(57)【要約】【解決手段】同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、上プロペラ（1）と、下プロペラ（2）と、飛行体本体（3）とを含み、飛行体本体（3）の内部に第一モータ（4）と第二モータ（5）が設けられており、第一モータ（4）が第一伝動軸（42）を介して下プロペラ（2）に接続されており、第二モータ（5）が第一モータ（4）の下方に位置し、第二伝動軸（52）を介して上プロペラ（1）に接続されており、第二伝動軸（52）が、第一モータ（4）、第一伝動軸（42）及び下プロペラ（2）を順次に貫通してから上プロペラ（1）に接続されており、第二伝動軸（52）と第一伝動軸（42）とは軸心が同じであり、上プロペラ（1）と下プロペラ（2）とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である。該同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、構造が簡単であり、運搬能力が高く、風抵抗が低いという利点を有している。【選択図】  図２
2019507044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上プロペラ（1）と、下プロペラ（2）と、飛行体本体（3）とを含み、前記上プロペラ（1）と前記下プロペラ（2）が前記飛行体本体（3）の端部に設けられ、且つ前記上プロペラ（1）が前記下プロペラ（2）の上方に位置しており、前記飛行体本体（3）の内部に第一モータ（4）と第二モータ（5）が設けられている同軸ツインプロペラツインモータ飛行体であって、
前記第一モータ（4）が第一伝動軸（42）を介して前記下プロペラ（2）に接続されており、
前記第二モータ（5）が、前記第一モータ（4）の下方に位置し、第二伝動軸（52）を介して前記上プロペラ（1）に接続されており、前記第二伝動軸（52）が、前記第一モータ（4）、前記第一伝動軸（42）及び前記下プロペラ（2）を順次に貫通してから、前記上プロペラ（1）に接続されており、
前記第二伝動軸（52）と前記第一伝動軸（42）とは、軸心が同じであり、
前記上プロペラ（1）と前記下プロペラ（2）とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である、
ことを特徴とする同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項２】
前記第一モータ（4）が第一固定座（41）を介して飛行体本体（3）内に固定されており、前記第二モータ（5）が第二固定座（51）を介して飛行体本体（3）内に固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項３】
前記第一モータ（4）がアウターロータモータであり、前記第二モータ（5）がインナーロータモータである、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項４】
前記飛行体本体（3）の一部を構成する翼駆動装置（6）をさらに含み、
前記翼駆動装置（6）の中間位置に、前記翼駆動装置（6）から張り出した環状翼（7）が設けられており、前記環状翼（7）が、前記翼駆動装置（6）による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
前記環状翼（7）の前記翼駆動装置（6）の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
前記環状翼（7）がある方向に移動して、前記翼駆動装置（6）から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で前記翼駆動装置（6）内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項５】
前記翼駆動装置（6）が、柱状磁性リング（61）と、電磁モータ（62）と、上カバー（63）と、下カバー（64）とを含み、前記環状翼（7）が前記柱状磁性リング（61）の外壁と一体成形されており、
前記柱状磁性リング（61）が前記電磁モータ（62）の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ前記柱状磁性リングと前記電磁モータとの間には、一定の間隔を空けており、
前記電磁モータ（62）が、上カバー（63）と下カバー（64）との間に固定されており、上カバー（63）と下カバー（64）との間に、環状翼（7）を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼（7）の一部が、上カバー（63）と下カバー（64）との間に形成された隙間を通って前記飛行体本体（3）の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、前記電磁モータ（62）の磁界が均一に分布して前記柱状磁性リング（61）の極性に反発し、且つ前記柱状磁性リング（61）の軸心が前記電磁モータ（62）の軸心と重なり、
現在の飛行姿勢を変えるとき、前記電磁モータ（62）のある方向の作動電流を変化させることで、電磁モータ（62）の磁界分布が変えられ、前記柱状磁性リング（61）は、前記電磁モータ（62）の磁界の作用により、その軸心が偏移し、前記環状翼（7）が水平方向に移動するように駆動される、
ことを特徴とする請求項４に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項６】
