(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよびこのエンジンによって駆動されるメインロータを支持するフロントボディと、
このフロントボディに取り外し可能に連結され、上記フロントボディから後方に延びるテールボディと、
このテールボディの後端部に支持されたテールロータと、
上記エンジンの動力を上記テールロータに伝える動力伝達機構と、を備えている産業用無人ヘリコプタにおいて、
上記動力伝達機構は、上記フロントボディに支持された第１の駆動部と、上記テールボディに支持された第２の駆動部とを備え、
上記第１の駆動部は、上記エンジンによって駆動されるとともに上記フロントボディの前後方向に延びる駆動軸を有し、
上記第２の駆動部は、
上記駆動軸と同軸状に配置されるとともに、軸方向に分離可能な結合手段を介して上記駆動軸に結合された連動軸と、上記連動軸と直交して上記テールボディの幅方向に延びる中継軸と、これら連動軸と中継軸とを連動させる一対の傘歯車と、この傘歯車を収容するとともに上記連動軸および上記中継軸を回転自在に支持するギヤケースと、を含むギヤボックスと、
上記中継軸と上記テールロータとを連動させるベルト式駆動機構と、を備えており、
上記ベルト式駆動機構は、上記中継軸と一体に回転する駆動プーリと、上記テールロータと一体に回転する従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとに亘って巻き掛けられたベルトと、を含み、
上記ギヤボックスは、上記テールボディの前端部に位置されるとともに、上記ベルト式駆動機構は、上記テールボディの内部に収容されていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【請求項２】
請求項１の記載において、上記ギヤボックスのギヤケースは、上記テールボディの前後方向に位置調節可能に上記テールボディに支持されていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【請求項３】
請求項１の記載において、上記フロントボディおよび上記テールボディは、互いに連続して前後方向に延びる機体中心線を有し、上記ベルト式駆動機構のベルトは、上記機体中心線上に配置されているとともに、上記駆動軸および上記連動軸は、上記機体中心線よりも上記フロントボディおよび上記テールボディの幅方向に沿う一側に偏った位置に配置されていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【請求項４】
請求項１の記載において、上記ベルト式駆動機構は、上記駆動プーリと上記従動プーリとの間に、上記ベルトの弛みを防止するアイドラプーリを有し、このアイドラプーリは、上記ベルトに接する第１の位置と、上記ベルトから離脱する第２の位置とに亘って回動可能に上記テールボディに支持されていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【請求項５】
請求項３の記載において、上記結合手段は、上記駆動軸又は上記連動軸のいずれか一方の端部外周面に形成された複数のスプライン歯と、上記駆動軸又は上記連動軸の他方と一体に回転するとともに、上記スプライン歯が噛み合う複数のスプライン溝と、を備えていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【請求項６】
請求項１の記載において、上記テールロータは、傾斜角度を調整可能な複数のロータブレードを有し、これらロータブレードは、リンク機構を介してサーボモータに連動されているとともに、上記サーボモータおよび上記リンク機構は、上記テールボディに支持されていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【請求項７】
請求項６の記載において、上記フロントボディは、上記サーボモータを制御するためのコントローラユニットを有し、上記サーボモータは、コネクタを有するケーブルを含み、上記コネクタは、上記テールボディの前端部に導かれた後、上記コントロールユニットに前後方向に取り外し可能に接続されていることを特徴とする産業用無人ヘリコプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農薬や作物の種を空中散布する際に用いられる無線操縦式の産業用無人ヘリコプタに係り、特にそのテールロータの駆動経路の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線操縦式の産業用無人ヘリコプタは、エンジンおよびこのエンジンに連なるトランスミッションを支持するフロントボディと、このフロントボディから後方に向けて延びるテールボディとを備えている。
【０００３】
テールボディは、中空の筒状をなしており、このテールボディの後端部に垂直尾翼を兼ねるテールカバーとテールロータとが支持されている。
ところで、この種の産業用無人ヘリコプタにおいて、上記テールロータをベルト式の駆動機構を介して駆動するようにしたものが知られている。このベルト式の駆動機構は、上記トランスミッションの出力軸に支持された駆動プーリと、上記テールボディの後端部に支持され、上記テールロータと一体に回転する従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとの間に亘って巻き掛けられた無端状の歯付きベルトとを備えている。
