JP2878786B2

JP2878786B2 - 小型ヘリコプタの胴体構造

Info

Publication number: JP2878786B2
Application number: JP13657690A
Authority: JP
Inventors: 正之小川; 恭宏金丸
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JPH0431196A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、産業用等の小型ヘリコプタの胴体構造に
関する。

（従来の技術）上記ヘリコプタの機体の外殻を構成する胴体には、従
来、米国特許第4708305号明細書で示されるものがあ
る。

上記のものによれば、ヘリコプタの機体がその前部の
外殻を構成する前部胴体と、上記機体の後部の外殻を構
成して断面がほぼ円形で上記前部胴体側から後方に向っ
て先細となるよう形成される後部胴体とを備えている。
また、上記前部胴体にエンジンが設けられる一方、上記
後部胴体の後端部にテールローターが回転自在に支承さ
せられ、このテールローターを上記エンジンに連動連結
させる動力伝達手段が上記後部胴体の内部に配設されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記機体における前部胴体は、その形状が
大きいため、所定の強度の確保はし易いが、これに対
し、上記後部胴体は、上記前部胴体側から後方に向って
細長く延びる形状のものであって所定の強度の確保がし
難いものであり、また、上記エンジンからテールロータ
ーに動力が伝達される際の反力に強固に対抗させるよう
にすることが要求され、このため、上記後部胴体にはそ
の強度をより向上させることが求められる。

そこで、上記後部胴体の成形に、特に高強度の成形材
料を用いることが考えられるが、このようにすると、次
の如き問題点が生じるおそれがある。

即ち、上記前部胴体と後部胴体とは一体成形されてい
るため、これら前、後部胴体の間で成形材料を相違させ
ようとすると、その成形作業が煩雑になるおそれがあ
る。そこで、上記後部胴体と共に前部胴体にも、上記し
た高強度の成形材料を用いることが考えられる。しか
し、これでは、上記した前部胴体の強度が無用に大きく
なって、機体が高価になるおそれを生じる。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、上記機体を構成する前部胴体と後部胴体とを互い
に分断させて個別に成形し、この成形時に、後部胴体に
特に高強度の成形材料を用いるようにし、もって、上記
前部胴体の強度が無用に大きくなることを回避して上記
後部胴体の強度をより向上させるようにすることを目的
とする。

また、上記したように前部胴体と後部胴体とを互いに
分断させて個別に成形したとすると、その後には、これ
らを互いに組み付けることによって、胴体を完成させる
必要があるが、上記組み付けが容易にできるようにする
ことを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、機体２がその前部の外殻を構成する前部胴体（1
5,16）と、上記機体２の後部の外殻を構成して断面がほ
ぼ円形で上記前部胴体（15,16）側から後方に向って先
細となるよう形成される後部胴体17とを備え、上記前部
胴体（15,16）にエンジンを設ける一方、上記後部胴体1
7の後端部にテールローター９を回転自在に支承させ、
このテールローター９を上記エンジンに連動連結させる
動力伝達手段10を上記後部胴体17の内部に配設した小型
ヘリコプタの胴体構造において、１）上記前部胴体（15,16）と上記後部胴体17とを互い
に分断させ、この後部胴体17を、樹脂と予め引張力が与
えられた炭素繊維との積層構造にし、２）上記前部胴体（15,16）の分断端をほぼ円形で後方
に向って先細となるよう形成し、この前部胴体（15,1
6）の分断端に上記後部胴体17の分断端を外嵌させて固
着させた点にある。

（作用）上記構成による作用は次の如くである。

１）機体２における前部胴体（15,16）と上記後部胴体1
7とを互いに分断させ、この後部胴体17を、樹脂と予め
引張力が与えられた炭素繊維との積層構造にしてあり、
次の作用が生じる。

即ち、上記炭素繊維は高強度の成形材料である。

しかも、上記炭素繊維には予め引張力が与えられてお
り、つまり、後部胴体17の成形の際、この後部胴体17の
内面に対応する形状の円錐台形状の型を用いてこれに炭
素繊維を引張力を与えながら巻き付けると共に、この炭
素繊維に樹脂を塗り付ければ、これにより成形された上
記後部胴体17の炭素繊維には予め引張力が与えられるこ
ととなり、このようにすれば、後部胴体17において単位
体積当りの炭素繊維の含有量を十分にできる。

よって、上記後部胴体17の強度をより向上させること
ができて、エンジンからテールローター９に動力が伝達
される際の反力に強固に対抗できることとなる。

そして、上記の場合、前部胴体（15,16）と後部胴体1
7とは分断されているいため、上記後部胴体17にとらわ
れずに前部胴体（15,16）に適切な成形材料を用いるこ
とができ、よって、この前部胴体（15,16）の強度が無
用に大きくなることを回避できる。

