JP4726941B2 - 無線操縦移動体 - Google Patents

Description

本発明は、無線操縦移動体に関し、詳しくは、無線操縦可能なヘリコプターを載置し、ヘリコプターの推力により水田や湿地上を自由に移動することができる無線操縦移動体に関する。

従来、例えば池、湖、水田等の場所での無線操縦の趣味、又は農作業等の各種作業に用いる推進型船としては所謂ホバークラフト型のものがある。また、空中における趣味や農作業等の各種作業に用いるものとしては、ヘリコプターがある。そして、農作業においては、ホバークラフトで水田上を走行しながら、或いは、ヘリコプターで水田上空を飛行しながら水田に農薬、肥料等を散布する方法が行われている。

ホバークラフトで散布する装置及び方法としては、ホバークラフトに農薬を収容するタンクと散布する散布装置を搭載し、水田を走行しながら農薬を散布するという水田用ホバークラフト及び水田用ホバークラフトの農薬散布方法がある（特許文献１）。
特開平９−２３３９８５号公報

特許文献１に記載の水田用ホバークラフトはヘリコプターとは操縦方法、操縦感覚が異なるから、ヘリコプターを所有している者であってもホバークラフトを使用するには、事前にその操縦方法を習得しなければならない。しかし、操縦方法の習得は容易ではないし、完全に習得するにはある程度の期間を要する。

本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、無線操縦ヘリコプターの操縦方法と操縦感覚でホバークラフトのように水田、湿地、降雪地等を自在に移動することができるから、無線操縦ヘリコプターの操縦技能を有する者には操作が容易であるし、手持ちの無線操縦ヘリコプターを活用できる無線操縦移動体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために構成した本発明の手段は、滑走可能な基体と、該基体を３６０度方向に水平移動させる無線操縦ヘリコプターと、該無線操縦ヘリコプターの推力を前記基体に伝達する推力伝達体とからなり、該推力伝達体は前記基体に固定する取付部と、前記無線操縦ヘリコプターの載置部と、該載置部を前記取付部に対して前後、左右方向に傾斜可能に支持する可撓連結部とから形成してなる。

そして、前記推力伝達体の前記取付部と載置部は、該載置部が後方への過度の傾倒を防止するストッパーで連結するとよい。

また、前記載置部は、幅方向中心を軸として左右方向に傾動可能となるように幅方向中心位置を前記ストッパー上端に枢支するとよい。

さらに、前記基体に散布材を収容する収容タンクと、遠隔操作により該収容タンク内の散布材を散布する散布装置を搭載するとよい。

本発明は上述の如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
（１）無線操縦移動体は、滑走可能な基体に推力伝達体を介して無線操縦ヘリコプターを搭載して構成することにより、無線操縦へリコプターの操縦方法と感覚でホバークラフトのように滑走させて楽しむことや、各種の作業を容易に行うことができる。また、1基のヘリコプターをヘリコプター本来とホバークラフトのような使い方の両方に有効に利用できる。
（２）推力伝達体は、取付部と載置部をストッパーで連結することにより載置部が後方に過度に傾斜するのを防止してあるから、ヘリコプターの操縦を誤って基体が反転するといった事態を確実に防止することができる。
（３）載置部は幅方向中心位置をストッパー上端に枢支し、搭載したヘリコプターが機体の縦方向中心で傾動するようにしたから、ヘリコプターの安定飛行を確保し、またヘリコプターの推力を基体側に正確に伝達することができる。
（４）無線操縦移動体は、基体に散布材の収容タンクと、遠隔操作により収容タンク内の散布材を散布する散布装置を搭載し、地上或いは水面に近接して散布材の散布作業を行うようにしたから、所定の散布場所に確実に散布できるし、ヘリコプターによる散布のように散布材が空中に無駄に飛散してしまう無駄を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基き説明する。図において、１は無線操縦移動体を構成する基体を示し、該基体１は水田、湖等の水面上や湿地帯等の地表面上を安定して滑走可能なように幅広の板状に形成してある。基体１の四隅１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは夫々、無線操縦移動体の前進、後進、左右旋回がスムーズに行われるように湾曲面状に形成してある。基体１は木製、又はプラスチックやＦＲＰ等の合成樹脂で成形してある。

