(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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って、
地表に沿って前記移動体を駆動する回転駆動手段を備え、
前記回転駆動手段が、周囲部地表接地部を有し、前記周囲部地表接地部の内側である前記回転駆動手段の回転駆動手段内平面の中で回転駆動され、
回転軸方向推力を生成するために回転翼軸線の周囲を回転可能な１つ以上の回転翼羽根を備える回転翼、
を更に備えたプロパルジョンシステムであり、
前記回転翼が回転する間に、前記各回転翼羽根が、前記周囲部地表接地部の内側の前記回転駆動手段の回転駆動手段内平面を通り抜けるように、前記回転駆動手段及び前記回転翼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。
【請求項２】
前記回転駆動手段が、無限軌道型駆動部を備え、
前記周囲部地表接地部が、少なくとも２つの転輪に取付られた無端ベルトを備える、
請求項１に記載のプロパルジョンシステム。
【請求項３】
前記回転駆動手段が、車輪中心軸線の周囲での回転のためにリム縁枠上に取付られた芯無し車輪を備える、
請求項１に記載のプロパルジョンシステム。
【請求項４】
前記回転翼軸線が、前記回転駆動手段の前記回転駆動手段内平面と交差する、
請求項１〜３のうちのいずれかに記載のプロパルジョンシステム。
【請求項５】
前記回転翼軸線が、前記回転駆動手段の前記回転駆動手段内平面内に位置する、
請求項１〜４のうちのいずれかに記載のプロパルジョンシステム。
【請求項６】
前記回転翼軸線及び前記車輪中心軸線が、互いに垂直である、
請求項３に記載のプロパルジョンシステム。
【請求項７】
前記回転翼軸線及び前記車輪中心軸線が、互いに交差する、
請求項３又は６に記載のプロパルジョンシステム。
【請求項８】
前記回転翼の中心及び前記芯無し車輪の中心が、互いに一致する、
請求項３、６、及び７のうちのいずれかに記載のプロパルジョンシステム。
【請求項９】
前記リム縁枠が、前記芯無し車輪を移動体シャーシに取り付けるための支持手段を備える、
請求項３、及び６〜８のうちのいずれかに記載のプロパルジョンシステム。
【請求項１０】
前記回転翼が、前記支持手段上に取付られる、
請求項９に記載のプロパルジョンシステム。
【請求項１１】
前記支持手段が、各々サスペンションストラットに結合された第１及び第２の各ブラケットを備える、
請求項９又は１０に記載のプロパルジョンシステム。
【請求項１２】
前記回転翼及び前記回転駆動手段を駆動する１つ以上のモータを更に備える、
請求項１〜１１のうちのいずれかに記載のプロパルジョンシステム。
【請求項１３】
シャーシと、該シャーシに結合された請求項１〜１２のうちのいずれかに記載の１つ以上のプロパルジョンシステムと、を備える
移動体又は玩具移動体。
【請求項１４】
前記シャーシに結合された４つのプロパルジョンシステムを備える、
請求項１３に記載の移動体又は玩具移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
本発明は、地表に沿って移動体を駆動する回転駆動手段であり、回転駆動手段内平面内で回転駆動（オペレーティング）され、周囲部地表接地（エンゲージメント）部を有する回転駆動手段、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、回転軸方向推力（スラスト）を生成するために回転翼軸線の周囲で回転可能な１つ以上の回転翼羽根（ロータブレード）を更に備える回転翼（ロータ）、を備えたプロパルジョンシステムであって、回転翼が回転する間の回転翼羽根が、周囲部地表接地部の内側である回転駆動手段の回転駆動手段内平面を通り抜けるように、回転駆動手段及び回転翼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。
【０００５】
有利には、本発明によるプロパルジョンシステムは、回転駆動手段による地表での移動、及び、回転翼による空中での移動を可能にする。
【０００６】
本発明は、有利には、各回転翼羽根に回転駆動手段の回転駆動手段内平面を通り抜けさせることにより、コンパクトな配列を提供する。更に、周囲部地表接地部は、各回転翼羽根の周囲領域をいくらか広げるように拡張されるので、各回転翼羽根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、回転翼軸線を回転駆動手段の回転駆動手段内平面内に位置する場合が、周囲部地表接地部による各回転翼羽根の被覆率が最大化されるので、特に有利である。
【０００７】
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。
【０００８】
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、駆動、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。
【０００９】
一実施形態では、本発明は、駆動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、及び逆さ向きでの駆動が可能な、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。
【００１０】
一実施形態では、地表駆動は後部車輪駆動システムによって達成され得、各前部車輪は駆動される回転翼だけを有してもよい。
【００１１】
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：