【０００４】
そして、従来のヘリコプタでは、上記駆動プーリを有するトランスミッションがフロントボディに支持されているため、上記歯付きベルトは、フロントボディからテールボディの後端部に亘って延びており、その全長が非常に長いものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成のヘリコプタによると、テールロータを駆動する歯付きベルトがフロントボディからテールボディに跨がって延びているため、例えばテールボディの各部の分解整備のために、このテールボディをフロントボディから分離させるには、歯付きベルトを駆動プーリや従動プーリから取り外す必要がある。
【０００６】
また、テールボディの整備作業が完了した状態では、このテールボディをフロントボディに取り付けた後に、歯付きベルトを駆動プーリと従動プーリとに亘って掛け渡す作業を必要とするとともに、その都度、フロントボディとテールボディとの間にシムを挿入し、プーリ間の軸間距離を調整してベルトの張力を適性に保つ必要がある。
【０００７】
したがって、テールボディの分解整備作業を行なう度に、テールロータの駆動系を着脱したり、歯付きベルトの張力を調整しなくてはならない。この結果、テールボディを分解整備する際の作業性が悪く、整備作業に多大な手間と労力を要するといった不具合がある。
【０００８】
さらに、歯付きベルトがフロントボディからテールボディに跨がっているため、テールボディをフロントボディから取り外して保管することができない。そのため、ヘリコプタを保管したり運搬する際に広いスペースを必要とするといった問題もある。
【０００９】
本発明の目的は、テールボディの各部を分解整備する際に、ベルト式駆動機構を取り外したり再度組み立てる必要はなく、作業性に優れた産業用無人ヘリコプタを得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る産業用無人ヘリコプタは、
エンジンおよびこのエンジンによって駆動されるメインロータを支持するフロントボディと、
このフロントボディに取り外し可能に連結され、上記フロントボディから後方に延びるテールボディと、
このテールボディの後端部に支持されたテールロータと、
上記エンジンの動力を上記テールロータに伝える動力伝達機構と、を具備している。
上記動力伝達機構は、上記フロントボディに支持された第１の駆動部と、上記テールボディに支持された第２の駆動部とを備え、
上記第１の駆動部は、上記エンジンによって駆動されるとともに上記フロントボディの前後方向に延びる駆動軸を有し、
上記第２の駆動部は、
上記駆動軸と同軸状に配置されるとともに、軸方向に分離可能な結合手段を介して上記駆動軸に結合された連動軸と、上記連動軸と直交して上記テールボディの幅方向に延びる中継軸と、これら連動軸と中継軸とを連動させる一対の傘歯車と、この傘歯車を収容するとともに上記連動軸および上記中継軸を回転自在に支持するギヤケースと、を含むギヤボックスと、
上記中継軸と上記テールロータとを連動させるベルト式駆動機構と、を備えており、
上記ベルト式駆動機構は、上記中継軸と一体に回転する駆動プーリと、上記テールロータと一体に回転する従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとに亘って巻き掛けられたベルトと、を含み、
上記ギヤボックスは、上記テールボディの前端部に位置されるとともに、上記ベルト式駆動機構は、上記テールボディの内部に収容されていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、エンジンの動力をテールロータに伝える動力伝達機構は、第１の駆動部と第２の駆動部とに分割され、これら第１および第２の駆動部は、夫々一つの構成要素としてフロントボディおよびテールボディに支持されている。そのため、テールボディをギヤボックスやベルト式駆動機構を含む第２の駆動部と共にフロントボディから取り外すことができ、このテールボディを着脱する度に、ベルト式駆動機構を分解したり、再度組み立てる必要はない。
したがって、テールボディの各部を分解整備する際の作業性を改善することができ、整備作業を効率良く行なうことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、例えば森林や農地に害虫駆除用の農薬を散布する際に用いられる無線操縦式の産業用無人ヘリコプタ１を示している。このヘリコプタ１は、フロントボディ２と、このフロントボディ２から後方に延びるテールボディ３とを備えている。これらフロントボディ２およびテールボディ３は、互いに連続して前後方向に延びる機体中心線Ｘ1 を有している。
【００１５】
フロントボディ２は、機体フレーム４を備えている。機体フレーム４は、アルミニウム合金のような軽量な金属材料にて構成され、フロントボディ２の前後方向に延びる中空の箱状をなしている。
【００１６】
機体フレーム４の下端部には、前後一対の支持脚５ａ，５ｂが固定されている。支持脚５ａ，５ｂは、機体フレーム４の下方に向けて延びており、これら支持脚５ａ，５ｂの下端部には、左右一対の降着スキッド６ａ，６ｂが取り付けられている。
【００１７】
図２や図６の（Ａ）に示すように、機体フレーム４の後端部には、一対のブラケット７ａ，７ｂが配置されている。ブラケット７ａ，７ｂは、アルミニウム合金のような軽量な金属材料にて構成され、機体フレーム４の左右の側面にボルト８を介して固定されている。そのため、ブラケット７ａ，７ｂは、機体フレーム４の後端部から後方に向けて突出されているとともに、この機体フレーム４の幅方向に互いに向かい合っている。