前記上カバー（63）と前記下カバー（64）とが同じ構造を有し、前記上カバー及び前記下カバーともに、中心位置に位置するネジ受部（65）と、ネジ受部（65）の周囲に位置する支持板（66）とを含み、
前記電磁モータ（62）は、その両端に、ネジ受部（65）と螺合するネジ頭部（621）を有し、前記上カバー（63）と前記下カバー（64）とは、電磁モータ（62）の両端におけるネジ頭部（621）とネジ受部（65）との螺合によって締結固定される、
ことを特徴とする請求項５に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項７】
前記飛行体本体（3）は、機首（31）と、胴体（32）と、機尾（33）とを含み、且つ前記胴体（32）が前記機首（31）と前記機尾（33）との間に位置しており、 
前記第一モータ（4）と前記第二モータ（5）が共に前記機首（31）の内部に設けられており、前記翼駆動装置（6）が前記機首（31）と胴体（32）との間に設けられており、
又は、前記第一モータ（4）が前記機首（31）の内部に設けられ、前記第二モータ（5）が前記胴体（32）の内部に設けられ、前記翼駆動装置（6）が前記胴体（32）と機尾（33）との間に設けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項８】
前記胴体（32）内に、主制御回路基板（321）と、バッテリ（322）と、第三固定座（323）とが設けられており、
前記主制御回路基板（321）及び前記バッテリ（322）が第三固定座（323）を介して前記胴体（32）内に設けられており、前記バッテリ（322）が前記第三固定座（323）の上側に設けられており、前記主制御回路基板（321）が前記第三固定座（323）の下側に締結されており、
前記主制御回路基板（321）が、前記飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
前記バッテリ（322）が、主制御回路基板（321）、第一モータ（4）及び第二モータ（5）に給電するために用いられる、
ことを特徴とする請求項７に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項９】
前記機尾（33）内に、測距センサ（331）と、該測距センサ（331）を機尾（33）内に固定するためのセンサ固定座（332）とが設けられており、
前記測距センサ（331）が、前記主制御回路基板（321）に接続されており、前記飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を前記主制御回路基板（321）に送信するために用いられ、
前記主制御回路基板（321）が、受信された飛行高度情報に基づいて、前記第一モータ（4）及び前記第二モータ（5）の回転速度を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項８に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項１０】
前記上プロペラ（1）の回転軸前端に位置し、前記飛行体本体が空中にホバリングしている時の安定さを維持するためのバランスバー（8）と、
前記機尾（33）の外部に設けられ、キャリア（10）を搭載するための支持フレーム（9）と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行体設計技術分野に関し、特に、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、同軸ツインプロペラ飛行体は、シングルモータ駆動とツインモータ駆動との2種類に分類可能であり、シングルモータ飛行体のモータが、2つのプロペラを駆動する必要があり、駆動中には、2つのプロペラが同じ回転速度で反対方向に回転するように、ギアやベルトなどの伝動部材を利用してモータによる駆動方向を変えるのが一般である。シングルモータ飛行体の欠点としては、運搬能力が低く、カメラモジュールを別途に搭載するのに適せず、通常、飛行体内に軽量化したカメラモジュールが組み込まれるが、カメラモジュールが飛行体に直接結合されることになるので、カメラモジュールの交換が容易ではない。
【０００３】
これに対して、ツインモータ飛行体は、シングルモータ飛行体よりも運搬能力が高く、ツインモータ飛行体のモータのレイアウト方式には、垂直レイアウトと水平レイアウトとの2種類がある。そのうち、水平レイアウトのツインモータ飛行体は、上プロペラおよび下プロペラを駆動するためにギアやベルトなどの伝動部材を利用する必要がある。水平レイアウトのツインモータ飛行体の欠点としては、プロペラを駆動するためにギアやベルトなどの伝動部材を利用する必要があるので、伝動部材の摩耗や劣化の問題がある。
【０００４】
一方、垂直レイアウトのツインモータ飛行体は、プロペラの外側に配線ラックを設置しなければならなく、配線ラックがあってこそモータとプロペラとの間の配線が実現される。垂直レイアウトのツインモータ飛行体の欠点としては、配線が困難であり、配線ラックの追加設置が必要であり、その結果、飛行体の重量が増加してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題に鑑みて、本発明は、上記問題を解決するか又は部分的に解決するための同軸ツインプロペラツインモータ飛行体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的に達するように、本発明の技術案は、下記のように実現される。
