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(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】P2025012892
(43)【公開日】2025-01-24
(54)【発明の名称】面部処理装置及び面部処理ユニット
(51)【国際特許分類】
B64U 60/60 20230101AFI20250117BHJP
B64U 10/13 20230101ALI20250117BHJP
B64C 25/66 20060101ALI20250117BHJP
H02K 7/14 20060101ALI20250117BHJP
B64U 101/29 20230101ALN20250117BHJP
【ＦＩ】
B64U60/60
B64U10/13
B64C25/66
H02K7/14 C
B64U101:29
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023116064
(22)【出願日】2023-07-14
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-11-15
(71)【出願人】
【識別番号】522170788
【氏名又は名称】株式会社Ｆｌｉｇｈｔ ＰＩＬＯＴ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】川上 貴之
【テーマコード（参考）】
5H607
【Ｆターム（参考）】
5H607BB01
5H607BB14
5H607BB17
5H607DD02
5H607FF12
(57)【要約】 （修正有）
【課題】移動飛行体を用いて、より確実により効果的に面部または面部から延びた物体の処理を行う面部処理ユニットを提供する。
【解決手段】面部Ｇと接する回転体１４と、回転体１４を駆動する駆動部１２とを備えた処理部１０と、一端に処理部１０が取り付けられ、飛行移動体５０と接続されるフレーム２０と、を備え、駆動部１２により回転体１４が面部Ｇに接する状態で回転したとき、処理部１０に面部Ｇに対して第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆが加わり、フレーム２０に接続された飛行中の飛行移動体５０により、フレーム２０を介して、処理部１０に第１の方向Ｄ１と反対の第２の方向Ｄ２の力成分Ｔｈが加わり、第２の方向Ｄ２の力成分Ｔｈが第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆより大きく、面部Ｇまたは物体に接する状態で回転体１４が回転しながら、面部Ｇに対して第２の方向Ｄ２に進んで面部Ｇまたは物体を処理する面部処理装置ユニット１００。
【選択図】図１
【解決手段】面部Ｇと接する回転体１４と、回転体１４を駆動する駆動部１２とを備えた処理部１０と、一端に処理部１０が取り付けられ、飛行移動体５０と接続されるフレーム２０と、を備え、駆動部１２により回転体１４が面部Ｇに接する状態で回転したとき、処理部１０に面部Ｇに対して第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆが加わり、フレーム２０に接続された飛行中の飛行移動体５０により、フレーム２０を介して、処理部１０に第１の方向Ｄ１と反対の第２の方向Ｄ２の力成分Ｔｈが加わり、第２の方向Ｄ２の力成分Ｔｈが第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆより大きく、面部Ｇまたは物体に接する状態で回転体１４が回転しながら、面部Ｇに対して第２の方向Ｄ２に進んで面部Ｇまたは物体を処理する面部処理装置ユニット１００。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
面部または面部から延びた物体と接する回転体と、前記回転体を駆動する駆動部とを備えた処理部と、
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理することを特徴とする面部処理装置。
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理することを特徴とする面部処理装置。
【請求項2】
前記フレームが伸縮機構を有し、
前記飛行移動体により前記フレームを介して前記処理部が引かれている状態で、前記飛行移動体が前記処理部に近づく方向に移動したとき、前記フレームが縮まることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
前記飛行移動体により前記フレームを介して前記処理部が引かれている状態で、前記飛行移動体が前記処理部に近づく方向に移動したとき、前記フレームが縮まることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項3】
前記駆動部がアウターロータ型モータであって、
前記回転体が前記アウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、
前記ロータ外面と前記回転体の内面との間に、内面が前記ロータ外面と接触し、外面が前記回転体の内面に接触するカラーが配置され、
前記ロータ外面が、回転軸方向で中央側の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、
前記面部または前記物体との干渉により前記回転体の回転が拘束されたとき、前記カラーが前記テーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が減少することを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
前記回転体が前記アウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、
前記ロータ外面と前記回転体の内面との間に、内面が前記ロータ外面と接触し、外面が前記回転体の内面に接触するカラーが配置され、
前記ロータ外面が、回転軸方向で中央側の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、
前記面部または前記物体との干渉により前記回転体の回転が拘束されたとき、前記カラーが前記テーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が減少することを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項4】
前記カラーの内面に斜めに延びた複数の溝が形成されており、
前記駆動部が前記第１の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った外側に向いたが加わり、
前記ロータ外面から前記カラーの内面に伝達される力が所定の値を超えると、前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動することを特徴とする請求項３に記載の面部処理装置。
前記駆動部が前記第１の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った外側に向いたが加わり、
前記ロータ外面から前記カラーの内面に伝達される力が所定の値を超えると、前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動することを特徴とする請求項３に記載の面部処理装置。
【請求項5】
前記カラーが前記テーパに沿って外方向に移動した後、前記駆動部が前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った内側に向いた力が加わり、
前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が増加することをすることを特徴とする請求項４に記載の面部処理装置。
