JPH1157232A - 模型ヘリコプタのスワッシュプレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マストに対して取り付けるためのリンク機構を
簡単にすることで、機体のコストダウンを図るととも
に、機体の重量も減少させて操縦性を向上させることの
できる模型ヘリコプタのスワッシュプレートを提供す
る。 【解決手段】スワッシュプレート１は、２枚のリング状
のプレート（アッパープレート２、ロワープレート３）
が内径の中心を軸として回転自在に重ね合わせて取り付
け、楕円刑のジンバル４がアッパープレート２の内径に
挿入されている。アッパープレート２とジンバル４と
は、ジンバル４の長径を軸として揺動自在に軸止されて
おり、ジンバル４の短径を軸としてジンバル４をマスト
５に対してジ揺動自在に軸止している。したがって、ス
ワッシュプレート１はマスト５に対する回転や上下方向
への移動を特別なリンク機構を設けることなく拘束する
ことができる。したがって、機体のコストダウンが図れ
るとともに、機体の重量も減少し、操縦性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、模型ヘリコプタ
のメインロータのブレードのピッチを周期的に変化させ
るサイクリック・ピッチ・コントロールを行う模型ヘリ
コプタのスワッシュプレートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、模型ヘリコプタの移動方向の
コントロールは、メインロータのブレードのピッチを周
期的に変化させるサイクリックピッチコントロールによ
り行われている。サイクリックピッチコントロールは、
メインロータのブレードのピッチをメインロータヘッド
に取り付けられたスタビライザを介してコントロールす
る方式（ヒラーシステム）のものや、リンク機構によっ
て直接メインロータのブレードのピッチをコントロール
する方式（ベルシステム）のものがある。どちらの方式
のものも、マストに取り付けたスワッシュプレートがマ
ストに対して傾斜している方向に機体を移動させるよう
にメインロータのブレードのピッチを周期的にコントロ
ールするというものである。したがって、スワッシュプ
レートをマストに対して傾斜させることのできない方向
が存在する場合、機体をその方向に移動させることがで
きなくなるため、スワッシュプレートはマストに対して
どのような方向にも傾斜させることができなければなら
ない。

【０００３】図７は従来のスワッシュプレートを示す図
である。スワッシュプレート４０は、２枚のリング状の
プレート（アッパープレート４１、ロワープレート４
２）を内径の中心を軸として回転自在に重ね合わせて取
り付け、さらにアッパープレート４１の内側にスフェリ
カルボールジョイント（ベアリング）４３を挿入して取
り付けたものであった。スフェリカルボールジョイント
４３には模型ヘリコプタのマストの外形と略同じ径の開
口部を形成しており、図７（Ｂ）に示すようにこの開口
部にマスト４５を挿入して機体に取り付けていた。この
スフェリカルボールジョイント４３が軸受けとなり、ス
ワッシュプレート４０をマスト４５に対してどのような
方向にも傾斜できるように構成されていた。

