動作玩具
【課題】 迅速な動作を行う。
【解決手段】 進退移動を行う移動体１３と、移動体の進退移動の駆動手段１４と、駆動手段の出力に基づく回転駆動力を移動体の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該移動体に伝える伝達機構２０とを備え、伝達機構が、進退移動方向に沿って配設された二つのラック部材２１，２２と、駆動手段により回転駆動して二つのラック部材に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構３０とを有している。
【解決手段】 進退移動を行う移動体１３と、移動体の進退移動の駆動手段１４と、駆動手段の出力に基づく回転駆動力を移動体の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該移動体に伝える伝達機構２０とを備え、伝達機構が、進退移動方向に沿って配設された二つのラック部材２１，２２と、駆動手段により回転駆動して二つのラック部材に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構３０とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に直線方向に沿った進退移動を行わせる動作玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の動作玩具は、人形の腕に見立てた移動体にラック歯を有するラック部材を装備し、前記ラック部材に噛合するピニオン歯車をモータにより回転駆動させることで、移動体である人形の腕を直線方向に沿って進退移動させていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２６９５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の動作玩具にあっては、円滑な動作を維持するためのトルクを確保するために、歯車列による減速機構を用いることから進退移動動作の高速化が困難となるという不都合があった。特に、移動体の進退移動方向が上下方向に沿っている場合、下降動作は円滑に行われるが、上昇動作は移動体の荷重により緩慢となるという不都合も生じていた。
本発明は、簡易な構成で移動体の進退移動の高速化を図ることを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の動作玩具は、進退移動を行う移動体と、移動体の進退移動の駆動手段と、駆動手段の出力に基づく回転駆動力を移動体の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該移動体に伝える伝達機構とを備え、伝達機構が、進退移動方向に沿って配設された二つのラック部材と、駆動手段により回転駆動して二つのラック部材に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構とを有することを特徴とする。
上記動作玩具によれば、駆動手段により伝達機構の歯車機構が回転駆動され、当該歯車機構に含まれる歯車により各ラック部材がその長手方向に沿って移動力が付与される。このとき、歯車機構は二つのラック部材をそれぞれ逆方向に移動させる。このため、一方のラック部材の一端部側を固定支持し、他方のラック部材の逆の端部側に移動体を配置することにより、一方のラック部材の固定端部と当該移動体とが、相対的には、ラック部材一つ一つの移動速度よりも早い移動速度（一方のラックの移動速度＋他方のラックの移動速度）で移動することとなる。
【０００５】
請求項２記載の動作玩具は、請求項１記載の動作玩具において、立設させた状態で一方のラック部材の下端部を支持する基台と、歯車機構及び駆動手段を格納すると共に立設支持されたラック部材に対して昇降動作を行うギアボックスとを備え、移動体を他方のラック部材の上端部に配置したことを特徴とする。
上記動作玩具によれば、駆動手段の駆動により、基台に支持されたラックに対してギアボックスが上昇移動すると、他方のラック部材はギアボックスに対して上昇移動を行う。また、駆動手段の駆動により、基台に支持されたラックに対してギアボックスが下降移動すると、他方のラック部材はギアボックスに対して下降移動を行う。
従って、他方のラック部材の上端部に位置する移動体は、迅速に上昇移動及び下降移動が行われることとなる。
【０００６】
請求項３記載の動作玩具は、請求項２記載の動作玩具において、移動体の下降移動に伴って畜勢され、移動体の上昇移動に伴って上方への移動力を付与する補助出力手段を備えることを特徴とする。
上記動作玩具では、移動体の下降移動においては、駆動手段の出力と共に、当該駆動手段、歯車機構、ギアボックス、他方のラック部材及び移動体が受ける重力により下降移動を行う。従って、駆動手段の出力と各構成に付与される重力を利用して、補助出力手段の畜勢を行う。
一方、移動体の上昇移動に際しては、駆動手段の出力と下降時に畜勢された補助出力手段のアシストとにより、駆動手段、歯車機構、ギアボックス、他方のラック部材及び移動体が上方に移動することとなる。
従って、重力に抗して行われる移動体の上方移動動作をも円滑に行われる。
【０００７】
請求項４記載の動作玩具は、大きさの異なる複数の筒状体からなる入れ子構造により伸縮可能なケース体を備え、当該ケース体の一端部に移動体を配置すると共に駆動手段と伝達機構とをケース体の内側に収納したことを特徴とする。
上記動作玩具では、駆動手段の駆動により伝達機構を介して移動体が進退動作を行うと、これに伴いケース体が伸縮動作を行う。
【０００８】
請求項５記載の動作玩具は、移動体を人形の頭部とし、当該人形の頭部に連なる胴体部を構成するカバーにより駆動手段及び伝達機構を覆ったことを特徴とする。
上記動作玩具では、人形頭部が上方へ移動することにより、胴体としてのカバーも上方に移動し、人形全体が立ち上がる動作或いは跳ね上がる動作を模した動きを行う。また、人形頭部が下方へ移動することにより、胴体としてのカバーも下方に移動し、人形全体が座り込む動作或いは伏せる動作を模した動きを行う。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、歯車機構が二つのラック部材をそれぞれ逆方向に移動させるため、一方のラック部材の一端部と他方のラック部材の逆側の端部とが相対的に、各ラック部材の移動速度の合計移動速度で移動することとなる。従って、一方のラック部材の一端部側を固定支持すると共に、他方のラック部材の逆側の端部に移動体を配置することにより、一つのラック部材で移動体を移動させる場合と比して、移動体をより迅速に移動させることが可能となる。
また、二つのラック部材を備える構成のため、ラック部材二つ分のストロークを確保して進退移動量の増大を図ることが可能となる。また、一つのラック部材で同じストロークの進退移動を行う場合には当該ストロークを同じ長のラック部材が必要となるが、本発明は、各ラック部材をおよそ二分の一まで縮小することが可能であることから、玩具の小型化を図ることが可能となる。
そして、動作玩具において、所定部位である移動体を機敏に動作させることができ、さらには動作ストロークを大きくして大きなアクションを行わせることができるので、緩慢な或いは小さな動作を行う場合に比して、遊技者に対して、スリリングで適度な緊張感を与えることができ、従来にない興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、基台により各ラック部材を上下方向に沿った状態を維持すると共に、ギアボックスが一方のラック部材に対して移動し、ギアボックスに対して他方のラック部材が移動するため、他方のラック部材の上端部に位置する移動体を迅速に上下動させることが可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、移動体の下降移動時において畜勢される補助出力手段を、移動体の上方移動時に出力させて、駆動手段のアシストを行うため、移動体の上方移動をより円滑且つ迅速に行うことが可能となる。これに伴い、遊技者に対して、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
また、下降時に重力をも借りて畜勢し、上昇時にアシストを図ることから、駆動手段の負担を軽減することでその消費燃料や消費電力を大幅に低減し、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、丈夫な筒状体からなるケース体で、可動部分である駆動手段と伝達機構が覆われるので、駆動部分に対する外部からの接触等を防止することが可能となる。また、可動部分である駆動手段及び伝達機構の外部からの保護を図ることができ、動作不良等の抑制を図ることが可能となる。
