(57)【要約】【課題】  延線作業中のロープの弛みを確実に防止することができる延線装置を提供する。【解決手段】  駆動モータ２０と、駆動モータ２０により回転駆動される駆動軸２３と、回転軸４１周りに回転可能に支持されて延線用のロープ５０が巻回されたリール４０と、駆動軸２３と回転軸４１とをフリクション結合するスリップクラッチ３０とを備え、駆動軸２３をロープ５０の巻取り方向に回転駆動することにより、ロープ５０の繰り出し方向に回転するリール４０に制動力を付与する延線装置１。【選択図】  図２
2017077047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、
前記駆動モータにより回転駆動される駆動軸と、
回転軸周りに回転可能に支持されて延線用のロープが巻回されたリールと、
前記駆動軸と前記回転軸とをフリクション結合するスリップクラッチとを備え、
前記駆動軸を前記ロープの巻き取り方向に回転駆動することにより、前記ロープの繰り出し方向に回転する前記リールに制動力を付与する延線装置。
【請求項２】
前記回転軸の回転数および回転方向を検出する回転軸検出部と、
前記回転軸検出部の検出に基づき前記駆動モータの駆動を制御する制御装置とを備える請求項１に記載の延線装置。
【請求項３】
検出された前記回転軸の回転方向を表示する回転方向表示部を備える請求項２に記載の延線装置。
【請求項４】
前記リールの回転を強制的に停止させるロック装置を備える請求項１から３のいずれかに記載の延線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線操縦式の飛行体に搭載されてパイロットロープ等の延線を行う延線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の延線装置として、特許文献１には、パイロットロープを巻回したドラムを無人ヘリコプターに取り付け、遠隔操作により飛行させて架線を行う構成が開示されている。ドラムにはホバリング時にパイロットロープの繰り出しを防止するブレーキ装置が設けられており、パイロットロープの張力が大きくなったときには、ブレーキ装置によるドラムの回転ブレーキを弱めることにより、無人ヘリコプターの加速時にドラムからパイロットロープをスムーズに繰り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の延線装置は、ドラムからのパイロットロープの繰り出し量を張力に応じて調整する一方、パイロットロープをドラムに巻き取ることができないため、無人ヘリコプターの後進時や方向転換時などにおいて、パイロットロープに弛みが生じて機体に絡むおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、延線作業中のロープの弛みを確実に防止することができる延線装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の前記目的は、駆動モータと、前記駆動モータにより回転駆動される駆動軸と、回転軸周りに回転可能に支持されて延線用のロープが巻回されたリールと、前記駆動軸と前記回転軸とをフリクション結合するスリップクラッチとを備え、前記駆動軸を前記ロープの巻き取り方向に回転駆動することにより、前記ロープの繰り出し方向に回転する前記リールに制動力を付与する延線装置により達成される。
【０００７】
この延線装置は、前記回転軸の回転数および回転方向を検出する回転軸検出部と、前記回転軸検出部の検出に基づき前記駆動モータの駆動を制御する制御装置とを備えることが好ましい。更に、検出された前記回転軸の回転方向を表示する回転方向表示部を備えることが好ましい。
【０００８】
また、前記リールの回転を強制的に停止させるロック装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、延線作業中のロープの弛みを確実に防止することができる延線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る延線装置の斜視図である。
【図２】図１に示す延線装置の内部構造を示す概略側面図である。
