車両玩具
【課題】この発明は、複数のエネルギー源を組合わせて効率的に走行する車両に関する児童の理解を支援するための教材としても使用できるような車両玩具を提供することを目的とする。
【解決手段】上述の課題を解決するため、この発明の車両玩具１は、車体２と、走行部材３と、走行部材３を駆動する電動モーター４と、第１電源５と、第２電源６と、車体２の進行方向に概ね沿ったレール８と、このレール８上を前後動する移動体１２とを有し、移動体１２がレールの端部９の一方にある場合は第１電源５と電動モーター４が接続され、移動体１２がレールの他方の端部１０にある場合は第２電源６と電動モーター４が接続されることを特徴とするものである。
【解決手段】上述の課題を解決するため、この発明の車両玩具１は、車体２と、走行部材３と、走行部材３を駆動する電動モーター４と、第１電源５と、第２電源６と、車体２の進行方向に概ね沿ったレール８と、このレール８上を前後動する移動体１２とを有し、移動体１２がレールの端部９の一方にある場合は第１電源５と電動モーター４が接続され、移動体１２がレールの他方の端部１０にある場合は第２電源６と電動モーター４が接続されることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力を有する車両の玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車など車両を模した玩具は、子供の興味を引く遊び道具として普及している。特に、電動モーターを備えて自走できる車両玩具は、実物の車両の仕組みやエネルギーの利用を学習するための教材としても適しており、たとえば小学校用の教科書である非特許文献１においても、乾電池を有する自動車玩具（２２ページ）や太陽電池を有する自動車玩具（３２ページ）が、エネルギー学習の教材として記載されている。
【０００３】
また、特許文献１にも教材および玩具として使用できるミニチュアカーとして、太陽電池を備えた電源板と乾電池を備えた電源板を選択的に車体に装着させるものが記載されている。
【特許文献１】実開平６−５７３９５号
【非特許文献１】みんなと学ぶ小学校理科４年、学校図書株式会社刊
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のミニチュアカーや非特許文献１に記載の自動車玩具は、いずれも太陽電池と乾電池を選択的に取り付けて使用するものであり、使用するときにおいては、単なる乾電池駆動または太陽電池駆動の車両玩具に過ぎない。したがって、通常の遊び道具として動きに関する興味を児童に対して喚起することはできても、走行の仕組みに対しての関心を喚起し難く、教材としても効果は限られる。
【０００５】
現実の車両を見れば、蓄電池を電源とする電動モーターと内燃機関を組合わせて走行するハイブリッドカーが実用化されており、このようなハイブリッドカーは省エネルギーの面において期待が高いものである。したがって、車両玩具をエネルギーに関する教材として使用する場合にも、複数の駆動源を組合わせて効率的に走行する車両についての理解も得られるようなものが望まれる。しかし、従来の車両玩具では、このような教材としては使用できない。この発明は、複数のエネルギー源を組合わせて効率的に走行する車両に関する児童の理解を支援するための教材としても使用できるような車両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】
【０００６】
上述の課題を解決するため、この発明の車両玩具は、車体と、走行部材と、走行部材を駆動する電動モーターと、第１電源と、第２電源と、車体の進行方向に概ね沿ったレールと、このレール上を前後動する移動体とを有し、移動体がレールの端部の一方にある場合は第１電源と電動モーターが接続され、移動体がレールの他方の端部にある場合は第２電源と電動モーターが接続されることを特徴とするものである。たとえば、第１電源としては乾電池を、第２電源として太陽電池を使用することができる。また、移動体として金属球を使用することができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車両玩具は、走行面の傾きに合わせて２種類の電源を切替えながら走行する様子が容易に見てとれ、複数のエネルギー源を組合わせて効果的に運用することを学習するのに適した教材として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は車両玩具の平面図、図２は同正面図、図３は使用状態を示す説明図である。
【０００９】
図１に示す車両玩具１は４輪自動車を模したものであり、車体２と、走行部材として動輪３を有する。さらに、動輪３を駆動するための電動モーター４と、電動モーターに電力を供給するための第１電源５と第２電源６が備えられている。
【００１０】
