JP6693650B2 - Protective frame An aircraft that can run on land that can make the aircraft body horizontal independent of the axis tilt - Google Patents

Protective frame An aircraft that can run on land that can make the aircraft body horizontal independent of the axis tilt Download PDF

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Description

本発明は、中心に配置した1個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、車軸に、回転可能に取り付けられた、一対の車輪または一対の飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、を備えた陸上走行可能な飛行体に関するものである The present invention relates to an aircraft body having one propulsion unit arranged at the center or a plurality of propulsion units symmetrically arranged with respect to the main traveling direction, and an axle arranged so as to be perpendicular to the main traveling direction. And a protect frame that is rotatably attached to an axle and that wraps around a pair of wheels or a pair of flight body main bodies in three dimensions.

本発明の対象である陸上走行可能な回転する車輪またはプロテクトフレーム付の飛行体に関する従来技術は、プロテクトフレームの無い、推進器(プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など)をもつ飛行体(以下、飛行体本体)である。例えば非特許文献1と2のようなヘリコプタ型のものや、非特許文献3のような飛行船型や、非特許文献4のような航空機型のものである。一方、特許文献1では、機体に複数のロータ(プロペラ)が配設された飛行体本体であって、ロータを2次元的にプロテクトフレームで囲うことによって、フレームの内側に配設される前記ロータと障害物との接触を防止する飛行体本体を開示している。   The prior art relating to a vehicle with a rotating wheel or a protect frame that is capable of running on land, which is the object of the present invention, is a vehicle without a protect frame and having a propulsion device (such as a propeller drive device or a jet propulsion device) (hereinafter, Aircraft body). For example, a helicopter type as in Non-Patent Documents 1 and 2, an airship type as in Non-Patent Document 3, and an aircraft type as in Non-Patent Document 4. On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-163242, the rotor body is a main body of an aircraft in which a plurality of rotors (propellers) are provided, and the rotor is provided inside a frame by enclosing the rotor two-dimensionally with a protect frame. Disclosed is a flying body main body that prevents contact between an obstacle and an obstacle.

特開2011−046355号公報JP, 2011-046355, A

田原誠、野波建蔵「マルチロータ型ヘリコプタの汎用的な機体設計手法と低コスト化による実現」日本機械学会論文集(C編)78巻787号(2012年)、pp.872-882Makoto Tahara, Kenzo Nonami "Realization of multi-rotor helicopter by general-purpose airframe design method and cost reduction" Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C edition) Vol. 78, No. 787 (2012), pp.872-882 藤原大吾、辛振玉、羽沢建作、野波健蔵「自律小型無人ヘリコプタH∞ホバリング制御と誘導制御」日本機械学会論文集(C編)70巻697号(2004年)、pp.1708-1714Daigo Fujiwara, Shinsakutama, Kensaku Hazawa, Kenzo Nonami "Autonomous Small Unmanned Helicopter H∞ Hovering Control and Guidance Control" Proceedings of the Japan Society of Mechanical Engineers, Volume 70, 697 (2004), pp.1708-1714 山田学、多喜康博、舟橋康行「定常風に対する飛行船システムの大域的な位置と姿勢の制御」日本機械学会論文集(C編)76巻767号(2010年)、pp.1770-1779Manabu Yamada, Yasuhiro Taki, Yasuyuki Funahashi "Global Position and Attitude Control of Airship System for Steady Wind" Proceedings of the Japan Society of Mechanical Engineers (C edition) Vol. 76, No. 767 (2010), pp.1770-1779 Rogelio Lozano 「Unmanned Aerial Vehicles」ISTE Ltd and JohnWiley& Sons、Inc.(2010年)pp.2-6Rogelio Lozano "Unmanned Aerial Vehicles" ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc. (2010) pp.2-6

しかし従来技術の飛行体本体には以下の件の問題がある。即ち、前記非特許文献1〜4で開示された推進器(プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など)をもつ飛行体本体、および特許文献1で開示された飛行体本体には、以下の問題点がある。   However, the conventional air vehicle body has the following problems. That is, the following problems are present in the aircraft body having the propulsion device (propeller drive device, jet type propulsion device, etc.) disclosed in Non-Patent Documents 1 to 4 and the aircraft body disclosed in Patent Document 1. There is.

(飛行体本体の問題点)
1)移動するためには常に飛行するしかないため、飛行体本体を持ち上げる力が常に必要である。そのため、多大なエネルギーを要し、飛行時間も制限される。
2)陸上を移動できない。
(Problems with the aircraft itself)
1) Since the only way to move is to fly at all times, the force to lift the body of the flying body is always required. Therefore, a lot of energy is required and the flight time is limited.
2) Cannot move on land.

発明者等は前記問題点を解決するため、既存の飛行体本体の必要な部分を保護する3次元のプロテクトフレームを飛行体本体に取り付ける発明(以下、飛行体)を行った。これは、3次元空間に存在する障害物に衝突しても飛行体本体の破損を生じず、着陸時や墜落時のダメージを軽減し、飛行体本体やこれに付加する搭載装置を保護する飛行体である。よって、飛行体が、着陸や墜落をしても、陸上を全方位走行できる。以下、「飛行体」とは、飛行体本体とプロテクトフレームを含む形態をいう。陸上を移動できるので、飛行体を持ち上げる必要がなく移動時間を長くできる。よって、前述の飛行体本体の問題点は解消できる。 In order to solve the above problems, the inventors have made an invention of attaching a three-dimensional protect frame for protecting necessary parts of an existing aircraft body to the aircraft body (hereinafter referred to as an aircraft). This is a flight that does not cause damage to the body of the aircraft even if it collides with an obstacle existing in a three-dimensional space, reduces damage at the time of landing or crashes, and protects the body of the aircraft or equipment mounted on it. It is the body. Therefore, even if the aircraft landes or crashes, it can travel on land in all directions. Hereinafter, the “aircraft” refers to a form including the body of the aircraft and a protect frame. Since it can be moved on land, it is possible to extend the travel time without having to lift the air vehicle. Therefore, the above-mentioned problems of the flying body can be solved.

