JP4719898B2 - 飛行船、飛行船の蓋部材取外方法及び飛行船の蓋部材交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、飛行船、飛行船の蓋部材取外方法及び飛行船の蓋部材交換方法に関する。

現在、ヘリウム等の浮揚ガスの浮力を利用して浮揚し、推進装置や操縦装置によって自在に飛行する軟式の飛行船が提案され、実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。かかる飛行船の船体には、気体（浮揚ガスや空気）の注入・排出を行うためのバルブや、船体内の圧力・温度を計測するための各種センサが取り付けられている。

ところで、前記したバルブやセンサは、船体に取り付けられた所定のフランジに固定される。そして、これらバルブ等（以下「蓋部材」という）は、船体に設けられた孔部を塞いで船体からの気体の漏出を阻止するように取り付けられている。このため、バルブ等に不具合が生じた場合には、船体内に充填された気体を排出して船体を潰した上で、蓋部材を船体から取り外してバルブ等を交換する必要があった。
特開２００１−１９９３９７号公報

しかし、前記したような従来の蓋部材取外・交換方法においては、蓋部材の取外作業前に船体内に充填された気体を排出する作業が必要となるとともに、蓋部材の取付作業後に船体に気体を再注入する作業が必要となる。また、船体内から気体を排出する前に、ゴンドラや尾翼等の各種装備品を船体から取り外す作業が必要となる。従って、多大な時間、労力及び費用を要するという問題があった。

本発明の課題は、飛行船の船体内に充填された気体を排出することなく、船体形状を維持したまま、蓋部材（バルブ、センサ等が取り付けられた円板状部材）の取外や交換を実現させることである。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、柔軟で変形自在な外皮から構成される船体内に気体が充填されてなる飛行船の前記船体に設けられた孔部を塞ぐ蓋部材を取り外す方法であって、柔軟で自在に曲がる膜体を筒状に形成してなる筒状膜体の一端を、該一端の開口内に前記孔部を位置させて前記船体に取り付ける膜体取付工程と、前記筒状膜体の他端側から前記筒状膜体内に腕を挿入し、前記筒状膜体と前記腕との間隙を塞ぐ第１密閉工程と、前記第１密閉工程を経た後、前記蓋部材を前記船体から取り外す取外工程と、前記取外工程を経て取り外された前記蓋部材を前記孔部から離し前記蓋部材及び挿入した前記腕と前記孔部との間の部分で前記筒状膜体を縛り前記船体内の気体の漏出を防止する第２密閉工程と、前記第２密閉工程を経た後、前記蓋部材を前記筒状膜体の外部に取り出す取出工程と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、飛行船の船体に設けられた孔部を筒状膜体の筒内に囲い、この筒状膜体内に他端側から腕を挿入して筒状膜体と腕との間の間隙を塞いだ後、蓋部材を船体から取り外す。そして、取り外された蓋部材を孔部から離し、筒状膜体の蓋部材及び腕と孔部との間の部分を緊縛部材で縛ることにより船体内の気体の漏出を防止した後、蓋部材を筒状膜体の外部に取り出す。

従って、蓋部材取外の際における気体の排出・再注入が不要となるとともに、ゴンドラや尾翼等の各種装備品を船体から取り外す作業が不要となり、船体内の気体の漏出を阻止して船体形状を維持したまま、蓋部材の取外を実現させることができる。この結果、従来の蓋部材取外方法と比較すると時間、労力及び費用を格段に低減することができるという利点がある。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の飛行船の蓋部材取外方法において、透明ないし半透明な前記筒状膜体を採用することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、透明ないし半透明な筒状膜体を採用するので、筒状膜体内に挿入した腕や蓋部材を筒状膜体の外部から視認することができる。従って、蓋部材取外作業を効率良く行うことができる。

請求項３に記載の発明は、飛行船の蓋部材交換方法であって、請求項１又は２に記載の飛行船の蓋部材取外方法と、前記蓋部材取外方法の前記取出工程を経た後、前記筒状膜体の他端側から新たな蓋部材を把持して腕を挿入し、前記筒状膜体と前記腕との間隙を塞ぐ第３密閉工程と、前記蓋部材取外方法の前記第２密閉工程で縛った部分を解き、前記新たな蓋部材を前記船体に取り付けて前記孔部を塞ぐ取付工程と、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、蓋部材を取り外して筒状膜体の外部に取り出した後、筒状膜体内に他端側から新たな蓋部材を把持する腕を挿入し、筒状膜体と腕との間の間隙を塞ぐ。そして、筒状膜体の縛った部分（新たな蓋部材と孔部との間の部分）を解き、新たな蓋部材を船体に取り付けて孔部を塞ぐ。

