(57)【要約】  飛行体インペラ（００１）及び飛行体は、飛行体の駆動部品の分野に属する。飛行体インペラ（００１）は、取付溝（１３０）を備える筐体（１００）と、取付溝（１３０）内に固定設置される回転輪部（２００）とを有し、取付溝（１３０）が、軸心線（１０５）を有するとともに、対向して設けられる開口面と底面（１３１）とを有し、回転輪部（２００）が、軸心線（１０５）の周りに配置される風上面（２１１）を備える少なくとも１枚のブレード（２１０）を備え、風上面（２１１）と開口面との接続箇所において、風上面（２１１）の接平面と開口面とがなす夾角が鋭角となる。このような飛行体インペラによって、空気に対して過剰に仕事せず、エネルギー消耗が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付溝を備える筐体と、前記取付溝内に固定設置される回転輪部と、を有し、
前記取付溝が、軸心線を有するとともに、対向して設けられる開口面と底面とを有し、
前記回転輪部が、前記軸心線の周りに配置される風上面を備える少なくとも１枚のブレードを備え、前記風上面と前記開口面との接続箇所において、前記風上面の接平面と前記開口面とがなす夾角が鋭角となる
ことを特徴とする飛行体インペラ。
【請求項２】
前記取付溝の中部に取付貫通孔が設けられ、前記取付貫通孔の中軸と前記軸心線とがほぼ一致し、前記取付貫通孔の側壁が前記開口面から前記底面まで延在することを特徴とする請求項１に記載の飛行体インペラ。
【請求項３】
前記ブレードは、前記軸心線から離れて回転方向に沿って曲がるサイクロイドの曲率を備えるものであることを特徴とする請求項２に記載の飛行体インペラ。
【請求項４】
前記取付溝が円柱状の溝であり、前記ブレードにおける前記軸心線から離間する端が前記取付溝の内壁と固定接続されることを特徴とする請求項２又は３に記載の飛行体インペラ。
【請求項５】
前記取付貫通孔は円柱状の貫通孔であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項６】
前記ブレードは、１２枚配置され、１２枚の前記ブレードが、前記軸心線の周りに周方向均一に取り付けられることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項７】
前記ブレードにおける前記底面から離間する端は、前記開口面に位置することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項８】
前記ブレードにおける前記底面に近接する端は、前記底面と固定接続されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項９】
前記筐体における前記開口面から離間する面に、前記開口面を離間する方向へ延在する凸部が設けられ、
前記凸部は、円柱体のバンプであり、その軸心は前記軸心線とほぼ一致する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項１０】
前記凸部における前記第２面と離間する端から前記第２面までの距離は、前記第１面から前記第２面までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項９に記載の飛行体インペラ。
【請求項１１】
前記軸心線から前記取付溝のエッジへの延伸方向において、前記風上面と前記開口面との接続箇所では、前記風上面の接平面と前記開口面とがなす夾角が徐々に小さくなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項１２】
前記ブレードは、前記風上面と対向する風下面をさらに備え、前記風下面と前記風上面とは、各対応する点において弧度が同一であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項１３】