本発明は、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体を提供しており、前記同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、上プロペラ1と、下プロペラ2と、飛行体本体3とを含み、上プロペラ1及び下プロペラ2が飛行体本体3の端部に設けられ、且つ上プロペラ1が下プロペラ2の上方に位置しており、飛行体本体3の内部に第一モータ4と第二モータ5が設けられており、
第一モータ4が第一伝動軸42を介して前記下プロペラ2に接続されており、
第二モータ5が前記第一モータ4の下方に位置し、第二伝動軸52を介して前記上プロペラ1に接続されており、前記第二伝動軸52が、前記第一モータ4、前記第一伝動軸42及び前記下プロペラ2を順次に貫通してから前記上プロペラ1に接続されており、
第二伝動軸52と第一伝動軸42とは、軸心が同じであり、
上プロペラ1と下プロペラ2とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である。
【０００７】
好ましくは、第一モータ4が第一固定座41を介して飛行体本体3内に固定されており、前記第二モータ5が第二固定座51を介して飛行体本体3内に固定されている。
【０００８】
好ましくは、第一モータ4がアウターロータモータであり、第二モータ5がインナーロータモータである。
【０００９】
好ましくは、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、飛行体本体3の一部を構成する翼駆動装置6をさらに含み、
翼駆動装置6の中間位置に、翼駆動装置6から張り出した環状翼7が設けられており、環状翼7が、翼駆動装置6による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
環状翼7の翼駆動装置6の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
環状翼7がある方向に移動して、翼駆動装置6から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で翼駆動装置6内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える。
【００１０】
より好ましくは、翼駆動装置6が、柱状磁性リング61と、電磁モータ62と、上カバー63と、下カバー64とを含み、環状翼7が柱状磁性リング61の外壁と一体成形されており、
柱状磁性リング61が電磁モータ62の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ前記柱状磁性リングと前記電磁モータとの間には、一定の間隔を空けており、
電磁モータ62が上カバー63と下カバー64との間に固定されており、上カバー63と下カバー64との間に、環状翼7を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼部7の一部が、上カバー63と下カバー64との間に形成された隙間を通って飛行体本体3の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、電磁モータ62の磁界が均一に分布して柱状磁性リング61の極性に反発し、且つ柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心と重なり、
現在の飛行姿勢を変えるとき、電磁モータ62のある方向の作動電流を変化させることで電磁モータ62の磁界分布が変えられ、柱状磁性リング61は、電磁モータ62の磁界の作用により、その軸心が偏移し、環状翼7が水平方向に移動するように駆動される。
【００１１】
より好ましくは、上カバー63と下カバー64とが同じ構造を有し、前記上カバー及び前記下カバーともに、中心位置に位置するネジ受部65と、ネジ受部65の周囲に位置する支持板66とを含み、
電磁モータ62は、その両端に、ネジ受部65と螺合するネジ頭部621を有し、上カバー63と下カバー64とは、電磁モータ62の両端におけるネジ頭部621とネジ受部65との螺合によって締結固定される。
【００１２】
より好ましくは、飛行体本体3は、機首31と、胴体32と、機尾33とを含み、且つ胴体32が機首31と機尾33との間に位置しており、 
第一モータ4と第二モータ5が共に機首31の内部に設けられており、翼駆動装置6が機首31と胴体32との間に設けられており、
又は、第一モータ4が機首31の内部に設けられ、第二モータ5が胴体32の内部に設けられ、翼駆動装置6が胴体32と機尾33との間に設けられている。
【００１３】
より好ましくは、胴体32内に、主制御回路基板321と、バッテリ322と、第三固定座323とが設けられており、
主制御回路基板321及びバッテリ322が第三固定座323を介して胴体32内に設けられており、バッテリ322が第三固定座323の上側に設けられており、前記主制御回路基板321が第三固定座323の下側に締結されており、
主制御回路基板321が、飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
バッテリ322が、主制御回路基板321、第一モータ4及び第二モータ5に給電するために用いられる。
【００１４】
より好ましくは、機尾33内に、測距センサ331と、該測距センサ331を機尾33内に固定するためのセンサ固定座332とが設けられており、
測距センサ331が、フレキシブル回路基板を介して主制御回路基板321に接続されており、飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を主制御回路基板321に送信するために用いられ、
主制御回路基板321が、受信された飛行高度情報に基づいて、第一モータ4及び第二モータ5の回転速度を制御するために用いられる。
