JP6687126B2

JP6687126B2 - 羽体、羽ばたき装置および羽体の製造方法

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Application number: JP2018556555A
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Inventors: 中村　和敬; 和敬中村; 濱本　将樹; 将樹濱本
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Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2020-04-22
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Description

本開示は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することにより浮上力を発生する羽体と、羽ばたき装置および羽体の製造方法とに関する。

従来の羽ばたき装置に関して、たとえば、特表２０１２−５２９３９８号公報（特許文献１）には、羽体が取り付けられたマストの基端にロッカーアームが組み付けられ、駆動源としての回転電動機から出力される回転運動がクランクによって往復直線運動に変換されることでロッカーアームが周期的に押し引きされ、これによりロッカーアームによってマストが駆動されることで羽体が前後方向に揺動するように構成された羽ばたき装置が開示されている。

特表２０１２−５２９３９８号公報

上述の特許文献１に開示されるように、羽体が揺動運動することにより浮上力を得る羽ばたき装置に知られている。このような羽ばたき装置においてエネルギー効率を高めようとすると、羽体の軽量化が必要であるが、その一方で、羽体が揺動運動時に受ける風圧に耐え得るため、羽体の強度を十分に確保する必要がある。

また、羽体に用いられる材質によっては、羽体の揺動運動に伴う音（羽ばたき音）が大きくなる。これは、羽ばたき装置の商品価値を低下させる原因となり得る。

そこで本開示の目的は、上記の課題を解決することであり、羽ばたき音が小さく抑制されるとともに、軽量かつ高強度である羽体、そのような羽体を備える羽ばたき装置、および、そのような羽体の製造方法を提供することである。

本開示に従った羽体は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体である。羽体は、羽面を形成する不織布と、不織布に重ね合わされ、羽面に沿って延びるフレーム体と、羽面の全体に渡って設けられ、不織布に含まれる空隙に配置され、不織布およびフレーム体を一体とする樹脂材とを備える。
本開示の別の局面に従った羽体は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体である。羽体は、羽面を形成する不織布と、不織布に重ね合わされ、羽面に沿って延びるフレーム体と、不織布に含まれる空隙に配置され、不織布およびフレーム体を一体とする樹脂材とを備える。

本開示に従った羽ばたき装置は、上記の羽体と、躯体と、躯体に搭載され、羽体に揺動運動を入力するアクチュエータとを備える。

本開示に従った羽体の製造方法は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体の製造方法である。羽体の製造方法は、不織布と、不織布と同一形状を有するシート状の樹脂材と、フレーム体とを準備する工程と、不織布、樹脂材およびフレーム体を含む積層体を加熱することによって、樹脂材により不織布およびフレーム体を一体とする工程とを備える。
本開示の別の局面に従った羽体の製造方法は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体の製造方法である。羽体の製造方法は、不織布、樹脂材およびフレーム体を準備する工程と、不織布、樹脂材およびフレーム体を含む積層体を加熱することによって、樹脂材により不織布およびフレーム体を一体とする工程とを備える。

本開示に従えば、羽ばたき音が小さく抑制されるとともに、軽量かつ高強度である羽体、そのような羽体を備える羽ばたき装置、および、そのような羽体の製造方法を提供することができる。

実施の形態における羽ばたき装置の概略斜視図である。羽ばたき装置の要部の概略斜視図である。動力伝達機構の斜視図である。回転運動伝達部および第１運動変換部の近傍の構成、ならびに、第１運動変換部の構成を示す図である。右側第２運動変換部および左側第２運動変換部の近傍の構成、ならびに、ホバリング時の右側羽体および左側羽体の挙動を示す平面図である。右側ローラ制御機構の構成、右側ローラの可動範囲、および、右側ローラ制御機構の動作を示す図である。左側ローラ制御機構の構成、左側ローラの可動範囲、および、左側ローラ制御機構の動作を示す図である。羽ばたき装置の動力伝達機構の動作を説明するための図である。羽ばたき装置の動力伝達機構の動作を説明するための図である。羽ばたき装置の動力伝達機構の動作を説明するための図である。羽ばたき装置の動力伝達機構の動作を説明するための図である。羽ばたき装置のホバリング時の右側羽体および左側羽体の羽ばたき動作を示す模式図である。図１中の羽ばたき装置が備える羽体を示す平面図である。図１３中の２点鎖線ＸＩＶで囲まれた範囲の羽体表面を拡大して示す図である。図１３中のＸＶ−ＸＶ線上の矢視方向から見た羽体断面を拡大して示す図である。実施の形態における羽体の製造方法を示す斜視図である。実施の形態における羽体の製造方法の第１変形例を示す図である。図１３中の羽体の第１変形例を示す平面図である。実施の形態における羽体の製造方法の第２変形例を示す図である。図１３中の羽体の第２変形例を示す平面図である。

本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

［羽ばたき装置の全体構成］
図１は、実施の形態における羽ばたき装置１の概略斜視図であり、図２は、羽ばたき装置１の要部の概略斜視図である。図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、動力伝達機構３０の斜視図である。図４（Ａ）は、回転運動伝達部３０Ａおよび第１運動変換部３０Ｂの近傍の構成を示す側面図であり、図４（Ｂ）は、第１運動変換部３０Ｂの構成を示す平面図である。図５は、右側第２運動変換部３０Ｃ１および左側第２運動変換部３０Ｃ２の近傍の構成ならびにホバリング時の右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの挙動を示す平面図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、右側ローラ制御機構５０Ａの構成を示す斜視図および右側ローラ３７Ｒの可動範囲を示す平面図であり、図６（Ｃ）および図６（Ｄ）は、右側ローラ制御機構５０Ａの動作を示す側面図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、左側ローラ制御機構５０Ｂの構成を示す斜視図および左側ローラ３７Ｌの可動範囲を示す平面図であり、図７（Ｃ）および図７（Ｄ）は、左側ローラ制御機構５０Ｂの動作を示す側面図である。まず、これら図１ないし図７を参照して、本実施の形態における羽ばたき装置１の全体構成について説明する。

図１に示すように、羽ばたき装置１は、躯体１０と、躯体１０に組付けられた動力源としての主回転電動機２０と、主回転電動機２０にて発生した動力を伝達する動力伝達機構３０と、動力伝達機構３０によって駆動される一対の羽体である第１羽体としての右側羽体４０Ｒおよび第２羽体としての左側羽体４０Ｌと、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの羽ばたき動作を変更させるための羽ばたき制御機構５０と、上述した主回転電動機２０に電力を供給するための図示しないバッテリとを備えている。主回転電動機２０および動力伝達機構３０は、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌに対して揺動運動を入力するアクチュエータを構成している。

ここで、図１に示すように、羽ばたき装置１の前後、左右および上下にそれぞれＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸をとり、羽ばたき装置１から見た前方側および後方側に向けての方向をそれぞれＸ１方向およびＸ２方向と定義し、羽ばたき装置１から見た右方側および左方側に向けての方向をそれぞれＹ１方向およびＹ２方向と定義し、羽ばたき装置１から見た上方側および下方側に向けての方向をそれぞれＺ１方向およびＺ２方向と定義し、以下においては、これら軸および方向を用いて説明を行なう。

なお、図２を参照して、上述したＸ軸が延在する方向である羽ばたき装置１の前後方向が、後述するスライダ３５が往復直線運動する第１方向に該当し、上述したＺ軸が延在する方向である羽ばたき装置１の上下方向が、後述する右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌの各々の第２回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌ（図５参照）が延在する第２方向に該当する。また、上述したＹ軸が延在する方向である羽ばたき装置１の左右方向が、後述する右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌが並ぶ方向である第３方向に該当する。

（躯体の構成）
図１および図２に示すように、躯体１０は、羽ばたき装置１の本体部を構成する部材であり、上述した主回転電動機２０、動力伝達機構３０、羽ばたき制御機構５０およびバッテリが組付けられてなるものである。躯体１０は、複数のフレーム状の部材が組み合わされた骨組みにて構成されており、これに加えて当該骨組みを覆う図示しないカバーを含んでいてもよい。

具体的には、図２に示すように、躯体１０は、略平板状の一対のベースフレームとしての下フレーム１１および上フレーム１２と、矩形枠状の支持フレーム１３と、棒状に延びる柱状フレーム１４と、複数のステム１５とを含んでいる。

複数のステム１５の各々は、Ｚ軸方向に延在するように互いに平行に配置されている。図示するように、本実施の形態においては、合計で４本のステム１５が用いられており、これら４本のステム１５が、それぞれ羽ばたき装置１の右前部、右後部、左前部および左後部に配置されている。

下フレーム１１および上フレーム１２は、複数のステム１５に架設されることで当該複数のステム１５によって支持されており、これら下フレーム１１および上フレーム１２は、Ｚ軸方向の異なる位置に配置されている。より詳細には、下フレーム１１は、羽ばたき装置１の上下方向の略中央部に配置されており、上フレーム１２は、羽ばたき装置１の上下方向の上端部寄りの位置に配置されている。

支持フレーム１３は、下フレーム１１と上フレーム１２との間に配置されている。より詳細には、支持フレーム１３は、Ｚ軸方向において下フレーム１１と上フレーム１２とによって挟み込まれた状態にあり、これら下フレーム１１と上フレーム１２とに固定されている。支持フレーム１３は、その一対の開口面がＹ１方向およびＹ２方向を向くように配設されている。

柱状フレーム１４は、上フレーム１２に固定されており、当該上フレーム１２から上方に向けて延在するように立設されている。

上述した複数のステム１５は、炭素繊維製の棒状部材にて構成されていることが好ましく、上述した下フレーム１１、上フレーム１２、支持フレーム１３および柱状フレーム１４は、いずれも樹脂製の部材にて構成されていることが好ましい。このように構成することにより、高い剛性を確保しつつ、羽ばたき装置１を軽量化することができる。なお、下フレーム１１、上フレーム１２、支持フレーム１３および柱状フレーム１４には、軽量化のために、必要な剛性を確保した上で孔や切り欠き等が設けられていることが好ましい。