走行部材は、車体２を支持するとともに接地して走行できる構造のものであればよく、たとえば無限軌道であってもよい。ここでは、２軸の車輪のうちの１軸が動輪となっており、ベルト７によって電動モーター４より駆動力が伝達されるようになっている。
【００１１】
第１電源５と第２電源６とは、異なる種類の電源であればよく、例えば、電圧の異なる乾電池の組合せでもよい。本例では、第１電源５は乾電池であり、第２電源６ は太陽電池である。
【００１２】
車体２には、レール８が進行方向に概ね沿って設けられている。レール８の一端側が第１端部９であり、他端側が第２端部１０である。本例の車両玩具１は図１、図２において右向きに走行するものであるが、第１端部９が第２端部１０よりやや高くなるようにレール８が傾斜している。移動体１２はこのレール8に沿って移動可能なものであり、本例では金属球である。レール８に沿って導体１１が設けられている。第１端部９には第１端子１３が、第２端部１０には第２端子１４が設けられている。そして、導体１１と第１端子１３および第２端子１４の間には若干の隙間がある。
【００１３】
第１電源５の電極の一方は電動モーター４に接続されており、電極の他方は第１端子１３に接続されている。また、第２電源６の電極の一方は電動モーター４に接続されており、電極の他方は第２端子１４に接続されている。図４は車両玩具の電気回路図であり、上記の電気的な接続が示されている。図３（ａ）に示すように車両玩具１が水平な面にあるときには第２端部１０の方が低いので移動体１２は第２端部１０上にある。このとき、導体１１と第２端子１４は移動体である金属球によって電気的に接続される。一方、導体１１と第１端子１３は遮断された状態である。したがって、第２電源６より電力が電動モーター４に供給される。図３（ｂ）に示すように走行面が下り坂であるときも移動体１２は第２端部１０にあり、第２電源６より電力が供給される。
【００１４】
そして、図３（ｃ）に示すように走行面が上り坂になり、第１端部９が第２端部１０より低くなるようにレール８が傾斜したとき、移動体１２はレール８上を移動し、第１端部９へ移る。このとき、電動モーター４には第１電源５から電力が供給される。
【００１５】
以上、水平面または下り坂にあるときは、太陽電池である第２電源６の電力によって走行する。しかし、ある程度以上の傾斜の上り坂になると乾電池である第１電源の電力によって走行する。そして、走行面の傾斜によって第１電源５と第２電源６が切り替わるときには、レール８に沿って移動体１２が移動する。この移動体１２の移動は目で見て把握しやすいものであり、この車両玩具１で学習する児童は、電源の切り替わりを実感することができる。
【００１６】
負担が大きい上り坂においては安定して大きな電力を供給できる乾電池を使用し、 水平面または下り坂においてはクリーンエネルギーである太陽電池を使用するということで、複数のエネルギー源をその長所が発揮されるように切替えている。現実の太陽電池自動車においても、曇りなどの場合には蓄電池など他のエネルギー源を併用しており、また、ハイブリッドカーも蓄電池の充電量の大小によって蓄電池と内燃機関を切替えながら走行する。本例の車両玩具１は、乾電池と太陽電池という異なる２種類の駆動源をその特性を生かすように切替えながら走行するものであり、単純ながらもハイブリッドカーの模型となっている。そして、２種類の電源の切替えが移動体の動きによって分りやすく示されており、児童にも理解しやすく、教材として適したものである。また、走行面の傾斜の変化によって移動体がレール上を移動する動きも児童の関心を喚起するものであり、遊び道具としても適している。
【００１７】
次に、別の実施の形態について説明する。図５はレールの例を示す説明図である。この実施の形態では、レール８が支点１５を軸に揺動可能なシーソー型となっている。導体１１はレール８の両端部９，１０まで延びている。第１端部９側には第１端子１３が設けられているが、この第１端子１３はレール側に取り付けられた金属のボルトなどレール側接点１３ａと、その下部に設けられた車体側接点１３ｂを有する。第２端部１０側には第２端子１４が設けられていて、この第２端子１４もレール側に取り付けられたレール側接点１４ａと、その下部に設けられた車体側接点１４ｂを有する。そして、レール８の揺動によってレール側接点１３ａと車体側接点１３ｂ（レール側接点１４ａと車体側接点１４ｂ）は接触したり離れたりする。
【００１８】
第１端子１３の車体側接点１３ｂは第１電源５に接続されており、第２端子１４の車体側接点１４ｂは第２電源６に接続されている。また、レール８の導体１１は電動モーター４に接続されている。
【００１９】
図５（ａ）は移動体１２が第２端部１０側にある状態を示す。本例においても、平面や下り坂などを走行する場合には、移動体１２が第２端部１０側に位置するように設定されている。このとき、移動体１２の重量によってレール８の第２端部１０側が下がり、レール側接点１４ａと車体側接点１４ｂが接触する。したがって、第２電源６より電動モーター４へ電力が供給されるような回路が形成される。一方、レール側接点１３ａと車体側接点１３ｂは離れており、第１電源５からは電力は供給されない。
