JP6266731B1 - 回転翼機 - Google Patents

Abstract

【課題】左右の回転翼の姿勢を簡便な構成により良好に切り替えることができる回転翼機を提供する。【解決手段】第１回転部５１の一端５１ａは、第１ロータユニット１０の筐体１０ａに固定されている。第２回転部６１の一端６１ａは、第２ロータユニット３０の筐体３０ａに固定されている。第１回転部５１の第１内側空間および第２回転部６１の第２内側空間には、連結シャフト８５が挿通されている。規制部７０は、第１および第２回転部５１、６１のそれぞれが姿勢変更軸５０ａを中心として回転するように、第１および第２回転部５１、６１の動作を規制する。第１アーム５５は規制部７０に形成された第１挿入孔を介して第１回転部５１の第１外周面に、第２アーム６５は規制部７０に形成された第２挿入孔７２を介して第２回転部６１の第２外周面に、それぞれ固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、回転翼機に関する。

従来、垂直離着陸機の主翼およびプロペラの方向切替装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開昭５９−２２３６００号公報

しかし、特許文献１の装置では、左右のプロペラの方向を独立して切り替えることができなかった。そこで、本発明では、左右の回転翼の姿勢を簡便な構成により良好に切り替えることができる回転翼機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、回転翼機であって、第１ロータユニットと、第２ロータユニットと、前記第１および第２ロータユニットのそれぞれを、一方向に延びる姿勢変更軸に対して回転させる姿勢変更ユニットと、前記姿勢変更ユニットの下方に設けられた胴体部と、前記姿勢変更軸の延伸方向に沿って延びる連結シャフトとを備え、前記第１ロータユニットは、第１回転軸を中心に回転する第１回転翼と、前記第１回転翼に第１回転力を付与する第１動力付与部と、前記第１動力付与部と連結されており、前記第１回転力を伝達する第１動力軸と、前記第１動力軸から前記第１回転軸に前記第１回転力を伝達するとともに、前記第１回転軸および前記第１動力軸のうちの少なくとも一方に過負荷が加わるときに前記第１動力軸および前記第１回転軸の間のトルクの伝達を遮断する第１過負荷保護部と、前記第１回転軸に伝達された前記第１回転力を、前記連結シャフトと連動連結された第１出力側に分岐させる第１分岐部とを有し、前記第２ロータユニットは、第２回転軸を中心に回転する第２回転翼と、前記第２回転翼に第２回転力を付与することによって、前記第１回転翼と逆方向に前記第２回転翼を回転させる第２動力付与部と、前記第２動力付与部と連結されており、前記第２回転力を伝達する第２動力軸と、前記第２動力軸から前記第２回転軸に前記第２回転力を伝達するとともに、前記第２回転軸および前記第２動力軸のうちの少なくとも一方に過負荷が加わるときに前記第２動力軸および前記第２回転軸の間のトルクの伝達を遮断する第２過負荷保護部と、前記第２回転軸に伝達された前記第２回転力を、前記連結シャフトと連動連結された第２出力側に分岐させる第２分岐部とを有し、前記第１および第２動力付与部は、前記第１および第２回転翼が同様な回転速度で回転するように制御されており、前記姿勢変更ユニットは、一端が前記第１ロータユニットに固定されており、前記連結シャフトが第１内側空間に挿通された円筒状の第１回転部と、前記第１回転部と並べて配置されるとともに、一端が前記第２ロータユニットに固定されており、前記連結シャフトが第２内側空間に挿通された円筒状の第２回転部と、前記第１および第２ロータユニットの間において前記第１および第２回転部を囲繞するように設けられており、前記第１および第２回転部のそれぞれが前記姿勢変更軸を中心として回転するように規制する円筒状の規制部と、前記規制部を前記胴体部に取り付ける取付部と、前記規制部に形成された第１挿入孔を介して前記第１回転部の第１外周面に固定された第１アームと、前記規制部に形成された第２挿入孔を介して前記第２回転部の第２外周面に固定された第２アームとを有し、前記第１および第２挿入孔のそれぞれは、前記規制部の外周面の径方向に沿って形成された長孔であることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の回転翼機において、前記姿勢変更ユニットの前記第１回転部は、前記第１アームに連動連結された第１駆動部からの駆動力によって回転させられ、前記姿勢変更ユニットの前記第２回転部は、前記第２アームに連動連結された第２駆動部からの駆動力によって回転させられるとともに、前記第１および第２駆動部のそれぞれは、前記取付部に固定されていることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１に記載の回転翼機において、前記姿勢変更ユニットの前記第１回転部は、操縦者から前記第１アームに付与される駆動力によって回転させられ、前記姿勢変更ユニットの前記第２回転部は、前記操縦者から前記第２アームに付与される駆動力によって回転させられるとともに、前記操縦者は、前記胴体部にて前記第１および第２アームを操作することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転翼機において、前記取付部は、前後方向に延びる揺動軸を中心として前記姿勢変更ユニットを揺動可能とすることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転翼機において、前記第１回転翼は、複数の第１ブレードを有しており、前記第１回転軸に対する各第１ブレードの第１角度は、７０度以上８２度以下であり、前記第２回転翼は、複数の第２ブレードを有しており、前記第２回転軸に対する各第２ブレードの第２角度は、７０度以上８２度以下であることを特徴とする。

