JP2814189B2 - 無人ヘリコプターによる延線工法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大型模型無人ヘリコプ
ター又は無人実機ヘリコプターを無線で遠隔操作するこ
とによって、鉄塔の送電線の架線工事又は建造物のワイ
ヤ・ロープの架線工事の為の前作業のパイロットロープ
を延線するための方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在架線工事のロープ延線は有人実機ヘ
リコプターによる延線が主流であるが、近年市街化の進
展に伴い、送電線工事施工にあたって用地問題、環境問
題等工事に伴う制約は益々厳しく成りつつあるのが現状
である。特に、市街地の送電線工事における実機ヘリコ
プターのロープ延線は、騒音や安全面から使用が制限さ
れ、市街地以外でも線下付近に畜舎等があれば騒音問題
で飛行出来ないケースが多い。その他、植林地帯の延線
に実機ヘリコプターを使用する場合、ヘリポートの設置
や空輸時間の方が延線の実飛行時間よりも長く、経費面
でも不経済であった。

【０００３】又、飛行船・飛行機で延線作業を行う方法
があるが、いずれも作業コストが嵩むばかりでなく飛行
船では上下・水平の移動制御が難しく、又飛行機は高速
で飛行するものであるからアームにパイロットロープを
掛ける作業はいずれも困難である。 又、有人ヘリコプタ
ーでドラムを一点吊りし、同ドラムに案内枠を取付け、
同案内枠を介してケーブルを繰り出してドラムの回転を
止める方法でケーブルを延線する方法があるが、有人ヘ
リコプターでは上記の問題のため実用的でない。無人ヘ
リコプターでパイロットロープのドラムを取付け、ドラ
ムからパイロットロープを繰り出し、目的地でドラムを
落下させる方法もあるが、しかしながら、ドラムから直
接パイロットロープを繰り出すため、機体の方向変更・
回転するとパイロットロープが機体にからむ危険があ
る。又、遠方ではヘリコプターの進行方向が不明とな
り、操作が難しく方向が大きく変ってパイロットロープ
をからませたりする。 更に、ヘリコプターからドラムを
落下するだけでは、ドラムからパイロットロープが長く
繰り出され、パイロットロープが地上に落下し、家・森
林・道路・河川にかかり延線作業がきわめて困難とな
る。

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、パイロッ
トロープを地表に接触させることなく、アーム間に確実
に張り渡しでき、安全で地理環境及び法規の制約が少な
く作業でき、しかも無人ヘリコプターを安定して飛行さ
せて作業できるという優れた無人ヘリコプターによる延
線工法及び装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 １） 無線で遠隔操作される無人ヘリコプターの機体下
部にパイロットロープを巻取ったドラムを装置し、同ド
ラムのパイロットロープをドラムから機体のテール方向
に長く延ばした水平のロープガイドアームの先端から吊
し、無人ヘリコプターを浮上させてドラムに巻取ったパ
イロットロープの一端を垂らして鉄塔等の建造物の高所
のアームにパイロットロープを掛け、その後ドラムの回
転に所要のブレーキ力を作用させた状態でドラムのパイ
ロットロープを繰り出しながら無人ヘリコプターを張架
する建造物に向けて飛行させ、同建造物のアーム上方を
通過した後、無人ヘリコプターからドラムをドラムの回
転に対し強くブレーキをかけた状態で切り離し、切り離
されたドラムをパラシュートで地上に落下させることに
より延線工事のパイロットロープを建造物の高所アーム
間に張り渡すことを特徴とする無人ヘリコプターによる
延線工法 ２） 無人ヘリコプターを距離を隔てた複数の遠隔操作
器で交代しながら操作して遠方まで飛行させて延線作業
を行う前記１）記載の無人ヘリコプターによる延線工法 ３） 無線で遠隔操作できる無人ヘリコプターの機体下
部にパイロットロープを巻回したドラムをパラシュート
付きで分離自在に装置し、同ドラムにブレーキ力が遠隔
操作で調整できるブレーキ装置を設け、同ドラムから機
体のテール方向に長く延びた水平なロープガイドアーム
を機体と平行に延設し、ドラムのパイロットロープを同
ロープガイドアームの先端から吊下することを特徴とす
る延線工事用無人ヘリコプター ４） ドラムの回転に対し強くブレーキをかけた状態と
これより弱くドラムの回転を許容する所要のブレーキ力
を作用する状態とに遠隔操作で切換えられるブレーキ装
置をドラムに設け、しかもパイロットロープの張力が大
きくなれば前記ブレーキ装置のブレーキ力を弱めるよう
にするブレーキ緩和機構を設けた前記３）記載の延線工
事用無人ヘリコプターにある。

