(57)【要約】【課題】  放射方向に働く遠心力を特定方向に向けた推進力に変換し、玩具、搬送機器などに応用可能とする。【解決手段】  回転中心に対して仮想リンク３６にて錘３３が連結された回転体３２を強制的に回転し、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘３３を、回転体３２と同心円の基準回転領域内のみでの旋回を許容すると共に、前記基準領域外に設けられたアシスト機構により、前記錘３３を中心側へと押し戻す。アシスト機構は、プッシャ４１が、コイルバネ４２のバネ力で基準回転領域内に頭出しするように付勢されている【選択図】  図１７
2005207418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の基準回転領域内に、その基準回転領域のほぼ中央に配置された軸を中心にして強制的に回転される回転体を設け、その回転体に、回転中心を横断する軸方向に移動可能で、その回転中心を挟んで両端部に分かれて配置された錘同士が、少なくともそれら各錘における回転体の中心からもっとも離れた端縁部位の相互間距離が、前記基準回転領域の直径未満であることを厳守した移動体を組み付け、前記回転領域の周囲又は回転体に、前記移動体における回転体の中心からの距離が遠い方の錘における中心からもっとも離れた端縁部分を、前記基準回転領域の円軌跡にほぼ匹敵する位置に規制するストッパを設けると共に、前記錘が回転する軌跡上の一カ所に、回転体の中心からの距離が遠い方の錘と接触し、基準回転領域の直径と各錘における回転体の中心からもっとも離れた端縁部位の相互間距離との差の２分の１以上に相当する距離だけ回転体の中心側へ押し戻す方向に誘導するガイド部材を設け、そのガイド部材で、回転体の中心からの距離が遠い方の錘と近い方の錘との位置関係を交互に変更可能としたことを特徴とする遠心力を利用した推進装置。
【請求項２】
ストッパを、基準回転領域の周囲に沿って形成された壁面とする請求項１に記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項３】
移動体は、回転体に形成された貫通路内を、各錘を貫通路内にから頭出しさせた状態で組み込まれており、錘の大きさを貫通路の開口面より大きくすることで貫通路の両端部をストッパとして利用した請求項１に記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項４】
移動体は、回転体に形成された貫通路内を、各錘が貫通路内にから頭出しされない状態で組み込まれており、貫通路の両端開口面積を錘の断面積より小さくすることで貫通路の両端部をストッパとして利用した請求項１に記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項５】
ガイド部材を、基準回転領域の周囲に連続してなだらかに回転領域内へせり出した膨出壁とした請求項１〜４のいずれかに記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項６】
円盤状の基準回転領域内に、その基準回転領域のほぼ中央に配置された軸を中心にして強制的に回転される回転体を設け、その回転体に、回転中心を横断する移動路を設け、その移動路内に、移動路内を移動可能で、移動路方向の長さが回転領域の半分以下の錘を収容し、基準回転領外に、前記回転体が回転することにより遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘を中心側へ押し戻し動作するすアシスト機構を設け、そのアシスト機構により、前記錘を回転領域の外周における所定位置を通過する際に、回転体の回転中心を越えた反対側へと移動させることを特徴とする遠心力を利用した推進装置。
【請求項７】
基準回転領域が、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘が飛び出さないよう規制するストッパにて囲まれている請求項６に記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項８】
移動路が、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘が飛び出さないよう規制するストッパにて閉塞されている請求項６に記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項９】
アシスト機構が、回転体に同期して回転する軸に、カム面の一部が回転領域内に出没動作されるカムを取り付けた請求項６〜８のいずれかに記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項１０】
