(57)【要約】【課題】ピッチ角可変機構およびそれを備えた二重反転翼を有する飛行装置において、上部および下部ロータのピッチ角を簡単な機構で制御できるようにする。【解決手段】上部回転軸３，下部回転軸４に上部ロータ５、下部ロータ６が固定された二重反転翼のピッチ角を調節するピッチ角可変機構１は以下の構成を有する。下部回転軸４がボールジョイント７ａを介して挿通され、昇降ロッド１０，１１，１２が接続されたスワッシュプレート７と、各昇降ロッドを下部回転軸４に沿って上下させるための昇降モータ２０，２１，２２と、スワッシュプレート７の傾斜変化を受けて下部ロータ６のピッチ角を変更する下部ピッチ角変更機構４０と、その傾斜変化を異方向傾斜変化に変換して伝達する傾斜伝達機構６０と、伝達される傾斜変化を受けて上部ロータ５のピッチ角を変更する上部ピッチ角変更機構３０とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸状に配置された上部回転軸および下部回転軸にそれぞれ上部ロータおよび下部ロータが固定された二重反転翼のピッチ角を調節するためのピッチ角可変機構であって、
前記上部回転軸および下部回転軸がボールジョイントを介して挿通され、複数の昇降ロッドが周端部に接続されたスワッシュプレートと、
前記各昇降ロッドをそれぞれ前記回転軸に沿って上昇または下降させるための昇降モータと、
前記上部回転軸および下部回転軸の回りにおける前記スワッシュプレートの傾斜変化を受けて、前記下部ロータのピッチ角を変更する下部ピッチ角変更機構と、
前記スワッシュプレートの傾斜変化を方向の異なる異方向傾斜変化に変換して伝達する傾斜伝達機構と、
該傾斜伝達機構により伝達される前記スワッシュプレートの傾斜変化を受けて、前記上部ロータのピッチ角を変更する上部ピッチ角変更機構とを有することを特徴とするピッチ角可変機構。
【請求項２】
前記上部ピッチ角変更機構が、前記上部ロータに接続された上部リンクと、前記上部回転軸がボールジョイントを介して挿通され、前記上部リンクが接続された上部ピッチ制御プレートとを有し、
前記下部ピッチ角変更機構が、前記下部ロータに接続された下部リンクと、ボールジョイントを介して前記上部回転軸および下部回転軸が挿通され、前記下部リンクが接続された下部ピッチ制御プレートとを有することを特徴とする請求項１記載のピッチ角可変機構。
【請求項３】
前記下部ピッチ角変更機構における前記下部ピッチ制御プレートが前記スワッシュプレートの上面に接触して配置され、
前記上部ピッチ制御プレートにベアリングを介して接触する傾斜伝達プレートと、該傾斜伝達プレートと前記下部ピッチ制御プレートとを接続する複数の接続ロッドとによって、前記傾斜伝達機構が構成されていることを特徴とする請求項２記載のピッチ角可変機構。
【請求項４】
前記複数の接続ロッドが、前記傾斜伝達プレートと前記下部ピッチ制御プレートとに対し、周方向に沿って略均等にシフトさせた位置に接続された捻り配置構造を有する３本のロッドによって構成されていることを特徴とする請求項３記載のピッチ角可変機構。
【請求項５】
同軸状に配置された上部回転軸および下部回転軸にそれぞれ上部ロータおよび下部ロータが固定され、ピッチ角を調節するためのピッチ角可変機構を備えた二重反転翼を有する飛行装置であって、
前記ピッチ角可変機構は、前記上部回転軸および下部回転軸がボールジョイントを介して挿通され、複数の昇降ロッドが周端部に接続されたスワッシュプレートと、
前記各昇降ロッドをそれぞれ前記回転軸に沿って上昇または下降させるための昇降モータと、
前記上部回転軸および下部回転軸の回りにおける前記スワッシュプレートの傾斜変化を受けて、前記下部ロータのピッチ角を変更する下部ピッチ角変更機構と、
前記スワッシュプレートの傾斜変化を方向の異なる異方向傾斜変化に変換して伝達する傾斜伝達機構と、
