(57)【要約】【課題】安全性が高く、コストメリットの大きい飛行体を提供する。【解決手段】推進用のプロペラ３１を有する２以上のロータユニット３０と、上記２以上のロータユニット３０が搭載されるフレーム２０と、ガスが封入されて膨らんだ状態で上記フレーム２０に取り付けられる２以上のバルーン１０とを備えている。  これにより、各バルーン１０の貼り合わせ構造が単純でコストを下げられる。１つのバルーン１０が損傷したとしても、損傷していない残りのバルーン１０で浮力を保て、落下の衝撃による飛行体１の破損を防止し、ほかのものに接触して相手を損傷させる危険も小さい。しかも損傷したバルーン１０だけ交換すれば、もとの状態に修復できる。損傷していないバルーン１０に封入されたガスは無駄にならない。さらに飛行体１全体を、フレーム２０を骨組みとした頑強な構造体にすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進用のプロペラを有する２以上のロータユニットと、
上記２以上のロータユニットが搭載されるフレームと、
ガスが封入されて膨らんだ状態で上記フレームに取り付けられる２以上のバルーンとを備えた
ことを特徴とする飛行体。
【請求項２】
上記２以上のバルーン同士を着脱可能に接合する１以上の接合部をさらに備えた
請求項１記載の飛行体。
【請求項３】
上記１以上の接合部で上記２以上のバルーン同士を接合することにより、上記２以上のバルーン同士が上記フレームを挟んだ状態になる
請求項２記載の飛行体。
【請求項４】
上記２以上のバルーンは、上記フレームの上側と下側に、それぞれ１以上設けられている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の飛行体。
【請求項５】
上記フレームは、第１端部側に上記ロータユニットが取り付けられる２以上のアームと、上記２以上のアームの第２端部側が固定されるハブ部とを有し、
上記バルーンは、上記２以上のアーム同士の間に配置されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の飛行体。
【請求項６】
上記バルーンの数は、上記ロータユニットの数の２倍である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の飛行体。
【請求項７】
上記ロータユニットの数が奇数であり、そのうちの少なくとも１つのロータユニットに整流部材を設けた
請求項１〜６のいずれか一項に記載の飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のロータユニットをもつ飛行体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空中撮影などを目的としてドローンと呼ばれる飛行体が開発されている。このような飛行体に関し、本出願人は下記の先行技術文献を把握している。
下記の特許文献１は、複数のロータユニットをもつ飛行体を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０３７１９０号公報
【０００４】
上記特許文献１には、つぎの記載がある。
［請求項１］
プロペラと、前記プロペラを駆動するモータとをそれぞれが有する複数のロータユニットと、
ガスが封入され、前記複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、前記複数のロータユニットの側方を覆うバルーンと、を備え、
前記バルーンには、当該バルーンを上下方向に貫通する複数の通気孔が形成され、
前記複数のロータユニットは、それぞれ、前記複数の通気孔の中に配置され、
前記バルーンの中心部には、一端が前記バルーンの上部に接合されて他端が前記バルーンの下部に接合される連結部材が設けられている
飛行体。
［００１７］
図３、図４及び図６に示すように、バルーン２０は、柔軟なシート状の材料（例えば、塩化ビニル）によって構成され、このシート状材料によって囲まれた閉空間であるガス空間２１を有する。図３、図４及び図６では、バルーン２０を構成するシート状材料の断面を太線で示している。バルーン２０の外側面を構成するシート状材料は、光を透過させる半透明の白色である。シート状の材料によって形成されたガス空間２１には、ヘリウムガス等の浮力を生じさせるためのガスが充填されている。このガス空間２１に充填されるガスとしては、空気よりも密度の小さいガスを用いてもよい。
［００２７］
図６に示すように、バルーン２０は、筒状の連結部材２５を備えている。この連結部材２５は、透明なシート状の材料で構成されており、上端部と下端部の直径が若干拡大した円筒状（あるいは円管状）に形成されている。連結部材２５は、その中心軸がバルーン２０の中心軸Ｐと実質的に一致する姿勢で配置されている。この連結部材２５は、バルーン２０の内部において、その上端がバルーン２０の上部に接合され、その下端がバルーン２０の下部に接合されている。
［００３０］
バルーン２０の内容積（即ち、ガス空間２１の容積）は、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の大きさが、飛行体１０の総重量よりも若干小さくなるように設定されている。このため、上空でロータユニット３０が停止した場合、飛行体１０は、ゆっくりと下降する。
