特開 2024-120671 無人飛行機

(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】P2024120671

(43)【公開日】2024-09-05

(54)【発明の名称】無人飛行機

(51)【国際特許分類】

   B64U 30/16 20230101AFI20240829BHJP

   B64U 10/25 20230101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

B64U30/16

B64U10/25

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027643

(22)【出願日】2023-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】521431099

【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古橋 賢一

(57)【要約】

【課題】収容状態を小型化するとともに、構造を簡単化しやすい無人飛行機を提供する。
【解決手段】無人飛行機であって、前後方向に延びた胴体と、胴体に接続されて、右翼部分と左翼部分とを有する固定翼と、固定翼が飛行状態と収容状態との間で角変位するように、前記胴体に対して前記固定翼を支持する回転支持部材とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人飛行機であって、
前記無人飛行機の前後方向に延びた胴体と、
前記胴体に接続されて、右翼部分と左翼部分とを有する固定翼と、
前記固定翼が飛行状態と収容状態との間で角変位するように、前記胴体に対して前記固定翼を支持する回転支持部材とを備える、無人飛行機。

【請求項2】

前記固定翼は、主翼及び尾翼を含み、
前記主翼及び尾翼は、前記胴体よりも右側に位置する右翼部分と、前記胴体よりも左側に位置する左翼部分とをそれぞれ含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記主翼を角変位可能に接続する主翼回転支持部材と、前記胴体に対して前記尾翼を角変位可能に接続する尾翼回転支持部材と、を含む、請求項１に記載の無人飛行機。

【請求項3】

前記回転支持部材とは離れて、前記固定翼を前記胴体に固定する固定部材を更に備える、請求項１または２に記載の無人飛行機。

【請求項4】

前記飛行状態において、前記回転支持部材は、前記固定部材よりも、前記胴体の前後方向中心の近くに位置する、請求項３に記載の無人飛行機。

【請求項5】

前記固定翼は、前記固定翼の長手方向に延びる翼桁を有し、
前記固定部材は、前記翼桁と上下方向に重なる、請求項４に記載の無人飛行機。

【請求項6】

前記固定翼は、主翼を含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記主翼を角変位可能に接続する主翼回転支持部材を有し、
前記回転支持部材とは別の位置で、前記主翼を前記胴体に固定する主翼固定部材を更に備え、
前記主翼回転支持部材は、前記主翼固定部材に比べて支持剛性が低い、請求項１または２に記載の無人飛行機。

【請求項7】

前記固定翼は、主翼を含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記主翼を角変位可能に接続する主翼回転支持部材を有し、
前記飛行状態の前記主翼の前後方向中心は、前記胴体の前後方向中心から前記前後方向一方に離れており、
前記主翼回転支持部材は、前記飛行状態の前記主翼の前後方向中心よりも前記胴体の前後方向中心の近くに位置する、請求項１又は２に記載の無人飛行機。

【請求項8】

前記固定翼は、尾翼を含み、
前記尾翼は、前記胴体よりも右側に位置する右側尾翼部分と、前記胴体よりも左側に位置する左側尾翼部分とを含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記各尾翼部分を角変位可能に接続する１つの尾翼回転支持部材を有する、請求項１に記載の無人飛行機。

【請求項9】

前記尾翼回転支持部材は、前記胴体に対して前記尾翼を左右方向軸線周りに回転支持する、請求項８に記載の無人飛行機。

【請求項10】

前記尾翼は、右側尾翼部分及び左側尾翼部分を含み、
前記尾翼回転支持部材は、前記胴体を前記左右方向に貫通し、前記右側尾翼部分及び前記左側尾翼部分を互いに連結している、請求項９に記載の無人飛行機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無人飛行機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、収容状態と飛行状態とで形状が変化可能な飛行機が開示される。この飛行機は、収容状態では、飛行状態に比べて、胴体に対し翼が回転変位する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第６０５６２３７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された飛行機は、左翼を回転支持する回転支持部分と、右翼を回転支持する回転支持部分とをそれぞれ有する。翼ごとに回転支持部分が設けられるために、回転支持部分の部品点数が増える。このため、構造が複雑化しやすい。

【0005】

そこで、本開示は、収容状態を小型化するとともに、構造を簡単化しやすい無人飛行機を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の無人飛行機は、無人飛行機であって、前記無人飛行機の前後方向に延びた胴体と、前記胴体に接続されて、右翼部分と左翼部分とを有する固定翼と、前記固定翼が飛行状態と収容状態との間で角変位するように、前記胴体に対して前記固定翼を支持する回転支持部材と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、固定翼を胴体に対して角変位することによって無人飛行機全体として収容に必要な空間容積を低減することができる。また右翼部分と左翼部分を含む固定翼に対して共通の回転支持部分を有することで、右翼部分と左翼部分とで別々に回転支持部分を有する場合に比べて、回転支持部分を減らすことができ、全体として飛行機の部品点数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る無人飛行機の飛行状態の平面図である。

