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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-07
(45)【発行日】2024-06-17
(54)【発明の名称】旋回装置
(51)【国際特許分類】
H02K 7/02 20060101AFI20240610BHJP
【ＦＩ】
H02K7/02
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021065107
(22)【出願日】2021-04-07
(65)【公開番号】P2022160738
(43)【公開日】2022-10-20
【審査請求日】2023-10-10
(73)【特許権者】
【識別番号】522297236
【氏名又は名称】株式会社プロスパイラ
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(72)【発明者】
【氏名】植木 哲
(72)【発明者】
【氏名】佐竹 勇樹
【審査官】津久井 道夫
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５０－１０４７９２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】中国特許出願公開第１０２１６９０３５（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００７－０７４７９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ ７／０２
Ｈ０２Ｎ ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
推力発生装置と、前記推力発生装置に取付けられた旋回体と、を備え、前記推力発生装置は、
中心軸線回りに沿う周方向に回転可能に支持された回転子と、
前記回転子が収容された筐体と、
前記回転子を周方向に回転させるモータと、
前記モータを保持する保持体と、を備え、
前記筐体および前記保持体は、互いに相対変位可能に連結され、
前記回転子は、
径方向の中央部に位置して前記モータに連結された本体部と、
前記本体部を径方向に挟む位置に各別に設けられた磁性体、および前記磁性体と重量が異なる非磁性体と、
前記本体部と前記磁性体および前記非磁性体とを各別に連結するとともに、弾性変形可能に形成された一対の弾性連結片と、を備え、
前記筐体における周方向の一部に、電気伝導体が設けられ、
前記回転子が、周方向に回転する過程において、
前記磁性体および前記非磁性体が、前記電気伝導体と径方向のうちの一方向に並んだときに、
前記中心軸線に沿う軸方向から見て、前記回転子、前記モータ、および前記保持体が、前記中心軸線から前記非磁性体側に向かう向きに、前記筐体に対して変位するように径方向に振動し、
前記旋回体は、
前記一方向に延びるとともに、一端部が前記保持体に固定された旋回棒と、
前記旋回棒における前記一方向の途中位置を、前記軸方向に延びる回転軸線回りに回転可能に支持する支持部と、
前記旋回棒において、前記支持部に支持された部分より前記一方向の他端部側に位置する部分に取付けられ、前記軸方向に直交する水平方向に対する前記旋回棒の傾き姿勢を決めるバランサーと、を備えている、旋回装置。
【請求項2】
前記非磁性体の重量は、前記磁性体の重量より重い、請求項１に記載の旋回装置。
【請求項3】
前記筐体および前記保持体は、互いに弾性変位可能に連結されている、請求項１または２に記載の旋回装置。
【請求項4】
前記弾性連結片は、前記本体部から径方向の外側に向かうに従い、互いが周方向に離れる向きに延びる一対の連結部と、
一対の前記連結部における径方向の外端部同士を連結し、周方向に延びる周面部と、を備え、
前記磁性体、および前記非磁性体は、前記周面部に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、旋回装置に関する。
【背景技術】
【0002】
旋回装置として、燃焼ガスを噴射して推力を発生させる装置（例えば下記特許文献１）を用いて、旋回棒を旋回させる構成が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－５８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような旋回装置では、燃料はもちろんその貯留タンク等も必要となり、重量および大きさが嵩む等の問題が考えられる。
【0005】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、燃焼ガス等を噴射しなくても旋回棒を旋回させることができる旋回装置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】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る旋回装置は、推力発生装置と、前記推力発生装置に取付けられた旋回体と、を備え、前記推力発生装置は、中心軸線回りに沿う周方向に回転可能に支持された回転子と、前記回転子が収容された筐体と、前記回転子を周方向に回転させるモータと、前記モータを保持する保持体と、を備え、前記筐体および前記保持体は、互いに相対変位可能に連結され、前記回転子は、径方向の中央部に位置して前記モータに連結された本体部と、前記本体部を径方向に挟む位置に各別