JP3226748U

JP3226748U - 輸送システム、及び移動体

Info

Publication number: JP3226748U
Application number: JP2020001389U
Authority: JP
Inventors: 長谷川　隆; 長谷川　　隆
Original assignee: 長谷川　隆; 長谷川隆
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2020-07-16
Anticipated expiration: 2030-04-17

Abstract

【課題】機体のＹａｗｉｎｇを抑止し、横方向のＧを抑止する輸送システムを提供する。【解決手段】軌道及び軌道内を移動する移動体を備える輸送システム１０であって、軌道３０が、移動体２０の進行方向に垂直な断面が円弧状に形成されており、移動体が、胴体２１と、胴体を軌道内で移動させる推進力を発生させる推進装置２２と、移動体の進行方向に垂直な断面が、軌道よりも径が小さく円弧状に形成されている翼２３Ｆと、を有する。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば、軌道内で移動体を浮上させて飛行させる輸送システム及び移動体に関する。

従来、地面効果を利用した飛行機（以下、地面効果翼機と称する）が知られている。例えば非特許文献１には、地面効果翼機の一種であるエアロトレインが記載されている。エアロトレインは、水平な翼及び垂直な翼を備え、Ｕ字型の軌道内において地面（水平面）及び壁面（垂直面）から僅かに離れて飛行することができる。

小濱泰昭著、「エアロトレインと地球環境」、理工評論出版、２００４年１１月

上述したエアロトレインは、水平面上を飛行するため、直進中であっても機体に水平方向左右の振れ（Ｙａｗｉｎｇ）が生じて蛇行し易い。

また、カーブでは、乗客にとって不快な横方向のＧ（重量）を感じさせてしまう。なお、カーブにおいてＵ字型の軌道をカーブの内側に傾斜させることにより、横方向のＧを軽減させる方法が考えられるが、その場合、機体の速度が低下すると、機体がカーブの内側の壁面に衝突するおそれがある。

本考案は、上記した問題の少なくとも一つを解決し得る輸送システム、及び移動体を提供することを目的とする。

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。

上記課題を解決すべく、本考案の一態様に係る輸送システムは、軌道及び前記軌道内を移動する移動体を備える輸送システムであって、前記軌道は、前記移動体の進行方向に垂直な断面が円弧状に形成されており、前記移動体は、胴体と、前記胴体を前記軌道内で移動させる推進力を発生させる推進装置と、前記移動体の進行方向に垂直な断面が、前記軌道よりも径が小さく円弧状に形成されている翼と、を有することを特徴とする。

前記移動体は、前記胴体の前端側及び後端側それぞれに前記翼を有することができる。

前記軌道内における前記移動体の前記翼の前記断面は、前記軌道の円弧状の前記断面と同心円の円弧状とすることができる。

前記翼は、所定の迎角が設けられ、後端部が鋭角状に形成された翼本体部と、前記翼本体部の前端側に固定された鋭角部と、含むことができ、前記移動体の進行方向に平行な少なくとも一部の断面における前記鋭角部の前端点の高さ位置は、前記翼断面の投影上下中心線に略一致するようにすることができる。

前記移動体は、前記翼よりも前記軌道の壁面側に突出した車輪、を有することができる。

カーブにおける前記軌道は、外周側の壁面が内周側の壁面よりも高く形成されているようにすることができる。

本考案の他の態様に係る移動体は、軌道内を移動する移動体であって、前記軌道は、前記移動体の進行方向に垂直な断面が円弧状に形成されており、胴体と、前記胴体を前記軌道内で移動させる推進力を発生させる推進装置と、前記移動体の進行方向に垂直な断面が、前記軌道よりも径が小さく円弧状に形成されている翼と、を備えることを特徴とする。

前記翼は、前記胴体の前端側及び後端側それぞれに設けることができる。

前記翼は、所定の迎角が設けられ、後端部が鋭角状に形成された翼本体部と、前記翼本体部の前端側に固定された鋭角部と、を含むことができ、前記移動体の進行方向に平行な少なくとも一部の断面における前記鋭角部の前端点の高さ位置は、前記翼断面の投影上下中心線に略一致するようにすることができる。

前記移動体は、前記翼よりも前記軌道の壁面側に突出した車輪、を備えることができる。

本考案によれば、機体のＹａｗｉｎｇを抑止し、横方向のＧを感じさせにくい輸送システム、及び移動体を実現することが可能となる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、本考案の一実施形態に係る輸送システムの構成例を説明する図である。図２は、本考案の一実施形態に係る輸送機の構成例を示す外観図である。図３は、輸送機の構成例を説明する図である。図４は、翼の形状の一例を示す断面図である。図５は、カーブにおける軌道の敷設状態を説明するための図である。

以下、本考案に係る一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、一実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。

＜本考案の一実施形態に係る輸送システム１０の構成例＞
図１は、本考案の一実施形態に係る輸送システム１０のｘｙ面の断面の一例を示している。

輸送システム１０は、輸送機２０及び軌道３０を備え、軌道３０内において地面効果翼機としての輸送機２０を飛行させるようになされている。輸送機２０は、本考案の移動体に相当とする。

