ジャイロユニット
【課題】ジャイロユニット単独でコマ玩具として遊ぶことができるとともに、他の動作玩具の動力源として利用することができる発展性のあるジャイロユニットを提供すること。
【解決手段】ユニットケース１の内部に２つのフライホイール４を所定間隔を置いて配置し、該フライホイール４の中心を回転軸１７で連結するとともに、該回転軸１７の両端をユニットケース１の両側面に設けた軸受け１０に回転自在に軸支させ、上記回転軸１７に直交する方向に配置した出力軸１７の一端には上記回転軸１７設けたピニオンギヤ３０に噛合するクラウン歯車３１を固定し、他端はユニットケース１から外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車３３を固定し、上記フライホイール４には上記ユニットケース１の貫通口２から差し込まれたラックベルト３に噛み合う歯車１６を設けた。
【解決手段】ユニットケース１の内部に２つのフライホイール４を所定間隔を置いて配置し、該フライホイール４の中心を回転軸１７で連結するとともに、該回転軸１７の両端をユニットケース１の両側面に設けた軸受け１０に回転自在に軸支させ、上記回転軸１７に直交する方向に配置した出力軸１７の一端には上記回転軸１７設けたピニオンギヤ３０に噛合するクラウン歯車３１を固定し、他端はユニットケース１から外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車３３を固定し、上記フライホイール４には上記ユニットケース１の貫通口２から差し込まれたラックベルト３に噛み合う歯車１６を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロユニット、詳しくは内装したフライホイールを回転させてコマとしても動作させることができるとともに、動作玩具の動力としての機能を備えたジャイロユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジャイロ機能を利用した玩具として、本出願人の出願になるコマ玩具がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このコマ玩具は、従来のコマ玩具が発射装置を用いて回転させる代わりに、玩具本体の内部にはジャイロホイールを回転自在に設け、玩具本体にはジャイロホイールの回転軸と同軸上に設けられた歯車と噛合するラックベルトを横から挿通する貫通口を形成し、貫通口から差し込んだラックベルトを引き操作することにより、玩具本体は回転しないが、ジャイロホイールを勢いよく回転させることができ、ジャイロ効果を利用して曲ゴマとしての遊びを楽しむことができるようにしたものである。
【特許文献１】実用新案登録第３０９７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題点は、上述のコマ玩具は玩具本体が回転する通常のコマと同じ遊びができるとともに、曲ゴマとして遊ぶことができるようにしたものであるが、あくまで、コマ玩具単体で遊ぶものであり、発展性のない点であった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決し、ジャイロユニット単独でコマ玩具として遊ぶことができるとともに、他の動作玩具の動力源として利用することができる発展性のあるジャイロユニットと動作玩具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】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係るジャイロユニットは、以下の用件を備えることを特徴とする。
（イ）円盤状のユニットケースの内部には２枚のフライホイールが所定間隔を置いて対向して配置され、該２枚のフライホイールの中心を回転軸で連結するとともに、該回転軸の両端はユニットケースの両側面に設けた軸受けに回転自在に軸支させたこと
（ロ）上記ユニットケースには上記回転軸に直交する方向に出力軸を配置し、該出力軸の一端には上記回転軸のほぼ中央に設けたピニオンギヤに噛合するクラウン歯車を固定し、他端はユニットケースから外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車を固定したこと
（ハ）上記フライホイールの側面には、上記ユニットケースの貫通口から差し込まれたラックベルトに噛み合う歯車を設け、上記フライホイールはラックベルトの引き操作で回転させられること
【０００７】
なお、前記ジャイロユニットは前記フライホイールの回転軸を垂直状態にし、該回転軸の先端を接地させ、単独でコマのモードを実行することができるようにしてもよい。
【０００８】
また、前記ジャイロユニットは動作玩具に着脱可能に形成され、装着時には前記駆動歯車が動作玩具の動作機構に連係し、ジャイロユニットを動力源として利用することができるようにしてもよい。
【０００９】
さらに、前記ジャイロユニットは前記動作機構を動作させるとともに、該動作機構はジャイロユニットを回動動作させ、該ジャイロユニットにジャイロ効果を発揮させることにより、動作玩具はジャイロユニットのジャイロ効果により左右に揺動しながら走行などの動作を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フライホイールの回転軸から直接出力を取り出すのではないので、ジャイロユニットを左右対称に形成することができるとともに、回転軸に直交する方向から出力を取り出すことができユニット全体のバランスがとれ単独でも動力源としても使用することができる多機能のジャイロユニットを実現することができる。
【００１１】
また、本発明に係るジャイロユニットを動作玩具に装着した時には動力を供給するとともにジャイロ効果を積極的に利用した動きをさせることが可能になり、動作玩具を走行などの動作に加え左右への揺動動作が加わり従来の動作玩具では味わえない複雑な動作を楽しむことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
円盤状のユニットケースの内部には２枚のフライホイールが所定間隔を置いて対向して配置され、該２枚のフライホイールの中心を回転軸で連結するとともに、該回転軸の両端はユニットケースの両側面に設けた軸受けに回転自在に軸支させるとともに、上記ユニットケースには上記回転軸に直交する方向に出力軸を配置し、該出力軸の一端には上記回転軸のほぼ中央に設けたピニオンギヤに噛合するクラウン歯車を固定し、他端はユニットケースから外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車を固定し、上記フライホイールの側面には、上記ユニットケースの貫通口から差し込まれたラックベルトに噛み合う歯車を設け、ラックベルトの引き操作でフライホイールを回転させることができるようにした。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係るジャイロユニットの斜視図を示し、このジャイロユニットＡはユニットケース１に形成された貫通口２にラックベルト３を差し込み、差し込んだラックベルト３を勢いよく引き抜くことにより内装したフライホイール４を回転させ、ジャイロユニットを単独でコマ玩具として作動させることができるとともに、フライホイール４の回転力を動力源として利用し、他の動作玩具を作動させることができるようにしたものである。
