JP2015229113A - ばねを作動状態／非作動状態にする（ａｒｍｉｎｇ／ｄｉｓａｒｍｉｎｇ）機構およびこの機構を含む跳躍玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】ばねによって摺動部に与えられるエネルギーを変化させ、作動状態／非作動状態にする機構を提供する。【解決手段】機構は、基部に対して摺動部（１１６）と係止手段（１４４、１５４）とｉ）摺動部の収縮により弾性手段にエネルギーを蓄積しｉｉ）係止手段の解除で摺動部を伸長させてエネルギーを解放する制御手段とを備える。制御手段は、摺動部に連接されるアーム（１３０）と、モータで駆動され、アームと一体のフィンガ（１３４）に応力を加えるカム面（１４４）を含む部分（１４０）と、ロック（１５０）とを備える。第１のモードでは、摺動部はフィンガを介してアームにより収縮され、回転部の回転によりカム面の解除領域（Ｃ）に到達後、解放される。第２のモードでは、摺動部は収縮されロックにより係止され、回転部の逆回転により係止解除となるカム面で形成される解除領域（Ｄ）に到達後、解放される。【選択図】図６

Description

本発明は、特に、例えば特開２０１１−４１６９６号公報（Ｂａｒｓｅ）に記載されているタイプの、玩具の本体の両側に配置された１対の車輪を含む転動跳躍玩具（ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｊｕｍｐｉｎｇ ｔｏｙ）についての、摺動部分を作動状態／非作動状態にする機構に関し、さらに、そうした機構を含むそのような玩具に関する。

上述の文献には、個別のモータによってそれぞれ駆動される独立した２つの車輪に取り付けられた、遠隔制御される転動跳躍体が記載されている。これにより、玩具が前方に動く、後方に動く、跳躍姿勢をとるなどが可能になる。玩具本体は、車輪に連結されたフレームと、スライド上でガイドされる摺動要素とを備え、フレームと摺動要素との間にはばねが介在される。ばねを漸次的（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ）に圧縮し、弾性力による位置エネルギーをばねに蓄積する効果を得るように、モータが摺動要素をフレームのより近くに変位させる。このユニットは、係止システムによってこの位置に維持され、この係止システムは、ばねを急に解放して、ばねの位置エネルギーを運動エネルギーに変換することによって、玩具を地面上に投げださせるように解放することができる。地面に対する摺動部の衝撃は、反作用により、所望の跳躍効果を生み出す。跳躍の高さは、跳躍をするのに十分なより大きなエネルギーまたはより小さなエネルギーを送達することを可能にする、ばねの可変的な圧縮によって調整することができる。

特開２０１１−４１６９６号公報

本発明の目的は、一般に、ばねによって摺動部に与えられるエネルギーを変化させる、特に単純で信頼性の高い、作動状態／非作動状態にする機構を提供することである。

本発明のさらなる目的は、上述したタイプの玩具に適用して、基本的な構造に修正を加えずに、例えば高い跳躍（例えば、玩具を地面からテーブルの上へ跳躍させる）または長い跳躍（例えば、障害物を越えて、玩具が行程の最後には地面に達する）から選択することにより、この機構によって与えられるエネルギー、したがって跳躍のエネルギーだけでなく場合によっては跳躍方向も変化させることを可能にすることである。

本発明の他の目的は、そうした玩具が様々な強さでシュート（ｓｈｏｏｔｉｎｇ）を行えるようにすることである。

第１の態様によれば、これらの目的は、本発明にしたがって、特に跳躍および／またはシュート玩具についての、摺動部を作動状態／非作動状態にする機構であって、
− 伸長位置と収縮位置との間で基部に対して並進運動する摺動部と、
− 基部に対して摺動部を係止する解除可能な手段と、
− 基部と摺動部との間で応力が加えられる弾性手段と、
− ｉ）モータ手段の動作下で摺動部が収縮位置に向かって変位されることにより、弾性手段に位置エネルギーを漸次的に蓄積し、ｉｉ）係止手段の解除の作用下で摺動部が伸長位置に向かって駆動されるように、こうして蓄積されたエネルギーを解放するように適合された、制御手段であり、
− 摺動部に連接されるアーム、および、
− 基部に回転的に取り付けられる回転部であり、前記モータ手段によって制御され、前記回転部の回転中にアームと一体のフィンガに応力を加えるように適合された内側カム面を有する、回転部、を備える制御手段と
を、上述した特開２０１１−４１６９６号公報からそれ自体が既知のやり方で、備える機構によって達成される。

制御手段は、
ｉ）第１のモードであり、摺動部が、フィンガを介してカム面がアームに作用することにより収縮され、次いで、回転部の同方向の回転運動中に、カム面によって形成される解除領域にフィンガが到達した後、急に解除される、第１のモードで
モータ手段を制御するように適合される。

本発明の特徴として、この機構は、
− アーム上に形成された係止装置と協働するように適合されたロック
をさらに備える。

一方で、制御手段は、
ｉ）前記第１のモードで、または、
ｉｉ）第２のモードであり、摺動部が、フィンガを介してカム面がアームに作用することにより収縮され、その後、ロックがアーム係止装置に作用することにより係止され、その後、回転部の逆回転中にロックからの係止装置の係合解除を引き起こす、カム面によって形成される解除領域にフィンガが到達した後、急に解放される、第２のモードで、
モータ手段を選択的に制御するように適合される。

