特開 2024-126683 回転翼機の推力発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126683

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】回転翼機の推力発生装置

(51)【国際特許分類】

   B64U 50/19 20230101AFI20240912BHJP

   B64U 10/10 20230101ALI20240912BHJP

   B64U 30/21 20230101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

B64U50/19

B64U10/10

B64U30/21

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023035242

(22)【出願日】2023-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 龍三郎

(57)【要約】

【課題】 回転翼機の推力発生装置において、駆動ユニットのメンテナンスの作業性を向上させる。
【解決手段】 回転翼機１の推力発生装置１０は、回転翼機に設けられたベース１１に着脱可能に取り付けられた支持部１４と、支持部に回転可能に支持されたロータシャフト１５と、ロータシャフトに結合された複数の回転翼１６と、支持部又はベースに着脱可能に取り付けられる駆動ユニット１８とを有する。駆動ユニットの出力軸７１は、ロータシャフトと着脱可能に接続する。駆動ユニットは、電動モータ３１と、電動モータの駆動力を減速してロータシャフトに伝達する減速機３２とを有する。減速機の出力軸７１は駆動ユニットの出力軸をなす。減速機は支持部に着脱可能に取り付けられている。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転翼機の推力発生装置であって、
前記回転翼機に設けられたベースに着脱可能に取り付けられた支持部と、
前記支持部に回転可能に支持されたロータシャフトと、
前記ロータシャフトに結合された複数の回転翼と、
前記支持部又は前記ベースに着脱可能に取り付けられる駆動ユニットとを有し、
前記駆動ユニットの出力軸が、前記ロータシャフトと着脱可能に接続する推力発生装置。

【請求項2】

前記駆動ユニットは、電動モータと、前記電動モータの駆動力を減速して前記ロータシャフトに伝達する減速機とを有し、
前記減速機の出力軸が前記駆動ユニットの前記出力軸をなし、
前記減速機が前記支持部に着脱可能に取り付けられている請求項１に記載の推力発生装置。

【請求項3】

前記電動モータは、前記減速機に着脱可能に取り付けられ、
前記電動モータの出力軸が前記減速機の入力軸に着脱可能に接続する請求項２に記載の推力発生装置。

【請求項4】

前記電動モータ、前記減速機、及び前記ロータシャフトが同軸上に配置されている請求項２又は３に記載の推力発生装置。

【請求項5】

前記ロータシャフト及び前記駆動ユニットの前記出力軸の一方にスプライン軸部が設けられ、
前記ロータシャフト及び前記駆動ユニットの前記出力軸の他方に、前記スプライン軸部が嵌合するスプライン孔が設けられている請求項１に記載の推力発生装置。

【請求項6】

前記ベースは、上下方向に貫通する取付孔を有し、
前記支持部は、前記取付孔の縁部に着脱可能に取り付けられ、
前記ロータシャフトは、前記取付孔から上方に延び、
前記駆動ユニットの下端は、前記ベースより下方に配置されている請求項１に記載の推力発生装置。

【請求項7】

前記支持部は、前記ロータシャフトを回転可能に支持する筒形の本体部と、前記本体部から径方向外方に延びる複数のアーム部とを有し、
上下方向から見て前記本体部は、前記取付孔の内側に配置され、
複数の前記アーム部が前記取付孔の前記縁部に着脱可能に取り付けられる請求項６に記載の推力発生装置。

【請求項8】

前記支持部の前記本体部及び前記駆動ユニットのそれぞれは、前記取付孔の前記縁部に対して、隙間を介して配置されている請求項７に記載の推力発生装置。

【請求項9】

前記支持部と前記駆動ユニットとは、前記支持部を貫通して前記駆動ユニットに螺合する複数のボルトによって互いに締結され、
上方から見て、複数の前記ボルトは前記取付孔と重なる位置に配置されている請求項６に記載の推力発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転翼機の推力発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、回転翼機の推力発生装置を開示している。回転翼機は、本体から水平方向に延びる複数のアームを有し、各アームの先端には推力発生装置を支持するための支持部が設けられている。推力発生装置は、支持部に結合された電動モータと、電動モータの出力軸に結合された複数の回転翼とを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０２０６３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

