WO2020026468A1 - 飛行装置、飛行体及び保護部材 - Google Patents

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WO2020026468A1
WO2020026468A1 PCT/JP2018/047364 JP2018047364W WO2020026468A1 WO 2020026468 A1 WO2020026468 A1 WO 2020026468A1 JP 2018047364 W JP2018047364 W JP 2018047364W WO 2020026468 A1 WO2020026468 A1 WO 2020026468A1
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guard
tension
main body
propeller
tension adjusting
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PCT/JP2018/047364
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顕一 李
孝慈 井沼
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楽天株式会社
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Priority to EP18928503.4A priority patent/EP3677507A4/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/16Flying platforms with five or more distinct rotor axes, e.g. octocopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/299Rotor guards

Definitions

  • the present invention relates to a flying device, a flying object, and a protection member for the flying object.
  • flying objects such as drones that freely move in the air by lift generated by rotation of a propeller are known.
  • the propeller may be damaged due to a collision with a tree or a building or an accidental landing on the ground due to a user's operation or an influence of a wind. Since damage to the propeller may hinder flight, a technique has been proposed in which a protective member is provided on the flying object to prevent damage or distortion of the propeller when subjected to an external impact (for example, Patent Document 1). reference).
  • Patent Document 1 only the conventional technology including the technology described in Patent Document 1 focuses solely on the protection of the propeller, and the simplicity of attaching the protection member to the flying object and the portability of the flying device including the protection member are important. There was room for improvement in terms of convenience.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a protection member, a flying body, and a flying device that are easily carried while maintaining easy mounting on the flying body.
  • a flying device includes a flying object having a main body and one or more propellers held by the main body, and a flexible body connected to the flying body and having a distal end.
  • a protection member having a plurality of support members that are stretched so that the sex member surrounds the outside of the main body.
  • the flying body or the protection member may be a tip of at least one of the plurality of support members.
  • a tension adjusting mechanism capable of adjusting the tension in the tensioning direction of the flexible member by changing the distance from the center of the main body;
  • a flying object is a flying object including a main body portion and one or more propellers held by the main body portion, wherein a flexible body stretched over a distal end portion so as to surround the outside of the main body portion.
  • a plurality of support members holding the flexible member are mounted, and the tension in the tensioning direction of the flexible member is changed by changing a distance from a center of the main body to at least any one of the end portions of the plurality of support members.
  • a tension adjusting mechanism capable of adjusting the tension.
  • a protection member is a protection member attached to a flying body having a main body and one or more propellers held by the main body, the protection member being connected to the flying body and having a distal end portion.
  • a plurality of support members that are stretched so that a flexible member surrounds the outside of the main body, and at least one of the plurality of support members changes a distance of the distal end from the center of the main body.
  • a tension adjusting mechanism capable of adjusting the tension of the flexible member in the tensioning direction.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a support member of the flying device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a configuration example of a protection member and a flying device according to an embodiment different from FIG. 1.
  • FIG. 5 is a perspective view of a support member of the flight device of FIG. 4.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a configuration example of a protection member and a flying device according to an embodiment different from FIGS. 1 and 4. It is a perspective view showing the example of composition of the drone in which the drone guard of a reference form was attached.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a tension adjusting member before being attached to the support member of FIG. 7.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a tension adjusting member after being attached to the support member of FIG. 7. It is the figure which showed typically the guard part before tension provision and the tension adjustment member connected to each of the both ends of the said guard part. It is the figure which showed typically the guard part after tension
  • the plane on which the drone as an airplane lands is referred to as the ⁇ landing plane, '' and the direction in which the drone takes off from the landing plane is referred to as ⁇ upward, '' and vice versa.
  • the direction is defined as “downward”.
  • the distance from the landing plane toward the upper direction is “height”, and the “vertical direction” is the direction that matches the vertical direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a protection member and a flying device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the flying device F of FIG. Note that FIG. 2 schematically shows the flying device F as compared with FIG. 1, and illustration of a part of the configuration is omitted.
  • the flying device F includes a drone (aircraft) 1 and a drone guard (protection member) 2 attached to the drone 1.
  • the drone 1 includes a main body 11, an arm 12, and a plurality of propellers 13.
  • the main unit 11 incorporates an electronic device (not shown) for executing various control processes necessary for the flight of the drone 1 and the like.
  • the electronic device controls a motor for driving the propeller 13, transmits / receives a signal to / from an external device such as a controller operated by an operator (hereinafter, also referred to as a “user”) of the drone 1, and is provided in the main body 11.
  • a controller operated by an operator hereinafter, also referred to as a “user”
  • It is a computer that executes processing based on information from various sensors such as a camera (not shown).
  • a leg 15 which contacts the landing plane, a holding frame 17 which holds a box 16 for accommodating a conveyed object, and the like.
  • the arm portion 12 is formed in a bar shape along the horizontal direction. One end of the arm 12 is connected to the main body 11, and a propeller 13 is disposed at the other end (hereinafter referred to as a tip).
  • a propeller 13 is disposed at the other end (hereinafter referred to as a tip).
  • each of the six (plural) arm portions 12 radially and symmetrically extends from the main body portion 11 in plan view. The intervals between the six arms 12 are equal in the circumferential direction.
  • the propeller 13 is held by the main body 11 via the arm 12. Specifically, the propeller 13 is rotatably disposed on the upper surface of the tip of the arm 12. A propeller 13 is attached to the arm 12 such that the rotation surface coincides with the horizontal plane. In the present embodiment, a propeller 13 is provided for each of the six arms 12. The drone 1 can generate lift for flying the drone 1 by rotation of a total of six propellers 13.
  • the drone guard 2 prevents the propeller 13 and the like from directly colliding with buildings and trees during the flight of the flying device F, and protects the drone 1 from external impact.
  • the drone guard 2 itself is a protection member according to an embodiment of the present invention.
  • the drone guard 2 includes a plurality of support members 22 connected to the drone 1, and a guard portion (flexible member) 23 which is stretched over the distal ends of the plurality of support members 22 so as to surround at least the main body 11 in plan view. And a mounting portion 21 attached to the tip of each support member 22 to hold the guard portion 23.
  • the guard portion 23 is preferably provided so as to surround the outside of the arm portion 12 from the main body portion 11, and is further provided so as to surround the outside of the propeller 13 from the main body portion 11, as schematically shown in FIG. preferable.
  • “outside” means a side away from the main body 11 when the center of gravity or the center of the main body 11 of the drone 1 is a starting point. Further, the outside can be expressed as a radial outside with the starting point as the center of the sphere.
  • the six support members 22 are connected to the distal ends of the six arm portions 12, and the guard portions 23 are stretched between the distal ends of the total of six support members 22, respectively.
  • Each support member 22 has a tension adjusting mechanism 3 that can adjust the tension in the direction in which the guard portion 23 is stretched by changing the distance from the center of the main body 11 at the tip end thereof.
  • the support member 22 is formed in a rod shape extending substantially perpendicularly to the rotation axis of the propeller 13, and has an arm connecting portion (fixing portion) 221 fixed to the drone 1 and a guard to which the mounting portion 21 is attached at the tip.
  • substantially perpendicular means that the relative angle is 85 ° or more and 95 ° or less, and “substantially parallel” is interpreted as meaning that the relative angle is 5 ° or less.
  • the guard portions 23 are stretched so as to connect between the mounting portions 21 attached to the guard connection portions 222 located at the outer ends of the six support members 22. That is, in plan view, a hexagon (polygon) is formed by the six (plural) guard portions 23, and all of the plurality of propellers 13 are located inside the hexagon.
  • the direction along the longitudinal direction of the guard portion 23, that is, the direction along the circumferential direction of the entire drone guard 2 will be described as the “stretching direction”.
  • the tension adjusting mechanism 3 is configured to adjust the overlapping length of the movable portion 223 holding the guard portion 23 via the guard connecting portion 222 and the mounting portion 21 on the distal end side with the arm connecting portion 221.
  • the tension adjusting mechanism 3 is provided with an external screw 301 provided at the distal end of the arm connecting portion 221 and a proximal end of the movable portion 223, and is screwed to the external screw 301.
  • a socket 303 having an inner screw 302 formed therein.
  • the tension adjusting mechanism 3 adjusts the length at which the inner screw 302 of the socket part 303 is screwed to the outer screw 301, so that the tip part (guard connection part 222) of the support member 22 and the mounting part 21 held there.
  • the tension adjusting mechanism 3 can adjust the distance between the adjacent mounting portions 21, and as a result, can adjust the tension of the guard portion 23 in the extending direction.
  • the tension of the guard portions 23 on both sides of the guard connection portion 222 is uniformly and efficiently adjusted by moving the tip end portion (guard connection portion 222) of the support member 22 on a straight line passing through the center of the main body portion 11. Can be.
  • the tip of the support member 22 moves in a plane perpendicular to the rotation axis of the propeller 13, the height of the guard 23 does not change when the tension is adjusted by the tension adjusting mechanism 3. Is maintained at a height close to the propeller 13, and the protection of the propeller 13 is easily ensured.
  • the tension adjusting mechanism 3 separately has a configuration for fixing the movable portion 223 to the arm connection portion 221, such as a lock nut screwed into the external screw 301 and abutting against the end surface of the socket portion 303. Is also good.
  • the arm connecting portion 221 of the present embodiment has a rotation mechanism 225 disposed at a proximal end thereof, and is rotatable with respect to the distal end of the arm 12. Thereby, the drone 1 can be transported in a state where the support member 22 is folded.
  • the arm connection portion 221 of the support member 22 is straightly coaxially extended from each arm portion 12 (hereinafter, referred to as a use state of the support member 22).
  • the movable part 223 is provided between the arm connection part 221 and the guard connection part 222, and is a member that enables the distance between the two to be adjusted.
  • the guard connection part 222 is a part connected to the drone guard 2.
  • the guard connection part 222 is connected to an end (hereinafter, referred to as an outer end) opposite to the inner end of the arm connection part 221.
  • the longitudinal direction of the guard connection part 222 faces upward.
  • the height of the drone guard 2 can be easily adjusted by providing the support member 22 with the guard connection portion 222 extending substantially parallel to the rotation axis of the propeller 13. Thereby, the guard portion 23 can be supported so that the guard portion 23 does not contact the propeller 13.
  • the guard unit 23 prevents the main part of the drone 1 from colliding with buildings and trees.
  • the guard portion 23 is preferably arranged so as to surround the propeller 13, and prevents the propeller 13 from directly colliding with buildings or trees.
  • the guard portion 23 may be made of a flexible rope-like or wire-like material, but is made of a material having flexibility and elasticity, for example, carbon fiber composite such as carbon fiber reinforced plastic (Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP) or the like. It is preferable to be constituted by an elongated strip formed of a material or the like. In other words, the guard portion 23 is formed by molding a material having a certain elastic modulus into a band shape having a small thickness, so that the guard portion 23 has a flexibility capable of being bent and deformed in the thickness direction and a member having sufficient rigidity in the width direction. It is desirable to do.
  • the term “strip-shaped” means that the average width is five times or more the average thickness. However, the average width and the average thickness exclude a structure portion for connecting to the guard connection portion 222 and a structure portion (not present in the present embodiment) attached to a portion between the guard connection portions 222 for another purpose. It is assumed to be calculated.
  • the guard portion 23 is preferably supported such that the thickness direction is substantially perpendicular to the rotation axis of the propeller 13. Accordingly, when the flying device F collides with another object in the radial direction of the propeller 13, the guard portion 23 can contact the other object on the surface to mitigate the impact, thereby suppressing damage to the other object. can do.
  • the guard portion 23 since the thickness direction of the guard portion 23 is substantially perpendicular to the rotation axis of the propeller 13, the guard portion 23 is unlikely to bend in a direction parallel to the rotation axis of the propeller 13 (vertical direction). That is, the guard portion 23 generates flexural vibration (vertical blur) in a direction parallel to the rotational axis of the propeller 13 as compared with flexural vibration (horizontal blur) in a direction (horizontal direction) perpendicular to the rotational axis of the propeller 13. hard.
  • the drone guard 2 can arrange the guard portion 23 close to the propeller 13 when viewed in the radial direction of the rotation axis of the propeller 13, so that the protection of the propeller 13 can be further ensured. Further, for example, in order to protect only the main body 11, even if the guard portion 23 is arranged in the gap between the propeller 13 and the arm portion 12, that is, the guard portion 23 overlaps with the propeller 13 in plan view, Contact can be prevented. Such an effect of preventing the contact between the guard portion 23 and the propeller 13 is particularly effective when the guard portion 23 is loosened due to aging or some abnormality and its tension is reduced.
  • the guard portion 23 close to the propeller 13 when viewed in the radial direction of the rotation axis of the propeller 13, the overall height and horizontal projection of the flying device F while avoiding contact between the guard portion 23 and the propeller 13 are avoided. Since the area can be reduced, the mobility of the flying device F can be improved and the air resistance can be reduced.
  • the guard portion 23 that is unlikely to flex and vibrate (vertically shake) in a direction parallel to the rotation axis of the propeller 13 is supported by the guard connection portion 222 that extends substantially parallel to the rotation axis of the propeller 13, so that the guard portion 23 is caused by the vibration. Since the displacement on the guard connection part 222 can be suppressed, the risk that the guard part 23 and the propeller 13 come into contact due to such a cause can also be reduced.
  • the state of the drone guard 2 is a state used to protect the propeller 13 when the drone 1 flies, and a state (not shown) by the user or the like without the drone 1 flying There is a state that is not used because it is carried or stored.
  • a method of attaching the drone guard 2 to the drone 1 will be described.
  • the user or the like puts the support member 22 in use so that the longitudinal direction of the arm connection portion 221 is along the horizontal direction as shown in FIG.
  • an operation of fixing the mounting portion 21 to the guard connection portion 222 of the support member 22 is performed.
  • the tension adjusting mechanism 3 is in a state in which the outer screw 301 is screwed deeply into the nut portion 226 such that the distal end portion of the support member 22 approaches the center of the main body portion 11. Accordingly, the distance between the guard connection portions 222 is slightly reduced, so that the mounting portion 21 can be attached to the guard connection portion 222 with the guard portion 23 relaxed. Thereafter, the distal end of the support member 22 is separated from the center of the main body 11 by the tension adjusting mechanism 3 to increase the distance between the mounting portions 21 and apply tension to the guard portion 23.
  • the flexural vibration of the guard portion 23 can be considered as a vibration of a string.
  • the sound speed (propagation speed of vibration) in the guard portion 23 increases, so that the natural frequency of the guard portion 23 increases.
  • the vibration of the guard portion 23 is largely caused by the wind generated by the rotation of the propeller 13, the vibration has relatively many low frequency components.
  • the primary mode vibration frequency at which the guard portion 23 can vibrate relatively large is particularly low in frequency. For this reason, bending vibration of the guard portion 23 can be efficiently suppressed by applying tension to the guard portion 23 to increase the natural frequency.