また、移動体の進退移動に伴い、入れ子構造の複数筒状体の伸縮動作を同時に行わせることができることから、見た目にも動作が面白く、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項５記載の発明によれば、移動体を人形頭部とし、これに連なる胴体としてのカバーを設けたことにより、人形頭部の上下移動によって、人形が飛び跳ね、立ち上がったり、或いは座り込み、しゃがんだりする動作を演じさせることができ、観察者を楽しませることができ、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（発明の実施形態の全体構成）
図１，２は本発明の実施形態たる動作玩具としての可動人形玩具１０の一部を切り欠いた正面図であり、図１は立ち上がり後の状態、図２は立ち上がり前の状態を示す。
図１，２に示すように、可動人形玩具１０は、開閉可能な上蓋１１を備えた格納箱１２と、上下に移動を行う移動体としての人形頭部１３と、人形頭部１３の上下移動のための駆動手段としての駆動モータ１４（図４参照）と、駆動モータ１４の出力に基づく回転駆動力を人形頭部１３の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該人形頭部１３に伝える伝達機構２０と、駆動モータ１４及び伝達機構２０を内側に収納した上下に伸縮可能なケース体５０と、人形頭部１３に連なる胴体部を構成する被覆部材１５とを備えている。
なお、本実施形態の記載において、「上」又は「下」を意味する語が使われた場合には、収納箱１２がその開口部を上に向けた状態で水平面上に設置された場合において、上又は下となる状態を意味するものとする。
【００１５】
（収納箱）
収納箱１２は、上方が開口した有底の筒状体であり、その内側に、上述した可動人形玩具１０のほぼ全ての構成を収納することができる。収納箱１２の上端部には、その開口端縁に図示しないヒンジを介して上蓋１１が装備されている。かかる上蓋１１は、略円板状であり、丁度収納箱１２の開口部を閉塞することが可能な大きさに設定されている。また、上蓋１１は、上方への外力が加わると、ヒンジを中心に回動して容易に開くことが可能となっている。
【００１６】
（ケース体）
ケース体５０は、後述する基台２３を介して収納箱１２の内底面上に立設されている。かかるケース体５０は、入れ子構造を形成する四つの筒状体５１〜５４から構成されている。各筒状体５１〜５４はいずれも円筒形であり、その中心線が垂直上下方向を向くように収納箱１２内に配置されている。
筒状体５１は、その周壁の内径及び外径が最も大きく設定されており、その下端部は基台２３の上面に固定支持されている。また、筒状体５１はその周壁の内径及び外径が上下に渡って一定であり、その上端部には、周壁よりも幾分小径となるように内側に張り出された鍔状のストッパ５１ａが形成されている。
【００１７】
筒状体５２は、筒状体５１のすぐ内側に配設されている。そして、筒状体５２は、その周壁の内径及び外径がいずれも上下に渡って一定であり且つ筒状体５１に次いで二番目に大きく設定されている。
筒状体５２の周壁の外径は、前述した筒状体５１のストッパ５１ａの内径よりも小さく設定されている。そして、筒状体５２の周壁の上端部には、当該周壁よりも幾分小径となるように内側に張り出された鍔状のストッパ５２ａが形成され、また、下端部には外側に張り出された鍔状の係合部５２ｂが形成されている。かかる係合部５２ｂはその外径の大きさが、筒状体５１の周壁の内径よりも小さく、ストッパ５１ａの内径よりも大きく設定されている。従って、筒状体５２を筒状体５１の内側に格納した状態から、筒状体５２だけを上方に移動させると、筒状体５１から完全に脱する手前で係合部５２ｂがストッパ５１ａに引っかかった状態となる。つまり、筒状体５２は筒状体５１の内部に格納された状態から外部上方に向かって移動可能であると共に、ストッパ５１ａと係合部５２ｂとにより、筒状体５２が筒状体５１から完全に飛び出してしまうことを防止している。
【００１８】
筒状体５３は、筒状体５２のすぐ内側に配設されている。そして、筒状体５３は、その周壁の内径及び外径がいずれも上下に渡って一定であり且つ筒状体５２に次いで三番目に大きく設定されている。
また、筒状体５３には、筒状体５２と同構造のストッパ５３ａと係合部５３ｂとが形成されている。このため、筒状体５３は筒状体５２の内部に格納された状態から外部上方に向かって移動可能であると共に、ストッパ５２ａと係合部５３ｂとにより、筒状体５３が筒状体５２から完全に飛び出してしまうことを防止している。
【００１９】
筒状体５４は、筒状体５３のすぐ内側に配設されている。そして、筒状体５４は、その周壁の内径及び外径がいずれも上下に渡って一定であり且つ最も小さく設定されている。
また、筒状体５４は、下側のみが開口し、その上面が閉塞されている。また、筒状体５４は、筒状体５３と同構造の係合部５４ｂが形成されている。このため、筒状体５４は筒状体５３の内部に格納された状態から外部上方に向かって移動可能であると共に、ストッパ５３ａと係合部５４ｂとにより、筒状体５４が筒状体５３から完全に飛び出してしまうことを防止している。
【００２０】
上記筒状体５１〜５４の中で、筒状体５４が最も背が高く設定されており、他の筒状体５１〜５３についてはほぼ同様の高さに設定されている。そして、ケース体５０は、各筒状体５１〜５４からなる入れ子構造のため、収縮時には筒状体５４の高さ近くまで低くすることができ、伸長時には各筒状体５１〜５４の合計高さ近くまで高くすることができる。
【００２１】
（人形頭部及び被覆部材）
人形頭部１３は略球状であり、その外部正面には、ＴＶ番組や漫画等の登場人物を模した顔が描かれている。そして、人形頭部１３は、ケース体５０の筒状体５４の上面に装備されている。また、収縮時のケース体５０と人形頭部１３の合計高さは、収納箱１２よりも低く設定され、収縮時には収納箱１２の上蓋１１を閉じることが可能となっている（図２参照）。
被覆部材１５は、伸長時のケース体５０の外部を覆うことができる布地又はシート体であり、人形頭部１３の下部から下方に垂下されている。また、被覆部材１５は、布地、繊維、ゴム、膜状体等の変形が容易な素材からなり、ケース体５０が収縮状態となっても、容易に変形することでケース体５０の収縮を妨げることがないようになっている。
【００２２】
（伝達機構）
図３は伝達機構２０の後述するギアボックス２４を垂直面に沿って切断した断面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図５は図３のＹ−Ｙ線に沿った断面図であり、図６は図３のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
伝達機構２０は、図１乃至図３に示すように、上下方向に沿って配設された二つのラック部材２１，２２と、駆動モータ１４により回転駆動して二つのラック部材２１，２２に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構３０と、下側ラック部材２１を立設させた状態でその下端部を支持する基台２３と、歯車機構３０及び駆動モータ１４を格納するギアボックス２４と、人形頭部１３の上方への移動力を付与する駆動モータ１４に対する補助出力手段としてのアシスト機構４０とを備えている。
【００２３】
駆動モータ１４は、図３及び図４に示すように、ギアボックス２４の背面側内部（図１に示す面をギアボックス２４の正面とする）に配置され、減速ギア機構６０が併設されている。
減速ギア機構６０は、駆動モータ１４の出力軸に設けられた出力ギア６１と、出力ギア６１と噛合する出力ギア６１よりも歯数が多い減速ギア６２と、減速ギア６２と同軸で同時回転するウォームギア６３と、ウォームギア６３に噛合するウォームホィール６４と、ウォームホィール６４と同軸で同時回転する出力ギア６５とを備えている。
そして、減速ギア機構６０は、上記各ギアにより駆動モータ１４からの出力を低速高トルクに変換して歯車機構３０に伝達している。
【００２４】
ギアボックス２４は、図３に示すように、同図の横方向（以下、前後方向といい、図３における右側を前側、左側を後側とする）に沿って三つの部屋に分かれており、後側の部屋に駆動モータ１４及び減速ギア機構６０が格納され、前側の部屋に歯車機構３０が格納され、真ん中の部屋には歯車機構３０の一部と各ラック部材２１，２２とが格納されている。
【００２５】
歯車機構３０は、図６に示すように、下側ラック部材２１に上下移動力を付与する第一の駆動歯車３１と、上側ラック部材２２に上下移動力を付与する第二の駆動歯車３２と、第一の駆動歯車３１から第二の駆動歯車３２までの間でトルク伝達を行う三つの伝達歯車３３，３４，３５とを備えている。
【００２６】
第一の駆動歯車３１は、図３，５，６に示すように、ギアボックス２４の下部の内側において前側の部屋と真ん中の部屋に貫通配置されており、やはりギアボックス２４の後側の部屋から真ん中の部屋に貫通配置された減速ギア機構６０の出力ギア６５と噛合している。また同時に、第一の駆動歯車３１は、真ん中の部屋の両側の内部側壁において、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で且つ上下方向に沿って往動可能な状態で支持された下側ラック部材２１のラック歯とも噛合している。