アシスト機構が、回転体に同期して回転するクランクシャフトと、先端が回転領域内へ出没動作される往復スライダとがコネクティングロッドにて連結されている請求項６〜８のいずれかに記載した遠心力を利用した推進装置。
【請求項１１】
円盤状の基準回転領域内に、その基準回転領域に対して偏心して配置された軸を中心にして強制的に回転される回転体を設け、その回転体に、前記回転中心からずれた点を支点にしてふりこ運動自在な錘を取り付け、前記基準回転領の外には、前記回転体が回転することにより遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘を、中心側へ押し戻し動作するすアシスト機構を設け、そのアシスト機構により、前記錘を回転領域の外周縁における所定位置を通過する際に、回転体の中心側へと押し戻すことを特徴とする遠心力を利用した推進装置。
【請求項１２】
アシスト機構が、プッシャを回転領域内へスプリングの力によって頭出しされている請求項１１に記載の遠心力を利用した推進装置。
【請求項１３】
アシスト機構が、プッシャを回転領域内へ空気バネの力で頭出しされている請求項１１に記載の遠心力を利用した推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体に錘を取り付け、その錘に作用する遠心力を利用した推進装置（以下単に推進装置とのみ称する）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の推進装置としては、特許出願人が先に提案した特許文献１に記載の装置が存在する。
この装置は、回転体に取り付けた錘をその回転体と同軸の円軌跡に対して偏位した軌跡に沿って旋動させることで、遠心力の強さを一方向へ偏らせ、その偏りによって推進力を発生させる原理を利用したものである。
そして錘の旋動軌跡としては、回転軸に対して軸心をずらせた真円軌跡や、回転軸と同心円の一部分を中心側寄りに変形させた不完全な円軌跡が採用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の推進装置は、回転体をその全周に亘って壁体で取り囲み、その壁体で錘に作用する遠心力を受け止めながら錘を壁面に添わせて旋動軌跡へ誘導しているため、錘は常時壁体の内面と接触し、その接触抵抗によってエネルギロスが生ずるばかりか、錘や壁体内面が摩耗しやすい。
又、錘は、複数を均等に配置することが望ましく、最小構成では、二つの錘を互いに回転軸を挟んで分かれた位置が最もバランスがよいが、その場合、それぞれの錘は、それぞれの錘に作用する遠心力で壁体内面に押し付けられる。
推進力に利用される遠心力は、それら各錘に作用する遠心力の差に相当するが、各錘は３６０度全方向に亘って壁面に接触し、壁体内面に作用する遠心力が壁面に対して及ぼす力は、各錘に作用する遠心力の総和になるので、それがエネルギロスにより推進効率を低下させる要因にもなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、合理的な構成により、エネルギロスの軽減を目的とした推進装置であって、第一の発明の構成は、円盤状の基準回転領域内に、その基準回転領域のほぼ中央に配置された軸を中心にして強制的に回転される回転体を設け、その回転体に、回転体の中心を横断する軸方向に移動可能で、その回転体の中心を挟んで両端部に分かれて配置された錘同士が、少なくともそれら各錘における回転体の中心からもっとも離れた端縁部位の相互間距離が、前記基準回転領域の直径未満であることを厳守した移動体を組み付け、前記回転領域の周囲又は回転体に、回転体の中心からの距離が遠い方の錘における回転体の中心からもっとも離れた端縁部分を、前記基準回転領域の円軌跡にほぼ匹敵する位置に規制するストッパを設けると共に、前記錘が回転する軌跡上の一カ所に、回転体の中心からの距離が遠い方の錘と接触し、基準回転領域の直径と各錘における回転体の中心からもっとも離れた端縁部位の相互間距離との差の２分の１以上に相当する距離だけ回転体の中心側へ押し戻す方向に誘導するガイド部材を設け、そのガイド部材で、回転体の中心からの距離が遠い方の錘と近い方の錘との位置関係を交互に変更可能としたことにある。
【０００６】
又第二の発明の構成は、円盤状の基準回転領域内に、その基準回転領域のほぼ中央に配置された軸を中心にして強制的に回転される回転体を設け、その回転体に、回転中心を横断する移動路を設け、その移動路内に、移動路内を移動可能で、移動路方向の長さが回転領域の半分以下の錘を収容し、基準回転領外に、前記回転体が回転することにより遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘を中心側へ押し戻し動作するすアシスト機構を設け、そのアシスト機構により、前記錘を回転領域の外周における所定位置を通過する際に、回転体の回転中心を越えた反対側へと移動させることを特徴とする遠心力を利用したことにある。
