(57)【要約】【課題】滞空可能時間および可搬重量が大きいマルチコプターを提供する。【解決手段】燃料を内部で燃焼させることにより回転を発生するエンジン１と、回転により揚力を発生する複数のプロペラ２１，２２，２３，２４と、エンジン１で発生した回転を複数のプロペラ２１，２２，２３，２４に分配して伝達する回転伝達経路３とを有するマルチコプター。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を内部で燃焼させることにより回転を発生するエンジン（１）と、
回転により揚力を発生する複数のプロペラ（２１，２２，２３，２４）と、
前記エンジン（１）で発生した回転を前記複数のプロペラ（２１，２２，２３，２４）に分配して伝達する回転伝達経路（３）と、
を有するマルチコプター。
【請求項２】
前記回転伝達経路（３）は、
前記複数のプロペラ（２１，２２，２３，２４）のうち第１のプロペラ（２１）に動力的に連結された第１のシャフト（１１１）と、
前記複数のプロペラ（２１，２２，２３，２４）のうち第２のプロペラ（２２）に動力的に連結された第２のシャフト（１１２）と、
前記エンジン（１）から伝達する回転を、前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）がそれぞれの回転抵抗に応じた回転数で回転するように前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）に分配するデファレンシャルギヤ（１２）と、
を有する請求項１に記載のマルチコプター。
【請求項３】
前記回転伝達経路（３）は、
前記第１のシャフト（１１１）に制動力を付加する第１の制動装置（２０１，２５１）と、
前記第２のシャフト（１１２）に制動力を付加する第２の制動装置（２０２，２５２）と、
をさらに有する請求項２に記載のマルチコプター。
【請求項４】
第１および第２の制動装置（２０１，２０２）は、それぞれ、前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）と一体に回転するブレーキディスク（２１）と、そのブレーキディスク（２１）に非接触状態で制動力を付加するステータ（２２）とからなる非接触式の制動装置である請求項３に記載のマルチコプター。
【請求項５】
第１および第２の制動装置（２５１，２５２）は、それぞれ、前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）の回転力を電力に変換することによって前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）に制動力を付加する回生制動装置である請求項３に記載のマルチコプター。
【請求項６】
前記回転伝達経路（３）は、
前記第１のシャフト（１１１）に回転力を付加する第１の補助モータ（２３１，２５１）と、
前記第２のシャフト（１１２）に回転力を付加する第２の補助モータ（２３２，２５２）と、
をさらに有する請求項２に記載のマルチコプター。
【請求項７】
前記複数のプロペラの個数が４つ以上であり、
前記回転伝達経路（３）は、
前記複数のプロペラ（２１，２２，２３，２４）のうち第３のプロペラ（２３）に動力的に連結された第３のシャフト（１１３）と、
前記複数のプロペラ（２１，２２，２３，２４）のうち第４のプロペラ（２４）に動力的に連結された第４のシャフト（１１４）と、
前記エンジン（１）から伝達する回転を、前記第３および第４のシャフト（１１３，１１４）がそれぞれの回転抵抗に応じた回転数で回転するように前記第３および第４のシャフト（１１３，１１４）に分配する第２のデファレンシャルギヤ（１３）と、
をさらに有する請求項１から６のいずれかに記載のマルチコプター。
【請求項８】
前記回転伝達経路（３）は、前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）に回転を分配する前記デファレンシャルギヤ（１２）と、前記第３および第４のシャフト（１１３，１１４）に回転を分配する前記第２のデファレンシャルギヤ（１３）とに回転を分配するセンターデファレンシャルギヤ（１０）をさらに有する請求項７に記載のマルチコプター。
【請求項９】
前記エンジン（１）の回転を利用して電力を発電するオルタネータ（７）と、そのオルタネータ（７）で発生した電力を蓄電するバッテリー（５）とをさらに有する請求項１から８のいずれかに記載のマルチコプター。
【請求項１０】
前記第１および第２のシャフト（１１１，１１２）に回転を分配する前記デファレンシャルギヤ（１２）は、
前記エンジン（１）から伝達する回転が入力されるリングギヤ（１４）と、
前記リングギヤ（１４）と一体に回転するようにリングギヤ（１４）に固定されたデフケース（１５）と、
前記デフケース（１５）内に収容され、前記リングギヤ（１４）の軸心と直交する軸心まわりに回転可能に支持されたピニオン（１６）と、
前記リングギヤ（１４）の軸心と同一方向の軸心まわりに回転可能に支持され、前記ピニオン（１６）に噛合する一対のサイドギヤ（１７）とを有し、
前記一対のサイドギヤ（１７）のうち一方のサイドギヤ（１７）に前記第１のシャフト（１１１）が接続され、他方のサイドギヤ（１７）に前記第２のシャフト（１１２）が接続されている、