２は、後述するヘリコプター１４の推力を基体１に伝達するための推力伝達体を示す。該推力伝達体２は後述する取付部３、可撓連結部４、ヘリコプター載置部５をカーボンファイバーで一体に構成してある。３は推力伝達体２を構成する取付部を示す。該取付部３はホームベース型の平板状に形成してあり、基体１の略中央にボルトナット等で固定してある。

４は、一端を前記取付部３の後端中央に一体に形成して設けてある可撓連結部を示す。該可撓連結部４は、取付部３より幅狭の帯状をなし、上方に向けて湾曲させることで、側面視で略倒置Ｕ字型をなしている。可撓連結部４は幅狭の帯状に、かつ倒置Ｕ字型に形成することにより上下方向及び左右方向に撓曲可能になっている。なお、可撓連結部４は上下方向、左右方向に撓曲することができればよいので略倒置Ｕ字型に限られず、倒置Ｍ字型、コ字型等に形成してもよい。また、取付部３と可撓連結部４は一体形成に限られず、別部材として形成しボルトナット等で接続する構成にしてもよい。

５は、前記可撓連結部４の他端側に形成したヘリコプター載置部を示す。該ヘリコプター載置部５は平板体の幅方向両端を上方に折り返した折り返し部５Ａ、５Ｂを形成した形状からなっている。幅方向両端に折り返し部５Ａ、５Ｂを形成することによってヘリコプター載置部５の強度性を高めてヘリコプター１４の推力を確実に基体１側に伝達し、かつヘリコプター１４の動作の安定性を高めている。なお、ヘリコプター載置部５は後端略中央を可撓連結部４の他端と一体に形成することにより設けてあるが、一体形成に限られず、可撓連結部４とヘリコプター載置部５は別部材として形成し、ボルトナット等で接続する構成にしてもよい。

そして、ヘリコプター載置部５には、後述するヘリコプター１４の支持脚１４Ｅを利用してヘリコプター１４を固定するための４つのヘリコプター固定用穴５Ｃ、５Ｃ、・・が穿設してある。また、ヘリコプター載置部５の前端の幅方向中央には突起部５Ｄが設けてあり、該突起部５Ｄの略中央には後述する接続ピン１２を挿入するための載置部側孔５Ｄ_１が形成してある。

以上のようにして、推力伝達体２は取付部３、可撓連結部４、ヘリコプター載置部５とから構成してあり、ヘリコプター１４の推力を基体１に伝達して基体１を前進、後進、左右旋回させる。

６は推力伝達体２の取付部３とヘリコプター載置部５を連結するストッパーを示し、可撓連結部５の反対側、即ち基体１の前側に設けてある。該ストッパー６は上側板７及び下側板８と、該上側板７と下側板８を接続する２枚羽タイプの第１ヒンジ９と、下側板８を取付部３に略く字状に屈曲可能に接続する２枚羽タイプの第２ヒンジ１０と、上側板７をヘリコプター載置部５に略く字状に屈曲可能に接続する２枚羽タイプの第３ヒンジ１１とから構成し、全体が略く字状に屈曲可能になっている。

ここで、上側板７とヘリコプター載置部５の接続について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。図２は接続前、図３は接続後を示す図である。第３ヒンジ１１を構成する上側羽１１Ａの略中央には接続ピン１２を挿入するためのストッパー側孔１１Ａが形成してある。そして、該ストッパー側孔１１Ａと前記突起部５Ｄに設けた載置部側孔５Ｄ_１の位置を衝合して両孔に接続ピン１２を挿通し、ナットを螺合することによりストッパー６とヘリコプター載置部５が接続してある。なお、後述するように接続ピン１２はヘリコプター載置部５が左右方向に傾斜する場合の中心軸としても機能するから、接続ピン１２の直径に対して載置部側孔５Ｄ_１とストッパー側孔１１Ａの孔径は若干大きく設定してあり、接続ピン１２は載置部側孔５Ｄ_１とストッパー側孔１１Ａに対して回動自在になっている。

