(57)【要約】【課題】曲げ作用による疲労劣化を起こさないで半径方向、軸方向および角度の狂いを調整できる回転軸のための軸受ハンガ組み立て体を提供する。【解決手段】軸を支持するための軸受ハンガ組み立て体が開示される。軸受ハンガ組み立て体１００は前面、後面および軸孔１１８を有する支持プレート１１０と、前面、後面および軸孔１５２を有するダンパ・プレート１５０と、支持プレート１１０の前面とダンパ・プレート１５０の後面との間に介装された緩衝要素１４０とを備える。緩衝要素１４０は支持プレート１１０およびダンパ・プレート１５０の軸孔１１８、１５２と同心に穿たれた軸受孔１４２を有し、この軸受孔１４２に支持される軸の半径方向の移動を調整するためダンパ・プレート１５０および支持プレート１１０に対して平行移動するように適応される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を支持するための軸受ハンガ組み立て体であって、
ａ）前面、後面および軸孔を有する支持プレートと、
ｂ）前面、後面および軸孔を有するダンパ・プレートと、
ｃ）前記支持プレートの前記前面と前記ダンパ・プレートの前記後面との間に介装された緩衝要素と、
を備え、前記緩衝要素が前記支持プレートおよび前記ダンパ・プレートの前記軸孔と軸方向に同心に穿たれた軸受孔を有し、前記緩衝要素が前記軸受孔に支持される軸の半径方向の移動を調整するため前記ダンパ・プレートおよび前記支持プレートに対して平行移動するように適応され、構成される軸受ハンガ組み立て体。
【請求項２】
さらに、前記軸受孔に支持された軸の回転運動を支持するため前記軸受孔内の前記緩衝要素に装着される軸受装置を備える請求項１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項３】
前記軸受装置がローラ軸受装置からなる請求項１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項４】
前記ローラ軸受装置がインナ・レースとアウタ・レースとを備え、前記インナ・レースが前記軸受装置に支持される軸の角運動を調整するため前記アウタ・レースに対して移動するように適応され、構成される請求項３記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項５】
さらに、前記ダンパ・プレートの半径方向の移動に応じて抵抗を選択的に調整する手段を備える請求項１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項６】
半径方向の移動に応じて抵抗を調整する前記手段が複数のバネ荷重を負荷したねじ締め付け具を備える請求項５記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項７】
さらに、前記支持プレートを支持構造体に取り付ける手段を備える請求項１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項８】
前記取り付け手段が支持構造体に対して前記支持プレートの移動を調整する球面軸受手段を備える請求項１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項９】
前記取り付け手段が前記支持プレートに固定され、前記球面軸受手段を保持するように適応される取り付けブロックを備える請求項８記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１０】
前記緩衝手段が自己潤滑性ポリマー材から形成される請求項１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１１】
前記緩衝要素がポリテトラフルオロエチレンから形成される請求項１０記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１２】
前記緩衝要素がグラファイトを含浸させたポリテトラフルオロエチレンから形成される請求項１０記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１３】
軸を支持するための軸受ハンガ組み立て体であって、
ａ）前面、後面および軸孔を有する支持プレートと、
ｂ）前面、後面および軸孔を有するダンパ・プレートと、
ｃ）前記支持プレートの前記前面と前記ダンパ・プレートの前記後面との間に介装された面状緩衝要素と、
ここで、前記緩衝要素は前記支持プレートおよび前記ダンパ・プレートの前記軸孔と軸方向に同心に穿たれた軸受孔を備えており、
