JP2020078975A - Propeller device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動源の駆動によって回転部材と共に羽根部材を回転して推力を得るとともに、作動アクチュエータの駆動力を作動部材を介してピッチ変更手段に伝達させて羽根部材のピッチを変更し得るプロペラ装置に関するものである。 According to the present invention, a propeller capable of rotating a blade member together with a rotating member to obtain thrust by driving a drive source and transmitting the driving force of an actuating actuator to a pitch changing unit via the operating member to change the pitch of the blade member. It relates to the device.
無人航空機、ドローン、電動推進垂直離着陸機「eVTOL(イーブイトール)」、及び空飛ぶクルマ(Urban Air Mobility)などは、通常、モータ等の駆動源を駆動させることによって羽根部材を回転して推力を得るプロペラ装置を具備しており、垂直離着陸が可能である点や低速飛行が可能である点等の種々の利点を有している。近時においては、効率よく推力を得て後続距離を延長させ得るプロペラ装置や姿勢制御が可能なプロペラ装置が求められており、例えば特許文献1にて開示されているように、羽根部材の長手方向に延びる軸を中心としてそれぞれ回転させることにより当該羽根部材のピッチを変更するピッチ変更手段が提案されている。 Unmanned aerial vehicles, drones, electric propulsion vertical take-off and landing vehicles "eVTOL", and flying vehicles (Urban Air Mobility) usually rotate blade members by driving a drive source such as a motor to generate thrust. It has various advantages such as vertical takeoff and landing and low speed flight. Recently, there is a demand for a propeller device capable of efficiently obtaining thrust to extend the following distance and a propeller device capable of attitude control. For example, as disclosed in Patent Document 1, the length of the blade member is increased. There has been proposed pitch changing means for changing the pitch of the blade members by rotating them about axes extending in the direction.
しかしながら、上記従来技術においては、羽根部材のピッチを変更するピッチ変更手段がプロペラ装置の外側に配設されているので、装置全体が大型化してし、装置の質量が増加してしまうとともに、ピッチ変更手段の全体又は一部が空気抵抗となって姿勢制御や巡航距離等の飛行状況に悪影響が及んでしまう虞があった。 However, in the above-mentioned conventional technique, the pitch changing means for changing the pitch of the blade members is disposed outside the propeller device, so that the entire device becomes large in size, and the mass of the device increases, and the pitch changes. There is a possibility that the whole or part of the changing means may become air resistance and adversely affect the flight conditions such as attitude control and cruising distance.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の小型軽量化を図ることができるとともに、ピッチ変更手段が空気抵抗になってしまうのを防止することができるプロペラ装置を提供することにある。また、本発明の装置により、機体の姿勢制御も可能となる。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a propeller device capable of reducing the size and weight of the device and preventing the pitch changing means from becoming an air resistance. Especially. Further, the apparatus of the present invention also enables attitude control of the airframe.
請求項1記載の発明は、駆動源の出力軸と連結されて回転駆動可能な回転部材と、前記回転部材に取り付けられた複数の羽根部材と、前記羽根部材の長手方向に延びる軸を中心としてそれぞれ回転させることにより当該羽根部材のピッチを変更するピッチ変更手段と、前記ピッチ変更手段を作動させて前記羽根部材のピッチを任意のタイミングで変更させる作動アクチュエータと、前記作動アクチュエータの駆動によって変位して前記ピッチ変更手段を作動させる作動部材とを具備し、前記駆動源の駆動によって前記回転部材と共に前記羽根部材を回転して推力を得るとともに、前記作動アクチュエータの駆動力を前記作動部材を介して前記ピッチ変更手段に伝達させて前記羽根部材のピッチを変更し得るプロペラ装置であって、前記回転部材は、内部に収容空間が形成されるとともに、当該収容空間に前記ピッチ変更手段が配設されたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is centered on a rotary member that is connected to an output shaft of a drive source and is rotationally drivable, a plurality of blade members attached to the rotary member, and an axis extending in the longitudinal direction of the blade member. Pitch changing means for changing the pitch of the blade member by rotating them, an actuating actuator for actuating the pitch changing means to change the pitch of the blade member at an arbitrary timing, and a displacement by driving the actuating actuator. And an actuating member for actuating the pitch changing means to rotate the blade member together with the rotating member by the drive of the drive source to obtain a thrust force, and a driving force of the actuating actuator via the actuating member. A propeller device capable of changing the pitch of the blade members by transmitting it to the pitch changing means, wherein the rotating member has an accommodation space formed therein, and the pitch changing means is disposed in the accommodation space. It is characterized by
請求項2記載の発明は、請求項1記載のプロペラ装置において、前記ピッチ変更手段及び前記作動アクチュエータは、前記駆動源を挟んだ位置にそれぞれ配設されるとともに、前記作動部材は、前記駆動源を貫通して取り付けられたプッシュロッドから成ることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the propeller device according to the first aspect, the pitch changing means and the actuating actuator are respectively arranged at positions sandwiching the drive source, and the actuating member is the drive source. It is characterized in that it consists of a push rod that is attached to penetrate.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のプロペラ装置において、前記駆動源の出力軸は、当該駆動源を貫通したパイプ状部材から成り、前記作動部材は、当該出力軸に挿通して配設されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the propeller device according to the second aspect, the output shaft of the drive source is a pipe-shaped member that penetrates the drive source, and the actuating member is inserted into the output shaft. It is characterized by being set up.
