JP2021146824A - Thrust generator - Google Patents

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Abstract

To provide a thrust generator capable of reducing impact of an external environment to a bolt, when the bolt is used on the thrust generator.SOLUTION: A thrust generator comprises: a rotary wing which can rotate around a prescribed axis; a hub which is provided on the prescribed axis, and supports the rotary wing; a first motor which is fixed to the hub by a fixing member, and rotates the hub around the prescribed axis; a second motor which is provided in the vicinity of the first motor and generates rotation motion for changing a pitch angle of the rotary wing; a first conversion part for converting the rotation motion of the second motor into linear motion; and a second conversion part for converting the linear motion obtained by conversion by the first conversion part into the rotation motion for changing the pitch angle. At least a part of the first conversion part is stored in the first motor, at least a part of the second conversion part is stored in the hub, the hub has a hollow part at an inside thereof, and a fixing member extends from the hollow part toward the first motor.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

本発明は推力発生装置に関する。 The present invention relates to a thrust generator.

無人飛行装置の一例としてマルチコプターが特許文献1に開示されている。特許文献1のマルチコプターは、4基のロータを備えている。各ロータは、鉛直方向に延びる回転軸を有し、当該回転軸に対して直角な方向(水平方向)に複数の回転翼(ブレード)が設けられている。マルチコプターは、ロータの回転翼により生成される揚力により飛行する。回転翼のピッチ角は可変である。特許文献1では、ロータの回転翼はロータハブにボルトで固定されている。マルチコプターを構成する他の部品や部材も、所定部位にボルトで固定されている。 A multicopter is disclosed in Patent Document 1 as an example of an unmanned flight device. The multicopter of Patent Document 1 includes four rotors. Each rotor has a rotation axis extending in the vertical direction, and a plurality of rotary blades (blades) are provided in a direction (horizontal direction) perpendicular to the rotation axis. The multicopter flies by the lift generated by the rotor blades. The pitch angle of the rotor is variable. In Patent Document 1, the rotor blades are bolted to the rotor hub. Other parts and members that make up the multicopter are also bolted to predetermined parts.

特許6617259号公報Japanese Patent No. 6617259

部材・部品を取り付けるボルトは埃や雨などに晒されると劣化の進行が速くなる。飛行装置は多くの回転する部材・部品を有するので、ボルトの破損等により回転する部材・部品が所定位置から離脱すると危険である。よって、部材・部品を取り付けるボルトは、外部環境からの影響を出来る限り受けないように設けることが望ましい。
本発明は、上記した課題に鑑み、推力発生装置においてボルトが使用される場合、ボルトに対する外的環境の影響を低減することを目的とする。
Volts that attach members / parts deteriorate faster when exposed to dust or rain. Since the flight device has many rotating members / parts, it is dangerous if the rotating members / parts are separated from the predetermined positions due to damage of bolts or the like. Therefore, it is desirable to provide bolts for attaching members / parts so as not to be affected by the external environment as much as possible.
In view of the above problems, it is an object of the present invention to reduce the influence of the external environment on the bolt when the bolt is used in the thrust generator.

本発明の1つの態様による推力発生装置は、所定の軸を中心に回転可能な回転翼と、前記所定の軸上に設けられ、前記回転翼を支持するハブと、固定部材により前記ハブに固定されて、前記ハブを前記所定の軸回りに回転させる第1モータと、前記第1モータの近傍に設けられ、前記回転翼のピッチ角を変化させる回転運動を発生させる第2モータと、前記第2モータの回転運動を直線運動に変換する第1変換部と、前記第1変換部で変換された直線運動を、前記ピッチ角を変化させる回転運動に変換する第2変換部とを備え、前記第1変換部の少なくとも一部は前記第1モータ内に収容され、前記第2変換部の少なくとも一部は前記ハブ内に収容され、前記ハブは内部に中空部を有し、前記固定部材は前記中空部から前記第1モータに延びる。 The thrust generator according to one aspect of the present invention is fixed to the hub by a rotary blade that can rotate around a predetermined shaft, a hub that is provided on the predetermined shaft and supports the rotary blade, and a fixing member. A first motor that rotates the hub around the predetermined axis, a second motor that is provided in the vicinity of the first motor and generates a rotary motion that changes the pitch angle of the rotary blade, and the first motor. A first conversion unit that converts the rotational motion of the two motors into a linear motion and a second conversion unit that converts the linear motion converted by the first conversion unit into a rotary motion that changes the pitch angle are provided. At least a part of the first conversion part is housed in the first motor, at least a part of the second conversion part is housed in the hub, the hub has a hollow part inside, and the fixing member is It extends from the hollow portion to the first motor.

前記第1モータがロータとステータを有する場合、前記第1モータのロータが前記ハブに固定されてもよい。
前記第1モータは、前記ハブと前記第1モータとを所定距離隔てるためのスペーサ部材を介して前記ハブに固定されてもよい。この場合、前記スペーサ部材は前記固定部材を通過させる孔を有してもよい。
前記スペーサ部材はフランジ部を有してもよい。この場合、フランジ部は第2固定部材により第1モータに固定されてもよい。
When the first motor has a rotor and a stator, the rotor of the first motor may be fixed to the hub.
The first motor may be fixed to the hub via a spacer member for separating the hub and the first motor by a predetermined distance. In this case, the spacer member may have a hole through which the fixing member passes.
The spacer member may have a flange portion. In this case, the flange portion may be fixed to the first motor by the second fixing member.

本発明によれば、第1モータをハブに固定する固定部材は、ハブの中空部から第1モータに延びるので、固定部材は外部環境からの影響を受け難い。よって、推力発生装置の安全性を向上することができる。 According to the present invention, the fixing member for fixing the first motor to the hub extends from the hollow portion of the hub to the first motor, so that the fixing member is not easily affected by the external environment. Therefore, the safety of the thrust generator can be improved.

図1(a)は、実施形態に係る推力発生装置に回転翼を取り付けた状態を示す斜視図、図1(b)および図1(c)は、実施形態に係る推力発生装置に取り付けられた回転翼のピッチ角を変化させた状態を示す側面図である。FIG. 1A is a perspective view showing a state in which a rotary blade is attached to the thrust generator according to the embodiment, and FIGS. 1B and 1C are attached to the thrust generator according to the embodiment. It is a side view which shows the state which changed the pitch angle of a rotary blade. 図2は、図1(a)の推力発生装置を回転軸の一端側から見たときの構成を分解して示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the thrust generator of FIG. 1A when viewed from one end side of the rotating shaft in an exploded manner. 図3は、図1(a)に示す推力発生装置を回転軸の他端側から見たときの構成を分解して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the thrust generator shown in FIG. 1A when viewed from the other end side of the rotating shaft in an exploded manner. 図4(a)は、図2に示す推力発生装置の組み立て後の構成を示す斜視図、図4(b)は、図3に示す推力発生装置の組み立て後の構成を示す斜視図である。FIG. 4A is a perspective view showing the configuration of the thrust generator shown in FIG. 2 after assembly, and FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the thrust generator shown in FIG. 3 after assembly. 図5(a)は、実施形態に係る推力発生装置の構成を示す平面図、図5(b)は、図5(a)のA−A線に沿って切断した断面図である。5 (a) is a plan view showing the configuration of the thrust generator according to the embodiment, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view cut along the line AA of FIG. 5 (a). 図6(a)は、実施形態に係る推力発生装置の構成を示す平面図、図6(b)は、図6(a)のB−B線に沿って切断した断面図である。6 (a) is a plan view showing the configuration of the thrust generator according to the embodiment, and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view cut along the line BB of FIG. 6 (a). 図7(a)は、実施形態に係る推力発生装置の推力発生用モータの構成を示す平面図、図7(b)は、図7(a)のC−C線に沿って切断した断面図である。7 (a) is a plan view showing the configuration of a thrust generating motor of the thrust generator according to the embodiment, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view cut along the line CC of FIG. 7 (a). Is. 図8(a)は、図6のピッチ可変用モータ、回転伝達部および回転直動変換部の構成を示す斜視図、図8(b)は、図8(a)の回転直動変換部を支持する支持部材および直動案内部を除去した構成を示す斜視図である。8 (a) is a perspective view showing the configurations of the pitch variable motor, the rotation transmission unit, and the rotation linear motion conversion unit of FIG. 6, and FIG. 8 (b) shows the rotation linear motion conversion unit of FIG. 8 (a). It is a perspective view which shows the structure which removed the support member which supports and the linear motion guide part. 図9は、図8(a)のピッチ可変用モータ、回転伝達部および回転直動変換部の構成を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing the configurations of the pitch variable motor, the rotation transmission unit, and the rotation linear motion conversion unit of FIG. 8A. 図10(a)は、図9のD−D線に沿って切断した断面図、図10(b)は、図9のE−E線に沿って切断した断面図である。10 (a) is a cross-sectional view cut along the DD line of FIG. 9, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view cut along the EE line of FIG. 図11(a)は、図1(b)の回転翼のピッチ角に対応した直動体の位置を示す斜視図、図11(b)は、図1(c)の回転翼のピッチ角に対応した直動体の位置を示す斜視図である。11 (a) is a perspective view showing the position of the linear moving body corresponding to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 1 (b), and FIG. 11 (b) corresponds to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 1 (c). It is a perspective view which shows the position of the linear moving body. 図12は、図1(b)のハブの構成を分解して示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of the hub of FIG. 1 (b) in an exploded manner. 図13は、推力発生用モータのロータと、エクステンションと、ハブケースと、ハブ取り付け用ボルトとを示す展開斜視図である。FIG. 13 is a developed perspective view showing a rotor of a thrust generating motor, an extension, a hub case, and a hub mounting bolt. 図14はハブケースを推力発生用モータの軸方向から見た図である。FIG. 14 is a view of the hub case as viewed from the axial direction of the thrust generating motor. 図15は変形例を示す斜視図であり、図4(b)と同様の斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing a modified example, and is the same perspective view as in FIG. 4 (b). 図16は、図15に示した変形例の断面図であり、図5(b)と同様の断面を示している。FIG. 16 is a cross-sectional view of the modified example shown in FIG. 15, and shows the same cross section as in FIG. 5 (b). 図17は、図15に示した変形例の他の断面図であり、図6(b)と同様の断面を示している。FIG. 17 is another cross-sectional view of the modified example shown in FIG. 15, and shows the same cross section as in FIG. 6 (b). 図18は、図15に示した変形例の斜視図であり、図13と同様の展開斜視図である。FIG. 18 is a perspective view of the modified example shown in FIG. 15, and is a developed perspective view similar to FIG. 図19は、図15に示した変形例のエクステンションと、ハブケースと、ハブ取り付け用ボルトを示す展開斜視図である。FIG. 19 is a developed perspective view showing the extension of the modified example shown in FIG. 15, the hub case, and the hub mounting bolt.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件(使用条件、使用環境等)によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。また、以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the present invention, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the configuration of the present invention. The configuration of the embodiment may be appropriately modified or changed depending on the specifications of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions (use conditions, use environment, etc.). The technical scope of the present invention is defined by the claims and is not limited by the following individual embodiments. In addition, the drawings used in the following description may differ from the actual structure in terms of scale and shape in order to make each configuration easy to understand.

