(57)【要約】      （修正有）【課題】回転翼機のブレードまたは他の類似の構造に有益に使用される、翼内の調節可能な有効荷重を担持する収容装置を提供する。【解決手段】収容装置１００は、第１のフランジ１２４を有する第１の要素１０４と、上方要素１０２とを有する。第１の要素は、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、第１のフランジの下面１６８に対して第１の角度を有する上面１７０を有する。上方要素は、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第２の角度を有する下面１７２を有し、下面は、前記第１の要素の上面に接触し、第２の角度は、前記第１の角度の方向に対して反対の方向にある。第１の要素および上方要素が、有効荷重を保持する空洞を画成する。【選択図】図５
2014065484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフランジを有する第１の要素と、
上方要素と
を備える収容装置であって、
前記第１の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第１のフランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有し、
前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第２の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第１の要素の前記上面に接触し、前記第２の角度が、前記第１の角度の方向に対して反対の方向にあり、
前記第１の要素および前記上方要素が空洞を画成する、
収容装置。
【請求項２】
前記第１の要素が、前方要素と後方要素との統合型であり、
前記第１のフランジが外周フランジである、
請求項１に記載の収容装置。
【請求項３】
第２のフランジを有する第２の要素
をさらに備え、
前記第１の要素が前方要素であり、前記第２の要素が後方要素であり、
前記第１のフランジと前記第２のフランジとが、実質的に位置を合わされて、外周フランジを画成する、
請求項１または２に記載の収容装置。
【請求項４】
前記後方要素および前記前方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記外周フランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有し、
前記上方要素の前記下面が、前記後方要素および前記前方要素の前記上面に接触する、
請求項３に記載の収容装置。
【請求項５】
前記後方要素および前記前方要素に結合され、前記空洞を囲う下方要素
をさらに備える、請求項３または４に記載の収容装置。
【請求項６】
前記空洞内に挿入された有効荷重をさらに備える、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の収容装置。
【請求項７】
前記第１のフランジおよび前記第２のフランジが、前記第１のフランジおよび第２のフランジの上側に補強領域を形成して前記外周フランジの補強を行う、
請求項３ないし５のいずれか一項に記載の収容装置。
【請求項８】
前記後方要素および前記前方要素が、有効荷重用の空間を設けるためにＵ字形である、
請求項３、４、５、および７のいずれか一項に記載の収容装置。
【請求項９】
前記上方要素が、有効荷重を受け入れるための空間を形成する掘り込み部分を有する、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の収容装置。
【請求項１０】
装置をロータブレードの空洞内に装着する方法であって、
前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素を前記空洞内に挿入し、前記上方要素を退避位置まで内弦方向に摺動させるステップと、
第１のフランジを有する第１の要素を前記空洞内に挿入するステップと、
前記フランジが前記ロータブレードの開口の外周縁に接触するように、前記第１の要素を移動させるステップと、
前記上方要素を外弦方向に移動させることによって、前記上方要素を前記退避位置から元に戻すステップであって、前記上方要素の角度付き下面が前記第１の要素の角度付き上面に接触し、前記上方要素と前記第１の要素とによって空洞が形成されるまで元に戻すステップと
を含む方法。
【請求項１１】
前記上方要素および前記第１の要素が前記開口を通して挿入される、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第２のフランジを有する第２の要素を前記空洞内に挿入するステップであって、前記第１の要素および前記第２の要素が後方要素および前方要素である、ステップと、
前記開口の前記外周縁が前記第１のフランジおよび前記第２のフランジに接触するまで、前記後方要素および前記前方要素を前記開口の方へ下向き方向に移動させるステップであって、前記第１のフランジと前記第２のフランジとが一体になって外周フランジを形成する、ステップと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記後方要素および前記前方要素を下向き方向に移動させるステップの前に、前記後方要素と前記前方要素とを一体にし、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの位置を合わせて外周フランジを形成する、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の要素を挿入するための代替開口を生成するステップをさらに含み、