に設けられた磁性体、および前記磁性体と重量が異なる非磁性体と、前記本体部と前記磁性体および前記非磁性体とを各別に連結するとともに、弾性変形可能に形成された一対の弾性連結片と、を備え、前記筐体における周方向の一部に、電気伝導体が設けられ、前記回転子が、周方向に回転する過程において、前記磁性体および前記非磁性体が、前記電気伝導体と径方向のうちの一方向に並んだときに、前記中心軸線に沿う軸方向から見て、前記回転子、前記モータ、および前記保持体が、前記中心軸線から前記非磁性体側に向かう向きに、前記筐体に対して変位するように径方向に振動し、前記旋回体は、前記一方向に延びるとともに、一端部が前記保持体に固定された旋回棒と、前記旋回棒における前記一方向の途中位置を、前記軸方向に延びる回転軸線回りに回転可能に支持する支持部と、前記旋回棒において、前記支持部に支持された部分より前記一方向の他端部側に位置する部分に取付けられ、前記軸方向に直交する水平方向に対する前記旋回棒の傾き姿勢を決めるバランサーと、を備えている。
本発明に係る旋回装置は、推力発生装置と、前記推力発生装置に取付けられた旋回体と、を備え、前記推力発生装置は、中心軸線回りに沿う周方向に回転可能に支持された回転子と、前記回転子が収容された筐体と、前記回転子を周方向に回転させるモータと、前記モータを保持する保持体と、を備え、前記筐体および前記保持体は、互いに相対変位可能に連結され、前記回転子は、径方向の中央部に位置して前記モータに連結された本体部と、前記本体部を径方向に挟む位置に各別に設けられた磁性体、および前記磁性体と重量が異なる非磁性体と、前記本体部と前記磁性体および前記非磁性体とを各別に連結するとともに、弾性変形可能に形成された一対の弾性連結片と、を備え、前記筐体における周方向の一部に、電気伝導体が設けられ、前記回転子が、周方向に回転する過程において、前記磁性体および前記非磁性体が、前記電気伝導体と径方向のうちの一方向に並んだときに、前記中心軸線に沿う軸方向から見て、前記回転子、前記モータ、および前記保持体が、前記中心軸線から前記非磁性体側に向かう向きに、前記筐体に対して変位するように径方向に振動し、前記旋回体は、前記一方向に延びるとともに、一端部が前記保持体に固定された旋回棒と、前記旋回棒における前記一方向の途中位置を、前記軸方向に延びる回転軸線回りに回転可能に支持する支持部と、前記旋回棒において、前記支持部に支持された部分より前記一方向の他端部側に位置する部分に取付けられ、前記軸方向に直交する水平方向に対する前記旋回棒の傾き姿勢を決めるバランサーと、を備えている。
【0007】
この発明によれば、本体部に対して弾性変位可能に設けられた磁性体および非磁性体の各重量が互いに異なり、筐体および保持体が、互いに相対変位可能に連結されているので、回転子が周方向に回転すると、回転子にモータを介して連結されている保持体が、回転子とともに、筐体に対して径方向に振動する。
また、回転子が周方向に回転する過程において、磁性体および非磁性体が、電気伝導体と径方向のうちの一方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子、モータ、および保持体が、中心軸線から非磁性体側に向かう向きに、筐体に対して変位するように径方向に振動する構成とされている。なお、このような構成は、例えば、磁性体および非磁性体の各重量、弾性連結片の剛性、回転子の回転速度等を調整することで得ることができる。
したがって、回転子の回転時に、磁性体および非磁性体が、電気伝導体と前記一方向に並び、前述の振動が発生すると、磁性体および非磁性体が有する慣性マスにより、弾性連結片が径方向に弾性変形して、非磁性体の回転半径が短くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、非磁性体の角速度が増加し、また、磁性体の回転半径は長くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、磁性体の角速度は低下する。
また、筐体の周方向の一部に、電気伝導体が設けられているので、磁性体が、電気伝導体の設けられている周方向の位置に達すると、電気伝導体において磁場が変化し、磁性体および電気伝導体に、互いに逆向きで同じ大きさの力が発生する。この力の大きさは、回転子の回転速度と、回転子および筐体の相対速度と、の和に比例する。
これに対し、非磁性体が、電気伝導体の設けられている周方向の位置に達しても、電気伝導体において磁場が変化することはない。
また、回転子が周方向に回転する過程において、磁性体および非磁性体が、電気伝導体と径方向のうちの一方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子、モータ、および保持体が、中心軸線から非磁性体側に向かう向きに、筐体に対して変位するように径方向に振動する構成とされている。なお、このような構成は、例えば、磁性体および非磁性体の各重量、弾性連結片の剛性、回転子の回転速度等を調整することで得ることができる。
したがって、回転子の回転時に、磁性体および非磁性体が、電気伝導体と前記一方向に並び、前述の振動が発生すると、磁性体および非磁性体が有する慣性マスにより、弾性連結片が径方向に弾性変形して、非磁性体の回転半径が短くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、非磁性体の角速度が増加し、また、磁性体の回転半径は長くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、磁性体の角速度は低下する。