請求項4記載の発明は、請求項2又は請求項3記載のプロペラ装置において、前記作動アクチュエータ及び作動部材の間に介在し、前記作動部材の回転力が前記作動アクチュエータに伝達しない状態を維持しつつ前記作動アクチュエータの駆動力を前記作動部材に伝達して前記ピッチ変更手段を作動させ得る継ぎ手部材を具備したことを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the propeller device according to
請求項5記載の発明は、請求項4に記載のプロペラ装置において、前記継ぎ手部材に軸受を有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the propeller device according to the fourth aspect, the joint member has a bearing.
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか1つに記載のプロペラ装置において、前記駆動源は、モータから成るとともに、前記作動部材は、非磁性体材料から成ることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the propeller device according to any one of the first to fifth aspects, the drive source is a motor, and the operating member is a non-magnetic material. To do.
請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか1つに記載のプロペラ装置において、前記ピッチ変更手段は、前記作動部材の変位に伴って移動する連動部材と、前記連動部材の移動を前記羽根部材の回転力に変換してピッチを変更させるカム部材とを有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the propeller device according to any one of the first to sixth aspects, the pitch changing unit moves an interlocking member that moves with displacement of the actuating member, and moves the interlocking member. To a rotational force of the blade member to change the pitch, and a cam member for changing the pitch.
請求項8記載の発明は、請求項7に記載のプロペラ装置において、前記カム部材は、前記連動部材に形成されたカム溝に沿って変位可能なカムフォロアあるいは転動体から成ることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the propeller device according to the seventh aspect, the cam member is a cam follower or a rolling element that is displaceable along a cam groove formed in the interlocking member.
請求項9記載の発明は、請求項1〜8の何れか1つに記載のプロペラ装置において、前記作動アクチュエータは、前記作動部材のスライド方向に駆動力を伝達可能なリニアアクチュエータから成ることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the propeller device according to any one of the first to eighth aspects, the actuating actuator is a linear actuator capable of transmitting a driving force in a sliding direction of the actuating member. And
請求項10記載の発明は、請求項1〜8の何れか1つに記載のプロペラ装置において、前記作動アクチュエータは、サーボモータから成り、当該サーボモータの駆動による回転力を前記作動部材のスライド方向に変換して伝達可能な変換手段を具備したことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the propeller device according to any one of the first to eighth aspects, the actuating actuator comprises a servomotor, and rotational force generated by driving the servomotor is applied to a sliding direction of the actuating member. It is characterized in that it is provided with a converting means capable of converting and transmitting.
請求項1の発明によれば、回転部材は、内部に収容空間が形成されるとともに、当該収容空間にピッチ変更手段が配設されたので、装置の小型軽量化を図ることができるとともに、ピッチ変更手段が空気抵抗になってしまうのを防止することができる。 According to the invention of claim 1, since the rotary member has the accommodation space formed therein and the pitch changing means is disposed in the accommodation space, the device can be reduced in size and weight, and the pitch can be reduced. It is possible to prevent the changing unit from becoming an air resistance.
