特開 2022-128628 荷物締結装置及び飛行体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022128628

(43)【公開日】2022-09-05

(54)【発明の名称】荷物締結装置及び飛行体

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/34 20060101AFI20220829BHJP

   B64C 27/04 20060101ALI20220829BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20220829BHJP

   B64D 9/00 20060101ALI20220829BHJP

   B66C 1/36 20060101ALI20220829BHJP

   F16F 15/023 20060101ALI20220829BHJP

【ＦＩ】

B66C1/34 M

B64C27/04

B64C39/02

B64D9/00

B66C1/36 Z

F16F15/023 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021026957

(22)【出願日】2021-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】519015117

【氏名又は名称】株式会社ＳｋｙＤｒｉｖｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002789

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ

(72)【発明者】

【氏名】根本 拓弥

(72)【発明者】

【氏名】緒方 大揮

【テーマコード（参考）】

3F004

3J048

【Ｆターム（参考）】

3F004CD02

3J048AA06

3J048AD05

3J048BE03

3J048DA08

3J048EA07

(57)【要約】

【課題】荷物の取り扱いの効率化を図ることができるとともに、荷物を搬送中の飛行体が不安定な状態になっても荷物の落下を防止することができる飛行体を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様によれば、荷物締結装置が提供される。この荷物締結装置は、締結部と、遅延機構とを備える。締結部は、荷物を保持する保持状態と、荷物を放す開放状態とを呈する。遅延機構は、締結部の保持状態から開放状態への移行を遅らせる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物締結装置であって、
締結部と、遅延機構とを備え、
前記締結部は、荷物を保持する保持状態と、荷物を放す開放状態とを呈し、
前記遅延機構は、前記締結部の前記保持状態から前記開放状態への移行を遅らせる、
荷物締結装置。

【請求項2】

請求項１に記載の荷物締結装置において、
前記遅延機構は、前記締結部の前記保持状態から前記開放状態への移行時間が０．５～１．５秒かかるようにする、
荷物締結装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の荷物締結装置において、
締結開放機構を備え、
前記締結開放機構は、前記保持状態でかかる荷重が所定値未満になると前記締結部を前記開放状態へと移行させる、
荷物締結装置。

【請求項4】

請求項３に記載の荷物締結装置において、
前記締結開放機構は、弾性部材である、
荷物締結装置。

【請求項5】

請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の荷物締結装置において、
前記遅延機構は、ダンパー機構である、
荷物締結装置。

【請求項6】

請求項５に記載の荷物締結装置において、
前記ダンパー機構は、オイルダンパーである、
荷物締結装置。

【請求項7】

請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の荷物締結装置において、
前記荷物締結装置は、ウインチ機構である、
荷物締結装置。

【請求項8】

飛行体であって、
請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の荷物締結装置を備える、
飛行体。

【請求項9】

請求項８に記載の飛行体において、
前記飛行体は、無人飛行体である、
飛行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷物締結装置及び飛行体に関する。

【背景技術】

【0002】

ウインチ作業の効率化を図ることができる、飛行体用ウインチ制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１４２６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、荷物を締結する際に用いるフックは、運搬用荷物の取り扱いの効率化を図るために、容易にロックが解除される構成となっているものがある。このような構成のフックは、例えば、荷物を運搬中の飛行体が風にあおられて不安定になった場合に、ロックが解除され、運搬中の荷物が落下してしまう危険性を回避することができなかった。

【0005】

本発明では上記事情を鑑み、荷物の取り扱いの効率化を図ることができるとともに、荷物を搬送中の飛行体が不安定な状態になっても荷物の落下を防止することができる飛行体を提供することとした。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、荷物締結装置が提供される。この荷物締結装置は、締結部と、遅延機構とを備える。締結部は、荷物を保持する保持状態と、荷物を放す開放状態とを呈する。遅延機構は、締結部の保持状態から開放状態への移行を遅らせる。

【0007】

上記の開示によれば、荷物の取り扱いの効率化を図ることができるとともに、荷物を搬送中の飛行体が不安定な状態になっても荷物の落下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ドローン１００の構成を示す図である。

【図2】ウインチ機構２００の構成を示す図である。

【図3】本体装置２１０の構成を示す斜視図である。

【図4】本体装置２１０の構成を示す側面図である。

【図5】本体装置２１０に荷物３００を締結させる状態を示す図である。

【図6】フック部２２０の保持状態を示す図である。

【図7】フック部２２０の開放状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

【0010】

１．ドローン１００の構成
図１は、ドローン１００の構成を示す図である。本実施形態の飛行体は、無人飛行体としてドローン１００について説明する。

【0011】

ドローン１００は、垂直離着陸が可能な機体である。ドローン１００（飛行体の一例）は、機体１２０及びウインチ機構２００（荷物締結装置の一例）を備える。

【0012】

機体１２０には、複数のアーム１３０が設けられる。本実施形態では、４つのアーム１３０が設けられる。そして、各アーム１３０の先端に、一対のプロペラ１４０が設けられる。プロペラ１４０は、ロータ１４１及びブレード１４２により構成される。各プロペラ１４０は、それぞれ独立して制御することができる。

