JP7153408B1 - 強制排気機構を備える飛翔体 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術よりも速やかに飛翔体の高度を下げることを可能とする。【解決手段】飛翔体１は、気嚢１１内に充填された軽量ガスの浮力で飛翔するガス気球である。気嚢１１の内側には滑車１７が取り付けられており、滑車１７には索体１８が掛けられている。索体１８の一方の端部は気嚢１１の底部に取り付けられており、他方の端部は気嚢１１の底部に開けられた孔Ｈ１を通ってウィンチ１９に取り付けられている。ウィンチ１９が索体１８を巻き取ると、気嚢１１が上下方向に潰されて、気嚢１１内の軽量ガスが強制排気される。その結果、飛翔体１は速やかに高度を下げることができる。【選択図】図２

Description

本発明は気嚢に生じる浮力により飛翔する飛翔体に関する。

気球、飛行船等の飛翔体は、外部の空気よりも軽い気体が内部に充填された気嚢に生じる浮力により飛翔する。以下、本願における飛翔体は、外部の空気よりも軽い気体が内部に充填された気嚢に生じる浮力により飛翔する飛翔体を意味するものとする。

飛翔体の高度を下げる方法の１つとして、気嚢内の気体の一部を気嚢外へと排出し、気球全体（主に気球のロード）の重力よりも気嚢に生じる浮力を小さくする方法がある。

気嚢内の気体を気嚢外へと排出する仕組みを開示している特許文献として、例えば特許文献１がある。特許文献１には、飛翔体の高度調整を行うために、アクチュエータにより弁を開閉することで気嚢内の気体を気嚢外へと排気する仕組みが記載されている。

特開２００２－３０８１８９号公報

特許文献１に記載の仕組みのように、気嚢に弁を設け、弁を開いて気嚢内の気体を気嚢外へと排気する方法による場合、気嚢の内外気圧差により気体が自然に気嚢内から気嚢外へと移動するのを待つ他なく、速やかに飛翔体の高度を下げることができない。

上記の事情に鑑み、本発明は、従来技術よりも速やかに飛翔体の高度を下げることを可能とする手段を提供することを目的とする。

本発明は、底部に孔を有し、外部の空気より軽い気体が内部に充填される気嚢と、前記気嚢に生じる浮力により引き上げられる物体であるロードと、前記気嚢と前記ロードとに架け渡された複数の第１の索体と、前記気嚢の頂部において前記気嚢の内側面に取り付けられた滑車と、一方の端部が前記気嚢の底部に取り付けられ、前記滑車に掛けられ、他方の端部が前記孔を通って前記気嚢の内側から外側に出るように配置された索体であって、飛翔中に前記気嚢の外側に出ている部分が下方に引かれることによって前記気嚢の底部を前記気嚢の頂部に引き寄せ、前記気嚢内の気体を前記孔から排出するための索体である第２の索体とを備える飛翔体を提案する。

本発明に係る飛翔体によれば、気嚢内から底部の孔を通って気嚢外へと垂れ下がる索体が下方に引かれると、気嚢が上下方向につぶされ、気嚢内の気体が気嚢の底部の孔を通って強制的に気嚢外へと排気される。従って、索体を引く速度を調整することにより、希望する速度で気嚢に生じる浮力を低減させることができ、その結果、速やかに飛翔体の高度を下げることができる。

一実施形態に係る飛翔体の全体の外観を示した図。 一実施形態に係る飛翔体が備える強制排気機構の仕組みを説明するための図。 一実施形態に係る気嚢内の軽量ガスが強制排気される様子を示した図。 一実施形態に係る頂部材の外観を示した図。 一実施形態に係る頂部材の上面側の構造を説明するための図。 一実施形態に係る底部材の外観を示した図。 一変形例に係る飛翔体が備える連結機構を例示した図。 一変形例に係る飛翔体の全体の外観を示した図。 一変形例に係る飛翔体の気嚢が膨らませられる様子を示した図。 一変形例に係る底部材の外観を示した図。

［実施形態］
以下に本発明の一実施形態に係る飛翔体１を説明する。飛翔体１はガス気球である。図１は、飛翔体１の全体の外観を示した図である。なお、図１においては後述する滑車１７、索体１８、ウィンチ１９の図示が省略されている。