【図2】無人飛行機の飛行状態の正面図である。

【図3】主翼の接続構造を示す斜視図である。

【図4】尾翼の接続構造を示す斜視図である。

【図5】飛行状態から収容状態への変形過程を示す平面図である。

【図6】無人飛行機の収容状態の側面図である。

【図7】無人飛行機の収容状態の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態に係る無人飛行機について、添付図面を参照して説明する。本明細書においては、飛行状態において、胴体に対して主翼が延びる方向を左右方向とする。また上方向は、主翼に揚力が生じる方向とする。前方向は、推進力を得て進行する方向とする。また本明細書においては、無人飛行機が飛行可能な形状の状態を「飛行状態」という。以下明細書において、無人飛行機を単に飛行機と称する場合がある。

【0010】

図１は、実施形態に係る飛行状態の無人飛行機１の平面図である。また図２は、飛行状態の無人飛行機の正面図である。本実施形態の無人飛行機１は、胴体２、主翼３、尾翼４及び推進装置を備えている。推進装置は、飛行中に無人飛行機１を前方に推進させる動力を発生する。本実施形態では、プロペラ６とプロペラ６を回転駆動するエンジンＥｇとを含む。

【0011】

主翼３及び尾翼４は、飛行中において胴体２に対して相対固定された状態に維持される。従って主翼３及び尾翼４は、固定翼５としてそれぞれ機能する。固定翼５は、推進装置とは別に設けられる。固定翼５は、胴体２に対して固定された状態で、無人飛行機１が推進したときに、揚力を発生させる翼形状に形成される。固定翼５のうちの主翼３は、機体を浮揚させるための揚力を発生させる。固定翼５のうちの尾翼４は、機体の安定や操縦に関わる揚力を発生させる。このように本実施形態では固定翼５は、主翼３及び尾翼４を含んでいる。

【0012】

胴体２は、主翼３と尾翼４とを接続する接続部分として機能する。本実施形態では、胴体２は、内部に収容空間が形成されて、推進装置の少なくとも一部が収容される。本実施形態では、胴体２は、前後方向に長く延びている。すなわち胴体２は、前後方向寸法が幅方向寸法よりも大きく形成される。胴体２は、前後方向に延びる筒状の形状を有している。胴体２は、前端部にプロペラ６が設けられている。プロペラ６の回転軸は、胴体２の左右方向中心を前後方向に延びる左右方向中心軸線Ｌ１を通り前後方向に延びている。胴体２は、主翼３の前後方向中心Ｃ１に対して前方寄りで推進源としてのエンジンＥｇを収容する。たとえばエンジンＥｇは、飛行状態の主翼前端よりも前方に配置されていてもよい。

【0013】

主翼３は、胴体２に接続されている。主翼３の長手方向は、飛行状態において、上下軸及び前後軸にそれぞれ直交する方向となる左右方向に延びている。主翼３は、飛行状態において、胴体２よりも右側に突出する右翼部分３ａと、胴体２よりも左側に突出する左翼部分３ｂと、連結部分３ｃとを含む。連結部分３ｃは、右翼部分３ａと左翼部分３ｂとを繋ぐとともに、胴体２に接続される部分である。本実施形態では、右翼部分３ａ、左翼部分３ｂ及び連結部分３ｃは、それぞれの領域を示したもので、一体の構成物によって実現される。本実施形態では、連結部分３ｃは、胴体２の直上に位置する。また本実施形態では、飛行状態において、主翼３は、左右方向寸法が前後方向寸法よりも大きい。このようにして右翼部分３ａと右翼部分３ｂとを含む左右一体型の主翼３が、胴体２の上部に接続されている。

【0014】

飛行状態において、主翼３の前後方向中心C１は、胴体２の前後方向中心C２に対して前後方向にずれた位置に配置される。具体的には、主翼３の前後方向中心C１は、胴体２の前後方向中心Ｃ２よりも前方に配置される。主翼３は、胴体２の左右方向中心線に対して左右対称に配置される。すなわち主翼３は、胴体２に対して、右方の突出量と左方の突出量とが等しい。

【0015】

図１には、主翼３の一部を破断線で示して内部構造を示す。主翼３内の長手方向には、主翼３の構造の背骨の役割をする主翼翼桁１７があり、飛行機を浮揚する揚力や主翼３の自重を支えている。この主翼翼桁１７を胴体側のフレーム１２に強固に固定することで、飛行機全体の構造強度を保っている。たとえば、主翼３の翼桁１７は、右翼部分３ａと左翼部分３ｂとのそれぞれの外殻部分の内部空間を貫通する一本のパイプ部材で形成されてもよい。本実施形態では、主翼３の翼桁１７は、飛行状態における主翼３の前後方向中心Ｃ１よりも前後方向にずれた位置に配置される。具体的には、主翼３の翼桁１７は、主翼３の前後方向中心Ｃ１よりも前方にずれた位置に配置される。

【0016】

本実施形態では、尾翼４は、胴体２から右側に突出する右側尾翼部分４ａと、胴体２の左側に突出する左側尾翼部分４ｂとを含んでいる。各尾翼部分４ａ，４ｂは、それぞれ、胴体２から上方に向かうにつれて左右方向の外側に向かって延びている。従って図２に示すように、飛行状態の無人飛行機１を正面視したときに、右側尾翼部分４ａと左側尾翼部分４ｂとで、Ｖ字状に形成されて、各尾翼部分４ａ，４ｂが胴体２に接続される。

