JP2022032843A - 推力発生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、小型化および軽量化を実現することができる推力発生装置を提供することを目的とする。
このような構成により、推力発生装置の小型化を図ることができる。また、複数のグリップの内側端部と、第2の運動変換機構と、複数のラジアル軸受とを、一体形成された非分割型ケースにより収容するので、分割型ケースを用いた場合と比較して強度を高め、かつ軽量化することができる。
この場合、グリップの内側端部が非分割型ケースの開口を通じて挿入されて、非分割型ケースの内部に配置される。非分割型ケースの内部において、ラジアル軸受はグリップを回転可能に支持できるように、グリップの内側端部の周囲に配置される。具体的には、グリップの内側端部は筒に挿入され、筒がラジアル軸受に挿入される。各筒はグリップの長手軸線を含む平面を境界として分割可能であって、容易にグリップの内側端部の周囲に配置し、組み合わせた状態で容易にラジアル軸受に挿入することが可能である。したがって、ケースが分割不可能な非分割型ケースであっても、当該ケースの内部において、容易にグリップの内側端部の周囲にラジアル軸受を配置することが可能である。
例えば、グリップを保持する開口よりも内側に当該開口よりも径の大きい中空部を削り出しにより形成する場合、開口に対向する位置に加工用の穴を設け、その加工用の穴から切削工具を差し込んで中空部を形成する。しかしながら、加工用の穴を設ける場合、強度を確保するためにケースに厚みを持たせる必要があるなど、重量増となる問題がある。上記のように加工用の穴を設けない構造とすることで、軽量化を実現することができる。
これにより、高強度かつ軽量なケースを製造することができる。また、例えばプレス加工により製造した場合のように、硬さの違いなどが生じることもなく、均一な材料により形成されたケースとすることができる。
この場合、グリップを保持する開口よりも内側に当該開口よりも径の大きい中空部を形成するための加工用の穴を排除することができる。そのため、高強度かつ軽量なケースを製造することができる。
、飛翔体の機体には、プロペラRが取り付けられた複数の推力発生装置1が装着されてよい。
、ピニオンB1~B3は、直動体11とラックA1~A3の直線運動に伴って、同時に回転運動させられる。
および中蓋23を備える。ケース21は、収容部21A、開口21B、開口21C、中空部Q1~Q3および開口K1~K3(図4および図5参照)を備える。
開口21Bは、ケース21の一対の対向する面(上下面)のうち、一方の面(下面)に形成されており、収容部21Aに連通する。開口21Bは、開口21Bを通じて、収容部21AにラックA1~A3が取り付けられた直動体11とベース13を配備するために形成されている。
あり、外蓋22の材料は、例えば、樹脂である。
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である。
参照)。セグメントD1a,D1bは組み合わせられて、1つの段付き円筒であるシャフトアダプタD1を構成する。
さらに、図17に示すように、ケース21の側壁のうち、開口K1に対向する位置に存在する対向壁Q1eには、穴が形成されていない。また、図15に示すように、開口K2に対向する対向壁Q2eおよび開口K3に対向する対向壁Q3eにも、同様に穴は形成されていない。なお、本実施形態において、ケース21の側壁には、開口K1~K3以外の穴は形成されていない。
受E1の内輪の他端面は、支持軸M1の端部M1aに固定されたピニオンB1の端面に接触させられている。
つまり、支持軸M1はテーパ形状とされているため、回転翼H1にかかる遠心力によって、ハブ10の径方向外側にグリップP1が引っ張られると、シャフトアダプタD1を押し広げるような方向に力が掛かる。このとき、軸受E1の内輪でシャフトアダプタD1の広がり方向が制限されるため、支持軸M1とシャフトアダプタD1には楔効果が発生する。そして、遠心力が増加すると、この楔効果が増大し、支持軸M1がケース21からより抜けづらくなる。
また、上記のように、ケース21の中空部Q1における小径孔部Q1bと大径孔部Q1cの間には段差壁Q1dが設けられており、軸受E1は、大径孔部Q1c内に配置され、軸受E1の外輪の端面は中空部Q1の段差壁Q1dに接触させられる。そのため、遠心力は、段差壁Q1dによっても受けられる。
。図23は、図22に示された構成要素の分解斜視図である。
