特許 6693650 プロテクトフレーム軸の傾きと独立に飛行体本体を水平にできる陸上走行可能な飛行体

(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】6693650

(24)【登録日】2020年4月20日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】プロテクトフレーム軸の傾きと独立に飛行体本体を水平にできる陸上走行可能な飛行体

(51)【国際特許分類】

   B64C 37/00 20060101AFI20200427BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20200427BHJP

   B64C 29/00 20060101ALI20200427BHJP

   B60F 5/02 20060101ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   B64C37/00

   B64C39/02

   B64C29/00 A

   B60F5/02

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-51760(P2015-51760)

(22)【出願日】2015年3月16日

(65)【公開番号】特開2016-26946(P2016-26946A)

(43)【公開日】2016年2月18日

【審査請求日】2018年2月23日

(31)【優先権主張番号】特願2014-131355(P2014-131355)

(32)【優先日】2014年6月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】304021277

【氏名又は名称】国立大学法人 名古屋工業大学

(72)【発明者】

【氏名】山田 学

(72)【発明者】

【氏名】高橋 七奈

(72)【発明者】

【氏名】大塚 真生

(72)【発明者】

【氏名】小澤 愛

【審査官】 伊藤 秀行

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２９５７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１０５６１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０３０７８７５３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３７０８０２８（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１８３３４６８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１３０８５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０１８７０８２６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｆ ５／０２

Ｂ６４Ｃ ３７／００

Ｂ６４Ｃ ２７／０４

Ｂ６４Ｃ ２７／０８

Ｂ６４Ｃ ２９／００

Ｂ６４Ｃ ２５／００

Ｂ６４Ｃ ２５／０６

Ｂ６２Ｄ ６１／００

Ｂ６４Ｃ ２５／３６

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、
前記主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、
前記車軸に、回転可能に取り付けられた、前記飛行体本体を立体的に包み込む一対のプロテクトフレームと、
を備えた飛行体において、
前記車軸は、前記飛行体本体に、
弾性体およびダンパを介して、取り付けられた飛行体であって、
前記飛行体は検査機器を搭載し、
一対の前記弾性体および前記ダンパを、前記主たる進行方向に対して、対称に備え、
前記車軸は分割されたことを特徴とする飛行体。

【請求項2】

前記車軸を、前記飛行体本体に、２次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の飛行体。

【請求項3】

前記検査機器はカメラや接触センサである請求項１または２に記載の飛行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中心に配置した１個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、車軸に、回転可能に取り付けられた、一対の車輪または一対の飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、を備えた陸上走行可能な飛行体に関するものである

【背景技術】

【0002】

本発明の対象である陸上走行可能な回転する車輪またはプロテクトフレーム付の飛行体に関する従来技術は、プロテクトフレームの無い、推進器（プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など）をもつ飛行体（以下、飛行体本体）である。例えば非特許文献１と２のようなヘリコプタ型のものや、非特許文献３のような飛行船型や、非特許文献４のような航空機型のものである。一方、特許文献１では、機体に複数のロータ（プロペラ）が配設された飛行体本体であって、ロータを２次元的にプロテクトフレームで囲うことによって、フレームの内側に配設される前記ロータと障害物との接触を防止する飛行体本体を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−０４６３５５号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】田原誠、野波建蔵「マルチロータ型ヘリコプタの汎用的な機体設計手法と低コスト化による実現」日本機械学会論文集（C編）78巻787号（2012年）、pp.872-882

【非特許文献2】藤原大吾、辛振玉、羽沢建作、野波健蔵「自律小型無人ヘリコプタH∞ホバリング制御と誘導制御」日本機械学会論文集（C編）70巻697号（2004年）、pp.1708-1714

【非特許文献3】山田学、多喜康博、舟橋康行「定常風に対する飛行船システムの大域的な位置と姿勢の制御」日本機械学会論文集（C編）76巻767号（2010年）、pp.1770-1779

