JP6715333B2 - ダンパ構造およびそのダンパ構造を用いた雲台アセンブリ、無人機 - Google Patents

ダンパ構造およびそのダンパ構造を用いた雲台アセンブリ、無人機 Download PDF

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Description

本発明は、ダンパ構造に関し、特に雲台用ダンパ構造およびその雲台用ダンパ構造を用いた雲台、無人機に関する。
従来の雲台の設計において、航空機搭載雲台のダンパアセンブリは、通常、航空機筐体外部に置かれ、接続線によってダンピングボールと航空機の下側で接続する。こうした設計方式は、航空機と雲台とが分割され、航空機搭載雲台の見た目が一体化されないとともに、占用スペースが比較的大きくなる。
これに鑑み、雲台を無人機機体内部に設けることにより、無人機全体の外観を調和させ、航空機全体をより一体化させた雲台ダンパ構造、およびこの雲台ダンパ構造を用いた雲台アセンブリと無人機を提供する必要がある。
機体と雲台の搭載物の接続に用いる雲台ダンパ構造であって、ダンピングボールと、ダンピングボールを機体に固定接続する位置決め構造と、を含む雲台ダンパ構造において、機体内に設けられた、雲台ダンパ構造。機体と雲台の搭載物の接続に用いる雲台ダンパ構造であって、ダンピングボールと、ダンピングボールを機体に固定接続する位置決め構造と、を含む雲台ダンパ構造において、機体内に設けられていることを特徴とする雲台ダンパ構造。
さらに、前記位置決め構造は、可動部材と、固定部材と、を含み、前記固定部材は、前記ダンピングボールの一端および前記機体を固定接続し、前記可動部材は、前記ダンピングボールの他端に固定されており、かつ前記雲台の搭載物に固定接続されている。
さらに、前記ダンピングボールに、第１の貫通穴が設けられており、前記第１の貫通穴の中心は、前記ダンピングボールの中心と重なる。
さらに、前記第１の貫通穴の中心と前記雲台ダンパ構造の中心を結ぶ線は、前記第１の貫通穴の開口方向の中心線に垂直である。
さらに、前記ダンピングボールに、第２の貫通穴が設けられており、前記第２の貫通穴の中心は、前記ダンピングボールの中心と重なり、かつ前記第２の貫通穴の開口方向は、前記第１の貫通穴の開口方向に垂直である。
さらに、前記ダンピングボールの数は複数個であり、前記雲台ダンパ構造の中心点に対して対称に分布している。
さらに、前記ダンピングボールの数は複数個であり、前記雲台ダンパ構造の中心点を中心とする円の円周上に均等に分布している。
さらに、前記ダンピングボールに、第２の貫通穴が設けられており、前記第２の貫通穴の中心は、前記ダンピングボールの中心と重なり、かつ前記第２の貫通穴の開口方向は、前記第１の貫通穴の開口方向に垂直である。
さらに、前記ダンピングボールの数は複数個であり、前記雲台ダンパ構造の中心点に対して対称に分布している。
さらに、前記可動部材は、接続板と、接続板の２つの対向する側から延伸する２つの第１の接続アームと、を含み、前記接続板は、前記雲台の搭載物に固定接続されており、前記第１の接続アームそれぞれは、２つの遠端部を含み、遠端部それぞれに、ダンピングボールが接続されている。
さらに、前記２つの遠端部に、第１の頚部および第２の頚部がそれぞれ設けられており、前記ダンピングボールのそれぞれに第１の弾性カラーが設けられており、前記第１の弾性カラーは、それぞれ前記第１の頚部または前記第２の頚部に被せられている。
さらに、前記２つの第１の接続アームは、前記接続板に略平行である。
さらに、前記接続板は、前記雲台の搭載物と、接続構造によって固定接続されている。
さらに、前記接続板に、固定穴が設けられており、前記接続構造に、締結穴が設けられており、前記接続板と前記接続構造は、締結装置によって、前記固定穴および前記締結穴を貫通して締結されている。
さらに、前記可動部材は、一体成形されている。
さらに、前記固定部材は、位置決め部と、前記位置決め部の２つの対向する端から延伸する２つの接続部と、２つの第２の接続アームと、リミット部と、を含み、前記位置決め部は、前記機体に固定接続されるために用いられ、第２の接続アームそれぞれは、対応する接続部の前記位置決め部から遠い端から延伸し、第２の接続アームそれぞれは、末端を含み、末端それぞれに、ダンピングボールが接続されており、前記リミット部は、前記位置決め部に固定接続されており、かつ前記固定部に略平行である。
さらに、前記第２の接続アームそれぞれの長さは、２つの前記第１の接続アームの内側の間の距離よりも大きく、前記２つの前記第１の接続アームの外側の間の距離よりも小さい。
さらに、前記末端に、第３の頚部が設けられており、前記ダンピングボールそれぞれに第２の弾性カラーが設けられており、前記第２の弾性カラーは、前記第３の頚部に被せられている。
さらに、前記固定部材は、一体成形されている。
さらに、前記第２の接続アームは、前記位置決め部に略平行である。
さらに、前記リミット部と前記第２の接続アームとの間の垂直距離は、前記ダンピングボールの直径よりも大きい。
さらに、前記位置決め部に、位置決め穴が設けられており、固定装置によって前記位置決め穴を貫通して前記位置決め部を前記機体内側底壁に固定する。
さらに、前記固定部材は、位置決め部と、位置決め部の２つの対向する端から延伸する２つの第２の接続アームと、接続部と、接続部の前記位置決め部から遠い端から延伸するリミット部と、を含み、前記位置決め部は、前記機体に固定するために用いられ、前記２つの第２の接続アームそれぞれは、末端を含み、前記末端に、ダンピングボールが接続されている。
さらに、前記第２の接続アームそれぞれの長さは、２つの前記第１の接続アームの内側の間の距離よりも大きく、前記２つの前記第１の接続アームの外側の間の距離よりも小さい。
さらに、前記接続部は、略Ｃ形を呈する。
さらに、前記接続部の延伸方向に垂直な幅は、前記位置決め部よりも小さい。