以下の説明では、推力発生装置で駆動される回転翼が3枚の場合を例にとるが、推力発生装置で駆動される回転翼は、必ずしも3枚に限定されることなく、N(Nは正の整数)枚であればよい。
図1(a)は、実施形態に係る推力発生装置に回転翼を取り付けた状態を示す斜視図、図1(b)および図1(c)は、実施形態に係る推力発生装置に取り付けられた回転翼のピッチ角を変化させた状態を示す側面図、図2および図3は、図1(a)の推力発生装置の構成を分解して示す斜視図、図4(a)および図4(b)は、図2および図3の推力発生装置の組み立て後の構成を示す斜視図である。
In the following description, the case where the number of rotor blades driven by the thrust generator is three is taken as an example, but the number of rotor blades driven by the thrust generator is not necessarily limited to three, and N (N is Any positive integer) may be used.
FIG. 1A is a perspective view showing a state in which a rotary blade is attached to the thrust generator according to the embodiment, and FIGS. 1B and 1C are attached to the thrust generator according to the embodiment. Side views showing a state in which the pitch angle of the rotary blade is changed, FIGS. 2 and 3, are perspective views showing the configuration of the thrust generator of FIG. 1 (a) in an exploded manner, FIGS. 4 (a) and 4 (a). b) is a perspective view showing the configuration of the thrust generators of FIGS. 2 and 3 after assembly.

図1(a)、図1(b)および図1(c)において、推力発生装置1は、回転翼H1〜H3を電動で駆動する。回転翼H1〜H3は、グリップP1〜P3をそれぞれ介して推力発生装置1に装着される。グリップP1〜P3は、推力発生装置1から水平方向に放射状に延びるように回転翼H1〜H3を支持する。推力発生装置1は、装着面1Aを介して飛翔体に装着される。推力発生装置1が装着された飛翔体は、例えば、モータで飛行するマルチコプター、飛行機、回転翼機および飛行機能を備える自動車などの飛行可能な機体または車体である。 In FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c), the thrust generator 1 electrically drives the rotor blades H1 to H3. The rotary blades H1 to H3 are attached to the thrust generator 1 via the grips P1 to P3, respectively. The grips P1 to P3 support the rotor blades H1 to H3 so as to extend horizontally radially from the thrust generator 1. The thrust generator 1 is mounted on the projectile via the mounting surface 1A. The flying object to which the thrust generator 1 is mounted is, for example, a flyable airframe or a vehicle body such as a multicopter flying by a motor, an airplane, a rotorcraft, and an automobile having a flight function.

図1(a)、図1(b)、図1(c)、図2、図3、図4(a)および図4(b)に示すように、推力発生装置1は、推力発生用モータ(第1モータ)2、ピッチ可変用モータ(第2モータ)5、回転伝達部6、回転直動変換部(第1変換部)7、直動回転変換部(第2変換部)8、エクステンション9およびハブ10を備える。推力発生用モータ2は、ステータ2A、ロータ2Bおよびフレーム2Cを備える。また、ロータ2Bは内径側にロータ軸4および中空部3A、3Bを備える。 As shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), 1 (c), 2, 2, 3, 4 (a) and 4 (b), the thrust generator 1 is a thrust generator motor. (1st motor) 2, pitch variable motor (2nd motor) 5, rotation transmission unit 6, rotation linear motion conversion unit (1st conversion unit) 7, linear motion rotation conversion unit (2nd conversion unit) 8, extension 9 and hub 10 are provided. The thrust generation motor 2 includes a stator 2A, a rotor 2B, and a frame 2C. Further, the rotor 2B includes a rotor shaft 4 and hollow portions 3A and 3B on the inner diameter side.

推力発生用モータ2は、回転翼H1〜H3の推力Fを発生させる。ステータ2Aは、電磁鋼鈑と巻線により構成され、ロータ2Bの外側に位置する。ステータ2Aは、フレーム2Cに固定されている。推力発生用モータ2の装着面1Aは、フレーム2Cに設けることができる。装着面1Aは、回転伝達部6をフレーム2C内に挿入可能な開口1Bを備える。支持部1Cは、フレーム2Cの外枠から内側に向かって放射状に延びる。フレーム2Cの内径部は円筒形状であり、軸受U1を介してロータ軸4を回転自在に支持する。フレーム2Cは、例えばジュラルミンなどの合金で形成することができる。 The thrust generation motor 2 generates the thrust F of the rotary blades H1 to H3. The stator 2A is composed of an electromagnetic steel plate and windings, and is located outside the rotor 2B. The stator 2A is fixed to the frame 2C. The mounting surface 1A of the thrust generating motor 2 can be provided on the frame 2C. The mounting surface 1A includes an opening 1B into which the rotation transmitting portion 6 can be inserted into the frame 2C. The support portion 1C extends radially inward from the outer frame of the frame 2C. The inner diameter portion of the frame 2C has a cylindrical shape, and the rotor shaft 4 is rotatably supported via the bearing U1. The frame 2C can be formed of an alloy such as duralumin.

ロータ2Bの内径側にはロータ軸4が形成されている。ロータ軸4は、軸受U1を介してフレーム2Cに回転自在に支持されており、回転軸S0の軸回りに回転する。中空部3A、3Bは、推力発生用モータ2内に位置する。また、中空部3Aは、ロータ2Bの円周方向に沿ってロータ2Bとロータ軸4の間に位置する。中空部3Bは、ロータ軸4の軸方向に沿ってロータ軸4内径側に位置する。 A rotor shaft 4 is formed on the inner diameter side of the rotor 2B. The rotor shaft 4 is rotatably supported by the frame 2C via a bearing U1 and rotates about the axis of the rotation shaft S0. The hollow portions 3A and 3B are located in the thrust generating motor 2. Further, the hollow portion 3A is located between the rotor 2B and the rotor shaft 4 along the circumferential direction of the rotor 2B. The hollow portion 3B is located on the inner diameter side of the rotor shaft 4 along the axial direction of the rotor shaft 4.

ピッチ可変用モータ5は、回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3を変化させる回転運動を発生させる。ピッチ可変用モータ5は、フレーム2Cに固定される。ピッチ可変用モータ5の少なくとも一部は、推力発生用モータ2内に収容される。このとき、ピッチ可変用モータ5は、中空部3Aに位置することができる。ピッチ可変用モータ5の回転軸は、推力発生用モータ2の回転軸S0と並列に位置することができる。 The pitch variable motor 5 generates a rotary motion that changes the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3. The pitch variable motor 5 is fixed to the frame 2C. At least a part of the pitch variable motor 5 is housed in the thrust generating motor 2. At this time, the pitch variable motor 5 can be located in the hollow portion 3A. The rotation shaft of the pitch variable motor 5 can be positioned in parallel with the rotation shaft S0 of the thrust generation motor 2.

回転伝達部6は、ピッチ可変用モータ5で発生された回転運動を推力発生用モータ2の回転軸S0に対して垂直方向に伝える。すなわち、ピッチ可変用モータ5の回転軸と、推力発生用モータ2の回転軸S0は平行な異なる軸であり、回転伝達部6によりピッチ可変用モータ5で発生された回転運動を、推力発生用モータ2の回転軸S0の軸上に伝達する。回転伝達部6は、フレーム2Cに固定される。回転伝達部6の少なくとも一部は、推力発生用モータ2内に収容される。 The rotation transmission unit 6 transmits the rotational motion generated by the pitch variable motor 5 in the direction perpendicular to the rotation axis S0 of the thrust generation motor 2. That is, the rotation axis of the pitch variable motor 5 and the rotation axis S0 of the thrust generation motor 2 are parallel and different axes, and the rotational motion generated by the pitch variable motor 5 by the rotation transmission unit 6 is used for thrust generation. It is transmitted on the axis of the rotation axis S0 of the motor 2. The rotation transmission unit 6 is fixed to the frame 2C. At least a part of the rotation transmission unit 6 is housed in the thrust generating motor 2.

回転直動変換部7は、ピッチ可変用モータ5で発生され、回転伝達部6を介して伝えられた回転運動を、回転軸S0の軸方向の直線運動に変換する。回転直動変換部7の少なくとも一部は、推力発生用モータ2内に収容される。このとき、回転直動変換部7の少なくとも一部は、中空部3B内に位置することができる。この場合、回転直動変換部7の少なくとも一部は、回転軸S0の軸方向に沿って中空部3Bから回転翼H1〜H3側に突出させることができる。回転直動変換部7は、フレーム2Cに固定される。 The rotation linear motion conversion unit 7 converts the rotational motion generated by the pitch variable motor 5 and transmitted via the rotation transmission unit 6 into a linear motion in the axial direction of the rotation axis S0. At least a part of the rotation linear motion conversion unit 7 is housed in the thrust generating motor 2. At this time, at least a part of the rotation linear motion conversion unit 7 can be located in the hollow portion 3B. In this case, at least a part of the rotation linear motion conversion unit 7 can be projected from the hollow portion 3B toward the rotary blades H1 to H3 along the axial direction of the rotation shaft S0. The rotation / linear motion conversion unit 7 is fixed to the frame 2C.

