JP2007045270A - ヘリコプター - Google Patents

Abstract

【課題】
操縦者の背側に装着することができ、その状態での離着陸と飛行が可能であって、飛行しないときには飛行時よりコンパクトにすることができるヘリコプターを提供する。
【解決手段】
ヘリコプター(A1)は、機体(1)と、ロータ軸(20)にロータブレードをフラッピング可能に設けたメインロータ(2)と、機体(1)のテール(12)先端に設けられているテールロータ(3)と、各ロータ(2,3)を駆動するエンジン(4)と、メインロータ(2)の回転数と回転面の傾斜角度およびテールロータ(3)の回転数を調節し操縦するための操縦桿(5)と、操縦者が機体(1)を背側に装着できるようにする装着ベルト(6)とを備えている。機体(1)の伸縮テール(12)は縮小可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明はヘリコプターに関するものである。更に詳しくは、操縦者の背側に装着することができ、その状態での離着陸と飛行が可能であって、飛行しないときには飛行時よりコンパクトにすることができるものに関する。

従来より、プライベートな短距離の飛行やイベント用として、一人乗りの簡易型ヘリコプターの研究が行われている。このようなヘリコプターの一例として、例えば特許文献１記載のものがある。
特許文献１記載のヘリコプターは、機体と、エンジンと、ロータ駆動軸と、ロータブレードをロータ駆動軸にフラッピング可能に支持させてなるメインロータとを備えたヘリコプターにおいて、全機重心を移動させることによりロータ駆動軸を全機重心の移動方向に傾斜させる重心移動手段を設けたものである。

このヘリコプターは、全機重心を移動させた方向に進むので、サイクリック・ピッチ・コントロールを行う必要がなく、操縦系統の部品が少なくなる上に複雑な部品も必要でなくなる。これにより、ヘリコプターの組み立てや保守管理が容易であり、軽量化と操縦の容易性も実現できるというものである。

特願平６−５８９８４

しかしながら、特許文献１記載のヘリコプターには次のような課題があった。
このヘリコプターは、メインロータと原動機の下側に、支柱やスキッド、支持バーなどで構成されたキャビン骨格体を有しており、その内側に操縦席が設けられている構造であり、軽量化が図られているとはいっても、実際には相当な大きさを有している。

また、ヘリコプターは、機体の一部を折り畳んだり取り外すなどしてコンパクトにできる構造にはなっていない。このため、ヘリコプターを倉庫に保管する場合など、コンパクトにすることができず、嵩張ってしまうので、収容・保管性に劣る。

（本発明の目的）
本発明の目的は、操縦者の背側に装着した状態で装着することができ、その状態での離着陸と飛行が可能な従来にない簡易なヘリコプターを提供することである。

また、本発明の他の目的は、上記に加え、飛行しないときには飛行時よりコンパクトにすることができ、収容・保管性を高めたヘリコプターを提供することである。

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
機体と、
ロータ軸にロータブレードをフラッピング可能に設けたメインロータと、
機体のテール先端に設けられているテールロータと、
各ロータを駆動する原動機と、
メインロータの回転数と回転面の傾斜角度およびテールロータの回転数を調節し操縦するための操縦装置と、
操縦者が機体を背側に装着できるようにする装着手段と、
を備えていることを特徴とする、
ヘリコプターである。

第２の発明にあっては、
機体と、
ロータ軸にロータブレードをフラッピング可能に設けたメインロータと、
機体のテール先端に設けられているテールロータと、
各ロータを駆動する原動機と、
メインロータの回転数と回転面の傾斜角度およびテールロータの回転数を調節し操縦するための操縦装置と、
操縦者が機体を背側に装着できるようにする装着手段と、
を備えており、
機体のテールは折り畳み可能または縮小可能であることを特徴とする、
ヘリコプターである。

「操縦者が機体を背側に装着」とは、操縦者がヘリコプターを背負うようにして装着する場合や機体に設けた座部に腰掛ける場合、あるいはそれらを合わせた場合も含むものである。

（作用）
本発明に係るヘリコプターの作用を説明する。なお、ここでは本発明の各構成要件のそれぞれに、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与し説明するが、この符号の付与は、あくまで説明の理解を容易にするためであって各構成要件の上記各部への限定を意味するものではない。