さらに、前記リミット部の前記接続部の延伸方向に垂直な長さは、前記接続部の延伸方向の幅よりも大きい。
さらに、前記リミット部は、前記第２の接続アームに略平行である。
さらに、前記リミット部の前記第２の接続アームに対する垂直距離は、前記ダンピングボールの直径よりも大きい。
さらに、前記末端に、第３の頚部が設けられており、前記ダンピングボールそれぞれに第２の弾性カラーが設けられており、前記第２の弾性カラーは、前記第３の頚部に被せられている。
さらに、前記固定部材は、一体成形されている。
さらに、前記第１の接続アームの２つの遠端部それぞれの間の距離は、前記接続板から前記接続板から遠い方向に向かって徐々に大きくなる。
上記に記載の雲台ダンパ構造を含む、雲台アセンブリ。
機体と、機体内部に設けられた雲台ダンパ構造と、を含み、前記雲台ダンパ構造は、上記に記載の雲台ダンパ構造である、無人機。
本発明の実施形態で提供する無人機の立体図である。 本発明の実施形態で提供する雲台の立体図である。 本発明の実施形態で提供する雲台の分解図である。 本発明の実施形態で提供する図３に示す雲台を無人機機体に組み付けた模式図である。 図３に示す雲台を無人機機体に搭載した後の模式図である。 図５の別の角度の模式図である。 本発明の別の実施形態で提供する雲台の立体図である。 図７に示す雲台の分解模式図である。 図７に示す雲台を無人機機体に組み付けた後の模式図である。 図７に示す雲台のダンピングボールの開口方向の模式図である。
次の具体的な実施形態を上記した図面と合わせて、本発明についてさらに説明する。
以下、本発明の実施例における図面と合わせ、本発明の実施例における技術手法について、明確かつ完全に記述するが、記述する実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的作業を行わない前提の下で得たその他すべての実施例は、いずれも本発明の保護する範囲に属す。
なお、アセンブリが別のアセンブリに「固定」されているという場合、別のアセンブリ上に直接あっても、そのうちのアセンブリに存在していてもよい。アセンブリが別のアセンブリに「接続」されているという場合、別のアセンブリに直接接続されていても、そのうちのアセンブリに同時に存在していてもよい。アセンブリが別のアセンブリに「設けられている」という場合、別のアセンブリに直接設けられていても、そのうちのアセンブリに同時に存在していてもよい。本文で使用する用語「鉛直な」、「水平な」、「左」、「右」および類似の表現は、説明の目的のためのものに過ぎない。
別段の定義がある場合を除き、本文で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明の技術分野の技術要員が通常理解する意味と同じである。本文中の本発明の明細書において使用される用語は、具体的な実施例を記述する目的のためのものに過ぎず、本発明を限定することを意図したものではない。本文で使用する用語「少なくともひとつ」は、一つまたは複数個の列記された関連する項目のあらゆる組み合わせを含む。
図１に示すように、本発明の実施形態は、無人機１０００を提供し、前記無人機１０００は、例えば回転翼航空機、固定翼航空機または固定翼と回転翼を混合した航空機などの無人航空機であってもよい。前記回転翼は、単回転翼、２回転翼、３回転翼、４回転翼、６回転翼、および８回転翼などであってもよい。他の実施形態では、前記無人機は、さらに水中の無人機（例えば、無人船または無人潜水艦）、地上の無人機（例えば、無人車）、空中の無人機（例えば、無人航空機）などであってもよいと理解することができる。本実施例では、前記無人機１０００は。回転翼無人航空機（Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＵＡＶ）である。前記無人機１０００は、機体１と、機体１上に搭載された雲台アセンブリ２と、を含む。
図２に示すように、雲台アセンブリ２は、ダンパ構造２０と、接続構造２１と、雲台２２と、搭載物２３と、を含む。ダンパ構造２０は、前記機体１の内部に設けられており、前記接続構造２１は、前記ダンパ構造２０および前記雲台２２に接続され、前記雲台２２は、前記搭載物２３をその上に載せている。前記雲台２２は、単軸雲台であっても、２軸雲台であっても、３軸雲台であってもよい。前記接続構造２１、前記雲台２２、搭載物２３は、前記機体１の外側に設けられている。前記搭載物２３は、雲台上に任意に適宜載せられた感知装置であっても撮影装置であってもよく、本実施形態では、前記搭載物２３は、例えば、スチルカメラなどの撮影装置である。前記実施例では、前記雲台ダンパ構造２０の中心点は、前記雲台アセンブリ２の中心点と重なる。
また、図３に示すように、前記ダンパ構造２０は、複数個のダンピングボール２０２と、前記ダンピングボール２０２を前記機体１に固定接続する位置決め機構２０１と、を含む。前記位置決め機構２０１は、可動部材２００と、前記雲台アセンブリ２を前記機体１内部に固定するための２つの固定部材２０４と、を含む。前記固定部材２０４は、前記機体１内部に固設されている。前記ダンピングボール２０２は、前記可動部材２００および前記固定部材２０４を接続する。前記可動部材２００は、前記接続構造２１に固定接続され、前記可動部材２００は、前記固定部材２０４に対して動くことができ、これにより雲台２２および搭載物２３をともに前記機体１に対して動かすことができる。
