JP6454318B2 - Multicopter - Google Patents
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Description
この発明はマルチコプタに関し、より特定的には薬剤散布等に用いられるマルチコプタに関する。 The present invention relates to a multicopter, and more particularly to a multicopter used for drug distribution or the like.
この種の従来技術の一例として、特許文献1において、電動機の出力軸に連結され推力を発生する4個のプロペラを備えるマルチローター航空機が開示されている。 As an example of this type of prior art, Patent Document 1 discloses a multi-rotor aircraft including four propellers that are connected to an output shaft of an electric motor and generate thrust.
特許文献1に示すように、一般的にマルチコプタでは、平面視でマルチコプタの中心から等距離の位置に同じロータが複数配置されている。そのため、前後左右のいずれの方向にも同様の飛行ができるが、ある特定方向(前後方向または左右方向など)に機敏な動き(急な方向転換など)をするのは難しい。 As shown in Patent Document 1, in general, in a multicopter, a plurality of the same rotors are arranged at equidistant positions from the center of the multicopter in plan view. For this reason, the same flight can be performed in any of the front, rear, left, and right directions, but it is difficult to make an agile movement (such as a sudden change of direction) in a specific direction (such as the front-rear direction or the left-right direction).
それゆえにこの発明の主たる目的は、前後左右のいずれの方向にも飛行でき、かつある特定方向に機敏な動きをすることもできる、マルチコプタを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a multicopter that can fly in any direction, front, back, left, and right, and can move quickly in a specific direction.
上述の目的を達成するために、平面視において6以上の偶数多角形の頂点に設けられる複数のロータを備え、複数のロータは、複数のシングルロータと、少なくとも2組以上の同軸二重反転ロータとを含み、平面視において、複数のロータは、偶数多角形の中心点を通って前後に延びる第1線に対して線対称に配置されかつ第1線と第1線に直交するように左右方向に延びる第2線とによって区画される領域に少なくとも1つずつ配置される、マルチコプタが提供される。 To achieve the above object, a plurality of rotors provided at the apexes of six or more even polygons in plan view are provided, and the plurality of rotors include a plurality of single rotors and at least two or more sets of coaxial counter rotating rotors. In the plan view, the plurality of rotors are arranged symmetrically with respect to the first line extending back and forth through the center point of the even-numbered polygon, and left and right so as to be orthogonal to the first line and the first line A multicopter is provided that is arranged at least one in a region defined by a second line extending in the direction.
この発明では、平面視において、複数のロータは、第1線に対して線対称に配置されかつ第1線と第2線とによって区画される領域に少なくとも1つずつ配置されるので、マルチコプタの中心から四方にロータを配置することができ、前後左右のいずれの方向にも飛行が可能となる。また、1組の同軸二重反転ロータでは1つのシングルロータより大きい出力(推力)が得られるので、2組の同軸二重反転ロータによって、2組の同軸二重反転ロータを結ぶ直線方向に機敏な動きをすることができ、方向転換も素早くなる。 In the present invention, in the plan view, the plurality of rotors are arranged in line symmetry with respect to the first line and are arranged at least one in a region partitioned by the first line and the second line. The rotor can be arranged in four directions from the center, and flight is possible in any of the front, rear, left and right directions. In addition, since one set of coaxial counter-rotating rotors can provide an output (thrust) greater than that of one single rotor, the two sets of coaxial counter-rotating rotors can be agile in the linear direction connecting the two sets of coaxial counter-rotating rotors. Move quickly and change direction quickly.
好ましくは、偶数多角形は6角形であり、平面視において、第2線上に2組の同軸二重反転ロータが配置される。この場合、第2線が通る左右の対称位置に配置される2組の同軸二重反転ロータによって、左右方向に機敏な動きをすることができる。 Preferably, the even polygon is a hexagon, and two sets of coaxial counter rotating rotors are arranged on the second line in plan view. In this case, agile movement in the left-right direction can be achieved by the two sets of coaxial contra-rotating rotors arranged at the left and right symmetrical positions through which the second line passes.
また好ましくは、偶数多角形は6角形であり、平面視において、第1線上の点を通る斜めの二対の対称位置にそれぞれ2組の同軸二重反転ロータが配置される。この場合、第1線上の点を通る斜めの二対の対称位置のそれぞれに設けられる2組の同軸二重反転ロータによって、一対をなす2組の同軸二重反転ロータを結ぶ斜め方向に機敏な動きをすることができる。また、第1線上の点を通る斜めの二対の対称位置に設けられる合計4組の同軸二重反転ロータを協働させることによって、前後方向に機敏な動きをすることができる。 Preferably, the even polygon is a hexagon, and two sets of coaxial counter rotating rotors are arranged at two diagonal pairs of symmetrical positions passing through a point on the first line in plan view. In this case, the two pairs of coaxial counter-rotating rotors provided at each of the two diagonal pairs of symmetrical positions passing through the points on the first line are agile in the diagonal direction connecting the two pairs of coaxial counter-rotating rotors. Can move. Also, by cooperating a total of four sets of coaxial counter rotating rotors provided at two diagonal pairs of symmetrical positions passing through the points on the first line, it is possible to move quickly in the front-rear direction.
さらに好ましくは、シングルロータのロータ径は、同軸二重反転ロータのロータ径よりも大きい。同軸二重反転ロータは、上下方向に隣接する2つのロータが逆方向に回転するので、シングルロータよりもロータ1つ当たりで得られる出力(推力)が小さい。したがって、シングルロータのロータ径を同軸二重反転ロータのロータ径よりも大きくすることによって、シングルロータのロータ径と同軸二重反転ロータのロータ径とが同じ場合と比較して、同じエネルギで得られるマルチコプタの出力(推力)が大きくなる。 More preferably, the rotor diameter of the single rotor is larger than the rotor diameter of the coaxial counter rotating rotor. In the coaxial counter-rotating rotor, since two rotors adjacent in the vertical direction rotate in the opposite direction, the output (thrust) obtained per rotor is smaller than that of the single rotor. Therefore, by making the rotor diameter of the single rotor larger than the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor, the rotor diameter of the single rotor and the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor can be obtained with the same energy. The output (thrust) of the multicopter to be increased.
好ましくは、同軸二重反転ロータのロータ径は、シングルロータのロータ径よりも大きい。同軸二重反転ロータのロータ径をシングルロータのロータ径よりも大きくすることによって、同軸二重反転ロータのロータ径とシングルロータのロータ径とが同じ場合と比較して、一対をなす2組の同軸二重反転ロータを結ぶ直線方向により機敏な動きをすることができる。 Preferably, the rotor diameter of the coaxial counter rotating rotor is larger than the rotor diameter of the single rotor. By making the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor larger than the rotor diameter of the single rotor, compared to the case where the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor and the rotor diameter of the single rotor are the same, It is possible to move more agilely in the straight direction connecting the coaxial counter rotating rotor.
また好ましくは、薬剤を吐出するための複数のノズルを含む散布装置をさらに含み、側面視において、各ノズルの吐出口は、複数のロータより下方に位置し、第1線の左右両側において平面視で、各ロータ先端の回転軌跡の円弧および接線と、最前方のロータの回転軸および最後方のロータの回転軸を通る線とによって形成される第1領域内に、各ノズルの吐出口は設けられる。この場合、2つの第1領域内が、ダウンウォッシュの強風エリアとなる。また、2組の同軸二重反転ロータを含む8個以上の多くのロータを用いることによって、ダウンウォッシュ自体を強くできる。したがって、ロータより下方に位置する各ノズルの吐出口を、第1領域内に設けることによって、圃場の上空から薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて強い圧力で散布することができ、薬剤の飛散を抑制して圃場の対象物に対する薬剤の付着量を確保できる。 Preferably, the apparatus further includes a spraying device including a plurality of nozzles for discharging a medicine, and the discharge port of each nozzle is located below the plurality of rotors in a side view, and is seen in a plan view on both the left and right sides of the first line. In each of the first regions formed by the arcs and tangents of the rotation trajectories of the rotor tips and the lines passing through the rotation axis of the foremost rotor and the rotation axis of the rearmost rotor, the discharge ports of the nozzles are provided. It is done. In this case, the two first regions are downwash strong wind areas. Moreover, downwash itself can be strengthened by using many rotors of 8 or more including two sets of coaxial counter rotating rotors. Therefore, by providing the discharge port of each nozzle located below the rotor in the first area, it is possible to spread the medicine on the strong downwash from above the field and spray it with a strong pressure, thereby suppressing the scattering of the medicine. Thus, it is possible to secure the amount of the drug attached to the object in the field.
さらに好ましくは、平面視において、各ノズルの吐出口は、各ロータの回転軸に重ならないように設けられる。各ノズルの吐出口を、平面視において各ロータの回転軸と重ならないように、すなわちダウンウォッシュの強風エリアとはならない各ロータの回転軸の下方を除いて設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 More preferably, the discharge port of each nozzle is provided so as not to overlap the rotation shaft of each rotor in plan view. By providing the discharge port of each nozzle so that it does not overlap the rotation axis of each rotor in plan view, i.e., except under the rotation axis of each rotor that does not become the strong wind area of the downwash, the medicine is made strong downwash. Can be sprayed well on top.
好ましくは、それぞれ各ロータを支持する複数のロータ支持部をさらに含み、各ノズルの吐出口は、ロータ支持部の下方を除いて設けられる。各ノズルの吐出口を、ダウンウォッシュの強風エリアとはならないロータ支持部の下方を除いて設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 Preferably, it further includes a plurality of rotor support portions that respectively support the rotors, and the discharge ports of the nozzles are provided except under the rotor support portions. By providing the discharge port of each nozzle except the lower part of the rotor support part which does not become the strong wind area of the down wash, the medicine can be satisfactorily sprayed on the strong down wash.
また好ましくは、それぞれ各ロータを駆動する複数の駆動源をさらに含み、駆動源とロータとは同軸上に設けられ、各ノズルの吐出口は、駆動源の下方を除いて設けられる。各ノズルの吐出口を、ダウンウォッシュの強風エリアとはならない駆動源の下方を除いて設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 Preferably, the apparatus further includes a plurality of drive sources for driving the respective rotors, wherein the drive sources and the rotor are provided on the same axis, and the discharge ports of the respective nozzles are provided except under the drive sources. By providing the discharge port of each nozzle except under the driving source that does not become the strong wind area of the downwash, the medicine can be well dispersed on the strong downwash.
さらに好ましくは、第1線の左右両側において平面視で、各ロータの回転軸を結んで形成される第2領域内に、各ノズルの吐出口は設けられる。第1領域内の第2領域内は、ダウンウォッシュのより強いエリアとなるので、各ノズルの吐出口を第2領域内に設けることによって、薬剤をより強いダウンウォッシュに乗せて散布することができ、薬剤の飛散を抑制して圃場の対象物に対する薬剤の付着量をさらに確保できる。 More preferably, the discharge ports of the respective nozzles are provided in a second region formed by connecting the rotation shafts of the respective rotors in plan view on both the left and right sides of the first line. Since the second area in the first area is an area where downwash is stronger, by providing the discharge ports of the respective nozzles in the second area, the medicine can be sprayed on the stronger downwash. Further, it is possible to further ensure the adhesion amount of the drug to the object in the field by suppressing the scattering of the drug.
好ましくは、複数のノズルの吐出口は、第1線に対して線対称となるように配置される。この場合、圃場の対象物に対する薬剤の付着むらの発生を抑制できる。 Preferably, the discharge ports of the plurality of nozzles are arranged so as to be line symmetric with respect to the first line. In this case, it is possible to suppress the occurrence of uneven drug adhesion to the object in the field.
