特許 6578451 フェザープロペラクラッチ機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6578451

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】フェザープロペラクラッチ機構

(51)【国際特許分類】

   B64C 11/12 20060101AFI20190909BHJP

【ＦＩ】

   B64C11/12

【請求項の数】15

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-545139(P2018-545139)

(86)(22)【出願日】2016年12月7日

(65)【公表番号】特表2018-533523(P2018-533523A)

(43)【公表日】2018年11月15日

(86)【国際出願番号】US2016065321

(87)【国際公開番号】WO2017123347

(87)【国際公開日】20170720

【審査請求日】2018年5月16日

(31)【優先権主張番号】14/966,493

(32)【優先日】2015年12月11日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506329306

【氏名又は名称】アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100106541

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 信和

(72)【発明者】

【氏名】シオサキ ドミニク ティモシー

【審査官】 長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５２６４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４８−００２７３９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実開昭６０−０９０５７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−０４４１４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１５／１７３０８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 独国特許発明第００５４５０５３（ＤＥ，Ｃ２）

【文献】 独国実用新案第０８７０１９５０（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０００８８５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０１９０３６２８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第００７８３１６３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｃ １／００−９９／００

Ｂ６４Ｂ １／００−１／７０

Ｂ６４Ｄ １／００−４７／０８

Ｂ６４Ｆ １／００−５／００

Ｂ６４Ｇ １／００−９／００

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

Ｆ１６Ｄ ４１／００−４７／０６

Ｈ０２Ｋ ７／００−７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロペラであって、
シャフトと、
前記シャフトの回りに設けられるクラッチ機構と、を備え、
前記クラッチ機構は更に、
前記シャフトに近接する第１位置と前記シャフトから離隔した第２位置との間で、前記プロペラの第１面に枢動可能に装着される少なくとも１つのアームと、
前記少なくとも１つのアームを前記第１位置に推進させる付勢力を作用させる少なくとも１つの付勢部材と、を有し、
前記アームは、前記シャフトと一緒に回転しない少なくとも１つのポストと接触するように構成され、
前記クラッチ機構は、前記アームが前記第１の位置にある状態で、前記プロペラの回転を阻止し、前記アームが前記第２の位置にあるときのプロペラの回転を許すプロペラ。

【請求項2】

前記少なくとも１つのアームは、枢動可能な締結具により前記プロペラの前記第１面に枢動可能に装着され、
前記少なくとも１つのアームは、加重端部と、前記加重端部に対して鈍角に設けられる先細状端部とを有し、
前記加重端部の第１質量は、前記先細状端部の第２質量を越える、請求項１に記載のプロペラ。

【請求項3】

前記少なくとも１つの付勢部材は、前記加重端部に前記付勢力を作用させる、請求項２に記載のプロペラ。

【請求項4】

前記加重端部における遠心力は、前記プロペラの角速度が所定閾値を越えるときに、前記付勢力を越える、請求項３に記載のプロペラ。

【請求項5】

前記クラッチ機構は、前記少なくとも１つのアームが前記第１位置にあるときに、少なくとも１つのポストに接触するように構成され、
前記クラッチ機構は、前記少なくとも１つのアームが前記第２位置にあるときに、前記少なくとも１つのポストに接触することなく回転するように構成される、請求項１，２，３または４のいずれかに記載のプロペラ。

【請求項6】

前記プロペラの前記第１面に結合される取付板を更に備え、
前記少なくとも１つのアームは、前記取付板に枢動可能に装着される、請求項１，２，３，４または５のいずれかに記載のプロペラ。

【請求項7】

前記取付板に装着される機械的ストッパを更に備え、
前記機械的ストッパは、前記少なくとも１つのアームが前記第２位置を越えて枢動するのを阻止するように整列される、請求項６に記載のプロペラ。

【請求項8】

前記少なくとも１つのアームは、
金属、
プラスチック、
木材、または、
複合材料の少なくとも１つから形成される、請求項１，２，３，４，５，６または７のいずれかに記載のプロペラ。

【請求項9】

前記少なくとも１つの付勢部材は、
引張ばね、
圧縮ばね、
引張コイルばね、
トーションばね、
板ばね、または、
定力ばねの少なくとも１つである、請求項１，２，３，４，５，６，７または８のいずれかに記載のプロペラ。

【請求項10】

前記少なくとも１つのアームは、第１加重端部と前記第１加重端部に対して鈍角に設けられる第１先細状端部とを有する第１アームと、第２加重端部と前記第２加重端部に対して鈍角に設けられる第２先細状端部とを有する第２アームとを備え、
前記第１アームは、第１枢動可能締結具により前記プロペラの前記第１面に枢動可能に装着され、前記第２アームは、第２枢動可能締結具により前記プロペラの前記第１面に枢動可能に装着される、請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９のいずれかに記載のプロペラ。

【請求項11】

前記少なくとも１つの付勢部材は、前記第１加重端部と前記第２加重端部とに結合される第１付勢部材と、前記第２加重端部と前記第１締結具とに結合される第２付勢部材とを有し、
前記第１付勢部材は、前記第１加重端部に第１付勢力を作用させ、前記第２付勢部材は、前記第２加重端部に第２付勢力を作用させる、請求項１０に記載のプロペラ。

【請求項12】

航空機を操作する方法であって、
第１モータに連結される第１プロペラを有する前記第１モータの作動を開始することを含み、
前記航空機は、前記第１モータと前記第１プロペラとの間に整列する軸を画定する第１ポストと第２ポストとを有し、
前記第１プロペラは、前記第１クラッチ機構の開位置または閉位置の一方を画定する少なくとも１つの第１アームを有する第１クラッチ機構と、前記第１クラッチ機構の前記閉位置を画定するように少なくとも前記第１アームを付勢する少なくとも１つの付勢部材とを有し、
前記１アームは、第１質量の加重端部と、前記加重端部に対して鈍角に設けられ前記第１質量より軽い第２質量の先細状端部とを有し、
前記第１クラッチ機構の少なくとも一部は、前記第１クラッチ機構が前記閉位置にあるときに、前記第１ポストまたは前記第２ポストに接触するように整列し、更に、
前記第１クラッチ機構は、前記第１クラッチ機構が前記開位置にあるときに、前記第１ポストまたは前記第２ポストに接触することなく回転するように整列する、
方法。

【請求項13】

前記第１プロペラの角速度が第１所定閾値を越えたときに、前記少なくとも１つの付勢部材により前記第１アームに作用する付勢力を越えて前記第１モータの前記作動を開始した後に、遠心力が少なくとも前記第１アームに作用する、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第１モータの前記作動を停止することを更に備える、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

複数のモータの作動を開始することであって、前記複数のモータのそれぞれが複数のプロペラの１つに連結され、前記第１モータは、前記複数のモータの１つであり、前記第１プロペラは、前記複数のプロペラの１つである、前記複数のモータの作動を開始することを更に備え、
前記第２モータの前記作動は、前記複数のモータの前記作動が開始した後に停止される、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

２つ以上のプロペラを有するヘリコプタ等の無人航空機の使用が次第に普及している。このような航空機は、クワッドコプタ（例えば、４つの回転可能なプロペラを有するヘリコプタ）、オクトコプタ（例えば、８つの回転可能なプロペラを有するヘリコプタ）、または、２つ以上のプロペラを有する他の垂直離着陸（若しくは、ＶＴＯＬ）航空機を包含してもよく、多数の個人、商業または産業の用途に頻繁に用いられている。