請求項１から請求項５に記載の発明によれば、第１および第２回転部は、規制部により姿勢変更軸を中心として回転するように規制されている。これにより、第１および第２ロータユニットは、それぞれ第１および第２アームに付与された駆動力によって、独立して姿勢変更軸を中心に回転させられる。

また、第１回転部の第１内側空間および第２回転部の第２内側空間のそれぞれには、連結シャフトが挿通されている。これにより、第１および第２動力付与部の一方が故障した場合であっても、第１および第２回転翼の回転速度は、この連結シャフト、並びに第１および第２過負荷保護部によって同期される。

このように、請求項１から請求項５に記載の発明によれば、簡便なハードウェア構成によって、第１および第２ロータユニットの姿勢変更と、故障等の発生時における第１および第２回転翼の回転速度の同期と、を実現することができる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、姿勢変更ユニットは、前後方向に延びる揺動軸を中心に揺動可能とされている。そのため、回転翼機の進行方向を左右方向にすることができる。

特に、請求項５に記載の発明において第１および第２ブレードは、それぞれ第１および第２回転軸に対して第１および第２角度となるように配置されている。これにより、回転翼機が外乱（例えば、突然の横風等）を受けた場合であっても、この外乱の影響が最小限に抑制できる。すなわち、外乱を受けた場合であっても、回転翼機の安定飛行を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態における回転翼機の全体構成の一例を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態における回転翼機の要部構成の一例を示す背面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態における第１ロータユニットおよび姿勢変更ユニットの構成の一例を示す側面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態における姿勢変更ユニットの構成の一例を示す背面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第１および第２の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第１の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１および第２ロータユニットの回転動作を説明するための正面図である。 本発明の第１の実施の形態の第３駆動部による姿勢変更ユニットの揺動動作を説明するための背面図である。 本発明の第１の実施の形態の第３駆動部による姿勢変更ユニットの揺動動作を説明するための背面図である。 本発明の第２の実施の形態における回転翼機の全体構成の一例を示す側面図である。 本発明の第２の実施の形態における回転翼機の要部構成の一例を示す背面図である。 本発明の第２の実施の形態の第３駆動部による姿勢変更ユニットの揺動動作を説明するための背面図である。 本発明の第２の実施の形態の第３駆動部による姿勢変更ユニットの揺動動作を説明するための背面図である。 本発明の第３の実施の形態における回転翼機の全体構成の一例を示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第３の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。 本発明の第３の実施の形態の姿勢変更ユニットによる第１ロータユニットの回転動作を説明するための側面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
＜１．１．回転翼機の構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における回転翼機１００の全体構成の一例を示す平面図である。ここで、回転翼機１００は、いわゆるサイドバイサイドローター式のヘリコプターであり、２つの回転翼を有する飛行体である。図１に示すように、回転翼機１００は、主として、第１および第２ロータユニット１０、３０と、姿勢変更ユニット５０と、胴体部８０と、連結シャフト８５と、制御ユニット９０と、を備える。なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にするため、必要に応じて前後方向、左右方向、および上下方向を示す座標軸が付されている。

第１および第２ロータユニット１０、３０は、図１に示すように、それぞれ回転翼機１００の主翼５の左側および右側に設けられたプラペラユニットである。なお、第１および第２ロータユニット１０、３０の詳細な構成については、後述する。

姿勢変更ユニット５０は、第１および第２ロータユニット１０、３０のそれぞれを、一方向（図１では左右方向）に延びる姿勢変更軸５０ａに対して回転させる。図１に示すように、姿勢変更ユニット５０は、第１および第２ロータユニット１０、３０の間に配置されている。なお、姿勢変更ユニット５０の詳細な構成については、後述する。

胴体部８０は、回転翼機１００の乗務員や乗客を収容する箱体である。図１に示すように、胴体部８０は、姿勢変更ユニット５０の下方に設けられており、前後方向に沿って延伸する。

連結シャフト８５は、姿勢変更軸５０ａの延伸方向（図１では左右方向）に沿って延びる棒状体である。図１に示すように、連結シャフト８５は、姿勢変更ユニット５０の内側に配置されている。