前記第１の要素が、前方要素と後方要素との統合型であり、
第１のフランジを有する第１の要素を前記空洞内に挿入するステップが、前記代替開口を通して前記統合型要素を挿入するステップと、前記代替開口を閉鎖するステップとを含む、
請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の要素を形成するために前方要素と後方要素との組合せである統合型要素を前記空洞内で硬化するステップ
をさらに含む、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、翼用の収容装置に関し、より詳細には、接合またはボルト締めすることなしに翼の内部の所定位置に留まる調節可能な有効荷重収容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
翼の内部に付加重量や計装装置などの有効荷重を備え付けることがしばしば必要になる。そのような有効荷重は、通常、翼の内部に装着される収容装置内に担持される。たとえば、回転翼機では、ブレードのバランスを取るために、ロータブレードの内部に配置される収容装置内に、平衡重量を装着することができる。
【０００３】
通常、そのような収容装置は、締結具、接着接合部を使用し、またはそのような収容装置を翼の内部に結合する他の手段を介して所定位置に保持される。飛行中の様々な応力によって、接合部または締結具ねじに疲労が引き起こされる恐れがある。これら応力の低減、または疲労する部品の削除は、航空機の寿命および安全性にとって有益である。
【０００４】
回転翼機では、収容装置を、先端近く、かつ可能な限りピッチ軸から遠くに有することにより、内外弦方向の静的バランス修正、ならびに前後方向の動的バランス修正の効果を最大にすることができる。不都合なことに、先進型複合材ロータブレードは、空力性能を向上するために下半角、上半角、後退角、およびテーパを含む複雑な先端設計を使用することが多いので、これら形体内で収容装置の寸法取りが難しくなることがある。なおその上に、収容装置を単純に内弦方向に移動させると、飛行中にブレードの曲げおよび捩りを生じる荷重環境によって、接合部および／または締結具を加速度的に高い曲げ応力に曝す恐れがあり、その結果、接合部および締結具の寸法取りがより難しくなることがある。
【０００５】
ロータブレードの内部に収容装置をいかに配置するかという問題を解決するために過去にいくつかの試みが行われてきた。これら試みは、ある状況ではその利点を有することもあるが、他の状況では利点にならないこともある。１つのそのような試みは、ロータブレードのさらに内弦側に収容装置を移動させることを含む。しかし、可調節重量収容装置を、内弦側、ロータブレード先端から遠くへ移動させることにより、荷重負担構造を貫通してアクセスパネルを切ることに関する問題や、より高剛性の収容装置をより可撓性の構造に接合しまたはボルト締めすることに関する問題など、他の困難を生じる恐れがある。
【０００６】
他の試みは、着脱可能な先端を使用することを含む。しかし、これらは、費用が掛かる選択肢になる恐れがあり、またブレードの重量を増加する恐れがある。別の試みは、収容装置を複合材ロータブレードと同時接合することを含む。しかし、同時接合式収容装置は、積層品質に影響することのある硬化中に掛ける圧力を制約する恐れがあり、ある種の非破壊検査技法を妨げる恐れがあり、また位置決めの制御をより難しくする恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、比較的高レベルの機械的応力を受ける翼位置でのより可撓性の構造に、より高剛性の収容装置を接合またはボルト締めすることに伴う難しさを避けながら、翼の内部に収容装置を装着するための解決策が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本明細書では、接合部あるいはそれに伴う製造費および検査を必要とせず、ねじ式締結具を必要とせずそれに伴う問題および費用を擁さない収容装置を提供する。収容装置の形状が、作動中にロータの及ぼす物理的な力が収容装置を捕止することを可能にし、収容装置を所定位置に保つ接合部または締結具をなしに済ませる。収容装置の組立ても比較的簡単である。収容装置は、ロータブレードの開口内に挿入され、ロータブレード内で所定位置に組み立てられる。収容装置は、検査、交換、修理、または他の理由のために繰り返し装着し取り外すことができる。この開示では、全体として、回転翼機に関するこの開示に言及するが、固定翼機の翼など他の構造に使用することもできることを理解されたい。
【０００９】