【００１４】
ジャイロユニットＡは、図２に示すように、左ケース１ａと右ケース１ｂとを合体させて円盤状に形成したユニットケース１の内部に２枚のフライホイール４と、この２枚のフライホイール４の間に配置されたギヤボックス５とから構成されている。
【００１５】
左ケース１ａと右ケース１ｂとはそれぞれ周方向にネジ孔を有する４つの張り出し片６が形成され、上下には軸孔７を有する凸部８が形成され、張り出し片６同士と凸部８同士とが重なるように左ケース１ａと右ケース１ｂとを合わせてネジ止めし、固定リング９を凸部８に嵌め合わせることによりユニットケース１を形成することができるようになっている。
【００１６】
なお、左ケース１ａと右ケース１ｂとの側面中央には後述するフライホイール４の回転軸１７を回転自在に軸支する軸受け１０が形成され、底部には円柱状の係合凸部１１がそれぞれ下方に突出して形成されている（図３参照）。
【００１７】
フライホイール４は真鍮等の金属からなる半円形の板部材１２を上下に連結し、外側面に形成された凹部１３に円板状の連結板１４を嵌め込み、ネジ１５で固定して円板状に形成したものである。そして連結板１４の外側面には歯車１６が一体に形成されている。２つの連結板１４は中心が回転軸１７に固定され、回転軸１７の両端はユニットケース１の軸受け１０に回転自在に軸支され、回転軸１７が軸受け１０に軸支されたフライホイール４は回転軸１７とともにユニットケース１内で高速回転できるようになっている。
【００１８】
なお、連結板１４に形成された歯車１６は、ユニットケース１に形成された貫通口２にラックベルト３を挿通させたときラックベルト３のラックギヤ３ａが噛み合うようになっている。
【００１９】
そして、上記回転軸１７の中間にはギヤボックス５が配置されている。このギヤボックス５はフライホイール４の回転力を外部に出力するためのもので、ボックス２５と蓋体２６とで構成され、ボックス２５の両側面には上記回転軸１７を通す凹部２７が形成され、前後の上端にはフック２８が形成され、フック２８を蓋体２６の開口部２９に係止させることによりギヤボックス５が回転軸１７に支持されるようになっている。
【００２０】
回転軸１７のギヤボックス５内に位置する部分にはピニオンギヤ３０が取り付けられ、このピニオンギヤ３０にはクラウン歯車３１が噛み合っている。このクラウン歯車３１は出力軸３２の上端に固定されている。この出力軸３２は上記回転軸１７に直交する方向に配置されるとともに、ボックス２５の底部を貫通し、さらにケース体１の凸部８に形成された軸孔７を貫通して下方に突出し、下端にはウォームギヤ３３が固定されている。
【００２１】
上記構成のジャイロユニットＡは、ユニットケース１に形成された貫通口２にラックベルト３を挿通するとラックベルト３のラックギヤ３ａはフライホイール４の連結板１４に形成された歯車１６に噛み合っているので、ラックベルト３を勢いよく引き抜くと、歯車１６を勢いよく回転させるので歯車１６と一体のフライホイール４は勢いよく回転する。このフライホイール４の回転軸１７には所定間隔を置いて対向してフライホイール４が固定されているので２つのフライホイール４は回転軸１７とともに勢いよく回転することになる。
【００２２】
ジャイロユニットＡは左右対称に形成されているので、ラックベルト３は左右いずれの貫通口から差し込んでもかまわず、上の貫通口から差し込んだ場合と下の貫通口から差し込んだ場合、前側の貫通口から差し込んだ場合と後側の貫通口から差し込んだ場合とではフライホイールの回転方向が異なる。
【００２３】
ジャイロユニットＡは内部で回転するフライホイール４でジャイロ効果を発揮するとともに２枚のフライホイールが回転するので、慣性力が大きくなり、図４（ａ）に示すように、載置面に横に置くとコマ玩具のように回転し、図４（ｂ）に示すように、載置面に縦に置くとその姿勢のまま単独で振動しながら載置面上をゆっくり移動させて遊ぶことができる。
【００２４】
なお、上述のジャイロ効果とは、フライホイールが垂直方向に回転しているときに、水平方向に回転力を加えると、上下方向にジャイロモーメントが生じるようになっているもので、図５（ａ）の左側面図に示すように、フライホイールを時計方向（矢印ａ方向）に回転させた状態で、図５（ｂ）の平面図に示すように、ジャイロユニットに時計方向（矢印ｂ方向）の回転力を与えた場合は、図５（ｃ）の正面図に示すように、ジャイロモーメントが時計方向（矢印ｃ）に発生し、図５（ｂ）の平面図に示すように、ジャイロユニットに反時計方向（矢印ｄ方向）の回転力を与えた場合は、図５（ｃ）の正面図に示すように、ジャイロモーメントが時計方向（矢印ｅ方向）に発生する、公知の効果である。
【００２５】
次に、上述のジャイロユニットを動作玩具の動力源として利用する場合について説明する。
【００２６】
図６は、動作玩具Ｂが一輪車の場合を示し、この一輪車は上述のジャイロユニットＡを動力源として走行するもので、板状のリング４０とジャイロユニットＡを保持するホルダー４１と、このホルダー４１をリング４０に取り付ける２枚の取付板４２とから構成され、ホルダー４１には駆動機構Ｄが配置されている。
【００２７】
図７に示すように、上記取付板４２は略コ字状に曲折し、横板４２ａの上下面にはそれぞれ係止片４３が突出形成され、この係止片４３をリング４０の周面の直径方向に対称に形成された係止孔４４に、リング４０の内周面側から嵌め込むことによりリング４０に取り付けることができるようになっている。
【００２８】
なお、上記取付板４２の縦板４２ｂの中央には後述するホルダー４１の側板４６に形成された支軸４７を軸支し、ホルダー４１を回動可能に保持する軸受け５５が形成されるとともに、この軸受け５５を挟んで上下に係合孔５６がそれぞれ形成されている。
【００２９】
ホルダー４１は箱状の基台４５の両側部から上方に立設した側板４６でジャイロユニットＡを両側から挟むように保持するとともに、側板４６の上に形成された係止孔４８に天板４９に形成されたフック５０を係止することによりジャイロユニットＡを基台４５上に固定することができるようになっている。
【００３０】
なお、上記基台４５にはジャイロユニットＡのウォームギヤ３３を差し込む開口部５１と、ジャイロユニットＡの底面に形成された係合凸部１１を係合させる係合孔５２とが形成され、天板４９には中央にジャイロユニットＡの上側に取り付けられた固定リング９を嵌め合わせる嵌合孔５３が形成され、開口部５１からウォームギヤ３３を差込むとともに、係合凸部１１を係合孔５２に係合させ、上から天板４９の嵌合孔５３に固定リング９を嵌め合わせ、フック５０を係止孔４８に係止することによりホルダー４１にジャイロユニットＡを固定することができるようになっている。
【００３１】
