JP4307595B2 - ヘリコプタのロータブレーキ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヘリコプタのロータブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
着陸時にロータを速やかに拘束するために、ヘリコプタにブレーキが設けられていることは公知である。
ロータに角度をもって接続されたディスクと、複数の摩擦部材を備えたブレーキキャリパとを備え、これら摩擦部材間にディスクが挿入され、ロータを制動すべくキャリパが作動せしめられるとこれら摩擦部材がディスクと協働するようになっているロータディスク型ブレーキが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
飛行時にキャリパが作動するのを阻止するために通常、測定が行われるが、不具合のために、キャリパが作動せしめられていないにも関わらず摩擦部材がディスクと協働して摩擦のために熱が発生するわずかな可能性がそれでもある。
すべての警戒作用を採用するにも関わらず、ブレーキの過熱はブレーキ自体の作動を損なうだけでなく、甚だしい場合には飛行体の飛行を危険にさらす恐れがある。
【０００４】
本発明の目的は上述の欠点をなくすようにしたヘリコプタのロータブレーキを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ヘリコプタのロータに角度を持って接続された動力伝達部材に一体的に取り付けられたディスクと、ディスクと協働してロータを制動する摩擦手段を有するキャリパと、キャリパを支持する支持手段とを具備したヘリコプタのロータブレーキにおいて、支持手段とキャリパ間に介在せしめられてキャリパをディスクの平面に対し平行に、ディスクと係合可能な作動位置と、ディスクを解放する解放位置との間で移動せしめる駆動手段を具備し、作動位置では摩擦手段がディスクと対面してキャリパが作動されるとディスクと協働し、解放位置では摩擦手段がディスクから引き抜かれているロータブレーキが提供される。
また、本発明によれば、ヘリコプタのロータに角度を持って接続された動力伝達部材（３）に一体的に取り付けられたディスク（２）と、該ディスク（２）と協働してロータを制動する摩擦手段（５，６）を有するキャリパ（４）と、該キャリパ（４）を支持する支持手段（２７）とを具備したヘリコプタのロータブレーキにおいて、支持手段（２７）とキャリパ（４）間に介在せしめられてキャリパ（４）をディスク（２）の平面に対し平行に、ディスク（２）と係合する作動位置と、ディスク（２）を解放する解放位置との間で移動せしめる駆動手段（２０）を具備し、該作動位置では摩擦手段（５，６）がディスク（２）と対面してキャリパ（４）が作動されるとディスク（２）と協働し、該解放位置では摩擦手段（５，６）がディスク（２）から引き抜かれており、前記駆動手段（２０）が直線状軌道（Ａ）に沿って前記キャリパ（４）を案内する案内手段（２４）を具備し、前記案内手段が前記支持手段（２７）と一体的に形成されかつ前記ディスク（２）の軸線（９）と交差するよう延びる案内部材（２４）を具備し、前記駆動手段（２０）が前記キャリパ（４）に支持されかつ案内部材（２４）に接続されて前記軌道（Ａ）に沿い摺動するようになっている摺動部材（２５）と、キャリパ（４）の作動位置および解放位置にそれぞれ相当する第１の位置と第２の位置との間で該摺動部材（２５）を移動させる起動装置（２６）とを具備したロータブレーキが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を限定しない本発明の複数の実施態様を、添付図面を参照して説明する。
図１から図３を参照すると、参照符号１はヘリコプタ（図示しない）のロータブレーキ全体を示している。
【０００７】