直動回転変換部8は、回転直動変換部7で変換された直線運動を、各支持軸M1〜M3の軸回りの回転運動に変換する。直動回転変換部8は、推力発生用モータ2の外部に位置する。 The linear motion rotation conversion unit 8 converts the linear motion converted by the rotation linear motion conversion unit 7 into rotational motion around the axes of the support shafts M1 to M3. The linear rotation conversion unit 8 is located outside the thrust generating motor 2.

エクステンション9は、回転軸S0の軸方向において、推力発生用モータ2と回転翼H1〜H3との間の間隔を保つためのスペーサである。エクステンション9は、回転翼H1〜H3が推力発生用モータ2に衝突するのを防止する。エクステンション9は、ロータ2Bの端面に固定される。 The extension 9 is a spacer for maintaining a distance between the thrust generating motor 2 and the rotary blades H1 to H3 in the axial direction of the rotary shaft S0. The extension 9 prevents the rotor blades H1 to H3 from colliding with the thrust generating motor 2. The extension 9 is fixed to the end face of the rotor 2B.

ハブ10は、直動回転変換部8を収容するとともに、グリップP1〜P3がハブ10から突出した状態でグリップP1〜P3を支持する。ハブ10は、エクステンション9を介して、ロータ2Bの端面に固定される。すなわち、ハブ10は、ロータ2Bを介して回転軸S0の軸回りに回転可能な状態でフレーム2Cに支持される。ハブ10は、グリップP1〜P3を介し、回転軸S0の軸方向に対して垂直方向に回転翼H1〜H3を支持する。 The hub 10 accommodates the linear rotation conversion unit 8 and supports the grips P1 to P3 in a state where the grips P1 to P3 protrude from the hub 10. The hub 10 is fixed to the end face of the rotor 2B via the extension 9. That is, the hub 10 is supported by the frame 2C in a state where it can rotate about the axis of the rotation axis S0 via the rotor 2B. The hub 10 supports the rotary blades H1 to H3 in the direction perpendicular to the axial direction of the rotary shaft S0 via the grips P1 to P3.

推力発生用モータ2が動作すると、ロータ2Bが回転軸S0を中心に回転することで、回転翼H1〜H3が回転する。そして、各回転翼H1〜H3の回転R1〜R3に伴って回転翼H1〜H3の推力Fが発生する。 When the thrust generation motor 2 operates, the rotor 2B rotates about the rotation shaft S0, so that the rotor blades H1 to H3 rotate. Then, the thrust F of the rotary blades H1 to H3 is generated with the rotation R1 to R3 of the rotary blades H1 to H3.

ここで、ピッチ可変用モータ5、回転伝達部6および回転直動変換部7は、フレーム2Cに固定される。このため、ロータ2Bが回転しても、ピッチ可変用モータ5、回転伝達部6および回転直動変換部7は、回転軸S0の軸回りに回転しない。 Here, the pitch variable motor 5, the rotation transmission unit 6, and the rotation linear motion conversion unit 7 are fixed to the frame 2C. Therefore, even if the rotor 2B rotates, the pitch variable motor 5, the rotation transmission unit 6, and the rotation linear motion conversion unit 7 do not rotate around the rotation axis S0.

また、ピッチ可変用モータ5が動作すると、各回転翼H1〜H3は、各支持軸M1〜M3の軸回りに回転し、回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3が変化する。このとき、ピッチ可変用モータ5の回転運動は、回転伝達部6を介して回転直動変換部7に伝えられる。そして、ピッチ可変用モータ5の回転運動は、回転直動変換部7によって、回転軸S0の軸方向の直線運動に変換される。そして、回転直動変換部7で変換された直線運動は、直動回転変換部8によって、各支持軸M1〜M3の軸回りの3つの回転運動に変換される。そして、各支持軸M1〜M3の回転運動は、グリップP1〜P3をそれぞれ介し、各回転翼H1〜H3に伝えられ、各回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3が変化される。 Further, when the pitch variable motor 5 operates, the rotary blades H1 to H3 rotate around the axes of the support shafts M1 to M3, and the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 change. At this time, the rotational movement of the pitch variable motor 5 is transmitted to the rotation linear motion conversion unit 7 via the rotation transmission unit 6. Then, the rotary motion of the pitch variable motor 5 is converted into a linear motion in the axial direction of the rotary axis S0 by the rotary linear motion conversion unit 7. Then, the linear motion converted by the rotary linear motion conversion unit 7 is converted into three rotational motions around the axes of the support shafts M1 to M3 by the linear motion rotation conversion unit 8. Then, the rotational movement of the support shafts M1 to M3 is transmitted to the rotary blades H1 to H3 via the grips P1 to P3, respectively, and the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 are changed.

ここで、推力発生装置1は、回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3を可変とすることにより、推力を変化させることができる。また、推力発生装置1は、ピッチ角θ1〜θ3を可変とすることにより、推力変化の応答速度を早めることで飛翔体の安定性を向上させることが可能となるとともに、ブレード長を長くすることなく、飛翔体に必要な推力を確保することができ、推力発生装置1の大型化および重量増を抑制することができる。また、各状況で必要な推力は固定ピッチと比較した場合、推力発生用モータ2の低い回転数で発生できるので、回転数に依存する騒音を抑制することができる。 Here, the thrust generator 1 can change the thrust by making the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 variable. Further, the thrust generator 1 can improve the stability of the projectile by increasing the response speed of the thrust change by making the pitch angles θ1 to θ3 variable, and lengthens the blade length. It is possible to secure the thrust required for the flying object, and it is possible to suppress the increase in size and weight of the thrust generator 1. Further, since the thrust required in each situation can be generated at a low rotation speed of the thrust generation motor 2 as compared with the fixed pitch, noise depending on the rotation speed can be suppressed.

また、推力発生装置1は、回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3を電動で可変とすることにより、油圧を用いる必要がなくなる。このため、油の給排を制御する油圧制御ユニットおよび回転体に対してオイルシールを行うための複雑な回転シール機構を設ける必要がなくなり、推力発生装置1の大型化を抑制することが可能となるとともに、推力発生装置1のメンテナンス性を向上させることができる。 Further, the thrust generator 1 eliminates the need to use flood control by electrically changing the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3. Therefore, it is not necessary to provide a complicated rotary seal mechanism for oil-sealing the hydraulic control unit for controlling the supply and discharge of oil and the rotating body, and it is possible to suppress the increase in size of the thrust generator 1. At the same time, the maintainability of the thrust generator 1 can be improved.

さらに、回転直動変換部7の少なくとも一部を、推力発生用モータ2内に収容することにより、回転軸S0の軸方向において推力発生用モータ2からの回転直動変換部7の突出量を減らすことができる。このため、推力発生用モータ2で回転翼H1〜H3の推力を発生させ、ピッチ可変用モータ5で回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3を可変とした場合においても、回転軸S0の軸方向に推力発生装置1をコンパクト化することが可能となる。 Further, by accommodating at least a part of the rotation linear motion conversion unit 7 in the thrust generation motor 2, the amount of protrusion of the rotation linear motion conversion unit 7 from the thrust generation motor 2 in the axial direction of the rotation axis S0 can be increased. Can be reduced. Therefore, even when the thrust generating motor 2 generates the thrust of the rotary blades H1 to H3 and the pitch variable motor 5 makes the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 variable, the axis of the rotating shaft S0 The thrust generator 1 can be made compact in the direction.

さらに、回転直動変換部7の少なくとも一部を、中空部3B内に収容することにより、推力発生用モータ2を回転軸S0の軸方向に大型化することなく、回転直動変換部7の少なくとも一部を推力発生用モータ2内に収容することができ、回転軸S0の軸方向に推力発生装置1をコンパクト化することが可能となる。 Further, by accommodating at least a part of the rotation linear motion conversion unit 7 in the hollow portion 3B, the thrust generation motor 2 does not become large in the axial direction of the rotation axis S0, and the rotation linear motion conversion unit 7 At least a part of the thrust can be accommodated in the thrust generating motor 2, and the thrust generating device 1 can be made compact in the axial direction of the rotating shaft S0.

さらに、ピッチ可変用モータ5で発生された回転運動を、回転伝達部6を介して伝えることにより、推力発生用モータ2の回転軸S0とピッチ可変用モータ5の回転軸を並列に配置することが可能となり、ピッチ可変用モータ5を推力発生用モータ2内に収容することが可能となる。 Further, by transmitting the rotational motion generated by the pitch variable motor 5 via the rotation transmission unit 6, the rotary shaft S0 of the thrust generating motor 2 and the rotary shaft of the pitch variable motor 5 are arranged in parallel. This makes it possible to accommodate the pitch variable motor 5 in the thrust generating motor 2.

さらに、直動回転変換部8をハブ10内に収容することにより、回転軸S0の軸方向に推力発生装置1をコンパクト化することが可能となるとともに、直動回転変換部8が外部に露出するのを防止することが可能となる。 Further, by accommodating the linear motion rotation conversion unit 8 in the hub 10, the thrust generator 1 can be made compact in the axial direction of the rotation axis S0, and the linear motion rotation conversion unit 8 is exposed to the outside. It is possible to prevent this from happening.

以下、回転伝達部6、回転直動変換部7および直動回転変換部8の構成および動作について、より具体的に説明する。
図5(a)および図6(a)は、実施形態に係る推力発生装置の構成を示す平面図、図5(b)は、図5(a)のA−A線に沿って切断した断面図、図6(b)は、図6(a)のB−B線に沿って切断した断面図、図7(a)は、実施形態に係る推力発生装置の推力発生用モータの構成を示す平面図、図7(b)は、図7(a)のC−C線に沿って切断した断面図である。
Hereinafter, the configuration and operation of the rotation transmission unit 6, the rotation linear motion conversion unit 7, and the linear motion rotation conversion unit 8 will be described more specifically.
5 (a) and 6 (a) are plan views showing the configuration of the thrust generator according to the embodiment, and FIG. 5 (b) is a cross section cut along the line AA of FIG. 5 (a). FIG. 6 (b) is a cross-sectional view cut along the line BB of FIG. 6 (a), and FIG. 7 (a) shows a configuration of a thrust generating motor of the thrust generating device according to the embodiment. The plan view and FIG. 7 (b) are cross-sectional views taken along the line CC of FIG. 7 (a).

