JP2003117262A - 浮揚体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単で、小型化に有利であり、周辺の環
境における所定の対象を検知するのに用いることができ
る浮揚体を提供すること。 【解決手段】本発明の浮揚体１は、基部２と、回転翼を
備えたロータ３および５からなる二重反転ロータと、ロ
ータ３および５を回転駆動する振動体４と、錘要素１４
を移動させることにより浮揚体１の姿勢を変更する姿勢
変更手段１６と、錘要素１４に設置された検知手段とし
ての撮像手段１４２と、例えば天井等の停留部に対する
固定手段１９Ａとを有している。振動体４は、電極と圧
電素子と補強板とを積層してなるものである。この浮揚
体１は、姿勢変更手段１６により姿勢を変更することに
より、任意の目的箇所まで飛行して、撮像手段１４２に
より画像を撮像することができる。また、固定手段１９
Ａにより天井に固定した状態で、長時間に渡り撮像を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浮揚体に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転翼を有するロータを回転させて空中
に浮揚する浮揚体が例えば玩具（ヘリコプタの玩具）な
どとして用いられている。

【０００３】しかしながら、従来の浮揚体は、内燃機関
（エンジン）や電磁モータを駆動源としていることなど
から構造が複雑で、小型化が困難であるという問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構造
が簡単で、小型化に有利であり、周辺の環境における所
定の対象を検知するのに用いることができる浮揚体を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３０）の本発明により達成される。

【０００６】（１） 基部と、前記基部に対し回転可能
に設置され、回転翼を備えた少なくとも１つのロータ
と、前記基部に設置され、圧電素子を備えた少なくとも
１つの振動体と、前記振動体に当接し、かつ、前記基部
に対し回転可能に設置され、前記ロータと連動して回転
する被駆動体と、周辺の環境における所定の対象を検知
する検知手段とを有し、前記振動体は、前記圧電素子に
交流電圧を印加することにより振動し、この振動によ
り、前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を
回転駆動し、これにより前記ロータを回転させて地上面
から浮揚することを特徴とする浮揚体。

【０００７】（２） 前記検知手段の検知対象は、光、
画像、電波、放射線、磁気、音、温度、湿度、圧力、風
速およびガスよりなる群から選択される少なくとも１種
である上記（１）に記載の浮揚体。

【０００８】（３） 停留部に対し固定可能な固定手段
を有する上記（１）または（２）に記載の浮揚体。

【０００９】（４） 前記固定手段は、前記回転翼より
上側において前記停留部に当接し得る当接部で構成され
ており、前記回転翼に作用する揚力により前記当接部を
前記停留部に圧接することによって、前記停留部に対し
固定可能である上記（３）に記載の浮揚体。

【００１０】（５） 前記固定手段は、前記停留部に対
する結合力を生じる部材を有する上記（３）に記載の浮
揚体。

【００１１】（６） 前記結合力を解除する手段を有す
る上記（５）に記載の浮揚体。

【００１２】（７） 少なくとも１つの錘要素と、重心
移動用駆動源を備え、前記基部に対して前記錘要素を変
位させる変位手段とを有し、前記変位手段により前記錘
要素を変位させて重心を移動し、これにより前記ロータ
の軸の傾きを調節可能である上記（１）ないし（６）の
いずれかに記載の浮揚体。

【００１３】（８） 前記検知手段は、前記錘要素に設
けられている上記（７）に記載の浮揚体。

【００１４】（９） 停留部に対し固定可能な固定手段
を有し、前記停留部に固定した状態で前記変位手段によ
り前記錘要素を変位させることによって、前記検知手段
の検知方向を変えることができる上記（８）に記載の浮
揚体。

【００１５】（１０） 前記ロータの軸に対して略垂直
で、かつ、互いに直交するｘ軸およびｙ軸を想定したと
き、前記変位手段は、前記錘要素を前記ｘ軸方向に変位
させるｘ軸方向変位手段と、前記錘要素を前記ｙ軸方向
に変位させるｙ軸方向変位手段とを有する上記（７）な
いし（９）のいずれかに記載の浮揚体。

【００１６】（１１） 前記ｘ軸方向変位手段の重心移
動用駆動源と前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源
との少なくとも一方は、圧電素子を備えた少なくとも１
つの振動体で構成されており、前記振動体は、前記圧電
素子に交流電圧を印加することにより振動し、この振動
により、力を繰り返し加えるよう構成されている上記
（１０）に記載の浮揚体。

【００１７】（１２） 前記ｘ軸方向変位手段と前記ｙ
軸方向変位手段との少なくとも一方は、前記錘要素を所
定の軸に沿って移動させるよう構成されている上記（１
０）または（１１）に記載の浮揚体。

【００１８】（１３） 前記ｘ軸方向変位手段と前記ｙ
軸方向変位手段との少なくとも一方は、前記錘要素を該
錘要素の重心から所定距離離間した軸を中心に回動させ
るよう構成されている上記（１０）ないし（１２）のい
ずれかに記載の浮揚体。

【００１９】（１４） 前記ｘ軸方向変位手段の重心移
動用駆動源と前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源
との少なくとも一方は、圧電素子を備えた少なくとも１
つの振動体で構成されており、前記ｘ軸方向変位手段と
前記ｙ軸方向変位手段との少なくとも一方は、基端側に
前記振動体に当接する被駆動体が設けられ、該基端側を
中心に回動可能に設置され、かつ、先端側に前記錘要素
が設けられたアームを有し、前記振動体は、前記圧電素
子に交流電圧を印加することにより振動し、この振動に
より、前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体
を駆動し、これにより前記アームを回動させて前記錘要
素を移動させる上記（１０）に記載の浮揚体。

【００２０】（１５） 前記ｘ軸方向変位手段の重心移
動用駆動源は、圧電素子を備えた少なくとも１つの振動
体で構成されており、前記ｘ軸方向変位手段は、基端側
に該ｘ軸方向変位手段の前記振動体に当接する被駆動体
が設けられ、該基端側において前記ｙ軸に対して略平行
な軸を中心に回動可能に設置され、かつ、先端側に前記
錘要素が設けられたアームを有し、前記ｘ軸方向変位手
段の振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加すること
により振動し、この振動により、前記被駆動体に力を繰
り返し加えて前記被駆動体を駆動し、これにより前記ア
ームを回動させて前記錘要素を前記ｘ軸方向に移動さ
せ、前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源は、圧電
素子を備えた少なくとも１つの振動体で構成されてお
り、前記ｙ軸方向変位手段は、該ｙ軸方向変位手段の前
記振動体に当接し、前記ｘ軸に対して略平行な軸を中心
に回動可能に設置された被駆動体を有し、該被駆動体に
は、前記ｘ軸方向変位手段が設置されており、前記ｙ軸
方向変位手段の振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印
加することにより振動し、この振動により、前記被駆動
体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を駆動し、これに
より前記ｘ軸方向変位手段を回動させて前記錘要素を前
記ｙ軸方向に移動させる上記（１０）に記載の浮揚体。

【００２１】（１６） 前記錘要素の一方の回動中心
は、他方の回動中心の近傍に位置している上記（１５）
に記載の浮揚体。

【００２２】（１７） 前記ｘ軸方向変位手段の重心移
動用駆動源は、圧電素子を備えた少なくとも１つの振動
体で構成され、前記錘要素に設けられており、前記ｘ軸
方向変位手段は、ほぼ円弧状をなすレール部材を有して
おり、前記レール部材は、前記円弧の弦が前記ｘ軸に略
平行な姿勢で、かつ、前記ｘ軸に略平行な軸を中心とし
て回動可能に設けられており、前記錘要素は、前記ｘ軸
方向変位手段の振動体が前記レール部材に当接した状態
で、前記レール部材に沿って移動可能に設置されてお
り、前記ｘ軸方向変位手段の振動体は、前記圧電素子に
交流電圧を印加することにより振動し、この振動により
前記レール部材に力を繰り返し加え、これにより前記錘
要素を前記レール部材に沿って前記ｘ軸方向に移動さ
せ、前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源は、圧電
素子を備えた少なくとも１つの振動体で構成されてお
り、前記ｙ軸方向変位手段は、該ｙ軸方向変位手段の前
記振動体に当接し、前記レール部材に一体化または固着
された被駆動体を有し、前記ｙ軸方向変位手段の振動体
は、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動
し、この振動により、前記被駆動体に力を繰り返し加え
て前記被駆動体を駆動し、これにより前記レール部材を
回動させて前記錘要素を前記ｙ軸方向に移動させる上記
（１０）に記載の浮揚体。

【００２３】（１８） 前記錘要素は、少なくとも、当
該浮揚体のエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段を
有する上記（７）ないし（１７）のいずれかに記載の浮
揚体。

【００２４】（１９） 前記錘要素の位置を検出する位
置検出手段を有する上記（７）ないし（１８）のいずれ
かに記載の浮揚体。

【００２５】（２０） 前記ロータと連動して回転する
被駆動体は、該ロータに一体化または固着されている上
記（１）ないし（１９）のいずれかに記載の浮揚体。

【００２６】（２１） 前記被駆動体に当接する振動体
は、前記被駆動体の半径方向外周側から該被駆動体に当
接するように設置されている上記（１）ないし（２０）
のいずれかに記載の浮揚体。

【００２７】（２２） 前記振動体は、長い方向と短い
方向とを有する形状をなしている上記（１）ないし（２
１）のいずれかに記載の浮揚体。

【００２８】（２３） 前記振動体の長手方向の端部付
近が当接する上記（２２）に記載の浮揚体。

【００２９】（２４） 前記振動体は、板状をなしてい
る上記（１）ないし（２３）のいずれかに記載の浮揚
体。

【００３０】（２５） 前記振動体は、略長方形状をな
している上記（２４）に記載の浮揚体。

【００３１】（２６） 前記ロータを回転させる振動体
は、該ロータの回転中心線に対し略垂直な姿勢で設置さ
れている上記（２４）または（２５）に記載の浮揚体。

【００３２】（２７） 前記振動体から突出して設けら
れた少なくとも１つの腕部を有し、前記振動体は、前記
腕部により支持されている上記（１）ないし（２６）の
いずれかに記載の浮揚体。

【００３３】（２８） 互いに反対方向に回転する２つ
の前記ロータを有する上記（１）ないし（２７）のいず
れかに記載の浮揚体。

【００３４】（２９） 前記両ロータは、ほぼ同軸的に
設置されている上記（２８）に記載の浮揚体。

【００３５】（３０） 前記両ロータの回転数をそれぞ
れ調整可能である上記（２８）または（２９）に記載の
浮揚体。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の浮揚体を添付図面
に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００３７】＜第１実施形態＞図１は、本発明の浮揚体
の第１実施形態を示す斜視図（細部は省略）、図２は、
図１に示す浮揚体におけるロータを示す側面図、図３
は、図１に示す浮揚体における中空中心軸付近を拡大し
て示す断面側面図、図４は、図１に示す浮揚体における
振動体の斜視図、図５は、図１に示す浮揚体における振
動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図、図６は、
図１に示す浮揚体における振動体の凸部が楕円運動する
様子を示す平面図、図７は、図１に示す浮揚体における
姿勢変更手段のｘ軸方向移動手段のｙ軸に対して垂直な
面での断面図、図８は、図１に示す浮揚体における姿勢
変更手段のｘ軸方向移動手段の側面図（フレームや錘要
素等は図示省略）、図９は、図１に示す浮揚体における
姿勢変更手段のｙ軸方向移動手段のｘ軸に対して垂直な
面での断面図、図１０は、図１に示す浮揚体における振
動体の斜視図、図１１および図１２は、それぞれ、図１
に示す浮揚体における振動体が被駆動体を駆動する様子
を示す側面図、図１３は、図１に示す浮揚体の回路構成
を示すブロック図である。なお、以下では、図２、図
３、図７、図８、図９、図１４および図１５中の上方を
「上」、下方を「下」として説明する。

【００３８】また、図１、図７、図８および図９におい
て、図示のように、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ
軸（ｘ−ｙ−ｚ座標）を想定する。この場合、ｚ軸は、
ロータの回転中心線（軸）と一致または平行になるよう
に想定される。

【００３９】これらの図に示す浮揚体１は、基部２と、
基部２に対し回転可能に設置され、回転翼３４を備えた
ロータ（第１のロータ）３と、ロータ３を回転駆動する
振動体４と、基部２に対し回転可能に設置され、回転翼
５４を備えたロータ（第２のロータ）５と、ロータ５を
回転駆動する振動体４と、重心の移動により浮揚体１の
姿勢を変更する姿勢変更手段１６と、停留部の一例とし
ての天井１００に対する固定手段１９Ａと、錘要素１４
に設けられた検知手段としての撮像手段１４２とを有し
ている。ロータ３と、ロータ５とは、互いに反対方向に
回転し、かつ、同軸的に設けられている。すなわち、こ
の浮揚体１は、２重反転ロータを備えている。以下、各
部の構成について説明する。

【００４０】図２および図３に示すように、基部２は、
ほぼ平板状をなす基板２１と、基板２１から上方に向か
って突設（突出形成）された、中空の（ほぼ円筒状の）
中空中心軸２４と、振動体取付部２３および２５とを有
している。なお、基部２（または、後述する基板１６
１）には、地面（床面）に安定的に接地するための接地
脚（図示せず）が設けられていてもよい。

【００４１】中空中心軸２４には、ロータ３が回転可能
に設置されている。このロータ３は、図示しない平面視
で時計回りに回転する。

【００４２】図３に示すように、ロータ３は、ほぼ円筒
状をなす筒状部材３１と、筒状部材３１の外側（外周）
にそれぞれ固着（固定）された回転翼固定部材３２およ
び被駆動体３３と、回転翼固定部材３２にそれぞれ固着
された２枚の回転翼３４とで構成されている。

