移動体又は玩具移動体のためのプロパルジョンシステム

本発明は、地表又は空中を移動する能力を有した、移動体又は玩具移動体のためのプロパルジョンシステムに関する。

陸上並びに空中を移動することができる移動体又は航空機を提供することは、公知である。例えば、ハリアージャンプジェットなどの、垂直離着陸移動体又は航空機は、空中で良好な能力を有するが、起伏の多い地形上の移動には適していない。

そのような理由から、地表であらゆる地形に適応できる能力、並びに、垂直離着陸及び滑走離着陸の航空能力を有した移動体を提供することが望ましい。

本発明は、地表に沿って移動体をドライブする回転ドライブ手段であり、平面内でオペレーティングし、周囲部地表エンゲージメント部を有する回転ドライブ手段、を備えた移動体又は玩具移動体のためのプロパルジョンシステムであり、スラスト(回転軸方向力)を生成するためにロータ軸の周囲で回転可能な1つ以上のロータブレードを更に備えるロータ(回転翼)、を備えたプロパルジョンシステムであって、ロータが回転する間のロータブレードが、周囲部地表エンゲージメント部の内側である回転ドライブ手段の平面を通過するように、回転ドライブ手段及びロータが互いに対して位置付けられる、プロパルジョンシステムを提供する。

有利には、本発明によるプロパルジョンシステムは、回転ドライブ手段による地表での移動、及び、ロータによる空中での移動を可能にする。

本発明は、有利には、各ロータブレードが回転ドライブ手段の平面を通過させることにより、コンパクトな配列を提供する。更に、周囲部地表エンゲージメント部は、各ロータブレードの周囲領域をいくらか広げるように拡張されるので、各ブレードが外部の各物体に接触することを防止する。これに関して、ロータ軸を回転ドライブ手段の平面内に位置する場合が、周囲部地表エンゲージメント部による各ブレードの被覆率が最大化されるので、特に有利である。

本発明は、また、シャーシ、及び、そのシャーシに結合された、先に記載されたような、1つ以上のプロパルジョンシステムを備えた、移動体又は玩具移動体を提供する。

本発明は、多くの異なる各領域において用途を見出す。例えば、本発明は、以下の産業で使用され得る: 玩具産業−ラジコン模型 防衛産業−過酷な環境(陸上又は空中)での無人偵察機としての使用 捜索と救助−犠牲者と救助隊との間に多くの障害物が存在する危険な環境又は自然災害のためのファーストレスポンスヴィークル(初動移動体)として 映画産業−興味深い固有のカメラ視点が、ドライブ、飛行、及びクライミングの組み合わせによって達成され得る 探査−以前は到達不可能であり得た、地球又は他の各惑星上の、到達困難な場所へ到着することができる。

一実施形態では、本発明は、ドライブ並びに飛行することができ、垂直離着陸、90度の各面のクライミング、及び逆さ向きでのドライブが可能な、すなわち4つのプロパルジョンシステムを有した、四輪自動車として実現される。

一実施形態では、地表ドライブは後部ホイールドライブシステムによって達成され得、各前部ホイールはドライブされるロータだけを有してもよい。

本発明は、様々な方法で実現可能であるが、ここでは、各実施形態を、以下の各添付図面を参照して、一例として説明する:

本発明を実施するプロパルジョンシステムの斜視切欠図である。

本発明の第2の実施形態の側面図である。

図1に示されるプロパルジョンシステムの側面切欠図である。

図1のプロパルジョンシステムの後方からの斜視図である。

プロパルジョンシステムの第3の実施形態の側面図である。

図5に示されるプロパルジョンシステムの斜視図である。

シャーシ及び本発明を実施するプロパルジョンシステムを備えた移動体の部分図である。

本発明を実施する移動体の上面斜視図である。

図8に示される移動体の下面図である。

図1に示されるプロパルジョンシステム1は、ホイール軸5の周囲で回転可能なハブレスホイール2を備える。プロパルジョンシステム1はまた、ロータ軸4の周囲で回転可能なロータ3を有する。ロータ3は、ロータ軸4の両側に配置された第1及び第2の各ブレード6、7を備える。ロータ軸4は、ホイールのリム8内に定義された面に位置し、ホイール軸5に垂直である。ホイール軸5及びロータ軸4は、ホイールの中心点で、互いに交差する。ホイールは、周囲部に設けられたゴムタイヤ10を有する。

