JP6690096B2

JP6690096B2 - 折り畳み式無人機

Info

Publication number: JP6690096B2
Application number: JP2017553296A
Authority: JP
Inventors: トンチャン，; メンチューワン，; チャオチェワン，; シューヤンチャン，; グァンチュンチャン，; シュアンゴン，; ヤーリンチャン，; ジンロンワン，; リーシンリウ，
Original assignee: BEIJING ZERO ZERO INFINITY TECHNOLOGY CO., LTD
Current assignee: BEIJING ZERO ZERO INFINITY TECHNOLOGY CO., LTD
Priority date: 2015-01-04
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2035-12-29
Also published as: EP3241758A4; CN205113731U; WO2016107529A1; JP2018501154A; US10035589B2; CN105329451B; WO2016107528A1; CN105235891A; CN204998752U; CN105329451A; KR102328509B1; EP3241741B1; US20160368596A1; JP2018501153A; EP3241758B1; EP3241741A4; KR20170102503A; EP3241758A1; KR20170101958A; CN108216658A

Description

[0001]本出願は、２０１５年１月４日に米国特許商標庁に提出された「ＦＯＬＤＡＢＬＥＤＲＯＮＥＷＩＴＨＦＵＬＬＹＰＲＯＴＥＣＴＥＤＰＲＯＰＥＬＬＥＲＧＵＡＲＤＳＹＳＴＥＭ」と題する米国特許出願第６２／０９９５１２号、および、２０１５年８月４日に中華人民共和国国家知識産権局に提出された「ＦＯＬＤＡＢＬＥＤＲＯＮＥ」と題する中国特許出願第２０１５１０４７２３６９．７号に対する優先権の利益を主張し、その全開示内容が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002]本出願は、無人機、特に折り畳み式無人機の技術分野に関する。

[0003]無人機と呼ばれる無人飛行機は、無線遠隔制御機器またはそれ自体のプログラム制御装置によって制御される無人飛行機である。無人機は１９４０年代に初めて開発され、当時の軍事訓練の標的機として使用された。無人機は、用途が幅広く、コストが低く、コスト効率が高い。無人機は、人間の傷害を引き起こさず、実行可能性が強力で、操縦性能に優れ、使い易い。このように、無人機は現代戦において非常に重要な役割を果たすだけでなく、民間分野においても広範な可能性を有する。現在、無人機は、警護、都市管理、農業、地質学、気象学、電力、緊急救助および災害救助、ビデオキャプチャなどの分野に広く使用されている。

[0004]従来の技術では、固定翼を備えたいくつかの無人機の中には回転翼を１つしか有していないものがあり、ヘリコプター型無人機の中には２つ以上の回転翼を有するものがある。回転翼の機械的特徴によれば、各回転翼は回転して周囲の空気流を変化させ、揚力を発生させる。したがって、揚力を生成するための条件を作り出すために、各回転翼は、ある独立した空間に対応する必要がある。すなわち、従来の無人機の解決策では、無人機の断面の大部分を回転翼が占有し、また、無人機の持ち運びに不都合が生じる。

[0005]したがって、当業者によって現在対処されるべき技術的な問題は、無人機の可搬性を向上させるために使用されていないときに折り畳むことができる折り畳み式無人機を設計することである。

[0006]本出願の目的は、無人機の可搬性を改善するための折り畳み式無人機を提供することである。

[0007]上記の技術的課題に対処するために、本出願による折り畳み式無人機が提供され、折り畳み式無人機は、無人機本体と、無人機本体に連結された回転翼部とを含み、回転翼部は、各々が少なくとも１つの回転翼を有する、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールを含み、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールは、無人機本体の両側にそれぞれ関節状に連結されて、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが、対応する関節連結シャフトを中心として回転し、したがって、折り畳まれるかまたは展開されることが可能になる。

[0008]本出願による無人機は、無人機本体と、無人機本体に連結された回転翼部とを含み、特に、回転翼部は、第１の回転翼モジュールと第２の回転翼モジュールとを含み、第１の回転翼モジュールと第２の回転翼モジュールは両方とも、無人機本体の両側にそれぞれ関節状に連結され、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールは、対応する関節連結シャフトを中心として回転して、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが折り畳まれることを可能にすることができ、それによって、無人機が折り畳まれ、無人機の持ち運びが容易になる。無人機を使用する必要がある場合には、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールを展開することができ、この場合、両方の回転翼モジュールはそれぞれ、比較的独立した空間を有し、回転翼の回転によって揚力が発生することを可能にし、したがって、無人機を飛行状態にすることができる。

