JP3103048U - ホバークラフト模型およびその組み立てキット - Google Patents

Abstract

【課題】製作が容易な簡単な構成で、安定して浮上・走行できるホバークラフト模型を提供する。
【解決手段】浮上用ファンと、前記浮上用ファンを囲んで配置され円筒状の内面を有するリング状のダクトを有するホバークラフト模型において、前記浮上用ファンの回転直径と、前記ダクトの内面の直径との差を、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とする。浮上用ファンにより送り出された空気が浮上用ファンの脇を抜けて戻り、空気が還流することを抑止できる。
【選択図】 図２

Description

本考案は、主として教材に使用されるホバークラフト模型、およびその組み立てキットに関する。

従来、幼児童にモータや電池を使った工作の楽しみを体験させながら、これらの働きを理解させるための様々な模型や組立キットが知られている。中でも、床面や机といった戴置面の上を浮上しながら走行するホバークラフト（エアクッション艇）模型は、本体が浮上するといった動作の意外性から人気がある。

ホバークラフトの浮上原理は、ファン等により空気を下方に送り出し、床面との間に空気の層を形成するものである。そして、戴置面との摩擦を低減した状態で、推進ファン等により走行する。したがって、バランス良く浮上することが、効率のよい走行に欠かせない。ここで、ホバークラフト模型において、略円柱状の本体ケースの底面部に、それぞれエアー吹き出し口を有する複数のエアー滞留部を備え、本体ケースの中に複数の電池を均等に配置したホバークラフト模型が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のホバークラフト模型では、エアー滞留部により本体ケースの底面部を構成するため、戴置面に多少でも起伏があると底部が接触し、円滑な走行に支障を生じてしまうおそれがあった。また、複数の電池が、ケース内に均等に分かれて配置されていると、円盤状の本体をバランスよく浮上させるための全体の重量配分調整が容易でなくなる。すなわち、重量構成比の大きい複数の電池は、それぞれの位置関係が重量配分に影響を与えるため、これらの電池の位置を移動して調整が容易でなかった。
特開２００２−３６０９４６号公報

本考案は、製作および調整が容易であり、安定して走行するホバークラフト模型を提供することを目的とする。

（１） 浮上用ファンと、前記浮上用ファンを囲んで配置され円筒状の内面を有するリング状のダクトを有するホバークラフト模型であって、前記浮上用ファンの回転直径と、前記ダクトの内面の直径との差が、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とするホバークラフト模型。

（１）の考案によれば、ホバークラフト模型の浮上用ファンは、円筒状の内面を有するリング状のダクトの内部に配置され、しかも、浮上用ファンの回転直径とダクトの内面の間に生じるギャップは適度に保たれる。このことにより、浮上用ファンにより送り出された空気が浮上用ファンの脇を抜けて戻り、空気が還流することを抑止できる。したがって、浮上用ファンの位置合わせを容易としながらも、浮上用ファンによる効率のよい送風ができ、ホバークラフト模型の浮上を安定に保ち、走行をスムーズにすることができる。

（２） （１）記載のホバークラフト模型であって、前記ダクトが設置される本体と、前記浮上用ファンとは別の推進用ファンと、前記浮上用ファンおよび前記推進用ファンをそれぞれ回転駆動する浮上用モータおよび推進用モータと、前記浮上用モータおよび前記推進用モータに電源供給するための電池を格納する電池格納部と、を有し、前記電池格納部は本体上部に固定されているホバークラフト模型。

（２）の考案によれば、ホバークラフト模型の電池格納部は本体の上部に固定される。これにより、ホバークラフト模型が最終的に組み立てられた段階で、電池収納部の位置を、全体のバランスを取りながら簡単に調整することができる。したがって、底部に複数のエアー滞留部を用いない簡易な構成としつつも、バランスを取りやすくできる。

