(57)【要約】【課題】  機体の左右方向の傾きを早く復元させることにより、横方向の安定性を高めたヘリコプタ玩具を提供する。【解決手段】  本体部111を備える機体110と、前記本体部111の上方に配置されるメインローター150と、前記本体部111の上部に固定された平衡装置180と、を備え、前記平衡装置180は、前記機体110の左右方向に延設された長尺棒状のバランスロッド197を備え、該バランスロッド197は、その両端に膨大部199を有し、前記機体110が傾斜しても水平を維持できるように揺動可能として支持部181により該バランスロッド197の中央部が支持されているヘリコプタ玩具100とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部を備える機体と、
前記本体部に固定された平衡装置と、
を備え、
前記平衡装置は、前記機体の左右方向に延設された長尺棒状のバランスロッドを備え、該バランスロッドは、その両端に膨大部を有し、揺動可能に前記機体に設けられていることを特徴とするヘリコプタ玩具。
【請求項２】
前記バランスロッドは、左右両端を上下方向に揺動可能とされ、前記機体が左右に傾斜しても水平を維持可能とされて前記本体部の上部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載したヘリコプタ玩具。
【請求項３】
前記本体部の上方に配置されるメインローターを備え、
前記メインローターは、上部ローターと下部ローターを有し、前記上部ローターと前記下部ローターは、逆回転をすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したヘリコプタ玩具。
【請求項４】
前記上部ローターはブレードのピッチ角を可変とされると共に前記上部ローターの上方又は下方にスタビライザーを有して該スタビライザーにより前記上部ローターのブレードのピッチ角が調整可能とされることを特徴とする請求項３に記載したヘリコプタ玩具。
【請求項５】
前記機体は、前記本体部の後方に水平面を回転面とする後部ローターを有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載したヘリコプタ玩具。
【請求項６】
前記バランスロッドは、その長さが前記機体の前後長さとほぼ同等又は前記機体の前後長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載したヘリコプタ玩具。
【請求項７】
平板状の固定板を有する支持本体部と、該支持本体部に対して搖動可能とされる揺動支持部とを有し、該揺動支持部により両端に膨大部を有する長尺棒状のバランスロッドの中央部が支持されることにより、バランスロッドが揺動可能に前記支持本体部に取り付けられていることを特徴とするヘリコプタ玩具用平衡装置。
【請求項８】
前記支持本体部は、前記固定板に立設されて相互に平行とされた前支持板と後支持板とを有し、前記揺動支持部として前記前支持板と前記後支持板との間にロッド支持板を有し、前記ロッド支持板の上端近傍を支持する支持ピンの前後両端を前記前支持板の上端近傍と前記後支持板の上端近傍を取り付けて前記ロッド支持板の下端を前記支持本体部に対して側方に揺動可能とし、このロッド支持板の下端にバランスロッドを固定してバランスロッドを吊下げていることを特徴とする請求項７に記載したヘリコプタ玩具用平衡装置。
【請求項９】
前記バランスロッドは、両端が中央よりも下方に位置させるように湾曲した形状とされることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載したヘリコプタ玩具用平衡装置。
【請求項１０】
前記バランスロッドのロッド本体は、アルミパイプ又はアルミの棒状体であることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れかに記載したヘリコプタ玩具用平衡装置。
【請求項１１】
前記膨大部は、前記バランスロッドにおける前記ロッド本体の直径よりも直径の太い樹脂パイプであって、該樹脂パイプの軸方向を前記ロッド本体の端部軸方向と交わらせて水平としていることを特徴とする請求項７乃至請求項１０の何れかに記載したヘリコプタ玩具用平衡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作により飛行するヘリコプタ玩具及びヘリコプタ玩具を安定飛行させる平衡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、屋内や屋外で飛行させる種々のヘリコプタ玩具が提案され、また、現実に提供されている。
【０００３】
このヘリコプタ玩具は、多くの場合、赤外線等の無線操作により上昇、降下、空中停止、前進、旋回、等の操作が行われるものである（例えば特許文献１、２、３）。
【０００４】
そして、室内で飛行させる遠隔操作可能なヘリコプタ玩具は、ホバリンング（空中停止）等の飛行安定性を高めるため、種々の工夫がなされている。
【０００５】
