(57)【要約】      （修正有）【課題】ドローン等の回転翼飛行体に於いて、回転翼毎に駆動源を有する事による自重オーバーヘッドの増大を解消する。更に多彩なサイズ、形状の回転翼飛行体を個別に設計製造する非効率を排して、部品としての各要素を、結合し組み合わせして目的性能の回転翼飛行体を構築する。【解決手段】揚力、推進力を発生させる回転翼部１５０と、この駆動源である回転エンジンを有する駆動部をそれぞれモジュール化し、目的仕様要求に応じてセミカスタム的に結合し組み立る。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転翼と、この回転翼への回転伝達手段及び回転力結合手段を具備した回転翼モジュールと、回転力エンジン及びこの回転出力結合手段を具備した駆動モジュールとを、それぞれ任意個数結合して構築されるモジュール結合式回転翼飛行体。
【請求項２】
回転翼と、この回転翼への回転伝達手段及び回転力結合手段を具備した回転翼モジュールと、回転力エンジン及びこの回転出力結合手段を具備した駆動モジュールとを、それぞれ任意個数結合して構築されるモジュール結合式回転翼飛行体であって、前記回転力エンジンの出力形状が外縁部に歯車を有する円盤又は円環状のローターである事を特徴とするモジュール結合式回転翼飛行体。
【請求項３】
回転翼と、この回転翼への回転伝達手段と回転力結合手段とを具備した回転翼モジュール及び、回転力エンジンと、この回転出力結合手段を具備した駆動モジュール部をそれぞれ任意個数結合して構築される回転翼飛行体であって、前記回転翼モジュールがカズケード接続のための回転軸カプラと自在回転継ぎ手を具備し、接続角度が可変可能である手段を具備する事を特徴とするモジュール結合式回転翼飛行体
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドローン等と呼称されている回転翼飛行体に関するもので、この回転翼飛行体を構成するための汎用的な基本構成機構である。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転翼飛行体は、図１に示す様に、回転翼が回転翼支持腕に駆動源であるところの電動モーターと共に各々取り付けされている。そしてカメラを取り付けしたり、荷物等を搭載する筐体部に前記回転翼支持腕が固定されている。回転翼を駆動エンジンで直接回転させる事より、各回転翼にはこの回転出が直接伝わるので高効率で応答性が速い優れた飛行性能を実現できている。
【０００３】
しかし上記の長所は欠点にも通じ、電動モーターの重量がオーバーへッドとして作用し、大型化すればするほど飛行性能が劣化するのは周知の事実である。このため一般的に普及しているのは、小型カメラや小荷物用程度の重量のものである。
【０００４】
現在では研究が進み、運送事業に実用される様な大型の回転翼飛行体の実用化の可能性が高まっているが、上記した大型化による自重増大のための飛行性能劣化は完全には解消されてはいない。
【０００５】
また、例えばカメラ用ドローン、人間を乗せる様なドローン、宅配用貨物を多数個搭載してこれを運ぶ大型ドローン等、それぞれの要求仕様に応じて回転翼を開発し、この駆動源である電動機を設計し、この回転制御ソフトを開発し、更にドローン飛行体としての筐体枠とプロペラ固定腕の形状や個数を決定する等して、個別に設計開発を行う必要があった。
【０００６】
今後、多彩なサイズ、形状の回転翼飛行体のニーズが高まり製造されるようなになると考えられるが、その様な際には、それぞれ、上記したような各要素を個別に設計製造する事は、非効率である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記した様に回転翼毎に駆動源を有する事による自重オーバーヘッドの増大を解消するものであり、且つ製造時の非効率を解消するためになされたものであり、各要素をモジュール化し、いわゆるセミカスタム的に組み立る事により、目的の飛行性能の回転翼飛行体を、より効率的に製造することを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来のドローンの様に、回転翼毎に駆源源を有するのではなく、駆動源としての電動モーター又は内燃エンジン等を必要最低数だけ有する駆動部に、この駆動源から回転力を得て回転翼を回転させる手段を有する回転翼部を結合して回転翼飛行体が構築される様にする。
【０００９】
つまり、揚力及び推力を得るための回転翼部と、この回転翼部に回転力を供給する駆動部とを別々にモジュール化し、必要に応じて両者を任意個数結合することにより目的性能の回転翼飛行体が完成するのである。（以下回転翼部を回転翼モジュール、駆動部を駆動モジュールと称する）
【発明の効果】
【００１０】
必要最低限度個数の回転エンジンで、回転翼を回転させるので、回転エンジンの重量オーバーヘッドが解消されて、大型化による自重増大の飛行性能低下が軽減され、重量物を搭載可能な回転翼飛行体の具現化が期待出来る。
【００１１】
駆動モジュールと回転翼モジュールを必要個数結合するだけで、要求仕様に適合する回転翼飛行体を簡単に構築する事が出来るので、設計や部品調達を都度個別に行う必要がなく、経済的時間的に無駄が少ない。自動車では枠体部をプラットホームとして共通化し生産性性を向上しているが、本発明に於いても同様の効果を期待出来る。