【０００７】
更に第三の発明の構成は、円盤状の基準回転領域内に、その基準回転領域に対して偏心して配置された軸を中心にして強制的に回転される回転体を設け、その回転体に、前記回転中心からずれた点を支点にしてふりこ運動自在な錘を取り付け、前記基準回転領の外には、前記回転体が回転することにより遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘を、中心側へ押し戻し動作するすアシスト機構を設け、そのアシスト機構により、前記錘を回転領域の外周縁における所定位置を通過する際に、回転体の中心側へと押し戻すことにある。
【０００８】
前記第一の発明において、ストッパは、基準回転領域の周囲に沿って形成された壁面とすることができ、移動体は、回転体に形成された貫通路内を、各錘を貫通路内にから頭出しさせた状態で組み込まれており、錘の大きさを貫通路の開口面より大きくすることで貫通路の両端部をストッパとして利用したり、回転体に形成された貫通路内を、各錘が貫通路内にから頭出しされない状態で組み込まれており、貫通路の両端開口面積を錘の断面積より小さくすることで貫通路の両端部をストッパとして利用することができる。
そして、ガイド部材は、基準回転領域の周囲に連続してなだらかに回転領域内へせり出した膨出壁とすることができる。
【０００９】
又、前記第二の発明においては、基準回転領域を、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘が飛び出さないよう規制するストッパにて囲んだり、移動路を、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘が飛び出さないよう規制するストッパにて閉塞したりすることができ、アシスト機構には、回転体に同期して回転する軸に、カム面の一部が回転領域内に出没動作されるカムを取り付けた構造や、回転体に同期して回転するクランクシャフトと、先端が回転領域内へ出没動作される往復スライダとがコネクティングロッドにて連結した構造を採用できる。
【００１０】
更に、前記第三の発明において、アシスト機構には、プッシャが回転領域内へスプリングの力によって頭出しされた構造や、プッシャが回転領域内へ空気バネの力で頭出しされた構造を採用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
第一の発明によれば、移動体に取り付けられた錘同士が、少なくとも中心からもっとも離れた端縁部位の相互間距離が、前記基準回転領域の直径未満であることを厳守していることと、ガイド部材により、中心からの距離が遠い方の錘と近い方の錘との位置関係を交互に変更可能としたことにより、移動体が放射方向に移動しようとする力は、３６０度全方向のうちの１８０度未満の方向にのみ作用するので、３６０度全方向に対して作用する従来装置とは異なり、一方向に対して純粋な推進力を発生し、推進効率を高めるのである。
特に、ストッパを、基準回転領域の周囲に沿って形成された壁面とすれば、錘と壁面とが接触する機会が減少し、又、ストッパとして貫通路の両端部を利用すれば、錘と壁面との接触を最小限に抑えることができる。
【００１２】
そしてこの第一の発明では、ガイド部材を、基準回転領域の周囲に連続してなだらかに回転領域内へせり出した膨出壁とすれば、中心からの距離が遠い方の錘と近い方の錘との位置関係が変更する際のショックを軽減できる。
【００１３】
又第二の発明によれば、移動路方向の長さが回転領域の半分以下の錘はが、アシスト機構によって押し戻されると回転体の回転中心を越えた反対側へ完全に移動してしまうので、錘に作用する遠心力はその移動した方向のみに集中し、推進力が増大する。
【００１４】
そしてこの第二の発明では、基準回転領域を、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘が飛び出さないよう規制するストッパにて囲んだり、移動路を、遠心力の作用で放射方向へ付勢される錘が飛び出さないよう規制するストッパにて閉塞したりしておけば、錘が移動路から飛び出すことを防止でき、アシスト機構として、回転体に同期して回転する軸に、カム面の一部が回転領域内に出没動作されるカムを取り付けた構造や、回転体に同期して回転するクランクシャフトと、先端が回転領域内へ出没動作される往復スライダ部とがコネクティングロッドにて連結した構造を採用すれば、アシスト機構の作動タイミングが回転体の回転に同調し、確実な動作が約束される。
【００１５】
