(57)【要約】【課題】  機構全体が占めるスペースを大幅に縮小するとともに操縦性を向上させることができるヘリコプタの操縦油圧機構を提供する。【解決手段】  ヘリコプタ１のメインロータ２のブレード３のピッチ角を制御する操縦油圧機構であって、メインロータ２の回転軸５を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられた環状型ブロック１０、２０と、環状型ブロック１０、２０に固定され、ブレード３のピッチ角を変化させるスウォッシュプレート４を駆動する複数の操縦作動筒３０と、環状型ブロック１０、２０に固定され、操縦作動筒３０を駆動する油圧機器４０と、を備える。【選択図】        図２
2005125923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリコプタのメインロータのブレードのピッチ角を制御する操縦油圧機構であって、
前記メインロータの回転軸を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられた環状型ブロックと、
前記環状型ブロックに固定され、前記ブレードのピッチ角を変化させるスウォッシュプレートを駆動する複数の操縦作動筒と、
前記環状型ブロックに固定され、前記操縦作動筒を駆動する油圧機器と、
を備えることを特徴とするヘリコプタの操縦油圧機構。
【請求項２】
前記環状型ブロックの内部には作動油流路が設けられ、
前記操縦作動筒の作動油流路と前記油圧機器の作動油流路とは、前記環状型ブロック内部に設けられた前記作動油流路を介して連通されていることを特徴とする請求項１に記載のヘリコプタの操縦油圧機構。
【請求項３】
前記操縦作動筒と前記油圧機器とは、前記環状型ブロックの周方向に沿って近接した状態で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘリコプタの操縦油圧機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリコプタのメインロータのブレードのピッチ角を制御する操縦油圧機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ヘリコプタのメインロータのブレードのピッチ角を制御する目的で、操縦者による操縦入力をメインロータのスウォッシュプレートに伝達する「操縦油圧機構」が使用されている。従来の操縦油圧機構１００は、図３に示すように、操縦入力をスウォッシュプレートに伝達するための操縦作動筒１１０と、この操縦作動筒１１０を駆動するための作動油容器、フィルタ、バルブ等からなる油圧機器１２０と、を備えて構成されている。
【０００３】
かかる従来の操縦油圧機構１００においては、操縦作動筒１１０と油圧機器１２０とが離れた位置に配置されているため、操縦作動筒１１０と油圧機器１２０とを接続するためのチューブ１３０が設けられている（図３参照）。このため、部品点数が増加することに加え、操縦作動筒１１０とチューブ１３０との間、又は、油圧機器１２０とチューブ１３０との間の接続部分から油漏れが発生する場合があった。また、操縦作動筒１１０と油圧機器１２０とが離れた位置に配置されているため、機構全体が占めるスペースが大きくなり、ヘリコプタの小型化を妨げるおそれがあった。
【０００４】
このような問題を解決するために、図４に示すように、操縦作動筒２１０の近傍に油圧機器２２０を配置して構成した操縦油圧機構２００が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】Teruyuki Kano、外２名、「The Transmission of the New Observation Helicopter(XOH-1)」、Heli Japan 98  国際会議  ヘリコプタの先進技術と防災、ヘリコプタ技術協会、日本航空宇宙学会、American Helicopter Society、１９９８年、T2-6、p.451-452
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記した操縦油圧機構２００においても、操縦作動筒２１０及び油圧機器がメインブレードの回転軸３００から離れた位置に配置されているため、依然として機構全体が占めるスペースが大きくなっていた。
【０００６】
また、前記した操縦油圧機構２００においては、図４に示したように、複数の操縦作動筒２１０をスウォッシュプレート４００から離れた位置に配置しているため、比較的長い操縦作動筒２１０を採用する必要があり、スウォッシュプレート４００の支持状態が不安定になる場合があった。このため、操縦入力がスウォッシュプレート４００に適切に伝達されず、操縦性が低下する場合があった。
【０００７】
本発明の課題は、機構全体が占めるスペースを大幅に縮小するとともに操縦性を向上させることができる操縦油圧機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ヘリコプタのメインロータブレードのピッチ角を制御する操縦油圧機構であって、前記メインロータの回転軸を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられた環状型ブロックと、前記環状型ブロックに固定され、前記ブレードのピッチ角を変化させるスウォッシュプレートを駆動する複数の操縦作動筒と、前記環状型ブロックに固定され、前記操縦作動筒を駆動する油圧機器と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、操縦油圧機構は、メインロータの回転軸を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられる環状型ブロックを備えている。そして、この環状型ブロックに操縦作動筒及び油圧機器が固定されるため、操縦作動筒及び油圧機器をメインロータの回転軸の周囲（スウォッシュプレートの近傍）に配置することができる。従って、機構全体が占めるスペースを大幅に縮小することができる。
