JP2015137017A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】プロペラをバンパーとして使用できるとともに、地上における走行特性を損なわない、陸上走行と空中飛行とがともに可能な車両を提供する。【解決手段】動力源を有し、該動力源により走行可能な車両と、車両の前部又は後部の少なくとも一方に設けられて動力源により車両の走行方向に沿う軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸から軸線の径方向に延びる第一ブレード及び第二ブレードとを有するプロペラと、車両に設けられて該車両の前進時に揚力を発生させる飛行翼とを備え、第一ブレードは、回転軸から第二ブレードの延在方向と反対方向に延びる第一位置と、第二ブレードの延在方向と同一方向に延びる第二位置との間で選択的に移動可能とされている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に関する。

陸上における代表的な交通手段として、自動車は長期にわたって大きな貢献をしてきた。その一方で、自動車の普及に伴って、道路の過密化は悪化の一途をたどっている。長距離に渡る渋滞の常態化による需要者への不利益のみならず、排ガス量の増加による環境への負荷等についても盛んに論じられている。
このような状況下にあって、自動車の活用の場を陸上から空中へと広げる試みが、近年広く行われている。例えば、特許文献１に記載の車両は、プロペラを含む推進部と、円環翼を備え、地上走行と空中飛行とを行うことができる。

特開２００３−３２７１９８号公報

しかしながら、上記特許文献１の車両では、プロペラが露出した状態では、車両に備えられた既存のバンパーよりも前方にプロペラが位置するため、バンパーの機能が有効に活用されていない。さらに、車両が地上走行する際に、プロペラが外気に対する空力抵抗となり、車両としての走行特性が損なわれる可能性がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、プロペラをバンパーとして活用できるとともに、地上における走行特性を損なわずに、陸上走行と空中飛行とを行うことができる車両を提供するものである。

本発明の第一の態様に係る車両は、動力源を有し、該動力源により走行可能な車両と、車両の前部又は後部の少なくとも一方に設けられて動力源により車両の走行方向に沿う軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸から軸線の径方向に延びる第一ブレード及び第二ブレードとを有するプロペラと、車両に設けられて該車両の前進時に揚力を発生させる飛行翼とを備え、第一ブレードは、回転軸から第二ブレードの延在方向と反対方向に延びる第一位置と、第二ブレードの延在方向と同一方向に延びる第二位置との間で選択的に移動可能とされている。

上述の構成によれば、第一ブレードが第一位置で固定されて第二ブレードとともにプロペラとして機能する。さらに、第一ブレードは第二位置に移動して格納されて、第二ブレードとともにバンパーとして機能する。加えて、プロペラが格納されることにより、走行時の空力抵抗が減少する。

さらに、上記の車両では、プロペラは車両の前部又は後部の少なくとも一方に、互いに車両の幅方向に離間して、かつ回転軸を互いに平行にして一対設けられている構成としてもよい。

上述の構成によれば、プロペラをバンパーとして活用するに際して、車両のより広範囲を覆うことができる。さらに、プロペラが１つのみである場合に比較して、より大きな推進力を有する車両を提供することができる。

さらに、上記の車両では、一対のプロペラは、車両の走行方向から見た際にそれぞれのプロペラの第一ブレード、又は第二ブレードの一部が互いに重なるように配置されており、第一ブレード及び第二ブレードのそれぞれの回転軌跡がこれら一対のプロペラ同士で互いに重ならないように、軸線方向に互いにずれて配置されている構成としてもよい。

上述の構成によれば、限定的な範囲に一対のプロペラを配置した場合であっても、一対のプロペラの回転軌跡が互いに干渉しないため、それぞれのプロペラの外径をより大きく設定することができる。これにより、プロペラをバンパーとして活用するに際して、車両のより広範囲を覆うことができる。さらに、プロペラとして、より大きな推進力を発生することができる。

