JP2020172917A - 機械内部で散逸する遠心力の和の総和中、利用したい方向を含む遠心力の加速度の和を強める方法、又は機械。又はそれによる飛行飛翔を含めた移動をする為の移動力発生機械。 - Google Patents

Abstract

【課題】機械内部で散逸する遠心力の和の総和中、利用したい方向を含む遠心力の加速度の和を強める方法、又は機械。又はそれによる飛行飛翔を含めた移動をする為の移動力発生機械を提供する。【解決手段】運動エネルギーを持った慣性質量、つまりイナーシャウエイト１が、環状の軌道、又は立体交差を持つ環状の軌道、分岐合流を持つ環状の軌道、或いは断面図にそれらを含む軌道を周回する際に、イナーシャウエイト１の周回運動の利用したい方向を含む運動過程に、その運動の屈曲を角度数値で、逆方向を含む運動過程にある屈曲よりも、小さくする屈曲部位を設ける。又は、屈曲の角度数値が小さいか同程度以上でも、利用したい方向を含む運動過程に設ける屈曲部位の数を、逆方向を含む運動過程にある屈曲部位の数よりも多く設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、主に運輸又は航空宇宙分野での移動力発生機関に関する物である。従って先行技術は、従来の、陸上海上交通手段や、大気との作用反作用による揚力を応用した航空機及び、推進剤を噴射しその作用反作用による推進力を応用したロケットとしている。又、引用発明は本発明の原理に近い、遠心力脱水機や、オートバイのドライブチェーン等の動力伝達機構としている。

本発明の技術分野に先行する発明である、航空機やロケットは、飛行や上昇に作用反作用の原理が高度に応用されているが、そこに原理的限界があり、航空機は大気との作用反作用を、その自重を支える為に必要とし、それ故に離着陸の際に長大な滑走路を必要とし、市街地で日常的に使用出来る物ではない。 又、大気の状態によっては、翼に意図せぬ作用反作用を受け、操縦不能の失速や、機体の限界を超えた気流の反作用によって翼が分解する等の、大気との作用反作用に依存しなければならないが故の、原理的技術的課題があった。

宇宙への移動手段であるロケットも、やはり作用反作用の原理が応用されており、その推進剤として大量の酸化剤と燃焼剤を必要とし、固体燃料ロケットは予めその燃焼過程を計算し、燃焼剤の形状を決定しているが、それ故に推進力の随時調整が出来ない。又、固体燃料液体燃料ロケットの両方とも、大量の推進剤を積まねばならず、更にペイロードは推進剤よりも小さくせねばならず、通常ほぼ２割程となる、原理的技術的限界があった。又、その打ち上げは、燃焼する推進剤の爆轟に耐えられる施設、爆轟に配慮した土地環境でなければならず、又、非常に巨大で不安定な重心と、それを下から押し上げる推進力との力学的位置関係から、事前の精密な準備を必要とし、また爆轟が避けられない以上、市街地での打ち上げは出来なかった。

本発明の原理に近い引用発明である、遠心力脱水機は、高速で回転する洗濯槽の中で、洗濯物が自転運動或いは洗濯物が偏在、つまり偏心していれば周回運動をしている。 そこでは慣性の法則に従って、該当質量である洗濯物に遠心力が発生しているが、その方向、つまりベクトルは散開しており、利用したい方向へのベクトルとはならなかった。

又、引用発明が多くなるが、オートバイの動力伝達装置である、それ自体が環状の軌道を持ち周回運動を行うドライブチェーンや、コンベアのローラーチェーン、キャタピラー車両の稼働該当部、又は高圧配管中を流れる流体等にも同様に該当質量に遠心力が発生しているが、遠心力脱水機と同様に散逸している為、利用したい方向へのベクトルとはならない。

特開２０１８−１３８０６８

近藤 次郎 著 「飛行機はなぜ飛ぶか 空気力学の眼より」 講談社 １９７５年１月１日発行

エドワード デ ボノ編集 「発明発見小辞典」 講談社昭和５４年１２月２０日発行

自転運動をする質量や、環状の軌道を周回運動する質量には、やや複雑であるが遠心力が働き、それは従来より、遠心力脱水機に水分と洗濯物の分離を目的に利用されている。またオートバイの動力伝達装置として、それ自体が環状の軌道を持つ、ドライブチェーンが利用されている。又キャタピラー車両の該当部位も同様に、環状の軌道を持ち、ドライブチェーンと同じく該当質量に、遠心力が発生している。又、高圧配管中の屈曲部位を流れる流体にも、遠心力が発生している。

しかしながら、そこに発生している遠心力は、遠心力の向きが各々散開している為、その遠心力の和は、利用したい方向への遠心力とはならないが、本発明は、利用したい方向を含む遠心力の和のみ強め、逆方向の遠心力の和は弱め、他の方向の遠心力の和は打ち消し合い、結果、利用したい方向を含むに方向に発生する遠心力の和を、散逸する全体の遠心力の最終的な和としてより多く残す事を課題とする。

運動エネルギーを持った慣性質量、つまりイナーシャウエイト１が、環状の軌道、又は立体交差を持つ環状の軌道、分岐合流を持つ環状の軌道、或いは断面図にそれらを含む軌道を周回する際に、イナーシャウエイト１の周回運動の利用したい方向１１を含む運動過程に、その運動の屈曲を角度数値で、逆方向１２を含む運動過程にある屈曲よりも、小さくする屈曲部位を設ける。

又は、屈曲の角度数値が小さいか同程度以上でも、利用したい方向１１を含む運動過程に設ける屈曲部位の数を、逆方向１２を含む運動過程にある屈曲部位の数よりも多く設ける。

運動エネルギーを持ったイナーシャウエイト１を、液体、又は流体状の物とした場合に、環状の軌道、又は立体交差を持つ環状の軌道、分岐合流のある環状の軌道、或いは断面図にそれらを含む軌道を周回する際に、イナーシャウエイトの周回運動の利用したい方向を含む運動過程にベルヌーイの定理を用いて、その通過速度を、逆方向を含む運動過程の通過速度よりも速くする為に、その通過経路を、逆方向を含む運動過程にある通過経路よりも狭くする部位を設ける。但し、全経路が同直径のパイプ等でも、逆方向過程に分岐合流で多数経路を設ければ同じ効果がある。従って厳密には容積の合計の比較で、利用したい方向を含む運動過程では容積の合計を、逆方向を含む運動過程の容積合計よりも小さくする。

上記の対偶であるが、イナーシャウエイトを、液体、又は流体状の物とした場合に、環状の軌道、又は立体交差を持つ環状の軌道、或いは断面図にそれらを含む軌道を周回する際に、イナーシャウエイトの周回運動の、利用したい方向ではなく、その逆方向を含む運動過程にベルヌーイの定理を用いて、その通過速度を、利用したい方向を含む運動過程の通過速度よりも遅くする為に、その通過経路を、利用したい方向を含む運動過程の通過経路よりも広くする部位を設ける。

仮に自転を含む運動を、仮に水平線左を０度とし、時計回りに１周して３６０度の角度数値で表した場合に、以下の数値は、後述の要因等による進角遅角による前後はあるが、運動エネルギーを持ったイナーシャウエイト１が、外周円或いは任意の外周軌道に対して偏心位置にあって自転を含む運動を行う０度から３６０度の重心位置移動サイクルがある。それは以下のイナーシャウエイト両端のローラー６と噛み合う外周カム機構５、又は、ドライブチェーン等が外周カム機構に設けれ、それに連結したリンケージとイナーシャウエイト、又はイナーシャウエイト一端又は両端のリンケージ８等と牽引ワイヤー１１等と引きばね１２等が取り付けられた外周イナーシャウエイトムービングローター７、又はイナーシャウエイト１に伸縮ロッド等や牽引ドライブチェーン等を接続した、油圧式又は電気式イナーシャウエイトムービング機構１３とコントロール装置１４、又は磁力を用いて任意の外周軌道上を、それぞれ、進角遅角を入れない場合は０度と１８０度の位置ではイナーシャウエイトの重心位置を自転を含む運動の中心に位置させ、進角遅角を入れない場合は９０度と２７０度の位置では利用したい方向、図では上方向へ、イナーシャウエイトの重心位置を移動させる０度から３６０度の重心位置移動サイクルである。つまりイナーシャウエイトは３６０度中９０度毎に全長の２分の１程度が移動するが、重心位置の自転中心からの移動が目的なので、イナーシャウエイトの形状等により、必ずしも全長の２分の１程度でなくとも良い。仮定の円角度とした理由は、偏心位置は可変に出来る事や、Ｖ型エンジンの様にモーメント解消の為にイナーシャウエイト複数配置する場合、上記の０度から３６０度が変更される場合がある為である。又イナーシャウエイト回転駆動やスライドの方法は機械的な方法からリニア式等の接触しない方法等無数にある為、ここでは実施の参考程度にしか明示していない。イナーシャウエイトの０度から３６０度の重心位置移動サイクルが主体である。

