(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方は、動力源と接続し、他方はロータブレードと接続する回転軸を有するシンプルヘリコプタに於いて、前記回転軸の前記ロータブレードより下方の位置に下側が固定された中空球面摺動部が設置され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の長さが前記中空球面摺動部の直径よりも長い摺動ユニットが前記中空球面摺動部の上部に配置され、前記中空球面摺動部の内部にユニバーサルジョイントを設け、前記摺動ユニットのＸ軸方向及びＹ軸方向の一方の端部側に接続されたＸ軸ロッド及びＹ軸ロッドにより、前記ユニバーサルジョイントの連結中心部を摺動中心とする二次元の操作部を有する操縦機構を備えたことを特徴とするシンプルヘリコプタ。
【請求項２】
一方は、動力源と接続し、他方はロータブレードと接続する回転軸を有するシンプルヘリコプタに於いて、前記回転軸の前記ロータブレードより下方の位置に下側が固定された中空筒面摺動部が配置され、Ｘ軸方向の長さが前記中空筒面摺動部の直径よりも長い摺動ユニットが前記中空筒面摺動部の上部に配置され、前記中空筒面摺動部の内部にユニバーサルジョイントを設け、前記摺動ユニットのＸ軸方向の一方の端部側に接続されたＸ軸ロッドにより前記ユニバーサルジョイントの連結中心部をＸ軸上の摺動中心とする摺動操作部を有する操縦機構を備えたことを特徴とするシンプルヘリコプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シンプルヘリコプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のへリコプタ、シングルロータヘリコプタにおいて、上昇下降は、主としてメーンロータの迎角を増減させる事に因り、左右の向き変更はティールロータの迎角の増減に因り、前進後進はメーンロータの回転面を前方又は後方に傾ける事に因って為され、機体を左右に傾斜させる動作はメーンロータを機体垂直面に対して左右に傾ける事に因って為される。これらの四組の動作を司る機構は、ロータハブ、スウォシュプレート、ミキサの単独あるいは連結で為されている。（例えば、非特許文献１参照。） 。
【０００３】
また、二対のロータを相反転させた回転翼機は同心反転機構とガス室、動力源、保持部、操作部を主な構成要素としており、特にガス室の存在は安全性に大きく寄与している。また、外周の保持部があるためにロータブレードの上部に操縦席を構成する事が出来て騒音から逃れるという利点がある。しかし、機体全体の容積が大きくなり、収容する時に場所を要するという欠点がある。（例えば、特許文献１参照。） 。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、操縦系統を改良し、簡易な構造をした、シンプルヘリコプタの提供にある。
【０００４】
【非特許文献１】
加藤寛一郎・今永勇生著「ヘリコプタ入門」財団法人  東京大学出版会、１９８５年３月３０日（ｐ６１−６３、ｐ５−１３参照）。
【特許文献１】
特開昭６３−２２７４９７号公報（ｐ６−７、第４図、第８、９図参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシングルロータヘリコプタの四組の飛行動作は、操縦席に於いて、三つの操縦装置としての、コレクティブ・ピッチ・レバー、サイクリック・スティク、ペダルの単独或いは組合せでなされる。三つの操縦装置によって四組の飛行動作を行なわせるため多数のリンク装置が使用され操縦系統を複雑にし、操縦に特別の技術を要し、重量を増加させ、高価なものにしている。
本発明の目的は、部品数を減少させる事によって、構造を簡易にすることができ、操縦も容易になり、重量も減少し、価格も安価にすることのできるシンプルヘリコプタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明の請求項１のシンプルヘリコプタによれば、一方は、動力源と接続し、他方はロータブレードと接続する回転軸を有するシンプルヘリコプタに於いて、前記回転軸の前記ロータブレードより下方の位置に下側が固定された中空球面摺動部が設置され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の長さが前記中空球面摺動部の直径よりも長い摺動ユニットが前記中空球面摺動部の上部に配置され、前記中空球面摺動部の内部にユニバーサルジョイントを設け、前記摺動ユニットのＸ軸方向及びＹ軸方向の一方の端部側に接続されたＸ軸ロッド及びＹ軸ロッドにより、前記ユニバーサルジョイントの連結中心部を摺動中心とする二次元の操作部を有する操縦機構を備えたこと、により解決される。
【０００７】
また前記課題は、本発明の請求項２のシンプルヘリコプタによれば、一方は、動力源と接続し、他方はロータブレードと接続する回転軸を有するシンプルヘリコプタに於いて、前記回転軸の前記ロータブレードより下方の位置に下側が固定された中空筒面摺動部が配置され、Ｘ軸方向の長さが前記中空筒面摺動部の直径よりも長い摺動ユニットが前記中空筒面摺動部の上部に配置され、前記中空筒面摺動部の内部にユニバーサルジョイントを設け、前記摺動ユニットのＸ軸方向の一方の端部側に接続されたＸ軸ロッドにより前記ユニバーサルジョイントの連結中心部をＸ軸上の摺動中心とする摺動操作部を有する操縦機構を備えたこと、により解決される。
【０００８】
【作用】
本発明に係るシンプルヘリコプタに於いて、上昇下降及び空中停止は発動機から伝達する動力、回転数の増減に因ってなされる。ある回転数の時の推力がシンプルヘリコプタの重力や有害抵抗と釣り合ったときは空中停止を行なう。
【０００９】
二次元の操作部は、中空球面摺動部上で架空のＸ・Ｙ軸上に延びたＸ軸アームＹ軸アームを持つ摺動ユニットがロッドを介して操作され、摺動ユニットと共に回転軸が傾斜し因ってロータブレードの回転面を任意の方向に傾けて飛行方向が決まる。