用語「弾性手段」は、広範な意味に理解されるべきであり、（以下に詳細に説明される例におけるような）ばね手段に限定されず、弾性機能は可撓性材料の変形によって得られことに留意されよう。この用語は、例えば、同じ極を有する２つの磁石を互いに接触するまで近づけばねの場合と同じ原理にしたがって係止解除の際にエネルギーを解放する、磁気形態である、他の形態で、エネルギーを蓄積しそれを解放するように適合された手段も包含するとして理解されるべきである。

様々な付随する有利な特徴によれば、
− カム面は、回転部の回転の中心の方に向かうようにアームのフィンガに漸次的に応力を加えるように適合された牽引領域と、牽引領域に隣接する突出した第１の解除領域と、第１の解除領域に隣接する低プロファイル領域とを備え、
− ロックは、キャッチを備え、係止装置は、摺動部とのアームの連接点とフィンガとの間にアームと一体のスナグ（ｓｎｕｇ）を備え、スナグとキャッチとの間の協働は、アームの角度位置に応じて決まり、カム面によって形成される第２の解除領域は、クランクからスナグを係合解除するようにアームを枢動させるように適合され、
− カム面の第１の解除領域は、伸長の間、スナグがキャッチを避けて通ることができるように、アームを枢動させるように適合され、
− 機構は、収縮段階において係止装置によって引き起こされるロックの移動によって作動されるスイッチをさらに備え、第２のモードにおける回転部の回転方向の逆転は、スイッチの動作に応答して行われ、
− 摺動部は、それぞれのシリンダに受容される互いに平行な２つのロッドを介して回転台（ｃａｒｒｉａｇｅ）に取り付けられ、回転部の回転軸およびアームの枢動軸は、２つのロッドの軸を含む平面に対して垂直であり、
− ロックは、２つのロッドの軸を含む平面に対して垂直な軸周りに回転運動し、収縮段階において、係止装置によって加えられる力に抗するように働くばねによって応力が加えられ、
− 解除領域は、カム面において互いに隣接する２つの別個の領域であり、
− モータ手段は、直流で動作する単一のブラシ式電気モータを備える。

第２の態様によれば、本発明は、上述した特開２０１１−４１６９６号公報によって開示される一般的なタイプの、地面上で静止する転動跳躍玩具であって、
− 回転台、および回転台の両側に配置される１対の車輪を備える、車輪付き回転台であり、車輪が、回転台の主方向に対して垂直な共通の軸周りに回転するように回転台に取り付けられる、車輪付き回転台と、
− 伸長位置と収縮位置との間で、回転台に沿ってガイドされて並進運動する、摺動部と、
− 回転台に対して摺動部を係止する解除可能な手段と、
− 回転台に対する回転トルクを車輪に加えるように適合された第１のモータ手段と、
− 回転台に対して摺動部を変位させるように適合された第２のモータ手段と、
− 回転台と摺動部との間で応力が加えられる弾性手段と、
− ｉ）第２のモータ手段の動作下で摺動部が収縮位置に向かって変位されることにより、ばね部材に位置エネルギーを漸次的に蓄積し、ｉｉ）係止手段の解除の作用下で摺動部が伸長位置に向かって駆動されるように、こうして蓄積されたエネルギーを解放するように適合された、弾性手段の制御手段と、
を含む、転動跳躍玩具を提供する。

本発明の特徴として、制御手段は、上記で定義された機構を備え、前記機構の基部は、回転台と一体になっている。

この玩具の様々な付随する有利な特徴によれば、
− 摺動部は、少なくとも１つの安定姿勢での地面上における玩具の支承のためのパッドを備え、
− 制御手段は、前記安定姿勢において、パッドによって伝達される、摺動部の展伸の作用下での地面の上における玩具の跳躍を引き起こすように、弾性手段に蓄積されたエネルギーを解放するように適合され、
− 玩具は、別の安定姿勢で静止する、シュート姿勢をとることができ、制御手段は、摺動部と一体のシュート部に接触している物体を玩具から突き離すように、弾性手段に蓄積されているエネルギーを解放するように適合され、
− 制御手段は、さらに、車輪と地面との接触点のより近くまたはそこから遠くにパッドを漸次的に変位させかつ地面の表面に対する回転台の傾斜角度を変化させるように、摺動部がロックによる係止位置またはカム面の解除領域に到達することなくカム面により漸次的に収縮され、その後で逆回転によって漸次的に伸長される、第３のモードで、モータ手段を選択的に制御するように適合される。

組み合わされて玩具の構造体を構成する様々な要素を示す、本発明による玩具の斜視図である。 初期姿勢において、２つの異なる傾きの一方に従った、本発明の玩具の側面図である。 初期姿勢において、２つの異なる傾きの一方に従った、本発明の玩具の側面図である。 初期姿勢における玩具の側面図である。 倒立振子姿勢（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｐｅｎｄｕｌｕｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）における玩具の側面図である。 シュート姿勢における玩具の側面図である。 把持姿勢における玩具の側面図である。 図３ａと同様の斜視図である。 図３ｂと同様の斜視図である。 図３ｃと同様の斜視図である。 図３ｄと同様の斜視図である。 特に様々な力による玩具の推進を可能にする摺動部を作動状態／非作動状態にする機構のプロファイル図である。 図５の機構の正面図である。 ２つの異なる力の設定にしたがって機構により収縮され次いで力が解放されるときの玩具の様々な姿勢を示す、玩具の側面図である。 ２つの異なる力の設定にしたがって機構により収縮され次いで力が解放されるときの玩具の様々な姿勢を示す、玩具の側面図である。 ２つの異なる力の設定にしたがって機構により収縮され次いで力が解放されるときの玩具の様々な姿勢を示す、玩具の側面図である。 ２つの異なる力の設定にしたがって機構により収縮され次いで力が解放されるときの玩具の様々な姿勢を示す、玩具の側面図である。 ２つの異なる力の設定にしたがって機構により収縮され次いで力が解放されるときの玩具の様々な姿勢を示す、玩具の側面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第１の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。 第２の設定による作動状態／非作動状態にする間における、機構の様々な段階を示す、機構の正面図である。

