JPH10141896A - 折畳翼展開装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小さなトルクで、若しくは発射時に生じる空
気力のみによって、外翼を展伸させることのできる折畳
翼展開装置の提供。 【解決手段】 外翼（展伸翼）４を折りたたみ、又は展
伸させる折曲軸５を、機軸９に対して前方が外側に広が
る方向に傾斜する軸線をもつものにするとともに、発進
時に展伸翼４を展伸させ、展開状態にされた折畳翼１１
を固定し、保持させるロック装置１０を設けた。これに
より、展伸翼４の展伸が発進時に展伸翼４に作用する空
気力でなされ、トーションバ等の展伸機構を小さい展伸
力のものにでき、又はなくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、翼幅方向の途中を
翼弦方向に配設された折曲軸のまわりに、折曲軸の外側
に配置された展伸翼を胴体側に折りたたまれた状態にし
て、発射筒に収納されて移送され、発射筒から発進する
時に折りたたまれた状態の展伸翼を展伸させ、飛行時の
展開された運用状態にする飛しょう体等の飛行体の折畳
翼に適用される折畳翼展開装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、発射筒０６に収納さ
れ、移送される飛行体としての飛しょう体０１等は、収
容容積を小さくして移送効率を上げるとともに、発射筒
０６の発射効率を高めるため、その飛しょう時に必要と
する翼面積にした翼を、胴体０２に固定して設けた固定
翼０３と、固定翼０３の翼端側に胴体０２の軸心（以下
機軸という）方向と平行に配設された折曲軸０５で枢着
され、胴体０２側に折りたたみできるようにされた展伸
翼０４とで構成される折畳翼０１１にして、移送時は、
発射筒０６内に設けたガイドレール０７に当接させるこ
とで展伸翼０５を折りたたみ状態に保持して、移送する
ようにしている。

【０００３】また、このように、発射筒０６内に収容さ
れ、移送された飛しょう体０１を発進させ運用状態にす
るときには、折りたたみ状態にされた展伸翼０４を固定
翼０３の翼幅方向に展伸させ、折畳翼０１１を飛しょ
う、若しくは飛しょう制御に必要な空気力を発生できる
翼面積をもつものにするようにしている。

【０００４】このために、従来は、図７に実線で示すよ
うにして、展伸翼０４を折曲軸０５まわりに回動させ、
折りたたみ状態にできるとともに、折りたたみ状態の展
伸翼０４を鎖線で示すように、固定翼０３の翼幅方向に
展伸できるようにするため、展伸翼０４を固定翼０３の
翼端側に回動自在に枢着する前述の折曲軸０５、展伸翼
０４を折曲軸０５まわりに回動させるトーションバ０
８、および回動して展伸した展伸翼０４を展開状態に保
持するロック装置０１０からなる折畳翼展開装置を、設
けるようにしている。

【０００５】すなわち、翼根部が直接胴体０２に固着さ
れ、若しくは翼根部から突出して設けた、図示しない操
舵軸で胴体０２内に装備された操舵機構に連結された固
定翼０３の翼端部には、その軸心０５４の方向が胴体０
２の機軸０８の方向と平行にされ、その前端部０５１と
後端部０５２とが固着された折曲軸０５が配設されてい
る。また、この折曲軸０５の，前端部０５１と後端部０
５２との間には、前端部０５１および後端部０５２と回
動自在にされるとともに、展伸翼０４の翼根部が固着さ
れる中央部０５３が配設されている。

【０００６】また、前端部５１、中央部０５３、および
後端部０５２からなる筒状の折曲軸０５の内部には、折
曲軸０５と平行に配置されたトーションバ０８が内蔵さ
れており、このトーションバ０８の前端と折曲軸０５の
前端部０５１、およびトーションバ０８の後端と後端部
０５２とをそれぞれ固着するようにしている。