[0009]このように、本出願による無人機の回転翼はモジュール設計で実装され、まず、重ね合わされるかまたは展開されるように折り畳むことができる２つの回転翼モジュールが形成され、次に、回転翼モジュールを旋回および回転させることによって、折り畳みおよび展開が達成されて、無人機の状態が変更され、したがって、無人機の折り畳みおよび飛行の必要条件が満たされ、無人機の可搬性が改善される。さらに、無人機によって必要とされるラインおよび制御モジュールは、様々な回転翼モジュールに別個に配置される必要なしに、すべて無人機に組み込むことができ、したがって、制御の信頼性が改善し、無人機の完全性が改善し、回転翼の構造がある程度単純化する。

[0010]随意選択により、互いに協働する第１の位置決め部材が、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールの互いに向かい合う面に設けられて、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが折り畳まれたときに、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが第１の位置決め部材によって互いに固定されることが可能になる。

[0011]随意選択により、互いに協働する第２の位置決め部材が、第１の回転翼モジュールおよび無人機本体の互いに向かい合う面に設けられ、かつ／または、互いに協働する第２の位置決め部材が、第２の回転翼モジュールおよび無人機本体の互いに向かい合う面に設けられて、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが展開された場合に、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが第２の位置決め部材によって無人機本体に固定されることが可能になる。

[0012]随意選択により、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールは、同じ面内に展開することができ、かつ／または、
第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールは、無人機本体と同じ面内に展開することができ、もしくは、展開された第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールによって形成される面は、無人機本体の１つの表面と平行である。

[0013]随意選択により、無人機本体の縦断面はＴ字形であり、関節連結シャフトは、Ｔ字形の縦部分の２つの端部から延伸して、第１の回転翼モジュールまたは第２の回転翼モジュールを連結する連結端部を形成し、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールは、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが展開されたときに、Ｔ字形の横部分と平行にフィットする。

[0014]随意選択により、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールが折り畳まれている場合、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールの外側面は両方とも、無人機本体の外側面を超えない。

[0015]随意選択により、第１の回転翼モジュールには第１のギヤが設けられ、第２の回転翼モジュールには第１のギヤに噛み合う第２のギヤが設けられ、第１のギヤおよび第２のギヤの軸線はそれぞれ、第１のギヤ車および第２のギヤと同じ側にあるそれぞれの関節連結シャフトに平行である。

[0016]随意選択により、２つの関節連結シャフトが無人機本体内に配置され、第１のギヤおよび第２のギヤはそれぞれ、第１のギヤおよび第２のギヤと同じ側にあるそれぞれの関節連結シャフトにスリーブ状に取り付けられ関節状に連結される。

[0017]随意選択により、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールの各々は、互いに連結された少なくとも２つの回転翼を含み、少なくとも２つの回転翼は直線的に配置される。

[0018]随意選択により、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールでは、隣接する２つの回転翼が関節状に連結され、回転翼のうちの１つが基本回転翼を構成し、回転翼のうちの他が折り畳み回転翼を構成し、第１の回転翼モジュールおよび第２の回転翼モジュールは、基本回転翼を介して無人機本体に関節状に連結されており、折り畳み回転翼を基本回転翼へ順次に折り畳むことができ、または基本回転翼から順次に展開することができる。

本発明の一実施形態に係る折り畳み式無人機の展開状態における構造を示す概略斜視図である。部分的に折り畳まれた状態の図１の折り畳み式無人機の構造を示す概略側面図である。部分的に折り畳まれた状態の図１の折り畳み式無人機の構造を示す概略正面図である。図１の折り畳み式無人機の組み立てを示す分解斜視図である。展開状態の本出願の別の実施形態による折り畳み式無人機の構造を示す概略斜視図である。図５の折り畳み状態の無人機の展開プロセスを示す概略図である。

[0026]本出願の中核は、無人機の可搬性を向上させることができる折り畳み式無人機を提供することである。

[0027]なお、本出願における「第１」、「第２」等の用語は、配列順序または連結関係を特に限定するのではなく、同一または類似の構造を有する複数の構成要素または構造を区別するようにのみ意図されている。