飛翔体１は、底部に孔Ｈ１（底部孔の一例）を有し外部の空気よりも軽い気体（以下、「軽量ガス」という）が内部に充填される気嚢１１と、気嚢１１の頂部に取り付けられた頂部材１２と、気嚢１１に生じる浮力により引き上げられる物体（又は物体群）であるロード１３と、気嚢１１とロード１３とに架け渡された索体である複数のロードテープ１４（第１の索体）と、孔Ｈ１の一部を塞ぐように気嚢１１の底部に取り付けられた１以上の孔を有する底部材１５と、孔Ｈ１の縁部から下方に延伸するように気嚢１１に取り付けられた筒状部材であるスカート１６を備える。

なお、本願において、気嚢１１の頂部とは、内部に軽量ガスが充填され、浮力が生じ、ロードテープ１４を介してロード１３を吊り上げる状態の気嚢１１の最上部を含み、その状態の気嚢１１を水平方向に切断した場合の断面の面積が最も大きい高さ方向の位置（水平方向に最も張り出している部分の位置）より上に位置する領域を意味する。また、本願において、気嚢１１の底部とは、内部に軽量ガスが充填され、浮力が生じ、ロードテープ１４を介してロード１３を吊り上げる状態の気嚢１１の最下部を含み、その状態の気嚢１１を水平方向に切断した場合の断面の面積が最も大きい高さ方向の位置（水平方向に最も張り出している部分の位置）より下に位置する領域を意味する。

気嚢１１に充填される軽量ガスは、例えばヘリウムガスであるが、それに限られない。

頂部材１２と底部材１５は、例えば硬質プラスチック、アルミ等の素材で作られた、気嚢１１よりも強度の高い部材である。これらの部材の詳細は後述する。

スカート１６は、例えば筒状に形成された可撓性のシートであり、上側の開口部が気嚢１１の孔Ｈ１と連通している。以下、図１に示すように、スカート１６の下側の開口部を開口部Ｏ１という。スカート１６は、気嚢１１内に充填された軽量ガスが孔Ｈ１から意図せず気嚢１１外へ漏れ出すことを抑制する役割を果たす。気嚢１１内の軽量ガスは気嚢１１外の空気よりも軽いため、その多くが気嚢１１の底部に位置する孔Ｈ１から下方に漏れ出すことはないが、気嚢１１の姿勢が傾いたり、風などの外部から押しつぶす力が気嚢１１に加わったりすると、気嚢１１内の軽量ガスの一部が気嚢１１外へと漏れ出す。スカート１６は、そのように気嚢１１から漏れ出した軽量ガスを保持する。なお、スカート１６の素材は気嚢１１の素材と同じであってもよいし、異なってもよい。

飛翔体１は、底部材１５を頂部材１２に引き寄せるように力を加えることで気嚢１１を縦方向に潰し、気嚢１１内の軽量ガスを孔Ｈ１から強制的に外部に排出する機構（以下、「強制排気機構」という）を備えている。

図２は、飛翔体１が備える強制排気機構の仕組みを説明するための図である。飛翔体１は、図１を参照して上述した構成部に加え、滑車１７、索体１８、及び、ウィンチ１９を備える。

滑車１７は、気嚢１１の頂部において気嚢１１の内側面に取り付けられている。本実施形態において、飛翔体１は４個の滑車１７を備えるものとするが、その数は１以上のいずれであってもよい。なお、図２においては、便宜的に２個の滑車１７のみが示されている。

また、本実施形態において、滑車１７は頂部材１２を介して気嚢１１に取り付けられている。

索体１８（第２の索体）は、図２に示されるように、一方の端部が気嚢１１の底部に取り付けられ、滑車１７に掛けられ、他方の端部が孔Ｈ１を通って気嚢１１の内側から外側に出るように配置されている。１つの滑車１７には１本の索体１８が掛けられるので、この場合、索体１８の本数は滑車１７の個数と同じ４本である。

本実施形態において、索体１８の一方の端部は底部材１５を介して気嚢１１に取り付けられている。

ウィンチ１９は、索体１８を巻き取る装置である。ウィンチ１９は４本の索体１８をまとめて１束として巻き取ってもよいし、それらを個別に巻き取ってもよい。

図３は、ウィンチ１９が索体１８を巻き取ることによって、気嚢１１内の軽量ガスが強制排気される様子を示した図である。図３（Ａ）は、気嚢１１内に最大量の軽量ガスが充填されている状態を示している。

