JP7193693B2 - 吐出装置および無人航空機 - Google Patents

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Description

本発明は、吐出装置および無人航空機に関する。
従来、超過力を吸収するためのオーバートラベル機構を有するリミットスイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２０１８－０８５２３９号公報
エアゾール容器を搭載した吐出装置においても、超過力によって部品が破損する場合がある。
本発明の第１の態様においては、エアゾール容器を脱着可能な吐出装置であって、エアゾール容器のバルブを開閉するためのステムを押圧する押圧部と、押圧部がステムを押圧する力がバルブを開放させるための力を超過した超過力を緩衝する緩衝部とを備える吐出装置を提供する。
緩衝部は、超過力に応じて押圧部を移動させることにより、押圧部にかかる超過力を緩衝してよい。
緩衝部は、超過力に応じてエアゾール容器を移動させることにより、エアゾール容器にかかる超過力を緩衝してよい。
吐出装置は、エアゾール容器を収容するための容器保持部を備えてよい。容器保持部は、エアゾール容器の一端を収容するための第１の収容部材と、第１の収容部材と連結され、エアゾール容器の他端を収容するための第２の収容部材とを備えてよい。緩衝部は、第１の収容部材と第２の収容部材とを連結して、超過力に応じて、第１の収容部材と第２の収容部材との相対位置を変化させることにより、超過力を緩衝してよい。
吐出装置は、第１の収容部材と第２の収容部材との間から、容器保持部の内部の露出を防止する露出防止部を備えてよい。
緩衝部は、容器保持部に取り付けられた弾性部付きスナップ錠を有してよい。
緩衝部は、容器保持部と一体に設けられた緩衝構造を有してよい。
吐出装置は、第１の収容部材と第２の収容部材とを連結する複数の緩衝部を備えてよい。複数の緩衝部は、エアゾール容器を中心に対称に設けられてよい。
押圧部は、第１の収容部材と連結されてよい。エアゾール容器を駆動させるための吐出駆動部は、第２の収容部材と連結されていてよい。
吐出装置は、容器保持部を外部に設けられた固定部と連結するための連結部を備えてよい。
緩衝部は、超過力を緩衝するための緩衝弾性部を有してよい。
緩衝部は、緩衝弾性部に予荷重を加えるプリロード機構を有してよい。
吐出装置は、エアゾール容器から内容物を吐出させるための駆動力を供給する吐出駆動部を備えてよい。超過力は、駆動力によって生じてよい。
吐出装置は、吐出駆動部および押圧部を収容するための駆動機構収容部を備えてよい。吐出駆動部は、エアゾール容器のステム側から底側に向けて駆動力を発生させてよい。駆動機構収容部は、エアゾール容器に固定されていてよい。
緩衝部は、吐出駆動部に設けられ、吐出駆動部の内部で超過力を緩衝してよい。
緩衝部は、吐出駆動部に設けられ、吐出駆動部において超過力の発生を抑制する抑制機構を有してよい。
緩衝部は、エアゾール容器の長軸に沿った側面視において、エアゾール容器の外周の外側に設けられてよい。
吐出装置は、バルブが閉じた状態において、ステムと押圧部との間に間隙を有してよい。
吐出装置は、ステムに接続されたステム弾性部を有してよい。超過力は、間隙の幅と、ステム弾性部によるステムストロークとを超えてオーバートラベルする力であってよい。
本発明の第２の態様においては、本発明の第１の態様に係る吐出装置を備えた無人航空機を提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
吐出装置１００の構成の一例を示す。 エアゾール容器１５０のステム構造の拡大図である。 プリロードされた緩衝部２０の周辺の拡大図である。 吐出装置１００の動作を説明するための図である。 図１Ｄの各ステップに対応する吐出駆動部８０の動作を示す。 吐出装置１００の構成の一例を示す。 吐出装置１００の構成の一例を示す。 吐出装置１００の構成の一例を示す。 図４Ａの吐出装置１００のＹＺ断面図を示す。 吐出装置１００の構成の一例を示す。 吐出装置１００の構成の一例を示す。 吐出装置１００の構成の一例を示す。 図５Ａの吐出装置１００と異なる断面図を示す。 抑制機構２６の構造の一例を示す。 ステム側に吐出駆動部８０を備える吐出装置１００の一例を示す。 ステム側に吐出駆動部８０を備える吐出装置１００の変形例を示す。 駆動機構収容部８６を備える吐出装置１００の構成の一例を示す。 駆動機構収容部８６を備える吐出装置１００の変形例を示す。 吐出装置１００を搭載した無人航空機２００の構成の一例を示す。 吐出装置１００の変形例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
本明細書では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の直交座標軸を用いて技術的事項を説明する場合がある。本例の直交座標系は、いわゆる右手系である。Ｘ軸は、後述するエアゾール容器１５０が長軸と短軸を有する場合、エアゾール容器１５０の長軸に対応する。
図１Ａは、吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の吐出装置１００は、押圧部１０と、緩衝部２０と、容器保持部４０と、吐出部５０と、吐出駆動部８０とを備える。吐出装置１００は、エアゾール容器１５０を脱着可能である。