【非特許文献4】Rogelio Lozano 「Unmanned Aerial Vehicles」ISTE Ltd and JohnWiley& Sons、Inc.（2010年）pp.2-6

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし従来技術の飛行体本体には以下の件の問題がある。即ち、前記非特許文献１〜４で開示された推進器（プロペラ駆動装置やジェット型推進装置など）をもつ飛行体本体、および特許文献１で開示された飛行体本体には、以下の問題点がある。

【0006】

（飛行体本体の問題点）
１）移動するためには常に飛行するしかないため、飛行体本体を持ち上げる力が常に必要である。そのため、多大なエネルギーを要し、飛行時間も制限される。
２）陸上を移動できない。

【0007】

発明者等は前記問題点を解決するため、既存の飛行体本体の必要な部分を保護する３次元のプロテクトフレームを飛行体本体に取り付ける発明（以下、飛行体）を行った。これは、３次元空間に存在する障害物に衝突しても飛行体本体の破損を生じず、着陸時や墜落時のダメージを軽減し、飛行体本体やこれに付加する搭載装置を保護する飛行体である。よって、飛行体が、着陸や墜落をしても、陸上を全方位走行できる。以下、「飛行体」とは、飛行体本体とプロテクトフレームを含む形態をいう。陸上を移動できるので、飛行体を持ち上げる必要がなく移動時間を長くできる。よって、前述の飛行体本体の問題点は解消できる。

【0008】

この発明は、飛行体の用途として老朽化したトンネルや橋梁の天井や壁などの検査に適用できる。即ち、飛行体にカメラや接触センサ等の検査機器を搭載して、トンネルや橋梁の表面の撮影等のデータ収集を行うことができる。
ここで、車輪またはプロテクトフレームをつける車軸を、検査機器を搭載する飛行体本体の本体に固定して取り付けるため、以下の２点の課題がある。
（課題１）
鉛直の壁を水平に走行することができない。本発明の飛行体は、推進部（飛行体本体）を進行方向に傾けて進行する。よって、鉛直の壁を水平に走行する場合、推進部を水平方向に傾け推進力(揚力)を得るが、鉛直上方への揚力がないため、飛行体本体の重力により、壁面を滑り落ちながら水平方向に走行する。
（課題２）
飛行体本体とプロテクトフレーム（車輪）は一体構造であるので、その姿勢は等しくなる。そのため、図９に示す様に、天井に凸凹により、車輪であるプロテクトフレームの車軸が傾くと、飛行体本体および搭載している検査機器(カメラ等)も傾く。よって、カメラでは水平に撮影することができない。

【0009】

本発明は、上記の課題1および課題2を解決する飛行体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するため、本発明は以下のようである。
発明１は、中心に配置した１個の推進部または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部を有する飛行体本体と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸と、車軸に、回転可能に取り付けられた、一対の車輪または一対の飛行体本体を立体的に包み込むプロテクトフレームと、を備えた飛行体において、車軸は、飛行体本体に、弾性体およびダンパを介して、取り付けたことを特徴とする飛行体である。
発明２は、一対の弾性体およびダンパを、主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする発明１に記載の飛行体である。
発明３は、車軸は分割されたことを特徴とする発明２に記載の飛行体である。
発明４は、車軸を、飛行体本体に、２次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする発明１に記載の飛行体である。

