JPH067752Y2

JPH067752Y2 - 模型ヘリコプタの操縦用ミキシングユニット

Info

Publication number: JPH067752Y2
Application number: JP1988012156U
Authority: JP
Inventors: 惠唯田屋
Original assignee: 田屋エンジニアリング株式会社
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2003-02-02
Also published as: JPH01119696U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、模型ヘリコプタの操縦装置に関するもので、
特に、スタビライザーを備えた模型ヘリコプタのメイン
ロータの操縦装置に用いられるミキシングユニットに関
するものである。

（従来の技術）ヘリコプタのメインロータのコントロールは、ブレード
のピッチ角を周期的に変更して機体を前後・左右に進行
させるためのサイクリックピッチコントロールと、ブレ
ードのピッチ角を一斉に変更して機体を上昇・下降させ
るためのコレクティブピッチコントロールとに大別され
る。

そして、前記サイクリックピッチコントロールの方式に
は、ブレードのピッチアームに連結したスタビライザー
バーをロータヘッドに傾動自在に支持し、そのスタビラ
イザーバーの両端に取り付けた小羽根に作用する空気力
によってスタビライザーバーを傾動させてブレードのピ
ッチ変更を行うヒラーコントロールシステムと、サーボ
モータの操舵力によって直接的にブレードのピッチ変更
を行うベルトコントロールシステムとが存在する。

これらの両システムのうち、前記ヒラーコントロールシ
ステムは、サーボモータの操舵力によりスタビライザー
バーを捩って小羽根のピッチ角を変更し、左右の小羽根
に作用する空気力の不均衡によってスタビライザーバー
を傾動させるものであるので、操舵力が小さくて済む反
面、操舵の応答性が遅いという欠点を有している。一
方、ベルコントロールシステムは、直接的にブレードの
ピッチを変更するものであるので、操舵の応答性が良い
反面、大きな操舵力を必要とするとう欠点を有してい
る。

このような理由から、模型ヘリコプタ用の操縦装置とし
ては、前記両システムの長所をあわせ持つベル・ヒラー
混合システムが広く用いられている。

また、前記コレクティブピッチコントロールの方式とし
ては、フワッシュプレートとロータヘッドとを連結する
リンクの中間にシザーアームを介装し、このシザーアー
ムをロータマストに沿って上下動させることによって、
ブレードのピッチの一斉変更を行う方法が広く用いられ
ている。

更に、スタビライザーバーは、外乱による機体の傾きを
復元させるための修正舵を出力する機能をも有してい
る。即ち、外乱によって機体が傾動した場合、スタビラ
イザーバーはジャイロ効果によってその回転面を一定に
保とうとするので、スタビライザーバーは機体に対して
相対的に傾動することになる。したがって、そのスタビ
ライザーバーの傾動に伴うブレードのピッチ変更によっ
て、前記外乱による機体の傾動が抑制されるようにな
り、機体に自立安定性を持たせることができる。

以上の説明から明らかなように、エリコプタのメインロ
ータのブレードには、ヒラーコントロールシステムによ
る操舵（ヒラーコントロール舵）、ベルコントロールシ
ステムによる操舵（ベルコントロール舵）、コレクティ
ブピッチコントロールによる操舵（コレクティブピッチ
コントロール舵）、及びスタビライザーバーのジャイロ
の効果による操舵（修正舵）の４種の操舵がミキシング
されて作用することになる。