また好ましくは、平面視において、各ノズルの吐出口は、第2線上に配置される。第2線上は、ダウンウォッシュのさらに強いエリアとなるので、各ノズルの吐出口が、第2線上に設けられることによって、薬剤をさらに強いダウンウォッシュに乗せて散布することができる。 Preferably, the ejection port of each nozzle is arranged on the second line in plan view. Since the area on the second line is a stronger area of downwash, the discharge port of each nozzle is provided on the second line, so that the medicine can be sprayed on the stronger downwash.
また好ましくは、平面視において、各ノズルの吐出口は、第2線上以外に配置され、各ノズルの吐出口は、前進時と後進時とでその向きおよび/または位置を変更可能に設けられる。一般に、マルチコプタの進行方向に対して後側の領域の方が前側の領域よりもダウンウォッシュが強い。したがって、圃場の上空で前後方向の向きを変えずに前進時および後進時に薬剤を散布するマルチコプタにおいて、各ノズルの吐出口を第2線上以外に配置する場合、前進時と後進時とでノズルの吐出口の向きおよび/または位置を変更可能とすることによって、風や進行方向に対する前側の領域と後側の領域とのダウンウォッシュの違いに配慮して薬剤を吐出でき、強いダウンウォッシュに薬剤を乗せて前進時と後進時とで同様に散布することができる。 Preferably, in a plan view, the discharge ports of the nozzles are arranged other than on the second line, and the discharge ports of the nozzles are provided so that the direction and / or position thereof can be changed between forward and backward travel. In general, the rear region has a stronger downwash than the front region with respect to the traveling direction of the multicopter. Therefore, in a multicopter that sprays medicines when moving forward and backward without changing the front-rear direction over the field, if the nozzle outlets are placed on lines other than the second line, By making it possible to change the direction and / or position of the discharge port, it is possible to discharge the drug in consideration of the difference in downwash between the front area and the rear area with respect to the wind and traveling direction, and the drug can be applied to a strong downwash. It can be sprayed in the same way when moving forward and backward.
また好ましくは、ノズルの吐出口は、第2線に対して線対称になるように第2線の前後両側に、それぞれ2個以上配置され、複数のノズルは、当該マルチコプタの進行方向に対して後側のノズルから薬剤を吐出可能に設けられる。上述のように、マルチコプタの進行方向に対して後側の領域の方が前側の領域よりもダウンウォッシュが強い。したがって、圃場の上空で前後方向の向きを変えずに前進時および後進時に薬剤を散布するマルチコプタにおいて、計4個以上のノズルを配置する場合には、ノズルの吐出口を、第2線に対して線対称になるように第2線の前後両側に、それぞれ2個以上配置し、かつ、複数のノズルを、マルチコプタの進行方向に対して後側のノズルから薬剤を吐出可能に設けることができる。これによって、進行方向に対して後側のノズルから薬剤を吐出するように切り替えることができ、強いダウンウォッシュに薬剤を乗せて前進時と後進時とで同様に散布することができる。 Preferably, two or more nozzle outlets are arranged on both front and rear sides of the second line so as to be line-symmetric with respect to the second line, and the plurality of nozzles are arranged with respect to the traveling direction of the multicopter. A medicine can be discharged from the rear nozzle. As described above, the rear area has a stronger downwash than the front area with respect to the traveling direction of the multicopter. Therefore, when a total of four or more nozzles are arranged in a multi-copter that sprays medicines when moving forward and backward without changing the front-rear direction in the sky above the farm field, the nozzle outlet is set to the second line. Two or more nozzles can be arranged on both the front and rear sides of the second line so as to be symmetrical with each other, and a plurality of nozzles can be provided so that the medicine can be discharged from the nozzles on the rear side with respect to the traveling direction of the multicopter. . Thereby, it can switch so that a medicine may be ejected from the nozzle on the back side with respect to the advancing direction, and the medicine can be put on a strong downwash and sprayed in the same way at the time of forward movement and backward movement.
好ましくは、平面視において、各ノズルの吐出口は、各同軸二重反転ロータの回転軌跡内に配置される。各同軸二重反転ロータの回転軌跡内は、ダウンウォッシュの一層強いエリアとなるので、各ノズルの吐出口が、各同軸二重反転ロータの回転軌跡内に設けられることによって、薬剤を一層強いダウンウォッシュに乗せて散布することができる。 Preferably, in a plan view, the discharge port of each nozzle is disposed in the rotation locus of each coaxial counter rotating rotor. Since the rotation trajectory of each coaxial counter-rotating rotor is an area where downwash is stronger, the discharge port of each nozzle is provided within the rotational trajectory of each coaxial counter-rotating rotor, thereby further reducing the drug. Can be sprayed on a wash.
また好ましくは、それぞれ各ロータを駆動する複数の駆動源をさらに含み、シングルロータは、駆動源の下部近傍に設けられる。ノズルの吐出口とシングルロータとの垂直方向における距離が小さい方が、ノズルの吐出口から噴出された薬剤は、拡散する前にダウンウォッシュに乗りやすい。したがって、シングルロータを駆動源の下部近傍に設けると、ノズルの吐出口がシングルロータに近くなるようにノズルを配置し易く、ノズルの吐出口から噴出された薬剤を、拡散する前にダウンウォッシュに乗せ易くなる。また、ダウンウォッシュが強い同軸二重反転ロータとの相乗効果で、圃場の対象物に対する薬剤の付着量を増やすことができる。 Preferably, each of the plurality of drive sources further drives each rotor, and the single rotor is provided in the vicinity of the lower portion of the drive source. When the distance between the nozzle outlet and the single rotor in the vertical direction is smaller, the medicine ejected from the nozzle outlet is more likely to ride downwash before spreading. Therefore, if the single rotor is provided near the lower part of the drive source, it is easy to arrange the nozzle so that the nozzle discharge port is close to the single rotor, and the medicine ejected from the nozzle discharge port can be washed down before spreading. It becomes easy to put. In addition, the amount of the drug attached to the object in the field can be increased by a synergistic effect with the coaxial counter rotating rotor having strong downwash.
なお、この発明において、一部のロータが第1線上に位置する場合であっても、「複数のロータが第1線に対して線対称に配置される」という構成を満たすことは可能である。 In the present invention, even when some of the rotors are located on the first line, it is possible to satisfy the configuration “a plurality of rotors are arranged symmetrically with respect to the first line”. .
この発明によれば、前後左右のいずれの方向にも飛行できかつある特定方向に機敏な動きをすることもできるマルチコプタが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a multicopter that can fly in any direction, front, back, left, and right and can move quickly in a specific direction.
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1および図2を参照して、この発明の一実施形態のマルチコプタ10は、主支持部12を含む。主支持部12は、円板状のハブ部14と、6つの円柱状のスポーク部16,18,20,22,24,26とを含む。スポーク部16〜26は、ハブ部14の側面において周方向に略等間隔(略60度間隔)をあけて設けられ、かつ放射状に延びるように形成される。 Referring to FIGS. 1 and 2, a multicopter 10 according to an embodiment of the present invention includes a main support portion 12. The main support portion 12 includes a disc-shaped hub portion 14 and six columnar spoke portions 16, 18, 20, 22, 24, and 26. The spoke portions 16 to 26 are provided on the side surface of the hub portion 14 at substantially equal intervals (approximately 60 ° intervals) in the circumferential direction, and are formed to extend radially.
スポーク部16および18の先端部の下方にはそれぞれ、駆動源28および30が設けられ、スポーク部20の先端部の上方および下方にはそれぞれ、駆動源32aおよび32bが設けられ、スポーク部22および24の先端部の下方にはそれぞれ、駆動源34および36が設けられ、スポーク部26の先端部の上方および下方にはそれぞれ、駆動源38aおよび38bが設けられる。この実施形態では、駆動源28,30,32a,32b,34,36,38aおよび38bとしては、モータが用いられる。 Drive sources 28 and 30 are provided below the tip portions of the spoke portions 16 and 18, respectively, and drive sources 32a and 32b are provided above and below the tip portion of the spoke portion 20, respectively. Drive sources 34 and 36 are provided below the distal end portion of 24, and drive sources 38a and 38b are provided above and below the distal end portion of the spoke portion 26, respectively. In this embodiment, motors are used as the drive sources 28, 30, 32a, 32b, 34, 36, 38a and 38b.
駆動源28および30がそれぞれ、シングルロータユニット40および42を駆動し、駆動源32aおよび32bが、同軸二重反転ロータユニット44を駆動し、駆動源34および36がそれぞれ、シングルロータユニット46および48を駆動し、駆動源38aおよび38bが、同軸二重反転ロータユニット50を駆動する。 Drive sources 28 and 30 drive single rotor units 40 and 42, respectively, drive sources 32a and 32b drive coaxial counter rotating rotor unit 44, and drive sources 34 and 36 respectively single rotor units 46 and 48. , And the drive sources 38 a and 38 b drive the coaxial counter rotating rotor unit 50.
1個のロータを備えるシングルロータユニット40,42,46および48はそれぞれ、ロータ支持部40a,42a,46aおよび48aと、シングルロータ40b,42b,46bおよび48bとを含む。ロータ支持部40a,42a,46aおよび48aはそれぞれ、スポーク部16,18,22および24の先端部の下方において上下方向に延び、駆動源28,30,34および36によって回転駆動される。シングルロータ40b,42b,46bおよび48bはそれぞれ、ロータ支持部40a,42a,46aおよび48aの下端部に支持され、ロータ支持部40a,42a,46aおよび48aとともに回転する。ここで、シングルロータ40b,42b,46bおよび48bはそれぞれ、駆動源28,30,34および36の下部近傍において駆動源28,30,34および36と同軸上に設けられる。ロータ支持部40a,42a,46a,48a、および後述するロータ支持部44a,44b,50a,50bは、支持するロータの回転軸としても機能する。 Single rotor units 40, 42, 46, and 48 including one rotor include rotor support portions 40a, 42a, 46a, and 48a, and single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b, respectively. The rotor support portions 40a, 42a, 46a and 48a extend in the vertical direction below the tip portions of the spoke portions 16, 18, 22 and 24, and are rotationally driven by the drive sources 28, 30, 34 and 36. The single rotors 40b, 42b, 46b and 48b are respectively supported by the lower end portions of the rotor support portions 40a, 42a, 46a and 48a and rotate together with the rotor support portions 40a, 42a, 46a and 48a. Here, the single rotors 40b, 42b, 46b and 48b are provided coaxially with the drive sources 28, 30, 34 and 36 in the vicinity of the lower portions of the drive sources 28, 30, 34 and 36, respectively. The rotor support portions 40a, 42a, 46a, and 48a, and rotor support portions 44a, 44b, 50a, and 50b, which will be described later, also function as rotating shafts of the rotor to be supported.