  • the guard portion 23 is preferably arranged to be held at a height such that the guard portion 23 does not overlap with the propeller 13 when viewed in the radial direction of the rotation axis of the propeller 13. Accordingly, it is possible to prevent the guard portion 23 from coming into contact with the propeller 13 when the guard portion 23 deflects and vibrates in the horizontal direction.
  • the drone guard 2 is held at a position higher than the propeller 13. This prevents the main unit 11 and the propeller 13 from being damaged by the legs 15 located below the main unit 11 and the propeller 13 in the descending phase of the flying device F, and is positioned above the propeller 13 in the ascending phase.
  • the drone guard 2 can effectively prevent the main body 11 and the propeller 13 from being damaged.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a configuration example of a drone guard 2a as a protection member and a flying device Fa according to an embodiment different from FIG.
  • the same or similar components as those of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted.
  • the flying device Fa includes a drone (flying object) 1 and a drone guard (protection member) 2a attached to the drone 1.
  • the drone guard 2a itself is a protection member according to an embodiment of the present invention.
  • the drone guard 2a has a plurality of support members 22a connected to the drone 1 and at least a main body portion in a plan view at the distal ends of the plurality of support members 22a and 122 (one support member 22a and five support members 122).
  • a guard portion (flexible member) 23a which is stretched so as to surround 11 and a mounting portion 21a which is attached to the tip of each support member 22a and holds the guard portion 23a.
  • one endless loop-shaped guard portion 23a is supported by six support members 22a and 122. Further, in the drone guard 2a of the present embodiment, only one support member 22a has the tension adjusting mechanism 3a, and the other support member 122 has a means for changing the distance of the tip from the center of the main body 11. I do not have.
  • the guard portion 23a may be made of a material formed into a seamless loop, but as shown in the figure, both ends of a member having a certain length are connected by a joint 231 to form a loop. Is also good.
  • the mounting portion 21a is configured to support the guard portion 23a so as to be movable in its length direction.
  • the mounting portion 21a can be configured to have a holding ring 211 through which the guard portion 23a is inserted outside the support member 22.
  • the support member 22a having the tension adjusting mechanism 3a swings between an arm connecting portion (fixed portion) 221a formed in a rod shape extending substantially perpendicular to the rotation axis of the propeller 13 and a tip end of the arm connecting portion 221a.
  • a movable portion 223a (movable state is shown by a two-dot chain line in FIG. 4) that is movably connected to the movable portion 223a, and extends from the tip of the movable portion 223a substantially parallel to the rotation axis of the propeller 13, and the mounting portion 21 is attached to the tip.
  • a guard connection portion (extended portion) 222 is attached to the tip.
  • the tension adjusting mechanism 3a is configured to adjust the angle of the movable portion 223a holding the guard portion 23a via the guard connecting portion 222 and the mounting portion 21a on the distal end side with respect to the arm connecting portion 221a. As described above, by swinging the movable portion 223a, the distal end portion of the support member 22a can be relatively easily moved largely. For this reason, sufficient tension can be applied to the guard portion 23a in the used state, and the guard portion 23a can be sufficiently relaxed in the unused state.
  • the tension adjusting mechanism 3a may swing the movable part 223 (for example, swing the movable part 223 up and down around a horizontal axis) so as to move the distal end of the support member 22a in an arbitrary direction. Swing the movable part 223a to move the tip of the member 22a in a plane perpendicular to the rotation axis of the propeller 13, that is, to swing the movable part 223a around an axis parallel to the rotation axis of the propeller 13. Preferably, it is configured. By swinging the movable portion 223a around an axis parallel to the rotation axis of the propeller 13, the height of the guard portion 23a does not change due to the operation of the tension adjusting mechanism 3a. Becomes easier.
  • the specific configuration of the tension adjusting mechanism 3a can be appropriately selected.
  • a fixed side lever 311 protruding in the horizontal direction on the side surface near the tip of the arm connecting portion 221a, as shown in FIG.
  • a movable lever 312 protruding from the side surface near the near end of the movable portion 223a along with the fixed lever 311; and an adjusting screw 313 for determining a distance between the fixed lever 311 and the distal end of the movable lever 312. Configuration.
  • the tension adjusting mechanism 3a has an arbitrary configuration, such as a lock nut for fixing the adjusting screw 313, which can fix the angle of the movable portion 223a with respect to the arm connecting portion 221a in a state where appropriate tension is applied to the guard portion 23a. Is also good.
  • the user and the like can easily attach and detach the drone guard 2 by relaxing the guard portion 23a by the tension adjusting mechanism 3a, and apply tension to the guard portion 23a by the tension adjusting mechanism 3a for use. In this state, the drone 1 can be properly protected.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a configuration example of a drone guard 2b as a protection member and a flying device according to an embodiment different from FIGS.
  • the flying device Fb includes a drone (flying object) 1b and a drone guard (protection member) 2b attached to the drone 1b.
  • the drone 1b itself is a flying object according to one embodiment of the present invention.
  • the drone 1b includes a main body 11, an arm 12b, and a plurality of propellers 13.
  • the drone guard (protection member) 2b includes a plurality of support members 22b connected to the drone 1b, and a guard portion (flexibility) that is stretched over the distal ends of the plurality of support members 22b so as to surround at least the main body 11 in plan view.
  • (A member) 23 and a mounting portion 21 that is attached to the distal end portion of each support member 22b and holds the guard portion 23.
  • the drone 1b has a tension adjusting mechanism 3b that adjusts the length of the arm 12b on the distal end side (outside) of the part holding the propeller 13 of each arm 12b. That is, in the drone 1b, the tension adjusting mechanism 3b adjusts the length of the arm portion 12b to change the distance of the tip end of the support member 22b from the center of the main body portion 11, thereby extending the guard portion 23.
  • the directional tension is adjustable.
  • the support member 22b of the present embodiment includes an arm connection portion 221b connected to the arm portion 12b and a guard connection portion 222 attached to the tip of the arm connection portion 221b, and has no movable portion.
  • the arm portion 12b is attached to the arm body portion 701 extending from the main body portion 11 and to the tip of the arm body portion 701 so as to protrude and retreat outward in the horizontal direction.
  • the movable end 702 to which the member 22b is connected can be configured.
  • screwing with a screw can be applied.
  • the user or the like can easily attach and detach the drone guard 2b by relaxing the guard portion 23 by the tension adjusting mechanism 3b, and use the guard portion 23 by applying tension to the guard portion 23 by the tension adjusting mechanism 3b. In this state, the drone 1b can be appropriately protected.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved. Things.
  • another embodiment of the present invention will be described. Note that the same or similar components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted.
  • the protection member and the flight device according to each embodiment of the present invention may not include a dedicated flexible member, and may use a flexible member separately prepared by a user.
  • Examples of general-purpose products that can be used as the flexible member include various ropes, wires, resin bands or metal bands for packing and binding.
  • the flying object and the flying device according to each embodiment of the present invention include a tension adjusting mechanism that changes the angle of the support member by swinging the tip of the arm portion of the drone (and, by extension, the support member connected thereto). May be provided.
  • the number of support members that support the flexible member is not limited to six, and may be an arbitrary number of three or more. Further, in the protection member, the flying object, and the flying device according to each embodiment of the present invention, the number of the tension adjusting mechanisms may be any number equal to or more than one. However, since it is unnecessary to make a plurality of tension adjusting mechanisms correspond to one support member, the configuration becomes unnecessarily complicated. Therefore, it is preferable that the number of the tension adjusting mechanisms is limited to the number of the support members.
  • the mounting part in the protection member and the flying device according to each embodiment of the present invention may be integral with the extension part. Further, the mounting portion to which the flexible member is not fixed may have a pulley or a guide groove for guiding the flexible member instead of the holding ring.
  • the configuration in which the tension adjusting members are arranged on both sides of the guard portion has been described, but the configuration is not limited to this.
  • the tension adjusting member tension applying portion
  • the tension adjusting member may be arranged only on one side in the extending direction of the flexible member, and the other side in the extending direction may be simply fixed. Also in this configuration, the one side of the flexible member is pulled, so that the flexible member is in a tensioned state.
  • the protection member and the flight device according to each embodiment of the present invention are a mechanism for adjusting the tension of the flexible member without moving the distal end of the support member, for example, moving the end of the flexible member in the tensioning direction.
  • a mechanism or the like for adjusting the tension by performing the operation may be further provided.
  • the protection member and the flying device according to each embodiment of the present invention are not limited to those in which a flexible member is spread over a plane, and may be a structure in which a flexible member is stretched three-dimensionally. More specifically, the protection member and the flying device according to each embodiment of the present invention include a support member connected to the flying vehicle so as to extend in the horizontal direction and a support member connected to the flying vehicle so as to extend in the vertical direction. A member may be provided, and a flexible member may be provided between the distal ends of these support members to protect the flying object from a vertical impact.
  • a further flexible member may be stretched so as to have a shape (for example, a triangle shape, a trapezoid shape, an arch shape, or the like) that covers the upper portion of the main body in a side view.
  • a shape for example, a triangle shape, a trapezoid shape, an arch shape, or the like
  • a drone is exemplified as a flying object, but the flying object is not particularly limited to a drone, and any flying object including manned members is sufficient.
  • each embodiment of the present invention has advantageous effects by the following configurations.
  • a flying object for example, a drone 1, 1a, 1b having a main body (for example, the main body 11) and one or more propellers (for example, the propeller 13) held by the main body, and connected to the flying body;
  • a protection member having a plurality of support members (for example, support members 22, 22a, and 22b) each of which has a flexible member (for example, a guard portion 23) which is stretched so as to surround the outside of the main body portion.
  • a flying device provided (for example, flying devices F, Fa, and Fb)
  • the flying object or the protection member changes a distance from a center of the main body to at least any one of the plurality of support members.
  • a tension adjusting mechanism capable of adjusting the tension of the flexible member in the tensioning direction.
  • tension adjusting mechanisms 3, 3a, 3b capable of adjusting the tension of the flexible member in the tensioning direction.
  • the tension applied to the flexible member by the adjustment of the tension adjusting mechanism is increased to effectively absorb the impact, and the flexible member is easily formed into a desired shape when not in use.
  • a user or the like sometimes uses a special case when carrying a flying device.However, the shape of a flexible member is deformed according to the size of such a special case, and a protective member is carried with the flying object. Can be. Therefore, it is possible to realize a flight device in which the protection member can be easily mounted and which is easily carried.
  • At least one of the plurality of support members includes a fixed portion (for example, an arm connection portion 221) fixed to the flying object, and a part of a base end side is overlapped and held with the fixed portion, and a distal end side is held.
  • a movable portion for example, a movable portion 223 that holds the flexible member, and the tension adjustment mechanism may be configured to adjust an overlap length of the movable portion with the fixed portion. . Accordingly, the change in the tension of the flexible member can be increased with respect to the amount of movement of the distal end of the support member, so that the tension of the flexible member can be adjusted efficiently.
  • the tension adjusting mechanism may be a mechanism for screwing the movable part and the fixed part together.
  • the tension of the flexible member can be adjusted accurately and easily while the configuration of the adjustment mechanism is relatively simple.
  • At least one of the plurality of support members is connected to a fixed portion (for example, an arm connection portion 221a) fixed to the flying object, and a base end side is swingably connected to a distal end portion of the fixed portion.
  • a movable portion (for example, a movable portion 223a) holding the flexible member may be provided on a side, and the tension adjusting mechanism may be configured to adjust an angle of the movable portion with respect to the fixed portion. Accordingly, the amount of movement of the distal end of the support member can be made relatively large, so that the tension of the flexible member can be greatly changed.
  • the tension adjusting mechanism may move the tip of the support member in a plane perpendicular to the rotation axis of the propeller. Thereby, even if the tension of the flexible member is changed, the height of the flexible member does not change, so that protection of the propeller and the like can be ensured.
  • the protection member may further include a band-shaped flexible member stretched over the distal ends of the plurality of support members.
  • a band-shaped flexible member stretched over the distal ends of the plurality of support members.
  • the thickness direction of the flexible member may be perpendicular to the rotation axis of the propeller. Accordingly, when the flying device collides with another object by mistake, damage to the other object can be suppressed.
  • a flexible body including a main body (for example, the main body 11) and one or more propellers (for example, the propeller 13) held by the main body, and being stretched over the distal end so as to surround the outside of the main body.
  • a flying object for example, the drone 1b to which a plurality of support members (for example, 22b) holding members (for example, the guard portion 23) are attached, is provided at the center of the main body at at least one end of the plurality of support members.
  • a tension adjusting mechanism (for example, a tension adjusting mechanism 3b) capable of adjusting the tension in the direction in which the flexible member is stretched by changing the distance from the tension member.
  • the tension applied to the flexible member by the adjustment of the tension adjusting mechanism is increased to effectively absorb the impact, and the flexible member is easily formed into a desired shape when not in use. Since it can be deformed, it is possible to realize a flying object that can be easily mounted with the protection member and can be easily carried.
  • a protection member for example, a drone 1, 1a having a main body (for example, the main body 11) and one or more propellers (for example, the propeller 13) held by the main body, is attached to the flying body (for example, the drone 1, 1a).
  • the drone guards 2 and 2a) are connected to the flying object, and a plurality of support members (for example, guard members 23 and 23a) are stretched over the distal end thereof so as to surround the outside of the main body.
  • at least one of the plurality of support members includes a support member 22, 22a), and at least one of the plurality of support members has a tension in a direction in which the flexible member is stretched by changing a distance of the distal end from the center of the main body.
  • the tension adjusting mechanisms 3 and 3a (For example, the tension adjusting mechanisms 3 and 3a).
  • the tension applied to the flexible member by the adjustment of the tension adjusting mechanism is increased to effectively absorb the impact, and the flexible member is easily formed into a desired shape when not in use. Can be deformed. For this reason, it is possible to realize a protection member that is easy to carry while maintaining simplicity of attachment to a flying object such as a drone.
  • the following embodiment has a mechanism for adjusting the tension of the flexible member without moving the tip of the support member.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of a drone equipped with a propeller guard 2c according to the reference embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the drone 1 of FIG. Note that FIG. 8 schematically illustrates the drone 1 as compared to FIG. 7, and illustration of a part of the configuration is omitted.
  • the drone 1 flies with the propeller guard 2c mounted.
  • the propeller guard 2c is a protection member that is attached to the drone 1 and prevents the propeller 13 and the like from directly colliding with buildings and trees when the drone 1 flies, and protects the drone 1 from external impact. .
  • the drone 1 includes a main body 11, an arm 12, a propeller 13, a support member 22c, and a propeller guard 2c.
  • the main unit 11 incorporates an electronic device (not shown) for executing various control processes necessary for the flight of the drone 1 and the like.
  • the electronic device controls a motor for driving the propeller 13, transmits / receives a signal to / from an external device such as a controller operated by an operator (hereinafter, also referred to as a “user”) of the drone 1, and is provided in the main body 11.
