JP2017534024A - 動的に調整可能なサボニウス羽根を有するタービン - Google Patents

Abstract

装置が、ケージ軸を中心として回転するケージと、このケージの端部に位置しており且つタービン軸を中心として回転するタービンとを含んでもよい。タービン羽根が調整可能な形状を有してもよい。このタービン羽根のフレームが、第２のフレーム部分に対して相対的に旋回する第１のフレーム部分を有してもよい。タービン羽根の湾曲が、１つの連結部を短縮することと、これと同時に、別の連結部を延長することとによって、制御されてもよい。コントローラーが、風の速度、方向、速さ、加速度、及び／又は、この装置によって支持される荷重に基づいて、１つ又は複数のケージ及び／又は１つ又は複数のタービンの回転を制御してもよい。この装置はサボニウス機械であってもよい。１つ又は複数のケージ及び／又は１つ又は複数のタービンの回転が、マグヌス効果を生じさせてもよい。シートとこのシートの付近のユーザー操縦操作装置とが含まれてもよい。ユーザー操縦操作装置は、１つ又は複数のケージ及び／又は１つ又は複数のタービンの回転を制御してもよい。

Description

本開示は、概して機械に関し、さらに特に、動的に調整可能なサボニウス羽根（Ｓａｖｏｎｉｕｓ ｂｌａｄｅｓ）を有するタービンに関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１４年１１月５日に出願された「動的に調整可能なサボニウス羽根を有するタービン」と題する米国特許出願第１４／５３３，８６８号明細書に対する優先権の利益と権利を主張し、当該出願の開示が参照により本明細書に援用される。

タービンは、シャフトを回転させるために風を利用する。回転するシャフトは、運動エネルギーを有する。回転するシャフトの運動エネルギーは、電力に変換されることがある。既存のタービンは羽根を含むことがある。しかし、こうした羽根は、典型的には、一定不変の形状を有する。

タービンの羽根の形状は、そのタービンの有効性に大きな影響を与える可能性がある。風況（例えば、速度、早さ、加速度等）が、時間の経過に応じて変化する可能性がある。一定不変の形状を有する羽根は、変化する風況においてタービンが効果的に機能することを妨げることがある。したがって、タービンの既存の設計が、こうした制限を克服する改良によって利益を得るだろう。

本明細書で説明されている様々な特徴が、様々な装置において具体化されてもよい。こうした装置の非限定的な具体例が、様々な機械（例えば、サボニウス機械）、様々なタービン、及び、運動エネルギーを発生させるために風を利用するように構成されている任意の機械を含むだろう。術語「装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ ｏｒ ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ）」が本明細書で使用されているが、こうした術語は、本開示の範囲を限定しない。

装置は、少なくとも、ケージ軸（ｃａｇｅ ａｘｉｓ）を中心として回転するように構成されているケージと、このケージの端部に位置しているサボニウスタービンとを含むことがある。このタービンは、タービン軸を中心として回転するように構成されてもよい。このタービン軸は、ケージ軸とは異なっていてもよい。タービンは、調整可能な形状を有するタービン羽根を含んでもよい。タービン羽根はフレームを含んでもよい。このフレームは、第１のフレーム部分と、この第１のフレーム部分に連結されている第２のフレーム部分とを含むことがある。第１のフレーム部分は、第２のフレーム部分に対して相対的に旋回するように構成されてもよい。

この装置は、フレームの端部の第１の側部とフレームの中央区域との間の第１の連結部（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を含んでもよい。この装置は、さらに、フレームの第１の端部の第２の側部とフレームの中央区域との間の第２の連結部を含んでもよい。この装置は、さらに、タービンコントローラーを含んでもよい。このタービンコントローラーは、少なくとも第１の連結部又は第２の連結部を維持するか、短縮するか、又は、延長するように構成されてもよい。

第１のフレーム部分は、少なくとも第１の連結部又は第２の連結部が少なくとも短縮又は延長される時に、第２のフレーム部分に対して相対的に旋回するように構成されてもよい。第１の連結部の長さが第２の連結部の長さと同じである時には、タービン羽根の調整可能な形状が平坦な形状を含んでもよい。第１の連結部の長さが第２の連結部の長さとは異なる時には、タービン羽根の調整可能な形状が湾曲を含んでもよい。タービンコントローラーは、第１の連結部を短縮し、且つ、同時に第２の連結部を延長することによって、又は、第２の連結部を短縮し、且つ、同時に第１の連結部を延長することによって、タービン羽根の湾曲を制御するように構成されてもよい。

この装置は、ケージ軸を中心としたケージの回転を制御するように構成されているケージコントローラーを含んでもよい。このケージコントローラーは、少なくとも、風の速度、方向、速さ、又は、加速度に基づいて、ケージの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、ケージの回転経路上のタービンの位置に基づいてタービンの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、少なくとも、風の速度、方向、速さ、加速度、ケージの回転速度、タービン軸に対するタービン羽根の相対的な位置、又は、ケージ軸を中心とした円形経路上のタービンの位置に基づいて、タービンの回転を制御するように構成されてもよい。

ケージコントローラーは、その装置のモード（ｍｏｄｅ）に基づいてケージの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、その装置のモードに基づいてタービンの回転を制御するように構成されてもよい。その装置がある１つのモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、及び、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。その装置がある１つのモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、及び、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。その装置はサボニウスタービンであってもよい。サボニウスタービンの羽根は、地面に対して垂直方向よりも大幅に水平方向に延びてもよい。ケージ軸を中心としたケージの回転、及び／又は、タービン軸を中心としたタービンの回転は、マグヌス効果を生じさせてもよい。このマグヌス効果は、その装置を地面の上方に持ち上げてもよい。その装置は、互いに異なることがある様々な方向において、及び／又は、互いに異なることがある様々な角度で、複数のケージを含んでもよい。複数のケージの個数が、その装置及び／又は荷重を地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいていてもよい。この装置は、複数のタービンを含んでもよい。複数のタービンの個数が、その装置及び／又はその装置と荷重とを地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいていてもよい。複数のタービンの個数は、１つ又は複数のケージの様々な寸法（例えば、長さ、幅、高さのような、サイズ）に基づいていてもよい。

その装置は、シートと、このシートの付近のユーザー操縦操作装置（ｕｓｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｓ）とを含んでもよい。このユーザー操縦操作装置は、シート上に着座したユーザーによる使用のために構成されてもよい。このユーザー操縦操作装置は、少なくともケージコントローラー又はタービンコントローラーを制御するように構成されてもよい。その装置は、モーターに連結されるように構成されてもよい。このモーターは、ケージ軸を中心としたケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。このモーターは、タービン軸を中心としたタービンの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。

その装置は、荷重を保持するように構成されてもよい。荷重は、ベルトホルダー、ケージ軸、又は、ベルトホルダーとケージ軸との両方から保持されるか又は吊り下げられてもよい。

ユーザー操縦操作装置に加えて、その装置は手動ステアリングを有してもよい。この手動ステアリングは、パラグライダーにおいて実現される関連した特定の機構であってもよい。こうした手動ステアリング機構は、飛行中に操縦操作装置及び／又は動力システムが故障した場合に、その装置をユーザーが安全に着陸させることを可能にしてもよい。

サボニウス羽根のモーターに連結する各々のアームが、２つのケージベルト部分、１つのアームを他の２つのアームに連結する２つのケーブル、及び／又は、テンションケーブル（ｔｅｎｓｉｏｎ ｃａｂｌｅ）／ストリップによって、支持されてもよい。

上記説明は、単に、本明細書でより詳細に説明される様々な特徴の概要であるに過ぎない。追加的な特徴も本明細書で説明される。本明細書に明示的に説明されていない場合でさえ、本明細書で説明される実施様態は、任意の組合せ又は副次的な組合せの形で実施されてもよい。

単一ケージ装置の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による二重ケージ装置の一例の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の別の例の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の様々な部分の側面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の様々な部分の側面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の様々なモーター構成要素の一例の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの一部分の断面側面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の羽根コントローラーの一例の様々な部分の断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の羽根コントローラーの一例の様々な部分の断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態によるブラケットの一例を示す線図である。 本開示の様々な実施形態によるピボットディストリビューターばね（ｐｉｖｏｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ ｓｐｒｉｎｇ）の一例を示す線図である。

様々な特徴の様々な実施形態を本明細書で説明する。しかし、本明細書で示されている説明は、本開示の範囲を限定することは意図されていない。当業者は、本明細書で説明されている特徴が、本開示の範囲から逸脱することなしに、追加の実施形態及び／又は代替的な実施形態の形で実現されてもよいということを理解するだろう。

図１Ａは、本開示の様々な実施形態による装置１０の一例を示す線図である。ケージの羽根の方向が制御され且つ調和させられる時には、ケージ自体が一種のタービンである。このタービンの羽根は、羽根の形状がサボニウス羽根から平らな羽根に変化し、及び、おそらくは、反対の方向、形状、構成、及び／又は、方向配置のサボニウス羽根に変化するように、形状において調整可能である。

図１Ａに示されている装置１０は、ケージ軸１０２を中心として回転するケージである。このケージは、少なくとも１つのサボニウスタービン／羽根を含んでもよい。例えば、ケージ軸１０２を中心として回転するケージは、タービン１６２、１６４、１６６を含む。図１に示されている例示的な装置１０のケージに関して、３つのタービンが示されているが、当業者は、本開示の範囲が、図１に示されているタービンの個数によって限定されないということを理解するだろう。例えば、本開示の範囲から逸脱することなしに、装置１０は、ケージのためのより多くの個数又はより少ない個数のサボニウスタービン／羽根を含んでもよい。

タービン／羽根はケージの端部に位置していてもよい。例えば、タービン１６２、１６４、１６６は、それぞれに、一方の側において、アーム１１４、１１８、１１６によって支持されており、及び、他方の側において、アーム１４２、１４０、１３８によって支持されており、これらのアームはケージ軸１２０から延びる。したがって、タービン１６２、１６４、１６６は、ケージ軸１０２を中心として回転するケージの端部に位置している。

中心軸は、タービンを支持するアームが連結される連結点を含んでもよい。例えば、連結点１０６は、タービン１６２、１６６、１６４をそれぞれに支持するアーム１１４、１１６、１１８に連結されている。別の例では、連結点１０８はアーム１３８、１４０、１４２に連結されており、これらのアームはそれぞれにタービン１６６、１６４、１６２を支持する。

タービン／羽根はそれ自体のタービン軸を中心として回転してもよい。タービン軸はケージ軸と異なっていてもよい。例えば、タービン１６２が周りを回転するタービン軸は、対応するケージが周りを回転するケージ軸１０２とは異なっている。タービンはタービン羽根を含んでもよく、及び、タービン羽根は形状において調整可能であってもよい。タービン羽根の調整可能な形状に関するさらに別の詳細が、特に、図５を参照して後述される。

タービンは、ベルトによって別のタービンに連結されてもよい。このベルトは、それぞれのケージ軸を中心とするケージの回転に関係付けられてもよい。したがって、このベルトは、ケージベルトとも呼ばれることもある。例えば、ベルト部分１２４、１２６、１２８、１４４、１４６、１４８が、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転に関係付けられてもよい。ベルトホルダー１９０は、装置１０のベルト及び／又は脚部１９１、１９２の一部分に連結されてもよい弾性材料を含んでもよい。

このベルトは、タービンの末端区域に接触してもよい。例えば、タービン１６２、１６４、１６６は、一方の側に末端区域１７４、１７６、１７８を有し、及び、他方の側に末端区域１７３、１７５、１７７を有してもよい。各々のベルト部分１２４、１２６、１２８、１４４、１４６、１４８は、タービン１６２、１６４、１６６の末端区域１７４、１７６、１７８、１７３、１７５、１７７のうちの２つの末端区域と接触してもよい。末端区域１７４、１７６、１７８、１７３、１７５、１７７は、電気モーター及び／又は発電機を含んでもよく、このことは、特に図４を参照しながら、より詳細に後述される。

