(57)【要約】【課題】  狭い場所への侵入が容易であり、ホバリング及び一定位置での回転が可能な飛行装置を提供する。【解決手段】  燃料の燃焼によりガスを噴射して推力を発生する４基のエンジンが、回動機構３４を介して板部材２２に吊り下げられており、回動機構３４を構成するに第１、第２のアクチュエータ３６、３８により姿勢制御されてガスの噴射方向が制御される。これにより、飛行装置は、ホバリング及び一定位置での回転が可能となる。また、球状の筐体１２に収容された構成要素の小型化により全体を小型化し、回動機構３４を遠隔制御することにより狭い場所への侵入も容易となる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼によりガスを噴射して推力を発生する複数のエンジンと、
前記各エンジンからのガスの噴射方向をそれぞれ制御するための噴射方向制御手段と、
前記各エンジンを前記噴射方向制御手段を介して吊り下げ保持する板部材と、
前記各エンジンに、略均等に燃焼用空気を供給する空気供給手段と、
前記各エンジンに燃料を供給する燃料供給手段と、
を備えることを特徴とする飛行装置。
【請求項２】
請求項１記載の飛行装置において、前記噴射方向制御手段は、前記各エンジンの姿勢を制御することを特徴とする飛行装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の飛行装置において、前記エンジン、前記噴射方向制御手段、前記板部材、前記空気供給手段及び前記燃料供給手段は、球状の筐体に収容され、前記筐体には、前記空気供給手段が空気を取り込むための空気吸引口と、前記エンジンがガスを噴射するためのガス噴射口とを備えることを特徴とする飛行装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載の飛行装置において、前記エンジンは４基設けられており、所定の中心軸を中心として互いに９０度の方向で、且つ前記中心軸から等距離の位置に配置されていることを特徴とする飛行装置。
【請求項５】
請求項４記載の飛行装置において、前記燃料供給手段は、水平姿勢の場合に、前記中心軸上に重心が一致する位置に設けられた燃料タンクを含むことを特徴とする飛行装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の飛行装置において、前記空気供給手段は、前記空気吸引口と、前記板部材に設けられ、前記各エンジンにそれぞれ空気を供給するための空気供給口と、前記板部材の前記エンジンと反対側に配置され、前記各空気供給口を流れる空気量を略同一とするための仕切り板部材とを含むことを特徴とする飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飛行装置、特に燃料の燃焼によりガスを噴射して飛行するとともに、ホバリング及び一定位置での回転が可能な飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空中を飛行可能な飛行装置は種々提案され、実用化されている。例えば、ヘリコプターにおいては、大形の回転翼（ローター）を備え、発動機によってこれを回転させて浮揚し、前進するとともに、ホバリングすなわち空中で停止することも可能である。
【０００３】
また、下記特許文献１には、４基の離着陸用エンジンと２基の水平飛行用エンジンとを備え、燃料の燃焼によりガスを噴射して垂直離着陸及び水平飛行ができる垂直離着陸機が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−８２９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の技術においては、狭い場所への侵入が困難であるという問題があった。すなわち、上記ヘリコプターにおいては、回転翼の回転により離着陸及び水平飛行を行うので、回転翼が他の物体に接触するおそれのある場所では飛行できない。仮に、模型のヘリコプターを使用しても、回転翼のために飛行可能な場所は限られることになる。
【０００５】
また、上記垂直離着陸機は、人間が乗車できるように乗用車と略同様の大きさであるので、狭い場所への侵入には限界がある。
【０００６】
さらに、上記何れの従来例の場合にも、空中の一定の位置で回転することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、狭い場所への侵入が容易であり、ホバリング及び一定位置での回転が可能な飛行装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、飛行装置であって、燃料の燃焼によりガスを噴射して推力を発生する複数のエンジンと、前記各エンジンからのガスの噴射方向をそれぞれ制御するための噴射方向制御手段と、前記各エンジンを前記噴射方向制御手段を介して吊り下げ保持する板部材と、前記各エンジンに、略均等に燃焼用空気を供給する空気供給手段と、前記各エンジンに燃料を供給する燃料供給手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、上記噴射方向制御手段は、前記各エンジンの姿勢を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上記エンジン、前記噴射方向制御手段、前記板部材、前記空気供給手段及び前記燃料供給手段は、球状の筐体に収容され、前記筐体には、前記空気供給手段が空気を取り込むための空気吸引口と、前記エンジンがガスを噴射するためのガス噴射口とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記エンジンは４基設けられており、所定の中心軸を中心として互いに９０度の方向で、且つ前記中心軸から等距離の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記燃料供給手段は、水平姿勢の場合に、前記中心軸上に重心が一致する位置に設けられた燃料タンクを含むことを特徴とする。
【００１３】
