(57)【要約】【課題】コレクティブピッチレバーを介してスワシュプレートの昇降動作を制御する機構において、機械的ミキシングによって差動が発生することを防止し、スワッシュプレートを理想的な昇降動作に制御できるようにする。【解決手段】サーボフレーム部１８をサーボフレームアーム１６、１７で傾倒自在に支持し、コレクティブピッチレバー３の支点３ｃをマスト１に対して進退自在に設けるとともに、コレクティブピッチレバー３の作用点側端部３ａとスワッシュプレート４を連結するエルロンレバー６、エレベータレバー９を、マスト１にスライド自在に装着したスライダケース２０に一体に取り付け、エルロンレバー６及びエレベータレバー９がマスト１に沿って真っ直ぐ昇降するように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マストに沿ったスワッシュプレートの昇降動作をコレクティブピッチレバーを介して行うように構成されたラジオコントロールヘリコプターのスワッシュプレート制御機構において、
コレクティブピッチレバーの支点をマストに対して進退自在に設けるとともに、コレクティブピッチレバーの作用点側端部とスワッシュプレートを接続するエルロンレバーを、マストにスライド自在に装着されたスライダケースに一体に設けた構成を有することを特徴とするラジオコントロールヘリコプターのスワッシュプレート制御機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジオコントロールヘリコプター（以下、Ｒ／Ｃヘリという）のメインブレードのピッチ角を制御するスワッシュプレートの位置制御機構に係り、詳しくはコレクティブピッチレバーを介してスワッシュプレートをマストに沿って平行に昇降移動させる機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｒ／Ｃヘリは、サーボによって変位されるスワッシュプレートでメインブレードのピッチ角を制御することにより飛行が可能となる。Ｒ／Ｃヘリの飛行における、垂直上昇下降、前進飛行、側進飛行及び後進飛行は、スワッシュプレートをサーボで昇降し、任意の方向へ傾けることにより実現され、機体の動作はスワッシュプレートの動作と一致している。スワッシュプレートを水平に保ったままマストに沿って上昇させると機体は垂直に上昇し、これを斜めに傾ければ機体も傾けた方向へ移動する。
【０００３】
Ｒ／Ｃヘリのスワッシュプレートを昇降動作させる構造としては、エルロン、エレベータ及びピッチの３個のサーボを同時に作動させて行うものや（例えば特許文献１、特許文献２参照）、一端がピッチサーボに連結したコレクティブピッチレバーを介して行うものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭６０−２３６２８号公報
【特許文献２】
登録実用新案第３０４９９６６号公報
【０００５】
図４は、コレクティブピッチレバーを介してスワッシュプレートを昇降動作させる従来の機構を示している。これは、Ｒ／Ｃヘリの機体（図示せず）に設置されたマスト１の側方から、機体前方に設置されたピッチサーボ２の上方に亘ってコレクティブピッチレバー３が架け渡され、そのマスト１側のレバー端部３ａに、スワッシュプレート４と連結したロッド５を支持するエルロンレバー６と、ロッドエンド７を介してスワッシュプレート４と連結したエレベータアーム８を支持するエレベータレバー９が接続され、ピッチサーボ２側のレバー端部３ｂには、ピッチサーボ２の回転軸に固着されたサーボホーン２ａと連結したＴ型ピッチレバー１０がロッド１１を介して接続され、また、レバーの略中央部はピッチアップホルダー１２内に装填されたコレクトピッチシャフト１３によって当該シャフトを支軸としてレバー両端部３ａ、３ｂが水平軸廻りに回転し得るように支持されている。