請求項2の発明によれば、ピッチ変更手段及び作動アクチュエータは、駆動源を挟んだ位置にそれぞれ配設されるとともに、作動部材は、駆動源を貫通して取り付けられたプッシュロッドから成るので、プロペラ装置全体を直線状に配設させることができ、他の構成部品のレイアウトの自由度を向上させることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、駆動源の出力軸は、当該駆動源を貫通したパイプ状部材から成り、作動部材は、当該出力軸に挿通して配設されたので、作動部材の変位を安定して行わせることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、作動アクチュエータ及び作動部材の間に介在し、作動部材の回転力が作動アクチュエータに伝達しない状態を維持しつつ作動アクチュエータの駆動力を作動部材に伝達してピッチ変更手段を作動させ得る継ぎ手部材を具備したので、作動アクチュエータを固定させた状態でピッチ変更手段を安定して作動させることができる。また、ねじ等により回転を直動に変換する継手部材による構成とは異なり、ピッチ可変の際、機構全体にモーメント荷重が作用せず、直線的な作動が円滑かつ安定的に可能となる。 According to the invention of claim 4, the driving force of the actuating actuator is transmitted to the actuating member while being interposed between the actuating actuator and the actuating member, and the rotational force of the actuating member is not transmitted to the actuating actuator, thereby changing the pitch. Since the joint member that can operate the means is provided, the pitch changing means can be stably operated with the operation actuator fixed. Further, unlike the configuration of a joint member that converts rotation into linear motion by using a screw or the like, when the pitch is changed, moment load does not act on the entire mechanism, and linear operation can be performed smoothly and stably.
請求項5の発明によれば、継ぎ手部材の相対変位する箇所に軸受を具備したので、摩擦力を低減させることにより、円滑かつ安定な作動や伝達効率の向上を得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the bearing is provided at the position of relative displacement of the joint member, smooth and stable operation and improvement of transmission efficiency can be obtained by reducing the frictional force.
請求項6の発明によれば、駆動源は、モータから成るとともに、作動部材は、非磁性体材料から成るので、モータを貫通して配設された作動部材がモータに対して磁気的影響を及ぼしてしまうのを防止することができる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、ピッチ変更手段は、作動部材の変位に伴って移動する連動部材と、連動部材の移動を羽根部材の回転力に変換してピッチを変更させるカム部材とを有するので、ピッチ変更手段を確実且つ円滑に作動させて羽根部材のピッチを変更させることができる。
According to the invention of
請求項8の発明によれば、カム部材は、連動部材に形成されたカム溝に沿って変位可能なカムフォロアや転動体から成るので、羽根部材のピッチの変更をより円滑且つ安定して行わせることができる。 According to the invention of claim 8, since the cam member is composed of a cam follower and a rolling element which can be displaced along the cam groove formed in the interlocking member, the pitch of the blade member can be changed more smoothly and stably. be able to.
請求項9の発明によれば、作動アクチュエータは、作動部材のスライド方向に駆動力を伝達可能なリニアアクチュエータから成るので、作動アクチュエータの駆動力を効率的に作動部材に伝達させることができる。 According to the invention of claim 9, the actuating actuator comprises a linear actuator capable of transmitting the driving force in the sliding direction of the actuating member, so that the driving force of the actuating actuator can be efficiently transmitted to the operating member.
