JP3792522B2 - 飛行機玩具 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、遠隔操縦によって飛行させる飛行機玩具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、いわゆる「Uコン」と称されている遠隔操縦によって飛行させることが可能な飛行機玩具が知られている。当該Uコンは、エンジンによって回転するプロペラを搭載した機体を、主翼端部を経由して設けられたワイヤーケーブルを介して操縦し、飛行させるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のUコンは、一旦エンジンを回転させた後は燃料が無くなるまでは回転し続け、飛行途中でエンジンの回転を停止させることができなかった。さらに、飛行機を飛ばす際には、飛行機を操作する操縦者と、プロペラの回転している飛行機を保持して飛行開始の手助けをする補助者の最低2名の人間が必要であった。
【0004】
本願発明は、上記の点に鑑み発明されたものであって、遠隔操縦によって飛行させることが可能な「Uコン」型の飛行機玩具であって、プロペラの回転開始・停止を操縦者の意志によってコントロールすることが可能であるとともに、補助者が無くても操縦者一人で飛行を開始または停止をすることが可能な、飛行機玩具を提供することをその課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願請求項1に係る発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、飛行機玩具であって、
(イ)プロペラ、主翼、尾翼、垂直尾翼を備えた機体と、前記機体を操作するための操作桿を有していること。
(ロ)前記プロペラは機体内に設けられた電動モータによって回転するようになっているとともに、当該電動モータは同機体に設けられた制御手段による制御にしたがって回転するようになっていること。
(ハ)前記機体と前記操作桿は、一対のワイヤーケーブルによって連結されており、当該操作桿を操作することによって、前記ワイヤーケーブルを介して飛行中の機体の姿勢をコントロールすることができるようになっていること。
(ニ)前記一対のワイヤーケーブルは、一方の主翼に設けられた一対のガイド部材によってガイドされるようになっていること。
(ホ)前記操作桿には、前記制御手段に指示を与えるための、指示手段が設けられていること。
(ヘ)前記一方の主翼であって、一対のガイド部材の間には、赤外線信号の受光手段が設けられ前記操作桿の一対のワイヤーケーブル間には赤外線信号の発光手段が設けられ、機体の飛行中、前記一対のワイヤーケーブルが緊張することによって、発光手段と受光手段が対向する位置関係となるように構成されていること。
(ト)前記発光手段は、前記操作桿に設けられた指示手段の操作によって所定の赤外線信号を発信するようになっていること。
(チ)前記受光手段は受信した前記赤外線信号を前記制御手段に伝達するようになっており、当該制御手段は赤外線信号による指示に従って前記電動モータの回転を制御するようになっていること。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明に係る飛行機玩具の一実施の形態を説明する。
はじめに、説明に使用する図面について簡単に説明を行う。第1図(a)、(b)は本願発明に係る飛行機玩具の機体を説明するための図面であり、図2は本願発明に係る飛行機玩具の使用状態を示す説明図であり、図3は本願発明に係る飛行機玩具の電気的な仕様を説明するための説明図である。図4は第2実施形態である飛行機玩具の電気的な仕様を説明するための説明図であり、図5は第3実施形態である飛行機玩具の電気的な仕様を説明するための説明図である。
【0012】
以下、第1実施形態として、本願発明に係る一の実施形態を詳細に説明する。本願発明に係る飛行機玩具1は、いわゆる「Uコン」型の模型飛行機玩具であり、図1(a)および図1(b)に示すように、プロペラ3、主翼5、尾翼7、垂直尾翼9とを備えた実際に飛行する機体11と、当該機体11の動作を制御するための操作桿13とから構成されている。
プロペラ3は機体11の先端部に設けられており、機体11内に設けられた電動モータ15によって回転するようになっている。また、当該電動モータ15は機体11内に設けられた制御手段17による制御にしたがって回転するようになっている。
