WO2019146431A1 - 飛行装置 - Google Patents

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WO2019146431A1
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screw
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base
flight device
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太郎 福田
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株式会社石川エナジーリサーチ
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    • B64U60/00—Undercarriages
    • B64U60/50—Undercarriages with landing legs

Definitions

  • the present invention relates to a flight device, and more particularly to a flight device capable of bending and storing an arm.
  • a flight device capable of flying in the air unmanned is known.
  • Such a flight device is capable of flying in the air with the thrust of a propeller rotationally driven about a vertical axis.
  • a flight device for example, a transportation field, a surveying field, an imaging field, etc.
  • a flight device When applying a flight device to such a field, survey equipment and photographing equipment are equipped to the flight device.
  • a flight device By applying a flight device to such a field, it is possible to fly the flight device to an area where people do not enter, and to carry out transportation, photographing and surveying of such area.
  • An invention relating to such a flight device is described, for example, in Patent Document 1.
  • a plurality of arms are provided on a base, and a motor and a rotary blade are provided at the outer end of each arm.
  • each arm can be housed and projected relative to the base.
  • the advancing and retracting mechanism has a link mechanism composed of a link piece rotatable with respect to the base and a biasing member. The proximal end of each arm is linked to a link mechanism.
  • each arm is rotatably attached to the base, but securing sufficiently large mechanical strength of the connection portion between the arm and the base There was a difficult task. If the mechanical strength of the connection part between the arm and the base is not sufficient, the arm may come off from the base while the flight device is flying, the attitude control of the flight device may become impossible, and the arm etc. may drop. So, there is a risk that the risk may increase.
  • the arm may be displaced unnecessarily during flight, and the rotor attached to the tip of the arm can not obtain a predetermined lift, and the flight attitude is stabilized.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to attach an arm to a base base so as to be rotatable relative to the base base in consideration of transportation, and to connect the arm to the base base It is an object of the present invention to provide a flight device with a sufficiently high strength.
  • the flight device of the present invention comprises an airframe base, an arm extending from the airframe base toward the periphery, and an arm connection portion connecting the arm to the airframe base, the arm connection portion having an engagement structure And a screw structure, wherein the engagement structure is an engagement portion rotatably attached to a pivot shaft passing through any one of the arm side and the machine body base side; An engaged portion formed on either the arm side or the machine base side and engaged with the engagement portion, the screw structure is any one of the arm side and the machine base side And a screw rotatably mounted on any one of the arm side and the machine body base side, the screw shaft having the screw structure formed by the pivot shaft of the engagement structure.
  • the range of advancement and withdrawal of the screw is restricted The features.
  • the screw has a screw groove portion in which a screw groove is formed, and a screw engaged portion reduced in diameter so as to engage with the pivot shaft.
  • the engaging portion and the screw are formed on the arm side, and the engaged portion and the screw hole are formed on the airframe base side.
  • a grip portion is formed at the rear end of the screw.
  • the arm connection portion is disposed to face the engagement structure and the screw structure, and a rotational connection portion that rotatably connects the arm and the airframe base is provided. Further, it is characterized by comprising.
  • the arm connection portion includes an arm side connection portion and a base side connection portion, and any one of the arm side connection portion and the base side connection portion is the arm side.
  • the contact portion may be formed to project toward the other of the connection portion and the base-side connection portion.
  • the flight device of the present invention comprises an airframe base, an arm extending from the airframe base toward the periphery, and an arm connection portion connecting the arm to the airframe base, the arm connection portion having an engagement structure And a screw structure, wherein the engagement structure is an engagement portion rotatably attached to a pivot shaft passing through any one of the arm side and the machine body base side; An engaged portion formed on either the arm side or the machine base side and engaged with the engagement portion, the screw structure is any one of the arm side and the machine base side And a screw rotatably mounted on any one of the arm side and the machine body base side, the screw shaft having the screw structure formed by the pivot shaft of the engagement structure.
  • the range of advancement and withdrawal of the screw is restricted The features.
  • the range of movement of the screw of the screw structure is restricted by the rotation shaft of the engagement structure, thereby preventing the screw from falling off even when the screw is not penetrated into the screw hole. be able to.
  • the rotation shaft of the engagement structure is a member for rotatably supporting the engagement portion, a dedicated member for preventing the screw from falling off can be omitted, and the configuration of the entire device can be simplified. Can.
  • the screw has a screw groove portion in which a screw groove is formed, and a screw engaged portion reduced in diameter so as to engage with the pivot shaft. Do. Therefore, the effect of preventing the screw from falling off can be made remarkable by reliably engaging the engaged portion of the screw with the pivot shaft.
  • the engaging portion and the screw are formed on the arm side, and the engaged portion and the screw hole are formed on the airframe base side. Therefore, the engagement of the engagement structure and the screwing operation of the screw structure can be facilitated.
  • a grip portion is formed at the rear end of the screw. Therefore, the user can easily screw the screw into the screw hole by rotating the screw at the grip portion.
  • the arm connection portion is disposed to face the engagement structure and the screw structure, and a rotational connection portion that rotatably connects the arm and the airframe base is provided. Further, it is characterized by comprising. Therefore, when transporting the flying device, the flying device can be transported in a compact state by folding the arm at the rotational connection.
  • the arm connection portion includes an arm side connection portion and a base side connection portion, and any one of the arm side connection portion and the base side connection portion is the arm side.
  • the contact portion may be formed to project toward the other of the connection portion and the base-side connection portion. Therefore, by bringing the protruding contact portion into contact, the portion where the arm side connection portion and the base side connection portion are in contact can be stably defined, and the strength of the arm connection portion can be made as designed. .