（３） （２）記載のホバークラフト模型であって、前記電池格納部は１個であるホバークラフト模型。

（３）の考案によれば、電池格納部は１個であるため、全体のバランスを取りながら電池収納部の位置を調整することがより簡単になる。

（４） （２）または（３）記載のホバークラフト模型であって、前記浮上用モータおよび前記推進用モータと前記電池とはフレキシブルケーブルを介して接続されているホバークラフト模型。

（４）の考案によれば、各モータと電池とはフレキシブルケーブルを介して接続されているため、電池収納部の位置を調整する際に、電池格納部を移動することができる。

（５） ホバークラフト模型を作成するためのホバークラフト模型組立キットであって、前記部品は、円形の穴が形成された本体と、前記本体の穴と同一の底面形状である円柱状の内面を有する円筒状のダクトと、前記穴の中で回転可能な大きさを有する浮上用ファンと、前記浮上用ファンに接続可能な浮上用モータと、浮上用ファンと別の推進用ファンと、前記推進用ファンに接続可能な推進用モータと、浮上用モータおよび推進用モータを本体に固定するための台座と、本体の周縁に沿って取付可能なスカートと、であるホバークラフト模型組立キット。

（５）の考案によれば、浮上用ファンが円筒状の内面を有するリング状のダクトの内部に適度な間隔をおいて配置されるホバークラフト模型を作成することが可能となる。これにより、空気の流れが円滑となり、浮上用ファンからの空気が効率良く送られるホバークラフト模型を作成することができる。

本考案によれば、ホバークラフト模型の浮上用ファンは、円筒状の内面を有するリング状のダクトの内部に配置され、しかも、浮上用ファンの回転直径とダクトの内面の間に生じるギャップは適度に保たれる。このことにより、浮上用ファンにより送り出された空気が浮上用ファンの脇を抜けて戻り、空気が還流することを抑止できる。したがって、浮上用ファンの位置合わせを容易としながらも、浮上用ファンによる効率のよい送風ができ、ホバークラフト模型の浮上を安定に保ち、走行をスムーズにすることができる。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係るホバークラフト模型１の斜視図を示す。また、図２は、カバーとリード線を除いたホバークラフト模型１の組立図を示し、図３は、このホバークラフト模型１の断面図を示す。

ホバークラフト模型１は、主として、基盤となる板状の本体１２と、この本体１２の上に取付けられる、ホバークラフト模型１を浮上および推進させるための、エンジンユニット１７と、このエンジンユニット１７に電源を供給する電池１６および電池１６を固定する電池固定部としての電池ボックス１４と、エンジンユニット１７から送られた空気を囲うため本体１２の下に設けられたスカート２８と、から構成される。また、本体１２には、エンジンユニット１７が障害物に接触して破損したり、人体に接触して怪我をさせたりするのを防止するためのカバー２６が、エンジンユニット１７の一部を取り囲むように設けられている。

［本体］
本体１２は、例えば発泡スチロールやダンボール紙といった軽量な素材からなる板である。本体は略方形でありスカート２８等の部品の取付がし易くなっている。本体１２の大きさは一辺が約１５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である。この範囲の大きさとすることにより、教材として扱い易く、また持ち運びがし易い。厚さは、本体の強度が保てる程度であればよいが、重量および加工のし易さから約３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。本体１２には、浮上用ファン３０からの空気を本体の下方に送るための円形の穴１３が開いている。

［エンジンユニット］
エンジンユニット１７は、ホバークラフト模型１の浮上のために空気を送る、プロペラからなる浮上用ファン３０およびこれを回転駆動する浮上用モータ２０と、前進のため後方に空気を送る、プロペラからなる推進用ファン２４およびこれを回転駆動する推進用モータ２２と、浮上用モータ２０および推進用モータ２２を固定するための台座１８と、台座１８を載せて固定する円筒状のダクト３２とからなる。ダクト３２は、円柱形の内面の端が円形の穴１３に接するようにして、本体１２の上に固定されている。すなわちダクト３２は、円柱状の内面が、穴１３から上方に延びるように設けられている。エンジンユニット１７は、このようにして本体１２の上に取付けられている。

