往復揺動機構およびこれを用いた羽ばたき飛行機

【課題】昇降部材の昇降運動を翼のような剛体リンクのフラッピング運動とリード・ラグ運動のような三次元的往復揺動運動に変換する簡易な機構を提供する。
【解決手段】羽ばたき飛行機は、機体１１、翼１２，１３、羽ばたき機構１４を備える。翼は、第1、第2の枢軸により羽ばたき運動とリード・ラグ運動を行う。羽ばたき機構１４は、胴体２８、弾性体リンク３０、駆動部２９を持つ。胴体２８が機体１１に対して相対上下動し、弾性体リンク３０で翼１２，１３を羽ばたき動作させる。弾性体リンク３０は、胴体２８と翼１２とをつなぐ軸線を撓ませ、胴体の相対昇降途上で撓みの中立点を越えて反対方向へ撓むように、また軸線周りにねじって介設される。弾性体リンク３０の撓みで胴体２８の上下死点においても翼１２，１３を下方、上方へ回動させる回転トルクを生じ、ねじれで羽ばたき運動と同期したリード・ラグ運動を生じる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リード・ラグ運動を含む翼の羽ばたき運動のような往復揺動を生じる簡易な機構と、これを用いた羽ばたき飛行機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、往復揺動機構を用いた羽ばたき飛行機として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この羽ばたき飛行機は、機体と、この機体に取り付けられた翼と、この翼の羽ばたき運動を実現させる羽ばたき機構とを備える。羽ばたき機構は、上端部が機体の後方寄りに位置し下端部が機体の前方寄りに位置するように機体に固定された軸部材と、軸部材に沿って上下に往復移動自在で翼根部にヒンジ部を介して連結された移動部材と、移動部材を往復移動させる駆動部と、機体と翼とを連結し連結部分を支点として翼を上下方向及び前後方向に回動自在とする翼支持部材とを有する。駆動部で移動部材を軸部材に沿って往復移動させて翼根部を機体の後方寄り上方位置と前方寄り下方位置との間で往復移動させることにより、支点を中心に翼を上下に回動させてフラッピング運動を実現させると同時に、翼を前後に回動させてリード・ラグ運動を実現させるものである。
【特許文献１】特開２００８−２４０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載の羽ばたき飛行機においては、機構が比較的複雑で、大型、大重量化を招くという問題点がある。また、蝶のような形態で、大きな振幅で羽ばたく小型、軽量の羽ばたき飛行機を実現することができない。
したがって、この出願に係る発明は、昇降部材の往復昇降運動を剛体リンクの三次元的往復揺動運動に変換する簡易な機構を提供することと、この機構を適用し、昇降部材の往復昇降運動を剛体リンクとしての翼のフラッピング運動とリード・ラグ運動に変換する羽ばたき飛行機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための本発明に係る往復揺動機構は、昇降運動をする昇降部材と、この昇降部材の運動線の上方または下方において一端が角度の異なる2つの軸で機体に2方向に枢支される剛体リンクと、昇降部材と剛体リンクとの間を連結する。剛体リンクは、昇降部材の昇降行程により弾性体リンクを介して上方または下方回動し、昇降部材の上死点または下死点において昇降部材の運動線とほぼ平行となる上限角または下限角に達する位置関係にあるよう配置される。弾性体リンクは、昇降部材と剛体リンクとをつなぐ軸線を撓ませ、かつ昇降部材の相対昇降途上で撓みの中立点を越えて反対方向へ撓むように昇降部材と剛体リンクとの間に介設されると共に、軸線周りに弾性的にねじって介設され、弾性体リンクの軸線周りのねじれによって剛体リンクを上下の往復揺動運動と同時にこれと異なる方向へ往復揺動させる。
また、上記課題を解決するための本発明に係る羽ばたき飛行機は、前後方向に延びる機体と、この機体の左右に揺動自在に取り付けられる一対の翼と、この翼の打ち上げ・打ち下ろしの羽ばたき運動を実現させる羽ばたき機構とを備える。翼は、機体に対して当該機体に平行な第1の枢軸と機体に対して所定の角度をなす第2の枢軸とにより2方向に枢支され、それによって第1の枢軸を中心とする羽ばたき運動と第２の枢軸を中心とするリード・ラグ運動とを可能に構成される。羽ばたき機構は、機体に対して相対上下動自在に設けられる胴体と、この胴体と翼とを結合する一対の弾性体リンクと、胴体を機体に対して相対上下動させる駆動部とを具備する。胴体を機体に対して相対上下動させることにより、弾性体リンクで翼を打ち上げ、打ち下ろし動作させる。弾性体リンクは、胴体と翼とをつなぐ軸線を撓ませ、かつ胴体の相対昇降途上で撓みの中立点を越えて反対方向へ撓むように、胴体と翼との間に介設されると共に、軸線周りに弾性的にねじって介設される。弾性体リンクのねじれによって羽ばたき運動と同期したリード・ラグ運動を生じる。