【００１５】
好ましくは、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、上プロペラ1の回転軸前端に位置し、飛行体本体が空中にホバリングしている時の安定さを維持するためのバランスバー8と、機尾33の外部に設けられ、キャリア10を搭載するための支持フレーム9とをさらに含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施例の有益な効果は、下記の通りになる。
（1）第一モータと第二モータとを飛行体本体内に垂直に配置させることにより、第一モータがその伝動軸を介して下プロペラを直接に駆動し、第二モータがその伝動軸を介して上プロペラを直接に駆動するようにして、ギアやベルト等の伝動部材によって駆動方向を変える必要がないため、構成部品の組立を簡素化し、伝動部材の劣化による損耗を回避し、生産コストを節約することができ、
（2）第一モータと第二モータとが飛行体本体内に垂直に配置されているという特徴によれば、外部の配線ラックを追加設計して配線する必要がなく、飛行体本体の内部で回路の配線を実現可能であり、構成部品の組立をさらに簡素化し、全体を小型化することができ、
（3）本発明の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、全体として、上下のプロペラと流線型の飛行体本体のみで構成され、構造が簡単であり、飛行体自体の軽量化を図ることができ、また、流線型の飛行体本体及び尾翼無しの設計により風抵抗を低減することができ、これによって、搭載されたカメラモジュールへの重量制限が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が上プロペラと下プロペラを駆動する原理図である。
【図２】本発明の実施例による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の透視図である。
【図３】図２における同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の分解図である。
【図４】図２における同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の測距センサの模式図である。
【図５】本発明の実施例による翼駆動装置を有する同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の外観模式図である。
【図６】図５における同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の翼駆動装置の分解図である。
【図７】図５における翼駆動装置の上カバーの構造を示す模式図である。
【図８】図５における翼駆動装置の断面模式図である。
【図９ａ】図６における翼駆動装置の柱状磁性リングの軸心が電磁モータの軸心と重なった場合の電磁モータの磁界分布の模式図である。
【図９ｂ】図６における翼駆動装置の柱状磁性リングの軸心が電磁モータに対して左に偏移した場合の電磁モータの磁界分布の模式図である。
【図１０ａ】実施例による柱状磁性リングの軸心が電磁モータの軸心と重なった場合の環状翼の風抵抗面積を示す模式図である。
【図１０ｂ】実施例による柱状磁性リングの軸心が電磁モータに対して左に偏移した場合の環状翼の風抵抗面積を示す模式図である。
【図１０ｃ】実施例による柱状磁性リングの軸心が電磁モータに対して右に偏移した場合の環状翼の風抵抗面積を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の目的、技術案及び利点がより明確になるように、以下、図面を参照して、本発明の実施形態について更に詳しく説明する。
【００１９】
本発明の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の全体的な発明構想としては、図１に示すように、第一モータと第二モータを垂直に配置させることにより、第一モータが、その伝動軸を介して下プロペラに直接接続され、第二モータの伝動軸が、第一モータ、アウターロータの伝動軸を順次に貫通してから上プロペラに直接接続されるようにし、また、第二モータで上プロペラを駆動し、第一モータで下プロペラを駆動することにより、上下のプロペラが、同じ回転速度で異なる方向に回転して作用力を相殺させて、飛行体本体が回転するように作用力を受けるのを回避する。
【００２０】
図２は、本実施例による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の透視図であり、図３は、図２における同軸ツインプロペラツインモータ飛行体の分解図である。
【００２１】
図２及び図３の両方に示すように、該飛行体が、上プロペラ1と、下プロペラ2と、飛行体本体3とを含み、上プロペラ1と下プロペラ2が飛行体本体3の端部に設けられ、且つ上プロペラ1が下プロペラ2の上方に位置しており、飛行体本体3が流線型であり、その内部に、垂直に配置された第一モータ4と第二モータ5が設けられており、第一モータ4が第一固定座41を介して飛行体本体3内に固定されており、第二モータ5が第二固定座51を介して飛行体本体3内に固定されており、好ましくは、第一モータ4がアウターロータモータであり、第二モータ5がインナーロータモータである。
【００２２】
図３に示すように、第一モータ4が第一伝動軸42を介して下プロペラ2に接続され、
第二モータ5が第一モータ4の下方に位置しており、第二モータ5の第二伝動軸52が、第一固定座41、第一モータ4、第一伝動軸42及び下プロペラ2を順次に貫通してから、上プロペラ1に接続され、