ロータブレーキ１は公知のディスク２と、摩擦部材５，６を有するキャリパ４とを具備する。ディスク２はハブ３（図２）に一体的に取り付けられており、このハブ３はヘリコプタのロータ（図示しない）に角度をもって接続されている。一方、摩擦部材５，６はロータを制動するためにディスク２と協働する。
さらに具体的には、ハブ３は動力伝達ライン７と一体的に回転可能であり、この動力伝達ライン７はヘリコプタの主動力伝達装置（図示しない）と後部ロータ（図示しない）間に介在せしめられている。
【０００８】
動力伝達ライン７は第１シャフト８を具備し、この第１シャフト８は主動力伝達装置に角度をもって接続される（図示しない）と共に、軸線９に沿って主動力伝達装置のギアボックス１０内を延びている。
ディスク２のハブ３は第１シャフト８と同軸配置され、スプライン結合１４により第１シャフトの外側において第１シャフト８に接続される。また、ハブ３は半径方向フランジ１５を具備し、この半径方向フランジ１５にはディスク２が環状に整列された複数のボルト１１により強固に取り付けられる。
【０００９】
動力伝達ライン７はさらに第２シャフト１６を具備し、この第２シャフト１６は内部においてハブ３およびディスク２と同軸配置され、スプライン結合１７により第１シャフト８の内側において第１シャフト８に接続される。動力伝達ライン７はさらに互いに直列接続された複数の部分１８を具備し、これら部分１８のうち第２シャフト１６に隣接して第２シャフト１６にジョイント１９を介し接続された部分１８のみが図示されている。
【００１０】
本発明によれば、ロータブレーキ１は駆動装置２０を具備し、この駆動装置２０はキャリパ４を支持すると共に、キャリパ４をディスク２の平面に沿ってかつディスク２の半径方向に、摩擦部材５，６がディスク２の両面と対面するよう位置せしめられている作動位置と、摩擦部材５，６がディスク２から引き抜かれている解放位置との間で移動せしめる。さらに具体的には、ヘリコプタが地上にあるにはキャリパ４は作動位置に位置せしめられてキャリパ４が摩擦部材５，６間でディスク２を把持しうるようにされ、ヘリコプタが飛行しているときにはキャリパ４は解放位置に位置せしめられて不具合により摩擦部材５，６がディスク２と接触するあらゆる危険を阻止するようにされる。
【００１１】
駆動装置２０は案内部材２４と、摺動部材２５と、起動装置２６とを具備する。案内部材２４はギアボックス１０と一体的に形成される。摺動部材２５はキャリパ４を支持すると共に案内部材２４に取り付けられて半径方向、特に鉛直方向に、ディスク２に対しＡ方向に摺動する。起動装置２６は摺動部材２５をＡ方向に、上昇せしめられた第１の位置（図２、および図１の実線でもって示される）と下降せしめられた第２の位置（図１において部分的に一点鎖線でもって示される）との間で移動せしめる。第１の位置または上昇位置ではキャリパ４が作動位置に位置せしめられ、第２の位置または下降位置ではキャリパ４が解放位置に位置せしめられる。
【００１２】
さらに具体的には、案内部材２４はＵ字状断面をなす支持部材２７に担持される。この支持部材２７は単一部材から形成されると共に、ギアボックス１０のカバー２８から概ね下方に延びる。また、案内部材２４はＡ方向に対しかつ他に対し互いに平行をなす一対の案内柱２９を具備する。各案内柱２９は支持部材２７に強固に取り付けられると共に、底部規制停止部３０と頂部規制停止部３１間を延びている。これら底部規制停止部３０および頂部規制停止部３１は支持部材２７自体により画定される。
【００１３】
摺動部材２５は角柱状をなす一対の側部要素３４（図３）と、これら一対の側部要素３４を一体的に接続する横断ボディ３６とを具備する。各側部要素３４は軸線方向に延びる貫通穴３５を有し、この貫通穴３５はそれぞれ対応する案内柱２９と摺動するよう係合して案内部材２４と摺動部材２５との間に摺動接続を形成する。一方、横断ボディ３６は複数のスタッド３７によりキャリパ４の前面に取り付けられる。横断ボディ３６は各要素３４に隣接して角柱状突起３８をそれぞれ形成し、各突起３８は位置決め孔３９を有し、位置決め孔３９の軸線は貫通穴３５の軸線に対し平行をなしている。