  • FIG. 1 It is a figure which shows the flight apparatus based on embodiment of this invention, (A) is a perspective view which shows the state which extended each arm, (B) is a perspective view which shows the state which stored each arm. It is a block diagram showing the connection composition of the flight device concerning the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the flight apparatus based on embodiment of this invention, (A) is a perspective view which shows the connection part of a body base and an arm, (B) is sectional drawing of the part. It is a figure showing a flight device concerning an embodiment of the present invention, and is an exploded perspective view showing an arm connection part.
  • FIG. 1 shows a flight device 10 of the present embodiment.
  • FIG. 1 (A) shows the flying device 10 in an extended state in which each arm 11 is extended outward
  • FIG. 1 (B) shows the flying device 10 in a stored state in which the arms 11 are folded.
  • the flight device 10 is in the expanded form shown in FIG. 1 (A) when flying, and in the storage form shown in FIG. 1 (B) in order to reduce the occupied volume during transportation and storage.
  • flight device 10 includes an airframe base 14, an arm 11 extending from the periphery of airframe base 14 toward the periphery, and a propeller 12 disposed at an outer end of arm 11; Mainly.
  • the flight device 10 can rotate the propeller 12 at a predetermined rotation speed to fly and float in the air, using a driving force generated from an engine or a motor.
  • the airframe base 14 is disposed at the center of the flight device 10, and houses an engine, a battery, a generator, a control device, various sensors, a fuel tank, and the like (not shown).
  • the outer skin of the airframe base 14 is covered with a synthetic resin plate or steel plate molded into a predetermined shape.
  • a skid 16 contacting the ground at the time of landing is attached to the lower part of the airframe base 14.
  • the arm 11 extends from the airframe base 14 toward the periphery.
  • the arm 11 is formed of, for example, a synthetic resin or metal material formed in a cylindrical shape.
  • the four arms 11 are attached to the outer peripheral portion of the machine base 14 at equal angular intervals of approximately 90 degrees from one another.
  • the arms 11 and the airframe base 14 are connected via an arm connection portion 13 configured to be rotatable along a circumferential direction when the flight device 10 is viewed from above. The specific configuration of the arm connection portion 13 will be described later.
  • a propeller 12 is rotatably mounted on the top end of each arm 11. Further, the propeller 12 is rotated by a motor 17 attached to the lower end of each arm 11.
  • FIG. 1B shows the flying device 10 in a stored state in which the arm 11 is folded.
  • each arm 11 is bent counterclockwise at the arm connection portion 13.
  • each arm 11 does not protrude laterally, and the four arms 11 surround the airframe base 14.
  • the propeller 12 is removed from the tip of each arm 11.
  • the amount of outward projection of each arm 11 is reduced, so the occupied volume of the flight device 10 is reduced, and the transportation and storage of the flight device 10 become easy.
  • the arms 11 are folded instead of removing the arms 11. In this way, the storage operation and the extension operation of each arm 11 can be simplified, and loss of each arm 11 can be prevented during storage or transport.
  • the connection configuration of the flight device 10 will be described with reference to FIG.
  • the flight device 10 has an operation control device 21, a sensor 18, a communication device 22, an engine 20, a power generation unit 23, a battery unit 25, an output control device 24, a motor 17 and the like. .
  • a so-called series hybrid type flight device 10 is produced in which the power generation unit 23 is generated by the driving force of the engine 20 and each motor is rotated by the power generated from the power generation unit 23 to rotate the propeller 12 described above. It shows.
  • a so-called parallel hybrid type mechanism in which some propellers 12 are directly rotated by the driving force of the engine.
  • an electric type mechanism in which each motor 17 is rotated only by the electric power of the battery unit 25 which is a secondary battery without an engine.
  • the sensor 18 senses the flight device 10 itself and the surrounding conditions. Specifically, as the sensor 18, a gyro sensor that measures the angle at which the flight device 10 inclines, a compass that measures the direction of the flight device 10, a GPS sensor (Global Positioning System) that measures the position of the flight device 10, flight One or more of an air pressure sensor that measures the altitude of the device 10 and an acceleration sensor that measures the moving speed of the flight device 10 or the like may be employed. Information indicating each physical quantity measured by the sensor 18 is transmitted to the operation control device 21.
  • the communication device 22 can transmit / receive information to / from a ground communication device (not shown) possessed by an operator operating the flight device 10 on the ground.
  • a ground communication device (not shown) possessed by an operator operating the flight device 10 on the ground.
  • the operator operates the ground communication device, the altitude, the traveling direction, the moving speed, and the like of the flight device 10 can be operated.
  • the operator can obtain survey data and video data obtained by the flight device 10 by receiving information emitted from the communication device 22 with a ground communication device (not shown).
  • the operation control device 21 has an arithmetic device including a central processing unit (CPU) and a storage device including a random access memory (RAM) and a read only memory (ROM), and controls the entire operation of the flight device 10. .
  • CPU central processing unit
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • the driving operation of the engine 20 is controlled by the operation control device 21, and the power generated by the power generation unit 23 drivingly connected to the engine 20 is supplied to the output control device 24.
  • the output control device 24 has a power conversion circuit and the like, converts the power supplied from the power generation unit 23 into power suitable for flying the flight device 10, and then supplies the power to the motor 17.
  • the output control device 24 changes the power supplied to the motor 17 and the like based on the instruction of the operation control device 21.
  • a part of the electric power supplied from the power generation unit 23 to the output control device 24 is used to charge the battery unit 25 which is a rechargeable battery, and the electric power supplied from the battery unit 25 rotates the motor 17 etc.