請求項10の発明によれば、作動アクチュエータは、サーボモータから成り、当該サーボモータの駆動による回転力を作動部材のスライド方向に変換して伝達可能な変換手段を具備したので、汎用的なサーボモータを用いて製造コストを低減させることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the actuating actuator is formed of a servomotor, and the actuating actuator is provided with a converting means capable of converting a rotational force generated by driving the servomotor into a sliding direction of the operating member and transmitting the same. A manufacturing cost can be reduced by using a motor.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るプロペラ装置は、無人航空機やドローンなどに搭載されて推力を得るもので、図1〜5に示すように、回転部材1と、羽根部材2と、ピッチ変更手段3と、作動アクチュエータとしてのリニアアクチュエータ4と、作動部材5と、継ぎ手部材6とを具備し、モータM(駆動源)の駆動によって回転部材1と共に羽根部材2を回転して推力を得るとともに、リニアアクチュエータ4の駆動力を作動部材5を介してピッチ変更手段3に伝達させて羽根部材2のピッチを変更し得るよう構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The propeller device according to the present embodiment is mounted on an unmanned aerial vehicle, a drone, or the like to obtain thrust, and as shown in FIGS. 1 to 5, a rotating member 1, a
駆動源としてのモータMは、無人航空機やドローンなどに搭載されたバッテリから電力が供給されて駆動するブラシレスモータ等から成り、駆動時に外部の筒状ロータが回転するアウタロータ型モータから成る。このモータMの出力軸Maは、モータMの駆動時に回転して羽根部材2を回転させるもので、本実施形態においては、モータM(駆動源)を貫通したパイプ状部材から成る。
The motor M as a drive source is a brushless motor or the like that is driven by electric power supplied from a battery mounted on an unmanned aerial vehicle, a drone, or the like, and is an outer rotor type motor that rotates an external cylindrical rotor during driving. The output shaft Ma of the motor M rotates when the motor M is driven to rotate the
回転部材1は、モータM(駆動源)の出力軸Maと連結されて回転駆動可能なもので、ホルダ1aと、ケース1bとを有して構成されている。ホルダ1aは、出力軸Maと接続されてモータMの駆動力を受ける部材から成り、ボルト等によってケース1bと連結されている。かかるケース1bは、内部に収容空間を有したもので、モータMを駆動させると、軸L1を中心としてホルダ1aと共に回転し得るようになっている。
The rotating member 1 is connected to an output shaft Ma of a motor M (driving source) and can be driven to rotate, and includes a holder 1a and a
羽根部材2は、回転部材1の側面に複数(本実施形態においては2枚)取り付けられたもので、モータMの駆動力にて軸L1を中心として回転部材1と共に回転することにより、モータM(駆動源)の回転力を推進力に変換可能な形状とされている。かかる羽根部材2の基端側は、図5〜7に示すように、それぞれピンP1により連結部2aが連結されており、当該連結部2aがピッチ変更手段3と接続されている。
A plurality of (two in the present embodiment)
ピッチ変更手段3は、羽根部材2の長手方向に延びる軸L2を中心としてそれぞれ回転させることにより当該羽根部材2のピッチを変更するためのもので、図8に示すように、カム溝3aaが一対形成された連動部材3aと、カム部材としてのカムフォロア3bとを有して構成されている。かかるカム溝3aaは、カムフォロア3bを嵌入して組み付け可能とされており、連動部材3aが同図中左右方向に移動すると、カム溝3aaのカム作用によってカムフォロア3bが変位させるようになっている。
The pitch changing means 3 is for changing the pitch of the
また、カムフォロア3bは、一対のカム溝3aaにそれぞれ嵌入して組み付けられており、一方のカムフォロア3bが一方の羽根部材2の連結部2aに接続されるとともに、他方のカムフォロア3bが他方の羽根部材2の連結部2aに接続されている。そして、カムフォロア3bの羽根部材2に対する接続部は、羽根部材2の回転の中心軸である軸L2からオフセットした位置とされており、カムフォロア3bがカム溝3aa内で変位すると、羽根部材2が軸L2を中心として回転し、ピッチが変更されるようになっている。
The
すなわち、カムフォロア3b(カム部材)は、カム溝3aa内に嵌入しつつ羽根部材2に偏心状態で接続されているので、作動部材5が同図中左右方向にスライド(変位)するのに伴って連動部材3aが同方向に移動(スライド)すると、カム溝3aa内で移動し、カム作用によって羽根部材2を軸L2を中心として回転させることができる。これにより、カムフォロア3bは、連動部材3aの移動を羽根部材2の回転力に変換してピッチを変更可能とされている。
That is, since the
さらに、連結部2aとケース1bとの間には、図5〜7に示すように、ベアリングB1が取り付けられており、羽根部材2のピッチ変更の際、ベアリングB1を介在させてケース1bに対して羽根部材2が回転し得るようになっている。なお、本実施形態に係るベアリングB1は、ボールベアリングとされているが、ニードルベアリング等、他のベアリングを配設するようにしてもよく、滑り軸受或いはブッシュ等を介在させるようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 5 to 7, a bearing B1 is attached between the connecting