【００１２】
また、回転軸が垂直で水平回転のローターを駆動源にする事により、このローターがジャイロ効果を発揮し、安定した飛行が期待出来る。
【００１３】
更に、従来のドローンは回転翼と回転源が支持腕で突出し剥き出しなので飛行時に何らかの物体に衝突して破損する可能性があるが、本発明では回転源が筐体で覆われているので、上記したよう脆弱性が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のドローン
【図２】駆動源が空状の電動モータの駆動モジュール
【図３】平歯車で回転伝達する回転翼モジュール
【図４】平歯車で回転伝達する回転翼モジュールと駆動モジュールとを結合した回転翼飛行体
【図５】回転軸で回転伝達する回転翼モジュールと駆動モジュールとを結合した回転翼飛行体
【図６】二個の駆動モジュールと四個の回転翼モジュールを結合した回転翼飛行体
【図７】回転軸にユニバーサルジョイントと回転カプラーを有する回転翼モジュール
【図８】駆動モジュールに回転軸結合の回転翼モジュールを環状に連結した回転翼飛行体
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２以下を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１６】
図２は駆動源としての回転駆動エンジンが中空状の電動モータである駆動モジュールの例である。中空状の電動モータ固定枠２００には電動モータの構成部品であるところの、電磁石２５０が円環状に配置されている。これに対向する磁石３５０を有する円環状のローター３００には外周縁に歯車３６０を有する。そしてこのローター３００には外周部に円環状回転軸３８０が有り、前記電動モーター固定枠２００に配置された軸受け２８０により軸支され、電磁石２５０が電池５００により電力供給され、この磁力により回転する。
【００１７】
図３は回転翼モジュールであり、回転翼支持腕１００に中継平歯車１５７を具備し、これを介して回転翼１５０を回転させる例である。中継平歯車１５７は、回転翼１５０の回転軸と固定枠２００との間隔Ｌを、より大きくするためのものであり、更に大きな間隔を得るためには複数個使用する。またこの中継歯車１５７は回転翼１５０の回転方向を反転させる際にも役割を果たす。
【００１８】
そして、図４に示す様に、駆動モジュールに複数個の回転翼モジュールを結合することにより、目的性能の回転翼飛行体が簡単に構築されるのである。
【００１９】
図５は回転伝達を回転軸１６０で行う回転翼モジュールの例である。回転軸１６０にすれば電動モータ固定枠２００から回転翼１５０までの長さＬを大きくする事が容易に出来るので、回転翼１５０の直径を大きくする等、自由度の高い回転翼飛行体を構築する事が可能となる。また、要求性能に応じて複数個の駆動モジュールと回転翼モジュールとを結合する事により、容易に大型化が可能となり、大きな重量物を搭載可能な回転翼飛行体を構築する事が可能になる。
【００２０】
図６は、回転軸１６０で回転伝達するを４個の回転翼モジュールと、２個の回転エンジンであるところのローター３００を有する駆動モジュールを結合する事により構築された回転翼飛行体の例である。２個のローター３００の間に、荷物カゴ４００を装備する事により、荷物Ｎを多数個搭載可能な回転翼飛行体が構築される。    
【００２１】
図７は回転翼支持腕１００が円筒状で、この内部の回転軸１６０の両端に、回転力の結合を行うための回転軸カプラー１６８を具備し、ユニバーサルジョイント１８０を有する事により、回転伝達の角度変化を自在にカスケード結合を行う例である。この回転翼支持腕１００はベローズ１９０を有し、これにより回転翼支持腕１００相互の連結を行い、且つ相互の結合角度を自在にカスケード結合する事を可能にする。
【００２２】
上記するカスケード結合び結合角度自在な回転翼モジュールを使用して図８に示す様に、駆動モジュールに複数個の回転翼モジュールを環状に連結する事により、最低限１個の駆動源からの回転力で任意個数の回転翼を駆動する回転翼飛行体が完成するのである。
【００２３】
本発明は従来の様なモーター直接駆動式に比べ、運動性や俊敏性に於いて劣るが、前記した様にカメラや、軽量の荷物ではなく、既存の運送業や宅配等の利用に耐えるサイズを主目的としていて、運動性や俊敏性をそれ程には求められないので、例えば回転翼のピッチコントロールや減速機で回転数を変化させたりして揚力、推力、方向制御を行えばよい。
【符号の説明】
【００２４】
１００    回転翼支持腕
１５０    回転翼
１５５    回転翼駆動平歯車
１５７    中継平歯車
１６０    回転軸  
１６５    回転軸カプラー
１６８    傘歯車
１８０    ユニバーサルジョイント
１９０    べローズ
２００    電動モータ固定枠
２５０    電磁石    
２８０    軸受け
３００    ローター
３５０    磁石    
３６０    歯車    
３８０    円環状回転軸
４００    荷物カゴ
５００    電池
Ｌ    駆動モジュールから回転翼までの間隔
Ｍ    荷物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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