（主回転電動機の構成）
図１および図２に示すように、主回転電動機２０は、羽ばたき装置１の下部に配置されており、下フレーム１１に固定されることで躯体１０に組付けられている。図２ないし図４に示すように、主回転電動機２０は、回転運動を出力する出力シャフト２０ａ（図４（Ａ）参照）を含んでおり、当該出力シャフト２０ａは、Ｚ軸方向に沿って延在するように配置されている。出力シャフト２０ａの先端には、ギヤ２０ｂが固定されている。ギヤ２０ｂは、出力シャフト２０ａの軸線回りの回転に伴って出力シャフト２０ａと共に回転する。

主回転電動機２０は、使用者もしくは自動化されたアルゴリズムにより制御指示が与えられる制御部によってその動作が制御される。具体的には、当該制御部により、上述した図示しないバッテリから主回転電動機２０に供給される電力が可変に調節され、これによって主回転電動機２０の出力（すなわち回転数）が制御される。なお、上述した主回転電動機２０の動作制御は、従来公知の一般的な手法であるため、ここではその詳細な説明は省略する。

（動力伝達機構の全体構成）
図２および図３に示すように、動力伝達機構３０は、回転運動伝達部３０Ａと、第１運動変換部３０Ｂと、一対の第２運動変換部である右側第２運動変換部３０Ｃ１および左側第２運動変換部３０Ｃ２とを含んでいる。回転運動伝達部３０Ａは、主回転電動機２０の出力シャフト２０ａに生じた回転運動をそのまま回転運動として伝達する動力伝達部である。第１運動変換部３０Ｂは、回転運動伝達部３０Ａから伝達された回転運動を往復直線運動に変換して伝達する動力伝達部である。右側第２運動変換部３０Ｃ１は、羽ばたき装置１の右舷に設けられており、第１運動変換部３０Ｂから伝達された往復直線運動を回転方向に沿った往復運動に変換して伝達する動力伝達部である。左側第２運動変換部３０Ｃ２は、羽ばたき装置１の左舷に設けられており、第１運動変換部３０Ｂから伝達された往復直線運動を回転方向に沿った往復運動に変換して伝達する動力伝達部である。

（回転運動伝達部の構成）
図２ないし図４に示すように、回転運動伝達部３０Ａは、第１伝達部材３１と第２伝達部材３２とを含んでいる。第１伝達部材３１および第２伝達部材３２は、いずれも支持フレーム１３によって回転可能に支持されることで躯体１０に組付けられている。

第１伝達部材３１は、Ｚ軸方向に沿って延在する第１接続ロッド３１ａと、第１接続ロッド３１ａの一端に固定されたギヤ３１ｂと、第１接続ロッド３１ａの他端に固定されたギヤ３１ｃとを有している。ギヤ３１ｂおよびギヤ３１ｃは、いずれも第１接続ロッド３１ａと共に第１接続ロッド３１ａの軸線回りに回転する。

第２伝達部材３２は、Ｚ軸方向に沿って延在する第２接続ロッド３２ａと、第２接続ロッド３２ａの所定位置に固定されたギヤ３２ｂと、第２接続ロッド３２ａの所定位置に固定された回転伝達部材としてのディスク３２ｃとを有している。ギヤ３２ｂおよびディスク３２ｃは、いずれも第２接続ロッド３２ａと共に第２接続ロッド３２ａの軸線回りに回転する。

第１接続ロッド３１ａの一端に固定されたギヤ３１ｂは、出力シャフト２０ａの先端に固定されたギヤ２０ｂと歯合している。また、第２接続ロッド３２ａの所定位置に固定されたギヤ３２ｂは、第１接続ロッド３１ａの他端に固定されたギヤ３１ｃと歯合している。

以上により、主回転電動機２０の出力シャフト２０ａに生じた回転運動が、第１伝達部材３１および第２伝達部材３２に回転運動のまま伝達されることになり、その結果、回転運動伝達部３０Ａの出力部である回転伝達部材としてのディスク３２ｃが第２接続ロッド３２ａの軸線回りに回転運動することになる。すなわち、ディスク３２ｃは、第２接続ロッド３２ａの延在方向と平行な方向（すなわちＺ軸方向）に延在する第１回転軸１０１（図４（Ｂ）参照）を回転中心として回転する。なお、第１伝達部材３１および第２伝達部材３２は、ギヤ３１ｂ，３１ｃ，３２ｂの歯数が調節されることにより、減速機として機能する。

（第１運動変換部の構成）
図２ないし図４に示すように、第１運動変換部３０Ｂは、主回転電動機２０および回転運動伝達部３０Ａの上方に配置されており、第１クランクアーム３３Ａおよび第２クランクアーム３３Ｂならびにクランクピン３４ａ，３４ｂ１，３４ｂ２（図４参照）からなるクランク機構と、スライダ３５とを含んでいる。

スライダ３５は、Ｙ軸方向における外形寸法がＸ軸方向における外形寸法およびＺ軸方向における外形寸法のいずれよりも小さい略平板状の形状を有しており、回転運動伝達部３０Ａの第２伝達部材３２の上方に位置している。スライダ３５は、躯体１０によって移動可能に支持されている。

より詳細には、スライダ３５は、支持フレーム１３に設けられた一対のスライドガイド１６ａ，１６ｂによって移動可能に支持されている。スライドガイド１６ａ，１６ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在するとともにＺ軸方向に並んで配設されるように支持フレーム１３によって支持されており、スライダ３５の所定位置には、当該スライドガイド１６ａ，１６ｂが挿通される複数の貫通孔が設けられている。これにより、当該複数の貫通孔にスライドガイド１６ａ，１６ｂが挿通されることにより、スライダ３５が、第１方向であるＸ軸方向に沿って一対のスライドガイド１６ａ，１６ｂよって案内されることになる。

ここで、スライダ３５および一対のスライドガイド１６ａ，１６ｂは、支持フレーム１３の内部に配置されている。すなわち、支持フレーム１３は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向においてスライダ３５および一対のスライドガイド１６ａ，１６ｂを取り囲んでいる。このように構成することにより、スライダ３５が配置される部分の動力伝達機構３０を全体として薄型化することができ、羽ばたき装置１の小型化が可能になる。なお、スライダ３５には、軽量化のために、必要な剛性を確保した上で孔や切り欠き等が設けられていることが好ましい。

第１クランクアーム３３Ａおよび第２クランクアーム３３Ｂを含むクランク機構は、スライダ３５の下方であって第２伝達部材３２の上方に配置されている。より詳細には、クランク機構は、支持フレーム１３によって囲まれた空間の一部にＹ軸方向において跨ることとなるように、Ｚ軸方向においてスライダ３５と隣り合うように配設されている。第１クランクアーム３３Ａおよび第２クランクアーム３３Ｂは、いずれもその延在方向がＸＹ平面と平行となるように配置されている。

図４に示すように、第１クランクアーム３３Ａは、その一端がクランクピン３４ａによって第２伝達部材３２のディスク３２ｃの偏心位置に回転可能に組付けられており、その他端がクランクピン３４ｂ１によってスライダ３５の前端位置に回転可能に組付けられている。第２クランクアーム３３Ｂは、その一端がクランクピン３４ａによって第２伝達部材３２のディスク３２ｃの偏心位置に回転可能に組付けられており、その他端がクランクピン３４ｂ２によってスライダ３５の後端位置に回転可能に組付けられている。

ここで、第１クランクアーム３３Ａの上記一端と第２クランクアーム３３Ｂの上記一端とは、上述したように、共通のクランクピン３４ａによってディスク３２ｃに回転可能に組付けられている。そのため、第１クランクアーム３３Ａおよび第２クランクアーム３３Ｂの各々の一端は、ディスク３２ｃの第１回転軸１０１の延在方向（すなわちＺ軸方向）と平行な方向に延在する共通の回転軸を回転中心として、当該ディスク３２ｃの偏心位置に回転可能に接続されることになる。

一方、第１クランクアーム３３Ａの上記他端と第２クランクアーム３３Ｂの上記他端とは、上述したように、それぞれ互いに異なるクランクピン３４ｂ１，３４ｂ２によってスライダ３５に回転可能に組付けられている。そのため、第１クランクアーム３３Ａおよび第２クランクアーム３３Ｂの各々の他端は、ディスク３２ｃの第１回転軸１０１の延在方向（すなわちＺ軸方向）と平行な方向に延在しかつスライダ３５の移動方向であるＸ軸方向において距離をもって位置する互いに異なる回転軸を回転中心として、スライダ３５に対して回転可能に接続されることになる。

以上により、図４に示すように、回転運動伝達部３０Ａの出力部である回転伝達部材としてのディスク３２ｃが第１回転軸１０１を回転中心として図中に示す矢印ＤＲ０方向に回転運動することにより、ディスク３２ｃに組付けられた第１クランクアーム３３Ａの上記一端および第２クランクアーム３３Ｂの上記一端（すなわち、クランクピン３４ａが位置する側の端部）も第１回転軸１０１を回転中心として矢印ＤＲ０方向に回転することになる。これに伴い、第１運動変換部３０Ｂの出力部としてのスライダ３５は、第１クランクアーム３３Ａおよび第２クランクアーム３３Ｂによって周期的に押し引きされることになり、スライドガイド１６ａ，１６ｂの延在方向であるＸ軸方向に沿って往復直線運動することになる。

なお、図２ないし図４に示すように、スライダ３５には、弾性付勢機構である第１付勢部としての前側弾性体６０Ａおよび第２付勢部としての後側弾性体６０Ｂが設けられている。

（右側第２運動変換部の構成）
図２、図３および図５に示すように、右側第２運動変換部３０Ｃ１は、スライダ３５の右方に配置されており、第１弾性ベルトとしての右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２と、第１被掛合体としての右側ローラ３７Ｒと、第１回転体としての右側回転体３８Ｒとを主として含んでいる。