ｄ）前記緩衝要素の前記軸受孔内にあって、軸を支持する軸受装置と、
を備え、前記緩衝要素が前記軸の半径方向の移動を調整するため前記ダンパ・プレートおよび前記支持プレートに対して平行移動するように適応され、構成される軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１４】
前記軸受装置がローラ軸受装置からなる請求項１３記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１５】
前記ローラ軸受装置がインナ・レースとアウタ・レースとを備え、前記インナ・レースが前記軸受装置に支持される前記軸の角運動を調整するため前記アウタ・レースに対して移動するように適応され、構成される請求項１４記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１６】
さらに、前記ダンパ・プレートの半径方向の移動に応じて抵抗を選択的に調整する手段を備える請求項１３記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１７】
半径方向の移動に応じて抵抗を調整する前記手段が複数のバネ荷重を負荷したねじ締め付け具を備える請求項１６記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１８】
さらに、前記支持プレートを支持構造体に取り付ける手段を備える請求項１３記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項１９】
前記取り付け手段が支持構造体に対して前記支持プレートの移動を調整する球面軸受手段を備える請求項１８記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項２０】
前記取り付け手段が前記支持プレートに固定され、前記球面軸受手段を保持するように適応される取り付けブロックを備える請求項１９記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項２１】
前記緩衝手段が自己潤滑性ポリマー材から形成される請求項１３記載の軸受ハンガ組み立て体。
【請求項２２】
前記緩衝要素がグラファイトを含浸させたポリテトラフルオロエチレンから形成される請求項２１記載の軸受ハンガ組み立て体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駆動軸のための軸受ハンガ、特にエアクラフトまたは工業用駆動装置のための半径方向に従順な軸受ハンガに向けられる。
【背景技術】
【０００２】
回転駆動軸を支承する軸受ハンガは、典型的にはエアクラフトおよび工業用駆動装置において利用されている。エアクラフトでは、軸受ハンガはしばしばヘリコプタの後尾部のような積み込みもしくは保管のために積み込み位置にたたまれる機体の一部に使用される。これらの用途では、後尾ロータ組み立て体の駆動軸のような回転軸は後尾部を運転位置に再組み立てするとき、半径方向および軸方向または角度の心出しに狂いが生じることがある。
【０００３】
回転軸の半径方向、軸方向および／または角度の心出しの狂いを調整するためにこの技術分野で知られた数種類の軸受ハンガがある。これらの軸受ハンガは、たとえば球面軸受、エラストマ軸受および粘弾性軸受要素を備える。軸の心出しの狂いを調整するため軸受ハンガを直接機体または隔壁構造体に取り付けるのに球面軸受要素が使用されている。球面軸受要素は角度の狂いを調整するのによく適するが、これは駆動軸の半径方向の狂いを調整することができない。対照的に、エラストマ軸受および粘弾性軸受要素は半径方向、軸方向および角度の心出しの狂いを調整できるように設計される。しかしながら、エラストマ軸受および粘弾性軸受要素は連続して働く曲げ応力のために時間が経過したときに疲労による劣化が起こる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、曲げ作用による疲労劣化を起こさないで半径方向、軸方向および角度の狂いを調整できる回転駆動軸のための軸受ハンガ組み立て体を提供することは有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえばヘリコプタの後尾部に設けられる回転軸のような軸を支承する、新規で、有用な半径方向に従順な軸受ハンガ組み立て体に向けられる。本発明の軸受ハンガ組み立て体は前面、後面および軸孔を有する支持プレートと、前面、後面および軸孔を有するダンパ・プレートと、支持プレートの前面とダンパ・プレートの後面との間に介装された緩衝要素とを備える。この緩衝要素は支持プレートおよびダンパ・プレートの軸孔と半径方向に同心に穿たれた軸受孔を有する。緩衝要素は軸受孔に支持された軸の半径方向の移動を調整するためダンパ・プレートおよび支持プレートに対して平行移動するように適応され、構成される。好ましくは、この緩衝要素は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような自己潤滑性ポリマー材から形成される。
