JP2021146822A - Thrust generator - Google Patents

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Abstract

To provide a thrust generator that can realize miniaturization.SOLUTION: A thrust generator comprises: a thrust generating motor that rotates a plurality of rotors; a plurality of pitch angle changing motors that changes pitch angles of the rotors; and rotation transmission parts that are connected to the pitch angle changing motors; a first motion conversion part; and a second motion conversion part. The first motion conversion part converts rotation of the rotation transmission part into a linear motion of a linear motion shaft. The second motion conversion part converts the linear motion of the linear motion shaft into a rotary motion to change the pitch angle of the rotor. The first motion conversion part comprises: a feed screw shaft that is rotated by a rotation transmission part; a support member that supports the feed screw shaft; a nut that is meshed with the feed screw shaft to be fixed to the linear motion shaft; and a linear motion guide part that guides the nut to move linearly when the feed screw shaft rotates. The linear motion guide part has a pair of parallel guide flat surfaces supported by the support member. At least one of the nut and the linear motion shaft has a pair of parallel guided flat surfaces respectively facing the guide flat surfaces.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

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

油圧を用いることなく、電動でプロペラ(回転翼)のピッチを変更する技術としては、例えば、特許文献1に開示がある。この技術では、回転主軸が中空状に形成され、この回転主軸内に操作ロッドが軸線方向にのみ移動可能に同心状に配設され、その操作ロッドの下端に固着されたアームが、リンクおよびレバー機構を介して羽根の各支持軸に連結されている。そして、操作ロッドを軸線方向に往復移動させることによって、リンクおよびレバー機構を介して各羽根の取付角度が変化される。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for electrically changing the pitch of a propeller (rotor blade) without using a hydraulic pressure. In this technique, the rotary spindle is formed in a hollow shape, the operating rods are concentrically arranged in the rotary spindle so as to be movable only in the axial direction, and the arm fixed to the lower end of the operating rod is a link and a lever. It is connected to each support shaft of the blade via a mechanism. Then, by reciprocating the operating rod in the axial direction, the mounting angle of each blade is changed via the link and lever mechanism.

特開平5−87037号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-87037

マルチコプター、飛行機、回転翼機、飛行可能な自動車などの飛行可能な飛翔体の軽量化のためには、飛翔体に推力を与える推力発生装置が小型で軽量であることが望ましい。 In order to reduce the weight of a flyable projectile such as a multicopter, an airplane, a rotorcraft, and a flyable automobile, it is desirable that the thrust generator that gives thrust to the projectile is small and lightweight.

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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a thrust generator capable of realizing miniaturization and weight reduction.

本発明のある態様に係る推力発生装置は、複数の回転翼を有するプロペラ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、前記回転伝達部と前記直動軸に連結され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運動変換機構を有する第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る。前記第1の運動変換部の前記運動変換機構は、前記回転伝達部によって回転させられる送りねじ軸と、前記送りねじ軸を回転可能に支持する支持部材と、前記送りねじ軸に噛み合わせられており、前記直動軸に固定されたナットと、前記ナットの回転を規制し、前記送りねじ軸の回転時に前記ナットが直線運動するように案内する直動案内部とを備える。前記直動案内部は、前記支持部材に支持された一対の平行な案内平坦面を有する。前記ナットと前記直動軸の少なくとも一方の外周面は、前記直動案内部の前記案内平坦面にそれぞれ対向する一対の平行な被案内平坦面を有する。
この態様においては、回転伝達部によって回転させられる送りねじ軸に噛み合わせられたナットと、ナットに固定された直動軸の少なくとも一方の外周面が、一対の平行な被案内平坦面を有する。一方、直動案内部は一対の平行な案内平坦面を有する。ナットと直動軸の少なくとも一方は、直動案内部の案内平坦面に挟まれており、送りねじ軸の回転時に、回転が規制された状態で送りねじ軸に沿って直線運動する。直動案内部は、送りねじ軸を回転可能に支持する支持部材に支持されており、第1の運動変換部ひいては推力発生装置を大型化する必要がない。したがって、推力発生装置の小型化および軽量化を実現することができる。
The thrust generator according to an aspect of the present invention includes a thrust generating motor that generates thrust by rotating a propeller having a plurality of rotary blades, a pitch angle changing motor that changes the pitch angle of the rotary blades, and the pitch angle. It has a rotation transmission unit connected to a change motor, a linear motion shaft, and a motion conversion mechanism connected to the rotation transmission unit and the linear motion shaft to convert the rotation of the rotation transmission unit into a linear motion of the linear motion axis. It includes a first motion conversion unit and a second motion conversion unit that converts the linear motion of the linear motion axis into rotary motion to change the pitch angle of the rotary blade. The motion conversion mechanism of the first motion conversion unit is meshed with a feed screw shaft rotated by the rotation transmission unit, a support member that rotatably supports the feed screw shaft, and the feed screw shaft. It is provided with a nut fixed to the linear motion shaft and a linear motion guide portion that regulates the rotation of the nut and guides the nut to linearly move when the feed screw shaft rotates. The linear motion guide portion has a pair of parallel guide flat surfaces supported by the support member. At least one outer peripheral surface of the nut and the linear motion shaft has a pair of parallel guided flat surfaces facing the guide flat surface of the linear motion guide portion.
In this embodiment, the nut meshed with the feed screw shaft rotated by the rotation transmission portion and at least one outer peripheral surface of the linear motion shaft fixed to the nut have a pair of parallel guided flat surfaces. On the other hand, the linear motion guide portion has a pair of parallel guide flat surfaces. At least one of the nut and the linear motion shaft is sandwiched between the guide flat surfaces of the linear motion guide portion, and when the feed screw shaft rotates, it linearly moves along the feed screw shaft in a state where the rotation is restricted. The linear motion guide portion is supported by a support member that rotatably supports the feed screw shaft, and it is not necessary to increase the size of the first motion conversion unit and thus the thrust generator. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the thrust generator.

好ましくは、前記第1の運動変換部の前記運動変換機構は、さらに、前記案内平坦面と前記被案内平坦面の間に配置された樹脂製の一対の摺動部材を有し、前記摺動部材は前記案内平坦面または前記被案内平坦面に形成された凹部に配置されている。
この場合には、直動案内部の案内平坦面と、ナットと直動軸の少なくとも一方の被案内平坦面の間に、樹脂製の摺動部材が配置されている。樹脂製の摺動部材は、直動軸の直線運動時に発生する摩擦を低減することができる。摺動部材は、直動案内部の案内平坦面と、ナットと直動軸の少なくとも一方の被案内平坦面の間に配置されおり、第1の運動変換部ひいては推力発生装置を大型化する必要がない。
Preferably, the motion conversion mechanism of the first motion conversion unit further has a pair of resin sliding members arranged between the guide flat surface and the guided flat surface, and the sliding. The member is arranged in the guide flat surface or the recess formed in the guided flat surface.
In this case, a resin sliding member is arranged between the guide flat surface of the linear motion guide portion and the guided flat surface of at least one of the nut and the linear motion shaft. The resin sliding member can reduce the friction generated during the linear motion of the linear motion shaft. The sliding member is arranged between the guide flat surface of the linear motion guide portion and the guided flat surface of at least one of the nut and the linear motion shaft, and it is necessary to increase the size of the first motion conversion unit and thus the thrust generator. There is no.

好ましくは、前記直動軸はフランジを有し、前記ナットはフランジを有し、前記直動軸のフランジと前記ナットのフランジの各々は、円筒を平行な2つの平面で切り取った形状であり、2つの円弧状の突出部分と2つの平面部分を有する。前記直動軸のフランジの前記突出部分と前記ナットのフランジの前記突出部分が固定ねじにより固定されており、前記直動軸のフランジの前記平面部分は前記被案内平坦面の部分であり、前記ナットのフランジの前記平面部分は、前記案内平坦面に接触せずに、前記案内平坦面に対向する。
この場合には、直動軸とナットのフランジに平面部分を設けることにより、直動案内部のサイズを小さくすることができ、推力発生装置のさらなる小型化および軽量化を実現することができる。
Preferably, the linear motion shaft has a flange, the nut has a flange, and each of the flange of the linear motion shaft and the flange of the nut has a shape obtained by cutting a cylinder in two parallel planes. It has two arcuate protruding parts and two flat parts. The protruding portion of the flange of the linear motion shaft and the projecting portion of the flange of the nut are fixed by a fixing screw, and the flat surface portion of the flange of the linear motion shaft is a portion of the guided flat surface. The flat portion of the flange of the nut faces the guide flat surface without contacting the guide flat surface.
In this case, by providing a flat portion on the linear motion shaft and the flange of the nut, the size of the linear motion guide portion can be reduced, and the thrust generator can be further reduced in size and weight.