この発明は、飛行体の用途として老朽化したトンネルや橋梁の天井や壁などの検査に適用できる。即ち、飛行体にカメラや接触センサ等の検査機器を搭載して、トンネルや橋梁の表面の撮影等のデータ収集を行うことができる。
ここで、車輪またはプロテクトフレームをつける車軸を、検査機器を搭載する飛行体本体の本体に固定して取り付けるため、以下の2点の課題がある。
(課題1)
鉛直の壁を水平に走行することができない。本発明の飛行体は、推進部(飛行体本体)を進行方向に傾けて進行する。よって、鉛直の壁を水平に走行する場合、推進部を水平方向に傾け推進力(揚力)を得るが、鉛直上方への揚力がないため、飛行体本体の重力により、壁面を滑り落ちながら水平方向に走行する。
(課題2)
飛行体本体とプロテクトフレーム(車輪)は一体構造であるので、その姿勢は等しくなる。そのため、図9に示す様に、天井に凸凹により、車輪であるプロテクトフレームの車軸が傾くと、飛行体本体および搭載している検査機器(カメラ等)も傾く。よって、カメラでは水平に撮影することができない。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to inspection of aging tunnels, bridge ceilings, walls, etc. for use as an aircraft. That is, it is possible to mount inspection equipment such as a camera and a contact sensor on an air vehicle to collect data such as photographing the surface of a tunnel or a bridge.
Here, since the wheel or the axle to which the protect frame is attached is fixedly attached to the main body of the flying body on which the inspection equipment is mounted, there are the following two problems.
(Issue 1)
You cannot run horizontally on a vertical wall. The aircraft of the present invention advances with the propulsion unit (aircraft body) tilted in the traveling direction. Therefore, when traveling horizontally on a vertical wall, the propulsion part is tilted horizontally to obtain propulsive force (lift force), but since there is no lift force vertically upward, the gravity of the aircraft body causes it to slide down while sliding down the wall surface. Drive in the direction.
(Issue 2)
Since the flying body and the protect frame (wheel) are integrated, their postures are the same. Therefore, as shown in FIG. 9, when the axle of the protect frame, which is a wheel, tilts due to the unevenness of the ceiling, the flying body and the inspection equipment (camera etc.) mounted also tilt. Therefore, the camera cannot shoot horizontally.

本発明は、上記の課題1および課題2を解決する飛行体を提供することである。 The present invention is to provide an air vehicle that solves the above problems 1 and 2.

上記の目的を達成するため、本発明は以下のようである。
発明1は、中心に配置した1個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、車軸に、回転可能に取り付けられた、一対の車輪または一対の飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、を備えた飛行体において、車軸は、飛行体本体に、弾性体およびダンパを介して、取り付けたことを特徴とする飛行体である。
発明2は、一対の弾性体およびダンパを、主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする発明1に記載の飛行体である。
発明3は、車軸は分割されたことを特徴とする発明2に記載の飛行体である。
発明4は、車軸を、飛行体本体に、2次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする発明1に記載の飛行体である。
To achieve the above object, the present invention is as follows.
The first aspect of the present invention is an aircraft body having one propulsion unit arranged at the center or a plurality of propulsion units symmetrically arranged with respect to the main traveling direction, and an axle arranged so as to be perpendicular to the main traveling direction. And a protect frame rotatably attached to the axle and wrapping a pair of wheels or a pair of flight body main bodies in three dimensions, the axle includes an elastic body and a damper on the flight body body. It is a flying body characterized by being attached through.
Invention 2 is the aircraft according to Invention 1, characterized in that a pair of elastic bodies and a damper are provided symmetrically with respect to the main traveling direction.
Invention 3 is an aircraft according to Invention 2, wherein the axle is divided.
Invention 4 is the aircraft according to Invention 1, characterized in that the axle is two-dimensionally restrained and attached to the aircraft body.

発明1は、プロテクトフレームまたは車輪をつける車軸と、検査機器を搭載する飛行体本体を、弾性体およびダンパを介して取り付けたことを特徴とする。よって、飛行体が鉛直の壁を水平に走行する場合、推進部は水平方向に傾いている。ここで、飛行体本体の下部には重量物であるバッテリー等が搭載され鉛直下向きの重力が働いているので、推進部は、重力により鉛直上向きにも2次元的に傾き、上向きの揚力を得ることができる。よって、飛行体は鉛直の壁を水平に走行することができる。
また、天井面を走行してカメラ撮影をする場合、天井面に凹凸があっても、検査機器を搭載した飛行体本体を水平に保つことができ、飛行体は天井面を水平に撮影できる。
加えて、弾性体およびダンパの衝撃や振動の吸収機能により、飛行体本体や搭載した検査機器を保護することができる。
発明2は、一対の弾性体およびダンパを、主たる進行方向に対して、対称に備えているので、車軸に対して飛行体本体を、安定して制御することができる。
発明3は、車軸が分割されているので、一方の車輪またはプロテクトフレームが段差などを乗り越えた際、他方の車輪への影響を少なくすることができる。よって、飛行体の地上走行などを安定にすることができる。
発明4は、車軸を、飛行体本体に、2次元的に拘束して、取り付けることにより、車軸に対して飛行体本体が、水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにしたものである。車軸と飛行体本体を、1つの弾性体およびダンパにより、それぞれ一カ所に取り付けることができる。
A first aspect of the invention is characterized in that an axle to which a protect frame or wheels is attached, and an aircraft body on which inspection equipment is mounted are attached via an elastic body and a damper. Therefore, when the aircraft horizontally travels on the vertical wall, the propulsion unit is inclined in the horizontal direction. Here, since a battery, which is a heavy object, is mounted on the lower part of the main body of the aircraft, and vertically downward gravity acts, the propulsion unit tilts two-dimensionally vertically upward due to gravity and obtains an upward lift force. be able to. Therefore, the air vehicle can travel horizontally on the vertical wall.
Further, when the camera is photographed while traveling on the ceiling surface, even if the ceiling surface has irregularities, the main body of the aircraft equipped with the inspection equipment can be kept horizontal, and the aircraft can photograph the ceiling surface horizontally.
In addition, the shock absorbing and vibration absorbing functions of the elastic body and the damper can protect the main body of the flying body and the mounted inspection equipment.
According to the second aspect of the present invention, since the pair of elastic bodies and the damper are provided symmetrically with respect to the main traveling direction, the aircraft body can be stably controlled with respect to the axle.
According to the third aspect of the invention, since the axle is divided, when one wheel or the protect frame gets over a step or the like, the influence on the other wheel can be reduced. Therefore, it is possible to stabilize the ground traveling of the air vehicle.
According to a fourth aspect of the present invention, the axle body is two-dimensionally restrained and attached to the body of the aircraft, so that the body of the aircraft is prevented from bending in the horizontal direction with respect to the axle and is only bent in the vertical direction. is there. The axle and the body of the flying body can be attached to one place by one elastic body and one damper.