【００４３】図２および図３に示すように、このロータ
３は、筒状部材３１の内腔、すなわち軸孔３５に中空中
心軸２４が挿入した状態で基部２に設置されている。中
空中心軸２４と、軸孔３５の内面との間には、２つの軸
受け１１、１１がそれぞれ設けられており、これによ
り、ロータ３は、基部２に対し中空中心軸２４（回転中
心線３６）を中心として滑らかに回転可能になってい
る。

【００４４】軸受け１１は、滑り軸受けで構成されてい
るが、転がり軸受け（ベアリング）であってもよい（後
述する軸受け１３も同様）。

【００４５】中空中心軸２４の上端部外周には、フラン
ジ部材２６が固着されており、これにより、ロータ３が
中空中心軸２４から離脱しないようになっている。

【００４６】回転翼固定部材３２は、ほぼ円筒状に形成
された筒状部３２１と、筒状部３２１の上端部からロー
タ３の回転中心線３６とほぼ垂直な方向に突出形成され
た２つの固定部３２２とで構成されている。回転翼固定
部材３２は、筒状部３２１の内側に筒状部材３１が挿入
した状態で、例えば圧入により、筒状部材３１に固着さ
れている。

【００４７】２つの固定部３２２は、互いに反対方向に
突出している。２つの固定部３２２の上面には、それぞ
れ、回転翼３４の基端部（根元部）が固着されている。

【００４８】２枚の回転翼３４は、回転中心線３６から
互いに反対側に延びるように設けられている。すなわ
ち、２枚の回転翼３４は、ほぼ１８０°間隔で設けられ
ている。また、回転翼３４は、回転中心線３６に対しほ
ぼ垂直な姿勢で設置されている。

【００４９】ロータ３が後述する振動体４の駆動により
平面視で（図２中上側から見たとき）時計回りに回転す
ると、回転翼３４には、揚力（回転中心線３６にほぼ平
行で上向きの力）が作用する。

【００５０】なお、ロータ３に設けられた回転翼３４の
枚数は、２枚に限らず、３枚以上設けられていてもよい
（後述するロータ５の回転翼５４も同様）。

【００５１】筒状部材３１の下端部外周には、被駆動体
３３が設けられている。すなわち、被駆動体３３は、回
転翼固定部材３２の下側に位置している。

【００５２】被駆動体３３は、ほぼリング状（円環状）
をなしており、その内側に筒状部材３１の下端部が挿入
した状態で、例えば圧入により、筒状部材３１に対し固
着されている。

【００５３】なお、筒状部材３１、回転翼固定部材３
２、被駆動体３３は、一体的に（一部材で）形成されて
いてもよい。また、これらに回転翼３４が一体的に形成
されていてもよい。

【００５４】基部２の上側には、このようなロータ３を
回転駆動する振動体４が被駆動体３３の外周面３３１に
当接するようにして設置されている。

【００５５】ロータ５は、中空中心軸２４内に挿通（挿
入）された回転軸５１と、回転軸５１の上端部に接続部
材５２を介して連結（固定）された回転翼固定部材５３
と、回転翼固定部材５３にそれぞれ固着された２枚の回
転翼５４と、回転軸５１の下端部に固着された被駆動体
５５とを有しており、ロータ３と同軸的（同心的）に設
置されている。

【００５６】回転軸５１と、中空中心軸２４の内面との
間には、２つの軸受け１３、１３がそれぞれ設けられて
おり、これにより、ロータ５は、基部２に対し滑らかに
回転可能になっている。

【００５７】回転軸５１の上端部は、中空中心軸２４か
ら突出している。回転軸５１の上端部には、接続部材５
２が固着されている。

【００５８】接続部材５２は、ほぼ円筒状をなし、その
下端部の内側に回転軸５１の上端部が挿入した状態で、
例えば圧入により、回転軸５１に固着されている。

【００５９】回転翼固定部材５３は、ほぼ円筒状に形成
された筒状部５３１と、筒状部５３１の上端部から回転
軸５１とほぼ垂直な方向に突出形成された２つの固定部
５３２とで構成されている。回転翼固定部材５３は、筒
状部５３１の下端部の内側に接続部材５２の上端部が挿
入した状態で、例えば圧入により、接続部材５２に固着
されている。

【００６０】固定部５３２は、前記固定部３２２と同様
に形成されており、その上面には、回転翼５４の基端部
（根元部）が固着されている。

【００６１】２枚の回転翼５４は、回転中心線３６から
互いに反対側に延びるように設けられている。すなわ
ち、２枚の回転翼５４は、ほぼ１８０°間隔で設けられ
ている。また、回転翼５４は、回転軸５１に対しほぼ垂
直な姿勢で設置されている。

【００６２】このような構成により、回転翼５４は、回
転翼３４より上側に位置している。また、回転翼３４と
回転翼５４とは、ともに、基板２１の上側に位置してい
る。

【００６３】図３に示すように、回転軸５１の下端部
は、基板２１の下面から突出している。回転軸５１の下
端部には、ほぼ円盤状をなすハブ５６が固着されてい
る。

【００６４】被駆動体５５は、被駆動体３３と同様にほ
ぼリング状（円環状）をなしており、被駆動体５５の内
側にハブ５６が挿入した状態で、例えば圧入により、ハ
ブ５６に対し固着されている。すなわち、被駆動体５５
は、基板２１の下側に位置している。なお、被駆動体５
５とハブ５６とは、一体的に（一部材で）形成されてい
てもよい。

【００６５】基部２の下側には、このようなロータ５を
回転駆動する振動体４が被駆動体５５の外周面５５１に
当接するようにして設置されている。

【００６６】次に、振動体４について、代表的に、ロー
タ３を回転駆動する振動体４を説明する。

【００６７】図４に示すように、振動体４は、ほぼ、長
方形の板状をなしている。振動体４は、図４中の上側か
ら板状の電極４１と、板状の圧電素子４２と、補強板４
３と、板状の圧電素子４４と、板状の電極４５とをこの
順に積層して構成されている。なお、図４では、厚さ方
向を誇張して示している。

【００６８】圧電素子４２、４４は、それぞれ、長方形
状をなし、電圧を印加することにより、その長手方向に
伸長・収縮する。圧電素子４２、４４の構成材料として
は、特に限定されず、例えば、チタン酸ジルコニウム酸
鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリ
ウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリ
デン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各
種のものを用いることができる。

【００６９】これらの圧電素子４２、４４は、補強板４
３の両面にそれぞれ固着されている。補強板４３は、振
動体４全体を補強する機能を有しており、振動体４が過
振幅、外力等によって損傷するのを防止する。補強板４
３の構成材料としては、弾性材料（弾性変形し得るも
の）であれば特に限定されないが、例えばステンレス
鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまた
はチタン合金、銅または銅系合金等の各種金属材料であ
るのが好ましい。

【００７０】この補強板４３は、圧電素子４２、４４よ
りも厚さが薄い（小さい）ものであることが好ましい。
これにより、振動体４を高い効率で振動させることがで
きる。

【００７１】補強板４３は、圧電素子４２、４４に対す
る共通の電極としての機能をも有している。すなわち、
圧電素子４２には、電極４１と補強板４３とによって交
流電圧が印加され、圧電素子４４には、電極４５と補強
板４３とによって交流電圧が印加される。すなわち、図
１３に示すように、振動体４は、後述する駆動制御回路
９に接続されており、その駆動制御回路９により交流電
圧が印加されるようになっている。

【００７２】圧電素子４２、４４は、交流電圧が印加さ
れると長手方向に繰り返し伸縮し、これに伴なって、補
強板４３も長手方向に繰り返し伸縮する。すなわち、圧
電素子４２、４４に交流電圧を印加すると、振動体４
は、図４中の矢印で示すように、長手方向に微小な振幅
で振動（縦振動）し、凸部４６が縦振動（往復運動）す
る。

【００７３】補強板４３の図４中の右端部には、凸部４
６が一体的に形成されている。この凸部４６は、補強板
４３の幅方向中央（中心線４９）からずれた位置（図示
の構成では角部）に設けられている。この凸部４６は、
図示の構成では、ほぼ半円形状に突出するように形成さ
れている。

【００７４】また、補強板４３の長手方向ほぼ中央から
は、腕部４８が長手方向とほぼ垂直な方向に突出するよ
うに設けられている。この腕部４８には、ボルト１２が
挿入する孔４８１が形成されている。

【００７５】図２、図３および図５に示すように、この
ような振動体４は、凸部４６にて被駆動体３３の外周面
３３１に当接するように設置されている。すなわち、本
実施形態では、振動体４は、被駆動体３３に対し被駆動
体３３の半径方向外周側から当接して設置されている。

【００７６】なお、図示の構成では、外周面３３１は、
平滑になっているが、全周に渡り溝を形成し、この溝内
に凸部４６が当接することとしてもよい。

【００７７】図２および図５に示すように、基板２１か
ら上方に向かって突設された振動体取付部２３には、ネ
ジ穴が形成されており、振動体４は、腕部４８の孔４８
１に挿入されたボルト１２によって、この振動体取付部
２３に固定されている。

【００７８】このように、振動体４は、腕部４８によっ
て支持されている。これにより、振動体４は自由に振動
することができ、比較的大きい振幅で振動する。また、
振動体４は、腕部４８の弾性によって、凸部４６が外周
面３３１に圧接された状態で設置されている。

【００７９】また、振動体４は、回転中心線３６にほぼ
垂直な姿勢（回転翼３４にほぼ平行な姿勢）で設置され
ている。これにより、振動体４が占めるスペースが上下
方向に小さく、浮揚体１は、薄型化（回転中心線３６方
向の寸法の小型化）に特に有利である。

【００８０】凸部４６が被駆動体３３の外周面３３１に
当接した状態で、圧電素子４２、４４に交流電圧を印加
して振動体４を振動させると、被駆動体３３は、振動体
４が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受
ける。

【００８１】すなわち、図５に示すように、凸部４６の
振動変位Ｓの径方向成分Ｓ_１（被駆動体３３の径方向の
変位）によって、凸部４６と外周面３３１との間に大き
な摩擦力が与えられ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ_２（被
駆動体３３の円周方向の変位）によって、被駆動体３３
に図５中の時計回りの回転力が与えられる。

【００８２】振動体４が振動すると、このような力が被
駆動体３３に繰り返し作用し、被駆動体３３は、図５中
の時計回りに回転する。これにより、ロータ３は、図５
中の（図２中上側から見たときの）時計回りに回転す
る。

【００８３】なお、ロータ５を回転駆動する振動体４に
ついては、前記ロータ３を回転駆動する振動体４と同様
であるので、説明を省略する。

【００８４】図２に示すように、基板２１からは、前記
振動体取付部２３と同様の振動体取付部２５が下方に向
かって突設されており、この振動体取付部２５にロータ
５を回転駆動する振動体４が図示しないボルトで固定さ
れている。この振動体４は、その凸部４６にて、被駆動
体５５の外周面５５１に当接するように設けられてい
る。

【００８５】ロータ５は、振動体４の駆動により、ロー
タ３と反対方向、すなわち、図示しない平面視で（図２
中上側から見たときの）反時計回りに回転する。

【００８６】ロータ３が図５中の時計回りに回転する
と、回転翼３４に揚力が作用し、また、ロータ５がロー
タ３と反対方向に回転すると、回転翼５４に揚力が作用
し、これらの揚力により、浮揚体１は、例えば床等の地
上面から空中に浮揚（飛行）する。

【００８７】なお、ロータ３側には、ロータ３の回転数
（回転速度）を検出する回転数検出手段を設けるのが好
ましく、ロータ５側には、ロータ５の回転数（回転速
度）を検出する回転数検出手段を設けるのが好ましい。

【００８８】このように、振動体４は、構造が簡単で、
小型（特に薄型）・軽量である。また、通常の電磁モー
タのように磁力で駆動する場合と異なり、前記のような
摩擦力（押圧力）によって被駆動体３３、５５を駆動す
ることから、駆動力が大きい。

【００８９】本発明の浮揚体１は、このような振動体４
を用いてロータ３、５を回転駆動するようにしたことに
より、小型化（特に薄型化）に極めて有利である。ま
た、軽量化にも有利であり、浮揚体１のペイロード（荷
重）を大きくとることができる。また、製造コストの低
減も図ることができる。

【００９０】また、本実施形態では、前述したように、
被駆動体３３が筒状部材３１に固着され、被駆動体３３
は、ロータ３と一体になっている。すなわち、振動体４
は、ロータ３を直接に回転駆動するようになっており、
動力伝達機構や変速機構等が設けられていない（不要で
ある）。ロータ５側も同様に、振動体４は、ロータ５を
直接に回転駆動するようになっており、動力伝達機構や
変速機構等が設けられていない（不要である）。これに
より、浮揚体１は、特に簡単な構造、かつ軽量になって
おり、小型化・軽量化（ペイロード確保）に特に有利に
なっている。

【００９１】なお、前述したように、振動体４は、駆動
力が大きいため、本実施形態のように、変速機構（減速
機構）を介さなくてもロータ３、５を十分なトルクで回
転することができる。

【００９２】また、本実施形態では、振動体４の面内振
動をロータ３、５の回転（面内回転）に直接変換するの
で、この変換に伴なうエネルギーロスが少なく、ロータ
３、５を高い効率で回転駆動することができる。

