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機械器具
 
【考案の名称】模型航空機用車輪制動機構
【実用新案権者】
【識別番号】514147907
【氏名又は名称】益子 隆行
【住所又は居所】東京都小金井市前原町2丁目14番32号
【考案者】
【氏名】益子 隆行
【住所又は居所】東京都小金井市前原町2丁目14番32号
【要約】   (修正有)
【課題】模型航空機の車輪へ制動を行い、また制動を解除出来る模型航空機用車輪制動機構を提供する。
【解決手段】軸に固定された制動部40の制動板2を、レバー4のU溝への回転移動により、バネ3の力で車輪8の側面へ押し付け車輪の制動を行う。制動解除は解除部の軸6に固定された固定板10と、可動板11を連結する外連結板12,内連結板13と間隙板14で形成されるトグル機構により、間隙板14が差し込まれた状態では車輪を側面より押す力に抗するが、当該間隙板14を引き抜く事により、固定板10と可動板11の間隔が狭くなり、可動板11と車輪8の間に隙間が出来、制動が解除され車輪は自由に回転可能となる。 
【選択図】図1
選択図 
試作写真 
発明者からのメッセージ

 模型航空機(以下ラジコン飛行機)の着陸の成否は、その操縦技術もさることながら、使用する飛行場環境に大きく依存する。残念ながら大方の飛行場は次の様な問題を抱えている。
 主要な問題点:
1.滑走路が短く、着陸時オーバーランして飛行機を壊す。
2.飛行場周りが畑などで農作業者がおり、着陸進入方向が制限される(追風での着陸をも強いられる場合)。
3.飛行場が傾斜しており、向かい風で着陸しても機体が止まらない。
 などは大方の飛行場が抱える問題点であり、危険を認識しつつも無理に使用しているのが現状である。
 エアブレーキによる侵入速度低減策にしても、必要な滑走距離は機体の重さに比例して延び、必ずしも満足する解決策にはなっていないのが現状である。この問題を解決するには、着陸時の車輪ブレーキ機構を取り入れるのが最も効果があり確実である。しかも構造が簡単であり、既存の車輪構造に付加するだけのシンプルさが必要である。これを実現するのが、本考案の模型航空機用車輪ブレーキ機構である。
 
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項1】
制動部(40)と解除部(41)の間に車輪(8)を挟んで構成され、軸(6)に固定された当該制動部(40)の本体(1)にバネ(3)を介して勘合し、当該本体(1)に対し軸方向にスライドするが当該本体(1)に対し回転しない構造を有する制動板(2)に係止したレバー(4)を、バネ(3)に抗して本体軸方向に引き、当該本体(1)に係止した状態から、当該本体(1)との係止を外し当該バネ(3)の復元力により、当該制動板(2)を当該車輪(8)の側面に押しつけ当該車輪(8)の回転制動を行う事を特徴とする模型航空機用車輪制動機構
【請求項2】
軸(6)に固定された解除部(41)の固定板(10)と外連結板(12)を連結し、軸6に勘合する可動板(11)と内連結板(13)を連結し、当該外連結板(12)の片方と当該内連結板(13)の片方を間隙板(14)で連結する事によりトグル機構を構成し、当該固定板(10)と当該可動板(11)へ間隔を常に狭めるため、ねじりバネ(18)を係合し、当該間隙板(14)を引き抜く事により、当該可動板(11)を当該固定板(10)へ近づけ、上記請求項1に記載の車輪制動機構の車輪(8)側面への制動圧力を無くし、当該車輪(8)への制動を解除する事を特徴とする請求項1記載の模型航空機用車輪制動機構。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本考案は、模型航空機の車輪の制動と解除に関するものである。
【背景技術】
【0002】
模型航空機の車輪は、離陸時の滑走や着陸後の滑走の為に設けられており、車軸に対し車輪は自由に回転できる構造となっている。これにより離陸時の滑走において、航空機の速度を抵抗無く離陸可能速度まで上げる事が可能である。しかし着陸後は車輪が自由に回転するため、短い滑走路や下り坂になっている滑走路ではオーバーランし、機体の損傷や事故が起きやすいという欠点があった。
【0003】
この改善策として、着陸後、短い距離で機体を静止するために、着陸時の機体侵入速度を落とす方法や、エルロンによるエアブレーキ、または専用フラップ機構を機体に設ける事などの施策が行われてきたが、前者は高度な操縦技術が必要であり、後者は複雑な機構を機体に設ける必要があった。また下り坂になっている滑走路では機体の静止は困難であった。
【0004】