そのうち、第二伝動軸52と第一伝動軸42とは軸心が同じであり、上プロペラ1と下プロペラ2とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である。
【００２３】
本実施例による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、ツインモータツインプロペラという設計を用いており、第一モータと第二モータとを飛行体本体に垂直に配置させることにより、第一モータがその伝動軸を介して下プロペラを直接に駆動し、第二モータがその伝動軸を介して上プロペラを直接に駆動するようにして、上下のプロペラを同じ回転速度で異なる方向に回転させることで、作用力を相殺させて、飛行体本体が回転するように作用力を受けるのを回避する。従来のツインモータ飛行体と比べて、本実施例の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、ギアやベルト等の伝動部材によって駆動方向を変える必要がないため、構成部品の組立を簡素化し、構成部品の劣化による損耗を回避し、生産コストを節約することができ、そして、本実施例における第一モータと第二モータとが飛行体本体内に垂直に配置されているという特徴によれば、外部の配線ラックを追加設計して配線する必要がなく、飛行体本体の内部で回路の配線を実現可能であり、構成部品をさらに簡素化し、全体を小型化することができる。
【００２４】
本実施例による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、シングルモータ飛行体よりも運搬能力が高く、また、従来のツインモータ飛行体と比較して、本実施例による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、構造が簡単であり、飛行体自体の重量を低減し、さらに、搭載されたカメラモジュールへの重量制限を低減することができ、また、流線型の胴体を設計することで風抵抗を低減し、飛行体全体の性能を向上させている。
【００２５】
本実施例の一実施形態において、本発明は、翼による風抵抗の変化という原理を利用して、飛行体本体に翼駆動装置が導入される。通常の状況では、翼の飛行体本体から張り出した部分は、全方向での風抵抗面積が同じであり、このとき、翼が風抵抗をもたらすが、風抵抗面積が小さくて等しいため、飛行体本体の下向きの推進力が均一であり、これにより、現在の飛行姿勢を維持することができる。一方、翼がある方向に移動すると、反対方向の翼が飛行体本体内に収縮し、飛行体本体から張り出した当該方向での風抵抗面積が相対的に増加し、飛行体本体の下向きの推進力が不均一になり、さらに胴体の角度が変化し、これにより、現在の飛行姿勢を変えることができる。
【００２６】
図５から図８に示すように、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、飛行体本体3の一部を構成する翼駆動装置6をさらに含み、
翼駆動装置6の中間位置に、翼駆動装置6から張り出した環状翼7が設けられており、環状翼7が、翼駆動装置6による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
環状翼7の翼駆動装置6の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
環状翼7がある方向に移動して、翼駆動装置6から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で翼駆動装置6内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える。
【００２７】
図６に示すように、翼駆動装置6が、柱状磁性リング61と、電磁モータ62と、上カバー63と、下カバー64とを含み、環状翼7が柱状磁性リング61の外壁と一体成形されており、
柱状磁性リング61が電磁モータ62の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ一定の間隔を空けており、
電磁モータ62が上カバー63と下カバー64との間に固定されており、上カバー63と下カバー64との間に、環状翼7を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼部7の一部が、上カバー63と下カバー64との間に形成された隙間を通って飛行体本体3の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、電磁モータ62の磁界が均一に分布して柱状磁性リング61の極性に反発し、且つ柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心と重なり、図９ａに示すように、電磁モータ62の通常作動時に電磁モータ62の外面の磁性が柱状磁性リング61の内面の磁性と同じであり、柱状磁性リング61と電磁モータ62の磁界分布が均一であるため、柱状磁性リング61の受けた各方向での反発力が同じであることにより、その軸心が電磁モータ62の軸心と重なるようになる。図１０ａに示すように、柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心と重なったとき、環状翼7の飛行体本体3から張り出した部分は、全方向での風抵抗面積が同じであり、飛行体本体の下向きの推進力が均一であり、これにより、飛行体本体は、現在の飛行姿勢を維持することができる。
【００２８】