そして、ピッチサーボ２の駆動に伴って力点に対応する前記レバー端部３ｂ側が鉛直方向に沿って変位すると、コレクトピッチシャフト１３で支持されたレバー中央の支持部３ｃを支点としてコレクティブピッチレバー３が回転し、作用点に対応する前記レバー端部３ａとこれに接続したエルロンレバー６及びエレベータレバー９がともに鉛直逆方向へ変位することにより、スワッシュプレート４を昇降させるように構成されている。コレクティブピッチレバー３を支持するコレクトピッチシャフト１３は、その両端がエルロン用ロッドを掛止するＸ型レバー１４を介してサーボフレーム部（図示せず）に一体に連結しており、当該支持位置に固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図示した従来の機構は、ピッチサーボ２のみを駆動してスワッシュプレート４の昇降動作が可能であるが、コレクティブピッチレバー３の作動によってスワッシュプレート４が上昇又は下降した場合に、円運動による差動が生じるという問題があった。
【０００７】
すなわち、図５は中立時と上昇時における、コレクティブピッチレバー３と、レバー端部３ａに接続したエルロンレバー６とロッド５の位置を示している。
同図に示されるように、中立時、コレクティブピッチレバー３に接続したエルロンレバー６と、これに連結したロッド５の交差角は略直角に保持されている。支持部３ｃを中心にコレクティブピッチレバー３を回転し、エルロンレバー６を上昇させたとき、ロッド５も前記略直角な交差角を保ちながら図中二点鎖線で示した位置まで上昇してロッド５の上端が図中点５Ａの位置に上がれば必要十分であるが、ロッド５の下端はエルロンレバー６に回転自在に支持され、また、レバー端部３ａが支持部３ｃを中心とした円弧に沿って上昇し、中立時の位置よりも機体前方へ変位するため（図中符号Ｘ）、実際には、エルロンレバー６とロッド５の交差角は中立時よりも大きくなり、ロッド５の上端は図中点５Ｂの位置まで上昇して必要な上昇位置との差動Ｄが生じてしまう。また、同様にレバー端部３ａに接続したエレベータレバー９とエレベータアーム８においても、中立時に所定の角度をなすエレベータレバー９とエレベータアーム８の交差角が、コレクティブピッチレバー３のレバー端部３ａが上昇するのに伴って変化し、差動を生じさせる。スワシュプレート４を下降させたときも差動の発生は同様である。
【０００８】
上昇時にこのような差動Ｄが生じると、推力は斜め上方へとかかり、機体は垂直には上昇せずに左斜めに上方へ移動することとなる。これを解消する手段としては、差動の影響を取り込んで送信機のプログラムによる電気的ミキシングを行い、理想の飛行動作に近づけることが考えられる。しかし、送信機の高度な機能と調整能力が必要となって電気的ミキシングによる解決は極めて困難であり、実際には操縦者が自身の操作勘に基づき、差動を予測して当て舵を打って操縦しており、すなわち操縦者の技量によりカバーするしかなかった。
【０００９】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コレクティブピッチレバーを介してスワシュプレートの昇降動作を制御する機構において、機械的ミキシングによって差動が発生することを防止し、スワッシュプレートを理想的な昇降動作に制御できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、マストに沿ったスワッシュプレートの昇降動作をコレクティブピッチレバーを介して行うように構成されたＲ／Ｃヘリのスワッシュプレート制御機構において、コレクティブピッチレバーの支点をマストに対して進退自在に設けるとともに、コレクティブピッチレバーの作用点側端部とスワッシュプレートを接続するエルロンレバー、エレベータレバーを、マストにスライド自在に装着されたスライダケースに一体に設けた構成を有することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、コレクティブピッチレバーを回転したときに、その支点が移動してマストに対する距離を伸縮することで、コレクティブピッチレバーの端部とマストとの距離が常に一定に保持され、また、スライダケースがマストに沿ってスライド移動するため、これと一体のエルロンレバー、エレベータレバーとともにコレクティブピッチレバーの作用点側端部もマストに沿って真っ直ぐに昇降移動する。これにより、エルロンレバーとロッドとの交差角が略直角に、エレベータレバーとエレベータアームの交差角が所定の角度にそれぞれ保持され、差動を発生させることなく、スワッシュプレートを水平に真っ直ぐ昇降動作させることができる。
