JP2009178592A - Floating body - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a floating body that floats in the air. In particular, the present invention relates to a toy that performs self-exciting flapping motion and floats in a room or outdoors.
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)。 Various floating bodies that float in the air by flapping motion have been devised. For example, there has been a floating main wing having a model airplane-like structure having a main wing and a tail wing, which is floated by the power of rubber (for example, Patent Document 1). Also, a floating body having a main wing and a tail wing, pulling the drive yarn with a spool wound by an electric motor, downing the main wing, and then launching the main wing by the repulsive force of the elastically deformed spar provided on the main wing As described above, a configuration has been devised in which flapping wings are configured to continuously flutter the wings (for example, Patent Document 2).
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。
Among conventional floating bodies, as shown in
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。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional floating bodies as described above, and is practically suspended in a room or outdoors by flapping the wings with electric energy. The purpose is to provide a toy.
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。
The floating body according to the present invention includes a main wing and an electric main wing power unit that causes the main wing to flutter, and flies at a low speed equal to or less than a walking speed (3 m / sec) against gravity.
The floating body according to the present invention has a blade load with respect to the total weight of 3 Newton / square meter or less.
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。 According to the present invention, in a floating body that floats with its wings fluttered, it is possible to fly like floating in the air at low speed by its own power by flapping the wings with electric energy. Provide toys to be floated on.
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。 In recent years, small motors have become faster and smaller and lighter due to the application of new materials, and the wing surface load is less than 5 Newtons per square meter, that is, a walking speed of 3 m / second or less that can fly indoors. Invented by the inventors that an electric floating body floating in the air would be possible, this invention was made. This idea realizes a floating body as a practical toy that has not been realized in the past. The present invention is also intended for use as a toy that provides a kind of healing.
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。
FIG. 1 is a diagram showing names of respective parts of a floating body that floats.
FIG. 1A is a side view of the floating body, and FIG. 1B is a top view.
Here, as an example of a floating body, a case of a floating body having a trunk, a main wing, and a horizontal tail is shown. Here, the floating body is an “object that floats and swims in the air”. That is, an object that floats softly. Therefore, an airplane that flies much faster than walking speed with a helicopter, normal propeller, or engine is not a floating body. In addition, the floating body generally means “a thing heavier than air and flying while moving at a certain angle with respect to the wind direction at a speed lower than the walking speed”. Balloons and balloons are lighter than air and are not floating. Since the floating body has an angle of attack A with respect to the wind, a lift force and a slight drag force (negligible) are generated, and the lift body floats in the air under the lift force. In addition, by deflecting the horizontal tail above the no-lift line of the main wing, in the vicinity of the horizontal tail, a negative angle of attack i is formed with respect to the wind blowing along the wing to maintain flight stability. Yes. The lift can be changed by adjusting the angle of attack angle A and the wobbling angle i of the horizontal tail. The angle of attack A can also be changed by changing the position of the center of gravity of the floating body.
The flying speed of floating is determined by the weight per unit wing area, that is, the wing surface weight. This floating body is devised so that it can fly at a very low speed while using electric power by using a motor that has been reduced in size and weight by the recent high-speed rotation.
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。 As shown in FIG. 1 (b), this floating body has a wing receding angle D, which prevents the aircraft from skidding in the same way as other flying bodies.
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。
First, the most understandable embodiment will be described. FIG. 2 is a perspective view of the floating body according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view.
FIG. 4 is a front view.
FIG. 5 is a rear view.
The case is not shown in FIGS. 2 to 4 to show the internal structure, but the appearance of the drive device and the wing shaft is made constant or similar to a bird, insect or airplane. In many cases, the main
Hereinafter, the main
Unlike a crank device that changes a normal rotational motion to a linear motion, this device uses a
The rotating
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。
That is, the
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。
The
By having the configuration as described above, the main
The
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。
The frame structure of the floating
The floating
In this way, the
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。
6 and 7 are conceptual diagrams for explaining the flapping operation.
Here, for the sake of simplicity of explanation, a
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。
FIG. 8 shows a circuit diagram. A
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。 In this embodiment, in order to facilitate flapping of the wing, it is desirable to match the resonance frequency of the wing with the cycle frequency of flapping required for flight. The flapping cycle by the rotation of the motor can be calculated if the values of the following parameters are known.
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。
Rated voltage of the motor.
Maximum motor speed.
Maximum motor torque.
Maximum motor current.
Reduction mechanism.
The span direction of the wing.