【発明の効果】

【0011】

発明１は、プロテクトフレームまたは車輪をつける車軸と、検査機器を搭載する飛行体本体を、弾性体およびダンパを介して取り付けたことを特徴とする。よって、飛行体が鉛直の壁を水平に走行する場合、推進部は水平方向に傾いている。ここで、飛行体本体の下部には重量物であるバッテリー等が搭載され鉛直下向きの重力が働いているので、推進部は、重力により鉛直上向きにも２次元的に傾き、上向きの揚力を得ることができる。よって、飛行体は鉛直の壁を水平に走行することができる。
また、天井面を走行してカメラ撮影をする場合、天井面に凹凸があっても、検査機器を搭載した飛行体本体を水平に保つことができ、飛行体は天井面を水平に撮影できる。
加えて、弾性体およびダンパの衝撃や振動の吸収機能により、飛行体本体や搭載した検査機器を保護することができる。
発明２は、一対の弾性体およびダンパを、主たる進行方向に対して、対称に備えているので、車軸に対して飛行体本体を、安定して制御することができる。
発明３は、車軸が分割されているので、一方の車輪またはプロテクトフレームが段差などを乗り越えた際、他方の車輪への影響を少なくすることができる。よって、飛行体の地上走行などを安定にすることができる。
発明４は、車軸を、飛行体本体に、２次元的に拘束して、取り付けることにより、車軸に対して飛行体本体が、水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにしたものである。車軸と飛行体本体を、１つの弾性体およびダンパにより、それぞれ一カ所に取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態における飛行体αの構成を示す。ただし飛行体本体１および推進部３を軸１１の上部に設置してもよい

【図2】本第１実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平に走行する場合を示す。（ｂ）は正面図、（ａ）は平面図、（ｃ）は右側面図を示す。Ｘは鉛直方向、Ｙは水平方向を表す。

【図3】第１実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平（Ｙ方向）に走行する場合の力の状態を示す（上から見た図）。

【図4】第１実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平（Ｙ方向）に走行する場合の力の状態を示す（横から見た図）。

【図5】第１実施形態における飛行体αが、空中を上昇し、天井に当たり、天井を走行する場合を示す。

【図6】第１実施形態における飛行体αが陸上に墜落した場合、衝撃を吸収する状態を示す。

【図7】本発明の第２実施形態における飛行体を示す。

【図8】第２実施形態における飛行体αに用いる弾性体のトーションバネを示す。

【図9】従来例を示す。

【図10】本発明の第３実施形態の構造を示す。

【図11】第３実施形態における飛行体αが天井を走行する状態を示す。

【図12】第３実施形態の構造を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示す。

【図13】第３実施形態の構造を示す。（ａ）は右側面図、（ｂ）は矢視図を示す。

【図14】第３実施形態の車輪１０を取り外した状態の構造を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は左側の第１車軸１１ａの正面図を示す。

【図15】第３実施形態の第２車軸１１ｂの構造を示す。（ａ）は荷重がかからず弾性体１３およびダンパ１５が変形していない状態、（ｂ）は荷重がかかり弾性体１３およびダンパ１５が変形している状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

【0014】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における陸上を走行可能な飛行体αの構成を示す。ただし飛行体本体１および推進部３を軸１１の上部に設置してもよい
飛行体本体１は、制御機能がある制御部（図示せず）、推進部３、飛行体本体1の下部に位置するバッテリー５および飛行体本体１の上部に位置する検査機器７からなる。これらは、メンテナンス時に工具等で取り外しはできるが、一体で固定されている。
ここで、計測する対象によって、検査機器７を、飛行体本体１の下部に取り付け、バッテリー５を上部に取り付ける場合もある。
２つのプロテクトフレーム９は、車軸１１の両端に回転自在に取り付けられている。また、２つのプロテクトフレーム９は、車輪１０として機能すると共に、飛行体本体１を立体的にカバーする。飛行体本体１の推進部３で発生する推力により、プロテクトフレーム９は、転がり運動で自由に陸上を移動ができる。

【0015】

飛行体αの飛行体本体１と車軸１１は、弾性体１３およびダンパ１５を介して組つけられる。弾性体１３およびダンパ１５は、飛行体本体１の自重により撓んでいる。また、弾性体１３およびダンパ１５は、飛行体αの線対称になる２カ所で取り付けると良い。車軸１１に対して飛行体本体１の水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにできるからである。このように２次元的に拘束して、取り付けることにより、本発明の効果がより発揮できる。
弾性体１３の弾性特性は、飛行体αの飛行体本体１（推進部３、バッテリー５および検査機器７を含む）質量により、有用な撓み量が発生するのを目安とする。有効な撓み量は、飛行体本体１の大きさで変わる。