本発明に係る車両によれば、格納されたプロペラをバンパーとして使用することができるとともに、地上における走行特性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る車両の全体図である。 本発明の実施形態に係る車両における動力源とプロペラの接続を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両の要部拡大図である。 本発明に係るプロペラの第一変形例を示す正面図である。 本発明に係る第一変形例におけるプロペラが格納された状態を示す正面図である。 本発明に係るプロペラの第二変形例を示す平面図である。 本発明に係る第二変形例におけるプロペラが格納された状態を示す正面図である。

以下、本発明に係る車両１００の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。車両１００は、車両本体１０１と、推力発生部１と、一対の飛行翼６０と、一対の水平尾翼７０と、を備えている。

図１又は図２に示すように、車両本体１０１は、天井部１０２と、動力部１０３と、を備えている。
天井部１０２は、車両１００が地上にある状態で、地面と略平行をなすとともに車両１００の上面を構成する平板状の部材である。

一対の飛行翼６０は、天井部１０２に接続されるとともに、水平面上に載置された車両１００の走行方向と直交する方向（以下、幅方向とする。）に延在する。飛行翼６０の幅方向断面は、公知の翼型形状を有している。したがって、飛行翼６０は車両１００の前方への走行に伴って鉛直方向上向きの揚力を発生する。

なお、本実施形態では、翼型断面の詳細な形状に制限はなく、これまでに提唱されている種々の翼型形状から適宜選択されてよい。飛行翼６０の延在寸法は一つに限定されず、車両１００の重量や所望する飛行特性に応じて任意に決定されてよい。

一対の水平尾翼７０は、飛行翼６０の後方であって、車両１００の高さ方向で飛行翼６０よりも低い位置に、幅方向に延在して設けられている。水平尾翼７０は、飛行翼６０に比して小さい延在寸法、面積を有している。

動力部１０３は、動力源１０５と、動力源１０５からの動力により駆動される一対の車輪１０４，１０４と、一対の車輪１０４，１０４同士を一体に接続する車軸１０４ａと、を備えている。

図２に示すように、動力源１０５は車軸１０４ａに直交する方向から接続されて、車軸１０４ａに対して、公知の動力伝達手段によって、動力を供給する。車軸１０４ａは動力を供給されて回転する。一対の車輪１０４，１０４は、車軸１０４ａの回転に伴って地面に対して相対回転する。これにより、車両１００は地上を走行可能である。

推力発生部１は、一対のプロペラである、第一プロペラ１２と、第二プロペラ１３から構成される。
第一プロペラ１２は、回転軸１２ｃと、第一ブレード１２ａ、第二ブレード１２ｂとを備えている。回転軸１２ｃは、車両１００の前部から前方向に向かって突出する棒状の部材であり、動力源１０５からの動力によって駆動されて軸線回りに回転可能に支持されている。

同様に、第二プロペラ１３は、第一ブレード１３ａと、第二ブレード１３ｂと、回転軸１３ｃと、を備えている。

第一プロペラ１２と第二プロペラ１３は、車両の走行方向から見た際に互いに一部が重なるように配置されており、第一ブレード１２ａ及び第二ブレード１２ｂのそれぞれの回転軌跡が互いに重ならないように、回転軸１２ｃ，１３ｃの軸線方向に互いにずれて配置されている。言い換えると、回転軸１２ｃの軸線方向の寸法は、回転軸１３ｃの軸線方向の寸法よりも大きく設定されている。

上述のように、第二プロペラ１３は、回転軸１３ｃの軸線方向の寸法が、第一プロペラ１２の回転軸１２ｃの軸線方向の寸法よりも小さいことを除いて、第一プロペラ１２と同等の構成を有している。したがって、以下では第一プロペラ１２を代表例としてその構成について説明する。

第一プロペラ１２の第一ブレード１２ａは、回転軸１２ｃの軸線回りに回転可能に支持される。さらに、第二ブレード１２ｂは、第一ブレード１２ａと同一の形状を有するとともに回転軸１２ｃに固定支持されて回転軸１２ｃと直交する方向に延在する。加えて、回転軸１２ｃに対して第一ブレード１２ａの回転を拘束、又は解放する手段であるロック部（不図示）が、第一ブレード１２ａと回転軸１２ｃとの間に設けられている。