【0017】

各尾翼部分４ａ，４ｂは、胴体２の左右方向中心線に対して左右対称に設けられる。各尾翼部分４ａ，４ｂは、胴体２の左右方向側面に接続される。具体的には、右側尾翼部分４ａは、胴体２の右側面に固定される。同様に、左側尾翼部分４ｂは、胴体２の左側面に固定される。また各尾翼部分４ａ，４ｂは、左右方向に延びる共通の接続軸７に対してそれぞれ固定される。

【0018】

図１には、尾翼４の一部を破断線で示して内部構造を示す。尾翼４は、内部構造として、左右方向に延びる翼桁２０が形成される。たとえば、尾翼４の翼桁２０は、右翼部分４ａと左翼部分４ｂとのそれぞれの外殻部分の内部空間を貫通する一本のパイプ部材で形成されてもよい。尾翼４の翼桁２０は、尾翼外殻部分を支えて、飛行時に尾翼４の変形を抑える。本実施形態では、各尾翼部分４ａ，４ｂの翼桁２０は、胴体２に形成される尾翼回転支持部材３４に接続される。

【0019】

本実施形態においては、無人飛行機１は、固定翼を胴体２に対して、固定状態と固定解除状態とに切替可能に固定する固定構造を備えている。また、無人飛行機１は、飛行状態から後述する収容状態に変形する過程で固定翼を胴体２に対し角変位可能に支持する回転支持構造を備えている。言い換えると、無人飛行機１は、胴体２に対して、固定翼を固定及び固定解除可能に相対固定する固定部材と、固定翼を角変位可能に支持する回転支持部材とを有する。

【0020】

図３に主翼３の接続構造を示す。無人飛行機１は、固定部材として、胴体２に対して主翼３の相対変位を阻止した状態で固定する主翼固定部材２３を含む。主翼固定部材２３は、主翼３の相対変位を阻止した状態と、主翼３の相対変位を許容する状態とで切り替え可能に構成される。主翼固定部材２３は、主翼側に形成される接続部材２２と接続されることで、主翼３を胴体２に対して相対固定する。本実施形態では、主翼固定部材２３の上端部と、主翼側の接続部材２２の下端部とがボルト３８で締結される。このボルト３８を着脱することで、主翼３と胴体２との固定状態と固定解除状態とを切り替え可能に形成される。たとえば、胴体側の主翼固定部材２３と主翼側の接続部材２２との互いの当接面が、残余の部分よりも拡大されたフランジ形状に形成されていてもよい。これによって主翼３からの荷重を胴体２に伝えやすい。

【0021】

本実施形態では、主翼固定部材２３は、胴体２に形成される胴体側フレーム１２に接続される。また主翼側に形成される接続部材２２は、主翼３の翼桁１７に直接的に接続される。このように胴体側に設けられる主翼固定部材２３と、主翼側に設けられる接続部材２２とで、主翼３を胴体２に対して固定解除可能に固定する主翼固定構造が実現される。

【0022】

主翼側の接続部材２２及び胴体側の主翼固定部材２３は、主翼３の翼桁１７の鉛直方向直下に位置し、主翼３の翼桁１７の鉛直方向に延びる軸状部材で構成される。これによって主翼３の翼桁１７から伝達される荷重を胴体側のフレーム１２に伝えることができる。また主翼固定部材２３は、図１に示すように、胴体２の左右方向中心軸線Ｌ１に沿う位置に配置される。言い換えると、主翼固定部材２３は、主翼３の左右方向中間位置に配置される。本実施形態では、一か所で主翼３と胴体２とを固定解除可能に固定することで、複数位置で固定と固定解除とを切替える場合に比べて、主翼３の変形作業にかかる時間を短縮することができる。

【0023】

飛行状態では、接続部材２２と主翼固定部材２３とが接続されて、主翼３と胴体２との相対移動が阻止される。このとき、主翼３が受ける荷重は、翼桁１７，接続部材２２、主翼固定構造２３及び胴体側のフレーム１２を介して胴体２に伝わる。従って主翼固定部材２３は、飛行状態で、主翼２が受ける荷重を支えることが可能な支持剛性に設計される。

【0024】

図３に示すように、無人飛行機１は、回転支持部材として、上下方向に延びる主翼回転軸線Ｌ３まわりに主翼３を回転可能に支持する主翼回転支持部材３０を含む。たとえば主翼回転支持部材３０は、パイプ状に形成されて、主翼回転軸線Ｌ３と同軸に配置される軸受け部分を有してもよい。この場合、回転支持部材３０は、軸受けを介して、主翼３に設けられる回転軸２７が挿入される。これによって主翼３は、主翼回転軸線Ｌ３を中心として回転する周方向Ｄ１まわりに回転可能に支持される。本実施形態では、主翼回転支持部材３０は、胴体２に形成される胴体側フレームに接続される。また主翼側に形成される回転軸２７は、主翼側フレームを介して翼桁１７に接続される。このように胴体側に設けられる回転支持部材３０と、主翼側に設けられる回転軸２７とで、主翼３を胴体２に対して角変位可能とする主翼回転支持構造が実現される。