推力発生装置の定期的なメンテナンスや交換のために、電動モータを機体の支持部から取り外すことがある。この場合、特許文献１に係る推力発生装置では、回転翼が電動モータの出力軸に結合されているため、回転翼も電動モータと共に支持部から取り外される。回転翼は回転翼機の飛行性能に大きな影響を与えるため、取り付け時に位置や角度等の精密な調整が必要になる。そのため、電動モータを取り外す度に、回転翼の調整まで必要になり、メンテナンスの作業性が悪いという問題がある。

【0005】

本発明は、以上の背景を鑑み、回転翼機の推力発生装置において、駆動ユニットのメンテナンスの作業性を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明のある態様は、回転翼機（１）の推力発生装置（１０）であって、前記回転翼機に設けられたベース（１１）に着脱可能に取り付けられた支持部（１４）と、前記支持部に回転可能に支持されたロータシャフト（１５）と、前記ロータシャフトに結合された複数の回転翼（１６）と、前記支持部又は前記ベースに着脱可能に取り付けられる駆動ユニット（１８）とを有し、前記駆動ユニットの出力軸（７１）が、前記ロータシャフトと着脱可能に接続する。

【0007】

この態様によれば、支持部をベースに残した状態で、駆動ユニットのみを支持部及びベースから取り外すことができる。そのため、駆動ユニットが支持部及びベースから取り外されるときに、回転翼及びロータシャフトはベースから取り外す必要がない。これにより、回転翼機の推力発生装置において、駆動ユニットのメンテナンスの作業性を向上させることができる。

【0008】

上記の態様において、前記駆動ユニットは、電動モータ（３１）と、前記電動モータの駆動力を減速して前記ロータシャフトに伝達する減速機（３２）とを有し、前記減速機の出力軸（７１）が前記駆動ユニットの前記出力軸をなし、前記減速機が前記支持部に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0009】

この態様によれば、ベースに取り付けられた支持部から電動モータ及び減速機を取り外すことができる。

【0010】

上記の態様において、前記電動モータは、前記減速機に着脱可能に取り付けられ、前記電動モータの出力軸（６１）が前記減速機の入力軸（６３）に着脱可能に接続してもよい。

【0011】

この態様によれば、減速機が支持部に残された状態で、電動モータのみを取り外すことができる。

【0012】

上記の態様において、前記電動モータ、前記減速機、及び前記ロータシャフトが同軸上に配置されてもよい。

【0013】

この態様によれば、ロータシャフト及び支持部に対して減速機及び電動モータを取り外す方向が一致するため、取り外し作業及び取り付け作業が容易になる。

【0014】

上記の態様において、前記ロータシャフト及び前記駆動ユニットの前記出力軸の一方にスプライン軸部（９３）が設けられ、前記ロータシャフト及び前記駆動ユニットの前記出力軸の他方に、前記スプライン軸部が嵌合するスプライン孔（９４）が設けられてもよい。

【0015】

この態様によれば、駆動ユニットの出力軸をロータシャフトに着脱可能かつ確実に接続することができる。

【0016】

上記の態様において、前記ベースは、上下方向に貫通する取付孔（１２）を有し、前記支持部は、前記取付孔の縁部（２５）に着脱可能に取り付けられ、前記ロータシャフトは、前記取付孔から上方に延び、前記駆動ユニットの下端は、前記ベースより下方に配置されてもよい。

【0017】

この態様によれば、ロータシャフト及び回転翼が支持部及びベースに支持された状態において、駆動ユニットを支持部から取り外すことができる。

【0018】

上記の態様において、前記支持部は、前記ロータシャフトを回転可能に支持する筒形の本体部（２１）と、前記本体部から径方向外方に延びる複数のアーム部（２２）とを有し、上下方向から見て前記本体部は、前記取付孔の内側に配置され、複数の前記アーム部が前記取付孔の前記縁部に着脱可能に取り付けられてもよい。

【0019】

この態様によれば、支持部の本体部を取付孔内に配置することができる。

【0020】

上記の態様において、前記支持部の前記本体部及び前記駆動ユニットのそれぞれは、前記取付孔の前記縁部に対して、隙間（３４）を介して配置されてもよい。

【0021】

この態様によれば、回転翼から下方に流れる空気が隙間を通過して駆動ユニットの表面に沿って流れることができる。これにより、駆動ユニットの冷却が可能になる。

【0022】

上記の態様において、前記支持部と前記駆動ユニットとは、前記支持部を貫通して前記駆動ユニットに螺合する複数のボルトによって互いに締結され、上方から見て、複数の前記ボルトは前記取付孔と重なる位置に配置されてもよい。

