JP3609061B2 - 四足走行玩具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、胴体部に前後に回動可能に設けた前脚部材と後脚部材とを前後方向に回動させることにより直進走行又は左右方向に方向転換走行する四足走行玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、四足歩行玩具は様々なものが提案され、実用に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、四足歩行玩具を方向転換させるためには左右の前脚部材又は後脚部材を個別に作動制御しなければならず、制御機構が複雑になるとともに玩具自体の形状が大きくなり、玩具の小型化を測ることは難しかった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解消し、複雑な機構を必要とせず、小型でありながら直進走行だけではなく方向転換走行を行なうことができる四足走行玩具を提供することをその課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る四足走行玩具は、胴体部に前後に回動可能に設けた前脚部材と後脚部材とを前後方向に回動させることにより走行する、以下の要件を備えることを特徴とする。
（イ）上記胴体部には上記前脚部材と後脚部材とを回動させる駆動機構が配置されていること
（ロ）上記駆動機構は左右の後脚部材を同一方向に同時に回動させること
（ハ）上記駆動機構は左右の前脚部材を同一方向に同時に回動させるとともに、その回動方向は上記後脚部材の回動方向と相反する方向であること
（ニ）上記後脚部材の足部にはそれぞれ車輪が配置され、該車輪は常に走行面に接地していること
（ホ）上記後脚部材には上記車輪の回転を規制する規制部材が配置され、該規制部材は上記車輪の前転を許容し後転を阻止する第1の規制部材と、車輪の回転そのものを阻止する第２の規制部材とから構成されていること
（へ）上記胴体部には、上記駆動機構と上記規制部材とを制御する制御部が配置されていること
【０００６】
なお、前記四足走行玩具は、以下の要件を備えるようにしてもよい。
（イ）前記車輪と同軸に歯車が設けられていること
（ロ）前記第２の規制部材は、前記後脚部材内に揺動可能に配置された揺動部材で構成され、該揺動部材の一端には上記歯車に噛み合う爪部が形成され、他端には磁着体が設けてあること
（ハ）前記後部材内には、上記磁着体に対向して電磁石が配置され、該電磁石による上記磁着体の磁着を行なうか否かにより、上記揺動部材の揺動を制御して上記歯車と揺動部材の爪部との係脱を図ること
（二）上記制御部は四足走行玩具の進行方向を変えるときには方向転換したい側の後脚部材の電磁石を作動させ、該後脚部材の車輪の回転を規制すること
また、前記駆動機構と規制部材とは遠隔で制御されることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る四足走行玩具の側面図を示し、図２は、内部の構成の概略を示す側面図を示し、図３は、四足走行玩具の分解斜視図を示す。この四足走行玩具は騎手を乗せた競走馬を模して形成され、前脚部材２と後脚部材３とが胴体部１に前後に回動可能に設けられ、前脚部材２と後脚部材３とを回動させることにより走行するとともに、走行しながら進行方向を左右何れの方向にも転換させることができるようになっているものである。
【０００８】
胴体部１は中央から左胴体部と右胴体部とに分割され、内部にはモータ１０を駆動力として前脚部材２と後脚部材３とを前後に回動させる駆動機構Ａが配置されている。上記モータ１０と充電可能なリチウムイオン電池１１とはケース１２の内部に収容され、リチウムイオン電池１１を充電する際使用されるコネクタ１３はケース１２の下方に露出している。符号１４はモータ１０の回転・停止および後述する電磁石４５（４５ａ、４５ｂ）を制御する制御部が設けられた基板を示す。