  • a controller operated by an operator hereinafter, also referred to as a “user”
  • It is a computer that executes processing based on information from various sensors such as a camera (not shown).
  • a leg 15 which contacts the landing plane, a holding frame 17 which holds a box 16 for accommodating a conveyed object, and the like.
  • the arm portion 12 is formed in a bar shape along the horizontal direction. One end of the arm 12 is connected to the main body 11, and a propeller 13 is disposed at the other end (hereinafter referred to as a tip).
  • a propeller 13 is disposed at the other end (hereinafter referred to as a tip).
  • each of the six (plural) arm portions 12 radially and symmetrically extends from the main body portion 11 in plan view. The intervals between the six arms 12 are equal in the circumferential direction.
  • the propeller 13 is rotatably disposed on the upper surface of the tip of the arm 12.
  • a propeller 13 is attached to the arm 12 such that the rotation surface coincides with the horizontal plane.
  • a propeller 13 is provided for each of the six arms 12.
  • the drone 1 can generate lift for flying the drone 1 by rotation of a total of six propellers 13.
  • the support member 22c is a member for mounting the propeller guard 2c to the drone 1.
  • a support member 22c is disposed at each of the distal ends of the six arm portions 12, and the propeller guard 2c is held by a total of six support members 22c.
  • the six support members 22c of the present embodiment each include an arm connection part 221c formed in a rod shape and a guard connection part 222 formed in an elongated flat plate shape.
  • the guard connection part 222 is connected to one end of the arm connection part 221c, and the support member 22c is formed substantially in an L-shape as a whole.
  • the arm connection part 221c is a part connected to the tip of the arm part 12.
  • a rotation mechanism 225 is disposed at one end (hereinafter, referred to as an inner end), and is rotatable with respect to the tip end of the arm portion 12.
  • the drone 1 can be transported in a state where the support member 22c is folded.
  • the arm connecting portion 221c of the support member 22c is in a state along the horizontal direction (hereinafter, referred to as a use state of the support member 22c).
  • the guard connection part 222 is a part connected to the propeller guard 2c.
  • the guard connection part 222 is connected to an end (hereinafter, referred to as an outer end) opposite to the inner end of the arm connection part 221c. In the use state of the support member 22c, the longitudinal direction of the guard connection part 222 faces upward.
  • the propeller guard 2c As schematically shown in FIG. 2, the propeller guard 2 c is provided outside the main body 11 of the drone 1 and beyond the propeller 13.
  • “outside” means a side farther from the starting point than the propeller 13 including the rotating state when the starting point is the center of gravity or the center of the main body 11 of the drone 1 in plan view. Further, the outside can be expressed as a radial outside with the starting point as the center of the circle. Since the propeller guard 2c is disposed so as to surround the propeller 13, the propeller 13 is prevented from directly colliding with buildings and trees. The propeller guard 2c is located at the same height as the propeller 13 or higher.
  • the propeller 13 while the propeller 13 is prevented from being damaged by the leg portion 15 located below the main body portion 11 and the propeller 13 in the descending phase, it is located at the same or higher height in the ascending phase. Damage to the propeller 13 can be effectively prevented by the propeller guard 2c.
  • the configuration of the propeller guard 2c of the present embodiment will be described.
  • the propeller guard 2c includes a plurality of guard portions (flexible members) 23 that are stretched so as to surround the drone 1 in a plan view, a plurality of tension adjusting members 5 that can adjust the tension applied to the guard portions 23, Is provided.
  • the guard portion 23 is formed of a material having flexibility and elasticity, for example, a carbon fiber composite material such as carbon fiber reinforced plastic (Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP) or the like, in an elongated belt shape. As shown in FIG. 2, the guard portions 23 are stretched so as to connect between guard connection portions 222 located at the outer ends of the six support members 22c. That is, in plan view, a hexagon (polygon) is formed by the six (plural) guard portions 23, and all of the plurality of propellers 13 are located inside the hexagon.
  • a direction along the longitudinal direction of the guard portion 23, that is, a direction along the circumferential direction of the entire propeller guard 2c will be described as a "stretching direction”.
  • the tension adjusting member 5 is made of a deformable material, for example, an aluminum alloy that has been subjected to anodizing.
  • the tension adjusting member 5 may be made of an elastically deformable resin material.
  • FIG. 9 is a plan view showing the tension adjusting member 5 of the propeller guard 2c of the present embodiment.
  • the tension adjusting member 5 has a symmetrical shape with respect to a vertical dashed line C in FIG.
  • the vertical dashed-dotted line C in FIG. 9 is a virtual straight line passing through the center of the tension adjusting member 5 in a plan view.
  • the tension adjusting member 5 even if the members are the same, the members on the left side in FIG. It may be described separately. However, in the following description, the symbol A or the symbol B will be omitted unless it is particularly necessary to distinguish them.
  • the tension adjusting member 5 includes a mounting portion 21c to which the guard connecting portion 222 of the support member 22c is fixed, a tension applying portion 120 to which the guard portion 23 is connected, and an application to the guard portion 23 by the tension applying portion 120. And a tension adjusting unit 100 to which an adjustment bolt 200 for adjusting the tension to be applied is fastened.
  • the mounting section 21c, the tension applying section 120, and the tension adjusting section 100 are integrally formed, and have a shape in which the deformation of each section interacts.
  • a fitting hole 130 is formed in the mounting portion 21c to fix an end of the support member 22c (guard connection portion 222).
  • the fitting hole 130 has a rectangular shape in plan view and penetrates in the up-down direction.
  • the fitting hole 130 is positioned so as to be sandwiched between the tension applying portions 120A and 120B in the tensioning direction.
  • the tip of the guard connection portion 222 has a vertical width and a horizontal width that are substantially the same as or slightly smaller than the vertical width and the horizontal width of the fitting hole 130 when the adjustment bolt 200 is not tightened.
  • the tension applying portions 120A and 120B are portions formed on both sides of the tension adjusting member 5, respectively, and are configured integrally with a part of the inner wall of the fitting hole 130. Slits 121A and 121B into which the ends of the guard portion 23 are inserted are formed in the tension applying portions 120A and 120B, respectively.
  • the guard portion 23 has wide connecting pieces 230 formed at both ends thereof, and the fixing screws 210A and 210B are fastened in a state where the connecting pieces 230 are inserted into the slits 121, respectively. Is fixed to the tension applying section 120. The operation of the tension applying units 120A and 120B will be described later.
  • the tension adjusting units 100A and 100B are connected to the tension applying units 120A and 120B, respectively, and form part of the inner walls 110A and 110B of the fitting hole 130.
  • the tension adjusting portions 100A and 100B communicate with the fitting hole 130 and face each other with a gap 131 through which the dashed line C passes.
  • the adjustment bolt 200 passes through the tension adjustment unit 100A and is fastened to the tension adjustment unit 100B.
  • the tension adjustment unit 100A and the tension adjustment unit 100B move in a direction approaching each other.
  • the tension adjustment unit 100A and the tension adjustment unit are adjusted.
  • the part 100B moves in a direction away from each other.
  • the state of the propeller guard 2c includes a state used to protect the propeller 13 when the drone 1 flies, and a state (not shown) by the user without the drone 1 flying. There is a state that is not used because it is carried or stored.
  • a method of attaching the propeller guard 2c to the drone 1 and an operation of the tension applying units 120A and 120B will be described.
  • the user or the like puts the support member 22c in use so that the longitudinal direction of the arm connection portion 221c runs in the horizontal direction as shown in FIG. In this state, an operation of fixing the tension adjusting member 5 having the mounting portion 21c to the guard connecting portion 222 of the support member 22c is performed.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the tension adjusting member 5 before being mounted on the support member 22c.
  • FIG. 10 shows a state before the tension adjusting member 5 to which the two guard portions 23 are connected is fixed to the support member 22c.
  • the tip (the outer end of the support member 22 c) of the guard connection part 222 of the support member 22 c in the used state is inserted into the fitting hole 130 of the tension adjusting member 5.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the tension adjusting member 5 after being mounted on the support member 22c of FIG. Next, as shown in FIG. 11, the adjustment bolt 200 is rotated in a direction in which the adjustment bolt 200 is tightened in a state where the tip of the guard connection portion 222 is inserted into the fitting hole 130.
  • the tightening of the fitting hole 130 of the tension adjusting member 5 and the application of tension will be described with reference to the white arrow in FIG.
  • the operation of fixing the support member 22c in the fitting hole 130 by the tension adjusting units 100A and 100B and the operation of applying the tension by the tension applying units 120A and 120B are configured to work together. Each operation will be described separately.
  • the tension applying unit 120A connected to the tension adjusting unit 100A causes the main body 11 of the drone 1 to rotate around the fulcrum 140 as a rotation center. From the main body 11 of the drone 1 around the fulcrum 140 as a rotation center. The adjusting member 5 is deformed. As a result, the guard portions 23 connected to the tension applying portions 120A and 120B are pulled outward, and the tension is applied.
  • the operation of fixing the support member 22c to the fitting hole 130 and the operation of applying the tension by the tension applying units 120A and 120B are started almost simultaneously by the movement of the tension adjusting unit 100A and the tension adjusting unit 100B.
  • the magnitude of the tightening force of the fitting hole 130 and the magnitude of the tension applied to the tension applying unit 120 can be adjusted according to the degree of tightening of the inserted adjustment bolt 200.
  • the mounting portion 21c for mounting the propeller guard 2c also has the tension adjusting member 5.
  • the tension adjusting member 5 is mounted on each of the six support members 22c.
  • FIG. 12A is a diagram schematically illustrating the guard portion 23 before applying tension and the tension adjusting members 5A and 5B connected to both ends of the guard portion 23, respectively.
  • FIG. 12B is a diagram schematically illustrating the guard portion 23 after the tension has been applied, and the tension adjusting members 5A and 5B connected to both ends of the guard portion 23, respectively.
  • the state of FIG. 12A is a state before the adjustment bolts 200 of the tension adjustment members 5A and 5B are tightened, and the guard portion 23 is relatively relaxed and easily deformed by an externally applied force. Is possible.
  • the adjustment bolts 200 of the tension adjusting members 5A and 5B are tightened from the state shown in FIG. 12A, the direction in which the tension applying portions 120 of the tension adjusting members 5A and 5B move away from the main body 11 of the drone 1 with the fulcrum 140 as the center of rotation. Deform to rotate.
  • the guard portion 23 is pulled by each of the tension adjusting member 5A and the tension adjusting member 5B, and the state transits to the state shown in FIG. 12B.
  • the tightening of the adjustment bolt 200 causes the tension applying portions 120 of the tension adjusting members 5A and 5B to rotate away from each other and to wind the guard portion 23 outward. Then, the guard portion 23 is pulled by each of the tension adjusting members 5A and 5B to be in a more tensioned state than the state shown in FIG. 12A. As a result, the guard portion 23 is not bent, and is hardly displaced in a direction perpendicular to the stretching direction.
  • the guard portion 23 is stretched in the circumferential direction in a state where the guard portion 23 is provided.
  • the mounting operation of the propeller guard 2c to the drone 1 is completed.
  • the guard portion 23 is stretched over the drone 1 in a radially symmetric hexagonal shape as described above.
  • the guard portion 23 is supported by the substantially L-shaped support member 22c so that the height is equal to or higher than the height of the propeller 13.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a drone to which the propeller guard 402 of the first modified example is applied.
  • the propeller guard 402 shown in FIG. 13 includes a plurality of engagement portions 421, one guard portion 423 stretched over the plurality of engagement portions 421, and one tension adjustment member 405 that applies tension to the guard portion 423. , Is provided.
  • the engaging portions 421 are fixed to the outer ends of the six support members 22c.
  • Each of the six engaging portions 421 arranged on each support member 22c is formed so as to allow the guard portion 423 to move in the extending direction (circumferential direction).
  • the engagement portion 421 may be configured as a sliding mechanism in which the guard portion 423 engaged with the concavely formed peripheral surface can slide in the direction in which the guard portion 423 is stretched depending on the degree of tension application.
  • the engagement portion 421 may be configured by a rotatable roller, and the guard portion 423 may be wound around the peripheral surface of the roller. In this configuration, the guard portion 423 moves in the tensioning direction while the roller rotates according to the degree of tension application.
  • the guard portion 423 is a band-shaped member or a linear member made of one flexible and elastic material.
  • the guard portion 423 is made of a material such as a carbon fiber composite material or rubber.
  • a single guard portion 423 is looped around six engagement portions 421 to form a hexagonal ring in plan view. Then, all the propellers 13 of the drone 1 are located inside the ring of the guard portion 423.
  • the tension adjusting member 405 is located between the support members 22c in the guard portion 423, and is separate from the engaging portion 421 fixed to the support member 22c. Both one end of the guard portion 423 and the other end of the guard portion 423 are connected to the tension adjusting member 405.
  • the tension adjusting member 405 applies tension to the guard portion 423 in the tensioning direction by bringing one end of the guard portion 423 looped around the ring and the other end thereof close to each other.
  • the tension adjusting member 405 of this modification has a tension adjusting unit (not shown) constituted by a screw mechanism or the like, and the tension adjusting unit is configured to be able to adjust the retracted amount of the guard unit 423.
  • a ring surrounding the propeller 13 is formed by one guard portion 423. Therefore, when the guard portion 423 moves so that one end and the other end approach each other in the extending direction, the guard portion 423 wrapped around each engaging portion 421 moves to adjust the tension adjusting member. The guard 423 is retracted toward the side 405, and tension is applied to the entire ring of the guard portion 423. Conversely, when the guard portion 423 is moved by the tension adjusting member 405 such that one end portion and the other end portion are separated from each other in the stretching direction, the guard portion 423 is relatively relaxed.
  • the guard 423 When the propeller guard 402 is mounted on the drone 1, the guard 423 is hung around the engaging portion 421, and then the tension adjusting member 405 increases the amount of retraction of the guard 423, thereby extending the entire circumference of the guard 423.
  • the tension is applied.
  • a configuration may be adopted in which the tension applied to the guard portion 423 stretched over the plurality of engagement portions 421 is applied by one tension adjustment member 405.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of the drone 1 to which the propeller guard 452 of the second modified example is applied.
  • the drone 1 of the second modified example has a configuration in which three arms 12 extend from a main body 11, and a support member 22 c is arranged on each of the arms 12.
  • an engagement portion 453 similar to that of the first modification is arranged.
  • a ring formed by hanging one guard portion 455 around the engaging portion 453 has a triangular shape in plan view.
  • the tension adjusting member 405 according to the second modification has the same configuration as that of the first modification. That is, also in this modification, tension is applied to the entire circumference of the guard portion 455 by one tension adjusting member 405.
  • the tension adjusting member 405 is disposed for one guard portion 423, 455 has been described.
  • the number of the tension adjusting member 405 is one.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of arrangements may be adopted.