［００５０］
また、本実施の形態では、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力と、ロータユニット３０が発生させる気流によって得られる浮力との両方を利用して、飛行体１０が飛行する。このため、ロータユニット３０の動作によって得られる浮力だけを利用して飛行する場合に比べ、ロータユニット３０の駆動に要する電力等のエネルギを低く抑えることができ、飛行体１０の飛行時間を延ばすことができる。
［０１０２］
図１３に示すように、本実施の形態のバルーン２０Ｃには、実施の形態１のバルーン２０にさらに、ガス空間２１を複数の領域に区分する隔壁２６が設けられている。本実施の形態の隔壁２６は、ガス空間２１を上下に横断するように配置され、ガス空間２１を４つの領域２１ａ,２１ｂ,２１ｃ,２１ｄに区分している。
［０１０３］
隔壁２６によって仕切られたガス空間２１の各領域２１ａ〜２１ｄは、互いに非連通となっており、独立した空間を形成している。このため、バルーン２０Ｃが破れて例えば１つの領域２１ａからガスが漏れた場合でも、残りの領域２１ｂ〜２１ｄにはガスが保持される。従って、バルーン２０Ｃが破れた場合でも、バルーン２０Ｃに残存するガスによって浮力が得られるため、飛行体の急激な落下を未然に防ぐことができる。
［０１０４］
なお、図１３に示した領域２１ａ〜２１ｄの数は、単なる一例である。また、図１３に示した隔壁２６の形状も、単なる一例である。例えば、隔壁２６は、ガス空間２１を上下に仕切る平面状に形成されていてもよいし、円筒状の連結部材２５の周囲を囲んでガス空間２１を周方向に区分する曲面状に形成されていてもよい。また、隔壁２６は、ガス空間２１に収容された小型のバルーンを構成していてもよい。また、領域２１ａ〜２１ｄ内のガスを異なるガスとしてもよい。例えば、領域２１ａ、２１ｃ内のガスをヘリウム、領域２１ｂ、２１ｄ内のガスを空気としてもよい。これにより、高価なヘリウムの使用量を低減することができる。
［０１１９］
バルーン２０Ｄは、複数の通気孔２２を連通する複数の連通部２８を有する。複数の連通部２８は、具体的には、バルーン２０Ｄの上面視における中央に配置される連結部材２５の内方の空間と複数の通気孔２２のそれぞれとを連通する。複数の連通部２８の内方には、それぞれ固定部材５０の複数のアーム部５２が配置されている。つまり、複数の連通部２８は、複数のアーム部５２が配置されるための空間である。固定部材５０は、複数の連通部２８において複数のアーム部５２がガス空間２１Ａからの圧力を受けることにより、バルーン２０Ｄに支持される構成であってもよいし、本体部５１が連結部材２５の所定の位置で固定されている構成であってもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１は、おおきな１つのバルーン２０に、ロータユニット３０を配置する複数の通気孔２２を上下方向に貫通させた構造を開示する。しかし、この構造では、上記１つのバルーン２０が破損してガスが抜けると、飛行体は直ちに落下を始める。このため、落下の衝撃で飛行体自体を破損させたり、ほかのものに接触して損傷させる危険が大きい。人に当たると人身事故である。また、上記バルーン２０の貼り合わせ構造が複雑で、バルーン２０自体のコストが高い。しかも上記バルーン２０が破損すると、内部のガスはすべて無駄になる。さらに、飛行体全体が、バルーン２０を骨組みとした軟弱な構造体である。たとえば、バルーン２０内のガス圧が低下してくると、ロータユニット３０の配置精度が低下するなどの問題が生じうる。
【０００６】
上記特許文献１は、ガス空間２１を複数の領域に区分する隔壁２６を設ける構造を開示する。しかし、この構造では、上記バルーン２０の貼り合わせ構造はより複雑となり、バルーン２０自体が一層コストが高くなる。隔壁２６を設けてガス空間２１を複数の領域に区分したとしても、１箇所が破損すればバルーン２０全体を交換することになる。コスト的なメリットは少ない。
【０００７】
上記特許文献１は、バルーン２０Ｄに複数の通気孔２２を連通する連通部２８を設け、この連通部２８に固定部材５０のアーム部５２を配置する構造を開示する。しかし、この構造では、上記バルーン２０の貼り合わせ構造はさらに複雑となり、バルーン２０自体が一層コストが高くなる。しかも、組み立て時には、連通部２８にアーム部５２を通す作業が必要で、極めて作業性が悪い。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明者はつぎの目的で本発明を完成した。
安全性が高く、コストメリットの大きい飛行体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の飛行体は、つぎの構成を採用した。
推進用のプロペラを有する２以上のロータユニットと、
上記２以上のロータユニットが搭載されるフレームと、
ガスが封入されて膨らんだ状態で上記フレームに取り付けられる２以上のバルーンとを備えた。
【００１０】
