JP6037190B1 - 飛行体 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行中に飛行体が人や物と接触した場合であっても、飛行体の安定した飛行を継続させることにある。【解決手段】プロペラ３２と、プロペラ３２を駆動するモータ３３とをそれぞれが有する複数のロータユニット３０と、複数のロータユニット３０の上下方向の高さに亘って、複数のロータユニット３０の側方を覆う緩衝体と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、複数のロータユニットを備えた飛行体に関するものである。

特許文献１には、それぞれがプロペラを有する複数のロータユニットを備えた飛行体が開示されている。この種の飛行体は、マルチコプターやドローンと呼ばれている。

特許文献２には、プロペラを有する１つのロータユニットと、ヘリウムガスが充填された浮力体とを備えた飛行体が開示されている。この文献の飛行体では、ドーナツ状に形成された浮力体が、１つのロータユニットの周囲を囲うように配置されている。

特開２０１１−０４６３５５号公報 特開平０４−０２２３８６号公報

特許文献１の飛行体は、複数のロータユニットが露出している。また、引用文献２の飛行体は、大型のプロペラを有する１つのロータユニットで飛行するため、着陸の際にロータユニットの重量を支える脚部や、飛行方向を制御するためのフィンが、浮力体の外部に突出している。このため、これらの飛行体が飛行中に物体に接触すると、飛行するために必要なロータユニットやフィンなどが損傷し、その結果、安定した飛行を継続できなくなるおそれがある。

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、飛行中に飛行体が人や物と接触した場合であっても、飛行体の安定した飛行を継続させることにある。

本開示における飛行体は、プロペラと、前記プロペラを駆動するモータとをそれぞれが有する複数のロータユニットと、ガスが封入され、前記複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、前記複数のロータユニットの側方を覆うバルーンと、を備え、前記バルーンには、当該バルーンを上下方向に貫通する複数の通気孔が形成され、前記複数のロータユニットは、それぞれ、前記複数の通気孔の中に配置され、前記バルーンの中心部には、一端が前記バルーンの上部に接合されて他端が前記バルーンの下部に接合される連結部材が設けられている。

本開示における飛行体によれば、飛行中に飛行体が物体と接触した場合であっても、飛行体の安定した飛行を継続させることができる。

図１は、実施の形態１の飛行体の斜め下方から見た斜視図である。 図２は、実施の形態１の飛行体の平面図である。 図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す飛行体の断面図である。 図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す飛行体の断面図である。 図５は、実施の形態１のバルーンの平面図である。 図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ断面を示すバルーンの断面図である。 図７は、実施の形態２の飛行体の平面図である。 図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す飛行体の断面図である。 図９は、実施の形態２の通気孔内部の斜視図である。 図１０は、実施の形態３の飛行体の図３に相当する断面図である。 図１１は、実施の形態４の飛行体の図３に相当する断面図である。 図１２は、実施の形態５の飛行体が備えるバルーンの図６に相当する断面図である。 図１３は、実施の形態６の飛行体が備えるバルーンの平面図である。 図１４は、実施の形態７の飛行体の平面図である。 図１５は、図１４におけるＸＶ−ＸＶ断面を示す飛行体の断面図である。 図１６は、他の実施の形態の飛行体の平面図である。 図１７は、他の実施の形態の飛行体の平面図である。 図１８は、バルーンのシートの構成を示す図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

《実施の形態１》
−飛行体の概略構成−
実施の形態１の飛行体１０について説明する。

図１は、実施の形態１の飛行体の斜め下方から見た斜視図である。図２は、実施の形態１の飛行体の平面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す飛行体の断面図である。図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す飛行体の断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態の飛行体１０は、緩衝体としての１つのバルーン２０と、４つのロータユニット３０とを備えている。また、図３及び図４に示すように、飛行体１０には、制御器４１、バッテリ４２、プロジェクタ４３、及びカメラ４４が、搭載機器として設けられている。更に、飛行体１０には、発光体４６が設けられている。

−バルーン−
次にバルーン２０について説明する。

図５は、実施の形態１のバルーンの平面図である。図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ断面を示すバルーンの断面図である。

図３、図４及び図６に示すように、バルーン２０は、柔軟なシート状の材料（例えば、塩化ビニル）によって構成され、このシート状材料によって囲まれた閉空間であるガス空間２１を有する。図３、図４及び図６では、バルーン２０を構成するシート状材料の断面を太線で示している。バルーン２０の外側面を構成するシート状材料は、光を透過させる半透明の白色である。シート状の材料によって形成されたガス空間２１には、ヘリウムガス等の浮力を生じさせるためのガスが充填されている。このガス空間２１に充填されるガスとしては、空気よりも密度の小さいガスを用いてもよい。

図５に示すように、バルーン２０は、上下方向に延びる直線を対称軸とした回転対称性を有する形状に形成されている。この対称軸が、バルーン２０の中心軸Ｐとなる。図５に示すバルーン２０の形状は、９０°回転対称性を有している。つまり、バルーン２０は、中心軸Ｐまわりに９０°回転する毎に、回転する前と同じ形状となる。

図６に示すように、バルーン２０は、上下に扁平な形状である。また、バルーン２０は、側方から見て流線形状である。バルーン２０の高さは、バルーン２０の中心部から周縁部へ向かって次第に低くなる。具体的に、バルーン２０は、図６に示すバルーン２０の中心軸Ｐを通る断面の形状が、長軸が水平方向となって短軸が鉛直方向となる楕円形状である。つまり、このバルーン２０の断面の形状は、実質的に上下対称である。なお、このバルーン２０の断面形状は、厳密な焦点楕円である必要はなく、一見して楕円形と認識できる形状であればよい。

バルーン２０には、ロータユニット３０と同数（本実施の形態では４つ）の通気孔２２が形成されている。図６に示すように、各通気孔２２は、断面が概ね円形の通路であって、バルーン２０を上下方向へ貫通している。各通気孔２２の中心軸Ｑは、バルーン２０の中心軸Ｐと実質的に平行である。

また、図６に示すように、各通気孔２２の中心軸Ｑは、バルーン２０の中心軸Ｐと周縁の中間位置よりも、バルーン２０の周縁側に配置される。具体的には、バルーン２０の中心軸Ｐから通気孔２２の中心軸Ｑまでの距離Ｓが、バルーン２０の中心軸Ｐからバルーン２０の周縁までの距離Ｒの半分よりも長い（Ｓ＞Ｒ／２）。このように、ロータユニット３０は、バルーン２０の周縁寄りの部分に配置される。このようにロータユニット３０を配置するのは、ロータユニット３０同士の間隔を十分に確保し、飛行体１０の飛行を安定させるためである。

通気孔２２は、上下方向の中央部において、その断面積（中心軸Ｑと直交する断面の面積）が最も小さい。また、通気孔２２は、上下方向の中央部から上端部へ向かって次第に断面積が拡大し、且つ上下方向の中央部から下端部へ向かって次第に断面積が拡大する形状を有する。つまり、通気孔２２の形状は、高さ方向の中央部が括れた柱状である。また、上述したように、バルーン２０は、バルーン２０の中心部から周縁部へ向かって高さが次第に低くなる形状を有する。このため、各通気孔２２は、バルーン２０の周縁部寄りの高さｈが、バルーン２０の中心部寄りの高さＨよりも低い。