【０００７】従って、図６（ｂ）に示すように、飛しょ
う体０１が発射筒０６内に収容され，移送されるときに
は、トーションバ０８の捩り剛性に抗して、折り曲げら
れた展伸翼０４は、発射体０６内に軸心方向に配設され
たガイドレール０７に当接することより、折り曲げ状態
が保持された図７の実線状態になる。また、飛しょう体
０１が胴体０２の内部に設けた推進装置により発射さ
れ、発射筒０６先端に設けた開口から外部に突出し、ガ
イドレール０７の当接による展伸翼０４の折り曲げた拘
束状態が解除されると、トーションバ０８の捩り剛性に
より、折畳翼０１１は、図７の鎖線で示す展伸翼０４が
固定翼０４の翼幅方向に展伸された展開状態になり、飛
しょう体０１の飛しょうに必要とする揚力、又は飛しょ
う制御に必要とする操舵力を発生できる翼面積を確保で
きるものとなる。

【０００８】また、固定翼０３の内部には、発射筒０６
から突出して、固定翼０４の翼幅方向に展伸翼０４が展
伸したとき、折畳翼０１１を固定して保持するロック装
置０１０が設けられている。このロック装置０１０は、
展伸翼０４が折り曲げられた状態のときには、固定翼０
３の翼端内部に翼幅方向に穿設された穴に内蔵され、展
伸翼０４が展伸された状態になったとき、固定翼０３の
穴から突出して、その先端部が展伸翼０４の翼根部に翼
幅方向にあけられた孔に突入する、固定ピンにより折畳
翼０１１の展開状態を保持してロックするようにしてい
る。

【０００９】しかしながら、このような従来の折畳翼展
開装置では、折曲軸０５が、その軸心０５４の方向を機
軸０８の方向と平行にし、固定翼０３の翼端部に配設す
るようにしているため、飛しょう体０１の発進時の生じ
る対気速度による、展伸翼０４に作用する空気力は、展
伸翼０４を折りたたむ方向に作用する。このため、従来
の折畳翼展開装置では、この空気力に抗して、展伸翼０
４を展伸させる必要があるため、強力な展伸機構を必要
としていた。上述したように、この展伸機構には、上述
したトーションバ０８が使用されるのが通常であるが、
このトーションバ０８は、折面軸０５に内蔵されている
ため限られたスペースで、大きな回転トルクを発生さ
せ、しかも大きな回転角度（通常９０°〜１３５°）に
対応させる必要があるため、非常に強度の高い材料を使
う必要がある。

【００１０】このような材料で製作された展伸機構を、
展伸翼０４が折りたたまれ、トルクのかかった状態にし
た発射筒０６に収容して、長時間保持しておくことは、
トーションバ０８のへたりや、脆性破壊などが生じ、こ
れを回避するための非常に神経を使った設計や製造工程
が必要となる。また、このようなへたりや、脆性破壊の
ため、飛しょう体０１の発進時に展伸翼０４が展伸不良
を起し、安定した飛しょうができなくなる等の不具合が
生じることもある。

【００１１】これらの不具合を解消するためには、折曲
軸０５の径を大きくし、トーションバ０８の材料に要求
される強度等の要求値を緩和することも考えられるが、
この場合折曲軸０５の抵抗増大をまねくとともに、折曲
軸０５の大径化により、折畳翼０１１に発生する空力荷
重が小さくなることに伴い必要となる翼面積の増大とも
相俟って、折畳翼０１１の重量が増加する、新たな不具
合が発生する。

【００１２】また、展伸翼０５を折りたたみ状態にする
ときの不具合もある。すなわち、飛しょう体０１の発進
時に展伸翼０４に作用する空気力に抗して、展伸翼０４
展伸させるため、大きい回転トルクを発生させ、大きな
回転角度に対応できるトーションバ０８を採用した場
合、飛しょう体０１の発射筒０６への収納時、若しくは
飛しょう体０１の保守、点検等のため、発射筒０６から
外部へ取り出すとき、不意に生じる展伸翼の展開等によ
る安全上の問題が発生するとともに、収容および取り出
し作業を困難にするという不具合もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の折畳翼展開装置の不具合を解消するため、移送時等
の発射筒内で展伸翼が折り畳まれた状態から、飛行時の
展伸された状態に展開するようにした折畳翼において、
発進時に生じる対気速度で、折り畳まれた状態にある展
伸翼に、折曲軸まわりに回動させる空気力を発生させ
て、展伸された状態にでき、又は展伸させる力を小さく
できるようにして、強力な展伸機構を必要とすることな
く、折畳翼を展開状態にできる折畳翼展開装置を提供す
ることを特徴とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の折畳
翼展開装置は、次の手段とした。