【００１０】
また、環状型ブロックの全周にわたって複数の操縦作動筒を配置して固定することにより、スウォッシュプレートを全周にわたって支持することができる。この結果、操縦入力をスウォッシュプレートに確実に伝達することができ、操縦性を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の操縦油圧機構において、前記環状型ブロックの内部には作動油流路が設けられ、前記操縦作動筒の作動油流路と前記油圧機器の作動油流路とは、前記環状型ブロック内部の前記作動油流路を介して連通されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、環状型ブロックの内部には作動油流路が設けられており、操縦作動筒の作動油流路と油圧機器の作動油流路とは、環状型ブロック内部の作動油流路を介して連通されている。従って、従来の操縦油圧機構で採用されていたようなチューブが不要となるため、部品点数を削減することができるとともに、油漏れを低減させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の操縦油圧機構において、前記操縦作動筒と前記油圧機器とは、前記環状型ブロックの周方向に沿って近接した状態で配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、操縦作動筒と油圧機器とは、環状型ブロックの周方向に沿って近接した状態で配置されているので、油圧機器から操縦作動筒への作動油の供給経路を短縮することができる。従って、油圧機器による駆動力を操縦作動筒に確実に伝達することができる。また、操縦作動筒から油圧機器への作動油の戻り経路を短縮することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、操縦油圧機構は、メインロータの回転軸を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられる環状型ブロックを備えており、この環状型ブロックに操縦作動筒及び油圧機器が固定されるため、操縦作動筒及び油圧機器をメインロータの回転軸の周囲に配置することができる。この結果、機構全体が占めるスペースを大幅に縮小するとともに操縦性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。本実施の形態においては、図１に示したヘリコプタ１のメインロータ２のブレード３のピッチ角を制御する操縦油圧機構について説明する。
【００１７】
なお、本実施の形態におけるヘリコプタ１は、フライバイワイヤ式操縦システムを採用している。このため、サイクリックスティックやコレクティブスティックの操作による操縦入力は、電気信号に変換され、所定の配線を介して操縦油圧機構に伝達される。
【００１８】
本実施の形態における操縦油圧機構は、図１に示すように、環状型ブロック１０、２０と、ブレード３のピッチ角を変化させるスウォッシュプレート４を駆動する複数の操縦作動筒３０と、各操縦作動筒３０を駆動する油圧機器４０と、環状型ブロック１０、２０に外部から作動油を供給する（図示されていない）ポンプと、を備えて構成されている。操縦油圧機構の操縦作動筒３０は、操縦入力に係る電気信号に基づいて上下方向に駆動制御される。この操縦作動筒３０の上下動によりスウォッシュプレート４が駆動されて、ブレード３のピッチ角が変化することとなる。
【００１９】
環状型ブロック１０、２０は、図２（ａ）に示すような略円環状の構成体であり、メインロータ２の回転軸５を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられるものである。なお、環状型ブロック２０は冗長性を確保するために設けられたものであり、環状型ブロック１０と実質的に同一の構成を有する。このため、環状型ブロック１０の構成のみを説明することとし、環状型ブロック２０の各構成要素に言及する場合には、環状型ブロック１０と同一の符号を付して説明することとする。
【００２０】
環状型ブロック１０は、図２（ｂ）に示すように、大径の第１環状部材１０ａと、第１環状部材１０ａの内側に配置される小径の第２環状部材１０ｂと、から構成されている。これら第１環状部材１０ａ及び第２環状部材１０ｂは、いずれも金属材料で製作されている。
【００２１】
環状型ブロック１０の内周（第２環状部材１０ｂの内周）は、図２（ｂ）に示すように平面視で真円形状を呈している。そして、環状型ブロック１０の内径は、図１に示すようにメインロータ２の回転軸５の外径より大きく設定されている。また、環状型ブロック１０の外周（第１環状部材１０ａの外周）は、図２（ｂ）に示すように平面視で正九角形状を呈している。
【００２２】
環状型ブロック１０の外周面には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、操縦作動筒３０を取り付けるための第１取付部１１と、油圧機器４０を取り付けるための第２取付部１２と、外部ポンプからの作動油の供給を受ける油供給口１３ａ及びポンプへの作動油の排出を行う油排出口１３ｂを有する油給排部１３と、が設けられている。
【００２３】
第１取付部１１、第２取付部１２及び油給排部１３は、周方向に沿って配置されており、各々平滑面とされている。本実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、第１取付部１１を周方向に沿って等間隔に３個設けるとともに、第２取付部１２を２個設け、油給排部１３を１個設けている。
【００２４】
環状型ブロック１０の内部には、図２（ｃ）に示すように、作動油を流通させるための複数の作動油流路１４が設けられている。本実施の形態においては、第１環状部材１０ａの内周面に切削加工を施して所定の溝を設けた後、この第１環状部材１０ａの内側に第２環状部材１０ｂを嵌め込むことにより、作動油流路１４を形成している。