前記可動部材２００は、接続板２０００と、前記接続板２０００の対向する側にそれぞれ設けられた２つの第１の接続アーム２００４と、を含む。前記第１の接続アーム２００４それぞれは、延伸部２００３によって前記接続板２０００に接続されている。２つの前記第１の接続アーム２００４、２つの前記延伸部２００３、および前記接続板２０００は、一体成形されている。前記可動部材２００の各組成部分は、一体成形されていなくてもよく、例えば螺合、スナップフィット固定などの各種周知の固定方式を用いて固定してもよいと理解することができる。前記接続板２０００は、前記接続構造２１に固定接続するために用いられる。本実施形態では、前記接続板２０００に複数個の固定穴２００１が設けられており、前記接続構造２１に複数個の対応する締結穴２１０が設けられており、締結装置２００２を前記複数個の固定穴２００１および対応する締結穴２１０に貫通させることにより、前記接続板２０００を前記接続構造２１に固定接続する。他の実施形態では、前記接続板２０００と前記接続構造２１の固定方式は、本実施形態における固定方式に限られず、例えばスナップフィット係合または締り嵌めなど、相対的に移動せずに前記接続板２０００を前記接続構造２１に固定接続できるものであればよいと理解することができる。
２つの前記延伸部２００３は、それぞれ前記接続板２０００の２つの対向する側部から上向きに延伸して形成されており、前記第１の接続アーム２００４それぞれは、そのうちの１つの前記延伸部２００３の前記接続板２０００から遠い端部から前記接続板２０００から遠い方向に向けて延伸して形成されており、第１の接続アーム２００４それぞれの両端に、ダンピングボール２０２がそれぞれ接続されている。前記第１の接続アーム２００４は、前記接続板２０００に略平行である。第１の接続アーム２００４それぞれの両端は、第１の遠端部２００５と、第２の遠端部２００６と、をそれぞれ含み、第１の遠端部２００５それぞれおよび第２の遠端部２００６それぞれに、いずれもダンピングボール２０２が接続されている。第１の接続アーム２００４それぞれの前記第１の遠端部２００５に近い箇所に、第１の頚部２００５０が形成されている。前記第１の頚部２００５０は、前記第１の遠端部２００５の両端に対応して切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第１の頚部２００５０は、前記第１の頚部２００５０に垂直な方向に沿った寸法が、前記第１の遠端部２００５の寸法よりも小さい。第１の接続アーム２００４それぞれの前記第２の遠端部２００６に近い箇所に、第２の頚部２００６０が形成されている。前記第２の頚部２００６０は、前記第２の遠端部２００６の両端に対応して切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第２の頚部２００６０は、前記第２の頚部２００６０に垂直な方向に沿った寸法が、前記第２の遠端部２００６の寸法よりも小さい。
前記固定部材２０４それぞれは、いずれも位置決め部２０４０と、２つの接続部２０４３と、２つの第２の接続アーム２０４４と、リミット部２０４６と、を含む。前記位置決め部２０４０は、前記機体１内側に固定接続することにより、前記固定部材２０４を前記機体１内側底壁上に固設するために用いられる。前記接続部２０４３は、前記位置決め部２０４０と前記第２の接続アーム２０４４を接続するために用いられる。例えば位置決め部２０４０、２つの接続部２０４３、２つの第２の接続アーム２０４４、およびリミット部２０４６などの前記固定部材２０４の各組成部分は、一体成形してもよい。前記固定部材の各組成部分は、別々に設け、例えば螺合またはスナップフィット固定などの各種周知の固定方式を用いて固定してもよいと理解することができる。
前記位置決め部２０４０に、複数個の位置決め穴２０４１が設けられており、複数個の固定装置２０４２は前記複数個の位置決め穴２０４１を貫通して前記機体内側底壁上に締結されている。他の実施形態では、前記位置決め部２０４０は、他の方式によって前記機体内側底壁に固定接続されてもよく、例えばスナップフィット接続、締り嵌めなど、相対的な動きが生じずに前記位置決め部２０４０を前記機体内側底壁に固定接続できるものであればよいと理解することができる。
接続部２０４３それぞれは、前記位置決め部２０４０の一端から前記位置決め部２０４０から遠い方向に向けて延伸して形成されている。第２の接続アーム２０４４それぞれは、対応する接続部２０４３の前記位置決め部２０４０から遠い端から、前記位置決め部２０４０から遠くかつ前記位置決め部２０４０に略平行な方向に沿って延伸して形成されている。第２の接続アーム２０４４それぞれは、末端２０４４０を含み、前記末端２０４４０は、ダンピングボール２０２を接続するために用いられる。前記第２の接続アーム２０４４の前記末端２０４４０に近い箇所に、第３の頚部２０４４２が形成されている。前記第３の頚部２０４４２は、前記第２の接続アーム２０４４の両端に対応して切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第３の頚部２０４４２は、前記第３の頚部２０４４２に垂直な方向の寸法が、前記末端２０４４０の寸法よりも小さい。前記リミット部２０４６は、前記位置決め部２０４０の前記接続部２０４３が設けられていない側から延伸して形成されており、前記リミット部２０４６は、前記位置決め部２０４０に略平行であり、かつ前記位置決め部２０４０よりも略高く設けられている。前記リミット部２０４６と前記第２の接続アーム２０４４の垂直な高さは、前記ダンピングボール２０２の直径よりも大きく、これにより、前記可動部材２００を、リミット部２０４６および前記位置決め部２０４０によって限定された空間内で上下に動かすことができる。