  • the guard portions 423 and 455 may be divided into a plurality of parts, one ring may be formed by the plurality of guard portions, and the tension adjusting member 405 may be arranged for each guard portion.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of the drone 1 to which the propeller guard 502 of the third modified example is applied.
  • the tension adjusting member 5 serving also as the mounting portion 21c described in the first embodiment is disposed on one of the three support members 22c. Further, the engaging portions 453 described in the first and second modifications are arranged on the remaining two support members 22c.
  • the guard 455 has one end fixed to one side of the tension adjusting member 5 (tension applying section 120A) and the other end connected to the other side of the tension adjusting member 5 (tension applying section 120B). Have been.
  • one end of the guard portion 455 and the other end are connected to the same tension adjusting member 5.
  • the tension adjusting member 5 can complete the fixing of the support member 22c and the application of the tension to the guard portion 455 by one operation. The operation for applying the appropriate tension to the portion 455 is completed.
  • a triangular ring is formed by one guard portion 455 in plan view.
  • tension adjusting member 5 serving also as the mounting portion 21c is arranged for one guard portion 455, tension is applied to the entire circumference of the guard portion 455 by one tension adjusting member 5. be able to.
  • the shape of the ring formed by the guard portion as the flexible member is not limited to a hexagon.
  • an appropriate shape such as a quadrilateral, pentagon, heptagon, octagon, or other polygonal ring or ring having three or more corners.
  • It can be formed by a flexible member.
  • the configuration is not necessarily limited to the configuration surrounding the entire circumference, and a gap may be formed in a part of the flexible member in the circumferential direction. That is, the overall shape of the propeller guard (protection member) in use can be appropriately changed according to the shape of the drone, the number of propellers, and the arrangement position.
  • the number of the tension adjusting members does not need to match the number of the mounting portions, and the number of the tension adjusting members may be smaller than the number of the mounting portions.
  • the ring formed by the guard portion 455 of the third modified example is a polygon having a large number of angles such as a hexahedron or a heptagon, and the tension of one guard portion 455 is adjusted by one tension adjusting member 5. May be provided.
  • the guard portion may be made of a soft material. preferable.
  • any of the flexible member, the tension adjusting member, and the mounting portion can be arranged in an arbitrary number and in an arbitrary place.
  • Various shapes and configurations can be provided as long as a protection member that is easy to carry while realizing easy mounting is realized.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the outer end of the support member 22c fitted into the fitting hole 130 of the mounting portion 21c without using the adjustment bolt 200 may be a dedicated connector or the like.
  • the guard portion 23 may be fixed by a clasp such as a buckle used for fixing the belt.
  • the guard portions 23 and 423 are only required to be flexible members, and the material thereof is not particularly limited.
  • the flexible member may be made of, for example, a soft resin or the like other than a material such as a carbon fiber composite material and rubber.
  • the configuration in which one ring is formed by the six guard portions 23 and the example in which one ring is formed by the one guard portions 423 and 455 have been described. It is not limited to.
  • a configuration in which a plurality of rings formed by one or a plurality of flexible members are arranged in the up-down direction may be adopted.
  • the ring formed by the first flexible member is arranged at a position higher than the propeller 13, and the ring is formed by the second flexible member at a position substantially the same height as the propeller.
  • a configuration may be adopted in which the ring is arranged and the ring formed by the third flexible member is arranged at a position lower than the propeller. As described above, the position of the flexible member with respect to the propeller can be appropriately changed according to the circumstances, including the height and the distance in the horizontal direction.
  • the adjustment of the tension of the guard portion 23 is described as an example of a configuration in which the tension adjusting member is deformed to adjust the tension of the guard portion 23 in accordance with the rotation of the adjustment bolt 200 or the like.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the configuration may be such that the operation of the holes is linked.
  • a configuration may be used in which tension is applied to the guard portion by a mechanism that moves in a direction away from the center of the main body 11 (radially outward) with respect to the main body 11 of the drone 1 in plan view.
  • the fitting hole may be narrowed via the link mechanism when the tension applying unit operates in the direction of applying the tension to the flexible member.
  • the operation of the tension applying unit and the fitting hole may be linked by a member that inflates by injecting a fluid such as air.
  • the configuration in which the support member 22c is rotatable with respect to the arm unit 12 has been described in the above-described embodiment, but the configuration is not limited to this configuration.
  • a configuration in which the support member can be accommodated inside the arm portion, a configuration detachable from the arm portion, and a configuration in which the support member is integrated with the arm portion may be employed.
  • the protection member may be configured to include a support member.
  • the mounting portion 21c and the support member 22c may be configured integrally.
  • an adjustment mechanism capable of adjusting the horizontal length of the arm portion 12 and the support member 22c or adjusting the height of the support member 22c is added to the above-described reference embodiment and the modified examples. Is also good.
  • the propeller guard 2c needs to be mounted on the drone 1 at a position where the propeller 13 can rotate freely without contacting the propeller guard 2c and the propeller 13 can be appropriately protected. According to this modification, even drones of different sizes can be handled by one type of protection member.
  • the tension adjusting member (tension applying portion) may be arranged only on one side in the extending direction of the flexible member, and the other side in the extending direction may be simply fixed. Also in this configuration, the one side of the flexible member is pulled, so that the flexible member is in a tensioned state.
  • the protection member is a propeller guard mounted on the drone 1, but the protection target is not particularly limited to the drone 1, but any flying object including manned members is sufficient.
  • the protection member for example, the propeller guards 2c, 402, and 502 of the flying object (for example, the drone 1) having one or more propellers (for example, the propeller 13) is connected to a supporting member (for example, the supporting member) connected to the flying object. 22c), a flexible member (for example, guard portions 23, 423, 455) stretched so as to surround the outside of one or more propellers in a plan view, and a tension in a direction in which the flexible member is stretched. And a tension adjusting member (for example, tension adjusting members 5 and 405) that can adjust the tension.
  • a tension adjusting member for example, tension adjusting members 5 and 405 that can adjust the tension.
  • the tension applied to the flexible member by the adjustment of the tension adjusting member is increased to effectively absorb the impact, and the flexible member is easily formed into a desired shape when not in use. Can be deformed.
  • a user or the like may use a special case when carrying the drone 1 as a flying object. Can be carried. This makes it possible to realize a protection member (such as a propeller guard) that is easy to carry while maintaining the simplicity of attachment to a flying object such as a drone.
  • the protection member of the flying object includes a mounting portion (for example, a mounting portion 21c) for fixing the flexible member to the support member, and the mounting portion is integrally formed with the tension adjusting member. You. Thus, the number of components of the protection member can be reduced, and the mounting operation can be performed quickly and smoothly.
  • the mounting portion is configured to be detachable from the support member. Thereby, the protection member with high mounting simplicity can be repeatedly used according to the situation.
  • the mounting portion has a fitting hole (for example, a fitting hole 130) into which an end of the support member is fitted, and the tension adjusting member is configured to apply a tension to which the flexible member is connected.
  • a part for example, a tension applying part 120, wherein an operation of applying tension to the flexible member by the tension applying part and an operation of narrowing the fitting hole are linked.
  • the tension adjusting member is configured integrally and deformably with the tension applying portion and an inner wall (for example, the inner wall 110) of the fitting hole, and a tension adjusting portion (for example, a tension adjusting member) to which a fastening member is fastened.
  • the tension adjusting section moves when the fastening member (for example, the adjustment bolt 200) is tightened, and the tension applying section moves to the flexible member with the movement of the tension adjusting section.
  • the inner wall is deformed in the direction in which the tension is applied, and the inner wall is deformed so as to narrow the fitting hole.
  • tension applying portions for example, the tension applying portions 120A and 120B
  • the tension applying portions 120A and 120B are arranged at two places on one side and the other side with the fitting hole interposed therebetween, and the flexible members are connected to each other
  • Tension adjusting portions for example, tension adjusting portions 100A and 100B
  • a gap for example, gap 131 communicating with the fitting hole, and the fastening member is on one side.
  • the flying body includes a main body (for example, the main body 11) and a plurality of arms (for example, the arm 12) on which the propeller is disposed and extends from the main body. Is connected to the distal end of the arm portion, and the flexible member is stretched so as to surround all the outsides of the plurality of propellers on the distal end side of the support member. Thereby, even if the propeller is located at a position distant from the main body, the flexible member can be spread over the outside of the plurality of propellers without interference.
  • the flexible member is stretched so as to be at the same height or higher than the height of the propeller in the vertical direction. This effectively prevents the propeller from directly contacting buildings and trees. In particular, it is possible to effectively prevent damage to the propeller 13 having no protection member above when the flying object is rising.
  • the flexible member has elasticity. Thereby, the mounting property and the shock absorbing property of the protection member can be realized at a high level. In addition, since the impact at the time of collision can be released by elastic deformation, the strength of the flexible member required from the viewpoint of impact resistance can be reduced, which is advantageous in strength.
  • the flexible member is made of a carbon fiber composite material. Thereby, a protective member having sufficient impact resistance can be realized without impairing the flight performance of the drone due to its light weight and high strength.
  • the flexible member is slidably engaged by a plurality of engaging portions (for example, engaging portions 421 and 453) arranged in the stretching direction, and the tension adjusting member includes the plurality of engaging members. It is arranged in at least one between the parts. Thereby, the tension can be applied to the flexible member over a wide range by the one tension adjusting member across the engagement portion, and the number of the tension adjusting members can be reduced as a whole.
  • a plurality of engaging portions for example, engaging portions 421 and 453
  • the tension adjusting member includes the plurality of engaging members. It is arranged in at least one between the parts.
  • a protection member for example, the propeller guards 2c, 402, and 502 of the flying object (for example, the drone 1) having one or more propellers (for example, the propeller 13) is a supporting member (for example, a supporting member) connected to the flying object. 22c), and a flexible member (for example, guard portions 23, 423, 455) stretched so as to surround the outside of one or more propellers in plan view, and one of the extending directions in the flexible member.
  • a tension applying portion e.g., a tension adjusting member 5A that pulls the flexible member supported by the support member to one side in the tensioning direction to tension the flexible member.
  • Tension applying section 120 e.g., a tension adjusting member 5A
  • the flexible member can be in a tensioned state without bending in the stretching direction, and can be hardly displaced in a direction intersecting the stretching direction.
  • the flexible member can be easily deformed into a desired shape, and the protection member (propeller guard) which is easy to carry while maintaining the simplicity of attachment to the flying object is maintained. Etc.) can be realized.
  • the protection member of the flying object has a second end connected to the other end of the flexible member, and pulls the flexible member supported by the support member toward the other side in the extending direction. It further includes a tension applying section (for example, the tension applying section 120 of the tension adjusting member 5B). Thereby, since the flexible member is pulled by each of the tension applying portions on both sides, a strong tension can be applied to the flexible member in a well-balanced manner, and the holding force of the flexible member can be further improved. .