本開示は、３つまたは４つの主要要素を有する。すなわち、開口内に挿入され、ロータブレードの内面と連携する上方要素と、開口内に挿入され、上方要素と連携する前方要素および後方要素と、前方要素および後方要素に結合され、収容装置内の空洞を囲う下方要素とである。前方要素および後方要素は、ロータブレードの開口の外周縁に係合するフランジを有する。前方要素および後方要素は、一体に結合し、または「統合する」ことができる。フランジは、収容装置をロータブレード内に保持する。収容装置は、一旦組み立てると、抜け出しまたは分離することがない。分割角度が収容装置内に存在し、それによって、回転翼機の作動中に回転翼機のブレードに掛かる物理的遠心力が、収容装置の部品を一体にさらに楔止するように働き、それにより、接着結合または締結具を必要とせずに、収容装置を所定位置に保持することができる。これら分割角度は、より詳細に以下に説明される。
【００１０】
第１のフランジを有する第１の要素と、上方要素とを備える収容装置であって、前記第１の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第１のフランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有し、前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第２の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第１の要素の前記上面に接触し、前記第２の角度が、前記第１の角度の方向に対して反対の方向にあり、前記第１の要素および前記上方要素が空洞を画成する、収容装置が本明細書に提供される。
【００１１】
本明細書では、また、外周縁を有する開口を備えるロータブレードと、前記ロータブレード内に挿入される収容装置とを具備する組合せ装置が提供され、前記収容装置が、第１のフランジを有する第１の要素と、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素とを具備し、前記第１の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第１のフランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有し、前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第２の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第１の要素の前記上面に接触し、前記第２の角度が、前記第１の角度の方向に対して反対の方向にあり、前記第１の要素と前記上方要素とが、接触し、空洞を画成し、前記第１のフランジが外周縁に係合する。
【００１２】
第１の要素は、外周フランジを有する、前方要素と後方要素との統合型にすることができる。
【００１３】
あるいは、さらに第２の要素があってもよく、第１の要素および第２の要素が、それぞれ後方要素および前方要素であってもよい。第１の要素と第２の要素とは、第１のフランジと第２の要素上の第２のフランジとを合体させて外周フランジを形成するように、位置を合わせることができる。後方要素および前方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、外周フランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有することができ、前記上方要素の下面が、前記後方要素および前記前方要素の前記上面に接触することができる。
【００１４】
装置をロータブレードの空洞内に装着する方法であって、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素を前記空洞内に挿入し、前記上方要素を退避位置まで内弦方向に摺動させるステップと、第１のフランジを有する第１の要素を前記空洞内に挿入するステップと、前記フランジが前記ロータブレードの開口の外周縁に接触するように、前記第１の要素を移動させるステップと、前記上方要素を外弦方向に移動させることによって、前記上方要素を前記退避位置から元に戻すステップであって、前記上方要素の角度付き下面が前記第１の要素の角度付き上面に接触し、上方要素と第１の要素とによって空洞が形成されるまで元に戻すステップとを含む方法も提供される。
【００１５】
方法は、第２のフランジを有する第２の要素を前記空洞内に挿入するステップであって、前記第１の要素および前記第２の要素が後方要素および前方要素である、ステップと、前記開口の外周縁が前記第１のフランジおよび前記第２のフランジに接触するまで、前記後方要素および前記前方要素を前記開口の方へ下向き方向に移動させるステップであって、前記第１のフランジと前記第２のフランジとが一体になって外周フランジを形成する、ステップとをさらに含むことができる。方法は、また、前記後方要素および前記前方要素を下向き方向に移動させるステップの前に、前記後方要素と前方要素とを一体にするステップであって、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの位置を合わせて外周フランジを形成する、ステップを含むことができる。
【００１６】
方法は、また、前記第１の要素を挿入するための代替開口を生成するステップを含むことができ、前記第１の要素が、統合型要素であり、第１のフランジを有する第１の要素を前記空洞内に挿入するステップが、前記代替開口を通して前記統合型要素を挿入するステップを含む。
【００１７】