右側回転体３８Ｒは、略円柱状の形状を有しており、躯体１０によって回転可能に支持されている。より詳細には、右側回転体３８Ｒは、下フレーム１１および上フレーム１２に固定されることでＺ軸方向に沿って延在する右側ガイドシャフト１８Ｒに回転可能に取付けられている。これにより、右側回転体３８Ｒは、その周面がスライダ３５の右側面３５Ｒに対向するように配置されているとともに、右側ガイドシャフト１８Ｒの延在方向（すなわちＺ軸方向）と平行な方向に延在する第２回転軸１０２Ｒ（図５参照）を回転中心として回転可能に支持されている。

右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、それぞれスライダ３５および右側回転体３８Ｒに掛架されている。より詳細には、右前側弾性ベルト３６Ｒ１は、その一端がスライダ３５の右側面３５Ｒの前端部に固定されており、スライダ３５に対する非固定部分に該当するその他端が右側回転体３８Ｒの周面の所定位置に固定されている。また、右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、その一端がスライダ３５の右側面３５Ｒの後端部に固定されており、スライダ３５に対する非固定部分に該当するその他端が右側回転体３８Ｒの周面の所定位置に固定されている。

ここで、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、Ｚ軸方向において互いにずれた位置に配置されている。より詳細には、右前側弾性ベルト３６Ｒ１は、右後側弾性ベルト３６Ｒ２よりも上方の位置に配置されており、右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、右前側弾性ベルト３６Ｒ１よりも下方の位置に配置されている。これにより、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、互いに干渉することなく独立してスライダ３５と右側回転体３８Ｒとを接続している。

右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、いずれもスライダ３５から右側回転体３８Ｒに動力を伝達するための部材であり、適度な弾性を有する樹脂製またはゴム製の部材にて構成されている。このように適度な弾性を有する部材にて右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２を構成することにより、右側羽体４０Ｒが羽ばたき動作を行なうことによって主回転電動機２０に印加されることとなる負荷が、当該右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２が伸縮することによって相当程度に吸収され、当該負荷の変動が抑制できることになり、羽ばたき装置１の運動効率が向上することになる。

右側ローラ３７Ｒは、スライダ３５と右側回転体３８Ｒとの間に配置されており、躯体１０によって上述した右側回転体３８Ｒの第２回転軸１０２Ｒを回転中心として回転移動可能に支持されている。具体的には、上述した右側回転体３８Ｒを回転可能に支持する右側ガイドシャフト１８Ｒに、当該右側ガイドシャフト１８Ｒに対して回転可能となるように一対のアームである右側上アーム１９Ｒ１および右側下アーム１９Ｒ２が組付けられており、当該右側上アーム１９Ｒ１および右側下アーム１９Ｒ２に固定されることでＺ軸方向に沿って延在する右側ローラシャフト１７Ｒに、右側ローラ３７Ｒが回転可能に取付けられている。

スライダ３５と右側回転体３８Ｒとの間に位置する部分の右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２は、それぞれ右側ローラ３７Ｒに掛け回されている。換言すれば、右側ローラ３７Ｒは、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２の各々に所定の大きさの張力が付与されることとなるように、これら右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２に当接している。

ここで、Ｚ軸方向に沿って見た場合に、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２の各々は、いずれもＳ字状に延在するようにスライダ３５、右側ローラ３７Ｒおよび右側回転体３８Ｒに跨って掛架されており、スライダ３５と右側ローラ３７Ｒとの間の位置および右側ローラ３７Ｒと右側回転体３８Ｒとの間の位置において、互いに重なるように交差している。これにより、右側ローラ３７Ｒは、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２によって挟み込まれることになる。

以上により、上述したスライダ３５のＸ軸方向に沿った往復直線運動に伴い、右側回転体３８Ｒに固定された部分の右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２がそれぞれ右側回転体３８Ｒの回転方向に沿って送られることになり、これに伴って右側第２運動変換部３０Ｃ１の出力部としての右側回転体３８Ｒが、上述した第２回転軸１０２Ｒを回転中心として回転方向に往復運動することになる。

なお、上述したように、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２の各々が右側ローラ３７Ｒに掛け回されていることにより、各種の飛行態様を実現することが可能になる。

ここで、本実施の形態においては、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２をいずれも歯を有さない摩擦ベルトにて構成するとともに、右側ローラ３７Ｒおよび右側回転体３８Ｒをいずれも歯を有さない摩擦ローラにて構成しているが、必ずしもこのように構成する必要はなく右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２をいずれも歯付きベルトにて構成するとともに、右側ローラ３７Ｒおよび右側回転体３８Ｒをいずれも歯付きローラ（ギヤ）にて構成することとしてもよい。

また、本実施の形態においては、右前側弾性ベルト３６Ｒ１および右後側弾性ベルト３６Ｒ２からなる２本の弾性ベルトを用いてスライダ３５と右側回転体３８Ｒとを接続しているが、これを１本の弾性ベルトにて接続することも可能である。その場合には、１本の弾性ベルトの一端をスライダ３５の前端部に固定するとともに他端をスライダ３５の後端部に固定し、スライダ３５に対する当該１本の弾性ベルトの非固定部分を右側回転体３８Ｒに巻回または固定することとすればよい。

（左側第２運動変換部の構成）
図２、図３および図５に示すように、左側第２運動変換部３０Ｃ２は、スライダ３５の左方に配置されており、第２弾性ベルトとしての左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２と、第２被掛合体としての左側ローラ３７Ｌと、第２回転体としての左側回転体３８Ｌとを主として含んでいる。

左側回転体３８Ｌは、略円柱状の形状を有しており、躯体１０によって回転可能に支持されている。より詳細には、左側回転体３８Ｌは、下フレーム１１および上フレーム１２に固定されることでＺ軸方向に沿って延在する左側ガイドシャフト１８Ｌに回転可能に取付けられている。これにより、左側回転体３８Ｌは、その周面がスライダ３５の左側面３５Ｌに対向するように配置されているとともに、左側ガイドシャフト１８Ｌの延在方向（すなわちＺ軸方向）と平行な方向に延在する第２回転軸１０２Ｌ（図５参照）を回転中心として回転可能に支持されている。

左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、スライダ３５および左側回転体３８Ｌに掛架されている。より詳細には、左前側弾性ベルト３６Ｌ１は、その一端がスライダ３５の左側面３５Ｌの前端部に固定されており、スライダ３５に対する非固定部分に該当するその他端が左側回転体３８Ｌの周面の所定位置に固定されている。また、左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、その一端がスライダ３５の左側面３５Ｌの後端部に固定されており、スライダ３５に対する非固定部分に該当するその他端が左側回転体３８Ｌの周面の所定位置に固定されている。

ここで、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、Ｚ軸方向において互いにずれた位置に配置されている。より詳細には、左前側弾性ベルト３６Ｌ１は、左後側弾性ベルト３６Ｌ２よりも上方の位置に配置されており、左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、左前側弾性ベルト３６Ｌ１よりも下方の位置に配置されている。これにより、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、互いに干渉することなく独立してスライダ３５と左側回転体３８Ｌとを接続している。

左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、いずれもスライダ３５から左側回転体３８Ｌに動力を伝達するための部材であり、適度な弾性を有する樹脂製またはゴム製の部材にて構成されている。このように適度な弾性を有する部材にて左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２を構成することにより、左側羽体４０Ｌが羽ばたき動作を行なうことによって主回転電動機２０に印加されることとなる負荷が、当該左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２が伸縮することによって相当程度に吸収され、当該負荷の変動が抑制できることになり、羽ばたき装置１の運動効率が向上することになる。

左側ローラ３７Ｌは、スライダ３５と左側回転体３８Ｌとの間に配置されており、躯体１０によって上述した左側回転体３８Ｌの第２回転軸１０２Ｌを回転中心として回転移動可能に支持されている。具体的には、上述した左側回転体３８Ｌを回転可能に支持する左側ガイドシャフト１８Ｌに、当該左側ガイドシャフト１８Ｌに対して回転可能となるように一対のアームである左側上アーム１９Ｌ１および左側下アーム１９Ｌ２が組付けられており、当該左側上アーム１９Ｌ１および左側下アーム１９Ｌ２に固定されることでＺ軸方向に沿って延在する左側ローラシャフト１７Ｌに、左側ローラ３７Ｌが回転可能に取付けられている。

スライダ３５と左側回転体３８Ｌとの間に位置する部分の左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２は、それぞれ左側ローラ３７Ｌに掛け回されている。換言すれば、左側ローラ３７Ｌは、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２の各々に所定の大きさの張力が付与されることとなるように、これら左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２に当接している。

ここで、Ｚ軸方向に沿って見た場合に、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２の各々は、いずれもＳ字状に延在するようにスライダ３５、左側ローラ３７Ｌおよび左側回転体３８Ｌに跨って掛架されており、スライダ３５と左側ローラ３７Ｌとの間の位置および左側ローラ３７Ｌと左側回転体３８Ｌとの間の位置において、互いに重なるように交差している。これにより、左側ローラ３７Ｌは、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２によって挟み込まれることになる。

以上により、上述したスライダ３５のＸ軸方向に沿った往復直線運動に伴い、左側回転体３８Ｌに固定された部分の左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２がそれぞれ左側回転体３８Ｌの回転方向に沿って送られることになり、これに伴って左側第２運動変換部３０Ｃ２の出力部としての左側回転体３８Ｌが、上述した第２回転軸１０２Ｌを回転中心として回転方向に往復運動することになる。

なお、上述したように、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２の各々が左側ローラ３７Ｌに掛け回されていることにより、各種の飛行態様を実現することが可能になる。

ここで、本実施の形態においては、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２をいずれも歯を有さない摩擦ベルトにて構成するとともに、左側ローラ３７Ｌおよび左側回転体３８Ｌをいずれも歯を有さない摩擦ローラにて構成しているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２をいずれも歯付きベルトにて構成するとともに、左側ローラ３７Ｌおよび左側回転体３８Ｌをいずれも歯付きローラ（ギヤ）にて構成することとしてもよい。