請求項１から９のいずれかに記載のマルチコプター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マルチコプターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラを用いた空中からの測量および観測や、空中飛行による物品搬送および農薬散布などに、無人で空中を自在に移動可能なマルチコプター（いわゆるドローン）が注目されている。
【０００３】
マルチコプターは、一般に、複数のプロペラと、その複数のプロペラをそれぞれ回転駆動する複数の電動モータと、その複数の電動モータに電力を供給するバッテリーとを有する。そして、複数の電動モータを個別に制御することによって、各プロペラの回転数に差をつけ、空中での前進・後退・左進・右進・旋回などの動作を可能としている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５１０６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような従来のマルチコプターは、電動モータに電力を供給するバッテリーを大きくすると、滞空可能時間を長くすることができるが、その分、バッテリーが重くなるため、可搬重量（いわゆるペイロード）が小さくなってしまう。逆に、バッテリーを小さくすると、可搬重量は比較的大きくなるが、その分、滞空可能時間が短くなってしまう。このように、各プロペラの動力源として電動モータを用いる従来のマルチコプターは、滞空可能時間および可搬重量をいずれも大きくすることが難しいという問題があった。
【０００６】
ここで、本願の発明者は、各プロペラの動力源として、電動モータにかえて、エンジンを採用することを検討した。エンジンの燃料は、一般に、電動モータに使用するバッテリーよりも格段に高いエネルギー密度を有するので、プロペラの動力源にエンジンを採用すると、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を大きくすることが可能となる。
【０００７】
しかし、燃料を内部で燃焼させることにより回転を発生するエンジンは、電動モータのような微妙な回転数制御を行なうことが難しいため、複数のエンジンを同調駆動するのは非常に難しい。そのため、複数のプロペラをそれぞれ別々のエンジンで駆動するようにした場合、マルチコプターの姿勢を安定させることが困難であった。
【０００８】
この発明が解決しようとする課題は、滞空可能時間および可搬重量が大きいマルチコプターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成のマルチコプターを提供する。
燃料を内部で燃焼させることにより回転を発生するエンジンと、
回転により揚力を発生する複数のプロペラと、
前記エンジンで発生した回転を前記複数のプロペラに分配して伝達する回転伝達経路と、
を有するマルチコプター。
【００１０】
このようにすると、エンジンの燃料は、一般に、電動モータに使用するバッテリーよりも格段に高いエネルギー密度を有するので、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を大きくすることが可能となる。また、エンジンの出力を分配して複数のプロペラを駆動する構成なので、複数のプロペラをそれぞれ別々のエンジンで駆動する場合のように複数のエンジンを同調駆動する必要がなく、マルチコプターの姿勢を容易に安定させることができる。
【００１１】
前記回転伝達経路は、
前記複数のプロペラのうち第１のプロペラに動力的に連結された第１のシャフトと、
前記複数のプロペラのうち第２のプロペラに動力的に連結された第２のシャフトと、
前記エンジンから伝達する回転を、前記第１および第２のシャフトがそれぞれの回転抵抗に応じた回転数で回転するように前記第１および第２のシャフトに分配するデファレンシャルギヤと、
を有するものを採用することができる。
【００１２】
第１のプロペラに動力的に連結された第１のシャフトと、第２のプロペラに動力的に連結された第２のシャフトとの間に、デファレンシャルギヤが設けられているので、第１および第２のプロペラの回転数に差をつけることにより、マルチコプターの姿勢を制御することが可能となる。
【００１３】
前記回転伝達経路に、
前記第１のシャフトに制動力を付加する第１の制動装置と、
前記第２のシャフトに制動力を付加する第２の制動装置と、
をさらに設けることができる。
【００１４】
このようにすると、第１または第２の制動装置で第１または第２のシャフトに制動力を付加することで、第１のシャフトの回転数と第２のシャフトの回転数の間に差をつけることが可能となる。
【００１５】
第１および第２の制動装置は、それぞれ、前記第１および第２のシャフトと一体に回転するブレーキディスクと、そのブレーキディスクに非接触状態で制動力を付加するステータとからなる非接触式の制動装置を採用することができる。
【００１６】
このようにすると、ブレーキディスクとステータの間に摩擦損失がないため、第１および第２の制動装置が非作動の状態でのエネルギー損失を抑えることができ、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を効果的に大きくすることが可能となる。
【００１７】
第１および第２の制動装置は、それぞれ、前記第１および第２のシャフトの回転力を電力に変換することによって前記第１および第２のシャフトに制動力を付加する回生制動装置を採用することができる。
【００１８】