さらに、第一の駆動歯車３１は、前側の部屋において、伝達歯車３３とも噛合している。
これらの状態で配置されることにより、第一の駆動歯車３１は、出力ギア６５からトルクを伝達されて回転駆動を行い、下側ラック部材２１をギアボックス２４に対して上昇又は下降移動させると共に、伝達歯車３３にトルク伝達を行う。
【００２７】
伝達歯車３３，３４，３５は、上下に並んで配置され、中間に配置された伝達歯車３４を除き上下の伝達歯車３３，３５はピッチ径及び歯数が等しく設定されている。このため、二つの伝達歯車３３，３５は等速で同方向に回転し、第一の駆動歯車３１と同じ回転方向に同じ回転速度で第二の駆動歯車３２に回転駆動力を伝達することとなる。
【００２８】
第二の駆動歯車３２はギアボックス２４の上部の内側において前側の部屋と真ん中の部屋に貫通配置されている。そして、第二の駆動歯車３２は、前側の部屋において、伝達歯車３３と噛合しており、真ん中の部屋の両側の内部側壁において、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で且つ上下方向に沿って往動可能な状態で支持された上側ラック部材２２のラック歯と噛合している。
これらの状態で配置されることにより、第二の駆動歯車３２は、伝達歯車３５からトルクを伝達されて回転駆動を行い、上側ラック部材２２をギアボックス２４に対して上昇又は下降移動させる。
【００２９】
下側ラック部材２１は、ギアボックス２４の内部の両側側壁にそれぞれ設けられた上下方向に沿ったガイド溝２４ａに嵌合する突状部２１ａを備え、ギアボックス２４に対して上下動を行うことが可能となっている。特に、下側ラック部材２１は、ギアボックス２４の下面に設けられた開口から出没する構造のため、ギアボックス２４内にほぼ全体が格納された状態をギアボックス２４に対する最上位置とし、それよりも下方が下側ラック部材２１の移動範囲となっている。
【００３０】
上側ラック部材２２は、ギアボックス２４の内部の両側側壁にそれぞれ設けられた上下方向に沿ったガイド溝２４ｂに嵌合する突状部２２ａを備え、ギアボックス２４に対して上下動を行うことが可能となっている。特に、上側ラック部材２２は、ギアボックス２４の上面に設けられた開口から出没する構造のため、ギアボックス２４内にほぼ全体が格納された状態をギアボックス２４に対する最下位置とし、それよりも上方が上側ラック部材２２の移動範囲となっている。
また、図５に示すように、同速同方向に回転駆動する第一の駆動歯車３１と第二の駆動歯車３２とのそれぞれに対して下側ラック部材２１は右側から噛合し、上側ラック部材２２は左側から噛合するように配置されているため、常に、下側ラック部材２１と上側ラック部材２２とは互いに上下逆方向に移動を行う。
【００３１】
また、下側ラック部材２１は、垂直に起立した状態となるように、その下端部において基台２３の上面に支持されている。そして、上側ラック部材２２は、その上端部が筒状体５４を介して人形頭部１３に連結されている。
従って、駆動モータ１４の駆動により、ギアボックス２４に対して下側ラック部材２１が下方に移動すると、相対的に基台２３からギアボックス２４が上方に移動することとなる。またこのとき、上側ラック部材２２は筒状体５４を介して人形頭部１３を上方に押し上げることとなる。その結果、下側ラック部材２１の移動速度と上側ラック部材２２の移動速度の合計速度で基台２３に対して人形頭部１３が上方に移動することとなる。
【００３２】
図７は、下側ラック部材２１のラック歯形成面とは逆側の面を表示した説明図である。この図に示すように、下側ラック部材２１のラック歯形成面とは逆側の面には、導電材被膜からなる摺動接点Ｃ１〜Ｃ６が形成されている。摺動接点Ｃ１，Ｃ２は、上下方向に沿って下側ラック部材２１のほぼ全長に渡って形成されており、基台２３側に設けられた図示しない電源回路からギアボックス２４に設けられた接触端子２５，２６を介して駆動モータ１４への通電を行っている。
また、摺動接点Ｃ３〜Ｃ６は、下側ラック部材２１に対するギアボックス２４の相対位置を検出するためのものである。つまり、摺動接点Ｃ３は、上下方向に沿って下側ラック部材２１のほぼ全長に渡って形成されており、基台２３を介してグランド接続されている。一方、各摺動接点Ｃ４〜Ｃ６は上下に沿った同一線上に点在している。そして、これらの摺動接点Ｃ３〜Ｃ６を基台２３側に設けられた図示しない検出回路に接続された二又の接触端子２７により検出する。
【００３３】
即ち、接続端子２７の一方の足を常時グランドの摺動接点Ｃ３に接触させると共に他方の足を摺動接点Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６の通過線上に配置する。これにより、下側ラック部材２１に対してギアボックス２４が最上位置に到達すると、摺動接点Ｃ４から接続端子２７を介して摺動接点Ｃ３へ電流が流れ、ギアボックス２４が最上位置にあることが検出される。同様に、ギアボックス２４が中間位置に到達すると、摺動接点Ｃ５から接続端子２７を介して摺動接点Ｃ３へ電流が流れて中間位置状態が検出され、ギアボックス２４が最下位置に到達すると、摺動接点Ｃ６から接続端子２７を介して摺動接点Ｃ３へ電流が流れて最下位置状態が検出される。
【００３４】
例えば、摺動接点Ｃ４又はＣ６によりギアボックス２４が最上位置或いは最下位置にある状態が検出された場合には、検出回路は駆動モータ１４を停止させる制御を行うことにより、下側ラック部材２１の第一の駆動歯車３１との噛合状態からの不慮の脱落や各部の衝突等を防止することができる。
また、摺動接点Ｃ５によりギアボックス２４が中間位置にある状態が検出された場合には、検出回路は、例えば、人形頭部１３の上昇又は下降動作に伴い、予め設けられたアクチュエータにより人形に所定の動作を行わせる、人形頭部１３に設けられたアクチュエータで人形の目玉を動かす、可動人形玩具１０に装備したスピーカーにより音声を出力する、ランプを点灯する等、人形頭部１３の上下動に伴いそれ以外の動作を行わせることができる。
【００３５】
図８はアシスト機構４０の分解斜視図である。かかるアシスト機構４０は、歯車機構３０の伝達歯車３４に一端部が連結されたねじりコイルバネ４１と、ねじりコイルバネ４１の他端部が連結されると共に回転操作によりねじりコイルバネ４１の巻き量を調節する調節つまみ４２と、調節つまみ４２の回転方向を一方向のみに規制するつまみ取付凹部４３とを備えている。
【００３６】
上記調整つまみ４２は、伝達歯車３４と共通する支軸４４を中心に回転可能である。但し、伝達歯車３４と調整つまみ４２とは同心となる配置ではあるが、連動はしていない。そして、調節つまみ４２には、その外周に弾性を有する三つの係止爪４２ａが半径方向外側に向かって幾分突出した状態で設けられている。正確には、各係止爪４２ａは、調整つまみ４２の外周に沿った状態から当該外周の接線方向に沿って斜め方向に張り出しており、弾性に抗して半径方向内側に押し込むことが可能となっている。
一方、つまみ取付凹部４３は、ギアボックス２４の正面に形成された、調整つまみ４２の外径よりも幾分大きな内径の略円形の窪みであり、その内周面には、例えば１０〜３０個ほどの鋸歯状の逆止爪４３ａが均一間隔で形成されている。
【００３７】
つまみ取付凹部４３に調整つまみ４２を嵌め込んだ状態で各係止爪４２ａは各逆止爪４３ａに係合し、調整つまみ４２を一定方向（例えば図８において反時計回り）に回転させた場合には、各係止爪４２ａが内側に撓むことでその回転を許容するが、逆方向（図８において時計回り）に回転させた場合には、各係止爪４２ａが各逆止爪４３ａの間に入り込んで撓むことができず、回転を阻止するようになっている。
【００３８】
ねじりコイルバネ４１は、その巻き方向に沿ってねじると、畜勢されてねじり方向と逆の方向の復帰力を生じる。そして、その一端部が伝達歯車４３に連結され、他端部が調整つまみ４２に連結されている。
そして、この調整つまみ４２は、一定の方向にのみ回転可能となるように許容されており、その許容回転方向は、上側ラック部材２２が上方移動を行う際に伝達歯車４３に生じる回転方向と一致するように、係止爪４２ａと逆止爪４３ａの向きが設定されている。
【００３９】
これにより、ねじりコイルバネ４１が畜勢されていない自然状態において、人形頭部１３が上昇動作を開始する場合には、人形頭部１３の上昇移動時に伝達歯車４３に伴って調整つまみ４２も回転し、ねじりコイルバネ４１は畜勢されない。
次に、人形頭部１３が下降移動すると、伝達歯車４３のみが回転して調整つまみ４２は回転が規制されるので、ねじりコイルバネ４１がねじられて畜勢される。再び、人形頭部１３の上昇移動時には、駆動モータ１４の駆動力に畜勢されたねじりコイルバネ４１の弾性力が上乗せされて、伝達歯車３４の回転を促し、円滑且つ迅速に人形頭部１３を上昇させることができる。
また、調整つまみ４２は、予めその回転可能方向に回転操作を加えることでねじりコイルバネ４１の畜勢を図ることができ、これにより、人形頭部１３の上昇時のアシスト力を増加調整することができる。