【0025】

回転支持部材３０は、上述する主翼固定部材２３に対して離れて配置される。具体的には回転支持部材３０は、主翼固定部材２３に対して後方に離れて位置する。このために主翼側の回転軸２７は、主翼３の翼桁１７から後方に離れて位置する。本実施形態では、主翼側の回転軸２７は、前後方向に延びるフレーム２８によって翼桁１７に接続される。このようにフレーム２８によって、翼桁１７と回転軸２７とを接続することで、主翼全体を主翼回転支持部材３０で支持しやすくすることができる。また主翼回転支持部材３０は、図１に示すように、胴体２の左右方向中心軸線Ｌ１に沿う位置に配置される。言い換えると、主翼回転支持部材３０は、主翼３の左右方向中間位置に配置される。

【0026】

後述するように、飛行状態から収容状態に切り替わる場合には、上述した主翼側の接続部材２２と主翼固定部材２３との固定状態が解除された状態で、主翼３が胴体２に対して主翼回転軸線Ｌ３まわりに回転変形される。このときは、主翼回転支持部材３０のみによる主翼３の支持状態ではあるものの、飛行時に生じるような飛行機を浮揚するための揚力は発生していない。したがって主翼回転支持部材３０は、飛行時に比べて格段に小さい主翼３の重量を支えるだけである。このように回転変形時には、飛行時に比べて、主翼３から胴体２に伝わる荷重は小さい。したがって、主翼回転支持部材３０は、主翼３の自重を支える程度の支持剛性に設計されてもよい。言い換えると飛行中に主翼３が受ける荷重を支えることが可能な支持剛性よりも小さく設計されてもよい。これによって支持剛性が抑えられることで、回転構造の複雑化を防いで、重量増加を低減できる。また主翼回転支持部材３０は、主翼３の左右方向中間位置に配置されるので、主翼回転支持部材３０のみによる支持状態でも、主翼３の左右でバランスさせやすく、主翼回転支持部材３０に曲げ荷重が生じることを抑制しやすい。また飛行状態において、主翼固定部材２３によって主翼３と胴体２とが固定されることで、主翼３は、主翼回転軸線Ｌ３まわりに回転することが阻止される。

【0027】

図１に示すように、本実施形態においては、主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３よりも、胴体２の前後方向中心Ｃ２の近くに位置する。また前記主翼固定部材２３は、主翼翼桁１７の上下方向に重なる。また主翼回転支持部材３０は、飛行状態において、前記翼桁から上下方向に垂直な方向に離れて位置する。主翼回転支持部材３０は、飛行状態の主翼３の前後方向中心Ｃ１よりも前記胴体２の前後方向中心Ｃ２の近くに位置する。言い換えると、主翼回転支持部材３０と胴体２の前後方向中心Ｃ２との距離が、飛行状態の主翼３の前後方向中心Ｃ１と胴体２の前後方向中心Ｃ２との距離よりも短い。

【0028】

主翼固定部材２３は、飛行状態での主翼３が受ける荷重を支える。このために、主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３に比べて剛性が低く形成されることが好ましい。具体的には、主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３に比べて、軽量に形成されてもよい。具体的例としては、主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３に比べて、肉厚、内径、外径、当接面の当接面積及び強度の少なくともいずれか１つが小さく形成されてもよい。また主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３に比べて強度の低い材料で実現されてもよい。また主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３に比べて、前後方向寸法、左右方向寸法のいずれかが小さく形成されてもよい。このように、主翼固定部材２３と主翼回転支持部材３０とを併用することで、飛行状態で主翼３が受ける荷重を主翼固定部材２３で十分に支えるとともに、主翼回転支持部材３０の軽量化や構造の単純化を図ることができる。

【0029】

図４に、尾翼４の接続構造を示す。無人飛行機１は、回転支持部材として、左右方向に延びる尾翼回転軸線Ｌ４まわりに尾翼４を回転可能に支持する尾翼回転支持部材３４を含む。たとえば尾翼回転支持部材３４は、パイプ状に形成されて、尾翼回転軸線Ｌ４と同軸に配置される軸受け部分を有してもよい。この場合、尾翼回転支持部材３４は、軸受けを介して、尾翼４に設けられる回転軸７が挿入される。これによって尾翼４は、尾翼回転軸線Ｌ４を中心として周方向Ｄ２まわりに回転可能に支持される。本実施形態では、尾翼回転支持部材３４は、胴体２に形成される胴体側フレーム１２に接続される。本実施形態では、尾翼４に設けられる回転軸７は、尾翼４の翼桁２０から左右方向内側に延長して延びる部分となる。このように胴体側に設けられる回転支持部材３４と、尾翼側に設けられる回転軸７とで、尾翼４を胴体２に対して角変位可能とする尾翼回転支持構造が実現される。