また、本実施の形態においては、左前側弾性ベルト３６Ｌ１および左後側弾性ベルト３６Ｌ２からなる２本の弾性ベルトを用いてスライダ３５と左側回転体３８Ｌとを接続しているが、これを１本の弾性ベルトにて接続することも可能である。その場合には、１本の弾性ベルトの一端をスライダ３５の前端部に固定するとともに他端をスライダ３５の後端部に固定し、スライダ３５に対する当該１本の弾性ベルトの非固定部分を左側回転体３８Ｌに巻回または固定することとすればよい。

（動力伝達機構の小括）
以上において説明した動力伝達機構３０とすることにより、主回転電動機２０の動力が右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌに分配されて伝達されることになり、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌが、それぞれ第２回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌを回転中心として回転方向に同期的に往復運動することになる。

（右側羽体および左側羽体の構成）
図１、図２および図５に示すように、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、それぞれ棒状に延びる右側マスト３９Ｒおよび左側マスト３９Ｌに取付けられている。より詳細には、右側羽体４０Ｒは、その上縁部が右側マスト３９Ｒに固定されており、左側羽体４０Ｌは、その上縁部が左側マスト３９Ｌに固定されている。

ここで、上述したように、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌは、スライダ３５の右方および左方に配置されている。より詳細には、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌは、スライダ３５を挟むようにＹ軸方向において並んで配置されている。

上述した右側マスト３９Ｒおよび左側マスト３９Ｌは、これらＹ軸方向において並んで配置された右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌに組付けられており、これにより右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、それぞれ羽ばたき装置１の右舷側および左舷側に位置することになる。

より具体的には、右側回転体３８Ｒのスライダ３５が位置する側とは反対側の端部には、右側マスト３９Ｒの一端である基端が固定されており、左側回転体３８Ｌのスライダ３５が位置する側とは反対側の端部には、左側マスト３９Ｌの一端である基端が固定されている。これにより、右側羽体４０Ｒは、その先端が右側回転体３８Ｒから見て左側回転体３８Ｌが位置する側とは反対側に位置するようにＹ１方向に向けて延在することになり、左側羽体４０Ｌは、その先端が左側回転体３８Ｌから見て右側回転体３８Ｒが位置する側とは反対側に位置するようにＹ２方向に向けて延在することになる。

以上により、図５に示すように、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌがそれぞれ第２回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌを回転中心として回転方向に同期的に往復運動することにより、右側マスト３９Ｒおよび左側マスト３９Ｌは、それぞれ右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌに駆動されて同期的に揺動することになる。

その際、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌも、それぞれ上述した第２回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌを回転中心として回転方向に同期的に往復運動することになるため、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、その先端がそれぞれＸ軸方向に概ね沿って移動するように同期的に揺動することになる。

ここで、図５においては、スライダ３５の往復直線運動の際のスライダ３５の重心位置の移動範囲を矢印ＡＲ１にて表わしており、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの揺動範囲を矢印ＡＲ２にてそれぞれ表わしている。なお、スライダ３５の移動範囲のうち、スライダ３５が最も前方に配置された場合における位置を第１位置とするとともに、スライダ３５が最も後方に配置された場合における位置を第２位置として、以下の説明においては、これら第１位置および第２位置という用語もあわせて使用する。

（羽ばたき制御機構の全体構成）
図２に示すように、羽ばたき制御機構５０は、右側羽体４０Ｒの羽ばたき動作を変更させるための右側ローラ制御機構５０Ａと、左側羽体４０Ｌの羽ばたき動作を変更させるための左側ローラ制御機構５０Ｂとを含んでいる。

（右側ローラ制御機構の構成）
図２および図６に示すように、右側ローラ制御機構５０Ａは、右側ローラ３７Ｒが位置する羽ばたき装置１の右舷側に配置されており、柱状フレーム１４に組付けられた各種の部品によって構成されている。右側ローラ制御機構５０Ａは、右側ローラ３７Ｒの位置を可変に調節するとともに、右側ローラ３７Ｒの軸ぶれの程度を可変に調節する。

具体的には、右側ローラ制御機構５０Ａは、柱状フレーム１４に固定された第１ステージ５１ａと、第１ステージ５１ａに組付けられた第１副回転電動機５２ａおよび第１送り機構部５３ａと、第１送り機構部５３ａに組付けられた連結部材５４ａと、連結部材５４ａに固定された第２ステージ５５ａと、第２ステージ５５ａに組付けられた第２副回転電動機５６ａおよび第２送り機構部５７ａと、第２送り機構部５７ａに組付けられたガイド部材５８ａとを含んでいる。

第１副回転電動機５２ａの回転軸には、ピニオンギヤが組付けられている。第１送り機構部５３ａは、スリットが設けられたギヤボックスと、ギヤボックスによって回転可能に支持されたウォームギヤと、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤと、ウォームギヤに歯合するナット部を含む可動体とを有している。なお、ウォームギヤは、その軸方向がＸ軸方向に平行となるように配置されている。

第１副回転電動機５２ａの回転軸に組付けられたピニオンギヤは、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤに歯合しており、これにより第１副回転電動機５２ａの回転軸が回転することに伴い、ウォームギヤが回転する。可動体は、ギヤボックスに設けられたスリットにその一部が挿通するように配置されており、ウォームギヤが回転することでウォームギヤの軸方向（すなわちＸ軸方向）に沿って移動する。

第２副回転電動機５６ａの回転軸には、ピニオンギヤが組付けられている。第２送り機構部５７ａは、スリットが設けられたギヤボックスと、ギヤボックスによって回転可能に支持されたウォームギヤと、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤと、ウォームギヤに歯合するナット部を含む可動体とを含んでいる。なお、ウォームギヤは、その軸方向がＺ軸方向に平行となるように配置されている。

第２副回転電動機５６ａの回転軸に組付けられたピニオンギヤは、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤに歯合しており、これにより第２副回転電動機５６ａの回転軸が回転することに伴い、ウォームギヤが回転する。可動体は、ギヤボックスに設けられたスリットにその一部が挿通するように配置されており、ウォームギヤが回転することでウォームギヤの軸方向（すなわちＺ軸方向）に沿って移動する。

ガイド部材５８ａは、その下端にガイド部５８ａ１を有している。ガイド部５８ａ１の下面には、Ｙ軸方向に沿って延在する溝部が形成されている。ガイド部５８ａ１の上記溝部を規定する一対の壁部の間の距離は、Ｚ軸方向に沿って異なるように構成されており、より詳細には、当該一対の壁部の間の距離が、下方から上方に向かうにつれて徐々に減じるように構成されている。

当該溝部には、右側ローラ３７Ｒを回転可能に支持する右側ローラシャフト１７Ｒの上端が収容されている。これにより、右側ローラシャフト１７Ｒの上端は、ガイド部５８ａ１の上記一対の壁部により、Ｘ軸方向において挟まれた状態とされている。

ここで、上述したように、第１送り機構部５３ａには、連結部材５４ａが組付けられている。より詳細には、連結部材５４ａは、その一端が第１送り機構部５３ａの可動体に固定されており、その他端が、上述したように第２ステージ５５ａに固定されている。また、上述したように、第２送り機構部５７ａには、ガイド部材５８ａが組付けられている。より詳細には、ガイド部材５８ａは、その上端が第２送り機構部５７ａの可動体に固定されており、その下端に、上述したガイド部５８ａ１を有している。

以上により、第１副回転電動機５２ａが駆動されることにより、ガイド部材５８ａのガイド部５８ａ１は、第１送り機構部５３ａのウォームギヤの軸方向と平行な方向であるＸ軸方向に沿って矢印ＤＲ３１Ａ方向（図６（Ａ）参照）に移動することになる。また、第２副回転電動機５６ａが駆動されることにより、ガイド部材５８ａのガイド部５８ａ１は、第２送り機構部５７ａのウォームギヤの軸方向と平行な方向であるＺ軸方向に沿って矢印ＤＲ３２Ａ方向（図６（Ａ）参照）に移動することになる。

ここで、図６（Ａ）を参照して、第１副回転電動機５２ａが駆動されることでガイド部５８ａ１が矢印ＤＲ３１Ａ方向に移動することにより、ガイド部５８ａ１の溝部を規定する上述した一対の壁部が、右側ローラシャフト１７Ｒの上端に当接することになり、右側ローラシャフト１７Ｒが移動することになる。

その際、図２および図３を参照して、前述のように、右側ローラシャフト１７Ｒは、右側上アーム１９Ｒ１および右側下アーム１９Ｒ２を介して右側ガイドシャフト１８Ｒに回転可能に組付けられているため、当該右側ローラシャフト１７Ｒは、右側回転体３８Ｒの第２回転軸１０２Ｒを回転中心として回転移動することになる。その結果、図６（Ｂ）に示すように、右側ローラ３７Ｒは、右側回転体３８Ｒの第２回転軸１０２Ｒを回転中心として図中矢印ＡＲ３方向に回転移動することになる。

すなわち、右側ローラ制御機構５０Ａを構成する上述した各種の部品のうち、特に第１副回転電動機５２ａおよび第１送り機構部５３ａが、右側ローラ３７Ｒの位置を可変に調節する被掛合体位置調節機構として機能することになる。

一方、図６（Ａ）を参照して、第２副回転電動機５６ａが駆動されることでガイド部５８ａ１が矢印ＤＲ３２Ａ方向に移動することにより、ガイド部５８ａ１の溝部に対する右側ローラシャフト１７Ｒの上端の挿入量が変化することになる。ここで、上述したように、ガイド部５８ａ１の溝部を規定する一対の壁部の間の距離がＺ軸方向に沿って異なっているため、ガイド部５８ａ１の溝部に対する右側ローラシャフト１７Ｒの上端の挿入量が変化することに伴い、当該一対の壁部と右側ローラシャフト１７Ｒの上端との間の距離も変化することになる。

これにより、ガイド部５８ａ１の右側ローラシャフト１７Ｒに対する当接状態に変化が生じることになり、これに伴ってガイド部材５８ａによる右側ローラシャフト１７Ｒの拘束状態が変化し、結果として右側ローラシャフト１７Ｒに生じる軸ぶれ（すなわち、右側ローラ３７Ｒに生じる軸ぶれ）の大きさが可変に調節されることになる。