【００２５】
環状型ブロック１０の各第１取付部１１には、作動油流路１４と操縦作動筒３０の作動油流路との間で作動油を流通させるための第１連通孔１５が穿設されている（図２（ａ）、（ｃ）参照）。また、環状型ブロック１０の各第２取付部１２には、作動油流路１４と油圧機器４０の作動油流路との間で作動油を流通させるための第２連通孔１６が穿設されている（図２（ａ）参照）。このため、第１連通孔１５、作動油流路１４及び第２連通孔１６を介して、操縦作動筒３０と油圧機器４０との間で作動油を流通させることができる。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る操縦油圧機構の動作について説明する。
【００２７】
ヘリコプタ１の操縦者が、サイクリックスティック又はコレクティブスティックを操作すると、この操作による操縦入力が電気信号に変換され、所定の配線を介して操縦油圧機構に伝達される。
【００２８】
操縦入力に係る電気信号が操縦油圧機構に伝達されると、操縦作動筒３０は、（図示されていない）ポンプから油供給口１３ａを介して供給され油圧機器４０の作動油容器に一時的に貯えられた作動油の駆動力により、電気信号に応じて上下に駆動される。この際、油圧機器４０の作動油容器内の作動油は、環状型ブロック１０、２０の第２連通孔１６、作動油流路１４及び第１連通孔１５を介して、操縦作動筒３０に供給される。
【００２９】
この結果、操縦入力に応じてスウォッシュプレート４を駆動して、メインロータ２のブレード３のピッチ角を変化させることができる。なお、操縦作動筒３０の駆動に使用された作動油は、環状型ブロック１０、２０の第１連通孔１５、作動油流路１４及び第２連通孔１６を介して油圧機器４０に戻された後、作動油流路１４及び油排出口１３ｂを介してポンプに戻される。
【００３０】
以上説明した実施の形態に係る操縦油圧機構は、メインロータ２の回転軸５を回転自在に挿通させるように機体に取り付けられる環状型ブロック１０、２０を備えている。そして、この環状型ブロック１０、２０に操縦作動筒３０及び油圧機器４０が固定されるため、操縦作動筒３０及び油圧機器４０をメインロータ２の回転軸５の周囲（スウォッシュプレート４の近傍）に配置することができる。従って、機構全体の占めるスペースを大幅に縮小することができる。
【００３１】
また、以上説明した実施の形態に係る操縦油圧機構においては、環状型ブロック１０、２０の周方向に沿って等間隔に３個の第１取付部１１を設け、これら第１取付部１１に各々操縦作動筒３０を取り付けているので、スウォッシュプレート４を全周にわたって支持することができる。この結果、操縦入力をスウォッシュプレート４に確実に伝達することができ、操縦性を向上させることができる。
【００３２】
また、以上説明した実施の形態に係る操縦油圧機構においては、環状型ブロック１０、２０の内部に作動油流路１４を設けており、操縦作動筒３０の作動油流路と油圧機器４０の作動油流路とが、環状型ブロック１０、２０内部の作動油流路１４を介して連通されている。従って、従来の操縦油圧機構で採用されていたようなチューブが不要となるため、部品点数を削減することができるとともに、油漏れを低減させることができる。
【００３３】
また、以上説明した実施の形態に係る操縦油圧機構においては、操縦作動筒３０と油圧機器４０とが環状型ブロック１０、２０の周方向に沿って近接した状態で配置されているので、油圧機器４０から操縦作動筒３０への作動油の供給経路を短縮することができる。従って、油圧機器４０による駆動力を操縦作動筒３０に確実に伝達することができる。また、操縦作動筒３０から油圧機器４０への作動油の戻り経路を短縮することもできる。
【００３４】
また、以上説明した実施の形態においては、実質的に同一の構成を有する環状型ブロックを２つ設けているので、一方の環状型ブロックが破損したり作動油流路・連通孔が閉塞したりすることにより操縦作動筒３０の駆動に支障が出た場合においても、他方の環状型ブロックを使用して操縦作動筒３０を駆動することができる。
【００３５】
なお、以上の実施の形態においては、環状型ブロック１０の外周部に第１取付部１１を３個設けるとともに、第２取付部１２を２個設けた例を示したが、これらの個数は、操縦作動筒３０及び油圧機器４０の個数に応じて適宜決定することができる。
【００３６】
また、以上の実施の形態においては、実質的に同一の構成を有する環状型ブロックを２つ設けた例を示したが、環状型ブロックを１つだけ設けることにより、操縦油圧機構の占めるスペースをさらに縮小することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る操縦油圧機構を備えたヘリコプタの構成を示す説明図である。
【図２】（ａ）は本実施の形態に係る操縦油圧機構の分解斜視図であり、（ｂ）は本実施の形態に係る操縦油圧機構の平面図であり、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）のC−C部分の断面図である。
【図３】従来の操縦油圧機構を備えたヘリコプタの構成を示す説明図である。
【図４】従来の操縦油圧機構を備えたヘリコプタの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１        ヘリコプタ
２        メインロータ
３        ブレード
４        スウォッシュプレート
５        回転軸
１０、２０  環状型ブロック
１４        作動油流路
３０        操縦作動筒
４０        油圧機器
【図１】
2005125923.tif 000003
【図２】
2005125923.tif 000004
【図３】
2005125923.tif 000005
【図４】
2005125923.tif 000006