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公開番号2025018844
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122905
出願日2023-07-27
発明の名称無人航空機
出願人個人
代理人弁理士法人みなみ特許事務所,弁理士法人宮田特許事務所
主分類B64U 30/293 20230101AFI20250130BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】
大型化を図りながらも、骨格を変形させて占有面積を削減可能であり、陸上輸送などを円滑に行うことができる無人航空機の提供。
【解決手段】
複数本の一方桁11と複数本の他方桁21により、格子状の骨格を形成し、一方桁11と他方桁21との交差箇所には結合具31を組み込み、使用時は、直交した一方桁11と他方桁21を移動不能な状態で一体化するが、使用時以外は、一方桁11と他方桁21との交角を変化可能とすることで、骨格の占有面積を削減可能になり、陸上輸送などを円滑に行うことができる。さらに一方桁11の中央部にヒンジ18を組み込んで屈曲可能とすることで、占有面積を一段と削減可能になる。また一方桁11と他方桁21のそれぞれの端部に飛行ユニット61を組み込むことで、一方桁11や他方桁21の本数に応じて飛行ユニット61の搭載数が変わるため、飛行能力の調整が容易である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
間隔を空けて平行に配置される複数本の一方桁（１１）と、一方桁（１１）に対して直交しており且つ間隔を空けて平行に配置される複数本の他方桁（２１）と、からなり、一方桁（１１）と他方桁（２１）によって格子状の骨格が形成され、
一方桁（１１）および他方桁（２１）のいずれもその端部には、ロータ（６２）と動力源（６３）で構成される飛行ユニット（６１）を組み込んであり、
一方桁（１１）と他方桁（２１）との交差箇所には、双方を接続するための結合具（３１）を組み込んであり、結合具（３１）は、一方桁（１１）と他方桁（２１）を移動不能に一体化した状態と、一方桁（１１）と他方桁（２１）との交角を変化可能な状態と、を切り替え可能であり、
使用時以外においては、一方桁（１１）と他方桁（２１）との交角を小さくして骨格の占有面積を削減可能であることを特徴とする無人航空機。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
全ての一方桁（１１）は、その中央部にヒンジ（１８）を組み込んで屈曲可能としてあり、一方桁（１１）と他方桁（２１）との交角を小さくする際、ヒンジ（１８）によって一方桁（１１）の中央部が屈曲していくことを特徴とする請求項１記載の無人航空機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物の運搬や農業分野などでの使用を想定した無人航空機に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ロータで揚力を得る航空機は、空中での静止が可能であるほか、離着陸に滑走路が不要であるなどの特徴を有しており、救助活動や荷物の運搬などで広く使用されているが、その中でロータを三組以上備えたものは、マルチコプターと称されている。このマルチコプターにおいて、人の搭乗を想定していないものは、ドローンと称されることが多く、個々のロータの回転を精密に制御することで自在な飛行が可能であり、しかも各種の電子機器の支援によって操縦を簡素化できるほか、エネルギー源として主に蓄電池が使用されることから、その導入や運用が容易であり、空中撮影など、様々な分野での使用が期待されている。
【０００３】
マルチコプターの用途は様々だが、その例として自動車での到達が難しい山岳地帯での荷物の運搬が挙げられる。このような運搬については、有人のヘリコプターが広く使用されているが、これを遠隔操縦が可能な大型のマルチコプターに置き換えることで、諸費用の抑制を期待できる。また農業分野においても、大型のマルチコプターに何らかの機器を搭載することで、種まきや肥料の散布など、様々な作業を少ない労力で素早く行うことが可能になる。そして、このような大型のマルチコプターに関する技術開発の例として後記の特許文献が挙げられる。
【０００４】
特許文献１では、強度や剛性に優れた大型のマルチコプターが開示されている。このマルチコプターは、棒状の機体に支柱を取り付けた構造であり、支柱は機体に対して直交しており、支柱の中央部が機体と一体化しているほか、支柱は、機体の前後方向に沿って間隔を空けて複数本を配置してあり、しかも個々の支柱の先端部には、回転翼ロータを取り付けてある。そしてこの支柱は、その両端部が高くなるように湾曲したものと、ほぼ直線状に伸びるものの二種類で構成され、この二種類を交互に配置することで、機体の前後方向に隣接する回転翼ロータ同士の距離が増大するため、接触などの不具合を避けることができる。
【０００５】
次の特許文献２では、ロータによる推力で空中を飛行する飛行装置が開示されている。この飛行装置は、四組のロータが組み込まれたマルチコプターであり、第１機体部および第２機体部と称する二本の棒材が文字「Ｘ」のように配置され、第１機体部と第２機体部が重なる中心部分を軸部が貫いている。そのため、第１機体部と第２機体部のいずれも、軸部を中心として揺動可能であり、さらに第１機体部と第２機体部のいずれも、その両端部にロータを取り付けてあり、飛行装置を実際に飛行させる際は、第１機体部と第２機体部を直交に近い状態で固定する。ただし、それ以外の格納時や運搬時などは、ロータを取り外すほか、第１機体部と第２機体部との交角を小さくしてコンパクトな状態に変形させることができる。
【０００６】
そして特許文献３では、高所での点検作業を行うための無人移動体が開示されている。この無人移動体は、環状の枠体と、枠体に接続するロータで構成され、枠体は、地盤から直立する柱などの構造物の外周面を取り囲むように配置する。そのため無人移動体は、構造物から離れることが不可能になり、点検作業を確実に実施できるほか、何らかのトラブルで制御不能になった場合でも、その移動範囲が限定されるため、安全性に優れている。なお枠体は、パイプ材をＩ字ジョイントやＬ字ジョイントで接続した構造が開示されており、そのうちＬ字ジョイントは、枠体の角部で使用され、そこにロータも接続される。またＩ字ジョイントは、同心で伸びるパイプ材同士を接続するために使用され、Ｉ字ジョイントでパイプ材を分断することで、現地での組み立てや解体を容易に実施できるほか、様々な大きさの構造物に対応することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６１５６６６９号公報
特許第７１２３４５９号公報
特開２０２１－１９１６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マルチコプターと称される無人航空機は、前記のように様々な分野での使用が期待されているが、荷物の運搬などを行うため、その積載量を増大させるには、個々のロータを大径化した上、多数のロータを搭載する必要があり、必然的に蓄電池の大容量化が避けられない。そのため無人航空機の骨格も大型化することになり、その飛行前と飛行後に陸上輸送を行う場合、自動車の荷台や室内に収容できない恐れがある。この点については、骨格を解体することで対応可能になるが、それに伴い、現地での組み立てや解体が必要になるため、労力や稼働時間などの面で不利になり、より利便性に優れた解決策が待ち望まれている。
【０００９】
本発明はこうした実情を基に開発されたものであり、大型化を図りながらも、骨格を変形させて占有面積を削減可能であり、陸上輸送などを円滑に行うことができる無人航空機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、間隔を空けて平行に配置される複数本の一方桁と、一方桁に対して直交しており且つ間隔を空けて平行に配置される複数本の他方桁と、からなり、一方桁と他方桁によって格子状の骨格が形成され、一方桁および他方桁のいずれもその端部には、ロータと動力源で構成される飛行ユニットを組み込んであり、一方桁と他方桁との交差箇所には、双方を接続するための結合具を組み込んであり、結合具は、一方桁と他方桁を移動不能に一体化した状態と、一方桁と他方桁との交角を変化可能な状態と、を切り替え可能であり、使用時以外においては、一方桁と他方桁との交角を小さくして骨格の占有面積を削減可能であることを特徴とする無人航空機である。
（【００１１】以降は省略されています）

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