図５に示すように、４つの通気孔２２は、バルーン２０の中心軸Ｐまわりに９０°間隔で配置されている。また、バルーン２０の中心軸Ｐから各通気孔２２の中心軸Ｑまでの距離は、一定である。つまり、各通気孔２２の中心軸Ｑは、バルーン２０の中心軸Ｐを中心とする１つのピッチ円ＰＣと実質的に直交する。

図５に示すように、バルーン２０の上面視における周縁は、通気孔２２と同数ずつ（本実施の形態では４つずつ）の基準曲線部２３と小曲率半径部２４とによって構成されている。バルーン２０の上面視における周縁では、基準曲線部２３と小曲率半径部２４とが交互に配置されている。小曲率半径部２４は、各通気孔２２の外側（即ち、バルーン２０の中心軸Ｐとは反対側）に１つずつ配置されている。基準曲線部２３は、隣り合う２つの小曲率半径部２４の間に配置されている。

基準曲線部２３と小曲率半径部２４とは、共に湾曲した曲線状に形成されている。各小曲率半径部２４の長さ方向（周方向）の中点は、その小曲率半径部２４に最も近い通気孔２２の中心軸Ｑとバルーン２０の中心軸Ｐの両方と直交する直線Ｌの上に位置している。

小曲率半径部２４の曲率半径は、基準曲線部２３の曲率半径よりも小さい。ただし、基準曲線部２３の曲率半径は、基準曲線部２３の全長に亘って一定である必要は無い。また、小曲率半径部２４の曲率半径は、小曲率半径部２４の全長に亘って一定である必要は無い。基準曲線部２３及び小曲率半径部２４の曲率半径が一定でない場合は、小曲率半径部２４の曲率半径の最大値が、基準曲線部２３の曲率半径の最小値よりも小さければよい。

図６に示すように、バルーン２０は、筒状の連結部材２５を備えている。この連結部材２５は、透明なシート状の材料で構成されており、上端部と下端部の直径が若干拡大した円筒状（あるいは円管状）に形成されている。連結部材２５は、その中心軸がバルーン２０の中心軸Ｐと実質的に一致する姿勢で配置されている。この連結部材２５は、バルーン２０の内部において、その上端がバルーン２０の上部に接合され、その下端がバルーン２０の下部に接合されている。

筒状の連結部材２５は、その上端面が塞がれる一方、その下端面が開口している。このため、連結部材２５の内部空間は、バルーン２０の外部空間と連通している。連結部材２５の内部空間には空気が存在し、この内部空間の圧力は大気圧と実質的に等しい。

上述したように、バルーン２０は、上下方向に延びる中心軸Ｐを対称軸とした回転対称性を有する形状に形成されている。また、バルーン２０のガス空間２１に充填されたヘリウム等のガスは、ガス空間２１の全体に均一に存在する。このため、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の作用点（浮力中心）は、実質的にバルーン２０の中心軸Ｐ上に位置する。

バルーン２０の内容積（即ち、ガス空間２１の容積）は、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の大きさが、飛行体１０の総重量よりも若干小さくなるように設定されている。このため、上空でロータユニット３０が停止した場合、飛行体１０は、ゆっくりと下降する。

−ロータユニット−
次に、ロータユニット３０について説明する。

図２及び図３に示すように、ロータユニット３０は、フレーム３１と、プロペラ３２と、モータ３３とを１つずつ備えている。

フレーム３１は、リング状に形成された部分と、中心からリング状の部分へ向かって延びるスポーク状の部分とによって構成されている。モータ３３は、フレーム３１の中心部に取付けられている。プロペラ３２は、モータ３３の出力軸に取付けられている。モータ３３の出力軸の回転軸（即ち、プロペラ３２の回転軸）は、フレーム３１の中心軸と実質的に一致している。なお、プロペラ３２は、１枚のプロペラにより構成されているが、同一の回転軸において互いに逆回転する２枚のプロペラ（二重反転プロペラ）により構成されていてもよい。

ロータユニット３０は、各通気孔２２に１つずつ配置されている。このロータユニット３０は、プロペラ３２の回転軸が実質的に鉛直方向となる姿勢で設置されている。プロペラ３２の回転軸は、通気孔２２の中心軸Ｑと実質的に一致している。ロータユニット３０は、通気孔２２の上下方向の中央部に配置されている。つまり、図３に示すように、ロータユニット３０は、バルーン２０の上下方向の中央面Ｍとオーバーラップするように配置される。この中央面Ｍは、バルーン２０の上下方向の中央に位置して、バルーン２０の中心軸Ｐと直交する平面である。ロータユニット３０のフレーム３１の外径は、通気孔２２の上下方向の中央部の内径と概ね等しい。

ロータユニット３０は、通気孔２２の内部にロータユニット３０の全高さが収まるように配置されている。つまり、複数のロータユニット３０のそれぞれは、上下方向の高さに亘って、当該ロータユニット３０の側方がバルーン２０によって覆われている。

−搭載機器、発光体など−
上述したように、飛行体１０には、制御器４１、バッテリ４２、プロジェクタ４３、及びカメラ４４が、搭載機器として設けられている。また、飛行体１０には、発光体４６が設けられている。

図３に示すように、飛行体１０には、円板部材４０が設けられている。この円板部材４０は、連結部材２５の下端と直径が概ね等しい円板状の部材であって、連結部材２５の下端面を塞ぐように設置されている。円板部材４０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂等の樹脂材料により構成されていてもよいし、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属により構成されていてもよい。

撮影用のカメラ４４は、ジンバル４５を介して円板部材４０の下面に取付けられている。カメラ４４は、上空からの映像を撮影するためのものであって、斜め下方を向く姿勢で設置されている。ジンバル４５は、飛行体１０の姿勢が変化してもカメラ４４の向きを一定に保つための部材である。

制御器４１、バッテリ４２、及びプロジェクタ４３は、円板部材４０の上に設置されている。制御器４１は、無線操作装置から発信された指令信号を受信し、受信した指令信号に基づいて、ロータユニット３０、カメラ４４、プロジェクタ４３、及びＬＥＤの制御を行う。また、制御器４１は、カメラ４４が撮影した映像の送信等も行う。バッテリ４２は、ロータユニット３０、制御器４１、プロジェクタ４３、及び発光体４６へ電力を供給する。プロジェクタ４３は、半透明の材料からなるバルーン２０の内面に映像を投影する。

発光体４６は、長尺状のフレキシブルプリント基板と、当該フレキシブルプリント基板に長手方向に並んで実装された多数の発光素子（例えばＬＥＤ素子）とによって構成されているテープＬＥＤである。この発光体４６は、ＬＥＤ素子が外側に向くようにらせん状に巻回されることで筒形に形成された状態で、連結部材２５の上下方向の中央部に配置されている。つまり、発光体４６は、連結部材２５の内面を覆うように設けられている。このため、発光体４６は、連結部材２５に対してかかるガス空間２１内の圧力を受けており、連結部材２５内部の空間が所定の筒状の形状を維持している。つまり、発光体４６は、連結部材２５が所定の筒状の空間よりも狭くならないように連結部材２５の内方から連結部材２５の連結部材２５内方への移動を規制している。上述したように、連結部材２５は、透明の材料で構成されている。このため、発光体４６から発せられた光は、連結部材２５透過し、半透明の材料からなるバルーン２０の内面に当たる。

