JPH0316800Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はヘリコプタ用ロータシヤフトに関す
る。

現在ヘリコプタに取付けるロータシヤフトは、
通常減速ギヤボツクスを介して駆動装置に接続し
かつ上端に羽根支持用ハブを担持して垂直状に配
設された主回転シヤフトを備える。

従来のロータシヤフトにおいては、周期的ピツ
チ及び集合的ピツチの変化を主回転シヤフトの外
側に設け又複数のジヤツキで制御した旋回板で制
御したレバーの組立体によつて羽根に伝動する。
ジヤツキの出口ロツドは主回転シヤフトに沿つて
延びかつ主回転シヤフトに平行である。

全ロータシヤフト構造物が通常ヘリコプタ本体
の上方に延びているので、ロータ羽根の周期的ピ
ツチ及び集合的ピツチを制御する上述の精巧な装
置は直接外部要因に曝露されていて一般に傷付き
易い。

本考案の目的は羽根の周期的ピツチ及び集合的
ピツチを制御する装置が外部要因の作用から隠蔽
されたロータシヤフトを提供することである。

上記の目的は本考案によれば、回転可能な外側
シヤフトと該外側シヤフトに固着されたハブとを
含んで略垂直状に設けられたヘリコプタ用ロータ
シヤフトであつて、上記外側シヤフトは上下端部
を有し、該上端部に軸線方向の孔を有すると共に
下端部は回転駆動され、上記ハブは外側シヤフト
の上端部と下端部間に設けられたものにおいて、 ａ 上記外側シヤフト内には該外側シヤフトと同
軸状に静止状の内側シヤフトが配設され、かつ
内側シヤフトの上端は外側シヤフトの上端の孔
内に配設され、また外側シヤフトの上端部は上
記内側シヤフトの上端部に回転可能に連結さ
れ、 ｂ 羽根のピツチを制御すべく夫々の羽根に連結
されるように上記外側シヤフトに連結されて該
外側シヤフト内を延びる複数のリンク機構を備
え、 ｃ 上記外側シヤフト内には旋回板組立体が支持
配設され、該旋回板組立体は上記リンク機構に
連結されると共に上記内側シヤフトに沿つて摺
動するように該内側シヤフトの外面に連結さ
れ、 ｄ 上記外側シヤフトと上記内側シヤフトとの間
の内部空間内において上記内側シヤフトに沿つ
て延びかつ上記羽根の周期的ピツチ及び集合的
ピツチを制御するように旋回板組立体に連結さ
れた複数の操縦力伝達手段が設けられ、 以つて上記の操縦力伝達手段と、旋回板組立体
と、リンク機構とを外側シヤフトによつてほぼ隠
蔽したことを特徴とするヘリコプタ用ロータシヤ
フトによつて達成される。

本考案の別の特徴及び利益は、限定されること
のない本考案の実施例を示した添付図面について
の以下の説明から明らかになるであろう。

第１図は減速ギヤボツクス（図示せず）から垂
直方向に延びたロータシヤフト１を示す。上記の
減速ギヤボツクスは図示せぬ駆動装置の出口部に
接続されている。

ロータシヤフト１はほぼ円錐台状の筒状主シヤ
フト即ち外側シヤフト２を備え、その縮径した下
端部（図示せず）を上記減速ギヤボツクスのケー
シング（図示せず）によつて回転自在に支持し、
又減速ギヤボツクスの出口部（図示せず）に角度
的に結合する。

外側シヤフト２の上端に、外側シヤフト２をハ
ブ５に連結するためにボルト４を通した環状フラ
ンジ３を備え、該ハブ５から外方に向けて羽根６
が延びている。夫々の羽根のピツチ角を公知のや
り方でロツド７によつて制御する。該ロツド７の
一端はハブ５のカツプ状頭部９を通して半径方向
に延びた揺り腕８に夫々連結される。カツプ状頭
部９はボルト４によつてハブ５及びフランジ３に
連結した下部環状フランジ１０を備え、又上記頭
部９の上部に外側シヤフト２と同軸心に貫通孔１
１を備える。