前記ダンピングボール２０２は、球部２０２０と、第１の固定部２０２２と、第２の固定部２０２４と、を含む。前記球部２０２０に、第１の貫通穴２０２１および第２の貫通穴２０２３が設けられており、前記第１の貫通穴２０２１および第２の貫通穴２０２３の開口方向は略垂直であり、かつ前記第１の貫通穴２０２１および前記第２の貫通穴２０２３の中心点は、前記ダンピングボール２０２の中心点と重なり、１つの球部２０２０に複数個の貫通穴を設けて、ダンパの効果をさらに達成することができる。前記球部２０２０は、弾性材料製である。前記第１の固定部２０２２は、前記可動部材２００の前記第１の接続アーム２００４の第１の遠端部２００５または第２の遠端部２００６を接続するために用いられる。前記第２の固定部２０２４は、前記固定部材２０４を接続するために用いられる。前記第１の固定部２０２２は、弾性材料製のリングスリーブであり、前記第１の遠端部２００５または第２の遠端部２００６上にソケット接続することができ、これにより、前記ダンピングボール２０２と前記可動部材２００を固定接続する。前記第２の固定部２０２４は、前記第１の固定部２０２２に類似しており、これも弾性材料製のリングスリーブであり、前記末端２０４４０上にソケット接続することができ、これにより、前記ダンピングボール２０２と前記固定部材２０４を固定接続する。前記第１の固定部２０２２および第２の固定部２０２４のソケット接続方向は、略垂直である。他の実施形態では、前記第１の固定部２０２２および第２の固定部２０２４のソケット接続方向は、互いに垂直であるように限定しなくてもよく、例えば、互いに平行であっても、他の位置関係にあってもよく、ソケット接続方向は、前記第１の遠端部２００５、第２の遠端部２００６、および末端２０４４０の延伸方向に合わせて設ける。前記第１の固定部２０２２および第２の固定部２０２４をリングスリーブ形状に設けることは、例を示して説明することを目的とし、装着に便利なようにしているにすぎず、前記弾性材質は、さらなるダンパを目的としていると理解することができる。他の実施形態では、前記第１の固定部２０２２および第２の固定部２０２４は、他の材質および他の構造であってもよく、前記ダンピングボール２０２を前記可動部材２００、前記固定部材に固定接続できればよい。例えば、前記ダンピングボール２０２と、前記可動部材２００、前記固定部材２０４は、スナップフィットなどの方式で係合して固定してもよい。
図４に示すように、前記雲台アセンブリ２を前記航空機１０００の機体１に組み付けるときに、まず前記ダンピングボール２０２の第１の固定部２０２２および第２の固定部２０２４をそれぞれ前記可動部材２００の第１の接続アーム２００４の第１の頚部２００５０および第２の頚部２００６０、ならびに前記固定部材２０４の第２の接続アーム２０４４の第３の頚部２０４４２上にソケット接続することにより、前記ダンピングボール２０２を前記可動部材２００と前記固定部材２０４との間に固定接続する。さらに、前記固定部材２０４を、固定装置２０４２によって前記機体１内側底壁上に固定する。次いで、前記接続構造２１を前記機体１上の組み付け穴１０に貫通させ、前記接続板２０００に固定接続することにより、前記雲台アセンブリ２を前記機体１に組み付ける。
組み付けが完了した後、図５および図６に示すように、前記可動部材２００と前記固定部材２０４をダンピングボール２０２によって接続する。ダンピングボール２０２は弾性材質製であり、かつ前記ダンピングボール２０２に第１の貫通穴２０２１および第２の貫通穴２０２３が設けられていることにより、前記可動部材２００が前記固定部材２０４に対して動くことができ、かつダンピングボール２０２の弾性作用力の下で初期位置に戻ることができる。２つの前記リミット部２０４６の間の距離は、２つの前記第１の接続アーム２００４の内側（すなわち、前記第１の接続アーム２００４の前記接続板２０００に近い側）の間の距離よりも大きく、かつ２つの前記第１の接続アーム２００４の外側（すなわち、前記第１の接続アーム２００４の前記接続板２０００から遠い側）の間の距離よりも小さいため、２つの前記固定部材２０４のリミット部２０４６は、前記可動部材２００が前記機体底壁に垂直な方向で動く範囲を制限することができ、前記可動部材２００の動く範囲が大きすぎて機体内に組み付けられた他の部品に影響を与えないようにし、前記ダンピングボール２０２の引っ張り力が大きすぎて前記ダンピングボール２０２の伸縮性を損なうこともないようにする。無人機１０００が動く過程において、雲台２２およびその上の搭載物２３が前記機体１に対して動いた場合、動きにより生じる振動がダンピングボール２０２を経由して前記固定部材２０４およびそれに接続された機体１に伝わるときに、ダンピングボール２０２のダンパ作用により、機体１に対して振動がもたらす影響が大幅に低下する。
図７に示すものは、本発明の別の実施形態で提供する雲台アセンブリ３の立体図である。前記雲台アセンブリ３は、ダンパ構造３０と、接続構造３１と、雲台３２と、搭載物３３と、を含む。ダンパ構造３０は、前記機体１の内部に設けられており、前記接続構造３１は、前記ダンパ構造３０および前記雲台３２に接続され、前記搭載物３３は前記雲台３２上に設けられている。前記雲台３２は、単軸雲台であっても、２軸雲台であっても、３軸雲台であってもよい。前記接続構造３１、前記雲台３２、および搭載物３３は、前記機体１の外側に設けられている。前記搭載物３３は、雲台上に任意に適宜載せられた感知装置であっても撮影装置であってもよく、本実施形態では、前記搭載物３３は、例えば、スチルカメラなどの撮影装置である。前記実施例では、前記雲台ダンパ構造２０の中心点は、前記雲台アセンブリ２の中心点と重なる。
また、図８に示すように、前記ダンパ構造３０は、ダンピングボール３０２と、前記ダンピングボール３０２を前記機体１に固定接続する位置決め機構３０１と、を含み、前記位置決め機構３０１は、可動部材３００と、固定部材３０４と、を含む。前記固定部材３０４は、前記機体１内部に固設され、前記ダンピングボール３０２は、前記可動部材３００および前記固定部材３０４を接続する。前記可動部材３００は、前記接続構造３１に固定接続され、前記可動部材３００は、前記固定部材３０４に対して動くことができ、これにより搭載物３３をともに前記機体１に対して動かすことができる。