  • FIG. 3 (A) is a perspective view showing the arm connection portion 13
  • FIG. 3 (B) is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 (A).
  • FIG. 3 shows the case where the arm 11 is in the extended state.
  • the left end of arm 11 is connected to machine base 14 via arm connection portion 13.
  • the arm connecting portion 13 includes an arm side connecting portion 41 attached to the left end of the arm 11 and a base side connecting portion 42 in which the machine base 14 is partially protruded outward.
  • the arm side connection portion 41 is a connection member attached to the left end of the arm 11 and is made of, for example, cast metal.
  • the end on the back side in the drawing of the arm-side connection portion 41 is connected to the base-side connection portion 42 via the pivot connection portion 40.
  • the end on the front side of the arm-side connection portion 41 in the drawing surface is connected to the base-side connection portion 42 via the engagement structure 30 and the screw structure 31.
  • the arm-side connection portion 41 is connected to the base-side connection portion 42 via the engagement structure 30 and the screw structure 31 so that the arm 11 is firmly connected to the machine base 14 at the arm connection portion 13. Can.
  • the above-mentioned rotational connection portion 40 is disposed on one side (upper side in the drawing) of the arm connection portion 13. Therefore, the arm 11 and the arm side connection part 41 can make the arm 11 expand by turning clockwise with the turning connection part 40 as a fulcrum, and turn the arm counterclockwise by turning counterclockwise. 11 can be stored.
  • the engagement structure 30 and the screw structure 31 are disposed on the other side (the lower side in the drawing) of the arm connection portion 13.
  • the screw structure 31 comprises screw holes 34 and screws 35.
  • the screw hole 34 is formed in the base side connection portion 42
  • the screw 35 is provided in the arm side connection portion 41.
  • the engagement structure 30 includes an engaged portion 33 and an engagement portion 32.
  • the engaged portion 33 is formed by partially depressing the base side connecting portion 42, and the engaging portion 32 is assembled to the arm side connecting portion 41.
  • the screw groove 36 which is the tip of the screw 35 is screwed into the screw hole 34 formed in the base side connection portion 42.
  • the grip portion 39 is attached to the rear end of the screw 35, and the user can screw the screw 35 into the screw hole 34 by rotating the grip portion 39.
  • the screw engaged portion 37 is formed by reducing the diameter of the intermediate portion of the screw 35, and the step portions formed on both ends of the screw engaged portion 37 engage with the pivot shaft 38. Thus, the movement of the screw 35 in the axial direction is restricted. Such configuration will be described later.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration in which the machine base 14 and the arm 11 are connected via the arm connection portion 13.
  • the rotary connection portion 40 is a member made of metal such as stainless steel, and is fixed to the back side of the base side connection portion 42 of the machine body base 14 via a fastening means such as a screw.
  • An engaged portion 33 and a screw hole 34 are formed on the front side of the base side connection portion 42.
  • the opening 26 is formed by partially opening the base side connection portion 42.
  • the opening 26 is routed around a wire or the like for supplying power to the motor 17 (not shown) installed at the outer end of the arm 11.
  • the pivot shaft 29 is inserted through a hole passing through the arm side connection part 41 in the longitudinal direction and a hole passing through the pivot connection part 40 in the longitudinal direction.
  • the pivot shaft 38 is inserted into the left end of the arm side connection portion 41.
  • the pivot shaft 38 also has the engaging portion 32 and the screw insertion portion 44 inserted therein. Therefore, the engaging portion 32 and the screw insertion portion 44 are rotatably provided with the turning shaft 38 as a fulcrum.
  • the structure which the rotational axis 38 penetrates these members is mentioned later.
  • the screw 35 is inserted into the screw insertion portion 44. Further, an opening 53 is also formed in the arm side connection portion 41, and the wiring is routed through the opening 53.
  • the left side end of the arm 11 is fastened to the arm side connection part 41 via fastening means such as a screw. Further, a propeller mounting portion 43 is attached to the right end of the arm 11.
  • the above-described propeller 12 is attached to the upper portion of the propeller attachment portion 43, and the above-described motor 17 is attached to the lower portion of the propeller attachment portion 43.
  • the rotation shaft 38 passes through the rotation shaft insertion hole 47 of the arm side connection portion 41 in the vertical direction. Further, the rotation shaft 38 also penetrates the rotation shaft insertion hole 48 of the engagement portion 32. With this configuration, the engagement portion 32 rotates around the rotation shaft insertion hole 48 as a rotation center. Further, the rotation shaft 38 also penetrates the rotation shaft insertion hole 46 of the screw insertion portion 44. Here, in the prismatic screw insertion portion 44, the rotation shaft insertion hole 46 penetrates the screw insertion hole 45 in the vertical direction. With this configuration, the pivot shaft 38 can be positioned on the side of the screw engaged portion 37 of the screw 35 inserted into the screw insertion hole 45.
  • a rotation shaft insertion hole 52 which is a hole for inserting the above-mentioned rotation shaft 29 is formed.
  • a screw insertion hole 51 which is a hole penetrating in the front-rear direction around the left end portion of the arm side connection portion 41 is formed. The distal end portion of the screw 35 passes through the screw insertion hole 51.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are perspective views showing the arm connection portion 13 in the stored state.
  • the base side connection portion 42 and the arm side connection portion 41 are separated in the rotational direction.
  • the contact surface 50 in contact with the arm-side connection portion 41 of the base-side connection portion 42 is a flat surface.
  • an abutment portion 49 in which the arm-side connection portion 41 is partially protruded toward the base-side connection portion 42 is formed.
  • the abutment portion 49 is formed on the opposite side of the pivot connection portion 40, and two are formed on the upper end portion and the lower end portion of the arm side connection portion 41.