【０００４】マスト４５に取り付けられたロワープレー
ト４２には、９０度ずらして２本のピッチロッド５１、
５２が連結される。一方のピッチロッド５１はスワッシ
ュプレート４０の機首方向への傾斜をコントロールする
エレーベータサーボ（不図示）にリンクし、他方のピッ
チロッド５２はスワッシュプレート４０の機体の左右方
向への傾斜をコントロールするエルロンサーボ（不図
示）にリンクする。ロワープレート４２はこのピッチロ
ッド５１、５２の連結により機体に対する回転が拘束さ
れるようになっている。ラジオコントロール装置によ
り、エレベータサーボおよびエルロンサーボをコントロ
ールすることで、ピッチロッド５１、５２を押し引きし
てスワッシュプレート４０をマスト４５に対して任意の
方向に傾斜させることができる。また、アッパープレー
ト４１には、対向する面に２本のピッチロッド５３、５
４が連結される。一方のピッチロッド５３はメインロー
タのブレードのピッチを変化させる機構（ピッチ調整機
構）（不図示）にリンクし、他方のピッチロッド５４は
スワッシュプレート４０の傾きを維持させながら、マス
ト４５とともにアッパープレート４１を回転させるため
の機構（傾き拘束機構）（不図示）にリンクする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スワッ
シュプレート４０をマスト４５に対して任意の方向に傾
斜させるための軸受けとしてスフェリカルボールジョイ
ント４３を適用していたため、アッパープレート４１の
マスト４５に対する回転が拘束されていなかった（アッ
パープレート４１がスフェリカルボールジョイント４３
に対して回転したり、スフェリカルボールジョイント４
３がマスト４５に対して回転する。）。ここで、アッパ
ープレート４１がマスト４５に対して回転すると、メイ
ンロータのピッチが正確に制御されなくなり、模型ヘリ
コプタの移動方向のコントロールができないという問題
を生じる。このため、従来の模型ヘリコプタでは、マス
ト４５に取り付けられたスワッシュプレート４０に対し
て、マスト４５に対するアッパープレート４１の回転を
拘束するためのリンク機構を別途設けていた。例えば、
アッパープレート４１に対して、ピッチロッド５３、５
４からそれぞれ９０度ずらした所にさらに２本のピッチ
ロッドを連結し、これらのピッチロッドをそれぞれマス
ト４５とともに回転する（マスト４５に対する回転が拘
束されている）機構部にリンクさせることにより、アッ
パープレート４１のマスト４５に対する回転を拘束する
ようにしていた。また、スフェリカルボールジョイント
４３がマスト４５に対する上下方向への移動（スワッシ
ュプレート４０がマスト４５に対して上下に移動する）
を拘束するためのリンク機構も別途設けていた（不図
示）。このように、従来のスワッシュプレート４０はマ
スト４５に取り付けるために多くのリンク機構を必要と
しており、機体のコストアップの原因となっていた。ま
た、多くのリンク機構を取り付けたために機体の重量が
増加し、機体の操縦性が良くないという問題もあった。

【０００６】この発明の目的は、マストに対して取り付
けるためのリンク機構を簡単にすることで、機体のコス
トダウンを図るとともに、機体の重量も減少させて操縦
性を向上させることのできる模型ヘリコプタのスワッシ
ュプレートを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は模型ヘリコプ
タのマストに取り付け、メインロータのブレードのピッ
チを周期的にコントロールするスワッシュプレートにお
いて、前記マストに、マストの軸と直交する軸でマスト
の上下方向に揺動自在に軸止されるジンバルと、前記ジ
ンバルが軸止される軸に対して９０度回転させた軸で、
前記ジンバルに揺動自在に軸止された第１のプレート
と、前記第１のプレートに、前記マストの軸が回転軸と
なるように回転自在に重ね合わせた第２のプレートと、
を備えたことを特徴とする。

【０００８】この構成では、ジンバルをマストに対して
上下に揺動させると、重ね合わされた第１のプレートと
第２のプレートも同様に揺動し、第１のプレートをマス
トに対して揺動させるとこの第１のプレートに重ね合わ
されている第２のプレートも同様に揺動する。ここで、
ジンバルの揺動する向きと第１のプレートの揺動する向
きは直交しているため、重ね合わされた第１のプレート
と第２のプレートはマストに対してどのような向にも傾
斜させることができる。また、マストに取り付けられた
ジンバルはマストに軸止されているためマストに対する
回転が拘束されており、また、第１のプレートはジンバ
ルに軸止されているためジンバルに対する回転が拘束さ
れているため、第１のプレートのマストに対する回転が
拘束され、特別なリンク機構を設ける必要がない。ま
た、マストに取り付けられたジンバルはマストに対する
上下方向の移動も拘束されており、マストに対してスワ
ッシュプレートが上下に移動することを拘束するための
リンク機構を特別に設ける必要もない。よって、マスト
に対するスワッシュプレートを取り付けるためのリンク
機構が簡単になり、機体のコストダウンが図れるととも
に、機体の重量も減少されて操縦性を向上させることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施形態であ
るスワッシュプレートの構成を示す図であり、図２はこ
のスワッシュプレートを模型ヘリコプタのマストに取り
付けた状態を示す図である。この実施形態のスワッシュ
プレート１は、２枚のリング状のプレート（アッパープ
レート２、ロワープレート３）が内径の中心を軸として
回転自在に重ね合わせて取り付け、楕円形のジンバル４
をアッパープレート２の内径に挿入して取り付けたもの
である。図示するようにアッパープレート２の内径はシ
ンバル４の長径方向の外形と略同じであり、後述するよ
うにアッパープレート２とジンバル４とは、ジンバル４
の長径を軸として揺動自在に軸止されている。また、ジ
ンバル４の短径方向の内径は、模型ヘリコプタのマスト
５の外形と略同じであり、このジンバル４の内径にマス
ト５を挿入し、マスト５に対してジンバル４を揺動自在
に軸止して取り付ける。このとき、ジンバル４はマスト
５に対して短径を軸として揺動する。なお、マスト５の
上方にはマスト５とともに回転するメインロータのブレ
ードやスタビライザ等が取り付けられている。