図３（Ｂ）は、飛翔中の飛翔体１において、ウィンチ１９が索体１８を巻き取った状態を示している。ウィンチ１９が索体１８を巻き取ると、気嚢１１の底部が気嚢１１の頂部に引き寄せられ、気嚢１１が縦方向に潰される。それに伴い、気嚢１１内の軽量ガスが孔Ｈ１から気嚢１１外に押し出され、さらにはスカート１６内を下方に移動し、開口部Ｏ１からスカート１６の外部へと排出される。

そのように気嚢１１内の軽量ガスの量が減少し、気嚢１１に生じる浮力が飛翔体１全体の重量より小さくなると、飛翔体１は下降し始める。飛翔体１が下降する間、気嚢１１は図３（Ｂ）に矢印で示すように下側から上方向に空気の力を受ける。従って、気嚢１１内の軽量ガスが十分に排気されると、気嚢１１がロードテープ１４を下から上方に押し上げる状態で、全体として傘形状になる。その結果、潰れた気嚢１１がパラシュートの傘の役割を果たし、飛翔体１が着地又は着水する際の衝撃が緩和される。

本実施形態において、頂部材１２は、気嚢１１を内側と外側から挟み込んだ状態で気嚢１１に取り付けられている。図４は頂部材１２の外観を示した図である。頂部材１２は、図４（Ａ）に示す外部材１２１と、図４（Ｂ）に示す内部材１２２を有している。

外部材１２１は気嚢１１の外側に配置される部材である。図４（Ａ）は、外部材１２１を気嚢１１に接する側（下側）から見た図である。以下、図４（Ａ）に示される外部材１２１の面を下面といい、下面の反対側の面を上面という。

外部材１２１は平面視した形状が円形である板状部材である。外部材１２１は、気嚢１１の形状に沿うように、緩やかに湾曲していてもよい。

外部材１２１の下面には、４個の滑車１７が配置されている。各々の滑車１７は、水平方向の軸周りに回転する部材である回転部材１７１と、回転部材１７１を側方から挟み込むように配置され回転部材１７１を回転可能に保持する２個１対の基部１７２を有する。なお、外部材１２１と基部１７２が一体に成形されていてもよい。

外部材１２１の外縁よりやや内側には、複数のネジ孔Ｓ１が開けられている。

内部材１２２は気嚢１１の内側に配置される部材である。図４（Ｂ）は、内部材１２２を気嚢１１に接しない側（下側）から見た図である。以下、図４（Ｂ）に示される内部材１２２の面を下面といい、下面の反対側の面を上面という。

内部材１２２は平面視した形状がドーナツ形状である板状部材である。内部材１２２は、気嚢１１の形状に沿うように、緩やかに湾曲していてもよい。

内部材１２２には、複数のネジ孔Ｓ２が開けられている。外部材１２１のネジ孔Ｓ１と内部材１２２のネジ孔Ｓ２は、外部材１２１と内部材１２２が積層配置された場合に連通する。

図４（Ｃ）は、外部材１２１と内部材１２２が積層配置された状態を示している。頂部材１２は、外部材１２１と内部材１２２が気嚢１１の最上部付近の部分を挟み込んだ状態で、連通したネジ孔Ｓ１とネジ孔Ｓ２の各々がネジで締め付けられることで、気嚢１１に取り付けられる。

本実施形態において、頂部材１２は、複数のロードテープ１４を気嚢１１の最上部付近で互いに連結する役割も果たす。図５は、頂部材１２の上面側の構造を説明するための図である。図５（Ａ）は外部材１２１を平面視した図であり、図５（Ｂ）は外部材１２１の断面を図５（Ａ）に示す矢印Ａの方向に見た図である。

外部材１２１は、気嚢１１に沿うように湾曲した円盤状の部材である本体１２１１と、本体１２１１から上方向に突起する環状の突起部１２１２及び突起部１２１３を有する。突起部１２１３の直径は突起部１２１２の直径より小さい。外側の突起部１２１２には、ロードテープ１４が通過するように、ロードテープ１４の本数と同じ数の溝Ｇ１が設けられている。