請求項２記載の飛行体は、請求項１記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記２以上のバルーン同士を着脱可能に接合する１以上の接合部をさらに備えた。
【００１１】
請求項３記載の飛行体は、請求項２記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記１以上の接合部で上記２以上のバルーン同士を接合することにより、上記２以上のバルーン同士が上記フレームを挟んだ状態になる。
【００１２】
請求項４記載の飛行体は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記２以上のバルーンは、上記フレームの上側と下側に、それぞれ１以上設けられている。
【００１３】
請求項５記載の飛行体は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記フレームは、第１端部側に上記ロータユニットが取り付けられる２以上のアームと、上記２以上のアームの第２端部側が固定されるハブ部とを有し、
上記バルーンは、上記２以上のアーム同士の間に配置されている。
【００１４】
請求項６記載の飛行体は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記バルーンの数は、上記ロータユニットの数の２倍である。
【００１５】
請求項７記載の飛行体は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記ロータユニットの数が奇数であり、そのうちの少なくとも１つのロータユニットに整流部材を設けた。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明は、２以上のロータユニットとフレームとを備えている。上記ロータユニットは、推進用のプロペラを有している。上記フレームには上記２以上のロータユニットが搭載される。
そして、本発明は、ガスが封入されて膨らんだ状態で上記フレームに取り付けられる２以上のバルーンを備えている。このため、各バルーンの貼り合わせ構造は単純なものでよく、バルーン自体にかかるコストを下げることができる。また、１つのバルーンが損傷したとしても、損傷していない残りのバルーンで浮力を保つことができる。このため、落下速度が遅く、落下の衝撃による飛行体の破損を防止し、ほかのものに接触して損傷させる危険が小さくなる。さらに、その損傷したバルーンだけを交換すれば、もとの状態に修復することができる。しかも損傷していない残りのバルーンに封入されたガスは無駄にならない。加えて、飛行体全体を、フレームを骨組みとした頑強な構造体にすることができる。仮にバルーン内のガス圧が低下したとしても、ロータユニットの配置精度が低下するような問題は生じない。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上記２以上のバルーン同士を着脱可能に接合する１以上の接合部をさらに備えている。
このため、２以上のバルーン同士が上記接合部で接合されて一体化し、飛行時の安定性が高まる。とくに風がある環境で飛行するときの揺動など、２以上のバルーンが一体化した状態で挙動するようになるからである。また、２以上のバルーンが一体化して外観上もまとまりがよい。
【００１８】
請求項３記載の発明は、上記１以上の接合部で上記２以上のバルーン同士を接合することにより、上記２以上のバルーン同士が上記フレームを挟んだ状態になる。つまり、上記２以上のバルーンを上記接合部を利用して接合することにより、２以上のバルーンをフレームに取り付けることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、上記２以上のバルーンは、上記フレームの上側と下側に、それぞれ１以上設けられている。上下のバルーンでフレームが保護され、落下の衝撃による飛行体の破損を防止し、ほかのものに接触して損傷させる危険が小さくなる。また、このような構造では、フレームのアームを通す連通部を設ける必要がない。したがって、従来のような、連通部にアーム部を通す組み立て作業が不要で、極めて作業性がよい。また、バルーン自体の構造も単純で製造コストを抑えることができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、上記フレームは、２以上のアームとハブ部とを有している。上記アームは、第１端部側に上記ロータユニットが取り付けられる。上記ハブ部は、上記２以上のアームの第２端部側が固定される。
上記バルーンは、上記２以上のアーム同士の間に配置される。このような構造では、フレームのアームを通す連通部を設ける必要がない。したがって、従来のような、連通部にアーム部を通す組み立て作業が不要で、極めて作業性がよい。また、バルーン自体の構造も単純で製造コストを抑えることができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、上記バルーンの数は、上記ロータユニットの数の２倍である。フレームのアームを通す連通部を設ける必要がない。したがって、従来のような、連通部にアーム部を通す組み立て作業が不要で、極めて作業性がよい。また、バルーン自体の構造も単純で製造コストを抑えることができる。