【００１４】
摺動部材２５が上昇位置に位置せしめられると、位置決め孔３９が支持部材２７に固定されたそれぞれ対応するピン４０（図１および図３）と係合し、それにより摺動部材２５と支持部材２７間に補助結合を形成して摺動部材−キャリパ組立体を強固にすると共に、実質的に摺動部材２５から延びているキャリパ４に制動時に生ずるトルク反動をバランスさせるのに役立つ。
【００１５】
摺動部材２５とキャリパ４間に挿入された金属シート材からなる保護用ケーシング４１は制動時に摩擦部材が磨耗して生ずるあらゆる粒子によりキャリパ４の外側部分が汚れるのを阻止し、特に粒子が案内柱２９上に付着するのを阻止する。
図３に示されるように、起動装置２６は側部において支持部材２７に取り付けられると共に、電気モータ４２を具備する。この電気モータ４２は出力軸４３を有し、出力軸４３はピニオン４５に取り付けられ、Ａ方向および軸線９に対し垂直をなす軸線４４を有する。ピニオン４５は摺動部材２５に取り付けられたラック４６（図２）と噛合し、それにより摺動部材２５を第１の位置と第２の位置との間で移動せしめるようにする。ラック４６はＡ方向に対し平行に延び、要素３４のうち一方の外側部に取り付けられる。
【００１６】
また、起動および支持装置２０は安全装置４８（図３）を具備し、この安全装置４は摺動部材２５が上昇位置に位置せしめられたときに摺動部材２５を案内部材２４に対し固定するためのものである。安全装置４８は起動装置４６と反対側の側部において支持部材２７に取り付けられると共に、リニア駆動装置４９を具備し、このリニア駆動装置４９の軸線はＡ方向に関し垂直をなしている。このリニア駆動装置４９は出力部材５０を具備し、出力部材５０は摺動部材２５が上昇位置に位置せしめられたときに、要素３４の一方から一体的に延びる突起に形成された座部５１と係合するよう軸線方向に移動可能になっている。
【００１７】
モータ４２および駆動装置４９は制御ユニット（図示しない）により制御される。この制御ユニットは操縦者室内の手動選択装置（図示しない）から受け取るロータブレーキ作動可能／作動不能信号に応じ、記憶されたプログラムに基づいて作動する。
ロータブレーキ１は次のように作動する。
【００１８】
ロータブレーキが作動可能なとき、特にヘリコプタが地上にあるときには摺動部材２５が安全装置４８により上昇位置に維持され、その結果キャリパ４はディスク２を保持してロータを制動しうる。
ロータブレーキが作動不能のとき、特にヘリコプタが離陸する前にはキャリパ４はディスク２を解放して主動力伝達装置と、主動力伝達装置から動力供給されるロータ（主および後部ロータ）とを回転可能にする。すなわち、制御ユニットは安全装置４８を解放してリニア駆動装置４８の出力部材５０を座部５１から引き抜き、モータ４２を作動せしめて摺動部材２５を下降せしめ、キャリパ４を解放位置に位置せしめて摩擦部材５，６とディスク２とが接触するのを阻止する。
【００１９】
着陸時にロータブレーキ１が作動可能にされると、上述の作用が逆順に行われてキャリパ４が作動位置に戻されると共に維持され、摩擦部材５，６をディスク２に接触せしめることによりキャリパ４が作動せしめられる。
図４および図５において参照符号５５は本発明の別の実施態様によるロータブレーキ全体を示している。以下ではブレーキ１と相違する点についてのみロータブレーキ５５を説明し、上述した構成要素に対応する構成要素に対して同一の参照符号を用いている。
【００２０】