ストッパー６は上述のように第１ヒンジ９、第２ヒンジ１０、及び第３ヒンジ１１を用いて直立及び屈曲可能に構成してあるから、ヘリコプター載置部５が上向く、即ち後方に傾斜するとストッパー６は直立状態になり、ヘリコプター載置部５がそれ以上後方に傾斜するのを防止する。また、載置部５が下向く、即ち前方に傾斜するとストッパー６は略く字状に屈曲することにより、載置部５の下向きの動きを妨げることはない。

１３は、逆Ｌ字型の板状に形成したストッパー保持体を示す。該ストッパー保持体１３は、載置部５が上向くことに連動して直立状態になったストッパー６に先端１３Ａが当接するように取付部３上に設けてある。先端１３Ａがストッパー６に当接して押止することにより、ストッパー６が内側（ストッパー保持体１３方向）に屈曲することを防止している。なお、ストッパー保持体１３はストッパー６が内側に屈曲することを防止するためのものであるから、逆Ｌ字型に限られず、例えば柱状のものであってもよい。

１４は、リモートコントローラー（図示せず。）で遠隔操作が可能なラジオコントロールヘリコプター（以下、ヘリコプター１４と略称する。）である。該ヘリコプター１４はメインボディ１４Ａ、該メインボディ１４Ａの後方に伸長するテールボディ１４Ｂ、メインボディ１４Ａの上部に設けたメインロータ１４Ｃ、テールボディ１４Ｂの後部に設けたテールロータ１４Ｄ、メインボディ１４Ａの下部に設けた支持脚１４Ｅとから構成してある。また、メインボディ１４Ａ内には、メインロータ１４Ｃ及びテールロータ１４Ｄを回転駆動させるためのエンジン、無線操縦用の受信機及びサーボモータ等（図示せず。）が設けてある。

ヘリコプター１４は、エンジンの動力によってメインロータ１４Ｃ及びテールロータ１４Ｄを回転させ、メインロータ１４Ｃによって揚力と推力を発生させ、テールロータ１４Ｄによってメインロータ１４Ｃの反動トルクを押さえ、また、ヘリコプター１４の機首の向きを変える構成からなり、従来の無線操縦ヘリコプターと異なるところはない。したがって、ヘリコプター１４は機体を前方に傾けることにより前進し、後方に傾けることにより後進し、左右方向に傾けることにより左旋回、右旋回する。このように基本的な動作、操縦方法は一般的な無線操縦ヘリコプターと同じである。

ヘリコプター１４は、前側をストッパー６側に向けて載置部５上に載置し、左右夫々の支持脚１４Ｅに棒状の２つの止め金具（図示せず。）を渡設し、該留め金具の両端側と前記ヘリコプター固定用穴５Ｃにボルトを挿通してナットを締着することにより固定してある。

１５は、基体１上に設けた収容タンクを示し、該収容タンク１５内には例えば液体状の農薬が収容してある。なお、収容タンク１５に収容するものは液体状の農薬に限られず、使用目的に応じて水、粉状、粒状の農薬、肥料、融雪剤等の散布材を収容することもできる。

１６は前記収容タンク１５に配管（図示せず。）を介して接続し、収容タンク１５内の農薬を散布するための散布装置１６を示す。１７は農薬を散布するために散布装置１６に設けた散布ノズルである。散布装置１６はモータとファンとから構成してあり、リモートコントローラー（図示せず。）で遠隔操作可能になっている。なお、散布装置１６操作用のリモートコントローラーはヘリコプター１４の遠隔操作用リモートコントローラーと一体に構成してもよいし、別のものを用いてもよい。

