JP2012170776A - 遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｒ／Ｃヘリの操縦練習装置において、初心者から熟練者まで機体を損傷させることなく安全にホバリングの練習を行え、Ｒ／Ｃヘリの操縦技術を適正に習得することができるようにする。
【解決手段】基台３の上面に形成された開口部４ａに、一端に球面軸受け８を介して機体スタンド７が連結され、他端にストッパ１５が取付けられたマスト６を通し、開口部４ａ内でマスト６を上下移動及び傾倒自在に支持して構成される遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置２において、マスト６を傾倒自在なスライドガイドパイプ１０に通して支持し、開口部４ａの下側に、内部にスポンジからなる緩衝部材１３が装填された、マスト６の傾倒範囲を制限するスカート状の筒体からなる傾倒規制体９を取付ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、遠隔操縦式ヘリコプタ（ラジオコントロールヘリコプタ、以下、「Ｒ／Ｃヘリ」という）を一定の姿勢に保持するホバリングを練習するために使用されるＲ／Ｃヘリの操縦練習装置に関する。

Ｒ／Ｃヘリを墜落させることなく、ホバリングの練習をするための装置として、例えば図８に示される構成のものが知られている。
この装置は、脚体１０１で支持されるベース板１０２上に、外周にスリーブ１０３がスライド自在に取付けられた銅棒１０４をボール継手１０５で傾倒自在に取付け、スリーブ１０３の上端部にはＲ／Ｃヘリ１００の機体下部に接続する組立板１０６をボール継手１０７を介して連結し、前記ベース板１０２の上方に円形孔１０８ａが中央に形成された輪郭フレーム１０８を取付けてなり、前記組立板１０６にＲ／Ｃヘリ１００の機体下部を取付けてＲ／Ｃヘリ１００をスリーブ１０３の上端でロール、ピッチ及びヨ−の各軸廻りで揺動可能に支持するとともに、起動したＲ／Ｃヘリ１００を銅棒１０４に沿ってスリーブ１０３がスライドする範囲で上下動させ、且つ輪郭フレーム１０８の円形孔１０８ａ内で側方へ移動させることができるように構成されている。
また、スリーブ１０３の周囲に複数のバネ１０９を取付けてスリーブ１０３を倒れ難くすることで、Ｒ／Ｃヘリ１００が前後左右方向へ急激に移動したときの勢いを緩衝するように設けてある（例えば特許文献１参照）。

特開昭５３−１２３２４４号公報

図示した操縦練習装置は、スリーブ１０３が輪郭フレーム１０８の円形孔１０８ａの縁部に当たる位置まで傾倒可能に取付けられて、ベース板１０２上でのＲ／Ｃヘリ１００の浮上高さに関わりなく、前記スリーブ１０３の傾倒可能な範囲でＲ／Ｃヘリ１００が前後左右に移動できるように設けてある。
そのため、Ｒ／Ｃヘリ１００の起動直後に機体が傾いていると、Ｒ／Ｃヘリ１００が傾いた方向に流れて大きく変位してしまい、Ｒ／Ｃヘリ１００を操縦するコントローラの操作に慣れない初心者にとってＲ／Ｃヘリ１００をベース板１０２上で徐々に浮上させて同位置にとどまるように操作することは難しかった。
この場合、スリーブ１０２に複数のバネ１０９を取付けてスリーブ１０３が倒れ難くしてあれば、Ｒ／Ｃヘリ１００が起動直後に大きく流れて変位することはないが、スリーブ１０３に対するバネ１０９の取付け位置は段階的に変えることしかできず、また、前記図８（Ｂ）に示されるように、バネ１０９の取付け位置によってはＲ／Ｃヘリ１００が上昇した際にスリーブ１０３からバネ１０９が外れてしまうことがある。

