JP2021123322A - 電動航空機 - Google Patents

Abstract

【課題】高出力のモーターを取り付けた、垂直離着陸可能な電動航空機が求められているが、大電流を流せる太い電線が、主翼のチルト機構作動時の抵抗になっていた。【解決手段】胴体内に装置したバッテリーから、主翼に設けたモーターに電力を供給する際、スリップリングを介して供給する。【選択図】図１

Description

本発明は、翼にチルト機構を備えた電動航空機に関する。

主翼にチルト機構を設け、垂直離着陸可能とした航空機は以前から存在していたが、環境に優しく構造が簡単な、電動の航空機が増加している。

特許第５７２８６８８号垂直離着陸飛行機

チルト機構を備えた電動航空機が存在する。しかし、小型の模型レベルであれば、胴体内に装置した電源から翼に設けたモーターに電力を供給する際、簡単に電線を配策できるが、機体が大型化され、モーター出力も大きくなると、電力を供給する電線を太くしなければならず、この太い電線が、翼を揺動する際の抵抗になり、断線などの問題発生原因となっている。また、揺動する主翼は構造が複雑になり、取り付けや着脱の難易度が高くなってしまう。

課題を解決する為には、本発明の請求項１から請求項２のいずれかに記載された構成を１つ、又は複数選択して採用する。その内容は、概略、以下の構成を指す。
１、胴体から、揺動する翼に取り付けたモーターに電力を供給する際、スリップリング を使用する。
２、翼の揺動軸は、二重管とした。
３、翼の揺動軸は、中空のパイプに挿入し、ボルトで固定する構造とし、容易に着脱可 能とした。

本発明の、請求項１から請求項２のいずれかに記載された構成を複数採用すれば、前述の課題を全て解決できる。

チルト機構を備えた電動航空機を表す。 チルト機構を備えた電動航空機の主翼を表す。 モーターによって主翼が揺動する状態を表す。 スリップリングを使用して左右のモーターに電力を供給する状態を表す スリップリングを左右独立して装置した状態を表す。 揺動軸を二重管にした状態を表す。

本発明を実施し、課題を全て解決する為の形態や構成は、請求項１から請求項２に詳述された通りであり、そのいずれか、又はいずれか複数を選択すれば良い。その構成の一例を、図を使用して説明する。

図１は、本発明のチルト機構を備えた電動航空機であり、胴体を貫通したロッド５が回転する事により、モーター３とプロペラ４を備えた主翼２が揺動し、垂直離着陸できる。

図２は、図１の側面図である。

図３は、チルト機構によって主翼が揺動する状態を示す。胴体内の装置されたチルト用のモーター６は、主翼の回転軸となるロッド５とチェーン７で連結されており、モーターの回転によって水平状態だった主翼２は、８の様に揺動できる。

図４は、チルト機構の平面図を表す。主翼に装置された推進用のモーター３へは、胴体内に設けられたバッテリー１０から制御装置１１を通じて電力が送られるが、その再、主翼が揺動するとコードが断線するなどの問題が発生する。そこでロッド５にスリップリング９を装置する事により、コード１２には一切負担が加わらず、送電が可能となる。

図５は、スリップリング９を左右独立して装置したレイアウトを表す。この構成により、より大きな電力をモーターに送る事ができる。

図６は、揺動するロッドを二重管とし、中空軸１３にスリップリング９を装置し、その内部にロッドを貫通させた構成を表す。この構成により、例えばロッド１４を左右分割構造とすれば主翼の着脱が容易となり、組立てや輸送の際の利便性が高まる。

本発明の、請求項１から請求項２のいずれかに記載された構成を、１つ又は複数選択して採用すれば、前述の課題を全て解決する事が可能で、モーターへの電力供給に関する問題が解消されたチルト機構付きの電動航空機を広く一般に普及可能となる。

１、垂直離着陸可能な電動航空機の胴体
２、垂直離着陸可能な電動航空機の主翼
３、主翼に装置したモーター
４、推進用及び垂直上昇用のプロペラ
５、胴体内を貫通し、主翼を揺動させるロッド
６、ロッドを揺動させるモーター
７、モーターの回転をロッドに伝えるチェーン
８、主翼が揺動・回転した状態
９、スリップリング
１０、胴体内部に装置した、バッテリー
１１、胴体内部に装置した、制御装置
１２、スリップリングから主翼のモーターへ電力を送るコード
１３、中空軸
１４、左右に分割されたロッド

Claims (2)

1. 主翼及び補助翼にチルト機構を備え、翼にモーターで駆動するプロペラ又は回転翼を備え、電源と制御装置を胴体内に備えた航空機において、電源とモーターの間にスリップリングを装置し、チルト機構による翼の回転や揺動に影響されずにモーターに電力を供給可能とした電動航空機。
2. 以下のいずれか、又はいずれか複数の特徴を有する、請求項１に記載の電動航空機。
   １，左右の翼は、胴体内を貫くロッドで連結されており、チルト機構は、このロッドを揺動又は回転させる事により、翼の角度を変更する。
   ２，上記のロッドには、揺動させる為のアーム、又は回転させる為のプーリーやスプロケットやギアを装置し、スリップリングは、この装置の右翼側、又は左翼側、又は両側に装置した。
   ３，電源とスリップリングの間、又はスリップリングとモーターの間の電線の、一部又は全部をコイル状に成形した。
   ４，スリップリングに抵抗を加え、抵抗値をチルト機構の揺動角度と連動させた。
   ５，スリップリングを取付けたロッドを中空軸とし、左右の翼の回転軸となるロッドは左右で分割され、この中空軸に左右から挿入して一体とする構造とした。
   ６，中空軸の内径は、円ではなく、楕円・多角形・一部が欠けた円などとし、翼の回転軸となるロッドの外径も同形状とする事により、相対回転を規制した嵌合とした。
   ７，中空軸と翼の回転軸は、貫通ボルトで固定する、又はバンドで締める、又はイモねじで固定することにより、着脱自在とした。
   ８，スリップリングからモーターへ電力を供給する電線に、着脱可能なコネクターを設けた。
   ９，少なくともバッテリーと制御装置の間の電源コードを防水コネクターで接続し、かつ、制御装置を防水構造とした。
   １０，胴体を密閉構造、又は防水構造とし、ロッドが胴体を貫く部分にオイルシールを装置した。
   １１，主翼を揺動させるモーターにウォームギアを装置し、ロッドにはウォームホイールを装置した。
   １２，ロッドの回転部分にラチェット機構を装置し、主翼の迎角が段階的に変化する構成とした。
   １３，胴体の側面又は下面、又は上面に、バッテリーと連結された充電用コネクターを装置した。
   １４，ロッドは、複数のベアリングで支持する構成とした。
   １５，モーターに電力を送るコードは、中空軸の内部に配索した。
   １６，中空軸と主翼を回転させるロッドの間に、ブッシュを装置した。
   １７，スリップリング内の電気の流れを、電磁誘導式又は磁界共鳴式の非接触給電とした。
   １８，制御装置からプロペラ駆動用モーターへの給電を、電磁誘導式又は磁界共鳴式の非接触給電とした。
   １９，バッテリー、又は制御装置、又はその両方を、主翼の回転軸上に配置し、主翼の回転又は揺動に合わせて、回転又は揺動する様に装置した。

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