装置１０は、ケージコントローラーを含んでもよい。ケージコントローラーは、ソフトウェア構成要素（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体）、ハードウェア構成要素い（例えば、回路、記憶装置、電力等）、機械的構成要素（例えば、レバー、モーター、ヒンジ等）、及び、１つ又は複数のこれらの構成要素の任意の組合せを含んでもよい。ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を制御するように構成されてもよい。ケージコントローラーは、風の速度、方向、速さ、又は、加速度と、荷重（例えば、他の点ではその装置の一部分ではない、重量、人間、物体等）とに基づいて、ケージの回転を制御するように構成されてもよい。この装置は１つ又は複数のタービン／羽根コントローラーを含んでもよい。タービンコントローラーは、ソフトウェア構成要素（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体）、ハードウェア構成要素（例えば、回路、記憶装置、電力等）、機械的構成要素（例えば、レバー、モーター、ヒンジ等）、及び、１つ又は複数のこれらの構成要素の任意の組合せを含んでもよい。１つ又は複数のタービンコントローラーは、１つ又は複数のタービンを制御してもよい。タービンコントローラーは、少なくとも風の速度、方向、速さ、又は、加速度と、ケージの回転経路１８０上のタービン／羽根の位置とに基づいて、タービン／羽根の回転を制御するように構成されてもよい。

ケージコントローラー、及び／又は、１つ又は複数のタービンコントローラーは、本開示の範囲からの逸脱なしに、装置１０の様々な位置に配置されてもよい。例えば、ケージコントローラー、及び／又は、１つ又は複数のタービンコントローラーは、ユーザーのユーザー操縦操作装置に又はその付近に配置されてもよい。当業者は、ケージコントローラー、及び／又は、１つ又は複数のタービンコントローラーが、追加的に、及び／又は、代替案として、装置１０の任意の他の位置に配置されてもよいということを理解するだろう。

ケージコントローラーは、装置１０のモードに基づいてケージの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、装置１０のモードに基づいてタービンの回転を制御するように構成されてもよい。装置１０は、本開示の範囲からの逸脱なしに、様々なモードで動作してもよい。モードの一例が、「第１のタービンモード」である。当業者は、「第１のタービンモード」が記述フェーズ（ｄｅｓｃｒｉｔｉｖｅ ｐｈａｓｅ）であり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、それぞれのタービン軸を中心としたタービン１６２、１６４、１６６のうちの１つ又は複数のタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。当業者は、１つのモードが２つ以上のケージ（例えば、３つ以上のケージ）を必要とすることがあるということを理解する。こうしたモードでは、ロック（ｌｏｃｋ）４１４が能動的であり、軸１０２を中心としてケージが回転することを阻止することがあり、クラッチ４１２がモーター４１０からギヤボックス４１６を連結解除することがあり、クラッチ４０８がギヤボックス４０６をモーター４１０に連結し、モーター４１０が風２０６の力を利用して回転してもよく、及び、この風の力は、それぞれのサボニウス羽根によって取り入れられ、タービンシャフト４０４とギヤボックス４０６とに伝達される。

モードの別の例が、「第２のタービンモード」である。当業者は、「第２のタービンモード」が記述フェーズであり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を制御された形で可能にするように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、常に最適の揚力を実現するように、それぞれタービン軸を中心とした１つ又は複数のタービン１６２、１６４、１６６の移動を制御するように構成されてもよい。こうしたモードでは、ロック４１４は無効であってもよく、ケージがケージ軸１０２を中心として回転することを可能し、及び、クラッチ４１２は、モーター４１０がそのそれぞれのギヤボックスを介して、そのケージシャフト４２０をモーター４１０に連結してもよく、及び、クラッチ４０８は、モーター４１０からギヤボックス４０６を連結解除してもよい。さらに、モーター４１０は、風２０６の力を利用して回転してもよく、及び、この風の力はケージによって取り込まれてもよい。

モードの別の例が、「ハイブリッドモード」である。当業者は、「ハイブリッドモード」が記述フェーズであり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時には、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、及び、タービンコントローラーは、それぞれタービン軸を中心としたタービン１６２、１６４、１６６のうちの１つ又は複数のタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。当業者は、風のエネルギーを吸収及び／又は取り入れるための、及び／又は、少なくとも風況及び／又は荷重のサイズに基づいて荷重を搬送するための様々な方法に応じて、多くの代替的な構成及び／又は具体例が存在してもよいということを理解する。こうしたモードでは、ロック４１４は無効であってもよく、ケージがケージ軸１０２を中心として回転することを可能にしてもよく、及び、クラッチ４１２は、そのそれぞれのギヤボックス４１６を介してそのケージシャフト４２０をモーター４１０に連結してもよく、及び、クラッチ４０８は、モーター４１０からギヤボックス４０６を連結解除してもよい。さらに、モーター４１０は、発電機／電力貯蔵装置１９６の電力によって回転してもよい。

モードのさらに別の例が、「グライドモード（ｇｌｉｄｅ ｍｏｄｅ）」である。当業者は、「グライドモード」が記述フェーズであり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時には、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を阻止するように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、それぞれのタービン軸を中心としたタービン１６２、１６４、１６６のうちの１つ又は複数のタービンの回転を阻止するように構成されてもよく、及び、サボニウス羽根の方向がタービンシャフト４０４によって制御されてもよい。こうしたモードでは、ロック４１４は有効であり、これによって、ケージがケージ軸１０２を中心として回転することを阻止し、及び、クラッチ４１２は、モーター４１０からケージシャフト４１２を連結解除し、及び、クラッチ４０８はギヤボックス４０６をモーター４１０に連結してもよい。さらに、モーター４１０は、発電機／電力貯蔵装置１９６の電力によって回転してもよい。このモードにおけるタービンシャフト４０４の移動方向は、モーター４１０の回転方向から自由であってもよく、及び、タービンコントローラーによって制御されてもよい。

ケージ軸を中心としたケージの回転はマグヌス効果（Ｍａｇｎｕｓ ｅｆｆｅｃｔ）を生じさせることがあり、及び、このマグヌス効果は、地面の上方への装置の持ち上げを生じさせることがある。例えば、ケージ軸１０２を中心とした１つ又は複数のケージの回転が、装置を地面から空中に持ち上げるマグヌス効果を生じさせることがある。これに加えて、又は、代替策として、タービン軸を中心としたタービン／羽根の回転が、マグヌス効果を生じさせることがあり、このマグヌス効果が地面の上方への装置の持ち上げを生じさせることがある。例えば、１つ又は複数のタービン１６２、１６４、１６６の回転が、装置１０を地上の上方に持ち上げるマグヌス効果を生じさせることがある。

装置１０は発電機／電力貯蔵装置１９６を含んでもよい。図１Ａに示されている例示的な装置１０は、脚部１９２上に配置されている発電機／電力貯蔵装置１９６を示すが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなしに、この発電機／電力貯蔵装置１９６が装置１０の他の部分内に位置しているか、又は、さらには、装置１０から離れていてもよいということを理解するだろう。

装置１０内のモーターは、ケージ軸（例えば、ケージ軸１０２）を中心としたケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。このモーターは、それぞれのタービン軸を中心としたタービン／羽根（例えば、タービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２の１つ又は複数）の回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。

本開示によって制御可能である３つの主要なパラメーターが、それぞれのケージ軸に対する相対的な移動と、それぞれのタービン／羽根軸に対する相対的な移動と、各羽根の形状の制御とを含む。飛行モードとグライドモードとのような少なくとも２つの搬送モードが存在する。飛行モードの特定の構成では、各々のケージはそれ自体の軸を中心に自由に移動してもよく、各々のタービン／羽根を中心とした移動が、ケージの回転経路１８０に対するそのタービン／羽根の位置、風況、及び／又は、各タービン／羽根の形状に応じて制御されてもよく、この形状は、制御された最適の揚力を常に実現するように動的に適応化させられてもよい。グライドモードの特定の構成では、それぞれのケージ軸に対する相対的な移動、及び、タービン／羽根に対する相対的な移動が、制限されてもよく、及び、各羽根の形状が一定不変に保持されてもよい。さらに、第１のタービンモードと第２のタービンモードのような、発電に関する２つのモードが存在してもよい。第１のタービンモードの特定の構成では、それぞれのケージ軸に対する相対的な移動が制限されてもよく、タービン／羽根がそのそれぞれの軸に対して自由に移動してもよく、及び、羽根の形状が一定不変に保持されてもよい。第２のタービンモードの特定の構成では、ケージの移動が可能にされてもよく、タービン／羽根の移動がケージの回転経路１８０に対するそのタービン／羽根の位置に応じて制御されてもよく、及び、タービン／羽根の形状が、制御された最適の揚力を常に実現するように、動的に適応化されてもよい。

図１Ｂは、本開示の様々な実施形態による二重ケージ装置１００の一例を示す線図である。図１Ｂに示されている装置１００は、２つのケージを含む。第１のケージは、円形経路１８０に沿ってケージ軸１０２を中心として回転する。第２のケージは、円形経路１８８に沿ってケージ軸１０４を中心として回転する。ケージ軸１０２は、大きな角度で連結部１３６において互いに連結させられてもよい。連結部１３６は、適切なケージ軸に制御信号（例えば、ユーザー操縦操作装置）と電力とを送ってもよい。２つのケージが、図１Ｂに示されている例示的な装置１００に示されているが、当業者は、図１Ｂに示されているケージの個数によって本開示の範囲が限定されることはないということを理解するだろう。例えば、本開示の範囲から逸脱することなしに、装置１００は、電気車両（例えば、自転車、ボート等）、プロペラ、より多くの個数のケージ、及び／又は、より少ない個数のケージを含んでもよい。

幾つかの実施形態では、装置１００は、部分的に、又は、全体的に、サボニウスタービンと呼ばれてもよい。このタービンの羽根は、地面に対して、垂直方向よりも大幅に水平方向に延びる。例えば、ケージ軸１０２、１０４と、１つ又は複数のタービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２のうちの１つ又は複数のタービンのタービン軸とが、例えば第２のタービンモードの最中に装置１００にさら高い安定性を与えるために、垂直方向（即ち、地面に対して概ね垂直な方向）よりも大幅に水平方向（即ち、地面に対して概ね平行な方向）に延びる。

装置１００は、上述したように、本開示の範囲から逸脱することなしに、任意の個数のケージ、及び／又は、任意の個数のタービンを含んでもよい。したがって、幾つかの実施形態では、装置１００は複数のケージを含んでもよい。ケージの厳密な個数は、装置１００と荷重とを地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいているだろう。さらに、タービンの厳密な個数は、ケージのサイズに基づいていてもよい。

幾つかの実施形態では、装置１００は、部分的に、又は、全体的に、サボニウスタービンと呼ばれてもよい。このタービンの羽根は、地面に対して、垂直方向よりも大幅に水平方向に延びる。例えば、ケージ軸１０２、１０４と、タービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２のうちの１つ又は複数のタービンのタービン軸とが、垂直方向（即ち、地面に対して概ね垂直な方向）よりも大幅に水平方向（即ち、地面に対して概ね平行な方向）に延びる。

装置１００は、シート１９４と、このシート１９４の付近にあるユーザー操縦操作装置とを含んでもよい。このユーザー操縦操作装置は、シート１９４上に座っているユーザーによって使用されるように構成されてもよい。ユーザー操縦操作装置は、ケージコントローラー及び／又はタービンコントローラーを制御するように構成されてもよい。例えば、ユーザーは、シート１９４に座っている最中にユーザー操縦操作装置を使用してもよく、及び、ユーザー操縦操作装置は、制御信号をピラー１９２を経由して送信してもよい。ケージ及び／又はタービンに送られる制御信号は、そのそれぞれの出力先に到達する。装置１００は発電機１９６を含んでもよい。図１Ｂに示されている例示的な装置１００は、シート１９４の下方に位置している発電機１９６を示すが、当業者は、本開示の範囲からの逸脱なしに、発電機１９６及び／又はユーザー操縦操作装置が、装置１００の他の部分内に配置されてもよく、又は、装置１００から離れて配置されてもよいということを理解するだろう。

