操舵機能付走行玩具

【課題】簡単な構成で確実に転落や衝突による停止を防ぎ、動作も単調になりにくくした操舵機能付走行玩具を提供することにある。
【解決手段】本体２には、上下に可動する支持体としてのアーム部材４が取り付けられている。アーム部材４には、転動方向が設定角度内で可変するように回動自在にキャスタ６が取り付けられている。キャスタ６の車輪６ｃは、キャスタ本体６ａの回動中心から偏心した位置に配置されている。駆動輪８は、駆動部１４により駆動される。駆動部１４は、キャスタ６の車輪６ｃが接地してアーム部材４が上がっていると、前進するように駆動輪８を駆動し、車輪６ｃが脱落してアーム部材４が下がると、一定時間後退するように駆動輪８を駆動する。キャスタ６の車輪６ｃは、前進又は後退するときに、キャスタ６に回転力が作用し、転動方向が変わる。これにより、左右にも進行方向が変わることになる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブル等から落下することを回避したり、障害物に衝突しても走行を続けることができる走行玩具に関するものであり、簡単な構成で条件に応じて走行方向を変更する操舵機能付走行玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の走行玩具としては、遊転する前輪と駆動する後輪との間に、進行方向に対して直角横断方向を向く方向転換輪を設け、前輪が走路面から落下すると方向転換輪が走路面に接面して、その回転方向に車体を方向転換させる走行玩具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記走行玩具の他にも、先端に磁石や突起を設けた首振り手段とこれに連動する舵取り手段を設け、障害物に磁気反発体を設けて磁石を反発させたり突起を接触させることで舵を切って障害物を避ける走行玩具も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
更に、障害物に衝突することで歯車の噛合状態を切り換え、動輪が設けられた底板の方向を変えることで障害物を避ける走行玩具も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−４６２５６号公報
【特許文献２】特開２００１−４６７５３号公報
【特許文献３】特開２００４−４１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術における方向転換輪を用いた走行玩具では、動作方向一義的に決まって走行動作が単調になり、面白味に欠けるという問題があった。
【０００６】
また、首振り手段に磁石や突起を設けた走行玩具では、障害物に磁気反発体を設けることが必要であったり、走行を続けるための突起による衝突の状態が極めて制限されるという問題があった。
【０００７】
更に、衝突により歯車の噛合を切り換える走行玩具では、動作が単調になると共に、動力部分に無理な力がかかり故障の原因になるという問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、簡単な構成で確実に転落や衝突による停止を防ぎ、動作も単調になりにくくした操舵機能付走行玩具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の操舵機能付走行玩具は、本体と、該本体に設けられ上下に可動する支持体と、設定角度内にて車輪の転動方向を可変するように前記支持体に回動自在に取り付けられ、その回動中心から偏心した位置に前記車輪が配置されるキャスタと、前記本体に設けられる駆動輪と、前記支持体の上下位置に応じて前記駆動輪を駆動して前進及び後退させる駆動部と、を備えている。この操舵機能付走行玩具における前記駆動部は、前記駆動輪を回転させるモータ部と、該モータ部を駆動すると共にその回転方向を切り換えるモータ切換駆動部と、前記支持体の上下位置を検出する上下検出部と、を備え、前記上下検出部が検出した前記支持体の上下位置に応答して前記モータ切換駆動部が前記モータ部の回転方向を切り換えるものとなっている。また、前記駆動部は、一定音圧以上の音を検出する音検出部を備え、該音検出部が音を検出すると前記モータ切換駆動部が前記モータ部の回転方向を切り換えるものとなっている。更に、前記駆動部は、一定の駆動時間を検出する時間検出部を備え、該時間検出部が一定の駆動時間を検出すると前記モータ切換駆動部が前記モータ部の回転方向を切り換えるものとなっている。
【００１０】
また、この操舵機能付走行玩具における前記支持体は、一端が前記本体に軸着されると共に他端が解放されて上下に可動するアーム部材からなる。また、前記キャスタは、前記アーム部材の他端に上下方向に回転軸が位置するように軸着されるキャスタ本体を備え、該キャスタ本体からその回転径方向に突出した位置に前記車輪が配置されている。また、前記アーム部材は、前記キャスタ本体の一部に係合して該キャスタ本体の回動範囲を規制する係合部を有している。