前記可動部材３００は、前記可動部材２００と構造が類似しており、接続板３０００と、前記接続板３０００の２つの対向する側にそれぞれ設けられた２つの第１の接続アーム３００４と、を含み、第１の接続アーム３００４それぞれは、延伸部３００３によって前記接続板３０００に接続されている。前記２つの第１の接続アーム３００４は、前記接続板３０００と一体成形されている。前記第１の接続アーム３００４は、前記接続板２０００に略平行である。第１の接続アーム３００４それぞれは、第１の遠端部３００５と、第２の遠端部３００６と、を含み、第１の遠端部３００５および第２の遠端部３００６それぞれに、いずれもダンピングボール３０２が接続されている。前記第１の接続アーム３００４の前記第１の遠端部３００５と前記第２の遠端部３００６との間の距離は、前記接続板３０００の近くから前記接続板３０００から遠い方向に向かって徐々に大きくなる。前記実施例では、２つの第１の遠端部３００５および２つの第２の遠端部３００６は、前記可動部材３００の中心に対して対称に設けられており、これにより、接続された複数個の前記ダンピングボールが前記雲台アセンブリ３の中心点に対して対称に設けられるようにし、前記雲台３２および搭載物３３の動きが前記機体１にもたらす振動をバランスよく緩和する。さらなるまたはさらなる実施例において、２つの第１の遠端部３００５および２つの第２の遠端部３００６は、前記可動部材３００の中心を中心点とする円の円周上に均等に分布しており、これにより、４個のダンピングボールが前記雲台アセンブリ３の中心を中心点とする円の円周上に均等に分布するようにし、前記雲台３２および搭載物３３の動きが前記機体１にもたらす衝撃力をバランスよく緩和することを実現する。
前記接続板３０００は、前記接続構造３１に固定接続するために用いられる。本実施形態では、前記接続板３０００に複数個の固定穴３００１が設けられており、前記接続構造３１に複数個の対応する締結穴３１０が設けられており、締結装置３００２を前記複数個の固定穴３００１および対応する締結穴３１０に貫通させることにより、前記接続板３０００を前記接続構造３１に固定接続する。他の実施形態では、前記接続板３０００と前記接続構造３１の固定方式は、本実施形態における固定方式に限られず、例えばスナップフィット係合または締り嵌めなど、相対的に移動せずに前記接続板３０００を前記接続構造３１に固定接続できるものであればよいと理解することができる。
前記延伸部３００３は、前記接続板３０００の２つの対向する側部から上向きに延伸して形成されており、前記第１の接続アーム３００４は、前記延伸部３００３の前記接続板３０００から遠い端部から前記接続板３０００から遠い方向に向けて延伸して形成されている。前記第１の接続アーム３００４は、前記接続板３０００に略平行である。第１の接続アーム３００４それぞれの前記第１の遠端部３００５に近い箇所に、第１の頚部３００５０が形成されている。前記第１の頚部３００５０は、前記第１の遠端部３００５の両端に対応して切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第１の頚部３００５０は、前記第１の頚部３００５０に垂直な方向に沿った寸法が、前記第１の遠端部３００５の寸法よりも小さい。第１の接続アーム３００４それぞれの前記第２の遠端部３００６に近い箇所に、第２の頚部３００６０が形成されている。前記第１の頚部２００５０の前記第１の遠端部２００５に対応する両端に切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第２の頚部３００６０の前記第２の遠端部３００６に対応する両端に切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第２の頚部３００６０は、前記第２の頚部３００６０に垂直な方向に沿った寸法が、前記第２の遠端部３００６の寸法よりも小さい。
前記固定部材３０４は、位置決め部３０４０と、接続部３０４３と、２つの第２の接続アーム３０４４と、リミット部３０４６と、を含む。例えば位置決め部３０４０、２つの接続部３０４３、２つの第２の接続アーム３０４４、およびリミット部３０４６などの前記固定部材３０４の各組成部分は、一体成形してもよい。前記固定部材の各組成部分は、別々に設け、例えば螺合またはスナップフィット固定などの各種周知の固定方式を用いて固定してもよいと理解することができる。
前記位置決め部３０４０は、前記機体１内側に固定接続することにより、前記固定部材３０４を前記機体１内側底壁上に固設するために用いられる。前記位置決め部３０４０に、複数個の位置決め穴３０４１が設けられており、複数個の固定装置３０４２は前記複数個の位置決め穴３０４１を貫通して前記機体内側底壁上に締結されている。他の実施形態では、前記位置決め部３０４０は、他の方式によって前記機体内側底壁に固定接続されてもよく、例えばスナップフィット接続、締り嵌めなど、相対的な動きが生じずに前記位置決め部３０４０を前記機体内側底壁に固定接続できるものであればよいと理解することができる。
前記接続部３０４３は、前記位置決め部３０４０の一方の側から前記位置決め部３０４０から遠い方向に向かって延伸して形成されており、前記接続部３０４３は、略Ｃ形を呈し、前記位置決め部３０４０および前記リミット部３０４６を接続するために用いられる。前記接続部３０４３は、前記位置決め部３０４０の径方向上の幅が前記位置決め部３０４０よりも小さく、前記固定装置３０４２の装着に便利である。
