特許 7497859 ロータ

(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】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】ロータ

(51)【国際特許分類】

   B64C 11/12 20060101AFI20240604BHJP

   F04D 29/34 20060101ALI20240604BHJP

   F04D 29/36 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

B64C11/12

F04D29/34 L

F04D29/36 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020088908

(22)【出願日】2020-05-21

(65)【公開番号】P2021183436

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-01-20

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和１年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、未来社会創造事業「ＡＩ活用気象観測法の開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】304021831

【氏名又は名称】国立大学法人千葉大学

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【氏名又は名称】溝渕 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【氏名又は名称】堅田 多恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】劉 浩

(72)【発明者】

【氏名】石橋 健太

(72)【発明者】

【氏名】中田 敏是

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１７３１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０４６３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０９２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３３５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２８２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｃ １１／１２

Ｆ０４Ｄ ２９／３４

Ｆ０４Ｄ ２９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転駆動手段により回動するハブとブレードとがリンク機構により連結されており、
前記リンク機構は、前記ブレードと接続される平行リンク部と、該平行リンク部と前記ハブとを接続する接続リンク部と、を有し、
前記接続リンク部は、回動時の前記ブレードが受ける空気抵抗に抗して前記平行リンク部における平行に伸びるロッド同士の相対移動を付勢力により抑制する付勢手段を備え、障害物との衝突により前記ブレードが受ける外力が前記付勢手段の付勢力に打ち勝つと前記ブレードが折りたたまれる方向に前記ロッド同士を相対移動させることを特徴とするロータ。

【請求項2】

前記接続リンク部は、前記ブレードと前記ハブとの相対的な回動により前記平行リンク部における平行に伸びるロッド同士を相対移動させることを特徴とする請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記接続リンク部は、前記平行リンク部における平行に伸びるロッドの一方に一方端部が枢着されたアームを備え、該アームは前記付勢手段を介して前記ハブに他方端部が枢着されていることを特徴とする請求項１または２に記載のロータ。

【請求項4】

前記接続リンク部は、前記平行リンク部における平行に伸びるロッド同士にそれぞれ枢着されて該平行リンク部の一部を構成するリンクアームを備え、該リンクアームは前記平行リンク部と前記アームとの関節部分に更に枢着されていることを特徴とする請求項３に記載のロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、小型無人航空機やアーバンエアモビリティなどの小型航空機に用いられるロータに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、技術の進歩により、駆動モータや制御装置やバッテリーなどが小型化、高性能化され、小型航空機が急速に普及し始めている。このような小型の航空機としては例えば、産業用や娯楽用の小型無人航空機であったり、アーバンエアモビリティなどが挙げられ、これらは無人機、有人機の違いにより構造強度や大きさの違いはあれど、いずれにも機体中央から放射状に配置された複数のロータ（回転翼）を備え、各ロータを同時にバランスよく回転させることによって飛行する飛行技術が広く用いられている。

【0003】

このような小型航空機は、都市部などの人間の生活圏で利用されることが想定されていることに加え、飛行高度が低いことから、障害物への対応が不可欠である。そこで、複数のロータにおけるブレードの外側にフレーム構造のガードをつけたものがある。例えば、特許文献１のマルチコプターでは、ガードの先端が回転するロータのブレードよりも突出しており、ガードより先にブレードが木の枝、送電線、建物等の障害物に接触することを抑制でき、耐久性、取扱い性、安全性に優れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－０４６３５５号公報（第６頁、第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のマルチコプターでは、対向するロータの内側に上下方向から障害物が入り込み、ブレードと接触する可能性を排除できず、加えて離着陸などの際には人との距離が近く、手や指がブレードに触れるおそれがあった。そのため、ロータの破損や、接触した障害物の損傷、ブレードと接触した人の手指の怪我などが発生する虞があった。また、フレーム構造のガードは、振動によりロータの騒音レベルが上昇することや気流の速度や向きが変動した場合にその影響を受けやすいという問題があり、小型航空機の飛行安定性が損なわれる可能性があった。

