(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方羽根飛行体であって、
中心軸を中心に、水平に設けられた固定ピッチであるプロペラと、
前記プロペラの中心軸の上部に装着された動力部と、
前記プロペラの中心軸の下部に装着され、下部に調整装置を備えた制御部と、
前記調整装置に装着された１つの調整翼と、
十字状にそれぞれの一方の端部が、前記制御部に装着された第１、第２、第３及び第４の固定板と、
前記第１、第２、第３及び第４の固定板の他方の端部から、それぞれ、下方に突出して設けられる脚と、
を具備し、
前記第１、第２、第３及び第４の固定板は、互いに同一の形状の流線状であり、
前記調整翼は、前記第１の固定板と第２の固定板の下にヒンジを介して設けられ、
前記制御部の下部に、調整翼の角度を調整する調整装置が設けられ、
前記飛行体が、飛行中にプロペラの回転による反トルクによって回転し、
前記固定ピッチであるプロペラの回転数を調整すると共に、前記調整翼の角度を前記飛行体の回転に応じて調整して、上昇、下降、前進、停止、後進、左回転、右回転、左側進、右側進の飛行を行う
ことを特徴とする回転する下方羽根飛行体。
【請求項２】
前記制御部は、制御装置を含み、制御装置は、前記調整装置を制御して飛行体の回転移動により、前記調整翼を調整する機能を有する制御装置を装着したことを特徴とする請求項１に記載の回転する下方羽根飛行体。
【請求項３】
前記制御部の前面にカメラを装着し、前記制御部を中心に、第１、第２、第３、及び第４の固定板が十字状に、一端は前記制御部に、他端は円形枠に縦で固定装着し、前記円形枠の下には、脚を縦で固定して装着するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の回転する下方羽根飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人回転翼機の一種である下方羽根飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
下方羽根飛行体は、一般に、プロペラと多数の調整翼とから構成されている飛行体であって、動力でプロペラを回転し、多数の調整翼を調整して、飛行体の上昇及び下降、前進及び後進、左右回転、左側進及び右側進などの飛行を行う飛行体である。
【０００３】
一般に、従来の下方羽根飛行体は、飛行体の反トルクを除去し、飛行体の前進及び後進、左右回転、左側進及び右側進などの飛行を行うための手段として、多数の固定板と多数の調整翼を装着する構造を必要とする。
【０００４】
それで、プロペラの回転で発生する飛行体の不安定と反トルクを除去するための方法であって、傾斜した固定板を装着するか、随時に調整翼を調整する装置を必要とし、飛行体の構造が複雑となり、更なる装備の必要により、体積と重さが嵩む。
【０００５】
また、下方羽根飛行体は、空中での飛行だけでなく、監視及び偵察などを目的に、飛行体の重みと体積を減らして、狭い空間での飛行ができ、滞空時間の長い簡単な構造の小型飛行体を続けて必要にして来た。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、飛行体の反トルクを除去することなく、多数の調整翼ではなく、１つの調整翼だけを用いて飛行体の構造と調整を簡単にし、飛行体の重みと体積を減らして飛行体を小型化し、飛行体が回転しながら、飛行体の前進及び後進、左右回転、左側進及び右側進などの飛行が行える動力効率の高い回転する下方羽根飛行体を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明の飛行体は、飛行体の反トルクを除去することなく、また、飛行体の構造は、中心軸を中心に、水平に固定ピッチであるプロペラを装置し、プロペラの中心軸の上部に動力部を設け、プロペラの中心軸の下部に制御部を設け、制御部を中心に、第１、第２、第３、及び第４の固定板が互いに交互に十字状に位置して、一端は、制御部に固定装着され、他端の下には、脚を装着し、１つの調整翼が第１の固定板と第２の固定板の下に制御部を横切ってヒンジで装置されており、調整翼は、制御部に下部に設けた調整装置によって動くように設けられて構成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の回転する下方羽根飛行体の斜視図。