図３に示すように、第一ブレード１２ａと第二ブレード１２ｂは、回転軸１２ｃの軸線方向で互いに異なる位置に配置される。さらに、図３における破線で示すように、第一ブレード１２ａは、第二ブレード１２ｂと反対方向に延在する。第一ブレード１２ａは、この位置で上述のロック部によって回転軸１２ｃに対して回転不能に固定される。この状態における、第二ブレード１２ｂに対する第一ブレード１２ａの相対位置を第一位置とする。

さらに、第一ブレード１２ａは、第二ブレード１２ｂと同一方向であって、車両の正面視で第二ブレード１２ｂと重なる位置（第二位置）にまで回転軸１２ｃ回りに回動可能である。第一ブレード１２ａは、この第二位置でもロック部によって固定される。
これにより、第一ブレード１２ａは、上述の第一位置と第二位置との間で選択的に回転移動可能となっている。

詳細は図示しないが、第一ブレード１２ａ、第二ブレード１２ｂの延在方向におけるそれぞれの断面は翼型形状を成している。さらに、第一ブレード１２ａ、第二ブレード１２ｂは回転軸１２ｃの軸線方向に対して一定の角度（ピッチ角）を有して設けられている。
なお、第一ブレード１２ａ、第二ブレード１２ｂの寸法、断面の翼型形状及び、ピッチ角は本実施形態では特別に限定されず、設計に応じて適宜選択されてよい。

図２に示すように、回転軸１２ｃ，１３ｃは、車両１００の内部で前述の車軸１０４ａと互いに直交する方向で接続されている。回転軸１２ｃ，１３ｃと車軸１０４ａとの接続の一形態として、例えばウォームギアを用いた動力伝達手段を採用することがのぞましい。回転軸１２ｃ，１３ｃにはウォームギア（不図示）が外嵌されており、車軸１０４ａにはこのウォームギアに対応するピッチを有するギア（不図示）が外嵌されている。回転軸１２ｃ，１３ｃのウォームギアと車軸１０４ａのギアとは互いに噛み合うように配置される。これにより、車軸１０４ａの回転駆動力が、ギアとウォームギアを介して回転軸１２ｃ，１３ｃに伝達される。

上述のような構成によれば、第一ブレード１２ａ，１３ａはそれぞれ第一位置で固定されて、第二ブレード１２ｂ，１３ｂとともにプロペラとしての推進力を発揮する。

さらに、第一ブレード１２ａ，１３ａは、上述の第一位置から、第二ブレード１２ｂ，１３ｂと正面視で重なる第二位置にまでそれぞれ回転移動することで格納される。これにより、車両１００が地上を走行する際には、格納された第一プロペラ１２と第二プロペラ１３が、車両１００の前部を覆うことでバンパーとして機能することができる。

加えて、第一ブレード１２ａ，１３ａが第二位置で格納されることで、車両１００が地上を走行する際に、走行方向前方からの風を受ける面積が減少する。したがって、車両１００の地上走行時における空力抵抗が抑制され、車両１００の地上における走行特性を向上させることができる。

さらに、上述のように第一プロペラ１２と第二プロペラ１３は、車両１００の前部に、互いに車両１００の幅方向に離間するとともに、回転軸１２ｃ，１３ｃを互いに平行に保持した状態で配列されている。

これにより、プロペラが１つである場合に比して、地上走行時におけるバンパーとして車両１００の前部を広範囲にわたって覆うことができる。
さらに、車両１００の飛行時には、より大きな推進力を発生することができる。

加えて、第一プロペラ１２と第二プロペラ１３は、車両１００の走行方向から見た際にそれぞれの第一ブレード１２ａ，１３ａの一部が互いに重なるように配置されている。
より詳細には、第一ブレード１２ａ，１３ａ及び第二ブレード１２ｂ，１３ｂのそれぞれの回転軌跡が互いに重ならないように、回転軸１２ｃ，１３ｃの軸線方向に互いにずれて配置されている。