該傾斜伝達機構により伝達される前記スワッシュプレートの傾斜変化を受けて、前記上部ロータのピッチ角を変更する上部ピッチ角変更機構とを有することを特徴とする飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二重反転翼のピッチ角可変機構およびそれを備えた二重反転翼を有する飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヘリコプタの推進機構の１つとして二重反転翼（二重反転プロペラ、二重反転ロータともいう）がある。この二重反転翼は、上部ロータおよび下部ロータの２枚のロータにより、ヘリコプタの本体にロータの旋回に伴う反動力を発生させずに推進力を得ることができるという特徴を有している。また、二重反転翼は、ヘリコプタの後部にテールロータの取り付けを必要とせず、かつ同じロータ径で通常の単一ロータのヘリコプタと比較して２倍の推進力を得ることができるといった特徴も有している。
【０００３】
そして、二重反転翼を備えたヘリコプタに関する技術として、従来、特許文献１に記載されている二重反転翼を備え、ヘリコプタと飛行機の両方の性質を併せ持ったヘリプレーンに関する技術があった。
一方、二重反転翼を有するヘリコプタにおいて、ヘリコプタの高度および姿勢を変えるためには、上部ロータと下部ロータの回転数を調整するほか、ロータのピッチ角を変えることによっても行えるが、特許文献２には、模型ヘリコプタにおけるピッチコントロール機構が開示されていた。このピッチコントロール機構は、揚力のバランスの変化を捉え、それに応じてメインロータのピッチ角を変化させるようになっていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１９８９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１記載のヘリプレーンは、姿勢および位置を変更するのに機体から側方に張出した補助翼の角度を変えることしか考慮されていないので、姿勢および位置を正確に保つことが難しいという問題があった。
また、特許文献２記載のピッチコントロール機構では、揚力の変化を捉えることを要するので、ピッチ角が変更されるまでの応答に遅れを生じやすく、姿勢および位置の的確な変更には適さなかった。
【０００６】
一方、二重反転翼を有する飛行装置において、姿勢および位置を正確に保つためには、ピッチ角の制御を正確に行う必要があり、そのためには、上部ロータと下部ロータの双方のピッチ角を可変とするのが望ましく、しかもできるだけ簡単な機構でピッチ角を制御できるようにすることが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、二重反転翼のピッチ角可変機構およびそれを備えた二重反転翼を有する飛行装置において、上部ロータと下部ロータの双方のピッチ角を簡単な機構で制御できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決のため、本発明は、同軸状に配置された上部回転軸および下部回転軸にそれぞれ上部ロータおよび下部ロータが固定された二重反転翼のピッチ角を調節するためのピッチ角可変機構であって、上部回転軸および下部回転軸がボールジョイントを介して挿通され、複数の昇降ロッドが周端部に接続されたスワッシュプレートと、各昇降ロッドをそれぞれ回転軸に沿って上昇または下降させるための昇降モータと、上部回転軸および下部回転軸の回りにおけるスワッシュプレートの傾斜変化を受けて、下部ロータのピッチ角を変更する下部ピッチ角変更機構と、スワッシュプレートの傾斜変化を方向の異なる異方向傾斜変化に変換して伝達する傾斜伝達機構と、その傾斜伝達機構により伝達されるスワッシュプレートの傾斜変化を受けて、上部ロータのピッチ角を変更する上部ピッチ角変更機構とを有することを特徴とする。
【０００９】
このピッチ角可変機構は、スワッシュプレートの傾斜変化を受けて、下部ピッチ角変更機構が下部ロータのピッチ角を変更する。また、傾斜伝達機構がスワッシュプレートの傾斜変化を方向の異なる異方向傾斜変化に変換して上部ピッチ角変更機構に伝達し、上部ピッチ角変更機構は、傾斜伝達機構から伝達される異方向傾斜変化を受けて上部ロータのピッチ角を変更する。
【００１０】
また、ピッチ角可変機構は、上部ピッチ角変更機構が、上部ロータに接続された上部リンクと、上部回転軸がボールジョイントを介して挿通され、上部リンクが接続された上部ピッチ制御プレートとを有し、下部ピッチ角変更機構が、下部ロータに接続された下部リンクと、ボールジョイントを介して上部回転軸および下部回転軸が挿通され、下部リンクが接続された下部ピッチ制御プレートとを有するようにすることができる。
