JP7481857B2 - 取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス - Google Patents

Description

本開示の態様は、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスに関し、特に、バッテリの搬送中及び充電中に航空機の翼などの航空機内に設置されており、飛行の前に取り外すことができる、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスに関する。

バッテリは、充電中及び放電中などの通常の使用中に、内的損傷及び摩耗を受け易い。輸送体内のバッテリは、通常、バッテリを拘束するやり方で設置され得るが、バッテリに対して圧縮を加えることはない。したがって、輸送体内のバッテリは、通常の使用中に損傷を受け又は摩耗する場合がある。

特定の実施形態は、輸送体を提供する。輸送体は、ハウジング、複数の層を備え且つハウジング内に配置されたバッテリ、及び、ハウジング内に配置され且つバッテリの第１の側を介してバッテリの複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを備える。

更なる実施形態は、無人航空輸送体（UAV）を提供する。UAVは、胴体と、複数の接合可能な翼セグメントであって、第１の接合可能な翼セグメントが、胴体に接合され、第２の接合可能な翼セグメントが、胴体に接合され、各接合可能な翼セグメントが、ハウジング、複数の層を備え且つハウジング内に配置されたバッテリ、及び、ハウジング内に配置され且つバッテリの第１の側を介してバッテリの複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを備える、複数の接合可能な翼セグメントとを備える。

更なる実施形態は、取り外し可能な圧縮デバイスを使用する方法を提供する。該方法は、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを輸送体内に設置すること、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスによって圧縮されている、複数の平面的な層を備えたバッテリを充電すること、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを輸送体から取り外すこと、及び、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを輸送体から取り外した後で、バッテリからの電力を使用して輸送体を動作させることを含む。

以下の記載及び関連する図面は、１以上の実施形態の特定の例示的な特徴を詳細に説明する。

添付の図面は、１以上の実施形態の特定の態様を描いており、したがって、本開示の範囲を限定するものと考えられるべきではない。

翼アセンブリ内の取り外し可能な圧縮デバイスの実施例を描く。 バッテリ及び取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを備えたモジュール式翼セグメントの一実施例を描く。 図３Ａ及び図３Ｂは、翼断面内に設置された取り外し可能な圧縮デバイスの実施例を描く。 図３Ａ及び図３Ｂは、翼断面内に設置された取り外し可能な圧縮デバイスの実施例を描く。 翼内の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスの別の一実施例を描く。 本明細書で説明される、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用するための例示的な方法を描く。

理解を容易にするため、複数の図面に共通する同一の要素を指し示すのに、可能な場合には同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び特徴は、更なる説明なしに他の実施形態に有利に組み込むことができると考えられる。

本開示の態様は、航空機などのクラフト内で使用されるのに適した、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを提供する。

様々な種類のバッテリは、例えば、アノード層、カソード層、絶縁層、及び分離層などの、積層化された内部構造を含むように構築される。バッテリの性能は、その内部層の状態に特に敏感であり得る。例えば、バッテリの層が、層に対する物理的及び／又は化学的な変化によって分離される場合、そのバッテリの性能は劣化することとなる。

再充電可能なバッテリは、層状態の劣化を起こし易い。というのも、殊に高電流レベルでの充電と放電の繰り返しは、バッテリの層における物理的な応力ならびに層構造内の化学的な変化をもたらす、熱及びダイナミクスを生成するからである。例えば、バッテリの高速充電は、層の間に気泡を生成し、したがって、層を互いに均一に接触している状態からずらす可能性がある。そのような変化は、概して修復不可能であり、したがって、バッテリの耐用年数は、通常の使用では大幅に短縮され得る。

その層がより変形しにくいようにバッテリを圧縮することによって、バッテリの性能及び耐用年数を大幅に改善することができる。例えば、充電中にバッテリを圧縮することによって、充電によって生成された応力に対するバッテリの復元力を大幅に改善することができ、したがって、バッテリが、交換される前により多くの充電サイクルを経ることを可能にする。ある場合では、十分に圧縮すれば、バッテリの充電サイクル能力を、数十回の充電から数百回、更には数千回の充電まで改善することができる。これは、（バッテリが何に対して電力供給していても）バッテリの有効寿命を改善するだけでなく、バッテリの交換の必要性を低減させる。それは、バッテリが、交換が高価であり且つ手間がかかるやり方でクラフトの中に統合されるときに、殊に有益であるだろう。

バッテリは、益々、主要電源とバックアップ、補助、又はアクセサリ電源との両方に対してクラフト内で（例えば、無人航空輸送体内で）使用されるようになってきている。全ての種類のクラフト内で、殊に航空機内で、重量低減は、概して性能を改善する。しかしながら、前述のバッテリ性能の改善を得るために、最適にバッテリを圧縮するための恒久的な構造又はデバイスを追加することは、クラフトの性能を妨げ得る更なる重量というコストをもたらす。

本明細書で説明される実施形態は、クラフトが搬送され又は充電されているときなどの特定の時間中にクラフト内に設置されていてよく、クラフトが動作しているとき（殊に飛行中）などの他の時間中に取り外されていてよい、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスに関する。