例えば特許文献１に示されたヘリコプタ玩具は、機体の左右上方に各々メインローターを有する。そして、右ローターと左ローターの各ローター軸をＶ字型とするように上方が下方よりも左右に開くように傾かせて機体の左右に設けている。従って、シンプルな構造で安定した上昇、降下、空中停止、前進、旋回飛行を可能とするものである。
【０００６】
また、特許文献２に示されたヘリコプタ玩具は、スタビライザーに代わる補助翼を機体上部に設けるメインローターである主回転翼の上方に有する。そして、補助翼と主回転翼の中心軸線が交差するように角度を異ならせて主回転翼の回転軸に取り付けている。また、補助翼は、その中心軸線が上下方向に揺動可能に主回転翼の回転軸に取り付けられている。更に、主回転翼は、翼前端と翼後端との水平高さを異ならせるピッチ角を可変として主回転翼の回転軸に取り付けされている。
【０００７】
また更に、この特許文献２に示されたヘリコプタ玩具は、主回転翼と補助回転翼とをリンクにより結合して、補助回転翼の中心軸線が主回転翼の回転軸に対して揺動するとき、主回転翼のピッチ角を主回転翼の回転位置によって変化させるものとしている。従って、常に水平方向面で回転する補助翼により、機体や主回転翼の回転面が傾いたとき、主回転翼の回転位置によりピッチ角を変化させ、主回転翼の回転軸の傾き、即ち機体の傾きを修整するようにして、安定した上昇、降下、空中停止、前進、旋回飛行を可能としているものである。
【０００８】
そして、特許文献３に示されたヘリコプタ玩具は、機体の上部に逆回転する上部メインローターと下部メインローターとを有し、上部メインローターの下方にスタビライザーを有して上部メインローターのピッチ角を調整可能として飛行安定性を高めている。更に、下部メインローターは、前後左右の四方向に向けてピッチ角を可変としている。従って、安定した上昇、降下、空中停止、また、前進、後退、旋回、更に左右横方向へ平行に移動させる飛行を可能としているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−０７５５６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１９１１４４号公報
【特許文献３】特開２００７−１３０２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の様に、ヘリコプタ玩具は、屋内での飛行操作を容易としつつ安定した飛行が可能とされている。
【００１１】
しかし、屋内であっても、空気の対流や微風などの外乱により機体が揺れると飛行が不安定となり、壁などへの衝突又は墜落などを生じさせることがあった。
【００１２】
また、離陸時、機体を上昇させようとして急激にメインローターを急速回転させると、ローターの回転の反動により機体に振動や揺動が発生してバランスの不平衡が生じ、離陸を困難とすることもあった。
【００１３】
そして、多くのヘリコプタ玩具は、上昇、降下、前進、後退、空中停止、及び、旋回の操作は可能とされるも、左右横方向への平行移動飛行が操作可能とされるものは少ない。このため、機体が外乱やバランスの不平衡により左右横方向に傾いたとき、回復制御の操作を行うことができず、墜落させてしまうことも多かった。
【００１４】
本発明は、上述の欠点を排除し、左右方向の傾きを小さくし、且つ、傾きを早く復元させることにより、横方向の安定性を高めたヘリコプタ玩具及びヘリコプタ玩具の傾斜復元性を高めるヘリコプタ玩具用平衡装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るヘリコプタ玩具は、本体部を備える機体と、前記本体部に固定された平衡装置と、を備え、前記平衡装置は、前記機体の左右方向に延設された長尺棒状のバランスロッドを備え、該バランスロッドは、その両端に膨大部を有し、揺動可能に前記機体に設けられているヘリコプタ玩具である。
【００１６】
また、本発明に係るリコプタ玩具用平衡装置は、平板状の固定板を有する支持本体部と、該支持本体部に対して搖動可能とされる揺動支持部とを有し、該揺動支持部により両端に膨大部を有する長尺棒状のバランスロッドの中央部が支持されることにより、バランスロッドが揺動可能に支持本体部に取り付けられているヘリコプタ玩具用平衡装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るヘリコプタ玩具は、機体の左右方向に延び、両端に膨大部を有する長尺のバランスロッドを揺動可能に設けているため、水平を維持するバランスロッドにより、機体の左右への傾きを安定させることができるものである。
【００１８】
そして、固定板を有する支持本体部により、両端に膨大部を有する長尺のバランスロッドを揺動可能に支持するヘリコプタ玩具用平衡装置は、固定板によりヘリコプタ玩具の機体上部等に容易に取り付けることができ、ヘリコプタ玩具の飛行安定性を高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具を示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具を示す正面図。
【図３】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具を示す平面図であり、図３のＡは、スタビライザーと上部ローターの要部を示す拡大図。