これにより、上部ピッチ角変更機構は上部リンクおよび上部ピッチ制御プレートとによりピッチ角を変更し、下部ピッチ角変更機構は下部リンクおよび下部ピッチ制御プレートとによりピッチ角を変更することができる。
【００１１】
さらに、下部ピッチ角変更機構における下部ピッチ制御プレートがスワッシュプレートの上面に接触して配置され、上部ピッチ制御プレートにベアリングを介して接触する傾斜伝達プレートと、その傾斜伝達プレートと下部ピッチ制御プレートとを接続する複数の接続ロッドとによって、傾斜伝達機構が構成されているようにすることができる。
こうすると、スワッシュプレートの傾斜変化を下部ピッチ制御プレートに伝達するとともに、複数の接続ロッドおよび傾斜伝達プレートとにより変換した上で、上部ピッチ制御プレートに伝達することができる。
【００１２】
この場合、複数の接続ロッドが、傾斜伝達プレートと下部ピッチ制御プレートとに対し、周方向に沿って略均等にシフトさせた位置に接続された捻り配置構造を有する３本のロッドによって構成されていることが好ましい。
これにより、スワッシュプレートにおける傾斜変化を相反する方向の傾斜変化に変換して、上部ピッチ制御プレートに伝達することができる。
【００１３】
また、本発明は、同軸状に配置された上部回転軸および下部回転軸にそれぞれ上部ロータおよび下部ロータが固定され、ピッチ角を調節するためのピッチ角可変機構を備えた二重反転翼を有する飛行装置であって、ピッチ角可変機構は、上部回転軸および下部回転軸がボールジョイントを介して挿通され、複数の昇降ロッドが周端部に接続されたスワッシュプレートと、各昇降ロッドをそれぞれ回転軸に沿って上昇または下降させるための昇降モータと、上部回転軸および下部回転軸の回りにおけるスワッシュプレートの傾斜変化を受けて、下部ロータのピッチ角を変更する下部ピッチ角変更機構と、スワッシュプレートの傾斜変化を方向の異なる異方向傾斜変化に変換して伝達する傾斜伝達機構と、その傾斜伝達機構により伝達されるスワッシュプレートの傾斜変化を受けて、上部ロータのピッチ角を変更する上部ピッチ角変更機構とを有する飛行装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、二重反転翼のピッチ角可変機構およびそれを備えた二重反転翼を有する飛行装置において、上部ロータと下部ロータの双方のピッチ角を簡単な機構で制御できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による二重反転翼のピッチ角可変機構およびそれを備えた二重反転翼を有する飛行装置の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。尚、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１６】
（ピッチ角可変機構の実施の形態）
図1は本発明の実施の形態に係るピッチ角可変機構１全体の構成を示す斜視図、図４はピッチ角可変機構１の要部を示す断面図である。
【００１７】
ピッチ角可変機構１は、上部回転軸３の外側に上部回転軸３よりも適宜長さの短い中空円筒状の下部回転軸４が配置され、上部回転軸３と下部回転軸４が同軸状に配置された構成を有し、その上部回転軸３および下部回転軸４のそれぞれに、交差方向に延びる上部ロータ５および下部ロータ６が固定された二重反転翼のピッチ角を調節するように構成されている。各上部回転軸３および下部回転軸４には、歯車、ベルト等の図示しない伝達手段を介して、それぞれ図４に示す後述する駆動モータ２３，２４が接続され、その駆動モータ２３，２４によって、それぞれＡ方向（時計回り），Ｂ方向（反時計回り）に回転し、互いに逆方向に回転するようになっている。また、上部ロータ５および下部ロータ６も、上部回転軸３および下部回転軸４とともにＡ，Ｂ方向に回転するため、互いに逆方向に回転するようになっている。
【００１８】
ピッチ角可変機構１はボールジョイント７ａを介して上部回転軸３および下部回転軸４が挿通され（図４参照）、下部回転軸４の交差方向に張出す円板状のスワッシュプレート７を有している。このスワッシュプレート７には、周側部において、周方向に沿って略均等な間隔をとってシフトさせた位置に３本の昇降ロッド１０，１１，１２が接続されている。各昇降ロッド１０，１１，１２は、昇降モータ２０，２１，２２によって、それぞれ下部回転軸４に沿って上昇または下降するようになっている。
