JP2000006894A

JP2000006894A - 無線操縦ヘリコプター

Info

Publication number: JP2000006894A
Application number: JP17428298A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Iwamoto; 守岩本
Original assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Current assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: JP3917759B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の無線操縦ヘリコプターは、墜落時の衝
撃からエンジン等の機器を保護する手段を持たないた
め、万一の墜落の際はエンジン等が破損され、修理コス
トが多大であった。【解決手段】薬剤散布装置１０を搭載し、空中にて薬
剤を散布する無線操縦ヘリコプターにおいて、該ヘリコ
プターの機体１の胴体部分に衝撃吸収装置たるエアバッ
グ装置１４を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線操縦ヘリコプ
ターの機体が墜落した時に破損が軽微となるようにする
ための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、無線操縦ヘリコプターを利用
して薬剤の空中散布を行う技術は公知となっている。該
無線操縦ヘリコプターに搭載される薬剤散布装置は、機
体の側部又はメインロータの直下に設置され、スキッド
の間に薬剤散布装置を挿入し、該薬剤散布装置を装着し
て、薬剤の空中散布を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無線操
縦ヘリコプターは、墜落時の衝撃からエンジン等の機器
を保護する手段やその他安全に着陸させる手段を持たな
いため、エンジンや操縦装置の故障、操作ミス、燃料切
れ等が生じた時、無線操縦ヘリコプターを軟着陸させる
ことは殆ど不可能であり、墜落してしまう。墜落した場
合は、プロペラや機体のカバーが破損するだけでなく、
エンジン等の機器も大きく破損されてしまう可能性が高
かった。このため、エンジンや制御機器が破損すると、
該機器を交換したり修理しなければならず、多大なコス
トを要していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、薬剤散布装置
を搭載し、空中にて薬剤を散布する無線操縦ヘリコプタ
ーにおいて、該ヘリコプターの機体の胴体部分に衝撃吸
収装置を配設したものである。

【０００５】請求項２においては、前記衝撃吸収装置を
エアバッグ装置としたものである。

【０００６】請求項３においては、前記胴体を内部カバ
ーと外部カバーとにより構成して、内部カバーと外部カ
バーの間にエアバッグ装置を設けたものである。

【０００７】請求項４においては、前記機体の適宜位置
に衝撃センサを設け、該衝撃センサをエアバッグ装置の
膨出機構と接続したものである。また、前記エアバッグ
装置を無線操縦で作動できるようにしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施例を説明する。
図１は本発明に係るエアバッグ装置を具備したヘリコプ
ターの全体的な構成を示す側面図、図２は同じく正面
図、図３はエアバッグの膨出機構の制御構成を示した制
御ブロック図、図４は墜落の際に外部カバー等を分離落
下させてエアバッグの膨出領域を確保するように構成し
た場合のエアバッグ作動の際の状況を示す正面図であ
る。

【０００９】まず、本実施例の全体構成について説明す
ると、図１及び図２に示すヘリコプター１は本発明に係
る衝撃吸収装置たるエアバッグ装置を具備したものであ
り、該ヘリコプターの機体１は、後ろ側へ水平に伸びる
テールパイプ２を備え、機体１の胴体部分の内部にはフ
レーム２０を配設し、該フレーム２０上に駆動用エンジ
ン３、該エンジン３の出力を変速するミッション４、機
体の姿勢制御等を自動的に行う図示しないサーボ機構や
無線操縦用の制御装置等が載置されている。該エンジン
３の出力は、ミッション４を介して該ミッション４から
垂直上方に伸びるメインロータシャフト５に伝達されて
メインロータ６を駆動している。また、テールロータシ
ャフト７がミッション４から突出されてテールパイプ２
内を挿通して後方へ延出され、該テールロータシャフト
７にはテールロータ８を連動連結して、メインロータ６
と同期して回転駆動するように構成している。また、該
無線操縦ヘリコプターの機体内部にはエンジン３の出力
軸に連結された図示しない発電機があり、この発電機が
発生する電力は図示しない整流回路を介して図示しない
バッテリに蓄電される。