【図４】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具を示す一部断面側面図。
【図５】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具に用いる平衡装置のバランスロッドが備える膨大部の変形例を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具が備える平衡装置の要部を示す斜視図。
【図７】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具が備える平衡装置の揺動状態を示す図であって、図７Ａは、搖動支持部が右に揺れた（機体即ち固定支持部が左に傾いた）状態を示し、図７Ｂは、搖動支持部が左に揺れた（機体即ち固定支持部が右に傾いた）状態を示す図。
【図８】本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具の傾斜状態を示す図であって、図８Ａは、水平状態を示し、図８Ｂは、傾斜状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態とされるヘリコプタ玩具は、図１及び図２に示すように、機体110の中央上方部分に二重反転型のメインローター150を有し、テール部115の後端部には、水平面を回転面とする後部ローター116を備え、キャビンを模した本体部111から左右側方に延びるバランスロッド197を支持部181により搖動可能に支持する平衡装置180を本体部111の上部に備えるヘリコプタ玩具100である。
【００２１】
尚、このヘリコプタ玩具100は、機首側を前方、メインローター150側を上方として、前後、上下の方向を定めて説明し、左右は、外観上左右対称とされるも、機体110の正面方向を向いて見た状態により左側及び右側として説明する。
【００２２】
このヘリコプタ玩具100は、キャビンを模した本体部111の下方にソリ形状の着地部材113を有し、パイプ状のテール部115を本体部111の後方に有する機体110を備え、テール部115の後端に後部ローターモータ117とこの後部ローターモータ117のモータ軸に固定される後部ローター116を有するものである。
【００２３】
また、機体110上方のメインローター150は、上部ローター151と上部ローター151の下方に配置される下部ローター161とにより構成され、上部ローター151と下部ローター161とを逆方向に回転させるものである。
【００２４】
そして、下部ローター161は、本体部111の中央やや後方位置において、本体部111から上方に突出する下部ローターシャフト163を有し、この下部ローターシャフト163の上端に設けた下部ローターヘッド165により、２枚の下部ローターブレード167を下部ローターシャフト163に取り付けているものである。
【００２５】
また、上部ローター151は、下部ローターシャフト163と同軸として下部ローターシャフト163を貫通する上部ローターシャフト153を有し、上部ローターシャフト153の上端近傍に設けた上部ローターヘッド155により、２枚の上部ローターブレード157を上部ローターシャフト153に取り付けている。
【００２６】
そして、２枚の下部ローターブレード167を下部ローターヘッド165により下部ローターシャフト163に取り付けるに際し、長方形形状の長辺方向の両端である短辺部分を半円形の円弧状とした下部ローターヘッド165を用い、各下部ローターブレード167を下部ローターヘッド165の長辺方向両端部近傍へ各々ブレードピン169により回動可能に取り付けている。即ち、各下部ローターブレード167の先端部を下部ローターヘッド165に対してブレードピン169を中心として水平面内で前後に回動可能としているものである。
【００２７】
同様に、２枚の上部ローターブレード157を上部ローターヘッド155により上部ローターシャフト153に取り付けるに際しても、長方形形状の短辺部分である両端を半円形の円弧状とした上部ローターヘッド155を用い、各上部ローターブレード157を上部ローターヘッド155の長辺方向両端部近傍へブレードピン169により各々回動可能に取り付け、各上部ローターブレード157の先端部が上部ローターヘッド155に対してブレードピン169を中心として回動可能としている。
【００２８】
従って、上部ローター151や下部ローター161の回転中は、２枚の上部ローターブレード157や２枚の下部ローターブレード167は、自重による遠心力のために上部ローターヘッド155や下部ローターヘッド165を夫々中心として一直線状とされて回転する。そして、上部または下部のローターブレード157,167の先端が壁などの障害物に当たったとき、障害物からローターブレード157,167に加えられる外力により障害物に当たったローターブレード157,167はブレードピン169を中心として先端の回転を遅らせるように回動する。このため、外力による衝撃が上部や下部のローターヘッド155,165ひいては上部ローターシャフト153や下部ローターシャフト163に加わることを防止できる。