【００４０】
（可動人形玩具の動作説明）
上記構成からなる可動人形玩具１０の動作を主に図１及び図２に基づいて説明する。かかる可動人形玩具１０の初期状態を人形頭部１３が最下位置にある状態（図２の状態）とする。例えば、電源回路に設けられた立ち上がりスイッチを入れると、駆動モータ１４が所定回転方向に駆動を開始し、減速ギア機構６０で減速高トルク状態に変換され、歯車機構３０の第一及び第二の駆動歯車３１，３２がそれぞれ同速同方向に回転駆動する。これにより、下側ラック部材２１がギアボックス２４に対して下に移動することで相対的にギアボックス２４が基台２３から上方に移動する。また、同時に上側ラック部材２２が上方に移動することで人形頭部１３がギアボックス２４に対して上方に移動する。つまり、下側ラック部材２１と上側ラック部材２２の合計移動速度で人形頭部１３を上方に移動させることができる。
このとき、予め、調整つまみ４２によりねじりコイルバネ４１の畜勢を行っておくことにより、歯車機構３０の伝達歯車３４を介してねじりコイルバネ４１の弾性力を人形頭部１３の上昇移動駆動力に上乗せすることができ、人形頭部１３の上方移動は円滑且つより迅速に行われる。
また、人形頭部１３の移動過程において、摺動接点Ｃ５が接触端子２７により検出されると、検出回路は、人形頭部１３の上方移動時に同時に起動させるアクチュエータ等が存在する場合に、その起動開始制御を実行する。
そして、人形頭部１３の移動過程において、摺動接点Ｃ４が接触端子２７により検出されると、検出回路は電源回路に上端位置検出信号を出力し、電源回路は駆動モータ１４の駆動を停止させる。
【００４１】
また、電源回路に設けられたしゃがみスイッチを入れると、駆動モータ１４が立ち上がりとは逆回転方向に駆動を開始し、減速ギア機構６０及び歯車機構３０を介して下側ラック部材２１がギアボックス２４に対して上に移動することで相対的にギアボックス２４が基台２３に向かって下降する。また、同時に上側ラック部材２２が下方に移動することで人形頭部１３がギアボックス２４に対して下方に移動する。つまり、下側ラック部材２１と上側ラック部材２２の合計移動速度で人形頭部１３を下方に移動させることができる。
また、伝達歯車３４の回転によりねじりコイルバネ４１が次回の上方移動動作のために畜勢される。なお、厳密には、人形頭部１３の下降移動時に、ねじりコイルバネ４１の畜勢が駆動モータ１４の負担を増加させるが、下降時には、ギアボックス２４や人形頭部１３等の自重により生じる重力がアシスト力となり、駆動モータ１４への負担は実際にはほとんど増加しない。
そして、人形頭部１３の移動過程において、摺動接点Ｃ６が接触端子２７により検出されると、検出回路は電源回路に上端位置検出信号を出力し、電源回路は駆動モータ１４の駆動を停止させる。
【００４２】
（実施形態の効果）
上記可動人形玩具１０では、歯車機構３０がギアボックス２４に対して下側ラック部材２１と上側ラック部材２２とをそれぞれ上下逆方向に移動させるため、基台２３に対してギアボックス２４が上昇する際には、ギアボックス２４に対して人形頭部１３を上昇させることができ、基台２３に対してギアボックス２４が下降する際には、ギアボックス２４に対して人形頭部１３も下降させることができる。従って、人形頭部１３は二つのラック部材２１，２２の合計移動速度で上昇又は下降を行い、その動作の迅速化を図ることが可能となる。
また、伝達機構２０は二つのラック部材２１，２２を備えるため、ラック部材２１，２２の合計したストロークを確保することができ、人形頭部１３に対する上下移動量の増大を図ることが可能となる。また、同じストロークの上下移動を一つのラック部材で行う場合には当該ストロークと同じ長さのラック部材が必要となるが、伝達機構２０では、各ラック部材２１，２２をおよそ二分の一まで縮小することが可能であることから、可動人形玩具１０を上下方向について小型化することが可能となる。
また、可動人形玩具１０は、人形頭部１３に連なる胴体部を構成する被覆部材１５を備えることにより、人形が飛び跳ね、立ち上がったり、或いは座り込み、しゃがんだりする動作をより迅速且つ大きな動作で演じさせることができ、緩慢或いは小さな動作を行う場合に異なり、遊技者に対して、スリリングで適度な緊張感を与えることができ、高い興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【００４３】
また、人形頭部１３の下降移動時において畜勢され且つ上昇時に解放されるねじりコイルバネ４１を有するアシスト機構４０を備えるため、人形に重量による影響を低減し、人形頭部１３の上方移動をより円滑且つ迅速に行うことが可能となる。これに伴い、遊技者に対して、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
特に、下降移動時において重力によりねじりコイルバネ４１の畜勢を図り上昇時に駆動モータ１４のアシストを行うことから、畜勢時における消費電力よりもアシスト時における消費の低減効果の方が大きくなり、駆動モータ１４の省電力化を図ることが可能となる。特に、電力供給源として電池を使用している場合には、その長寿命化をも図ることが可能となる。
【００４４】
また、丈夫な筒状体からなるケース体５０により、可動部分である駆動モータ１４と伝達機構２０とが覆われるので、駆動部分に対する外部からの接触等を防止することが可能となる。また、可動部分である駆動手段及び伝達機構の外部からの保護を図ることができ、動作不良等の抑制を図ることが可能となる。
【００４５】
（その他）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態においては、可動動作人形１０に対して上方移動と下方移動の各スイッチを入力することでその動作を行う例を示したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、リミットスイッチ、光センサ、振動センサその他の手段により、上蓋１１を開けたことを検出し、これにより、自動的に駆動モータ１４を駆動させて可動動作人形１０を立ち上がらせる動作制御を行っても良い。また、上蓋を開けるまでもなく、音声センサや振動センサにより、人が近づいたことを検出し、これにより、自動的に駆動モータ１４を駆動させて可動動作人形１０を立ち上がらせる動作制御を行っても良い。
また、伝達機構３０では歯車数を五つとしているが、その数はいくつであっても良い。例えば、歯車数を一つとして、当該歯車を挟むようにその両側にラック部材２１，２２を配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】発明の実施形態である可動人形玩具の立ち上がり後の状態において、その一部を切り欠いた正面図である。
【図２】可動人形玩具の立ち上がり前の状態において、その一部を切り欠いた正面図である。
【図３】図１に開示された伝達機構のギアボックスを垂直面に沿って切断した断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図６】図３のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図７】図１に開示した下側ラック部材のラック歯形成面とは逆側の面を表示した説明図である。
【図８】図１に開示したアシスト機構の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 可動人形玩具（動作玩具）
１３ 人形頭部（移動体）
１４ 駆動モータ（駆動手段）
１５ 被覆部材
２０ 伝達機構
２１ 下側ラック部材
２２ 上側ラック部材
２３ 基台
２４ ギアボックス
３０ 歯車機構
４０ アシスト機構（補助出力手段）
５０ ケース体
５１〜５４ 筒状体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に直線方向に沿った進退移動を行わせる動作玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の動作玩具は、人形の腕に見立てた移動体にラック歯を有するラック部材を装備し、前記ラック部材に噛合するピニオン歯車をモータにより回転駆動させることで、移動体である人形の腕を直線方向に沿って進退移動させていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２６９５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の動作玩具にあっては、円滑な動作を維持するためのトルクを確保するために、歯車列による減速機構を用いることから進退移動動作の高速化が困難となるという不都合があった。特に、移動体の進退移動方向が上下方向に沿っている場合、下降動作は円滑に行われるが、上昇動作は移動体の荷重により緩慢となるという不都合も生じていた。