次に、添付の図面を参照して、本発明の装置の例示的な一実施形態について述べる。図面を通して、同じ参照符号は同一の要素または機能的に類似の要素を示している。

図１において、参照符号１０は本発明による玩具の全体を示している。玩具は、２つの車輪１４によって支持される回転台１２を備える。車輪１４は、共通軸Ｄ周りに枢動するように回転台１２に取り付けられている。車輪１４は、適当な回路によって操作される個別の電気モータ（図示せず）によって独立して駆動され、車輪の方向および回転速度に応じて、玩具が直線に沿って進む、後方に動く、自転する、または曲線に沿って曲がるなどを可能にする。このような様々な動きは、適当な遠隔制御を用いて玩具によって制御されることが有利である。

回転台１２は、車輪の枢動軸Ｄに対して垂直な主方向Δに沿って延在する。回転台１２は、玩具制御回路によって操作される適当なモータの作用下で軸Δに対して平行に並進運動可能である摺動部１６を支持する。この摺動部は、例えば、回転台１２と一体のそれぞれのシリンダ２０によってガイドされる、２つの平行なロッド１８を備える。ロッド１８とシリンダ２０との間には、エネルギー蓄積手段として機能する１つまたは複数のばね（図には示されていない）が介在されている。摺動部１６が回転台１２のより近くに動くと、このばねが圧縮され、摺動部１６が回転台／摺動部ユニットの伸長位置に向かって解放されると、これらのばねによって蓄積されていたエネルギーが摺動部１６へと逆に戻る。さらに、摺動部の完全に伸長した位置では、摺動部の端部が車輪１４の円周を越えて突出し、ひいては地面に接触することができることに留意されよう。

回転台１２は玩具の本体２２と一体であり、本体２２自体は、車輪２２の直径を越えて突出する突出部２４を備える。本発明の特徴によれば、突出部２４の遠位端２６は、摺動部１６の伸長部と同じ側に、玩具の後部の方（すなわち、図１および図２に従うと左の方）を向いている面２８を有する。面２８は、特に図３ｄを参照して以下に記載される、クランプ装置の第１の顎部すなわち頬部を構成する。

さらに、突出部２４は、それ自体の遠位端２６に梁部３０（ｒｉｄｇｅ）のような支承要素を担持する。梁部３０は、特に図３ｃおよび図３ｄを参照して以下に説明される構成において、地面と接触する第１のパッドを形成することができる。

その上、車輪２２直径を越えて突出する摺動部１６の遠位端３２は、第１の顎部を形成する面２８に実質的に対向して配置される第２の顎部を形成する要素３４を備える。図面において、この要素３４は、着脱可能な弓形部分として示されているが、この特定の形状は単なる非限定的な例として与えられているに過ぎない。摺動部１６の遠位端３２は、さらに、図１および図２の構成では地面の方を向いている面または梁部のような要素３６を含む。要素３６は、図１および図２に示されている姿勢では玩具の接地点（ｇｒｏｕｎｄ−ｂｅａｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を形成する役割を担う第２の接触パッドを形成する。

玩具は、カメラまたは照明などの１つまたは複数の光学装置３８（図４ａ）を備えることもできる。光学装置３８の光軸δは、回転台、およびこの回転台と一体の玩具本体の主方向Δに対して固定角度をなす。この装置は、例えば、玩具が転動するときに、玩具の正面を照明するおよび／または玩具から見える活動場所のビデオ画像を得ることを可能にする。

図２ａおよび図２ｂ（ならびに、図２ａと同様の図３ａ）は、玩具がとりやすいいくつかの姿勢のうちのいわゆる「初期」姿勢を示している。他の姿勢は、図３ｂ〜図３ｄを参照して以下に記載される。

この姿勢では、玩具は３つの支承点によって地面４２上で静止している。３つの支承点とは、車輪１４の２つの接触点４４、および摺動部１６の遠位端の第２の接触パッド３６である。

上述したように、摺動部１６は回転台１２とともに、伸縮自在なユニットを形成する。したがって、摺動部１６は、摺動部１６の並進を確実にするように特に操作されるモータの動作下で、伸長位置４０（図２ａ）と後退位置４０’（図２ｂ）との間で並進運動することができる。

摺動部１６の変位により、第２のパッド３６の接地点の変位、ならびにそれに相関して回転台軸Δの傾き、ひいては、玩具およびこの玩具に連結している様々な要素の傾きの変更がもたらされる。特に、２つの車輪１４が互いに反対方向に駆動される場合の玩具の自転によってもたらされた方位（ａｚｉｍｕｔｈ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）である、カメラ３８の軸δの場所における方向をこのようにして調整することが可能である。

一方で、初期姿勢４０または４０’は、玩具が、摺動部と回転台との間に取り付けられて予め圧縮されているばねの急な反発による跳躍の準備ができている姿勢（ジャンプ（ｊｕｍｐｅｒ）姿勢）である。

軸Δの傾きをより大きくまたはより小さくして玩具を姿勢制御する（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）ことによって、長い跳躍または高い跳躍に好都合とすることが可能である。例えば、軸Δを若干傾けた図２ａの姿勢４０は跳躍の距離に有利である一方、軸Δをより一層上方に傾けた図２ｂの姿勢４０’は、跳躍の高さに有利である。