（１）操縦者(M)は装着ベルトなどの装着手段(6)を使用して、例えば背側にヘリコプター(A1)を背負うようにして装着する。
（２）操縦者(M)はバランスをとって立ち、エンジンやモータなどの原動機(4)を作動させ、メインロータ(2)とテールロータ(3)を回転させる。
（３）操縦装置(5)の操作によって、原動機(4)の出力を上げてメインロータ(2)の回転数を上げ、この回転により上昇するために十分な揚力が発生すると、ヘリコプター(A1)と操縦者(M)は上昇する。

（４）テールロータ(3)の回転数を調節して機体(1)の方向を所要方向に定める。必要であれば揚力のバランスをとって一定の高さでホバリングする。
（５）操縦装置(5)の操作によって、メインロータ(2)の回転数を更に上げながらメインロータ(2)の回転面の角度を進行側へ傾斜させる。
これにより、メインロータ(2)による揚力の一部が水平方向の推力に変わり、ヘリコプター(A1)と操縦者(M)は必要な高度を保ちながら飛行することができる。

機体(1)のテール(12,18)が折り畳み可能または縮小可能であるものは、飛行しないときにはテール(12,18)の長さを短くしておくことができる。

（ａ）本発明に係るヘリコプターは、操縦者の背側に装着することができ、その状態での離着陸と飛行が可能である。これにより、従来にないような簡易なヘリコプターが提供できる。

（ｂ）機体のテールが折り畳み可能または縮小可能であるものは、飛行しないときにはテールの長さを短くしておくことができ、倉庫などに保管する際に嵩張らないので、収容・保管性に優れている。

本発明を図に示した実施例に基づき詳細に説明する。

図１は本発明に係るヘリコプターの第１実施の形態を示す側面視説明図である。なお、図１では便宜上、操縦者もあわせて図示しており、図１の下側にはテールロータシャフトを縮小した状態を示す説明図を示している。

ヘリコプターＡ１は、機体１、メインロータ２、テールロータ３、原動機であるエンジン４、操縦装置を構成する操縦桿５及び装着手段を構成する装着ベルト６を備えている。

機体１は、主ボックス１０を備えており、その後部には主ボックス１０と三角状になるよう枠組みされた基テール１１が設けてある。基テール１１の水平部後端には伸縮テール１２が伸縮可能に設けられている。具体的には、伸縮テール１２は、基テール１１の水平部に収容されることで縮小する構造であり、全体が収容可能である。伸縮テール１２は、伸張状態（図１の全体図参照）と縮小状態（図１の部分図参照）の各状態で固定具１３によって固定可能である。

伸縮テール１２の内部にはシャフト１４が通してある。シャフト１４はスプライン構造（図示省略）で伸縮可能であり、伸縮テール１２の伸縮に伴って同時に伸縮する構造である。シャフト１４は、その基端が後述するエンジン４の動力を取り出す動力取出部（符号省略）につながっている。これにより、シャフト１４はエンジン４の動力で駆動される。

また、伸縮テール１２の先端には、二枚のロータブレード（符号省略）を有するテールロータ３が設けてある。テールロータ３は、その回転面が垂直かつシャフト１４の軸線方向と平行になるように設けてある。テールロータ３のロータ軸３０には、ギヤボックス３１を介しシャフト１４の回転力が伝えられるようになっている。

主ボックス１０の内部には、エンジン４が固定されている。エンジン４はガソリンエンジンであり、その下方には燃料タンク４０が固定されている。
エンジン４の動力を取り出す動力取出部には、垂直方向に設けられたロータ軸２０がつながっている。ロータ軸２０の上端には、メインロータ２が取り付けてある。

メインロータ２は、二枚のロータブレード（符号省略）を有し、各ロータブレードは、フラッピングとフェザリングができる機構になっている。また、メインロータ２は、スワッシュプレート（図示省略）など、メインロータ２の回転面を傾斜させる機構を備えている。メインロータ２に関するこれら機構は公知技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

操縦桿５は、主ボックス１０の両側部から外部へ出され前部へ回すように伸ばしてある。操縦桿５及びそれに付帯するスイッチなどによって、メインロータ２の回転数と回転面の傾斜角度およびテールロータ３の回転数などが調節可能である。