更に第三の発明によれば、錘は、回転体にその回転中心からずれた点を支点にしてふりこ運動自在な錘を取り付けられているので、錘の飛び出しを規制する部材が不要となり、アシスト機構による押し戻し量が少ないので、錘の変動量の減少によって、円滑な動作が期待できる。
【００１６】
そしてこの第二の発明では、アシスト機構に、プッシャを回転領域内へスプリングの力によって頭出しさせる構造や、プッシャを回転領域内へ空気バネの力で頭出しさせる構造を採用すれば、構造がシンプルで故障の虞れが少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る推進装置を、先ずは台車に搭載した模型に基づいて説明する。
図１は第一発明の実施例である推進装置が搭載された模型の分解図、又図２は組み立て図を示し、１は台車、２は推進装置、３はバッテリ、４はコントローラである。
【００１８】
台車１は、底面に３個のキャスタ５，５・・が取り付けられ、平地或いは坂道を自由に走行できるようになっており、上面には、推進装置２、バッテリ３、コントローラ４搭載用のスペースが確保されている。
【００１９】
推進装置２は、内周面が予め基準回転領域として設定された円軌跡形状のハウジング６内に、前記円軌跡の中心を軸とし、モータ７によって強制的に回転駆動される回転体８が組み込まれている。
モータ７は、バッテリ３を駆動電源とし、コントローラ４によって回転速度の制御が可能になっている。
回転体８は、上下に回転軸８ａ，８ｂが突設されており、又その中心を横断する貫通路９が形成されていて、その貫通路９の各内面には貫通方向と直交して複数のスラストローラ１０，１０・・が整列配置されて、その貫通路９内には、長手方向両端に錘１１，１１を備えた移動体１２が貫通方向に対して移動自在に組み付けられる。
尚図面に示す１３はハウジング６の蓋体であり、それら蓋体１３とハウジング６とには、回転体８の回転軸８ａ，８ｂを支持する軸受け（図示せず）が取り付けられている。
そしてモータ７の回転軸７ａと回転体８の回転軸８ａとは、キー７ｂにより連結される。
【００２０】
次に組み付け完了した推進装置２の構造を、図３に基づいて説明すると、錘１１，１１は、貫通路９の両端開口部に引っ掛からない大きさになっていて、移動体１２は、スラストローラ１０、１０・・によってほとんど抵抗を受けることなく貫通路９内を一方から他方へとスムーズに通過できる。
そしてその移動体１２は、両端側が互いに対称形で、重量バランスも均等に配分されており、中央から最も遠い錘の端縁同士の距離（以下差し渡し寸法という）が基準回転領域における円軌跡の直径未満となっている。
実施例では、円軌跡の直径を１０とすると、移動体の差し渡し寸法は９に設定されており、移動体は１に相当する距離だけ移動が可能となっている。
【００２１】
一方ハウジング６の内壁は、遠心力によって放射方向へ飛び出そうとする移動体１２の飛び出し側に位置する錘１１（１１Ａ）を受け止め、基準回転領域の円軌跡に添って誘導するストッパとして利用され、その内周壁には、一カ所に、基準回転領域の半径と移動体の全長との差の２分の１以上に相当する距離を中心側へ押し戻す方向に案内するガイド部材として、基準回転領域の周囲に連続してなだらかに回転領域内へせり出した膨出壁１４が設けられている。
又、その膨出壁１４が設けられている内周壁の対向面には、その膨出壁１４と点対称で、錘１１が遠心力で飛び出そうとする力を抑えながら基準回転領域の円軌跡へと誘導するサブガイド部材としての膨出壁１５が設けられている。
【００２２】
このように形成された推進装置の動作を図４に基づいて説明すると、移動体１２が、錘１１，１１のうちの一方の錘（錘１１Ａとする）側にずれ、円軌跡の点Ｐ１に接した状態から左回りに回転されると、錘１１Ａは、その錘１１Ａに作用する遠心力で壁面に圧接されながら旋動する。
膨出壁１４の端の点Ｐ２にさしかかると、錘１１Ａは膨出壁１４のガイド面に誘導され、中心軸方向へ押し戻される。
膨出壁１４のせり出し量が、基準回転領域の円軌跡の直径の２０分の１、即ち、円軌跡の直径を１０とすると錘１１Ａの端縁が壁面から１／２の点Ｐ３を通過すると、移動体１２は回転体の中心に対してもう一方の錘（錘１１Ｂとする）側にずれるので、錘１１Ｂが放射方向に飛び出そうとする。
このとき、錘１１Ｂに作用する遠心力は膨出壁１５の点Ｐ４にて受け止められ、その膨出壁１５のガイド面に誘導され、膨出壁１５の端の点Ｐ５を通過後は、壁面に添って旋動し、Ｐ１点へと移動する。
【００２３】
このように回転体８が一回転することによって、移動体１２には、一対の錘１１Ａ，１１Ｂが交互にＰ４点からＰ３点に至る旋動軌跡側を通過し、遠心力はその方向へ集中して作用するので、その方向に推進力が発生する。