すなわち、右側ローラ制御機構５０Ａを構成する上述した各種の部品のうち、ガイド部材５８ａが、右側ローラ３７Ｒの軸ぶれを規制する規制部に該当することになり、また、右側ローラ制御機構５０Ａを構成する上述した各種の部品のうち、特に第２副回転電動機５６ａおよび第２送り機構部５７ａが、右側ローラ３７Ｒの軸ぶれの大きさを可変に調節する軸ぶれ調節機構として機能することになる。

（左側第２運動変換部の構成）
図２および図７に示すように、左側ローラ制御機構５０Ｂは、左側ローラ３７Ｌが位置する羽ばたき装置１の左舷側に配置されており、柱状フレーム１４に組付けられた各種の部品によって構成されている。左側ローラ制御機構５０Ｂは、左側ローラ３７Ｌの位置を可変に調節するとともに、左側ローラ３７Ｌの軸ぶれの程度を可変に調節する。

具体的には、左側ローラ制御機構５０Ｂは、柱状フレーム１４に固定された第１ステージ５１ｂと、第１ステージ５１ｂに組付けられた第１副回転電動機５２ｂおよび第１送り機構部５３ｂと、第１送り機構部５３ｂに組付けられた連結部材５４ｂと、連結部材５４ｂに固定された第２ステージ５５ｂと、第２ステージ５５ｂに組付けられた第２副回転電動機５６ｂおよび第２送り機構部５７ｂと、第２送り機構部５７ｂに組付けられたガイド部材５８ｂとを含んでいる。

第１副回転電動機５２ｂの回転軸には、ピニオンギヤが組付けられている。第１送り機構部５３ｂは、スリットが設けられたギヤボックスと、ギヤボックスによって回転可能に支持されたウォームギヤと、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤと、ウォームギヤに歯合するナット部を含む可動体とを有している。なお、ウォームギヤは、その軸方向がＸ軸方向に平行となるように配置されている。

第１副回転電動機５２ｂの回転軸に組付けられたピニオンギヤは、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤに歯合しており、これにより第１副回転電動機５２ｂの回転軸が回転することに伴い、ウォームギヤが回転する。可動体は、ギヤボックスに設けられたスリットにその一部が挿通するように配置されており、ウォームギヤが回転することでウォームギヤの軸方向（すなわちＸ軸方向）に沿って移動する。

第２副回転電動機５６ｂの回転軸には、ピニオンギヤが組付けられている。第２送り機構部５７ｂは、スリットが設けられたギヤボックスと、ギヤボックスによって回転可能に支持されたウォームギヤと、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤと、ウォームギヤに歯合するナット部を含む可動体とを含んでいる。なお、ウォームギヤは、その軸方向がＺ軸方向に平行となるように配置されている。

第２副回転電動機５６ｂの回転軸に組付けられたピニオンギヤは、ウォームギヤの端部に組付けられたスパーギヤに歯合しており、これにより第２副回転電動機５６ｂの回転軸が回転することに伴い、ウォームギヤが回転する。可動体は、ギヤボックスに設けられたスリットにその一部が挿通するように配置されており、ウォームギヤが回転することでウォームギヤの軸方向（すなわちＺ軸方向）に沿って移動する。

ガイド部材５８ｂは、その下端にガイド部５８ｂ１を有している。ガイド部５８ｂ１の下面には、Ｙ軸方向に沿って延在する溝部が形成されている。ガイド部５８ｂ１の上記溝部を規定する一対の壁部の間の距離は、Ｚ軸方向に沿って異なるように構成されており、より詳細には、当該一対の壁部の間の距離が、下方から上方に向かうにつれて徐々に減じるように構成されている。

当該溝部には、左側ローラ３７Ｌを回転可能に支持する左側ローラシャフト１７Ｌの上端が収容されている。これにより、左側ローラシャフト１７Ｌの上端は、ガイド部５８ｂ１の上記一対の壁部により、Ｘ軸方向において挟まれた状態とされている。

ここで、上述したように、第１送り機構部５３ｂには、連結部材５４ｂが組付けられている。より詳細には、連結部材５４ｂは、その一端が第１送り機構部５３ｂの可動体に固定されており、その他端が、上述したように第２ステージ５５ｂに固定されている。また、上述したように、第２送り機構部５７ｂには、ガイド部材５８ｂが組付けられている。より詳細には、ガイド部材５８ｂは、その上端が第２送り機構部５７ｂの可動体に固定されており、その下端に、上述したガイド部５８ｂ１を有している。

以上により、第１副回転電動機５２ｂが駆動されることにより、ガイド部材５８ｂのガイド部５８ｂ１は、第１送り機構部５３ｂのウォームギヤの軸方向と平行な方向であるＸ軸方向に沿って矢印ＤＲ３１Ｂ方向（図７（Ａ）参照）に移動することになる。また、第２副回転電動機５６ｂが駆動されることにより、ガイド部材５８ｂのガイド部５８ｂ１は、第２送り機構部５７ｂのウォームギヤの軸方向と平行な方向であるＺ軸方向に沿って矢印ＤＲ３２Ｂ方向（図７（Ａ）参照）に移動することになる。

ここで、図７（Ａ）を参照して、第１副回転電動機５２ｂが駆動されることでガイド部５８ｂ１が矢印ＤＲ３１Ｂ方向に移動することにより、ガイド部５８ｂ１の溝部を規定する上述した一対の壁部が、左側ローラシャフト１７Ｌの上端に当接することになり、左側ローラシャフト１７Ｌが移動することになる。

その際、図２および図３を参照して、前述のように、左側ローラシャフト１７Ｌは、左側上アーム１９Ｌ１および左側下アーム１９Ｌ２を介して左側ガイドシャフト１８Ｌに回転可能に組付けられているため、当該左側ローラシャフト１７Ｌは、左側回転体３８Ｌの第２回転軸１０２Ｌを回転中心として回転移動することになる。その結果、図７（Ｂ）に示すように、左側ローラ３７Ｌは、左側回転体３８Ｌの第２回転軸１０２Ｌを回転中心として図中矢印ＡＲ３方向に回転移動することになる。

すなわち、左側ローラ制御機構５０Ｂを構成する上述した各種の部品のうち、特に第１副回転電動機５２ｂおよび第１送り機構部５３ｂが、左側ローラ３７Ｌの位置を可変に調節する被掛合体位置調節機構として機能することになる。

一方、図７（Ａ）を参照して、第２副回転電動機５６ｂが駆動されることでガイド部５８ｂ１が矢印ＤＲ３２Ｂ方向に移動することにより、ガイド部５８ｂ１の溝部に対する左側ローラシャフト１７Ｌの上端の挿入量が変化することになる。ここで、上述したように、ガイド部５８ｂ１の溝部を規定する一対の壁部の間の距離がＺ軸方向に沿って異なっているため、ガイド部５８ｂ１の溝部に対する左側ローラシャフト１７Ｌの上端の挿入量が変化することに伴い、当該一対の壁部と左側ローラシャフト１７Ｌの上端との間の距離も変化することになる。

これにより、ガイド部５８ｂ１の左側ローラシャフト１７Ｌに対する当接状態に変化が生じることになり、これに伴ってガイド部材５８ｂによる左側ローラシャフト１７Ｌの拘束状態が変化し、結果として左側ローラシャフト１７Ｌに生じる軸ぶれ（すなわち、左側ローラ３７Ｌに生じる軸ぶれ）の大きさが可変に調節されることになる。

すなわち、左側ローラ制御機構５０Ｂを構成する上述した各種の部品のうち、ガイド部材５８ｂが、左側ローラ３７Ｌの軸ぶれを規制する規制部に該当することになり、また、左側ローラ制御機構５０Ｂを構成する上述した各種の部品のうち、特に第２副回転電動機５６ｂおよび第２送り機構部５７ｂが、左側ローラ３７Ｌの軸ぶれの大きさを可変に調節する軸ぶれ調節機構として機能することになる。

（動力伝達機構、右側羽体および左側羽体の動作）
図８ないし図１１は、羽ばたき装置１の動力伝達機構３０の動作を説明するための図である。ここで、各図における（Ａ）および（Ｂ）は、第１運動変換部３０Ｂの動作を説明するための平面図および側面図であり、各図における（Ｃ）は、右側第２運動変換部３０Ｃ１および左側第２運動変換部３０Ｃ２の動作を説明するための平面図である。次に、これら図８ないし図１１と、前述の図５とを参照して、羽ばたき装置１の動力伝達機構３０の動作について説明する。

以下において説明する動力伝達機構３０の動作は、図５に示す状態から、回転運動伝達部３０Ａの出力部である回転伝達部材としてのディスク３２ｃが反時計回りに１回転する期間における動作であり、図８ないし図１１は、時系列でこれを示している。なお、このディスク３２ｃが反時計回りに１回転する期間が、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの同期的な羽ばたき動作の１周期に該当することになる。

図５に示す状態においては、スライダ３５が、スライダ３５の往復直線運動の可動範囲内の中央位置にある。この場合、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、それぞれ３時の位置および９時の位置にあり、上方からＺ２方向に向けて見下ろした場合に、これら右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが同一直線上に位置している。なお、その際、ディスク３２ｃに組付けられた第１クランクアーム３３Ａの上記一端および第２クランクアーム３３Ｂの上記一端（すなわち、ピン３４ａが位置する側の端部）は、９時の位置にある（図４参照）。なお、以下においては、このディスク３２ｃに組付けられた第１クランクアーム３３Ａの上記一端および第２クランクアーム３３Ｂの上記一端のことを「接続点」と称する。

まず、図８に示すように、主回転電動機２０の動力の伝達を受けてディスク３２ｃが図５に示す状態から反時計回りに９０°回転することにより、上記接続点が９時の位置から６時の位置にまで達するに際しては、スライダ３５が図中に示すＤＲ１１方向に向けて移動することになり、これに伴ってスライダ３５の重心位置もＸ２方向に向けて移動する。そして、上記接続点が６時の位置に達することにより、スライダ３５が可動範囲内の最後部である第２位置に配置されることになる。