【0023】

この態様によれば、取付孔の上方から、支持部に駆動ユニットを締結するボルトを着脱することができる。

【発明の効果】

【0024】

以上の構成によれば、回転翼機の推力発生装置において、駆動ユニットのメンテナンスの作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】回転翼機の斜視図

【図2】推力発生装置の斜視図

【図3】推力発生装置の斜視図

【図4】回転翼を省略した状態の推力発生装置の平面図

【図5】推力発生装置の垂直断面図

【図6】推力発生装置の要部を拡大して示す垂直断面図

【図7】減速機の水平断面図

【図8】減速機の要部を示す説明図

【図9】支持部に対して、減速機及び電動モータを分離した状態の推力発生装置の垂直断面図

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る推力発生装置及び推力発生装置の遊星歯車機構について説明する。推力発生装置は、電動マルチコプターと称される回転翼機に用いられる。

【0027】

図１に示すように、回転翼機１は、前後に延びた本体２と、本体２から左右に延びた前翼３及び後翼４と、前後に延び、前翼３及び後翼４に結合した左右のアーム５とを有する。本体２には、乗員が搭乗するためのキャビンが設けられてもよい。本体２の後端には、前後方向に推力を発生させる一対の後部推力発生装置７が設けられている。前翼３及び後翼４は、前方への移動に対して揚力を発生させる形状に形成されているとよい。

【0028】

各アーム５には、複数の推力発生装置１０が設けられている。各推力発生装置１０は、上下方向に推力を発生させる。各推力発生装置１０は、互いに干渉しないように前後方向に間隔をおいてアーム５に配置されている。各アーム５には、複数の推力発生装置１０が取り付けられる複数のベース１１が設けられている。

【0029】

各ベース１１は同様の構成を有する。また、各推力発生装置１０は同様の構成を有する。以下、１つの推力発生装置１０について説明する。

【0030】

図２～図５に示すように、ベース１１は、アーム５に設けられ、上面１１Ａ及び下面１１Ｂを有する。上面１１Ａ及び下面１１Ｂは、水平面であるとよい。ベース１１は、上下方向に貫通する取付孔１２を有する。取付孔１２は、上面１１Ａ及び下面１１Ｂに開口している。取付孔１２は、円孔であるとよい。

【0031】

推力発生装置１０は、ベース１１に着脱可能に取り付けられた支持部１４と、支持部１４に回転可能に支持されたロータシャフト１５と、ロータシャフト１５に結合された複数の回転翼１６と、支持部１４又はベース１１に着脱可能に取り付けられる駆動ユニット１８とを有する。

【0032】

支持部１４は、ロータシャフト１５を回転可能に支持する筒形の本体部２１と、本体部２１から径方向外方に延びる複数のアーム部２２とを有する。本体部２１は、上下に延びる円筒形に形成されている。本体部２１の中央には上下に貫通する軸受孔２３が設けられている。本体部２１の下端には、径方向外方に拡張したフランジ部２４が設けられている。

【0033】

複数のアーム部２２は、本体部２１の下端部から放射状に延びている。各アーム部２２は、本体部２１及びフランジ部２４に結合しているとよい。複数のアーム部２２は、取付孔１２の縁部２５に着脱可能に取り付けられる。複数のアーム部２２によって、支持部１４は取付孔１２の縁部２５に着脱可能に取り付けられる。本実施形では、複数のアーム部２２の先端の上面１１Ａがベース１１の下面１１Ｂに締結されている。他の実施形態では、複数のアーム部２２の先端の下面１１Ｂがベース１１の上面１１Ａに締結されてもよい。各アーム部２２とベース１１とは、例えばボルト及びナット等の締結具２７によって互いに着脱可能に締結されているとよい。

【0034】

支持部１４がベース１１に取り付けられた状態において、上下方向から見て本体部２１は、取付孔１２の内側に配置される。本体部２１は取付孔１２を通過して上下に延びている。本体部２１の直径は、取付孔１２の直径よりも小さく形成されている。

【0035】

ロータシャフト１５は、上下に延び、軸受２９を介して軸受孔２３に回転可能に支持されている。ロータシャフト１５の上端は、本体部２１の上端から上方に突出している。また、ロータシャフト１５は、取付孔１２から上方に延びている。複数の回転翼１６は、ロータシャフト１５の上端に結合されている。各回転翼１６は、ロータシャフト１５を中心として放射状に延びている。軸受２９は、軸受孔２３の上部に設けられているとよい。軸受２９に加えて、追加の軸受が軸受孔２３とロータシャフト１５との間に設けられてもよい。追加の軸受は、軸受孔２３の下部に設けられるとよい。