そして錘は、遠心力が集中しない方の壁面には接触せず、而も、遠心力が集中される側に対しては、その反対側に位置する錘の遠心力の反作用で、推進力に相当する力のみが作用する。
従って接触抵抗が軽減され、エネルギロスを低減できる。  
【００２４】
前記実施例は、貫通路を通過可能な移動体に対し、錘の飛び出し方向を規制するストッパとして、ハウジングの内壁を利用しているが、図５に示すように、錘１１を貫通路の両端開口面積より大きくし、錘１１が開口部に引っ掛かって通過できないように、貫通路の両端部をストッパとして利用することもできる。
このようにすれば、錘が大きい分、得られる推進力も大きくなるし、分解しても移動体が回転体から外れることがないので、修理やメンテナンスにおいて移動体の紛失を防止できる。
【００２５】
又、膨出壁は壁面の上下いっぱいに設ける必要はなく、図６に示すように錘１１が球形であれば、錘が接触する上下の中央部分のみにリブ状の膨出壁１４，１５を設けることもでき、その場合、錘１１が回転体８に内蔵されるタイプでは、回転体８の両開口部に膨出壁１４，１５との干渉を避けるためのスリット１６を設けておく。
この実施例では、移動体１２が紐状物にて形成されていて、両錘１１，１１の間隔は可変となっているが、各錘１１，１１が最も離れた差し渡し寸法は基準回転領域の円軌跡の直径未満であることには変わりはない。
更に、図７は、錘１１、１１を回転体８内に完全に閉じ込めたタイプを示し、貫通路の両端開口面積を錘の断面積より小さくすることで貫通路の両端部をストッパとして利用している。
この場合も膨出壁１４，１５は錘が接触する部分のみに設ければ良いが、この第７図に例示するように膨出壁１４，１５間を連続させ、膨出壁１４と膨出壁１５とを一体に形成することもできる。
【００２６】
前記した実施例以外にも、図示は省略するが、回転体に、移動体の移動方向長い長穴を形成し、その長孔に移動体に設けたピンを挿通することによって、移動体を回転体に対して移動方法へ遊びを持たせた状態で組み付け、前記長穴の両端縁をストッパとして利用することができる。
又、回転体に一対の移動体を並列して組み込んだツインタイプとすることもでき、そのようにすれば、中心からの距離が遠い方の錘と近い方の錘との位置関係が変更する際、一方の移動体の移動タイミングが僅かにずれて後を追うように連続して行われるので、ショックが半減されるし、万一、片方が動作不良になっても、もう一方がバックアップするので、半分の推力は確保できる。
【００２７】
ピンと長孔とを逆の配置にした構造により、長穴の両端部をストッパとして利用することもでき、その場合、回転体と移動体との相互間、移動体と錘との相互間の２パターンが考えられる。
１つのパターンは回転体と移動体との相互間においては、移動体に形成した長穴へ、回転体の回転中心に設けたピンを挿通して遊びをもたせ、長穴の端部をストッパとして利用するものであり、そのようにすれば遠心力は回転体に設けたピンに作用するので、錘を膨出壁以外の例えばハウジングの内面に接触させないようにできる。
又、移動体と錘との相互間においても、長穴とピンとにより同様なストッパ機能を持たせることが可能であると共に、膨出壁は切り換え時に錘を押し返すのみで移動体全体を押し返す必要はないから、膨出壁の負担も軽減される。
そして錘は、上下に分離して設ければ、膨出壁も上下に分けて設けることができる。
【００２８】
移動体は、錘を数珠繋ぎして形成することもでき、そのような数珠繋ぎ構造とすれば、異なる重さの錘の組み合わせにより、バランスの微調整が可能となる。
そのため、例えばアンバランスにして移動体の移動ポイントをわざとずらせ、振動のあるエンジン感覚が味わえる特殊効果を狙ったり、ガイド部材の寸法誤差を移動体側で補正することもできる。
【００２９】
又、移動体に組み込んだバネにより錘を遠心力の作用方向へ付勢した構造とすることもでき、そのような構造とすれば、錘に過大な負荷が作用した場合、錘が移動体内に引っ込んで負荷が吸収されるので、破損を回避できる。
【００３０】
前記実施例は、回転中心を挟み、左右に分かれて配置された一対の錘にそれぞれ作用する遠心力の差を推進力に利用しているので、回転力を推進力に変換する変換効率が悪い。
そこで、錘が、回転中心を境にしていずれか一方に集中して配置される構造とし、効率アップを図ることが望まれる。
次にその効率アップを図った第二の発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
尚、第二の発明及びその第二の発明に続く第三の発明の説明にあって、回転体がモータ等の力で強制回転されることや、基準回転領域が如何なるのものかについての重複説明は省略し、ポイントのみを解説する。
【００３１】