【００１８】
図１や図２に示すように、機体フレーム４の上面には、パワーユニット１０が支持されている。このパワーユニット１０は、水冷・２サイクル水平対向二気筒エンジン１１と、この水冷エンジン１１に連なるトランスミッション１２とを備えている。
【００１９】
水冷エンジン１１は、クランクケース１３と、このクランクケース１３に連なる第１および第２のシリンダ部１４ａ，１４ｂとを有している。クランクケース１３の内部には、クランク軸１５が収容されている。クランク軸１５は、機体フレーム４の前後方向に沿って水平に配置されている。クランクケース１３の後端には、クラッチハウジング１７が連結されている。クラッチハウジング１７は、クランクケース１３の後方に向けて突出されており、このクラッチハウジング１７の内部に上記クランク軸１５の後端部が導入されている。
【００２０】
図３に示すように、上記トランスミッション１２は、ミッションケース１９を備えている。ミッションケース１９は、フロントケース２０と、このフロントケース２０に連結されたリヤケース２１とに分割され、上記機体フレーム４の前後方向に延びている。フロントケース２０の前端部には、クラッチカバー部２０ａが一体に形成されている。このクラッチカバー部２０ａは、上記クラッチハウジング１７に取り外し可能に連結されている。また、リヤケース２１の上面には、上向きに延びる筒状のガイド部２２が一体に形成されている。
【００２１】
ミッションケース１９の内部には、第１の動力伝達軸２４と第２の動力伝達軸２５とが収容されている。第１の動力伝達軸２４は、複数の軸受２６を介してフロントケース２０に回転自在に支持されている。第２の動力伝達軸２５は、複数の軸受２７を介してリヤケース２１に回転自在に支持されている。
【００２２】
第１の動力伝達軸２４は、機体フレーム４の前後方向に沿って水平に配置されている。第１の動力伝達軸２４は、上記クランク軸１５と同軸状をなしており、これら第１の動力伝達軸２４およびクランク軸１５は、上記機体中心線Ｘ1 上に位置されている。第２の動力伝達軸２５は、第１の動力伝達軸２４の後方において垂直に起立して配置されている。これら第１および第２の動力伝達軸２４，２５は、互いに噛み合う一対の減速傘歯車２９ａ，２９ｂを介して連動されている。
【００２３】
第１の動力伝達軸２４は、自動遠心式クラッチ３０を介してクランク軸１５に連結されている。自動遠心式クラッチ３０は、上記クラッチハウジング１７とクラッチカバー部２０ａとの間に収められている。この自動遠心式クラッチ３０は、クランク軸１５が停止している状態から、このクランク軸１５の回転数がアイドリング回転数を上回るような予め決められた値に達するまでは、クランク軸１５から第１の動力伝達軸２４への動力伝達を遮断している。
【００２４】
上記リヤケース２１のガイド部２２には、複数の軸受３２を介してメインロータマスト３３が回転自在に支持されている。メインロータマスト３３は、第２の動力伝達軸２５の後方において垂直に起立して配置されている。このメインロータマスト３３と第２の動力伝達軸２５とは、互いに噛み合う減速平歯車３４ａ，３４ｂを介して連動されている。したがって、クランク軸１５の回転は、二段階に亘って減速された後、メインロータマスト３３に伝えられるようになっている。
【００２５】
メインロータマスト３３は、ガイド部２２を貫通してパワーユニット１０の上方に突出されている。このメインロータマスト３３の上端部には、メインロータ３５が取り付けられている。
【００２６】
図２や図３に示すように、上記ミッションケース１９のフロントケース２０は、延出部３８を有している。延出部３８は、フロントケース２０の右側部から斜め下向きに張り出している。この延出部３８の内部は、ミッションケース１９の内部に連なっている。
【００２７】
機体中心線Ｘ１よりも機体フレーム４の幅方向右側にオフセットされた位置には、ポンプ駆動軸４２が配置されている。ポンプ駆動軸４２は、上記延出部３８に複数の軸受４３を介して回転自在に支持されており、この延出部３８を前後方向に貫通している。ポンプ駆動軸４２は、第１の動力伝達軸２４と平行に配置されている。ポンプ駆動軸４２と第１の動力伝達軸２４とは、互いに噛み合う一対の平歯車４５ａ，４５ｂを介して連動されている。そのため、ポンプ駆動軸４２は、上記自動遠心式クラッチ３０が繋がった時に、第１の動力伝達軸２４からの動力伝達により駆動されるようになっている。
【００２８】
延出部３８の前端部には、ウォータポンプ４８が支持されている。ウォータポンプ４８は、ポンプ室４９を有している。このポンプ室４９には、インペラ５０が収容されている。インペラ５０は、上記ポンプ駆動軸４２の前端部に取り付けられている。ポンプ室４９は、複数の冷却水パイプを用いた冷却水循環経路５１を介して上記水冷エンジン１１のウォータジャケットに連なっている。冷却水循環経路５１の途中には、ラジエータ５２が配置されている。このラジエータ５２は、上記水冷エンジン１１の前方に設置されている。
【００２９】
ウォータポンプ４８のインペラ５０が回転駆動されると、このインペラ５０によって加圧されたエンジン冷却水がポンプ室４９から冷却水循環経路５１を介してウォータジャケットに送り込まれ、第１および第２のシリンダ部１４ａ，１４ｂを冷却する。このエンジン冷却水は、ラジエータ５２に導かれ、ここで熱交換された後にポンプ室４９に戻されるようになっている。