【0036】

駆動ユニット１８は、電動モータ３１と、電動モータ３１の駆動力を、減速してロータシャフト１５に伝達する減速機３２とを有する。減速機３２の出力軸が駆動ユニット１８の出力軸をなす。駆動ユニット１８の出力軸は、ロータシャフト１５と着脱可能に接続する。

【0037】

減速機３２は、支持部１４又はベース１１に着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、減速機３２は、支持部１４に着脱可能に取り付けられている。電動モータ３１は、減速機３２に着脱可能に取り付けられている。電動モータ３１の出力軸は、減速機３２の入力軸に着脱可能に接続している。電動モータ３１、減速機３２、及びロータシャフト１５は、軸線Ａに沿って同軸上に配置されている。支持部１４の下端に減速機３２が取り付けられ、減速機３２の下端に電動モータ３１が取り付けられる。駆動ユニット１８の上部は減速機３２によって構成され、駆動ユニット１８の下部は電動モータ３１によって構成されている。駆動ユニット１８の下端は、ベース１１より下方に配置されている。

【0038】

支持部１４の本体部２１及び駆動ユニット１８のそれぞれは、取付孔１２の縁部２５に対して、隙間３４を介して配置されている。隙間３４は、通気路として機能する。複数の回転翼１６にから下方に流れる空気は、隙間３４を通過して駆動ユニット１８の表面を流れ、駆動ユニット１８を冷却する。

【0039】

減速機３２は、減速機ケース４１を有する。減速機ケース４１は、円筒形に形成され、上下方向に延びている。減速機ケース４１は、上下に延びる円筒形の周壁４２と、周壁４２の上端に設けられた上端壁４３と、周壁４２の下端に設けられた下端壁４４とを有する。減速機ケース４１の上端壁４３は、支持部１４のフランジ部２４の下面１１Ｂに着脱可能に取り付けられている。支持部１４と減速機ケース４１とは、複数のボルト４６によって着脱可能に締結されているとよい。例えば、ボルト４６は、フランジ部２４に形成されたボルト孔を通過し、減速機ケース４１の上端面に形成された雌ねじ孔に螺合するとよい。

【0040】

減速機ケース４１の上端壁４３には、上下に貫通する上軸受孔５１が形成されている。減速機ケース４１の下端壁４４には、上下に貫通する下軸受孔５２が形成されている。上軸受孔５１及び下軸受孔５２は、減速機ケース４１の内部空間５３に接続している。上軸受孔５１の上部は、上軸受孔５１の下部に対して段違いに拡径されている。

【0041】

電動モータ３１は、円筒形のモータケース５５を有する。モータケース５５は上下方向に延びている。モータケース５５の上端面は、減速機ケース４１の下端壁４４の下面に着脱可能に取り付けられている。減速機ケース４１とモータケース５５とは、複数のボルトによって着脱可能に締結されているとよい。モータケース５５の外径は、減速機ケース４１の外径よりも大きく形成されているとよい。減速機ケース４１の下端壁４４には、径方向外方に突出する複数の締結フランジが設けられているとよい。各締結フランジには上下方向に貫通するボルト孔が形成され、モータケース５５の上端面に雌ねじ孔が形成されている。ボルトは、締結フランジのボルト孔を通過し、モータケース５５の雌ねじ孔に着脱可能に螺合するとよい。

【0042】

電動モータ３１の出力軸であるモータ出力軸６１は、上下方向に延び、モータケース５５の上端面から上方に突出している。

【0043】

減速機３２は、遊星歯車機構である。減速機３２は、減速機ケース４１に回転可能に支持された第１軸６３を有する。第１軸６３は、上下に延びている。第１軸６３は、下端に第１接続部６４を有すると共に上端に接続軸６５を有する。第１軸６３は、減速機３２の入力軸をなす。第１接続部６４は、減速機ケース４１の下軸受孔５２に軸受６６を介して回転可能に支持されている。第１軸６３の第１接続部６４と下軸受孔５２との間には、オイルシール６７が設けられているとよい。