【背景技術】

【0002】

無人航空機の離着陸の発展の際、過剰浮力の利用可能性が不可欠である。高度の正確な制御は、無人航空機が所定の場所で地面から離陸または所定の場所に着陸しようとするときに、無人航空機があらゆる周囲のオブジェクト、構造物、動物（例えば、人）または近くに位置し得る他の無人航空機を避けることを可能とするために重要である。したがって、マルチロータ無人航空機は、主に離着陸に必要とされるときに十分な浮力が利用可能であることを確保するために、ほとんどの運行作用の際に一般的に利用または必要とされるよりも大きな揚力性能を設けるのが一般的である。

【発明の概要】

【0003】

過剰揚力が要求されないときに、搭載された電力を節約するため、無人航空機が無事に離陸した後等、無人航空機が運行しているときまたは推進力モードのときに、無人航空機の１つまたは複数のプロペラの動力回転を停止し、無人航空機が所定の場所で着陸するための準備をするときに再開してもよい。例えば、無人航空機は、推進力プロペラとリフトプロペラとのセットを特徴としてもよい。最大量の揚力が必要とされるときに、推進力プロペラとリフトプロペラとの双方を作動してもよい。しかし、最大量の揚力が必要とされなくなると、リフトプロペラの作動を停止し、これにより、作動中の電力消費量を減少してもよい。しかし、作動中の無人航空機に設けられ、休止しているプロペラは、望ましくない抗力を生じさせ、運行作動中の無人航空機の安定性を制限する。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1A】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図1B】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図1C】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図1D】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図2A】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構の態様の図である。

【図2B】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構の態様の図である。

【図3A】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構の態様の図である。

【図3B】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構の態様の図である。

【図4】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構の態様の図である。

【図5】本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の分解図である。

【図6A】本開示の実施形態による複数のプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図6B】本開示の実施形態による複数のプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図7A】本開示の実施形態による複数のプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【図7B】本開示の実施形態による複数のプロペラクラッチ機構を有する航空機の態様の図である。

【発明を実施するための形態】

【0005】

以下により詳細に説明するように、本開示はプロペラクラッチ機構に関する。特に、本明細書に開示したシステム及び方法は、プロペラブレードに関連して装着されるばね付勢された機構、例えば、プロペラブレードの下側に設けられる取付板に関する。いくつかの実施形態では、航空機、例えば、無人航空機は、プロペラを回転するためのシャフトを有するモータを備える。シャフトは、プロペラの回転を望まなくなったときにプロペラが実質的に整列すべき軸を画定する、１つまたは複数のポスト（または、肩）を有するベースを通して延びる。プロペラに回転可能に装着されかつ引張ばねまたは他の付勢部材によりリンクされる一対のフェザーリングアーム（または、ロックアーム）を有するばね付勢されたクラッチ機構が、プロペラの平坦面に装着され、プロペラがシャフトに結合されるポイントを囲む。

【0006】

プロペラが回転してないとき、フェザーリングアームはシャフトの回りに収縮し、ベースのポストがその中に収容される狭いチャンネルを形成する。したがって、ベースのポストが狭いチャンネル内に収容され、モータが停止されたときに、プロペラはポストにより画定される軸に沿って実質的に整列状態のままである。モータが始動し、プロペラが回転を開始するときに、フェザーリングアームは、このアームとポストとの間の接触により、プロペラが十分速い角速度に達するまで、例えばプロペラの角速度が所定の閾値を越えるときまで、押し開けられる。プロペラが通常作動に一致する角速度で動力回転すると、付勢部材により提供される付勢力は、フェザーリングアームに作用する遠心力により完全に克服され、フェザーリングアームは最終的に開いたままとなり、ポストとの接触から解放される。モータが停止し、プロペラの角速度が所定の閾値よりも低下すると、フェザーリングアームは、ポストと接触する状態となる前に、再度収縮し始め、プロペラは最終的に停止し、ポストにより画定される軸に沿って整列する。

【0007】

したがって、本開示にしたがって、ばね付勢されたクラッチ機構は、フェザーリングアームがベースに装着された１つまたは複数のポストを緊密に囲み、プロペラをポストにより画定される軸方向に向けたままとする閉位置と、フェザーリングアームがポストを越えて拡大し、プロペラを充分に高い回転速度でシャフトの回りに自由に回転可能とする開位置とを有してもよい。ばね付勢されたクラッチ機構は、結果として、プロペラが結合されるモータが作動してないときに、他のいかなる電気または機械装置または構成要素を使用することなく、プロプラを所定の向き（例えば、所定の軸方向に沿って）に整列させる。所定の向きは、制限するものではないが、抗力、音響特性または他の作動上の考慮を含む任意の基準で選択してもよい。

【0008】

図１Ａから１Ｄを参照すると、航空機１００の一部を示してある。航空機１００は、プロペラ１０５と、クラッチ機構１１０と、ベース１５０と、モータ１６０と、モータマウント１７０とを有する。プロペラ１０５は、モータ１６０により提供される駆動力に応じてプロペラ１０５を回転させるシャフト１６５により、モータ１６０に剛結合される。クラッチ機構１１０は、取付板１４０に装着され、これは、それ自体がプロペラ１０５の一側（例えば、下側）に装着される。プロペラ１０５と取付板１４０とは、破線で示してある。

【0009】

図１Ａから１Ｄに示すように、クラッチ機構１１０は、一対の引張ばね１２０と一対のフェザーリングアーム１３０とを有する。図１Ａから１Ｄに示すフェザーリングアーム１３０は、ほぼ１３５度（１３５°）の鈍角を画定する、例えば、伝統的なホッケースティックのそれと似た、傾斜状または先細状形状を有する。図１Ｂに示すように、フェザーリングアーム１３０のそれぞれは、先細状端部１３２と、加重端部１３４とを有する。フェザーリングアーム１３０は、例えば、ねじ、ナット、ボルト、貝折れくぎ、または、フェザーリングアーム１３０を取付板１４０に回転可能に結合し得る任意の他の適切な構成要素である任意の種類の締結具１４２を使用して、回転可能または枢動可能に取付板１４０に装着される。

【0010】

フェザーリングアーム１３０は、任意の適切な材料で形成してもよい。いくつかの実施形態では、フェザーリングアーム１３０は、アルミニウム等の軽量金属、スチールの合金を含むより重量のある金属、複合材、または、任意の他の材料の組合わせで形成してもよい。いくつかの実施形態では、フェザーリングアーム１３０は、１つまたは複数のプラスチック（例えば、エポキシまたはフェノール樹脂、ポリウレタンまたはポリエステル等の熱硬化性プラスチック、及び、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリ塩化ビニル）、または、木材（例えば、トネリコ材等の十分な強度特性を有する木材）で形成してもよい。更に他の実施形態では、フェザーリングアーム１３０は、制限するものではないが、炭素繊維、グラファイト、機械加工されたアルミニウム、チタン、またはガラス繊維を含む他の材料で形成してもよい。