効果の説明前に、物理的前提が二つあり、まず第一前提について述べると、一般に曲運動をしている観測者、ここではイナーシャウエイト１、に働く、曲軌道の中心から曲軌道を動く物体に、外側真横方向への加速度で働く遠心力を第一前提として各構成部位の設置角度を決めた、動的慣性系の第一前提の実施例と、厳密にモーメントを求めた第二前提の、静止した外部観測者、ここでは機械の自重に働く静止し続けようとする静止慣性力から見た、動く部位の、その屈曲運動や円運動の軌道を説明する為に、直進慣性力ベクトルと向心力ベクトルを用いて、その合成ベクトルを軌道とし、そこから逸れようとする接線方向のベクトルと軌道の差から、接線方向に近付こうとする質量の遠心力の加速度のベクトルを求め、それを引き留めようとする機械自重等の静止慣性力の作用反作用のやり取りを、使うべき加速度のベクトルとし、それによって、屈曲部位の角度や機械の設置角度を決めた第二前提の、二つの製作のバリエーションがある。構造や効果については大きな差異は無い。設置角度の変更で済む。 説明を掴みやすくするには、速度超過が原因のトラックの横転事故や、オートバイレースのハイサイド型転倒を念頭に置けば掴みやすい。

機械内部で、利用したい方向、又はそれを含む方向へのベクトルを同一内容の直進慣性力ベクトルがあり、その運動方向の先に、運動の屈曲があった場合、機械内部で、直進を続ける慣性力ベクトルとそれを屈曲方向に引き留める向心力ベクトルの和、つまりそれは軌道の説明だが、任意の場合を除き、軌道は変形しない前提なので、その軌道から逸れようとする、第一前提の場合は軌道の外側真横方向への遠心力の加速度が、第二前提の場合、軌道の接線方向に質量は近付こうとする為に、引き留めようとする向心力ベクトルの真逆方向の遠心力の加速度が、運動過程の質量に発生する。そしてそのほぼ瞬間の位置から、機械の重心位置にモーメントとして働く移動力加速度のベクトルとなる。 既存のロケット原理等の併用もあり得るので、必ずしも全ての質量を循環させる必要はないが、機械内部で循環する運動エネルギーを持った質量、つまりイナーシャウエイト１が前記の動作を行う際に、利用したい方向又はそれを含む方向へと、循環運動してくる直進慣性力ベクトルの先に、屈曲部位等を設け、直進慣性力と屈曲向心力が作る軌道の外方向に、利用したい方向への遠心力の加速度のベクトルを発生させる。向心力は主に二つ、機械内部の任意の場合を除き変形しない前提のイナーシャウエイトホールド部位２や静止慣性力のある機械の自重及び連結される装置等が作る。イナーシャウエイト１の運動エネルギー、直進慣性力ベクトルを屈曲の方向へ引き留めようとする力、つまり第一前提の真横方向への遠心力の加速度に対する逆真横方向への向心力が働くが、遠心力の加速度と対抗する静止慣性力の間で作用反作用の引き合いがあり、機械自体等の重量が持つ静止慣性力を上回る遠心力の加速度のベクトルが働いた場合、イナーシャウエイトホールド部位２の変形に対抗する向心力は維持したまま、機械の重心位置にはその方向へと移動しようとする加速度のベクトルが発生する。次にイナーシャウエイト１は、利用したい方向とは逆方向を含む方向へ、循環運動してゆくが、そちらに設けられた屈曲部位等は、数が少ない為に、こちらの遠心力の加速度のベクトルの和は、利用したい方向への遠心力の加速度のベクトルの和よりも小さくなる。自転運動の場合については別途後述する。重心位置とのベクトルの力学的解析があればなお良い結果が得られるが、機械の回転モーメントを打ち消すように実施すれば、利用したい方向又はそれを含む方向への移動力を発生させる事が出来る。 つまりこの機械は、必ずしも機械外部との作用反作用を必要とせず、機械内部でイナーシャウエイトに発生する遠心力の加速度の和と、機械の自重等の静止慣性力に発生する向心力との作用反作用があり、利用したい方向又はそれを含む方向への遠心力の加速度の和が、機械自重等の静止慣性力の和を上回れば、ほぼ利用したい方向への移動力とする事が出来る。各図では利用したい方向を上方向と仮定して、イナーシャウエイト１の運動過程もそれに準じて表記しているが、３次元上のあらゆる方向に図の上方向を向ければその方向をより多く含むベクトルの和が発生する。つまり図や表記の方向は任意に変更できる。

イナーシャウエイトが発生する上方向への遠心力の加速度のベクトルの総和が、機械に掛かる全ての下向きの力を上回れば、浮遊、飛行、宇宙空間への移動力発生機械とする事が出来る。

図１の場合、先ず、イナーシャウエイト１は周回軌道上の全点で、質量並びに速度は同じと仮定する。遠心力ベクトルの和は、運動の回転半径の小ささに比例する。 従って、図１、図１２の上方向を含む遠心力のベクトルの和は、イナーシャウエイト１の上昇過程の運動の屈曲角度が、下降過程の運動にある屈曲角度よりも、角度数値が小さく、また屈曲部位の数も１つ多い為、図１の下方向を含むベクトルの和を上回るという効果がある。但し、下方向のベクトルの和による機械の回転モーメントや、イナーシャウエイト１の駆動による作用反作用を、図１、図１２単体では打ち消す事は出来ない。効果を高めるポイントは、利用目的に不要なベクトルの和を打ち消す、機械の複数の配置、例えば反作用を打ち消しあう様に、図の左右を、必ずしも１枚毎に交互する必要はないが、左右同数程度に反転させ複数重ねるように配置し、駆動反転ギヤ１８と正駆動ギヤ１７による駆動軸（図１３）により多重に反転したイナーシャウエイト１を駆動する方法や、図１、図１２を参考に、本を開く様に機械複数配置する方法が、利用目的の効果を高める。

図２は、図１を本を開くように、立体交差を用いて組み合わせた物である。この場合も図１と同様の効果を得られるが、図２はイナーシャウエイト１の下降過程の屈曲部位の角度数値を若干大きくとれる余裕がある。又、イナーシャウエイト１の駆動による作用反作用を、左右で反転させる事により、単体で打ち消す事が出来る。但し立体交差部位のズレによる、若干の、上下軸を中心とした回転モーメントが発生する。効果を高めるポイントは、００１９と同様である。

図３は、イナーシャウエイト１を液体或いは流体とし、そのホールド部位２をケース、又はパイプ等としている。 先ず、遠心力は、質量の大きさと回転半径の小ささには、正比例の値でしか増加しないが、速度の大きさには２乗の値で増加する。従って、流体に働くベルヌーイの定理を用いて、図３の上方向、つまりイナーシャウエイトの上昇過程の経路を、イナーシャウエイトの下降過程の経路よりも狭くし、イナーシャウエイトの通過速度を、下降過程のイナーシャウエイトの通過速度よりも速くする。この事で上昇過程の遠心力のベクトルの和が、下降過程の遠心力のベクトルの和を上回る効果が得られる。又ホールド部位がほぼ全周に亘ってケース等で覆われるので、イナーシャウエイトの脱落の心配がない。又下降過程のホールド部位を中心に、上昇過程側のホールド部位を、その周りに必ずしも全部繋げる必要はないが３６０度配置し繋げた場合、単体でイナーシャウエイトの駆動の反作用を打ち消す事が出来る。但しタービンポンプ等の回転トルクの反作用は発生するが効果を高めるポイントは、００１９と同様である。

