JPH067754Y2 - 模型ヘリコプタの動力伝達機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、模型ヘリコプタにおけるエンジン動力の伝達
機構に関するもので、特に、シングルロータ型の模型ヘ
リコプタに適用される動力伝達機構に関するものであ
る。

（従来の技術） シングルロータ型の模型ヘリコプタにおいては、エンジ
ンの出力軸の回転を減速してメインロータマストに伝達
するとともに、その動力の一部を取り出してテールロー
タの駆動軸に伝達するようになっている。この動力伝達
経路中には、エンジンを冷却するための冷却ファンと、
エンジンの低速回転時に前記両ロータへの動力伝達を遮
断するための遠心クラッチと、エンジンを外部動力によ
って始動するための始動装置とを装着しなければならな
い。

上述のような機能を備えた動力伝達機構としては、従
来、第４〜６図に示されているようなものが知られてい
る。

第４，５図に示されたものにおいては、エンジンＥの出
力軸０１には外周に多数の羽根０２ａを備えた冷却ファ
ン０２のハブ０２ｂが挿通されており、この冷却ファン
０２はナット０３によってエンジンＥの出力軸０１に固
着されている。上記冷却ファン０２のハブ０２ｂの上端
には、外部の電動スタータに連結されるタイミングベル
トが係合するスタータプーリー０４が一体に固着されて
いる。そして、このスタータプーリー０４の上端に、ス
プリングによって内側に付勢された拡開可能な複数のク
ラッチシュー０５が装着されている。また、上記スター
タプーリー０４の上端内面に装着されたベアリング０６
と機体に装着されたベアリング０７との間には、エンジ
ン出力ギヤ０８とクラッチベル０９とが固着された中間
軸０１０が支持されており、そのクラッチベル０９の内
周面に前記クラッチシュー０５が対向するようにされて
いる。

第５図に示されているように、前記エンジン出力ギヤ０
８は、メインロータ駆動軸０１１に固着された大径スパ
ーギヤ０１２に噛み合わされている。そして、この大径
スパーギヤ０１２と一体に形成された大径ベベルギヤ０
１３が、テールロータ駆動軸０１４に固着された小径ベ
ベルギヤ０１５に噛み合わされている。

また、他の従来例として、第６図に示されているよう
に、メインロータ駆動軸０１１の大径スパーギヤ０１２
にピニオン０１６を噛合させ、このピニオン０１６と一
体の小径ベベルギヤ０１７を前記テールロータ駆動軸０
１４の小径ベベルギヤ０１５に噛合させたものも知られ
ている。

上述のような従来の動力伝達機構においては、電動スタ
ータによってタイミングベルトを介してエンジンＥを始
動する。エンジンＥの回転速度が増加すると、クラッチ
シュー０５が遠心力により拡開して、クラッチベル０９
の内周面に係合し、中間軸０１０が駆動される。する
と、エンジン出力ギヤ０８と大径スパーギヤ０１２とを
介してメインロータ駆動軸０１１が回転駆動され、同時
に、大径ベベルギヤ０１３あるいはピニオン０１６及び
小径ベベルギヤ０１７を介して、テールロータ駆動軸０
１４に固着された小径ベベルギヤ０１５に動力が伝達さ
れる。

更に、始動装置の他の従来例として、第４図に想像線で
示されているように、エンジンＥのクランク軸をバック
プレートを貫通して後方に延出させ、その先端にスター
タコーン０１８を取り付けたものも知られている。この
場合には、エンジンＥの始動は、電動スタータの回転軸
に取り付けられたゴム製のカップ状部材を前記スタータ
コーン０１８に圧接することによって行われる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、遠心クラッチのク
ラッチベル及びエンジン出力ギヤが、エンジン出力軸の
延長線上に配置された別体の中間軸に支持されているの
で、動力伝達機構の全長が大きくなって機体への組み込
みが困難になるばかりでなく、エンジンの出力軸と中間
軸とが芯ずれを起こしやすく、遠心クラッチの断続がス
ムーズに行えないという問題点を有している。また、エ
ンジンの出力軸からメインロータ駆動軸への減速比の大
きい動力伝達が一段減速となっているので、ギヤに無理
が生じやすく、しかも、テールロータ駆動軸への動力伝
達は、一旦減速したメインロータ駆動軸の回転を再び増
速して行っているので、機械効率が低下するという問題
点を有している。

