(57)【要約】      （修正有）【課題】ドローン本体にアクセサリを高速に固定するためのシステムを提案する。【解決手段】高速固定システムは、アクセサリ２２と一体であるリンク部分２４と、ドローン本体１２に形成されたサポート面２６と、を有する。リンク部分は、アクセサリの配置及び除去を許容する自由位置と、リンク部分がフレームと共に一体のユニットを形成するようにフレーム上における回転及び並進において動かないようにされる被ロック位置と、の間でフレームに対して回転で移動可能である。フレームに対するリンク部分の回転停止により被ロック位置を規定する手段と、リンク部分が被ロック位置にある時のフレームに対するリンク部分の軸方向並進阻止のための手段と、被ロック位置が達された時のフレームへのリンク部分の弾性的締結のための手段と、が設けられている。【選択図】図２ａ
2016016863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドローン本体（１２）を有するドローン（１０）と、
前記ドローン本体に取り外し可能に固定されるように適合されたドローンアクセサリ（２０，２２）と、
を備え、
システムが、前記アクセサリを前記ドローン本体に高速に固定するために設けられており、
前記システムは、
‐前記アクセサリと一体であるリンク部分（２４）と、
‐前記ドローン本体に形成されたサポートフレーム（２６）と、
を有し、
前記サポートフレームは、前記ドローン本体上における前記アクセサリの取り付け、位置決め、及び所定位置での保持を許容するように前記リンク部分と協力して動作するように適合されており、
前記リンク部分は、
・前記リンク部分が自由に前記フレーム上に配置または前記フレーム上から分離され得る自由位置と、
・前記リンク部分が前記フレームと共に一体のユニットを形成するように前記フレーム上における回転及び並進においてロックされる被ロック位置と、
の間で、前記フレームに対して回転（２８）で移動可能であり、
前記リンク部分は、
‐前記被ロック位置を規定する、前記フレームに対する前記リンク部分の回転停止のための手段（５２，５４）と、
‐前記リンク部分が前記被ロック位置にある時の前記フレームに対する前記リンク部分の軸方向の並進阻止のための手段（４０，４２，４４）と、
‐前記被ロック位置が達された時の前記フレームへの前記リンク部分の弾性的締結のための手段（６２，６４）と、
を有し、
前記リンク部分は、
‐前記フレームの対応するベアリング（３２）と協力して動作するように適合された少なくとも１つのジャーナル（３０）を規定する管状要素であって、前記ベアリングは前記リンク部分の前記ジャーナルがそこに配置されることを許容するように外向きに方向付けられた開口（３４）を有する半円筒状ベアリングである、という管状要素と、
‐前記管状要素に対して垂直に延びるレバー（５８）であって、前記少なくとも１つのジャーナルが前記レバーの基端部において前記レバーの近くに配置される、というレバーと、
を更に有する、
ことを特徴とするユニット。
【請求項２】
前記回転停止手段は、
‐前記フレームにおいて、前記ベアリングの近くに形成されるとともに、前記ベアリングの前記開口（３４）の方向とは逆の方向に方向付けられた面（５４）を有する突出部（５６）と、
‐前記リンク部分において、前記被ロック位置が達された時に前記フレーム突出部の前記面に接触して当該面に対して静止する停止面（５２）と、
を有する、
請求項１に記載のユニット。
【請求項３】
前記軸方向並進阻止手段は、
‐前記リンク部分において、前記ジャーナルの近くの前記管状体に形成された少なくとも１つの肩部（４４）と、
‐前記フレームにおいて、前記半円筒状ベアリングを径方向に延ばすとともに、前記リンク部分の前記肩部に対して静止する停止面（４０，４２）と、
を有する、
請求項１に記載のユニット。
【請求項４】
前記被ロック位置が達された時の前記フレームへの前記リンク部分の弾性的締結のための手段は、前記レバーの先端（６０）に形成された突起（６２）及び前記フレームの対応する領域に形成された協力して動作する凹部（６４）、またはその逆、を有する、
請求項１に記載のユニット。