【００３０】
図１や図６の（Ａ）に示すように、上記テールボディ３は、ＣＦＲＰ製のボディ本体６０と、このボディ本体６０の前端部に配置された一対のテールブラケット６１ａ，６１ｂとを備えている。ボディ本体６０は、前端および後端が開口された中空の筒状をなしており、上記フロントボディ２の後方に進むに従い先細り状に形成されている。テールブラケット６１ａ，６１ｂは、アルミニウム合金のような軽量な金属材料にて構成され、上記ボディ本体６０の前端部の左右両側面に複数のボルト６２を介して固定されている。そのため、テールブラケット６１ａ，６１ｂは、ボディ本体６０の前端部から前方に向けて突出されているとともに、ボディ本体６０の幅方向に互いに向かい合っている。
【００３１】
テールボディ３のテールブラケット６１ａ，６１ｂは、上記機体フレーム４のブラケット７ａ，７ｂの間に挿入されている。これらテールブラケット６１ａ，６１ｂは、上記ブラケット７ａ，７ｂの内面に重ね合わされているとともに、夫々その上下の二箇所がボルト６３を介して上記ブラケット７ａ，７ｂに固定されている。このため、上記フロントボディ２とテールボディ３とは、四本のボルト６３を介して取り外し可能に結合されており、これらボルト６３の締め付けを解除すれば、上記テールボディ３をフロントボディ２から分離させることができる。
【００３２】
図４および図５に示すように、ボディ本体６０の後端部には、テールロータブラケット６５が支持されている。テールロータブラケット６５は、ボディ本体６０の後方に向けて突出されている。このテールロータブラケット６５の後端部には、複数の軸受６６を介してロータ軸６７が回転自在に支持されている。ロータ軸６７は、テールボディ３の幅方向に沿って水平に延びるとともに、テールロータブラケット６５の右側方に向けて突出されている。
【００３３】
ボディ本体６０の後端部には、垂直尾翼を兼ねるテールカバー７０が取り付けられている。テールカバー７０は、テールロータブラケット６５やロータ軸６７を覆っている。テールカバー７０の右側面には、開口部７１が形成されており、この開口部７１を通じて上記ロータ軸６７がテールカバー７０の外方に導出されている。
【００３４】
ロータ軸６７の右端部には、テールロータ７３が支持されている。テールロータ７３は、一対のロータブレード７４ａ，７４ｂと、これらロータブレード７４ａ，７４ｂを支持するロータブラケット７５ａ，７５ｂとを備えている。ロータブラケット７５ａ，７５ｂは、上記ロータ軸６７の左端部に自在継手７６を介して連結されている。
【００３５】
そのため、ロータブレード７４ａ，７４ｂは、上記自在継手７６を支点としてテールボディ３の前後方向に沿う軸線回りに回動可能となっており、この回動により、ロータブレード７４ａ，７４ｂの傾斜角度が自由に変えられるようになっている。
【００３６】
図５に示すように、ロータ軸６７の外周面には、円筒状のスライダ７７が軸方向に摺動可能に嵌合されている。スライダ７７の右端部は、上記開口部７１を貫通してテールカバー７０の右側方に導出されている。このスライダ７７の右端部には、ホルダ７８を介して一対のリレーロッド８０ａ，８０ｂが連結されている。リレーロッド８０ａ，８０ｂは、ロータ軸６７と平行に配置されている。これらリレーロッド８０ａ，８０ｂの先端は、上記ロータブラケット７５ａ，７５ｂに回動可能に連結されている。
【００３７】
スライダ７７の外周面には、一対の軸受８１を介して外筒８２が取り付けられている。この外筒８２は、スライダ７７と一体にロータ軸６７の軸方向にスライドされるようになっている。そのため、外筒８２がロータ軸６７の軸方向にスライドされると、スライダ７７の動きがリレーロッド８０ａ，８０ｂを介してロータブラケット７５ａ，７５ｂに伝えられる。この結果、ロータブラケット７５ａ，７５ｂが自在継手７６を支点に回動し、ロータブレード７４ａ，７４ｂの傾斜角度が変化するようになっている。
【００３８】
図５に示すように、上記テールカバー７０の開口部７１は、ダストカバー８５によって覆われている。ダストカバー８５は、ヘリコプタ１から散布された農薬あるいは空気中の埃等の異物がスライダ７７の嵌合部分に付着したり、上記テールカバー７０の内部に侵入するのを防止するためのものである。このダストカバー８５は、弾性変形が可能なゴム材料にて構成されている。
【００３９】
ダストカバー８５は、中央部に貫通孔８６を有する円盤状をなしている。ダストカバー８５は、その外周部がテールカバー７０の開口部７１の内面に嵌合されているとともに、貫通孔８６の開口周縁部が締め付けリング８７を介して上記外筒８２の外周面に固定されている。そのため、ロータブレード７４ａ，７４ｂの傾斜角度を変化させる際に、外筒８２がロータ軸６７の軸方向にスライドされると、ダストカバー８５が弾性的に変形するようになっている。
【００４０】
図６の（Ａ）および図７に示すように、上記テールボディ３のテールブラケット６１ａ，６１ｂの前端部間には、クロスメンバ９０が介在されている。クロスメンバ９０は、上記ボルト６３を介してテールブラケット６１ａ，６１ｂに固定されている。このクロスメンバ９０には、ラダーサーボモータ９１が支持されている。ラダーサーボモータ９１は、上記ロータブレード７４ａ，７４ｂの傾斜角度を変化させるためのもので、上記テールボディ３の前端部に位置されている。
【００４１】
ラダーサーボモータ９１は、所定の角度範囲に亘って回動されるモータ軸９２を有している。このモータ軸９２には、回動レバー９３が取り付けられている。回動レバー９３は、リンク式の連動機構９５を介して上記スライダ７７に連動されている。
