JP2019507044A - 同軸ツインプロペラツインモータ飛行体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体を提供しており、前記同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、上プロペラ1と、下プロペラ2と、飛行体本体3とを含み、上プロペラ1及び下プロペラ2が飛行体本体3の端部に設けられ、且つ上プロペラ1が下プロペラ2の上方に位置しており、飛行体本体3の内部に第一モータ4と第二モータ5が設けられており、
第一モータ4が第一伝動軸42を介して前記下プロペラ2に接続されており、
第二モータ5が前記第一モータ4の下方に位置し、第二伝動軸52を介して前記上プロペラ1に接続されており、前記第二伝動軸52が、前記第一モータ4、前記第一伝動軸42及び前記下プロペラ2を順次に貫通してから前記上プロペラ1に接続されており、
第二伝動軸52と第一伝動軸42とは、軸心が同じであり、
上プロペラ1と下プロペラ2とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である。
翼駆動装置6の中間位置に、翼駆動装置6から張り出した環状翼7が設けられており、環状翼7が、翼駆動装置6による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
環状翼7の翼駆動装置6の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
環状翼7がある方向に移動して、翼駆動装置6から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で翼駆動装置6内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える。
柱状磁性リング61が電磁モータ62の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ前記柱状磁性リングと前記電磁モータとの間には、一定の間隔を空けており、
電磁モータ62が上カバー63と下カバー64との間に固定されており、上カバー63と下カバー64との間に、環状翼7を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼部7の一部が、上カバー63と下カバー64との間に形成された隙間を通って飛行体本体3の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、電磁モータ62の磁界が均一に分布して柱状磁性リング61の極性に反発し、且つ柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心と重なり、
現在の飛行姿勢を変えるとき、電磁モータ62のある方向の作動電流を変化させることで電磁モータ62の磁界分布が変えられ、柱状磁性リング61は、電磁モータ62の磁界の作用により、その軸心が偏移し、環状翼7が水平方向に移動するように駆動される。
電磁モータ62は、その両端に、ネジ受部65と螺合するネジ頭部621を有し、上カバー63と下カバー64とは、電磁モータ62の両端におけるネジ頭部621とネジ受部65との螺合によって締結固定される。
第一モータ4と第二モータ5が共に機首31の内部に設けられており、翼駆動装置6が機首31と胴体32との間に設けられており、
又は、第一モータ4が機首31の内部に設けられ、第二モータ5が胴体32の内部に設けられ、翼駆動装置6が胴体32と機尾33との間に設けられている。
主制御回路基板321及びバッテリ322が第三固定座323を介して胴体32内に設けられており、バッテリ322が第三固定座323の上側に設けられており、前記主制御回路基板321が第三固定座323の下側に締結されており、
主制御回路基板321が、飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
バッテリ322が、主制御回路基板321、第一モータ4及び第二モータ5に給電するために用いられる。
測距センサ331が、フレキシブル回路基板を介して主制御回路基板321に接続されており、飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を主制御回路基板321に送信するために用いられ、
主制御回路基板321が、受信された飛行高度情報に基づいて、第一モータ4及び第二モータ5の回転速度を制御するために用いられる。
(1)第一モータと第二モータとを飛行体本体内に垂直に配置させることにより、第一モータがその伝動軸を介して下プロペラを直接に駆動し、第二モータがその伝動軸を介して上プロペラを直接に駆動するようにして、ギアやベルト等の伝動部材によって駆動方向を変える必要がないため、構成部品の組立を簡素化し、伝動部材の劣化による損耗を回避し、生産コストを節約することができ、