【００２０】
上り坂に入ると第２端部１０側が高くなり、傾斜がある程度以上になるとレール８の第２端部１０が第１端部９より高くなる。このとき、移動体１２は第２端部１０から第１端部９へ移動する。移動体１２の重量によってレール８は支点１５を中心に回転し、第１端部９が下がる。こうして図５（ｂ）に示すように、レール側接点１３ａと車体側接点１３ｂが接触して、第１電源５より電動モーター４へ電力が供給されるような回路が形成される。一方、レール側接点１４ａと車体側接点１４ｂは離れるため、第２電源６からの電力の供給は遮断される。
【００２１】
図５の例においては、移動体１２はレール８をシーソーのように切替える作用をする。したがって、特に金属製である必要はなく、ガラス玉のような絶縁体でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明の車両玩具は、エネルギーの学習のための理科教材として利用することができ、特に複数のエネルギー源を組合わせて使用するハイブリッドシステムの理解のための教材として適している。また、遊び道具としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両玩具の平面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】車両玩具の使用状態を示す説明図である。
【図４】車両玩具の電気回路図である。
【図５】レールの例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１．車両玩具
２．車体
３．走行部材（動輪）
４．電動モーター
５．第１電源（乾電池）
６．第２電源（太陽電池）
７．ベルト
８．レール
９． 第１端部
１０．第２端部
１１．導体
１２．移動体（金属球）
１３．第１端子
１４．第２端子
１５．支点
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力を有する車両の玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車など車両を模した玩具は、子供の興味を引く遊び道具として普及している。特に、電動モーターを備えて自走できる車両玩具は、実物の車両の仕組みやエネルギーの利用を学習するための教材としても適しており、たとえば小学校用の教科書である非特許文献１においても、乾電池を有する自動車玩具（２２ページ）や太陽電池を有する自動車玩具（３２ページ）が、エネルギー学習の教材として記載されている。
【０００３】
また、特許文献１にも教材および玩具として使用できるミニチュアカーとして、太陽電池を備えた電源板と乾電池を備えた電源板を選択的に車体に装着させるものが記載されている。
【特許文献１】実開平６−５７３９５号
【非特許文献１】みんなと学ぶ小学校理科４年、学校図書株式会社刊
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のミニチュアカーや非特許文献１に記載の自動車玩具は、いずれも太陽電池と乾電池を選択的に取り付けて使用するものであり、使用するときにおいては、単なる乾電池駆動または太陽電池駆動の車両玩具に過ぎない。したがって、通常の遊び道具として動きに関する興味を児童に対して喚起することはできても、走行の仕組みに対しての関心を喚起し難く、教材としても効果は限られる。
【０００５】
現実の車両を見れば、蓄電池を電源とする電動モーターと内燃機関を組合わせて走行するハイブリッドカーが実用化されており、このようなハイブリッドカーは省エネルギーの面において期待が高いものである。したがって、車両玩具をエネルギーに関する教材として使用する場合にも、複数の駆動源を組合わせて効率的に走行する車両についての理解も得られるようなものが望まれる。しかし、従来の車両玩具では、このような教材としては使用できない。この発明は、複数のエネルギー源を組合わせて効率的に走行する車両に関する児童の理解を支援するための教材としても使用できるような車両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】
【０００６】
上述の課題を解決するため、この発明の車両玩具は、車体と、走行部材と、走行部材を駆動する電動モーターと、第１電源と、第２電源と、車体の進行方向に概ね沿ったレールと、このレール上を前後動する移動体とを有し、移動体がレールの端部の一方にある場合は第１電源と電動モーターが接続され、移動体がレールの他方の端部にある場合は第２電源と電動モーターが接続されることを特徴とするものである。たとえば、第１電源としては乾電池を、第２電源として太陽電池を使用することができる。また、移動体として金属球を使用することができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車両玩具は、走行面の傾きに合わせて２種類の電源を切替えながら走行する様子が容易に見てとれ、複数のエネルギー源を組合わせて効果的に運用することを学習するのに適した教材として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は車両玩具の平面図、図２は同正面図、図３は使用状態を示す説明図である。