従って、蓋部材交換の際における気体の排出・再注入が不要となるとともに、ゴンドラや尾翼等の各種装備品を船体から取り外す作業が不要となり、船体内の気体の漏出を阻止して船体形状を維持したまま、蓋部材の交換を実現させることができる。この結果、従来の蓋部材交換方法と比較すると時間、労力及び費用を格段に低減することができるという利点がある。

請求項４に記載の発明は、柔軟で変形自在な船体外皮に設けられた孔部を塞ぐ蓋部材を備える飛行船であって、柔軟で自在に曲がる膜体が筒状に形成されてなる筒状膜体の一端が、その開口内に前記孔部を位置させるように前記船体外皮に取り付けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、可撓性を有する膜体が筒状に形成されてなる筒状膜体が、飛行船の孔部の近傍に予め取り付けられているので、蓋部材に不具合が生じた場合においても、蓋部材の取外・交換作業を迅速に行うことができる。また、筒状膜体を使用しない場合には、膜体固定手段により、筒状膜体を丸めて孔部の近傍に固定することができる。

請求項１又は２に記載の発明によれば、飛行船の船体に設けられた孔部を開口内に位置させるように筒状膜体の一端を取り付け、この筒状膜体内に他端側から腕を挿入して筒状膜体と腕との間の間隙を塞いだ後、蓋部材を船体から取り外し、筒状膜体の孔部と蓋部材及び腕との間の部分を縛って気体の漏出を阻止した後、蓋部材を筒状膜体の外部に取り出す。従って、蓋部材取外の際における気体の排出・再注入作業や船体から各種装備品を取り外す作業が不要となり、船体内の気体の漏出を阻止して船体形状を維持したまま蓋部材の取外を実現させることができるので、時間、労力及び費用を格段に低減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、蓋部材を筒状膜体の外部に取り出した後、筒状膜体内に他端側から新たな蓋部材を把持する腕を挿入し、筒状膜体と腕との間の間隙を塞いだ後、筒状膜体の縛った部分（新たな蓋部材と孔部との間の部分）を解き、新たな蓋部材を孔部に取り付ける。従って、蓋部材交換の際における気体の排出・再注入作業や船体から各種装備品を取り外す作業が不要となり、船体内の気体の漏出を阻止して船体形状を維持したまま蓋部材の交換を実現させることができるので、時間、労力及び費用を格段に低減することができる。

請求項４に記載の発明によれば、特定の筒状膜体が飛行船の孔部の近傍に予め取り付けられているので、蓋部材に不具合が生じた場合においても、蓋部材の取外・交換作業を迅速に行うことができる。また、筒状膜体を使用しない場合には、膜体固定手段により、筒状膜体を丸めるなどして整頓して孔部の近傍に固定することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。

まず、図１〜図３を用いて、本発明の実施の形態に係る飛行船１の構成について説明する。飛行船１は、図１に示すように、柔軟な外皮で構成された船体１０、船体１０の下面に設けられたゴンドラ２０、船体１０の内部に設けられる図示されていないバロネット、等を備えて構成されている。

船体１０は、合成樹脂製の柔軟で自在に曲げ変形する外皮で構成されている。船体１０内のバロネットを除いた空間（以下「浮揚ガス室」という）には浮揚ガスが充填されており、この浮揚ガスの圧力と、バロネットに充填された空気の圧力と、によって船体１０の形状が保持されている。船体１０の船尾寄りの上下面には、図１に示すように、方向舵１２を備える垂直尾翼１１が設けられており、船体１０の船尾寄りの側面には、図示されていない昇降舵を備える水平尾翼１３が設けられている。これら方向舵１２及び昇降舵は、ゴンドラ２０に搭載された操縦装置によって駆動される。

また、船体１０には、気体（浮揚ガス及び空気）の注入・排出を行うための孔部Ｈ（図５）が設けられており、これら孔部Ｈには、図１（ｂ）及び図２に示すようなバルブ１４が設けられている。バルブ１４は船体外皮に取り付けられたフランジ１５に固定されており、バルブ１４が取り付けられた蓋部材３０が、船体１０に設けられた孔部Ｈを塞いで船体１０からの気体の漏出を阻止するように取り付けられている。また、船体１０には、船体１０内の圧力及び温度を検出するための図示されていない圧力センサ及び温度センサが設けられている。これらセンサも蓋部材３０を構成し、船体１０に設けられたフランジ１５の孔を塞ぐように取り付けられている。

