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(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】
(24)【登録日】2024-05-28
(45)【発行日】2024-06-05
(54)【発明の名称】２重モノコック構造ドローン
(51)【国際特許分類】
B64C 1/12 20060101AFI20240529BHJP
B64C 27/08 20230101ALI20240529BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20240529BHJP
B64U 10/14 20230101ALI20240529BHJP
B64U 20/73 20230101ALI20240529BHJP
B64U 20/87 20230101ALI20240529BHJP
【ＦＩ】
B64C1/12
B64C27/08
B64C39/02
B64U10/14
B64U20/73
B64U20/87
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020135533
(22)【出願日】2020-08-11
(65)【公開番号】P2022032074
(43)【公開日】2022-02-25
【審査請求日】2023-08-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000220893
【氏名又は名称】東光鉄工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110537
【弁理士】
【氏名又は名称】熊谷 繁
(72)【発明者】
【氏名】虻川 東雄
(72)【発明者】
【氏名】黒沢 孝人
【審査官】塚本 英隆
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２０９３０５８３１（ＣＮ，Ｕ）
【文献】中国実用新案第２０８０８５９９２（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開２０１８－００２０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１２２０１７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６４Ｃ １／１２
Ｂ６４Ｃ ３９／０２
Ｂ６４Ｃ ２７／０８
Ｂ６４Ｕ １０／１４
Ｂ６４Ｕ ２０／７３
Ｂ６４Ｕ ２０／８７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
矩形状のフレームプレート本体と、該フレームプレート本体から四方に延伸された回転翼取付部材と、該回転翼取付部材の先端に固定された回転翼部材と、前記フレームプレート本体の左右下方に延伸された脚部取付部材と、該脚部取付部材の下端に固定された脚部と、前記フレームプレート本体を上からカバーする内部モノコック上部と前記フレームプレート本体を下からカバーする内部モノコック下部と、前記内部モノコック上部を上から２重にカバーする外部モノコック上部と前記内部モノコック下部を下から２重にカバーする外部モノコック下部と、から構成されることを特徴とする２重モノコック構造ドローン。
【請求項2】
前記内部モノコック上部は、下方開口の蓋部材の四隅に前記フレームプレート本体の嵌合凸部に嵌合する円弧フランジを一体形成したモノコック構造で、前記フレームプレート本体の上面に制御部を載せた状態で、前記フレームプレート本体へ上方からカバーし、一方、前記内部モノコック下部は、上方開口の容器部材の四隅に前記フレームプレート本体の嵌合凸部に嵌合する円弧フランジを一体形成したモノコック構造で、前記容器部材の内部に電源部を収納した状態で、前記フレームプレート本体へ下方からカバーすることを特徴とする請求項１記載の２重モノコック構造ドローン。
【請求項3】
前記外部モノコック上部は、下方開口の蓋部材の四隅に前記回転翼取付部材に嵌合する小径円弧フランジを一体形成したモノコック構造で、前記外部モノコック上部の前方に半球形カバーに嵌合する大径円弧フランジを形成し、一方、前記外部モノコック下部は、上方開口の容器部材の四隅に前記回転翼取付部材に嵌合する小径円弧フランジを一体形成したモノコック構造で、前記外部モノコック下部の前方に前記半球形カバーに嵌合する大径円弧フランジを形成することを特徴とする請求項１記載の２重モノコック構造ドローン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチコプターなどの無人飛行体の機体にモノコック構造を用いて強度及び防水効果を高め、かつ外装デザインを簡易に変更することができる２重モノコック構造ドローンに関する。