電磁力による車輪制動機構も考案されている(非特許文献1参照)が、専用電気制御回路が必要であり、かつ制動装置を内蔵した複雑な構造の専用車輪を用いなければならないという不都合があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】 「台湾TORNADO社 電磁ブレーキ付車輪」 URL: http://luminar−rc.com/cgi/news/diary.cgi?no=349
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【0006】
模型航空機が離陸するときには、車輪は機体の加速を妨げる事の無い様に抵抗なく回転出来、着陸時車輪が地面に着いた時には機体を減速するために車輪の回転に抵抗を与えられる機構が必要である。
【0007】
さらに、着陸後機体が静止した後機体を移動させるために、機体停止のために行った車輪への制動を無くし車輪が抵抗無く回転出来る解除機構が必要であり、かつ既存の車輪をそのまま使える事が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の考案は、制動部と解除部の間に車輪を挟んで配置され、軸に固定される事を要旨とする。レバーを本体に係止する事により制動板はバネを圧縮した状態で維持される。制動部と解除部の間隔は車輪の幅よりも広く設定する事により、車輪は自由に回転し得る。
【0009】
レバーを遠隔操作により回転移動する事により、制動板はバネの力で軸に沿って移動し車輪側面に押しつけられる。車輪は軸に沿って移動し、解除部に突き当たり制動板は軸に固定された本体に対して回転しない構造のため、制動板と車輪側面との摩擦により車輪の回転は制動される。これにより模型航空機の着陸において、車輪に制動を掛ける事が可能となる。
【0010】
請求項2に記載の解除部において、トグル機構を適用する事により、請求項1の制動板の強い押し付け力に抗して小さい力で間隙板を引き抜く事が可能となり、可動板の移動により制動部と車輪間に隙間が生じ、車輪への制動解除が可能となる。
【考案の効果】
【0011】
請求項1に記載の考案によれば、弱いレバー操作力により制動板を強いバネの押圧力で車輪側面に押し付け、車輪を制動する事が出来る。これにより高度な操縦技術や複雑な機構を必要とせず、模型航空機の着陸時の滑走距離を短く出来、かつ滑走路が坂になっていても確実に模型航空機を静止させる事が可能となる。
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、制動板の外形を最適化する事により任意の大きさの車輪へ本考案が適用可能となる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、トグル機構により、車輪への制動板の強い押し圧力に抗し、弱い力で間隙板を操作する事が出来、車輪と制動板との間に間隙を作り、制動を簡単に解除する事が出来る。よって機体が静止後、所定の場所へプロペラ等の推進力等を利用して移動する事が容易となる。
【0014】
請求項1,2に記載の模型航空機用車輪制動機構は車輪の外部に取り付けるため既存の車輪をそのまま使う事が出来るという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本考案の模型航空機用車輪制動機構の実施形態1を示す正面図。
【図2】本考案の実施形態1の制動部分解斜視図を示し、(a)は前方から見た分解斜視図。(b)は後方から見た分解斜視図。
【図3】本考案の実施形態1の制動部外観図を示し、(a)は平面図。(b)は左側面図。(c)は正面図。(d)は右側面図。
【図4】本考案の解除部分解斜視図。
【図5】本考案の実施形態1の解除部作動前外観図を示し、(a)は正面図。(b)は右側面図。(c)は下面図。
【図6】本考案の実施形態1の解除部作動後外観図を示し、(a)は正面図。(b)は右側面図。(c)は下面図。
【図7】本考案の実施形態1を示す制動部および解除部の動作図を示し、(a)は制動前の状態を示す正面図。(b)は制動をかけた状態を示す正面図。(c)は制動を解除した状態を示す正面図。
【図8】従来例を示し、(a)は模型航空機正面図。(b)はA部拡大正面図。(c)はA部拡大右側面図。
【図9】本考案の実施形態1の適用図を示し、(a)は模型航空機正面図。(b)はB部拡大正面図。(c)はB部拡大右側面図。
【考案を実施するための形態】
【0016】
制動部の本体に係止されたレバーを遠隔操作により回転移動する事により、バネの力で制動板は軸に沿って移動し車輪側面に押しつけられる。車輪は軸に沿って移動し、解除部に突き当たり制動板は軸に固定された本体に対して回転しない構造のため、制動板と車輪側面との摩擦により車輪の回転は制動される。制動板は円形である必要はなく多角形等、車輪側面との摩擦効果を生むものであればよい。また制動板と本体との勘合は円形である必要はなく、多角形等でも勘合しスライドすれば機能は達成される。レバーの本体への係止は、本体に設けられたV溝や突起により、振動等の外乱により、容易に外れないものであればよい。
