하나의 로드(rod)(46)가 피스톤(45)과 병진 이동하도록 고정된다. 로드(46)는 안착부(50) 내에서 가이드 오리피스(guide orifice)(51)를 통해 슬라이딩하도록 장착될 수 있다. 또한, 안착부는 유체 레벨 검사 유리창(sight-glass)을 포함할 수 있다. 로드(46)는 기준 위치에 대한 이의 위치를 식별하기 위한 적어도 하나의 마크를 포함할 수 있다.

더욱이, 케이싱(36)은 이를 통과하는 각각의 탄성 조립체와 연관된 3개의 연결부(60, 65, 70)를 가지며, 연결부들은 팽창 챔버(40)와 유체 연통한다.

따라서, 제1 연결부(60)의 덕트(61)는 적어도 케이싱 내에 연장한다.

더욱이, 제2 연결부의 제1 통로 및 역류 방지 밸브는 케이싱(36) 내에 존재할 수 있다.

유사하게, 제3 연결부의 제2 통로(71) 및 체크 밸브(70)도 또한 적어도 케이싱(36) 내에 존재할 수 있다.

따라서, 케이싱(36)의 벽(42)은 이를 통과하는 3개의 연결부(60, 65, 70)를 가질 수 있다. 이 벽(42)은 선택적으로는 세로 축을 따라 압축 챔버(30)의 부분을 규정할 수 있다. 선택적으로는, 내부 강도 부재 또는 외부 강도 부재에 고정된 탄성 조립체의 파티션이 또한 이를 통과하는 연결부(60, 65, 70)를 가질 수 있다.

더욱이, 댐퍼 조립체(35) 및 선택적으로는 케이싱(36)은 각각의 탄성 조립체에 대하여 하나의 연결 실린더(37)를 포함할 수 있다. 탄성 조립체 대안에 따라, 연결 실린더(37)는 가역 패스너 수단(99)에 의해 외부 실린더(16) 또는 내부 실린더(12)에 체결될 수 있다. 예로서, 이 가역 패스너 수단(99)은 나사를 포함할 수 있다. 연결 실린더(37)는, 변형예에 따라, 내부 실린더(12) 또는 외부 실린더(16)의 어깨부(17)를 누를 수 있다. 정적 가스켓이 연결 실린더(37) 및 연결 실린더에 체결된 탄성 조립체의 실린더 사이에 배치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 유탄성 댐퍼에서 외부 강도 부재에 대한 내부 강도 부재의 이동의 함수로서 가변하는 압축력을 도시하는 그래프이다. 이 그래프는 가로축을 따르는 상기 이동을 밀리미터(mm)로 도시하고, 세로 축 위로의 상기 힘을 데카뉴톤(daN)으로 도시한다. 힘은 3개의 기울기 A, B 및 C를 갖는 관계(200)를 따른다. 도시된 숫자는 예로서 주어진다.

도 1 및 6 내지 9는 유탄성 댐퍼(1)의 동작을 설명한다. 이 동작은 편의를 위하여 도 1의 실시예를 이용하여 설명된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 다른 변형예는 동일한 방식으로 동작한다.

도 1은 움직이지 않는 있는 유탄성 댐퍼(1)를 도시한다.

도 6을 참조하면, 유탄성 댐퍼(1)가 압축될 때, 제1 연결 헤드(26)와 제2 연결 헤드(27)는 화살표 F0을 따라 서로를 향하여 세로 방향으로 이동한다. 이 이동은 가능하게는 대응하는 탄성 부재(20)를 변형시켜 각각의 탄성 조립체 내의 외부 강도 부재(15)에 대하여 상대적으로 이동하는 내부 강도 부재(11)에 의해 이루어진다.

이러한 상황 하에서, 압축 챔버(30)의 부피가 감소되고, 압축 챔버(30)로부터 빠져 나가는 유체(41)는 화살표 F1을 따라 제1 연결부의 덕트(61)에 내의 수축부를 통과한다. 팽창 챔버(40)의 부피가 증가하고, 피스톤(45)은 원심력에 대항하여 화살표 F2를 따라 단부 벽으로부터 멀리 이동하고, 존재한다면, 복구 스프링(55)을 압축한다. 그 다음, 유탄성 댐퍼(1)는 관계(200)의 제1 기울기(A)를 추종하도록 거동한다.

