TWI664008B - Ｖ形飛行器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種V形飛行器包含二機翼，及一重心調整單元。該二機翼以可撓性塑料製成且每一機翼包括一翼本體，及一重疊於該翼本體之前側的主翼上片。該重心調整單元夾設於該二機翼內並包括一機身支撐片、至少一設置於該機身支撐片前側的第一金屬絲當配重，及兩條分別設置於該二機翼上的第二金屬絲。每一第二金屬絲是沿著相對應的該翼本體與該主翼上片的連接處設置。透過該重心調整單元之各元件的配置，不但能穩定機翼的彎折角度，亦使飛行過程更為平穩。選用塑料材質製造，在製造過程中重複黏貼也不易造成損壞，使用模板描繪裁剪的方式，簡化製造流程。

Description

V形飛行器及其製造方法

本發明是有關於一種飛行器，特別是指一種V形飛行器及其製造方法。

紙飛機係以至少一紙片製作出飛機形狀，而能作短暫的飛行，飛行距離為可目視的短短幾公尺，並且習知紙飛機的結構脆弱，在高速飛行運動時極容易產生變形，故除了玩具用途，難以可供其它產業應用。此外，通常紙飛機的發射係利用左手或右手進行投射，施力方向的不同將導致紙飛機左右旋的亂飛。為了控制飛行的旋轉方向，習知紙飛機具有多翼結構，即包含左右主翼與左右側尾翼，在製作上需要由多片體所組成。調整左右側尾翼的傾斜角度來改變旋轉方向與旋轉直徑。然而，習知多翼結構的紙飛機不僅製作時各部件組裝動作繁瑣，並且在結構上也容易變形而導致旋轉方向的調整失敗。

為了解決前述問題，申請人於第I600459號發明專利案中揭露一種V形翔翼彈射式紙飛機及其製造方法，利用單一片體反覆摺疊及黏合的方式，成型出一V形翔翼彈射式紙飛機。其成型後的結構更為精簡，更易於在試飛過程中調整其左右側翼的傾斜度，大幅提高其飛行的高度及距離。

然而，上述摺疊的方式過於複雜，一般人不易完成，且材料為紙張，在黏合的過程中若是產生失誤需要撕開重黏，將可能造成紙張破損。另外，若是在紙飛機飛行期間因為下雨或是氣候潮濕，將導致紙飛機有變形 的可能。

因此，本發明之一目的，即在提供一種不易變形的V形飛行器。

該V形飛行器包含二機翼，及一重心調整單元。該二機翼以可撓性塑料製成且一體成型並互相連接對稱，其中，每一機翼包括一翼本體，及一重疊於該翼本體之前側的主翼上片，且每一主翼上片是呈現向上凸起的弧度，定義該二機翼之連接處為一中心線，且該連接處的頂端為機首，另外，每一機翼形成有一平行且間隔於該中心線的翹角折線，以向上彎折該機翼形成一翼尾翹角。該重心調整單元是夾設於該二主翼上片與該二翼本體之間，並包括一中心點位於該中心線上且前側呈倒V形的機身支撐片、至少一條設置於該機身支撐片之前側的第一金屬絲當配重，及兩條分別設置於該二機翼上的第二金屬絲，其中，每一第二金屬絲是沿著相對應的該翼本體與該主翼上片的連接處設置。