制御ユニット９０は、第１および第２ロータユニット１０、３０、並びに姿勢変更ユニット５０の動作を制御する。図１に示すように、制御ユニット９０は、主として、ＣＰＵ９１と、メモリ９２と、を有している。ＣＰＵ９１は、メモリ９２に格納されているプログラム９２ａにしたがい、第１および第２ロータユニット１０、３０の回転制御、並びに姿勢変更ユニット５０の駆動制御を所定のタイミングで実行する。

＜１．２．第１および第２ロータユニット、並びに姿勢変更ユニットの構成＞
図２は、回転翼機１００の要部構成の一例を示す背面図である。図３は、第１ロータユニット１０および姿勢変更ユニット５０の構成の一例を示す側面図である。図４は、姿勢変更ユニット５０の構成の一例を示す背面図である。

図２に示すように、第１ロータユニット１０は、主として、第１回転翼１１と、エンジン１３と、第１動力軸１３ａと、第１過負荷保護部１５と、第１分岐部１７と、を有している。

第１回転翼１１は、第１回転軸１１ａを中心に回転するプロペラである。本実施の形態において、第１回転翼１１は、一方向（図１では左右方向）に延びる複数（２枚）の第１ブレード１２を有している。

エンジン１３（第１動力付与部）は、第１回転翼１１に第１回転力を付与する原動機である。第１動力軸１３ａは、エンジン１３と連結されており、第１回転力を第１過負荷保護部１５側に伝達する。

第１過負荷保護部１５は、いわゆるトルクリミッタにより構成されている。図２に示すように、第１過負荷保護部１５は、第１動力軸１３ａから第１回転軸１１ａに第１回転力を伝達する。また、第１過負荷保護部１５は、第１回転軸１１ａおよび第１動力軸１３ａのうちの少なくとも一方に過負荷が加わるときに、第１動力軸１３ａおよび第１回転軸１１ａの間のトルクの伝達を遮断する。

ここで、本実施の形態において、エンジン１３、３３は、制御ユニット９０によって、第１および第２回転翼１１、３１が同様な回転速度で回転するように制御されている。例えば、制御ユニット９０は、第１および第２回転翼１１、３１の回転速度を同期させつつ、回転速度を増加または減少させることができる。

そのため、エンジン１３、３３のそれぞれが故障等せずに正常運転している場合には、連結シャフト８５の回転速度と第１動力軸１３ａの回転速度とは同様となり、第１過負荷保護部１５はトルク伝達を遮断しない。

これに対して、エンジン１３が故障等して第１動力軸１３ａの回転速度が所望値以下となると、第１過負荷保護部１５は、第１動力軸１３ａおよび第１回転軸１１ａの間のトルクの伝達を遮断する。これにより、第１回転翼１１は、連結シャフト８５から伝達される回転力（第２回転力）により回転させられる。

第１分岐部１７は、第１回転軸１１ａに伝達された第１回転力を、連結シャフト８５と連動連結された第１出力側（連結シャフト８５の左端部側）に分岐させる。図２に示すように、第１分岐部１７の機能は、例えば、かさ歯車により実現される。

図２に示すように、第２ロータユニット３０は、主として、第２回転翼３１と、エンジン３３と、第２動力軸３３ａと、第２過負荷保護部３５と、第２分岐部３７と、を有している。

第２回転翼３１は、第２回転軸３１ａを中心に回転するプロペラであり、第１回転翼１１と同様なハードウェア構成を有している。本実施の形態において、第２回転翼３１は、一方向（図１では左右方向）に延びる複数（２枚）の第２ブレード３２を有している。

エンジン３３（第２動力付与部）は、エンジン１３と同様なハードウェア構成を有する原動機である。エンジン３３は、第２回転翼３１に第２回転力を付与することによって、第１回転翼１１と逆方向に第２回転翼３１を回転させる。第２動力軸３３ａは、エンジン３３と連結されており、第２回転力を第２過負荷保護部３５側に伝達する。

第２過負荷保護部３５は、いわゆるトルクリミッタにより構成されており、第１過負荷保護部１５と同様なハードウェア構成を有している。図２に示すように、第２過負荷保護部３５は、第２動力軸３３ａから第２回転軸３１ａに第２回転力を伝達する。また、第２過負荷保護部３５は、第２回転軸３１ａおよび第２動力軸３３ａのうちの少なくとも一方に過負荷が加わるときに、第２動力軸３３ａおよび第２回転軸３１ａの間のトルクの伝達を遮断する。

ここで、本実施の形態において、エンジン１３、３３は、制御ユニット９０によって、第１および第２回転翼１１、３１が同様な回転速度で回転するように制御されている。そのため、エンジン１３、３３のそれぞれが故障等せず正常運転している場合には、連結シャフト８５の回転速度と第２動力軸３３ａの回転速度とは同様となり、第２過負荷保護部３５はトルク伝達を遮断しない。