例えば、携帯型の無人航空輸送体（UAV）は、バッテリへの損傷を防止するために、保管、搬送、及び充電中に設置されている取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを有し得るが、航続距離及び敏捷性などの飛行特性を改善するために、UAVの飛行中には取り外されていてよい。そのような実施形態では、UAVが、携帯性を改善するために複数のセグメントに分離され得る翼（及び他の構成要素）を有してよく、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスは、UAVの翼セグメント内にフィットするように構成されてよい。特に、各翼セグメントが分離される場合、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが容易に設置され取り外され得る翼の内部空間へのアクセスが可能である。同じ設計構成が、分離可能な胴体セクションなどの他の航空機の構成要素向けに使用されてよい。

しかし、本明細書で説明される取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを利用するために、携帯可能又は容易に分離可能である必要はない。むしろ、クラフトは、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを設置し取り外すために、設置されているバッテリに隣接した空間にアクセスする方法を必要とするのみである。例えば、従来の航空機は、本明細書で説明される取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスの設置及び取り外しを可能にする、翼又は胴体セクション内のアクセスパネルを有し得る。同様に、地上ベース又は水ベースの電気輸送体は、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスの設置及び取り外しのためのアクセスパネルを有し得る。本明細書で説明される多くの実施例は航空機に関するが、本明細書で説明される原理は、種々の種類のクラフトに広く適用可能である。

例示的な取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスの実施態様

図１は、翼内の取り外し可能な圧縮デバイスの実施例を描いている。

特に、翼１０２は、バッテリ１０６Ａ～Ｃが配置される複数のセル又はハウジング１０４Ａ～Ｃを有するように描かれている。この実施例では、ハウジング１０４Ａ～Ｃのそれぞれが、様々なやり方でバッテリの圧縮が実現され得ることを示すために、異なる種類の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを描いている。他の実施形態では、同じ種類の取り外し可能な圧縮デバイスが、ハウジング１０４Ａ～Ｃ（及び図１で描かれていない他のハウジング）のうちの全部又はサブセット内で使用されてよい。

ハウジング１０４Ａは、描かれているように積層化された構造を有するバッテリ１０６Ａを含む。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス１０８Ａ及び１０８Ｂが、ハウジング１０４Ａの壁に対して押し、矢印によって示されているようにバッテリ１０６Ａに圧縮を加える、（例えば、空気や流体を用いた）可膨張性ブラダーを備える。例えば、取り外し可能な圧縮デバイス１０８Ａ及び１０８Ｂは、容易さを考慮してつぶれた状態で設置されてよく、次いで、バッテリ１０６Ａの層に垂直な方向にバッテリ１０６を圧縮するために、（例えば、パスカル又は平方インチ当たりのポンドなどの）設定圧力までハウジング１０４Ａ内で膨張してよい。この実施例では、バッテリ１０６Ａの層が、平面的であり、互いに対して平行に配置されている。飛行の前に取り外し可能な圧縮デバイス１０８Ａ及び１０８Ｂが取り外され（すなわち、アンインストール）され得るので、バッテリ１０６Ａは、固定するハードウェア、ストラップ、接着剤、フック・ループタイプのファスナなどの、適切な手段によってハウジング１０４Ａ内に取り付けられ又は貼り付けられてよい。

バッテリ１０６Ａは、この実施例では、ハウジング１０４Ａの長さより短いように描かれているが、他の実施態様では、バッテリ１０６Ａ並びにバッテリ１０６Ｂ及び１０６Ｃが、ハウジング１０４Ａの内側長さ寸法と等しいか又は近似的に等しくてよいことに留意されたい。

ハウジング１０４Ｂは、描かれているように積層化された構造を有するバッテリ１０６Ｂを含む。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス１１０Ａ及び１１０Ｂが、ばねで付勢するプレートを備える。その場合、ばねは、ハウジング１０４Ｂの壁に対して押し、矢印で示されているように取り付けられたプレートによってバッテリ１０６Ｂに圧縮力を加える。ばねに取り付けられたプレートは、ばねのみと比較して、バッテリ１０６Ｂの圧縮される表面にわたりより均一な力の分散を生成することができる。プレートに取り付けられるばねは、円錐（conical）ばね、砂時計形状の（hourglass）ばね、バレル（barrel）ばね、ピッチが一定の（constant pitch）ばね、可変ピッチ（variable pitch）ばね、圧縮コイル（helical compression）ばねなどの、任意の種類の圧縮（compression）ばね、波形（wave）ばね、丸線（round wire）ばね、皿（belleville）ばね、反り若しくは曲線ストリップ（recurve or curved strip）ばねなど、又はねじり（torsion）ばねであってよい。上述のように、取り外し可能な圧縮デバイス１１０Ａ及び１１０Ｂは、飛行前に取り外され得るので、バッテリ１０６Ｂは、上述されたものなどの適切な手段によってハウジング１０４Ｂ内に取り付けられ又は貼り付けられてよい。