Wind power center on one wing.
The vertical angle of flapping.
Air specific gravity.
The width of the wings.
Angle of attack.
Air resistance.
The total mass of the floating body.
etc.
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。
By changing the values of the parameters as described above, for example, if flapping of 1.6 cycles per second is necessary for flight, it is possible to flutter at this frequency.
On the other hand, when the driving force of the motor is applied to the
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。
An important relational expression of the flapping flight of the floating body shown in the first embodiment (and shown in each embodiment) will be described with reference to FIG.
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。
Expressions (1) and (2) in FIG. 9 are expressions representing necessary conditions for flight.
Find one that has one specific wing shape (the aspect ratio is important). Here, the aspect ratio is a ratio (main wing aspect ratio) between the total length when the pair of
If one of the main shapes of the main wing 15 (the aspect ratio is important) is found to fly, for example, if the
The proportionality constant depends on the shape (mainly dependent on the aspect ratio). The collection of this proportionality constant is an important technical asset.
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。 In addition, in the case of the same model (floating bodies having the same specifications, such as the same shape, the same weight, the same material, etc.) and the same angle of attack, the thrust (propulsive force) increases according to the equation (3).
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。
In FIG. 10, the example of the characteristic of the floating body of each embodiment is shown.
FIG. 10A shows various numerical examples of a large free flight model body that freely flies without a fastening line and a small wired flight model body that is restrained by the fastening line. FIG. 10B shows an example of the
Note that some of the numerical values in FIG. 10 seem to be incorrect due to rounding off or the like.
The features here are as follows.
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。
1. The overall weight is light. In order to fly against gravity, the total weight is preferably 20 grams or less. If possible, it should be 10 grams or less.
For example, when the
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。
2. The power source is light. The weight of the motor is desirably 1 gram or less. For example, the
The ratio of the weight of the motor to the total mass of the flight model is desirably 20% or less. If possible, it should be around 5%.
For example, the ratio of the weight of the
The ratio of the weight of the
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。
3. The blade load is small. The blade load is preferably 3 Newton / square meter, preferably 2 Newton / square meter or less. Furthermore, from the point of strength design, it is better to make it less than 1.7 Newton / square meter if possible.
For example, when the acceleration of gravity is 9.8 m / s 2 , when the
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。
4). You can fly indoors. The reason why a motor-driven low-speed flutter that can fly indoors has become possible is as follows.
(1) The wing surface load of the airframe became 120 g / m 2 or less. For example, lighter and 100g / m 2 ~112g / m 2 as shown in FIG. 10.
(2) As shown in FIG. 10, the motor is light and has high performance.
(3) A lithium polymer secondary battery having a light weight and a high capacity of 3.7 V 120 mAh is now available.
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。
5. It can float in the air even if the speed is slower than the previous aircraft. The speed of the flying model shown in FIG.
The motor output required for flapping flight is total mass × gravity acceleration (9.8 m / s 2 ) × aerodynamic drag coefficient (about 0.1) × flexible flight speed.
Here, the flight speed is (wing surface load / ((1/2) × air density)) 1/2 , and the air density is 1.20-1.29 kg / m 3 . The speed of the flying model shown in FIG. 10 is about 1.6 m / second (about walking speed). For example, if the wing load is 1.62 N / m 2 and the air density is 1.2 kg / m 3 at an air temperature of 0 ° C., the flying speed at which the air can float is
(1.62 / (1/2) * 1.2) 1/2 = 1.64 m / s
It becomes.
Further, if the wing load is 1.62 N / m 2 and the air density is 1.29 kg / m 3 at an air temperature of 20 ° C., the flyable flight speed is
(1.62 / (1/2) * 1.29) 1/2 = 1.58 m / s
It becomes.
If parts can be exchanged, the load on the wing may change, so the speed of the floating body will also change. However, if the flying speed is 2.0 m / sec, it will float in the air.
Therefore, the motor output necessary to float the flight model shown in FIG. 10 in the air is as follows.
(1) 9mW for small size (5.5 * 9.8 * 0.1 * 1.6 = 8.62)
(2) 28mW for large size (17.7 * 9.8 * 0.1 * 1.6: = 27.75)
As shown in FIG. 10B, the rated maximum output of the motor is 40000/60 * 1.6 / 100 * 9.8 / 4≈26.1 mW in the case of the
The minimum floating flight speed of the floating body shown in FIG. 10 is 1.6 m / second (about walking speed). Compared to the case where a normal model airplane requires a speed of 10 m / second or more, it is shown in FIG. The flying model body can be said to be an extremely safe flying body. Moreover, you may make it fly at a low speed of 3.0 m / sec or less. 3.0 m / sec is a speed of about 10 km / h (walking fast or running slowly), and it is possible to enjoy flying at a certain speed while maintaining safety.