第７〜１１図は、上述の機能を備えた従来の模型ヘリコ
プタにおける操縦装置の作用を示すものである。

第７図に示されているように、メインロータのマスト０
１には、スワッシュプレート０２が前後左右に傾動自在
に支持されており、その上方には、支軸０３によってシ
ザーアーム０４の中間部を軸支するスライドベース０５
が、マスト０１に沿って上下摺動自在に支持されてい
る。更にその上方には、メインロータのブレード０６
が、フェザリングヒンジ０７まわりにピッチ角変更自在
に支持されている。また、マスト０１の上端には、両端
に小羽根０８を有するスタビライザーバー０９をａ方向
に回動自在に支持するスタビライザーバー本体０１０
が、水平軸０１１によって支持されている。そして、ロ
ッドＬ_１によってスワッシュプレート０２とスタビライ
ザーバー０９に固着されたヒラーコントロールアーム０
１２とが、また、ロッドＬ_２によってスワッシュプレー
ト０２とシザーアーム０４の一端とが、ロッドＬ_３によ
ってシザーアーム０４の他端とスタビライザーバー本体
０１０に支軸０１３で軸支されたミキシングレバー０１
４の先端とが、更に、ロッドＬ_４によってミキシングレ
バー０１４の中間部とブレード０６に突設されたピッチ
アーム０１５とが、それぞれ連結されている。

このような操縦装置において、スワッシュプレート０２
を軸線Ｘまわりに傾動させると、ロッドＬ_１及びヒラー
コントロールアーム０１２を介してスタビライザーバー
０９がａ方向に回転し、左右の小羽根０８のピッチ角が
変更される。そのために、左右の小羽根０８に作用する
空気力が不均衡となり、第８図に示されているように、
ジャイロプリセッションの作用によりロータが90°回転
した位置においてスタビライザーバー０９がｂ方向に傾
動する。すると、ロッドＬ_３に押されてミキシングレバ
ー０１４が傾斜し、その動きがロッドＬ_４、及びピッチ
アーム０１５を介してブレード０６にヒラーコントロー
ル舵Ｈとして出力される。

また、第９図に示されているように、スワッシュプレー
ト０２をｃ方向に傾動させると、その動きはロッド
Ｌ_２、シザーアーム０４、ロッドＬ_３、ミキシングレバ
ー０１４、ロッドＬ_４、及びピッチアーム０１５を介し
てブレード０６にベルトコントロール舵Ｂとして出力さ
れる。

一方、第１０図に示されているように、スライドベース
０５をｄ方向に摺動させると、ロッドＬ_２に引かれてシ
ザーアーム０４が傾動し、その動きがロッドＬ_３、ミキ
シングレバー０１４、ロッドＬ_４、及びピッチアーム０
１５を介してコレクティブピッチコントロール舵Ｃとし
て出力される。

更に、第１１図に示されているように、機体がｅ方向に
傾斜した場合には、スタビライザーバー０９はジャイロ
効果によってその位置で保持されるので、ロッドＬ_３に
よってミキシングレバー０１４が傾動され、その動きが
ロッドＬ_４及びピッチアーム０１５を介してブレード０
６に修正舵Ｓとして出力される。

以上のように、スワッシュプレート０２、シザーアーム
０４、及びスタビライザーバー０９からの入力は、互い
にミキシングされて、最終的にメインロータブレード０
６のピッチ角の増減として出力されることになる。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上述のような操縦装置では、スタビライ
ザーバー０９の傾斜角に対するブレード０６のピッチ角
の伝達比率を調整して適正なヒラーコントロール舵Ｈ及
び修正舵Ｓの出力量が得られるようにするために、ミキ
シングレバー０１４のレバー比変更すると、その調整が
コレクティブピッチコントロール舵Ｃ及びベルコントロ
ール舵Ｂの出力量にも影響を与えてしまうので、両者を
独立して調整することが非常に困難であるという問題を
有している。