更に、前述のようにエンジンの出力軸に固着したスター
タプーリーをタイミングベルトを介して電動スタータで
駆動することによってエンジンの始動を行うものでは、
タイミングベルトの切断や巻き込み等の事故が生じやす
いばかりでなく、電動スタータの取り扱いに熟練を要す
るという問題もある。一方、エンジンのクランク軸の後
端にスタータコーンを設けたものでは、スタータコーン
が機体の下部に位置するために、始動の際に機体を傾け
る必要があるばかりでなく、クランク軸を後方に延長し
た高価な特別仕様のエンジンを必要とするという問題点
を有している。

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、小型・軽量・低コストでありながら、
動力自動効率の優れた模型ヘリコプタの動力伝達機構を
提供することである。

また、本考案の他の目的は、電動スタータによるエンジ
ンの始動が容易な模型ヘリコプタの動力伝達機構を提供
することである。

（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、エンジン出力
軸をほぼ水平に配置し、その先端にスタータコーンを固
着するとともに、その中間部に遠心クラッチ本体を挿通
固定するようにしている。そのクラッチ本体は、エンジ
ン出力軸の外周に嵌合される延長軸部と拡開可能なクラ
ッチシューとを有している。そして、そのクラッチ本体
の延長軸部の外周に、一体に結合されたエンジン出力ギ
ヤとクラッチベルとが回転自在に支持される。その場
合、クラッチベルはクラッチ本体のクラッチシューに対
向するように配置される。

このようにしてエンジン出力軸に支持されたエンジン出
力ギヤは、テールロータ駆動軸に固着されたテールロー
タ駆動ギヤに噛み合わされる。また、そのテールギヤ駆
動軸に固着された小径ベベルギヤが、メインロータ駆動
軸に固着された大径ベベルギヤに噛み合わされる。

エンジンは倒立配置するようにすることができる。その
ようにすれば、その出力軸を機体後方に向かわせること
ができる。

その場合、互いに噛み合うエンジン出力ギヤとテールロ
ータ駆動ギヤとをテーパギヤとして、エンジン出力軸を
テールロータ駆動軸に対して先端側が拡開するように傾
斜配置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動力伝達機構に
おいては、エンジンの始動は、電動スタータの回転軸に
固着したゴム製のカップ状部材を機体の後方よりスター
タコーンに圧接することによって行う。始動したエンジ
ンの回転速度が増加すると、クラッチシューが遠心力で
拡開してクラッチベルの内周面に係合し、このクラッチ
ベルと一体のエンジン出力ギヤがエンジン出力軸と一体
に回転する。すると、そのエンジン出力ギヤに噛合する
テールロータ駆動ギヤによってテールロータ駆動軸が回
転し、更に、このテールロータ駆動軸の回転は、小径ベ
ベルギヤと大径ベベルギヤとによって減速されてメイン
ロータ駆動軸に伝達される。

クラッチベルは、クラッチシューが取り付けられるクラ
ッチ本体の延長軸部によって回転自在に支持されるの
で、その間の芯出しは正確となる。したがって、遠心ク
ラッチの断続がスムーズに行われるようになる。また、
エンジン出力ギヤがエンジン本体の近傍に位置すること
になるので、その支持も容易となる。

（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動力伝達
機構の一実施例を示すもので、第１図はその全体側面
図、第２図はその要部の分解図である。

第１図から明らかなように、樹脂製トラス構造の機体フ
レームＦの中央下部には、単気筒グローエンジンＥが、
そのエンジン出力軸１（第２図参照）を機体後方に向け
た状態で、４本のボルト２によって倒立姿勢で支持され
ている。エンジン出力軸１には、第２図に示されている
ように、遠心クラッチ本体３と中空のスタータコーン４
とが挿通され、ナット５をエンジン出力軸１の先端に形
成された雄ねじ１ａに螺合することによって一体に結合
されている。上記遠心クラッチ本体３の先端側には多数
の羽根６ａを有する冷却ファン６が一体に取り付けられ
ており、中間部には遠心力によって拡開可能なクラッチ
シュー７が図示せぬスプリングによって内側に付勢され
た状態で装着されている。更に、前記遠心クラッチ本体
３の基端側には延長軸部８が形成されており、その延長
軸部８の外周には、クラッチシュー７が係合可能なクラ
ッチベル９と、このクラッチベル９と一体に形成された
エンジン出力ギヤ１０とが回転自在に支持されている。