【0011】

更に、制限するものではないが、先細状端部１３２または加重端部１３４を含むフェザーリングアーム１３０の一部は、任意の適切な寸法を有してもよい。例えば、図１Ａから１Ｄに示すように、フェザーリングアーム１３０の加重端部１３４は、フェザーリングアーム１３０の先細状端部１３２よりも大きな長さ、幅及び／または断面領域を有してもよい。加重端部１３４は、フェザーリングアーム１３０が十分に速い角速度で回転されるときに、先細状端部１３２よりもより大きな遠心力を受け得る。いくつかの実施形態では、加重端部１３４は更に、フェザーリングアーム１３０の対応する端部における質量を増大するねじまたは他の締結具等の構成要素を有してもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、加重端部１３４は、先細状端部１３２が形成される材料よりもより高い密度を有する材料で形成してもよく、加重端部１３４は、先細状端部１３２と同じ長さ、幅及び／または断面領域を有してもよく、これにより、加重端部１３４に、フェザーリングアーム１３０がかなり速い角速度で回転するときに、より大きな遠心力を作用させる。フェザーリングアーム１３０の材料成分及び／または寸法は、プロペラ１０５が回転または静止しているときに、本明細書に記載の作用または効果の１つまたは複数を生じさせるために、任意の態様で操作してもよい。

【0012】

引張ばね１２０のそれぞれは、ばねまたは他の付勢手段の任意のタイプまたは形態でもよく、それぞれの引張アーム１３０の１つをシャフト１６５の回りの収縮位置に付勢する付勢力を提供する。図１Ｂに示すように、引張ばね１２０のそれぞれは、フェザーリングアーム１３０の１つを取付板１４０に回転可能に装着する締結具１４２に第１端部で、フェザーリングアーム１３０の他方の加重端部１３４に第２端部で結合される。いくつかの実施形態では、引張ばね１２０は、締結具１４２またはフェザーリングアーム１３０の１つの他の部分と、他のフェザーリングアーム１３０の加重端部１３４との間に密に巻回される任意のサイズまたは形状（例えば、円形、矩形または方形）の断面領域を有するワイヤを有してもよい。したがって、引張ばね１２０は、フェザーリングアーム１３０が締結具１４２の回りで回転することにより生成される引張応力に応じて、長さが拡大し、コイル径が収縮することがある。

【0013】

図１Ａから１Ｄのクラッチ機構１１０は、それぞれのフェザーリングアーム１３０を付勢する一対の引張ばね１２０を有するが、当業者であれば、任意数の付勢部材、及び、引張ばね以外の、制限するものではないが、圧縮ばね、引張コイルばね、トーションばね、板ばね、定力ばねまたは同様な部材を含む任意の付勢部材を利用して、本開示にしたがうそれぞれのフェザーリングアーム１３０に付勢力を付与してもよいことが認められる。例えば、いくつかの実施形態では、フェザーリングアーム１３０は、シャフトの回りで閉位置に自己バイアスされる板ばねでもよく、板ばねで提供される付勢力を越えてその上に作用する遠心力により、開位置に付勢してもよい。

【0014】

取付板１４０は、プロペラ１０５の下側に装着され、クラッチ機構１１０をプロペラ１０５に剛結合して設けられ、これにより、プロペラ１０５とクラッチ機構１１０とがタンデム状態で回転することが確保される。図１Ｂから１Ｄに示すように、取付板１４０は更に、一対の機械的ストッパ１４４を有し、このそれぞれは、フェザーリングアーム１３０の１つが締結具１４２により画定される軸の回りを最大範囲まで回転したときに先細状端部１３２の１つと整列して接触し、これにより、フェザーリングアーム１３０が更に回転することに対して抵抗する。機械的ストッパ１４４は、取付板１４０及び／またはプロペラ１０５から延びかつフェザーリングアーム１３０の回転に抵抗するように整列し得る１つまたは複数のポスト、ねじ、ナット、ボルト、貝折れくぎ、または、任意の他の適切な構成要素を包含または有してもよい。

【0015】

取付板１４０は、１つまたは複数の締結具１４２及び／または機械的ストッパ１４４を介してプロペラ１０５に結合してもよく、これは、それぞれのフェザーリングアーム１３０及び取付板１４０を通ってプロペラ１０５内に延び得る。代替的に、取付板１４０は、制限するものではないが、１つまたは複数の追加締結具（図示しない）または膠剤または他の接着剤を含む、任意の他の構成要素または物質により、プロペラ１０５に結合してもよい。いくつかの実施形態では、クラッチ機構１１０は、プロペラ１０５に直接的に結合してもよく、取付板１４０は、独立した個別構成要素として、包含される必要はない。

【0016】

ベース１５０は、開口１５５の回りに設けられた円筒状プラットホーム１５４から半径方向外方に延びる一対の隆起ポスト（または肩）１５２を有する。ベース１５０は、複数の支柱または他のサポートによりモータマウント１７０に装着され、モータ１６０の上方に延びる。図１Ａから１Ｄに示すように、ポスト１５２はベース１５０に形成され、モータマウント１７０に実質的に平行な軸を画定するために、通常、開口１５５に対して整列する。シャフト１６５がモータ１６０とプロペラ１０５との間で、開口１５５を通して延び、これにより、ポスト１５２がプロペラ１０５に対して軸に沿って所定位置に固定されたままとすることができる。

【0017】

モータ１６０は、モータマウント１７０に装着され、開口１５５を通って延びかつプロペラ１０５に剛結合されるシャフト１６５を有する。いくつかの実施形態では、モータ１６０は、ブラシレス直流（ＤＣ）モータであってもよい。他の実施形態では、モータ１６０は、制限するものではないが、例えば、交流（ＡＣ）またはＤＣを動力源とするモータである１つまたは複数の他の電動モータ、及び、任意のガソリンを動力源とするモータ、または、任意の他の動力若しくは燃料源で作動するモータを含む任意の他のタイプまたは形式のモータとしてもよい。いくつかの実施形態では、モータマウント１７０は、例えば機体、１つ若しくは複数の翼、または、ベース１５０及び／若しくはモータ１６０が装着される任意の他の構成要素である、航空機１００のフレームの全体または一部含んでもよい。いくつかの実施形態では、ベース１５０及び／または１つ以上のポスト１５２は、モータ１６０の非回転部分、または、任意の他の場所に直接装着してもよい。

【0018】

クラッチ機構１１０の作動は、図１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄに関して示してある。図１Ｂを参照すると、モータ１６０は、停止され、プロペラ１０５は静止している。図１Ｂに示すように、クラッチ機構１１０の引張ばね１２０は、フェザーリングアーム１３０を、例えば、フェザーリングアーム１３０が互いに僅差で離隔し、その内部に窓を画定する状態で閉位置に付勢し、これがポスト１５２を囲む。したがって、航空機１００が飛行中であっても、モータ１６０が停止しているときに、引張ばね１２０は、図１Ｂに示す閉位置にフェザーリングアーム１３０を維持することにより、航空機の回りで変化する風の流れに応答してプロペラ１０５が回転するのを阻止し、プロペラ１０５は、ポスト１５２により画定される軸に整列したままとなる。

【0019】

図１Ｃを参照すると、プロペラ１０５は、モータ１６０が始動すると、プロペラ１０５が回転を開始するように示してある。クラッチ機構１１０が取付板１４０を介してプロペラ１０５に結合されるため、クラッチ機構１１０はプロペラ１０５と共に回転を開始し、プロペラ１０５のそれぞれのハーフサイクル回転で、ポスト１５２にフェザーリングアーム１３０のそれぞれの内面を接触させる。ポスト１５２とフェザーリングアーム１３０の内面との間の接触、及び、例えば加重端部１３４にフェザーリングアーム１３０に作用する遠心力は、プロペラ１０５の角速度が増加するにつれて、フェザーリングアーム１３０を図１Ｂの閉位置から開かせ始める。