また、前記従来の装置においては、コレクティブピッチ
コントロール及びベルコントロールにおけるシザーアー
ム０４の動きが、スタビライザーバー本体０１０上のミ
キシングレバー０１４を介してブレード０６に伝達され
るようになっているので、リンク機構が複雑でガタが発
生し安く、精密な操縦が困難となるという問題もある。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、各舵の出力量の調整を容易に行うこと
ができるようにするとともに、操舵系統のリンク機構を
簡略化してガタの発生を最小限に押さえ得る、模型ヒリ
コプタの操縦用ミキシングユニットを提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、本考案では、ロータマスト
に上下動自在に支持されたスライドベースに、一対のミ
キシングレバーの一端をそれぞれ軸支させるとともに、
そのミキシングレバーの中間部に、それぞれシザーアー
ムの中間部を軸支させ、ミキシングレバーの先端をスタ
ビライザー傾動ロッドによりスタビライザーバーに連結
するようにしている。シザーアームの両端は、ジョイン
トリンク及びピッチロッドを介してそれぞれスワッシュ
プレート及びメインロータブレードのピッチアームに連
結されている。

スタビライザーバーにはヒラーコントロールアームを突
設し、そのヒラーコントロールアームとスワッシュプレ
ートとをスタビライザー回動ロッドによって互いに連結
するようにすることが望ましい。

（作用）このように構成された模型ヘリコプタの操縦用ミキシン
グユニットにおいては、スタビライザーバーの傾斜角が
入力されると、スタビライザー傾動ロッドを介してミキ
シングレバーが傾動し、更にこのミキシングレバーの中
間部に軸支されたシザーアームが傾動して、その動きが
ピッチロッドを介してメインロータブレードにヒラーコ
ントロール舵又は修正舵として出力される。また、スワ
ッシプレートの傾斜角が入力されると、ジャヨイントリ
ンクを介してシザーアームが傾動し、その動きがピッチ
ロッドを介してブレードにベルコントロール舵として出
力される。更に、スライドベースを上下動させると、他
端がスタビライザー傾動ロッドによって拘束されたミキ
シングレバーと一端がジョイントリンクによって拘束さ
れたシザーアームとが同時に傾動し、そのシザーアーム
の動きがピッチロッドを介してブレードにコレクティブ
ピッチコントロール舵として出力される。

（実施例）以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

第１，２図は本考案による模型ヘリコプタの操縦用ミキ
シングユニットの一実施例を示すもので、第１図はその
ミキシングユニットを備えた操縦装置の全体斜視図、第
２図はミキシングユニットの平面図である。

これらの図から明らかなように、ロータマスト１に傾動
自在に支持されたスワッシュプレート２の上部には、ミ
キシングユニット３が、そのスライドベース４をロータ
マスト１に挿通した状態で上下動自在に支持されてい
る。このスライドベース４の両側面には、一対のミキシ
ングレバー５の一端が水平支軸Ａ_１によって支持されて
おり、その他端はロータマスト１を越えてスライドベー
ス４の反対側まで延びている。また、このミキシングレ
バー５の中間部には、シザーアーム６の中間部が水平支
軸Ａ_２によって支持されており、そのシザーアーム６の
一端に水平支軸Ａ_３を介して連結されたジョイントリン
ク７がボールＢ_１によってスワッシュプレート２に連結
されている。

ロータマスト１の上部には、支軸Ａ_４によってメインロ
ータのブレード８がピッチ角変更自在に支持されてお
り、このプレート８に固着されたピッチアーム９のボー
ルＢ_２は、ピッチロッドＬ_１を介して前記シザーアーム
６の他端のボールＢ_３に連結されている。また、ロータ
マスト１の上方には、両端に小羽根１０を有するスタビ
ライザーバー１１が、支軸Ａ_５まわりに傾動自在に、か
つ、それ自身のまわりに回動自在に支持されている。そ
して、そのスタビライザーバー１１に取り付けられたボ
ールＢ_４が、スタビライザー傾動ロッドＬ_２を介して前
記ミキシングレバー５の他端のボールＢ_５に連結され、
スタビライザーバー１１に突設されたヒラーコントロー
ルアーム１２の先端のボールＢ_６が、スタビライザー回
動ロッドＬ_３を介してスワッシュプレート２のボールＢ
_７に連結されている。