方法は、また、前記第１の要素を形成するために前方要素と後方要素とを組み合わせた形状を有する統合型要素を前記空洞内で硬化するステップをさらに含むことができる。
【００１８】
好ましい実施形態の詳細な説明を図面と併せて考察すると、他の目的、特徴、および利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この開示の主題である収容装置を採用した例示的回転翼機の側面図である。
【図２】収容装置がその中に装着されたロータブレードの部分斜視図である。
【図３】収容装置がその中に装着されたロータブレードの拡大斜視図である。
【図４】ブレードから取り外された組立て状態の収容装置を示す、ロータブレードの拡大斜視図である。
【図５】収容装置の分解組立て図である。
【図６】収容装置がその中に装着されたロータブレードの部分側面図である。
【図７】収容装置がその中に装着されたロータブレードの、線７−７に沿った横断面図である。
【図８】収容装置がその中に装着されたロータブレードの、線８−８に沿った横断面図である。
【図９】収容装置をロータブレード内に装着するステップのシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次いで、図面が参照されるが、異なる図面でも類似の要素には同じ参照番号が付されている。
【００２１】
本開示は、たとえば、ヘリコプタまたは他の回転翼機のロータブレード内部に使用することができる収容装置に関する。収容装置のいくつかの実施形態の具体的な多数の細部が、その種の実施形態の完全な理解を可能にするために、以下の説明および図１〜９に記されている。ただし、当業者は、本開示が、さらに別の実施形態を有することができ、または、本開示が、以下の説明による種々の細部を省いて実施することができることを理解するであろう。たとえば、ある種の実施形態は回転翼機での使用に言及しているが、説明されている技法は、所望に応じて、様々な輸送手段または他の場合に適用することができることを、当業者は理解するであろう。さらに、ロータブレードを調整する付加重量要素を収容するために収容装置を使用することが言及されるかも知れないが、収容装置は、必ずしも付加重量要素を収容するために使用されず、実際に、感知機器などの他の物体を収容するために使用することができる。
【００２２】
図１は、ロータブレード１２２を有する１つのメインロータを有する回転翼機５０を示す。図では、例示的収容装置１００の位置が、ロータブレード１２２の先端近くにあるものとして示されている。収容装置１００に関するこの例示的位置は、限定的と見なすべきでない。他の実施形態では、収容装置１００は、必要に応じ、他の位置および向きに配置することができる。さらに、収容装置１００は、非回転翼機に使用することもできる。
【００２３】
図２は、図１に示されたロータブレード１２２の一部分の部分斜視図であり、収容装置１００が、組立て状態で、ロータブレード１２２に装入されて示されている。図３は、同じロータブレード１２２の拡大部分図であり、図７および８に示される横断面図に関する横断面線も示す。図２および３に表されている図は、ロータブレード１２２の底面１３０が上方を向き、ロータブレード１２２の上面１３２が下方を向いて描かれていることに留意されたい。したがって、番号１７３は、ブレード１２２の上部からブレード１２２の底部へ向かう方向を示す。
【００２４】
見ての通り、ロータ内部空洞１３４が示されている。この空洞１３４は、ロータブレードに通常見られる桁構造内に存在し得る。外周縁１３８を有する開口１３６がロータブレード１２２に切り開かれる。外周縁１３８は、収容装置１００の外周フランジ１１０に接触する側面１３９を有する。開口１３６は、桁などの主要構造内に存在することもあり、別のタイプの構造内に存在することもある。開口１３６は、収容装置１００を受け入れるためのものであり、外周縁１３８は、収容装置１００の外周フランジ１１０を介して、収容装置１００を保持するためのものである。収容装置はより詳細に以下に説明される。図４は、図３の拡大図であるが、収容装置１００が組立て状態であり、開口１３６から取り外されている。図４には、外弦方向である方向１７４が示されている。
【００２５】
図５は、分解組立て図での収容装置１００の例示であり、図１〜４に示された収容装置１００の全ての部品を示す。図６〜８は、ロータブレード１２２内に装着された収容装置１００を、側面図（図６）および２つの断面図（図７〜８）で示す。次いで、収容装置１００の構成、組立て、および装着が、図４〜８に関して説明される。
【００２６】
収容装置１００は４つの主要構成要素を備える。すなわち、上方要素１０２、後方要素１０４、前方要素１０６、および下方要素１４０である。見て分かるように、上方要素１０２は、有効荷重を受け入れるための空間１８６を形成する掘り込み部分を有する。前方要素１０６および後方要素１０４は共にＵ字形であり、そのＵ字形は、収容装置１００が組立て状態のとき、有効荷重のための空間を形成するように働く。組立て状態では、図４に見られるように、上方要素１０２は前方要素１０６および後方要素１０４の両方に接触し、前方要素１０６および後方要素１０４は下方要素１４０に接触し、下方要素１４０は収容装置１００のカバーのように作用する。
【００２７】