現在の飛行姿勢を変えるとき、電磁モータ62のある方向の作動電流により、電磁モータ62の磁界分布が変えられ、柱状磁性リング61は、電磁モータ62の磁界の作用により、その軸心が偏移し、環状翼7が水平方向に移動するように駆動される。図９ｂに示すように、環状翼7を左に移動するように駆動しようとする場合は、電磁モータ62の右側の作動電流の方向を変えて、電磁モータ62の右側の磁極を変化させ、柱状磁性リング61の軸心を左に引き寄せるとよい。図１０ｂに示すように、柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心に対して左に偏移した場合、環状翼7の飛行体本体3から張り出した左側の風抵抗面積が相対的に増加し、飛行体本体に左向きの風抵抗が発生して、飛行体本体が左に偏移し、これにより、現在の飛行姿勢を変えることができる。
【００２９】
該飛行体本体が右に偏移する必要がある場合、電磁モータ62の左側の作動電流の方向を変えて、電磁モータ62の左側の磁極を変化させ、柱状磁性リング61の軸心を右に引き寄せるとよい。図１０ｃに示すように、柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心に対して右に偏移した場合、環状翼7の飛行体本体3から張り出した右側の風抵抗面積が相対的に増加し、飛行体本体に右向きの風抵抗が発生して、飛行体本体が右に偏移する。
【００３０】
そのうち、上カバー63と下カバー64とが同じ構造を有し、図７に示すように、上カバー63と下カバー64は共に、中心位置に位置するネジ受部65と、ネジ受部65の周囲に位置する支持板66とを含み、
図６に示すように、電磁モータ62は、その両端に、ネジ受部65と螺合するネジ頭部621を有し、上カバー63と下カバー64とは、電磁モータ62の両端におけるネジ頭部621とネジ受部65との螺合によって、締結固定が実現され、上カバー63及び下カバー64の支持板66が柱状磁性リング61を垂直方向で規制して、柱状磁性リング61が上下に移動することを回避する。
【００３１】
本実施例の別の実施形態において、飛行体本体3が、機首31と、胴体32と、機尾33とを含み、且つ胴体32が機首31と機尾33との間に位置している。
【００３２】
本発明の翼駆動装置が、機首と胴体との間に設けられてもよく、胴体と機尾との間に設けられてもよい。図５に示すように、第一モータ4及び第二モータ5が共に機首31の内部に設けられた場合、翼駆動装置6が機首31と胴体32との間に設けられるのが好ましい。技術的には第二モータ5が胴体に設けられてもよいため、第一モータ4が機首31の内部に設けられ、第二モータ5が胴体32の内部に設けられた場合、翼駆動装置6が胴体32と機尾33との間に設けられるのが好ましい。
【００３３】
図２及び図３の両方に示すように、胴体32内に、主制御回路基板321と、バッテリ322と、第三固定座323とが設けられており、
主制御回路基板321及びバッテリ322が第三固定座323を介して胴体32内に設けられており、バッテリ322が第三固定座323の上側に設けられており、主制御回路基板321が第三固定座323の下側に締結されており、
主制御回路基板321が、飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
バッテリ322が、主制御回路基板321、第一モータ4及び第二モータ5に給電するために用いられる。
【００３４】
図４に示すように、機尾33内に、測距センサ331と、該測距センサ331を機尾33内に固定するためのセンサ固定座332とが設けられており、
測距センサ331が、フレキシブル回路基板を介して主制御回路基板321に接続されており、飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を主制御回路基板321に送信するために用いられ、
主制御回路基板321が、受信された飛行高度情報に基づいて、第一モータ4及び第二モータ5の回転速度を制御するために用いられる。
【００３５】
図２及び図３の両方に示すように、本実施例による同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、上プロペラ1の回転軸前端に位置し、飛行体本体が空中にホバリングしている時の安定さを維持するためのバランスバー8と、機尾33の外部の後端に設けられ、キャリア10を搭載するための支持フレーム9と、をさらに含み、キャリア10が、携帯電話、PAD等の機器であってもよい。
【００３６】
要約すると、本発明は、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体を提供しており、該同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、下記の有益な効果を有する。
（1）第一モータと第二モータとを飛行体本体内に垂直に配置させることにより、第一モータがその伝動軸を介して下プロペラを直接に駆動し、第二モータがその伝動軸を介して上プロペラを直接に駆動するようにして、ギアやベルト等の伝動部材によって駆動方向を変える必要がないため、構成部品の組立を簡素化し、伝動部材の劣化による損耗を回避し、生産コストを節約することができ、
（2）第一モータと第二モータとが飛行体本体内に垂直に配置されているという特徴によれば、外部の配線ラックを追加設計して配線する必要がなく、飛行体本体の内部で回路の配線を実現可能であり、構成部品の組立をさらに簡素化し、全体を小型化することができ、
（3）本発明の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、全体として、上下のプロペラと流線型の飛行体本体のみで構成され、構造が簡単であり、飛行体自体の軽量化を図ることができ、また、流線型の飛行体本体及び尾翼無しの設計により風抵抗を低減することができ、これによって、搭載されたカメラモジュールへの重量制限が低減される。
