JP2005073986A - エアクッション機玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で方向変換を機敏に行うことができ、かつ安価に製造することが可能になるエアクッション機玩具を提供する。
【解決手段】 空気導入口１２が形成された密閉空間１１を有し、下部側に送気口１８及び空気抜き口１７が形成された機体１０と、機体１０の下部側周縁部に沿って取り付けられた膨張・収縮自在な袋状のスカート部１９と、機体１０の内部に配置され、密閉空間１１内に導入した空気の一部をスカート部１９内に送り膨張させ、この空気の他の一部をスカート部１９で囲まれた底面側の空間に送る浮上用送風機２０と、機体１０の上部に設けられ、推進力を発生させる推進用送風機３０と、機体１０の上部に設けられ、推進用送風機３０と直交する方向の送風により方向変換の駆動力を発生させる方向変換用送風機４０と、機体１０内に搭載され、浮上用送風機２０、推進用送風機３０及び方向変換用送風機４０の動作を制御する受信機５０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機体底面と地面もしくは水面との間に封じ込めたエアクッションの揚力を利用して機体を浮上させ、自由に航行する遠隔操縦によるエアクッション機玩具に関するものである。

従来、機体底面と地面もしくは水面との間に封じ込めたエアクッションの揚力を利用して航行する乗物は、ホバークラフト（商標名）またはエアクッション機等と通称されている。このようなエアクッション機を遠隔操縦により自由に航行できる玩具として実現したものとして、本出願人は、密閉空間を有する機体の上部側に空気導入孔を形成するとともに下部側に膨張・収縮自在なスカート部を設け、この機体に密閉空間内に空気を導入する浮上用送風機を設け、かつ機体の上部に二つの推進用送風機を設けたエアクッション機玩具を開示している（例えば、特許文献１を参照）。このエアクッション機玩具では、浮上用送風機を駆動することで、機体の密閉空間内に導入した空気によりスカート部を膨張させるとともに、一部の空気を膨張したスカート部と地面との間に導入させて機体を地面から浮上させ、二つの推進用送風機をそれぞれ正回転、逆回転、停止することで前進、方向変換あるいは停止させて遊ぶことができるようになっている。
実公平６−２０５５９号公報（第１〜４ページ、第１〜３図）

従来のエアクッション機玩具は、機体の上部に二つの推進用送風機を設け、それぞれの推進用送風機を独立に回転を制御し、左右の推進力を変えることで、方向変換を行っているため、進行方向に沿って緩やかなに方向変換するには適しているが、機敏に大きく方向変換することができず、また、特に推進用送風機の推進力を落とし減速を行いながら方向変換することが困難であった。これに対して、他の方向変換の機構として、例えば、飛行機の尾翼等に使用されていると同様の方向舵を設けたり、あるいは推進装置の出力軸を傾斜させるものでは、複雑な機構の操舵装置が必要でコスト高になる欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、簡単な構造で方向変換を機敏に行うことができ、かつ安価に製造することが可能になるエアクッション機玩具を提供することを目的とする。

本発明は、上部側に空気導入口が形成された密閉空間を有し、下部側に周縁部側へ通気するために前記密閉空間に連通する送気口、及び底面側へ通気するためのに前記密閉空間に連通する空気抜き口が形成された機体と、前記機体の下部側の全周縁部に沿って取り付けられ、前記送気口を介して密閉空間に連通する膨張・収縮自在な袋状に形成されたスカート部と、前記機体の内部に配置され、前記空気導入口を通して前記密閉空間内に外部の空気を導入し、この導入した空気の一部を前記通気口を通して前記スカート部内に送り膨張させるとともに、この導入した空気の他の一部を前記空気抜き口を通して前記スカート部で囲まれた底面側の空間に送る浮上用送風機と、前記機体の上部に設けられ、送風により推進力を発生させる推進用送風機と、前記機体の上部に設けられ、前記推進用送風機による送風方向と直交する方向の送風により方向変換の駆動力を発生させる方向変換用送風機と、前記機体内に搭載され、前記浮上用送風機、推進用送風機及び方向変換用送風機のそれぞれの動作を制御する受信機とを備えたことを特徴とするものである。推進用送風機による送風方向と直交する方向の送風により方向変換の駆動力を発生させる方向変換用送風機が機体に設けられているために、簡単な構造で方向変換を機敏に行うことができ、かつ安価に製造することが可能になる。