【図３】図１に示す延線装置の使用方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、発明の一実施形態に係る延線装置の斜視図であり、図２は、図１に示す延線装置の内部構造を示す概略側面図である。図１に示す延線装置１は、図２に示す装置本体１０がケーシング２の内部に収容されており、ケーシング２の上部が蓋体３により覆われている。蓋体３には、無人ヘリコプター等の無線操縦式の飛行体に着脱可能に装着される取付部４が設けられている。
【００１２】
図２に示すように、装置本体１０は、支持台１１に立設された支持部材１２に取り付けられたサーボモータ等からなる駆動モータ２０と、駆動モータ２０にギヤ２１，２２を介して接続された駆動軸２３と、駆動軸２３に緩挿されて互いに一体化されたスリップクラッチ３０およびリール４０とを備えている。
【００１３】
駆動軸２３は、基端側に設けられたギヤ２２から、支持部材１２および支柱２５に形成された挿通孔を貫通して延びており、スリップクラッチ３０およびリール４０を保持する保持部材２４が先端に設けられている。駆動軸２３は、支柱２５および支持部材１２にそれぞれ設けられたベアリング２６，２９により回転可能に支持されている。
【００１４】
リール４０は、中空円筒状の回転軸４１を備えており、回転軸４１の内周面との間に若干の隙間をあけて駆動軸２３が挿通されている。リール４０の軸方向先端部には、ブラケット４２に支持されたベアリング４３が設けられており、リール４０が駆動軸２３に対して回転軸４１周りに回転可能に保持されている。回転軸４１には、パイロットロープ等の延線用のロープ５０が巻回されている。
【００１５】
スリップクラッチ３０は、リール４０の軸方向基端部に固定された円筒状の筒体３１と、筒体３１の内部に設けられたスリップ部材３２とを備えている。スリップ部材３２は、内蔵するばね部材（図示せず）により基端側に向けて付勢されており、駆動軸２３の外周に固定されたクラッチ部材２７に当接する。これにより、駆動軸２３と回転軸４１とがフリクション結合され、リール４０に一定以上のトルク負荷（例えば、約３５ｍＮ・ｍ）がかかると、クラッチ部材２７とスリップ部材３２との間で滑りが生じるように構成されている。
【００１６】
駆動軸２３の回転数は、支柱２５に設けられた駆動軸検出部２８が、クラッチ部材２７の基端面２７ａに設けられたマーキングを検出することにより検知される。駆動モータ２０がエンコーダを内蔵する場合には、駆動モータ２０の回転数およびギヤ比から駆動軸２３の回転数を検知することもできる。
【００１７】
支柱２５には、回転軸４１の回転数および回転方向を検出する回転軸検出部３３が設けられている。回転軸検出部３３は、筒体３１の基端側に設けられたフランジ部３１ａのマーキングを検知する光学式センサであり、正方向および逆方向の回転をそれぞれ検出するように複数設けられている。回転軸検出部３３の構成は本実施形態のものに限定されず、公知の他の方式によるセンサを用いてもよい。また、回転軸４１の回転数を検出する代わりに、回転軸４１のトルクを検出するトルクセンサを配置することも可能である。
【００１８】
駆動軸検出部２８および回転軸検出部３３の検出信号は、支持台１１の内部に収容された制御装置１３に入力され、制御装置１３により駆動モータ２０の回転数の制御が行われる。
【００１９】
支持台１１の表面におけるスリップクラッチ３０の近傍には、ロック装置３５が設けられている。ロック装置３５は、筒体３１の外周面に全周にわたって形成されたリブ３４を、サーボモータ（図示せず）の駆動により挟持可能な一対の挟持部材３６，３６を備えており、リール４０の回転中にリブ３４を挟持することで、リール４０を強制的に停止させることができる。
【００２０】
リール４０に巻回されたロープ５０の先端は、図１に示すように、ケーシング２の側面に形成された取出口５から取り出され、蓋体３から延びるロッド６の先端に設けられたガイドリング６ａに挿通されて、外部に案内される。ケーシング２の駆動軸を挟んだ両側には、回転軸検出部３３により検出された回転軸４１の回転方向を表示する回転方向表示部７が、それぞれ設けられている。回転方向表示部７は、本実施形態では色が異なる２つのランプから構成されており、回転軸４１がロープ５０を繰り出す方向に回転する時には青ランプが点灯し、回転軸４１がロープ５０を巻き取る方向に回転する時には赤ランプが点灯する。回転方向表示部７の２つのランプは、回転軸４１の回転数に応じた点滅速度で点滅するように構成してもよい。回転方向表示部７は、操縦者が視認可能なものであれば、他の構成であってもよい。ケーシング２の側面には、電源スイッチ８と、ロープ５０を回転軸４１に巻き取るための巻取ボタン９とが更に設けられている。