図３ａ〜図３ｄ、および同様だが斜視図である図４ａ〜図４ｄは、本発明の玩具がとることのできる様々な姿勢を示している。

図３ａおよび図４ａは、図２ａおよび図２ｂを参照してちょうど記載した「初期」姿勢に対応する。

この初期姿勢は、玩具が３つの支承点（車輪の接触点４４および第２のパッド３６）によって地面上に静止している、自然に安定する姿勢である。この姿勢は、特に、地面上を転動する、回転する、障害物を通過するなどを可能にし、また、第２のパッド３６を介した（矢印４６で図示される）ばねエネルギーの急な解放による上述した跳躍のための準備姿勢をなす。このエネルギーは、慣性および地面の反作用によって玩具本体に伝達され、玩具本体を跳躍させる。

図３ｂおよび図４ｂは、別の、いわゆる「倒立振子」姿勢４８を示している。倒立振子姿勢４８では、玩具本体の突出部２４は、摺動部１６の遠位端３２と同様に上方を向いている。

この姿勢４８では、第３の支承点はなく、玩具は車輪１４が地面と接触する２つの点４４のみで静止している。その上、回転台１２に対する摺動部１６の相対位置は、顎部２８および３４も接触パッド３０および３６も動作目的を有せず、この倒立振子姿勢では特に重要ではなく、この姿勢ではさらなるエネルギーの解放はもたらされない。

倒立振子姿勢４８は、姿勢４０からの玩具本体の回転（矢印５０）により達成することができる。この回転は、急な後方への加速命令から生じる。慣性によって、車輪はほとんど動かず、したがって本体２２が軸Ｄの周りに枢動する。

この姿勢４８では、玩具の重心は軸Ｄの上方に位置し、そのため、この姿勢は自然には不安定であり、例えば、玩具本体に組み込まれた方向センサーまたは慣性センサーによって送出される信号のフィードバックによる、車輪操作モータの制御によってのみ維持することができる。

この姿勢４８は中間姿勢とすることができる。この中間姿勢では、動作の選択、または別の姿勢（図３ｃおよび図３ｄに示されている姿勢など）、もしくは転動、回転などが可能な本格的な遊戯姿勢への切替えを待っている。ここでも、慣性センサーからのフィードバック制御によって、これらの一連の変位の間、玩具本体を図示の姿勢で平衡状態に維持する。

図３ｃおよび図４ｃは、別の、玩具のいわゆる「シュート」姿勢すなわち「キック（ｋｉｃｋｅｒ）」姿勢を示している。この姿勢５２は、初期姿勢４０または倒立振子姿勢４８から、姿勢４８を達成するのと同じように、すなわち、急な後方加速命令により、本体を枢動させる（矢印５４）ことによって得られる。急な後方加速命令により、慣性によって、車輪がほとんど動かずに、玩具本体が軸Ｄ周りに枢動する。

この姿勢は、玩具が３つの支承点、すなわち、車輪１４の２つの接触点４４ならびに玩具本体および回転台と一体の突出部２４の第１のパッド３０によって地面上に静止しているため、自然に安定する姿勢である。このパッドは回転５４の終わりに地面に接触する。

しかし、一代替的実施形態において、玩具本体の突出している部分すなわち突出部２４（ひいては第１の接触パッド３０）は省略することができることに留意されよう。この場合、第３の支承点は、摺動部１６の突出している遠位端によって、または、Ｕ字形支え部（ｓｔｉｒｒｕｐ）が摺動部の端部に取り付けられている場合は、第２の顎部３４を形成するそのようなＵ字形支え部によって構成される。

姿勢５２において、第２のパッド３６と第２の顎部３４とは互いに対向して位置し、第２のパッド３６と第２の顎部３４とを（キューブ５６によって象徴される）物体の方へ向けることを可能にする。この物体は、摺動部１６の摺動部自体の伸長位置から後退位置への並進によりばねが圧縮された後、ばねのエネルギーが急に解放される場合、発射物として機能することができる。ばねの解放および摺動部の伸長位置への急な戻りは、ばねのエネルギーを、第２のパッド３６および／または第２の顎部３４を介して物体５６に伝達する（矢印５８）効果を有する。ばねの圧縮／反発プロセスは、跳躍機能の場合と同様であるが、ここでは、玩具が地面の反作用によって推進される代わりに、ばねによって蓄積されたエネルギーが外在する物体を玩具から遠くに推進するように伝達されることに留意されよう。

図３ｄおよび図４ｄは、とり得る別の、玩具のいわゆる「把持」姿勢すなわち「グラブ（ｇｒａｂｂｅｒ）」姿勢をさらに示している。

この姿勢６０はシュート姿勢５２と概ね同じであり、唯一の違いは、摺動部１６はここでは摺動部自体の後退位置ではなく伸長位置にあり、急なエネルギーの解放を用いないことである。実際、把持姿勢６０では、（ばねの圧縮中の）摺動部の可変ストロークが（シリンダ６２によって象徴される）物体を把持するのに用いられ、この動作は、ここでは摺動部１６を摺動部自体の伸長位置から後退位置に動かす、第１の顎部２８に向かう第２の顎部３４の漸次的な並進（矢印６４）から生じる。クランピングは加減された状態であり、摺動部１６の並進のためにモータによって発生するエネルギーは、ばねによって本質的に吸収されることに留意されよう。図示されるように、第２の顎部３４を可撓性の弓形部として設けることも可能である。この弓形部の弾性は、物体６２のいかなる過剰な圧縮も回避することを可能にする。その後、把持された物体を移動させ、（摺動部１６の反対の動きによりクランピングを解放することによって）別の場所に置くことなどが可能である。