【0006】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、障害物との衝突時における衝撃を緩和できるとともに、小型航空機の飛行安定性を維持することができるロータ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】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明のロータは、
回転駆動手段により回動するハブとブレードとがリンク機構により連結されており、
前記リンク機構は、前記ブレードと接続される平行リンク部と、該平行リンク部と前記ハブとを接続する接続リンク部と、を有し、
前記接続リンク部は、前記平行リンク部における平行に伸びるロッド同士の相対移動に抗する付勢手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、通常飛行の際には、付勢手段により平行リンク部における平行に伸びるロッド同士の相対移動が抑制され、リンク機構は飛行時の空気抵抗に抗した状態を保持することで、各ブレードはハブの回転に追従して回転することができ、一方、ブレードが障害物に衝突した際には、平行リンク部における平行に伸びるロッド同士が相対移動し、平行リンク部に接続されたブレードが内側に折り畳まれ、障害物との衝突時における衝撃を緩和できる。加えて、障害物に衝突した際にはブレード自体がハブ側に逃げることで衝撃を緩和するため、ブレードを保護する部材を省略可能であり、小型航空機の飛行安定性に優れる。

【0008】

前記接続リンク部は、前記ブレードと前記ハブとの相対的な回動により前記平行リンク部における平行に伸びるロッド同士を相対移動させることを特徴としている。
この特徴によれば、ブレードが障害物に衝突してブレードがハブに対して相対的に回動することで、平行リンク部における平行に伸びるロッド同士が相対移動し、平行リンク部に接続されたブレードが内側に折り畳まれるため、確実に障害物との衝突時における衝撃を緩和できる。

【0009】

前記接続リンク部は、前記平行リンクにおける平行に伸びるロッドの一方に一方端部が枢着されたアームを備え、該アームは前記付勢手段を介して前記ハブに他方端部が枢着されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ブレードが障害物に衝突してブレードがハブに対して所定量以上相対的に回動した際に、アームと平行リンク部とが死点を超えて屈曲状態が反転することで、平行リンク部における平行に伸びるロッド同士が大きく相対移動し、平行リンク部に接続されたブレードが内側に大きく折り畳まれるため、確実に障害物との衝突時における衝撃を緩和できる。

【0010】

前記接続リンク部は、前記平行リンク部における平行に伸びるロッド同士にそれぞれ枢着されて該平行リンク部の一部を構成するリンクアームを備え、該リンクアームは前記平行リンク部と前記アームとの関節部分に更に枢着されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ブレードが障害物に衝突した際のブレードのハブに対する回動に同期してリンクアームが回動され、この回動したリンクアームにより平行リンク部とアームとの関節部分が移動され、確実に死点を超えて屈曲状態が反転することになり、確実に障害物との衝突時における衝撃を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施例におけるロータを示す平面図である。

【図2】リンク機構を示す平面視拡大図である。

【図3】（ａ）はブレードが障害物に接触した瞬間を示す図であり、（ｂ）はリンク機構の後続側のロッドとアームとが直線（デッドライン）に位置する状態を示す図である。

【図4】（ａ）はリンク機構の後続側のロッドとアームの関節が反転した状態を示す図であり、（ｂ）は更に回転が進んだ状態を示す図である。

【図5】ハブの回転角と、ブレードとハブの相対角度との関係を示すグラフである。

【図6】ハブの回転角と、スプリングの荷重との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明に係るロータを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例】

【0013】

図１は、本実施例におけるロータを備えた小型航空機であるマルチコプター（図示略）のロータ１を示す概略図である。ここではマルチコプターそのものについての詳しい説明は省略するが、バッテリーや飛行の制御に伴う演算装置などが内蔵された本体部と、本体部から放射状に４本延設されるアームと、各アームの先端に支持されたロータ１とを備えて主に構成されている。

【0014】

ロータ１は、図示しない回転駆動手段と、シャフト２と、ハブ３と、２枚のブレード４，４と、リンク機構５，５とを有している。回転駆動手段は、シャフト２を回転させる電動モータを内蔵しており、シャフトの先端にハブ３が固定されており、回転駆動手段の駆動によりハブ３が回動するようになっている。

【0015】

図２に示されるように、ハブ３は平面視で矩形を成すベース部材６を備え、ベース部材６にシャフト２の先端が固定されている。ベース部材６には抵抗機構７が取り付けられている。抵抗機構７は、長尺のスライドロッド８と、スライドロッド８に往復動可能に遊嵌されたスライダ９と、スライダ９を一方方向に付勢する付勢手段であるスプリング１０とで構成されている。抵抗機構７は後述するリンク機構５の接続リンク部１５の一部を構成している。