【００２２】
請求項７記載の発明は、上記ロータユニットの数が奇数であり、そのうちの少なくとも１つのロータユニットに整流部材を設けている。上記ロータユニットが偶数あるものよりもロータユニットを１つ減らして軽量化し、墜落時の危険を少なくするとともに、使用するヘリウムガスの量も少なく、バッテリーの持続時間を長くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態を説明する図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図２】ロータユニット付きのフレームを説明する図であり（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図３】ロータユニットを説明する図であり（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】バルーンを説明する図であり（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は矢印Ｃ方向に見た図、（Ｄ）は矢印Ｄ方向に見た図、（Ｅ）は底面図である。
【図５】ロータユニット付きのフレームにバルーンを取り付ける状態を説明する図であり（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を説明する平面図である。
【図７】第２実施形態におけるロータユニットを説明する図であり（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を説明する図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態を説明する図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
つぎに、本発明を実施するための形態を説明する。
【００２５】
〔第１実施形態〕
図１〜図５は、本発明の飛行体の第１実施形態を説明する図である。
【００２６】
〔全体構造〕
図１は、本実施形態の飛行体１の全体構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は底面図である。上記断面図では、シート状材料の断面を太線で示している。
【００２７】
本実施形態の飛行体１は、２以上のロータユニット３０と、フレーム２０と、２以上のバルーン１０とを備えている。
【００２８】
上記ロータユニット３０は、推進用のプロペラ３１を有している。第１実施形態では、上記ロータユニット３０を４つ備えた飛行体１を説明する。
上記フレーム２０は、上記２以上（この例では４つ）のロータユニット３０が搭載される。
上記バルーン１０は、ガスが封入されて膨らんだ状態で上記フレーム２０に取り付けられる。第１実施形態では、上記バルーン１０を８つ備えた例を説明する。
【００２９】
第１実施形態は、中心から放射状に配置された４本のアーム２１に、それぞれロータユニット３０が取り付けられている。上記ロータユニット３０およびアーム２１に挟まれた領域に、それぞれ扇形のバルーン１０が配置される。上記扇形のバルーン１０は、フレーム２０上側と下側にそれぞれ配置されている。つまり第１実施形態は、４つのロータユニット３０に対し、８つのバルーン１０が取り付けられている。図において、符号１１はバルーン１０のガス封入空間１１である。
【００３０】
〔フレーム〕
図２は、ロータユニット３０が搭載された状態のフレーム２０の一例を説明する図である。
【００３１】
上記フレーム２０は、２以上のアーム２１と、ハブ部２２とを備えて構成されている。上記アーム２１は、第１端部側に上記ロータユニット３０が取り付けられ、第２端部側がハブ部２２に固定されている。言い換えると、上記各アーム２１は、根元（第２端部側）が上記ハブ部２２に接続されて放射状に配置されている。上記各アーム２１の先端（第１端部側）にロータユニット３０が取り付けられている。
【００３２】
この例では、上記アーム２１は円筒状である。上記ハブ部２２は円柱形のボックス状である。ボックス状のハブ部２２と円筒状のアーム２１は内部空間が連通している。また、円筒状のアーム２１とロータユニット３０も内部空間が連通している。
【００３３】
上記ボックス状のハブ部２２には、制御装置２３とバッテリー２４が収容されている。上記制御装置２３はプロペラ３１の回転駆動を制御する。上記バッテリー２４はプロペラ３１および制御装置２３の電源である。上記アーム２１は内部空間には、図示しない配線が通っている。つまり上記ハブ部２２はロータユニット３０の制御ユニットとして機能する。
【００３４】
後述するように、上記バルーン１０は、上記２以上のアーム２１同士の間に配置されている。
【００３５】
〔ロータユニット〕
【００３６】
図３は、ロータユニット３０を示す図である。
上記ロータユニット３０が備えるプロペラ３１は、飛行体１が飛行するためのものである。つまり上記プロペラ３１の推進力で本飛行体１が飛行する。
【００３７】
このロータユニット３０は、円筒状の保持体３２の中心に、プロペラ３１の軸３３が配置されている。プロペラ３１の軸方向は、保持体３２の円筒状の高さ方向に沿っている。上記軸３３の軸受け３４は、複数の支持部材３６によって保持体３２に支持されている。符号３５は上記プロペラ３１を回転駆動するモータ３５である。