【００４２】
連動機構９５は、上記回動レバー９３に回動可能に連結されたロッド９６と、このロッド９６に連なる複数のリンクレバー９７ａ，９７ｂ（図５に示す）とを備えている。ロッド９６は、上記ボディ本体６０の底部に沿って前後方向に沿って延びており、このロッド９６の後端部は、テールロータブラケット６５に対応した位置に達している。リンクレバー９７ａ，９７ｂは、上記テールロータブラケット６５の後端部に回動可能に支持されており、上記ロッド９６の後端部と上記外筒８２とを連動させている。
【００４３】
そのため、ラダーサーボモータ９１のモータ軸９２が所定の角度範囲に亘って回動されると、回動レバー９３を介してロッド９６が前後方向に移動し、リンクレバー９７ａ，９７ｂが回動される。このリンクレバー９７ａ，９７ｂの回動は、直線運動に変換されて外筒８２に伝えられ、この外筒８２と共にスライダ７７がロータ軸６７の軸方向にスライドされる。この結果、リレーロッド８０ａ，８０ｂを介してテールロータ７３のロータブラケット７５ａ，７５ｂが回動され、ロータブレード７４ａ，７４ｂの傾斜角度が変化するようになっている。
【００４４】
図８に示すように、ロッド９６は、ターンバクル９８を有している。ターンバクル９８は、ロッド９６がねじ込まれたバクル本体９８ａとロックナット９９とを備えており、このロックナット９９を緩めてバクル本体９８ａを回動させることで、ロッド９６の全長を調節し得るようになっている。このターンバクル９８は、上記ボディ本体６０の前端開口部から前方に突出された位置に配置されている。
【００４５】
また、ラダーサーボモータ９１は、ラダーサーボコネクタ１０１を含むケーブル１０２を有している。このケーブル１０２は、ラダーサーボモータ９１の前方に向けて導かれている。
【００４６】
図４に示すように、上記テールロータブラケット６５には、無線操縦時に電波を受信する一対のアンテナ１０５ａ，１０５ｂが取り付けられている。これらアンテナ１０５ａ，１０５ｂは、アンテナケーブル１０６に電気的に接続されている。アンテナケーブル１０６は、ボディ本体６０の底部に沿って前方に導かれている。このアンテナケーブル１０６の前端部には、アンテナコネクタ１０７が取り付けられている。
【００４７】
図１や図７に示すように、機体フレーム４の後部には、コントロールユニット１１０が支持されている。コントロールユニット１１０は、上記水冷エンジン１１やラダーサーボモータ９１を制御するためのものである。このコントロールユニット１１０は、一対のコネクタ接続ポート（図示せず）が配置された後面１１０ａを有し、この後面１１０ａは、上記ブラケット７ａ，７ｂの間において、機体フレーム４の後方に向けて露出されている。
【００４８】
コントロールユニット１１０の後面１１０ａは、上記ラダーサーボモータ９１と向かい合っている。そして、この後面１１０ａのコネクタ接続ポートに上記ラダーサーボコネクタ１０１およびアンテナコネクタ１０７が取り外し可能に嵌合されており、この嵌合により、コントロールユニット１１０とラダーサーボモータ９１およびアンテナ１０５ａ，１０５ｂとが電気的に接続されている。
【００４９】
図１ないし図５に示すように、上記テールロータ７３のロータ軸６７は、動力伝達機構１２０を介して上記トランスミッション１２の出力端に連動されている。この動力伝達機構１２０は、上記機体フレーム４に支持された第１の駆動部１２１と、上記テールボディ３に支持された第２の駆動部１２２とを備えている。
【００５０】
第１の駆動部１２１は、第１および第２の駆動軸１２４，１２５を備えている。第１の駆動軸１２４は、上記ポンプ駆動軸４２と一体化されている。第１の駆動軸１２４は、ポンプ駆動軸４２と同軸状をなして上記ウォータポンプ４８の後方に向けて延びている。この第１の駆動軸１２４の後部は、上記リヤケース２１の後部から下向きに延びるボス部１２６に回転自在に支持されている。
【００５１】
第２の駆動軸１２５は、第１の駆動軸１２４の後端部に自在継手１２７を介して連結されている。第２の駆動軸１２５は、第１の駆動軸１２４と同軸状をなして後方に延びている。この第２の駆動軸１２５の後端部は、上記機体フレーム４のブラケット７ａ，７ｂの間に導かれている。
【００５２】
そのため、第１および第２の駆動軸１２４，１２５は、機体中心線Ｘ1 よりも機体フレーム４の幅方向右側にオフセットされた位置において、この機体フレーム４の前後方向に沿って水平に配置されている。
【００５３】
図２および図６の（Ａ）に示すように、上記第２の駆動部１２２は、ギヤボックス１３０と、このギヤボックス１３０に連動するベルト式駆動機構１３１とを備えている。ギヤボックス１３０は、ギヤケース１３２を有している。ギヤケース１３２は、上記クロスメンバ９０に垂直な枢軸１３３を介して回動可能に枢支されている。ギヤケース１３２は、機体中心線Ｘ1 よりも機体フレーム４の幅方向右側にオフセットされた位置において、上記枢軸１３３を中心に機体フレーム４の幅方向に沿って回動可能となっている。このギヤケース１３２は、上記ボディ本体６０の前端のテールブラケット６１ａ，６１ｂの間に位置されている。
【００５４】
ギヤケース１３２には、連動軸１３５と中継軸としてのベルト駆動軸１３６とが夫々軸受１３７を介して回転自在に支持されている。連動軸１３５は、上記第２の駆動軸１２５と同軸状をなして前後方向に延びている。この連動軸１３５の前端部は、結合手段としての自在継手１３８を介して第２の駆動軸１２５の後端部に取り外し可能に結合されている。