【００１１】
また、この操舵機能付走行玩具における前記本体は前面に曲面を有し、該曲面が障害物に当たることにより前記本体が浮き上がって前記支持体が上下に可動するものとなっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の操舵機能付走行玩具においては、上下に可動する支持体に取り付けられたキャスタがテーブル等から落下したり、本体が衝突により浮き上がって支持体が下がると、駆動部が駆動輪の駆動を切り換えて後退させる。また、キャスタは、支持体に取り付けられている回動中心から偏心した位置に車輪が配置されているため、前進及び後退するときに車輪の転動方向が設定角度内にて変わる。この結果、この操舵機能付走行玩具は、キャスタが落下したり衝突により本体が浮き上がると、前後及び左右の進行方向が変わり、転落を防止すると共に衝突による停止を防ぐことができる。
【００１３】
特に、キャスタは、その取付と車輪の位置との関係で、前進又は後退する際に回動して転動する角度が変わり、駆動輪はモータ部の回転方向を変えるだけで前進と後退を切り換えるので、簡単な構成で且つ各部に無理な力が加わることなく変化に富んだ動作をする操舵機能付走行玩具を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の操舵機能付走行玩具は、支持体の上下位置の検出だけでなく、一定音圧以上の音を検出したり、一定の駆動時間を検出しているので、衝突音や手を叩く音あるいは一定の走行時間を検出したときに、モータ部の駆動を切り換えて後退させることができる。これにより、動作に変化をもたせて、単調になることを防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明においては、前輪となるキャスタによって操舵すると共に落下、障害物を検出しているので、本体の向きと走行方向が不一致になる等不自然になることがなく、方向転換や後退する様子が自然に行われるように見せることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の操舵機能付走行玩具の本体には、上下に可動する支持体が取り付けられている。この支持体には、転動方向が設定角度内で可変するように回動自在にキャスタが取り付けられている。また、このキャスタの車輪は、キャスタの回動中心から偏心した位置に配置されている。一方、本体には、駆動輪も設けられている。この駆動輪は、駆動部により駆動される。駆動部は、キャスタの車輪が接地して支持体が上がっていると、前進するように駆動輪を駆動し、キャスタの車輪が脱落する等により支持体が下がると、一定時間後退するように駆動輪を駆動する。このようにして本体が後退することで落下や衝突による停止を防ぐことができる。
【００１７】
また、キャスタの車輪がキャスタの回動中心から偏心した位置に配置されているため、本体が前進又は後退するときに、キャスタに回転力が作用し、車輪の転動方向が変わる。これにより、単なる前進後退ではなく、左右にも進行方向が変わることになる。
【実施例】
【００１８】
図１乃至図３は本発明の一実施例に係る操舵機能付走行玩具の外観を示す正面図、側面図及び底面図であり、図４乃至図８は図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行機構のみを示す斜視図、平面図、底面図、正面図及び背面図であり、図９は図１等に示す操舵機能付走行玩具における駆動部の構成を示すブロック図である。
【００１９】
２は本体である。本実施例における本体２には、時計やキャラクタが組み付けられており、その前面が球状の曲面２ａで構成されている。この本体２の底部２ｂには、底部前方にある２つの窓孔２ｃ内にそれぞれ設けられた支持体としてのアーム部材４に取り付けられたキャスタ６と、底部後方にある窓孔２ｄ内に設けられた駆動輪８とが設けられている。
【００２０】
支持体としてのアーム部材４は、その一端４ａが略水平方向の軸１０により本体２に軸着され、他端４ｂが解放されて上下に可動するものとなっている。また、他端４ｂの外周には、予め設定された角部の間隔をなす突出した一対の係合部４ｃ、４ｄが設けられている。
【００２１】
キャスタ６は、略円筒状をなし且つ上下方向（略垂直方向）の軸１２によりアーム部材４の他端４ｂに軸着されたキャスタ本体６ａと、このキャスタ本体６ａの径方向に突出する軸部６ｂの先端に取り付けられた車輪６ｃと、を備えている。また、キャスタ本体６ａの外周には、アーム部材４の係合部４ｃ、４ｄの間に突出する突起６ｄが設けられている。
【００２２】