第２の接続アーム３０４４それぞれは、前記位置決め部３０４０の一端から前記位置決め部３０４０から遠くかつ前記位置決め部３０４０に略平行な方向に沿って延伸して形成されている。前記第２の接続アーム３０４４は、前記位置決め部３０４０よりも略低く設けられている。前記第１の接続アーム３００４の第１の遠端部３００５および第２の遠端部３００６に対応させたい場合、前記２つの第２の接続アーム３０４４の間の距離は、前記位置決め部３０４０の前記位置決め部３０４０から遠い方向に向かって徐々に大きくなる。第２の接続アーム３０４４それぞれは、末端３０４４０を含み、前記末端に、ダンピングボール３０２が接続されている。前記第２の接続アーム３０４４の前記末端３０４４０に近い箇所に、第３の頚部３０４４２が形成されている。前記第３の頚部３０４４２は、前記末端３０４４０の両端に対応して切欠がそれぞれ形成されており、すなわち、前記第３の頚部３０４４２は、前記第３の頚部３０４４２に垂直な方向の寸法が、前記末端３０４４０の寸法よりも小さい。
前記リミット部３０４６は、前記接続部３０４３の前記位置決め部３０４０から遠い側から前記第２の接続アーム３０４４に平行な方向に沿って延伸して形成されている。前記リミット部３０４６の径方向の長さは、前記接続部３０４３のこの径方向に沿った幅よりも大きく、かつ前記リミット部３０４６の径方向の長さは、２つの前記第１の接続アーム３００４の間の間隔よりも大きく、これにより、前記位置決め部３０４０に垂直な方向での前記可動部材２００の活動範囲を制限することができる。前記リミット部３０４６と前記第２の接続アーム３０４４の垂直距離は、前記ダンピングボール３０２の直径よりも大きい。
前記ダンピングボール３０２は、球部３０２０と、第１の固定部３０２２と、第２の固定部３０２４と、を含む。前記球部３０２０に、第１の貫通穴３０２１が設けられており、かつ前記第１の貫通穴３０２１の中心点は、前記ダンピングボール３０２の中心点と重なる。前記球部３０２０は、弾性材料製である。前記第１の固定部３０２２は、前記可動部材３００の前記第１の接続アーム３００４の第１の遠端部３００５または第２の遠端部３００６を接続するために用いられる。前記第２の固定部３０２４は、前記固定部材３０４を接続するために用いられる。前記第１の固定部３０２２は、弾性材料製のリングスリーブであり、前記第１の頚部３００５０または第２の頚部３００６０上にソケット接続することができ、これにより、前記ダンピングボール３０２と前記可動部材３００を固定接続する。前記第２の固定部３０２４は、前記第１の固定部３０２２に類似しており、これも弾性材料製のリングスリーブであり、前記第３の頚部３０４４２上にソケット接続することができ、これにより、前記ダンピングボール３０２と前記固定部材３０４を固定接続する。前記第１の固定部３０２２および第２の固定部３０２４のソケット接続方向は、略垂直である。他の実施形態では、前記第１の固定部３０２２および第２の固定部３０２４のソケット接続方向は、互いに垂直であるように限定しなくてもよく、例えば、互いに平行であっても、他の位置関係にあってもよく、ソケット接続方向は、前記第１の遠端部３００５、第２の遠端部３００６、および末端３０４４０の延伸方向に合わせて設ける。前記第１の固定部３０２２および第２の固定部３０２４をリングスリーブ形状に設けることは、例を示して説明することを目的とし、装着に便利なようにしているにすぎず、前記弾性材質は、さらなるダンパを目的としていると理解することができる。他の実施形態では、前記第１の固定部３０２２および第２の固定部３０２４は、他の材質および他の構造であってもよく、前記ダンピングボール３０２を前記可動部材３００、前記固定部材に固定接続できればよい。例えば、前記ダンピングボール３０２と、前記可動部材３００、前記固定部材３０４は、スナップフィットなどの方式で係合して固定してもよい。
図８に示すように、前記雲台３を前記航空機１０００の機体１に組み付けるときに、まず前記ダンピングボール３０２の第１の固定部３０２２および第２の固定部３０２４をそれぞれ前記可動部材３００の第１の接続アーム３００４の第１の頚部３００５０および第２の頚部３００６０、ならびに前記固定部材３０４の第２の接続アーム３０４４の第３の頚部３０４４２上にソケット接続することにより、前記ダンピングボール３０２を前記可動部材３００と前記固定部材３０４との間に固定接続する。さらに、前記固定部材３０４を、固定装置３０４２によって前記機体１内側底壁上に固定する。次いで、前記接続構造３１を前記機体１上の組み付け穴１０に貫通させ、前記接続板３０００に固定接続することにより、前記雲台３を前記機体１に組み付ける。
組み付けが完了した後、図９に示すように、前記可動部材３００と前記固定部材３０４をダンピングボール３０２によって接続する。ダンピングボール３０２は弾性材質製であり、かつ前記ダンピングボール３０２に第１の貫通穴３０２１が設けられていることにより、前記可動部材３００が前記固定部材３０４に対して動くことができる。２つの前記リミット部３０４６の間の距離は、２つの前記第１の接続アーム３００４の内側（すなわち、前記第１の接続アーム３００４の前記接続板２０００に近い側）の間の距離よりも大きく、かつ２つの前記第１の接続アーム３００４の外側（すなわち、前記第１の接続アーム２００４の前記接続板２０００から遠い側）の間の距離よりも小さいため、２つの前記固定部材３０４のリミット部３０４６は、前記可動部材３００が前記機体底壁に垂直な方向で動く範囲を制限することができ、前記可動部材３００の動く範囲が大きすぎて機体内に組み付けられた他の部品に影響を与えないようにし、前記ダンピングボール３０２の引っ張り力が大きすぎて前記ダンピングボール３０２の伸縮性を損なうこともないようにする。
図１０に示すものは、図７に示す雲台３のダンピングボール３０２の球部３０２０の開口方向の模式図である。前記ダンピングボール３０２は、雲台３の中心点Ｏを中心点とする円の上に均等に分布しており、これにより、雲台３の各方向のダンパの程度がよりバランスよくなる。好ましいダンパ効果を達成するため、前記球部３０２０に、第１の貫通穴３０２１が設けられており、前記第１の貫通穴の中心点Ｏ１と前記雲台３の中心点Ｏを結ぶ線は、前記第１の貫通穴の開口方向の中心線に垂直である。ダンピングボールの位置および開口方向の上記設置によって、好ましいダンパ効果を得ることができる。
