(57)【要約】本発明は、走行および飛行が可能な自動車に関する。従来の飛行機能を有する自動車は、自動車の幅や自動車の高さが大きく、道路での離着陸は困難であった。本発明は、飛行に必要な揚力を発生する配置した翼の集まりを用いて、自動車の幅や自動車の高さを小さくし、道路より離陸し、道路へ着陸することを可能にした。配置した翼の集まり１５８は、本体１５０に取り付けられており、翼の幅方向を、自動車の左右方向とし、自動車の上下方向と、自動車の前後方向とよりなる面内に翼を配置し、各翼がほぼ同じ揚力を発生する迎え角になるように、各翼の取付角を制御する翼の集まりである。本体１５０は、左操舵輪１５２ａ、左駆動輪１５３ａを有し、これらの車輪を利用して走行する。推進部１５６はプロペラであり、飛行に必要な推力を発生する。昇降舵１２４、補助翼１２６および方向舵１２８は飛行時に姿勢制御する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向を決める操舵の車輪と、走行用の動力が伝えられる駆動の車輪とを備える自動車であって、前記操舵の車輪を動かす走行用操舵部と、走行に必要な動力を前記駆動の車輪に伝える駆動部と、当該自動車の飛行に必要な揚力を発生するための配置した翼の集まりと、飛行時に当該自動車の姿勢を制御する舵と、前記舵を動かす飛行用操舵部と、飛行に必要な推進力を発生する推進部と、を備えることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行および飛行が可能な自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の走行および飛行が可能な自動車は、飛行機能を有していない自動車が走行する道路幅より翼幅が長くなってしまうので、走行時には、翼を取り外し、翼端が後方になるように折りたたむ形態、前方になるように折りたたむ形態、上方になるように折りたたむ形態、トレーラのように牽引する形態、円環翼を折りたたむ形態などが考えられている。
以下、図２、図３により、従来の走行および飛行が可能な円環翼を利用した自動車１０について説明する。（例えば、特許文献１参照。）
図２は、従来の走行および飛行が可能な自動車１０の正面図、図３は、図２の自動車１０の側面図である。本体５０は、左操舵輪５２ａ、左駆動輪５３ａを有し、これらの車輪を利用して走行する。円環翼５８は、本体５０に取り付けられており、飛行に必要な揚力を発生する。推進部５６はプロペラであり、飛行に必要な推力を発生する。先尾翼５４は飛行中の縦安定性を高める。補助翼２６および方向舵２８は飛行時の姿勢制御のために利用される。円環翼５８は、翼幅が短くても飛行に必要な揚力を発生するが、翼を折りたたんで道路を走行できる。
【特許文献１】特許第３８１７５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の飛行機能を有する自動車１０は、自動車の幅や自動車の高さが大きく、航空路は、ハブ空港から、各地方空港への空路と、各地方空港を結ぶ空路、地方空港から離島、山間部を結ぶ空路など、地方空港を経由する必要があった。道路から道路へ直接飛べば非常に近い距離であるにも関わらず、長い距離を飛ぶことになり、無駄に時間がかかってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、配置した翼の集まりを用い、自動車の幅や、自動車の高さを小さくすることで、道路から離陸し、道路へ着陸できる走行および飛行を可能にする自動車を創作するに至った。