駆動輪８は、駆動部１４により駆動されている。駆動部１４は、モータ１６及びその回転を減速して駆動輪８に伝える輪列１８からなるモータ部２０と、モータ１６に電力を供給して駆動すると共に回転方向を切り換えるモータ切換駆動部２２と、アーム部材４の上下位置を検出する上下検出部２４と、一定の音圧以上の音を検出する音検出部２６と、一定の駆動時間を検出する時間検出部２８と、から構成されている。モータ切換駆動部２２は、マイコン、ＩＣ等からなるもので、モータ１６に電力を供給するモータ駆動部３０と、モータ駆動部３０の出力を逆転させることにより前進後退を切り換える前後切換部３２とからなる。また、この前後切換部３２は、上下検出部２４、音検出部２６及び時間検出部２８からの各検出信号に応答して前進から後退に切り換える切換部３４と、後退時に一定時間計測すると切換部３４を後退から前進に切り換えさせるタイマ３６とを含んでいる。
【００２３】
また、上下検出部２４は、アーム部材４の上下動に応じて動作するスイッチ３８からなる。このスイッチ３８は、本体２内に固定されたスイッチ本体４０とアーム部材４に係合する可動片４２とからなり、可動片４２がスイッチ本体４０側に押圧されたり離れることでアーム部材４の上下動に応じた信号を出力するものである。本実施例においては、スイッチ本体４０から可動片４２が離れる方向に移動したときにオンとなり、モータ１６を逆転させて後退させるように設定している。尚、可動片４２を設けず、直接アーム部材４がスイッチ本体４０側に押圧されたり離れたりするようにしてもよい。また、このスイッチ３８を非接触で検出するスイッチで構成することも可能である。また、音検出部２６は、本体２に取り付けられたセンサ等からなり、更に、時間検出部２８は、マイコン、ＩＣ等に組み込まれたタイマ等からなる。
【００２４】
尚、本実施例における操舵機能付走行玩具は、時計部３７を有しており、この時計部３７に設けられているアラーム機能の動作によるアラームオンあるいはモニター動作オン等により、駆動部１４に電力が供給されて動作するものとなっている。
【００２５】
次に、上記構成からなる操舵機能付走行玩具の動作を図１０乃至図１４等に基づいて説明する。はじめに、アラームオン等により駆動部１４に電力が供給されると、モータ切換駆動部２２によりモータ部２０が駆動されて駆動輪８が回転し、操舵機能付走行玩具は前進を始める。このときに図１０及び図４等に示すように、キャスタ６がアーム部材４に取り付けられている軸１２から偏心した位置に車輪６ｃが設けられているため、前進するときに車輪６ｃとテーブルの面との間に生じる抵抗によって軸１２を中心として図１０中時計方向にキャスタ６が回転する。このようにキャスタ６が回転すると、キャスタ６の突起６ｄとアーム部材４の係合部４ｄとが係合して回転が設定角度で規制され、車輪６ｃは図１１に示すように、設定された角度に固定されることになる。この結果、本実施例においては、図１４に示すように、位置Ａから前進を始め、キャスタ６が設定角度回転することで左方に操舵されて位置Ｂの方向へ走行する。
【００２６】
その後、位置Ｃまで走行したときに、テーブルの縁から車輪６ｃの両方又は一方が脱輪すると、図４等に示すように、キャスタ６と共にアーム部材４の他端４ｂが下方に移動する。これにより、スイッチ３８がオン状態になり、上下検出部２４から切換部３４に信号が出力され、モータ駆動部３０によりモータ部２０が逆転される。これにより、操舵機能付走行玩具は、後退を始める。このときに、図１２及び図４等に示すように、反時計方向にキャスタ６が回転し、その突起６ｄとアーム部材４の係合部４ｃとが係合して、車輪６ｃが設定された角度に固定される。これにより、本実施例においては、図１４に示すように、位置Ｃから後退を始め、キャスタ６が設定角度回転することで右方に操舵されて位置Ｄの方向へ走行する。
【００２７】
位置Ｄに達したときに、後退と共にカウントを始めるタイマ３６がカウントアップすることで切換部３４がモータ駆動部３０を切り換えてモータ部２０を正転させる。これにより、操舵機能付走行玩具は、再び前進を始める。このように前進すると、図１３に示すように、再びキャスタ６が時計方向に回転し、その突起６ｄがアーム部材４の係合部４ｄに係合し、左方に操舵されて走行を続けることになる。
【００２８】
また、障害物等に衝突したり、手を叩くことで一定の音圧以上の音が発生すると、音検出部２６がその音を検知し、前述した動作と同様に一定時間右方に後退し、再び左方へ前進することになる。
【００２９】
また、走行中に脱輪あるいは障害物に衝突しなくても、一定時間走行すると、時間検出部２８がそれを検出して、前述した動作と同様に一定時間右方に後退し、再び左方へ前進することになる。
【００３０】
更に、障害物に衝突したときに、本体２の前面が図２及び図３等に示すように球状の曲面に形成されているため、本体２が障害物に乗り上げ易くなっている。この場合にも本体２が浮き上がることでキャスタ６が下がり、その車輪６ｃが脱輪したときと同様にスイッチ３８がオン状態になって、一定時間右方に後退することになる。これにより障害物を避けて、再び前進することが可能となる。
【００３１】