また、筐体の周方向の一部に、電気伝導体が設けられているので、磁性体が、電気伝導体の設けられている周方向の位置に達すると、電気伝導体において磁場が変化し、磁性体および電気伝導体に、互いに逆向きで同じ大きさの力が発生する。この力の大きさは、回転子の回転速度と、回転子および筐体の相対速度と、の和に比例する。
これに対し、非磁性体が、電気伝導体の設けられている周方向の位置に達しても、電気伝導体において磁場が変化することはない。
【0008】
以下、具体的に説明する。
説明に際し、前記一方向を前後方向といい、軸方向から見て、中心軸線Ｏに対して電気伝導体が位置している側を前側といい、これとは逆向きを後側という。
また、軸方向から見て、前後方向に直交する方向を左右方向といい、回転子が時計回りに回転する場合に、電気伝導体の設けられている前側を通過する向きを左側といい、後側を通過する向きを右側という。
説明に際し、前記一方向を前後方向といい、軸方向から見て、中心軸線Ｏに対して電気伝導体が位置している側を前側といい、これとは逆向きを後側という。
また、軸方向から見て、前後方向に直交する方向を左右方向といい、回転子が時計回りに回転する場合に、電気伝導体の設けられている前側を通過する向きを左側といい、後側を通過する向きを右側という。
【0009】
回転子が、軸方向から見て、時計回りに回転する場合に、非磁性体が、電気伝導体の設けられている前側に達すると、電気伝導体において磁場が変化せず、前述の振動に起因して、非磁性体の慣性マスにより弾性連結片が弾性変形することで、回転半径が短くなった非磁性体の時計回り（左向き）の角速度が増加する一方、前述の振動に起因して、磁性体の慣性マスにより弾性連結片が弾性変形することで、回転半径が長くなった磁性体の時計回り（右向き）の角速度は減少する。したがって、この状態では、回転子にトータルで左向きの運動量（以下、左運動量という）が生ずる。
その後、非磁性体が、電気伝導体の設けられている前側を周方向に通過し、磁性体が、電気伝導体の設けられている前側に達すると、後側に位置して前述と同様に回転半径が短くなった非磁性体の時計回り（右向き）の角速度が増加する一方、前述と同様に回転半径が長くなった磁性体の時計回り（左向き）の角速度は減少する。したがって、この状態では、回転子にトータルで右向きの運動量（以下、右運動量という）が生ずる。
この右運動量によって、回転子が、電気伝導体に対して右側に移動した状態では、磁性体が、電気伝導体における周方向の中央部を通過する過程で、電気伝導体から徐々に径方向の内側に離れるように移動するので、電気伝導体において磁場が変化して、磁性体には電気伝導体に向かう吸引力がかかることで、磁性体の回転半径が長くなり、磁性体の角速度が減少する。したがって、前述の右運動量が増加して前述の左運動量より大きくなる。
以上より、回転子が１回転する間に、回転子、モータ、および保持体は、トータルで右向きの運動量を得る。
次に、筐体について説明する。
磁性体および非磁性体の各重量が互いに異なっているので、回転子が時計回りに回転すると、筐体は反時計回りに揺動円運動し、また、磁性体が、揺動円運動している筐体に設けられた電気伝導体の位置している前側に達すると、磁性体と電気伝導体との間に生ずる吸引力によって、筐体に後ろ向きの力がかかり、筐体の回転半径が短くなり、筐体の角速度が増加する。この際、回転子、モータ、および保持体には、前述のように右向きの運動量が生じ、筐体には右向きの運動量が生じているため、筐体の角速度の増加に伴い、筐体にかかる右向きの運動量が増加する。一方、非磁性体が、電気伝導体の設けられている前側に達すると、筐体の角速度は変化せず、回転子、モータ、および保持体には右向きの運動量が生じ、筐体には左向きの運動量が生ずる。
以上より、回転子が１回転する間に、筐体は、トータルで右向きの運動量を得る。
これにより、回転子が１回転する間に、回転子、保持体、および筐体の全てが、右向きの運動量を得ることとなり、推力発生装置全体に右向きの推力を生じさせることができる。
その後、非磁性体が、電気伝導体の設けられている前側を周方向に通過し、磁性体が、電気伝導体の設けられている前側に達すると、後側に位置して前述と同様に回転半径が短くなった非磁性体の時計回り（右向き）の角速度が増加する一方、前述と同様に回転半径が長くなった磁性体の時計回り（左向き）の角速度は減少する。したがって、この状態では、回転子にトータルで右向きの運動量（以下、右運動量という）が生ずる。
この右運動量によって、回転子が、電気伝導体に対して右側に移動した状態では、磁性体が、電気伝導体における周方向の中央部を通過する過程で、電気伝導体から徐々に径方向の内側に離れるように移動するので、電気伝導体において磁場が変化して、磁性体には電気伝導体に向かう吸引力がかかることで、磁性体の回転半径が長くなり、磁性体の角速度が減少する。したがって、前述の右運動量が増加して前述の左運動量より大きくなる。
以上より、回転子が１回転する間に、回転子、モータ、および保持体は、トータルで右向きの運動量を得る。
次に、筐体について説明する。
磁性体および非磁性体の各重量が互いに異なっているので、回転子が時計回りに回転すると、筐体は反時計回りに揺動円運動し、また、磁性体が、揺動円運動している筐体に設けられた電気伝導体の位置している前側に達すると、磁性体と電気伝導体との間に生ずる吸引力によって、筐体に後ろ向きの力がかかり、筐体の回転半径が短くなり、筐体の角速度が増加する。この際、回転子、モータ、および保持体には、前述のように右向きの運動量が生じ、筐体には右向きの運動量が生じているため、筐体の角速度の増加に伴い、筐体にかかる右向きの運動量が増加する。一方、非磁性体が、電気伝導体の設けられている前側に達すると、筐体の角速度は変化せず、回転子、モータ、および保持体には右向きの運動量が生じ、筐体には左向きの運動量が生ずる。