【００９３】また、本実施形態では、凸部４６が被駆動
体３３に及ぼす摩擦力（押圧力）の方向は、回転中心線
３６に対しほぼ垂直な方向であるため、ロータ３を傾斜
させるような力が作用することがなく、ロータ３がより
円滑かつ確実に回転する。同様に、ロータ５もより円滑
かつ確実に回転する。

【００９４】なお、図示の構成と異なり、ロータ３を回
転駆動する振動体４は、回転中心線３６に平行な方向か
ら被駆動体３３の上面または下面に当接するように設置
されていてもよく、また、ロータ５を回転駆動する振動
体４は、ロータ５の回転中心線に平行な方向から被駆動
体５５の上面または下面に当接するように設置されてい
てもよい。

【００９５】また、本実施形態の浮揚体１では、ロータ
３を回転駆動する振動体４と被駆動体３３とは、基板２
１の上側に設けられており、ロータ５を回転駆動する振
動体４と被駆動体５５とは、基板２１の下側に設けられ
ている。これにより、基板２１の上側と下側とに各部材
を分散して設置することができ、小型化に特に有利であ
る。

【００９６】また、ロータ３とロータ５との２つが揚力
を発生するので、大きな揚力が得られる。

【００９７】また、ロータ３とロータ５とが互いに反対
方向に回転することにより、基部２が受ける反力が相殺
され、基部２が回転するのを防止することができる。

【００９８】特に、ロータ３に対する振動体４と、ロー
タ５に対する振動体４とを別個に設けたことから、ロー
タ３の回転数（回転速度）と、ロータ５の回転数(回転
速度)とをそれぞれ別個に調整（調節）することがで
き、これにより、基部２が回転するのをより確実に防止
したり、基部２の回転（向き）を制御したりすることが
できる。

【００９９】また、ロータ３とロータ５とが同軸的に設
けられていることにより、ロータを２つ設けたことによ
る大型化・重量増加を招来することなく、上記効果を達
成することができる。すなわち、小型化・軽量化に有利
である。

【０１００】なお、本発明と異なり、通常の電磁モータ
を２個設け、これらの電磁モータでロータ３とロータ５
とをそれぞれ直接に駆動する場合には、ロータ３とロー
タ５とを同軸的に設置するのが極めて困難である。これ
に対し、本発明では、振動体４を用いてロータ３および
５を駆動することにより、容易にロータ３とロータ５と
を同軸的に設置することができる。

【０１０１】また、本実施形態では、中空中心軸２４を
設けたことにより、ロータ３（筒状部材３１）とロータ
５（回転軸５１）とが擦れ合う（触れ合う）ことがない
ため、ロータ３および５は、それぞれ、円滑に回転する
ことができる。

【０１０２】なお、図示の構成では、ロータ３とロータ
５とは、直径や、回転翼の枚数（２枚）、回転翼の形状
等の条件が同じになっているが、直径、回転翼の枚数、
回転翼の形状等の条件が互いに異なるものであってもよ
い。

【０１０３】また、本発明では、ロータ３とロータ５と
が同軸的に設けられていないもの（並設されたもの）で
あってもよい。

【０１０４】圧電素子４２、４４に印加する交流電圧の
周波数は、特に限定されないが、振動体４の振動（縦振
動）の共振周波数とほぼ同程度であるのが好ましい。こ
れにより、振動体４の振幅が大きくなり、高い効率でロ
ータ３、５を回転駆動することができる。

【０１０５】前述したように、振動体４は、主に、その
長手方向に縦振動するが、縦振動と屈曲振動とを同時に
励振し、凸部４６を楕円運動（楕円振動）させることと
するのがより好ましい。これにより、より高い効率でロ
ータ３、５を回転駆動することができる。以下、この点
について、代表的に、ロータ３を回転駆動する振動体４
で説明する。

【０１０６】振動体４が被駆動体３３を回転駆動すると
き、凸部４６は、被駆動体３３から反力を受ける。本実
施形態では、凸部４６が振動体４の中心線４９からずれ
た位置に設けられていることから、振動体４は、この反
力によって、図５中の一点鎖線で示すように面内方向に
屈曲するように変形、振動（屈曲振動）する。なお、図
５では、振動体４の変形を誇張して示している。

【０１０７】印加電圧の周波数、振動体４の形状・大き
さ、凸部４６の位置などを適宜選択することにより、こ
の屈曲振動の共振周波数を縦振動の共振周波数と同程度
にすることができる。このようにすると、振動体４の縦
振動と屈曲振動とが同時に起こり、振幅がより大きくな
るとともに、凸部４６は、図６中の一点鎖線で示すよう
に、ほぼ楕円に沿って変位（楕円振動）する。

【０１０８】これにより、振動体４の１回の振動におい
て、凸部４６が被駆動体３３を回転方向に送るときに
は、凸部４６が被駆動体３３により強い力で圧接され、
凸部４６が戻るときには、被駆動体３３との摩擦力を低
減または消滅させることができるため、振動体４の振動
をロータ３の回転により高い効率で変換することができ
る。

【０１０９】なお、本実施形態では、振動体４でロータ
３を直接に回転駆動するものとなっているが、本発明で
は、振動体４がロータ３を間接的に駆動するものであっ
てもよい。すなわち、被駆動体３３をロータ３と別個に
設け、被駆動体３３の回転力を回転力伝達機構によって
ロータ３に伝達するようなものであってもよい。同様
に、本実施形態では、振動体４でロータ５を直接に回転
駆動するものとなっているが、本発明では、振動体４が
ロータ５を間接的に駆動するものであってもよい。すな
わち、被駆動体５５をロータ５と別個に設け、被駆動体
５５の回転力を回転力伝達機構によってロータ５に伝達
するようなものであってもよい。これらの場合、回転力
伝達機構としては、例えば、歯車列（歯車伝動機構）
や、プーリー、ベルト、チェーン等を用いた巻き掛け伝
動機構等、いかなる機構を用いるものでもよい。

【０１１０】また、本実施形態では、ロータ３を回転駆
動する振動体４は、１つ設置されているが、本発明で
は、その振動体４を複数設け、被駆動体３３を複数の振
動体４で回転駆動してもよい。同様に、本実施形態で
は、ロータ５を回転駆動する振動体４は、１つ設置され
ているが、本発明では、その振動体４を複数設け、被駆
動体５５を複数の振動体４で回転駆動してもよい。

【０１１１】次に、姿勢変更手段１６について説明す
る。図１、図７、図８および図９に示す姿勢変更手段１
６は、重心の移動により、浮揚体１の姿勢を変更（調
節）することで、ロータ３および５の回転中心線（軸）
３６を鉛直線（重力の方向）に対して所定方向に所定角
度傾斜させるもの（傾きを調節するもの）である。

【０１１２】図１に示すように、姿勢変更手段１６は、
回転翼３４および５４の下方に位置している。すなわ
ち、基部２の基板２１の下側には、十字状をなす基板１
６１が設置（固定）されており、姿勢変更手段１６は、
この基板１６１に設置（固定）されている。この場合、
基板１６１は、その十文字を形成する一方の帯状体がｘ
軸と平行となり、他方の帯状体がｙ軸と平行となるよう
に配置されている。

【０１１３】本実施形態における姿勢変更手段１６は、
錘要素１４を所定の軸に沿って移動させるリニアアクチ
ュエータであり、錘要素（錘）１４と、錘要素１４をｘ
軸方向に移動（変位）させるｘ軸方向移動手段（ｘ軸方
向変位手段）１６ｘと、移動手段および錘要素１４をｙ
軸方向に移動（変位）させるｙ軸方向移動手段（ｙ軸方
向変位手段）１６ｙとを有している。

【０１１４】なお、前記ｘ軸方向移動手段（ｘ軸方向変
位手段）１６ｘおよびｙ軸方向移動手段（ｙ軸方向変位
手段）１６ｙで、浮揚体１に対して錘要素１４を変位さ
せる変位手段が構成される。

【０１１５】図７および図８に示すように、ｘ軸方向移
動手段１６ｘは、フレーム１７１と、スライダ１７５
と、フレーム１７１に対し固定的に設けられ、スライダ
１７５を案内する棒状のガイド１７２と、フレーム１７
１に対し回転可能に設けられたリードスクリュー１７３
と、リードスクリュー１７３を回転駆動する振動体４と
を有している。

【０１１６】ガイド１７２およびリードスクリュー１７
３は、互いに平行で、かつ、ｘ軸と平行となり、リード
スクリュー１７３がガイド１７２の下側に位置するよう
に配置されている。

【０１１７】リードスクリュー１７３の図７中右側の端
部には、被駆動体１７４が固着（固定）されており、こ
れらリードスクリュー１７３および被駆動体１７４は、
一体となって回転する。

【０１１８】被駆動体１７４は、ほぼリング状（円環
状）をなしており、その内側にリードスクリュー１７３
の端部が挿入した状態で、例えば圧入により、リードス
クリュー１７３に対し固着されている。

【０１１９】なお、リードスクリュー１７３と被駆動体
１７４は、一体的に（一部材で）形成されていてもよ
い。

【０１２０】振動体４は、凸部４６にて被駆動体１７４
の外周面１７４１に当接し、かつ、フレーム１７１の図
７中右側の内側面と平行になるように、その内側面に設
置されている。すなわち、本実施形態では、振動体４
は、被駆動体１７４に対し被駆動体１７４の半径方向外
周側から当接して設置されている。

【０１２１】なお、図示の構成では、外周面１７４１
は、平滑になっているが、全周に渡り溝を形成し、この
溝内に凸部４６が当接することとしてもよい。

【０１２２】姿勢変更手段１６の振動体４では、電極を
複数に分割し、それらに対して選択的に電圧を印加し
て、圧電素子を部分的に駆動することにより、面内の縦
・屈曲の振動を任意に選択し得るようになっている。す
なわち、振動体４への通電状態（振動体４の振動パター
ン）を変更することにより、振動体４の凸部４６の振動
（振動変位）の方向を変え、これにより、被駆動体１７
４を図８中時計回りと反時計回り（正方向と逆方向）の
いずれの方向にも回転させることができるように構成さ
れている。以下、この振動体４について説明するが、前
記ロータ３および５を回転駆動する振動体４との相違点
を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【０１２３】図１０に示すように、振動体４は、前記ロ
ータ３および５を回転駆動する振動体４と同様に、補強
板４３の図１０中上側に圧電素子４２、下側に圧電素子
４４を積層した構造であるが、圧電素子４２の図１０中
上側に、板状の４つの電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃおよ
び４１ｄが設置され、圧電素子４４の図１０中下側に、
板状の４つの電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄ
（電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄは、図示せ
ず、各符号のみを括弧内に示す）が設置されている点
で、前記ロータ３および５を回転駆動する振動体４と異
なっている。すなわち、圧電素子４２を４つの長方形の
領域にほぼ等しく分割（区分）し、分割された各領域
に、それぞれ、長方形状をなす電極４１ａ、４１ｂ、４
１ｃおよび４１ｄが設置され、同様に、圧電素子４４を
４つの領域に分割（区分）し、分割された各領域に、そ
れぞれ、長方形状をなす電極４５ａ、４５ｂ、４５ｃお
よび４５ｄが設置されている。なお、電極４１ａ、４１
ｂ、４１ｃおよび４１ｄの裏側に、それぞれ、電極４５
ａ、４５ｂ、４５ｃおよび４５ｄが配置されている。

【０１２４】一方の対角線上の電極４１ａおよび４１ｃ
と、これらの裏側に位置する電極４５ａおよび４５ｃと
は、すべて電気的に接続され、同時に通電されるように
なっており、同様に、他方の対角線上の電極４１ｂおよ
び４１ｄと、これらの裏側に位置する電極４５ｂおよび
４５ｄとは、すべて電気的に接続（以下、単に「接続」
と言う）され、同時に通電されるようになっている。

【０１２５】補強板４３は、アース（設置）されてお
り、また、通電される電極４１ａ、４１ｃ、４５ａおよ
び４５ｃと、電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄ
とは、図示しないスイッチ（切替スイッチ）で切り替わ
り、そのいずれか一方に交流電圧が印加されるように構
成されている。すなわち、図１３に示すように、振動体
４は、図示しない前記スイッチを有する後述する駆動制
御回路９に接続されており、その駆動制御回路９によ
り、通電される電極が選択され（切り替わり）、交流電
圧が印加されるようになっている。

【０１２６】また、凸部４６は、図１０中の右端部（短
辺側）であって、補強板４３の幅方向中央（短辺の中
央）に設けられている。

【０１２７】図７および図８に示すように、振動体４の
腕部４８の孔４８１には、ガイド１７２の図７中右側の
端部が挿入され、振動体４は、そのガイド１７２の端部
により、腕部４８の両側に配設された一対のスペーサ１
７６を介してフレーム１７１に固定されている。

【０１２８】このように、振動体４は、腕部４８によっ
て支持されている。これにより、振動体４は自由に振動
することができ、比較的大きい振幅で振動する。また、
振動体４は、腕部４８の弾性によって、凸部４６が外周
面１７４１に圧接された状態で設置されている。

【０１２９】振動体４の電極４１ａ、４１ｃ、４５ａお
よび４５ｃに通電し、これらの電極４１ａ、４１ｃ、４
５ａおよび４５ｃと、補強板４３との間に、交流電圧が
印加されると、図１１に示すように、振動体４の電極４
１ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃに対応する部分がそ
れぞれ矢印ａ方向に繰り返し伸縮し、これにより、振動
体４の凸部４６は、矢印ｂで示す斜めの方向に振動（往
復運動）、または、矢印ｃで示すように、楕円振動（楕
円運動）する。被駆動体１７４は、振動体４の電極４１
ａ、４１ｃ、４５ａおよび４５ｃに対応する部分が伸長
するときに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受ける。