これにより、回転軸１２ｃ，１３ｃを配置するスペースが限定的な場合であっても、回転軸１２ｃ，１３ｃ同士を可能な限り近接させながら、第一ブレード１２ａ，１３ａと第二ブレード１２ｂ，１３ｂの寸法を大きく設定することができる。したがって、地上走行時におけるバンパーとして車両１００の前部をより広範囲にわたって覆うことができる。
さらに、車両１００の飛行時には、より大きな推進力を発生することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、本実施形態では第二プロペラ１３が第一プロペラ１２よりも、車両１００の前部に近接している。しかしながら、第一プロペラ１２が第二プロペラ１３よりも、車両１００の前部に近接する構成としてもよい。
さらに、本実施形態では、第一プロペラ１２と第二プロペラ１３は、車両１００の前部にそれぞれ設けられる構成とした。しかしながら、第一プロペラ１２と第二プロペラ１３は、車両１００の後部に設けられていてもよい。

（第一変形例）
次に、本発明に係る実施形態の第一変形例について図４と図５を参照して説明する。
なお、上述の実施形態と同一の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図４は車両１００の走行方向前方側からプロペラ１２０を見た図である。図４に示すように、プロペラ１２０は基部１２１と、基部１２１に支持される第一ブレード１２０ａと、第二ブレード１２０ｂとを有している。基部１２１は、軸線上で回転軸１２０ｃと接続された円柱状の部材である。基部１２１の径方向、及び軸線方向における寸法は、公知のプロペラ設計手法に基づいて適宜決定される。

さらに、基部１２１は、第一基部１２１ａと第二基部１２１ｂから構成される。より詳細には、基部１２１は回転軸１２０ｃと直交する分割線Ｄによって２つに分割されて、それぞれ第一基部１２１ａと第二基部１２１ｂを形成する。

第一基部１２１ａは、おおむね半円柱形状を有し、前述の分割線Ｄ上における弦には、基部１２１の外周円側に向かって形成された小半円形の凹部１２３が形成されている。凹部１２３は、回転軸１２０ｃと同心の円弧を有している。凹部１２３の径方向寸法は、回転軸１２０ｃと干渉せず、かつ基部１２１の外周円よりも十分小さく形成される。

第二基部１２１ｂは、第一基部１２１ａと同様に半円柱形状を成している。同時に、その弦には、第一基部１２１ａの凹部１２３に対応する形状の凸部が形成されている。

さらに、第一基部１２１ａと第二基部１２１ｂは、一対のヒンジ１２２によって互いに接続されている。ヒンジ１２２としては、公知の蝶番様の部材が好適である。ヒンジ１２２は、分割線Ｄ上で凹部１２３と干渉しない弦線上に設けられる。これにより、第一基部１２１ａは、一対のヒンジ１２２を介して第二基部１２１ｂによって、車両１００の前方向に向かって分割線Ｄ回りに回動可能に支持される。

基部１２１の外周部には、第一ブレード１２０ａと第二ブレード１２０ｂとが互いに離間する方向に向かって放射状に延在している。第一ブレード１２０ａと第二ブレード１２０ｂは、第一基部１２１ａと第二基部１２１ｂのそれぞれに一方ずつ設けられている。
より詳細には、前述の分割線Ｄに直交する方向に沿って、第一基部１２１ａの外周部に第一ブレード１２０ａが設けられ、第二基部１２１ｂの外周部に第二ブレード１２０ｂがそれぞれ設けられている。

上述のような構成により、第一基部１２１ａと第二基部１２１ｂとはヒンジ１２２で互いに接続されて、車両１００の前方向に向かって、分割線Ｄ回りに回動することができる。換言すると、第一ブレード１２０ａは、前述の第一位置から第二位置に向かって移動することが可能である。

これにより、プロペラ１２０は格納されて、バンパーとして機能することができる。
加えて、車両１００の地上走行時には、プロペラ１２０は車両１００の前後方向投影面内に格納される。したがって、プロペラ１２０を展開した状態で発生する走行時の空力抵抗を低減することができ、車両１００の走行特性を向上させることができる。