エアゾール容器１５０は、内部に充填された内容物をガス圧によって吐出する。例えば、エアゾール容器１５０は、バルブの開放に応じて、内部に充填された液化ガスまたは圧縮ガスのガス圧によって内容物を噴出する。本例のエアゾール容器１５０は、金属製のエアゾール缶である。エアゾール容器１５０は、耐圧性を有するプラスチック容器であってよい。
なお、噴射剤としては、炭化水素（液化石油ガス）（ＬＰＧ）、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）またはフッ化炭化水素（ＨＦＯ－１２３４ｚｅ）等の液化ガスが用いられてよい。また、噴射剤としては、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）または亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）等の圧縮ガスが用いられてもよい。
押圧部１０は、エアゾール容器１５０のバルブを開閉するためのステム１２を押圧する。押圧部１０は、ステム１２を押圧するためのアクチュエータであってよい。本例の押圧部１０は、ステム１２と直接接触して設けられる。なお、押圧部１０は、吐出方向に応じた流路を有してよい。
ステム１２は、押圧部１０によって押圧されることにより、エアゾール容器１５０から内容物を吐出させる。本例のステム１２は、エアゾール容器１５０に内蔵されているが、エアゾール容器１５０と別に外付けされてもよい。
緩衝部２０は、押圧部１０がステム１２を押圧する力がバルブを開放させるための力を超過した超過力を緩衝する。超過力は、吐出駆動部８０からの駆動力によって発生してよい。本例の緩衝部２０は、ステム１２に接続された緩衝弾性部２１を有する。本例の緩衝部２０は、エアゾール容器１５０のステム側に設けられるが、これに限定されない。エアゾール容器１５０のステム側とは、エアゾール容器１５０よりもＸ軸方向における負側の領域を指す。
緩衝弾性部２１は、緩衝部２０で超過力を緩衝するための弾性部である。本例の緩衝弾性部２１は、予め定められた自然長Ｌのバネである。本例の緩衝弾性部２１は、圧縮バネである。なお、緩衝弾性部２１は、緩衝部２０の位置によっては、引っ張りバネであってもよい。
容器保持部４０は、エアゾール容器１５０を保持する。容器保持部４０は、エアゾール容器１５０の周囲を完全に覆っていてもよいし、一部を覆っていてもよい。容器保持部４０は、第１の収容部材４１および第２の収容部材４２を有する。本例の容器保持部４０は、凸部４３および保持部４４を有する。
容器保持部４０の材料は、エアゾール容器１５０を保持することができるものであれば、特に限定されない。例えば、容器保持部４０の材料は、アルミ等の金属、プラスチック、または炭素繊維等の強度が高く軽量の素材を含む。また、容器保持部４０の材料は、硬質の材料に限らず、軟質の材料、例えば、シリコーンゴムまたはウレタンフォーム等のゴム材料を含んでもよい。
第１の収容部材４１は、エアゾール容器１５０の一端を収容する。本例の第１の収容部材４１は、エアゾール容器１５０のステム側を収容している。本例の第１の収容部材４１は、先端が丸みを帯びた円錐状またはドーム状の曲面を有するが、これに限定されない。
第２の収容部材４２は、第１の収容部材４１と連結され、エアゾール容器１５０の他端を収容する。本例の第２の収容部材４２は、エアゾール容器１５０のステム側とは反対の底側の端部を覆う。第２の収容部材４２は、吐出駆動部８０を収容してよい。本例の第２の収容部材４２は、先端が丸みを帯びた円錐状またはドーム状の曲面を有するが、これに限定されない。第２の収容部材４２は、第１の収容部材４１と取り外し可能に設けられてよい。
凸部４３は、容器保持部４０の内側に設けられ、エアゾール容器１５０を予め定められた位置に保持する。本例の凸部４３は、ＹＺ面において、容器保持部４０の中央にエアゾール容器１５０を配置するようにエアゾール容器１５０を保持する。本例の容器保持部４０は、複数の凸部４３を有する。
保持部４４は、緩衝部２０を予め定められた位置に保持する。本例の保持部４４は、第１の収容部材４１の内壁から内側に延伸して設けられる。保持部４４は、緩衝部２０を第１の収容部材４１の先端で保持する。
吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０から内容物を吐出させるための駆動力を供給する。本例の吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０の底側からステム側に向けて駆動力を発生させる。本例の吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０の底部側に位置する第２の収容部材４２に収納されている。第２の収容部材４２は、吐出駆動部８０の筐体として機能している。吐出駆動部８０は、カム８１と、カムフォロワ８２と、可動部８３とを有する。吐出駆動部８０が容器保持部４０に設けられているので、エアゾール容器１５０の交換時に吐出駆動部８０を交換する必要がない。
カム８１は、駆動源によって回転駆動される。一例において、駆動源としてモータが用いられる。カム８１は、回転中心から外周までの距離が異なる構造を有する。なお、本例のカム８１の形状は、誇張されて図示されている。カム８１は、外周において、カムフォロワ８２と接触している。
カムフォロワ８２は、カム８１と可動部８３との間に設けられる。カムフォロワ８２は、カム８１および可動部８３に接続され、カム８１の回転運動を可動部８３に直線運動として伝達する。カムフォロワ８２は、カム８１の回転中心から外周までの距離の違いに応じて直線運動する。
