子供用電動乗用玩具
【課題】 車体の外周を滑らかにして障害物に当たっても障害物や車体を傷めにくくし、また車体を大型化することなく低年齢の子供でも安定した着座姿勢で楽に安定して走行できるようにする。
【解決手段】 １個の操向前輪３８と左右一対の後輪８０とを備える子供用電動乗用玩具において、前輪３８および後輪８０を覆い上面が上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状である車体１０と、この車体１０の前部を上下方向に貫通して左右へ回動可能に保持されると共に下部に保持した前輪３８を回転駆動する駆動装置３６を内蔵する動力ユニット３０と、この動力ユニット３０の上端に取付けられた操向ハンドル５８と、車体１０の後部上面から上向きに突出しその上面を着座面とした着座シート１２と、動力ユニット３０の左右両側方に位置し車体１０の上面を下方に陥没させて形成した左右一対の足載台２８と、を備える。
【解決手段】 １個の操向前輪３８と左右一対の後輪８０とを備える子供用電動乗用玩具において、前輪３８および後輪８０を覆い上面が上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状である車体１０と、この車体１０の前部を上下方向に貫通して左右へ回動可能に保持されると共に下部に保持した前輪３８を回転駆動する駆動装置３６を内蔵する動力ユニット３０と、この動力ユニット３０の上端に取付けられた操向ハンドル５８と、車体１０の後部上面から上向きに突出しその上面を着座面とした着座シート１２と、動力ユニット３０の左右両側方に位置し車体１０の上面を下方に陥没させて形成した左右一対の足載台２８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、子供あるいは幼児が乗って自分で操縦しながら走行する極めて小型かつ簡易な子供用電動乗用玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
子供あるいは幼児が乗って自分で操縦しながら低速で走行できるようにした子供用電動乗用玩具が公知である。例えば公園や広場、空き地などで子供を遊ばせるために用いるものであり、充電可能な電池と電気モータにより低速で自走可能にしたものである。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１０６３０９号
【特許文献２】実用新案登録第３０８７３３９号
【０００４】
特許文献１、２には自動車型の車体の上面を着座シートとし、後輪を駆動輪とすると共に前輪を車体前部中央付近に操舵可能に保持したものが示されている。ここに前輪は遊転可能であり、２個の前輪を車体幅方向に近接させて共通車軸上に保持している。また車体の前部の左右側面には、地面から僅かに浮いた飾り用の（ダミーの）前輪が取付けられている。
【０００５】
従来のものはこれら飾り用の前輪と後輪との間に車体側面から側方へ突出する左右一対の足載台を設けている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のものは足載台が車体から側方に突出しているため、車体の外周形状に平面視で複雑な凹凸ができることになる。この種の乗用玩具は狭い場所で使うことが多いため、車体の外周に凹凸が多いと障害物に当たり易く、障害物や車体を傷め易いばかりでなく走りにくいという問題がある。
【０００７】
また足載台の場所は飾り用前輪と後輪の間に制限されることになるため、子供の良好な着座姿勢を確保する必要から着座シートの位置をこの足載台より後方まで長くのばすことが必要になる。このために車体が大きくなる、という問題もある。
【０００８】
さらに、乗車した子供は着座シートに跨って着座するため、両足の膝を左右に大きく開く必要が生じる。このため左右のバランスがとりにくく、走行姿勢が不安定になり易く、特に低年齢の子供や幼児には乗りにくいという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、車体の外周を滑らかにして障害物に当たっても障害物や車体を傷めにくくし、また車体を大型化することなく低年齢の子供でも安定した着座姿勢で楽に安定して走行できるようにした子供用電動乗用玩具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】
【００１０】
この発明によればこの目的は、１個の操向前輪と左右一対の後輪とを備える子供用電動乗用玩具において、前輪および後輪を覆い上面が上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状である車体と、この車体の前部を上下方向に貫通して左右へ回動可能に保持されると共に下部に保持した前輪を回転駆動する駆動装置を内蔵する動力ユニットと、この動力ユニットの上端に取付けられた操向ハンドルと、車体の後部上面から上向きに突出しその上面を着座面とした着座シートと、動力ユニットの左右両側方に位置し車体の上面を下方に陥没させて形成した左右一対の足載台と、を備えることを特徴とする子供用電動乗用玩具、により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
車体の上面を上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状とし、足載台は動力ユニットの左右側方にあって車体上面を下方に陥没させて形成したから、車体外周から足載台が外側へ突出せず、車体外周を滑らかな曲面のままにすることができる。このため車体外周に障害物が当たっても車体外周の曲面で滑ることにより衝撃を緩和でき、障害物や車体を傷めにくくなる。
【００１２】
また足載台の位置は前後輪による制約を受けることがないのでその配置自由度が大きくなる。このため着座シートを車体後部から上向きに突出させつつ足載台を動力ユニットの側方（従って車体の前部付近）に配置することにより、左右の足載台の間隔を小さくでき、両足を大きく開くことなく楽な姿勢で着座できる。すなわち車体を小型化しても乗車姿勢に大きな制約を与えることなく楽な姿勢での乗車が可能になる。特に着座シートは跨って着座する必要がなく、両足を広く開く必要もないので、左右のバランスが取り易く、乗車姿勢が安定する。さらに車体は上方へ凸な略球面状としたから、車体剛性の増大に適し、軽量化が図れる。
【００１３】
さらにまた後輪は非駆動輪であるから小径化できる。このため左右の後輪を車体外周に接近させて配置することが可能になり、左右後輪の間隔（トレッド）を大きくして車体の走行安定性を向上させることができる。一方前輪は駆動輪であるため、大径化して接地面積を大きくし空転（スリップ）を防ぐのが望ましいが、この発明によれば前輪は車体中心を前後方向に通る前後中心線上に配置するので、大径化しても車体上面と干渉しにくく、大径化し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
前輪は実質的に１個であれば足り、２以上の車輪を同軸上に近接させて配置したものであっても実質的に１個と見なせるものであればよい。車体は上方に向かって凸な略球面状とし、外周を平面視略円形とするのがよい（請求項２）。
【００１５】
着座シートは車体に上方から着脱可能とし、この着座シートの下に電池を収容すれば、電池の荷重を利用して車体の低重心化が図れる（請求項３）。着座シートの上面は、後縁および左右側縁から中央付近に向かって滑らかに下降するように陥没させれば、いわゆるバケット型シート形状に近くなり、左右の足載台の間隔を狭くできることから両足を大きく左右に広げることなく着座できる。このため着座時の腰の位置を安定させて乗車姿勢を安定させるのに適する（請求項４）。
【００１６】
車体の下面には前輪の左右外側方であってかつ車体下面の外周縁付近に、左右一対の倒れ角規制部材を設けておけば、車体前部が左右に大きく倒れるのを防止できる（請求項５）。すなわち通常は１つの前輪と２個の後輪による３点で接地することになるため、前輪中心に左右に傾き易いという不都合があるが、この時の倒れ角を倒れ角規制部材を路面に接触させることによって制限するものである。この場合、倒れ角規制部材は前輪中心を通る車体幅方向の直線よりも前方に配置するのがよい（請求項６）。
