(57)【要約】【課題】構造を単純化することによって軽量化および信頼性向上を図るとともに、軽量化を実現することができる回転翼航空機のロータハブ構造体を提供する。【解決手段】フレーム体８２のうち、半径方向内方に向けて略Ｕ字形状にループする形状に形成されるアーム部８３の半径方向内側に、エラストメリックベアリング１３０が配設されているので、ヨーク１８に作用する大きな遠心力によってエラストメリックベアリング１３０はアーム部８３に押付けられる状態となる。このような構造によって、遠心力およびせん断力を伝達することができ、前記公報に記載の従来のものと比べて荷重伝達構造を単純化する。【選択図】　　　図１
2004067054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロータブレードが連結されるロータハブ構造体であって、ロータ回転軸線を含む面内において、
半径方向内方に向けて開放する略Ｕ字形状に形成され、かつロータの回転軸線方向に見て放射状に配置される複数のアーム部を有し、各アーム部が半径方向内方側の端部で連なるように複合材によって一体に形成されることでループ状となる遠心力支持体と、
各アーム部の半径方向内方側に設けられ、ロータブレードからの遠心力およびせん断力が圧縮方向に働く荷重伝達部材を介して各アーム部に支持され、ロータブレードの半径方向内方側端部に設けられるヨークを、フラップ、リードラグ、フェザリング方向の角変位をそれぞれ許容する状態で半径方向外方側から支持する、弾性体と剛体とを積層して成るエラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段とを含むことを特徴とする回転翼航空機のロータハブ構造体。
【請求項２】
各アーム部は、滑らかに湾曲する略Ｕ字形状であることを特徴とする請求項１に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。
【請求項３】
第１のブレード支持用軸受手段とは別に異なる位置に設けられ、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持し、各ロータブレードから加わるロータ回転軸線方向および周方向のせん断力をマストに伝達するための第２のブレード支持用軸受手段をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。
【請求項４】
前記荷重伝達部材は、第１のブレード支持用軸受手段と一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。
【請求項５】
前記荷重伝達部材は、アーム部と一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載の回転翼航空機のロータハブ構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転翼航空機のロータハブ構造体に関し、たとえば中大型の回転翼航空機に好適に用いられる回転翼航空機のロータハブ構造体に関する。
【０００２】
本発明において、用語「略Ｕ字形状」は「Ｕ字形状」を含み、用語「略上下方向」は「上下方向」を含み、用語「略直交」は「直交」を含み、用語「略平行」は「平行」を含む。
【０００３】
【従来の技術】
従来、回転翼航空機のロータハブ構造体としては、ベアリングレス構造およびエラストメリックベアリングを適用した構造のものが実用化されている。ベアリングレス構造は、ロータブレードのフラッピング運動と、ドラッギング運動と、フェザリング運動をロータブレードのヨークの弾性変形によって行う構造であり、たとえば中小型機に適用されている。この構造では、ロータブレードのヨークが繰返し弾性変形されてしまう。
【０００４】
ロータブレードのヨークを弾性変形させないようにするロータハブ構造として、エラストメリックベアリングを用いた構造がある。エラストメリックベアリングは、複数の金属製シム（薄板）と複数のゴム層（弾性層）とを交互に積層し、その積層方向に作用する圧縮荷重を許容することができるとともに、ゴム層の弾性変形によって所定角度範囲の揺動を許容することができ、これを用いたハブ構造は、たとえば大型機に適用されている。エラストメリックベアリングを用いたロータハブ構造体は、たとえば特表２０００−５１０７９１号公報に示されている。
【０００５】