また、その際、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌがそれぞれ時計回りおよび反時計回りに回転することによって図中に示すＤＲ２１方向に向けて（すなわち、それぞれ６時の位置側に向けて）移動することになるが、この移動は概ねＸ２方向に向けての移動となる。

次に、図９に示すように、主回転電動機２０の動力の伝達を受けてディスク３２ｃが図８に示す状態からさらに反時計回りに９０°回転することにより、上記接続点が６時の位置から３時の位置にまで達するに際しては、スライダ３５が図中に示すＤＲ１２方向に向けて移動することになり、これに伴ってスライダ３５の重心位置もＸ１方向に向けて移動する。

また、その際、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌがそれぞれ反時計回りおよび時計回りに回転することによって図中に示すＤＲ２２方向に向けて（すなわち、それぞれ３時の位置側および９時の位置側に向けて）移動することになるが、この移動は概ねＸ１方向に向けての移動となる。

次に、図１０に示すように、主回転電動機２０の動力の伝達を受けてディスク３２ｃが図９に示す状態からさらに反時計回りに９０°回転することにより、上記接続点が３時の位置から１２時の位置にまで達するに際しては、スライダ３５が図中に示すＤＲ１３方向に向けて移動することになり、これに伴ってスライダ３５の重心位置もＸ１方向に向けて移動する。そして、上記接続点が１２時の位置に達することにより、スライダ３５が可動範囲内の最前部である第１位置に配置されることになる。

また、その際、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌがそれぞれ反時計回りおよび時計回りに回転することによって図中に示すＤＲ２３方向に向けて（すなわち、それぞれ１２時の位置側に向けて）移動することになるが、この移動は概ねＸ１方向に向けての移動となる。

次に、図１１に示すように、主回転電動機２０の動力の伝達を受けてディスク３２ｃが図１０に示す状態からさらに反時計回りに９０°回転することにより、上記接続点が１２時の位置から９時の位置にまで達するに際しては、スライダ３５が図中に示すＤＲ１４方向に向けて移動することになり、これに伴ってスライダ３５の重心位置もＸ２方向に向けて移動する。

また、その際、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌがそれぞれ時計回りおよび反時計回りに回転することによって図中に示すＤＲ２４方向に向けて（すなわち、それぞれ３時の位置側および９時の位置側に向けて）移動することになるが、この移動は概ねＸ２方向に向けての移動となる。

以上において説明したように、本実施の形態における羽ばたき装置１においては、動力源としての主回転電動機２０にて発生した動力が動力伝達機構３０を介して右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌに伝達されることでこれら右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが同期的に所定の周期で揺動することになる。これに伴い、当該右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌに後述する所定の揚力が発生することになり、これによって羽ばたき装置１の飛行が実現可能とされている。

（右側羽体および左側羽体の羽ばたき動作）
図１２は、羽ばたき装置１のホバリング時の右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの羽ばたき動作を示す模式図である。次に、この図１２を参照して、羽ばたき装置１のホバリング時の右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの羽ばたき動作について説明する。

図１２を参照して、上述したように右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが揺動することにより、これら右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、羽ばたき動作の１周期の間に順に、後方切り返し、前方羽ばたき、前方切り返し、後方羽ばたきの４つの動作を連続的に行なう。

ここで、図１２の上段においては、右側羽体４０Ｒに注目して、この４つの動作を当該右側羽体４０Ｒの形状変化を時系列で示す簡易的な断面にて表わしており、図１２の下段においては、この４つの動作の際の羽ばたき装置１の状態を簡易的な平面図にてそれぞれ示している。なお、図１２の上段に示す右側羽体４０Ｒの断面は、当該右側羽体４０Ｒの延在方向（すなわち、右側マスト３９Ｒの延在方向）と直交する方向の断面を示しており、図の左側が羽ばたき装置１の前方側に相当し、図の右側が羽ばたき装置１の後方側に相当する。

後方切り返しは、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが図５において示した揺動範囲（図中矢印ＡＲ２参照）の最後部にきた際（すなわち、図８に示す状態にある際）の動作であり、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの傾斜姿勢が、それぞれの上縁部が下縁部よりも後方にある状態から、上縁部が下縁部よりも前方にある状態に切り換わる動作である。

前方羽ばたきは、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが図５において示した揺動範囲（図中矢印ＡＲ２参照）の最後部から最前部へと移動する際（図９に示す状態がこれに含まれる）の動作であり、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの傾斜姿勢が、それぞれの上縁部が下縁部よりも前方にある状態が維持されつつ、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが相対的に前方に向けて移動する動作である。

前方切り返しは、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが図５において示した揺動範囲（図中矢印ＡＲ２参照）の最前部にきた際（すなわち、図１０に示す状態にある際）の動作であり、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの傾斜姿勢が、それぞれの下縁部が上縁部よりも後方にある状態から、下縁部が上縁部よりも前方にある状態に切り換わる動作である。

後方羽ばたきは、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが図５において示した揺動範囲（図中矢印ＡＲ２参照）の最前部から最後部へと移動する際（図１１に示す状態がこれに含まれる）の動作であり、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌの傾斜姿勢が、それぞれの下縁部が上縁部よりも前方にある状態が維持されつつ、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌが相対的に後方に向けて移動する動作である。

上記の後方切り返し、前方羽ばたき、前方切り返し、後方羽ばたきの４つの動作のうち、特に前方羽ばたきおよび後方羽ばたきの２つの動作中においては、図１２の上段において矢印Ｆ１，Ｆ２にて示すように、右側羽体４０Ｒに斜め上方に向けての流体力が発生する。ここで、前方羽ばたきの際に発生する流体力（図中に示す矢印Ｆ１に該当）の水平成分と、後方羽ばたきの際に発生する流体力（図中に示す矢印Ｆ２に該当）の水平成分とが、前後方向において釣り合うことにより、右側羽体４０Ｒには、上方に向けての揚力が発生することになる。なお、ここではその説明は省略するが、左側羽体４０Ｌにも、同様の上方に向けての揚力が発生することになる。

上述したように、右側羽体４０Ｒと左側羽体４０Ｌとは、前後方向において同期的に往復運動するように駆動されるため、各々の羽体の動作は、図１２の下段に示すように鏡面対称となり、右側羽体４０Ｒに発生する揚力と左側羽体４０Ｌに発生する揚力とにより、羽ばたき装置１に上方に向けての浮上力が発生することになる。これにより、羽ばたき装置１の飛行が実現できることになる。

［羽体の構造および羽体の製造方法の詳細な説明］
図１３は、図１中の羽ばたき装置が備える羽体を示す平面図である。なお、図１３中には、代表的に図１中の左側羽体４０Ｌが示されているが、図１中の右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、同様の構造を有する。以下、図１中の右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌを特に区別しない場合には、単に「羽体４０」といい、図１中の右側マスト３９Ｒおよび左側マスト３９Ｌを特に区別しない場合には、単に「マスト３９」という。

図１および図１３を参照して、右側羽体４０Ｒおよび左側羽体４０Ｌは、それぞれ、図５中の右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌから、Ｙ１方向およびＹ２方向に延出している。

羽体４０は、不織布７０と、フレーム体８０と、樹脂材（不図示）とを有する。不織布７０は、羽体４０の羽面を形成する。不織布７０は、可撓性を有する。不織布７０には、天然素材が用いられてもよいし、合成繊維が用いられてもよい。

フレーム体８０は、不織布７０が形成する羽面（不織布７０の表面）に沿って設けられている。フレーム体８０は、不織布７０が形成する羽面上で帯状に延びている。フレーム体８０は、高強度で、撓み易く、繰り返し変形に強い材料から形成されている。フレーム体８０は、たとえば、炭素繊維強化プラスチック（CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics）やＡＢＳ樹脂から形成されている。

不織布７０は、その構成部位として、付け根部７１と、先端部７２と、前縁部（上縁部）７３と、後縁部（下縁部）７４とを有する。付け根部７１と、先端部７２と、前縁部７３と、後縁部７４とに囲まれた領域に、羽面が形成されている。

付け根部７１は、不織布７０のうちで、羽体４０の揺動中心（図５中の第２回転軸１０２Ｒ，１０２Ｌ）に最も近い位置に設けられている。先端部７２は、付け根部７１から離れて位置する。先端部７２は、図５中の右側回転体３８Ｒおよび左側回転体３８Ｌから延出する羽体４０の先端に設けられている。前縁部７３は、付け根部７１および先端部７２の間で延びている。前縁部７３は、付け根部７１および先端部７２の間で直線状に延びている。前縁部７３は、付け根部７１および先端部７２の間でＹ軸方向に延びている。マスト３９は、前縁部７３に沿って設けられている。前縁部７３には、マスト３９を通じて揺動運動が入力される。後縁部７４は、付け根部７１および先端部７２の間で延びている。後縁部７４は、付け根部７１および先端部７２の間で、屈曲および／または湾曲しながら延びている。後縁部７４は、前縁部７３への揺動運動の入力に対して前縁部７３よりも遅れて動作する。

前縁部７３および後縁部７４は、不織布７０が形成する羽面を挟んで上下方向（Ｚ軸方向）に対向している。後縁部７４は、前縁部７３の下方に配置されている。不織布７０は、前縁部７３および後縁部７４の間で上下に垂れ下がっている。不織布７０は、付け根部７１および先端部７２を結ぶ方向（Ｙ軸方向）が長手方向となり、前縁部７３および後縁部７４が対向する方向（Ｚ軸方向）が短手方向となる細長い形状を有する。

フレーム体８０は、その構成部位として、第１枠部８１と、第２枠部８２と、支脈部８３とを有する。

第１枠部８１は、前縁部７３に沿って延びている。第２枠部８２は、後縁部７４に沿って延びている。第２枠部８２は、第１枠部８１とともに枠形状をなしている。第１枠部８１および第２枠部８２は、不織布７０が形成する羽面の周縁に沿って帯状に延びている。