【0044】

第１接続部６４は、モータ出力軸６１と同軸に接続する。第１軸６３とモータ出力軸６１とは、互いに嵌合し、一体に回転する。例えば、第１接続部６４は、軸方向に凹む角孔を有し、モータ出力軸６１は角孔に嵌合する角柱部を有する。モータ出力軸６１と第１軸６３との嵌合部の形状は軸方向に着脱自在な構造であればよく、軸方向に延びる細かな凹凸溝による嵌合、いわゆるスプライン嵌合によってモータ出力軸６１と第１軸６３とは嵌合してもよい。

【0045】

減速機３２は、減速機ケース４１に回転可能に支持された第２軸７１を有する。第２軸７１は、第１軸６３と同軸に配置されている。第２軸７１は、第１軸６３の上方に配置され、上下に延びている。第２軸７１は、上端に第２接続部７２を有すると共に、下端に接続軸６５を回転可能に受容する受容孔７３を有する。第２軸７１は、減速機３２の出力軸をなす。受容孔７３は、第２軸７１の下端面７１Ａから上方に向けて凹んでいる。受容孔７３は、第２軸７１と同軸の円孔である。接続軸６５の外周面と、受容孔７３の内周面とは摺接している。

【0046】

図５、図７、及び図８に示すように、第１軸６３にはサンギヤ７５が結合されている。サンギヤ７５は接続軸６５の直下に設けられているとよい。サンギヤ７５は、第１軸６３と同軸の平歯車である。

【0047】

第２軸７１には遊星キャリア７６が結合されている。遊星キャリア７６には、複数の遊星ギヤ７７が回転可能に支持されている。各遊星ギヤ７７は、平歯車である。本実施形態では、減速機３２は、３つの遊星ギヤ７７を有する。遊星キャリア７６は第２軸７１の下端の外周面に結合されている。

【0048】

遊星キャリア７６は、第２軸７１の下端に結合された円環状の第１プレート８１と、第１プレート８１から下方に延びる複数の支持軸８２と、複数の支持軸８２の下端に結合された第２プレート８３と、第２プレート８３から下方に延びる円筒形の延長筒８４とを有する。第１プレート８１は、上下を向く平板状に形成され、第２軸７１の下端の外周部から径方向外方に延びている。複数の支持軸８２は、第２軸７１と平行に配置され、第２軸７１を中心とした周方向に等間隔に配置されている。各支持軸８２は、円柱形に形成されている。第２プレート８３は上下を向く平板状に形成されている。第２プレート８３は、第１プレート８１と間隔をおいて平行に配置されている。第２プレート８３の中央部には、上下に貫通する透孔８５が形成されている。

【0049】

減速機ケース４１の上部には第２軸７１を回転可能に支持する軸受８６が設けられている。軸受８６は、上軸受孔５１の下部に設けられ、第２軸７１の下部を回転可能に支持している。延長筒８４は、軸受８７を介して減速機ケース４１の内面に回転可能に支持されている。

【0050】

第１軸６３は、第２プレート８３の透孔８５、及び延長筒８４の内部を通過して上下に延びている。第１軸６３と第２プレート８３の透孔８５との間には軸受８９が設けられているとよい。サンギヤ７５は、第１プレート８１と第２プレート８３との間に配置されている。サンギヤ７５は、複数の遊星ギヤ７７のそれぞれと噛み合っている。

【0051】

減速機ケース４１の内面には、リングギヤ９１が設けられている。リングギヤ９１は、内歯車であり、サンギヤ７５及び遊星ギヤ７７と同軸に配置されている。リングギヤ９１は、複数の遊星ギヤ７７と噛み合う。リングギヤ９１は、周壁４２の内面に結合されている。

【0052】

ロータシャフト１５の下端は、減速機ケース４１の上軸受孔５１内に突入し、第２軸７１部の上端と着脱可能に結合している。ロータシャフト１５及び第２軸７１（駆動ユニット１８の出力軸）の一方に、スプライン軸部９３が設けられ、ロータシャフト１５及び第２軸７１の他方に、スプライン軸部９３が嵌合するスプライン孔９４が設けられている。本実施形態では、第２軸７１の上端にスプライン軸部９３が設けられ、ロータシャフト１５の下端にスプライン孔９４が設けられている。スプライン軸部９３がスプライン孔９４に嵌合することによって、ロータシャフト１５は第２軸７１と一体に回転する。ロータシャフト１５の下端部は、軸受９６を介して上軸受孔５１の上部に回転可能に支持されている。