【0016】

ただしこれらの図は一例であり、説明の簡単のため、飛行体本体１は４ロータ型小型ヘリコプタとし、飛行体本体１に取り付ける２つのプロテクトフレーム９を半球体としたが、本発明では任意の飛行体αを対象とし、プロテクトフレーム９は大きさとして飛行体本体１を立体的（３次元的）に覆い、形状として回転可能であり、軽量である条件を満たせば、その他の要件は任意である。また、一つの球状のプロテクトフレーム９でも良い。

【0017】

例として、飛行体本体１を中心に十字形状の棒状のフレームを構成し、その端部に４つの推進部３を固定する。４つの推進部３のプロペラは、一つの平面上に配置される。４つのプロペラの回転数が同じ場合、飛行体本体１は鉛直方向に飛行する。

【0018】

飛行体本体１の水平方向の移動は、４つの推進部３のプロペラの内、移動したい進行方向の２つの推進部３のプロペラの回転数を下げる。よって、飛行体本体１は移動方向の端部が下がるように傾き飛行する。この水平移動は陸上及び水上走行の基本的な動作となる。この水平方向の直進移動の方向が、飛行体本体１の主たる進行方向である。左右方向へ曲がる際は、左右の推進部３のプロペラの回転数（推進力）を変化させることにより行う。この水平移動は陸上走行の基本的な動作となる。よって、推進部３は飛行体本体１の主たる進行方向に対して左右対称に配置される。
プロテクトフレーム９または車輪１０を取り付ける車軸１１は、棒状の形態をしている。車軸１１は、４つの推進部３に干渉しないようにする。また、車軸１１の取付け方向は、飛行体αの陸上での基本的な動作（水平移動）において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上においてプロテクトフレーム９または車輪１０を用いて走行する際、プロテクトフレーム９または車輪１０の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
車軸１１は図１のＡ−Ａ断面図に示すように、飛行体本体１の本体構造体４が有している縦長の孔部４ａに対して貫通している。また、一対の弾性体１３およびダンパ１５は、中心線Ａ−Ａに対して対称な位置に設置される（図１）。車軸１１は主たる進行方向に垂直に配置されているので、一対の弾性体１３およびダンパ１５は、主たる進行方向に対しても、対称な位置に設置される。また、一対の弾性体１３およびダンパ１５は、車軸１１から、飛行体本体１の自重により撓んだ状態で釣り合っている。
車軸１１の両端部にプロテクトフレーム９（または車輪１０）を回転可能に取り付ける。
車軸１１の取付け方向は、飛行体αの陸上（および可能な場合は水上）での基本的な動作において主たる進行方向に対して垂直方向が望ましい。陸上又は水上においてプロテクトフレーム９を車輪として走行する際、輪郭部の回転による進行方向と主たる進行方向が一致しエネルギー効率が良いからである。
よって、図１に示す４ロータ型小型ヘリコプタの場合、飛行体本体１としての水平移動の基本的な動作より、車輪１０としての飛行体αの主たる進行方向は前後２方向となる。

【0019】

また、飛行体本体１が、通常のヘリコプタのように人が乗る本体部の上部に主たるプロペラを搭載する形態の場合、操縦席がある方向が水平移動時の進行方向となる。よって、車軸１１は進行方向に垂直に本体部の左右に取り付けられる。この際プロペラは本体部の上部にあるので、車軸１１はプロペラと干渉しない。