図６は、特表２０００−５１０７９１号公報のロータハブ構造体の断面図である。このロータハブ構造体においては、エラストメリックベアリング１および遠心力支持部材２を上下のプレート３，４にボルト５を用いて連結支持するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特表２０００−５１０７９１号公報に記載の従来技術では、ロータブレード６が連結された各プレート３，４は、ロータブレード６から加わる遠心力を支持するが、上プレート３は、中央部窪みを有し、下プレート４は、中央部が下方に突出する切頭円錐台に形成されているので、遠心力を支持するのに適した形状ではない。また大きな遠心力を支持する部分に、プレート３，４と遠心力支持部材２とを接続するための締結部品であるボルト５を用いる必要がある。当然、このボルト５も大きな遠心力を支持することができる強度が必要であり、それ故、ボルト５の大形化およびそれに伴う周辺部品の大形化を招き、重量も増加する。また、このようなボルト５を用いる構成では、部品点数が多くなることによって、信頼性が低くなってしまう。
【０００７】
したがって本発明の目的は、強度的に効率的な構造とするとともに、構造を単純化し、これによって軽量化および信頼性向上を図ることができる回転翼航空機のロータハブ構造体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、複数のロータブレードが連結されるロータハブ構造体であって、ロータ回転軸線を含む面内において、
半径方向内方に向けて開放する略Ｕ字形状に形成され、かつロータの回転軸線方向に見て放射状に配置される複数のアーム部を有し、各アーム部が半径方向内方側の端部で連なるように複合材によって一体に形成されることでループ状となる遠心力支持体と、
各アーム部の半径方向内方側に設けられ、ロータブレードからの遠心力およびせん断力が圧縮方向に働く荷重伝達部材を介して各アーム部に支持され、ロータブレードの半径方向内方側端部に設けられるヨークを、フラップ、リードラグ、フェザリング方向の角変位をそれぞれ許容する状態で半径方向外方側から支持する、弾性体と剛体とを積層して成るエラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段とを含むことを特徴とする回転翼航空機のロータハブ構造体である。
【０００９】
本発明に従えば、複数のロータブレードが連結されるロータハブ構造体において、遠心力支持体は、複合材によって一体に形成され、この遠心力支持体のアーム部に、せん断力および遠心力を含む圧縮力だけが働く荷重伝達部材を介して支持される弾性体と剛体とを積層して成るエラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段が設けられ、この第１のブレード支持用軸受手段によって、ロータブレードの半径方向内方側端部に設けられるヨークを半径方向外方側から支持する。アーム部で荷重伝達部材を介して第１のブレード支持用軸受手段を支持し、ボルトなどの締結部品を介さずに、遠心力支持体に遠心力を伝達することができる。このように主要な構成部材だけで遠心力を支持できる構造とすることができ、これによって構造を単純化し、部品点数を少なくして、軽量化および信頼性向上を図ることができる。
【００１０】
特に、遠心力支持体の複数のアーム部は、ロータ回転軸線を含む面内において、半径方向内方に向けて開放する略Ｕ字形状に形成され、かつ放射状に配置されるので、ロータハブ構造体に加わる遠心力を効率良く相殺することが可能になり、遠心力支持体の寸法および重量を可及的に小さくし、かつその強度的な信頼性を高くすることができる。また遠心力支持体を複合材によって形成することによって、さらに軽量化を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、各アーム部は、滑らかに湾曲する略Ｕ字形状であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、各アーム部を、たとえば半円形状、半楕円形状および放物線形状などの滑らかに湾曲する略Ｕ字形状とすることによって、各アーム部に局所的な応力が生じることを防止し、各アーム部に生じる応力を小さくすることができる。