(2)第一モータと第二モータとが飛行体本体内に垂直に配置されているという特徴によれば、外部の配線ラックを追加設計して配線する必要がなく、飛行体本体の内部で回路の配線を実現可能であり、構成部品の組立をさらに簡素化し、全体を小型化することができ、
(3)本発明の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、全体として、上下のプロペラと流線型の飛行体本体のみで構成され、構造が簡単であり、飛行体自体の軽量化を図ることができ、また、流線型の飛行体本体及び尾翼無しの設計により風抵抗を低減することができ、これによって、搭載されたカメラモジュールへの重量制限が低減される。
第二モータ5が第一モータ4の下方に位置しており、第二モータ5の第二伝動軸52が、第一固定座41、第一モータ4、第一伝動軸42及び下プロペラ2を順次に貫通してから、上プロペラ1に接続され、
そのうち、第二伝動軸52と第一伝動軸42とは軸心が同じであり、上プロペラ1と下プロペラ2とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である。
翼駆動装置6の中間位置に、翼駆動装置6から張り出した環状翼7が設けられており、環状翼7が、翼駆動装置6による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
環状翼7の翼駆動装置6の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
環状翼7がある方向に移動して、翼駆動装置6から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で翼駆動装置6内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える。
柱状磁性リング61が電磁モータ62の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ一定の間隔を空けており、
電磁モータ62が上カバー63と下カバー64との間に固定されており、上カバー63と下カバー64との間に、環状翼7を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼部7の一部が、上カバー63と下カバー64との間に形成された隙間を通って飛行体本体3の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、電磁モータ62の磁界が均一に分布して柱状磁性リング61の極性に反発し、且つ柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心と重なり、図9aに示すように、電磁モータ62の通常作動時に電磁モータ62の外面の磁性が柱状磁性リング61の内面の磁性と同じであり、柱状磁性リング61と電磁モータ62の磁界分布が均一であるため、柱状磁性リング61の受けた各方向での反発力が同じであることにより、その軸心が電磁モータ62の軸心と重なるようになる。図10aに示すように、柱状磁性リング61の軸心が電磁モータ62の軸心と重なったとき、環状翼7の飛行体本体3から張り出した部分は、全方向での風抵抗面積が同じであり、飛行体本体の下向きの推進力が均一であり、これにより、飛行体本体は、現在の飛行姿勢を維持することができる。
図6に示すように、電磁モータ62は、その両端に、ネジ受部65と螺合するネジ頭部621を有し、上カバー63と下カバー64とは、電磁モータ62の両端におけるネジ頭部621とネジ受部65との螺合によって、締結固定が実現され、上カバー63及び下カバー64の支持板66が柱状磁性リング61を垂直方向で規制して、柱状磁性リング61が上下に移動することを回避する。
主制御回路基板321及びバッテリ322が第三固定座323を介して胴体32内に設けられており、バッテリ322が第三固定座323の上側に設けられており、主制御回路基板321が第三固定座323の下側に締結されており、
主制御回路基板321が、飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
バッテリ322が、主制御回路基板321、第一モータ4及び第二モータ5に給電するために用いられる。
測距センサ331が、フレキシブル回路基板を介して主制御回路基板321に接続されており、飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を主制御回路基板321に送信するために用いられ、
主制御回路基板321が、受信された飛行高度情報に基づいて、第一モータ4及び第二モータ5の回転速度を制御するために用いられる。
(1)第一モータと第二モータとを飛行体本体内に垂直に配置させることにより、第一モータがその伝動軸を介して下プロペラを直接に駆動し、第二モータがその伝動軸を介して上プロペラを直接に駆動するようにして、ギアやベルト等の伝動部材によって駆動方向を変える必要がないため、構成部品の組立を簡素化し、伝動部材の劣化による損耗を回避し、生産コストを節約することができ、