【００１７】
倒れ角規制部材は、下方に向かって凸な滑らかな曲面を持つものが望ましい（請求項７）。路面の凹凸に対して大きな衝撃を発生せずに通過できるからである。その表面を表面摩擦抵抗が小さい材料で作ったものが最適である。これらの倒れ角規制部材および左右一つの後輪は、できるだけ車体外周に接近させて配置するのが、車体の走行安定性を向上させるのに望ましい（請求項８）。
【００１８】
また車体下面の中央後縁付近には、車体前部が上昇し前輪が路面から一定以上浮き上がった時の路面に接触する後方転倒防止用の補助車輪を取付けておくのが望ましい（請求項９）。この補助車輪を設ければ、車体前部を浮き上がらせても後輪と補助車輪とを接地させた状態を保って車体姿勢を維持することができるからである。この補助車輪は車体幅方向に離して左右一対設ければ、前輪を浮き上がらせても車体は左右方向に不安定にならず安定する。
【００１９】
車体前部すなわち前輪の前方に車体の前傾を規制する前傾規制部材を設けておけば、子供が着座シートから腰を浮かせた時などに車体が前方に大きく傾くのを防ぐことができる。
【００２０】
動力ユニットは、円筒部と、その下端に取付けた前輪保持部と、この前輪保持部に保持した前輪と、円筒部の上端に設けた操向ハンドル取付部と、駆動装置とを備え、円筒部を車体前部に下から上向きに貫通させて車体に左右へ回動自在にすることができる（請求項１０）。駆動装置には前輪に伝えるモータの駆動力（トルク）を一定以下に保つトルクリミッタを設けるのがよい（請求項１１）。例えば車体が障害物に当たった時にはこのトルクリミッタが作用してモータ負荷が過大になるのを防ぎ、モータ等を保護すると共に、このトルクリミッタが作動中にカチカチと音を発する場合には、運転中の子供に車体が障害物に当たっていることを容易に気付かせることができる。
【００２１】
一方の足載台には、モータ制御用に足で操作する操作子（足動式操作子）を設けておけば、操向ハンドルから手を離すことなく操作できるので、便利である（請求項１２）。車体に衝撃センサを取付けておき、このセンサが車体に衝撃が加わった時に音（例えばチャイム音、メロディ音など）を発生する発音ユニット（チャイムユニット）を車体に取付けておいてもよい（請求項１３）。
【００２２】
衝撃センサは警告ユニット内に取付けておいてもよい。この場合は発音ユニットを電池を含めて独立したユニットとして構成し車体に着脱できるので組み立てが容易になる。衝撃センサは車体外周に巻付けたテープ状（帯状）の接触センサであってもよい（請求項１４）。この場合、テープ状の接触センサは車体外周に取付けた緩衝材の中に埋め込んでおくのがよい。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明の一実施例の外観を示す斜視図、図２は同じく平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は同じくＢ−Ｂ線断面図、図５は同じくＦ−Ｆ線断面図である。
【００２４】
図６はこの実施例の底面図、図７は図６におけるＣ−Ｃ線断面図、図８は同じくＤ−Ｄ線断面図、図９は同じくＥ−Ｅ線断面図である。
【００２５】
図１０は駆動装置を抜き出して示す正面図、図１１はその縦断面図、図１２は図１０におけるＧ−Ｇ線断面図、図１３は動力ユニットの平面図、図１４は電気回路図である。
【車体構成】
【００２６】
まず車体全体の配置構成を説明する。図１〜９において、符号１０は合成樹脂製の車体である。この車体１０はその上面が上方へ凸な略球面状に形成され、平面視で略円形である（図２，６）。また車体１０は図３，５に示すように、側面視が長軸を前後方向とした楕円の上半分形状に類似した形状である。車体１０の正面視形状は、図４，７，８，９などから明らかなように略半球状である。結局車体１０の上面は略亀の甲羅形状となっている。
【００２７】
１２は着座シートである。この着座シート１２は、車体１０の上面後部から上向きに突出している。この着座シート１２の上面１２ａは、後縁１２ｂおよび左右側縁１２ｃ、１２ｄから上面１２ａの中央付近に向かって滑らかに下降するように陥没している。このため着座面となる上面１２ａは、中央付近が最も深くなり、ここに着座した子供の腰をしっかりと保持することができる。
【００２８】
着座シート１２の下部には図３、７、８に示すように、下方に向かって開く箱状の支持部１２ｅが突出し、この支持部１２ｅは車体１０側に形成した上方に向かって開くシート固定用の開口部１４に上方から嵌入可能である。なお車体１０の開口部１４の底面には車体１０と一体に電池収納箱１６が形成され、この電池収納箱１６の上面がこの開口部１４の底面に開口している。この電池収納箱１６には充電可能な二次電池１８、例えば鉛電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池等が収容されている。
【００２９】
着座シート１２の支持部１２ｅの中には、下方から着脱可能に充電アダプター２０が収納されている。このアダプター２０は、電池１８の充電時に取出され、商用電源のコンセントに接続される一方、このアダプター２０の出力端は、車体１０の下面から、電池収納箱１６の後面の取付けた接続端子２２（図３，６，７）に接続される。
【００３０】
車体１０には、開口部１４の左右側面を貫通して開口１４内に水平に進入する方向に付勢されたロック部材２４、２４（図８）が水平に進退動可能に取付けられている。ロック部材２４、２４には下方へ突出するロックレバー２６、２６（図６、８）が一体形成され、これらレバー２６、２６を外側へ（互いに引き離す方向へ）押し開くことにより、ロック部材２４、２４を開口部１４から退出させることができる。この状態で着座シート１２の支持部１２ｅを開口部１４に挿入した後、ロック部材２４、２４を開口部１４内に復帰させれば、このロック部材２４、２４を支持部１２ｅに係合させて着座シート１２を車体１０の後部に固定することができる。
【００３１】
なお着座シート１２の下面には、後縁１２ｂの下面と支持部１２ｅの後面上部とをつなぐ複数の縦長のリブ２７が一体成形されている。これらのリブ２７は、着座シート１２の後部の剛性を増大させると共に、開口部１４と支持部１２ｅとの隙間に衣服などを挟むのを防いでいる。
【００３２】
また車体１０の左右両側には、車体１０の上面を下方へ陥没させた形状に左右一対の足載台２８、２８が形成されている。これらの足載台２８、２８は後記する動力ユニット３０の左右両側方に位置し、左右方向および前方に開いている。なお足載台２８、２８の前縁には、障害物が足に当たるのを防ぐと共に足が車体１０から前方に突出するのを防ぐためにガード板２８ａ、２８ａが固定されている（図１、２、５）。
【動力ユニット】
【００３３】
車体１０の前部には下方から垂直に動力ユニット３０が貫通して左右へ回動可能に保持されている。この動力ユニット３０の内部には電気モータ３２や減速装置３４などからなる駆動装置３６が収容され、動力ユニット３０の下部に保持した１個の前輪３８が回転駆動される。
【００３４】
動力ユニット３０は円筒部４０と、この円筒部４０の下端に取付けられこの円筒部４０より大径な略筒状の前輪保持部４２と、円筒部４０の上端に設けられた小径円筒状の操向ハンドル取付部４４とを備える。円筒部４０と前輪保持部４２との間には円筒部４０の外径方向へ環状に突出する段部４６（図１３）が形成されている。
【００３５】
この段部４６には４個の樹脂製のローラ４８（図１３）が半径方向を中心にして回転自在に装着されている。車体１０側に設けた円形の動力ユニット装着孔５０の下縁には環状の軸受部５２（図３、４）が取付けられている。動力ユニット３０はこれらローラ４８を軸受部５２の下面に転接させることによって車体１０に回動可能に保持される。
【００３６】