また、２）上記前部胴体（15,16）の分断端をほぼ円
形で後方に向って先細となるよう形成し、この前部胴体
（15,16）の分断端に上記後部胴体17の分断端を外嵌さ
せて固着させてあり、次の作用が生じる。

即ち、互いに固着させようとする上記前部胴体（15,1
6）と後部胴体17の各分断端は共に後方に向って先細と
なるよう形成されているため、上記前部胴体（15,16）
の分断端に、上記後部胴体17の分断端を外嵌させる際、
この外嵌の当初では、両分断端の間には多少のがたつき
があることから、その分、上記外嵌がさせ易くなる。

しかも、上記前部胴体（15,16）と後部胴体17の各分
断端はいずれもほぼ円形であって、これらを互いに嵌合
させたときには、その周方向のほぼ全体で互いに接触し
易いため、上記前部胴体（15,16）と後部胴体17との相
対的な位置決めをさせ易くなる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、符号１は産業用の無線操縦式無人ヘ
リコプタであ、図中矢印Frはその前方を示している。

上記ヘリコプタ１の機体２の前部下面には支脚３を介
して左右一対の降着スキッド４が取り付けられている。
また、上記機体２の前部上面には軸心縦向きのポスト６
がその軸心回りに回転自在に支承され、このポスト６に
メーンローター７および、このメーンローター７用のス
タビライザ８が取り付けられている。そして、このメー
ンローター７やスタビライザ８は上記ポスト６を介し、
機体２の前部に設けられたエンジン（図示せず）によっ
て、回転駆動させられる。

上記機体２の後端にはテールローター９が横向き軸心
回り回転自在に支承され、このテールローター９は上記
エンジン側にベルト巻掛手段である動力伝達手段10を介
して連動連結され、メーンローター７やスタビライザ８
が回転するときの反力（偶力）に抗するようになってい
る。また、同上機体２の後端にはテールローター９用の
ガードバー11が下方に向って突設されている。その他、
12は上記エンジン用の排気管である。

第１図から第３図において、上記機体２は、その前部
の外殻を構成する前部胴体（15,16）と、この前部胴体
（15,16）の後端から後方に向って延出し上記機体２の
後部の外殻を構成する後部胴体17とを備えている。上記
前部胴体（15,16）内に前記エンジンが設けられ、上記
動力伝達手段10は上記後部胴体17の内部に配設されてい
る。上記前部胴体（15,16）は、前部15と後部16とに互
いに前後に分断され、また、この後部16と後部胴体17と
も互いに前後に分断されている。

上記前部胴体（15,16）のうちの前部15は、樹脂（FR
P）製とされ、この前部15の後部は後方に向って開放さ
れている。また、上記後部16はほぼ筒状で樹脂とガラス
繊維との積層構造により一体成形されている。この場
合、この後部16は、型の内面に対し樹脂とガラス繊維と
を交互に貼り付けることにより形成され、その外面が型
に合致して精度よく仕上げられている。

上記後部16の前端の分断端は上記前部15の後端の分断
端に嵌入されると共に、その上部と、下部とがそれぞれ
左右一対のボルト18により機体２のフレーム側にねじ止
めされ、もって、上記前部15と後部16とが互いに固着さ
れている。

第３図で示すように、上記後部16の後端の分断端はほ
ぼ円形で後方に向って先細となるよう形成され、この後
部16の後端の分断端には円板状のパーティション19が嵌
入されて接着され、これによって、上記後部16の後端の
分断端が十分に補強されている。また、上記パーティシ
ョン19には締結具20が取り付けられ、この締結具20は前
記ベルト巻掛手段10のガイド用プーリー（図示せず）を
ねじ止めする。

第１図、第３図、および第４図において、前記後部胴
体17は断面がほぼ円形で上記前部胴体（15,16）側から
後方に向って先細の形状をなし、円錐台形状をなしてい
る。そして、この後部胴体17の前端の分断端は上記前部
胴体（15,16）の後端の分断端に外嵌されると共に、こ
の後端に３つのリベット21によって強固に固着されてい
る。

上記後部胴体17は樹脂と炭素繊維との積層構造とされ
ており、その成形は、上記後部胴体17の内面に対応する
形状の円錐台形状の型の外周面に対し、炭素繊維を巻き
付ける方法（例えば、フィラメントワインディング法、
もしくはシートワインディング法）によって行われ、適
宜樹脂が塗り付けられる。また、上記巻き付け時、上記
炭素繊維には引張力が与えられるようになっており、つ
まり、加圧成形されることとなっている。