また何より、スリーブ１０３の周囲四方にバネ１０９を取付けたのでは、Ｒ／Ｃヘリ１００の変位に連動してスリーブ１０３が傾倒したときにこれを引き戻す方向に常にバネ１０９の弾性力が作用するため、換言すればＲ／Ｃヘリ１００は前後左右に移動した際にバネ１０９により移動方向とは反対方向の力を常に受けるため、コントローラの操作によるＲ／Ｃヘリ１００の実際の制御量と装置上でのＲ／Ｃヘリ１００の挙動とにズレが生じることは避けられない。
図示した装置では、「エルロン」、「エレベータ」の「当て舵」の適正な操作技術を習得することはできない。

本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、Ｒ／Ｃヘリの操縦練習装置において、初心者から熟練者までＲ／Ｃヘリの機体を損傷させることなく安全にホバリングの練習を行え、Ｒ／Ｃヘリの操縦技術を適正に習得することができるようにすることを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、基台の上面に形成された開口部に、一端に球面軸受けを介して機体スタンドが連結され、他端にストッパが取付けられたマストを通し、開口部内でマストを上下移動及び傾倒自在に支持して構成されるＲ／Ｃヘリの操縦練習装置において、前記開口部の下側にマストの傾倒範囲を制限するスカート状の筒材からなる傾倒規制体が取付けられ、この傾倒規制体内にマストを通して構成されていることを特徴とする。

これによれば、Ｒ／Ｃヘリの脚部を構成するスキッドに機体スタンドを接続し、Ｒ／Ｃヘリを基台に載せた状態でＲ／Ｃヘリを起動し、コントローラを操作してＲ／Ｃヘリを浮上させてホバリングの練習をすることができる。
Ｒ／Ｃヘリのスキッドに接続した機体スタンドは球面軸受けを介してマストに連結しているので、マストの上端においてＲ／Ｃヘリはロール、ピッチ及びヨ−の各軸廻りに揺動可能であり、また、基台上にＲ／Ｃヘリを載せた位置からストッパでマストの上方変位が制限される位置までＲ／Ｃヘリを上下動させるとともに、開口部の中心を通る鉛直軸線廻りでマストが傾倒する範囲で、浮上させたＲ／Ｃヘリを前後左右に移動させることができる。
そして、開口部の下側にマストの傾倒範囲を制限する傾倒規制体が取付けてあるので、Ｒ／Ｃヘリの前後左右方向の移動はマストの傾倒が傾倒規制体によって規制される位置までの範囲に制限され、さらに、この傾倒規制体がスカート状の筒体からなるので、Ｒ／Ｃヘリの前後左右方向の変位量は浮上したＲ／Ｃヘリが低いときは小さく、高いときには大きくなり、Ｒ／Ｃヘリを起動した直後、つまり浮上位置が低いときに機体の位置が前後左右に大きく流れるようなことはない。

前記構成において、傾倒規制体内に、傾倒するマストに抵抗を加えてマストが傾倒することを抑制する傾倒抑制機構を設けることが好ましい。
これによれば、マストが傾倒しようとすると傾倒抑制機構が傾倒を抑制するようにマストに抵抗を加えるので、Ｒ／Ｃヘリが前後左右方向へ変位するのに伴ってマストが傾倒したときにマストを介して傾倒抑制機構による抵抗がＲ／Ｃヘリに作用し、変位する勢いが緩衝されて機体の動作安定性が高まり、コントローラで「エルロン」、「エレベータ」の「当て舵」をしたときの操作感覚を容易に習得することができる。