主翼5は、機体11の左右両側部にそれぞれ設けられた翼であり、機体1の進行に伴って所定の揚力が得られるようになっているものである。
尾翼7は、機体11の後端部の左右両側部にそれぞれ設けられた翼であり、尾翼7の後端縁にはフラップ31が設けられている。当該フラップ31は操作桿13の操作にともなって回動するものであり、機体11に対して上昇、下降の動作をおこなわせるためのものである。
垂直尾翼9は、機体11後方の上面部に設けられたものであり、当該垂直尾翼9の後端縁には、方向舵33が取り付けられている。なお、通常の飛行機の場合には、方向舵は飛行機の進行方向を定めるために可動可能に設けられているが、本願発明に係る飛行機玩具1では所定の角度で固定されている。すなわち、本願発明に係る飛行機玩具1のように、いわゆる「Uコン」と称されている遠隔操縦式の飛行機玩具では、操縦者を中心として一定の旋回飛行を行わせるものであり、左右方向の飛行は必要ないことから、方向舵33は機体11が外周方向に向くような角度で調整、固定されている。
【0013】
機体11内であって、機体11の略重心位置には略T時型の板状体であるベルクランク35が支軸37を中心として回動可能に設けられている。ベルクランク35の各端部には、第1の係合部39、第2の係合部41、第3の係合部43がそれぞれ設けられており、第1の係合部39と第2の係合部41にはそれぞれ後述するワイヤーケーブル19の端部が取り付けられており、第3の係合部43にはシャフト45の一端が係合されている。また、シャフト45の他端は前述の尾翼7の後端縁にヒンジ連結されたフラップ31に固定した係合片47に係合されている。
上記構成によって、ベルクランク35が回動すると、それにともなって第3の係合部43に係合されたシャフト45が往復動し、当該シャフト45の往復動に伴って、係合片47を介してフラップ31が回動するようになっている。
【0014】
前述したように、ベルクランク35の第1の係合部39と第2の係合部41にはそれぞれワイヤーケーブル19の端部が取り付けられている。また、当該ワイヤーケーブル19の他端部は操作桿13に取り付けられており、操作桿13の動きに伴って当該一対のワイヤーケーブル19を前後動させることで、ベルクランク35を回動させるようになっている。したがって、この操作桿13の操作によって、前述のフラップ31を回動させることが可能となっている。
また、前記ワイヤーケーブル19は主翼の内部または外部を通って主翼5の端部に導かれるようになっており、この部分にはワイヤーケーブル19をガイドするためのガイド部材49が設けられている。
【0015】
また、左右の主翼5の下部にはそれぞれ車輪51、51が設けられるとともに、機体11後方下部にも同様に車輪53が設けられている。
当該車輪51、53を有していることで、当該機体11の地上からの離陸および地上への着陸の際に地上を走行することができるようになっている。
さらに、これら車輪51,53は、後述する赤外線による操作によって、離陸後は機体11内に収容し、着陸時に再び車輪51,53を使用状態にすることもできる。
また、予め車輪51、53を出す方向に付勢した状態で車輪51,53を機体11内に収容しておき、赤外線信号によって車輪51,53の収容状態を解除して、車輪51,53を使用できる状態にしてもよい。これによって、飛行開始時には補助者を必要とするが、飛行中は車輪が収容され、着陸時に車輪が出て着陸できるようにすることができる。
【0016】
以上説明した機構の他に、機体11内には電動モータ15の動作を制御するための制御手段17と、前記ワイヤーケーブル19が取り付けられている側の主翼5の端部には、赤外線信号を受信するための受光手段23が設けられている。また、この制御手段17と受光手段23は電気的に接続されており、受光手段23で検出した赤外線信号に基づいて、制御手段17が電動モータ15の回転を制御するようになっている。
また、機体11を構成する各部材は、電動モータ15による出力によっても飛行できるように軽量化されており、ワイヤーケーブル19等も軽量なものを用いることが望ましい。
【0017】