図２〜６に示す実施例において、２つの貫通穴が存在する場合、そのうちの一方の貫通穴、例えば第１の貫通穴２０２１の開口方向は、図１０に示す方向に設けることができ、他方の貫通穴、例えば第２の貫通穴２０２３の開口方向は、前記第１の貫通穴２０２１の開口方向に垂直に設けることができ、このように、ダンピングボール２０２のダンパ効果をよりよくすることができると理解することができる。
図２〜６に示す実施例において、複数個のダンピングボールは、前記雲台アセンブリ２の中心点に対して対称に設けられており、これにより、前記ダンピングボールは、前記雲台２２および前記搭載物２３の動きによって前記機体１に生じる振動の影響をバランスよく緩和することができると理解することができる。代替的またはさらなる実施例において、複数個の前記ダンピングボール２０２は、前記雲台アセンブリ２の中心点を中心とする円の円周上に均等に分布しており、これにより、前記ダンピングボールは、前記雲台２２および前記搭載物２３の動きによって前記機体１に生じる振動の影響をさらにバランスよく緩和することができる。
図２〜図６に示す実施例における固定部材２０４と図７〜図９に示す実施例における固定部材３０４は、互いに入れ替えることができ、他の実施例では、前記固定部材２０４、３０４は、他のいかなる適宜な構造であってもよく、前記ダンピングボール２０２、３０２を前記機体１に固定することができ、かつ少なくとも１つの方向において前記可動部材２００の動く範囲を制限することができればよいと理解することができる。前記リミット部２０４６、３０４６、前記接続部２０４３、３０４３の少なくともひとつは、前記第２の接続アーム２０４４、３０４４に独立して前記機体１に固定されていてもよいと理解することができる。
前記第１の固定部２０２２、３０２２と第１の接続アーム２００４、３００４の接続方式、第２の固定部２０２４、３０２４と第２の接続アーム２０４４、３０４４の接続方式は、上記実施例に記載の方式に限られず、例えば、前記第１の接続アーム２００４、３００４上に弾性固定部材を設けてもよく、第１の固定部２０２２、３０２２は、弾性片でも非弾性片でもよく、弾性固定部材と弾性片または非弾性片の接続により、前記第１の固定部２０２２、３０２２を第１の接続アーム２００４、３００４に固定すると理解することができる。さらに、例えば、第１の接続アーム２００４、３００４または第２の接続アーム２０４４、３０４４上に係合構造を設けてもよく、前記第１の固定部２０２２、３０２２または第２の固定部２０２４、３０２４を前記固定部材２０４、３０４上に係合する。
また、当業者にとって、本発明の技術的考え方によりその他各種の対応する変更および修正を行うことができ、これらのすべての変更および修正は、いずれも本発明の特許請求の範囲の保護範囲に属す。
１ 機体
２ 雲台アセンブリ
３ 雲台アセンブリ
１０ 組み付け穴
２０ ダンパ構造
２１ 接続構造
２２ 雲台
２３ 搭載物
３０ ダンパ構造
３１ 接続構造
３２ 雲台
３３ 搭載物
２００ 可動部材
２０１ 位置決め機構
２０２ ダンピングボール
２０４ 固定部材
２１０ 締結穴
３００ 可動部材
３０１ 位置決め機構
３０２ ダンピングボール
３０４ 固定部材
３１０ 締結穴
１０００ 無人機
２０００ 接続板
２００１ 固定穴
２００２ 締結装置
２００４ 第１の接続アーム
２００５ 第１の遠端部
２００６ 第２の遠端部
２０２０ 球部
２０２１ 第１の貫通穴
２０２２ 第１の固定部
２０２３ 第２の貫通穴
２０２４ 第２の固定部
２０４０ 位置決め部
２０４１ 位置決め穴
２０４２ 固定装置
２０４３ 接続部
２０４４ 第２の接続アーム
２０４６ リミット部
３０００ 接続板
３００１ 固定穴
３００２ 締結装置
３００４ 第１の接続アーム
３００５ 第１の遠端部
３００６ 第２の遠端部
３０２０ 球部
３０２１ 第１の貫通穴
３０２２ 第１の固定部
３０２３ 第２の貫通穴
３０２４ 第２の固定部
３０４０ 位置決め部
３０４１ 位置決め穴
３０４２ 固定装置
３０４３ 接続部
３０４４ 第２の接続アーム
３０４６ リミット部
２００５０ 第１の頚部
２００６０ 第２の頚部
２０４４０ 末端
２０４４２ 第３の頚部
３００５０ 第１の頚部
３００６０ 第２の頚部
３０４４０ 末端
３０４４２ 第３の頚部

Claims (25)

  1. 機体と雲台の搭載物の接続に用いる雲台ダンパ構造であって、ダンピングボールと、ダンピングボールを機体に固定接続する位置決め構造と、を備える雲台ダンパ構造において、機体内に設けられており、
    前記ダンピングボールは、球部と、前記機体側に位置し前記雲台の搭載物と接続される第１の固定部と、前記雲台の搭載物側に位置し前記機体と接続される第２の固定部と、を含み、
    前記球部には、第１の貫通穴が設けられて、前記第１の貫通穴の開口方向は、前記第１の固定部から前記第２の固定部に向かう方向に対して垂直であることを特徴とする雲台ダンパ構造。
  2. 前記位置決め構造は、可動部材と、２つの固定部材と、を含み、前記固定部材はそれぞれ、前記ダンピングボールの前記第２の固定部および前記機体を固定接続し、前記可動部材は、前記ダンピングボールの前記第１の固定部に固定されており、かつ前記雲台の搭載物に固定接続されていることを特徴とする請求項１に記載の雲台ダンパ構造。
  3. 前記第１の貫通穴の中心は、前記ダンピングボールの中心と重なることを特徴とする請求項２に記載の雲台ダンパ構造。
  4. 前記第１の貫通穴の中心と前記雲台ダンパ構造の中心を結ぶ線は、前記第１の貫通穴の開口方向の中心線に垂直であることを特徴とする請求項３に記載の雲台ダンパ構造。
  5. 前記ダンピングボールに、第２の貫通穴が設けられており、前記第２の貫通穴の中心は、前記ダンピングボールの中心と重なり、かつ前記第２の貫通穴の開口方向は、前記第１の貫通穴の開口方向に垂直であることを特徴とする請求項３または４に記載の雲台ダンパ構造。