前記傾倒抑制機構は、傾倒規制体内に着脱自在に設けることが好ましく、例えば中央に上下に貫通する通孔を有し、外周面が傾倒規制体の内面に接合するように形成された適宜な厚みの緩衝部材と、前記通孔にマストを通してこの緩衝部材を傾倒規制体内に保持する保持部材とで、前記緩衝部材の保持位置をマストに沿って調節可能に設けた構成とするのが好ましい。
前記緩衝部材としては、合成樹脂材やゴム材などの弾性を有する収縮自在な部材を用い、スポンジを用いることがより好ましい。
これによれば、傾倒規制体内で傾倒抑制機構の保持位置を適宜に変えることで傾倒抑制機構が傾倒するマストに及ぼす抵抗力が変わり、それによりＲ／Ｃヘリが前後左右に変位したときの機体の動作安定性が調整され、Ｒ／Ｃヘリの操縦の習熟度に応じた機体の動作安定性を簡単に設定して操縦練習をすることが可能である。

本発明の一実施形態の操縦練習装置にＲ／Ｃヘリを接続した状態の外観図である。 図１の操縦練習装置の平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）及び下側斜視図（Ｃ）である。 図１の操縦練習装置の構成を示す上部断面図である。 Ｒ／Ｃヘリに機体スタンドを接続した状態を示す外観図である。 基台の開口部の部分の拡大断面図（Ａ）とスライドガイドパイプ下端部の拡大断面図（Ｂ）である。 緩衝部材の拡大外観図である。 マストの下端部の拡大外観図である。 従来のＲ／Ｃヘリの操縦練習装置の外観図（Ａ）とその上側半面の拡大断面図である。

本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１はＲ／Ｃヘリ１を本発明の一実施形態の操縦練習装置２に接続して載せた状態を示しており、本形態の操縦練習装置２は、基台３の上面に形成された開口部４ａに、Ｒ／Ｃヘリ１が上端に接続されるマスト６を通し、開口部４ａ内でマスト６を上下移動及び傾倒自在に支持して構成されている。

基台３は、平坦な上面の中央に上下に貫通する開口部４ａが形成されてなるテーブル４の下側を、三本の脚体５で適宜な高さに支持して形成されている。
各脚体５はテーブル４の下部に固着されたマウント５ａに回転自在に取付けられ、各マウント５ａに沿って各脚体５を広げた位置でテーブル４が水平に支持されるようになっている。
また、基台３の開口部４ａの下側には、後述する傾倒抑制機構１２を内部に備えた傾倒規制体９を取付けてある。

マスト６は、適宜な長さの細い鋼製の棒体であり、その上端にＲ／Ｃヘリ１の脚体が接続する機体スタンド７が球面軸受け８を介して連結され、下端には後述するストッパ１５を一体に取付けて形成され、後述するスライドガイドパイプ１０内に挿通されて前記開口部４ａ内に上下移動及び鉛直軸廻りに傾倒し得るように取付けてある。
機体スタンド７は、図２及び図４に示されるように、平面視略々Ｈ字形の枠材であり、その中央に固着された球面軸受け８のホルダ８ｂで、マスト６の上端に取付けられた球面軸受け８の内輪８ａを包持してマスト６の上端に連結させ、前記枠材の左右のステー７ａ、７ａにＲ／Ｃヘリ１の脚部を構成するスキッドをそれぞれ接続して、Ｒ／Ｃヘリ１をマスト６の上端でロール、ピッチ及びヨ−の各軸廻りに揺動可能に支持するように設けてある。

傾倒規制体９は、図２及び図３に示されるように、上部から下部に亘って内径を漸次大きくして内面が傾斜したスカート状に形成された筒体であり、その中心軸を前記開口部４ａの中心軸に合わせてテーブル４の下面に一体に取付けてあるとともに、開口部４ａ直下の上部内面に前記マスト６を支持するスライドガイドパイプ１０を球面軸受け１１を介して取付けてある。
より詳しくは、スライドガイドパイプ１０は傾倒規制体９よりも若干長い管体であり、図５（Ａ）に示されるように、その上端が、傾倒規制体９の上部内面に取付けられた球面軸受け１１のホルダ１１ｂが包持する内輪１１ａに固着され、傾倒規制体８の上部内面において前記内輪１１ａと一体に鉛直軸線廻りに適宜に回転し且つ傾斜することができるように取付けてある。
そして、図５（Ｂ）に示されるように、スライドガイドパイプ１０の上下端部に装着されたスライドガイド１０ａを挟んで内部にマスト６が挿通されて、マスト６がスライドガイドパイプ１０に沿ってスライド自在に支持されている。