【００１９】
また、ピッチ角可変機構１は、スワッシュプレート７の傾斜（方向または傾斜量）が変わる傾斜変更動作に連動して、それぞれ上部ロータ５および下部ロータ６のピッチ角を変更する上部ピッチ角変更機構３０および下部ピッチ角変更機構４０を有している。
上部ピッチ角変更機構３０は上部ロータ５に接続された上部リンク３１と、ボールジョイント３４ａを介して上部回転軸３が挿通され、上部回転軸３の交差方向に張出し、周側部に上部リンク３１が接続された厚肉円板状の上部ピッチ制御プレート３４とを有している。さらに、上部ピッチ角変更機構３０は上部回転軸３に固定され、上部回転軸３から鍔状に張出す固定円板部３３と、固定円板部３３と上部ピッチ制御プレート３４とを接続する接続リンク３５を有している。
【００２０】
上部リンク３１は、上部ロータ５に接続された腕部３１ａと、腕部３１ａに回動自在に接続され、その腕部３１ａと上部ピッチ制御プレート３４とを接続するロッド３１ｂとを有している。接続リンク３５は、固定円板部３３の周側部に回動自在に接続され、上部回転軸３の交差方向に張出す２本の腕部３５ａと、各腕部３５ａと回動自在に接続され、かつ上部ピッチ制御プレート３４にボールジョイントによって接続された三角形状のリンク３５ｂとを有している。
【００２１】
下部ピッチ角変更機構４０は下部ロータ６に接続された下部リンク４１と、ボールジョイント４４ａを介して上部回転軸３および下部回転軸４が挿通され、下部回転軸４の交差方向に張出し、周側部に下部リンク４１が接続された厚肉円板状の下部ピッチ制御プレート４４とを有している。さらに、下部ピッチ角変更機構４０は下部回転軸４に固定され、下部ロータ６よりも下側で下部回転軸４から鍔状に張出す固定円板部４３と、固定円板部４３と下部ピッチ制御プレート４４とを接続する接続リンク４５を有している。下部ピッチ制御プレート４４は、スワッシュプレート７の上面に接触するようにして配置されている。
【００２２】
下部リンク４１は、下部ロータ６に接続された腕部４１ａと、腕部４１ａに回動自在に接続され、その腕部４１ａと下部ピッチ制御プレート４４とを接続するロッド４１ｂとを有している。接続リンク４５は、固定円板部４３の周側部に回動自在に接続され、下部回転軸４の交差方向に張出す２本の腕部４５ａと、各腕部４５ａと回動自在に接続され、かつ下部ピッチ制御プレート４４にボールジョイントによって接続された三角形状のリンク４５ｂとを有している。
【００２３】
さらに、ピッチ角可変機構１は、上部回転軸３および下部回転軸４の回りのスワッシュプレート７における傾斜方向または傾斜量の変化（以下傾斜方向または傾斜量の変化を「傾斜変化」という）を方向の異なる異方向傾斜変化に変換して上部ピッチ角変更機構３０に伝達する傾斜伝達機構６０を有している。
この傾斜伝達機構６０は、３本の接続ロッド６１，６２，６３と、傾斜伝達プレート６４とを有している。また、傾斜伝達機構６０は、接続リンク６５と、下部ロータ６よりも上側で下部回転軸４に固定され、下部回転軸４から鍔状に張出す固定円板部６６とを有している。
傾斜伝達プレート６４は、ボールジョイント６４ａを介して上部回転軸３および下部回転軸４が挿通され、上部ピッチ制御プレート３４に下側からベアリングを介して接触し、下部回転軸４の交差方向に張出す厚肉円板状になっている。
【００２４】
接続ロッド６１，６２，６３は、一端部が下部ピッチ制御プレート４４の周側部に接続され、他端部が傾斜伝達プレート６４の周側部に接続されていて、双方の端部が周方向に沿って略均等にシフトした（周方向に略１２０度づつずれた）位置に接続された捻り配置構造を有している。下部ピッチ制御プレート４４と傾斜伝達プレート６４のそれぞれについても、接続ロッド６１，６２，６３の端部が周方向に沿って略均等にシフトした位置に接続されている。この捻り配置構造を有するように接続することによって、各接続ロッド６１，６２，６３は、下部回転軸４の軸方向に対する傾斜状態で接続されている。
【００２５】