【発明の効果】
【０００５】
この発明に係る往復揺動機構によれば、昇降部材の往復昇降運動を剛体リンクの三次元的往復揺動運動に変換する簡易な機構を提供することができる。また、この機構を適用し、昇降部材の往復昇降運動を剛体リンクとしての翼のフラッピング運動とリード・ラグ運動に変換する羽ばたき飛行機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図面を参照して、三次元的往復揺動運動を生じるこの発明の往復揺動機構を羽ばたき飛行機に適用した実施の形態を説明する。
図１は羽ばたき飛行機の翼が上方で打ち下ろし途上にある状態の正面図、図２は図１の羽ばたき飛行機の下方から見た斜視図、図３は図１の羽ばたき飛行機の上方から見た斜視図、図４は羽ばたき飛行機の翼が羽ばたき角０°にある飛翔状態の羽ばたき飛行機の正面図、図５は図４の羽ばたき飛行機の下方から見た斜視図、図６は図４の羽ばたき飛行機の上方から見た斜視図、図７は羽ばたき飛行機の翼が下方で打ち下ろし途上にある状態の正面図、図８は図７の羽ばたき飛行機の下方から見た斜視図、図９は図７の羽ばたき飛行機の上方から見た斜視図、図１０ないし図１７は羽ばたき飛行機の動作を説明する図であり、図１０は翼が上限角にある状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は側面の模式図、図１１の（ａ）は図１０（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１０（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１０（ｃ）のＣ部拡大図、図１２は上限角にある翼が打ち下ろし行程に入った状態を示し、（ａ）は図１０（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１０（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１０（ｃ）のＣ部拡大図、図１３は翼が羽ばたき角０°にある状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、図１４の（ａ）は図１３（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１３（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１３（ｃ）のＣ部拡大図、図１５は翼が下限角にある状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、図１６の（ａ）は図１５（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１５（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１５（ｃ）のＣ部拡大図、図１７は下限角にある翼が打ち上げ行程に入った状態を示し、（ａ）は図１５（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１５（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１５（ｃ）のＣ部拡大図である。
【０００７】
羽ばたき飛行機は、棒状体から構成される機体１１、機体１１に取り付けられる前翼１２、後翼１３、翼の羽ばたき運動を実現する羽ばたき機構１４を備える。この羽ばたき飛行機の重心は、前翼１２の翼反力中心より後方に配置される。
【０００８】
翼１２，１３は、機体１１の前方左右に取り付けられており、羽ばたき機構１４により駆動されて、図１０ないし１２に示す上限羽ばたき角から図１５ないし１７に示す下限羽ばたき角まで往復揺動する羽ばたき運動を行う。前翼１２は、翼根部１５で結合された第１及び第２の骨杆１６，１７を有する。第１の骨杆１６は、翼根部１５から翼端部まで翼前縁に沿って、やや後方へ湾曲して延びる。第２の骨杆１７は、翼根部１５から骨杆１６に対して所定の角度離れて翼端部まで翼下縁に沿って延びる。第１及び第２の骨杆１６，１７間には、ほぼ三角形状の翼型を有する翼膜１８が張られる。翼膜１８は軽量な合成樹脂フィルムからなり、第１及び第２の骨杆１５，１６の先端部間に延びる後縁部１８aが、羽ばたき時にまくれる柔軟性を有する。