これに対して、エンジン３３が故障等して第２動力軸３３ａの回転速度が所望値以下となると、第２過負荷保護部３５は、第２動力軸３３ａおよび第２回転軸３１ａの間のトルクの伝達を遮断する。これにより、第２回転翼３１は、連結シャフト８５から伝達される回転力（第１回転力）により回転させられる。

第２分岐部３７は、第２回転軸３１ａに伝達された第２回転力を、連結シャフト８５と連動連結された第２出力側（連結シャフト８５の右端部側）に分岐させる。図２に示すように、第２分岐部３７の機能は、第１分岐部１７と同様に、例えば、かさ歯車により実現される。

図２から図４に示すように、姿勢変更ユニット５０は、主として、第１および第２回転部５１、６１と、規制部７０と、取付部７５と、第１および第２アーム５５、６５と、を有している。

第１回転部５１は、図２および図４に示すように、円筒状に形成されている。図２に示すように、第１回転部５１の一端５１ａは、第１ロータユニット１０の筐体１０ａに固定されている。また、図４に示すように、第１回転部５１の第１内側空間５２には、連結シャフト８５が挿通されている。ここで、図２に示すように、連結シャフト８５は、第１回転部５１の一端５１ａ付近に設けられた軸受けにより、第１回転部５１に対して回転可能に支持されている。

第２回転部６１は、図２および図４に示すように、第１回転部５１と並べて配置されるとともに、円筒状に形成されている。図２に示すように、第２回転部６１の一端６１ａは、第２ロータユニット３０の筐体３０ａに固定されている。また、図４に示すように、第２回転部６１の第２内側空間６２には、連結シャフト８５が挿通されている。ここで、図２に示すように、連結シャフト８５は、第２回転部６１の一端６１ａ付近に設けられた軸受けにより、第２回転部６１に対して回転可能に支持されている。

規制部７０は、図２および図４に示すように、円筒状に形成されており、第１および第２ロータユニット１０、３０の間において第１および第２回転部５１、６１を囲繞するように設けられている。図２から図４に示すように、規制部７０は、取付部７５の取付台７６によって胴体部８０に取り付けられている。

ここで、第１回転部５１の第１外周面５３および第２回転部６１の第２外周面６３のそれぞれは、規制部７０の内周面７０ａ（図４参照）に対して摺動可能とされている。これにより、規制部７０は、第１および第２回転部５１、６１のそれぞれが姿勢変更軸５０ａを中心として回転するように、第１および第２回転部５１、６１の動作を規制する。

第１および第２アーム５５、６５は、図３に示すように、側面視Ｌ字状とされた板材である。第１アーム５５は規制部７０に形成された第１挿入孔７１を介して第１回転部５１の第１外周面５３に、第２アーム６５は規制部７０に形成された第２挿入孔７２を介して第２回転部６１の第２外周面６３に、それぞれ固定されている。ここで、第１および第２挿入孔７１、７２のそれぞれは、規制部７０の外周面７０ｂの径方向に沿って形成された長孔である。

第１駆動部５８は、例えば油圧シリンダにより構成されており、取付部７５の取付台７６に固定されている。また、第１駆動部５８は、ロッド５９を介して第１アーム５５と連動連結されている。これにより、第１駆動部５８のロッド５９が伸縮させられると、第１回転部５１は、第１駆動部５８からの駆動力によって回転させられる。

第２駆動部６８は、第１駆動部５８と同様に、例えば油圧シリンダにより構成されており、取付部７５の取付台７６に固定されている。また、第２駆動部６８は、ロッド６９を介して第２アーム６５と連動連結されている。これにより、第２駆動部６８のロッド６９が伸縮させられると、第２回転部６１は、第２駆動部６８からの駆動力によって回転させられる。

図５から図９のそれぞれは、姿勢変更ユニット５０による第１ロータユニット１０の回転動作を説明するための側面図である。図１０は、姿勢変更ユニット５０による第１および第２ロータユニット１０、３０の回転動作を説明するための正面図である。

ここで、姿勢変更ユニット５０による第１および第２ロータユニット１０、３０の姿勢変更は、それぞれ同様な手順により実行される。そのため、以下では、主として第１ロータユニット１０の動作について説明する。

上述のように、第１回転部５１は、第１駆動部５８からの駆動力により回転可能とされている。これにより、第１ロータユニット１０の姿勢は、例えば、第１回転軸１１ａの軸心１１ｂが水平方向（前後方向）となる状態（図６および図１０参照）から、この軸心１１ｂが連結シャフト８５（すなわち、姿勢変更軸５０ａ）を中心に時計回りに回転させられる状態（図５参照）に遷移可能とされている。

また、第１ロータユニット１０の姿勢は、例えば、軸心１１ｂが鉛直方向（上下方向）となる状態（図８および図２参照）から、この軸心１１ｂが連結シャフト８５を中心に紙面時計回りに回転させられる状態（図７参照）、および紙面反時計回りに回転させられる状態（図９参照）に遷移可能とされている。