【０００５】

【作用】本発明では、無人ヘリコプターにパイロットロ
ープを巻回したドラムを取付け、遠隔操作によって飛行
させ、パイロットロープを建造物の高所の所定アーム間
に架線する。このように、無人ヘリコプターを使うこと
で有人の実機ヘリコプターに比べ、人身事故が大巾に減
せり、又有人ヘリコプターの飛行が出来にくい地形でも
作業が行える。又、パイロットロープを巻回したドラム
を最後切り離して地上で回収するので、パイロットロー
プの再使用が容易にでき、又無人ヘリコプターが不安定
となったとき切り離し、安定させることができる。

【０００６】本発明の無人ヘリコプターは、ドラムのパ
イロットロープをテール方向に長く延したガイドアーム
の先端から吊下するものであるので、パイロットロープ
がメインロータ・テールロータ・テールに巻き付くこと
がないようにでき、飛行に支障がないようにしている。
又併せて、パイロットロープが無人ヘリコプターをテー
ル方向に引張することで飛行の直進性を向上させる。更
に、パイロットロープの張力が大きくなればドラムの回
転のブレーキを弱めるブレーキ装置を装置すれば、速い
速度で飛行するときはブレーキを弱めドラムからパイロ
ットロープを速く繰り出し、滑らかに飛行できるように
する。又、ホバリングの場合はパイロットロープが繰り
出さないようにでき、安定して無人ヘリコプターを飛行
させることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例は、鉄塔に送電線を配線するための延線
工事の例で、使用した無人ヘリコプターにドラムのロー
プガイドをテールに近い所から繰り出すようにするロー
プガイドアームと、パイロットロープの張力が大きくな
るとドラムのブレーキを弱めるブレーキ装置とを取付け
た例である。図１は本発明の無人ヘリコプターによる延
線工法の実施例を示す説明図、図２〜４は実施例の作業
工程図、図５〜７は実施例のドラム切り離し状態を示す
説明図、図８〜１０は本発明の無人ヘリコプターのドラ
ム取付構造・切り離し機構を示す説明図である。

【０００８】図中、１は大型のホビークラスの無人ヘリ
コプター、２はパイロットロープ、３はドラム、４は鉄
塔、５は鉄塔のアーム、６は遠隔操作器、７はドラム３
の落下のためのパラシュート、８はドラム３からテール
方向に延設したロープガイドアーム、９はブレーキ装
置、１０はドラム切り離し機構、１１は無線送受信部、
１２はドラム切離制御装置、１３はブレーキ制御装置で
ある。又、２０は無人ヘリコプター１の機体、２１はメ
インローター、２２はテールローター、２３は脚、２４
はドラム取付ベース、３０はドラム３の取付基板、３１
は同取付基板にドラム３を回転自在に支持する支持アー
ム、３２はドラム３の回転軸、３３は取付基板３０に立
設した吊り軸、３４は同吊り軸の上部に設けた横孔、３
５は同横孔に挿入し、吊り軸３３を支持するストッパー
ピン、３６は同ストッパーピンを水平方向に進退し、吊
り軸３３の支持・開放を行う偏心回転カム板、３７は同
偏心回転カム板を回転するモータ、３８はドラム取付ベ
ース２４の下部に一端を枢着された筒体、３９は取付基
板３０の一端に水平に突設され、筒体３８内部に挿入さ
れる連結軸、４０は取付基板３０の他端を下方に付勢す
るスプリング、４１は取付基板３０に一端を枢支された
ドラム３のブレーキ板、４２は同ブレーキ板をドラム３
方向に押圧するスプリング、４３は中間で枢支され、一
端をブレーキ板４１とスプリングで連結され、他端にパ
イロットロープ２を掛け通したリングを設けたブレーキ
調整用レバー、４４はブレーキ板４１を引き離してブレ
ーキを弱めるブレーキ調整レバー、４５は同ブレーキ調
整レバー４４を回動させる加圧レバー、４６は同加圧レ
バーを無線送受信部１１の無線指令により回動させるサ
ーボモータである。

【０００９】この実施例では、ドラム３は無人ヘリコプ
ター１の機体２０の重心の下方に置く。まず、取付基板
３０の一端に水平に突設した連結軸３９を機体２０側の
筒体３８内に挿入する。次に、取付基板３０の吊り軸３
３の横孔３４に機体２０側のストッパーピン３５を水平
方向から挿入し、吊り軸３３を機体２０側と連結する。
ドラム３は上記吊り軸３３と連結軸３９とによって機体
２０に取付けられる。ドラム３に巻回したパイロットロ
ープ２は、ブレーキ調整用のレバー４３の先端リングと
ロープガイドアーム８の先端のリングを介して吊下さ
れ、その終端に所要の重りを結着している。パイロット
ロープ２に重りとロープ自重だけの軽い引張力しか作用
していない場合（ホバリング時、上昇・下降時）は、ブ
レーキ装置９のブレーキ板４１はスプリング４２によっ
てドラム３の円周縁に押し付けられ、ドラム３の回転に
ブレーキが作用してパイロットロープ２が繰り出される
ことがないか、又は繰り出し量が少ない状態となってい
る。

