JP7443787B2 - 点検用飛行体 - Google Patents

Description

本発明は、地線または電線の点検に用いられる点検用飛行体に関する。

近年、鉄塔に張架される地線や電線の状態を点検する際に飛行体いわゆるドローンが用いられている。しかしながら、単に飛行体を飛行させていると、飛行自由度は高いが、突風が吹いた際に飛行体が落下してしまうおそれがある。そこで例えば特許文献１には、電線にぶら下がりながら飛行して電線を撮影するドローンが開示されている。特許文献１によれば、ドローンはアームによって電線に支持された状態で飛行することとなるため、ドローンの落下を好適に防ぐことができる。

米国特許第９７５３４６１号明細書

特許文献１によれば、突風によるドローンの落下を好適に防ぐことができる。しかしながら、特許文献１のようにアームが電線にぶら下がりながら飛行する場合、ドローンの荷重がアームを介して電線にかかる。すると、万が一、素線切れ等によって地線や電線が損傷していた場合、ドローンの荷重によって損傷が更に進行してしまうおそれがある。

また特許文献１のようなアームは、地線や電線上に存在するカウントウェイト等の障害物や、鉄塔を乗り越えることができない。すると、アームが障害物や鉄塔に至った際には、一度アームを電線から外してドローンを飛行させた後に再度アームによって電線を把持する必要がある。このため、点検時のドローンの操作が煩雑になってしまい、電線からアームを外した際に突風が吹くとドローンが墜落してしまう可能性がある。

本発明は、地線や電線を損傷させることなく電線の状態を観察することができ、且つ障害物や鉄塔を乗り越えながら安全に飛行させることが可能な点検用飛行体を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる点検用飛行体の代表的な構成は、地線または電線の点検に用いられる点検用飛行体であって、撮影部を有する本体と、本体に設置されて地線または電線を囲う枠と、を備え、枠は、当該枠の上辺および側辺を構成する一対のアームと、一対のアームそれぞれの下端に回転可能に支持された回転ユニットと、を有し、回転ユニットは、アームに対して放射状に等間隔に延びた３本以上の足を有し、３本以上の足のいずれか１つが枠の下辺を構成し、回転ユニットは、枠の下辺の位置にある足が地線または電線の支持部材に押されて回転し、支持部材を通過すると次の足が枠の下辺の位置にくることを特徴とする。

上記構成によれば、点検用飛行体は、枠の内部に地線または電線が配置され、それらに沿って飛行する。このとき、枠は地線または電線を囲っているだけであるため、本体の荷重は地線や電線にはかからない。したがって、地線や電線を損傷させることなく、それらの状態を観察することができる。

また枠の下辺の位置にある足が支持部材によって押されて回転した後に、次の足が枠の下辺の位置に来ることにより、枠は常に閉じている状態となる。したがって、障害物や鉄塔を乗り越える際に突風が吹いたとしても、点検用飛行体の落下を好適に防ぐことができる。

上記記３本以上の足は仮想的な円錐の母線上にあり、回転ユニットの回転軸は、垂直に対して、対向するアーム側に傾斜しているとよい。かかる構成によれば、枠の下辺を構成する足は水平に近い状態となるが、その他の足は、水平方向反対側ではなく、下方に斜めに延びることになる。これにより、足を水平に伸ばして水平面内で回転させる場合と比して、足が横方向に広がるスペースを抑制することができる。したがって、周囲に地線、電線や鉄塔の腕金などがあっても衝突する可能性が少なく、作業可能な適応範囲を広げることが可能となる。

上記回転ユニットの回転軸は、３本以上の足の１つが枠の下辺に位置するように向心力を作用させるノッチ機構を備えているとよい。これにより、３本以上の足の１つを枠の下辺に位置させることができる。したがって、枠を確実に閉じた状態とすることができ、点検用飛行体の落下を好適に防ぐことが可能となる。

本発明によれば、地線や電線を損傷させることなく電線の状態を観察することができ、且つ障害物や鉄塔を乗り越えながら安全に飛行させることが可能な点検用飛行体を提供することができる。