装置１００はモーターを含んでもよい。装置１００のモーター４００は、ケージ軸（例えば、ケージ軸１０２、１０４）を中心としたケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。モーター４００は、それぞれのタービン軸を中心としたタービン（例えば、タービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２の１つ又は複数）の回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。モーター４００は、ケージ及び／又はサボニウスタービン／羽根を回転させるように構成されてもよい。

図２は、装置１００の別の例を示す線図である。図２に示されている具体例では、装置１００は連結要素２０２によって地面２０４に連結されている。この連結要素２０２は、ロープ、導電ワイヤー、プラスチック、金属、これらの任意の組合せ、及び／又は、任意の他の適切な要素であってもよい。例えば、連結要素２０２は、装置１００のピラー１９２を、地面２０４に連結されていてもよい発電機／電力貯蔵装置１９６及び／又はシート１９４に連結してもよい。

図２に示されているように、空気中を移動する風２０６は、装置１００のタービン羽根が回転する（例えば、それぞれのタービン軸に対して相対的に回転する）ことを生じさせるだろう。図２に同様に示されているように、空気中を移動する風２０６は、装置の１つ又は複数のケージが回転する（例えば、それぞれのケージ軸に対して相対的に回転する）ことを生じさせるだろう。ケージ及び／又はタービン／羽根の旋回（例えば、回転）は、マグヌス効果を生じさせ、これによって、より詳細に後述するように、装置１００が地面２０４の上方に持ち上がることを生じさせるだろう。

当業者は、各ケージの回転と各タービンの回転とが様々な要因に基づいて個別的に制御されてもよいということを理解するだろう。例えば、こうした制御は、操縦と航法（例えば、左旋回及び／又は右旋回）のために使用されてもよい。別の例としては、こうした制御は、上昇及び／又は下降（例えば、高度における上昇、及び／又は、高度における下降）のために使用されてもよい。こうした制御は、さらに、空中での概ね静止状態を維持するために、又は、前進又は後退するために、（例えば、変化する風況の中において、装置１００が概ね静止状態のままであるか、前進するか、又は、後退するように、ケージ及び／又はタービンを調整するために）、使用されてもよい。

図３Ａは、装置１０、１００の側面図を示す線図である。明確に述べると、この側面図は、装置１０、１００の１つ又は複数のケージの回転軸の下方である。図３Ａでは、垂直軸３１０と水平軸３１２とが、図解のために示されている。装置１０、１００の１つ又は複数のケージは、回転経路１８０に沿って回転してもよい。ベルトは、より詳細に上述したように、ベルト部分１２４、１２６、１２８を含んでもよい。タービン１７４、１７６、１７８が、図３Ａに示されている区域３０２、３０４、３０６内で回転してもよい。

図３Ｂは、装置１０、１００の別の側面図を示す線図である。明確に述べると、この側面図は、装置１０、１００の１つ又は複数のタービンのうちの１つのタービンの回転軸の下方（例えば、図１Ａと図３Ａに示されているタービン１６２の回転軸の下方）である。タービン（例えば、図３Ｂに示されているタービン１６２）が回転経路３０２に沿って回転してもよい。１つ又は複数のタービンの末端部分（例えば、図３Ａに示されたタービン１７４）がライン３１４に関係し、及び、このライン３１４は回転経路３０２内を回転する。

図４は、装置１０、１００の様々なモーター構成要素４００の一例の側方斜視図を示す線図である。当業者は、図４に示されている具体例が、例示を目的としてだけ提供されており、代替案の及び／又は追加の構成要素が、本開示の範囲からの逸脱なしに、含まれてもよい（又は、排除されてもよい）ということを理解するだろう。装置１０、１００は、いずれかの１つ又は複数の構成要素がモーター４００から取り除かれる場合には、より少ないモードしか有さないだろう。図４に示されている非限定的な具体例では、モーター構成要素４００は、制御動力供給シャフト４０２、タービンシャフト４０４、第１のギヤボックス４０６、第１のクラッチ４０８、電気モーター／発電機４１０、第２のクラッチ４１２、ロック４１４、第２のギヤボックス４１６、ケージプーリー４１８、及び／又は、ケージプーリーシャフト４２０を含んでもよい。幾つかの実施形態では、こうしたモーター構成要素４００は、タービン（例えば、タービン１６２、１６４、１６６）の末端区域（例えば、末端区域１７４、１７６、１７８、１７３、１７５、１７７）内に配置されてもよい。しかし、当業者は、本開示の範囲からの逸脱なしに、こうしたモーター構成要素４００が装置１００の任意の他の部分内に配置されてもよいということを理解するだろう。

図５は、装置１０、１００の例示的なタービン５００の一部分の断面側面図を示す線図である。上述したように、タービン５００は、調整可能な形状を有するタービン羽根５０２を有してもよい。タービン羽根５０２の形状は、より詳細に後述するように、様々な要因に基づいて適応化させられてもよい。タービン羽根５０２は、可とう性材料を含んでもよく、及び、様々な場所でタービン羽根５０２のフレームに連結され、接着され、結合され、取り付けられ、ラッチ留めされ、及び／又は、他の形で関連付けられてもよい。タービン５００のフレームは１つ又は複数の部分を含んでもよい。例えば、タービン５００のフレームは、第１のフレーム部分５０６と第２のフレーム部分５０４とを含んでもよい。第１のフレーム部分５０６は第２のフレーム部分５０４に連結されてもよい。例えば、第１のフレーム部分５０６は、旋回点５０８において第２のフレーム部分５０４に連結されてもよい。第１のフレーム部分５０６は、第２のフレーム部分５０４に対して相対的に旋回するように構成されてもよい。この旋回は、タービン羽根５０２の形状、及び、したがって、タービン５００全体の形状に、フレームが影響を与えることを可能にする。当業者は、図５に示されている例が例示だけを目的として示されており、且つ、本開示の範囲からの逸脱なしに、代替的な及び／又は追加の構成要素が含まれてもよい（又は、排除されてもよい）ということを理解するだろう。

タービン５００は、さらに、本開示の範囲からの逸脱なしに、他の構成要素を有しもよい。例えば、第１のフレーム部分５０６は、別の旋回点５３６において別のフレーム部分５４０に連結されてもよい。フレーム部分５４０は、コア５３４に固定的に取り付けられてもよい。別の例としては、第２のフレーム部分５０４は、さらに別の旋回点５３８においてさらに別のフレーム部分５４２に連結されてもよい。タービン羽根５００のフレームは、本開示の範囲からの逸脱なしに、追加の、代替の、又は、より少ない数の構成要素を含んでもよい。各フレーム部分のサイズは他のフレーム部分とは異なっていてもよく、及び、グライドモードにおいて前方の翼／羽根として羽根の一方の側部を形成することが可能であるように構成されてもよく、及び、他方の側部は翼／羽根の後尾として構成されてもよい。一方の側部のフレーム部分の個数は、タービン羽根の他方の側部のフレーム部分の個数とは異なっていてもよい。

タービン５００は、さらに、タービンのフレームの端部とタービンのフレームの中央区域との間の様々な連結部を含んでもよい。例えば、タービン５００は、フレーム部分５４２に固定されている第１の端部（例えば、端部５１０）の第１の側部（例えば、Ａ）と、中央区域（例えば、コア５３４の付近の場所Ｕ）との間の、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６とアーム５２２を含む連結部）を含んでもよい。タービン５００は、さらに、フレーム部分５４２の第１の端部（例えば、端部５１０）の第２の側部（例えば、Ｂ）と、中央区域（例えば、コア５３４の付近の場所Ｖ）との間の、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８とアーム５２４を含む連結部）を含んでもよい。上述したように、装置１００はタービンコントローラーを含んでもよい。このタービンコントローラーは、第１の連結部及び／又は第２の連結部を制御するように構成されてもよい。例えば、タービンコントローラーは、少なくとも第１の連結部又は第２の連結部を少なくとも維持し、短縮し、又は、延長するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、本開示の範囲からの逸脱なしに、追加の機能（例えば、他の接続部の制御）を行うように構成されてもよい。アーム５１０はフレーム部分５４２に固定されているが、しかし、フレームの１つ又は複数の任意の他の部分に固定されてもよい。各フレーム部分の動きが、別々に制御されてもよい。

幾つかの実施形態では、装置１００は、さらに、タービン５００のフレームの側部上に配置されているアームを含んでもよい。例えば、アーム５１２、５１４は、フレーム部分５０４、５０６の側部上に配置されてもよい。こうしたアームは、機械的支持を提供し、及び、上記のケーブルの移動を容易にしてもよい。幾つかの実施形態では、各々のアームは、さらに、そのアームの端部にローラーを有してもよい。例えば、アーム５１２、５１４はそれぞれにローラー５１６、５１８を有してもよい。ケーブル５２６、５２８がローラー５１６、５１８上を転がってもよい。アーム５１２、５１４がフレームから遠ざかるか又はタービン羽根５０２から遠ざかる方向に押されるように、ばねがアームに力を及ぼしてもよい。上記説明は、ケーブル５２６、５２８を支持する特定の事例にすぎない。当業者は、本開示の範囲からの逸脱なしに、ケーブル５２６、５２８を支持することの様々な他の例が存在し、及び、具体化されてもよいということを理解するだろう。

ケーブル５２６、５２８の各々は、延長及び／又は短縮されてもよい。例えば、ケーブル５２６は、ＡがＵにより近いように短縮されてもよい。別の例としては、ケーブル５２８は、ＢがＶからより離れているように延長されてもよい。この１つ又は複数の短縮及び／又は１つ又は複数の延長が、フレーム部分５０４、５０６、５４２、５４０が互いに対して相対的に（例えば、旋回点５０８、５３８、５３６において）旋回することを可能にし、これによってタービン羽根５０２が湾曲形状を有することを可能にする。タービン羽根５０２の湾曲は、それぞれに、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）が短縮及び延長される度合いと、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）が短縮又は延長される度合いとによって調整されてもよい。

上述したように、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）、及び／又は、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）が短縮及び／又は延長される時に、第１のフレーム部分５０６は、第２のフレーム部分５０４に対して相対的に（例えば、旋回点５０８において）旋回するように構成されている。したがって、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）の長さが第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）の長さとは異なる時に、タービン羽根５０２の調整可能な形状は湾曲を含む。これに比較して、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）の長さが第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）の長さと同じである時には、タービン羽根５０２の調整可能な形状は平坦な形状である。タービンコントローラーは、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）を短縮すると同時に第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）を延長することによって、タービン羽根５０２の湾曲を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、さらに、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）を短縮すると同時に第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）を延長することによって、タービン羽根５０２の湾曲を制御するように構成されてもよい。