前記筐体は円盤ディスク状を呈することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項１４】
前記第１面を覆うことができる保護カバーをさらに有し、前記保護カバーが、前記第１面の外エッジと前記第２面の外エッジとを接続する外壁に着脱可能に設置されることを特徴とする請求項２〜１３のいずれか１項に記載の飛行体インペラ。
【請求項１５】
前記取付貫通孔の内部に雌ねじが設けられ、前記保護カバーの内面の中心部位に取付柱が設けられ、前記取付柱に雄ねじが設けられ、前記保護カバーは、前記取付柱が前記取付貫通孔の内部に螺接されるように前記外壁に設置されることを特徴とする請求項１４に記載の飛行体インペラ。
【請求項１６】
機体と請求項２〜１５のいずれか１項に記載の飛行体インペラとを有し、
前記機体は、駆動装置を有し、前記駆動装置が前記取付貫通孔と接続されることによって前記機体と前記飛行体インペラとが接続される
ことを特徴とする飛行体。
【請求項１７】
前記駆動装置は、前記機体に設置されるアクチュエータと、カップリングを介して前記アクチュエータと接続される伝動軸とを備え、前記伝動軸が前記取付貫通孔の内部に取り付けられ、
前記アクチュエータが、電動機又は発動機である
ことを特徴とする請求項１６に記載の飛行体。
【請求項１８】
前記伝動軸にダンパスプリングが外挿されることを特徴とする請求項１７に記載の飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の交互引用
本出願は、２０１７年１１月１６日に中国専利局に提出された、出願番号が２０１７１１１３５８０５．７であり、名称が「飛行体インペラ及び飛行体」である中国出願に基づいて優先権を主張し、そのすべての内容が参照により本出願に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、飛行体の揚力部品の分野に属し、具体的に、飛行体インペラ及び飛行体に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、翼を備える航空機は、プロペラ機を含み、飛行時の揚力が空気の翼表面での流れの速度差により提供され、揚力を維持するため、航空機のプロペラが運動し続けなければならず、エネルギー消耗が莫大である。
【発明の概要】
【０００４】
本出願は、飛行体インペラ及び飛行体を提供するものであり、従来技術における飛行体インペラ及び飛行体に存在する上記の問題を解決することを目的とする。
【０００５】
本出願は、下記のように実現される。
【０００６】
飛行体インペラは、取付溝を備える筐体と、前記取付溝内に固定設置される回転輪部とを有し、
前記取付溝が、軸心線を有するとともに、対向に設けられる開口面と底面とを有し、
前記回転輪部が、前記軸心線の周りに配置される風上面を備える少なくとも１枚のブレードを備え、前記風上面と前記開口面との接続箇所において、前記風上面の接平面と前記開口面とがなす夾角が鋭角となる。
【０００７】
好ましくは、前記取付溝の中部に取付貫通孔が設けられ、前記取付貫通孔の中軸が前記軸心線とほぼ一致し、前記取付貫通孔の側壁が前記開口面から前記底面まで延在する。
【０００８】
好ましくは、前記ブレードが、前記軸心線を離れて回転方向に沿って曲がるサイクロイドの曲率を備えるものである。
【０００９】
好ましくは、前記取付溝が円柱状の溝であり、前記ブレードの前記軸心線を離間する端が前記取付溝の内壁と固定接続される。
【００１０】
好ましくは、前記取付貫通孔は円柱状の貫通孔である。
【００１１】
好ましくは、前記ブレードが、１２枚配置され、１２枚の前記ブレードが、前記軸心線の周りに周方向均一に取り付けられる。
【００１２】
好ましくは、前記ブレードの前記底面を離間する端が前記開口面に位置する。
【００１３】
好ましくは、前記ブレードの前記底面に近接する端が前記底面と固定接続される。
【００１４】
好ましくは、前記筐体の前記開口面を離間する面に、前記開口面を離間する方向へ延在する凸部が設けられ、前記凸部が、円柱体のバンプであり、軸心が前記軸心線とほぼ一致する。