【0016】

ブレード４は、本体部１１と、本体部１１のハブ３側の端部に固定された平面視略Ｔ字状の根元部１２とを備えて構成されている。根元部１２は、Ｔ字の２つの先端同士を結びハブ３とブレード４とを結ぶ線分に交差する所定の方向に所定の離間距離Ｌ１３で離間する軸穴（図示略）を備え、これら軸穴に軸１３Ａ，１３Ｂが挿通されている。根元部１２は後述するリンク機構５の平行リンク部１４の一部を構成している。

【0017】

リンク機構５は、ブレード４と接続される平行リンク部１４と、平行リンク部１４とハブ３とを接続する接続リンク部１５と、を有している。平行リンク部１４は、１対の平行に延びて同じ長手方向寸法のロッド１６Ａ，１６Ｂと、これらロッド１６Ａ，１６Ｂの長手方向両端にそれぞれ枢動する部材（根元部１２の一部、後述するリンクアーム１７の一部）と、により構成されている。以下、２つのロッド１６Ａ，１６Ｂを区別する必要がある際には、便宜上、マルチコプターの上昇時のブレードの回転方向（図２では反時計回りの矢印で示す）側を先行側のロッド１６Ａ、他方を後続側のロッド１６Ｂという。ロッド１６Ａ，１６Ｂの長手方向両端には、軸穴（図示略）がそれぞれ形成されている。

【0018】

ロッド１６Ａのブレード側の端部は、ブレード４の根元部１２に形成された軸穴とロッド１６Ａのブレード側の軸穴とが軸１３Ａによって相対的に回動可能に枢着されて、連結されている。ロッド１６Ｂのブレード側の端部は、ブレード４の根元部１２に形成された軸穴とロッド１６Ｂのブレード側の軸穴とが軸１３Ｂによって相対的に回動可能に枢着されて、連結されている。

【0019】

リンクアーム１７は、長手方向に延びる本体部１７ａと、本体部１７ａに交差してブレード４側にてロッド１６Ａ側に延びる延出部１７ｂとを有して平面視略Ｔ字状を成している。リンクアーム１７は、本体部１７ａの長手方向のハブ３側の端部に軸穴（図示略）が形成されており、ハブ３に取り付けられた軸２４に挿通され、ハブ３に対して回動自在に軸支されている。

【0020】

ロッド１６Ａの本体部１７ａのハブ３側に形成された軸穴（図示略）とリンクアーム１７に形成された軸穴（図示略）とが軸１８Ａによって、ロッド１６Ｂの延出部１７ｂに形成された軸穴（図示略）とリンクアーム１７に形成された軸穴（図示略）とが軸１８Ｂによって、それぞれ相対的に回動可能に枢着されて、連結されている。これら軸１８Ａと軸１８Ｂは、Ｔ字の２つの先端同士を結ぶ所定の方向にて、所定距離Ｌ１８離間している。

【0021】

ブレード４の根元部１２に形成された軸穴に挿通された軸１３Ａ，１３Ｂの軸心同士の離間距離Ｌ１３と、リンクアーム１７に形成された軸穴に挿通された軸１８Ａ，１８Ｂの軸心同士の離間距離１８Ｌとは同距離となっている。また、軸１３Ａ，１３Ｂを結ぶ線分と軸１８Ａ，１８Ｂを結ぶ線分とは平行となっている。つまり、対向するブレード４の根元部１２とリンクアーム１７及び、対向するロッド１６Ａとロッド１６Ｂによって、対向する辺の長さが等長である平行リンク部１４が構成されている。これにより、リンクアーム１７はブレード４の根元部１２の回動に同期して同じ角度で回動することになる。

【0022】

接続リンク部１５は、平行リンク部１４とハブ３との間に配置される前述のリンクアーム１７と、保持アーム１９と、アーム２０と、前述の抵抗機構７と、を備えている。

【0023】

先行側のロッド１６Ａは、長手方向に延びる本体部１６ｃと、本体部１６ｃに交差してハブ３側にてロッド１６Ｂとは反対側に延びる延出部１６ｄとを有する平面視略Ｔ字状を成し、延出部１６ｄとハブ３との間には、これらを連結するように保持アーム１９が配置されている。保持アーム１９は、その長手方向のハブ３側の端部には軸穴（図示略）が形成されており、ハブ３に取り付けられた軸２１に挿通され、ハブ３に対して回動自在に軸支されている。また、長手方向のブレード４側の端部に形成された軸穴（図示略）と、先行側のロッド１６Ａの延出部１６ｄに形成された軸穴（図示略）とが軸２２により回動可能に連結されている。