これは上記の対偶であるが、イナーシャウエイトの下降過程の経路を、イナーシャウエイトの上昇過程の経路よりも広くし、イナーシャウエイトの通過速度を、上昇過程のイナーシャウエイトの通過速度よりも遅くする。 この事により、下降過程の遠心力のベクトルの和が、上昇過程の遠心力のベクトルの和を下回る効果が得られる。 但し単体では何れも、図１と同様イナーシャウエイトの駆動による作用反作用が発生する。

図４，５，６はイナーシャウエイト１を同じく液体或いは流体とし、同じくベルヌーイの定理を上昇過程側と下降過程側に同様に用いているが、図１，２と組み合わせる、又は図６の様に、立体交差を使わずに単体でほぼ駆動トルクの反作用を打ち消す事で、質量と速度は図１、図２と異なるが他は同様に、屈曲部位の数の差とその角度の差による、上方向へのベクトルの和の更なる増大効果を狙っている。

図７と８は同一で、イナーシャウエイト１を、ほぼ両端位置にローラー６が取り付けられた、その断面に長方形を含む角棒状とし、外周カム機構５のほぼ底部に位置するイナーシャウエイトホールド部位４、ここがイナーシャウエイト１の自転を含む運動の中心になる。イナーシャウエイト１と平行に作られたホールド部位４の口型開口部が、イナーシャウエイト１を受け持ちつつも、それを回転駆動し、固定された外周カム機構５の溝に噛み合うイナーシャウエイト両端のローラー６が、外周カム機構５の円弧と接触し押し引きされる為、イナーシャウエイト１をスライド移動させる事が出来る様になっている。自転を含む運動の中心が外周カム機構５のほぼ底部に位置する為、イナーシャウエイトは以下の動きを行う。 ここでは、自転運動過程を分かり易く水平線左から０度が始まり、時計回りに１周して３６０度の角度数値で表すが、更に後述の円角度数値の進角遅角の前後があり、必ずしも運動は上昇下降と定義出来ないが概念を分かり易くする為、進角遅角なしの上昇下降の表現にしている。 イナーシャウエイト両端のローラー６が、外周カム溝５に噛み合いつつイナーシャウエイト１を、進角遅角を入れない場合は、その自転運動過程の、０度と１８０度に於いては、ローラー６が外周カム機構５の円弧の下半分の左右各々４分の１点にある為に、水平且つその重心位置は自転中心位置となる。この時点で、左右方向の遠心力は釣り合う。その自転運動過程の１度以上からは、自転中心のホールド部位４の外へと重心位置の引き出しが始まり、９０度に於いて、ホールド部位４から最も遠い、外周カム機構５の上半分の円弧の二分点に、ローラー６が来る為、重心位置は最も中心から外へと引き出される。つまり９０度回ればイナーシャウエイト全長の２分の１がスライド移動する。この時点で、上下方向の遠心力は釣り合わず、上方向への遠心力の加速度が大きく、この加速度を利用する。９０度以降からは重心位置は再び中心へと向かい始め、イナーシャウエイト両端が３６０度と１８０度の時点で、その重心位置は再びホールド部位４の中心位置と重なるサイクルを繰り返す訳だが、遠心力は主にイナーシャウエイト１の重心位置に発生する為、図７、８の上方向、つまりイナーシャウエイト１の運動の上昇過程側にある重心に主に遠心力は発生し、逆の下降過程側には重心がない為、遠心力は弱くなる。 これは引用発明である遠心力脱水機の、洗濯物の偏在による洗濯槽の振動原因であるが、本発明の場合、ローラー６と外周カム機構５が自転毎にイナーシャウエイト１の重心位置を決まった方向にスライド移動させるので、利用したい方向を含むベクトルとして利用出来るという効果がある。 これを含む後述の０度から３６０度の重心位置移動サイクルがある発明のポイントを要約すると、イナーシャウエイトの図面上の下降過程からは９０度毎に、重心位置を反対方向つまり横方向へとイナーシャウエイト全長の２分の１程度引き出す事にポイントがある。但し、２分の１以上もそれ以下も、ホールド部位２を更に外周円外方向にずらす事や、伸縮継手等の使用や、外周カム機構５等の形状変更によりスライド移動させる事は可能である。又はリニア式、つまりイナーシャウエイト一端か両端、又は重心位置に鉄等やコイルや磁石を設け、逃がさぬ様にガイドを使うか、外周カム機構５の形状に応じたコイルを複数配置し、電磁力の切り替えで誘導する方法等。重心位置に磁石を設けた場合、外周カム機構５の形状は、９０度回した縦長になるので、電磁コイルの配置はそれに応じた物となる。 又、進角遅角を必要に応じて入れる。０度から３６０度の重心位置移動サイクルの中には部材の遊びや緩みによる泥縄的なズレがあるので、きっかり明細書表記の数値でなくとも良い。又、００５０により、イナーシャウエイト１の形状は棒状でなくとも良く、例えば重心位置に質量を集めれば、イ ナーシャウエイト１の動きが良くなる効果がある。

図９は、イナーシャウエイト１をワイヤー状の柔軟な物或いはドライブチェーン等の屈曲性のある物とし、更に伸縮性を持たせる為に、一端か両端に引きばね１２を設け、２枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７の１枚目９０度と２枚目２７０度の位置にリンケージ８を介して連結される。その底部付近に位置するホールド部位２の中をイナーシャウエイトはくぐり抜けている。動力源が連結又は中間動力伝達装置を介して連結される外周イナーシャウエイトムービングローター７がある。そこにリンケージ８等と引きばね１２等を介して、イナーシャウエイト１は連結している。円角度数値はほぼ同じとし、イナーシャウエイト１は対向する二枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７との上記の連結によって回転しつつ、外周円に対してホールド部位２は偏心している為、一方が引き出される時は、他方は引き戻される。一方のみに注目すると、２７０度の位置では重心位置は自転中心にあり、遠心力は非常に小さい。０度の位置では、ムービングローターの連結位置が自転中心のホールド部位２から外周円左半分２分の１点に来る為、その距離分、他方１８０度、外周円右半分２分の１点にあるイナーシャウエイトの長さから引き出される。この時点で、左右のイナーシャウエイト１長さは等しくなり水平方向の遠心力は釣り合う。９０度の位置では、連結位置はホールド部位２から外周円直径分離れた位置に来る為、その分、他方２７０度でホールド部位位置に来るイナーシャウエイト１から、外周円直径分引き出され、最もこちらの一方のイナーシャウエイト１の長さは長くなり、重心位置も上昇過程側に引き出される。この時点で上下方向の遠心力は釣り合わず、上方向への遠心力の加速度が大きく、この加速度を利用する。その後は他方が上記の２７０度、０度、９０度と動き、こちらはそれに合わせて引き出される。これらにより自転運動並びに、上記の進角遅角、又はそれが必要ない０度から３６０度の重心位置移動サイクルをする事が出来る様になっている。この場合、自転毎の決まった重心位置による遠心力の効果は、図７，８とほぼ同様であるが、イナーシャウエイト１は、外周運動をするイナーシャウエイトムービングローター７によって、駆動され、且つ重心位置の引き出しがなされるので、抵抗の大きいカム機構よりも、機械的に高回転化出来るという効果がある。但しホールド部位２の摩擦は、ホールド部位を転輪等にする事で解消する必要がある。この実施例８の効果を高めるポイントは、ホールド部位開口部を広くする事で、イナーシャウエイト１の複数使用が出来るので、単体で、多気筒レシプロエンジンに見られる様な振動改善と出力向上の効果が得られる。