あるいは、前記直動軸はフランジを有し、前記ナットはフランジを有し、前記直動軸のフランジと前記ナットのフランジの各々は、円筒を平行な2つの平面で切り取った形状であり、2つの円弧状の突出部分と2つの平面部分を有してもよい。前記直動軸のフランジの前記突出部分と前記ナットのフランジの前記突出部分が固定ねじにより固定されており、前記直動軸のフランジの前記平面部分は、前記案内平坦面に接触せずに、前記案内平坦面に対向し、前記ナットのフランジの前記平面部分は前記被案内平坦面の部分であってよい。
この場合にも、直動軸とナットのフランジに平面部分を設けることにより、直動案内部のサイズを小さくすることができ、推力発生装置のさらなる小型化および軽量化を実現することができる。
Alternatively, the linear motion shaft has a flange, the nut has a flange, and each of the flange of the linear motion shaft and the flange of the nut has a shape obtained by cutting a cylinder in two parallel planes. It may have one arcuate projecting portion and two planar portions. The protruding portion of the flange of the linear motion shaft and the projecting portion of the flange of the nut are fixed by a fixing screw, and the flat portion of the flange of the linear motion shaft does not come into contact with the guide flat surface. The flat portion of the flange of the nut facing the guide flat surface may be a portion of the guided flat surface.
Also in this case, by providing a flat portion on the linear motion shaft and the flange of the nut, the size of the linear motion guide portion can be reduced, and the thrust generator can be further reduced in size and weight.

図1は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a thrust generator according to an embodiment to which a rotor blade is attached. 図2は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a thrust generator according to an embodiment to which a rotor blade is attached. 図3は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a thrust generator according to an embodiment to which a rotor blade is attached. 図4は、実施形態に係る推力発生装置の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the thrust generator according to the embodiment. 図5は、他の方向から見た実施形態に係る推力発生装置の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the thrust generator according to the embodiment as viewed from another direction. 図6は、実施形態に係る推力発生装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the thrust generator according to the embodiment. 図7は、図6のVII-VII線矢視断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 図8は、実施形態に係る推力発生装置の回転伝達部と回転直動変換部の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a rotation transmission unit and a rotation linear motion conversion unit of the thrust generator according to the embodiment. 図9は、図8のIX-IX線矢視断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 図10は、図8のX-X線矢視断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 図11は、実施形態に係る推力発生装置の回転伝達部と回転直動変換部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a rotation transmission unit and a rotation linear motion conversion unit of the thrust generator according to the embodiment. 図12は、回転直動変換部の直動伝達軸とボールねじナットの斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of the linear motion transmission shaft and the ball screw nut of the rotary linear motion conversion unit. 図13は、実施形態に係る推力発生装置の直動回転変換部の直動体を示す斜視図であり、直動体の位置は図2の回転翼のピッチ角に対応する。FIG. 13 is a perspective view showing a linear moving body of the linear motion rotation conversion unit of the thrust generator according to the embodiment, and the position of the linear motion body corresponds to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 図14は、直動体を示す斜視図であり、直動体の位置は図3の回転翼のピッチ角に対応する。FIG. 14 is a perspective view showing a linear moving body, and the position of the linear moving body corresponds to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 図15は、実施形態に係る推力発生装置のハブの分解斜視図である。FIG. 15 is an exploded perspective view of the hub of the thrust generator according to the embodiment.

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。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。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the configuration of the 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. Drawing scales are not always accurate and some features may be exaggerated or omitted.

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。 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.

図1は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す斜視図である。図2および図3は、回転翼が取り付けられた実施形態に係る推力発生装置を示す側面図であり、回転翼のピッチ角が異なる。 FIG. 1 is a perspective view showing a thrust generator according to an embodiment to which a rotor blade is attached. 2 and 3 are side views showing a thrust generator according to an embodiment to which a rotary blade is attached, and the pitch angles of the rotary blades are different.

図1から図3に示すように、推力発生装置1は、複数の回転翼H1〜H3を有するロータまたはプロペラRを回転させる。プロペラRは推力発生装置1の真下に配置されている。プロペラRは、グリップP1〜P3を有し、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。 As shown in FIGS. 1 to 3, the thrust generator 1 rotates a rotor or a propeller R having a plurality of rotor blades H1 to H3. The propeller R is arranged directly below the thrust generator 1. The propeller R has grips P1 to P3, and the grips P1 to P3 support the rotor blades H1 to H3 so as to extend horizontally radially from the thrust generator 1.

推力発生装置1は、上方の装着部1Aを介して飛翔体の機体に装着される。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。図示しないが、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。 The thrust generator 1 is mounted on the airframe of the flying object via the upper mounting portion 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. Although not shown, a plurality of thrust generators 1 to which a propeller R is attached may be mounted on the airframe of the flying object.

推力発生装置1は、推力発生モータ2、ピッチ角変更モータ5A、および運動伝達ユニット6を備える。推力発生モータ2は、プロペラRを回転させて、飛翔体に与えられる推力を発生させる。ピッチ角変更モータ5Aは、回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3を変更する。回転翼H1〜H3のピッチ角θ1〜θ3を変更することにより、飛翔体に与えられる推力を変化させることができる。運動伝達ユニット6は、ピッチ角変更モータ5Aの回転運動を回転翼H1〜H3に伝達する。 The thrust generator 1 includes a thrust generator 2, a pitch angle changing motor 5A, and a motion transmission unit 6. The thrust generation motor 2 rotates the propeller R to generate a thrust applied to the projectile. The pitch angle changing motor 5A changes the pitch angles θ1 to θ3 of the rotary blades H1 to H3. By changing the pitch angles θ1 to θ3 of the rotor blades H1 to H3, the thrust applied to the flying object can be changed. The motion transmission unit 6 transmits the rotational motion of the pitch angle changing motor 5A to the rotary blades H1 to H3.

図4および図5は、推力発生装置1の分解斜視図である。図6は推力発生装置1の平面図であり、図7は図6のVII−VII線矢視断面図である。図4から図7に示すように、推力発生モータ2は、ステータ2A、ロータ2Bおよびフレーム2Cを備える。ロータ2Bは、径方向内側にロータ軸4および中空部3A,3Cを備える。 4 and 5 are exploded perspective views of the thrust generator 1. FIG. 6 is a plan view of the thrust generator 1, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. As shown in FIGS. 4 to 7, the thrust generating motor 2 includes a stator 2A, a rotor 2B, and a frame 2C. The rotor 2B includes a rotor shaft 4 and hollow portions 3A and 3C on the inner side in the radial direction.

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、ステータ2Aの外側に配置されたフレーム2Cの円環部に固定されている。推力発生装置1の装着部1Aは、フレーム2Cの中央に設けることができる。装着部1Aは開口1Bを備え、開口1Bには運動伝達ユニット6が挿入される。装着部1Aは、放射状に延びる複数のスポーク1Cを介して円環部に連結されている。フレーム2Cには内側円筒部1Dが形成されており、内側円筒部1Dは軸受U1を介してロータ軸4を回転自在に支持する。円環部、装着部1A、スポーク1Cおよび内側円筒部1Dを含むフレーム2Cは、例えば、ジュラルミンなどの合金の切削加工で形成することができる。 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 annulus portion of the frame 2C arranged outside the stator 2A. The mounting portion 1A of the thrust generator 1 can be provided in the center of the frame 2C. The mounting portion 1A includes an opening 1B, and the motion transmission unit 6 is inserted into the opening 1B. The mounting portion 1A is connected to the annulus portion via a plurality of spokes 1C extending radially. An inner cylindrical portion 1D is formed on the frame 2C, and the inner cylindrical portion 1D rotatably supports the rotor shaft 4 via the bearing U1. The frame 2C including the annulus portion, the mounting portion 1A, the spokes 1C and the inner cylindrical portion 1D can be formed by cutting an alloy such as duralumin.

推力発生モータ2のロータ2Bは、放射状に延びる複数のスポーク2Dを介してロータ軸4に連結されている。ロータ2Bは、中心軸線S0(図2および図3参照)を中心としてロータ軸4とともに回転する。ロータ2Bとロータ軸4は、軸受U1を介して、フレーム2Cに回転可能に支持されている。 The rotor 2B of the thrust generation motor 2 is connected to the rotor shaft 4 via a plurality of spokes 2D extending radially. The rotor 2B rotates together with the rotor shaft 4 about the central axis S0 (see FIGS. 2 and 3). The rotor 2B and the rotor shaft 4 are rotatably supported by the frame 2C via the bearing U1.

中空部3Aは、ロータ2Bとロータ軸4の間に設けられている。中空部3Aには、ピッチ角変更モータ5Aが配置されている。ピッチ角変更モータ5Aはフレーム2Cに固定されている。 The hollow portion 3A is provided between the rotor 2B and the rotor shaft 4. A pitch angle changing motor 5A is arranged in the hollow portion 3A. The pitch angle changing motor 5A is fixed to the frame 2C.

中空部3Cは、ロータ軸4の中心孔であり、ロータ軸4の軸線方向に沿って延びている。中空部3Cには、運動伝達ユニット6の一部が挿入されている。 The hollow portion 3C is a central hole of the rotor shaft 4 and extends along the axial direction of the rotor shaft 4. A part of the motion transmission unit 6 is inserted into the hollow portion 3C.