以上より、回転子が１回転する間に、筐体は、トータルで右向きの運動量を得る。
これにより、回転子が１回転する間に、回転子、保持体、および筐体の全てが、右向きの運動量を得ることとなり、推力発生装置全体に右向きの推力を生じさせることができる。
【0010】
以上とは逆に、回転子が、軸方向から見て、反時計回りに回転する場合、推力発生装置全体に生ずる推力は左向きとなる。
なお、磁性体が、電気伝導体の設けられている前側を周方向に通過した後、再度、この位置に到達するまでの間に、モータからの回転トルクによって、回転子の回転速度は回復する。
なお、磁性体が、電気伝導体の設けられている前側を周方向に通過した後、再度、この位置に到達するまでの間に、モータからの回転トルクによって、回転子の回転速度は回復する。
【0011】
そして、保持体に固定された旋回棒が前後方向に延びているので、推力発生装置に、前述したような、軸方向から見て前後方向に交差する向きの推力が生ずると、旋回棒が、推力発生装置およびバランサーとともに、回転軸線回りに旋回することとなる。
これにより、例えば燃焼ガス等を噴射しなくても、推力を発生させて旋回棒を旋回させることができる。
これにより、例えば燃焼ガス等を噴射しなくても、推力を発生させて旋回棒を旋回させることができる。
【0012】
前記非磁性体の重量は、前記磁性体の重量より重くてもよい。
【0013】
この場合、非磁性体の重量が、磁性体の重量より重くなっているので、回転子が周方向に回転する過程において、磁性体および非磁性体が、電気伝導体と前記一方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子、モータ、および保持体が、中心軸線から非磁性体側に向かう向きに、筐体に対して変位するように径方向に振動する構成を容易に得ることができるとともに、大きな推力を容易に生じさせることができる。
【0014】
前記筐体および前記保持体は、互いに弾性変位可能に連結されてもよい。
【0015】
この場合、筐体および保持体が、互いに弾性変位可能に連結されているので、回転子が周方向に回転したときに、筐体および保持体を円滑に相対変位させることができる。
【0016】
前記弾性連結片は、前記本体部から径方向の外側に向かうに従い、互いが周方向に離れる向きに延びる一対の連結部と、一対の前記連結部における径方向の外端部同士を連結し、周方向に延びる周面部と、を備え、前記磁性体、および前記非磁性体は、前記周面部に設けられてもよい。
【0017】
この場合、弾性連結片が、周面部および一対の連結部を備え、本体部に連結されることで、軸方向から見て閉曲線を呈するので、弾性連結片の剛性を容易に調整することができるとともに、負荷を抑えながら、径方向の弾性変形量を大きく確保することができる。
【発明の効果】
【0018】
この発明によれば、燃焼ガス等を噴射しなくても旋回棒を旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態に係る旋回装置を左右方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る旋回装置１を説明する。
図１に示されるように、旋回装置１は、推力発生装置１１と、推力発生装置１１に取付けられた旋回体１２と、を備えている。
図１に示されるように、旋回装置１は、推力発生装置１１と、推力発生装置１１に取付けられた旋回体１２と、を備えている。
【0021】
推力発生装置１１は、回転子１３、筐体１４、モータ１５、および保持体１６を備えている。
回転子１３は、中心軸線Ｏ回りに沿う周方向に回転可能に支持されている。
以下、中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向から見て、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向という。
回転子１３は、中心軸線Ｏ回りに沿う周方向に回転可能に支持されている。
以下、中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向から見て、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向という。
【0022】
筐体１４は、第１収容部３５および第１連結部３６を備えている。筐体１４は、合成樹脂材料等の絶縁材料で形成されている。
【0023】
第１収容部３５は、軸方向に間隔をあけて設けられた一対の基板部３７と、一対の基板部３７における外周縁部同士を軸方向に連結した第１接続部３８と、を備えている。基板部３７は、円板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第１接続部３８は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。一対の基板部３７と複数の第１接続部３８とに囲まれた空間に、回転子１３が、基板部３７および第１接続部３８との非接触状態を維持したまま、周方向に回転可能に収容されている。
【0024】