2個のロータを備える同軸二重反転ロータユニット44は、1組のロータ支持部44aおよび44bと、1組の同軸二重反転ロータ44cおよび44dとを含む。ロータ支持部44aは、スポーク部20の先端部の上方において上下方向に延び、駆動源32aによって回転駆動される。同軸二重反転ロータ44cは、ロータ支持部44aの上端部に支持され、ロータ支持部44aとともに回転する。ロータ支持部44bは、スポーク部20の先端部の下方において上下方向に延び、駆動源32bによって回転駆動される。同軸二重反転ロータ44dは、ロータ支持部44bの下端部に支持され、ロータ支持部44bとともに回転する。同様に、2個のロータを備える同軸二重反転ロータユニット50は、1組のロータ支持部50aおよび50bと、1組の同軸二重反転ロータ50cおよび50dとを含む。ロータ支持部50aは、スポーク部26の先端部の上方において上下方向に延び、駆動源38aによって回転駆動される。同軸二重反転ロータ50cは、ロータ支持部50aの上端部に支持され、ロータ支持部50aとともに回転する。ロータ支持部50bは、スポーク部26の先端部の下方において上下方向に延び、駆動源38bによって回転駆動される。同軸二重反転ロータ50dは、ロータ支持部50bの下端部に支持され、ロータ支持部50bとともに回転する。ここで、駆動源32a,32b,38aおよび38bはそれぞれ、同軸二重反転ロータ44c,44d,50cおよび50dと同軸上に設けられる。 The coaxial counter rotating rotor unit 44 including two rotors includes a set of rotor support portions 44a and 44b and a set of coaxial counter rotating rotors 44c and 44d. The rotor support portion 44a extends in the vertical direction above the tip portion of the spoke portion 20, and is rotationally driven by the drive source 32a. The coaxial counter rotating rotor 44c is supported by the upper end portion of the rotor support portion 44a and rotates together with the rotor support portion 44a. The rotor support portion 44b extends in the vertical direction below the tip portion of the spoke portion 20, and is rotationally driven by the drive source 32b. The coaxial counter rotating rotor 44d is supported by the lower end portion of the rotor support portion 44b and rotates together with the rotor support portion 44b. Similarly, the coaxial counter-rotating rotor unit 50 including two rotors includes a set of rotor support portions 50a and 50b and a set of coaxial counter-rotating rotors 50c and 50d. The rotor support portion 50a extends in the vertical direction above the tip portion of the spoke portion 26, and is rotationally driven by the drive source 38a. The coaxial counter rotating rotor 50c is supported by the upper end of the rotor support 50a and rotates together with the rotor support 50a. The rotor support portion 50b extends in the vertical direction below the tip portion of the spoke portion 26 and is driven to rotate by the drive source 38b. The coaxial counter rotating rotor 50d is supported by the lower end portion of the rotor support portion 50b and rotates together with the rotor support portion 50b. Here, the drive sources 32a, 32b, 38a and 38b are provided coaxially with the coaxial contra-rotating rotors 44c, 44d, 50c and 50d, respectively.
したがって、ロータ支持部40a,42a,44a,44b,46a,48a,50aおよび50bはそれぞれ、駆動源28,30,32a,32b,34,36,38aおよび38bを介して、主支持部12によって支持される。また、シングルロータ40b,42b,46b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50dはそれぞれ、駆動源28,30,34,36,32a,32b,38aおよび38bによって駆動される。シングルロータ40b,42b,46b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50dの形状および寸法は、同じである。 Accordingly, the rotor support portions 40a, 42a, 44a, 44b, 46a, 48a, 50a and 50b are supported by the main support portion 12 via the drive sources 28, 30, 32a, 32b, 34, 36, 38a and 38b, respectively. Is done. The single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b and the coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, and 50d are driven by the drive sources 28, 30, 34, 36, 32a, 32b, 38a, and 38b, respectively. The shapes and dimensions of the single rotors 40b, 42b, 46b, 48b and the coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, 50d are the same.
上述のように、マルチコプタ10は、4つのシングルロータ40b,42b,46bおよび48bと、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dとを含み、所謂ヘキサコプタとして構成される。 As described above, the multicopter 10 includes four single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b and two sets of coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, and 50d, and is configured as a so-called hexacopter.
図2および図3を参照して、平面視において、これらの8個のロータは、6角形の頂点に設けられ、6角形の中心点P1を通って前後に延びる第1線L1に対して線対称に配置され、かつ第1線L1と第1線L1に直交するように左右方向に延びる第2線L2とによって区画される領域に少なくとも1つずつ配置される。中心点P1は、6角形の重心である。 2 and 3, in a plan view, these eight rotors are provided at the apex of the hexagon, and are lined with respect to the first line L1 extending forward and backward through the hexagonal center point P1. At least one is arranged in a region that is symmetrically arranged and defined by the first line L1 and the second line L2 extending in the left-right direction so as to be orthogonal to the first line L1. The center point P1 is a hexagonal center of gravity.
具体的には、平面視において、4つのシングルロータ40b,42b,46bおよび48bと、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dとは、それぞれの回転中心を結ぶと6角形が形成されるように配置される。平面視において、シングルロータ40b,42b,46bおよび48bは、第1線L1と第2線L2とによって区画される4つの領域に1つずつ配置され、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dは、第2線L2上に配置される。この実施形態では、平面視で、第2線L2は中心点P1を通る。より具体的には、平面視において、最前方のシングルロータ40bと42bのそれぞれの回転軸が、第2線L2より前方において第1線L1に対して線対称に配置され、最後方のシングルロータ46bと48bのそれぞれの回転軸が、第2線L2より後方において第1線L1に対して線対称に配置され、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dのそれぞれの回転軸が、第2線L2上に配置される。図3において白抜き矢印で示すように、平面視において、シングルロータ40b,46bおよび同軸二重反転ロータ44d,50cは反時計廻りに回転され、シングルロータ42b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,50dは時計廻りに回転される。したがって、シングルロータ40b,42b,46b,48bについては、マルチコプタ10の中心点P1に対して対称位置にあるロータ同士が同じ回転方向となる。 Specifically, in plan view, the four single rotors 40b, 42b, 46b and 48b and the two sets of coaxial counter rotating rotors 44c, 44d and 50c, 50d have hexagonal shapes when the respective rotation centers are connected. Arranged to form. In plan view, the single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b are arranged one by one in four regions defined by the first line L1 and the second line L2, and two sets of coaxial counter-rotating rotors 44c, 44d. 50c and 50d are arranged on the second line L2. In this embodiment, the second line L2 passes through the center point P1 in plan view. More specifically, in plan view, the respective rotation axes of the foremost single rotors 40b and 42b are arranged symmetrically with respect to the first line L1 in front of the second line L2, and the rearmost single rotor The rotational axes of 46b and 48b are arranged symmetrically with respect to the first line L1 behind the second line L2, and the respective rotational axes of the two sets of coaxial counter rotating rotors 44c, 44d and 50c, 50d. Is arranged on the second line L2. 3, the single rotors 40b and 46b and the coaxial counter rotating rotors 44d and 50c are rotated counterclockwise in a plan view, and the single rotors 42b and 48b and the coaxial counter rotating rotor 44c, 50d is rotated clockwise. Therefore, with respect to the single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b, the rotors that are symmetric with respect to the center point P1 of the multicopter 10 have the same rotation direction.
また、マルチコプタ10は、圃場に薬剤を散布するための散布装置52、無線信号を送受信するためのアンテナ54、およびマルチコプタ10の動作を制御するための制御装置(図示せず)を備える。ここで言う薬剤とは、除草剤、肥料、水などの液状または粒状の圃場に散布するものを意味する。アンテナ54は、主支持部12の中央部から上方に延び、制御装置は、主支持部12内に収容される。散布装置52は、薬剤を収容するタンク56と、複数のアーム状の配管58,60と、薬剤を吐出するための複数のノズル62,64と、タンク56内の薬剤を各ノズル62,64に圧送するポンプ66とを含み、主支持部12の下方に設けられる。タンク56は、ハブ部14の中央部から下方に延びる支持部68によって支持される。配管58,60は、それぞれ略L字状に形成され、タンク56の側面から放射状かつ第2線L2に沿って互いに正反対方向に延びる。ノズル62,64はそれぞれ、配管58,60の先端部に設けられる。ポンプ66は、タンク56の側面に設けられる。図2に示すように、各ノズル62,64の吐出口62a,64aは、平面視において第2線L2上に位置し、側面視において上記8個のロータより下方に位置する。したがって、タンク56内に収容された薬剤は、配管58,60を介して、ノズル62,64の吐出口62a,64aから下方に向かって吐出される。 In addition, the multicopter 10 includes a spraying device 52 for spraying medicine on a farm field, an antenna 54 for transmitting and receiving wireless signals, and a control device (not shown) for controlling the operation of the multicopter 10. The chemical | medical agent said here means what is spread | dispersed to liquid or granular fields, such as a herbicide, a fertilizer, and water. The antenna 54 extends upward from the central portion of the main support portion 12, and the control device is accommodated in the main support portion 12. The spraying device 52 includes a tank 56 for storing a medicine, a plurality of arm-shaped pipes 58 and 60, a plurality of nozzles 62 and 64 for discharging the medicine, and a medicine in the tank 56 to each nozzle 62 and 64. And a pump 66 for pumping, and is provided below the main support portion 12. The tank 56 is supported by a support portion 68 that extends downward from the central portion of the hub portion 14. The pipes 58 and 60 are each formed in a substantially L shape, and extend radially from the side surface of the tank 56 and in the opposite directions along the second line L2. The nozzles 62 and 64 are provided at the tip portions of the pipes 58 and 60, respectively. The pump 66 is provided on the side surface of the tank 56. As shown in FIG. 2, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are positioned on the second line L2 in a plan view and are positioned below the eight rotors in a side view. Therefore, the medicine stored in the tank 56 is discharged downward from the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 through the pipes 58 and 60.
ここで、図4〜図9に、マルチコプタ10のダウンウォッシュによる流速分布の解析結果を示す。図4にはロータ下方0cm(ロータ下面)の高さ、図5にはロータ下方10cmの高さ、図6にはロータ下方30cmの高さ、図7にはロータ下方50cmの高さ、図8にはロータ下方70cmの高さ、図9にはロータ下方90cmの高さにおける下方向への風速分布を示す。ここでいうロータは、シングルロータ42bである。解析条件として、マルチコプタ10が前方かつ水平方向に飛行速度20km/hで飛行している状態を想定した。図4〜図9において、下方向への風速の大小を白黒の濃淡で示し、色が濃くなるほど風速が大きくなる、すなわちダウンウォッシュが強くなることを示す。 Here, FIGS. 4 to 9 show analysis results of the flow velocity distribution by the downwash of the multicopter 10. 4 shows a height of 0 cm below the rotor (rotor lower surface), FIG. 5 shows a height of 10 cm below the rotor, FIG. 6 shows a height of 30 cm below the rotor, FIG. 7 shows a height of 50 cm below the rotor, FIG. Fig. 9 shows the wind speed distribution in the downward direction at a height of 70 cm below the rotor, and Fig. 9 at a height of 90 cm below the rotor. The rotor here is a single rotor 42b. As an analysis condition, it was assumed that the multicopter 10 was flying forward and in the horizontal direction at a flight speed of 20 km / h. 4-9, the magnitude of the wind speed in the downward direction is indicated by black and white shading, and the wind speed increases, that is, the downwash becomes stronger as the color becomes darker.