【0020】

図１Ｄを参照すると、モータ１６０は、プロペラ１０５を所定の閾値より速い角速度で回転させるように示してある。加重端部１３４に作用する遠心力は、プロペラ１０５が回転しているときに、フェザーリングアーム１３０がポストのいずれとも接触しないように、フェザーリングアーム１３０を完全開位置のままとさせる。逆に、モータ１６０が停止され、プロペラ１０５の角速度が低下し始めるときに、図１Ｃに示すように、引張ばね１２０で提供される付勢力により、図１Ｃに示すように、フェザーリングアーム１３０がポスト１５２に接触するまで、完全開位置から内方に引込まれる。プロペラ１０５が完全に停止すると、フェザーリングアーム１３０は、図１Ｂに示す閉位置に引張ばね１２０により付勢され、ポスト１５２が内部に収容され、プロペラ１０５はポスト１５２により画定される軸に沿って整列したままとなる。

【0021】

本開示によるクラッチ機構の１つの実施形態のフェザーリングアームの動きが、図２Ａ及び２Ｂに示してある。図２Ａ及び２Ｂを参照すると、本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構２１０の態様の図を示してある。注記した場合を除き、図２Ａまたは図２Ｂに示す数字「２」が先行する参照数字は、図１Ａから１Ｄに示す数字「１」が先行する参照数字を有する構成要素または特徴と同様な構成要素または特徴を示す。

【0022】

図２Ａ及び２Ｂに示すように、クラッチ機構２１０は、一対の引張ばね２２０と、締結具２４２により取付板２４０に回転可能または枢動可能に装着される一対のフェザーリングアーム２３０とを有する。フェザーリングアーム２３０のそれぞれは、先細状端部２３２と、加重端部２３４とを有する。取付板２４０は更に、一対の機械的ストッパ２４４を有し、そのそれぞれは整列し、フェザーリングアーム２３０の回転を停止し、更に、シャフト（図示しない）をその中に収容するように構成される開口２４５を有する。引張ばね２２０のそれぞれは、第１端部でフェザーリングアーム２３０の１つを取付板２４０に装着する締結具２４２に、第２端部でフェザーリングアーム２３０の他方の加重端部２３４に接合される。

【0023】

図２Ａに示すように、フェザーリングアーム２３０は、閉位置にあり、ここでは、例えば取付板２４０が装着されるプロペラ（図示しない）は静止しており、引張ばね２２０はフェザーリングアーム２３０を互いに向けて、プロペラのシャフトの回りに付勢する。フェザーリングアーム２３０が図２Ａの閉位置にあるときに、所定の軸に沿って整列する１つまたは複数のポスト（図示しない）を囲む窓は、１つまたは複数のポストがその中に収容されたときに、モータがプロペラを回転させるまで、プロペラが所定の軸に沿って整列したままになるように、フェザーリングアーム２３０の間に画定される。

【0024】

図２Ｂに示すように、フェザーリングアーム２３０は、フェザーリングアーム２３０の加重端部２３４に作用する遠心力が、引張ばね２２０によりフェザーリングアーム２３０に作用する付勢力を越えるように、例えば、取付板２４０が装着されるプロペラ（図示しない）が十分な角速度で回転する完全開位置にある。フェザーリングアーム２３０が図２Ｂの完全開位置にあるときに、フェザーリングアーム２３０は、フェザーリングアーム２３０がフェザーリングアーム２３０の間の１つまたは複数のポスト（図示しない）から自由に回転するように十分に離隔し、フェザーリングアーム２３０の先細状端部２３２が対応する機械的ストッパ２４４に接触する。

【0025】

当業者であれば、本開示のクラッチ機構の構成要素は任意の形状または形態を取ってもよく、図２Ａ及び２Ｂに示すクラッチ機構２１０の構成要素の配向または形状に制限されないことが認められる。例えば、付勢力をフェザーリングアームに付与するばねまたは他の部材、及び、フェザーリングアームの回転を阻止する機械的ストッパは、フェザーリングアームから独立若しくは個別の構成要素として、または、代替的に、このようなフェザーリングアームと一体に若しくは内部に設けてもよい。図３Ａ及び３Ｂを参照すると、本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構３１０の態様の図が示してある。注記した場合を除き、図３Ａまたは図３Ｂに示す数字「３」が先行する参照数字は、図２Ａ及び２Ｂに示す数字「２」が先行しまたは図１Ａから１Ｄに示す数字「１」が先行する参照数字を有する構成要素または特徴と同様な構成要素または特徴を示す。

【0026】

図３Ａ及び３Ｂに示すように、クラッチ機構３１０は、締結具３４２を介して取付板３４０に回転可能または枢動可能に装着される一対のフェザーリングアーム３３０を有する。フェザーリングアーム３３０のそれぞれは、締結具３４２の１つの回りに装着された回転可能なキャニスタータイプのハウジング３３６内に埋設されるトーションばね３２０を有する。フェザーリングアーム３３０のそれぞれは更に、ハウジング３３６及び加重端部３３４内に設けられかつそれを通して延びるスロット３３２を有する。取付板３４０は更に、くぎまたはポストの形態の一対の機械的ストッパ３４４を有する。図３Ａ及び３Ｂに示すように、機械的ストッパ３４４の１つがスロット３３２のそれぞれ内に延びる。更に図３Ａ及び３Ｂに示すように、フェザーリングアーム３３０の加重端部３３４のそれぞれは、他のフェザーリングアーム３３０のハウジング３３６の丸められた（例えば、凸状）面に適合する、丸められた（例えば、凹状）面を有する。

【0027】

図３Ａに示すように、フェザーリングアーム３３０は、閉位置にあり、例えば、ここでは、取付板３４０が装着されるプロペラ（図示しない）は静止しており、トーションばね３２０はフェザーリングアーム３３０を互いに向けて、プロペラのシャフトの回りに付勢する。フェザーリングアーム３３０が図３Ａの閉位置にあるときに、所定の軸に沿って整列する１つまたは複数のポスト（図示しない）は、モータがプロペラを回転させるまで、プロペラが所定の軸に沿って整列したままであるように、フェザーリングアーム３３０の間に収容してもよい。フェザーリングアーム３３０が図３Ａの閉位置にあるときに、所定の軸に沿って整列する１つまたは複数のポスト（図示しない）を囲む窓が、フェザーリングアーム３３０の間に画定され、加重端部３３４の丸められた面と対向するアームのハウジング３３６とが互いに滑らかにかみ合う。

【0028】

図３Ｂに示すように、フェザーリングアーム３３０は、フェザーリングアーム３３０の加重端部３３４に作用する遠心力が、引張ばね３２０によりフェザーリングアーム３３０に作用する付勢力を越えるように、例えば、取付板３４０が装着されるプロペラ（図示しない）が十分な角速度で回転する完全開位置にある。フェザーリングアーム３３０が図３Ｂの完全開位置にあるときに、フェザーリングアーム３３０は、フェザーリングアーム３３０がフェザーリングアーム３３０間で１つまたは複数のポスト（図示しない）から自由に回転するように、充分に離隔される。

【0029】

図３Ａ及び３Ｂに示すように、クラッチ機構３１０のフェザーリングアーム３３０の回転は、機械的ストッパ３３４がスロット３３２内で回転し得る範囲で制限され、これは、ハウジング３３６の形状に対応する弧状形状を有する。例えば、フェザーリングアーム３３０のそれぞれは、図３Ａの閉位置と、図３Ｂの開位置との間で回転してもよく、そのそれぞれは、それぞれのフェザーリングアーム３３０内の対応するスロット３３２の範囲及び長さにより画定される。図３Ａの開位置、または、図３Ｂの閉位置を越えるフェザーリングアーム３３０の回転は、機械的ストッパ３４４とスロット３３２の内面との間の接触により阻止される。