【0030】

尾翼回転支持部材３４は、胴体２に対して尾翼４の相対角変位を許容した状態と、尾翼４の相対角変位を阻止する状態とで切り替え可能に構成される。たとえば、尾翼４の回転軸７と回転支持部材３４との相対回転を阻止する係止片であるボルト３５が用いられる。ボルト３５が、回転軸７の径方向に挿入されることで、胴体２に対する尾翼４の角変位が阻止される。また係止片であるボルト３５が取り外されることで、胴体２に対する尾翼４の角変位が許容される。ボルト３５が挿入される挿入位置として、飛行状態と収容状態とでそれぞれ異なって設けられる。ボルト３５を挿入する位置を選択することで、飛行状態と、収容状態とで、尾翼４の角変位を阻止する位置を異ならせることができる。

【0031】

より具体的には、右側尾翼部分４ａと左側尾翼部分４ｂとは、回転軸７によって互いに接続されている。回転軸７は、右端に右側尾翼部分４ａの翼桁２０が接続される。また回転軸７は、左端に左側尾翼部分４ｂの翼桁２０が接続される。回転軸７は、胴体２を左右方向に貫通するように、無人飛行機１の左右方向に延びている。このように各尾翼部分４ａ．４ｂを接続する回転軸７が、共通の尾翼回転支持部材３４に挿通されることで、各尾翼部分４ａ，４ｂが、胴体２に対して相対的に角変位可能にそれぞれ接続される。

【0032】

上述した無人飛行機の構成によって、作業者は、状況に応じて、飛行状態と、収容に適した収容状態とに無人飛行機を選択的に変形させることができる。具体的には、主翼３と尾翼４とを胴体２に対して変形させて、収容状態に適したコンパクトな形状にできる。本実施形態では、作業者は、上述した各ボルト３５，３８の着脱作業によって、無人飛行機を変形させることができる。

【0033】

図５に、飛行状態から収容状態への変形過程を示す。作業者は、主翼３と尾翼４との角変位を許容する状態に切り替える。具体的には、主翼固定部材２３のボルト固定を解除するとともに、尾翼回転支持部材３４のボルト固定を解除する。作業者は、このようにして主翼３及び尾翼４のそれぞれの回転を許容した状態で、主翼３及び尾翼４のそれぞれを角変位させる。具体的には、作業者は、主翼回転軸線Ｌ３まわりに一方向Ｄ１に主翼３を角変位して、主翼３の長手方向が前後方向に沿うように変形させる。本実施形態において収容状態は、主翼３の長手方向が、前後方向に平行となる。具体的には、収容状態は、飛行状態に対して、主翼３を９０°角変位させた状態となる（図６、図７参照）。

【0034】

また作業者は、尾翼回転軸線Ｌ４まわりに一方向Ｄ２に尾翼４を角変位して、尾翼４を下方に下げるように変形させる。本実施形態において収容状態では、飛行状態で上端となる尾翼部分が、尾翼４のうちで下端となる位置となる（図６、図７参照）。

【0035】

このように変形させることで、飛行状態に比べて、主翼３の胴体２に対する左右方向突出量を抑えて飛行機全体の左右方向寸法を小型化することができる。また飛行状態に比べて、尾翼４の胴体２に対する上方突出量を抑えて飛行機全体の上下方向寸法を小型化することができる。なお、作業者は、主翼３及び尾翼４を角変位させることで、飛行状態に比べて、収容状態としてコンパクトになればよく、角変位については上述した一例に限らない。すなわち収容状態では、主翼３の長手方向と胴体２の前後方向とは、必ずしも平行とならなくてもよい。同様に、収容状態では、飛行状態に比べて、尾翼４の上端が低くなればよい。

【0036】

このように、無人飛行機１が、飛行可能な飛行状態から、図６、７に示される収容に適した状態に遷移することにより、無人飛行機１の左右方向の長さ、上下方向の長さを短くすることができる。また主翼回転支持部材３０を、主翼固定部材２３よりも胴体２の前後方向中心Ｃ２に近づけることで、収容状態における、胴体２に対する主翼３の前後方向の突出量を抑えやすい。従って、例えば無人飛行機１を所定のスペースに収容する際に、収容に必要とされるスペースが小さく済む。たとえば、単位体積当たりに収容可能な無人飛行機１の収容数を増やすことができる。また限られた胴体２にそって長尺の収容スペースに無人飛行機１を収容しやすくすることができる。また収容状態と飛行状態との変形過程において、主翼３及び尾翼４の回転支持状態が維持される。これによって主翼３及び尾翼４を胴体２から分離して収容する場合に比べて、収容のために作業者の要する力を少なくして、作業性を向上することができる。

【0037】

本実施形態によれば、主翼３及び尾翼４を含む固定翼５を胴体２に対して角変位させることによって固定翼５が飛行状態から収容状態に変位したときに、飛行状態のときよりも無人飛行機１の全体として収容容積を低減させることができる。これによって収容状態での無人飛行機１の小型化を実現できる。また無人飛行機１は、右翼部分３ａと、左翼部分３ｂとを共通の主翼回転支持部材３０で回転支持する。また尾翼右側部分４ａと尾翼左側部分４ｂを共通の尾翼支持部材３４で回転支持する。このように右翼部分と、左翼部分とを１つの回転支持部材で回転支持する。従って、右側部分と、左側部分とを別々に回転支持する場合に比べて、回転支持部材の数を減らすことができ、無人飛行機１の構造を簡素化することができる。