本発明は、簡易な構成で移動体の進退移動の高速化を図ることを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の動作玩具は、進退移動を行う移動体と、移動体の進退移動の駆動手段と、駆動手段の出力に基づく回転駆動力を移動体の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該移動体に伝える伝達機構とを備え、伝達機構が、進退移動方向に沿って配設された二つのラック部材と、駆動手段により回転駆動して二つのラック部材に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構とを有することを特徴とする。
上記動作玩具によれば、駆動手段により伝達機構の歯車機構が回転駆動され、当該歯車機構に含まれる歯車により各ラック部材がその長手方向に沿って移動力が付与される。このとき、歯車機構は二つのラック部材をそれぞれ逆方向に移動させる。このため、一方のラック部材の一端部側を固定支持し、他方のラック部材の逆の端部側に移動体を配置することにより、一方のラック部材の固定端部と当該移動体とが、相対的には、ラック部材一つ一つの移動速度よりも早い移動速度（一方のラックの移動速度＋他方のラックの移動速度）で移動することとなる。
【０００５】
請求項２記載の動作玩具は、請求項１記載の動作玩具において、立設させた状態で一方のラック部材の下端部を支持する基台と、歯車機構及び駆動手段を格納すると共に立設支持されたラック部材に対して昇降動作を行うギアボックスとを備え、移動体を他方のラック部材の上端部に配置したことを特徴とする。
上記動作玩具によれば、駆動手段の駆動により、基台に支持されたラックに対してギアボックスが上昇移動すると、他方のラック部材はギアボックスに対して上昇移動を行う。また、駆動手段の駆動により、基台に支持されたラックに対してギアボックスが下降移動すると、他方のラック部材はギアボックスに対して下降移動を行う。
従って、他方のラック部材の上端部に位置する移動体は、迅速に上昇移動及び下降移動が行われることとなる。
【０００６】
請求項３記載の動作玩具は、請求項２記載の動作玩具において、移動体の下降移動に伴って畜勢され、移動体の上昇移動に伴って上方への移動力を付与する補助出力手段を備えることを特徴とする。
上記動作玩具では、移動体の下降移動においては、駆動手段の出力と共に、当該駆動手段、歯車機構、ギアボックス、他方のラック部材及び移動体が受ける重力により下降移動を行う。従って、駆動手段の出力と各構成に付与される重力を利用して、補助出力手段の畜勢を行う。
一方、移動体の上昇移動に際しては、駆動手段の出力と下降時に畜勢された補助出力手段のアシストとにより、駆動手段、歯車機構、ギアボックス、他方のラック部材及び移動体が上方に移動することとなる。
従って、重力に抗して行われる移動体の上方移動動作をも円滑に行われる。
【０００７】
請求項４記載の動作玩具は、大きさの異なる複数の筒状体からなる入れ子構造により伸縮可能なケース体を備え、当該ケース体の一端部に移動体を配置すると共に駆動手段と伝達機構とをケース体の内側に収納したことを特徴とする。
上記動作玩具では、駆動手段の駆動により伝達機構を介して移動体が進退動作を行うと、これに伴いケース体が伸縮動作を行う。
【０００８】
請求項５記載の動作玩具は、移動体を人形の頭部とし、当該人形の頭部に連なる胴体部を構成するカバーにより駆動手段及び伝達機構を覆ったことを特徴とする。
上記動作玩具では、人形頭部が上方へ移動することにより、胴体としてのカバーも上方に移動し、人形全体が立ち上がる動作或いは跳ね上がる動作を模した動きを行う。また、人形頭部が下方へ移動することにより、胴体としてのカバーも下方に移動し、人形全体が座り込む動作或いは伏せる動作を模した動きを行う。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、歯車機構が二つのラック部材をそれぞれ逆方向に移動させるため、一方のラック部材の一端部と他方のラック部材の逆側の端部とが相対的に、各ラック部材の移動速度の合計移動速度で移動することとなる。従って、一方のラック部材の一端部側を固定支持すると共に、他方のラック部材の逆側の端部に移動体を配置することにより、一つのラック部材で移動体を移動させる場合と比して、移動体をより迅速に移動させることが可能となる。
また、二つのラック部材を備える構成のため、ラック部材二つ分のストロークを確保して進退移動量の増大を図ることが可能となる。また、一つのラック部材で同じストロークの進退移動を行う場合には当該ストロークを同じ長のラック部材が必要となるが、本発明は、各ラック部材をおよそ二分の一まで縮小することが可能であることから、玩具の小型化を図ることが可能となる。
そして、動作玩具において、所定部位である移動体を機敏に動作させることができ、さらには動作ストロークを大きくして大きなアクションを行わせることができるので、緩慢な或いは小さな動作を行う場合に比して、遊技者に対して、スリリングで適度な緊張感を与えることができ、従来にない興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、基台により各ラック部材を上下方向に沿った状態を維持すると共に、ギアボックスが一方のラック部材に対して移動し、ギアボックスに対して他方のラック部材が移動するため、他方のラック部材の上端部に位置する移動体を迅速に上下動させることが可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、移動体の下降移動時において畜勢される補助出力手段を、移動体の上方移動時に出力させて、駆動手段のアシストを行うため、移動体の上方移動をより円滑且つ迅速に行うことが可能となる。これに伴い、遊技者に対して、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
また、下降時に重力をも借りて畜勢し、上昇時にアシストを図ることから、駆動手段の負担を軽減することでその消費燃料や消費電力を大幅に低減し、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、丈夫な筒状体からなるケース体で、可動部分である駆動手段と伝達機構が覆われるので、駆動部分に対する外部からの接触等を防止することが可能となる。また、可動部分である駆動手段及び伝達機構の外部からの保護を図ることができ、動作不良等の抑制を図ることが可能となる。
また、移動体の進退移動に伴い、入れ子構造の複数筒状体の伸縮動作を同時に行わせることができることから、見た目にも動作が面白く、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項５記載の発明によれば、移動体を人形頭部とし、これに連なる胴体としてのカバーを設けたことにより、人形頭部の上下移動によって、人形が飛び跳ね、立ち上がったり、或いは座り込み、しゃがんだりする動作を演じさせることができ、観察者を楽しませることができ、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（発明の実施形態の全体構成）
図１，２は本発明の実施形態たる動作玩具としての可動人形玩具１０の一部を切り欠いた正面図であり、図１は立ち上がり後の状態、図２は立ち上がり前の状態を示す。
図１，２に示すように、可動人形玩具１０は、開閉可能な上蓋１１を備えた格納箱１２と、上下に移動を行う移動体としての人形頭部１３と、人形頭部１３の上下移動のための駆動手段としての駆動モータ１４（図４参照）と、駆動モータ１４の出力に基づく回転駆動力を人形頭部１３の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該人形頭部１３に伝える伝達機構２０と、駆動モータ１４及び伝達機構２０を内側に収納した上下に伸縮可能なケース体５０と、人形頭部１３に連なる胴体部を構成する被覆部材１５とを備えている。
なお、本実施形態の記載において、「上」又は「下」を意味する語が使われた場合には、収納箱１２がその開口部を上に向けた状態で水平面上に設置された場合において、上又は下となる状態を意味するものとする。
【００１５】
（収納箱）
収納箱１２は、上方が開口した有底の筒状体であり、その内側に、上述した可動人形玩具１０のほぼ全ての構成を収納することができる。収納箱１２の上端部には、その開口端縁に図示しないヒンジを介して上蓋１１が装備されている。かかる上蓋１１は、略円板状であり、丁度収納箱１２の開口部を閉塞することが可能な大きさに設定されている。また、上蓋１１は、上方への外力が加わると、ヒンジを中心に回動して容易に開くことが可能となっている。
【００１６】
（ケース体）
ケース体５０は、後述する基台２３を介して収納箱１２の内底面上に立設されている。かかるケース体５０は、入れ子構造を形成する四つの筒状体５１〜５４から構成されている。各筒状体５１〜５４はいずれも円筒形であり、その中心線が垂直上下方向を向くように収納箱１２内に配置されている。