本發明的另一技術手段，是在於每一第二金屬絲的中心點是位於相對應的翹角折線上。

本發明的又一技術手段，是在於該至少一第一金屬絲與該二機翼之重量比是介於1：4至1：5之間。

本發明的再一技術手段，是在於該重心調整單元還包括兩片抗剪力片，每一抗剪力片是設置於相對應之主翼上片的內面且鄰近該翹角折線處。

本發明的另一技術手段，是在於每一翼尾翹角與同側之翼本體之間的角度是於35°至48°之間。

本發明的又一技術手段，是在於每一翼尾 翹角的末端具有一去角隅切邊，該去角隅切邊平行於相對應之主翼上片的末端邊緣。

本發明的再一技術手段，是在於該V形飛行器還包含一彈射勾，位於該中心線上並插設於該機身支撐片上。

本發明之另一目的，即在提供一種V形飛行器的製造方法，包含一準備步驟、一裁剪步驟、一第一折疊步驟、一重心調整步驟、一黏貼步驟，及一第二折疊步驟。該準備步驟是準備一具可撓性之塑料片體，及一模板，該模板為七邊形，第一邊至第七邊之直線長度比例依序為4.5：1.9：5.8：2.2：1：4.2：1，其中該第一邊與該第四邊平行，而由該第一邊至該第七邊之兩兩相鄰的夾角依序為：106°、118°、135°、100°、150°、200°、90°。該裁剪步驟是將該片體對摺形成一對摺邊及一開放邊，將該模板的第一邊對齊於該對摺邊上，並將該模板的外形描繪於對摺的該片體上，進行裁剪並攤開後得到一折疊原型。該第一折疊步驟中，該片體之該對摺邊形成該折疊原型之中心線，而將該折疊原型區隔成兩個以該中心線互相對稱的機翼，將該二機翼之側邊找出中點，並將該二機翼沿著該中點與該中心線之頂點的連線向下折疊，而使每一機翼斜向形成一第一谷折線，該第一谷折線將該機翼區隔出一翼本體，及一重疊於該翼本體之前側的主翼上片，每一機翼距離該中心線2/3寬度位置形成一平行該中心線的第二谷折線。該重心調整步驟中，取一前側呈倒V形的機身支撐片，並於該機身支撐片的前側設置至少一條第一金屬絲，接著將該機身支撐片黏貼於於該折疊原型上，且該機身支撐片的中心點是位於該中心線上，再於每一第一谷折線上設置一第二金屬絲。該黏貼步驟是將每一主翼上片的邊緣穩固地黏貼於相對應的翼本體上。該第二折 疊步驟是將該二機翼沿該第二谷折線向上彎折而分別形成兩個翼尾翹角。

本發明的另一技術手段，是在於該重心調整步驟還包括將兩片抗剪力片分別設置於相對應之主翼上片的內面且鄰近該翹角折線處。

本發明的又一技術手段，是在於所述V形飛行器的製造方法，還包含一安裝步驟，用以將一彈射勾穿過該中心線並插置於該機身支撐片上。

本發明之有益功效在於，藉由以可撓性塑料材質製成，大幅提升整體結構強度，降低變形的機會。而使用模板先裁剪出折疊原型，亦簡化其製造步驟。

2‧‧‧機翼

21‧‧‧翼本體

22‧‧‧主翼上片

220‧‧‧弧度

221‧‧‧末端邊緣

23‧‧‧翼尾翹角

231‧‧‧去角隅切邊

3‧‧‧重心調整單元

31‧‧‧機身支撐片

32‧‧‧第一金屬絲

33‧‧‧第二金屬絲

34‧‧‧抗剪力片

4‧‧‧彈射勾

5‧‧‧片體

50‧‧‧折疊原型

501‧‧‧邊線

51‧‧‧對摺邊

52‧‧‧開放邊

6‧‧‧模板

A‧‧‧箭頭

B‧‧‧箭頭

C₁‧‧‧中心線

C₂‧‧‧翹角折線

D₁‧‧‧第一谷折線

D₂‧‧‧第二谷折線

E‧‧‧中點

L₁~L₇‧‧‧邊

L₂₁‧‧‧弧線部

L₂₂‧‧‧直線部

θ₁~θ₇‧‧‧夾角

P‧‧‧機首

圖1是一立體圖，說明本發明V形飛行器的一較佳實施例；圖2是一俯視圖，尚未進行彎折，用以輔助說明圖1；圖3是一仰視圖，尚未進行彎折，輔助說明圖1；圖4是一俯視圖，說明一重心調節片及一彈射勾的結構；及圖5至圖9皆是示意圖，說明本發明V形飛行器的製造方法在製造過程中之各步驟的個別形態表現。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。在進行詳細說明前應注意的是，類似的元件是以相同的編號來作表示。

參閱圖1至圖3，為本發明V形飛行器的較佳實施例，其包含二機翼2，及一重心調整單元3。要說明的是，為了呈現該較佳實施例的實際態樣，於圖2及圖 3中是未彎折而呈完全平面的狀態。

該二機翼2以可撓性塑料製成且一體成型並互相連接對稱。其中，每一機翼2包括一翼本體21，及一重疊於該翼本體21之前側的主翼上片22，且每一主翼上片22是呈現向上凸起的弧度220，其剖面類似機翼剖面曲線(airfoil)。定義該二機翼2之連接處為一中心線C₁，且該連接處的頂端為機首P。