【0020】

プロテクトフレーム９の大きさ、形状、重量の特徴は以下のようである。プロテクトフレーム９の大きさは、飛行体本体１（特に推進器）を立体的（３次元的）に囲んでカバーし、墜落時・離陸時・着陸時・飛行時において飛行体本体１（特に推進器）が陸上や障害物に当たらないよう、十分な大きさをもつものとする。飛行体αを立体的に包み込むため、プロテクトフレーム９は、飛行体本体１（推進部３を含む）に対して凹形状(円盤形状も含む)となっている。プロテクトフレーム９の形状は、いかなる姿勢で着陸しても転がりやすい形状（例えば飛行体本体１の進行方向から見た場合半球又は円筒形形状をしており、進行方向に平行かつ車軸１１の伸びる方向に直交する断面形状が円形(円盤形状も含む)又は6角形以上の多面体などが良い）とし、かつ内部の飛行体本体１の空気の流れを妨げないよう、十分な隙間をもつようにする。プロテクトフレーム９の重量は、飛行体本体１のペイロード以下で十分に軽量とし、プロテクトフレームを含めた飛行体αが、離陸を含め空中で自由に運動できるものである。

【0021】

左右２つのプロテクトフレーム９を、飛行体αの車軸１１の両端にそれぞれ取り付ける場合、一軸のみ自由回転できるように構成する。搭載方法として、つぎのイ）、ロ）、ハ）の３つの実施形態が可能なようにすると良い。
イ）着陸時や墜落時において、いかなる姿勢で着陸しても周りを囲った左右のプロテクトフレーム９（または車輪１０）により、飛行体本体１（特にプロペラなどの推進器）を破損せずに転がり、飛行体本体１の姿勢を自動で回復し、最終的に離陸時に都合のよい姿勢となること。
ロ）陸上において、推進部３を制御部で制御し、飛行体本体１を進みたい方向に傾ければ、飛行体本体１は姿勢を保持したまま、プロテクトフレーム９は回転し陸上を転がり走行する。左右２つのプロテクトフレームの輪郭部が、２輪車両の車幅方向の車輪１０（タイヤ）の役割を果たすため、陸上走行時に飛行体αはロール方向の動きが抑えられ、直進安定性が高い。
ハ）陸上において、飛行体αにヨー方向の回転力を与えれば、左右２つのプロテクトフレーム９（または車輪１０）の輪郭部が２輪車両の車輪１０として互いに反対向きに回転するので、飛行体αはその場でヨー方向に容易に回転できる。よって、飛行体αは陸上を安全かつあらゆる方向に移動できる。

【0022】

また、飛行体αの他の実施例もある。これは、飛行体本体１の推進部３を搭載するためのステーが十字型に４本即ち２対あるが、この１対のステー部の左右両端に車軸１１を接続するものである。
車軸１１の両端部にプロテクトフレーム９（または車輪１０）がつくのは同じ構造である。このような構成でよれば、飛行体本体１のステーを車軸１１と共用できるので、飛行体本体１の設計自由度が大きくなる。

【0023】

図２は、本発明の第１実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平に走行する場合を示す。座標軸は、鉛直方向をＸ軸、水平方向をＹ軸とする。
図２（ｂ）の正面図において、プロテクトフレーム９（または車輪１０）は鉛直の壁に接し、推進部３の推進力により、飛行体αは、水平方向(Ｙ軸方向)に走行している。
図２（ａ）の平面図において、プロテクトフレーム９（または車輪１０）は壁に接して、飛行体αは、Ｙ軸方向に走行している。Ｙ方向が主たる進行方向であるので、推進部3はＹ軸方向に対して傾斜して推進力(揚力)を発生している。
図２（ｃ）の右側面図において、プロテクトフレーム９（または車輪１０）は壁に接して、飛行体αは、Ｙ軸方向に走行している。推進部3は、飛行体本体１と車軸１１は、弾性体１３およびダンパ１５を介して組つけらおり、飛行体本体１の質量による重力で、弾性体１３およびダンパ１５が伸びることができる。従って、推進部３は、Ｘ軸方向にも2次元的に傾斜することができ、Ｘ軸上方に推進力(揚力)を発生している。