本実施形態にかかる点検用飛行体の全体斜視図である。 本実施形態の点検用飛行体の動作説明図である。 本実施形態の点検用飛行体の動作説明図である。 図１の点検用飛行体を異なる方向から観察した図である。 回転ユニットの回転軸近傍の他の例を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる点検用飛行体１００の全体斜視図である。図１に示すように、本実施形態の点検用飛行体１００は、鉄塔１０に張架された地線１２（または電線）の点検に用いられる装置であり、本体１１０および枠１２０を備える。本体１１０には撮影部１１２が設けられている。また本体１１０には、点検用飛行体１００を浮遊させるためのプロペラ１１４が接続されている。以下、点検用飛行体１００によって鉄塔１０に張架された地線１２の状態を点検する場合を想定して説明する。

枠１２０は、本体１１０の下方に設置されて地線１２（または電線）を囲う。詳細には、図１に示すように、枠１２０は、一対のアーム１２２および回転ユニット１３０を含んで構成される。一対のアーム１２２は、枠１２０の上辺および側辺を構成し、一対のアーム１２２それぞれの下端には回転ユニット１３０が回転可能に支持されている。

回転ユニット１３０は、アーム１２２に対して放射状に等間隔に延びた３本の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃを有し、３本の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃのいずれか１つが枠１２０の下辺を構成する（図１では足１３２ａ）。なお、本実施形態では、回転ユニット１３０が３本の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃを有する構成を例示したが、これに限定するものではない。回転ユニット１３０が４本以上の足を有する構成とすることも可能である。

図２および図３は、本実施形態の点検用飛行体１００の動作説明図である。本実施形態の点検用飛行体１００は、鉄塔１０に張架された地線１２の状態を観察する。点検用飛行体１００は図示右側に進むものとし、相対的に鉄塔１０が左側に移動している。点検用飛行体１００によって地線１２の状態を観察する際には、図２（ａ）に示すように、アーム１２２および枠１２０の下辺に位置する足（図２（ａ）では足１３２ａ）によって地線１２を囲った状態で、点検用飛行体１００を地線１２に沿って飛行させ、撮影部１１２によって地線１２の状態を観察する。

点検用飛行体１００が地線１２の支持部材である鉄塔１０を通過する際には、まず図２（ａ）に示すように回転ユニット１３０の３本の足のうち枠１２０の下辺の位置にある足１３２ａが地線１２の支持部材である鉄塔１０によって押される。すると、回転ユニット１３０が回転し、図２（ｂ）に示すように、足１３２ａは後方に移動し、足１３２ｂが回転しながら枠１２０の前側に向かって移動する。

点検用飛行体１００が更に進行方向に向かって飛行すると、図３（ａ）に示すように、足１３２ａはさらに後方に移動し、足１３２ｂはさらに前方に移動する。そして図３（ｂ）に示すように、足１３２ａの先端が開いて鉄塔１０が通過可能となり、足１３２ｂは上がりながら戻るように回転して、枠１２０の下辺に移動する。これにより、点検用飛行体１００が鉄塔１０を通過し終わる。

上記説明したように、本実施形態の点検用飛行体１００によれば、枠１２０の内部に地線１２（または電線）が配置されるため、枠１２０は地線１２に接触せずにそれを囲っている状態となる。仮にこれらが接触することがあったとしても、一時的に軽くこすれる程度である。このため、本体１１０の荷重は地線１２や電線にはかからない。したがって、地線１２や電線を損傷させることなく、それらの状態を観察することができる。

また本実施形態の点検用飛行体１００では、回転ユニット１３０の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃが回転可能である。そして、枠１２０の下辺の位置にある足が鉄塔１０（支持部材）によって押されて回転した後に、次の足が枠１２０の下辺の位置に来ることにより、枠１２０は常に閉じている状態となる。したがって、障害物や鉄塔１０を乗り越える際に突風が吹いたとしても、点検用飛行体１００の落下を好適に防ぐことができる。

図４は、図１の点検用飛行体１００を異なる方向から観察した図である。図４（ａ）は、点検用飛行体１００を進行方向の前方から観察した状態を示す図であり、図４（ｂ）は、点検用飛行体１００を斜め上方から観察した状態を示す図である。

図４（a）に示すように、本実施形態の点検用飛行体１００では回転ユニット１３０の３本の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃは仮想的な円錐Ｃ（例えば頂角が１２０°）の母線上にある。そして図４（ｂ）に示すように、３本の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃは、アーム１２２に対して放射状に等間隔に延びている。回転ユニット１３０の回転軸１２４は、垂直に対して（アーム１２２に対して）、対向するアーム１２２側に傾斜している（例えば５０°）。