【００１５】
好ましくは、前記凸部の前記第２面を離間する端から前記第２面までの距離が、前記第１面から前記第２面までの距離より小さい。
【００１６】
好ましくは、前記軸心線から前記取付溝のエッジへの延伸方向において、前記風上面と前記開口面との接続箇所では、前記風上面の接平面と前記開口面とがなす夾角が徐々に小さくなる。
【００１７】
好ましくは、前記ブレードが、前記風上面と対向する風下面をさらに備え、前記風下面と前記風上面とが、各対応する点において弧度が同一である。
【００１８】
好ましくは、前記筐体は円盤ディスク状を呈する。
【００１９】
好ましくは、前記飛行体インペラが、前記第１面を覆うことができる保護カバーをさらに有し、前記保護カバーが、前記第１面の外エッジと前記第２面の外エッジとを接続する外壁に着脱可能に設置される。
【００２０】
好ましくは、前記取付貫通孔の内部に雌ねじが設けられ、前記保護カバーの内面の中心部位に取付柱が設けられ、前記取付柱に雄ねじが設けられ、前記保護カバーは、前記取付柱が前記取付貫通孔の内部に螺接されるように前記外壁に設置される。
【００２１】
飛行体は、機体と上記の飛行体インペラとを有し、前記機体は、駆動装置を有し、前記駆動装置が前記取付貫通孔と接続されることによって前記機体と前記飛行体インペラとが接続される。
【００２２】
好ましくは、前記駆動装置が、前記機体に設置されるアクチュエータと、カップリングを介して前記アクチュエータと接続される伝動軸とを備え、前記伝動軸が前記取付貫通孔の内部に取り付けられ、前記アクチュエータが、電動機又は発動機である。
【００２３】
好ましくは、前記伝動軸にダンパスプリングが外挿される。
【００２４】
本出願の有益な効果は、以下のとおりである。本出願による飛行体インペラは、風力が漏れずに、飛行体に揚力を提供できる。飛行体インペラが飛行体に取り付けられ、飛行体が空中に等速運動するとき、飛行体インペラの表面と空気との摩擦によるエネルギー及び空気抵抗を克服するためのエネルギーだけを消耗し、エネルギー消耗と加工プロセスとが比例している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本出願の実施形態の技術案をより明瞭に説明するため、以下、実施形態の説明に必要な図面を簡単に説明する。なお、以下の図面は、本出願の一部の実施例を示すものに過ぎず、範囲を限定するものではない。当業者は、発明能力を用いなくても、これらの図面に基づいてその他の関連図面を得ることが可能である。
【図１】本出願の実施例による飛行体インペラの第１方向の構成模式図である。
【図２】本出願の実施例による飛行体インペラの第２方向の構成模式図である。
【図３】図２におけるIII−III線の断面図である。
【図４】本出願の実施例による飛行体インペラの第３方向の構成模式図である。
【図５】本出願の実施例による飛行体インペラの第４方向の構成模式図である。
【図６】本出願の実施例による回転輪部が設置されていない飛行体インペラの第２方向の構成模式図である。
【図７】本出願の実施例による飛行体インペラのインペラをインペラ座に取り付けたときの構成模式図である。
【図８】本出願の実施例による飛行体インペラの取付貫通孔の内部に雌ねじを備える場合の第３方向の構成模式図である。
【図９】本出願の実施例による飛行体インペラの保護カバーの構成模式図である。
【図１０】本出願の実施例による飛行体の飛行体インペラと駆動装置との取付構成模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