【請求項５】
前記レバー（５８）は、その長さに対して横向きに加えられる圧力により、前記突起（６２）を前記凹部（６４）から離れるように移動させることを許容するとともに、前記リンク部分と前記フレームとの間の分離及び前記被ロック位置から前記自由位置への前記リンク部分の連続的な回転を許容するように、その長さにわたって弾性的に変形可能である、
請求項４に記載のユニット。
【請求項６】
前記アクセサリは、前記リンク部分（２４）と一体であって前記管状体の両側において前記管状体に対して軸方向に延びるシャフト（２２）を有する、
請求項１に記載のユニット。
【請求項７】
前記シャフト（２２）は、その端部の各々においてホイール（２０）を保持している、
請求項６に記載のユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドローン、特にクワッドリコプターのような回転翼ドローンに関連する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなドローンは、ドローン本体と、ドローン本体への接続のためのアームの端部に取り付けられた複数の推進ユニットと、を有しており、各推進ユニットには、各自のモータにより駆動されるプロペラが設けられている。異なるモータは、所定の姿勢及びスピードでドローンを操縦するように区別されたやり方で制御され得る。
【０００３】
ある構成では、ドローン本体に取り外し可能に取り付けられるアクセサリをドローンに設けることが興味深いということがあり得る。
【０００４】
本明細書の以下では、ドローンアクセサリの一例として、その端部の各々に大きな直径のホイールが設けられたシャフトから形成されたユニットが説明されよう。シャフトは、ドローンの旋回の主方向に対して横に方向付けられており、ホイールは、そのプロペラを有するドローンの最大の全体サイズより大きい直径を有している。この構成は、特に、ドローンを飛行させることだけでなく、ホイールが設けられていれば、ドローンを地面の上、壁に沿って、天井に対して等、転がらせることをも許容し、したがって、ドローンの自由な飛行及び浮上の通常の構成に加えて、旋回の可能性を増大させる。
【０００５】
しかしながら、理解されるように、本発明は、ドローン本体における非常に多くの数の取り付けに適用されるため、この例は、決して制限的であると考えられてはいけない。
【０００６】
したがって、ドローンが水領域に着陸するとともに水領域上で安全に旋回することを許容するように、横シャフトの端部に取り付けられたフロートをドローンに設けることが興味深いということがあり得る。
【０００７】
それらは、また、サポートシャフトを使用しないアクセサリ、例えばドローンの背に取り付けられた取り外し可能な補助カメラ等であり得る。
【０００８】
どのような場合でも、道具を用いることなく、このアクセサリの容易かつ高速な取り付け及び取り外しが可能であることが望ましい。
【０００９】
固定システムは、さらに、アクセサリとドローンとの間の完全な固定を許容しなければならず、これら２つの要素は、アクセサリがドローン本体にロックされる時に一体のユニットを形成する必要がある。
【００１０】
特に、ドローンに固定された横シャフトの場合、ホイールがドローンのプロペラと接触するリスクを有するホイールの横変位を引き起こし得る、シャフトのいかなる軸方向の並進をも防止することが重要である。
【発明の概要】
【００１１】
本発明の目的は、特に管形状の要素を通ってドローンに対して交差するように取り付けられたアクセサリのための、使用の容易性及びドローンとアクセサリとの間の機械的リンクの信頼性のこれらの要求を満たす、ドローン本体にアクセサリを高速に固定するためのシステムを提案することである。
【００１２】
他方、民生ドローン、おもちゃ等と一緒にこの固定システムを使用することが望まれる限りでは、単純性及び信頼性の上述の基準を満たしながら、非常に低コストで容易に大量生産され得るシステムを使用することが望ましい。
【００１３】