なお円筒部４０の下部付近には環状の溝５４（図３、４）が形成され、ここに車体１０側（動力ユニット装着孔５０側）に設けたロック部材５６（図６）を係入させることによって動力ユニット３０が下方へ抜け落ちるのを防いでいる。動力ユニット３０の円筒部４０の上部は車体１０から突出し、ハンドル取付部４４には円形の操向ハンドル５８が着脱可能に取付けられている。
【００３７】
すなわちハンドル取付部４４には半径方向外側に向かって突出するように付勢されたロックピン６０、６０（図４）が装填され、操向ハンドル５８の下部をこのハンドル取付部４４に上方から下向きに嵌合した時にこれらのロックピン６０、６０が操向ハンドル５８に係合し、操向ハンドル５８が抜けるのを規制する。なお操向ハンドル５８を抜く時には、ロックピン６０、６０を半径方向内側へ押し込んでロックを解除すればよい。
【００３８】
前輪保持部４２は底面から見て（図６）、縦向きの円筒の左右両縁を垂直に切り取った形状であり、左右両縁は前輪３８の車軸支持壁６２、６２となっている。すなわち前輪３８の車軸６４の両端はこれら車軸支持壁６２、６２に軸受で回転自在に保持される。
【００３９】
駆動装置３６の減速装置３４は、図４、１０、１１、１２に示すように、前輪保持部４２内に取付けられ、電気モータ３２は前輪３８の上方に位置する。モータ３２の出力軸の回転は、減速装置３４の減速歯車群により減速されて車軸６４に伝えられる。前輪３８はこの車軸６４にスプライン結合され、車軸６４と一体に回転する。
【００４０】
なお減速歯車群の中の１つの歯車には、車軸６４に加わるモータ駆動力の大きさを一定以下に規制するトルクリミッタ６６が取付けられている（図１１）。またモータ３２の出力軸は減速装置３４の反対側にも突出し、ここに送風用のファン６８が取付けられている。従ってモータ３２の回転により、ファン６８は動力ユニット３０の円筒部４０に設けたスリット状小孔７０（図３参照）から動力ユニット３０内に外気を導き、駆動装置３６を冷却する。
【００４１】
前輪保持部４２の車軸支持壁６２、６２の下縁には、前輪３８の左右両側へ所定寸法離れかつ前輪３８の下縁より所定寸法高い位置に延出したシュー７２、７２が固定されている。これらシュー７２、７２は、前輪３８が路面上の溝などに落下した時に接地して、前輪３８が溝に深く沈み込むのを防止し、悪路での走行性を向上させるものである。
【車輪配置】
【００４２】
動力ユニット３０は図１、２、３、５、６などから明らかなように、車体１０の中心より前方に位置する。８０、８０は空転する左右一対の後輪であり、図６に示すように、前輪３８と後輪８０、８０の接地点が底面視で略正三角形を形成する。ここに後輪８０、８０は前輪３８よりも十分に小径であり、車体１０の縁に最大限接近させて配置されている。
【００４３】
８２、８２は左右一対の倒れ角規制部材であり、前輪３８の左右外側方であって、かつ車体１０の外周縁に接近して配置される。これら倒れ角規制部材８２、８２は、前輪３８および後輪８０、８０を接地させた状態で路面Ａから所定寸法離れている（図３、５、９）。この倒れ角規制部材８２、８２は車体１０が斜め前方向に傾いた時に一方の部材８２が路面に接地して、車体１０がそれ以上大きく傾くのを防ぐ。
【００４４】
ここに倒れ角規制部材８２、８２は、前輪３８の中心を通る車幅方向の直線Ｂ（図２、６）よりも前方に位置する。車体１０が斜め前方に倒れるのを効率良く防ぐことができるからである。倒れ角規制部材８２、８２は、その下面を下方に向かって凸な滑らかな曲面とし、路面の凹凸に対して滑らかに乗り越えられるようにする。
【００４５】
車体１０の中央後輪付近には、接地面Ａから一定寸法離れて後方転倒防止用の補助車輪８４が取付けられている。補助車輪８４は、走行中に着座した子供が重心を後方に移動した時などに、前輪３８が路面から一定以上浮き上がるのを防止する。この補助車輪８４は、左右一対設け互いに結合して一体に回転するようにしておくことにより、車体１０の前部が浮き上がった時に、車体１０が左右に振れにくくなり、車体１０の安定性が向上する。
【００４６】
車体１０の中央前端、すなわち前輪３８の前方には、車体１０の前傾を規制する前傾規制部材８６が取付けられている。この部材８６は前記倒れ角規制部材８２と同様に表面が滑らかで摩擦抵抗が小さい樹脂製である。
【制御回路】
【００４７】
次に制御回路を図１４に基づいて説明する。この制御回路を組込んだ制御部９０は、車体１０の中央下面（図３）に取付けられている。すなわち着座シート１２の前端部下方付近に車体１０の下面から固定されている。この制御部９０の前方に隣接してメインスイッチ９２が取付けられている。すなわちこのメインスイッチ９２は、動力ユニット３０と着座シート１２の間から操作可能である（図３、５）。右側の足載台２８には、足で踏んでオン・オフ操作する足動式操作子であるフートスイッチ９４が取付けられている。
【００４８】
これらスイッチ９２、９４は、モータ３２や電池１８と共に制御部９０に接続されている。なお図３、６において、９６、９８は、電池１８およびフットスイッチ９４を制御部９０に接続する配線コードを通すためのコードガイドである。またモータ３２は永久磁石式直流モータである。制御部９０とモータ３２とは、動力ユニット３０の円筒部４０の外周に設けたスリップリング（図示せず）を介して電気的に接続されている。
【００４９】
この制御回路は図１４に示すように、スイッチ９２、９４のオンによってソフトスタート回路１００がモータ電流を漸増し一定時間後にリレー１０２がオンとなってモータ３２を電池１８に直結する。
【００５０】
ソフトスタート回路１００は、オペアンプ（演算増幅器）１０４を持ち、このオペアンプ１０４の−入力端には、電池電圧をダイオードＤ２を介して抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２で分圧した分圧電圧Ｖ６が導かれている。従ってこの−入力端の電圧Ｖ６は、コンデンサ１０８の充電により時間経過に伴って次第に上昇する。オペアンプ１０４の＋入力端にはコンデンサＣ３の充電電圧Ｖ７が導かれている。このコンデンサＣ３には、モータ３２の駆動電圧（電機子逆起電圧）を抵抗Ｒ８、Ｒ７で分圧した分圧電圧Ｖ７が導かれている。従ってこの電圧Ｖ７はモータ回転速度の増加に伴って上昇する。
【００５１】
スイッチ９２および９４の少なくとも一方がオフの状態から共にオンになると、コンデンサＣ２の充電が始まり、電圧Ｖ６は０から次第に上昇する。一方モータ電流が流れ始める前は、コンデンサＣ３の電圧Ｖ７も０である。
【００５２】
オペアンプ１０４はＶ６＞Ｖ７の時に出力端に負の電圧Ｖ１を出力する。この電圧Ｖ１はダーリントン接続されたＰＮＰトランジスタＱ１、Ｑ２の駆動側トランジスタＱ１をオンとし、さらに出力側トランジスタＱ２をオンとする。出力側トランジスタＱ２は電池１８とモータ３２の間に介在し、このトランジスタＱ２のオンによりモータ電流が流れる。このためコンデンサＣ３が充電されＶ７が上昇する。
【００５３】
Ｖ６≦Ｖ７になるとオペアンプ１０４の出力端電圧Ｖ１は正電圧に変化し、トランジスタＱ１、Ｑ２はオフとなる。このためモータ電流は遮断される。すると、コンデンサＣ３は抵抗Ｒ７を通して放電されＶ７は下降する。再びＶ６＞Ｖ７になるとモータ電流が流れる。このようにして結局モータ電流はオン・オフする。このためモータ３２は静かに起動する。
【００５４】
一方オペアンプ１０４の−入力端電圧Ｖ６は、コンデンサＣ２の充電に伴って徐々に上昇しているから、Ｖ６＞Ｖ７となる時間比率、すなわちモータ電流がオン・オフとなる時間比率（デューティ比）は時間経過に伴って上昇し、モータ３２の出力が増大する。
【００５５】
コンデンサＣ２の充電電圧Ｖ６は、リレー１０２を切り換えるためのオペアンプ１０６の＋入力端に導かれる。このオペアンプ１０６の−入力端には電池電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した分圧電圧Ｖ４が導かれている。この電圧Ｖ４は一定である一方、電圧Ｖ６は前記の通り時間経過に伴って上昇する。オペアンプ１０６の出力端電圧Ｖ２は、始動開始直後からＶ４＞Ｖ６の間は正電圧となり、所定時間経過後にＶ４≦Ｖ６になると負電圧になる。出力電圧Ｖ２が負電圧になるとリレー１０２の駆動コイル１０２ａに直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３がオンとなり、リレー１０２が励起される。このためリレー１０２はトランジスタＱ２を短絡し、モータ３２と電池１８を直列接続する。