【００１０】テールパイプ２の前部には左右方向に突出
した棒状アンテナ９が設けられており、該棒状アンテナ
９の前方には薬剤散布装置１０の受信用線状アンテナ１
１が機体１に縣装されている。棒状アンテナ９は、図示
しない機体操縦用の制御回路に接続されており、線状ア
ンテナ１１は薬剤散布装置１０用の図示しない受信機に
接続している。そして、前述したエンジン３、ミッショ
ン４、サーボ機構、発電機、受信機等は、フレーム２０
に固設した内部カバー１２によって周囲を覆われてお
り、該内部カバー１２の外側に左右二つのカバーから成
る外部カバー１３・１３をさらに装着して、機体１の胴
体部分が構成される。内部カバー１２の前後左右側面及
び下面には、外側の外部カバー１３との間に空間を設け
ており、該空間に後述するエアバッグ装置１４・１４・
・・を、エアバッグを折り畳んだ状態で収納している。

【００１１】そして、前記外部カバー１３の下部には、
スキッド１５が配設固定され、該スキッド１５には、薬
剤散布装置１０が固設されている。該薬剤散布装置１０
は、左右方向に延設された散布用の薬剤を収納する薬液
タンク１６、該薬液タンク１６を支持するステー１７、
機体前部において左右両方向に突出した支持アーム１
８、この支持アームの左右両端部に懸架されたアトマイ
ザー散布機１９、及び該薬液タンク１６からアトマイザ
ー散布機１９に接続する図示しない給液チューブ等より
構成される。ステー１７は、スキッド１５前方に延出さ
れており、先端において前記支持アーム１８を固設して
いる。

【００１２】前記薬液タンク１６は外部カバー１３・１
３の下部より正面視左右方向に、該外部カバー１３・１
３の側面に沿うように延設されており、外部カバー１３
・１３との間に間隙を設け、該薬剤散布装置１０を機体
に装着した状態において、該カバー１３・１３を脱着可
能に構成している。該薬液タンク１６は左右端部より中
央下方側に傾斜するように設けられており、中心部の底
面に設けられた供給部２１に薬液が流入するように構成
されている。また、薬液タンク１６の左右両側上面には
給液口が設けられ、左右両方又は一方より薬液を給液可
能に構成している。そして、該薬液タンク１６は薬液タ
ンク１６の前方に配設されたポンプ２２を固設したステ
ー１７により機体に固設されている。該ステー１７の前
部には正面視左右方向に支持アーム１８の中央部が固設
されており、該支持アーム１８の両端にはアトマイザー
散布機１９が下方に向け固設されている。

【００１３】該薬液タンク１６に収納された薬液は、該
薬液タンク１６の底部に設けられた供給部２１よりステ
ー１７に設置されているポンプ２２に送られる。該ポン
プ２２より支持アーム１８中に貫通された該給液チュー
ブを介して、薬液がアトマイザー散布機１９に供給され
る。該アトマイザー散布機１９は、モータによって駆動
され、空中において薬液を散布する。アトマイザー散布
機１９は、スキッド１５の前方に延出されたステー１７
の先端に支持アーム１８を介して配設されており、機体
１前部において薬液を散布可能に構成されている。

【００１４】そして、本発明の要部であるエアバッグ装
置１４の構成について説明する。即ち、このエアバッグ
装置１４はエアバッグ本体と膨出機構とにより構成され
ており、該エアバッグ本体は可撓性のある高強度の材料
により構成されていて、その基部は内部カバー１２の外
側面の適宜位置に固定されており、該基部内に膨出機構
が配置されている。該膨出機構は火薬と点火器とにより
構成され、機体墜落等の有事の際には点火器によって火
薬が点火されて、ガスが発生してエアバッグ本体を瞬間
的に膨出させる。ただし、エアバッグ装置１４の膨出機
構の構成については、火薬と点火器を用いる代わりに、
機体１の適宜位置に配設した圧縮空気ボンベの圧縮空気
吹き出し口をエアバッグ本体の基部に連通して、墜落等
の有事の際は該吹き出し口を開いてボンベ内部に充填さ
れている圧縮空気を噴出させることによりエアバッグ本
体を膨出させる構成としてもよい。

【００１５】そして、上記構成のエアバッグ装置１４
を、図１及び図２のように内部カバー１２の前後左右側
面及び下面に配置する（尚、図１では胴体の左右側面側
のエアバッグ装置は図示していない。また、図２では胴
体の前後面側のエアバッグ装置は図示していない）。
尚、内部カバー１２の後部にエアバッグ装置を配置する
際にはテールパイプ２等と干渉するので、該テールパイ
プ２の正面視左右側に小さいエアバッグを二つ配置する
構成とする。ただし、上記のエアバッグ装置１４・１４
・・・の配置は一例であり、これに限定するものではな
く、また、エアバッグ装置１４の数も限定するものでは
ない。