このようにすると、第１および第２の制動装置で得られる電力を再利用することができるので、動力の損失が小さく、マルチコプターの滞空可能時間を長くすることが可能となる。
【００１９】
前記回転伝達経路に、
前記第１のシャフトに回転力を付加する第１の補助モータと、
前記第２のシャフトに回転力を付加する第２の補助モータと、
をさらに設けることができる。
【００２０】
このようにすると、第１または第２の補助モータで第１または第２のシャフトに回転力を付加することで、第１のシャフトの回転数と第２のシャフトの回転数の間に差をつけることが可能となる。また、第１または第２のシャフトに制動力を付加するときのような動力の損失がないため、マルチコプターの滞空可能時間を長くすることが可能となる。
【００２１】
前記複数のプロペラの個数を４つ以上とすると、マルチコプターの姿勢を安定させることが容易となる。この場合、前記回転伝達経路は、以下の構成をさらに有するものを採用することができる。
前記回転伝達経路は、
前記複数のプロペラのうち第３のプロペラに動力的に連結された第３のシャフトと、
前記複数のプロペラのうち第４のプロペラに動力的に連結された第４のシャフトと、
前記エンジンから伝達する回転を、前記第３および第４のシャフトがそれぞれの回転抵抗に応じた回転数で回転するように前記第３および第４のシャフトに分配する第２のデファレンシャルギヤと、
をさらに有する。
【００２２】
この場合、前記回転伝達経路として、前記第１および第２のシャフトに回転を分配する前記デファレンシャルギヤと、前記第３および第４のシャフトに回転を分配する前記第２のデファレンシャルギヤとに回転を分配するセンターデファレンシャルギヤをさらに有するものを採用することができる。
【００２３】
前記エンジンの回転を利用して電力を発電するオルタネータと、そのオルタネータで発生した電力を蓄電するバッテリーとをさらに設けると好ましい。
【００２４】
このようにすると、マルチコプターの滞空中にエンジンの回転に伴いオルタネータで発生する電力をバッテリーに蓄電するので、マルチコプターの滞空中に利用可能なバッテリーの電力量を確保しながら、バッテリーの重量を抑えることができる。そのため、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を効果的に大きくすることが可能となる。
【００２５】
前記デファレンシャルギヤとしては、
前記エンジンから伝達する回転が入力されるリングギヤと、
前記リングギヤと一体に回転するようにリングギヤに固定されたデフケースと、
前記デフケース内に収容され、前記リングギヤの軸心と直交する軸心まわりに回転可能に支持されたピニオンと、
前記リングギヤの軸心と同一方向の軸心まわりに回転可能に支持され、前記ピニオンに噛合する一対のサイドギヤとを有し、
前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに前記第１のシャフトが接続され、他方のサイドギヤに前記第２のシャフトが接続されているものを採用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明のマルチコプターは、各プロペラの動力源としてエンジンを採用しており、エンジンの燃料は、一般に、電動モータに使用するバッテリーよりも格段に高いエネルギー密度を有するので、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を大きくすることが可能である。また、エンジンの出力を分配して複数のプロペラを駆動する構成なので、複数のプロペラをそれぞれ別々のエンジンで駆動する場合のように複数のエンジンを同調駆動する必要がなく、マルチコプターの姿勢を容易に安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１実施形態のマルチコプターを模式的に示す図
【図２】図１に示すデファレンシャルギヤの拡大断面図
【図３】この発明の第２実施形態のマルチコプター模式的に示す図
【図４】この発明の第３実施形態のマルチコプター模式的に示す図
【図５】この発明の第４実施形態のマルチコプター模式的に示す図
【図６】図１に示すエンジンを２台に増やし、その各エンジンから出力される回転が共通のセンターデファレンシャルギヤに入力されるように構成した変形例を示す図
【図７】図１に示すプロペラの数を増やした変形例を模式的に示す図
【図８】図７に示すエンジンから各プロペラへの回転伝達経路に自在継手を組み込んだ変形例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１に、この発明の第１実施形態のマルチコプターを示す。このマルチコプターは、例えば、カメラを用いた空中からの測量および観測や、空中飛行による物品搬送や農薬散布を行なうために、無人で空中を移動する回転翼機であり、単一のエンジン１と、回転により揚力を発生する４つのプロペラ２１，２２，２３，２４と、エンジン１で発生した回転を４つのプロペラ２１，２２，２３，２４に分配して伝達する回転伝達経路３と、燃料タンク４と、バッテリー５とを有する。
【００２９】