【０１３０】すなわち、凸部４６の振動変位Ｓの径方向
成分Ｓ_１（被駆動体１７４の径方向の変位）によって、
凸部４６と外周面１７４１との間に大きな摩擦力が与え
られ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ_２（被駆動体１７４の
円周方向の変位）によって、被駆動体１７４に図１１中
の反時計回りの回転力が与えられる。

【０１３１】振動体４が振動すると、このような力が被
駆動体１７４に繰り返し作用し、被駆動体１７４は、図
１１中の反時計回りに回転する。これにより、リードス
クリュー１７３は、図１１中の反時計回りに回転する。

【０１３２】前記と逆に、振動体４の電極４１ｂ、４１
ｄ、４５ｂおよび４５ｄに通電し、これらの電極４１
ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄと、補強板４３との間
に、交流電圧が印加されると、図１２に示すように、振
動体４の電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄに対
応する部分がそれぞれ矢印ａ方向に繰り返し伸縮し、こ
れにより、振動体４の凸部４６は、矢印ｂで示す斜めの
方向に振動（往復運動）、または、矢印ｃで示すよう
に、楕円振動（楕円運動）する。被駆動体１７４は、振
動体４の電極４１ｂ、４１ｄ、４５ｂおよび４５ｄに対
応する部分が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧
力）を受ける。

【０１３３】すなわち、凸部４６の振動変位Ｓの径方向
成分Ｓ_１（被駆動体１７４の径方向の変位）によって、
凸部４６と外周面１７４１との間に大きな摩擦力が与え
られ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ_２（被駆動体１７４の
円周方向の変位）によって、被駆動体１７４に図１２中
の時計回りの回転力が与えられる（図５参照）。

【０１３４】振動体４が振動すると、このような力が被
駆動体１７４に繰り返し作用し、被駆動体１７４は、図
１２中の時計回りに回転する。これにより、リードスク
リュー１７３は、図１２中の時計回りに回転する。

【０１３５】なお、図１１および図１２では、それぞ
れ、振動体４の変形を誇張して示すとともに、腕部４８
は図示されていない。

【０１３６】ここで、前記振動体４の形状・大きさ、凸
部４６の位置などを適宜選択し、屈曲振動の共振周波数
を縦振動の周波数と同程度にすることにより、振動体４
の縦振動と屈曲振動とが同時に起こり、凸部４６は、図
１１および図１２中の矢印ｃで示すように、ほぼ楕円に
沿って変位（楕円振動）させることができる。また、従
来知られているように縦振動と屈曲振動を別々に位相を
ずらして駆動することにより、楕円振動の長径と短径の
比（長径／短径）を変えることができる。

【０１３７】なお、本実施形態では、振動体４の電極を
４分割して駆動する場合について説明したが、それは一
例であり、本発明では、前述の振動体４の構造や駆動の
方法に限定されるものではない。

【０１３８】図７および図８に示すように、スライダ１
７５の上側には、ガイド１７２が挿入される孔１７５１
が形成され、下側には、リードスクリュー１７３が挿入
される孔１７５１が形成されており、スライダ１７５
は、ガイド１７２に沿って移動可能に設置されている。

【０１３９】このスライダ１７５の下端には、錘要素１
４が設置（固定）されている。この錘要素１４およびス
ライダ１７５が錘として作用する。

【０１４０】なお、本実施形態では、錘要素１４は、リ
ードスクリュー１７３より下側に位置しているが、錘要
素１４の位置は、特に限定されず、例えば、ガイド１７
２とリードスクリュー１７３の間であってもよい。

【０１４１】スライダ１７５の孔１７５２の内側面に
は、リードスクリュー１７３に螺合する溝が形成されて
いる。

【０１４２】リードスクリュー１７３が図８中反時計回
りに回転すると、スライダ１７５は、ガイド（軸）１７
２およびリードスクリュー（軸）１７３に沿って図７中
左側に移動する。これにより、浮揚体１の重心は、図７
中左側に移動し、浮揚中の浮揚体１は、図７中反時計回
りに所定角度回転し、その姿勢を変更する。

【０１４３】また、リードスクリュー１７３が前記と逆
方向、すなわち、図８中時計回りに回転すると、スライ
ダ１７５は、ガイド１７２およびリードスクリュー１７
３に沿って図７中右側に移動する。これにより、浮揚体
１の重心は、図７中右側に移動し、浮揚中の浮揚体１
は、図７中時計回りに所定角度回転し、その姿勢を変更
する。

【０１４４】また、ｘ軸方向移動手段１６ｘは、錘要素
１４のｘ軸方向の位置（移動量）を検出する位置検出手
段（移動量検出手段）７を有している。

【０１４５】図７および図８に示すように、位置検出手
段７は、外周部に複数のスリットが一定間隔で形成され
たスリット板７１と、発光部および受光部を有するセン
サー７２とで構成されている。

【０１４６】本実施形態では、センサー７２として、ス
リット板７１の外周部（スリットが形成されている部
分）へ向けて光を照射する発光素子と、この発光素子か
ら発せられ、スリット板７１のスリットを通過（透過）
した光（透過光）を受光（光電変換）する受光素子とを
有するフォトインタラプタを用いているが、これに限ら
ず、例えば、スリット板７１の外周部へ向けて光を照射
する発光素子と、この発光素子から発せられ、スリット
板７１で反射した光（反射光）を受光（光電変換）する
受光素子とを有するフォトリフレクタ等を用いてもよ
い。

【０１４７】スリット板７１は、被駆動体１７４の図７
中左側の側面に固定されており、その被駆動体１７４お
よびリードスクリュー１７３と一体となって回転する。
したがって、錘要素１４の移動量は、スリット板７１の
回転量に対応する。

【０１４８】また、センサー７２は、フレーム１７１の
図７中右側の内側面に設置されている。

【０１４９】振動体４が駆動し、被駆動体１７４、リー
ドスクリュー１７３およびスリット板７１が回転する
と、これに伴って、センサー７２からは、パルス（パル
ス信号）が出力される。このパルスは、後述する駆動制
御回路９のθｙ制御回路９２ｙに供給（入力）され、θ
ｙ制御回路９２ｙは、そのパルスを計数し、計数値（パ
ルス数）に基づいて、錘要素１４のｘ軸方向の移動量を
得、その移動量から錘要素１４のｘ軸方向の位置を求め
る。前記錘要素１４の移動量や位置の情報は、錘要素１
４をｘ軸方向へ移動させる際の所定の制御や処理に利用
される。

【０１５０】なお、位置検出手段７は、光学的に検出す
るものに限らず、例えば、磁気的に検出するものであっ
てもよい。

【０１５１】次に、ｙ軸方向移動手段１６ｙについて説
明するが、前記ｘ軸方向移動手段１６ｘとの相違点を中
心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【０１５２】図９に示すように、ｙ軸方向移動手段１６
ｙは、フレーム１７１と、フレーム１７１に対し固定的
に設けられた棒状のガイド１７２と、フレーム１７１に
対し回転可能に設けられたリードスクリュー１７３と、
スライダ１７５と、リードスクリュー１７３を回転駆動
する振動体４と、錘要素１４およびｘ軸方向移動手段１
６ｘのｙ軸方向の位置（移動量）を検出する位置検出手
段（移動量検出手段）７とを有している。

【０１５３】図１に示すように、ｙ軸方向移動手段１６
ｙは、基板１６１のｙ軸と平行な帯状体の下側に設置
（固定）されている。

【０１５４】また、このｙ軸方向移動手段１６ｙのスラ
イダ１７５の下端には、前記ｘ軸方向移動手段１６ｘが
設置（固定）されている。

【０１５５】このｙ軸方向移動手段１６ｙのスライダ１
７５、ｘ軸方向移動手段１６ｘおよび錘要素１４が錘と
して作用する。

【０１５６】この他は、前記ｘ軸方向移動手段１６ｘに
おいて、ｘ軸をｙ軸に置き換えたのとほぼ同様であるの
で、説明を省略する。

【０１５７】振動体４が振動して、リードスクリュー１
７３が所定方向に回転すると、スライダ１７５は、ガイ
ド（軸）１７２およびリードスクリュー（軸）１７３に
沿って図９中左側に移動する。これにより、浮揚体１の
重心は、図９中左側に移動し、浮揚中の浮揚体１は、図
９中反時計回りに所定角度回転し、その姿勢を変更す
る。

【０１５８】また、振動体４が振動して、リードスクリ
ュー１７３が前記と逆方向に回転すると、スライダ１７
５は、ガイド１７２およびリードスクリュー１７３に沿
って図９中右側に移動する。これにより、浮揚体１の重
心は、図９中右側に移動し、浮揚中の浮揚体１は、図９
中時計回りに所定角度回転し、その姿勢を変更する。

【０１５９】また、被駆動体１７４、リードスクリュー
１７３およびスリット板７１が回転すると、これに伴っ
て、センサー７２からは、パルス（パルス信号）が出力
される。このパルスは、後述する駆動制御回路９のθｘ
制御回路９２ｘに供給（入力）され、θｘ制御回路９２
ｘは、そのパルスを計数し、計数値（パルス数）に基づ
いて、錘要素１４のｙ軸方向の移動量を得、その移動量
から錘要素１４のｙ軸方向の位置を求める。前記錘要素
１４の移動量や位置の情報は、錘要素１４をｙ軸方向へ
移動させる際の所定の制御や処理に利用される。

【０１６０】次に、錘要素１４について説明する。図１
３に示すように、錘要素１４は、ほぼ球状のケーシング
１４１を有しており、このケーシング１４１内には、駆
動制御回路９と、姿勢制御センサー８と、無線通信用の
図示しない送受信部と、これら駆動制御回路９、姿勢制
御センサー８および送受信部等の浮揚体１の各部に電力
を供給する電池（浮揚体１のエネルギーを蓄積するエネ
ルギー蓄積手段）１５とが収納（内蔵）されている。

【０１６１】すなわち、本実施形態では、駆動制御回路
９、姿勢制御センサー８、送受信部および電池１５等
が、姿勢変更手段１６の錘要素１４の一部を構成する。
これにより、専用の錘の部分（錘としてのみ作用する部
分）の重さを軽くすることができるので、浮揚体１を軽
量化することができ、浮揚体１のペイロード（荷重）を
大きくとることができる。

【０１６２】姿勢制御センサー８は、Ｚ軸の回り（θｚ
方向）の回転を検出するジャイロセンサー８１ｚと、Ｘ
軸の回り（θｘ方向）の回転を検出するジャイロセンサ
ー８１ｘと、Ｙ軸の回り（θｙ方向）の回転を検出する
ジャイロセンサー８１ｙとで構成されている。

【０１６３】各ジャイロセンサー８１ｘ、８１ｙおよび
８１ｚとしては、それぞれ、例えば、所定値以上の角速
度または角加速度のみを検出するものを用いる。これに
より、浮揚体１のθｘ方向、θｙ方向およびθｚ方向に
おける急激な（突発的な）回転のみを検出することがで
きる。

【０１６４】また、駆動制御回路９は、θｚ検出回路９
１ｚと、θｘ検出回路９１ｘと、θｙ検出回路９１ｙ
と、θｚ制御回路９１ｚと、θｘ制御回路９１ｘと、θ
ｙ制御回路９１ｙと、第１の駆動回路９３１と、第２の
駆動回路９３２と、ｙ駆動回路９３ｙと、ｘ駆動回路９
３ｘと、ｙ軸方向移動手段１６ｙの振動体４の通電され
る電極を切り替える図示しないスイッチ（切替スイッ
チ）と、ｘ軸方向移動手段１６ｘの振動体４の通電され
る電極を切り替える図示しないスイッチ（切替スイッ
チ）とで構成されている。

【０１６５】第１の駆動回路９３１は、ロータ３を回転
駆動する振動体４に接続され、第２の駆動回路９３２
は、ロータ５を回転駆動する振動体４に接続されてい
る。

【０１６６】また、ｙ駆動回路９３ｙは、前記電極を切
り替えるスイッチを介してｙ軸方向移動手段１６ｙの振
動体４に接続され、ｘ駆動回路９３ｘは、前記電極を切
り替えるスイッチを介してｘ軸方向移動手段１６ｘの振
動体４に接続されている。

【０１６７】また、電池１５としては、例えば、１次電
池、２次電池（蓄電池）、燃料電池、太陽電池（光電変
換素子と２次電池とを組み合わせたもの）等が挙げられ
る。

【０１６８】このような浮揚体１に対し、地上（床）に
は、図示しない操作部（コントローラ）が設けられてお
り、この操作部と浮揚体１とは、無線で通信することが
でき、前記操作部から浮揚体１を無線で遠隔操作（ロー
タ３および５の回転数の調整、錘要素１４のｘ軸方向お
よびｙ軸方向の位置の調整等）することができるように
なっている。

【０１６９】そして、この浮揚体１では、ジャイロセン
サー８１ｚによるθｚ方向の検出値と、Ｚ軸方向の指示
値（高さ指示値）と、Ｚ軸の回りの指示値（θｚ方向の
指示値）とに基づいて、ロータ３およびロータ５の回転
数（回転速度）をそれぞれ制御する。

【０１７０】すなわち、Ｚ軸方向の指示値がθｚ制御回
路９２ｚへ入力されると、そのＺ軸方向の指示値（高
さ）になるように、第１の駆動回路９３１および第２の
駆動回路９３２を介して、ロータ３および５を回転駆動
する各振動体４の駆動が制御される。これにより、浮揚
体１を上昇または下降させることができ、また、所定の
高さに保持することができる。

