JPH0661396B2 - 浮遊体推進機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浮遊体、例えば空中に浮遊し得るようにした
空中玩具等の推進に用いられる浮遊体推進機構に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、空中に浮遊させて楽しむ玩具として模型飛行機が
あるが、その機体を推進するための推力部品としてプロ
ペラを用いるのが通常であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上記した如く推力部品としてプロペラを用いる
場合、一般には回転抵抗が小さいため、ゴム等のねじれ
を駆動源とする場合には高速で回転する。従って推進力
が大きく、その駆動時間が短くなり、長時間のゆっくり
した速度の空中飛行には難がある。

またプロペラの回転によって推進力とするものなので幼
児が使用するのには危険であった。

そこで本発明は長時間、ゆっくりした速度にて浮遊体の
飛行を可能にした浮遊体推進機構を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

フィンを揺動自在に設けた浮遊体と、該浮遊体に装備さ
れた回転駆動源によって回転するクランク軸と、該クラ
ンク軸と上記浮遊体のフィンに設けたアームの先端とを
連結するロッドとから成るという手段を採用した。

〔作用〕

第１図においてゴム紐、ぜんまい、モータ等の回転駆動
源が駆動すると、クランク軸５が回転するので、このク
ランク軸５に一端が連結されたロッド６は往復移動し、
このロッド６の他端に連結されたクランクアーム７は円
弧運動する。従ってこのクランクアーム７に取付けられ
たフィン２が揺動して空気を押圧するので、浮遊体１は
緩やかなスピードの推進力により推進される。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第５図に従って本発明の一実施例を空
中玩具に適用した場合につき説明する。

１はフィン２を揺動自在に後部に設けた浮遊体であり、
この浮遊体１は例えば合成樹脂フィルムの如き一定の形
態を維持し得る軽量な可撓性材料によって中空状に形成
され、そしてその内部には空気よりも軽量な気体、例え
ばヘリウムガスが充填されている。

この実施例においては第３図の如く浮遊体１は、魚の形
状に形成され、その表面には所望の図柄、色彩が印刷、
塗布等の適宜の手段によって付されているが、図示した
ものに限らず、そのほか動物、飛行機のような乗物、人
魚のような空想上の生物、さらには微生物等の形態に形
成できる。

３はフィン２を浮遊体１に揺動自在に取付けるためのヒ
ンジ部品であり、このヒンジ部品３は必要に応じて使用
されるものであり、フィン２を前記合成樹脂フィルムを
用いて浮遊体１と一体に形成する場合には当該フィルム
自体が可撓性を有するので、必ずしもヒンジ部品３は必
要ではない。またヒンジ部品３はこの実施例では軟質で
可撓性を有する薄肉の合成樹脂帯を浮遊体１の後部とフ
ィン２の前部に夫々接着することにより屈曲自在となし
てフィン２を揺動自在になしているが、そのほか公知の
蝶番等を用いてフィン２を浮遊体１に枢着してもよい。

フィン２の浮遊体１に対する取付角度は、浮遊体１の前
部が僅かに上向きの推進力を得るように、第５図に示す
垂直基準線Ｈに対してフィン２が前傾した取付角度θを
もって浮遊体１に取付けられる。

４は浮遊体１に装備された回転駆動源であり、この回転
駆動源４によりクランク軸５が回転駆動される。

６はクランク軸５と浮遊体１のフィン２に設けたクラン
クアーム７の先端とを連結するロッドであり、前記回転
駆動源４が回転駆動することによって第１図に示す如く
クランク軸５が点Ｏを中心に矢印方向に回転すると、こ
のロッド６が略扇形の範囲において往復移動されるの
で、クランクアーム７は平面円弧状に往復移動し、フィ
ン２を左右方向に揺動する。従ってフィン２が空気を押
圧する反力により浮遊体１は推進力を得るようになって
いる。また前記回転駆動源４からの回転運動をフィン２
の揺動運動に変換するのに、前記クランク軸５よりもク
ランクアーム７の回転半径の方が大きく形成される必要
がある。

前記回転駆動源４はこの実施例においては浮遊体１の下
面に設けた支持棒８の前後に設置されるフック９，１０
ａに両端が係止されたゴム紐１１をよじった場合に、そ
の解放復元力により回転力を得るようになっている。

１２は前記フック１０ａを前端に設けた回転軸１０に装
設された大径のクラウンギヤである。１３は前記クラン
ク軸５の一側の入力端に前記クラウンギヤ１２と交叉し
て配置した小径のピニオンであり、このピニオン１３は
前記クラウンギヤ１２と噛合している。よって回転駆動
源４からの回転は、その回転軸１０からの回転方向を９
０度またはそれに略近い角度に変更してクランク軸５を
駆動する。かくの如き構造によりクランク軸５の回転数
は回転駆動源４の回転数の整数倍になるが、回転力（ト
ルク）は逆に弱められるので、回転に要する負担は大き
くなり、回転駆動源４としてのゴム紐１１のねじりに起
因する解放復元力が急ピッチには進まず、ゴム紐１１の
回転蓄力を長時間、蓄えるようになっている。この実施
例においてはクラウンギヤ１２とピニオン１３とを用い
ているが、これらに代えてベベルギヤを用いて回転駆動
源４からの回転を略９０度、回転方向を変更するように
なしてもよい。