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Abstract

本発明は、装着簡易性を保ちつつ、持ち運びが容易な保護部材を提供することを課題とする。 本発明の保護部材は、本体部11及び前記本体部に保持される1以上のプロペラ13を有する飛行体(ドローン1)に装着される保護部材(ドローンガード)2であって、前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材(ガード部)23が平面視において前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材22を備え、前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構3を有する。

Description

飛行装置、飛行体及び保護部材
 本発明は、飛行装置、飛行体及び飛行体の保護部材に関する。
 従来、プロペラの回転によって生じる揚力により、自在に空中を移動するドローン等の飛行体が知られている。この種の飛行体は、ユーザの操縦や風の影響等により、木や建物へ衝突したり、地面に不時着したりしたときの接触等によってプロペラが損傷することがあった。プロペラの損傷は飛行に支障をきたすこともあるため、外的な衝撃を受けた際のプロペラの破損や歪みを防ぐために保護部材を飛行体に設ける技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許6245566号公報
 しかしながら、特許文献1に記載された技術を含む従来技術のみでは、プロペラの保護のみに重点が置かれており、飛行体への保護部材の装着簡易性や保護部材を含めた飛行装置の持ち運びの利便性の観点で改善の余地があった。
 本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、飛行体への装着簡易性を保ちつつ、持ち運びが容易な保護部材、飛行体及び飛行装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の一態様の飛行装置は、本体部及び前記本体部に保持される1以上のプロペラを有する飛行体と、前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材が前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材を有する保護部材と、を備え、前記飛行体又は前記保護部材は、前記複数の支持部材の少なくともいずれかの先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構を有する。
 本発明の別の態様の飛行体は、本体部及び前記本体部に保持される1以上のプロペラを備える飛行体であって、先端部に前記本体部の外側を囲うように張り渡される可撓性部材を保持する複数の支持部材が装着され、前記複数の支持部材の少なくともいずれかの先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構を備える。
 本発明のまた別の態様の保護部材は、本体部及び前記本体部に保持される1以上のプロペラを有する飛行体に装着される保護部材であって、前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材が前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材を備え、前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構を有する。
 本発明によれば、装着簡易性を保ちつつ、持ち運びが容易な飛行装置、飛行体及び飛行体の保護部材を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る保護部材及び飛行装置の構成例を示す斜視図である。 図1の飛行装置の模式平面図である。 図1の飛行装置の支持部材の模式断面図である。 図1とは異なる実施形態に係る保護部材及び飛行装置の構成例を示す模式平面図である。 図4の飛行装置の支持部材の斜視図である。 図1及び図4とは異なる実施形態に係る保護部材及び飛行装置の構成例を示す模式平面図である。 参考形態のドローンガードが装着されたドローンの構成例を示す斜視図である。 図7のドローンの模式平面図である。 図7のドローンガードの緊張調整部材を示す模式平面図である。 図7の支持部材に装着前の緊張調整部材を示す斜視図である。 図7の支持部材に装着後の緊張調整部材を示す斜視図である。 張力付与前のガード部と当該ガード部の両端部のそれぞれに接続される緊張調整部材を模式的に示した図である。 張力付与後のガード部と当該ガード部の両端部のそれぞれに接続される緊張調整部材を模式的に示した図である。 第1変形例のドローンガードが適用されるドローンの模式平面図である。 第2変形例のドローンガードが適用されるドローンの模式平面図である。 第3変形例のドローンガードが適用されるドローンの模式平面図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、飛行体としてのドローンが着陸する平面を「着陸平面」とし、特に、着陸平面からみてドローンが離陸する方向を「上方向」と呼び、その逆方向を「下方向」とする。また、着陸平面から上方向に向けた距離を「高さ」と、「鉛直方向」は、上下方向に一致する方向とする。
 図1は、本発明の一実施形態に係る保護部材及び飛行装置の構成例を示す斜視図である。図2は、図1の飛行装置Fの模式平面図である。なお、図2では、図1に比べて飛行装置Fを模式的に示しており、一部の構成の図示を省略している。
 図1及び図2に示すように、飛行装置Fは、ドローン(飛行体)1と、ドローン1に装着されるドローンガード(保護部材)2とを備える。
 ドローン1は、本体部11と、アーム部12と、複数のプロペラ13とを備える。
 本体部11は、ドローン1の飛行等に必要な各種の制御処理を実行する電子機器(図示省略)を内蔵する。例えば、電子機器は、プロペラ13を駆動させるためのモータの制御や、ドローン1の操縦者(以下「ユーザ」とも呼ぶ)が操縦するコントローラ等の外部との信号の送受信や、本体部11に設けられるカメラ(図示省略)等の各種センサの情報に基づく処理を実行するコンピュータである。
 本体部11の下面には、着陸平面に接地する脚部15、搬送物を収容するボックス16を保持する保持フレーム17等が設けられる。
 アーム部12は、水平方向に沿う棒状に形成される。アーム部12の一側の端部が本体部11に接続され、他側の端部(以下、先端部)にはプロペラ13が配置される。本実施形態では、6本(複数)のアーム部12のそれぞれが、平面視において本体部11から放射状かつ対称に延びている。6本のアーム部12の間隔は、周方向で等間隔となっている。
 プロペラ13は、アーム部12を介して本体部11に保持される。具体的には、プロペラ13は、アーム部12の先端部の上面に回転可能に配置される。回転面が水平面に一致するようにアーム部12にプロペラ13が取り付けられている。本実施形態では、6本のアーム部12のそれぞれにプロペラ13が設けられている。ドローン1は、合計6本のプロペラ13の回転によってドローン1を飛行させるための揚力を発生させることができる。
 ドローンガード2は、飛行装置Fの飛行時にプロペラ13等が建物や木々と直接衝突することを防止し、外的な衝撃から当該ドローン1を保護する。このドローンガード2は、それ自体が本発明の一実施形態に係る保護部材である。
 ドローンガード2は、ドローン1に接続される複数の支持部材22と、複数の支持部材22の先端部に平面視で少なくとも本体部11を囲うよう張り渡されるガード部(可撓性部材)23と、各支持部材22に先端部に取り付けられてガード部23を保持する装着部21とを備える。
 ガード部23は、本体部11からアーム部12の外側を囲うよう設けられることが好ましく、図2に模式的に示すように、本体部11からプロペラ13よりも外側を囲うよう設けられることがさらに好ましい。ここで、「外側」とは、ドローン1の本体部11の重心又は中心を起点としたときに本体部11から離れた側のことを意味する。また、外側は、起点を球の中心として径方向外側と表現することもできる。
 本実施形態では、6本の支持部材22が6本のアーム部12の先端部に接続されており、合計6本の支持部材22の先端部間にそれぞれガード部23が張り渡されている。各支持部材22は、その先端部の本体部11の中心からの距離を変更することによりガード部23の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構3をそれぞれ有する。具体的には、支持部材22は、プロペラ13の回転軸と略垂直に延びる棒状に形成され、ドローン1に固定されるアーム接続部(固定部)221と、先端に装着部21が取り付けられるガード接続部(延設部)222と、基端側の一部分がアーム接続部221と重複して保持され、アーム接続部221からさらに外側に延び、その先端部にガード接続部222が接続される可動部223と、をそれぞれ有する。なお、「略垂直」とは、相対角度が85°以上95°以下であることを意味し、「略平行」とは、相対角度が5°以下であることを意味するものと解釈される。
 図2に示すように、ガード部23は、6本の支持部材22の外端部に位置するガード接続部222に取り付けられる装着部21の間を接続するように張り渡される。即ち、平面視において、6本(複数本)のガード部23によって6角形(多角形)が形成されており、複数のプロペラ13の全ては、この6角形の内側に位置する。以下、ガード部23の長手方向に沿う方向、つまりドローンガード2全体の周方向に沿う方向を「張設方向」として説明する。
 緊張調整機構3は、先端側にガード接続部222及び装着部21を介してガード部23を保持する可動部223のアーム接続部221との重複長さを調整するよう構成される。具体的には、図3に示すように、緊張調整機構3は、アーム接続部221の先端部に設けた外ネジ301と、可動部223の基端部に設けられ、外ネジ301に螺合する内ネジ302を有するソケット部303とを有する。緊張調整機構3は、ソケット部303の内ネジ302が外ネジ301に螺合する長さを調整することによって、支持部材22の先端部(ガード接続部222)ひいてはそこに保持される装着部21の本体部11の中心からの距離を変更することができる。これにより、緊張調整機構3は、隣接する装着部21間の距離を調整することができ、その結果としてガード部23の張設方向の張力を調整することができる。特に、支持部材22の先端部(ガード接続部222)が本体部11の中心を通る直線上を移動することによって、ガード接続部222の両側のガード部23の張力を均等かつ効率よく調整することができる。また、支持部材22の先端部がプロペラ13の回転軸に垂直な平面内を移動することによって、緊張調整機構3により張力を調整する際にガード部23の高さが変わらないので、ガード部23をプロペラ13に近い高さに保持してプロペラ13の保護を確実にすることが容易となる。
 飛行装置Fを飛行させるときにはガード部23に張力を付与するため、この張力を付与する際の反作用として、内ネジ302を外ネジ301に対して軸方向に押圧する力が生じる。これにより、可動部223のアーム接続部221に対する回転が抑制されるため、アーム接続部221に対して可動部223を固定する力が作用する。なお、緊張調整機構3は、例えば外ネジ301に螺合してソケット部303の端面に当接するロックナットのように、アーム接続部221に対して可動部223を固定する構成を別途有してもよい。
 本実施形態のアーム接続部221は、基端側の端部に回転機構225が配置されており、アーム部12の先端部に対して回転可能となっている。これにより、支持部材22を折り畳んだ状態でドローン1を搬送することができる。ドローン1を使用するときは、図1に示すように、支持部材22のアーム接続部221が各アーム部12から真直ぐ同軸状に延びる状態(以下、支持部材22の使用状態と呼ぶ)にする。
 可動部223は、アーム接続部221とガード接続部222との間に設けられ、両者の距離を調整可能にするための部材である。
 ガード接続部222は、ドローンガード2に接続される部位である。ガード接続部222は、アーム接続部221の内端部の反対側の端部(以下、外端部と呼ぶ)に接続される。支持部材22の使用状態では、ガード接続部222の長手方向が上方を向いている。このように、支持部材22が、プロペラ13の回転軸と略平行に延びるガード接続部222を有することによって、ドローンガード2の高さを容易に調整することができる。これにより、ガード部23がプロペラ13に接触しないようにガード部23を支持することができる。
 ガード部23は、ドローン1の要部が建物や木々に衝突することを防止する。ガード部23は、好ましくはプロペラ13を囲むように配置され、プロペラ13が建物や木々に直接衝突することを防止する。
 ガード部23は、柔軟なロープ状又はワイヤ状の材料によって構成されてもよいが、可撓性及び弾性を有する材料、例えば、炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP)等の炭素繊維複合材等から形成される細長の帯状体によって構成されることが好ましい。つまり、ガード部23は、ある程度の弾性率を有する材料を厚みの小さい帯状に成形することによって、厚み方向に曲げ変形可能な可撓性を有し、幅方向には十分な剛性を有する部材とすることが望ましい。なお、「帯状」とは、平均幅が平均厚みの5倍以上であることを意味する。ただし、平均幅及び平均厚みは、ガード接続部222に接続するための構造部や、ガード接続部222間の部分に別の目的で付設される構造部(本実施形態には不存在)を除外して算出するものとする。
 ガード部23は、厚み方向がプロペラ13の回転軸と略垂直となるように支持されることが好ましい。これにより、飛行装置Fがプロペラ13の径方向に他の物体と衝突した場合に、ガード部23が面で他の物体に接触してその衝撃を和らげることができ、他の物体の損傷を抑制することができる。
 また、ガード部23は、厚み方向がプロペラ13の回転軸と略垂直であることによって、ガード部23は、プロペラ13の回転軸と平行な方向(鉛直方向)にたわみ難くなる。つまり、ガード部23は、プロペラ13の回転軸と垂直な方向(水平方向)のたわみ振動(横ブレ)と比較してプロペラ13の回転軸と平行な方向のたわみ振動(縦ブレ)が発生し難い。これにより、径方向視でプロペラ13と重複しないように保持されるガード部23がたわみ振動してもプロペラ13の回転軸方向の成分が小さくなるので、ガード部23がプロペラ13と接触し難くなる。
 従って、ドローンガード2は、プロペラ13の回転軸の径方向視でガード部23をプロペラ13に接近して配置することができるので、プロペラ13の保護をより確実にすることができる。また、例えば本体部11のみを保護するために、ガード部23をプロペラ13とアーム部12との隙間に、つまり平面視でプロペラ13と重複するよう配置しても、ガード部23がプロペラ13と接触することを防止できる。このようなガード部23とプロペラ13との接触を防止する効果は、経年変化や何らかの異常によりガード部23が緩んでその張力が低下した場合に特に有効となる。
 また、プロペラ13の回転軸の径方向視でガード部23をプロペラ13に接近して配置することによって、ガード部23とプロペラ13との接触を避けつつ飛行装置Fの全体の高さ及び水平投影面積を小さくすることができるので、飛行装置Fの機動性を向上するとともに空気抵抗を小さくすることができる。
 プロペラ13の回転軸と平行な方向にたわみ振動(縦ブレ)し難いガード部23がプロペラ13の回転軸と略平行に延びるガード接続部222に支持されることによって、ガード部23がその振動によってガード接続部222上で位置ずれすることを抑制できるので、このような原因でガード部23とプロペラ13とが接触するリスクも低減することができる。
 ドローンガード2の状態としては、図1に示すように、ドローン1が飛行する際にプロペラ13を保護するために使用される状態と、図示はしないが、ドローン1が飛行せずにユーザ等により持ち運びされたり、保管されたりしているため、使用されていない状態と、が存在する。次に、ドローンガード2をドローン1に装着する方法について説明する。
 まず、ユーザ等は、ドローンガード2を使用状態にするために、図1に示すように、アーム接続部221の長手方向が水平方向に沿うように支持部材22を使用状態にする。この状態で支持部材22のガード接続部222に対して装着部21を固定する作業を行う。このとき、緊張調整機構3は、支持部材22の先端部が本体部11の中心に近付くよう、ナット部226に外ネジ301を深く螺合させる状態とする。これにより、ガード接続部222間の距離がわずかに小さくなるため、ガード部23を弛緩させた状態で装着部21をガード接続部222に取り付けることができる。その後、緊張調整機構3により、支持部材22の先端部を本体部11の中心から離間させることにより、装着部21間の距離を増大させて、ガード部23に張力を付与する。
 緊張調整機構3によって、ガード部23に張力を付与することで、ガード部23に引っ張り方向の内部応力が付与される。このようにガード部23に内部応力を付与することで、外力の影響が相対的に小さくなるため、さらなる変形、つまりガード部23の振動が生じ難くなる。
