JP6699029B2 - 電気駆動式ハイドロフォイル - Google Patents

Description

説明

本発明は、電気駆動式ハイドロフォイル、そのようなハイドロフォイルに装着される電気駆動式ハイドロフォイル用ボードに関する。

ハイドロフォイルは、流体抵抗を減らす為に進行しながらボードを水から外に持ち上げる。ハイドロフォイルは、支柱と、その上部に位置する少なくとも一つの翼とを有する。支柱は、ボードに締結されている。進行動作中、支柱の一部分と、翼の一部分だけが水中に沈められる。そのようなハイドロフォイル用ボードの一例は、EP 2 907 737 B2にある。

ウォータクラフトの為に、補助駆動装置を設けることが基本的に知られている。多くの水域で、電気駆動装置だけが、環境配慮のために許される。
請求項１のプリアンプルの特徴を備える電気駆動式ハイドロフォイルは、米国特許出願公開公報第２００４／１３９９０５Ａ１から知られている。電気駆動装置を有する更なるハイドロフォイルは、ボードに電気駆動装置のバッテリを配置することを教示する米国特許出願公開公報第２０１５／０１０４９８５Ａ１から知られている。

本発明は、前述した型式のハイドロフォイルに電気駆動装置を備え付ける為のオプションを提供することを目的とする。

この目的は、請求項１の特徴を有する、進行動作中、水の外にボードを持ち上げるようにボードに締結する為のハイドロフォイルによって達成される。ハイドロフォイルは、少なくとも一つの駆動モジュールであって、自律ユニットとしてハイドロフォイルの一部分に締結され、この部分が、進行動作中、水に沈められる、少なくとも一つの駆動モジュールと、電気バッテリと、電気バッテリ得によって電力が供給される電動推進装置とを備える。前記少なくとも一つの駆動モジュールは、自律ユニットを形成し、電気駆動装置によって損なわれない或いは電気駆動装置が装着されたハイドロフォイルの代替使用のために、この自律ユニットがハイドロフォイルの支柱に、すなわち、流れ方向において支柱後方および／または片側側方、および／または、支柱の下に、取り外せるように締結される。

そのため、ボード又はハイドロフォイルを変形することなく、慣例的ハイドロフォイルと、対応するハイドロフォイル用ボードに、必要に応じて、電気駆動装置を備え付けることが可能である。

本発明に従うアプローチが提供する利点は、カイトボーディング又はジェットスキーの為に、ハイドロフォイル又はハイドロフォイル用ボードが、電気駆動装置を有することなく、慣例的方式で使用されてもよく、また、ハイドロフォイル用ボードが任意で風とは無関係に利用すること、引っ張る装置であることを可能にする為に、必要に応じて、電気駆動モジュールが取り付けられてもよい。電気駆動モジュールは、遠隔制御によって制御されてもよい。

駆動モジュールにバッテリを配置するため、非電気的動作中のハンドリング特性は、バッテリの重量によって不利に影響される。それに加えて、推進装置および電気バッテリ間の電気接続を与える必要がない。そのため、駆動モジュールは、自律ユニットを呈し、自律ユニットは、必要に応じてハイドロフォイルに取り付けられるが、別な方法で、完全にハイドロフォイルから分離されてもよい。

少なくとも一つの駆動モジュールはハウジングを有し、このハウジングは、電気バッテリ、推進装置、そのための制御装置を内部に閉じ込める。これは、簡単に取り扱えるユニットを生じさせるが、これは、ハイドロフォイルに迅速かつ簡単に締結され、後に除去することが可能である。

バッテリの限られたエネルギ容量に対して、一つの駆動モジュールは、他のバッテリと迅速に交換可能であり、ハイドロフォイル用ボードの実用的に連続した電気操作が達成される。
本発明の有利な実施形態は、更なる請求項の対象になっている。

一つの有利な実施形態において、ハウジング内に存在するバッテリを充電する為にハウジグが充電プラグを有することが提供される。これは、バッテリを除去することなく充電することを可能にする。