００１  飛行体インペラ、００２  インペラ座、１００  筐体、２００  回転輪部、１０１  第１面、１０３  第２面、１１０  凸部、１３０  取付溝、１４０  外壁、１０５  軸心線、１３１  底面、１１１  取付貫通孔、１４０  取付領域、２１０  ブレード、２１１  風上面、２１３  風下面、２３０  空気溝、３００  保護カバー、３０１  取付柱、４００  電動機、４０１  伝動軸、４０２  ダンパスプリング。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本出願の実施形態の目的、技術案及び利点をより明瞭にするため、以下、本出願の実施形態に用いられる図面を参照しながら、本出願の実施形態の技術案を明瞭且つ完全に説明し、説明される実施例が本出願の一部の実施形態に過ぎず、すべての実施形態ではないことは無論である。本出願の実施形態をもとに、本当業者が発明能力を用いることなく得たすべての他の実施形態は、いずれも本出願の保護範囲に属する。このため、以下の、図面に示された本出願の実施形態に対する詳細な説明は、本出願の選択された実施形態を示すものに過ぎず、保護しようとする本出願の範囲を限定するものではない。本出願の実施形態をもとに、当業者が発明能力を用いることなく得たすべてのその他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【００２８】
本出願の説明において、方向又は位置関係を示す用語は、図面に基づくものであり、本出願を便宜及び簡略に説明するためのものに過ぎず、該当装置又は素子が、必ず定められた方向を有したり、定められた方向に構成されたり、操作されたり、することを明示又は暗示するものではないため、本出願を限定するものではないと理解すべきである。
【００２９】
本出願では、明確な規定と限定がない限り、「取付」、「連係」、「接続」、「固定」等の用語を、広義的に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取外し可能な接続でもよいし、一体的な接続でもよい。そして、機械的な接続でもよいし、電気的な接続でもよい。また、直接に接続してもよいし、中間物を介して間接に接続してもよいし、２つの素子の内部が連通し又は２つの素子が相互に作用してもよい。当業者は、本出願における上記用語の具体的な意味を、具体的な状況に応じて理解することが可能である。
【００３０】
本出願では、明確な規定や限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の上又は下に位置するとは、第１の特徴と第２の特徴が直接接触してもよく、第１の特徴と第２の特徴が直接接触せずその間の別の特徴を介して接触してもよい。そして、第１の特徴が第２の特徴の上、上方又は上面に位置することは、第１の特徴が第２の特徴の真上及び斜め上に位置することを含み、又は第１の特徴の高さが第２の特徴の高さより高いことだけを表す。第１の特徴が第２の特徴の下、下方又は下面に位置することは、第１の特徴が第２の特徴の真下及び斜め下に位置することを含み、又は第１の特徴の高さが第２の特徴の高さより低いことだけを表す。
【００３１】
本実施例による飛行体インペラは、取付溝を備える筐体と、取付溝内に固定設置される回転輪部とを有し、取付溝が、軸心線を有するとともに、対向して設けられる開口面と底面とを有し、回転輪部が、軸心線の周りに配置される風上面を備える少なくとも１枚のブレードを有し、風上面と開口面との接続箇所において、風上面の接平面と開口面とがなす夾角が鋭角となる。好ましくは、取付溝の中部に取付貫通孔が設けられ、取付貫通孔の中軸が軸心線と一致し、取付貫通孔の側壁が開口面から底面まで延在する。
【００３２】
好ましくは、ブレードが、軸心線を離れて回転方向に沿って曲がるサイクロイドの曲率を備えるものである。
【００３３】
好ましくは、取付溝が円柱状の溝であり、ブレードの軸心線を離間する端が取付溝の内壁と固定接続される。
【００３４】
好ましくは、取付貫通孔が円柱状の貫通孔である。
【００３５】
好ましくは、ブレードが、１２枚配置され、１２枚のブレードが、軸心線の周りに周方向均一に取り付けられる。
【００３６】
好ましくは、ブレードの底面を離間する端が開口面に位置する。
【００３７】