推力発生モータ2のロータ軸4の下端面には、中空円筒であるエクステンション9が固定され、エクステンション9は、ロータRのハブ10に固定されている。したがって、ハブ10は、中心軸線S0周りに回転可能な状態でフレーム2Cに支持される。ハブ10には、回転翼H1〜H3を支持するグリップP1〜P3が取り付けられている。このようにして、推力発生モータ2は、回転翼H1〜H3を有するプロペラRを回転させる。すなわち、推力発生モータ2が動作して、ロータ2Bが回転すると、ロータ軸4が回転し、中心軸線S0を中心として回転翼H1〜H3が回転する。回転翼H1〜H3の回転に伴って、飛翔体に与えられる推力が発生する。 An extension 9 which is a hollow cylinder is fixed to the lower end surface of the rotor shaft 4 of the thrust generating motor 2, and the extension 9 is fixed to the hub 10 of the rotor R. Therefore, the hub 10 is supported by the frame 2C in a state of being rotatable around the central axis S0. Grips P1 to P3 that support rotary blades H1 to H3 are attached to the hub 10. In this way, the thrust generation motor 2 rotates the propeller R having the rotor blades H1 to H3. That is, when the thrust generating motor 2 operates and the rotor 2B rotates, the rotor shaft 4 rotates, and the rotor blades H1 to H3 rotate around the central axis S0. A thrust applied to the flying object is generated as the rotor blades H1 to H3 rotate.

エクステンション9は、推力発生装置1の軸線方向において、推力発生モータ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って、回転翼H1〜H3が推力発生モータ2に衝突するのを防止する。エクステンション9の材料は、例えば、ジュラルミンである。 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 thrust generator 1, and the rotary blades H1 to H3 collide with the thrust generating motor 2. To prevent. The material of the extension 9 is, for example, duralumin.

回転翼H1〜H3のピッチ角を変更するピッチ角変更モータ5Aは、推力発生モータ2のフレーム2Cに固定されており、推力発生モータ2の内部、具体的には、中空部3Aに配置されている。ピッチ角変更モータ5Aの回転軸は、推力発生モータ2のロータ軸4と同様に鉛直方向に延びる。すなわち、ピッチ角変更モータ5Aの回転軸とロータ軸4は平行な異なる軸である。 The pitch angle changing motor 5A for changing the pitch angles of the rotary blades H1 to H3 is fixed to the frame 2C of the thrust generating motor 2, and is arranged inside the thrust generating motor 2, specifically, in the hollow portion 3A. There is. The rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A extends in the vertical direction like the rotor shaft 4 of the thrust generating motor 2. That is, the rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A and the rotor shaft 4 are parallel and different shafts.

次に、ピッチ角変更モータ5Aの回転運動を回転翼H1〜H3に伝達する運動伝達ユニット6を説明する。運動伝達ユニット6は、回転伝達部6A、回転直動変換部7、および直動回転変換部8を備える。 Next, the motion transmission unit 6 for transmitting the rotational motion of the pitch angle changing motor 5A to the rotary blades H1 to H3 will be described. The motion transmission unit 6 includes a rotation transmission unit 6A, a rotation linear motion conversion unit 7, and a linear motion rotation conversion unit 8.

回転伝達部6Aは、ピッチ角変更モータ5Aの回転軸の回転を回転直動変換部7のボールねじ軸7Fに伝達する。ボールねじ軸7Fは、推力発生装置1の中心軸線S0に沿って鉛直方向に延び、ロータ軸4の中心孔である中空部3C内に配置されている。したがって、回転伝達部6Aはピッチ角変更モータ5Aの回転運動を中心軸線S0上の軸に伝達する。回転伝達部は、ピッチ角変更モータの回転軸の回転に伴って回転する回転部材を有する。回転伝達部6Aはフレーム2Cに固定される。 The rotation transmission unit 6A transmits the rotation of the rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A to the ball screw shaft 7F of the rotation linear motion conversion unit 7. The ball screw shaft 7F extends in the vertical direction along the central axis S0 of the thrust generator 1 and is arranged in the hollow portion 3C which is the central hole of the rotor shaft 4. Therefore, the rotation transmission unit 6A transmits the rotational movement of the pitch angle changing motor 5A to the axis on the central axis S0. The rotation transmission unit has a rotating member that rotates with the rotation of the rotating shaft of the pitch angle changing motor. The rotation transmission unit 6A is fixed to the frame 2C.

回転直動変換部(第1の運動変換部)7は、推力発生装置1の中心軸線S0に沿って鉛直方向に延びる直動伝達軸(直動軸)7Dと、回転伝達部6Aの回転を直動伝達軸7Dの直線運動に変換する運動変換機構を有する。回転直動変換部7の運動変換機構は、回転伝達部6Aと直動伝達軸7Dに連結されている。この運動変換機構は、直動伝達軸7Dの上方に同軸に配置されたボールねじ軸7Fを有する。回転直動変換部7の上部は、推力発生モータ2内に収容されているが、回転直動変換部7の下部は、推力発生モータ2から下方に突出する。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 (first motion conversion unit) 7 transmits the rotation of the rotation transmission shaft (linear motion shaft) 7D extending in the vertical direction along the central axis S0 of the thrust generator 1 and the rotation transmission unit 6A. It has a motion conversion mechanism that converts the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D into a linear motion. The motion conversion mechanism of the rotation linear motion conversion unit 7 is connected to the rotation transmission unit 6A and the linear motion transmission shaft 7D. This motion conversion mechanism has a ball screw shaft 7F coaxially arranged above the linear motion transmission shaft 7D. The upper part of the rotation linear motion conversion unit 7 is housed in the thrust generation motor 2, but the lower part of the rotation linear motion conversion unit 7 projects downward from the thrust generation motor 2. The rotation / linear motion conversion unit 7 is fixed to the frame 2C.

直動回転変換部(第2の運動変換部)8は、回転直動変換部7の直動伝達軸7Dの直線運動を回転運動に変換して、回転翼H1〜H3のピッチ角を変更する。直動回転変換部8は、推力発生用モータ2の下方に位置する。 The linear motion rotation conversion unit (second motion conversion unit) 8 converts the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D of the rotary linear motion conversion unit 7 into rotary motion, and changes the pitch angles of the rotary blades H1 to H3. .. The linear rotation conversion unit 8 is located below the thrust generating motor 2.

ピッチ角変更モータ5A、回転伝達部6Aおよび回転直動変換部7は、推力発生モータ2のフレーム2Cに固定される。このため、ロータ軸4が回転しても、ピッチ角変更モータ5A、回転伝達部6Aおよび回転直動変換部7は、ロータ軸4の周りに回転しない。一方、直動回転変換部8は、ロータ軸4に支持される。このため、直動回転変換部8は、ロータ軸4の回転に伴ってロータ軸4の周りに回転する。 The pitch angle changing motor 5A, the rotation transmission unit 6A, and the rotation linear motion conversion unit 7 are fixed to the frame 2C of the thrust generating motor 2. Therefore, even if the rotor shaft 4 rotates, the pitch angle changing motor 5A, the rotation transmission unit 6A, and the rotation linear motion conversion unit 7 do not rotate around the rotor shaft 4. On the other hand, the linear rotation conversion unit 8 is supported by the rotor shaft 4. Therefore, the linear rotation conversion unit 8 rotates around the rotor shaft 4 as the rotor shaft 4 rotates.

図8〜図11に示すように、回転直動変換部7のボールねじ軸7Fの上端には、歯車G1が固定されている。回転伝達部6Aは、歯車G2,G3を有しており、歯車G3はピッチ角変更モータ5Aの回転軸に固定され、歯車G2は歯車G3と歯車G1に噛み合わせられている。したがって、回転伝達部6Aにおいて、歯車G3,G2はピッチ角変更モータ5Aの回転運動を歯車G1に固定されたボールねじ軸7Fに伝達することが可能である。歯車G1〜G3の材料は、例えば、炭素鋼である。 As shown in FIGS. 8 to 11, a gear G1 is fixed to the upper end of the ball screw shaft 7F of the rotation linear motion conversion unit 7. The rotation transmission unit 6A has gears G2 and G3, the gear G3 is fixed to the rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A, and the gear G2 is meshed with the gear G3 and the gear G1. Therefore, in the rotation transmission unit 6A, the gears G3 and G2 can transmit the rotational movement of the pitch angle changing motor 5A to the ball screw shaft 7F fixed to the gear G1. The material of the gears G1 to G3 is, for example, carbon steel.

回転直動変換部7は支持部材F1に支持されている。図4、図6および図7に示すように、支持部材F1は、推力発生モータ2のフレーム2Cの装着部1Aの開口1Bの中に配置されている。支持部材F1は、例えば4つのボルトJ1(図8〜図11参照)によってフレーム2Cに支持されている。ボルトJ1は、例えば、支持部材F1の四隅に配置することができる。また、推力発生モータ2の中空部3Aには、支持部材F3が配置されている。支持部材F3もボルトJ3(図8、図9、図11参照)によってフレーム2Cに支持されている。中空部3A内の支持部材F3にはボルトJ4によってピッチ角変更モータ5Aが固定されている(図8〜図11参照)。 The rotation linear motion conversion unit 7 is supported by the support member F1. As shown in FIGS. 4, 6 and 7, the support member F1 is arranged in the opening 1B of the mounting portion 1A of the frame 2C of the thrust generating motor 2. The support member F1 is supported by the frame 2C by, for example, four bolts J1 (see FIGS. 8 to 11). The bolts J1 can be arranged at the four corners of the support member F1, for example. Further, a support member F3 is arranged in the hollow portion 3A of the thrust generation motor 2. The support member F3 is also supported by the frame 2C by bolts J3 (see FIGS. 8, 9, and 11). A pitch angle changing motor 5A is fixed to the support member F3 in the hollow portion 3A by bolts J4 (see FIGS. 8 to 11).