フランジ１５は、図２に示すように、平面形状が円形状の板状部材の中央部に、バルブ１４を嵌め込んで固定するための広い面積の孔１５ａが設けられてなる枠状部材である。フランジ１５には、周方向に沿って複数の貫通孔１５ｂが穿設されている。一方、船体１０を構成する外皮内側の孔部周縁部分には、フランジ１５と同一形状の図示されていないフランジ（以下「内側フランジ」という）が配置・固定されている。内側フランジには、フランジ１５の貫通孔１５ｂと相対する位置に貫通孔が穿設されており、各貫通孔に袋ナットが接合されている。船体１０の外側からフランジ１５の各貫通孔１５ｂにボルト４０を挿入し、このボルト４０を内側フランジの各貫通孔に挿入して袋ナットに螺入することにより、フランジ１５を船体１０に固定する。フランジ１５の内周側に雌ネジを複数予め設けておき雌ネジに対応して蓋部材３０の縁沿い部分３０ａに予め穿孔しておいた貫通孔３０ｂにネジを通して蓋部材３０を固定する。

また、船体１０に取り付けられたフランジ１５の周縁部分近傍（孔部の近傍）には、図３に示すように、筒状膜体５０の一端５１が接合されている。筒状膜体５０は、柔軟で自在に曲がる膜体を筒状に形成したものであり、蓋部材３０の取外・交換作業を行う際に使用される。筒状膜体５０の材料としては、船体１０内に充填された気体の圧力に耐える強度を有する各種合成樹脂を採用することができる。本実施の形態においては、透明ないし半透明な合成樹脂で筒状膜体５０を構成している。また、船体１０の筒状膜体５０が接合された部分の近傍には、図２及び図３に示すようにマジックテープ(登録商標)６０が設けられている。マジックテープ６０は、丸められた状態の筒状膜体５０を蓋部材３０の周縁部分近傍（孔部の近傍）に固定するためのものであり、本発明における膜体固定手段である。

次に、図４〜図７を用いて、本実施の形態に係る飛行船１の蓋部材交換方法について説明する。

まず、作業者は、図４に示すように、飛行船１の船体１０に取り付けられた筒状膜体５０の他端５２側から筒状膜体５０内に腕Ａを挿入し、緊縛部材であるロープＲを用いて筒状膜体５０を腕Ａに縛り付けることにより、筒状膜体５０と腕Ａとの間の間隙を塞ぐ（第１密閉工程）。なお、作業者は、腕Ａを筒状膜体５０内に挿入する前に、蓋部材３０を取り外すためのドライバＤを把持しておく。第１密閉工程で筒状膜体５０と腕Ａとの間の間隙を塞ぐことにより、蓋部材３０を船体１０から取り外した際に船体１０内の気体が孔部Ｈから流出するのを防ぐことができる。

次いで、作業者は、図４及び図５に示すように、把持していたドライバＤを用いてボルト４０を外すことにより、蓋部材３０を船体１０から取り外す（取外工程）。そして、図５に示すように、取り外された蓋部材３０を船体１０の孔部Ｈから離し、筒状膜体５０の蓋部材３０と孔部Ｈとの間の部分をロープＲで縛ることにより船体１０内の気体の漏出を防止する（第２密閉工程）。この後、作業者は、図６に示すように、第１密閉工程で縛り付けたロープＲを解き、蓋部材３０を筒状膜体５０の外部に取り出す（取出工程）。

次いで、作業者は、図６に示すように、筒状膜体５０の他端５２側から新たな蓋部材７０及びこの新たな蓋部材７０を把持する腕Ａを挿入し、ロープＲを用いて筒状膜体５０を腕Ａに縛り付けることにより、筒状膜体５０と腕Ａとの間の間隙を塞ぐ（第３密閉工程）。第３密閉工程においても、作業者は、腕Ａを筒状膜体５０内に挿入する前に、新たな蓋部材７０を取り付けるためのドライバを把持しておく。そして、作業者は、第２密閉工程で縛った部分を解き、把持していたドライバを用いて、図７に示すようにボルト４０を内側フランジの袋ナットに螺入して新たな蓋部材７０を船体１０に取り付け、孔部Ｈを塞ぐ（取付工程）。