【００１０】図３を参照しながら、マスト５とジンバル
４とを取り付けている部分およびジンバル４とアッパー
プレート２とを取り付けている部分の構成について説明
する。図３はマストとジンバルおよびジンバルとアッパ
ープレートの取り付け部の断面を示す図である。なお、
この図ではロワープレート３を省略している。上記した
ように、マスト５の外形はジンバル４の短径方向の内径
と略同じ大きさであり、ジンバル４の内径にマスト５が
挿入される。マスト５の回転軸に対向する面にはネジが
切られており、ジンバル４には短径方向の対向する面に
開口部が設けられている。ジンバル４の開口部にはその
外周が略ピッタリとはまる軸受け１１、１２を挿入して
おり、図示するようにネジ１３、１４を用いてジンバル
４とマスト５を取り付けている。したがって、図４に示
すようにジンバル４はマスト５の回転軸に対して直交す
る軸（ジンバル４の短径方向の軸）で、マスト５に対し
て上下方向に揺動自在に軸止されることになる。また、
ジンバル４は、マスト５に対してネジ１３、１４を用い
て取り付けているため、マスト５に対するジンバル４の
回転および上下方向への移動が拘束されており、ジンバ
ル４はマスト５とともに回転し（ジンバル４がマスト５
に対して回転することはない。）、且つ、ジンバル４が
マスト５に対して上下方向に移動することもない。な
お、図４はアッパープレート２およびロワープレート３
を省略しており、また、図３に示すＡ方向から見たとき
の図である。

【００１１】図３に戻って、ジンバル４とアッパープレ
ート２とを取り付けている部分の構成について説明す
る。上記したように、ジンバル４の長径方向の外形はア
ッパープレート２の内径と略同じ大きさであり、アッパ
ープレート２の内径にジンバル４が挿入されている。ジ
ンバル４の長径方向の対向する面にはネジが切られてお
り、アッパープレート５には対向する面に開口部が設け
られている。また、この開口部には、その外周が略ピッ
タリとはまる軸受け２１、２２を挿入しており、図示す
るようにネジ２３、２４を用いてアッパープレート２と
ジンバル４とを取り付けている。したがって、図５に示
すようにジンバル４の長径方向の軸でアッパープレート
２は揺動する。また、アッパープレート２はジンバル４
に対してネジ２３、２４を用いて取り付けているため、
ジンバル４に対するアッパープレート２の回転および上
下方向への移動を拘束している。したがって、アッパー
プレート２はジンバル４とともに回転し（アッパープレ
ート２はジンバル４に対して回転することがない。）、
且つ、アッパープレート２がジンバル４に対して上下方
向に移動することもない。さらに、ジンバル４がマスト
５に対して揺動すると、アッパープレート２も同様に揺
動する。なお、図５は図３に示すＢ方向から見たときの
図であり、また、ジンバル４がマスト５に対して直交し
ている（マスト５の軸とジンバル４の長径方向の軸が直
交している。）ものとする。

