(57)【要約】【課題】簡単な構成によって、牽引索を牽引して飛行させている限り、自ら発電した電力で電力作動部を駆動することができる被牽引型飛行装置を提供する。【解決手段】牽引索６が接続される本体２と、本体２に回転自在に取り付けられる回転翼としてのロータ３と、ロータ３の回転軸４と連結される発電機５とを具備し、牽引索６が牽引船５０で牽引されることで発生する走行風１００によってロータ３に揚力を発生させて飛行すると共に、回転軸４の回転によって前記発電機５を駆動する。上側半球体２ａおよびと下側半球体２ｂとを結合した本体２に備えられる作動部２０は、発電機５の発電電力によって駆動される。牽引索６の上部牽引索６ａおよび左右一対の側部牽引索６ｂ，６ｂは、本体２の上部１箇所および側部の２箇所の計３箇所に接続される。上側半球体２ａと下側半球体２ｂとの間の基板７には、発電された電気の整流等を行う制御部１０が配設される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
牽引索が接続される本体と、
前記本体に取り付けられる発電機と、
前記発電機の回転軸に連結される回転翼とを具備し、
前記牽引索が牽引されることで、前記回転翼に揚力を発生させて飛行すると共に、前記回転軸の回転によって前記発電機を駆動するように構成されていることを特徴とする被牽引型飛行装置。
【請求項２】
電力で駆動する作動部を備え、
前記発電機の発電電力によって前記作動部を駆動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の被牽引型飛行装置。
【請求項３】
前記本体は、該本体の内部に空間を形成する薄板状の外殻を有することを特徴とする請求項１または２に記載の被牽引型飛行装置。
【請求項４】
前記外殻は、２つに分割可能な球形状とされることを特徴とする請求項３に記載の被牽引型飛行装置。
【請求項５】
前記本体への牽引索の接続部が３箇所であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の被牽引型飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被牽引型飛行装置に係り、特に、簡単な構成によって、牽引索を牽引して飛行させている限り、自ら発電した電力で作動部を駆動することができる被牽引型飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、船舶等によって牽引する牽引索を介して空中に飛行または浮揚させ、所定の作業を行わせる作業機が知られている。
【０００３】
特許文献１には、タンカーの周辺を上空から監視するために、空気より密度の小さいガスを充満させることで監視カメラ等を搭載可能とした浮力体を、タンカーの甲板に接続された牽引索で牽引するようにした監視飛行船が開示されている。この監視飛行船において、浮力体に搭載される監視カメラや照明弾の投下装置等の電力作動部を、前記浮力体に搭載された蓄電池や太陽電池による電力で駆動したり、また、牽引索に電源コードの機能を兼用させてタンカー側から供給される電力で駆動するようにした構成が記載されている。
【特許文献１】特開平７−２３７５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、電力作動部への電力供給に関して以下のような課題があった。まず、蓄電池を用いる場合は、電力作動部の連続使用時間が限られると共に充電作業が必要となる。また、太陽電池を用いる場合は、十分な発電量を得るために太陽電池の面積を拡大しようとすると浮力体が大型化しやすく、発電量が天候に左右されてしまう。さらに、電源コードの機能を兼用させた牽引索を用いる場合には、タンカー側に別個の給電設備が必要になると共に、牽引索の重量が増大して浮力体の大型化が必要になるという課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、簡単な構成によって、牽引索を牽引して飛行させている限り、自ら発電した電力で電力作動部を駆動することができる被牽引型飛行装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的を達成するために、本発明は、牽引索が接続される本体と、前記本体に取り付けられる発電機と、前記発電機の回転軸に連結される回転翼とを具備し、前記牽引索が牽引されることで、前記回転翼に揚力を発生させて飛行すると共に、前記回転軸の回転によって前記発電機を駆動するように構成されている点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、電力で駆動する作動部を備え、前記発電機の発電電力によって前記作動部を駆動するように構成されている点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、前記本体は、該本体の内部に空間を形成する薄板状の外殻を有する点に第３の特徴がある。
【０００９】
また、前記外殻は、２つに分割可能な球形状とされる点に第４の特徴がある。
【００１０】