なお、発光体４６は、テープＬＥＤがらせん状に巻回されることで筒形に形成されているが、これに限らずに、筒形の形状を実現する部材と発光素子とが別々の部材であってもよい。つまり、筒形の形状を有する筒状部材と、ＬＥＤ素子が実装された基板との組み合わせにより、筒形の発光体を実現してもよい。

−飛行体の飛行姿勢−
上述したように、飛行体１０では、制御器４１やバッテリ４２等の搭載機器が、連結部材２５の内部空間の下端部に配置されている。つまり、比較的重量の大きな搭載機器が、飛行体１０の下部に集中して設置されている。その結果、飛行体１０全体の重心は、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の作用点よりも下方に位置する。このため、ロータユニット３０が停止した状態でも、飛行体１０は、横転したり上下反転したりすることなく、カメラ４４が下方を向いた姿勢に維持される。

また、比較的重量の大きな搭載機器は、ロータユニット３０よりも下方に配置されている。その結果、飛行体１０全体の重心は、ロータユニット３０の動作によって得られる浮力の作用点よりも下方に位置する。このため、ロータユニット３０の作動中においても、飛行体１０は、カメラ４４が下方を向いた姿勢に維持される。

飛行体１０は、複数のロータユニット３０を備えている。このため、飛行体１０を概ね水平方向へ移動させる場合は、移動方向とは反対側に位置するロータユニット３０の回転速度を、移動方向に位置するロータユニット３０の回転速度よりも高くすることによって、水平方向への推進力を高めることができる。

−実施の形態１の効果−
本実施の形態に係る飛行体１０は、プロペラ３２、及び、当該プロペラ３２を駆動するモータ３３をそれぞれが有する複数のロータユニット３０と、複数のロータユニット３０の上下方向の高さに亘って、複数のロータユニット３０の側方を覆う緩衝体としてのバルーン２０とを備える。

このように、飛行体１０では、複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、複数のロータユニット３０の側方がバルーン２０により覆われているため、飛行体１０が飛行中に物体と接触する場合は、ロータユニット３０ではなくバルーン２０が物体と接触する。つまり、飛行体１０は、飛行中に物体と接触する場合であっても、ロータユニット３０と物体との接触を回避できる。従って、本実施の形態によれば、飛行体１０が飛行中に物体に接触した場合でも、それに起因するロータユニット３０の損傷を未然に防ぐことができ、飛行体１０の安定した飛行を継続させることができる。

また、飛行体１０が墜落した場合は、ガスが充填されたバルーン２０が地面などに当たることになり、バルーン２０が変形することによって衝撃が緩和される。このため、本実施の形態によれば、墜落に起因するロータユニット３０の損傷を未然に防ぐことができる。また、飛行体１０が墜落した場合であっても、ロータユニット３０や搭載機器ではなくバルーン２０が物体に接触することになるため、飛行体１０との接触によって、接触した物体を損傷させることを低減できる。

また、バルーン２０では、所定位置に配置された複数のロータユニット３０全体を囲う領域だけでなく、複数のロータユニット３０の間の領域にも、ヘリウム等のガスを充填する空間が形成される。従って、本実施の形態によれば、バルーン２０の内容積を確保でき、バルーン２０の大型化を抑えることができる。

また、複数のロータユニット３０を備えた飛行体１０では、飛行体１０を安定して飛行させるために、複数のロータユニット３０の間隔をある程度大きくすることが望ましい。一方、上述したように、本実施の形態のバルーン２０では、複数のロータユニット３０の間の領域にも、ヘリウム等のガスを充填するガス空間が存在する。従って、本実施の形態によれば、飛行体１０の大型化を抑えつつガスの充填量を確保でき、かつ、複数のロータユニット３０の間隔を確保できる。このため、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態では、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力と、ロータユニット３０が発生させる気流によって得られる浮力との両方を利用して、飛行体１０が飛行する。このため、ロータユニット３０の動作によって得られる浮力だけを利用して飛行する場合に比べ、ロータユニット３０の駆動に要する電力等のエネルギを低く抑えることができ、飛行体１０の飛行時間を延ばすことができる。

また、本実施の形態において、バルーン２０は、上下に扁平である。

このため、飛行中の飛行体１０がバルーン２０の対称軸（中心軸Ｐ）に対して傾きにくくなり、その結果、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、ロータユニット３０と、ロータユニット３０が設けられた通気孔２２とは、バルーン２０の周縁寄りの部分に配置されている。

このため、飛行体１０では、複数のロータユニット３０の間隔を確保することができる。従って、本実施の形態によれば、複数のロータユニット３０の間隔を確保することによって、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、バルーン２０は、中心部から周縁部へ向かうに従ってバルーン２０の高さが次第に低くなっている。

このため、バルーン２０は、側方から見た形状が流線形状となる。従って、本実施の形態によれば、飛行体１０が飛行中に受ける空気抵抗を抑えることができる。更に、バルーン２０の上下方向に延びる中心軸まわりに複数の通気孔２２が互いに所定の角度間隔で配置されている場合は、バルーン２０の比較的高さの低い位置に通気孔２２が形成されるため、通気孔２２の長さを比較的短く抑えることができる。通気孔２２の長さが短くなるほど、通気孔２２を通過する際の空気の圧力損失は小さくなる。従って、この場合には、通気孔２２を通過する空気の流量を充分に確保することができ、その結果、ロータユニット３０によって得られる推進力を充分に確保することができる。

また、本実施の形態において、バルーン２０の中心部には、一端がバルーン２０の上部に接合され、他端がバルーン２０の下部に接合される連結部材２５が設けられる。

つまり、バルーン２０の中心部において、バルーン２０の上部と下部とが連結部材２５を介して連結される。このため、バルーン２０を所望の形状、例えば、扁平形状に維持しやすくなる。バルーン２０の形状が安定すると、バルーン２０に形成された通気孔２２の形状も安定し、実際の通気孔２２の形状を設計時に想定した形状に近づけることが容易にできる。このため、通気孔２２を通過する空気の流量を充分に確保することができ、その結果、ロータユニット３０によって得られる推進力を充分に確保することができる。また、バルーン２０に形成された通気孔２２の形状を安定させることによって、各通気孔２２の形状を実質的に一致させ易くなる。このため、各通気孔２２を通過する空気の流量の均一化が図られ、その結果、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、連結部材２５は、筒状に形成されている。

このため、バルーン２０の上部と下部とは、それぞれの中心部の領域（即ち、バルーン２０の中心軸Ｐを囲う領域）が、当該中心部の領域の全周に亘って筒状の連結部材２５を介して連結される。従って、本実施の形態によれば、バルーン２０を、所望の形状に維持することが一層容易にできる。

また、本実施の形態において、連結部材２５は、その内部空間がバルーン２０の外部と連通している。

このため、連結部材２５の内部空間には、ヘリウムガス等の浮力を生じさせるためのガスではなく、空気が存在する。

また、本実施の形態において、通気孔２２は、上下方向の中央部から上端部へ向かうに従い次第に断面積が拡大し、且つ上下方向の中央部から下端部へ向かうに従い次第に断面積が拡大する形状とである。