図６Ａ−６Ｃは、装置１００の例示的なタービン６８０の様々な部分の様々な断面図を示す線図である。より詳細に上述したように、装置１００はモーター構成要素４００を含んでもよい。同様に、より詳細に上述したように、この装置はアーム１１４、１４２を含んでもよい。タービン６８０はさらにブラケット６５２を含んでもよい。ブラケット６５２は、ピン５１１、５１３が滑動することがある区域６５４を含んでもよい。例えば、タービン羽根がその形状の湾曲を変化させるのにつれて、ピン５１１、５１３はコア５３４に向かって滑動し、及び／又は、コア５３４から遠ざかるように滑動してもよい。図６に示されているタービンの幾つかの他の部分は、図５を参照して上述されている。例えば、フレーム部分６４０、６０６、６０４、６４２と旋回点６３６、６０８、６３８は、それぞれにフレーム部分５４０、５０６、５０４、５４２と旋回点５３６、５０８、５３８とに類似している。遊星歯車装置６７１が、コア５３４の付近に配置されてもよい。遊星歯車装置６７１は、より詳細に上述したように、羽根の動きから発生させられる運動エネルギーを、末端区域に位置していてもよい電動発電機に伝達してもよい。タービン６８０の一部分が、タービン６８０の可とう性材料／シート６８２に機械的支持及び／又は剛性を与えるテンションケーブル／ベルトを含んでもよい。当業者は、可とう性シート６８２が、様々な材料を含むか又は様々な材料から形成されてもよく、及び、この材料は、布から金属シートまでの範囲の様々な材料と、様々な他の適切な材料とを含んでもよい。ナット６０７が、ケーブル６１１及び／又は１つ又は複数の羽根１６２とケージベルトとの張力を強めるか又は緩めるために使用されてもよい。例えば、連結部１０６、１０８の間の距離が増大する時に、テンションケーブル／ベルトとケージベルトとの張力が強まるだろう。この距離が減少する時には、ケージベルト、及び／又は、テンションケーブル／ベルトを含む１つ又は複数の羽根１６２の張力が減少するだろう。テンションケーブル／ベルトの張力は別個に調整されてもよい。タービン６８０の一部分６９０は、タービン６８０の別の部分６００に類似していてもよい。タービン６８０は、さらに、制御ギヤボックス６５０を含んでもよい。当業者は、上述の内容が、本明細書で説明されている特徴を実現することの単なる一例にすぎないということを理解するだろう。代替案の構成とシステムとが、本開示の範囲からの逸脱なしに実現されてもよい。制御ギヤボックス６５０に関する追加的な情報が、特に、図７Ａ−７Ｂを参照して後述される。

タービンの類似の部分が相補的な側面を有してもよい。例えば、タービンフレーム６７０（及び、したがって、タービン羽根６８２）の一方の半分部分が凸形の形状を形成し、且つ、タービンフレーム６７０（及び、したがって、タービン羽根６８２）の別の半分部分が凹形の形状を形成してもよい。例えば、タービンフレームの一方の半分部分が、（ｉ）ＡとＵとの間の連結部（例えば、ケーブル）が短縮される時に、及び／又は、（ｉｉ）ＢとＶとの間の連結部（例えば、ケーブル）が延長される時に、第１の形状（例えば、凸形の形状）を形成してもよい。これと同時に、タービンフレームの別の半分部分が、（ｉ）ＣとＶとの間の連結部（例えば、ケーブル）が短縮される時に、及び／又は、（ｉｉ）ＤとＵとの間の連結部（例えば、ケーブル）が延長される時に、（相補的な）第２の形状（例えば、凹形の形状）を形成してもよい。したがって、タービン羽根６８２の片方の半分部分のための凸形形状を形成する、フレーム部分５４０、５０６、５０４、５４２と旋回点５３６、５０８、５３８との形状構成が、タービン羽根６８２の別の半分部分のための凹形形状を形成する、フレーム部分６４０、６０６、６０４、６４２と旋回点６３６、６０８、６３８との形状構成と共に同時に存在してもよい。

図７Ａ−７Ｂは、装置１００の例示的な羽根コントローラーの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。上述したように、装置１００は制御ギヤボックス６５０を含んでもよい。この制御ギヤボックス６５０は、方形プーリー７０２を含んでもよい。方形プーリー７０２は、１つ又は複数のプーリー又はケーブルパイプ５２５、５２７、７２７、７２９にしたがって動作してもよい。しかし、当業者は、プーリー及び／又はケーブルパイプが、その装置の様々な連結部を短縮及び／又は延長するための唯一の機構ではないということを理解するだろう。連結部を短縮及び／又は延長するための別の機構が存在し、及び、本開示の範囲内に含まれている。方形プーリー７０２は、１つ（又は複数の）連結部を短縮し、及び、これと同時に１つ（又は複数の）連結部を延長するように構成されていてもよい。例えば、方形プーリー７０２は、ケーブル５２８及び／又はケーブル７２８を含む連結部のうちの１つ又は複数の連結部を短縮し、及び、これと同時にケーブル５２６及び／又はケーブル７２６の連結部のうちの１つ又は複数の連結部を延長するように構成されてもよい。したがって、Ｂに向かうケーブル５２８を含む連結部が短縮されてもよく、及び／又は、Ｄに向かうケーブル７２８を含む連結部が短縮されてもよい。さらに、Ａに向かうケーブル５２６を含む連結部が延長されてもよく、及び／又は、Ｃに向かうケーブル７２６を含む連結部が延長されてもよい。ナット７０５が、タービンシャフトから中央コアが分離することを防止してもよい。シャフト４０２は、プーリーを覆うキャップ上に存在する軸受を有してもよい。

図８は、本開示の様々な実施形態によるブラケットの一例を示す線図である。ブラケット６５２は、（例えば、ピン５１１、５１３を経由して）羽根の運動エネルギーを受け取り、及び、この運動エネルギーを、遊星歯車装置セット６７１の１つ又は複数の遊星歯車の１つ又は複数のシャフト８０２を介してそれぞれのタービンシャフトに伝達してもよい。このブラケットは１つ又は複数のばね６５１を有してもよく、及び、このばねは、ピン５１１、５１３が互いに遠ざかるようにスペース６５４内を滑動することを連結ケーブル５２６、５２８、７２６、７２８が可能にする限りにおいて、ピン５１１、５１３が互いに遠ざかるようにこれらのピン５１１、５１３を押してもよい。

図９は、本開示の様々な実施形態によるピボットディストリビューターばね（ｐｉｖｏｔｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ ｓｐｒｉｎｇ）の一例を示す線図である。シート６８２が可とう性ではなく、且つ、非可とう性材料（例えば、布）で作られている時には、各タービンは、各々の側部に１つ又は複数のピボットディストリビューターばね９００を必要とすることがある。このピボットディストリビューターばね９００の形状は、連結ケーブル５２６、５２８、７２６、７２８の１つ又は複数が短縮又は延長している時に変化してもよい。このばねの形状は、上記連結ケーブルが互いに等しくない時に、Ｓ字形の形状に形成されてもよい。このばねの形状は、上記連結ケーブルが互いに類似した長さを有する時には、概ね直線状に形成されてもよい。ピボットディストリビューターばね９００は中央コア５３４の周囲にリング９２０を有してもよく、及び、ピボットリング９０４、９０６、９０８は、それぞれに、ピボット５３６、５０８、５３８と共に移動してもよく、これらのピボットリングは、ピボットディストリビューターばね９００の形状への１つ又は複数のピボットの移動を制限してもよい。こうした構成が、ブラケットの直ぐ後に、及び／又は、羽根フレーム部分の隣りに、又は、羽根端部の付近の任意の他の場所に設置されてもよい。

上述の説明は、本明細書で説明されている様々な側面を当業者が実施することを可能にするために示されている。これらの側面に対する様々な変更が当業者に容易に明らかになるだろうし、及び、本明細書で定義されている全般的な原理が他の側面に適用されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示されている諸側面に限定されることは意図されていないが、言語の請求項に整合性がある範囲全体に一致させられなければならず、単数形で示されている要素に対する言及が、特に明示されない限りにおいて「１つの且つ唯一の」を意味することは意図されておらず、むしろ「１つ又は複数の」を意味することが意図されている。単語「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」が、本明細書では、「事例、具体例、又は、実例としての役割を果たす」ということを意味するために使用されている。本明細書で「例示的な」として説明されているあらゆる側面は、必ずしも、他の側面よりも好ましいか又は有利であると解釈されるべきではない。特に明確に述べられない限りは、術語「幾つかの（ｓｏｍｅ）」は、１つ又は複数を意味する。「Ａ、Ｂ、又は、Ｃの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及び、Ｃの少なくとも１つ」、及び、「Ａ、Ｂ、Ｃ、又は、これらの任意の組合せ」は、Ａ、Ｂ、及び／又は、Ｃの任意の組合せを含み、及び、複数のＡ、複数のＢ、又は、複数のＣを含むこともある。特に、「Ａ、Ｂ、又は、Ｃの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及び、Ｃの少なくとも１つ」、及び、「Ａ、Ｂ、Ｃ、又は、これらの任意の組合せ」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、又は、ＡとＢとＣであってもよく、及び、こうしたあらゆる組合せは、Ａ、Ｂ、又は、Ｃの１つ又は複数の要素を含むことがある。当業者にとって公知であるか又は後で理解される本開示全体で説明されている様々な側面の諸要素に対するすべての構造的及び機能的な等価物が、引用として本明細書に明確に組み入れられており且つ特許請求の範囲によって含まれることが意図されている。さらに、本明細書で開示されていないものは、特許請求の範囲にこうした開示が明確に詳述されているかどうかに係わらず、公衆に対して提供されることが意図されている。請求要素は、その要素が語句「のための方法（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」を使用して明示的に列挙されない場合には、「方法＋機能」として解釈されてはならない。

本開示は、概して機械に関し、さらに特に、動的に調整可能なサボニウス羽根（Ｓａｖｏｎｉｕｓ ｂｌａｄｅｓ）を有するタービンに関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年６月８日に出願された「動的に調整可能な羽根を有するサボニウス機械」と題する米国仮特許出願第６１／８３２，８１５号明細書に対する優先権の利益と権利を主張し、当該仮出願の開示の全体が参照により本明細書に援用される。

タービンは、シャフトを回転させるために風を利用する。回転するシャフトは、運動エネルギーを有する。回転するシャフトの運動エネルギーは、電力に変換されることがある。既存のタービンは羽根を含むことがある。しかし、こうした羽根は、典型的には、一定不変の形状を有する。

タービンの羽根の形状は、そのタービンの有効性に大きな影響を与える可能性がある。風況（例えば、速度、早さ、加速度等）が、時間の経過に応じて変化する可能性がある。一定不変の形状を有する羽根は、変化する風況においてタービンが効果的に機能することを妨げることがある。したがって、タービンの既存の設計が、こうした制限を克服する改良によって利益を得るだろう。

本明細書で説明されている様々な特徴が、様々な装置において具体化されてもよい。こうした装置の非限定的な具体例が、様々な機械（例えば、サボニウス機械）、様々なタービン、及び、運動エネルギーを発生させるために風を利用するように構成されている任意の機械を含むだろう。術語「装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ ｏｒ ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ）」が本明細書で使用されているが、こうした術語は、本開示の範囲を限定しない。

装置は、少なくとも、ケージ軸（ｃａｇｅ ａｘｉｓ）を中心として回転するように構成されているケージと、このケージの端部に位置しているサボニウスタービンとを含むことがある。このタービンは、タービン軸を中心として回転するように構成されてもよい。このタービン軸は、ケージ軸とは異なっていてもよい。タービンは、調整可能な形状を有するタービン羽根を含んでもよい。タービン羽根はフレームを含んでもよい。このフレームは、第１のフレーム部分と、この第１のフレーム部分に連結されている第２のフレーム部分とを含むことがある。第１のフレーム部分は、第２のフレーム部分に対して相対的に旋回するように構成されてもよい。

この装置は、フレームの端部の第１の側部とフレームの中央区域との間の第１の連結部（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を含んでもよい。この装置は、さらに、フレームの第１の端部の第２の側部とフレームの中央区域との間の第２の連結部を含んでもよい。この装置は、さらに、タービンコントローラーを含んでもよい。このタービンコントローラーは、少なくとも第１の連結部又は第２の連結部を維持するか、短縮するか、又は、延長するように構成されてもよい。

