(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮遊する浮遊体において、
胴部と、
胴部の両側に取り付けられた一対の主翼であって、上下方向に羽ばたく一対の主翼と、
一対の主翼の間に設けられ、主翼の羽ばたく上下方向に延在する巻き取り軸と、
一対の主翼と一端がそれぞれ接続点で接続され、他端が巻き取り軸にそれぞれ接続された一対の糸と、
胴部に取り付けられ、糸を巻き取る軸を回転させる主翼動力装置と
を備えたことを特徴とする浮遊体。
【請求項２】
上記一対の糸は、一対の主翼と巻き取り軸との間では、直線状に張られたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項３】
上記巻き取り軸は、主翼の羽ばたく上下方向に伸びた棒であり、一対の主翼の羽ばたきに応じた上記接続点の位置の移動に伴い糸を巻き取る位置を変更することを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項４】
上記主翼動力装置は、回転軸を有するモータを備え、
上記回転軸と巻き取り軸とを直結したことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項５】
上記主翼動力装置は、回転軸を有するモータを備え、回転軸と巻き取り軸との間に減速機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項６】
上記一対の主翼は、主翼の骨格を形成する一対の骨を備え、
上記浮遊体は、さらに、主翼の羽ばたきの戻りを補助するバネであって、ゴムやＦＲＰ（ファイバー強化プラスチック）などのＣ字状又はＵ字状のバネを上記一対の骨の略中間部に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項７】
上記主翼は、主翼の骨格を形成する骨と、骨の上につけられたシートとを備えたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項８】
上記主翼動力装置は、
直流モータと、
直流モータに交流を供給する交流電源と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項９】
上記浮遊体は、さらに、胴部に結ばれた糸目を備え、
上記主翼動力装置は、糸目に取り付けられた電源を備えたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【請求項１０】
上記一対の主翼は、主翼の骨格を形成する一対の骨を備え、
上記浮遊体は、さらに、主翼の羽ばたきの戻りを補助する弾性体であって、Ｃ字状又はＵ字状の弾性体を上記一対の骨の略中間部に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の浮遊体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中を浮遊させる浮遊体に関するものである。特に、自励的な羽ばたき運動をするものであって、部屋の中或いは屋外にて浮遊させる玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
羽ばたき運動により空中を浮遊させる浮遊体としては種々考案されてきた。例えば、主翼と尾翼を有する模型飛行機様の構造をした浮遊体の主翼をゴムの動力により羽ばたかせて空中を浮遊させるものがあった（例えば、特許文献１）。また、主翼と尾翼を有する浮遊体であって、電動モータによって回転される糸巻きで駆動糸を引き、主翼を打ち下ろし、次いで、主翼に設けられた弾性変形するスパーの有する反発力によって主翼を打ち上げるように、羽ばたき翼を構成することにより連続して翼を羽ばたかせるようにしたものが考案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８５８６０号公報（段落番号００１０〜００１１、図１、図２）
【特許文献２】特開平５−１７８２９３号公報（段落番号００１０〜００１５、図１、図２）
【特許文献３】実開平７−０２７６９３号公報
【特許文献４】特表平１１−５０９７５８号公報
【特許文献５】実開昭５０−００３６９２号公報
【特許文献６】特開２００３−１３５８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の浮遊体のうち、特許文献１に示されるような、動力がゴムによるものにあっては、軽くすることはできても、浮遊する時間が限られていた。また、特許文献２に示されるような、動力が電動モータによるものにあっては、考案はされてはいるものの、実際に浮遊させることができなかった、或いは非常に速い速度であれば浮遊させることができたかもしれないが、現実的に玩具として使用できるようなものはなかった。
【０００５】
この発明は、上記のような従来の浮遊体の問題点を解決するためになされたものであり、電気のエネルギーにより翼を羽ばたかせることにより、部屋の中や屋外で長時間浮遊させる、実用的な玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る浮遊体は、主翼と、主翼を羽ばたかせる電動の主翼動力装置とを備え、重力に逆らって歩行速度（３ｍ／秒）以下の低速度で飛ぶものである。
また、この発明に係る浮遊体は、全体の重量に対する翼面荷重が３ニュートン／平方メートル以下であるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、翼を羽ばたかせて浮遊する浮遊体において、電気のエネルギーにより翼を羽ばたかせることにより、自らの力で低速で空中を浮かぶように飛ぶことを可能にし、部屋の中や屋外で浮遊させる玩具を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】浮遊体の概要図である。
【図２】実施の形態１の浮遊体３１の斜視図である。
【図３】浮遊体３１の側面図である。
【図４】浮遊体３１の正面図である。
【図５】浮遊体３１の背面図である。
【図６】浮遊体３１の動作説明図である。
【図７】浮遊体３１の動作説明図である。
【図８】浮遊体３１に用いられる回路図である。
【図９】各実施の形態の羽ばたき飛行の関係式を示す図である。
【図１０】各実施の形態の浮遊体の特性を示す図である。
【図１１】実施の形態３の動作説明図である。
【図１２】動作フローチャートである。
【図１３】浮遊体３１に用いられる他の電気回路図である。
【図１４】実施の形態４のクランク４４を用いた動作図である。
【図１５】実施の形態５の水平尾翼動力装置６９を示す図である。
【図１６】実施の形態５の水平尾翼１６を示す図である。
【図１７】実施の形態６の説明図である。
【図１８】実施の形態７の水平尾翼動力装置６９の軸受ハウジング１８１からフタ１８６をはずした状態の断面図である。
【図１９】実施の形態７の図１８の水平尾翼動力装置６９の軸受ハウジング１８１にフタ１８６が取り付けられた状態のＡ−Ａ断面図である。
【図２０】実施の形態８の説明図である。
【図２１】実施の形態９の説明図である。
【図２２】実施の形態９の説明図である。
【図２３】実施の形態１０の説明図である。
【図２４】実施の形態１０の説明図である。
【図２５】実施の形態１０の説明図である。
【図２６】実施の形態１０の地上制御機構の構成図である。
【図２７】実施の形態１１の地上制御機構８０の内部構成図である。
【図２８】実施の形態１２の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図２９】実施の形態１２の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３０】実施の形態１３の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３１】実施の形態１３の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３２】実施の形態１３の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３３】実施の形態１４の主翼動力装置５６の電源回路図である。
【図３４】実施の形態１５の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３５】実施の形態１６の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３６】実施の形態１６の主翼１５の羽ばたき機構図である。