リニアアクチュエータ4(作動アクチュエータ)は、ピッチ変更手段3を作動させて羽根部材2のピッチを任意のタイミングで変更させるもので、作動部材5のスライド方向に駆動可能な作動軸4aを具備している。具体的には、作動軸4aは、図9に示すように、継ぎ手部材6を介して作動部材5の端部と接続されており、作動部材5の軸の延長線上に沿って延設するよう配設されている。
The linear actuator 4 (actuating actuator) actuates the pitch changing means 3 to change the pitch of the
そして、リニアアクチュエータ4の駆動により作動軸4aが同図中左右方向に移動すると、駆動力が継ぎ手部材6を介して作動部材5に伝わり、当該作動軸5を図中左右方向に移動させ得るようになっている。なお、本実施形態においては、モータMから支持柱h1が突出形成されており、その支持柱h1の突端側にリニアアクチュエータ4を固定させるための支持台h2が形成されている。
When the
作動部材5は、リニアアクチュエータ4(作動アクチュエータ)の駆動によって変位(スライド)してピッチ変更手段3を作動させる軸状部材から成るもので、本実施形態においては、パイプ状部材から成る出力軸Maに挿通して配設されたプッシュロッドから成る。具体的には、作動部材5の基端は、図9に示すように、継ぎ手部材6に位置するとともに、他端は、図8に示すように、ピッチ変更手段3の連動部材3aに接続されている。そして、リニアアクチュエータ4が駆動すると、その駆動力により作動部材5が軸方向にスライドして出力軸Ma内で摺動するとともに、連動部材3aを移動して羽根部材2のピッチを任意に変更し得るようになっている。
The actuating
また、本実施形態に係る作動部材5は、非磁性体材料から成り、出力軸Maに挿通されてモータMを貫通した状態で取り付けられた場合、モータMに対して磁気的な影響を及ぼさないようになっている。なお、作動部材5は、他の材料から成るものとし、その表面に非磁性体材料から成るカバーにて覆うもの、或いは、モータMの作動部材5を貫通させる部位に非磁性体材料から成るカバーで覆うもの等であってもよい。
Further, the actuating
しかして、本実施形態においては、ピッチ変更手段3及びリニアアクチュエータ4(作動アクチュエータ)は、モータM(駆動源)を挟んだ位置にそれぞれ配設されるとともに、作動部材5がモータMを貫通して取り付けられている。これにより、モータMの前側にピッチ変更手段3が位置するとともに、後ろ側にリニアアクチュエータ4が位置し、ピッチ変更手段3、モータM及びリニアアクチュエータ4が直線状に配置するようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the pitch changing means 3 and the linear actuator 4 (actuating actuator) are arranged at positions sandwiching the motor M (driving source), and the actuating
継ぎ手部材6は、リニアアクチュエータ4(作動アクチュエータ)及び作動部材5の間に介在し、作動部材5の回転力がリニアアクチュエータ4に伝達しない状態を維持しつつリニアアクチュエータ4の駆動力を作動部材5に伝達してピッチ変更手段3を作動させ得るものである。本実施形態に係る継ぎ手部材6は、図9に示すように、内部にリニアアクチュエータ4の作動軸4a及び作動部材5の基端側を挿通可能なハウジング6aと、ハウジング6内に配設されたベアリングB2とを有して構成されている。本実施例でベアリングB2は複数配置されているが、単数でもよい。ハウジング6aは、ピンP2によってリニアアクチュエータ4の作動軸4aと連結されており、リニアアクチュエータ4が駆動して作動軸4aが変位すると、同方向に移動するようになっている。
The
ベアリングB2は、ハウジング6a内において作動部材5の基端側に取り付けられており、作動部材5の回転がハウジング6aに伝達されないよう機能するとともに、リニアアクチュエータ4の作動軸4aの変位と共に移動して、作動部材5を同方向に移動するよう構成されている。なお、本実施形態に係るベアリングB2は、ボールベアリングとされているが、ニードルベアリング等、他のベアリングを配設するようにしてもよく、或いはブッシュ等を介在させるようにしてもよい。
The bearing B2 is attached to the base end side of the operating
ここで、本実施形態に係るプロペラ装置は、図5〜8に示すように、回転部材1の内部に収容空間が形成されるとともに、当該収容空間にピッチ変更手段3が配設されている。すなわち、本実施形態においては、羽根部材2が取り付けられた回転部材1の内部にピッチ変更手段3を構成する連動部材3a及びカムフォロア3b(カム部材)を収容させており、回転部材1の外部のリニアアクチュエータ4にてピッチ変更手段3を任意に作動させるよう構成されているのである。
Here, in the propeller device according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5 to 8, an accommodation space is formed inside the rotating member 1, and the pitch changing means 3 is disposed in the accommodation space. That is, in the present embodiment, the interlocking
本実施形態によれば、回転部材1の内部に収容空間が形成されるとともに、当該収容空間にピッチ変更手段3が配設されたので、装置の小型化を図ることができるとともに、ピッチ変更手段3が回転部材1で覆われるので、空気抵抗になってしまうのを防止することができる。また、本実施形態に係るピッチ変更手段3及びリニアアクチュエータ4は、モータM(駆動源)を挟んだ位置にそれぞれ配設されるとともに、作動部材5は、モータMを貫通して取り付けられたプッシュロッドから成るので、プロペラ装置全体を直線状に配設させることができ、他の構成部品のレイアウトの自由度を向上させることができる。