外部材１２１は、さらに、突起部１２１２と突起部１２１３の間にはめ込まれた環状の部材である環状部材１２１４を有する。図５（Ｃ）に示されるように、ロードテープ１４の各々が結び付けられた状態の環状部材１２１４が突起部１２１２と突起部１２１３の間にはめ込まれることで、複数のロードテープ１４が環状部材１２１４を介して互いに連結される。

本実施形態において、底部材１５もまた、気嚢１１を内側と外側から挟み込んだ状態で気嚢１１に取り付けられている。図６は底部材１５の外観を示した図である。底部材１５は、図６（Ａ）に示す内部材１５１と、図６（Ｂ）に示す外部材１５２を有している。

内部材１５１は気嚢１１の内側に配置される部材である。図６（Ａ）は、内部材１５１を気嚢１１に接しない側（上側）から見た図である。以下、図６（Ａ）に示される内部材１５１の面を上面といい、上面の反対側の面を下面という。

内部材１５１は平面視した形状が大小２つの円形の帯を半径方向に延びる複数の帯で連結したような形状の板状部材である。すなわち、内部材１５１は、中央に１つの円形の孔Ｈ２と、孔Ｈ２の外側に複数の扇形の孔Ｈ３を有する。内部材１５１は、気嚢１１の形状に沿うように、緩やかに湾曲していてもよい。

内部材１５１の外縁よりやや内側には、複数のネジ孔Ｓ３が開けられている。

図６（Ｃ）は、内部材１５１の断面を図６（Ａ）に示す矢印Ｂの方向に見た図である。

内部材１５１は、気嚢１１に沿うように湾曲した孔Ｈ２及び孔Ｈ３を有する板状部材である本体１５１１と、本体１５１１から上方向に突起する４つの突起部１５１２を有する。突起部１５１２は、水平方向に開けられた孔を有する。突起部１５１２には、索体１８の一方の端部が、結び付け等により取り付けられる。

外部材１５２は気嚢１１の外側に配置される部材である。図６（Ｂ）は、外部材１５２を気嚢１１に接する側（上側）から見た図である。以下、図６（Ｂ）に示される外部材１５２の面を上面といい、上面の反対側の面を下面という。

外部材１５２は平面視した形状がドーナツ形状である板状部材である。外部材１５２は、気嚢１１の形状に沿うように、緩やかに湾曲していてもよい。

外部材１５２には、複数のネジ孔Ｓ４が開けられている。内部材１５１のネジ孔Ｓ３と外部材１５２のネジ孔Ｓ４は、内部材１５１と外部材１５２が積層配置された場合に連通する。

図６（Ｄ）は、内部材１５１と外部材１５２が積層配置された状態を下から見た図である。底部材１５は、内部材１５１と外部材１５２が気嚢１１の最下部付近の部分、すなわち、孔Ｈ１の縁部付近の部分と、スカート１６の上側の開口部の縁部付近の部分とを挟み込んだ状態で、連通したネジ孔Ｓ３とネジ孔Ｓ４の各々がネジで締め付けられることで、気嚢１１に取り付けられるとともに、スカート１６を気嚢１１に連結する。

上記のように気嚢１１に取り付けられた状態の底部材１５は、気嚢１１の孔Ｈ１の一部を塞ぐが、孔Ｈ２と孔Ｈ３を有しているので、孔Ｈ１の全部を塞ぐことはない。気嚢１１が潰される際に気嚢１１内の軽量ガスは孔Ｈ２又は孔Ｈ３を通過し、スカート１６の開口部Ｏ１へと向かう。

索体１８の各々は、一方の端部が底部材１５の突起部１５１２に取り付けられた状態で、他方の端部が頂部材１２の下面側に配置された滑車１７に掛けられた後、例えば、底部材１５の孔Ｈ２を通された後、スカート１６を通ってウィンチ１９に達し、ウィンチ１９に取り付けられる。

以上が飛翔体１の構成の説明である。上述した構成の飛翔体１においては、飛翔中にロード１３側に垂れ下がっている索体１８を引き下げることで、気嚢１１内の軽量ガスを強制的に排気することができる。その結果、気嚢１１から軽量ガスを自然排気する従来技術に係る飛翔体１よりも速やかに飛翔体１の高度を下げることができる。