【０００９】
図１に示す車両玩具１は４輪自動車を模したものであり、車体２と、走行部材として動輪３を有する。さらに、動輪３を駆動するための電動モーター４と、電動モーターに電力を供給するための第１電源５と第２電源６が備えられている。
【００１０】
走行部材は、車体２を支持するとともに接地して走行できる構造のものであればよく、たとえば無限軌道であってもよい。ここでは、２軸の車輪のうちの１軸が動輪となっており、ベルト７によって電動モーター４より駆動力が伝達されるようになっている。
【００１１】
第１電源５と第２電源６とは、異なる種類の電源であればよく、例えば、電圧の異なる乾電池の組合せでもよい。本例では、第１電源５は乾電池であり、第２電源６ は太陽電池である。
【００１２】
車体２には、レール８が進行方向に概ね沿って設けられている。レール８の一端側が第１端部９であり、他端側が第２端部１０である。本例の車両玩具１は図１、図２において右向きに走行するものであるが、第１端部９が第２端部１０よりやや高くなるようにレール８が傾斜している。移動体１２はこのレール8に沿って移動可能なものであり、本例では金属球である。レール８に沿って導体１１が設けられている。第１端部９には第１端子１３が、第２端部１０には第２端子１４が設けられている。そして、導体１１と第１端子１３および第２端子１４の間には若干の隙間がある。
【００１３】
第１電源５の電極の一方は電動モーター４に接続されており、電極の他方は第１端子１３に接続されている。また、第２電源６の電極の一方は電動モーター４に接続されており、電極の他方は第２端子１４に接続されている。図４は車両玩具の電気回路図であり、上記の電気的な接続が示されている。図３（ａ）に示すように車両玩具１が水平な面にあるときには第２端部１０の方が低いので移動体１２は第２端部１０上にある。このとき、導体１１と第２端子１４は移動体である金属球によって電気的に接続される。一方、導体１１と第１端子１３は遮断された状態である。したがって、第２電源６より電力が電動モーター４に供給される。図３（ｂ）に示すように走行面が下り坂であるときも移動体１２は第２端部１０にあり、第２電源６より電力が供給される。
【００１４】
そして、図３（ｃ）に示すように走行面が上り坂になり、第１端部９が第２端部１０より低くなるようにレール８が傾斜したとき、移動体１２はレール８上を移動し、第１端部９へ移る。このとき、電動モーター４には第１電源５から電力が供給される。
【００１５】
以上、水平面または下り坂にあるときは、太陽電池である第２電源６の電力によって走行する。しかし、ある程度以上の傾斜の上り坂になると乾電池である第１電源の電力によって走行する。そして、走行面の傾斜によって第１電源５と第２電源６が切り替わるときには、レール８に沿って移動体１２が移動する。この移動体１２の移動は目で見て把握しやすいものであり、この車両玩具１で学習する児童は、電源の切り替わりを実感することができる。
【００１６】
負担が大きい上り坂においては安定して大きな電力を供給できる乾電池を使用し、 水平面または下り坂においてはクリーンエネルギーである太陽電池を使用するということで、複数のエネルギー源をその長所が発揮されるように切替えている。現実の太陽電池自動車においても、曇りなどの場合には蓄電池など他のエネルギー源を併用しており、また、ハイブリッドカーも蓄電池の充電量の大小によって蓄電池と内燃機関を切替えながら走行する。本例の車両玩具１は、乾電池と太陽電池という異なる２種類の駆動源をその特性を生かすように切替えながら走行するものであり、単純ながらもハイブリッドカーの模型となっている。そして、２種類の電源の切替えが移動体の動きによって分りやすく示されており、児童にも理解しやすく、教材として適したものである。また、走行面の傾斜の変化によって移動体がレール上を移動する動きも児童の関心を喚起するものであり、遊び道具としても適している。
【００１７】
次に、別の実施の形態について説明する。図５はレールの例を示す説明図である。この実施の形態では、レール８が支点１５を軸に揺動可能なシーソー型となっている。導体１１はレール８の両端部９，１０まで延びている。第１端部９側には第１端子１３が設けられているが、この第１端子１３はレール側に取り付けられた金属のボルトなどレール側接点１３ａと、その下部に設けられた車体側接点１３ｂを有する。第２端部１０側には第２端子１４が設けられていて、この第２端子１４もレール側に取り付けられたレール側接点１４ａと、その下部に設けられた車体側接点１４ｂを有する。そして、レール８の揺動によってレール側接点１３ａと車体側接点１３ｂ（レール側接点１４ａと車体側接点１４ｂ）は接触したり離れたりする。