ケース21は、上述したように、一体形成された非分割型ケースである。ケース21は、削り出しにより製造することができる。
まず、ケース21の基材を準備する。ケース21の基材の材料は、例えばジュラルミンである。そして、このケース21の基材を加工機にセットし、切削工具を用いて削り出しによりケース21を形成する。
次に、収容部21Aの軸方向両端の開口部(開口21Bおよび開口21C)からそれぞれ当該収容部21Aの軸方向に対して斜めに切削工具を当てて、収容部21Aの外側で且つ収容部21Aに連通する中空部Q1~Q3を形成する。このとき、切削工具を差し込む方向は、図24に示す矢印α、βの方向である。
このように、ケース21の上下面に形成された開口21B、21Cから斜め方向に切削工具を差し込んで切削加工を施すことで、開口K1~K3よりも内側に、当該開口K1~K3よりも内径の大きい中空部Q1~Q3を形成する。
このように、ケース21は、例えば、上下2分割にして支持軸M1~M3を挟んでボルト等で止めるといった構造を有する分割型ケースではない。本実施形態のようにケース21を非分割型ケースとすることで、分割型ケースとした場合よりも強度を高めることができる。また、締結部を必要としないため、その分の軽量化が図れる。
開口K1~K3よりも内側に開口K1~K3よりも径の大きい中空部Q1~Q3を有するケース21を削り出しにより形成する場合、一般には、開口K1~K3に対向する位置に加工用の穴を設け、その加工用の穴から切削工具を差し込んで中空部Q1~Q3を形成する。しかしながら、加工用の穴を設ける場合、強度を確保するために、ケース21に厚みを持たせる必要があり、重量増となる。これに対して、本実施形態では、ケース21の側面に加工用の穴等を設けないので、軽量な構造を維持することができる。
Claims (5)
- 複数の回転翼を回転させて推力を発生させる推力発生モータと、
前記回転翼のピッチ角を変更するピッチ角変更モータと、
前記ピッチ角変更モータに連結された回転伝達部と、
直動軸と第1の運動変換機構を有し、前記第1の運動変換機構が前記回転伝達部と前記直動軸に連結可能であって、前記回転伝達部の回転を前記直動軸の直線運動に変換する、第1の運動変換部と、
前記直動軸の直線運動を回転運動に変換して、前記回転翼のピッチ角を変更する第2の運動変換部と、を備え、
前記第2の運動変換部は、
前記推力発生モータによって回転させられるハブと、
前記ハブに取り付けられ、前記回転翼をそれぞれ支持する複数のグリップと、
前記直動軸の直線運動を前記複数のグリップの回転運動に変換する第2の運動変換機構と、
前記グリップの内側端部をそれぞれ回転可能に支持する複数のラジアル軸受と、を備え、
前記ハブは、前記複数のグリップの内側端部と、前記第2の運動変換機構と、前記複数のラジアル軸受とを収容する、一体形成された非分割型ケースを有することを特徴とする推力発生装置。 - 前記第2の運動変換部は、さらに、
前記グリップの内側端部がそれぞれ挿入され、前記ラジアル軸受にそれぞれ挿入される複数の筒を備え、
各筒は、前記グリップの長手軸線を含む平面を境界として分割可能であって、
前記非分割型ケースは、前記グリップの外側端部が前記非分割型ケースの外側に配置された状態で前記グリップの内側端部が挿入可能な複数の開口を有することを特徴とする請求項1に記載の推力発生装置。 - 前記非分割型ケースは、前記ラジアル軸受が配置される複数の中空部を備え、
前記中空部の内径は前記開口の内径よりも大きく、
前記非分割型ケースにおける前記複数の開口に対向する位置には、穴が形成されていないことを特徴とする請求項2に記載の推力発生装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の推力発生装置が備える前記非分割型ケースの製造方法であって、
前記非分割型ケースの基材を準備する工程と、
前記基材から削り出しにより前記非分割型ケースを形成する工程と、を含むことを特徴とする製造方法。 - 前記非分割型ケースを形成する工程は、
前記基材の一対の対向する面を貫通し、前記第2の運動変換機構を収容する収容部を形成する工程と、
前記収容部の軸方向両端の開口部からそれぞれ当該収容部の軸方向に対して斜めに切削工具を当てて、前記収容部の外側で且つ前記収容部に連通する、前記複数のラジアル軸受が配置される中空部を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項4に記載の製造方法。
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