［変形例］
上述した飛翔体１は本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形されてよい。以下に変形の例を示す。なお、以下に示す変形例の２以上が適宜、組み合わされてもよい。

（１）上述した実施形態において、索体１８はウィンチ１９に巻き取られることで下方に引かれる。索体１８を下方に引く方法はウィンチ１９を用いる方法に限られない。例えば、ロード１３内の人が索体１８を下方に引いてもよい。

（２）索体１８の端部のうち、底部材１５の突起部１５１２に取り付けられていない側の端部が下方向、すなわち、気嚢１１の内側から外側に向かう方向に引かれることにより気嚢１１内の気体（軽量ガス）が気嚢１１の孔Ｈ１から気嚢１１外へと排出された状態において、頂部材１２と底部材１５を連結する連結機構を飛翔体１が備えてもよい。

図７は、この変形例に係る飛翔体１が備える連結機構２０を例示した図である。図７（Ａ）は連結機構２０により頂部材１２と底部材１５が連結される前の状態を示し、図７（Ｂ）は連結機構２０により頂部材１２と底部材１５が連結された後の状態を示している。

連結機構２０は、頂部材１２の下面に取り付けられた連結部材２０１と、底部材１５の上面に取り付けられた連結部材２０２を有する。

連結部材２０１と連結部材２０２は互いに近接又は接触すると連結する部材である。連結部材２０１と連結部材２０２は、例えば、異なる極性の２つの磁石、面ファスナーの雄面と雌面、互いに係合するラッチとラッチ受け等のいずれであってもよい。

この変形例によれば、気嚢１１から軽量ガスが排気された後に、索体１８を引く力を維持しなくても、気嚢１１に孔Ｈ１から空気が流れ込んで気嚢１１が再度、膨らんでしまうことがない。その結果、気嚢１１の形状（パラシュートの傘の形状）が確実に維持される。

（３）一度、潰した気嚢１１を再度、膨らませることを可能とするために、一方の端部が気嚢１１の底部に取り付けられ、滑車１７に掛けられることなく気嚢１１の外側に垂れ下がるように配置された、索体１８（第２の索体）とは異なる索体（第３の索体）を飛翔体１が備えてもよい。

図８は、この変形例に係る飛翔体１の全体の外観を示した図である。なお、図８において、スカート１６の図示は省略されている。図８に示される飛翔体１は、底部材１５の下面に一方の端部が取り付けられた複数の索体２１（第３の索体）と、索体２１を巻き取るウィンチ２２を備える。索体２１の各々は、例えば、スカート１６（図８において図示略）を通ってロード１３に向かい垂れ下がり、下側の端部がウィンチ２２に取り付けられている。

飛翔体１は、ウィンチ１９により索体１８を巻き出しながら、ウィンチ２２により索体２１を巻き取ることで、潰れている気嚢１１を再度、膨らませる。図９は、気嚢１１が膨らませられる様子を示した図である。なお、図９において、スカート１６の図示は省略されている。図９（Ａ）は気嚢１１が半分程、潰されている状態の飛翔体１を示し、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の状態から索体２１の巻き取りにより再度、気嚢１１が膨らんだ状態の飛翔体１を示している。

気嚢１１を膨らませる際に、例えば、ロード１３内に含まれる軽量ガスが充填されたガスボンベから気嚢１１内へと軽量ガスを充填することで、いったん下降した飛翔体１を再上昇させることができる。

なお、索体２１を下方に引く方法はウィンチ２２を用いる方法に限られない。例えば、ロード１３内の人が索体２１を下方に引いてもよい。

（４）気嚢１１の底部に設けられた孔を開閉する開閉機構を飛翔体１が備えてもよい。

図１０は、この変形例に係る飛翔体１が備える底部材１５の外観を示した図である。この変形例に係る底部材１５は、内部材１５１の外側に、外部材１５２と同じ層内に並んで配置される蓋部材１５３を有する。図１０（Ａ）は内部材１５１を下から見た図であり、図１０（Ｂ）は蓋部材１５３を下から見た図である。また、図１０（Ｃ）は内部材１５１の断面を図１０（Ａ）に示す矢印Ｃの方向に見た図であり、図１０（Ｄ）は蓋部材１５３の断面を図１０（Ｂ）に示す矢印Ｄの方向に見た図である。また、図１０（Ｅ）は、積層された状態の内部材１５１、外部材１５２、蓋部材１５３の断面図である。図１０（Ｅ）に示されるように、外部材１５２と蓋部材１５３は内部材１５１の外側の同じ層内に並んで配置される。また、図１０（Ｆ）は、積層された状態の内部材１５１、外部材１５２、蓋部材１５３を下から見た図である。