【図３７】実施の形態１７の電源取り付け図である。
【図３８】実施の形態１９の主翼１５を羽ばたかせる他の構造を示す図である。
【図３９】実施の形態１３で説明した図３０の浮遊体に、バルサ棒１６９とゴム１６４とを付加した構造を示す図である。
【図４０】実施の形態１５で説明した図３４の浮遊体に、バルサ棒１６９とゴム１６４とを設けた構造を示す図である。
【図４１】実施の形態１６で説明した図３５の浮遊体に、バルサ棒１６９とゴム１６４とを設けた構造を示す図である。
【図４２】実施の形態１６で説明した図３６の浮遊体に、バルサ棒１６９とゴム１６４とを設けた構造を示す図である。
【図４３】バルサ棒１６９を使用せず、ゴム１６４を取り付けた構造を示す図である。
【図４４】バルサ棒１６９を使用して、ゴム１６４を取り付けた構造を示す図である。
【図４５】巻き取り軸を下部に設け、上部にバルサ棒１６９を使用してゴム１６４を取り付けた構造を示す図である。
【図４６】実施の形態２０のモータヘの電源回路図である。
【図４７】実施の形態２０のモータヘの電源回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
近年小型モータが高速回転化、新材料の適用により小型・軽量化されているのを利用して、翼面加重が１平方メートル当たり５ニュートン以下、即ち室内でも飛行できる歩行速度３ｍ／秒以下の低速で空中を浮遊する電動の浮遊体が可能になるのではないかという発明者らの発想がきっかけで、この発明がなされた。この発想により、従来実現されていなかった、実用的な玩具としての浮遊体を実現したものである。また、本発明は、一種の癒しを提供する玩具としての使用を狙ったものである。
【００１０】
図１は、浮遊する浮遊体の各部の名称を示す図である。
図１（ａ）は、浮遊体の側面図、図１（ｂ）は、上面図である。
ここでは、浮遊体の一例として、胴部と主翼と水平尾翼を持っている浮遊体の場合を示している。ここで、浮遊体とは、「空中に浮かび泳ぐ物体」のことである。即ち、ふわふわと漂う物体をいう。従って、ヘリコプターや通常のプロペラやエンジンで歩行速度よりはるかに高速で飛ぶ飛行機は、浮遊体とはいわない。また、浮遊体とは、一般に、「空気よりも重く、風の方向に対し、ある角度を持って歩行速度より低速で動きながら飛ぶもの」をいう。気球や風船は、空気より軽いので浮遊体ではない。浮遊体は、風に対して迎え角Ａがあることにより、揚力とわずかの抗力（無視可能）とが発生し、この揚力を受け空中に浮遊する。また、水平尾翼を主翼の無揚力線より上に反らせることにより、水平尾翼近傍では、ほぼ翼に沿って吹いてくる風に対して負の迎え角ｉを形成して飛行の安定性を保っている。迎え角Ａと水平尾翼のうわぞり角ｉの角度を調整することで、揚力を変更することができる。この迎え角Ａは、浮遊体の重心の位置を変えることによっても変更することができる。
浮遊の飛行速度は、単位翼面積辺りの加重、即ち翼面加重によって決まる。本浮遊体では、近年の高速回転化によって小型軽量化したモータの利用で、電気の力を使いながらも非常に低速で飛べるように工夫されているのである。
【００１１】
本浮遊体には、図１（ｂ）に示すように、翼の後退角Ｄが付いていて、これが機体の横滑り飛行を防いでいることは、他の飛行体と同様である。
【００１２】
実施の形態１．
まず最もわかりやすい実施形態から説明する。図２は、この形態１の浮遊体の斜視図である。
図３は、側面図である。
図４は、正面図である。
図５は、背面図である。
図２から図４においては、内部構造を示すために、ケースを示していないが、駆動装置との翼の軸との相対位置を一定にするよう、或いは鳥や昆虫や飛行機に似せて体裁を良くするよう、主翼動力装置５６をケース内に納められていることが多い。
以下、主翼動力装置５６について説明する。
本装置は、通常の回転運動を直線運動に変えるクランク装置と違って、ひも５１とクランク４４を利用して羽を羽ばたかせて計量化を図っているものである。
回転機４１は、浮遊体の翼の中心軸と一定の間隔を保って設置されているモータで、電池４９からの電力を得て電機子が回転する。電池４９は支持板５４に取り付けられている。支持板５４は、浮遊体３１に固定されている。また、回転機４１も浮遊体３１に固定されている。回転機４１の回転軸には、歯車４３が設けられている。歯車４３は、クランク４４に固定された歯車４６とかみ合っている。歯車４３と歯車４６によりモータも回転数（通常一秒に数１００回）と羽ばたき回数（通常１秒に数回）との比（約１００）の高減速比を有する減速機構５５を形成している。通常、この程度の減速比になると図示されてはいないが他の歯車を複数加えることにより減速機構５５を形成している。クランク４４には、ひも止め４７が突起状に設けられている。ひも止め４７には、２本のひも５１の端部が結ばれている。Ｕ字状のパイプ４８は、支持棒５３に固定されている。また、クランク軸４５は、支持棒５３と支持板５４に指示され、回転できるようになっている。クランク４４は、回転機４１の回転に合わせてひも止め４７を円周上に移動させる。このため、ひも５１は、ひも止め４７の移動に伴い、張力をかけられ引っ張られたり解放されたりする。ひも５１は、中心骨と一定の距離を保っているパイプ４８の内部を通過して、主翼１５に結ばれている。従って、ひも５１がパイプ４８を通過移動することにより、主翼１５が上下に移動する。つまり、主翼１５が羽ばたくことになる。
【００１３】
即ち、回転機４１によりクランクとひもで主翼１５を羽ばたかせることができるようになる。
【００１４】
ひも５１と、減速機構５５と、クランク４４とにより、動力伝達部を構成している。動力伝達部により回転機４１の動力を主翼１５に伝えることができる。
以上のような構成を持つことにより、主翼動力装置５６は、主翼１５を飛行に適当なサイクルで羽ばたかせることができる。
なお、ひも５１は、線材の一例であり、素材は、釣り糸などの、パイプ４８との接触によりすり切れないものであればよい。
【００１５】
図５を用いて、軽量化に工夫が施された浮遊体３１の骨組み構造について説明する。
浮遊体３１は、浮遊体３１の対称軸となる本体中心骨３９を有している。また、主翼１５の主要部となる空力中心（揚力の中心点：モーメントが迎え角の大小にかかわらず一定であるような点）の近傍に配置された主翼主骨３３と、主翼補強骨３５を主要構成部材としている。また、本体中心骨３９と平行に、かつ、板骨３４の両端部から本体中心骨３９を挟んで対象に主翼中間縦骨１１を有している。板骨３４は、主翼中間縦骨１１と前縁を固定するための発泡剤などを用いた軽量の板骨である。また、主翼１５の端部の上方外縁部分の形状保持のために、主翼細骨１３を有している。また、これらの骨組みに対して、浮遊体３１本体を構成する所用の強度を有する軽量で強靭な合成樹脂シート、或いは、合成樹脂不織布、等からなる烏や蝶等の生物を印刷した浮遊体シート３６を有している。浮遊体シート３６は、前述した骨組みに接着固定されるものである。また、取付部材１７に本体中心骨３９が貫通して浮遊体の先頭から水平尾翼まで本体中心骨３９が存在している。さらに、補強骨３５をシートに接着固定すると主翼主骨３３と中心骨３９との角度が固定する。更に、補強骨３５と中心骨の交点には補強シート部材１７（取付部材１７）が接着され、この点に水平尾翼骨１８が接続されている。板骨３４を除く各骨材には、グラスファイバ又はカーボンファイバ強化樹脂、檜、ラミン等の木材等の線材を使用する。或いは、断面形状を適当に設計して、必要な方向の剛性を高めた、プラスチックを使用しても構わない。
このようにして主翼主骨３３を主とした主翼１５は、軽量でありながら剛性を持ち、主翼１５が羽ばたいても、常に主翼１５が追随するようになっている。
【００１６】
図６と図７は、羽ばたき動作を説明する概念図である。
ここでは説明を簡単にするために、胴体に固定され主翼中心軸との距離が一定に保たれたパイプ４８を直線上にしたものを図示している。図６に示すように、クランク４４が矢印Ｈの方に回転し始めるとひも５１が引っ張られ、主翼の中心棒とパイプ４８およびモータケース７６との距離が一定に保たれているので、主翼１５は矢印Ｅの方向に移動する。図７に示すように、ひも止め４７が１８０度回転した時点で、主翼１５は最下に到達する。更に、クランク４４が回転し続けることにより、主翼１５は、翼に作用する揚力と羽ばたき機構に作用する重力によって、矢印Ｆの方向に戻ることになる。通常、主翼１５が矢印Ｅの方向に戻るように、主翼１５が弾性を有しており、その弾性力により戻る力を付加することによって後述する共振周波数や安定飛行に必要な羽ばたき周波数を調整する。