According to the present embodiment, since the accommodation space is formed inside the rotating member 1 and the pitch changing means 3 is disposed in the accommodation space, the device can be downsized and the pitch changing means can be achieved. Since 3 is covered with the rotating member 1, it is possible to prevent air resistance. Further, the pitch changing means 3 and the linear actuator 4 according to the present embodiment are respectively arranged at positions sandwiching the motor M (driving source), and the actuating
さらに、本実施形態に係るモータM(駆動源)の出力軸Maは、当該モータM(駆動源)を貫通したパイプ状部材から成り、作動部材5は、当該出力軸Maに挿通して配設されたので、作動部材5の変位(軸方向のスライド)を安定して行わせることができる。またさらに、本実施形態に係る駆動源は、モータMから成るとともに、作動部材5は、非磁性体材料から成るので、モータMを貫通して配設された作動部材5がモータMに対して磁気的影響を及ぼしてしまうのを防止することができる。
Further, the output shaft Ma of the motor M (driving source) according to the present embodiment is made of a pipe-shaped member that penetrates the motor M (driving source), and the actuating
また、本実施形態に係るピッチ変更手段3は、作動部材5の変位に伴って移動する連動部材3aと、連動部材3aの移動を羽根部材2の回転力に変換してピッチを変更させるカムフォロア3b(カム部材)とを有するので、ピッチ変更手段3を確実且つ円滑に作動させて羽根部材2のピッチを変更させることができる。特に、本実施形態に係るカム部材は、連動部材3aに形成されたカム溝3aaに沿って変位可能なカムフォロア3bから成るので、羽根部材2のピッチの変更をより円滑且つ安定して行わせることができる。
The pitch changing means 3 according to the present embodiment moves the interlocking
さらに、本実施形態においては、リニアアクチュエータ4(作動アクチュエータ)及び作動部材5の間に介在し、作動部材5の回転力がリニアアクチュエータ4に伝達しない状態を維持しつつリニアアクチュエータ4の駆動力を作動部材5に伝達してピッチ変更手段3を作動させ得る継ぎ手部材6を具備したので、リニアアクチュエータ4を固定させた状態でピッチ変更手段3を安定して作動させることができる。継ぎ手部材6は、回転は吸収しつつ、前後方向の駆動をスムースかつ正確に伝達する機能を有する。ベアリングB2は単数でもよく、その構成は小型軽量化につなげることができる。
Further, in the present embodiment, the driving force of the linear actuator 4 is maintained while the state in which the rotational force of the operating
またさらに、本実施形態に係る作動アクチュエータは、作動部材5のスライド方向に駆動力を伝達可能なリニアアクチュエータから成るので、作動アクチュエータの駆動力を効率的に作動部材5に伝達させることができる。なお、本実施形態に係る作動アクチュエータとしてのリニアアクチュエータ4は、支持台h2に固定されているので、モータMと一体的に扱うことができる。
Furthermore, since the actuating actuator according to this embodiment is a linear actuator capable of transmitting a driving force in the sliding direction of the actuating
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図10〜12に示すように、ピッチ変更手段3を作動させるための作動アクチュエータがサーボモータ7から成るものとされ、サーボモータ7の駆動による回転力を作動部材5のスライド方向に変換して伝達可能な変換手段を具備するプロペラ装置としてもよい。この場合、同図に示すように、作動部材5の基端側に2枚の板材a1、a2を固定させるとともに、モータM(駆動源)に支持台h3を取り付けて、当該支持台h3にサーボモータ7を固定させている。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 10 to 12, the actuating actuator for actuating the pitch changing means 3 is composed of the
そして、サーボモータ7の出力軸にカムフォロア7bを有するアーム部材7aを取り付け、そのカムフォロア7bを板材a1、a2の間に嵌入して組み付けることにより、サーボモータ7の駆動による回転力を作動部材5のスライド方向に変換して伝達するようになっている。なお、アーム部材7a及びカムフォロア7bは、本発明の変換手段を構成している。
Then, an
このように、作動アクチュエータがサーボモータ7から成り、当該サーボモータ7の駆動による回転力を作動部材5のスライド方向に変換して伝達可能な変換手段(アーム部材7a及びカムフォロア7b)を具備することにより、汎用的なサーボモータ7を用いて製造コストを低減させることができる。なお、サーボモータ7の駆動による回転力を作動部材5のスライド方向に変換して伝達する変換手段は、他の形態の機構を採用してもよい。
As described above, the actuating actuator is composed of the
さらに、本実施形態においては、ピッチ変更手段3が連動部材3a及びカムフォロア3b(カム部材)を有して構成されているが、回転部材1の収容空間に収容されていれば足り、例えば他のリンク機構等に代えてもよい。また、本実施形態においては、無人航空機やドローンなどに適用されているが、内燃機関(エンジン)を駆動源とする航空機や船舶等のプロペラ装置に適用してもよい。
Further, in the present embodiment, the pitch changing means 3 is configured to have the interlocking