筒状体５１は、その周壁の内径及び外径が最も大きく設定されており、その下端部は基台２３の上面に固定支持されている。また、筒状体５１はその周壁の内径及び外径が上下に渡って一定であり、その上端部には、周壁よりも幾分小径となるように内側に張り出された鍔状のストッパ５１ａが形成されている。
【００１７】
筒状体５２は、筒状体５１のすぐ内側に配設されている。そして、筒状体５２は、その周壁の内径及び外径がいずれも上下に渡って一定であり且つ筒状体５１に次いで二番目に大きく設定されている。
筒状体５２の周壁の外径は、前述した筒状体５１のストッパ５１ａの内径よりも小さく設定されている。そして、筒状体５２の周壁の上端部には、当該周壁よりも幾分小径となるように内側に張り出された鍔状のストッパ５２ａが形成され、また、下端部には外側に張り出された鍔状の係合部５２ｂが形成されている。かかる係合部５２ｂはその外径の大きさが、筒状体５１の周壁の内径よりも小さく、ストッパ５１ａの内径よりも大きく設定されている。従って、筒状体５２を筒状体５１の内側に格納した状態から、筒状体５２だけを上方に移動させると、筒状体５１から完全に脱する手前で係合部５２ｂがストッパ５１ａに引っかかった状態となる。つまり、筒状体５２は筒状体５１の内部に格納された状態から外部上方に向かって移動可能であると共に、ストッパ５１ａと係合部５２ｂとにより、筒状体５２が筒状体５１から完全に飛び出してしまうことを防止している。
【００１８】
筒状体５３は、筒状体５２のすぐ内側に配設されている。そして、筒状体５３は、その周壁の内径及び外径がいずれも上下に渡って一定であり且つ筒状体５２に次いで三番目に大きく設定されている。
また、筒状体５３には、筒状体５２と同構造のストッパ５３ａと係合部５３ｂとが形成されている。このため、筒状体５３は筒状体５２の内部に格納された状態から外部上方に向かって移動可能であると共に、ストッパ５２ａと係合部５３ｂとにより、筒状体５３が筒状体５２から完全に飛び出してしまうことを防止している。
【００１９】
筒状体５４は、筒状体５３のすぐ内側に配設されている。そして、筒状体５４は、その周壁の内径及び外径がいずれも上下に渡って一定であり且つ最も小さく設定されている。
また、筒状体５４は、下側のみが開口し、その上面が閉塞されている。また、筒状体５４は、筒状体５３と同構造の係合部５４ｂが形成されている。このため、筒状体５４は筒状体５３の内部に格納された状態から外部上方に向かって移動可能であると共に、ストッパ５３ａと係合部５４ｂとにより、筒状体５４が筒状体５３から完全に飛び出してしまうことを防止している。
【００２０】
上記筒状体５１〜５４の中で、筒状体５４が最も背が高く設定されており、他の筒状体５１〜５３についてはほぼ同様の高さに設定されている。そして、ケース体５０は、各筒状体５１〜５４からなる入れ子構造のため、収縮時には筒状体５４の高さ近くまで低くすることができ、伸長時には各筒状体５１〜５４の合計高さ近くまで高くすることができる。
【００２１】
（人形頭部及び被覆部材）
人形頭部１３は略球状であり、その外部正面には、ＴＶ番組や漫画等の登場人物を模した顔が描かれている。そして、人形頭部１３は、ケース体５０の筒状体５４の上面に装備されている。また、収縮時のケース体５０と人形頭部１３の合計高さは、収納箱１２よりも低く設定され、収縮時には収納箱１２の上蓋１１を閉じることが可能となっている（図２参照）。
被覆部材１５は、伸長時のケース体５０の外部を覆うことができる布地又はシート体であり、人形頭部１３の下部から下方に垂下されている。また、被覆部材１５は、布地、繊維、ゴム、膜状体等の変形が容易な素材からなり、ケース体５０が収縮状態となっても、容易に変形することでケース体５０の収縮を妨げることがないようになっている。
【００２２】
（伝達機構）
図３は伝達機構２０の後述するギアボックス２４を垂直面に沿って切断した断面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図であり、図５は図３のＹ−Ｙ線に沿った断面図であり、図６は図３のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
伝達機構２０は、図１乃至図３に示すように、上下方向に沿って配設された二つのラック部材２１，２２と、駆動モータ１４により回転駆動して二つのラック部材２１，２２に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構３０と、下側ラック部材２１を立設させた状態でその下端部を支持する基台２３と、歯車機構３０及び駆動モータ１４を格納するギアボックス２４と、人形頭部１３の上方への移動力を付与する駆動モータ１４に対する補助出力手段としてのアシスト機構４０とを備えている。
【００２３】
駆動モータ１４は、図３及び図４に示すように、ギアボックス２４の背面側内部（図１に示す面をギアボックス２４の正面とする）に配置され、減速ギア機構６０が併設されている。
減速ギア機構６０は、駆動モータ１４の出力軸に設けられた出力ギア６１と、出力ギア６１と噛合する出力ギア６１よりも歯数が多い減速ギア６２と、減速ギア６２と同軸で同時回転するウォームギア６３と、ウォームギア６３に噛合するウォームホィール６４と、ウォームホィール６４と同軸で同時回転する出力ギア６５とを備えている。
そして、減速ギア機構６０は、上記各ギアにより駆動モータ１４からの出力を低速高トルクに変換して歯車機構３０に伝達している。
【００２４】
ギアボックス２４は、図３に示すように、同図の横方向（以下、前後方向といい、図３における右側を前側、左側を後側とする）に沿って三つの部屋に分かれており、後側の部屋に駆動モータ１４及び減速ギア機構６０が格納され、前側の部屋に歯車機構３０が格納され、真ん中の部屋には歯車機構３０の一部と各ラック部材２１，２２とが格納されている。
【００２５】
歯車機構３０は、図６に示すように、下側ラック部材２１に上下移動力を付与する第一の駆動歯車３１と、上側ラック部材２２に上下移動力を付与する第二の駆動歯車３２と、第一の駆動歯車３１から第二の駆動歯車３２までの間でトルク伝達を行う三つの伝達歯車３３，３４，３５とを備えている。
【００２６】
第一の駆動歯車３１は、図３，５，６に示すように、ギアボックス２４の下部の内側において前側の部屋と真ん中の部屋に貫通配置されており、やはりギアボックス２４の後側の部屋から真ん中の部屋に貫通配置された減速ギア機構６０の出力ギア６５と噛合している。また同時に、第一の駆動歯車３１は、真ん中の部屋の両側の内部側壁において、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で且つ上下方向に沿って往動可能な状態で支持された下側ラック部材２１のラック歯とも噛合している。
さらに、第一の駆動歯車３１は、前側の部屋において、伝達歯車３３とも噛合している。
これらの状態で配置されることにより、第一の駆動歯車３１は、出力ギア６５からトルクを伝達されて回転駆動を行い、下側ラック部材２１をギアボックス２４に対して上昇又は下降移動させると共に、伝達歯車３３にトルク伝達を行う。
【００２７】
伝達歯車３３，３４，３５は、上下に並んで配置され、中間に配置された伝達歯車３４を除き上下の伝達歯車３３，３５はピッチ径及び歯数が等しく設定されている。このため、二つの伝達歯車３３，３５は等速で同方向に回転し、第一の駆動歯車３１と同じ回転方向に同じ回転速度で第二の駆動歯車３２に回転駆動力を伝達することとなる。
【００２８】
第二の駆動歯車３２はギアボックス２４の上部の内側において前側の部屋と真ん中の部屋に貫通配置されている。そして、第二の駆動歯車３２は、前側の部屋において、伝達歯車３３と噛合しており、真ん中の部屋の両側の内部側壁において、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で且つ上下方向に沿って往動可能な状態で支持された上側ラック部材２２のラック歯と噛合している。
これらの状態で配置されることにより、第二の駆動歯車３２は、伝達歯車３５からトルクを伝達されて回転駆動を行い、上側ラック部材２２をギアボックス２４に対して上昇又は下降移動させる。
【００２９】
下側ラック部材２１は、ギアボックス２４の内部の両側側壁にそれぞれ設けられた上下方向に沿ったガイド溝２４ａに嵌合する突状部２１ａを備え、ギアボックス２４に対して上下動を行うことが可能となっている。特に、下側ラック部材２１は、ギアボックス２４の下面に設けられた開口から出没する構造のため、ギアボックス２４内にほぼ全体が格納された状態をギアボックス２４に対する最上位置とし、それよりも下方が下側ラック部材２１の移動範囲となっている。
【００３０】
上側ラック部材２２は、ギアボックス２４の内部の両側側壁にそれぞれ設けられた上下方向に沿ったガイド溝２４ｂに嵌合する突状部２２ａを備え、ギアボックス２４に対して上下動を行うことが可能となっている。特に、上側ラック部材２２は、ギアボックス２４の上面に設けられた開口から出没する構造のため、ギアボックス２４内にほぼ全体が格納された状態をギアボックス２４に対する最下位置とし、それよりも上方が上側ラック部材２２の移動範囲となっている。