主ボックス１０の前部には、装着ベルト６が設けてある。装着ベルト６は、操縦者Ｍの両肩と胴及び両脚に掛け回して緊締する構造であり、操縦者はヘリコプターＡ１（または機体１）を背負った状態で装着できる（図１参照）。

（作用）
図１を参照して、本発明に係るヘリコプターＡ１の作用を説明する。

（１）操縦者Ｍは装着ベルト６を使用してヘリコプターＡ１を背側に背負うようにして装着する。
（２）操縦者Ｍはバランスをとって立ち、エンジン４を始動し、メインロータ２とテールロータ３を回転させる。
（３）操縦桿５の操作によって、メインロータ２の回転数を上げ、メインロータ２の回転により十分な揚力が発生すると、ヘリコプターＡ１と操縦者Ｍは上昇する。

（４）操縦桿５を操作して、テールロータ３の回転数を調節し、機体１の方向を進行方向へ定める。必要であれば揚力のバランスをとって一定の高さでホバリングする。
（５）操縦桿５を操作して、メインロータ２の回転数を更に上げながらメインロータ２の回転面の角度を進行側へ傾斜させる。これにより、メインロータ２による揚力の一部が水平方向の推力に変わり、ヘリコプターＡ１と操縦者Ｍは必要な高度を保ちながら飛行することができる。

（６）着陸する場合は、着陸箇所の上空でホバリングし、メインロータ２の回転数をやや下げて下降する。
なお、ヘリコプターＡ１は、飛行しないとき、例えば倉庫に保管するときには、伸縮テール１２をシャフト１４と共に短くしてコンパクトにすることができるので、収容性または保管性に優れている。

図２は本発明に係るヘリコプターの第２実施の形態を示す側面視説明図、
図３は図２に示すヘリコプターの平面視説明図である。

ヘリコプターＡ２は、ヘリコプターＡ１の発展型であって、飛行時及び離着陸時の安全性をより高めたヘリコプターである。
なお、本実施の形態では、図面において上記ヘリコプターＡ１の各部と同等箇所には同一符号または同一符号に英字を付して示し、基本的には構造について重複する説明を省略する。

ヘリコプターＡ２においては、エンジン４は機体１を構成するフレーム１５の上部に固定してある。フレーム１５の下部は、ヘリコプターＡ２を背側に装着した操縦者Ｍが少ししゃがむことによって地面に接地しかつ安定させることができるように両側に脚１５０が設けてある。

また、フレーム１５の前部には、所要の高さに座部１６が設けてある。座部１６は、前後にやや細長いサドル状のものである。座部１６の下側には、Ｔ字型のフットレスト部材１７が設けてある。フットレスト部材１７の先端には、操縦者Ｍが両足を載せるためのフットレストバー１７０が設けられている。

フットレスト部材１７は、基端が上下方向に回動できるように取り付けてある。フットレスト部材１７は、図２に示す範囲内で回動可能であり、上下方向の限度位置を超える範囲へは移動できないように動きが制限されている。また、フットレスト部材１７はバネ（図示省略）により上方へ付勢されており、外力が作用しない状態では、水平位置で停止している。この水平位置が不使用位置であり、下方の傾斜位置が足を載せたときの使用位置である。

装着手段は、装着ベルトではなく、より強固でより確実に操縦者Ｍに装着できる合成樹脂製のホルダー６ａが設けてある。ホルダー６ａは、図２に示すように前部のホルダーバー６０を上下に回動させて装着したり装着状態を解除できる構造である。

機体１のテール１８の先端に設けてあるテールロータ３は、電動モータ３２により駆動される。電動モータ３２はバッテリー（図示省略）で駆動される。また、電動モータは、油圧モータなど他の原動機でも代替できる。
テール１８には、水平方向に、かつ互いに逆方向に折れ回動できる関節１８０、１８１が所要間隔で設けてある。テール１８は、常態においては直線状に伸ばされ、関節１８０、１８１は固定される。