【００１６】そしてエアバッグ膨出機構を作動させるた
めの構成の一例について図３により説明する。即ち、前
記のように配置されたエアバッグ装置１４の膨出機構を
構成する前記点火器は機体操縦用の制御装置２９に接続
されている。該制御装置２９は、受信回路３０、航行制
御回路３１、エアバッグ点火回路３２の三者から構成さ
れている。一方、機体を操縦するオペレータは、機体操
縦のための発信機３３を操作することにより、機体から
離れた位置で所定の電波を送信することによりヘリコプ
ター機体１を操縦する。該送信機３３には、機体１の方
向・速度等を指示操作するための操作ハンドル３４、薬
剤散布装置等を操作するためのスイッチ３５、及びエア
バッグ作動ボタン３６等が設けられていて、該送信機３
３は、オペレータのハンドル３４の操作、スイッチ３５
の切換等を電波に変換して、送信機の上方より突出され
た送信アンテナ３７より該電波を出力送信する。該送信
アンテナ３７から送信された電波は、機体後方の棒状・
線状の二つのアンテナ９・１１により受信される。機体
１の操縦に関する指示電波は棒状アンテナ９で受信され
て上記機体操縦用の制御装置２９に入力され、薬剤散布
装置１０の操作に関する指示電波は線状アンテナ１１で
受信されて前記のように該アンテナ１１に接続された薬
剤散布装置１０の図示しない受信機に入力される。

【００１７】機体１後方の棒状アンテナ９により受信さ
れた電波は、該アンテナ９により電気信号に変換され、
前記機体操縦用の制御装置２９の受信回路３０に入力さ
れる。受信回路３０には信号増幅のためのアンプ等が配
置されていて、入力された電気信号を増幅して航行制御
回路３１に出力している。そして、航行制御回路３１
は、信号解析回路、サーボ機構等より成り、受信回路３
０から入力された信号を信号解析回路によって解析して
オペレータの指示操作の内容を判断する。そして、その
結果に基づいて、航行制御回路３１に接続されたエンジ
ン３やミッション４等を制御して、オペレータの指示に
応じた機体１の制御をすることとしている。

【００１８】また、該航行制御回路３１にはセンサユニ
ット３８が接続されていて、該センサユニット３８内に
は気圧センサや磁気センサ、水平センサ等が配置され、
該センサにより機体の高度、方位、姿勢等を検出して航
行制御回路３１に入力するようにしている。該センサか
ら得られたデータは前記航行制御回路３１のサーボ機構
によって解析され、解析結果に基づいてエンジン３の出
力やテールロータ８の回転等を制御して機体１の高度、
姿勢等を自動で制御できるようにしている。

【００１９】一方、航行制御回路３１による受信電波の
解析によって、エアバッグ作動ボタン３６がオペレータ
により押されたと判断されたときは、該航行制御回路３
１は、接続されているエアバッグ点火回路３２に信号を
送って、該点火回路３２を動作させることとしている。
該エアバッグ点火回路３２は、エアバッグ装置１４の基
部に位置する点火器に接続されていて、該点火回路３２
の動作によりエアバッグ基部内の火薬が点火器により点
火され、ガスが発生してエアバッグを膨出させるのであ
る。

【００２０】前記胴体を構成する二つのカバー１２・１
３については、上記のように内部カバー１２と外部カバ
ー１３との間の空間にエアバッグを膨出する構成とした
場合は、内部カバー１２と外部カバー１３との間をある
程度広く確保しなければならないが、エアバッグ装置１
４の作動の直前又は作動と同時に、外部カバー１３・１
３が機体から分離して落下して、内部カバー１２外周面
のエアバッグが露出するように構成して、エアバッグが
膨出する領域を広く確保することにより、エアバッグが
大きく膨らむようにしてそのクッション効果を高めるよ
うに構成することもできる。この際は、図４のように、
スキッド１５や薬剤散布装置１０等を該外部カバー１３
・１３に取り付けるようにして構成して、エアバッグ装
置１４作動時にはスキッド１５等も外部カバー１３・１
３とともに機体本体１から分離して落下するように構成
することもできる。この際は、スキッド１５や薬剤散布
装置１０等は落下するため、これらの装置は地面２９へ
の墜落により破損する可能性が高いが、一方機体本体１
においては、下側のエアバッグの膨出時に下方のスキッ
ド１５等が邪魔になることがないので、本体１の地面２
９墜落の際の地面方からの衝撃が確実に緩衝され、内部
カバー１２内に配置されたエンジン３等の重要機器の破
損を回避できる可能性を高めることができる。