図7(a)および図7(b)において、ロータ2Bは、軸受U1を介し、回転軸S0の軸回りに回転可能な状態でフレーム2Cにて支持されている。また、推力発生用モータ2内において、ロータ2Bとロータ軸4の間には中空部3Aが設けられ、ロータ軸4内には中空部3Bが設けられている。 In FIGS. 7 (a) and 7 (b), the rotor 2B is supported by the frame 2C in a state of being rotatable around the axis of the rotating shaft S0 via the bearing U1. Further, in the thrust generating motor 2, a hollow portion 3A is provided between the rotor 2B and the rotor shaft 4, and a hollow portion 3B is provided in the rotor shaft 4.

また、図2、図3、図5(a)、図5(b)、図6(a)および図6(b)において、回転伝達部6は、歯車G1〜G3および支持部材BJ1〜BJ3を備える。歯車G1〜G3は、ピッチ可変用モータ5の回転運動を回転直動変換部7に伝える。歯車G1は、ボールねじ軸7Fの一端に取り付けられる。歯車G3は、ピッチ可変用モータ5の回転軸に取り付けられる。歯車G2は、歯車G1と歯車G3の間で歯車G1、G3と噛み合う位置に設けられる。 Further, in FIGS. 2, 3, 5, 5 (a), 5 (b), 6 (a), and 6 (b), the rotation transmission unit 6 includes gears G1 to G3 and support members BJ1 to BJ3. Be prepared. The gears G1 to G3 transmit the rotational motion of the pitch variable motor 5 to the rotary linear motion conversion unit 7. The gear G1 is attached to one end of the ball screw shaft 7F. The gear G3 is attached to the rotating shaft of the pitch variable motor 5. The gear G2 is provided between the gear G1 and the gear G3 at a position where the gears G1 and G3 mesh with each other.

フレーム2Cは、支持部材BJ1を介し、歯車G1およびボールねじ軸7Fが回転可能な状態で歯車G1および回転直動変換部7を支持する。また、フレーム2Cは、支持部材BJ3を介し、歯車G3およびピッチ可変用モータ5の回転軸を回転可能な状態で支持する。また、フレーム2Cは、支持部材BJ1、BJ2を介し、歯車G2を回転可能な状態で支持する。このとき、歯車G2は、支持部材BJ1、BJ2で挟み込まれた状態で、歯車G1、G3と噛み合う位置に配置される。歯車G1〜G3の材料は例えば炭素鋼であり、支持部材BJ1〜BJ3の材料は、例えば、アルミ合金である。なお、回転伝達部の機構として、歯車の代わりにベルトを用いてもよい。 The frame 2C supports the gear G1 and the rotary linear motion conversion unit 7 in a state where the gear G1 and the ball screw shaft 7F can rotate via the support member BJ1. Further, the frame 2C supports the gear G3 and the rotation shaft of the pitch variable motor 5 in a rotatable state via the support member BJ3. Further, the frame 2C supports the gear G2 in a rotatable state via the support members BJ1 and BJ2. At this time, the gear G2 is arranged at a position where it meshes with the gears G1 and G3 while being sandwiched between the support members BJ1 and BJ2. The material of the gears G1 to G3 is, for example, carbon steel, and the material of the support members BJ1 to BJ3 is, for example, an aluminum alloy. A belt may be used instead of the gear as the mechanism of the rotation transmission unit.

回転直動変換部7の回転直動変換機構として、ボールねじを用いることができる。回転直動変換部7の回転直動変換機構として、すべりねじを用いるようにしてもよい。回転直動変換部7は、直動伝達軸7D、直動案内部7E、ボールねじ軸7Fおよびボールねじナット7Gを備える。 A ball screw can be used as the rotation linear motion conversion mechanism of the rotation linear motion conversion unit 7. A sliding screw may be used as the rotation linear motion conversion mechanism of the rotation linear motion conversion unit 7. The rotation linear motion conversion unit 7 includes a linear motion transmission shaft 7D, a linear motion guide portion 7E, a ball screw shaft 7F, and a ball screw nut 7G.

直動案内部7Eは、回転軸S0に沿って直線運動する方向にボールねじナット7Gおよび直動伝達軸7Dを案内する。このとき、直動案内部7Eは、ボールねじ軸7Fの回転に伴ってボールねじナット7Gが回転運動するのを規制する。直動案内部7Eは、支持部材BJ1から突出する形状である。直動案内部7Eは、支持部材BJ1と一体的に設けることができる。 The linear motion guide portion 7E guides the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D in a direction of linear motion along the rotation axis S0. At this time, the linear motion guide portion 7E regulates the rotational movement of the ball screw nut 7G with the rotation of the ball screw shaft 7F. The linear motion guide portion 7E has a shape protruding from the support member BJ1. The linear motion guide portion 7E can be provided integrally with the support member BJ1.

ボールねじ軸7Fは、軸受U2を介し、回転可能な状態で支持部材BJ1にて支持されている。ボールねじ軸7Fは、転動体を介してボールねじナット7Gと螺合した状態で歯車G1とともに回転し、ボールねじナット7Gを直線運動させる。 The ball screw shaft 7F is supported by the support member BJ1 in a rotatable state via the bearing U2. The ball screw shaft 7F rotates together with the gear G1 in a state of being screwed with the ball screw nut 7G via the rolling element, and causes the ball screw nut 7G to move linearly.

ボールねじナット7Gは、ボールねじ軸7Fの回転運動に伴って直線運動し、その直線運動を直動伝達軸7Dに伝える。 The ball screw nut 7G makes a linear motion along with the rotational motion of the ball screw shaft 7F, and transmits the linear motion to the linear motion transmission shaft 7D.

直動伝達軸7Dは、ボールねじナット7Gの直線運動を直動回転変換部8に伝える。直動伝達軸7Dは、ボールねじナット7Gに固定され、直動伝達軸7Dの先端は、軸受U3の内輪に挿入される。直動伝達軸7Dは、ボールねじナット7Gおよびボールねじ軸7Fの一部を内包する形状である。 The linear motion transmission shaft 7D transmits the linear motion of the ball screw nut 7G to the linear motion rotation conversion unit 8. The linear motion transmission shaft 7D is fixed to the ball screw nut 7G, and the tip of the linear motion transmission shaft 7D is inserted into the inner ring of the bearing U3. The linear motion transmission shaft 7D has a shape that includes a part of the ball screw nut 7G and the ball screw shaft 7F.

直動回転変換部8の直動回転変換機構として、ラックピニオンを用いることができる。直動回転変換部8は、直動体11、ラックA1〜A3、ケース21、支持軸M1〜M3、軸受E1〜E3、アダプタD1〜D3およびピニオンB1〜B3を備える。 A rack and pinion can be used as the linear rotation conversion mechanism of the linear rotation conversion unit 8. The linear motion rotation conversion unit 8 includes a linear motion element 11, racks A1 to A3, a case 21, support shafts M1 to M3, bearings E1 to E3, adapters D1 to D3, and pinions B1 to B3.

直動体11は、軸受U3を介し、直動伝達軸7Dの軸回りに回転可能な状態で支持される。このとき、直動体11は、直動伝達軸7Dとともに、回転軸S0の軸方向に沿って直線運動可能である。 The linear motion body 11 is supported via a bearing U3 in a state of being rotatable around the linear motion transmission shaft 7D. At this time, the linear motion body 11 can move linearly along the axial direction of the rotation axis S0 together with the linear motion transmission shaft 7D.

ラックA1〜A3は、直動体11にて支持される。各ラックA1〜A3は、ピニオンB1〜B3とそれぞれ噛み合った状態で直動体11とともに直線運動し、ピニオンB1〜B3をそれぞれ回転運動させる。 The racks A1 to A3 are supported by the linear moving body 11. The racks A1 to A3 linearly move together with the linear moving body 11 in a state of being meshed with the pinions B1 to B3, respectively, and rotate the pinions B1 to B3, respectively.

各支持軸M1〜M3は、推力発生装置1から水平方向に放射状に突出するようにグリップP1〜P3をそれぞれ支持する。各支持軸M1〜M3は、軸受E1〜E3をそれぞれ介し、各支持軸M1〜M3の軸回りに回転可能な状態でケース21にて保持される。グリップP1と支持軸M1は一体的に設け、グリップP2と支持軸M2は一体的に設け、グリップP3と支持軸M3は一体的に設けることができる。グリップP1〜P3と支持軸M1〜E3の材料は、例えば、ジュラルミンである。グリップP1〜P3と支持軸M1〜E3の耐久性を増大させるため、グリップP1〜P3と支持軸M1〜E3の材料として、例えば、チタンを用いてもよい。 Each of the support shafts M1 to M3 supports the grips P1 to P3 so as to project horizontally from the thrust generator 1. The support shafts M1 to M3 are held in the case 21 in a state of being rotatable around the axes of the support shafts M1 to M3 via bearings E1 to E3, respectively. The grip P1 and the support shaft M1 can be provided integrally, the grip P2 and the support shaft M2 can be provided integrally, and the grip P3 and the support shaft M3 can be provided integrally. The material of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to E3 is, for example, duralumin. In order to increase the durability of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to E3, for example, titanium may be used as the material of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to E3.

各ピニオンB1〜B3は、各支持軸M1〜M3にそれぞれ固定される。各ピニオンB1〜B3は、各ラックA1〜A3の直線運動に伴って回転運動し、その回転運動を各支持軸M1〜M3に伝える。ピニオンB1〜B3およびラックA1〜A3の材料は、例えば、クロムモリブデン鋼である。 The pinions B1 to B3 are fixed to the support shafts M1 to M3, respectively. The pinions B1 to B3 rotate along with the linear motion of the racks A1 to A3, and the rotational motion is transmitted to the support shafts M1 to M3. The material of the pinions B1 to B3 and the racks A1 to A3 is, for example, chrome molybdenum steel.