接続リンク６５は、固定円板部６６の周側部に回動自在に接続され、下部回転軸４の交差方向に張出す２本の腕部６５ａと、各腕部６５ａと回動自在に接続され、かつ傾斜伝達プレート６４にボールジョイントによって接続された三角形状のリンク６５ｂとを有している。
【００２６】
以上の構成を有するピッチ角可変機構１は以下のように作動する。
ピッチ角可変機構１では、上部回転軸３および下部回転軸４がＡ，Ｂ方向に回転し、互いに逆方向に回転するようになっている。この場合、上述した構成から、下部ピッチ角変更機構４０と傾斜伝達機構６０は、固定円板部４３，６６がともに下部回転軸４に固定されているので、下部回転軸４とともにＢ方向に回転し、固定円板部３３が上部回転軸３に固定されているので、上部ピッチ角変更機構３０は上部回転軸３とともにＡ方向に回転する。しかし、スワッシュプレート７と、これに接続されている３本の昇降ロッド１０，１１，１２、昇降モータ２０，２１，２２および駆動モータ２３，２４は回転しないようになっている。
【００２７】
そして、下部ロータ６のピッチ角は下部ピッチ角変更機構４０によって変わるが、その下部ピッチ角変更機構４０は次のように作動して下部ロータ６のピッチ角を変更する。
下部ピッチ角変更機構４０では下部ロータ６に下部リンク４１が接続されており、この下部リンク４１の動作に対応して下部ロータ６のピッチ角が変わる。また、下部リンク４１は、下部ピッチ制御プレート４４にボールジョイントによって接続されており、その下部ピッチ制御プレート４４がボールジョイント４４ａを介在して下部回転軸４が挿通されている。そのため、図５に示すように、下部ピッチ制御プレート４４は、傾斜が前後左右任意の方向に変化し、その傾斜変化に対応して接続リンク４５が上下に移動しつつ、下部リンク４１が上下に移動して下部ロータ６のピッチ角が変わる。この接続リンク４５は下部回転軸４に固定された固定円板部４３に接続されているので、下部回転軸４と一体になって回転する。よって、このような下部ピッチ角変更機構４０により、下部ロータ６は回転しながらピッチ角が変わるようになっている。
【００２８】
また、上部ロータ５のピッチ角は上部ピッチ角変更機構３０によって変わるが、上部ピッチ角変更機構３０は回転方向が逆になるものの、下部ピッチ角変更機構４０と同様に作動して、上部ロータ５のピッチ角を変更する。
すなわち、上部ピッチ角変更機構３０では上部ロータ５に上部リンク３１が接続されており、この上部リンク３１の動作に対応して上部ロータ５のピッチ角が変わる。また、上部リンク３１は、上部ピッチ制御プレート３４にボールジョイントによって接続されており、その上部ピッチ制御プレート３４がボールジョイント３４ａを介在して上部回転軸３が挿通されている。そのため、上部ピッチ制御プレート３４も傾斜が前後左右任意の方向に変化し、その傾斜変化に対応して接続リンク３５が上下に移動しつつ、上部リンク３１が上下に移動して上部ロータ５のピッチ角が変わる。この接続リンク３５は上部回転軸３に固定された固定円板部３３に接続されているので、上部回転軸３と一体になって回転する。よって、上部ピッチ角変更機構３０により、上部ロータ５も回転しながらピッチ角が変わるようになっている。
【００２９】
一方、スワッシュプレート７には、昇降モータ２０，２１，２２によって独自に昇降動作を行う３本の昇降ロッド１０，１１，１２が接続されていて、その昇降ロッド１０，１１，１２の昇降量を等しくすると、スワッシュプレート７が下部回転軸４にほぼ直交したままの状態で上昇（または下降）移動する。ところが、昇降ロッド１０，１１，１２の昇降量を異ならせると、スワッシュプレート７の各部における昇降量が変わるため、スワッシュプレート７に傾斜変化が発生する。スワッシュプレート７はボールジョイント７ａを介在して上部回転軸３および下部回転軸４が挿通されているので、このとき発生する傾斜変化は前後左右任意の方向で発生する。
【００３０】
そして、スワッシュプレート７には、下部ピッチ制御プレート４４が上面に接触するようにして配置されているので、このような傾斜変化が起きると、下部ピッチ制御プレート４４にも同様の傾斜変化が起きる。したがって、スワッシュプレート７の傾斜変化は傾斜方向を変えることなくそのまま下部ピッチ制御プレート４４に伝達される。この傾斜変化は上述したとおり、下部リンク４１の動作に変換される。このようにして、下部ピッチ角変更機構４０がスワッシュプレート７の傾斜変化を受けて下部ロータ６のピッチ角を変更する。