さらに、傾倒規制体９の内部には、傾倒規制体９内でスライドガイドパイプ１０と一体にマスト６が傾倒することを抑制する、適宜な厚みのスポンジからなる緩衝部材１３とこれを傾倒規制体９内に保持する保持部材１４からなる傾倒抑制機構１２を取付けてある。
より詳しくは、緩衝部材１３はポリウレタンなどの合成樹脂を発泡成形して形成される合成スポンジであり、図２及び図６に示されるように、その中央に上下に貫通する通孔１３ａを有して外周面が傾倒規制体９の下端部内面に適宜な高さで接合し得るように円錐台状に形成されており、また、保持部材１４はスライドガイドパイプ１０の外周面にスライド自在に嵌着し、その下端部に設けられた固定ネジ１４ａで位置固定される管体により形成されている。そして、上下両面にワッシャー１４ｂ、１４ｂが取付けられた緩衝部材１３をその通孔１３ａにスライドガイドパイプ１０を通し、さらにその下側でスライドガイドパイプ１０の外周面に保持部材１４を嵌着して、スライドガイドパイプ１０に沿って緩衝部材１３と保持部材１４を上下に配置し、その状態で、前記固定ネジ１４ａをスライドガイドパイプ１０の表面に締め付けることにより、保持部材１４の上端に載った緩衝部材１３の位置を固定せしめ、固定ネジ１４ａを緩めて保持部材１４をスライドガイドパイプ１０に沿ってスライドさせて、緩衝部材１３の固定位置を調節できるように設けてある。

また、図７に示されるように、前記マスト６の下端部には円柱状のストッパ１５が一体に取付けられており、このストッパ１５が前記スライドガイドパイプ１０の下端部に当接することによりマスト６の上方への移動が規制されるように設けてある。

このように構成された本形態の操縦練習装置２によれば、Ｒ／Ｃヘリ１の脚部を機体スタンド７に接続し、Ｒ／Ｃヘリ１をテーブル４に載せた状態でＲ／Ｃヘリ１を起動し、コントローラを操作してホバリングの練習をすることができる。
機体スタンド７は球面軸受け８を介してマスト６に連結しているので、マスト６の上端でＲ／Ｃヘリ１の揺動運動が可能であり、また、テーブル４上にＲ／Ｃヘリ１を載せた位置からストッパ１５でマスト６の上方変位が制限される位置までＲ／Ｃヘリ１を上下動させるとともに、開口部４ａの中心を通る鉛直軸線廻りでスライドガイドパイプ１０と一体にマスト６を傾倒させることができる範囲で、浮上させたＲ／Ｃヘリ１を前後左右に移動させることができる。

マスト６が傾倒する範囲は、前記開口部４ａの下側に取付けられたスカート状の傾倒規制体９にマスト６とともにスライドガイドパイプ１０が当接する位置までの範囲に規制されるので、コントローラの操作を誤ってもＲ／Ｃヘリ１の機体の位置が前後左右に大きく流れるようなことはない。
また、傾倒規制体９の内部には、傾倒抑制機構１２の緩衝部材１３を設置し、この緩衝部材１３がマスト６とともに傾倒するスライドガイドパイプ１０の傾倒度合いに応じて、傾倒規制体９の内面とスライドガイドパイプ１０の外周面との間で収縮することにより、Ｒ／Ｃヘリ１が前後左右方向に変位する勢いを緩衝し、機体の動作安定性を高めることができる。