通気孔２２をこのような形状に形成すると、空気が通気孔２２へ流入する際の圧力損失と、空気が通気孔２２から流出する際の圧力損失とを低く抑えることができる。このため、ロータユニット３０による風量が小さくても、通気孔２２を通過する空気の流量を充分に確保することができ、その結果、ロータユニット３０によって得られる推進力を充分に確保することができる。よって、同じ推進力をえるためにロータユニット３０により消費されるエネルギを低減することができる。

また、本実施の形態において、バルーン２０は、中心部から周縁部へ向かうに従い高さが次第に低くなる形状であり、通気孔２２は、バルーン２０の周縁部寄りの高さｈが、バルーン２０の中心部寄りの高さＨよりも低い。

このため、バルーン２０の各通気孔２２では、バルーン２０の周縁部寄りの方向から通気孔２２へ向かって空気が流入すると共に、通気孔２２からバルーン２０の周縁部寄りの方向へ空気が吹き出される。その結果、各通気孔２２へ流入する空気の流れが互いに干渉しにくくすることができ、かつ、各通気孔２２から流出した空気の流れが互いに干渉しにくくすることができる。従って、本実施の形態によれば、各通気孔２２へ出入りする空気流が干渉することによる乱流の発生を抑えることができ、その結果、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、ロータユニット３０は、通気孔２２の上下方向の中央部に配置される。即ち、ロータユニット３０は、バルーン２０の上下方向の中央面Ｍとオーバーラップするように配置される。

このため、通気孔２２の上端からロータユニット３０へ向かう気流と、ロータユニット３０から通気孔２２の下端へ向かう気流とのそれぞれを安定させることができ、その結果、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、通気孔２２は、バルーン２０の上下方向に延びる中心軸Ｐまわりに互いに所定の角度間隔で配置されている。

このように、バルーン２０の中心軸Ｐまわりに所定の角度間隔をおいて配置された複数のロータユニット３０が下方へ空気を吹き出すため、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、バルーン２０は、上下方向に延びる直線を対称軸とした回転対称性を有する形状に形成されている。

このため、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の作用点を、バルーン２０の対称軸（即ち、中心軸Ｐ）上に位置させることができる。このため、飛行中における飛行体１０の傾き（バルーン２０の中心軸Ｐの上下（鉛直）方向に対する傾き）を抑えることができ、その結果、飛行体１０の飛行状態を安定させることが可能となる。

また、本実施の形態において、バルーン２０の上面視における周縁は、通気孔２２と同数ずつの基準曲線部２３と基準曲線部２３よりも曲率半径の小さい小曲率半径部２４とが交互に配置された形状を有し、小曲率半径部２４は、各通気孔２２の外側に１つずつ配置されている。

ここで、バルーン２０の上面視における周縁部では、通気孔２２に近い領域に作用する張力が、通気孔２２から離れた領域に作用する張力よりも小さくなる傾向がある。これは、バルーン２０のうち通気孔２２の壁面を構成する部分に張力が作用するからだと推測される。バルーン２０に作用する張力が局部的に小さくなると、作用する張力の小さい部分に皺が形成され易くなる。

これに対し、本実施の形態では、バルーン２０の上面視における周縁を、通気孔２２に近い領域の曲率半径が通気孔２２から離れた領域の曲率半径よりも小さくなる形状としている。このため、バルーン２０の上面視における周縁部において、通気孔２２に近い領域に作用する張力と通気孔２２から離れた領域に作用する張力との差を縮小できる。従って、本実施の形態によれば、バルーン２０の皺を未然に防ぐことができ、バルーン２０の美観を保つことが可能となる。

また、本実施の形態において、連結部材２５の内部空間には、ロータユニット３０を制御する制御器４１とロータユニット３０へ電力を供給するバッテリ４２とを少なくとも含む搭載機器が収容される。

連結部材２５の内部空間は、バルーン２０の外部空間と連通している。このため、ヘリウムガス等の浮力を生じさせるためのガスをバルーン２０から排出することなく、連結部材２５の内部空間に配置されたバッテリ４２の交換等の保守作業を行うことができる。

また、本実施の形態において、搭載機器は、連結部材２５の内部空間の下端部に配置されている。

このため、飛行体１０の重心の位置を低くすることが可能となり、その結果、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。

また、本実施の形態において、連結部材２５は、透明であり、連結部材２５の内部空間に発光体４６が収容される。

本実施の形態において、発光体４６が発した光は、透明な連結部材２５を透過して連結部材２５の外部へ放出される。このため、バルーン２０の表皮を例えば半透明にしておけば、発光体４６が発する光がバルーン２０の内側面に当たるため、バルーン２０全体の色を発光体４６が発する光の色に変化させることができる。従って、本実施の形態によれば、飛行中にバルーン２０の色を変化させる等の演出効果を得ることが容易にできる。

なお、本実施の形態において、ガス空間２１に充填されるガスをヘリウムガス等の浮力を生じさせるためのガスとしたが、ロータユニット３０の浮力のみで飛行できる場合、空気などの、浮力を生じさないガスとしてもよい。この場合、飛行体１０は、バルーン２０による浮力がなくなるためロータユニット３０の負荷が大きくなるが、飛行体１０の上昇・下降の速度を制御しやすくなる。また、ガスのコストを抑制することができる。

《実施の形態２》
実施の形態２の飛行体１０Ａについて説明する。本実施の形態の飛行体１０Ａは、実施の形態１の飛行体１０Ａにおいて、通気孔２２の下端部に可動式のフラップ３４を配置したものである。

図７及び図８に示すように、本実施の形態の飛行体１０Ａは、実施の形態１の飛行体１０にさらに、通気孔２２にロータユニット３０の他に、可動式のフラップ３４と、整流板３５とを配置している構成である。

図７は、実施の形態２の飛行体の平面図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す飛行体の断面図である。

フラップ３４は、通気孔２２の下端部に配置されている。フラップ３４は、回転していない基準姿勢の状態で、飛行体１０Ａの上面視において、飛行体１０Ａの中心軸Ｐと当該フラップ３４が配置される通気孔２２の中心軸Ｑとを結ぶ線ＰＱに略平行に配置される長尺板状の部材である。フラップ３４は、飛行体１０Ａの外側に配置される短辺が内側に配置される短辺よりも上に配置されるような姿勢で配置され、上側の長辺を軸として、図９のように可動することができる。ここで、上面視において線ＰＱに略平行とは、線ＰＱとの角度が−３０°〜３０°の範囲にあることを言う。

整流板３５は、通気孔２２の上下方向の中央付近に配置されたロータユニット３０とフラップ３４との間に配置される。整流板３５は、図７の飛行体１０Ａの上面視において、線ＰＱと略平行な線の上に配置され、通気孔２２の平面方向の面積をほぼ２等分する。つまり、整流板３５は、上面視において、通気孔２２の中心軸Ｑを通る位置に配置される。