高速固定システムは、また、多様な性質を持たなければならず、すなわち、それは、ユーザがこのまたはあのアクセサリをドローンに取り付けることを望むかどうかに応じていかなるアダプタまたは他の追加要素を要求することなく、同じドローンに非常に多様な異なるアクセサリを差別せずに固定するために使用されることが可能でなければならない。
【００１４】
取り外し可能な要素をドローンに高速に固定するための様々なシステムが、たとえばＷＯ２０１４／０５９５４９Ａ１、ＵＳ２０１４／００６１３７６Ａ１、ＥＰ２２３６４１６Ａ２、ＷＯ２００８／１２１９８３Ａ１またはＵＳ４５９１１１４Ａに記載されているが、それらのいずれも、上に示された全体的な要求を満たすことを許容しない。
【００１５】
前述された目的を達成するために、本発明は、ドローンと、ドローン本体に取り外し可能に固定されるように適合されたドローンアクセサリと、を有するユニットを提案し、このユニットは、上述されたＷＯ２０１４／０５９５４９Ａ１に開示されるように、アクセサリと一体であるリンク部分とドローン本体に形成されたサポートフレームとを有する、ドローン本体にアクセサリを高速に固定するためのシステムを有し、このフレームは、ドローン本体におけるアクセサリの取り付け、位置決め及び所定位置の保持を許容するようにリンク部分と協力して動作するように適合されている。
【００１６】
リンク部分は、リンク部分が自由にフレーム上に配置またはフレーム上から分離され得る自由位置と、リンク部分がフレームと共に一体のユニットを形成するようにフレーム上における回転及び並進においてロックされる被ロック位置と、の間で、フレームに対して回転で移動可能である。リンク部分は、被ロック位置を規定する、フレームに対するリンク部分の回転停止のための手段と、リンク部分が被ロック位置にある時のフレームに対するリンク部分の軸方向の並進阻止のための手段と、被ロック位置が達された時のフレームへのリンク部分の弾性的締結のための手段と、を有する。
【００１７】
特徴的に、リンク部分は、フレームの対応するベアリングと協力して動作するように適合された少なくとも１つのジャーナルを規定する管状要素を有し、このベアリングは、リンク部分のジャーナルがそこに配置されることを許容するように外向きに方向付けられた開口を有する半円筒状ベアリングである。リンク部分は、また、管状要素に対して垂直に延びるレバーであって、ジャーナルがレバーの基端部においてレバーの近くに配置される、というレバーを有する。
【００１８】
様々の有利な補助的な特徴によれば、
‐回転停止手段は、フレームにおいて、ベアリングの近くに形成されるとともにベアリングの開口の方向とは逆の方向に方向付けられた面を有する突出部と、リンク部分において、被ロック位置が達された時のフレーム突出部の前記面に接触して当該面に対して静止する停止面と、を有する、
‐軸方向並進阻止手段は、リンク部分において、ジャーナルの近くの管状本体に形成された少なくとも１つの肩部と、フレームにおいて、半円筒状ベアリングを径方向に延ばすとともにリンク部分の肩部に対して静止する停止面と、を有する、
‐被ロック位置が達された時のフレームへのリンク部分の弾性的締結のための手段は、レバーの先端に形成された突起及びフレームの対応する領域に形成された協力して動作する凹部、またはその逆、を有する、
‐レバーは、その長さに対して横向きに加えられる圧力により、突起を凹部から離れるように移動させることを許容するとともに、リンク部分とフレームとの間の分離及び被ロック位置から自由位置へのリンク部分の連続的な回転を許容するように、その長さにわたって弾性的に変形可能である、
‐アクセサリは、リンク部分と一体であって管状体の両側において管状体に対して軸方向に延びるシャフトを有し、シャフトは、特に、その端部の各々においてホイールを保持することが可能である。
【００１９】
図面を通して同じ参照符号が同一または機能的に類似の要素を示している添付の図面を参照して、本発明の例示の実施形態がここで説明されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、図示された例では一対の横ホイールにより構成されたアクセサリが設けられたドローンの全体的な斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、初期アクセサリ配置位置における高速固定システムを示す、そのアクセサリが備えられた図１のドローンの中央部分の拡大図である。
