JPH04138192A

JPH04138192A - プロペラ駆動式風船玩具

Info

Publication number: JPH04138192A
Application number: JP25973590A
Authority: JP
Inventors: Mikiro Yamaguchi; 山口　幹郎; Takeshi Nishimura; 健西村; Nobuyasu Sugaya; 菅ケ谷　暢康; Hidetomo Sasaki; 英知佐々木; Kunio Omura; 国雄大村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-05-12
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0815505B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、内部に空気より密度の小さい気体を充填し
た風船玩具であって、その風船玩具を駆動させるプロペ
ラを有するものに関する。

（従来の技術）ゴムや合成樹脂によって形成された風船中にへリウム等
の空気より密度の小さいガスを充填して空気中に浮遊さ
せるとともに、その風船に駆動用のプロペラを設置した
プロペラ駆動式風船玩具がある（例えば、実開平１−９
８６９６号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）ところで、一般にこの種のプロペラ駆動式風船玩具にお
いては、空気中に浮遊させる浮力を基本的にヘリウムに
依存しており、玩具としての寸法的制限によって用いる
ヘリウムの分量も制限されているので、プロペラや駆動
装置等としての搭載重量も小さく制限され、空中では緩
慢な運動を行なうにすぎない。

そして、この種の風船玩具の運動が緩慢であることによ
り、狭い空間内で使用し得る利点がある反面、風船玩具
に飛行機玩具で多用されている操舵翼等を設置しても有
効に作用せず、風船玩具の空中での運動特性が良好でな
いので飛行玩具としての面白さが十分でない。

この発明は、このような事情に基づいてなされたもので
、風船玩具の空中での運動速度をそのままに、空中での
運動特性の向上を図ることによって、狭い空間内でも飛
行玩具としての面白さを満喫することのできる風船玩具
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、請求項１記載の発明は、空
気より密度の小さい気体を充填した風船本体と、駆動モ
ータを備えたプロペラとを有する風船玩具において、す
くなくとも、風船玩具の前後方向中心軸の両側の平行な
面内に、プロペラの回転軸を位置させて前記駆動モータ
をそれぞれ設置し、これらのプロペラによる推力を互い
に異ならせることによって、風船玩具の空中姿勢を制御
するものである。

（作用）請求項１記載の発明によれば、風船玩具の空中姿勢は、
風船玩具の前後方向中心軸の両側に設置されたプロペラ
の推力を互いに異ならせることに。

より制御され、これらのプロペラの推力は駆動モータで
強制的に生じさせているから、風船玩具の空中姿勢は、
その運動速度が低速であるにもかかわらず、駆動モータ
の出力によって有効かつ迅速に調整することができる。

したがって、風船玩具の空中での運動速度をそのままに
、空中での運動特性の向上を図ることができ、狭い空間
内でも飛行玩具としての面白さを満喫することのできる
風船玩具を提供することができる。

（実施例）以下、図面に示す実施例により本願の発明を説明するが
、まず第１図と第２図とによって第１実施例を説明する
。

第１図において、１は風船玩具、２は風船本体を示す。

風船本体２は、プラスチックシート材をデフォルメした
飛行機の形状となるように溶着裁断して形成したもので
、その内部には大気圧でほぼ５０？＾のヘリウムガスを
充填したものである。

この風船本体２を形成するプラスチックシート材は、エ
バール（商品名）等のポリビニルアルコールとポリエチ
レンとの重合体（ＰＶＯＨ）のシート材で厚さが３０１
Ｌｍ程度のものからなり、アルミニウムを蒸着処理した
ものである。

かかるシート材を用いたのは、ガスバリヤ性を重視した
ためであるが、場合によりポリエチレンやナイロン族の
シート材を用いてもよい。

そして、この風船本体２の左右の主翼部２ａの前縁上面
と胴体部２ｂの後端下面および垂直尾翼部２ｃには、そ
れぞれプロペラ３ａ、　　３ｂ、　　３ｃ。

３ｄを備えた駆動モータ４ａ、　　４ｂ、　　４ｃ、　
　４ｄが設置されており、機首部２ｄにはコントロール
ユニット５が設置されている。

各駆動モータ４ａ等は、いずれも超小型の直流モータで
あって、その重量はおよそ２ｇ程度のものであり、供給
する電流の断続によって駆動・停止・逆転が行なわれる
とともに、供給する電力を調整することによって回転速
度を自由に調整することができるものである。