【0024】

図３は、本発明の第１実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平（Ｙ方向）に走行する場合の力の状態を示す（上から見た図）。推進部３により、推進部３に垂直に揚力(ベクトル表示)が発生する。推進部３が進行方向に傾斜していることにより、水平方向には揚力のＹ軸方向成分が発生する。また、壁方向には、車輪１０またはプロテクトフレーム９を壁に押しつける揚力も発生する。よって、飛行体αは鉛直の壁を水平方向に走行することができる。

【0025】

図４は、本発明の第１実施形態における飛行体αが、鉛直の壁を水平（Ｙ方向）に走行する場合の力の状態を示す（横から見た図）。推進部３により、推進部３に垂直に揚力(ベクトル)が発生する。飛行体車軸１１と、弾性体１３およびダンパ１５を介して組つけられており、飛行体本体１は、その質量による重力で、弾性体１３およびダンパ１５が伸びることができる。従って、推進部３は、鉛直上方向であるＸ軸方向にも２次元的に傾斜することができ、Ｘ軸上方に揚力のＸ軸方向成分を発生している。また、壁方向には、車輪１０またはプロテクトフレーム９を壁に押しつける揚力も発生する。よって、揚力のＸ軸方向の成分により、飛行体αは重力により落下することなく、鉛直の壁を水平方向に走行することができる。
ここで、弾性体１３およびダンパ１５は、２カ所で車軸１１と飛行体本体１を連結し、下側の弾性体１３およびダンパ１５は圧縮され、上側の弾性体１３およびダンパ１５は引張されている。車軸１１に対して飛行体本体１の水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにできるからである。このように２次元的に拘束して、取り付けることにより、本発明の効果がより発揮できる。

【0026】

図５は、本発明の第１実施形態における飛行体αが、空中を上昇し、天井に当たり、天井を走行する場合を示す。
（ａ）は、飛行体αが陸上にいる状態を示す。推進部３が水平であり、鉛直上向きの揚力がはたらいていており、飛行体αは、天井に向かって浮上する。
（ｂ）は、飛行体αが水平な天井に到達した瞬間を示す。天井に凸部があると飛行体αの片側の車輪１０またはプロテクトフレーム９が、その凸部に乗り上げ、車軸１１および飛行体本体1は水平にはならない。
（ｃ）は、飛行体本体１の適切な重力により、弾性体１３およびダンパ１５が伸び縮みし、飛行体本体1が水平になった状態を示す。飛行体本体1に搭載した検査機器７(カメラ等)は、天井を天井面に水平に検査することができる。

【0027】

図６は、本発明の第１実施形態における飛行体αが陸上に墜落した場合、衝撃を吸収する状態を示す。
飛行体αが落下した場合、陸上には車輪１０またはプロテクトフレーム９が衝突する。車輪１０またはプロテクトフレーム９は弾性力があり衝突の衝撃を吸収することができる。第１実施形態は、飛行体αの飛行体本体１と車軸１１は、弾性体１３およびダンパ１５を介して組つけられている。よって、さらに衝突の衝撃を吸収することができるので、飛行体本体1に搭載される制御機器、推進部３、バッテリー５および検査機器７を、より効果的に保護することができる。

【0028】

弾性体１３は、コイルバネ、板バネ、トーションバネ等のバネ機構、または/およびゴムなどの弾性力を有する材料などである。

【0029】

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態における飛行体αを示す。第２実施形態の発明は、第1実施形態の弾性体１３に対して、トーションバネ１７を採用したことである。第1実施形態の弾性体１３およびダンパ１５による、車軸１１と飛行体本体１の連結は、２カ所以上としたほうが良いが、トーションバネ１７によれば、一カ所の連結で、車軸１１と飛行体本体１の位置関係を特定し、飛行体本体１の重力や適切な重力により、車軸１１に対して、飛行体本体１を水平に保つことができる。