【0030】

上述のように、本開示のクラッチ機構は、フェザーリングアームが閉位置にあるときに、所定の軸に沿って整列されるポストまたは肩を収容する窓または開口を画定し、フェザーリングアームが閉位置にあるときにこのようなポストと接触せずにプロペラが回転するのを可能とし得る回転可能または枢動可能な態様で設けられるフェザーリングアーム（または、ロックアーム）の任意のタイプまたは形態を包含してもよい。当業者であれば、本開示のクラッチ機構が図２Ａ若しくは２Ｂのフェザーリングアーム２３０、または、図３Ａ若しくは３Ｂのフェザーリングアーム３３０、または、任意の特定の配置若しくはその配向に制限されないことが認められる。

【0031】

上述のように、１つまたは複数のポストは、ポストが本開示のクラッチ機構のフェザーリングアーム間に収容され、クラッチ機構が結合されるプロペラが所定の閾値角速度より下に低下したときに、フェザーリングアームがポストを囲む位置に付勢され、プロペラがポストの所定の配列と一致する配向で停止するように、所定の配列に設けてもよい。図４を参照すると、本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構の態様の図を示してある。注記した場合を除き、図４に示す数字「４」が先行する参照数字は、図３Ａ及び３Ｂに示す数字「３」または図２Ａ及び２Ｂに示す数字「２」または図１Ａから１Ｄに示す数字「１」が先行する参照数字を有する構成要素または特徴と同様な構成要素または特徴を示す。

【0032】

図４に示すように、ベース４５０は、開口４５５の回りに設けられた円筒状プラットホーム４５４から半径方向外方に延びる一対の隆起ポスト４５２を有する。ベース４５０は、複数の支柱４５６または他のサポートにより、モータマウント４７０に装着される。上述のように、ベース４５０は、実質的に台形形状に形成され、モータのシャフト（図示しない）がモータとプロペラ（図示しない）との間で開口４５５を通して延びることができ、これにより、ポスト４５２がプロペラに対して所定位置に固定されたままとすることができる態様でモータ（図示しない）の上に装着してもよい。

【0033】

更に、図４に示すように、ポスト４５２は、ベース４５０上に形成され、一般的に開口４５５と整列し、軸を画定する。図４のベース４５０が、開口４５５を通して延びるシャフト（または、他のプロペラ装着構造）に装着されるプロペラを有する航空機（図示しない）に設けられ、プロペラが静止しているときに、ポスト４５２は、プロペラがポスト４５２により画定される軸と一致した配向を維持するように、閉位置にあるプロペラに結合されたクラッチ機構（図示しない）のフェザーリングアーム内にまたはその間に収容され得る。

【0034】

本開示のクラッチ機構は、静止プロペラを任意の配向にまたは任意の軸に沿って整列したままとさせるように構成してもよく、このような配向または軸は、任意の基準で選択してもよい。例えば、図４を再度参照すると、ベース４５０のポスト４５２は、本開示のクラッチ機構を有する静止プロペラが付勢されて軸に沿って整列するように、航空機の移動方向に一致または平行である選択した軸に整列してもよい。この関連で、本開示のクラッチ機構は、推進力モードで作動中の航空機の抗力を低減するために使用してもよく、例えば、推進力モードで作動するためには必要でないプロペラを移動方向に整列させることにより、航空機に設けられるプロペラの全てよりも少数が、上昇するために必要とされ、これにより、このようなプロペラを自由に回転可能とすることに関連する抗力を減少する。本開示のクラッチ機構は、ばねまたは他の付勢部材により提供される付勢力、及び、回転するプロペラにより生成される遠心力に基づいて作動し、これにより、プロペラは、いかなる電気または動力付機械的構成要素無しで、所定の配列に配置させることができる。

【0035】

上述のように、本開示のクラッチ機構は、プロペラに装着されまたは関連する回転可能な構成要素であり、例えば、ベースまたは他の構造機構に設けられたポストまたは肩である１つまたは複数の静止構成要素をその中に受入れるように構成される。本開示のクラッチ機構の１つを含む航空機の種々の構成要素の空間的関係が図５に示してある。図５を参照すると、本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機５００の態様の展開図を示してある。注記した場合を除き、図５に示す数字「５」が先行する参照数字は、図４に示す数字「４」、図３Ａ及び３Ｂに示す数字「３」、図２Ａ及び２Ｂに示す数字「２」または図１Ａから１Ｄに示す数字「１」が先行する参照数字を有する構成要素または特徴と同様な構成要素または特徴を示す。

【0036】

図５に示すように、航空機５００は、プロペラ５０５と、クラッチ機構５１０と、ベース５５０と、モータ５６０とを有する。プロペラ５０５は、モータ５６０により提供される回転駆動力に応じてプロペラ５０５を回転させるシャフト５６５により、モータ５６０に剛結合される。クラッチ機構５１０は、取付板５４０によりプロペラ５０５の下側に装着され、一対の引張ばね５２０と一対のフェザーリングアーム５３０とを有する。ベース５５０は、例えば、１つまたは複数の支柱により、モータ５６０の上側でモータマウント５７０に装着され、一対のフェザーリングアーム５３０により画定される開口内に、ベース５５０の上側を上方に延びる一対の隆起ポスト５５２を有する。図５に示すように、ポスト５５２は、ベース５５０上に形成され、モータマウント５７０と実質的に平行な軸を画定する。シャフト５７０はモータ５６０とプロペラ５０５との間を、開口５５５を通して延び、これにより、ポスト５５２がプロペラ５０５に対して所定位置に固定されたままとすることができる。

【0037】

したがって、図５に示すように、航空機５００は、制限するものではないがプロペラ５０５及びクラッチ機構５１０を含む複数の回転可能な構成要素を有し、これらはモータ５６０により回転を生じさせることができ、更に、制限するものではないがベース５５０、モータ５６０及びモータマウント５７０を含む複数の静止構成要素を有し、これらはプロペラ５０５またはクラッチ機構５１０の回転または位置に関わらず所定位置に固定された状態を維持する。例えばベース５５０に設けられるポスト５５２である静止の１つまたは複数の構成要素は、クラッチ機構５１０のフェザーリングアーム５３０により画定される窓または他の開口内に延びてもよく、これらは、引張ばね５２０により閉位置に付勢される。モータ５６０が停止すると、回転可能部材の配向の角度は、回転可能なクラッチ機構５１０の窓または開口内に延びる例えばポスト５５２である静止部材により画定され得る。しかし、モータ５６０が始動すると、プロペラ５０５及びクラッチ機構５１０が回転し始め、遠心力がフェザーリングアーム５３０をポスト５５２の回りに開かせる。