  6. 前記ダンピングボールの数は複数個であり、前記雲台ダンパ構造の中心点に対して対称に分布、または／及び前記雲台ダンパ構造の中心点を中心とする円の円周上に均等に分布していることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の雲台ダンパ構造。
  7. 前記可動部材は、接続板と、接続板の２つの対向する側から延伸する２つの第１の接続アームと、を含み、前記接続板は、前記雲台の搭載物に固定接続されており、前記第１の接続アームそれぞれは、２つの遠端部を含み、遠端部それぞれに、ダンピングボールが接続されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の雲台ダンパ構造。
  8. 前記２つの遠端部に、第１の頚部および第２の頚部がそれぞれ設けられており、前記ダンピングボールのそれぞれに第１の弾性カラーが設けられており、前記第１の弾性カラーは、それぞれ前記第１の頚部または前記第２の頚部に被せられていることを特徴とする請求項７に記載の雲台ダンパ構造。
  9. 前記２つの第１の接続アームは、前記接続板に略平行であることを特徴とする請求項７に記載の雲台ダンパ構造。
  10. 前記接続板に、固定穴が設けられており、接続構造に、締結穴が設けられており、前記接続板と前記接続構造は、締結装置によって、前記固定穴および前記締結穴を貫通して締結されていることを特徴とする請求項７に記載の雲台ダンパ構造。
  11. 前記可動部材は、一体成形されていることを特徴とする請求項７に記載の雲台ダンパ構造。
  12. 前記固定部材はそれぞれ、位置決め部と、前記位置決め部の２つの対向する端から延伸する２つの接続部と、２つの第２の接続アームと、リミット部と、を含み、前記位置決め部は、前記機体に固定接続されるために用いられ、第２の接続アームそれぞれは、対応する接続部の前記位置決め部から遠い端から延伸し、第２の接続アームそれぞれは、末端を含み、末端それぞれに、ダンピングボールが接続されており、前記リミット部は、前記位置決め部に固定接続されており、かつ前記固定部材に略平行であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の雲台ダンパ構造。
  13. 前記第２の接続アームの延伸方向と、前記第１の接続アームの延伸方向とは垂直であることを特徴とする請求項１２に記載の雲台ダンパ構造。
  14. 前記末端に、第３の頚部が設けられており、前記ダンピングボールそれぞれに第２の弾性カラーが設けられており、前記第２の弾性カラーは、前記第３の頚部に被せられていることを特徴とする請求項１２に記載の雲台ダンパ構造。
  15. 前記固定部材は、一体成形されていることを特徴とする請求項１２に記載の雲台ダンパ構造。
  16. 前記第２の接続アームは、前記位置決め部に略平行であることを特徴とする請求項１２に記載の雲台ダンパ構造。
  17. 前記リミット部と前記第２の接続アームとの間の垂直距離は、前記ダンピングボールの直径よりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の雲台ダンパ構造。
  18. 前記位置決め部に、位置決め穴が設けられており、固定装置によって前記位置決め穴を貫通して前記位置決め部を前記機体の内側底壁に固定することを特徴とする請求項１２に記載の雲台ダンパ構造。
  19. 前記固定部材は、位置決め部と、位置決め部の２つの対向する端から延伸する２つの第２の接続アームと、接続部と、接続部の前記位置決め部から遠い端から延伸するリミット部と、を含み、前記位置決め部は、前記機体に固定するために用いられ、前記２つの第２の接続アームそれぞれは、末端を含み、前記末端に、ダンピングボールが接続されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の雲台ダンパ構造。
  20. 前記第２の接続アームの延伸方向と、前記第１の接続アームの延伸方向とは垂直であることを特徴とする請求項１９に記載の雲台ダンパ構造。
  21. 前記接続部は、略Ｃ形を呈することを特徴とする請求項１９に記載の雲台ダンパ構造。
  22. 前記末端に、第３の頚部が設けられており、前記ダンピングボールそれぞれに第２の弾性カラーが設けられており、前記第２の弾性カラーは、前記第３の頚部に被せられていることを特徴とする請求項１９に記載の雲台ダンパ構造。
  23. 前記第１の接続アームの２つの遠端部それぞれの間の距離は、前記接続板から前記接続板から遠い方向に向かって徐々に大きくなることを特徴とする請求項１０または１９〜２２のいずれか一項に記載の雲台ダンパ構造。
  24. 機体を含む無人機に用いられる雲台アセンブリであって、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のダンパ構造と、接続構造と、負荷搭載物と、を含み、前記ダンパ構造は、前記機体内に設けられており、前記搭載物は、接続構造により前記ダンパ構造に固定接続されており、前記接続構造および前記搭載物は、前記機体の外側に設けられていることを特徴とする雲台アセンブリ。
  25. 機体と、機体に設けられた雲台アセンブリと、を含む無人機であって、前記雲台アセンブリは、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のダンパ構造と、接続構造と、搭載物と、を含み、前記ダンパ構造は、前記機体内に設けられており、前記搭載物は、接続構造により前記ダンパ構造に固定接続されており、前記接続構造および前記搭載物は、前記機体の外側に設けられていることを特徴とする無人機。
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