另外，每一機翼2形成有一平行且間隔於該中心線C₁的翹角折線C₂，以向上彎折該機翼2形成一翼尾翹角23。所述翼尾翹角23能用以調整該V形飛行器之旋轉方向與旋轉直徑。每一翼尾翹角23的末端具有一去角隅切邊231，該去角隅切邊231平行於相對應之主翼上片22的末端邊緣221。

參閱圖2至圖4，該重心調整單元3夾設於該二主翼上片22與該二翼本體21之間，並包括一中心點位於該中心線C₁上且前側呈倒V形的機身支撐片31、一設置於該機身支撐片31之前側(大約與機首P保留1mm的間距)的第一金屬絲32當配重、兩條分別設置於該二機翼2上的第二金屬絲33，及兩片抗剪力片34。其中，該第一金屬絲32是選用16號或14號鐵絲，所述第二金屬絲33是選用22號鐵絲。於本實施例中，當L₁=10公分時，該第一金屬絲32，長7.4公分(16號鐵絲直徑1.6公釐)或長4.3公分(14號鐵絲直徑2公釐)，重1.28公克，而所述第二金屬絲33是以迴紋針彎折而成。更具體地，該V形飛行器還包含一彈射勾4，位於該中心線C₁上並插設於該機身支撐片31上。因視角的關係，所述第二金屬絲33及所述抗剪力片34僅見於圖9。

關於上述V形飛行器的製造方法係進一步說明如後，第5圖至第9圖係為該V形飛行器在製造 過程之步驟中的個別形態表現示意圖。

首先，在本案各圖中，實線為片體邊緣，一短線與一點依序串連之點虛線代表為谷折線(VALLEY FOLD)，即片體沿線向上摺，片體表面之谷折線為內凹隱藏；複數個等長的短線串連之虛線代表為山折線(MOUNTAIN FOLD)，即片體沿線向下摺，片體表面之山折線為外露。

本發明V形飛行器的製造方法之較佳實施例，包含一準備步驟、一裁剪步驟、一第一折疊步驟、一重心調整步驟、一安裝步驟、一黏貼步驟，及一第二折疊步驟。參閱圖5及圖6，於該準備步驟中，準備一具可撓性且以塑料製成的片體5，及一模板6。於本實施例中，該片體5是使用誌揚企業法色系列L型文件套(型號15E-310)裁剪成一半而成，整體尺寸大約等於A4尺寸。該模板6為七邊形，由第一邊L₁至第七邊L7之直線長度比例依序為4.5：1.9：5.8：2.2：1：4.2：1，該第一邊L₁與該第四邊L₄趨近於平行，而由該第一邊L₁至該第七邊L₇之兩兩相鄰的夾角依序為：θ₁：106°、θ₂：118°、θ₃：135°、θ₄：100°、θ₅：150°、θ₆：200°、θ₇：90°。先將該模板6裁切完成後，可以將該第二邊L₂略為修剪(也就是將圖6中虛線部分移除)，使該第二邊L₂具有一連接該第一邊L₁之弧線部L₂₁，及一連接該第三邊L₃之直線部L₂₂，該直線部L₂₂與該弧線部L₂₁的長度比例約為2：1。要說明的是，使用者可視其使用之塑料片體5的大小來製作該模板6，只要在各夾角之角度固定的前提下，依照前述第一邊L₁至第七邊L₇的比例進行縮放即可。

參閱圖5及圖7，該裁剪步驟是將該片體5對摺形成一對摺邊51及一開放邊52。如圖7所示，將該模板6的第一邊對齊於該對摺邊51上，並將該模 板6的外形描繪於對摺的該片體5上，進行裁剪而得到一折疊原型50。該折疊原型50攤開之後即呈現如圖8所示的態樣。由圖8中可以看出，該折疊原型50已直接具備所述去角隅切邊231。