【００２１】次に、ヘリコプター機体１の適宜位置に衝
撃センサ２３を配設してエアバッグ装置１４の膨出機構
に接続することにより、該衝撃センサ２３が衝撃を感知
したと同時にエアバッグを膨出させるように構成した実
施例を説明する。図５は機体の適宜位置に衝撃センサを
配置した際の構成を示す側面図、図６は衝撃センサの構
成を示す断面図、図７は機体に衝撃センサを配置する際
の応用例を示した側面図である。即ち、図５に示すよう
に、機体１の胴体部分の前後左右側及び下側において、
衝撃センサ２３を外部カバー１３内周面に複数配置固定
しており、該センサ２３・２３・・・によりヘリコプタ
ー機体１の墜落の際の衝撃を感知するように構成してい
る。但し、外部カバー１３に衝撃が容易に伝わる構成と
することで衝撃センサ２３を一つまたは数個にすること
もできる。

【００２２】前記衝撃センサ２３の一例を図６に示す
と、この衝撃センサ２３は、電気式の衝撃センサであっ
て、略円筒状に形成されたケース２４の両端を封止し、
このケース２４の内部には強磁性及び電気伝導性を有す
る素材（例えば鉄等）により構成された球状のウェイト
２５を配置している。そして該ケース２４の封止された
一端においては外側に永久磁石２６を取り付ける一方、
ケース２４内側の面には球形凹部２４ａを形設して、該
凹部２４ａの球面の半径はウェイト２５の半径と同じと
して、該磁石２６の磁力により前記ウェイト２５を吸引
して該凹部２４ａに静止させている。そして該ウェイト
２５の側方には案内筒２７を外嵌して、該案内筒２７の
外周面をケース２４内側壁に固設するとともに、該案内
筒２７の内周面はウェイト２５と接触するように構成し
ている。

【００２３】そして、ケース２４の磁石２６から遠い側
の端部の内壁面には金属端子２８・２８を二つ斜めに対
向して突出させ、該端子２８・２８にはそれぞれ図示し
ない導線が接続されてケース２４外部に引き出され、エ
アバッグ装置１４の膨出機構に接続されている。そして
上記のように構成した衝撃センサ２３は、衝撃があると
想定される向きに接点２８側を向けて固設される。例え
ば、図５においては、機体１がその胴体下部を地面に接
触させる形で墜落した場合を想定して、外部カバー１３
の下側内壁面に、接点２８側を下に向けた状態で立設し
ている。

【００２４】このような構成において、例えばヘリコプ
ターの機体１が落下して、前記想定の如くその胴体下部
を地面に接触させる形で墜落した場合は、図５のように
ヘリコプターの外部カバー１３の下側内壁面に立設した
衝撃センサ２３の速度は落下時の下向きの速度から急激
に変化してゼロとなり、その結果該センサ２３のケース
２４内のウェイト２５には下向きの慣性力が発生する。
該慣性力の大きさは衝撃の度合い（加速度）に比例する
が、その大きさがある値を超えると、磁石２６の上側方
向への吸引力及び案内筒２７とウェイト２５との間に生
じている摩擦力に打ち克ってウェイト２５は端子２８側
へ移動して、磁石２６と反対側に設けられた二つの端子
２８・２８の先端に同時に接触して二つの端子２８・２
８間が電気的に閉じられ、衝撃が感知されるのである。
ただし、衝撃センサとしては、電気式のものにこだわる
ことなく、他に電子式や機械式のものも用いることがで
きるので、この実施例に限定するものではない。

【００２５】上記のように構成した衝撃センサ２３を、
胴体前部に設置する場合は前方に接点２８側を向けて、
胴体後部に設置する場合は後方に接点２８側を向けてと
いうように、接点２８側を胴体外側に向けて、外部カバ
ー１３内周面の胴体前後左右側及び下側に配置する。こ
のように構成することにより、機体が胴体前部を地面に
接触させる形で墜落した際は前部の衝撃センサが前方向
からの衝撃を感知し、胴体側部を地面に接触させる形で
墜落した際は側部の衝撃センサが衝撃を感知するという
ように、胴体の前後左右側及び下側のいずれから落下し
て墜落する場合でも、複数配置した衝撃センサ２３・２
３のいずれかがその衝撃を感知して、確実にエアバッグ
装置１４を作動せしめることができる。