(2)第一モータと第二モータとが飛行体本体内に垂直に配置されているという特徴によれば、外部の配線ラックを追加設計して配線する必要がなく、飛行体本体の内部で回路の配線を実現可能であり、構成部品の組立をさらに簡素化し、全体を小型化することができ、
(3)本発明の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体は、全体として、上下のプロペラと流線型の飛行体本体のみで構成され、構造が簡単であり、飛行体自体の軽量化を図ることができ、また、流線型の飛行体本体及び尾翼無しの設計により風抵抗を低減することができ、これによって、搭載されたカメラモジュールへの重量制限が低減される。
本発明は、同軸ツインプロペラツインモータ飛行体を提供しており、前記同軸ツインプロペラツインモータ飛行体が、上プロペラ1と、下プロペラ2と、飛行体本体3とを含み、上プロペラ1及び下プロペラ2が飛行体本体3の端部に設けられ、且つ上プロペラ1が下プロペラ2の上方に位置しており、飛行体本体3の内部に第一モータ4と第二モータ5が設けられており、
第一モータ4が第一伝動軸42を介して前記下プロペラ2に接続されており、
第二モータ5が前記第一モータ4の下方に位置し、第二伝動軸52を介して前記上プロペラ1に接続されており、前記第二伝動軸52が、前記第一モータ4、前記第一伝動軸42及び前記下プロペラ2を順次に貫通してから前記上プロペラ1に接続されており、
第二伝動軸52と第一伝動軸42とは、軸心が同じであり、
上プロペラ1と下プロペラ2とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対であり、
前記飛行体本体3の一部を構成する翼駆動装置6をさらに含み、
前記翼駆動装置6の中間位置に、前記翼駆動装置6から張り出した環状翼7が設けられており、前記環状翼7が、前記翼駆動装置6による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
前記環状翼7の前記翼駆動装置6の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
前記環状翼7がある方向に移動して、前記翼駆動装置6から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で前記翼駆動装置6内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える。
Claims (10)
- 上プロペラ(1)と、下プロペラ(2)と、飛行体本体(3)とを含み、前記上プロペラ(1)と前記下プロペラ(2)が前記飛行体本体(3)の端部に設けられ、且つ前記上プロペラ(1)が前記下プロペラ(2)の上方に位置しており、前記飛行体本体(3)の内部に第一モータ(4)と第二モータ(5)が設けられている同軸ツインプロペラツインモータ飛行体であって、
前記第一モータ(4)が第一伝動軸(42)を介して前記下プロペラ(2)に接続されており、
前記第二モータ(5)が、前記第一モータ(4)の下方に位置し、第二伝動軸(52)を介して前記上プロペラ(1)に接続されており、前記第二伝動軸(52)が、前記第一モータ(4)、前記第一伝動軸(42)及び前記下プロペラ(2)を順次に貫通してから、前記上プロペラ(1)に接続されており、
前記第二伝動軸(52)と前記第一伝動軸(42)とは、軸心が同じであり、
前記上プロペラ(1)と前記下プロペラ(2)とは、それぞれのモータによる駆動のもとで、回転速度が同じである一方、回転方向が反対である、
ことを特徴とする同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記第一モータ(4)が第一固定座(41)を介して飛行体本体(3)内に固定されており、前記第二モータ(5)が第二固定座(51)を介して飛行体本体(3)内に固定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記第一モータ(4)がアウターロータモータであり、前記第二モータ(5)がインナーロータモータである、
ことを特徴とする請求項1に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記飛行体本体(3)の一部を構成する翼駆動装置(6)をさらに含み、
前記翼駆動装置(6)の中間位置に、前記翼駆動装置(6)から張り出した環状翼(7)が設けられており、前記環状翼(7)が、前記翼駆動装置(6)による駆動によって、水平方向で移動可能であり、
前記環状翼(7)の前記翼駆動装置(6)の外周から張り出した全方向での風抵抗面積が同じである場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を維持し、
前記環状翼(7)がある方向に移動して、前記翼駆動装置(6)から張り出した当該方向での風抵抗面積を増加させる一方、反対方向で前記翼駆動装置(6)内に収縮して、当該反対方向での風抵抗面積を減少させた場合は、前記飛行体本体が現在の飛行姿勢を変える、