そして、上記基台４５の内部に配置された駆動機構Ｄは、ジャイロユニットＡの出力軸３２に固定されたウォームギヤ３３に噛み合う平歯車５９と、この平歯車５９にクラッチ６１を介して連結される回転軸６２と、この回転軸６２に一端に固定された小プーリー６３と、ホルダー４１の側板４６に形成された支軸４７に回転可能に軸支されたプーリー６４とで構成され、小プーリー６３が回転するとゴムベルト６５を介してプーリー６４が回転するようになっている。
【００３２】
上記回転軸６２の両側には座金７０、７０が固定され、平歯車５９はフリクション板６０にクラッチ６１とともに圧接するようにスプリング７１で押し付けられている。このスプリング７２はワッシャー７２とワッシャー７３との間に配置され、ワッシャー７３は回転軸６２に固定され、ワッシャー７２はクラッチ６１の支軸に嵌め合わされている。上記回転軸６２は座金７０が、基台４５の支持溝７４に支持され底面から底板７５をネジ止めすることによって、基台４５に対しフリーに回転できるようになっている。
【００３３】
なお、符号７６はスイッチレバーを示し、平歯車５９をスプリング７１に抗してフリクション板６０から引き離し、フリクション板６０と平歯車５９との間にこのスイッチレバー７６の先端部７６ａを割り込ませると、平歯車５９はスイッチレバー７６の先端部７６ａに当接し、フリクション板６０から離反するとともに、平歯車５９とジャイロユニットＡのウォームギヤ３３との噛み合いが外れた状態（以下、この状態をスイッチレバーによる駆動機構ＤのＯＦＦ状態と呼ぶ）を維持することができるようになっている。
【００３４】
そして、プーリー６４の外側面には軸孔６６を中心に対称に２つの係合凸部６７が突出して形成され、支軸４７が取付板４２の軸受け５５に支持され、係合凸部６７が係合孔５６にそれぞれ係合するようになっており、プーリー６４が回転して取付板４２が回転し、リング４０が回転してもホルダー４１は支軸４７が取付板４２の軸受け５５に軸支されるとともに重心が下部に位置するように図示しない錘部材が基台４５に取り付けられているので、ホルダー４１は支軸４７が取付板４２の軸受け５５に支持されて、常に垂直状態を維持でき、リング４０が回転してもリング４０に連動して前後に回転しないようになっている。
【００３５】
なお、図７上で右のプーリー６４は右側の側板４６の支軸４７を右側の取付板４２に支持させるためのもので、ベルト６５が掛けられることはない。
【００３６】
上記構成の一輪車によれば、先ずホルダー４１の基台４５にジャイロユニットＡを固定する。この時、ウォームギヤ３３を開口部５１から差込むとともに、係合凸部１１を係合孔５２に係合させ、上から天板４９の嵌合孔５３に固定リング９を嵌め合わせ、フック５０を係止孔４８に係止することによりホルダー４１にジャイロユニットＡを固定することができる。
【００３７】
次に、支軸４７にプーリー６４の軸孔６６を嵌め、左のプーリー６４と小プーリー６３との間にベルト６５を掛け渡した後、支軸４７を取付板４２の軸受け５５に挿通させるとともに、係合凸部６７を係合孔５６に嵌め合わせ、ホルダー４１の両側にプーリー６４を介して取付板４２を取り付けた状態で、係止片４３を係止孔４４に嵌め合わせれば、取付板４２を介してＡを取り付けたホルダー４１をリング４０に取り付けることができる（図８（ａ）参照）。
【００３８】
次に、平歯車５９をスプリング７１に抗してフリクション板６０から引き離し、スイッチレバー７６の先端部７６ａを平歯車５９とフリクション板６０との間にセットする（図９（ａ）参照）。この状態では上述したようにジャイロユニットＡのウォームギヤ３３と平歯車５９との噛み合いは外れ、駆動機構ＤはＯＦＦ状態になっている。
【００３９】
この状態でジャイロユニットＡの貫通口２にラックベルト３を充分に差し込み、勢いよく引き抜くとフライホイールが勢いよく回転してウォームギヤ３３が回転するので、図９（ｂ）に示すように、スイッチレバー７６を上方に回動操作して先端部７６ａによる平歯車５９とフリクション板６０との乖離を解除する。平歯車５９はスプリング７１に付勢されてフリクション板６０に圧接すると同時にジャイロユニットＡのウォームギヤ３３に噛み合うので、平歯車５９の回転が始まり、クラッチ６１を介して回転軸６２が回転するので小プーリー６３が回転する。
【００４０】
小プーリー６３が回転するとベルト６５を介してプーリー６４が回転し、このプーリー６４が固定された取付板４２が回転する。取付板４２が回転するとリング４０が回転するが、ホルダー４１は支軸４７が取付板４２に回転自在に軸支され、ホルダー４１は重心が低い位置に設定されているので、ホルダー４１（ジャイロユニットＡ）は垂直の状態を維持しながら、小プーリー６３、ベルト６５を介してプーリー６４（支持板４２）を回転させるので、図８（ｂ）に示すように、図面上で反時計方向に回転しながら左方向に走行させることができる。この時、一輪車はジャイロユニットのフライホイール４が垂直方向に回転しているので姿勢を垂直状態に維持するジャイロ効果で、倒れることなく走行させることができる。
【００４１】
次に、動作玩具Ｂが四輪車の場合を図１０の斜視図と、図１１の分解斜視図とで説明する。この四輪車は上述のジャイロユニットＡを動力源として走行するもので、車台８０と、車台８０の上にジャイロユニットＡを保持する保持枠８１とから構成され、車台８０には動輪８２と自由輪８３が配置されるとともに、動輪８２を回転させる駆動機構Ｄが配置されている。
【００４２】
車台８０は基台８５、底板８６、固定枠８７とから構成され、基台８５の下方から底板８６がネジ止めされ、基台８５と底板８６で形成される空間には駆動機構Ｄが配置され、動輪８２の車軸８４が軸受け８８に、自由輪８３の車軸８９が軸受け９０にそれぞれ回転自在に軸支されている。この駆動機構Ｄは上述の一輪車と同様に、ジャイロユニットＡの出力軸３２に固定されたウォームギヤ３３に噛み合う平歯車９１と、この平歯車９１にクラッチ９２を介して連結される回転軸９３と、この回転軸９３の一端に固定されたプーリー９４と、動輪８２の車軸８４に固定されたプーリー９５とで構成され、プーリー９４が回転するとゴムベルト９６を介してプーリー９５が回転し、動輪８２が回転するようになっている。
【００４３】
なお、動輪８２の外側の車軸８４に固定された補助輪９７と、自由輪８３の外側の車軸８９に固定された補助輪９８とは、それぞれ動輪８２、自由輪８３よりも小さな径の車輪で、四輪車が傾いたとき接地するようになっているものである。
【００４４】
上記回転軸９３の両側には偏心軸１００を備えたクランク板１０１が左右逆位相に固定され、平歯車９１はフリクション板１０２にクラッチ９２とともに圧接するようにスプリング１０３で押し付けられている。このスプリング１０３はワッシャー１０４とワッシャー１０５との間に配置され、ワッシャー１０４は回転軸９３に固定され、ワッシャー１０５はクラッチ９２の支軸９２ａに嵌め合わされている。
【００４５】