スワッシュプレートの昇降動作を適正且つ理想的に行えることで、機体の飛行動作は垂直上昇下降、前進、後進、左右側進が完全に独立したものとなり、操縦者による当て舵などが不要となって操縦性が向上する。また、送信機のプログラム機能を改良する必要性もなくなり、機体調整の簡素化が実現される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態である制御機構の斜視図、図２は同機構の構成部材を展開した斜視図、図３は同機構により作動するコレクティブピッチレバーとこれに接続したエルロンレバー及びロッドの中立時、上昇時及び下降時の位置を示した図であり、図中、従来機構と同一の部材には同一符号を付してある。
【００１３】
本発明の制御機構は、主要な構成部材は前述の従来機構と同じものを使用しており、従って、ピッチサーボ２の駆動に伴ってコレクティブピッチレバー３が、コレクトピッチシャフト１３で支持されたレバー中央の支持部３ｃを支点として回転し、作用点側のレバー端部３ａが鉛直方向へ変位してエルロンレバー６及びエレベータレバー９をともに昇降移動せしめ、これによりスワッシュプレート４を昇降動作させることに変わりはないが、コレクティブピッチレバー３の回転に連動して、その回転支点である支持部３ｃが機体前後方向へ進退移動するように構成してある。
【００１４】
具体的には、図１及び図２に示されるように、マスト１とピッチサーボ２の間の機体フレーム１５上に、一対のＨ型サーボフレームアーム１６、１７を平行に並べ、それぞれ下端部を機体フレーム１５上に設けた水平軸廻りの回転軸に連結し、両アームが機体前後方向へ傾倒し得るように取り付けるとともに、両アームの上端部に、エルロン・エレベータ両サーボを収納したサーボフレーム部１８を一体に取り付ける。サーボフレーム部１８の取り付けは、その前後両面に突設させた接続部１８ａ、１８ｂを前記両アームの上端部に回転自在に連結して行い、これにより両アームの傾倒に連動してサーボフレーム部１８が機体前後方向へ進退移動するようになっている。図３に示されるように、サーボフレーム部１８を支持するサーボフレームアーム１６、１７は、コレクティブピッチレバー３が中立位置にあるときに、機体フレーム１８上で鉛直方向に沿って平行に立設するように設置されており、また、マスト１側のサーボフレームアーム１７の上端部は、Ｉ型レバー１９を介してサーボフレーム部１８と連結したコレクトピッチシャフト１３と同軸、つまりコレクティブピッチレバー３の回転中心である支持部３ｃと同軸に支持されている。
【００１５】
そのため、ピッチサーボ２を駆動してコレクティブピッチレバー３のレバー端部３ｂを鉛直方向へ変位させると、支持部３ｃを中心としてコレクティブピッチレバー３が回転するのに伴って、回転運動するレバー端部３ｂからその回転中心向きの力が作用して、コレクトピッチシャフト１３、これと同軸のサーボフレームアーム１７及びサーボフレーム部１８を機体後方へ一体に移動せしめ、これにより支持部３ｃが機体後方へ移動し、マスト１との距離が変位するようになっている。
【００１６】
また、図１及び図２に示されるように、マスト１には、エレベータレバー９の内周に略一杯に嵌まる外径及びマスト１の周面に略一杯に装着する開口内径を有するリング体であって外周面にエレベータシャフト２０ａ、２０ａを突出してなるスライダケース２０をマスト１の周面にスライド自在に装着し、このスライダケース２０の外周にエルロンレバー６とエレベータレバー９を一体に取り付けて、コレクティブピッチレバー３の回転に伴いレバー端部３ａが鉛直方向へ変位したときに、エルロンレバー６及びエレベータレバー９とともにレバー端部３ａが、スライダケース２０と一体にマスト１に沿って平行に真っ直ぐ昇降するようになっている。
【００１７】