このように応力を小さくすることによって、遠心力支持体の構成を、さらに小形化して、さらに軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明は、第１のブレード支持用軸受手段とは別に異なる位置に設けられ、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持し、各ロータブレードから加わるロータ回転軸線方向および周方向のせん断力をマストに伝達するための第２のブレード支持用軸受手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、第２のブレード支持用軸受手段は、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持するうえ、ロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を、この第２のブレード支持用軸受手段によって、マストに伝達することができる。このようにして、遠心力支持体が、主に遠心力を支持する構造として、強度的に効率的な構造とすることができる。またせん断力は、第１のブレード支持用軸受手段によって、遠心力支持体に伝達することも可能であり、複数の伝達経路にせん断力を伝達する構造とすることも可能であり、せん断力支持に関しては冗長性構造とすることができ、信頼性をさらに向上することができる。
【００１５】
請求項４記載の本発明は、前記荷重伝達部材は、第１のブレード支持用軸受手段と一体に設けられることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、荷重伝達部材は、第１のブレード支持用軸受手段と一体に設けられるので、ロータハブ構造体の構造を簡単化することができ、前記ロータハブ構造体を迅速に組立てることが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の本発明は、前記荷重伝達部材は、アーム部と一体に設けられることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、荷重伝達部材は、複合材によって形成されるアーム部と一体に設けられるので、ロータハブ構造体の構造を簡単化することができるとともに、前記ロータハブ構造体の軽量化を一層図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る回転翼航空機１０のロータハブ構造体１１を部分的にロータ回転軸線Ｌ１を含む平面で切断して示す断面図であり、図２は、そのロータハブ構造体を部分的にロータ回転軸線Ｌ１に垂直な平面で切断して示す断面図であり、図３は、図２の切断面線Ａ−Ａから見た端面図であり、図４は、ロータ回転時におけるドループストップ構造８０の主要構造を示す断面図である。このロータハブ構造体は、たとえば中大型の回転翼航空機に好適に用いられるものである。
【００２０】
ロータハブ構造体（以下、単に「ハブ」という場合がある）１１は、回転翼航空機の原動機の回転力が、伝導軸によって与えられ、この回転力を本実施の形態では４枚のロータブレード１２に伝達し、各ロータブレード１２をロータ回転軸線Ｌ１回りに回転させるための構造体である。このハブ１１は、矢符Ａ１で示すロータ回転軸線Ｌ１に沿う軸線方向一方が上方となり、矢符Ａ２で示す軸線方向他方が下方となる状態で、回転翼航空機に設けられる。以下の説明において、軸線方向一方Ａ１を上方といい、軸線方向他方Ａ２を下方という場合がある。また以下の説明において「平面視」は、「軸線方向に見ること」を意味する。
【００２１】
回転翼航空機１０の胴体の上端部には、中空円筒状のロータマスト８１がロータ回転軸線Ｌ１回りに回転可能に連結され、ロータマスト８１の上端部には、４枚のロータブレード１２を支持するための支持構造体１１０の一部を成すフレーム体８２が複数のボルトでもって連結されている。ロータマスト８１およびフレーム体８２を含んでロータハブ構造体１１が構成される。
【００２２】
４枚のロータブレード１２は、周方向一定間隔毎に配設、すなわち配置して設けられている。各ロータブレード１２の半径方向内方Ｒｋの端部には、連結部材１７を介して、たとえばガラス繊維を主体とした平面視における形状が略Ｕ字形状の複合材製ヨーク１８が、一対のボルト１９によって連結される。ヨーク１８は、その両端部がロータブレード１２に連結される。このように各ロータブレード１２には、連結部材１７、ヨーク１８およびボルト１９を含んで環状に形成される連結部１１１が設けられ、この連結部１１１、特にヨーク１８がフレーム体８２に連結されて、各ロータブレード１２がフレーム体８２に支持される。