ちょうど記載した２つの姿勢は、「シュート」姿勢または「把持」姿勢を意味しているが、このような名称は、いかようにも制限するものではなく、シュートまたは把持以外の他の相互作用を考えることができることに留意されよう。姿勢（５２または６２）は、単に、初期姿勢と同様または異なる相互作用を可能にする特定の姿勢、および、玩具が、摺動部の遠位端が地面の方を向いている状態で、２つの車輪に安定した平衡状態で支えられ、このとき第２の顎部が、地面に対して平行に、第１の顎部のより遠くまたはより近くに可動であるように制御される姿勢とみなされなくてはならない。

次に、図５およびそれ以降の図面を参照して、本発明による、作動状態／非作動状態に摺動部を変位させる機構の一例を詳細に述べる。

これらの図面では、これ以前の図面の要素または部分と同一または類似する要素または部分は、１００だけ付け加えるかたちで、同じ参照番号によって示されることに留意されよう。

本発明によるこの機構は、その全体が参照番号１００によって示され、一方端に摺動部１１６を備える。摺動部１１６は、摺動部１１６自体の自由端にパッド１１６ａを有する。摺動部１１６の上には、機構の基部１０２と一体の２つのシリンダ１２０内に摺動的に受容される２つのロッド１１８がしっかりと固定されている。基部１０２自体は、回転台と一体である。

２つのばね１２２は、２つのロッド１１８とそれら各シリンダ１２０の周りにそれぞれ配置され、その一端は、ロッド１１８の根部にある、ロッド１１８と同軸の摺動部１１６に形成された肩部１１６ｂで支承され、他端は、シリンダ１２０に形成された、それぞれのロッド１１８がそこを通って係合される開口部の反対にある肩部１０４で支承される。

これらのばねは、エネルギーを蓄積するためのものであり、摺動部１１６が回転台の基部１０２のより近くに動くと圧縮され、前記摺動部１１６が伸長位置に向かって解放されると、これらのばねによって蓄積されていたエネルギーが摺動部１１６へと逆に戻る。

その上、アーム１３０は、その一方端領域が軸１３２周りに摺動部１１６に連接され、反対端領域がフィンガ１３４を含み、さらに、以下に説明されることのために中間領域がスナグ（ｓｎｕｇ）１３６を含む。

アーム１３０は、軸１３２周りに摺動部１１６の摺動面に平行な平面内で枢動することができる。

全体的にディスク形の回転部１４０は、アーム１３０の枢動軸１３２に対して平行な軸１４２周りに枢動するように基部１０２に取り付けられている。この回転部は、フィンガ１３４と協働するように適合された下側カム面１４４を画成する。フィンガ１３４は、摺動部１１６が捕えられた状態にある間、ばね１２２によって生成される作用を受けて前記カム面に接触される。

部分１４０は、好ましくはステップモータ（図示せず）である適当なモータ手段によって駆動される。モータは、このモータを操作する制御ユニットに応答して、一方向または他方向に駆動される。

具体的には、以下の説明を読めば理解されるように、本発明は、直流で動作する単純な「ブラシ」式電気モータにより実施可能であり、したがって操作理論は非常に単純であり、いずれにしても、蓄積されたエネルギーのチャージ、保持（ｌｏｃｋｉｎｇ）および解放に必要な動作すべての実施にはこの単一の単純なモータで十分である。

カム面１４４は、図６を参照して次に詳細に述べるように、軸１４２によって画成される回転部１４０の回転の中心Ｏに対する、回転部１４０の角度位置およびフィンガ１３４がカム面を押す範囲に関連するいくつかの領域を含む。

第１の領域１４４ａは、回転部１４０が図６において時計回り方向に回転されるとき、中心Ｏに対する最大距離にある点Ａと点Ｂとの間において、第１の領域１４４ａから軸１４２までの距離が漸次的に減少する領域である。したがって、第１の領域１４４ａは、回転部がこの方向に回転されるときにばね１２２の力に抗する摺動部の牽引領域を形成している。点Ｂを越えて梁部を形成する点Ｃまでにおいて、カム面は、全体的に半円形のノッチ１４４ｂを形成している。以下に詳細に述べるように、ノッチ１４４ｂは、フィンガ１３４がその中に入るように適合される。

点Ｃを越えた点Ｃと点Ｄとの間において、カム面１４４は、ねじ１４２を受容する点Ｏに概ね中心が置かれる、全体的に半円形の第２のノッチ１４４ｃを形成している。

次の領域１４４ｄは、若干ふくらみのある領域であり、全体的に、点Ｏから径方向に遠ざかって、別の梁部を形成する点Ｅに向かっている。点Ｅと点Ｆとの間には、セグメント１４４ｅが画成される。セグメント１４４ｅは、漸次的に、回転が経過するにつれて点Ｏから遠ざかる。点Ｆは屈曲部を形成し、次の領域１４４ｆである点Ｇまでの凸部は、回転部の円周への接近がより特徴的である。

点Ｇおよび点Ｈは、フィンガ１３４のためのクレードル１４４ｇを画成し、点Ｏから点Ｈまでの径方向距離は、点Ｏから点Ａまでの径方向距離と同じである。したがって、領域１４４ｈは、点Ｏ上に中心が置かれた円形セクタである。

図６に詳しく示されるようなカム面１４４の形状は、本発明に帰属するとみなされるべきである。

機構１００は、軸１３２および軸１４２に対して平行な軸１５２周りに枢動するように基部１０２上に取り付けられたラチェット１５０をさらに備える。このタペットは、アーム１３０と一体のスナグ１３６と協働するように適合され、図６の時計回り方向に回転するときに例えば巻ばねまたは渦巻ばねであるばねによって応力が加えられるキャッチ１５４を備える。ラチェットの留め位置は、ラチェット上に参照番号１５６によって示されている。