さらに、前記本体への牽引索の接続部が３箇所である点に第５の特徴がある。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、牽引索が接続される本体と、本体に取り付けられる発電機と、発電機の回転軸に連結される回転翼とを具備し、牽引索が牽引されることで、回転翼に揚力を発生させて飛行すると共に、回転軸の回転によって発電機を駆動するように構成されているので、牽引索を牽引して飛行させている限り、回転翼の回転力を使用した簡単な構成によって、自ら電力を発電できる被牽引型飛行装置が得られるようになる。また、電源ケーブルを兼用した牽引索や太陽電池等の機器が不要であるため、被牽引型作業機を小型かつ軽量に構成することが可能となる。
【００１２】
第２の発明によれば、電力で駆動する作動部を備え、発電機の発電電力によって作動部を駆動するように構成されているので、牽引索を牽引して飛行させている限り、自ら発電した電力によって作動部を駆動する被牽引型飛行装置を得ることが可能となる。これにより、天候に影響される太陽電池等とは異なり、自ら発電した電力によって作動部を安定的に駆動することが可能となる。
【００１３】
第３の発明によれば、本体は、本体の内部に空間を形成する薄板状の外殻を有するようにしたので、本体の内部に発電機等の搭載スペースが得られると共に、着水時に大きな浮力が得られるようになる。
【００１４】
第４の発明によれば、前記外殻は、２つに分割可能な球形状とされるので、外殻の内側に発電機や制御装置等を設置することが容易になると共に、飛行時の空気抵抗や水上における水の抵抗を低減することが可能となる。
【００１５】
第５の発明によれば、本体への牽引索の接続部が３箇所であるので、被牽引型飛行装置の牽引時の姿勢を所定の姿勢に安定的に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る被牽引型飛行装置の構成を示す説明図である。被牽引型飛行装置１は、球状の外形を有する本体２に、回転翼としてのロータ３が取り付けられた構成を有する。このロータ３は、回転翼航空機の一種であるオートジャイロまたはジャイロプレーンと同様、自由回転可能かつ動力源を持たない回転翼とされる。また、本体２には、船外機付きボート等による牽引船５０に取り付けられた牽引索６の一端側が接続されている。そして、前記牽引船５０が航行して被牽引型飛行装置１を牽引すると、これにより発生する走行風１００を受けて前記ロータ３が回転し、該ロータ３が生み出す揚力によって空中に浮揚すると共に、飛行または飛翔することとなる。被牽引型飛行装置１は、牽引船５０が航行して走行風１００が発生する限り飛行し続けることができる。なお、金属製のケーブル等からなる牽引索６は、牽引船５０に電動ウィンチ等の巻き取り装置を取り付け、この巻き取り装置から繰り出されるように構成することが可能である。
【００１７】
前記本体２は、上側半球体２ａと下側半球体２ｂとからなる外殻を有する。本体２に対する牽引索６の接続部は、上部牽引索６ａによる上部１箇所と、側部牽引索６ｂによる進行方向左右２箇所の計３箇所とされており、これにより、ロータ３の回転面が、水平方向に対して所定の角度に保たれることとなる。そして、本実施形態に係る被牽引型飛行装置１においては、前記ロータ３の回転軸４に発電機５が連結されている点に特徴があり、被牽引型飛行装置１が牽引船５０に牽引されると、ロータ３に揚力を発生させて飛行すると共に、発電機５が回転駆動されて発電が行われることとなる。
【００１８】
本実施形態においては、前記上側半球体２ａと下側半球体２ｂとの間に薄板状の基板７が配設されており、この基板７に、発電機５によって発電された電力で駆動する作動部２０と、発電電力の整流等を行う制御部１０とが取り付けられている。また、被牽引型飛行装置１は、バラストとしての重り３５を備える。これにより、前記ロータ３との重量バランスが取られ、飛行時の安定性を高めることができる。本実施形態では帯状とされる重り３５は、本体２の内周面に固定されており、本体２の直下の視野が妨げられることがない。なお、重り３５は、外部に脚部を介して取り付けられる中空のフロート等であってもよい。また、被牽引型飛行装置１の牽引は、陸上を走行する各種の車両で行ったり、牽引索６を巻き取るウィンチの駆動によって行われるようにしてもよい。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態に係る被牽引型飛行装置の内部構成の概要を示す説明図である。前記ロータ３の回転軸４には、発電機５の回転子４ａが取り付けられている。そして、発電機５で発電される交流電力は、電圧検出回路１１、ダイオード１２、トランジスタ１３、ダイオードブリッジ１４，１６、コンデンサ１５等を有する周知の自動電圧調整器（AVR：Automatic Voltage Regulator）を含む制御部１０によって、直流に整流されると共に適正な電圧範囲に調整されて作動部２０に供給される。この作動部２０には、監視カメラや照明装置等の各種の電力機器が適用できると共に、複数の電力機器から構成することも可能である。また、発電機５の発電電力によって充電される蓄電池（不図示）を設けることで、作動部２０への電力供給の安定性を高める構成としてもよい。電力供給の補助に使用されるこのような蓄電池は大容量を必要としないので、本体２の重量増は最小限に抑えられる。なお、蓄電池を有する構成とした場合は、被牽引型飛行装置１を牽引して飛行を開始させる際に、この蓄電池から逆に発電機５に電力を供給して電動機として作用させることでロータ３を回転駆動し、飛行開始時の揚力が簡単に得られるように構成することも可能である。