内部材１５１は、孔Ｈ２の縁部から下側に延伸する筒状部１５１３と、筒状部１５１３の内側面に配置された筒状の弾性部材１５１４を有する。

蓋部材１５３は、平面視した形状が４枚羽のプロペラのような形状の板状部材である。蓋部材１５３が有する４枚羽のような形状の部分は、内部材１５１の孔Ｈ３を塞ぐ形状及び大きさである。蓋部材１５３は、中央に孔Ｈ４の開けられた板状の本体１５３１と、本体１５３１の１枚の羽部分の外縁部付近に円弧状に設けられたラック１５３２を有する。

蓋部材１５３の孔Ｈ４の直径は、内部材１５１の筒状部１５１３の外径より遊び分だけ大きく、図１０（Ｅ）に示されるように、内部材１５１と蓋部材１５３が積層配置された状態で、内部材１５１の筒状部１５１３が蓋部材１５３の孔Ｈ４にはまり込む。その状態で、内部材１５１は蓋部材１５３を回転可能に保持する。

この変形例に係る飛翔体１は、図１０（Ｅ）に示されるように、外部材１５２の下面の外縁周辺に取り付けられ、内部材１５１と積層配置された蓋部材１５３のラック１５３２と噛み合うピニオン２３１を有するモータ２３を備える。モータ２３のシャフトの回転に伴い、蓋部材１５３が外部材１５２及び内部材１５１に対し回転し、内部材１５１の孔Ｈ３を開閉する。

なお、この場合、内部材１５１、蓋部材１５３、モータ２３が開閉機構を構成する。

弾性部材１５１４は、孔Ｈ２を通る索体１８と内部材１５１との隙間を塞ぐ役割を果たす。すなわち、索体１８は、弾性部材１５１４の内側で移動可能だが、弾性部材１５１４が索体１８の形状に応じて変形し、孔Ｈ２のうち索体１８で塞がれていない部分を塞ぐ。

この変形例によれば、蓋部材１５３が孔Ｈ２を塞いだ状態において、気嚢１１内の軽量ガスが気嚢１１外へと漏れ出すことが防止される。

例えば、索体１８の巻き取りにより気嚢１１が潰されて、気嚢１１内の軽量ガスの一部が排気され、飛翔体１が下降を開始した場合、気嚢１１には周りの空気により下から上へと押し上げる力が加わる。そのため、緩やかに飛翔体１を下降させたい場合であっても、孔Ｈ２と孔Ｈ３が塞がれていなければ、周りの空気による力で気嚢１１が押し潰され、気嚢１１内に残っていた軽量ガスが気嚢１１外へと排気されて、意図する速度より速い速度で飛翔体１が下降してしまう場合がある。上述した変形例に係る飛翔体１によれば、そのような不都合が生じない。

なお、この変形例に係る飛翔体１が備える開閉機構の構成は上述したものに限られない。例えば、開閉機構がモータ２３に代えて、アクチュエータ等の他の種類の構成部により蓋部材１５３を回転してもよい。また、開閉機構がモータ２３等を有さずに、ロード１３内の人が手動で蓋部材１５３を回転してもよい。また、開閉機構が開閉弁を有し、開閉弁の開閉により気嚢１１の底部の孔を開閉してもよい。

（５）頂部材１２が気嚢１１の内外を通じさせる孔（頂部孔の一例）を有し、飛翔体１が、当該孔を開閉する開閉機構を備えてもよい。

頂部材１２の孔を開閉する開閉機構としては、例えば、上述した変形例（４）において底部材１５が有するものとした開閉機構と同様の構成の開閉機構が採用され得る。ただし、頂部材１２の孔を開閉する開閉機構の構成はそれに限られず、例えば、アクチュエータにより蓋を開閉する構成、ロード１３内の人が制御索等を介して手動で蓋を開閉する構成、孔を塞ぐように配置された開閉弁を開閉する構成等のいずれが採用されてもよい。

