JP3112207U - 玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】レールによるボールの支持位置を変化させることによって、ボールの回転速度とボールの移動速度との関係に変化を与え、レールの傾斜角度とボールの移動速度との関係に意外性を持たせることができるを玩具を提供する。
【解決手段】ボール６を所定の経路に沿って走行させて遊ぶ玩具であって、ボール６と、所定の傾斜を設けて設置され、前記ボールを回転させて案内するレール２と、を有し、前記レールには、所定区間に前記ボールに両側面の二つの接点６Ｙ１、６Ｙ２で当接し、前記ボール６の両側面を挟持するように立ち上がる立設面４ａ、４ｂが形成され、かつ前記接点間の距離ｌを増加または減少させることにより前記ボールの回転軸６Ｘと前記接点６Ｙ１、６Ｙ２との距離ｒを変化させて、前記ボール６の移動速度を変化させる移動速度可変区間２Ｘを設ける。
【選択図】図３

Description

本考案は、ボールを傾斜したレールをガイドとして転がし、そのボールの動きを楽しむ玩具であって、特に、レールとボールの当接点を変化させることにより、ボールの移動速度を変化させ、ボールの移動運動に意外性をもたせることができる玩具に関する。

従来から、ボールをレールに沿って転がして、その動きを楽しむ玩具は存在した。例えば、下記特許文献１のように、レールを自在に組立て、このレールに沿ってボールを落下させる玩具やゲームが提供されていた。

特表２００２−５３６１３９号

このような玩具においては、ボールは回転しながらレールに沿って落下するが、この際、レールの敷設方法や傾斜角度によって移動速度は変化するものの、ボールの回転速度はボールの移動速度に比例する。そして、ボールの回転速度はレールの傾斜に比例するため、結果として、ボールの動きはレールの状況から予測されるものであった。

このため、ボールの移動は、レールの傾斜角度に依存し、ボールの移動はレールの状態から予想されるものであって、意外性に乏しいものであった。

そこで本考案の課題は、レールによるボールの支持位置を変化させることによって、ボールの回転速度とボールの移動速度との関係に変化を与え、移動速度に変化を与えて、ボールの動きに意外性を持たせることができる玩具を提供することにある。

本考案の玩具は、ボールを所定の経路に沿って走行させて遊ぶ玩具であって、ボールと、所定の傾斜を設けて設置され、前記ボールを回転させて案内するレールと、を有し、前記レールには、所定区間に前記ボールに両側面の二つの接点で当接し、前記ボールの両側面を挟持するように立ち上がる立設面が形成され、かつ前記接点間の距離を増加または減少させることにより前記ボールの回転軸と前記接点との距離を変化させて、前記ボールの移動速度を変化させる移動速度可変区間を設けたことを特徴とする玩具。

ボールはレール上を回転しながら、レールに沿って落下するが、ボールが移動速度可変区間に至ると、ボールはレールの両端に形成された立設面に挟持されるように、その側面の二点で支持されることとなる。

この場合、ボールとレールの接点が描くボール表面上の軌道は、ボールの回転軸に対する最大半径円（大円）から、より小さい半径を有する半径円（小円）に移行するため、回転速度が同じであってもボールの移動速度は小さくなる。すなわち、ボールの移動速度は、レールの回転速度を決定する傾斜角度に関係なく、もしくはレールの傾斜角度から予測される増減と反対に変化させることができるため、ボールの移動速度の変化を観察する者に意外性を感じさせることができる。

（実施形態）
本考案の実施の形態を図面に従って詳述する。図１は本考案を具体化したボール落下玩具１の全体斜視図であり、図２は移動速度可変区間の構造説明図、さらに図３は移動速度可変区間の幅方向断面図を用いた作用説明図である。

図１に示すように、本実施形態のボール落下玩具１は、基台１Ａとこの基台１Ａ中央部分に立設するレール支持柱１Ｂとを有し、このレール支持柱１Ｂの周囲に螺旋状に配置されるレール２とから構成される。そして、レール２の上方の始端部にはボール６の投入口Ｓが形成され、レール２の下方の終端部にはボール受け部Ｇが形成される。ボール６は、投入口Ｓに投下されると、レール２に沿って支持柱１の周りを螺旋状に転がっていき、最終的にボール受け部Ｇに至る。

ボール６は一例として直径４ｃｍ前後とし、転がった際、慣性で回転を維持できるように２０ｇ程度の、所定の重量を有するように設定される。

レール２は、前半の第一レール２Ａと後半の第二レール２Ｂとからなり、両者間には断絶部３が形成されている。そして、第１レール２Ａの終端、すなわち断絶部３の直前には、ボールの移動速度を変化させることができる移動速度可変区間２Ｘが設けられている。

移動速度可変区間２Ｘは、直上のレール２区間よりも傾斜角度を大きく取っている。この移動可変区間２Ｘにおいては、レール幅方向の両側にガイド４が大きく立ち上がり、内側に、それぞれボール６の両側面に接する立設面４ａ、４ｂが形成されている。

図２を用いて、移動速度可変区間２Ｘの説明を行う。図２(a)は移動速度可変区間２Ｘの平面図、同図(b)は移動速度可変区間の側面図、同図(c)は移動速度可変区間の正面図である。