請求項２に記載の発明にあっては、前記推進用送風機は、前記機体の中心部に設けられ、前記方向変換用送風機は、前記機体の重心位置から水平方向に離れた周縁部側に設けられていることを特徴とするものである。方向変換用送風機を機体の重心位置から水平方向に離れた周縁部側に設けることで方向変換が容易に行われる。

以上説明したように本発明のエアクッション機玩具は、上部側に空気導入口が形成された密閉空間を有し、下部側に周縁部側へ通気するために密閉空間に連通する送気口、及び底面側へ通気するためのに密閉空間に連通する空気抜き口が形成された機体と、機体の下部側の全周縁部に沿って取り付けられ、送気口を介して密閉空間に連通する膨張・収縮自在な袋状に形成されたスカート部と、機体の内部に配置され、空気導入口を通して密閉空間内に外部の空気を導入し、この導入した空気の一部を通気口を通してスカート部内に送り膨張させるとともに、この導入した空気の他の一部を空気抜き口を通してスカート部で囲まれた底面側の空間に送る浮上用送風機と、機体の上部に設けられ、送風により推進力を発生させる推進用送風機と、機体の上部に設けられ、推進用送風機による送風方向と直交する方向の送風により方向変換の駆動力を発生させる方向変換用送風機と、機体内に搭載され、浮上用送風機、推進用送風機及び方向変換用送風機のそれぞれの動作を制御する受信機とを備えたことで、簡単な構造で方向変換を機敏に行うことができ、かつ安価に製造することが可能になる。

以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図1〜図４は本発明実施形態のエアクッション機玩具を説明する図であり、図１はエアクッション機玩具の斜視図、図２はエアクッション機玩具の進行方向に沿った断面図、図３はエアクッション機玩具の進行方向に直交する方向に沿った断面図、図４はエアクッション機玩具の受信機の回路構成を説明するブロック図である。

本実施形態のエアクッション機玩具１は、機体１０と、この機体１０の底面側の周縁部に取り付けられたスカート部１９と、機体１０の内部に配置された浮上用送風機２０と、機体１０上部のほぼ中央部に設けられた推進用送風機３０と、機体１０上部の周縁部側に設けられた方向変換用送風機４０と、機体１０内に搭載され浮上用送風機２０、推進用送風機３０及び方向変換用送風機４０のそれぞれの動作を制御する受信機５０等とから構成されており、遠隔操縦用の送信機から送られる制御信号に基づいて、地面２（または水面）上を自由に航行させて楽しむことができるものである。

機体１０は、上部前側がほぼ半球状に形成され、下部側がほぼ平坦な楕円ケース状に形成され、例えば、軽量なプラスチック材料で成形されている。この機体１０の半球状部分の内部側は、密閉空間１１に形成され、頂部側には外部と密閉空間１１内とを連通する空気導入口１２が形成され、かつこの空気導入口１２近傍の機体１０上部中央には、１つの推進用送風機３０の推進用モータ３１を配置するためのモータ収納室１６が形成されている。また、機体１０の下部側の平坦な楕円ケース状部分の内部側は、先端側から電池５３を収納する電池収納室１３、浮上用送風機２０の浮上用モータ２１を配置するモータ収納室１４、及び送信機５０の回路基板等を収納する回路収納室１５が区画形成されている。この機体１０の楕円ケース状の後部側上面は平坦面に形成され、その平坦面上に後に詳細に説明する方向変換用送風機４０が設けられ、かつその平坦面に送信機５０のアンテナ５１を回路収納室１５から外に導出するための小孔１５ａ形成されている。また、機体１０の内部には、図３に示すように、空気導入口１２を通って密閉空間１１内に導入された空気の一部をスカート部１９の内部に送り込むための送気口１８がその密閉空間１１の下部側に形成され、かつモータ収納室１４の近傍には、空気の他の一部を機体１０底面と膨張したスカート部１９と地面２とで囲まれた空間内に送り込むための空気抜き口１７が形成されている。このような機体１０は、組み立てが容易になるように、例えば、下部側の楕円ケース状部分が上下に分離できるように形成し、この楕円ケース状部分の上部前側に半球状部分を形成することができる。