後方要素１０４および前方要素１０６は共にフランジ１２４、１２６を有する。後方要素１０４および前方要素１０６が、図６〜８に示されるように装着状態のとき、フランジ１２４とフランジ１２６とが、外周フランジ１１０を形成する。この外周フランジ１１０が、より詳細に以下に説明するように、空洞１３４内に収容装置１００を保持するのに役立つ。
【００２８】
装着状態では、上方要素１０２の上面１１４は、ロータブレード１２２の内面１１２に接触している。前方要素１０６および後方要素１０４は、上方要素１０２に接触している。収容装置１００の外周フランジ１１０は、開口１３６の外周縁１３８に接触している。重り１５０または他の有効荷重が、収容装置１００内に配置される。最後に、下方要素１４０が、前方要素１０６、後方要素１０４、および上方要素１０２に結合される。
【００２９】
組立て状態では、後方要素１０４と前方要素１０６とはＬ字形の境界線１７８を共有し、それは図６に最もよく見られる。この境界線１７８は、後方要素１０４と前方要素１０６とが互いに鏡像でない故に存在する。図５に最もよく見ることができるように、前方要素１０６は、後方要素１０４の前方延出部１４６に着座する後方延出部１４８を有する。この構成は、シアピン１５６をシアピン孔１６２に通して挿入することを可能にする。
【００３０】
図にはこのＬ字形境界が示されているが、他の形状も可能であることに留意されたい。たとえば、後方要素１０４が、前方要素１０６上の雌部分の内側に嵌合する雄延出部を有する構成もまた可能である。そのような場合、シアピン１５６を、雄延出部および雌部分の両方を通して挿入することができる。さらに、後方要素１０４と前方要素１０６とは、Ｌ字形面または他のタイプの面ではなくて、平坦な垂直境界面で対合することもできる。シアピン１５６は、設計上絶対に必要な訳ではないが、前方要素１０６と後方要素１０４とを、ロータブレード１２２内に挿入している間、確実に正しく位置を合わせるのに役立つ。
【００３１】
あるいは、前方要素１０６と後方要素１０４とを、２つの別々の要素ではなく、単一の統合型要素にすることも可能である。そのような場合、単一の統合型要素は、前方要素と後方要素との組合せ物としての形状にされ、言い換えれば、前方要素と後方要素とを一体にして恒久的に付着した場合の形状にされる。
【００３２】
統合型要素は、様々な多数の方式で、製造し、空洞１３４に備え付けることができる。たとえば、前方要素１０６と後方要素１０４とを一体に組み合わせた形状を有する単一の統合型要素を形成するように構成された未硬化複合材層を、ロータブレード１２２の製造中またはそれに先立ってロータブレードの空洞１３４内に配置し、その後ロータブレード１２２内で硬化することができ、それによって、単一の硬化済み統合型要素が製造され、その統合型要素は空洞内部で自由に動ける。真空バッグおよび他の部品など硬化に要する部品は全て、硬化後に回収することができる。
【００３３】
あるいは、たとえばロータブレード１２２の後方側などの位置にある代替開口を通すなど、異なる態様でロータブレード１２２の内部へのアクセスが用意される場合、統合型前方／後方要素体を、そのような代替開口を通過させ、開口１３６の外周縁１３８に係合させることができる。代替開口は、特に統合型要素を空洞１３４内に挿入するために、空洞１３４の壁に切り開くことができる。あるいは、代替開口は他の何らかの目的のために存在することもある。代替開口を通して統合型要素を空洞１３４に入れた後、代替開口は閉じることができる。
【００３４】
様々な部品は、締結具、シアピンを使用し、または他の方法によって、一体に保持することができる。図示された収容装置１００の例では、シアピン１５６が、前方要素１０６、後方要素１０４、および上方要素１０２のシアピン孔１６２を通して挿入される。下側要素１４０は、前方要素１０６、後方要素１０４、上方要素１０２、および下側要素１４０の締結具孔１６４を通して挿入される締結具１５４を使用して、所定位置に保持される。重り１５０は、重り１５０および上方要素１０２の六角ボルト孔１６６を通して挿入される六角ボルト１５２を使用することによって所定位置に保持される。締結具のこの特定の組合せが説明され図示されているが、締結具の他の組合せもしくは構成、または保持装置を使用することもできる。たとえば、締結具の代わりに接着剤を使用することもできる。
【００３５】
単一の統合型要素が使用される場合、シアピンは、統合型要素を上方要素１０２と位置を合わせるためにやはり使用することができる。
【００３６】
収容装置１００に掛かる力、および／または収容装置１００によって掛けられる力を受けるのを助けるために、補強ライナ１４４を、外周縁１３８の周りに存在させることができる。ライナ１４４は、収容装置１００に固着されていないが、ロータブレード１２２の開口１３６の外周縁１３８を裏打ちするために使用される。ライナ１４４は、複合材料、金属材料、または他の適切な材料から作り出された複数の要素でもよい。収容装置１００の主要要素の寸法は、収容装置１００が装着状態のとき、上面１１４および外周フランジ１１０が、外周縁１３８と内面１１２との間にぴったり合って保持されるようになっている。したがって、収容装置１００は、上方要素１０２の上面１１４および収容装置１００の外周フランジ１１０によって所定位置に確実に保持される。
【００３７】