【0024】

アーム２０は、その長手方向のハブ３側の端部には軸穴（図示略）が形成されており、抵抗機構７を構成するスライダ９に取り付けられた軸２３に挿通され、スライダ９に対して回動自在に軸支されている。また、長手方向のブレード４側の端部に形成された軸穴（図示略）と、後続側のロッド１６Ｂの長手方向のハブ３側の端部に形成された軸穴とが軸１８Ｂにより回動可能に連結されている。

【0025】

次いで、通常運転時においてリンク機構５がロータ１の回転による空気抵抗及び遠心力に抗してブレード４とハブ３との相対的な回動を規制する態様について説明する。ロータ１が回転していない状態において、保持アーム１９とリンクアーム１７の本体部１７ａとは略平行であり、アーム２０とリンクアーム１７の本体部１７ａとは略Ｖ字状を成している。ロータ１が回転し、ブレード４に空気抵抗及び遠心力が生じると、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０がハブ３方向へ押圧され、リンクアーム１７には逆回転方向（図２の紙面上方向）へ回動しようとする力が加わり、リンクアーム１７の本体部１７ａと保持アーム１９とがハの字状になるように相対的に若干回動する。これにより、保持アーム１９がリンクアーム１７を逆回転方向から支持する抗力と、リンクアーム１７をブレード４側へ付勢するスプリング１０の付勢力とにより、ブレード４とハブ３との相対的な回動が規制される。

【0026】

加えて、平行リンク部１４を構成する対向するロッド１６Ａとロッド１６Ｂとは、ブレード４の根元部１２及びリンクアーム１７が、ロッド１６Ａとロッド１６Ｂに対してそれぞれ傾斜することで、互いに長手方向かつ近接方向または離間方向の成分で相対移動する構成である。言い換えると、リンクアーム１７がロッド１６Ａとロッド１６Ｂに対して傾動しなければ、ロッド１６Ａとロッド１６Ｂとは相対移動しない構成であるといえる。

【0027】

図２に示されるように、後続側のロッド１６Ｂはリンクアーム１７及びアーム２０を介してハブ３に連結されている。アーム２０は抵抗機構７によってブレード４方向に付勢され、軸１８Ｂが構成する後続側のロッド１６Ｂとアーム２０の関節部分は、その頂点（軸１８Ｂ）が、通常時において正回転方向側に位置するように折れた状態で維持されている。つまり、抵抗機構７におけるスプリング１０の付勢力によって、リンクアーム１７の逆回転方向（図２の紙面上方向）への回動が抑制され、ひいては後続側のロッド１６Ｂがハブ３側に移動するようなロッド１６Ａ，１６Ｂの相対移動が防止されている。

【0028】

加えて、リンクアーム１７とアーム２０とは同じ軸１８Ｂによって後続側のロッド１６Ｂと連結され、かつハブ３に対して互いに離間して軸支されている構成であることから、抵抗機構７におけるスプリング１０の付勢力によって、リンク機構５自体の逆回転方向（図２の紙面上方向）への回動が抑制されている。

【0029】

また、先行側のロッド１６Ａはリンクアーム１７及び保持アーム１９を介してハブ３に連結されている。保持アーム１９は軸２４によりハブ３に対して直接軸支されているため、ロッド１６Ａはハブ３方向への移動が規制されている。つまり、ロッド１６Ａ，１６Ｂの相対移動としては、先行側のロッド１６Ａがハブ３に対して長手方向に移動不能であることから、ブレード４にかかる外力が抵抗機構７におけるスプリング１０の付勢力に抗した場合のみ後続側のロッド１６Ｂがハブ３側に移動するように先行側のロッド１６Ａに対して移動でき、反対にブレード４にかかる外力に抵抗機構７におけるスプリング１０の付勢力が打ち勝った場合には、後続側のロッド１６Ｂがブレード４側に移動するように先行側のロッド１６Ａに対して移動できる構造となっている。

【0030】

続いて、回転駆動中のブレード４が障害物に接触した際のリンク機構５の動作について、図３から図６を用いて説明する。尚、説明の便宜上、障害物に接触している状態において、ロータ１を有するマルチコプターはその水平方向及び垂直方向に移動しない条件で以下説明を行う。

【0031】

ロータ１の正方向への回転時において、ブレード４の旋回軌道上に障害物ＯＢが存在した場合、図３（ａ）に示されるように、ブレード４が障害物ＯＢに接触する。図３（ａ）は、接触の瞬間を示しており、この時点ではブレード４には障害物ＯＢとの接触による外力が加わっておらず、リンク機構５に変化はなく、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とを連結する軸１８Ｂは正回転方向側に位置しており、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とに長手方向から力が加わった場合には、ブレード４の回転方向側に移動が案内される状態である。