基台８５の上面の両側には縦長のガイド孔１１０が形成され、そのガイド孔１１０の内側にはそれぞれ２本のレール１１１が形成されている。上記ガイド孔１１０には基台８５上に配置されるスライダ１１２、１１３のガイド板１１４、１１５が差し込まれ、このガイド板１１４、１１５に形成された縦長のガイド溝１１６、１１７には上述のクランク板１０１の偏心軸１００が係合し、回転軸９３が回転するとスライダ１１２、１１３は互いに逆方向に前後往復スライドするようになっている。なお、上記レール１１１はスライダ１１２、１１３と基台８５との接触面積を小さくし往復スライドがスムーズにできるようにするためのものである。
【００４６】
そして、上記基台８５の上面には固定枠８７がネジ止めされている。この固定枠８７は保持枠８１を固定するとともに、上述のスライダ１１２、１１３をガイドする機能を備えたもので固定枠８７の三方の側面に形成された係止孔１２０、１２１、１２２に、保持枠８１の３つの脚片１２５、１２６、１２７の内壁面に形成された係止凸部１２８、１２９、１３０それぞれを嵌め合わせることにより、固定枠８７（基台８０）に保持枠８１を固定することができるとともに、固定枠８７の両側の底面に形成された凹溝１３１がスライダ１１２、１１３を上からガイドするようになっている。
【００４７】
なお、スライダ１１２、１１３の対向する面には切り欠き１３２、１３３が形成され、この切り欠き１３２、１３３にはジャイロユニットＡの底部に形成された係合凸部１１が係合するようになっている。
【００４８】
上記構成の四輪車によれば、先ずジャイロユニットＡを車台８０に取り付ける。このときウォームギヤ３３を基台８５の上面に形成された開口部１３５から差込むとともに、係合凸部１１を切り欠き１３２、１３３に係合させ、上から８１の軸受け１３６に固定リング９を嵌め合わせ、係止凸部１２８、１２９、１３０を固定枠８７の三方の側面に形成された係止孔１２０、１２１、１２２に係止することにより車台８０にジャイロユニットＡを取り付けることができる（図１０参照）。
【００４９】
次に、平歯車９１をフリクション板１０２から手で引き離し、スイッチレバー１３７の先端部１３７ａを平歯車９１とフリクション板１０２の間にセットする。この状態では上述したようにジャイロユニットＡのウォームギヤ３３と平歯車９１との噛み合いは外れ、駆動機構ＤはＯＦＦ状態になっている。
【００５０】
この状態で、図１２（ａ）に示すように、ジャイロユニットＡの貫通口２にラックベルト３を充分に差し込み、勢いよく引き抜くとフライホイール４が勢いよく矢印ａ方向に回転してウォームギヤ３３が回転するので、スイッチレバー１３７を操作して平歯車９１とフリクション板１０２との乖離を解除する。平歯車９１はスプリング１０３に付勢されてフリクション板１０２に圧接すると同時にジャイロユニットＡのウォームギヤ３３に噛み合うので、平歯車９１が回転し、クラッチ９２を介して回転軸９３が回転し、この回転軸９３に固定されたプーリー９４が回転する。プーリー９４が回転するとベルト９６を介してプーリー９５が回転し、このプーリー９５が固定された車軸８４が回転する。車軸８４が回転すると動輪８２が回転するので、四輪車は動輪８２の回転によって、図１２（ｂ）に示すように、前進走行する。
【００５１】
なお、回転軸９３が回転するとクランク板１０１も回転するが、このクランク板１０１には左右逆位相に偏心軸１００が形成されているので、この偏心軸１００の公転によってスライダ１１２、１１３が互いに相反する方向に前後往復スライドする。このスライド１１２、１１３に形成されたきり欠き１３２、１３３にはジャイロユニットＡの係合凸部１１が係合しているので、上面の固定リング９が保持枠８１の軸受け１３６に支持され、底部の固定リング９が開口部１３５に支持されているジャイロユニットＡは、上下の固定リング９を中心に左右に往復回動することになり、ジャイロユニットＡは車台８０上で左右に往復回動しながら、車台８０を前進させる。
【００５２】
このとき、ジャイロユニットＡは、上述したようにフライホイールが垂直方向に回転しているときに、水平方向に回転力を加えると、上下方向にジャイロモーメントが生じるジャイロ効果があるので、図１３に示すように、フライホイールが矢印ａ方向に回転している状態で、ジャイロユニットが矢印ｂ方向に回動したときには、ジャイロモーメントが矢印ｃ方向に発生するので四輪車は右に傾き、図面１３上で右側の補助輪９７、９８が接地し、ジャイロユニットが矢印ｄ方向に回動したときには、ジャイロモーメントが矢印ｅ方向に発生するので四輪車は左に傾き、図面１３上で左側の補助輪９７、９８が接地することになり、四輪車は左右に揺動しながら矢印ｆ方向に向かって走行するので、単に走行するだけの従来の走行玩具とは異なった動作を楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係るジャイロユニットの斜視図
【図２】上記ジャイロユニットの分解斜視図
【図３】上記ジャイロユニットの底面側斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）はジャイロユニットの動作状態を説明する斜視図
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）はジャイロ効果を説明する正面図、平面図及び側面図
【図６】動作玩具の一例を説明する斜視図
【図７】上記動作玩具の構成を説明する分解斜視図
【図８】（ａ）（ｂ）は動作玩具の正面図及び一部切断した側面図
【図９】（ａ）（ｂ）は上記動作玩具のスイッチの動作状態を説明する要部斜視図及び側面図
【図１０】動作玩具の他の例を説明する斜視図
【図１１】上記他の例の動作玩具の構成を説明する分解斜視図
【図１２】（ａ）（ｂ）は上記他の例の動作玩具の使用態様を説明する斜視図及び動作状態を説明する要部断面図
【図１３】上記他の例の動作玩具の動作状態を説明する斜視図
【符号の説明】
【００５４】
１ ユニットケース
２ 貫通口
３ ラックベルト
４ フライホイール
１０ 軸受け
１６ 歯車
１７ 回転軸
３０ ピニオンギヤ
３３ 駆動歯車
Ａ ジャイロユニット
Ｂ 動作玩具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロユニット、詳しくは内装したフライホイールを回転させてコマとしても動作させることができるとともに、動作玩具の動力としての機能を備えたジャイロユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジャイロ機能を利用した玩具として、本出願人の出願になるコマ玩具がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このコマ玩具は、従来のコマ玩具が発射装置を用いて回転させる代わりに、玩具本体の内部にはジャイロホイールを回転自在に設け、玩具本体にはジャイロホイールの回転軸と同軸上に設けられた歯車と噛合するラックベルトを横から挿通する貫通口を形成し、貫通口から差し込んだラックベルトを引き操作することにより、玩具本体は回転しないが、ジャイロホイールを勢いよく回転させることができ、ジャイロ効果を利用して曲ゴマとしての遊びを楽しむことができるようにしたものである。
