JPS585072B2 - スイシンケイシキ ノ プロペラオモツデンドウキモケイヒコウキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電動模型飛行機、特に電池駆動の電動模型飛
行機において推進型式のプロペラをもうけプロペラの後
流による機体への空気力学的影響をさけつつ飛行中の衝
突などによる破損を防止した推進型式のプロペラをもつ
電動模型飛行機に関するものである。

従来実機においても視界が極めて良好であり、着陸時や
地上滑走や誘導時における安全性および空気力学的な有
利性から尾翼後方にプロペラをもうける推進型式の航空
機が考慮された。

特に模型飛行機の場合高速回転するプロペラが機首にな
ることのために飛行中の不意の衝突によって機体が破損
される危険性が少なく、まだ人体等に損傷を与えること
が少ないことから、推進型式のプロペラ駆動の模型飛行
機が望まれている。

そして該推進型式のプロペラを有する模型飛行機はプロ
ペラ後流によって機体への空気力学的悪影響を与えるこ
とがないことのために、従来から推進型式のプロペラを
模型飛行機にとりつけることが待望されていた。

しかし、従来例えば無線操縦の模型飛行機の原動機とし
て知られるガスエンジンを用いたエンジン駆動のもので
は、その実現は殆んど不可能視されていたものであった
。

即ち、模型飛行機の重心位置を適正にとる関係上重量の
大きいエンジンを主翼近傍におくことが必要となる。

このためエンジンを機体内に内蔵して延長軸を介して尾
翼後方にあるプロペラを駆動する型式を仮定すると、エ
ンジンのコンプレッションによって始動せしめようとす
るときプロペラ軸および延長軸に強いねじり力が加わる
こととなって、これに耐えるためにプロペラ取付部の機
械的構造を堅牢なものとすることが必要で、尾翼近傍の
重量が増大し主翼と尾翼との間隔が縮まり飛行機の縦安
定性が悪化する。

またエンジン出力軸にとりつけたプーリ等にロープ等を
巻きつけて始動せしめる方法をとると、エンジンを機体
内に内蔵せしめることができず、エンジンを始動せしめ
た後に蓋をするか、エンジンを機体外にもうけたりする
ことが必要となる。

そして特に機体外にもうける場合非所望な空気抵抗を受
ける欠点をもつ。

またセル・モータなどを内蔵するとそれだけ機体全体の
重量が増大する。

さらにエンジン始動に当っては出力軸を回転せしめるの
みでなく、チョークやニードル・バルブの調節等を必要
とするか、このためもあってエンジンを機体内に内蔵せ
しめておくことは出来ないものとされていた。

さらに言えばエンジン室の汚れなどによって無線機器を
エンジン室から分離して塔載することが必要となり、機
体の重心位置と主翼位置との設計に多くの困難を与え、
エンジンを機体に内蔵した推進型式のプロペラをもつ模
型飛行機を実現することは殆んど不可能視されていた。

また一般にプロペラによる推進力方向と主翼などに印加
される空気抵抗が働らく方向とにより機首を押下げある
いは機首を押上げる非所望な回転トリクが発生すること
があり、これを防止することが不可欠である。

更にまたプロペラの回転による反作用として機体を水平
方向に回転しようとする非所望を回転トルクが発生する
が、これを防止することが不可欠である。

このために、前者の場合機体全体の重心位置に対して相
対的にプロペラの回転軸方向を調整し、または後者の場
合重心位置を水平方向に調整したりすることが必要とな
るが、上述の如く延長軸をもうける方策を仮定すると上
記の調整による僅かな誤差が拡大されて影響し、非所望
な振動が発生することになり、このため、従来延長軸を
用いて推進１駆動することは不可能なものとして考慮さ
れなかった。

本発明は、上記の点を電池駆動の電動模型飛行機によっ
て、しかも延長軸にユニバーサル・ジヨイントを用いて
上記調整を可能にすることによって一挙に解決しようと
するものである。

最近特に過充電時のガス放出弁などをそなえた急速充電
可能なニッケル・カドミウム系電池が開発され、該電池
はきわめて内部抵抗が小さく数アンペアまたはそれ以上
の放電電流をとることができその容積および重要の割り
に大出力が得られること、さらに数分程度の充電時間で
充電可能なことから、電池駆動の電動模型飛行機が実用
に供されるようになったが、本発明は該電動模型飛行機
において推進型式のプロペラをもつ模型飛行機を提供す
ることを目的としている。