ラチェットは、一時的（ｆｕｇｉｔｉｖｅ）スイッチ１６０に作用するように適合された作動面１５８をさらに備える。一時的スイッチ１６０の２つの端子は、図示されないやり方で制御ユニットに接続されている。有利には、アームは、２つの全体的に平坦であり互いに間隔を置かれている、部分１３０ａと部分１３０ｂ（図５参照）を備える。スナグ１３６は、これら２つの部分の間を横切るように延在する。一方、ラチェット１５０は、前記２つの部分の間に画成される空間に部分的に入ることができかつその中でスナグ１３６と協働することができるように、部分１３０ａと部分１３０ｂとの間の距離よりも厚さが薄い部品として作られる。

図７ａ〜図７ｅは、摺動部１１６が伸長状態にあり、その後、収縮状態になり、次いで、ばね１２２の動作下で急に解放されて跳躍姿勢になるときの、玩具の様々な姿勢を示している。

したがって、図７ａは、摺動部１１６が最大まで伸長されている状態を示している。このとき、玩具は、２つの車輪２２と摺動部のパッド１１６ａによって地面上に安定して静止している。このときの摺動軸Δと地面との角度は、２５°〜４０°程度である。

摺動部１１６が以下で分かるように漸次的に収縮されると、玩具の平衡姿勢は、漸次的に変化して、図７ｂに示される中間位置または図７ｃに示されるような位置になる。このときの軸Δと地面との角度は、最大であり、例えば８０°〜８５°程度である。

図７ｄおよび図７ｅは、概ね軸Δ方向の方向における、玩具の跳躍の初期段階を示している。この跳躍は、以下で分かるように、可動機構１００のばね１２２により蓄積されたエネルギーの急な解放によって引き起こされる。したがって、図７ｄは、図７ｃに示される姿勢から垂直方向にまさに跳躍しているところを示している。その一方で、図７ｅは、図７ｄに示される姿勢から実施されるより長い跳躍を示している。

次に、選択的に、上述の構造の可動機構１００が、最大の収縮位置になる（図７ｃの姿勢を達成することができる）まで摺動部１１６を作動状態にし、それを解放して図７ｄに示されるような跳躍を実施することができる、または、中間収縮位置になる（図７ｂの姿勢を達成することができる）まで摺動部１１６を作動状態にし、その後にそれを解放して図７ｅに示されるような跳躍を実施することができる方法を説明する。

第１のケースは、図８ａ〜図８ｈに示されており、第２のケースは図９ａ〜図９ｋに示されている。図６のスケールよりも小さいスケールのこれらの図面に書き込みが多すぎないように、これらの図面では図６に見られるような多くの参照記号は省略してあることに留意されよう。

さらに、図８ｃ、図８ｄおよび図９ｃ〜図９ｋの図面は、ラチェット１５０およびその様々な位置を良く示すために、アーム１３０が部分的に取り除かれたかたちで示されていることに留意されよう。

図８ａにおいて、回転部１４０の位置は図６の位置に対応しており、アーム１３０のフィンガ１３４は、カム面１４４の点Ａのレベルに配置されている。

回転部１４０が図面における時計回り方向に駆動されると、フィンガが、カム面の領域１４４ａによって中心Ｏの方に向かって漸次的に誘引され（図８ｂ）、点Ｂと点Ｃとの間に配置されたノッチ１４４ｂに到達する（図８ｃ）。この移動の間、ばね１２２によって位置エネルギーが蓄積される。

この向きの近辺では、スナグ１３６は、ラチェット１５０のキャッチ１５４に応力を加え、それ自体のばねにより加えられる力に抗して、ラチェット１５０を反時計回りの方向に回転させ、このときに作動領域１５８がスイッチ１６０の動作部分を押すことに留意されよう。

電気モータによる回転が経過すると、ノッチ１４４ｂは、図面の右方向に漸次的に移動し、それによってアーム１３０が時計回り方向に漸次的に回転される（図８ｅ、図８ｆ）。

図８ｆの角度位置と図８ｇの角度位置との間のある中間の角度位置から、ノッチ１４４ｂはアーム１３０のフィンガ１３４を保持することができなくなり、ばね１２０により加えられる牽引力の作用下で、フィンガは、ノッチ１４４ｂから抜け、アームに右の方に急に応力が加えられることで、解除領域を構成するＣを通過して解除される（図８ｇ）。

フィンガ１３４が解除されると、上述の段階中にばね１２２によって蓄積されたエネルギーが解放され、それによって摺動部１１６が激しい勢いでその伸長位置へと推進され、それによって図７ｄに示される跳躍が引き起こされる。

カム面の領域１４４ｃ、領域１４４ｄ、領域１４４ｅおよび領域１４４ｆは、上述の解除を妨害しないように低いプロファイルの領域を構成することに留意されよう。

電気モータの回転は、３６０°の回転が完了するように継続され、したがって、図８ｈの位置は、図８ａの位置に対応する。

本明細において、図８ｇに示される傾きまたはより特徴的な傾きをとるようなアーム１３０の回転により、スナグ１３６は、伸長の間、ラチェット１５０のキャッチ１５４を避けて通ることができ、したがって、問題となる伸長の妨害をしないことに留意されよう。

次に、図９ａ〜図９ｋを参照して、摺動部１１６の中間収縮を実施するときに可動機構１００がとる様々な段階、ならびに図７ｂおよび図７ｅに示されるようなより長い跳躍について説明する。