【００１０】
中空筒面摺動部を設けたシンプルヘリコプタに於いては、中空筒面摺動部上で摺動ユニットが回転軸と共にＸ軸上でのみ動作し、ロッドを介して回転軸を傾けるとロータブレードの回転面も傾き飛行方向がきまる。操縦室の前方に傾けた時は前進し、後方に傾けた時は後進する。
【００１１】
シンプルロータの向きの決定は、シングルロータ機においてはティールロータの操作に因って、同心反転ロータを用いたシンプルヘリコプタにおいては軌道をモータによって回動させる事に因って為される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１乃至図４、図７及び図８は、本発明の請求項１の実施形態を示したもので、図１はシンプルヘリコプタの中空球面摺動ユニット部、操作部の正面図であり、図２はＡ−Ａの平面図で回転軸は摺動ユニットを貫通したところの断面図、図３はシングルロータがシンプルヘリコプタに応用された１例を示し、図４は同心反転機構がシンプルヘリコプタに応用された１例を示すものである。また図７は、中空球面摺動部の正面図、図８は平面図であり、図に於いてイ、は回転軸の可動範囲の詳細を示している。
図５及び図６、図９及び図１０は、本発明の請求項２の実施形態を示したもので、図５は中空筒面摺動ユニット部の正面図、図６は図５のＡ−Ａの平面図、図９は中空筒面摺動部の正面図、図１０は平面図である。図に於いてエ、は回転軸の可動範囲の詳細を示している。尚、図１乃至図１０に於いて、説明上不必要と思われるところは図示を省いてある。
【００１３】
図１はシンプルヘリコプタの正面図であり、図２は図１Ａ−Ａの平面図である。回転軸４は途中の図示を省いてある。
符号３は発動機室で図示しない発動機はクラッチを介して回転軸４と接続される。又、図示を省いてある回転軸４の一方は、ロータブレードと接続されている。符号２は操縦室で、図示しない複数の操縦ハンドルは、Ｙ軸ロッド７、Ｘ 軸ロッド８、発動機と接続され、必要な制御を行なう。中空球面摺動部５、中空筒面摺動部１５、の下側はフレーム１８、に固定され、上側摺動面に於いて摺動ユニット６が摺動する。中空球面摺動部５、中空筒面摺動部１５の内側をユニバーサルジョイント１０で連結された回転軸４が貫通し、ユニバーサルジョイントの連結部を中心に、摺動ユニット６と共に可動する。中空面摺動部５、及び中空筒面摺動部１５の上側には回転軸４の可動許容範囲の穴イ、エ、が構成される。
【００１４】
シンプルヘリコプタ１の操縦は、操縦室２で為される。上昇下降は図示しない発動機の回転数を制御することによって為され、回転数が増加すれば上昇し減少すれば下降する。飛行方向の制御は、摺動ユニット６のＸ軸ロッド８、Ｙ軸ロッド７を、ア及びウの可動範囲内で伸縮することにより、中空球面摺動部５上で摺動ユニット６が摺動し、同時に回転軸４を、可動範囲イの範囲内で傾ける事に因って、一方に接続されたロータブレード１１、１２の回転面が水平面に対して傾くことに因り為される。向きの制御は、図３のシングルロータを備えたシンプルヘリコプタにおいては、ティールロータ１３により、図４の同心反転機構を備えたシンプルヘリコプタにおいては、同心反転機構１４の軌道のモータを制御する事によって為される。
【００１５】
図５、図６は中空筒面摺動部１５を用いたシンプルロータヘリコプタで、方向制御がＸ軸上にのみＸ軸ロッド８の伸縮によってなされる。図６はＡ−Ａの平面図である。図５、図６に於いて、中空筒面摺動部１５上で摺動ユニット６、Ｘ軸アーム１６のＸ軸ロッド８をアの可動範囲内で伸縮すると、中空筒面摺動部１５を貫通している回転軸４がユニバーサルジョイント１０の連結部を中心に前後方向に傾斜し、回転軸４の一方に接続した図示しないロータブレードの回転面を水平面に対して傾けることに因って、前進後進を行なう。中空筒面摺動部１５をシングルロータのシンプルヘリコプタや同心反転機構のシンプルヘリコプタへ応用する場合、上昇下降制御、向きの制御は、図１乃至図４の中空球面摺動部５を用いたシンプルヘリコプタと同じ方法である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、従来のシングルロータヘリコプタの操縦機構を、ユニバーサルジョイント、中空球面摺動部、Ｘ軸ロッド、Ｙ軸ロッド方式の操縦機構とすることにより、また中空筒面摺動部とＸ軸ロッド方式の操縦機構とすることにより、部品数を減少させる事によって、構造を簡易にすることができ、操縦も容易になり、重量も減少し、価格も安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中空球面摺動部型シンプルヘリコプタの部分正面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａの平面図である。
【図３】 シングルロータ型シンプルヘリコプタの部分正面図である。
【図４】 同心反転ロータ型シンプルヘリコプタの部分正面図である。
【図５】 中空筒面摺動部型シンプルヘリコプタの部分正面図である。
【図６】  図５のＡ−Ａの平面図である。
【図７】 中空球面摺動部の正面図である。
【図８】  図７の平面図である。
【図９】 中空筒面摺動部の正面図である。
【図１０】  図９の平面図である。
【符号の説明】
１ シンプルヘリコプタ
２ 操縦室
３ 発動機室
４ 回転軸
５ 中空球面摺動部
６ 摺動ユニット
７ Ｙ軸ロッド
８ Ｘ軸ロッド
９ 離着装置
１０ ユニバーサルジョイント
１１ メーンロータ
１２ 上下ロータ
１３ ティールロータ
１４ 同心反転機構
１５ 中空筒面摺動部
１６ Ｘ軸アーム
１７ Ｙ軸アーム
１８ フレーム
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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