このように、第１および第２ロータユニット１０、３０の姿勢を独立して切り替えることができる。そのため、回転翼機１００は、前進方向および後進方向を進行方向としたり、左右に旋回したりすることができる。

図２から図４に戻って、取付部７５の下部に設けられた揺動軸７５ａは、第３アーム７７と連結されている。また、胴体部８０の室内上部には、例えば油圧シリンダにより構成される第３駆動部７８が設けられている。そして、第３駆動部７８のロッド７９は、第３アーム７７と連動連結されている。

これにより、取付部７５は、前後方向に延びる揺動軸７５ａを中心として姿勢変更ユニット５０を揺動可能としている。そのため、回転翼機１００の進行方向を左または右方向にすることができる。

図１１および図１２のそれぞれは、第３駆動部７８による姿勢変更ユニット５０の揺動動作を説明するための背面図である。例えば、図１１に示すように、第１ロータユニット１０より第２ロータユニット３０が下側となるように姿勢変更ユニット５０が揺動させられると、回転翼機１００の進行方向は右方向となる。

これに対して、図１２に示すように、第１ロータユニット１０より第２ロータユニット３０が上側となるように姿勢変更ユニット５０が揺動させられると、回転翼機１００の進行方向は左方向となる。

＜１．３．第１の実施の形態の回転翼機の利点＞
以上のように、第１の実施の形態の回転翼機１００において、第１および第２回転部５１、６１は、規制部７０により姿勢変更軸５０ａを中心として回転するように規制されている。これにより、第１および第２ロータユニット１０、３０は、それぞれ第１および第２アーム５５、６５に付与された駆動力によって、独立して姿勢変更軸５０ａを中心に回転させられる。

また、第１回転部５１の第１内側空間５２および第２回転部６１の第２内側空間６２のそれぞれには、連結シャフト８５が挿通されている。これにより、エンジン１３、３３の一方が故障した場合であっても、第１および第２回転翼１１、３１の回転速度は、この連結シャフト８５および第１および第２過負荷保護部１５、３５によって同期される。

このように、第１の実施の形態の回転翼機１００は、簡便なハードウェア構成によって、第１および第２ロータユニット１０、３０の姿勢変更と、故障等の発生時における第１および第２回転翼１１、３１の回転速度の同期と、を実現することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１および第２の実施の形態の回転翼機１００、２００は、対応する第１および第２ロータユニット１０、３０、および第１および第２ロータユニット１１０、１３０の構成が異なる点を除いては、同様な構成を有する。そこで、以下では、この相違点を中心に説明する。

なお、回転翼機１００、２００で同様な構成要素には、同一符号が付されており、この同一符号が付された構成要素は、第１の実施の形態で説明済みである。そのため、本実施の形態では説明を省略する。

＜２．１．回転翼機の構成＞
図１３は、回転翼機２００の全体構成の一例を示す側面図である。図１４は、回転翼機２００の要部構成の一例を示す背面図である。図１５および図１６のそれぞれは、第３駆動部７８による姿勢変更ユニット５０の揺動動作を説明するための背面図である。

ここで、回転翼機２００は、第１の実施の形態の回転翼機１００と同様に、２つの回転翼を有する飛行体である。図１３に示すように、回転翼機２００は、主として、第１および第２ロータユニット１１０、１３０と、姿勢変更ユニット５０と、胴体部１８０と、連結シャフト８５と、制御ユニット９０と、を備える。

胴体部１８０は、第１の実施の形態の胴体部８０と同様に、回転翼機２００の乗務員や乗客を収容する箱体である。図１に示すように、胴体部１８０は、姿勢変更ユニット５０の下方に設けられており、前後方向に沿って延伸する。

図１３および図１４に示すように、第１ロータユニット１１０は、主として、第１回転翼１１１と、エンジン１３と、第１動力軸１３ａと、第１過負荷保護部１５と、第１分岐部１７と、を有している。

第１回転翼１１１は、第１回転軸１１ａを中心に回転するプロペラである。本実施の形態において、第１回転翼１１１は、図１３に示すように、複数（２枚）の第１ブレード１１２を有している。ここで、第１回転軸１１ａの軸心１１ｂに対する各第１ブレード１１２の第１角度ＡＧ１は、好ましくは、７０度以上８２度以下（さらに好ましくは、７７度以上８０度以下）の範囲である。

図１４に示すように、第２ロータユニット１３０は、主として、第２回転翼１３１と、エンジン３３と、第２動力軸３３ａと、第２過負荷保護部３５と、第２分岐部３７と、を有している。