尚、この操舵機能付走行玩具は、テーブルから落下したり障害物に当たって停止することなく走行を続けるので、時計部３７のアラーム機能と連動させることにより、走行中の時計をつかまえてスイッチ操作することが必要になって、より確実に目覚めさせることができるという効果も生じることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例に係る操舵機能付走行玩具の外観を示す正面図である。
【図２】図１に示す操舵機能付走行玩具の側面図である。
【図３】図１に示す操舵機能付走行玩具の底面図である。
【図４】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行機構のみを示す斜視図である。
【図５】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行機構のみを示す平面図である。
【図６】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行機構のみを示す底面図である。
【図７】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行機構のみを示す正面図である。
【図８】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行機構のみを示す背面図である。
【図９】図１等に示す操舵機能付走行玩具における駆動部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行時のキャスタの状態を示す底面図である。
【図１１】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行時のキャスタの状態を示す底面図である。
【図１２】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行時のキャスタの状態を示す底面図である。
【図１３】図１等に示す操舵機能付走行玩具の走行時のキャスタの状態を示す底面図である。
【図１４】図１０乃至図１３に示す操舵機能付走行玩具の走行状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２本体
２ａ曲面
２ｂ底部
２ｃ、２ｄ窓孔
４アーム部材
４ａ一端
４ｂ他端
４ｃ、４ｄ係合部
６キャスタ
６ａキャスタ本体
６ｃ車輪
６ｄ突起
８駆動輪
１０、１２軸
１４駆動部
１６モータ
１８輪列
２０モータ部
２２モータ切換駆動部
２４上下検出部
２６音検出部
２８時間検出部
３０モータ駆動部
３２前後切換部
３４切換部
３６タイマ
３７時計部
３８スイッチ
４０スイッチ本体
４２可動片

【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
該本体に設けられ上下に可動する支持体と、
設定角度内にて車輪の転動方向を可変するように前記支持体に回動自在に取り付けられ、その回動中心から偏心した位置に前記車輪が配置されるキャスタと、
前記本体に設けられる駆動輪と、
前記支持体の上下位置に応じて前記駆動輪を駆動して前進及び後退させる駆動部と、
を備えることを特徴とする操舵機能付走行玩具。
【請求項２】
前記駆動部は、
前記駆動輪を回転させるモータ部と、
該モータ部を駆動すると共にその回転方向を切り換えるモータ切換駆動部と、
前記支持体の上下位置を検出する上下検出部と、
を備え、
前記上下検出部が検出した前記支持体の上下位置に応答して前記モータ切換駆動部が前記モータ部の回転方向を切り換えることを特徴とする請求項１記載の操舵機能付走行玩具。
【請求項３】
前記駆動部は、一定音圧以上の音を検出する音検出部を備え、該音検出部が音を検出すると前記モータ切換駆動部が前記モータ部の回転方向を切り換えることを特徴とする請求項２記載の操舵機能付走行玩具。
【請求項４】
前記駆動部は、一定の駆動時間を検出する時間検出部を備え、該時間検出部が一定の駆動時間を検出すると前記モータ切換駆動部が前記モータ部の回転方向を切り換えることを特徴とする請求項２又は３記載の操舵機能付走行玩具。
【請求項５】
前記支持体は、一端が前記本体に軸着されると共に他端が解放されて上下に可動するアーム部材からなり、
前記キャスタは、前記アーム部材の他端に上下方向に回転軸が位置するように軸着されるキャスタ本体を備え、該キャスタ本体からその回転径方向に突出した位置に前記車輪が配置されていることを特徴とする請求項１〜４の一つに記載の操舵機能付走行玩具。
【請求項６】
前記アーム部材は、前記キャスタ本体の一部に係合して該キャスタ本体の回動範囲を規制する係合部を有することを特徴とする請求項５記載の操舵機能付走行玩具。
【請求項７】
前記本体は前面に曲面を有し、該曲面が障害物に当たることにより前記本体が浮き上がって前記支持体が上下に可動することを特徴とする請求項１〜６の一つに記載の操舵機能付走行玩具。

【図１】