可動部８３は、エアゾール容器１５０の底面と接して設けられ、エアゾール容器１５０のバルブの開閉を制御する。可動部８３は、カムフォロワ８２によってＸ軸方向に前後する。例えば、カム８１の回転中心と、カムフォロワ８２が当接するカム８１の接触領域との距離が短い場合、可動部８３がエアゾール容器１５０に対して後退し、エアゾール容器１５０のバルブが閉じる。一方、カム８１の回転中心と、カムフォロワ８２が当接するカム８１の接触領域との距離が長い場合、可動部８３がエアゾール容器１５０に対して前進し、エアゾール容器１５０のバルブが開く。
なお、吐出駆動部８０は、モータの回転運動をカム機構によって直線運動に変換する構成を有するが、カム機構に限定されない。例えば、吐出駆動部８０の機構は、ねじ送り機構、ラックアンドピニオン等、モータの回転運動を直線運動に変換する機構であればよい。また、駆動源としては、回転モータではなく、直線駆動用のリニアモータ、またはエアシリンダと電磁ソレノイド等を備えてよい。
吐出部５０は、エアゾール容器１５０と接続され、エアゾール容器１５０の内容物を吐出する。内容物は、液体、気体または固体のいずれであってもよい。内容物は、粉状、粒状またはゲル状等のいずれの状態であってもよい。吐出部５０は、内容物を吐出するためのノズルの一例である。吐出部５０は、エアゾール容器１５０の内容物を吐出するための吐出口を有する。
本例の緩衝部２０は、超過力に応じて押圧部１０を移動させることにより、押圧部１０にかかる超過力を緩衝する。例えば、緩衝部２０は、駆動力が予め定められた大きさ以上の超過力となると、緩衝弾性部２１の圧縮により押圧部１０をＸ軸方向の負側に移動させて超過力を緩衝する。このように、本例の吐出装置１００は、発生した超過力を緩衝部２０で緩衝することにより、超過力による部品の破損を回避することができる。
本例の吐出装置１００は、ステム側（即ち、エアゾール容器１５０よりもＸ軸方向の負側）に緩衝部２０を備え、底側（即ち、エアゾール容器１５０よりもＸ軸方向の正側）に吐出駆動部８０を備えている。但し、緩衝部２０および吐出駆動部８０の位置は、これに限定されない。緩衝部２０および吐出駆動部８０の両方がステム側に設けられてよいし、底側に設けられてもよい。また、吐出駆動部８０がステム側に設けられ、緩衝部２０が底側に設けられてもよい。
なお、本例のエアゾール容器１５０は、容器保持部４０に直接搭載されている。但し、エアゾール容器１５０を収容部材に収容した上で容器保持部４０に搭載してもよい。この場合、収容部材がエアゾール容器１５０を衝撃から保護するので事故時の安全性が高まる。
図１Ｂは、エアゾール容器１５０のステム構造の拡大図である。エアゾール容器１５０は、ディップチューブ１５２と、ハウジング１５４と、マウンティングカップ１５６と、ガスケット１５８とを備える。本例のエアゾール容器１５０は、ステム１２およびステム弾性部１４を備える。本例では、エアゾール容器１５０のバルブが開閉する前後を示している。
ステム１２は、内容物を吐出するための流路を有する。ステム１２の流路は、ステム１２が押圧部１０によって押圧されることにより、ディップチューブ１５２と接続される。
ステム弾性部１４は、ステム１２の動作に応じて伸縮するバネである。ステム弾性部１４は、ステム１２とハウジング１５４との間で保持されている。ステム１２がＸ軸方向の正側に移動すると、ステム弾性部１４が圧縮する。ステム１２がＸ軸方向の負側に移動すると、ステム弾性部１４が伸長する。本例のステム弾性部１４の弾性方向は、緩衝弾性部２１の弾性方向と同一である。ステム弾性部１４は、緩衝弾性部２１が圧縮を開始する前に圧縮を開始してよい。
ディップチューブ１５２は、エアゾール容器１５０の内部に延伸して、エアゾール容器１５０の内容物を取り込むための流路を有する。ディップチューブ１５２の長さは、エアゾール容器１５０の内容物の種類に応じて変更されてよい。ディップチューブ１５２は、エアゾール容器１５０の底の近傍まで延伸していてよい。
ハウジング１５４は、ディップチューブ１５２と連結されている。ハウジング１５４は、ステム１２およびステム弾性部１４を収容する。ハウジング１５４は、ディップチューブ１５２からステム１２に内容物を流すための流路を有する。
マウンティングカップ１５６は、エアゾール容器１５０の上面に設けられる。マウンティングカップ１５６は、エアゾール容器１５０の本体にステム１２およびハウジング１５４を固定している。
ガスケット１５８は、ステム１２のＸ軸方向の移動に応じて変形して、内容物の通路が開閉させる。本例では、ステム１２がエアゾール容器１５０の底側に移動することに通路が開く。
ステムストロークＬｓは、ステム１２の移動の開始位置から、ステム弾性部１４が圧縮されてステム１２の移動が終了する終了位置までの距離である。ステム１２の移動の開始位置とは、吐出駆動部８０から駆動力が与えられていない状態でのステム１２の位置を指す。ステムストロークＬｓを超えてステム１２が移動すると、ステム弾性部１４を破壊し、ステム１２がハウジング１５４にめり込むといった内部構造の破損の恐れがある。
図１Ｃは、プリロードされた緩衝部２０の周辺の拡大図である。本例の緩衝部２０は、保持部４４によってプリロードされた緩衝弾性部２１を有する。