第２回転翼１３１は、第２回転軸３１ａを中心に回転するプロペラである。本実施の形態において、第２回転翼１３１は、図１４に示すように、複数（２枚）の第２ブレード１３２を有している。ここで、第２回転軸３１ａの軸心３１ｂに対する各第２ブレード１３２の第２角度ＡＧ２は、好ましくは、７０度以上８２度以下（さらに好ましくは、７７度以上８０度以下）の範囲である。

図１５および図１６のそれぞれは、第３駆動部７８による姿勢変更ユニット５０の揺動動作を説明するための背面図である。例えば、図１５に示すように、第１ロータユニット１１０より第２ロータユニット１３０が下側となるように姿勢変更ユニット５０が揺動させられると、回転翼機２００の進行方向は右方向となる。

これに対して、図１６に示すように、第１ロータユニット１１０より第２ロータユニット１３０が上側となるように姿勢変更ユニット５０が揺動させられると、回転翼機２００の進行方向は左方向となる。

また、第１ロータユニット１１０の姿勢は、第１の実施の形態の第１ロータユニット１０と同様に、例えば、軸心１１ｂが鉛直方向（上下方向）となる状態（図８および図１４参照）から、この軸心１１ｂが連結シャフト８５（すなわち、姿勢変更軸５０ａ）を中心に紙面時計回りに回転させられる状態（図７参照）、および紙面反時計回りに回転させられる状態（図９参照）に遷移可能とされている。

そのため、第１および第２ロータユニット１１０、１３０の姿勢を独立して切り替えることによって、回転翼機２００は、前進方向および後進方向を進行方向としたり、左右に旋回したりすることができる。

＜２．２．第２の実施の形態の回転翼機の利点＞
以上のように、第２の実施の形態の回転翼機２００は、第１の実施の形態の回転翼機１００と同様に、簡便なハードウェア構成によって、第１および第２ロータユニット１１０、１３０の姿勢変更と、故障等の発生時における第１および第２回転翼１１１、１３１の回転速度の同期と、を実現することができる。

また、第２の実施の形態の回転翼機２００において第１および第２ブレード１１２、１３２は、それぞれ軸心１１ｂ、３１ｂに対して第１および第２角度ＡＧ１、ＡＧ２となるように配置されている。これにより、回転翼機２００が外乱（例えば、突然の横風等）を受けた場合であっても、この外乱の影響が最小限に抑制できる。すなわち、外乱を受けた場合であっても、回転翼機２００の安定飛行を実現することができる。

＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第２および第３の実施の形態の回転翼機２００、３００は、主として、対応する姿勢変更ユニット５０、２５０、および胴体部１８０、２８０の構成が異なる点を除いては、同様な構成を有する。そこで、以下では、この相違点を中心に説明する。

なお、回転翼機２００、３００で同様な構成要素には、同一符号が付されており、この同一符号が付された構成要素は、第１および第２の実施の形態で説明済みである。そのため、本実施の形態では説明を省略する。

＜３．１．回転翼機の構成＞
図１７は、回転翼機３００の全体構成の一例を示す正面図である。図１８から図２０のそれぞれは、姿勢変更ユニット２５０による第１ロータユニット１１０の回転動作を説明するための側面図である。

ここで、回転翼機３００は、第１および第２の実施の形態の回転翼機１００、２００と同様に、２つの回転翼を有する飛行体である。図１７に示すように、回転翼機３００は、主として、第１および第２ロータユニット１１０、１３０と、姿勢変更ユニット２５０と、胴体部２８０と、連結シャフト８５と、制御ユニット９０と、を備える。

胴体部２８０は、回転翼機３００の操縦者２０１を収容する枠体である。図１７に示すように、胴体部２８０には１つの座席２８５が設けられており、操縦者２０１は、この座席２８５に着座して回転翼機３００を操縦する。

図１７に示すように、姿勢変更ユニット２５０は、主として、第１および第２回転部５１、６１と、規制部７０と、第１および第２アーム２５５、２６５と、支柱２７５ａ、２７５ｂと、を有している。

第１および第２アーム２５５、２６５のそれぞれは、図１８から図２０に示すように、側面視Ｃ字状とされた棒状体である。第１アーム２５５は規制部７０に形成された第１挿入孔７１を介して第１回転部５１の第１外周面５３に、第２アーム２６５は規制部７０に形成された第２挿入孔７２を介して第２回転部６１の第２外周面６３に、それぞれ固定されている。

また、図１７から図２０に示すように、姿勢変更ユニット２５０の規制部７０は、支柱２７５ａ、２７５ｂによって胴体部２８０に取り付けられている。すなわち、本実施の形態において、支柱２７５ａ、２７５ｂは、取付部として用いられている。