図1〜図3を参照して説明する。第1線L1の左側において平面視で、シングルロータ42b、同軸二重反転ロータ44c(44d)およびシングルロータ46bのそれぞれの先端の回転軌跡S1,S2,S3の円弧を円弧T1,T2,T3とする。回転軌跡S1とS2との共通の接線を接線U1とし、回転軌跡S2とS3との共通の接線を接線U2とする。最前方のシングルロータ42bの回転軸および最後方のシングルロータ46bの回転軸を通る直線を線U3とする。図4に示すように、円弧T1,T2,T3と接線U1,U2と線U3とによって形成される第1領域R1(図3の斜線部)が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。同様に、第1線L1の右側において平面視で、シングルロータ40b、同軸二重反転ロータ50c(50d)およびシングルロータ48bのそれぞれの先端の回転軌跡S4,S5,S6の円弧を円弧T4,T5,T6とする。回転軌跡S4とS5との共通の接線を接線U4とし、回転軌跡S5とS6との共通の接線を接線U5とする。最前方のシングルロータ40bの回転軸および最後方のシングルロータ48bの回転軸を通る直線を線U6とする。円弧T4,T5,T6と接線U4,U5と線U6とによって形成される第1領域R2(図3の斜線部)が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、第1領域R1,R2内に設けられることが好ましい。 A description will be given with reference to FIGS. In plan view on the left side of the first line L1, the arcs of the rotation trajectories S1, S2, S3 at the tips of the single rotor 42b, the coaxial counter rotating rotor 44c (44d), and the single rotor 46b are represented as arcs T1, T2, T3, respectively. To do. A common tangent line between the rotation trajectories S1 and S2 is a tangent line U1, and a common tangent line between the rotation trajectories S2 and S3 is a tangent line U2. A straight line passing through the rotation axis of the foremost single rotor 42b and the rotation axis of the rearmost single rotor 46b is defined as a line U3. As shown in FIG. 4, a first region R1 (shaded portion in FIG. 3) formed by arcs T1, T2, T3, tangents U1, U2, and line U3 is a strong wind area with strong downwash. Similarly, in a plan view on the right side of the first line L1, the arcs of the rotation trajectories S4, S5, and S6 at the tips of the single rotor 40b, the coaxial counter rotating rotor 50c (50d), and the single rotor 48b are represented by arcs T4 and T5. , T6. A common tangent line between the rotation trajectories S4 and S5 is a tangent line U4, and a common tangent line between the rotation trajectories S5 and S6 is a tangent line U5. A straight line passing through the rotation axis of the foremost single rotor 40b and the rotation axis of the rearmost single rotor 48b is defined as a line U6. A first region R2 (shaded portion in FIG. 3) formed by the arcs T4, T5, T6, the tangent lines U4, U5, and the line U6 is a strong wind area with strong downwash. Therefore, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided in the first regions R1 and R2, respectively, in a plan view.
また、図4〜図6に示すように、第1線L1の左側において平面視で、シングルロータ42b、同軸二重反転ロータ44c(44d)およびシングルロータ46bのそれぞれの回転軸を結んで形成される第2領域R3(図3の斜線部)が、ダウンウォッシュのより強い強風エリアとなる。同様に、第1線L1の右側において平面視で、シングルロータ40b、同軸二重反転ロータ50c(50d)およびシングルロータ48bのそれぞれの回転軸を結んで形成される第2領域R4(図3の斜線部)が、ダウンウォッシュのより強い強風エリアとなる。また、図4〜図9をみると、図4において第2領域R3,R4に位置するダウンウォッシュは、下方に進むにつれてマルチコプタ10の後方に移動しながら周囲が強風で囲まれたエリアを形成し、さらに下方に進むにつれて強風で囲まれたエリアが小さくなっていくことから、第2領域R3,R4から薬剤を吐出した場合、平面視でマルチコプタ10の外方に薬剤が飛散するのを抑制し、マルチコプタ10の飛行経路の下方に確実に薬剤を散布できることがわかる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、第2領域R3,R4内に設けられることがより好ましい。 Also, as shown in FIG. 4 to FIG. 6, it is formed by connecting the respective rotation axes of the single rotor 42 b, the coaxial counter rotating rotor 44 c (44 d), and the single rotor 46 b in a plan view on the left side of the first line L 1. The second region R3 (shaded area in FIG. 3) is a strong wind area with stronger downwash. Similarly, in the right side of the first line L1, the second region R4 (in FIG. 3) formed by connecting the respective rotation axes of the single rotor 40b, the coaxial counter rotating rotor 50c (50d), and the single rotor 48b in plan view. The shaded area is a strong wind area with stronger downwash. 4 to 9, the downwash located in the second regions R3 and R4 in FIG. 4 forms an area surrounded by strong wind while moving to the rear of the multicopter 10 as it proceeds downward. Since the area surrounded by the strong winds becomes smaller as it goes further downward, when the medicine is discharged from the second regions R3 and R4, the medicine is prevented from being scattered outside the multicopter 10 in a plan view. It can be seen that the medicine can be reliably sprayed below the flight path of the multicopter 10. Therefore, it is more preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided in the second regions R3 and R4, respectively, in plan view.
さらに、図4に示すように、第1線L1の左側において平面視で、同軸二重反転ロータ44c(44d)の回転軌跡S2(図3参照)内が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。同様に、第1線L1の右側において平面視で、同軸二重反転ロータ50c(50d)の回転軌跡S5(図3参照)内が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、回転軌跡S2,S5内に設けられることが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, in a plan view on the left side of the first line L <b> 1, the inside of the rotation locus S <b> 2 (see FIG. 3) of the coaxial counter rotating rotor 44 c (44 d) is a strong wind area with strong downwash. Similarly, in a plan view on the right side of the first line L1, the inside of the rotation locus S5 (see FIG. 3) of the coaxial counter rotating rotor 50c (50d) is a strong wind area with strong downwash. Therefore, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided in the rotation trajectories S2 and S5, respectively, in a plan view.
また、図4、図6および図7に示すように、平面視で同軸二重反転ロータ44c(44d)の回転軸および同軸二重反転ロータ50c(50d)の回転軸を通る直線上が、ダウンウォッシュのさらに強い強風エリアとなる。言い換えれば、平面視で第2線L2上が、ダウンウォッシュのさらに強い強風エリアとなる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、第2線L2上(特に、第1領域R1,R2内における)に設けられることが好ましい。 Further, as shown in FIGS. 4, 6 and 7, the straight line passing through the rotation axis of the coaxial counter rotating rotor 44c (44d) and the rotation axis of the coaxial counter rotating rotor 50c (50d) in the plan view is down. It becomes a strong wind area with stronger wash. In other words, on the second line L2 in a plan view, it is a strong wind area with a stronger downwash. Therefore, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are respectively provided on the second line L2 (particularly in the first regions R1 and R2) in plan view.
図4および図5に示すように、平面視でシングルロータ40b,42b,46b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50dの回転軸の位置、すなわち、ロータ支持部40a,42a,46a,48a,44a,44b,50a,50bの下方は、ダウンウォッシュの強風エリアではない。また、駆動源28,30,34,36,32a,32b,38a,38bの下方は、ダウンウォッシュの強風エリアではない。したがって、ノズル62,64の吐出口62a,64aは、平面視においてシングルロータ40b,42b,46b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50dの回転軸の位置に重ならないように、すなわち、ロータ支持部40a,42a,46a,48a,44a,44b,50a,50bの下方を除いて、設けられることが好ましい。また、ノズル62,64の吐出口62a,64aは、駆動源28,30,34,36,32a,32b,38a,38bの下方を除いて、設けられることが好ましい。 As shown in FIGS. 4 and 5, the positions of the rotation axes of the single rotors 40b, 42b, 46b, 48b and the coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, 50d in a plan view, that is, the rotor support portions 40a, 42a, Below 46a, 48a, 44a, 44b, 50a, 50b is not a downwash strong wind area. Further, below the drive sources 28, 30, 34, 36, 32a, 32b, 38a, 38b is not a downwash strong wind area. Therefore, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 do not overlap the positions of the rotation axes of the single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b and the coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, and 50d in a plan view. That is, it is preferable to be provided except under the rotor support portions 40a, 42a, 46a, 48a, 44a, 44b, 50a, 50b. Moreover, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided except under the drive sources 28, 30, 34, 36, 32a, 32b, 38a, and 38b.
また、ノズル62,64の吐出口62a,64aは、第1線L1に対して線対称となるように配置されることが好ましい。 In addition, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are preferably arranged so as to be line symmetric with respect to the first line L1.
図3を参照して、最も好ましくは、平面視で、ノズル62の吐出口62aは、回転軌跡S2内であって同軸二重反転ロータ44c(44d)の回転軸より中心点P1側かつ第2線L2上に位置する領域R5内に設けられる。領域R5は、第1領域R1,第2領域R3のいずれにも含まれる。平面視で、ノズル64の吐出口64aは、回転軌跡S5内であって同軸二重反転ロータ50c(50d)の回転軸より中心点P1側かつ第2線L2上に位置する領域R6内に設けられる。領域R6は、第1領域R2,第2領域R4のいずれにも含まれる。この実施形態では、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、領域R5,R6内の位置R5a,R6aに設けられる。 Referring to FIG. 3, most preferably, in a plan view, the discharge port 62a of the nozzle 62 is located within the rotation locus S2 and on the center point P1 side and the second side from the rotation axis of the coaxial counter rotating rotor 44c (44d). It is provided in a region R5 located on the line L2. The region R5 is included in both the first region R1 and the second region R3. In plan view, the discharge port 64a of the nozzle 64 is provided in a region R6 located in the rotation locus S5 and on the second line L2 on the center point P1 side from the rotation axis of the coaxial counter rotating rotor 50c (50d). It is done. The region R6 is included in both the first region R2 and the second region R4. In this embodiment, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided at positions R5a and R6a in the regions R5 and R6, respectively, in plan view.
マルチコプタ10によれば、平面視において、複数(この実施形態では8個)のロータは、第1線L1に対して線対称に配置されかつ第1線L1と第2線L2とによって区画される領域に少なくとも1つずつ配置されるので、マルチコプタ10の中心から四方にロータを配置することができ、前後左右のいずれの方向にも飛行が可能となる。また、1組の同軸二重反転ロータでは1つのシングルロータより大きい出力(推力)が得られるので、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dによって、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dを結ぶ直線方向に機敏な動きをすることができ、方向転換も素早くなる。 According to the multicopter 10, the plurality of (eight in this embodiment) rotors are arranged symmetrically with respect to the first line L1 and are partitioned by the first line L1 and the second line L2 in plan view. Since at least one is arranged in the region, the rotor can be arranged in four directions from the center of the multicopter 10, and flight is possible in any of the front, rear, left and right directions. Further, since one set of coaxial counter rotating rotors can provide an output (thrust) greater than that of one single rotor, two sets of coaxial counter rotating rotors 44c, 44d and 50c, 50d provide two sets of coaxial counter rotating coils. It is possible to move quickly in the linear direction connecting the rotors 44c, 44d and 50c, 50d, and the direction can be changed quickly.
第2線L2が通る左右の対称位置に配置される2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dによって、左右方向に機敏な動きをすることができる。したがって、マルチコプタ10が圃場の上空を前後方向の向きを変えずに往復飛行しながら薬剤を散布する際に、マルチコプタ10は往路から復路へおよび復路から次の往路へ(左方向および右方向へ)素早く移動することができる。 The two sets of coaxial contra-rotating rotors 44c, 44d and 50c, 50d arranged at the left and right symmetrical positions through which the second line L2 passes can make an agile movement in the left-right direction. Therefore, when the multicopter 10 sprays the medicine while reciprocating over the field without changing the front-rear direction, the multicopter 10 moves from the forward path to the return path and from the return path to the next outbound path (to the left and right directions). You can move quickly.
2つの第1領域R1,R2内が、ダウンウォッシュの強風エリアとなる。また、2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dを含む8個という多くのロータを用いることによって、ダウンウォッシュ自体を強くできる。したがって、8個のロータより下方に位置する各ノズル62,64の吐出口62a,64aを、第1領域R1,R2内に設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて強い圧力で散布することができ、薬剤の飛散を抑制して圃場の対象物に対する薬剤の付着量を確保できる。 The two first regions R1 and R2 are downwash strong wind areas. Further, by using as many as eight rotors including two sets of coaxial counter rotating rotors 44c and 44d and 50c and 50d, the downwash itself can be strengthened. Therefore, by providing the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 located below the eight rotors in the first regions R1 and R2, the medicine is placed on a strong downwash and sprayed with a strong pressure. It is possible to suppress the scattering of the medicine and secure the amount of the medicine attached to the object in the field.
各ノズル62,64の吐出口62a,64aを、平面視において各ロータ(シングルロータ40b,42b,46b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50d)の回転軸と重ならないように、すなわちダウンウォッシュの強風エリアとはならない各ロータ(シングルロータ40b,42b,46b,48bおよび同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50d)の回転軸の下方を除いて設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 The discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 do not overlap with the rotation shafts of the rotors (single rotors 40b, 42b, 46b and 48b and coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c and 50d) in plan view. That is, by providing the medicine except for the lower part of the rotation shaft of each rotor (single rotors 40b, 42b, 46b, 48b and coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, 50d) that does not become a strong wind area of the down wash, It can be sprayed well on a strong downwash.