図2は、ベルト又はトラック24をドライブする第1及び第2の各ホイール22、23を含んだプロパルジョンシステム20の第2の実施形態を示す。トラック24の間で、及び、各ホイールの間に定義された空間に、ロータ21が配置される。ロータは、各ホイールの各回転軸に垂直な軸の周囲で回転する。

ロータを収容する各ハブレスホイール2の周囲部にベルト24を提供することによって、ベルトと各ハブレスホイールとの間の空間にロータを任意に提供することによって、図1及び図2の各実施形態を組み合わせることも可能である。

図3は、プロパルジョンシステムをオペレーティングするために使用されるドライブ機構のいくつかの詳細を示す。ハブレスホイール2は、リム8上に取り付けられ、ドライブギア31によってドライブされる内歯ギア9を備える。モータ41は、小さな結合ギア32によりドライブギア31をドライブする。複数のガイドギア33、34、35、36、37が、同様にリム8上に取り付けられ、ハブレスホイールを回転させる間、ハブレスホイール2の内歯ギア9が適所に保持されることを確実にする。モータ41は任意の適切なタイプのモータであり得、好ましい実施形態では、電気モータが使用される。内歯ギア9の代わりとして、ホイールが、摩擦材取り付け及びドライブシステムを使用してもよい。

ロータ3は、この実施形態では別個のモータ42によってドライブされる。これにより、有利には、ドライブ及び飛行動作の各モードの独立した制御が可能となる。しかしながら、プロパルジョンシステムはまた、ホイール及びロータを同時にドライブするための適切なギア装置を備えた単一のモータによってドライブされてもよい。図4及び図7は、結合ギア32をドライブし、したがってドライブギア31をドライブするスパーギア45に、ホイールドライブモータ41を結合する軸44を示す。移動体のシャーシ71に結合し、ロータ3及びドライブギア31がその上に支持される半径方向内側への延長部を含んだ支持手段43を、リム8は備える。リム8は、ポリカーボネート及び/又はナイロン66などの、可撓性プラスチック材料から作製され、したがって、可撓性プラスチック材料が、有利にはショックアブソーバとしての機能を果たして、ホイールへの衝撃を吸収し、ロータを保護する。移動体は、玩具形態では、特に、高速での胴体着陸をうまく切り抜ける。

図5は、2つの支持ブラケット52及び53を備えるリム51を有したプロパルジョンシステムの一実施形態を示す。それぞれの支持ブラケットは、プロパルジョンシステムをサスペンションシステムに結合する一対の各ストラット54、55に結合される。したがって、衝撃吸収性を提供するために支持手段43を使用する代わりに、システムは、衝撃を吸収する独立した手段を有する。この実施形態は、より大きな質量を有する本発明の各実施形態のための、より効果的なサスペンションを可能にする。リムはこの実施形態では封止されるため、埃がホイールの内歯ギアに確実に入り込まない。

図8は、シャーシ71を備えた本発明を実施する移動体を示し、図9に下面から示されるように、移動体は、各前部推進ユニット83及び84をそれぞれ方向付けるために第1及び第2の各連結アーム91、92をオペレーティングさせるサーボ90を備えたステアリング機構を有する。各連結アームは弾性材料から作製されて、曲げることができるように、したがってサーボセイバースプリングの必要性を回避することができるように、湾曲する。移動体のこの実施形態では、各後部ホイール81、82は、軸44を介してドライブされ、各ホイールの各ロータを介してスラストを提供する。他方で、各前部プロパルジョンシステム83、84は、必要であるときにステアリング及びスラストを単純に提供し、地表に沿ったいかなるドライブ力も提供しない。

移動体は、いくつかの異なる動作モードを有する。第1に、移動体は、地表に沿って単純にドライブされ得る。このモードでは、各後部ホイール81、82は軸44によってドライブされ、各ロータに動力を供給する各モータはオペレーティングしないままである。第2のモードでは、移動体は地表に沿ってドライブされると同時に各ロータはオペレーティングされ得、滑走しつつの離着陸操縦の実行を可能にする。各ロータの回転方向を選択することによって、スラストを、移動体に対して上又は下方向とし得る。スラストが下方向に移動体を付勢するように作用するとき、ロータスラストは各ホイールのドライブと組み合わせて使用され得、移動体が非常に急勾配を、垂直な各表面までも、押し上がること、又は、表面に沿って上下逆さにドライブすることさえも可能にする。