【００１７】
図８は、回路図を示している。回転機４１には、抵抗５８と電池４９が接続されている。電池４９からの電力供給に基づき、回転機４１は、矢印Ｈの方向に回転し続け、羽ばたき動作が連続することになる。
【００１８】
この実施の形態においては、翼の羽ばたきをしやすくするために、翼の共振周波数と飛行に必要な羽ばたきのサイクル周波数を一致させるようにすることが望ましい。モータの回転による羽ばたきのサイクルは、以下のパラメータの値が判れば計算することができる。
【００１９】
モータの定格電圧。
モータの最高回転数。
モータの最大トルク。
モータの最大電流。
減速機構。
翼のスパン方向。
片方の翼の風力中心。
羽ばたきの上下角度。
空気比重。
羽の幅。
迎え角。
空気抵抗。
浮遊体の全質量。
等。
【００２０】
以上のようなパラメータの値を変化させることにより、例えば、１秒間に１．６回のサイクルの羽ばたきが飛行に必要とあれば、この周波数で羽ばたきをさせることが可能である。
一方、モータの駆動力をひも５１により主翼１５に加えるとき、前述した１秒間に１．６回の羽ばたきと同じになるようなサイクルでひも５１に張力を与える。もし、主翼１５の共振周波数がこのサイクルと一致するならば、共振を起こすことができる。ここで共振とは、「ある物体において、外部から与える振動周波数がその物体の固有周波数に等しくなった状態」をいう。ここで固有周波数とは、「物体の自由振動の周波数」をいう。この例では、翼に対して外部からひも５１により与えられる振動周波数（１．６回／秒）がその翼の固有周波数に等しい場合に共振という状態が起こることになる。翼の固有周波数も、主翼１５の弾力性や慣性能率やその他のパラメータを変化させることにより、所定の値にすることができる。このような共振状態を作ることにより、翼が羽ばたきやすくなるし、また、エネルギーの消費も少なくなるため、モータに対する負荷が少なくて済む。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１で示した（及び、各実施の形態で示す）浮遊体の羽ばたき飛行の重要関係式について、図９を用いて説明する。
【００２２】
図９の式（１）と式（２）は、飛行の必要条件を表す式である。
主翼１５の特定の形状（アスペクト比が重要）で１つ飛ぶものを見つける。ここで、アスペクト比とは、一対の主翼１５を１８０度方向に広げた場合の全長と主翼１５の前後奥行き（頭部から水平尾翼方向）の長さとの比（主翼縦横比）である。
主翼１５の特定の形状（アスペクト比が重要）で１つ飛ぶものが見つかれば、それ（例えば、主翼の縦・横・形状・アスペクト比など）を縮小ないし拡大する場合、比例定数は同一として、この式で比例計算して飛行条件を求める。
なお、比例定数は形状（主としてアスペクト比に依存）による。この比例定数の収集が重要な技術資産になる。
【００２３】
また、同じモデル（同一形状、同一重さ、同一素材など、同一仕様の浮遊体）で同じ迎角の場合、推力（推進力）は、式（３）に従って増加する。
【００２４】
図１０に、各実施の形態の浮遊体の特性例を示す。
図１０（ａ）には、締結線無しで自由飛行する大型自由飛行模型体と、締結線で拘束された小型有線飛行模型体の各種数値例が示されている。また、図１０（ｂ）には、モータ１とモータ２との例が示されている。
なお、図１０の数値は、四捨五入等の関係で値が正しくないように見えるものがある。
ここで特徴となる点は、以下のとおりである。
【００２５】
１．全体の重量が軽い。重力に逆らって飛ばすため、全体の重量は、２０グラム以下であることが望ましい。できれば、１０グラム以下にするのがよい。
例えば、モータ１を用いた場合、大型自由飛行模型体の全質量は、１７．７グラムである。小型有線飛行模型体の全質量は、５．５グラムである。
【００２６】
２．動力源の重量が軽い。モータの重量は、１グラム以下であることが望ましい。例えば、モータ１は、０．７グラムである。モータ２は、１．０グラムである。
モータの重量と飛行模型体の全質量との比は、２０％以下であることが望ましい。できれば、５％前後にするのがよい。
例えば、モータ１の重量と飛行模型体の全質量との比は、大型自由飛行模型体の場合、０．７対１７．７＝０．０３９５＝約４％である。小型有線飛行模型体の場合、０．７対５．５＝０．１２７２＝約１３％である。
また、モータ２の重量と飛行模型体の全質量との比は、大型自由飛行模型体の場合、１．０対１８．０＝０．０５５５＝約６％である。小型有線飛行模型体の場合、１．０対５．８＝０．１７２４＝約１８％である。
【００２７】
３．翼面荷重が小さい。翼面荷重は、３ニュートン／平方メートル、できれば、２ニュートン／平方メートル以下であることが望ましい。さらに、強度設計の点から、できれば、１．７ニュートン／平方メートル以下にするのがよい。
例えば、重力加速度を９．８ｍ／ｓ２とすると、モータ１を用いた場合、大型自由飛行模型体の翼面荷重は、（（１７．７／１０００）＊９．８）／０．１０７＝１，６２１≒１．６２ニュートン／平方メートルである。小型有線飛行模型体の全質量は、（（５．５／１０００）＊９．８）／０，０３３＝１，６３３≒１．６３ニュートン／平方メートルである。翼を小さくして、翼面積を半分にすれば、狭いところでも飛行可能になる。この場合、翼面荷重は２倍になり、例えば、約３．２ニュートン／平方メートルとなるが、翼の強度の点などから、翼面荷重は３．０ニュートン／平方メートル以下にすることが望ましい。
【００２８】
４．室内でも飛行可能である。室内でも飛行可能なモータ駆動の低速羽ばたき機が可能になった理由は、以下のとおりである。
（１）機体の翼面荷重が、１２０ｇ／ｍ２以下になった。例えば、図１０のように１００ｇ／ｍ２〜１１２ｇ／ｍ２と軽くなった。
（２）図１０ようにモータが軽量高性能になった。
（３）３．７Ｖ１２０ｍＡｈという軽量高容量のリチェウムポリマー二次電池が入手できるようになった。
【００２９】
５．今までの飛行体に比べて速度が遅くても空中に浮遊できる。図１０に示す飛行模型体の速度を数式により説明する。
羽ばたき飛行させるのに必要なモータ出力は、全質量×重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）×空力抵抗係数（０．１程度）×可楊飛行速度である。
ここで可楊飛行速度は、（翼面荷重／（（１／２）×空気の密度））１／２であり、空気の密度が、１．２０〜１．２９ｋｇ／ｍ３とすると、図１０に示す飛行模型体の速度は、約１．６ｍ／秒（歩行速度程度）である。例えば、翼面荷重を１．６２Ｎ／ｍ２とし、空気密度を気温０℃で１．２ｋｇ／ｍ３とすると、浮遊可能な飛行速度は、
（１．６２／（１／２）＊１．２）１／２＝１．６４ｍ／ｓ
となる。
また、翼面荷重を１．６２Ｎ／ｍ２とし、空気密度を気温２０℃で１．２９ｋｇ／ｍ３とすると、可楊飛行速度は、
（１．６２／（１／２）＊１．２９）１／２＝１．５８ｍ／ｓ
となる。
パーツの交換などを可能とすると、翼面荷重が変化することもあるので、浮遊体の速度も変化するが、浮遊可能な飛行速度は２．０ｍ／秒あれば空中に浮遊するであろう。
従って、図１０に示す飛行模型体を空中に浮遊させるのに必要なモータ出力は、次のようになる。
（１）小形の場合９ｍＷ（５．５＊９．８＊０．１＊１．６＝８．６２）
（２）大型の場合２８ｍＷ（１７．７＊９．８＊０．１＊１．６：＝２７．７５）
モータの定格最大出力は図１０（ｂ）に示したとおり、モータ１の場合、４００００／６０＊１．６／１００＊９．８／４≒２６．１ｍＷであり、モータ２の場合、２６０００／６０＊０．９／１００＊９．８／４≒９．５５ｍＷであるが、電圧を倍（許容範囲）に上げて出力を４倍にすれば、オン、オフの間欠運転で倍の出力が必要であるとしても、まだ十分な余裕を持って飛ばすことが可能である。
図１０に示す浮遊体体の最低浮遊飛行速度は、１．６ｍ／秒（歩行速度程度）であり、通常の模型飛行機の場合、１０ｍ／秒以上の速度が必要なのに比べると、図１０に示す飛行模型体は極めて安全な飛行体といえる。また、３．０ｍ／秒以下の低速度で飛行させるようにしてもよい。３．０ｍ／秒は、時速約１０ｋｍ程度（早足歩行、或いは、遅い駆け足程度）の速度であり、安全性を保ちながらある程度のスピードの飛行も楽しむことが可能である。
【００３０】
以上のように、この実施の形態によれば、安全で、安価な飛行模型体を提供することができる。また、室内でも遊べる小型で軽量な飛行体・浮遊体を提供することができる。
【００３１】
実施の形態３．
図１１は、共振状態にある浮遊体のモータ電気回路にスイッチ５７とコンデンサ６１を設けて消費電力の削減を図った場合の動作説明図である。