【０００９】
第１及び第２の骨杆１６，１７は、いずれも竹材で調製された部材であり、軽量であるとともに適度な強度、弾性、柔軟性を有している。同等の性質を有していれば、素材はこれに限定されない。翼根部１５は、第１節１９、第２節２０を介して、機体１１の左右に、機体１１の軸線と平行に固着されたピン２１で枢着される。第２節２０は、先端側が翼根部１５に固着され、基端側が機体１１に直角なピン２２により第１節１９の先端側に枢着される。第１節１９の基端側が、ピン２１で機体１１の左右に枢着される。前翼１２は、後述する羽ばたき機構１４に連結されており、羽ばたき機構１４の駆動により、ピン２１を中心に上下方向に回動させると共に、ピン２１を中心に前後方向に回動させる。これにより、前翼１２のフラッピング運動と、リード・ラグ運動が可能となる。
この実施形態においては、直交する２つの枢軸としてのピン２１，２２を離れた位置に設けたが、この２軸をユニバーサルジョントのような一部材として構成することもできる。
【００１０】
後翼１３は、前翼１２と同様、翼根部２３で結合された第１及び第２の骨杆２４，２５を有し、第１及び第２の骨杆２４，２５間には、ほぼ三角形状の翼型を有する翼膜２６が張られる。翼膜２６も、後縁部２６aが、羽ばたき時にまくれる柔軟性を有する。翼根部２３は、接続片２７を介して第１節１９に固着される。したがって、後翼１３は、羽ばたき機構１４の駆動により、前翼１２と共に、フラッピング運動を行う。
【００１１】
羽ばたき機構１４は、機体１１の下方に位置して機体１１に対して相対回転自在に設けられる胴体２８と、この胴体２８を機体１１に対して相対回転させる駆動部２９と、胴体２８の前方端部の左右において胴体２８と前翼１２とを結合し、機体１１と胴体２８との相対回転を前翼１２の羽ばたき運動に変換する弾性体リンク３０とを具備する。
【００１２】
胴体２８は、胴本体３１、斜め支持杆３２、軸受け部材４３、ガイド棒３４を具備する。胴本体３１は、棒状で、機体１１の下方に間隔を置いて、機体１１に沿って前後方向に延びる。斜め支持杆３２は、胴本体３１の後端部に固着され、そこから斜め上前方へ延出して上端部において機体１１の中間部にピン３３で枢支され、その下部は、胴本体３１の後端部から斜め下後方へ延出する。軸受け部材４３は、斜め支持杆３２の下端部間に、胴本体３１、ガイド棒３４と一体に固着される。したがって、胴体２８は、前後方向の中間部においてピン３３で機体１１に枢支されることになり、ピン３３を中心に機体１１に対して、胴本体３１の前端部を昇降させるように相対回転する。
【００１３】
弾性体リンク３０は、弾性合成樹脂製の帯板状部材からなり、下端において胴本体３１の前端部左右の支持突起３５に固着され、長軸周りに所定角度（図１１（ｃ）のオフセット角β）ねじれ、湾曲しつつ上方へ延び、上端部において前翼１２の第２節２０に固着される。
【００１４】
駆動部２９は、胴本体３１の前端下方において駆動源となるゴム紐３６の一端を係止する係止部材３７と、胴本体３１の後端下方においてゴム紐３６の他端を係止するクランク３８と、クランク３８と機体１１の後端部とを連結する連接杆３９とを具備する。クランク３８は、軸受け部材４３に軸支される。クランク３８の前方端にはゴム紐３６が係止され、後方端には、連接杆３９の基端が枢着される。連接杆３９の先端部は機体１１の後端からそれの軸線に沿って後方へ延出する支軸４０に枢支される。
【００１５】
したがって、撚られたゴム紐３６に蓄えられたエネルギによりクランク３８が回転すると、連接杆３９、支軸４０を経て機体１１の前後端部が、ピン３３を中心にして、胴体２８に対して交互に相対上下動するように回転する。胴体２８に対する機体１１の相対回転面は、ガイド棒３４によって規制される。ガイド棒３４は、軸受け部材４３から胴本体３１に対して直角に上方へ延びており、その上部は、機体１１の後部に上下方向に貫通するように形成された軸線方向の長孔４１を自由に貫通している。胴本体３１と機体１１の前端部における相対昇降動は弾性体リンク３０、第１節１９、第２節２０を介して前翼１２に伝わり、前翼１２を羽ばたき運動（上下方向往復揺動）させると同時に、リード・ラグ運動（前後方向往復揺動）させる。また、この相対昇降動は、弾性体リンク３０、第１節１９、接続片２７を介して後翼１３にそれぞれ伝わり、これを前翼１２と共に羽ばたき運動させる。