頂部材１２が開閉機構を備えると、気嚢１１内の軽量ガスを排気する際に頂部材１２が有する孔を開放することで、軽量ガスの排気の速度を速めることができるとともに、気嚢１１内に残存する軽量ガスを減らすことができる。

また、飛翔体１が落下する際に、頂部材１２の開閉機構により気嚢１１の頂部の孔を開放することで、パラシュートの傘の役割を果たす潰れた気嚢１１（図３（Ｂ）参照）の中央部分に下から上へと空気が抜ける孔が生じる。その結果、そのような孔が生じない場合と比較し、落下中の飛翔体１の姿勢が安定する。

（６）上述した実施形態において、頂部材１２は気嚢１１を挟み込むことで気嚢１１に取り付けられる。頂部材１２が気嚢１１に取り付けられる構成はこれに限られない。例えば、頂部材１２が内部材１２２を有さず外部材１２１のみで構成され、気嚢１１に対し頂部材１２が接着等により取り付けられてもよい。

（７）上述した実施形態において、底部材１５は気嚢１１を挟み込むことで気嚢１１に取り付けられる。底部材１５が気嚢１１に取り付けられる構成はこれに限られない。例えば、底部材１５が外部材１５２を有さず内部材１５１のみで構成され、気嚢１１に対し底部材１５が接着等により取り付けられてもよい。

（８）上述した実施形態において、滑車１７は頂部材１２を介して気嚢１１に取り付けられる。これに代えて、飛翔体１が頂部材１２を備えず、滑車１７が気嚢１１に直接、取り付けられてもよい。

（９）上述した実施形態において、索体１８は底部材１５を介して気嚢１１に取り付けられる。これに代えて、飛翔体１が底部材１５を備えず、索体１８が気嚢１１に直接、取り付けられてもよい。

（１０）上述した実施形態において、頂部材１２及び底部材１５は気嚢１１と異なる材料（例えば、硬質プラスチック、軽金属等）で作られた部材であるものとしたが、頂部材１２の少なくとも一部、又は、底部材１５の少なくとも一部が、気嚢１１と同じ材料で作られた部材であってもよい。その場合、頂部材１２の少なくとも一部、又は、底部材１５の少なくとも一部が、気嚢１１と一体に成形されてもよい。

（１１）上述した実施形態において、飛翔体１はスカート１６を備えるものとしたが、飛翔体１がスカート１６を備えなくてもよい。気嚢１１内の軽量ガスが多少、孔Ｈ１から気嚢１１外へと漏れ出て気嚢１１内の下側に空気が入っても、気嚢１１内で上側に位置する軽量ガスの大半は気嚢１１内に留まるため、飛翔体１の飛翔に差し支えない場合がある。そのような場合、スカート１６は不要である。

（１２）上述した実施形態において、図を用いて示した頂部材１２、底部材１５等の構成、形状、大きさ、配置等は例示であって、様々に変更されてよい。例えば、頂部材１２を構成する外部材１２１と内部材１２２の内外の位置関係が反対であってもよい。同様に、底部材１５を構成する内部材１５１と外部材１５２の内外の位置関係が反対であってもよい。また、上述した実施形態においては、索体１８は底部材１５から上に延び、滑車１７の外側から内側へと掛けられた後、下に延び、ウィンチ１９へと向かうものとしたが、索体１８が底部材１５から上に延び、滑車１７の内側から外側へと掛けられた後、下に延び、ウィンチ１９へと向かうように構成されてもよい。また、滑車１７、索体１８、孔Ｈ３の数は４つに限られず、１以上のいずれの数であってもよい。また、頂部材１２が環状部材１２１４に代えてフックを有し、ロードテープ１４がそれらのフックに取り付けられてもよい。また、ロードテープ１４が、頂部材１２に対し接着等により取り付けられてもよい。

（１３）上述した実施形態において、飛翔体１はガス気球であるものとしたが、気嚢１１を備える飛翔体である限り、熱気球等の他の種類の気球であってもよいし、飛行船等の気球以外の飛翔体であってもよい。

（１４）上述した実施形態において、ロードテープ１４はその呼称が示すように、帯状の部材が想定されているが、ロードテープ１４の形状は帯状に限られず、例えば紐状であってもよい。すなわち、ロードテープ１４は、その形状にかかわらず、気嚢１１の頂部から経線方向に延伸するように気嚢１１に沿って配置された状態で気嚢１１に取り付けられ、飛翔体１の飛翔時に飛翔体１のロードの荷重が掛けられる索体であればよい。