[0028]本出願による無人機は、当業者が本出願の技術的解決策を正確に理解するのを助けるために、図面と併せて以下で詳細に説明する。

[0029]図１〜図６に示すように、本出願によれば、無人機本体１と、無人機本体１に連結された回転翼部とを含む折り畳み式無人機が提供される。具体的には、回転翼部は、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を含む。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の各々は、少なくとも１つの回転翼を含む。すなわち、本出願による無人機は、３つ以上の回転翼を含むことができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、無人機本体１の両側にそれぞれ関節状に連結されており、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の各々は、モジュール自体の関節連結シャフト４を中心に回転可能であって、両方の回転翼モジュールが互いに接近して折り畳まれるようにするか、または互いから離れて展開されるようにすることを可能にする。

[0030]明らかであるように、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３に含まれる回転翼の数は、同じであっても、異なっていてもよい。すなわち、本出願による無人機は、少なくとも２つの回転翼を含む。回転翼の具体的な数は、奇数であってもよいし、偶数であってもよく、使用要件に応じて設定することができる。なお、第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３の数が同じである場合には、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を完全に折り畳むことができ、したがって折り畳まれた無人機の安定性が向上する。また、第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３とを無人機本体１に対して対称に配置して、両回転翼モジュールが展開されている場合に、両回転翼モジュールが対称構造を有する無人機を形成することを可能にすることができ、したがって、飛行安定性がさらに向上する。

[0031]なお、図１〜図６に示す実施形態では、４つの回転翼を含む回転翼部を例として取り上げている、すなわち、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の各々は、２つの回転翼を含み、２つの回転翼は一体的に形成されているか、または連続して連結されている。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、無人機本体１に対して対称的に配置されている。すなわち、図１〜図６に示す無人機の各々は、４つの回転翼を有する無人機である。しかし、本出願による無人機は、４つの回転翼を有する構造に限定されず、必要に応じて回転翼の数および配置方法を設定することができることは、当業者には理解されるところである。図１〜図６は、本出願による無人機の構造を解釈するように構成された本出願の１つの特定の形態を示しているに過ぎず、本出願への限定として解釈されるべきではない。

[0032]以上のように、本出願による無人機は、無人機本体１と回転翼部とを含む。特に、回転翼部は、第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３とを含み、第１の回転翼モジュールと第２の回転翼モジュールは両方とも、無人機本体１の両側にそれぞれ関節状に連結され、対応する関節連結シャフト４を中心として回転可能であり、したがって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が折り畳まれて無人機を折り畳むことが可能になり、または、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が互いから離れて無人機を展開することが可能になる。このように、本出願による無人機は、持ち運ばれるために折り畳まれるか、または、直接使用されるために展開されるような形状変化を達成することができ、これによって、無人機が折り畳まれるときにサービス効率が高くなり、可搬性が良好になり、無人機によって占有される空間が大きく低減し、無人機の通常の使用に悪影響を及ぼさないことができる。また、無人機本体１は、様々な制御モジュールおよび電源などの部品を内蔵するように構成することができ、様々な回転翼のドライバを一体化して無人機本体１に組み込むことができ、これによって、無人機の完全性が向上して制御性が向上するだけでなく、回転翼の構造の簡素化が容易になる。また、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３のこの構成は、回転翼の相対移動を簡単かつ確実にすることを可能にし、回転翼毎に別々に折り畳み構成要素を設けるか、または、折り畳み式回転翼を設ける必要がなく、それによって無人機の折り畳みおよび展開が単純化し、容易になる。

[0033]簡単に説明するために、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を折り畳んだときの第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の互いに対向する面が、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の内面と定義され、内面に対向する面が、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の外面である。関節連結シャフト４の伸長方向が前後方向とされ、したがって、内面および外面に平行な面内において、前後方向に直交する方向を左右方向と定義する。

[0034]図１に示すように、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が展開状態にある場合、２つの回転翼モジュールは同じ平面内にあり、平面構造を有する飛行機を形成することができる。この場合、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３とは同じ平面内に延在し、重なり合う領域がないため、これによって、それぞれ回転翼が占める空間の独立性が確保され、回転翼と空気流との接触領域が増大し、回転翼の周囲の空気流が互いに干渉することが防止され、したがって十分な揚力をさらに発生する。

[0035]また、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が展開されたときに、無人機本体１の１つの面と平行であることができる。図１に示すように、第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３の両方を無人機本体１の１つの表面に取り付けることができ、この場合、この表面は取り付け面として機能し、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の外面は、両方とも取り付け面と平行であり得る。また、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３をスプライスして板状の構造体を形成することができ、無人機本体１は板状の構造の外面に位置する。このように、使用中、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の内面は下向きに面して、回転翼が空気流と十分に接触することを可能にし、十分な揚力を発生させ、無人機本体１が持ち上げに悪影響を与えるのを防止する。すなわち、第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３の両方を無人機本体１の１つの表面に取り付けることができ、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、展開されたときに取り付け面と平行になり得、したがって、無人機の平坦性が向上し、それによって、飛行中の抵抗が低減する。