第１のフレーム部分は、少なくとも第１の連結部又は第２の連結部が少なくとも短縮又は延長される時に、第２のフレーム部分に対して相対的に旋回するように構成されてもよい。第１の連結部の長さが第２の連結部の長さと同じである時には、タービン羽根の調整可能な形状が平坦な形状を含んでもよい。第１の連結部の長さが第２の連結部の長さとは異なる時には、タービン羽根の調整可能な形状が湾曲を含んでもよい。タービンコントローラーは、第１の連結部を短縮し、且つ、同時に第２の連結部を延長することによって、又は、第２の連結部を短縮し、且つ、同時に第１の連結部を延長することによって、タービン羽根の湾曲を制御するように構成されてもよい。

この装置は、ケージ軸を中心としたケージの回転を制御するように構成されているケージコントローラーを含んでもよい。このケージコントローラーは、少なくとも、風の速度、方向、速さ、又は、加速度に基づいて、ケージの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、ケージの回転経路上のタービンの位置に基づいてタービンの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、少なくとも、風の速度、方向、速さ、加速度、ケージの回転速度、タービン軸に対するタービン羽根の相対的な位置、又は、ケージ軸を中心とした円形経路上のタービンの位置に基づいて、タービンの回転を制御するように構成されてもよい。

ケージコントローラーは、その装置のモード（ｍｏｄｅ）に基づいてケージの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、その装置のモードに基づいてタービンの回転を制御するように構成されてもよい。その装置がある１つのモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、及び、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。その装置がある１つのモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、及び、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。その装置はサボニウスタービンであってもよい。サボニウスタービンの羽根は、地面に対して垂直方向よりも大幅に水平方向に延びてもよい。ケージ軸を中心としたケージの回転、及び／又は、タービン軸を中心としたタービンの回転は、マグヌス効果を生じさせてもよい。このマグヌス効果は、その装置を地面の上方に持ち上げてもよい。その装置は、互いに異なることがある様々な方向において、及び／又は、互いに異なることがある様々な角度で、複数のケージを含んでもよい。複数のケージの個数が、その装置及び／又は荷重を地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいていてもよい。この装置は、複数のタービンを含んでもよい。複数のタービンの個数が、その装置及び／又はその装置と荷重とを地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいていてもよい。複数のタービンの個数は、１つ又は複数のケージの様々な寸法（例えば、長さ、幅、高さのような、サイズ）に基づいていてもよい。

その装置は、シートと、このシートの付近のユーザー操縦操作装置（ｕｓｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｓ）とを含んでもよい。このユーザー操縦操作装置は、シート上に着座したユーザーによる使用のために構成されてもよい。このユーザー操縦操作装置は、少なくともケージコントローラー又はタービンコントローラーを制御するように構成されてもよい。その装置は、モーターに連結されるように構成されてもよい。このモーターは、ケージ軸を中心としたケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。このモーターは、タービン軸を中心としたタービンの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。

その装置は、荷重を保持するように構成されてもよい。荷重は、ベルトホルダー、ケージ軸、又は、ベルトホルダーとケージ軸との両方から保持されるか又は吊り下げられてもよい。

ユーザー操縦操作装置に加えて、その装置は手動ステアリングを有してもよい。この手動ステアリングは、パラグライダーにおいて実現される関連した特定の機構であってもよい。こうした手動ステアリング機構は、飛行中に操縦操作装置及び／又は動力システムが故障した場合に、その装置をユーザーが安全に着陸させることを可能にしてもよい。

サボニウス羽根のモーターに連結する各々のアームが、２つのケージベルト部分、１つのアームを他の２つのアームに連結する２つのケーブル、及び／又は、テンションケーブル（ｔｅｎｓｉｏｎ ｃａｂｌｅ）／ストリップによって、支持されてもよい。

上記説明は、単に、本明細書でより詳細に説明される様々な特徴の概要であるに過ぎない。追加的な特徴も本明細書で説明される。本明細書に明示的に説明されていない場合でさえ、本明細書で説明される実施様態は、任意の組合せ又は副次的な組合せの形で実施されてもよい。

単一ケージ装置の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による二重ケージ装置の一例の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の別の例の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の様々な部分の側面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の様々な部分の側面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の様々なモーター構成要素の一例の側方斜視図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの一部分の断面側面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の例示的なタービンの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の羽根コントローラーの一例の様々な部分の断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態による装置の羽根コントローラーの一例の様々な部分の断面図を示す線図である。 本開示の様々な実施形態によるブラケットの一例を示す線図である。 本開示の様々な実施形態によるピボットディストリビューターばね（ｐｉｖｏｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ ｓｐｒｉｎｇ）の一例を示す線図である。

様々な特徴の様々な実施形態を本明細書で説明する。しかし、本明細書で示されている説明は、本開示の範囲を限定することは意図されていない。当業者は、本明細書で説明されている特徴が、本開示の範囲から逸脱することなしに、追加の実施形態及び／又は代替的な実施形態の形で実現されてもよいということを理解するだろう。

図１Ａは、本開示の様々な実施形態による装置１０の一例を示す線図である。ケージの羽根の方向が制御され且つ調和させられる時には、ケージ自体が一種のタービンである。このタービンの羽根は、羽根の形状がサボニウス羽根から平らな羽根に変化し、及び、おそらくは、反対の方向、形状、構成、及び／又は、方向配置のサボニウス羽根に変化するように、形状において調整可能である。

図１Ａに示されている装置１０は、ケージ軸１０２を中心として回転するケージである。このケージは、少なくとも１つのサボニウスタービン／羽根を含んでもよい。例えば、ケージ軸１０２を中心として回転するケージは、タービン１６２、１６４、１６６を含む。図１に示されている例示的な装置１０のケージに関して、３つのタービンが示されているが、当業者は、本開示の範囲が、図１に示されているタービンの個数によって限定されないということを理解するだろう。例えば、本開示の範囲から逸脱することなしに、装置１０は、ケージのためのより多くの個数又はより少ない個数のサボニウスタービン／羽根を含んでもよい。

タービン／羽根はケージの端部に位置していてもよい。例えば、タービン１６２、１６４、１６６は、それぞれに、一方の側において、アーム１１４、１１８、１１６によって支持されており、及び、他方の側において、アーム１４２、１４０、１３８によって支持されており、これらのアームはケージ軸１２０から延びる。したがって、タービン１６２、１６４、１６６は、ケージ軸１０２を中心として回転するケージの端部に位置している。

ケージ軸１０２は、タービンを支持するアームが連結される連結点を含んでもよい。例えば、連結点１０６は、タービン１６２、１６６、１６４をそれぞれに支持するアーム１１４、１１６、１１８に連結されている。別の例では、連結点１０８はアーム１３８、１４０、１４２に連結されており、これらのアームはそれぞれにタービン１６６、１６４、１６２を支持する。

タービン／羽根はそれ自体のタービン軸を中心として回転してもよい。タービン軸はケージ軸と異なっていてもよい。例えば、タービン１６２が周りを回転するタービン軸は、対応するケージが周りを回転するケージ軸１０２とは異なっている。タービンはタービン羽根を含んでもよく、及び、タービン羽根は形状において調整可能であってもよい。タービン羽根の調整可能な形状に関するさらに別の詳細が、特に、図５を参照して後述される。

タービンは、ベルトによって別のタービンに連結されてもよい。このベルトは、それぞれのケージ軸を中心とするケージの回転に関係付けられてもよい。したがって、このベルトは、ケージベルトとも呼ばれることもある。例えば、ベルト部分１２４、１２６、１２８、１４４、１４６、１４８が、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転に関係付けられてもよい。ベルトホルダー１９０は、装置１０のベルト及び／又は脚部１９１、１９２の一部分に連結されてもよい弾性材料を含んでもよい。

このベルトは、タービンの末端区域に接触してもよい。例えば、タービン１６２、１６４、１６６は、一方の側に末端区域１７４、１７６、１７８を有し、及び、他方の側に末端区域１７３、１７５、１７７を有してもよい。各々のベルト部分１２４、１２６、１２８、１４４、１４６、１４８は、タービン１６２、１６４、１６６の末端区域１７４、１７６、１７８、１７３、１７５、１７７のうちの２つの末端区域と接触してもよい。末端区域１７４、１７６、１７８、１７３、１７５、１７７は、電気モーター及び／又は発電機を含んでもよく、このことは、特に図４を参照しながら、より詳細に後述される。

装置１０は、ケージコントローラーを含んでもよい。ケージコントローラーは、ソフトウェア構成要素（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体）、ハードウェア構成要素い（例えば、回路、記憶装置、電力等）、機械的構成要素（例えば、レバー、モーター、ヒンジ等）、及び、１つ又は複数のこれらの構成要素の任意の組合せを含んでもよい。ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を制御するように構成されてもよい。ケージコントローラーは、風の速度、方向、速さ、又は、加速度と、荷重（例えば、他の点ではその装置の一部分ではない、重量、人間、物体等）とに基づいて、ケージの回転を制御するように構成されてもよい。この装置は１つ又は複数のタービン／羽根コントローラーを含んでもよい。タービンコントローラーは、ソフトウェア構成要素（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体）、ハードウェア構成要素（例えば、回路、記憶装置、電力等）、機械的構成要素（例えば、レバー、モーター、ヒンジ等）、及び、１つ又は複数のこれらの構成要素の任意の組合せを含んでもよい。１つ又は複数のタービンコントローラーは、１つ又は複数のタービンを制御してもよい。タービンコントローラーは、少なくとも風の速度、方向、速さ、又は、加速度と、ケージの回転経路１８０上のタービン／羽根の位置とに基づいて、タービン／羽根の回転を制御するように構成されてもよい。

ケージコントローラー、及び／又は、１つ又は複数のタービンコントローラーは、本開示の範囲からの逸脱なしに、装置１０の様々な位置に配置されてもよい。例えば、ケージコントローラー、及び／又は、１つ又は複数のタービンコントローラーは、ユーザーのユーザー操縦操作装置に又はその付近に配置されてもよい。当業者は、ケージコントローラー、及び／又は、１つ又は複数のタービンコントローラーが、追加的に、及び／又は、代替案として、装置１０の任意の他の位置に配置されてもよいということを理解するだろう。

ケージコントローラーは、装置１０のモードに基づいてケージの回転を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、装置１０のモードに基づいてタービンの回転を制御するように構成されてもよい。装置１０は、本開示の範囲からの逸脱なしに、様々なモードで動作してもよい。モードの一例が、「第１のタービンモード」である。当業者は、「第１のタービンモード」が記述フェーズ（ｄｅｓｃｒｉｔｉｖｅ ｐｈａｓｅ）であり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、それぞれのタービン軸を中心としたタービン１６２、１６４、１６６のうちの１つ又は複数のタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。当業者は、１つのモードが２つ以上のケージ（例えば、３つ以上のケージ）を必要とすることがあるということを理解する。こうしたモードでは、ロック（ｌｏｃｋ）４１４が能動的であり、軸１０２を中心としてケージが回転することを阻止することがあり、クラッチ４１２がモーター４１０からギヤボックス４１６を連結解除することがあり、クラッチ４０８がギヤボックス４０６をモーター４１０に連結し、モーター４１０が風２０６の力を利用して回転してもよく、及び、この風の力は、それぞれのサボニウス羽根によって取り入れられ、タービンシャフト４０４とギヤボックス４０６とに伝達される。

モードの別の例が、「第２のタービンモード」である。当業者は、「第２のタービンモード」が記述フェーズであり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時に、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を制御された形で可能にするように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、常に最適の揚力を実現するように、それぞれタービン軸を中心とした１つ又は複数のタービン１６２、１６４、１６６の移動を制御するように構成されてもよい。こうしたモードでは、ロック４１４は無効であってもよく、ケージがケージ軸１０２を中心として回転することを可能し、及び、クラッチ４１２は、モーター４１０がそのそれぞれのギヤボックス４１６を介して、そのケージシャフト４２０をモーター４１０に連結してもよく、及び、クラッチ４０８は、モーター４１０からギヤボックス４０６を連結解除してもよい。さらに、モーター４１０は、風２０６の力を利用して回転してもよく、及び、この風の力はケージによって取り込まれてもよい。