このように構成された本発明の制御機構によれば、スワッシュプレート４を上昇させるためピッチサーボ２を駆動し、コレクティブピッチレバー３の力点側のレバー端部３ｂを下方へ変位させた場合、コレクティブピッチレバー３は支持部３ｃを支点として回転し、作用点側のレバー端部３ａを上方へ変位させる。このとき、コレクトピッチシャフト１３を介して押動されるサーボフレーム部１８がマスト１側へ移動するのに伴い支持部３ｃも移動し、図３に示されるように、支点である支持部３ｃが距離Ｈだけマスト１側へ移動する。
支点がマスト１側へ移動することにより、レバー端部３ａとマスト１との間隔が一定に保たれ、また、エルロンレバー６及びエレベータレバー９とともにレバー端部３ａがスライダケース２１と一体にマスト１に沿って上昇し、レバー端部３ａは中立時と同じ鉛直線上に沿って変位する。これにより、エルロンレバー６とロッド５の交差角が略直角に保持され、また、エレベータレバー９とエレベータアーム８の交差角が所定の角度に保持されて差動の発生を防止し、スワッシュプレート４を傾けずに水平を保ったまま上昇させることができる。
一方、スワッシュプレート４を下降させるときは、前記と同様に、支持部３ｃを中心として下方へ変位するレバー端部３ｂから中心に向かう力によって、コレクトピッチシャフト１３及びサーボフレーム部１８が機体後方へ押動されて支持部３ｃもマスト１側へ移動し、レバー端部３ａは中立時及び上昇時と同じ鉛直線上に沿って下方へ変位するため、エルロンレバー６とロッド５の交差角、エレベータレバー９とエレベータアーム８の交差角がそれぞれ所定の角度で一定に保持され、スワッシュプレート４を傾けずに水平を保ったまま下降させることができる。
【００１８】
このように本発明の制御機構によれば、スワッシュプレートの昇降動作を適正且つ理想的に行うことが可能となり、従って、機体の飛行動作は垂直上昇下降、前進、後進、左右側進が完全に独立したものとなり、操縦者による当て舵などが不要となって操縦性が向上し、また、送信機のプログラム機能を改良する必要性もなくなり、機体調整の簡素化が実現されることとなる。
【００１９】
なお、図示した形態では、スワッシュプレートの駆動系統の内、エルロンレバーによる系統とエレベータレバーによる系統の両方の差動が解消されるように構成したが、例えばエレベータレバーによる系統の差動をエレベータレバーの形状その他適宜な手段によって解消可能であれば、エルロンレバーによる系統に対してのみ本発明の制御機構を適用することができる。
また、図示した制御機構の構成、使用する部材の構成や形状は一例であり、本発明はこれに限定されず、他の適宜な形態により構成可能である。例えばサーボフレーム部の移動手段は傾倒自在なサーボフレームアーム以外の他の適宜な手段を採用可能であり、コレクティブピッチレバーの回転支点はサーボフレーム部と一体に移動する他、これと独立して移動するように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である制御機構の斜視図である。
【図２】図１の機構の構成部材を展開した斜視図である。
【図３】図１の機構により作動するコレクティブピッチレバーとエルロンレバー及びロッドの中立時、上昇時及び下降時の位置を示した図である。
【図４】従来の制御機構の斜視図である。
【図５】図４の機構により作動するコレクティブピッチレバーとエルロンレバー及びロッドの中立時と上昇時の位置を示した図である。
【符号の説明】
１  マスト、２  ピッチサーボ、３  コレクティブピッチレバー、４  スワッシュプレート、５  ロッド、６  エルロンレバー、７  ロッドエンド、８  エレベータアーム、９  エレベータレバー、１０  ピッチレバー、１１  ロッド、１２  ピッチアップホルダー、１３  コレクトピッチシャフト、１４  Ｘ型レバー、１５  機体フレーム、１６、１７  サーボフレームアーム、１８  サーボフレーム部、１９  Ｉ型レバー、２０  スライダケース
【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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