回転部材は、内部に収容空間が形成されるとともに、当該収容空間にピッチ変更手段が配設されたプロペラ装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。 The rotating member is applied to a propeller device having a housing space formed therein and a pitch changing means arranged in the housing space, which has a different external shape or is provided with other functions. can do.
1 回転部材
1a ホルダ
1b ケース
2 羽根部材
2a 連結部
3 ピッチ変更手段
3a 連動部材
3aa カム溝
3b カムフォロア(カム部材)
4 リニアアクチュエータ(作動アクチュエータ)
4a 作動軸
5 作動部材
6 継ぎ手部材
6a ハウジング
7 サーボモータ(作動アクチュエータ)
7a アーム部材(変換手段)
7b カムフォロア(変換手段)
M モータ(駆動源)
P1 連結ピン
P2 連結ピン
B1 ベアリング
B2 ベアリング
h1 支持柱
h2 支持台
h3 支持台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 rotating
4 Linear actuator (actuator)
7a Arm member (converting means)
7b Cam follower (conversion means)
M motor (drive source)
P1 connection pin P2 connection pin B1 bearing B2 bearing h1 support column h2 support base h3 support base
Claims (10)
前記回転部材に取り付けられた複数の羽根部材と、
前記羽根部材の長手方向に延びる軸を中心としてそれぞれ回転させることにより当該羽根部材のピッチを変更するピッチ変更手段と、
前記ピッチ変更手段を作動させて前記羽根部材のピッチを任意のタイミングで変更させる作動アクチュエータと、
前記作動アクチュエータの駆動によって変位して前記ピッチ変更手段を作動させる作動部材と、
を具備し、前記駆動源の駆動によって前記回転部材と共に前記羽根部材を回転して推力を得るとともに、前記作動アクチュエータの駆動力を前記作動部材を介して前記ピッチ変更手段に伝達させて前記羽根部材のピッチを変更し得るプロペラ装置であって、
前記回転部材は、内部に収容空間が形成されるとともに、当該収容空間に前記ピッチ変更手段が配設されたことを特徴とするプロペラ装置。 A rotary member that is connected to the output shaft of the drive source and can be driven to rotate;
A plurality of blade members attached to the rotating member,
Pitch changing means for changing the pitch of the blade member by rotating the blade member about an axis extending in the longitudinal direction of the blade member,
An actuating actuator that actuates the pitch changing means to change the pitch of the blade members at an arbitrary timing,
An actuating member which is displaced by driving the actuating actuator to actuate the pitch changing means;
The blade member is rotated together with the rotating member by the drive of the drive source to obtain a thrust force, and the driving force of the actuating actuator is transmitted to the pitch changing means via the actuating member to produce the vane member. A propeller device capable of changing the pitch of
A propeller device, wherein the rotating member has an accommodation space formed therein, and the pitch changing means is disposed in the accommodation space.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022033430A (en) * | 2020-08-17 | 2022-03-02 | 日本精工株式会社 | Thrust generating device |
JP7428102B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-02-06 | 日本精工株式会社 | thrust generator |
JP7452322B2 (en) | 2020-08-17 | 2024-03-19 | 日本精工株式会社 | thrust generator |
JP7476832B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-05-01 | 日本精工株式会社 | Flying Device |
JP7521473B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-07-24 | 日本精工株式会社 | Thrust generating device |
JP7521472B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-07-24 | 日本精工株式会社 | Thrust generating device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103661926A (en) * | 2013-12-24 | 2014-03-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Variable-screw-pitch device and rotor wing assembly and multiple rotor wing aircraft adopting same |