【００２３】
遠心力支持体としてのフレーム体８２（ループドテンションエレメントともいう）は、複合材製の一体の支持体であって、平面視において略十文字状に形成され、十文字が４枚のロータブレード１２の長さ方向に沿うように、つまり平面視においてフレーム体８２の十文字と４枚のロータブレード１２とが同位相となるように配設されている。
【００２４】
フレーム体８２は、ロータブレード１２の枚数と同数であり、周方向一定間隔毎に半径方向に延びて配置されるアーム部８３が、一体に設けられて、平面視において放射形状、具体的には略十文字形状に形成されている。各アーム部８３は、ロータ回転軸線Ｌ１を含む面内において、半径方向内方Ｒｋに向けて開放し、かつ、ロータ回転軸線Ｌ１に平行な方向にＵ字形状にループ、すなわち湾曲し、両端部を半径方向内方Ｒｋに配置して、その両端部で一体に連なっている。このようにＵ字形状のアーム部８３を一体に連ねることによって、ロータ回転軸線Ｌ１を通る一直径線に沿って対向する２つのアーム部８３が、協働して閉ループ形状を成すように形成される。
【００２５】
また各アーム部８３は、ロータ回転軸線Ｌ１を含む平面で切断した形状が、滑らかに湾曲するループ形状である。このループ形状は、具体的には、略半円形状（半円形を含む）、略半楕円形状（半楕円形状）および略放物線形状（放物線形状を含む）であってもよく、本実施の形態では、略半楕円形状である。
【００２６】
各アーム部８３の半径方向内方側の端部が連なるフレーム体８２の中央部には、フレーム体８２に挟まれる状態で、センター支持部材２３が設けられ、各アーム部８３のＵ字の両端部が、センター支持部材２３によって連結されている。フレーム体８２とセンター支持部材２３とを含んで支持構造体１１０が構成され、各アーム部８３と、各ロータブレード１２に設けられる連結部１１１とが、互いに挿通嵌合し合う状態で連結され、ロータブレード１２の回転によって半径方向外方に働く遠心力を支持している。
【００２７】
各アーム部８３のＵ字の両端部間の中央部に位置する底部、したがって各アーム部８３の半径方向外方Ｒｓ側の端部と、この端部に半径方向に対向するヨーク１８におけるＵ字の両端部間の中央部に位置する底部との間には、エラストメリック形である第１のブレード支持用軸受手段としてのエラストメリックベアリング１３０が設けられる。各ブレードは、エラストメリックベアリング１３０を介して支持構造体１１０に半径方向Ｒｓ側から支持されている。
【００２８】
各アーム部８３の半径方向外方Ｒｓ側の端部には、半径方向に貫通する貫通孔８３ａが形成されるとともに、各アーム部８３の内側となる半径方向内方Ｒｋ側の部分である曲面状凹部８３ｂに、荷重伝達部材８４が部分的に面接触した状態で設けられている。荷重伝達部材８４は、半径方向外方Ｒｓに臨み、曲面状凹部８３ｂの内表面と略同一の外表面を成す曲面状凸部８４ａが形成されるとともに、この曲面状凸部８４ａから半径方向外方Ｒｓへ突出する円筒部８４ｂが形成されている。
【００２９】
この荷重伝達部材８４は、円筒部８４ｂが、貫通孔８３ａを貫通し、アーム部８３よりもさらに半径方向外方Ｒｓに部分的に突出させて設けられ、この状態で、曲面状凸部８４ａがアーム部８３の曲面状凹部８３ｂに、全領域にわたって面接触している。円筒部８４ｂの半径方向外方Ｒｓの端部には雄ねじが形成され、曲面状凸部８４ａを曲面状凹部８３ｂに当接させるとともに、この円筒部８４ｂを貫通孔８３ａに通し半径方向外方に突出させ、この突出した円筒部８４ｂの端部に、スペーサ５６を外装させさらに雌ねじが形成されるナット５７を螺着することによって、荷重伝達部材８４がアーム部８３に連結される。
【００３０】
各荷重伝達部材８４の半径方向内方側の表面部に、エラストメリックベアリング１３０が設けられる。円板形のエラストメリックベアリング１３０は、積層体としてのベアリング本体８５と、第１連結部材８６と、第２連結部材８７とを有する。
【００３１】
ベアリング本体８５は、部分球面状に形成される剛体としての金属シム８５ａ（薄板）と複数の弾性体としてのゴム層８５ｂ（弾性層）とを半径方向に交互に積層し、その積層方向に作用する圧縮力を支持することができるとともに、ゴム層８５ｂの弾性変形によって、回転中心まわりの変位を許容することができる。変位方向は、回転中心まわりの回転３軸方向である。