エンジン１は、燃料を内部で燃焼させることにより回転を発生する駆動装置である。エンジン１の排気量は、例えば、１０〜２００ｃｍ３の範囲で設定される。エンジンの燃料としては、石油燃料（例えばガソリン）が使用される。燃料タンク４は、エンジン１に供給する燃料を収容するタンクであり、燃料チューブ６を介してエンジン１に接続されている。バッテリー５は、エンジン１の制御や図示しないジャイロセンサ等に電力を供給する二次装置である。また、エンジン１には、エンジン１の回転を利用して電力を発電するオルタネータ７が一体に設けられており、オルタネータ７で発生した電力がバッテリー５に蓄電されるようになっている。
【００３０】
第１〜第４のプロペラ２１，２２，２３，２４は、いずれも回転中心から放射状に延びる複数枚のブレード８を有する。各ブレード８には、プロペラ２１，２２，２３，２４が回転したときに揚力を発生するように羽根角が設けられている。
【００３１】
回転伝達経路３は、エンジン１から出力された回転を第１および第２のセンターシャフト９１，９２に分配するセンターデファレンシャルギヤ１０と、第１のセンターシャフト９１を介してエンジン１から伝達する回転を第１および第２のシャフト１１１，１１２に分配するデファレンシャルギヤ１２と、第２のセンターシャフト９２を介してエンジン１から伝達する回転を第３および第４のシャフト１１３，１１４に分配する第２のデファレンシャルギヤ１３とを有する。
【００３２】
第１のシャフト１１１は、第１のプロペラ２１に動力的に連結されており、第１のシャフト１１１が回転すると第１のシャフト１１１と一体に第１のプロペラ２１が回転するようになっている。同様に、第２のシャフト１１２は第２のプロペラ２２に動力的に連結され、第３のシャフト１１３は第３のプロペラ２３に動力的に連結され、第４のシャフト１１４は第４のプロペラ２４に動力的に連結されている。
【００３３】
図２に示すように、デファレンシャルギヤ１２は、第１のセンターシャフト９１を介してエンジン１（図１参照）から伝達する回転が入力されるリングギヤ１４と、リングギヤ１４と一体に回転するようにリングギヤ１４に固定されたデフケース１５と、デフケース１５内に収容されたピニオン１６と、ピニオン１６に噛合する一対のサイドギヤ１７とを有する。デフケース１５には、リングギヤ１４の軸心と直交する方向に延びるピニオン軸１８が固定されている。ピニオン１６は、ピニオン軸１８を中心として回転可能に支持されている。一対のサイドギヤ１７は、それぞれリングギヤ１４の軸心と同一方向の軸心まわりに回転可能となるようにデフケース１５で支持されている。一対のサイドギヤ１７のうち一方のサイドギヤ１７には、第１のシャフト１１１が接続され、他方のサイドギヤ１７には、第２のシャフト１１２が接続されている。
【００３４】
このデファレンシャルギヤ１２は、エンジン１から伝達する回転を、第１および第２のシャフト１１１，１１２がそれぞれの回転抵抗に応じた回転数で回転するように第１および第２のシャフト１１１，１１２に分配する。すなわち、第１のシャフト１１１の回転抵抗が第２のシャフト１１２の回転抵抗よりも大きいときは、第１のシャフト１１１の回転数が第２のシャフト１１２の回転数よりも小さくなるように、第１のセンターシャフト９１の回転が第１および第２のシャフト１１１，１１２に分配して伝達され、一方、第１のシャフト１１１の回転抵抗が第２のシャフト１１２の回転抵抗よりも小さいときは、第１のシャフト１１１の回転数が第２のシャフト１１２の回転数よりも大きくなるように、第１のセンターシャフト９１の回転が第１および第２のシャフト１１１，１１２に分配して伝達される。
【００３５】
図１に示す第３のシャフト１１３と第４のシャフト１１４の間のデファレンシャルギヤ１３も、第１のシャフト１１１と第２のシャフト１１２の間のデファレンシャルギヤ１２と同じ構造とされている。また、センターデファレンシャルギヤ１０も、デファレンシャルギヤ１２と同じ構造とされている。
【００３６】
このマルチコプターは、第１〜第４のプロペラ２１，２２，２３，２４の動力源としてエンジン１を採用しており、エンジン１の燃料は、一般に、電動モータに使用するバッテリーよりも格段に高いエネルギー密度を有するので、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を大きくすることが可能である。また、エンジン１の出力を分配して複数のプロペラ２１，２２，２３，２４を駆動する構成なので、第１〜第４のプロペラ２１，２２，２３，２４をそれぞれ別々のエンジンで駆動する場合のように複数のエンジンを同調駆動する必要がなく、マルチコプターの姿勢を容易に安定させることが可能である。
【００３７】
また、このマルチコプターは、エンジン１の回転を利用して発電するオルタネータ７と、このオルタネータ７で発生した電力を蓄電するバッテリー５とを有するので、マルチコプターの滞空中に利用可能なバッテリー５の電力量を確保しながら、バッテリー５の重量を抑えることができる。そのため、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量を効果的に大きくすることが可能となっている。
【００３８】
図３に、この発明の第２実施形態のマルチコプターを示す。以下、第１実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
回転伝達経路３は、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４にそれぞれ制動力を付加する第１〜第４の制動装置２０１，２０２，２０３，２０４を有する。第１〜第４の制動装置２０１，２０２，２０３，２０４は、それぞれ、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４と一体に回転するブレーキディスク２１と、そのブレーキディスク２１に非接触状態で制動力を付加するステータ２２とからなる非接触式の制動装置である。そのような制動装置として、例えば渦電流ディスクブレーキを採用することができる。