緩衝部２０は、緩衝弾性部２１に予荷重を加えるプリロード機構を有する。緩衝部２０は、緩衝弾性部２１に予荷重を加えておくことにより、駆動力による緩衝弾性部２１の動作を調整することができる。例えば、緩衝弾性部２１は、予荷重を加えられることにより、駆動力に応じて圧縮されにくくなる。予荷重は、エアゾール容器１５０のバルブを開放させるための力以上であってよい。これにより、エアゾール容器１５０のバルブを開放させるための力よりも弱い力で緩衝部２０が動作してしまうことを防止できる。
固定部２２は、緩衝弾性部２１のＸ軸方向における負側の端部を固定している。固定部２２は、押圧部１０との間で緩衝弾性部２１を挟む。例えば、駆動力によって、ステム１２がＸ軸方向の負側に移動した場合に、固定部２２が緩衝弾性部２１の端部を固定して、緩衝弾性部２１を圧縮する。
保持部４４は、緩衝弾性部２１がプリロードされた状態となる位置に押圧部１０を保持する。プリロードとは、バネを予め圧縮して力を加えておくことをいう。緩衝弾性部２１をプリロードさせておくことにより、予め定められた負荷が掛かるまで緩衝弾性部２１が変形しない。本例の保持部４４は、プリロード機構の一例である。
プリロード長Ｌｐは、緩衝弾性部２１の事前に圧縮された長さを示す。緩衝弾性部２１は、押圧されていない状態で、自然長Ｌからプリロード長Ｌｐだけ圧縮された状態で保持される。
例えば、ステム１２を押し込むために２ｋｇｆの力が必要な場合、３ｋｇｆのプリロードをかけておく。例えば、緩衝弾性部２１が図１Ｃのようなバネ構造の場合、プリロードの大きさは、緩衝弾性部２１のバネ定数×プリロード長Ｌｐで算出される。
プリロード機構のプリロード長Ｌｐは、緩衝弾性部２１の状態に応じて調整されてよい。一例において、プリロード機構のプリロード長Ｌｐは、緩衝弾性部２１の経時的な劣化に応じて調整される。プリロード機構のプリロード長Ｌｐは、緩衝弾性部２１の劣化が大きくなるに従い大きくされてよい。なお、本例の緩衝弾性部２１は、プリロードされているが、プリロードされていなくてもよい。
図１Ｄは、吐出装置１００の動作を説明するための図である。本例では、吐出駆動部８０の駆動によって、エアゾール容器１５０が徐々に移動する各段階を示している。
ステップＳ１００において、緩衝部２０がプリロードされている。吐出装置１００は、エアゾール容器１５０のバルブが閉じた状態において、ステム１２と押圧部１０との間に間隙１６を有する。間隙１６を設けることにより、吐出装置１００またはエアゾール容器１５０の製造上のばらつきがある場合であっても、ステム１２の不用意な押圧を防止できる。
ステップＳ１０２において、エアゾール容器１５０が押圧部１０の方向へ移動して、押圧部１０とステム１２とが接触している。エアゾール容器１５０のバルブを開放するためにステム１２が移動してから押圧部１０に接触するまでに、間隙１６のギャップＬｇに相当する距離をステム１２が移動する。ギャップＬｇは、間隙１６のＸ軸方向の幅である。
ステップＳ１０４において、エアゾール容器１５０がさらに押圧部１０の方向へ移動して、ステム弾性部１４が圧縮されている。ステップＳ１０２からステップＳ１０４までの間に、エアゾール容器１５０は、ステム１２のステムストロークＬｓに相当する距離を移動している。
ステップＳ１０６において、緩衝弾性部２１が圧縮することにより超過力を緩衝している。緩衝長Ｌｂは、緩衝部２０が超過力を緩衝するために圧縮された長さである。即ち、緩衝長Ｌｂは、超過力によってオーバートラベルした距離である。このように、緩衝部２０は、オーバートラベルした場合であっても、緩衝弾性部２１によって、超過力を緩衝するので部品の破損を回避できる。
ここで、超過力は、間隙１６のギャップＬｇと、ステム弾性部１４によるステムストロークＬｓとを超えてオーバートラベルする力である。本例の緩衝部２０は、緩衝弾性部２１を有するので、超過力が発生した場合であっても、破壊されることなく繰り返し使用することができる。
なお、吐出駆動部８０のカムストロークＬｃは、可動部８３のＸ軸方向における最も正側の位置から、可動部８３のＸ軸方向における最も負側の位置までの距離である。即ち、カムストロークＬｃは、可動部８３の最大移動距離である。本例のカムストロークＬｃは、次式で示される。
Ｌｃ＝Ｌｇ＋Ｌｓ＋Ｌｂ
図１Ｅは、図１Ｄの各ステップに対応する吐出駆動部８０の動作を示す。本例のステップＳ１００～ステップＳ１０６は、図１ＤのステップＳ１００～ステップＳ１０６にそれぞれ対応している。
ステップＳ１００において、吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０を駆動しておらず、エアゾール容器１５０の底側に最も引いた状態に位置する。ステップＳ１０２において、カム８１が駆動することで、カムフォロワ８２が徐々に可動部８３をエアゾール容器１５０のステム側に移動させる。ステップＳ１０４において、エアゾール容器１５０をさらにエアゾール容器１５０のステム側に移動させる。ステップＳ１０６において、カム８１が可動部８３を最もエアゾール容器１５０のステム側に移動させる位置に来ている。即ち、吐出駆動部８０は、ステップＳ１０６で示す位置以上に、エアゾール容器１５０をＸ軸方向の負側に移動させない。
ここで、吐出装置１００またはエアゾール容器１５０に製造上のばらつきが生じる場合がある。例えば、エアゾール容器１５０の長さまたはステム１２の長さが一定とならずに、エアゾール容器１５０の底からステム１２の先端までの長さにばらつきが生じる場合がある。即ち、ステム１２と押圧部１０との間の間隙１６のギャップＬｇが変動する。