【0030】

図８は、本発明の第２実施形態における飛行体αに用いる弾性体のトーションバネを示す。ここでトーションバネは、通常圧縮して使用するので、上部のアーム１７ａ側に飛行体本体１、下側のアーム１７ｂに車軸１１を組み付けて使用する。
トーションバネ１７のアーム１７ａおよびアーム１７ｂは、作動方向が２次元限的に拘束されているので、一カ所の連結でも良い。また、トーションバネ１７の機械的特性を飛行体本体１の質量、飛行体αの大きさ等に合わせて選定する。

【0031】

(第３実施形態）
第３実施形態は、車軸１１を第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂに分割して、第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂの一方の端部に、車輪１０またはプロテクトフレーム９を弾性体１３およびダンパ１５を介して取付け、第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂの他方の端部は、飛行体本体に取付ける構造である。図１０に第３実施形態の構成を示す。車輪１０は、第１車軸１１ａに取り付けられる。第１車軸１１ａは、弾性体１３およびダンパ１５を介してＺ形リンク２２に取り付けられ、Ｚ形リンク２２は飛行体本体１に取り付けられる。他方の車輪１０および第２車軸１１ｂも同様の構成である。

【0032】

図１１に、本発明の第３実施形態における飛行体αが天井イを走行する状態を示す。天井イに一対の車輪１０を設置させている。飛行体本体１の４つの推進部のプロペラは回転して上向きの揚力を発生させている。飛行体本体１の上部に検査機器７であるカメラを搭載している。一対の車輪１０の第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂは、それぞれ弾性体１３およびダンパ１５を解して、飛行体本体に取り付けられている。

【0033】

図１２に、第３実施形態の構造を示す。図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は正面図を示す。図１１（ａ）の平面図において、飛行体本体１は、４つの推進部３を有している。推進部３はプロペラを有している。飛行体本体１の両端には、一対の車輪１０を有している。図１２（ｂ）の正面図において、飛行体本体１の上部には、検査機器７であるカメラを有している。一対の車輪１０は、それぞれ平行リンク、弾性体１３、およびダンパ１５を介して、飛行体本体１に取り付けられている。

【0034】

図１３に、第３実施形態の構造を示す。図１３（ａ）は右側面図、図１３（ｂ）は矢視図を示す。図１３（ａ）の右側面図において、第１車軸１１ａに車輪１０が取付けられる。

【0035】

図１４に、第３実施形態の車輪１０を取り外した状態の構造を示す。Ｚ形リンク２２の代わりに平行リンク２０を使用している。図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は左側の第１車軸１１ａの正面図を示す。図１４（ａ）の平面図において、第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂの一端は、それぞれ平行リンク２０を介して飛行体本体１に取り付けられている。図１４（ｂ）の左側の第１車軸１１ａの正面図において、第１車軸１１ａの一端は、平行リンク２０の一方の鉛直方向のリンク２０ａに取り付けられる。他方の平行な鉛直リンク２０ｂは、飛行体本体に取り付けられる。２本の鉛直方向に平行なリンク２０ｃ、２０ｄには、弾性体１３とダンパ１５が取り付けられる。第１車軸１１ａが取り付けられたリンク２０ａは、常に飛行体本体１に取り付けられたリンク２０ｂと平行に移動する。第２車軸１１ｂも同様である。したがって、第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂは、主たる進行方向に対して垂直になっている。
また、第１車軸１１ａおよび第２車軸１１ｂの移動は、弾性体１３とダンパ１５によって拘束される。すなわち、飛行体αが地上に落下した場合、車輪１０が床ハに衝突した衝撃力は、ほとんど弾性体１３とダンパ１５により吸収され、飛行体帯本体１には小さな衝撃力しか伝わらない。よって、飛行体本体１（搭載されている、推進部３、バッテリー５、および検査機器７を含む）を、落下からの衝撃から保護することができる。

【0036】

図１５に、第３実施形態の第２車軸１１ｂの構造を示す。図１５（ａ）は荷重がかからず弾性体１３およびダンパ１５が変形していない状態、図１５（ｂ）は荷重がかかり弾性体１３およびダンパ１５が変形している状態を示す。図１５（ａ）において平行リンク２０はほぼ正方形の形状をしているが、図１５（ｂ）においは、平行リンク２０は、菱形の形状をしている。弾性体１３とダンパ１５は、図１５（ａ）に対して、図１５（ｂ）では圧縮され全長が短くなっている。