各ノズル62,64の吐出口62a,64aを、ダウンウォッシュの強風エリアとはならないロータ支持部40a,42a,46a,48a,44a,44b,50a,50bの下方を除いて設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 By providing the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 except for the lower portions of the rotor support portions 40a, 42a, 46a, 48a, 44a, 44b, 50a, and 50b that do not serve as downwash strong wind areas, It can be sprayed well on a strong downwash.
各ノズル62,64の吐出口62a,64aを、ダウンウォッシュの強風エリアとはならない駆動源28,30,34,36,32a,32b,38a,38bの下方を除いて設けることによって、薬剤を強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 By providing the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 except for the lower side of the drive sources 28, 30, 34, 36, 32a, 32b, 38a, and 38b that do not become the strong wind area of the down wash, the medicine is strengthened. Can be sprayed well on downwash.
第1領域R1,R2内の第2領域R3,R4内は、ダウンウォッシュのより強いエリアとなるので、各ノズル62,64の吐出口62a,64aを第2領域R3,R4内に設けることによって、薬剤をより強いダウンウォッシュに乗せて散布することができ、薬剤の飛散を抑制して圃場の対象物に対する薬剤の付着量をさらに確保できる。 Since the second regions R3 and R4 in the first regions R1 and R2 are areas with stronger downwash, by providing the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 in the second regions R3 and R4, respectively. The medicine can be sprayed on a stronger downwash, and the amount of the medicine attached to the object in the field can be further secured by suppressing the scattering of the medicine.
ノズル62,64の吐出口62a,64aを、第1線L1に対して線対称となるように配置することによって、圃場の対象物に対する薬剤の付着むらの発生を抑制できる。 By arranging the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 so as to be line-symmetric with respect to the first line L1, it is possible to suppress the occurrence of uneven drug adhesion to the object in the field.
第2線L2上は、ダウンウォッシュのさらに強いエリアとなるので、各ノズル62,64の吐出口62a,64aが、第2線L2上に設けられることによって、薬剤をさらに強いダウンウォッシュに乗せて散布することができる。 Since the area on the second line L2 is a stronger downwash area, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided on the second line L2, so that the medicine is placed on the stronger downwash. Can be sprayed.
同軸二重反転ロータ44c(44d)の回転軌跡S2内および同軸二重反転ロータ50c(50d)の回転軌跡S5内は、ダウンウォッシュの一層強いエリアとなるので、各ノズル62,64の吐出口62a,64aが回転軌跡S2,S5内に設けられることによって、薬剤を一層強いダウンウォッシュに乗せて散布することができる。 The rotation trajectory S2 of the coaxial counter-rotating rotor 44c (44d) and the rotation trajectory S5 of the coaxial counter-rotating rotor 50c (50d) are areas with a stronger downwash, so the discharge ports 62a of the nozzles 62, 64 are provided. 64a are provided in the rotation trajectories S2 and S5, so that the medicine can be sprayed on a stronger downwash.
ノズル62,64の吐出口62a,64aとシングルロータ40b,42b,46b,48bとの垂直方向における距離が小さい方が、ノズル62,64から噴出された薬剤は、拡散する前にダウンウォッシュに乗りやすい。したがって、シングルロータ40b,42b,46b,48bを駆動源28,30,34,36の下部近傍に設けると、ノズル62,64の吐出口62a,64aがシングルロータ40b,42b,46b,48bに近くなるようにノズル62,64を配置し易く、ノズル62,64から噴出された薬剤を、拡散する前にダウンウォッシュに乗せ易くなる。また、ダウンウォッシュが強い同軸二重反転ロータ44c,44d,50c,50dとの相乗効果で、圃場の対象物に対する薬剤の付着量を増やすことができる。 The smaller the distance in the vertical direction between the discharge ports 62a, 64a of the nozzles 62, 64 and the single rotors 40b, 42b, 46b, 48b, the medicine ejected from the nozzles 62, 64 gets downwashed before spreading. Cheap. Therefore, when the single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b are provided near the lower portions of the drive sources 28, 30, 34, and 36, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are close to the single rotors 40b, 42b, 46b, and 48b. Thus, the nozzles 62 and 64 can be easily arranged, and the medicine ejected from the nozzles 62 and 64 can be easily put on the downwash before spreading. In addition, the amount of the drug attached to the object in the field can be increased by a synergistic effect with the coaxial counter rotating rotors 44c, 44d, 50c, 50d having strong downwash.
図10および図11を参照して、この発明の他の実施形態のマルチコプタ10aは、マルチコプタ10と同様、円板状のハブ部14と6つの円柱状のスポーク部16〜26とを有する主支持部12を含む。 Referring to FIGS. 10 and 11, a multicopter 10 a according to another embodiment of the present invention, like the multicopter 10, has a main support having a disk-shaped hub portion 14 and six columnar spoke portions 16 to 26. Part 12 is included.
スポーク部16の先端部の上方および下方にはそれぞれ、駆動源100aおよび100bが設けられ、スポーク部18の先端部の上方および下方にはそれぞれ、駆動源102aおよび102bが設けられ、スポーク部20の先端部の下方には、駆動源104が設けられ、スポーク部22の先端部の上方および下方には、駆動源106aおよび106bが設けられ、スポーク部24の先端部の上方および下方には、駆動源108aおよび108bが設けられ、スポーク部26の先端部の下方には、駆動源110が設けられる。この実施形態では、駆動源100a,100b,102a,102b,104,106a,106b,108a,108bおよび110としては、モータが用いられる。 Drive sources 100a and 100b are provided above and below the tip of the spoke part 16, respectively, and drive sources 102a and 102b are provided above and below the tip of the spoke part 18, respectively. A drive source 104 is provided below the tip portion, drive sources 106a and 106b are provided above and below the tip portion of the spoke portion 22, and a drive source is provided above and below the tip portion of the spoke portion 24. Sources 108 a and 108 b are provided, and a drive source 110 is provided below the tip of the spoke portion 26. In this embodiment, motors are used as the drive sources 100a, 100b, 102a, 102b, 104, 106a, 106b, 108a, 108b and 110.
駆動源100aおよび100bが、同軸二重反転ロータユニット112を駆動し、駆動源102aおよび102bが、同軸二重反転ロータユニット114を駆動し、駆動源104が、シングルロータユニット116を駆動し、駆動源106aおよび106bが、同軸二重反転ロータユニット118を駆動し、駆動源108aおよび108bが、同軸二重反転ロータユニット120を駆動し、駆動源110が、シングルロータユニット122を駆動する。 The drive sources 100a and 100b drive the coaxial counter-rotating rotor unit 112, the drive sources 102a and 102b drive the coaxial counter-rotating rotor unit 114, and the drive source 104 drives the single rotor unit 116. The sources 106 a and 106 b drive the coaxial counter rotating rotor unit 118, the driving sources 108 a and 108 b drive the coaxial counter rotating rotor unit 120, and the driving source 110 drives the single rotor unit 122.
2個のロータを備える同軸二重反転ロータユニット112は、1組のロータ支持部112aおよび112bと、1組の同軸二重反転ロータ112cおよび112dとを含む。同様に、2個のロータを備える同軸二重反転ロータユニット114は、1組のロータ支持部114aおよび114bと、1組の同軸二重反転ロータ114cおよび114dとを含む。2個のロータを備える同軸二重反転ロータユニット118は、1組のロータ支持部118aおよび118bと、1組の同軸二重反転ロータ118cおよび118dとを含む。2個のロータを備える同軸二重反転ロータユニット120は、1組のロータ支持部120aおよび120bと、1組の同軸二重反転ロータ120cおよび120dとを含む。同軸二重反転ロータユニット112,114,118および120は、マルチコプタ10における同軸二重反転ロータユニット44と同様に構成されるので、その重複する説明は省略する。1個のロータを備えるシングルロータユニット116および122はそれぞれ、ロータ支持部116aおよび122aと、シングルロータ116bおよび122bとを含む。シングルロータユニット116および122は、マルチコプタ10におけるシングルロータユニット40と同様に構成されるので、その重複する説明は省略する。シングルロータ116b,122bおよび同軸二重反転ロータ112c,112d,114c,114d,118c,118d,120c,120dの形状および寸法は、同じである。 The coaxial counter rotating rotor unit 112 including two rotors includes a set of rotor support portions 112a and 112b and a set of coaxial counter rotating rotors 112c and 112d. Similarly, the coaxial counter-rotating rotor unit 114 including two rotors includes a set of rotor support portions 114a and 114b and a set of coaxial counter-rotating rotors 114c and 114d. The coaxial counter-rotating rotor unit 118 including two rotors includes a set of rotor support portions 118a and 118b and a set of coaxial counter-rotating rotors 118c and 118d. The coaxial counter-rotating rotor unit 120 including two rotors includes a set of rotor support portions 120a and 120b and a set of coaxial counter-rotating rotors 120c and 120d. Since the coaxial counter-rotating rotor units 112, 114, 118, and 120 are configured in the same manner as the coaxial counter-rotating rotor unit 44 in the multicopter 10, the overlapping description thereof will be omitted. Single rotor units 116 and 122 having one rotor include rotor support portions 116a and 122a and single rotors 116b and 122b, respectively. Since the single rotor units 116 and 122 are configured in the same manner as the single rotor unit 40 in the multicopter 10, their overlapping description is omitted. The shapes and dimensions of the single rotors 116b and 122b and the coaxial counter rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d, 120c, and 120d are the same.
上述のように、マルチコプタ10aは、2つのシングルロータ116bおよび122bと、合計4組の同軸二重反転ロータ112c,112d、114c,114d、118c,118dおよび120c,120dを含み、所謂ヘキサコプタとして構成される。 As described above, the multicopter 10a includes two single rotors 116b and 122b and a total of four sets of coaxial counter rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d and 120c, 120d, and is configured as a so-called hexacopter. The
図10および図11を参照して、平面視において、これらの10個のロータは、6角形の頂点に設けられ、6角形の中心点P2を通って前後に延びる第1線L3に対して線対称に配置され、かつ第1線L3と第1線L3に直交するように左右方向に延びる第2線L4とによって区画される領域に少なくとも1つずつ配置される。中心点P2は、6角形の重心である。 Referring to FIG. 10 and FIG. 11, in plan view, these ten rotors are provided at the apex of the hexagon and are lined with respect to the first line L3 that extends back and forth through the hexagonal center point P2. At least one is arranged in a region that is symmetrically arranged and defined by the first line L3 and the second line L4 extending in the left-right direction so as to be orthogonal to the first line L3. The center point P2 is a hexagonal center of gravity.