モードの別の例が、「ハイブリッドモード」である。当業者は、「ハイブリッドモード」が記述フェーズであり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時には、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を可能にするように構成されてもよく、及び、タービンコントローラーは、それぞれタービン軸を中心としたタービン１６２、１６４、１６６のうちの１つ又は複数のタービンの回転を可能にするように構成されてもよい。当業者は、風のエネルギーを吸収及び／又は取り入れるための、及び／又は、少なくとも風況及び／又は荷重のサイズに基づいて荷重を搬送するための様々な方法に応じて、多くの代替的な構成及び／又は具体例が存在してもよいということを理解する。こうしたモードでは、ロック４１４は無効であってもよく、ケージがケージ軸１０２を中心として回転することを可能にしてもよく、及び、クラッチ４１２は、そのそれぞれのギヤボックス４１６を介してそのケージシャフト４２０をモーター４１０に連結してもよく、及び、クラッチ４０８は、モーター４１０からギヤボックス４０６を連結解除してもよい。さらに、モーター４１０は、発電機／電力貯蔵装置１９６の電力によって回転してもよい。

モードのさらに別の例が、「グライドモード（ｇｌｉｄｅ ｍｏｄｅ）」である。当業者は、「グライドモード」が記述フェーズであり、及び、こうしたモードは、本開示の範囲からの逸脱なしに、任意の他の術語及び／又は名称によって言及されてもよいということを理解する。装置１０がこうしたモードにある時には、ケージコントローラーは、ケージ軸を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、タービン軸を中心としたタービンの回転を阻止するように構成されてもよい。例えば、ケージコントローラーは、ケージ軸１０２を中心としたケージの回転を阻止するように構成されてもよく、且つ、タービンコントローラーは、それぞれのタービン軸を中心としたタービン１６２、１６４、１６６のうちの１つ又は複数のタービンの回転を阻止するように構成されてもよく、及び、サボニウス羽根の方向がタービンシャフト４０４によって制御されてもよい。こうしたモードでは、ロック４１４は有効であり、これによって、ケージがケージ軸１０２を中心として回転することを阻止し、及び、クラッチ４１２は、モーター４１０からケージシャフト４１２を連結解除し、及び、クラッチ４０８はギヤボックス４０６をモーター４１０に連結してもよい。さらに、モーター４１０は、発電機／電力貯蔵装置１９６の電力によって回転してもよい。このモードにおけるタービンシャフト４０４の移動方向は、モーター４１０の回転方向から自由であってもよく、及び、タービンコントローラーによって制御されてもよい。

ケージ軸を中心としたケージの回転はマグヌス効果（（Ｍａｇｎｕｓ ｅｆｆｅｃｔ））を生じさせることがあり、及び、このマグヌス効果は、地面の上方への装置の持ち上げを生じさせることがある。例えば、ケージ軸１０２を中心とした１つ又は複数のケージの回転が、装置を地面から空中に持ち上げるマグヌス効果を生じさせることがある。これに加えて、又は、代替策として、タービン軸を中心としたタービン／羽根の回転が、マグヌス効果を生じさせることがあり、このマグヌス効果が地面の上方への装置の持ち上げを生じさせることがある。例えば、１つ又は複数のタービン１６２、１６４、１６６の回転が、装置１０を地上の上方に持ち上げるマグヌス効果を生じさせることがある。

装置１０は発電機／電力貯蔵装置１９６を含んでもよい。図１Ａに示されている例示的な装置１０は、脚部１９２上に配置されている発電機／電力貯蔵装置１９６を示すが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなしに、この発電機／電力貯蔵装置１９６が装置１０の他の部分内に位置しているか、又は、さらには、装置１０から離れていてもよいということを理解するだろう。

装置１０内のモーターは、ケージ軸（例えば、ケージ軸１０２）を中心としたケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。このモーターは、それぞれのタービン軸を中心としたタービン／羽根（例えば、タービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２の１つ又は複数）の回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。

本開示によって制御可能である３つの主要なパラメーターが、それぞれのケージ軸に対する相対的な移動と、それぞれのタービン／羽根軸に対する相対的な移動と、各羽根の形状の制御とを含む。飛行モードとグライドモードとのような少なくとも２つの搬送モードが存在する。飛行モードの特定の構成では、各々のケージはそれ自体の軸を中心に自由に移動してもよく、各々のタービン／羽根を中心とした移動が、ケージの回転経路１８０に対するそのタービン／羽根の位置、風況、及び／又は、各タービン／羽根の形状に応じて制御されてもよく、この形状は、制御された最適の揚力を常に実現するように動的に適応化させられてもよい。グライドモードの特定の構成では、それぞれのケージ軸に対する相対的な移動、及び、タービン／羽根に対する相対的な移動が、制限されてもよく、及び、各羽根の形状が一定不変に保持されてもよい。さらに、第１のタービンモードと第２のタービンモードのような、発電に関する２つのモードが存在してもよい。第１のタービンモードの特定の構成では、それぞれのケージ軸に対する相対的な移動が制限されてもよく、タービン／羽根がそのそれぞれの軸に対して自由に移動してもよく、及び、羽根の形状が一定不変に保持されてもよい。第２のタービンモードの特定の構成では、ケージの移動が可能にされてもよく、タービン／羽根の移動がケージの回転経路１８０に対するそのタービン／羽根の位置に応じて制御されてもよく、及び、タービン／羽根の形状が、制御された最適の揚力を常に実現するように、動的に適応化されてもよい。

図１Ｂは、本開示の様々な実施形態による二重ケージ装置１００の一例を示す線図である。図１Ｂに示されている装置１００は、２つのケージを含む。第１のケージは、円形経路１８０に沿ってケージ軸１０２を中心として回転する。第２のケージは、円形経路１８８に沿ってケージ軸１０４を中心として回転する。ケージ軸１０２は、大きな角度で連結部１３６において互いに連結させられてもよい。連結部１３６は、適切なケージ軸に制御信号（例えば、ユーザー操縦操作装置）と電力とを送ってもよい。２つのケージが、図１Ｂに示されている例示的な装置１００に示されているが、当業者は、図１Ｂに示されているケージの個数によって本開示の範囲が限定されることはないということを理解するだろう。例えば、本開示の範囲から逸脱することなしに、装置１００は、電気車両（例えば、自転車、ボート等）、プロペラ、より多くの個数のケージ、及び／又は、より少ない個数のケージを含んでもよい。第１のケージと同様に、示されているように、第２のケージも、ケージ軸１０４とアーム１９３とを中心としたケージの回転に関係してもよいベルト部分１５８、１６０、１５６とベルト部分１３０、１３２、１３４とを含む。各々のベルト部分は、第２のケージのタービンの末端区域１８２、１８４、１８６のうちの２つの末端区域に接触してもよい。図示されているように、第２のケージのタービンは、一方の側ではアーム１５０、１５２、１５４によって支持されており、及び、他方の側では、それぞれにケージ軸１０４から延びており及び連結点１１０、１１２によって連結されている、アーム１２０、１２２、１２３によって支持されている。

幾つかの実施形態では、装置１００は、部分的に、又は、全体的に、サボニウスタービンと呼ばれてもよい。このタービンの羽根は、地面に対して、垂直方向よりも大幅に水平方向に延びる。例えば、ケージ軸１０２、１０４と、１つ又は複数のタービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２のうちの１つ又は複数のタービンのタービン軸とが、例えば第２のタービンモードの最中に装置１００にさら高い安定性を与えるために、垂直方向（即ち、地面に対して概ね垂直な方向）よりも大幅に水平方向（即ち、地面に対して概ね平行な方向）に延びる。

装置１００は、上述したように、本開示の範囲から逸脱することなしに、任意の個数のケージ、及び／又は、任意の個数のタービンを含んでもよい。したがって、幾つかの実施形態では、装置１００は複数のケージを含んでもよい。ケージの厳密な個数は、装置１００と荷重とを地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいているだろう。さらに、タービンの厳密な個数は、ケージのサイズに基づいていてもよい。

幾つかの実施形態では、装置１００は、部分的に、又は、全体的に、サボニウスタービンと呼ばれてもよい。このタービンの羽根は、地面に対して、垂直方向よりも大幅に水平方向に延びる。例えば、ケージ軸１０２、１０４と、タービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２のうちの１つ又は複数のタービンのタービン軸とが、垂直方向（即ち、地面に対して概ね垂直な方向）よりも大幅に水平方向（即ち、地面に対して概ね平行な方向）に延びる。

装置１００は、シート１９４と、このシート１９４の付近にあるユーザー操縦操作装置とを含んでもよい。このユーザー操縦操作装置は、シート１９４上に座っているユーザーによって使用されるように構成されてもよい。ユーザー操縦操作装置は、ケージコントローラー及び／又はタービンコントローラーを制御するように構成されてもよい。例えば、ユーザーは、シート１９４に座っている最中にユーザー操縦操作装置を使用してもよく、及び、ユーザー操縦操作装置は、制御信号を脚部１９２を経由して送信してもよい。ケージ及び／又はタービンに送られる制御信号は、そのそれぞれの出力先に到達する。装置１００は発電機１９６を含んでもよい。図１Ｂに示されている例示的な装置１００は、シート１９４の下方に位置している発電機１９６を示すが、当業者は、本開示の範囲からの逸脱なしに、発電機１９６及び／又はユーザー操縦操作装置が、装置１００の他の部分内に配置されてもよく、又は、装置１００から離れて配置されてもよいということを理解するだろう。

装置１００はモーターを含んでもよい。装置１００のモーター４００は、ケージ軸（例えば、ケージ軸１０２、１０４）を中心としたケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。モーター４００は、それぞれのタービン軸を中心としたタービン（例えば、タービン１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２の１つ又は複数）の回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されてもよい。モーター４００は、ケージ及び／又はサボニウスタービン／羽根を回転させるように構成されてもよい。

図２は、装置１００の別の例を示す線図である。図２に示されている具体例では、装置１００は連結要素２０２によって地面２０４に連結されている。この連結要素２０２は、ロープ、導電ワイヤー、プラスチック、金属、これらの任意の組合せ、及び／又は、任意の他の適切な要素であってもよい。例えば、連結要素２０２は、装置１００の脚部１９２を、地面２０４に連結されていてもよい発電機／電力貯蔵装置１９６及び／又はシート１９４に連結してもよい。

図２に示されているように、空気中を移動する風２０６は、装置１００のタービン羽根が回転する（例えば、それぞれのタービン軸に対して相対的に回転する）ことを生じさせるだろう。図２に同様に示されているように、空気中を移動する風２０６は、装置の１つ又は複数のケージが回転する（例えば、それぞれのケージ軸に対して相対的に回転する）ことを生じさせるだろう。ケージ及び／又はタービン／羽根の旋回（例えば、回転）は、マグヌス効果を生じさせ、これによって、より詳細に後述するように、装置１００が地面２０４の上方に持ち上がることを生じさせるだろう。

当業者は、各ケージの回転と各タービンの回転とが様々な要因に基づいて個別的に制御されてもよいということを理解するだろう。例えば、こうした制御は、操縦と航法（例えば、左旋回及び／又は右旋回）のために使用されてもよい。別の例としては、こうした制御は、上昇及び／又は下降（例えば、高度における上昇、及び／又は、高度における下降）のために使用されてもよい。こうした制御は、さらに、空中での概ね静止状態を維持するために、又は、前進又は後退するために、（例えば、変化する風況の中において、装置１００が概ね静止状態のままであるか、前進するか、又は、後退するように、ケージ及び／又はタービンを調整するために）、使用されてもよい。

図３Ａは、装置１０、１００の側面図を示す線図である。明確に述べると、この側面図は、装置１０、１００の１つ又は複数のケージの回転軸の下方である。図３Ａでは、垂直軸３１０と水平軸３１２とが、図解のために示されている。装置１０、１００の１つ又は複数のケージは、回転経路１８０に沿って回転してもよい。ベルトは、より詳細に上述したように、ベルト部分１２４、１２６、１２８を含んでもよい。タービン１６２、１６４、１６６が、図３Ａに示されている区域３０２、３０４、３０６内で回転してもよい。