【００５６】
このようにしてスイッチ９２、９４がオンになるとモータ電流はオン・オフ制御され、時間経過と共にそのデューティ比が増大してモータ電流が増えていく。そしてコンデンサＣ２の充電電圧Ｖ６が一定以上（Ｖ６≧Ｖ４）になると、リレー１０２がオンとなり、モータ３２は電池１８と直結される。
【００５７】
なおこの図１４の回路図で、コンデンサＣ１およびダイオードＤ１はノイズ吸収用であり、回路を保護する。またこの実施例においては他の電子回路も設けている。まず操向ハンドル５８の中央には、ホーンユニット１０８が取付けられている。このホーンユニット１０８は上面のプッシュスイッチを押下することによりチャイム音などメロディを奏でる音色を発生させる。動力ユニット３０の前方には車体１０に上方から発音ユニットとしてのチャイムユニット１１０が埋め込まれている。このチャイムユニット１１０は例えば車体に衝撃が加わった時に、様々に変化する興趣に富む音色を発生し、発光素子を発光させる。またこのチャイムユニット１１０には、車体１０が壁などの障害物に当たった時の衝撃を感知する衝撃センサ（１１０Ａ（図３）を設け、衝撃を感知した時に警告音やチャイム音、メロディ音などを発生するようにしてもよい。衝撃を検出するセンサは、車体１０の外周縁に設けてもよい。この場合のセンサは、テープ状の接触センサ１１０Ｂ（スイッチ）を、車体外周縁に沿って取付けた緩衝材１１２の中に取付けたものでもよい（図３）。衝撃が加わる場所や衝撃の大きさによって、発生する音の音色やメロディを変えたり、音の大きさを変えてもよい。
【走行動作】
【００５８】
この車に乗る子供は、着座シート１２に着座し、両足を足載台２８、２８に置き、メインスイッチ９２をオンにする。そして右足でフートスイッチ９４を踏めば、モータ３２に電流が流れ始め、ソフトスタート回路１００の作用によりモータ電流は０から次第に増大する。このため車体１０は衝撃を生じることなく静かに発進する。右足をフートスイッチ９４から浮かせてフートスイッチ９４をオフにすればモータ電流が遮断される。従ってモータ３２は停止する。
【００５９】
走行中に車体１０が壁などに当たると、その衝撃を検出してチャイムユニット１１０が音や光を発生する。またこの時に車体１０の走行が障害物によって強制的に規制される場合には、駆動装置３６のトルクリミッタ６６がカチカチ音を発生し、注意を促すことができる。子供はこの時には操向ハンドル５８を廻して前進方向を変化させることにより車体１０を障害物から脱出させることができる。動力ユニット３０はスリップリングで制御部９０に接続されているから、３６０°回転可能である。このためモータ３２を逆転させることなく、操向ハンドル５８を回転するだけで車体１０の方向を左右および後方へも変えることができ、電気回路を簡単にすることができる。
【００６０】
走行中に車体１０が左右に傾くと、傾いた側の倒れ角規制部材８２が路面に接触し、車体１０が過大に倒れるのを防止する。またこの倒れ角規制部材８２の下面は滑らかで滑り易いので、路面上を滑らかに滑ることができる。このため安定して走行を続けることができる。また車体１０の前部が浮き上がった時には車体後部に設けた補助車輪８４が接地して過大な浮き上がりを防止する。車体１０の後部が浮き上がった時には車体前部に設けた前傾規制部材８６が接地して過大な浮き上がりを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の外観を示す斜視図
【図２】同じく平面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図４】同じくＢ−Ｂ線断面図
【図５】同じくＦ−Ｆ線断面図
【図６】この実施例の底面図
【図７】図６におけるＣ−Ｃ線断面図
【図８】同じくＤ−Ｄ線断面図
【図９】同じくＥ−Ｅ線断面図
【図１０】駆動装置を抜き出して示す正面図
【図１１】その縦断面図
【図１２】図１０におけるＧ−Ｇ線断面図
【図１３】動力ユニットの平面図
【図１４】電気回路図
【符号の説明】
【００６２】
１０ 車体
１２ 着座シート
１２ａ 上面（着座面）
１２ｂ 後縁
１２ｃ、１２ｄ 側縁
１８ 電池
２８ 足載台
３０ 動力ユニット
３２ 電動モータ
３４ 減速装置
３６ 駆動装置
３８ 駆動前輪
４０ 円筒部
４２ 前輪保持部
４４ 操向ハンドル取付部
５８ 操向ハンドル
６６ トルクリミッタ
８０ 後輪
８２ 倒れ角規制部材
８４ 補助車輪
８６ 前傾規制部材
９０ 制御部
９２ メインスイッチ
９４ フットスイッチ（足動式操作子）
１００ ソフトスタート回路
１１０ チャイムユニット（発音ユニット）
１１０Ａ 衝撃センサ
１１０Ｂ 接触センサ
１１２ 緩衝材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、子供あるいは幼児が乗って自分で操縦しながら走行する極めて小型かつ簡易な子供用電動乗用玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
子供あるいは幼児が乗って自分で操縦しながら低速で走行できるようにした子供用電動乗用玩具が公知である。例えば公園や広場、空き地などで子供を遊ばせるために用いるものであり、充電可能な電池と電気モータにより低速で自走可能にしたものである。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１０６３０９号
【特許文献２】実用新案登録第３０８７３３９号
【０００４】
特許文献１、２には自動車型の車体の上面を着座シートとし、後輪を駆動輪とすると共に前輪を車体前部中央付近に操舵可能に保持したものが示されている。ここに前輪は遊転可能であり、２個の前輪を車体幅方向に近接させて共通車軸上に保持している。また車体の前部の左右側面には、地面から僅かに浮いた飾り用の（ダミーの）前輪が取付けられている。
【０００５】
従来のものはこれら飾り用の前輪と後輪との間に車体側面から側方へ突出する左右一対の足載台を設けている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のものは足載台が車体から側方に突出しているため、車体の外周形状に平面視で複雑な凹凸ができることになる。この種の乗用玩具は狭い場所で使うことが多いため、車体の外周に凹凸が多いと障害物に当たり易く、障害物や車体を傷め易いばかりでなく走りにくいという問題がある。
【０００７】
また足載台の場所は飾り用前輪と後輪の間に制限されることになるため、子供の良好な着座姿勢を確保する必要から着座シートの位置をこの足載台より後方まで長くのばすことが必要になる。このために車体が大きくなる、という問題もある。
【０００８】
さらに、乗車した子供は着座シートに跨って着座するため、両足の膝を左右に大きく開く必要が生じる。このため左右のバランスがとりにくく、走行姿勢が不安定になり易く、特に低年齢の子供や幼児には乗りにくいという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、車体の外周を滑らかにして障害物に当たっても障害物や車体を傷めにくくし、また車体を大型化することなく低年齢の子供でも安定した着座姿勢で楽に安定して走行できるようにした子供用電動乗用玩具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】
【００１０】