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。 As described above, according to this embodiment, a safe and inexpensive flight model body can be provided. In addition, a small and lightweight flying object / floating object that can be played indoors can be provided.
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。
FIG. 11 is an operation explanatory diagram in the case where the
FIG. 12 is a flowchart thereof.
(A), (f), S21, S22
(B), (g), S23, S24
When the
(C), (h), S25
When the
(D), (i), S26, S27
As the
(E), (j), S28
When the
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。
According to this embodiment, since the
As shown in FIG. 13, a
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。
FIG. 14A is a view showing another example of the main
The rotating
The reason for this configuration is to reduce the weight by eliminating the casing that supports the rotating mechanism.
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。
FIGS. 14B and 14C are explanatory diagrams of the operation.
By providing a
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。
Embodiment 5 FIG.
A floating body that flies freely in a limited space needs to control the direction of travel. 15 and 16 are diagrams showing a horizontal
The horizontal
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。
The horizontal
In this way, the
Changing the attachment angle R is nothing but changing the angle i in FIG.
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。
The horizontal
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。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 17 is a view showing another example of the horizontal
In the case of FIG. 17, there is one main body
In this example as well, a
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。
18 and 19 are diagrams showing another example of the horizontal
FIG. 18 is a front view of the horizontal
FIG. 18 is a cross-sectional view of the bearing
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。
FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line AA of the horizontal
FIG. 19 is a cross-sectional view of the bearing
The structure in the right direction of the horizontal
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。
The bearing
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。
The horizontal
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。
A
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。
Pressure adjustment between the
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。
For example, the overall weight of the horizontal
Moreover, as the
The material of the bearing
The material of the horizontal
Further, the material of the ring of the O-
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。
The operation of the horizontal
When the
As a result, as shown in FIG. 16, the
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。 By applying the tail drive device described above to a normal kite, the kite can be moved freely even with a single thread.
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。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 20 shows a case where a
The
With such a configuration, the air flow forcibly passes through the
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。
Embodiment 9 FIG.
21 and 22 show the case where the floating
In the case of FIG. 21, a
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。
In FIG. 22, the
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。
FIG. 23 shows a floating body that is restrained by a thread or an electric wire instead of the thread and flies. In the figure, the electric wire is attached to the center of gravity position in the axial (traveling) direction and to the lowest point of the trunk in the vertical direction. In addition, by attaching an aileron to the wing, the lift is tilted by a certain angle from the vertical line that stands on the wing surface.
This tilted lifting force cancels out the torque caused by the centrifugal force generated by the rotational motion and the gravity caused by the tilting in the centrifugal direction, so that the floating body can perform a permanent circular motion. Various angles at this time are calculated | required by the type | formula of FIG.
In FIG. 25, the thread or the electric wire instead of the thread is taken out from the side of the lower part of the body, but it is obvious that the same effect as above can be obtained by this method.
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。
FIG. 26 is an internal configuration diagram of the ground control mechanism 80 used as the
Inside the fixed case 81 are a motor 84, a gear 82 and a gear 88. A rotation shaft 83 is provided at the center of the gear 88, and a rotation case 91 is attached to the upper end of the rotation shaft 83.
Inside the rotating case 91 are a motor 94, a
When flying a floating object with electric wires indoors, the flight will not continue unless the floating object rotates (turns) and flies. In this case, the
As shown in FIG. 26, the power source is placed in the rotating case 91 as a
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。
FIG. 27 is an internal configuration diagram of the ground control mechanism 80.
FIG. 27 shows a case where the electric wire 74 (thread 37) is attached to the floating
As described with reference to FIG. 25, when the floating
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。
A
The
The rotary transformer 484 has a primary core 481 and a secondary core 482.