  • the projecting heights of the contact portions 49 of the engine 20 are substantially equal.
  • the bonding strength between the arm side connection portion 41 and the base side connection portion 42 can be stably increased.
  • the contact portion 49 of the arm side connection portion 41 is the base It abuts on the abutment surface 50 of the side connection portion 42.
  • the strength of the arm connection portion 13 can be largely secured as designed.
  • the user rotates the grip portion 39 to rotate the screw 35 shown in FIG. Unscrew the screw 36 and the screw hole 34. By doing this, the screw 35 can be pulled out of the screw hole 34. Furthermore, the engagement portion 32 and the engaged portion 33 are disengaged by rotating the engagement portion 32 counterclockwise with the rotation shaft 38 as a fulcrum. Next, by pivoting the arm 11 attached to the arm side connection portion 41, the arm 11 is pivoted counterclockwise with the pivot connection portion 40 as the pivot center. By doing this, the arm connection portion 13 is in the stored state.
  • the user first rotates the arm side connection portion 41 clockwise by rotating the arm 11 clockwise. Then, referring to FIG. 6 (B), the above-mentioned abutting portion 49 of the arm side connecting portion 41 abuts on the abutting surface 50 of the base side connecting portion 42. Thereafter, the user engages the engaging portion 32 with the engaged portion 33 with reference to FIG. 3 (B). Furthermore, after inserting the screw 35 into the screw hole 34, the user rotates the grip 39 to screw the tip of the screw 35 into the screw hole 34. By performing such an operation, the arm side connection portion 41 and the base side connection portion 42 are firmly connected via the rotational connection portion 40, the engagement structure 30, and the arm side connection portion 41.
  • the screw 35 is not screwed into the screw hole 34 of the base side connection portion 42, so the screw 35 is detached from the arm side connection portion 41 unless any measures are taken.
  • the pivot shaft 38 is in contact with the screw engaged portion 37 in which the diameter of the middle portion of the screw 35 is reduced. Therefore, even if the screw 35 is intended to be released to the outside, the rotational shaft 38 abuts on the step portions formed on both ends of the screw engaged portion 37, whereby the detachment of the screw 35 is prevented. Therefore, it is possible to prevent the screw 35 from being lost while storing or transporting the flight device 10.
  • the engaged portion 33 and the screw hole 34 are provided in the base side connection portion 42, and the engagement portion 32 and the screw 35 are provided in the arm side connection portion 41.
  • the engagement portion 32 and the screw 35 may be provided in the base side connection portion 42, and the screw hole 34 and the engaged portion 33 may be formed in the arm side connection portion 41.
  • the contact portion 49 may be formed on the base side connection portion 42, and the flat surface in contact with the contact portion 49 may be formed on the arm side connection portion 41.