前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が増加することをすることを特徴とする請求項４に記載の面部処理装置。
【請求項6】
前記回転体が回転ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項7】
前記回転ブラシの回転軸方向における両側に、前記面部の上を転がる前記駆動部と繋がっていないホイールが取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の面部処理装置。
【請求項8】
前記ホイールの外径が前記回転ブラシの外径より小さく形成されていることを特徴とする請求項７に記載の面部処理装置。
【請求項9】
前記回転体が回転刃であることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項10】
前記回転刃の一部を覆い、前記面部の上を転がる、前記駆動部と繋がっていないカバーホイールを備えることを特徴とする請求項９に記載の面部処理装置。
【請求項11】
請求項１から１０の何れか１項に記載の面部処理装置と、
飛行移動体と、を備えたことを特徴とする面部処理ユニット。
飛行移動体と、を備えたことを特徴とする面部処理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、飛行移動体を用いて、面部または面部から延びた物体を処理する面部処理装置、及びこの面部処理装置を備えた面部処理ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
飛行移動体を用いて、面部または面部から延びた物体を処理する面部処理ユニットとして、飛行移動体に組み込まれた清掃装置で種々の表面を清掃する清掃ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の清掃ユニットでは、飛行移動体の下側に水平回転するブラシが取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－２０９８０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、気流によって飛行移動体の飛行に変動が生じるので、特許文献１に記載の清掃ユニットのように、水平回転するブラシを飛行移動体に取り付けた場合には、ブラシの先端が被清掃面に適切に接触できなくなる虞がある。特許文献１では、ブラシ軸の伸縮、ブラシ軸の角度変更のための機構が提案されているが、これで飛行移動体の飛行の変動を吸収するのは困難である。よって、確実に効果的に被清掃面を清掃するといった処理は困難である。
【0005】
また、被清掃面の清掃だけでなく、地面から伸びた雑草を刈るといった処理においても、飛行移動体を用いて、確実に効果的に被清掃面を処理することが望まれている。
【0006】
よって、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、移動飛行体を用いて、より確実により効果的に面部または面部から延びた物体の処理を行う面部処理装置、及びこの面部処理装置を備えた面部処理ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するため、本発明の１つの態様は、
面部または面部から延びた物体と接する回転体と、前記回転体を駆動する駆動部とを備えた処理部と、
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理する面部処理装置である。
面部または面部から延びた物体と接する回転体と、前記回転体を駆動する駆動部とを備えた処理部と、
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理する面部処理装置である。
【0008】
本発明のその他の態様は、
上記の面部処理装置と、
飛行移動体と、を備えた面部処理ユニットである。
上記の面部処理装置と、
飛行移動体と、を備えた面部処理ユニットである。
【発明の効果】
【0009】
以上のように、本態様では、移動飛行体を用いて、より確実により効果的に面部または面部から延びた物体の処理を行う面部処理装置、及びこの面部処理装置を備えた面部処理ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の１つの実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットにより略水平な面部の処理を行うところを模式的に示す側面図である。
【図3A】フレームの伸縮機構を模式的に示す断面図であって、フレームが伸びている状態を示す図である。
【図3B】フレームの伸縮機構を模式的に示す断面図であって、フレームが縮んだ状態を示す図である。
【図5】回転体が回転刃である場合の実施例を示す斜視図である。
【図6】駆動部、回転体及びカラーを備えた処理部と、内面に斜めに延びた複数の溝が形成されカラーを示す断面図であって、処理部が第１の回転方向Ｒ１に回転したところを示す図である。
【図7】処理部の第１の回転方向Ｒ１の回転で、回転体を構成する個別回転体が外側に広がるところを示す図である。
【図8】駆動部、回転体及びカラーを備えた処理部と、内面に斜めに延びた複数の溝が形成されたカラーを示す断面図であって、処理部が第２の回転方向Ｒ２に回転したところを示す図である。
【図9】処理部の第２の回転方向Ｒ２の回転で、回転体を構成する個別回転体が外側に広がった状態から内側に戻るところを示す図である。
【図10】本発明のその他の実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットにより略垂直な面部の処理を行うところを模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら、本開示に係る発明を実施するための実施態様、実施形態及び実施例を説明する。なお、以下に説明する飛行移動体は、本開示に係る発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示に係る発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態または実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態、実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態、実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態、実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態または実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態、実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態、実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態、実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
【0012】
本明細書における「左右方向」、「前後方向」、及び「上下方向」はそれぞれ、水平飛行時の飛行移動体における「左右方向」、「前後方向」、及び「上下方向」を意味する。
【0013】
（本発明の１つの実施形態に係る面部処理装置及び面部処理ユニット）
はじめに図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、本発明の１つの実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットの説明を行う。図１は、本発明の１つの実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットにより略水平な面部の処理を行うところを模式的に示す側面図である。図２は、図１の矢視Ａ－Ａを示す側面図である。図３Ａは、フレームの伸縮機構を模式的に示す断面図であって、フレームが伸びている状態を示す図である。図３Ｂは、フレームの伸縮機構を模式的に示す断面図であって、フレームが縮んだ状態を示す図である。