しかしながら、バッテリを駆動モジュールから除去し、それを別個に充電することも可能である。

他の有利な本発明の実施形態によると、駆動モジュールは、急速接続装置によって、取り外せるようにハイドロフォイルに締結される。これは、駆動モジュールの迅速な組み込み、除去または交換を容易にする。

急速接続装置は、クランプ装置として、特に設計されてもよい。

急速接続装置は、特定の駆動モジュールの一部であることが好ましく、ハイドロフォイルは、別の方法で流動挙動に不利な影響を与える、非電気的進行動作の為の取付装置が無いままであってもよい。

一変形例によると、流れ方向において、ハイドロフォイルの支柱後方に位置する少なくとも一つの駆動モジュールが設けられる。

それに加えて、そのような駆動モジュールが流れ方向において、ハイドロフォイルの支柱に隣接して配置することが可能である。

さらに、少なくとも一つの駆動モジュールがハイドロフォイルの支柱の下に位置してもよい。

ハイドロフォイル及び後翼の間で、駆動モジュールを連結棒に組み込むことも可能である。

理論的には、単一の駆動モジュールは、水の外にボードを持ち上げるのに十分な推進力を発生させる為に十分である。しかしながら、２つ以上の駆動モジュールをハイドロフォイルに、取り外せるように同時に締結することも可能であり、前述した締結位置の組み合わせが可能である。

２つ以上の駆動モジュールが使用されるとき、追加の駆動モジュールは、発進時に、より素早く水から出るようにボード直下に装着されてもよい。

特に、たとえば２つの駆動モジュールが、流れ方向において、ハイドロフォイルの支柱に隣接して、両側に位置してもよい。

本発明の有利な他の実施形態によると、駆動モジュールの推進装置は、ウォータジェット駆動装置として設計される。しかしながら、推進装置をプロペラ駆動装置として設計することも可能であり、ここでは、特に、異方向プロペラを備えたプロペラ駆動装置も可能である。

駆動モジュールは、流れ方向に向けられる、又は、流れ方向に対して平行に向けられるのが好ましい。しかしながら、流れ方向に対して一定角度でハイドロフォイルに締結される少なくとも一つの駆動モジュールを提供することも可能である。

一実施形態の変形例において、駆動モジュールの組み込まれた状態で、流れ方向に対して駆動モジュールの傾斜角度を変更する為の、特定の駆動モジュールのハウジングに位置する調整装置が提供される。そのため、非電気的動作中、ハイドロフォイルは、流動挙動に対し何も不利な影響を受けないことが確保される。

他の実施形態の変形例において、前方進行および後方進行が可能になるように、電動推進装置の駆動方向が可逆的になるように設計することが提供される。

それに加えて、電気駆動式ハイドロフォイルが備え付けられる電気駆動式ハイドロフォイル用ボードが提供される。

以下、図面に示された例示的実施形態を参照して、本発明を詳細に説明する。
図１は、第１実施形態に従う、自律駆動モジュールを備えたハイドロフォイル用ボードの概略図を示す。 図２は、第２実施形態に従う、自律駆動モジュールを備えたハイドロフォイル用ボードの概略図を示す。 図３は、第３実施形態に従う、自律駆動モジュールを備えたハイドロフォイル用ボードの概略図を示す。 図４は、第４実施形態に従う、自律駆動モジュールを備えたハイドロフォイル用ボードの概略図を示す。 図５は、ハイドロフォイルに対する２つの駆動モジュールの取付を示す為の実施例を示す。 図６は、第５実施形態に従う、自律駆動モジュールを備えたハイドロフォイル用ボードの概略図を示す。 図７は、推進駆動装置形式で自律駆動モジュールの概略図を示す。 図８は、ウォータジェット駆動装置形式で自律駆動モジュールの概略図を示す。