【００２０】
図３および図４は、本発明の一実施形態の変形例に係る被牽引型飛行装置の上面図および側面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。被牽引型飛行装置３０のロータ３は、同一形状の４枚のブレード３ａから構成されている。また、本体２の上側半球体２ａおよび下側半球体２ｂは、基板７を挟んで上下方向からリベット８で締結することで、本体２の内部に水分や埃等が浸入しない密閉構造とされている。なお、上側半球体２ａおよび下側半球体２ｂの結合に関しては、リベット８に代えてボルトおよびナットが使用できるほか、接合面を接着剤で接合したり、また、別体式の締結部材を用いずにお互いを係合爪等で係合させる等の種々の変形が可能である。なお、上側半球体２ａおよび下側半球体２ｂは、アクリル等の樹脂で形成することができる。
【００２１】
本変形例に係る被牽引型飛行装置３０においては、ロータ３の回転軸３１を本体２の略中心部まで延長し、回転軸３１を前記基板７に取り付けられた発電機３２と連結するように構成されている。このような構成によれば、本体２の中央部にマスが集中することで、被牽引型飛行装置３０の飛行時の安定性が高められると共に、比較的大型な発電機でも容易に取り付けることが可能となる。また、牽引索６に連結される上部牽引索６ａおよび側部牽引索６ｂ，６ｂは、それぞれ、上部接続部２５および側部接続部２６，２６の計３箇所で本体２を支持するように構成されており、これによって、被牽引型飛行装置３０の牽引時の姿勢が安定的に保たれることとなる。
【００２２】
図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。上側半球体２ａおよび下側半球体２ｂは薄板状とされているので、本体２の内部には空洞が形成されて、発電機３２等の十分な配設スペースが得られると共に、着水時の浮力が得られることとなる。また、本変形例では、牽引型飛行装置３０の重心が偏らないように、制御部１０および蓄電池３３を発電機３２の左右に配設しているが、各種機器の配設箇所は、作動部２０の形状等と合わせて任意に設定することが可能である。
【００２３】
図６および図７は、本発明の第２実施形態に係る被牽引型飛行装置の上面図および側面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係る被牽引型飛行装置４０には、本体２が着水した際にもロータ３が水面に接しないように所定の浮力を有するフロート４２Ｌ，４２Ｒが取り付けられている。このフロート４２Ｌ，４２Ｒは、上側半球体２ａおよび下側半球体２ｂの間に挟まれると共に、前記基板７（図５参照）と一体的に形成される支持板４１に取り付けられている。このような構成によれば、飛行状態から着水する際のロータ３の損傷を防止したり、牽引開始時に水面を滑走させる等、被牽引型飛行装置４０の水上での使用を容易にすることができる。なお、フロート４２Ｌ，４２Ｒの形状や取付構造等は、任意に変更することが可能である。
【００２４】
上記したように、本発明に係る被牽引型飛行装置によれば、牽引索が牽引されることで回転翼に揚力を発生させて飛行すると共に、この回転力によって発電機を駆動して作動部を駆動するように構成されているので、簡単な構成によって、牽引索を牽引して飛行させている限り、自ら発電した電力で作動部を駆動することができる被牽引型飛行装置を得ることが可能となる。
【００２５】
なお、本体の外殻の形状や材質、ロータや基板の形状、発電機の形式や配設箇所、作動部に適用される電力機器の種類や配設箇所等は、上記した実施形態に限られず、種々の変形が可能であることは勿論である。本案は、主要な発電部を提供するものであるが、太陽電池等の併用も可能である。この場合でも、必要な太陽電池パネルが少なくて済む等の軽量化やコストダウン効果が得られる。また、本体の外形を涙滴型や箱型としたり、２枚のブレードからなるロータ等を使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る被牽引型飛行装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る被牽引型飛行装置の内部構成の概要を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る被牽引型飛行装置の上面図である。
【図４】本発明の一実施形態の変形例に係る被牽引型飛行装置の側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の変形例に係る被牽引型飛行装置の上面図である。
【図７】本発明の一実施形態の変形例に係る被牽引型飛行装置の側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…被牽引型飛行装置、２…本体、２ａ…上側半球体（外殻）、２ｂ…下側半球体（外殻）、３…ロータ（回転翼）、４…回転軸、５…発電機、６…牽引索、６ａ…上部牽引索、６ｂ…側部牽引索、１０…制御部、２０…作動部、５０…牽引船、１００…走行風
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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