スカート部１９は、機体１０の底面側の周縁部に沿って取り付けられ、その膨張したときの断面形状がほぼ半円形の袋状に形成され、機体１０底面と地面２との間に所定の空間を形成するためのものである。このようなスカート部１９は、例えば、柔軟なゴムあるいはビニール等のプラスチックの薄いシートで成形することができ、地面２等との間で摩擦抵抗が小さくなる材質のもの、あるいはそのための表面処理を施したものが好ましい。このスカート部１９の袋状の外側端部は、機体１０の楕円ケース状部分の周縁部に取り付けられ、袋状の内側端部は、楕円ケース状部分の底面周縁よりやや内側に取り付けられている。すなわち、スカート部１９は、送気口１８を介して密閉空間１１に連通し、機体１０の底面側の全周縁部に沿って、膨張・収縮自在な袋状に形成されて取り付けられている。

浮上用送風機２０は、電池５３を動力源として回転する浮上用モータ２１と、この浮上用モータ２１の回転軸２２に固定されたプラスチック材料等で形成される遠心式のエアホイールファン２３等とから構成されている。この浮上用送風機２０は、浮上用モータ２１がモータ収納室１４に配置され、その回転軸２２が密閉空間１１内において空気導入口１２に向けて垂直上方に突出されている。そして、エアホイールファン２３は、空気導入口１２に臨ませて回転軸２２に固定されている。このエアホイールファン２３は、一般産業用の送風機または圧縮機等に使用される遠心式のファンを電池等で回転できるように小型化したもので、遠心力の作用によって空気の圧力を昇圧するものである。

推進用送風機３０は、電池５３を動力源として回転する推進用モータ３１と、この推進用モータ３１の回転軸３２に固定されたプラスチック材料等で形成されるプロペラ３３等とから構成されている。この推進用送風機３０は、推進用モータ３１がモータ収納室１６に配置され、その回転軸３２がモータ収納室１６から外部後方へ水平方向に向けて突出されている。そして、プロペラ３３は、後方に向けて回転軸３２に固定されている。このプロペラ３３は、送風により推進力を発生させるものである。

方向変換用送風機４０は、電池５３を動力源として回転する方向変換用モータ４２と、この方向変換用モータ４２の回転軸４３に固定されたプラスチック材料等で形成されるプロペラ４４等とから構成され、機体１０の後部上面に固定された支持部材４１に取り付けられている。この支持部材４１は、全体的に薄い板状で、機体１０と同様のプラスチック材料からなり、上部側が円環状に下部側が平板状に形成されており、空気抵抗を少なくするため、円環状部分の中心軸が進行方向に直交するよう機体１０の後部側の上面に垂直に固定されている。このような支持部材４１は、機体１０と一体的に成形することができる。すなわち、この方向変換用送風機４０は、方向変換用モータ４２が支持部材４１上部側の円環状部分の内側に設けられた支持梁４１ａに取り付けられ、その回転軸４３が円環状部分の中心部において推進用モータ３１の回転軸３２に直交する水平方向に向けて突出されている。そして、プロペラ４４は、進行方向に直交する横方向に向けて回転軸４３に固定されている。このプロペラ４３は、推進用送風機３０のプロペラ３３と同様に送風により推進力を発生させるものである。すなわち、この方向変換用送風機４０は、少なくともエアクッション機玩具１全体の重心位置から水平方向に離れた機体１０の周縁部（あるいは後部）側に取り付けられ、そのプロペラ４４による送風方向が、推進用送風機３０のプロペラ３３による送風方向と交差する方向に向けられていることが好ましい。