【特許文献１】実用新案登録第３０９７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題点は、上述のコマ玩具は玩具本体が回転する通常のコマと同じ遊びができるとともに、曲ゴマとして遊ぶことができるようにしたものであるが、あくまで、コマ玩具単体で遊ぶものであり、発展性のない点であった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決し、ジャイロユニット単独でコマ玩具として遊ぶことができるとともに、他の動作玩具の動力源として利用することができる発展性のあるジャイロユニットと動作玩具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】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係るジャイロユニットは、以下の用件を備えることを特徴とする。
（イ）円盤状のユニットケースの内部には２枚のフライホイールが所定間隔を置いて対向して配置され、該２枚のフライホイールの中心を回転軸で連結するとともに、該回転軸の両端はユニットケースの両側面に設けた軸受けに回転自在に軸支させたこと
（ロ）上記ユニットケースには上記回転軸に直交する方向に出力軸を配置し、該出力軸の一端には上記回転軸のほぼ中央に設けたピニオンギヤに噛合するクラウン歯車を固定し、他端はユニットケースから外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車を固定したこと
（ハ）上記フライホイールの側面には、上記ユニットケースの貫通口から差し込まれたラックベルトに噛み合う歯車を設け、上記フライホイールはラックベルトの引き操作で回転させられること
【０００７】
なお、前記ジャイロユニットは前記フライホイールの回転軸を垂直状態にし、該回転軸の先端を接地させ、単独でコマのモードを実行することができるようにしてもよい。
【０００８】
また、前記ジャイロユニットは動作玩具に着脱可能に形成され、装着時には前記駆動歯車が動作玩具の動作機構に連係し、ジャイロユニットを動力源として利用することができるようにしてもよい。
【０００９】
さらに、前記ジャイロユニットは前記動作機構を動作させるとともに、該動作機構はジャイロユニットを回動動作させ、該ジャイロユニットにジャイロ効果を発揮させることにより、動作玩具はジャイロユニットのジャイロ効果により左右に揺動しながら走行などの動作を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フライホイールの回転軸から直接出力を取り出すのではないので、ジャイロユニットを左右対称に形成することができるとともに、回転軸に直交する方向から出力を取り出すことができユニット全体のバランスがとれ単独でも動力源としても使用することができる多機能のジャイロユニットを実現することができる。
【００１１】
また、本発明に係るジャイロユニットを動作玩具に装着した時には動力を供給するとともにジャイロ効果を積極的に利用した動きをさせることが可能になり、動作玩具を走行などの動作に加え左右への揺動動作が加わり従来の動作玩具では味わえない複雑な動作を楽しむことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
円盤状のユニットケースの内部には２枚のフライホイールが所定間隔を置いて対向して配置され、該２枚のフライホイールの中心を回転軸で連結するとともに、該回転軸の両端はユニットケースの両側面に設けた軸受けに回転自在に軸支させるとともに、上記ユニットケースには上記回転軸に直交する方向に出力軸を配置し、該出力軸の一端には上記回転軸のほぼ中央に設けたピニオンギヤに噛合するクラウン歯車を固定し、他端はユニットケースから外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車を固定し、上記フライホイールの側面には、上記ユニットケースの貫通口から差し込まれたラックベルトに噛み合う歯車を設け、ラックベルトの引き操作でフライホイールを回転させることができるようにした。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係るジャイロユニットの斜視図を示し、このジャイロユニットＡはユニットケース１に形成された貫通口２にラックベルト３を差し込み、差し込んだラックベルト３を勢いよく引き抜くことにより内装したフライホイール４を回転させ、ジャイロユニットを単独でコマ玩具として作動させることができるとともに、フライホイール４の回転力を動力源として利用し、他の動作玩具を作動させることができるようにしたものである。
【００１４】
ジャイロユニットＡは、図２に示すように、左ケース１ａと右ケース１ｂとを合体させて円盤状に形成したユニットケース１の内部に２枚のフライホイール４と、この２枚のフライホイール４の間に配置されたギヤボックス５とから構成されている。
【００１５】
左ケース１ａと右ケース１ｂとはそれぞれ周方向にネジ孔を有する４つの張り出し片６が形成され、上下には軸孔７を有する凸部８が形成され、張り出し片６同士と凸部８同士とが重なるように左ケース１ａと右ケース１ｂとを合わせてネジ止めし、固定リング９を凸部８に嵌め合わせることによりユニットケース１を形成することができるようになっている。
【００１６】
なお、左ケース１ａと右ケース１ｂとの側面中央には後述するフライホイール４の回転軸１７を回転自在に軸支する軸受け１０が形成され、底部には円柱状の係合凸部１１がそれぞれ下方に突出して形成されている（図３参照）。
【００１７】
フライホイール４は真鍮等の金属からなる半円形の板部材１２を上下に連結し、外側面に形成された凹部１３に円板状の連結板１４を嵌め込み、ネジ１５で固定して円板状に形成したものである。そして連結板１４の外側面には歯車１６が一体に形成されている。２つの連結板１４は中心が回転軸１７に固定され、回転軸１７の両端はユニットケース１の軸受け１０に回転自在に軸支され、回転軸１７が軸受け１０に軸支されたフライホイール４は回転軸１７とともにユニットケース１内で高速回転できるようになっている。
【００１８】
なお、連結板１４に形成された歯車１６は、ユニットケース１に形成された貫通口２にラックベルト３を挿通させたときラックベルト３のラックギヤ３ａが噛み合うようになっている。
【００１９】
そして、上記回転軸１７の中間にはギヤボックス５が配置されている。このギヤボックス５はフライホイール４の回転力を外部に出力するためのもので、ボックス２５と蓋体２６とで構成され、ボックス２５の両側面には上記回転軸１７を通す凹部２７が形成され、前後の上端にはフック２８が形成され、フック２８を蓋体２６の開口部２９に係止させることによりギヤボックス５が回転軸１７に支持されるようになっている。
【００２０】
回転軸１７のギヤボックス５内に位置する部分にはピニオンギヤ３０が取り付けられ、このピニオンギヤ３０にはクラウン歯車３１が噛み合っている。このクラウン歯車３１は出力軸３２の上端に固定されている。この出力軸３２は上記回転軸１７に直交する方向に配置されるとともに、ボックス２５の底部を貫通し、さらにケース体１の凸部８に形成された軸孔７を貫通して下方に突出し、下端にはウォームギヤ３３が固定されている。