そして、傾倒規制体９内で緩衝部材１３の固定位置を適宜に変えることで、緩衝部材１３の収縮に伴って傾倒するマスト６に及ぼす抵抗力が適宜に調節され、これによりＲ／Ｃヘリ１が前後左右に変位したときの機体の動作安定性を調節することができる。
すなわち、図３には傾倒規制体９内の下部に緩衝部材１３を保持した状態が示されており、この状態で緩衝部材１３は「柔らかく広がった状態」なので、マスト６が傾倒して緩衝部材１３に当たったときにマスト６に加わる抵抗は小さく、そのためＲ／Ｃヘリ１の機体の動作安定性は低くなり、他方、保持部材１４を操作して傾倒規制体９内の上部に緩衝部材１３を固定した状態では、緩衝部材１３が傾倒規制体９の内周面に圧接して「硬く収縮した状態」なので、マスト６が傾倒して緩衝部材１３に当たったときにマスト６に加わる抵抗は大きくなって、Ｒ／Ｃヘリ１の機体の変動を吸収する緩衝機能が高まり、動作安定性は高くなる。
よって、緩衝部材１３の保持位置を調節して機体の動作安定性を適宜に設定することにより、Ｒ／Ｃヘリ１の操縦の習熟度に応じた操作感覚が得られ、コントローラで「エルロン」、「エレベータ」の「当て舵」をしたときの操作感覚を容易に習得することが可能である。

なお、図示した操縦練習装置２は本発明の実施形態の一例を示すものであり、本発明はこれに限定されない。
傾倒規制体９は、内面の傾斜角度が異なるものを幾つか取り揃え、操縦の習熟度に応じて適宜なものを選択してテーブル４の下部に取付けることでマスト６の傾倒範囲を調節できるようにしてもよい。傾倒抑制機構１２を構成する緩衝部材１３としてのスポンジは、合成スポンジの他に天然のスポンジを用いてもよく、緩衝部材１３としてスポンジの代わりに適宜に収縮する他の弾性部材を用いてもよい。また、操縦の熟練者であれば、傾倒抑制機構１２をスライドガイドパイプ１０から取り外して使用してもよい。

１ Ｒ／Ｃヘリ、２ 操縦練習装置、３ 基台、４ テーブル、３ａ 開口部、５ 脚体、５ａ マウント、６ マスト、７ 機体スタンド、８ 球面軸受け、９ 傾倒規制体、１０ スライドガイドパイプ、１１ 球面軸受け、１２ 傾倒抑制機構、１３ 緩衝部材、１４ 保持部材、１５ ストッパ

Claims (4)

1. 基台（３）の上面に形成された開口部（４ａ）に、一端に球面軸受け（８）を介して機体スタンド（７）が連結され、他端にストッパ（１５）が取付けられたマスト（６）を通し、開口部（４ａ）内でマスト（６）を上下移動及び傾倒自在に支持して構成される遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置（２）において、
   前記開口部（４ａ）の下側にマスト（６）の傾倒範囲を制限するスカート状の筒体からなる傾倒規制体（９）が取付けられ、この傾倒規制体（９）内にマスト（６）を通して構成されていることを特徴とする遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置。
2. 傾倒規制体（９）内に、傾倒するマスト（６）に抵抗を加えてマスト（６）が傾倒することを抑制する傾倒抑制機構（１２）を設けた構成を有することを特徴とする請求項１に記載の遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置。
3. 傾倒抑制機構（１２）は、中央に上下に貫通する通孔（１３ａ）を有し、外周面が傾倒規制体（９）の内面に接合するように形成された適宜な厚みの緩衝部材（１３）と、前記通孔（１３ａ）にマスト（６）を通してこの緩衝部材（１３）を傾倒規制体（９）内に保持する保持部材（１４）からなり、前記緩衝部材（１３）の保持位置をマスト（６）に沿って調節可能に設けた構成を有することを特徴とする請求項２に記載の遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置。
4. 緩衝部材（１３）としてスポンジを用いたことを特徴とする請求項３に記載の遠隔操縦式ヘリコプタの操縦練習装置。

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