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

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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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