【図２ｂ】図２ｂは、最終被ロック位置における高速固定システムを示す、そのアクセサリが備えられた図１のドローンの中央部分の拡大図である。
【図３】図３は、リンク部分とドローン本体に形成された対応するサポートフレームとを有する高速固定システムの構成要素を詳細に示している。
【図４】図４は、図３の角度とは異なる角度によるリンク部分の分離図である。
【図５ａ】図５ａは、初期位置におけるリンク部分及び協力して動作するサポートフレームを示す側面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、最終被ロック位置におけるリンク部分及び協力して動作するサポートフレームを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、そこから４つのサポートアーム１４が放射状に広がる中央本体１２を有する、クアッドリコプタータイプのドローン１０を含むユニットを示している。各サポートアーム１４には、その先端において、サポートアーム１４上の水平面内で延びているプロペラ１８を回転駆動させるモータを有する推進ユニット１６が備えられている。
【００２２】
ドローン１０には、ドローンの旋回の主方向Δと平行な平面内で延びており、ドローン本体１２、推進ユニット１６及びプロペラ１８の両側に配置された、大径（そのプロペラを有するドローンの全体サイズより大きい直径）の２つの横ホイールから形成されたアクセサリが設けられている。ホイール２０は、横断シャフト２２により保持されており、シャフト２２は、ドローン本体１２と並進及び回転において一体となるようにドローン本体１２に取り付けられている（すなわち、シャフト２２は、軸方向に移動できず、かつ、それ自身の周りを回転できない）。ホイール２０は、シャフト２２の端部に回転において自由に取り付けられており、２つのホイールの各々は、互いに独立に回転可能であり、そのように純粋に受動的である。ホイール２０は、駆動の役割を有しておらず、それらは、地面または壁に接触した状態にとどまりながら、ドローンが地面または壁から離れてとどまることを許容する役目を果たすだけである。ドローンは、そのプロペラの唯一の力により移動され、地面または壁の上を転がることが可能である。
【００２３】
シャフト２２は、有利には、ドローンの背に取り付けられており、これにより、後者の重心は、シャフト２２の下、かつホイール２０の回転の中心の下に位置しており、それは、浮上状態が何であれ、バランスへの自然な戻りを許容するであろう。
【００２４】
図２ａ及び図２ｂは、シャフト２２がドローン本体１２に取り付けられているやり方を詳細に示している。
【００２５】
この取り付けは、ドローン本体１２と一体であるフレーム２６と取り外し可能に協力して動作するリンク部分２４を有する、本発明の特徴である高速固定システムの手段によりなされている。リンク部分２４は、シャフト２２と回転及び並進において一体であり、フレーム２６に配置され得る（位置が図２ａに示されている）。これら２つの要素が相対的な自由度を持たずに回転及び並進の両方において互いに一体に形成されるように、リンク部分２４は、特に、シャフト２２の表面に直接成型され得る。
【００２６】
フレーム２６上におけるリンク部分２４のロック、及び従ってドローン本体１２上におけるドローンアクセサリ（ここではシャフト２２により物質化されている）のロックは、
‐リンク部分２４がフレーム２６上に自由に配置（または後者から分離）され得る、図２ａに示される初期位置と、
‐リンク部分２４が相対的な自由度を持たずにフレーム２６と共に一体のユニットを形成するようにフレーム２６上に回転及び並進においてロックされる、図２ｂに示される被ロック位置と、
の間の回転により得られる。
【００２７】
初期位置から被ロック位置への切り替えは、図２ａにおいて矢印２８により図式化される、一回転の一部（約６０°〜９０°）にわたる単純な回転によりもたらされる。ドローン本体上におけるアクセサリの取り付け及びロックは、従って、他の必要な操作無しで、リンク部分２５をフレーム２６上に配置するとともに矢印２８に応じた回転を実行することになる。