好ましくは、ブレードの底面に近接する端が底面と固定接続される。
【００３８】
好ましくは、筐体の開口面と離間する面に、開口面と離間する方向へ延在する凸部が設けられ、凸部が、円柱体のバンプであり、その軸心が軸心線とほぼ一致する。
【００３９】
好ましくは、凸部における第２面と離間する端から第２面までの距離が、第１面から第２面までの距離よりも小さい。
【００４０】
好ましくは、軸心線から取付溝のエッジへの延伸方向において、風上面と開口面との接続箇所では、風上面の接平面と開口面とがなす夾角が徐々に小さくなる。
【００４１】
好ましくは、ブレードが、風上面と対向する風下面をさらに備え、風下面と風上面は、各対応する点において弧度が同一である。
【００４２】
好ましくは、筐体が円盤状を呈し、具体的に、円盤ディスク状を呈する。
【００４３】
好ましくは、飛行体インペラが、第１面を覆うことができる保護カバーをさらに有し、保護カバーが、第１面の外エッジと第２面の外エッジとを接続する外壁に着脱可能に設置される。
【００４４】
好ましくは、取付貫通孔の内部に雌ねじが設けられ、保護カバーの内面の中心部位に取付柱が設けられ、取付柱に雄ねじが設けられ、保護カバーが、取付柱が取付貫通孔の内部に螺接されるように外壁に設置される。
【００４５】
以下、具体的に説明する。
【００４６】
本実施例による飛行体インペラ００１は、図１に示すように、筐体１００と、回転輪部２００とを有する。
【００４７】
図６に示すように、本実施例において、筐体１００は、円盤状を呈し、具体的に、円盤ディスク状を呈する。回転時の空気抵抗を抑えるため、筐体１００の外周には研磨処理が施されている。筐体１００は、対向して設けられる第１面１０１と第２面１０３とを含む。好ましくは、第２面１０３に、第２面１０３から第１面１０１と離間する方向へ延在する円柱状のバンプである凸部１１０が設けられる。本実施例において、凸部１１０における第２面１０３と離間する端から第２面１０３までの距離は、第１面１０１から第２面１０３までの距離よりも小さく、即ち、凸部１１０の厚さは筐体１００の厚さより小さい。凸部１１０の軸線は、筐体１００の軸線とほぼ一致する。
【００４８】
図２と図４に示すように、第１面１０１に、第１面１０１から第２面１０３に延在し且つ軸心線１０５を備える取付溝１３０が設けられる。取付溝１３０は、円柱状の溝であり、軸心線１０５が筐体１００の軸線とほぼ一致する。取付溝１３０は、対向して設けられる開口面と底面１３１とを有する。開口面は、取付溝１３０の開口が位置する面であり、開口面と筐体１００の第１面１０１とはほぼ同一の面である。底面１３１は、取付溝１３０の第２面１０３に近接する面である。
【００４９】
好ましくは、取付溝１３０内に、円柱状の貫通孔である取付貫通孔１１１が設けられる。取付貫通孔１１１は、軸線が筐体１００の軸心線１０５とほぼ一致し、側壁が開口面から底面１３１に延在し、本実施例では、凸部１１０の頂端まで延在する。取付貫通孔１１１が、駆動装置に取り付けられ、駆動装置が飛行体インペラ００１を回転させる。
【００５０】
取付溝１３０の内壁と取付貫通孔１１１の外壁との間に取付領域１４０が形成され、回転輪部２００が取付領域１４０内に取り付けられる。本実施例では、好ましくは、回転輪部２００は、取付貫通孔１１１の外壁の回りに周方向で均一に配置される１２枚のブレード２１０を備え、ブレード２１０における軸心線１０５から離間する端が、取付溝１３０の内壁と固定接続される。１枚のブレード２１０が軸心線１０５を軸として３０°回転すると、隣接するもう１枚のブレード２１０とほぼ重なり合うようになる。
【００５１】
ブレード２１０は、開口面に向ける風上面２１１を備え、風上面２１１が、回転輪部２００が回転するときに、空気に向かって運動する面である。
【００５２】