【００２９】
また、上部ローター151は、両端を半円形とした長方形形状の上部ローターヘッド155が、この上部ローターヘッド155の中心を通る長手方向の軸（長軸）を回動軸として回動可能に上部ローターシャフト153に取り付けられるものである。従って、この回動軸を中心とする上部ローターヘッド155の揺動により、上部ローターブレード157の仰角となるピッチ角が可変とされているものである。
【００３０】
即ち、上部ローターヘッド155が水平の場合、上部ローターヘッド155にブレードピン169により取り付けられた２枚の上部ローターブレード157は、同一ピッチ角とされて各ローターブレードの前端縁を後端縁よりも高い位置としている。
【００３１】
しかし、上部ローターヘッド155を上部ローターヘッド155の長軸を回動中心として回動させて傾けると、２枚の上部ローターブレード157の内の一方の上部ローターブレード157はその前端縁を高くするように回動してピッチ角を大きくする。また、他方の上部ローターブレード157は、その前端縁を低くするように回動してピッチ角を小さくするものである。
【００３２】
そして、上部ローターシャフト153の上端にスタビライザー170を備え、該スタビライザー170は、上部ローター151や下部ローター161の全長よりも短い長さのスタビライザーロッド173がスタビライザーヘッド171により上部ローターシャフト153の上端に取り付けられるものである。
【００３３】
更に、スタビライザーロッド173の両端にはウエイト177が設けられ、また、スタビライザーヘッド171の側方と上部ローターヘッド155の側方とを連結する棒状のリンクシャフト179が設けられているものである。
【００３４】
また、スタビライザーロッド173は、図３、特にスタビライザー170と上部ローター151の要部拡大図である図３のＡに示すように、上部ローターシャフト153の上端に設けたボス176にスタビライザーピン175を用いてスタビライザーヘッド171を取り付け、スタビライザーロッド173の軸方向とスタビライザーピン175の軸方向を直交させ、スタビライザーピン175を搖動中心としてスタビライザーロッド173の両端を上下に搖動可能としているものである。
【００３５】
そして、直交するスタビライザーロッド173の軸方向とスタビライザーピン175の軸方向との両軸方向と交差する方向を上部ローターヘッド155の長軸方向とし、上部ローターヘッド155の側方にリンクシャフト179を配置しているものである。
【００３６】
従って、スタビライザーロッド173がスタビライザーピン175を揺動中心として揺動し、例えば、図３においてスタビライザーロッド173の右側端部が下がるとき、リンクシャフト179でスタビライザーヘッド171に連結された上部ローターヘッド155の右斜め上方側の直線縁155ａが押し下げられ、上部ローターヘッド155の左斜め下方側の直線縁155ｂが引き上げられる。
【００３７】
このため、上部ローター151は、図３に示した右側の上部ローターブレード157の前端縁が押し下げられてピッチ角を小さくし、左側の上部ローターブレード157の後端縁が押し下げられることによりピッチ角を大きくするものである。
【００３８】
更にこのヘリコプタ玩具100は、図１等に示したように、機体110における本体部111の上部において、下部ローターシャフト163の直近前方位置に平衡装置180が取り付けられるものである。
【００３９】
この平衡装置180は、長尺棒状にして両端に膨大部199を備えたバランスロッド197を支持部181により揺動可能として機体110の上部に固定しているものである。
【００４０】
そして、バランスロッド197は、機体110の前後方向中心線軸に対して直交するように同一長さだけ左右に延設するようにして配置され、左右の両端を上下方向に移動させるように揺動可能とされ、バランスロッド197の重量バランスにより両端を同一水平面に位置させる水平な平衡状態を維持可能とされるものである。
尚、この平衡装置180に関しては、後に詳述する。
【００４１】
また、この本体部111の内部には、図４に示すように、メインローター150を回転駆動するメインモータ141,142や制御回路、バッテリー123等が組み込まれるものである。
【００４２】
即ち、本体部111の下面には電源スイッチ133を有し、この電源スイッチ133を操作することにより、操作信号の受信及び操作信号に基づく各部を作動可能状態とするものである。
【００４３】
そして、本体部111の下面には電源端子131を有し、充電器の電源ジャックを当該電源端子131に挿入接続したとき、本体部111に内蔵するバッテリー123に充電をすることを可能としている。
【００４４】
このバッテリー123は、本体部111の機首近くに配置してヘリコプタ玩具100の重量バランスを保てるようにしている。
【００４５】
また、本体部111の下面には、操作信号を受信する受信装置135としての赤外線受光器を有し、送信機からの操作信号を受信可能としている。
【００４６】
そして、本体部111の内部には、第１メインモータ141、第２メインモータ142、更に、受信装置135が受信した操作信号により第１メインモータ141や第２メインモータ142、及び、後部ローターモータ117の回転を制御する制御回路を備えた制御回路板121が収納されている。