【０１７１】また、θｚ方向の指示値がθｚ制御回路９
２ｚへ入力されると、そのθｚ方向の指示値（向き）に
なるように、第１の駆動回路９３１および第２の駆動回
路９３２を介して、ロータ３および５を回転駆動する各
振動体４の駆動が制御される。これにより、浮揚体１を
θｚ方向に、正逆いずれの方向へも所定量（所定角度）
回転させることができ、θｚ方向に、所定の角度（向
き）に保持することができる。

【０１７２】また、ジャイロセンサー８１ｚでθｚ方向
の回転が検出されると、そのジャイロセンサー８１ｚか
らθｚ検出回路９１ｚに検出信号が入力され、θｚ検出
回路９１ｚでθｚ方向の検出値が得られる。その検出値
は、θｚ制御回路９２ｚへ入力され、θｚ制御回路９２
ｚにより、θｚ方向の検出値が０になるように、第１の
駆動回路９３１および第２の駆動回路９３２を介して、
ロータ３および５を回転駆動する各振動体４の駆動が制
御される。これにより、浮揚体１の急激な（突発的な）
θｚ方向の回転を防止または抑制することができ、浮揚
体１を安定的に浮揚させることができる。

【０１７３】また、この浮揚体１では、ジャイロセンサ
ー８１ｘによるθｘ方向の検出値と、Ｙ軸方向の指示値
とに基づいて、錘要素１４のＹ軸方向の位置を制御す
る。

【０１７４】すなわち、Ｙ軸方向の指示値がθｘ制御回
路９２ｘへ入力されると、そのＹ軸方向の指示値になる
ように、ｙ駆動回路９３ｙを介して、ｙ軸方向移動手段
１６ｙの振動体４の駆動が制御される。これにより、錘
要素１４およびｘ軸方向移動手段１６ｘがＹ軸方向へ移
動し、浮揚体１の重心がＹ軸方向へ移動して、浮揚体１
の各ロータ３および５の回転中心線が、ＹＺ平面内で所
定角度回転し、鉛直線に対してｙ軸に向って所定角度傾
斜する。

【０１７５】このようにして、浮揚体１を前記回転中心
線の傾斜方向に移動（飛行）させることができる。

【０１７６】また、ジャイロセンサー８１ｘでθｘ方向
の回転が検出されると、そのジャイロセンサー８１ｘか
らθｘ検出回路９１ｘに検出信号が入力され、θｘ検出
回路９１ｘでθｘ方向の検出値が得られる。その検出値
は、θｘ制御回路９２ｘへ入力され、θｘ制御回路９２
ｘにより、θｘ方向の検出値が０になるように、駆動回
路７３ｙを介して、ｙ軸方向移動手段１６ｙの振動体４
の駆動が制御される。これにより、浮揚体１の急激な
（突発的な）θｘ方向の回転を防止または抑制すること
ができ、浮揚体１を安定的に浮揚させることができる。

【０１７７】また、この浮揚体１では、ジャイロセンサ
ー８１ｙによるθｙ方向の検出値と、Ｘ軸方向の指示値
とに基づいて、錘要素１４のＸ軸方向の位置を制御す
る。

【０１７８】すなわち、Ｘ軸方向の指示値がθｙ制御回
路９２ｙへ入力されると、そのＸ軸方向の指示値になる
ように、ｘ駆動回路９３ｘを介して、ｘ軸方向移動手段
１６ｘの振動体４の駆動が制御される。これにより、錘
要素１４がＸ軸方向へ移動し、浮揚体１の重心がＸ軸方
向へ移動して、浮揚体１の各ロータ３および５の回転中
心線が、ＸＺ平面内で所定角度回転し、鉛直線に対して
ｘ軸に向って所定角度傾斜する。

【０１７９】このようにして、浮揚体１を前記回転中心
線の傾斜方向に移動（飛行）させることができる。

【０１８０】また、ジャイロセンサー８１ｙでθｙ方向
の回転が検出されると、そのジャイロセンサー８１ｙか
らθｙ検出回路９１ｙに検出信号が入力され、θｙ検出
回路９１ｙでθｙ方向の検出値が得られる。その検出値
は、θｙ制御回路９２ｙへ入力され、θｙ制御回路９２
ｙにより、θｙ方向の検出値が０になるように、駆動回
路７３ｙを介して、ｘ軸方向移動手段１６ｘの振動体４
の駆動が制御される。これにより、浮揚体１の急激な
（突発的な）θｙ方向の回転を防止または抑制すること
ができ、浮揚体１を安定的に浮揚させることができる。

【０１８１】以上説明したように、この浮揚体１では、
姿勢変更手段１６により、その姿勢を変更、すなわち、
姿勢を制御することができ、これにより、容易かつ確実
に、浮揚体１を任意の方向（任意の位置）に移動（飛
行）させることができる。

【０１８２】また、前記振動体４を用いてリードスクリ
ュー１７３を回転駆動するようにしたことにより、小型
化に極めて有利である。また、軽量化にも有利であり、
浮揚体１のペイロード（荷重）を大きくとることができ
る。また、製造コストの低減も図ることができる。

【０１８３】なお、本実施形態では、振動体４でリード
スクリュー１７３を直接に回転駆動するものとなってい
るが、本発明では、振動体４がリードスクリュー１７３
を間接的に駆動するものであってもよい。すなわち、被
駆動体１７４をリードスクリュー１７３と別個に設け、
被駆動体１７４の回転力を回転力伝達機構によってリー
ドスクリュー１７３に伝達するようなものであってもよ
い。この場合、回転力伝達機構としては、例えば、歯車
列（歯車伝動機構）や、プーリー、ベルト、チェーン等
を用いた巻き掛け伝動機構等、いかなる機構を用いるも
のでもよい。

【０１８４】また、本実施形態では、リードスクリュー
１７３を回転駆動する振動体４は、１つ設置されている
が、本発明では、その振動体４を複数設け、被駆動体１
７４を複数の振動体４で回転駆動してもよい。

【０１８５】また、本実施形態では、姿勢変更手段１６
の重心移動用駆動源、すなわち、リードスクリュー１７
３を回転駆動するための駆動源として、振動体４を用い
ているが、本発明では、振動体４に限らず、例えば、電
磁モータ等を用いてもよく、また、振動体４、電磁モー
タ等の複数種の駆動源を併用してもよい。

【０１８６】また、本実施形態では、錘要素１４は、１
つであるが、本発明では、錘要素１４は、複数設けられ
ていてもよい。

【０１８７】また、本発明では、例えば、錘要素１４を
２つ設け、ｘ軸方向移動手段（ｘ軸方向変位手段）１６
ｘで、一方の錘要素１４をｘ軸方向に移動（変位）さ
せ、ｙ軸方向移動手段（ｙ軸方向変位手段）１６ｙで、
他方の錘要素１４をｙ軸方向に移動（変位）させるよう
に構成してもよい。すなわち、ｘ軸方向移動手段１６ｘ
と、ｙ軸方向移動手段１６ｙとを独立させ、それぞれ
に、専用の錘要素１４を設け、ｘ軸方向移動手段１６ｘ
で、一方の錘要素１４をｘ軸方向に移動させ、ｙ軸方向
移動手段１６ｙで、他方の錘要素１４をｙ軸方向に移動
させるように構成してもよい。

【０１８８】また、本発明では、浮揚体１の遠隔操作の
方法は、無線操縦に限らず、例えば、有線操縦によるも
のであってもよい。すなわち、図示しない操作部と浮揚
体１とが図示しないリード線（導線）で接続されてお
り、このリード線によって、前記操作部から浮揚体１を
遠隔操作するようになっていてもよい。また、前記リー
ド線によって、前記操作部から振動体４等の浮揚体１の
各部に電力を供給するようになっていてもよい。

【０１８９】また、振動体４等の浮揚体１の各部に電力
を供給する方法としては、前述した各方法に限らず、例
えば、光・電磁波等によってエネルギーを地上から伝送
してもよく、また、前述した各方法を任意に組み合わせ
てもよい。

【０１９０】次に、浮揚体１における検知手段について
説明する。本発明の浮揚体１は、浮揚体１の周辺（付
近）の環境における所定の対象を検知（検出）する検知
手段を有している。これにより、浮揚体１は、検知手段
の種類に応じ、所定の測定、調査または情報収集等を行
うことができる。

【０１９１】また、本実施形態では、姿勢変更手段１６
を用いることにより、目的の箇所（場所）まで飛行（移
動）することができ、その目的箇所において所定の測
定、調査または情報収集等を行うことができる。よっ
て、浮揚体１は、例えば人間の入れないような環境（狭
いところ、放射能で汚染されたところ、危険なところ
等）での測定、調査、情報収集等を行うのに適してい
る。

【０１９２】本実施形態の浮揚体１は、検知手段とし
て、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を備えた撮像手段１
４２を有している。

【０１９３】図１および図７に示すように、本実施形態
では、この撮像手段１４２は、錘要素１４に設置されて
いる。この撮像手段１４２には、図７中の下側からの光
Ｌが入射する。これにより、撮像手段１４２は、図７中
の下側（浮揚体１の下側）の画像を撮像する。撮像手段
１４２の撮像する画像は、静止画像でも、動画像でもよ
い。

【０１９４】撮像手段１４２は、撮像した画像を電気信
号に変換する。この電気信号（画像データ）は、前記送
受信部により無線通信または赤外線通信等で前記操作部
等に伝送される。または、この電気信号は、浮揚体１に
設けられた図示しない記憶部に記憶（格納）することと
してもよい。また、電気信号の伝送または記憶をする前
に、この電気信号に対し増幅、演算等の所定の処理を行
ってもよい。

【０１９５】本実施形態の浮揚体１は、このような撮像
手段１４２が設けられていることにより、浮揚体１の下
側の画像を撮像することができる。よって、本実施形態
の浮揚体１は、例えば監視カメラ等として使用すること
ができる。

【０１９６】また、本実施形態の浮揚体１は、姿勢変更
手段１６を用いることにより、目的の箇所（場所）まで
飛行して、その周辺の画像を撮像することができる。

【０１９７】なお、撮像手段１４２による撮像は、空中
に浮揚（飛行）している状態で行ってもよく、後述する
固定手段１９Ａにより天井（または壁）に固定された状
態で行ってもよい。

【０１９８】本実施形態では、撮像手段１４２は、錘要
素１４に設置されていることから、錘要素１４の一部を
構成する。これにより、浮揚体１全体に占める錘要素１
４の部分の重さの割合を大きくできるので、ｘ軸方向移
動手段１６ｘやｙ軸方向移動手段１６ｙによる錘要素１
４の移動範囲が小さいような場合であっても重心位置を
大きく変えることができる。従って、浮揚体１全体とし
ての小型・軽量化が図れる。

【０１９９】なお、本発明では、撮像手段１４２のよう
な検知手段は、錘要素１４以外の部位に設けられてもよ
い。

【０２００】本発明における検知手段としては、撮像手
段１４２のように画像を検知（検出）対象とするものに
限らず、種々の目的に応じて、各種の対象を検知するも
のを使用することができる。すなわち、本発明における
検知手段の検知対象は、画像に限らず、例えば、光、電
波、放射線、磁気、音（音波）、温度、湿度、圧力、風
速またはガス（各種ガス濃度）等とすることができる。

【０２０１】換言すれば、本発明における検知手段は、
撮像手段１４２に限らず、例えば、光センサ、電波セン
サ、放射線センサ、磁気センサ、音圧センサ（マイクロ
ホン）、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、風速セ
ンサまたはガスセンサ等であってもよい。本発明の浮揚
体は、これらのうちから適当な検知手段を選択して設け
ることにより、各種の測定、調査、情報収集等を行うこ
とができる。また、本発明の浮揚体は、これらのうちの
複数種の検知手段（センサ）を備えていてもよい。

【０２０２】次に、固定手段１９Ａについて説明する。
図１に示すように、本実施形態の浮揚体１は、例えば天
井１００のような停留部（停留対象部）に対し固定可能
な固定手段１９Ａを有している。これにより、浮揚体１
は、停留部に停留可能になっている。

【０２０３】この固定手段１９Ａは、十字状をなす基板
１６１の４箇所の端部にそれぞれ設けられている。これ
らの４つの固定手段は、互いに同様の構成であるため、
代表して１つの固定手段１９Ａについて説明する。

【０２０４】固定手段１９Ａは、基板１６１の端部から
上方に延びるように設けられた支柱１９１と、支柱１９
１の上端に固着されたほぼ板状の当接部１９２と、当接
部１９２の表面（上面）に設けられた粘着剤層１９３と
で構成されている。粘着剤層１９３は、天井１００に対
する結合力を生じる部材である。

【０２０５】当接部１９２は、回転翼５４よりも上側に
位置するように設けられており、粘着剤層１９３を介し
て天井１００に当接し得るようになっている。

【０２０６】浮揚体１を天井１００に固定する際には、
浮揚体１を上昇させて、天井１００に当接部１９２を当
接させる。すると、天井１００の表面と当接部１９２と
が粘着剤層１９３の粘着力（結合力）により結合され、
これにより、浮揚体１は、天井１００に固定される。

【０２０７】本実施形態では、このような固定手段１９
Ａにより天井１００に固定した状態で、撮像手段１４２
のような検知手段による検知を行うことにより、目的箇
所にとどまって長時間（長期間）に渡り、測定、調査ま
たは情報収集等を行うことができる。

【０２０８】なお、本発明における停留部としては、天
井１００に限らず、例えば、内壁、外壁、床（地面）に
設置された設置物の表面等、いかなるもの（場所）であ
ってもよい。また、水平面に対する停留部の傾斜角度
も、いかなる角度であってもよい。すなわち、本発明に
おける固定手段は、前記のようないかなる停留部に浮揚
体１を固定可能なものであってもよい。