従来技術の実施形態では、有効荷重収容装置の所定位置への保持は、通常、接着剤、締結具の使用により、もしくは同時硬化することにより、またはそのような方法の組合せによって行われる。この開示の主題である収容装置１００では、そのような保持方法または装置は使用されない。そうではなくて、収容装置１００の部品の特有の形状が、ロータブレード１２２が作動しているとき収容装置１００に自然に掛かる力に、収容装置１００を所定位置に保持させ、収容装置１００の振動またはロータブレード１２２に対する移動を防止する。
【００３８】
収容装置１００の様々な部品が、この保持機能を実現するために協働する角度付き面を有する。具体的には、前方要素１０６および後方要素１０４が共に、前方要素１０６および後方要素１０４が一方の端部で他方の端部より厚くなるようにする分割角度１６０を有する。この分割角度１６０は、フランジ１２４、１２６の下面１６８が、前方要素１０６および後方要素１０４の上面１７０に対して角度をもつことに端的に反映される。さらに、上方要素１０２は、前方要素１０６および後方要素１０４の分割角度１６０とは反対方向に向く分割角度１５８を有する。上方要素１０２の分割角度１５８は、上方要素１０２の上面１１４が上方要素１０２の下面１７２に対して角度をもつことに端的に反映される。
【００３９】
分割角度１６０、１５８は、収容装置１００を所定位置に保持することに役立ち、収容装置１００の部品が相互に、またロータ１２２の他の部分に対して相対的に移動するのに抵抗することに役立つ。それら分割角度が、作動中のロータ１２２に掛かる物理的な力を利用してこれを行い、その力は遠心力である。遠心力は、収容装置１００の全ての部品に外弦方向１７４に加わる。このことには、当然、前方要素１０６、後方要素１０４、および上方要素１０２が含まれる。前方要素１０６および後方要素１０４に外弦方向に掛かる遠心力によって、前方要素１０６および後方要素１０４のリム１７６が外周縁１３８（または存在するならライナ１４４）に接触し、それが、前方要素１０６および後方要素１０４の両方のさらに外弦方向への移動を防止する。上方要素１０２に掛かる遠心力によって、分割角度１５８、１６０が、上方要素１０２を楔のように作用させ、それ以上の外弦方向への移動を防止する。
【００４０】
分割角度１５８および１６０は、上方要素１０２と前方要素１０６および後方要素１０４とで相補的になるように示されているが、分割角度１５８および１６０は、異なる構成にすることができることを理解すべきであることに留意されたい。たとえば、分割角度１６０は零でもよく、あるいは図５に示されるものとは異なってもよい。ただし、分割角度１５８は、収容装置１００に掛かる遠心力が、上方要素１０２を収容装置の他の部分（前方要素１０６および後方要素１０４）に対する楔とするような角度であるべきことを理解されたい。分割角度１５８および１６０は、特定の面（たとえば、上面１１４および下面１７２）間の角度に反映されているが、分割角度１５８および１６０は、上方要素１０２を遠心力によって適所に楔挿させる必要機能を実現するいかなる面間であってもよいこともまた理解されたい。ブレード１２２の内部の形状は、角度をもった面を有することができ、分割角度１５８および１６０に表れる角度の必要量に寄与することができることもまた理解されたい。
【００４１】
上方要素１０２の楔挿はまた、前方要素１０６および後方要素１０４を下向き方向１７３に押しやり、それが、フランジ１１０を外周縁１３８（または存在すればライナ１４４）に押し付け、前方および後方要素１０４、１０６がロータブレード１２２から抜け出すのを防止し、前方および後方要素１０４、１０６がロータブレード１２２内に落ち込むのを防止する。したがって、分割角度１５８、１６０および収容装置１００の部品の他の形状は、締結具、接着剤、またはロータブレード１２２と収容装置１００との同時硬化式接合などの構造を使用する必要なしに、ロータ１２２が回転状態のとき、収容装置１００が確実に所定位置に保持されるようにすることが分かる。締結具が収容装置１００内に使用されることはあるが、それでも、収容装置１００をロータブレード１２２に結合する締結具の使用を控えることによって利点が得られることに留意されたい。分割角度１５８、１６０はまた、シアピン１５６が損傷した場合、収容装置１００の部品が飛行中にブレードから投げ出されるのを防止するように機能する。
【００４２】
収容装置１００の設計は、ロータの通常の作動中、収容装置に働く力に対して堅牢な荷重経路が実現されるようになされる。そのような力には、ロータブレード１２２の上下運動によって生じる上向きおよび下向きの力、遠心力によって生じる外弦方向の力、ならびにロータブレード１２２の運動によって生じる前方および後方方向の力が含まれる。
【００４３】
下向き方向のロータブレード１２２の運動は、ロータブレード１２２の内面１１２によって上方要素１０２の上面１１４に掛けられる力を生じる。この力は、一般に、ロータブレード１２２の内面１１２の対応する領域によって、上方要素１０２の上面１１４全体に掛けられる。これらの力に曝される小さいまたは弱い構成要素はない。上向き方向のロータブレード１２２の運動は、円周縁１３８によって（存在すればライナ１４４を介して）フランジ１１０に掛けられる力を生じる。フランジ１１０は、フランジの周縁の全体を廻って、補強領域１８０（フィレット）によって支持されている。フィレットが図示されているが、ガセットを使用することもでき、同様に、補強機能をもたらす他の機構を使用することもできることに留意されたい。リム１７６に前方および後方に掛かる力は、リム１７６および外周縁１３８の周縁に沿って、リム１７６および外周縁１３８によって受けられる。補強ライナ１４４は、外周縁１３８に掛かる力を受けるのに役立つ。リム１７６の湾曲は、力が集中する角部を存在させないことによって、力を分散させることに役立つ。リム１７６は湾曲形状を有するが、正方形もしくは矩形、または僅かに丸い縁を有する正方形、あるいは他の形状など、別の形状が可能であることに留意されたい。