操作桿13について説明する。操作桿13は、前述のようにワイヤーケーブル19を介して機体11を操縦するためのものであり、図2に示すように操縦者が持って使用するものである。基本的な機能としては従来から知られているものと同一であるが、本願発明に係る操作桿13は赤外線を送信するための発光手段25と、赤外線の発光を指示するための指示手段21と、赤外線を発光させるための電気的回路(図示せず)および電池29等が設けられている。なお、電池29は、乾電池であっても充電式であっても構わなく、充電式電池の場合には充電用の端子等を設けることも可能である。
また、操作桿13に設けられた発光手段25は、その使用時(飛行時)において前記機体11の主翼5の端部に設けた受光手段23と対向する位置関係となるように設けられている。これによって、飛行時に機体11に対して赤外線による信号を送信することが可能となっている。
【0018】
以上説明した機体11と操作桿13の電気的仕様を、図3を用いて説明する。すなわち、制御手段17は、電動モータ15、受光手段23、電池27とにそれぞれ接続されている。制御手段17の主要な機能は電動モータ15の回転を制御するものであり、一番単純な例では、回転開始および回転停止を行うものであり、電池27の電力を電動モータ15に供給するか否かの制御を行うものである。また、この制御は受光手段23によって検知した赤外線信号による指示によって行われるようになっている。
【0019】
また、操作桿13では、操縦者が直接操作する指示手段21に対して発光手段25と電池29が接続されている。なお、赤外線を発光させるための制御回路(図示せず)も当然有しており、指示手段21の操作にともなって複数種類の赤外線信号が送信可能となっている。
赤外線信号による指示としては、電動モータ15の回転開始および回転停止、電動モータ15の回転数の段階的変化、車輪51、53の出没等、種々の指示がある。
【0020】
次に、本願発明に係る飛行機玩具1の飛行開始の手順について説明する。
はじめに、機体11および操作桿13の電源スイッチ(図示せず)を入れて、機体11を赤外線の受信待機状態、操作桿13を赤外線の発光待機状態とする。次に、機体11を地上に載置するとともに、離陸に備えてワイヤーケーブル19が極端に弛まない位置(機体11の旋回飛行の中心となる位置)で操縦者が操作桿13を把持した状態で立つ。
この状態で、操縦者が操作桿13の指示手段21を操作すると、操作桿13の発光手段25からプロペラ3(電動モータ15)を回転させる指示を含んだ赤外線信号が発信される。この赤外線信号が機体11の受光手段23によって受光されると、制御手段17の制御に基づいて電動モータ15が回転し、これにともなってプロペラ3が回転する。そして、プロペラ3が回転するとその推進力により機体11が前進し、所定の速度となってところで離陸することができる。
離陸後は、把持した操作桿13の角度を変化させることによりワイヤーケーブル19を介してベルクランク35を回動させることができ、これによって尾翼7のフラップ31を操作して機体11の上昇、下降等の操縦ができるようになっている。
【0021】
従来の「Uコン」では、飛行中のエンジンを制御することができなかったので、燃料が無くなるまで飛び続ける必要があった。しかし、本願に係る飛行機玩具1では、次のように飛行途中であっても操縦者の意志により、飛行を終了させることができるようになっている。
すなわち、操作桿13の指示手段21を操作して、電動モータ15の回転停止あるいは回転数を減少させるための赤外線信号を発信することにより、機体11のプロペラ3の回転が停止等する。したがって、機体11は推力を失うので着陸することとなる。
【0022】
次に、本願発明に係る第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、飛行機玩具としての基本機能は前記の実施形態と同様であり、機体111と操作桿113とから構成されている。機体111と操作桿113の電気的な仕様以外は,第1実施形態と略同一であるので、本実施形態での具体的な説明は省略する。すなわち、電気的な仕様が前記の実施の形態と異なるので、この部分について図4を用いて説明する。
機体111は、プロペラを回転させるための電動モータ115、当該電動モータ115の回転を制御するための制御手段117、操作桿113からの信号を検知するための検知手段123、これら各手段等に電力を供給するための電池127を備えている。
また、操作桿113は機体111に指示を与えるための指示手段121および電池129とを備えている。
【0023】
