(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動部を、揺動軸構造部を介し支持する本体部と、
羽部と接続される揺動部と、
はばたき運動により前記本体部を推進させる羽部と、
前記本体部に設けられた円弧状の支持部を有する軸受けと、
前記揺動部に設けられ、前記軸受けに内接して前記円弧状の支持部で転がり運動を行う揺動軸と、を含み、
前記揺動部は、この揺動部又は前記本体部のいずれか一方に設けられた永久磁石、前記揺動部又は前記本体部のいずれか他方に設けられ前記永久磁石とわずかな間隔で向かい合う電磁コイル、前記揺動部の揺動周期にて前記電磁コイルの通電制御を行う通電回路装置、及び、前記通電回路装置へ電力を供給する電源を備え、
前記電磁コイルへの通電による前記揺動部の往復揺動により、前記羽部のはばたき運動が生じることを特徴とするはばたき式推進器。
【請求項２】
揺動部を、揺動軸構造部を介し支持する本体部と、
羽部と接続される揺動部と、
はばたき運動により前記本体部を推進させる羽部と、
前記揺動部に設けられ円弧状の支持部を有する軸受けと、
前記本体部に設けられ、前記軸受けに内接して前記円弧状の支持部で転がり運動を行う揺動軸と、を含み、
前記揺動部は、この揺動部又は前記本体部のいずれか一方に設けられた永久磁石、前記揺動部又は前記本体部のいずれか他方に設けられ前記永久磁石とわずかな間隔で向かい合う電磁コイル、前記揺動部の揺動周期にて前記電磁コイルの通電制御を行う通電回路装置、及び、前記通電回路装置へ電力を供給する電源を備え、
前記電磁コイルへの通電による前記揺動部の往復揺動により、前記羽部のはばたき運動が生じることを特徴とするはばたき式推進器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のはばたき式推進器を備えた回転部材と、前記回転部材の重心にて前記回転部材を回動可能に支持する支持部材と、を含むことを特徴とする飛行玩具。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のはばたき式推進器を備え、中空部を有し、この中空内部と外部との物質の質量の違い又は物質の密度の違いにより浮遊する浮遊部材と、前記浮遊部材に取り付けられた操舵装置と、を含むことを特徴とする飛行玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己推進機能を有するはばたき式推進器、及びこのはばたき式推進器を備える飛行玩具、あるいはディスプレイ、インテリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されているように、回転モーターを動力としてプロペラを回転させることにより推力を得る飛行玩具。または、例えば特許文献２に記載されているように、回転モーターを動力として羽をはばたかせることにより推力を得る飛行玩具のように、自己推進機能を有する飛行玩具の動力として回転モーター等の回転機構を有するものが主に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７２９４号公報
【特許文献２】特開２０００−５４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、回転機構を有する場合、その機構からすべり摩擦が生じるため微小電力下においては駆動せずに推力を得ることができなかった。
【０００５】
さらに、すべり摩擦に起因する駆動音が生じるため静かな場所での利用には適していなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決することで、微小電力下においても推力を得ることができる省電力性と、駆動音の小さい低騒音性の双方を兼ね備えた推進器及びこの推進器を備える飛行玩具、あるいはディスプレイ、インテリアの提案を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、はばたき運動により推力を得るための羽部と、前記羽部と接続される揺動部と、前記揺動部を、揺動軸構造部を介し支持する本体部と、前記揺動部又は前記本体部のどちらか一方に設けられた永久磁石、及び、他方に設けられ、前記永久磁石とわずかな間隔で向かい合う電磁コイルと、前記揺動部の揺動周期にて、前記電磁コイルの通電制御を行う通電回路装置と、前記通電回路装置へ電力を供給する電源とを備え、前記揺動軸構造部には、前記本体部に設けられ、円弧状の支持部を持つ軸受けと、前記揺動部に設けられ、前記軸受けの支持部と内接又は外接して支持される円弧部を持つ揺動軸と、を含むことを特徴とするはばたき式推進器である。