【００３１】
一方、下部ピッチ制御プレート４４には、傾斜伝達機構６０を構成する接続ロッド６１，６２，６３が接続されているので、傾斜伝達機構６０がスワッシュプレート７の傾斜変化を受けて次のように作動する。
上述したとおり、３本の接続ロッド６１，６２，６３は捻り配置構造を有している。そのため、図５に示すように、下部ピッチ制御プレート４４で起きた傾斜変化は、接続ロッド６１，６２，６３の動作により、方向が異なり、相反する方向の異方向傾斜変化に変換されて傾斜伝達プレート６４に伝達される。つまり、傾斜伝達プレート６４では、相反する方向の傾斜変化がおきる。ここで、例えば、図５に示すように、下部ピッチ制御プレート４４における傾斜変化が直交する交差方向αに対して、−γ（マイナスγ）の傾斜であったとすると、傾斜伝達プレート６４における傾斜変化は交差方向αに対して、＋γ（プラスγ）の傾斜になる。そのため、傾斜伝達プレート６４に接触している上部ピッチ制御プレート３４にも、傾斜伝達プレート６４と同様の傾斜変化が起きることとなる。
【００３２】
そして、上部ピッチ制御プレート３４における傾斜変化は、上部リンク３１の動作に変換される。このようにして、上部ピッチ角変更機構３０が傾斜伝達機構６０により変換および伝達された傾斜変化を受けて上部ロータ５のピッチ角を変更する。しかし、この上部ロータ５におけるピッチ角の変化は、図６に示すように、下部ロータ５のピッチ角の変化と相反する方向になっている。
【００３３】
このように、ピッチ角可変機構１では、上部ロータ５，下部ロータ６を互いに逆方向に回転させながら、スワッシュプレート７の昇降動作を行うことによって、上部ロータ５，下部ロータ６双方のピッチ角制御を一度に行い得るようになっている。この上部ロータ５，下部ロータ６双方のピッチ角制御は、スワッシュプレート７の傾斜変化を方向の異なる傾斜変化に変換して伝達するという傾斜伝達機構６０の働きにより実現されており、この傾斜伝達機構６０は、上述したとおり、３本の接続ロッド６１，６２，６３などからなる簡便な構造になっている。したがって、ピッチ角可変機構１では、上部ロータ５と下部ロータ６の双方のピッチ角を簡単な機構で制御できるようになっている。
【００３４】
（飛行装置の実施の形態）
図２はピッチ角可変機構１を備えた二重反転翼を有する飛行装置１００を模式的に示す図である。この飛行装置１００は、ピッチ角可変機構１によりピッチ角制御が行われる上部ロータ５と下部ロータ６を有し、これらが同軸状に配置された上部回転軸３および下部回転軸４のそれぞれに固定されている。
【００３５】
そして、飛行装置１００は、本体部７０に、ピッチ角可変機構１における固定円板部４３よりも下側部分のスワッシュプレート７等を搭載する一方、上部回転軸３および下部回転軸４のそれぞれを駆動するための駆動モータ２３，２４と、昇降ロッド１０，１１，１２を駆動するための昇降モータ２０，２１，２２とを搭載している。また、駆動モータ２３，２４と、昇降モータ２０，２１，２２とのそれぞれに駆動信号を入力する駆動回路２５を有し、この駆動回路２５には、外部に配置された制御装置７５からケーブル２５ａを介して駆動信号の出力指示が入力されるようになっている。
【００３６】
そして、この飛行装置１００は制御装置７５からの出力指示により、駆動回路２５が駆動信号をモータ２３，２４に出力することによって、上部回転軸３および下部回転軸４のそれぞれが互いに逆方向に回転する。すると、上部回転軸３および下部回転軸４とともに、上部ロータ５と下部ロータ６が互いに逆方向に回転して下向きの推進力が得られ、飛行装置１００が上昇する。
【００３７】
一方、制御装置７５からの出力指示により、駆動回路２５が駆動信号を昇降モータ２０，２１，２２に入力し、それぞれの駆動量が同じ場合には、各昇降ロッド１０，１１，１２の昇降量は同じになり、スワッシュプレート７は傾斜せず、下部回転軸４にほぼ直交したままの状態で昇降する。すると、ピッチ角可変機構１における上部ピッチ角変更機構３０，下部ピッチ角変更機構４０および傾斜変換機構６０によって、上部ロータ５と下部ロータ６のピッチ角が互いに相反する方向に変化する。例えば、下部ロータ６のピッチ角をプラス側に変化させると、上部ロータ５のピッチ角がマイナス側に等量変化する。すると、下部ロータ６の反動力が上部ロータ６の反動力よりも強くなるため、下部回転軸４の回りの回転運動が発生し、下部ロータ６による推進力が増大する一方、上部ロータ５による推進力は低減される。しかし、本体部７０に加わる推進力は合計では変化せず、安定した推進力が得られたまま、回転運動を行う。