図8〜図11に示すように、支持部材F1には支持部材F2がボルトJ2によって支持されており、支持部材F1と支持部材F2は、回転伝達部6Aの歯車G2を回転可能に支持する。支持部材F1〜F3の材料は、例えば、アルミニウム合金である。 As shown in FIGS. 8 to 11, the support member F2 is supported by the bolt J2 on the support member F1, and the support member F1 and the support member F2 rotatably support the gear G2 of the rotation transmission unit 6A. The material of the support members F1 to F3 is, for example, an aluminum alloy.

この実施形態では、回転伝達部6Aにおいて、歯車がピッチ角変更モータ5Aの回転運動を回転直動変換部7のボールねじ軸7Fに伝達する。回転伝達部は、ベルト・プーリ機構またはチェーン・スプロケットを有してもよい。具体的には、ボールねじ軸7Fにプーリを固定し、このプーリとピッチ角変更モータ5Aの回転軸に固定されたプーリにベルトを巻いてもよい。ベルトとしてタイミングベルトを使用してもよい。ボールねじ軸7Fにスプロケットを固定し、このスプロケットとピッチ角変更モータ5Aの回転軸に固定されたスプロケットにチェーンを巻いてもよい。 In this embodiment, in the rotation transmission unit 6A, the gear transmits the rotational motion of the pitch angle changing motor 5A to the ball screw shaft 7F of the rotation linear motion conversion unit 7. The rotation transmission unit may have a belt pulley mechanism or a chain sprocket. Specifically, the pulley may be fixed to the ball screw shaft 7F, and the belt may be wound around the pulley and the pulley fixed to the rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A. A timing belt may be used as the belt. A sprocket may be fixed to the ball screw shaft 7F, and a chain may be wound around the sprocket and the sprocket fixed to the rotation shaft of the pitch angle changing motor 5A.

この実施形態では、回転直動変換部7は、運動変換機構としてボールねじを用いて、ボールねじ軸7Fの回転運動を直動伝達軸7Dの直線運動に変換する。運動変換機構は、支持部材F1、ボールねじ軸7F、ボールねじナット7Gおよび一対の直動案内部7Eを備える。但し、ボールねじの代わりに、すべりねじ、またはその他の送りねじを用いてもよい。この実施形態では、回転直動変換部7の運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、ピッチ角変更に要する駆動トルクを低減することができ、ピッチ角変更モータ5Aの省電力化を図ることができる。 In this embodiment, the rotary linear motion conversion unit 7 uses a ball screw as a motion conversion mechanism to convert the rotary motion of the ball screw shaft 7F into a linear motion of the linear motion transmission shaft 7D. The motion conversion mechanism includes a support member F1, a ball screw shaft 7F, a ball screw nut 7G, and a pair of linear motion guide portions 7E. However, a sliding screw or other lead screw may be used instead of the ball screw. In this embodiment, by using the ball screw as the motion conversion mechanism of the rotary linear motion conversion unit 7, the drive torque required for changing the pitch angle can be reduced as compared with the case where the sliding screw is used, and the pitch angle can be changed. The power saving of the motor 5A can be achieved.

ボールねじ軸7Fは、鉛直方向に延びている。ボールねじ軸7Fは、図7に示すように、支持部材F1の筒状部分F1aに固定された軸受U2によって回転可能に支持されており、歯車G1の回転に伴ってボールねじ軸7Fの長手軸線を中心にして回転する。 The ball screw shaft 7F extends in the vertical direction. As shown in FIG. 7, the ball screw shaft 7F is rotatably supported by a bearing U2 fixed to the tubular portion F1a of the support member F1, and the longitudinal axis of the ball screw shaft 7F is rotatably supported as the gear G1 rotates. Rotate around.

図9および図10に示すように、ボールねじナット7Gは、ボールねじ軸7Fに噛み合わせられている。ボールねじナット7Gも鉛直方向に延びており、ボールねじナット7Gの下方に配置された鉛直方向に延びる直動伝達軸7Dに固定されている。 As shown in FIGS. 9 and 10, the ball screw nut 7G is meshed with the ball screw shaft 7F. The ball screw nut 7G also extends in the vertical direction, and is fixed to a linear motion transmission shaft 7D arranged below the ball screw nut 7G and extending in the vertical direction.

図9から図11に示すように、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、支持部材F1の筒状部分F1aから突出する一対の平行な長尺な板壁である直動案内部7Eに挟まれており、一対の直動案内部7Eによって回転しないように規制されている。ボールねじ軸7Fの回転に伴って、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、ボールねじ軸7Fの軸線方向に沿って鉛直方向に直線運動する。直動案内部7Eは、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dの直線運動を許容する。換言すれば、直動案内部7Eは、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dを直線運動するよう案内する。したがって、歯車G1とともにボールねじ軸7Fが回転すると、直動案内部7Eに案内されて、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dが鉛直方向に直線運動する。直動案内部7Eは支持部材F1と一体的に設けることができる。 As shown in FIGS. 9 to 11, the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D are sandwiched between the linear motion guide portion 7E which is a pair of parallel long plate walls protruding from the cylindrical portion F1a of the support member F1. It is regulated by a pair of linear motion guides 7E so as not to rotate. As the ball screw shaft 7F rotates, the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D move linearly in the vertical direction along the axial direction of the ball screw shaft 7F. The linear motion guide portion 7E allows linear motion of the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D. In other words, the linear motion guide portion 7E guides the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D to move linearly. Therefore, when the ball screw shaft 7F rotates together with the gear G1, the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D move linearly in the vertical direction, guided by the linear motion guide portion 7E. The linear motion guide portion 7E can be provided integrally with the support member F1.

図9および図10に示すように、直動伝達軸7Dの上部には、鉛直方向に延びる空洞が形成されており、この空洞に、ボールねじ軸7Fに噛み合わせられたボールねじナット7Gが挿入されている。 As shown in FIGS. 9 and 10, a cavity extending in the vertical direction is formed in the upper part of the linear motion transmission shaft 7D, and a ball screw nut 7G meshed with the ball screw shaft 7F is inserted into this cavity. Has been done.

図10および図11に示すように、直動伝達軸7Dの上部の外周面には、2つの被案内平坦面7Cが形成されている。2つの被案内平坦面7Cは互いに平行である。一方、2つの直動案内部7Eは、それぞれ案内平坦面7E1を有し、これらの案内平坦面7E1は互いに平行である。2つの被案内平坦面7Cは、2つの直動案内部7Eの案内平坦面7E1に対してそれぞれ対向する。但し、被案内平坦面7Cは案内平坦面7E1に接触せず、被案内平坦面7Cと案内平坦面7E1の間には微小なクリアランスが設けられている。 As shown in FIGS. 10 and 11, two guided flat surfaces 7C are formed on the outer peripheral surface of the upper portion of the linear motion transmission shaft 7D. The two guided flat surfaces 7C are parallel to each other. On the other hand, the two linear motion guide portions 7E each have a guide flat surface 7E1, and these guide flat surfaces 7E1 are parallel to each other. The two guided flat surfaces 7C face each other of the guided flat surfaces 7E1 of the two linear motion guide portions 7E. However, the guided flat surface 7C does not come into contact with the guided flat surface 7E1, and a minute clearance is provided between the guided flat surface 7C and the guided flat surface 7E1.

図10および図12に示すように、被案内平坦面7Cの各々には凹部が形成され、凹部には低摩擦材料、例えばフッ素樹脂から形成された摺動部材7Hが嵌め込まれている。摺動部材7Hの一部は凹部から突出し、直動案内部7Eの案内平坦面7E1に摺動可能に接触する。したがって、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dが鉛直方向に直線運動する時、摺動部材7Hは直動案内部7Eとの摩擦を減少させる。摺動部材7Hは凹部に接着剤などで固定してもよい。摩擦をさらに低減するため、被案内平坦面7Cと案内平坦面7E1の間のクリアランスに、グリース等の潤滑剤をコーティングしてもよい。 As shown in FIGS. 10 and 12, recesses are formed in each of the guided flat surfaces 7C, and a sliding member 7H made of a low friction material, for example, a fluororesin is fitted in the recesses. A part of the sliding member 7H protrudes from the recess and slidably contacts the guide flat surface 7E1 of the linear motion guide portion 7E. Therefore, when the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D move linearly in the vertical direction, the sliding member 7H reduces the friction with the linear motion guide portion 7E. The sliding member 7H may be fixed to the recess with an adhesive or the like. In order to further reduce friction, the clearance between the guided flat surface 7C and the guided flat surface 7E1 may be coated with a lubricant such as grease.