第４図に示すように、頭部９は各揺り腕８の場
所に中空状突出部１２を備え、対応した揺り腕８
に対して支点の役目をする筒状スリーブ１４を上
記突出部１２に通し２個の軸受１３によつて支持
する。スリーブ１４はその一端から他端に向けて
漸次縮径する円筒状部分で形成され、又中間部に
スプライン切りした部分１５を備えて部分１５上
にレバー１７の環状の端頭部１６をキー止めす
る。レバー１７の他端をスリーブ１８で構成し、
該スリーブの軸線をスリーブ１４の軸線に平行に
形成すると共に、ボルト１９を貫通して頭部９及
びハブ５の内部を下方に向けて延びる連結ロツド
２０にレバー１７を連結する。

レバー１７は揺り腕８の一方の腕を構成する。
揺り腕の他方の腕（２１で示す）は、自由端には
揺り腕８をロツド７に連結するためのフオーク２
２を備え、他端にはスリーブ１４にキー止めし又
螺切リングナツト２４によつて軸方向に固定した
２個のスリーブ２３を備える。

第１図に示すように、外側シヤフト２内にはほ
ぼ円筒状の静止状の内側シヤフト２５が延びてい
て、該内側シヤフト２５の上端をカバー２６で閉
鎖すると共に該カバーを軸受２７によつて回転自
在ではあるが軸方向に移動しないように孔１１内
に係合させる。内側シヤフト２５は、頭部９の内
側フランジ２９に担持した第２軸受２８によつ
て、外側シヤフト２に対して同軸の位置において
頭部９の内部に回転自在にかつ軸方向に摺動自在
に支持され、又内側シヤフト２５は外側シヤフト
２の内部を該シヤフト２に沿つて下方に延び、ス
プライン継手（図示せず）によつて減速ギヤボツ
クスのケーシング（図示せず）に連結されてい
る。

第１図及び殊に第２図に示すように、ハブ５の
高さ位置において内側シヤフト２５は軸方向のリ
ブ３１を有する部分３０を備え、該リブ３１は外
部に球状面３４を形成したスリーブ３３内の夫々
の溝３２と摺動状に係合し、又上記球状面３４は
ほぼハブ５の高さ位置において外側シヤフト２内
部の内側シヤフト２５によつて支持された旋回板
組立体３６の中央球状座３５と係合する。

第２図に示すように、旋回板組立体３６は内側
リング３７（以下固定リングと称す）を備え、該
固定リング上には２個の軸受３９によつて外側リ
ング３８（以下回転リングと称す）が回転自在に
設けられる。上記２個の軸受３９は第１螺切リン
グナツト４０によつて固定リング３７に又第２螺
切リングナツト４１によつて回転リング３８に対
して軸方向に固着される。

回転リング３８はほぼ円筒状をなし、半径方向
外方に延出した複数のフオーク４２を備え、該フ
オークの数はロータ１の羽根６の数に等しい。各
フオーク４２を、対応した連結ロツド２０の下端
に回転自在に連結した夫々の水平ピン４３によつ
て貫通する。

固定リング３７も又ほぼ円筒状をなし、回転リ
ング３８の内側を延びる薄壁状の上部分４４と、
回転リング３８の下方に突出すると共に回転リン
グ３８の下方において半径方向に外方に延び又固
定リング３７の周縁に沿つて均等に配設された３
個のフオーク４６を有する厚壁状の下部分４５を
備える。

固定リング３７の球状座３５はシヤフト２５に
同軸心の２個の環状部材に分けられ、上方に配設
され４７で示した第１環状部材は固定リング３７
の上部分４４に圧入されていて該第１部材の内面
は環状クラウン状に形成される。又下方に配設さ
れ４８で示した第２環状部材は内面が球状クラウ
ン状に形成され、筒状スリーブ４９によつて固定
リング３７の下部分４５内に支持される。上記の
筒状スリーブ４９は固定リング３７の部分４５の
内側面に設けた夫々の軸方向の溝５１と摺動自在
に係合する複数の軸方向のリブ５０を備える。筒
状スリーブ４９の下端に環状のフランジ５２を設
け、該フランジ５２を部分４５の環状底面５４に
ねじ５３によつて固定する。

部分４５の内側面に沿つて上方に延びた溝５１
の少なくとも一部の内面は、内側シヤフト２５の
軸線を通る面上にありかつスリーブ３３の環状面
３４に設けられた湾曲溝５６において、内側シヤ
フト２５に向かつて延びると共に該シヤフトに摺
動係合した半径方向のキー５５の外端と係合す
る。第１図に示すように各フオーク４６は連結ロ
ツド５８の上端にピン５７によつて蝶着され、連
結ロツド５８の下端はボール継手６１によつて各
ジヤツキ６０の出口ロツド５９の自由端に連結さ
れる。このようにして連結ロツド５８と出口ロツ
ド５９とジヤツキ６０とにより、羽根のピツチを
制御する操縦力伝達手段を構成する。

