JPWO2016136848A1 - マルチコプター - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明のマルチコプターの第1実施形態を示す外観斜視図である。図1に示すマルチコプター10は、制御装置やバッテリーなどを保持する筐体であるフレームF1と、フレームF1に放射状に配置された複数の回転翼P1、P2、P3、およびP4と、回転翼P1〜P4の周りを囲う略円筒形状のダクトD1、D2、D3、およびD4とを備える。各ダクトD1〜D4の吸気側端部から排気側端部までの長さ(以下、ダクトのかかる方向の長さについて「ダクト長」ともいう。)は、その周方向の位置により異なっている。ダクトD1〜D4はいずれも同じ形状に形成されている。
図16はマルチコプター10に用いられるダクトの変形例1を示す平面図である。図16に示すダクトDeは、回転翼Peの翼端部の回転軌跡である翼端軌跡19からダクトDeの内周面までの距離が、これらの周方向の位置により異なるように形成されている。図16の図中最上部のダクトDeの内周面17aからその直近の翼端軌跡19aまでの距離18は、周方向の位置としては反対側となる図中最下部のダクトDeの内周面17bからその直近の翼端軌跡19bまでの距離20よりも小さく形成されている。尚、特に図示しないが、回転翼Peの回転面の位置からダクトDeの吸気側端部までの距離、および排気側端部までの距離は、その全周において同じダクト長とされている。
図3はマルチコプター10に用いられるダクトの変形例2を示す外観斜視図である。図3のダクトDrは、略円筒形状のダクトであり、回転翼Paの回転面の位置から排気側端部までの長さがその周方向の位置により異なっている。さらに、図3のダクトDrは、その回転翼Paの回転面の位置から吸気側端部までのダクト半体Dfと、回転翼Paの回転面の位置から排気側端部までのダクト半体Dmの二つの部分から構成されている。そしてダクト半体Dmは、その径方向の中心を結ぶ線を回転中心として周方向に回転させることが可能な回転ダクトとして構成されている。また、マルチコプター10は、ダクト半体Dmを回転させる機構と、その回転を制御するダクト回転制御部C4とを備えている。ダクト半体Dfは、回転不能なダクトとしてフレームF1に固定されている。ダクト半体Dfは、ダクト長がその全周において一定である円筒形状に形成されている。
図4(a),(b)は、マルチコプター10に用いられるダクトの変形例3であるダクトDaの縦方向断面図(a)および平面図(b)である。
図7は本発明のダクトの変形例4を示す図である。変形例4にかかるダクトDbはダクトが二重筒構造とされた例である。図7(a)はダクトDbの外観斜視図であり、図7(b)は図7(a)の平面図である。図7(a),(b)に示されるダクトDbは、ダクトDbの回転可能部が、同心円状に二重に配置されている。ダクトDbの回転可能部は、外側の外筒部Dm1と、内側の内筒部Dm2の二つの略円筒形状のダクトから構成されている。これら外筒部Dm1および内筒部Dm2は、それぞれ径方向における中心を結ぶ線を回転中心として互いに独立して周方向に回転可能に構成されている。ダクトDbは、外筒部Dm1と内筒部Dm2を回転させることにより、その周方向におけるダクト長の割合を適宜変化させることが可能とされている。外筒部Dm1と内筒部Dm2は略同一の形状に形成されており、これらのダクト長が長い部分が周方向に完全に重なっている状態では、図3の回転ダクトDと同じ外観となる。
図9は本発明のマルチコプターの第2実施形態を示す平面図である。図9のマルチコプター11は、先の実施形態と同じ4つの回転翼P1〜P4に加え、さらに2つの回転翼P5,P6を有しており、合計6つの回転翼を備えるヘキサコプターである。マルチコプター11は、フレームF2に固定された回転翼P1〜P4のほかに、回転面の角度をフレームF2に対して相対的に傾けることができる傾斜可能回転翼P5,P6を備えている。これら回転翼P1〜P6には、その周囲を覆うダクトD1〜D6が設けられている。傾斜可能回転翼P5,P6のダクトD5,D6は傾斜可能回転翼P5,P6とともに傾斜する。
図12は、本発明の傾斜可能回転翼用のダクトの変形例であるダクトDcの外観斜視図である。傾斜可能回転翼には、ダクトDcのように、ダクト長の短い部分Dsがその全周のうちの大半を占め、その排気側に延出している部分である翼状部Dlが一部にのみ設けられた構造のダクトを備えることが好ましい。
Claims (9)
- 複数の回転翼がフレームに放射状に配置されたマルチコプターであって、
前記複数の回転翼の少なくとも一つは、該回転翼の周りを囲う筒状のダクトを備えており、
前記ダクトは、前記回転翼の吸気側から排気側への空気の流れが該ダクトの周方向において不均衡となる形状に形成されていることを特徴とするマルチコプター。 - 前記ダクトは、該ダクト内の前記回転翼の回転面の位置から、該ダクトの吸気側端部までの長さ又は/及び排気側端部までの長さが、該ダクトの周方向の位置により異なっていることを特徴とする請求項1に記載のマルチコプター。
- 前記ダクトは、該ダクト内の前記回転翼の回転面の位置から該ダクトの排気側端部までの長さが、該ダクトの周方向の位置により異なっており、
前記排気側端部までの長さが最も長い部位と最も短い部位は、前記ダクトの周方向において互いに反対側となる位置に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のマルチコプター。 - 前記ダクトは、該ダクトの内周面と、該ダクト内の前記回転翼の翼端部の回転軌跡との距離が、該ダクトの周方向の位置により異なっていることを特徴とする請求項1に記載のマルチコプター。
- 制御装置をさらに備え、
前記ダクトは略円筒形状に形成されており、
前記ダクトはその径方向の中心を結ぶ線を回転中心として周方向に回転可能であり、前記制御装置は、前記ダクトの周方向への回転を制御可能であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のマルチコプター。 - 前記ダクトは略円筒形状の内筒部および外筒部が同心円状に配置された二重筒構造であり、
前記内筒部または前記外筒部のいずれか一方は、その径方向の中心を結ぶ線を回転中心として周方向に回転可能であり、
前記制御装置は、前記内筒部または前記外筒部の周方向への回転を制御可能であることを特徴とする請求項5に記載のマルチコプター。 - 前記ダクトは略円筒形状の内筒部および外筒部が同心円状に配置された二重筒構造であり、
前記内筒部および前記外筒部は、それらの径方向の中心を結ぶ線を回転中心として互いに独立して周方向に回転可能であり、
前記制御装置は、前記内筒部および前記外筒部の周方向への回転を制御可能であることを特徴とする請求項5に記載のマルチコプター。 - 前記ダクトを備える前記回転翼は、その回転面の角度を前記フレームに対して相対的に傾けることができる傾斜可能回転翼であり、
前記ダクトは前記傾斜可能回転翼とともに傾斜することを特徴とする請求項2に記載のマルチコプター。 - 前記ダクトは、その周方向における一部のみに、前記傾斜可能回転翼の排気方向に延出した翼状部が形成されており、
前記翼状部は、前記ダクトの吸気口を機首側方向に傾斜させたときに該ダクトの上面となる位置に形成されており、
前記翼状部は、前記ダクトの吸気口を機首側方向に傾斜させて該機首側方向に向かって飛行したときに、機体に揚力を発生させることを特徴とする請求項8に記載のマルチコプター。
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