A telescopic rod 486 is fixed to the upper surface of the secondary core 482. The telescopic rod 486 is a cylindrical rod that expands and contracts like a fishing rod. By adjusting the height of the telescopic rod 486, the flight altitude of the floating
A power source, a sensor, and an arithmetic device are attached to the
Electric power is supplied from the power source to the
The motor of the
Further, the electric power supplied to the primary core 481 is transformed by the rotary transformer 484 and supplied from the secondary core 482 to the
The sensor generates infrared rays upward and detects the rotational speed of the floating
The
The stop book 491 is a flat rest area (place) when the floating
In the center of the stationary book 491, there is a length adjusting portion 492 that adjusts the length of the
The secondary core 482 and the expansion / contraction rod 486 are not forcibly rotated by the motor of the
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。
FIG. 28 and FIG. 29 are diagrams showing a structure in which the
In the drawing, the right
The
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。
An upper thread 191 and a lower thread 193 are attached above and below the
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。
FIG. 28 shows a state in which the
In the case of FIG. 28, since the
On the other hand, the lower thread 193 is in the most extended state, and is directly extended from the lower thread stopper 194.
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。 In the case of FIG. 29, the lower thread 193 is wound around the winding shaft 196 below the lower thread stopper 194, and the upper thread 191 is directly extended from the upper thread stopper 192.
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。
The upper thread 191 and the lower thread 193 are wound in opposite directions so that the directions wound by the rotation of the
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。
Thus, the
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。
30, 31, and 32 are diagrams showing another structure for causing the
FIG. 30 shows the top point of flapping.
FIG. 31 shows the lowest point of flapping.
FIG. 32 shows a plan view.
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。
The
As shown in FIG. 31, the leaf spring 103 exhibits a force that keeps the
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。
The
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。
By rotating the winding shaft 196, the
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。
At this point, the restoring force of the leaf spring 103 is activated, and the state returns from FIG. 30 to FIG. After the state of FIG. 31 is reached, power is again supplied to the
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。 Thus, by utilizing the restoring force of the leaf spring 103, the flapping structure can be simplified. Moreover, flapping can be assisted by using the restoring force of the leaf spring 103.
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。
Embodiment 14 FIG.
FIG. 33 is a diagram illustrating an example of a power supply.
An AC power source 109 is connected to the DC motor 141. The AC power supply 109 generates an AC signal of 1 Hz, for example.
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。
As shown in FIG. 33 (b), in the A section of the AC signal, the DC motor 141 rotates in the forward direction, the yarn is wound up, and the blades are raised.
In section B, the motor reverses, the yarn is released and the wings are lowered. The AC power source 109 generates an AC signal having a low frequency.
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。
Therefore, from the viewpoint of the DC motor 141, the A section can be regarded as being supplied with positive DC.
Further, it can be considered that a negative direct current is supplied in the B section. Therefore, the DC motor 141 rotates normally in the A section and reverses in the B section.
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。 In this way, since the current supplied to the DC motor 141 changes smoothly by using an AC signal with a low frequency at which the DC motor 141 operates, flapping of the wings also moves smoothly, and the DC signal is sent. It becomes possible to obtain more natural flapping.
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。
Note that the DC motor 141 and the AC power source 109 of this embodiment can be used for any main
In addition, when a DC power supply is used instead of the AC power supply 109, if a lithium polymer secondary battery is attached, it is possible to fly for a long time.
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。
FIG. 34 is a diagram showing another structure for causing the
In FIG. 34, the top is the back of the floating body, and the bottom is the front (abdominal surface) of the floating body.
The floating body of this embodiment is provided between a pair of
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。
The pair of
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。
The take-up shaft 196 is from the connection point (or the vicinity thereof) of the pair of main wing
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。
The main wing power unit includes a
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。
Furthermore, a
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号と、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。
Further, FIG. 34 is characterized in that the main wing
The
The reason is that the
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。
Further, the
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。
In FIG. 34, the coupling point between the
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。
Note that the extending direction of the winding shaft 196 may be inclined obliquely rearward (horizontal tail direction) from the center of the base of the pair of
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。
FIG. 35 and FIG. 36 show a case where the body portion is surrounded by a flange plate 299 and a one-
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。
The
However, if there is a gear, it is necessary to apply a slight reverse voltage to the motor to cancel the frictional resistance generated during the reverse rotation of the gear and facilitate the return by the spring.
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。 Moreover, the reason why the gutter 299 is used is to reduce the weight. Light wood such as lauan material may be used in addition to the saddle plate 299. Alternatively, plastic may be used.
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。
FIG. 37 shows a case where the battery 49 (power source) is suspended from the
As shown in FIG. 37 (b), the
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。
By changing the position of the
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。
Further, since the
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。
In addition, a spacer 999 is provided to adjust the angle between the trunk and the
Therefore, the i angle can be adjusted by replacing the spacer 999. Since the angle of attack changes with the i angle, the angle of attack that is extremely important for the floating body can be changed.
