JP2009292237A - 牽引式飛行具 - Google Patents

Abstract

【課題】初心者でも簡単に後方を見ることができる牽引式飛行具を提供する。
【解決手段】本発明にかかる牽引式オートジャイロ型飛行具１は、乗員のシート３が透明な球体である飛行具本体２に収容され、シート３を回転自在に支持する回転支持手段４を備える。シート３が回転自在に支持されることで、初心者でも簡単に飛行中に後方の風景等を見ることができる。また、シート３の回転角を検出する回転角検出手段８とその検出結果を表示する表示手段９とを備えることにより、空間式失調訓練装置としても利用できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、牽引されて滑空する飛行具に関するものである。より詳しくは、牽引されて滑空する遊具および空間識失調訓練装置に関する。

有人のモーターボート等によって牽引されて滑空する牽引式飛行具として、パラセーリングやグライダー等が知られている。この種の飛行具に搭乗した乗員は、上空からの眺めを楽しむことができるが、後方の風景等を見るためには、モーターボート等の旋回によって飛行具の向きが変わる必要がある。

飛行具の乗員が自己の操作によって後方を見ることを可能とするものとして、補助動力付き人力小型ヘリコプターを採用したものがある。乗員は、自分で補助動力付き人力小型ヘリコプターを操縦し、旋回させて後方の風景等を見ることができる（特許文献１参照）。また、乗員がグライダーを牽引する無人ボートを操縦するボーディンググライダーにあっては、グライダーの乗員は自分で無人ボートを操縦、旋回させることで、グライダーの向きを変えて後方の風景等を見ることができる（特許文献２参照）。

また、飛行映像を映し、複数の軸に対してコックピットを回転させることができる空間識失調訓練装置は、フライトシミュレータまたは娯楽用装置としても利用できる（特許文献３参照）。また、別の空間識失調訓練装置は、模擬視界装置で映像を写し、模擬操縦席を揺動させて航空機の加速度感を模擬することができる（特許文献４参照）。
特開平１１−９１６９３号公報 特開平２−２８３５９６号公報 特開２００５−３３８４０１号公報 特開平７−２６１６５５号公報

しかしながら、従来のレジャー用飛行具では、乗員が座るシートが固定されていた。そのため、後方の風景等を見るためには機体ごと旋回する必要があるが、旋回には時間がかかり、進行方向と逆に進まなければならず不便であった。また、有人モーターボートに牽引される飛行具においては、飛行具を牽引しているモーターボートが旋回することで飛行具の向きを変える必要があるため、乗員が望む方向に飛行具を向けるのは困難であった。特許文献１または特許文献２に記載の飛行具であれば、飛行具の乗員が自由に方向を変えることはできるが、操縦が必要であるので初心者には不向きである。そこで、本発明は、初心者でも簡単に後方を見ることができる牽引式飛行具を提供することを目的とする。

また、従来の空間識失調訓練装置は、上記特許文献３および特許文献４のように、地上で模擬飛行を行うものであった。しかし、実際の飛行を完全にシミュレートすることは困難であることから、実際の飛行によって訓練できることが望まれる。そこで、本発明は、実際に飛行している最中に、安全に空間識失調訓練を行える装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具は、乗員が搭乗可能な牽引式オートジャイロ型飛行具（１）であって、骨格部材である本体フレーム（１１）と、乗員を収容する透明なシェル体（１２）とを有した飛行具本体（２）と、前記飛行具本体（２）内に設置され、乗員の搭乗に供されるシート（３）と、前記シート（３）を前記飛行具本体（２）内で回転自在に支持する回転支持手段（４）と、前記飛行具本体（２）の上部に所定の角度をもって回転自在に取り付けられ、その回転によって揚力を発生する回転翼（５）と、前記飛行具本体（２）の下部に取り付けられ、当該飛行具本体（２）を水上または地上で滑走可能に支持するに滑走手段（７）と、一端側が前記飛行具本体（２）に連結されるとともに、他端側が牽引体に連結される牽引索（６）とを備えたことを特徴とする。ここで、牽引体とは、牽引機能を備えた船舶、車両または航空機等である。

第２の発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具は、前記飛行具本体（２）が略球状を呈し、前記回転支持手段（４）が、前記シート（３）が固定されるシートフレーム（２１）と、前記シートフレーム（２１）に取り付けられ、前記飛行具本体の内壁面を転がる少なくとも４つの車輪（２２）と、前記車輪（２２）をロックすることによって前記シートフレーム（２１）を前記飛行具本体（２）に対して固定するシート固定手段（２３）とを備えたことを特徴とする。