 また、ガード部23のたわみ振動は、弦の振動と考えることができる。ガード部23に張力を付与することによって、ガード部23内の音速(振動の伝搬速度)が増大するので、ガード部23の固有振動数が大きくなる。ガード部23の振動はプロペラ13の回転によって生じる風に起因する部分が大きいため、その振動は低周波成分が比較的多い。さらに、ガード部23を比較的大きく振動させ得る1次モード振動周波数は、特に周波数が低い。このため、ガード部23に張力を付与して固有振動数を大きくすることによって、ガード部23のたわみ振動を効率よく抑制することができる。
 6本の支持部材22の緊張調整機構3を調整して、6本のガード部23にそれぞれ適切な張力が付与された状態とする。これによってドローン1に対するドローンガード2の装着作業が完了する。本実施形態のドローンガード2は使用状態になると、上述の通り、ドローン1に放射対称型に六角形の形状でガード部23が張り渡される。
 ガード部23は、プロペラ13の回転軸の径方向視においてプロペラ13と重複しないような高さに保持されるよう配置されることが好ましい。これにより、ガード部23が、水平方向にたわみ振動した場合にプロペラ13と接触することを防止することができる。本実施形態のように、本体部11の上方にプロペラ13が保持される場合、ドローンガード2は、プロペラ13よりも高い位置に保持されることがより好ましい。これにより、飛行装置Fの下降局面においては本体部11及びプロペラ13の下方に位置する脚部15によって本体部11及びプロペラ13の損傷を防ぎつつ、上昇局面においてはプロペラ13以上の高さに位置するドローンガード2によって本体部11及びプロペラ13の損傷を効果的に防ぐことができる。
 図4は、図1とは異なる実施形態に係る保護部材としてのドローンガード2a及び飛行装置Faの構成例を示す模式平面図である。なお、以降の説明において、先に説明した実施形態と共通又は同様の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する場合がある。
 飛行装置Faは、ドローン(飛行体)1と、ドローン1に装着されるドローンガード(保護部材)2aとを備える。ドローンガード2aは、それ自体が本発明の一実施形態に係る保護部材である。
 ドローンガード2aは、ドローン1に接続される複数の支持部材22aと、複数の支持部材22a,122(1本の支持部材22a及び5本の支持部材122)の先端部に平面視で少なくとも本体部11を囲うよう張り渡されるガード部(可撓性部材)23aと、各支持部材22aに先端部に取り付けられてガード部23aを保持する装着部21aとを備える。
 本実施形態のドローンガード2aは、1本の無端ループ状に形成されたガード部23aを6本の支持部材22a,122によって支持している。また、本実施形態のドローンガード2aでは、1本の支持部材22aのみが緊張調整機構3aを有し、他の支持部材122はその先端部の本体部11の中心からの距離を変更する手段を有していない。
 ガード部23aは、継ぎ目のないループ状に成形された材料により構成してもよいが、図示するように、一定の長さを有する部材の両端をジョイント231によって接続してループ状に成形してもよい。
 装着部21aは、ガード部23aをその長さ方向に移動可能に支持するよう構成される。具体例として、装着部21aは、例えば図5に示すように、支持部材22の外側にガード部23aが挿通される保持環211を有する構成とすることができる。
 本実施形態において、緊張調整機構3aを有する支持部材22aは、プロペラ13の回転軸と略垂直に延びる棒状に形成されるアーム接続部(固定部)221aと、アーム接続部221aの先端部に揺動可能に接続される可動部223a(図4に揺動状態を二点鎖線で図示)と、可動部223aの先端からプロペラ13の回転軸と略平行に延び、先端に装着部21が取り付けられるガード接続部(延設部)222とをそれぞれ有する。
 緊張調整機構3aは、先端側にガード接続部222及び装着部21aを介してガード部23aを保持する可動部223aのアーム接続部221aに対する角度を調整するよう構成される。このように、可動部223aを揺動させることによって、比較的容易に支持部材22aの先端部を大きく移動させることができる。このため、使用状態でガード部23aに十分な張力を付与する共に、使用していない状態ではガード部23aを十分に弛緩させることができる。
 緊張調整機構3aは、支持部材22aの先端部を任意の方向に移動させるよう可動部223を揺動(例えば水平な軸周りに上下方向に可動部223を揺動)させてもよいが、支持部材22aの先端部をプロペラ13の回転軸に垂直な平面内を移動させるよう可動部223aを揺動させること、つまり、可動部223aをプロペラ13の回転軸と平行な軸周りに揺動させるよう構成されることが好ましい。可動部223aをプロペラ13の回転軸と平行な軸周りに揺動させることにより、緊張調整機構3aの動作によりガード部23aの高さが変わることがないので、支持部材22aを使用状態にすることが容易となる。
 緊張調整機構3aの具体的な構成としては、適宜選択することができるが、一例として、図5に示すように、アーム接続部221aの先端近傍の側面に水平方向に突設した固定側レバー311と、可動部223aの近端近傍の側面に固定側レバー311と並んで突設した可動側レバー312と、固定側レバー311及び可動側レバー312の先端部間の間隔を定める調整ネジ313とを有する構成とすることができる。この緊張調整機構3aは、例えば調整ネジ313を固定するロックナット等、ガード部23aに適切な張力を付与する状態でアーム接続部221aに対する可動部223aの角度を固定できる任意の構成を有してもよい。
 本実施形態においても、ユーザ等は、緊張調整機構3aによりガード部23aを弛緩させて容易にドローンガード2の着脱を行うことができ、緊張調整機構3aによりガード部23aに張力を付与して使用状態においてドローン1を適切に保護することができる。
 図6は、図1及び図4とは異なる実施形態に係る保護部材としてのドローンガード2b及び飛行装置の構成例を示す模式平面図である。
 飛行装置Fbは、ドローン(飛行体)1bと、ドローン1bに装着されるドローンガード(保護部材)2bと、を備える。ドローン1bは、それ自体が本発明の一実施形態に係る飛行体である。
 ドローン1bは、本体部11と、アーム部12bと、複数のプロペラ13とを備える。ドローンガード(保護部材)2bは、ドローン1bに接続される複数の支持部材22bと、複数の支持部材22bの先端部に平面視で少なくとも本体部11を囲うよう張り渡されるガード部(可撓性部材)23と、各支持部材22bの先端部に取り付けられてガード部23を保持する装着部21とを備える。
 ドローン1bは、各アーム部12bのプロペラ13を保持する部分よりも先端側(外側)に、アーム部12bの長さを調整する緊張調整機構3bを有する。つまり、ドローン1bにおいて、緊張調整機構3bは、アーム部12bの長さを調整する結果として支持部材22bの先端部の本体部11の中心からの距離を変更することにより、ガード部23の張設方向の張力を調整可能である。
 本実施形態の支持部材22bは、アーム部12bに接続されるアーム接続部221bと、アーム接続部221bの先端に取り付けられるガード接続部222とからなり、可動部を有していない。
 緊張調整機構3bの具体的な構成としては、アーム部12bが、本体部11から伸びるアーム本体部701と、アーム本体部701の先端部に水平方向外側に向かって突退可能に取り付けられ、支持部材22bが接続される可動端部702とを有する構成とすることができる。アーム本体部701への可動端部702の取り付け方法としては、ネジによる螺合を適用することができる。
 本実施形態においても、ユーザ等は、緊張調整機構3bによりガード部23を弛緩させて容易にドローンガード2bの着脱を行うことができ、緊張調整機構3bによりガード部23に張力を付与して使用状態においてドローン1bを適切に保護することができる。
 以上、本発明の三つの実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。以下、本発明の別の実施例について説明する。なお、上記実施形態と共通又は同様の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する場合がある。
 本発明の各実施形態に係る保護部材及び飛行装置は、専用の可撓性部材を含まず、ユーザが別途用意する可撓性部材を用いるものであってもよい。可撓性部材として用いることができる汎用品としては、各種のロープ、ワイヤ、梱包結束用の樹脂バンド又は金属バンド等を挙げることができる。
 本発明の各実施形態に係る飛行体及び飛行装置は、ドローンのアーム部の先端部(ひいてはそこに接続される支持部材)を揺動させることにより、支持部材の角度を変更する緊張調整機構を備えてもよい。
 本発明の各実施形態に係る保護部材、飛行体及び飛行装置において、可撓性部材を支持する支持部材の数は、6本に限られず、3本以上の任意の数とすることができる。また、本発明の各実施形態に係る保護部材、飛行体及び飛行装置において、緊張調整機構の数は1以上の任意の数とすることができる。ただし、複数の緊張調整機構を1本の支持部材に対応させることは不必要に構成が複雑となるため、緊張調整機構の数は支持部材の数を上限とすることが好ましい。
 本発明の各実施形態に係る保護部材及び飛行装置における装着部は、延設部と一体であってもよい。また、可撓性部材を固定しない装着部は、保持環に換えて可撓性部材を案内する滑車や案内溝等を有するものであってもよい。
 また、例えば、上述の実施形態においてガード部の両側のそれぞれに緊張調整部材が配置される構成を説明したが、この構成に限定されない。可撓性部材の張設方向の一側だけに緊張調整部材(張力付与部)が配置され、張設方向の他側は単に固定される構成としてもよい。本構成によっても、可撓性部材の一側が引っ張られることにより、当該可撓性部材が緊張状態となる。
 本発明の各実施形態に係る保護部材及び飛行装置は、支持部材の先端部を移動させずに可撓性部材の張力を調整する機構、例えば可撓性部材の端部を張設方向に移動させることで張力を調整する機構等をさらに備えてもよい。
 また、本発明の各実施形態に係る保護部材及び飛行装置は、可撓性部材を平面的に張り渡すものに限られず、可撓性部材を立体的に張り渡すものであってもよい。具体的には、本発明の各実施形態に係る保護部材及び飛行装置は、飛行体に水平方向外側に延びるよう接続される支持部材に加えて、飛行体に上下方向に延びるよう接続される支持部材を備え、これらの支持部材の先端部間に可撓性部材を張設することによって、飛行体を上下方向の衝撃から保護するものであってもよい。例として、上記実施形態において、側面視で本体部の上部を覆う形状(例えば三角形状、台形状、アーチ状等)になるようさらなる可撓性部材を張り渡してもよい。
 また例えば、上述の実施形態では、飛行体としてドローンを例示したが、飛行体はドローンに特に限定されず、有人も含めて飛行体であれば足りる。
 以上のように、本発明の各実施形態は、以下の各構成により、それぞれ有利な効果を奏する。
 本体部(例えば、本体部11)及び前記本体部に保持される1以上のプロペラ(例えば、プロペラ13)を有する飛行体(例えば、ドローン1,1a,1b)と、前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材が(例えば、ガード部23)前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材(例えば、支持部材22,22a,22b)を有する保護部材と、を備える飛行装置(例えば、飛行装置F,Fa,Fb)において、前記飛行体又は前記保護部材は、前記複数の支持部材の少なくともいずれかの先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構(例えば、緊張調整機構3,3a,3b)を有する。これによって、飛行中は緊張調整機構の調整によって可撓性部材に付与される張力を強くして衝撃を効果的に吸収し、使用していない状態では可撓性部材を所望の形状に容易に変形させることができる。例えば、ユーザ等は飛行装置を持ち運ぶ際に専用ケースを使用する場合があるが、このような専用ケースの大きさに合わせて可撓性部材の形状を変形させて飛行体とともに保護部材を持ち運ぶことができる。このため、保護部材の装着が容易で、持ち運びが容易な飛行装置を実現できる。
 また、前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記飛行体に固定される固定部(例えば、アーム接続部221)と、基端側の一部分が前記固定部と重複して保持され、先端側に前記可撓性部材を保持する可動部(例えば、可動部223)とを有し、前記緊張調整機構は、前記可動部の前記固定部との重複長さを調整するよう構成されてもよい。これによって、支持部材の先端部の移動量に対して可撓性部材の張力変化を大きくすることができるので、効率よく可撓性部材の張力を調整することができる。
 また、前記緊張調整機構は、前記可動部と前記固定部とを螺合させる機構であってもよい。これによって、調整機構の構成が比較的簡単でありながら、可撓性部材の張力を正確かつ容易に調整することができる。
 また、前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記飛行体に固定される固定部(例えば、アーム接続部221a)と、基端側が前記固定部の先端部に揺動可能に接続され、先端側に前記可撓性部材を保持する可動部(例えば、可動部223a)とを有し、緊張調整機構は、前記固定部に対する前記可動部の角度を調整するよう構成されてもよい。これによって、支持部材の先端部の移動量を比較的大きくすることができるので、可撓性部材の張力を大きく変化させられる。
 また、前記緊張調整機構は、前記支持部材の先端部を前記プロペラの回転軸に垂直な平面内を移動させてもよい。これによって、可撓性部材の張力を変化させても可撓性部材の高さが変化しないので、プロペラ等の保護を確実にすることができる。
 また、保護部材は、前記複数の支持部材の先端部に張り渡される帯状の可撓性部材をさらに備えてもよい。これによって、可撓性部材の特性が適切化されるので、プロペラ等の保護を確実にすることができる。
 また、前記可撓性部材は、その厚さ方向が前記プロペラの回転軸と垂直であってもよい。これによって、飛行装置が誤って他の物体に衝突した場合に、他の物体の損傷を抑制することができる。
 また、本体部(例えば、本体部11)及び前記本体部に保持される1以上のプロペラ(例えば、プロペラ13)を備え、先端部に前記本体部の外側を囲うように張り渡される可撓性部材(例えばガード部23)を保持する複数の支持部材(例えば22b)が装着される飛行体(例えば、ドローン1b)は、前記複数の支持部材の少なくともいずれかの先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構(例えば、緊張調整機構3b)を備える。これによって、飛行中は緊張調整機構の調整によって可撓性部材に付与される張力を強くして衝撃を効果的に吸収し、使用していない状態では可撓性部材を所望の形状に容易に変形させることができるので、保護部材の装着が容易で、持ち運びが容易な飛行体を実現できる。
 また、本体部(例えば、本体部11)及び前記本体部に保持される1以上のプロペラ(例えば、プロペラ13)を有する飛行体(例えば、ドローン1,1a)に装着される保護部材(例えば、ドローンガード2,2a)は、前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材(例えば、ガード部23,23a)が前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材(例えば、支持部材22,22a)を備え、前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構(例えば、緊張調整機構3,3a)を有する。これによって、飛行中は緊張調整機構の調整によって可撓性部材に付与される張力を強くして衝撃を効果的に吸収し、使用していない状態では可撓性部材を所望の形状に容易に変形させることができる。このため、ドローン等の飛行体への装着簡易性を保ちつつ、持ち運びが容易な保護部材を実現できる。
 以下、本発明の各実施形態の保護部材、飛行体及び飛行装置に関連する参考形態について説明する。以下の参考形態は、支持部材の先端部を移動させずに可撓性部材の張力を調整する機構を有する。
 図7は、参考形態に係るプロペラガード2cが装着されたドローンの構成例を示す斜視図である。図8は、図7のドローン1の模式平面図である。なお、図8では、図7に比べてドローン1を模式的に示しており、一部の構成の図示を省略している。
 図7及び図8に示すように、ドローン1は、プロペラガード2cを装着した状態で飛行する。プロペラガード2cは、ドローン1に装着され、当該ドローン1の飛行時にプロペラ13等が建物や木々と直接衝突することを防止し、外的な衝撃から当該ドローン1を保護するための保護部材である。
 まず、ドローン1の全体構成について説明する。本参考形態のドローン1は、本体部11と、アーム部12と、プロペラ13と、支持部材22cと、プロペラガード2cと、を備える。
 本体部11は、ドローン1の飛行等に必要な各種の制御処理を実行する電子機器(図示省略)を内蔵する。例えば、電子機器は、プロペラ13を駆動させるためのモータの制御や、ドローン1の操縦者(以下「ユーザ」とも呼ぶ)が操縦するコントローラ等の外部との信号の送受信や、本体部11に設けられるカメラ(図示省略)等の各種センサの情報に基づく処理を実行するコンピュータである。