【００２１】
上記構成のジャイロユニットＡは、ユニットケース１に形成された貫通口２にラックベルト３を挿通するとラックベルト３のラックギヤ３ａはフライホイール４の連結板１４に形成された歯車１６に噛み合っているので、ラックベルト３を勢いよく引き抜くと、歯車１６を勢いよく回転させるので歯車１６と一体のフライホイール４は勢いよく回転する。このフライホイール４の回転軸１７には所定間隔を置いて対向してフライホイール４が固定されているので２つのフライホイール４は回転軸１７とともに勢いよく回転することになる。
【００２２】
ジャイロユニットＡは左右対称に形成されているので、ラックベルト３は左右いずれの貫通口から差し込んでもかまわず、上の貫通口から差し込んだ場合と下の貫通口から差し込んだ場合、前側の貫通口から差し込んだ場合と後側の貫通口から差し込んだ場合とではフライホイールの回転方向が異なる。
【００２３】
ジャイロユニットＡは内部で回転するフライホイール４でジャイロ効果を発揮するとともに２枚のフライホイールが回転するので、慣性力が大きくなり、図４（ａ）に示すように、載置面に横に置くとコマ玩具のように回転し、図４（ｂ）に示すように、載置面に縦に置くとその姿勢のまま単独で振動しながら載置面上をゆっくり移動させて遊ぶことができる。
【００２４】
なお、上述のジャイロ効果とは、フライホイールが垂直方向に回転しているときに、水平方向に回転力を加えると、上下方向にジャイロモーメントが生じるようになっているもので、図５（ａ）の左側面図に示すように、フライホイールを時計方向（矢印ａ方向）に回転させた状態で、図５（ｂ）の平面図に示すように、ジャイロユニットに時計方向（矢印ｂ方向）の回転力を与えた場合は、図５（ｃ）の正面図に示すように、ジャイロモーメントが時計方向（矢印ｃ）に発生し、図５（ｂ）の平面図に示すように、ジャイロユニットに反時計方向（矢印ｄ方向）の回転力を与えた場合は、図５（ｃ）の正面図に示すように、ジャイロモーメントが時計方向（矢印ｅ方向）に発生する、公知の効果である。
【００２５】
次に、上述のジャイロユニットを動作玩具の動力源として利用する場合について説明する。
【００２６】
図６は、動作玩具Ｂが一輪車の場合を示し、この一輪車は上述のジャイロユニットＡを動力源として走行するもので、板状のリング４０とジャイロユニットＡを保持するホルダー４１と、このホルダー４１をリング４０に取り付ける２枚の取付板４２とから構成され、ホルダー４１には駆動機構Ｄが配置されている。
【００２７】
図７に示すように、上記取付板４２は略コ字状に曲折し、横板４２ａの上下面にはそれぞれ係止片４３が突出形成され、この係止片４３をリング４０の周面の直径方向に対称に形成された係止孔４４に、リング４０の内周面側から嵌め込むことによりリング４０に取り付けることができるようになっている。
【００２８】
なお、上記取付板４２の縦板４２ｂの中央には後述するホルダー４１の側板４６に形成された支軸４７を軸支し、ホルダー４１を回動可能に保持する軸受け５５が形成されるとともに、この軸受け５５を挟んで上下に係合孔５６がそれぞれ形成されている。
【００２９】
ホルダー４１は箱状の基台４５の両側部から上方に立設した側板４６でジャイロユニットＡを両側から挟むように保持するとともに、側板４６の上に形成された係止孔４８に天板４９に形成されたフック５０を係止することによりジャイロユニットＡを基台４５上に固定することができるようになっている。
【００３０】
なお、上記基台４５にはジャイロユニットＡのウォームギヤ３３を差し込む開口部５１と、ジャイロユニットＡの底面に形成された係合凸部１１を係合させる係合孔５２とが形成され、天板４９には中央にジャイロユニットＡの上側に取り付けられた固定リング９を嵌め合わせる嵌合孔５３が形成され、開口部５１からウォームギヤ３３を差込むとともに、係合凸部１１を係合孔５２に係合させ、上から天板４９の嵌合孔５３に固定リング９を嵌め合わせ、フック５０を係止孔４８に係止することによりホルダー４１にジャイロユニットＡを固定することができるようになっている。
【００３１】
そして、上記基台４５の内部に配置された駆動機構Ｄは、ジャイロユニットＡの出力軸３２に固定されたウォームギヤ３３に噛み合う平歯車５９と、この平歯車５９にクラッチ６１を介して連結される回転軸６２と、この回転軸６２に一端に固定された小プーリー６３と、ホルダー４１の側板４６に形成された支軸４７に回転可能に軸支されたプーリー６４とで構成され、小プーリー６３が回転するとゴムベルト６５を介してプーリー６４が回転するようになっている。
【００３２】
上記回転軸６２の両側には座金７０、７０が固定され、平歯車５９はフリクション板６０にクラッチ６１とともに圧接するようにスプリング７１で押し付けられている。このスプリング７２はワッシャー７２とワッシャー７３との間に配置され、ワッシャー７３は回転軸６２に固定され、ワッシャー７２はクラッチ６１の支軸に嵌め合わされている。上記回転軸６２は座金７０が、基台４５の支持溝７４に支持され底面から底板７５をネジ止めすることによって、基台４５に対しフリーに回転できるようになっている。
【００３３】
なお、符号７６はスイッチレバーを示し、平歯車５９をスプリング７１に抗してフリクション板６０から引き離し、フリクション板６０と平歯車５９との間にこのスイッチレバー７６の先端部７６ａを割り込ませると、平歯車５９はスイッチレバー７６の先端部７６ａに当接し、フリクション板６０から離反するとともに、平歯車５９とジャイロユニットＡのウォームギヤ３３との噛み合いが外れた状態（以下、この状態をスイッチレバーによる駆動機構ＤのＯＦＦ状態と呼ぶ）を維持することができるようになっている。
【００３４】
そして、プーリー６４の外側面には軸孔６６を中心に対称に２つの係合凸部６７が突出して形成され、支軸４７が取付板４２の軸受け５５に支持され、係合凸部６７が係合孔５６にそれぞれ係合するようになっており、プーリー６４が回転して取付板４２が回転し、リング４０が回転してもホルダー４１は支軸４７が取付板４２の軸受け５５に軸支されるとともに重心が下部に位置するように図示しない錘部材が基台４５に取り付けられているので、ホルダー４１は支軸４７が取付板４２の軸受け５５に支持されて、常に垂直状態を維持でき、リング４０が回転してもリング４０に連動して前後に回転しないようになっている。
【００３５】
なお、図７上で右のプーリー６４は右側の側板４６の支軸４７を右側の取付板４２に支持させるためのもので、ベルト６５が掛けられることはない。
【００３６】
上記構成の一輪車によれば、先ずホルダー４１の基台４５にジャイロユニットＡを固定する。この時、ウォームギヤ３３を開口部５１から差込むとともに、係合凸部１１を係合孔５２に係合させ、上から天板４９の嵌合孔５３に固定リング９を嵌め合わせ、フック５０を係止孔４８に係止することによりホルダー４１にジャイロユニットＡを固定することができる。
【００３７】