上述したように、上記円筒状の保持体３２の内部空間は、アーム２１の内部空間と連通している。
【００３８】
〔バルーン〕
図４は、上記８つのバルーン１０のうちの１つ（単体）を示す。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は矢印Ｃ方向から見た図、（Ｄ）は矢印Ｄ方向から見た図、（Ｅ）は底面図である。
【００３９】
上記バルーン１０は、柔軟なシート状材料から構成され、上記シート状材料によって囲まれたガス封入空間１１（図１参照）を内部に有している。上記バルーン１０は、密閉空間である上記ガス封入空間１１にガスが封入されることにより、図示した形状に膨らむことができる。
【００４０】
上記バルーン１０には、空気よりも比重の軽い浮揚性ガスを封入することができる。このようにすることにより、ロータユニット３０の推進力を節約しながら飛行体１を飛行させることができる。上記浮揚性ガスは、代表的な例としてヘリウムガスや水素ガスをあげることができる。ヘリウムガスと窒素ガスとの混合ガスや、ヘリウムガスと空気との混合ガスなどの混合ガスを用いることもできる。
【００４１】
この例では、上記バルーン１０は、平面視で大略扇形を呈している。扇形の中心角は９０度である。つまり４つのバルーン１０を、お互いの中心角の頂点を突きあわせるように配置すると、平面視で円形を呈するようになっている。
【００４２】
上記扇形の半径に相当する面には、平面視で半円状を呈するハーフパイプ溝１２が形成されている。上記ハーフパイプ溝１２はバルーン１０の高さ方向に延びている。扇形の中心角の頂点を突きあわせるように４つのバルーン１０を配置したときに、隣接するバルーン１０のハーフパイプ溝１２が合わさって、高さ方向に延びる通路が形成される。上記通路に、ロータユニット３０が収容されるようになっている。
【００４３】
上記バルーン１０の底面の中心角の領域には、バルーン１０と同じ頂点を中心角とする扇形の凹部１３が形成されている。上記凹部１３は、扇形の中心角の頂点を突きあわせるように４つのバルーン１０を配置したときに、４つのバルーン１０の凹部１３が合わさって円形となる。４つの凹部１３が合わさってできた円形の凹部には、上記フレーム２０のハブ部２２が収容されるようになっている。
【００４４】
上記バルーン１０の半径に相当する面と底面がなす稜には、上記ハーフパイプ溝１２から凹部１３にかけて、クォーターパイプ溝１４が形成されている。上記クォーターパイプ溝１４は、４つのバルーン１０が配置したときに、４つのバルーン１０のクォーターパイプ溝１４が合わさって筒状通路となる。つまり、まず、扇形のバルーン１０を２つ、半円状に配置する。この半円状に配置した２つのバルーン１０を、２組準備する。この２組を、クォーターパイプ溝１４を合わせるよう組み合わせて配置すると、４つのクォーターパイプ溝１４が合わさって筒状通路が形成される。この筒状通路には、上記フレーム２０のアーム２１が収容されるようになっている。
【００４５】
上記バルーン１０には、上記２以上のバルーン１０同士を着脱可能に接合する１以上の接合部１５Ａ，１５Ｂをさらに備えている。この例では、バルーン１０の底面に、３つの第１接合部１５Ａを備えている。また扇形の半径に相当する面に、２つの第２接合部１５Ｂを備えている。上記接合部１５Ａ，１５Ｂとしては、たとえば面ファスナーや両面粘着テープなどを用いることができる。
【００４６】
この実施形態では、各バルーン１０の形状を同一にしているため、予備交換部品とするバルーン１０も同じ形状のものを１種類準備すればよい。バルーン１０の製造コストだけでなく管理コストも節減できる。
【００４７】
図５は、ロータユニット３０付きのフレーム２０にバルーン１０を取り付ける状態を説明する図である。
上述したとおり、上記フレーム２０は、中心のハブ部２２から４つのアーム２１が放射状に延びている。上記４つのアーム２１の先端に、それぞれロータユニット３０が取り付けられている。ロータユニット３０は合計４つである。
このロータユニット３０付きのフレーム２０に、扇形のバルーン１０が８つ取り付けられる。フレーム２０の上側に４つ、下側に４つ、それぞれ配置される。
【００４８】
上記２以上のバルーン１０は、上記フレーム２０の上側と下側に、それぞれ１以上設けられている。
【００４９】
上記フレーム２０の上側には、扇形のバルーン１０が４つ、中心角の頂点を突きあわせるように配置される。４つのバルーン１０が合わさって、平面視で円形を呈するように配置される。このとき、隣接するバルーン１０同士は、扇形の半径に相当する面に設けられた第２接合部１５Ｂを利用して着脱自在に接合される。上記フレーム２０の上側に配置される４つのバルーン１０は、第１接合部１５Ａが設けられた接合面側を下（つまりフレーム２０側）にして配置される。
【００５０】
上記フレーム２０の下側にも同様に、扇形のバルーン１０が４つ配置される。４つのバルーン１０が平面視で円形を呈するように配置される。このとき、隣接するバルーン１０同士は、第２接合部１５Ｂで着脱自在に接合される。上記フレーム２０の下側に配置される４つのバルーン１０は、第１接合部１５Ａが設けられた接合面側を上（つまりフレーム２０側）にして配置される。