図１０は、イナーシャウエイト１を、両端に抜け防止のストッパー１６が設けられた、その断面に長方形を含む棒状とし、それと平行にイナーシャウエイト１がスライド移動出来る開口部が設けられたホールド部位２を外周円底部に設け、外周イナーシャウエイトムービングローター７の、ほぼ、９０度と２７０度の位置にリンケージ８と牽引ワイヤー１１を介して取り付けられ、動力源が連結、又は中間動力伝達装置を介して連結された外周イナーシャウエイトムービングローター７が回転する。連結部の円角度とイナーシャウエイトの円角度にはズレが生じるが、ここでは分かり易くほぼ同じと仮定して、動作を表すと、連結部０度と１８０度の位置では、外周円各々左右半分２分の１点に来る為、イナーシャウエイト１は、牽引ワイヤー１１に左右均等分引かれ、重心位置は自転中心のホールド部位２に来る。この時点で、左右方向の遠心力は釣り合う。９０度と２７０度の位置では、一端９０度は、牽引ワイヤー１１自体の長さを引いた外周円直径分、牽引ワイヤー１１により引き上げられ、一端２７０度は牽引ワイヤー１１が弛み、ホールド部位２に接触又は接近する。これらにより重心位置は上昇過程側に位置し、上下方向の遠心力は釣り合わず、上方向への遠心力の加速度が大きく、この加速度を利用する。必要に応じて進角遅角の有無を決める。この場合も、自転毎の決まった重心位置の０度から３６０度の重心位置移動サイクルによる遠心力の効果は、図７，８，９とほぼ同様であるが、イナーシャウエイト１は、図７、８同様に、ホールド部位２の開口部と平行に引き出される為、イナーシャウエイト１自体には柔軟性が不要となり、又、両端にはローラーが不要となり、カム機構も不要となり、機械抵抗が少なくなるという副効果がある。 但しイナーシャウエイト１と外周イナーシャウエイトムービングローター７の間隔は変化する為、二つの機構を繋ぐ牽引具、例えば、牽引ワイヤー１１等には伸縮性と柔軟性と、弛みを確保又は逃がす、又は解消する引きばね等の補器があると良い。又、ムービングローターとイナーシャウエイトの間隔が変わらない、よりシンプルな製作バージョンがある。両端以外にも外周イナーシャウエイトムービングローター７とイナーシャウエイト１の連結部を設ける事は可能である。
金属製等の鎹型例えば［ 型のリンケージでイナーシャウエイト１の中心位置かオフセットした位置と外周イナーシャウエイトムービングローター７を連結すれば、より簡素になり、牽引ワイヤー１１等は不要となる他、機械の大きさを節約できる効果がある。但し、外周円に対してホールド部位２が大きく偏心する時イナーシャウエイトは突き出る。この例も外周円直径にはイナーシャウエイト１全長の６分の１前後の値が加わり、そこに［ 型等のリンケージの一端を角度変化可能に間隔固定で連結する訳だが、間隔固定により、サイクル毎に９０度と２７０度の位置でイナーシャウエイト全長の６分の１のズレが生じる為、振動原因になる。動作や遠心力は他の０度から３６０度の重心位置移動サイクルと同じである。００５０によりイナーシャウエイト１の形状も変更可能であり、質量集中の前記の効果がある。

図１１は、イナーシャウエイト１を、その断面に長方形を含む棒状とし、それと平行にイナーシャウエイト１がスライド移動出来る開口部が設けられたホールド部位２を外周円底部に設ける。イナーシャウエイトホールド部位２又はイナーシャウエイトムービング機構１３にギヤやドライブチェーン等で動力伝達装置１５が連結され、ホールド部位２に回転が連結されたイナーシャウエイトムービング機構１３と、そこに摩擦接触面から入力を行う、回転しない固定されたコントロール装置１４が設けられている。イナーシャウエイト１は、ホールド部位２に回転が連結された、空気圧式、油圧式、又は電気サーボモーター駆動による牽引具のドライブチェーン等や、圧力による伸縮ロッドを備えたイナーシャウエイトムービング機構１３によって、ホールド部位２又はその近くから操作され、上記の動作、つまり進角遅角、又はそれが必要ない０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。 この場合も、自転毎の決まった重心位置移動サイクルによる遠心力の効果は、図７、８、９、１０とほぼ同様であるが、イナーシャウエイト１は、伸縮ロッド等、又は牽引具のドライブチェーン等を介して、空気圧式、油圧式或いは電気式サーボモーターを備えた回転するイナーシャウエイトムービング機構１３、並びに固定されたコントロール装置１４、つまりそれは１３、１４両機構の回転摩擦接触面を介して、空気圧、油圧又は電気を回転角度に応じて反転入力するロータリーバルブ又は通電ブラシにより、前記の０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。これにはコントロール装置に他の電子制御技術を介入させる余地があるという副効果がある。これもまたイナーシャウエイト１の形状は変更可能であり、質量集中の効果がある。イナーシャウエイト１に鉄等やコイルや磁石を埋め込み、イナーシャウエイトムービング機構１３をリニア式にしても良い。

この発明の実施形態例１の側面図である。 この発明の実施形態例２の側面図である。 この発明の実施形態例３の内部概念図である。 この発明の実施形態例４の内部概念図である。 この発明の実施形態例５の内部概念図である。 この発明の実施形態例６の内部概念図である。 この発明の実施形態例７の正面図である。 この発明の実施形態例７の側面図である。 この発明の実施形態例８の側面図である。 この発明の実施形態例９の正面図である。 この発明の実施形態例１０の側面図である。 この発明の実施例１の遠心力の概念図である。 二枚の駆動反転ギヤと二枚の正駆動ギヤとそのシャフトの概念図であり、山型はドライブチェーン等の掛かる部位を示している。分かりにくいかもしれないが、これによりドライブチェーン等の回転方向は左右入れ替えても同一となる。

全体として、以下の基本的な流れが本発明に必要であり、先ず使用条件、使用環境に応じた動力源があり、それが機械式ならばイナーシャウエイト駆動部位のスプロケット等、又は流体用タービンポンプ等、又はイナーシャウエイトホールド部位とイナーシャウエイト駆動部位兼用のシャフト、又は外周イナーシャウエイトムービングローター７、又は油圧又は電気式イナーシャウエイトムービング機構１３、に連結、又は中間動力伝達装置を介して連結される。リニア式ならばそのコイルの電磁力がイナーシャウエイト１に埋め込まれた鉄等や磁石等に反応する。電磁コイルをイナーシャウエイト１に埋め込んでも良い。機械式或いはリニア式によりイナーシャウエイト１は駆動され運動エネルギーを持つ。そしてイナーシャウエイト１は、上記の、屈曲部位通過サイクル、経路部位通過サイクル、進角遅角又は、それが必要ない０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。

従って、動力源に関しては使用条件、使用環境に応じたもので、例えば宇宙空間ならば電力源の太陽光発電システムと動力、バッテリーと電気モーター、バッテリーと電動ポンプ、又は原子炉と蒸気タービン、又は酸化剤と燃焼剤とガスタービンこの場合はその排気の反作用を追加利用出来るが、必ずしも必要とはしない。空気圧でも良い。 他の使用条件、使用環境についても、既存の動力源から選定すれば良いと思われる。新規の動力源等についてはこれを限定するものではない。

使用目的による、イナーシャウエイトに求められる運動エネルギーの概算によるが、既存の通常エンジン出力でも、その通常搭載機種の使用範囲、機体規模と同等以上の移動力性能は得られると思われるので、現段階の既存の動力源であっても良いと考えた。但し上限回転数が分かり、運動エネルギーが不足している場合、イナーシャウエイトの重さで不足分を補わなければならない。前記と逆に２乗の値で効果がある、超高速回転に適した軽くて強度のあるカーボンファイバー製のイナーシャウエイト１等にしても良い。特にリニア式駆動に適していると思われる。 他に既存の、或いは新規の適した動力源があれば上記の動力関係についてはこれを限定するものではない。

動力源が連結される、又は中間動力伝達機構を介して連結される、イナーシャウエイト駆動部位３は、実施例によっては本発明の原理部位に近い為、相当に高い運動エネルギーを持つイナーシャウエイトの、直進慣性力つまり遠心力に対しての、この機械の向心力保持部位中の一つであり、その力の変動に耐えつつ駆動力を伝える部材や設計であることが望ましい。しかしながら位置の変更つまり向心力保持部位から離して別途設ける事は可能であり、特別高価な部材は必ずしも必要ではないと思われるが、既存の或いは新規の高価な部材や、設計者の新駆動機構設計意図については、これを限定するものではない。

上記に付随して、実施例中では、イナーシャウエイトホールド部位２とイナーシャウエイト駆動部位３が、位置により各々分担している例、又は１つで両方兼ねている例とがある。実施例中では、例３、４、５、６、９、１０が駆動と保持に分かれて各々分担しており、例７、例１１が駆動と保持を１つで行い、例１、２が一部兼用、他は保持のみとなっているが、これは位置の追加変更が出来るので、設計者の意図を限定するものではない。