筐体１４における周方向の一部に、電気伝導体１７が設けられている。電気伝導体１７は、回転子１３より径方向の外側に設けられている。電気伝導体１７は、表裏面が軸方向を向き、かつ周方向に延びる湾曲した板状に形成されている。軸方向から見て、電気伝導体１７の内周面の曲率中心は、中心軸線Ｏとほぼ一致している。電気伝導体１７の外周部は、筐体１４から径方向の外側に張り出している。電気伝導体１７は、一対の基板部３７に軸方向に挟まれて固定されている。電気伝導体１７は、例えばアルミニウム合金等により形成されている。電気伝導体１７は、中心軸線Ｏを中心に例えば０°以上１８０°以下となっている。
【0025】
軸方向から見て、筐体１４の重心は、電気伝導体１７の周方向の中央部と、中心軸線Ｏと、を結ぶ直線から離れて位置している。
以下、軸方向から見て、この直線が延びる方向を前後方向（一方向）といい、前後方向に直交する方向を左右方向といい、中心軸線Ｏに対して電気伝導体１７が位置している側を前側といい、これとは反対側を後側という。
第１連結部３６は、第１収容部３５に対して軸方向の一方側に設けられている。
以下、軸方向の一方側を上方といい、これとは反対側を下方という。
以下、軸方向から見て、この直線が延びる方向を前後方向（一方向）といい、前後方向に直交する方向を左右方向といい、中心軸線Ｏに対して電気伝導体１７が位置している側を前側といい、これとは反対側を後側という。
第１連結部３６は、第１収容部３５に対して軸方向の一方側に設けられている。
以下、軸方向の一方側を上方といい、これとは反対側を下方という。
【0026】
第１連結部３６に、図２に示されるように、保持体１６の後述する第２連結部４３が挿通された連結孔３６ａが形成されている。連結孔３６ａは、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第１連結部３６は、軸方向に延びる第２接続部３９を介して第１収容部３５に連結されている。
第２接続部３９は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。第２接続部３９は、中心軸線Ｏを径方向に挟む両側に１つずつ、合計２つ設けられている。第２接続部３９は、電気伝導体１７の周方向の中央部から、中心軸線Ｏを中心に約９０°離れた位置に設けられている。つまり、第２接続部３９は、左右一対設けられている。
第２接続部３９は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。第２接続部３９は、中心軸線Ｏを径方向に挟む両側に１つずつ、合計２つ設けられている。第２接続部３９は、電気伝導体１７の周方向の中央部から、中心軸線Ｏを中心に約９０°離れた位置に設けられている。つまり、第２接続部３９は、左右一対設けられている。
【0027】
保持体１６は、第２収容部４１、取付部４２、および第２連結部４３を備え、モータ１５の駆動時に生ずる回転力を受け止める。保持体１６は、合成樹脂材料等の絶縁材料で形成されている。
【0028】
第２収容部４１は、第１連結部３６の下方に設けられている。第２収容部４１の上面と第１連結部３６の下面との間に、軸方向の隙間が設けられている。第２収容部４１に、モータ１５が収容され保持されている。第２収容部４１の下端部は、上下一対の基板部３７のうち、上側の基板部３７に形成された貫通孔３７ａに挿入されている。モータ１５の出力軸１５ａは、第２収容部４１から下方に突出し、回転子１３に連結されている。これにより、モータ１５は、回転子１３を周方向に回転可能に支持している。
【0029】
取付部４２は、第１連結部３６の上方に設けられている。取付部４２の下面と、第１連結部３６の上面との間に、軸方向の隙間が設けられている。取付部４２に、前後方向に開口した取付孔４２ａが形成されている。取付孔４２ａに、旋回体１２の後述する旋回棒２６の一端部が嵌合されて固定されている。取付部４２の下面に、下方に向けて突出し、第１連結部３６の上面に形成された環状溝３６ｂに、隙間を設けた状態で挿入された突出筒４２ｂが形成されている。
【0030】
第２連結部４３は、第２収容部４１と取付部４２とを連結している。第２連結部４３は、軸方向に延びるとともに、第１連結部３６の連結孔３６ａに挿通されている。第２連結部４３は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第２連結部４３の外周面と、連結孔３６ａの内周面と、の間に隙間が設けられている。
【0031】
第１連結部３６の上面における連結孔３６ａの開口周縁部、および第２収容部４１の上面にそれぞれ、窪み部が形成され、各窪み部に環状のゴム体４４が各別に嵌合されている。これらのゴム体４４内に、第２連結部４３が嵌合されている。第１連結部３６の上面の窪み部に嵌合されたゴム体４４は、取付部４２の下面に当接し、第２収容部４１の上面の窪み部に嵌合されたゴム体４４は、第１連結部３６の下面に当接している。
ゴム体４４を介して、筐体１４および保持体１６が、互いに弾性変位可能に連結されている。なお、ゴム体４４を設けず、筐体１４および保持体１６が、互いに相対変位可能に連結されてもよい。
ゴム体４４を介して、筐体１４および保持体１６が、互いに弾性変位可能に連結されている。なお、ゴム体４４を設けず、筐体１４および保持体１６が、互いに相対変位可能に連結されてもよい。
【0032】
回転子１３は、図３に示されるように、本体部２１と、磁性体２２および非磁性体２３と、一対の弾性連結片２４と、を備えている。
【0033】
本体部２１は、径方向の中央部に位置してモータ１５の出力軸１５ａに連結されている。本体部２１は、合成樹脂材料等の絶縁材料で形成されている。