【００１２】ここで、図２に示すようにスワッシュプレ
ート１はマスト５に取り付けられたとき、ロワープレー
ト３に設けられている機首側（図において左側を機首側
とする。）のボールにエレベータサーボにリンクするピ
ッチロッド３１が連結され、このボールと９０度ずれた
所に設けられているボールにエルロンサーボにリンクす
るピッチロッド３２が連結される。これら２つのピッチ
ロッド３１、３２によりロワープレート３の機体に対す
る回転は拘束され、エレベータサーボおよびエルロンサ
ーボがこれらのピッチロッド３１、３２を押し引きして
マスト５に対してスワッシュプレート１を任意の方向に
傾斜させる。例えば、アッパープレート２とロワープレ
ート３の位置関係が図１に示す状態であるとき、エレベ
ータサーボによりピッチロッド３１を引くと、ロワープ
レート３には機首側に傾斜させる向きの力が働き、この
力が重ね合わせて取り付けているアッパープレート２に
も働く。このとき、アッパープレート２はジンバル４の
長径方向の軸でジンバル４に軸止されているため、アッ
パープレート２はジンバル４の長径を軸として機首側に
傾斜する向きに揺動し、これにより、ロワープレート３
も同様に機首側に揺動する。これにより、スワッシュプ
レート１を機首側に傾斜させることができる。また、エ
レベータサーボによりピッチロッド３１を押すと、ロワ
ープレート３およびアッパープレート２には上記と反対
方向の力が働き、スワッシュプレート１を機尾側に傾斜
させる。

【００１３】また、エルロンサーボによりピッチロッド
３２を引くと、ロワープレート３には機首方向に向かっ
て左側に傾斜させる向きの力が働き、この力が重ね合わ
せて取り付けているアッパープレート２にも働く。ここ
で、アッパープレート２はジンバル４の長径方向の軸で
ジンバル４に軸止されているため、ジンバル４に対して
揺動することができず、エルロンサーボのピッチロッド
３２を引く力がジンバル４にも働く。ところが、ジンバ
ル４はマスト５に対して短径方向の軸で軸止されている
ため機首方向に向かって左側に揺動し、このジンバル４
の長径方向を軸として軸止されているアッパープレート
２も揺動し、さらに、ロワープレート３も同様に揺動す
る。これにより、スワッシュプレート１を機首に対して
左側に傾斜させることができる。エルロンサーボにより
ピッチロッド３２を押すと、スワッシュプレート１に上
記した場合と反対方向の力が働いて、スワッシュプレー
ト１を機首に対して右側に傾斜させる。

【００１４】ところで、通常の模型ヘリコプタのラジオ
コントロール装置では、エレベータサーボによるピッチ
ロッド３１を押し引きする力の大きさと、エルロンサー
ボによるピッチロッド３２を押し引きする力の大きさ、
は互いに独立して操作することができるようになってい
る。したがって、スワッシュプレート１は、マスト５に
対してジンバルの長径方向と短径方向の直交する２つの
軸で任意の量だけ揺動させることができるため、マスト
５に対してどのような方向にも傾斜させることができ
る。

【００１５】次に、マスト５が回転している場合につい
て説明する。ジンバル４はマスト５に軸止されているた
め、マスト５に対する回転が拘束されており、これによ
りマスト５とともに回転する。また、アッパープレート
２はジンバル４に軸止されているため、ジンバル４に対
する回転が拘束されており、これによりジンバル４とと
もに回転する。したがって、アッパープレート２は、マ
スト５に対する回転が拘束されることになり、マスト５
とともに回転し、マスト５に対して回転することはな
い。一方、ロワープレート３は、ピッチロッド３１、３
２により機体に対する回転が拘束されているため、アッ
パプレート２がロワープレート３上で回転することにな
る。なお、ロワープレート３がマスト５に対して傾斜し
ている場合、アッパープレート２はロワープレート３の
傾斜面上で回転することになり、この回転においてアッ
パプレート２（ジンバル４を含む）とロワープレート３
との位置関係が周期的に変化するため、アッパープレー
ト２はジンバル４に対して揺動しながら回転し、ジンバ
ル４はマスト５に対して揺動しながら回転する。例え
ば、アッパープレート２とロワープレート３との位置関
係が図１に示す状態であるときに、ロワープレート３を
機首側に傾斜させると、上記したようにジンバル４はマ
スト５に対して揺動せず、アッパープレート２がジンバ
ル４に対して揺動して図６（Ａ）に示す状態となる。こ
の図６（Ａ）に示す状態からマスト５を回転させると、
アッパープレート２とロワープレート３との位置関係が
変化するが、この回転にともなってジンバル４のマスト
５に対する揺動量とアッパープレート２のジンバル４に
対する揺動量とが変化し、アッパープレート２が常に機
首側に傾斜した状態で回転する（アッパープレート２は
ジンバル４に対して揺動しながら回転し、ジンバル４は
マスト５に対して揺動しながら回転する。）。図６
（Ａ）に示す状態からマスト５を４５度回転すると、図
６（Ｂ）に示す状態となり、さらに４５度回転させると
図６（Ｃ）に示す状態となる。