【0038】

上述のように、本開示のシステム及び方法は、プロペラの回転が望ましくも、必要もないときに、プロペラを好ましい配列に配置するために利用してもよい。プロペラの配列は、制限するものではないが、抗力、音響または他の作動上の考慮を含む任意の基準で選択してもよい。例えば、クラッチ機構は、プロペラが作動してないときに、航空機の移動方向にプロペラを整列させるために使用してもよい。図６Ａ及び６Ｂを参照すると、本開示の実施形態による複数のプロペラクラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄを有する航空機６００の態様の図を示してある。注記した場合を除き、図６Ａまたは図６Ｂに示す数字「６」が先行する参照数字は、図５に示す数字「５」、図４に示す数字「４」、図３Ａ及び３Ｂに示す数字「３」、図２Ａ及び２Ｂに示す数字「２」または図１Ａから１Ｄに示す数字「１」が先行する参照数字を有する構成要素または特徴と同様な構成要素または特徴を示す。

【0039】

図６Ａ及び６Ｂに示すように、航空機６００は、機体６０２と、４つのプロペラ６０５Ａ，６０５Ｂ，６０５Ｃ，６０５Ｄと、４つのクラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄと、４つのモータ６６０Ａ，６６０Ｂ，６６０Ｃ，６６０Ｄとを有する。プロペラ６０５Ａ，６０５Ｂ，６０５Ｃ，６０５Ｄと、クラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄと、モータ６６０Ａ，６６０Ｂ，６６０Ｃ，６６０Ｄとは、マウント６７０Ａ，６７０Ｂ，６７０Ｃ，６７０Ｄにより、機体６０２に結合される。

【0040】

図６Ａを参照すると、航空機６００は、例えば、プロペラ６０５Ａ，６０５Ｂ，６０５Ｃ，６０５Ｄ及びクラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄが、モータ６６０Ａ，６６０Ｂ，６６０Ｃ，６６０Ｄにより回転される上昇作動中に示してある。モータ６６０Ａ，６６０Ｂ，６６０Ｃ，６６０Ｄが、十分速い角速度でプロペラ６０５Ａ，６０５Ｂ，６０５Ｃ，６０５Ｄを回転させると、クラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄは完全に開位置となり、プロペラ６０５Ａ，６０５Ｂ，６０５Ｃ，６０５Ｄの回転は、図６Ａに示す上昇作動中に妨げられない態様で生じる。

【0041】

図６Ｂを参照すると、推進力作動中の航空機６００を示してあり、例えば、ここではプロペラ６０５Ａ，６０５Ｂとクラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂだけがモータ６６０Ａ，６６０Ｂにより回転され、モータ６６０Ｃ，６６０Ｄは停止している。したがって、プロペラ６０５Ａ，６０５Ｂの回転は、クラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂとベース６５０Ａ，６５０Ｂとの間で接触することなく、妨げられずに生じ、プロペラ６０５Ｃ，６５０Ｄは、ベース６５０Ｃ，６５０Ｄにより、例えば、クラッチ機構６１０Ａ，６１０Ｂにより画定される窓または開口内に１つまたは複数の上方に延びるポストまたは肩により画定される軸に沿って整列される。特に、図６Ｂのクラッチ機構６１０Ｄに関して示すように、フェザーリングアーム６３０Ｄ−１，６３０Ｄ−２は、引張ばね６２０Ｄ−１，６２０Ｄ−２によりベース６５０Ｄの回りの閉位置に付勢される。したがって、ベース６５０Ｃ，６５０Ｄが移動方向と平行または一致する軸を画定するため、このような軸に沿ってプロペラ６０５Ｃ，６０５Ｄが整列し、これにより、プロペラ６０５Ｃ，６０５Ｄが航空機６００の推進力作動中にドリフトまたは自由回転を可能とした場合に生じ得る抗力または他の不都合な音響状態が減少または最小化される。

【0042】

プロペラの回転が望ましくなくなったときにプロペラが整列し得る軸は、本開示のクラッチ機構の１つまたは複数を使用する任意の基準で画定または選択してもよい。更に、本開示のクラッチ機構は、ヘリコプタタイプの航空機または無人航空機に使用することに制限されない。図７Ａ及び７Ｂを参照すると、本開示の実施形態によるプロペラクラッチ機構を有する航空機７００の態様が示してある。注記した場合を除き、図７Ａまたは厨７Ｂに示す数字「７」が先行する参照数字は、図６Ａまたは図６Ｂに示す数字「６」、図５に示す数字「５」、図４に示す数字「４」、図３Ａ及び３Ｂに示す数字「３」、図２Ａ及び２Ｂに示す数字「２」または図１Ａから１Ｄに示す数字「１」が先行する参照数字を有する構成要素または特徴と同様な構成要素または特徴を示す。

【0043】

図７Ａ及び７Ｂに示すように、航空機７００は、機体７０２と、一対の翼７７０−１，７７０−２と、翼７７０−１，７７０−２に装着された１つまたは複数のモータ（図示しない）とにより駆動されるシャフトの回りの回転され得る４つのプロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄを有する固定翼航空機である。プロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄのそれぞれは、翼７７０−１，７７０−２に対応する所定の軸に沿って整列するベース７５０Ａ，７５０Ｂ，７５０Ｃ，７５０Ｄの回りを回転するように構成されるクラッチ機構７１０Ａ，７１０Ｂ，７１０Ｃ，７１０Ｄを有してもよい。したがって、図７Ａに示すように、プロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄのそれぞれが、例えば高速または最大出力回転で、航空機７００を作動することが必要なときに、クラッチ機構７１０Ａ，７１０Ｂ，７１０Ｃ，７１０Ｄのそれぞれは、完全開位置にあり、プロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄは、ベース７５０Ａ，７５０Ｂ，７５０Ｃ，７５０Ｄの回りを妨げられない態様で回転し得る。

【0044】

しかし、プロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄの１つまたは複数の作動が望ましくも、必要もないときに、このようなプロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄに連結されたモータは停止してもよく、対応するプロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄは、閾値角速度よりも下方に減速することができる。プロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄの１つまたは複数の角速度が閾値よりも下方に低下すると、このようなプロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄのクラッチ機構７１０Ａ，７１０Ｂ，７１０Ｃ，７１０Ｄはそれぞれのシャフトの回りに収縮し、このようなプロペラ７０５Ａ，７０５Ｂ，７０５Ｃ，７０５Ｄを、そのそれぞれのベース７５０Ａ，７５０Ｂ，７５０Ｃ，７５０Ｄにより画定される軸に沿って整列させる。例えば、図７Ｂを参照すると、プロペラ７０５Ａ，７０５Ｄは停止し、プロペラ７０５Ａ，７０５Ｂに装着されるクラッチ機構７１０Ａ，７１０Ｂは、プロペラ７０５Ａ，７０５Ｄを、例えば、それぞれの翼７７０−１，７７０−２の配向角に対応するベース７５０Ａ，７５０Ｄにより画定される軸に沿う配列に固定されたままとする。

【0045】

当業者であれば、本開示のクラッチ機構は、任意の態様で、任意の基準で、任意の目的のために、所定の軸に沿ってプロペラを整列するために利用し得ることが認められる。例えば、図７Ｂを再度参照すると、ベース７５０Ａ，７５０Ｄは、非回転プロペラ７０５Ａ，７０５Ｄによる抗力に起因する揚力の任意の低減を最小とし、保守回転中に、このようなプロペラ７０５Ａ，７０５Ｄが装着されるモータ（図示しない）に対して容易にアクセス可能とし、または、他の目的のために、それぞれの翼７７０−１，７７０−２に実質的に垂直な軸に整列してもよい。