【００４７】
更に、本体部111の内部には、上部ローターシャフト153の下端に設ける上部ローターギア145を有し、この上部ローターギア145を第１メインモータ141のモータ軸に取り付けたピニオンと噛合させ、下部ローターシャフト163の下端には下部ローターギア146を有して第２メインモータ142のモータ軸に取り付けたピニオンと噛合させている。
【００４８】
また、テール部115の後端に設けた後部ローターモータ117は、モータ軸を水平面に対して垂直として該モータ軸の上端に後部ローター116を取り付けている。この後部ローターモータ117や第１メインモータ141、第２メインモータ142は、電力線125により制御回路板121に接続するものである。
【００４９】
そして、制御回路板121の制御回路により第１メインモータ141及び第２メインモータ142の回転速度や回転停止を制御することにより、上部ローター151及び下部ローター161の回転速度を制御可能としている。また、同様に、制御回路板121の制御回路により後部ローターモータ117の正逆回転及び回転停止を制御することにより、後部ローター116の正逆回転及び停止を制御可能としているものである。
【００５０】
この様に、このヘリコプタ玩具100は、本体部111の上方に上部ローター151と下部ローター161とを有するメインローター150を備え、上部ローター151と下部ローター161とを逆方向に回転させるため、上部ローター151の回転速度と下部ローター161の回転速度とを合わせることにより、空中で機体110の向きを一方向に固定することができる。
【００５１】
そして、上部ローター151と下部ローター161の回転速度を伴に早くすると機体110を上昇させ、上部ローター151と下部ローター161の回転速度を伴に遅くすると機体110を降下させ、上部ローター151の回転速度と下部ローター161の回転速度とを合わせて調整することにより、機体110の方向を変えることなく機体110の上昇速度や降下速度を制御し、且つ、空中停止を行わせることができる。
【００５２】
また、上部ローター151の回転速度を僅かに早くし、且つ、下部ローター161の回転速度を僅かに遅くする様に上部ローター151と下部ローター161の回転速度に速度差を生じさせると、機体110の高度、又は上昇や降下を維持しつつ、機首を例えば左に向けるように機体110を旋回させることができる。そして、上部ローター151の回転速度を僅かに遅くし、且つ、下部ローター161の回転速度を僅かに早くする様に上部ローター151と下部ローター161の回転速度に速度差を生じさせると、機体110の高度、又は上昇や降下を維持しつつ、機首を例えば右に向けるように機体110を旋回させることができる。
【００５３】
そして、後部ローター116を水平に取り付けているため、後部ローター116を例えば正回転させると、テール部115を持ち上げるように機体110を僅かに前傾させて前進飛行を行う。また、後部ローター116を逆回転させると、テール部115を押し下げるように機体110を僅かに後傾させて後退飛行を行うことができる。
【００５４】
従って、このヘリコプタ玩具100は、操作信号により上昇、降下、所定高度維持、前進、後退、旋回等を自由に操作することができ、屋内等の無風状態の空間では安定した飛行を行わせ、比較的容易に操縦操作を行うことができる。
【００５５】
また、平衡装置180は、図３に示したように、バランスロッド197の長さＬ2を機体110の全長Ｌ1よりも長くし、バランスロッド197の両端には樹脂製のパイプを膨大部199として備えるものである。
【００５６】
このバランスロッド197は、そのロッド本体198をアルミ製の細いパイプ又は中実の細長い棒状体とし、中央部に対して両端を中央部よりも低くするように全体を円弧状に湾曲させているものである。
【００５７】
そして、膨大部199とする樹脂製パイプは、パイプの中心軸線を前後方向の水平状態としてバランスロッド197におけるロッド本体198の端部軸線方向と直交させるように交差させている。
【００５８】
尚、膨大部199とした樹脂製パイプの中心軸は、水平方向とすることなく垂直方向としたり、前後方向において傾斜させたりすることもあり、上昇降下、前進後退等の飛行方向の何れかに合わせた軸方向としてバランスロッド197におけるロッド本体198の端部軸線と直交させれば足りるものである。
【００５９】
また、膨大部199の形状は、パイプ形状に限ることなく、紡錘形状や涙滴形状とし、紡錘形状や涙滴形状の中心軸線を、湾曲した細棒状のロッド本体198の端部軸線と直交させることもある。
【００６０】
更に膨大部199の形状は、球形状とすることもあり、また、図５のＡに示すように、ロッド本体198の端部軸線を伸ばすように漸次その直径を太くする変形した球形状とする場合や、図５のＢに示すようにロッド本体198の端部軸線を伸ばすようなロッド本体198よりも径の太い円筒形状又は角柱形状、図５のＣに示すようにバランスロッド197のロッド本体198の端部軸線を伸ばすような円錐形状、そして、図示しない、機体110の前後方向に延びる平面状の三角形や円形等の板状体など、種々の形状とすることができる。