【００５５】
図６の（Ａ）に示すように、自在継手１３８は、第２の駆動軸１２５の後端部にボルト締めされている。自在継手１３８は、第２の駆動軸１２５と同軸状をなすボス部１３９を有し、このボス部１３９には、嵌合孔１４０が形成されている。また、上記連動軸１３５の前端部は、上記ギヤケース１３２の前方に導出されているとともに、上記嵌合孔１４０に取り外し可能に嵌合されている。
【００５６】
図６の（Ｂ）に示すように、連動軸１３５の前端部の外周面には、軸方向に沿う多数のスプライン歯１４１が形成されているとともに、嵌合孔１４０の内周面には、上記スプライン歯１４１が噛み合う多数のスプライン溝１４２が形成されている。そのため、連動軸１３５と自在継手１３８とは、上記スプライン歯１４１とスプライン溝１４２との噛み合いにより軸回り方向に一体的に回転するようになっている。
【００５７】
図６の（Ａ）に示すように、ベルト駆動軸１３６は、連動軸１３５の後方において、テールボディ３の幅方向に沿って水平に配置されている。ベルト駆動軸１３６と連動軸１３５とは、互いに噛み合う一対の傘歯車１４４ａ，１４４ｂを介して連動されている。これら傘歯車１４４ａ，１４４ｂは、ギヤケース１３２に収容されている。
【００５８】
ベルト駆動軸１３６の左端部は、ギヤケース１３２の左側方に導出されている。このベルト駆動軸１３６の左端部は、上記機体中心線Ｘ1 上に位置されている。
【００５９】
上記ベルト式駆動機構１３１は、ベルト駆動軸１３６に固定された駆動プーリ１４７と、上記ロータ軸６７に固定された従動プーリ１４８と、これらプーリ１４７，１４８の間に亘って巻き掛けられた無端状の歯付きベルト１４９とを備えている。駆動プーリ１４７および従動プーリ１４８は、上記機体中心線Ｘ1 上に位置され、常に歯付きベルト１４９の張力を受けている。歯付きベルト１４９は、上記機体中心線Ｘ1 上においてテールボディ３の前後方向に延びており、その大部分が上記ボディ本体６０の内部に収容されている。
【００６０】
図２および図６の（Ａ）に示すように、上記ギヤケース１３２の前面には、一対のボス部１５１ａ，１５１ｂが一体に突設されている。ボス部１５１ａ，１５１ｂは、テールボディ３の幅方向に互いに離間して配置されているとともに、ギヤケース１３２の前方に向けて突出されている。ボス部１５１ａ，１５１ｂの前面には、夫々調整ボルト１５２ａ，１５２ｂがねじ込まれている。調整ボルト１５２ａ，１５２ｂは、ギヤケース１３２の前方に向けて水平に延びている。
【００６１】
一方の調整ボルト１５２ａは、上記クロスメンバ９０の前壁９０ａを貫通しており、この調整ボルト１５２ａの先端には、調整ナット１５３およびロックナット１５４がねじ込まれている。他方の調整ボルト１５２ｂは、上記クロスメンバ９０の前壁９０ａにねじ込まれており、この調整ボルト１５２ｂの前端には、調整ナット１５５がねじ込まれている。
【００６２】
したがって、上記歯付きベルト１４９の張力が駆動プーリ１４７およびベルト駆動軸１３６を介してギヤケース１３２に伝えられると、このギヤケース１３２は、枢軸１３３を支点として反時計回り方向への回動力を受ける。この回動により、一方の調整ボルト１５２ａは、クロスメンバ９０の前壁９０ａから遠ざかる方向に引っ張られ、他方の調整ボルト１５２ｂは、クロスメンバ９０の前壁９０ａとの間で圧縮される。
【００６３】
この結果、調整ナット１５３，１５５のねじ込み量を調整すれば、ギヤケース１３２を枢軸１３３を支点に垂直軸回りに回動させることができる。このギヤケース１３２の回動により、ベルト駆動軸１３６の左端部がテールボディ３の前後方向に変位し、ベルト駆動軸１３６と上記ロータ軸６７との間の軸間距離が変化する。そのため、ベルト式駆動機構１３１をテールボディ３に組み込んだままの状態で、歯付きベルト１４９の張力を調整することができる。
【００６４】
図４や図５に示すように、上記テールロータブラケット６５の上部には、ガイドプーリ１６０が支持されている。ガイドプーリ１６０は、従動プーリ１４８の直前に位置され、上記歯付きベルト１４９を従動プーリ１４８に導くようになっている。
【００６５】
また、図１に示すように、上記ボディ本体６０の前後方向の中間部には、アイドラプーリ１６２が配置されている。アイドラプーリ１６２は、上記歯付きベルト１４９の弛みを防止するためのものであり、上記駆動プーリ１４７および従動プーリ１４８よりも大きな径を有している。そのため、アイドラプーリ１６２は、歯付きベルト１４９の張り側と緩み側との間に介在され、これら張り側および緩み側に接している。
【００６６】
図９の（Ａ）（Ｂ）に示すように、アイドラプーリ１６２は、支持軸１６３上に回転自在に支持されている。支持軸１６３は、第１の端部１６３ａと第２の端部１６３ｂとを有している。第１および第２の端部１６３ａ，１６３ｂは、アイドラプーリ１６２を挟んで互いに向かい合っている。
【００６７】
ボディ本体６０の内部には、プーリブラケット１６５が固定されている。プーリブラケット１６５は、ボディ本体６０の内部を前後に仕切るような姿勢で配置されている。このプーリブラケット１６５の中央部には、開口部１６６が形成されており、この開口部１６６の内側にアイドラプーリ１６２が位置されている。
【００６８】
プーリブラケット１６５の前面には、プーリホルダ１６８が取り付けられている。プーリホルダ１６８は、アイドラプーリ１６２の左側に位置されている。このアイドラプーリ１６２の前面には、一対の支持片１６９ａ，１６９ｂが形成されている。支持片１６９ａ，１６９ｂは、ボディ本体６０の上下方向に向かい合っており、これら支持片１６９ａ，１６９ｂの間に上記支持軸１６３の第１の端部１６３ａが導かれている。