ハウジング１０４Ｃは、描かれているように積層化された構造を有するバッテリ１０６Ｃを含む。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス１１２Ａ及び１１２Ｂが、ハウジング１０４Ｃの壁に対して押す付勢部材１１２Ａ及び１１２Ｂを備える。それらは、付勢部材１１２Ａ及び１１２Ｂとバッテリ１０６Ｃとの間の複数の相互作用点によって、バッテリ１０６Ｃに対して圧縮を加える。取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス１１２Ａ及び１１２Ｂの付勢部材は、上述されたものなどのばねを備えてよい。しかし、この実施例では、付勢部材が、ハウジング１０４Ｂのもののように圧縮プレートに取り付けられていない。

ハウジング１０４Ａ～Ｃに関して幾つかの異なる種類の圧縮デバイスが示されたが、未だ他のものも可能である。例えば、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスは、ねじ付き圧縮ロッド、ガス圧又は液圧ピストン（個別に若しくは圧縮プレートに取り付けられている）、発泡体又はゴムの挿入物、対向するストラップ、他の梱包材などを含んでよい。

取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス１０８Ａ～Ｂ、１１０Ａ～Ｂ、及び１１２Ａ～Ｂは、バッテリ１０６Ａ～Ｃを充電するとき、及び、翼１０２が取り付けられているクラフトを保管又は搬送するときに、完全に設置されていてよい。このやり方では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス１０８Ａ～Ｂ、１１０Ａ～Ｂ、及び１１２Ａ～Ｂは、バッテリ１０６Ａ～Ｃの耐久性を改善することができ、更に、損傷を防止するための補強構造をバッテリ１０６Ａ～Ｃに提供する。

バッテリ１０６Ａ～１０６Ｃは、推進システム構成要素（例えば、電気モータ）に電力供給するため、又は、アビオニクスシステム、フライ・バイ・ワイヤ電気アクチュエータ、液圧システム用の電気ポンプ、安全システム、照明システム、通信システムなどにバックアップ電力を供給するなど、補助若しくはバックアップシステムに電力供給するためなどの、様々な目的向けに使用されてよい。

単純化するために図１では描かれていないが、ハウジング１０４Ａ～１０４Ｃは、バッテリ１０６Ａ～Ｃ用の電気接続、センサなどの電気デバイスなどの、更なる構成要素を含んでよい。

図２は、バッテリ及び取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを備えたモジュール式翼セグメント（又はサブアセンブリ）の一実施例を描いている。

複数の例示的な種類のモジュール式翼セグメントが、図２で描かれている。例えば、モジュール式翼セグメント２０２Ａは、空力操縦翼面２１６（例えば、エルロン）を含む。モジュール式翼セグメント２０２Ａは、他のモジュール式翼セグメントに、又は取り付けポイント２１４においてアセンブリに連結若しくは接合されてよい。例えば、モジュール式翼セグメント２０２Ａは、翼エンドキャップ２１８（又は他の実施態様ではウィングレット）、及び別の１つのモジュール式セグメント２０２Ｂに取り付けられてよい。単純化するために図２では描かれていないが、２０２Ａ及び２０２Ｂなどのモジュール式翼セグメントは、（この実施例では航空機である）クラフト２００内の翼セグメントと他のシステムとの間の電力及びデータの流れを可能にする、（例えば、コネクタを介した）電気接続を含んでよい。

この実施例では、モジュール式翼セグメント２０２Ａが、リブ２０４Ａ～Ｃ、前翼桁２１０Ａ、及び後翼桁２１２Ａを含む、複数の内部構造部材を備える。内部構造部材は、図１に関して上述されたものなどの取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用してバッテリを保持及び圧縮するための、ハウジングの部分として又はさもなければ構造物として使用されてよい。

例えば、描かれているように積層化された内部構造を含むバッテリ２０６Ａは、モジュール式翼セグメント２０２Ａ内に設置され、配置され、保持され、取り付けられ、又はさもなければ位置付けられてよく、少なくとも部分的に、第１の側のリブ２０４Ａ、第２の側の前翼桁２１０Ａ、及び第３の側の後翼桁２１２Ａによって支持されてよい。更に、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ａが、第４の側でバッテリ２０６Ａと接触するように配置されてよく、図１に関して上述されたやり方で、矢印によって示されているようにバッテリ２０６Ａに圧縮力を提供してよい。例えば、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ａは、バッテリ２０６Ａに圧縮を加えるために設置され膨張し得る可膨張性ブラダーを含んでよい。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ａが、翼のエンドキャップ２１８によって、又は、他の実施形態では、モジュール式翼セグメント２０２Ａに取り付けられた別の１つのモジュール式構造によって、バッテリ２０６Ａとは反対側のその端部で支持されてよい。この実施例では、バッテリ２０６Ａが、モジュール式翼セグメント２０２Ａの翼長に沿った方向に圧縮される。