磁性体２２および非磁性体２３は、重量が互いに異なっているとともに、本体部２１を径方向に挟む位置に各別に設けられている。磁性体２２は、径方向に並べられた複数の磁石となっている。複数の磁石は、互いに異なる磁極が径方向で隣接するように設けられている。
非磁性体２３の重量が、磁性体２２の重量より重くなっている。なお、非磁性体２３の重量を、磁性体２２の重量以下としてもよい。
磁性体２２および非磁性体２３は、重量が互いに異なっているとともに、本体部２１を径方向に挟む位置に各別に設けられている。磁性体２２は、径方向に並べられた複数の磁石となっている。複数の磁石は、互いに異なる磁極が径方向で隣接するように設けられている。
非磁性体２３の重量が、磁性体２２の重量より重くなっている。なお、非磁性体２３の重量を、磁性体２２の重量以下としてもよい。
【0034】
一対の弾性連結片２４は、本体部２１と、磁性体２２および非磁性体２３と、を各別に連結するとともに、弾性変形可能に形成されている。弾性連結片２４は、合成樹脂材料等の絶縁材料で形成されている。
弾性連結片２４は、一対の第３連結部（連結部）３１と、周面部３２と、を備え、本体部２１に連結されることで、軸方向から見て閉曲線を呈する。
弾性連結片２４は、一対の第３連結部（連結部）３１と、周面部３２と、を備え、本体部２１に連結されることで、軸方向から見て閉曲線を呈する。
【0035】
一対の第３連結部３１は、本体部２１から径方向の外側に向かうに従い、互いが周方向に離れる向きに延びている。第３連結部３１は、表裏面が周方向を向く板状に形成されている。第３連結部３１は、軸方向から見て直線状に延びている。
周面部３２は、一対の第３連結部３１における径方向の外端部同士を連結し、周方向に延びている。周面部３２は、表裏面が径方向を向く板状に形成されている。
磁性体２２および非磁性体２３は、周面部３２に設けられている。図示の例では、磁性体２２および非磁性体２３は、周面部３２における周方向の中央部に設けられている。周面部３２の径方向の剛性は、第３連結部３１の径方向の剛性より低くなっている。
周面部３２は、一対の第３連結部３１における径方向の外端部同士を連結し、周方向に延びている。周面部３２は、表裏面が径方向を向く板状に形成されている。
磁性体２２および非磁性体２３は、周面部３２に設けられている。図示の例では、磁性体２２および非磁性体２３は、周面部３２における周方向の中央部に設けられている。周面部３２の径方向の剛性は、第３連結部３１の径方向の剛性より低くなっている。
【0036】
回転子１３の回転時に、磁性体２２が、電気伝導体１７の設けられている周方向の位置に達すると、電気伝導体１７に径方向で近接することで、電気伝導体１７において磁場が変化する。
回転子１３が、周方向に回転する過程において、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子１３、モータ１５、および保持体１６が、中心軸線Ｏから非磁性体２３側に向かう向きに、筐体１４に対して変位するように径方向に振動する。なお、このような構成は、例えば、磁性体２２および非磁性体２３の各重量、弾性連結片２４の剛性、および回転子１３の回転速度等を調整することで得ることができる。
回転子１３が、周方向に回転する過程において、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子１３、モータ１５、および保持体１６が、中心軸線Ｏから非磁性体２３側に向かう向きに、筐体１４に対して変位するように径方向に振動する。なお、このような構成は、例えば、磁性体２２および非磁性体２３の各重量、弾性連結片２４の剛性、および回転子１３の回転速度等を調整することで得ることができる。
【0037】
旋回体１２は、図１に示されるように、旋回棒２６、支持部２７、およびバランサー２８を備えている。
【0038】
旋回棒２６は前後方向に延びている。旋回棒２６の一端部は、保持体１６の取付部４２の取付孔４２ａに嵌合されて固定されている。
支持部２７は、旋回棒２６における前後方向の途中位置を、軸方向に延びる回転軸線Ｌ回りに回転可能に支持している。支持部２７は、旋回棒２６における前後方向の途中位置に設けられた被支持部２６ａを支持している。支持部２７および被支持部２６ａのうちのいずれか一方は、回転軸線Ｌと同軸に配設されていずれか他方に向けて突出した軸部とされ、いずれか他方に、軸部が回転軸線Ｌ回りに回転可能に嵌合された孔部が形成されている。軸部および孔部は、例えば円錐形状に形成される。
バランサー２８は、旋回棒２６において、被支持部２６ａより前後方向の他端部側に位置する部分に取付けられ、軸方向に直交する水平方向に対する旋回棒２６の傾き姿勢を決める。図示の例では、バランサー２８は、旋回棒２６の他端部に取付けられ、旋回棒２６は、水平方向に沿って延びている。
支持部２７は、旋回棒２６における前後方向の途中位置を、軸方向に延びる回転軸線Ｌ回りに回転可能に支持している。支持部２７は、旋回棒２６における前後方向の途中位置に設けられた被支持部２６ａを支持している。支持部２７および被支持部２６ａのうちのいずれか一方は、回転軸線Ｌと同軸に配設されていずれか他方に向けて突出した軸部とされ、いずれか他方に、軸部が回転軸線Ｌ回りに回転可能に嵌合された孔部が形成されている。軸部および孔部は、例えば円錐形状に形成される。
バランサー２８は、旋回棒２６において、被支持部２６ａより前後方向の他端部側に位置する部分に取付けられ、軸方向に直交する水平方向に対する旋回棒２６の傾き姿勢を決める。図示の例では、バランサー２８は、旋回棒２６の他端部に取付けられ、旋回棒２６は、水平方向に沿って延びている。