本発明の第1実施形態における飛行体αの構成を示す。ただし飛行体本体1および推進部3を軸11の上部に設置してもよい1 shows a configuration of an aircraft α in the first embodiment of the present invention. However, the flying body 1 and the propulsion unit 3 may be installed above the shaft 11. 本第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平に走行する場合を示す。(b)は正面図、(a)は平面図、(c)は右側面図を示す。Xは鉛直方向、Yは水平方向を表す。The case where the aircraft α in the first embodiment runs horizontally on a vertical wall is shown. (B) is a front view, (a) is a plan view, and (c) is a right side view. X represents the vertical direction and Y represents the horizontal direction. 第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(上から見た図)。The state of the force when the aircraft α in the first embodiment travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (view from above). 第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(横から見た図)。The state of the force when the flying object α in the first embodiment travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (viewed from the side). 第1実施形態における飛行体αが、空中を上昇し、天井に当たり、天井を走行する場合を示す。The case where the aircraft α in the first embodiment rises in the air, hits the ceiling, and travels on the ceiling is shown. 第1実施形態における飛行体αが陸上に墜落した場合、衝撃を吸収する状態を示す。When the aircraft α in the first embodiment crashes on land, it shows a state of absorbing impact. 本発明の第2実施形態における飛行体を示す。5 shows an air vehicle in a second embodiment of the present invention. 第2実施形態における飛行体αに用いる弾性体のトーションバネを示す。7 shows an elastic torsion spring used for the flying object α in the second embodiment. 従来例を示す。A conventional example is shown. 本発明の第3実施形態の構造を示す。3 shows a structure of a third embodiment of the present invention. 第3実施形態における飛行体αが天井を走行する状態を示す。The state where the flying body α in the third embodiment travels on the ceiling is shown. 第3実施形態の構造を示す。(a)は平面図、(b)は正面図を示す。The structure of 3rd Embodiment is shown. (A) shows a plan view and (b) shows a front view. 第3実施形態の構造を示す。(a)は右側面図、(b)は矢視図を示す。The structure of 3rd Embodiment is shown. (A) is a right side view and (b) is an arrow view. 第3実施形態の車輪10を取り外した状態の構造を示す。(a)は平面図、(b)は左側の第1車軸11aの正面図を示す。The structure in which the wheel 10 of the third embodiment is removed is shown. (A) is a plan view and (b) is a front view of the first axle 11a on the left side. 第3実施形態の第2車軸11bの構造を示す。(a)は荷重がかからず弾性体13およびダンパ15が変形していない状態、(b)は荷重がかかり弾性体13およびダンパ15が変形している状態を示す。The structure of the 2nd axle 11b of 3rd Embodiment is shown. (A) shows a state in which the elastic body 13 and the damper 15 are not deformed because no load is applied, and (b) shows a state in which the elastic body 13 and the damper 15 are deformed under a load.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, modifications and improvements can be added without departing from the scope of the invention.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における陸上を走行可能な飛行体αの構成を示す。ただし飛行体本体1および推進部3を軸11の上部に設置してもよい
飛行体本体1は、制御機能がある制御部(図示せず)、推進部3、飛行体本体1の下部に位置するバッテリー5および飛行体本体1の上部に位置する検査機器7からなる。これらは、メンテナンス時に工具等で取り外しはできるが、一体で固定されている。
ここで、計測する対象によって、検査機器7を、飛行体本体1の下部に取り付け、バッテリー5を上部に取り付ける場合もある。
2つのプロテクトフレーム9は、車軸11の両端に回転自在に取り付けられている。また、2つのプロテクトフレーム9は、車輪10として機能すると共に、飛行体本体1を立体的にカバーする。飛行体本体1の推進部3で発生する推力により、プロテクトフレーム9は、転がり運動で自由に陸上を移動ができる。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of an aircraft α that can travel on land according to the first embodiment of the present invention. However, the aircraft body 1 and the propulsion unit 3 may be installed above the shaft 11. The aircraft body 1 is located below the control unit (not shown) having a control function, the propulsion unit 3, and the aircraft body 1. It consists of a battery 5 and an inspection device 7 located above the flying body 1. These can be removed with a tool or the like during maintenance, but they are fixed together.
Here, depending on the object to be measured, the inspection device 7 may be attached to the lower portion of the flying body 1 and the battery 5 may be attached to the upper portion.
The two protect frames 9 are rotatably attached to both ends of the axle 11. Further, the two protect frames 9 function as wheels 10 and three-dimensionally cover the flying body 1. By the thrust generated by the propulsion unit 3 of the flying body 1, the protect frame 9 can freely move on the land by rolling motion.

飛行体αの飛行体本体1と車軸11は、弾性体13およびダンパ15を介して組つけられる。弾性体13およびダンパ15は、飛行体本体1の自重により撓んでいる。また、弾性体13およびダンパ15は、飛行体αの線対称になる2カ所で取り付けると良い。車軸11に対して飛行体本体1の水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにできるからである。このように2次元的に拘束して、取り付けることにより、本発明の効果がより発揮できる。
弾性体13の弾性特性は、飛行体αの飛行体本体1(推進部3、バッテリー5および検査機器7を含む)質量により、有用な撓み量が発生するのを目安とする。有効な撓み量は、飛行体本体1の大きさで変わる。
The aircraft body 1 of the aircraft α and the axle 11 are assembled via the elastic body 13 and the damper 15. The elastic body 13 and the damper 15 are bent by the weight of the flight body 1 itself. Further, the elastic body 13 and the damper 15 may be attached at two positions which are line-symmetric with respect to the flying body α. This is because it is possible to suppress the bending of the flying body 1 in the horizontal direction with respect to the axle 11 and to bend only in the vertical direction. Thus, the effect of the present invention can be more exerted by two-dimensionally restraining and attaching.
The elastic characteristic of the elastic body 13 is set such that a useful amount of deflection is generated depending on the mass of the flying body 1 (including the propulsion unit 3, the battery 5, and the inspection device 7) of the flying body α. The effective amount of deflection changes depending on the size of the flying body 1.

ただしこれらの図は一例であり、説明の簡単のため、飛行体本体1は4ロータ型小型ヘリコプタとし、飛行体本体1に取り付ける2つのプロテクトフレーム9を半球体としたが、本発明では任意の飛行体αを対象とし、プロテクトフレーム9は大きさとして飛行体本体1を立体的(3次元的)に覆い、形状として回転可能であり、軽量である条件を満たせば、その他の要件は任意である。また、一つの球状のプロテクトフレーム9でも良い。 However, these figures are examples, and for the sake of simplicity of description, the flying body 1 is a four-rotor type small helicopter, and the two protect frames 9 attached to the flying body 1 are hemispheres, but in the present invention, it is arbitrary. Targeting the flying body α, the protect frame 9 has a size that covers the flying body 1 in three dimensions (three-dimensionally), can rotate as a shape, and other requirements are optional as long as the condition of being lightweight is satisfied. is there. Alternatively, one spherical protect frame 9 may be used.

例として、飛行体本体1を中心に十字形状の棒状のフレームを構成し、その端部に4つの推進部3を固定する。4つの推進部3のプロペラは、一つの平面上に配置される。4つのプロペラの回転数が同じ場合、飛行体本体1は鉛直方向に飛行する。 As an example, a cross-shaped rod-shaped frame is formed around the flying body 1 and the four propulsion units 3 are fixed to the ends thereof. The propellers of the four propulsion units 3 are arranged on one plane. When the rotation speeds of the four propellers are the same, the flying body 1 flies in the vertical direction.