図３Ｂは、装置１０、１００の別の側面図を示す線図である。明確に述べると、この側面図は、装置１０、１００の１つ又は複数のタービンのうちの１つのタービンの回転軸の下方（例えば、図１Ａと図３Ａに示されているタービン１６２の回転軸の下方）である。タービン（例えば、図３Ｂに示されているタービン１６２）が回転経路３０２に沿って回転してもよい。１つ又は複数のタービンの末端部分（例えば、末端経路１７４）がライン３１４に関係し、及び、このライン３１４は区域３０２内を回転する。

図４は、装置１０、１００の様々なモーター構成要素４００の一例の側方斜視図を示す線図である。当業者は、図４に示されている具体例が、例示を目的としてだけ提供されており、代替案の及び／又は追加の構成要素が、本開示の範囲からの逸脱なしに、含まれてもよい（又は、排除されてもよい）ということを理解するだろう。装置１０、１００は、いずれかの１つ又は複数の構成要素がモーター４００から取り除かれる場合には、より少ないモードしか有さないだろう。図４に示されている非限定的な具体例では、モーター構成要素４００は、制御動力供給シャフト４０２、タービンシャフト４０４、第１のギヤボックス４０６、第１のクラッチ４０８、電気モーター／発電機４１０、第２のクラッチ４１２、ロック４１４、第２のギヤボックス４１６、ケージプーリー４１８、及び／又は、ケージプーリーシャフト４２０を含んでもよい。幾つかの実施形態では、こうしたモーター構成要素４００は、タービン（例えば、タービン１６２、１６４、１６６）の末端区域（例えば、末端区域１７４、１７６、１７８、１７３、１７５、１７７）内に配置されてもよい。しかし、当業者は、本開示の範囲からの逸脱なしに、こうしたモーター構成要素４００が装置１００の任意の他の部分内に配置されてもよいということを理解するだろう。

図５は、装置１０、１００の例示的なタービン５００の一部分の断面側面図を示す線図である。上述したように、タービン５００は、調整可能な形状を有するタービン羽根５０２を有してもよい。タービン羽根５０２の形状は、より詳細に後述するように、様々な要因に基づいて適応化させられてもよい。タービン羽根５０２は、可とう性材料を含んでもよく、及び、様々な場所でタービン羽根５０２のフレームに連結され、接着され、結合され、取り付けられ、ラッチ留めされ、及び／又は、他の形で関連付けられてもよい。タービン５００のフレームは１つ又は複数の部分を含んでもよい。例えば、タービン５００のフレームは、第１のフレーム部分５０６と第２のフレーム部分５０４とを含んでもよい。第１のフレーム部分５０６は第２のフレーム部分５０４に連結されてもよい。例えば、第１のフレーム部分５０６は、旋回点５０８において第２のフレーム部分５０４に連結されてもよい。第１のフレーム部分５０６は、第２のフレーム部分５０４に対して相対的に旋回するように構成されてもよい。この旋回は、タービン羽根５０２の形状、及び、したがって、タービン５００全体の形状に、フレームが影響を与えることを可能にする。当業者は、図５に示されている例が例示だけを目的として示されており、且つ、本開示の範囲からの逸脱なしに、代替的な及び／又は追加の構成要素が含まれてもよい（又は、排除されてもよい）ということを理解するだろう。

タービン５００は、さらに、本開示の範囲からの逸脱なしに、他の構成要素を有しもよい。例えば、第１のフレーム部分５０６は、別の旋回点５３６において別のフレーム部分５４０に連結されてもよい。フレーム部分５４０は、コア５３４に固定的に取り付けられてもよい。別の例としては、第２のフレーム部分５０４は、さらに別の旋回点５３８においてさらに別のフレーム部分５４２に連結されてもよい。タービン羽根５００のフレームは、本開示の範囲からの逸脱なしに、追加の、代替の、又は、より少ない数の構成要素を含んでもよい。各フレーム部分のサイズは他のフレーム部分とは異なっていてもよく、及び、グライドモードにおいて前方の翼／羽根として羽根の一方の側部を形成することが可能であるように構成されてもよく、及び、他方の側部は翼／羽根の後尾として構成されてもよい。一方の側部のフレーム部分の個数は、タービン羽根の他方の側部のフレーム部分の個数とは異なっていてもよい。

タービン５００は、さらに、タービンのフレームの端部とタービンのフレームの中央区域との間の様々な連結部を含んでもよい。例えば、タービン５００は、フレーム部分５４２に固定されている第１の端部（例えば、端部５１０）の第１の側部（例えば、Ａ）と、中央区域（例えば、コア５３４の付近の場所Ｕ）との間の、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６とアーム５２２を含む連結部）を含んでもよい。タービン５００は、さらに、フレーム部分５４２の第１の端部（例えば、端部５１０）の第２の側部（例えば、Ｂ）と、中央区域（例えば、コア５３４の付近の場所Ｖ）との間の、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８とアーム５２４を含む連結部）を含んでもよい。上述したように、装置１００はタービンコントローラーを含んでもよい。このタービンコントローラーは、第１の連結部及び／又は第２の連結部を制御するように構成されてもよい。例えば、タービンコントローラーは、少なくとも第１の連結部又は第２の連結部を少なくとも維持し、短縮し、又は、延長するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、本開示の範囲からの逸脱なしに、追加の機能（例えば、他の接続部の制御）を行うように構成されてもよい。端部５１０はフレーム部分５４２に固定されているが、しかし、フレームの１つ又は複数の任意の他の部分に固定されてもよい。各フレーム部分の動きが、別々に制御されてもよい。

幾つかの実施形態では、装置１００は、さらに、タービン５００のフレームの側部上に配置されているアームを含んでもよい。例えば、アーム５１２、５１４は、フレーム部分５０４、５０６の側部上に配置されてもよい。こうしたアームは、機械的支持を提供し、及び、上記のケーブルの移動を容易にしてもよい。幾つかの実施形態では、各々のアームは、さらに、そのアームの端部にローラーを有してもよい。例えば、アーム５１２、５１４はそれぞれにローラー５１６、５１８を有してもよい。ケーブル５２６、５２８がローラー５１６、５１８上を転がってもよい。アーム５１２、５１４がフレームから遠ざかるか又はタービン羽根５０２から遠ざかる方向に押されるように、ばねがアームに力を及ぼしてもよい。上記説明は、ケーブル５２６、５２８を支持する特定の事例にすぎない。当業者は、本開示の範囲からの逸脱なしに、ケーブル５２６、５２８を支持することの様々な他の例が存在し、及び、具体化されてもよいということを理解するだろう。

ケーブル５２６、５２８の各々は、延長及び／又は短縮されてもよい。例えば、ケーブル５２６は、ＡがＵにより近いように短縮されてもよい。別の例としては、ケーブル５２８は、ＢがＶからより離れているように延長されてもよい。この１つ又は複数の短縮及び／又は１つ又は複数の延長が、フレーム部分５０４、５０６、５４２、５４０が互いに対して相対的に（例えば、旋回点５０８、５３８、５３６において）旋回することを可能にし、これによってタービン羽根５０２が湾曲形状を有することを可能にする。タービン羽根５０２の湾曲は、それぞれに、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）が短縮及び延長される度合いと、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）が短縮又は延長される度合いとによって調整されてもよい。

上述したように、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）、及び／又は、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）が短縮及び／又は延長される時に、第１のフレーム部分５０６は、第２のフレーム部分５０４に対して相対的に（例えば、旋回点５０８において）旋回するように構成されている。したがって、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）の長さが第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）の長さとは異なる時に、タービン羽根５０２の調整可能な形状は湾曲を含む。これに比較して、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）の長さが第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）の長さと同じである時には、タービン羽根５０２の調整可能な形状は平坦な形状である。タービンコントローラーは、第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）を短縮すると同時に第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）を延長することによって、タービン羽根５０２の湾曲を制御するように構成されてもよい。タービンコントローラーは、さらに、第２の連結部（例えば、ケーブル５２８を含む連結部）を短縮すると同時に第１の連結部（例えば、ケーブル５２６を含む連結部）を延長することによって、タービン羽根５０２の湾曲を制御するように構成されてもよい。

図６Ａ−６Ｃは、装置１００の例示的なタービン６８０の様々な部分の様々な断面図を示す線図である。より詳細に上述したように、装置１００はモーター構成要素４００を含んでもよい。同様に、より詳細に上述したように、この装置はアーム１１４、１４２を含んでもよい。アーム１１４は２つの連結点６１３、６１５を有する。タービン６８０はさらにブラケット６５２を含んでもよい。ブラケット６５２は、ピン５１１、５１３が滑動することがある区域６５４と、本体６５３とを含んでもよい。例えば、タービン羽根がその形状の湾曲を変化させるのにつれて、ピン５１１、５１３はコア５３４に向かって滑動し、及び／又は、コア５３４から遠ざかるように滑動してもよい。図６に示されているタービンの幾つかの他の部分は、図５を参照して上述されている。例えば、フレーム部分６４０、６０６、６０４、６４２と旋回点６３６、６０８、６３８は、それぞれにフレーム部分５４０、５０６、５０４、５４２と旋回点５３６、５０８、５３８とに類似している。遊星歯車装置６７１が、コア５３４の付近に配置されてもよい。穴８０４が、ピン５１１をブラケットの中に挿入するためのものである。遊星歯車装置６７１は、より詳細に上述したように、羽根の動きから発生させられる運動エネルギーを、末端区域に位置していてもよい電動発電機に伝達してもよい。タービン６８０の一部分が、タービン６８０の可とう性材料／シート６８２に機械的支持及び／又は剛性を与えるテンションケーブル／ベルトを含んでもよい。当業者は、可とう性シート６８２が、様々な材料を含むか又は様々な材料から形成されてもよく、及び、この材料は、布から金属シートまでの範囲の様々な材料と、様々な他の適切な材料とを含んでもよい。ナット６０７が、ケーブル６１１及び／又は１つ又は複数の羽根１６２とケージベルトとの張力を強めるか又は緩めるために使用されてもよい。例えば、連結部１０６、１０８の間の距離が増大する時に、テンションケーブル／ベルトとケージベルトとの張力が強まるだろう。この距離が減少する時には、ケージベルト、及び／又は、テンションケーブル／ベルトを含む１つ又は複数の羽根１６２の張力が減少するだろう。テンションケーブル／ベルトの張力は別個に調整されてもよい。タービン６８０の一部分６９０は、タービン６８０の別の部分６００に類似していてもよい。タービン６８０は、さらに、制御ギヤボックス６５０を含んでもよい。当業者は、上述の内容が、本明細書で説明されている特徴を実現することの単なる一例にすぎないということを理解するだろう。代替案の構成とシステムとが、本開示の範囲からの逸脱なしに実現されてもよい。制御ギヤボックス６５０に関する追加的な情報が、特に、図７Ａ−７Ｂを参照して後述される。

タービンの類似の部分が相補的な側面を有してもよい。例えば、タービンフレーム６７０（及び、したがって、タービン羽根６８２）の一方の半分部分が凸形の形状を形成し、且つ、タービンフレーム６７０（及び、したがって、タービン羽根６８２）の別の半分部分が凹形の形状を形成してもよい。例えば、タービンフレームの一方の半分部分が、（ｉ）ＡとＵとの間の連結部（例えば、ケーブル）が短縮される時に、及び／又は、（ｉｉ）ＢとＶとの間の連結部（例えば、ケーブル）が延長される時に、第１の形状（例えば、凸形の形状）を形成してもよい。これと同時に、タービンフレームの別の半分部分が、（ｉ）ＣとＶとの間の連結部（例えば、ケーブル）が短縮される時に、及び／又は、（ｉｉ）ＤとＵとの間の連結部（例えば、ケーブル）が延長される時に、（相補的な）第２の形状（例えば、凹形の形状）を形成してもよい。したがって、タービン羽根６８２の片方の半分部分のための凸形形状を形成する、フレーム部分５４０、５０６、５０４、５４２と旋回点５３６、５０８、５３８との形状構成が、タービン羽根６８２の別の半分部分のための凹形形状を形成する、フレーム部分６４０、６０６、６０４、６４２と旋回点６３６、６０８、６３８との形状構成と共に同時に存在してもよい。