【００６１】
そして、バランスロッド197を揺動可能に本体部111の上部に固定する支持部181は、図６に示すように、平板状の固定板189から垂直方向に立設され、平行に設けられる前支持板185と後支持板187により、上方を開口したコ字形状とされる支持本体部183を有する。
【００６２】
また、この支持部181には、前支持板185と後支持板187との間にロッド支持板195とロッド支持板195の上端近傍を貫通し、ロッド支持板195に固定される支持ピン193とによる揺動支持部191を有する。この揺動支持部191は、支持ピン193の前後両端を前支持板185の上端近傍と後支持板187の上端近傍に対して回転可能に取り付け、該支持ピン193を揺動中心としてロッド支持板195の下端を左右に回動可能とするものである。
【００６３】
尚、支持ピン193を前支持板185と後支持板187の上端近傍に固定し、支持ピン193に対してロッド支持板195を揺動回転可能として支持ピン193によりロッド支持板195の上端近傍を支持することもある。
【００６４】
そして、ロッド支持板195の上下長さを前支持板185や後支持板187の上下長さよりも短くしてロッド支持板195の下端にバランスロッド197の中央部を固定し、通常はバランスロッド197の両端が水平とされて同一高さとなるように左右のバランスを調整しているものである。
【００６５】
この様にして、平衡装置180のバランスロッド197は、支持点からの左右の長さが同一長さとされて通常は水平に維持される。また、バランスロッド197は、図７のＡ及びＢに示すように、支持本体部183の固定板189を水平状態として左右に揺動可能とされるものである。
【００６６】
そして、支持本体部183の固定板189を機体110の本体部111において本体部111に内蔵する第１メインモータ141や第２メインモータ142、バッテリー123、制御回路板121等を固定する図示しないシャーシの上面に、又は機体110における本体部111の外装カバーの上面に固定することにより、平衡装置180を機体110に取り付けるものである。
【００６７】
従って、機体110が左右に傾き、支持本体部183が傾いた場合でも、揺動支持部191のロッド支持板195の下端に固定したバランスロッド197を水平に維持することが可能とされるものである。
【００６８】
尚、支持本体部183の固定板189を本体部111に内蔵するシャーシに固定する場合、図１及び図４に示すように、外装カバーの上端において溝部119を形成し、外装カバーから突出するバランスロッド197の上下搖動幅を確保している。
【００６９】
また、シャーシの上面や本体部111の外装カバーの上面に平衡装置180を取り付ける場合は、固定板189の下面に接着剤を塗布する等により、極めて簡単に平衡装置180を機体110の上部に固定することができるものである。
【００７０】
上述の様に、このヘリコプタ玩具100は、機体110に平衡装置180を備えて操作信号により上昇、降下、所定高度維持、前進、後退、旋回等を自由に操作することができ、屋内等の無風状態の空間では安定した飛行を行わせ、比較的容易に操縦操作を行うことができるものである。
【００７１】
しかし、このヘリコプタ玩具100は、通常、小型軽量に作成されており、空気の対流等僅かな外乱により機体110が前後又は左右に揺れることがある。
【００７２】
前後の揺れは、操縦操作に熟練したものであれば、前進又は後進の制御操作により正常な飛行に戻すように修復操作を行うことができるも、左右の揺れは、修復操作を行うことができず、落下、墜落を阻止するように制御することが困難となる。
【００７３】
しかし、この実施形態によるヘリコプタ玩具100では、前述の様にスタビライザー170を備えると共に平衡装置180を備えている。このため、乱流等の外乱により機体110が図８のＡに示す正常状態から図８のＢに示す傾斜状態に変化するとき、機体110の重心の鉛直線上上方に位置するバランスロッド197の支持点が鉛直線上から外れることになる。従って、機体110が傾くには両端に膨大部199を有するバランスロッド197を機体110の重心位置上方から横に移動させる力が必要となる。
【００７４】
このため、バランスロッド197の重量が機体110を傾かせる外力に対して抵抗となり、機体110の傾きを小さくすることができる。
【００７５】
また、図８のＢに示すように、外乱により不用意に機体110が傾いた場合でも、平衡装置180によって図８のＡに示す正常状態に早く戻すことができる。
【００７６】
即ち、機体110が横に傾いたとき、スタビライザー170は回転慣性により水平面内の回転を維持するため、リンクシャフト179でスタビライザーヘッド171と連結された上部ローターヘッド155が傾斜し、この上部ローターヘッド155の傾斜は上部ローターシャフト153の回転が１８０度回転するごとに逆傾斜となる。
【００７７】
このため、上部ローターブレード157のピッチ角である仰角が傾斜側（図８Ｂにおける右側）では大きく、逆側（図８Ｂにおける左側）では小さくなり、上部ローター151による揚力Ｆ1は傾斜側で大きく発生し、図８のＢに示したように傾斜を復元させるように斜め上方への揚力Ｆ1'が生じる。