また、図５に示すように、同速同方向に回転駆動する第一の駆動歯車３１と第二の駆動歯車３２とのそれぞれに対して下側ラック部材２１は右側から噛合し、上側ラック部材２２は左側から噛合するように配置されているため、常に、下側ラック部材２１と上側ラック部材２２とは互いに上下逆方向に移動を行う。
【００３１】
また、下側ラック部材２１は、垂直に起立した状態となるように、その下端部において基台２３の上面に支持されている。そして、上側ラック部材２２は、その上端部が筒状体５４を介して人形頭部１３に連結されている。
従って、駆動モータ１４の駆動により、ギアボックス２４に対して下側ラック部材２１が下方に移動すると、相対的に基台２３からギアボックス２４が上方に移動することとなる。またこのとき、上側ラック部材２２は筒状体５４を介して人形頭部１３を上方に押し上げることとなる。その結果、下側ラック部材２１の移動速度と上側ラック部材２２の移動速度の合計速度で基台２３に対して人形頭部１３が上方に移動することとなる。
【００３２】
図７は、下側ラック部材２１のラック歯形成面とは逆側の面を表示した説明図である。この図に示すように、下側ラック部材２１のラック歯形成面とは逆側の面には、導電材被膜からなる摺動接点Ｃ１〜Ｃ６が形成されている。摺動接点Ｃ１，Ｃ２は、上下方向に沿って下側ラック部材２１のほぼ全長に渡って形成されており、基台２３側に設けられた図示しない電源回路からギアボックス２４に設けられた接触端子２５，２６を介して駆動モータ１４への通電を行っている。
また、摺動接点Ｃ３〜Ｃ６は、下側ラック部材２１に対するギアボックス２４の相対位置を検出するためのものである。つまり、摺動接点Ｃ３は、上下方向に沿って下側ラック部材２１のほぼ全長に渡って形成されており、基台２３を介してグランド接続されている。一方、各摺動接点Ｃ４〜Ｃ６は上下に沿った同一線上に点在している。そして、これらの摺動接点Ｃ３〜Ｃ６を基台２３側に設けられた図示しない検出回路に接続された二又の接触端子２７により検出する。
【００３３】
即ち、接続端子２７の一方の足を常時グランドの摺動接点Ｃ３に接触させると共に他方の足を摺動接点Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６の通過線上に配置する。これにより、下側ラック部材２１に対してギアボックス２４が最上位置に到達すると、摺動接点Ｃ４から接続端子２７を介して摺動接点Ｃ３へ電流が流れ、ギアボックス２４が最上位置にあることが検出される。同様に、ギアボックス２４が中間位置に到達すると、摺動接点Ｃ５から接続端子２７を介して摺動接点Ｃ３へ電流が流れて中間位置状態が検出され、ギアボックス２４が最下位置に到達すると、摺動接点Ｃ６から接続端子２７を介して摺動接点Ｃ３へ電流が流れて最下位置状態が検出される。
【００３４】
例えば、摺動接点Ｃ４又はＣ６によりギアボックス２４が最上位置或いは最下位置にある状態が検出された場合には、検出回路は駆動モータ１４を停止させる制御を行うことにより、下側ラック部材２１の第一の駆動歯車３１との噛合状態からの不慮の脱落や各部の衝突等を防止することができる。
また、摺動接点Ｃ５によりギアボックス２４が中間位置にある状態が検出された場合には、検出回路は、例えば、人形頭部１３の上昇又は下降動作に伴い、予め設けられたアクチュエータにより人形に所定の動作を行わせる、人形頭部１３に設けられたアクチュエータで人形の目玉を動かす、可動人形玩具１０に装備したスピーカーにより音声を出力する、ランプを点灯する等、人形頭部１３の上下動に伴いそれ以外の動作を行わせることができる。
【００３５】
図８はアシスト機構４０の分解斜視図である。かかるアシスト機構４０は、歯車機構３０の伝達歯車３４に一端部が連結されたねじりコイルバネ４１と、ねじりコイルバネ４１の他端部が連結されると共に回転操作によりねじりコイルバネ４１の巻き量を調節する調節つまみ４２と、調節つまみ４２の回転方向を一方向のみに規制するつまみ取付凹部４３とを備えている。
【００３６】
上記調整つまみ４２は、伝達歯車３４と共通する支軸４４を中心に回転可能である。但し、伝達歯車３４と調整つまみ４２とは同心となる配置ではあるが、連動はしていない。そして、調節つまみ４２には、その外周に弾性を有する三つの係止爪４２ａが半径方向外側に向かって幾分突出した状態で設けられている。正確には、各係止爪４２ａは、調整つまみ４２の外周に沿った状態から当該外周の接線方向に沿って斜め方向に張り出しており、弾性に抗して半径方向内側に押し込むことが可能となっている。
一方、つまみ取付凹部４３は、ギアボックス２４の正面に形成された、調整つまみ４２の外径よりも幾分大きな内径の略円形の窪みであり、その内周面には、例えば１０〜３０個ほどの鋸歯状の逆止爪４３ａが均一間隔で形成されている。
【００３７】
つまみ取付凹部４３に調整つまみ４２を嵌め込んだ状態で各係止爪４２ａは各逆止爪４３ａに係合し、調整つまみ４２を一定方向（例えば図８において反時計回り）に回転させた場合には、各係止爪４２ａが内側に撓むことでその回転を許容するが、逆方向（図８において時計回り）に回転させた場合には、各係止爪４２ａが各逆止爪４３ａの間に入り込んで撓むことができず、回転を阻止するようになっている。
【００３８】
ねじりコイルバネ４１は、その巻き方向に沿ってねじると、畜勢されてねじり方向と逆の方向の復帰力を生じる。そして、その一端部が伝達歯車４３に連結され、他端部が調整つまみ４２に連結されている。
そして、この調整つまみ４２は、一定の方向にのみ回転可能となるように許容されており、その許容回転方向は、上側ラック部材２２が上方移動を行う際に伝達歯車４３に生じる回転方向と一致するように、係止爪４２ａと逆止爪４３ａの向きが設定されている。
【００３９】
これにより、ねじりコイルバネ４１が畜勢されていない自然状態において、人形頭部１３が上昇動作を開始する場合には、人形頭部１３の上昇移動時に伝達歯車４３に伴って調整つまみ４２も回転し、ねじりコイルバネ４１は畜勢されない。
次に、人形頭部１３が下降移動すると、伝達歯車４３のみが回転して調整つまみ４２は回転が規制されるので、ねじりコイルバネ４１がねじられて畜勢される。再び、人形頭部１３の上昇移動時には、駆動モータ１４の駆動力に畜勢されたねじりコイルバネ４１の弾性力が上乗せされて、伝達歯車３４の回転を促し、円滑且つ迅速に人形頭部１３を上昇させることができる。
また、調整つまみ４２は、予めその回転可能方向に回転操作を加えることでねじりコイルバネ４１の畜勢を図ることができ、これにより、人形頭部１３の上昇時のアシスト力を増加調整することができる。
【００４０】
（可動人形玩具の動作説明）
上記構成からなる可動人形玩具１０の動作を主に図１及び図２に基づいて説明する。かかる可動人形玩具１０の初期状態を人形頭部１３が最下位置にある状態（図２の状態）とする。例えば、電源回路に設けられた立ち上がりスイッチを入れると、駆動モータ１４が所定回転方向に駆動を開始し、減速ギア機構６０で減速高トルク状態に変換され、歯車機構３０の第一及び第二の駆動歯車３１，３２がそれぞれ同速同方向に回転駆動する。これにより、下側ラック部材２１がギアボックス２４に対して下に移動することで相対的にギアボックス２４が基台２３から上方に移動する。また、同時に上側ラック部材２２が上方に移動することで人形頭部１３がギアボックス２４に対して上方に移動する。つまり、下側ラック部材２１と上側ラック部材２２の合計移動速度で人形頭部１３を上方に移動させることができる。
このとき、予め、調整つまみ４２によりねじりコイルバネ４１の畜勢を行っておくことにより、歯車機構３０の伝達歯車３４を介してねじりコイルバネ４１の弾性力を人形頭部１３の上昇移動駆動力に上乗せすることができ、人形頭部１３の上方移動は円滑且つより迅速に行われる。
また、人形頭部１３の移動過程において、摺動接点Ｃ５が接触端子２７により検出されると、検出回路は、人形頭部１３の上方移動時に同時に起動させるアクチュエータ等が存在する場合に、その起動開始制御を実行する。
そして、人形頭部１３の移動過程において、摺動接点Ｃ４が接触端子２７により検出されると、検出回路は電源回路に上端位置検出信号を出力し、電源回路は駆動モータ１４の駆動を停止させる。
【００４１】
また、電源回路に設けられたしゃがみスイッチを入れると、駆動モータ１４が立ち上がりとは逆回転方向に駆動を開始し、減速ギア機構６０及び歯車機構３０を介して下側ラック部材２１がギアボックス２４に対して上に移動することで相対的にギアボックス２４が基台２３に向かって下降する。また、同時に上側ラック部材２２が下方に移動することで人形頭部１３がギアボックス２４に対して下方に移動する。つまり、下側ラック部材２１と上側ラック部材２２の合計移動速度で人形頭部１３を下方に移動させることができる。
また、伝達歯車３４の回転によりねじりコイルバネ４１が次回の上方移動動作のために畜勢される。なお、厳密には、人形頭部１３の下降移動時に、ねじりコイルバネ４１の畜勢が駆動モータ１４の負担を増加させるが、下降時には、ギアボックス２４や人形頭部１３等の自重により生じる重力がアシスト力となり、駆動モータ１４への負担は実際にはほとんど増加しない。