[0036]第１の回転翼モジュール２、第２の回転翼モジュール３および無人機本体１の構造は、無人機本体１が第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３との間に位置するように、さらに改善することができる。したがって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、展開されたときに無人機本体１と同じ面内にあることができる。すなわち、第１の回転翼モジュール２、第２の回転翼モジュール３および無人機本体１とはともに板状の構造を形成し、無人機全体が板状の構造として飛行することを可能にし、無人機の構造がより単純化し、飛行中の抵抗が低減する。

[0037]当業者は、上記の構造改善を実施するために様々な形態を採用することができる。例えば、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、それぞれ無人機本体１の２つの側面、すなわち、図１の無人機本体１の左側面および右側面にそれぞれ関節状に連結され、無人機本体１、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は同じ厚さに構成され、したがって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は展開されたときに、無人機本体１と同じ面内にあることができる。または、無人機本体１の構造を改良することができ、無人機本体１の１つの表面に、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を取り付けるための溝を加工して、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を埋め込んで取り付けることを実現し、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が展開されたときに、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が無人機本体１と同じ平面内にあることを可能にする。

[0038]図２に示すように、それぞれ第１の回転翼モジュール２および無人機本体１の互いに対向する表面に、互いに協働する第２の位置決め部材６を設けることができ、第２の回転翼モジュール３および無人機本体１の互いに対向する面にも、第２の位置決め部材６を設けることができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が展開されたときに、第２の位置決め部材６によって無人機本体１に固定することができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が無人機本体１の取り付け面に取り付けられる場合、互いに対向する表面は特に、第１の回転翼モジュール２の外面と取り付け面、および、第２の回転翼モジュール３の外面と取り付け面を指し得る。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３がそれぞれ無人機本体１の左側面および右側面にそれぞれ取り付けられる場合、互いに対向する面とは、第１の回転翼モジュール２の側面と無人機本体１の第１の回転翼モジュール２に対応する側の側面、および、第２の回転翼モジュール３の側面と無人機本体１の第２の回転翼モジュール３に対応する側の側面を指す。

[0039]第２の位置決め部材６は、図２に示すように、互いに引き寄せることができる磁石として具体化することができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、無人機本体１の１つの表面に配置することができ、この表面が取り付け面として使用される。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の外面に磁石を設けることができ、無人機本体１の取り付け面に対応する位置にも磁石を設けることができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が展開されると、磁石同士が引き寄せられて、第１の回転翼モジュール２と無人機本体１とが固定的に連結され、第２の回転翼モジュール３と無人機本体１とが固定的に連結される。第２の位置決め部材６として磁石を用いるとき、かつ、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を折り畳む必要があるとき、小さな外力を加えて磁石の引き合う力に打ち勝つことができ、したがって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、それぞれの関節連結シャフトを中心に回転するように駆動することができ、さらに折り畳まれ、したがって、操作が簡単で便利である。

[0040]第２の位置決め部材６は、様々な構造の形態であってもよく、上記の磁石の特定の形態に限定され得ないことを理解されたい。例えば、無人機本体１に軌道を設けることができ、その後、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の各々に軌道と協働する可動部材を設けることができ、バックルのような位置制限部材を、初期位置または位置決めが必要な任意の位置で軌道上に設けることができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３がそれぞれの関節連結シャフト４を中心に回転する場合、可動部材が軌道に沿って移動し、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が位置決めが必要な位置まで回転すると、位置規制部材によって可動部材の移動を制限することができ、したがって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３のこの位置での位置決めが達成され、この場合、可動部材、軌道および位置制限部材がともに第２の位置決め部材６を形成する。または、第２の位置決め部材６はまた、互いに協働してスナップとばねの形態で具現化されてもよく、したがって、位置決めが必要でないときは、スナップはばねによって固定され、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３に影響を与え得ず、第１の回転翼モジュール２および第２回転翼モジュール３が、第１回転ウイングモジュール２および第２回転ウイングモジュール３を無人機本体１に固定する必要がある任意の位置に移動すると、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を固定し、したがって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３をその位置に固定するために、スナップから跳ね出るようにばねをトリガすることができる。第１の回転翼モジュール２と無人機本体１との間に引っ張りばねをさらに設けることができ、第２の回転翼モジュール３と無人機本体１との間に引っ張りばねをさらに設けることができ、これらの引っ張りばねの張力によって位置決めが達成される。すなわち、第２の位置決め部材６は引っ張りばねであってもよい。または、第２の位置決め部材６は、固定クランプであってもよく、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を無人機本体１に固定する必要がある位置に移動する場合、第１の回転翼モジュール２と無人機本体１、または、第２の回転翼モジュール３と無人機本体１とを手動または自動で堅固と締め付けることができる。