【0053】

軸受２９、９６は、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を支持可能な軸受であるとよい。軸受２９、９６は、例えば、円錐ころ軸受やアンギュラ玉軸受であるとよい。軸受６６、８６、８７、８９は、ラジアル荷重を支持可能な軸受であるとよい。軸受６６、８６、８７、８９は、例えば玉軸受や滑り軸受であるとよい。

【0054】

図６に示すように、サンギヤ７５の上面７５Ａと第２軸７１の下端面７１Ａとの間に隙間１０１が形成されている。第２軸７１の下端面７１Ａは、第１プレート８１の下面８１Ａと同一平面上に配置されている。そのため、サンギヤ７５の上面７５Ａと第１プレート８１の下面８１Ａとの間にも隙間１０１が形成されている。サンギヤ７５の上面１１Ａの内周部に、下方に向けて凹むと共に、接続軸６５を囲むように環状に延びた潤滑油溝１０２が形成されている。潤滑油溝１０２は、隙間１０１に対向している。

【0055】

接続軸６５及び受容孔７３の一方には接続軸６５を中心として螺旋状に上下に延びる螺旋溝１０５が形成されている。螺旋溝１０５の下端は、隙間１０１に接続している。すなわち、螺旋溝１０５の下端は、サンギヤ７５の上面１１Ａに到達している。また、螺旋溝１０５の下端は、潤滑油溝１０２に接続しているとよい。螺旋溝１０５の上端は、接続軸６５の先端に到達している。接続軸６５の先端と受容孔７３の底部との間には油室１０７が形成されている。

【0056】

図５及び図８に示すように、第２軸７１には、螺旋溝１０５から第２軸７１と減速機ケース４１との摺接部に延びる第１潤滑油路１０８が形成されている。第１潤滑油路１０８は、螺旋溝１０５に直接、又は油室１０７を介して螺旋溝１０５に接続しているとよい。本実施形態では、第１潤滑油路１０８は、螺旋溝１０５から軸受８６に直線状に延びている。

【0057】

第２軸７１及びロータシャフト１５には、螺旋溝１０５からロータシャフト１５と支持部１４の摺接部に延びる第２潤滑油路１０９が形成されている。第２潤滑油路１０９は、螺旋溝１０５に直接、又は油室１０７を介して螺旋溝１０５に接続しているとよい。本実施形態では、第２潤滑油路１０９は、油室１０７から軸受９６に直線状に延びている。

【0058】

減速機ケース４１内には、潤滑油が貯留されている。第１軸６３が回転しているときに、複数の遊星ギヤ７７の少なくとも一部が潤滑油内に浸漬している。図５に示すように、潤滑油の油面１１０は、複数の遊星ギヤ７７と同じ高さに配置されている。

【0059】

以下に推力発生装置１０の雷サージ保護構造について説明する。回転翼機１の本体２、前翼３、後翼４、及びアーム５のそれぞれの骨格及び外面は、導電性の金属によって形成されている。金属は例えば鉄やアルミニウム等であってよい。アーム５の一部をなすベース１１も、導電性の金属によって形成されている。

【0060】

図５に示すように、推力発生装置１０を構成する、ロータシャフト１５、複数の回転翼１６、及び支持部１４は、導電性の金属によって形成されている。支持部１４はベース１１に導通可能に取り付けられている。具体的には、支持部１４は、複数のアーム部２２においてベース１１に導通可能に接触している。図３に示すように、アーム部２２には、本体部２１からアーム部２２の先端に延びるリブ１１１が設けられている。リブ１１１は、アーム部２２の断面積を拡張し、アーム部２２の電気抵抗を低減する。リブ１１１は、本体部２１及びアーム部２２の補強構造としても機能する。リブ１１１の高さは、アーム部２２の先端側に向けて低くなっている。

【0061】

図５に示すように、ロータシャフト１５は、支持部１４に導通可能に支持されている。具体的には、ロータシャフト１５と支持部１４との間に設けられた軸受２９が導電性を有し、ロータシャフト１５は軸受２９を介して支持部１４と導通している。また、支持部１４には、ロータシャフト１５の外周面に摺接する導電性のブラシ１１３が設けられてもよい。