【００１８】
第１端子１３の車体側接点１３ｂは第１電源５に接続されており、第２端子１４の車体側接点１４ｂは第２電源６に接続されている。また、レール８の導体１１は電動モーター４に接続されている。
【００１９】
図５（ａ）は移動体１２が第２端部１０側にある状態を示す。本例においても、平面や下り坂などを走行する場合には、移動体１２が第２端部１０側に位置するように設定されている。このとき、移動体１２の重量によってレール８の第２端部１０側が下がり、レール側接点１４ａと車体側接点１４ｂが接触する。したがって、第２電源６より電動モーター４へ電力が供給されるような回路が形成される。一方、レール側接点１３ａと車体側接点１３ｂは離れており、第１電源５からは電力は供給されない。
【００２０】
上り坂に入ると第２端部１０側が高くなり、傾斜がある程度以上になるとレール８の第２端部１０が第１端部９より高くなる。このとき、移動体１２は第２端部１０から第１端部９へ移動する。移動体１２の重量によってレール８は支点１５を中心に回転し、第１端部９が下がる。こうして図５（ｂ）に示すように、レール側接点１３ａと車体側接点１３ｂが接触して、第１電源５より電動モーター４へ電力が供給されるような回路が形成される。一方、レール側接点１４ａと車体側接点１４ｂは離れるため、第２電源６からの電力の供給は遮断される。
【００２１】
図５の例においては、移動体１２はレール８をシーソーのように切替える作用をする。したがって、特に金属製である必要はなく、ガラス玉のような絶縁体でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明の車両玩具は、エネルギーの学習のための理科教材として利用することができ、特に複数のエネルギー源を組合わせて使用するハイブリッドシステムの理解のための教材として適している。また、遊び道具としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両玩具の平面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】車両玩具の使用状態を示す説明図である。
【図４】車両玩具の電気回路図である。
【図５】レールの例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１．車両玩具
２．車体
３．走行部材（動輪）
４．電動モーター
５．第１電源（乾電池）
６．第２電源（太陽電池）
７．ベルト
８．レール
９． 第１端部
１０．第２端部
１１．導体
１２．移動体（金属球）
１３．第１端子
１４．第２端子
１５．支点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、走行部材と、走行部材を駆動する電動モーターと、第１電源と、第２電源と、車体の進行方向に概ね沿ったレールと、このレール上を前後動する移動体とを有し、移動体がレールの端部の一方にある場合は第１電源と電動モーターが接続され、移動体がレールの他方の端部にある場合は第２電源と電動モーターが接続されることを特徴とする車両玩具。
【請求項２】
第１電源が電池であり、第２電源が太陽電池である請求項１に記載の車両玩具。
【請求項３】
移動体が金属球である請求項１または請求項２に記載の車両玩具。
【請求項１】
車体と、走行部材と、走行部材を駆動する電動モーターと、第１電源と、第２電源と、車体の進行方向に概ね沿ったレールと、このレール上を前後動する移動体とを有し、移動体がレールの端部の一方にある場合は第１電源と電動モーターが接続され、移動体がレールの他方の端部にある場合は第２電源と電動モーターが接続されることを特徴とする車両玩具。
【請求項２】
第１電源が電池であり、第２電源が太陽電池である請求項１に記載の車両玩具。
【請求項３】
移動体が金属球である請求項１または請求項２に記載の車両玩具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２０４６６３（Ｐ２００６−２０４６６３Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２５１７（Ｐ２００５−２２５１７）
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【出願人】（５０５０３７７１８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【出願人】（５０５０３７７１８）
【Ｆターム（参考）】
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