具体的には、平面視において、2つのシングルロータ116bおよび122bと、4組の同軸二重反転ロータ112c,112d、114c,114d、118c,118dおよび120c,120dとは、それぞれの回転中心を結ぶと6角形が形成されるように配置される。平面視において、4組の同軸二重反転ロータ112c,112d、114c,114d、118c,118dおよび120c,120dは、第1線L3と第2線L4とによって区画される4つの領域に1組(ロータが2つ)ずつ配置される。すなわち、平面視において、第1線L3上の点(ここでは、中心点P2)を通る斜めの二対の対称位置にそれぞれ、2組の同軸二重反転ロータ112c,112dと118c,118d、および2組の同軸二重反転ロータ114c,114dと120c,120dが配置される。また、2つのシングルロータ116bおよび122bは、第2線L4上に配置される。より具体的には、平面視において、最前方の1組の同軸二重反転ロータ112c,112dの回転軸と1組の同軸二重反転ロータ114c,114dの回転軸とが、第2線L4より前方において第1線L3に対して線対称に配置され、最後方の1組の同軸二重反転ロータ118c,118dの回転軸と1組の同軸二重反転ロータ120c,120dの回転軸とが、第2線L4より後方において第1線L3に対して線対称に配置され、2つのシングルロータ116b,122bのそれぞれの回転軸が、第2線L4上に配置される。このように、マルチコプタ10aは、マルチコプタ10におけるシングルロータユニットと同軸二重反転ロータユニットとを入れ替えた構成を有する。図12において白抜き矢印で示すように、平面視において、シングルロータ116bおよび同軸二重反転ロータ112d,114c,118d,120cは時計廻りに回転され、シングルロータ122bおよび同軸二重反転ロータ112c,114d,118c,120dは反時計廻りに回転される。 Specifically, in plan view, the two single rotors 116b and 122b and the four sets of coaxial counter rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d and 120c, 120d connect the respective rotation centers. And hexagons are formed. In plan view, four sets of coaxial contra-rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d and 120c, 120d are set in four regions defined by the first line L3 and the second line L4 ( Two rotors) are arranged. That is, in plan view, two pairs of coaxial counter rotating rotors 112c, 112d and 118c, 118d, and two pairs of symmetrical counterclockwise positions passing through a point on the first line L3 (here, the center point P2), and Two sets of coaxial counter rotating rotors 114c, 114d and 120c, 120d are arranged. Further, the two single rotors 116b and 122b are arranged on the second line L4. More specifically, in plan view, the rotation axis of the frontmost set of coaxial counter rotating rotors 112c and 112d and the rotation axis of the pair of coaxial counter rotating rotors 114c and 114d are from the second line L4. The rotational axis of the last pair of coaxial counter rotating rotors 118c and 118d and the rotational axis of the pair of coaxial counter rotating rotors 120c and 120d are arranged symmetrically with respect to the first line L3 at the front, Behind the second line L4, it is arranged symmetrically with respect to the first line L3, and the respective rotation axes of the two single rotors 116b, 122b are arranged on the second line L4. Thus, the multicopter 10a has a configuration in which the single rotor unit and the coaxial counter rotating rotor unit in the multicopter 10 are interchanged. As shown by white arrows in FIG. 12, the single rotor 116b and the coaxial counter rotating rotors 112d, 114c, 118d, and 120c are rotated clockwise in a plan view, and the single rotor 122b and the coaxial counter rotating rotors 112c and 114d are rotated. , 118c, 120d are rotated counterclockwise.
また、マルチコプタ10aは、圃場に薬剤を散布するための散布装置52、無線信号を送受信するためのアンテナ54、およびマルチコプタ10aの動作を制御するための制御装置(図示せず)を備える。これらについては、マルチコプタ10に含まれるものと同様であるので、その重複する説明は省略する。図11に示すように、散布装置52に含まれる各ノズル62,64の吐出口62a,64aは、平面視において第2線L4上に位置し、側面視において上記10個のロータより下方に位置する。 In addition, the multicopter 10a includes a spraying device 52 for spraying a medicine on a field, an antenna 54 for transmitting and receiving a radio signal, and a control device (not shown) for controlling the operation of the multicopter 10a. Since these are the same as those included in the multicopter 10, redundant description thereof is omitted. As shown in FIG. 11, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 included in the spraying device 52 are positioned on the second line L4 in a plan view and positioned below the ten rotors in a side view. To do.
このようなマルチコプタ10aのダウンウォッシュにおいてもマルチコプタ10のダウンウォッシュと同様の流速分布を示す。 In such a downwash of the multicopter 10a, the same flow velocity distribution as that of the downwash of the multicopter 10 is shown.
図10〜図12を参照して、第1線L3の左側において平面視で、同軸二重反転ロータ114c(114d)、シングルロータ116b、および同軸二重反転ロータ118c(118d)のそれぞれの先端の回転軌跡S7,S8,S9の円弧を円弧T7,T8,T9とする。回転軌跡S7とS8との共通の接線を接線U7とし、回転軌跡S8とS9との共通の接線を接線U8とする。最前方の同軸二重反転ロータ114c(114d)の回転軸および最後方の同軸二重反転ロータ118c(118d)の回転軸を通る直線を線U9とする。円弧T7,T8,T9と接線U7,U8と線U9とによって形成される第1領域R7(図12の斜線部)が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。同様に、第1線L3の右側において平面視で、同軸二重反転ロータ112c(112d)、シングルロータ122b、および同軸二重反転ロータ120c(120d)のそれぞれの先端の回転軌跡S10,S11,S12の円弧を円弧T10,T11,T12とする。回転軌跡S10とS11との共通の接線を接線U10とし、回転軌跡S11とS12との共通の接線を接線U11とする。最前方の同軸二重反転ロータ112c(112d)の回転軸および最後方の同軸二重反転ロータ120c(120d)の回転軸を通る直線を線U12とする。円弧T10,T11,T12と接線U10,U11と線U12とによって形成される第1領域R8(図12の斜線部)が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、第1領域R7,R8内に設けられることが好ましい。 Referring to FIGS. 10 to 12, the front ends of the coaxial counter-rotating rotor 114 c (114 d), the single rotor 116 b, and the coaxial counter-rotating rotor 118 c (118 d) in plan view on the left side of the first line L <b> 3. The arcs of the rotation trajectories S7, S8, and S9 are arcs T7, T8, and T9. A common tangent line between the rotation trajectories S7 and S8 is a tangent line U7, and a common tangent line between the rotation trajectories S8 and S9 is a tangent line U8. A straight line passing through the rotation axis of the foremost coaxial counter rotating rotor 114c (114d) and the axis of rotation of the rearmost coaxial counter rotating rotor 118c (118d) is defined as a line U9. A first region R7 (shaded portion in FIG. 12) formed by the arcs T7, T8, T9, the tangent line U7, U8, and the line U9 is a strong wind area with strong downwash. Similarly, the rotation trajectories S10, S11, S12 of the respective tips of the coaxial counter rotating rotor 112c (112d), the single rotor 122b, and the coaxial counter rotating rotor 120c (120d) in plan view on the right side of the first line L3. Are arcs T10, T11, T12. A common tangent line between the rotation trajectories S10 and S11 is a tangent line U10, and a common tangent line between the rotation trajectories S11 and S12 is a tangent line U11. A straight line passing through the rotation axis of the foremost coaxial counter rotating rotor 112c (112d) and the rotation axis of the rearmost coaxial counter rotating rotor 120c (120d) is defined as a line U12. A first region R8 (shaded portion in FIG. 12) formed by the arcs T10, T11, T12, the tangents U10, U11, and the line U12 is a strong wind area with strong downwash. Therefore, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided in the first regions R7 and R8, respectively, in plan view.
また、第1線L3の左側において平面視で、同軸二重反転ロータ114c(114d)、シングルロータ116b、および同軸二重反転ロータ118c(118d)のそれぞれの回転軸を結んで形成される第2領域R9(図12の斜線部)が、ダウンウォッシュのより強い強風エリアとなる。同様に、第1線L3の右側において平面視で、同軸二重反転ロータ112c(112d)、シングルロータ122b、および同軸二重反転ロータ120c(120d)のそれぞれの回転軸を結んで形成される第2領域R10(図12の斜線部)が、ダウンウォッシュのより強い強風エリアとなる。また、第2領域R9,R10から薬剤を吐出した場合、平面視でマルチコプタ10aの外方に薬剤が飛散するのを抑制し、マルチコプタ10aの飛行経路の下方に確実に薬剤を散布できる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、第2領域R9,R10内に設けられることがより好ましい。 Further, the second line formed by connecting the respective rotation axes of the coaxial counter rotating rotor 114c (114d), the single rotor 116b, and the coaxial counter rotating rotor 118c (118d) in plan view on the left side of the first line L3. A region R9 (shaded area in FIG. 12) is a strong wind area with stronger downwash. Similarly, in the plan view on the right side of the first line L3, the first rotating shaft 112c (112d), the single rotor 122b, and the coaxial counter rotating rotor 120c (120d) are connected to each other with a rotation axis. Two region R10 (shaded area in FIG. 12) is a strong wind area with stronger downwash. In addition, when the medicine is discharged from the second regions R9 and R10, the medicine is prevented from being scattered outside the multicopter 10a in a plan view, and the medicine can be reliably sprayed below the flight path of the multicopter 10a. Therefore, it is more preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided in the second regions R9 and R10, respectively, in plan view.
さらに、第1線L3の左側において平面視で、シングルロータ116bの回転軌跡S8(図12参照)内が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。同様に、第1線L3の右側において平面視で、シングルロータ122bの回転軌跡S11(図12参照)内が、ダウンウォッシュの強い強風エリアとなる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、回転軌跡S8,S11内に設けられることが好ましい。 Furthermore, in the plan view on the left side of the first line L3, the inside of the rotation locus S8 (see FIG. 12) of the single rotor 116b is a strong wind area with strong downwash. Similarly, the rotation locus S11 (see FIG. 12) of the single rotor 122b in a plan view on the right side of the first line L3 is a strong wind area with strong downwash. Therefore, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided in the rotation trajectories S8 and S11, respectively, in a plan view.
また、平面視でシングルロータ116bの回転軸およびシングルロータ122bの回転軸を通る直線上が、ダウンウォッシュのさらに強い強風エリアとなる。言い換えれば、平面視で第2線L4上が、ダウンウォッシュのさらに強い強風エリアとなる。したがって、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、第2線L4上(特に、第1領域R7,R8内における)に設けられることが好ましい。 Further, a straight line passing through the rotation axis of the single rotor 116b and the rotation axis of the single rotor 122b in a plan view is a strong wind area where downwash is stronger. In other words, on the second line L4 in a plan view, a strong wind area with a stronger downwash is obtained. Therefore, it is preferable that the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are respectively provided on the second line L4 (particularly in the first regions R7 and R8) in plan view.
平面視でシングルロータ116b,122bおよび同軸二重反転ロータ112c,112d,114c,114d,118c,118d,120c,120dの回転軸の位置、すなわち、ロータ支持部116a,122a,112a,112b,114a,114b,118a,118b,120a,120bの下方は、ダウンウォッシュの強風エリアではない。また、駆動源104,110,100a,100b,102a,102b,106a,106b,108a,108bの下方は、ダウンウォッシュの強風エリアではない。したがって、ノズル62,64の吐出口62a,64aは、平面視においてシングルロータ116b,122bおよび同軸二重反転ロータ112c,112d,114c,114d,118c,118d,120c,120dの回転軸の位置に重ならないように、すなわち、ロータ支持部116a,122a,112a,112b,114a,114b,118a,118b,120a,120bの下方を除いて、設けられることが好ましい。また、ノズル62,64の吐出口62a,64aは、駆動源104,110,100a,100b,102a,102b,106a,106b,108a,108bの下方を除いて、設けられることが好ましい。 The rotational axes of the single rotors 116b and 122b and the coaxial counter rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d, 120c, and 120d in plan view, that is, the rotor support portions 116a, 122a, 112a, 112b, 114a, Below 114b, 118a, 118b, 120a, and 120b is not a downwash strong wind area. Further, below the drive sources 104, 110, 100a, 100b, 102a, 102b, 106a, 106b, 108a, and 108b is not a downwash strong wind area. Accordingly, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 overlap the positions of the rotation shafts of the single rotors 116b and 122b and the coaxial counter rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d, 120c, and 120d in plan view. In other words, it is preferable to be provided except under the rotor support portions 116a, 122a, 112a, 112b, 114a, 114b, 118a, 118b, 120a, 120b. The discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are preferably provided except under the drive sources 104, 110, 100a, 100b, 102a, 102b, 106a, 106b, 108a, and 108b.