図１２は、そのフローチャートである。
（ａ），（ｆ），Ｓ２１，Ｓ２２
スイッチ５７をオンにする。電池４９から回転機４１に電流が流れると同時に、コンデンサ６１に帯電電流が流れ、コンデンサ６１が帯電される。
（ｂ），（ｇ），Ｓ２３，Ｓ２４
クランク４４が１７０度回転した時点でスイッチ５７をオフにする。
（ｃ），（ｈ），Ｓ２５
スイッチ５７がオフにされると、コンデンサ６１から放電される。この放電後、回転機４１には電源からの電力の供給がなくなる。
（ｄ），（ｉ），Ｓ２６，Ｓ２７
主翼１５が矢印Ｆの方向に自力で戻ることにより、クランク４４が矢印Ｈの方向に回転する。この時点で回転機４１は発電機となる。このようにして、回転機４１からの電流は、コンデンサ６１に帯電される。コンデンサ６１の容量が充分大きい場合には、回転機４１で発電された電力はコンデンサ６１に蓄えられる。
（ｅ），（ｊ），Ｓ２８
クランク４４が３６０度回転した時点で、スイッチ５７をオンにする。この時点で、回転機４１は、電源から電力が供給され発電機からモータに変わる。（ｊ）の状態は（ｆ）の状態と同じであり、以後、動作が繰り返され、羽ばたきが継続する。
【００３２】
この実施の形態によれば、コンデンサ６１を設け、回転機４１を発電機として用いるため、電池４９の電力消費を削減することができる。
なお、図１３に示すように、電池４９の代わりに、充電池５９を設けるようにしても構わない。この場合の動作は、図１１に示したものと同じになる。即ち、回転機４１が発電機として機能し、かつ、その電力の電圧が充電池５９よりも高い場合には、充電池５９に充電されることになり、長時間の動作が可能になる。
【００３３】
実施の形態４．
図１４（ａ）は、主翼動力装置５６の他の例を示す図である。
減速機付き回転機４１の回転軸が本体中心骨３９と同一軸になるように減速機付き回転機４１が取り付けられている。回転機４１の回転軸には、クランク４４が直接取り付けられている。クランク４４のひも止め４７には、ひも５１が結ばれている。回転機４１は、正逆両方向（即ち、矢印Ｈ，矢印Ｉの方向）に回転する。パイプ４８は、支持棒５３により固定されている。支持棒５３は、クランク軸４５にベアリングを介して取り付けている。クランク軸４５も本体中心骨３９と同一軸上にある。
このような構成にするのは、回転機構を支える筐体をなくして軽量化を図るためである。
【００３４】
図１４（ｂ），（ｃ）は、動作説明図である。
回路に回転機４１への電流を逆転させる極性切り替え用のスイッチ５７を設けることにより、回転機４１は、正逆両方向に回転することができる。この実施の形態では、回転機４１の回転角度ｑ、又は、クランク４４の半径ｒを変えることにより、羽ばたきの大きさを変えることができる。
【００３５】
実施の形態５．
限られた空間を自由に飛行する浮遊体は、進行方向を制御する必要がある。図１５と図１６は、水平尾翼を動かして進行方向変える水平尾翼動力装置６９を示す図である。
水平尾翼動力装置６９は、水平尾翼中心骨１９を備えている。飛行物体が安定に飛ぶためには、図１５に示すように、水平尾翼１６を主翼１５、或いは、胴部２４の面よりも跳ね上げる必要がある。即ち、水平尾翼１６により図１の角ｉを持たせる必要がある。このｉ角を確保するため、及び、水平尾翼１６の回転機構を取り付けやすくするため、水平尾翼１６の浮遊体シート３６の裏面にＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）の素材で作られた水平尾翼中心骨１９を取り付ける。また、浮遊体のシート３６には、穴２３を設け、水平尾翼中心骨１９を浮遊体シート３６の穴２３に通し、胴部２４の表面側に一端部を出す。この表面側に出された水平尾翼中心骨１９の端部を減速機付きモータ６５（回転機）に取り付ける。従って、モータ６５が正逆方向に回転することにより、水平尾翼中心骨１９も軸回りに正逆方向に回転することができる。水平尾翼中心骨１９の他端部の両側には、水平尾翼板２１が取り付けられる。水平尾翼板２１は、水平尾翼成形プラスチック板である。水平尾翼板２１は、水平尾翼１６の形をしっかり形作り、水平尾翼１６の制御の再現性を確保するためのものである。水平尾翼板２１は、水平尾翼骨１８に接続される。従って、水平尾翼中心骨１９が正逆両方向（矢印Ｌ，矢印Ｍ）の方向に回転することにより、水平尾翼板２１及び水平尾翼骨１８は、矢印Ｊ及び矢印Ｋの方向に回動することになる。
【００３６】
水平尾翼動力装置６９は、モータ６５を取り付けている角度変更部６６を有している。角度変更部６６は、モータ６５の取り付け角度Ｒを変更することができるように、モータ６５を保持している。この取り付け角度Ｒを変更することにより、水平尾翼１６は、矢印Ｎ，矢印Ｑの方向（上下方向）に動くことができる。従って、水平尾翼中心骨１９は、自分白身の軸を中心にして回転するとともに、その軸と本体中心骨３９となす角度（取り付け角度Ｒ）を変更することができる。
このようにして、水平尾翼１６は、風から受ける力を自由に変化させることができる。
取り付け角度Ｒを変更するということは、図１の角ｉを変更することに他ならない。
【００３７】
水平尾翼動力装置６９には、無線通信部６７が備え付けられている。無線通信部６７は、携帯電話機６８と無線通信する。携帯電話機６８のボタンを選ぶことにより、モータ６５及び角度変更部６６が動作し、水平尾翼１６が制御され、その結果、人間は、浮遊体３１が浮遊する上下方向、左右方向、傾き方向を意図的に変えることが可能になる。
【００３８】
実施の形態６．
図１７は、水平尾翼動力装置６９の他の例を示す図である。
図１７の場合は、１本の本体中心骨３９があり、その両側に磁石板７１と電磁石７２が設けられている。無線通信部６７は、携帯電話機６８と無線通信することにより、電磁石７２に対して正逆方向に通電させることができる。電磁石７２には、２本の水平尾翼骨１８が固定されている。図１７の（ｂ），（ｅ）は、電磁石７２が通電されていない場合を示している。図１７の（ｃ），（ｆ）は、電磁石７２が通電されて矢印Ｊの方向に傾いた場合を示している。その結果、水平尾翼も矢印Ｊの方向に傾く。図１６の（ｄ），（ｇ）は、電磁石７２が通電した結果、矢印Ｋの方向に傾いた場合を示している。その結果、水平尾翼１６も矢印Ｋの方向に傾く。
なお、この例においても、本体中心骨３９と水平尾翼骨１８を結ぶ水平尾翼板２１を設けるようにしても構わない。
【００３９】
実施の形態７．
図１８と図１９は、実施の形態６の水平尾翼動力装置６９の他の例を示す図である。
図１８は、水平尾翼動力装置６９の正面図である。
図１８は、軸受ハウジング１８１からフタ１８６をはずした状態の断面図である。
【００４０】
図１９は、図１８の水平尾翼動力装置６９のＡ−Ａ断面図である。
図１９は、軸受ハウジング１８１にフタ１８６が取り付けられた状態の断面図である。
図１９の水平尾翼中心骨１９の右方向の構造は図１６に示した構造と同じである。
【００４１】
水平尾翼動力装置６９の軸受ハウジング１８１は傾斜取付面１８９により、本体中心骨３９に固定される。傾斜取付面１８９は、水平尾翼中心骨１９に対して、７．５度の角度を持ったテーパ面である。したがって、水平尾翼中心骨１９は、本体中心骨３９に対して７．５度の取り付け角度Ｒで取り付けられる。
【００４２】
水平尾翼中心骨１９は軸受ハウジング１８１に対して水平尾翼中心骨１９の軸周りに回転可能に取り付けられる。水平尾翼中心骨１９の端部には座金１８７を介して円盤状の駆動輪１８２が固定される。駆動輪１８２の外周にはＯリング１８３が取り付けられる。
【００４３】
偏芯軸ジャケット１８５には、モータ１８４がモータ軸１８８方向に挿入され固定される。偏芯軸ジャケット１８５は肉厚が変化した筒状モータ収容器で有り、モータ１８４のモータ軸１８８を偏芯させるために用いる。偏芯軸ジャケット１８５は軸受ハウジング１８１に固定される。その結果、モータ１８４のモータ軸１８８がＯリング１８３に接するように、かつモータ軸１８８が偏芯した状態で、モータ１８４が軸受ハウジング１８１に固定される。
【００４４】
モータ軸１８８とＯリング１８３との圧力調整は、モータをあらかじめ偏芯させた偏芯軸ジャケット１８５に挿入し、偏芯軸ジャケット１８５を軸受ハウジング１８１のモータ取り付け孔に挿入してセットすることにより行う。偏芯軸ジャケット１８５によりモータ軸１８８とＯリング１８３の押し圧が調整できる機構になっている。
【００４５】
例えば、図１８と図１９に示した水平尾翼動力装置６９の全体重量は約２グラムである。
また、モータ１８４として、例えば、市販のモータを使用することができる。
軸受ハウジング１８１の素材は、例えば、ポリアセタールがよい。