好ましくは、図５に示すように、ブレード２１０は、軸心線１０５から離れて回転方向に沿って曲がるサイクロイドの曲率を備えるものである。具体的に、本実施例において、軸心線１０５と平行であり且つ第１面１０１から第２面１０３に向かう方向をＡ方向とし、Ａ方向から見る場合、ブレード２１０は、風上面２１１が軸心線１０５から取付溝１３０の内壁へ延伸する過程において反時計回りに湾曲している。そして、風上面２１１と開口面との接続箇所では、風上面２１１の接平面と開口面とがなす夾角が鋭角となる。
【００５３】
回転輪部２００が回転する時の各点の角速度が等しく、線速度が軸心線１０５から取付溝１３０の内壁に向かう方向において徐々に増加するので、取付溝１３０内で気流の乱れが起こりやすくなる。この問題を解決するため、軸心線１０５から取付溝１３０のエッジへの延伸方向において、風上面２１１と開口面との接続箇所では、風上面２１１の接平面と開口面とがなす夾角が徐々に小さくなるように設計される。
【００５４】
ブレード２１０は、ブレード２１０の風上面２１１と対向する面である風下面２１３をさらに備える。本実施例において、風下面２１３と風上面２１１とは、各対応する点において弧度が同一であり、各部において厚さが均一となるブレード２１０が形成される。このようにして、ブレード２１０の強度を保証できるとともに、ブレード２１０の厚さに起因した回転輪部２００の回転時の気流乱れも避けることができる。
【００５５】
図２と図３に示すように、好ましくは、ブレード２１０における底面１３１から離間する端は、開口面として位置し、即ち、ブレード２１０の底面１３１から離間する端は、取付貫通孔１１１の外壁から取付溝１３０の内壁まで延在するとともに一連の開口面として位置している。ブレード２１０における底面１３１に近接する端は、底面１３１に位置するとともに底面１３１と固定接続され、即ち、ブレード２１０の底面１３１と近接する端は、取付貫通孔１１１の外壁から取付溝１３０の内壁まで延在するとともに一連の底面１３１として位置している。
【００５６】
図２、図３及び図７に示すように、該飛行体インペラがインペラ座００２に取り付けられる。１枚のブレード２１０の風上面２１１と、隣接するもう１枚のブレード２１０の風下面２１３と、取付溝１３０の底面１３１と、筐体１００の内表面と、インペラ座００２とにより６面が密封された空気溝２３０が形成される。回転輪部２００が回転するとき、空気溝２３０内の空気は、ブレード２１０の駆動により回転輪部２００とともに回転し、飛行体インペラ００１の内部に対して静止となり、常圧状態が維持される。第２面１０３は、外部の空気に対して高速に運動して負圧が生じる。この状態で、インペラ座００２において、下面の空気がインペラ座に対して静止で、常圧状態となり、上面の空気がプロペラとともに運動して負圧が生じる。負圧値の大きさは、飛行体インペラ００１の回転時の線速度によるものである。当該負圧により飛行体インペラ００１に揚力が提供される。
【００５７】
なお、本実施例では、回転輪部２００は、１２枚のブレード２１０を備えるが、他の実施例では、実際の回転輪部２００の大きさ又は飛行体インペラ００１の必要な揚力の大きさに応じて、ブレード２１０の枚数を適当に調整することができる。
【００５８】
好ましくは、図１〜図６、図８〜図９に示すように、飛行体インペラ００１は、第１面１０１を覆うことができる保護カバー３００をさらに有し、保護カバー３００が、第１面１０１の外エッジと第２面１０３の外エッジとを接続する外壁１４０に着脱可能に設置される。
【００５９】
好ましくは、取付貫通孔１１１の内部に雌ねじが設けられ、保護カバー３００の内面の中心部位に取付柱３０１が設けられ、取付柱３０１に雄ねじが設けられ、保護カバー３００は、取付柱が取付貫通孔１１１の内部に螺合して接続されるように、外壁１４０に設置される。
【００６０】
したがって、飛行体を使用するとき、保護カバー３００は、該飛行体の飛行中に、空中のその他の固定又は移動の物体や施設とのぶつかりが避けられない場合、プロペラと飛行体を保護することを主に機能し、安全を確保し、最大限に損失を避けるものである。
【００６１】