なお、動力源として、ゴム紐３６に代え、モータや形状記憶合金バネなど、他の任意のものを用いることができる。
【００１６】
機体１１の前端部に対する胴本体３１の前端部の相対上下動を左右前後の４枚の翼１２，１３の１８０°に近い羽ばたき運動に変換し、さらに左右対の前翼１２のリード・ラグ運動に変換し、これらの運動に伴う前後翼１２，１３の重なり４２の変化により翼面積を制御する動作を図１０ないし図１７を参照して説明する。
【００１７】
胴本体３１の先端部は、胴本体回転中心（ピン３３）を支点として往復回転運動し、上下方向（ｚ軸方向）に矢印azの近似的往復直動運動を、また前後方向（ｘ軸方向）に矢印axの近似的な往復直線運動をする。
【００１８】
図１０，１１において、胴本体３１の前端部が上死点にある。４枚の翼１２，１３は、撓んだ弾性体リンク３０に押し上げられることにより、ピン２１を軸とする羽ばたき上限角θ（≒９０°）の位置（図１０（ａ））に、また左右の前翼１２は、押し上げられた弾性体リンク３０のねじれにより発生したモーメント（図１１のＭ１とそのねじれを戻そうとするモーメントＭ２との釣合いで、ピン２２を軸とする前進翼の回転下限角α（≒−１５°）の位置（図１０（ｂ））にある。また、前後の翼１２，１３は、前翼１２の後部と後翼１３の前部で、前翼１２を上側として大きく重なり（４２）、翼面積最小の状態にある。胴本体３１の上死点では、図１１（ａ）に示すように、翼１２，１３が、胴本体３１の前端部の上下方向運動線（矢印az）とほぼ平行に配置されるから、単一の剛体リンクで結合されている場合には、胴本体３１の押し上げ力Ｆuは翼１２，１３に伝わらない。しかし、胴本体３１の押し上げ力Ｆuが弾性体リンク３０を撓ませ、この撓みを戻す力Ｆ１の方向が翼根部１５に対して平行にならないので、胴本体３１の上昇行程において上死点に至るまで、駆動力（回転トルク）が翼１２，１３に有効に伝えられ、図１１（ａ）の右側の翼１２，１３についてみると（以下、翼の羽ばたき回転については右側の翼に注目して説明する。）、反時計方向の回転トルクが生じている。
【００１９】
ここから、図１２（ａ）に示すように、胴本体３１の前端部が下降行程に転じて引き下げ力Ｆdが加わると、弾性体リンク３０の撓みを戻そうとする力Ｆ１により、翼１２，１３の時計方向の回転トルクが生じ、また図１２（ｃ）に示すように、弾性体リンク３０のねじれを戻そうとするモーメントM２により、前翼１２のリード方向への回転トルクＭ１が生じる。なお、図において、符号Ｌ１は弾性体リンク３０の上端接合線、Ｌ２は弾性体リンク３０の下端接合線、βは弾性体リンク３０の軸周りのオフセット角を示す。
【００２０】
胴本体３１の下降行程で、翼１２，１３は、弾性体リンク３０に引かれて打ち下ろされ、図１３，１４に示す羽ばたき角θ≒０°に至る。この間、前翼１２は、前方へ回転し、前進翼角α（≒＋１５°）の位置に達する。このとき、前翼１２と後翼１３との重なり４２が最小となり、翼面積が最大となる。この状態を弾性体リンク３０の撓みおよびねじれの中立点（自然形）に設定してある。
【００２１】
さらに胴本体３１の前端部が下降し、図１５，１６に示す下死点に達すると、弾性体リンク３０は反対方向へ撓んで延び、翼１２，１３は、下限羽ばたき角θ（≒−８０°）に、また弾性体リンク３０の反対方向へのねじれにより、前翼１２は、後方へ回転し、前進翼角α（≒−１５°）の位置に達する。下限羽ばたき角の状態においても、弾性体リンク３０の撓みを戻そうとする力Ｆ１と引っ張り力の合力の方向は翼根部１５に対して平行にならない。したがって、胴本体３１の下降行程において下死点に至るまで、駆動力が翼１２，１３に有効に伝えられ、羽ばたき運動の時計方向の回転トルクが生じている。また、胴本体３１の前端部が、ａｘ方向最右舷に移動し、翼１２の前縁が引き戻されるため、前進翼角の負の方向への回転トルクＭ１が得られる。ただし、弾性体リンク３０のねじれは大きくなり、ねじれによる大きなエネルギが蓄積される。また、このとき、前翼１２と後翼１３との重なり４２は最大となり、翼面積は最小となる。
【００２２】
この状態で、図１７に示すように、胴本体３１の前端部が、上昇行程に転じると、弾性体リンク３０が撓んで蓄えたエネルギ、すなわち撓みを戻そうとする力Ｆ１により、翼１２を反時計方向へ回転させるトルクが得られる。
【００２３】