このため、成形される後部胴体17では、単位体積当り
の炭素繊維の含有量が十分になされ、かつ、配分が均一
になされて十分の強度が保持させられるようになってい
る。また、上記後部胴体17は、上記したようにその内面
が型に合致して精度よく仕上げられる。よって、前記し
たように、上記後部16の後端の分断端に後部胴体17の前
端の分断端を外嵌させてこれら両者を連結するとき、こ
の嵌合は精度よく行われる。

上記成形時には、後部胴体17を加熱することによっ
て、成形サイクルが短くなるようにしてある。更に、上
記型は円錐台形状であることから、離型も容易にでき、
この後部胴体17は量産に適する構造とされている。

上記したように、後部胴体17は円錐台形状をなして、
十分の剛性を有しており、このため、第１に、機体２の
剛性も向上してヘリコプタ１の操縦安定性が向上すると
いう利点がある。また、第２に、上記後部胴体17内には
前記したように動力伝達手段10が内有されていて、この
動力伝達手段10はその作動時に騒音を生じるものである
が、上記したように後部胴体17は十分の剛性を有してい
ることから、上記騒音により後部胴体17が共鳴振動する
ということが防止され、上記動力伝達手段10の騒音が機
体２の外部に伝わることが効果的に抑制されるという利
点もある。

第５図から第７図において、上記後部胴体17の後端に
は補強パイプ23が嵌入されてボルト24によりねじ止めさ
れ、この補強パイプ23に連結板25がボルト26によりねじ
止めされている。更に、この連結板25には左右一対のブ
ラケット板27,27がボルト28によりねじ止めされ、これ
らブラケット板27,27の後端同士はボルト29により連結
されている。そして、このブラケット板27,27に前記テ
ールローター９のローター軸30が回転自在に支承されて
いる。

上記ブラケット板27,27にはベルクランク32が回動自
在に支承され、このベルクランク32の一端はテールロー
ター９に連動連結され、このベルクランク32を所定量回
動させれば、その回動量に応じてテールローター９の羽
根角が変化するようになっている。

第１図、第３図から第７図において、上記機体２の前
部にはラダーサーボ34が搭載され、このラダーサーボ34
と前記ベルクランク32の他端とがガラス繊維製のロッド
35によって互いに連結されている。上記ロッド35は前記
前部胴体（15,16）の後部16と、後部胴体17との各上面
に沿って直線的に延びており、このロッド35を前後摺動
自在にガイドして、その振れを防止する樹脂製のロッド
ガイド36が上記後部16と後部胴体17の各上面に接着され
ている。一方、同上機体２の前部には電子制御装置37が
搭載されており、この電子制御装置37と上記ラダーサー
ボ34とはリード線38によって結ばれている。

そして、地上からのオペレータによる信号が上記電子
制御装置37に入力されると、この入力に応じて電子制御
装置37がラダーサーボ34を駆動させる。すると、このラ
ダーサーボ34はロッド35を介し前記ベルクランク32を回
動させ、これに応じてテールローター９の羽根角が変化
する。そして、これによって、ヘリコプタ１が所望方向
に向って飛行できるようになっている。

ところで、従来は、上記ラダーサーボ34は後部胴体17
の後端部に取り付けられており、このため、リード線38
が長くなって自己ノイズや外部ノイズを拾うことによっ
てラダーサーボ34の誤動作の原因になるおそれがあっ
た。また、機体２の安全性上、ヘリコプタ１の重心はポ
スト６に近づけることが好ましいが、上記ラダーサーボ
34は後部胴体17の後端部に設けられ、しかも、約100gで
あって重いものであるため、上記重心がポスト６よりも
後方に位置するという不都合もあった。

そこで、この実施例では、前記したようにラダーサー
ボ34を電子制御装置37に近づけて、機体２の前部に設
け、かつ、このラダーサーボ34とテールローター９とは
軽量材質のロッド35やロッドガイド36によって連動させ
るようにし、これによって、上記各不都合を解消するよ
うにしてある。

第１図において、前記降着スキッド４が水平地面上に
設置してこの地面上にヘリコプタ１を自立させる場合
や、前記ヘリコプタ１が通常の飛行をするときは、上記
前部胴体（15,16）の後部16と、後部胴体17との各上面
が水平となるように胴体14が形成されている。

このため、オペレータによる遠隔操縦時には、機体２
のピッチング方向の傾きを認識し易いという利点があ
る。

また、前記ガードバー11はFRP製の曲りパイプで、こ
れは、ヘリコプタ１が降着する際、地面との接触衝撃を
効果的に吸収して、テールローター９を保護する。

前記各降着スキッド４の前端にはフック39が形成さ
れ、このフック39は車輪40を着脱自在に取り付け可能と
する。地面上で上記ヘリコプタ１を運ぼうとするときに
は、後部胴体17を上方に持ち上げることによって、上記
フック39に取り付けた車輪40を接地させる。そして、上
記後部胴体17を押し、もしくは引っ張ることにより、ヘ
リコプタ１の運搬を行うこととなっている。なお、上記
後部胴体17の持ち上げはオペレータがガードバー11を把
持することによって容易にすることができる。つまり、
ガードバー11がハンドルとしても有効利用できるように
なっている。