フラップ３４は、飛行体１０Ａの中心で点対象の位置にある２個の通気孔２２に各々配置され、１個、又は、１組（２個）のフラップ３４の角度を調整することで、飛行体１０Ａの姿勢や飛行体１０Ａの水平方向の回転動作を制御することができる。図７のように４個の通気孔２２の全てにフラップ３４を配置してもよいし、姿勢のバランスをとりたい方向に並んで配置される２個の通気孔２２のみにフラップ３４を配置してもよい。

なお、整流板３５は、必ずしも設けられなくてもよい。

《実施の形態３》
実施の形態３の飛行体１０Ｂについて説明する。本実施の形態の飛行体１０Ｂは、実施の形態１の飛行体１０において、ロータユニット３０の配置を変更した構成である。

図１０は、実施の形態３の飛行体の図３に相当する断面図である。

図１０に示すように、本実施の形態の飛行体１０Ｂに設けられた各ロータユニット３０は、バルーン２０の上下方向の中央面Ｍよりも下方に配置されている。つまり、ロータユニット３０は、その全体がバルーン２０の中央面Ｍの下方に位置している。このように、飛行体１０Ｂの各通気孔２２では、バルーン２０の中央面Ｍから通気孔２２の下端までの領域にロータユニット３０が配置されていてもよい。

《実施の形態４》
実施の形態４の飛行体１０Ｃについて説明する。本実施の形態の飛行体１０Ｃは、実施の形態１の飛行体１０において、バルーン２０の構成を変更したバルーン２０Ａを採用した構成である。

図１１は、実施の形態４の飛行体の図３に相当する断面図である。

図１１に示すように、本実施の形態のバルーン２０Ａには、通気孔２２を形成する部分に、ロータユニット３０を設置するための凹溝部２７が形成されている。凹溝部２７は、バルーン２０Ａのうち通気孔２２を形成する部分に形成された凹溝状の部分である。凹溝部２７は、各通気孔２２に１つずつ形成されている。また、凹溝部２７は、ロータユニット３０の取付け位置に対応した部分（本実施の形態では通気孔２２の高さ方向の中央部）の全周に亘って配置されている。

バルーン２０の凹溝部２７には、ロータユニット３０のフレーム３１の外周部が嵌まり込む。このため、バルーン２０にロータユニット３０を取付ける際のロータユニット３０の位置決めが容易となる。つまり、凹溝部２７は、バルーン２０にロータユニット３０を取付ける際のガイドを構成している。また、凹溝部２７は、フレーム３１の厚みと同等の凹み量で、通気孔２２とロータユニット３０のフレーム３１との間の段差をなくすことができるため、通気孔２２内の空気の流れをスムーズにすることができる。

《実施の形態５》
実施の形態５の飛行体について説明する。本実施の形態の飛行体は、実施の形態１の飛行体１０において、バルーン２０の通気孔２２の形状を変更したバルーン２０Ｂを採用した構成である。

図１２は、実施の形態５の飛行体が備えるバルーンの図６に相当する断面図である。

図１２に示すように、本実施の形態のバルーン２０Ｂでは、各通気孔２２の上下方向の中央部が、所定長さに亘って直径が一定となった中央筒部２２ａを構成している。この中央筒部２２ａは、長さがＪ、かつ、直径がφｄの形状である。本実施の形態の通気孔２２は、中央筒部２２ａの上端から通気孔２２上端部へ向かって次第に断面積が拡大し、中央筒部２２ａの下端から通気孔２２下端部へ向かって次第に断面積が拡大している。本実施の形態の飛行体では、バルーン２０Ｂの各中央筒部２２ａの上下方向の中央部に、ロータユニット３０が配置される。

《実施の形態６》
実施の形態６の飛行体について説明する。本実施の形態の飛行体は、実施の形態１の飛行体１０において、バルーン２０の構成を変更したバルーン２０Ｃを採用した構成である。

図１３は、実施の形態６の飛行体が備えるバルーンの平面図である。

図１３に示すように、本実施の形態のバルーン２０Ｃには、実施の形態１のバルーン２０にさらに、ガス空間２１を複数の領域に区分する隔壁２６が設けられている。本実施の形態の隔壁２６は、ガス空間２１を上下に横断するように配置され、ガス空間２１を４つの領域２１ａ,２１ｂ,２１ｃ,２１ｄに区分している。

隔壁２６によって仕切られたガス空間２１の各領域２１ａ〜２１ｄは、互いに非連通となっており、独立した空間を形成している。このため、バルーン２０Ｃが破れて例えば１つの領域２１ａからガスが漏れた場合でも、残りの領域２１ｂ〜２１ｄにはガスが保持される。従って、バルーン２０Ｃが破れた場合でも、バルーン２０Ｃに残存するガスによって浮力が得られるため、飛行体の急激な落下を未然に防ぐことができる。

なお、図１３に示した領域２１ａ〜２１ｄの数は、単なる一例である。また、図１３に示した隔壁２６の形状も、単なる一例である。例えば、隔壁２６は、ガス空間２１を上下に仕切る平面状に形成されていてもよいし、円筒状の連結部材２５の周囲を囲んでガス空間２１を周方向に区分する曲面状に形成されていてもよい。また、隔壁２６は、ガス空間２１に収容された小型のバルーンを構成していてもよい。また、領域２１ａ〜２１ｄ内のガスを異なるガスとしてもよい。例えば、領域２１ａ、２１ｃ内のガスをヘリウム、領域２１ｂ、２１ｄ内のガスを空気としてもよい。これにより、高価なヘリウムの使用量を低減することができる。

《実施の形態７》
実施の形態７の飛行体１０Ｄについて説明する。本実施の形態の飛行体１０Ｄは、実施の形態２の飛行体１０Ａと比較して、固定部材５０をさらに備える点と、実施の形態２のバルーン２０とは異なる構成のバルーン２０Ｄを採用している点とが、主に、異なる。以下、実施の形態２の飛行体１０Ａと異なる構成について説明する。

図１４は、実施の形態７の飛行体の平面図である。図１５は、実施の形態７の飛行体の図３に相当する断面図である。

図１４及び図１５に示すように、本実施の形態に係る飛行体１０Ｄは、固定部材５０を備える。

固定部材５０は、複数のロータユニット３０Ａを、上面視における所定の位置、かつ、複数のロータユニット３０Ａの回転軸が上下方向に略平行になる姿勢で固定する部材である。固定部材５０は、具体的には、本体部５１と、４本のアーム部５２と、２本の支持部材５４とを有する。

本体部５１は、連結部材２５の内方の空間に設けられ、上部に底が形成された有底円筒形状の部材である。つまり本体部５１は、内方に空間を有する。

４本のアーム部５２は、本体部５１の側面に固定されており、本体部５１の側面から互いに異なる４つの方向に向かって延びる筒状部材である。ここで、異なる４つの方向とは、連結部材２５の内方の空間から複数の通気孔２２に向かう方向と同じ方向である。

４本のアーム部５２は、それぞれ４つのロータユニット３０Ａの回転軸が上下方向に略平行な姿勢で、４つのロータユニット３０Ａを固定する先端部５２ａを有する。具体的には、先端部５２ａには、ロータユニット３０Ａのモータ３３の下部が固定されている。