同図(a)に示すように、この移動速度可変区間２Ｘのレール２は、徐々に傾斜角度が大きくなるように弓なりになっており、終端部では４５度前後の急角度に形成されている。立設面４ａ、４ｂはボール６と接触し、二つの接点６Ｙ１、６Ｙ２が形成される。これら左右の接点６Ｙ１、６Ｙ２間の接点距離lＡ、lＢ、ｌＣは、同区間２Ｘの始端より終端に向かって徐々に小さくなっている。

この移動速度可変区間２Ｘにおいては、ボール６はレール２の底部５と接触することはなく、両側の接点６Ｙ１、６Ｙ２とボールの回転軸Ｘとの間の距離を回転半径として移動することとなる。すなわち、移動速度可変区間２Ｘに至るまではレール２との接触軌跡がボール６の大円（断面がボール中心を通る最大半径円）と一致するのに対して、移動速度可変区間２Ｘではレール２との接触軌跡がボール６の小円となるため、円周が短くなるたにめ回転数は同一であれば移動速度は小さくなる。

次に、図１及び図３を用いて、本件考案の玩具の作動を説明する。図３は移動速度可変区間の幅方向断面を示すものであって、同図(a)、(b)、(c)はそれぞれ図２(b)におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線における断面を示す。

図１に示すように、投入口Ｓに投げ込まれたボール６は第１のレール２Ａを螺旋状に回転しながら転がっていき、移動速度可変区間２Ｘに至る。

移動速度可変区間２Ｘに至るまでは、ボール６は最下部の一点でレール２の底部５と接触し、この接触部の軌跡はボール６の大円と一致するために、大きな速度で移動することとなる。

次に、移動速度可変区間２Ｘに至ると、ボール６はガイド４の立設面４ａ、４ｂと接触し、両側の２つの接点６Ｙ１、６Ｙ２で支持されて、回転しながら移動速度可変区間２Ｘを転がっていくこととなる。

上述したように、移動速度可変区間２Ｘにおいては、同区間２Ｘの始端から終端にかけて接点間距離ｌが徐々に大きくなっていき、反対にボール６の回転軸６Ｘから接点６Ｙ１、６Ｙ２への距離ｒ（ｒＡ、ｒＢ、ｒＣ）が小さくなって行く。このため、ボール６の回転速度に大きな変化がなくとも、接点６Ｙ１、６Ｙ２の軌跡はより小径の円となり、ボール６の移動速度は小さくなる。

特に、第一レール２Ａと第二レール２Ｂとの間に断絶部３を形成した本実施形態の玩具では、移動速度可変区間２Ｘの終端付近においては接点６Ｙ１、６Ｙ２が略回転中止に略一致するために（図３(C)参照）、ボール６は回転しながらもほぼ止まった状態となるため、第一レール２Ａの終端、すなわち断絶部３の直前でボール６は落下を堪えるように停止し、徐々に摺動することで、第二レール２Ｂの上にぽとりと落下する運動を行う。

また、本実施形態の移動速度可変区間２Ｘでは、レール２の傾斜が徐々に大きくなっているため、観察者にとって視覚的にボール６の移動速度が増すべきものと予期するのに反して、移動速度は徐々に減少するため、ボール６の動きに意外性のある玩具となる。

（他の実施形態）
上述のように、本実施形態ではレール２の終端に移動速度可変区間２Ｘを設けたが、レール２の中間に移動速度可変区間２Ｘを設けてもよい。また、レール２上に複数の移動速度可変区間２Ｘを設けてもよい。

さらに、本実施形態の移動速度可変区間２Ｘにおいては、ボール６とレール２との接点間距離ｌを徐々に増加させる構造としたが、接点間距離ｌの増減は任意に設定することができ、接点間距離ｌの増減に反比例してボール６の移動速度を増減させることができる。

本考案の活用例として、幼児用のボール落下玩具などに応用可能である。

本考案の実施形態に関する、ボール落下玩具全体の斜視図である。 同実施形態に関する、ボールの移動速度可変区間の構造説明図である。 同実施形態に関する、ボールの移動速度可変区間における接点距離とボールの移動速度の関係を説明する作用説明図である。

符号の説明

１・・・ボール落下玩具
２、２Ａ、２Ｂ・・・レール
２Ｘ・・・移動速度可変区間
３・・・断絶部
４・・・ガイド
４ａ、４ｂ・・・立設面
６・・・ボール
６Ｘ・・・ボールの回転軸
６Ｙ１、６Ｙ２・・・（ボールとレールの）接点
ｌ（ｌＡ、ｌＢ、ｌＣ）・・・接点間距離
ｒ（ｒＡ、ｒＢ、ｒＣ）・・・回転軸と接点との距離

Claims (3)

1. ボールを所定の経路に沿って走行させて遊ぶ玩具であって、
   ボールと、
   所定の傾斜を設けて設置され、前記ボールを回転させて案内するレールと、を有し、
   前記レールには、所定区間に前記ボールに両側面の二つの接点で当接し、前記ボールの両側面を挟持するように立ち上がる立設面が形成され、かつ、前記接点間の距離を増加または減少させることにより前記ボールの回転軸と前記接点との距離を変化させて、前記ボールの移動速度を変化させる移動速度可変区間を設けたことを特徴とする玩具。
2. 請求項１記載の玩具であって、
   前記移動速度可変区間は、該区間の始端から終端に向けて前記接点間の距離を増加させ、かつ傾斜角度を徐々に大きくしたことを特徴とする玩具。
3. 請求項２記載の玩具であって、
   前記移動速度可変区間は、前記レールの終点に形成されていることを特徴とする玩具。
   
   

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