【背景技術】
【0002】
マルチコプターなどの無人飛行体に用いられるフレームには、無人飛行体の離着陸、移動等の動作時に羽部や脚部等から応力が伝達され、また、フレームが支持する動力源などの構成部品に重量によって局所的な荷重が加えられる。
そのため、少ない部品点数で、マルチコプターなどの無人飛行体の動作時に発生する応力や荷重に対応できる、無人飛行体用フレームが知られている(特許文献１を参照)。
そのため、少ない部品点数で、マルチコプターなどの無人飛行体の動作時に発生する応力や荷重に対応できる、無人飛行体用フレームが知られている(特許文献１を参照)。
【0003】
この公知技術は、動力源を有する無人飛行体に用いられるフレームであって、１つの面に開口を有しかつ動力源の少なくとも一部を収容可能な第１凹部を有するフレーム本体と該フレーム本体の開口一体にフランジ部が形成され、フレームの単一の部材として構成することによって、フレームの剛性を大きくできる。
【0004】
したがって、フレーム本体に動力源等の構成部品を収容しかつ羽部や脚部を取り付けて無人飛行体を構成した場合、フレームに、無人飛行体の離着陸、移動、ホバリング等の動作時に羽部や脚部を介して応力が伝達され、また、構成部品の重量によって荷重が加えられても、フレームが損傷せずかつ他の構成部品が悪影響を受けないように対応できる。
【0005】
しかしながら、前記公知技術は、単にフレーム本体のフランジ部の内周面に蓋部を取り付けるものであり、モノコック構造を利用しているが、強度的に弱いものであり、かつ防水効果等は期待することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１９－６９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、マルチコプターなどの無人飛行体の機体にモノコック構造を用いて強度及び防水効果を高め、かつ外装デザインを簡易に変更することができる２重モノコック構造ドローンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の２重モノコック構造ドローンは、矩形状のフレームプレート本体と、該フレームプレート本体から四方に延伸された回転翼取付部材と、該回転翼取付部材の先端に固定された回転翼部材と、前記フレームプレート本体の左右下方に延伸された脚部取付部材と、該脚部取付部材の下端に固定された脚部と、前記フレームプレート本体を上からカバーする内部モノコック上部と前記フレームプレート本体を下からカバーする内部モノコック下部と、前記内部モノコック上部を上から２重にカバーする外部モノコック上部と前記内部モノコック下部を下から２重にカバーする外部モノコック下部と、から構成される。
【発明の効果】
【0009】
本発明の２重モノコック構造ドローンは、矩形状のフレームプレート本体と、該フレームプレート本体から四方に延伸された回転翼取付部材と、該回転翼取付部材の先端に固定された回転翼部材と、前記フレームプレート本体の左右下方に延伸された脚部取付部材と、該脚部取付部材の下端に固定された脚部と、前記フレームプレート本体を上からカバーする内部モノコック上部と前記フレームプレート本体を下からカバーする内部モノコック下部と、前記内部モノコック上部を上から２重にカバーする外部モノコック上部と前記内部モノコック下部を下から２重にカバーする外部モノコック下部と、から構成されるため、機体にモノコック構造を用いて強度及び防水効果を高め、かつ外装デザインを簡易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の２重モノコック構造ドローンの分解斜視図である。
【図2】本発明の２重モノコック構造ドローンの内部モノコック組付け斜視図である。
【図3】本発明の２重モノコック構造ドローンの外部モノコック組付け斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の２重モノコック構造ドローンの一実施例を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１の分解斜視図に示すように、本発明の２重モノコック構造ドローンは、矩形状のフレームプレート本体１と、該フレームプレート本体１から四方に延伸された回転翼取付部材２と、該回転翼取付部材２の先端に固定された回転翼部材３と、前記フレームプレート本体１の左右下方に延伸された脚部取付部材４と、該脚部取付部材４の下端に固定された脚部５と、前記フレームプレート本体１を上からカバーする内部モノコック上部６と前記フレームプレート本体１を下からカバーする内部モノコック下部７と、前記内部モノコック上部６を上から２重にカバーする外部モノコック上部８と前記内部モノコック下部７を下から２重にカバーする外部モノコック下部９と、から構成される。