【００２６】ただし、衝撃センサ２３を配置する位置に
ついては、外部カバー１３の内周面にこだわる必要はな
く、例えば図７の如く、機体下側の衝撃を感知するため
の衝撃センサ２３はスキッド１５に固設することもでき
るし、該スキッド１５を機体１前方に延長してその前端
に前側の衝撃を感知する衝撃センサ２３を取り付けるこ
ともできる。また、後ろ側の衝撃を感知する衝撃センサ
２３をテールパイプ後端に取り付けることもできる。ま
た、上記のみならず、これ以外にも様々な配置を考え得
るので、前述した配置に限定するものではない。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１に示す如
く、薬剤散布装置を搭載し、空中にて薬剤を散布する無
線操縦ヘリコプターにおいて、該ヘリコプターの機体の
胴体部分に衝撃吸収装置を配設したので、機体を構成す
る重要部品であるエンジン等の機器を墜落時の衝撃から
保護することができ、機器の破損を免れて寿命を延ばす
ことができる。また、たとえエンジン等に破損が生じた
場合でも、衝撃吸収装置によってその破損の度合いを軽
微なものとすることができる可能性が高いので、少ない
部品の交換等により修復が可能となり、機器全体を交換
するほどの必要性はなくなり、修理コストを低減するこ
とができるのである。

【００２８】また、請求項２に示す如く、前記衝撃吸収
装置をエアバッグ装置としたので、簡単な構成で、機体
内部のエンジン等の機器を保護できる手段を提供できる
のである。また、通常時は折り畳んでおくことができる
ので、コンパクトで設置場所もとらないのである。ま
た、エアバッグの膨出時は内部のガス・空気等の気体に
よって衝撃を緩和するよう構成されているので、一個所
に発生した集中的な衝撃を該気体が分散して周囲に伝え
るので、機器等の破損を効果的に抑えることができるの
である。

【００２９】また、請求項３に示す如く、前記胴体を内
部カバーと外部カバーとにより構成して、内部カバーと
外部カバーの間にエアバッグ装置を設けたので、外部カ
バーに発生する衝撃がエアバッグによって緩衝されて内
部カバーに伝えられるので、内部カバー内のエンジン等
の機器の保護効果が高いのである。また、内部及び外部
の二重のカバーによってエンジン等を防護するように構
成しているので、エンジン等を確実に防護できるのであ
る。

【００３０】また、請求項４に示す如く、前記機体の適
宜位置に衝撃センサを設け、該衝撃センサをエアバッグ
装置の膨出機構と接続したので、操縦者の操作に関係な
く衝撃が感知された際にエアバッグを作動せしめること
ができる。従って、操縦者が墜落の危険を察知して対応
しきれないような突然の墜落や、電波の送受信の途絶等
による操縦不能な状況での墜落等の場合でも、エアバッ
グが作動して、確実に内部の機器を保護することができ
るのである。

【００３１】また、請求項５の如く、エアバッグ装置を
無線操縦で作動できるようにしたので、誤操作した場合
や燃料が切れた場合等で墜落の可能性が高いときに、強
制的にエアバッグ装置を作動することが可能となり、重
要部品であるエンジン等の機器を墜落時の衝撃から保護
することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアバッグ装置を具備したヘリコ
プターの全体的な構成を示す側面図。

【図２】同じく正面図。

【図３】エアバッグの膨出機構の制御構成を示した制御
ブロック図。

【図４】墜落の際に外部カバー等を分離落下させてエア
バッグの膨出領域を確保するように構成した場合のエア
バッグ作動の際の状況を示す正面図。

【図５】機体の適宜位置に衝撃センサを配置した際の構
成を示す側面図。

【図６】衝撃センサの構成を示す断面図。

【図７】機体に衝撃センサを配置する際の応用例を示し
た側面図。

【符号の説明】

１ヘリコプター機体３駆動用エンジン４ミッション１０薬剤散布装置１２内部カバー１３外部カバー１４エアバッグ２３衝撃センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線操縦ヘリコプターにおいて、該ヘリ
コプターの機体の胴体部分に衝撃吸収装置を配設したこ
とを特徴とする無線操縦ヘリコプター。
【請求項２】前記衝撃吸収装置をエアバッグ装置とし
たことを特徴とする請求項１記載の無線操縦ヘリコプタ
ー。
【請求項３】前記胴体を内部カバーと外部カバーとに
より構成して、内部カバーと外部カバーの間にエアバッ
グ装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の無線操
縦ヘリコプター。
【請求項４】前記機体の適宜位置に衝撃センサを設
け、該衝撃センサをエアバッグ装置の膨出機構と接続し
たことを特徴とする請求項３記載の無線操縦ヘリコプタ
ー。
【請求項５】前記エアバッグ装置を無線操縦で作動で
きるようにしたことを特徴とする請求項３記載の無線操
縦ヘリコプター。