【００４０】
この第２実施形態のマルチコプターは、第１〜第４の制動装置２０１，２０２，２０３，２０４を選択的に作動させることで、各デファレンシャルギヤ１０，１２，１３を介して接続された第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４の回転抵抗をそれぞれ個別に変化させ、第１〜第４のプロペラ２１，２２，２３，２４の回転数に差をつけることが可能となっている。このように、第２実施形態のマルチコプターは、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に付加する制動力を制御することで、マルチコプターの姿勢制御を行なうことが可能である。
【００４１】
また、第２実施形態のマルチコプターは、非接触状態の制動装置２０１，２０２，２０３，２０４を採用しているので、ブレーキディスク２１とステータ２２の間に摩擦損失がなく、第１〜第４の制動装置２０１，２０２，２０３，２０４が非作動の状態でのエネルギー損失を抑えることができる。そのため、マルチコプターの滞空可能時間および可搬重量が効果的に大きいものとなっている。
【００４２】
図４に、この発明の第３実施形態のマルチコプターを示す。以下、第１実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
回転伝達経路３は、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４にそれぞれ制動力を付加する第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４を有する。第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４は、それぞれ、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４の回転力を電力に変換することによって第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に制動力を付加する回生制動装置である。第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４はバッテリー５に電気的に接続され、回生制動を行なったときに得られる電力がバッテリー５に蓄電されるようになっている。
【００４４】
また、第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４は、バッテリー５から第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４に選択的に電力を供給することで、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に個別に回転力を付加する第１〜第４の補助モータとしても機能するようになっている。
【００４５】
この第３実施形態のマルチコプターは、第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４を選択的に作動させ、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に個別に制動力を付加することによって、第１〜第４のプロペラ２１，２２，２３，２４の回転数に差をつけることが可能となっている。また、第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４を選択的に補助モータとして作動させ、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に個別に回転力を付加することによっても、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４の回転抵抗をそれぞれ個別に変化させることが可能となっている。このように、第３実施形態のマルチコプターは、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に付加する制動力および回転力を制御することで、マルチコプターの姿勢制御を行なうことが可能となっている。
【００４６】
また、第３実施形態のマルチコプターは、第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４として回生制動装置を採用しているので、第１〜第４の制動装置２５１，２５２，２５３，２５４で得られる電力を再利用することが可能である。そのため、動力の損失が小さく、マルチコプターの滞空可能時間を効果的に長くすることが可能となっている。
【００４７】
図５に、この発明の第４実施形態のマルチコプターを示す。以下、第２実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