図9から図12に示すように、ボールねじナット7Gの上端にはフランジ7Aが形成され、直動伝達軸7Dの上端にもフランジ7Bが形成されている。フランジ7A,7Bは、円筒を平行な2つの平面で切り取った形状であり、フランジ7Aは2つの円弧状の突出部分7A1と2つの平面部分7A2を有し、フランジ7Bは2つの円弧状の突出部分7B1と2つの平面部分7B2を有する。 As shown in FIGS. 9 to 12, a flange 7A is formed at the upper end of the ball screw nut 7G, and a flange 7B is also formed at the upper end of the linear motion transmission shaft 7D. The flanges 7A and 7B have a shape obtained by cutting a cylinder with two parallel planes. The flange 7A has two arcuate projecting portions 7A1 and two flat surface portions 7A2, and the flange 7B has two arcuate projecting portions. It has a portion 7B1 and two planar portions 7B2.

フランジ7A,7Bの円弧状の突出部分7A1,7B1は、一対の直動案内部7Eの間から露出している。フランジ7A,7Bの突出部分7A1,7B1はボルトJ5によって固定されており、したがって直動伝達軸7Dはボールねじナット7Gに固定されている。 The arcuate protruding portions 7A1 and 7B1 of the flanges 7A and 7B are exposed from between the pair of linear motion guide portions 7E. The protruding portions 7A1 and 7B1 of the flanges 7A and 7B are fixed by bolts J5, and therefore the linear motion transmission shaft 7D is fixed to the ball screw nut 7G.

一方、図10に示すように、フランジ7A,7Bの平面部分7A2,7B2は、2つの直動案内部7Eの案内平坦面7E1にそれぞれ対向する。フランジ7Aの平面部分7A2は、直動案内部7Eの案内平坦面7E1には接触しない。フランジ7Bの平面部分7B2は、被案内平坦面7Cの部分であり、ここに形成された凹部に摺動部材7Hが嵌め込まれている。このように、フランジ7A,7Bに平面部分7A2,7B2を設けることにより、一対の直動案内部7Eの外径を小さくすることができ、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である。したがって、推力発生装置1のさらなる小型化および軽量化を実現することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 10, the flat portions 7A2 and 7B2 of the flanges 7A and 7B face the guide flat surfaces 7E1 of the two linear motion guide portions 7E, respectively. The flat surface portion 7A2 of the flange 7A does not come into contact with the guide flat surface 7E1 of the linear motion guide portion 7E. The flat surface portion 7B2 of the flange 7B is a portion of the guided flat surface 7C, and the sliding member 7H is fitted in the recess formed therein. By providing the flat portions 7A2 and 7B2 on the flanges 7A and 7B in this way, the outer diameter of the pair of linear motion guide portions 7E can be reduced, and the rotation linearity can be suppressed while suppressing the increase in the diameter of the rotor shaft 4. The dynamic conversion unit 7 can be housed in the rotor shaft 4. Therefore, it is possible to further reduce the size and weight of the thrust generator 1.

図7に示すように、直動伝達軸7Dの上部を含む回転直動変換部7の大部分は推力発生モータ2の内部に配置されている一方、直動伝達軸7Dの下部は中空円筒であるエクステンション9の内部空間を貫通し、さらにプロペラRのハブ10の内部に到達する。 As shown in FIG. 7, most of the rotary linear motion conversion unit 7 including the upper portion of the linear motion transmission shaft 7D is arranged inside the thrust generating motor 2, while the lower portion of the linear motion transmission shaft 7D is a hollow cylinder. It penetrates the internal space of a certain extension 9 and further reaches the inside of the hub 10 of the propeller R.

直動伝達軸7Dの下部は、回転翼H1〜H3のピッチ角を変更するために、回転直動変換部7の直線運動を回転運動に変換する直動回転変換部8に連結されている。この実施形態では、直動回転変換部8は、運動変換機構としてラックピニオンを用いて、回転直動変換部7の直動伝達軸7Dの直線運動を回転運動に変換する。 The lower portion of the linear motion transmission shaft 7D is connected to a linear motion rotation conversion unit 8 that converts the linear motion of the rotary linear motion conversion unit 7 into a rotary motion in order to change the pitch angles of the rotary blades H1 to H3. In this embodiment, the linear motion rotation conversion unit 8 uses a rack pinion as a motion conversion mechanism to convert the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D of the rotary linear motion conversion unit 7 into a rotary motion.

図4および図5に示すように、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、シャフトアダプタD1〜D3およびピニオンB1〜B3を備える。 As shown in FIGS. 4 and 5, the linear motion 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, shaft adapters D1 to D3, and pinions B1 to. It is equipped with B3.

直動体11は正三角柱の形状を有し、その中央には空洞が形成されている。図7に示すように、直動伝達軸7Dの下端は、軸受U3の内輪に嵌め込まれており、軸受U3の外輪は直動体11の空洞に嵌め込まれている。したがって、直動体11は直動伝達軸7Dの周りを回転可能であり、直動伝達軸7Dとともに鉛直方向に直線運動する。軸受U3としては、例えば、複列アンギュラ玉軸受を用いることができる。 The linear moving body 11 has the shape of a regular triangular prism, and a cavity is formed in the center thereof. As shown in FIG. 7, the lower end of the linear motion transmission shaft 7D is fitted into the inner ring of the bearing U3, and the outer ring of the bearing U3 is fitted into the cavity of the linear motion body 11. Therefore, the linear motion body 11 can rotate around the linear motion transmission shaft 7D, and linearly moves in the vertical direction together with the linear motion transmission shaft 7D. As the bearing U3, for example, a double row angular contact ball bearing can be used.

ラックA1〜A3は、直動体11の3つのコーナーに固定されており、直動体11とともに直線運動する。ラックA1〜A3は、それぞれピニオンB1〜B3と噛み合わせられ、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。 The racks A1 to A3 are fixed to the three corners of the linear moving body 11, and move linearly together with the linear moving body 11. The racks A1 to A3 are meshed with the pinions B1 to B3, respectively, and the pinions B1 to B3 are simultaneously rotated along with the linear motion of the linear moving body 11 and the racks A1 to A3.

支持軸M1〜M3は、プロペラRの回転翼H1〜H3を支持するグリップP1〜P3の延長線上にそれぞれ配置されている。すなわち、支持軸M1〜M3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グリップP1〜P3をそれぞれ支持する。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〜M3の材料は、例えば、ジュラルミンである。但し、グリップP1〜P3と支持軸M1〜M3の耐久性を増大させるため、グリップP1〜P3と支持軸M1〜M3の材料として、例えば、チタンを用いてもよい。 The support shafts M1 to M3 are arranged on the extension lines of the grips P1 to P3 that support the rotary blades H1 to H3 of the propeller R, respectively. That is, the support shafts M1 to M3 support the grips P1 to P3 so as to extend radially in the horizontal direction from the thrust generator 1. 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 M3 is, for example, duralumin. However, in order to increase the durability of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to M3, for example, titanium may be used as the material of the grips P1 to P3 and the support shafts M1 to M3.

支持軸M1〜M3は、ケース21に固定された軸受E1〜E3によって、支持軸M1〜M3の軸回りに回転可能に支持されている。E1〜E3としては、例えば、複列アンギュラ玉軸受を用いることができる。 The support shafts M1 to M3 are rotatably supported around the axes of the support shafts M1 to M3 by bearings E1 to E3 fixed to the case 21. As E1 to E3, for example, double-row angular contact ball bearings can be used.

ピニオンB1〜B3は、それぞれ支持軸M1〜M3の先端に固定されている。したがって、直動体11とラックA1〜A3の直線運動に伴って、ピニオンB1〜B3が回転すると、支持軸M1〜M3もグリップP1〜P3とともに回転する。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 tips of the support shafts M1 to M3, respectively. Therefore, when the pinions B1 to B3 rotate with the linear motion of the linear motion body 11 and the racks A1 to A3, the support shafts M1 to M3 also rotate together with the grips P1 to P3. 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、プロペラRのハブ10の一部である。ケース21は、直動体11、ラックA1〜A3、支持軸M1〜M3、軸受E1〜E3、シャフトアダプタD1〜D3およびピニオンB1〜B3を収容する。したがって、ケース21は、直動回転変換部8のケースであるとみなすこともできる。 The case 21 is a part of the hub 10 of the propeller R. The case 21 accommodates a linear moving body 11, racks A1 to A3, support shafts M1 to M3, bearings E1 to E3, shaft adapters D1 to D3, and pinions B1 to B3. Therefore, the case 21 can be regarded as the case of the linear motion rotation conversion unit 8.

ケース21の上部は、中空円筒であるエクステンション9の下端に固定され、エクステンション9の上端は、推力発生モータ2のロータ軸4に固定されている。したがって、ケース21はロータ2Bとロータ軸4とともに、推力発生装置1の軸線周りに回転する。 The upper portion of the case 21 is fixed to the lower end of the extension 9 which is a hollow cylinder, and the upper end of the extension 9 is fixed to the rotor shaft 4 of the thrust generating motor 2. Therefore, the case 21 rotates around the axis of the thrust generator 1 together with the rotor 2B and the rotor shaft 4.

ケース21に固定された軸受E1〜E3は、推力発生装置1の軸線周りの回転時に、回転翼H1〜H3にかかる遠心力に対抗して支持軸M1〜M3を支持することができる。 The bearings E1 to E3 fixed to the case 21 can support the support shafts M1 to M3 against the centrifugal force applied to the rotary blades H1 to H3 when the thrust generator 1 rotates around the axis.