【００１６】ここで、アッパープレート２には、対向す
る面に２本のピッチロッド３５、３６が連結され、一方
のピッチロッド３５をメインロータのブレードのピッチ
を変化させる機構（ピッチ調整機構）（不図示）にリン
クし、他方のピッチロッド３６をロワープレート３の傾
斜を維持させてアッパープレート２を回転させるための
機構（傾き拘束機構）（不図示）にリンクしている。し
たがって、ピッチロッド３５による押し引き量が周期的
に変化するため、メインロータのブレードのピッチも周
期的に変化する。

【００１７】このように、本実施形態のスワッシュプレ
ート１は、マスト５に対して取り付けた際に、アッパー
プレート２のマスト５に対する回転を拘束するためのリ
ンク機構や、マスト５に対してスワッシュプレート１が
上下に移動することを拘束するためのリンク機構を別途
設ける必要がないため、マスト５にスワッシュプレート
１を取り付けるためのリンク機構が簡単なものとなり、
この実施形態のスワッシュプレート１を適用することに
より、模型ヘリコプタの機体のコストダウンが図れると
ともに、機体の重量も減少されることになる。また、従
来のスフェリカルボールジョイントが適用されたスワッ
シュプレートでは、スフェリカルボールジョイントは必
ずマスト５の外形よりも大きくなければならないので、
その外形を大きしなければならず、このため非常に重た
いものとなり、機体の重量を増加させる原因でもあっ
た。しかし、この実施形態のスワッシュプレート１で
は、従来適用されていたスフェリカルボールジョイント
に代えて４つの軸受けを適用するようにしており、これ
らの軸受けは小さく作ることができるため、スワッシュ
プレート１の重量を減少させることができる。したがっ
て、模型ヘリコプタの機体の重量をさらに減少させるこ
ととなり、操縦性がより一層向上することになる。

【００１８】なお、この実施形態のスワッシュプレート
は、メインロータのブレードのピッチをスタビライザを
介して制御するヒラーシステムの模型ヘリコプタ、メイ
ンロータのブレードのピッチを直接制御するベルシステ
ムの模型ヘリコプタ、これら両者の混合方式であるベル
・ヒラー混合システムの模型ヘリコプタのいずれにも適
用することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、マス
トに対する上下方向およびアッパプレートのマストに対
する回転を拘束するためのリンク機構を特別に設ける必
要がなくなるため、構成を簡略化でき、コストを下げる
ことができる。また、構成が簡略化されたことで、機体
の総重量も減少されることになり、機体の操縦性を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態であるスワッシュプレート
の構成を示す図である。

【図２】スワッシュプレートをマストに取り付けた状態
を示す図である。トとジンバルの取り付けを説明する図
である。

【図３】マストとジンバル、および、ジンバルとアッパ
ープレートとの取り付け部分の構成を示す図である。

【図４】ジンバルの揺動を示す図である。

【図５】アッパープレートも揺動を示す図である。

【図６】スワッシュプレートを傾斜させてマストを回転
させたときの状態を示す図である。

【図７】従来のスワッシュプレートによるサイクリック
ピッチコントロールを説明する図である。

【符号の説明】

１−スワッシュプレート ２−アッパープレート ３−ロワープレート ４−ジンバル ５−マスト １１、１２、２１、２２−軸受け

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 模型ヘリコプタのマストに取り付け、メ
   インロータのブレードのピッチを周期的にコントロール
   するスワッシュプレートにおいて、 前記マストに、マストの軸と直交する軸でマストの上下
   方向に揺動自在に軸止されるジンバルと、 前記ジンバルが軸止される軸に対して９０度回転させた
   軸で、前記ジンバルに揺動自在に軸止された第１のプレ
   ートと、 前記第１のプレートに、前記マストの軸が回転軸となる
   ように回転自在に重ね合わせた第２のプレートと、を備
   えたことを特徴とする模型ヘリコプタのスワッシュプレ
   ート。