續參閱圖8並配合圖5，接下來進行該第一折疊步驟。該第一折疊步驟中，該片體5之該對摺邊51即成型出該折疊原型50之中心線C₁，而將該折疊原型50區隔成兩個以該中心線C₁互相對稱的機翼2。接著，先將該二機翼2的側邊501找出中點E，將該二機翼2的前側，沿著該中點E與該中心線C₁之頂點的連線依箭頭A的方向向下折疊並用力向下壓折，而使每一機翼2斜向形成一第一谷折線D₁，該第一谷折線D₁將該機翼2區隔出一翼本體21，及一重疊於該翼本體21之前側的主翼上片22。要說明的是，在形成該第一谷折線D₁時，可以使用硬物(例如指甲或剪刀的握柄)反覆且用力地在彎折處施壓，可以避免後續的步驟中，所述主翼上片22向上翹起的機會，以減少塑膠片塑性變成後的反彈應力，避免膠合處數日後分離。另外，量測出每一機翼2的邊緣相對於該中心線C₁距離2/3寬度的位置，找出一平行該中心線C₁的第二谷折線D₂。該第二谷折線D₂即為圖1、圖2中之翹角折線C₂。而在每一主翼上片22疊置於該翼本體21的狀態下，將每一機翼2沿著對應的該第二谷折線D₂彎折，再將每一機翼2展開，就可以看到所述第二谷折線D₂的上半段是如圖8所示地向外彎折延伸而非直線的態樣。

參閱圖4及圖9，於該重心調整步驟中，取一前側呈倒V形的機身支撐片31，並於該機身支撐片31的前側設置一條第一金屬絲32。要特別說明的是，設置該第一金屬絲32的目的在於調整V形飛行器的重心(也就是配重)，並且使該第一金屬絲32與該二 機翼2之重量比是介於1：4至1：5之間。於本實施例中，該第一金屬絲32之總重量約為1.28克，該二機翼2之總重量約為5.48克，兩者比例約為1：4.3。接著將該機身支撐片31連同該第一金屬絲32黏貼於於該折疊原型50上(與機首P保留1mm的間距)，且該機身支撐片31的中心點是位於該中心線C₁上。

接下來，再於每一第一谷折線D₁上設置一第二金屬絲33。其中，每一第二金屬絲33是沿著相對應的該翼本體21與該主翼上片22的連接處設置，且每一第二金屬絲33的中心點是位於相對應的第二谷折線D₂上。另外，再另外設置兩片抗剪力片34，每一抗剪力片34是設置於相對應之主翼上片22的內面且鄰近該第二谷折線D₂處。

接著進行該安裝步驟，用以將一彈射勾4穿過該中心線C₁並插置於該機身支撐片31上。如圖4所示，該彈射勾4的末端可以彎折形成鈍端，以免後續操作時刺傷使用者。

將前述元件皆設置完成後，就能進行該黏貼步驟，將每一主翼上片22的邊緣穩固地黏貼於相對應的翼本體21上。該黏貼步驟可以使用任何有黏性之物品，例如膠水、膠帶等等。於本實施例中，是如圖9所示，將雙面膠黏貼於該二主翼上片22的上側邊緣(如圖中的斜線位置)，並以兩條雙面膠分別將該二第二金屬絲33黏貼於該二翼本體21上。而設置於該二第二金屬絲33上之雙面膠的離形紙剝除後，就能用來黏貼該二抗剪力片34。另外，要說明的是，每一主翼上片22是以其邊緣黏貼於相對應的翼本體21上，而不是整片黏貼。藉此方式，能讓每一主翼上片22形成如圖1所示的弧度220，以模擬實際機翼2的形狀，也就是如同機翼剖面曲線(airfoil)。要特別說明的是，於圖9中，位於左 側之該機翼2上側邊緣有一小段未黏膠處(無斜線的位置)，因此進行黏貼時，是先將左側之該機翼2向下彎折，再將左側之該機翼2向下彎折，就能使兩個機翼2的中間位置順利的黏貼在一起，並形成弧度220，且該二機翼2的下表面儘量保持平整，不隨之上凸，同時也能遮蔽該彈射勾4，使該彈射勾4不會突出於該二機翼2的上表面。另外，在將兩個機翼2進行彎折黏貼之前，可以先將位於該二主翼上片22上的第二谷折線D₂的部分以剪刀剪開。前述剪開的用意是在於，由於整體是以具有撓性的塑料製造，彎折之後仍然具有回彈力，利用剪開的方式可以有效減少該二主翼上片22向上回彈的力量，避免該二主翼上片22與該二翼本體21在黏貼之後又互相分離。該黏貼步驟完成之後，該二翼本體21就會形成如圖2所示之態樣。