【0013】

ウインチ機構２００は、機体１２０に備えられ、荷物３００を保持することで、ドローン１００で荷物３００を運搬可能とする。ウインチ機構２００の詳細については、後述する。

【0014】

２．ウインチ機構２００の構成
図２は、ウインチ機構２００の構成を示す図である。ウインチ機構２００は、本体装置２１０、ドラム２１１及び駆動装置２１２を備える。

【0015】

ドラム２１１は、ワイヤーロープ２１８を巻き取る胴部２１４、胴部２１４の両側に形成された一対のフランジ部２１５、及び回転軸２１６を備える。

【0016】

ドラム２１１の回転軸２１６は、軸受２１３によって回転可能に支持されている。駆動装置２１２は、ドラム２１１を回転駆動する。駆動装置２１２は、ドラム２１１を回転駆動させるモータ２１７を備える。モータ２１７は、一例として、図示しないバッテリーから供給される電気によって作動する電動モータである。なお、駆動装置２１２は、モータ２１７の回転力をドラム２１１に伝達するギアを備えてもよい。本体装置２１０は、ワイヤーロープ２１８の先端部に取り付けられ、荷物３００を保持するために使用する。本体装置２１０の詳細については、後述する。

【0017】

３．本体装置２１０の構成
図３は、本体装置２１０の構成を示す斜視図である。図４は、本体装置２１０の構成を示す側面図である。

【0018】

本体装置２１０は、一対のフック部２２０（締結部の一例）、オイルダンパー２４０（遅延機構の一例）及びぜんまいバネ２３０（締結開放機構の一例）を備える。一対のフック部２２０、オイルダンパー２４０及びぜんまいバネ２３０は、フレーム２５０に取り付けられている。フレーム２５０には、孔部２５１が長手方向に延びて形成されている。

【0019】

一対のフック部２２０は、それぞれ、基部２２４及び端部２２５から構成される。基部２２４の一端は、フレーム２５０に取り付けられている。基部２２４の他端は、関節部２２２を介して、端部２２５の一端と結合している。端部２２５の他端は、フック状に形成されている。一対のフック部２２０は、フック交差部２２１でそれぞれが交差する。また、フック交差部２２１からフレーム２５０側に延びる交差軸２２３は、フレーム２５０の孔部２５１に嵌合し、孔部２５１に沿って移動可能に構成される。

【0020】

ぜんまいバネ２３０は、その一部が巻取り部２３１に巻き取られた状態となっている。巻取り部２３１は、フレーム２５０においてフック部２２０の基部２２４側に配置されている。ぜんまいバネ２３０は、その一端が端部２２５に向かって延びており、接続部２３２を介してフック部２２０と接続している。ぜんまいバネ２３０には、巻取り部２３１に戻ろうとする力が作用している。

【0021】

したがって、端部２２５に荷物３００等の荷重がかかっていない場合、フック交差部２２１に対して巻取り部２３１側に力が作用し、これにより関節部２２２が可動し、一対の端部２２５が開放した状態となる（開放状態）。このとき、交差軸２２３は、孔部２５１に沿って移動し、フック部２２０を支持する。

【0022】

一方、端部２２５に荷物３００等の荷重がかかっていて、当該荷重がぜんまいバネ２３０の弾性力よりも大きい場合、フック交差部２２１に対して端部２２５側に力が作用し、これにより関節部２２２が可動し、一対の端部２２５が閉じた状態となる（保持状態）。このとき、交差軸２２３は、孔部２５１に沿って移動し、フック部２２０を支持する。このように、フック部２２０は、荷物３００を保持する保持状態と、荷物３００を放す開放状態とを呈する。

【0023】

遅延機構としてのダンパー機構であるオイルダンパー２４０は、フック部２２０の保持状態から開放状態への移行を遅らせる。オイルダンパー２４０には、ダンパーギア２４１が接続されている。そして、ダンパーギア２４１には、フックギア２４２が噛み合っている。フックギア２４２は、フック部２２０の保持状態と開放状態との状態移行に連動して回転する。

【0024】

ここで、端部２２５に荷物３００が保持されている状態（保持状態）から、端部２２５から荷物３００が外された場合、フック部２２０は、ぜんまいバネ２３０により、保持状態から開放状態へ移行する。すなわち、ぜんまいバネ２３０は、フック部２２０の保持状態でかかる荷重が所定値未満になると、フック部２２０を開放状態へと移行させる。ぜんまいバネ２３０の作用により、荷物３００を容易にフック部２２０の端部２２５にかけることができるため、荷物３００の運搬の利便性を向上させることができる。このとき、オイルダンパー２４０の作用により、フックギア２４２の回転が抑制されるため、フック部２２０の保持状態から開放状態への移行が遅れる。

【0025】

図１に示すように、ドローン１００によって荷物３００が搬送されているとき、ドローン１００が風にあおられて機体１２０のバランスが崩れ、ドローン１００が一瞬の間、自由落下することがある。このとき、本体装置２１０の端部２２５に荷重がかからなくなるため、フック部２２０は、ぜんまいバネ２３０により、保持状態から開放状態に移行する。