【0017】
解除部の固定板と可動板同士を近づけるためには、ねじりバネ等を用いる事により間隙板が押し込まれた状態を維持する事が出来る。
【0018】
解除部の間隙板を引き抜く遠隔操作は、トグル機構により請求項1の制動板の強い押し付け力に抗して小さい力で可能となり、可動板を固定板へ近づける事が可能となる。可動板の移動により、制動部と車輪の間に隙間が生じ、車輪への制動は解除される。
【実施例】
【0019】
以下、本考案を具体化した実施形態1を図面に基づいて説明する
【0020】
図1は制動部40と解除部41が2点鎖線で示す車輪8を挟んで、同じく2点鎖線で示す軸6に固定された正面図である。制動部のレバー4の回転移動により、レバー4は2点鎖線で示す位置へ移動し、制動板2が車輪8の側面に押し当る。解除部の間隙板14は押し込まれているため、可動板11は車輪8の押し圧力に抗し車輪8の軸線方向の移動が出来ず、制動板2と車輪8の側面の間で摩擦力が働き車輪の回転に抵抗が生じ、制動される。
【0021】
制動部は図2に示す部品により構成される。レバー4の先端は折り曲げられ、制動板2の穴の内側を通って制動板2に掛けられる。レバー4の反対側部分はバネの内側を通り、本体1の小円筒部1gに設けられた上溝1eと、大円筒部1hの溝1eに相対する位置の穴(図示せず)を通り、制動板2が小円筒部先端にある位置(図1で2点鎖線で示す位置)にてU溝1c内で折り曲げられる。
【0022】
制動板2の側面に取り付けられた回転止めネジ7は、本体1の小円筒部1gに設けられた溝1dと勘合し,制動板2は小円筒部1gに勘合し本体1に対して回転せずスライドする。制動板2は冠状を成し車輪の側面を押し付け、十分な制動効果を発生する。また地面に接触しない程度の直径とし、車輪の直径より少し小さい外形に設定する。本体1は側面に取り付けられた固定ネジ5にて軸6に固定される。
【0023】
図3(a)は制動部の平面図であり、レバー4が引かれバネ3を制動板2が圧縮し、この状態を保つためにレバー4は本体1の端面1fに設けられたV溝1aに係止される。またV溝1aは図2(b)において2本図示されているが、制動部40の取り付け方向により外乱によりレバーが誤動作し難いV溝を選択して使用可能である。またレバー4の回転移動により、U溝1cへ移動し得る。
【0024】
折り曲げられたレバー4の先端は、図3(b)に示す様に制動板2に係止され、レバーの回転操作により制動板2から外れる事は無い。
【0025】
レバー4が本体1のV溝1aに係止された状態を図3(c)に示す。レバー4はバネ3の復元力により、振動等の外乱などでV溝から外れる事は無い。またレバー4の回転移動によりレバー4がU溝1cに移動した状態を2点鎖線で示す。
【0026】
図3(d)はレバーがV溝1aに係止された状態を示す。また制動部の全断面図を示す。レバー4を回転するとU溝1cの位置でバネ3の力により、軸に沿って移動しU溝1cに入り込み、制動板2が軸方向に移動する。
【0027】
図1に示す解除部は図4に示す部品により構成される。固定板10と可動板11はねじりバネ18により、常に間隔が狭まる力を受けている。外連結板12と内連結板13は間隔板14を介してリンク機構として連結され、トグル機構を成している。
【0028】
図5aは解除部の作動前の状態を示す正面図であり、間隔板14が固定板10と可動板11の間に差し込まれた状態を示す。図5(b)は右側面図、図5(c)は下平面図である。間隙板14を固定板10と可動板11の間に押し込む方向に動かすと、外連結板12と内連結板13はA−A断面図に示す様に凹んだ状態となり、かつ間隙板14が固定板と可動板の間に入り込んだ状態になるため、固定板10に可動板11を押し付ける力(制動部作動により車輪を介して押し付ける力)に対しても、固定板10と可動板11の間に一定の間隔(間隙板14の幅)を保ち得る。
【0029】
図6(a)は解除部の作動後を示す正面図であり、間隔板14が固定板10と可動板11から引き抜かれた状態を示す。図6(b)は右側面図、図6(c)は下平面図である。外連結板12と内連結板13により形成されるトグル機構により、制動部バネ3による大きな押しつけ力に抗して固定板10と可動板11の間隔を押し広げ、小さな力で間隙板14を引き抜く事が可能となる。
【0030】
間隙板14の先端は三角形部分14aとなっており、引き抜いた状態では固定板10と可動板11の間隔が狭まりその間に出来る斜めカット部分10aと11aとで形成される三角形部分と勘合し、振動等の外乱により間隙板14が自由に動きまわる事を防止し得る。
【0031】