そして、操縦者２０１が、第１アーム２５５の第１レバー２５６を左手で握り、左腕を前後に動かすと、姿勢変更ユニット５０の第１回転部５１は回転させられる。また、操縦者２０１が、第２アーム２６５の第２レバー２６６を右手で握り、右腕を前後に動かすと、姿勢変更ユニット５０の第２回転部６１は回転させられる。すなわち、第１および第２回転部５１、６１は、それぞれ操縦者２０１から第１および第２アーム２５５、２６５に付与される駆動力によって回転させられ、
これにより、第１ロータユニット１１０の姿勢は、第１の実施の形態の第１ロータユニット１０と同様に、例えば、軸心１１ｂが鉛直方向（上下方向）となる状態（図８および図１８参照）から、この軸心１１ｂが連結シャフト８５（すなわち、姿勢変更軸５０ａ）を中心に紙面時計回りに回転させられる状態（図７および図２０参照）、および紙面反時計回りに回転させられる状態（図９および図１９参照）に遷移可能とされている。

そのため、第１および第２ロータユニット１１０、１３０の姿勢を独立して切り替えることによって、回転翼機３００は、前進方向および後進方向を進行方向としたり、左右に旋回したりすることができる。

＜３．２．第３の実施の形態の回転翼機の利点＞
以上のように、第３の実施の形態の回転翼機３００は、第１および第２の実施の形態の回転翼機１００、２００と同様に、簡便なハードウェア構成によって、第１および第２ロータユニット１１０、１３０の姿勢変更と、故障等の発生時における第１および第２回転翼１１１、１３１の回転速度の同期と、を実現することができる。

特に、第３の実施の形態の回転翼機３００は、操縦者２０１から付与される駆動力（腕力）によって第１および第２ロータユニット１１０、１３０を回転させることができる。そのため、回転翼機３００のハードウェア構成をさらに簡便なものにすることができる。

また、第３の実施の形態の回転翼機３００において第１および第２ブレード１１２、１３２は、第２の実施の形態の回転翼機２００と同様に、それぞれ軸心１１ｂ、３１ｂに対して第１および第２角度ＡＧ１、ＡＧ２となるように配置されている。これにより、回転翼機３００が外乱を受けた場合であっても、この外乱の影響が最小限に抑制できる。すなわち、外乱を受けた場合であっても、回転翼機３００の安定飛行を実現することができる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

（１）第１から第３の実施の形態において、第１回転部５１の第１外周面５３および第２回転部６１の第２外周面６３のそれぞれは、規制部７０の内周面７０ａ（図４参照）に対して摺動可能とされており、第１および第２回転部５１、６１のそれぞれは、この摺動動作により姿勢変更軸５０ａを中心として回転するものとして説明したが、これに限定されるものでない。

例えば、第１および第２回転部５１、６１のそれぞれは、軸受けにより規制部７０に対して回転可能に支持されても良い。この場合も、規制部７０は、第１および第２回転部５１、６１のそれぞれが姿勢変更軸５０ａを中心として回転するように、第１および第２回転部５１、６１の動作を規制することができる。

（２）また、第１から第３の実施の形態において、第１回転翼１１、１１１はそれぞれ２枚の第１ブレード１２、１１２を、第２回転翼３１、１３１はそれぞれ２枚の第２ブレード３２、１３２を、有するものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、第１ブレード１２、１１２のそれぞれの枚数は、３枚以上であっても良い。また同様に、第２ブレード３２、１３２のそれぞれの枚数も、３枚以上であっても良い。

（３）さらに、第３の実施の形態において、胴体部２８０には１つの座席２８５が設けられており、回転翼機３００は一人乗り用であるものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、２以上の座席２８５が胴体部２８０に設けられても良い。

１０、１１０ 第１ロータユニット
１１、１１１ 第１回転翼
１１ａ 第１回転軸
１２、１１２ 第１ブレード
１３ エンジン（第１動力付与部）
１３ａ 第１動力軸
１５ 第１過負荷保護部
１７ 第１分岐部
３０、１３０ 第２ロータユニット
３１、１３１ 第２回転翼
３１ａ 第２回転軸
３２、１３２ 第２ブレード
３３ エンジン（第２動力付与部）
３３ａ 第２動力軸
３５ 第２過負荷保護部
３７ 第２分岐部
５０、２５０ 姿勢変更ユニット
５０ａ 姿勢変更軸
５１ 第１回転部
５１ａ、６１ａ 一端
５２ 第１内側空間
５３ 第１外周面
５５、２５５ 第１アーム
５８ 第１駆動部
６１ 第２回転部
６２ 第２内側空間
６３ 第２外周面
６５、２６５ 第２アーム
６８ 第２駆動部
７０ 規制部
７１ 第１挿入孔
７２ 第２挿入孔
７５ 取付部
７５ａ 揺動軸
８０、１８０、２８０ 胴体部
８５ 連結シャフト
１００、２００、３００ 回転翼機
２０１ 操縦者
２７５ａ、２７５ｂ 支柱（取付部）