【０２０９】＜第２実施形態＞図１４は、本発明の浮揚
体の第２実施形態における固定手段を示す部分断面側面
図である。

【０２１０】以下、この図を参照して本発明の浮揚体の
第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と
の相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略
する。なお、以下では、図１４中の上方を「上」、下方
を「下」として説明する。

【０２１１】第２実施形態の浮揚体１は、固定手段の構
成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様であ
る。

【０２１２】本実施形態における固定手段１９Ｂは、支
柱１９１と、支柱１９１の上端側に設けられた矢尻部材
１９４と、矢尻部材１９４の近傍に設けられたヒータ
（電熱線）１９５とを有している。

【０２１３】矢尻部材１９４は、中心軸１９４１と、中
心軸１９４１の先端部から放射状にほぼ下方に延びるよ
うに形成された複数の係合部１９４２とを有しており、
全体として、ほぼ傘の骨組み状をなしている。矢尻部材
１９４の先端（上端）は、鋭利に尖っており、天井１０
０に突き刺さり得るようになっている。

【０２１４】この矢尻部材１９４は、形状記憶合金で構
成されており、図１４中の（ｃ）に示す形状、すなわ
ち、前記傘が閉じた形状を記憶している。

【０２１５】矢尻部材１９４は、浮揚体１が浮揚（飛
行）する前に、図１４中の（ａ）に示す形状、すなわ
ち、前記傘が開くように変形した状態とされる。

【０２１６】本実施形態の浮揚体１を天井１００に固定
する際には、浮揚体１を上昇させて、天井１００に矢尻
部材１９４を衝突させ、矢尻部材１９４を天井１００に
突き刺す。すると、図１４中の（ｂ）に示すように、係
合部１９４２が天井１００に形成された穴１０１の内側
に係合し、このアンカー効果により、矢尻部材１９４
は、天井１００に対し結合力を生じる。これにより、浮
揚体１は、天井１００に固定される。

【０２１７】このように、本実施形態の浮揚体１によれ
ば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

【０２１８】また、本実施形態では、矢尻部材１９４の
天井１００に対する結合力を解除する手段を有してい
る。

【０２１９】矢尻部材１９４の天井１００に対する結合
力を解除する際には、ヒータ１９５に通電する。ヒータ
１９５が発生した熱は、矢尻部材１９４に伝わり、これ
により、矢尻部材１９４は、加熱されて、記憶していた
形状に戻る。すなわち、矢尻部材１９４は、図１４中の
（ｂ）に示す状態から（ｃ）に示す状態に変形する。こ
れにより、穴１０１に対する係合部１９４２の係合が解
除される。このようにして、浮揚体１は、天井１００に
対する固定が解除され、再度、空中に浮揚（飛行）する
ことができる。

【０２２０】本実施形態では、固定手段１９Ｂの固定解
除機能を用いることにより、浮揚体１の航続距離（航続
時間）を延長することができる。すなわち、電池１５
（２次電池）が切れそうになった場合、固定手段１９Ｂ
により天井１００に固定し、この状態で、光電変換素子
（ソーラーパネル）や、エネルギーの伝送により電池１
５を充電して、浮揚（飛行）を再開することができる。

【０２２１】＜第３実施形態＞図１５は、本発明の浮揚
体の第３実施形態における固定手段を示す側面図であ
る。

【０２２２】以下、この図を参照して本発明の浮揚体の
第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態と
の相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略
する。なお、以下では、図１５中の上方を「上」、下方
を「下」として説明する。

【０２２３】第３実施形態の浮揚体１は、固定手段の構
成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様であ
る。

【０２２４】本実施形態における固定手段１９Ｃは、支
柱１９１と、支柱１９１の上端側に設けられた電磁石１
９６とを有している。

【０２２５】本実施形態の浮揚体１を天井１００に固定
する際には、電磁石１９６のコイル１９６１に通電した
状態で浮揚体１を上昇させて、天井１００に電磁石１９
６を当接させる。すると、図１５中の（ａ）に示すよう
に、電磁石１９６が天井１００に磁気吸着し、これによ
り、浮揚体１は、天井１００に固定される。

【０２２６】また、本実施形態では、電磁石１９６の天
井１００に対する吸着力（結合力）を解除する手段を有
している。

【０２２７】すなわち、図１５中の（ｂ）に示すよう
に、電磁石１９６のコイル１９６１に対する通電を解除
することにより、浮揚体１は、天井１００に対する固定
が解除され、再度、空中に浮揚（飛行）することができ
る。

【０２２８】本実施形態の浮揚体１によれば、前記第２
実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態
では、天井１００に対する固定とその解除とを繰り返し
行うことができる。

【０２２９】なお、本発明における停留部に対する固定
手段は、前記第１〜第３実施形態のようなものに限定さ
れないことは言うまでもない。例えば、固定手段は、停
留部に対する結合力を生じる部材として、永久磁石、吸
盤、パラフィン（蝋）等を用いるようなものであっても
よい。

【０２３０】パラフィンを用いるものの場合には、パラ
フィンをヒータで加熱・溶融した状態で停留部に接触
し、パラフィンが冷却・固化することにより、停留部に
固定（結合）することができる。そして、パラフィンを
再加熱して溶融することにより、停留部に対する固定
（結合）を解除することができる。

【０２３１】また、吸盤を用いるものの場合、吸盤内を
吸引するサクションポンプの作動・停止により、停留部
に対する固定（結合）とその解除とを選択できるような
ものでもよい。

【０２３２】＜第４実施形態＞図１６は、本発明の浮揚
体の第４実施形態における姿勢変更手段をｙ軸方向から
見た図（正面図）、図１７は、本発明の浮揚体の第４実
施形態における姿勢変更手段をｘ軸方向から見た図（側
面図）である。

【０２３３】以下、これらの図を参照して本発明の浮揚
体の第４実施形態について説明するが、前記第１実施形
態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を
省略する。

【０２３４】なお、以下では、図１６および図１７中の
上方を「上」、下方を「下」として説明する。

【０２３５】また、図１６および図１７において、図示
のように、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸（ｘ−
ｙ−ｚ座標）を想定する。この場合、ｚ軸は、ロータの
回転中心線（軸）と一致または平行になるように想定さ
れる。

【０２３６】第４実施形態の浮揚体１は、姿勢変更手段
１６のみが前記第１実施形態と異なる。

【０２３７】この第４実施形態における姿勢変更手段１
６は、図１６および図１７に示すように、錘要素１４を
錘要素１４の重心から所定距離離間した軸を中心に回動
させる振子型アクチュエータであり、そのｘ軸方向移動
手段１６ｘは、フレーム１７１と、フレーム１７１に対
し軸１８３を中心に回動（揺動）可能に設けられたアー
ム１８１と、アーム１８１を駆動する（回動させる）振
動体４とを有している。

【０２３８】アーム１８１の上端（基端）には、被駆動
体１８２が形成されている。被駆動体１８２の図１６中
右側の部分は、ほぼ円弧状をなしており、アーム１８１
は、この被駆動体１８２において、フレーム１７１に対
し軸１８３を中心に回動可能に設置されている。また、
軸１８３は、ｙ軸と平行に配置されている。

【０２３９】なお、本実施形態では、アーム１８１と被
駆動体１８２は、一体的に（一部材で）形成されている
が、本発明では、アーム１８１と被駆動体１８２を別部
材で形成してもよい。

【０２４０】また、アーム１８１の下端（先端）には、
錘要素１４が設置（固定）されている。従って、この錘
要素１４は、アーム１８１とともに、錘要素１４の重心
から所定距離離間し、ｙ軸に平行な軸１８３を中心に回
動する。

【０２４１】振動体４は、凸部４６にて被駆動体１８２
の外周面１８２１に当接するように、フレーム１７１の
図１６中右側に突出した突出部１７１１に設置されてい
る。すなわち、本実施形態では、振動体４は、被駆動体
１８２に対し被駆動体１８２の半径方向外周側から当接
して設置されている。

【０２４２】突出部１７１１には、ネジ穴が形成された
振動体取付部１７７が図１７中左側に向かって突設され
ており、振動体４は、腕部４８の孔４８１に挿入された
ボルト１７８によって、この振動体取付部１７７に固定
されている。

【０２４３】なお、図示の構成では、外周面１８２１
は、平滑になっているが、外周面１８２１に溝を形成
し、この溝内に凸部４６が当接することとしてもよい。

【０２４４】図１６および図１７に示すように、姿勢変
更手段１６のｙ軸方向移動手段１６ｙは、フレーム１７
１と、フレーム１７１に対し軸１８５を中心に回動（揺
動）可能に設けられた被駆動体１８４と、被駆動体１８
４を駆動する（回動させる）振動体４とを有している。

【０２４５】被駆動体１８４は、ほぼ円弧状（円環の一
部を切り欠いたような形状）をなしており、その被駆動
体１８４は、フレーム１７１に対し軸１８５を中心に回
動可能に設置されている。また、軸１８５は、ｘ軸と平
行に配置されている。

【０２４６】また、被駆動体１８４下端には、前記ｘ軸
方向移動手段１６ｘが設置（固定）されている。従っ
て、錘要素１４は、ｘ軸方向移動手段１６ｘ（アーム１
８１）とともに、錘要素１４の重心から所定距離離間
し、ｘ軸に平行な軸１８５を中心に回動する。

【０２４７】ここで、前記軸１８５は、前記軸１８３の
近傍に位置している。すなわち、一方の回動中心は、他
方の回動中心の近傍に位置している。

【０２４８】振動体４は、凸部４６にて被駆動体１８４
の外周面１８４１に当接するように、フレーム１７１に
設置されている。すなわち、本実施形態では、振動体４
は、被駆動体１８４に対し被駆動体１８４の半径方向外
周側から当接して設置されている。

【０２４９】フレーム１７１には、ネジ穴が形成された
振動体取付部１７７が図１６中左側に向かって突設され
ており、振動体４は、腕部４８の孔４８１に挿入された
ボルト１７８によって、この振動体取付部１７７に固定
されている。

【０２５０】なお、図示の構成では、外周面１８４１
は、平滑になっているが、外周面１８４１全周に渡り溝
を形成し、この溝内に凸部４６が当接することとしても
よい。

【０２５１】また、前記ｘ軸方向移動手段１６ｘのよう
に、ｙ軸方向移動手段１６ｙが、アームを有し、そのア
ームの上端（基端）側に、被駆動体１８４が設けられ、
下端（先端）側に、ｘ軸方向移動手段１６ｘが設置（固
定）されていてもよい。

【０２５２】この姿勢変更手段１６では、ｘ軸方向移動
手段１６ｘの振動体４が振動すると、被駆動体１８２
は、振動体４の所定の電極に対応する部分が伸長すると
きに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受け、この繰り返
しの摩擦力（押圧力）によって、図１６中の時計回りま
たは反時計回りに所定量（所定角度）回転する。すなわ
ち、アーム１８１は、軸１８３を中心に図１６中の時計
回りまたは反時計回りに所定量回転し、錘要素１４は、
図１６中左側または右側に移動する。

【０２５３】これにより、浮揚体１の重心は、図１６中
左側または右側に移動し、浮揚中の浮揚体１は、その姿
勢を変更する。

【０２５４】また、ｙ軸方向移動手段１６ｙの振動体４
が振動すると、被駆動体１８４は、振動体４の所定の電
極に対応する部分が伸長するときに凸部４６から摩擦力
（押圧力）を受け、この繰り返しの摩擦力（押圧力）に
よって、図１７中の時計回りまたは反時計回りに所定量
（所定角度）回転し、錘要素１４は、図１７中左側また
は右側に移動する。

【０２５５】これにより、浮揚体１の重心は、図１７中
左側または右側に移動し、浮揚中の浮揚体１は、その姿
勢を変更する。このような浮揚体１によれば、前記第１
実施形態と同様の効果が得られる。

【０２５６】ここで、ｘ軸方向移動手段１６ｘは、錘要
素１４のｘ軸方向の位置（移動量）を検出する位置検出
手段（移動量検出手段）を有しているのが好ましい。

【０２５７】また、ｙ軸方向移動手段１６ｙは、錘要素
１４のｙ軸方向の位置（移動量）を検出する位置検出手
段（移動量検出手段）を有しているのが好ましい。

【０２５８】本実施形態では、姿勢変更手段１６が以上
説明したような振子型アクチュエータとなっていること
により、次のような利点がある。

【０２５９】天井１００に固定された状態で姿勢変更手
段１６を作動させると、アーム１８１は、天井１００に
対し傾斜し、これに伴なって、撮像手段１４２も天井１
００に対し傾斜する。よって、天井１００に固定された
状態で撮像手段１４２により撮像を行う場合、姿勢変更
手段１６を作動させることにより、撮像手段１４２の撮
像方向（光Ｌの入射方向）を変えることができる。これ
により、浮揚体１の真下だけでなく、その周囲のより広
い範囲を撮像することができる。

【０２６０】なお、ｘ軸方向移動手段１６ｘによる移動
量と、ｙ軸方向移動手段１６ｙによる移動量とを適宜組
み合わせることにより、所定範囲で、任意の方向に任意
の角度で撮像手段１４２を傾斜させることができる。

【０２６１】このように、本実施形態では、撮像手段１
４２のように、検知手段に検知方向の指向性がある場
合、天井１００に固定した状態で姿勢変更手段１６を作
動させることにより、検知手段の検知方向を変えること
ができる。