はじめに図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、本発明の１つの実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットの説明を行う。図１は、本発明の１つの実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットにより略水平な面部の処理を行うところを模式的に示す側面図である。図２は、図１の矢視Ａ－Ａを示す側面図である。図３Ａは、フレームの伸縮機構を模式的に示す断面図であって、フレームが伸びている状態を示す図である。図３Ｂは、フレームの伸縮機構を模式的に示す断面図であって、フレームが縮んだ状態を示す図である。
【0014】
本実施形態に係る面部処理装置２は、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体を処理する処理部１０と、一端に処理部１０が取り付けられ、飛行移動体５０と接続されるフレーム２０とを備える。この面部処理装置２と飛行移動体５０とを備えたユニットが、本実施形態に係る面部処理ユニット１００である。
【0015】
（飛行移動体）
本実施形態で用いる飛行移動体５０として、ドローン、ボロコプター、マルチコプターをはじめとする既知の任意の飛行移動体を採用することができる。図１及び２に例示する飛行移動体５０は、本体５２と、本体５２に取り付けられた複数の回転翼ユニット５４と、を備える。回転翼ユニット５４に備えられた電動モータが、本体５２に収納されたバッテリから給電されて、回転翼が回転する。回転翼の回転により下方に推進力が生じ、これにより飛行移動体５０は上昇して飛行を行うことができきる。図１及び２では、４つの回転翼ユニット５４を備えた所謂クワッドコプターの場合を例示している。
本実施形態で用いる飛行移動体５０として、ドローン、ボロコプター、マルチコプターをはじめとする既知の任意の飛行移動体を採用することができる。図１及び２に例示する飛行移動体５０は、本体５２と、本体５２に取り付けられた複数の回転翼ユニット５４と、を備える。回転翼ユニット５４に備えられた電動モータが、本体５２に収納されたバッテリから給電されて、回転翼が回転する。回転翼の回転により下方に推進力が生じ、これにより飛行移動体５０は上昇して飛行を行うことができきる。図１及び２では、４つの回転翼ユニット５４を備えた所謂クワッドコプターの場合を例示している。
【0016】
本体５２の下側には、飛行移動体５０が接地する際に、飛行移動体５０を支える脚５６が取り付けられている。更に、面部処理装置２のフレーム２０を取り付ける取付部５８が、本体５２の中心領域の下面から下側に延びている。
【0017】
（面部処理装置）
本実施形態に係る面部処理装置２は、上記のように面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体を処理する処理部１０と、一端に処理部１０が取り付けられ、飛行移動体５０と接続されるフレーム２０とを備える。処理部１０は、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体と接する回転体１４と、回転体１４を駆動する駆動部１２とを備える。
本実施形態に係る面部処理装置２は、上記のように面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体を処理する処理部１０と、一端に処理部１０が取り付けられ、飛行移動体５０と接続されるフレーム２０とを備える。処理部１０は、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体と接する回転体１４と、回転体１４を駆動する駆動部１２とを備える。
【0018】
図１及び図２では、面部Ｇ等と接する回転体１４が、駆動部１２により回転方向Ｒ１に回転しながら、フレーム２０に取り付けられた飛行移動体５０に引かれて、略水平な方向Ｄ２に進み（図１の破線の矢印参照）、回転体１４による面部Ｇ等の処理が行われる。
【0019】
フレーム２０は、第１部材２２Ａ及び第２部材２２Ｂで構成されるフレーム本体２２を備える。第１部材２２Ａ及び第２部材２２Ｂは、後述するように互いにスライド可能な状態で取り付けられている。
【0020】
第１部材２２Ａは、主にパイプ状に形成され、上端部に、飛行移動体５０の取付部５８の下端部と連結される繋げられる飛行体接続部２６が形成されている。第２部材２２Ｂは、図２に示すように、上側が主にパイプ状に形成され、下側は左右両側に延びて、その両端に処理部１０の駆動部１２の両端を支持する駆動部支持部２４が設けられている。
【0021】
本実施形態に係る駆動部１２は、アウターロータ型モータであって、フレーム２０の駆動部支持部２４は、アウターロータ型モータの中心側の駆動固定部を支持しており、ロータ外面とは接触していない。後述するように、カラー１６を介して中空の回転体１４がロータ外面を覆うように取り付けられており、ロータ外面を回転駆動することにより、カラー１６を介して、回転体１４に駆動力が伝わり、回転体１４が回転する（例えば、図６参照）。
【0022】
＜伸縮機構＞
図３Ａ及び３Ｂに示すように、パイプ状に形成され第１部材２２Ａの内径は、パイプ状に形成され第２部材２２Ｂの上側部分の外径より若干大きく形成されている。そして、第２部材２２Ｂの上側の先端領域が第１部材２２Ａの内部に挿入されている。これにより、第１部材２２Ａ及び第２部材２２Ｂはスライド可能な状態で取り付けられている。
図３Ａ及び３Ｂに示すように、パイプ状に形成され第１部材２２Ａの内径は、パイプ状に形成され第２部材２２Ｂの上側部分の外径より若干大きく形成されている。そして、第２部材２２Ｂの上側の先端領域が第１部材２２Ａの内部に挿入されている。これにより、第１部材２２Ａ及び第２部材２２Ｂはスライド可能な状態で取り付けられている。
【0023】
第１部材２２Ａ及び第２部材２２Ｂの先端部には、それぞれは当接面２２Ａ１及び当接面２２Ｂ１が形成されている。飛行移動体５０により面部処理装置２が引かれる場合には、図３Ａに示すように、当接面２２Ａ１及び当接面２２Ｂ１が当接した状態となる。このときフレーム２０（フレーム本体２２）が最も伸びた状態となる。この状態から、例えば、飛行移動体５０の飛行高度が急に下がった場合、飛行移動体５０が処理部１０に近づくことになる。仮に、フレームが伸縮しない場合には、飛行移動体５０により面部処理装置２を押し戻すようになり、処理部１０の面部Ｇに対する進み方が変わって処理に問題が生じる。しかし、本実施形態では、図３Ｂに示すように、フレーム２０（フレーム本体２２）が縮まるので、飛行移動体５０により面部処理装置２を押し戻すような事態は生じない。よって、飛行移動体５０の飛行変動により、処理部１０による面部Ｇ等の処理に悪影響が出るのを抑制することができる。
【0024】
（処理の方法）
処理部１０により面部Ｇを処理する具体的な態様として、アスファルト、コンクリート等で覆われた地面、建築物の床や壁、ソーラパネル等の面部を回転ブラシで清掃、研磨をする処理が挙がられる。面部Ｇから延びた物体を処理する具体的な態様として、地面から延びた草等の植物を回転刃で刈る処理が挙げられる。このような処理の具体例については、後述する。
処理部１０により面部Ｇを処理する具体的な態様として、アスファルト、コンクリート等で覆われた地面、建築物の床や壁、ソーラパネル等の面部を回転ブラシで清掃、研磨をする処理が挙がられる。面部Ｇから延びた物体を処理する具体的な態様として、地面から延びた草等の植物を回転刃で刈る処理が挙げられる。このような処理の具体例については、後述する。
【0025】