 本体部11の下面には、着陸平面に接地する脚部15、搬送物を収容するボックス16を保持する保持フレーム17等が設けられる。
 アーム部12は、水平方向に沿う棒状に形成される。アーム部12の一側の端部が本体部11に接続され、他側の端部(以下、先端部)にはプロペラ13が配置される。本参考形態では、6本(複数)のアーム部12のそれぞれが、平面視において本体部11から放射状かつ対称に延びている。6本のアーム部12の間隔は、周方向で等間隔となっている。
 プロペラ13は、アーム部12の先端部の上面に回転可能に配置される。回転面が水平面に一致するようにアーム部12にプロペラ13が取り付けられている。本参考形態では、6本のアーム部12のそれぞれにプロペラ13が設けられている。ドローン1は、合計6本のプロペラ13の回転によってドローン1を飛行させるための揚力を発生させることができる。
 支持部材22cは、プロペラガード2cをドローン1に装着するための部材である。本参考形態では、6本のアーム部12のそれぞれの先端部に、支持部材22cが配置されており、合計6本の支持部材22cによってプロペラガード2cが保持される。本参考形態の6本の支持部材22cは、棒状に形成されるアーム接続部221cと、細長の平板状に形成されるガード接続部222と、をそれぞれ備える。ガード接続部222はアーム接続部221cの一側の端部に接続されており、支持部材22cは全体として略L字状に形成される。
 アーム接続部221cは、アーム部12の先端部に接続される部位である。本参考形態のアーム接続部221cは、一側の端部(以下、内端部と呼ぶ)に回転機構225が配置されており、アーム部12の先端部に対して回転可能となっている。これにより、支持部材22cを折り畳んだ状態でドローン1を搬送することができる。ドローン1を使用するときは、図1に示すように、支持部材22cのアーム接続部221cが水平方向に沿う状態(以下、支持部材22cの使用状態と呼ぶ)にする。
 ガード接続部222は、プロペラガード2cに接続される部位である。ガード接続部222は、アーム接続部221cの内端部の反対側の端部(以下、外端部と呼ぶ)に接続される。支持部材22cの使用状態では、ガード接続部222の長手方向が上方を向いている。
 次に、プロペラガード2cについて説明する。図2に模式的に示すように、プロペラガード2cは、ドローン1の本体部11からプロペラ13よりも外側に設けられている。ここで、「外側」とは、平面視において、ドローン1の本体部11の重心又は中心を起点としたときに、回転状態を含むプロペラ13よりも起点から離れた側のことを意味する。また、外側は、起点を円の中心として径方向外側と表現することもできる。プロペラ13を囲むようにプロペラガード2cが配置されるので、プロペラ13が建物や木々に直接衝突することが防止される。また、プロペラガード2cは、プロペラ13と同一又はそれ以上の高さに位置する。本参考形態のドローン1によれば、下降局面において本体部11及びプロペラ13の下方に位置する脚部15によってプロペラ13の損傷を防ぎつつ、上昇局面においては同一又はそれ以上の高さに位置するプロペラガード2cによってプロペラ13の損傷を効果的に防ぐことができる。
 本参考形態のプロペラガード2cの構成について説明する。プロペラガード2cは、平面視においてドローン1を囲うように張設される複数のガード部(可撓性部材)23と、ガード部23に付与する張力を調整可能な複数の緊張調整部材5と、を備える。
 ガード部23は、可撓性及び弾性を有する材料、例えば、炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP)等の炭素繊維複合材によって細長の帯状に構成される。図2に示すように、ガード部23は、6本の支持部材22cの外端部に位置するガード接続部222の間を接続するように張り渡される。即ち、平面視において、6本(複数本)のガード部23によって6角形(多角形)が形成されており、複数のプロペラ13の全ては、この6角形の内側に位置する。以下、ガード部23の長手方向に沿う方向、つまりプロペラガード2c全体の周方向に沿う方向を「張設方向」として説明する。
 緊張調整部材5は、変形可能な材料、例えば、アルマイト処理を施したアルミニウム合金によって構成される。なお、弾性変形可能な樹脂材料によって緊張調整部材5を構成してもよい。
 緊張調整部材5の構成について説明する。図9は、本参考形態のプロペラガード2cの緊張調整部材5を示す平面図である。緊張調整部材5は、図9中の縦の一点鎖線Cを中心に左右対称な形状である。なお、図9中の縦の一点鎖線Cは、平面視で緊張調整部材5の中心を通る仮想的な直線である。以下の緊張調整部材5の説明において、同一部材であっても、図9中の左側にある部材には最後に符号Aを付し、右側にある部材には最後に符号Bを付して区別して説明することがある。しかしながら、以下の説明では、特にこれら区別する必要がない場合、この符号A又は符号Bを省略するものとする。
 本参考形態の緊張調整部材5は、支持部材22cのガード接続部222が固定される装着部21cと、ガード部23が接続される張力付与部120と、張力付与部120によってガード部23に付与する張力を調整する調整ボルト200が締結される張力調整部100と、を備える。装着部21c、張力付与部120及び張力調整部100は、一体的に形成されており、各部の変形が相互に作用する形状となっている。
 装着部21cには、支持部材22c(ガード接続部222)の端部が固定される嵌合孔130が形成される。嵌合孔130は、平面視で長方形の形状をしており、上下方向に貫通している。嵌合孔130は、張力付与部120A,120Bに張設方向で挟まれる位置関係になっている。ガード接続部222の先端は、調整ボルト200が締め込まれていない状態における嵌合孔130の縦幅及び横幅と略同一又は僅かに狭い縦幅及び横幅を有している。
 張力付与部120A,120Bは、緊張調整部材5の両側のそれぞれに形成される部位であり、嵌合孔130の内壁の一部と一体的な構成となっている。張力付与部120A,120Bのそれぞれにはガード部23の端部が差し込まれるスリット121A,121Bが形成される。ガード部23は、その両側の端部に幅広の接続片230が形成されており、この接続片230がスリット121に差し込まれた状態で固定ネジ210A,210Bがそれぞれ締結されることによってガード部23が張力付与部120に固定される。なお、張力付与部120A,120Bの作用については後述する。
 張力調整部100A,100Bは、張力付与部120A,120Bのそれぞれに接続されるとともに嵌合孔130の内壁110A,110Bの一部を形成する。張力調整部100A,100Bは、嵌合孔130に連通するとともに一点鎖線Cが通過する隙間131をあけて対向している。調整ボルト200は、張力調整部100Aを貫通して張力調整部100Bに締結される。調整ボルト200を締め込む方向に回転させると張力調整部100Aと張力調整部100Bとが互いに近づく方向に移動し、調整ボルト200を締め込む方向と反対方向に回転させると張力調整部100Aと張力調整部100Bとが互いに離れる方向に移動する。
 プロペラガード2cの状態としては、図7に示すように、ドローン1が飛行する際にプロペラ13を保護するために使用される状態と、図示はしないが、ドローン1が飛行せずにユーザ等により持ち運びされたり、保管されたりしているため、使用されていない状態と、が存在する。次に、プロペラガード2cをドローン1に装着する方法及び張力付与部120A,120Bの作用について説明する。
 まず、ユーザ等は、プロペラガード2cを使用状態にするために、図7に示すように、アーム接続部221cの長手方向が水平方向に沿うように支持部材22cを使用状態にする。この状態で支持部材22cのガード接続部222に対して装着部21cを有する緊張調整部材5を固定する作業を行う。
 図10は、支持部材22cに装着前の緊張調整部材5を示す斜視図である。図10では、2本のガード部23が接続される緊張調整部材5が支持部材22cに固定される前の状態が表されている。図10に示すように、使用状態の支持部材22cのガード接続部222の先端(支持部材22cの外端部)を緊張調整部材5の嵌合孔130に差し込む。
 図11は、図1の支持部材22cに装着後の緊張調整部材5を示す斜視図である。次に、図11に示すように、嵌合孔130にガード接続部222の先端が差し込まれた状態で調整ボルト200を締め込む方向に回転させる。
 ここで、図9の白抜きの矢印を参照して緊張調整部材5の嵌合孔130の締め込み及び張力の付与について説明する。本参考形態では、張力調整部100A,100Bによる嵌合孔130に支持部材22cを固定する動作と、張力付与部120A,120Bによる張力を付与する動作と、が連動するように構成されている。各動作に分けて説明する。
 調整ボルト200の締め込みによって張力調整部100Aと張力調整部100Bとが互いに近づく方向に移動すると、張力調整部100A,100Bにおける嵌合孔130の内壁110A,110Bを形成する部位がガード接続部222(支持部材22c)を押し込む方向に移動する。調整ボルト200を締め込む力が嵌合孔130を狭める方向に作用することにより、ガード接続部222が嵌合孔130から外れないように固定される。
 調整ボルト200の締め込みによって張力調整部100Aと張力調整部100Bとが互いに近づく方向に移動すると、張力調整部100Aに接続される張力付与部120Aが支点140を回転中心としてドローン1の本体部11から離れる方向(外側)に回動するとともに、張力調整部100Bに接続される張力付与部120Bが支点140を回転中心としてドローン1の本体部11から離れる方向(外側)に回動するように緊張調整部材5が変形する。これによって張力付与部120A,120Bのそれぞれに接続されるガード部23が外側に引っ張られる状態となり、張力が付与される。
 以上、説明した嵌合孔130に支持部材22cを固定する動作と、張力付与部120A,120Bによる張力を付与する動作と、は、張力調整部100Aと張力調整部100Bの移動によって略同時に開始される。即ち、調整ボルト200を締め込むという1つの動作により、調整ボルト200の締結力が張力調整部100から内壁110及び張力付与部120のそれぞれに伝達され、嵌合孔130の締め込み及び張力付与部120の張力の付与が行われることになる。そして、嵌合孔130の締め込む力の大きさ及び張力付与部120に付与される張力の大きさは、挿入された調整ボルト200の締め付け度合いに応じて調整することができる。プロペラガード2cを装着する装着部21cが緊張調整部材5を兼ね備えていると言うこともできる。緊張調整部材5は、6本の支持部材22cのそれぞれに装着される。
 ガード部23は、その両側に緊張調整部材5が配置されており、張設方向で両側の緊張調整部材5側に引っ張られる張力が付与されることになる。ここで、図12A及び図12Bを参照して1本のガード部23に両側から付与される張力について説明する。図12Aは、張力付与前のガード部23と、当該ガード部23の両端部のそれぞれに接続される緊張調整部材5A,5Bと、を模式的に示した図である。図12Bは、張力付与後のガード部23と、当該ガード部23の両端部のそれぞれに接続される緊張調整部材5A,5Bと、を模式的に示した図である。
 図12Aの状態は、緊張調整部材5A,5Bの調整ボルト200の締め込みが行われる前の状態であり、ガード部23は相対的に弛緩しており、外部から加えられた力によって容易に変形が可能な状態である。図12Aに示す状態から各緊張調整部材5A,5Bの調整ボルト200を締め込むと、各緊張調整部材5A,5Bの張力付与部120が支点140を回転中心としてドローン1の本体部11から離れる方向に回動するように変形する。これによって、ガード部23が緊張調整部材5A側と緊張調整部材5B側とのそれぞれに引っ張られた状態となり、図12Bに示す状態に遷移する。
 図12Bに示すように、調整ボルト200の締め込みにより、各緊張調整部材5A,5Bの張力付与部120は、互いに離間する方向であって、ガード部23を外側に巻き込むように回動するので、ガード部23が各緊張調整部材5A,5Bのそれぞれに引っ張られて図12Aに示す状態よりも緊張した状態となる。これによってガード部23の撓みがなくなり、張設方向に直交する方向に変位し難い状態となる。
 6本の支持部材22c(ガード接続部222)の全てに対して緊張調整部材5の装着部21cを装着し、各緊張調整部材5で調整ボルト200の締め込みを行うことにより、適切な張力が付与された状態でガード部23が周方向に張り渡される。これによってドローン1に対するプロペラガード2cの装着作業が完了する。本参考形態のプロペラガード2cは使用状態になると、上述の通り、ドローン1に放射対称型に六角形の形状でガード部23が張り渡される。本参考形態では、ガード部23は、その高さがプロペラ13の高さと同一又はそれ以上になるように、略L字状の支持部材22cによって支持されている。
 上記参考形態では、緊張調整部材5が装着部21cと一体的に構成される例について説明したが、緊張調整部材5は、ガード部(可撓性部材)23の張力の調整ができる機能を有すれば足り、緊張調整部材5が装着部21cを兼ねない構成とすることができる。緊張調整部材が異なる第1変形例について説明する。図13は、第1変形例のプロペラガード402が適用されるドローンの模式平面図である。図13に示すプロペラガード402は、複数の係合部421と、複数の係合部421に張り渡される1本のガード部423と、ガード部423に張力を付与する1つの緊張調整部材405と、を備える。
 第1変形例では、6本の支持部材22cの外端部のそれぞれに係合部421が固定されている。各支持部材22cに配置される合計6個の係合部421は、何れも、ガード部423の張設方向(周方向)の移動を許容するように形成される。例えば、係合部421は、凹状に形成される周面に係合されたガード部423が張力の付与具合により張設方向に摺動可能な摺動機構として構成してもよい。あるいは、係合部421を回転可能なローラによって構成し、当該ローラの周面にガード部423が掛け回される構成としてもよい。この構成では、張力の付与具合によりローラが回転しながらガード部423が張設方向に移動することになる。
 ガード部423は、1本の可撓性及び弾性を有する材料によって構成される帯状部材又は線状部材である。例えば、炭素繊維複合材やゴム等の素材によってガード部423が構成される。この変形例では、1本のガード部423が6個の係合部421に掛け回されることにより、平面視で六角形の環が形成される。そして、ドローン1の全てのプロペラ13がガード部423の環の内側に位置する状態となる。
 緊張調整部材405は、ガード部423における支持部材22cの間に位置し、支持部材22cに固定される係合部421とは別体である。緊張調整部材405には、ガード部423の一側の端部と、ガード部423の他側の端部と、の両方が連結される。緊張調整部材405は、環状に掛け回されたガード部423の一側の端部と他側の端部を近づけることにより、ガード部423に張設方向の張力を付与する。本変形例の緊張調整部材405は、ネジ機構等によって構成される張力調整部(図示省略)を有し、該張力調整部によってガード部423の引き込み量を調整可能に構成される。張力調整部のネジ機構を所定方向に回転させるとガード部423の引込量が増え、反対方向に回転させると引き込み量が減るように緊張調整部材405は動作する。
 上述の通り、本変形例では、1本のガード部423によってプロペラ13を囲う環が形成される。従って、ガード部423が一側の端部と他側の端部とが張設方向で近付くように移動すると、各係合部421に掛け回されているガード部423が移動して緊張調整部材405側に引き込まれ、ガード部423の環全体に張力が付与される状態となる。逆に、緊張調整部材405によってガード部423が一側の端部と他側の端部とが張設方向で離間するように移動すると、ガード部423は相対的に弛緩した状態となる。
 プロペラガード402をドローン1に装着するときは、ガード部423を係合部421に掛け回し、その後、緊張調整部材405によるガード部423の引込量を増加させることにより、ガード部423の全周にわたって張力が付与される状態となる。このように、複数の係合部421に張り渡されるガード部423への張力を1つの緊張調整部材405によって付与する構成とすることもできる。
 次に、第1変形例と同様の構成を異なる構成のドローン1に適用した第2変形例について説明する。図14は、第2変形例のプロペラガード452が適用されるドローン1の模式平面図である。図14に示すように、第2変形例のドローン1は、本体部11から3本のアーム部12が延出し、アーム部12のそれぞれに支持部材22cが配置される構成である。支持部材22cの外端部には、第1変形例と同様の係合部453が配置される。第2変形例では、1本のガード部455が係合部453に掛け回されることによって形成される環が平面視において三角形状となる。第2変形例における緊張調整部材405も、第1変形例と同様の構成である。即ち、本変形においても、1つの緊張調整部材405によってガード部455の全周に張力が付与されることになる。
 以上説明した第1変形例及び第2変形例では、1本のガード部423,455に対して緊張調整部材405が配置される例を説明したが、緊張調整部材405は、その数が1個に限定されるわけではなく、複数配置する構成としてもよい。例えば、六角形や三角形の各辺の全てに緊張調整部材405を配置する構成や、間欠的に緊張調整部材405を配置する構成としてもよい。また、ガード部423,455を複数に分割し、複数のガード部によって1つの環を形成し、ガード部ごとに緊張調整部材405を配置する構成としてもよい。