一方、吐出駆動部８０のカムストロークＬｃは、エアゾール容器１５０の長さのばらつきによらず一定である。よって、エアゾール容器１５０が長い場合は押し込み量が大きくなり、エアゾール容器１５０が短い場合は吐出不良となる場合がある。本例の緩衝部２０は、製造上のばらつきに応じて、適当な緩衝長Ｌｂで超過力を緩衝する。
そのため、吐出装置１００は、製造上のばらつきが生じた場合であっても、部品の破損を回避できる。なお、吐出装置１００は、製造上のばらつきが生じた場合のみならず、温度によってエアゾール容器１５０が変形した場合においても、変形による影響を回避できる。
図２は、吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の吐出装置１００は、吐出駆動部８０に緩衝部２０を有する。
緩衝部２０は、吐出駆動部８０に設けられ、吐出駆動部８０の内部で超過力を緩衝する。本例の緩衝部２０は、可動部８３とエアゾール容器１５０との間に設けられる。緩衝部２０は、複数の緩衝弾性部２１を有してよい。緩衝部２０は、可動部８３からエアゾール容器１５０に伝達する超過力が発生した場合に、緩衝弾性部２１を圧縮して、超過力を緩衝する。これにより、エアゾール容器１５０への超過力の伝達を抑制することができる。
支持部８４は、エアゾール容器１５０と緩衝部２０との間に設けられる。支持部８４は、エアゾール容器１５０の底面を支持して、吐出駆動部８０の駆動力をエアゾール容器１５０に伝達する。但し、支持部８４は、緩衝部２０で超過力が緩衝されるので、超過力をエアゾール容器１５０には伝達しない。本例の支持部８４は、内部に緩衝部２０を収容する構造を有しているが、これに限定されない。
図３は、吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の緩衝部２０は、容器保持部４０に緩衝構造２４を有する。
緩衝部２０は、第１の収容部材４１と第１の収容部材４１を連結する。本例の緩衝部２０は、超過力に応じて、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２との相対位置を変化させることにより、超過力を緩衝する。本例の緩衝部２０は、超過力に応じて延伸することにより、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２との相対位置を離す。これにより、押圧部１０をステム１２から遠ざけて、超過力を緩衝することができる。このように、緩衝部２０が設けられる位置によっては、緩衝部２０の引っ張りによって超過力を緩衝することができる。
緩衝構造２４は、容器保持部４０と一体に設けられている。本例の緩衝構造２４は、ゴムのような弾性体を有する。緩衝構造２４は、引っ張られた後に自ら圧縮する性質を有してよい。緩衝構造２４は、自在に伸縮が可能な蛇腹構造によって超過力を緩衝してもよい。緩衝構造２４は、容器保持部４０の外周に沿って設けられている。
図４Ａは、吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の吐出装置１００は、容器保持部４０の外部に緩衝部２０を有する。本例の緩衝部２０は、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２とを連結する緩衝弾性部２１を有する。緩衝弾性部２１は、超過力によって伸長する引っ張りバネである。緩衝弾性部２１を引っ張りバネとすることにより、吐出装置１００の全長を大きくすることなく緩衝部２０を設けることができる。なお、本例の吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０の底側に設けられるが、エアゾール容器１５０のステム側に設けられてもよい。
図４Ｂは、図４Ａの吐出装置１００のＹＺ断面図を示す。本例の吐出装置１００は、容器保持部４０の上方と下方に複数の緩衝部２０を備える。
緩衝部２０は、エアゾール容器１５０の長軸に沿った側面視において、エアゾール容器１５０の外周の外側に設けられる。これにより、緩衝部２０をエアゾール容器１５０の前後に設ける必要がなくなるので、吐出装置１００のＸ軸方向の長さを短くすることができる。エアゾール容器１５０長軸に沿った側面視とは、エアゾール容器の上面または底面から見たＹＺ断面図である。
複数の緩衝部２０は、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２とをそれぞれ連結する。複数の緩衝部２０は、エアゾール容器１５０を中心に対称に設けられてよい。複数の緩衝部２０は、容器保持部４０の外周において、均等に配置されてよい。これにより、複数の緩衝部２０は、超過力を緩衝する場合に、第１の収容部材４１および第２の収容部材４２をバランスよく相対的に移動させることができる。本例の吐出装置１００は、Ｚ軸方向の正側と負側にそれぞれ緩衝部２０を備える。
図４Ｃは、吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の吐出装置１００は、露出防止部４６を備える点で図４Ａの実施形態と相違する。本例の第１の収容部材４１および第２の収容部材４２は、別部材で構成されており、互いに分離可能である。
露出防止部４６は、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２との間から、容器保持部４０の内部の露出を防止する。露出防止部４６は、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２が重複して設けられた重複部分であってよい。露出防止部４６は、緩衝部２０が超過力を緩衝するために延伸した状態においても、容器保持部４０の内部の露出を防止する。これにより、雨水などによる内部の汚染を防止できる。また、露出防止部４６は、第１の収容部材４１および第２の収容部材４２をＸ軸方向に移動させるためのガイド機構として機能してもよい。