【００２１】
上記の構成を備える延線装置１は、図３に示すように、無線操縦式の飛行体Ｆに取り付けて、テグス等の細糸からなるロープ５０の先端を固定部Ａに固定し、操縦者Ｍ１がコントローラ６０を操作することにより、ロープ５０を繰り出しながら目的地まで空中搬送することができる。飛行体Ｆの前進時においては、図２に示すリール４０がロープ５０を繰り出す方向に回転する一方、駆動モータ２０の駆動により、駆動軸２３は、リール４０がロープ５０を巻き取る方向に回転する。この結果、スリップクラッチ３０において滑りが生じ、リール４０には、ロープ５０のテンションが一定になるように制動力が付与される。  一方、飛行体Ｆの後進時には、ロープ５０の繰り出しが行われないため、リール４０は駆動軸２３と共にロープ５０を巻き取る方向に回転し、ロープ５０のテンションが維持される。
【００２２】
このように、本実施形態の延線装置１は、飛行体Ｆの飛行状態にかかわらずロープ５０の弛みを防止することができるので、ロープ５０が飛行体Ｆに絡むおそれがなく、延線作業をスムーズに行うことができる。また、ロープ５０のテンションが一定に維持されることで飛行体Ｆの負荷も一定になるため、小型の飛行体Ｆ（例えば、１．５ｋｇ程度）を使用する場合でも操作性が良好であり、長い距離（例えば、５００ｍ程度）の延線作業を容易に行うことができる。更に、小型の飛行体Ｆを使用できることで、騒音の問題が生じ難く、また万一の墜落によって受ける被害も最小限に抑えることができる。
【００２３】
制御装置１３は、回転軸検出部３３から回転軸４１の回転数および回転方向の入力を受けて、ロープ５０の繰り出し方向に回転軸４１が高速回転している場合には、駆動軸２３の回転数が低くなるように駆動モータ２０の駆動を制御する。これにより、スリップクラッチ３０の滑りによる発熱が過大になるのを抑制することができ、部品の損傷や変形を防止して耐久性を良好に維持することができる。一方、回転軸４１がロープ５０の巻き取り方向に回転している場合には、駆動軸４１の巻き取り方向の回転数が増加するように、制御装置１３が駆動モータ２０の駆動を制御する。これにより、リール４０の巻き取り方向の回転数が増加し、ロープ５０のテンションの維持が容易になる。このように、制御装置１３が、回転軸４１の回転数および回転方向の検出に基づき駆動モータ２０の駆動を制御することにより、ロープ５０の弛みをより確実に防止することができる。
【００２４】
飛行体Ｆの操縦は、操縦者Ｍ１がコントローラ６０の操作により切換信号を入力する等により、目的地の近傍にいる他の操縦者Ｍ２に引き継ぐことができる。これにより、操縦者Ｍ１からの目的地の視界が悪い場合でも、延線装置１を目的地まで確実に搬送することができる。延線装置１には、リール４０の回転方向を表示する回転方向表示部７が設けられているので、操縦者Ｍ１，Ｍ２が飛行体Ｆの飛行状態を容易に把握することができ、良好な操縦性が得られる。こうして、ロープ５０を目的地の受け手に渡した後は、強度の高い別のロープに段階的に引き換えることで、最終的に、電線や災害救助用ロープなどの目的物の延線作業が完了する。
【００２５】
飛行体Ｆが操縦不能になる等の緊急時においては、ロック装置３５を作動させてリール４０の回転を停止させることで、ロープ５０の繰り出しが抑制されるため、飛行体Ｆの暴走を防止することができる。ロック装置３５の作動は、リール４０の回転数、ロープ５０の繰り出し長さ、飛行体Ｆの加速度等が基準値を超えた場合に、これらを検出するセンサからの信号を受けて、制御装置１３が自動的に行うことができる。あるいは、操縦者Ｍ１，Ｍ２が、飛行体Ｆの状態を目視して、コントローラ６０の操作により手動でロック装置５０を作動させることもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１  延線装置
７  回転方向表示部
１０  装置本体
１３  制御装置
２０  駆動モータ
２３  駆動軸
３０  スリップクラッチ
３３  回転軸検出部
３５  ロック装置
４０  リール
４１  回転軸
【図２】
2017077047.tif 000003
【図３】
2017077047.tif 000004
【図１】
2017077047.tif 000005