別の一実施例として、これもまた描かれているように積層化された内部構造を含むバッテリ２０６Ｂも、モジュール式翼セグメント２０２Ａ内に設置されてよく、少なくとも部分的に、第１の側のリブ２０４Ｃ、第２の側の前翼桁２１０Ａ、及び第３の側の後翼桁２１２Ａによって支持されてよい。更に、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｂが、第４の側でバッテリ２０６Ｂと接触するように配置されてよく、図１に関して上述されたやり方で、バッテリ２０６Ｂに圧縮力を提供してよい。上述のように、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｂは、バッテリ２０６Ｂに圧縮を加えるために設置され膨張し得る可膨張性ブラダーを含んでよい。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｂが、モジュール式翼セグメント２０２Ｂとの構造的連結によって、バッテリ２０６Ｂとは反対側のその端部で支持されてよい。この実施例では、バッテリ２０６Ｂも、モジュール式翼セグメント２０２Ａの翼長に沿った方向に圧縮される。

更に別の一実施例として、これもまた描かれているように積層化された内部構造を含むバッテリ２０６Ｃが、モジュール式翼セグメント２０２Ｂ内に設置されてよく、少なくとも部分的に、第１の側の前翼桁２１０Ｂ、及び第２の側の前翼桁２１２Ｂによって支持されてよい。更に、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｃ及び２０８Ｄが、第３及び第４の側でバッテリ２０６Ｃと接触するように配置されてよく、図１に関して上述されたやり方で、バッテリ２０６Ｃに圧縮力を提供してよい。

この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｃが、その取り外し可能性を示すように取り外されるように示されている。上述のように、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｃ及び２０８Ｄは、バッテリ２０６Ｃに圧縮を加えるために設置され膨張し得る可膨張性ブラダーを含んでよい。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｃが、モジュール式翼セグメント２０２Ａとの構造的連結によって、バッテリ２０６Ｃとは反対側のその端部で支持されてよく、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ｄが、クラフト２００の胴体２２０との構造的連結によって、バッテリ２０６Ｃとは反対側のその端部で支持されてよい。この実施例では、バッテリ２０６Ｃが、モジュール式翼セグメント２０２Ａの翼長に沿った方向に同様に圧縮される。

モジュール式翼セグメント２０２Ｂでは、バッテリ２０６Ｃが、リブ２０４Ｄ～Ｆの上方、下方、又はそれらを通して設置されてよい。ある実施形態では、バッテリ２０６Ｃが、モジュール式翼セグメント２０２Ｂ内に設置されたときに、構造的要素として作用してよく、リブが翼セグメント２０２Ｂの翼弦全体に及ぶ必要性を除去する。

図２で描かれているように、モジュール式翼セグメント２０２Ａ及び２０２Ｂが分離されているときに、バッテリ２０６Ａ～Ｃは、それらのそれぞれの設置場所に容易に設置され、又はそれらのそれぞれの設置場所から容易に除去される。

ある実施態様では、取り外し可能な圧縮デバイスが、バッテリが設置されている翼セグメントの搬送、保管、及び充電中に設置されていてよいが、飛行の前に取り外される。例えば、図２では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ａ～Ｄが、モジュール式翼構成要素及び飛行する航空機２００を完全に組み立てる前に取り外されてよい。

ある実施態様では、バッテリ２０６Ａ～Ｃが、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ａ～Ｄの取り外しによって、航空機２００の飛行中又は他の移動中に動き回ることをもたらすことがないようなやり方で設置されてよい。他の実施態様では、軽量保持要素（図示せず）が、クラフト２００の動作中に圧縮デバイスと交換されていてよい。例えば、保持要素は、軽量発泡体又は他の耐久性のある低密度材料から作製されてよい。保持要素は、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス２０８Ａ～Ｄによって提供されるバッテリ２０４Ａ～Ｃの圧縮レベルを提供し得ないが、にもかかわらず、航空機２００の飛行中又は他の移動中にバッテリ２０４Ａ～Ｃを適所に保持するための十分な力を提供することができる。

図２で描かれている実施例では、２つのモジュール式翼セグメント２０２Ａ及び２０２Ｂが、クラフト２００用の翼構造を作り上げるように示されているが、他の実施例では、任意の数のモジュール式翼セグメントが使用されてよい。モジュール式翼セグメントは、種々のモジュール式翼セグメントを連結するための取り付けポイント（例えば２１４）を含んでよく、更なる構造的要素（図示せず）が、更に、各モジュール式翼セグメント内に、前桁２１０Ａ及び２１０Ｂ並びに後桁２１２Ａ及び２１２Ｂを繋げるための要素などの、構造的要素を取り付けてよい。したがって、共に繋げられたときに、モジュール式翼セグメントは、クラフト２００用の構造的に健全な翼を形成し得る。

図３Ａ及び図３Ｂは、翼断面内に設置された取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスの実施例を描いている。