発明の詳細な説明

第１実施形態は、ハイドロフォイル２が締結されるボード１を示す。ハイドロフォイル２は、支柱３、連結棒４，前翼５，後翼６を有する。これらのコンポーネントは、分離した部品として設計され、それらが別個に交換されてもよいように互いに連結されている。そのため、異なる目的にハイドロフォイル２を柔軟に適合させることが可能である。しかしながら、必要であれば、２つ以上のコンポーネントを一体部品に一体化することも可能である。

支柱３は、好ましくは、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）のような繊維複合プラスチックで製作される。しかしながら、アルミニウム合金または積層複合材で製作されてもよい。支柱３は、第１端部位７でボード１に締結され、翼５，６と共に連結棒４は支柱３の、反対側の第２端部位８に位置される。同様に、翼５，６も、繊維複合プラスチック、特に、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）またはガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）または積層複合材で製作されるのが好ましい。それらは、別個のコンポーネントとして、連結棒４に締結されてもよい。

一定速度を超える進行動作中、ボード１は、ハイドロフォイル２によって水から外に完全に持ち上げられ、支柱３の一部分だけが水中に沈められたままになる。

図１から駆動モジュール１０が明らかであるが、これは、自律ユニットとして、進行動作中に水中に沈められたままのハイドロフォイル２の一部分に締結される。この駆動モジュール１０は、電気バッテリ１１，電動推進装置１２を有し、電動推進装置１２は、電気バッテリ１１によって電力が供給される。

駆動モジュール１０は、必要に応じてハイドロフォイル２に装着され、後に取り外されてもよい。

駆動モジュール１０は、好ましくはハウジング１３を有し、ハウジング１３は、図７及び図８に示されるように、電気バッテリ１１，推進装置１２，推進装置１２用の制御装置１４を内部に閉じ込める。

電気バッテリ１１を充電する為に、ハウジング１３は、充電プラグ１５を有してもよく、充電プラグ１５は、ハウジング１３内部で電気バッテリ１１に接続される。しかしながら、代替または追加で、電気バッテリ１１が、ハウジング１３の外で充電する為の取り外し可能な設計を有することが可能である。

図１の例示的実施形態では、駆動モジュール１０が、流れ方向Ｓにおいて、ハイドロフォイル２の支柱３の隣りに位置されている。

また、図２に示されるように、流れ方向Ｓにおいて駆動モジュール１０を支柱３の後方に配置することも可能である。それに加えて、例示として図３に示されるように、駆動モジュール１０は、支柱３の下でハイドロフォイル２に締結されてもよい。

さらに、図４に示されるように、支柱３および後翼６の間で、駆動モジュール１０を連結棒４に一体化させることも可能である。このため、駆動モジュール１０は、たとえば、連結棒４に挿入され、あるいは、駆動モジュール１０は、このように、少なくとも一つの翼５，６を支柱３に連結する為に、連結棒として同時に利用されてもよい。後述するケースにおいて、分離した連結棒は、電気動作中、省かれてもよい。モジュラー型実施形態の変形例において、そのような駆動モジュール１０は、支柱３との取付境界面１８を有し、取付境界面１８は、非電動用連結棒４の取付境界面１９と互換性がある。

前述した４つの例示的実施形態の各々において、単一駆動モジュール１０だけが、取り外せるようにハイドロフォイル２に締結される。しかしながら、２つ以上の駆動モジュール１０が、自律ユニットとして、ハイドロフォイル２に設けられてもよい。図１から図４に示された配置位置を互いに組み合わせることは可能である。図５は、厳密に一例であるが、流れ方向において、両側にハイドロフォイル２の支柱３に隣接して２つの駆動モジュール１０の配置形式で、そのようなオプションを示す。

それに加えて、垂直方向において互いに離間させて、ハイドロフォイル上に２つの駆動モジュール１０を配置することが可能である。駆動モジュール１０’の一つは、進行動作中、水に残す為に設けられた領域に、任意に位置されてもよい。図５は、２つの駆動モジュール１０の組み合わせを示し、ここでは、発進時に水から素早く出るように、駆動モジュール１０’の一つがボード１の直下に装着される。上部の駆動モジュールは、水から離れるとき、スイッチが切られてもよい。たとえば、駆動モジュール１０の制御装置１４は、このために適切に構成されてもよい。