【００５１】
フレーム２０の上側に配置された４つのバルーン１０と、フレーム２０の下側に配置された４つのバルーン１０は、第１接合部１５Ａを利用して着脱自在に接合される。
【００５２】
つまり、８つのバルーン１０が合わさって全体として円柱状となる。その円柱の中心には、８つの扇形の凹部１３が合わさって円柱状空間ができ、そこには上記フレーム２０のハブ部２２が収容される。上記ハブ部２２が収容される円柱状空間と連通するように、４つのクォーターパイプ溝１４が合わさって筒状通路ができ、そこにはフレーム２０のアーム２１が収容される。上記アーム２１が収容される筒状通路と連通するように、４つのハーフパイプ溝１２が合わさって高さ方向に延びる通路ができ、そこにはロータユニット３０が収容される。
【００５３】
上記１つ１つのバルーン１０は、平面視で上記２以上のアーム２１同士の間に配置されている。そして、各バルーン１０は、上記アーム２１同士の間において、上記フレーム２０の上側と下側にそれぞれ設けられている。
【００５４】
この状態で、上記１以上の接合部１５Ａ，１５Ｂで上記２以上のバルーン１０同士を接合することにより、上記２以上のバルーン１０同士が上記フレーム２０を挟んだ状態になる。
【００５５】
さらに、上記各バルーン１０の数は、上記ロータユニット３０の数の２倍である。この例では、ロータユニットが４つ、バルーン１０が８つである。
【００５６】
〔第１実施形態の効果〕
本実施形態では、２以上のロータユニット３０とフレーム２０とを備えている。上記ロータユニット３０は、推進用のプロペラ３１を有している。上記フレーム２０には上記２以上のロータユニット３０が搭載される。
そして、本実施形態は、ガスが封入されて膨らんだ状態で上記フレーム２０に取り付けられる２以上のバルーン１０を備えている。このため、各バルーン１０の貼り合わせ構造は単純なものでよく、バルーン１０自体にかかるコストを下げることができる。また、１つのバルーン１０が損傷したとしても、損傷していない残りのバルーン１０で浮力を保つことができる。このため、落下速度が遅く、落下の衝撃による飛行体１の破損を防止し、ほかのものに接触して損傷させる危険が小さくなる。さらに、その損傷したバルーン１０だけを交換すれば、もとの状態に修復することができる。しかも損傷していない残りのバルーン１０に封入さされたガスは無駄にならない。加えて、飛行体１全体を、フレーム２０を骨組みとした頑強な構造体にすることができる。仮にバルーン１０内のガス圧が低下したとしても、ロータユニット３０の配置精度が低下するような問題は生じない。
【００５７】
本実施形態では、上記２以上のバルーン１０同士を着脱可能に接合する１以上の接合部１５Ａ，１５Ｂをさらに備えている。
このため、２以上のバルーン１０同士が上記接合部で接合されて一体化し、飛行時の安定性が高まる。とくに風がある環境で飛行するときの揺動など、２以上のバルーン１０が一体化した状態で挙動するようになるからである。また、２以上のバルーン１０が一体化して外観上もまとまりがよい。
【００５８】
本実施形態では、上記１以上の接合部１５Ａ，１５Ｂで上記２以上のバルーン１０同士を接合することにより、上記２以上のバルーン１０同士が上記フレーム２０を挟んだ状態になる。つまり、上記２以上のバルーン１０を上記接合部を利用して接合することにより、２以上のバルーン１０をフレーム２０に取り付けることができる。
【００５９】
本実施形態では、上記２以上のバルーン１０は、上記フレーム２０の上側と下側に、それぞれ１以上設けられている。上下のバルーン１０でフレーム２０が保護され、落下の衝撃による飛行体１の破損を防止し、ほかのものに接触して損傷させる危険が小さくなる。また、このような構造では、フレーム２０のアーム２１を通す連通部を設ける必要がない。したがって、従来のような、連通部にアーム２１を通す組み立て作業が不要で、極めて作業性がよい。また、バルーン１０自体の構造も単純で製造コストを抑えることができる。
【００６０】
本実施形態では、上記フレーム２０は、２以上のアーム２１とハブ部２２とを有している。上記アーム２１は、第１端部側に上記ロータユニット３０が取り付けられる。上記ハブ部２２は、上記２以上のアーム２１の第２端部側が固定される。
上記バルーン１０は、上記２以上のアーム２１同士の間に配置される。このような構造では、フレーム２０のアーム２１を通す連通部を設ける必要がない。したがって、従来のような、連通部にアーム２１を通す組み立て作業が不要で、極めて作業性がよい。また、バルーン１０自体の構造も単純で製造コストを抑えることができる。
【００６１】
本実施形態では、上記バルーン１０の数は、上記ロータユニット３０の数の２倍である。フレーム２０のアーム２１を通す連通部を設ける必要がない。したがって、従来のような、連通部にアーム２１を通す組み立て作業が不要で、極めて作業性がよい。また、バルーン１０自体の構造も単純で製造コストを抑えることができる。
【００６２】
〔第２実施形態〕
図６〜図７は、本発明の第２実施形態を示す。
この第２実施形態は、上記ロータユニット３０の数が奇数であり、そのうちの少なくとも１つのロータユニット３０に整流部材３７を設けている。