前記検知手段123と指示手段121は、導電性を備えた一対のワイヤーケーブル119によって接続されている。当該ワイヤーケーブル119は、前記の実施形態と同様に旋回する機体の上下動を制御するものであるが、加えて電気信号を伝達する信号線としての機能も有している。前記の実施形態では、電動モータ115の回転制御を赤外線による通信を利用して行っていたが、本実施の形態ではこれを有線により行うためである。この場合、電動モータ115以外の全ての電気的な制御機能を操作桿側にもたせることも考えられるが、本実施の形態においては上記構成を採用している。
【0024】
検知手段123は、前記の実施形態の受光手段23に相当するものであり、当該検知手段123は、一対のワイヤーケーブル119、指示手段121とで構成する回路が閉じたことを検出すると、入力があったものと判断して制御手段117に伝達し、電池127の電力によって電動モータ115を制御させるものである。
また、指示手段121によって、電動モータ115に対する回転制御以外の、特定の動作をさせるための電気信号を発生させて、その電気信号を検知手段123で検知して、所定の動作を行うようにすることも可能である。
【0025】
次に、本願発明に係る第3実施形態について説明する。
第3実施形態による飛行機玩具は、飛行するための主な構造や機能は第1実施形態と同様であり、機体211と操作桿213とから構成されている。つまり、機体211と操作桿213の電気的な仕様以外は第1実施形態と略同一であるので、電気的な仕様以外についての具体的な説明は省略する。
以下、第3実施形態では、電気的な仕様が第1実施形態と異なるので、この部分について図5を用いて説明する。
機体211は、プロペラを回転させるための電動モータ215を有しており、操作桿213は内部または外部に設けた電源手段としての電池229を有するとともに、当該電池229からの電力の供給を規制する規制手段221を有している。
【0026】
機体211と操作桿213は、第1実施形態と同様に導電性を備えた一対のワイヤーケーブル219によって接続されている。当該ワイヤーケーブル219には、いわゆる電線、リード線等と称されているビニール被覆等が施された導電線を用いても良い。
当該ワイヤーケーブル219は、第1実施形態と同様に一端がベルクランクに取り付けられるとともに、第3実施形態ではさらに電動モータ215に対して電力を供給するために電気的に接続されている。
また、ワイヤーケーブル219の他端は、第1実施形態と同様に操作桿213に取り付けられるとともに、第3実施形態ではさらに電池213と電気的に接続されている。さらに、前記規制手段221によってワイヤーケーブル219に対する電池213からの電力の供給を規制することが可能となっている。
なお、前述のように電池等の電源手段は、操作桿に内蔵していても、外部から導電線等を介して供給されるうにしてもよい。
【0027】
以上説明したように第3実施形態における飛行機玩具では、電池213、ワイヤーケーブル219、電動モータ215によって電気回路を形成することにより、ON/OFFスイッチ等の規制手段221の操作(制御)によって、電池213の電力をワイヤーケーブル219に供給し、当該電力によってワイヤーケーブル219に電気的に接続された電動モータ215を回転させることによりプロペラを回転させ、飛行させることが可能となっている。
なお、前述の例では、規制手段221をON/OFFスイッチを例に説明したが、可変抵抗式のスイッチを使用することにより、モータの回転数を任意に可変可能な仕様としてもよい。
【0028】
次に、本願発明に係る第4実施形態について説明する。
本実施形態に係る飛行機玩具301は、基本的な機能は第1の実施形態と同一であり、飛行機玩具301としてのプロペラ303、主翼305、尾翼307等を有した機体311を備え、操作桿313の操作によって飛行中の姿勢をコントロールするようになっている。
また、プロペラ303は機体に搭載した電動モータ315によって回転し、当該モータ317は電池317の電力で駆動するようになっている。モータ317と電池317は所定の電気回路を構成しており、当該電気回路中に設けたスイッチ手段319によって回路の開閉が可能となっている。
スイッチ手段319は、押圧式の可動部320を有しており当該可動部320を押圧する毎に回路の開閉を交互に行うようになっているものである。したがって、飛行機玩具301は、スイッチ手段319の可動部320の押圧ごと(ON/OFF毎)にプロペラ303が回転、回転停止を交互に繰り返すようになっている。
