JP3224760U - 小型飛行物体 - Google Patents

Abstract

【課題】子供達でも安価に且つ容易に組み立てられて飛行可能な小型の飛行物体を提供する。【解決手段】小型飛行物体１は、断面が２等辺三角形の三角柱の部材と、２等辺部に取り付けられた一対の板材５と、それぞれの板材にはプロペラ２の付いたモータと翼６が取り付けられ、且つプロペラ推力方向は２等辺三角形の２等辺に沿った上向きになる様に設置され、２等辺三角形の部材の底辺には無線制御用受信部とモータ駆動部からなる電子回路部７と電池８が取り付けられている。【選択図】図１

Description

本考案は子供達でも簡単に組み立てられて飛行可能な小型の飛行物体に関するものである。

赤外線や電波でコントロールされる小型の飛行玩具としてラジコンヘリコプター及びマルチコプタが普及している。又最近は特許文献１の様な飛翔体も市販されている。しかしながら、これらを飛行させる為には、そのプロペラ推力方向は上向きになっている。すなわち、自重はプロペラ推力によって保持されている。一方、飛行機はプロペラ推力によって翼を空中で移動させて揚力を得て、自重を支えている。

特開２０１６−１３７１５０ 実新３２１６２３１

大人の科学マガジン；カエデドローン

ヘリコプターやマルチコプタは動力源に接続されたプロペラや回転翼によって発生する推力によって自重を支え、又は浮かび上がらせている。従って、その推力は自重以上を必要とする。小型の飛行物体を実現しようとする場合、マルチコプタの場合は少なくとも３個以上のモータとプロペラが必要であり、ヘリコプターの場合は回転翼によって発生する不安定さを無くす必要があり、制御回路や機体構造に複雑さが発生する。従って、簡単な構造で安定的に空中に飛び上がらせる小型の飛行物体の実現は難しかった。一方、特許文献１のカエデドローンは一見、構造が簡単なので、誰でも身近な材料によって実現出来そうだが構造が簡単なだけに、制御回路が難しく子供向けの工作キットとしては飛ばせるまでには難しさがあった。又、特許文献２の小型飛行物体は回転させる為の構造体と揚力を発生させる構造体が別々で構成され複雑となってしまった。

請求項１に係る考案は、断面が2等辺三角形の三角柱の部材と、その2等辺部に取り付けられた一対の板材と、それぞれの板材にはプロペラの付いたモータと翼が取り付けられ、且つプロペラ推力方向は2等辺三角形の２等辺に沿った上向きになる様に設置されており、2等辺三角形の部材の底辺には無線制御用受信部とモータ駆動部からなる電子回路部とその電池から構成されていることを特徴とする。

請求項２に係る考案は、プロペラの回転方向はプロペラの回転と小型飛行物体の進行方向によるジャイロ効果によってプロペラが進行方向に対して上向きになるような回転となっていることを特徴とする。

請求項３に係る考案は、上向き揚力成分を持つ一対のプロペラによって回転しながら飛行する物体において、風などの外乱によってプロペラによって発生する旋回方向と板材に取り付けられた翼による揚力の外乱によって発生する旋回方向が逆になることを利用して安定飛行を保つようにしたことを特徴とする。

請求項１に係る考案では、断面が2等辺三角形の三角柱の部材と、その2等辺部に取り付けられた一対の板材と、それぞれの板材にはプロペラの付いたモータと翼が取り付けられ、且つプロペラ推力方向は２等辺三角形の2等辺に沿った上向きになる様に設置されており、２等辺三角形の部材の底辺には無線制御用受信部とモータ駆動部からなる電子回路部とその電池から構成されているので、構造は単純であり、簡単である。又それぞれの構造物は容易に入手可能な部材であり、容易に子供達でも制作が可能である。そして簡単に飛行が実現できる。

請求項２に係る考案では、プロペラの回転方向によって、その推力方向の一部に上昇を増加させる成分が発生し、容易に小型飛行物体を浮かび上がらせることが出来る。

請求項３に係る考案では、プロペラによる推力と翼による揚力でお互いの旋回方向が逆になることを利用し、外乱に対して安定を保って飛行できる。

本考案による小型飛行物体の実施形態を示した平面図と小型飛行物体の回転方向の作用図である。 本考案による小型飛行物体の断面でモータと翼の取り付け形態図である。 電池と回路部の取り付け図である。 プロペラの回転方向と小型飛行物体の進行方向からモータの傾きを示す作用図である。 外乱によってプロペラの推力によって発生する旋回方向と翼による揚力で発生する旋回方向の作用図である。 電気系の回路図である。