[0041]または、位置決めはまた、他の構造によって実現されてもよく、位置決め部材の配置位置は、第１の回転翼モジュール２と無人機本体１との互いに対向する面、および、第２の回転翼モジュール３と無人機本体１との互いに対向する面に限定されない。例えば、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、ギヤ、もしくはカム、または滑車およびプッシュロッドと協働する形態のモータによって回転するように駆動することができ、この場合、モータは、プッシュロッドを任意の所望の位置にロックするために利用することができる。第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３はまた、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の位置決めが必要な位置に固定される自己ロック式リーフレット構造として構成されてもよい。または、関節連結シャフト４と第１の回転翼モジュール２との間の摩擦力、および、関節連結シャフト４と第２の回転翼モジュール３との間の摩擦力による位置決めを達成するために、関節連結シャフト４を改良することもできる。

[0042]明らかに、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、同じ構造を用いて第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の無人機本体１に対する位置決めを達成することができ、または、異なる構造を採用することができ、または第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の一方のみが無人機本体１に固定される位置決め構造を採用する。

[0043]また、図３に示すように、互いに協働する第１の位置決め部材５を、それぞれ第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の互いに対向する面に設けることができ、折り畳まれたときに、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を第１の位置決め部材５によって互いに固定することができる。ここで、互いに対向する面とは、２つの回転翼モジュールの内面を指す。図３に示すように、第１の位置決め部材５はまた磁石であってもよく、磁石は、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の互いに対応する位置に設けることができ、折り畳まれたときに、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３を磁石によって引き付けることができ、したがって位置決めされる。磁石の数および位置は、当業者によって必要に応じて設定されてもよい。例えば、２つの回転翼モジュールの各々について、関節連結シャフト４から離れた辺に磁石を配置することができ、さらにこの辺の延在方向に複数の磁石を間隔をおいて設けてもよく、間隔は互いに等しくてもよく、または、必要に応じて調整してもよい。図３に示す実施形態では、一例として提供される４つの磁石を例示しており、磁石は、内面の左側および右側にそれぞれ配置されてもよい。第２の位置決め部材６における磁石の数および配置位置もまた、当業者によって必要に応じて設定されてもよい。なお、第１の位置決め部材５および第２の位置決め部材６の構造的形態は、互いに同様であってもよく、すなわち、当業者であれば、第２の位置決め部材６の説明を参照することによって、第１の位置決め部材５を配置することができ、したがって、以下では詳細には説明しない。

[0044]図４に示すように、第１の回転翼モジュール２、第２の回転翼モジュール３および無人機本体１の構造は、当業者によって具体的に設定することができる。無人機本体１の縦断面（すなわち、内外方向）はＴ字形とすることができ、Ｔ字形の縦部分は関節連結シャフト４を取り付けるように構成することができる。関節連結シャフト４は、Ｔ字形の横部分にほぼ平行な方向に延伸することができ、関節連結シャフト４は、Ｔ字形の縦部分から横方向に沿った２つの端部へ、すなわち、図４における前後方向に延伸することができ、この場合、関節連結シャフト４の２つの端部における前後方向が、連結端部４１を形成することができる。第１の回転翼モジュール２の前端および後端は、それぞれ、第１の回転翼モジュール２と同じ側にある関節連結シャフト４の連結端部４１に関節状に連結されており、第２の回転翼モジュール３もまた、第２の回転翼モジュール３と同じ側にある関節連結シャフト４の連結端部４１に関節状に連結することができる。具体的には、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が、それぞれの対応する連結端部４１による関節連結を形成して、連結端部４１を中心として回転することができる限り、関節連結シャフト４の各々は、Ｔ字形の縦部分を貫通してもよく、または、縦部分の２つの端部に配置された連結端部４１のみを含んでもよい。この場合、両端の連結端部４１は同軸上に配置され、２つの連結端部４１の連結線は、関節連結シャフト４の軸線であり、関節連結シャフト４に相当する。