配置した翼の集まりとは、翼の幅方向を、自動車の左右方向とし、自動車の上下方向と、自動車の前後方向とよりなる面内に翼を配置し、各翼がほぼ同じ揚力を発生する迎え角になるように、各翼の取付角を制御する翼の集まりである。各翼の取付角は、自動車の前後方向の位置で異なり、翼の後縁から後ろの気流に対し後ろの翼が揚力を発生する迎え角になるように制御することから、自動車の後ろになるに従い、徐々に取付角が大きくなる。上下方向の翼と翼との間隔は、例えば、翼弦長とほぼ同じとし、前後方向の翼と翼との隙間間隔は、翼弦長に比べ、かなり小さくすることもできる。自動車の走行時などで、揚力の発生が不要のときは、迎え角を小さくする。例えば、翼が対称翼の時は、翼の取付角を水平にすればよい。
本発明のある様態は自動車である。この自動車は、進行方向を決める操舵の車輪と、走行用の動力が伝えられる駆動の車輪とを備える自動車であって、前記操舵の車輪を動かす走行用操舵部と、走行に必要な動力を前記駆動の車輪に伝える駆動部と、当該自動車の飛行に必要な揚力を発生するための配置した翼の集まりと、飛行時に当該自動車の姿勢を制御する舵と、前記舵を動かす飛行用操舵部と、飛行に必要な推進力を発生する推進部と、を備える。自動車の姿勢を制御する舵は、当該自動車のロール、ピッチ、ヨーを制御するための舵である。
この自動車は、離着陸時に当該自動車に、横方向の力が働くように、横推進部を更に備えてもよい。横風があるときの着陸時、自動車の姿勢を、道路の進む方向より、風の吹く方向に傾けるが、横推進部により、横風の影響を軽減し、自動車の姿勢を道路の進む方向に近づけることができる。離陸時も、横風の影響を軽減でき、離陸が容易になる。
【発明の効果】
【０００５】
将来の航空路は、自動車の現在位置より地上を走行し、現在位置に近い離陸できる道路まで行って離陸し、最短航空路を飛行し、目標地点近くの着陸できる道路に着陸し、目標地点まで地上を走行する。
本発明者は、自動車の幅や自動車の高さを小さくすることにより、道路より離陸し、道路へ着陸できるように本発明をなしたものであり、その目的は、移動時間の短縮、道路渋滞の緩和、所要駐車面積の縮小、消費エネルギーの軽減などができて、環境にやさしい自動車を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は本発明の実施の形態を示す自動車の側面図である。
図２は従来の走行および飛行が可能な自動車の正面図である。
図３は図２の自動車の側面図である。
図４は図１の自動車の左から見た配置した翼の集まりの例の側面図である。
図５は図１の自動車の正面図である。
図６は図１の自動車の上面図である。
図７は図１の自動車の背面図である。
図８は図１の自動車の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０００７】
１００本発明の自動車、１０４走行用操舵部、１０６操作部、１０８動力源、１１０駆動部、１１２状態検出部、１１４前輪駆動部、１１６動力制御部、１２０姿勢を制御する舵、１２２飛行用操舵部、１２４昇降舵、１２６補助翼、１２７垂直安定板、１２８方向舵、１３０走行と飛行の切替部、１５０本体、１５２ａ左操舵の車輪、１５２ｂ右操舵の車輪、１５３ａ左駆動の車輪、１５３ｂ右駆動の車輪、１５４先尾翼、１５６推進部、１５７横推進部、１５８配置した翼の集まり、１６０翼取付角制御部
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図１、図４〜図８に基づいて説明する。
図１は、自動車１００の側面図である。自動車１００は、飛行に必要な揚力を発生する配置した翼の集まり１５８、推進部１５６としてのプロペラ、飛行中の縦安定性を高める先尾翼１５４、飛行中の方向の安定のための垂直安定板１２７、ピッチ方向制御を行う昇降舵１２４、ロール方向制御を行う補助翼１２６、ヨー方向の制御を行う方向舵１２８、走行時に利用する左操舵の車輪１５２ａ、左駆動の車輪１５３ａおよび横風の影響を軽減するための左横推進部１５７ａを本体１５０に備える。左操舵の車輪１５２ａおよび左駆動の車輪１５３ａは図示しない動力源１０８からの動力により駆動され、前進および後進の方向に回転が可能である。