ダクト３２は高さの低い（幅の小さい）円筒であり、浮上用ファン３０をその回転周に沿って囲んでいる。ダクト３２の直径ｄ（図３参照）は、浮上の際に十分な送風量を得るため、約５０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下の範囲から選ぶのが好ましい。さらに、７５ｍｍ以上７９ｍｍ以下とすることにより、市販されている接着テープの芯材を再利用することができる。ダクト３２は、例えば合成樹脂や紙等の軽量かつ、風圧や振動により歪むことがない程度の強度を有する素材によりできている。このダクト３２が本体１２に固定されることにより、本体１２の補強も同時になされる。

［浮上用ファン］
台座１８に固定された浮上用モータ２０の回転軸には、ホバークラフト模型１が浮上するために本体１２の下方へと空気を送る、浮上用ファン３０が固定されている。浮上用モータ２０および浮上用ファン３０は、それらの回転軸が鉛直方向を向き、浮上用ファン３０がダクト３２の中に配置されるよう固定されている。このため、回転駆動された浮上用ファン３０からの空気は、ダクト３２および穴１３を通って本体１２の下方に送られ、ホバークラフト模型１および戴置面の間に空気の層を形成する。この空気の層によりホバークラフト模型１は僅かに浮上し、戴置面との摩擦が小さい状態で容易に推進可能となる。

浮上用ファン３０は、模型用として入手容易であり軽量な３枚羽根のプロペラにより構成される。ただし、浮上用ファン３０としては十分な量の空気を送ることが可能で、軽量なものであれば他の形式のものを採用してもよい。

［浮上用ファンとダクトとの隙間］
浮上用ファン３０の回転外周とダクト３２の内面との隙間は十分小さく、浮上用ファン３０により下方に送られた空気が上部に漏れて還流することを防いでいる。具体的には、図３に示すように、浮上用ファン３０の回転外周からダクト３２の内壁までの隙間の距離ｇは、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲が好ましい。すなわち、浮上用ファン３０の回転直径ｆと、ダクト３２の円柱状の内面の直径ｄとの差が、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。隙間の距離ｇが０．０５ｍｍより小さいと、浮上用ファン３０の羽根がダクト３２に接触しやすくなり、浮上用ファン３０に接続する浮上用モータ２０の取付に高い精度が必要となり取り付けが困難になる。また、隙間の距離ｇが５ｍｍよりも大きいと、浮上用ファン３０により下方に送られた空気が隙間を通って上部にもれ、空気を効率良く送ることができない。この一方で、隙間の距離ｇを、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲にするすることにより、取付および調整を容易としつつ、浮上のための空気を効率よく送ることができる。

また、推進用モータ２２の回転軸には、ホバークラフト模型１を前進させるために後方に空気を送る、推進用ファン２４が固定されている。推進用モータ２２および推進用ファン２４は、それらの回転軸が水平方向を向くよう台座１８に固定される。このため、回転駆動された推進用ファン２４からの空気は、ホバークラフト模型１の後方に送られ、この反作用によりホバークラフト模型１が前進する。なお、浮上用モータ２０および、推進用モータ２２としては、例えば、汎用の模型用モータを用いることができる。

［電池、電池固定部］
浮上用モータ２０および推進用モータ２２に電源を供給する電池１６は、１個の電池ボックス１４に収納されている。電池ボックス１４には、例えば、単三電池が２本直列接続の状態で収納され、電池１６はフレキシブルケーブルであるリード線１９を介し浮上用モータ２０および推進用モータ２２に並列に接続されている。電池の本数や接続の方式は、使用されるモータの種類やホバークラフト模型１の大きさ等により適宜変更してよい。ただし、電池１６を固定する電池固定部としての電池ボックス１４は、本体１２の上に両面テープ等により再固定可能なように固定されるのが好ましい。また、本体１２には、電池ボックス１４を取付ける際のガイドとなる突起を設けたり、取付位置の印が描かれたたものとすることにより、組立を容易にすることができる。