【０００８】
本発明は、はばたき運動により推力を得るための羽部と、前記羽部と接続される振動部と、前記振動部に接続される弾性部材と、前記弾性部材を振動可能に支持する本体部と、前記振動部又は前記本体部のどちらか一方に設けられた永久磁石、及び、他方に設けられ、前記永久磁石とわずかな間隔で向かい合う電磁コイルと、前記振動部の振動周期にて、前記電磁コイルの通電制御を行う通電回路装置と、前記通電回路装置へ電力を供給する電源と、を備えることを特徴とするはばたき式推進器である。
【０００９】
本発明は、前記電源に太陽電池を用いることができる。
【００１０】
本発明は、はばたき式推進器を備えた回転部材と、前記回転部材の重心にて前記回転部材を回動可能に支持する支持部材と、を含むことを特徴とする飛行玩具とすることができる。
【００１１】
本発明は、はばたき式推進器を備え、中空部を有し、この中空内部と外部との物質の質量の違い又は物質の密度の違いにより浮遊する浮遊部材と、前記浮遊部材に取り付けられた操舵装置と、を含むことを特徴とする飛行玩具とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軸受け上を転がり運動する揺動軸を持つ揺動部に備えられた羽部にて、はばたき運動を行い推力を得ることで、回転機構を有さない推進器を実現することが可能であり、その結果すべり摩擦が発生せず省電力かつ低騒音で駆動する推進器を実現することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、弾性部材を介し振動部に備えられた羽部にて、はばたき運動を行い推力を得ることで、回転機構を有さない推進器を実現することが可能であり、その結果すべり摩擦が発生せず省電力かつ低騒音で駆動する推進器を実現することができる。
【００１４】
本発明によれば、電源として太陽電池を用いることにより、省エネルギーに資することができる。
【００１５】
本発明によれば、回転機構を有さない推進器を備えることにより、省電力かつ低騒音で回転運動を行う飛行玩具を実現することができる。
【００１６】
本発明によれば、回転機構を有さない推進器を備えることにより、省電力かつ低騒音で旋回運動を行う飛行玩具を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の飛行玩具の外観斜視図である。
【図２】実施例１の飛行玩具における推進器の外観斜視図である。
【図３】実施例１の飛行玩具における推進器の分解斜視図である。
【図４】実施例１の飛行玩具における分解斜視図である。
【図５】実施例１の飛行玩具における推進器の駆動状況を示す側面図である。
【図６】実施例１の飛行玩具における推進器の変形例を示す側面図である。
【図７】実施例１の飛行玩具における推進器の揺動軸構造部の変形例を示す側面図である。
【図８】実施例２の飛行玩具の側面図である。
【図９】実施例２の飛行玩具における推進器の外観斜視図である。
【図１０】実施例２の飛行玩具における推進器の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態に関する実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１９】
Ａ．飛行玩具１
（全体構成）
図１は実施例１の飛行玩具１を示す図である。この飛行玩具１は移動物体として鳥をモチーフにしたはばたき式推進器２とそれを回転可能に支持する回転支持部３とを含んで構成されている。
【００２０】
（構造説明）
図２及び図３に示すように、はばたき式推進器２は本体部１０、揺動部３０及び羽部３７を含んで構成されている。
【００２１】
本体部１０は、特に限定はされないが、軽量のアルミ合金を用いた本体部材１１を主体としており、本体部材１１の中位には大円弧１２を持つ軸受け１３を有し、その上方には後述する回転部材６０に取り付けるための取付け穴１４が形成されている。取付け穴１４の上部には太陽電池５０を設置するために前後に長い平面１１ａが形成されており、この平面１１ａの前方にはネジ穴１５が形成され、通電回路装置５１がネジにて固定される。また、通電回路装置５１の下端には電磁コイル５２が備えられている。さらに、平面１１ａの前方先端にはネジ穴１６が形成され、前部太陽電池固定部材１７がネジにて固定される。一方、平面１１ａの後方にはネジ穴１８が形成され、後部太陽電池固定部材１９がネジにて固定される。また、前部太陽電池固定部材１７に設けられた爪２０と後部太陽電池固定部材１９に設けられた爪２１とにより太陽電池５０は所定の位置に固定される。さらに、後部太陽電池固定部材１９にはネジ穴２２が形成され本体部１０のバランス調節の為の本体部バランスネジ２３が取り付けられる。