面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体の処理のため、面部処理装置２の処理部１０では、駆動部１２により、回転体１４が面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体に接する状態で第１の回転方向Ｒ１に回転する。図１では、略水平な面部（地面）Ｇまたは面部Ｇから延びた物体と接する状態で、回転体１４が第１の回転方向Ｒ１に回転したところを示す、回転体１４の回転により、処理部１０は、図１で右方向の第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆが加わる。面部Ｇ側から見れば、面部Ｇは処理部１０から力Ｆを受ける。
【0026】
一方、面部処理装置２のフレーム２０では、処理部１０が取り付けられた端部と反対側の端部に設けられた飛行体接続部２６で飛行移動体５０に接続されている。この状態で、飛行移動体５０は、図１で左側に向けて飛行する。これにより、フレーム２０には、図１で斜め左上側に向いた方向の力で引かれる。この力は、フレーム２０を介して、駆動部支持部２４で接続された処理部１０へ伝達される。
【0027】
飛行移動体５０に引かれて生じる斜め左上を向いた力Ｔは、垂直力成分Ｔｖ及び水平力成分Ｔｈで構成される。水平分力Ｔｈは、回転体１４の回転方向Ｒ１の回転で進む第１の方向Ｄ１と反対方向の第２の方向Ｄ２に向いた力である。
【0028】
処理部１０の重量は垂直力成分Ｔｖより大きいので、回転体１４は面部Ｇ等に接したまま回転方向Ｒ１で回転して、面部Ｇに対して力Ｆを加え続ける。一方、第２の方向Ｄ２を向いた水平力成分Ｔｈは、回転体１４の回転による力Ｆより大きい。
つまり、Ｔｈ ＞ Ｆ の関係を有する。
つまり、Ｔｈ ＞ Ｆ の関係を有する。
【0029】
これにより、面部Ｇに接する状態で回転体１４が回転方向Ｒ１に回転しながら、面部Ｇに対して第２の方向Ｄ２に進んで面部Ｇ処理する。つまり、回転体１４が回転しながら、回転により進む第１の方向Ｄ１と反対の第２の方向に進む。面部Ｇに接する回転体１４の外周部分の面部Ｇに対する相対速度は、駆動部１２による回転体１４の回転による速度に加えて、飛行移動体５０に引かれて水平移動する速度が加わるので、より高速に回転体１４を回転させて処理した場合と同様な効果が得られる。仮に、回転体１４が回転ブラシの場合、より高速に回転体（回転ブラシ）１４を回転させたブラッシング効果、研磨効果が得られる。
【0030】
面部から延びた物体を処理する場合でも、同様な効果が得られる。仮に、回転体１４が回転刃の場合、より高速に回転体（回転刃）１４を回転させて、草等の物体の切断効果を高めることができる。
【0031】
以上のように、本実施形態に係る面部処理装置２は、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体と接する回転体１４と、回転体１４を駆動する駆動部１２とを備えた処理部１０と、一端に処理部１０が取り付けられ、飛行移動体５０と接続されるフレーム２０と、を備え、駆動部１２により回転体１４が面部Ｇまたは物体に接する状態で第１の回転方向Ｒ１に回転したとき、処理部１０に面部Ｇに対して第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆが加わり、フレーム２０に接続された飛行中の飛行移動体５０により、フレーム２０を介して、処理部１０に第１の方向Ｄ１と反対の第２の方向Ｄ２の力成分Ｔｈが加わり、第２の方向Ｄ２の力成分Ｔｈが第１の方向Ｄ１へ進む力Ｆより大きく、面部Ｇまたは物体に接する状態で回転体１４が第１の回転方Ｒ１に回転しながら、面部Ｇに対して第２の方向Ｄ２に進んで面部Ｇまたは物体を処理する。
【0032】
また、本実施形態に係る面部処理装置ユニット１００は、面部処理装置２と、飛行移動体５０と、を備えたユニットである。
【0033】
本実施形態により、移動飛行体５０を用いて、より確実により効果的に面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体の処理を行う面部処理装置２、及びこの面部処理装置２を備えた面部処理ユニット１００を提供することができる。
【0034】
なお、面部処理装置２及び面部処理装置ユニット１００で処理する面は、図示された面部Ｇのような略水平な面だけでなく、傾斜面や、後述するように、略垂直な面の場合もあり得る。また、図示された面部Ｇのような平面だけでなく、曲面も含まれるし、不規則に変化する面の場合もあり得る。
【0035】
上記のように、飛行移動体５０が概ね水平方向に飛行して処理部１０を引いている間に、気流の変動により飛行高度等が変動する。飛行高度が上昇する場合には、面部処理装置２を引く速度が少し増加して、面部処理装置２は第２の方向Ｄ２に少し速く移動するようになる可能性がある。この場合には、処理部１０による処理の効果が若干高まる。
【0036】
一方、飛行移動体５０の飛行高度が下降する場合、飛行移動体５０が処理部１０に近づく方向に移動する。このとき、仮に、フレーム２０が伸縮機能を有さない場合には、面部処理装置２に、処理部１０を第１の方向Ｄ１に押し戻すような力を加える虞がある。この場合には、処理部１０による処理に悪影響が出る虞がある。
【0037】
このため、上記のように、本実施形態に係る面部処理装置２では、フレーム２０が伸縮機構を有し、飛行移動体５０によりフレーム２０を介して処理部１０が引かれている状態で、飛行移動体５０が処理部１０に近づく方向に移動したとき、フレーム２０が縮まるようになっている。
【0038】
飛行移動体５０は、気流の変動により飛行高度が変動するが、飛行移動体５０の高度が降下した場合であっても、フレーム２０が縮んで、処理部１０を第１の方向Ｄ１に押し戻すことを防ぐことができる。このようなフレーム２０の伸縮による緩衝機能により、処理部１０による効果的な処理を継続させることができる。
なお、フレーム２０の伸縮機構において、更にダンパのような緩衝機能部材を備えて、よりフレーム２０をよりスムーズに伸縮させることもできる。
なお、フレーム２０の伸縮機構において、更にダンパのような緩衝機能部材を備えて、よりフレーム２０をよりスムーズに伸縮させることもできる。
【0039】
（回転ブラシ）
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら、回転体１４が回転ブラシである場合の実施例の説明を行う。図４Ａは、図２に示す回転体を拡大して示す図であって、回転体が回転ブラシである場合の実施例を示す側面図である。図４Ｂは、図４Ａの回転ブラシの端部を拡大して示す図である。
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら、回転体１４が回転ブラシである場合の実施例の説明を行う。図４Ａは、図２に示す回転体を拡大して示す図であって、回転体が回転ブラシである場合の実施例を示す側面図である。図４Ｂは、図４Ａの回転ブラシの端部を拡大して示す図である。
【0040】
本実施例に係る回転体が、円筒形状の外形を有する回転ブラシ１４Ｂであり、回転ブラシ１４Ｂの回転軸方向における両側に、ホイール１８が取り付けられている。図４Ａでは、左側のホール１８では断面を示し、右側のホイール１８では外面を示す。図５Ｂでは、左側の断面の状態のホイール１８及びその近傍の回転ブラシ１４Ｂを示す。
【0041】
図４Ｂから明らかなように、ホイール１８は、駆動部１２と繋がっていないフリーホイールとなっており、処理部１０で処理を行うとき、回転ブラシ１４Ｂの両側のホイール１８が面部Ｇと接して、面部Ｇ上を転がるようになっている。つまり、回転ブラシ１４Ｂの回転軸方向における両側に、面部Ｇ上を転がる駆動部１２と繋がっていないホイール１８が取り付けられている。
【0042】
面部Ｇ上を転がるホイール１８により、飛行移動体５０で引かれて進む処理部１０の移動方向が安定する。特に、ホイール１８がフリーホイールなので、回転ブラシ１４Ｂの回転によらず、処理部１０の進行方向を安定してガイドすることができる。
【0043】