【００６９】
第１の端部１６３ａは、垂直方向に延びるピボット軸１７１を介して支持片１６９ａ，１６９ｂに回動可能に連結されている。そのため、上記アイドラプーリ１６２は、図９の（Ｂ）に実線で示すように、歯付きベルト１４９の張り側と緩み側との間に介在される第１の位置と、図９の（Ｂ）に二点鎖線で示すように、歯付きベルト１４９の張り側と緩み側との間から離脱される第２の位置とに亘って回動可能となっている。
【００７０】
上記プーリブラケット１６５は、プーリロック（図示せず）を備えている。このプーリロックは、アイドラプーリ１６２が第１の位置に回動された時に、上記支持軸１６３の第２の端部１６３ｂに取り外し可能に係合し、この係合により、上記アイドラプーリ１６２を第１の位置にロックするようになっている。
【００７１】
アイドラプーリ１６２を第２の位置に回動させると、このアイドラプーリ１６２が歯付きベルト１４９から離脱するので、この歯付きベルト１４９の取り外しは、アイドラプーリ１６２を第２の位置に回動させた状態で行なわれるようになっている。
【００７２】
なお、図１に示すように、上記機体フレーム４、パワーユニット１０およびラジエータ５２は、ＣＦＲＰ製のフロントカウリング１７３によって覆われている。フロントカウリング１７３は、流線形状をなしており、このフロントカウリング１７３の後端部は、上記テールボディ３の前端部に連なっている。
【００７３】
このような構成の無人ヘリコプタ１において、水冷エンジン１１が始動し、クランク軸１５が回転すると、このクランク軸１５の回転は、自動遠心式クラッチ３０を介して第１の動力伝達軸２４に伝えられ、この第１の動力伝達軸２４から減速傘歯車２９ａ，２９ｂ、第２の動力伝達軸２５および減速平歯車３４ａ，３４ｂを介してメインロータマスト３３に伝えられる。そのため、メインロータ３５が回転駆動される。
【００７４】
第１の動力伝達軸２４は、第１および第２の平歯車４５ａ，４５ｂを介してポンプ駆動軸４２に連動されているので、第１の動力伝達軸２４の回転は、ポンプ駆動軸４２にも伝達される。このため、ウォータポンプ４８のインペラ５０が駆動され、上記水冷エンジン１１のウォータジャケットにエンジン冷却水が送り込まれる。
【００７５】
ポンプ駆動軸４２は、後方に延びる第１の駆動軸１２４を一体に有するので、ポンプ軸４２の回転は、第１の駆動軸１２４から第２の駆動軸１２５に伝えられる。第２の駆動軸１２５は、自在継手１３８を介してギヤボックス１３０の連動軸１３５に連結されているため、この第２の駆動軸１２５の回転は、連動軸１３５に伝えられ、ここから傘歯車１４４ａ，１４４ｂおよびベルト駆動軸１３６を介してベルト式駆動機構１３１の駆動プーリ１４７に伝えられる。
【００７６】
駆動プーリ１４７が駆動されると、歯付きベルト１４９を介してテールボディ３の後端の従動プーリ１４８が駆動される。この結果、従動プーリ１４８に追従してロータ軸６７が駆動され、テールロータ７３が回転駆動される。
【００７７】
ところで、上記構成のヘリコプタ１によると、第１の動力伝達軸２４の回転をテールロータ７３に伝える動力伝達機構１２０は、フロントボディ２の機体フレーム４に支持された第１の駆動部１２１と、テールボディ３に支持された第２の駆動部１２２とで構成されている。そして、上記第１の駆動部１２１の出力端となる第２の駆動軸１２５に、ボス部１３９を有する自在継手１３８が固定されており、このボス部１３９の嵌合孔１４０に上記第２の駆動部１２２の入力端となる連動軸１３５が嵌合されている。連動軸１３５とボス部１３８とは、スプライン歯１４１とスプライン溝１４２との噛み合いにより、機体フレーム４の前後方向に分離可能に結合されている。
【００７８】
そのため、テールボディ３の各部の分解整備を行なうに当たっては、まず最初に四本のボルト６３の締め付けを解除するとともに、ラダーサーボコネクタ１０１およびアンテナコネクタ１０７をコントロールユニット１１０のコネクタ接続ポートから取り外す。
【００７９】
次に、テールボディ３全体を後方に引っ張り、機体フレーム４のブラケット７ａ，７ｂの間からテールボディ３のテールブラケット６１ａ，６１ｂを後方に引き出す。このことにより、上記第２の駆動部１２２の連動軸１３５が自在継手１３８のボス部１３９から離脱し、第１の駆動部１２１と第２の駆動部１２２とが分離される。この結果、テールボディ３をフロントボディ２から取り外して独立させることができ、このテールボディ３の分解整備をフロントボディ２から切り離した状態で行なうことができる。
【００８０】
この際、ベルト式駆動機構１３１を含む第２の駆動部１２２は、一つの構成要素としてテールボディ３と一体化されているため、テールボディ３をフロントボディ２から分離させる度に、ベルト式駆動機構１３１を分解したり、歯付きベルト１４９を取り外す必要はない。
【００８１】
テールボディ３の整備作業が完了した後、このテールボディ３をフロントボディ２に結合するには、テールボディ３のテールブラケット６１ａ，６１ｂをフロントボディ２のブラケット７ａ，７ｂの間に後方から差し入れるとともに、第２の駆動部１２２の連動軸１３５をボス部１３９の嵌合孔１４０に嵌合する。この状態で四本のボルト６３を介してテールブラケット６１ａ，６１ｂをブラケット７ａ，７ｂに固定し、ラダーサーボコネクタ１０１およびアンテナコネクタ１０７をコントロールユニット１１０のコネクタ接続ポートに接続する。