２本の支持部材５４は、本体部５１の下部に固定されており、本体部５１の下方に垂れ下がるように延びており、２本の支持部材５４の下端において搭載機器が支持されている円板部材４０を支持している。２本の支持部材５４は、円板部材４０に固定されているカメラ４４が連結部材２５内の空間に収まる位置で円板部材４０を支持している。

なお、本体部５１には、４本のアーム部５２が固定されている部分に内方の空間と連通する貫通孔が設けられており、本体部５１の内方の空間と、４本のアーム部５２の内方の空間とは、互いに連通している。４本のアーム部５２の内方の空間には、バッテリ４２からの電力を複数のロータユニット３０Ａに供給するための電気配線（図示せず）が収納されている。つまり、４本のアーム部５２は、電気配線を収納するための配管としても機能する。

また、円板部材４０は、搭載機器の他に、重りを収容する収容部５５を支持している。つまり、飛行体１０Ｄは、収容部５５を備える。収容部５５は、箱状の形状を有しており、金属製（例えば鉛、銅、合金など）の重りを収容することができる空間を有している。なお、重りは金属製に限らずに、非金属製の重り（砂など）であってもよい。重りは、所定の重量単位（例えば、１〜１０ｇなど）で飛行体１０Ｄの総重量を調整ができるようなものである。

バルーン２０Ｄは、伸縮性がある素材で構成されるため、ガス空間２１Ａに充填されるガスの量（つまりガス空間２１Ａの容積）の設定が難しい。このため、バルーン２０Ｄのガス空間２１Ａにガスを充填するまで、ガスによって得られる浮力の大きさを誤差なく推測することは困難である。

よって、収容部５５を設けることにより、バルーン２０Ｄのガス空間２１Ａにガスを充填した後に、収容部５５に重りを追加したり、収容部５５から重りを取り除いたりすることで飛行体１０Ｄの総重量を調整することができる。これにより、実施の形態１で述べたように、バルーン２０Ｄに充填されたガスによって得られる浮力の大きさが飛行体１０Ｄの総重量よりも若干小さくなるように、飛行体１０Ｄの総重量を調整することが容易にできる。なお、バルーン２０Ｄは、充填されたガスによって得られる浮力の大きさが、バルーン２０Ｄのガス空間２１Ａの容積のばらつきがあったとしても、飛行体１０Ｄの重りが収容部５５に収容されていない状態の総重量よりも常に大きくなるように設定されている。

なお、実施の形態１〜６では特に説明していないが、実施の形態１〜６における飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｃにおいても、収容部５５が設けられていてもよい。

また、４本のアーム部５２には、それぞれ、複数の電圧調整部５３が設けられている。複数の電圧調整部５３のそれぞれは、対応するアーム部５２に配置されたロータユニット３０Ａが有するモータ３３を駆動させる電力の電圧を調整するアンプである。複数の電圧調整部５３は、それぞれ、複数の通気孔２２の中に配置されている。

バルーン２０Ｄは、複数の通気孔２２を連通する複数の連通部２８を有する。複数の連通部２８は、具体的には、バルーン２０Ｄの上面視における中央に配置される連結部材２５の内方の空間と複数の通気孔２２のそれぞれとを連通する。複数の連通部２８の内方には、それぞれ固定部材５０の複数のアーム部５２が配置されている。つまり、複数の連通部２８は、複数のアーム部５２が配置されるための空間である。固定部材５０は、複数の連通部２８において複数のアーム部５２がガス空間２１Ａからの圧力を受けることにより、バルーン２０Ｄに支持される構成であってもよいし、本体部５１が連結部材２５の所定の位置で固定されている構成であってもよい。

また、バルーン２０Ｄは、連結部材２５の下端に窓部２９を有する。窓部２９は、カメラ４４がバルーン２０Ｄの下方の撮影ができるように、アクリルなどの透明な樹脂で構成されている。また、窓部２９は、単なる開口であってもよい。

バルーン２０Ｄの複数の通気孔２２のそれぞれには、当該通気孔２２内部の気体の流路が狭まることを防ぐために設けられ、当該通気孔２２の内面を支持する筒状部材６１が配置されている。筒状部材６１は、例えば、網状に編まれた針金などにより構成されている。筒状部材６１は、通気孔２２の気体の流れを阻害せずに内面を外方に向けて支持できれば、針金などの金属で構成されていなくてもよく樹脂で構成されていてもよいし、網状に編まれた構成でなくても板が円筒形状に成形された部材であってもよい。なお、筒状部材６１には、複数のアーム部５２によって貫通されている。

また、バルーン２０Ｄの複数の通気孔２２のそれぞれの上端部及び下端部には、通気孔２２の上部及び下部に物体が接触しても当該通気孔２２内に設けられたロータユニット３０Ａへの接触を抑制するための保護ネット６２、６３がそれぞれ設けられている。

複数のロータユニット３０Ａは、実施の形態１のロータユニット３０と異なり、固定部材５０や筒状部材６１によって支持されているため、フレーム３１が省略された構成であってもよい。

−実施の形態７の効果−
本実施の形態に係る飛行体１０Ｄは、固定部材５０が複数のロータユニット３０Ａを、上面視における所定の位置、かつ、複数のロータユニット３０Ａの回転軸が上下方向に略平行になる姿勢で固定している。そして、バルーン２０Ｄは、複数の通気孔２２を連通する連通部２８を有し、固定部材５０の複数のアーム部５２は、複数の連通部２８の内方に配置されている。このため、複数のロータユニット３０Ａは、互いに所定の位置関係、かつ、回転軸が上下方向に略平行な姿勢で固定部材５０により固定されているため、バルーン２０Ｄが物体と接触してバルーン２０Ｄが破損した場合であっても、複数のロータユニット３０Ａの位置関係及び姿勢をバルーン２０Ｄが破損する前の状態のままで維持することができる。このため、バルーン２０Ｄが物体と接触してバルーン２０Ｄが破損した場合であっても、飛行体１０Ｄを安定して飛行させることができる。

ここで、複数の電圧調整部５３は、バッテリ４２からの電力をモータ３３にとって適切な大きさの電圧に変更する電気部品であるため、発熱しやすい。一方で、バルーン２０Ｄは、熱に弱い素材で構成されているため、発熱している部品によって溶けてしまうおそれがある。

本実施の形態における飛行体１０Ｄでは、発熱しやすい複数の電圧調整部５３のそれぞれを、対応するロータユニット３０Ａからの気流が通過する通気孔２２に配置しているため、気流により複数の電圧調整部５３を効率よく冷却できる。このため、バルーン２０Ｄが複数の電圧調整部５３の発熱により溶けて損傷し、ガス空間２１Ａ内部に充填されているガスがガス空間２１Ａの外部に流出することを低減することができる。

なお、実施の形態１〜６では特に説明していないが、実施の形態１〜６における飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｃ（つまり、固定部材５０を備えていない飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｃ）においても、複数のロータユニット３０のそれぞれに対応して複数の電圧調整部が設けられている。このため、上記の課題は本実施の形態における飛行体１０Ｄと同様に有している。よって、実施の形態１〜６における飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｃにおいても、本実施の形態の飛行体１０Ｄと同様に通気孔２２の中に電圧調整部を配置することは、上記と同様の効果があると言える。