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Abstract

運搬を考慮してアームを基体ベースに対して回動可能に取り付けると共に、アームと基体ベースとの接続部分の強度が充分に確保された飛行装置を提供する。　本発明では、アーム１１を機体ベース１４に取り付けるアーム接続部１３は、係合構造３０と、ネジ構造３１とを有している。係合構造３０は、回動軸３８に対して回動可能に取り付けられた係合部３２と、係合部３２が係合する被係合部３３と、を有する。また、ネジ構造３１は、ネジ穴３４とネジ３５とを有する。更に、係合構造３０の回動軸３８により、ネジ構造３１のネジ３５の進退範囲が規制される。

Description

飛行装置
　本発明は、飛行装置に関し、特に、アームを曲折して収納することができる飛行装置に関する。
　従来から、無人で空中を飛行することが可能な飛行装置が知られている。このような飛行装置は、垂直軸回りに回転駆動するプロペラの推力で、空中を飛行することが可能とされている。
　飛行装置の適用分野としては、例えば、輸送分野、測量分野および撮影分野等が考えられる。このような分野に飛行装置を適用させる場合は、測量機器や撮影機器を飛行装置に備え付ける。飛行装置をかかる分野に適用させることで、人が立ち入れない地域に飛行装置を飛行させ、そのような地域の輸送、撮影および測量を行うことができる。かかる飛行装置に関する発明は、例えば、特許文献１に記載されている。
　特許文献１を参照すると、基体に複数のアームが配備されており、各アームの外側端部に、モータと回転翼が設置されている。また、基体に出没機構が形成されることで、各アームを基体に対して収納及び突出させることができる。この出没機構は、基体に対して回動可能なリンク片と付勢部材からなるリンク機構を有している。また、各アームの基端は、リンク機構に連繋されている。
特開２０１７－１０９６２６号公報
　しかしながら、上記した特許文献１に記載された飛行装置では、各アームは基体に対して回動可能に取り付けられているが、アームと基体との接続部分の機械的強度を充分に大きく確保することが難しい課題があった。アームと基体との接続部分の機械的強度が充分でないと、飛行装置が飛行している間にアームが基体から脱落し、飛行装置の姿勢制御が不能になり、アーム等が落下してしまうことで、危険性が高くなってしまう恐れがある。
　また、アームと基体との接続部分の強度が小さければ、飛行時にアームが不要に変位してしまい、アームの先端に取り付けられた回転翼で所定の揚力を得ることができず、飛行姿勢を安定化させることが難しい課題もあった。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運搬を考慮してアームを基体ベースに対して回動可能に取り付けると共に、アームと基体ベースとの接続部分の強度が充分に確保された飛行装置を提供することにある。
　本発明の飛行装置は、機体ベースと、前記機体ベースから周囲に向かって延びるアームと、前記アームを前記機体ベースに接続するアーム接続部と、を具備し、前記アーム接続部は、係合構造と、ネジ構造と、を有し、前記係合構造は、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか一方を貫通する回動軸に対して回動可能に取り付けられた係合部と、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか他方に形成されて前記係合部が係合する被係合部と、を有し、前記ネジ構造は、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか一方に形成されたネジ穴と、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか他方に回転可能に取り付けられたネジと、を有し、前記係合構造の前記回動軸により、前記ネジ構造の前記ネジの進退範囲が規制されることを特徴とする。
　また、本発明の飛行装置では、前記ネジは、ネジ溝が形成されたネジ溝部と、前記回動軸と係合するように縮径されたネジ被係合部と、を有することを特徴とする。
　また、本発明の飛行装置では、前記係合部および前記ネジは、前記アーム側に形成され、前記被係合部および前記ネジ穴は、前記機体ベース側に形成されることを特徴とする。
　また、本発明の飛行装置では、前記ネジの後端には把持部が形成されることを特徴とする。
　また、本発明の飛行装置では、前記アーム接続部は、前記係合構造および前記ネジ構造に対向して配置され、前記アームと前記機体ベースとを回動可能に接続する回動接続部を、更に具備することを特徴とする。
　また、本発明の飛行装置では、前記アーム接続部は、アーム側接続部とベース側接続部と、を有し、前記アーム側接続部および前記ベース側接続部の何れか一方を、前記アーム側接続部および前記ベース側接続部の何れか他方に向かって突出させて当接部を形成することを特徴とする。
　本発明の飛行装置は、機体ベースと、前記機体ベースから周囲に向かって延びるアームと、前記アームを前記機体ベースに接続するアーム接続部と、を具備し、前記アーム接続部は、係合構造と、ネジ構造と、を有し、前記係合構造は、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか一方を貫通する回動軸に対して回動可能に取り付けられた係合部と、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか他方に形成されて前記係合部が係合する被係合部と、を有し、前記ネジ構造は、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか一方に形成されたネジ穴と、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか他方に回転可能に取り付けられたネジと、を有し、前記係合構造の前記回動軸により、前記ネジ構造の前記ネジの進退範囲が規制されることを特徴とする。従って、係合構造の回動軸により、ネジ構造のネジの進退範囲が規制されることで、ネジがネジ穴に貫入されていない状態であっても、ネジが脱落してしまうことを防止することができる。また、係合構造の回動軸は係合部を回動可能に支持する部材であるため、ネジの脱落を防止するための専用部材を省くことができ、装置全体の構成を簡素化することができる。
　また、本発明の飛行装置では、前記ネジは、ネジ溝が形成されたネジ溝部と、前記回動軸と係合するように縮径されたネジ被係合部と、を有することを特徴とする。従って、ネジの被係合部を確実に回動軸に係合させることで、ネジを脱落させない効果を顕著にすることができる。
　また、本発明の飛行装置では、前記係合部および前記ネジは、前記アーム側に形成され、前記被係合部および前記ネジ穴は、前記機体ベース側に形成されることを特徴とする。従って、係合構造の係合およびネジ構造のねじ込み作業を容易にすることができる。