図９に示す推進装置は、基準回転領域を取り囲む円と、その円と同径のアシスト機構を取り囲む円とが一部重なったひさご形の外縁を有したハウジング１７内に組み付けられており、一方の円に相当する基準回転領域側に組み付けられた回転体１８には、回転中心にて十文字に交差する移動路１９、１９が設けられ、その移動路１９、１９内には、移動路１９内を直線方向へ移動自在な錘２０が各移動路１９，１９毎に１つづつ収容されている。
又、もう一方の円に相当するアシスト機構側には、十字カム２１が、歯車２２，２２により前記回転体１８の回転と互いに逆方向へ、互いに一部を軸と直交する方向にオーバーラップさせながら同速回転するよう組み付けられている。
【００３２】
このように形成された推進装置は、回転体１８を図示しないモータなどを利用して強制回転させることにより、図９に示すように、回転体１８が（ａ）の状態から（ｅ）の状態へと回転するにつれ、錘２０は十字カム２１の傾斜したカム面により回転中心の反対側へと移動させられ、錘２１は常に図面の右半分に片寄らせられる。
よって錘２２に作用する遠心力は、放射方向ではなく特定方向に作用し、その方向に推進力が発生する。
尚、ハウジング１７には、基準回転領域にあって錘２０との接触面に緩衝材が貼り付られており、アシスト機構によって押し戻された錘２０が衝突する際のショックを和らげる配慮が施されている。
【００３３】
前記実施例はカムとして十字カムを利用して２つの錘に押し戻し力を作用させているが、図１０に示すように、菱形カム２１’を利用して１つの錘に押し戻し力を作用させる構造とすることもできる。
この実施例は、カムを除いて記実施例と共通した部材が利用されているので、前記図９に示した実施例と同一部材には同一の符号を付した。
図１０の（ａ）は分解図、（ｂ）、（ｃ）は動作説明図であり、動作については前記実施例を参照にされたい。
このようなシンプルな構造とすることによって、高速回転で高い信頼性を得ることができるが、シンプルな構造とすると振動が増加する傾向が強いため、この種の装置は、エンジンが多気筒化されるのと同様、複数を並列或いは直列に組み合わせて利用することが望ましい。
【００３４】
アシスト機構は、錘を十字カムや菱形カムなどのカム面にて押し戻す構造以外に、コネクティングロッドを介してクランクシャフトと連結された往復スライダ部により錘を押し戻す構造を採用することもできる。
次にそのような実施例について説明する。
図１１において、上下に分割配置された回転体２３には、丸棒状の錘２４を左右両側から支えた状態にて回転中心を横断する移動路２５が設けられており、前記錘は２４は、移動路２５に沿って移動自在な関係にある。
アシスト機構は、ベルト伝達手段２６によって前記回転体２３と同方向へ同速回転するクランクシャフト２７に、前記移動路２５と平行方向へ移動自在に組み込まれた往復スライダ２９が、コネクティングロッド２８を介して連結されており、その往復スライダ２９で前記錘２４を押し戻し、回転中心の反対側へと移動させることができる。
前記クランクシャフト２７は３つのクランク部を有していて、各クランク部にコネクティングロッド２８，２８，２８を連結することで、計３セットの往復スライダ２９，２９，２９を装備することができるようになっている。
ただし、中央のクランク部に連結された往復スライダと両サイドのクランク部に連結された往復スライダとの動きには、１／２サイクルの位相差があるので、錘には、中央のクランク部に連結された往復スライダと両サイドのクランク部に連結された往復スライダとで１／２サイクルにて交互に押し戻し力が作用する。
尚、図面に示す３０はガイドである。
【００３５】
このように構成された推進装置は、図１２に示すように、例えば、中央のクランク部に連結された往復スライダ（ここでは説明上スライダＡとして区別する）２９ａが押し戻し方向の端に位置した状態では、両サイドのクランク部に連結された往復スライダ（ここでは説明上スライダＢとして区別する）２９ｂは反押し戻し方向の端に位置しており、錘２４にはで押し戻し側に遠心力が作用している（ａ）。
回転体２３の回転によって（ｂ）の状態から（ｃ）の状態へと移行するにつれ、錘２４は回転体２３の外周に沿って移動し、スライダＡ２９ａが反押し戻し方向へと離れ、それと入れ代わりにスライダＢ２９ｂが押し戻し方向へと接近する。
そして（ｄ）の状態では、反押し戻し方向へ移動しようとする錘２４は、反押し戻し方向から接近してきたスライダＢ２９ｂにより移動路２５内で押し戻され、スライダＢ２９ｂが押し戻し方向の端に位置した状態では、スライダＡ２９ａは反押し戻し方向の端に位置し、錘２４は押し戻し側に戻される（ｅ）。
このような錘２４に対する押し戻し動作が、スライダＡ２９ａとスライダＢ２９ｂとにより交互に繰り返される。
【００３６】
錘が、回転中心を横断する移動路内を１回転あたり１回移動する構造では、移動速度の限界や摩擦の影響など、高回転になるほど不利な条件が重なってしまう。