イナーシャウエイトホールド部位のみの部材についても、相当に高いイナーシャウエイトの直進慣性力つまり遠心力に対する、この機械の向心力保持部位であり、これを受け止めるだけの強度のある部材である事が望ましいが、場合によって保持部位の位置の追加変更が出来るので、設計者の意図を限定するものではない。

本発明のポイントは運動エネルギーを循環させ遠心力の均衡を効果記載の様に崩す事にある。保持部位の位置の追加変更は、その部位を通過するベクトルに逆効果が無ければ良い。屈曲機構、或いは経路機構はある程度可変的に実施、製作が出来る。

０度から３６０度の重心位置移動サイクルに必要な、実施例７では外周ローラーカム機構又はリニア式同目的機構，実施例９、１０では外周イナーシャウエイトムービングローター７、実施例１１では油圧又は電気式イナーシャウエイトムービング機構１３は、自転するイナーシャウエイト１の重心位置を自転毎の決まった位置に移動させる為の機構であり、これも本発明の原理部位に接している為、相当に高い運動エネルギーを持ったイナーシャウエイトを逆方向へと引き出す、或いは押し出すだけの強度と駆動力、電磁力が必要である。

イナーシャウエイト自体は環状の軌道を周回運動、或いは立体交差を持つ環状の軌道を周回運動、或いは自転運動を、相当に高い運動エネルギーを持ちながら動く訳だが、最も効果的な、動力上の回転数上昇に限界があり、求められる運動エネルギーが不足する場合、イナーシャウエイトの重さで解決する必要がある。各実施例の表記以外の部材でも良い。又、部材の歪みや、それによる各図ホールド部位２からの脱落、摩擦の急激な変化等を起こさない物が望ましいが、ホールド部位側にそれらを見越した肉厚や、曲面加工、間隙加工、ガイドレール、ベアリング、補助転輪等の増設により問題の回避は出来ると思われる。

各実施例の概略的製作手順は、先ず上記の各装置等が、動作に問題なく取り付けられる箱型等の支持フレームを製作する。支持フレームは更に装置や機体や操縦装置と連結されると思われるので、その可動取り付け部位も設ける。機体側から見て、車のハンドル操作の様に、移動力発生装置の取り付け角度を操縦者が任意に変えられる取り付け方法や、飛行中の重心バランスを取る為に、取り付け位置の可動が出来る等の工夫が必要と思われるが現行の自動車や航空機の設計等を参考にすれば特別問題は無いと思われる。基本的飛行上昇については重心位置が、空中にある支点の下に位置すれば、機体が揺れても復元する。従ってその支点に移動力発生機械を配置し操縦する方法が望ましい。やじろべえの復元原理を参考にした。復元力がない場合に重心位置が揺れると、コンピューター制御でもない限りきりもみ墜落する。

図１に示した実施例１は、イナーシャウエイト１をそれ自体が環状の軌道を持ち、屈曲性のあるドライブチェーン等又はワイヤー等の柔軟性のある物とし、イナーシャウエイトホールド部位２をスプロケット等とし、イナーシャウエイトホールド部位２の任意の一部をイナーシャウエイト駆動部位３が兼ねる、或いは別途、ホールド部位から離して、独立に設け、使用条件に応じた動力源（図１には示していない）が連結、又は中間動力伝達装置を介して連結されている。 イナーシャウエイト１の運動過程を大きく上下左右に分けて、利用したい方向へのベクトルを図の上方向と仮定すると、運動の上昇過程にあるイナーシャウエイトホールド部位２に、運動の下降過程側の屈曲よりも、角度数値で小さい屈曲部位を設ける。或いは角度数値が小さいかほぼ同じでも、屈曲部位の数をより多く設ける。屈曲部位は螺旋状としても良い。つまり大きいベクトルを発生させる屈曲があれば良い。図１では上昇過程側が３箇所に対して、下降過程側を２箇所としているが、全体の縦横比が変わる、つまりドライブチェーンの長さが変わるが、上昇過程側に更に屈曲部位を追加する事は可能である。イナーシャウエイト自体もキャタピラーを使用しても良い。その場合、同車両に使われる駆動輪や転輪を使う事が望ましい。又ワイヤーや鎖等と転輪の組み合わせにしても良いし、強度のあるナイロン繊維等に鉛などを挟みこんだ物等。しかし運動エネルギーを効果的に高めるには速度を上げる事なので軽くて強度のあるカーボンファイバー製のドライブチェーン等を超高速で駆動する事等が効果的な方法と言える。製作のバリエーションとして、上記の屈曲のある環状の軌道、つまりイナーシャウエイトホールド部位を、玩具のスロットカーの様な通電レールにし、そこに電気モーターを内蔵したイナーシャウエイトを車輪等で走らせても良い。但し脱落しない強度を持ったフックをイナーシャウエイト側に設け、通電レール等に引っ掛ける必要がある。又はリニアモーターカーの様にしても良い。他に図１の左右を、必ずしも交互にする必要はないが入れ替え、左右同数程度、複数多重配置し、図１３の駆動反転ギヤ１８と正駆動ギヤ１７、で多重にイナーシャウエイト１を回転させる製作バリエーションがある。

図２に示した実施例２は、実施例１を本を開く様に、立体交差を用いて組み合わせた物である。従って構成部材はほぼ同様であるが、立体交差のズレをドライブチェーン等とイナーシャウエイトホールド部位２のスプロケット等が作る必要がある。これは下降過程側のイナーシャウエイトホールド部位をドライブチェーン等の幅に合わせて、ホールド部位全４点中、２点づつずらして支持フレームに取り付ける等の工作が必要である。又、そのズレによるイナーシャウエイト１がホールド部位２から脱落する事に配慮して、脱落防止の転輪等を設ける事が望ましい。又実施例１とは異なりキャタピラー車両の部位をそのまま転用する事は、立体交差の都合上難しい。他の製作のポイントや製作のバリエーションは実施例１とほぼ同じ。

図３に示した実施例３は、イナーシャウエイト１を液体例えばラジエーターの冷却水等とし、イナーシャウエイトホールド部位２を鉄製のケース又はパイプ等としている。動力源は使用条件に応じた物とし、イナーシャウエイト駆動装置はタービンポンプ等としている。環状の軌道であるイナーシャウエイトホールド部位２のパイプ又はケースの、図３の上方向、つまり上昇過程側に、流体状のイナーシャウエイト１の通過経路を、下降過程側のイナーシャウエイトの通過経路よりも狭くする機構を設ける、つまり通過経路を流体の抵抗を考えつつ細くする。又、対偶の話になるが、下降過程側のイナーシャウエイトの通過経路を、上昇過程側の通過経路よりも広くする機構を設ける。タービンポンプ等は、この位置に設けると良い。又、製作のバリエーションとして、下降過程側のホールド部位を中心に、その周りを必ずしも３６０度繋げる必要はないが囲むように、上昇過程側のホールド部位を配置すれば、単体でイナーシャウエイトの駆動トルクの反作用を打ち消す事が出来る。但し、タービンポンプの回転トルクの反作用は品物によっては発生する。リニア式駆動の場合は鉄粉を油に混ぜたものをイナーシャウエイト１とし、磁力の移動で引き付けた物を動かす。

図４に示した実施例４は、実施例１と実施例３を組み合わせた物であり、部材は実施例３の物を使い、製作のポイント、つまり屈曲機構の角度数値の差や屈曲機構の数の差は、実施例１の概要と同様になる。従って実施例３の製作のポイントの経路部位通過速度の差は、作っても作らなくても良いが、作らなかった場合、実施例１の別バージョンとなる。これも上記００４１の製作のバリエーションが応用出来る。

図５に示した実施例５は、実施例２と実施例３を組み合わせた物であり、部材は実施例３の物を使い、製作のポイント、つまり立体交差のズレを作る必要や、屈曲機構の角度数値の差や、屈曲機構の数の差は、実施例２の製作のポイントと同様になる。従って実施例３の概要の経路部位通過速度の差は、作っても作らなくても良いが、作らなかった場合、実施例２の別バージョンとなる。これも００４１に述べた製作のバリエーションが、立体交差部が円弧になるが、応用出来る。

