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公開番号2025047496
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156014
出願日2023-09-21
発明の名称ジンバル機構、無人飛行体
出願人双葉電子工業株式会社
代理人弁理士法人テクノピア国際特許事務所
主分類B64U 30/296 20230101AFI20250326BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】無人飛行体のプロペラ及びモーターに対するジンバル機構を提供する。
【解決手段】ジンバル機構は、無人飛行体の機体に固定されるブラケットと、ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第1方向に回動可能とされた第1フレームと、第1フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第2方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第2フレームと、機体に配置されたサーボモータと連結されて第2フレームを回動させるリンケージをクランクさせるクランク部材とを備える。そして第2フレームは、第1方向での機体の中心軸上に位置するリンクボールによりクランク部材を介したリンケージと連結する構成とする。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
無人飛行体の機体に固定されるブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第１方向に回動可能とされた第１フレームと、
前記第１フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第２方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第２フレームと、
前記機体に配置されたサーボモータと連結されて前記第２フレームを回動させるリンケージをクランクさせるクランク部材と、
を備え、
前記第２フレームは、前記第１方向での前記機体の中心軸上に位置するリンクボールにより前記クランク部材を介した前記リンケージと連結する構成とされている
ジンバル機構。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１方向はヨー方向で、前記第２方向はピッチ方向である
請求項１に記載のジンバル機構。
【請求項３】
前記クランク部材として、一端が前記サーボモータと連結するロッドと接続され、他端が前記リンクボールと係合するロッドエンドが接続されるクランクパイプが用いられる
請求項１に記載のジンバル機構。
【請求項４】
前記第１フレームの前記第１方向への回動軸と、前記第２フレームの前記第２方向への回動軸との交点が、前記機体の中心軸上に位置する
請求項１から請求項３のいずれかに記載のジンバル機構。
【請求項５】
無人飛行体の機体に固定されるブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第１方向に回動可能とされた第１フレームと、
前記第１フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第２方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第２フレームと、
を備え、
前記第１フレームの前記第１方向への回動軸と、前記第２フレームの前記第２方向への回動軸との交点が、前記機体の中心軸上に位置するようにされている
ジンバル機構。
【請求項６】
プロペラ及び前記プロペラを回転させるモーターを搭載するジンバル機構を有し、
前記ジンバル機構は、
機体に固定されるブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第１方向に回動可能とされた第１フレームと、
前記第１フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第２方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第２フレームと、
前記機体に配置されたサーボモータと連結されて前記第２フレームを回動させるリンケージをクランクさせるクランク部材と、
を備え、
前記第２フレームは、前記第１方向での前記機体の中心軸上に位置するリンクボールにより前記クランク部材を介した前記リンケージと連結する構成とされている
無人飛行体。
【請求項７】
プロペラ及び前記プロペラを回転させるモーターを搭載するジンバル機構を有し、
前記ジンバル機構は、
無人飛行体の機体に固定されるブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第１方向に回動可能とされた第１フレームと、
前記第１フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第２方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第２フレームと、
を備え、
前記第１フレームの前記第１方向への回動軸と、前記第２フレームの前記第２方向への回動軸との交点が、前記機体の中心軸上に位置するようにされている
無人飛行体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はプロペラ及びモーターの方向制御を可能とするジンバル機構、及びジンバル機構を搭載した無人飛行体に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば固定翼の無人飛行体としてのラジコン飛行機が知られている。ラジコン飛行機の場合、機首にプロペラ及びプロペラを回転させるモーターを搭載し、プロペラの回転により推進力を得て飛行する。また固定翼に設けられた舵（ラダー、エレベーター、エルロン）により飛行方向を制御する。
【０００３】
下記特許文献１には電動ラジコン模型飛行機用のスピンナーユニットの構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－０７５３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ラジコン飛行機の新たな遊び方として「４Ｄフライト」と呼ばれる飛ばせ方が流行しつつある。これは通常の飛行をしている最中に、ラジコン飛行機の機首を地面に向けてプロペラを逆回転させ、倒立姿勢のまま上昇に移行するなどのアクロバット飛行である。
【０００６】
ところがプロペラを逆回転させて後退しながら飛行すると、舵が後ろ側から風を受けることになるので、蛇による方向の制御ができない。
【０００７】
そこで本発明では、動力モーターの向きを自在に動かすことにより飛行を制御することができるジンバル機構を提供するとともに、円滑なジンバル動作を実現する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るジンバル機構は、無人飛行体の機体に固定されるブラケットと、前記ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第１方向に回動可能とされた第１フレームと、前記第１フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第２方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第２フレームと、前記機体に配置されたサーボモータと連結されて前記第２フレームを回動させるリンケージをクランクさせるクランク部材と、を備え、前記第２フレームは、前記第１方向での前記機体の中心軸上に位置するリンクボールにより前記クランク部材を介した前記リンケージと連結する構成とされているものとする。
クランク部材を用いることで、サーボモータとのリンケージがリンクボールに対してより直角に近い状態で接続できるようにする。
【０００９】
また本発明に係るジンバル機構は、無人飛行体の機体に固定されるブラケットと、前記ブラケットに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの一方である第１方向に回動可能とされた第１フレームと、前記第１フレームに取り付けられてヨー方向又はピッチ方向のうちの他方である第２方向に回動可能とされ、プロペラを回転させるモーターを固定する第２フレームと、を備え、前記第１フレームの前記第１方向への回動軸と、前記第２フレームの前記第２方向への回動軸との交点が、前記機体の中心軸上に位置するようにされているものとする。
ヨー方向の回動軸とピッチ方向の回動軸が同一の仮想平面上に形成され、各回動軸が交差するようにする。つまり各回動軸がねじれの位置の関係ではない。そして各回動軸の交点が機体の中心軸上にあるようにする。
【００１０】
本発明に係る無人飛行体は、これらのジンバル機構を搭載した飛行体である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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