도 7을 참조하면, 압축이 계속되는 경우, 압축 챔버(30) 내에 존재하는 압력이 증가한다. 이 압력이, 역류 방지 밸브의 개방을 위한 임계값을 초과하여 역류 방지 밸브를 점진적으로 개방하면, 유체(41)는 화살표 F1을 따라 덕트를 통해 그리고 화살표 F3을 따라 제2 연결부를 통해 압축 챔버(30)로부터 빠져 나간다. 역류 방지 밸브를 통과하는 유체의 유량은 밸브의 점진적인 개방에 따라 점진적으로 증가한다. 따라서, 유탄성 댐퍼는 관계(200)의 제2 기울기(B)를 추종한다.

도 8을 참조하면, 압축이 계속되는 경우, 역류 방지 밸브는 완전히 개방된다. "완전히(fully)"라는 용어는 역류 방지 밸브가 접하여 더 이상 개방될 수 없는 것을 의미한다. 그 다음, 유탄성 댐퍼는 전술된 3 기울기 관계(200) 중 제3 기울기(C)를 추종한다.

도 9를 참조하면, 유탄성 댐퍼가 신장될 때, 제1 연결 헤드(26)와 제2 연결 헤드(27)가 화살표 F5를 따라 세로 방향으로 서로로부터 멀리 이동한다. 압축 챔버(30) 내의 유체(41)의 압력은 갑자기 떨어지고, 역류 방지 밸브는 닫힌다. 반대로, 제3 연결부의 체크 밸브(72)는 개방된다. 예를 들어, 볼(721)이 화살표 F6을 따라 이동하여, 제2 통로(723)를 더 이상 폐쇄하지 않는다. 팽창 챔버(40)는 비워진다. 피스톤(45)은 팽창 챔버로부터 유체를 제거하는데 기여하도록 단부 벽을 향하여 화살표 F6을 따라 이동한다. 원심력(FC)과, 존재한다면, 복귀 스프링(55)으로부터의 힘은, 피스톤의 이동 축의 배향을 고려할 때 이 이동을 용이하게 한다.

도 10을 참조하면, 이러한 유탄성 댐퍼(1)는 유익하게는 로터(101)의 2개의 인접한 리프트(lift) 조립체에 체결될 수 있다.

따라서, 본 발명의 로터(101)는 복수의 리프트 조립체(102)를 반송하는 허브(105)를 포함할 수 있다. 예로서, 각각의 리프트 조립체(102)는, 예를 들어, 구형 받침대(spherical abutment)를 통해, 허브에 직접 부착된 블레이드(103), 또는 사실 허브에 자체가 연결된 연결 부재(104)에 연결된 블레이드(103)를 포함할 수 있다. 예로서, 리프트 조립체(102)는 커프(cuff)가 내부에 통합된 블레이드 또는 커프에 체결된 블레이드를 포함할 수 있다. 이러한 상황 하에서, 각각의 리프트 조립체는 해당하는 2개의 유탄성 댐퍼(1)를 통해 2개의 다른 리프트 조립체에 연결된다.

그 다음, 각각의 유탄성 댐퍼(1)는 이의 제1 연결 헤드에 의해 하나의 리프트 조립체, 예를 들어 이의 커프에 연결되고, 이의 제2 연결 헤드에 의해 다른 리프트 조립체, 예를 들어 다른 리프트 조립체의 커프에 연결된다.

도 11은 본 발명의 비행체(100)를 도시한다.

특히, 비행체(100)는 도 8에 도시된 종류의 로터(101)를 반송하는 기체를 포함할 수 있다.