次に、このように構成されたミキシングユニットの作用
について説明する。

第１図において、スワッシュプレート２を軸線Ｘまわり
に傾動させると、スタビライザー回動ロッドＬ_３及びヒ
ラーコントロールアーム１２を介してスタビライザーバ
ー１１が矢印ａ方向に回動し、左右の小羽根１０のピッ
チ角が変更される。すると、ジャイロプリセッションの
作用により、ロータマスト１が90°回転した位置におい
て、第３図に示されているようにスタビライザーバー１
１がｂ方向に傾動する。このようにしてスタビライザー
バー１１が傾動すると、スタビライザー傾動ロッドＬ_２
を介してミキシングレバー５が支軸Ａ_１まわりに上方に
傾斜する。そして、そのミキシングレバー５に支軸Ａ_２
によって軸支されたシザーアーム６は、その一端がジョ
イントリンク７によりスワッシュプレート２に拘束され
ていることから、その他端が上方に傾動する。その結
果、ピッチロッドＬ_１を介してピッチアーム９が押圧さ
れ、メインロータブレード８にヒラーコントロール舵Ｈ
が出力される。

また、第４図に示されているように、スワッシュプレー
ト２がｃ方向に傾動されると、ジョイントリンク７を介
してシザーアーム６が支軸Ａ_２まわりに傾動する。する
と、ピッチロッドＬ_１を介してピッチアーム９が押圧さ
れ、ブレード８にベルコントロール舵Ｂが出力される。

一方、第５図に示されているように、ミキシングユニッ
ト３のスライドベース４をロータマスト１に沿ってｄ方
向に下降させると、シザーアーム６の一端がジョイント
リンク７によって拘束され、ミキシングレバー５の他端
がスタビライザー傾動ロッドＬ_２によって拘束されてい
ることから、シザーアーム６の他端が下動し、ピッチロ
ッドＬ_１を介してピッチアーム９が引き下げられて、ブ
レード８にコレクティブピッチコントロール舵Ｃが出力
される。

更に、第６図に示されているように、外乱によって機体
がｅ方向に傾動すると、スタビライザーバー１１との間
に相対角度変位が生じ、スタビライザーバー１１はロー
タマスト１に対して傾斜する。すると、第３図のヒラー
コントロール舵Ｈと同様の作用により、ブレード８に修
正舵Ｓが出力される。

以上、本考案による模型ヘリコプタの操縦用ミキシング
ユニットの実施例を詳細したが、本考案は、前記実施例
に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に
記載された本考案を逸脱することなく、種々の小設計変
更を行うことが可能である。

例えば、ミキシングユニット３をロータマスト１に沿っ
て上下動させる方式として、ロータマスト１に溝を形成
してその内部にロッドを挿通する方式や、上記溝を用い
ないアウターマスト方式を用いることが可能である。

（考案の効果）以上の説明から明らかなように、本考案によれば、従来
スタビライザー上に設けられていたミキシングレバー５
を、ロータマスト１に沿って上下動自在に支持されたス
ライドベース４上に設け、そのミキシングレバー５の中
間部にシザーアーム６を軸支するようにしているので、
破損の可能性が高いロータヘッドのリンク機構を簡略化
することができ、破損時のダメージを小さくすることが
できる。

また、第３図から明らかなように、スタビライザーバー
１１上のボールＢ_４の位置を支軸Ａ_５に対してｆ方向に
接近・離間調整することにより、スタビライザーバー１
１の傾斜角に対するメインロータブレード８のピッチ角
のゲインを任意に設定することができる。しかも、その
ような調整によってコレクティブピッチコントロール舵
及びベルコントロール舵のゲインに影響が及ぼされるこ
とがない。したがって、スタビライザーバー１１の傾動
による操舵（ヒラーコントロール舵及び修正舵）とシザ
ーアーム６の傾動による操舵（コレクティブピッチコン
トロール舵及びベルコントロール舵）の各ゲインを別個
に調整することが可能となる。