図６に示した実施例６は、実施例１を下降過程部位を中心に３６０度回転させ繋げた、００４１で述べた製作のバリエーションの応用であり、イナーシャウエイトホールド部位を分岐合流を持つケース状の軌道とした物である。従って図６はいずれかの角度の断面図であり、上から見ると円か菊の花型である。中央の下降過程部位にタービンポンプ等を設けると良い。部材は実施例３の物と同様であるが、製作のバリエーションに、屈曲型を含む鉄パイプ等を多数、中央の下降過程の鉄パイプ等に溶接する製作のバリエーションか、或いは概ね外が円筒、もしくは前期の屈曲型の外周部の円筒、内がドーナツ型の中空、もしくは外周部が同屈曲型のドーナツ型、で且つお互いの間隙が仕切り板で固定されたやや製作が複雑なケースが必要となるバリエーションがある。新たに立体交差が不要になり、且つ駆動トルクの反作用も、単体で打ち消す事が出来るというポイントがある。

液体又は流体状のイナーシャウエイトだが、これらは水でも油でも、それらに添加物例えば食塩やテフロン、鉄粉等を混入した物でも良い。鉄粉を混ぜた油ならば、パイプ等の外から磁力の移動でイナーシャウエイトに運動エネルギーが与えられる。水銀も良いがその場合パイプ部材が化学反応しないよう、部材を選定しなくてはならない。例えばグラスファイバー製のケースやパイプ等、ナイロン等でケースや鉄パイプ等の内側を覆った物等。

タービンポンプ等が大きく、イナーシャウエイトホールド部位２に収まらない場合は、パイプの配管をベクトルを考えつつ曲げ加工し、タービンポンプ等に引き込み、そして再度イナーシャウエイトホールド部位に、つまりホールド部位のパイプにイナーシャウエイトを流し込めば良い。或いはタービンポンプ等を沈めるタンク部位が必要な場合がある。これらの場合、断面図に分岐合流のある環状の軌道を含む事となる。又、軌道に吐出部を設け、非常時にはロケット原理で動かす事や、機械の冷却等にイナーシャウエイトを利用する事も出来る。

図７、８に示した実施例７は、イナーシャウエイト１を両端にローラー６が取り付けられた角棒状の物、例えば鉄製レールを加工した物とし、それと平行にイナーシャウエイトホールド部位４に開口部があり、従って鉄製のレールであるイナーシャウエイト１がスライド移動が出来る仕組みである。イナーシャウエイトホールド部位４は同じく鉄製の動力シャフトであり、そこに口型の開口部が設けられており、固定された外周カム機構５の底部付近に直角に位置する。イナーシャウエイトホールド部位４つまり鉄製のシャフトに動力源が連結、又は中間動力伝達装置を介して連結され、イナーシャウエイトホールド部位４は回転し、開口部にはめ込まれたイナーシャウエイト１も回転する。自転運動の中心は外周カム機構５の底部に位置する為、イナーシャウエイトの両端に取り付けられたローラー６は固定された外周カム機構５の溝に噛み合い、上下の円弧のカム溝を転がりつつ０度と１８０度の位置では、下半分の円弧の左右各々４分の１点にローラー６が位置する為、水平に且つ重心位置は自転運動の中心となり、９０度の位置では、上半分の円弧の二分点に、つまり最もホールド部位４から遠くなる為、９０度位置の一端は自転中心から外周円の最も遠い位置に、逆の２７０度の位置ある一端は、ホールド部位４がある下半分の円弧の二分点に位置、つまり自転中心に来る為、重心位置は図の上昇過程側に位置し、下降過程側には無い事となり、イナーシャウエイト１は、上記の進角遅角、又はそれが必要ない０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。外周カム機構を２枚にしても良い。イナーシャウエイト１の全長程度の移動量が確保できるなら、ローラー６は両端でなくとも良い。従ってこの外周カム機構５の形状でなくとも、上記の０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行える類似のカム機構を用いても良い。又、これは実施例９のバリエーションになるが、ローラー６が伸縮ロッドでイナーシャウエイト１に連結されるならば、外周カム機構５は円にしても良い。又ローラー６と外周カム機構を遊星歯車化しても良い。又はリニア式外周カム機構としても良い。

製作のポイントは、イナーシャウエイト１を、回転９０度毎に、全長の２分の１程スライド移動させる外周カム機構５の形状であるが、この実施例７ではイナーシャウエイトの両端のローラーも含めた全長を２で割った値を半径とした円弧の中心を、イナーシャウエイトの自転の９０度と２７０度時点のイナーシャウエイトの中心位置からローラー直径分下げた位置に取り、外周カム機構５の上半分を描く。下半分は同半径の円弧の中心を、同じイナーシャウエイトの中心位置からローラー直径分上に上げた位置に取り、外周カム機構５の下半分を描く。つまり縦方向の直径はイナーシャウエイト１の全長にほぼ等しく、横方向の直径は、厳密には円弧の方程式を解かねばならないが、上下円弧の２交点の長さになる。外周カム機構の溝はローラー６が出来るだけスムーズに回るようやや遊びを設ける事や、潤滑油を用いる事が望ましい。リニア式外周カム機構の場合、イナーシャウエイト１の一端或いは両端或いは重心又は中心位置にコイルや鉄等や磁石等を設け、一端或いは両端の場合は、イナーシャウエイト１を逃がさぬ様に、ガイドを設けるか外周カム機構５の形状に似た配置で電磁コイルを並べて、イナーシャウエイト１を０度から３６０度の重心位置移動サイクルに誘導する。イナーシャウエイト１の全長の２分１の位置に鉄等やコイルや磁石等を設けた場合は、外周カム機構５の形状を９０度回した小型の縦長のリニア式外周カム機構となる。またコイルを外周軌道面一杯に配置し、コントロール装置によりコイルに流す電流を自在に調節すればホールド部位２の位置によらずイナーシャウエイト１の０度から３６０度の重心位置移動サイクルが自在化する。

他の機械式製作のバリエーションとして、やや複雑になるが、イナーシャウエイトの自転運動と重心位置移動サイクルを確実に低抵抗で行うために、凸型或いは凹型外周カム機構に２列に連結したドライブチェーンを被せ、又ははめ込み、１列目は凸型或いは凹型の外周カム軌道に被せられ、或いははめ込まれ、且つ動力が一枚或いは複数連結された複数の半埋め込みスプロケットに噛み合い抜けないよう保持され外周カム軌道を回転する。２列目はイナーシャウエイト両端にリンケージで取り付けられイナーシャウエイトを自転させる。従って、イナーシャウエイト駆動部位の位置が、イナーシャウエイトホールド部位４のシャフトから、動力源が中から連結される凸型凹型外周カム機構の半埋め込みスプロケットへと、変更可能となり、より確実に０度から３６０度の重心位置移動サイクルと自転運動の高回転化が出来る。又、次の００５０により、イナーシャウエイト１の形状は変更可能である。

イナーシャウエイトホールド部位開口部の製作のバリエーションだが、必ずしも、イナーシャウエイトの形状が限定される口型の使用以外にも、凸型を対向させる、或いは凹型を対向させイナーシャウエイトのホールドを行い、それらにより形状が自由になったイナーシャウエイトに刻まれた溝に貫通、或いは噛み合わせ、スライド移動出来る物にする製作のバリエーションがある。つまりイナーシャウエイトの形状は、変更可能となる。 これを含めた後述の実施例の発明のポイントは、イナーシャウエイトの下降過程からは、その重心位置を逆方向つまり横方向へと引き出す事にあり、従って前記によって、変更が可能ならば、イナーシャウエイトの形状を限定するものではない。但し、発明の効果に記載した、イナーシャウエイト形状による重心位置の変化が、直進慣性力ベクトルと向心力ベクトルの和や、遠心力ベクトルの和を変化させ、設置角度の進角遅角が必要になる場合がある。