參閱圖9並配合圖2，接下來進行該第二折疊步驟，是將該二機翼2沿該第二谷折線D₂(即圖2中之翹角折線C₂)向上彎折而分別形成兩個翼尾翹角23。由於每一第二金屬絲33是設置於該第一谷折線D1與該第二谷折線D₂的交叉處，因此進行該第二折疊步驟時，可以使用例如鉗子等工具協助進行彎折的動作，並使每一翼尾翹角23與同側之翼本體21之間的角度是介於35°至48°之間。該第二折疊步驟完成之後，該二翼本體21就會形成如圖1所示之態樣。藉由該二第二金屬絲33的設置，使得該二翼尾翹角23彎折成型之後，能強化其彎折後的定形度，有效避免其因為外力的原因而改變其彎折角度。

在一實際操作中，選擇比400米操場大之空曠區域射飛，在無風時或微風(指風速25km/h以下，較佳的操作條件為15km/h左右)時，將本發明V形飛行器進行起飛前試飛，試飛流程包含第一次調整之步驟、第一次 試飛步驟、第二次調整之步驟以及第二次試飛步驟…等等。在試飛步驟中，先水平方向擲出，確定其上飄、下沉、左旋、右旋角度，並且透過所述翼尾翹角23的末端上下微調，來將重心位置調整至最佳狀態。如果該V形飛行器之機首P偏輕，可用厚重膠帶如電火布等材質貼在機首P。若機首P過重，則可以將翼尾翹角23的末端略為上折。若該V形飛行器試飛時向下急速左旋，從機尾往前看的視角，將左翼及右翼尾向左極微調，反之則向右調，直至滑翔姿態接近平直。

該V形飛行器之一具體試飛彈射方法，將該彈射勾4之勾口朝內勾設於一彈射工具(圖未示)上，並將該V形飛行器向後拉動再鬆開進行彈射。在調整完成之後，便可進行正式起航。該V形飛行器係可射出20米高度與40米之繞行直徑，當遇微風可越飛越高越遠，可達400米飛行距離。

本發明V形飛行器及其製造方法，透過該重心調整單元之各元件的配置，不但能穩定所述翼尾翹角的角度，亦使該V形飛行器於飛行過程中更為平穩。選用塑料材質製造，在製造過程中即使重複黏貼也不易造成損壞，使用模板描繪裁剪的方式，大幅簡化製造流程，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (6)

1. 一種V形飛行器，包含：二機翼，該二機翼以可撓性塑料製成且一體成型並互相連接對稱，其中，每一機翼包括一翼本體，及一重疊於該翼本體之前側的主翼上片，且每一主翼上片是呈現向上凸起的弧度，定義該二機翼之連接處為一中心線，且該連接處的頂端為機首，另外，每一機翼形成有一平行且間隔於該中心線的翹角折線，以向上彎折該機翼形成一翼尾翹角；及一重心調整單元，夾設於該二主翼上片與該二翼本體之間，並包括一中心點位於該中心線上且前側呈倒V形的機身支撐片、至少一條設置於該機身支撐片之前側的第一金屬絲，及兩條分別設置於該二機翼上的第二金屬絲，其中，每一第二金屬絲是沿著相對應的該翼本體與該主翼上片的連接處設置，且每一第二金屬絲的中心點是位於相對應的翹角折線上。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的V形飛行器，其中，該至少一第一金屬絲與該二機翼之重量比是介於1：4至1：5之間。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的V形飛行器，其中，該重心調整單元還包括兩片抗剪力片，每一抗剪力片是設置於相對應之主翼上片的內面且鄰近該翹角折線處。
4. 依據申請專利範圍第1項所述的V形飛行器，其中，每一翼尾翹角與同側之翼本體之間的角度是介於35°至48°之間。
5. 依據申請專利範圍第1項所述的V形飛行器，其中，每一翼尾翹角的末端具有一去角隅切邊，該去角隅切邊平行於相對應之主翼上片的末端邊緣。
6. 依據申請專利範圍第1項所述的V形飛行器，還包含一彈射勾，位於該中心線上並插設於該機身支撐片上。