本実施の形態は上述の構成からなるが、次にその動作、使用方法について図４乃至図６を参照しつつ説明する。まず、上述のようにヘリコプター１４を載置部５に載置し、固定した状態で無線操縦移動体を水田に浮遊させる。そして、リモートコントローラーにより、ヘリコプター１４を空中に飛行させる場合と同様の操縦をする。すなわち、メインロータ１４Ｃ及びテールロータ１４Ｄを回転させ、プロペラピッチを変えることにより、ヘリコプター１４は前進、後進、左旋回、右旋回するための推力を得る。なお、ヘリコプター１４は載置部５に固定することで基体１が吊下した状態になっているから、操縦の仕方にもよるが大きく浮き上がることはない。

そして、無線操縦移動体を前進させる場合は、通常のヘリコプターの操作と同様にしてヘリコプター１４を前傾させる。載置部５は、上下方向及び左右方向に撓曲可能に構成してある可撓連結部４を介して取付部３に接続してあるから、図４に示すようにヘリコプター１４を前傾させると、可撓連結部４が撓むことにより載置部５も連動して前傾する。この状態でヘリコプター１４の推力が推力伝達体２を介して基体１に伝達され、無線操縦移動体は前進する。

他方、無線操縦移動体を後進させる場合は、通常のヘリコプターの操作と同様にヘリコプター１４を後方に傾ける。そうすると、図４に示すように可撓連結部４が撓曲して前方が浮き上がって載置部５が後方に傾き、ヘリコプター１４の推力が推力伝達体２を介して基体１に伝達され、無線操縦移動体は後進する。

なお、無線操縦移動体を後進させようとしてヘリコプター１４を後傾させる場合に操作を誤ると、載置部５が過度に傾斜してしまうおそれがある。しかし、図５に示すように、取付部３と載置部５を連結しているストッパー６が直立状態になって載置部５がそれ以上に傾斜するのを防止するから、誤操作によって載置部５が過剰に後傾して無線操縦移動体が反転状態になるのを確実に防止している。

また、無線操縦移動体を前進中、又は後進中に右旋回、左旋回させる場合は、
メインロータ及びテールロータの回転数とピッチ角をコントロールして行う点も一般のラジオコントロールヘリコプターと同様である。

この場合、接続ピン１２によりストッパー６は載置部５の突起部５Ｄと回動自在に接続し、図６に示すように接続ピン１２は載置部５が左右方向に傾く際の支点として働くようにしてある。すなわち、接続ピン１２を支点として載置部５は軸がぶれることなく左右に傾くので、無線操縦移動体は安定した状態で左旋回及び右旋回をすることができる。

無線操縦移動体がその場に留まった状態で左旋回、右旋回を行う場合は、ヘリコプターのホバリング中における左、右旋回を行うのと同様であって、右旋回する場合はホバリング動作中にテールロータ１４Ｄの迎え角を減らして推力を減らし、左旋回する場合はテールロータ１４Ｄの迎え角を増やして推力を増やす。このように操作することによりヘリコプター１４の推力が推力伝達体２を介して基体１に伝達し、無線操縦移動体は旋回半径を考慮する必要なく、その場に留まった状態で左、右旋回をすることができる。

上述のようにヘリコプター１４を遠隔操作して無線操縦移動体を滑走させながら、リモートコントローラーで散布装置１６を遠隔操作して散布用ノズル１７から農薬等の散布材を散布する。この場合、水面や地面に近接した状態で散布するので、ヘリコプターにより空中から散布する場合と異なり、散布材を所望の場所に確実に散布することができるし、散布材が空中に飛散して無駄になることがない。