そして、これらの駆動モータ４ａ等の回転子の回転軸の
先端には、プロペラ３ａ等がそれぞれ圧入等によって直
接固定されている。

コントロールユニット５は、小型のＮｉ−Ｃｄ電池から
なる電源と、この電源から前記各駆動モータ４ａ等に供
給する電力をそれぞれ独立に制御するコントローラとを
有し、このコントローラによる供給電力の制御は不図示
の無線式送信機あるいは赤外線によるリモコン装置等か
らの指令信号を受けて行なうようになっている。

なお、コントロールユニット５の電源から各駆動モータ
４ａ等に電力を供給するための電源配線は、風船本体２
の表面に沿って配設されているが、第１図中への図示を
省略しである。

このように構成された風船玩具１全体としての重心Ｇの
位置は、第２図に示すように、風船本体２の受ける浮力
中心Ｐの位置と一致させ、風船玩具１が空中において第
１図に示す水平姿勢で重量バランスが平衡状態となるよ
うに調整がなされている。

次に、このように構成された風船玩具１の運動特性を第
２図によって説明する。

図において、ｘ−Ｘ軸は風船玩具１の重心Ｇを通り１　
風船玩具１の前後方向に水平に延びるロール軸Ｘである
（本願の発明でいう前後方向中心軸に該当する）。なお
、図中矢印Ｆは風船玩具１の前方を示す。

Ｙ−Ｙ軸は、風船玩具１の重心Ｇを通り、前記ロール軸
に水平面内で直交するピッチ軸Ｙである。

また、２−２軸は前記ロール軸Ｘとピッチ軸Ｙとの交点
から垂直に延びるヨー軸２であり、この実施例において
はこのヨー軸Ｚ上に風船玩具１の重心Ｇと浮力中心Ｐと
が位置している。

そして、ロール軸Ｘの両側となるピッチ軸Ｙ上には、左
右一対のプロペラ３ａ、３ｂ（以下、第１のプロペラと
いう）の各駆動モータ４ａ、４ｂがそれぞれ配置されて
おり、第１のプロペラ３ａと駆動モータ４ａは前記主翼
部２ａ上の左側部分に設置されたものが該当し、第１の
プロペラ３ｂおよび駆動モータ４ｂは前記主翼部２ａ上
の右側部分に設置されたものが該当する。

これらの第１のプロペラ３ａと駆動モータ４ａおよび第
１のプロペラ３ｂと駆動モータ４ｂは、ロール軸Ｘと平
行となる面内にそれぞれの第１のプロペラ３ａ、３ｂの
回転軸を位置させである。

そして、これらの第１のプロペラ３ａ、３ｂの回転軸の
方向は、第２図に矢印Ａで示すように、前記ロール軸Ｘ
と平行の前向きの状態から前記ヨー軸２と平行の上向き
の状態までの間で、手動により調整可能であって、任意
の傾きで固定可能とした。不図示の支持機構を介して左
右の主翼部２ａに支持されている。

これらの第１のプロペラ３ａ、３ｂの推力によるトルク
が前記ロール軸Ｘの両側で均等である場合には、風船玩
具１のロール軸Ｘまわりの運動が防止され、逆にこれら
のプロペラ３ａ、３ｂによるロール軸Ｘまわりのトルク
が両側で均等でない場合には、風船玩具１はそのトルク
差に応じてロール軸Ｘまわりに傾斜し、あるいはロール
回転運動を行なう（第２図中、矢印Ｂ参照）。

すなわち、これらの第１のプロペラ３ａ、３ｂが垂直上
向きに固定され、これらの第１のプロペラ３ａ、３ｂが
推力を均等に垂直上向きに発生すると、風船玩具１はロ
ール軸Ｘまわりの運動は防止され、水平姿勢を乱さずに
垂直離着陸運動が行なわれる。

また、これらの第１のプロペラ３ａ、３ｂが前方Ｆ向き
とされている場合には、風船玩具１の全体重量を浮力よ
り若干重くしておくと、主翼部２ａに揚力が作用する結
果、飛行機のように滑走離着陸運動が行なわれる。