また、流れ方向Ｓに対して一定の角度でハイドロフォイル２に駆動モジュールを締結することも可能である。

図６は、流れ方向Ｓに対して駆動モジュール１０の傾斜角度を変更する為の調整装置１６を示すが、これは、駆動モジュール２がハイドロフォイル２に既に装着されているとき、傾斜角度の変更を可能にする。この調整装置１６は、駆動モジュール１０のハウジング１０上に位置されるのが好ましく、調整装置１６は、駆動モジュール１０と共に、ハイドロフォイル２から取り外されてもよい。

一つ又は複数の駆動モジュール１９は、単純かつ迅速な組み込み及び除去の為に、ハイドロフォイルに取外し可能に締結される。

特に、急速接続装置１７は、このために設けられてもよい。一実施例の変形において、この急速接続装置１７は、クランプ装置として設計されてもよい。

急速接続装置１７は、特定の自律駆動モジュール１０の一部でもよく、駆動モジュールの分解中、ハイドロフォイル２から除去されてもよい。

非電気的動作の間、ハイドロフォイル２は、取り付けられないままであり、これは、ハイドロフォイルの周りの流れ、即ち、ハイドロフォイル用ボードのハンドリング特性に悪影響を与える。

ハイドロフォイル用ボードは、一方では、電気駆動装置によって全く損なわれない慣例的方式で使用されてもよいが、他方では、必要に応じて、電気駆動装置を迅速かつ簡単に装着されてもよい。

駆動モジュール１０は、図８に例示されるように、推進装置を有してもよいが、この推進装置は、ウォータジェット駆動装置として設計され、あるいは、図７に例示されるように、プロペラ駆動装置として設計される。電気駆動装置にとって必要なコンポーネントの全てが駆動モジュール１０に組み合わされることから、ボード１またはハイドロフォイル２に対する変形は、ハイドロフォイル用ボードの電力供給（electrification）に対して不要である。そのため、既存のハイドロフォイル用ボードを電気駆動装置を用いて改造することも特に可能である。

電気駆動装置は、使用者によって手動で動作される遠隔制御装置２０を介して制御されてもよい。

複数の駆動モジュール１０が存在する場合、それらは、遠隔制御装置２０を経て個々に制御されてもよいが、たとえば、遠隔制御装置内で実施される制御用ソフトウェハを経て、または、使用者により手動で制御されてもよい。

以上、例示的実施形態および更なる変形例を参照して、本発明を詳細に説明してきた。例示的実施形態および変形例は、本発明の実用性を示す為に役立つ。更なる個別の特徴の状況で前述されてきた個々の技術的特徴は、技術的に可能である限り、たとえ明示されていなくても、別個に実施されてもよく、追加の個別の特徴と組み合わされて実施されてもよい。そのため、本発明は、特定の説明された例示的実施形態およびそれらの変形例に明らかに限定されるものではなく、特許請求の範囲によって規定された実施形態の全てを包含する。

参照符合の説明

1…ボード
2…ハイドロフォイル
3…支柱
4…接続ロッド
5…ウィング（前方）
6…ウィング（後方）
10…駆動モジュール
10’…追加駆動モジュール
11…電気バッテリ
12…推進装置
13…ハウジング
14…制御装置
15…充電プラグ
16…傾斜角度変更の為の調整装置
17…急速接続装置
18…取付境界面
19…取付境界面
20…遠隔制御装置
S…流れ方向

Claims (13)