【０００６】
軸受ハンガ組み立て体はさらに緩衝要素の軸受孔内にある緩衝要素に装着した軸の回転運動を支持する摩擦防止軸受を備える。この摩擦防止軸受は浅い走行面を有し、支持される軸の角運動を調整するのに有利な方法ですわらせる球面部を有する。本発明の好ましい実施例では、摩擦防止軸受はボールまたはローラ軸受である。このローラ軸受はインナ・レースとアウタ・レースとを備え、好ましくはインナ・レースがレースに支持された軸の角運動を調整するためアウタ・レースに対して移動するように適応され、構成される。
【０００７】
軸受ハンガ組み立て体はさらに緩衝要素の半径方向の移動に応じて抵抗を選択的に調整する手段を備える。好ましくは、抵抗を選択的に調整する手段はバネ荷重を負荷した複数のねじ締め付け具または類似する調整可能な締め付け機構を備える。この軸受ハンガ組み立て体はさらに支持プレートをヘリコプタの機体の隔壁のような支持構造体に取り付ける手段を備える。好ましくは、この取り付け手段は支持構造体に対して支持プレートの移動を調整する球面軸受手段を備える。取り付け手段はさらに支持プレートに固定され、球面軸受手段を保持するように適応される取り付けブロックを備える。
【０００８】
本発明の軸受ハンガのこれらの特徴、そして他の特徴は以下に説明される幾つかの図面と共に採り上げる本発明の好ましい実施例の実施可能な説明から当業者に容易に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
類似している符号が本発明の多様な実施例の類似する特徴または要素を表わす図面を参照すると、図１にたたまれる後尾部を有するヘリコプタ１０が示される。ここで、本発明の半径方向に従順な軸受ハンガ１００は、図２に示されるように、後尾ロータ１４に組み合わされる駆動軸を支持するために利用される。
【００１０】
図２を参照すると、符号１００で表わす、ヘリコプタ１０の後尾部１２の隔壁構造体１８に各々装着される、間隔をおいて配置した２個の軸受ハンガで支持される駆動軸１６が示される。本発明に従って、軸受ハンガ１００は駆動軸１６の半径方向、軸方向および／または角度を調整するように構成される。特に、この軸受ハンガ１００はヘリコプタ１０の後尾部１２をたたみ位置に積み込み、正しく運転位置に回動させたときに発生する、駆動軸１６の半径方向、軸方向および／または角度の心出しの狂いを調整するため適応させる。
【００１１】
図３ないし図５を参照すると、軸受ハンガ組み立て体１００は、たとえばアルミニウム合金、ステンレス鋼または類似する材料のような軽量シート材から形成された支持プレート１１０を備える。この支持プレート１１０は前部正面プレート１１０ａと、後方に延びる側壁１１２ａ、１１２ｂと、内側に突出する後部フランジ１１４ａ、１１４ｂと、正面プレート１１０ａの下端から延びる可撓性底部壁１１６とを備える。この前部正面プレート１１０ａは後により詳しく説明される摩擦防止軸受または非摩擦軸受装置、特にボールまたはローラ軸受装置１２０を収容する支持孔１１８を備える。正面プレート１１０ａはさらに同様に後により詳しく説明される球面軸受１３２ａ、１３２ｂを収容する２個の補助支持孔１３０ａ、１３０ｂを備える。正面プレート１１０ａはまた後により詳しく説明される４個の引張りねじ１４６ａ−１４６ｄを受け入れる４個のコーナ孔１３４ａ−１３４ｄを備える。
【００１２】
アルミニウム合金または類似する材料から形成される取り付けブロック１２２は軸受ハンガ１００の下部に組み合わされる。特に、取り付けブロック１２２は正面プレート１１０ａと後部フランジ１１４ａ、１１４ｂとの間に固定され、底部壁１１６によって密閉される。４個のリベット１２４を用いて取り付けブロック１２２を正面プレート１１０ａに固定し、２個のリベット１２４を用いて取り付けブロック１２２を各々後部フランジ１１４ａ、１１４ｂに固定する。この取り付けブロック１２２は球面軸受１３２ａ、１３２ｂを収容する２個の軸受孔１３５ａ、１３５ｂを備える。
【００１３】