[0045]Ｔ字形の底面を取り付け面とすることができ、２つの関節連結シャフト４はそれぞれ、取り付け面の両側、すなわち、図４に示す左側および右側に配置することができる。どのような構造が採用されても、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、図１に示されているように、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が展開された後に、Ｔ字形状の横部分に平行になってフィットすることを可能にされ得る。

[0046]さらに、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の各々は、図１〜図６に示すように、ドアプレートと同様の構造に構成されてもよい。以下の説明は、単純に第１の回転翼モジュール２の構造を例にとったものであり、第２の回転翼モジュール３は、第１の回転翼モジュール２を参照することによって構成することができる。第１の回転翼モジュール２はフレームを含むことができ、フレームはドアフレームと同様の構造として構成することができ、回転翼を取り付けるための２つの取り付けキャビティがフレームに設けられる。無人機本体１の左側に配置された第１の回転翼モジュール２を例にとると、フレームの左側にＵ字形の溝が設けられ、Ｕ字形の溝の開口部は、関節連結シャフト４を受け入れるために、無人機本体１の左側で関節連結シャフト４に向き合う。上述したように、無人機本体１の縦断面がＴ字形である場合には、Ｕ字形の溝の開口部がＴ字形の縦部をさらに受け入れることができ、したがって、構造がさらに単純化する。Ｕ字形の溝の２つの側壁は、図１〜図３に示すような全体構造を形成するために、関節連結シャフト４の２つの端部に連結されている。

[0047]また、第１の回転翼モジュール２と第２の回転翼モジュール３とが折り畳まれている場合には、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の外側面が無人機本体１の対応する外側面を超えないことができ、すなわち、第１の回転翼モジュール２および第２回転翼モジュール３の各々は無人機本体１の対応する内側に位置して、体積が小さく可搬性のある折り畳み構造を形成する。図１〜図６に示す実施形態では、無人機本体１の外側面はそれぞれ、無人機本体の左側面および右側面を指し、左側にある第１の回転翼モジュール２の外側面は、無人機本体１の左側面の右側に位置するか、無人機本体１の左側面に整列し、右側にある第２の回転翼モジュール３の外側面は、無人機本体１の右側面の左側に位置するか、または無人機本体１の右側面に整列する。すなわち、無人機を折り畳む際に、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は、無人機本体１の内側に収容することができる。

[0048]図４の構造を採用する場合には、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の無人機本体１に近い側に各々Ｕ字形の溝を設けることができる。この場合、無人機本体１は、２つの側面のＵ字形の溝内に延在することができる。折り畳まれると、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３はそれぞれ対応するＵ字形溝に向かって内側に折り畳まれ、次に、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の無人機本体１の外側に位置する部分が徐々に内側に受け入れられ、最終的に無人機本体１の内側に受け入れられる。図４に示す実施形態では、無人機本体１の内側は無人機本体１の左側と右側との間にあり、すなわち、左側および右側の第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が中央に向かって回転し、最終的に両者が折り畳まれて、左右方向において無人機本体１の左側および右側を超えていない折り畳まれた板構造を形成する。

[0049]これに基づいて、第１の回転翼モジュール２にはまた、第１のギヤ７を設けることができ、第２の回転翼モジュール３には第２のギヤ８を設けることができる。第１のギヤ７と第２のギヤ８とは互いに噛み合っており、第１のギヤ７および第２のギヤ８の軸線はそれぞれ、第１のギヤ７および第２のギヤ８と同じ側にあるそれぞれの関節連結シャフト４とそれぞれ平行である。その後、一方の回転翼モジュールが関節連結シャフト４を中心に回転すると、この回転翼モジュールに連結されたギヤが回転するように駆動され、２つのギヤが噛み合っているので、一方のギヤが回転する場合、他方のギヤもそれに応じてさらに回転することができ、したがって、他方の回転翼が回転するようにさらに駆動される。換言すれば、第１のギヤ７および第２のギヤ８を配置することによって、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３が同期して回転することを保証することができ、さらに、無人機本体１に対する第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の角度が、折り畳みおよび展開プロセスにおいて常に一定のままであることをさらに保証することができ、それによって無人機の安定性が向上する。