シャフトアダプタD1〜D3は、それぞれ支持軸M1〜M3の外側、かつ軸受E1〜E3の内側に配置され、それぞれ支持軸M1〜M3に支持される。各シャフトアダプタD1〜D3の内周面は、径が変化する支持軸M1〜M3の外周面にフィットするように形成され、各シャフトアダプタD1〜D3の外周面は、円柱形の軸受E1〜E3の内周面にフィットするように形成される。シャフトアダプタD1〜D3により、各支持軸M1〜M3の径の変化に対応しつつ、軸受E1〜E3は支持軸M1〜M3を支持することができる。ケース21およびシャフトアダプタD1〜D3の材料は、例えば、ジュラルミンである。 The shaft adapters D1 to D3 are arranged outside the support shafts M1 to M3 and inside the bearings E1 to E3, respectively, and are supported by the support shafts M1 to M3, respectively. The inner peripheral surfaces of the shaft adapters D1 to D3 are formed so as to fit the outer peripheral surfaces of the support shafts M1 to M3 whose diameters change, and the outer peripheral surfaces of the shaft adapters D1 to D3 are cylindrical bearings E1 to E3. It is formed to fit the inner peripheral surface of the. The shaft adapters D1 to D3 allow the bearings E1 to E3 to support the support shafts M1 to M3 while responding to changes in the diameters of the support shafts M1 to M3. The material of the case 21 and the shaft adapters D1 to D3 is, for example, duralumin.

ケース21に収容された、直動体11、ラックA1〜A3、支持軸M1〜M3、軸受E1〜E3、シャフトアダプタD1〜D3およびピニオンB1〜B3は、ケース21とともに、推力発生装置1の軸線周りに回転する。上記の通り、直動体11は軸受U3の外輪に固定され、軸受U3の内輪に固定された直動伝達軸7Dとは独立して、推力発生装置1の軸線周りに回転することが可能である。図7に示すように、軸受U3の内輪は、例えば、ナット15によって直動伝達軸7Dの下端に固定することができ、軸受U3の外輪は、例えば、C型留め輪16にて直動体11に固定することができる。 The linear moving body 11, racks A1 to A3, support shafts M1 to M3, bearings E1 to E3, shaft adapters D1 to D3, and pinions B1 to B3 housed in the case 21 are provided around the axis of the thrust generator 1 together with the case 21. Rotate to. As described above, the linear motion body 11 is fixed to the outer ring of the bearing U3, and can rotate around the axis of the thrust generator 1 independently of the linear motion transmission shaft 7D fixed to the inner ring of the bearing U3. .. As shown in FIG. 7, the inner ring of the bearing U3 can be fixed to the lower end of the linear motion transmission shaft 7D by, for example, a nut 15, and the outer ring of the bearing U3 is, for example, a linear motion body 11 by a C-shaped retaining ring 16. Can be fixed to.

図13は、図2の回転翼のピッチ角に対応した直動体11の位置を示し、図14は、図3の回転翼のピッチ角に対応した直動体11の位置を示す。図13および図14に示すように、直動回転変換部8は、直動体11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、輪郭が直動体11の輪郭と同じ正三角形の板であり、ベース13の中央には、直動伝達軸7Dの下端が通過可能な貫通した開口14が形成されている。ベース13は、鉛直方向に延びる棒である互いに平行なリフトガイドT1〜T3を支持する。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。 FIG. 13 shows the position of the linear moving body 11 corresponding to the pitch angle of the rotary blade of FIG. 2, and FIG. 14 shows the position of the linear moving body 11 corresponding to the pitch angle of the rotary blade of FIG. As shown in FIGS. 13 and 14, the linear rotation conversion unit 8 includes a base 13, lift guides T1 to T3, and nuts S1 to S3 in order to limit the movement range of the linear motion body 11 in the linear motion direction. The base 13 is an equilateral triangular plate whose contour is the same as the contour of the linear motion body 11, and a penetrating opening 14 through which the lower end of the linear motion transmission shaft 7D can pass is formed in the center of the base 13. The base 13 supports lift guides T1 to T3 parallel to each other, which are rods extending in the vertical direction. The lift guides T1 to T3 can be provided integrally with the base 13.

正三角柱の形状を有する直動体11は、3つの側面Z1〜Z3を有する。側面Z1〜Z3には、ラックA1〜A3がそれぞれ固定されている。直動体11の中央には、空洞12が形成され、空洞12には、軸受U3(図7参照)が配置されている。 The linear moving body 11 having the shape of a regular triangular prism has three side surfaces Z1 to Z3. Racks A1 to A3 are fixed to the side surfaces Z1 to Z3, respectively. A cavity 12 is formed in the center of the linear motion body 11, and a bearing U3 (see FIG. 7) is arranged in the cavity 12.

直動体11の3つのコーナーには、開口V1〜V3がそれぞれ形成されている。開口V1〜V3には、ベース13に固定されたリフトガイドT1〜T3がそれぞれ挿入される。リフトガイドT1〜T3の下端には、ナットS1〜S3がそれぞれ装着される。 Apertures V1 to V3 are formed at each of the three corners of the linear moving body 11. Lift guides T1 to T3 fixed to the base 13 are inserted into the openings V1 to V3, respectively. Nuts S1 to S3 are attached to the lower ends of the lift guides T1 to T3, respectively.

図15はハブ10の分解斜視図である。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、開口21B、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。 FIG. 15 is an exploded perspective view of the hub 10. The hub 10 includes a case 21, an outer lid 22, and an inner lid 23. The case 21 includes a housing portion 21A, an opening 21B, hollow portions Q1 to Q3, and openings K1 to K3 (see FIGS. 4 and 5).

収容部21Aは、ケース21の中央に形成されており、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の平面形状に対応し、ほぼ正三角形にすることができる。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。 The accommodating portion 21A is formed in the center of the case 21, and accommodates the linear moving body 11 to which the racks A1 to A3 are attached 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 corresponds to the planar shape of the base 13, and can be made into an almost equilateral triangle. The opening 21B is formed to deploy the linear moving body 11 and the base 13 to which the racks A1 to A3 are attached to the accommodating portion 21A through the opening 21B.

中空部Q1〜Q3は、収容部21Aの外側に120度の角間隔をおいて配置され、収容部21Aに連通する。中空部Q1には、支持軸M1、ピニオンB1、軸受E1およびシャフトアダプタD1が配置され、中空部Q2には、支持軸M2、ピニオンB2、軸受E2およびシャフトアダプタD2が配置され、中空部Q3には、支持軸M3、ピニオンB3、軸受E3およびシャフトアダプタD3が配置される。これらの中空部Q1〜Q3には、開口21Bと収容部21Aを通じて、ピニオンB1〜B3、軸受E1〜E3およびシャフトアダプタD1〜D3を配備することが可能である。 The hollow portions Q1 to Q3 are arranged outside the accommodating portion 21A at an angular interval of 120 degrees and communicate with the accommodating portion 21A. The support shaft M1, the pinion B1, the bearing E1 and the shaft adapter D1 are arranged in the hollow portion Q1, and the support shaft M2, the pinion B2, the bearing E2 and the shaft adapter D2 are arranged in the hollow portion Q2. Is arranged with a support shaft M3, a pinion B3, a bearing E3, and a shaft adapter D3. Pinions B1 to B3, bearings E1 to E3, and shaft adapters D1 to D3 can be arranged in these hollow portions Q1 to Q3 through openings 21B and accommodating portions 21A.

開口K1〜K3は、ケース21の外側面に120度の角間隔をおいて形成されており、それぞれ中空部Q1〜Q3に連通する。支持軸M1〜M3をそれぞれ開口K1〜K3に挿入することにより、支持軸M1〜M3を収容部21A内に配備することが可能である。 The openings K1 to K3 are formed on the outer surface of the case 21 at an angular interval of 120 degrees, and communicate with the hollow portions Q1 to Q3, respectively. By inserting the support shafts M1 to M3 into the openings K1 to K3, respectively, the support shafts M1 to M3 can be deployed in the accommodating portion 21A.

中蓋23は、複数のボルトJ7によってケース21に固定される。さらに中蓋23をカバーする外蓋22が中蓋23に固定される。中蓋23の材料は、例えば、ジュラルミンであり、外蓋22の材料は、例えば、樹脂である。 The inner lid 23 is fixed to the case 21 by a plurality of bolts J7. Further, the outer lid 22 that covers the inner lid 23 is 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, a resin.

中蓋23には、複数の貫通孔23Aが形成されている。リフトガイドT1〜T3(図13および図14参照)の下端は、中蓋23の貫通孔23Aにそれぞれ挿入されて、中蓋23の外側に突出する。中蓋23の外側において、リフトガイドT1〜T3の下端にはナットS1〜S3が装着される。これにより、ケース21の収容部21A内にベース13を配置することができる。 A plurality of through holes 23A are formed in the inner lid 23. The lower ends of the lift guides T1 to T3 (see FIGS. 13 and 14) are inserted into the through holes 23A of the inner lid 23 and project to the outside of the inner lid 23, respectively. On the outside of the inner lid 23, nuts S1 to S3 are attached to the lower ends of the lift guides T1 to T3. As a result, the base 13 can be arranged in the accommodating portion 21A of the case 21.