【００１５】（１）飛行体の胴体に翼根部が連結された
固定翼と、固定翼の翼端部に翼根部が回動自在に連結さ
れた展伸翼とからなる折畳翼を、移送時の発射筒に収容
された折りたたみ状態と、飛行時の折りたたみの拘束状
態が解除された展伸された状態にする、固定翼の翼端部
と展伸翼の翼根部の間に介装される折曲軸を、飛行体の
機軸に対して前方が外側に広がる傾斜を設けた軸線をも
つものにした。なお、折曲軸には、折りたたみ状態の弱
い展伸翼に展伸力を付与する、トーションバ等からなる
展伸機構を設けるようにしても良いものである。

【００１６】（２）飛行体が発射筒から発進されたと
き、折りたたみ状態の拘束が解除され、折曲軸まわりに
回動し、固定翼の翼幅方向に展伸した展伸翼を展伸した
状態に固定して、折畳翼を飛しょう体の飛行時に必要と
する展開状態に保持させるロック装置を設けた。

【００１７】本発明の折畳翼展開装置は、上述した手段
により、折曲軸が機軸に平行ではなく、機軸に対して前
方が外側に配置された斜めに配置されているため、折畳
翼が折りたたまれた状態、及び展伸中において、展伸翼
は機軸方向に対して、前縁が外側を向く正の迎角を持つ
姿勢になるため、飛行体の発射時に生じる、対気速度に
より揚力が発生し、これにより展伸翼を展伸させるトル
クが発生する。

【００１８】このため、トーションバ等からなる展伸機
構を設けなくても、あるいは、補助的な弱い展伸機構を
設けるだけで、折畳翼を発射時に展開状態にすることが
できる。また、この空気力により生じる展伸トルクは、
展伸完了時には０になるが、ロック装置を設けることに
より、完全に展伸するまでは発生し続ける展伸トルクで
展伸する展伸翼が、完全に展伸した時点で展伸翼を固定
翼等にロックすることにより、折畳翼は、飛行時に必要
とする翼面積を具える折畳翼の展開状態を保持させるこ
とができる。

【００１９】このように、本発明の折畳翼展開装置は、
強力な展伸力を具えた展伸機構を必要としないため、強
度の高いトーションバ等を必要とせず、展伸翼を折りた
たみ、トルクのかかった状態を長時間続けても、へたり
や脆性破壊等の問題が少なくなり、発進時に展伸翼が展
伸不良を起すなどして、不安定な飛行になることを防止
できる。また、折曲軸を大径のものにする必要がなく、
抵抗および重量が増大することもなく、さらには、折畳
翼の平滑性が保たれ飛行に必要とする空力荷重を発生さ
せることができる。さらに、強力な展伸機構を必要とし
ないため、発射筒への飛行体の収納が容易になるととも
に、取扱い時に不意の展伸翼の展伸による事故等の発生
がなくなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の折畳翼展開装置の
実施の一形態を図面にもとづき説明する。図１は本発明
の折畳翼展開装置の実施の第１形態を示す図である。図
に示すように、発射筒６に収納され、移送される飛行体
としての、飛しょう体１は、移送効率および発射筒６の
効率を高めるため、飛しょう時に必要とする翼面積を具
える折畳翼１１を折りたたみ、収容容積を小さくして、
発射筒６に収容されて移送される。

【００２１】この折畳翼１１においては、折りたたみを
行う折曲軸５が、機軸９に対して前方を外側にした、１
２°の角度を持つ傾斜の軸線上にヒンジ１２を配置した
ヒンジ方式のものにされ、この折曲軸５で翼根部が胴体
に固着された固定翼３の翼端部に、展伸翼４を回動自在
に連結するようにしている。このヒンジ方式の折曲軸５
は、展伸翼４の完全展伸時に、折り曲げ部分に凹凸を生
じないように、切り欠きを持つものにしてある。また、
固定翼３と展伸翼４との間には、展伸翼４の完全展伸時
に、固定翼３の翼端部と展伸翼４の翼根部を固定する、
後述するロック装置１０が設けられている。