【0032】

図３（ｂ）では、障害物ＯＢにブレード４が当接した状態で、更にハブ３が回転した状態を示している。障害物ＯＢにブレード４が当接した状態で、更にハブ３が回転すると、ブレード４には回転方向とは反対方向への外力がかかり、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０がハブ３方向へ押圧される。そして、外力がスライダ９をブレード４側へ付勢するスプリング１０の付勢力に打ち勝つと、スプリング１０が圧縮されて、スライダ９がブレード４とは反対方向へ移動される。

【0033】

このスライダ９の移動により、ブレード４がハブ３に対して相対的にロータ１の回転方向とは反対方向に回動される、言い換えるとブレード４が折りたたまれる方向に回動される。詳しくは、ブレード４の根元部１２と先行側のロッド１６Ａとを連結する軸１３Ａが支点となって、根元部１２がロータ１の回転方向とは反対方向に回動する。そして、根元部１２と対向し平行リンク部１４を構成するリンクアーム１７が、根元部１２の回転と同期してロータ１の回転方向とは反対方向に回動する。これにより、リンクアーム１７と後続側のロッド１６Ｂとを連結する軸１８Ｂ及びリンクアーム１７と先行側のロッド１６Ａとを連結する軸１８Ａとがブレード４の回転方向とは反対方向に移動する。図３（ｂ）では、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とが、直線に位置するまでブレード４の根元部１２とリンクアーム１７とが回動した状態を示している。尚、この後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とが直線（デッドラインＤ）に位置している状態において、これらを連結する軸１８Ｂは、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とに長手方向から力が加わってもこれらが相対回動されることがない死点となっている。

【0034】

図４（ａ）では、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とが直線に位置している状態から、更にハブ３が回転した状態を示している。ハブ３の回転が進むと、ブレード４が更に折りたたまれる方向に回動され、それに同期してリンクアーム１７がロータ１の回転方向とは反対方向に更に回動し、リンクアーム１７と後続側のロッド１６Ｂとを連結する軸１８Ｂ及びリンクアーム１７と先行側のロッド１６Ａとを連結する軸１８Ａとがロータ１の回転方向とは反対方向に移動する。図４（ａ）では、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０を連結する軸１８Ｂが死点を超えてロータ１の回転方向とは反対方向に移動した状態、言い換えると関節の屈曲角が反転した状態を示す。

【0035】

図４（ａ）及び（ｂ）のように、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０の関節が反転すると、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０とに長手方向から力が加わった場合には、軸１８Ｂはブレード４の回転方向と反対側に移動が案内され、ブレード４とハブ３とが近接する方向に相対移動され、大きくブレード４が折りたたまれる。詳しくは図５のグラフを参照すると、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０の関節が反転した時点から、関節が反転する以前に比べてブレード４とハブ３の相対角度（θ）の変化率が大きく増加している。

【0036】

リンク機構５は、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０の関節が反転する以前の状態では、抵抗機構７のスプリング１０の付勢力により、ブレード４が折りたたまれる方向に回動しないように形状を維持するように機能しているが、関節が反転した以降では、リンク機構５による形状の維持が解除され、ブレード４は短時間で折りたたまれるため、ブレード４が折りたたまれてリンク機構５が崩れることでブレード４、リンク機構５、ハブ３にかかる外力の影響を少なくでき、破損を効果的に防止できるとともに、障害物ＯＢ側の損傷も抑制することができる。

【0037】

また、後続側のロッド１６Ｂとアーム２０の関節が反転した以降は、ブレード４のハブ３への相対回動に伴い後続側のロッド１６Ｂとブレード４とを連結する軸１３Ｂと、アーム２０とスライダ９とを連結する軸２３とが近接されることから、抵抗機構７のスプリング１０にかかる荷重（Ｎ）の増加が緩やかになる（図６のグラフ参照）。そのため、ブレード４、リンク機構５、ハブ３にかかる外力の影響を少なくでき、破損を効果的に防止できるとともに、障害物ＯＢ側の損傷も抑制することができる。