また、水平尾翼中心骨１９の素材は、強度のために、特殊断面形状のプラスチック、ガラス繊維又はカーボン繊維による強化プラスチックがよい。
また、Ｏリング１８３のリングの素材は、すべり止めのために、バイトン、フッ素ゴム、ウレタン、シリコンゴム等を用いるのがよい。
【００４６】
図１８と図１９の水平尾翼動力装置６９の動作について説明する。
モータ１８４のモータ軸１８８が正逆方向に回動すると、Ｏリング１８３も正逆方向（矢印Ｍ，Ｌ方向）に回動し、水平尾翼中心骨１９も正逆方向（矢印Ｍ，Ｌ方向）に回動する。
その結果、図１６に示すように水平尾翼１６は、正逆方向（矢印Ｊ，Ｋ方向）に回動する。
【００４７】
以上の尾翼駆動装置は、通常の凧に適用することによって、一本の糸でも凧を自由に動かすことができる。
【００４８】
実施の形態８．
図２０は、羽ばたかないが低速で飛行する浮遊体３１の胴部２４に空胴２５を設けた場合を示している。
そして、空胴２５に高速で回転する超小型ファン７３と減速機の無い高速回転モータ６５を設けている。
このような構成により、空気流が胴部２４の空胴２５を強制的に通過して、羽ばたきの推力に代替することになる。
【００４９】
実施の形態９．
図２１，図２２は、浮遊体３１を台７５に取り付けた場合を示している。
図２１の場合には、台７５に電池４９を設け、電池４９からの電力をリード線（電線）７４に供給している。従って、浮遊体３１に電池４９を設ける必要はない。このため、電力を家庭の電線から供給すれば、永久に浮遊する浮遊体３１を得ることができる。
【００５０】
図２２は、糸３７を省き、リード線７４を糸３７との代わりとしたものであり、構成が簡単になる。
【００５１】
実施の形態１０．
図２３は、糸ないし糸の代わりの電線に拘束されて飛行する浮遊体を示している。図で、電線は、軸（進行）方向では重心位置、垂直方向では胴体の最下点に取り付けられている。また翼にエルロンを付けることによって、揚力を翼面に立てた垂線から一定角度だけ傾けている。
この傾いた揚力が回転運動によって生じる遠心力や遠心方向に傾くことによって生じる重力などによるトルクを打ち消し、浮遊体が永久円運動をできるようにしたものである。このときの各種の角度は、図２４の式によって求められる。
図２５は、糸ないし糸の代わりの電線を胴体下部の横から取り出したものであるが、この方法でも、上と同一の効果が得られることは自明である。
【００５２】
図２６は、台７５として用いられる地上制御機構８０の内部構成図である。
固定ケース８１の内部には、モータ８４とギアー８２とギアー８８がある。ギアー８８の中心には、回転軸８３があり、回転軸８３の上端に回転ケース９１が取り付けられている。
回転ケース９１の内部には、モータ９４とギアー９２とギアー９８がある。ギアー９８の回転により、線巻きドラム９５の回転軸９３が回転する。更に、回転ケース９１の内部には、電池４９が内蔵されており、電池４９は、例えば、回転軸９３を経由して、線巻きドラム９５に巻かれた電線７４に電力を供給する。電線７４は、リング９９を経由して上空の浮遊体に接続される。
浮遊体を屋内で電線付きで飛ばすときには、浮遊体が回転（旋回）して飛ばなければ飛翔は続かない。この場合、電線７４にねじれが生じてしまう。この回転（旋回）に併せて線巻きドラム９５の入った回転ケース９１も回転しなければならない。回転ケース９１を固定ケースのモータ９４で強制的に回転させる理由は浮遊体の回転（旋回）と同期させて回転ケース９１を回転させ、電線７４にねじれを生じさせないためである。或いは、回転ケース９１を強制的に回転させるのではなく、自由に回転させるようにしておいてもよい。
なお、電源は、図２６のように、回転ケース９１の中に電池４９として入れるか、スリップリングを付けて外付けとする。制御スイッチ９７は、羽ばたきのためにモータ印加電圧の電圧の正負の切り替えをやるボタン９６を有し、切り替えた周波数が羽ばたきの周波数を制御する。これによって、浮遊体の飛行速度を制御する。
【００５３】
実施の形態１１．
図２７は、地上制御機構８０の内部構成図である。
また、図２７は、電線７４（糸３７）を浮遊体３１に取り付け旋回浮遊しやすくした場合を示している。
図２５で説明したように、浮遊体３１が羽ばたくことにより、前進する力が働き、浮遊体３１は、円周Ｖ上を飛行することになる。
【００５４】
台４８０の内部には、回転機構４８３と回転変圧器４８４とが設けられている。台４８０の上端には、筒部４９０がある。筒部４９０は、伸縮棒４８６の外周囲を支える土管型の筒である。
回転機構４８３には、モータが内蔵され、回転機構４８３の中心からは、モータの回転軸４８９が」次コア４８１の中央を通過して上方に立てられている。
回転変圧器４８４は、一次コア４８１と二次コア４８２が有る。一次コア４８１と二次コア４８２にはそれぞれ巻線１８５が巻かれている。一次コア４８１と二次コア４８２とは、非接触型トランスを形成している。即ち、一次コア４８１は、台４８０に固定され、二次コア４８２は、回転軸４８９に固定され、回転軸４８９を中心にして回転可能になっている。
二次コア４８２の上面には、伸縮棒４８６が固定されている。伸縮棒４８６は、釣竿のように伸縮する円筒形の竿である。この伸縮棒４８６の高さ調節により、浮遊体３１の飛行高度を調節する。
制御箱４８７には、電源とセンサと演算装置とが取り付けられている。
電源から電線７４により回転機構４８３と一次コア４８１に電力を供給する。
回転機構４８３のモータは、自律回転することにより、二次コア４８２を回転させ、伸縮棒４８６を回転させる。
また、一次コア４８１に供給された電力は、回転変圧器４８４により変圧されて二次コア４８２から電線７４を介して浮遊体３１のモータ６５に供給される。
センサは、赤外線を上方に発生させ、浮遊体３１の回転速度を検出する。演算装置は、浮遊体３１の回転速度と一致するように、回転機構４８３のモータの回転を制御する。このため、浮遊体３１のＶ方向の旋回飛行と同期して二次コア４８２と伸縮棒４８６が回転する。その結果、伸縮棒４８６から浮遊体３１への電線７４にねじれが生じることがなく、浮遊体３１のＶ方向の旋回飛行を永久に継続することができる。
リモコン４８８は、制御箱４８７に対して、オンオフ指令、飛行速度指令などを指令するものである。
止まり本４９１は、浮遊体３１が飛行していないときの平板状の休憩所（置き場）である。
止まり本４９１の中央には、電線７４の長さを調節する長さ調節部４９２がある。止まり本４９１から浮遊体３１までの電線７４の長さを調節することにより、この浮遊体の旋回半径を自由に変更することができる。例えば、室内では短くでき、屋外では延長できる。
回転機構４８３のモータにより二次コア４８２と伸縮棒４８６とを回転させる強制的に回転させるのではなく、回転機構４８３を設けないで、浮遊体３１の旋回に応じて、二次コア４８２と伸縮棒４８６とを自由に回転させるようにしておいてもよい。
【００５５】
実施の形態１２．
図２８と図２９は、クランクの場合より小さい減速比で主翼１５を羽ばたかせる構造を示す図である。
図においては、左右対称であるため、右側の主翼１５を省略してある。
モータ６５は、モータ固定機構１９５により図示していない胴部の水平尾翼中心骨１９に固定されている。胴部の水平尾翼中心骨１９は、主翼１５の付け根に存在している。巻き取り軸１９６は、モータ６５の回転軸に直結された棒である。減速機付きモータ６５の回転により巻き取り軸１９６も回転する。
【００５６】
主翼１５の上と下には、上糸１９１と下糸１９３が取り付けられている。上糸１９１の一端は主翼１５に接続され、他端は上糸ストッパー１９２に接続されている。一方、下糸１９３の一端は主翼１５に取り付けられ、他端は下糸ストッパー１９４に取り付けられている。
【００５７】
図２８は、主翼１５が最も上にある状態を示している。図２９は、主翼１５が最も下にある場合を示している。
図２８の場合には、主翼１５が最も上にあるため、上糸１９１は、上糸ストッパー１９２より上の巻き取り軸１９６に巻き取られている。
一方、下糸１９３は、最も伸びた状態になり、下糸ストッパー１９４から直接伸びた状態になっている。
【００５８】
図２９の場合には、下糸１９３が下糸ストッパー１９４よりも下の巻き取り軸１９６に巻き取られた状態になり、上糸１９１が上糸ストッパー１９２から直接伸びた状態となっている。
【００５９】
上糸１９１と下糸１９３は、モータ６５の回転により巻き取られる方向が反対になるように、巻き方を反対にしてある。例えば、巻き取り軸１９６が右回転すると、上糸１９１は巻き取られ、下糸１９３は伸びる。逆に、巻き取り軸１９６が左回転すると、上糸１９１は伸び、下糸１９３は巻き取られる。
【００６０】