図４Ｄは、吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の吐出装置１００は、スナップ錠２５を備える。スナップ錠２５は、緩衝部２０の一例である。本例の第１の収容部材４１および第２の収容部材４２は、別部材で構成されており、互いに分離可能である。
スナップ錠２５は、容器保持部４０に取り付けられた弾性部付きのスナップ錠である。吐出装置１００は、スナップ錠２５の開錠によって、第１の収容部材４１と第２の収容部材４２を分離することができる。
押圧部１０および吐出駆動部８０は、互いに異なる収容部材に連結されている。例えば、押圧部１０が第１の収容部材４１と連結され、吐出駆動部８０が第２の収容部材４２と連結される。押圧部１０および吐出駆動部８０が互いに異なる収容部材に連結されることにより、緩衝部２０による超過力の緩衝を実現できる。
図５Ａは、吐出装置１００の構成の一例を示す。図５Ｂは、図５Ａの吐出装置１００と異なる断面図を示す。図５Ａは、吐出装置１００のＸＹ断面を示す。図５Ｂは、吐出装置１００のＸＺ断面を示す。本例の吐出装置１００は、抑制機構２６を備える。抑制機構２６は、緩衝部２０の一例である。
抑制機構２６は、吐出駆動部８０に設けられ、吐出駆動部８０において超過力の発生を抑制する。本例の抑制機構２６は、超過力が発生するとモータ８５からカム８１への力の伝達を抑制する構造を有する。例えば、抑制機構２６は、予め定められた負荷以上のトルクを伝達しないトルクリミッタである。抑制機構２６は、超過力の伝達を抑制するものであればこれに限定されない。本例の吐出装置１００は、抑制機構２６を備えることにより、超過力による部品の破損を回避できる。
図５Ｃは、抑制機構２６の構造の一例を示す。本例の抑制機構２６は、トルクリミッタである。抑制機構２６は、抑制機構２６ａおよび抑制機構２６ｂを有する。
抑制機構２６ａおよび抑制機構２６ｂは、磁石が設けられた磁石面を有する。抑制機構２６ａおよび抑制機構２６ｂの磁石面は、互いに対向しており磁力によって固定され、モータ８５からの駆動力を伝達する。抑制機構２６は、予め定められた大きさを超えるトルクが発生すると、磁力で固定できなくなり空回りする。これにより、抑制機構２６は、超過力の伝達を抑制することができる。
図６Ａは、ステム側に吐出駆動部８０を備える吐出装置１００の一例を示す。本例の吐出装置１００は、緩衝部２０もステム側に備える。吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０のステム側から底側に向けて駆動力を発生させる。
可動部８３は、緩衝部２０と接触している。可動部８３は、Ｘ軸方向の正側に駆動され、押圧部１０によってステム１２を押圧する。本例の緩衝部２０は、可動部８３と押圧部１０との間に設けられ、吐出駆動部８０の駆動力を押圧部１０に伝達するが、超過力を緩衝する。本例の緩衝部２０および吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０のステム側において容器保持部４０に収容されているので、容器保持部４０に対するエアゾール容器１５０の位置を移動させることなく、超過力を緩衝することができる。そのため、容器保持部４０を無人航空機などに搭載した場合であっても、容器保持部４０に対するエアゾール容器１５０の重心位置が変化しないので、無人航空機の飛行が安定する。
支持部４７は、吐出駆動部８０の駆動力によってエアゾール容器１５０が移動しないように、エアゾール容器１５０の底面を支持する。本例の支持部４７は、容器保持部４０に固定されている。
図６Ｂは、ステム側に吐出駆動部８０を備える吐出装置１００の変形例を示す。本例の吐出装置１００は、緩衝部２０をエアゾール容器１５０の底側に備える点で、図６Ａの実施形態と相違する。本例では、図６Ａの実施形態と相違する点について特に説明する。本例の吐出駆動部８０は、緩衝部２０を介さずに、押圧部１０でステム１２を押圧する。
緩衝部２０は、エアゾール容器１５０の底側において、支持部４７と連結して設けられる。緩衝部２０は、超過力に応じてエアゾール容器１５０を移動させることにより、エアゾール容器１５０にかかる超過力を緩衝する。本例の緩衝部２０は、超過力が発生した場合に、エアゾール容器１５０からの力によって圧縮して、エアゾール容器１５０をＸ軸方向の正側に移動させる。このように、吐出装置１００は、緩衝部２０をエアゾール容器１５０の底側に設けた場合であっても、エアゾール容器１５０をステム側に設けた場合と同様に、超過力を緩衝できる。なお、本例の緩衝部２０は、緩衝弾性部２１として圧縮バネを有するが、弾性のあるゴムのような材料を有してもよい。
図７Ａは、駆動機構収容部８６を備える吐出装置１００の構成の一例を示す。本例の吐出装置１００は、容器保持部４０を備えなくてよい。本例の吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０のステム側に配置され、エアゾール容器１５０のステム側から底側に向けて駆動力を発生させる。