また、上記空気供給手段は、前記空気吸引口と、前記板部材に設けられ、前記各エンジンにそれぞれ空気を供給するための空気供給口と、前記板部材の前記エンジンと反対側に配置され、前記各空気供給口を流れる空気量を略同一とするための仕切り板部材とを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、本発明にかかる飛行装置の外観図が示される。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は平面図であり、図１（ｃ）は底面図である。なお、本明細書では、本発明にかかる飛行装置を、以後飛行ロボットと言う。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、飛行ロボット１０は、球状の筐体１２を備え、筐体１２の底部には、脚１４が備えられている。また、筐体１２には、エンジン１６が燃焼ガスを噴射するためのガス噴射口１８と、エンジン１６に供給する燃焼用空気を取り込むための空気吸引口２０とが設けられている。なお、エンジン１６としては、ジェットエンジンが好適である。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、上記飛行ロボット１０の筐体１２の内部の構成が示される。図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は平面図であり、図２（ｃ）は底面図である。
【００１８】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、エンジン１６は４基設けられており、板部材２２に吊り下げられている。なお、エンジン１６の吊り下げ構造は後述する。また、図２（ｃ）に示されるように、エンジン１６は、飛行ロボット１０の中心軸２８を中心として互いに９０度の方向で、且つ中心軸２８から等距離の位置に配置されている。なお、上記中心軸２８は観念的に認識されるものであり、飛行ロボット１０に実体的な構成要素として存在するものではない。
【００１９】
上記板部材２２には、各エンジン１６に燃焼用の空気を供給するための空気供給口２４が設けられている。また、板部材２２のエンジン１６と反対側には、仕切り板部材２６が配置されている。この仕切り板部材２６は、各空気供給口２４をそれぞれ仕切り、図１に示された筐体１２に設けられた空気吸引口２０から吸引され、各空気供給口２４を流れる空気の量が略同一となるように形成されている。すなわち、仕切り板部材２６は、空気供給口２４を介して各エンジン１６が燃焼用の空気を吸入する際に、一部のエンジン１６に大量の空気が流れ、他のエンジン１６に吸入される空気量が減少することを防止している。ここで、上記空気吸引口２０、空気供給口２４及び仕切り板部材２６により本発明にかかる空気供給手段が構成される。
【００２０】
また、エンジン１６に供給する燃料を蓄えるための燃料タンク３０が、上記板部材２６のエンジン１６側の面に取り付けられている。この燃料タンク３０は、飛行ロボット１０が水平姿勢の場合に、その重心が中心軸２８上に一致する位置に設けられており、本発明の燃料供給手段を構成する。燃料タンク３０からエンジン１６へは、適宜なパイプ構造により燃料が供給される。
【００２１】
なお、本実施形態にかかる飛行ロボット１０には、所望の荷物を載せることができる荷台３２を設けるのが好適である。
【００２２】
図３には、前述したエンジン１６の吊り下げ構造の説明図が示される。図３において、エンジン１６は、板部材２２から回動機構３４により吊り下げられている。この回動機構３４は、第１のアクチュエータ３６と第２のアクチュエータ３８とにより構成され、第１のアクチュエータ３６が板部材２２に固定されている。
【００２３】
図４には、上記回動機構３４によるエンジン１６の姿勢制御の説明図が示される。図４において、第１のアクチュエータ３６は、図３に示されるように、板部材２２に固定されており、さらに第１の支持部材４０を保持している。また、第１のアクチュエータ３６は、回動軸４２により、第１の支持部材４０に回動可能に支持される第２の支持部材４４を回動させる。また、第２の支持部材４４には、エンジン１６が回動可能に支持されている。エンジン１６は、第２の支持部材４４に取り付けられた第２のアクチュエータ３８の回動軸４６により回動される。この場合、第１のアクチュエータ３６の回動軸４２と第２のアクチュエータ３８の回動軸４６とは、互いに直交する方向に配置されている。このように、回動機構３４は、ジンバル機構を形成している。このため、エンジン１６は、第１、第２のアクチュエータ３６、３８により、任意の方向に姿勢制御される。これにより、エンジン１６から噴射される燃焼ガスの噴射方向が制御され、飛行ロボット１０の姿勢制御が可能となるとともにホバリング及び一定位置での回転等の運動も可能となる。ここで、上記回動機構３４が本発明にかかる噴射方向制御手段に相当する。
【００２４】
本実施形態にかかる飛行ロボット１０においては、上記回動機構３４にエンジン１６の姿勢制御を行わせる場合、無線制御とするのが好適である。すなわち、適宜な送信機から制御信号を送信し、回動機構３４側にこの制御信号を受信可能な受信機を備え、受信した制御信号に基づいて第１、第２のアクチュエータ３６、３８を動作させる構成とする。これにより、飛行ロボット１０を遠隔制御することができる。
【００２５】
また、本実施形態にかかる飛行ロボット１０は、球状の筐体１２にエンジン１６、回動機構３４、板部材２２、仕切り板部材２６及び燃料タンク３０等の各構成要素が収容されており、ヘリコプターのように外部に設けられている回転機構がない。さらに、上記各構成要素は小型化することが容易であるので、飛行ロボット１０も小型化が容易である。このため、本実施形態にかかる飛行ロボット１０は、狭い場所へも容易に侵入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる飛行装置の外観図である。
【図２】本発明にかかる飛行装置の内部の構成を示す図である。
【図３】エンジンの吊り下げ構造の説明図である。
【図４】図３に示される吊り下げ構造に使用される回動機構によるエンジンの姿勢制御の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  飛行ロボット、１２  筐体、１４  脚、１６  エンジン、１８  ガス噴射口、２０  空気吸引口、２２  板部材、２４  空気供給口、２６  仕切り板部材、２８  中心軸、３０  燃料タンク、３２  荷台、３４  回動機構、３６  第１のアクチュエータ、３８  第２のアクチュエータ、４０  第１の支持部材、４２、４６  回動軸、４４  第２の支持部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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