CN205044944U (en) * | 2015-09-27 | 2016-02-24 | 上海圣尧智能科技有限公司 | Screw displacement system and unmanned aerial vehicle |
CN105539832A (en) * | 2015-12-24 | 2016-05-04 | 上海埃威航空电子有限公司 | Variable-pitch power device for multi-rotor-wing unmanned aerial vehicle |
CN106043670A (en) * | 2016-07-18 | 2016-10-26 | 四川傲势乐翼科技有限公司 | Variable pitch propeller |
WO2016185265A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Evodrone | Drone with a variable-pitch rotor |
US9663236B1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-05-30 | Amazon Technologies, Inc. | Selectively thrusting propulsion units for aerial vehicles |
JP2017185945A (en) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | ヒロボー株式会社 | Rotor head of helicopter, multi-rotor type helicopter and helicopter |
JP2018052227A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | アダマンド並木精密宝石株式会社 | Pitch change mechanism and variable pitch type rotary vane mechanism |
-
2018
- 2018-11-12 JP JP2018212288A patent/JP6975977B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103661926A (en) * | 2013-12-24 | 2014-03-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Variable-screw-pitch device and rotor wing assembly and multiple rotor wing aircraft adopting same |
WO2016185265A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Evodrone | Drone with a variable-pitch rotor |
CN205044944U (en) * | 2015-09-27 | 2016-02-24 | 上海圣尧智能科技有限公司 | Screw displacement system and unmanned aerial vehicle |
CN105539832A (en) * | 2015-12-24 | 2016-05-04 | 上海埃威航空电子有限公司 | Variable-pitch power device for multi-rotor-wing unmanned aerial vehicle |
US9663236B1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-05-30 | Amazon Technologies, Inc. | Selectively thrusting propulsion units for aerial vehicles |
JP2017185945A (en) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | ヒロボー株式会社 | Rotor head of helicopter, multi-rotor type helicopter and helicopter |
CN106043670A (en) * | 2016-07-18 | 2016-10-26 | 四川傲势乐翼科技有限公司 | Variable pitch propeller |
JP2018052227A (en) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | アダマンド並木精密宝石株式会社 | Pitch change mechanism and variable pitch type rotary vane mechanism |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7428102B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-02-06 | 日本精工株式会社 | thrust generator |
JP7476832B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-05-01 | 日本精工株式会社 | Flying Device |
JP7521473B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-07-24 | 日本精工株式会社 | Thrust generating device |
JP7521472B2 (en) | 2020-08-14 | 2024-07-24 | 日本精工株式会社 | Thrust generating device |
JP2022033430A (en) * | 2020-08-17 | 2022-03-02 | 日本精工株式会社 | Thrust generating device |
JP7452321B2 (en) | 2020-08-17 | 2024-03-19 | 日本精工株式会社 | thrust generator |
JP7452322B2 (en) | 2020-08-17 | 2024-03-19 | 日本精工株式会社 | thrust generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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