第３図に示すように、各ロツド５９の上端は端
部に２個のローラ６４を支持した水平状のピン６
３によつて貫通され、上記ローラ６４とピン６３
によつて、内側シヤフト２５に同軸心状に固着し
た筒状スリーブ６８からほぼ半径方向に延びた２
個の突起６７により形成されＵ形垂直状案内に沿
つて移動するキヤリツジ６５を形成する。

本考案のロータシヤフトの作動は下記の通りで
ある。パイロツトが集合的ピツチ制御レバー（図
示せず）を操作するとこれと同調して３個のジヤ
ツキ６０がすべてのロツド５９を一方向又は他方
向に等しく移動する。この移動の結果ロツド５９
は固定リング３７に、連結ロツド５８及びフオー
ク４６を介して固定リング３７上の均等に分布し
た３点に作用する同一方向の等しい三つの推力を
伝達する。その結果として上方向又は下方向に軸
方向の力が、環状部材４８又は環状部材４７によ
つてスリーブ３３に均等に軸方向の力が伝達され
る。上記の力が軸方向を向つているので該力は旋
回板組立体３６を傾けずに唯スリーブ３３を内側
シヤフト２５に沿つて移動させるだけである。ス
リーブ３３は上記組立体３６に固着しかつ内側シ
ヤフト２５に沿つて摺動自在のスライドの状態と
なる。

前述したように、上記集合的ピツチ制御レバー
は内側シヤフト２５に沿つてスリーブ３３を一方
向又は他方向に移動させるだけである。このこと
はすべての連結ロツド２０に対応した等しい移動
を起こしてすべての羽根６に等しいピツチ変化を
与える。

パイロツトが周期的ピツチ制御レバー（図示せ
ず）を操作すると、３個のジヤツキ６０が別々に
作動してロツド５９が互いに別々に移動して、連
結ロツド５８及びフオーク４６を介して固定リン
グに力を作用させる。これらの力の合力は球状面
３４の中心を通る水平軸周りのモーメントからな
る。従つて上記の周期的ピツチ制御レバーの作動
は単にスリーブ３３に対する旋回板組立体３６の
傾角変化となり、この場合旋回板組立体３６と内
側シヤフト２５間の連結ボール継手の頭部に働
く。

前述したロータシヤフト１の構造において、旋
回板組立体３６、該組立体の操縦力伝達手段即ち
ロツド５９及び連結ロツド５８を有するジヤツキ
６０、旋回板組立体３６を羽根６に連結するリン
ク機構即ち連結ロツド２０、揺り腕２１及びロツ
ド７等はすべて外部動作部材の直接の作用に対し
て外側シヤフト２及び頭部９によつて少なくとも
部分的に隠蔽されていて上記のリンク機構の極く
僅かの部分が外部に突出しているだけである。

又上記のロータシヤフト１はそれを設けたヘリ
コプタにロータ面上に突出した静止状装置を備え
ることのできる優れた特性を提供する。この点に
おいて、本考案は静止状内側シヤフト２５が存在
するのでそのような静止状装置を取付けることが
でき、頭部９内の孔１１を通して到達する内側シ
ヤフト２５の頂部を支持用基礎及び連結用基礎と
して使用することができる。

外側シヤフト２がじやま物のない外表面を有す
るのでロータシヤフトの空気力学的特性を改良す
るだけでなく他の補助的回転装置を外側シヤフト
２の外側に設けることが容易である。

第５図及び第６図に示す変形態様において、旋
回板組立体３６と類似の旋回板組立体３６が、頭
部９′の孔１１内において内側シヤフト２５の上
部支持軸受２７の直下の位置に内側シヤフト２５
の上端付近に設けられた軸方向リブ３１に軸方向
摺動自在に取付けられている。上記の頭部９′は
第１図の頭部９に対応したものであるが中空突出
部１２がない。

旋回板組立体３６′においては、環状の間隔ど
り部材６９によつて分離した２個の環状部材４７
及び４８が固定リング３７の内部環状肩部７０に
接触状に支持され、又固定リング３７の上端にね
じ７２で取付けかつ環状部材４７の上部水平面と
協同するように半径方向内方に突出した平担なリ
ング７１によつて上記肩部７０に接触状に取付け
られていて球状面３４に対して接触状に係止す
る。