軸受ハンガ組み立て体１００はさらに、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような低摩擦、自己潤滑性ポリマー材で製作される面状緩衝要素１４０を備える。好ましくは、この緩衝要素１４０はグラファイトまたは類似する低摩擦材料を含浸させたポリテトラフルオロエチレンから形成され、より好ましくは、緩衝要素１４０は比較的小比率のグラファイトを含浸させたポリテトラフルオロエチレンから、最も好ましくは約１５％のグラファイトを含浸させたポリテトラフルオロエチレンから形成される。
【００１４】
緩衝要素１４０は前部正面プレート１１０ａの支持孔１１８と同心であるが、支持孔１１８よりも直径を小さく穿つ、ローラ軸受１２０を収容し、取り付けるための軸受孔１４２を備える。この緩衝要素１４０はさらに後により詳しく説明される４個の引張りねじ１４６ａ−１４６ｄに対して緩衝要素の半径方向の移動を調整するための４個のコーナ孔１４４ａ−１４４ｄを備える。
【００１５】
軸受ハンガ組み立て体１００はさらに、たとえばアルミニウム合金、ステンレス鋼または類似する材料のような軽量シート金属から形成されるダンパ・プレート１５０を備える。このダンパ・プレート１５０は正面プレート１１０ａの支持孔１１８と同心に穿たれ、同等の直径を有するローラ軸受１２０を収容する支持孔１５２を備える。また、ダンパ・プレート１５０は４個の引張りねじ１３６ａ−１３６ｄを受け入れる４個のコーナ孔１５４ａ−１５４ｄを備える。
【００１６】
ローラ軸受１２０はインナ・レース１６２とアウタ・レース１６４とを有する軸受ハウジング１６０を備える。図６に最もよく示されるように、インナ・レース１６２の回転面１６２ａに形成した転動溝１６８ａ、１６８ｂ内に２組のボール１６６ａが収められている。対照的に、アウタ・レース１６４の回転面１６４ａは軸受ハウジング１６０のインナ・レース１６２とアウタ・レース１６４との間で角運動を可能にするため凹曲面に形成される。この構造関係により、図１２に示されるように、軸受ハンガ組み立て体１００に対して駆動軸１６の角運動に伴う変位を調整することができる。
【００１７】
ローラ軸受１２０はさらに軸受ハウジング１６０を緩衝要素１４０に固定する前部取り付けフランジ１７０ａおよび後部取り付けフランジ１７０ｂを備える。特に、前部取り付けフランジ１７０ａは、図６により明瞭に示されるように、軸受ハウジング１６０を受け入れ、保持する保持周縁１７４ａを有するスリーブ本体１７２ａと、前部取り付けフランジ１７０ａを複数の締め付けボルト１７５、ナット１７７および座金１７９で緩衝要素１４０の前面に固定する環状フランジ１７６ａとを備える。後部取り付けフランジ１７０ｂは軸受ハウジング１６０を受け入れ、保持する保持周縁１７４ｂを有するスリーブ本体１７２ｂと、後部取り付けフランジ１７０ｂを複数の締め付けボルト１７５、ナット１７７および座金１７９で緩衝要素１４０の前面に固定する環状フランジ１７６ｂとを備える。
【００１８】
当業者はボールまたはローラ軸受に代えて、別の種類の軸受が軸受ハンガ組み立て体と共に利用できることを容易に理解する。たとえば、浅い走行面を有する摩擦防止軸受または非摩擦軸受を利用することができ、このような軸受は、図１２に示されるように、駆動軸１６の角運動を調整するのに有利な方法ですわらせる球面部を有する。
【００１９】
上述したように、軸受ハンガ組み立て体１００は正面プレート１１０ａの前面とダンパ・プレート１５０の後面との間に緩衝要素１４０を圧縮して締め付けるように適応され、構成されるバネ荷重を負荷した４個の引張りねじ１４６ａ−１４６ｄを備える。図７に示されるように、引張りねじ１４６ａ−１４６ｄはそれぞれ内側にねじを刻設したスリーブ１４７に支持される付勢スプリング１４５を備えており、調整ボルト１４８で半径方向の移動に応じて圧縮程度を増減し、緩衝要素１４０の抵抗を調整することができる。なお、引張りねじ１４６ａ−１４６ｄとコーナ孔１４４ａ−１４４ｄとの間の半径方向間隙は半径方向に動く緩衝要素１４０の移動量を制限する。特に、コーナ孔１４４ａ−１４４ｄはそれぞれ正面プレート１１０ａとダンパ・プレート１５０との間で緩衝要素１４０が半径方向に移動するのを制限する直径Ｄに寸法を決める。
【００２０】
上述したように、軸受ハンガ組み立て体１００はローラ軸受１２０と共に軸受ハンガの角運動を調整する２個の球面軸受１３２ａ、１３２ｂを備える。各球面軸受１３２ａ、１３２ｂはシートリング１３６ａ、１３６ｂ内に保持され、取り付けボルト１３８ａ、１３８ｂで支持される。取り付けボルト１３８ａ、１３８ｂと球面軸受１３２ａ、１３２ｂとの間に平座金１３７ａ、１３７ｂが介装される。取り付けボルト１３８ａ、１３８ｂは、図２に最もよく示されるように、軸受ハンガ組み立て体１００をヘリコプタ１０の機体の隔壁１８に固定する。支持プレート１１０の後部フランジ１１４ａ、１１４ｂと隔壁１８との離隔距離を維持するためスペーサ１３３が取り付けボルト１３８ａ、１３８ｂに接して設けられる。