【００４４】
付加重量要素１５０などの有効荷重が、収容装置１００内に形成された隔室１８４にぴったり嵌合する周壁１８２を有すれば有利であり、それによって、周壁１８２が隔室１８４の壁に当接し、有効荷重によって加えられる力を隔室の壁に受けさせることができる。
【００４５】
図９は、ロータブレード１２２の空洞１３４内で収容装置１００を組み立てるステップのシーケンスの解説である。これは例示的一方法であり、本明細書で提供された教示に適う他の方法が可能であることを理解されたい。この方法は、ライナ１４４が、既にロータブレード１２２に装着されていることを想定する。ステップ５００において、上方要素１０２を、開口１３６を通して挿入し、ロータブレード１２２の内面１１２に当てて横たえる。他の構成要素のための空間を作るために、好ましくは、上方要素１０２を内弦方向に押しやる。ステップ５０２では、前方要素１０６および後方要素１０４を、ロータ内部空洞１３４の中に入れる。前方要素１０６と後方要素１０４とを容易に一体にすることができるように、前方要素１０６と後方要素１０４とを、それらの対応するフランジ１２４、１２６を互いに反対方向に向けて、配向することが好ましい。
【００４６】
ステップ５０４では、前方要素１０６と後方要素１０４とを、それらの対応する対合面、すなわち前方要素１０６上の後方要素対合面１２０と前方要素対合面１１８とを合わせるように合体し、それによって、前方要素１０６と後方要素１０４とがロータ空洞１３４内で組み立てられ、その結果、外周フランジ１１０が、２つの対応するフランジ面１２４および１２６によって形成される。その後のステップに対して前方要素１０６および後方要素１０４を所定位置に保持するために、ピン、クリップ、または他の暫定的な締結手段を使用することができる。あるいは、前方要素１０６を、先ず空洞１３４の中に入れて外周縁１３８と係合させ、次いで、後方要素１０４を空洞１３４の中に入れて前方要素１０６および外周縁１３８と係合させてもよい。
【００４７】
ステップ５０６では、前方要素１０６および後方要素１０４を、外周フランジ１１０が開口１３６の外周縁１３８に接触するように、開口１３６の方へ寄せる。ステップ５０８では、上方要素１０２を、その内弦位置から元に戻し、前方要素１０６および後方要素１０４と接触させる。復旧装置を使用して上方要素１０２を把持することができ、それによって、上方要素を所定位置にもって行くことができる。上方要素１０２を外弦方向へ摺動させ、それによって、前方要素１０６および後方要素１０４の上面１７０を上方要素１０２の下面１７２と接触させる。上方要素１０２を、前方要素１０６および後方要素１０４と正しく位置が合うまで摺動させる。
【００４８】
ステップ５１０では、シアピン１５６を、前方要素１０６、後方要素１０４、および上方要素１０２の位置を合わせるために、シアピン孔１６２を通して挿入する。ステップ５１２では、重り１５０などの有効荷重を収容装置１００の中に挿入し、六角ボルト１５２などの締結具を六角ボルト孔１６６に挿入して重り１５０を所定位置に固定する。
【００４９】
最後に、下方要素１４０を前方要素１０６および後方要素１０４に係合させ、締結具１５４を孔１６４に通して挿入して、収容装置１００全体を組立て状態に固定する。ここに、収容装置１００が組み立てられた。
【００５０】
収容装置１００は、図５に関して上記で開示されているものと逆の手順によって、ロータブレード１２２内部から取り外すことができる。締結具１５４を取り外す。下方要素１４０をそれ以外の収容装置１００から取り外す。六角ボルトを取り外す。重り１５０を取り外す。シアピン１５６を取り外す。上方要素１０２を内弦方向に摺動させて、上方要素を前方要素１０６および後方要素１０４から係合解除する。完全に係合解除した後、前方要素１０６および後方要素１０４を、それらを互いに分離することができるように、ロータ空洞１３４内に押し込む。前方要素１０６および後方要素１０４を、開口１３６を通してロータ空洞１３４から取り外す。最後に、上方要素１０２を、開口１３６を通して取り外す。
【００５１】
このように、ロータブレード１２２の作動中は収容装置１００が確実に所定位置に留止される一方で、収容装置１００は、容易に着脱することができることが分かる。
【００５２】
前述の実施形態のいずれにおいても、追加の構造または支持要素を必要に応じて使用することができる。たとえば、残存する空間を充填するために液体シム層を使用することができる。さらに、ライナ１４４と同様なさらに別の補強層を様々な位置に装着することができる。
【００５３】