【0046】

本開示のシステム及び方法を実行するために、例示的な技術、構成要素及び／または工程を使用して本明細書で説明してきたが、当業者であれば、他の技術、構成要素及び／若しくは工程、または、ここに記載の技術、構成要素及び／若しくは工程の他の組合わせ及び順序を使用し、または、ここに記載されかつ本開示の範囲内に包含されるのものと同じ機能（複数可）及び／若しくは結果（複数可）達成することを実行してもよいことが理解される。

【0047】

例えば、当業者であれば、本開示のクラッチ機構は、２つのフェザーリングアーム（または、ロックアーム）及び２つの引張部材の組合わせに制限されないことが認められる。プロペラに関連して設けられるクラッチ機構のいくつかの実施形態は、例えばクレセント形状のフェザーリングアームである単一のフェザーリングアームを備え、これは十分に速い角速度のときに、ベースに設けられた１つまたは複数の静止ポストまたは肩から離隔して回転または枢動可能とし、更に、十分に遅い角速度のときまたはプロペラが回転しなくなったときに、このようなポストまたは肩の回りに単一のフェザーリングアームを収縮させる単一の引張部材を有する。本開示のクラッチ機構の他の実施形態は、３つ以上のフェザーリングアームを有してもよく、このそれぞれは、このようなクラッチ機構に関連するプロペラの角速度にしたがって、ポスト若しくは肩から離隔させて回転若しくは枢動し、または、このようなポスト若しくは肩の回りに収縮するように構成してもよい。例えば、３つ以上のフェザーリングアームは、このようなアームが閉位置にあるときに、多角形または連続的形状（例えば、正三角形または円形）を画定してもよく、同様の形状または対応する形状に配置される１つまたは複数の静止ポストまたは肩の回りに収縮させてもよい。更に、このようなアームを付勢する引張部材は、本開示にしたがって、プロペラ、取付板または他の回転部材の任意の部分に装着してもよい。

【0048】

更に、同業者であれば、本明細書に開示したクラッチ機構は、任意数のブレードを有するプロペラに関連して利用してもよく、２ブレードプロペラに制限されないことが認められる。このようなプロペラは、任意の基準で選択された所定の軸に沿って整列させてもよい。更に、本開示のクラッチ機構は、航空機への使用に制限されない。例えば、クラッチ機構は、外航船のプロペラに関連して装着してもよく、プロペラを所定配向に整列、例えば、プロペラの回転が望ましくなくなったときにラダーまたは他の付属品と共通して整列させてもよく、これにより、抗力または他の不都合な流れ効果だけでなく、減速または例外的作動、例えば、港から出港し、港に帰航しまたは乾ドックに入る際にプロペラに対する損傷の恐れを低減する。更に、クラッチ機構は、流れ状態の管理または抗力若しくはこれに起因する音響効果を低減する１つまたは複数の他のシステムとの関連で利用してもよい。

【0049】

更に、本明細書に開示したいくつかの実施形態は無人航空機の使用を参照しているが、当業者であれば、本明細書に開示したクラッチ機構の１つ若しくは複数の使用がこのように制限されず、プロペラの回転が一時的な基準で望まれ、または、全体の飛行若しくは関連する作動期間に満たない任意のタイプ若しくは形態の航空機（例えば、有人若しくは無人）との関連で利用してもよいことが認められる。

【0050】

本明細書に開示した実施形態は、１つまたは複数のフレームと、フレームに装着されるベースであって、このベースは開口を有するプラットホームとこのプラットホームから上方に垂直に延びる少なくとも１つのポストとを備えてよいベースと、ベースの下側でフレームに装着されるモータであって、このモータはプラットホームの開口を通して延びるシャフトを備えてもよいモータと、シャフトの遠位端部に装着されるプロペラと、このプロペラの第１側に装着されるクラッチ機構であって、このクラッチ機構は更に第１締結具によりプロペラの第１側に枢動可能に装着される１つまたは複数の第１フェザーリングアームを備えてよく、この第１フェザーリングアームは少なくとも１つのポストに近接する第１位置と少なくとも１つのポストから離隔する第２位置との間で第１締結具の回りを枢動するように構成してもよいクラッチ機構と、第２締結具によりプロペラの第１側に枢動可能に装着される第２フェザーリングアームであって、この第２フェザーリングアームは少なくとも１つのポストに近接する第３位置と少なくとも１つのポストからの第４位置との間で第２締結具の回りを枢動するように構成してもよい第２フェザーリングアームと、プロペラの第１側に装着される第１付勢部材であって、この第１付勢部材は第１フェザーリングアームを第１位置に付勢する付勢力を第１フェザーリングアームの少なくとも第１部分に作用させるように構成してもよい第１付勢部材と、プロペラの第１側に装着される第２付勢部材であって、この第２付勢部材は、第２フェザーリングアームを第３位置に付勢する第２付勢力をフェザーリングアームの少なくとも第２部分に作用させるように構成される第２付勢部材と、を含む無人航空機（ＵＡＶ）を備えてもよい。必要に応じて、第１フェザーリングアームは、プロペラの角速度が第１所定閾値を越えたときに第２位置に枢動するように構成してもよく、第２フェザーリングアームは、プロペラの角速度が第１所定閾値を越えたときに第４位置に枢動するように構成してもよい。

【0051】

必要に応じて、少なくとも１つのポストが軸を画定し、クラッチ機構は、第１フェザーリングアームが第１位置にあるとき、かつ、第２フェザーリングアームが第３位置にあるときに、この軸に沿って整列してもよい。必要に応じて、少なくとも１つの第１フェザーリングアーム及び／または第２フェザーリングアームは、第１フェザーリングアームが第１位置にあるとき及び／または第２フェザーリングアームが第３位置にあるときに、整列し、少なくとも１つのポストに接触してもよい。必要に応じて、少なくとも１つの第１フェザーリングアーム及び第２フェザーリングアームのいずれも、第１フェザーリングアームが第２位置にありかつ第２フェザーリングアームが第４位置にあるときに、整列して少なくとも１つのポストに接触しなくてもよい。必要に応じて、第１フェザーリングアームは、第１加重端部と、第１加重端部に対して鈍角に設けられる第１先細状端部とを有してもよく、第２フェザーリングアームは、第２加重端部と、第２加重端部に対して鈍角に設けられる第２先細状端部とを有してもよい。必要に応じて、第１付勢部材は、第１加重端部と第２締結具とに装着される第１引張ばねでもよく、第２付勢部材は、第２加重端部と第１締結具とに装着される第２引張ばねでもよい。

【0052】

本明細書に開示した実施形態は、１つまたは複数のシャフトと、シャフトの回りに設けられるクラッチ機構とを有してもよい。必要に応じて、クラッチ機構は更に、プロペラの第１面に枢動可能に装着される１つまたは複数の少なくとも１つのアームであって、少なくとも１つのアームは、シャフトに近接する第１位置と、シャフトから離隔する第２位置との間を枢動するように構成してもよい少なくとも１つのアームと、少なくとも１つのアームを第１位置に付勢する付勢力を作用させる少なくとも１つの付勢部材とを有してもよい。

【0053】

必要に応じて、少なくとも１つのアームは、枢動可能な締結具により、プロペラの第１面に枢動可能に装着してもよく、少なくとも１つのアームは、加重端部と、加重端部に対して鈍角に設けられた先細状端部とを有し、加重端部の第１質量は、先細状端部の第２質量を越えてもよい。必要に応じて、少なくとも１つの付勢部材は、加重端部に付勢力を作用させてもよい。必要に応じて、加重端部における遠心力は、プロペラの角速度が所定閾値を越えるときに、付勢力を越えてもよい。必要に応じて、クラッチ機構は、少なくとも１つのアームが第１位置にあるときに少なくとも１つのポストに接触するように構成してもよく、クラッチ機構は、少なくとも１つのアームが第２位置にあるときに、少なくとも１つのポストに接触することなく回転するように構成してもよい。