軌道３０は、輸送機２０の進行方向（ｚ方向）に垂直な面（ｘｙ面）の断面形状が略半円分の円弧状に形成されている。すなわち、軌道３０は、管（直管及び曲管を含む）を軸に平行な面で切断した略半管形状となっている。軌道３０は、例えば、支柱３１の上に敷設される。なお、軌道３０は、支柱３１を用いることなく、地面上に直接敷設したり、地面を掘削して敷設したりしてもよい。さらに、軌道３０のｘｙ面の断面形状を円環状に形成してもよい。この場合、雨や風等の天候状況に影響されることなく、輸送機２０を飛行させることができる。また、軌道３０を地中に埋設することも可能となる。

なお、図示は省略するが、軌道３０の内部または軌道３０上方等には、輸送機２０に電力を供給するための電力線が設けられている。

次に、輸送機２０の構成例について図１〜図３を参照して説明する。図２は、輸送機２０の外観の一例を示している。図３は、該輸送機２０のｙｚ面の断面の一例を示している。

輸送機２０は、胴体２１、推進装置２２、前方翼２３Ｆ、後方翼２３Ｒ、前輪群２５Ｆ、及び後輪群２５Ｒを有する。さらに、輸送機２０には、電力線から供給される電力を取得するためのパンタグラフ（不図示）が設けられている。

輸送機２０は、その径が軌道３０の径よりも小さく形成されている。胴体２１は、例えば、前端側、及び後端側が円錐状、中央部分が円筒状に形成されている。輸送機２０は、胴体２１の中央部分に乗客や貨物等を搭載して輸送することができる。

推進装置２２は、胴体２１の前端側の外部に取り付けられている。より具体的には、例えば、図１〜３に示されるように、左右一対の推進装置２２が、前方翼２３Ｆの上方であって、前輪群２５Ｆの後方に取り付けられる。ただし、推進装置２２の配置は、上述した例に限らない。例えば、推進装置２２を胴体２１の中央部分や後端側に取り付けてもよい。また、推進装置２２の数も限定されない。

推進装置２２は、例えば電気モータ及びプロペラから成り、輸送機２０を前方（または後方）に移動させるための推進力を発生する。

なお、推進装置２２の構成は、上述した例に限らない。例えば、輸送機２０に発電機を搭載したり、所定の燃料を搭載して、推進装置２２として、レシプロエンジンとプロペラを組み合わせたり、ジェットエンジンを採用したりしてもよい。これにより、輸送機２０が電力供給を受けることなく自走可能となった場合、輸送機２０のパンタグラフや軌道３０の電力線を省略してもよい。

前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒは、曲面を持つ板状構造物であり、輸送機２０が軌道３０の中に配置された状態において、ｘｙ面の断面形状が、円弧状の軌道３０と同心円の円弧状に形成されている。これにより、機体の水平方向左右の振れ（Ｙａｗｉｎｇ）を抑止することができる。前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒは、取付部材２４Ｒ，２４Ｒによって、胴体２１の外部下側の前端側及び後端側それぞれに取り付けられている。胴体２１の前端側及び後端側の２か所に翼を取り付けることにより、機体の前後方向の揺れ（Ｐｉｔｃｈｉｎｇ）を抑止することができる。

前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒは、推進装置２２によって輸送機２０の速度がある一定の速度に達した場合、軌道３０の円弧状の壁面（底面及び側面を含む）との間に地面効果による揚力を生じさせる。

ただし、前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒの、円弧の中心を含む進行方向に平行な面で切断した断面の形状は、所定の最高速度でも軌道３０から飛び出さない程度の大きさの揚力を地面効果で発生させるように決定する。具体的には、図４を参照して後述する。

なお、胴体２１には、前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒだけでなく、例えば、胴体２１の上側や左右側、または全周に翼を取り付けるようにしてもよい。

前輪群２５Ｆ及び後輪群２５Ｒそれぞれは、複数の車輪から成る。前輪群２５Ｆ及び後輪群２５Ｒは、前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒに設けられた貫通孔を通じて、前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒよりも軌道３０の壁面側に突出した状態で、取付部材２４Ｆ，２４Ｒまたは胴体２１に回転可能に取り付けられている。前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒの貫通孔に回転可能に取り付けられていてもよい。輸送機２０は、推進装置２２によって輸送機２０の速度が一定の速度に達するまでの間、前輪群２５Ｆ及び後輪群２５Ｒのいずれか一つ以上の車輪により軌道３０の壁面に接触した状態で走行する。

なお、輸送機２０は、その重心が、円弧状の軌道３０並びに前方翼２３Ｆ及び後方翼２３Ｒの共通の中心よりも下側にくるように設計する。これにより、輸送機２０は、常に重力によって軌道３０の中心に導かれることになる。

次に、図４は、前方翼２３Ｆの形状の一例を示すｙｚ面の断面図である。前方翼２３Ｆには、本出願人が出願し、特許された高揚力装置の発明（特許第６４５２８７７号）が適用されている。