受信機５０は、送信機から送信されてくる制御信号をアンテナ５１を介して受信する受信回路５２と、この受信回路５２で受信された制御信号に基づいてモータ類の動作を制御する制御部５４と、受信回路５２、制御部５４及びモータ類に電力を供給する電池５３と、電池５３の電源をオン・オフするスイッチ５７等とから構成されている。制御部５４は、受信回路５２で受信した制御信号に基づいてモータ類を動作させる信号を生成する動作制御部５５と、この動作制御部５５で生成された信号に基づいて浮上用モータ２１、推進用モータ３１、方向変換用モータ４２を動作させる駆動部５６とを有する。受信機５０の回路基板部分は、回路収納室１５収納され、アンテナ５１は、回路収納室１５から小孔１５ａを通して外に導出されている。

次に、上記構成のエアクッション機玩具１の動作を説明する。まず、このエアクッション機玩具１を地面２上に置き、スイッチ５７をオンすると、電池５３から受信回路５２、制御部５４及びモータ類に通電されて、送信機から送られる制御信号を受信できる待機状態になる。この状態では、スカート部１９が収縮した状態で地面２に停止している。次に、送信機から浮上用の制御信号が送信されると、この信号がアンテナ５１を介して受信回路５２で受信され、さらに受信回路５２から動作制御部５５に送信され、この動作制御部５５で浮上用モータ２１を駆動するための信号が生成され、この生成された信号に基づいて駆動部５６により浮上用モータ２１が駆動される。この浮上用モータ２１の駆動によりエアホイールファン２３が回転すると、図３に示すように、外部の空気が機体１０の空気導入口１２から矢印Ａに示す方向に沿って、密閉空間１１内に導入され、その導入された空気の一部が矢印Ｂに示す方向に沿って送気口１８を通ってスカート部１９の内部に送り込まれ、他の空気の一部が矢印Ｃに示す方向に沿って空気抜き口１７を通って機体１０の底面側に送り込まれる。そして、導入された空気の圧力が高くなるとともにスカート部１９が膨張して機体１０がやや上昇し、この膨張したスカート部１９と機体１０底面と地面２とで囲まれる空気室が形成される。続いて、空気室内に空気抜き口１７を通って送り込まれた空気の圧力が高くなると、膨張したスカート部１９と地面２との間の狭い隙間を矢印Ｄに示す方向に沿って空気が外部に流出し、これらの間の摩擦抵抗が小さくなり、これにより機体１０が停止した位置で浮上した状態になる。

次に、機体１０を前進させるときには、上記の通りに浮上用送風機２０を駆動して浮上させた状態で、送信機から推進用の制御信号が送信されると、この信号がアンテナ５１を介して受信回路５２で受信され、さらに動作制御部５５に送信され、推進用モータ３１を駆動するための信号が生成され、この生成された信号に基づいて駆動部５６により推進用モータ２１が駆動される。この推進用モータ２１が正回転することで、プロペラ３３により後方に向けて送風されて機体１０が前進し、逆回転することで、プロペラ３３により前方に向けて送風されて機体１０が後退する。また、例えば、前進しているときに機体１０を停止させる場合に、推進用モータ３１の駆動を停止しただけでは、慣性により移動するため、推進用モータ３１を逆回転させてエアブレーキの役目を果たすことで停止を確実に行うことができる。

次に、機体１０の方向を変換するときには、例えば、上記の通り浮上用送風機２０を駆動して浮上させ、かつ推進用送風機３０を駆動して前進させた状態で、送信機から方向変換用の制御信号が送信されると、この信号がアンテナ５１を介して受信回路５２で受信され、さらに動作制御部５５に送信され、方向変換用モータ４２を駆動するための信号が生成され、この生成された信号に基づいて駆動部５６により方向変換用モータ４２が駆動される。この方向変換用モータ４２が正回転することで、プロペラ４４により進行方向から向かって右側に向けて送風されるときには機体１０が進行方向を左側に方向を変換し、逆回転することで、プロペラ４４により進行方向から向かって右側に向けて送風されるときには機体１０が進行方向を左側に方向を変換する。また、後退しているときも上記と同様に方向変換することができる。さらに、浮上用送風機２０のみが駆動されて浮上させた停止状態で、方向変換用の制御信号を送信することで、その場で方向を変換することができる。