支脈部８３は、第１枠部８１および第２枠部８２により囲まれる領域に設けられている。支脈部８３は、第１枠部８１および第２枠部８２の間で延びている。支脈部８３は、第１枠部８１および第２枠部８２の間で直線状に延びている。支脈部８３は、付け根部７１および先端部７２を結ぶ方向（Ｙ方向）において付け根部７１から先端部７２に近づきながら、第１枠部８１から第２枠部８２まで延びている。複数の支脈部８３が、第１枠部８１および第２枠部８２の間で延びている。

なお、支脈部が第１枠部８１および第２枠部８２の間で延びる形状（経路）は、上記構成に限られない。たとえば、支脈部は、第１枠部８１および第２枠部８２の間で湾曲状に延びてもよいし、付け根部７１および先端部７２を結ぶ方向（Ｙ軸方向）において付け根部７１から先端部７２に近づきながら、第１枠部８１から第２枠部８２まで延びる支脈部（上記支脈部８３）と、付け根部７１および先端部７２を結ぶ方向（Ｙ軸方向）において付け根部７１から先端部７２に近づきながら、第２枠部８２から第１枠部８１まで延びる支脈部とが、互いに交差するように設けられてもよい。

図１４は、図１３中の２点鎖線ＸＩＶで囲まれた範囲の羽体表面を拡大して示す図である。図１５は、図１３中のＸＶ−ＸＶ線上の矢視方向から見た羽体断面を拡大して示す図である。

図１３から図１５を参照して、不織布７０は、繊維７６を織らずに絡み合わせたものであり、その内部に空隙７７を含む。空隙７７は、繊維７６間に存在する隙間として形成されている。

樹脂材９１は、空隙７７に配置されている。樹脂材９１は、空隙７７の空間の一部に配置されている。言い換えれば、樹脂材９１は、空隙７７の空間の全部を満たすように設けられていない。典型的な例として、樹脂材９１は、繊維７６同士が交わる位置から、互いに交わる繊維７６と繊維７６との隅部に広がって設けられている。樹脂材９１は、空隙７７による隙間（空気層）を部分的に残しながら、不織布７０の表面の全体に渡って配置されている。

不織布７０およびフレーム体８０は、樹脂材９１によって一体とされている。不織布７０およびフレーム体８０は、不織布７０の表層に配置される樹脂材９１によって一体とされている。

不織布７０としては、たとえば、ポリエステルを用いることができる。不織布７０に用いられる材質は、２００℃以上の耐熱温度を有することが好ましい。不織布７０の目付け（単位面積当たりの重量）は、１０ｍｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。

樹脂材９１としては、たとえば、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いることができる。樹脂材９１は、不織布７０に対して、５ｍｇ／ｍ^２以下の割合で設けられることが好ましい。

図１６は、実施の形態における羽体の製造方法を示す斜視図である。図１６中には、図１３中の羽体の製造方法の工程が示されている。

図１６を参照して、まず、不織布７０と、樹脂シート９０（シート状の樹脂材）と、フレーム体８０とを準備する。

より具体的には、不織布を裁断することにより、所定の羽形状を有する不織布７０を得る。フレーム体８０の原材料（たとえば、ＣＦＲＰ、または、カーボン繊維を含有する板状または棒状部材）を加工することによって、所定のフレーム形状を有するフレーム体８０を得る。樹脂材９１と同一材料からなる樹脂シート（たとえば、ＰＰ樹脂シート）を裁断することによって、不織布７０と同一形状を有する樹脂シート９０を得る。

次に、不織布７０、樹脂シート９０およびフレーム体８０を含む積層体を加熱しつつ、その積層方向に加圧することによって、樹脂材９１により不織布７０およびフレーム体８０を一体とする。

より具体的には、上金型９３および下金型９４間に、不織布７０、樹脂シート９０およびフレーム体８０を挙げた順に重ね合わせる。上金型９３および下金型９４を近接移動させることによって、上記の積層体を加熱しつつ、積層体の積層方向に圧力を加える。これにより、樹脂シート９０を構成する樹脂材料が不織布７０に含まれる空隙に進入する形態により、樹脂シート９０が不織布７０に溶着されると同時に、空隙に進入した樹脂材料を接着剤として、不織布７０とフレーム体８０とが一体化される。これにより、図１３から図１５中に示す不織布７０、フレーム体８０および樹脂材９１からなる羽体４０が製造される。

金型への樹脂の付着を防ぐため、上金型９３および下金型９４の表面を覆うようにポリテトラフルオロエチレンやシリコンの薄膜が設けられることが好ましい。また、上金型９３および下金型９４と、積層体との間に、ポリテトラフルオロエチレン製のシートやシリコン製のシートが介挿されてもよい。

上記の不織布７０およびフレーム体８０を一体にする工程時、不織布７０の耐熱温度未満、かつ、樹脂材９１の溶融温度以上の温度で、積層体を加熱することが好ましい。この場合、加熱による不織布７０の品質低下を防ぎつつ、樹脂材９１によって不織布７０およびフレーム体８０をより確実に一体化することができる。

このような構成を備える羽体４０およびその製造方法によれば、羽面を形成する構造材として、不織布７０が用いられている。不織布７０は、多数の空隙７７を含む軽量素材であるため、羽体４０を軽量化することができる。また、繊維７６が絡み合って構成される不織布７０は、破れが生じ難く、さらにその不織布７０の羽面に沿ってフレーム体８０が設けられるため、高強度な羽体４０を得ることができる。

また、多数の空隙７７を含む不織布７０は、吸音効果に優れる。さらに、不織布７０は、多数の繊維７６を織ったものではなく柔軟性に優れるため、羽体４０の揺動運動時に生じる音（羽ばたき音）を小さく抑制することができる。この際、樹脂材９１は、不織布７０の空隙７７の空間の一部に配置されるため、このような羽ばたき音を小さく抑制する効果を良好に得ることができる。また、不織布７０の空隙７７に配置される樹脂材９１は、羽体の強度を増す補強材としても機能する。

羽体４０の製造工程時、樹脂シート９０の厚みは、不織布７０の厚みよりも小さいことが好ましい。一例として、樹脂シート９０の厚みが、２μｍであり、不織布７０の厚みが、５μｍである。このような構成によれば、樹脂材９１が不織布７０の空隙７７の空間の一部に配置される構成を、より容易に得ることができる。

上記構成を備える羽体４０は、１５ｃｍ^２当たり５０ｍｇ以下の重量を有することが好ましい。羽体４０は、２０ｍ／ｓの風圧に耐え得る強度を有することが好ましい。羽体４０がＹ軸方向において７０ｍｍの長さを有する場合に、１枚の羽体４０により１５ｇの推力が得られることが好ましい。

図１７は、実施の形態における羽体の製造方法の第１変形例を示す図である。図１７を参照して、本変形例では、不織布７０およびフレーム体８０を一体にする工程の前に、不織布７０に含まれる空隙に樹脂材９１を配置しておく。そのような方法としては、たとえば、不織布７０および樹脂シート９０を加熱により溶着する方法や、流動状の樹脂材料を準備し、その樹脂材料を不織布７０に含浸させる方法などが挙げられる。

次に、樹脂材９１を含む不織布７０と、フレーム体８０とからなる積層体を加熱することによって、樹脂材９１により不織布７０およびフレーム体８０を一体とする。

図１７中に示す例では、送りローラ９５によって、樹脂材９１を含む不織布７０と、フレーム体８０とを、加熱ローラ９６および加熱ローラ９７間に向けて送り出す。加熱ローラ９６および加熱ローラ９７間において、不織布７０およびフレーム体８０が加熱されることによって、樹脂材９１により不織布７０およびフレーム体８０が一体化される（溶着）。

なお、加熱ローラ９６および加熱ローラ９７間において、互いのローラが近接する方向の圧力が、不織布７０およびフレーム体８０に加えられてもよい（熱圧着）。

本変形例に示すように、予め樹脂材９１を不織布７０の空隙に設けておき、その不織布７０と、フレーム体８０とを、溶着または熱圧着してもよい。本変形例によれば、樹脂材９１が不織布７０の空隙７７の空間の一部に配置される構成を、より容易に得ることができる。

図１８は、図１３中の羽体の第１変形例を示す平面図である。図１８を参照して、本変形例における羽体は、不織布７０Ａと、フレーム体８０と、樹脂材（不図示）と、不織布７０Ｂとを有する。

不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂは、同一形状を有する。不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂは、フレーム体８０を挟持するように設けられている。不織布７０Ａおよびフレーム体８０は、不織布７０Ａの空隙に配置される樹脂材によって一体とされている。不織布７０Ｂおよびフレーム体８０は、不織布７０Ｂの空隙に配置される樹脂材によって一体とされている。不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂ同士は、これら不織布の空隙に配置される樹脂材によって接合されている。

図１９は、実施の形態における羽体の製造方法の第２変形例を示す図である。図１９中には、図１８中の羽体の製造方法の工程が示されている。

図１９を参照して、本変形例では、まず、不織布７０Ａと、樹脂シート９０Ａと、フレーム体８０と、樹脂シート９０Ｂと、不織布７０Ｂとを準備する。

次に、不織布７０Ａ、樹脂シート９０Ａ、フレーム体８０、樹脂シート９０Ｂおよび不織布７０Ｂを含む積層体を加熱しつつ、その積層方向に加圧することによって、樹脂材９１により不織布７０Ａ、フレーム体８０および不織布７０Ｂを一体とする。より具体的には、上金型９３および下金型９４間に、不織布７０Ａ、樹脂シート９０Ａ、フレーム体８０、樹脂シート９０Ｂおよび不織布７０Ｂを挙げた順に重ね合わせる。上金型９３および下金型９４を近接移動させることによって、積層体を加熱しつつ、積層体の積層方向に圧力を加える。