そこで本発明は、錘の重心をずらすことによって遠心力の作用方向をコントロールする構造とすることもできる。
次にその具体例を説明する。
【００３７】
図１３において、ひさご形のハウジング３１における基準回転領域側には、円盤状の回転体３２が、基準回転領域に対して偏心して組み付けられており、その回転体３２に、円盤状の錘３３が、前記回転体３２の回転中心からずれた点を支点にしてふりこ運動自在に取り付けられている。
アシスト機構側には、歯車３４、３４にて前記回転体３２と反対方向へ同一速度で回転する三角形状カム３５が、カム面を前記基準回転領域内へ出没動作するように組み付けられている。
このような構成により、前記回転体３２が回転することにより、その回転体３２の回転中心と、仮想リンク３６にて繋がれた錘３３は遠心力の作用で放射方向へ付勢され、ハウジング３１の内壁面に押し付けられながら旋回する。
前記錘３３がアシスト機構側の内壁面を通過する際、三角形状カム３４のカム面が基準回転領域内に突出されれば、錘３３は、アシスト機構側に対してと反対側へと押し戻され、そのため錘３３の旋回軌跡はアシスト機構側が凹んだ形状となって、アシスト機構と反対側方向への推進力が発生する。
【００３８】
このような構造にあっては、ハウジング３１における基準回転領域の内壁にガイド３７を設けておけば、三角形状カム３５によって押し戻される錘３３に、図１４の（ａ）〜（ｄ）に示すような理想的な動きを与えることができる。
【００３９】
又、前記三角形状カムに代え、図１５に示すように、クランクシャフト３８＋コネクティングロッド３９＋往復スライダ４０を採用することもできる。
この第三の発明に係る推進装置は、回転体と錘とが連結されているので、ハウジングを省略することが可能である。
【００４０】
本発明で使用する錘には、金属の塊を好適利用できるが、錘が空洞内に液体を封入した構造であれば、液体は遠心力の作用する方向に集まるので、推進力の発生効率を高めるのには効果的といえる。
円盤状の錘３３内に封入された液体Ｌは、図１６の（ａ）〜（ｊ）に示すように、回転体の回転に伴って形状変化する。
【００４１】
推進機構は単体で使用するばかりでなく、同一平面上に整列配置したり、同一平面上にランダム配置したり、上下に重ねて配置したり、それらの配置パターンを組み合わせるなど、複数の推進機構をセットにして使用することができ、そのようにすれば推進力の倍増と安定性の向上とを図ることができる。
【００４２】
又、水平配置ばかりでなく、傾斜、或いは垂直に配置することもでき、例えばモータの回転を傘歯車の利用によって互いに逆方向の回転に変更して各推進機構へ伝達するようにもできる。
本発明の推進装置は回転体を利用しているので、回転体の回転が互いに反対方向の装置をペアにしてバランスをつり合わせることが望ましい。
更に、一対の推進機構を隣り合わせに配置した組み合わせにあっては、移動体を互いにガイド部材として利用し合うようにしたり、アシスト機構、例えばクランクを利用する装置にあっては、クランクシャフトを共用することができる。
それ以外にも、基準回転領域を隣り合わせに２つ組み合わせたツインタイプでは、ハウジング内を円軌跡が互いにオーバーラップするよう組み合わせたひさご形とし、オーバーラップ量を円軌跡の直径と移動体の差し渡し寸法との差の半分に合致させれば、オーバーラップ部分にて、移動体が互いに押し返し合って中心からの距離が遠い方の錘と近い方の錘との位置関係が変更される。
【００４３】
ガイド部材をサブガイド部材に到達するまで延長して連続させれば、逆回転でも支障なく動作するが、逆に、サブガイド部材を省略すると共に、ガイド部材を設ける範囲を必要最小限に抑えてたり、ハウジングを省略して軽量化を図ることもできる。
【００４４】
最後に、前記実施例をより進化させた推進装置の変更実施例を説明する。
この実施例は、錘を回転体に対して振り子運動自在に枢着させた第三の発明に属し、アシスト機構は、基準回転領域内に頭出しさせたプッシャ４１をコイルバネ４２によって付勢する構成とすることで簡略化が図られている。
【００４５】
この実施例は、ガイド３７を備えているので、図１７の（ａ）〜（ｆ）に示すように、回転体３２の回転により、仮想リンク３６で回転体の回転中心と連結された錘３３は、基準回転領域内で円軌跡を描いて一回旋回する度毎、プッシャ４１を介し、コイルバネ４２の力で１回押し戻され、押し戻された錘３３には、前記ガイド３７との共同作業によって理想的な動きが約束される。
【００４６】
又、プッシャ４１は、図１８に示すように、コイルバネに代え、コンプレッサ４３から送り込まれる圧縮空気の空気圧を利用することもできる。
因みに遠心力がＸ方向に作用している図１８に示す状態では、Ｙ方向に反作用の力が働いているので、それら遠心力の方向と反作用の力の方向とが合致するようガイドの長さを調整することが望ましい。