上記の構成の下、ピッチ角変更モータ5Aが回転すると、回転伝達部6Aにおいて、歯車G3,G2がピッチ角変更モータ5Aの回転運動を歯車G1に伝達する(図8〜図11参照)。歯車G1は、回転直動変換部7のボールねじ軸7Fに固定されているので、ピッチ角変更モータ5Aの回転運動はボールねじ軸7Fに伝達される。ボールねじ軸7Fが回転すると、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、直動案内部7Eに案内されて、鉛直方向に直線運動する(図9〜図11参照)。 Under the above configuration, when the pitch angle changing motor 5A rotates, the gears G3 and G2 transmit the rotational motion of the pitch angle changing motor 5A to the gears G1 in the rotation transmission unit 6A (see FIGS. 8 to 11). Since the gear G1 is fixed to the ball screw shaft 7F of the rotation linear motion conversion unit 7, the rotational motion of the pitch angle changing motor 5A is transmitted to the ball screw shaft 7F. When the ball screw shaft 7F rotates, the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D are guided by the linear motion guide portion 7E and linearly move in the vertical direction (see FIGS. 9 to 11).

直動伝達軸7Dの直線運動は、直動体11に伝達される。直動伝達軸7Dの直線運動に伴って、直動体11とともに直動体11に固定されたラックA1〜A3が鉛直方向に直線運動する。直動体11とともにラックA1〜A3が直線運動するとき、リフトガイドT1〜T3は、直動体11を案内する(図13および図14参照)。直動体11の移動範囲は、ベース13およびナットS1〜S3にて制限される。ラックA1〜A3には、それぞれピニオンB1〜B3が噛み合わせられており、ラックA1〜A3が直線運動すると、支持軸M1〜M3に固定されたピニオンB1〜B3が同時に回転する(図4および図5参照)。したがって、ピニオンB1〜B3の回転運動に伴って、支持軸M1〜M3がそれぞれの軸線周りに回転する。支持軸M1〜M3には、回転翼H1〜H3を支持するグリップP1〜P3が取り付けられており、支持軸M1〜M3の回転運動は回転翼H1〜H3に伝達される。したがって、回転翼H1〜H3のピッチ角が同時に変更される。例えば、直動体11が図13の位置にあるときは、回転翼H1〜H3のピッチ角が図2に示すように設定され、直動体11が図14の位置にあるときは、回転翼H1〜H3のピッチ角が図3に示すように設定される。 The linear motion of the linear motion transmission shaft 7D is transmitted to the linear motion body 11. Along with the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D, the racks A1 to A3 fixed to the linear motion body 11 together with the linear motion body 11 linearly move in the vertical direction. When the racks A1 to A3 move linearly together with the linear moving body 11, the lift guides T1 to T3 guide the linear moving body 11 (see FIGS. 13 and 14). The moving range of the linear moving body 11 is limited by the base 13 and the nuts S1 to S3. Pinions B1 to B3 are meshed with the racks A1 to A3, respectively, and when the racks A1 to A3 move linearly, the pinions B1 to B3 fixed to the support shafts M1 to M3 rotate at the same time (FIGS. 4 and 4). 5). Therefore, with the rotational movement of the pinions B1 to B3, the support shafts M1 to M3 rotate around their respective axes. Grips P1 to P3 that support the rotary blades H1 to H3 are attached to the support shafts M1 to M3, and the rotational movement of the support shafts M1 to M3 is transmitted to the rotary blades H1 to H3. Therefore, the pitch angles of the rotor blades H1 to H3 are changed at the same time. For example, when the linear moving body 11 is in the position of FIG. 13, the pitch angles of the rotary blades H1 to H3 are set as shown in FIG. 2, and when the linear moving body 11 is in the position of FIG. 14, the rotary blades H1 to H1 The pitch angle of H3 is set as shown in FIG.

推力発生装置1は、ピッチ角変更モータ5Aの回転角ひいては回転翼H1〜H3のピッチ角を変更することにより、飛翔体に与えられる推力を変化させることができる。ピッチ角の変更により推力を変化させることで、推力発生モータ2の回転数を変えて推力を変化させる方法に比べ、推力変化の応答速度を高めることができ、飛翔体の安定性を向上させることが可能である。また、回転翼H1〜H3のピッチ角を変更することにより、飛翔体に与えられる推力を変更できるので、回転翼H1〜H3を大きくする必要がなく、推力発生モータ2の回転数を過剰に増加させる必要もない。回転翼H1〜H3を大きくする必要がないので、飛翔体の大型化および重量増を抑制することができる。また、推力発生モータ2の回転数の増加が抑制されるので、回転数に依存する騒音を抑制することができる。 The thrust generator 1 can change the thrust applied to the flying object by changing the rotation angle of the pitch angle changing motor 5A and thus the pitch angles of the rotary blades H1 to H3. By changing the thrust by changing the pitch angle, the response speed of the thrust change can be increased and the stability of the projectile can be improved as compared with the method of changing the thrust by changing the rotation speed of the thrust generating motor 2. Is possible. Further, since the thrust applied to the flying object can be changed by changing the pitch angles of the rotary blades H1 to H3, it is not necessary to increase the rotary blades H1 to H3, and the rotation speed of the thrust generating motor 2 is excessively increased. There is no need to let it. Since it is not necessary to increase the size of the rotor blades H1 to H3, it is possible to suppress the increase in size and weight of the flying object. Further, since the increase in the rotation speed of the thrust generating motor 2 is suppressed, the noise depending on the rotation speed can be suppressed.

また、推力発生装置1では、回転翼H1〜H3のピッチ角を電動で変更することにより、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の維持および修理を容易にすることができる。 Further, in the thrust generator 1, the pitch angles of the rotary blades H1 to H3 are electrically changed, so that it is not necessary to use the flood control. 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, maintenance and repair of the thrust generator 1 can be facilitated.

この実施形態では、直動回転変換部8の運動変換機構として、ラックピニオンを用いることにより、ラックA1〜A3の各々の長手方向を直動体11の直動方向に揃えることが可能であり、ピニオンB1〜B3の各々を支持軸と同心に揃えることが可能である。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、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である。 In this embodiment, by using a rack and pinion as the motion conversion mechanism of the linear motion rotation conversion unit 8, it is possible to align the longitudinal directions of the racks A1 to A3 with the linear motion direction of the linear motion body 11, and the pinion can be aligned with the linear motion direction of the linear motion body 11. It is possible to align each of B1 to B3 concentrically with the support shaft. Therefore, the arrangement of the three rack and pinions can be compactly integrated, and the linear rotation conversion unit 8 can be housed in the hub 10 while suppressing the increase in size of the hub 10.

この実施形態では、回転直動変換部7において、ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dは、直動案内部7Eの案内平坦面7E1に挟まれており、ボールねじ軸7Fの回転時に、回転が規制された状態でボールねじ軸7Fに沿って直線運動する。直動案内部7Eは、ボールねじ軸7Fを回転可能に支持する支持部材F1に支持されており、回転直動変換部7ひいては推力発生装置1を大型化する必要がない。したがって、推力発生装置1の小型化および軽量化を実現することができる。 In this embodiment, in the rotation linear motion conversion unit 7, the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D are sandwiched between the guide flat surfaces 7E1 of the linear motion guide unit 7E, and rotate when the ball screw shaft 7F rotates. Is linearly moved along the ball screw shaft 7F in a regulated state. The linear motion guide portion 7E is supported by a support member F1 that rotatably supports the ball screw shaft 7F, and it is not necessary to increase the size of the rotary linear motion conversion unit 7 and thus the thrust generator 1. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the thrust generator 1.

また、直動案内部7Eの案内平坦面7E1と、直動伝達軸7Dの被案内平坦面7Cの間に、樹脂製の摺動部材7Hが配置されている。樹脂製の摺動部材7Hは、直動伝達軸7Dの直線運動時に発生する摩擦を低減することができる。摺動部材7Hは、直動案内部7Eの案内平坦面7E1と、直動伝達軸7Dの被案内平坦面7Cの間に配置されおり、回転直動変換部7ひいては推力発生装置1を大型化する必要がない。 Further, a resin sliding member 7H is arranged between the guide flat surface 7E1 of the linear motion guide portion 7E and the guided flat surface 7C of the linear motion transmission shaft 7D. The resin sliding member 7H can reduce the friction generated during the linear motion of the linear motion transmission shaft 7D. The sliding member 7H is arranged between the guide flat surface 7E1 of the linear motion guide portion 7E and the guided flat surface 7C of the linear motion transmission shaft 7D, and the rotation linear motion conversion unit 7 and thus the thrust generator 1 are enlarged. You don't have to.

さらに、直動伝達軸7Dとボールねじナット7Gのフランジ7A,7Bに平面部分7A2,7B2を設けることにより、直動案内部7Eのサイズを小さくすることができ、推力発生装置1のさらなる小型化および軽量化を実現することができる。 Further, by providing the flat portions 7A2 and 7B2 on the flanges 7A and 7B of the linear motion transmission shaft 7D and the ball screw nut 7G, the size of the linear motion guide portion 7E can be reduced, and the thrust generator 1 can be further miniaturized. And weight reduction can be realized.