飛行体本体1の水平方向の移動は、4つの推進部3のプロペラの内、移動したい進行方向の2つの推進部3のプロペラの回転数を下げる。よって、飛行体本体1は移動方向の端部が下がるように傾き飛行する。この水平移動は陸上及び水上走行の基本的な動作となる。この水平方向の直進移動の方向が、飛行体本体1の主たる進行方向である。左右方向へ曲がる際は、左右の推進部3のプロペラの回転数(推進力)を変化させることにより行う。この水平移動は陸上走行の基本的な動作となる。よって、推進部3は飛行体本体1の主たる進行方向に対して左右対称に配置される。
プロテクトフレーム9または車輪10を取り付ける車軸11は、棒状の形態をしている。車軸11は、4つの推進部3に干渉しないようにする。また、車軸11の取付け方向は、飛行体αの陸上での基本的な動作(水平移動)において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上においてプロテクトフレーム9または車輪10を用いて走行する際、プロテクトフレーム9または車輪10の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
車軸11は図1のA−A断面図に示すように、飛行体本体1の本体構造体4が有している縦長の孔部4aに対して貫通している。また、一対の弾性体13およびダンパ15は、中心線A−Aに対して対称な位置に設置される(図1)。車軸11は主たる進行方向に垂直に配置されているので、一対の弾性体13およびダンパ15は、主たる進行方向に対しても、対称な位置に設置される。また、一対の弾性体13およびダンパ15は、車軸11から、飛行体本体1の自重により撓んだ状態で釣り合っている。
車軸11の両端部にプロテクトフレーム9(または車輪10)を回転可能に取り付ける。
車軸11の取付け方向は、飛行体αの陸上(および可能な場合は水上)での基本的な動作において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上又は水上においてプロテクトフレーム9を車輪として走行する際、輪郭部の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
よって、図1に示す4ロータ型小型ヘリコプタの場合、飛行体本体1としての水平移動の基本的な動作より、車輪10としての飛行体αの主たる進行方向は前後2方向となる。
The horizontal movement of the flying body 1 lowers the rotational speeds of the propellers of the two propulsion units 3 in the traveling direction to be moved among the propellers of the four propulsion units 3. Therefore, the flying body 1 tilts and flies so that the end in the moving direction is lowered. This horizontal movement is a basic operation for land and water traveling. The direction of the straight movement in the horizontal direction is the main traveling direction of the flying body 1. When turning in the left-right direction, the rotational speed (propulsion force) of the propellers of the left and right propulsion units 3 is changed. This horizontal movement is the basic operation of land running. Therefore, the propulsion unit 3 is arranged symmetrically with respect to the main traveling direction of the flying body 1.
The axle 11 to which the protect frame 9 or the wheel 10 is attached has a rod shape. The axle 11 should not interfere with the four propulsion units 3. In addition, it is desirable that the mounting direction of the axle 11 be vertical to the main traveling direction in the basic operation (horizontal movement) of the aircraft α on land. This is because when traveling on land using the protect frame 9 or the wheels 10, the traveling direction due to the rotation of the protect frame 9 or the wheels 10 coincides with the main traveling direction, and energy efficiency is good.
As shown in the AA cross-sectional view of FIG. 1, the axle 11 penetrates a vertically long hole portion 4a included in the main body structure 4 of the aircraft body 1. Further, the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are installed at positions symmetrical with respect to the center line AA (FIG. 1). Since the axle 11 is arranged perpendicularly to the main traveling direction, the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are installed at symmetrical positions with respect to the main traveling direction. Further, the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are in balance with each other in a state where the elastic body 13 and the damper 15 are bent from the axle 11 by the own weight of the flying body 1.
Protect frames 9 (or wheels 10) are rotatably attached to both ends of the axle 11.
The attachment direction of the axle 11 is preferably perpendicular to the main traveling direction in the basic operation of the aircraft α on land (and on water if possible). This is because when traveling on land or on water with the protect frame 9 as a wheel, the traveling direction due to the rotation of the contour portion coincides with the main traveling direction, and energy efficiency is good.
Therefore, in the case of the four-rotor type small helicopter shown in FIG. 1, the main traveling direction of the flying body α as the wheel 10 is two directions in the front-rear direction due to the basic operation of horizontal movement of the flying body 1.

また、飛行体本体1が、通常のヘリコプタのように人が乗る本体部の上部に主たるプロペラを搭載する形態の場合、操縦席がある方向が水平移動時の進行方向となる。よって、車軸11は進行方向に垂直に本体部の左右に取り付けられる。この際プロペラは本体部の上部にあるので、車軸11はプロペラと干渉しない。 Further, in the case where the aircraft body 1 has a main propeller mounted on the upper portion of the body portion on which a person rides like a normal helicopter, the direction in which the cockpit is located becomes the traveling direction during horizontal movement. Therefore, the axle 11 is attached to the left and right of the main body perpendicular to the traveling direction. At this time, since the propeller is located above the main body, the axle 11 does not interfere with the propeller.

プロテクトフレーム9の大きさ、形状、重量の特徴は以下のようである。プロテクトフレーム9の大きさは、飛行体本体1(特に推進器)を立体的(3次元的)に囲んでカバーし、墜落時・離陸時・着陸時・飛行時において飛行体本体1(特に推進器)が陸上や障害物に当たらないよう、十分な大きさをもつものとする。飛行体αを立体的に包み込むため、プロテクトフレーム9は、飛行体本体1(推進部3を含む)に対して凹形状(円盤形状も含む)となっている。プロテクトフレーム9の形状は、いかなる姿勢で着陸しても転がりやすい形状(例えば飛行体本体1の進行方向から見た場合半球又は円筒形形状をしており、進行方向に平行かつ車軸11の伸びる方向に直交する断面形状が円形(円盤形状も含む)又は6角形以上の多面体などが良い)とし、かつ内部の飛行体本体1の空気の流れを妨げないよう、十分な隙間をもつようにする。プロテクトフレーム9の重量は、飛行体本体1のペイロード以下で十分に軽量とし、プロテクトフレームを含めた飛行体αが、離陸を含め空中で自由に運動できるものである。 The features of the size, shape and weight of the protect frame 9 are as follows. The size of the protect frame 9 covers the aircraft body 1 (especially the propulsion device) by enclosing it three-dimensionally (three-dimensionally) and covers the aircraft body 1 (especially when propelling during crash, takeoff, landing, or flight). The vessel should be large enough not to hit land or obstacles. In order to wrap the flying body α in three dimensions, the protect frame 9 has a concave shape (including a disc shape) with respect to the flying body 1 (including the propulsion portion 3). The shape of the protect frame 9 is a shape that makes it easy to roll when landing in any posture (for example, a hemispherical shape or a cylindrical shape when viewed from the traveling direction of the flying body 1, and is parallel to the traveling direction and the direction in which the axle 11 extends The cross-sectional shape orthogonal to is circular (including a disc shape) or a polyhedron of hexagons or more is preferable), and a sufficient gap is provided so as not to obstruct the air flow of the inside of the flying body 1. The weight of the protect frame 9 is sufficiently lighter than the payload of the aircraft body 1, and the aircraft α including the protect frame can freely move in the air including takeoff.