【００３２】
ベアリング本体８５の半径方向内方Ｒｋ側の端部に、第１連結部材８６が設けられ、ベアリング本体８５の半径方向外方Ｒｓ側の端部に、第２連結部材８７が設けられている。このように、ベアリング本体８５を積層方向両側から挟むようにして、第１連結部材８６および第２連結部材８７が設けられている。第１連結部材８６は、ヨーク１８の底部における半径方向外方Ｒｓ側の端部に連結され、第２連結部材８７は、荷重伝達部材８４の半径方向内方Ｒｋ側の端部に連結される。このような第１のブレード支持用軸受手段１３０によって、ロータブレード１２のフラッピング、ドラッギングおよびフェザリングを許容できる状態で、ロータブレード１２の回転によって半径方向外方Ｒｓに働く遠心力を、第１連結部材８６、ベアリング本体８５、第２連結部材８７および荷重伝達部材８４を介してフレーム体８２に伝達するように構成される。
【００３３】
ヨーク１８の半径方向内方Ｒｋ側の端部には、半径方向内方Ｒｋに開放する嵌合孔８８が形成され、この嵌合孔８８に、第２のブレード支持用軸受手段である球面軸受８９が内嵌され、止め輪９０でもって保持されている。球面軸受８９は、エラストメリックベアリング１３０の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレード１２を支持する。センター支持部材２３の外周部には、半径方向外方Ｒｓに突出する軸状部材９１が設けられている。軸状部材９１は、半径方向内方Ｒｓ側のテーパ軸部９１ａと、半径方向外方Ｒｓ側の円柱軸部９１ｂとを有する。テーパ軸部９１ａは、半径方向外方Ｒｓになるにつれて縮径するように形成され、円柱軸部９１ｂは、テーパ軸部９１ａの半径方向外方側端部と同一外径の円筒状であり、この円筒軸部９１ｂが、ロータブレード１２の長手方向に直交３軸まわりに角変位可能に、球面軸受８９に挿入されて支持され、ロータブレード１２が、その長手方向に変位可能に、かつ直交３軸まわりに角変位可能に支持される。
【００３４】
ロータブレード１２がフラッピングおよびドラッギングするときに、ロータ回転軸線Ｌ１に沿う方向および周方向にロータブレード１２に働くせん断力を、この球面軸受８９から、軸状部材９１およびセンター支持部材２３を介してフレーム体８２に伝達し、このフレーム体８２からマスト８１に伝達するように構成されている。
【００３５】
またロータブレード１２の半径方向内方Ｒｋ側の端部には、ロータブレード１２の回転停止時における垂れ落ちを防止するドループストップ機構８０が設けられている。ドループストップ機構８０は、サポート部材９２、ロックピン９３、ストッパ部材９４、圧縮コイルばね９５などから構成されている。回転停止時または低速回転時においては、圧縮コイルばね９５の付勢力によって、ロックピン９３の半径方向内端部が、半径方向内方に所定小距離突出する。この突出部分９７が円筒部材８４ｂのテーパ状被係合部９８に内嵌係合されて拘束されることによって、ロータブレード１２の垂下がりを防止することができる。高速回転時においては、遠心力によって、ロックピン９３が圧縮コイルばね９５の付勢力に抗して半径方向外方Ｒｓへ移動し、突出部分９７が被係合部９８から離脱し非拘束状態となる。
【００３６】
以上説明した回転翼航空機１０のロータハブ構造体１１によれば、フレーム体８２は、複合材によって一体に形成され、このフレーム体８２のアーム部８３に、圧縮力だけが働く荷重伝達部材８４を介してエラストメリックベアリング１３０が設けられ、このエラストメリックベアリング１３０によって、ロータブレード１２を半径方向外方側から支持する。このようにアーム部８３で荷重伝達部材８４を介してエラストメリックベアリング１３０を支持し、ボルトなどの締結部品など、圧縮荷重以外の曲げ力などが働く部材を介さずに、フレーム体８２に遠心力を伝達することができる。このように主要な構成部材だけで遠心力を支持できる構造とすることができ、これによって構造を単純化し、部品点数を少なくして、軽量化および信頼性向上を図ることができる。
【００３７】