【図２】図１の一部分を省略した回転する下方羽根飛行体の一部断面斜視図。
【図３】飛行体の前進飛行時、図２の固定板と調整翼の状態を上から見た概念図。
【図４】図３が９０度回転した時、固定板と調整翼の状態を上から見た概念図。
【図５】図３が１８０度回転した時、固定板と調整翼の状態を上から見た概念図。
【図６】図３が２７０度回転した時、固定板と調整翼の状態を上から見た概念図。
【図７】本発明の構成の例を示した一部断面及び斜視図。
【図８】本発明の他の実施例を示した斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記したような目的を実現するための全体的な構造を、本発明の回転する下方羽根飛行体の斜視図である図１を参考して説明すると、以下の通りである。
【００１０】
本発明は、中心軸１を中心に、水平に固定ピッチであるプロペラ２を設け、プロペラ２の中心軸１の上部に動力部３を装着し、プロペラ２の中心軸１の下部に制御部４を装着し、第１の固定板１１、第２の固定板１２、第３の固定板１３、及び第４の固定板１４が十字状に、一端は、制御部４に固定装着され、他端の下には、脚４０を縦で固定装着し、１つの調整翼３０が、第１の固定板１１と第２の固定板１２の下に制御部４を横切って、ヒンジ３２で設けられており、調整翼３０は、制御部４に設けた図２のように、調整装置３１によって動くように設けられて構成されることを特徴とする。
【００１１】
中心軸１は、本発明の構成の例を示す図７のように、円形パイプ状で内部が空いており、飛行体を調整する装置である動力部３と制御部４とを連結する連結線８の通路として使用され、外部は、動力装置によって回転するプロペラ２などを装着する軸である。
【００１２】
固定板１１、１２、１３、１４は同一の形状であり、プロペラの回転で発生する風が下によく流れるようにするため、流線状となっている。
【００１３】
調整翼３０は、矩状の板であって、制御部４の下に装着された調整装置３１によって調整されて動かせるように、制御部４、第１及び第２の固定板１１、１２の下に横切って、ヒンジ３２で設けられており、飛行体の飛行を調整する機能をする。
【００１４】
脚４０は、飛行体の離陸と着陸時、飛行体、調整翼３０、及び固定板１１、１２、１３、１４を保護するためのものである。
【００１５】
本発明は、無人回転翼機として、無線調整で飛行体を調整し、既存の飛行体とは異なり、一定の方向性を有していなく、飛行体の反トルクを除去することなく、そのまま維持させることで、飛行体が続けて回転しながら、上昇と下降だけでなく、停止、左回転、右回転、前進、後進、左側進、右側進の飛行を行うようになっている。
【００１６】
図２は、図１の第４の固定板１４と制御部４の一部を省略した状態の斜視図であって、調整翼３０は、調整装置３１によって調整されて動かせるように、第１及び第２の固定板１１、１２の下に、制御部４を横切って、ヒンジ３２で設けられていることを示している。
【００１７】
図１と図２のように、調整翼３０が垂直方向に延びた状態、すなわち、調整翼３０がｙに位置した状態で、動力でプロペラ２を反時計回りに回転すると、飛行体は、反トルクで時計回りに回転しながら、上昇と下降をすることになる。
【００１８】
また、プロペラ２を回転して飛行体を上昇すると、ある一定のプロペラ２の回転速度で飛行体は時計回りに続けて回転しながら、一定の位置に安定して停止した状態となるが、これを本発明では、飛行体が停止飛行状態にあると言う。
【００１９】
飛行体が停止飛行状態で前進するための基本的な作動原理を説明するため、図３、図４、図５、及び図６での矢印のように、飛行体が下方向に動くことを前進として前提すると、図３、図４、図５、及び図６は、プロペラの下部である固定板１１、１２、１３、１４の位置と、調整翼３０の動いた状態を上から見た概念図であって、固定板１１、１２、１３、１４の位置と、調整翼３０の状態を区分動作として、それぞれ、９０度時計回りに回転して動いた状態を示している。