上記構成のエアクッション機玩具１では、密閉空間１１を有する機体１０の底面側の周縁部にスカート部１９を取り付け、機体１０の内部に浮上用送風機２０を配置し、機体１０上部のほぼ中央部に推進用送風機３０を設け、機体１０の重心位置から水平方向に離れた周縁部側に方向変換用送風機４０を取り付け、かつ制御信号を受信してそれぞれの動作を制御する受信機５０を搭載したことで、従来のような機体の上部に左右二つの推進用送風機を設け、それぞれの推進用送風機の推進力を変えることで、方向変換を行っている機構と異なり、方向を変えるための専用の方向変換用送風機４０により方向を機敏に大きく方向変換することが可能になり、狭い場所で遊ぶことができる。特に、推進用送風機３０とは独立した方向変換用送風機４０を設けていることで、推進用送風機３０の推進力を落とし減速を行いながら方向変換することができる。さらには、浮上させた停止状態で、方向を変換することができる。このエアクッション機玩具１では、方向変換のための特別な操舵機構を使用していないため、構造も簡単になり安価に製造することができる。

なお、上記本発明においては、機体１０の形状は任意にでき実施形態に限定されない。また、推進用送風機３０は、機体１０の前進又は後退する進行方向に向けて送風されるよう取り付けられ、方向変換用送風機４０は、少なくとも重心位置から水平方向に離れた機体１０上に、推進用送風機３０の送風方向と交差するよう取り付けられていればよい。

本発明は、エアクッションの揚力を利用して機体を浮上させ、自由に航行する遠隔操縦による玩具に利用することができる。

本発明実施形態のエアクッション機玩具の斜視図である。 本発明実施形態のエアクッション機玩具の進行方向に沿った断面図である。 本発明実施形態のエアクッション機玩具の進行方向に直交する方向に沿った断面図である。 本発明実施形態のエアクッション機玩具の受信機の回路構成を説明するブロック図である。

符号の説明

１ エアクッション機玩具
２ 地面
１０ 機体
１１ 密閉空間
１２ 空気導入口
１３ 電池収納室
１４ モータ収納室
１５ 回路収納室
１５ａ 小孔
１６ モータ収納室
１７ 空気抜き口
１８ 送気口
１９ スカート部
２０ 浮上用送風機
２１ 浮上用モータ
２２ 回転軸
２３ エアホイールファン
３０ 推進用送風機
３１ 推進用モータ
３２ 回転軸
３３ プロペラ
４０ 方向変換用送風機
４１ 支持部材
４１ａ 支持梁
４２ 方向変換用モータ
４３ 回転軸
４４ プロペラ
５０ 送信機
５１ アンテナ
５２ 受信回路
５３ 電池
５４ 制御部
５５ 動作制御部
５６ 駆動部
５７ スイッチ

Claims (2)

1. 上部側に空気導入口が形成された密閉空間を有し、下部側に周縁部側へ通気するために前記密閉空間に連通する送気口、及び底面側へ通気するためのに前記密閉空間に連通する空気抜き口が形成された機体と、
   前記機体の下部側の全周縁部に沿って取り付けられ、前記送気口を介して密閉空間に連通する膨張・収縮自在な袋状に形成されたスカート部と、
   前記機体の内部に配置され、前記空気導入口を通して前記密閉空間内に外部の空気を導入し、この導入した空気の一部を前記通気口を通して前記スカート部内に送り膨張させるとともに、この導入した空気の他の一部を前記空気抜き口を通して前記スカート部で囲まれた底面側の空間に送る浮上用送風機と、
   前記機体の上部に設けられ、送風により推進力を発生させる推進用送風機と、
   前記機体の上部に設けられ、前記推進用送風機による送風方向と直交する方向の送風により方向変換の駆動力を発生させる方向変換用送風機と、
   前記機体内に搭載され、前記浮上用送風機、推進用送風機及び方向変換用送風機のそれぞれの動作を制御する受信機とを備えたことを特徴とするエアクッション機玩具。
2. 前記推進用送風機は、前記機体の中心部に設けられ、前記方向変換用送風機は、前記機体の重心位置から水平方向に離れた周縁部側に設けられていることを特徴とする請求項１記載のエアクッション機玩具。

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