【０００９】
駆動機構Ａは、モータ１０の回転軸に固定されたピニオンギヤ１５と、複数の歯車１６、１７を介して回転する平歯車１８と、平歯車１８の支軸１８ａと同軸のカム１９と、リンク２０とで構成され、平歯車１８に形成された偏心軸２１は胴体部１の開口部２２を貫通して左の後脚部材３ａに縦に形成された長孔２３に係合し、左の後脚部材３ａの係合孔２５がケース１２に形成された支軸２６に係合しているので、平歯車１８が回転すると、左の後脚部材３ａは支軸２６を中心に前後に回動するようになっている。
【００１０】
右の後脚部材３ｂは平歯車１８と同軸のカム１９に形成された偏心軸２７が縦に形成された長孔２８に係合し、カム１９が回転すると右の後脚部材３ｂは左の後脚部材３ａと同時に前後に回動するようになっている。
【００１１】
上記右の後脚部材３ａの上部にはリンク２０の後端部が連結され、後脚部材３が前後に回動することにより、後脚部材３ａの回動方向とは逆方向に往復動するようになっている。
【００１２】
上記リンク２０の先端部には駆動軸３０が取り付けられ、この駆動軸３０の両端は前脚部材２ａ、２ｂに形成された軸受３１、３２にそれぞれ係合し、リンク２０が前後に往復動すると前脚部材２ａ、２ｂはケース１２に形成された支軸３３、３４を中心に前後に回動するようになっている。上記リンク２０の後脚部材３ａと前脚部材２ａとへの取り付け位置が前脚部材２ａと後脚部材３ａを回動可能に軸支する支軸２６、３３と上下が逆の位置に取り付けられているので、後脚部材３ａが前方に回動した時にはリンク２０が後方に移動し、リンク２０の前端に位置する前脚部材２ａは支軸３３を中心に後方に回動することになり、前脚部材２ａ、２ｂと後脚部材３ａ、３ｂとはその回動方向が相反する方向に回動するようになっている。
【００１３】
ところで、上記後脚部材３ａ、３ｂの先端の足部には周面にゴムリング３５が配設された車輪３６がそれぞれ取り付けられ、車輪３６の一部は後脚部材３の先端から露出して走行面に常時接地している。この車輪３６は自由輪でモータ１０によって駆動されるものではない。この車輪３６の内側面には歯車３７が一体に形成され、この歯車３７には後脚部材３内に配置された規制部材Ｂが連係している。
【００１４】
この規制部材Ｂは、車輪３６の前転を許容し後転を阻止する第１の規制部材４０と、車輪３６の回転そのものの回転を阻止する第２の規制部材４１とから構成されている。
【００１５】
第１の規制部材４０は、歯車３７の上方に配置されたラチェット爪で構成され、車輪３６が前転するときには歯車３７がラチェット爪４０を押し退けるように回転し（図４（ａ）参照）、車輪３６が後転しようとするとラチェット爪４０が歯車３７に噛み合い、歯車３７（車輪３６）の後転を阻止するようになっている（図４（ｂ）参照）。
【００１６】
一方、第２の規制部材４１は、後脚部材３内に支軸４６で左右方向に回動可能に配置された揺動板４１で構成され、この揺動板４１の上部には磁着体（磁石）４２が嵌め込まれ、後脚部材３の外側部材の内壁面に配置された鉄片４３との間に発生する磁力で常に上部が外側（下部が内側）に回動するようになっている（図４（ｃ）参照）。この揺動板４１の下端には上記車輪３６の歯車３７に噛合する爪４１ａが形成され、磁石４２が鉄片４３に吸着する方向に回動しているときは爪４１ａが歯車３７の軌道上から外れた位置に移動して歯車３７に爪４１ａが噛み合う状態は発生しないので、車輪３６は第１の規制部材４０のみでその回転が規制されている。
【００１７】
なお、図４（ａ）（ｂ）上では、実際には爪４１ａが視認されるが、図４（ｃ）に示すよう爪４１ａは歯車３７に噛み合っていないので、爪４１ａは省略してある。
【００１８】