本出願による飛行体インペラ００１により、風力が漏れずに、飛行体に揚力を提供できる。飛行体インペラ００１が飛行体に取り付らけた場合、飛行体が空中にホバリングする際に、大量のエネルギー消耗を必要とせず、飛行体インペラ００１の表面と空気との摩擦によるエネルギーだけが消耗される。
【００６２】
また、本実施例による飛行体は、図１に示すように、機体と飛行体インペラ００１とを有する。
【００６３】
飛行体インペラ００１は、筐体１００と、回転輪部２００とを有する。
【００６４】
図６に示すように、本実施例において、筐体１００は、円盤状を呈し、具体的に、円盤ディスク状を呈する。回転時の空気抵抗を抑えるため、筐体１００の外周に研磨処理が施されている。筐体１００は、対向して設けられる第１面１０１と第２面１０３とを含む。好ましくは、第２面１０３に、第２面１０３から第１面１０１と離間する方向へ延在する円柱状のバンプである凸部１１０が設けられる。本実施例において、凸部１１０における第２面１０３と離間する端から第２面１０３までの距離は、第１面１０１から第２面１０３までの距離よりも小さく、即ち、凸部１１０の厚さは筐体１００の厚さより小さい。凸部１１０の軸線は、筐体１００の軸線とはほぼ一致する。
【００６５】
図２と図４に示すように、第１面１０１に、第１面１０１から第２面１０３に延在し且つ軸心線１０５を備える取付溝１３０が設けられる。取付溝１３０は、円柱状の溝であり、軸心線１０５が筐体１００の軸線と一致する。取付溝１３０は、対向して設けられる開口面と底面１３１とを有する。開口面は、取付溝１３０の開口が位置する面であり、開口面と筐体１００の第１面１０１とは同一の面である。底面１３１は、取付溝１３０の第２面１０３に近接する面である。
【００６６】
好ましくは、取付溝１３０内に、円柱状の貫通孔である取付貫通孔１１１が設けられる。取付貫通孔１１１は、軸線が筐体１００の軸心線１０５と一致し、側壁が開口面から底面１３１に延在し、本実施例では、凸部１１０の頂端まで延在する。
【００６７】
取付貫通孔１１１が機体と接続される。機体は、駆動装置を有し、駆動装置が取付貫通孔１１１と接続され、駆動装置が飛行体インペラ００１を回転させる。
【００６８】
好ましくは、駆動装置は、図１０に示すように、機体に設置されるアクチュエータと、カップリングを介してアクチュエータと接続される伝動軸４０１とを備え、伝動軸４０１が取付貫通孔１１１の内部に取り付けられる。該アクチュエータは、図１０に示した電動機４００又は発動機であってもよい。
【００６９】
好ましくは、図１０に示すように、伝動軸４０１にダンパスプリング４０２が外挿されている。このため、ダンパスプリング４０２により電動機と飛行体インペラ００１との間の振動を緩和して保護することができ、飛行体インペラ００１の使用寿命の延長に寄与することができる。
【００７０】
取付溝１３０の内壁と取付貫通孔１１１の外壁との間には取付領域１４０が形成され、回転輪部２００が取付領域１４０内に取り付けられる。本実施例では、好ましくは、回転輪部２００は、取付貫通孔１１１の外壁の回りに周方向で均一に配置される１２枚のブレード２１０を備え、ブレード２１０の軸心線１０５を離間する端は、取付溝１３０の内壁と固定接続される。１枚のブレード２１０が軸心線１０５を軸として３０°回転すると、隣接するもう１枚のブレード２１０とほぼ重なり合うようになる。
【００７１】
ブレード２１０は、開口面に向ける風上面２１１を備え、風上面２１１は、回転輪部２００が回転するときに、空気に向かって運動する面である。
【００７２】
好ましくは、図５に示すように、ブレード２１０は、軸心線１０５から離れて回転方向に沿って曲がるサイクロイドの曲率を備えるものである。具体的に、本実施例において、軸心線１０５と平行であり且つ第１面１０１から第２面１０３に向かう方向をＡ方向とし、Ａ方向から見る場合、ブレード２１０は、風上面２１１が軸心線１０５から取付溝１３０の内壁へ延伸する過程において反時計回りに湾曲している。そして、風上面２１１と開口面との接続箇所では、風上面２１１の接平面と開口面とがなす夾角が鋭角となる。
