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TILT WING CONFIGURATION UNMANNED AIRCRAFT

Patent code P180015674
File No. 5320
Posted date Nov 22, 2018
Application number P2016-044820
Publication number P2017-159751A
Patent number P6714911
Date of filing Mar 8, 2016
Date of publication of application Sep 14, 2017
Date of registration Jun 10, 2020
Inventor
  • (In Japanese)浜中 雅俊
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title TILT WING CONFIGURATION UNMANNED AIRCRAFT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tilt wing configuration unmanned aircraft suitable for transporting a baggage when using a capacitor as a drive power source.
SOLUTION: The tilt wing configuration unmanned aircraft is configured so that a baggage compartment 36 is positioned between a front main wing turning mechanism and a rear main wing turning mechanism, such as a front electric motor 16 and a rear electric motor 26 for turning each angle of a front main wing 12 and a rear main wing 14 between a forward flight angle and a vertical flight angle, thereby hardly exposing the baggage compartment 36 to the outside of an airframe 10 and transporting a baggage C while controlling air resistance to be a small state.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

特開2009-143268号公報(特許文献1)には、人によって運転される4発ティルトウイング形態飛行機の飛行制御システムが開示されている。また特開2014-231253号公報(特許文献2)には、宇宙研究開発機構が開発した4発ティルトウイング形態無人飛行機の飛行制御システムが開示されている。この4発ティルトウイング形態無人飛行機は、機体の前方に設けられた2つの電動プロペラを有する前方主翼と、機体の後方に設けられた2つの電動プロペラを有する後方主翼を有している。そして機体内には、前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、後方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、後方電動源を備えた後方主翼回動機構と、電動プロペラ、前方電動源及び後方電動源の電源となる蓄電器を備えている。

また前方主翼が回動する2発ティルトウイング形態無人飛行機としては、カナディアCL-84の模型(https://www.youtube.com/watch?v=55F-NknPvz0)が販売されて試験されている。この2発ティルトウイング形態無人飛行機でも、前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構を備えている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、少なくとも前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる4発ティルトウイング形態無人飛行機に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記後方主翼に2以上電動プロペラをさらに備え、
前記後方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、後方電動源を備えた後方主翼回動機構をさらに備え、
前記前方主翼回動機構と前記後方主翼回動機構との間に前記荷物室が構成されており、
前記機体内には、前記前方主翼よりも前方側に前記前方電動源が配置され、前記後方主翼よりも後方側に前記後方電動源が配置されていることを特徴とするティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項2】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記後方主翼に2以上電動プロペラをさらに備え、
前記後方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、後方電動源を備えた後方主翼回動機構をさらに備え、
前記前方主翼回動機構と前記後方主翼回動機構との間に前記荷物室が構成されており、
前記前方主翼回動機構及び前記後方主翼回動機構は、それぞれ回転モータによって回転駆動されるネジ部材と、該ネジ部材に螺合されたナット部材と、前記ネジ部材の回転によって直線移動する前記ナット部材に回動可能に設けられたスライダと、前記スライダがスライド可能に嵌合されるスリットを備えて一端が回動可能に固定された回動リンクとからなり、前記回動リンクの前記一端の回転を利用して主翼回動軸を回動させるように構成されているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項3】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記後方主翼に2以上電動プロペラをさらに備え、
前記後方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、後方電動源を備えた後方主翼回動機構をさらに備え、
前記前方主翼回動機構と前記後方主翼回動機構との間に前記荷物室が構成されており、
着陸して前記電動プロペラの駆動を停止した後に、前記前方主翼回動機構及び前記後方主翼回動機構により前記前方主翼及び前記後方主翼をさらに回動させると、前記荷物を前記荷物室から搬出する搬出動作をする荷物保持搬出機構を前記機体内に備え、
前記荷物保持搬出機構は、前記前方電動源及び前記後方電動源を駆動源として前記搬出動作をするように構成されているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項4】
 
前記荷物保持搬出機構は、前記前方電動源によって駆動される前方クランクと前記後方電動源によって駆動される後方クランクとを備え、
前記前方クランク及び前記後方クランクは、前記搬出動作を開始する前までは自由端において前記荷物を支え、前記搬出動作が開始されると固定端を中心にして互いに離れる方向に回動するように構成されている請求項3に記載のティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項5】
 