【００２０】
また、前記した図３から図６は、第１の固定板１１を基準として説明したものであって、理解のため、第１の固定板１１の位置をハッチングで示している。
【００２１】
本発明の飛行体は、続けて回転しながら飛行する方式であり、プロペラ２が反時計回りに回転すると、飛行体は、反トルクで時計回りに回転するようになるが、図３のように、第１の固定板１１が下方向に向かった位置で調整翼３０をｘ位置にすると、飛行体は、矢印方向に前進しようとする力が発生して、飛行体は前進飛行することになり、飛行体が、図４のように、９０度回転した時、調整翼３０をｙ位置に調整すると、飛行体は停止飛行状態となり、飛行体が図５のように、１８０度回転した時、調整翼３０をｚ位置に調整すると、飛行体は、更に矢印方向に前進することになり、飛行体が図６のように、２７０度回転した時、調整翼３０をｙ位置にすると、飛行体は、停止飛行状態となり、再び飛行体が３６０度回転して図３のような状態になった時、前記でのように、調整翼３０をｘの位置にすると、飛行体は、矢印方向に前進しながら飛行することになる。
【００２２】
すなわち、飛行体の停止飛行状態で、図３のようにハッチングを施した第１の固定板１１が下方向に位置した状態で飛行体が１回転する間、調整翼３０を、図３におけるｘの位置から、図４におけるｙの位置に、図５におけるｚの位置に、図６におけるｙの位置に、そして、再び図３におけるｘの位置に連続的に調整すると、飛行体は、続けて回転しながら、矢印方向に前進飛行することになる。
【００２３】
ここで、図３、図４、図５、及び図６では、理解のため、区分動作として説明したが、例えば、飛行体が１秒当たり８回転をすると仮定すると、図３、図４、図５、図６、及び図３の１回転の区分動作は、１/８秒で飛行体が１回り回転するといった非常に速い動作を示しているものであり、瞬時で行われる調整翼の動作は、制御部の制御装置に内蔵されたマイクロプロセッサーにより自動的に制御されるようになっている。
【００２４】
これに対して、矢印の逆方向である第２の固定板１２の方向に後進飛行するための調整方法は、図３のハッチングを施した第１の固定板１１が下方向に位置した状態で飛行体が１回転する間、調整翼３０を、ｚの位置から、ｙの位置に、ｘの位置に、ｙの位置に、そして、再びｚの位置に連続的に調整すると、飛行体は続けて回転しながら、矢印の逆方向である第２の固定板１２の方向に後進飛行することになる。
【００２５】
そして、飛行体の左回転、右回転、左側進及び右側進の飛行原理は、第１の固定板１１が飛行しようとする方向の位置に来ると、前記した調整原理により、調整翼３０を繰返し調整することで、所望する飛行が可能となる。
【００２６】
前記したように、飛行体の停止、前進、後進、左側進、右側進、左回転、右回転の飛行を、１つの調整翼３０だけを制御することで可能となり、その構造も簡単に構成することができる。
【００２７】
それで、本発明は、１つの調整翼だけで、飛行体の停止、左回転、右回転、前進、後進、左側進、右側進などの機能を行い、プロペラの回転で発生する飛行体の反トルクを除去しないことで、それによる調整と装備を不要にしてその構造が簡単であり、重みと体積を減らして飛行体を小型化することができ、その上、従来の飛行体よりも動力効率を高め、さらには、飛行体の滞空時間を増やすことができるという効果がある。
【００２８】
本発明は、図１のように、固定ピッチプロペラ２を使用して、プロペラの中心軸１の上部と下部に飛行体の重みを分散して設置することで、飛行体が自ら復元力により水平平衡安定をなすようにした。
【００２９】
また、本発明の飛行体は回転体であるので、自ら安定性を有しており、飛行体が続けて回転するので、停止状態の飛行体よりも目に立たないという利点がある。
【００３０】