そして、人形頭部１３の移動過程において、摺動接点Ｃ６が接触端子２７により検出されると、検出回路は電源回路に上端位置検出信号を出力し、電源回路は駆動モータ１４の駆動を停止させる。
【００４２】
（実施形態の効果）
上記可動人形玩具１０では、歯車機構３０がギアボックス２４に対して下側ラック部材２１と上側ラック部材２２とをそれぞれ上下逆方向に移動させるため、基台２３に対してギアボックス２４が上昇する際には、ギアボックス２４に対して人形頭部１３を上昇させることができ、基台２３に対してギアボックス２４が下降する際には、ギアボックス２４に対して人形頭部１３も下降させることができる。従って、人形頭部１３は二つのラック部材２１，２２の合計移動速度で上昇又は下降を行い、その動作の迅速化を図ることが可能となる。
また、伝達機構２０は二つのラック部材２１，２２を備えるため、ラック部材２１，２２の合計したストロークを確保することができ、人形頭部１３に対する上下移動量の増大を図ることが可能となる。また、同じストロークの上下移動を一つのラック部材で行う場合には当該ストロークと同じ長さのラック部材が必要となるが、伝達機構２０では、各ラック部材２１，２２をおよそ二分の一まで縮小することが可能であることから、可動人形玩具１０を上下方向について小型化することが可能となる。
また、可動人形玩具１０は、人形頭部１３に連なる胴体部を構成する被覆部材１５を備えることにより、人形が飛び跳ね、立ち上がったり、或いは座り込み、しゃがんだりする動作をより迅速且つ大きな動作で演じさせることができ、緩慢或いは小さな動作を行う場合に異なり、遊技者に対して、スリリングで適度な緊張感を与えることができ、高い興趣性の喚起を図ることが可能となる。
【００４３】
また、人形頭部１３の下降移動時において畜勢され且つ上昇時に解放されるねじりコイルバネ４１を有するアシスト機構４０を備えるため、人形に重量による影響を低減し、人形頭部１３の上方移動をより円滑且つ迅速に行うことが可能となる。これに伴い、遊技者に対して、さらなる興趣性の喚起を図ることが可能となる。
特に、下降移動時において重力によりねじりコイルバネ４１の畜勢を図り上昇時に駆動モータ１４のアシストを行うことから、畜勢時における消費電力よりもアシスト時における消費の低減効果の方が大きくなり、駆動モータ１４の省電力化を図ることが可能となる。特に、電力供給源として電池を使用している場合には、その長寿命化をも図ることが可能となる。
【００４４】
また、丈夫な筒状体からなるケース体５０により、可動部分である駆動モータ１４と伝達機構２０とが覆われるので、駆動部分に対する外部からの接触等を防止することが可能となる。また、可動部分である駆動手段及び伝達機構の外部からの保護を図ることができ、動作不良等の抑制を図ることが可能となる。
【００４５】
（その他）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態においては、可動動作人形１０に対して上方移動と下方移動の各スイッチを入力することでその動作を行う例を示したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、リミットスイッチ、光センサ、振動センサその他の手段により、上蓋１１を開けたことを検出し、これにより、自動的に駆動モータ１４を駆動させて可動動作人形１０を立ち上がらせる動作制御を行っても良い。また、上蓋を開けるまでもなく、音声センサや振動センサにより、人が近づいたことを検出し、これにより、自動的に駆動モータ１４を駆動させて可動動作人形１０を立ち上がらせる動作制御を行っても良い。
また、伝達機構３０では歯車数を五つとしているが、その数はいくつであっても良い。例えば、歯車数を一つとして、当該歯車を挟むようにその両側にラック部材２１，２２を配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】発明の実施形態である可動人形玩具の立ち上がり後の状態において、その一部を切り欠いた正面図である。
【図２】可動人形玩具の立ち上がり前の状態において、その一部を切り欠いた正面図である。
【図３】図１に開示された伝達機構のギアボックスを垂直面に沿って切断した断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図６】図３のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図７】図１に開示した下側ラック部材のラック歯形成面とは逆側の面を表示した説明図である。
【図８】図１に開示したアシスト機構の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 可動人形玩具（動作玩具）
１３ 人形頭部（移動体）
１４ 駆動モータ（駆動手段）
１５ 被覆部材
２０ 伝達機構
２１ 下側ラック部材
２２ 上側ラック部材
２３ 基台
２４ ギアボックス
３０ 歯車機構
４０ アシスト機構（補助出力手段）
５０ ケース体
５１〜５４ 筒状体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進退移動を行う移動体と、
前記移動体の進退移動の駆動手段と、
前記駆動手段の出力に基づく回転駆動力を前記移動体の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該移動体に伝える伝達機構とを備え、
前記伝達機構が、前記進退移動方向に沿って配設された二つのラック部材と、前記駆動手段により回転駆動して前記二つのラック部材に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構とを有することを特徴とする動作玩具。
【請求項２】
立設させた状態で一方の前記ラック部材の下端部を支持する基台と、
前記歯車機構及び駆動手段を格納すると共に前記立設支持されたラック部材に対して昇降動作を行うギアボックスとを備え、
前記移動体を他方のラック部材の上端部に配置したことを特徴とする動作玩具。
【請求項３】
前記移動体の下降移動に伴って畜勢され、前記移動体の上昇移動に伴って上方への移動力を付与する補助出力手段を備えることを特徴とする請求項２記載の動作玩具。
【請求項４】
大きさの異なる複数の筒状体からなる入れ子構造により伸縮可能なケース体を備え、
当該ケース体の一端部に前記移動体を配置すると共に前記駆動手段と伝達機構とを前記ケース体の内側に収納したことを特徴とする請求項１，２又は３記載の動作玩具。
【請求項５】
前記移動体を人形の頭部とし、当該人形の頭部に連なる胴体部を構成する被覆部材により前記駆動手段及び伝達機構を覆ったことを特徴とする請求項２記載の動作玩具。
【請求項１】
進退移動を行う移動体と、
前記移動体の進退移動の駆動手段と、
前記駆動手段の出力に基づく回転駆動力を前記移動体の進退移動に沿った直動駆動力に変換して当該移動体に伝える伝達機構とを備え、
前記伝達機構が、前記進退移動方向に沿って配設された二つのラック部材と、前記駆動手段により回転駆動して前記二つのラック部材に互いに逆方向への直動駆動力を付与する歯車機構とを有することを特徴とする動作玩具。
【請求項２】
立設させた状態で一方の前記ラック部材の下端部を支持する基台と、
前記歯車機構及び駆動手段を格納すると共に前記立設支持されたラック部材に対して昇降動作を行うギアボックスとを備え、
前記移動体を他方のラック部材の上端部に配置したことを特徴とする動作玩具。
【請求項３】
前記移動体の下降移動に伴って畜勢され、前記移動体の上昇移動に伴って上方への移動力を付与する補助出力手段を備えることを特徴とする請求項２記載の動作玩具。
【請求項４】
大きさの異なる複数の筒状体からなる入れ子構造により伸縮可能なケース体を備え、
当該ケース体の一端部に前記移動体を配置すると共に前記駆動手段と伝達機構とを前記ケース体の内側に収納したことを特徴とする請求項１，２又は３記載の動作玩具。
【請求項５】
前記移動体を人形の頭部とし、当該人形の頭部に連なる胴体部を構成する被覆部材により前記駆動手段及び伝達機構を覆ったことを特徴とする請求項２記載の動作玩具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２５９８１（Ｐ２００６−２５９８１Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０７２８７（Ｐ２００４−２０７２８７）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００３５８４）株式会社トミー (248)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００３５８４）株式会社トミー (248)
【Ｆターム（参考）】
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