前記荷物保持搬出機構は、前記前方電動源と前記前方クランクの間に前記前方クランクに回転力を加えるように構成された前方カム機構を備えており、前記後方電動源と前記後方クランクの間に前記後方クランクに回転力を加えるように構成された後方カム機構を備えている請求項4に記載のティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項6】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記荷物を前記荷物室から搬出する搬出動作をする荷物保持搬出機構を前記機体内に備え、
前記荷物保持搬出機構は、前記前方主翼及び前記後方主翼が前記垂直飛行角度にあるときに、斜め下方に延伸して前記荷物が自重で滑り落ちるスロープを形成するように構成されているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項7】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記後方主翼に2以上電動プロペラをさらに備え、
前記後方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、後方電動源を備えた後方主翼回動機構をさらに備え、
前記前方主翼回動機構と前記後方主翼回動機構との間に前記荷物室が構成されており、
前記荷物を前記荷物室から搬出する搬出動作をする荷物保持搬出機構を前記機体内に備え、
前記荷物保持搬出機構は、前記前方主翼及び前記後方主翼が前記垂直飛行角度にあるときに、斜め下方に延びるかまたは斜め上方に縮んで荷物置き場にある前記荷物を引き上げるクレーン機能を有しているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項8】
 
前記荷物保持搬出機構は、専用の電動源によって駆動されるように構成され、
前記荷物保持搬出機構が動作中においては、前記機体の姿勢を安定化させるように、前記荷物が位置する側とは反対側に位置する前記電動プロペラが回転を反転することを特徴とする請求項6または7に記載のティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項9】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記後方主翼に2以上電動プロペラをさらに備え、
前記後方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、後方電動源を備えた後方主翼回動機構をさらに備え、
前記前方主翼回動機構と前記後方主翼回動機構との間に前記荷物室が構成されており、
前記機体内には、前記前方主翼及び前記後方主翼が前記前進飛行角度にあるときには、前記機体の内部に3つ以上の車輪を収納し、前記前方主翼及び前記後方主翼が前記前進飛行角度から前記垂直飛行角度に変化するときに前記機体の外部に前記3つ以上の車輪を引き出すように動作し、前記前方主翼及び前記後方主翼が前記垂直飛行角度から前記前進飛行角度に変化するときに前記機体の内部に前記3つ以上の車輪を収納するように動作する車輪移動機構を備えており、
前記車輪移動機構は、前記前方電動源及び前記後方電動源を駆動源として動作するように構成されているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項10】
 
前記車輪移動機構は、前記3つ以上の車輪が収納位置にあるとき及び前記3つ以上の車輪が引き出し位置にあるときに、前記3つ以上の車輪を支持する脚部を固定状態にするストッパ機構を備えている請求項9に記載のティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項11】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記荷物を前記荷物室から搬出する搬出動作をする荷物保持搬出機構を前記機体内に備え、
前記荷物保持搬出機構は、前記前方主翼が前記垂直飛行角度にあるときに、斜め下方に延伸して前記荷物が自重で滑り落ちるスロープを形成するように構成されているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項12】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記荷物を前記荷物室から搬出する搬出動作をする荷物保持搬出機構を前記機体内に備え、
前記荷物保持搬出機構は、前記前方主翼が前記垂直飛行角度にあるときに、斜め下方に延びるかまたは斜め上方に縮んで荷物置き場にある前記荷物を引き上げるクレーン機能を有しているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項13】
 
機体と、
前記機体の前方に設けられた2以上の電動プロペラを有する前方主翼と、
前記機体の後方に設けられた後方主翼と、
前記前方主翼を前進飛行角度と垂直飛行角度との間で回動させる、前方電動源を備えた前方主翼回動機構と、
前記電動プロペラ及び前記前方電動源の電源となる蓄電器を備えたティルトウイング形態無人飛行機であって、
前記機体内には、前記前方主翼回動機構よりも後方に荷物を収納する荷物室が構成されており、
前記機体内には、前記前進飛行角度にあるときには、前記機体の内部に3つ以上の車輪を収納し、前記前方主翼が前記前進飛行角度から前記垂直飛行角度に変化するときに前記機体の外部に前記3つ以上の車輪を引き出すように動作し、前記前方主翼が前記垂直飛行角度から前記前進飛行角度に変化するときに前記機体の内部に前記3つ以上の車輪を収納するように動作する車輪移動機構を備えており、
前記車輪移動機構は、前記前方電動源を駆動源として動作するように構成されているティルトウイング形態無人飛行機。

【請求項14】
 
前記車輪移動機構は、前記3つ以上の車輪が収納位置にあるとき及び前記3つ以上の車輪が引き出し位置にあるときに、前記3つ以上の車輪を支持する脚部を固定状態にするストッパ機構を備えている請求項13に記載のティルトウイング形態無人飛行機。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2016044820thum.jpg
State of application right Registered
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