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。
The shape of the floating body is not limited to moths, but may be butterflies, dragonflies, people (faces), frogs, or other animals.
Further, the floating body may be a hook connected by a single fastening line. If it is a kite, it is connected by a fastening line, so it will not fly.
Also, the main character of the manga or an anime character may be used.
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。 Further, by insulating the electric circuit from the outside, it is possible to use it underwater or in the sea even in the air.
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。 In each embodiment, the feature point has been mainly described. However, the description content of each embodiment and these features can be combined or selected.
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。
FIG. 38 is a diagram showing another structure for causing the
FIG. 38A shows a front view, and FIG. 38B shows a side view.
FIG. 38 is a view showing a structure in which a very
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。
The
The
Instead of the balsa rod 169, a housing of the motor 65 (which may have a speed reduction mechanism) may be used so that the
Since the
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。
The motor 65 (sometimes with a speed reduction mechanism) is fixed to the mounting
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。
By rotating the winding shaft 196, the
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。
At this time, the restoring force of the
When the
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。
Thus, by utilizing the restoring force of the
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。
FIG. 39 is obtained by adding a balsa rod 169 and
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。
In FIG. 40, a balsa rod 169 and
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。
41 and 42 are provided with a balsa rod 169 and
As described above, the balsa rod 169 and the
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。
FIG. 43 shows a case where the
Thus, by changing the
The
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。
FIG. 44 is a view showing a structure in which a
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。
FIG. 45 is a diagram showing a structure in which a take-up shaft is provided in the lower part (abdominal surface direction) and
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。
Embodiment 20. FIG.
46 and 47 are diagrams showing a power supply circuit to the motor shown in each embodiment.
In the figure, T1 to T5 are transistors (switches). C is a capacitor (storage battery). M is a motor. In this circuit, when T1 is on, T2 and T3 are on and T4 and T5 are off. Therefore, current flows as shown by the arrow in FIG. 25, the motor M rotates, and the capacitor C is charged. When T1 is turned off, T2 and T3 are turned off, and T4 and T5 are turned on. Therefore, the capacitor C is charged, a current flows as shown by an arrow in FIG. 47, and the motor M is reversed.
By repeating ON / OFF of T1, the motor M rotates in the forward and reverse directions, so that the wings can be fluttered. Further, the capacitor C can use power without waste.
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。
As described above, in
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。
The main wing,
An electric main wing power unit that makes the main wing flutter,
The wing surface load with respect to the total weight is 3 Newton / square meter or less.
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。 It is characterized by flying at a speed of 3 m / sec or less against gravity.
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。
The floating body is further
It has a central bone that is the axis of flapping of the main wing,
The electric main wing power unit is
A rotating machine attached to the central bone of the body,
A power transmission unit that transmits the power of the rotating machine to the main wing is provided.
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。
The power transmission unit is
Wire rods attached to the main wing,
A speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the rotating machine;
A crank that rotates at a speed reduced by the speed reduction mechanism and attaches the other end of the wire to generate tension on the wire is provided.
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。
The power transmission unit is
Wire rods attached to the main wing,
A rotating machine,
A switch for rotating the rotating machine in the forward and reverse directions;
An end portion of the wire rod is attached, and a winding rod having a small diameter that generates tension on the wire rod by winding and releasing the wire rod by rotating in the forward and reverse directions of the rotating machine is provided.
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。 The rotating machine operates as an electric motor and a generator during one reciprocating flapping, and the power unit includes a charger for charging generated power when the rotating machine operates as a generator. Features.
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。 The resonance frequency of the main wing is matched with the flapping cycle.
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。
The floating body includes a fastening line, the rotating machine has a motor,
The fastening line is provided with a lead wire for supplying electric power to the motor.
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。
The floating body includes a fastening line, the rotating machine has a motor,
The fastening wire also serves as a lead wire for supplying electric power to the motor.
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。
In floating bodies that float at low speed,
The tail,
And a tail power device for moving the tail.
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。
The tail power unit is
A rotating machine,
And a tail plate that moves the tail by rotating the tail bone.
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。
The floating body is further
The central bone of the body,
One tail end is connected to the main body central bone, and the other end is provided with two tail fins attached to the tail plate.
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。
The tail power unit is
A tailbone center bone provided at the center of the tail,
And an angle changing unit that changes the angle of the tail fin and changes the angle of attack of the tail.