図7は本考案の実施形態1を示す制動部及び解除部の動作図を示す。(a)は解除部の間隙板14は押し込まれている(固定板と可動板の間隔は開いた状態)。また制動部の制動板2はレバー4を本体1のV溝1aに係止する事によりバネ3を圧縮し、制動部は一番短い長さとなる。よって制動部と解除部は作動していない状態であり、車輪8は抵抗なく回転出来る。制動部と解除部は固定ネジ5と19により車輪8が自由に回転し、図7(b)図7(c)の動作が行われる適切な間隔で軸6へ固定される。
【0032】
図7(b)は遠隔操作によるレバー4の回転移動により、レバー4がU溝1cへ移動し、制動板2がバネ3に押されて移動し、車輪8の側面に当たり、車輪8は解除部に押し付けられ、車輪の回転が制動される状態を示す。
【0033】
図7(c)は解除部の間隙板14は引き抜かれ固定板10と可動板11が接触している状態を示す。これにより制動は解除され車輪8は自由に回転し得る。
【0034】
図8は、模型航空機の従来例を示す。(a)は模型航空機正面図を示す。(b)はA部拡大正面図を示す。(c)はA部拡大右側面図を示す。車輪8は従来の軸38にて支えられ自由に回転する。したがって車輪へのいかなる制動や解除も出来ない構造となっている。
【0035】
模型航空機が離陸する時は車輪が抵抗無く回転するので、問題無く離陸可能であるが、着陸時に十分機体速度を落とさないと、機体は滑走路を大きくはみ出し、機体の損傷を免れない。また滑走路が下り坂になっていた場合は、機体速度は落ちて着陸したとしても、そのまま機体が静止する事なく、滑走路をはみ出す事があった。
【0036】
図9は本考案の実施形態1の適用図を示す。(a)は模型航空機正面図を示す。(b)はB部拡大正面図を示す。(c)はB部拡大右側面図を示す。軸6には本発明の解除部41と車輪8と制動部40が固定され、制動部のレバー4と解除部41の間隙板14にはワイヤー32が接続され、短ワイヤーガイド34及び長ワイヤーガイド33を介してラダーに固定された支柱36にそれぞれ接続される。またワイヤー外れ止め35により、ワイヤーがたるんでもワイヤーガイドより外れる事を防止する。
【0037】
ラダーを常時使用する舵角より大きく設定し、制動部及び解除部が最大舵角にラダーを操作した時にのみ作動する様、ワイヤーの長さを調節する事により、通常飛行に何ら問題を与える事無く本考案の、車輪への制動と解除を行う事が可能となる。
【0038】
図9に示す適用例は尾輪の他に主輪37へ適用する事も可能である。またワイヤー32を専用サーボモーターへ接続し本考案の模型航空機用車輪制動機構を操作することも可能である。本考案は模型航空機の車輪制動に適用されるが、車輪に代表される回転体の制動に関し、簡易操作で所定の機能を得る事全般に応用可能であり適用例だけに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0039】
1 本体
1a V溝
1c U溝
1d 下溝
1e 上溝
1f 端面
1g 小円筒部
1h 大円筒部
2 制動板
3 バネ
4 レバー
5 固定ネジ
6 軸
7 回転止めネジ
8 車輪
10 固定板
10a 斜めカット部分
11 可動板
11a 斜めカット部分
12 外連結板
13 内連結板
14 間隙板
14a 三角形部分
15 外ネジ
16 内ネジ
17 中間ネジ
18 ねじりバネ
19 固定ネジ
30 模型航空機
31 ラダー
32 ワイヤー
33 長ワイヤーガイド
34 短ワイヤーガイド
35 ワイヤー外れ止め
36 支柱
37 主輪
38 従来の軸
39 滑走路路面
40 制動部
41 解除部
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本考案の模型航空機用車輪制動機構の実施形態1を示す正面図。
【図2】本考案の実施形態1の制動部分解斜視図を示し、(a)は前方から見た分解斜視図。(b)は後方から見た分解斜視図。
【図3】本考案の実施形態1の制動部外観図を示し、(a)は平面図。(b)は左側面図。(c)は正面図。(d)は右側面図。
【図4】本考案の解除部分解斜視図。
【図5】本考案の実施形態1の解除部作動前外観図を示し、(a)は正面図。(b)は右側面図。(c)は下面図。
【図6】本考案の実施形態1の解除部作動後外観図を示し、(a)は正面図。(b)は右側面図。(c)は下面図。
【図7】本考案の実施形態1を示す制動部および解除部の動作図を示し、(a)は制動前の状態を示す正面図。(b)は制動をかけた状態を示す正面図。(c)は制動を解除した状態を示す正面図。
【図8】従来例を示し、(a)は模型航空機正面図。(b)はA部拡大正面図。(c)はA部拡大右側面図。
【図9】本考案の実施形態1の適用図を示し、(a)は模型航空機正面図。(b)はB部拡大正面図。(c)はB部拡大右側面図。
【図1】
図1
【図2】
図2
【図3】
図3
【図4】
図4
【図5】
図5 
【図6】
図6 
【図7】
図7 
【図8】
図8 
【図9】
図9  
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