【0038】

また、無人飛行機１台当たりの収納スペースが小さく済むので、例えば所定のスペースに複数の無人飛行機１を収納する場合に、収納可能な収容数を増加させることができる。これにより、複数の無人飛行機１の収納にかかるコストを低減させることができる。また、例えば無人飛行機１を１台ずつコンテナや収容箱に収納して、無人飛行機１をコンテナごと輸送する場合には、必要とされるコンテナや収容箱の大きさが小さくて済み、無人飛行機１の輸送にかかるコストを低減させることができる。

【0039】

特に、主翼３が胴体２に対し角変位することによって無人飛行機１の胴体２から主翼３が左右方向に突出する突出量が小さくなる。そのため、収容状態の無人飛行機１が小型化され、無人飛行機１の収容に必要とされる左右方向スペースを小さくできる。また尾翼４が胴体２に対し角変位することによって胴体２から尾翼４が上方に突出する突出量が小さくなる。そのため、収容状態の無人飛行機１が小型化され、無人飛行機１の収容に必要とされる上方向スペースを小さくすることができる。そのほか、プロペラ部分が取り外されることで、上方向スペースをさらに小さくしてもよい。さらに本実施形態によれば、主翼３と尾翼４との両方を胴体２に対し角変位可能に接続される。これによっていずれか一方だけを角変位させる場合に比べて、収容状態での小型化を高めやすい。具体的には、左右方向及び上方向の両方のスペースを小さくすることができる。なお、本実施形態では、主翼３と尾翼４との両方を角変位可能としたが、収容スペースによっては、他の実施形態として、主翼３及び尾翼４の一方が角変位しない構造としてもよい。

【0040】

また、本実施形態によれば、無人飛行機１は、飛行状態で、主翼回転支持部材３０とは別に、主翼３を胴体２に固定する主翼固定部材２３を備える。言い換えると、飛行状態では、主翼３は、２つの異なる位置に設けられるそれぞれの部材３０，２３によって、胴体２に接続される。このように飛行状態においては、主翼回転支持部材３０と主翼固定部材２３の両方または主に翼固定部材２３を用いて、主翼３を胴体２に固定する。これによって無人飛行機１は、収容状態に比べて、主翼３を胴体２に強固に固定することができる。このようにして、飛行中に、主翼３で生じた揚力や抵抗力を胴体２に伝える接続機能を主翼固定部材２３に担わせることで、主翼回転支持部材３０の主翼との接続機能を抑えて、主翼回転支持部材を簡易化しやすくできる。

【0041】

また、本実施形態によれば、主翼回転支持部材３０は、主翼固定部材２３よりも、胴体２の前後方向中心Ｃ２の近くに位置する。これによって主翼固定部材２３を中心に角変位させた場合に比べて、収容状態での主翼３の前後方向突出量を抑えることができる。また図３に示すように、主翼固定部材２３は、主翼翼桁１７の上下方向に重なる位置に配置されている。したがって主翼３に与えられた荷重は、主翼翼桁１７に近い主翼固定部材２３を介して胴体２に伝わりやすい。これによって回転支持部材３０で支えることが必要な上下荷重を抑えることができ、回転支持部材３０の構造の複雑化を防ぐことができる。

【0042】

また、本実施形態によれば、飛行状態の主翼３の前後方向中心Ｃ１は、胴体２の前後方向中心Ｃ２から前後方向一方に離れている。また主翼回転支持部材３０は、飛行状態の主翼３の前後方向中心Ｃ１よりも胴体２の前後方向中心Ｃ２の近くに位置する。言い換えると無人飛行機１は、主翼回転支持部材３０と胴体２の前後方向中心Ｃ２との距離が、飛行状態の主翼３の前後方向中心Ｃ１と胴体２の前後方向中心Ｃ２との距離よりも短くなる。これによって収容状態として、主翼３の長手方向を前後方向に沿って配置した場合に、主翼回転支持部材３０が胴体２の前後方向中心Ｃ２から遠い場合に比べて、主翼３が胴体２から前後方向に突出する突出量を小さくすることができる。たとえば、胴体２の前後方向中心Ｃ２と主翼回転支持部材３０とが前後方向に同じ位置に配置されることで、収容状態での主翼３の前後方向突出量を最小化することができる。

【0043】

また、本実施形態によれば、右側尾翼部分４ａと左側尾翼部分４ｂとの尾翼回転支持部材３４を1つに共通化することにより、左右それぞれで別々に回転支持部材を有する場合に比べて、回転支持部材の数を減らすことができ、構造を単純化しやすい。また尾翼回転支持部材３４が、尾翼４を左右方向水平に延びる尾翼回転軸線Ｌ４周りに回転支持する。これによって上下方向成分を含む回転軸線で回転支持させる場合に比べて、回転支持部材で尾翼４の自重を支えやすくできる。