【００２２】上述したように、本実施の形態の折畳翼１
１は、図２に示すように、展伸翼４を折曲軸５上に設け
たヒンジ１２まわりに回動させ、実線で示す折りたたみ
状態にされて、図１に示すように発射筒６内に収納され
る。また、本実施の形態の折畳翼１１は、図２の鎖線で
示す固定翼３の翼幅方向に展伸翼４を展伸させる、前述
したトーションバ０８等の展伸機構が設けられてないた
め、展伸翼４の折りたたみ状態の保持は、発射筒６に設
けたガイドレール７との当接、および折り曲げ部分に設
けた切り欠き部分との当接により行うようにしている。

【００２３】このようにして、移送された飛しょう体１
を発射筒６から発射させると、固定翼３と展伸翼４と
は、機軸９に対して前方が外側に向く折曲軸５で連結さ
れているため、折りたたみ状態及び展伸中の展伸翼４に
は、前縁が機軸０９に対して外側に向けられた正の迎角
が付与されるため、発射時の飛しょう体１の前進速度に
より、展伸翼４には、固定翼３と連結する折曲軸５より
も翼端側に空力中心を持つ揚力が発生し、これにより展
伸翼４には、展伸翼４を折曲軸５まわりに回動させ、固
定翼３の翼幅方向に展伸させる展伸トルクＭが発生す
る。

【００２４】この展伸トルクＭは、図３に示すように、
展伸翼４が展伸され、展伸翼４の翼面と固定翼３の翼面
とのなす展伸角θが０となり、両翼面が同一面をなす展
伸完了時には０となるが、展伸翼４が完全に展伸するま
では発生し続ける。また、展伸角θが０°に近づくにつ
れ、展伸翼０４に生じる展伸トルクＭは、徐々に小さく
なるが、展伸翼４を展伸させる慣性力により展伸を続け
るため、展伸翼０４を展伸角θが０になる、完全展伸状
態にまで展伸させることが可能である。このようにし
て、展伸翼４が完全に展伸した時点でロック装置１０を
作動させて、展伸翼４を固定翼３に固定することによ
り、展伸が完了し、展伸翼４が固定翼３の翼幅方向に展
伸した折畳翼の展伸状態が達成される。

【００２５】次に、このロック装置１０を図４により説
明する。図４は、ロック装置の断面図を示す図である。
図に示すように、固定翼３と展伸翼４には、図４（ｂ）
に示すように、展伸翼４が固定翼３の翼幅方向に完全に
展伸した状態で連通するロック穴１３が、それぞれ翼幅
方向に穿設されており、このロック穴１３を、固定翼３
のロック穴１３の底部に設けたばね１４により進退する
ロックピン１５の移動により、固定翼３と展伸翼４とを
ロックするようにしている。

【００２６】すなわち、図４（ａ）に示す折曲軸１１の
折りたたみ状態では、ロックピン１５はばね１４によ
り、ロック穴１３と連通するロックピン貫通穴１６を設
けたヒンジ１２に、押しつけられた状態になっており、
展伸翼４は固定翼３の翼幅方向に対して任意の傾斜角に
自由に回動できるが、図４（ｂ）に示す展伸翼４が完全
に展伸した折畳翼１１の展開状態では、展伸翼４の展伸
とともにヒンジ１２も同じ角度回転するため、ロック穴
１３とロックピン貫通穴１６とは連通状態となり、ばね
１４に押圧されたロックピン１５がヒンジ１２のロック
ピン貫通孔１６を貫通して、先端が展伸翼４に穿設され
たロック穴１３まで達することにより、展伸翼４が固定
翼に固定されてロック状態となる。すなわち、折畳翼１
１は、このロック装置のロックピン１５による展伸翼４
と固定翼３の固定により、飛しょう時に必要とする展開
状態が保持される。