そして、これらの第１のプロペラ３ａ、３ｂの回転軸を
風船玩具１の前方１に向けて傾斜している場合には、こ
れらの第１のプロペラ３ａ、３ｂによる推力がそれぞれ
の回転軸の方向に沿って発生するから、それぞれの推力
のロール軸Ｘまわりの分力の異同によって風船玩具１の
ロール動作が制御されるとともに、推力のロール軸Ｘ方
向の分力によって風船玩具１には前進あるいは後退力が
与えられる。

また、これらの第１のプロペラ３ａ、、３ｂの回転軸の
傾斜角度を互いに相違させたり、これらのプロペラ３’
ａ、３ｂの回転速度を相違させた場合には、風船玩具１
の左右の第１のプロペラ３ａ。

３ｂで発生する推力そのものが互いに異なるので、通常
前記ロール軸Ｘまわりのトルクが相殺されず、かつ、風
船玩具１の左右で与えられる前進・後退力が均衡しない
ことによって風船玩具１は旋回運動を行なう。

この実施例においては、ロール軸Ｘの先端にコントロー
ルユニット５を配置し、ピッチ軸Ｙとの交点より後方と
なる後端部には、回転軸をヨー軸Ｚ方向に向けたプロペ
ラ３ｃ（以下、第２のプロペラという）と駆動モータ４
Ｃとが設置されており、この第２のプロペラ３Ｃおよび
駆動モータ４Ｃは胴体部２ｂの後端下部に設置されたも
のが該当する。

この第２のプロペラ３Ｃは、その推力によってピッチ軸
Ｙまわりのトルクを生じ（第２図中、矢印Ｃ参照）、こ
の第２のプロペラ３Ｃの駆動・停止あるいは回転速度を
適宜調整することによって、風船玩具１の空中での前後
方向の姿勢の傾斜の修正を図るものである。

とくに、この実施例においては前記コントロールユニッ
ト５が風船玩具１の前端に設置され、無線により操縦さ
れるものであるため、このコントロールユニット５が上
向きとなると、送信機からの信号受信の困難性を軽減す
るためでもある。

そして、この実施例においてはロール軸Ｘの後端に、回
転軸をピッチ軸Ｙと平行な方向に向けて設置したプロペ
ラ３ｄ（以下、第３のプロペラという）と駆動モータ４
ｄがさらに設置されている。

この第３のプロペラ３ｄは、前記第２のプロペラ３ｃと
同様に調整され、その推力によってヨー軸２まわりでの
トルク（第２図中、矢印り参照）の均衡を図り、風船玩
具１の前方Ｆを前として所要の運動を行なわせるための
ものである。

この風船玩具１においては、前述のように多数のプロペ
ラと駆動モータとが設置され、それぞれが独立に駆動す
ることができ、各プロペラからの推力の変化の幅が大き
く、推力の状況によっては空中姿勢を強制的に調整する
必要も考えられるからである。

このような風船玩具ｌの各駆動モータの回転速度を適宜
に調整すれば、各プロペラは各駆動モータの回転速度に
応じた推力をそれぞれ発生するので、風船玩具１は前進
、後退、左右旋回、上昇あるいは下降等の各種の運動を
行なうことができ、従来の風船玩具と比べてきわめて優
れた運動特性を有する。

この実施例においては、前記第１のプロペラ３ａ、３ｂ
およびこれらの駆動モータ４ａ、４ｂを、風船玩具１の
重心Ｇと同じ高さで、ピッチ軸方向で重心Ｇと一致した
位置に取り付けであるので、風船玩具１のロール運動が
安定した空中姿勢でスムーズに行なわれる。

また、第２のプロペラ３ｃと駆動モータ４Ｃおよび第３
のプロペラ３ｄと駆動モータ４ｄが、風船玩具１の重心
Ｇから遠く離間した位置に取り付けられているので、小
さな推力を生じさせることによって風船玩具１の空中姿
勢を調整することも容易である。