ホバークラフト模型１では、走行時に、浮上用ファン３０からの空気の層によりバランスよく浮上して、戴置面との接触を極力抑えることが必要となる。この一方、教材としてホバークラフト模型１が作成される場面では、穴１３、浮上用モータ２０および推進用モータ２２が精密に位置決めされるとは限らず、全体として重量の均衡が崩れている場合がある。このようなとき、ホバークラフト模型１に対し重量割合の大きい電池１６を収納する電池ボックス１４の固定位置を完成直前に調整して重量の均衡をとることができる。従来のように電池ボックスが本体の下や筐体の内部に固定される構成では、ホバークラフト模型１を組み立てた状態で動作させた場合に、電池ボックスを移動させながら重量の均衡を確認することが困難であった。また、電池ボックスが２個の場合、一方を動かした結果、他方を動かす必要が生じるなど、位置の調整は複雑となり、特に幼児童にとっては製作が容易でない。この一方で、本実施形態のように、１個の電池ボックス１４が本体１２の上に固定される構成とすることにより、容易に幼児童によっても重量の均衡を確保することができる。また、電池１６と各モータとがフレキシブルケーブルによって接続されているため、電池ボックス１４の位置調節は容易である。したがって、ホバークラフト模型１は、穴あけ位置や部品の取り付け位置についての誤差許容度が高く、幼児童等により作成されたり、また後に改造された場合にも、容易に重量均衡を調節して、良好に動作することができるのである。

［スカート］
本体１２の下には、浮上用ファン３０から送られた空気を囲うためのスカート２８が設けられる。スカート２８は、浮上用ファン３０から送られた空気をせき止め、本体１２の下に効率的な空気溜（圧力室）をつくるとともに、空気溜から逃げようとする空気の量を最小限に抑えるためのものであり、また、ホバークラフト模型１が走行する載置面の形状に柔軟に対応して空気の漏れを抑制する。

スカート２８は、合成樹脂製の柔軟な薄膜からなり、これが本体１２の下面周辺部に沿って環状に貼付けられている。図３に示すように、浮上用ファン３０が回転して空気を送っている状態では、スカート２８の底部、すなわち最下部が環状の中心に向かって曲がっている。スカート２８の底部が環状の中心に向かっていることにより、空気溜の空気を効率良く保持することができる。

スカート２８には、一方が開口し他方の底部が閉じられた袋（例えば、いわゆる「ビニル袋」）を加工したものを利用することができる。側辺にマチを有する袋を利用すると、底部が環状の中心に向かって曲がるスカート形状を作りやすい。ただし、袋としては閉じられた底部が、四角形といった面を有していない一般的ないわゆる平袋でもよい。袋の大きさは、本体１２と同程度、またはより大きく、一辺が約１５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下のものが、本体１２を支える上で、好ましい。この袋は、開口を粘着テープ等により塞がれ、さらに図４に示すように、袋の両面のそれぞれ中央部分が切り取られ開口が形成されて、本体１２に貼付けられる。袋の本体１２に対する面の開口は、空気の漏れが生じないよう本体１２の形状・大きさよりも小さく、反対の面の開口は、本体１２の下の空気を保持しやすい程度の形状・大きさであることが好ましい。これらの開口の大きさは、図３および４に示すように同じであってもよく、この場合開口の形成が一度に行えるので加工の手間が軽減できる。

［第２実施形態］
上述の第１の実施形態に係る、ホバークラフト模型１は、ホバークラフト模型組立キットに適用することができる。本考案の第２実施形態として、ホバークラフト模型組立キットについて説明する。