なお、以上は図示の例によるが、上記後部16とパーテ
ィション19とは一体成形してもよい。また、後部胴体17
は断面がほぼ円形とされているが、これには楕円形状も
含まれるものとする。

（発明の効果）この発明によれば、機体がその前部の外殻を構成する
前部胴体と、上記機体の後部の外殻を構成して断面がほ
ぼ円形で上記前部胴体側から後方に向って先細となるよ
う形成される後部胴体とを備え、上記前部胴体にエンジ
ンを設ける一方、上記後部胴体の後端部にテールロータ
ーを回転自在に支承させ、このテールローターを上記エ
ンジンに連動連結させる動力伝達手段を上記後部胴体の
内部に配設した小型ヘリコプタの胴体構造において、１）上記前部胴体と上記後部胴体とを互いに分断させ、
この後部胴体を、樹脂と予め引張力が与えられた炭素繊
維との積層構造にしてあり、次の効果が生じる。

即ち、上記炭素繊維は高強度の成形材料である。

しかも、上記炭素繊維には予め引張力が与えられてお
り、つまり、後部胴体の成形の際、この後部胴体の内面
に対応する形状の円錐台形状の型を用いて、これに炭素
繊維を引張力を与えながら巻き付けると共に、この炭素
繊維に樹脂を塗り付ければ、これにより成形された上記
後部胴体の炭素繊維には予め引張力が与えられることと
なり、このようにすれば、後部胴体において単位体積当
りの炭素繊維の含有量を十分にできる。

よって、上記後部胴体の強度をより向上させることが
できて、エンジンからテールローターに動力が伝達され
る際の反力に強固に対抗できることとなる。

そして、上記の場合、前部胴体と後部胴体とは分断さ
れているいため、上記後部胴体にとらわれずに前部胴体
に適切な成形材料を用いることができ、よって、この前
部胴体の強度が無用に大きくなることを回避して、上記
後部胴体の強度をより向上させることができる。

また、２）上記前部胴体の分断端をほぼ円形で後方に
向って先細となるよう形成し、この前部胴体の分断端に
上記後部胴体の分断端を外嵌させて固着させてあり、次
の効果が生じる。

即ち、互いに固着させようとする上記前部胴体と後部
胴体の各分断端は共に後方に向って先細となるよう形成
されているため、上記前部胴体の分断端に、上記後部胴
体の分断端を外嵌させる際、この外嵌の当初では、両分
断端の間には多少のがたつきがあることから、その分、
上記外嵌がさせ易くなり、よって、上記前部胴体と後部
胴体の互いの組み付け作業が容易にできることとなる。

しかも、上記前部胴体と後部胴体との各分断端はいず
れもほぼ円形であって、これらを互いに嵌合させたとき
には、その周方向のほぼ全体で互いに接触し易いため、
上記前部胴体と後部胴体との相対的な位置決めをさせ易
くなり、よって、これらの組み付け作業が更に容易にで
きることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図はヘリコプタの全
体側面図、第２図は中間部胴体の前端平面一部断面図、
第３図は第１図の部分拡大断面図、第４図は第３図のIV
−IV線矢視断面図、第５図は第１図の部分拡大一部断面
図、第６図は第５図のVI−VI線矢視図、第７図は同上第
５図のVII−VII線矢視断面一部破断図である。１……ヘリコプタ、２……機体、９……テールロータ
ー、10……動力伝達手段、14……胴体、（15,16）……
前部胴体、15……前部、16……後部、17……後部胴体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B64C 1/00 - 1/12 B64C 27/04 - 27/18 B64C 27/82 A63H 27/133

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機体がその前部の外殻を構成する前部胴体
と、上記機体の後部の外殻を構成して断面がほぼ円形で
上記前部胴体側から後方に向って先細となるよう形成さ
れる後部胴体とを備え、上記前部胴体にエンジンを設け
る一方、上記後部胴体の後端部にテールローターを回転
自在に支承させ、このテールローターを上記エンジンに
連動連結させる動力伝達手段を上記後部胴体の内部に配
設した小型ヘリコプタの胴体構造において、１）上記前部胴体と上記後部胴体とを互いに分断させ、
この後部胴体を、樹脂と予め引張力が与えられた炭素繊
維との積層構造にし、２）上記前部胴体の分断端をほぼ円形で後方に向って先
細となるよう形成し、この前部胴体の分断端に上記後部
胴体の分断端を外嵌させて固着させた小型ヘリコプタの
胴体構造。