【0026】

ここで、フック部２２０の保持状態から開放状態への移行時間は、具体的には例えば、０．１，０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１．０，１．１，１．２，１．３，１．４，１．５，１．６，１．７，１．８，１．９，２．０秒であり、ここで例示した数値のいずれか２つの間の範囲内であってもよい。好ましくは、オイルダンパー２４０は、フック部２２０の保持状態から開放状態への移行時間が０．５～１．５秒かかるようにする。

【0027】

オイルダンパー２４０の作用により、例えば、ドローン１００が０．０５秒間、自由落下しても、フック部２２０は保持状態のままであるため、荷物３００がフック部２２０から外れて落下することがない。この場合において、ドローン１００が自由落下して０．０５秒が経過した後は、本体装置２１０の端部２２５に荷物３００の荷重が再度かかるため、フック部２２０は開放状態には移行せずに保持状態のままである。

【0028】

この構成によれば、本体装置２１０のフック部２２０が容易に保持状態と開放状態とを呈するため、荷物３００の取り扱いの効率化を図ることができる。また、荷物３００を搬送中のドローン１００が不安定な状態になっても荷物３００の落下を防止することができる。

【0029】

４．本体装置２１０の状態移行
図５は、本体装置２１０に荷物３００を締結させる状態を示す図である。図６は、フック部２２０の保持状態を示す図である。図７は、フック部２２０の開放状態を示す図である。

【0030】

フック部２２０は、端部２２５に荷重がかかっていない場合は、ぜんまいバネ２３０により、開放状態を呈する。この開放状態のときに、荷物３００の荷物ロープ３１０を端部２２５にかけて、端部２２５に荷物３００の荷重がかかると、フック交差部２２１に対して端部２２５側に力が作用し、これにより関節部２２２が可動し、端部２２５が閉じて、保持状態となる（図６）。なお、図６では、荷物３００の図示を省略している。

【0031】

そして、荷物３００の搬送が終わって荷物３００が着地すると、端部２２５に荷重がかからなくなるため、ぜんまいバネ２３０によりフック交差部２２１に対して基部２２４側に力が作用し、これにより関節部２２２が可動し、端部２２５が開いて、開放状態となる（図７）。これにより、荷物３００の荷物ロープ３１０を端部２２５から外すことができる。このように、フック部２２０は、保持状態と開放状態とを呈する。

【0032】

５．その他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0033】

飛行体の一例として、無人飛行体を挙げたが、これに限定されず、有人飛行体であってもよい。

【0034】

荷物締結装置の一例として、ウインチ機構２００を挙げたが、これに限定されず、例えば、ホイスト機構であってもよい。

【0035】

遅延機構の一例として、オイルダンパー２４０を挙げたが、これに限定されず、遅延機構は、ダンパー機構であればよい。例えば、ダンパー機構は、ゴムダンパーであってもよいし、鋼材ダンパーであってもよい。

【0036】

締結開放機構の一例として、ぜんまいバネ２３０を挙げたが、これに限定されず、締結開放機構は、弾性部材であればよい。例えば、弾性部材は、つるまきバネであってもよい。

【0037】

次に記載の各態様で提供されてもよい。
前記荷物締結装置において、前記遅延機構は、前記締結部の前記保持状態から前記開放状態への移行時間が０．５～１．５秒かかるようにする、荷物締結装置。
前記荷物締結装置において、締結開放機構を備え、前記締結開放機構は、前記保持状態でかかる荷重が所定値未満になると前記締結部を前記開放状態へと移行させる、荷物締結装置。
前記荷物締結装置において、前記締結開放機構は、弾性部材である、荷物締結装置。
前記荷物締結装置において、前記遅延機構は、ダンパー機構である、荷物締結装置。
前記荷物締結装置において、前記ダンパー機構は、オイルダンパーである、荷物締結装置。
前記荷物締結装置において、前記荷物締結装置は、ウインチ機構である、荷物締結装置。
飛行体であって、前記荷物締結装置を備える、飛行体。
前記飛行体において、前記飛行体は、無人飛行体である、飛行体。
もちろん、この限りではない。

【符号の説明】

【0038】

１００ ：ドローン
１２０ ：機体
１３０ ：アーム
１４０ ：プロペラ
１４１ ：ロータ
１４２ ：ブレード
２００ ：ウインチ機構
２１０ ：本体装置
２１１ ：ドラム
２１２ ：駆動装置
２１３ ：軸受
２１４ ：胴部
２１５ ：フランジ部
２１６ ：回転軸
２１７ ：モータ
２１８ ：ワイヤーロープ
２２０ ：フック部
２２１ ：フック交差部
２２２ ：関節部
２２３ ：交差軸
２２４ ：基部
２２５ ：端部
２３０ ：ぜんまいバネ
２３１ ：巻取り部
２３２ ：接続部
２４０ ：オイルダンパー
２４１ ：ダンパーギア
２４２ ：フックギア
２５０ ：フレーム
２５１ ：孔部
３００ ：荷物
３１０ ：荷物ロープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】