【0044】

また、本実施形態によれば、尾翼回転支持部材３４が、胴体２を左右方向に貫通し、右側尾翼部分４ａ及び左側尾翼部分４ｂを互いに連結している。これによって作業者は、各尾翼部分４ａ，４ｂの角変位を１つの操作で行うことができる。これにより、各尾翼部分４ａ，４ｂを別々に角変位させる場合に比べ、操作が簡易で済むと共に、状態の切替えを素早く行うことができる。本実施形態では、上述のような主翼３及び尾翼４の構成が無人飛行機１の構造として用いられる。無人飛行機１では、機体の輸送や保管のために、上述した収容構造に変形可能な構造を求められることが多く、上述した主翼固定部材２３と主翼回転支持部材３０による主翼３の接続構造はそれに要する収納スペースを小型化できる。

【0045】

本実施形態は、発明の一形態であって、各種の変更が可能である。たとえば、図では示していないが、無人飛行機１は、離着陸時に用いられる走行車輪が設けられてもよい。また走行車輪は、飛行状態または収容状態では、胴体内に収容されてもよい。また収容状態において、主翼３の角変位を阻止するための角変位阻止部材を備えてもよい。これによって収容状態での搬送中に、主翼３が揺れることを防ぐことができる。たとえば収容状態における主翼３の角変位阻止部材として、主翼固定部材２３と主翼側の接続部材２２との間を中継連結する連結部材が設けられてもよい。

【0046】

また主翼固定部材２３は、主翼３に複数設けられていてもよい。たとえば、胴体２の左右方向中心に対して左右方向それぞれに間隔をあけた位置に複数の主翼固定部材２３がそれぞれ設けられてもよい。また胴体２の前後方向に複数間隔をあけて配置されてもよい。それぞれの主翼固定部材２３は、上述したとおり固定解除可能に構成される。これによってすべての主翼固定部材２３の固定状態を解除することで、収容状態となるように主翼３を主翼回転軸線Ｌ３まわりに角変位させることができる。

【0047】

主翼回転支持部材３０は、胴体２の左右方向中心軸線Ｌ１に沿って配置されるとしたが、これに限らない。たとえば胴体２の左右方向中心軸線Ｌ１に対して左右方向一方にずれた位置に配置されてもよい。また主翼回転支持部材３０は、固定支持部材２３から離れた位置に配置されればよく、収容スペースに応じて適宜配置されればよい。たとえば主翼回転支持部材３０は、飛行状態の主翼３の後端よりも後方となる位置に配置されてもよいし、飛行状態の主翼３の前端よりも前方に配置されてもよい。またたとえば主翼回転支持部材３０は、胴体２の前後方向中心Ｃ２となる位置に配置されてもよい。

【0048】

また、上記実施形態においては、主翼回転支持部材３０と尾翼回転支持部材３４とが、翼側に設けられる軸を回転支持する構造とした。しかしながら、上記実施形態に限定されず、既存の回線支持構造を用いることができる。たとえば、軸受けが主翼側に設けられてもよい。この場合、胴体側に形成される支持軸が主翼側の軸受けに挿入される。このほか、主翼３の回転支持構造として、軸支持部分において、軸方向に働くスラスト荷重を支えるスラスト軸受けが用いられてもよい。

【0049】

また同様に、軸受けが尾翼側に設けられてもよい。この場合、胴体側に形成される支持軸が尾翼側の軸受けに挿入される。このほか、右側尾翼部分４ａと、左側尾翼部分４ｂとで、尾翼回転支持部材３４に支持される回転軸７が別々に設けられてもよい。これによって各尾翼部分４ａ，４ｂを別々に角変位させることができ、角変位させるために必要な力を減らすことができる。

【0050】

また、上記実施形態においては、作業者が、無人飛行機１を飛行状態と収容状態との間で切り替えるときに、ボルト３５，３８の着脱動作によって実現される。ボルト以外の締結構造を用いて、飛行状態と収容状態との間での固定と固定解除構造としてもよい。たとえばカムやラッチなどのかみ合わせを用いた他の締結固定構造によって、着脱可能に主翼３と胴体２とを固定してもよい。

【0051】

また、上記実施形態においては、飛行状態において、主翼固定部材２３と主翼翼桁１７とが上下方向に重なる形態について説明したが、上記実施形態に限定されない。たとえば主翼固定部材２３は、主翼翼桁１７から前後方向にずれた位置に配置されてもよい。たとえば主翼固定部材２３は、主翼翼桁１７を中心に前後方向に間隔をあけて２つ設けられてもよい。この場合、主翼翼桁１７から下方にV字状に分岐した接続部材によって、主翼翼桁１７と前後に並ぶ各主翼固定部材２３とが固定されてもよい。また、主翼翼桁１７が前後方向に並んで複数設けられる場合には、複数の主翼翼桁１７それぞれに主翼固定部材２３が設けられてもよい。このような場合であっても、主翼回転支持材３０は、主翼固定部材２３よりも胴体２の前後方向中心Ｃ２の近くに位置することが好ましい。また、少なくとも１つの主翼固定部材２３は、主翼回転支持部材３０よりも主翼翼桁１７の近くに位置する。