Claims (5)

1. 回転翼機であって、
   (a) 第１ロータユニットと、
   (b) 第２ロータユニットと、
   (c) 前記第１および第２ロータユニットのそれぞれを、一方向に延びる姿勢変更軸に対して回転させる姿勢変更ユニットと、
   (d) 前記姿勢変更ユニットの下方に設けられた胴体部と、
   (e) 前記姿勢変更軸の延伸方向に沿って延びる連結シャフトと、
   を備え、
   前記第１ロータユニットは、
   (a-1) 第１回転軸を中心に回転する第１回転翼と、
   (a-2) 前記第１回転翼に第１回転力を付与する第１動力付与部と、
   (a-3) 前記第１動力付与部と連結されており、前記第１回転力を伝達する第１動力軸と、
   (a-4) 前記第１動力軸から前記第１回転軸に前記第１回転力を伝達するとともに、前記第１回転軸および前記第１動力軸のうちの少なくとも一方に過負荷が加わるときに前記第１動力軸および前記第１回転軸の間のトルクの伝達を遮断する第１過負荷保護部と、
   (a-5) 前記第１回転軸に伝達された前記第１回転力を、前記連結シャフトと連動連結された第１出力側に分岐させる第１分岐部と、
   を有し、
   前記第２ロータユニットは、
   (b-1) 第２回転軸を中心に回転する第２回転翼と、
   (b-2) 前記第２回転翼に第２回転力を付与することによって、前記第１回転翼と逆方向に前記第２回転翼を回転させる第２動力付与部と、
   (b-3) 前記第２動力付与部と連結されており、前記第２回転力を伝達する第２動力軸と、
   (b-4) 前記第２動力軸から前記第２回転軸に前記第２回転力を伝達するとともに、前記第２回転軸および前記第２動力軸のうちの少なくとも一方に過負荷が加わるときに前記第２動力軸および前記第２回転軸の間のトルクの伝達を遮断する第２過負荷保護部と、
   (b-5) 前記第２回転軸に伝達された前記第２回転力を、前記連結シャフトと連動連結された第２出力側に分岐させる第２分岐部と、
   を有し、
   前記第１および第２動力付与部は、前記第１および第２回転翼が同様な回転速度で回転するように制御されており、
   前記姿勢変更ユニットは、
   (c-1) 一端が前記第１ロータユニットに固定されており、前記連結シャフトが第１内側空間に挿通された円筒状の第１回転部と、
   (c-2) 前記第１回転部と並べて配置されるとともに、一端が前記第２ロータユニットに固定されており、前記連結シャフトが第２内側空間に挿通された円筒状の第２回転部と、
   (c-3) 前記第１および第２ロータユニットの間において前記第１および第２回転部を囲繞するように設けられており、前記第１および第２回転部のそれぞれが前記姿勢変更軸を中心として回転するように規制する円筒状の規制部と、
   (c-4) 前記規制部を前記胴体部に取り付ける取付部と、
   (c-5) 前記規制部に形成された第１挿入孔を介して前記第１回転部の第１外周面に固定された第１アームと、
   (c-6) 前記規制部に形成された第２挿入孔を介して前記第２回転部の第２外周面に固定された第２アームと、
   を有し、
   前記第１および第２挿入孔のそれぞれは、前記規制部の外周面の径方向に沿って形成された長孔であることを特徴とする回転翼機。
2. 請求項１に記載の回転翼機において、
   前記姿勢変更ユニットの前記第１回転部は、前記第１アームに連動連結された第１駆動部からの駆動力によって回転させられ、
   前記姿勢変更ユニットの前記第２回転部は、前記第２アームに連動連結された第２駆動部からの駆動力によって回転させられるとともに、
   前記第１および第２駆動部のそれぞれは、前記取付部に固定されていることを特徴とする回転翼機。
3. 請求項１に記載の回転翼機において、
   前記姿勢変更ユニットの前記第１回転部は、操縦者から前記第１アームに付与される駆動力によって回転させられ、
   前記姿勢変更ユニットの前記第２回転部は、前記操縦者から前記第２アームに付与される駆動力によって回転させられるとともに、
   前記操縦者は、前記胴体部にて前記第１および第２アームを操作することを特徴とする回転翼機。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転翼機において、
   前記取付部は、前後方向に延びる揺動軸を中心として前記姿勢変更ユニットを揺動可能とすることを特徴とする回転翼機。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の回転翼機において、
   前記第１回転翼は、複数の第１ブレードを有しており、
   前記第１回転軸に対する各第１ブレードの第１角度は、７０度以上８２度以下であり、
   前記第２回転翼は、複数の第２ブレードを有しており、
   前記第２回転軸に対する各第２ブレードの第２角度は、７０度以上８２度以下であることを特徴とする回転翼機。

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