左右2つのプロテクトフレーム9を、飛行体αの車軸11の両端にそれぞれ取り付ける場合、一軸のみ自由回転できるように構成する。搭載方法として、つぎのイ)、ロ)、ハ)の3つの実施形態が可能なようにすると良い。
イ)着陸時や墜落時において、いかなる姿勢で着陸しても周りを囲った左右のプロテクトフレーム9(または車輪10)により、飛行体本体1(特にプロペラなどの推進器)を破損せずに転がり、飛行体本体1の姿勢を自動で回復し、最終的に離陸時に都合のよい姿勢となること。
ロ)陸上において、推進部3を制御部で制御し、飛行体本体1を進みたい方向に傾ければ、飛行体本体1は姿勢を保持したまま、プロテクトフレーム9は回転し陸上を転がり走行する。左右2つのプロテクトフレームの輪郭部が、2輪車両の車幅方向の車輪10(タイヤ)の役割を果たすため、陸上走行時に飛行体αはロール方向の動きが抑えられ、直進安定性が高い。
ハ)陸上において、飛行体αにヨー方向の回転力を与えれば、左右2つのプロテクトフレーム9(または車輪10)の輪郭部が2輪車両の車輪10として互いに反対向きに回転するので、飛行体αはその場でヨー方向に容易に回転できる。よって、飛行体αは陸上を安全かつあらゆる方向に移動できる。
When the two left and right protect frames 9 are attached to both ends of the axle 11 of the flying body α, only one axis is configured to be freely rotatable. As a mounting method, the following three embodiments, i), b), and c) may be possible.
B) When landing or crashing, no matter what position you land on, the left and right protected frames 9 (or wheels 10) roll around the aircraft body 1 without damaging it (especially propellers such as propellers). , The attitude of the flying body 1 should be automatically recovered so that it finally becomes a convenient attitude during takeoff.
(B) On land, if the propulsion unit 3 is controlled by the control unit and the aircraft body 1 is tilted in the desired direction, the aircraft body 1 will maintain its posture and the protect frame 9 will rotate and roll on land. .. Since the contours of the two left and right protect frames play the role of the wheels 10 (tires) in the vehicle width direction of the two-wheeled vehicle, the motion of the aircraft α in the roll direction is suppressed during land running, and the straight running stability is high.
C) On land, if a rotational force in the yaw direction is applied to the flying body α, the contour portions of the two left and right protect frames 9 (or wheels 10) rotate in opposite directions as the wheels 10 of the two-wheeled vehicle. α can easily rotate in the yaw direction on the spot. Therefore, the aircraft α can safely move on land in any direction.

また、飛行体αの他の実施例もある。これは、飛行体本体1の推進部3を搭載するためのステーが十字型に4本即ち2対あるが、この1対のステー部の左右両端に車軸11を接続するものである。
車軸11の両端部にプロテクトフレーム9(または車輪10)がつくのは同じ構造である。このような構成でよれば、飛行体本体1のステーを車軸11と共用できるので、飛行体本体1の設計自由度が大きくなる。
There are also other examples of the air vehicle α. This has four stays for mounting the propulsion unit 3 of the aircraft body 1 in a cross shape, that is, two pairs, and the axles 11 are connected to the left and right ends of the pair of stay units.
It is the same structure that the protect frame 9 (or the wheel 10) is attached to both ends of the axle 11. With such a configuration, the stay of the flying body 1 can be shared with the axle 11, so that the degree of freedom in designing the flying body 1 is increased.

図2は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平に走行する場合を示す。座標軸は、鉛直方向をX軸、水平方向をY軸とする。
図2(b)の正面図において、プロテクトフレーム9(または車輪10)は鉛直の壁に接し、推進部3の推進力により、飛行体αは、水平方向(Y軸方向)に走行している。
図2(a)の平面図において、プロテクトフレーム9(または車輪10)は壁に接して、飛行体αは、Y軸方向に走行している。Y方向が主たる進行方向であるので、推進部3はY軸方向に対して傾斜して推進力(揚力)を発生している。
図2(c)の右側面図において、プロテクトフレーム9(または車輪10)は壁に接して、飛行体αは、Y軸方向に走行している。推進部3は、飛行体本体1と車軸11は、弾性体13およびダンパ15を介して組つけらおり、飛行体本体1の質量による重力で、弾性体13およびダンパ15が伸びることができる。従って、推進部3は、X軸方向にも2次元的に傾斜することができ、X軸上方に推進力(揚力)を発生している。
FIG. 2 shows a case where the aircraft α in the first embodiment of the present invention travels horizontally on a vertical wall. Regarding the coordinate axes, the vertical direction is the X axis and the horizontal direction is the Y axis.
In the front view of FIG. 2B, the protect frame 9 (or the wheel 10) is in contact with the vertical wall, and the propulsive force of the propulsion unit 3 causes the flying body α to travel in the horizontal direction (Y-axis direction). ..
In the plan view of FIG. 2A, the protect frame 9 (or the wheel 10) is in contact with the wall, and the aircraft α is traveling in the Y axis direction. Since the Y direction is the main traveling direction, the propulsion unit 3 is inclined with respect to the Y axis direction to generate a propulsive force (lift force).
In the right side view of FIG. 2C, the protect frame 9 (or the wheel 10) is in contact with the wall, and the aircraft α is traveling in the Y axis direction. In the propulsion unit 3, the flight body 1 and the axle 11 are assembled via the elastic body 13 and the damper 15, and the elastic body 13 and the damper 15 can be extended by gravity due to the mass of the flight body 1. Therefore, the propulsion unit 3 can also be two-dimensionally tilted in the X-axis direction and generates a propulsive force (lift force) above the X-axis.

図3は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(上から見た図)。推進部3により、推進部3に垂直に揚力(ベクトル表示)が発生する。推進部3が進行方向に傾斜していることにより、水平方向には揚力のY軸方向成分が発生する。また、壁方向には、車輪10またはプロテクトフレーム9を壁に押しつける揚力も発生する。よって、飛行体αは鉛直の壁を水平方向に走行することができる。 FIG. 3 shows a state of force when the aircraft α according to the first embodiment of the present invention travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (view from above). Lifting force (vector display) is generated vertically by the propulsion unit 3. Since the propulsion unit 3 is inclined in the traveling direction, a Y-axis direction component of lift is generated in the horizontal direction. Further, lift force that pushes the wheel 10 or the protect frame 9 against the wall is generated in the wall direction. Therefore, the aircraft α can travel horizontally on the vertical wall.

図4は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平(Y方向)に走行する場合の力の状態を示す(横から見た図)。推進部3により、推進部3に垂直に揚力(ベクトル)が発生する。飛行体車軸11と、弾性体13およびダンパ15を介して組つけられており、飛行体本体1は、その質量による重力で、弾性体13およびダンパ15が伸びることができる。従って、推進部3は、鉛直上方向であるX軸方向にも2次元的に傾斜することができ、X軸上方に揚力のX軸方向成分を発生している。また、壁方向には、車輪10またはプロテクトフレーム9を壁に押しつける揚力も発生する。よって、揚力のX軸方向の成分により、飛行体αは重力により落下することなく、鉛直の壁を水平方向に走行することができる。
ここで、弾性体13およびダンパ15は、2カ所で車軸11と飛行体本体1を連結し、下側の弾性体13およびダンパ15は圧縮され、上側の弾性体13およびダンパ15は引張されている。車軸11に対して飛行体本体1の水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにできるからである。このように2次元的に拘束して、取り付けることにより、本発明の効果がより発揮できる。
FIG. 4 shows a state of force when the aircraft α according to the first embodiment of the present invention travels horizontally (Y direction) on a vertical wall (side view). The propulsion unit 3 generates a lift (vector) perpendicular to the propulsion unit 3. It is assembled to the flight vehicle axle 11 via the elastic body 13 and the damper 15, so that the elastic body 13 and the damper 15 of the flight body 1 can be extended by gravity due to its mass. Therefore, the propulsion unit 3 can also be two-dimensionally inclined in the X-axis direction, which is the vertically upward direction, and generates the X-axis direction component of the lift force above the X-axis. Further, lift force that pushes the wheel 10 or the protect frame 9 against the wall is generated in the wall direction. Therefore, due to the component of the lift force in the X-axis direction, the aircraft α can travel horizontally on the vertical wall without falling due to gravity.
Here, the elastic body 13 and the damper 15 connect the axle 11 and the flight body 1 at two places, the lower elastic body 13 and the damper 15 are compressed, and the upper elastic body 13 and the damper 15 are pulled. There is. This is because it is possible to suppress the bending of the flying body 1 in the horizontal direction with respect to the axle 11 and to bend only in the vertical direction. Thus, the effect of the present invention can be more exerted by two-dimensionally restraining and attaching.