更に、第４図から明らかなように、ベルコントロール舵
は、ミキシングレバー５を介さずにシザーアーム６のみ
を介してブレード８に伝達される。したがって、操舵力
伝達経路中のガタの発生が最小限に押さえられ、正確な
コントロールが可能となる。

また、第５図から明らかなように、コレクティブピッチ
コントロールのためにスライドベース４、即ちミキシン
グレバー５の支軸Ａ_１をｐだけ下降させたとすると、シ
ザーアーム６の支軸Ａ_２の下降量ｑは常にｐより小さく
なる。このことは、同一のコレティブピッチコントロー
ル量を得るためのスライドベース４の下降量を、従来の
スライドベース４に直接シザーアーム６を軸支したもの
に比べて大きくできることを意味している。したがっ
て、同一のスライドベース４の上下移動量に対して微小
なブレード８のピッチ角の変化を得ることができ、精密
なコントロールが可能となる。しかも、スライドベース
４の上下移動に対するピッチロッドＬ_１の移動量は、ミ
キシングレバー５とシザーアーム６との両者の傾動の和
によって得られるので、それぞれの傾斜角度は小さな範
囲に保つことができる。したがって、スライドベース４
の上下移動量とブレード８のピッチ角との間の線形性が
確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例による模型ヘリコプタの操
縦用ミキシングユニットを備えた操縦装置を示す全体斜
視図、第２図は、そのミキシングユニットの一部切り欠き平面
図、第３図は、そのミキシングユニットによるヒラーコント
ロール舵の出力を示す説明図、第４図は、同じくベルコントロール舵の出力を示す説明
図、第５図は、同じくコレクティブピッチコントロール舵の
出力を示す説明図、第６図は、同じく修正舵の出力を示す説明図、第７図は、従来の操縦装置を示す概略図、第８図は、同装置によるヒラーコントロール舵の出力を
示す説明図、第９図は、同じくベルコントロール舵の出力を示す説明
図、第１０図は、同じくコレクティブピッチコントロール舵
の出力を示す説明図、第１１図は、同じく修正舵の出力を示す説明図である。１……ロータマスト２……スワッシュプレート３……ミキシングユニット４……スライドベース５……ミキシングレバー、６……シザーアーム７……ジョイントリンク８……メインロータブレード９……ピッチアーム、１０……小羽根１１……スタビライザーバー１２……ヒラーコントロールアームＡ_１〜Ａ_５……支軸Ｌ_１……ピッチロッドＬ_２……スタビライザー傾動ロッドＬ_３……スタビライザー回動ロッド

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スワッシュプレートとスタビライザーバー
との間のロータマスト上に上下動可能に支持されるスラ
イドベースと、そのスライドベースに一端が軸支され、他端がスタビラ
イザー傾動ロッドを介して前記スタビライザーバーに連
結される一対のミキシングレバーと、それら各ミキシングレバーの中間部にその中間部がそれ
ぞれ軸支され、一端がジョイントリンクを介して前記ス
ワッシュプレートに連結されるとともに、他端がピッチ
ロッドを介して各メインロータブレードのピッチアーム
に連結される一対のシザーアームと、からなり、前記スワッシュプレート及びスタビライザーバーの各傾
斜角と前記スライドベースの上下動とが入力され、それ
らをミキシングして前記メインロータブレードに伝える
ことによりそのピッチ角を制御するようにされているこ
とを特徴とする、模型ヘリコプタの操縦用ミキシングユニット。
【請求項２】前記スタビライザーバーにヒラーコントロ
ールアームが突設され、そのヒラーコントロールアーム
がスタビライザー回動ロッドを介して前記スワッシュプ
レートに連結されていることを特徴とする、請求項１記載の模型ヘリコプタの操縦用ミキシングユニ
ット。