回転伝達経路３は、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４にそれぞれ回転力を付加する第１〜第４の補助モータ２３１，２３２，２３３，２３４を有する。第１の補助モータ２３１と第１のシャフト１１１の間の回転伝達経路３には、一方向クラッチ２４が組み込まれている。一方向クラッチ２４は、第１の補助モータ２３１から第１のシャフト１１１に、第１のシャフト１１１の回転を増速させる方向の回転力は伝達するが、第１のシャフト１１１の回転を減速させる方向の回転力の伝達は遮断するクラッチである。そのため、第１の補助モータ２３１が作動したときは、一方向クラッチ２４が係合状態となり、第１の補助モータ２３１から第１のシャフト１１１に回転力が伝達されるが、第１の補助モータ２３１が停止したときは、一方向クラッチ２４が空転状態となる。これにより、第１の補助モータ２３１が停止したときに、第１の補助モータ２３１の慣性モーメントが第１のシャフト１１１の回転抵抗となるのを防止することが可能となっている。第２〜第４の補助モータ２３２，２３３，２３４と、第２〜第４のシャフト１１２，１１３，１１４との間にも、それぞれ一方向クラッチ２４が組み込まれている。
【００４９】
第１〜第４の補助モータ２３１，２３２，２３３，２３４は、バッテリー５から供給される電力で駆動される。また、第１〜第４の補助モータ２３１，２３２，２３３，２３４は、オルタネータ７で発生した電力を利用して駆動することも可能である。すなわち、エンジン１の回転に伴いオルタネータ７で発生する電力をバッテリー５に蓄電し、この蓄電に並行して、バッテリー５から第１〜第４の補助モータ２３１，２３２，２３３，２３４に電力を供給することも可能である。
【００５０】
この第４実施形態のマルチコプターは、第１〜第４の補助モータ２３１，２３２，２３３，２３４を選択的に作動させ、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に個別に回転力を付加することによって、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４の回転抵抗をそれぞれ個別に変化させることが可能となっている。このように、第４実施形態のマルチコプターは、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に付加する回転力を制御することで、マルチコプターの姿勢制御を行なうことが可能となっている。また、第１〜第４の制動装置２０１，２０２，２０３，２０４を選択的に作動させることで、第１〜第４のプロペラ２１，２２，２３，２４の回転数を個別に減速することも可能となっている。
【００５１】
第４実施形態のマルチコプターは、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に回転力を付加することで、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４の回転数の間に差をつける構成なので、第１〜第４のシャフト１１１，１１２，１１３，１１４に制動力を付加して回転数を制御する場合のような動力の損失がない。そのため、マルチコプターの滞空可能時間を効果的に長くすることが可能となっている。
【００５２】
上記各実施形態では、単一のエンジン１のみを搭載したマルチコプターを例に挙げて説明したが、例えば、図６に示すように、２台のエンジン１を搭載し、その２台のエンジン１から出力された回転を単一のセンターデファレンシャルギヤ１０に同時に入力するように構成することも可能である。このようにすると、万一何らかのトラブルで一方のエンジン１が停止したときにも、他方のエンジン１の出力でプロペラ２１，２２，２３，２４を駆動することが可能となり、マルチコプターの冗長性を高めることが可能となる。
【００５３】
上記各実施形態では、プロペラ２の数が４個のマルチコプターを例に挙げて説明したが、この発明は、プロペラの数が４個よりも多いマルチコプターにも同様に適用することができる。例えば、図７、図８に示すように、８個のプロペラ２１〜２８を有するマルチコプターに適用することができる。図８に示すように、エンジン１から各プロペラ２１〜２８への回転伝達経路３の途中に自在継手２６を組み込むと、プロペラの数が多いときにも、各プロペラ２１〜２８を同一円周上に配置することが可能となる（図は、各プロペラ２１〜２８を同一の楕円の円周上に配置した例を示している）。
【００５４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５５】
１            エンジン
２１，２２，２３，２４  プロペラ
３            回転伝達経路
５            バッテリー
７            オルタネータ
１０          センターデファレンシャルギヤ
１１１，１１２，１１３，１１４  シャフト
１２，１３          デファレンシャルギヤ
１４          リングギヤ
１５          デフケース
１６          ピニオン
１７          サイドギヤ
２０１，２０２，２０３，２０４  制動装置
２１          ブレーキディスク
２２          ステータ
２３１，２３２，２３３，２３４  補助モータ
２５１，２５２，２５３，２５４  制動装置
【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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