図5は、本発明の第1実施形態における飛行体αが、空中を上昇し、天井に当たり、天井を走行する場合を示す。
(a)は、飛行体αが陸上にいる状態を示す。推進部3が水平であり、鉛直上向きの揚力がはたらいていており、飛行体αは、天井に向かって浮上する。
(b)は、飛行体αが水平な天井に到達した瞬間を示す。天井に凸部があると飛行体αの片側の車輪10またはプロテクトフレーム9が、その凸部に乗り上げ、車軸11および飛行体本体1は水平にはならない。
(c)は、飛行体本体1の適切な重力により、弾性体13およびダンパ15が伸び縮みし、飛行体本体1が水平になった状態を示す。飛行体本体1に搭載した検査機器7(カメラ等)は、天井を天井面に水平に検査することができる。
FIG. 5 shows a case where the aircraft α in the first embodiment of the present invention rises in the air, hits the ceiling, and travels on the ceiling.
(A) shows a state in which the aircraft α is on land. The propulsion unit 3 is horizontal, the lift force in the vertically upward direction is working, and the aircraft α floats toward the ceiling.
(B) shows the moment when the aircraft α reaches the horizontal ceiling. If there is a convex portion on the ceiling, the wheel 10 or the protect frame 9 on one side of the aircraft α rides on the convex portion, and the axle 11 and the aircraft body 1 do not become horizontal.
(C) shows a state in which the elastic body 13 and the damper 15 are expanded and contracted by the appropriate gravity of the flight body 1 and the flight body 1 is horizontal. The inspection device 7 (camera or the like) mounted on the aircraft body 1 can inspect the ceiling horizontally on the ceiling surface.

図6は、本発明の第1実施形態における飛行体αが陸上に墜落した場合、衝撃を吸収する状態を示す。
飛行体αが落下した場合、陸上には車輪10またはプロテクトフレーム9が衝突する。車輪10またはプロテクトフレーム9は弾性力があり衝突の衝撃を吸収することができる。第1実施形態は、飛行体αの飛行体本体1と車軸11は、弾性体13およびダンパ15を介して組つけられている。よって、さらに衝突の衝撃を吸収することができるので、飛行体本体1に搭載される制御機器、推進部3、バッテリー5および検査機器7を、より効果的に保護することができる。
FIG. 6 shows a state in which the impact is absorbed when the aircraft α in the first embodiment of the present invention crashes on land.
When the flying object α falls, the wheels 10 or the protect frame 9 collide with the land. The wheel 10 or the protect frame 9 has elasticity and can absorb the impact of a collision. In the first embodiment, the aircraft body 1 of the aircraft α and the axle 11 are assembled via an elastic body 13 and a damper 15. Therefore, since the impact of the collision can be further absorbed, the control device, the propulsion unit 3, the battery 5, and the inspection device 7 mounted on the aircraft body 1 can be protected more effectively.

弾性体13は、コイルバネ、板バネ、トーションバネ等のバネ機構、または/およびゴムなどの弾性力を有する材料などである。 The elastic body 13 is a spring mechanism such as a coil spring, a leaf spring, a torsion spring, and / or a material having an elastic force such as rubber.

(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態における飛行体αを示す。第2実施形態の発明は、第1実施形態の弾性体13に対して、トーションバネ17を採用したことである。第1実施形態の弾性体13およびダンパ15による、車軸11と飛行体本体1の連結は、2カ所以上としたほうが良いが、トーションバネ17によれば、一カ所の連結で、車軸11と飛行体本体1の位置関係を特定し、飛行体本体1の重力や適切な重力により、車軸11に対して、飛行体本体1を水平に保つことができる。
(Second embodiment)
FIG. 7 shows an aircraft α in the second embodiment of the present invention. The invention of the second embodiment is that the torsion spring 17 is adopted for the elastic body 13 of the first embodiment. The elastic body 13 and the damper 15 of the first embodiment should connect the axle 11 and the flying body 1 at two or more locations. However, the torsion spring 17 allows the axle 11 and the flight body 1 to fly at one location. The positional relationship of the body 1 can be specified, and the body 1 can be kept horizontal with respect to the axle 11 by the gravity of the body 1 and appropriate gravity.

図8は、本発明の第2実施形態における飛行体αに用いる弾性体のトーションバネを示す。ここでトーションバネは、通常圧縮して使用するので、上部のアーム17a側に飛行体本体1、下側のアーム17bに車軸11を組み付けて使用する。
トーションバネ17のアーム17aおよびアーム17bは、作動方向が2次元限的に拘束されているので、一カ所の連結でも良い。また、トーションバネ17の機械的特性を飛行体本体1の質量、飛行体αの大きさ等に合わせて選定する。
FIG. 8 shows an elastic torsion spring used for the flying object α in the second embodiment of the present invention. Here, since the torsion spring is usually used after being compressed, the flying body 1 is attached to the upper arm 17a side, and the axle 11 is attached to the lower arm 17b.
The arm 17a and the arm 17b of the torsion spring 17 may be connected at one place because the operating directions are two-dimensionally restricted. Further, the mechanical characteristics of the torsion spring 17 are selected according to the mass of the flying body 1 and the size of the flying body α.

(第3実施形態)
第3実施形態は、車軸11を第1車軸11aおよび第2車軸11bに分割して、第1車軸11aおよび第2車軸11bの一方の端部に、車輪10またはプロテクトフレーム9を弾性体13およびダンパ15を介して取付け、第1車軸11aおよび第2車軸11bの他方の端部は、飛行体本体に取付ける構造である。図10に第3実施形態の構成を示す。車輪10は、第1車軸11aに取り付けられる。第1車軸11aは、弾性体13およびダンパ15を介してZ形リンク22に取り付けられ、Z形リンク22は飛行体本体1に取り付けられる。他方の車輪10および第2車軸11bも同様の構成である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the axle 11 is divided into a first axle 11a and a second axle 11b, and a wheel 10 or a protect frame 9 is provided at an elastic body 13 at one end of each of the first axle 11a and the second axle 11b. The structure is such that the first axle 11a and the second axle 11b are attached via the damper 15, and the other ends of the first axle 11a and the second axle 11b are attached to the aircraft body. FIG. 10 shows the configuration of the third embodiment. The wheel 10 is attached to the first axle 11a. The first axle 11 a is attached to the Z-shaped link 22 via the elastic body 13 and the damper 15, and the Z-shaped link 22 is attached to the aircraft body 1. The other wheel 10 and the second axle 11b have the same configuration.