この発明によればこの目的は、１個の操向前輪と左右一対の後輪とを備える子供用電動乗用玩具において、前輪および後輪を覆い上面が上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状である車体と、この車体の前部を上下方向に貫通して左右へ回動可能に保持されると共に下部に保持した前輪を回転駆動する駆動装置を内蔵する動力ユニットと、この動力ユニットの上端に取付けられた操向ハンドルと、車体の後部上面から上向きに突出しその上面を着座面とした着座シートと、動力ユニットの左右両側方に位置し車体の上面を下方に陥没させて形成した左右一対の足載台と、を備えることを特徴とする子供用電動乗用玩具、により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
車体の上面を上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状とし、足載台は動力ユニットの左右側方にあって車体上面を下方に陥没させて形成したから、車体外周から足載台が外側へ突出せず、車体外周を滑らかな曲面のままにすることができる。このため車体外周に障害物が当たっても車体外周の曲面で滑ることにより衝撃を緩和でき、障害物や車体を傷めにくくなる。
【００１２】
また足載台の位置は前後輪による制約を受けることがないのでその配置自由度が大きくなる。このため着座シートを車体後部から上向きに突出させつつ足載台を動力ユニットの側方（従って車体の前部付近）に配置することにより、左右の足載台の間隔を小さくでき、両足を大きく開くことなく楽な姿勢で着座できる。すなわち車体を小型化しても乗車姿勢に大きな制約を与えることなく楽な姿勢での乗車が可能になる。特に着座シートは跨って着座する必要がなく、両足を広く開く必要もないので、左右のバランスが取り易く、乗車姿勢が安定する。さらに車体は上方へ凸な略球面状としたから、車体剛性の増大に適し、軽量化が図れる。
【００１３】
さらにまた後輪は非駆動輪であるから小径化できる。このため左右の後輪を車体外周に接近させて配置することが可能になり、左右後輪の間隔（トレッド）を大きくして車体の走行安定性を向上させることができる。一方前輪は駆動輪であるため、大径化して接地面積を大きくし空転（スリップ）を防ぐのが望ましいが、この発明によれば前輪は車体中心を前後方向に通る前後中心線上に配置するので、大径化しても車体上面と干渉しにくく、大径化し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
前輪は実質的に１個であれば足り、２以上の車輪を同軸上に近接させて配置したものであっても実質的に１個と見なせるものであればよい。車体は上方に向かって凸な略球面状とし、外周を平面視略円形とするのがよい（請求項２）。
【００１５】
着座シートは車体に上方から着脱可能とし、この着座シートの下に電池を収容すれば、電池の荷重を利用して車体の低重心化が図れる（請求項３）。着座シートの上面は、後縁および左右側縁から中央付近に向かって滑らかに下降するように陥没させれば、いわゆるバケット型シート形状に近くなり、左右の足載台の間隔を狭くできることから両足を大きく左右に広げることなく着座できる。このため着座時の腰の位置を安定させて乗車姿勢を安定させるのに適する（請求項４）。
【００１６】
車体の下面には前輪の左右外側方であってかつ車体下面の外周縁付近に、左右一対の倒れ角規制部材を設けておけば、車体前部が左右に大きく倒れるのを防止できる（請求項５）。すなわち通常は１つの前輪と２個の後輪による３点で接地することになるため、前輪中心に左右に傾き易いという不都合があるが、この時の倒れ角を倒れ角規制部材を路面に接触させることによって制限するものである。この場合、倒れ角規制部材は前輪中心を通る車体幅方向の直線よりも前方に配置するのがよい（請求項６）。
【００１７】
倒れ角規制部材は、下方に向かって凸な滑らかな曲面を持つものが望ましい（請求項７）。路面の凹凸に対して大きな衝撃を発生せずに通過できるからである。その表面を表面摩擦抵抗が小さい材料で作ったものが最適である。これらの倒れ角規制部材および左右一つの後輪は、できるだけ車体外周に接近させて配置するのが、車体の走行安定性を向上させるのに望ましい（請求項８）。
【００１８】
また車体下面の中央後縁付近には、車体前部が上昇し前輪が路面から一定以上浮き上がった時の路面に接触する後方転倒防止用の補助車輪を取付けておくのが望ましい（請求項９）。この補助車輪を設ければ、車体前部を浮き上がらせても後輪と補助車輪とを接地させた状態を保って車体姿勢を維持することができるからである。この補助車輪は車体幅方向に離して左右一対設ければ、前輪を浮き上がらせても車体は左右方向に不安定にならず安定する。
【００１９】
車体前部すなわち前輪の前方に車体の前傾を規制する前傾規制部材を設けておけば、子供が着座シートから腰を浮かせた時などに車体が前方に大きく傾くのを防ぐことができる。
【００２０】
動力ユニットは、円筒部と、その下端に取付けた前輪保持部と、この前輪保持部に保持した前輪と、円筒部の上端に設けた操向ハンドル取付部と、駆動装置とを備え、円筒部を車体前部に下から上向きに貫通させて車体に左右へ回動自在にすることができる（請求項１０）。駆動装置には前輪に伝えるモータの駆動力（トルク）を一定以下に保つトルクリミッタを設けるのがよい（請求項１１）。例えば車体が障害物に当たった時にはこのトルクリミッタが作用してモータ負荷が過大になるのを防ぎ、モータ等を保護すると共に、このトルクリミッタが作動中にカチカチと音を発する場合には、運転中の子供に車体が障害物に当たっていることを容易に気付かせることができる。
【００２１】
一方の足載台には、モータ制御用に足で操作する操作子（足動式操作子）を設けておけば、操向ハンドルから手を離すことなく操作できるので、便利である（請求項１２）。車体に衝撃センサを取付けておき、このセンサが車体に衝撃が加わった時に音（例えばチャイム音、メロディ音など）を発生する発音ユニット（チャイムユニット）を車体に取付けておいてもよい（請求項１３）。
【００２２】
衝撃センサは警告ユニット内に取付けておいてもよい。この場合は発音ユニットを電池を含めて独立したユニットとして構成し車体に着脱できるので組み立てが容易になる。衝撃センサは車体外周に巻付けたテープ状（帯状）の接触センサであってもよい（請求項１４）。この場合、テープ状の接触センサは車体外周に取付けた緩衝材の中に埋め込んでおくのがよい。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明の一実施例の外観を示す斜視図、図２は同じく平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は同じくＢ−Ｂ線断面図、図５は同じくＦ−Ｆ線断面図である。
【００２４】
図６はこの実施例の底面図、図７は図６におけるＣ−Ｃ線断面図、図８は同じくＤ−Ｄ線断面図、図９は同じくＥ−Ｅ線断面図である。
【００２５】
図１０は駆動装置を抜き出して示す正面図、図１１はその縦断面図、図１２は図１０におけるＧ−Ｇ線断面図、図１３は動力ユニットの平面図、図１４は電気回路図である。
【車体構成】
【００２６】
まず車体全体の配置構成を説明する。図１〜９において、符号１０は合成樹脂製の車体である。この車体１０はその上面が上方へ凸な略球面状に形成され、平面視で略円形である（図２，６）。また車体１０は図３，５に示すように、側面視が長軸を前後方向とした楕円の上半分形状に類似した形状である。車体１０の正面視形状は、図４，７，８，９などから明らかなように略半球状である。結局車体１０の上面は略亀の甲羅形状となっている。
【００２７】
１２は着座シートである。この着座シート１２は、車体１０の上面後部から上向きに突出している。この着座シート１２の上面１２ａは、後縁１２ｂおよび左右側縁１２ｃ、１２ｄから上面１２ａの中央付近に向かって滑らかに下降するように陥没している。このため着座面となる上面１２ａは、中央付近が最も深くなり、ここに着座した子供の腰をしっかりと保持することができる。
【００２８】
着座シート１２の下部には図３、７、８に示すように、下方に向かって開く箱状の支持部１２ｅが突出し、この支持部１２ｅは車体１０側に形成した上方に向かって開くシート固定用の開口部１４に上方から嵌入可能である。なお車体１０の開口部１４の底面には車体１０と一体に電池収納箱１６が形成され、この電池収納箱１６の上面がこの開口部１４の底面に開口している。この電池収納箱１６には充電可能な二次電池１８、例えば鉛電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池等が収容されている。