【００７８】
また、平衡装置180のバランスロッド197は、水平が保たれるため、バランスロッド197の両端と上部ローターヘッド155とによる三角形は不等辺三角形となり、揚力Ｆ1の中心である上部ローターヘッド155をバランスロッド197の中央上部に戻す作用を大きくすることができる。
【００７９】
従って、図８のＡに示したように、上部ローター151による揚力Ｆ1と下部ローター161による揚力Ｆ2と平衡装置180を含む機体110全体の重力Ｇとが鉛直線上に重なり、バランスロッド197の両端と上部ローターヘッド155の中心とを二等辺三角形とした安定状態に早く戻すことができる。
【００８０】
また、飛行中の安定性に限るものでなく、着地状態からメインローター150を急速回転させて離陸を急ぐ場合などの始動離陸時においても、モータやローターの始動開始における機体110の振動により機体が揺動しても、搖動を小さく制限し、且つ、左右の傾きを平衡装置180により安定状態に復元させ、離陸直後の姿勢を素早く安定状態に戻して操作を容易に継続することができる。
【００８１】
この様に、本実施の形態は、機体110が左右に揺れても平衡装置180のバランスロッド197の水平が維持されるようにバランスロッド197を揺動可能としているものである。そして、バランスロッド197の両端に形成する膨大部199は、樹脂製に限ることなく、アルミ等の軽金属により形成することもあり、平衡装置180を軽量化してヘリコプタ玩具100の重量増加を少なくしている。
【００８２】
そして、バランスロッド197の長さＬ2は、少なくとも機体110の全長Ｌ1に略等しく、又は機体110の全長Ｌ1よりも長くするように機体110の全長Ｌ1以上の長さとすることが好ましいものである。
【００８３】
また、バランスロッド197は中央部を両端より高くするように湾曲させているも、図６等に示すように揺動中心とする支持ピン193から吊下げている場合、バランスロッド197を直線形状とすることもある。
【００８４】
そして、バランスロッド197を固定板189等の支持本体部183とロッド支持板195等の揺動支持部191とにより吊下げるようにして本体部111に固定する場合のみでなく、機体110の本体部111に組み込んでいるシャーシ等にバランスロッド197を吊下げて本体部111の上部にバランスロッド197を揺動可能に取り付けることもある。
【００８５】
更に、両端に膨大部199を有するバランスロッド197を湾曲させ、バランスロッド197の重心をバランスロッド197の中央部分よりも下方に位置させる場合は、揺動中心とする支持点をバランスロッド197の下方とし、バランスロッド197を下方から持ち上げるように支持することもある。即ち、平衡装置180におけるバランスロッド197の中央位置を高くしつつ、バランスロッド197の重心が揺動中心となる支持点よりも低く、バランスロッド197の両端を同一高さとしてバランスロッド197を水平に維持しておくことができるようにすれば足りるものである。
【００８６】
また、スタビライザー170は、上部ローター151の上方に設ける場合に限ることなく、上部ローター151を上部ローターシャフト153の上端に取り付け、スタビライザー170は上部ローター151の下方にして下部ローター161の上方とするように、上部ローター151と下部ローター161との間にスタビライザー170を設けることもある。
【００８７】
このように、本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具100は、機体110の左右に延設された長尺のバランスロッド197を揺動可能として機体110に設けているため、機体110が横揺れしたときも、両端に膨大部199を有するバランスロッド197を水平に保ち、このバランスロッド197により機体110の傾斜を小さく押え込み、且つ、傾斜復元を素早く行って安定した飛行を可能とするものである。
【００８８】
また、この左右両端を上下に揺動可能とするバランスロッド197を本体部111の上部に有するヘリコプタ玩具100は、機体110が傾いても水平に維持したバランスロッド197を機体110の高さに保ち、地面や床の近くで低空飛行をするときもバランスロッド197を障害物に当てることがなく、また、両端を中央よりも低く湾曲させたバランスロッド197でも、常に安定させた状態で機体110に取り付けることができる。
【００８９】
そして、メインローター150を上部ローター151と下部ローター161との二重反転ローターとするヘリコプタ玩具100は、上部ローター151と下部ローター161の回転速度を個別に調整して容易に機首の向きを安定させ、且つ、機首の向きを変えるように旋回させることも容易に可能となる。
【００９０】
また、上部ローター151における上部ローターブレード157のピッチ角を可変としてスタビライザー170によりピッチ角を調整可能としたヘリコプタ玩具100は、メインローター150により機体110の前後左右の揺れを戻すようにして安定した飛行を行い、飛行操作を容易とすることができる。
【００９１】