　また、本発明の飛行装置では、前記ネジの後端には把持部が形成されることを特徴とする。従って、ユーザは把持部でネジを回転させることで、簡易にネジをネジ穴に螺入させることが出来る。
　また、本発明の飛行装置では、前記アーム接続部は、前記係合構造および前記ネジ構造に対向して配置され、前記アームと前記機体ベースとを回動可能に接続する回動接続部を、更に具備することを特徴とする。従って、飛行装置を運搬する際には回動接続部でアームを折り畳むことで、飛行装置をコンパクトな状態で運搬することができる。
　また、本発明の飛行装置では、前記アーム接続部は、アーム側接続部とベース側接続部と、を有し、前記アーム側接続部および前記ベース側接続部の何れか一方を、前記アーム側接続部および前記ベース側接続部の何れか他方に向かって突出させて当接部を形成することを特徴とする。従って、突出する当接部を当接させることで、アーム側接続部とベース側接続部とが当接する部分を安定的に規定でき、アーム接続部の強度を設計通りの値にすることができる。
本発明の実施形態に係る飛行装置を示す図であり、（Ａ）は各アームを伸張させた状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は各アームを格納した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る飛行装置の接続構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る飛行装置を示す図であり、（Ａ）は機体ベースとアームとの接続部を示す斜視図であり、（Ｂ）はその部分の断面図である。 本発明の実施形態に係る飛行装置を示す図であり、アーム接続部を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る飛行装置を示す図であり、アーム接続部を拡大して示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る飛行装置を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は格納状態のアーム接続部を異なる視座から示す斜視図である。
　以下、図を参照して本実施形態に係る飛行装置１０を説明する。以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明では時計回りおよび反時計回りの各方向を用いて説明するが、これらの方向は飛行装置１０を上方から見た場合の方向を示している。
　図１に、本形態の飛行装置１０を示す。図１（Ａ）は各アーム１１を外側に向かって伸張した伸張状態の飛行装置１０を示し、図１（Ｂ）はアーム１１を折り畳んだ格納状態の飛行装置１０を示す。飛行装置１０は、飛行する際には図１（Ａ）に示す伸張形態となり、輸送および保管する際には占有体積を小さくするために図１（Ｂ）に示す格納形態となる。
　図１（Ａ）を参照して、飛行装置１０は、機体ベース１４と、機体ベース１４の周辺部から周囲に向かって伸びるアーム１１と、アーム１１の外側端部に配置されたプロペラ１２と、を主要に具備している。飛行装置１０は、エンジンまたはモータから発生する駆動力を用いて、プロペラ１２を所定の回転速度で回転させ、空中を飛行および浮遊することを可能としている。
　機体ベース１４は飛行装置１０の中央に配置され、ここでは図示しないエンジン、バッテリ、発電機、制御装置、各種センサ、燃料タンク等が収納されている。機体ベース１４の外皮は、所定形状に成形された合成樹脂板や鋼板で覆われている。機体ベース１４の下部には、着陸時に地面に接するスキッド１６が取り付けられている。
　アーム１１は、機体ベース１４から周囲に向かって伸びている。アーム１１は、例えば筒状に形成された合成樹脂または金属材から形成される。ここでは、４本のアーム１１が、互いに略９０度の等角度間隔を隔てて、機体ベース１４の外周部に取り付けられている。各アーム１１と機体ベース１４とは、飛行装置１０を上方から見た場合、円周方向に沿って回動可能に構成されているアーム接続部１３を介して接続されている。アーム接続部１３の具体的構成は後述する。
　各アーム１１の先端上部には、プロペラ１２が回転可能に設置されている。また、プロペラ１２は、各アーム１１の先端下部に取り付けられたモータ１７で回転する。
　図１（Ｂ）に、アーム１１を折り畳んだ格納状態の飛行装置１０を示す。ここでは、飛行装置１０を上方から見た場合、アーム接続部１３に於いて各アーム１１を反時計回りに曲折している。
　このようにすることで、各アーム１１は側方に突出しないようになり、４本のアーム１１が機体ベース１４を取り囲む。また、各アーム１１の先端部からは、上記したプロペラ１２を取り外している。このようにすることで、各アーム１１の外側への突出量が少なくなるので、飛行装置１０の占有体積が小さくなり、飛行装置１０の運搬および保管が容易になる。ここでは、飛行装置１０の運搬や保管に際して、各アーム１１を取り外すのではなく、各アーム１１を折り畳んでいる。このようにすることで、各アーム１１の収納作業および伸張作業を簡素化することができ、格納時や搬送時に於いて各アーム１１が紛失してしまうことを防止することができる。
　図２を参照して、飛行装置１０の接続構成を説明する。飛行装置１０は、動作制御装置２１と、センサ１８と、通信装置２２と、エンジン２０と、発電ユニット２３と、電池ユニット２５と、出力制御装置２４と、モータ１７等と、を有している。
　ここでは、エンジン２０の駆動力で発電ユニット２３を発電させ、この発電ユニット２３から発生する電力で各モータを回転させ、これにより上記したプロペラ１２を回転させる所謂シリーズ・ハイブリッド型の飛行装置１０を示している。しかしながら、一部のプロペラ１２をエンジンの駆動力で直接的に回転させる所謂パラレル・ハイブリッド型の機構を採用することもできる。更には、エンジンを有さず、二次電池である電池ユニット２５の電力のみで各モータ１７を回転する電動型の機構を採用することもできる。
　センサ１８は、飛行装置１０自体およびその周囲の状況をセンシングする。具体的には、センサ１８としては、飛行装置１０が傾斜する角度を計測するジャイロセンサ、飛行装置１０の向きを計測するコンパス、飛行装置１０の位置を計測するＧＰＳセンサ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）、飛行装置１０の高度を計測する気圧センサ、飛行装置１０の移動速度等を計測する加速度センサ、の何れかまたは複数が採用される。センサ１８で計測された各物理量を示す情報は、動作制御装置２１に伝送される。
　通信装置２２は、地上で飛行装置１０を操作する操作者が有する図示しない地上通信装置との間で、情報を送受信することができる。操作者が地上通信装置を操作することで、飛行装置１０の高度、進行方向および移動速度等を操作することができる。また、操作者は、通信装置２２から発せられた情報を図示しない地上通信装置で受信することで、飛行装置１０で得られた測量データや映像データを得ることができる。