ケース21は、ハブ10の一部として用いることができる。ケース21は、直動体11、ラックA1〜A3、支持軸M1〜M3、軸受E1〜E3、アダプタD1〜D3およびピニオンB1〜B3を収容する。ケース21は、エクステンション9を介してロータ2Bの端面に固定される。また、ケース21は、回転軸S0の軸回りの回転時に回転翼H1〜H3にかかる遠心力に対抗して各支持軸M1〜M3を支持することができる。 The case 21 can be used as a part of the hub 10. The case 21 houses the linear moving body 11, racks A1 to A3, support shafts M1 to M3, bearings E1 to E3, adapters D1 to D3, and pinions B1 to B3. The case 21 is fixed to the end face of the rotor 2B via the extension 9. Further, the case 21 can support each of the support shafts M1 to M3 against the centrifugal force applied to the rotary blades H1 to H3 when rotating around the rotation shaft S0.

各アダプタD1〜D3は、支持軸M1〜M3と軸受E1〜E3との間に設けられ、支持軸M1〜M3にてそれぞれ支持される。各アダプタD1〜D3の内周面は、支持軸M1〜M3の外周面に沿うように形成され、各アダプタD1〜D3の外周面は、軸受E1〜E3の内周面に沿うように形成される。これにより、各アダプタD1〜D3は、各支持軸M1〜M3の径の変化に対応しつつ、各軸受E1〜E3の内周側で各支持軸M1〜M3を支持させることができる。ケース21およびアダプタD1〜D3の材料は、例えば、ジュラルミンである。各軸受U3、E1〜E3は、例えば、複列アンギュラ玉軸受を用いることができる。 The adapters D1 to D3 are provided between the support shafts M1 to M3 and the bearings E1 to E3, and are supported by the support shafts M1 to M3, respectively. The inner peripheral surfaces of the adapters D1 to D3 are formed along the outer peripheral surfaces of the support shafts M1 to M3, and the outer peripheral surfaces of the adapters D1 to D3 are formed along the inner peripheral surfaces of the bearings E1 to E3. NS. As a result, the adapters D1 to D3 can support the support shafts M1 to M3 on the inner peripheral side of the bearings E1 to E3 while responding to the change in the diameter of the support shafts M1 to M3. The material of the case 21 and the adapters D1 to D3 is, for example, duralumin. For each of the bearings U3, E1 to E3, for example, a double row angular contact ball bearing can be used.

エクステンション9は、フランジ9Aを備える。フランジ9Aは、エクステンション9と一体的に設けることができる。エクステンション9は、フランジ9Aを介し、ロータ2Bの端面に取り付け可能である。ここで、ボルトJ6にてフランジ9Aをロータ2Bにねじ止めすることで、エクステンション9をロータ2Bに固定することができる。エクステンション9およびフランジ9Aの材料は、例えば、ジュラルミンである。 The extension 9 includes a flange 9A. The flange 9A can be provided integrally with the extension 9. The extension 9 can be attached to the end face of the rotor 2B via the flange 9A. Here, the extension 9 can be fixed to the rotor 2B by screwing the flange 9A to the rotor 2B with the bolt J6. The material of the extension 9 and the flange 9A is, for example, duralumin.

ピッチ可変用モータ5が回転すると、ピッチ可変用モータ5の回転運動に伴って歯車G1〜G3が回転する。そして、歯車G1の回転運動に伴ってボールねじ軸7Fが回転し、ボールねじ軸7Fの回転運動に伴って、ボールねじナット7Gとともに直動伝達軸7Dが直線運動する。このとき、ボールねじナット7Gおよび直動伝達軸7Dの運動は、直動案内部7Eにて案内され、推力発生装置1内において、回転軸S0の軸方向に沿った直線運動に制限される。 When the pitch variable motor 5 rotates, the gears G1 to G3 rotate along with the rotational movement of the pitch variable motor 5. Then, the ball screw shaft 7F rotates with the rotational movement of the gear G1, and the linear motion transmission shaft 7D moves linearly with the ball screw nut 7G with the rotational movement of the ball screw shaft 7F. At this time, the motion of the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D is guided by the linear motion guide unit 7E, and is limited to the linear motion along the axial direction of the rotation shaft S0 in the thrust generator 1.

直動伝達軸7Dの直線運動は、直動体11に伝えられ、直動伝達軸7Dの直線運動に伴って、直動体11とともに各ラックA1〜A3が直線運動する。このとき、各ラックA1〜A3は、ピニオンB1〜B3とそれぞれ噛み合った状態で直線運動し、各ピニオンB1〜B3を回転させる。各ピニオンB1〜B3の回転運動に伴って、各支持軸M1〜M3がそれぞれの軸回りに回転する。そして、各支持軸M1〜M3の回転運動は、グリップP1〜P3をそれぞれ介し、各回転翼H1〜H3に伝えられ、各回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3が変化される。 The linear motion of the linear motion transmission shaft 7D is transmitted to the linear motion body 11, and the racks A1 to A3 move linearly together with the linear motion body 11 along with the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D. At this time, the racks A1 to A3 linearly move in a state of being meshed with the pinions B1 to B3, respectively, and rotate the pinions B1 to B3. With the rotational movement of the pinions B1 to B3, the support shafts M1 to M3 rotate around their respective axes. Then, the rotational movement of the support shafts M1 to M3 is transmitted to the rotary blades H1 to H3 via the grips P1 to P3, respectively, and the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 are changed.

ここで、回転直動変換部7の回転直動変換機構としてボールねじを用いることにより、すべりねじを用いた場合に比べて、ピッチ可変に必要な駆動トルクを低減することができ、ピッチ可変用モータ5の省電力化を図ることができる。
また、直動回転変換部8の直動回転変換機構として、ラックピニオンを用いることにより、各ラックA1〜A3の長手方向を直動体11の直動方向に揃えることが可能となるとともに、各ピニオンB1〜B3の円周方向を各支持軸M1〜M3の円周方向に揃えることが可能となる。このため、3個のラックピニオンの配置をコンパクトにまとめることができ、各回転翼H1〜H3に対応して3個のラックピニオンを設けた場合においても、ハブ10の大型化を抑制しつつ、直動回転変換部8をハブ10内に収容することが可能となる。
Here, by using the ball screw as the rotary linear motion conversion mechanism of the rotary linear motion conversion unit 7, the drive torque required for pitch variable can be reduced as compared with the case where the sliding screw is used, and for pitch variable use. The power saving of the motor 5 can be achieved.
Further, by using a rack and pinion as the linear rotation conversion mechanism of the linear rotation conversion unit 8, the longitudinal direction of each rack A1 to A3 can be aligned with the linear motion direction of the linear motion body 11, and each pinion can be aligned with the linear motion direction of the linear motion body 11. It is possible to align the circumferential directions of B1 to B3 with the circumferential directions of the support shafts M1 to M3. Therefore, the arrangement of the three rack and pinions can be compactly integrated, and even when the three rack and pinions are provided corresponding to the respective rotor blades H1 to H3, the size of the hub 10 can be suppressed while suppressing the increase in size. The linear rotation conversion unit 8 can be housed in the hub 10.

以下、回転伝達部6および回転直動変換部7の構成および動作について、さらに具体的に説明する。
図8(a)は、図6のピッチ可変用モータ、回転伝達部および回転直動変換部の構成を示す斜視図、図8(b)は、図8(a)の回転直動変換部を支持する支持部材および直動案内部を除去した構成を示す斜視図、図9は、図8(a)のピッチ可変用モータ、回転伝達部および回転直動変換部の構成を示す平面図、図10(a)は、図9のD−D線に沿って切断した断面図、図10(b)は、図9のE−E線に沿って切断した断面図である。
Hereinafter, the configuration and operation of the rotation transmission unit 6 and the rotation linear motion conversion unit 7 will be described in more detail.
8 (a) is a perspective view showing the configurations of the pitch variable motor, the rotation transmission unit, and the rotation linear motion conversion unit of FIG. 6, and FIG. 8 (b) shows the rotation linear motion conversion unit of FIG. 8 (a). A perspective view showing a configuration in which the supporting member and the linear motion guide portion are removed, and FIG. 9 is a plan view and a view showing the configurations of the pitch variable motor, the rotation transmission unit, and the rotation linear motion conversion unit in FIG. 8A. 10 (a) is a cross-sectional view cut along the line DD of FIG. 9, and FIG. 10 (b) is a cross-sectional view cut along the line EE of FIG.

図8(a)、図8(b)、図9、図10(a)および図10(b)において、支持部材BJ1は、ボルトJ1によりフレーム2Cに固定することができる。ボルトJ1は、例えば、支持部材BJ1の四隅に配置することができる。支持部材BJ2は、支持部材BJ1との間に歯車G2を挟み込んだ状態で、ボルトJ2と支柱31により支持部材BJ1に固定する。ボルトJ2は、例えば、支持部材BJ2の両端に配置することができる。歯車G2の両軸端は、軸受を介して支持部材BJ1およびBJ2に対し回転自在に支持される。支持部材BJ3は、ボルトJ3によりフレーム2Cに固定することができる。ボルトJ3は、例えば、支持部材BJ3の端部の2か所に配置することができる。また、支持部材BJ3は、ボルトJ4によりピッチ可変用モータ5を固定することができる。 In FIGS. 8 (a), 8 (b), 9, 10 (a) and 10 (b), the support member BJ1 can be fixed to the frame 2C by bolts J1. The bolts J1 can be arranged at the four corners of the support member BJ1, for example. The support member BJ2 is fixed to the support member BJ1 by the bolt J2 and the support column 31 in a state where the gear G2 is sandwiched between the support member BJ1 and the support member BJ1. The bolts J2 can be arranged at both ends of the support member BJ2, for example. Both shaft ends of the gear G2 are rotatably supported by the support members BJ1 and BJ2 via bearings. The support member BJ3 can be fixed to the frame 2C by bolts J3. The bolts J3 can be arranged at two places, for example, at the ends of the support member BJ3. Further, the support member BJ3 can fix the pitch variable motor 5 by the bolt J4.