このように本実施の形態によれば、載置部５にヘリコプター１４を載置して固定し、ヘリコプター１４の推力で無線操縦移動体が前進、後進、左右旋回することができるようにしたから、ヘリコプター１４と同様の操作感覚で無線操縦移動体を走行させることができる。したがって、ヘリコプター１４を操作することができる者であれば、新たに操作方法を学習、習得する必要なく容易に無線操縦移動体の操作を行うことができる。

農業の分野では無線操縦型ヘリコプターを用いて空中から農薬等を散布することは従来から行われているから、無線操縦ヘリコプターを操縦して農薬散布を行っている者であれば、本実施の形態に係る無線操縦移動体を用いて水田への農薬散布、或いは雪面上への融雪剤散布等の散布作業を容易に行うことができる。

更に、従来は空中から農薬を散布するためにヘリコプター１４を所有していても、水面近くから農薬等を散布するためには他にホバークラフトを用意する必要があった。しかし、本実施の形態によれば、手持ちのヘリコプター１４により空中からの散布、水面や地面近くからの散布の両方が可能であり、ホバークラフトを用意する必要がなく、設備コストを削減することができる。

また、ヘリコプター１４とホバークラフトでは操作方法、操作感覚が異なるから、ヘリコプター１４を操作することができる者であってもホバークラフトを用いる場合には新たにその操作方法を習得する必要があった。しかし、本実施の形態によれば、ヘリコプター１４が操作可能な者であれば、新たな操作方法を習得する必要なくホバークラフトと同様に水面等を滑走させることができるので、操作方法習得の煩雑さ、時間の浪費を回避することができる。

なお、本実施の形態では水田等の水面を滑走する場合について説明したが、水面に限られず、湿地帯、沼地、凍結湖面、雪原等の人が直接踏み込むことが困難か不可能な種々の場所で用いることができる。

また、本実施の形態では農作業における農薬散布に用いる場合について説明したが、本願発明に係る無線操縦移動体は農薬散布に限られず、運搬作業等の他の作業用としても用いることができる。さらに、各種作業用としてだけでなく、水面等を滑走する遊戯具としても用いることができる。このように、ヘリコプター１４を所有していれば、水面等の滑走用遊戯具であるホバークラフト等を購入することなく、所有のヘリコプター１４を用いて空中飛行とは異なる水面滑走を楽しむことができる。

本発明の一実施の形態に係る基体に推力伝達体、収容タンク及び散布装置を設けた外観斜視図である。 ストッパーの接続前の状態を示す推力伝達体の外観斜視図である。 ストッパーを接続した状態を示す推力伝達体の外観斜視図である。 載置部が前傾した状態を示す無線操縦移動体の側面図である。 載置部が後傾した状態を示す無線操縦移動体の側面図である。 ヘリコプターと載置部が左右に傾いた状態を示す無線操縦移動体の正面図である。

符号の説明

１ 基体
２ 推力伝達体
３ 取付部
４ 可撓連結部
５ 載置部
６ ストッパー
１４ ヘリコプター
１５ 収容タンク
１６ 散布装置

Claims (4)

1. 滑走可能な基体と、該基体を３６０度方向に水平移動させる無線操縦ヘリコプターと、該無線操縦ヘリコプターの推力を前記基体に伝達する推力伝達体とからなり、該推力伝達体は前記基体に固定する取付部と、前記無線操縦ヘリコプターの載置部と、該載置部を前記取付部に対して前後、左右方向に傾斜可能に支持する可撓連結部とから形成してなる無線操縦移動体。
2. 前記推力伝達体の前記取付部と載置部は、該載置部が後方への過度の傾倒を防止するストッパーで連結してあることを特徴とする請求項１記載の無線操縦移動体。
3. 前記載置部は、幅方向中心を軸として左右方向に傾動可能となるように幅方向中心位置を前記ストッパー上端に枢支してあることを特徴とする請求項２記載の無線操縦移動体。
4. 前記基体に散布材を収容する収容タンクと、遠隔操作により該収容タンク内の散布材を散布する散布装置を搭載したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の無線操縦移動体。

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