なお、かかる実施例において、浮力中心Ｐを重心Ｇより
若干高く配置することにより、風船玩具１の正立状態で
の姿勢の安定性を高めである。

しかし、これは同時に宙返り等の曲技の場合の重量バラ
ンスとしては逆に不安定とするので、操縦が難しくなる
が、玩具としての面白さが倍加される。

この第１実施例は、第１図に示す飛行機形状とした風船
玩具１により説明したが、風船本体２の形状はこれに限
らず、例えば第３図から第５図に示す形状の変形例とし
ても同様に実施することができる。

第３図に示す変形例は、風船本体２の形状をヘリコプタ
形としたもので、前記プロペラ３ａ、３ｂおよび駆動モ
ータ４ａ、４ｂを風船本体２に装着させるのにステー８
を用いている点のみが異なり、その他の点は第１図のも
のと同様である。

第４図に示す変形例は、風船本体２の形状をＵＦＯ形と
したもので、ピッチ軸Ｙまわりで姿勢を制御する前記第
２プロペラ３ｃおよび駆動モータ４Ｃを風船玩具１の前
端に装着し、第１図のもので先端に装着されていたコン
トロールユニット５を底面中央に配置（不図示）した点
のみが相違する。

第５図に示す変形例は、風船本体２の形状をドラボン形
としたもので、前記第１のプロペラ３ａ。

３ｂおよび駆動モータ４ａ、４ｂは前記第３図の変形例
と同様に構成し、第２のプロペラ３ｃと駆動モータ４ｃ
およびコントロールユニット５については前記第４図の
変形例と同様に構成したものであり、その他の点は前記
第１図の場合と同様である。

これらの変形例においても、前記第１図で説明したと同
様の動作が行なわれ、従来と比べて風船玩具１の運動性
能は高められている。

次に、第６図から第８図によって、第２実施例について
説明する。

風船玩具１１は、風船本体１２とプロペラ１３ａ、１３
ｂと駆動モータ１４ａ、１４ｂとを有する。

この風船本体１２は、先の第１実施例と同様のプラスチ
ックシート材を飛行船の形状に溶着裁断して形成したも
ので、その内部にヘリウムガスを充填したものである。

そして、この風船本体１２の後端部には、左右の水平尾
翼１２ａと上下の垂直尾翼１２ｂとが形成されている。

前記プロペラ１３ａと駆動モータ１４ａおよびプロペラ
１３ｂと駆動モータ１４ｂとは、いずれも前記の第１実
施例と同様のものである。

前記風船本体１２の前部の左右両側には、ステー１５が
設けられ、これらの先端には前記駆動モータ１４ａ、１
４ｂがそれぞれ固定されており、風船本体１２の底部中
央にはコントロールユニット１６が装着されている。

なお、このコントロールユニット１６は、第１実施例の
コントロールユニット５と同様である。

この風船玩具１１においても、前記第１実施例と同様に
、風船玩具１１の重心Ｇを通り、前後方向に延びる１前
後方向中心軸たるロール軸Ｘと、前記重心Ｇを通りロー
ル軸Ｘと直交するピッチ軸Ｙと、重心Ｇを通り垂直方向
に延びるヨー軸Ｚとが想定され、風船本体１２による浮
力中心Ｐは重心Ｇの直上、すなわちヨー軸Ｚ上に配置さ
れている。

かかる風船玩具１１においては、前記のようにプロペラ
１３ａと駆動モータ１４ａおよびプロペラ１３ｂと駆動
モータ１４ｂとが設置されているが、先の第１実施例と
はその位置が異なり、また、先の実施例で設置されてい
た第２のプロペラ３ｃと駆動モータ４ｃおよび第３のプ
ロペラ３ｄと駆動モータ４ｄとは設けられていない。

これは、前記プロペラ１３ａと駆動モータ１４ａおよび
プロペラ１３ｂと駆動モータ１４ｂとが、風船玩具１１
の重心Ｇより前方に配置されることによって、これらの
プロペラ１３ａ、１３ｂで生じる推力で重量とのバラン
スを維持させるためである。

そして、前記プロペラ１３ａ、１３ｂと駆動モータ１４
ａ、１４ｂが風船本体１２に対して固定的にステー１５
に取り付けられているので、これらのプロペラ１３ａ、
１３ｂにより風船玩具１１に付与される推力の変化の幅
が小さく、風船玩具１１の空中姿勢の厳密さを求めない
場合には、実用上支障はない。