本実施の形態における飛行体１０Ｄによれば、複数の通気孔２２のそれぞれに、当該通気孔が狭まらないように当該通気孔の内面を支持する筒状部材６１を備えているため、複数の通気孔２２の形状を所望の形状に維持することが容易にできる。このため、複数のロータユニット３０Ａによる気流を所望の気流とすることができ、飛行体１０Ｄを安定して飛行させることができる。

本実施の形態における飛行体１０Ｄによれば、連結部材２５の上端及び下端が閉塞されており、複数の通気孔２２の上端及び下端に保護ネット６２、６３が設けられている。つまり、複数のロータユニット３０Ａ、固定部材５０及び搭載機器は、バルーン２０Ｄ及び保護ネット６２、６３により覆われるため、物体に衝突したとしても、バルーン２０Ｄ及び保護ネット６２、６３により衝撃を低減できる。このため、複数のロータユニット３０Ａ、固定部材５０及び搭載機器が損傷することや、物体が損傷することを効果的に抑制できる。

《他の実施の形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記の実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

上述した実施の形態１〜７では、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｄは、中空のバルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄにより構成された緩衝体を備える構成であるが、この構成に限らない。例えば、緩衝体は、スポンジ、ゴムなどの中実の材料から構成されていてもよい。つまり、緩衝体は、物体に衝突したときに衝撃を吸収できる材料で構成されていれば、どのような材料を用いてもよい。

上述した実施の形態１〜７では、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｄのバルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄには、４つの通気孔２２が設けられており、４つの通気孔２２のそれぞれに１つずつロータユニット３０、３０Ａが設けられている構成であるが、この構成に限らない。例えば、図１６に示すように、１つの通気孔２２Ｅが設けられたバルーン２０Ｅと、当該１つの通気孔２２Ｅの内部に４つのロータユニット３０Ａが設けられた固定部材５０Ａとを備えた飛行体１０Ｅとしてもよい。なお、図１６は、他の実施の形態の飛行体の平面図である。

また、図示しないが、２つの通気孔が設けられたバルーンと、２つの通気孔のそれぞれに２つずつロータユニットが設けられた飛行体としてもよい。つまり、１つの通気孔に複数のロータユニットが設けられた飛行体としてもよい。

上述した実施の形態１〜７及び図１６で示す他の実施の形態では、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｄは、１つのバルーン２０、２０Ａ〜２０Ｅを備える構成であるが、この構成に限らない。例えば、図１７に示すように、それぞれが別体の複数（４つ）の副バルーン２０Ｆａ（つまり、副緩衝体）を有するバルーン２０Ｆを採用してもよい。なお、図１７は、他の実施の形態の飛行体の平面図である。複数の副バルーン２０Ｆａのそれぞれは、１つのロータユニット３０Ａが配置される通気孔２２を有する。複数の副バルーン２０Ｆａの通気孔２２に配置されたロータユニット３０Ａは、固定部材５０によって互いに固定されている。

上述した実施の形態１〜７では、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｄのバルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄは、図１８に示すように構成されていてもよい。図１８は、バルーンのシートの構成を示す図である。具体的には、図１８の（ａ）は、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄの平面図であり、図１８の（ｂ）は、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄを側方から見たときの正面図である。

図１８の（ｂ）に示すように、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄは、上面シート２１０、下面シート２４０及び側面シート２３０を有する。

上面シート２１０は、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄの上面を構成するシートである。下面シート２４０は、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄの下面を構成するシートである。上面シート２１０は、図１８の（ａ）に示すように、略扇形の複数の副シート２１１〜２２２の半径部分が互いに接着されることにより構成される、外径が略円形状のシートである。上面シート２１０は、実施の形態１で説明した基準曲線部２３及び小曲率半径部２４が組み合わされた略円形状のシートである。また、上面シート２１０の中心には、円形の副シート２２３が配置され、複数の副シート２１１〜２２２の頂点部分と接着されている。なお、上面シート２１０は、複数の副シート２１１〜２２２の頂角の合計は、３６０°よりも小さいことが好ましく、これにより、略円錐形状となる。

下面シート２４０は、詳細は図示しないが、上面シート２１０と同様の構成であるため説明を省略する。

なお、上面シート２１０及び下面シート２４０のそれぞれには、４つの通気孔２２を形成するための開口が形成されており、上面シート２１０及び下面シート２４０の開口が互いに連結されることにより通気孔２２が形成されている。

側面シート２３０は、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄの側面を構成するシートである。側面シート２３０は、矩形のシートにより構成され、矩形のシートは複数の副シート２３１〜２３４の短辺部分が互いに接着されることにより構成されている。なお、側面シートは、１枚の矩形のシートにより構成されていてもよい。

そして、側面シート２３０の対向する２つの長辺部分の一方が上面シート２１０の外周部と接着され、他方が下面シート２４０の外周部と接着されている。

このように、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄを上面シート２１０、下面シート２４０及び側面シート２３０により構成することで、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄの側面部分を比較的広い範囲で接着部分がない状態とすることができる。つまり、側面部分の広い範囲を副シート２３１〜２３４で構成しているため、例えば、広告などの表示を接着による段差や色ずれなどがほとんど発生しない状態で印刷することができる。これにより、美観を保った状態で広告をバルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄの側面に表示できる。

上述した実施の形態１〜６では、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｃの連結部材２５の上端は、閉じられている構成であるが、上端が外部に開放されていてもよい。これにより、連結部材２５の内方の空間の上端及び下端が外部に開放されているため、連結部材２５の内方の空間の気体を流れやすくできる。このため、連結部材２５の内方の空間に配置される搭載機器を効率よく冷却することができる。なお、この場合、円板部材４０に複数の貫通孔や切り欠きを設けることでさらに気体が流れやすくする構成を取れば、連結部材２５の内方の空間の気体をさらに流れやすくできるためより効果的に搭載機器を冷却できる。

上述した実施の形態１〜７と、図１６及び図１７で示す他の実施の形態とでは、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｆに４つのロータユニット３０が設けられているが、飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｆに設けられるロータユニット３０の数は、２つ以上であればよく、４つには限定されない。ただし、飛行体１０の飛行の安定性を考慮すると、３つ以上のロータユニット３０を飛行体１０に設けるのが望ましい。

上述したように、飛行体１０のバルーン２０には、ロータユニット３０と同数の通気孔２２が形成される。従って、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のロータユニット３０を備える飛行体１０では、バルーン２０にＮ個の通気孔２２が形成される。その際、バルーン２０の形状は、上下方向に延びる直線を対称軸とした(３６０°／Ｎ)回転対称性を有する形状であるのが望ましい。つまり、この場合、バルーン２０は、対称軸周りに(３６０°／Ｎ)だけ回転する毎に、回転する前と同じ形状となる。例えば、飛行体１０が３つのロータユニット３０を備える場合、その飛行体１０のバルーン２０は、１２０°回転対称性を有する形状であるのが望ましい。また、飛行体１０が６つのロータユニット３０を備える場合、その飛行体１０のバルーン２０は、６０°回転対称性を有する形状であるのが望ましい。