【００４７】
以上詳述したように、本発明の推進装置は、遠心力を効果的に利用して回転力を推進力に変換しているので、回転力さえ得られれば、望む方向に対する推進力を簡単に得ることができる。
本発明は、強制回転される回転体と、その回転体と一体的に回転する錘と、その錘の位置を、回転体が回転中に、ハウジングや回転軸に対して遠心力が３６０度方向に亘って均一に作用しないように制御する制御手段とを備え、不均一に作用する遠心力を推進力に利用する原理に基づいたものであり、エネルギの変換効率を高めるべく、今後様々な改良が繰り返されるであろうが、前記課題を解決するための手段に記載した構成を含む装置すべてが含まれる。
【００４８】
そして本発明の推進装置は、前記実施例に示した台車のような地上を走行する移動体に利用するに留まらず、図１９に示すように、（ａ）のラジコンで操縦されるＵＦＯ玩具、（ｂ）の支柱に沿って垂直に昇降移動するエレベータ装置、（ｃ）の浮遊式のバイク式乗り物、（ｄ）の空中輸送用のシャトルバス、（ｅ）の長距離移動用の航空機、（ｆ）の宇宙探査用ロケットなどへの利用が期待できる。
推進装置の取り付け位置や取り付け姿勢、数、配置、取り付け方法等は、取り付け対象により適宜選択、変更することができる。
【００４９】
尚、本発明において、前記実施例の説明で利用した図面は、あくまで説明用のものであって、実際に実施されるものを忠実に表したものではなく模式的に表したものであることと、又、今後実施される装置にあっては本発明の趣旨を逸脱しない範囲内においてマイナーチェンジされることが予測されることとを付言しておく。
又、本発明のアシスト機構は、前記したカムやクランク或いはバネに限定されるものでなく、てこの原理を利用したアームやレバー、電動式や油圧式のアクチュエータ等も利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第一の発明に係る推進装置を搭載した車輌模型の分解説明図である。
【図２】第一の発明に係る推進装置を搭載した車輌模型の組み立て説明図である。
【図３】第一の発明に係る推進装置の構造を示した説明図である。
【図４】第一の発明に係る推進装置の動作説明図である。
【図５】第一の発明に係る推進装置における移動体の変更例を示した説明図である。
【図６】第一の発明に係る推進装置における移動体の変更例を示した説明図である。
【図７】第一の発明に係る推進装置における移動体の変更例を示した説明図である。
【図８】第二の発明に係る推進装置の説明図である。
【図９】第二の発明に係る推進装置の動作説明図である。
【図１０】第二の発明の変更例を示した説明図である。
【図１１】第二の発明の変更例を示した説明図である。
【図１２】第二の発明の変更例における動作説明図である。
【図１３】第三の発明に係る指針装置の説明図である。
【図１４】第三の発明の推進装置における動作説明図である。
【図１５】第三の発明に係る推進装置の変更例を示した説明図である。
【図１６】空洞内に液体を封入した錘における液体の状態を示した説明図である。
【図１７】好ましい推進装置の変更例を示した説明図である。
【図１８】好ましい推進装置における別の変更例を示した説明図である。
【図１９】本発明に係る推進装置の応用例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１・・台車、２・・推進装置、３・・バッテリ、４・・コントローラ、５・・キャスタ、６・・ハウジング、７・・モータ、７ａ・・回転軸、７ｂ・・キー、８・・回転体、８ａ，８ｂ・・回転軸、９・・貫通路、１０・・スラストローラ、１１（１１Ａ，１１Ｂ）・・錘、１２・・移動体、１３・・蓋体、１４・・膨出壁（ガイド部材）、１５・・膨出壁（サブガイド部材）、１６・・スリット、１７・ハウジング、１８・・回転体、１９・・移動路、２０・・錘、、２１・・十字カム、２１’・・菱形カム、２２・・歯車、２３・・回転体、２４・・錘、２５・・移動路、２６・・ベルト伝達機構、２７・・クランクシャフト、２８・・コネクティングロッド、２９・・往復スライダ、３０・・ガイド、３１・・ハウジング、３２・・回転体、３３・・錘、３４・・歯車、３５・・三角形状カム、３６・・仮想リンク、３７・・ガイド、３８・・クランクシャフト、３９・・コネクティングロッド、４０・・往復スライダ、４１・・プッシャ、４２・・コイルバネ、４３・・コンプレッサ、Ｌ・・液体、Ｘ・・遠心力が作用する方向、Ｙ・・反作用の力が働く方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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