【００２１】
図８を参照すると、駆動軸１６が図２と比較して半径方向に移動した位置に示される。すなわち、駆動軸１６は図２の標準位置から偏心した位置にある。本発明に従って、２個の軸受ハンガ組み立て体１００は駆動軸１６の半径方向の移動を調整するように働く。特に、図９および図１０に示されるように、緩衝要素１４０とローラ軸受ハウジング１６０とは双方の間に緩衝要素１４０を圧縮して保持する支持プレート１１０およびダンパ・プレート１５０に対して半径方向に移動している。
【００２２】
図１１に最もよく示されるように、この低摩擦緩衝要素１４０の半径方向への移動または変位は引張りねじ１４６ａのスリーブ１４７の相互作用で物理的に制限される。これに加えて、４個の引張りねじ１４６ａ−１４６ｄのうち、１個ないしそれ以上により緩衝要素１４０を正面プレート１１０ａの前面とダンパ・プレート１５０の後面との間で圧縮し、または挟み込む程度を変えて選択的に調整することができる。
【００２３】
図１２を参照すると、駆動軸１６が標準縦軸Ｘに対して傾いた位置に心出しされ、または変位した状態にある。このとき、ローラ軸受ハウジング１６０のインナ・レースはこの移動を調整する、特に凹曲面の内面１６４ａにより転動溝１６８ａ、１６８ｂに保持されたローラ軸受１６６ａ、１６６ｂがインナ・レース１６２と共に変位または回転することができる。上述したように、この角運動は内側の浅い走行面と外側の球面部とを有する非摩擦軸受によって調整することができる。
【００２４】
本発明の装置が好ましい実施例を参照して説明されたが、当業者は添付の請求の範囲によって定義される本発明の本質と範囲とから離れることなく、変更および／または変形をなし得ることを容易に理解する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明に係る回転駆動軸を支持するため半径方向に従順な軸受ハンガを利用する、機体上のおよその位置を示すヘリコプタの斜視図である。
【図２】図２は駆動軸を支持している、本発明の２個の軸受ハンガを示す、図１に示されるヘリコプタの後尾部内部の射視図である。
【図３】図３は本発明に係る軸受ハンガの正面図である。
【図４】図４は本発明に係る軸受ハンガの背面図である。
【図５】図５は本発明の軸受ハンガの分解射視図である。
【図６】図６は図３の６−６線に沿う断面図である。
【図７】図７は図３の７−７線に沿う局部的断面図である。
【図８】図８は駆動軸の半径方向の心出しの狂いを調整するため２個の軸受ハンガの緩衝要素が移動した位置にある、図２に示される軸受ハンガの平面図である。
【図９】図９は図８と同様に駆動軸が半径方向に狂いを生じて組み付けられた場合の緩衝要素の移動方向を示す、図８の９−９線に沿って見た図である。
【図１０】図１０は図８と同様に駆動軸が半径方向に狂いを生じて組み付けられた場合の緩衝要素の移動方向を示す、図８の１０−１０線に沿って見た図である。
【図１１】図１１は引張りねじに対してダンパ・プレートの開き加減を調節したときに生じる隙間の位置を示す図９の１１−１１線に沿う局所的断面図である。
【図１２】図１２は球面軸受台とローラ軸受装置とが駆動軸の角度の狂いを調整する、ある位置に動いた状態を示す、本発明の軸受ハンガの断面による側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１６…  駆動軸
１８…  隔壁
１００…  軸受ハンガ組み立て体
１１０…  支持プレート
１１０ａ…  正面プレート
１２０…  ローラ軸受装置
１４０…  緩衝要素
１４６ａ−１４６ｄ…  引張りねじ
１５０…  ダンパ・プレート
１６０…  ローラ軸受ハウジング
【図１】
2008116048.tif 000003
【図２】
2008116048.tif 000004
【図３】
2008116048.tif 000005
【図４】
2008116048.tif 000006
【図５】
2008116048.tif 000007
【図６】
2008116048.tif 000008
【図７】
2008116048.tif 000009
【図８】
2008116048.tif 000010
【図９】
2008116048.tif 000011
【図１０】
2008116048.tif 000012
【図１１】
2008116048.tif 000013
【図１２】
2008116048.tif 000014
【外国語明細書】
2008116048000001.pdf