【００３７】
上記したのは、あくまでも本発明の好ましい実施例であり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神及び原則内になされたいかなる補正、均等的置換、改良等、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３８】
1…上プロペラ、2…下プロペラ、3…飛行体本体、31…機首、32…胴体、321…主制御回路基板、322…バッテリ、323…第三固定座、33…機尾、331…測距センサ、332…センサ固定座、4…第一モータ、41…第一固定座、42…第一伝動軸、5…第二モータ、51…第二固定座、52…第二伝動軸、6…翼駆動装置、61…柱状磁性リング、62…電磁モータ、621…ネジ頭部、63…上カバー、64…下カバー、65…ネジ受部、66…支持板、7…環状翼、8…バランスバー、9…支持フレーム、10…キャリア。
【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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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月7日(2018.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上プロペラ（1）と、下プロペラ（2）と、飛行体本体（3）とを含み、前記上プロペラ（1）と前記下プロペラ（2）が前記飛行体本体（3）の端部に設けられ、且つ前記上プロペラ（1）が前記下プロペラ（2）の上方に位置しており、前記飛行体本体（3）の内部に第一モータ（4）と第二モータ（5）が設けられている同軸ツインプロペラツインモータ飛行体であって、
前記第一モータ（4）が第一伝動軸（42）を介して前記下プロペラ（2）に接続されており、
前記第二モータ（5）が、前記第一モータ（4）の下方に位置し、第二伝動軸（52）を介して前記上プロペラ（1）に接続されており、前記第二伝動軸（52）が、前記第一モータ（4）、前記第一伝動軸（42）及び前記下プロペラ（2）を順次に貫通してから、前記上プロペラ（1）に接続されており、
前記第二伝動軸（52）と前記第一伝動軸（42）とは、軸心が同じであり、
前記上プロペラ（1）と前記下プロペラ（2）とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対であり、
前記飛行体本体（3）の一部を構成する翼駆動装置（6）をさらに含み、
前記翼駆動装置（6）の中間位置に、前記翼駆動装置（6）から張り出した環状翼（7）が設けられており、前記環状翼（7）が、前記翼駆動装置（6）による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
前記環状翼（7）の前記翼駆動装置（6）の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
前記環状翼（7）がある方向に移動して、前記翼駆動装置（6）から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で前記翼駆動装置（6）内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える、
ことを特徴とする同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項２】
前記第一モータ（4）が第一固定座（41）を介して飛行体本体（3）内に固定されており、前記第二モータ（5）が第二固定座（51）を介して飛行体本体（3）内に固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項３】
前記第一モータ（4）がアウターロータモータであり、前記第二モータ（5）がインナーロータモータである、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項４】
前記翼駆動装置（6）が、柱状磁性リング（61）と、電磁モータ（62）と、上カバー（63）と、下カバー（64）とを含み、前記環状翼（7）が前記柱状磁性リング（61）の外壁と一体成形されており、
前記柱状磁性リング（61）が前記電磁モータ（62）の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ前記柱状磁性リングと前記電磁モータとの間には、一定の間隔を空けており、
前記電磁モータ（62）が、上カバー（63）と下カバー（64）との間に固定されており、上カバー（63）と下カバー（64）との間に、環状翼（7）を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼（7）の一部が、上カバー（63）と下カバー（64）との間に形成された隙間を通って前記飛行体本体（3）の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、前記電磁モータ（62）の磁界が均一に分布して前記柱状磁性リング（61）の極性に反発し、且つ前記柱状磁性リング（61）の軸心が前記電磁モータ（62）の軸心と重なり、
現在の飛行姿勢を変えるとき、前記電磁モータ（62）のある方向の作動電流を変化させることで、電磁モータ（62）の磁界分布が変えられ、前記柱状磁性リング（61）は、前記電磁モータ（62）の磁界の作用により、その軸心が偏移し、前記環状翼（7）が水平方向に移動するように駆動される、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項５】