 また、第2変形例で示した構成において、緊張調整部材405を第1の参考形態で説明した装着部21cと一体的に構成される緊張調整部材5に変更することもできる。次に、第2変形例の緊張調整部材405を装着部21cの機能を兼ねる緊張調整部材5に変更した第3変形例について説明する。図15は、第3変形例のプロペラガード502が適用されるドローン1の模式平面図である。
 図15に示すように、第3変形例では、3本の支持部材22cのうちの1本には、最初の参考形態で説明した装着部21cを兼ねる緊張調整部材5が配置されている。また、残りの2本の支持部材22cには、第1変形例及び第2変形例で説明した係合部453が配置されている。プロペラガード502をドローン1に装着するときは、ガード部455を2個の係合部453に掛け回した状態で、緊張調整部材5を支持部材22cに固定する作業を行う。ガード部455は、一側の端部が緊張調整部材5の一側(張力付与部120A)に固定されるとともに他側の端部が緊張調整部材5の他側(張力付与部120B)に接続されている。即ち、ガード部455の一側の端部と他側の端部とは同一の緊張調整部材5に接続されている。上述の通り、緊張調整部材5は、支持部材22cの固定とガード部455への張力の付与を1つの動作によって完了することができるので、緊張調整部材5の支持部材22cへの固定とともに、ガード部455に適切な張力を付与するための作業が完了する。第3変形例においても、1本のガード部455によって平面視で三角形状の環が形成される。
 以上説明したように、1本のガード部455に対して装着部21cを兼ねる緊張調整部材5を配置する構成においても、1個の緊張調整部材5によってガード部455の全周にわたって張力を付与することができる。
 以上、第1変形例~第3変形例を参照して説明してきたように、可撓性部材としてのガード部によって形成される環の形状は、六角形に限定されない。例えば、第2変形例及び第3変形例で示した三角形に限らず、四角形、五角形、七角形、八角形等、角数が3つ以上の多角形の環や円環等、適宜の形状を可撓性部材によって形成できる。また、必ずしも全周を囲う構成に限定されるわけではなく、可撓性部材における周方向の一部に隙間が形成されてもよい。即ち、プロペラガード(保護部材)における使用状態の全体形状は、ドローンの形状、プロペラの数、配置位置に応じて適宜変更できる。また、装着部の数に対する緊張調整部材の数も、一致する必要はなく、装着部の数に対して緊張調整部材の数の方が少ない構成とすることもできる。例えば、第3変形例のガード部455によって形成される環を六画形や七角形等の角数の大きい多角形とし、1本のガード部455に対して1個の緊張調整部材5で張力を付与する構成とすることもできる。なお、緊張調整部材の数が装着部の数(プロペラガードが形成する多角形の角の数)よりも少ない構成において、装着部の数が多い場合、ガード部は柔らかい素材によって構成されることが好ましい。これによって、弾性が比較的高い素材を用いた場合に、緊張調整部材の数が装着部の数より少ないために張力が十分に付与されずにガード部が外側に膨らむような事態を避けることができる。
 このように、可撓性部材、緊張調整部材及び装着部は、何れも、任意の個数の任意の場所に配置することができる。装着簡易性を保ちつつ持ち運びが容易な保護部材を実現する範囲において各種各様な形状や構成を有することができる。
 例えば、上述の参考形態や変形例において、調整ボルト200によって装着部21cと支持部材22cを固定する例を説明したが、この構成に限定されない。例えば、調整ボルト200を使用せず、装着部21cの嵌合孔130に嵌合させる支持部材22cの外端部が専用のコネクタ等であってもよい。同様に、固定ネジ210によって装着部21cとガード部23とを固定する例を説明したが、この構成に限定されない。例えば、固定ネジ210に替えてベルトを固定するために使用されるバックル等の留め金等によってガード部23を固定する構成としてもよい。
 また例えば、ガード部23,423は、可撓性の部材であれば足り、その材質は特に限定されない。例えば、炭素繊維複合材やゴム等の素材以外、例えば、軟質樹脂等により可撓性部材を構成してもよい。
 また例えば、上述の参考形態や変形例では、6本のガード部23によって1つの環を形成する構成や1本のガード部423,455によって1つの環を形成する例を説明したが、この構成に限定されない。1本、又は複数本の可撓性部材によって形成される環を上下方向に複数配置する構成としてもよい。例えば、上記参考形態において、プロペラ13よりも高い位置に第1の可撓性部材によって形成される環を配置し、プロペラと略同じ高さの位置に第2の可撓性部材によって形成される環を配置し、プロペラよりも低い位置に第3の可撓性部材によって形成される環を配置する構成としてもよい。このように、プロペラに対する可撓性部材の位置は、その高さ及び水平方向の距離を含めて事情に応じて適宜変更することができる。
 また例えば、上述の参考形態において、ガード部23の張力の調整については、調整ボルト200等の回転に合わせて、緊張調整部材が変形してガード部23の張力が調整される構成を例として説明を行ったが、この構成に限定されない。例えば、上述の緊張調整部材5の一部が変形する構成だけでなく、緊張調整部材の全体が変形する構成や、リンク機構等のような機械的な機構を連動させて張力付与部及び嵌合孔の動作を連動する構成としてもよい。例えば、平面視においてドローン1の本体部11を中心としたときの本体部11の中心から離れる方向(径方向外側)に移動する機構によってガード部に張力を付与する構成としてもよい。また、張力付与部が可撓性部材に張力を付与する方向に動作すると、リンク機構を介して嵌合孔が狭まる構造としてもよい。また、空気等の流体を注入して膨張する部材によって張力付与部及び嵌合孔の動作を連動する構成としてもよい。
 また例えば、上述の参考形態において支持部材22cがアーム部12に対して回転可能な構成を説明したが、この構成に限定されない。支持部材がアーム部の内部に収容可能な構成やアーム部に対して着脱自在な構成や支持部材がアーム部と一体的な構成であってもよい。また、保護部材が、支持部材を備える構成としてもよい。例えば、装着部21cと支持部材22cが一体的な構成としてもよい。
 また、例えば、上述の参考形態や変形例にアーム部12及び支持部材22cの水平方向の長さを調整したり、支持部材22cの高さを調整したりすることが可能な調整機構を加えてもよい。プロペラ13がプロペラガード2cに接触せずに自在に回転できるとともに、プロペラ13を適切に保護できる位置にプロペラガード2cがドローン1に装着される必要がある。この変形例によれば、異なるサイズのドローンであっても、1種類の保護部材で対応できる。
 また、例えば、上述の参考形態においてガード部の両側のそれぞれに緊張調整部材が配置される構成を説明したが、この構成に限定されない。可撓性部材の張設方向の一側だけに緊張調整部材(張力付与部)が配置され、張設方向の他側は単に固定される構成としてもよい。本構成によっても、可撓性部材の一側が引っ張られることにより、当該可撓性部材が緊張状態となる。
 また例えば、上述の参考形態では、保護部材は、ドローン1に装着されるプロペラガードとしたが、装着対象はドローン1に特に限定されず、有人も含めて飛行体であれば足りる。
 以上を換言すると、次のような構成により、以下の効果を奏する。即ち、1以上のプロペラ(例えば、プロペラ13)を有する飛行体(例えばドローン1)の保護部材(例えば、プロペラガード2c,402,502)は、飛行体に接続される支持部材(例えば、支持部材22c)に支持され、平面視において1以上のプロペラの外側を囲うように張り渡される可撓性部材(例えば、ガード部23,423,455)と、前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整部材(例えば、緊張調整部材5,405)と、を備える。これにより、飛行中は緊張調整部材の調整によって可撓性部材に付与される張力を強くして衝撃を効果的に吸収し、使用していない状態では可撓性部材を所望の形状に容易に変形させることができる。例えば、ユーザ等は飛行体としてのドローン1を持ち運ぶ際に専用ケースを使用する場合があるが、このような専用ケースの大きさに合わせてガード部23の形状を変形させてドローン1とともに保護部材を持ち運ぶことができる。これによって、ドローン等の飛行体への装着簡易性を保ちつつ、持ち運びが容易な保護部材(プロペラガード等)を実現できる。
 また、前記飛行体の前記保護部材は、前記可撓性部材を前記支持部材に固定する装着部(例えば、装着部21c)を備え、前記装着部は、前記緊張調整部材と一体的に構成される。これにより、保護部材の部品点数を少なくすることができるとともに、装着作業を迅速かつスムーズに行うことができる。
 また、前記装着部は、前記支持部材に対して着脱自在に構成される。これにより、装着簡易性の高い保護部材を場面に応じて繰り返し使用できる。
 また、前記装着部は、前記支持部材の端部が嵌合される嵌合孔(例えば、嵌合孔130)を有し、前記緊張調整部材は、前記可撓性部材が接続される張力付与部(例えば、張力付与部120)を有し、前記張力付与部が前記可撓性部材に張力を付与する動作と前記嵌合孔が狭まる動作とが連動する。これにより、1つの動作で可撓性部材への張力の付与と嵌合孔への支持部材の固定を完了することができる。
 また、前記緊張調整部材は、前記張力付与部及び前記嵌合孔の内壁(例えば、内壁110)と一体的かつ変形可能に構成されるとともに締結部材が締結される張力調整部(例えば、張力調整部100)を有し、前記締結部材(例えば、調整ボルト200)が締め込まれると前記張力調整部が移動し、該張力調整部の移動に伴って前記張力付与部が前記可撓性部材に張力を付与する方向に変形するとともに、前記内壁が前記嵌合孔を狭めるように変形する。これにより、張力付与部による張力の付与と嵌合孔への支持部材の固定作業の連動をシンプルな構成で実現できる。また、張力を付与する前の状態に変形させることもできるので、取り外す作業も容易に行うことができる。
 また、前記張力付与部(例えば、張力付与部120A,120B)は、前記嵌合孔を挟んで一側と他側に2箇所配置されるとともに、それぞれに前記可撓性部材が接続され、前記張力調整部(例えば、張力調整部100A,100B)は、前記嵌合孔に連通する隙間(例えば、隙間131)を挟んで一側と他側とに2箇所配置され、前記締結部材が一側の前記張力調整部を貫通した状態で他側の前記張力調整部に締め込まれると、一側と他側との前記張力調整部が互いに近づく方向に移動し、これらの前記張力調整部の移動に伴って一側と他側との前記張力付与部のそれぞれに接続される前記可撓性部材に張力が付与されるとともに前記嵌合孔が狭まる。これにより、張力の付与及び嵌合孔の締め込みを1回の作業で完了することができるとともに、2本の可撓性部材の張力をバランス良く設定できる。
 また、前記飛行体は本体部(例えば、本体部11)及び前記本体部から延出し、前記プロペラが配置されるアーム部(例えば、アーム部12)を複数備え、前記支持部材の前記本体部側の端部が前記アーム部の先端部に接続され、前記支持部材の先端側で複数の前記プロペラの全ての外側を囲うように前記可撓性部材が張り渡される。これにより、プロペラが本体部から離れた位置にあっても、干渉することなく複数のプロペラの外側に可撓性部材を張り渡すことができる。
 また、前記可撓性部材は、上下方向において前記プロペラの高さと同一又はそれ以上の高さに位置するように張り渡される。これにより、プロペラが建物や木々に直接接触する事態を効果的に防止できる。特に、飛行体の上昇局面において上方に保護部材がないプロペラ13の損傷を効果的に防止することができる。
 また、前記可撓性部材は、弾性を有する。これにより、保護部材の装着性及び衝撃吸収性を高いレベルで実現できる。また、弾性変形によって衝突時の衝撃を逃がすことができるので、耐衝撃の観点で要求される可撓性部材の強度を低減することも可能であり、強度上のメリットがある。
 また、前記可撓性部材は、炭素繊維複合材によって構成される。これにより、軽量かつ高い強度により、ドローンの飛行性能を損なうことなく十分な耐衝撃性を有する保護部材を実現できる。
 また、前記可撓性部材は、張設方向に複数配置される係合部(例えば、係合部421,453)によって摺動可能に係合され、前記緊張調整部材は、前記複数の係合部間の少なくとも1つに配置される。これにより、1つの緊張調整部材により、係合部をまたいで広範囲に可撓性部材に張力を付与でき、全体として緊張調整部材の数を少なくすることができる。
 また、1以上のプロペラ(例えば、プロペラ13)を有する飛行体(例えばドローン1)の保護部材(例えば、プロペラガード2c,402,502)は、飛行体に接続される支持部材(例えば、支持部材22c)に支持され、平面視において1以上のプロペラの外側を囲うように張り渡される可撓性部材(例えば、ガード部23,423,455)と、前記可撓性部材における張設方向の一側の端部が接続され、前記支持部材に支持された状態の前記可撓性部材を張設方向の一側に引っ張って当該可撓性部材を緊張させる張力付与部(例えば、緊張調整部材5Aの張力付与部120)と、を備える。これにより、可撓性部材を張設方向で撓みのない緊張状態とし、張設方向に交差する方向で変位し難い状態にすることができる。これによって、上下方向や水平面において張設方向に直交する方向等、張設方向に交差する方向で障害物が可撓性部材に接触しても、その位置を保持してプロペラの損傷を確実に防止できる。また、本構成においても、使用していない状態では可撓性部材を所望の形状に容易に変形させることができ、飛行体への装着簡易性を保ちつつ、持ち運びが容易な保護部材(プロペラガード等)を実現できる。
 また、飛行体の保護部材は、前記可撓性部材の他側の端部が接続され、前記支持部材に支持された状態の前記可撓性部材を張設方向の他側に引っ張る第2の張力付与部(例えば、緊張調整部材5Bの張力付与部120)をさらに備える。これにより、両側の張力付与部のそれぞれに可撓性部材が引っ張られることになるので、可撓性部材にバランス良く強い張力を付与でき、可撓性部材の保持力を一層向上させることができる。
 1,1b・・・ドローン、2,2a,2b・・・ドローンガード、3,3a,3b・・緊張調整機構、11・・・本体部、112・・・アーム部、13・・・プロペラ、21,621・・・装着部、22,22b・・・支持部材、23,23a・・・ガード部、221,221a,221b・・・アーム接続部、222・・・ガード接続部、223,223a・・・可動部係、F,Fa,Fb,Fc・・・飛行装置

Claims (9)

  1.  本体部及び前記本体部に保持される1以上のプロペラを有する飛行体と、
     前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材が前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材を有する保護部材と、
    を備え、
     前記飛行体又は前記保護部材は、前記複数の支持部材の少なくともいずれかの先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構を有する飛行装置。
  2.  前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記飛行体に固定される固定部と、基端側の一部分が前記固定部と重複して保持され、先端側に前記可撓性部材を保持する可動部とを有し、
     前記緊張調整機構は、前記可動部の前記固定部との重複長さを調整するよう構成される請求項1に記載の飛行装置。
  3.  前記緊張調整機構は、前記可動部と前記固定部とを螺合させる機構である請求項2に記載の飛行装置。
  4.  前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記飛行体に固定される固定部と、基端側が前記固定部の先端部に揺動可能に接続され、先端側に前記可撓性部材を保持する可動部とを有し、
     緊張調整機構は、前記固定部に対する前記可動部の角度を調整するよう構成される請求項2に記載の飛行装置。
  5.  前記緊張調整機構は、前記支持部材の先端部を前記プロペラの回転軸に垂直な平面内を移動させる請求項1から4のいずれかに記載の飛行装置。
  6.  前記複数の支持部材の先端部に張り渡される帯状の可撓性部材をさらに備える請求項1から5のいずれかに記載の飛行装置。
  7.  前記可撓性部材は、その厚さ方向が前記プロペラの回転軸と垂直である請求項6に記載の飛行装置。
  8.  本体部及び前記本体部に保持される1以上のプロペラを備える飛行体であって、
     先端部に前記本体部の外側を囲うように張り渡される可撓性部材を保持する複数の支持部材が装着され、
     前記複数の支持部材の少なくともいずれかの先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構をさらに備える飛行体。
  9.  本体部及び前記本体部に保持される1以上のプロペラを有する飛行体に装着される保護部材であって、
     前記飛行体に接続され、その先端部に可撓性部材が前記本体部の外側を囲うように張り渡される複数の支持部材を備え、
     前記複数の支持部材の少なくともいずれかは、前記先端部の前記本体部の中心からの距離を変更することにより前記可撓性部材の張設方向の張力を調整可能な緊張調整機構を有する保護部材。
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