このように、モータ６５を正逆両方向に回動させることにより、主翼１５が上下する。即ち、主翼１５が羽ばたくことになる。この場合、例えば、羽が最下点から最上点まで移動する間に上糸ないし下糸が変化する長さの２倍を巻き取り軸の円周で割っただけの減速比が得られるので、一段の減速比の小さい減速機でよく、場合によっては減速機が省略できるので、ギアーの軽量化が図れることになる。
【００６１】
実施の形態１３．
図３０と図３１と図３２は、主翼１５を羽ばたかせる他の構造を示す図である。
図３０は、羽ばたきの最上点を示している。
図３１は、羽ばたきの最下点を示している。
図３２は、平面図を示している。
【００６２】
主翼１５は、板ばね１０３に取り付けられている。板ばね１０３は、取り付け台１０１に取り付けられている。取り付け台１０１は、胴部である。
板ばね１０３は、図３１に示すように、主翼１５を水平方向に保つような力を発揮するものである。
【００６３】
モータ６５は、取り付け台１０１に固定されている。モータ６５の回転軸は、一対の主翼１５の間にあって、取り付け台１０１から垂直方向に伸びている。
【００６４】
巻き取り軸１９６を回転させることにより、糸１９９が巻き取られる。モータ６５の回転により糸１９９を巻き取り、図３０のように、羽ばたきの最上点を得た状態でモータヘの電源供給をやめる。
【００６５】
この時点で、板ばね１０３の復元力が働き、図３０から図３１の状態に戻る。図３１の状態になってから再びモータ６５に電源を供給し、糸１９９を巻き取ることにより、主翼１５が再び上昇する。
【００６６】
このように、板ばね１０３の復元力を利用することにより、羽ばたき構造を簡単にすることができる。また、板ばね１０３の復元力を用いることにより、羽ばたきを補助することができる。
【００６７】
実施の形態１４．
図３３は、電源の一例を示す図である。
直流モータ１４１に対して、交流電源１０９が接続されている。交流電源１０９は、例えば、１Ｈｚの交流信号を発生する。
【００６８】
図３３（ｂ）に示すように、交流信号のＡ区間では、直流モータ１４１が正転し、糸が巻き取られ翼が上昇する。
また、Ｂ区間では、モータが逆転し、糸が解き放たれ翼が下がる。この交流電源１０９は、周波数の低い交流信号を発生させる。
【００６９】
従って、直流モータ１４１にとって見れば、Ａ区間はプラスの直流を供給されたものと見なすことができる。
また、Ｂ区間ではマイナスの直流が供給されたものと見なすことができる。従って、直流モータ１４１は、Ａ区間で正転し、Ｂ区間で逆転するのである。
【００７０】
このように、直流モータ１４１が動作する周波数の低い交流信号を使うことにより、直流モータ１４１に供給される電流がなめらかに変化するため、翼の羽ばたきもなめらかな動きになり、直流信号を送るよりもより自然の羽ばたきを得ることが可能になる。
【００７１】
なお、この実施の形態の直流モータ１４１と交流電源１０９は、各実施の形態のいずれの主翼動力装置５６に対しても用いることができる。
また、交流電源１０９の代わりに、直流電源を用いる場合に、リチェウムポリマー２次電池を付ければ、長時間の飛行が可能になる。
【００７２】
実施の形態１５．
図３４は、主翼１５を羽ばたかせる他の構造を示す図である。
図３４において、上は浮遊体の背面であり、下は浮遊体の正面（腹面）である。
この実施の形態の浮遊体は、胴部の取り付け台１０１と、胴部の両側に取り付けられた一対の主翼１５と、一対の主翼の間に設けられ、主翼の羽ばたく方向（上下方向）に延在する巻き取り軸１９６と、一対の主翼と一端がそれぞれ接続され、他端が巻き取り軸１９６にそれぞれ接続された一対の糸１９９と、胴部に取り付けられ、巻き取り軸を回転させる主翼動力装置（モータ６５）とを有している。
【００７３】
また、上記一対の糸１９９は、一対の主翼１５と巻き取り軸１９６との間では、直線状に張られている。接続点１０７は、負荷（糸１９９を引っ張る力）を小さくするため主翼主骨３３の１／２よりも先端側にあることが望ましい。先端でもよいが、翼の先端の自由な（自然な）羽ばたきを助長させたいため、先端点よりは胴側にあることが望ましい。例えば、主翼主骨３３を１：２に分ける点を用いるのがよい。
【００７４】
また、上記巻き取り軸１９６は、一対の主翼主骨３３の結合点（又はその近傍）から翼背面方向（図３４の上方向）へ胴部の取り付け台１０１の板面（背面）に対して垂直方向に伸びた棒であり、一対の主翼１５の羽ばたきに応じた接続点１０７の位置の上下移動に伴い糸を巻き取る位置を変更する。
【００７５】
また、主翼動力装置として、回転軸を有するモータ６５を備え、上記モータ６５の回転軸と巻き取り軸１９６とを直結している。
【００７６】
さらに、主翼の羽ばたきを補助するバネ６４を備えている。バネ６４は、一対の主翼主骨３３の略中間部にＣ字状又はＵ字状に取り付けられている。
【００７７】
また、図３４においては、主翼主骨３３とシート１３６を上下反対にしている点が特徴である。主翼１５は、上下に羽ばたく羽であり、主翼の骨格を形成する骨と、骨の上につけられた軽量のシートとを備えている。
シート１３６は、浮遊体シート３６のことである。通常、シート１３６は、地表側（下側）に設けられているが、ここでは、骨格を形成している骨を下にしている。
その理由は、主翼１５を羽ばたかせることにより、風の抵抗を得、かつ、風の流れを得るためには、シート１３６が主翼主骨３３などの骨よりも上にあった方がよいからである。即ち、主翼１５のスムーズな気流形成のために、シート１３６をモータや骨の上側（天空側）に設けている。
【００７８】
また、バネ６４がＣ字状又はＵ字型になって一対の主翼１５に取り付けられ、一対の主翼１５のなす角度を所定の角度（例えば、１８０度）に保つように付勢している。このバネは、ゴムやＦＲＰ（ファイバー強化プラスチック）などでもよい。このバネ６４により、主翼１５の羽ばたきの戻り（矢印Ｅ）を補助することが可能になる。
【００７９】
図３４において、高さＨの場所に、糸１９９と巻き取り軸１９６の結合点がある。この結合点の高さをなるべく高くした方が巻き取り軸１９６の糸１９９を引っ張る力が小いさくて済む。このため、巻き取り軸１９６は、一対の主翼１５の真中に直立した状態で上空に延在していることになる。また、こうすると、翼が例えば最下点から最上点に移動する間に変化する糸の直線部の長さが長くなるので、この長さの２倍を巻き取り軸の円周で割った減速率がおおきくなり、より高速のモータや後述する減速機の重量の軽減が図れる。
【００８０】
なお、巻き取り軸１９６の延在方向を一対の主翼１５の付け根の真中中央から斜め後方（水平尾翼方向）に傾ける構成にしても構わない。巻き取り軸１９６の先端を斜め後方（水平尾翼方向）に傾けた場合、糸１９９が上方に巻き取られるに従って、主翼と系との接続点１０７も後方に引っ張られることになり、主翼の羽ばたきにひねりを加えることができる。
【００８１】
実施の形態１６．
図３５と図３６は、胴部を檜板２９９で囲い、その中に、一段の減速機構５５を設けた場合を示している。
【００８２】
減速機構５５は、歯車４３と歯車４６で構成されている。この減速機構５５を用いることにより、巻き取り軸１９６の回転速度を調節することができるだけではなく、回転軸を上下に延在させることができる。この回転軸の上下への延在は、図２８の実施例を実現するのに利用すると図２８のモータ固定機構が不用になり構造が簡単になる。
ただし、ギアーがある場合には、モータに若干の逆転電圧を加えて、ギアー逆転時に生じる摩擦抵抗を打ち消して、ばねによる戻りを容易にする必要がある。
【００８３】
また、檜板２９９を用いているのは、重さを軽くするためである。檜板２９９以外に、ラワン材等の軽量の木材を用いても構わない。或いは、プラスチックを用いても構わない。
【００８４】
実施の形態１７．
図３７は、電池４９（電源）を糸目３８にぶら下げた場合を示している。
電池４９は、図３７（ｂ）に示すように、糸目３８に対して位置が変更できるように結ばれている。従って、電池４９は、糸目３８に対してスライドして取り付けられるようになっている。
【００８５】
電池４９の位置を変えることにより、重心の位置を調整することが可能になる。浮遊状態では浮遊体の迎角は重心の位置によって変るので、電池４９の位置を変えて推力や揚力を決める迎角を希望のものにすることができる。
【００８６】
また、電池４９が胴体より下部にあり、かつ、電池４９が最も重量が重い部品であることから、低重心化（安定化）を図ることができる。
【００８７】
また、胴部と水平尾翼１６との角度を調節するために、スペーサ９９９を設けている。スペーサ９９９は、水平尾翼１６の水平尾翼中心骨１９と胴部の取り付け台１０１との間に差し込まれるテーパ形状のくさび状板である。スペーサ９９９の厚さ、或いは、角度を変えることにより、水平尾翼１６の取り付け角度を変更することができる。