[0050]また、第１の回転翼モジュール２は、第１のギヤ７によって無人機本体１との関節連結を実現することができ、同様に、第２の回転翼モジュール３も、第２のギヤ８によって無人機本体１との関節連結を実現することができる。図４に示すように、２つの関節連結シャフト４を無人機本体１内に配置することができる。第１のギヤ７は、第１のギヤ７と同じ側にある関節連結シャフト４にスリーブ状に取り付けられ、第２のギヤ８は、第２のギヤ８と同じ側にある関節連結シャフト４にそれぞれスリーブ状に取り付けられる。第１のギヤ７および第２のギヤ８は各々、対応する関節連結シャフト４に対して回転可能であり、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３は各々、対応するギヤによって無人機本体１との関節連結を実現する。第１のギヤ７および第２のギヤ８はリング構造に構成することができ、互いに噛み合った歯をリング構造の外輪に配置することができ、内輪が対応する関節連結シャフト４に直接スリーブ状に取り付けられてもよい。前述したように、各関節連結シャフト４は、２つの連結端部４１のみを有していてもよく、２つの連結端部４１の各々は、短いシャフトに相当し、この場合、連結端部４１は、ほぼスリーブ状の構造を採用することができ、このとき、第１のギヤ７および第２のギヤ８がそれぞれのスリーブにスリーブ状に取り付けられ得る。連結信頼性を向上させるために、連結端部４１の各々はギヤの形態によって関節連結を達成することができる。連結端部４１の数はまた、当業者であれば回転翼の数に応じて設定することもできる。

[0051]第１のギヤ７および第２のギヤ８は各々、対応する回転翼モジュールと一体的に形成されてもよいし、または、ねじ連結またはピン連結などの着脱可能な連結方法で連結されてもよい。図４に示すように、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３にねじ穴９を設けることができ、第１のギヤ７および第２のギヤ８に対応するねじ穴を設けることができ、したがって、第１のギヤ７および第１の回転翼モジュール２がボルトによって連結され、第２のギヤ８および第２の回転翼モジュール３もボルトによって連結される。

[0052]図１〜図４に示す実施形態では、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の各々は、２つの回転翼を含み、２つの回転翼は直線構造を形成するために一体的に形成または互いに連結されてもよい。無論、回転翼の配置方法および数は、当業者によって必要に応じて設定されてもよい。

[0053]さらに図５および図６を参照すると、本出願による第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３において、隣接する２つの回転翼は関節式に、すなわち単一の回転翼モジュールになるように連結することができ、３つ以上の回転翼が含まれる場合には、回転翼はまた関節式に連結することができる。各々が２つの回転翼を含む第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３をなお一例として取り上げると、第１の回転翼モジュール２は回転翼Ａおよび回転翼Ｂを含むことができ、第２の回転翼モジュール３は回転翼Ｃおよび回転翼Ｄを含むことができる。回転翼Ｂおよび回転翼Ｃは、基本回転翼として機能することができ、回転翼Ａおよび回転翼Ｄは、折り畳み回転翼として機能することができる。無人機本体１は、回転翼Ｂと回転翼Ｃとの間に配置され、回転翼Ｂおよび回転翼Ｃは無人機本体１の両側にそれぞれ関節状に連結されて、第１の回転翼モジュール２および第２の回転翼モジュール３の無人機本体１に対する関節連結を実現する。簡単な説明のために、図６の上下方向の折り畳みについて説明する。折り畳みプロセスにおいて、回転翼Ｄを下方に旋回して回転翼Ｃの下方に折り畳むことができ、その後、回転翼Ｂが回転翼Ｃの上に折り畳まれ、その後、回転翼Ａが上方に旋回されて回転翼Ｂの上に折り畳まれ、したがって、図６の最も左側に示された折り畳み構造が形成される。展開はちょうど逆の順序で行うことができる。

[0054]または、最初に回転翼Ａを回転翼Ｂの上に折り畳むことができ、その後、回転翼Ｄを回転翼Ｃの下に折り畳むことができ、その後、回転翼Ｂおよび回転翼Ｃが折り畳まれ、同じく、ちょうど逆の順序に従って展開を実行することができる。

[0055]３つ以上の折り畳み回転翼が設けられている場合、折り畳み回転翼を基本回転翼に対して順番に折り畳むことができ、または、折り畳み回転翼を基本回転翼から逆の順序で折り畳むことができる。さらに、図６の破線のブロックは、回転翼の関節連結のための連結シャフトを表している。

[0056]なお、ここでは構造を簡略化するために、図５および図６には無人機本体１の図示を省略している。当業者であれば、無人機本体１を必要に応じて省略し、回転翼を直接連続的に関節状に連結することもでき、関節状の連結形態は、上述の関節連結シャフト４と同様の構造を採用することができる。