【００２９】
着座シート１２の支持部１２ｅの中には、下方から着脱可能に充電アダプター２０が収納されている。このアダプター２０は、電池１８の充電時に取出され、商用電源のコンセントに接続される一方、このアダプター２０の出力端は、車体１０の下面から、電池収納箱１６の後面の取付けた接続端子２２（図３，６，７）に接続される。
【００３０】
車体１０には、開口部１４の左右側面を貫通して開口１４内に水平に進入する方向に付勢されたロック部材２４、２４（図８）が水平に進退動可能に取付けられている。ロック部材２４、２４には下方へ突出するロックレバー２６、２６（図６、８）が一体形成され、これらレバー２６、２６を外側へ（互いに引き離す方向へ）押し開くことにより、ロック部材２４、２４を開口部１４から退出させることができる。この状態で着座シート１２の支持部１２ｅを開口部１４に挿入した後、ロック部材２４、２４を開口部１４内に復帰させれば、このロック部材２４、２４を支持部１２ｅに係合させて着座シート１２を車体１０の後部に固定することができる。
【００３１】
なお着座シート１２の下面には、後縁１２ｂの下面と支持部１２ｅの後面上部とをつなぐ複数の縦長のリブ２７が一体成形されている。これらのリブ２７は、着座シート１２の後部の剛性を増大させると共に、開口部１４と支持部１２ｅとの隙間に衣服などを挟むのを防いでいる。
【００３２】
また車体１０の左右両側には、車体１０の上面を下方へ陥没させた形状に左右一対の足載台２８、２８が形成されている。これらの足載台２８、２８は後記する動力ユニット３０の左右両側方に位置し、左右方向および前方に開いている。なお足載台２８、２８の前縁には、障害物が足に当たるのを防ぐと共に足が車体１０から前方に突出するのを防ぐためにガード板２８ａ、２８ａが固定されている（図１、２、５）。
【動力ユニット】
【００３３】
車体１０の前部には下方から垂直に動力ユニット３０が貫通して左右へ回動可能に保持されている。この動力ユニット３０の内部には電気モータ３２や減速装置３４などからなる駆動装置３６が収容され、動力ユニット３０の下部に保持した１個の前輪３８が回転駆動される。
【００３４】
動力ユニット３０は円筒部４０と、この円筒部４０の下端に取付けられこの円筒部４０より大径な略筒状の前輪保持部４２と、円筒部４０の上端に設けられた小径円筒状の操向ハンドル取付部４４とを備える。円筒部４０と前輪保持部４２との間には円筒部４０の外径方向へ環状に突出する段部４６（図１３）が形成されている。
【００３５】
この段部４６には４個の樹脂製のローラ４８（図１３）が半径方向を中心にして回転自在に装着されている。車体１０側に設けた円形の動力ユニット装着孔５０の下縁には環状の軸受部５２（図３、４）が取付けられている。動力ユニット３０はこれらローラ４８を軸受部５２の下面に転接させることによって車体１０に回動可能に保持される。
【００３６】
なお円筒部４０の下部付近には環状の溝５４（図３、４）が形成され、ここに車体１０側（動力ユニット装着孔５０側）に設けたロック部材５６（図６）を係入させることによって動力ユニット３０が下方へ抜け落ちるのを防いでいる。動力ユニット３０の円筒部４０の上部は車体１０から突出し、ハンドル取付部４４には円形の操向ハンドル５８が着脱可能に取付けられている。
【００３７】
すなわちハンドル取付部４４には半径方向外側に向かって突出するように付勢されたロックピン６０、６０（図４）が装填され、操向ハンドル５８の下部をこのハンドル取付部４４に上方から下向きに嵌合した時にこれらのロックピン６０、６０が操向ハンドル５８に係合し、操向ハンドル５８が抜けるのを規制する。なお操向ハンドル５８を抜く時には、ロックピン６０、６０を半径方向内側へ押し込んでロックを解除すればよい。
【００３８】
前輪保持部４２は底面から見て（図６）、縦向きの円筒の左右両縁を垂直に切り取った形状であり、左右両縁は前輪３８の車軸支持壁６２、６２となっている。すなわち前輪３８の車軸６４の両端はこれら車軸支持壁６２、６２に軸受で回転自在に保持される。
【００３９】
駆動装置３６の減速装置３４は、図４、１０、１１、１２に示すように、前輪保持部４２内に取付けられ、電気モータ３２は前輪３８の上方に位置する。モータ３２の出力軸の回転は、減速装置３４の減速歯車群により減速されて車軸６４に伝えられる。前輪３８はこの車軸６４にスプライン結合され、車軸６４と一体に回転する。
【００４０】
なお減速歯車群の中の１つの歯車には、車軸６４に加わるモータ駆動力の大きさを一定以下に規制するトルクリミッタ６６が取付けられている（図１１）。またモータ３２の出力軸は減速装置３４の反対側にも突出し、ここに送風用のファン６８が取付けられている。従ってモータ３２の回転により、ファン６８は動力ユニット３０の円筒部４０に設けたスリット状小孔７０（図３参照）から動力ユニット３０内に外気を導き、駆動装置３６を冷却する。
【００４１】
前輪保持部４２の車軸支持壁６２、６２の下縁には、前輪３８の左右両側へ所定寸法離れかつ前輪３８の下縁より所定寸法高い位置に延出したシュー７２、７２が固定されている。これらシュー７２、７２は、前輪３８が路面上の溝などに落下した時に接地して、前輪３８が溝に深く沈み込むのを防止し、悪路での走行性を向上させるものである。
【車輪配置】
【００４２】
動力ユニット３０は図１、２、３、５、６などから明らかなように、車体１０の中心より前方に位置する。８０、８０は空転する左右一対の後輪であり、図６に示すように、前輪３８と後輪８０、８０の接地点が底面視で略正三角形を形成する。ここに後輪８０、８０は前輪３８よりも十分に小径であり、車体１０の縁に最大限接近させて配置されている。
【００４３】
８２、８２は左右一対の倒れ角規制部材であり、前輪３８の左右外側方であって、かつ車体１０の外周縁に接近して配置される。これら倒れ角規制部材８２、８２は、前輪３８および後輪８０、８０を接地させた状態で路面Ａから所定寸法離れている（図３、５、９）。この倒れ角規制部材８２、８２は車体１０が斜め前方向に傾いた時に一方の部材８２が路面に接地して、車体１０がそれ以上大きく傾くのを防ぐ。
【００４４】
ここに倒れ角規制部材８２、８２は、前輪３８の中心を通る車幅方向の直線Ｂ（図２、６）よりも前方に位置する。車体１０が斜め前方に倒れるのを効率良く防ぐことができるからである。倒れ角規制部材８２、８２は、その下面を下方に向かって凸な滑らかな曲面とし、路面の凹凸に対して滑らかに乗り越えられるようにする。
【００４５】
車体１０の中央後輪付近には、接地面Ａから一定寸法離れて後方転倒防止用の補助車輪８４が取付けられている。補助車輪８４は、走行中に着座した子供が重心を後方に移動した時などに、前輪３８が路面から一定以上浮き上がるのを防止する。この補助車輪８４は、左右一対設け互いに結合して一体に回転するようにしておくことにより、車体１０の前部が浮き上がった時に、車体１０が左右に振れにくくなり、車体１０の安定性が向上する。
【００４６】
車体１０の中央前端、すなわち前輪３８の前方には、車体１０の前傾を規制する前傾規制部材８６が取付けられている。この部材８６は前記倒れ角規制部材８２と同様に表面が滑らかで摩擦抵抗が小さい樹脂製である。
【制御回路】
【００４７】
次に制御回路を図１４に基づいて説明する。この制御回路を組込んだ制御部９０は、車体１０の中央下面（図３）に取付けられている。すなわち着座シート１２の前端部下方付近に車体１０の下面から固定されている。この制御部９０の前方に隣接してメインスイッチ９２が取付けられている。すなわちこのメインスイッチ９２は、動力ユニット３０と着座シート１２の間から操作可能である（図３、５）。右側の足載台２８には、足で踏んでオン・オフ操作する足動式操作子であるフートスイッチ９４が取付けられている。
【００４８】