以下図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の推進型式のプロペラをもつ電動模型飛
行機の一実施例構成を機体の一部を切り開いて図示した
斜視図、第２図は第１図に示す模型飛行機の側面図、第
３図および第４図は駆動軸衝撃アブソーバの一実施例斜
視図および衝撃吸収の状態を説明する説明図、第５図Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄは駆動軸衝撃アブソーバを兼ね駆動軸の軸
心あわせや調整を容易にするユニバーサル・ジヨイント
の一実施例を夫々表わしている。

第１図および第２図に図示する如く、模型飛行機は単−
胴よりなる中空の機体ボデー１、機首２、主翼３，４、
水平尾翼５、方向舵翼１５、推進型式のプロペラ６をそ
なえている。

プロペラ６はスピンナ・キャップ７を用いてプロペラ延
長軸８によって回転駆動される。

プロペラ６と延長軸８との間には軸心あわせを容易にす
るユニバーサル・ジヨイント９および球形軸受１０がも
うけられ、また延長軸８と駆動モータ１１との間に回転
衝撃アブソーバ（２３゜２４で構成されるが第３図、第
４図、第５図で後述する）および減速歯車１２が介在さ
れている。

１３は方向舵翼１５を駆動するブツシュ・ロッドを表わ
し、該ロッド１３の一端はラダー・ホーン１４に取付け
られ他端は無線操縦受信機を含むサーボ機構１６に取付
けられている。

上記駆動モータ１１および受信機に対する附勢のために
電源電池カセット１７がもうけられ、該電池１７近傍に
は必要に応じてノイズ・フィルタ１８がもうけられる。

また１９は無線操縦のためのアンテナ、２０は電源と駆
動モータ１１との間の電気回路をオン・オフするスイッ
チ、２１は主車輪、２２は前車輪を表わしている。

本明細書冒頭に説明した如く、本発明の場合、小型の大
出力電池が開発されたことから電池駆動の電動模型飛行
機を実現することが可能となり、該電動模型飛行機にお
いて初めて推進型式のプロペラをもつようにすることを
可能としている。

即ち、この種の模型飛行機においては、主としてプロペ
ラ駆動の原動機、原動機に対するエネルギ源によって機
体の重心位置が決定され、さらにサーボ機構によって僅
かに調整される。

このため、本発明の場合、電池カセット１７を機首２近
傍に配置し、駆動モータ１１をこれに対応して適正位置
に配置するように配慮されるが、機体の縦安定性との関
係において駆動モータ１１は機体ボデー１の中央部近傍
即ち主翼近傍に配置されることとなり、プロペラ６は延
長軸８を介してモータ１１と連絡される。

そして、本願明細書冒頭に述べた如く、駆動モータを僅
かに水平方向にずらせて配置し上述のプロペラの回転に
ともなう非所望な反動トルクの発生を防止したり、ある
いは重心に対するプロペラの回転軸方向を調整（なおこ
の調整は駆動モータの設置位置を上下方向にずらすこと
によっても調整できる）して機首押下げなどの非所望な
回転トルクを防止することが必要であるが、上記調整を
容易にし非所望な振動を防止するためにユニバーサル・
ジヨイント９などを用いることによって解決される。

本発明の場合モータ１１はスイッチ２０をオンするのみ
で始動することが可能となり、モータ１１は機体ボデー
１内に内蔵することが可能となり、従来のガス・エンジ
ン駆動によって推進型式のプロペラ６を駆動するものと
仮定した如き多くの困難は一挙にこれを解決することが
可能となる。

そして、電池カセット１７は電池エネルギを消耗して行
ってもその重量は変わらないので、電池カセット１７を
機首２の近傍にもうけることができ、また延長軸８を介
してモータ１１を機体ボデー１の中央近傍に配置できる
ので主翼３，４と水平尾翼５との間隔を大として縦安定
性のすぐれた機体設計を可能とする。

そして、推進型式のプロペラをもつようにすることが可
能となったので、プロペラの後流によって乱流が生じて
もそれは機体特に主翼３，４や水平尾翼５などに空気力
学的な悪影響を与えることがなく、またプロペラの後方
に推力を減殺または阻害するものが存在しないのでプロ
ペラ効率を良好にすることができて、機首にプロペラを
もうけた模型飛行機にくらべて安定性および飛翔力にお
いてきわめてすぐれたものとすることが可能となった。

さらに機首２にはゴムなどの緩衝材をとりつけることが
できて、仮に不意に樹木、電柱などに衝突してもそれら
を損傷することもなく、またプロペラ６を損傷してしま
うことのないいわば理想的な安全性の高い模型飛行機を
提供することが可能となる。