[0057]本出願による折り畳み式無人機は、上に詳細に記載されている。本出願の原理および実施形態は、本明細書において特定の例により例示されている。上記の実施例の説明は、本出願の中核概念の理解を助けることのみを意図している。当業者であれば、本出願の原理から逸脱することなく、本出願にいくつかの改変および改良を加えることができ、これらの改変および改良もまた、特許請求の範囲によって規定される本出願の範囲内に入るとみなされるべきであることに留意すべきである。

１無人機本体
２第１の回転翼モジュール
３第２の回転翼モジュール
４関節連結シャフト
４１連結端部
５第１の位置決め部材
６第２の位置決め部材
７第１のギヤ
８第２のギヤ
９ねじ穴

Claims

無人機本体（１）と、前記無人機本体（１）に連結された回転翼部とを備えた折り畳み式無人機であって、前記回転翼部は、各々が少なくとも１つの回転翼を有する、第１の回転翼モジュール（２）および第２の回転翼モジュール（３）を備え、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）は、前記無人機本体（１）の両側にそれぞれ関節状に連結されて、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）が、対応する関節連結シャフト（４）を中心として回転して、折り畳まれるかまたは展開されることが可能になっており、
互いに協働する第１の位置決め部材（５）が、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）の互いに向かい合う面に設けられて、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）が折り畳まれたときに、前記第１の回転翼モジュール（２）と前記第２の回転翼モジュール（３）が前記第１の位置決め部材（５）によって互いに固定されることが可能になっている、折り畳み式無人機。
互いに協働する第２の位置決め部材（６）が、それぞれ前記第１の回転翼モジュール（２）および前記無人機本体（１）の互いに向かい合う面に設けられて、かつ／または、互いに協働する第２の位置決め部材（６）が、それぞれ前記第２の回転翼モジュール（３）および前記無人機本体（１）の互いに向かい合う面に設けられて、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）が展開されたときに、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）が前記第２の位置決め部材（６）によって前記無人機本体（１）に固定されることが可能になっている、請求項１に記載の折り畳み式無人機。
前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）は、同じ面内に展開することができ、かつ／または、
前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）は、前記無人機本体（１）と同じ面内に展開することができ、もしくは、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）を展開することによって形成される面は、前記無人機本体（１）の１つの表面と平行である、請求項１に記載の折り畳み式無人機。
前記無人機本体（１）の縦断面はＴ字形であり、前記関節連結シャフト（４）は、前記Ｔ字形の縦部分の２つの端部から延伸して、前記第１の回転翼モジュール（２）または前記第２の回転翼モジュール（３）をそれぞれ連結するように構成されている連結端部（４１）を形成しており、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）は、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）が展開されたときに、前記Ｔ字形の横部分と平行にフィットする、請求項３に記載の折り畳み式無人機。
前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）が折り畳まれたとき、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）の外側面は両方とも、前記無人機本体（１）の外側面を超えていない、請求項１に記載の折り畳み式無人機。
前記第１の回転翼モジュール（２）には第１のギヤ（７）が設けられ、前記第２の回転翼モジュール（３）には前記第１のギヤ（７）に噛み合う第２のギヤ（８）が設けられており、前記第１のギヤ（７）および前記第２のギヤ（８）の軸線はそれぞれ、前記第１のギヤ（７）および前記第２のギヤ（８）と同じ側にあるそれぞれの前記関節連結シャフト（４）に平行である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の折り畳み式無人機。
２つの前記関節連結シャフト（４）が前記無人機本体（１）に配置されており、前記第１のギヤ（７）および前記第２のギヤ（８）はそれぞれ、前記第１のギヤ（７）および前記第２のギヤ（８）と同じ側にあるそれぞれの前記関節連結シャフト（４）にスリーブ状に取り付けられ関節状に連結されている、請求項６に記載の折り畳み式無人機。
前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）の各々は、互いに連結された少なくとも２つの回転翼を備え、前記少なくとも２つの回転翼は直線的に配置されている、請求項５に記載の折り畳み式無人機。
前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）の各々において、隣接する２つの回転翼同士が関節状に連結されており、前記回転翼のうちの１つが基本回転翼を構成し、前記回転翼のうちの他が折り畳み回転翼を構成しており、前記第１の回転翼モジュール（２）および前記第２の回転翼モジュール（３）の各々は、前記基本回転翼を介して前記無人機本体（１）に関節状に連結されており、前記折り畳み回転翼が、前記基本回転翼へ順次に折り畳まれること、または、前記基本回転翼から順次に展開されることが可能になっている、請求項８に記載の折り畳み式無人機。