第３の発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具は、前記シェル体（１２）が略球状を呈し、前記回転支持手段（４）が、前記シェル体（１２）の中心を通る軸を回転軸（３５）として前記遊具本体（２）に回転可能に支持された第１回転フレーム（３１）と、前記シート（３）が取り付けられ、前記第１回転フレーム（３１）内で前記第１回転フレーム（３１）の回転軸と平行ではない軸を回転軸（３６）にして回転可能に支持された第２回転フレーム（３２）と、前記第１回転フレーム（３１）を前記飛行具本体（２）に対して固定する第１固定手段（３３）と、前記第２回転フレーム（３２）を前記第１回転フレームに対して固定する第２固定手段（３４）とを備えたことを特徴とする。

第４の発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具は、直交座標の各軸に対する前記シート（３）の回転角を検出する回転角検出手段（８）と、前記回転角検出手段（８）による検出結果を乗員に対して表示する表示手段（９）とを更に備えたことを特徴とする。

第１〜第３の発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具はシートを回転させることができるので、乗員は後方の風景等を見ることができる。本発明は、飛行具ごと旋回する必要があった従来の飛行具に比べて利便性が向上している。

一般的に、飛行具のシートを回転させると、乗員が飛行具の操作をすることが困難となる。そこで、本発明に係る牽引式飛行具は安定した揚力を得られるオートジャイロ型とし、乗員の操作が不要、または必要であっても短時間ならば操作しなくても機体が安定するようにした。また、本発明は、乗員を収容する透明なシェル体を備えることで、広い視界と安全性を確保している。

第４の発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具は、空中識失調訓練を実際の飛行によって行うことができる。地上での模擬飛行訓練と異なり、実際に飛行しながら訓練できるという利点を有する。

以下、図面を参照して、本発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具のいくつかの実施形態を詳細に説明する。

≪実施形態の構成≫
＜第１実施形態＞
まず、図１〜図３を参照して第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具の側面図である。図２は、本発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具の背面図である。図３は、図２中のIII−III断面図である。

本発明に係る牽引式オートジャイロ型飛行具（以下、単にオートジャイロと記す）１は、乗員を収容する飛行具本体２と、飛行具本体２内に設置されたシート３と、シート３を飛行具本体２内で回転自在に支持する回転支持手段４と、揚力を得るための回転翼５と、一端が船舶に連結される牽引索６と、遊具本体２を水上に浮遊させるための左右一対のフロート７と、直交座標の各軸に対するシート３の回転角を検出する回転角検出手段８と、回転角検出手段８による検出結果を乗員に対し表示する表示手段９とを備えている。

飛行具本体２は、上側本体２ａと、下側本体２ｂとを備えている。上側本体２ａは、円環状のアッパフレーム１１ａと、アッパフレーム１１ａの形状に合わせて形成された環状端部を有する半球状のアッパシェル１２ａとを備え、下側本体２ｂは、円環状のロワフレーム１１ｂと、ロワフレーム１１ｂの形状に合わせて形成された環状端部を有する半球状のロワシェル１２ｂとを備えている。

アッパフレーム１１ａとロワフレーム１１ｂとは、略同一形状であり、上側本体２ａと下側本体２ｂとを開閉可能にすべく、ヒンジ１３を解して結合している。上側本体２ａと下側本体２ｂとが閉じると（閉状態となると）、アッパフレーム１１ａとロワフレーム１１ｂとが全周にわたって当接し、アッパシェル１２ａとロワシェル１２ｂとが球体を構成する。フレーム１２には、ヒンジ１３が設けられた箇所以外の部位のうち、少なくとも１箇所に閉状態でアッパフレーム１１ａとロワフレーム１１ｂとを固定する固定具１４が設けられている。フレーム１１（アッパフレーム１１ａおよびロワフレーム１１ｂをいう、以下同じ）は、オートジャイロ１が水上に浮かんでいる状態で、水面より高い位置になるように設けられている。本実施形態では、略水平に設けられたフレーム１１の進行方向右側部にヒンジ１３が設けられ、左側部に固定具１４が設けられている。また、シェル１２の内部には乗員が搭乗するためのシート３が設けられている。

フレーム１１は、シェル１２に比べて剛性の高いアルミニウム合金等の素材で作られている。また、シェル１２は、透明プラスチック等の透明な素材で作られている。

回転支持手段４にはシート３が取り付けられており、シート３が飛行具本体２内で回転できるようになっている。本実施形態における回転支持手段４は、シート３を固定するシートフレーム２１と、シートフレームの外側２１に取り付けられ、前記飛行具本体２の内壁面を転がる６つの車輪２２と、乗員がシート３に着席した状態で車輪２２のロックおよびロック解除を行うためのシート固定手段２３とを備えている。

シートフレーム２１は、略同一直径の３つの取付リング２４と、シート３を取付リング２４に対して固定させるシート固定ロッド２５とを備えている。３つの取付リング２４は、同一の中心を持ち、かつ直交する３平面に沿うように配置されており、交点で固定されることによって一体となっている。