第３図および第４図はプロペラ始動時における回転軸８
にかかる衝撃を緩衝するもので、図中８−１はプロペラ
６側に位置する軸、８−２はモータ１１側に位置する軸
、２３は剛体であってもよい枠体、２４は弾性材で構成
される弾性丁字体を表わしている。

第１図および第２図に示されるスイッチ２０がオンされ
るとき、モータ１１は直ちにきわめて早い高速回転に入
るが、このために長い延長軸８にきわめて大きいねじり
トルクがかかることになる。

本発明の場合、これを緩衝するため、衝撃アブソーバ２
３．２４がもうけられ、第４図に図示する如く一時的に
大きいねじりトルクが発生した場合、弾性材の丁字体２
４が湾曲してねじりトルクを緩衝する。

また軸８−１と８−２との軸心にわずかにずれていても
丁字体２４が枠体２３の切溝内でわずかに前後進して該
ずれを補正することができる。

第５図Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは第３図および第４図に示す衝撃
アブソーバと共に使用されまた該アブソーバ、の代わり
に使用されるユニバーサル・ジヨイントを示し、弾性ブ
レード２５を軸８−１と８−２との間に介在せしめ、該
ブレード２５のねじれによって衝撃を緩衝し、まだ軸心
のずれを補正する。

即ち、軸８−１と８−２との間に回転角度に差異が生ず
るときブレード２５は第５図Ｂに示す如くねじれを生じ
て緩衝する。

また軸８−１と８−２との軸心に不一致があってもブレ
ード２５に湾みを生じまたはブレード２５の両端が軸に
よって支えられているので、該軸心の不一致を補正でき
る。

以上説明した如く本発明によれば、小型で大出力を発生
し得る本明細書冒頭に述べた如き電池をエネルギ源とし
た電動模型飛行機において、該電動機がスイッチ２０に
よって容易に始動できる特徴をとらえ、機体ボデー１内
に電池およびモータを内蔵せしめると共に延長軸８によ
って機体の重心位置を機体前方に与えることを可能とし
つつ推進型のプロペラを駆動するようにすることを可能
とし、安定性と飛翔力にすぐれ、安全性の高い模型飛行
機を提供することを可能としている。

また上述の駆動モータ設置位置の調整やプロペラ回転軸
方向の調整などに伴々う軸心のずれを補正することが必
要であるが、衝撃アブソーバ２３，２４゜２５およびユ
ニバーサル・ジヨイント９はこれらの調整を容易にし、
しかもモータ始動時における強大なねじりトルクを緩衝
させることが可能となる。

なお本発明における機体ボデー１および主翼３．４、水
平尾翼５、方向舵翼１５の形状は、図示実施例構成に限
られるものでないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の推進型式のプロペラをもつ電動模型飛
行機の一実施例構成を機体の一部を切り開いて図示した
斜視図、第２図は第１図に示す模型飛行機の側面図、第
３図および第４図は駆動軸衝撃アブソーバの一実施例斜
視図および衝撃吸収の状態を説明する説明図、第５図Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄは駆動軸衝撃アブソーバを兼ね駆動軸の軸
心あわせや調整を容易にするユニバーサル・ジヨイント
の一実施例を夫々表わしている。 図中、１は機体ボデー、２は機首、３，４は主翼、５は
水平尾翼、１５は方向舵翼、６はプロペラ、８は延長軸
、１１はモータ、１７は電池カセット、９はユニバーサ
ルジヨイント、２３，２４は衝撃アブソーバを夫々表わ
している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単一の中空機体ボデー、該機体ボデーにもうけられ
   る主翼、上記機体ボデーにもうけられる水平尾翼、上記
   機体ボデーにおける上記主翼取付部分近傍の機体ボデー
   内に設置される電池駆動の電動機、上記機体ボデー上に
   塔載される電池、および上記電動機によって回転駆動さ
   れるプロペラを有する電池駆動の電動模型飛行機におい
   て、プロペラ軸受を上記水平尾翼の後方に開口せしめて
   上記プロペラを上記水平尾翼の後方に位置せしめると共
   に、上記電動機と上記プロペラとの間に上記機体ボデー
   内を貫通してもうけられる延長軸と該延長軸中に介在さ
   れるユニバーサル・ジヨイントをもうけ、上記電動機に
   よって上記延長軸および上記ユニバーサル・ジヨイント
   を介して上記プロペラを回転駆動し中空機体ボデーに対
   して推進力を与えるようにしたことを特徴とする推進型
   式のプロペラをもつ電動模型飛行機。 ２ プロペラと駆動電動機との間に介在する延長軸に衝
   撃を吸収する衝撃アブソーバをもうけたことを特徴とす
   る特許 推進型式のプロペラをもつ電動模型飛行機。