図３Ａでは、描かれているように積層化された内部構造を有するバッテリ３０６が、翼３０２の断面内、且つ前桁３１０と後桁３１２の間でハウジング３０４内に位置付けられている。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス３０８Ａが、前桁３１０とバッテリ３０６の間に位置付けられ、矢印によって示されているようにバッテリ３０６に圧縮力を提供する。更に、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス３０８Ｂが、後桁３１２とバッテリ３０６の間に位置付けられ、矢印によって示されているようにバッテリ３０６に圧縮力を提供する。したがって、この実施例では、バッテリ３０６が、翼３０２の弦に沿って圧縮される。

図３Ａでは示されていないが、更なる構造（例えば、ハウジング３０４の壁、リブなど）が、バッテリ３０６を、翼３０２の翼長に沿って側方に移動しないように保持してよい。

図３Ｂでは、描かれているように積層化された内部構造を有するバッテリ３０６Ａが、前桁３１０と保持壁３０４Ａの間で翼３０２の断面内に位置付けられている。保持壁３０４Ａは、ハウジングの部分を形成してよい。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス３０８Ａが、保持壁３０４Ａとバッテリ３０６Ａの間に位置付けられ、矢印によって示されているようにバッテリ３０６に圧縮力を提供する。したがって、この実施例では、バッテリ３０６Ａが、翼３０２の弦に沿って圧縮される。

同様に、描かれているように積層化された内部構造を有するバッテリ３０６Ｂが、前桁３１０と保持壁３０４Ｂの間で翼３０２の断面内に位置付けられている。保持壁３０４Ｂは、ハウジングの部分を形成してよい。この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス３０８Ｂが、保持壁３０４Ａとバッテリ３０６Ｂの間に位置付けられ、矢印によって示されているようにバッテリ３０６Ｂに圧縮力を提供する。したがって、この実施例では、バッテリ３０６Ｂも、翼３０２の弦に沿って圧縮される。

図３Ｂでは示されていないが、更なる構造（例えば、更なる保持壁、リブなど）が、バッテリ３０６Ａ及び３０６Ｂを、翼３０２の翼長に沿って側方に移動しないように保持してよい。更に、図３Ｂでは示されていないが、更なるバッテリを圧縮するための構造物の同様な配置が、後桁３１２の周りで構成されてよい。

図４は、翼内の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスの別の一実施例を描いている。

この実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａ及び４０８Ｂが、六角形の断面を有する中空の押し出し材であり、これらは、異なる位置に回転されると、取り外し可能なデバイスの周りに配置されたバッテリに圧縮力を加えるか、又は加えないようになっている。とりわけ、この実施例では六角形になっているが、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａ及び４０８Ｂは、他の実施態様では、より多くの若しくはより少ないポイントを有する他の多角形断面、又は要するに他の断面形状（例えば、ローブ状）などの種々の断面を有してよい。

描かれている実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａが、その断面の６つのポイントが、描かれているように積層化された内部構造を有する６つのそれぞれのバッテリ４０６Ａ～Ｆを含む、６つの対応するバッテリハウジングの壁４０４Ａ～４０４Ｆを押すように回転される。この場合、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａに隣接したバッテリハウジングの壁４０４Ａ～４０４Ｆは、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａのポイントから（力の矢印によって示されているように）壁の内部に保存されたバッテリ４０６Ａ～Ｆに力を伝達するように、柔軟又は移動可能であってよい。

図４では描かれていないが、ある実施態様では、圧縮を提供する配置にあるときに、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａを適所に保持するために、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａのポイントが、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａに隣接するバッテリハウジングの壁４０４Ａ～４０４Ｆのノッチ又は他の構造と係合してよい。

取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ｂは、隣接するバッテリハウジングに圧縮が提供されていない代替的な一配置にあるように図示されている。この配置では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ｂが、容易に取り外し可能であり、それによって、翼４０２に取り付けられた航空機の飛行前に重量を節約することができる。更に、バッテリに圧縮が加えられていない場合、バッテリは、同様にハウジングから容易に取り外すことができる。

図４で描かれている実施例では、バッテリハウジングの内壁（例えば４０４Ａ～Ｆ）が、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（４０８Ａ及び４０８Ｂ）と同じ数のセグメントを有する断面を有するチャネルを作り上げている。言い換えると、この実施例では、チャネル４１０Ａ及び４１０Ｂがまた、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス４０８Ａ及び４０８Ｂの断面に対応するが、より大きい六角形の断面を有する。他の実施例では、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（例えば４０８Ａ及び４０８Ｂ）の断面の幾何学的形状が、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが設置されているチャネル（例えば４１０Ａ及び４１０Ｂ）のものとは異なってよい。

取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用するための例示的な方法

図５は、本明細書で説明される、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用するための例示的な方法５００を描いている。

方法５００は、ステップ５０２で開始し、例えば、図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、及び図４に関して上述されたように、１以上の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを輸送体内に設置する。

次いで、方法５００は、ステップ５０４に進み、１以上の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスによって圧縮されている１以上のバッテリを充電する。

次いで、方法５００は、ステップ５０６に進み、１以上の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを輸送体から取り外す。

次いで、方法５００は、ステップ５０８に進み、輸送体を動作させる。輸送体を動作させることは、バッテリ内に蓄えられた電力から輸送体の態様を動作させることを含んでよい。