【0029】
また、本実施形態にかかる飛行機玩具301は、第1実施形態と同様に2本のワイヤーケーブル321で操作桿313と連結され姿勢がコントロールされるようになっているが、本実施形態にかかる飛行機玩具301ではさらにもう一本のワイヤーケーブル323が設けられている。
当該ワイヤーケーブル323の一端は、前記スイッチ手段319の可動部320を押圧するためのL字状のレバー325の一端に結合され、他端は操作桿313に設けられた操作部327に結合されている。
前記レバー325は異なる方向に向かって設けられた2本のアームを有しており、一方のアームの端部が前記ワイヤーケーブル323に結合されている。また、レバー325は回動可能に取り付けられており、回動に伴って他方のアームが前記スイッチ手段319の可動部320を押圧する構成となっている。すなわち、ワイヤーケーブル323によってレバー325の一方のアームが引っ張られたときにレバー325が回動し、他方のアームがスイッチ手段319の可動部320を押圧することで、電池317から電動モータ315に供給される電力の給電、給電停止を行うことが可能となっている。
なお、レバー325の形状は前記のようにL字状に限る必要はなく、同様な作用を奏するものであれば他の形状であってもよい。
【0030】
前記ワイヤーケーブル323の他端は、操作桿313に設けられた操作部327に接続されている。また、操作部327はその操作によってワイヤーケーブル323を引っ張ることができるようになっているので、操作部327を操作することでワイヤーケーブル323を引っ張り、当該引っ張られたワイヤーケーブル323がレバー325が回動してスイッチ手段319を押圧し、プロペラ303の回転および回転停止が行えるようになっている。
【0031】
本願に係る飛行機玩具としての基本的な作用効果は前述の飛行機玩具と同一であるが、第4実施形態に係る飛行機玩具301は特に以下に述べる作用、効果を有している。すなわち、機体311に搭載されている電気的な部品類は電動モータ315と電池317とスイッチ手段319のみであり、回路としてはこれらを単純に接続した極めて簡単なものである。従って、半導体素子等を多用した回路基板等を搭載した場合の飛行機玩具と比較して、機体311の重量を軽く、安価に構成することができる。
また、機体311に搭載された電池317の限られた電力を、電動モータ315の回転のみに使用することができる。すなわち、電動モータ315以外に電力を消費する部材は無いので、電池317の電力を有効に使用することができるので、一回の充電時間で飛行可能な時間を長くすることができる。
さらに、本実施の形態では操作桿313内にも電力を要するような部材を用いる必要が無いので、操作桿313自体も安価に構成することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る飛行機玩具は、操縦者が操作桿に設けられた指示手段を操作することで、従来は不可能であった、プロペラの回転開始・停止等を操縦者の意志によってコントロール可能とするとともに、補助者が無くても操縦者一人で飛行を開始することが可能であるという効果を有している。
【0033】
また、本願発明に係る飛行機玩具は、上記効果に加えて以下の効果を有している。すなわち、上記飛行機玩具の遠隔操縦手段の一例として赤外線を使用したものであり、赤外線の受信機等は比較的小型軽量であることから、飛行機玩具に用いるものとして最適な手段を提供することができるという効果を有している。
【0034】
また、本願発明に係る飛行機玩具は、操縦者が操作桿に設けられた指示手段を操作することで、従来は不可能であったプロペラの回転開始・停止等を操縦者の意志によってコントロール可能とするとともに、補助者が無くても操縦者一人で飛行を開始することが可能であるという効果を有しているとともに、コントロールをするためにワイヤーケーブルによって信号を伝達するという新たな手を提供するものである。
【0035】
また、本願発明に係る飛行機玩具は、操縦者が操作桿に設けられた規制手段を操作することで、従来は不可能であったプロペラの回転開始・停止等を操縦者の意志によってコントロール可能とするとともに、補助者が無くても操縦者一人で飛行を開始することが可能であるという効果を有している。さらに、特に複雑な電子回路等を必要とせず、機体も軽量に形成することができるという効果も合わせて有している。