【００３８】
一方、昇降モータ２０，２１，２２の駆動量が異なる場合には、各昇降ロッド１０，１１，１２の昇降量が異なり、スワッシュプレート７に傾斜変化が起きる。すると、上部ロータ５と下部ロータ６による空気の吹き出し（押し出し）量の強弱をつけることができる。しかも、スワッシュプレート７は、傾斜方向を前後左右いずれの方向にも任意に設定できるので、吹き出し（押し出し）量の強弱を任意の方向で設定して、飛行装置１００を任意の方向に傾ける等して姿勢を自由に制御することができる。これにより、各昇降ロッド１０，１１，１２の昇降量を適宜調節することにより、飛行装置１００のエレベーション（前方方向（図１の方向Ｆ）、エルロン（飛行装置１００の前方に向かう方向の捩れ）、上部回転軸３及び下部回転軸４の回りの回転運動を実現することができる。上部回転軸３及び下部回転軸４の回りの回転運動は、スワッシュプレート７の昇降量により、上部ロータ５と下部ロータ６のピッチ角を同時に調節することによって実現することができる。
【００３９】
例えば、スワッシュプレート７を飛行装置１００の進行方向に傾ける傾斜変化が起きると、下部ピッチ制御プレート４４にも同じ傾斜変化が起きる。しかし、傾斜伝達プレート６４には相反する方向（後方向）の傾斜変化が起き、上部ピッチ制御プレート３４にも相反する方向の傾斜変化が起きる。上部ロータ５による空気の吹き出し量の強くなる位置は、上部ピッチ制御プレート３４の傾斜方向の１８０度反対側となるため、下部ロータ６による空気の吹き出し量の強くなる位置と組み合わさり、飛行装置１００の進行方向側を持ち上げる力が発生する。よって、飛行装置１００の前方（進行方向）が持ち上がる。
【００４０】
図３は、ピッチ角可変機構１を備えた二重反転翼を有する別の飛行装置１０１を模式的に示す図である。この飛行装置１０１は、飛行装置１００と比較して、本体部の構造が異なる他は、同じ構成を有している。この飛行装置１０１は、本体部７２と、本体部７２から側方に張出す主翼７１，７１を有している。飛行装置１０１は、ピッチ角可変機構１を備えた二重反転翼を有するので、上述の飛行装置１００と同様の飛行性能を有するほか、主翼７１，７１を有することによって、飛行安定性が確保されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係るピッチ角可変機構全体の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すピッチ角可変機構を備えた二重反転翼を有する飛行装置を模式的に示す図である。
【図３】図１に示すピッチ角可変機構を備えた二重反転翼を有する別の飛行装置を模式的に示す図である。
【図４】ピッチ角可変機構の要部を示す断面図である。
【図５】傾斜伝達機構の要部を示す斜視図である。
【図６】スワッシュプレートの昇降量と、上部ロータ，下部ロータ双方のピッチ角の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１…ピッチ角可変機構、３…上部回転軸
４…下部回転軸、５…上部ロータ、６…下部ロータ
７…スワッシュプレート
７ａ，３４ａ，４４ａ，６４ａ…ボールジョイント
１０，１１，１２…昇降ロッド
２０，２１，２２…昇降モータ
２３，２４…駆動モータ
３０…上部ピッチ角変更機構
３１…上部リンク、３１…上部ピッチ制御プレート
３５，４５，６５…接続リンク
４０…下部ピッチ角変更機構
４１…下部リンク、４１…下部ピッチ制御プレート
６０…傾斜伝達機構
６１，６２，６３…接続ロッド
６４…傾斜伝達プレート
１００，１０１…飛行装置
【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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