上記の平担なリング７１は又固定リング３７か
ら外方に突出していて軸受３９のインナレースを
リング３７に対して軸方向に締付ける。軸受３９
のアウタレースはリング７１に同軸心の第２の平
坦なリング７３によつて回転リング３８に対して
軸方向に取付け、複数のねじ７４によつてリング
３８の上端に取付ける。

第６図に示す実施例において、第１図の筒状ス
リーブ６８、連結ロツド５８及び該ロツド５８を
ロツド５９に連結するための関係装置は省略され
る。その代わりに、対応した端部フオーク６２を
通して延びたピン７５によつてロツド５９を、固
定リング３７の下端から外方に向けて延びた突起
７６に夫々連結する。

回転リング３８に固着して軸方向に孔のあいた
円筒状のブツシユ７７が回転リング３８から半径
方向外方に突出していて、夫々の円筒状のブツシ
ユ７７の水平軸線はリング３８の外縁に対してほ
ぼ接線的に配設される。

各ブツシユ７７は弾性材料の中空球状スリーブ
７９を備えた弾性継手７８によつて夫々の揺り腕
８の端部に結合され、弾性継手７８の外面はブツ
シユ７７の内面に固着したブツシユ８０の内部球
状面に結合し、又弾性継手７８の内面は環状要素
８１の外面に結合される。環状要素８１は揺り腕
８の円筒状部分８３と係合した軸方向の貫通孔８
２を備え、又円筒状部分８３の端部は螺切されて
いてその上にリングナツト８５を設けて、揺り腕
８の部分８３上に環状要素８１を軸方向に取付け
る。

各揺り腕８は回転リング３８から回転リング３
８の外縁に対してほぼ接線方向に延び、頭部９′
から夫々の円筒状ブツシユ８６を通つて外方に出
ている。円筒状ブツシユの内側に外側リング８７
で球状内面を有する第２の円筒状ブツシユ８８を
取付けて弾性継手８９の外部要素を構成する。外
部要素は弾性材料の球状スリーブ９１によつてブ
ツシユ８８の内側球状面に結合する環状要素９０
を内部に備える。球状要素９０を腕２１によつて
揺り腕８に連結する。揺り腕８は一端が球状要素
９０に係合するような螺切したはめ込み式の継手
９２によつて腕１７と連結する。環状要素９０は
腕１７の円筒状部分と係合するように中心に貫通
孔９３を備え、腕２１で付勢して腕１７の環状突
起９４に接触させる。