【００８２】
このことにより、水冷エンジン１１からテールロータ７３に至る駆動経路が構成されるとともに、コントロールユニット１１０とラダーサーボモータ９１およびアンテナ１０５ａ，１０５ｂとが電気的に接続され、無人ヘリコプタ１の組み立て作業が完了する。よって、テールボディ３をフロントボディ２に結合する際に、その都度ベルト式駆動機構１２０を組み立てたり、歯付きベルト１４９の張力を調整する必要はない。
【００８３】
特に上記構成の無人ヘリコプタ１によると、ロータブレード７４ａ，７４ｂの傾斜角度を変化させるためのラダーサーボモータ９１および連動機構９５にしても、テールボディ３に一つの構成要素として組み込まれている。このため、テールボディ３をフロントボディ２から取り外したり、フロントボディ２に結合する際には、単にラダーサーボコネクタ１０１やアンテナコネクタ１０７をコネクタ接続ポートに着脱するだけで良く、連動機構９５のロッド９６やリンクレバー９７ａ，９７ｂをテールボディ３から取り外したり、ロッド９６の長さを調整するといった面倒な作業が一切不要となる。
【００８４】
したがって、テールボディ３を分解したり、このテールボディ３をフロントボディ２に結合する際の作業性を大幅に改善することができ、従来に比べて無人ヘリコプタ１の保守整備作業を効率良く行なうことができる。
【００８５】
また、上記構成の場合、ギヤボックス１３０のギヤケース１３２は、垂直な枢軸１３３を介してテールボディ３に支持されているので、調整ナット１５３，１５５のねじ込み量を調整すれば、ベルト駆動軸１３６とロータ軸６７との間の軸間距離を変化させて、歯付きベルト１４９の張力を適性値に調節することができる。
【００８６】
このため、歯付きベルト１４９の張力調節作業を、テールボディ３単体の状態で行なうことができ、テールボディ３そのものを交換した場合には、歯付きベルト１４９の張力調節作業は特に必要としない。
【００８７】
しかも、互いに分離可能に結合される第２の駆動軸１２５と連動軸１３５とは、機体中心線Ｘ1 よりも右側に偏って位置されているので、連動軸１３５のスプライン歯１４１とボス部１３９のスプライン溝１４２との噛み合い部分がフロントボディ２とテールボディ３との連結部分の奥方に入り込まずに済む。
【００８８】
そのため、連動軸１３５をボス部１３９の嵌合孔１４０に嵌め込む際に、連動軸１３５と嵌合孔１４０との位置合わせを良好に行なうことができ、テールボディ３をフロントボディ２に連結する際の作業性が向上する。
【００８９】
また、上記構成によると、テールボディ３は、ベルト式駆動機構１３１を含む第２の駆動部１２２を分解することなくフロントボディ２から取り外せるので、このテールボディ３を取り外したままの状態で無人ヘリコプタ１の保管や運搬が可能となる。したがって、無人ヘリコプタ１の保管あるいは運搬時の占有面積を減らすことができ、その分、取り扱いが容易となるといった利点もある。
【００９０】
なお、上記実施例においては、ギヤボックスの連動軸と自在継手のボス部とをスプラインによる噛み合いによって一体に回転可能に結合したが、本発明はこれに限らず、キーを用いて連動軸とボス部とを結合するようにしても良い。
【００９１】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、フロントボディに対しテールボディを着脱する度に、ベルト式駆動機構を分解したり、再度組み立てる必要はなく、テールボディの各部を分解整備する際の作業性を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る産業用無人ヘリコプタの側面図。
【図２】機体フレームに搭載されたパワーユニットと動力伝達機構との関係を示す平面図。
【図３】パワーユニットの断面図。
【図４】テールボディの後部の側面図。
【図５】テールロータの駆動系を示す断面図。
【図６】（Ａ）は、第２の駆動軸とギヤボックスの連動軸との結合部分を断面で示す動力伝達機構の平面図。（Ｂ）は、第２の連動軸と自在継手のボス部との嵌合部分の断面図。
【図７】機体フレームとテールボディとの連結部分の側面図。
【図８】動力伝達機構のギヤボックス、ラダーサーボモータおよびコントロールユニットとの位置関係を示す側面図。
【図９】（Ａ）は、アイドラプーリの取り付け部分の断面図。
（Ｂ）は、アイドラプーリと歯付きベルトとの位置関係を示す断面図。
【符号の説明】
２…フロントボディ、３…テールボディ、１１…エンジン（水冷エンジン）、３５…メインロータ、７３…テールロータ、１２０…動力伝達機構、１２１…第１の駆動部、１２２…第２の駆動部、１２５…駆動軸（第２の駆動軸）、１３０…ギヤボックス、１３１…ベルト式駆動機構、１３２…ギヤケース、１３５…連動軸、１３６…中継軸（ベルト駆動軸）、１３８…結合手段（自在継手）、１４４ａ，１４４ｂ…傘歯車、１４７…駆動プーリ、１４８…従動プーリ、１４９…ベルト。
【図１】
0003798499.tif 000002
【図２】
0003798499.tif 000003
【図３】
0003798499.tif 000004
【図４】
0003798499.tif 000005
【図５】
0003798499.tif 000006
【図６】
0003798499.tif 000007
【図７】
0003798499.tif 000008
【図８】
0003798499.tif 000009
【図９】
0003798499.tif 000010