特に、フレーム体８２の複数のアーム部８３は、ロータ回転軸線Ｌ１を含む面内において、半径方向内方に向けて開放するＵ字形状にループする形状に形成され、かつ放射状に配置されるので、ロータハブ構造体１１に加わる遠心力を効率良く相殺することができ、フレーム体８２の寸法および重量を可及的に小さくし、かつその強度的な信頼性を高くすることができる。このように、強度的に効率的なロータハブ構造体１１とし、軽量化および信頼性向上を図ることができる。また、各アーム部８３は半径方向内方に向けて開放するＵ字形状に形成されるので、荷重伝達部材８４から各アーム部８３に作用する遠心力は圧縮力となり、荷重伝達部材８４から各アーム部８３に作用するせん断力と、前記遠心力との合力も圧縮力となる。またフレーム体８２を複合材によって形成することによって、さらに軽量化を図ることができる。
【００３８】
また各アーム部８３を、たとえば半円形状、半楕円形状および放物線形状などの滑らかに湾曲するＵ字形状とすることによって、各アーム部８３に局所的な応力が生じることを防止し、各アーム部８３に生じる応力を小さくすることができる。このように応力を小さくすることによって、フレーム体８２の構成を、さらに小形化して、さらに軽量化を図ることができる。
【００３９】
さらに荷重伝達部材８４を、フレーム体８２のアーム部８３に対応した形状とし、荷重伝達部材８４のアーム部８３に臨む面の全領域にわたって、アーム部８３に面接触させることによって、アーム部８３への遠心力を伝達するにあたって、アーム部８３および荷重伝達部材８４に局所的に大きな力が働くことを防止し、信頼性をさらに向上することができる。またこのような接触状態を達成することによって、アーム部８３へ遠心力を伝達するにあたって、荷重伝達部材８４に圧縮力だけが働く状態を確実に達成することができる。
【００４０】
またロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を、エラストメリックベアリング１３０とは異なる別の球面軸受８９によって、マスト８１に伝達することができる。このようにして、フレーム体８２が、主に遠心力を支持する構造として、強度的に効率的な構造とすることができる。またせん断力は、エラストメリックベアリング１３０によって、フレーム体８２に伝達することも可能であり、複数の伝達経路にせん断力を伝達する構造とすることも可能であり、せん断力支持に関しては冗長性構造とすることができ、信頼性をさらに向上することができる。
【００４１】
図５は、エラストメリックベアリングとフレーム体との関係を示す説明図である。本実施形態を部分的に変更した変更形態として、図５（ａ）に示すように、荷重伝達部材８４Ａを、第１のブレード支持用軸受手段としてのエラストメリックベアリング１３０Ａと一体に設けてもよい。ただし前記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。エラストメリックベアリング１３０Ａのベアリング本体の半径方向外端部には、荷重伝達部材８４Ａが一体に設けられている。したがってロータハブ構造体１１Ａの構造を簡単化することができ、前記ロータハブ構造体１１Ａを迅速に組立てることが可能となる。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、荷重伝達部材８４Ｂを、アーム部８３とエラストメリックベアリング１３０Ｂとの間に、スペーサ状に配置することも可能である。このロータハブ構造体１１Ｂによれば、既存のフレーム体８２と既存のエラストメリックベアリング１３０Ｂとを適用することができる。図５（ｃ）に示すように、荷重伝達部材８４Ｃを、複合材によって形成されるアーム部８３Ａと一体に設けてもよい。このロータハブ構造体１１Ｃによれば、ロータハブ構造体１１Ｃの構造を簡単化することができるとともに、前記ロータハブ構造体１１Ｃの軽量化を一層図ることができる。
【００４３】
本発明の実施の他の形態として、本発明のロータハブ構造体を、小中型の回転翼航空機に適用することも可能である。ロータブレードの翼枚数は４枚に限定されるものではない。この場合、翼枚数に応じて、フレーム部材を、ロータブレードの長さ方向に対して平面視でラップするように配設する。ロータブレードの翼枚数がたとえば奇数枚の場合には、奇数個のアーム部は、ロータ回転軸線Ｌ１を含む奇数の仮想平面にほぼ沿ってそれぞれループする形状に形成される。ただし実際には、各アーム部は周方向に微小距離オフセットするので、各アーム部は、対応する仮想平面から多少ずれてループする形状に形成される。その他、前記実施形態に、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において種々の部分的変更を行う場合もある。