次に、支軸４７にプーリー６４の軸孔６６を嵌め、左のプーリー６４と小プーリー６３との間にベルト６５を掛け渡した後、支軸４７を取付板４２の軸受け５５に挿通させるとともに、係合凸部６７を係合孔５６に嵌め合わせ、ホルダー４１の両側にプーリー６４を介して取付板４２を取り付けた状態で、係止片４３を係止孔４４に嵌め合わせれば、取付板４２を介してＡを取り付けたホルダー４１をリング４０に取り付けることができる（図８（ａ）参照）。
【００３８】
次に、平歯車５９をスプリング７１に抗してフリクション板６０から引き離し、スイッチレバー７６の先端部７６ａを平歯車５９とフリクション板６０との間にセットする（図９（ａ）参照）。この状態では上述したようにジャイロユニットＡのウォームギヤ３３と平歯車５９との噛み合いは外れ、駆動機構ＤはＯＦＦ状態になっている。
【００３９】
この状態でジャイロユニットＡの貫通口２にラックベルト３を充分に差し込み、勢いよく引き抜くとフライホイールが勢いよく回転してウォームギヤ３３が回転するので、図９（ｂ）に示すように、スイッチレバー７６を上方に回動操作して先端部７６ａによる平歯車５９とフリクション板６０との乖離を解除する。平歯車５９はスプリング７１に付勢されてフリクション板６０に圧接すると同時にジャイロユニットＡのウォームギヤ３３に噛み合うので、平歯車５９の回転が始まり、クラッチ６１を介して回転軸６２が回転するので小プーリー６３が回転する。
【００４０】
小プーリー６３が回転するとベルト６５を介してプーリー６４が回転し、このプーリー６４が固定された取付板４２が回転する。取付板４２が回転するとリング４０が回転するが、ホルダー４１は支軸４７が取付板４２に回転自在に軸支され、ホルダー４１は重心が低い位置に設定されているので、ホルダー４１（ジャイロユニットＡ）は垂直の状態を維持しながら、小プーリー６３、ベルト６５を介してプーリー６４（支持板４２）を回転させるので、図８（ｂ）に示すように、図面上で反時計方向に回転しながら左方向に走行させることができる。この時、一輪車はジャイロユニットのフライホイール４が垂直方向に回転しているので姿勢を垂直状態に維持するジャイロ効果で、倒れることなく走行させることができる。
【００４１】
次に、動作玩具Ｂが四輪車の場合を図１０の斜視図と、図１１の分解斜視図とで説明する。この四輪車は上述のジャイロユニットＡを動力源として走行するもので、車台８０と、車台８０の上にジャイロユニットＡを保持する保持枠８１とから構成され、車台８０には動輪８２と自由輪８３が配置されるとともに、動輪８２を回転させる駆動機構Ｄが配置されている。
【００４２】
車台８０は基台８５、底板８６、固定枠８７とから構成され、基台８５の下方から底板８６がネジ止めされ、基台８５と底板８６で形成される空間には駆動機構Ｄが配置され、動輪８２の車軸８４が軸受け８８に、自由輪８３の車軸８９が軸受け９０にそれぞれ回転自在に軸支されている。この駆動機構Ｄは上述の一輪車と同様に、ジャイロユニットＡの出力軸３２に固定されたウォームギヤ３３に噛み合う平歯車９１と、この平歯車９１にクラッチ９２を介して連結される回転軸９３と、この回転軸９３の一端に固定されたプーリー９４と、動輪８２の車軸８４に固定されたプーリー９５とで構成され、プーリー９４が回転するとゴムベルト９６を介してプーリー９５が回転し、動輪８２が回転するようになっている。
【００４３】
なお、動輪８２の外側の車軸８４に固定された補助輪９７と、自由輪８３の外側の車軸８９に固定された補助輪９８とは、それぞれ動輪８２、自由輪８３よりも小さな径の車輪で、四輪車が傾いたとき接地するようになっているものである。
【００４４】
上記回転軸９３の両側には偏心軸１００を備えたクランク板１０１が左右逆位相に固定され、平歯車９１はフリクション板１０２にクラッチ９２とともに圧接するようにスプリング１０３で押し付けられている。このスプリング１０３はワッシャー１０４とワッシャー１０５との間に配置され、ワッシャー１０４は回転軸９３に固定され、ワッシャー１０５はクラッチ９２の支軸９２ａに嵌め合わされている。
【００４５】
基台８５の上面の両側には縦長のガイド孔１１０が形成され、そのガイド孔１１０の内側にはそれぞれ２本のレール１１１が形成されている。上記ガイド孔１１０には基台８５上に配置されるスライダ１１２、１１３のガイド板１１４、１１５が差し込まれ、このガイド板１１４、１１５に形成された縦長のガイド溝１１６、１１７には上述のクランク板１０１の偏心軸１００が係合し、回転軸９３が回転するとスライダ１１２、１１３は互いに逆方向に前後往復スライドするようになっている。なお、上記レール１１１はスライダ１１２、１１３と基台８５との接触面積を小さくし往復スライドがスムーズにできるようにするためのものである。
【００４６】
そして、上記基台８５の上面には固定枠８７がネジ止めされている。この固定枠８７は保持枠８１を固定するとともに、上述のスライダ１１２、１１３をガイドする機能を備えたもので固定枠８７の三方の側面に形成された係止孔１２０、１２１、１２２に、保持枠８１の３つの脚片１２５、１２６、１２７の内壁面に形成された係止凸部１２８、１２９、１３０それぞれを嵌め合わせることにより、固定枠８７（基台８０）に保持枠８１を固定することができるとともに、固定枠８７の両側の底面に形成された凹溝１３１がスライダ１１２、１１３を上からガイドするようになっている。
【００４７】
なお、スライダ１１２、１１３の対向する面には切り欠き１３２、１３３が形成され、この切り欠き１３２、１３３にはジャイロユニットＡの底部に形成された係合凸部１１が係合するようになっている。
【００４８】
上記構成の四輪車によれば、先ずジャイロユニットＡを車台８０に取り付ける。このときウォームギヤ３３を基台８５の上面に形成された開口部１３５から差込むとともに、係合凸部１１を切り欠き１３２、１３３に係合させ、上から８１の軸受け１３６に固定リング９を嵌め合わせ、係止凸部１２８、１２９、１３０を固定枠８７の三方の側面に形成された係止孔１２０、１２１、１２２に係止することにより車台８０にジャイロユニットＡを取り付けることができる（図１０参照）。
【００４９】
次に、平歯車９１をフリクション板１０２から手で引き離し、スイッチレバー１３７の先端部１３７ａを平歯車９１とフリクション板１０２の間にセットする。この状態では上述したようにジャイロユニットＡのウォームギヤ３３と平歯車９１との噛み合いは外れ、駆動機構ＤはＯＦＦ状態になっている。
【００５０】
この状態で、図１２（ａ）に示すように、ジャイロユニットＡの貫通口２にラックベルト３を充分に差し込み、勢いよく引き抜くとフライホイール４が勢いよく矢印ａ方向に回転してウォームギヤ３３が回転するので、スイッチレバー１３７を操作して平歯車９１とフリクション板１０２との乖離を解除する。平歯車９１はスプリング１０３に付勢されてフリクション板１０２に圧接すると同時にジャイロユニットＡのウォームギヤ３３に噛み合うので、平歯車９１が回転し、クラッチ９２を介して回転軸９３が回転し、この回転軸９３に固定されたプーリー９４が回転する。プーリー９４が回転するとベルト９６を介してプーリー９５が回転し、このプーリー９５が固定された車軸８４が回転する。車軸８４が回転すると動輪８２が回転するので、四輪車は動輪８２の回転によって、図１２（ｂ）に示すように、前進走行する。