ロータブレーキ５５はキャリパ４を支持すると共に起動するアーム５７を具備する。このアーム５７はキャリパ４に強固に接続された第１の端部５８と、被動部材（図示しない）に接続された第２の端部５９とを具備する。第２の端部５９はディスク２の軸線９に対し平行な軸線６０を有すると共に、アーム５７をこの軸線６０回りに二つの限界位置間で回転させる。これら限界位置はディスク２がキャリパ４の摩擦部材５，６間に介在せしめられているキャリパ４の作動位置（実線でもって示される）と、キャリパ４がディスク２から半径方向に脱離せしめられているキャリパ解放位置（一点鎖線でもって示される）とにそれぞれ対応する。
【００２１】
作動位置と解放位置間のキャリパ４の移動が直線運動でなく回転運動である点を除いて、ロータブレーキ５５はブレーキ１と概ね同様に作動する。作動位置および解放位置と、ヘリコプタの運転状態との関係は上述したものと同じである。
本発明の教示によるロータブレーキ１，５５の利点は上記記載から明らかである。
【００２２】
特に、ロータブレーキが作動不能のときに、キャリパの摩擦部材５，６がディスク２と相互作用するあらゆる可能性が阻止されるように、ブレーキキャリパ４がディスク２から解放される。
これまで述べてきたブレーキ１，５５に、本発明の範囲から逸脱することなく変更を加えてもよいことは明らかである。
【００２３】
特に、キャリパ４を、あらゆる形式の機構、例えば関節付パラレログラムまたはレバー機構を用いて作動位置と解放位置との間を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヘリコプタのロータブレーキの正面図である。
【図２】図１のロータブレーキの部分断面側面図である。
【図３】明瞭にするために部品を省略した図１のロータブレーキの頂面図である。
【図４】本発明の別の実施態様によるヘリコプタのロータブレーキの概略正面図である。
【図５】図４のロータブレーキの側面図である。
【符号の説明】
１…ロータブレーキ
２…ディスク
３…ハブ
４…キャリパ
５，６…摩擦部材
２０…駆動装置
２７…支持部材

Claims (14)

1. ヘリコプタのロータに角度を持って接続された動力伝達部材（３）に一体的に取り付けられたディスク（２）と、該ディスク（２）と協働してロータを制動する摩擦手段（５，６）を有するキャリパ（４）と、該キャリパ（４）を支持する支持手段（２７）とを具備したヘリコプタのロータブレーキにおいて、支持手段（２７）とキャリパ（４）間に介在せしめられてキャリパ（４）をディスク（２）の平面に対し平行に、ディスク（２）と係合可能な作動位置と、ディスク（２）を解放する解放位置との間で移動せしめる駆動手段（２０）を具備し、該作動位置では摩擦手段（５，６）がディスク（２）と対面してキャリパ（４）が作動されるとディスク（２）と協働し、該解放位置では摩擦手段（５，６）がディスク（２）から引き抜かれているロータブレーキ。
2. 前記駆動手段（２０）が直線状軌道（Ａ）に沿って前記キャリパ（４）を案内する案内手段（２４）を具備した請求項１に記載のロータブレーキ。
3. 前記案内手段が前記支持手段（２７）と一体的に形成されかつ前記ディスク（２）の軸線（９）と交差するよう延びる案内部材（２４）を具備し、前記駆動手段（２０）が前記キャリパ（４）に支持されかつ案内部材（２４）に接続されて前記軌道（Ａ）に沿い摺動するようになっている摺動部材（２５）と、キャリパ（４）の作動位置および解放位置にそれぞれ相当する第１の位置と第２の位置との間で該摺動部材（２５）を移動させる起動装置（２６）とを具備した請求項２に記載のロータブレーキ。