ことを特徴とする請求項1に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記翼駆動装置(6)が、柱状磁性リング(61)と、電磁モータ(62)と、上カバー(63)と、下カバー(64)とを含み、前記環状翼(7)が前記柱状磁性リング(61)の外壁と一体成形されており、
前記柱状磁性リング(61)が前記電磁モータ(62)の外周に配設されており、前記柱状磁性リングと前記電磁モータとは、高さが同じであり、且つ前記柱状磁性リングと前記電磁モータとの間には、一定の間隔を空けており、
前記電磁モータ(62)が、上カバー(63)と下カバー(64)との間に固定されており、上カバー(63)と下カバー(64)との間に、環状翼(7)を張り出させるための隙間が確保されており、環状翼(7)の一部が、上カバー(63)と下カバー(64)との間に形成された隙間を通って前記飛行体本体(3)の外部に張り出しており、
現在の飛行姿勢を維持するとき、前記電磁モータ(62)の磁界が均一に分布して前記柱状磁性リング(61)の極性に反発し、且つ前記柱状磁性リング(61)の軸心が前記電磁モータ(62)の軸心と重なり、
現在の飛行姿勢を変えるとき、前記電磁モータ(62)のある方向の作動電流を変化させることで、電磁モータ(62)の磁界分布が変えられ、前記柱状磁性リング(61)は、前記電磁モータ(62)の磁界の作用により、その軸心が偏移し、前記環状翼(7)が水平方向に移動するように駆動される、
ことを特徴とする請求項4に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記上カバー(63)と前記下カバー(64)とが同じ構造を有し、前記上カバー及び前記下カバーともに、中心位置に位置するネジ受部(65)と、ネジ受部(65)の周囲に位置する支持板(66)とを含み、
前記電磁モータ(62)は、その両端に、ネジ受部(65)と螺合するネジ頭部(621)を有し、前記上カバー(63)と前記下カバー(64)とは、電磁モータ(62)の両端におけるネジ頭部(621)とネジ受部(65)との螺合によって締結固定される、
ことを特徴とする請求項5に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記飛行体本体(3)は、機首(31)と、胴体(32)と、機尾(33)とを含み、且つ前記胴体(32)が前記機首(31)と前記機尾(33)との間に位置しており、
前記第一モータ(4)と前記第二モータ(5)が共に前記機首(31)の内部に設けられており、前記翼駆動装置(6)が前記機首(31)と胴体(32)との間に設けられており、
又は、前記第一モータ(4)が前記機首(31)の内部に設けられ、前記第二モータ(5)が前記胴体(32)の内部に設けられ、前記翼駆動装置(6)が前記胴体(32)と機尾(33)との間に設けられている、
ことを特徴とする請求項4に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記胴体(32)内に、主制御回路基板(321)と、バッテリ(322)と、第三固定座(323)とが設けられており、
前記主制御回路基板(321)及び前記バッテリ(322)が第三固定座(323)を介して前記胴体(32)内に設けられており、前記バッテリ(322)が前記第三固定座(323)の上側に設けられており、前記主制御回路基板(321)が前記第三固定座(323)の下側に締結されており、
前記主制御回路基板(321)が、前記飛行体本体の飛行を制御するために用いられ、
前記バッテリ(322)が、主制御回路基板(321)、第一モータ(4)及び第二モータ(5)に給電するために用いられる、
ことを特徴とする請求項7に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記機尾(33)内に、測距センサ(331)と、該測距センサ(331)を機尾(33)内に固定するためのセンサ固定座(332)とが設けられており、
前記測距センサ(331)が、前記主制御回路基板(321)に接続されており、前記飛行体本体のリアルタイム飛行高度を測定して、測定された飛行高度情報を前記主制御回路基板(321)に送信するために用いられ、
前記主制御回路基板(321)が、受信された飛行高度情報に基づいて、前記第一モータ(4)及び前記第二モータ(5)の回転速度を制御するために用いられる、
ことを特徴とする請求項8に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。 - 前記上プロペラ(1)の回転軸前端に位置し、前記飛行体本体が空中にホバリングしている時の安定さを維持するためのバランスバー(8)と、
前記機尾(33)の外部に設けられ、キャリア(10)を搭載するための支持フレーム(9)と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項7に記載の同軸ツインプロペラツインモータ飛行体。
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