弾性体リンク３０の撓みの中立点（自然形）を、前翼１２の回転角θ≒０°付近に、前翼最大前進翼角α≒１５°付近に設定することにより、前翼１２，１３の効率のよい羽ばたき運動を実現できるが、中立点の回転角θ、前進翼角αを変更（自然形を変更）し、あるいは弾性体リンク３０の材料定数を変更することにより、胴本体３１の前端部の上下死点における翼１２，１３の回転トルク、前翼１２の前進翼角トルクを変更することができる。弾性体リンク３０は、合成樹脂製の帯板で構成するのが好適であるが、その材質は問わない。羽ばたき運動の回転軸となるピン２１とリード・ラグ運動の回転軸となるピン２２は、互いに直角方向に設定してあるが、変更することも可能である。さらに、リード・ラグ運動の振幅は１５°としたが、変更することも可能である。
【００２４】
この実施形態の羽ばたき飛行機は、例えば、図１０に示す上限羽ばたき角９０°近傍から翼の打ち下ろし動作を開始する。翼の打ち下ろし時には、左右の翼を引き剥がす動作で両翼の上面間に負圧を生じさせつつ、前翼１２をリードさせながら、後翼１３との重なり４２の面積を減じることにより、翼面積を増大させ、図１３に示す羽ばたき角θ≒０°、前進翼角α≒１５°の状態を経て、図１５に示す下限羽ばたき角(例えばθ≒−８０°)、下限前進翼角（例えばα≒−１５°）、最小翼面積近傍に達する。
【００２５】
このように、本発明は、羽ばたき運動を実現する１自由度の動力で、その運動にほぼ垂直な、前翼のリード・ラグ運動、翼面積の制御を同時に実現する機構を提供できる。これにより、追加的な機構は不要であるから、軽量化でき、小型軽量の飛行機を実現できる。
なお、本発明の技術的思想にしたがって、はばたき機構が機体の上方に位置するように構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の羽ばたき飛行機は、玩具に適用できる他、これに実用的機能を付加した各種の飛行体に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】羽ばたき飛行機の翼が上方で打ち下ろし途上にある状態の正面図である。
【図２】図１の羽ばたき飛行機の下方から見た斜視図である。
【図３】図１の羽ばたき飛行機の上方から見た斜視図である。
【図４】翼が羽ばたき角０°にある飛翔状態の羽ばたき飛行機の正面図である。
【図５】図４の羽ばたき飛行機の下方から見た斜視図である。
【図６】図４の羽ばたき飛行機の上方から見た斜視図である。
【図７】翼が下方で打ち下ろし途上にある状態の羽ばたき飛行機の正面図である。
【図８】図７の羽ばたき飛行機の下方から見た斜視図である。
【図９】図７の羽ばたき飛行機の上方から見た斜視図である。
【図１０】羽ばたき飛行機の動作を説明する図であり、翼が上限角にある状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は側面の模式図である。
【図１１】（ａ）は図１０（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１０（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１０（ｃ）のＣ部拡大図である。
【図１２】上限角にある翼が打ち下ろし行程に入った状態を示し、（ａ）は図１０（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１０（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１０（ｃ）のＣ部拡大図である。
【図１３】羽ばたき飛行機の動作を説明する図であり、翼が羽ばたき角０°にある状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１４】（ａ）は図１３（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１３（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１３（ｃ）のＣ部拡大図である。
【図１５】羽ばたき飛行機の動作を説明する図であり、翼が下限角にある状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図１６】（ａ）は図１５（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１５（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１５（ｃ）のＣ部拡大図である。