図７Ａ−７Ｂは、装置１００の例示的な羽根コントローラーの様々な部分の様々な断面図を示す線図である。上述したように、装置１００は制御ギヤボックス６５０を含んでもよい。この制御ギヤボックス６５０は、方形プーリー７０２を含んでもよい。方形プーリー７０２は、１つ又は複数のプーリー又はケーブルパイプ５２５、５２７、７２７、７２９にしたがって動作してもよい。しかし、当業者は、プーリー及び／又はケーブルパイプが、その装置の様々な連結部を短縮及び／又は延長するための唯一の機構ではないということを理解するだろう。連結部を短縮及び／又は延長するための別の機構が存在し、及び、本開示の範囲内に含まれている。方形プーリー７０２は、１つ（又は複数の）連結部を短縮し、及び、これと同時に１つ（又は複数の）連結部を延長するように構成されていてもよい。例えば、方形プーリー７０２は、ケーブル５２８及び／又はケーブル７２８を含む連結部のうちの１つ又は複数の連結部を短縮し、及び、これと同時にケーブル５２６及び／又はケーブル７２６の連結部のうちの１つ又は複数の連結部を延長するように構成されてもよい。したがって、Ｂに向かうケーブル５２８を含む連結部が短縮されてもよく、及び／又は、Ｄに向かうケーブル７２８を含む連結部が短縮されてもよい。さらに、Ａに向かうケーブル５２６を含む連結部が延長されてもよく、及び／又は、Ｃに向かうケーブル７２６を含む連結部が延長されてもよい。ナット７０５とボール７０７とが、タービンシャフトから中央コアが分離することを防止してもよい。シャフト４０２は、プーリーを覆うキャップ上に存在する軸受を有してもよい。

図８は、本開示の様々な実施形態によるブラケットの一例を示す線図である。ブラケット６５２は、（例えば、ピン５１１、５１３を経由して）羽根の運動エネルギーを受け取り、及び、この運動エネルギーを、遊星歯車装置セット６７１の１つ又は複数の遊星歯車の１つ又は複数のシャフト８０２を介してそれぞれのタービンシャフトに伝達してもよい。このブラケットは１つ又は複数のばね６５１を有してもよく、及び、このばねは、ピン５１１、５１３が互いに遠ざかるように区域６５４、６５３内を滑動することを連結ケーブル５２６、５２８、７２６、７２８が可能にする限りにおいて、ピン５１１、５１３が互いに遠ざかるようにこれらのピン５１１、５１３を押してもよい。

図９は、本開示の様々な実施形態によるピボットディストリビューターばね（ｐｉｖｏｔｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ ｓｐｒｉｎｇ）の一例を示す線図である。シート６８２が可とう性ではなく、且つ、非可とう性材料（例えば、布）で作られている時には、各タービンは、各々の側部に１つ又は複数のピボットディストリビューターばね９００を必要とすることがある。このピボットディストリビューターばね９００の形状は、連結ケーブル５２６、５２８、７２６、７２８の１つ又は複数が短縮又は延長している時に変化してもよい。このばねの形状は、上記連結ケーブルが互いに等しくない時に、Ｓ字形の形状に形成されてもよい。このばねの形状は、上記連結ケーブルが互いに類似した長さを有する時には、概ね直線状に形成されてもよい。ピボットディストリビューターばね９００は中央コア５３４の周囲にリング９２０を有してもよく、及び、ピボットリング９０４、９０６、９０８は、それぞれに、ピボット５３６、５０８、５３８と共に移動してもよく、これらのピボットリングは、ピボットディストリビューターばね９００の形状への１つ又は複数のピボットの移動を制限してもよい。こうした構成が、ブラケットの直ぐ後に、及び／又は、羽根フレーム部分の隣りに、又は、羽根端部の付近の任意の他の場所に設置されてもよい。ピン５１１は、リング９１０の内側を移動することが可能である。

上述の説明は、本明細書で説明されている様々な側面を当業者が実施することを可能にするために示されている。これらの側面に対する様々な変更が当業者に容易に明らかになるだろうし、及び、本明細書で定義されている全般的な原理が他の側面に適用されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示されている諸側面に限定されることは意図されていないが、言語の請求項に整合性がある範囲全体に一致させられなければならず、単数形で示されている要素に対する言及が、特に明示されない限りにおいて「１つの且つ唯一の」を意味することは意図されておらず、むしろ「１つ又は複数の」を意味することが意図されている。単語「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」が、本明細書では、「事例、具体例、又は、実例としての役割を果たす」ということを意味するために使用されている。本明細書で「例示的な」として説明されているあらゆる側面は、必ずしも、他の側面よりも好ましいか又は有利であると解釈されるべきではない。特に明確に述べられない限りは、術語「幾つかの（ｓｏｍｅ）」は、１つ又は複数を意味する。「Ａ、Ｂ、又は、Ｃの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及び、Ｃの少なくとも１つ」、及び、「Ａ、Ｂ、Ｃ、又は、これらの任意の組合せ」は、Ａ、Ｂ、及び／又は、Ｃの任意の組合せを含み、及び、複数のＡ、複数のＢ、又は、複数のＣを含むこともある。特に、「Ａ、Ｂ、又は、Ｃの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及び、Ｃの少なくとも１つ」、及び、「Ａ、Ｂ、Ｃ、又は、これらの任意の組合せ」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、又は、ＡとＢとＣであってもよく、及び、こうしたあらゆる組合せは、Ａ、Ｂ、又は、Ｃの１つ又は複数の要素を含むことがある。当業者にとって公知であるか又は後で理解される本開示全体で説明されている様々な側面の諸要素に対するすべての構造的及び機能的な等価物が、引用として本明細書に明確に組み入れられており且つ特許請求の範囲によって含まれることが意図されている。さらに、本明細書で開示されていないものは、特許請求の範囲にこうした開示が明確に詳述されているかどうかに係わらず、公衆に対して提供されることが意図されている。請求要素は、その要素が語句「のための方法（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」を使用して明示的に列挙されない場合には、「方法＋機能」として解釈されてはならない。

Claims (22)

1. ケージ軸を中心として回転するように構成されているケージと、
   該ケージの端部に位置しているタービンと、を備える装置であって、
   前記タービンは、前記ケージ軸とは異なるタービン軸を中心として回転するように構成され、
   前記タービンは調整可能な形状を有するタービン羽根を備える、ことを特徴とする装置。
2. 前記タービン羽根はフレームを備え、該フレームは、第１のフレーム部分と、該第１のフレーム部分に連結されている第２のフレーム部分と、を備え、
   前記第１のフレーム部分は、前記第２のフレーム部分に対して相対的に旋回するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記フレームの端部の第１の側部と前記フレームの中央区域との間の第１の連結部と、前記フレームの前記第１の端部の第２の側部と前記フレームの前記中央区域との間の第２の連結部とをさらに備える、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. さらにタービンコントローラーを備え、該タービンコントローラーは、少なくとも前記第１の連結部又は前記第２の連結部を少なくとも維持し、短縮し、又は、延長するように構成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記第１のフレーム部分は、さらに、少なくとも前記第１の連結部又は前記第２の連結部が少なくとも短縮又は延長されるときに前記第２のフレーム部分に対して相対的に旋回するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記フレーム羽根の前記調整可能な形状は、前記第１の連結部の長さが前記第２の連結部の長さと同じときに平坦な形状を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. 前記タービン羽根の前記調整可能な形状は、前記第１の連結部の長さが前記第２の連結部の長さとは異なるときに湾曲形状を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
8. 前記タービンコントローラーは、さらに、前記前記第２の連結部を延長しつつ、前記第１の連結部を短縮することによって、又は、前記第１の連結部を延長しつつ、前記第２の連結部を短縮することによって、前記タービン羽根の湾曲を制御するように構成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
9. 前記ケージ軸を中心とした前記ケージの回転を制御するように構成されているケージコントローラーをさらに備える、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
10. 少なくとも前記ケージコントローラーは、さらに、少なくとも、風の速度、方向、速さ、加速度、又は、荷重の重量に基づいて、前記ケージの回転を制御するように構成されており、又は、前記タービンコントローラーは、さらに、少なくとも、風の速度、方向、速さ、加速度、前記ケージの回転速度、前記タービン軸に対する前記タービン羽根の相対的な位置、又は、前記ケージ軸を中心とした円形経路上の前記タービンの位置に基づいて、前記タービンの回転を制御するように構成されている、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記ケージコントローラーは、さらに、前記装置のモードに基づいて前記ケージの回転を制御するように構成され、
    前記タービンコントローラーは、さらに、前記装置の前記モードに基づいて前記タービンの回転を制御するように構成されている、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. 前記ケージコントローラーは、さらに、前記装置が前記モードにあるときに前記ケージ軸を中心とした前記ケージの回転を阻止するように構成され、
    前記タービンコントローラーは、さらに、前記装置が前記モードにあるときに前記タービン軸を中心とした前記タービンの回転を可能にするように構成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記ケージコントローラーは、さらに、前記装置が前記モードにあるときに前記ケージ軸を中心とした前記ケージの回転を可能にするように構成され、
    前記タービンコントローラーは、さらに、前記装置が前記モードにあるときに前記タービン軸を中心とした前記タービンの回転を制御するように構成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
14. 前記ケージコントローラーは、さらに、前記装置が前記モードにあるときに前記ケージ軸を中心とした前記ケージの回転を阻止するように構成され、
    前記タービンコントローラーは、さらに、前記装置が前記モードにあるときに前記タービン羽根が地面に対して水平位置のままであるように前記タービン羽根を制御し、且つ、前記タービン軸を中心とした前記タービンの回転を阻止するように構成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
15. さらに、複数のケージと複数のタービンとを備え、
    前記装置はサボニウスタービンであり、該サボニウスタービンの羽根が地面に対して垂直方向よりも大幅に水平方向に延びる、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
16. 少なくとも、前記ケージ軸を中心とした前記ケージの回転、又は、前記タービン軸を中心とした前記タービンの回転は、マグヌス効果を生じさせ、該マグヌス効果は前記装置を地面の上方に持ち上げる、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記装置はモーターに連結されるように構成され、
    前記モーターは、少なくとも、前記ケージ軸を中心とした前記ケージの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するか、又は、前記タービン軸を中心とした前記タービンの回転からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されている、ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記装置は、シートと、前記シートの付近のユーザー操縦操作装置とを備え、該ユーザー操縦操作装置は、前記シート上に座っているユーザーによる使用のために構成され、かつ、さらに、少なくとも前記ケージコントローラー又は前記タービンコントローラーを操作するように構成されている、ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. さらに少なくとも複数のケージを備え、該複数のケージの個数は、前記装置と荷重とを地面の上方に持ち上げるために必要とされる揚力に基づいている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
20. さらに少なくとも複数のタービンを備え、該複数のタービンの個数は、前記ケージのサイズ、又は、前記装置と荷重とを地面の上方に持ち上げるために必要とされる力に基づいている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
21. 前記タービンコントローラーは、さらに、前記ケージの回転経路上の前記タービンの位置に基づいて前記タービンの回転を制御するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
22. 前記タービン羽根は、少なくとも前記ケージの末端モーターの相互間の距離が延長されるか、又は、各ケージ軸上のアームコネクターの相互間の距離が延長されるように、前記羽根に沿って引っ張られるように構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。

Images