図５では描かれていないが、方法５００は、他の実施例では、更なる及び／又は代替的なステップを含んでよい。

例えば、方法５００は、バッテリ圧縮デバイスが設置された輸送体を搬送すること及び／又は保管することを含んでよい。

別の一実施例として、方法５００は、（１以上の）デバイスを膨張させること、（１以上の）デバイスの方向を変更すること、又はさもなけれ（１以上の）デバイスに隣接するバッテリに圧力を加えさせることなどによって、設置後に（１以上の）取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを係合させることを含んでよい。

別の一実施例として、方法５００は、（１以上の）バッテリ内に蓄えられた電力を使用して、（上述されたように）推進システム又は補助若しくはバックアップシステムなどの、輸送体の１以上のシステムを動作せることを含んでよい。

例示的な実施形態

以下は、例示的な実施形態である。特に、以下の実施例内の参照番号は、単なる例示である。

実施形態１：
ハウジング（１０４）、複数の層を備え且つハウジング（１０４）内に配置されたバッテリ（１０６）、及び、ハウジング（１０４）内に配置され且つバッテリ（１０６）の第１の側を介してバッテリ（１０６）の複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）を備える、輸送体。

実施形態２：
第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、可膨張性ブラダー（１０８Ａ）を備える、実施形態１の輸送体。

実施形態３：
第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ、１１２Ａ）を備える、実施形態１の輸送体。

実施形態４：
第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ）に取り付けられたプレートを備える、実施形態３の輸送体。

実施形態５：
第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、多角形状断面（４０８）を有する中空押し出し材を備える、実施形態１の輸送体。

実施形態６：
ハウジングが、輸送体の翼内に配置されている、実施形態１から５のいずれか１つの輸送体。

実施形態７：
ハウジング（１０４）内に配置され且つバッテリ（１０６）の第２の側を介してバッテリの複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第２の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）を更に備える、実施形態１から６のいずれか１つの輸送体。

実施形態８：
ハウジングの少なくとも１つの壁が、翼（１０２）の構造的要素を備える、実施形態６の輸送体。

実施形態９：
構造的要素が、翼桁（２１０、２１２）又は翼リブ（２０４）のうちの１つである、実施形態８の輸送体。

実施形態１０：
第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、翼（１０２）の長さに沿った方向において、バッテリの複数の層に圧縮力を加えるように構成されている、実施形態６から９のいずれか１つの輸送体。

実施形態１１：
第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、翼（１０２）の弦に沿った方向において、バッテリの複数の層に圧縮力を加えるように構成されている、実施形態６から９のいずれか１つの輸送体。

実施形態１２：
翼が、複数の接合可能なセグメント（２０２）を備え、ハウジング（１０４）が、複数の接合可能なセグメントのうちの１つの接合可能なセグメント内に配置され、複数の接合可能なセグメント（２０２）の各セグメントが、１つのセグメントから別の１つのセグメント又は輸送体の胴体（２２０）のうちの１つへの電力の流れを可能にするように構成された電力コネクタを備える、実施形態６から１１のいずれか１つの輸送体。

実施形態１３：
胴体（２２０）と、複数の接合可能な翼セグメント（２０２）であって、第１の接合可能な翼セグメントが、胴体（２２０）に接合され、第２の接合可能な翼セグメントが、胴体（２２０）に接合され、各接合可能な翼セグメントが、ハウジング（２０４）、複数の層を備え且つハウジング（２０４）内に配置されたバッテリ（２０６）、及び、ハウジング（２０４）内に配置され且つバッテリ（２０６）の第１の側を介してバッテリ（２０６）の複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を備える、複数の接合可能な翼セグメント（２０２）とを備える、無人航空輸送体（UAV）。

実施形態１４：
複数の接合可能な翼セグメントの各接合可能な翼セグメント内の第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、可膨張性ブラダー（２０８Ａ）を備える、実施形態１３のUAV。

実施形態１５：
複数の接合可能な翼セグメントの各接合可能な翼セグメント内の第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ、１１２Ａ）を備える、実施形態１３のUAV。

実施形態１６：
複数の接合可能な翼セグメントの各接合可能な翼セグメント内の第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ）に取り付けられたプレートを備える、実施形態１５のUAV。

実施形態１７：
複数の接合可能な翼セグメント（２０２）の各接合可能な翼セグメント内に、ハウジング（２０４）内に配置され且つバッテリ（２０６）の第２の側を介してバッテリの複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第２の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を更に備える、実施形態１３から１６のいずれか１つのUAV。

実施形態１８：
複数の接合可能な翼セグメント（２０２）の各それぞれの接合可能な翼セグメント内のハウジングの少なくとも１つの壁が、それぞれの接合可能な翼セグメントの構造的要素を備える、実施形態１３から１７のいずれかの１つのUAV。

実施形態１９：
取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用する方法であって、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を輸送体（２００）内に設置すること（５０２）、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスによって圧縮されている、複数の平面的な層を備えたバッテリ（２０６）を充電すること（５０４）、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を輸送体（２００）から取り外すこと（５０６）、及び、取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を輸送体（２００）から取り外した後で、バッテリ（２０６）からの電力を使用して輸送体を動作させること（５０８）を含む、方法。