組立体３６′の作動は組立体３６の作動とほぼ
類似で、この場合揺り腕８の旋回運動が連結ロツ
ドの介在しないリング３８によつて直接制御され
る点だけが異なつている。

本考案の思想の範囲から外れることなく前述の
ロータシヤフト１の種々の変形態様を実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によつて構成されたロータシヤ
フトの上部を示す軸方向断面図、第２図は第１図
の部分拡大図、第３図は第１図の−線につい
ての横断面図、第４図は第１図の−線につい
ての横断面図、第５図は第１図のロータシヤフト
の一変形を一部断面で又明確化のために一部除去
して示した拡大平面図、第６図は第５図のロータ
シヤフトの上部の軸方向断面図である。 ２……外側シヤフト、６……羽根、７，２０，
２１……リンク機構、８……揺り腕、１７……揺
り腕の第２部分、２１……揺り腕の第１部分、２
５……静止状の内側シヤフト、３３……スライド
（スリーブ）、３４……外側球状面、３５……内側
球状面、３６……旋回板組立体、３７……内側リ
ング、３８……外側リング、５５……キー、５６
……スライドの溝（湾曲溝）、５８，５９，６０
……操縦力伝達手段、６０……ジヤツキ、６１…
…ボール継手、６５……キヤリツジ、６７……案
内。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 回転可能な外側シヤフトと該外側シヤフトに
   固着されたハブとを含んで略垂直状に設けられ
   たヘリコプター用ロータシヤフトであつて、上
   記外側シヤフトは上下端部を有し、該上端部に
   軸線方向の孔を有すると共に下端部は回転駆動
   され、上記ハブは外側シヤフトの上端部と下側
   部間に設けられたものにおいて、 ａ 上記外側シヤフト内には該外側シヤフトと
   同軸状に静止状の内側シヤフトが配設され、
   かつ内側シヤフトの上端は外側シヤフトの上
   端の孔内に配設され、また外側シヤフトの上
   端部は上記内側シヤフトの上端部に回転可能
   に連結され、 ｂ 羽根のピツチを制御すべく夫々の羽根に連
   結されるように上記外側シヤフトに連結され
   て該外側シヤフト内を延びる複数のリンク機
   構を備え、 ｃ 上記外側シヤフト内には旋回板組立体が支
   持配設され、該旋回板組立体は上記リンク機
   構に連結されると共に上記内側シヤフトに沿
   つて摺動するように該内側シヤフトの外面に
   連結され、 ｄ 上記外側シヤフトと上記内側シヤフトとの
   間の内部空間内において上記内側シヤフトに
   沿つて延びかつ上記羽根の周期的ピツチ及び
   集合的ピツチを制御するように旋回板組立体
   に連結された複数の操縦力伝達手段が設けら
   れ、 以つて上記の操縦力伝達手段と、旋回板組立体
   と、リンク機構とを外側シヤフトによつてほぼ隠
   蔽したことを特徴とするヘリコプタ用ロータシヤ
   フト。 ２ 上記旋回板組立体が環状に形成されかつ該旋
   回板組立体が、リンク機構によつて外側シヤフ
   トに連結されかつ外側シヤフトと共に回転可能
   な外側リングと、上記外側リングと同軸状に回
   転可能に連結された内側リングと、上記静止状
   の内側シヤフトに対して摺動はするが回転はせ
   ぬように内側シヤフトに連結されたスライドと
   を備え、上記内側リングは上記操縦力伝達手段
   に連結されかつボール縦手を介して上記スライ
   ドに連結され、さらに上記スライドと内側リン
   グとの間に配設されたキー手段とを備えて内側
   リングを内側シヤフトに対して角度的に取付け
   た実用新案登録請求の範囲第１項に記載のロー
   タシヤフト。 ３ 上記スライドが上記内側シヤフトに三稜形に
   設けた筒状スリーブを備え、該筒状スリーブが
   上記内側リング上の球形クラウン形の内側環状
   面と結合するようにした球形クラウン形の外側
   環状面を備えた実用新案登録請求の範囲第２項
   に記載のロータシヤフト。 ４ 上記キー手段が上記内側環状面から半径方向
   内方に延びた複数のキーを備え、該各キーが上
   記外側環状面に軸方向に設けた対応する溝に摺
   動状に係合した実用新案登録請求の範囲第３項
   に記載のロータシヤフト。 ５ 上記操縦力伝達手段が上記静止状の内側シヤ
   フトに沿つて延びた複数のジヤツキを備え、又
   各ジヤツキが出口ロツドを備え、ロツドの自由
   端は連結ロツドによつて上記旋回板組立体に連
   結され、さらに上記出口ロツドを、上記内側シ
   ヤフトに平行でかつ該内側シヤフトで支持され
   た夫々の案内に沿つて摺動可能に設けたキヤリ
   ツジに強固に連結された実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のロータシヤフト。 ６ 上記操縦力伝達手段が上記静止状内側シヤフ
   トに沿つて延びた複数のジヤツキを備え、又各
   ジヤツキが出口ロツドを備え、該出口ロツドの
   自由端を上記旋回板組立体に蝶着した実用新案
   登録請求の範囲第１項に記載のロータシヤフ
   ト。 ７ 上記夫々のリンク機構が、上記外側シヤフト
   に枢着した揺り腕を備え、上記揺り腕の第１部
   分が上記外側シヤフトの外方に延びて夫々の羽
   根に連結され、上記揺り腕の第２部分が上記外
   側シヤフトの内方に延びて上記旋回板組立体に
   連結された実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載のロータシヤフト。 ８ 夫々の上記揺り腕の第２部分が弾性縦手を介
   して上記旋回板組立体に連結された実用新案登
   録請求の範囲第７項に記載のロータシヤフト。 ９ 夫々の上記揺り腕の第２部分が連結ロツドを
   介して上記旋回板組立体に連結された実用新案
   登録請求の範囲第７項に記載のロータシヤフ
   ト。 10 内側シヤフトがその内部を通して軸線方向に
   延びた孔を備えた実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載のロータシヤフト。