（第二変形例）
次に、本発明の実施形態に係る第二変形例について図６と図７を参照して説明する。
図６は、第二変形例に係るプロペラ１４０の要部拡大図である。図６に示すように、プロペラ１４０は、第一ブレード１４１ａと、第二ブレード１４１ｂと、回転軸１４１ｃから構成される。

第一ブレード１４１ａと第二ブレード１４１ｂは、回転軸１４１ｃの軸線の延長線上で、接続部１４１ｄによって互いに回動可能に接続されている。接続部１４１ｄとしては、公知の蝶番様部材を用いることがのぞましい。

上述のような構成により、第一ブレード１４１ａは、回転軸１４１ｃの軸線回りに第二ブレード１４１ｂに向かって回転することができる。これにより、プロペラ１４０は格納されて、バンパーとして機能することができる。さらに、車両１００が地上を走行する際の空力抵抗を低減することができ、車両１００の走行特性を向上させることができる。

１ 推力発生部
１２ 第一プロペラ
１２ａ 第一ブレード
１２ｂ 第二ブレード
１２ｃ 回転軸
１３ 第二プロペラ
１３ａ 第一ブレード
１３ｂ 第二ブレード
１３ｃ 回転軸
６０ 飛行翼
７０ 水平尾翼
１００ 車両
１０１ 車両本体
１０２ 天井部
１０３ 動力部
１０５ 動力源

本発明の第一の態様に係る車両は、動力源を有し、該動力源により走行可能な車両と、
前記車両の前部又は後部の少なくとも一方に設けられて前記動力源により前記車両の走行方向に沿う軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸から前記軸線の径方向に延びる第一ブレード及び第二ブレードとを有するプロペラと、前記車両に設けられて該車両の前進時に揚力を発生させる飛行翼と、を備え、前記プロペラは、前記車両の前部又は後部の少なくとも一方に、互いに車両の幅方向に離間して、かつ前記回転軸を互いに平行にして一対設けられ、前記第一ブレードは、前記回転軸から前記第二ブレードの延在方向と反対方向に延びる第一位置と、前記第二ブレードの延在方向と同一方向に延びる第二位置との間で選択的に移動可能とされ、前記第二位置では、前記一対の前記プロペラにおける前記第一ブレード及び第二ブレードは、一対の前記軸線同士の間で前記幅方向に沿って延びて、前記プロペラは前記車両の前部又は後部の少なくとも一方を覆うことで、地上走行時におけるバンパーをなしている。

上述の構成によれば、第一ブレードが第一位置で固定されて第二ブレードとともにプロペラとして機能する。さらに、第一ブレードは第二位置に移動して格納されて、第二ブレードとともにバンパーとして機能する。加えて、プロペラが格納されることにより、走行時の空力抵抗が減少する。
さらに、上述の構成によれば、プロペラをバンパーとして活用するに際して、車両のより広範囲を覆うことができる。さらに、プロペラが１つのみである場合に比較して、より大きな推進力を有する車両を提供することができる。

Claims (3)

1. 動力源を有し、該動力源により走行可能な車両と、
   前記車両の前部又は後部の少なくとも一方に設けられて前記動力源により前記車両の走行方向に沿う軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸から前記軸線の径方向に延びる第一ブレード及び第二ブレードとを有するプロペラと、
   前記車両に設けられて該車両の前進時に揚力を発生させる飛行翼と、
   を備え、
   前記第一ブレードは、前記回転軸から前記第二ブレードの延在方向と反対方向に延びる第一位置と、前記第二ブレードの延在方向と同一方向に延びる第二位置との間で選択的に移動可能とされている車両。
2. 前記プロペラは、前記車両の前部又は後部の少なくとも一方に、互いに車両の幅方向に離間して、かつ前記回転軸を互いに平行にして一対設けられている請求項１に記載の車両。
3. 前記一対のプロペラは、
   前記車両の走行方向から見た際にそれぞれのプロペラの前記第一ブレード、又は前記第二ブレードの一部が互いに重なるように配置されており、
   前記第一ブレード及び前記第二ブレードのそれぞれの回転軌跡がこれら一対のプロペラ同士で互いに重ならないように、前記軸線方向に互いにずれて配置されている請求項２に記載の車両。

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