【0038】

また、障害物ＯＢとの接触によりブレード４にかかる外力に抵抗機構７のスプリング１０が打ち勝つと、スプリング１０はスライダ９を押し戻し、ブレード４を初期位置側に回動させる。高速度カメラを利用した衝突実験の際には、ロータ１が１回転する間に障害物ＯＢに対してブレード４が４回接触する態様となった。これは、障害物ＯＢとの接触によりリンク機構５が崩れ、ブレード４が折りたたまれることで、瞬間的にブレード４が障害物ＯＢから離れ、次いでブレード４にかかる外力に抵抗機構７のスプリング１０が瞬間的に打ち勝つことで、再度接触したためである。特に、１回目と２回目では、障害物ＯＢとの接触により後続側のロッド１６Ｂとアーム２０の関節が反転しており、３回目と４回目では、２回目と３回目に反転した際においてスプリング１０に蓄えられたエネルギーを利用してリンク機構５がブレード４を折りたたむように機能していることがわかった。このように、ロータ１が１回転する間に障害物ＯＢに対してブレード４が複数回に渡って接触するようにすることで、１回あたりのロータ１及び障害物ＯＢへの衝撃を小さくすることができる。

【0039】

また、ブレード４の旋回軌道上から障害物ＯＢが外れると、スプリング１０はスライダ９を押し戻し、ブレード４を初期位置まで回動させるように動作し、これにより、リンク機構５のすべての部材が初期位置に復帰し、リンク機構５はブレード４が折りたたまれる方向に回動しない通常の形状に復帰する。

【0040】

以上説明したように、通常飛行の際には、スプリング１０により平行リンク部１４における平行に伸びるロッド１６Ａ，１６Ｂ同士の相対移動が抑制され、リンク機構５は飛行時の空気抵抗に抗した状態を保持することで、各ブレード４，４はハブ３の回転に追従して回転することができ、一方、ブレード４が障害物ＯＢに衝突した際には、平行リンク部１４における平行に伸びるロッド１６Ａ，１６Ｂ同士が相対移動し、平行リンク部１４に接続されたブレード４が内側に折り畳まれ、障害物ＯＢとの衝突時における衝撃を緩和できる。加えて、障害物ＯＢに衝突した際にはブレード４自体がハブ３側に逃げることで衝撃を緩和するため、例えばガードフレームのようなブレード４を保護する部材を省略可能であり、マルチコプターの飛行安定性に優れる。

【0041】

また、抵抗機構７を構成するスライドロッド８及びスプリング１０はハブ３の幅内に収まるように配置されていることから、ロータ１の回転駆動時において、空気抵抗及び遠心力の影響が少ないばかりか、小型であることから軽量のため、マルチコプターの飛行安定性に優れる。

【0042】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0043】

例えば、前記実施例における平行リンク部１４は、対向するブレード４の根元部１２とリンクアーム１７及び、対向するロッド１６Ａとロッド１６Ｂによって構成されているが、これに限らず、例えばロッド１６Ａとロッド１６Ｂのハブ３側をロッドにて回動自在に連結し、このロッドとは別の部材によって後続側のロッド１６Ｂのハブ３側とハブ３とを回動自在に連結してもよい。このようにリンクアーム１７における平行リンク部として機能する部分を別体としても、前記実施例におけるリンクアーム１７の機能を発揮させることができる。

【0044】

また、抵抗機構７のスプリング１０は、前記実施例のような巻バネに限らず、ねじりバネでもよい。加えて、抵抗機構７はスライドロッド８及びスライダ９のように後続側のロッド１６Ｂのハブ３側の端部を往復動させる構成に限らず、例えば回転軸を中心に後続側のロッド１６Ｂのハブ３側の端部を揺動させる構成でもよい。

【0045】

また、平行リンク部１４は、対向する辺が等長の平行四辺形でなくても、ロッド１６Ａとロッド１６Ｂが略平行に相対移動する構成であれば、その構成は限定されない。

【符号の説明】

【0046】

１ ロータ
２ シャフト
３ ハブ
４ ブレード
５ リンク機構
６ ベース部材
７ 抵抗機構
８ スライドロッド
９ スライダ
１０ スプリング（付勢手段）
１１ 本体部
１２ 根元部
１３Ａ，１３Ｂ 軸
１４ 平行リンク部
１５ 接続リンク部
１６Ａ，１６Ｂ ロッド
１６ｃ ロッド本体部
１６ｄ ロッド延出部
１７ リンクアーム
１７ａ 本体部
１７ｂ 延出部
１８Ａ，１８Ｂ 軸
１９ 保持アーム
２０ アーム
２１～２４ 軸
ＯＢ 障害物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】