図９ａ〜図９ｃは、図８ａ〜図８ｃに対応しており、様々な要素の位置は同じである。

図９ｃの位置と図９ｄの位置との間において、ラチェット１５０は、キャッチ１５４に対するスナグ１３６の動作下で漸次的に枢動する。図９ｄにおいて、スイッチ１６０は、ラチェットの作動領域１５８の動作を受けて閉じられる。

スイッチ１６０が閉じられたことが電気モータの制御ユニットによって検出され、それに応答して、回転部１４０の回転が、まず、図９ｅの位置までの小さな角度範囲にわたって継続され、それによって、図９ｅに示されるように、スナグ１３６が確実にキャッチ１５４を完全に越える。

この段階の後、電気モータによる回転部の回転の方向が図９ｆの矢印で示されるように逆になり、それによってアーム１３０のフィンガ１３４が回転の中心Ｏから遠ざかるように動くことができるようなる。しかし、この移動は、同じく図９ｆに示されるように、スナグ１３６がキャッチ１５４の頂部に当接することにより中断される。この状態は、摺動部の図８ａ〜図８ｈの動作モードにおいて得られる収縮よりも小さい収縮に対応する。これに相当する玩具の安定姿勢は、図７ｂの姿勢である。

反時計回り方向の回転が経過すると（図９ｇおよび図９ｈ）、スナグ１３６に対するキャッチ１５４の動作により、アームのフィンガ１３４はもはやカム面に追従できなくなってカム面を離れ、そして、点Ｄ近くのカム面１４４の領域がフィンガ１３４に図面の右に向かう方向に応力を加え、それによってフィンガ１３０が回転軸１３４周りに時計回り方向に枢動される。

したがって、図９ｉでは、スナグ１３６はキャッチ１５４の自由端にごく近接しており、図９ｊでは、スナグ１３６はキャッチの保持動作から解放されていることを観察することができる。したがって、アームが解放されると、ばね１２２によって蓄積されたエネルギーが解放されて摺動部１１６に伝達され、図７ｅによる跳躍が実施される。

最後に、反時計回り方向の回転は、図９ａの状態に対応する図９ｋの状態まで継続される。

図８ａ〜図８ｈ（垂直方向に近い跳躍）による機構の制御をとるか、図９ａ〜図９ｋ（より長い跳躍）による機構の制御をとるかの選択は、遠隔制御装置によって出されるそれに対応した命令を受けることによって実施される。第１のケースでは、回転部の全回転が実施され、カムプロファイルの回転は、慣性ユニットが玩具の離昇に対応する衝撃を検出すると止まる。第２のケースでは、回転部は、最初に時計回り方向に駆動され、次いで、スイッチ１６０が閉じられたことが検出されると、この回転は、小さい角度範囲にわたって継続された後に逆転されて元の位置に戻る。

摺動部のこれら２つの収縮度合によって、様々な跳躍方向の跳躍を生み出すことができるだけでなく、様々な力のシュートを行うことも可能になると理解されよう。

勿論、本発明は、記載され図示される実施形態に多少なりとも限定されないが、当業者なら、多くの変形および修正を加えることができるであろう。具体的には、アーム１３０に、それぞれのラチェットに関連する追加のスナグを設けることによって、様々な角度で摺動部を作動状態にすることが可能になり、それによって、玩具に様々な安定姿勢がもたらされ、そこからの様々な方向の跳躍が可能になると理解されよう。

Claims (14)