更に、フリーホイールの外径をＤｗ、回転ブラシ１４Ｂの外径をＤｂとすると、ホイールの外径Ｄｗが回転ブラシ１４Ｂの外径Ｄｂより小さく形成されている。つまり、Ｄｗ ＜ Ｄｂ の関係を有する。ホイールの外径Ｄｗが、回転ブラシ１４Ｂの外径Ｄｂより、２～１０ｍｍ程度小さい場合を例示できる。
【0044】
図４Ｂに示すように、回転ブラシ１４Ｂのブラシ部１４Ｂ１は弾性を有するので、処理部１０の重量により撓んで、剛体であるホイール１８が面部Ｇに接する。このように、ホイール１８の外径Ｄｗが回転ブラシ１４Ｂの外径をＤｂより小さく形成されているので、弾性を有する回転ブラシ１４Ｂのブラシ部１４Ｂ１が撓んで、ブラシ部１４Ｂ１の先端が面部Ｇに強く当たり、効率的に洗浄、研磨等の処理を行うことができる。
【0045】
【0046】
図５に示す実施例では、回転体である回転刃１４Ｃが、点線で示すカバーホイール１８Ｃで覆われている。カバーホイール１８Ｃは、上記のホイール１８と同様に、駆動部１２と繋がっていないフリーホイールであり、面部Ｇ上を転がるようになっている。カバーホイール１８Ｃは開口部１８Ｃ１を有する。つまり、カバーホイール１８Ｃにより、回転刃１８Ｃの一部が覆われている。開口部１８Ｃ１から露出した回転刃１４Ｃにより、雑草等の面部Ｇから延びた物体を切削することができる。
【0047】
以上のように、本実施例では、回転刃１４Ｃの一部を覆い、面部Ｇ上を転がる、駆動部１２と繋がっていないカバーホイール１８Ｃを備える。このような、面部Ｇ上を転がるカバーホイール１８Ｃにより、飛行移動体５０で引かれて進む処理部１０の移動方向を安定させることができる。それとともに、回転刃１４Ｃの処理に関与していない領域を覆って、安全性を向上させることもできる。
【0048】
（駆動力伝達部材の移動）
回転体１４として、回転ブラシ１４Ｂや回転刃１４Ｃを用いた場合、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体との干渉により、回転体１４の回転が拘束される虞がある。例えば、面部Ｇの形状や性状によっては、回転ブラシ１４Ｂのブラシ部１４Ｂ１の先端と面部Ｇとの間の摩擦力が増大して、回転ブラシ１４Ｂの回転が拘束される虞がある。また、例えば、回転刃１４Ｃが、面部Ｇから延びた植物と絡み合って、回転刃１４Ｃの回転が拘束される虞もある。
回転体１４として、回転ブラシ１４Ｂや回転刃１４Ｃを用いた場合、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体との干渉により、回転体１４の回転が拘束される虞がある。例えば、面部Ｇの形状や性状によっては、回転ブラシ１４Ｂのブラシ部１４Ｂ１の先端と面部Ｇとの間の摩擦力が増大して、回転ブラシ１４Ｂの回転が拘束される虞がある。また、例えば、回転刃１４Ｃが、面部Ｇから延びた植物と絡み合って、回転刃１４Ｃの回転が拘束される虞もある。
【0049】
このような状態で、駆動力を駆動部１２から回転体１４に伝達し続けると、駆動部１２の伝達トルクが過大になって、電動モータである駆動部１２がトリップする虞がある、また、回転体１４が損傷する虞もある。更に、駆動力を駆動部１２から回転体１４に伝達する駆動力伝達部材が存在する場合には、駆動力伝達部材が損傷する虞もある。
【0050】
次に、図６から図９を参照しながら、上記の問題に対処する機構である、駆動力伝達部材が移動して、駆動部１２から回転体１４へ伝達する駆動力を弱める機構の１つの実施形態を詳細に説明する。図６は、駆動部、回転体及びカラーを備えた処理部と、内面に斜めに延びた複数の溝が形成されカラーを示す断面図であって、処理部が第１の回転方向Ｒ１に回転したところを示す図である。図７は、処理部の第１の回転方向Ｒ１の回転で、回転体を構成する個別回転体が外側に広がるところを示す図である。図８は、駆動部、回転体及びカラーを備えた処理部と、内面に斜めに延びた複数の溝が形成されたカラーを示す断面図であって、処理部が第２の回転方向Ｒ２に回転したところを示す図である。図９は、処理部の第２の回転方向Ｒ２の回転で、回転体を構成する個別回転体が外側に広がった状態から内側に戻るところを示す図である。
【0051】
本実施形態に係る駆動部１２は、アウターロータ型モータであって、駆動力伝達面１２ａがロータ外面である。回転体１４がロータ外面１２ａを覆うように配置された中空部材である。ロータ外面１２ａと回転体１４の内面１４ａの間に、トルク伝達部材として、内面１６ｂがロータ外面１２ａと接触し、外面１６ａが回転体１４の内面１４ａと接触するカラー１６が配置されている。
【0052】
ロータ外面１２ａの外径としては、２０ｍｍ～８０ｍｍを例示できる。ロータ外面１２ａの全長としては、１００ｍｍ～２０００ｍｍを例示できる。ロータ外面１２ａは、回転軸方向で中央側（内側）の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有している。テーパの勾配としては、回転軸方向に１００ｍｍ移動すると外径が０．１ｍｍ～１．５ｍｍ変化する程度の勾配を例示できる。何れの数値範囲も一例であり、これに限られるものではない。
カラー１６の内面１６ｂとロータ外面１２ａとの間は、摩擦力で拘束されている。カラー１６の外面１６ａと回転体１４の内面１４ａとの間は、摩擦力で拘束されている場合もあり得るし、接着等により互いに固定されている場合もあり得る。
カラー１６の内面１６ｂとロータ外面１２ａとの間は、摩擦力で拘束されている。カラー１６の外面１６ａと回転体１４の内面１４ａとの間は、摩擦力で拘束されている場合もあり得るし、接着等により互いに固定されている場合もあり得る。
【0053】
駆動部１２により回転体１４が通常の状態で回転している場合には、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとの間は静摩擦力で拘束されている。一方、回転体１４の回転が何らかの理由で拘束されたときには、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとの間に静摩擦力より大きい力が加わり、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとが相対的に動くことになる。仮に、ロータ外面１２ａがテーパを有さない場合には、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとの間の力が静摩擦力より大きくなると、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとが互いに滑りながら（摩擦しながら）回転する。よって、動摩擦によりかかる力や摩擦熱により、ロータ外面１２Ａやカラー１６の内面１６ｂが損傷する虞がある。
【0054】
一方、本実施形態では、ロータ外面１２ａがテーパを有するので、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとの間の力が静摩擦力より大きくなって、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとが相対的に動くとき、カラー１６がテーパに沿って外径が小さくなる回転軸方向の外側へ移動する。これにより、ロータ外面１２ａからカラー１６の内面１６ｂに伝わる駆動力が減少する、または駆動力が伝達されなくなる。このため、確実にロータ外面１２ａから回転体１４の内面１４ａに伝達する駆動力を減少させて、部材の損傷を防ぐことができる。
【0055】
以上のように、本実施形態に係る面部処理装置２は、駆動部１２がアウターロータ型モータであって、回転体１４がアウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、ロータ外面１２ａと回転体１４の内面１４ａとの間に、内面１６ｂがロータ外面１２ａと接触し、外面１６ａが回転体１４の内面１４ａに接触するカラー１６が配置され、ロータ外面１２ａが、回転軸方向で中央側（内側）の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体との干渉により回転体１４の回転が拘束されたとき、カラー１６がテーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、ロータ外面１２ａから回転体１４の内面１４ａに伝達する駆動力が減少するようになっている。