これらの工程群を経ることにより、飛行船１のフランジ１５及びバルブ１４から構成される蓋部材３０を、新たな蓋部材７０に交換することができる。蓋部材交換作業を終えたら、図７に示すように筒状膜体５０を丸め、この丸められた状態の筒状膜体５０をマジックテープ６０で船体１０に固定する。

なお、本実施の形態に係る飛行船１には筒状膜体５０及びマジックテープ６０（膜体固定手段）が予め取り付けられているため、本発明における膜体取付工程及び膜体固定手段設置工程は、飛行船１の製造工程に含まれる。また、飛行船１の製造工程に含まれる「膜体取付工程」及び「膜体固定手段設置工程」と、本交換方法における「第１密閉工程」〜「取出工程」と、によって本発明に係る蓋部材取外方法が構成されることとなる。

以上説明した実施の形態に係る蓋部材交換方法においては、飛行船１の船体１０に設けられた孔部Ｈの近傍に筒状膜体５０を取り付け、この筒状膜体５０内に腕Ａを挿入して筒状膜体５０と腕Ａとの間の間隙を塞いだ後、ドライバＤで蓋部材３０を船体１０から取り外す。そして、取り外された蓋部材３０を孔部Ｈから離隔させ、筒状膜体５０の蓋部材３０と孔部Ｈとの間の部分をロープＲで縛ることにより船体１０内の気体の漏出を防止した後、蓋部材３０を筒状膜体５０の外部に取り出す。その後、筒状膜体５０内に新たな蓋部材７０及び腕Ａを挿入して筒状膜体５０と腕Ａとの間の間隙を塞ぎ、筒状膜体５０の縛った部分（新たな蓋部材７０と孔部Ｈとの間の部分）を解き、ドライバＤで新たな蓋部材７０を船体１０に取り付ける。

従って、蓋部材の取外及び交換の際における気体の排出・再注入が不要となるとともに、ゴンドラ２０や尾翼（垂直尾翼１１及び水平尾翼１３）等の各種装備品を船体１０から取り外す作業が不要となり、船体１０内の気体の漏出を阻止して船体１０の形状を維持したまま、蓋部材の取外及び交換を実現させることができる。この結果、従来の蓋部材交換方法と比較すると時間、労力及び費用を格段に低減することができるという利点がある。

また、以上説明した実施の形態に係る蓋部材交換方法においては、透明ないし半透明な筒状膜体５０を採用しているので、筒状膜体５０内に挿入した腕Ａや蓋部材３０、７０を筒状膜体５０の外部から視認することができる。従って、蓋部材交換作業を効率良く行うことができる。

また、以上説明した実施の形態に係る蓋部材交換方法においては、丸められた状態の筒状膜体５０を蓋部材７０の周縁近傍（孔部Ｈの近傍）に固定するためのマジックテープ６０を設けるので、蓋部材交換作業終了後に、筒状膜体５０を丸めて船体１０に固定することができる。従って、筒状膜体５０を再度使用することができる。

また、以上説明した実施の形態に係る飛行船１においては、柔軟で自在に曲がる膜体が筒状に形成されてなる筒状膜体５０が、孔部Ｈの近傍に予め取り付けられているので、蓋部材３０に不具合が生じた場合においても、蓋部材取外・交換作業を迅速に行うことができる。また、筒状膜体５０を使用しない場合には、マジックテープ６０により、筒状膜体５０を丸めて船体１０に固定することができる。

なお、以上の実施の形態においては、飛行船の船体内に固定した内側フランジの貫通孔及び袋ナットと、蓋部材を構成するフランジの貫通孔と、ボルトと、を使用することにより、きわめて簡単な船体外作業のみで蓋部材の取付・取外を実現させた例を示したが、船体外作業のみで蓋部材の取付・取外を実現させることができる手段であれば、これら袋ナットやボルト以外の手段を採用することもできる。

また、以上の実施の形態においては、飛行船の船体の蓋部材を開口内に収めるように取り付けた筒状膜体内に腕を挿入して筒状膜体と腕との間の間隙を塞ぐことにより、船体からの気体の流出を防ぎながら蓋部材の取外を実現させた例を示したが、大型の筒状膜体を利用して、船体からの気体の流出を防ぎながら、飛行船内部での各種作業を実現させることもできる。