【０２６２】すなわち、本実施形態では、姿勢変更手段
１６は、浮揚体１の姿勢を変更する用途と、検知手段の
検知方向を変える用途とに兼用することができる。換言
すれば、この両方の用途のための機構を別個に設ける必
要がない。よって、本実施形態では、浮揚体１の軽量化
に特に有利である。また、構造の簡素化、コスト低減に
も特に有利である。

【０２６３】＜第５実施形態＞図１８は、本発明の浮揚
体の第５実施形態を示す斜視図（細部は省略）、図１９
は、図１８に示す浮揚体におけるｘ軸方向移動手段をｙ
軸方向から見た断面図、図２０は、図１８に示す浮揚体
におけるｙ軸方向移動手段をｘ軸方向から見た図（側面
図）である。

【０２６４】以下、これらの図を参照して本発明の浮揚
体の第５実施形態について説明するが、前記第１実施形
態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を
省略する。

【０２６５】なお、以下では、図１８〜図２０中の上方
を「上」、下方を「下」として説明する。

【０２６６】また、図１８〜図２０において、図示のよ
うに、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸（ｘ−ｙ−
ｚ座標）を想定する。この場合、ｚ軸は、ロータの回転
中心線（軸）と一致または平行になるように想定され
る。

【０２６７】図１８に示すように、本実施形態の浮揚体
１Ａは、基部２と、ロータ３および５と、ロータ３およ
び５をそれぞれ回転駆動する２つの振動体４と、回転翼
３４および５４の外周側に設けられた天井１００に対す
る当接部６１と、錘要素６２と、錘要素６２をｘ軸方向
に移動（変位）させるｘ軸方向移動手段（ｘ軸方向変位
手段）１６ｘと、錘要素６２をｙ軸方向に移動（変位）
させるｙ軸方向移動手段（ｙ軸方向変位手段）１６ｙと
を有している。

【０２６８】基部２と、ロータ３および５と、ロータ３
および５を回転駆動する２つの振動体４とについては、
それぞれ、前記第１実施形態とほぼ同様であるので、説
明を省略する。

【０２６９】当接部６１は、リング状（円環状）をなし
ており、基部２に対し固定されている。この当接部６１
は、ロータ３および５とほぼ同心的に設けられており、
回転翼３４および５４の外周側に位置している。

【０２７０】当接部６１の上端（上側の縁部）６１１
は、ロータ３および５より上側に位置し、天井１００に
当接し得るようになっている。

【０２７１】本実施形態では、図２０に示すように、回
転翼３４および５４に作用する揚力により、当接部６１
の上端６１１を天井１００に圧接することによって、浮
揚体１Ａを天井１００に固定することができる。すなわ
ち、当接部６１は、天井１００に対し固定可能な固定手
段としての機能を有している。

【０２７２】また、当接部６１は、リング状をなしてい
ることから、天井や壁に対し衝突したような場合であっ
ても、回転翼３４および５４を保護することができる。

【０２７３】なお、本実施形態の浮揚体１Ａに、前記の
実施形態で述べたような固定手段を組み合わせてもよい
ことは言うまでもない。

【０２７４】図１８に示すように、錘要素６２は、前記
撮像手段１４２と同様の撮像手段６２１を有しており、
この撮像手段６２１には、光Ｌが入射する。すなわち、
撮像手段６２１は、図１８中の下側の画像を撮像する。

【０２７５】本実施形態では、撮像手段６２１は、錘要
素６２の本体に対し着脱可能になっており、前述したよ
うな他の種類の検知手段に交換可能になっている。これ
により、目的に合わせて各種の検知手段を選択して使用
することができる。

【０２７６】図１９に示すように、錘要素６２内には、
ｘ軸方向移動手段１６ｘの振動体４が設置されている。
ｘ軸方向移動手段１６ｘは、この振動体４と、ほぼ円弧
状（円周のほぼ半分の円弧状）をなすレール部材６３と
を有している。

【０２７７】なお、図１９は、ｘ軸方向移動手段１６ｘ
の構成を簡略化して示したものであるため、錘要素６２
の他の内蔵物の図示を省略するとともに、錘要素６２の
外形は、図１８とは異なっている。

【０２７８】図１８および図２０に示すように、レール
部材６３の両端部付近には、それぞれ軸６３１が内側に
突出するように設けられている。レール部材６３は、こ
の軸６３１がｘ軸にほぼ平行な姿勢で、当接部６１に対
し、軸６３１を中心として回動可能に設置されている。
すなわち、レール部材６３は、円弧の弦（直径）がｘ軸
に略平行な姿勢で、ｘ軸に略平行な軸を中心として回動
可能に設けられている。

【０２７９】図１９に示すように、錘要素６２は、レー
ル部材６３に沿って移動可能に設けられている。図示の
構成では、錘要素６２には、レール部材６３を挟むよう
に位置する複数のローラ（車輪）６２２が設けられてお
り、これにより、錘要素６２は、レール部材６３に沿っ
て滑らかに移動可能になっている。

【０２８０】錘要素６２内に設けられたｘ軸方向移動手
段１６ｘの振動体４は、凸部４６にてレール部材６３の
内周面に当接するように設置されている。この振動体４
は、前記姿勢変更手段１６の振動体４と同様になってい
る。

【０２８１】このようなｘ軸方向移動手段１６ｘでは、
振動体４が振動すると、その振動体４は、所定の電極に
対応する部分が伸長するときに、凸部４６によりレール
部材６３へ摩擦力（押圧力）を与え、この繰り返しの摩
擦力（押圧力）によって、錘要素６２は、レール部材６
３に沿って図１９中左側または右側に移動する。

【０２８２】これにより、浮揚体１Ａの重心は、図１９
中左側または右側に移動し、浮揚中の浮揚体１Ａは、そ
の姿勢を変更する。

【０２８３】また、浮揚体１Ａを天井１００に固定した
状態でｘ軸方向移動手段１６ｘを作動させた場合には、
撮像手段６２１を傾斜し、撮像手段６２１の撮像方向
（検知手段の検知方向）を変えることができる。

【０２８４】図２０に示すように、ｙ軸方向移動手段１
６ｙは、レール部材６３の一方の端部（軸６３１より上
側）に一体的に形成（または固着）された被駆動体６４
と、被駆動体６４に当接するように設置された振動体４
とを有している。

【０２８５】被駆動体６４は、軸６３１を中心とする円
弧状をなす湾曲凸面６４１を有している。ｙ軸方向移動
手段１６ｙの振動体４は、凸部４６にて湾曲凸面６４１
に当接した状態で、当接部６１に固定されている。この
振動体４は、前記姿勢変更手段１６の振動体４と同様に
なっている。

【０２８６】ｙ軸方向移動手段１６ｙの振動体４が振動
すると、被駆動体６４は、振動体４の所定の電極に対応
する部分が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧
力）を受け、この繰り返しの摩擦力（押圧力）によっ
て、図２０中の時計回りまたは反時計回りに所定量（所
定角度）回転する。これにより、レール部材６３は、軸
６３１を中心に図２０中の時計回りまたは反時計回りに
所定量回転し、錘要素６２は、図２０中左側または右側
に移動する。

【０２８７】これにより、浮揚体１Ａの重心は、図２０
中左側または右側に移動し、浮揚中の浮揚体１は、その
姿勢を変更する。

【０２８８】また、浮揚体１Ａを天井１００に固定した
状態でｙ軸方向移動手段１６ｙを作動させた場合には、
撮像手段６２１を傾斜し、撮像手段６２１の撮像方向
（検知手段の検知方向）を変えることができる。

【０２８９】なお、ｘ軸方向移動手段１６ｘによる移動
量と、ｙ軸方向移動手段１６ｙによる移動量とを適宜組
み合わせることにより、所定範囲で、任意の方向に任意
の角度で撮像手段６２１を傾斜させることができる。

【０２９０】このように、本実施形態の浮揚体１Ａによ
れば、前記第４実施形態と同様の効果が得られる。

【０２９１】また、本実施形態では、摺動型（自走型）
アクチュエータであるｘ軸方向移動手段１６ｘと、振り
子型アクチュエータであるｙ軸方向移動手段１６ｙとを
組み合わせたことにより、より簡単な構造で、この効果
が得られる。

【０２９２】また、レール部材６３をその直径を中心に
回動可能に設置した場合には、錘要素６２をほぼ完全な
球面（球面の一部）上の任意の位置に移動することがで
きる。すなわち、錘要素６２を全方向にバランス良く移
動することができる。

【０２９３】なお、錘要素６２は、その形状および前述
した点以外は、前記錘要素１４と同様である。

【０２９４】ここで、本実施形態のｘ軸方向移動手段１
６ｘは、錘要素６２のｘ軸方向の位置（移動量）を検出
する位置検出手段（移動量検出手段）を有しているのが
好ましい。

【０２９５】また、本実施形態のｙ軸方向移動手段１６
ｙは、錘要素６２のｙ軸方向の位置（移動量）を検出す
る位置検出手段（移動量検出手段）を有しているのが好
ましい。

【０２９６】図２１は、図１８に示す浮揚体におけるｙ
軸方向移動手段の他の構成例をｘ軸方向から見た図（側
面図）である。

【０２９７】以下、この図を参照して、第５実施形態に
おけるｙ軸方向移動手段の他の構成例について説明す
る。

【０２９８】図２１に示すｙ軸方向移動手段１６ｙは、
レール部材６３の一方の端部（軸６３１より下側）に一
体的に形成（または固着）された被駆動体６５と、被駆
動体６５に当接するように設置された振動体４とを有し
ている。

【０２９９】被駆動体６５は、軸６３１を中心とする円
弧状をなす湾曲凹面６５１を有している。ｙ軸方向移動
手段１６ｙの振動体４は、凸部４６にて湾曲凹面６５１
に当接した状態で、当接部６１に固定されている。すな
わち、本構成例の振動体４は、被駆動体６５に半径方向
内周側から当接している。

【０３００】本構成例のｙ軸方向移動手段１６ｙの作用
・効果は、図２０に示すｙ軸方向移動手段１６ｙと同様
である。

【０３０１】このように、本発明の振動体４は、被駆動
体の内周面に当接するように設置されてもよい（前記の
実施形態における振動体４についても同様）。

【０３０２】以上、本発明の浮揚体を図示の実施形態に
ついて説明したが、本発明は、図示の実施形態に限定さ
れるものではなく、浮揚体を構成する各部は、同様の機
能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができ
る。

【０３０３】例えば、振動体の形状、構造は、図示の構
成に限らず、被駆動体を回転駆動することができるもの
であればいかなるものでもよい。例えば、圧電素子が１
枚のものや、補強板を有さないものや、被駆動体と当接
する部分に向かって幅が漸減するような形状のものや、
複数の腕部（例えば、一対の腕部）を有するもの等であ
ってもよい。

【０３０４】また、本発明の浮揚体は、小型のものから
比較的大型のものまでいかなる大きさのものにも適用す
ることができるが、特に、回転翼を備えたロータの直径
が１０〜３００ｍｍ程度の小型の浮揚体に好適である。

【０３０５】また、本発明の浮揚体は、回転翼を備えた
ロータが１つ設けられているようなものでもよく、ま
た、３つ以上設けられているようなものでもよい。

【０３０６】また、本発明の浮揚体は、前記各実施形態
のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせた
ようなものであってもよい。

【０３０７】また、本発明の浮揚体は、検知手段により
測定、調査または情報収集等を行うものに限らず、例え
ば、玩具や、輸送機として使用されるものに適用しても
よい。

【０３０８】また、本発明の浮揚体は、少なくともロー
タと、振動体と、ロータと連動して回転する被駆動体
と、検知手段とを有していればよく、前記の実施形態に
おける他の構成要素（姿勢変更手段、固定手段等）の全
部または一部は、有していなくてもよい。

【０３０９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、圧
電素子を備えた振動体を用いて、回転翼を有するロータ
を回転駆動することにより、構造が簡単で、小型化・軽
量化に有利であり、高性能な浮揚体が得られる。

【０３１０】また、検知手段を設けたことにより、周辺
の環境において、所定の測定、調査または情報収集等を
行うことができる。

【０３１１】また、錘要素と、該錘要素を変位させる変
位手段とを設けた場合には、浮揚体の姿勢を制御するこ
とができ、これにより、容易かつ確実に、任意の位置に
移動（飛行）させることができる。よって、目的箇所ま
で飛行して、所定の測定、調査または情報収集等を行う
ことができる。さらに、錘要素に検知手段を設置した場
合には、小型化・軽量化に特に有利である。

【０３１２】また、停留部に対する固定手段を設けた場
合には、目的箇所にとどまって長時間（長期間）に渡
り、所定の測定、調査または情報収集等を行うことがで
きる。

【０３１３】また、互いに反対方向に回転する２つのロ
ータを設けた場合には、基部の回転を防止したり、向き
を制御したりすることができる。特に、この２つのロー
タを同軸的に設けた場合には、大型化・重量増加を招来
することなく、上記効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浮揚体の第１実施形態を示す斜視図
（細部は省略）である。