당연히, 본 발명은 이의 구현에 대해 다양한 변형을 받을 수 있다. 여러 실시예가 설명되었지만, 가능한 모든 실시예를 완전히 식별하는 것이 고려될 수 없다는 것은 쉽게 이해될 것이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 균등한 수단으로 설명된 임의의 수단을 교체하는 것을 당연히 생각할 수 있다.

Claims

적어도 하나의 탄성 조립체(10)를 포함하는 유탄성(hydro-elastic) 댐퍼(1)에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 조립체(10)는, 서로에 대하여 세로 축을 따라 적어도 병진 이동 가능한 내부 강도 부재(11)와 외부 강도 부재(15)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 탄성 조립체(10)는 상기 외부 강도 부재(15)를 상기 내부 강도 부재(11)에 연결하는 탄성 부재(20)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 탄성 조립체(10)는 상기 내부 강도 부재(11)와 상기 외부 강도 부재(15)의 상대 위치의 함수로서 부피가 가변하는 압축 챔버(30)를 포함하고, 상기 유탄성 댐퍼(1)는 가변 부피 팽창 챔버(40)를 구비하는 댐퍼 조립체(35)를 포함하고, 상기 팽창 챔버(40)는 단부 벽(38)과 피스톤(45)에 의해 가로 방향(AT)으로 규정되고, 상기 피스톤(45)은 상기 가로 방향(AT)을 따라 병진 이동 가능하고, 유체(41)가 상기 압축 챔버(30)와 상기 팽창 챔버(40) 내에 배치되고, 상기 압축 챔버(30)가, 덕트(61); 단지 압축 챔버(30)로부터 상기 팽창 챔버(40)를 향하여만 그리고 상기 압축 챔버(30) 내의 유체가 임계값을 초과하는 압력을 가질 때에만, 유체가 흐를 수 있게 하도록 구성되는 역류 방지 밸브(overpressure valve)(67)를 갖는 적어도 하나의 제1 통로(66); 및 단지 상기 팽창 챔버(40)로부터 상기 압축 챔버(30)를 향하여만 그리고 상기 압축 챔버(30) 내의 유체가 상기 팽창 챔버(40) 내의 유체의 압력보다 낮은 압력을 가질 때에만 유체가 흐를 수 있게 하도록 구성되는 체크 밸브(check valve)(72)를 갖는 적어도 하나의 제2 통로(71);를 각각 포함하는 3개의 유압 연결부들(60, 65, 70)에 의해 상기 팽창 챔버(40)에 유압식으로 연결되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 외부 강도 부재(15)는 적어도 부분적으로 상기 내부 강도 부재(11)를 둘러싸고, 상기 내부 강도 부재(11)는 외부 단부(122)로부터 내부 단부(121)로 세로 축(AL)을 따라 연장하는 중공의(hollow) 내부 실린더(12)를 포함하고, 상기 외부 강도 부재(15)는 제1 극단 구역(extreme zone)(161)으로부터 제2 극단 구역(162)으로 연장하는 외부 실린더(16)를 포함하고, 상기 외부 단부(122) 또는 상기 제1 극단 구역(161)은 패스너 단부(13)에 의해 폐쇄되고, 연결 헤드(25)는 상기 패스너 단부(13)에 고정되고, 상기 압축 챔버(30)는 상기 패스너 단부(13) 및 상기 내부 실린더(12)에 의해 적어도 부분적으로 규정되는, 유탄성 댐퍼.
제2항에 있어서,
상기 압축 챔버(30)는 적어도 상기 내부 단부(121)를 폐쇄하는 플러그(600) 및 상기 탄성 부재(20)의 에지(22)에 의해 축 방향으로 규정되고, 상기 압축 챔버(30)는 적어도 상기 외부 실린더(16)에 의해 방사상으로 규정되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 가로 방향(AT)은 세로 축(AL)에 직교하는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 가로 방향(AT)은 상기 유탄성 댐퍼(1)가 비행체(100)의 로터(101) 상에 배치될 때 상기 피스톤(45)에 가해지는 원심력(FC)과 동일한 축 상에 있도록 구성되거나, 상기 원심력(FC)에 대하여 15도 이하의 각도를 제공하도록 구성되고, 상기 피스톤으로부터 상기 단부 벽을 