1. 進行動作中、ボード（１）を水の外に持ち上げる為に前記ボード（１）に締結する為の電気駆動式ハイドロフォイル（２）において、
   少なくとも一つの駆動モジュール（１０）であって、自律ユニットとして、進行動作中に水中に沈められたままの前記ハイドロフォイル（２）の一部分に締結される、前記一つの駆動モジュール（１０）と、
   電気バッテリ（１１）と、
   電動推進装置（１２）であって、前記電気バッテリ（１１）によって電力が供給される、前記電動推進装置（１２）と、
   を備え、
   前記少なくとも一つの駆動モジュール（１０）は、ハウジング（１３）を有し、前記ハウジング（１３）は、前記電気バッテリ（１１）、前記推進装置（１２）、これらの為の制御装置（１４）を内部に閉じ込める、電気駆動式ハイドロフォイルであって、
   前記少なくとも一つの駆動モジュール（１０）が自律ユニットを形成し、電気駆動装置を有することなく前記電気駆動装置によって損なわれない或いは前記電気駆動装置が装着された前記ハイドロフォイル（２）の代替使用のために、前記自律ユニットが前記ハイドロフォイル（２）の支柱（３）に、すなわち、流れ方向（Ｓ）において前記支柱（３）後方および／または片側側方、および／または、前記支柱（３）の下に、取り外せるように締結されることを特徴とする、電気駆動式ハイドロフォイル。
2. 前記ハウジング（１３）は、前記ハウジング内に存在する前記バッテリ（１１）を充電する為の充電プラグ（１５）を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
3. 前記駆動モジュール（１０）は、急速連結装置（１７）によって前記ハイドロフォイル（２）に取り外せるように締結され、前記急速連結装置（１７）は、クランプ装置であり、前記急速連結装置（１７）は、特定駆動モジュール（１０）の一部であることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
4. 前記電気駆動式ハイドロフォイルは、支柱（３）、翼（５，６）、前記翼（５，６）を前記支柱（３）に連結する連結棒（４）を更に備え、前記少なくとも一つの駆動モジュール（１０）は、前記連結棒（４）に一体化される、又は、前記連結棒（４）に挿入されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
5. 前記電気駆動式ハイドロフォイルは、前記支柱（３）、翼（５，６）、前記翼（５，６）を前記支柱（３）に連結する連結棒（４）を備え、前記駆動モジュール（１０）は、少なくとも一つの翼（５，６）を前記支柱（３）に連結する連結棒（４）として機能することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
6. 前記駆動モジュール（１０）は、前記支柱（３）と共に取付境界面（１８）を有し、前記支柱（３）は、非電動用連結棒の取付境界面（１９）と互換性を有することを特徴とする、請求項５に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
7. 追加の駆動モジュール（１０’）が前記ハイドロフォイル（２）の領域に位置され、前記領域は、進行動作中、前記水を残す為に設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
8. 前記推進装置（１２）は、ウォータジェット駆動装置または推進駆動装置として設計されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
9. 前記ハイドロフォイル（２）を一定角度で前記流れ方向に対して締結する少なくとも一つの駆動モジュール（１０）が設けられ、任意で、前記駆動モジュール（１０）の前記組み込まれた状態で前記流れ方向に対して、前記駆動モジュール（１０）の前記傾斜角度を変更する為に調整装置が、前記特定駆動モジュールの前記ハウジングに位置することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
10. ２つ以上の駆動モジュール（１０）が前記ハイドロフォイル（２）に取り外せるように同時に締結されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
11. ２つの駆動モジュール（１０）が、前記流れ方向において、前記ハイドロフォイル（２）の支柱（３）の片側側方で対向する側面に位置され、又は、前記垂直方向で互いに離間されて、前記ハイドロフォイル（２）に配置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
12. 前記電動推進装置（１２）の前記駆動方向は可逆的であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気駆動式ハイドロフォイル。
13. ボード（１）と、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の、少なくとも一つの駆動モジュール（１０）を有する電気駆動式ハイドロフォイル（２）と、を備える電気駆動式ハイドロフォイル用ボードであって、前記ハイドロフォイル（２）は、前記ボード（１）に締結されることを特徴とする、電気駆動式ハイドロフォイル用ボード。

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