【0062】

駆動ユニット１８は、第１電気絶縁部１１５を介して支持部１４に取り付けられている。第１電気絶縁部１１５は、支持部１４及び駆動ユニット１８の間に介装された独立した電気絶縁材であってもよい。また、第１電気絶縁部１１５は、支持部１４及び駆動ユニット１８の少なくとも一方の表面に形成された電気絶縁皮膜であってもよい。

【0063】

駆動ユニット１８の出力軸をなす第２軸７１は、第２電気絶縁部１１６を介してロータシャフト１５に接続している。第２電気絶縁部１１６は、第２軸７１及びロータシャフト１５の間に介装された独立した電気絶縁材であってもよい。また、第２電気絶縁部１１６は、第２軸７１及びロータシャフト１５の少なくとも一方の表面に形成された電気絶縁皮膜であってもよい。

【0064】

電気絶縁材は、例えばセラミックスやゴムによって形成されるよい。また、電気絶縁皮膜は、例えばリン酸マンガン等のリン酸塩皮膜、アルマイト皮膜であるとよい。

【0065】

第１電気絶縁部１１５は、例えば、減速機ケース４１と支持部１４との間に介装された電気絶縁材であるとよい。第１電気絶縁部１１５は、減速機ケース４１と支持部１４とを締結するボルト４６と、支持部１４との間に設けられるブッシュを含むとよい。ブッシュは、電気絶縁材によって形成され、ボルト４６が支持部１４に接触しないようにする。また、第１電気絶縁部１１５は、減速機ケース４１と軸受９６との間に介装されるとよい。

【0066】

第１電気絶縁部１１５は、減速機ケース４１と支持部１４との接触部、減速機ケース４１と軸受９６との接触部、減速機ケース４１とボルト４６との接触部に形成された電気絶縁皮膜であってもよい。

【0067】

第２電気絶縁部１１６は、スプライン軸部９３及びスプライン孔９４の少なくとも一方に形成された電気絶縁皮膜であるとよい。これにより、大型化を抑制しつつ、ロータシャフト１５と駆動ユニット１８の出力軸である第２軸７１とを電気的に絶縁した状態で接続することができる。

【0068】

複数の回転翼１６及びロータシャフト１５が駆動ユニット１８よりも上方に配置されているため、駆動ユニット１８よりも回転翼１６及びロータシャフト１５に落雷し易くなる。第１電気絶縁部１１５及び第２電気絶縁部１１６によって、回転翼１６及びロータシャフト１５に発生した雷サージは、駆動ユニット１８よりもベース１１側に流れ易くなるため、駆動ユニット１８が雷サージから保護される。また、支持部１４と駆動ユニット１８とを近づけて配置することができるため、推力発生装置１０の大型化を抑制することができる。したがって、推力発生装置１０において、大型化を抑制しつつ、駆動ユニット１８に雷サージが流れることを抑制することができる。

【0069】

リブ１１１はアーム部２２の断面積を増加させるため、アーム部２２の電気抵抗が低下する。これにより、雷サージがアーム部２２を介してベース１１に流れ易くなる。ブラシ１１３はロータシャフト１５と支持部１４と電気的に接続する。これにより、雷サージがロータシャフト１５から、第２軸７１よりも支持部１４に流れ易くなる。

【0070】

駆動ユニット１８及び駆動ユニット１８出力軸を構成する第２軸７１のそれぞれは、ベース１１よりも導電率が低い材料によって形成されているとよい。これにより、雷サージがロータシャフト１５及び支持部１４から、駆動ユニット１８及び第２軸７１よりもベース１１に流れ易くなる。

【0071】

以下に、推力発生装置１０の作用及び効果について説明する。電動モータ３１の駆動力は、減速機３２によって減速され、ロータシャフト１５に伝達される。複数の回転翼１６を有するロータシャフト１５が回転することによって、推力発生装置１０は上下方向への推進力を発生させる。

【0072】

減速機３２では、サンギヤ７５を有する第１軸６３が回転することによって、複数の遊星ギヤ７７が回転すると共に、複数の遊星ギヤ７７を支持する遊星キャリア７６及び第２軸７１が回転する。このとき、各遊星ギヤ７７の少なくとも一部が潤滑油に浸漬しているため、各遊星ギヤ７７に付着した潤滑油が各遊星ギヤ７７の径方向外方に飛散する。これにより、図６に示すように、潤滑油が、サンギヤ７５の上面７５Ａと第２軸７１の下端面７１Ａとの間に隙間１０１に進入し、螺旋溝１０５の下端に到達する。第２軸７１は、各ギヤの歯数によって決まる減速比で第１軸６３に対して減速されているため、接続軸６５は受容孔７３に対して相対回転する。これにより、接続軸６５、受容孔７３、及び螺旋溝１０５は、スクリューポンプとして機能し、潤滑油を接続軸６５の上端側に送る。これにより、潤滑油は、螺旋溝１０５に接続した第１潤滑油路１０８を通過して軸受８６に送られる。これにより、軸受８６が潤滑される。