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、複数のロータブレードが連結される遠心力支持体は、複合材によって一体に形成され、この遠心力支持体のアーム部に、せん断力および遠心力を含む圧縮力だけが働く荷重伝達部材を介して支持される弾性体と剛体とを積層して成るエラストメリック形の第１のブレード支持用軸受手段が設けられ、この第１のブレード支持用軸受手段によって、ロータブレードの半径方向内方側端部に設けられるヨークを半径方向外方側から支持する。アーム部で荷重伝達部材を介して第１のブレード支持用軸受手段を支持し、ボルトなどの締結部品を介さずに、遠心力支持体に遠心力を伝達することができる。このように主要な構成部材だけで遠心力を支持できる構造とすることができ、これによって構造を単純化し、部品点数を少なくして、軽量化および信頼性向上を図ることができる。
【００４５】
特に、遠心力支持体の複数のアーム部は、ロータ回転軸線を含む面内において、半径方向内方に向けて開放する略Ｕ字形状に形成され、かつ放射状に配置されるので、ロータハブ構造体に加わる遠心力を効率良く相殺することが可能になり、遠心力支持体の寸法および重量を可及的に小さくし、かつその強度的な信頼性を高くすることができる。また遠心力支持体を複合材によって形成することによって、さらに軽量化を図ることができる。
【００４６】
請求項２記載の本発明によれば、各アーム部を、たとえば半円形状、半楕円形状および放物線形状などの滑らかに湾曲する略Ｕ字形状とすることによって、各アーム部に局所的な応力が生じることを防止し、各アーム部に生じる応力を小さくすることができる。このように応力を小さくすることによって、遠心力支持体の構成を、さらに小形化して、さらに軽量化を図ることができる。
【００４７】
請求項３記載の本発明によれば、第２のブレード支持用軸受手段は、第１のブレード支持用軸受手段の角変位中心と同一の角変位中心まわりに角変位自在に各ロータブレードを支持するうえ、ロータ回転軸線方向および周方向のせん断力を、この第２のブレード支持用軸受手段によって、マストに伝達することができる。このようにして、遠心力支持体が、主に遠心力を支持する構造として、強度的に効率的な構造とすることができる。またせん断力は、第１のブレード支持用軸受手段によって、遠心力支持体に伝達することも可能であり、複数の伝達経路にせん断力を伝達する構造とすることも可能であり、せん断力支持に関しては冗長性構造とすることができ、信頼性をさらに向上することができる。
【００４８】
請求項４記載の本発明によれば、荷重伝達部材は、第１のブレード支持用軸受手段と一体に設けられるので、ロータハブ構造体の構造を簡単化することができ、前記ロータハブ構造体を迅速に組立てることが可能となる。
【００４９】
請求項５記載の本発明によれば、荷重伝達部材は、複合材によって形成されるアーム部と一体に設けられるので、ロータハブ構造体の構造を簡単化することができるとともに、前記ロータハブ構造体の軽量化を一層図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る回転翼航空機１０のロータハブ構造体１１を部分的にロータ回転軸線Ｌ１を含む平面で切断して示す断面図である。
【図２】そのロータハブ構造体を部分的にロータ回転軸線Ｌ１に垂直な平面で切断して示す断面図である。
【図３】図２の切断面線Ａ−Ａから見た端面図である。
【図４】ロータ回転時におけるドループストップ構造８０の主要構造を示す断面図である。
【図５】エラストメリックベアリングとフレーム体との関係を示す説明図である。
【図６】従来のロータハブ構造体１の断面図である。
【符号の説明】
１０　回転翼航空機
１１　ロータハブ構造体
１２　ロータブレード
１８　ヨーク
８１　ロータマスト
８２　フレーム体
８３　アーム部
８５　ベアリング本体
８９　球面軸受
１３０　エラストメリックベアリング
【図１】
2004067054.tif 000003
【図２】
2004067054.tif 000004
【図３】
2004067054.tif 000005
【図４】
2004067054.tif 000006
【図５】
2004067054.tif 000007
【図６】
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