第１図に戻って、機体フレームＦの後部には、テールロ
ータ駆動用のピアノ線１１が接続されるテールロータ駆
動軸１２が、一対のベアリング１３ａ，１３ｂによって
回転自在に支持されている。テールロータ駆動軸１２の
先端には、テールロータ駆動ギヤ１４が固着されてい
る。そして、そのテールロータ駆動ギヤ１４は、エンジ
ン出力ギヤ１０に噛み合わされている。

エンジン出力軸１とテールロータ駆動軸１２とは、機体
後部側に向かって7゜の角度をもって拡開しており、電動
スタータを前記スタータコーン４に圧接する際にテール
ブーム１５との間に十分な空間が得られるようになって
いる。そのために、エンジン出力ギヤ１０とテールロー
タ駆動ギヤ１４とは、歯面がわずかに傾斜したテーパギ
ヤとされている。

機体フレームＦの上部には、一対のベアリング１６ａ，
１６ｂによってメインロータのマストであるメインロー
タ駆動軸１７が回転自在に支持されており、その下端部
に固着された大径ベベルギヤ１８は、前記テールロータ
駆動ギヤ１４と一体の小径ベベルギヤ１９に噛み合わさ
れている。

なお、図中２０は導風ダクトであって、冷却ファン６か
らの空気をシリンダヘッドに取り付けられたヒートシン
ク２１に導いて、エンジンＥを冷却するようにしたもの
である。

次に、このように構成された模型ヘリコプタの動力伝達
機構の作用について説明する。

エンジンＥの始動時には、第３図に示されているよう
に、機体を水平姿勢に保ったまま、電動スタータ２２の
カップ状部材２２ａをエンジン出力軸１の先端に取り付
けられたスタータコーン４に圧接して回転駆動する。す
ると、この電動スタータ２２の駆動力は、エンジン出力
軸１を強制的に回転させ、エンジンＥを始動させる。

エンジンＥの始動によって、その出力軸１に固着された
クラッチシュー７と冷却ファン６とは回転するが、エン
ジンＥの回転速度が低い間は、クラッチシュー７とクラ
ッチベル９とは離間している。したがって、クラッチベ
ル９とエンジン出力ギヤ１０とは、遠心クラッチ本体３
の基端部の延長軸部８に対して滑り状態で静止してい
る。エンジンＥの回転速度が大きくなると、クラッチシ
ュー７が遠心力によって拡開してクラッチベル９と係合
し、エンジン出力ギヤ１０がエンジン出力軸１と一体で
回転を始める。

上述のようにしてエンジン出力ギヤ１０が回転すると、
このエンジン出力ギヤ１０の回転速度はテールロータ駆
動ギヤ１４によって約1/2に減速され、テールロータ駆
動軸１２に伝達される。そして、このテールロータ駆動
軸１２の回転は、テールブーム１５内に挿通されたピア
ノ線１１を介してテールロータに伝達される。

また、上記テールロータ駆動軸１２の回転は、テールロ
ータ駆動ギヤ１４と一体に形成された小径ベベルギヤ１
９を介して、メインロータ駆動軸１７の大径ベベルギヤ
１８に伝達される。このとき、メインロータ駆動軸１７
の大径ベベルギヤ１８はテールロータ駆動軸１２の小径
ベベルギヤ１９に対して約1/5の減速比を有しており、
結局、メインロータ駆動軸１７は、エンジン出力軸１に
対して約1/10の減速比をもって回転駆動される。

以上、本考案による模型ヘリコプタの動力伝達機構の実
施例を詳述したが、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、遠心クラッチ本体とスタータコーンとを別体で
形成する代わりに両者を一体に形成することも可能であ
る。逆に、遠心クラッチ本体から冷却ファンを分離し
て、両者を別体に形成することも可能である。また、テ
ールロータ駆動軸に固着するテールロータ駆動ギヤと小
径ベベルギヤとは必ずしも一体に形成する必要はなく、
別体に形成することも可能である。

（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、エン
ジンの出力軸に遠心クラッチ本体、及びスタータコーン
を一体に固着し、その遠心クラッチ本体の延長軸部外周
にクラッチベルとエンジン出力ギヤとを回転自在に支持
するようにしているので、従来のもののようにクラッチ
ベルとエンジン出力ギヤとを支持する中間軸を別体に設
ける必要がない。したがって、動力伝達機構の全長をコ
ンパクトに形成することが可能であるばかりでなく、中
間軸を支持するベアリング等が不要となり、コストを低
減することができる。しかも、クラッチシューとクラッ
チベルとが芯ずれを起こすことがないので、遠心クラッ
チの断続がスムーズに行われるようになる。また、スタ
ータコーンを一般の模型エンジンの出力軸の取り付ける
ことができるので、高価な特別仕様のエンジンを使用せ
ずに操作性の良いコーンスタートを行うことができる。
更に、エンジン出力ギヤがエンジン出力軸のフロントベ
アリングの近傍に支持されるので、エンジン出力軸の負
荷が減少して耐久性が向上する。