【0073】

また、図５に示すように、螺旋溝１０５内の潤滑油は、油室１０７及び第２潤滑油路１０９を介して軸受２９に送られる。これにより、軸受２９が潤滑される。軸受２９に供給された潤滑油は、重力によって、軸受２９の下方に設けられた軸受９６及び軸受８６を通過して下方に流れる。これにより、軸受９６が潤滑される。油室１０７が潤滑油を保持する。これにより、第２潤滑油路１０９に潤滑油をより確実に供給することができる。

【0074】

第２軸７１の下端に設けられた遊星キャリア７６の第１プレート８１は、各遊星ギヤ７７から飛散した潤滑油を隙間１０１に導く。これにより、螺旋溝１０５の下端に潤滑油が供給され易くなる。潤滑油溝１０２は、接続軸６５の下端部に潤滑油を保持する。これにより、螺旋溝１０５の下端に潤滑油が供給され易くなる。

【0075】

以上のように、遊星歯車機構の入力軸及び出力軸を構成する第１軸６３及び第２軸７１を利用して潤滑油を輸送するポンプが形成される。そのため、減速機３２において、潤滑構造を小型化することができる。軸受６６、８７、８９は潤滑油中にあり、潤滑されている。

【0076】

図９に示すように、推力発生装置１０では、支持部１４をベース１１に残した状態で、駆動ユニット１８のみを支持部１４及びベース１１から取り外すことができる。そのため、駆動ユニット１８が支持部１４及びベース１１から取り外されるときに、回転翼１６及びロータシャフト１５はベース１１から取り外す必要がない。これにより、回転翼機１の推力発生装置１０において、駆動ユニット１８のメンテナンスの作業性を向上させることができる。

【0077】

また、減速機３２が支持部１４に残された状態で、電動モータ３１のみを取り外すことができる。電動モータ３１、減速機３２、及びロータシャフト１５が同軸上に配置されている。そのため、ロータシャフト１５及び支持部１４に対して減速機３２及び電動モータ３１の取り外す方向が一致するため、取り外し作業及び取り付け作業が容易になる。

【0078】

支持部１４に減速機３２を取り付けるための各ボルト４６が、上方から見て取付孔１２と重なる位置に配置されている。そのため、作業者は取付孔１２の上方から、ボルト４６を着脱することができる。

【0079】

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、軸受８６は支持部１４の本体部２１に支持されてもよい。また、支持部１４の各アーム部２２は、ベース１１の上面１１Ａに結合されてもよい。この場合、減速機３２の上部が取付孔１２内に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ ：回転翼機
１０ ：推力発生装置
１１ ：ベース
１２ ：取付孔
１４ ：支持部
１５ ：ロータシャフト
１６ ：回転翼
１８ ：駆動ユニット
２１ ：本体部
２２ ：アーム部
２５ ：縁部
２９、６６、８６、８７、８９、９６ ：軸受
３１ ：電動モータ
３２ ：減速機
３４ ：隙間
４１ ：減速機ケース
４２ ：周壁
４３ ：上端壁
４４ ：下端壁
４６ ：ボルト
６１ ：モータ出力軸
６３ ：第１軸
６４ ：第１接続部
６５ ：接続軸
７１ ：第２軸
７１Ａ ：下端面
７２ ：第２接続部
７３ ：受容孔
７５ ：サンギヤ
７５Ａ ：上面
７６ ：遊星キャリア
７７ ：遊星ギヤ
８１Ａ ：下面
９１ ：リングギヤ
９３ ：スプライン軸部
９４ ：スプライン孔
１０１ ：隙間
１０２ ：潤滑油溝
１０５ ：螺旋溝
１０７ ：油室
１０８ ：第１潤滑油路
１０９ ：第２潤滑油路
１１１ ：リブ
１１３ ：ブラシ
１１５ ：第１電気絶縁部
１１６ ：第２電気絶縁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】