これらスイッチ９２、９４は、モータ３２や電池１８と共に制御部９０に接続されている。なお図３、６において、９６、９８は、電池１８およびフットスイッチ９４を制御部９０に接続する配線コードを通すためのコードガイドである。またモータ３２は永久磁石式直流モータである。制御部９０とモータ３２とは、動力ユニット３０の円筒部４０の外周に設けたスリップリング（図示せず）を介して電気的に接続されている。
【００４９】
この制御回路は図１４に示すように、スイッチ９２、９４のオンによってソフトスタート回路１００がモータ電流を漸増し一定時間後にリレー１０２がオンとなってモータ３２を電池１８に直結する。
【００５０】
ソフトスタート回路１００は、オペアンプ（演算増幅器）１０４を持ち、このオペアンプ１０４の−入力端には、電池電圧をダイオードＤ２を介して抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２で分圧した分圧電圧Ｖ６が導かれている。従ってこの−入力端の電圧Ｖ６は、コンデンサ１０８の充電により時間経過に伴って次第に上昇する。オペアンプ１０４の＋入力端にはコンデンサＣ３の充電電圧Ｖ７が導かれている。このコンデンサＣ３には、モータ３２の駆動電圧（電機子逆起電圧）を抵抗Ｒ８、Ｒ７で分圧した分圧電圧Ｖ７が導かれている。従ってこの電圧Ｖ７はモータ回転速度の増加に伴って上昇する。
【００５１】
スイッチ９２および９４の少なくとも一方がオフの状態から共にオンになると、コンデンサＣ２の充電が始まり、電圧Ｖ６は０から次第に上昇する。一方モータ電流が流れ始める前は、コンデンサＣ３の電圧Ｖ７も０である。
【００５２】
オペアンプ１０４はＶ６＞Ｖ７の時に出力端に負の電圧Ｖ１を出力する。この電圧Ｖ１はダーリントン接続されたＰＮＰトランジスタＱ１、Ｑ２の駆動側トランジスタＱ１をオンとし、さらに出力側トランジスタＱ２をオンとする。出力側トランジスタＱ２は電池１８とモータ３２の間に介在し、このトランジスタＱ２のオンによりモータ電流が流れる。このためコンデンサＣ３が充電されＶ７が上昇する。
【００５３】
Ｖ６≦Ｖ７になるとオペアンプ１０４の出力端電圧Ｖ１は正電圧に変化し、トランジスタＱ１、Ｑ２はオフとなる。このためモータ電流は遮断される。すると、コンデンサＣ３は抵抗Ｒ７を通して放電されＶ７は下降する。再びＶ６＞Ｖ７になるとモータ電流が流れる。このようにして結局モータ電流はオン・オフする。このためモータ３２は静かに起動する。
【００５４】
一方オペアンプ１０４の−入力端電圧Ｖ６は、コンデンサＣ２の充電に伴って徐々に上昇しているから、Ｖ６＞Ｖ７となる時間比率、すなわちモータ電流がオン・オフとなる時間比率（デューティ比）は時間経過に伴って上昇し、モータ３２の出力が増大する。
【００５５】
コンデンサＣ２の充電電圧Ｖ６は、リレー１０２を切り換えるためのオペアンプ１０６の＋入力端に導かれる。このオペアンプ１０６の−入力端には電池電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧した分圧電圧Ｖ４が導かれている。この電圧Ｖ４は一定である一方、電圧Ｖ６は前記の通り時間経過に伴って上昇する。オペアンプ１０６の出力端電圧Ｖ２は、始動開始直後からＶ４＞Ｖ６の間は正電圧となり、所定時間経過後にＶ４≦Ｖ６になると負電圧になる。出力電圧Ｖ２が負電圧になるとリレー１０２の駆動コイル１０２ａに直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３がオンとなり、リレー１０２が励起される。このためリレー１０２はトランジスタＱ２を短絡し、モータ３２と電池１８を直列接続する。
【００５６】
このようにしてスイッチ９２、９４がオンになるとモータ電流はオン・オフ制御され、時間経過と共にそのデューティ比が増大してモータ電流が増えていく。そしてコンデンサＣ２の充電電圧Ｖ６が一定以上（Ｖ６≧Ｖ４）になると、リレー１０２がオンとなり、モータ３２は電池１８と直結される。
【００５７】
なおこの図１４の回路図で、コンデンサＣ１およびダイオードＤ１はノイズ吸収用であり、回路を保護する。またこの実施例においては他の電子回路も設けている。まず操向ハンドル５８の中央には、ホーンユニット１０８が取付けられている。このホーンユニット１０８は上面のプッシュスイッチを押下することによりチャイム音などメロディを奏でる音色を発生させる。動力ユニット３０の前方には車体１０に上方から発音ユニットとしてのチャイムユニット１１０が埋め込まれている。このチャイムユニット１１０は例えば車体に衝撃が加わった時に、様々に変化する興趣に富む音色を発生し、発光素子を発光させる。またこのチャイムユニット１１０には、車体１０が壁などの障害物に当たった時の衝撃を感知する衝撃センサ（１１０Ａ（図３）を設け、衝撃を感知した時に警告音やチャイム音、メロディ音などを発生するようにしてもよい。衝撃を検出するセンサは、車体１０の外周縁に設けてもよい。この場合のセンサは、テープ状の接触センサ１１０Ｂ（スイッチ）を、車体外周縁に沿って取付けた緩衝材１１２の中に取付けたものでもよい（図３）。衝撃が加わる場所や衝撃の大きさによって、発生する音の音色やメロディを変えたり、音の大きさを変えてもよい。
【走行動作】
【００５８】
この車に乗る子供は、着座シート１２に着座し、両足を足載台２８、２８に置き、メインスイッチ９２をオンにする。そして右足でフートスイッチ９４を踏めば、モータ３２に電流が流れ始め、ソフトスタート回路１００の作用によりモータ電流は０から次第に増大する。このため車体１０は衝撃を生じることなく静かに発進する。右足をフートスイッチ９４から浮かせてフートスイッチ９４をオフにすればモータ電流が遮断される。従ってモータ３２は停止する。
【００５９】
走行中に車体１０が壁などに当たると、その衝撃を検出してチャイムユニット１１０が音や光を発生する。またこの時に車体１０の走行が障害物によって強制的に規制される場合には、駆動装置３６のトルクリミッタ６６がカチカチ音を発生し、注意を促すことができる。子供はこの時には操向ハンドル５８を廻して前進方向を変化させることにより車体１０を障害物から脱出させることができる。動力ユニット３０はスリップリングで制御部９０に接続されているから、３６０°回転可能である。このためモータ３２を逆転させることなく、操向ハンドル５８を回転するだけで車体１０の方向を左右および後方へも変えることができ、電気回路を簡単にすることができる。
【００６０】
走行中に車体１０が左右に傾くと、傾いた側の倒れ角規制部材８２が路面に接触し、車体１０が過大に倒れるのを防止する。またこの倒れ角規制部材８２の下面は滑らかで滑り易いので、路面上を滑らかに滑ることができる。このため安定して走行を続けることができる。また車体１０の前部が浮き上がった時には車体後部に設けた補助車輪８４が接地して過大な浮き上がりを防止する。車体１０の後部が浮き上がった時には車体前部に設けた前傾規制部材８６が接地して過大な浮き上がりを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の外観を示す斜視図
【図２】同じく平面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図４】同じくＢ−Ｂ線断面図
【図５】同じくＦ−Ｆ線断面図
【図６】この実施例の底面図
【図７】図６におけるＣ−Ｃ線断面図
【図８】同じくＤ−Ｄ線断面図
【図９】同じくＥ−Ｅ線断面図
【図１０】駆動装置を抜き出して示す正面図
【図１１】その縦断面図
【図１２】図１０におけるＧ−Ｇ線断面図
【図１３】動力ユニットの平面図
【図１４】電気回路図
【符号の説明】
【００６２】
１０ 車体
１２ 着座シート
１２ａ 上面（着座面）
１２ｂ 後縁
１２ｃ、１２ｄ 側縁
１８ 電池
２８ 足載台
３０ 動力ユニット
３２ 電動モータ
３４ 減速装置
３６ 駆動装置
３８ 駆動前輪
４０ 円筒部
４２ 前輪保持部
４４ 操向ハンドル取付部
５８ 操向ハンドル
６６ トルクリミッタ
８０ 後輪
８２ 倒れ角規制部材
８４ 補助車輪
８６ 前傾規制部材
９０ 制御部
９２ メインスイッチ
９４ フットスイッチ（足動式操作子）