上述した実施の形態１〜７と、図１６及び図１７で示す他の実施の形態との飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｆは、ロータユニット３０をバルーン２０に対して着脱可能となるように構成されていてもよい。ロータユニット３０がバルーンに対して着脱可能であれば、飛行体１０を搬送する際に、バルーン２０からロータユニット３０を取り外し、バルーン２０を小さく折り畳むことが可能となる。その結果、搬送中の飛行体１０の荷姿を小型化できる。

上述した実施の形態１〜７と、図１６及び図１７で示す他の実施の形態とでは、バルーン２０、２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆにロータユニット３０、３０Ａと同数（実施の形態１〜７では４つ）の通気孔２２を形成し、各通気孔２２にロータユニット３０、３０Ａを１つずつ配置している。しかし、バルーン２０には、ロータユニット３０よりも多数の通気孔２２が形成されていてもよい。この場合は、ロータユニット３０が設けられない通気孔２２が存在することになる。このようなロータユニット３０が配置されない通気孔２２をバルーン２０に設けると、飛行体１０の上昇時と下降時に飛行体１０に作用する空気抵抗を低減することが可能となる。

上述した実施の形態１〜６では、バルーン２０の通気孔２２に、通気孔２２を横断する保護ネットが設けられていてもよい。この場合、各通気孔２２では、ロータユニット３０の上方と下方のそれぞれに保護ネットが配置される。この保護ネットは、通気孔２２へ進入した異物がロータユニット３０のプロペラ３２と接触するのを防ぐために、通気孔２２に設けられる。

上述した実施の形態１〜７と、図１６及び図１７で示す他の実施の形態との飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｆにおいて、カメラ４４とプロジェクタ４３と発光体４６とは、任意の構成機器であって、省略することができる。これらの構成機器は、飛行体１０自体の機能とは無関係だからである。

上述した実施の形態１〜７と、図１６及び図１７で示す他の実施の形態との飛行体１０、１０Ａ〜１０Ｆには、制御器４１等と共にスピーカが設置されていてもよい。飛行体１０にスピーカを設けた場合、スピーカから音声を発することが可能となると共に、シート状の材料からなるバルーン２０を音波で振動させることによって一種の演出効果を得ることも可能となる。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

以上説明したように、本開示は、複数のロータユニットとバルーンとを備えた飛行体について有用である。

１０、１０Ａ〜１０Ｅ 飛行体
２０、２０Ａ〜２０Ｆ バルーン
２０Ｆａ 副バルーン
２１、２１Ａ ガス空間
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 領域
２２、２２Ｅ 通気孔
２２ａ 中央筒部
２３ 基準曲線部
２４ 小曲率半径部
２５ 連結部材
２６ 隔壁
２７ 凹溝部
２８ 連通部
２９ 窓部
３０、３０Ａ ロータユニット
３１ フレーム
３２ プロペラ
３３ モータ
３４ フラップ
３５ 整流板
４０ 円板部材
４１ 制御器
４２ バッテリ
４３ プロジェクタ
４４ カメラ
４５ ジンバル
４６ 発光体
５０、５０Ａ 固定部材
５１ 本体部
５２ アーム部
５２ａ 先端部
５３ 電圧調整部
５４ 支持部材
５５ 収容部
６１ 筒状部材
６２、６３ 保護ネット
２１０ 上面シート
２１１〜２２２ 副シート
２３０ 側面シート
２３１〜２３４ 副シート
２４０ 下面シート

Claims (17)

1. プロペラと、前記プロペラを駆動するモータとをそれぞれが有する複数のロータユニットと、
   ガスが封入され、前記複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、前記複数のロータユニットの側方を覆うバルーンと、を備え、
   前記バルーンには、当該バルーンを上下方向に貫通する複数の通気孔が形成され、
   前記複数のロータユニットは、それぞれ、前記複数の通気孔の中に配置され、
   前記バルーンの中心部には、一端が前記バルーンの上部に接合されて他端が前記バルーンの下部に接合される連結部材が設けられている
   飛行体。
2. 前記連結部材は、筒状に形成されている
   請求項１に記載の飛行体。
3. 前記ガスは、空気よりも密度の小さい物質で構成される
   請求項１に記載の飛行体。
4. さらに、
   当該飛行体の総重量を調整するための重りを収容する収容部を備える
   請求項３に記載の飛行体。
5. さらに、
   それぞれが、前記複数のロータユニットが有する複数の前記モータを駆動させる電力の電圧を調整する複数の電圧調整部を備え、
   前記複数の電圧調整部は、それぞれ、前記複数の通気孔の中に配置されている
   請求項１から４のいずれか１項に記載の飛行体。
6. さらに、
   前記複数の通気孔のそれぞれに設けられ、当該通気孔が狭まらないように当該通気孔の内面を支持する筒状部材を備える
   請求項１から５のいずれか１項に記載の飛行体。
7. さらに、
   前記複数のロータユニットを、上面視における所定の位置、かつ、前記複数のロータユニットの回転軸が上下方向に略平行になる姿勢で固定する固定部材を備え、
   前記バルーンは、前記複数の通気孔を連通する連通部を有し、
   前記固定部材は、前記連通部の内方に配置されている
   請求項１から６のいずれか１項に記載の飛行体。
8. 前記バルーンは、上下に扁平である
   請求項１から７のいずれか１項に記載の飛行体。
9. 前記バルーンは、上面シート、下面シートおよび側面シートを有し、
   前記上面シートおよび前記下面シートのそれぞれは、略扇形の複数の副シートの半径部分が互いに接着されることにより構成され、
   前記側面シートは、矩形のシートにより構成され、
   前記側面シートの対向する２つの長辺部分の一方が前記上面シートの外周部と接着され、他方が前記下面シートの外周部と接着されている
   請求項８に記載の飛行体。
10. 前記ロータユニット及び該ロータユニットが設けられた前記通気孔は、前記バルーンの周縁寄りの部分に配置されている
    請求項１から９のいずれか１項に記載の飛行体。
11. 前記バルーンは、中心部から周縁部へ向かって高さが次第に低くなっている
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の飛行体。
12. さらに、
    前記通気孔の下端部に可動式のフラップを備える
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の飛行体。
13. 前記通気孔は、上下方向の中央部から上端部へ向かって次第に断面積が拡大し、且つ上下方向の中央部から下端部へ向かって次第に断面積が拡大する形状となっている
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の飛行体。
14. 前記バルーンは、中心部から周縁部へ向かって高さが次第に低くなっており、
    前記通気孔は、前記バルーンの周縁部寄りの高さが、前記バルーンの中心部寄りの高さよりも低くなっている
    請求項１３に記載の飛行体。
15. 前記バルーンの上面視の周縁は、前記通気孔と同数ずつの基準曲線部と該基準曲線部よりも曲率半径の小さい小曲率半径部とが交互に配置された形状となっており、
    前記小曲率半径部は、前記複数の通気孔それぞれの外側に１つずつ配置されている
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の飛行体。
16. 前記バルーンは、前記通気孔を形成する部分に、前記ロータユニットを設置するための凹溝部が形成されている
    請求項１から１５のいずれか１項に記載の飛行体。
17. 前記バルーンは、前記ガスが充填される該バルーンの内部空間が複数の領域に仕切られている
    請求項１から１６のいずれか１項に記載の飛行体。

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