上述した本発明の構成の例を示した図７を参照すると、固定ピッチであるプロペラ２を中心に、動力部３に動力源６１を設け、パイプ状の中心軸１を貫通する連結線８を介して下に動力を伝達し、下部には、飛行体の残りの部分である外接ギアー６４、動力装置６２、動力ギアー６３、制御装置７、調整翼３０、第１、第２、第３、第４の固定板１１、１２、１３、１４、及び脚４０などを配置して、プロペラ２を中心に、総飛行体の重みを上部と下部に分散して設置する。ここで、動力部３と制御部４は、プロペラ２の中心軸１の付近に重心が来るように、重みの均衡と設計により位置を変えて設置することができる。ここで、第４の固定板１４は、省略している。
【００３１】
本発明の作動原理は、図７に示したように、動力源６１に連結された連結線８を介して動力を伝達された制御装置７が動力装置６２を制御し、動力装置６２の軸に固定した動力ギアー６３が回転すると、動力ギアー６３に噛み合っている外接ギアー６４が同時に回転することで、プロペラ２が回転することになり、飛行体が飛行することになる。
【００３２】
そして、本発明に位置認識装置を内蔵して、飛行体の位置と方向を認識するようにし、一定の固定板の前に点滅燈を装置して、飛行体の飛行中、固定板の位置を識別することができるようにする。
【００３３】
図８は、制御部４の前にカメラ６を装着し、外部からの風を遮断し、プロペラ２の回転で発生した風が、固定板１１、１２、１３、１４と調整翼３０によく伝達されるように、環状の円筒状の円形枠５を設けた本発明の他の実施例である。
【００３４】
図８のように、第１の固定板１１側上の制御部４の前にイメージセンサであるカメラ６を装着すると、飛行体が続けて回転しながら撮影をすることになるので、第１の固定板１１が、図３の位置では前方のイメージを撮影し、図４の位置では、左側のイメージを撮影し、図５の位置では、裏側のイメージを撮影し、図６の位置では、右側のイメージを撮影することになる。
【００３５】
従って、飛行体が１秒当たり８回転をする場合、１秒当たり３２フレームのイメージを撮影することができるので、１つのカメラ６で四方を監視することができる。
【００３６】
一方、回転しない一般の回転翼機の場合は、四方を同時に監視するためには４つのカメラが必要であるが、本発明の回転する飛行体の場合は、１つのカメラで四方を監視するので、飛行体の重みと体積を減少させ、装置構成を簡単にすることができる。
【００３７】
従って、飛行体を小型化することができて、室内及び狭い空間で飛行が可能であり、監視装備を設けて偵察と監視を容易にする。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
前記の説明のように、従来の下方羽根飛行体は、多数の調整翼が必要であるため、構造が複雑となり、それによる装備を設けなければならないので、飛行体の重みと体積が嵩む。
【００３９】
本発明は、飛行体の反トルクを除去することなく、飛行体の回転状態をそのまま維持しながら、１つの調整翼だけで飛行体の停止、左回転、右回転、前進、後進、左側進、右側進などの機能を行いので構造が簡単で、重みと体積を減らすことができ、飛行体を小型化することができる。
【００４０】
このように飛行体を小型化して、室内及び狭い空間での飛行が可能であり、飛行体が回転するので、監視装備を設けて、同時に多方面の偵察と監視を容易にし、動力効率を高めることができ、さらには、飛行体の滞空時間を増やすことができるという効果がある。
【符号の説明】
【００４１】
１:中心軸、
２:プロペラ、
３:動力部、
４:制御部、
５:円形枠、
６:カメラ、
７:制御装置、
８:連結線、
１１:第１の固定板、
１２:第２の固定板、
１３:第３の固定板、
１４:第４の固定板、
３０:調整翼、
３１:調整装置、
３２:ヒンジ、
４０:脚、
６１:動力源、
６２:動力装置、
６３:動力ギアー、
６４:外接ギアー。
【図１】
0005549020.tif 000002
【図２】
0005549020.tif 000003
【図３】
0005549020.tif 000004
【図４】
0005549020.tif 000005
【図５】
0005549020.tif 000006
【図６】
0005549020.tif 000007
【図７】
0005549020.tif 000008
【図８】
0005549020.tif 000009