【００２２】
揺動部３０は、特に限定はされないが、軽量のアルミ合金を用いた揺動部材３１を主体としており、揺動部材３１の中位にはネジ穴３２が形成され、とくに限定はされないが、ステンレス材からなる断面の一部が大円弧１２よりも小さい小円弧３３となる揺動軸３４がネジにて固定さる。この揺動軸３４の小円弧３３が軸受け１３の大円弧１２に内接することで転がり可能に支持される構造部を揺動軸構造部３５とする。また、ネジ穴３２の後方部には左右に長い平面３１ａを有し、その平面３１ａの両端にはネジ穴３６が形成され、羽部３７はネジにて固定される。一方、ネジ穴３２の前下方には２箇所の突出部を有し、一方にはネジ穴３８が成型され、他方には平面３１ｂが形成されている。ネジ穴３８には揺動部３０のバランス調節の為の揺動部バランスネジ３９が取り付けられる。また、平面３１ｂには永久磁石４０ａ、４０ｂが互いに磁極の面が逆になり、且つ揺動部３０が静止状態において電磁コイル５２と対面するように固定される。
【００２３】
図示されてはいないが、太陽電池５０と通電回路装置５１及び通電回路装置５１と電磁コイル５２はそれぞれリード線にて通電可能に接続される。
【００２４】
図４に示すように、回転支持部３は棒状の回転部材６０と支持部材６１とを主体としており、回転部材６０の中位には凹溝を有すると共に凹溝の先端に尖った突起軸６２を形成する回転中心部材６３が取り付けられている。この際、突起軸６２の軸先端は回転部材６０の中心線から外れて位置する。また、回転部材６０の一方の一端には溝６４が形成され、この溝６４に取付け穴１４の縁が乗ることではばたき式推進器２は回転部材６０に回動可能に取り付けられる。さらに、回転部材６０の他方の一端には回転部材６０のバランス調節の為の中心がくり貫かれた円柱状の回転支持部バランスオモリ６５が差し込まれる。この際、回転部材６０と回転支持部バランスオモリ６５とにネジ切りを施し、回転支持部バランスオモリ６５を回転させることで微妙なバランス調節を容易に行うことが可能である。
【００２５】
支持部材６１は支持棒６６と支持棒６６を自立させるための台座６７とを主体としており、台座６７の中位に突出する形で支持棒６６が固定されている。支持棒６６の上端にはすり鉢状の凹溝６８が形成され、この凹溝６８に突起軸６２が乗ることで回転部材６０は支持棒６６に回動可能に取り付けられる。
【００２６】
（動作説明）
太陽電池５０に光が当たると電圧が生じ、通電回路装置５１が作動することにより電磁コイル５２には磁界が発生する。これにより永久磁石４０ａ、４０ｂの一方には吸引力、他方には斥力が生じるため、揺動部３０は一定の方向へ動き出し、重力による復元力により揺動軸３４を中心とした揺動運動を始める。この際、図５に示すように、揺動軸３４の断面の一部の小円弧３３が大円弧１２に内接しているため、揺動軸３４は軸受け１３において転がり運動を行う。また、通電回路装置５１は永久磁石４０ａ，４０ｂの揺動運動により電磁コイル５２に生じる起電力を感知し、揺動部３０の揺動運動を加速させるタイミングで電磁コイル５２へ繰り返し通電を行うため、揺動部３０は太陽電池５０に光が当たる限り揺動運動を続ける。
【００２７】
揺動部３０の揺動運動に伴い、羽部３７がはばたき運動を行うことで推力を発生させる。この際、揺動軸３４は軸受け１３において転がり運動を行うため、すべり摩擦は発生しない。
【００２８】
発生した推力によりはばたき式推進器２は前方へ進もうとするが、回転部材６０は支持棒６６に回動可能に取り付けられているため、はばたき式推進器２は支持棒６６を中心に回転運動を行う。
【００２９】
本実施例１は次のような変形例を包含する。
（１） 図６に示すように、はばたき式推進器２に揺動軸構造部３５と同様の軸構造を持つ揺動部２００を追加し、リンク棒２０１にて揺動部３０とリンクして揺動する羽部材２０２を備える構造とする。
（２） 図７に示すように、軸受け３００の大円弧３０１が揺動軸３０２の小円弧３０３に外接する揺動軸構造部を備える構造とする。
（３） 本体部１０にも羽部を取り付ける構造とする。
（４） はばたき式推進器２に代わり後述するはばたき式推進器５を備える構造とする。
（５） ボールベアリングにより回動可能とした支持部材を備える構造とする。
（６） 吊り下げ式の支持部材を備える構造とする。
（７） 太陽電池４０に代わり一次電池又は二次電池を備える構造とする。
（８） 飛行玩具としてではなく、ディスプレイ又はインテリアとして利用する。
【実施例２】
【００３０】
Ｂ．飛行玩具４
（全体構成）
図８は実施例２の飛行玩具４を示す図である。この飛行玩具４は飛行船を模しており動力であるはばたき式推進器５と空中に浮遊するための浮遊部材６とを含んで構成されている。