【0039】
以上説明したように、本実施形態による旋回装置１によれば、本体部２１に対して弾性変位可能に設けられた磁性体２２および非磁性体２３の各重量が互いに異なり、筐体１４および保持体１６が、互いに相対変位可能に連結されているので、回転子１３が周方向に回転すると、回転子１３にモータ１５を介して連結されている保持体１６が、回転子１３とともに、筐体１４に対して径方向に振動する。
また、回転子１３が周方向に回転する過程において、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子１３、モータ１５、および保持体１６が、中心軸線Ｏから非磁性体２３側に向かう向きに、筐体１４に対して変位するように径方向に振動する構成とされている。
したがって、回転子１３の回転時に、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並び、前述の振動が発生すると、磁性体２２および非磁性体２３が有する慣性マスにより、弾性連結片２４が径方向に弾性変形して、非磁性体２３の回転半径が短くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、非磁性体２３の角速度が増加し、また、磁性体２２の回転半径は長くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、磁性体２２の角速度は低下する。
また、回転子１３が周方向に回転する過程において、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子１３、モータ１５、および保持体１６が、中心軸線Ｏから非磁性体２３側に向かう向きに、筐体１４に対して変位するように径方向に振動する構成とされている。
したがって、回転子１３の回転時に、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並び、前述の振動が発生すると、磁性体２２および非磁性体２３が有する慣性マスにより、弾性連結片２４が径方向に弾性変形して、非磁性体２３の回転半径が短くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、非磁性体２３の角速度が増加し、また、磁性体２２の回転半径は長くなることで、角運動量保存の法則に基づいて、磁性体２２の角速度は低下する。
【0040】
また、筐体１４の周方向の一部に、電気伝導体１７が設けられているので、磁性体２２が、電気伝導体１７の設けられている周方向の位置に達すると、電気伝導体１７において磁場が変化し、磁性体２２および電気伝導体１７に、互いに逆向きで同じ大きさの力が発生する。この力の大きさは、回転子１３の回転速度と、回転子１３および筐体１４の相対速度と、の和に比例する。
これに対し、非磁性体２３が、電気伝導体１７の設けられている周方向の位置に達しても、電気伝導体１７において磁場が変化することはない。
これに対し、非磁性体２３が、電気伝導体１７の設けられている周方向の位置に達しても、電気伝導体１７において磁場が変化することはない。
【0041】
以下、具体的に説明する。
【0042】
図４に示されるように、回転子１３が、軸方向から見て、時計回りに回転する場合に、非磁性体２３が、電気伝導体１７の設けられている前側に達すると、電気伝導体１７において磁場が変化せず、前述の振動に起因して、非磁性体２３の慣性マスにより弾性連結片２４が弾性変形することで、回転半径が短くなった非磁性体２３の時計回り（左向き）の角速度が増加する一方、前述の振動に起因して、磁性体２２の慣性マスにより弾性連結片２４が弾性変形することで、回転半径が長くなった磁性体２２の時計回り（右向き）の角速度は減少する。したがって、この状態では、回転子１３にトータルで左向きの運動量（以下、左運動量という）が生ずる。
【0043】
その後、非磁性体２３が、電気伝導体１７の設けられている前側を周方向に通過し、図５に示されるように、磁性体２２が、電気伝導体１７の設けられている前側に達すると、後側に位置して前述と同様に回転半径が短くなった非磁性体２３の時計回り（右向き）の角速度が増加する一方、前述と同様に回転半径が長くなった磁性体２２の時計回り（左向き）の角速度は減少する。したがって、この状態では、回転子１３にトータルで右向きの運動量（以下、右運動量という）が生ずる。
【0044】
この右運動量によって、図５に二点鎖線で示されるように、回転子１３が、電気伝導体１７に対して右側に移動した状態では、磁性体２２が、電気伝導体１７における周方向の中央部を通過する過程で、電気伝導体１７から徐々に径方向の内側に離れるように移動するので、電気伝導体１７において磁場が変化して、磁性体２２には電気伝導体１７に向かう吸引力がかかることで、磁性体２２の回転半径が長くなり、磁性体２２の角速度が減少する。したがって、前述の右運動量が増加して前述の左運動量より大きくなる。
以上より、回転子１３が１回転する間に、回転子１３、モータ１５、および保持体１６は、トータルで右向きの運動量を得る。
以上より、回転子１３が１回転する間に、回転子１３、モータ１５、および保持体１６は、トータルで右向きの運動量を得る。
【0045】
次に、筐体１４について説明する。