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。 Although the present invention has been illustrated and described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can change the form and details without departing from the scope of the invention described in the claims. It will be understood that there is. Such changes, modifications and modifications should be within the scope of the present invention.

例えば、上記の実施形態においては、直動伝達軸7Dの上部の外周面に形成された被案内平坦面7Cの一部である、直動伝達軸7Dのフランジ7Bの平面部分7B2に摺動部材7Hが固定されている。しかし、摺動部材7Hは、被案内平坦面7Cの他の部分に固定されてもよい。 For example, in the above embodiment, the sliding member is attached to the flat surface portion 7B2 of the flange 7B of the linear motion transmission shaft 7D, which is a part of the guided flat surface 7C formed on the outer peripheral surface of the upper portion of the linear motion transmission shaft 7D. 7H is fixed. However, the sliding member 7H may be fixed to another portion of the guided flat surface 7C.

また、ボールねじナット7Gのフランジ7Aの平面部分7A2も、直動案内部7Eの案内平坦面7E1に対向する被案内平坦面であるとみなすことができる。摺動部材7Hはフランジ7Aの平面部分7A2に固定されてもよい。ボールねじナット7Gと直動伝達軸7Dの両方の被案内平坦面に摺動部材が固定されてもよい。 Further, the flat surface portion 7A2 of the flange 7A of the ball screw nut 7G can also be regarded as a guided flat surface facing the guide flat surface 7E1 of the linear motion guide portion 7E. The sliding member 7H may be fixed to the flat surface portion 7A2 of the flange 7A. The sliding member may be fixed to the guided flat surface of both the ball screw nut 7G and the linear motion transmission shaft 7D.

さらには、摺動部材は、被案内平坦面ではなく、直動案内部7Eの案内平坦面7E1に固定されてもよい。 Further, the sliding member may be fixed to the guide flat surface 7E1 of the linear motion guide portion 7E instead of the guided flat surface.

上記の実施形態においては、プロペラR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、プロペラR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 propeller R is arranged directly below the thrust generator 1, the thrust generator 1 is mounted on the lower part of the airframe of the projectile, but the propeller R is arranged directly above the thrust generator 1. , The thrust generator 1 may be mounted on the upper part of the airframe of the flying object.

1 推力発生装置
2 推力発生モータ
2A ステータ
2B ロータ
2C フレーム
R プロペラ
H1〜H3 回転翼
P1〜P3 グリップ
4 ロータ軸
5A ピッチ角変更モータ
6 運動伝達ユニット
6A 回転伝達部
7 回転直動変換部
7A フランジ
7A1 突出部分
7A2 平面部分
7B フランジ
7B1 突出部分
7B2 平面部分
7C 被案内平坦面
7D 直動伝達軸
7E 直動案内部
7E1 案内平坦面
7F ボールねじ軸
7G ボールねじナット
7H 摺動部材
8 直動回転変換部
F1 支持部材
1 Thrust generator 2 Thrust generator 2A Stator 2B Rotor 2C Frame R Propeller H1 to H3 Rotating blades P1 to P3 Grip 4 Rotor shaft 5A Pitch angle change motor 6 Motion transmission unit 6A Rotation transmission unit 7 Rotational linear motion conversion unit 7A Flange 7A1 Protruding part 7A2 Flat part 7B Flange 7B1 Protruding part 7B2 Flat part 7C Guided flat surface 7D Linear transmission shaft 7E Linear guide 7E1 Guide flat surface 7F Ball screw shaft 7G Ball screw nut 7H Sliding member 8 Linear rotation converter 8 F1 support member

Claims (4)

複数の回転翼を有するプロペラ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、前記回転伝達部と前記直動軸に連結され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運動変換機構を有する第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1の運動変換部の前記運動変換機構は、
前記回転伝達部によって回転させられる送りねじ軸と、
前記送りねじ軸を回転可能に支持する支持部材と、
前記送りねじ軸に噛み合わせられており、前記直動軸に固定されたナットと、
前記ナットの回転を規制し、前記送りねじ軸の回転時に前記ナットが直線運動するように案内する直動案内部とを備え、
前記直動案内部は、前記支持部材に支持された一対の平行な案内平坦面を有し、
前記ナットと前記直動軸の少なくとも一方の外周面は、前記直動案内部の前記案内平坦面にそれぞれ対向する一対の平行な被案内平坦面を有する
ことを特徴とする推力発生装置。
A thrust generation motor that generates thrust by rotating a propeller with multiple rotor blades,
A pitch angle changing motor that changes the pitch angle of the rotor blades,
A rotation transmission unit connected to the pitch angle changing motor and
A linear motion shaft, a first motion conversion unit connected to the rotation transmission unit and the linear motion shaft, and having a motion conversion mechanism for converting the rotation of the rotation transmission unit into a linear motion of the linear motion axis.
It is provided with a second motion conversion unit that converts the linear motion of the linear motion axis into rotary motion and changes the pitch angle of the rotary blade.
The motion conversion mechanism of the first motion conversion unit is
The feed screw shaft rotated by the rotation transmission unit and
A support member that rotatably supports the feed screw shaft and
With a nut that is meshed with the feed screw shaft and fixed to the linear motion shaft,
It is provided with a linear motion guide portion that regulates the rotation of the nut and guides the nut to linearly move when the feed screw shaft rotates.
The linear motion guide portion has a pair of parallel guide flat surfaces supported by the support member.
A thrust generator characterized in that at least one outer peripheral surface of the nut and the linear motion shaft has a pair of parallel guided flat surfaces facing the guide flat surface of the linear motion guide portion.
前記第1の運動変換部の前記運動変換機構は、さらに、前記案内平坦面と前記被案内平坦面の間に配置された樹脂製の一対の摺動部材を有し、前記摺動部材は前記案内平坦面または前記被案内平坦面に形成された凹部に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の推力発生装置。
The motion conversion mechanism of the first motion conversion unit further includes a pair of resin-made sliding members arranged between the guide flat surface and the guided flat surface, and the sliding member is the sliding member. The thrust generator according to claim 1, wherein the thrust generator is arranged in a guide flat surface or a recess formed in the guided flat surface.
前記直動軸はフランジを有し、
前記ナットはフランジを有し、
前記直動軸のフランジと前記ナットのフランジの各々は、円筒を平行な2つの平面で切り取った形状であり、2つの円弧状の突出部分と2つの平面部分を有しており、
前記直動軸のフランジの前記突出部分と前記ナットのフランジの前記突出部分が固定ねじにより固定されており、
前記直動軸のフランジの前記平面部分は前記被案内平坦面の部分であり、
前記ナットのフランジの前記平面部分は、前記案内平坦面に接触せずに、前記案内平坦面に対向する
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 linear motion shaft has a flange and has a flange.
The nut has a flange
Each of the flange of the linear motion shaft and the flange of the nut has a shape in which a cylinder is cut out by two parallel planes, and has two arc-shaped protrusions and two flat surfaces.
The protruding portion of the flange of the linear motion shaft and the protruding portion of the flange of the nut are fixed by a fixing screw.
The flat surface portion of the flange of the linear motion shaft is a portion of the guided flat surface.
The thrust generator according to claim 1 or 2, wherein the flat portion of the flange of the nut faces the guide flat surface without contacting the guide flat surface.
前記直動軸はフランジを有し、
前記ナットはフランジを有し、
前記直動軸のフランジと前記ナットのフランジの各々は、円筒を平行な2つの平面で切り取った形状であり、2つの円弧状の突出部分と2つの平面部分を有しており、
前記直動軸のフランジの前記突出部分と前記ナットのフランジの前記突出部分が固定ねじにより固定されており、
前記直動軸のフランジの前記平面部分は、前記案内平坦面に接触せずに、前記案内平坦面に対向し、
前記ナットのフランジの前記平面部分は前記被案内平坦面の部分である
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 linear motion shaft has a flange and has a flange.
The nut has a flange
Each of the flange of the linear motion shaft and the flange of the nut has a shape in which a cylinder is cut out by two parallel planes, and has two arc-shaped protrusions and two flat surfaces.
The protruding portion of the flange of the linear motion shaft and the protruding portion of the flange of the nut are fixed by a fixing screw.
The flat portion of the flange of the linear motion shaft faces the guide flat surface without contacting the guide flat surface.
The thrust generator according to claim 1 or 2, wherein the flat portion of the flange of the nut is a portion of the guided flat surface.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013230076A (en) * 2012-02-08 2013-11-07 Nsk Ltd Actuator, stator, motor, rotational/linear motion conversion mechanism, and linear actuator
US20190135412A1 (en) * 2016-03-28 2019-05-09 Amazon Technologies, Inc. Selectively thrusting propulsion units for aerial vehicles
JP2020011575A (en) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社プロドローン Unmanned aerial vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013230076A (en) * 2012-02-08 2013-11-07 Nsk Ltd Actuator, stator, motor, rotational/linear motion conversion mechanism, and linear actuator
US20190135412A1 (en) * 2016-03-28 2019-05-09 Amazon Technologies, Inc. Selectively thrusting propulsion units for aerial vehicles
JP2020011575A (en) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社プロドローン Unmanned aerial vehicle

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