図９に示した実施例８は、イナーシャウエイト１を柔軟性のあるナイロン繊維等やゴム繊維等に鉛等やパックされた水銀等を挟みこんだ物や、ワイヤー等や鎖等、或いは屈曲性のあるドライブチェーン等とし、更に伸縮性を持たせるために両端或いは一端に引きばね１２やゴム繊維等を取り付けた物とし、動力源が連結、或いは中間動力伝達装置を介して連結された２枚の対向した外周イナーシャウエイトムービングローター７間に挟まれるように、その外周円底部付近に位置するイナーシャウエイトホールド部位２の開口部がある。そこをイナーシャウエイト１はくぐり抜けている。その両端はリンケージ８や引きばね１２を介して２枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７に一端は１枚目９０度に、もう一端は２枚目２７０度それぞれ連結されている。自転運動の中心は外周イナーシャウエイトムービングローター７の底部付近に位置し外周円連結部位との距離が変化する為、イナーシャウエイトは自転運動並びに、ほぼ発明の効果に記載した０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。 製作のポイントは、２枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７に、機械の運動に干渉しない様に、恐らく外側から動力源を連結しなければならず、従って専用のドライブシャフトを図では下、又は上に通し、そこから上げられた、又は下げられた２つのドライブチェーン等の動力伝達装置１５によってイナーシャウエイト１に干渉しない形で２枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７を駆動する形になると思われるが、２枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７に直接２つの動力源が連結されても、回転が同期するのであれば構わない。これは設計者の新規の意図を限定するものではない。 次にイナーシャウエイト１に必要な全長の伸縮性だが、イナーシャウエイトの両端がそれぞれリンケージと牽引ワイヤーと引きばねを介して取り付けられる２枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７のそれぞれ９０度と２７０度の位置と、その底部付近に位置するイナーシャウエイトホールド部位の位置の関係から概算でき、この位置関係でイナーシャウエイト１の全長は最も短くなり、又同イナーシャウエイト１と同外周イナーシャウエイトムービングローター７の０度と１８０度の位置と、同イナーシャウエイトホールド部位２の位置関係では、イナーシャウエイトの全長は最も長くなる。よって、引きばね１２の伸びしろのないイナーシャウエイト１の全長は、９０度と２７０度の位置で決める。引きばね１２が伸びたイナーシャウエイト１の全長は、０度と１８０度の位置で決める。外周円直径はイナーシャウエイト１の全長から、ホールド部位２の長さと外周イナーシャウエイトムービングローター７との距離を引いた数値でほぼ決まる。
なお、外周イナーシャウエイトムービングローター７を使用する場合の、外周イナーシャウエイトムービングローター７とイナーシャウエイト１の回転の角度の同期は、部材の遊びによる多少の進角遅角があるので、きっかり明細書表記の角度数値でなくとも良い。

製作のバリエーションとして、外周イナーシャウエイトムービングローター７は円形でなくとも良い。イナーシャウエイトホールド部位２は外周円の外に設けても良い。又、イナーシャウエイト最大全長に合わせて弛みを許容し、イナーシャウエイト１に屈曲性又は柔軟性のみを持たせ、伸縮性を求めない製作方法でも、弛みが機械の運動に干渉せず、重心位置さえ一方に引き出せれば、多少ベクトルの和は下がるが、効果自体は得られると思われる。又いずれの製作のバリエーションの場合もホールド部位２の摩擦は潤滑油、又は転輪等を設ける事で解消しなければならない。又、この実施例の場合、ホールド部位２の開口部を広げる事で、イナーシャウエイト１を複数使用する事ができ、それによって振動の低減や利用したい方向へのベクトルの和の向上が、機械単体で図れるというポイントがある。

図１０に示した実施例９は、イナーシャウエイト１を断面図に長方形を含む棒状の物、例えば鉄製のレールとし両端に抜け防止のストッパー１６を設ける。イナーシャウエイトホールド部位２は鉄製のシャフトとし、外周円底部付近に直角に位置する。イナーシャウエイト１と平行に口型の開口部が同シャフトに設けられている。従ってイナーシャウエイト１は開口部をすっぽ抜けずスライド移動出来る。イナーシャウエイト両端はリンケージ８等と牽引ワイヤー１１等を介して１枚の外周イナーシャウエイトムービングローター７にそれぞれほぼ、９０度と２７０度の位置に連結され、外周イナーシャウエイトムービングローター７には動力源が連結、又は中間動力伝達装置を介して連結され、それが回転する事により、イナーシャウエイト１は、自転運動並びに発明の効果に記載した０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。 製作のポイントは、イナーシャウエイト両端のストッパーが、ホールド部位に激突するショックを緩衝する、押しばねやゴムブッシュが必要な事だが、これはホールド部位２に設けるか、イナーシャウエイト１に被せる形で済むと思われる。又、機械の運動に干渉しない様に各装置の支持フレームを設ける事だが、図９にホールディングブラケット９として示した。 又、００５０で述べたイナーシャウエイト形状の製作のバリエーションが応用出来る。又、牽引ワイヤー８には、このままでは２７０度の位置で最大の弛みが生じるが、弛みが機械の運動に干渉しなければ問題は無い。もし干渉する様であれは、弛みを確保する機構１０や、牽引ワイヤー１１に変動を考えた引きばねを設ける事が望ましい。イナーシャウエイト１の両端以外にリンケージを設ける効果は００２６の発明の効果に記載したが、［ 型のリンケージがイナーシャウエイト１の力に耐えられるならストッパーは設けても設けなくても良い。万が一の脱落防止には必要となるが。

設計のポイントは、イナーシャウエイト１の全長とリンケージ８と牽引ワイヤー１１と任意の引きばね１２等の全長、そしてイナーシャウエイト１自体の全長前後程度を引き出す為の、外周円の直径の算出方法だが、これは円の方程式から円弧を描く三角比を求めねばならず煩雑である。但し、リンケージと牽引ワイヤーと引きばね等を含めたイナーシャウエイト１の全長は、９０度と２７０度で最短になるので引きばね等の伸びしろのない時の長さを決めて置く。０度と１８０度では最大全長となる事は分かっている事から、引きばね等の伸びた時の長さとする。 外周円直径は、イナーシャウエイト１のみの全長を取り合えず概算し、更に最大全長に合わせたリンケージと牽引ワイヤーと引きばね等の長さ分加えた直径を外周円直径とする。又、牽引ワイヤー１１は使用する度に伸びるので調整可能のリンケージ等や引きばねを介して置くのが望ましい。又、牽引ワイヤー１１は必ずしもイナーシャウエイト１の両端に位置する必要は無い。 又、牽引ワイヤー１１等と引きばね１２等の必要無い、大型の場合は鉄製、小型のホビーユースならばプラスチック製等の［ 型のリンケージを用いる設計バージョンは、リンケージが通過可能な左右から挟み込む、［ ］型等や、上端がほぼ開いた口型等のホールド部位２開口部とし、外周円底部付近に設け、イナーシャウエイト１が抜けない長さとする。イナーシャウエイト１の全長の値にその６分の１を加えた値を外周円直径とし、その外周イナーシャウエイトムービングローター縁側に［ 型の強固なリンケージを角度変化可能にベアリング等で取り付け、一端はイナーシャウエイト１中心位置かオフセット位置に今度は固定する。外周円の取り付け位置とホールド部位２の距離の変化により、リンケージは、イナーシャウエイト１を押し引きし、０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行うが、リンケージが単一の場合９０度の引いた時と２７０度の押した時で毎回イナーシャウエイト１の全長の６分の１前後がズレる。多少の振動原因になる。機械単体の若干の小型化と設計製作の容易化が図れる。

他に製作のポイントとして、外周イナーシャウエイトムービングローター７は円形状である必要はない。又、実施例８の様に、対向した２枚の外周イナーシャウエイトムービングローターのそれぞれ９０度と２７０度の位置にリンケージ８と牽引ワイヤー１１を取り付けても良い。

図１１に示した実施例１０は、イナーシャウエイト１を鉄製のレール等とし、イナーシャウエイトホールド部位２にイナーシャウエイト１と平行に開口部を設け、外周円底部付近に直角に位置するイナーシャウエイトホールド部位２を鉄製のシャフトとし、イナーシャウエイト１は開口部にはめ込まれる。 次に、図１１では電気サーボモーター式であるが、牽引ドライブチェーン等又は伸縮ロッドを備えたイナーシャウエイトムービング機構１３はホールド部位２であるシャフトに連結し、その１３に、摩擦接触面を設け、そこに別途、通電ブラシや油圧ロータリーバルブを用いて、回転位置に応じて断続的にサーボモーター又は、空気圧、油圧シリンダーを作動させる、固定されたコントロール装置１４が、摩擦接触面に、通電ブラシやロータリーバルブを間に挟んで位置する。コントロール装置１４は回転しない。動力源はギヤやドライブチェーンでイナーシャウエイトホールド部位２のシャフト又はイナーシャウエイトムービング機構１３に連結され、以上によりイナーシャウエイトは上記の０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。