図１の分解斜視図に示すように、本発明の２重モノコック構造ドローンは、矩形状のフレームプレート本体１と、該フレームプレート本体１から四方に延伸された回転翼取付部材２と、該回転翼取付部材２の先端に固定された回転翼部材３と、前記フレームプレート本体１の左右下方に延伸された脚部取付部材４と、該脚部取付部材４の下端に固定された脚部５と、前記フレームプレート本体１を上からカバーする内部モノコック上部６と前記フレームプレート本体１を下からカバーする内部モノコック下部７と、前記内部モノコック上部６を上から２重にカバーする外部モノコック上部８と前記内部モノコック下部７を下から２重にカバーする外部モノコック下部９と、から構成される。
【0012】
前記フレームプレート本体１は、剛性を有する矩形のプレートからなり、四隅に嵌合凸部１０を形成し、該嵌合凸部１０に回転翼取付部材２を嵌合固定させる。同様に、前記フレームプレート本体１の左右側に嵌合凸部１０を形成し、該嵌合凸部１０に脚部取付部材４を嵌合固定する。
前記回転翼取付部材２は、一端に前記フレームプレート本体１の四隅の嵌合凸部１０に嵌合する嵌合凹部１１を備え、他端に回転翼部材３を固定した棒状部材からなる。
前記回転翼部材３は、前記回転翼取付部材２の先端に固定され、モーターにより回転する２枚のブレード１２を備え、前記フレームプレート本体１に設けた制御部（図示省略）によりコントロールされる。
前記回転翼取付部材２は、一端に前記フレームプレート本体１の四隅の嵌合凸部１０に嵌合する嵌合凹部１１を備え、他端に回転翼部材３を固定した棒状部材からなる。
前記回転翼部材３は、前記回転翼取付部材２の先端に固定され、モーターにより回転する２枚のブレード１２を備え、前記フレームプレート本体１に設けた制御部（図示省略）によりコントロールされる。
【0013】
前記脚部取付部材４は、一端に前記フレームプレート本体１の左右側の嵌合凸部１０に嵌合する嵌合凹部１１を備え、他端に脚部５を固定した棒状部材からなる。
前記脚部５は、前記脚部取付部材４の下端に固定され、前記脚部取付部材４に直交し、前後方向に延びる短棒部材からなる。
前記脚部５は、前記脚部取付部材４の下端に固定され、前記脚部取付部材４に直交し、前後方向に延びる短棒部材からなる。
【0014】
前記内部モノコック上部６は、下方開口の蓋部材の四隅に前記フレームプレート本体１の嵌合凸部１０に嵌合する円弧フランジ１３を一体形成したモノコック構造で、前記フレームプレート本体１の上面に制御部（図示省略）を載せた状態で、前記フレームプレート本体１へ上方からカバーする。
前記内部モノコック下部７は、上方開口の容器部材の四隅に前記フレームプレート本体１の嵌合凸部１０に嵌合する円弧フランジ１３を一体形成したモノコック構造で、前記容器部材の内部に電源部（図示省略）を収納した状態で、前記フレームプレート本体１へ下方からカバーする。
また、前記内部モノコック下部７の前面側にはカメラ機器を収納した半球形カバー１４を固定する。
前記内部モノコック上部６と前記内部モノコック下部７は、それぞれを突き合わせ、それぞれの円弧フランジ１３の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
前記内部モノコック下部７は、上方開口の容器部材の四隅に前記フレームプレート本体１の嵌合凸部１０に嵌合する円弧フランジ１３を一体形成したモノコック構造で、前記容器部材の内部に電源部（図示省略）を収納した状態で、前記フレームプレート本体１へ下方からカバーする。
また、前記内部モノコック下部７の前面側にはカメラ機器を収納した半球形カバー１４を固定する。
前記内部モノコック上部６と前記内部モノコック下部７は、それぞれを突き合わせ、それぞれの円弧フランジ１３の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
【0015】
前記外部モノコック上部８は、下方開口の蓋部材の四隅に前記回転翼取付部材２に嵌合する小径円弧フランジ１５を一体形成したモノコック構造で、前記外部モノコック上部８の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６を形成する。
前記外部モノコック上部８は、前記内部モノコック上部６を２重に保護補強すると共に、意匠的効果も備えている。
前記外部モノコック下部９は、上方開口の容器部材の四隅に前記回転翼取付部材２に嵌合する小径円弧フランジ１５を一体形成したモノコック構造で、前記外部モノコック下部９の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６を形成する。
前記外部モノコック下部９は、前記内部モノコック下部７を２重に保護補強すると共に、意匠的効果も備えている。
前記外部モノコック上部８と前記外部モノコック下部９は、それぞれを突き合わせ、それぞれの小径円弧フランジ１５の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