【図２】図１に示す浮揚体におけるロータを示す側面図
である。

【図３】図１に示す浮揚体における中空中心軸付近を拡
大して示す断面側面図である。

【図４】図１に示す浮揚体における振動体の斜視図であ
る。

【図５】図５は、図１に示す浮揚体における振動体が被
駆動体を駆動する様子を示す平面図である。

【図６】図１に示す浮揚体における振動体の凸部が楕円
運動する様子を示す平面図である。

【図７】図１に示す浮揚体における姿勢変更手段のｘ軸
方向移動手段のｙ軸に対して垂直な面での断面図であ
る。

【図８】図１に示す浮揚体における姿勢変更手段のｘ軸
方向移動手段の側面図（フレームや錘要素等は図示省
略）である。

【図９】図１に示す浮揚体における姿勢変更手段のｙ軸
方向移動手段のｘ軸に対して垂直な面での断面図であ
る。

【図１０】図１に示す浮揚体における振動体の斜視図で
ある。

【図１１】図１に示す浮揚体における振動体が被駆動体
を駆動する様子を示す側面図である。

【図１２】図１に示す浮揚体における振動体が被駆動体
を駆動する様子を示す側面図である。

【図１３】図１に示す浮揚体の回路構成を示すブロック
図である。

【図１４】本発明の浮揚体の第２実施形態における固定
手段を示す部分断面側面図である。

【図１５】本発明の浮揚体の第３実施形態における固定
手段を示す側面図である。

【図１６】本発明の浮揚体の第４実施形態における姿勢
変更手段をｙ軸方向から見た図（正面図）である。

【図１７】本発明の浮揚体の第４実施形態における姿勢
変更手段をｘ軸方向から見た図（側面図）である。

【図１８】本発明の浮揚体の第５実施形態を示す斜視図
（細部は省略）である。

【図１９】図１８に示す浮揚体におけるｘ軸方向移動手
段をｙ軸方向から見た断面図である。

【図２０】図１８に示す浮揚体におけるｙ軸方向移動手
段をｘ軸方向から見た図（側面図）である。

【図２１】図１８に示す浮揚体におけるｙ軸方向移動手
段の他の構成例をｘ軸方向から見た図（側面図）であ
る。

【符号の説明】

１、１Ａ 浮揚体 ２ 基部 ２１ 基板 ２３ 振動体取付部 ２４ 中空中心軸 ２５ 振動体取付部 ２６ フランジ部材 ３ ロータ ３１ 筒状部材 ３２ 回転翼固定部材 ３２１ 筒状部 ３２２ 固定部 ３３ 被駆動体 ３３１ 外周面 ３４ 回転翼 ３５ 軸孔 ３６ 回転中心線 ４ 振動体 ４１、４５ 電極 ４１ａ〜４１ｄ 電極 ４５ａ〜４５ｄ 電極 ４２、４４ 圧電素子 ４３ 補強板 ４６ 凸部 ４８ 腕部 ４８１ 孔 ４９ 中心線 ５ ロータ ５１ 回転軸 ５２ 接続部材 ５３ 回転翼固定部材 ５３１ 筒状部 ５３２ 固定部 ５４ 回転翼 ５５ 被駆動体 ５５１ 外周面 ５６ ハブ ６１ 当接部 ６１１ 上端 ６２ 錘要素 ６２１ 撮像手段 ６２２ ローラ ６３ レール部材 ６３１ 軸 ６４ 被駆動体 ６４１ 湾曲凸面 ６５ 被駆動体 ６５１ 湾曲凹面 ７ 位置検出手段 ７１ スリット板 ７２ センサー ８ 姿勢制御センサー ８１ｘ、８１ｙ、８１ｚ ジャイロセンサー ９ 駆動制御回路 ９１ｘ θｘ検出回路 ９１ｙ θｙ検出回路 ９１ｚ θｚ検出回路 ９２ｘ θｘ制御回路 ９２ｙ θｙ制御回路 ９２ｚ θｚ制御回路 ９３１ 第１の駆動回路 ９３２ 第２の駆動回路 ９３ｘ ｘ駆動回路 ９３ｙ ｙ駆動回路 １１ 軸受け １２ ボルト １３ 軸受け １４ 錘要素 １４１ ケーシング １４２ 撮像手段 １５ 電池 １６ 姿勢変更手段 １６ｘ ｘ軸方向移動手段 １６ｙ ｙ軸方向移動手段 １６１ 基板 １７１ フレーム １７１１ 突出部 １７２ ガイド １７３ リードスクリュー １７４ 被駆動体 １７４１ 外周面 １７５ スライダ １７５１、１７５２ 孔 １７６ スペーサ １７７ 振動体取付部 １７８ ボルト １８１ アーム １８２、１８４ 被駆動体 １８２１、１８４１ 外周面 １８３、１８５ 軸 １９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ 固定手段 １９１ 支柱 １９２ 当接部 １９３ 粘着剤層 １９４ 矢尻部材 １９４１ 中心軸 １９４２ 係合部 １９５ ヒータ １９６ 電磁石 １９６１ コイル １００ 天井 １０１ 穴 Ｌ 光

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部と、 前記基部に対し回転可能に設置され、回転翼を備えた少
   なくとも１つのロータと、 前記基部に設置され、圧電素子を備えた少なくとも１つ
   の振動体と、 前記振動体に当接し、かつ、前記基部に対し回転可能に
   設置され、前記ロータと連動して回転する被駆動体と、 周辺の環境における所定の対象を検知する検知手段とを
   有し、 前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加すること
   により振動し、この振動により、前記被駆動体に力を繰
   り返し加えて前記被駆動体を回転駆動し、これにより前
   記ロータを回転させて地上面から浮揚することを特徴と
   する浮揚体。
2. 【請求項２】 前記検知手段の検知対象は、光、画像、
   電波、放射線、磁気、音、温度、湿度、圧力、風速およ
   びガスよりなる群から選択される少なくとも１種である
   請求項１に記載の浮揚体。
3. 【請求項３】 停留部に対し固定可能な固定手段を有す
   る請求項１または２に記載の浮揚体。
4. 【請求項４】 前記固定手段は、前記回転翼より上側に
   おいて前記停留部に当接し得る当接部で構成されてお
   り、前記回転翼に作用する揚力により前記当接部を前記
   停留部に圧接することによって、前記停留部に対し固定
   可能である請求項３に記載の浮揚体。
5. 【請求項５】 前記固定手段は、前記停留部に対する結
   合力を生じる部材を有する請求項３に記載の浮揚体。
6. 【請求項６】 前記結合力を解除する手段を有する請求
   項５に記載の浮揚体。
7. 【請求項７】 少なくとも１つの錘要素と、重心移動用
   駆動源を備え、前記基部に対して前記錘要素を変位させ
   る変位手段とを有し、 前記変位手段により前記錘要素を変位させて重心を移動
   し、これにより前記ロータの軸の傾きを調節可能である
   請求項１ないし６のいずれかに記載の浮揚体。
8. 【請求項８】 前記検知手段は、前記錘要素に設けられ
   ている請求項７に記載の浮揚体。
9. 【請求項９】 停留部に対し固定可能な固定手段を有
   し、 前記停留部に固定した状態で前記変位手段により前記錘
   要素を変位させることによって、前記検知手段の検知方
   向を変えることができる請求項８に記載の浮揚体。
10. 【請求項１０】 前記ロータの軸に対して略垂直で、か
    つ、互いに直交するｘ軸およびｙ軸を想定したとき、前
    記変位手段は、前記錘要素を前記ｘ軸方向に変位させる
    ｘ軸方向変位手段と、前記錘要素を前記ｙ軸方向に変位
    させるｙ軸方向変位手段とを有する請求項７ないし９の
    いずれかに記載の浮揚体。
11. 【請求項１１】 前記ｘ軸方向変位手段の重心移動用駆
    動源と前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源との少
    なくとも一方は、圧電素子を備えた少なくとも１つの振
    動体で構成されており、 前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加すること
    により振動し、この振動により、力を繰り返し加えるよ
    う構成されている請求項１０に記載の浮揚体。
12. 【請求項１２】 前記ｘ軸方向変位手段と前記ｙ軸方向
    変位手段との少なくとも一方は、前記錘要素を所定の軸
    に沿って移動させるよう構成されている請求項１０また
    は１１に記載の浮揚体。
13. 【請求項１３】 前記ｘ軸方向変位手段と前記ｙ軸方向
    変位手段との少なくとも一方は、前記錘要素を該錘要素
    の重心から所定距離離間した軸を中心に回動させるよう
    構成されている請求項１０ないし１２のいずれかに記載
    の浮揚体。
14. 【請求項１４】 前記ｘ軸方向変位手段の重心移動用駆
    動源と前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源との少
    なくとも一方は、圧電素子を備えた少なくとも１つの振
    動体で構成されており、 前記ｘ軸方向変位手段と前記ｙ軸方向変位手段との少な
    くとも一方は、基端側に前記振動体に当接する被駆動体
    が設けられ、該基端側を中心に回動可能に設置され、か
    つ、先端側に前記錘要素が設けられたアームを有し、 前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加すること
    により振動し、この振動により、前記被駆動体に力を繰
    り返し加えて前記被駆動体を駆動し、これにより前記ア
    ームを回動させて前記錘要素を移動させる請求項１０に
    記載の浮揚体。
15. 【請求項１５】 前記ｘ軸方向変位手段の重心移動用駆
    動源は、圧電素子を備えた少なくとも１つの振動体で構
    成されており、 前記ｘ軸方向変位手段は、基端側に該ｘ軸方向変位手段
    の前記振動体に当接する被駆動体が設けられ、該基端側
    において前記ｙ軸に対して略平行な軸を中心に回動可能
    に設置され、かつ、先端側に前記錘要素が設けられたア
    ームを有し、 前記ｘ軸方向変位手段の振動体は、前記圧電素子に交流
    電圧を印加することにより振動し、この振動により、前
    記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を駆動
    し、これにより前記アームを回動させて前記錘要素を前
    記ｘ軸方向に移動させ、 前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源は、圧電素子
    を備えた少なくとも１つの振動体で構成されており、 前記ｙ軸方向変位手段は、該ｙ軸方向変位手段の前記振
    動体に当接し、前記ｘ軸に対して略平行な軸を中心に回
    動可能に設置された被駆動体を有し、該被駆動体には、
    前記ｘ軸方向変位手段が設置されており、 前記ｙ軸方向変位手段の振動体は、前記圧電素子に交流
    電圧を印加することにより振動し、この振動により、前
    記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を駆動
    し、これにより前記ｘ軸方向変位手段を回動させて前記
    錘要素を前記ｙ軸方向に移動させる請求項１０に記載の
    浮揚体。
16. 【請求項１６】 前記錘要素の一方の回動中心は、他方
    の回動中心の近傍に位置している請求項１５に記載の浮
    揚体。
17. 【請求項１７】 前記ｘ軸方向変位手段の重心移動用駆
    動源は、圧電素子を備えた少なくとも１つの振動体で構
    成され、前記錘要素に設けられており、 前記ｘ軸方向変位手段は、ほぼ円弧状をなすレール部材
    を有しており、 前記レール部材は、前記円弧の弦が前記ｘ軸に略平行な
    姿勢で、かつ、前記ｘ軸に略平行な軸を中心として回動
    可能に設けられており、 前記錘要素は、前記ｘ軸方向変位手段の振動体が前記レ
    ール部材に当接した状態で、前記レール部材に沿って移
    動可能に設置されており、 前記ｘ軸方向変位手段の振動体は、前記圧電素子に交流
    電圧を印加することにより振動し、この振動により前記
    レール部材に力を繰り返し加え、これにより前記錘要素
    を前記レール部材に沿って前記ｘ軸方向に移動させ、 前記ｙ軸方向変位手段の重心移動用駆動源は、圧電素子
    を備えた少なくとも１つの振動体で構成されており、 前記ｙ軸方向変位手段は、該ｙ軸方向変位手段の前記振
    動体に当接し、前記レール部材に一体化または固着され
    た被駆動体を有し、 前記ｙ軸方向変位手段の振動体は、前記圧電素子に交流
    電圧を印加することにより振動し、この振動により、前
    記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を駆動
    し、これにより前記レール部材を回動させて前記錘要素
    を前記ｙ軸方向に移動させる請求項１０に記載の浮揚
    体。
18. 【請求項１８】 前記錘要素は、少なくとも、当該浮揚
    体のエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段を有する
    請求項７ないし１７のいずれかに記載の浮揚体。
19. 【請求項１９】 前記錘要素の位置を検出する位置検出
    手段を有する請求項７ないし１８のいずれかに記載の浮
    揚体。
20. 【請求項２０】 前記ロータと連動して回転する被駆動
    体は、該ロータに一体化または固着されている請求項１
    ないし１９のいずれかに記載の浮揚体。
21. 【請求項２１】 前記被駆動体に当接する振動体は、前
    記被駆動体の半径方向外周側から該被駆動体に当接する
    ように設置されている請求項１ないし２０のいずれかに
    記載の浮揚体。
22. 【請求項２２】 前記振動体は、長い方向と短い方向と
    を有する形状をなしている請求項１ないし２１のいずれ
    かに記載の浮揚体。
23. 【請求項２３】 前記振動体の長手方向の端部付近が当
    接する請求項２２に記載の浮揚体。
24. 【請求項２４】 前記振動体は、板状をなしている請求
    項１ないし２３のいずれかに記載の浮揚体。
25. 【請求項２５】 前記振動体は、略長方形状をなしてい
    る請求項２４に記載の浮揚体。
26. 【請求項２６】 前記ロータを回転させる振動体は、該
    ロータの回転中心線に対し略垂直な姿勢で設置されてい
    る請求項２４または２５に記載の浮揚体。
27. 【請求項２７】 前記振動体から突出して設けられた少
    なくとも１つの腕部を有し、前記振動体は、前記腕部に
    より支持されている請求項１ないし２６のいずれかに記
    載の浮揚体。
28. 【請求項２８】 互いに反対方向に回転する２つの前記
    ロータを有する請求項１ないし２７のいずれかに記載の
    浮揚体。
29. 【請求項２９】 前記両ロータは、ほぼ同軸的に設置さ
    れている請求項２８に記載の浮揚体。
30. 【請求項３０】 前記両ロータの回転数をそれぞれ調整
    可能である請求項２８または２９に記載の浮揚体。