【0056】
本実施形態では、面部Ｇまたは面部Ｇから延びた物体との干渉により回転体１４の回転が拘束されたとき、ロータ外面１２ａのテーパに沿ってカラー１６が移動するので、確実にロータ外面１２ａから回転体１４の内面１４ａに伝達する駆動力が減少させて、部材の損傷を防ぐことができる。
なお、カラー１６と回転体１４とが摩擦で拘束されている場合には、カラー１６が回転体１４に対して回転軸方向内側へ相対的移動する（滑る）場合もあり得るし、回転体１４が弾性変形する場合もあり得る。カラー１６と回転体１４とが接着等で拘束されている場合には、回転体１４が弾性変形するようになる。
なお、カラー１６と回転体１４とが摩擦で拘束されている場合には、カラー１６が回転体１４に対して回転軸方向内側へ相対的移動する（滑る）場合もあり得るし、回転体１４が弾性変形する場合もあり得る。カラー１６と回転体１４とが接着等で拘束されている場合には、回転体１４が弾性変形するようになる。
【0057】
更に、本実施形態では、カラー１６の内面１６ｂに斜めに延びた複数の溝１６Ｇが形成されている。また、回転体１４は、複数（図では６個）の個別回転体１４’で構成されている。個別回転体１４’は、回転軸方向に並んで配置され、図７に示すように、隣接する個別回転体１４’は、凹凸形状で互いに嵌合している。これにより、個別回転体１４’は、回転方向には互いに拘束されるが、回転軸方向には互いに移動可能になっている。各々の個別回転体１４’の内側にカラー１６が配置されている。
【0058】
カラー１６の内面１６ｂに設けられた溝１６Ｇは、回転方向Ｒ１に回転する場合、回転軸方向で外側の端部が、回転軸方向で内側の端部よりも進行方向で前側の位置するように傾いて形成されている。
【0059】
カラー１６の内面１６ｂに溝１６Ｇが設けられている場合、カラー１６は溝１６Ｇが延在する方向に沿って移動し易くなる。また、ロータ外面１２ａが、回転軸方向にテーパ形状を有するので、カラー１６は、溝１６Ｇの延在方向に沿って、ロータ外面１２ａの外径の小さい回転軸方向で外側へ移動し易くなっている。なお、回転体１４が通常の状態で回転している場合には、カラー１６の内面１６ｂの溝１６Ｇと溝１６Ｇとの間の接触内面とロータ外面１２ａとの間は、静摩擦力で互いに拘束されている。
【0060】
次に、駆動部１２により駆動された回転体１４が回転方向Ｒ１に回転する場合に、カラー１６の内面１６ｂの接触内面が、ロータ外面１２ａから受ける力を考える。図６に示すように、内面１６ｂの接触内面は、ロータ外面１２ａから回転軸に対して直交する方向の力ＦＲ１を受ける。この力の溝１６Ｇの延在方向に沿った方向の力成分及びそれに直交する方向の力成分を考えると、力ＦＲ１は、溝１６Ｇに沿った方向の力成分ＦＲ１ｘと、それに直交する力成分ＦＲ１ｙで構成されている。
【0061】
つまり、カラー１６は、溝１６Ｇの延在方向に沿った回転軸外側に向いた力成分ＴＲ１ｘを受ける。溝１６Ｇの延在方向と回転軸方向との間に角度をαとすれば、
力成分ＴＲ１ｘ ＝ＴＲ１ × ｓｉｎα
となる。
力成分ＴＲ１ｘ ＝ＴＲ１ × ｓｉｎα
となる。
【0062】
以上のように、ロータ外面１２ａとカラー１６の内面１６ｂとの間の力が静摩擦力より大きくなると、ロータ外面１２ａのテーパ、カラー１６の内面１６ｂの溝１６Ｇ、及び溝１６Ｇの傾きによる力成分ＴＲ１ｘにより、カラー１６が回転軸方向の外側に移動し易くなる。
【0063】
よって、駆動部１２により回転体１４が、回転方向Ｒ１に回転して処理をしているときに、回転が拘束されたとき、図７に示すように、個別回転体１４’が互いに接触していた初期状態（上の図参照）から、個別回転体１４’が、カラー１６とともに、回転軸方向外側に移動して互いに離間した状態になる（下の図参照）。カラー１６と個別回転体１４’とが摩擦で拘束されている場合も、接着等で拘束されている場合も同様である。
【0064】
以上のように、本実施形態に係る面部処理装置２では、カラー１６の内面１６ｂに斜めに延びた複数の溝１６Ｇが形成されており、駆動部１２が第１の回転方向Ｒ１に回転するとき、ロータ外面１２ａからカラー１６に溝１６Ｇの延在方向に沿った外側に向いたＦＲ１ｘが加わり、ロータ外面１２ａからカラー１６の内面１６ｂに伝達される力が所定の値を超えると、カラー１６が溝１６Ｇの延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動する。
【0065】
カラー１６の内面１６ｂに設けられた溝１６Ｇにより、カラー１６は、よりスムーズにテーパに沿って回転軸方向の外側に移動するので、より確実にロータ外面１２Ａからカラー１６の内面１６ｂに伝達する駆動力を減少させて、部材の損傷を防ぐことができる。
【0066】
個別回転体１４’が、カラー１６とともに、回転軸方向外側に移動して互いに離間した状態になった後、使用者は、駆動部１２を停止させて、回転体１４の回転を拘束していた事象を解消し、手で個別回転体１４’を回転軸方向の内側に移動させて、初期状態に戻すことができる。更に、本実施形態では、カラー１６の内面１６ｂに設けられた溝１６Ｇを利用して、駆動部１２を逆転させて、回転方向Ｒ２に回転させることにより、カラー１６とともに、回転軸方向外側に移動して互いに離間した個別回転体１４’を、互いに接する初期状態に戻すこともできる。
【0067】
駆動部１２を回転方向Ｒ２に回転させた場合、図８に示すように、カラー１６の内面１６ｂは、ロータ外面１２Ａから回転軸に対して直交する方向の力ＦＲ２を受ける。なお、力ＦＲ２の方向は、上記の力ＦＲ１の方向と１８０度逆向きである。この力ＦＲ２の溝１６Ｇに沿った方向の力成分及びそれに直交する方向の力成分を考えると、力ＦＲ２は、溝１６Ｇに沿った方向の力成分ＦＲ２ｘと、それに直交する力成分ＦＲｙで構成されている。
【0068】
つまり、カラー１６は、溝１６Ｇの延在方向に沿った回転軸内側の方向の力成分ＴＲ２ｘを受ける。溝１６の延在方向と回転軸方向との間に角度をαとすれば、
力成分ＴＲ２ｘ ＝ＴＲ２ × ｓｉｎα
となる。
力成分ＴＲ２ｘ ＝ＴＲ２ × ｓｉｎα
となる。
【0069】
カラー１６は、ロータ外面１２ａの外径が小さくなった領域に位置しているので、ロータ外面１２ａが第２の回転方向に回転すると、カラー１６は滑りながらも第２の回転方向に回転する。これにより、カラー１６は、溝１６Ｇに沿った回転軸内側に向いた力を受ける。テーパの勾配は非常に小さいので、これにより、カラー１６は、溝１６Ｇの延在方向に沿って、外径が大きくなる回転軸方向内側へ移動する。以上により、図９に示すように、互いに離間した状態の個別回転体１４’が（上の図参照）、カラー１６とともに、回転軸方向内側へ移動して、互いに接触していた初期状態に戻る（下の図参照）。
【0070】
以上のように、本実施形態に係る面部処理装置２では、カラー１６がテーパ１６Ｇに沿って外方向に移動した後、駆動部１２が第１の回転方向Ｒ１と反対の第２の回転方向Ｒ２に回転するとき、ロータ外面１２ａからカラー１６に溝１６Ｇの延在方向に沿った内側に向いた力が加わり、カラー１６が溝１６Ｇの延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、ロータ外面１２ａから回転体１４の内面１４ａに伝達する駆動力が増加する。
【0071】
カラー１６がテーパに沿って外側方向に移動し、回転体１４の回転を拘束していた事象を解消した後、駆動部１２を第２の回転方向に回転させることにより、使用者は、容易にロータ外面１２ａから回転体１４の内面１４ａに駆動力を伝達できる初期状態に戻すことができる。
（本発明のその他の実施形態に係る面部処理装置及び面部処理ユニット）
次に、図１０を参照しながら、本発明のその他の実施形態に係る面部処理装置及び面部処理ユニットの説明を行う。図１０は、本発明のその他の実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットにより略垂直な面部の処理を行うところを模式的に示す側面図である。