【００３１】
（構造説明）
図９及び図１０に示すように、はばたき式推進器５は本体部１００、振動部１２０及び羽部１２４を含んで構成されている。
【００３２】
本体部１００は、特に限定はされないが、軽量のアルミ合金を用いた本体部材１０１を主体としており、太陽電池１３０を接地するための前後に長い平面１０１ａが形成されている。本体部材１０１の後方にはネジ穴１０２が形成され、通電回路装置１３１がネジにて取り付けられ、通電回路装置１３１の下端には電磁コイル１３２が備えられている。また、本体部材１０１の後方先端にはネジ穴１０３が形成され、後部太陽電池固定部材１０４がネジにて固定される。一方、本体部材１０１の前方先端にはネジ穴１０５が形成され、前部太陽電池固定部材１０６がネジにて固定される。この際、後部太陽電池固定部材１０４に設けられた爪１０７と前部太陽電池固定部材１０６に設けられた爪１０８とにより、太陽電池１３０は所定の位置に固定される。また、ネジ穴１０５の下方にはネジ穴１０９が形成され、特に限定はされないが、板ばねを用いた弾性部材１１０の一端がネジにて固定される。
【００３３】
振動部１２０は、振動部材１２１を主体としており、振動部材１２１の中位にはネジ穴１２２が形成され、弾性部材１１０の本体部材１０１へ固定されていない一端がネジにて固定される。ネジ穴１２２の両側にはネジ穴１２３が形成され、羽部１２４がネジにて固定される。また、ネジ穴１２２の下方にはネジ穴１２５が形成され、振動部１２０のバランス調節の為の振動部バランスネジ１２６が取り付けられる。一方、ネジ穴１２２の後方には平面１２１ａが形成されており、永久磁石１２７ａ、１２７ｂが互いに磁極の面が逆になり、且つ振動部１２０が静止状態において電磁コイル１３２と対面するように固定される。
【００３４】
図示されてはいないが、太陽電池１３０と通電回路装置１３１及び通電回路装置１３１と電磁コイル１３２はそれぞれリード線にて通電可能に接続される。
【００３５】
浮遊部材６は、特に限定されないが、中空部にヘリウムガスを充填したアルミ風船１４０を主体としており、アルミ風船１４０の後部には左右旋回の調節を行う方向蛇１４１が取り付けられ、下部にははばたき式推進器５が間隔材１４２を介して固定される。
【００３６】
（動作説明）
太陽電池１３０に光が当たると電圧が生じ、通電回路装置１３１が作動することにより電磁コイル１３２には磁界が発生する。これにより永久磁石１２７ａ、１２７ｂの一方には吸引力、他方には斥力が生じ、弾性部材１１０がたわむことで振動部１２０は一定の方向へ動き出し、弾性部材１１０の弾性により振動運動を始める。また、通電回路装置１３１は永久磁石１２７ａ，１２７ｂの振動運動により電磁コイル１３２に生じる起電力を感知し、振動部１２０の振動運動を加速させるタイミングで電磁コイル１３２へ繰り返し通電を行うため、振動部１２０は太陽電池１３０に光が当たる限り振動運動を続ける。
【００３７】
振動部１２０の振動運動に伴い、羽部１２４がはばたき運動を行うことで推力を発生させる。この際、弾性部材１１０の弾性により振動運動を行うため、すべり摩擦は発生しない。
【００３８】
発生した推力により飛行玩具４が前方へ進む際、方向蛇１４１により左右任意の方向へ旋回運動を行う。
【００３９】
本実施例２は次のような変形例を包含する。
（１）  はばたき式推進器５に代わりはばたき式推進器２を備える構造とする。
（２）  水中又は水上に浮遊する浮遊部材を備える構造とする。
（３）  電源に一次電池又は二次電池を備える構造とする。
（４）  飛行玩具としてではなく、ディスプレイ又はインテリアとして利用する。
【符号の説明】
【００４０】
１  飛行玩具
２  はばたき式推進器
３  回転支持部
１０  本体部
１２  大円弧
１３  軸受け
２３  本体部バランスネジ
３０  揺動部
３３  小円弧
３４  揺動軸
３５  揺動軸構造部
３７  羽部
３９  揺動部バランスネジ
４０  永久磁石
５０  太陽電池
５１  通電回路装置
５２  電磁コイル
６０  回転部材
６１  支持部材
６５  回転支持部バランスオモリ
【図１】
0005394222.tif 000002
【図２】
0005394222.tif 000003
【図３】
0005394222.tif 000004
【図４】
0005394222.tif 000005
【図５】
0005394222.tif 000006
【図６】
0005394222.tif 000007
【図７】
0005394222.tif 000008
【図８】
0005394222.tif 000009
【図９】
0005394222.tif 000010
【図１０】
0005394222.tif 000011