揺動板４１の磁石４２に対向する位置の後脚部材３の内壁面には電磁石４５が配置され、電磁石４５がＯＮしたときには、図５（ａ）に示すように、電磁石４５が磁石４２を吸着し、揺動板４１の上部が電磁石４５側に回動するので下端は車輪３６の方向に回動して歯車３７の軌道上に位置することになり、揺動板４１の爪４１ａが歯車３７に噛み込んで歯車３７の回転を完全に阻止するので、後脚部材３が前後に回動しても車輪３６が回転することはない（図５（ｂ）参照）。
【００１９】
なお、前脚部材２ａ、２ｂの先端の走行面に接地する接地面は常時走行面に接地しているが、この接地面は半球状に形成されて接地面との抵抗が少なくなるように形成されているので、後脚部材３ａ、３ｂの回動に連係して前脚部材は接地面を滑りながらスムーズに回動させることができる。
【００２０】
図６は、上記四足走行玩具を遠隔操縦するコントローラ５０を示し、符号５１は電源スイッチで電源ＯＮ／電源ＯＦＦ／充電を選択できるようになっている。符号５２は前進キー、５３は左方向キー、５４は右方向キー、５５は走行スピードを上げるターボキーを示し、前進キー５２、左方向キー５３、右方向キー５４、ターボキー５５の状態は制御信号に変換され、アンテナ５６から発信されるようになっている。なお、符号５７は、四足走行玩具の内部電池を充電する際に使用する充電コネクタを示す。
【００２１】
図７は、上記四足走行玩具を遠隔操縦するコントローラの電気的構成を示すブロック図で、前進キー５２、左方向キー５３、右方向キー５４、ターボキー５５のスイッチの状態は送信制御／エンコーダ部５８で制御信号に変換され、発振／変調／増幅部５９で四足走行玩具に向けて制御信号が発信される。
【００２２】
なお、符号６０は充電制御部を示し、充電コネクタ５７を四足走行玩具のコネクタ１３に差し込み、電源スイッチ５１を充電にセットしたとき、充電電池の電圧を電圧検出部６１で検出し、充電電池の電圧がなくなるまで放電させて所定の電圧になったときに電流制御部６２を制御して充電電池１１に充電を開始し、所定時間経過したら充電が完了したと判断して充電を終了する。
【００２３】
電源部６３は、電源スイッチ５１のスライド位置に応じてコントローラを作動させるか、充電電池１１に給電するかを選択し、選択した装置に給電するようになっている。
【００２４】
図８（ａ）（ｂ）は四足走行玩具の平面図、底面図を示し、符号１は胴体部、２ａ，２ｂは前脚部材、３ａ、３ｂは後脚部材、３６は車輪、３７は車輪と一体に形成された歯車、１３は充電コネクタ、７３は電源スイッチをそれぞれ示す。
【００２５】
図９は、四足走行玩具の電気的構成を示すブロック図で、コントローラ５０から送信された制御電波は、アンテナ６５で受信され、復調部６６でデジタル信号に復調され、増幅器６７で増幅されて制御部である受信制御／デコーダ部６８でモータ１０を回転・停止、電磁石４５をＯＮ・ＯＦＦする制御信号に変換され、各制御信号は駆動部６９〜７１をイネーブルにしモータ１０、電磁石４５ａ、４５ｂの何れかを作動させることができるようになっている。電源部７２は電源スイッチ７３を切り換えることにより、充電電池１１の電圧を充電コネクタ１３に接続するか、制御回路などの駆動電源にするかを選択することができるようになっている。
【００２６】
次に、四足走行玩具の走行態様について説明する。
【００２７】
コントローラおよび四足走行玩具の電源スイッチをＯＮにする。制御ボタンを操作しない状態では四足走行玩具は停止した状態にあり（図１０（ａ）参照）、前進キーを押し操作すると、モータ１０が回転し、駆動機構が作動して後脚部材３が前後に回動する。この後脚部材３の回動はリンク２０を介して前脚部材２に伝達され、前脚部材２も前後に回動する。このとき、前脚部材２と後脚部材３とは相反する方向に回動し、走っている競走馬と同じ走行形態になる。
【００２８】