（本発明のその他の実施形態に係る面部処理装置及び面部処理ユニット）
次に、図１０を参照しながら、本発明のその他の実施形態に係る面部処理装置及び面部処理ユニットの説明を行う。図１０は、本発明のその他の実施形態に係る面部処理ユニットと飛行移動体とを備えた面部処理ユニットにより略垂直な面部の処理を行うところを模式的に示す側面図である。
【0072】
本実施形態では、面部処理装置２で処理を行う面部Ｇが、建物の壁のような略垂直な面となっている。なお、面部Ｇは、平面だけでなく、曲面の場合も、不規則に変化する面の場合もあり得る。面部Ｇが略水水平な面またはある程度の傾斜面の場合には、重力で回転体１４が面部Ｇに接する状態になる。本実施形態では、回転体１４を略垂直な面部Ｇに押し付けるため、カウンタウエイト３０が備えられている。
【0073】
飛行体接続部２６で飛行移動体５０に取り付けられフレーム２０の上部は、略垂直に吊り下げられた状態となっている。フレーム２０の下部には、アームＪ１及びアームＪ２がＶ字形に一体的に接続された部材が配置されている。アームＪ１の先端に処理部１０が取り付けられ、アームＪ２の先端にカウンタウエイト３０が取り付けられている。そして、アームＪ１及びアームＪ２の接続領域が、Ｑで示す位置で、フレーム２０の上部に回転自在に取り付けられている。
【0074】
このようなカウンタウエイト３０による回転モーメントＭにより、処理部１０が矢印Ｐで示す力で略垂直な面部Ｇに押し付けられる。この様態で処理部１０の回転体１４を面部Ｇに対して下側に移動するような第１の回転方向Ｒ１で回転させながら、飛行移動体５０により面部処理装置２を上方に移動させることにより、図１に示す場合と同様に、面部Ｇを効率的に処理することができる。
【0075】
なお、カウンタウエイト３０を用いるのはあくまで一例であり、その他、例えば、アクチュエータやダンパ等により、処理部１０の回転体１４を略垂直な面部Ｇに押しつけるようにすることもできる。
【0076】
（全般）
本発明の第１の態様は、
面部または面部から延びた物体と接する回転体と、前記回転体を駆動する駆動部とを備えた処理部と、
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理する面部処理装置である。
本発明の第１の態様は、
面部または面部から延びた物体と接する回転体と、前記回転体を駆動する駆動部とを備えた処理部と、
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理する面部処理装置である。
【0077】
本発明の第２の態様は、第２の態様において、
前記フレームが伸縮機構を有し、
前記飛行移動体により前記フレームを介して前記処理部が引かれている状態で、前記飛行移動体が前記処理部に近づく方向に移動したとき、前記フレームが縮まる面部処理装置である。
前記フレームが伸縮機構を有し、
前記飛行移動体により前記フレームを介して前記処理部が引かれている状態で、前記飛行移動体が前記処理部に近づく方向に移動したとき、前記フレームが縮まる面部処理装置である。
【0078】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、
前記駆動部がアウターロータ型モータであって、
前記回転体が前記アウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、
前記ロータ外面と前記回転体の内面との間に、内面が前記ロータ外面と接触し、外面が前記回転体の内面に接触するカラーが配置され、
前記ロータ外面が、回転軸方向で中央側の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、
前記面部または前記物体との干渉により前記回転体の回転が拘束されたとき、前記カラーが前記テーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が減少する面部処理装置である。
前記駆動部がアウターロータ型モータであって、
前記回転体が前記アウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、
前記ロータ外面と前記回転体の内面との間に、内面が前記ロータ外面と接触し、外面が前記回転体の内面に接触するカラーが配置され、
前記ロータ外面が、回転軸方向で中央側の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、
前記面部または前記物体との干渉により前記回転体の回転が拘束されたとき、前記カラーが前記テーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が減少する面部処理装置である。
【0079】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、
前記カラーの内面に斜めに延びた複数の溝が形成されており、
前記駆動部が前記第１の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った外側に向いたが加わり、
前記ロータ外面から前記カラーの内面に伝達される力が所定の値を超えると、前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動する面部処理装置である。
前記カラーの内面に斜めに延びた複数の溝が形成されており、
前記駆動部が前記第１の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った外側に向いたが加わり、
前記ロータ外面から前記カラーの内面に伝達される力が所定の値を超えると、前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動する面部処理装置である。
【0080】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、
前記カラーが前記テーパに沿って外方向に移動した後、前記駆動部が前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った内側に向いた力が加わり、
前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が増加する面部処理装置である。
前記カラーが前記テーパに沿って外方向に移動した後、前記駆動部が前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った内側に向いた力が加わり、
前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が増加する面部処理装置である。
【0081】
本発明の第６の態様は、第１からだ５の何れかの態様において、
前記回転体が回転ブラシである面部処理装置である。
前記回転体が回転ブラシである面部処理装置である。
【0082】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、
前記回転ブラシの回転軸方向における両側に、前記面部の上を転がる前記駆動部と繋がっていないホイールが取り付けられている面部処理装置である。
前記回転ブラシの回転軸方向における両側に、前記面部の上を転がる前記駆動部と繋がっていないホイールが取り付けられている面部処理装置である。
【0083】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、
前記ホイールの外径が前記回転ブラシの外径より小さく形成されている面部処理装置である。
前記ホイールの外径が前記回転ブラシの外径より小さく形成されている面部処理装置である。
【0084】
本発明の第９の態様は、第１からだ５の何れかの態様において、
前記回転体が回転刃である面部処理装置である。
前記回転体が回転刃である面部処理装置である。
【0085】
本発明の第１０の態様は、第９の態様において、
前記回転刃の一部を覆い、前記面部の上を転がる、前記駆動部と繋がっていないカバーホイールを備える面部処理装置である。
前記回転刃の一部を覆い、前記面部の上を転がる、前記駆動部と繋がっていないカバーホイールを備える面部処理装置である。
【0086】
本発明の第１１の態様は、
第１から第１０の何れかの態様の面部処理装置と、
飛行移動体と、を備えた面部処理ユニットである。
第１から第１０の何れかの態様の面部処理装置と、
飛行移動体と、を備えた面部処理ユニットである。
【0087】
本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【符号の説明】
【0088】
２ 面部処理装置
１０ 処理部
１２ 駆動部
１２ａ ロータ外面
１４ 回転体
１４’ 個別回転体
１４ａ 内面
１４Ｂ 回転ブラシ
１４Ｂ１ ブラシ部
１４Ｃ 回転刃
１６ カラー
１６ａ 外面
１６ｂ 内面
１６Ｇ 溝
１８ ホイール
１８Ｃ カバーホイール
１８Ｃ１ 開口部
２０ フレーム
２２ フレーム本体
２２Ａ 第１部材
２２Ａ１ 当接面
２２Ｂ 第２部材
２２Ｂ１ 当接面
２４ 駆動部支持部
２６ 飛行体接続部
３０ カウンタウエイト
５０ 飛行移動体
５２ 本体
５４ 回転翼ユニット
５６ 脚
５８ 取付部
１００ 面部処理ユニット
Ｇ 面部
１０ 処理部
１２ 駆動部
１２ａ ロータ外面
１４ 回転体
１４’ 個別回転体
１４ａ 内面
１４Ｂ 回転ブラシ
１４Ｂ１ ブラシ部
１４Ｃ 回転刃
１６ カラー
１６ａ 外面
１６ｂ 内面
１６Ｇ 溝
１８ ホイール
１８Ｃ カバーホイール
１８Ｃ１ 開口部
２０ フレーム
２２ フレーム本体
２２Ａ 第１部材
２２Ａ１ 当接面
２２Ｂ 第２部材
２２Ｂ１ 当接面
２４ 駆動部支持部
２６ 飛行体接続部
３０ カウンタウエイト
５０ 飛行移動体
５２ 本体
５４ 回転翼ユニット
５６ 脚
５８ 取付部
１００ 面部処理ユニット
Ｇ 面部
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2023-10-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
面部または面部から延びた物体と接する回転体と、前記回転体を駆動する駆動部とを備えた処理部と、
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理し、
前記駆動部がアウターロータ型モータであって、
前記回転体が前記アウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、
前記ロータ外面と前記回転体の内面との間に、内面が前記ロータ外面と接触し、外面が前記回転体の内面に接触するカラーが配置され、
前記ロータ外面が、回転軸方向で中央側の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、
前記面部または前記物体との干渉により前記回転体の回転が拘束されたとき、前記カラーが前記テーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が減少することを特徴とする面部処理装置。
一端に前記処理部が取り付けられ、飛行移動体と接続されるフレームと、
を備え、
前記駆動部により前記回転体が前記面部または前記物体に接する状態で第１の回転方向に回転したとき、前記処理部に前記面部に対して第１の方向に進む力が加わり、前記フレームに接続された飛行中の前記飛行移動体により、前記フレームを介して、前記処理部に前記第１の方向と反対の第２の方向の力成分が加わり、
前記第２の方向の力成分が前記第１の方向に進む力より大きく、
前記面部または前記物体に接する状態で前記回転体が前記第１の回転方向に回転しながら、前記面部に対して前記第２の方向に進んで前記面部または前記物体を処理し、
前記駆動部がアウターロータ型モータであって、
前記回転体が前記アウターロータ型モータのロータ外面を覆うように配置された中空部材であり、
前記ロータ外面と前記回転体の内面との間に、内面が前記ロータ外面と接触し、外面が前記回転体の内面に接触するカラーが配置され、
前記ロータ外面が、回転軸方向で中央側の外径が大きく外側の外径が小さいテーパを有し、
前記面部または前記物体との干渉により前記回転体の回転が拘束されたとき、前記カラーが前記テーパに沿って回転軸方向の外側に移動して、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が減少することを特徴とする面部処理装置。
【請求項2】
前記カラーの内面に斜めに延びた複数の溝が形成されており、
前記駆動部が前記第１の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った外側に向いたが加わり、
前記ロータ外面から前記カラーの内面に伝達される力が所定の値を超えると、前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動することを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
前記駆動部が前記第１の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った外側に向いたが加わり、
前記ロータ外面から前記カラーの内面に伝達される力が所定の値を超えると、前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の外側に移動することを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項3】
前記カラーが前記テーパに沿って外方向に移動した後、前記駆動部が前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向に回転するとき、前記ロータ外面から前記カラーに前記溝の延在方向に沿った内側に向いた力が加わり、
前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が増加することをすることを特徴とする請求項２に記載の面部処理装置。
前記カラーが前記溝の延在方向に沿って回転軸方向の内側に移動し、前記ロータ外面から前記回転体の内面に伝達する駆動力が増加することをすることを特徴とする請求項２に記載の面部処理装置。
【請求項4】
前記フレームが伸縮機構を有し、
前記飛行移動体により前記フレームを介して前記処理部が引かれている状態で、前記飛行移動体が前記処理部に近づく方向に移動したとき、前記フレームが縮まることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
前記飛行移動体により前記フレームを介して前記処理部が引かれている状態で、前記飛行移動体が前記処理部に近づく方向に移動したとき、前記フレームが縮まることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項5】
前記回転体が回転ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項6】
前記回転ブラシの回転軸方向における両側に、前記面部の上を転がる前記駆動部と繋がっていないホイールが取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の面部処理装置。
【請求項7】
前記ホイールの外径が前記回転ブラシの外径より小さく形成されていることを特徴とする請求項６に記載の面部処理装置。
【請求項8】
前記回転体が回転刃であることを特徴とする請求項１に記載の面部処理装置。
【請求項9】
前記回転刃の一部を覆い、前記面部の上を転がる、前記駆動部と繋がっていないカバーホイールを備えることを特徴とする請求項８に記載の面部処理装置。
【請求項10】
請求項１から９の何れか１項に記載の面部処理装置と、
飛行移動体と、を備えたことを特徴とする面部処理ユニット。
飛行移動体と、を備えたことを特徴とする面部処理ユニット。