１…飛翔体、１１…気嚢、１２…頂部材、１３…ロード、１４…ロードテープ、１５…底部材、１６…スカート、１７…滑車、１８…索体、１９…ウィンチ、２０…連結機構、２１…索体、２２…ウィンチ、２３…モータ、１２１…外部材、１２２…内部材、１５１…内部材、１５２…外部材、１５３…蓋部材、１７１…回転部材、１７２…基部、２０１…連結部材、２０２…連結部材、２３１…ピニオン、１２１１…本体、１２１２…突起部、１２１３…突起部、１２１４…環状部材、１５１１…本体、１５１２…突起部、１５１３…筒状部、１５１４…弾性部材、１５３１…本体、１５３２…ラック。

Claims (11)

1. 底部に孔を有し、外部の空気より軽い気体が内部に充填される気嚢と、
   前記気嚢に生じる浮力により引き上げられる物体であるロードと、
   前記気嚢と前記ロードとに架け渡された複数の第１の索体と、
   前記気嚢の頂部において前記気嚢の内側面に取り付けられた滑車と、
   一方の端部が前記気嚢の底部に取り付けられ、前記滑車に掛けられ、他方の端部が前記孔を通って前記気嚢の内側から外側に出るように配置された索体であって、飛翔中に前記気嚢の外側に出ている部分が下方に引かれることによって前記気嚢の底部を前記気嚢の頂部に引き寄せ、前記気嚢内の気体を前記孔から排出するための索体である第２の索体と
   を備える飛翔体。
2. 前記気嚢の頂部に取り付けられた部材である頂部材を備え、
   前記滑車は前記頂部材を介して前記気嚢に取り付けられている
   請求項１に記載の飛翔体。
3. 前記頂部材は、前記気嚢の外側に配置される外部材と、前記気嚢の内側に配置される内部材とを有し、当該外部材と当該内部材が前記気嚢を挟み込んだ状態で前記気嚢に取り付けられている
   請求項２に記載の飛翔体。
4. 前記第１の索体は、前記頂部材に一方の端部が取り付けられ、一部が前記気嚢の頂部から経線方向に延伸するように前記気嚢に沿って配置された状態で前記気嚢に取り付けられ、飛翔時にロードの荷重が掛けられる索体である
   請求項２に記載の飛翔体。
5. 前記孔を底部孔とするとき、前記頂部材は前記気嚢の内外を通じさせる孔である頂部孔を有し、
   前記頂部孔を開閉する開閉機構を備える
   請求項２に記載の飛翔体。
6. 前記気嚢の底部に取り付けられた部材である底部材を備え、
   前記第２の索体の一方の端部は前記底部材を介して前記気嚢に取り付けられている
   請求項１に記載の飛翔体。
7. 前記底部材は、前記気嚢の外側に配置される外部材と、前記気嚢の内側に配置される内部材とを有し、当該外部材と当該内部材が前記気嚢を挟み込んだ状態で前記気嚢に取り付けられている
   請求項６に記載の飛翔体。
8. 前記気嚢の頂部に取り付けられた部材である頂部材と、
   前記気嚢の底部に取り付けられた部材である底部材と
   を備え、
   前記滑車は前記頂部材を介して前記気嚢に取り付けられており、
   前記第２の索体の一方の端部は前記底部材を介して前記気嚢に取り付けられており、
   前記第２の索体の他方の端部が前記気嚢の内側から外側に向かう方向に引かれることにより前記気嚢内の気体が前記孔から排出された状態において、前記頂部材と前記底部材を連結する連結機構を備える
   請求項１に記載の飛翔体。
9. 一方の端部が前記気嚢の底部に取り付けられ、前記滑車に掛けられることなく前記気嚢の外側に垂れ下がるように配置された第３の索体を備える
   請求項１に記載の飛翔体。
10. 前記孔の縁部から下方に延伸するように前記気嚢に取り付けられた筒状部材を備える
    請求項１に記載の飛翔体。
11. 前記孔を開閉する開閉機構を備える
    請求項１に記載の飛翔体。

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