【0052】

なお、本実施形態の無人飛行機は、固定翼を角変位させる構造に特徴があり、大きさや重量については適宜選択が可能である。たとえば物資を搬送したり、空中からの観測や撮影したりするための無人飛行機であってもよい。また飛行機操作を趣味で楽しむための無人飛行機であってもよい。すなわち大きさについては、制限がなく、人が持てる程度の大きさであっても、トラックに搭載される程度の大きさであってもよい。推進装置の駆動源として、エンジンＥｇが用いられたがこれに限らなない。たとえば電動モータであってもよいし、他の駆動源であってもよい。また高所から滑空したり、補助手段によって空中に運ばれるたりしたりする場合には、推進装置が設けられなくてもよい。

【0053】

なお、本実施形態においては、左右一体の主翼３が胴体２の上部に接続される形態について説明したが、上記実施形態に限定されない。たとえば、左右一体の主翼３が、胴体２の下部に接続されてもよい。また主翼３は、胴体２の前後方向中心Ｃ２よりも後方に配置されてもよい。また尾翼４が主翼前端も前方に配置されたり、主翼後端よりも後方に配置されたりしてもよい。主翼３が胴体２の後部に配置される場合は、主翼回転支持部材３０は、主要状態の小型化の観点からは、主翼３よりも前方に配置されることも起こりえる。また本実施形態では、主翼３および尾翼４を角変位させる動力を作業者が与えるとして記載したがこれに限らない。たとえば電動モータなどのアクチュエータによって、少なくともいずれかの翼を角変位させる動力を与えてもよい。また固定翼について、翼桁を省略して、外殻部材で翼の変形を防ぐように構成されてもよい。

【0054】

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。例えば、１つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよく、実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。また、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれる。

【0055】

以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態の開示である。

【0056】

［項目１］
無人飛行機であって、
前記無人飛行機の前後方向に延びた胴体と、
前記胴体に接続されて、右翼部分と左翼部分とを有する固定翼と、
前記固定翼が飛行状態と収容状態との間で角変位するように、前記胴体に対して前記固定翼を支持する回転支持部材とを備える、無人飛行機。

【0057】

［項目２］
前記固定翼は、主翼及び尾翼を含み、
前記主翼及び尾翼は、前記胴体よりも右側に位置する右翼部分と、前記胴体よりも左側に位置する左翼部分とをそれぞれ含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記主翼を角変位可能に接続する主翼回転支持部材と、前記胴体に対して前記尾翼を角変位可能に接続する尾翼回転支持部材と、を含む
項目１に記載の無人飛行機。

【0058】

［項目３］
前記回転支持部材とは離れて、前記固定翼を前記胴体に固定する固定部材を更に備える、項目１または２に記載の無人飛行機。

【0059】

［項目４］
前記飛行状態において、前記回転支持部材は、前記固定部材よりも、前記胴体の前後方向中心の近くに位置する、項目３に記載の無人飛行機。

【0060】

［項目５］
前記固定翼は、前記固定翼の長手方向に延びる翼桁を有し、
前記固定部材は、前記翼桁と上下方向に重なる、項目４に記載の無人飛行機。

【0061】

［項目６］
前記固定翼は、主翼を含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記主翼を角変位可能に接続する主翼回転支持部材を有し、
前記回転支持部材とは別の位置で、前記主翼を前記胴体に固定する主翼固定部材を更に備え、
前記主翼回転支持部材は、前記主翼固定部材に比べて支持剛性が低い、項目１から５のいずれかに記載の無人飛行機。

【0062】

［項目７］
前記固定翼は、主翼を含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記主翼を角変位可能に接続する主翼回転支持部材を有し、
前記飛行状態の前記主翼の前後方向中心は、前記胴体の前後方向中心から前記前後方向一方に離れており、
前記主翼回転支持部材は、前記飛行状態の前記主翼の前後方向中心よりも前記胴体の前後方向中心の近くに位置する、項目１から６のいずれかに記載の無人飛行機。

【0063】

［項目８］
前記固定翼は、尾翼を含み、
前記尾翼は、前記胴体よりも右側に位置する右側尾翼部分と、前記胴体よりも左側に位置する左側尾翼部分とを含み、
前記回転支持部材は、前記胴体に対して前記各尾翼部分を角変位可能に接続する１つの尾翼回転支持部材を有する、項目１から７のいずれかに記載の無人飛行機。

【0064】

［項目９］
前記尾翼回転支持部材は、前記胴体に対して前記尾翼を左右方向軸線周りに回転支持する、項目８に記載の無人飛行機。

【0065】

［項目１０］
前記尾翼は、右側尾翼部分及び左側尾翼部分を含み、
前記尾翼回転支持部材は、前記胴体を前記左右方向に貫通し、前記右側尾翼部分及び前記左側尾翼部分を互いに連結している、項目９に記載の無人飛行機。

【符号の説明】

【0066】

１ 無人飛行機
２ 胴体
３ 主翼
３ａ 右翼部分
３ｂ 左翼部分
４ 尾翼
４ａ 右側尾翼部分
４ｂ 左側尾翼部分
１７ 主翼翼桁
２０ 尾翼翼桁
２３ 主翼固定部材
３０ 主翼回転支持部材
３４ 尾翼回転支持部材
Ｌ３ 主翼回転軸線
Ｌ４ 尾翼回転軸線
Ｃ１ 飛行状態の主翼の前後方向中心
Ｃ２ 胴体の前後方向中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】