本開示が、様々な実施形態を参照して説明されてきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、それら実施形態の要素に対し様々な変更を加えることができ、また同等品で代替することができることが当業者には理解されるであろう。さらに、本開示の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況に適応するために、本開示の教示に多くの修正を加えることができる。したがって、本開示は、この開示の方法を実施するための参考として本明細書に開示された特定の実施形態に限定されることなく、本開示は、添付特許請求の範囲に含まれる構成形態、修正形態、または組合せ形態を包含するものである。
【００５４】
本開示の態様によれば、外周縁を有する開口を備えるロータブレードと、前記ロータブレード内に挿入される収容装置とを具備する組合せ装置が提供され、前記収容装置が、第１のフランジを有する第１の要素と、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素とを具備し、前記第１の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第１のフランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有し、前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第２の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第１の要素の前記上面に接触し、前記第２の角度が、前記第１の角度の方向に対して反対の方向にあり、前記第１の要素と前記上方要素とが、接触し、空洞を画成し、前記第１のフランジが外周縁に係合する。
【００５５】
有利には、前記第１の要素が、前方要素と後方要素との統合型であり、前記第１のフランジが外周フランジである。組合せ装置は、第２のフランジを有する第２の要素をさらに備え、前記第１の要素が前方要素であり、前記第２の要素が後方要素であり、前記第１のフランジと前記第２のフランジとが、実質的に位置を合わされて、外周フランジを画成する。
【００５６】
有利には、前記後方要素および前記前方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、外周フランジの下面に対して第１の角度を有する上面を有し、前記上方要素の前記下面が、前記後方要素および前記前方要素の前記上面に接触する。
【００５７】
有利には、組合せ装置は、前記第１の要素に結合され、前記空洞を囲う下方要素をさらに備え、前記空洞内に挿入された有効荷重をさらに備え得る。また、組合せ装置は、前記第１のフランジの上側に補強領域を形成して前記第１のフランジを補強する前記第１のフランジを備え得る。有利には、後方要素および前記前方要素が、有効荷重用の空間を形成するためにＵ字形である。
【００５８】
有利には、装置をロータブレードの空洞内に装着する方法は、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素を前記空洞内に挿入し、前記上方要素を退避位置まで内弦方向に摺動させるステップと、第１のフランジを有する第１の要素を前記空洞内に挿入するステップと、前記フランジが前記ロータブレードの開口の外周縁に接触するように、前記第１の要素を移動させるステップと、前記上方要素を外弦方向に移動させることによって、前記上方要素を前記退避位置から元に戻すステップであって、前記上方要素の角度付き下面が前記第１の要素の角度付き上面に接触し、上方要素と第１の要素とによって空洞が形成されるまで元に戻すステップとを含む。また、方法は、ロータブレードの開口の外周縁に沿ってライナを配置することをさらに含むことができる。
【符号の説明】
【００５９】
５０  回転翼機
１００  収容装置
１０２  上方要素
１０４  後方要素
１０６  前方要素
１１０  外周フランジ
１１２  内面
１１４  上面
１１８  前方要素対合面
１２０  後方要素対合面
１２２  ロータブレード
１２４  フランジ
１２６  フランジ
１３０  底面
１３２  上面
１３４  空洞
１３６  開口
１３８  外周縁
１３９  側面
１４０  下方要素
１４４  補強ライナ
１４６  前方延出部
１４８  後方延出部
１５０  重り
１５２  六角ボルト
１５４  締結具
１５６  シアピン
１５８  分割角度
１６０  分割角度
１６２  シアピン孔
１６４  締結具孔
１６６  六角ボルト孔
１６８  下面
１７０  上面
１７２  下面
１７３  下向き方向
１７４  外弦方向
１７６  リム
１７８  境界線
１８０  補強領域
１８２  周壁
１８４  隔室
１８６  空間
【図１】
2014065484.tif 000003
【図２】
2014065484.tif 000004
【図３】
2014065484.tif 000005
【図４】
2014065484.tif 000006
【図５】
2014065484.tif 000007
【図６】
2014065484.tif 000008
【図７】
2014065484.tif 000009
【図８】
2014065484.tif 000010
【図９】
2014065484.tif 000011
【外国語明細書】
2014065484000001.pdf
2014065484000002.pdf
2014065484000003.pdf
2014065484000004.pdf