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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。
【図２】本発明の第２の実施形態の側面図である。
【図３】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４】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。
【図５】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６】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。
【図７】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。
【図８】本発明を実施する移動体の上面斜視図である。
【図９】図８に示される移動体の下面図である。
【００１３】
図１に示されるプロパルジョンシステム１は、車輪中心軸線５の周囲で回転可能な芯無し車輪２を備える。プロパルジョンシステム１はまた、回転翼軸線４の周囲で回転可能な回転翼３を有する。回転翼３は、回転翼軸線４の両側に配置された第１及び第２の各羽根６、７を備える。回転翼軸線４は、芯無し車輪のリム縁枠８内に定義された回転駆動手段内平面に位置し、車輪中心軸線５に垂直である。車輪中心軸線５及び回転翼軸線４は、芯無し車輪の中心点で、互いに交差する。芯無し車輪は、周囲部に設けられたゴムタイヤ１０を有する。
【００１４】
図２は、無限軌道型の無端のベルト又は履帯２４を駆動する第１及び第２の各転輪２２、２３を含んだ推進システム２０の第２の実施形態を示す。ベルト又は履帯２４の間で、及び、各転輪の間に定義された空間に、回転翼２１が配置される。回転翼は、各転輪の各回転軸に垂直な軸の周囲で回転する。
【００１５】
回転翼を収容する各芯無し車輪２の周囲部にベルト又は履帯２４を提供することによって、ベルト又は履帯と各芯無し車輪との間の空間に回転翼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。
【００１６】
図３は、プロパルジョンシステムを回転駆動するために使用される駆動機構のいくつかの詳細を示す。芯無し車輪２は、リム縁枠８上に取り付けられ、駆動ギア３１によって駆動される内歯ギア９を備える。モータ４１は、小さな結合ギア３２により駆動ギア３１を駆動する。複数のガイドギア３３、３４、３５、３６、３７が、同様にリム縁枠８上に取り付けられ、芯無し車輪を回転させる間、芯無し車輪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、芯無し車輪が、摩擦材取り付け及び駆動システムを使用してもよい。
【００１７】
回転翼３は、この実施形態では別個のモータ４２によって駆動される。これにより、有利には、駆動及び飛行の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、芯無し車輪及び回転翼を同時に駆動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駆動されてもよい。図４及び図７は、結合ギア３２を駆動し、したがって駆動ギア３１を駆動するスパーギア４５に、車輪駆動モータ４１を結合する車輪駆動軸４４を示す。移動体のシャーシ７１に結合し、回転翼３及び駆動ギア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、リム縁枠８は備える。リム縁枠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、芯無し車輪への衝撃を吸収し、回転翼を保護する。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。
【００１８】
図５は、２つの支持ブラケット５２及び５３を備えるリム縁枠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。リム縁枠はこの実施形態では封止されるため、埃が車輪の内歯ギアに確実に入り込まない。
【００１９】
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を方向付けさせるサーボ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、各後部車輪８１、８２は、軸４４を介して駆動され、各車輪の各回転翼を介して回転軸方向推力を提供する。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回転軸方向推力を単純に提供し、地表に沿ったいかなる駆動力も提供しない。
【００２０】
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駆動され得る。このモードでは、各後部車輪８１、８２は軸４４によって駆動され、各回転翼に動力を供給する各モータは回転しないままである。第２のモードでは、移動体は地表に沿って駆動されると同時に各回転翼は回転され得、滑走しつつの離着陸操縦の実行を可能にする。各回転翼の回転方向を選択することによって、回転軸方向推力を、移動体に対して上又は下方向とし得る。回転軸方向推力が下方向に移動体を付勢するように作用するとき、回転翼の回転軸方向推力は各車輪の駆動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駆動することさえも可能にする。
【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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