【００６３】
図示した例では、上記ロータユニット３０の数が３であり、そのうちの１つのロータユニット３０に整流部材３７を設けている。
【００６４】
フレーム２０は、中心のハブ部２２から３つのアーム２１が放射状に延びている。上記３つのアーム２１の先端にそれぞれロータユニット３０が取り付けられている。
【００６５】
バルーン１０の数は６つである。図は平面図であり、上側の３つしか見えていない。各バルーン１０は、中心角が１２０度の扇形である。中心角の部分を突き合わせて３つのバルーン１０を配置することで円形を呈するようになっている。フレーム２０の上側に３つのバルーン１０を円形になるよう配置し、フレーム２０の下側に３つのバルーン１０を円形になるよう配置する。接合部１５Ａ，１５Ｂ（図では隠れて見えない）により各バルーン同士を着脱可能に接合する。
【００６６】
３つのロータユニット３０のうち１つには、保持体３２の内側でプロペラ３１の下側に整流部材３７が設けられている。上記整流部材３７は、上端のヒンジ構造を軸にして下端側が左右に揺動しうるようになっている。これにより、プロペラ３１が発生する気流を上記整流部材３７が制御し、飛行体１の舵として機能することにより、飛行体１の旋回が可能になる。
【００６７】
この例では、進行方向（図示の矢印Ｐ）の軸に対して左右対称に２つのロータユニット３０が配置されている。上記進行方向の前または後に位置するロータユニット３０に整流部材３７が設けられている。つまり、進行方向（図示の矢印Ｐ）の軸に対して左右対称に位置しないロータユニット３０に整流部材３７が設けられている。
【００６８】
上記第２実施形態は、上記ロータユニット３０の数が奇数であり、そのうちの少なくとも１つのロータユニット３０に整流部材３７を設けている。上記ロータユニット３０が偶数あるものよりもロータユニットを１つ減らして軽量化し、墜落時の危険を少なくするとともに、使用するヘリウムガスの量も少なく、バッテリーの持続時間を長くできる。
【００６９】
それ以外は上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この第２実施形態でも上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７０】
〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態を示す。
この第３実施形態では、ハブ部２２がボックス状でない。具体的には、この例でのハブ部２２は、パイプ状のアーム２１を十字継手のように中空状に接合した接合部により形成されている。このハブ部２２に制御装置２３とバッテリー２４が収容されている。
【００７１】
この第３実施形態では、上記バルーン１０は、フレーム２０の上側に１つ、下側に１つ配置されている。この例は、上下２つのバルーン１０により、フレーム２０を上下から挟む構造である。
【００７２】
上記バルーン１０は平面視において四角形である。四角形の四隅には、クオーターパイプ状の溝部１６が高さ方向に延びるように形成されている。上記溝部１６にロータユニット３０が収まるようになっている。
【００７３】
この例では、フレーム２０のアーム２１を第１実施形態よりも長くすることにより、バルーン１０のガス封入空間１１の容量を確保し、第１実施形態と同程度の浮力を得ている。
【００７４】
それ以外は上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この第３実施形態でも上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７５】
〔第４実施形態〕
図９は、本発明の第４実施形態を示す。
この第４実施形態は、上記第３実施形態を変形したものである。
【００７６】
この第４実施形態では、上記バルーン１０は、フレーム２０の下側に４つ配置されている。この例は、下側の４つのバルーン１０により、フレーム２０を横から挟む構造である。また、上記バルーン１０を図示しないベルトなどでフレーム２０に固定してもよい。
【００７７】
上記バルーン１０は、平面視において、二等辺三角形に形成されている。頂角は９０度であり、２つの低角は４５度である。２つの低角の部分に、高さ方向に延びる凹溝１７が形成されている。二等辺三角形の２つの等辺にあたる部分の底面側に、それぞれクォーターパイプ溝が形成されている。
【００７８】
頂角の部分を突き合わせた状態に４つのバルーン１０を配置すると、大略四角形を呈するようになっている。隣接するバルーン１０同士は第２接合部１５Ｂによって着脱可能に接合される。この状態で、隣接する２つのバルーン１０の凹溝１７が合ったところにロータユニット３０が収まる。また、隣接する２つのバルーン１０のクォーターパイプ溝が合ったところにフレーム２０のアーム部２１およびハブ部２２が納まる。
【００７９】
それ以外は上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この第４実施形態でも上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００８０】
〔第５実施形態〕
図１０は、本発明の第５実施形態を示す。