【0054】

必要に応じて、プロペラは更に、プロペラの第１面に接合される取付板を有してもよく、少なくとも１つのアームは、取付板に枢動可能に装着してもよい。必要に応じて、プロペラは更に、取付板に装着された機械的ストッパを有してもよく、機械的ストッパは、少なくとも１つのアームが第２位置を越えて枢動するのを抑制するように整列してもよい。

【0055】

必要に応じて、少なくとも１つのアームは、金属、プラスチック及び／または複合材料の１つまたは複数で形成してもよい。必要に応じて、付勢部材の少なくとも１つは、引張ばね、圧縮ばね、引張コイルばね、トーションばね、板ばね及び／または定力ばねの１つまたは複数であってもよい。必要に応じて、少なくとも１つのアームは、第１加重端部と、第１加重端部に対して鈍角に設けられる第１先細状端部とを有する１つまたは複数の第１アーム、及び／または、第２加重端部と、第２加重端部に対して鈍角に設けられる第２先細状端部とを有する第２アームを包含してもよい。必要に応じて、第１アームは、第１枢動可能締結具によりプロペラの第１面に枢動可能に装着されてもよく、第２アームは、第２枢動可能締結具によりプロペラの第１面に枢動可能に装着されてもよい。必要に応じて、少なくとも１つの付勢部材は、第１加重端部と第２締結具とに接合される第１付勢部材を有してもよく、第２付勢部材は、第２加重端部と第１締結具とに結合されてもよく、第１付勢部材は、第１付勢力を第１加重端部に作用させてもよく、第２付勢部材は、第２付勢力を第２加重端部に作用させてもよい。

【0056】

本明細書に開示した実施形態は、第１モータに連結された第１プロペラを有する第１モータの１つまたは複数の作動を開始することを含む航空機を操作する方法を包含してもよい。必要に応じて、航空機は、第１モータと第１プロペラとの間に整列する軸を画定する第１ポストと第２ポストとを包含してもよい。必要に応じて、第１プロペラは、第１クラッチ機構の開位置または閉位置の一方を画定する１つまたは複数の第１アームを有する第１クラッチ機構と、第１クラッチ機構の閉位置を画定するように第１アームを付勢する少なくとも１つの付勢部材とを有してもよい。必要に応じて、第１クラッチ機構の少なくとも一部は、第１クラッチ機構が閉位置にあるときに、第１ポストまたは第２ポストに接触するように整列してもよい。必要に応じて、第１クラッチ機構は、第１クラッチ機構が開位置にあるときに、第１ポストまたは第２ポストに接触することなく回転するように整列してもよい。

【0057】

必要に応じて、遠心力は、第１プロペラの角速度が第１所定閾値を越えたときに、少なくとも１つの付勢部材により第１アームに作用する付勢力を越えて第１モータの作動を開始した後に、第１アームに作用し得る。必要に応じて、方法は更に、第１モータの作動を停止することを包含してもよい。必要に応じて、方法は更に、複数のモータの作動を開始することを包含し、複数のモータのそれぞれは、複数のプロペラの１つに連結してもよく、第１モータは、複数のモータの１つであってよく、第１プロペラは、複数のプロペラの１つであってよく、第１モータの作動は、複数のモータの作動が開始した後に停止し得る。

【0058】

なお、ここに、明確にまたは暗示的に記載しない限り、特定の実施形態に関する記載の特徴、特質、代替手段、または、変更は、本明細書に記載の任意の他の実施形態も適用し、使用し、または、組み込んでもよく、本開示の図面及び説明は、添付の特許請求の範囲により画定されるように、種々の実施形態に対する全ての変更、均等及び代替に及ぶことを意図することが理解されるべきである。更に、本明細書に記載の本開示の１つまたは複数の方法または工程について、このような方法または工程が提示される順序は、特許請求の範囲に記載の発明に何ら制限するものと解釈されることを意図するものではなく、本明細書に記載の方法または工程のステップまたはボックスの任意の数は、ここに記載の方法または工程を実行するために任意の順序で及び／または並列に組合わせることが可能である。更に、図面はここでは一定の尺度で描いたものではない。

【0059】

特に、「ｃａｎ」、「ｃｏｕｌｄ」、「ｍｉｇｈｔ」または「ｍａｙ」等の条件用語は、特に他に表明し、または、前後関係から他に理解されるように使用されていない限り、全体的に、特定の実施形態が包含可能である、または、包含する潜在性を有する許容態様で表すことを意図するが、特定の特徴、要素及び／若しくはステップを義務付けまたは必要とするのではない。同様に、「ｉｎｃｌｕｄｅ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」及び「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」等の用語は、全体的に「包含するが、制限されないこと」を意図する。したがって、このような条件用語は、全体的に、特徴、要素及び／またはステップが、１つまたは複数の実施形態に多少なりとも必要とされること、または、これらの特徴、要素及び／またはステップが包含されまたは任意の特別な実施形態で実行されるべきであるかどうかに関わらず、ユーザ入力またはプロンプティングによりまたは無しで、１つまたは複数の実施形態が必然的に決定するための論理を有することを意図するのではない。

【0060】

語句「Ｘ，ＹまたはＺの少なくとも１つ」または「Ｘ，Ｙ及びＺの少なくとも１つ」等の選言的言語は、特に他に表明しない限り、一般的に、項目、用語、その他は、Ｘ，ＹまたはＺまたはその任意の組合わせ（例えば、Ｘ，Ｙ及び／またはＺ）を提示するために使用し得る。したがって、このような選言的言語は、特定の実施形態がそれぞれに対して、Ｘの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、または、Ｚの少なくとも１つの存在を必要とすることを暗示することを全体的に意図するのではなく、かつ、意味するべきではない。

【0061】

他に明記しない限り、「ａ」または「ａｎ」等の冠詞は、１つ以上の記載された事項を含むことが全体的に解釈されるべきである。したがって、「〜するように構成される装置」は、１つまたは複数の列挙された装置を含むことを意図する。このような１つまたは複数の列挙された装置は更に、記載された記述を実行するように集合的に構成することができる。例えば、「記述Ａ，Ｂ及びＣを実行するように構成されるプロセッサ」は、記述Ｂ及びＣを実行するように構成される第２プロセッサと共に動作する記述Ａを実行するように構成された第１プロセッサを包含することができる。

【0062】

用語「ａｂｏｕｔ（約）」、「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（ほぼ）」、「ｇｅｎｅｒａｌｌｙ（全体的に）」、「ｎｅａｒｌｙ（ほぼ）」または「ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（実質的に）」等のここで使用される程度の言語は、値、量または特性が、所要の機能を実行しまたは所要の結果を達成する記述された値、量または特性に近似する値、量または特性を表す。例えば、用語「「約」、「ほぼ」、「全体的に」、「ほぼ」または「実質的に」の用語は、記述した量の１０％未満の範囲内、５％未満の範囲内、１％未満の範囲内、０．１％未満の範囲内、及び、０．０１％の範囲内の量を称してもよい。

【0063】

本発明は、その例示的な実施形態に関して記述しかつ説明してきたが、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、上述及び種々の他の追加および省略をその中およびそれについて行うことができる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】