すなわち、前方翼２３Ｆは、所定の迎角が設けられ、後端部２３２が鋭角状に形成された翼本体部２３１と、前記翼本体部２３１の前端側に固定された鋭角部２３３と、を備え、ｙｚ断面における前記鋭角部２３３の前端点の高さ位置２３４は、前記翼断面の投影上下中心線２３５に略一致することを特徴とする。この断面形状が、前方翼２３Ｆの軸回りの進行方向に平行な面で切断した断面の少なくとも一部に適用される。

前方翼２３Ｆは、上述した特徴を備えることにより、流線形に比較して揚力の増加と抗力の減少とを同時に実現できるようになされている。なお、後方翼２３Ｒの断面形状については、前方翼２３Ｆの断面形状と同様であるためその説明は省略する。

次に、図５は、カーブにおける軌道３０の敷設状態を説明するための図である。カーブにおける軌道３０は、その曲率に応じてカーブの内側に傾斜させた状態で敷設されている。換言すれば、カーブにおける軌道３０は、外周側の壁面が内周側の壁面よりも高く形成されている。これにより、軌道３０の中の輸送機２０は、カーブにおいてもその速度を低下させることなく飛行（走行）することができる。また、輸送機２０は、カーブでの飛行に際し、速度に応じて生じた遠心力により、その重心が振られて輸送機２０の全体がカーブの内側に傾くので、乗客に対して足元方向にＧが掛かることになり、横方向のＧを感じさせてしまうことを抑止できる。

以上のように構成された輸送システム１０によれば、輸送機２０は、軌道３０内において全方向の壁面から僅かに浮上した状態となり、軌道３０の壁面に接触することなく飛行することができる。また、機体のＹａｗｉｎｇを抑止し、横方向のＧを感じさせにくい輸送システムを実現できる。また、輸送機２０に掛かる飛行抵抗は、空気と電力供給のためのパンタグラフだけになり、飛行機とほぼ同じ速度で飛行することが可能となる。

本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。

本考案は、上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施形態は、本考案を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本考案が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０・・・輸送システム、２０・・・輸送機、２１・・・胴体、２２・・・推進装置、２３Ｆ・・・前方翼、２３Ｒ・・・後方翼、２４・・・取付部材、２５Ｆ・・・前輪群、２５Ｒ・・・後輪群、３０・・・軌道、３１・・・支柱、２３１・・・翼本体部、２３２・・・後端部、２３３・・・鋭角部

Claims

軌道及び前記軌道内を移動する移動体を備える輸送システムであって、
前記軌道は、
前記移動体の進行方向に垂直な断面が円弧状に形成されており、
前記移動体は、
胴体と、
前記胴体を前記軌道内で移動させる推進力を発生させる推進装置と、
前記移動体の進行方向に垂直な断面が、前記軌道よりも径が小さく円弧状に形成されている翼と、を有する
ことを特徴とする輸送システム。
請求項１に記載の輸送システムであって、
前記移動体は、前記胴体の前端側及び後端側それぞれに前記翼を有する
ことを特徴とする輸送システム。
請求項１または２に記載の輸送システムであって、
前記軌道内における前記移動体の前記翼の前記断面は、前記軌道の円弧状の前記断面と同心円の円弧状である
ことを特徴とする輸送システム。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の輸送システムであって、
前記翼は、
所定の迎角が設けられ、
後端部が鋭角状に形成された翼本体部と、
前記翼本体部の前端側に固定された鋭角部と、含み、
前記移動体の進行方向に平行な少なくとも一部の断面における前記鋭角部の前端点の高さ位置は、前記翼断面の投影上下中心線に略一致する
ことを特徴とする輸送システム。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の輸送システムであって、
前記移動体は、
前記翼よりも前記軌道の壁面側に突出した車輪、を有する
ことを特徴とする輸送システム。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の輸送システムであって、
カーブにおける前記軌道は、外周側の壁面が内周側の壁面よりも高く形成されている
ことを特徴とする輸送システム。
軌道内を移動する移動体であって、
前記軌道は、前記移動体の進行方向に垂直な断面が円弧状に形成されており、
胴体と、
前記胴体を前記軌道内で移動させる推進力を発生させる推進装置と、
前記移動体の進行方向に垂直な断面が、前記軌道よりも径が小さく円弧状に形成されている翼と、
を備えることを特徴とする移動体。
請求項７に記載の移動体であって、
前記翼は、前記胴体の前端側及び後端側それぞれに設けられている
ことを特徴とする移動体。
請求項７または８に記載の移動体であって、
前記翼は、
所定の迎角が設けられ、
後端部が鋭角状に形成された翼本体部と、
前記翼本体部の前端側に固定された鋭角部と、を含み、
前記移動体の進行方向に平行な少なくとも一部の断面における前記鋭角部の前端点の高さ位置は、前記翼断面の投影上下中心線に略一致する
ことを特徴とする移動体。
請求項７〜９のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記翼よりも前記軌道の壁面側に突出した車輪、を備える
ことを特徴とする移動体。