　動作制御装置２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）から成る演算装置、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）から成る記憶装置を有しており、飛行装置１０全体の動作を制御する。
　エンジン２０の駆動動作は、動作制御装置２１で制御されており、エンジン２０と駆動的に接続されている発電ユニット２３が発電した電力は、出力制御装置２４に供給される。
　出力制御装置２４は、電力変換回路等を有し、発電ユニット２３から供給された電力を、飛行装置１０を飛行させるのに適した電力に変換した後に、モータ１７に供給する。飛行装置１０の空中での姿勢を変更する際には、動作制御装置２１の指示に基づいて、出力制御装置２４が、モータ１７等に供給する電力を変化させる。ここで、発電ユニット２３から出力制御装置２４に供給された電力の一部は、充電電池である電池ユニット２５を充電するために用いられ、電池ユニット２５から供給される電力でモータ１７等を回転させても良い。
　図３を参照して、機体ベース１４とアーム１１とを接続するアーム接続部１３の構成を説明する。図３（Ａ）はアーム接続部１３を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ－Ｂ線に於ける断面図である。図３では、アーム１１を伸張状態にした場合を示している。
　図３（Ａ）を参照して、アーム１１の左端は、アーム接続部１３を介して機体ベース１４に接続している。アーム接続部１３は、アーム１１の左端に取り付けられたアーム側接続部４１と、機体ベース１４を外側に向かって部分的に突出させたベース側接続部４２とから構成されている。アーム側接続部４１は、アーム１１の左端に取り付けられる接続用部材であり、例えば、鋳造成型された金属から成る。
　アーム側接続部４１の紙面上奥側の端部は、回動接続部４０を介して、ベース側接続部４２に接続している。アーム側接続部４１の紙面上手前側の端部は、係合構造３０およびネジ構造３１を介して、ベース側接続部４２に接続している。アーム側接続部４１が、係合構造３０およびネジ構造３１を介して、ベース側接続部４２に接続されることで、アーム接続部１３に於いて強固にアーム１１を機体ベース１４に接続することができる。
　図３（Ｂ）を参照して、上記した回動接続部４０は、アーム接続部１３の一方側（紙面上に於ける上方側）に配置されている。よって、アーム１１およびアーム側接続部４１は、回動接続部４０を支点として、時計回りに回動することでアーム１１を伸張状態とすることができ、反時計回りに回動することでアーム１１を収納状態とすることができる。
　係合構造３０およびネジ構造３１は、アーム接続部１３の他方側（紙面上に於ける下方側）に配置されている。ネジ構造３１はネジ穴３４およびネジ３５から成る。ここでは、ネジ穴３４はベース側接続部４２に形成され、ネジ３５はアーム側接続部４１に備えられている。また、係合構造３０は被係合部３３および係合部３２から成る。ここでは、被係合部３３はベース側接続部４２を部分的に窪ませることで形成され、係合部３２はアーム側接続部４１に組み付けられている。係合構造３０およびネジ構造３１の構成は後に詳述する。
　ここで、ネジ３５の先端部であるネジ溝部３６は、ベース側接続部４２に形成されたネジ穴３４に螺合している。更に、ネジ３５の後端には把持部３９が取り付けられており、ユーザは把持部３９を回転させることでネジ３５をネジ穴３４に螺入することができる。また、ネジ３５の中間部を縮径することでネジ被係合部３７が形成されており、ネジ被係合部３７の両端に形成される段差部が回動軸３８に係合する。これによりネジ３５の軸方向に対する移動が規制されている。かかる構成に関しては後述する。
　図４を参照して、上記したアーム接続部１３の構成等を詳述する。図４はアーム接続部１３を介して機体ベース１４とアーム１１とが接続される構成を示す分解斜視図である。
　回動接続部４０はステンレス等の金属から成る部材であり、ネジ等の締結手段を介して機体ベース１４のベース側接続部４２の奥側に固定されている。ベース側接続部４２の手前側には被係合部３３およびネジ穴３４が形成されている。
　また、ベース側接続部４２を部分的に開口することで開口２６が形成されている。開口２６は、アーム１１の外側端部に設置されるここでは図示しないモータ１７に電力を供給する配線等が引き回される。
　アーム側接続部４１を縦方向に貫通する孔部と、回動接続部４０を縦方向に貫通する孔部には、回動軸２９が挿通している。かかる構成により、アーム１１およびアーム側接続部４１は、機体ベース１４のベース側接続部４２に対して回動可能な状態となる。
　アーム側接続部４１の左方側端部に回動軸３８が挿入されている。また、回動軸３８は係合部３２およびネジ挿通部４４も挿通している。よって、係合部３２およびネジ挿通部４４は、回動軸３８を支点として回動可能に備えられている。回動軸３８がこれらの部材を挿通する構成は後述する。ネジ挿通部４４にはネジ３５が挿入される。また、アーム側接続部４１にも開口５３が形成されており、開口５３を経由して配線が引き回される。
　アーム１１の左方側端部は、ネジなどの締結手段を介してアーム側接続部４１に締結されている。また、アーム１１の右方側端部にはプロペラ取付部４３が取り付けられている。プロペラ取付部４３の上部には上記したプロペラ１２が取り付けられ、プロペラ取付部４３の下部には上記したモータ１７が取り付けられる。
　図５を参照して、ネジ３５および係合部３２が取り付けられる構成を説明する。先ず、回動軸３８はアーム側接続部４１の回転軸挿通孔４７を上下方向に貫通している。また、回動軸３８は、係合部３２の回転軸挿通孔４８も貫通している。かかる構成により、係合部３２は回転軸挿通孔４８を回動中心として回動する。また、回動軸３８はネジ挿通部４４の回転軸挿通孔４６も貫通している。ここで、角柱形状のネジ挿通部４４に於いて、回転軸挿通孔４６はネジ挿通孔４５を上下方向に貫通している。かかる構成により、ネジ挿通孔４５に挿入されるネジ３５のネジ被係合部３７の側方に、回動軸３８を位置させることができる。また、アーム側接続部４１の右端には、上記した回動軸２９を挿入するための孔である回動軸挿通孔５２が形成されている。また、アーム側接続部４１の左端部付近を前後方向に貫通する孔であるネジ挿通孔５１が形成されている。ネジ挿通孔５１は、ネジ３５の先端部が貫通する。
　図６を参照して、アーム接続部１３を更に説明する。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は格納状態に於けるアーム接続部１３を示す斜視図である。
　図６（Ａ）および図６（Ｂ）を参照して、格納状態のアーム接続部１３では、回動方向に於いてベース側接続部４２とアーム側接続部４１とが離間している。