また、ノズル62,64の吐出口62a,64aは、第1線L3に対して線対称となるように配置されることが好ましい。 In addition, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are preferably arranged so as to be line symmetric with respect to the first line L3.
図12を参照して、最も好ましくは、平面視で、ノズル62の吐出口62aは、回転軌跡S8内であってシングルロータ116bの回転軸より中心点P2側かつ第2線L4上に位置する領域R11内に設けられる。領域R11は、第1領域R7,第2領域R9のいずれにも含まれる。平面視で、ノズル64の吐出口64aは、回転軌跡S11内であってシングルロータ122bの回転軸より中心点P2側かつ第2線L4上に位置する領域R12内に設けられる。領域R12は、第1領域R8,第2領域R10のいずれにも含まれる。この実施形態では、平面視で、ノズル62,64の吐出口62a,64aはそれぞれ、領域R11,R12内の位置R11a,R12aに設けられる。 Referring to FIG. 12, most preferably, in a plan view, the discharge port 62a of the nozzle 62 is located in the rotation locus S8 and on the second line L4 on the center point P2 side from the rotation axis of the single rotor 116b. Provided in the region R11. The region R11 is included in both the first region R7 and the second region R9. In plan view, the discharge port 64a of the nozzle 64 is provided in a region R12 located in the rotation locus S11 and on the second line L4 side from the rotation axis of the single rotor 122b. The region R12 is included in both the first region R8 and the second region R10. In this embodiment, the discharge ports 62a and 64a of the nozzles 62 and 64 are provided at positions R11a and R12a in the regions R11 and R12, respectively, in plan view.
マルチコプタ10aによれば、第1線L3上の点を通る斜めの二対の対称位置のそれぞれに設けられる2組の同軸二重反転ロータ112c,112dおよび118c,118dと、2組の同軸二重反転ロータ114c,114dおよび120c,120dとによって、一対をなす2組の同軸二重反転ロータ112c,112dおよび118c,118dを結ぶ斜め方向、および一対をなす2組の同軸二重反転ロータ114c,114dおよび120c,120dを結ぶ斜め方向に、機敏な動きをすることができる。また、第1線L3上の点を通る斜めの二対の対称位置に設けられる合計4組の同軸二重反転ロータ112c,112d、114c,114d、118c,118dおよび120c,120dを協働させることによって、前後方向に機敏な動きをすることができる。したがって、マルチコプタ10aが圃場の上空を前後方向の向きを変えずに前進時および後進時に薬剤を散布する際に、マルチコプタ10aは前進から後進へ(および後進から前進へ)素早く方向転換することができる。また、マルチコプタ10aにおいても、マルチコプタ10と略同様の効果が得られる。 According to the multicopter 10a, two sets of coaxial counter rotating rotors 112c, 112d and 118c, 118d provided at two diagonal pairs of symmetrical positions passing through a point on the first line L3, and two sets of coaxial double By the reversing rotors 114c, 114d and 120c, 120d, two pairs of coaxial counter rotating rotors 112c, 112d and 118c, 118d forming a pair, and a pair of coaxial rotating counter rotors 114c, 114d forming a pair. And 120c, 120d can be moved in an oblique direction. In addition, a total of four sets of coaxial counter rotating rotors 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d and 120c, 120d provided at two diagonal pairs of symmetrical positions passing through points on the first line L3 are allowed to cooperate. Can move quickly in the front-rear direction. Therefore, when the multicopter 10a sprays the medicine when moving forward and backward without changing the front-rear direction over the field, the multicopter 10a can quickly change direction from forward to backward (and from backward to forward). . Also, the multicopter 10a can obtain substantially the same effect as the multicopter 10.
なお、同軸二重反転ロータは、上下方向に隣接する2つのロータが逆方向に回転するので、シングルロータよりもロータ1つ当たりで得られる出力(推力)が小さい。したがって、マルチコプタ10,10aにおいて、シングルロータのロータ径を同軸二重反転ロータのロータ径よりも大きくすることによって、シングルロータのロータ径と同軸二重反転ロータのロータ径とが同じ場合と比較して、同じエネルギで得られるマルチコプタの出力(推力)が大きくなる。なお、ロータ径とは、ロータ先端の回転軌跡Sである円の直径を意味する。 In the coaxial counter rotating rotor, since two adjacent rotors in the vertical direction rotate in the opposite direction, the output (thrust) obtained per rotor is smaller than that of the single rotor. Therefore, in the multicopters 10 and 10a, by making the rotor diameter of the single rotor larger than the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor, the rotor diameter of the single rotor and the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor are compared with the same case. Thus, the output (thrust) of the multicopter obtained with the same energy is increased. The rotor diameter means the diameter of a circle that is the rotation locus S of the rotor tip.
また、マルチコプタ10,10aにおいて、同軸二重反転ロータのロータ径をシングルロータのロータ径よりも大きくすることによって、同軸二重反転ロータのロータ径とシングルロータのロータ径とが同じ場合と比較して、一対をなす2組の同軸二重反転ロータを結ぶ直線方向により機敏な動きをすることができる。 Further, in the multicopters 10 and 10a, by making the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor larger than the rotor diameter of the single rotor, the rotor diameter of the coaxial counter-rotating rotor is equal to that of the single rotor. Thus, it is possible to move more agilely in a linear direction connecting two pairs of coaxial counter rotating rotors.
さらに、マルチコプタ10,10aにおいて、各ノズルの吐出口は、平面視において第2線上以外に配置され、各ノズルの吐出口は、前進時と後進時とでその向きおよび/または位置を変更可能に設けられてもよい。 Further, in the multicopters 10 and 10a, the discharge ports of the nozzles are arranged on the plane other than the second line, and the direction and / or position of the discharge ports of the nozzles can be changed between forward and backward travel. It may be provided.
一般に、マルチコプタの進行方向に対して後側の領域の方が前側の領域よりもダウンウォッシュが強い。したがって、圃場の上空で前後方向の向きを変えずに前進時および後進時に薬剤を散布するようにマルチコプタ10,10aを構成し、各ノズルの吐出口を第2線上以外に配置する場合、前進時と後進時とでノズルの吐出口の向きおよび/または位置を変更可能とすることによって、風や進行方向に対して前側の領域と後側の領域とのダウンウォッシュの違いに配慮して薬剤を吐出でき、強いダウンウォッシュに薬剤を乗せて前進時と後進時とで同様に散布することができる。ノズルの吐出口が2つの第1領域内または2つの第2領域内にそれぞれ1個設けられる場合に特に効果的である。 In general, the rear region has a stronger downwash than the front region with respect to the traveling direction of the multicopter. Therefore, when the multicopters 10 and 10a are configured to spray the medicine at the time of advance and reverse without changing the front-rear direction without changing the front-rear direction over the field, and when the discharge ports of the respective nozzles are arranged outside the second line, By making it possible to change the direction and / or position of the nozzle outlet at the time of reverse travel and backward travel, the drug can be applied in consideration of the difference in downwash between the front region and the rear region with respect to the wind and the traveling direction. The medicine can be discharged, and can be sprayed in the same way when moving forward and backward by placing the drug on a strong downwash. This is particularly effective when one nozzle outlet is provided in each of the two first regions or the two second regions.
図1に示すマルチコプタ10では、2つのノズル62,64が用いられたが、これに限定されず、4つのノズルが用いられてもよい。この場合、図3を参照して、平面視で、2つのノズルの吐出口は、第2領域R3に設けられ、他の2つのノズルの吐出口は、第2領域R4内に設けられることが好ましい。さらに好ましくは、2つのノズルの吐出口はそれぞれ、第2領域R3内であって、第2線L2の前後両側に配置される。また、他の2つのノズルの吐出口はそれぞれ、第2領域R4内であって、第2線L2の前後両側に配置される。 In the multicopter 10 illustrated in FIG. 1, the two nozzles 62 and 64 are used. However, the present invention is not limited to this, and four nozzles may be used. In this case, referring to FIG. 3, in a plan view, the discharge ports of the two nozzles may be provided in the second region R3, and the discharge ports of the other two nozzles may be provided in the second region R4. preferable. More preferably, the discharge ports of the two nozzles are respectively disposed in the second region R3 and on both the front and rear sides of the second line L2. Further, the discharge ports of the other two nozzles are respectively disposed in the second region R4 on both the front and rear sides of the second line L2.
図10に示すマルチコプタ10aでは、2つのノズル62,64が用いられたが、これに限定されず、4つのノズルが用いられてもよい。この場合、図12を参照して、平面視で、2つのノズルの吐出口は、第2領域R9に設けられ、他の2つのノズルの吐出口は、第2領域R10内に設けられることが好ましい。さらに好ましくは、2つのノズルの吐出口はそれぞれ、第2領域R9内であって、第2線L4の前後両側に配置される。また、他の2つのノズルの吐出口はそれぞれ、第2領域R10内であって、第2線L4の前後両側に配置される。 In the multicopter 10a shown in FIG. 10, the two nozzles 62 and 64 are used. However, the present invention is not limited to this, and four nozzles may be used. In this case, referring to FIG. 12, in a plan view, the discharge ports of the two nozzles may be provided in the second region R9, and the discharge ports of the other two nozzles may be provided in the second region R10. preferable. More preferably, the discharge ports of the two nozzles are respectively disposed in the second region R9 and on both the front and rear sides of the second line L4. Further, the discharge ports of the other two nozzles are disposed in the second region R10 and on both the front and rear sides of the second line L4.
マルチコプタ10,10aでは、前後方向に延びる第1線に対して線対称となるように、第1線の左右両側のダウンウォッシュの強いエリアに、同数のノズルの吐出口が配置されることが好ましい。 In the multicopters 10 and 10a, it is preferable that the same number of nozzle outlets be arranged in areas with strong downwash on both the left and right sides of the first line so as to be symmetrical with respect to the first line extending in the front-rear direction. .
また、マルチコプタ10,10aにおいて、ノズルの吐出口は、第2線に対して線対称になるように第2線の前後両側に、それぞれ2個以上配置され、複数のノズルは、マルチコプタの進行方向に対して後側のノズルから薬剤を吐出可能に設けられてもよい。 Further, in the multicopters 10 and 10a, two or more nozzle outlets are arranged on the front and rear sides of the second line so as to be symmetrical with respect to the second line, and the plurality of nozzles are in the traveling direction of the multicopter. However, the medicine may be ejected from the nozzle on the rear side.
上述のように、マルチコプタの進行方向に対して後側の領域の方が前側の領域よりもダウンウォッシュが強い。したがって、圃場の上空で前後方向の向きを変えずに前進時および後進時に薬剤を散布するようにマルチコプタ10,10aを構成し、計4個以上のノズルを配置する場合には、ノズルの吐出口を、第2線に対して線対称になるように第2線の前後両側に、それぞれ2個以上配置し、かつ、複数のノズルを、マルチコプタの進行方向に対して後側のノズルから薬剤を吐出可能に設けることによって、進行方向に対して後側のノズルから薬剤を吐出するように切り替えることができ、強いダウンウォッシュに薬剤を乗せて前進時と後進時とで同様に散布することができる。 As described above, the rear area has a stronger downwash than the front area with respect to the traveling direction of the multicopter. Therefore, when the multicopters 10 and 10a are configured to spray the medicine at the time of forward and backward movement without changing the front-rear direction over the farm field, and when a total of four or more nozzles are arranged, the nozzle discharge port Two or more on the front and rear sides of the second line so as to be line symmetric with respect to the second line, and a plurality of nozzles from the rear nozzle with respect to the traveling direction of the multicopter. By providing it so that it can be discharged, it can be switched to discharge the medicine from the nozzle on the rear side with respect to the traveling direction, and the medicine can be put on a strong downwash and sprayed in the same way at the time of forward movement and backward movement. .