【００１０】以下、延線工法の実施例について説明す
る。 （１）まず、延線を開始する鉄塔の付近で大型のホビー
クラスの無人ヘリコプター１をドラム３を取付けた状態
で作業者が遠隔操作器６を使って地上から鉄塔高くまで
上昇させる。この時は、ブレーキ装置９はスプリング４
２でブレーキ板４１をドラム３に押付けるように作動
し、ドラム３は回転せず、パイロットロープ２は垂らさ
ない状態で上昇する。 （２）次に、無人ヘリコプター１に対し遠隔操作器６に
よってサーボモータ４６を作動させる信号を無線送受信
部１１とブレーキ制御装置１３に送り、サーボモータ４
６を動かして加圧レバー４５を回転させ、ブレーキ調整
レバー４４を回動させてブレーキ板４１をドラム３から
引き離してブレーキを少し弱め、ドラム３のパイロット
ロープ２を繰り出して垂らす。その後、無人ヘリコプタ
ー１を鉄塔４のアーム５の上方を通過させ、パイロット
ロープ２をアーム５に掛ける。そのまま無人ヘリコプタ
ー１を次の鉄塔４のアーム５の上方に向けて前進させ
る。

【００１１】この無人ヘリコプター１の前進状態ではパ
イロットロープ２にはその一端がアーム５に掛止される
ので引張力が働く。このパイロットロープ２を先端リン
グを介して通したブレーキ調整用レバー４３は、パイロ
ットロープ２に強い引張力が働けばスプリングを介して
ブレーキ板４１をドラム３から引き離すように働いてブ
レーキ装置９のブレーキ力を弱め、パイロットロープ２
はドラム３から引張されて円滑に繰り出される。この前
進状態でパイロットロープ２はロープガイドアーム８に
よってテール方向に延ばされた後、その先端から放出さ
れるので、パイロットロープ２が風圧、機体２０の上下
・動揺によって、機体２０・メインローター２１・テー
ルローター２２・脚２３にからまないようにしている。
又、同時に機体２０の水平・垂直軸方向の回転に対し、
パイロットロープの引張力が復元モーメントとして作用
し、無人ヘリコプターの直進性・不安定さを解消するこ
とにも寄与している。

【００１２】このように、無人ヘリコプター１を鉄塔４
のアーム５に次々に掛止していく。この時、目視で遠隔
操作しにくくなれば、次の鉄塔に近い位置に配置された
作業者に無線による遠隔操作を交代させて正確な作業が
行えるようにする。この進行途中、ホバリングして作業
位置を変更してもドラム３はホバリング状態では上記の
如くブレーキが動いてパイロットロープ２が繰り出さな
いようにしてホバリングによる作業を可能としている。

【００１３】最後の鉄塔４のアーム５にパイロットロー
プ２を掛止した後、遠隔操作器６によってドラム切離し
指令電波を送れば、無人ヘリコプター１の無線送受信部
１１はこれを受け、ドラム切離制御装置１２が作動し、
モータ３７を作動させて回転カム板３６を回転させ、ス
トッパーピン３５を動かして吊り軸３３の横孔３４から
引き抜き、吊り軸３３を開放する。吊り軸３３がストッ
パーピン３５から分離されると、まず取付基板３０が筒
体３８まわりに回転し傾く（図６，１０参照）。傾くに
つれて取付基板３０の連結軸３９が筒体３８から抜け出
て取付基板３０は機体２０側から切り離され、ドラム３
はパラシュート７を付けて落下し、途中でパラシュート
が開いて地上に緩着陸するものである。その後、無人ヘ
リコプターは無線操作によって所要の場所に着地するも
のである。

【００１４】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、ドラムに
巻回したパイロットロープを無人ヘリコプターに取付
け、建造物の高所間を飛行してパイロットロープを配送
し、配送後はドラムを切り離してパラシュートで緩着地
させて回収するので、パイロットロープの再使用が容易
に行え、又無人ヘリコプターがパイロットロープで操縦
不能になった時、ドラムを切り離して無人ヘリコプター
とドラムを独立して安全に回収できるようにしている。
又無人ヘリコプターを使用するので、人身事故の発生が
殆どなくなる。更に、ロープガイドアームを長く延設し
て、このロープガイドアームの先端からドラムのパイロ
ットロープを繰り出すようにすれば、パイロットロープ
が機体・ロータにからまないようにでき、又無人ヘリコ
プターの直進性・安定性に寄与する。パイロットロープ
の張力が大きくなればブレーキを弱めるブレーキ装置を
使用すれば、パイロットロープを繰り出す必要がある前
進時ではドラムブレーキを緩めてパイロットロープを繰
り出し易くし、又ホバリング時にはブレーキが強くなっ
てパイロットロープの繰り出しを少なくしてホバリング
時にむやみにパイロットロープを垂らさないようにして
いる。よって、鉄塔等の建造物の高所での延線工事を容
易に施工できるようにした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無人ヘリコプターによる延線工法の実
施例を示す説明図である。