図４は、自動車の左から見た配置した翼の集まりの例の側面図である。図４は、上下方向に翼が４葉、前後方向に翼が４葉のときの、全部で１６葉の翼の集まりの一例である。
実施例として、上下方向に翼が１２葉、前後方向に翼が７葉のときの、配置した翼の集まりの全部で８４葉の実効の翼面積の概算値を示す。
翼幅が自動車の幅の１．６８米とし、翼弦長が０．１米のときで、上下方向の翼と翼との間隔を０．１米、前後方向の翼と翼との隙間間隔を０．０１米とした場合、１葉の面積は０．１６８平方米、８４葉あるから、全部で１４．１１２平方米となる。しかし上下方向に多葉の場合、翼の揚力の実効効率が下がり、上下方向１２葉のときは揚力の実効効率が約５６パーセントとなるとする。さらに、駆動の車輪のある部分を翼面積から差し引き、有効部分が９７．５パーセントになるとすると、全部で８４葉の翼の実効の翼面積が約７．７平方米となる。自動車の前部にある先尾翼１５４の揚力の分担を１５パーセントとし、後部の８４葉の配置した翼の集まり１５８の揚力の分担を８５パーセントとすると、先尾翼１５４の揚力は１．４平方米で、７．７平方米と１．４平方米の合計で９．１平方米となり、飛行に必要とする揚力を発生できる。後部の配置した翼の集まり１５８の大きさは、上下方向は１．１米、前後方向は０．７６米、左右方向は１．６８米となる。先尾翼１５４については、翼幅１．２米、翼弦長０．１５米、上下方向の翼と翼との間隔を０．１５米、前から３葉、４葉、４葉の合計１１葉の翼の集まりで、大きさは、上下方向は０．３〜０．４５米、前後方向は０．４７米、左右方向は１．２米で、上下方向に多葉の揚力の実効効率が７２〜７７パーセントになるとすると、先尾翼１５４の翼の実効の翼面積は、約１．４平方米となる。
なお、上下方向の翼の葉数、上下方向の翼と翼との間隔、前後方向の翼の葉数および各翼の一葉の面積を増加することで、実効の翼面積を増加するができる。
図５は、図１の自動車１００の正面図である。本図において既に説明した符号と同一の符号は、説明済みの符号と機能が同じである。
図６は、図１の自動車１００の上面図である。
図７は、図１の自動車１００の背面図である。推進部１５６としてのプロペラは、安全性を高めるために、４個備えている。
図８は、図１の自動車１００の機能ブロック図である。この機能ブロック図は、動力源１０８として、２次電池、蓄電器などを用い、左操舵の車輪１５２ａ、右操舵の車輪１５２ｂ、左駆動の車輪１５３ａおよび右駆動の車輪１５３ｂに電動機組込みの車輪を用い、プロペラである推進部１５６の回転動力として、電動機を用いた場合のものである。推進部１５６をプロペラとレシプロエンジンやジェットエンジンを用いる場合、そのエンジンに機械結合した発電機により、動力源１０８の２次電池を充電し、左操舵の車輪１５２ａ、右操舵の車輪１５２ｂ、左駆動の車輪１５３ａおよび右駆動の車輪１５３ｂの動力とする。動力源１０８として、燃料電池、ガスタービンなどを用いてもよい。操作部１０６は、ハンドルや操縦桿などであって、運転者からの操作を受け付ける。走行用操舵部１０４は、操作部１０６の操作に応じて、左操舵の車輪１５２ａおよび右操舵の車輪１５２ｂを動かす。動力源１０８は、駆動部１１０、前輪駆動部１１４、推進部１５６および横推進部１５７に動力を伝達する。駆動部１１０は、左駆動の車輪１５３ａおよび右駆動の車輪１５３ｂを駆動する。前輪駆動部１１４は、左操舵の車輪１５２ａおよび右操舵の車輪１５２ｂを駆動する。左操舵の車輪１５２ａ、右操舵の車輪１５２ｂ、左駆動の車輪１５３ａおよび右駆動の車輪１５３ｂは、ブレーキを備えている。走行と飛行の切替部１３０は、走行にするか飛行にするかの切り替えを、操作部１０６から操作を受け付け、状態検出部１１２に伝える。状態検出部１１２は、当該自動車の状態を検出し、操作部１０６、走行用操舵部１０４、飛行用操舵部１２２および動力制御部１１６に伝える。状態検出部１１２は、例えば、速度、高度、位置、地上走行中か飛行中かなどを検出する。飛行用操舵部１２２は、操作部１０６の操作に応じて、姿勢を制御する舵１２０を動かす。姿勢を制御する舵１２０には、昇降舵１２４、補助翼１２６および方向舵１２８がある。動力制御部１１６は、操作部１０６と状態検出部１１２から供給される自動車１００の状態に応じて、動力源１０８を動作させる。