ボールねじナット7Gは、フランジ7Aを備える。フランジ7Aは、円筒を平行な二平面で切り取った形状であり、直動案内部7Eの開口部にフランジ7Aの突出部が配置される。フランジ7Aは、ボールねじナット7Gと一体的に設けることができる。
直動伝達軸7Dは、フランジ7Bおよび案内面7Cを備える。案内面7Cは、摺動部材7Hを備える。フランジ7Bおよび案内面7Cは、円筒を平行な二平面で切り取った形状であり、直動案内部7Eの開口部にフランジ7Bが配置される。
The ball screw nut 7G includes a flange 7A. The flange 7A has a shape obtained by cutting a cylinder in two parallel planes, and a protruding portion of the flange 7A is arranged at an opening of the linear motion guide portion 7E. The flange 7A can be provided integrally with the ball screw nut 7G.
The linear motion transmission shaft 7D includes a flange 7B and a guide surface 7C. The guide surface 7C includes a sliding member 7H. The flange 7B and the guide surface 7C have a shape obtained by cutting out a cylinder in two parallel planes, and the flange 7B is arranged in the opening of the linear motion guide portion 7E.

フランジ7Bの平坦面と案内面7Cは一体の平面であってもよい。この平坦面は、互いに反対方向を向く2つの面であってもよい。フランジ7A、7Bの突出部には、ボルトJ5を挿入可能な領域を設けることができる。フランジ7A、7Bが重なった状態で、ボルトJ5にてフランジ7Aをフランジ7Bに固定することにより、直動伝達軸7Dをボールねじナット7Gに固定することができる。 The flat surface of the flange 7B and the guide surface 7C may be an integral flat surface. The flat surfaces may be two surfaces facing in opposite directions. A region into which the bolt J5 can be inserted can be provided in the protruding portion of the flanges 7A and 7B. By fixing the flange 7A to the flange 7B with the bolt J5 in the state where the flanges 7A and 7B are overlapped, the linear motion transmission shaft 7D can be fixed to the ball screw nut 7G.

また、フランジ7Bの平坦面または案内面7Cには、摺動部材7Hを挿入可能な凹部を設けることができる。そして、その凹部に摺動部材7Hを挿入し、接着剤などでフランジ7Bに固定することができる。このとき、摺動部材7Hは、平坦面から突出する。摺動部材7Hの材料は、例えば、樹脂である。 Further, the flat surface or the guide surface 7C of the flange 7B may be provided with a recess into which the sliding member 7H can be inserted. Then, the sliding member 7H can be inserted into the recess and fixed to the flange 7B with an adhesive or the like. At this time, the sliding member 7H protrudes from the flat surface. The material of the sliding member 7H is, for example, a resin.

一方、直動案内部7Eの内側には、フランジ7A、7Bおよび案内面7Cの平坦面と対向する平面を設けることができる。そして、直動伝達軸7Dの直線運動に伴って摺動部材7Hが直動案内部7Eの平面を摺動することにより、直動伝達軸7Dの運動を回転軸S0の軸方向に制限することができる。 On the other hand, inside the linear motion guide portion 7E, a flat surface facing the flat surfaces of the flanges 7A and 7B and the guide surface 7C can be provided. Then, the sliding member 7H slides on the plane of the linear motion guide portion 7E along with the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D, thereby limiting the motion of the linear motion transmission shaft 7D in the axial direction of the rotation axis S0. Can be done.

ここで、フランジ7A、7Bの外周部の一部および案内面7Cに平坦面を設けるとともに、ボルトJ5を挿入可能な突出部をフランジ7A、7Bに設け、突出部を直動案内部7Eの開口部に配置することにより、直動案内部7Eの外径を小さくすることができ、推力発生用モータ2内のロータ軸4の径の増大を抑制しつつ、回転直動変換部7をロータ軸4内に収納することが可能となる。 Here, a flat surface is provided on a part of the outer peripheral portion of the flanges 7A and 7B and the guide surface 7C, a protruding portion into which the bolt J5 can be inserted is provided on the flanges 7A and 7B, and the protruding portion is an opening of the linear motion guide portion 7E. The outer diameter of the linear motion guide portion 7E can be reduced by arranging the linear motion guide portion 7E, and the rotary linear motion conversion unit 7 can be moved to the rotor shaft while suppressing an increase in the diameter of the rotor shaft 4 in the thrust generating motor 2. It can be stored in 4.

以下、直動回転変換部8の構成および動作について、さらに具体的に説明する。
図11(a)は、図1(b)の回転翼のピッチ角に対応した直動体の位置を示す斜視図、図11(b)は、図1(c)の回転翼のピッチ角に対応した直動体の位置を示す斜視図、図12は、図1(b)のハブの構成を分解して示す斜視図である。
図11(a)、図11(b)および図12において、直動回転変換部8は、その直動方向の移動範囲を制限するため、ベース13、リフトガイドT1〜T3およびナットS1〜S3を備える。ベース13は、直動伝達軸7Dの先端を通過可能な開口14を備える。直動体11は、開口12、開口V1〜V3および面Z1〜Z3を備える。ハブ10は、ケース21、外蓋22および中蓋23を備える。ケース21は、収容部21A、中空部Q1〜Q3、開口21Bおよび開口K1〜K3(開口K3は図示を省略)を備える。中蓋23は、貫通孔23Aを備える。
Hereinafter, the configuration and operation of the linear motion rotation conversion unit 8 will be described in more detail.
11 (a) is a perspective view showing the position of the linear moving body corresponding to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 1 (b), and FIG. 11 (b) corresponds to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 1 (c). FIG. 12 is a perspective view showing the position of the linearly moving body, which is a perspective view showing the configuration of the hub of FIG. 1 (b) in an exploded manner.
In FIGS. 11 (a), 11 (b) and 12, the linear rotation conversion unit 8 sets the base 13, the lift guides T1 to T3 and the nuts S1 to S3 in order to limit the movement range in the linear motion direction. Be prepared. The base 13 includes an opening 14 that can pass through the tip of the linear motion transmission shaft 7D. The linear moving body 11 includes an opening 12, openings V1 to V3, and surfaces Z1 to Z3. The hub 10 includes a case 21, an outer lid 22, and an inner lid 23. The case 21 includes a housing portion 21A, hollow portions Q1 to Q3, openings 21B, and openings K1 to K3 (openings K3 are not shown). The inner lid 23 includes a through hole 23A.

各面Z1〜Z3は、直動体11が回転軸S0の軸回りに3回の回転対称となる位置に設けられる。3回の回転対称では、回転軸S0の軸回りに直動体11を120°だけ回転させる度に、回転後の形状を回転前の形状に重ねることができる。各面Z1〜Z3は、ラックA1〜A3をそれぞれ支持可能である。このとき、各面Z1〜Z3は、各ラックA1〜A3の歯がピニオンB1〜B3の歯の方向を向く位置で各ラックA1〜A3を支持する。
開口12には軸受U3が挿入され、さらに軸受U3の内輪には直動伝達軸7Dが挿入される。各開口V1〜V3は、リフトガイドT1〜T3をそれぞれ挿入可能である。
The surfaces Z1 to Z3 are provided at positions where the linear moving body 11 is rotationally symmetric three times around the rotation axis S0. In the rotation symmetry of three times, the shape after rotation can be superimposed on the shape before rotation every time the linear moving body 11 is rotated by 120 ° around the axis of rotation axis S0. Each surface Z1 to Z3 can support racks A1 to A3, respectively. At this time, the surfaces Z1 to Z3 support the racks A1 to A3 at positions where the teeth of the racks A1 to A3 face the teeth of the pinions B1 to B3.
The bearing U3 is inserted into the opening 12, and the linear motion transmission shaft 7D is further inserted into the inner ring of the bearing U3. Lift guides T1 to T3 can be inserted into the openings V1 to V3, respectively.

直動体11は、軸受U3の外輪で支持され、直動伝達軸7Dの先端はナット15により軸受U3の内輪に固定される。軸受U3の外輪は、例えば、C型留め輪16にて直動体11に取り付けることができる。 The linear motion body 11 is supported by the outer ring of the bearing U3, and the tip of the linear motion transmission shaft 7D is fixed to the inner ring of the bearing U3 by the nut 15. The outer ring of the bearing U3 can be attached to the linear moving body 11 by, for example, a C-shaped retaining ring 16.

ベース13は、リフトガイドT1〜T3を直立した状態で支持する。リフトガイドT1〜T3は、ベース13と一体的に設けることができる。ベース13の平面形状は、直動体11の平面形状と等しくすることができる。各開口V1〜V3の位置は、リフトガイドT1〜T3の位置に対応させることができる。 The base 13 supports the lift guides T1 to T3 in an upright position. The lift guides T1 to T3 can be provided integrally with the base 13. The planar shape of the base 13 can be made equal to the planar shape of the linear moving body 11. The positions of the openings V1 to V3 can correspond to the positions of the lift guides T1 to T3.

開口21Bは、ラックA1〜A3が取り付けられた直動体11をベース13とともに収容部21Aに挿入可能である。各開口K1〜K3は、各支持軸M1〜M3をケース21内に挿入可能である。 The opening 21B allows the linear moving body 11 to which the racks A1 to A3 are attached to be inserted into the accommodating portion 21A together with the base 13. Each of the openings K1 to K3 allows the support shafts M1 to M3 to be inserted into the case 21.

収容部21Aは、ラックA1〜A3が取り付けられた直動体11をベース13とともにケース21内に収容する。収容部21Aは、例えば、ケース21内に設けられた中空部または凹部である。収容部21Aの平面形状は、ベース13の平面形状に対応させることができる。このとき、収容部21Aの平面形状は、回転軸S0の軸回りに3回の回転対称とすることができる。 The accommodating portion 21A accommodates the linear moving body 11 to which the racks A1 to A3 are attached in the case 21 together with the base 13. The accommodating portion 21A is, for example, a hollow portion or a recess provided in the case 21. The planar shape of the accommodating portion 21A can correspond to the planar shape of the base 13. At this time, the planar shape of the accommodating portion 21A can be rotationally symmetric three times around the axis of the rotation axis S0.