【００２８】
図３及び図４、並びに図５ａ及び図５ｂは、所望の結果に達することを許容する、リンク部分２４及びサポートフレーム２６の構成要素をより詳細に示している。
【００２９】
リンク部分２４は、サポートフレーム２６の対応するベアリング３２に対して静止するように意図された２つのジャーナル３０を規定する、シャフト２２（シャフトは図３及び図４では示されていない）と同軸の管状要素を有している。これらのベアリング３２は、上向きに開いており、開口３４（図５ａ及び図５ｂ）は、リンク部分２４のジャーナル３０の初期位置（図２ａ、図３及び図５ａに示された位置）への配置及び当該初期位置からの除去を許容するのに十分広い。サポートフレーム２６は、また、ジャーナル３０の軸に対して垂直な中央リブ３６と、２つの横リブ３８と、を有しており、ベアリング３２は、リブ３８に形成されている。
【００３０】
中央リブ３６及び横リブ３８は、リンク部分２４の管状体に形成された各自の肩部４４を案内及び受容することを許容する、互いに平行かつ対向する２対の平坦な面４０、４２を規定している。各肩部４４は、横リブ３８及び４０の面４２並びに中央リブ３６の面にそれぞれ接触する停止面４６、４８を含んでいる。この構成は、リンク部分２４がベアリング３２のジャーナル３０と共にサポートフレーム２６に配置されると、ドローン本体１２に対する軸方向の並進において、リンク部分２４、及び従ってシャフト２２、並びに概してドローンアクセサリを動かなくさせることを許容する。
【００３１】
肩部４４は、図５ａ及び図５ｂに示されるように、停止面、例えばラジアル平面内で延びる平坦な面、を形成する面５２により終端する端部領域５０を更に含んでいる。この停止面５２は、サポートフレーム２６の突出エッジ５６に形成された対向する対応する接触面５４に対して接触するように意図されている。初期自由位置（図５ａ）では、２つの面５２及び５６が離れて間隔を空けられており、被ロック位置に向かう回転（矢印２８）は、これらの面を互いに接触かつ隣接して配置し、ベアリング３２の外側にジャーナル３０が出ることを防止する。
【００３２】
リンク部分２４を被ロック位置（すなわち図５ｂの位置）に保持するために、リンク部分２４は、ジャーナル３０を保持する管状要素に対して径方向に延びるレバー５８を含んでいる。このレバー５８には、その端部において、サポートフレーム２６の中央リブ３６に形成された対応する凹部６４と協力して動作するように意図された突起６２が設けられており、突起６２は、その先端６０の近くにおいて、レバー５８の側面の１つに形成されている。
【００３３】
例えば樹脂材料である、レバーの材料の弾性により、突起／凹部のユニット６２、６４は、ユーザによる操作がない場合に開口方向にリンク部分２４を押圧し得る様々な外部のストレス、振動等に抵抗する弾性締結（「クリッピング」）手段を構成する。
【００３４】
リンク部分２４／サポートフレーム２６のユニット、及び従ってドローン本体／アクセサリのユニットは、従って、突起６２が凹部６４内へ「クリップ」されるまでずっとレバー５８が下げられると、完全に固定されたままとどまる。
【００３５】
アクセサリを取り外すために、ユーザは、例えば端部６０に形成されたノーズ６４を介して、レバーに横の作用を及ぼす必要があるだけであり、この操作は、図２ｂの矢印６２により示されている。この作用は、レバーの弾性により、突起６２を凹部６４から離れるように移動させる効果があり、従って、レバー５８をサポートフレーム２６からアンロックし、これにより、アクセサリが容易に取り外されることが可能であろう自由位置までのリンク部分の逆回転を許容する。
【図１】
2016016863.tif 000003
【図２ａ】
2016016863.tif 000004
【図２ｂ】
2016016863.tif 000005
【図３】
2016016863.tif 000006
【図４】
2016016863.tif 000007
【図５ａ】
2016016863.tif 000008
【図５ｂ】
2016016863.tif 000009