離陸するとき、離陸前の走行時に、推進部１５６、駆動部１１０、前輪駆動部１１４を動作させ、プロペラ、左操舵の車輪１５２ａ、右操舵の車輪１５２ｂ、左駆動の車輪１５３ａおよび右駆動の車輪１５３ｂを同時に回転させることにより、離陸滑走距離を短縮できる。なお、自動車が停止や後進している時、危険防止のために、推進部１５６を動作させないで、車輪により地上を前進走行し、加速後、推進部１５６を動作させる。
着陸するとき、着陸前の飛行時に、推進部１５６、駆動部１１０、前輪駆動部１１４を動作させ、プロペラ、左操舵の車輪１５２ａ、右操舵の車輪１５２ｂ、左駆動の車輪１５３ａおよび右駆動の車輪１５３ｂを同時に回転させ、車輪の回転を着陸速度相当に合わすことにより、着陸時の道路と車輪との摩擦による車輪の減耗を減らすことができ、着陸時の衝撃も、減らすことができる。
翼取付角制御部１６０は、操作部１０６からの運転者の操作に応じて、配置した翼の集まり１５８の翼の取付角を制御する。翼取付角制御部１６０は、翼の取付角を制御するとき、翼の取付角を翼毎に制御するような、角度制御を用いてもよいが、上下方向の翼は、同じ取付角でよいことから、上下方向の翼の同じ部分を可動の機械要素で上下に結合し、機械要素を上下に動かし、上下方向の翼をまとめて共通の角度制御を用いることもできる。更に、上下方向の翼の共通の角度制御を、前後方向に、後の翼ほど取付角を大きくするように、歯車などで機械的に結合すれば、翼の集まりの全部の翼の取付角を、一つの角度制御で制御することもできる。取付角は固定の翼と、可変の翼とに分けることもできる。角度設定値は、連続または段階的にすることもできる。
横推進部１５７は、動力源１０８から動力を受け、操作部１０６から運転者の操作を受ける。横推進部１５７は、横風の自動車左右方向成分を打ち消して、自動車が横風に流されないようにする。例えば、プロペラ、電動機などで構成した推進できる機構を自動車の左右側面のほぼ中央に取付ける。
このような自動車１００は、道路だけでなく、空港、農道、校庭、空地、屋上などで離着陸することができる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの構成要素や、各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能で、そうした変形例も本発明の範囲にある。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
配置した翼の集まりを用い、自動車の幅や、自動車の高さを小さくすることで、道路から離陸し、道路へ着陸できる走行および飛行を可能にする自動車に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向を決める操舵の車輪と、走行用の動力が伝えられる駆動の車輪とを備える自動車であって、前記操舵の車輪を動かす走行用操舵部と、走行に必要な動力を前記駆動の車輪に伝える駆動部と、当該自動車の飛行に必要な揚力を発生するための、上下前後面内に、上下方向は翼弦長ほどより大きい間隔で、前後方向は翼弦長ほどより小さい隙間間隔で、配置した翼の集まりと、飛行時に当該自動車の姿勢を制御する舵と、前記舵を動かす飛行用操舵部と、飛行に必要な推進力を発生する推進部と、を備えることを特徴とする自動車。
【国際調査報告】
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