一方、各支持軸M1〜M3を挿入可能な開口K1〜K3は、収容部21Aの外側の円周面に沿って配置することができる。このとき、支持軸M1、ピニオンB1、軸受E1およびアダプタD1を挿入可能な中空部Q1と、支持軸M2、ピニオンB2、軸受E2およびアダプタD2を挿入可能な中空部Q2と、支持軸M3、ピニオンB3、軸受E3およびアダプタD3を挿入可能な中空部Q3をケース21に設けることができる。各中空部Q1〜Q3には、開口21Bを介し、支持軸M1〜M3、ピニオンB1〜B3、軸受E1〜E3およびアダプタD1〜D3をそれぞれ挿入可能である。 On the other hand, the openings K1 to K3 into which the support shafts M1 to M3 can be inserted can be arranged along the outer circumferential surface of the accommodating portion 21A. At this time, the hollow portion Q1 into which the support shaft M1, the pinion B1, the bearing E1 and the adapter D1 can be inserted, the hollow portion Q2 into which the support shaft M2, the pinion B2, the bearing E2 and the adapter D2 can be inserted, and the support shaft M3 and the pinion. A hollow portion Q3 into which the B3, the bearing E3 and the adapter D3 can be inserted can be provided in the case 21. Support shafts M1 to M3, pinions B1 to B3, bearings E1 to E3, and adapters D1 to D3 can be inserted into the hollow portions Q1 to Q3, respectively, via openings 21B.

リフトガイドT1〜T3の先端は、貫通孔23Aを介して中蓋23の外側に突出する。そして、リフトガイドT1〜T3の先端が中蓋23の外側に突出した状態で、ナットS1〜S3が各リフトガイドT1〜T3の先端に装着されることで、収容部21A内にベース13を配置することができる。 The tips of the lift guides T1 to T3 project to the outside of the inner lid 23 through the through holes 23A. Then, with the tips of the lift guides T1 to T3 protruding to the outside of the inner lid 23, the nuts S1 to S3 are attached to the tips of the lift guides T1 to T3, so that the base 13 is arranged in the accommodating portion 21A. can do.

中蓋23は、ケース21にて支持される。中蓋23は、ボルトJ7にてケース21に固定することができる。外蓋22は、中蓋23をカバーする。外蓋22は、中蓋23に固定することができる。中蓋23の材料は、例えば、ジュラルミン、外蓋22の材料は、例えば、樹脂である。 The inner lid 23 is supported by the case 21. The inner lid 23 can be fixed to the case 21 with bolts J7. The outer lid 22 covers the inner lid 23. The outer lid 22 can be fixed to the inner lid 23. The material of the inner lid 23 is, for example, duralumin, and the material of the outer lid 22 is, for example, resin.

直動伝達軸7Dの直線運動に伴って、直動体11とともに各ラックA1〜A3が直線運動する。このとき、直動体11の運動は、リフトガイドT1〜T3にて案内されるとともに、直動体11の直動方向の移動範囲が、ベース13およびナットS1〜S3にて制限される。各ラックA1〜A3の直線運動に伴ってピニオンB1〜B3がそれぞれ回転運動し、ピニオンB1〜B3の回転運動に伴って、各支持軸M1〜M3がそれぞれの軸回りに回転する。そして、各支持軸M1〜M3の回転運動に伴って各回転翼H1〜H3が回転し、各回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3が変化される。例えば、直動体11が図11(a)の位置にあるときは、各回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3が図1(b)に示すように設定され、直動体11が図11(b)の位置にあるときは、各回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3が図1(c)に示すように設定される。 With the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D, the racks A1 to A3 move linearly together with the linear motion body 11. At this time, the movement of the linear moving body 11 is guided by the lift guides T1 to T3, and the moving range of the linear moving body 11 in the linear motion direction is limited by the base 13 and the nuts S1 to S3. The pinions B1 to B3 rotate along with the linear motion of the racks A1 to A3, and the support shafts M1 to M3 rotate around their respective axes with the rotary motion of the pinions B1 to B3. Then, the rotary blades H1 to H3 rotate with the rotational movement of the support shafts M1 to M3, and the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 are changed. For example, when the linear moving body 11 is at the position shown in FIG. 11A, the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 are set as shown in FIG. When it is in the position b), the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3 are set as shown in FIG. 1 (c).

ここで、回転軸S0の軸回りに3回の回転対称となる位置に各面Z1〜Z3を設け、ラックA1〜A3を各面Z1〜Z3に配置することにより、1個の直動体11を直線運動させることで、3個の各支持軸M1〜M3の軸回りの3個の回転運動を発生させることができる。このため、直動回転変換部8をハブ10内に収容することを可能としつつ、3枚の回転翼H1〜H3のピッチを可変とすることができる。 Here, by providing the surfaces Z1 to Z3 at positions that are rotationally symmetric three times around the axis of the rotation axis S0 and arranging the racks A1 to A3 on the surfaces Z1 to Z3, one linear motion body 11 is provided. By making the linear motion, it is possible to generate three rotational motions around the axes of the three support shafts M1 to M3. Therefore, the pitches of the three rotary blades H1 to H3 can be made variable while allowing the linear motion rotation conversion unit 8 to be housed in the hub 10.

上記の実施形態においては、各回転翼H1〜H3は推力発生装置1の真下に配置され、推力発生装置1は飛翔体の機体の下部に装着されるが、各回転翼H1〜H3は推力発生装置1の真上に配置され、推力発生装置1は飛翔体の機体の上部に装着されてもよい。 In the above embodiment, the rotor blades H1 to H3 are arranged directly under the thrust generator 1, and the thrust generator 1 is mounted on the lower part of the body of the projectile, but the rotor blades H1 to H3 generate thrust. It is arranged directly above the device 1, and the thrust generator 1 may be mounted on the upper part of the body of the projectile.

図13は、図3に示した部品のうち、推力発生用モータ2のロータ2Bと、エクステンション9と、ハブ10のケース21と、ハブ取り付け用ボルトJ10とを示している。図13では、ケース21から外蓋22と中蓋23が取り外されている。尚、ボルトJ10は実際には3本あるが、図13には1本しか示されていない。図14はケース21を、推力発生用モータ2の軸方向の下から見た図である。ケース21の収容部21Aの底部21Eには、直動伝達軸7D(図5(b))が通過する開口21Gが形成されている。 FIG. 13 shows the rotor 2B of the thrust generating motor 2, the extension 9, the case 21 of the hub 10, and the hub mounting bolt J10 among the parts shown in FIG. In FIG. 13, the outer lid 22 and the inner lid 23 are removed from the case 21. Although there are actually three bolts J10, only one is shown in FIG. FIG. 14 is a view of the case 21 as viewed from below in the axial direction of the thrust generating motor 2. An opening 21G through which the linear motion transmission shaft 7D (FIG. 5B) passes is formed in the bottom portion 21E of the accommodating portion 21A of the case 21.

図14に示すように、ケース21の収容部21Aの底部21Eには、ボルトJ10を通すための孔21Fが3つ形成されている。図13及び図14から分かるように、3つの孔21Fは、エクステンション9の下端面9Cに形成された3つの孔9Dに対応する孔である。3つの孔9Dは、エクステンション9の周方向に等間隔で形成されている(つまり、周方向に120度間隔で形成されている)。3つの孔9Dは、貫通孔である。3本のボルトJ10が3つの孔21Fと3つの孔9Dを通過し、ロータ2Bの端面2B1に形成された3つの雌ネジ孔2B2に螺合することにより、ケース21がエクステンション9を介して推力発生用モータ2に(より具体的にはロータ2B)に固定される。 As shown in FIG. 14, three holes 21F for passing the bolt J10 are formed in the bottom portion 21E of the accommodating portion 21A of the case 21. As can be seen from FIGS. 13 and 14, the three holes 21F are holes corresponding to the three holes 9D formed on the lower end surface 9C of the extension 9. The three holes 9D are formed at equal intervals in the circumferential direction of the extension 9 (that is, they are formed at intervals of 120 degrees in the circumferential direction). The three holes 9D are through holes. The case 21 is thrust through the extension 9 by passing the three bolts J10 through the three holes 21F and the three holes 9D and screwing them into the three female screw holes 2B2 formed in the end face 2B1 of the rotor 2B. It is fixed to the generation motor 2 (more specifically, the rotor 2B).

図13に示すように、エクステンション9の下端面9Cには、3つの孔9Dの間に、3つのピン孔9Fが形成されている。ピン孔9Fは貫通孔ではなく、所定の深さを有する孔である。ピン孔9Fには位置決め用ピンJ11(図19)が挿入される。ピン孔9Fに挿入された位置決め用ピンJ11は、エクステンション9の下端面9Cから所定の高さだけ突出する。位置決め用ピンJ11の突出部分は、ケース21に形成された孔(図示せず)に嵌合する。この嵌合により、エクステンション9がケース21に対して位置決めされる。 As shown in FIG. 13, three pin holes 9F are formed between the three holes 9D on the lower end surface 9C of the extension 9. The pin hole 9F is not a through hole but a hole having a predetermined depth. A positioning pin J11 (FIG. 19) is inserted into the pin hole 9F. The positioning pin J11 inserted into the pin hole 9F projects by a predetermined height from the lower end surface 9C of the extension 9. The protruding portion of the positioning pin J11 fits into a hole (not shown) formed in the case 21. By this fitting, the extension 9 is positioned with respect to the case 21.

ケース21の収容部21Aは、ケース21の内部に形成された中空空間(中空部)であり、ボルトJ10は収容部21Aから推力発生用モータ2に延びている。図13及び図5(b)から分かるように、ケース21(ハブ10)はボルトJ10により推力発生用モータ2に固定される。尚、推力発生用モータ2はボルトJ10によりハブ10に固定されていると表現することもできる。 The accommodating portion 21A of the case 21 is a hollow space (hollow portion) formed inside the case 21, and the bolt J10 extends from the accommodating portion 21A to the thrust generating motor 2. As can be seen from FIGS. 13 and 5 (b), the case 21 (hub 10) is fixed to the thrust generating motor 2 by the bolt J10. It can also be expressed that the thrust generating motor 2 is fixed to the hub 10 by the bolt J10.