後脚部材３が前方に回動するときは、ラチェット爪４０は車輪３６の歯車３７の回転を阻止しないので、後脚部材３の回動とともに車輪３６が前転し、前脚部材２には車輪３６がないので前足部材と走行面との摩擦のほうが車輪３６と走行面との摩擦より大きいので、前脚部材２が走行面を掻くように後方へ回動するので相対的に胴体部１が前方に移動し、後脚部材３の車輪３６は前転しながら前方に移動することになる。
【００２９】
後脚部材３が最大前方に回動した後は、後方に回動することになるが、このとき車輪３６は後転（図１０（ｃ）（ｄ）上で、時計方向）を始めるが、すぐにラチェット爪４０が歯車３７に噛み込んで、歯車３７（車輪３６）の後転を阻止するので、車輪３６はロック状態になる（図１０（ｃ）参照）。後脚部材３が後方に回動しても車輪３６が回転しないので、車輪３６と走行面との摩擦のほうが前脚部材２と走行面との摩擦より大きいので、前脚は走行面を滑りながら前方に回動するとともに相対的に胴体部１が前方に送り出されることになる（図１０（ｄ）参照）。
【００３０】
胴体部１が前方に最大送り出されると、後足部材は前方に回動する。この時は、車輪３６はロックしないので前脚部材２と走行面との摩擦で胴体部１の位置は前方に移動しながら後脚部材３が前方に回動し、後方に回動するときに胴体部１を前方に送り出す状態が継続しておこなわれ、前進キーが押されている間は四足走行玩具は休みなく直進走行する。
【００３１】
一方、前進キーを押しながら左右の何れか一方の方向キーを押すと、押された方向キーに対応する電磁石４５が励磁され、揺動部材の磁石４２を吸引するので、揺動部材４１の上部が励磁した電磁石の方向に回動することになり、下端の爪４１ａが車輪３６の歯車３７の軌道上に移動し、歯車３７に噛み込むことになる。
【００３２】
例えば、右方向キーを押した場合は、右の後脚部材３ｂの電磁石４５ｂが励磁され、揺動部材４１の磁石４２が電磁石４５ｂに吸引され、爪４１ｂが歯車３７に噛み込む方向に揺動部材４１が回動し、右の後脚部材３ｂの車輪３６はロックされた状態になる。この状態で、後脚部材３と前脚部材２とが前後方向に回動するが、右の後脚部材３ｂの車輪３６がロック状態なので右の前脚部材２ａは走行面を掻くことができず走行面をスリップしながら回動する。一方、左の前脚部材２ａの摩擦は左の後脚部材３ａの車輪３６（非ロック状態）と走行面との摩擦よりも大きいので左の前脚部材２ａは走行面を掻きながら回動することになり、胴体部１は右の後脚部材３ｂの車輪３６を中心に右方向に向きを変えることになり、右方向に方向転換させることができる。同様に、左方向キーを押せば、左の後脚部材３ａの車輪３６がロックされ、右の後脚部材３ｂの車輪３６はロックされないので、前脚部材２の回動により胴体部１が左に方向を転換させることができる。
【００３３】
上述したように、前脚部材２と後脚部材３を同時に相反する方向に回動させるとともに、後脚部材３に設けた車輪３６の回転を規制することにより、直進走行、左右の方向転換走行を任意に制御することができ、しかもモータ１０を回転させながら磁石４２を励磁させるか否かをコントロールする簡単な機構で、四足走行玩具を直進させたり方向転換させたり進行方向を自由に変えることができる。
【００３４】
なお、上述の四足走行玩具では車輪３６を後脚部材３にのみ設けたが、前脚部材にも車輪３６を設けるとともに、第１の規制部材４０を設けてもよい。このことにより、前脚部材および後脚部材が後方に回動するとき車輪がロックされるので、直進時の走行性を向上させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、前脚部材と後脚部材とを相反する方向に回動させるとともに、後脚部材に設けた車輪の回転の規制を行なうか否かで直進走行、方向転換走行を自由に行なわせることができ、モータの正逆回転や左右の脚部を別々に作動させるなどの複雑な機構と制御とを必要としないので、玩具の小型化を図ることができ、テーブルの上などの小さなスペースでも走行させることができ大型の四足走行玩具では味わうことのできない楽しさをユーザーに提供することができる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、車輪と同軸上に歯車を設け、該歯車に噛み合う爪を設けた揺動部材を電磁石の制御により揺動させ、一方に揺動したときには爪が歯車に噛みあって歯車の回転を規制して車輪の回転をロックし、他方に揺動したときには爪の歯車との噛み合いが外れて歯車の回転規制を解除することができるので、電磁石のＯＮ・ＯＦＦを制御するだけで四足走行玩具の方向転換を行なうことができる。
【００３７】
請求項３の発明によれば、四足走行玩具を遠隔操作で走行させることができ、走行態様を自由に変えることができるので、単に走行させるだけではなく、他の四足走行玩具と競争させたり、障害を避けて走行させたりする走行を楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る四足走行玩具の側面図
【図２】上記四足走行玩具の内部構成の概略を示す側面図
【図３】上記四足走行玩具の分解斜視図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は後脚部材の回動方向と第１の規制部材との関係を示す説明図
【図５】（ａ）（ｂ）は後脚部材の車輪と第２の規制部材との関係を示す説明図
【図６】リモートコントローラの正面図
【図７】上記リモートコントローラのブロック図
【図８】（ａ）（ｂ）は四足走行玩具の平面図および底面図
【図９】四足走行玩具のブロック図
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は四足走行玩具の走行状態の説明図
【符号の説明】
１ 胴体部
２ 前脚部材
３ 後脚部材
３６ 車輪
４０ 第１の規制部材
４１ 第２の規制部材
６８ 制御部
Ａ 駆動機構
Ｂ 規制部材

Claims (3)

1. 胴体部に前後に回動可能に設けた前脚部材と後脚部材とを前後方向に回動させることにより走行する、以下の要件を備えることを特徴とする四足走行玩具。
   （イ）上記胴体部には上記前脚部材と後脚部材とを回動させる駆動機構が配置されていること
   （ロ）上記駆動機構は左右の後脚部材を同一方向に同時に回動させること
   （ハ）上記駆動機構は左右の前脚部材を同一方向に同時に回動させるとともに、その回動方向は上記後脚部材の回動方向と相反する方向であること
   （ニ）上記後脚部材の足部にはそれぞれ車輪が配置され、該車輪は常に走行面に接地していること
   （ホ）上記後脚部材には上記車輪の回転を規制する規制部材が配置され、該規制部材は上記車輪の前転を許容し後転を阻止する第1の規制部材と、車輪の回転そのものを阻止する第２の規制部材とから構成されていること
   （へ）上記胴体部には、上記駆動機構と上記規制部材とを制御する制御部が配置されていること
2. 以下の要件を備えることを特徴とする、請求項１記載の四足走行玩具。
   （イ）前記車輪と同軸に歯車が設けられていること
   （ロ）前記第２の規制部材は、前記後脚部材内に揺動可能に配置された揺動部材で構成され、該揺動部材の一端には上記歯車に噛み合う爪部が形成され、他端には磁着体が設けてあること
   （ハ）前記後部材内には、上記磁着体に対向して電磁石が配置され、該電磁石による上記磁着体の磁着を行なうか否かにより、上記揺動部材の揺動を制御して上記歯車と揺動部材の爪部との係脱を図ること
   （二）上記制御部は四足走行玩具の進行方向を変えるときには方向転換したい側の後脚部材の電磁石を作動させ、該後脚部材の車輪の回転を規制すること
3. 前記駆動機構と規制部材とは遠隔で制御される、請求項1記載の四足走行玩具。

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