更に、後部ローター116を水平に有するヘリコプタ玩具100は、後部ローター116を正回転または逆回転させることにより、機体110を前傾又は後傾させることを可能とし、メインローター150により機首の方向を安定させた機体110の前進及び後進を単純な機構で容易に制御することができる。
【００９２】
そして、バランスロッド197等の平衡装置180は軽量であっても、水平を維持するバランスロッド197の長さＬ2を機体110の全長Ｌ1以上とすることにより、短い長さとされている機体110の横幅による横揺れを効果的に制限することができる。
【００９３】
また、この平衡装置180は、平板状の固定板189を有する支持本体部183を用いてバランスロッド197を揺動可能に支持するものであるから、固定板189により容易にヘリコプタ玩具100における機体110の上部等に取り付けて固定することができる。
【００９４】
そして、平衡装置180の支持部181を支持本体部183と揺動支持部191とし、揺動支持部191によりバランスロッド197の中央部を支持すれば、長尺のバランスロッド197を支持点から左右対称として容易に搖動可能としつつ且つ水平に支持することができる。
【００９５】
更に、揺動支持部191とするロッド支持板195を支持本体部183の前支持板185と後支持板187との間に配置してロッド支持板195を揺動可能にその上端近傍を支持ピン193により支持する支持部181は、ロッド支持板195とバランスロッド197を揺動可能として確実に吊下げることができ、ロッド支持板195及びバランスロッド197の重心を支持点よりも低くして、バランスロッド197の水平状態を容易に維持させることができる。
【００９６】
そして、ロッド本体198の両端に膨大部199を有するバランスロッド197を湾曲させて両端を中央部よりも低くすれば、バランスロッド197の重心位置をバランスロッド197の支持点とする中心部よりも低くし、揺動可能なバランスロッド197の水平維持を一層確実とすることができる。
【００９７】
また、バランスロッド197のロッド本体198をアルミ製とすることにより、バランスロッド197、ひいては平衡装置180を軽量化し、ヘリコプタ玩具100の重量増加を少なくしつつ安定した飛行を可能とすることができる。
【００９８】
更に、膨大部199をバランスロッド197のロッド本体198の直径よりも太い樹脂パイプとしてパイプ軸を水平とすれば、バランスロッド197の重量増加を押えつつ、バランスロッド197の水平維持力を容易に高め、且つ、見た目の安定感を保つこともできる。
【００９９】
このように、本発明の実施形態に係るヘリコプタ玩具100は、二重反転型ローターとする上部ローター151と下部ローター161とを有して上昇降下、空中停止などを可能とし、上部ローターブレード157のピッチ角を調整するスタビライザー170を有して安定した飛行を可能としつつ、平衡装置180を備えることにより横安定をより一層高め、安定した飛行を一層容易にすることができるものである。
【符号の説明】
【０１００】
１００  ヘリコプタ玩具
１１０  機体                      １１１  本体部
１１３  着地部材                  １１５  テール部
１１６  後部ローター              １１７  後部ローターモータ
１１９  溝部
１２１  制御回路板                １２３  バッテリー
１２５  電力線                    １３１  電源端子
１３３  電源スイッチ              １３５  受信装置
１４１  第１メインモータ          １４２  第２メインモータ
１４５  上部ローターギア          １４６  下部ローターギア
１５０  メインローター            １５１  上部ローター
１５３  上部ローターシャフト      １５５  上部ローターヘッド
１５５ａ、１５５ｂ  直線縁
１５７  上部ローターブレード      １６１  下部ローター
１６３  下部ローターシャフト      １６５  下部ローターヘッド
１６７  下部ローターブレード      １６９  ブレードピン
１７０  スタビライザー            １７１  スタビライザーヘッド
１７３  スタビライザーロッド      １７５  スタビライザーピン
１７６  ボス                      １７７  ウエイト
１７９  リンクシャフト
１８０  平衡装置                  １８１  支持部
１８３  支持本体部                １８５  前支持板
１８７  後支持板                  １８９  固定板
１９１  揺動支持部                １９３  支持ピン
１９５  ロッド支持板              １９７  バランスロッド
１９８  ロッド本体                １９９  膨大部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018064749.tif 000009
【図８】
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