円錐Ｃの頂角と回転軸１２４の傾斜角は上記数値に限られるものではなく、３つの足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃのうち１つの足が枠１２０の底辺に位置するときにアーム１２２とその足との角度が概ね９０°前後となるように設定すればよい。例えば、円錐の頂角を小さくしたとき（円錐がとがっているとき）には、回転軸１２４の傾斜角を大きくする。頂角を大きくしたときには、回転軸１２４の傾斜角は小さくてよい。なお、足を円錐上ではなく円上に配置したときには、回転軸１２４の傾斜角は０°（垂直）とすることができる。

上記構成によれば、枠１２０の下辺を構成する足はほぼ水平となるが、その他の足は、水平方向反対側ではなく、下方に斜めに延びることになる。したがって、回転ユニット１３０の回転軸１２４がアーム１２２に垂直方向に接続される場合と比して、足が横方向に広がるスペースを抑制することができる。したがって周囲に地線、電線や鉄塔の腕金などがあっても衝突する可能性が少なく、作業可能な適応範囲を広げることが可能となる。

図５は、回転ユニット１３０の回転軸近傍の他の例を説明する図である。回転軸１２４は、３本以上の足の１つが枠１２０の下辺に位置するようにさせる向心力を作用させるノッチ機構を備えていることが好ましい。ノッチ機構としては様々な構造が考えられるが、任意の方式を採用することができる。

一例として図５に示すように、アーム１２２の下端のスリーブ１２３と回転軸１２４の当接面に互いに波面１２３ａ、１２４ａを設け、バネ１２８によって回転ユニット１３０を引くことにより、波面１２３ａ、１２４ａを付勢する。足１３２ａが鉄塔１０に押されると回転軸１２４の波面１２４ａがスリーブ１２３の波面１２３ａを乗り越えて回転するが、回転しすぎることなく次の山と谷が合った位置で停止する。回転が足りない場合にはバネ１２８の付勢力によって山と谷が合う位置までさらに回転するし、回転しすぎた場合には山と谷が合う位置まで戻る。すなわち、所定位置に向かう向心力を得ることができる。

したがって、回転ユニット１３０が鉄塔１０に押されたときに回転しすぎてしまったり、風圧で回転してしまったりすることを防止し、３本の足１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃの１つを確実に枠１２０の下辺に位置させることができる。その結果、枠１２０を確実に閉じた状態とすることができ、点検用飛行体１００の落下を好適に防ぐことが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、地線または電線の点検に用いられる点検用飛行体として利用することができる。

１０…鉄塔、１２…地線、１００…点検用飛行体、１１０…本体、１１４…プロペラ、１２０…枠、１２２…アーム、１２３…スリーブ、１２４…回転軸、波面…１２３ａ、１２４ａ、１２６…ノッチ機構、１２８…バネ、１３０…回転ユニット、１３２ａ…足、１３２ｂ…足、１３２ｃ…足

Claims (3)

1. 地線または電線の点検に用いられる点検用飛行体であって、
   撮影部を有する本体と、
   前記本体に設置されて前記地線または前記電線を囲う枠と、
   を備え、
   前記枠は、
   当該枠の側辺を構成する一対のアームと、
   前記一対のアームそれぞれの下端に回転可能に支持された回転ユニットと、
   を有し、
   前記回転ユニットは、前記アームに対して放射状に等間隔に延びた３本以上の足を有し、
   前記３本以上の足のいずれか１つが前記枠の下辺を構成し、
   前記回転ユニットは、前記枠の下辺の位置にある足が前記地線または前記電線の支持部材に押されて回転し、該支持部材を通過すると次の足が該枠の下辺の位置にくることを特徴とする点検用飛行体。
2. 前記３本以上の足は仮想的な円錐の母線上にあり、
   前記回転ユニットの回転軸は、垂直に対して、対向するアーム側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の点検用飛行体。
3. 前記回転ユニットの回転軸は、前記３本以上の足の１つが前記枠の下辺に位置するように向心力を作用させるノッチ機構を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の点検用飛行体。

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