図11に、本発明の第3実施形態における飛行体αが天井イを走行する状態を示す。天井イに一対の車輪10を設置させている。飛行体本体1の4つの推進部のプロペラは回転して上向きの揚力を発生させている。飛行体本体1の上部に検査機器7であるカメラを搭載している。一対の車輪10の第1車軸11aおよび第2車軸11bは、それぞれ弾性体13およびダンパ15を解して、飛行体本体に取り付けられている。 FIG. 11 shows a state in which the aircraft α in the third embodiment of the invention travels on the ceiling a. A pair of wheels 10 are installed on the ceiling a. The propellers of the four propulsion units of the aircraft body 1 rotate to generate upward lift. A camera that is an inspection device 7 is mounted on the upper part of the flying body 1. The first axle 11a and the second axle 11b of the pair of wheels 10 are attached to the main body of the flying body by disengaging the elastic body 13 and the damper 15, respectively.

図12に、第3実施形態の構造を示す。図12(a)は平面図、図12(b)は正面図を示す。図11(a)の平面図において、飛行体本体1は、4つの推進部3を有している。推進部3はプロペラを有している。飛行体本体1の両端には、一対の車輪10を有している。図12(b)の正面図において、飛行体本体1の上部には、検査機器7であるカメラを有している。一対の車輪10は、それぞれ平行リンク、弾性体13、およびダンパ15を介して、飛行体本体1に取り付けられている。 FIG. 12 shows the structure of the third embodiment. 12A shows a plan view and FIG. 12B shows a front view. In the plan view of FIG. 11A, the aircraft body 1 has four propulsion units 3. The propulsion unit 3 has a propeller. The aircraft body 1 has a pair of wheels 10 at both ends. In the front view of FIG. 12B, a camera, which is the inspection device 7, is provided on the upper part of the flying body 1. The pair of wheels 10 are attached to the flight body 1 via parallel links, elastic bodies 13, and dampers 15, respectively.

図13に、第3実施形態の構造を示す。図13(a)は右側面図、図13(b)は矢視図を示す。図13(a)の右側面図において、第1車軸11aに車輪10が取付けられる。 FIG. 13 shows the structure of the third embodiment. FIG. 13A shows a right side view, and FIG. 13B shows an arrow view. In the right side view of FIG. 13A, the wheel 10 is attached to the first axle 11a.

図14に、第3実施形態の車輪10を取り外した状態の構造を示す。Z形リンク22の代わりに平行リンク20を使用している。図14(a)は平面図、図14(b)は左側の第1車軸11aの正面図を示す。図14(a)の平面図において、第1車軸11aおよび第2車軸11bの一端は、それぞれ平行リンク20を介して飛行体本体1に取り付けられている。図14(b)の左側の第1車軸11aの正面図において、第1車軸11aの一端は、平行リンク20の一方の鉛直方向のリンク20aに取り付けられる。他方の平行な鉛直リンク20bは、飛行体本体に取り付けられる。2本の鉛直方向に平行なリンク20c、20dには、弾性体13とダンパ15が取り付けられる。第1車軸11aが取り付けられたリンク20aは、常に飛行体本体1に取り付けられたリンク20bと平行に移動する。第2車軸11bも同様である。したがって、第1車軸11aおよび第2車軸11bは、主たる進行方向に対して垂直になっている。
また、第1車軸11aおよび第2車軸11bの移動は、弾性体13とダンパ15によって拘束される。すなわち、飛行体αが地上に落下した場合、車輪10が床ハに衝突した衝撃力は、ほとんど弾性体13とダンパ15により吸収され、飛行体帯本体1には小さな衝撃力しか伝わらない。よって、飛行体本体1(搭載されている、推進部3、バッテリー5、および検査機器7を含む)を、落下からの衝撃から保護することができる。
FIG. 14 shows the structure of the wheel 10 of the third embodiment with the wheel 10 removed. The parallel link 20 is used instead of the Z-shaped link 22. FIG. 14A shows a plan view, and FIG. 14B shows a front view of the left first axle 11a. In the plan view of FIG. 14A, one ends of the first axle 11a and the second axle 11b are attached to the aircraft body 1 via parallel links 20, respectively. In the front view of the first axle 11a on the left side of FIG. 14B, one end of the first axle 11a is attached to one vertical link 20a of the parallel link 20. The other parallel vertical link 20b is attached to the aircraft body. The elastic body 13 and the damper 15 are attached to the two links 20c and 20d parallel to the vertical direction. The link 20a to which the first axle 11a is attached always moves parallel to the link 20b attached to the aircraft body 1. The same applies to the second axle 11b. Therefore, the first axle 11a and the second axle 11b are perpendicular to the main traveling direction.
The movement of the first axle 11a and the second axle 11b is restricted by the elastic body 13 and the damper 15. That is, when the flying object α falls on the ground, most of the impact force of the wheel 10 colliding with the floor C is absorbed by the elastic body 13 and the damper 15, and only a small impact force is transmitted to the flight belt main body 1. Therefore, the flying body 1 (including the propulsion unit 3, the battery 5, and the inspection device 7 mounted therein) can be protected from the impact from a fall.

図15に、第3実施形態の第2車軸11bの構造を示す。図15(a)は荷重がかからず弾性体13およびダンパ15が変形していない状態、図15(b)は荷重がかかり弾性体13およびダンパ15が変形している状態を示す。図15(a)において平行リンク20はほぼ正方形の形状をしているが、図15(b)においは、平行リンク20は、菱形の形状をしている。弾性体13とダンパ15は、図15(a)に対して、図15(b)では圧縮され全長が短くなっている。 FIG. 15 shows the structure of the second axle 11b of the third embodiment. FIG. 15A shows a state in which the elastic body 13 and the damper 15 are not deformed because no load is applied, and FIG. 15B shows a state in which the elastic body 13 and the damper 15 are deformed under load. In FIG. 15A, the parallel link 20 has a substantially square shape, but in FIG. 15B, the parallel link 20 has a rhombic shape. The elastic body 13 and the damper 15 are compressed in FIG. 15 (b) and their overall lengths are shortened as compared with FIG. 15 (a).

第3実施形態では、平行リンク20およびZ形リンク22を使用したが、平行リンク20およびZ形リンク22を使用しないで、弾性体13およびダンパ15の一方の端部を、第1車軸11aまたは第2車軸11bに取付け、他方の端部を他の形状のブラケット等を介して飛行体本体1に取り付けてもよい。 In the third embodiment, the parallel link 20 and the Z-shaped link 22 are used, but the parallel link 20 and the Z-shaped link 22 are not used, and one end of the elastic body 13 and the damper 15 is connected to the first axle 11a or It may be attached to the second axle 11b, and the other end may be attached to the aircraft body 1 via a bracket or the like having another shape.