実施形態２０：
取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）が、輸送体（２００）の翼のセグメント（２０２）内のハウジング（２０４）内に設置される、実施形態１９の方法。

前述の説明は、当業者が本明細書で説明された様々な実施形態を実施することを可能にするために提供されている。本明細書で説明された実施例は、特許請求の範囲内で説明される範囲、適用性、又は実施形態を限定しない。これらの実施形態に対する様々な修正が、当業者には明らかであろう。そして、本明細書で規定された一般的な原理は、他の実施形態に適用可能である。例えば、本開示の範囲から逸脱することなしに、説明された要素の機能及び構成を変更することができる。様々な実施例は、様々な手順又は構成要素を適切に省略し、代替し、又は追加することができる。例えば、説明された方法は、説明されたものとは異なる順次で実行されてよく、様々なステップが、追加、省略、又は結合されてよい。また、ある実施例に関して説明された特徴は、幾つかの他の実施例で組み合わせることができる。例えば、本明細書で説明された任意の数の態様を使用して、装置は実装され又は方法は実施されてよい。更に、本開示の範囲は、本明細書で説明された開示の様々な態様に加えて、又はそれ以外の、他の構造、機能、又は構造及び機能を使用して実施されるような装置又は方法をカバーすることを意図している。本明細書で開示された開示の任意の態様は、ある請求項の１以上の要素によって具現化され得ることを理解するべきである。

本明細書で使用される際に、項目のリストの「少なくとも１つ」という言い回しは、単一の要素を含んでそれらの項目の任意の組み合わせを指す。一実施例として、「a、b、又はcのうちの少なくとも１つ」は、a、b、c、a～b、a～c、b～c、及びa～b～cをカバーし、並びに複数の同じ要素を有する任意の組み合わせ（例えば、a～a、a～a～a、a～a～ｂ、a～a～c、a～b～b、a～c～c、b～b、b～b～b、b～b～c、c～c、並びにc～c～c、又はa、b、及びcの任意の順序付け）をカバーする。

更に、本開示は以下の条項による実施形態を含む。
条項１．
ハウジング（１０４）、
複数の層を備え且つ前記ハウジング（１０４）内に配置されたバッテリ（１０６）、及び
前記ハウジング（１０４）内に配置され且つ前記バッテリ（１０６）の第１の側を介して前記バッテリ（１０６）の前記複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）を備える、輸送体。
条項２．
前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、可膨張性ブラダー（１０８Ａ）を備える、条項１に記載の輸送体。
条項３．
前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ、１１２Ａ）を備える、条項１に記載の輸送体。
条項４．
前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、前記１以上のばね（１１０Ａ）に取り付けられたプレートを備える、条項３に記載の輸送体。
条項５．
前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、多角形状断面（４０８）を有する中空押し出し材を備える、条項１に記載の輸送体。
条項６．
前記ハウジングが、前記輸送体の翼（１０２）内に配置されている、条項１に記載の輸送体。
条項７．
前記ハウジング（１０４）内に配置され且つ前記バッテリ（１０６）の第２の側を介して前記バッテリの前記複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第２の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）を更に備える、条項１に記載の輸送体。
条項８．
前記ハウジングの少なくとも１つの壁が、前記翼（１０２）の構造的要素を備える、条項６に記載の輸送体。
条項９．
前記構造的要素が、翼桁（２１０、２１２）又は翼リブ（２０４）のうちの１つである、条項８に記載の輸送体。
条項１０．
前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）が、前記翼（１０２）の長さに沿った方向において、前記バッテリの前記複数の層に前記圧縮力を加えるように構成されている、条項６に記載の輸送体。
条項１１．
前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）が、前記翼（１０２）の弦に沿った方向において、前記バッテリの前記複数の層に前記圧縮力を加えるように構成されている、条項６に記載の輸送体。
条項１２．
前記翼が、複数の接合可能なセグメント（２０２）を備え、
前記ハウジング（１０４）が、前記複数の接合可能なセグメントのうちの１つの接合可能なセグメント内に配置され、
前記複数の接合可能なセグメント（２０２）の各セグメントが、１つのセグメントから別の１つのセグメント又は前記輸送体の胴体（２２０）のうちの１つへの電力の流れを可能にするように構成された電力コネクタを備える、条項６に記載の輸送体。
条項１３．
胴体（２２０）と、
複数の接合可能な翼セグメント（２０２）であって、
第１の接合可能な翼セグメントが、前記胴体（２２０）に接合され、
第２の接合可能な翼セグメントが、前記胴体（２２０）に接合され、
各接合可能な翼セグメントが、
ハウジング（２０４）、
複数の層を備え且つ前記ハウジング（２０４）内に配置されたバッテリ（２０６）、及び
前記ハウジング（２０４）内に配置され且つ前記バッテリ（２０６）の第１の側を介して前記バッテリ（２０６）の前記複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を備える、複数の接合可能な翼セグメント（２０２）とを備える、無人航空輸送体（UAV）。
条項１４．
前記複数の接合可能な翼セグメントの各接合可能な翼セグメント内の前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、可膨張性ブラダー（２０８Ａ）を備える、条項１３に記載のUAV。
条項１５．
前記複数の接合可能な翼セグメントの各接合可能な翼セグメント内の前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ、１１２Ａ）を備える、条項１３に記載のUAV。
条項１６．
前記複数の接合可能な翼セグメントの各接合可能な翼セグメント内の前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、前記１以上のばね（１１０Ａ）に取り付けられたプレートを備える、条項１５に記載のUAV。
条項１７．
前記複数の接合可能な翼セグメント（２０２）の各接合可能な翼セグメント内に、前記ハウジング（２０４）内に配置され且つ前記バッテリ（２０６）の第２の側を介して前記バッテリの前記複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第２の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を更に備える、条項１３に記載のUAV。
条項１８．
前記複数の接合可能な翼セグメント（２０２）の各それぞれの接合可能な翼セグメント内の前記ハウジングの少なくとも１つの壁が、前記それぞれの接合可能な翼セグメントの構造的要素を備える、条項１３に記載のUAV。
条項１９．
取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用する方法であって、
取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を輸送体（２００）内に設置すること（５０２）、
前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスによって圧縮されている、複数の平面的な層を備えたバッテリ（２０６）を充電すること（５０４）、
前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を前記輸送体（２００）から取り外すこと（５０６）、及び
前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を前記輸送体（２００）から取り外した後で、前記バッテリ（２０６）からの電力を使用して前記輸送体を動作させること（５０８）を含む、方法。
条項２０．
前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）が、前記輸送体（２００）の翼のセグメント（２０２）内のハウジング（２０４）内に設置される、条項１９に記載の方法。