エクステンション9のフランジ9Aには、ボルトJ6(図5)が通過する孔9A1が6つ形成されている。6つの孔9A1は、フランジ9Aの周方向に等間隔で形成されている。ボルトJ6は孔9A1を通って、ロータ2Bの第2端面2B3に形成された孔2B4に螺合する。本実施形態では、エクステンション9は、ボルトJ6とボルトJ10によりロータ2Bに固定されている。ボルトJ10がエクステンション9の本体をロータ2Bに固定し、ボルトJ6がエクステンション9のフランジ9Aをロータ2Bに固定している。エクステンション9は、ボルトJ6とボルトJ10によりロータ2Bに固定されるので、エクステンション9の固定を強固にすることができる。
ボルトJ10の頭部は、ケース21の内部に位置している。つまりハブ10を固定するボルトJ10は、推力発生装置1の外面に位置していない(外部に露出していない)。従って、ボルトJ10が埃や雨などに晒される可能性は低い。よって、ボルトJ10に対する外部環境の影響を低減できる。
The flange 9A of the extension 9 is formed with six holes 9A1 through which the bolt J6 (FIG. 5) passes. The six holes 9A1 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the flange 9A. The bolt J6 passes through the hole 9A1 and is screwed into the hole 2B4 formed in the second end surface 2B3 of the rotor 2B. In this embodiment, the extension 9 is fixed to the rotor 2B by bolts J6 and J10. The bolt J10 fixes the main body of the extension 9 to the rotor 2B, and the bolt J6 fixes the flange 9A of the extension 9 to the rotor 2B. Since the extension 9 is fixed to the rotor 2B by the bolts J6 and J10, the fixing of the extension 9 can be strengthened.
The head of the bolt J10 is located inside the case 21. That is, the bolt J10 that fixes the hub 10 is not located on the outer surface of the thrust generator 1 (it is not exposed to the outside). Therefore, it is unlikely that the bolt J10 will be exposed to dust, rain, or the like. Therefore, the influence of the external environment on the bolt J10 can be reduced.

<変形例>
上記した実施形態では、エクステンション9がフランジ9Aを有していたが、エクステンション9はフランジ9Aを有さなくてもよい。つまり、エクステンション9に大きな負荷が作用しない場合には、フランジ9Aを省略することにより、エクステンション9とロータ2Bとの間の固定を上記した実施形態より簡略化してもよい。エクステンションがフランジ9Aを有さない構成について、図15〜図19を参照して説明する。図15〜図19において、上記した実施形態と同様な部品や構成には同様の符号をつける。本変形例では、エクステンションに符号109を付ける。
図15は図4(b)に対応する図である。図16は図5(b)に対応する図である。図17は図6(b)に対応する図である。図18は図13に対応する図である。図19は、エクステンション109と、ハブ10のケース21と、ハブ取り付け用ボルトJ10と、位置決めピンJ11とを示している。エクステンション109はほぼ円筒形状を有している。尚、図19のエクステンション109とハブケース21の位置関係は、図18のエクステンション109とハブケース21の位置関係と上下が逆である。
<Modification example>
In the above embodiment, the extension 9 has the flange 9A, but the extension 9 does not have to have the flange 9A. That is, when a large load does not act on the extension 9, fixing between the extension 9 and the rotor 2B may be simplified from the above-described embodiment by omitting the flange 9A. The configuration in which the extension does not have the flange 9A will be described with reference to FIGS. 15 to 19. In FIGS. 15 to 19, the same parts and configurations as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals. In this modification, reference numeral 109 is attached to the extension.
FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 4 (b). FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 5 (b). FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 6 (b). FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. FIG. 19 shows an extension 109, a case 21 of a hub 10, a hub mounting bolt J10, and a positioning pin J11. The extension 109 has a substantially cylindrical shape. The positional relationship between the extension 109 and the hub case 21 in FIG. 19 is upside down from the positional relationship between the extension 109 and the hub case 21 in FIG.

図16〜図19に示すように、本変形例では、エクステンション109はボルトJ10によりロータ2Bに固定される。本変形例では、エクステンション109はフランジ9Aを有さないので、エクステンション109の形状を簡素化できる。従って、エクステンション109の製造工程も簡素化できる。また、フランジ9Aがないので、フランジ9Aをロータ2Bに固定するためのボルトJ6が不要になる。
本変形例においてもハブ10は、ケース21の内部のボルトJ10によりロータ2Bに固定されている。従って、ボルトJ10が埃や雨などに晒される可能性は低い。よって、ボルトJ10に対する外部環境の影響を低減できる。
As shown in FIGS. 16 to 19, in this modification, the extension 109 is fixed to the rotor 2B by the bolt J10. In this modification, since the extension 109 does not have the flange 9A, the shape of the extension 109 can be simplified. Therefore, the manufacturing process of the extension 109 can be simplified. Further, since the flange 9A is not provided, the bolt J6 for fixing the flange 9A to the rotor 2B becomes unnecessary.
Also in this modification, the hub 10 is fixed to the rotor 2B by the bolt J10 inside the case 21. Therefore, it is unlikely that the bolt J10 will be exposed to dust, rain, or the like. Therefore, the influence of the external environment on the bolt J10 can be reduced.

尚、上記した実施形態及び変形例では、ロータ2Bとハブ10の間にエクステンション9、109を設けたが、エクステンション9、109を設けなくてもよい場合もある。例えば、回転翼H1〜H3の形状や大きさによっては(あるいは、ロータ2Bの端面2B1、2B3の形状やケース21の形状によっては)、エクステンション9、109が無くても回転翼H1〜H3が推力発生用モータ2に接触・衝突しない場合がある。そのような場合には、エクステンション9、109を省略してもよい。エクステンション9、109が省略された構成であっても、ハブ10をロータ2Bに固定するボルトJ10がケース21の内部に位置する構成は変わらない。 In the above-described embodiment and modification, the extensions 9 and 109 are provided between the rotor 2B and the hub 10, but the extensions 9 and 109 may not be provided. For example, depending on the shape and size of the rotor blades H1 to H3 (or depending on the shape of the end faces 2B1 and 2B3 of the rotor 2B and the shape of the case 21), the rotor blades H1 to H3 have thrust even without the extensions 9 and 109. It may not come into contact with or collide with the generation motor 2. In such a case, the extensions 9 and 109 may be omitted. Even if the extensions 9 and 109 are omitted, the configuration in which the bolt J10 for fixing the hub 10 to the rotor 2B is located inside the case 21 does not change.

1…推力発生装置、H1〜H3…回転翼、P1〜P3…グリップ、2…推力発生用モータ、2A…ステータ、2B…ロータ、2C…フレーム、3A、3B…中空部、4…ロータ軸、5…ピッチ可変用モータ、6…回転伝達部、7…回転直動変換部、8…直動回転変換部、9…エクステンション、109…エクステンション 1 ... Thrust generator, H1 to H3 ... Rotating blades, P1 to P3 ... Grip, 2 ... Thrust generating motor, 2A ... Stator, 2B ... Rotor, 2C ... Frame, 3A, 3B ... Hollow part, 4 ... Rotor shaft, 5 ... Pitch variable motor, 6 ... Rotation transmission unit, 7 ... Rotational linear motion conversion unit, 8 ... Linear rotation conversion unit, 9 ... Extension, 109 ... Extension

Claims (4)

所定の軸を中心に回転可能な回転翼と、
前記所定の軸上に設けられ、前記回転翼を支持するハブと、
固定部材により前記ハブに固定されて、前記ハブを前記所定の軸回りに回転させる第1モータと、
前記第1モータの近傍に設けられ、前記回転翼のピッチ角を変化させる回転運動を発生させる第2モータと、
前記第2モータの回転運動を直線運動に変換する第1変換部と、
前記第1変換部で変換された直線運動を、前記ピッチ角を変化させる回転運動に変換する第2変換部とを備え、
前記第1変換部の少なくとも一部は前記第1モータ内に収容され、前記第2変換部の少なくとも一部は前記ハブ内に収容され、
前記ハブは内部に中空部を有し、前記固定部材は前記中空部から前記第1モータに延びることを特徴とする推力発生装置。
A rotor blade that can rotate around a predetermined axis,
A hub provided on the predetermined shaft and supporting the rotor blade,
A first motor that is fixed to the hub by a fixing member and rotates the hub around the predetermined axis.
A second motor provided in the vicinity of the first motor and generating a rotational motion that changes the pitch angle of the rotary blades,
The first conversion unit that converts the rotational motion of the second motor into linear motion, and
It is provided with a second conversion unit that converts the linear motion converted by the first conversion unit into a rotary motion that changes the pitch angle.
At least a part of the first conversion unit is housed in the first motor, and at least a part of the second conversion part is housed in the hub.
A thrust generator characterized in that the hub has a hollow portion inside, and the fixing member extends from the hollow portion to the first motor.
前記第1モータはロータとステータを有し、前記第1モータのロータが前記ハブに固定されることを特徴とする請求項1に記載の推力発生装置。 The thrust generator according to claim 1, wherein the first motor has a rotor and a stator, and the rotor of the first motor is fixed to the hub. 前記第1モータは、前記ハブと前記第1モータとを所定距離隔てるためのスペーサ部材を介して前記ハブに固定され、前記スペーサ部材は前記固定部材を通過させる孔を有することを特徴とする請求項1または2に記載の推力発生装置。 The first motor is fixed to the hub via a spacer member for separating the hub and the first motor by a predetermined distance, and the spacer member has a hole through which the fixing member passes. Item 3. The thrust generator according to item 1 or 2. 前記スペーサ部材はフランジ部を有し、前記フランジ部は第2固定部材により第1モータに固定されることを特徴とする請求項3に記載の推力発生装置。 The thrust generator according to claim 3, wherein the spacer member has a flange portion, and the flange portion is fixed to the first motor by a second fixing member.
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