駆動機構収容部８６は、吐出駆動部８０および押圧部１０を収容する。駆動機構収容部８６は、緩衝部２０を収容するが、エアゾール容器１５０を収容しなくてよい。駆動機構収容部８６は、エアゾール容器１５０に固定されている。本例の駆動機構収容部８６は、エアゾール容器１５０のマウンティングカップ１５６のクリンチされた部分に固定されている。
図７Ｂは、駆動機構収容部８６を備える吐出装置１００の変形例を示す。本例の駆動機構収容部８６は、矜持部８７によってエアゾール容器１５０の本体を挟んでいる。本例の駆動機構収容部８６は、矜持部８７でエアゾール容器１５０を挟む力によってエアゾール容器１５０に固定されている。駆動機構収容部８６は、接着剤等によってエアゾール容器１５０に固定されてもよい。
図８は、吐出装置１００を搭載した無人航空機２００の構成の一例を示す。無人航空機２００は、空中を飛行する飛行体である。本例の無人航空機２００は、吐出装置１００と、本体部２１０と、推進部２２０とを備える。本例の吐出装置１００は、無人航空機２００と連結するための連結部１１０を備える。
本体部２１０は、無人航空機２００の各種制御回路および電源等を格納する。また、本体部２１０は、無人航空機２００の構成同士を連結する構造体として機能してよい。本例の本体部２１０は、推進部２２０に連結されている。本体部２１０は、カメラを備えてよい。
推進部２２０は、無人航空機２００を推進させる。推進部２２０は、回転翼２２１および回転駆動部２２２を有する。本例の無人航空機２００は、４つの推進部２２０を備える。推進部２２０は、腕部２２４を介して本体部２１０に取り付けられている。なお、無人航空機２００は、固定翼を備える飛行体であってもよい。
推進部２２０は、回転翼２２１を回転させることにより推進力を得る。回転翼２２１は、本体部２１０を中心として４つ設けられているが、回転翼２２１の配置方法は本例に限られない。回転翼２２１は、腕部２２４の先端に回転駆動部２２２を介して設けられる。
回転駆動部２２２は、モータ等の動力源を有し回転翼２２１を駆動させる。回転駆動部２２２は、回転翼２２１のブレーキ機構を有してよい。回転翼２２１および回転駆動部２２２は、腕部２２４を省略して本体部２１０に直接取り付けられてもよい。
腕部２２４は、本体部２１０から放射状に延伸して設けられる。本例の無人航空機２００は、４つ推進部２２０に対応して設けられた４つの腕部２２４を備える。腕部２２４は、固定式であっても可動式であってもよい。腕部２２４には、カメラ等の他の構成が固定されてよい。
連結部１１０は、容器保持部４０を外部に設けられた固定部と連結する。本例の連結部１１０は、容器保持部４０を、固定部としての本体部２１０に連結する。連結部１１０は、固定であっても可動であってもよい。連結部１１０は、吐出装置１００の位置を３軸方向に制御するためのジンバルであってよい。連結部１１０は、吐出装置１００の吐出方向に合わせて、吐出装置１００の向きを制御してよい。
なお、連結部１１０の規格を統一しておくことにより、エアゾール容器１５０に合わせた任意の容器保持部４０に交換することができる。これにより、サイズまたは種類の異なるエアゾール容器１５０に対応できる。
脚部２１５は、本体部２１０に連結されて、着陸時に無人航空機２００の姿勢を保持する。脚部２１５は、推進部２２０を停止した状態で、無人航空機２００の姿勢を保持する。本例の無人航空機２００は、２本の脚部２１５を有する。脚部２１５には、カメラまたは吐出装置１００が取り付けられてもよい。
本例の吐出装置１００は、緩衝部２０で超過力を緩衝することにより、無人航空機２００の飛行中にエアゾール容器１５０が膨張した場合にも安全に吐出することができる。また、本例の吐出装置１００は、エアゾール容器１５０が空になった場合であっても、容易にエアゾール容器１５０を交換することができる。
図９は、吐出装置１００の変形例を示す。本例の吐出装置１００は、図１Ａの実施形態と異なる構造の容器保持部４０を備える。図９では、エアゾール容器１５０から内容物を吐出する前後を示している。本例の吐出装置１００は、据え置き型の吐出装置の一例であるが、持ち運び可能であってもよい。
容器保持部４０は、エアゾール容器１５０を保持している。本例の容器保持部４０は、押圧部１０とエアゾール容器１５０の底面とを保持している。吐出駆動部８０は、エアゾール容器１５０の底側に設けられ、エアゾール容器１５０の底側からステム側に向けて駆動力を発生させる。支持部８４は、容器保持部４０から上昇することにより、エアゾール容器１５０を上側に移動させる。これにより、吐出装置１００は、押圧部１０でステム１２を押圧して、エアゾール容器１５０の内容物を吐出する。本例の緩衝部２０は、エアゾール容器１５０の底側に設けられるが、エアゾール容器１５０のステム側に設けられてもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０・・・押圧部、１２・・・ステム、１４・・・ステム弾性部、１６・・・間隙、２０・・・緩衝部、２１・・・緩衝弾性部、２２・・・固定部、２４・・・緩衝構造、２５・・・スナップ錠、２６・・・抑制機構、４０・・・容器保持部、４１・・・第１の収容部材、４２・・・第２の収容部材、４３・・・凸部、４４・・・保持部、４６・・・露出防止部、４７・・・支持部、５０・・・吐出部、８０・・・吐出駆動部、８１・・・カム、８２・・・カムフォロワ、８３・・・可動部、８４・・・支持部、８５・・・モータ、８６・・・駆動機構収容部、８７・・・矜持部、１００・・・吐出装置、１１０・・・連結部、１５０・・・エアゾール容器、１５２・・・ディップチューブ、１５４・・・ハウジング、１５６・・・マウンティングカップ、１５８・・・ガスケット、２００・・・無人航空機、２１０・・・本体部、２１５・・・脚部、２２０・・・推進部、２２１・・・回転翼、２２２・・・回転駆動部、２２４・・・腕部