【００２７】次に、図５は本発明の折畳翼展開装置の実
施の第２形態を示す図である。本実施の形態では、図２
に示す実施の第１形態の折畳翼展開装置との比較から判
るように、ヒンジ１２で展伸翼４を固定翼３の翼端部に
連結した連結部に、極く弱い、補助的に展伸翼４の展伸
を助けるトーションバ８を付加するようにしている。こ
のトーションバ８は、折畳翼１１が折りたたまれて、図
１に示すように、発射筒６に収容されているときに発生
する外乱への対処、及び図３に示す展伸角θ＝０°付近
での展伸トルクＭの低下に対する補償を考慮したもので
ある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の折畳翼展
開装置は、特許請求の範囲に示す構成により、次のよう
な効果を奏する。

【００２９】（１）折畳翼を展開状態にするための、強
力な展伸力を具えた展伸機構を必要としないため、強度
の高いトーションバ等を必要とせず、折畳翼を折りたた
み、トルクのかかった状態を長時間続けても、へたり、
脆性破壊等の問題が少なくなり、発進時に展伸翼が展伸
作動不良等を起し、飛しょう体が不安定な飛行になるよ
うなことを防止できる。また、折曲軸を大径のものにす
る必要がなく、抵抗および重量が増大することもなく、
さらには折畳翼の翼面の平滑性が保たれ、飛行若しくは
飛行制御に必要とする空力荷重を、少い量面積の折畳翼
で発生させることができる。

【００３０】（２）さらに、強力な展伸機構を必要とし
ないため、発射筒への飛行体の収納が容易になるととも
に、取扱い時に、不意に展伸翼が展伸すること等による
事故等の発生を少なくできるとともに、飛しょう体の発
射筒への収納が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の折畳翼展開装置の実施の第１形態を示
す図で、図１（ａ）は折畳翼を折りたたまれた状態にし
て、飛しょう体を発射筒に収納した部分側面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）に示す矢視Ａ−Ａにおける背面図、

【図２】図１に示す折畳翼の折りたたみ状態と展伸され
た状態を示す図で、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は
図２（ａ）に示す矢視Ｂ−Ｂにおける背面図、

【図３】展伸翼の展伸により、展伸翼に発生する展伸ト
ルクと展伸角の関係を示す図、

【図４】図１に示すロック装置の詳細を示す断面図で、
図４（ａ）は展伸翼を折りたたんだ状態を示す図、図４
（ｂ）は展伸翼を完全展伸させた状態を示す図、

【図５】本発明の折畳翼展開装置の実施の第２形態を示
す図で、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）
に示す矢視Ｃ−Ｃにおける背面図、

【図６】従来の折畳翼展開装置を示す図で、図６（ａ）
は折畳翼を折りたたまれた状態にして、飛しょう体を発
射筒に収納した部分側面図、図６（ｂ）は図６（ａ）に
示す矢視Ｄ−Ｄにおける背面図、

【図７】図６に示す折畳翼の折りたたみ状態と展伸され
た状態を示す図で、図７（ａ）は側面図、図７（ｂ）は
図７（ａ）に示す矢視Ｅ−Ｅにおける背面図である。

【符号の説明】

１，０１ 飛しょう体 ２，０２ 胴体 ３，０３ 固定翼 ４，０４ 展伸翼 ５，０５ 折曲軸 ６，０６ 発射筒 ７，０７ ガイドレール ８，０８ トーションバ ９，０９ 機軸 １０，０１０ ロック装置 １１，０１１ 折畳翼 １２ ヒンジ １３ ロック穴 １４ ばね １５ ロックピン １６ ロックピン貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 翼幅方向の途中を翼弦方向に配設された
   折曲軸のまわりに折り畳まれて移送され、発進時に飛行
   時の展伸された展開状態にする折畳翼を具える飛行体の
   折畳翼展開装置において、前記飛行体の機軸に対して前
   方が外側に広がる方向に傾斜する軸線にされた前記折曲
   軸と、発進時に展伸させた前記折畳翼を展開状態に保持
   させるロック装置とを設けたことを特徴とする折畳翼展
   開装置。