【００５１】
なお、回転軸９３が回転するとクランク板１０１も回転するが、このクランク板１０１には左右逆位相に偏心軸１００が形成されているので、この偏心軸１００の公転によってスライダ１１２、１１３が互いに相反する方向に前後往復スライドする。このスライド１１２、１１３に形成されたきり欠き１３２、１３３にはジャイロユニットＡの係合凸部１１が係合しているので、上面の固定リング９が保持枠８１の軸受け１３６に支持され、底部の固定リング９が開口部１３５に支持されているジャイロユニットＡは、上下の固定リング９を中心に左右に往復回動することになり、ジャイロユニットＡは車台８０上で左右に往復回動しながら、車台８０を前進させる。
【００５２】
このとき、ジャイロユニットＡは、上述したようにフライホイールが垂直方向に回転しているときに、水平方向に回転力を加えると、上下方向にジャイロモーメントが生じるジャイロ効果があるので、図１３に示すように、フライホイールが矢印ａ方向に回転している状態で、ジャイロユニットが矢印ｂ方向に回動したときには、ジャイロモーメントが矢印ｃ方向に発生するので四輪車は右に傾き、図面１３上で右側の補助輪９７、９８が接地し、ジャイロユニットが矢印ｄ方向に回動したときには、ジャイロモーメントが矢印ｅ方向に発生するので四輪車は左に傾き、図面１３上で左側の補助輪９７、９８が接地することになり、四輪車は左右に揺動しながら矢印ｆ方向に向かって走行するので、単に走行するだけの従来の走行玩具とは異なった動作を楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係るジャイロユニットの斜視図
【図２】上記ジャイロユニットの分解斜視図
【図３】上記ジャイロユニットの底面側斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）はジャイロユニットの動作状態を説明する斜視図
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）はジャイロ効果を説明する正面図、平面図及び側面図
【図６】動作玩具の一例を説明する斜視図
【図７】上記動作玩具の構成を説明する分解斜視図
【図８】（ａ）（ｂ）は動作玩具の正面図及び一部切断した側面図
【図９】（ａ）（ｂ）は上記動作玩具のスイッチの動作状態を説明する要部斜視図及び側面図
【図１０】動作玩具の他の例を説明する斜視図
【図１１】上記他の例の動作玩具の構成を説明する分解斜視図
【図１２】（ａ）（ｂ）は上記他の例の動作玩具の使用態様を説明する斜視図及び動作状態を説明する要部断面図
【図１３】上記他の例の動作玩具の動作状態を説明する斜視図
【符号の説明】
【００５４】
１ ユニットケース
２ 貫通口
３ ラックベルト
４ フライホイール
１０ 軸受け
１６ 歯車
１７ 回転軸
３０ ピニオンギヤ
３３ 駆動歯車
Ａ ジャイロユニット
Ｂ 動作玩具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の要件を備えることを特徴とするジャイロユニット。
（イ）円盤状のユニットケースの内部には２枚のフライホイールが所定間隔を置いて対向して配置され、該２枚のフライホイールの中心を回転軸で連結するとともに、該回転軸の両端はユニットケースの両側面に設けた軸受けに回転自在に軸支させたこと
（ロ）上記ユニットケースには上記回転軸に直交する方向に出力軸を配置し、該出力軸の一端には上記回転軸のほぼ中央に設けたピニオンギヤに噛合するクラウン歯車を固定し、他端はユニットケースから外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車を固定したこと
（ハ）上記フライホイールの側面には、上記ユニットケースの貫通口から差し込まれたラックベルトに噛み合う歯車を設け、上記フライホイールはラックベルトの引き操作で回転させられること
【請求項２】
前記ジャイロユニットは前記フライホイールの回転軸を垂直状態にし、該回転軸の先端を接地させると、単独でコマのモードを実行することができる、請求項１記載のジャイロユニット。
【請求項３】
前記ジャイロユニットは動作玩具に着脱可能に形成され、装着時には前記駆動歯車が動作玩具の動作機構に連係する、請求項２記載のジャイロユニット。
【請求項４】
前記ジャイロユニットは前記動作機構を動作させるとともに、該動作機構はジャイロユニットを回動動作させ、該ジャイロユニットにジャイロ効果を発揮させる、請求項３記載のジャイロユニット。
【請求項１】
以下の要件を備えることを特徴とするジャイロユニット。
（イ）円盤状のユニットケースの内部には２枚のフライホイールが所定間隔を置いて対向して配置され、該２枚のフライホイールの中心を回転軸で連結するとともに、該回転軸の両端はユニットケースの両側面に設けた軸受けに回転自在に軸支させたこと
（ロ）上記ユニットケースには上記回転軸に直交する方向に出力軸を配置し、該出力軸の一端には上記回転軸のほぼ中央に設けたピニオンギヤに噛合するクラウン歯車を固定し、他端はユニットケースから外部に突出させるとともに、他端には駆動歯車を固定したこと
（ハ）上記フライホイールの側面には、上記ユニットケースの貫通口から差し込まれたラックベルトに噛み合う歯車を設け、上記フライホイールはラックベルトの引き操作で回転させられること
【請求項２】
前記ジャイロユニットは前記フライホイールの回転軸を垂直状態にし、該回転軸の先端を接地させると、単独でコマのモードを実行することができる、請求項１記載のジャイロユニット。
【請求項３】
前記ジャイロユニットは動作玩具に着脱可能に形成され、装着時には前記駆動歯車が動作玩具の動作機構に連係する、請求項２記載のジャイロユニット。
【請求項４】
前記ジャイロユニットは前記動作機構を動作させるとともに、該動作機構はジャイロユニットを回動動作させ、該ジャイロユニットにジャイロ効果を発揮させる、請求項３記載のジャイロユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１１５９７８（Ｐ２００６−１１５９７８Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０５３２８（Ｐ２００４−３０５３２８）
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【出願人】（０００１３２９９８）株式会社タカラ (35)
【出願人】（５９３１５２４５４）有限会社ジェノイド・プロトデザイン (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【出願人】（０００１３２９９８）株式会社タカラ (35)
【出願人】（５９３１５２４５４）有限会社ジェノイド・プロトデザイン (8)
【Ｆターム（参考）】
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