Claims (15)

1. ハウジング（１０４）、
   複数の層を備え且つ前記ハウジング（１０４）内に配置されたバッテリ（１０６）、及び
   前記ハウジング（１０４）内に配置され且つ前記バッテリ（１０６）の第１の側を介して前記バッテリ（１０６）の前記複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）を備える、輸送体。
2. 前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、可膨張性ブラダー（１０８Ａ）を備える、請求項１に記載の輸送体。
3. 前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、１以上のばね（１１０Ａ、１１２Ａ）を備える、請求項１に記載の輸送体。
4. 前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、前記１以上のばね（１１０Ａ）に取り付けられたプレートを備える、請求項３に記載の輸送体。
5. 前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスが、多角形状断面（４０８）を有する中空押し出し材を備える、請求項１に記載の輸送体。
6. 前記ハウジング（１０４）内に配置され且つ前記バッテリ（１０６）の第２の側を介して前記バッテリの前記複数の層に圧縮力を加えるように構成された、第２の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）を更に備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の輸送体。
7. 翼を備え、前記ハウジングが、前記輸送体の翼（１０２）内に配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の輸送体。
8. 前記ハウジングの少なくとも１つの壁が、前記翼（１０２）の構造的要素を備える、請求項７に記載の輸送体。
9. 前記構造的要素が、翼桁（２１０、２１２）又は翼リブ（２０４）のうちの１つである、請求項８に記載の輸送体。
10. 前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）が、前記翼（１０２）の長さに沿った方向において、前記バッテリの前記複数の層に前記圧縮力を加えるように構成されている、請求項７から９のいずれか一項に記載の輸送体。
11. 前記第１の取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（１０８）が、前記翼（１０２）の弦に沿った方向において、前記バッテリの前記複数の層に前記圧縮力を加えるように構成されている、請求項７から１０のいずれか一項に記載の輸送体。
12. 前記翼が、複数の接合可能なセグメント（２０２）を備え、
    前記ハウジング（１０４）が、前記複数の接合可能なセグメントのうちの１つの接合可能なセグメント内に配置され、
    前記複数の接合可能なセグメント（２０２）の各セグメントが、１つのセグメントから別の１つのセグメント又は前記輸送体の胴体（２２０）のうちの１つへの電力の流れを可能にするように構成された電力コネクタを備える、請求項７から１１のいずれか一項に記載の輸送体。
13. 前記輸送体が、無人航空輸送体（UAV）である、請求項６から１１のいずれか一項に記載の輸送体。
14. 取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスを使用する方法であって、
    取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を輸送体（２００）内に設置すること（５０２）、
    前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイスによって圧縮されている、複数の平面的な層を備えたバッテリ（２０６）を充電すること（５０４）、
    前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を前記輸送体（２００）から取り外すこと（５０６）、及び
    前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を前記輸送体（２００）から取り外した後で、前記バッテリ（２０６）からの電力を使用して前記輸送体を動作させること（５０８）を含む、方法。
15. 前記取り外し可能なバッテリ圧縮デバイス（２０８）を、前記輸送体（２００）の翼のセグメント（２０２）内のハウジング内に設置することを含む、請求項１４に記載の方法。

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