このような構成によれば、フレーム体８０を挟み込む形で不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂ同士が接合されるため、羽体４０の強度をより向上させることができる。また、羽体４０の構造が、羽体４０の表面と裏面との間で対称となるため、羽体４０の揺動運動時に双方向のキャンバーを形成し易くなる。これにより、羽体４０の羽ばたき速度に対称性を持たせて、推力を効果的に増大させることができる。

図２０は、図１３中の羽体の第２変形例を示す平面図である。図２０を参照して、本変形例では、図１８中の不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂに、それぞれ、貫通孔９８および貫通孔９９が形成されている。貫通孔９８および貫通孔９９は、不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂの積層方向において、互いに重なり合わないように設けられている。

このような構成によれば、不織布７０Ａおよび不織布７０Ｂの使用にもかかわらず、羽体４０の重量が大きくなることを抑制できる。

以下、本開示の構成と、本開示により奏される作用効果とについて、まとめて説明する。

本開示に従った羽体は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体である。羽体は、羽面を形成する不織布と、不織布に重ね合わされ、羽面に沿って延びるフレーム体と、不織布に含まれる空隙に配置され、不織布およびフレーム体を一体とする樹脂材とを備える。

このように構成された羽体によれば、不織布と、不織布により形成される羽面に沿って延びるフレーム体とを、不織布に含まれる空隙に配置される樹脂材により一体化することによって、軽量かつ高強度な羽体を実現することができる。この際、羽面を形成する構造材として、吸音性および柔軟性に優れる不織布を用いることにより、羽ばたき音を小さく抑制することができる。

また好ましくは、樹脂材は、不織布に含まれる空隙の一部の空間に配置される。
このように構成された羽体によれば、不織布を用いたことによる羽ばたき音の低減の効果を、良好に得ることができる。

また好ましくは、不織布として、フレーム体を挟んで積層される第１不織布および第２不織布が設けられる。

このように構成された羽体によれば、羽体をより高強度とすることができる。また、羽面の表側と裏側との間で良好な対称性を得ることによって、羽体の揺動運動時に発生する推力を増大させることができる。

また好ましくは、第１不織布および第２不織布には、それぞれ、第１貫通孔および第２貫通孔が設けられる。第１貫通孔および第２貫通孔は、第１不織布および第２不織布の積層方向において互いに重なり合わないように配置される。

このように構成された羽体によれば、第１不織布および第２不織布の使用にもかかわらず、羽体の重量が大きくなることを抑制できる。

本開示に従った羽ばたき装置は、上述のいずれかに記載の羽体と、躯体と、躯体に搭載され、羽体に揺動運動を入力するアクチュエータとを備える。

このように構成された羽ばたき装置によれば、エネルギー効率に優れ、羽ばたき音の小さい羽ばたき装置を実現することができる。

本開示に従った羽体の製造方法は、羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体の製造方法である。羽体の製造方法は、不織布、樹脂材およびフレーム体を準備する工程と、不織布、樹脂材およびフレーム体を含む積層体を加熱することによって、樹脂材により不織布およびフレーム体を一体とする工程とを備える。

このように構成された羽体の製造方法によれば、羽ばたき音が小さく抑制されるとともに、軽量かつ高強度である羽体を得ることができる。

また好ましくは、不織布およびフレーム体を一体とする工程は、積層体を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程を含む。

このように構成された羽体の製造方法によれば、樹脂材によって不織布およびフレーム体をより確実に一体とすることができる。

また好ましくは、不織布およびフレーム体を一体とする工程は、不織布の耐熱温度未満、かつ、樹脂材の溶融温度以上の温度で、積層体を加熱する工程を含む。

このように構成された羽体の製造方法によれば、不織布の品質を維持しつつ、樹脂材によって不織布およびフレーム体をより確実に一体とすることができる。

また好ましくは、不織布、樹脂材およびフレーム体を準備する工程は、不織布と、不織布の厚みよりも小さい厚みを有するシート状の樹脂材と、フレーム体とを準備する工程を含む。

このように構成された羽体の製造方法によれば、樹脂材が不織布に含まれる空隙の一部の空間に配置される構成を、より容易に得ることができる。これにより、不織布を用いたことによる羽ばたき音の低減の効果を、良好に得ることができる。

また好ましくは、羽体の製造方法は、不織布およびフレーム体を一体とする工程の前に、不織布に含まれる空隙に樹脂材を配置する工程をさらに備える。不織布およびフレーム体を一体とする工程は、空隙に樹脂材が配置された不織布と、フレーム体とからなる積層体を加熱することにより、樹脂材により不織布およびフレーム体を一体とする工程を含む。

本出願は、２０１６年１２月１５日に出願した日本特許出願である特願２０１６−２４３３１２号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本開示は、主に、揺動運動することによって浮上力を得る羽ばたき装置に適用される。

１羽ばたき装置、１０躯体、１１下フレーム、１２上フレーム、１３支持フレーム、１４柱状フレーム、１５ステム、１６ａ，１６ｂスライドガイド、１７Ｌ左側ローラシャフト、１７Ｒ右側ローラシャフト、１８Ｌ左側ガイドシャフト、１８Ｒ右側ガイドシャフト、１９Ｌ１左側上アーム、１９Ｌ２左側下アーム、１９Ｒ１右側上アーム、１９Ｒ２右側下アーム、２０主回転電動機、２０ａ出力シャフト、２０ｂ，３１ｂ，３１ｃ，３２ｂギヤ、３０動力伝達機構、３０Ａ回転運動伝達部、３０Ｂ第１運動変換部、３０Ｃ１右側第２運動変換部、３０Ｃ２左側第２運動変換部、３１第１伝達部材、３１ａ第１接続ロッド、３２第２伝達部材、３２ａ第２接続ロッド、３２ｃディスク、３３Ａ第１クランクアーム、３３Ｂ第２クランクアーム、３４ａ，３４ｂ１，３４ｂ２クランクピン、３５スライダ、３５Ｌ左側面、３５Ｒ右側面、３６Ｌ１左前側弾性ベルト、３６Ｌ２左後側弾性ベルト、３６Ｒ１右前側弾性ベルト、３６Ｒ２右後側弾性ベルト、３７Ｌ左側ローラ、３７Ｒ右側ローラ、３８Ｌ左側回転体、３８Ｒ右側回転体、３９マスト、３９Ｌ左側マスト、３９Ｒ右側マスト、４０羽体、４０Ｌ左側羽体、４０Ｒ右側羽体、５０制御機構、５０Ａ右側ローラ制御機構、５０Ｂ左側ローラ制御機構、５１ａ，５１ｂ第１ステージ、５２ａ，５２ｂ第１副回転電動機、５３ａ，５３ｂ第１送り機構部、５４ａ，５４ｂ連結部材、５５ａ，５５ｂ第２ステージ、５６ａ，５６ｂ第２副回転電動機、５７ａ，５７ｂ第２送り機構部、５８ａ，５８ｂガイド部材、５８ａ１，５８ｂ１ガイド部、６０Ａ前側弾性体、６０Ｂ後側弾性体、７０，７０Ａ，７０Ｂ不織布、７１付け根部、７２先端部、７３前縁部、７４後縁部、７６繊維、７７空隙、８０フレーム体、８１第１枠部、８２第２枠部、８３支脈部、９０，９０Ａ，９０Ｂ樹脂シート、９１樹脂材、９３上金型、９４下金型、９５送りローラ、９６加熱ローラ、９８，９９貫通孔、１０１第１回転軸、１０２Ｌ，１０２Ｒ第２回転軸。

Claims

羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体であって、
羽面を形成する不織布と、
前記不織布に重ね合わされ、前記羽面に沿って延びるフレーム体と、
前記羽面の全体に渡って設けられ、前記不織布に含まれる空隙に配置され、前記不織布および前記フレーム体を一体とする樹脂材とを備える、羽体。
前記樹脂材は、前記不織布に含まれる空隙による隙間を残しながら、前記空隙の一部の空間に配置される、請求項１に記載の羽体。
前記不織布として、前記フレーム体を挟んで積層される第１不織布および第２不織布が設けられる、請求項１または２に記載の羽体。
前記第１不織布および前記第２不織布には、それぞれ、第１貫通孔および第２貫通孔が設けられ、
前記第１貫通孔および前記第２貫通孔は、前記第１不織布および前記第２不織布の積層方向において互いに重なり合わないように配置される、請求項３に記載の羽体。
請求項１から４のいずれか１項に記載の羽体と、
躯体と、
前記躯体に搭載され、前記羽体に揺動運動を入力するアクチュエータとを備える、羽ばたき装置。
羽ばたき装置に用いられ、揺動運動することによって浮上力を発生する羽体の製造方法であって、
不織布と、前記不織布と同一形状を有するシート状の樹脂材と、フレーム体とを準備する工程と、
前記不織布、前記樹脂材および前記フレーム体を含む積層体を加熱することによって、前記樹脂材により前記不織布および前記フレーム体を一体とする工程とを備える、羽体の製造方法。
前記不織布およびフレーム体を一体とする工程は、前記積層体を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程を含む、請求項６に記載の羽体の製造方法。
前記不織布およびフレーム体を一体とする工程は、前記不織布の耐熱温度未満、かつ、前記樹脂材の溶融温度以上の温度で、前記積層体を加熱する工程を含む、請求項６または７に記載の羽体の製造方法。
前記不織布、樹脂材およびフレーム体を準備する工程は、前記不織布と、前記不織布の厚みよりも小さい厚みを有するシート状の前記樹脂材と、前記フレーム体とを準備する工程を含む、請求項６から８のいずれか１項に記載の羽体の製造方法。
前記不織布およびフレーム体を一体とする工程の前に、前記不織布に含まれる空隙に前記樹脂材を配置する工程をさらに備え、
前記不織布およびフレーム体を一体とする工程は、前記空隙に前記樹脂材が配置された前記不織布と、前記フレーム体とからなる積層体を加熱することにより、前記樹脂材により前記不織布および前記フレーム体を一体とする工程を含む、請求項６から９のいずれか１項に記載の羽体の製造方法。