4. ヘリコプタのロータに角度を持って接続された動力伝達部材（３）に一体的に取り付けられたディスク（２）と、該ディスク（２）と協働してロータを制動する摩擦手段（５，６）を有するキャリパ（４）と、該キャリパ（４）を支持する支持手段（２７）とを具備したヘリコプタのロータブレーキにおいて、支持手段（２７）とキャリパ（４）間に介在せしめられてキャリパ（４）をディスク（２）の平面に対し平行に、ディスク（２）と係合する作動位置と、ディスク（２）を解放する解放位置との間で移動せしめる駆動手段（２０）を具備し、該作動位置では摩擦手段（５，６）がディスク（２）と対面してキャリパ（４）が作動されるとディスク（２）と協働し、該解放位置では摩擦手段（５，６）がディスク（２）から引き抜かれており、前記駆動手段（２０）が直線状軌道（Ａ）に沿って前記キャリパ（４）を案内する案内手段（２４）を具備し、前記案内手段が前記支持手段（２７）と一体的に形成されかつ前記ディスク（２）の軸線（９）と交差するよう延びる案内部材（２４）を具備し、前記駆動手段（２０）が前記キャリパ（４）に支持されかつ案内部材（２４）に接続されて前記軌道（Ａ）に沿い摺動するようになっている摺動部材（２５）と、キャリパ（４）の作動位置および解放位置にそれぞれ相当する第１の位置と第２の位置との間で該摺動部材（２５）を移動させる起動装置（２６）とを具備したロータブレーキ。
5. 前記案内部材（２４）が他に対し互いにかつ前記軌道に対し平行をなす一対の棒状案内要素（２９）を具備し、前記摺動部材（２５）が一対の管状要素（３４）を具備し、各管状要素が対応する棒状案内要素（２９）と摺動可能に係合している請求項３または４に記載のロータブレーキ。
6. 前記起動装置（２６）が前記支持手段（２７）に取り付けられた電気モータ（４２）と、該電気モータ（４２）と前記摺動部材（２５）間に介在せしめられた動力伝達手段（４５，４６）とを具備した請求項３、４または５に記載のロータブレーキ。
7. 前記動力伝達手段が前記摺動部材（２５）に取り付けられたラック（４６）と、前記電気モータ（４２）から動力供給されると共に該ラック（４６）と噛合する歯車（４５）とを具備した請求項６に記載のロータブレーキ。
8. 前記支持手段（２７）と前記摺動部材（２５）間に介在せしめられた補助接続手段（３９，４０）をさらに具備し、該補助接続手段は前記摺動部材（２５）の第１の位置において作動して制動時に生ずるトルク反動を少なくとも部分的にバランスするようにした請求項３から７までのいずれか一項に記載のロータブレーキ。
9. 前記補助接続手段（３９，４０）が前記支持手段（２７）と一体的に形成されたピン手段（４０）と、前記摺動部材（２５）上に形成された座部（３９）とを具備し、摺動部材（２５）の第１の位置において座部（３９）がピン手段（４０）と係合するようにした請求項８に記載のロータブレーキ。
10. 前記第１の位置において前記摺動部材（２５）を固定するための安全固定手段（４８）をさらに具備した請求項３から９までのいずれか一項に記載のロータブレーキ。
11. 前記安全固定手段（４８）が前記案内部材と一体的に形成されたリニア駆動装置（４９）と、摺動部材（２５）に担持された座部（５１）とを具備し、該リニア駆動装置（４９）は前記摺動部材（２５）の移動方向と交差するよう移動可能な出力部材（５０）を有し、該座部（５１）は該出力部材（５０）と選択的に係合する請求項１０に記載のロータブレーキ。
12. 前記キャリパ（４）と前記案内部材（２４）間に介在せしめられた保護ケーシング（４１）をさらに具備した請求項３から１１までのいずれか一項に記載のロータブレーキ。
13. 前記駆動手段が円状の軌道に沿って前記キャリパ（４）を案内する案内手段（５７）を具備した請求項１に記載のロータブレーキ。
14. 前記案内手段が前記キャリパ（４）を担持するアーム（５７）を具備し、該アームは前記ディスク（２）の軸線（９）に対し平行な回転軸線（６０）回りに、キャリパ（４）の前記作動位置および解放位置にそれぞれ対応する限界位置間で回転させる請求項１３に記載のロータブレーキ。

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