マルチコプタ10,10aのそれぞれにおいて、含まれるすべてのロータの寸法を同じにしたが、これに限定されず、ノズルの吐出口近傍のロータのロータ径を、他のロータのロータ径より大きくしてもよい。この場合、薬剤をより強いダウンウォッシュに乗せて良好に散布することができる。 In each of the multicopters 10 and 10a, the dimensions of all the included rotors are the same. However, the present invention is not limited to this, and the rotor diameter in the vicinity of the nozzle outlet may be larger than the rotor diameters of the other rotors. Good. In this case, the medicine can be satisfactorily spread on a stronger downwash.
マルチコプタ10において、第2線L2上の2組の同軸二重反転ロータ44c,44dおよび50c,50dをいずれも、中心点P1より前方または後方に配置してもよい。 In the multicopter 10, the two sets of coaxial counter rotating rotors 44c, 44d and 50c, 50d on the second line L2 may be arranged in front of or behind the center point P1.
マルチコプタ10aにおいて、第2線L4上のシングルロータ116b,122bをいずれも、中心点P2より前方または後方に配置してもよい。 In the multicopter 10a, the single rotors 116b and 122b on the second line L4 may both be arranged in front of or behind the center point P2.
この発明に係るマルチコプタにおいて、偶数多角形は6角形であり、平面視において、2組の同軸二重反転ロータを第1線上に配置し、かつ第1線上の点を通る斜めの二対の対称位置にそれぞれシングルロータを配置してもよい。 In the multicopter according to the present invention, the even polygon is a hexagon, and two pairs of coaxial counter rotating rotors are arranged on the first line in plan view, and two pairs of diagonal symmetry passing through the points on the first line. A single rotor may be arranged at each position.
この発明に係るマルチコプタにおいて、偶数多角形は6角形であり、平面視において、第1線上に2つのシングルロータを配置し、かつ第1線上の点を通る斜めの二対の対称位置にそれぞれ2組の同軸二重反転ロータを配置してもよい。 In the multicopter according to the present invention, the even-numbered polygon is a hexagon, and in plan view, two single rotors are arranged on the first line, and 2 pairs of symmetrical positions passing through the points on the first line are 2 respectively. A set of coaxial counter rotating rotors may be arranged.
この発明に係るマルチコプタにおいて、偶数多角形は6角形であり、同軸二重反転ロータの回転軸から中心点までの距離をシングルロータの回転軸から中心点までの距離よりも長くまたは短くしてもよい。 In the multicopter according to the present invention, the even polygon is a hexagon, and the distance from the rotation axis of the coaxial counter rotating rotor to the center point may be longer or shorter than the distance from the rotation axis of the single rotor to the center point. Good.
この発明に係るマルチコプタにおいて、偶数多角形は8角形であり、4組の同軸二重反転ロータを前後方向に配置してもよい。すなわち、第1線に対して線対称の8角形における最も前方の2箇所の頂点と最も後方の2箇所の頂点とに配置されるロータを、4組の同軸二重反転ロータとしてもよい。 In the multicopter according to the present invention, the even polygon is an octagon, and four sets of coaxial counter rotating rotors may be arranged in the front-rear direction. That is, the rotors arranged at the two frontmost vertices and the two rearmost vertices of the octagon line-symmetric with respect to the first line may be four sets of coaxial counter rotating rotors.
この発明に係るマルチコプタにおいて、偶数多角形は8角形であり、4組の同軸二重反転ロータを左右方向に配置してもよい。すなわち、第1線に対して線対称の8角形における最も前方の2箇所の頂点と最も後方の2箇所の頂点とを除く4箇所の頂点に配置されるロータを、4組の同軸二重反転ロータとしてもよい。 In the multicopter according to the present invention, the even polygon is an octagon, and four sets of coaxial counter rotating rotors may be arranged in the left-right direction. That is, four pairs of coaxial contra-rotations are arranged at four vertices excluding the two frontmost vertices and the two rearmost vertices in an octagon axisymmetric with respect to the first line. It may be a rotor.
この発明は、前後方向の向きを変えずに前進および後進するマルチコプタだけではなく、機体の向きを変えて往復飛行するマルチコプタにも適用できる。 The present invention can be applied not only to a multicopter that moves forward and backward without changing the front-rear direction, but also to a multicopter that reciprocates by changing the direction of the aircraft.
上述の実施形態では、ロータ支持部はロータの回転軸としても機能したが、これに限定されない。ロータ支持部とロータの回転軸とを別部材として構成してもよい。 In the above-described embodiment, the rotor support portion also functions as the rotating shaft of the rotor, but is not limited thereto. You may comprise a rotor support part and the rotating shaft of a rotor as a separate member.
上述の実施形態では、シングルロータユニットおよびそれを駆動する駆動源は、主支持部のスポーク部の先端部の下方に設けられたが、これに限定されず、主支持部のスポーク部の先端部の上方に設けられてもよい。 In the above-described embodiment, the single rotor unit and the driving source for driving the single rotor unit are provided below the tip of the spoke part of the main support part. However, the present invention is not limited to this, and the tip part of the spoke part of the main support part. It may be provided above.
上述の実施形態において、平面視で、第2線は必ずしも偶数多角形の中心点を通らなくてもよい。 In the above-described embodiment, the second line does not necessarily pass through the center point of the even polygon in plan view.
この発明は、平面視において6以上の偶数多角形の頂点に設けられる複数のロータを備えるマルチコプタに適用できる。 The present invention can be applied to a multicopter including a plurality of rotors provided at the vertices of even-numbered polygons of 6 or more in plan view.
10,10a マルチコプタ
12 主支持部
28,30,32a,32b,34,36,38a,38b,100a,100b,102a,102b,104,106a,106b,108a,108b,110 駆動源
40b,42b,46b,48b,116b,122b シングルロータ
44c,44d,50c,50d,112c,112d、114c,114d、118c,118d,120c,120d 同軸二重反転ロータ
40a,42a,44a,44b,46a,48a,50a,50b,112a,112b,114a,114b,116a,118a,118b,120a,120b,122a ロータ支持部
52 散布装置
62,64 ノズル
62a,64a 吐出口
L1,L3 第1線
L2,L4 第2線
S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12 回転軌跡
T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9,T10,T11,T12 円弧
U1,U2,U4,U5,U7,U8,U10,U11 接線
U3,U6,U9,U12 線
R1,R2,R7,R8 第1領域
R3,R4,R9,R10 第2領域
R5,R6,R11,R12 領域
R5a,R6a,R11a,R12a 位置
P1,P2 中心点
10, 10a Multicopter 12 Main support part 28, 30, 32a, 32b, 34, 36, 38a, 38b, 100a, 100b, 102a, 102b, 104, 106a, 106b, 108a, 108b, 110 Drive source 40b, 42b, 46b , 48b, 116b, 122b Single rotor 44c, 44d, 50c, 50d, 112c, 112d, 114c, 114d, 118c, 118d, 120c, 120d Coaxial counter rotating rotor 40a, 42a, 44a, 44b, 46a, 48a, 50a, 50b, 112a, 112b, 114a, 114b, 116a, 118a, 118b, 120a, 120b, 122a Rotor support 52 Dispersing device 62, 64 Nozzle 62a, 64a Discharge port L1, L3 First line L2, L4 Second line S1, S2, S 3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12 Rotating locus T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, T11, T12 Arc U1, U2, U4 , U5, U7, U8, U10, U11 Tangent lines U3, U6, U9, U12 Lines R1, R2, R7, R8 First region R3, R4, R9, R10 Second region R5, R6, R11, R12 region R5a, R6a , R11a, R12a Position P1, P2 Center point
Claims (15)
前記複数のロータは、複数のシングルロータと、少なくとも2組以上の同軸二重反転ロータとを含み、
平面視において、前記複数のロータは、前記偶数多角形の中心点を通って前後に延びる第1線に対して線対称に配置されかつ前記第1線と前記第1線に直交するように左右方向に延びる第2線とによって区画される領域に少なくとも1つずつ配置され、
側面視において、前記各ノズルの吐出口は、前記複数のロータより下方に位置し、
前記第1線の左右両側において平面視で、前記各ロータ先端の回転軌跡の円弧および接線と、最前方の前記ロータの回転軸および最後方の前記ロータの回転軸を通る線とによって形成される第1領域内に、前記各ノズルの吐出口は設けられる、マルチコプタ。 A plurality of rotors provided at the tops of even-numbered polygons of 6 or more in plan view, and a spraying device including a plurality of nozzles for discharging a medicine ;
The plurality of rotors include a plurality of single rotors and at least two or more sets of coaxial counter rotating rotors;
In a plan view, the plurality of rotors are arranged symmetrically with respect to a first line extending back and forth through a center point of the even polygon, and left and right so as to be orthogonal to the first line and the first line Arranged at least one in a region partitioned by a second line extending in the direction ,
In side view, the outlet of each nozzle is located below the plurality of rotors,
In plan view on both the left and right sides of the first line, the arc is formed by a circular arc and a tangent line of the rotation locus of each rotor tip, and a line passing through the rotation axis of the foremost rotor and the rotation axis of the last rotor. A multi-copter in which a discharge port of each nozzle is provided in the first region .
平面視において、前記第2線上に2組の前記同軸二重反転ロータが配置される、請求項1に記載のマルチコプタ。 The even polygon is a hexagon;
The multicopter according to claim 1, wherein two sets of the coaxial contra-rotating rotor are arranged on the second line in a plan view.
平面視において、前記第1線上の点を通る斜めの二対の対称位置にそれぞれ2組の前記同軸二重反転ロータが配置される、請求項1に記載のマルチコプタ。 The even polygon is a hexagon;
2. The multicopter according to claim 1, wherein two sets of the coaxial contra-rotating rotors are respectively disposed at two diagonal pairs of symmetrical positions passing through the points on the first line in a plan view.
前記各ノズルの吐出口は、前記ロータ支持部の下方を除いて設けられる、請求項1から6のいずれかに記載のマルチコプタ。 A plurality of rotor support portions for supporting each of the rotors;
The multi-copter according to any one of claims 1 to 6 , wherein a discharge port of each nozzle is provided except under the rotor support portion.
前記駆動源と前記ロータとは同軸上に設けられ、
前記各ノズルの吐出口は、前記駆動源の下方を除いて設けられる、請求項1から7のいずれかに記載のマルチコプタ。 A plurality of driving sources for driving each of the rotors;
The drive source and the rotor are provided on the same axis,
The multi-copter according to any one of claims 1 to 7 , wherein the discharge ports of the nozzles are provided except under the drive source.
前記各ノズルの吐出口は、前進時と後進時とでその向きおよび/または位置を変更可能に設けられる、請求項1から10のいずれかに記載のマルチコプタ。 In a plan view, the discharge ports of the nozzles are arranged other than on the second line,
The multi-copter according to any one of claims 1 to 10 , wherein the discharge port of each nozzle is provided so that its direction and / or position can be changed between forward and reverse.
前記複数のノズルは、当該マルチコプタの進行方向に対して後側の前記ノズルから前記薬剤を吐出可能に設けられる、請求項1から10のいずれかに記載のマルチコプタ。 Two or more discharge ports of the nozzle are arranged on both front and rear sides of the second line so as to be line-symmetric with respect to the second line,
Wherein the plurality of nozzles are provided so as to be discharged to the medicament from the nozzle on the rear side with respect to the traveling direction of the Maruchikoputa, Maruchikoputa according to any one of claims 1 to 10.
前記シングルロータは、前記駆動源の下部近傍に設けられる、請求項1から7のいずれかに記載のマルチコプタ。 A plurality of driving sources for driving each of the rotors;
The single rotor is provided near the lower portion of the driving source, Maruchikoputa according to any one of claims 1 to 7.
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