すなわち、作業者が入ることが可能な大型の筒状膜体を、飛行船の船体の蓋部材を開口内に収めるように取り付け、この筒状膜体内に作業者を進入させ、筒状膜体の作業者後方部分（船体と反対方向の部分）を縛った後に蓋部材を取り外し、作業者を船体内部に進入させる。このようにすることにより、船体からの気体の流出を防ぎながら、飛行船内部において点検作業、改修作業、清掃作業等の各種作業を行うことができる。

また、以上の実施の形態においては、バルブを取り付けた蓋部材を船体から取り外して交換する際に本発明に係る方法を適用した例を示したが、各種センサ（圧力センサや温度センサ）を取り付けた蓋部材を船体から取り外して交換する際に本発明に係る方法を適用することもできる。

また、以上の実施の形態においては、第１密閉工程〜第３密閉工程で使用する緊縛部材としてロープを採用した例を示したが、ロープに代えてゴムを採用することもできる。また、以上の実施の形態においては、透明ないし半透明な筒状膜体を採用しているが、蓋部材交換作業を妨げることがなければ、必ずしも透明ないし半透明な筒状膜体を採用する必要はなく、比較的高い強度を有する不透明な筒状膜体を採用することもできる。また、以上の実施の形態においては、膜体固定手段としてマジックテープを採用しているが、丸められた状態の筒状膜体を船体に固定することができるものであれば、他の手段を採用することもできる。

（ａ）は本発明の実施の形態に係る飛行船の側面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した飛行船の船体下面（バルブの周囲領域）の拡大図である。 図１に示した飛行船に設けられた蓋部材の拡大図である。 図２に示した蓋部材の周縁部分近傍に溶着された筒状膜体を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る蓋部材交換方法の第１密閉工程及び取外工程を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る蓋部材交換方法の第２密閉工程を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る蓋部材交換方法の取出工程以降の工程を説明するための説明図である。 図１に示した飛行船に設けられた新たな蓋部材の拡大図である。

符号の説明

１ 飛行船
１０ 船体
１４ バルブ（蓋部材を構成）
１５ フランジ（蓋部材を構成）
３０ 蓋部材
５０ 筒状膜体
５１ 一端
５２ 他端
６０ マジックテープ（膜体固定手段）
７０ 新たな蓋部材
Ａ 腕
Ｈ 孔部
Ｒ ロープ（緊縛部材）

Claims (4)

1. 柔軟で変形自在な外皮から構成される船体内に気体が充填されてなる飛行船の前記船体に設けられた孔部を塞ぐ蓋部材を取り外す方法であって、
   柔軟で自在に曲がる膜体を筒状に形成してなる筒状膜体の一端を、該一端の開口内に前記孔部を位置させて前記船体に取り付ける膜体取付工程と、
   前記筒状膜体の他端側から前記筒状膜体内に腕を挿入し、前記筒状膜体と前記腕との間隙を塞ぐ第１密閉工程と、
   前記第１密閉工程を経た後、前記蓋部材を前記船体から取り外す取外工程と、
   前記取外工程を経て取り外された前記蓋部材を前記孔部から離し前記蓋部材及び挿入した前記腕と前記孔部との間の部分で前記筒状膜体を縛り前記船体内の気体の漏出を防止する第２密閉工程と、
   前記第２密閉工程を経た後、前記蓋部材を前記筒状膜体の外部に取り出す取出工程と、
   を備えることを特徴とする飛行船の蓋部材取外方法。
2. 透明ないし半透明な前記筒状膜体を採用することを特徴とする請求項１に記載の飛行船の蓋部材取外方法。
3. 請求項１又は２に記載の飛行船の蓋部材取外方法と、
   前記蓋部材取外方法の前記取出工程を経た後、前記筒状膜体の他端側から新たな蓋部材を把持して腕を挿入し、前記筒状膜体と前記腕との間隙を塞ぐ第３密閉工程と、
   前記蓋部材取外方法の前記第２密閉工程で縛った部分を解き、前記新たな蓋部材を前記船体に取り付けて前記孔部を塞ぐ取付工程と、
   を備えることを特徴とする飛行船の蓋部材交換方法。
4. 柔軟で変形自在な船体外皮に設けられた孔部を塞ぐ蓋部材を備える飛行船であって、
   柔軟で自在に曲がる膜体が筒状に形成されてなる筒状膜体の一端が、その開口内に前記孔部を位置させるように前記船体外皮に取り付けられていることを特徴とする飛行船。

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