【0037】

第３実施形態では、平行リンク２０およびＺ形リンク２２を使用したが、平行リンク２０およびＺ形リンク２２を使用しないで、弾性体１３およびダンパ１５の一方の端部を、第１車軸１１ａまたは第２車軸１１ｂに取付け、他方の端部を他の形状のブラケット等を介して飛行体本体１に取り付けてもよい。

【0038】

上記の実施形態によると、本発明は以下のようである。
発明１は、中心に配置した１個の推進部３または主たる進行方向に対して左右対称に配置される複数の推進部３を有する飛行体本体１と、主たる進行方向に垂直となるように配置された車軸１１と、車軸１１に、回転可能に取り付けられた、一対の車輪１０または一対の飛行体本体１を立体的に包み込むプロテクトフレーム９と、を備えた飛行体αにおいて、車軸１１は、飛行体本体１に、弾性体１３およびダンパ１５を介して、取り付けたことを特徴とする飛行体αである。
発明２は、一対の弾性体１３およびダンパ１５を、主たる進行方向に対して、対称に備えたことを特徴とする発明１に記載の飛行体αである。
発明３は、車軸１１は分割されたことを特徴とする発明２に記載の飛行体である。
発明４は、車軸１１を、飛行体本体１に、２次元的に拘束して、取り付けたことを特徴とする発明１に記載の飛行体である。
発明１は、プロテクトフレーム９または車輪１０をつける車軸１１と、検査機器７などを搭載する飛行体本体１を、弾性体１３およびダンパ１５を介して取り付けたことを特徴とする。よって、飛行体αが鉛直の壁ロを水平に走行する場合、推進部３は水平方向に傾いている。ここで、飛行体本体１の下部には重量物であるバッテリー５などが搭載され鉛直下向きの重力が働いているので、推進部３は、重力により鉛直上向きにも２次元的に傾き、上向きの揚力を得ることができる。よって、飛行体αは鉛直の壁を水平に走行することができる。
また、天井イを走行してカメラ撮影をする場合、天井面に凹凸があっても、カメラである検査機器７を搭載した飛行体本体１を水平に保つことができ、飛行体αは天井面を水平に撮影できる。
加えて、弾性体１３およびダンパ１５による衝撃や振動の吸収機能により、飛行体本体１や搭載した検査機器７などを保護することができる。
発明２は、一対の弾性体１３およびダンパ１５を、主たる進行方向に対して、対称に備えているので、車軸に対して飛行体本体１を、安定して制御することができる。
発明３は、車軸１１が分割されているので、一方の車輪１０またはプロテクトフレーム９が段差などを乗り越えた際、他方の車輪１０またはプロテクトフレーム９への影響を少なくすることができる。よって、飛行体αの地上走行などを安定にすることができる。
発明４は、車軸１１を、飛行体本体１に、２次元的に拘束して、取り付けることにより、車軸１１に対して飛行体本体１が、水平方向への撓みを抑え、上下方向にのみ撓むようにしたものである。車軸１１と飛行体本体１を、１つの弾性体およびダンパにより、それぞれ一カ所に取り付けることができる。

【符号の説明】

【0039】

α 飛行体
１ 飛行体本体
３ 推進部
４ 本体構造体
４ａ 孔部
５ バッテリー
７ 検査機器
９ プロテクトフレーム
１０ 車輪
１１ 車軸
１１ａ 第１車軸
１１ｂ 第２車軸
１３ 弾性体
１５ ダンパ
１７ 回転バネ
１７ａ アーム
１７ｂ アーム
２０ 平行リンク
２０ａ，ｂ，ｃ，ｄ 平行リンク
２２ Ｚ形リンク
イ 天井
ロ 壁
ハ 床

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】