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。 The tail wing power unit includes a wireless communication unit that receives a signal for operating the tail wing power unit.
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。 The floating body is a ridge fastened by a fastening line.
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。
In a floating body that floats at a speed of 3 m / sec or less,
A torso with a cavity,
And a fan attached to the cavity of the trunk.
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。
In floating bodies,
The torso,
A pair of main wings attached to both sides of the trunk,
A winding shaft provided between the pair of main wings and extending in the direction of flapping of the main wings;
A pair of main wings and one end connected to each other, and the other end connected to a winding shaft;
And a main wing power unit that is attached to the body and rotates a shaft that winds the yarn.
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。 The pair of yarns are stretched in a straight line between the pair of main wings and the winding shaft.
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。 The winding shaft is a bar extending in the vertical direction from the trunk portion, and is characterized in that the position at which the yarn is wound is changed with the movement of the position of the connection point according to the flapping of the pair of main wings.
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。
The main wing power unit includes a motor having a rotating shaft,
The rotating shaft and the winding shaft are directly connected.
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。 The main wing power unit includes a motor having a rotation shaft, and includes a speed reduction mechanism between the rotation shaft and the winding shaft.
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。 The floating body further includes a spring such as rubber or FRP (fiber reinforced plastic) for assisting flapping of the main wing.
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。 The main wing is a wing that flutters up and down, and includes a bone forming a skeleton of the main wing and a sheet attached on the bone.
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。
The main wing power unit is
A DC motor;
An AC power supply for supplying AC to the DC motor is provided.
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。
The floating body further includes a thread tied to the body,
The main wing power unit includes a power source attached to the thread.
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。 The floating body further includes an elastic body that assists flapping of the main wing.
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。 The flight model body flies in the air at a speed of 3.0 m / second or less by flapping its wings.
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。 The wing surface load with respect to the total weight is 3 Newton / square meter or less.
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。 In a control mechanism that controls a floating body that is constrained by a fastening line and swirls and floats, the control mechanism includes a fixed case and a rotating unit that is rotatably attached to the fixed case, and the fastening line is fastened to the floating body from the rotating unit. Features.
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。 The fixed case includes a rotating mechanism that rotates the rotating portion in synchronization with the swirling and floating of the floating body.
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。
The control mechanism includes a non-contact rotary transformer that supplies power to the fastening line,
The rotary transformer includes a primary core disposed in a fixed case and a secondary core disposed in a rotating portion.
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。 The fastening line is coupled to the lowest point of the fuselage provided on the wing of the flight model body, and an aileron is attached to the wing so that the lift is tilted with respect to a vertical line standing on the wing plane.
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。 The fastening line is taken out from the lower side surface of the fuselage provided on the wing of the flight model body, the aileron is attached to the wing, and the lift is tilted with respect to the vertical line upright on the wing plane.
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。
15 main wing, 16 horizontal tail, 17 mounting member, 18 horizontal tail bone, 19 horizontal tail bone, 21 horizontal tail plate, 23 hole, 24 trunk, 25 cavity, 31 floating body, 33 main wing bone, 34 plate bone , 35 Main wing reinforcement bone, 36 Floating body sheet, 37 thread, 38 thread, 39 Main body central bone, 41 Rotating machine, 43, 46 Gear, 44 Crank, 45 Crank shaft, 47 Strap stopper, 48 Pipe, 49 Battery, 51 String , 53 Support rod, 54 Support plate, 55 Reduction mechanism, 56 Main wing power unit, 57 Switch, 58 Resistance, 59 Rechargeable battery, 61 Capacitor, 63 Winding wheel, 64 Spring, 65 Motor, 66 Angle changing unit, 67
Claims (10)
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浮遊体。 In floating bodies,
The torso,
A pair of main wings attached to both sides of the trunk,
A winding shaft provided between the pair of main wings and extending in the direction of flapping of the main wings;
A pair of main wings and one end connected to each other, and the other end connected to a winding shaft;
A floating body comprising a main wing power unit that is attached to a trunk and rotates a shaft that winds a thread.
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。 The main wing power unit includes a motor having a rotating shaft,
The floating body according to claim 1, wherein the rotating shaft and the winding shaft are directly connected.
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。 The main wing power unit is
A DC motor;
The floating body according to claim 1, further comprising an alternating current power source for supplying alternating current to the direct current motor.
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。 The floating body further includes a thread tied to the body,
The floating body according to claim 1, wherein the main wing power unit includes a power source attached to the thread.
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