すなわち、この第２実施例の前記プロペラ１３ａと駆動
モータ１４ａおよびプロペラ１３ｂと駆動モータ１４ｂ
とは、第３図に拡大した側面で示すように、プロペラ１
３ａの回転軸をロール軸Ｘより前方若干上向きとして固
定し、プロペラ１３ｂの回転軸をロール軸Ｘより前方若
干下向きとして固定しである。

そのため、これらのプロペラ１３ａ、１３ｂが生じる推
力は、ロール軸Ｘに沿う成分の前進・後退力と、ロール
軸Ｘまわりにトルクとして作用する成分とを生じる。

したがって、これらのプロペラ１３ａ、１３ｂが生じる
推力によって、風船玩具１１は空中でロール軸Ｘまわり
で傾斜し、あるいは回転しながら前進・後退・上昇・下
降を行なうことができる。

また、前記駆動モータ１４ａ、１４ｂの回転速度を異な
らせることによって、前記プロペラ１３ａ、１３ｂによ
り生じる推力を調整することにより、ロール軸Ｘに沿う
前進・後退力を左右で不均衡な状態とすることができ、
これにより風船玩具１が旋回飛行状態とすることもでき
る。

この第２実施例によれば、２つの駆動モータ１４ａ、１
４ｂの回転状態を調整するだけでよいので、コントロー
ルユニット１６を簡略なものとすることができる利点も
ある。

（発明の効果）以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、風
船玩具の空中姿勢は、風船玩具の前後方向中心軸の両側
に設置されたプロペラの推力を互いに異ならせることに
より制御され、これらのプロペラの推力は駆動モータで
強制的に生じさせているから、風船玩具の空中姿勢は、
その運動速度が低速であるにもかかわらず、駆動モータ
の出力によって有効かつ迅速に行なわる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本願の発明の実施例に関するもので、第１図は
第１実施例の斜視図、第２図は第１実施例の空中姿勢の
制御構造の説明図、第３図から第５図は第１実施例の変
形例の斜視図であって、第３図はヘリコプタ形風船本体
を用いた例、第４図はＵＦＯ形風船本体を用いた例、第
５図はドラボン形態船本体を用いた例、第６図から第８
図は第２実施例に関し、第６図は第２実施例の全体平面
図、第７図は第２実施例の全体側面図、第８図はプロペ
ラ部分の拡大した側面図である。前後方向中心軸（ロール軸）、ピッチ軸、ヨー軸、重心、Ｐ；浮力中心、１１；風船玩具、１２・風船本体、３ａ。３ｂ。　３　ａｌ３ｂプロペラ（第１のプロペラ）、３　Ｃ；第２のプロペラ、ｄ第３のプロペラ、４ａ。４ｂ。４ｃ。４ｄ。　４　ａｌ４ｂ；駆動モータ、５゜１６；コントロールユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）空気より密度の小さい気体を充填した風船本体と
、駆動モータを備えたプロペラとを有する風船玩具にお
いて、すくなくとも、風船玩具の前後方向中心軸の両側の平行
な面内に、プロペラの回転軸を位置させて前記駆動モー
タをそれぞれ設置し、これらのプロペラによる推力を互
いに異ならせることによって、風船玩具の空中姿勢を制
御することを特徴とするプロペラ駆動式風船玩具。
（２）空気より密度の小さい気体を充填した風船本体と
、駆動モータを備えたプロペラとを有する風船玩具にお
いて、風船玩具の前後方向中心軸の両側の平行な面内に、プロ
ペラの回転軸を位置させて、その面内でプロペラの回転
軸の向きを調整可能とするとともに、前記前後方向中心軸をロール軸とした時の、ピッチ軸ま
わりにトルクを生じさせる第２のプロペラとヨー軸まわ
りにトルクを生じさせる第３のプロペラとを風船玩具の
重心から離間して配置し、さらに、これらの第２のプロ
ペラおよび第３のプロペラの駆動モータの回転を制御す
ることを特徴とするプロペラ駆動式風船玩具。
（３）請求項１記載のプロペラ駆動式風船玩具において
、前記プロペラのうちの一方の回転軸を前方上向きとし、
他方の回転軸を前方下向きとして風船本体に対して固定
的に支持させたことを特徴とするプロペラ駆動式風船玩
具。