【００７３】
回転輪部２００が回転する時の各点の角速度が等しく、線速度が軸心線１０５から取付溝１３０の内壁に向かう方向において徐々に増加するので、取付溝１３０内で気流の乱れが起こりやすくなる。この問題を解決するため、軸心線１０５から取付溝１３０のエッジへの延伸方向において、風上面２１１と開口面との接続箇所では、風上面２１１の接平面と開口面とがなす夾角が徐々に小さくなるように設計される。
【００７４】
ブレード２１０は、ブレード２１０の風上面２１１と対向する面である風下面２１３をさらに備える。本実施例において、風下面２１３と風上面２１１とは、各対応する点において弧度が同一であり、各部において厚さが均一となるブレード２１０が形成される。このようにして。ブレード２１０の強度を保証できるとともに、ブレード２１０の厚さに起因した回転輪部２００の回転時の気流乱れも避けることができる。
【００７５】
図２と図３に示すように、好ましくは、ブレード２１０における底面１３１から離間する端は、開口面として位置し、即ち、ブレード２１０の底面１３１から離間する端は、取付貫通孔１１１の外壁から取付溝１３０の内壁まで延在するとともに一連の開口面として位置している。ブレード２１０の底面１３１に近接する端は、底面１３１に位置するとともに底面１３１と固定接続され、即ち、ブレード２１０の底面１３１と近接する端は、取付貫通孔１１１の外壁から取付溝１３０の内壁まで延在するとともに一連の底面１３１として位置している。
【００７６】
１枚のブレード２１０の風上面２１１と、隣接するもう１枚のブレード２１０の風下面２１３との間には、５面が密封された空気溝２３０が形成される。回転輪部２００が回転するとき、空気溝２３０内の空気は、ブレード２１０の駆動により回転輪部２００とともに回転し、飛行体インペラ００１の内部に対して静止となり、常圧状態が維持される。第２面１０３は、外部の空気に対して高速に運動して負圧が生じる。当該負圧により飛行体インペラ００１に揚力が提供される。
【００７７】
なお、本実施例では、回転輪部２００は、１２枚のブレード２１０を備えるが、他の実施例では、実際の回転輪部２００の大きさ又は飛行体インペラ００１の必要な揚力の大きさに応じて、ブレード２１０の枚数を適当に調整することができる。
【００７８】
実際の応用において、該飛行体の最も理想的な外形は流線型ディスク状である。その他の外形の飛行体又は空中の城、ホバリング楼閣等であってもよく、十分な数又は大きさの飛行体インペラ００１を用いて十分な揚力を提供できるものであればよい。
【００７９】
本出願による飛行体インペラ００１により、風力が漏れずに、飛行体に揚力を提供できる。このため、飛行体が空中にホバリングする際に、大量のエネルギー消耗を必要とせず、空気溝２３０内における空気の運動エネルギーを保てばよい。
【００８０】
上記の記載は本出願の好ましい実施形態にすぎず、本出願を限定するものではない。当業者は、本出願に対して各種の変更や変化を行うことができる。本出願の精神及び主旨を逸脱しない限り、行われるすべての変更、均等置換、改良等は、いずれも本出願の保護範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本出願の実施例による飛行体インペラは、風力が漏れずに、飛行体に揚力を提供できる。このため、飛行体が空中にホバリングする際に、大量のエネルギー消耗を必要とせず、空気溝内における空気の運動エネルギーを保てばよい。また、飛行体インペラを適用して大部分の交通手段に代えることができる携帯可能な小型の一人乗り飛行体を製造することができ、さらに、大気圏に使用される数百トンから千トン万トンまでの揚力の超大型空中空母等の設計に適用することもできるので、産業上広く利用可能である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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