車輪２２は、自在に向きを変更することが可能であり、３つの取付リング２４の交点である６箇所に取り付けられている。取付リング２４の中心から車輪２２の外端までの距離は、シェル１２の内壁面の半径に等しい。

シート固定手段２３は、乗員がシート３に着席した状態ですべての車輪２２のロックまたはロック解除を同時に行うことができる公知のシート固定手段である。例えば、自転車のブレーキ手段およびそのブレーキをかけた状態を固定する器具、または、電動車椅子のブレーキ手段を利用することができる。

回転翼５は、進行方向の側面から見て、所定の角度後傾した状態で上側本体２ａに取り付けられている。回転翼５が後傾していることにより、オートジャイロ１が牽引されると、牽引方向からの風圧により回転翼５が回転し、回転による揚力が発生する。

牽引索６は、一端が飛行具本体２に連結されるとともに、他端がモーターボート（牽引体）に連結される。牽引索６は、飛行具本体２の近傍で分岐しており、各端部が飛行具本体２の異なる部位に連結されている。本実施形態では、飛行具本体２側の牽引索６の各端部は、飛行具本体２と回転翼５との接続部、および飛行具本体２の左右両端部の計３箇所に連結されている。

左右のフロート７は、フロート接続具１６を介して本体２の側方下部にそれぞれ取り付けられ、前記飛行具本体２を水上に支持する。具体的には、フロート接続具１６は、本実施形態では左右にそれぞれ２つずつあり、それぞれ一端が進行方向に対してロワフレーム１１ｂの側方に取り付けられ、他端が左右のフロート７に取り付けられている。これにより、ロワシェル１２ｂが、フロート７に対して固定され、フロート７が飛行具本体２を支持することによってオートジャイロ１が水上に浮遊する。ただし、ロワシェル２ｂの一部は水面下にあってもよい。

回転角検出手段８は、例えば、水平進行方向をＸ軸、水平でＸ軸に垂直な方向をＹ軸、および鉛直方向をＺ軸として、それぞれの軸に対するシート３の角度を検出する公知のセンサである。

表示手段９は、回転角検出手段８と電気的に接続されており、回転角検出手段８が検出した信号を受け取り、検出結果を乗員に対して表示する。表示手段９は、シート３との相対位置が保たれるように、例えばシート３に取り付けられている。

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態について説明する。図４は、図３と同一断面における第２実施形態に係るオートジャイロ１の断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成、機能を有する部材については同一の符号を使用し、第１実施形態と異なる点について説明する。第２実施形態に係る回転支持手段４は、図４に示すように、シェル１２の中心を通る鉛直な軸を回転軸（第１回転軸３５）として飛行具本体２に回転可能に支持された円環状の第１回転フレーム３１と、第１回転軸３５と直交する軸を回転軸（第２回転軸３６）にして第１回転フレーム３１に回転可能に支持された円環状の第２回転フレーム３２と、第１回転フレーム３１を飛行具本体２に対して固定する第１固定手段３３と、第２回転フレーム３２を第１回転フレーム３１に対して固定する第２固定手段３４とを備えている。なお、シート３は、第２回転フレーム３２に取り付けられている。

第１回転フレーム３１の外径はシェル１２の内径より小さく、第２回転フレーム３２の外径は第１回転フレーム３１の内径より小さい。また、第１固定手段３３および第２固定手段３４は、乗員がシート３に座ったまま、第１回転フレーム３１および第２回転フレーム３２のロックおよびロック解除を同時にまたは別個に行うことができる公知のシート固定手段である。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。図５は、第３実施形態に係るオートジャイロの図３と同一断面における断面図である。なお、第２実施形態と同様に、第１実施形態と同様の構成、機能を有する部材については同一の符号を使用し、第１実施形態と異なる点について説明する。図５に示すように、第３実施形態に係る回転支持手段４は、上端がシート３に連結されるとともに、下端がシェル１２内壁面の下部に固定されて、シート３を回転可能に支持する回転支柱４１と、シート３の回転をロックおよびロック解除するシート固定手段４２とを備えている。シート固定手段４２は、乗員がシート３に座ったまま、シート３の回転をロックおよびロック解除を行うことができる公知のシート固定手段である。

≪実施形態の作用≫
オートジャイロ１がモーターボートに牽引されると、回転翼５は、進行方向と反対方向の風圧を受けて回転して揚力を発生する。牽引される速度が増して揚力が所要の値を超えると、オートジャイロ１が空中に浮上して飛行する。飛行具本体２を回転させようとする回転翼５の回転の反力は牽引索５の張力とつり合うので、オートジャイロ１は安定した状態で飛行可能である。