上記の実施形態によると、本発明は以下のようである。
発明1は、中心に配置した1個の推進部3または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部3を有する飛行体本体1と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸11と、車軸11に、回転可能に取り付けられた、一対の車輪10または一対の飛行体本体1を立体的に包み込むプロテクトフレーム9と、を備えた飛行体αにおいて、車軸11は、飛行体本体1に、弾性体13およびダンパ15を介して、取り付けたことを特徴とする飛行体αである。
発明2は、一対の弾性体13およびダンパ15を、主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする発明1に記載の飛行体αである。
発明3は、車軸11は分割されたことを特徴とする発明2に記載の飛行体である。
発明4は、車軸11を、飛行体本体1に、2次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする発明1に記載の飛行体である。
発明1は、プロテクトフレーム9または車輪10をつける車軸11と、検査機器7などを搭載する飛行体本体1を、弾性体13およびダンパ15を介して取り付けたことを特徴とする。よって、飛行体αが鉛直の壁ロを水平に走行する場合、推進部3は水平方向に傾いている。ここで、飛行体本体1の下部には重量物であるバッテリー5などが搭載され鉛直下向きの重力が働いているので、推進部3は、重力により鉛直上向きにも2次元的に傾き、上向きの揚力を得ることができる。よって、飛行体αは鉛直の壁を水平に走行することができる。
また、天井イを走行してカメラ撮影をする場合、天井面に凹凸があっても、カメラである検査機器7を搭載した飛行体本体1を水平に保つことができ、飛行体αは天井面を水平に撮影できる。
加えて、弾性体13およびダンパ15による衝撃や振動の吸収機能により、飛行体本体1や搭載した検査機器7などを保護することができる。
発明2は、一対の弾性体13およびダンパ15を、主たる進行方向に対して、対称に備えているので、車軸に対して飛行体本体1を、安定して制御することができる。
発明3は、車軸11が分割されているので、一方の車輪10またはプロテクトフレーム9が段差などを乗り越えた際、他方の車輪10またはプロテクトフレーム9への影響を少なくすることができる。よって、飛行体αの地上走行などを安定にすることができる。
発明4は、車軸11を、飛行体本体1に、2次元的に拘束して、取り付けることにより、車軸11に対して飛行体本体1が、水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにしたものである。車軸11と飛行体本体1を、1つの弾性体およびダンパにより、それぞれ一カ所に取り付けることができる。
According to the above embodiment, the present invention is as follows.
The first aspect of the present invention is an aircraft body 1 having a single propulsion unit 3 arranged at the center or a plurality of propulsion units 3 symmetrically arranged with respect to the main traveling direction, and arranged so as to be perpendicular to the main traveling direction. In the flying body α, which is provided with the protected axle 9 and the protect frame 9 rotatably attached to the axle 11, which wraps the pair of wheels 10 or the pair of flying body main bodies 1 in three dimensions, the axle 11 is The aircraft α is characterized in that it is attached to the aircraft body 1 via an elastic body 13 and a damper 15.
Invention 2 is an aircraft α according to Invention 1, characterized in that a pair of elastic bodies 13 and dampers 15 are provided symmetrically with respect to the main traveling direction.
Invention 3 is an aircraft according to Invention 2, wherein the axle 11 is divided.
Invention 4 is the aircraft according to Invention 1, wherein the axle 11 is two-dimensionally restrained and attached to the aircraft body 1.
The invention 1 is characterized in that an axle 11 to which a protect frame 9 or a wheel 10 is attached, and an aircraft body 1 on which an inspection device 7 and the like are mounted are attached via an elastic body 13 and a damper 15. Therefore, when the flying body α travels horizontally on the vertical wall B, the propulsion unit 3 is inclined in the horizontal direction. Here, since a battery 5 or the like, which is a heavy object, is mounted on the lower portion of the flying body main body 1 and gravity downward vertically acts, the propulsion unit 3 tilts vertically upward two-dimensionally due to gravity, and the propulsion portion 3 Lifting power can be obtained. Therefore, the aircraft α can travel horizontally on the vertical wall.
Further, when the camera is photographed while traveling on the ceiling a, even if the ceiling surface has irregularities, the aircraft body 1 equipped with the inspection device 7, which is a camera, can be kept horizontal. You can shoot horizontally.
In addition, the elastic body 13 and the damper 15 absorb the shock and vibration to protect the flying body 1 and the inspection device 7 mounted therein.
According to the second aspect of the invention, since the pair of elastic bodies 13 and the damper 15 are provided symmetrically with respect to the main traveling direction, the flight body 1 can be stably controlled with respect to the axle.
According to the third aspect of the invention, since the axle 11 is divided, when one wheel 10 or the protect frame 9 gets over a step or the like, the influence on the other wheel 10 or the protect frame 9 can be reduced. Therefore, it is possible to stabilize the ground traveling of the flying object α.
According to a fourth aspect of the present invention, the axle body 11 is two-dimensionally restrained and attached to the aircraft body 1, so that the aircraft body 1 is prevented from bending in the horizontal direction with respect to the axle 11 and bends only in the vertical direction. It was designed to be used. The axle 11 and the flying body 1 can be attached to one place by one elastic body and one damper.

α 飛行体
1 飛行体本体
3 推進部
4 本体構造体
4a 孔部
5 バッテリー
7 検査機器
9 プロテクトフレーム
10 車輪
11 車軸
11a 第1車軸
11b 第2車軸
13 弾性体
15 ダンパ
17 回転バネ
17a アーム
17b アーム
20 平行リンク
20a,b,c,d 平行リンク
22 Z形リンク
イ 天井
ロ 壁
ハ 床
α Aircraft 1 Aircraft body
3 Propulsion Unit 4 Body Structure 4a Hole 5 Battery 7 Inspection Device 9 Protect Frame 10 Wheel 11 Axle 11a First Axle 11b Second Axle 13 Elastic 15 Damper 17 Rotating Spring 17a Arm 17b Arm 20 Parallel Links 20a, b, c , D Parallel link 22 Z type link I Ceiling B Wall C Floor

Claims (3)

主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、
前記主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、
前記車軸に、回転可能に取り付けられた、前記飛行体本体を立体的に包み込む一対のプロテクトフレームと、
を備えた飛行体において、
前記車軸は、前記飛行体本体に、
弾性体およびダンパを介して、取り付けられた飛行体であって、
前記飛行体は検査機器を搭載し、
一対の前記弾性体および前記ダンパを、前記主たる進行方向に対して、対称に備え、
前記車軸は分割されたことを特徴とする飛行体
An aircraft body having a plurality of propulsion units symmetrically arranged with respect to the main traveling direction,
An axle arranged so as to be perpendicular to the main traveling direction,
A pair of protect frames rotatably attached to the axle, which wraps the flying body in three dimensions,
In an aircraft equipped with
The axle is the main body of the flying body,
A flying body attached through an elastic body and a damper,
The aircraft is equipped with inspection equipment,
The pair of elastic bodies and the damper are provided symmetrically with respect to the main traveling direction,
An aircraft in which the axle is divided .
前記車軸を、前記飛行体本体に、2次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の飛行体 The aircraft according to claim 1, wherein the axle is two-dimensionally restrained and attached to the aircraft body . 前記検査機器はカメラや接触センサである請求項1または2に記載の飛行体
The aircraft according to claim 1, wherein the inspection device is a camera or a contact sensor .
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