本考案の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１は、本考案の実施例の平面図である。小型飛行物体１における2等辺三角形の部材はヒノキ材を用いている。2等辺の部分にはヒノキの板５が接着されている。2個のモータ３とプロペラ２は同一面上にあるが、取り付け位置がずれている。且つ１８０度向きが異なる方向に取り付けられている。従ってプロペラ２の回転によって、その面内で回転運動１３が発生し、小型飛行物体１を回転させる構造となっている。又プロペラは上向きに取り付けられているので、上向きの推力が発生する。一方、モータ付近に取り付けられた翼６は回転によって揚力が発生する。この様にして浮き上がらせることが出来る小型飛行物体１である。容易に入手可能な部品で且つ構造も簡単なので容易に組み立てられる小型の飛行物体である。

図２は本考案の実施例の断面図である。モータ３と翼６との取り付け形態である。プロペラ２とモータ３とで発生する推力は、小型飛行物体１の回転と上昇に寄与する。

図３は電池と回路部が隣り合って取り付けられている状態を示した図である。２等辺三角形の底面は平面になっているので、その平面部に、それぞれ取り付けられている。

図４はジャイロ効果によってモータ３が上向きの推力を発生する作用状況を説明する図である。プロペラ２がaで示す方向に回転すると小型飛行物体１、すなわちモータ３はbで示す方向に進行する。するとモータ３にcで示す回転力が発生し、その推力は上向きになる。

図５は上向き揚力成分を持つ２対のプロペラによって回転している時の風などの外乱に対する運動方向と、プロペラ付近に取り付けられた翼６による風などの外乱に対する運動方向が逆になることによって安定飛行が保たれることを示した図である。小型飛行物体１が回転方向１３で飛行している時、外乱の風１２によってプロペラ２−１とモータ３−１による推力は邪魔される。他方、プロペラ２−２とモータ３−２による推力は加算される。その結果、Aの方向への移動が生じる。一方で、翼６−１による揚力は増加し、翼６−２による揚力は減少する。その結果、翼による移動はBの方向となる。従って、AとBの方向が逆なので打ち消すこととなり、風などの外乱に対して安定な飛行が可能となる。

図６は本考案に使用される回路部７の回路図である。この小型飛行物体を少なくとも飛行ON/OFFの制御が出来る様にする必要がある。そこで、赤外線受光モジュール９を回路部７に装着する。赤外線受光モジュール９から取り出された送信信号内のパルス列をCRの平滑回路１０で直流化する。この直流電圧によってPチャンネルMOSFET１１を制御している。その結果モータ３をON/OFFさせている。従ってパルス列が送れる赤外線を使った一般家庭用のリモコンなら何であってもこの小型飛行物体１の制御が可能である。

容易に入手可能な部材や部品を使って、簡単に組み立てが可能な構造なので、子供達でも容易に制作が出来て飛行が可能な小型の飛行物体が出来る。

1‥小型飛行物体、 ２・・プロペラ、 ３・・モータ、 ４・・2等辺三角形の３角柱の部材、 ５・・板部材、 ６・・翼、 ７・・回路部、 ８・・電池、 ９・・赤外線受光モジュール、 １０・・CRの平滑回路、 １１・・MOS FET、 １２・・外乱の風、 １３・・小型飛行物体の回転方向、

Claims (3)

1. 断面が2等辺三角形の三角柱の部材と、その2等辺部に取り付けられた一対の板材と、それぞれの板材にはプロペラの付いたモータと翼が取り付けられ、且つプロペラ推力方向は２等辺三角形の２等辺に沿った上向きになる様に設置されており、２等辺三角形の部材の底辺には無線制御用受信部とモータ駆動部からなる電子回路部とその電池から構成されていることを特徴とする無線で制御される小型飛行物体。
2. プロペラの回転方向はプロペラの回転方向と飛行物体の回転によるジャイロ効果によってプロペラが進行方向に対して上向きになるような回転となっていることを特徴とする請求項１に記載の小型飛行物体。
3. 上向き揚力成分を持つ一対のプロペラによって回転しながら飛行する物体において、風などの外乱によって発生する旋回方向と板材に取り付けられた翼による揚力の風などの外乱によって発生する旋回方向が逆になることを利用して安定飛行を保つようにしたことを特徴とする請求項１に記載の小型飛行物体。

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