従って、スペーサ９９９を取り替えることにより、ｉ角を調節することができる。ｉ角で迎角がかわるので、これによっても浮遊体にきわめて重要な迎角を変えることができる。
【００８８】
実施の形態１８．
浮遊体の形は、烏に限らず、蝶、トンボ、人（顔）、カエル、その他の動物でも構わない。
また、浮遊体は、１本の締結線で結ばれた凧でもよい。凧にすれば、締結線で結ばれているので、飛んでいってしまうことがない。
また、漫画の主人公、アニメキャラクタでも構わない。
【００８９】
また、電気回路を外部から絶縁することにより、空中でなくても、水中や海中において使用することも可能である。
【００９０】
なお、各実施の形態では、主として、特徴となる点を説明したが、各実施の形態の記述内容やこれらの特徴を組み合わせたり、取捨選択して実施することが可能である。
【００９１】
実施の形態１９．
図３８は、主翼１５を羽ばたかせる他の構造を示す図である。
図３８（ａ）は、正面図を示し、図３８（ｂ）は、側面図を示している。
図３８は、巻き取り軸１９６を上部（背面方向）に設け、下部（腹面方向）にバルサ棒１６９を使用したばね材料としてはきわめて軽量なゴム１６４を取り付けた構造を示す図である。
【００９２】
主翼１５は、取り付け台１０１或いは本体中心骨３９に取り付けられている。バルサ棒１６９は、取り付け台１０１に取り付けられている。バルサ棒１６９の頭部にはＶ字或いはＵ字の切り込み１６１（くぼみ）が有る。取り付け台１０１は、胴部である。
ゴム１６４は、バルサ棒１６９の柱頭部の切り込み１６１（くぼみ）を経由して、その両端が主翼主骨３３の中間部（接続点１６３）にむすばれている。この接続点１６３は、モータ６５（減速機構付きの場合もある）の巻き取り負荷をなるべく増加させないようにするために、糸１９９の接続点１０７よりも胴体側に有る。バルサ棒１６９は、棒状でも板状でもよく、形や材質を問わない。バルサ棒１６９の高さは、ゴム１６４が主翼１５を下方に引く張力を発揮できる程度の高さであればよい。ゴム１６４は、主翼１５を常に下方に引く張力を発揮する弾性体の一例である。
バルサ棒１６９の代わりに、モータ６５（減速機構付きの場合もある）の筐体を用い、モータ６５の筐体底部をゴム１６４が経由するようにしても構わない。バルサ棒１６９の代わりに、図１５に示したケース７６を用い、ケース７６の外周底部をゴム１６４が経由するようにしても構わない。
ゴム１６４は、劣化する可能性が有るので、取り替え可能に主翼主骨３３にむすばれるようにするのが望ましい。
【００９３】
モータ６５（減速機構付きの場合もある）は、取り付け台１０１に固定されている。ベアリング部１６５は、モータ６５と反対側に、取り付け台１０１に固定されている。モータ６５の回転軸には、巻き取り軸１９６が同一軸方向に取り付けられている。巻き取り軸１９６は、一対の主翼１５の間にあって、取り付け台１０１から垂直方向に伸びている。巻き取り軸１９６は、取り付け台１０１の反対側に設けられたベアリング部１６５により回転可能にささえられて取り付け台１０１から垂直方向に伸びている。ベアリング部１６５は、巻き取り軸１９２の回転を保証しながら、巻き取り軸１９６にかかる回転負荷や糸１９９の張力や打撃ショックによる巻き取り軸１９６の変形や屈曲や傾斜に抗するためのものである。
【００９４】
巻き取り軸１９６を回転させることにより、糸１９９が巻き取られる。モータ６５の（減速機構付きの場合もある）回転により糸１９９を巻き取り、図３８のように、羽ばたきの最上点を得た状態でモータヘの電源供給をやめる。
【００９５】
この時点で、ゴム１６４の復元力と主翼１５（主翼主骨３３）の復元力が働き、主翼１５が下方に戻る。ゴム１６４の復元力は、鳥の筋肉と似た作用を呈するため、自然な羽ばたきを得ることができる。ただしギアー付きの場合は、上述のようにギアーの逆転時に生じる抵抗を補償するために、モータに若干の逆転トルクを加える場合もある。
主翼１５が最下点の状態になってから再びモータ６５に電源を供給し、糸１９９を巻き取ることにより、主翼１５が再び上昇する。
【００９６】
このように、ゴム１６４の復元力を利用することにより、羽ばたき構造を簡単かつ軽量にすることができる。また、ゴム１６４の復元力を用いることにより、羽ばたきを補助することができる。また、ゴム１６４の復元力は、鳥の筋肉と似た作用を呈するため、自然な羽ばたきを得ることができる。
【００９７】
図３９は、実施の形態１３で説明した図３０の浮遊体に、バルサ棒１６９とゴム１６４とを付加したものである。
【００９８】
図４０は、実施の形態１５で説明した図３４の浮遊体のバネ６４の代わりに、バルサ棒１６９とゴム１６４とを設けたものである。
【００９９】
図４１，図４２は、実施の形態１６で説明した図３５，図３６の浮遊体のバネ６４の代わりに、バルサ棒１６９とゴム１６４とを設けたものである。
このように、この実施の形態のバルサ棒１６９とゴム１６４は、バネの代わりに、或いは、バネとともに、他の実施の形態と組み合わせて用いることができる。
【０１００】
図４３は、ゴム１６４を主翼１５の表面と裏面の両方に設けた場合を示している。また、表面のゴム１６４の接続点１６３と裏面のゴム１６４の接続点１６３の位置をずらしている場合を示している。
このように、主翼１５の表面と裏面とでゴム１６４の接続点１６３を変えることによりに、主翼の羽ばたきのしなりに変化をもたらすことができる。また、図４３において、表面と裏面のゴム１６４のうち、一方を、バネにしてもよい。また、その他の弾性体にしてもよい。
ゴム１６４と主翼主骨３３の接続点１６３は、ゴム１６４の張力を変更することができるように、主翼主骨３３にスライド可能に取り付けられることが望ましい。
【０１０１】
図４４は、上下方向（腹面方向と背面方向）へのバルサ棒１６９を使用して、ゴム１６４を取り付けた構造を示す図である。
【０１０２】
図４５は、図３８とは、反対に、巻き取り軸を下部（腹面方向）に設け、上部（背面方向）にバルサ棒１６９を使用したゴム１６４を取り付けた構造を示す図である。図３８の場合は、主翼１５が最上位にある場合に、ゴム１６４の張力が最大になるので、主翼１５の打ちおろし力（打ちおろし速度）が大きくなる。一方、図４５の場合は、主翼１５が最下位にある場合に、ゴム１６４の張力が最大になるので、主翼１５の打ちあげ力（打ちあげ速度）が大きくなる。
【０１０３】
実施の形態２０．
図４６と図４７は、各実施の形態に示したモータヘの電源回路を示す図である。
図において、Ｔ１〜Ｔ５はトランジスタ（スイッチ）である。Ｃはコンデンサ（蓄電池）である。Ｍはモータである。この回路は、Ｔ１がオンのとき、Ｔ２，Ｔ３がオンになり、Ｔ４，Ｔ５はオフになる。従って、図２５の矢印のように電流が流れ、モータＭが回転するとともに、コンデンサＣが充電される。Ｔ１がオフになると、Ｔ２，Ｔ３がオフになり、Ｔ４，Ｔ５はオンになる。従って、コンデンサＣから充電され、図４７の矢印のように電流が流れ、モータＭが逆転する。
Ｔ１がオンオフを繰り返すことにより、モータＭは正逆転するので翼を羽ばたかせることができる。また、コンデンサＣにより電力を無駄なく利用することができる。
【０１０４】
以上のように、実施の形態１〜２０においては、以下のような浮遊体又は飛行模型体又は制御機構を説明した。
【０１０５】
主翼と、
主翼を羽ばたかせる電動の主翼動力装置と
を備え、
全体の重量に対する翼面荷重が３ニュートン／平方メートル以下であることを特徴とする。
【０１０６】
重力に逆らって３ｍ／秒以下の速度で飛ぶことを特徴とする。
【０１０７】
上記浮遊体は、さらに、
主翼の羽ばたきの軸となる中心骨を備え、
上記電動の主翼動力装置は、
本体中心骨に取り付けられた回転機と、
回転機の動力を主翼に伝える動力伝達部と
を備えたことを特徴とする。
【０１０８】
上記動力伝達部は、
主翼に取り付けられた線材と、
回転機の回転を減速する減速機構と、
減速機構により減速された回転数で回転するとともに、線材のもう一方の端部を取り付けこの線材に張力を発生させるクランクと
を備えたことを特徴とする。
【０１０９】
上記動力伝達部は、
主翼に取り付けられた線材と、
回転機と、
回転機を正逆方向に回転させるスイッチと、
線材の端部を取り付け、回転機の正逆方向の回転による線材の巻きつけと開放とにより、線材に対して張力を発生させる径の小さい巻き棒と
を備えたことを特徴とする。
【０１１０】
上記回転機は、１往復の羽ばたきの間に、電動機と発電機として動作するとともに、上記動力装置は、回転機が発電機として動作するときに、発電電力を充電する充電器を備えたことを特徴とする。