Claims (20)

  1. エアゾール容器を脱着可能な吐出装置であって、
    前記エアゾール容器のバルブを開閉するためのステムを押圧する押圧部と、
    前記押圧部が前記ステムを押圧する力が前記バルブを開放させるための力を超過した超過力を緩衝する緩衝部と
    を備え、
    前記緩衝部は、前記超過力に応じて前記押圧部を移動させることにより、前記押圧部にかかる前記超過力を緩衝する
    吐出装置。
  2. エアゾール容器を脱着可能な吐出装置であって、
    前記エアゾール容器のバルブを開閉するためのステムを押圧する押圧部と、
    前記押圧部が前記ステムを押圧する力が前記バルブを開放させるための力を超過した超過力を緩衝する緩衝部と
    を備え、
    前記緩衝部は、前記超過力に応じて前記エアゾール容器を移動させることにより、前記エアゾール容器にかかる前記超過力を緩衝する
    吐出装置。
  3. 前記エアゾール容器を保持するための容器保持部を備え、
    前記容器保持部は、
    前記エアゾール容器の一端を収容するための第１の収容部材と、
    前記第１の収容部材と連結され、前記エアゾール容器の他端を収容するための第２の収容部材と
    を備え、
    前記緩衝部は、前記第１の収容部材と前記第２の収容部材とを連結して、前記超過力に応じて、前記第１の収容部材と前記第２の収容部材との相対位置を変化させることにより、前記超過力を緩衝する
    請求項１または２に記載の吐出装置。
  4. 前記第１の収容部材と前記第２の収容部材との間から、前記容器保持部の内部の露出を防止する露出防止部を備える
    請求項３に記載の吐出装置。
  5. 前記緩衝部は、前記容器保持部に取り付けられた弾性部付きスナップ錠を有する
    請求項３または４に記載の吐出装置。
  6. 前記緩衝部は、前記容器保持部と一体に設けられた緩衝構造を有する
    請求項３から５のいずれか一項に記載の吐出装置。
  7. 前記第１の収容部材と前記第２の収容部材とを連結する複数の前記緩衝部を備え、
    前記複数の緩衝部は、前記エアゾール容器を中心に対称に設けられる
    請求項３から６のいずれか一項に記載の吐出装置。
  8. 前記押圧部は、前記第１の収容部材と連結され、
    前記エアゾール容器を駆動させるための吐出駆動部は、前記第２の収容部材と連結されている
    請求項３から７のいずれか一項に記載の吐出装置。
  9. 前記容器保持部を外部に設けられた固定部と連結するための連結部を備える
    請求項３から８のいずれか一項に記載の吐出装置。
  10. 前記緩衝部は、前記超過力を緩衝するための緩衝弾性部を有する
    請求項１から９のいずれか一項に記載の吐出装置。
  11. 前記緩衝弾性部に予荷重を加えるプリロード機構を有する
    請求項１０に記載の吐出装置。
  12. 前記エアゾール容器から内容物を吐出させるための駆動力を供給する吐出駆動部を備え、
    前記超過力は、前記駆動力によって生じる
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の吐出装置。
  13. 前記吐出駆動部および前記押圧部を収容するための駆動機構収容部を備え、
    前記吐出駆動部は、前記エアゾール容器のステム側から底側に向けて前記駆動力を発生させ、
    前記駆動機構収容部は、前記エアゾール容器に固定されている
    請求項１２に記載の吐出装置。
  14. 前記緩衝部は、前記吐出駆動部に設けられ、前記吐出駆動部の内部で前記超過力を緩衝する
    請求項１２または１３に記載の吐出装置。
  15. 前記緩衝部は、前記吐出駆動部に設けられ、前記吐出駆動部において前記超過力の発生を抑制する抑制機構を有する
    請求項１２または１３に記載の吐出装置。
  16. 前記緩衝部は、前記エアゾール容器の長軸に沿った側面視において、前記エアゾール容器の外周の外側に設けられる
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の吐出装置。
  17. 前記バルブが閉じた状態において、前記ステムと前記押圧部との間に間隙を有する
    請求項１から１６のいずれか一項に記載の吐出装置。
  18. エアゾール容器を脱着可能な吐出装置であって、
    前記エアゾール容器のバルブを開閉するためのステムを押圧する押圧部と、
    前記押圧部が前記ステムを押圧する力が前記バルブを開放させるための力を超過した超過力を緩衝する緩衝部と
    を備え、
    前記バルブが閉じた状態において、前記ステムと前記押圧部との間に間隙を有する
    吐出装置。
  19. 前記ステムに接続されたステム弾性部を有し、
    前記超過力は、前記間隙の幅と、前記ステム弾性部によるステムストロークとを超えてオーバートラベルする力である
    請求項１７または１８に記載の吐出装置。
  20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の吐出装置を備えた無人航空機。
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