1. 特に跳躍および／またはシュート玩具についての、摺動部を作動状態／非作動状態にする機構であって、
   − 伸長位置と収縮位置との間で基部（１０２）に対して並進運動する摺動部（１１６）と、
   − 前記基部に対して前記摺動部を係止する解除可能な手段（１４４、１５４）と、
   − 前記基部と前記摺動部との間で応力が加えられる弾性手段（１２２）と、
   − ｉ）モータ手段の動作下で前記摺動部が収縮位置に向かって変位されることにより、前記弾性手段（１２２）に位置エネルギーを漸次的に蓄積し、ｉｉ）係止手段の解除の作用下で前記摺動部が前記伸長位置に向かって駆動されるように、こうして蓄積された前記エネルギーを解放するように適合された、制御手段であり、
   − 前記摺動部（１１６）に連接されるアーム（１３０）、および、
   − 前記基部（１０２）に回転的に取り付けられる回転部（１４０）であり、前記モータ手段によって制御され、前記回転部の回転中に前記アームと一体のフィンガ（１３４）に応力を加えるように適合された内側カム面（１４４）を有する、回転部、を備え、
   ｉ）第１のモードであり、前記摺動部（１１６）が、前記フィンガ（１３４）を介して前記カム面（１４４）が前記アーム（１３０）に作用することにより収縮され、前記回転部の同方向の回転運動中に、前記カム面によって形成される解除領域（Ｃ）に前記フィンガが到達した後、急に解放される、第１のモードで、
   前記モータ手段を制御するように適合された、制御手段と
   を備える機構において、
   − 前記アーム上に形成された係止装置（１３６）と協働するように適合されたロック（１５０）
   をさらに備え、
   前記制御手段が、
   ｉ）前記第１のモードで、または、
   ｉｉ）第２のモードであり、前記摺動部（１１６）が、前記フィンガ（１３４）を介して前記カム面（１１４）が前記アーム（１３０）に作用することにより収縮され、前記ロック（１５０）がアーム係止装置（１３６）に作用することにより係止され、前記回転部の逆回転中に前記ロックからの前記係止装置の係合解除を引き起こす、前記カム面によって形成される解除領域（Ｄ）に前記フィンガが到達した後、急に解放される、第２のモードで、
   前記モータ手段を選択的に制御するように適合されることを特徴とする、機構。
2. 前記カム面（１４４）が、前記回転部の回転の中心（Ｏ）の方に向かうように前記アーム（１３０）の前記フィンガ（１３４）に漸次的に応力を加えるように適合された牽引領域（１４４ａ）と、前記牽引領域に隣接する突出した第１の解除領域（Ｃ）と、前記第１の解除領域に隣接する低プロファイル領域（１４４ｃ〜１４４ｆ）とを備える、請求項１に記載の機構。
3. 前記ロック（１５０）が、キャッチ（１５４）を備え、ロック装置が、前記摺動部との前記アームの連接点（１３２）と前記フィンガ（１３４）との間に前記アームと一体のスナグ（１３６）を備え、前記スナグと前記キャッチとの間の協働が、前記アームの角度位置に応じて決まり、前記カム面（１４４）によって形成される第２の解除領域（Ｄ）が、前記キャッチ（１５４）から前記スナグ（１３６）を係合解除するように前記アームを枢動させるように適合される、請求項１に記載の機構。
4. 前記カム面（１４４）の前記第１の解除領域（Ｃ）が、伸長の間、前記スナグ（１３６）が前記キャッチ（１５４）を避けて通ることができるように、前記アーム（１３０）を枢動させるように適合される、請求項３に記載の機構。
5. 収縮段階において係止装置（１３６）によって引き起こされる前記ロック（１５０）の移動によって作動されるスイッチ（１６０）をさらに備え、前記第２のモードにおける前記回転部（１４０）の回転方向の逆転が、前記スイッチの動作に応答して行われる、請求項１に記載の機構。
6. 前記摺動部（１１６）が、それぞれのシリンダ（１２０）に受容される互いに平行な２つのロッド（１１８）を介して回転台に取り付けられ、前記回転部（１４０）の回転軸および前記アーム（１３０）の枢動軸が、前記２つのロッドの軸を含む平面に対して垂直である、請求項１に記載の機構。
7. 前記ロック（１５０）が、前記２つのロッドの前記軸を含む前記平面に対して垂直な軸周りに回転運動し、収縮段階において、前記係止装置（１３６）によって加えられる力に抗するように働くばねによって応力が加えられる、請求項５または６に記載の機構。
8. 前記解除領域（Ｃ、Ｄ）が、前記カム面（１４４）において互いに隣接する２つの別個の領域である、請求項１に記載の機構。
9. 前記モータ手段が、直流で動作する単一のブラシ式電気モータを備える、請求項１に記載の機構。
10. 地面（４２）上で静止する転動跳躍玩具（１０）であって、
    − 回転台（１２）、および前記回転台の両側に配置される１対の車輪（１４）を備える、車輪付き回転台であり、前記車輪が、前記回転台の主方向（Δ）に対して垂直な共通の軸（Ｄ）周りに回転するように前記回転台に取り付けられる、車輪付き回転台と、
    − 伸長位置と収縮位置との間で、前記回転台に沿ってガイドされて並進運動する、摺動部（１６）と、
    − 前記回転台に対して前記摺動部を係止する解除可能な手段と、
    − 前記回転台に対する回転トルクを前記車輪に加えるように適合された第１のモータ手段と、
    − 前記回転台に対して前記摺動部を変位させるように適合された第２のモータ手段と、
    − 前記回転台と前記摺動部との間で応力が加えられる弾性手段と、
    − ｉ）前記第２のモータ手段の動作下で前記摺動部が収縮位置に向かって変位されることにより、ばね部材に位置エネルギーを漸次的に蓄積し、ｉｉ）係止手段の解除の作用下で前記摺動部が前記伸長位置に向かって駆動されるように、蓄積された前記エネルギーを解放するように適合された、弾性手段制御手段と、
    を備える、転動跳躍玩具において、
    前記制御手段が、請求項１乃至９のいずれか１項による機構を備え、前記機構の基部（１０２）が前記回転台（１２）と一体になっていることを特徴とする、
    転動跳躍玩具。
11. 前記摺動部が、少なくとも１つの安定姿勢での前記地面上における前記玩具の支承のためのパッドを備える、請求項１０に記載の玩具。
12. 前記制御手段が、前記安定姿勢において、前記パッド（１１６ａ）によって伝達される、前記摺動部の展伸（４６）の作用下での前記地面の上における前記玩具の跳躍を引き起こすように、前記弾性手段に蓄積された前記エネルギーを解放するように適合される、請求項１１に記載の玩具。
13. 別の安定姿勢で静止する、シュート姿勢（５２、６０）をとることができ、前記制御手段が、前記摺動部と一体のシュート部（３４）に接触している物体（５６）を前記玩具から突き離すように、前記弾性手段（１２２）に蓄積されている前記エネルギーを解放するように適合される、請求項１０に記載の玩具。
14. 前記制御手段が、さらに、前記車輪と前記地面との接触点（４４）のより近くまたはそこから遠くに前記パッド（１１６ａ）を漸次的に変位させかつ前記地面（４２）の表面に対する前記回転台（１２）の傾斜角度（Δ）を変化させるように、前記摺動部（１１６）が前記ロックによる係止位置または前記カム面の解除領域（Ｃ、Ｄ）に到達することなく前記カム面（１４４）により漸次的に収縮され、その後で逆回転によって漸次的に伸長される、第３のモードで、前記モータ手段を選択的に制御するように適合される、請求項１１に記載の玩具。