【０１１１】
上記主翼の共振周波数を、上記羽ばたきのサイクルと一致させたことを特徴とする。
【０１１２】
上記浮遊体は、締結線を備え、回転機はモータを有し、
上記締結線は、モータに電力を供給するリード線を併設することを特徴とする。
【０１１３】
上記浮遊体は、締結線を備え、回転機はモータを有し、
上記締結線は、モータに電力を供給するリード線を兼ねることを特徴とする。
【０１１４】
低速で浮遊する浮遊体において、
尾翼と、
尾翼を動かす尾翼動力装置と
を備えたことを特徴とする。
【０１１５】
上記尾翼動力装置は、
回転機と、
尾翼中心骨の回動により尾翼を動かす尾翼板と
を備えたことを特徴とする。
【０１１６】
上記浮遊体は、さらに、
本体中心骨と、
一端を本体中心骨と連結され、他端を尾翼板に取り付けられた２本の尾翼骨と
を備えたことを特徴とする。
【０１１７】
上記尾翼動力装置は、
尾翼中心に設けられた尾翼中心骨と、
尾翼中心骨の角度を変えて尾翼の迎え角を変える角度変更部と
を備えたことを特徴とする。
【０１１８】
上記尾翼動力装置は、尾翼動力装置を操作する信号を受信する無線通信部を備えたことを特徴とする。
【０１１９】
上記浮遊体は、締結線により締結された凧であることを特徴とする。
【０１２０】
３ｍ／秒以下の速度で浮遊する浮遊体において、
空洞のある胴部と、
胴部の空洞に取り付けられたファンと
を備えたことを特徴とする。
【０１２１】
浮遊する浮遊体において、
胴部と、
胴部の両側に取り付けられた一対の主翼と、
一対の主翼の間に設けられ、主翼の羽ばたく方向に延在する巻き取り軸と、
一対の主翼と一端がそれぞれ接続され、他端が巻き取り軸にそれぞれ接続された一対の糸と、
胴部に取り付けられ、糸を巻き取る軸を回転させる主翼動力装置と
を備えたことを特徴とする。
【０１２２】
上記一対の糸は、一対の主翼と巻き取り軸との間では、直線状に張られたことを特徴とする。
【０１２３】
上記巻き取り軸は、胴部から垂直方向に伸びた棒であり、一対の主翼の羽ばたきに応じた接続点の位置の移動に伴い糸を巻き取る位置を変更することを特徴とする。
【０１２４】
上記主翼動力装置は、回転軸を有するモータを備え、
上記回転軸と巻き取り軸とを直結したことを特徴とする。
【０１２５】
上記主翼動力装置は、回転軸を有するモータを備え、回転軸と巻き取り軸との間に減速機構を備えたことを特徴とする。
【０１２６】
上記浮遊体は、さらに、主翼の羽ばたきを補助するゴムやＦＲＰ（ファイバー強化プラスチック）などのバネを備えたことを特徴とする。
【０１２７】
上記主翼は、上下に羽ばたく羽であり、主翼の骨格を形成する骨と、骨の上につけられたシートとを備えたことを特徴とする。
【０１２８】
上記主翼動力装置は、
直流モータと、
直流モータに交流を供給する交流電源と
を備えたことを特徴とする。
【０１２９】
上記浮遊体は、さらに、胴部に結ばれた糸目を備え、
上記主翼動力装置は、糸目に取り付けられた電源を備えたことを特徴とする。
【０１３０】
上記浮遊体は、さらに、主翼の羽ばたきを補助する弾性体を備えたことを特徴とする。
【０１３１】
飛行模型体は、翼の羽ばたきにより空中を３．０ｍ／秒以下の速度で飛行する。
【０１３２】
全体の重量に対する翼面荷重が３ニュートン／平方メートル以下であることを特徴とする。
【０１３３】
締結線により拘束されて旋回浮遊する浮遊体を制御する制御機構において、固定ケースと、固定ケースに回転可能に取り付けられた回転部とを備え、回転部から浮遊体に締結線を締結することを特徴とする。
【０１３４】
上記固定ケースは、浮遊体の旋回浮遊に同期して回転部を回転させる回転機構を備えたことを特徴とする。
【０１３５】
上記制御機構は、締結線に給電する非接触型の回転変圧器を備え、
上記回転変圧器は、固定ケースに配置された一次コアと、回転部に配置された二次コアとを備えたことを特徴とする。
【０１３６】
締結線を飛行模型体の翼に設けられた胴体の最下点に結合するとともに、翼にエルロンをつけて、揚力を翼平面に立てた垂線に対して傾けたことを特徴とする。
【０１３７】
締結線を飛行模型体の翼に設けられた胴体の下部側面から取り出して、翼にエルロンをつけて、揚力を翼平面に立てた垂線に対して傾けたことを特徴とする。
【符号の説明】
【０１３８】
１５  主翼、１６  水平尾翼、１７  取付部材、１８  水平尾翼骨、１９  水平尾翼中心骨、２１  水平尾翼板、２３  穴、２４  胴部、２５  空胴、３１  浮遊体、３３  主翼主骨、３４  板骨、３５  主翼補強骨、３６  浮遊体シート、３７  糸、３８  糸目、３９  本体中心骨、４１  回転機、４３，４６  歯車、４４  クランク、４５  クランク軸、４７  ひも止め、４８  パイプ、４９  電池、５１  ひも、５３  支持棒、５４  支持板、５５  減速機構、５６  主翼動力装置、５７  スイッチ、５８  抵抗、５９  充電池、６１  コンデンサ、６３  巻き車、６４  バネ、６５  モータ、６６  角度変更部、６７  無線通信部、６８  携帯電話機、６９  水平尾翼動力装置、７１  磁石板、７２  電磁石、７３  ファン、７４  電線、７５  台、７６  ケース、１０１  取り付け台、１０３  板ばね、１０７  接続点、１０９  交流電源、１１０  交流信号、１３６  シート、１４１  直流モータ、１９１  上糸、１９２  上糸ストッパー、１９３  下糸、１９４  下糸ストッパー、１９５  モータ固定機構、１９６  巻き取り軸、１９９  糸、２９８  ストッパー、２９９  檜板、９９９  スペーサ。
【図１】
0004681062.tif 000002
【図２】
0004681062.tif 000003
【図３】
0004681062.tif 000004
【図４】
0004681062.tif 000005
【図５】
0004681062.tif 000006
【図６】
0004681062.tif 000007
【図７】
0004681062.tif 000008
【図８】
0004681062.tif 000009
【図９】
0004681062.tif 000010
【図１０】
0004681062.tif 000011
【図１１】
0004681062.tif 000012
【図１２】
0004681062.tif 000013
【図１３】
0004681062.tif 000014
【図１４】
0004681062.tif 000015
【図１５】
0004681062.tif 000016
【図１６】
0004681062.tif 000017
【図１７】
0004681062.tif 000018
【図１８】
0004681062.tif 000019
【図１９】
0004681062.tif 000020
【図２０】
0004681062.tif 000021
【図２１】
0004681062.tif 000022
【図２２】
0004681062.tif 000023
【図２３】
0004681062.tif 000024
【図２４】
0004681062.tif 000025
【図２５】
0004681062.tif 000026
【図２６】
0004681062.tif 000027
【図２７】
0004681062.tif 000028
【図２８】
0004681062.tif 000029
【図２９】
0004681062.tif 000030
【図３０】
0004681062.tif 000031
【図３１】
0004681062.tif 000032
【図３２】
0004681062.tif 000033
【図３３】
0004681062.tif 000034
【図３４】
0004681062.tif 000035
【図３５】
0004681062.tif 000036
【図３６】
0004681062.tif 000037
【図３７】
0004681062.tif 000038
【図３８】
0004681062.tif 000039
【図３９】
0004681062.tif 000040
【図４０】
0004681062.tif 000041
【図４１】
0004681062.tif 000042
【図４２】
0004681062.tif 000043
【図４３】
0004681062.tif 000044
【図４４】
0004681062.tif 000045
【図４５】
0004681062.tif 000046
【図４６】
0004681062.tif 000047
【図４７】
0004681062.tif 000048