향하여 지나가는 가로 방향 경로(56)는 상기 원심력(FC)과 일치하도록 구성되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼 조립체(35)는 상기 팽창 챔버(40)와 유체 연통하는 필러 개구(filler opening)(75)를 포함하고, 상기 필러 개구(75)는 플러그(76)에 의해 폐쇄되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 유탄성 댐퍼(1)는 단일 탄성 조립체(10)를 포함하고, 상기 댐퍼 조립체(35)는 상기 단일 탄성 조립체(10)의 연결 헤드(25, 26)와 정렬되는 연결 헤드(25, 27)에 고정되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 유탄성 댐퍼(1)는 2개의 탄성 조립체들(10)을 포함하고, 상기 2개의 탄성 조립체들(10)은 상기 팽창 챔버(40)의 양측에 위치 설정되고, 상기 2개의 탄성 조립체들(10)의 2개의 연결 헤드들(25)은 정렬되는, 유탄성 댐퍼.
제2항에 있어서,
상기 제2 극단 구역(162) 또는 상기 내부 단부(121)는 상기 댐퍼 조립체(35)에 고정되도록 구성되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼 조립체(35)는 상기 피스톤(45)이 상기 팽창 챔버(40)를 형성하도록 슬라이딩하는 캐비티(39)를 형성하는 케이싱(36)을 포함하고, 상기 케이싱(36)은 이를 국지적으로 통과하는 3개의 연결부들(60, 65, 70)을 갖는, 유탄성 댐퍼.
제10항에 있어서,
상기 댐퍼 조립체(35)는 상기 케이싱(36)에 체결되는 안착부(seat)(50)를 포함하고, 상기 댐퍼 조립체(35)는 상기 피스톤(45)에 고정되는 적어도 하나의 로드(rod)(46)를 포함하고, 상기 로드(46)는 상기 안착부(50)의 가이드 오리피스(guide orifice)(51)를 통해 슬라이딩하도록 장착되는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼 조립체(35)는 이를 통과하는 상기 3개의 연결부들(60, 65, 70)을 갖는 벽(42)을 포함하고, 상기 벽(42)은 상기 압축 챔버(30)를 부분적으로 규정하는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 탄성 부재(20)는 적어도 하나의 엘라스토머 블록(elastomer block)(21)을 포함하는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼 조립체(35)는 복귀 스프링(return spring)(55) 또는 가로 방향 경로(56)를 통해 상기 단부 벽(38)을 향해 상기 피스톤(45)을 가압하는 압축 공기를 포함하는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 조립체는 완충부(buffer)(450)와 기하학적 실린더 사이에서 연장하는 레이디얼 클리어런스(radial clearance)와 함께, 상기 압축 챔버 내에 배치되는 상기 완충부(450)를 포함하고, 상기 기하학적 실린더는 상기 탄성 부재와, 상기 완충부를 가지지 않는 상기 내부 강도 부재 및 상기 외부 강도 부재 중 하나 사이에 인터페이스를 포함하고, 상기 완충부는 상기 세로 축을 따라 상기 탄성 부재의 에지를 마주보는, 유탄성 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 압축 챔버는 상기 피스톤에 의해 규정되지 않는, 유탄성 댐퍼.
적어도 비행체(100)에 양력(lift)을 제공하는데 기여하는 로터(101)를 구비한 비행체(100)에 있어서,
상기 로터(101)는 복수의 리프트 조립체들(102)을 반송하는 허브(105)를 포함하고, 상기 로터(101)는 적어도 하나의 리프트 조립체(102)에 체결되는 제1항에 따른 적어도 하나의 유탄성 댐퍼(1)를 포함하는, 비행체.
제17항에 있어서,
각각의 리프트 조립체(102)는 상기 리프트 조립체들(102) 중 2개 사이에서 둘레 방향으로 배치되고, 제1항에 따른 2개의 각각의 유탄성 댐퍼들(1)에 의해 2개의 상기 리프트 조립체들(102)에 연결되는, 비행체.