前記外部モノコック上部８は、前記内部モノコック上部６を２重に保護補強すると共に、意匠的効果も備えている。
前記外部モノコック下部９は、上方開口の容器部材の四隅に前記回転翼取付部材２に嵌合する小径円弧フランジ１５を一体形成したモノコック構造で、前記外部モノコック下部９の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６を形成する。
前記外部モノコック下部９は、前記内部モノコック下部７を２重に保護補強すると共に、意匠的効果も備えている。
前記外部モノコック上部８と前記外部モノコック下部９は、それぞれを突き合わせ、それぞれの小径円弧フランジ１５の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
【0016】
次に、本発明の２重モノコック構造ドローンの操作動作を添付図面に基づいて、以下に説明する。
図１に示すように、フレームプレート本体１の四隅の嵌合凸部１０に回転翼取付部材２を嵌合固定させ、同様に、前記フレームプレート本体１の左右側の嵌合凸部１０に脚部取付部材４を嵌合固定されている、２重モノコック構造ドローンが分解されている状態から、図２の内部モノコック組付け斜視図に示すように、前記フレームプレート本体１の上面に制御部（図示省略）を載せ、内部モノコック上部６を被せる。
内部モノコック下部７に電源部（図示省略）を収納し、前記フレームプレート本体１の下面に被せ、前記内部モノコック上部６と前記内部モノコック下部７を突き合わせ、それぞれの円弧フランジ１３の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
図１に示すように、フレームプレート本体１の四隅の嵌合凸部１０に回転翼取付部材２を嵌合固定させ、同様に、前記フレームプレート本体１の左右側の嵌合凸部１０に脚部取付部材４を嵌合固定されている、２重モノコック構造ドローンが分解されている状態から、図２の内部モノコック組付け斜視図に示すように、前記フレームプレート本体１の上面に制御部（図示省略）を載せ、内部モノコック上部６を被せる。
内部モノコック下部７に電源部（図示省略）を収納し、前記フレームプレート本体１の下面に被せ、前記内部モノコック上部６と前記内部モノコック下部７を突き合わせ、それぞれの円弧フランジ１３の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
【0017】
次に、図３の外部モノコック組付け斜視図に示すように、外部モノコック上部８を内部モノコック上部６に被せ、かつ外部モノコック下部９を内部モノコック下部７に被せ、前記外部モノコック上部８と前記外部モノコック下部９を突き合わせ、それぞれの小径円弧フランジ１５の突き合わせを締結具（図示省略）により固定する。
一方、カメラ機器を収納した半球形カバー１４は、内部モノコック下部７の前面側に固定されており、前記外部モノコック上部８の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６と前記外部モノコック下部９の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６とにより、前記半球形カバー１４を支持固定する。
一方、カメラ機器を収納した半球形カバー１４は、内部モノコック下部７の前面側に固定されており、前記外部モノコック上部８の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６と前記外部モノコック下部９の前方に前記半球形カバー１４に嵌合する大径円弧フランジ１６とにより、前記半球形カバー１４を支持固定する。
【0018】
したがって、本発明の２重モノコック構造ドローンは、土台となるフレームプレート本体１にモノコック構造の内部モノコック上部６及び内部モノコック下部７と、外部モノコック上部８及び外部モノコック下部９によりドローン機体を構成しているため、２重構造により機体強度及び防水効果を高め、かつ外装デザインを簡易に変更することができる。
【符号の説明】
【0019】
１ フレームプレート本体
２ 回転翼取付部材
３ 回転翼部材
４ 脚部取付部材
５ 脚部
６ 内部モノコック上部
７ 内部モノコック下部
８ 外部モノコック上部
９ 外部モノコック下部
１０ 嵌合凸部
１１ 嵌合凹部
１２ ブレード
１３ 円弧フランジ
１４ 半球形カバー
１５ 小径円弧フランジ
１６ 大径円弧フランジ
２ 回転翼取付部材
３ 回転翼部材
４ 脚部取付部材
５ 脚部
６ 内部モノコック上部
７ 内部モノコック下部
８ 外部モノコック上部
９ 外部モノコック下部
１０ 嵌合凸部
１１ 嵌合凹部
１２ ブレード
１３ 円弧フランジ
１４ 半球形カバー
１５ 小径円弧フランジ
１６ 大径円弧フランジ
【図1】
【図2】
【図3】