１００ ソフトスタート回路
１１０ チャイムユニット（発音ユニット）
１１０Ａ 衝撃センサ
１１０Ｂ 接触センサ
１１２ 緩衝材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個の操向前輪と左右一対の後輪とを備える子供用電動乗用玩具において、
前輪および後輪を覆い上面が上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状である車体と、
この車体の前部を上下方向に貫通して左右へ回動可能に保持されると共に下部に保持した前輪を回転駆動する駆動装置を内蔵する動力ユニットと、
この動力ユニットの上端に取付けられた操向ハンドルと、
車体の後部上面から上向きに突出しその上面を着座面とした着座シートと、
動力ユニットの左右両側方に位置し車体の上面を下方に陥没させて形成した左右一対の足載台と、
を備えることを特徴とする子供用電動乗用玩具。
【請求項２】
車体は上面が凸な略球面状であり外周が平面視略円形である請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項３】
着座シートは上方へ着脱可能であり、この着座シート下方の車体内に電池が装填されている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項４】
着座シートの上面は後縁および左右側縁から上面の中央付近に向かって滑らかに下降するように陥没している請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項５】
前輪の左右外側方であってかつ車体下面の外周縁に近接する位置に、車体の左右方向の倒れ角を制限する左右一対の倒れ角規制部材を備える請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項６】
倒れ角規制部材は前輪の中心を車体幅方向に通る直線よりも前方に位置する請求項５の子供用電動乗用玩具。
【請求項７】
倒れ角規制部材は下方に向かって凸な滑らかな曲面を持っている請求項５の子供用電動乗用玩具。
【請求項８】
左右一対の倒れ角規制部材と左右一対の後輪とは、平面視で略円形の車体の外周付近に位置する請求項５の子供用電動乗用玩具。
【請求項９】
車体下面の中央後縁付近には、車体前部が上昇して前輪が路面から一定以上浮き上がった時に路面に接触する後方転倒防止用の補助車輪が取付けられている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１０】
動力ユニットは円筒部と、この円筒部の下端に取付けられた前輪保持部と、この前輪保持部に保持された前輪と、円筒部の上端に設けられた操向ハンドル取付部と、電動モータによって前輪を回転駆動する駆動装置と、を備え、前記円筒部が車体を下方から上向きに貫通して車体に回動自在に保持されている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１１】
駆動装置は前輪に加わる電動モータによる駆動を一定以下に規制するトルクリミッタを備える請求項１０の子供用電動乗用玩具。
【請求項１２】
一方の足載台には、電動モータを制御するための足動式操作子が取付けられている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１３】
車体には衝撃を検出する衝撃センサと、この衝撃センサが車体に加わる衝撃を検出すると音を発生する発音ユニットとを備える請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１４】
衝撃センサは車体の外周に取付けた帯状の接触センサである請求項１３の子供用電動乗用玩具。
【請求項１】
１個の操向前輪と左右一対の後輪とを備える子供用電動乗用玩具において、
前輪および後輪を覆い上面が上方へ凸で外周が平面視滑らかな曲面形状である車体と、
この車体の前部を上下方向に貫通して左右へ回動可能に保持されると共に下部に保持した前輪を回転駆動する駆動装置を内蔵する動力ユニットと、
この動力ユニットの上端に取付けられた操向ハンドルと、
車体の後部上面から上向きに突出しその上面を着座面とした着座シートと、
動力ユニットの左右両側方に位置し車体の上面を下方に陥没させて形成した左右一対の足載台と、
を備えることを特徴とする子供用電動乗用玩具。
【請求項２】
車体は上面が凸な略球面状であり外周が平面視略円形である請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項３】
着座シートは上方へ着脱可能であり、この着座シート下方の車体内に電池が装填されている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項４】
着座シートの上面は後縁および左右側縁から上面の中央付近に向かって滑らかに下降するように陥没している請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項５】
前輪の左右外側方であってかつ車体下面の外周縁に近接する位置に、車体の左右方向の倒れ角を制限する左右一対の倒れ角規制部材を備える請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項６】
倒れ角規制部材は前輪の中心を車体幅方向に通る直線よりも前方に位置する請求項５の子供用電動乗用玩具。
【請求項７】
倒れ角規制部材は下方に向かって凸な滑らかな曲面を持っている請求項５の子供用電動乗用玩具。
【請求項８】
左右一対の倒れ角規制部材と左右一対の後輪とは、平面視で略円形の車体の外周付近に位置する請求項５の子供用電動乗用玩具。
【請求項９】
車体下面の中央後縁付近には、車体前部が上昇して前輪が路面から一定以上浮き上がった時に路面に接触する後方転倒防止用の補助車輪が取付けられている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１０】
動力ユニットは円筒部と、この円筒部の下端に取付けられた前輪保持部と、この前輪保持部に保持された前輪と、円筒部の上端に設けられた操向ハンドル取付部と、電動モータによって前輪を回転駆動する駆動装置と、を備え、前記円筒部が車体を下方から上向きに貫通して車体に回動自在に保持されている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１１】
駆動装置は前輪に加わる電動モータによる駆動を一定以下に規制するトルクリミッタを備える請求項１０の子供用電動乗用玩具。
【請求項１２】
一方の足載台には、電動モータを制御するための足動式操作子が取付けられている請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１３】
車体には衝撃を検出する衝撃センサと、この衝撃センサが車体に加わる衝撃を検出すると音を発生する発音ユニットとを備える請求項１の子供用電動乗用玩具。
【請求項１４】
衝撃センサは車体の外周に取付けた帯状の接触センサである請求項１３の子供用電動乗用玩具。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２００７−８２８１７（Ｐ２００７−８２８１７Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７６２３３（Ｐ２００５−２７６２３３）
【出願日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（５９８１３９７９３）アイデス株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（５９８１３９７９３）アイデス株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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