ホバークラフト模型組立キットは、図２に示すように、ホバークラフト模型１を構成する要素である、まだ接続されていない状態の次の部品を含んでいる。これらはすなわち、本体１２、電池ボックス（電池固定部）１４、電池１６、台座１８、リード線１９、浮上用モータ２０、推進用モータ２２、推進用ファン２４、スカート２８、浮上用ファン３０、そして、ダクト３２である。これらの部品に、カバー２６となるプラスチックの薄板と、それぞれの部品を固定するための例えば両面テープといった粘着テープと、組立手順を示した組立説明書（図４参照）とを一つの容器に梱包したものをホバークラフト模型組立キットとする。

なお、本体１２や、台座１８は、それぞれ形成済みの別個のものではなく、例えば発泡スチロールといった軽量な素材による１枚の板としてホバークラフト模型組立キットの部品とし、この板から本体１２や、台座１８のそれぞれを切り出して使用するようにしてもよい。この場合、ホバークラフト模型１を作成する楽しさを提供できる。また、このホバークラフト模型組立キットから製作された第１実施形態のホバークラフト模型１は、走行するための最低限の構成を備えるものであり、これに方向舵などをさらに追加する余地もある。このように、製作者の創造により、更なる部品の追加も自由に行なえる。この際にも、ホバークラフト模型１の電池ボックス１４は、本体１２の上部に１個固定されているだけなので、部品の追加後に、電池ボックス１４の固定をはずし、位置を変えながら重量バランスを調整してまた固定することも容易に行えるのである。

なお、本考案は前記実施形態に限定されるものではなく、本考案の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本考案に含まれるものである。

本考案の第１実施形態に係るホバークラフト模型１を示す斜視図である。 本考案の第１実施形態に係るホバークラフト模型１の組立図である。 本考案の第１実施形態に係るホバークラフト模型１の断面図である。 本考案の第２実施形態に係るホバークラフト模型組立キットの組立説明書の一部を示す図である。

符号の説明

１ ホバークラフト模型
１２ 本体
１３ 穴
１４ 電池ボックス
１６ 電池
１７ エンジンユニット
１８ 台座
１９ リード線
２０ 浮上用モータ
２２ 推進用モータ
２４ 推進用ファン
２６ カバー
２８ スカート
３０ 浮上用ファン
３２ ダクト

Claims (5)

1. 浮上用ファンと、前記浮上用ファンを囲んで配置され円筒状の内面を有するリング状のダクトを有するホバークラフト模型であって、
   前記浮上用ファンの回転直径と、前記ダクトの内面の直径との差が、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とするホバークラフト模型。
2. 請求項１記載のホバークラフト模型であって、
   前記ダクトが設置される本体と、前記浮上用ファンとは別の推進用ファンと、前記浮上用ファンおよび前記推進用ファンをそれぞれ回転駆動する浮上用モータおよび推進用モータと、前記浮上用モータおよび前記推進用モータに電源供給するための電池を格納する電池格納部と、を有し、
   前記電池格納部は本体上部に固定されているホバークラフト模型。
3. 請求項２記載のホバークラフト模型であって、前記電池格納部は１個であるホバークラフト模型。
4. 請求項２または３記載のホバークラフト模型であって、前記浮上用モータおよび前記推進用モータと前記電池とはフレキシブルケーブルを介して接続されているホバークラフト模型。
5. ホバークラフト模型を作成するためのホバークラフト模型組立キットであって、前記部品は、
   円形の穴が形成された本体と、前記本体の穴と同一の底面形状である円柱状の内面を有する円筒状のダクトと、前記穴の中で回転可能な大きさを有する浮上用ファンと、前記浮上用ファンに接続可能な浮上用モータと、浮上用ファンと別の推進用ファンと、前記推進用ファンに接続可能な推進用モータと、浮上用モータおよび推進用モータを本体に固定するための台座と、本体の周縁に沿って取付可能なスカートと、であるホバークラフト模型組立キット。

Images