【図２】実施例の無人ヘリコプターを離陸させホバリン
グして最初の鉄塔のアームにパイロットロープを掛止す
る作業を示す作業工程図である。

【図３】実施例の無人ヘリコプターを前進させてパイロ
ットロープを配送している状態を示す作業工程図であ
る。

【図４】実施例の無人ヘリコプターからドラムを切り離
した状態を示す作業工程図である。

【図５】本発明の無人ヘリコプターの実施例の前進状態
を示す正面図である。

【図６】実施例のドラム切り離し初期の状態を示す説明
図である。

【図７】実施例のドラムを切り離してパラシュートで落
下した状態を示す説明図である。

【図８】実施例のブレーキ装置の機構を示す説明図であ
る。

【図９】実施例のドラム切り離し機構を示す説明図であ
る。

【図１０】実施例の取付基板の切り離し途中の傾斜状態
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 無人ヘリコプター ２ パイロットロープ ３ ドラム ４ 鉄塔 ５ アーム ６ 遠隔操作器 ７ パラシュート ８ ロープガイドアーム ９ ブレーキ装置 １０ ドラム切り離し機構 １１ 無線送受信部 １２ ドラム切離制御装置 １３ ブレーキ制御装置 ２０ 機体 ２１ メインローター ２２ テールローター ２３ 脚 ２４ ドラム取付ベース ３０ 取付基板 ３１ 支持アーム ３２ 回転軸 ３３ 吊り軸 ３４ 横孔 ３５ ストッパーピン ３６ 偏心回転カム板 ３７ モータ ３８ 筒体 ３９ 連結軸 ４０ スプリング ４１ ブレーキ板 ４２ スプリング ４３ ブレーキ調整用レバー ４４ ブレーキ調整レバー ４５ 加圧レバー ４６ サーボモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 昌彦 福岡県福岡市博多区博多駅東２丁目４− 31 第５岡部ビル６階 佐藤建設工業株 式会社内 (72)発明者 岡部 和夫 熊本県熊本市琴平本町10−35 有限会社 スカイリモート内 (56)参考文献 特開 昭49−15989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−107406（ＪＰ，Ａ) 実公 昭44−3175（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線で遠隔操作される無人ヘリコプター
   の機体下部にパイロットロープを巻取ったドラムを装置
   し、同ドラムのパイロットロープをドラムから機体のテ
   ール方向に長く延ばした水平のロープガイドアームの先
   端から吊し、無人ヘリコプターを浮上させてドラムに巻
   取ったパイロットロープの一端を垂らして鉄塔等の建造
   物の高所のアームにパイロットロープを掛け、その後ド
   ラムの回転に所要のブレーキ力を作用させた状態でドラ
   ムのパイロットロープを繰り出しながら無人ヘリコプタ
   ーを張架する建造物に向けて飛行させ、同建造物のアー
   ム上方を通過した後、無人ヘリコプターからドラムをド
   ラムの回転に対し強くブレーキをかけた状態で切り離
   し、切り離されたドラムをパラシュートで地上に落下さ
   せることにより延線工事のパイロットロープを建造物の
   高所アーム間に張り渡すことを特徴とする無人ヘリコプ
   ターによる延線工法。
2. 【請求項２】 無人ヘリコプターを距離を隔てた複数の
   遠隔操作器で交代しながら操作して遠方まで飛行させて
   延線作業を行う請求項１記載の無人ヘリコプターによる
   延線工法。
3. 【請求項３】 無線で遠隔操作できる無人ヘリコプター
   の機体下部にパイロットロープを巻回したドラムをパラ
   シュート付きで分離自在に装置し、同ドラムにブレーキ
   力が遠隔操作で調整できるブレーキ装置を設け、同ドラ
   ムから機体のテール方向に長く延びた水平なロープガイ
   ドアームを機体と平行に延設し、ドラムのパイロットロ
   ープを同ロープガイドアームの先端から吊下することを
   特徴とする延線工事用無人ヘリコプター。
4. 【請求項４】 ドラムの回転に対し強くブレーキをかけ
   た状態とこれより弱くドラムの回転を許容する所要のブ
   レーキ力を作用する状態とに遠隔操作で切換えられるブ
   レーキ装置をドラムに設け、しかもパイロットロープの
   張力が大きくなれば前記ブレーキ装置のブレーキ力を弱
   めるようにするブレーキ緩和機構を設けた請求項３記載
   の延線工事用無人ヘリコプター。