また、エンジン出力軸をほぼ水平に配置し、エンジン出
力ギヤをテールロータ駆動軸の駆動ギヤに噛合させると
ともに、そのテールロータ駆動軸の小径ベベルギヤをメ
インロータ駆動軸の大径ベベルギヤに噛合させるように
しているので、従来のもののようにエンジン出力ギヤの
回転が一旦減速された後に再び増速されてテールロータ
駆動軸に伝達されるようなことがなく、動力伝達の機械
効率が向上する。しかも、減速比の大きいメインロータ
駆動軸への動力伝達はテールロータ駆動ギヤ及び小径ベ
ベルギヤを介して二段減速となるので、各ギヤの負荷が
減少して耐久性が向上する。更に、本考案によれば、エ
ンジンを倒立配置してその出力軸を機体後方に向けるよ
うにしているので、エンジン出力軸の先端に固着される
スタータコーンが機体の後方に向かって突出するように
なる。したがって、機体を傾けることなく、その後方か
らエンジンの始動操作を行うことが可能となり、その操
作が容易となる。しかも、エンジンが倒立配置されるこ
とにより、そのグロープラグが開放された機体下面側に
位置することになるので、その交換が容易となる。ま
た、エンジンに供給されるように燃料の余剰分は重力に
よって落下するようになるので、余剰燃料がシリンダ内
に流入することも低減される。そして、エンジンを横置
きする場合のように機体幅を増大させる必要もないの
で、空力的にも良好となる。

また、エンジン出力軸をテールロータ駆動軸に対して先
端側が拡開するように傾斜配置すれば、スタータコーン
とテールブームとの間隔が広がり、エンジン始動時の電
動スタータの操作を容易に行うことができるようにな
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動
力伝達機構の一部縦断全体側面図、 第２図は、その動力伝達機構の要部分解図、 第３図は、電動スタータによるエンジン始動時の状態を
示す説明図、 第４図は、従来の動力伝達機構の要部縦断面図、 第５，６図は、従来の動力伝達機構のそれぞれ異なる例
を示す全体側面図である。 １……エンジン出力軸、１ａ……雄ねじ ３……遠心クラッチ本体 ４……スタータコーン、５……ナット ６……冷却ファン、７……クラッチシュー ８……延長軸部、９……クラッチベル １０……エンジン出力ギヤ １２……テールロータ駆動軸 １４……テールロータ駆動ギヤ １７……メインロータ駆動軸 １８……大径ベベルギヤ １９……小径ベベルギヤ ２２……電動スタータ Ｅ……エンジン、Ｆ……機体フレーム

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン出力軸をほぼ水平に配置し、 そのエンジン出力軸の先端にスタータコーンを固着する
   とともに、その中間部に、前記エンジン出力軸の外周に
   嵌合される延長軸部と拡開可能なクラッチシューとを有
   する遠心クラッチ本体を挿通して固定し、 その遠心クラッチ本体の延長軸部外周に、一体に結合さ
   れたエンジン出力ギヤとクラッチベルとを、そのクラッ
   チベルが前記クラッチシューに対向するように配置して
   回転自在に支持させ、前記エンジン出力ギヤを、テール
   ロータ駆動軸に固着されたテールロータ駆動ギヤに噛み
   合わせるとともに、 メインロータ駆動軸に固着された大径ベベルギヤに、前
   記テールロータ駆動軸に固着された小径ベベルギヤを噛
   み合わせてなる、 模型ヘリコプタの動力伝達機構。
2. 【請求項２】エンジンが倒立配置されていて、前記エン
   ジン出力軸が機体後方に向かうようにされていることを
   特徴とする、 請求項１記載の模型ヘリコプタの動力伝達機構。
3. 【請求項３】前記エンジン出力ギヤとテールロータ駆動
   ギヤとをテーパギヤとして、前記エンジン出力軸を前記
   テールロータ駆動軸に対して先端側が拡開するように傾
   斜配置したことを特徴とする、 請求項２記載の模型ヘリコプタの動力伝達機構。