この構造によれば、図３に想像線で示すようにテール１８を関節１８０、１８１で水平方向に折り曲げてまとめることにより、ヘリコプターＡ２の全長を短くしてコンパクトにすることができる。なお、テール１８は中空構造で、内部には電動モータ３２用の柔軟な電気ケーブル（図示省略）が通されているだけであり、テール１８の折り曲げには支障はない。

（作用）
図２、図３を参照して、本発明に係るヘリコプターＡ２の作用を説明する。

（１）ヘリコプターＡ２の脚１５０を地面に接地させた状態で操縦者Ｍは座部１６に腰掛け、ホルダー６ａを使用してヘリコプターＡ２を背側に装着する。操縦者Ｍはフットレスト部材１７に足を掛けるなどして下降回動させ、先端のフットレストバー１７０に両足を載せる。これにより、操縦者Ｍは安定した姿勢をとることができる。なお、必要であれば操縦者Ｍは立ち上がり、座部１６を跨いだ状態で歩いて移動することもできる。

（２）操縦者Ｍはエンジン４を始動し、メインロータ２とテールロータ３を回転させる。
（３）操縦桿５の操作によって、メインロータ２の回転数を上げ、メインロータ２の回転により十分な揚力が発生すると、ヘリコプターＡ２と操縦者Ｍは上昇する。

（４）操縦桿５を操作して、テールロータ３の回転数を調節し、機体１の方向を進行方向へ定める。必要であれば揚力のバランスをとって一定の高さでホバリングする。
（５）操縦桿５を操作して、メインロータ２の回転数を更に上げながらメインロータ２の回転面の角度を進行側へ傾斜させる。これにより、メインロータ２による揚力の一部が水平方向の推力に変わり、ヘリコプターＡ１と操縦者Ｍは必要な高度を保ちながら飛行することができる。

（６）着陸する場合は、着陸箇所の上空でホバリングし、メインロータ２の回転数をやや下げて下降する。
なお、ヘリコプターＡ２は、飛行しないとき、例えば倉庫に保管するときには、テール１８を水平方向に折り曲げてまとめて短くし、コンパクトにすることができるので、収容性または保管性に優れている。

なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまで説明上のものであって限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示されている実施の形態に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明に係るヘリコプターの第１実施の形態を示す側面視説明図。 本発明に係るヘリコプターの第２実施の形態を示す側面視説明図。 図２に示すヘリコプターの平面視説明図。

符号の説明

Ａ１ ヘリコプター
１ 機体
１０ 主ボックス
１１ 基テール
１２ 伸縮テール
１３ 固定具
１４ シャフト
２ メインロータ
２０ ロータ軸
３ テールロータ
３０ ロータ軸
３１ ギヤボックス
４ エンジン
４０ 燃料タンク
５ 操縦桿
６ 装着ベルト
Ｍ 操縦者
Ａ２ ヘリコプター
３２ 電動モータ
６ａ ホルダー
６０ ホルダーバー
１５ フレーム
１５０ 脚
１６ 座部
１７ フットレスト部材
１７０ フットレストバー
１８ テール
１８０、１８１ 関節

Claims (2)

1. 機体(1)と、
   ロータ軸(20)にロータブレードをフラッピング可能に設けたメインロータ(2)と、
   機体(1)のテール(12)先端に設けられているテールロータ(3)と、
   各ロータ(2,3)を駆動する原動機(4)と、
   メインロータ(2)の回転数と回転面の傾斜角度およびテールロータ(3)の回転数を調節し操縦するための操縦装置(5)と、
   操縦者が機体(1)を背側に装着できるようにする装着手段(6)と、
   を備えていることを特徴とする、
   ヘリコプター。
2. 機体(1)と、
   ロータ軸(20)にロータブレードをフラッピング可能に設けたメインロータ(2)と、
   機体(1)のテール(12)先端に設けられているテールロータ(3)と、
   各ロータ(2,3)を駆動する原動機(4)と、
   メインロータ(2)の回転数と回転面の傾斜角度およびテールロータ(3)の回転数を調節し操縦するための操縦装置(6)と、
   操縦者が機体(1)を背側に装着できるようにする装着手段(6)と、
   を備えており、
   機体(1)のテール(12,18)は折り畳み可能または縮小可能であることを特徴とする、
   ヘリコプター。

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