製作のポイントは、イナーシャウエイト１両端とホールド部位２に、オーバームーブを防ぐ為に、抜け防止のストッパーを設けるか、或いは導通端子を設け、それが接触すると空気圧、油圧ポンプまたは電流をカット、又は反転させるガバナーを設ける事と、固定された電圧又は、空気圧、油圧コントロール装置と、回転するイナーシャウエイトムービング機構１３の間の摩擦接触面に、通電ブラシ又は空気圧、油圧を送るロータリーバルブを設置する事であるが、図１１の電気式では通電ブラシをイナーシャウエイトムービング機構側に設け、それは内部のサーボモーターの端子であり、コントロール装置側の摩擦接触面に円と中央点の導通部があり、この場合コントロール装置のイナーシャウエイト重心位置センサーと回転検出センサーと電流反転回路により、０度から３６０度の位置での適切なタイミングで電流反転が行われ、サーボモーターがワイヤー又はドライブチェーンを動かす事で、実施例９と同様の、０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行う。

製作ポイントのバリエーションとして、アナログにイナーシャウエイトとホールド部位の両端子接触型の電流遮断回路と、固定されたコントロール装置側に通電ブラシを設け、イナーシャウエイトムービング機構１３の摩擦接触面にプラスマイナス各々半円形の導通部を設け、ほぼ０度と１８０度の位置から、ムービング機構側のプラス端子とマイナス端子が回転する事により、コントロール装置側のプラスマイナス通電ブラシと接触が入れ替わるという、アナログなガバナーを用いるバリエーションもある。この場合、他の電子制御回路の利用メリットは無くなる。

空気式又は油圧式ムービング機構の場合、抜け防止のストッパーやガバナーである、イナーシャウエイト１とホールド部位２の両端子接触型のポンプ遮断回路と、摩擦接触面に２つの穴のあるロータリーバルブを用い、固定されたコントロール装置側の圧送ポンプの圧力を上記と同じく、ほぼ０度と１８０度から穴の接触が入れ替わる事により、バルブ穴左右圧送の入れ替えを行い、ロッドシリンダーの伸縮を行い、０度から３６０度の位置でほぼ適切に、重心位置移動サイクルをイナーシャウエイトに行う。

全ての実施例の任意の製作のバリエーションとして、その使用目的に応じたサイズがあると思われるので、例えばゲーム機のフィードバックに使用する手のひらサイズから、軽量輸送機械に使用するサイズ、建築物内部のエレベーター等に使用するサイズ、陸上交通機関或いは航空宇宙分野での大型機体の移動力発生機械として使用するサイズ等、それに合わせて、使用する部材の材質は変更可能であり、例えばホビーユース、手のひらサイズの物であればプラスチック等でも良い。

発明の最良の実施形態は、部材の調達が簡便で動力伝達機構として実績があり、振動も少なく安価に製作出来る、実施例１の左右反転多重駆動の製作のバリエーションである。

産業上の利用の可能性

多岐にわたるが、頂点は宇宙分野での安価で簡便な移動力発生機械に利用でき、それによる宇宙建設産業の道が広くなると思われる。他、既存の陸上海上交通機関、物流産業、航空産業等。

１ イナーシャウエイト
２ イナーシャウエイトホールド部位
３ イナーシャウエイト駆動部位
４ ２、３を兼ねた部位
５ 外周カム機構
６ ローラー
７ 外周イナーシャウエイトムービングローター
８ リンケージ等と牽引ワイヤー等と引きばね等
９ 支持する為のホールディングブラケット
１０ 弛みを確保する為のカバー
１１ 牽引ワイヤー等
１２ 引きばね等
１３ イナーシャウエイトムービング機構
１４ コントロール装置
１５ 動力伝達装置
１６ ストッパー
１７ 正駆動ギヤ
１８ 反転駆動ギヤ
１９ ドライブチェーン等が掛かる位置
２０ 回転摩擦接触面
２１ 通電ブラシ等
２２ 牽引ドライブチェーン等や伸縮ロッド

Claims (8)

1. 機械の自重並びにそれらの静止慣性力を上回る運動エネルギーを持つイナーシャウエイトが、環状の軌道、或いは立体交差を持つ環状の軌道、或いは分岐合流のある環状の軌道、或いは立体交差を持つ分岐合流のある環状の軌道、或いは断面図にそれらを持つ環状の軌道を周回運動する際に、機械内部で散逸する遠心力或いは慣性力のベクトルの総和の内、利用したい方向又はそれを含む遠心力等の加速度のベクトルの和を強める為に、イナーシャウエイトの周回運動の利用したい方向を含む運動過程に、その逆方向を含む運動過程にある屈曲部位よりも、角度数値で、小さい屈曲部位を設ける事を特徴とした移動力発生機械。
2. 機械の自重並びにそれらの静止慣性力を上回る運動エネルギーを持つイナーシャウエイトが、環状の軌道、或いは立体交差を持つ環状の軌道、或いは分岐合流のある環状の軌道、或いは立体交差を持つ分岐合流のある環状の軌道、或いは断面図にそれらを持つ環状の軌道を周回運動する際に、機械内部で散逸する遠心力或いは慣性力のベクトルの総和の内、利用したい方向又はそれを含む遠心力等の加速度のベクトルの和を強める為に、イナーシャウエイトの周回運動の利用したい方向を含む運動過程に、その逆方向を含む運動過程にある屈曲部位の数よりも、多くの屈曲部位を設けた事を特徴とした移動力発生機械。
3. 屈曲部位を螺旋状部位にした請求項１、２の移動力発生機械。
4. イナーシャウエイトを液体又は流体とした請求項１、２、３の移動力発生機械。
5. 機械の自重並びにそれらの静止慣性力を上回る運動エネルギーを持つ液体又は流体のイナーシャウエイトが、環状の軌道、或いは立体交差を持つ環状の軌道、或いは分岐合流のある環状の軌道、或いは立体交差を持つ分岐合流のある環状の軌道、或いは断面図にそれらを持つ環状の軌道、或いはそれらの一部に穴がある軌道を周回運動する際に、機械内部で散逸する遠心力或いは慣性力のベクトルの総和の内、利用したい方向又はそれを含む方向への遠心力等の加速度のベクトルの和を強める為に、イナーシャウエイトの周回運動の利用したい方向を含む運動過程に、ベルヌーイの定理を用いて、その通過経路を、逆方向を含む運動過程にある通過経路よりも狭くする。又は利用したい方向を含む運動過程にある通過経路の容積や容積合計を、逆方向を含む運動過程にある通過経路の容積や容積合計よりも小さくする通過経路部位を設けた事を特徴とした移動力発生機械。
6. 機械の自重並びにそれらの静止慣性力を上回る運動エネルギーを持つイナーシャウエイトが外周円或いは任意の外周軌道に対して偏心した位置又は外周円線上付近、又は外周円の外を自転を含む運動をする際に、リニア式各種、外周カム機構５、又は外周イナーシャウエイトムービングローター７と各種リンケージ等、各種牽引具等、又はイナーシャウエイトムービング機構１３と牽引具等又は伸縮ロッド等とコントロール装置１４によって自転運動の中心から、進角遅角を入れても入れなくても良い０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行い、利用したい方向又はそれを含む方向への遠心力等の加速度のベクトルの和を強める事を特徴とした移動力発生機械。
7. イナーシャウエイト専用の動力源により運動エネルギーを持つイナーシャウエイトが外周円或いは任意の外周軌道に対して偏心した位置を、自転を含む運動をする際に、機械的手段並びにリニア式によって、０度から３６０度の重心位置移動サイクルを行い、利用したい方向又はそれを含む方向への遠心力等の加速度のベクトルの和を強める方法。
8. イナーシャウエイト専用の動力源により機械の自重並びにそれらの静止慣性力を上回る又は上回らない運動エネルギーを持つイナーシャウエイトを使った、請求項１，２，３，４，５，６の機械。

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