この第５実施形態は、上記第３実施形態を変形したものである。
【００８１】
この第５実施形態では、ハブ部２２が直方体のボックス状である。このハブ部２２に制御装置２３とバッテリーが収容されている。また、アーム２１は放射状に真っ直ぐでなく、Ｌ字状に形成されている。上記Ｌ字状のアーム２１は、第１端部側に上記ロータユニットが取り付けられ、第２端部側が上記ハブ部２２に固定されている。
【００８２】
上記ハブ部２２は、前後方向（図示の矢印Ｘ）に長い直方体である。
上記ハブ部２２の前寄り側面の左右にそれぞれ、Ｌ字状のアーム２１の第２端部側が固定されている。前方左側のアーム２１は、左方に延びたところで屈曲して第１端部側が前方に延びている。前方右側のアーム２１は、右方に延びたところで屈曲して第１端部側が前方に延びている。
上記ハブ部２２の後寄り側面の左右にもそれぞれ、Ｌ字状のアーム２１の第２端部側が固定されている。後方左側のアーム２１は、左方に延びたところで屈曲して第１端部側が後方に延びている。後方右側のアーム２１は、右方に延びたところで屈曲して第１端部側が後方に延びている。
上記前方左右および後方左右のアーム２１の各第１端部側に、それぞれロータユニット３０が取り付けられている。
【００８３】
この第５実施形態では、上記バルーン１０は、フレーム２０の上側に２つ、下側に２つ、合計４つ配置されている。この例は、上側２つ、下側２つのバルーン１０により、フレーム２０を挟む構造である。
【００８４】
上記バルーン１０は、平面視において、長方形に形成されている。フレーム２０の上側において、前方に配置されるバルーン１０では、前方に位置する２つの頂点の部分に、それぞれクォーターパイプ溝が形成されている。フレーム２０の上側において、後方に配置されるバルーン１０では、後方に位置する２つの頂点の部分に、それぞれクォーターパイプ溝が形成されている。前方に配置されるバルーン１０と後方に配置されるバルーン１０は、第２接合部１５Ｂによって着脱可能に接合される。
【００８５】
フレーム２０の下側においても同様に、前方のバルーン１０と後方のバルーン１０が接合されている。
フレーム２０の上側に配置された２つのバルーン１０と、フレーム２０の下側に配置された２つのバルーン１０は、第１接合部１５Ａを利用して着脱自在に接合される。
上記各クォーターパイプ溝にロータユニット３０が収まるようになっている。
【００８６】
この例では、矢印Ｘを前後方向にしたものを説明したが、矢印Ｙを前後方向にすることもできる。
【００８７】
それ以外は上記第１実施形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この第５実施形態でも上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００８８】
〔浮力の設計〕
上記各実施形態では、ロータユニット３０付きのフレーム２０に複数のバルーン１０を取り付けることができる。上記バルーン１０には、空気より比重の軽い浮揚性のガスを封入することにより飛行体１自体に浮力をもたせ、バルーン１０をもたない飛行体にくらべてバッテリーの持続時間を延長するなどの効果を発揮する。
【００８９】
このとき、バルーン１０の浮力が強すぎると、たとえば風のある屋外に飛行体１を飛ばすときに、飛行体１が風にあおられて安定した飛行ができなくなるおそれがある。そこで、封入するガスを変えて浮力が異なる複数のバルーン１０を準備しておき、飛行体１を飛行させる現場の環境にあわせて、適切な浮力のバルーン１０を選定したり、異なる浮力のバルーン１０を組み合わせて適切な浮力に調節したりすることができる。
【００９０】
浮力を異なるバルーン１０としては、たとえばヘリウムガスだけを封入したヘリウムバルーンと、エアだけを封入したエアバルーンとを準備しておくことができる。また、ヘリウムとエアを混合した混合ガスバルーンを追加で準備してもよい。これらを選定したり、適当な数を組み合わせたりすることにより、自由に浮力を設計することができる。
【００９１】
〔他の変形例〕
以上は本発明の特に好ましい実施形態について説明した。しかし本発明は、図示した実施形態に限定する趣旨ではない。本発明は各種の態様に変形して実施することができる。つまり本発明は各種の変形例を包含する趣旨である。
【符号の説明】
【００９２】
１：飛行体
１０：バルーン
１１：ガス封入空間
１２：ハーフパイプ溝
１３：凹部
１４：クォーターパイプ溝
１５Ａ：第１接合部
１５Ｂ：第２接合部
１６：溝部
１７：凹溝
２０：フレーム
２１：アーム
２２：ハブ部
２３：制御装置
２４：バッテリー
３０：ロータユニット
３１：プロペラ
３２：保持体
３３：軸
３４：軸受け
３５：モータ
３６：支持部材
３７：整流部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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９】
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【図１０】
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