磁性体２２および非磁性体２３の各重量が互いに異なっているので、回転子１３が時計回りに回転すると、筐体１４は反時計回りに揺動円運動し、また、磁性体２２が、揺動円運動している筐体１４に設けられた電気伝導体１７の位置している前側に達すると、磁性体２２と電気伝導体１７との間に生ずる吸引力によって、筐体１４に後ろ向きの力がかかり、筐体１４の回転半径が短くなり、筐体１４の角速度が増加する。この際、回転子１３、モータ１５、および保持体１６には、前述のように右向きの運動量が生じ、筐体１４には右向きの運動量が生じているため、筐体１４の角速度の増加に伴い、筐体１４にかかる右向きの運動量が増加する。一方、非磁性体２３が、電気伝導体１７の設けられている前側に達すると、筐体１４の角速度は変化せず、回転子１３、モータ１５、および保持体１６には右向きの運動量が生じ、筐体１４には左向きの運動量が生ずる。
以上より、回転子１３が１回転する間に、筐体１４は、トータルで右向きの運動量を得る。
これにより、回転子１３が１回転する間に、回転子１３、保持体１６、および筐体１４の全てが、右向きの運動量を得ることとなり、推力発生装置１１全体に右向きの推力を生じさせることができる。
磁性体２２および非磁性体２３の各重量が互いに異なっているので、回転子１３が時計回りに回転すると、筐体１４は反時計回りに揺動円運動し、また、磁性体２２が、揺動円運動している筐体１４に設けられた電気伝導体１７の位置している前側に達すると、磁性体２２と電気伝導体１７との間に生ずる吸引力によって、筐体１４に後ろ向きの力がかかり、筐体１４の回転半径が短くなり、筐体１４の角速度が増加する。この際、回転子１３、モータ１５、および保持体１６には、前述のように右向きの運動量が生じ、筐体１４には右向きの運動量が生じているため、筐体１４の角速度の増加に伴い、筐体１４にかかる右向きの運動量が増加する。一方、非磁性体２３が、電気伝導体１７の設けられている前側に達すると、筐体１４の角速度は変化せず、回転子１３、モータ１５、および保持体１６には右向きの運動量が生じ、筐体１４には左向きの運動量が生ずる。
以上より、回転子１３が１回転する間に、筐体１４は、トータルで右向きの運動量を得る。
これにより、回転子１３が１回転する間に、回転子１３、保持体１６、および筐体１４の全てが、右向きの運動量を得ることとなり、推力発生装置１１全体に右向きの推力を生じさせることができる。
【0046】
以上とは逆に、回転子１３が、軸方向から見て、反時計回りに回転する場合、推力発生装置１１全体に生ずる推力は左向きとなる。
なお、磁性体２２が、電気伝導体１７の設けられている前側を周方向に通過した後、再度、この位置に到達するまでの間に、モータ１５からの回転トルクによって、回転子１３の回転速度は回復する。
なお、磁性体２２が、電気伝導体１７の設けられている前側を周方向に通過した後、再度、この位置に到達するまでの間に、モータ１５からの回転トルクによって、回転子１３の回転速度は回復する。
【0047】
そして、保持体１６に固定された旋回棒２６が前後方向に延びているので、推力発生装置１１に、前述したような、軸方向から見て前後方向に交差する向きの推力が生ずると、旋回棒２６が、推力発生装置１１およびバランサー２８とともに、回転軸線Ｌ回りに旋回することとなる。
これにより、例えば燃焼ガス等を噴射しなくても、推力を発生させて旋回棒２６を旋回させることができる。
これにより、例えば燃焼ガス等を噴射しなくても、推力を発生させて旋回棒２６を旋回させることができる。
【0048】
非磁性体２３の重量が、磁性体２２の重量より重くなっているので、回転子１３が周方向に回転する過程において、磁性体２２および非磁性体２３が、電気伝導体１７と前後方向に並んだときに、軸方向から見て、回転子１３、モータ１５、および保持体１６が、中心軸線Ｏから非磁性体２３側に向かう向きに、筐体１４に対して変位するように径方向に振動する構成を容易に得ることができるとともに、大きな推力を容易に生じさせることができる。
【0049】
筐体１４および保持体１６が、互いに弾性変位可能に連結されているので、回転子１３が周方向に回転したときに、筐体１４および保持体１６を円滑に相対変位させることができる。
【0050】
弾性連結片２４が、周面部３２および一対の連結部３１を備え、本体部２１に連結されることで、軸方向から見て閉曲線を呈するので、弾性連結片２４の剛性を容易に調整することができるとともに、負荷を抑えながら、径方向の弾性変形量を大きく確保することができる。
【0051】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0052】
例えば、保持体１６の取付部４２を、筐体１４の下方に設けてもよい。
【0053】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態および変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0054】
１ 旋回装置
１１ 推力発生装置
１２ 旋回体
１３ 回転子
１４ 筐体
１５ モータ
１６ 保持体
１７ 電気伝導体
２１ 本体部
２２ 磁性体
２３ 非磁性体
２４ 弾性連結片
２６ 旋回棒
２７ 支持部
２８ バランサー
３１ 第３連結部（連結部）
３２ 周面部
Ｌ 回転軸線
Ｏ 中心軸線
１１ 推力発生装置
１２ 旋回体
１３ 回転子
１４ 筐体
１５ モータ
１６ 保持体
１７ 電気伝導体
２１ 本体部
２２ 磁性体
２３ 非磁性体
２４ 弾性連結片
２６ 旋回棒
２７ 支持部
２８ バランサー
３１ 第３連結部（連結部）
３２ 周面部
Ｌ 回転軸線
Ｏ 中心軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】