　ここで、ベース側接続部４２とアーム側接続部４１との接触箇所を説明する。ベース側接続部４２のアーム側接続部４１に接する当接面５０は、平坦な面とされている。一方、アーム側接続部４１の、ベース側接続部４２に対峙する面には、アーム側接続部４１をベース側接続部４２に向かって部分的に突出させた当接部４９が形成されている。当接部４９は、回動接続部４０の反対側に形成されており、アーム側接続部４１の上端部および下端部に２つが形成されている。エンジン２０の当接部４９が突出する高さは略等しくされている。
　当接部４９を形成することで、アーム側接続部４１とベース側接続部４２との接合強度を安定的に大きくすることができる。具体的には、回動接続部４０を中心にアーム側接続部４１を時計回りに回動することで、アーム接続部１３を伸張状態とすると、アーム側接続部４１の当接部４９がベース側接続部４２の当接面５０に当接する。そのようになると、回動接続部４０と当接部４９との長さＬ１０が確実に且つ長く確保されているので、アーム接続部１３の強度を設計通りに大きく確保することができる。
　アーム接続部１３を伸張状態から格納状態に移行させるためには、先ず、ユーザは、把持部３９を回転させることで、図３（Ｂ）に示したネジ３５を回転させ、ネジ３５のネジ溝部３６とネジ穴３４との螺合を解く。このようにすることで、ネジ３５をネジ穴３４から引き抜くことができる。更に、回動軸３８を支点として係合部３２を反時計回りに回動させることで、係合部３２と被係合部３３との係合を解く。次に、アーム側接続部４１に取り付けられているアーム１１を回動させることで、回動接続部４０を回動中心としてアーム１１を反時計回りに回動させる。このようにすることで、アーム接続部１３は格納状態となる。
　逆に、アーム接続部１３を格納状態から伸張状態に移行するためには、先ず、ユーザは、アーム１１を時計方向に回動させることで、アーム側接続部４１を時計方向に回動させる。そのようにすると、図６（Ｂ）を参照して、アーム側接続部４１の上記した当接部４９が、ベース側接続部４２の当接面５０に当接する。その後、ユーザは、図３（Ｂ）を参照して、係合部３２を被係合部３３に係合させる。更に、ユーザは、ネジ３５をネジ穴３４に挿入した後に、把持部３９を回転させることで、ネジ３５の先端部をネジ穴３４に螺合させる。係る作業を行うことで、回動接続部４０、係合構造３０およびアーム側接続部４１を介して、アーム側接続部４１とベース側接続部４２とは強固に接続される。
　また、図６（Ｂ）に示す格納状態では、ネジ３５はベース側接続部４２のネジ穴３４に螺号されていないので、何ら対策を施さなければ、アーム側接続部４１からネジ３５が離脱してしまう恐れがある。本実施形態では、図３（Ｂ）に示したように、ネジ３５の途中部分を縮径したネジ被係合部３７に、回動軸３８を当接させている。よって、ネジ３５が外部に離脱しようとしても、ネジ被係合部３７の両端に形成される段差部に回動軸３８が当接することで、ネジ３５の離脱が防止されている。よって、飛行装置１０を保管または輸送している段階で、ネジ３５が紛失してしまうことを防止することができる。
　以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
　例えば、図３（Ｂ）を参照して、上記した実施形態では、ベース側接続部４２に被係合部３３およびネジ穴３４を設け、アーム側接続部４１に係合部３２およびネジ３５を設けたが、これを逆にすることができる。即ち、ベース側接続部４２に係合部３２およびネジ３５を設け、アーム側接続部４１にネジ穴３４および被係合部３３を形成しても良い。
　また、図６（Ｂ）を参照して、当接部４９をベース側接続部４２に形成し、当接部４９に接触する平坦面をアーム側接続部４１に形成しても良い。
１０　飛行装置
１１　アーム
１２　プロペラ
１３　アーム接続部
１４　機体ベース
１６　スキッド
１７　モータ
１８　センサ
２０　エンジン
２１　動作制御装置
２２　通信装置
２３　発電ユニット
２４　出力制御装置
２５　電池ユニット
２６　開口
２９　回動軸
３０　係合構造
３１　ネジ構造
３２　係合部
３３　被係合部
３４　ネジ穴
３５　ネジ
３６　ネジ溝部
３７　ネジ被係合部
３８　回動軸
３９　把持部
４０　回動接続部
４１　アーム側接続部
４２　ベース側接続部
４３　プロペラ取付部
４４　ネジ挿通部
４５　ネジ挿通孔
４６　回転軸挿通孔
４７　回転軸挿通孔
４８　回転軸挿通孔
４９　当接部
５０　当接面
５１　ネジ挿通孔
５２　回動軸挿通孔
５３　開口

Claims (6)

  1. 　機体ベースと、
    　前記機体ベースから周囲に向かって延びるアームと、
    　前記アームを前記機体ベースに接続するアーム接続部と、を具備し、
    　前記アーム接続部は、係合構造と、ネジ構造と、を有し、
    　前記係合構造は、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか一方を貫通する回動軸に対して回動可能に取り付けられた係合部と、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか他方に形成されて前記係合部が係合する被係合部と、を有し、
    　前記ネジ構造は、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか一方に形成されたネジ穴と、前記アーム側および前記機体ベース側の何れか他方に回転可能に取り付けられたネジと、を有し、
    　前記係合構造の前記回動軸により、前記ネジ構造の前記ネジの進退範囲が規制されることを特徴とする飛行装置。
  2. 　前記ネジは、ネジ溝が形成されたネジ溝部と、前記回動軸と係合するように縮径されたネジ被係合部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
  3. 　前記係合部および前記ネジは、前記アーム側に形成され、
    　前記被係合部および前記ネジ穴は、前記機体ベース側に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飛行装置。
  4. 　前記ネジの後端には把持部が形成されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の飛行装置。
  5. 　前記アーム接続部は、前記係合構造および前記ネジ構造に対向して配置され、前記アームと前記機体ベースとを回動可能に接続する回動接続部を、更に具備することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の飛行装置。
  6. 　前記アーム接続部は、アーム側接続部とベース側接続部と、を有し、
    　前記アーム側接続部および前記ベース側接続部の何れか一方を、前記アーム側接続部および前記ベース側接続部の何れか他方に向かって突出させて当接部を形成することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の飛行装置。
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