【図１７】下限角にある翼が打ち上げ行程に入った状態を示し、（ａ）は図１５（ａ）のＡ部拡大図、（ｂ）は図１５（ｂ）のＢ部拡大図、（ｃ）は図１５（ｃ）のＣ部拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１機体
１２前翼
１３後翼
１４羽ばたき機構
１５翼根部
１６第1骨杆
１７第２骨杆
１８翼膜
１９第１節
２０第２節
２１ピン
２２ピン
２３翼根部
２４第1骨杆
２５第２骨杆
２６翼膜
２７接続片
２８胴体
２９駆動部
３０弾性体リンク
３１胴本体
３２斜め支持杆
３３ピン
３４ガイド棒
３５支持突起
３６ゴム紐
３７係止部材
３８クランク
３９連接杆
４０支軸
４１長孔
４２翼の重なり
４３軸受け部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降運動をする昇降部材と、この昇降部材の運動線の上方または下方において一端が角度の異なる2つの軸で機体に2方向に枢支される剛体リンクと、昇降部材と剛体リンクとの間を連結する弾性体リンクとを具備し、昇降部材の往復昇降運動を剛体リンクの三次元的往復揺動運動に変換する機構であって、
前記剛体リンクは、前記昇降部材の昇降行程により前記弾性体リンクを介して上方または下方回動し、昇降部材の上死点または下死点において昇降部材の運動線とほぼ平行となる上限角または下限角に達する位置関係にあるよう配置され、
前記弾性体リンクは、前記昇降部材と前記剛体リンクとをつなぐ軸線を撓ませ、かつ昇降部材の相対昇降途上で撓みの中立点を越えて反対方向へ撓むように昇降部材と剛体リンクとの間に介設されると共に、軸線周りに弾性的にねじって介設され、弾性体リンクの軸線周りのねじれによって剛体リンクを上下の往復揺動運動と同時にこれと異なる方向へ往復揺動させることを特徴とする往復揺動機構。
【請求項２】
前記角度の異なる2つの軸が、ユニバーサルジョイントとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の往復揺動機構。
【請求項３】
前後方向に延びる機体と、この機体の左右に揺動自在に取り付けられる一対の翼と、この翼の打ち上げ・打ち下ろしの羽ばたき運動を実現させる羽ばたき機構と、を備える羽ばたき飛行機であって、
前記翼は、前記機体に対して当該機体に平行な第1の枢軸と機体に対して所定の角度をなす第2の枢軸とにより枢支され、それによって第1の枢軸を中心とする羽ばたき運動と第２の枢軸を中心とするリード・ラグ運動とを可能に構成され、
前記羽ばたき機構は、前記機体に対して相対上下動自在に設けられる胴体と、この胴体と前記翼とを結合する一対の弾性体リンクと、胴体を機体に対して相対上下動させることにより弾性体リンクで翼を打ち上げ、打ち下ろし動作させる駆動部とを具備し、
前記弾性体リンクは、前記胴体と前記翼とをつなぐ軸線を撓ませ、かつ胴体の相対昇降途上で撓みの中立点を越えて反対方向へ撓むように胴体と翼との間に介設されると共に、軸線周りに弾性的にねじって介設され、弾性体リンクのねじれによって羽ばたき運動と同期したリード・ラグ運動を生じることを特徴とする羽ばたき飛行機。
【請求項４】
前記第１および第２の枢軸が、ユニバーサルジョイントとして構成されることを特徴とする請求項３に記載の羽ばたき飛行機。
【請求項５】
前記一対の翼の後方に位置して、前記機体に対して前記第1の枢軸により枢支される一対の後翼をさらに具備し、この後翼は、前記翼の上に一部が重なり、前記翼のリード・ラグ運動に対応して両翼の重なり面積、すなわち実質翼面積が変化するように構成されることを特徴とする請求項３に記載の羽ばたき飛行機。
【請求項６】
前記胴体は、前記機体に沿って前後方向に延びる胴本体と、この胴本体から上方へ延出して上端部において前記機体の中間部に枢支される支持杆とを具備し、
前記胴本体は、前端部において前記弾性体リンクを介して前記翼に連結され、胴本体前端部の相対上下動により、弾性体リンクを介して翼の羽ばたき運動と、この羽ばたき運動と同期したリード・ラグ運動を生じることを特徴とする請求項３に記載の羽ばたき飛行機。
【請求項７】
前記駆動部は、前記胴本体の前方下部に固定され、駆動源となるゴム紐の一端が係止される係止部材と、
中間部が前記胴本体の後方下部に軸支され、一端側に前記ゴム紐の他端が係止されるクランクと、
一端側が前記クランクの他端側に枢支され、他端側が前記機体の後部に枢支され、クランクの回転を胴本体に対する機体後部の相対回転運動に変換して伝える連接杆とを具備することを特徴とする請求項３に記載の羽ばたき飛行機。

【図１】