【0036】
また、本願発明に係る飛行機玩具は上記効果に加えて、次に述べる効果を有している。すなわち、機体に搭載されている電気的な部品類は電動モータと電池とスイッチ手段のみであり、回路としてはこれらを単純に接続した極めて簡単なものである。従って、半導体素子等を多用した回路基板等を搭載した実施形態の飛行機玩具と比較して、機体の重量を軽く安価に構成することができる。
また、機体に搭載された電池の限られた電力を、電動モータの回転のみに使用することができるので電池の電力を有効に使用することができ、一回の充電時間で飛行可能な時間を長くすることができる。
さらに、本実施の形態では操作桿内にも電力を要するような部材を用いる必要が無いので、操作桿自体も安価に構成することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る飛行機玩具の機体を説明するための図面である。
【図2】本願発明に係る飛行機玩具の使用状態を示す説明図である。
【図3】本願発明に係る飛行機玩具の電気的な仕様を説明するための説明図である。
【図4】第2実施形態に係る飛行機玩具の電気的な仕様を説明するための説明図である。
【図5】第3実施形態に係る飛行機玩具の電気的な仕様を説明するための説明図である。
【図6】第4実施形態に係る飛行機玩具を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 飛行機玩具
3 プロペラ
5 主翼
7 尾翼
9 垂直尾翼
11 機体
13 操作桿
15 電動モータ
17 制御手段
19 ワイヤーケーブル
21 指示手段
23 受光手段
25 発光手段
29 電池
31 フラップ
33 方向舵
35 ベルクランク
37 支軸
39 第1の係合部
41 第2の係合部
43 第3の係合部
45 シャフト
47 係合片
49 ガイド部材
51 車輪
53 車輪
111 機体
113 操作桿
117 制御手段
123 検知手段
127 電池
121 指示手段
129 電池
119 ワイヤーケーブル
211 機体
213 操作桿
215 電動モータ
219 ワイヤーケーブル
229 電池
221 規制手段
301 飛行機玩具
303 プロペラ
305 主翼
307 尾翼
309 垂直尾翼
311 機体
313 操作桿
315 電動モータ
317 電池
319 スイッチ手段
321 ワイヤーケーブル
323 ワイヤーケーブル
325 レバー
327 操作部

Claims (1)

  1. 下記の要件を備えたことを特徴とする飛行機玩具。
    (イ)プロペラ、主翼、尾翼、垂直尾翼を備えた機体と、前記機体を操作するための操作桿を有していること。
    (ロ)前記プロペラは機体内に設けられた電動モータによって回転するようになっているとともに、当該電動モータは同機体に設けられた制御手段による制御にしたがって回転するようになっていること。
    (ハ)前記機体と前記操作桿は、一対のワイヤーケーブルによって連結されており、当該操作桿を操作することによって、前記ワイヤーケーブルを介して飛行中の機体の姿勢をコントロールすることができるようになっていること。
    (ニ)前記一対のワイヤーケーブルは、一方の主翼に設けられた一対のガイド部材によってガイドされるようになっていること。
    (ホ)前記操作桿には、前記制御手段に指示を与えるための、指示手段が設けられていること。
    (ヘ)前記一方の主翼であって、一対のガイド部材の間には、赤外線信号の受光手段が設けられ前記操作桿の一対のワイヤーケーブル間には赤外線信号の発光手段が設けられ、機体の飛行中、前記一対のワイヤーケーブルが緊張することによって、発光手段と受光手段が対向する位置関係となるように構成されていること。
    (ト)前記発光手段は、前記操作桿に設けられた指示手段の操作によって所定の赤外線信号を発信するようになっていること。
    (チ)前記受光手段は受信した前記赤外線信号を前記制御手段に伝達するようになっており、当該制御手段は赤外線信号による指示に従って前記電動モータの回転を制御するようになっていること。
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