飛行具本体２は開閉可能であるため、乗員は、上側本体２ａを開放した状態で乗員が乗り込み、上側本体２ａが閉じた状態で固定具１４によって上側本体２ａを下側本体２ｂに固定し、オートジャイロ１を滑走および飛行させる。この際、シェル１２が透明であることにより、全方向の視界が確保されている。

図３に示された第１の実施形態では、シートフレーム２１に取り付けられた車輪２２が飛行具本体２の内壁面を転がることによって、シートフレーム２１およびシートフレーム２１に取り付けられたシート３が飛行具本体の中で回転する。乗員は、シート固定手段２３により、シートフレーム２１およびシート３の回転と固定とを切り替えることができる。

図４に示された第２の実施形態においては、第１回転フレーム３１は第１回転軸３５を中心として回転し、第２回転フレーム３２は第２回転軸３６を中心として回転する。第２回転軸３６は第１回転フレーム３１とともに回転しているので、第２回転フレーム３２に取り付けられたシート３は、飛行具本体２内部で全方向に回転する。乗員は第１固定手段３３および第２固定手段３４を用いて、第１回転フレーム３１および第２回転フレーム３２のロックまたはロック解除をすることにより、シート３の回転と固定とを切り替えることができる。

上記の第１実施形態および第２実施形態においては、回転角検出手段８および表示手段９により、シート３が有する直交座標の各軸に対する傾斜角度を確認することができる。したがって、オートジャイロ１は実際に飛行する空間識失調訓練装置として使用することができる。

図５に示された第３の実施形態は、シート３が回転支柱４１に対して回転する。乗員は、シート固定手段４２により、シート３の回転と固定とを切り替えることができる。

以上で、本発明に係る実施形態の説明を終えるが、本発明は幅広く変形実施が可能である。例えば、本体飛行具にフロートではなく車輪を取り付けて、陸上を滑走するようにしてもよい。また、シートを回転駆動する装置を取り付け、操縦席またはオートジャイロの外部にシートの駆動制御手段を備えてもよい。

第１実施形態に係る牽引式オートジャイロ型飛行具の側面図である。 第１実施形態に係る牽引式オートジャイロ型飛行具の背面図である。 図２中のIII−III断面図である。 第２実施形態に係る牽引式オートジャイロ型飛行具の図３と同一断面における断面図である。 第３実施形態に係る牽引式オートジャイロ型飛行具の図３と同一断面における断面図である。

符号の説明

１ 牽引式オートジャイロ型飛行具
２ 飛行具本体（２ａ；上側本体、２ｂ；下側本体）
３ シート
４ 回転支持手段
８ 回転角検出手段
９ 表示手段
２１ シートフレーム
２２ 車輪
３１ 第１回転フレーム
３２ 第２回転フレーム
４１ 回転支柱

Claims (4)

1. 乗員が搭乗可能な牽引式オートジャイロ型飛行具であって、
   骨格部材である本体フレームと、乗員を収容する透明なシェル体とを有した飛行具本体と、
   前記飛行具本体内に設置され、乗員の搭乗に供されるシートと、
   前記シートを前記飛行具本体内で回転自在に支持する回転支持手段と、
   前記飛行具本体の上部に所定の角度をもって回転自在に取り付けられ、その回転によって揚力を発生する回転翼と、
   前記飛行具本体の下部に取り付けられ、当該飛行具本体を水上または地上で滑走可能に支持する滑走手段と、
   一端側が前記飛行具本体に連結されるとともに、他端側が牽引体に連結される牽引索と
   を備えたことを特徴とする牽引式オートジャイロ型飛行具。
2. 前記飛行具本体が略球状を呈し、
   前記回転支持手段は、
   前記シートが固定されるシートフレームと、
   前記シートフレームに取り付けられ、前記飛行具本体の内壁面を転がる少なくとも４つの車輪と、
   前記車輪をロックすることによって前記シートフレームを前記飛行具本体に対して固定するシート固定手段と
   を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の牽引式オートジャイロ型飛行具。
3. 前記回転支持手段は、
   前記飛行具本体の中心を通る軸を回転軸として前記飛行具本体に回転可能に支持された第１回転フレームと、
   前記シートが取り付けられ、前記第１回転フレーム内で前記第１回転フレームの回転軸と略直交する軸を回転軸にして回転可能に支持された第２回転フレームと、
   前記第１回転フレームを前記飛行具本体に対して固定する第１固定手段と、
   前記第２回転フレームを前記第１回転フレームに対して固定する第２固定手段と
   を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の牽引式オートジャイロ型飛行具。
4. 直交座標の各軸に対する前記シートの回転角を検出する回転角検出手段と、
   前記回転角検出手段による検出結果を乗員に対して表示する表示手段と
   を更に備えたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の牽引式オートジャイロ型飛行具。
   
   

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