前記上カバー（63）と前記下カバー（64）とが同じ構造を有し、前記上カバー及び前記下カバーともに、中心位置に位置するネジ受部（65）と、ネジ受部（65）の周囲に位置する支持板（66）とを含み、
前記電磁モータ（62）は、その両端に、ネジ受部（65）と螺合するネジ頭部（621）を有し、前記上カバー（63）と前記下カバー（64）とは、電磁モータ（62）の両端におけるネジ頭部（621）とネジ受部（65）との螺合によって締結固定される、
ことを特徴とする請求項４に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項６】
前記飛行体本体（3）は、機首（31）と、胴体（32）と、機尾（33）とを含み、且つ前記胴体（32）が前記機首（31）と前記機尾（33）との間に位置しており、 
前記第一モータ（4）と前記第二モータ（5）が共に前記機首（31）の内部に設けられており、前記翼駆動装置（6）が前記機首（31）と胴体（32）との間に設けられており、
又は、前記第一モータ（4）が前記機首（31）の内部に設けられ、前記第二モータ（5）が前記胴体（32）の内部に設けられ、前記翼駆動装置（6）が前記胴体（32）と機尾（33）との間に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項７】
前記胴体（32）内に、主制御回路基板（321）と、バッテリ（322）と、第三固定座（323）とが設けられており、
前記主制御回路基板（321）及び前記バッテリ（322）が第三固定座（323）を介して前記胴体（32）内に設けられており、前記バッテリ（322）が前記第三固定座（323）の上側に設けられており、前記主制御回路基板（321）が前記第三固定座（323）の下側に締結されており、
前記主制御回路基板（321）が、前記飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
前記バッテリ（322）が、主制御回路基板（321）、第一モータ（4）及び第二モータ（5）に給電するために用いられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項８】
前記機尾（33）内に、測距センサ（331）と、該測距センサ（331）を機尾（33）内に固定するためのセンサ固定座（332）とが設けられており、
前記測距センサ（331）が、前記主制御回路基板（321）に接続されており、前記飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を前記主制御回路基板（321）に送信するために用いられ、
前記主制御回路基板（321）が、受信された飛行高度情報に基づいて、前記第一モータ（4）及び前記第二モータ（5）の回転速度を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項７に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【請求項９】
前記上プロペラ（1）の回転軸前端に位置し、前記飛行体本体が空中にホバリングしている時の安定さを維持するためのバランスバー（8）と、
前記機尾（33）の外部に設けられ、キャリア（10）を搭載するための支持フレーム（9）と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的に達するように、本発明の技術案は、下記のように実現される。
本発明は、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体を提供しており、前記同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、上プロペラ1と、下プロペラ2と、飛行体本体3とを含み、上プロペラ1及び下プロペラ2が飛行体本体3の端部に設けられ、且つ上プロペラ1が下プロペラ2の上方に位置しており、飛行体本体3の内部に第一モータ4と第二モータ5が設けられており、
第一モータ4が第一伝動軸42を介して前記下プロペラ2に接続されており、
第二モータ5が前記第一モータ4の下方に位置し、第二伝動軸52を介して前記上プロペラ1に接続されており、前記第二伝動軸52が、前記第一モータ4、前記第一伝動軸42及び前記下プロペラ2を順次に貫通してから前記上プロペラ1に接続されており、
第二伝動軸52と第一伝動軸42とは、軸心が同じであり、
上プロペラ1と下プロペラ2とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対であり、
前記飛行体本体3の一部を構成する翼駆動装置6をさらに含み、
前記翼駆動装置6の中間位置に、前記翼駆動装置6から張り出した環状翼7が設けられており、前記環状翼7が、前記翼駆動装置6による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
前記環状翼7の前記翼駆動装置6の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
前記環状翼7がある方向に移動して、前記翼駆動装置6から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で前記翼駆動装置6内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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