１４ａ，１４ｂはクランク軸５が前記取付棒８の取付受
板１５を貫通して回転するための軸受である。１６ａ，
１６ｂは前記ロッド６をクランク軸５の出力端５ｂと前
記クランクアーム７の入力端７ａとに取付けるために、
ロッド６の前後端に装着されたフック部品である。また
１７ａ，１７ｂ，；１８ａ，１８ｂはストッパーを示
す。

本発明の一実施例は以上の構成からなり、回転駆動源と
してのゴム紐１１をねじってそれに回転力を充分に蓄え
た状態で浮遊体１を空中に放つと、浮遊体１は空気より
も軽いヘリウムガスの浮力を受けて空中に浮遊する。こ
の際、浮遊体１をバラストにより、均衡した状態で浮遊
させればよい。

そしてゴム紐１１のねじりに起因する解放復元力により
回転軸１０に装設したクラウンギヤ１２が回転されるの
で、このクラウンギヤ１２に噛合しているピニオン１３
が回転力を受動し、クランク軸５は回転される（第３
図、第４図、第５図参照）。

そしてこのクランク軸５が回転すると、ロッド６はクラ
ンク軸５の出力端５ｂが第１図の点Ｏを中心として回転
運動するのに伴い略平面扇形の範囲において往復移動す
る。従ってこのロッド６の後端に連結されているクラン
クアーム７が点Ｏ′を中心として略円弧状に往復駆動さ
れているので、数個のヒンジ部品３によって浮遊体１に
枢着されているフィン２は浮遊体１に対して第１図の平
面略扇形の範囲において左右方向に揺動する。

このためフィン２が空気を押圧する反力が推進力となっ
て浮遊体１は前進する。この時、フィン２は第５図に示
すように垂直基準線Ｈに対して取付角度θをもって浮遊
体１の後部に取付けられているので、浮遊体１は空気抵
抗に対して前部が略水平またはやや上向きの推進力を受
けて進む。このため浮遊体１は降下することなく空中を
飛行しながら浮遊する。

またクラウンギヤ１２はピニオン１３よりも大径である
ので、ゴム紐１１のねじりの解放復元力に起因するクラ
ウンギヤ１２のトルクは弱く、回転に要する負担が大き
いので、ゴム紐１１の解放復元力が急ピッチで進まず
（ゴム紐１１が緩むこと）に長時間、回転蓄力をゴム紐
１１が蓄え、ゆっくりしたスピードにより浮遊体１を推
進させる。

またクランク軸５の出力端５ｂとクランクアーム７の入
力端７ａとが第２図に示す如く同様に初期動作するよう
にロッド６の長さｌを定めてフィン２を左右方向に同量
づつ揺動させた場合に、浮遊体１略直進されるが、ロッ
ド６の長さｌを長短調節可能とすることにより、浮遊体
１に対するフィン２の揺動方向を右または左に変化させ
ることによって浮遊体１を右または左に旋回飛行させる
ことができる。すなわち第１図および第２図に示すよう
に推進機構を簡略化して示した如く、浮遊体１の進行方
向Ａに対して浮遊体１の後部左側にクランクアーム７が
突出した状態である場合に、ロッド６の基準の長さｌに
長さαを加えると、浮遊体１の進行方向は図において右
旋回になり、また同一条件のもとにロッド６の基準の長
さｌから長さαを減じた時には浮遊体１は左旋回にな
る。

なお上記実施例においては回転駆動源４としてゴム紐１
１を用いているが、これに限ることがなく、そのほかぜ
んまい、モータ等を用いることもできる。しかも上記実
施例においては浮遊体１の後部左側にクランクアーム７
を突出しているが、浮遊体１の右側にクランクアーム７
を突出することも可能である。この場合にロッド６の長
さを基準の長さｌに対して増減して調節した場合には浮
遊体１の進行方向は前記操作とは逆の方向になる。

また上記実施例においては浮遊体１に対して後部にフィ
ン２を垂直に設けて左右方向に揺動自在にしているが、
フィン２の設置方向はこれに限ることなく浮遊体１に対
して水平方向に取付けて揺動自在にした場合にも浮遊体
１の推進力を得ることができる。またフィン２の設置個
数は上記実施例の場合のように１個に限らずに複数個で
あることも考えられる。

また上記説明では浮遊体１が空中を推進する場合につき
説明したが、本発明は水中を推進する場合にも適用でき
る。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、浮遊体の推進機構としてプロ
ペラを用いずに回転駆動源により駆動されるフィンの揺
動運動によって推進力を発揮するので、長時間、ゆっく
りした速度にて浮遊体の飛行を楽しむことができ、危険
も少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作原理を示す平面図、 第２図は同じく浮遊体が直進する場合の動作原理を示す
平面図、 第３図は同じく全体を示す側面図、 第４図は回転駆動源側の推進機構を示す拡大側面図、 第５図は同じくフィン側の推進機構を示す拡大側面図で
ある。 １……浮遊体、２……フィン、３……ヒンジ部品、４…
…回転駆動源、５……クランク軸、６……ロッド、７…
…クランクアーム、１０……回転軸、１１……ゴム紐、
１２……クラウンギヤ、１３……ピニオン、ｌ……ロッ
ド６の基準の長さ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィンを揺動自在に設けた浮遊体と、該浮
   遊体に装備された回転駆動源によって回転するクランク
   軸と、該クランク軸と上記浮遊体のフィンに設けたアー
   ムの先端とを連結するロッドとから成る浮遊体推進機
   構。
2. 【請求項２】前記クランク軸と前記アームとを連結する
   前記ロッドの長さを調節可能にしたことにより前記浮遊
   体の進路方向を決定する請求項第１項記載の浮遊体推進
   機構。