JP3549927B2

JP3549927B2 - Competition game equipment

Info

Publication number: JP3549927B2
Application number: JP26857894A
Authority: JP
Inventors: 哲太郎江藤
Original assignee: 江藤電気株式会社
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JPH08126764A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、複数の模型を競争させる競争ゲーム装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からゲームセンター等には競争ゲーム装置が設置されていることが多い。この競争ゲーム装置としては、例えば特開平１−２５９４０４号公報に開示されたよう自動車レースゲーム装置のようなものがある。
【０００３】
この自動車レースゲームでは、走行面上に自走車を配設し、この自走車上に自動車模型を該自走車と一体に移動可能に配設し、走行面の下方に自走車の位置検出板を配設すると共に、この位置検出板からの出力信号を基に自走車の位置を常時検知して、この検知信号を基に制御回路で自走車の走行をフィードバック制御をさせるようにしている。
【０００４】
しかしながら、この様なフィードバック制御をさせた場合には、この制御のための回路が複雑になり、好ましくなかった。
【０００５】
これを解決するために、「複数列の縦ラック及び横ラックが縦横方向に交差配列された案内手段を有する走行板と、この走行板上を走行する複数の走行体と、前記縦ラックと噛み合う複数の係合歯部が形成され且つ第１のモータにより回転駆動可能に前記走行体に装着された走行車輪と、前記横ラックと噛み合い且つ第２のモータにより回転駆動可能に前記走行体に装着されたスプロケットと、走行体上に配設され且つ該走行体と一体に移動する模型と、前記走行体に設けられて前記モータを駆動制御する演算制御回路を有する競争ゲーム装置」が考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、走行板に形成するラックは精度を要求されるため、広い面積の走行板を形成するには熟練した技術と時間を要すると共に、コスト高になるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、この様な走行板を簡易且つ安価に製造できる競争ゲーム装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明は、固定フレームと、複数列の縦ラック及び横ラックが縦横方向に交差配列された案内手段を有し且つ前記固定フレームにＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持された走行板と、前記走行板をその板面に沿う方向に且つＸ方向に駆動するＸ方向駆動用のモータと、前記走行板をその板面に沿う方向に且つＹ方向に駆動するＹ方向駆動用のモータと、この走行板上を走行する複数の走行体と、前記縦ラックと噛み合う複数の係合歯部が形成され且つ第１のモータにより回転駆動可能に前記走行体に装着された走行車輪と、前記横ラックと噛み合い且つ第２のモータにより回転駆動可能に前記走行体に装着されたスプロケットと、走行体上に配設され且つ該走行体と一体に移動する模型と、前記走行体に設けられて前記モータを駆動制御する演算制御回路を有する競争ゲーム装置としたことを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
［構成］
＜固定フレーム１＞
図４〜図７において１は固定フレームである。この固定フレーム１は、互いに対向する縦枠部材２ａ，２ｂ及び横枠部材２ｃ，２ｄから方形に形成された上部方形枠２と、図６，図７に示した様に上部方形枠２のコーナに設けられた支持脚３を有する。尚、図４中、固定フレーム１の長手方向を縦方向（Ｘ方向）とし、左右方向を横方向（Ｙ方向）とし、上下方向をＺ方向として以下に説明する。
【００１０】
縦枠部材２ａには長手方向に延びるフランジ４，第１，第２のガイド段面５，６がこの順に上部方形枠２の内側に向けて順次低くなるように設けられ、縦枠部材２ｂにも長手方向に延びるフランジ７，第１，第２のガイド段面８，９がこの順に上部方形枠２の内側に向けて順次低くなるように設けられている。
【００１１】
＜表面板可動支持構造＞
この第１ガイド面５，８上には、図４，図５に示した様に長手方向の略１／３よりも僅かに外側（端側）に位置してストッパピン１０，１０および１１，１１がそれぞれ突設されていると共に、一対の支持棒１２，１３の両端に設けた小径軸部１２ａ，１２ｂおよび１３ａ，１３ｂがそれぞれ配設されている。
【００１２】
この小径軸部１２ａ，１２ｂの中間部にはベアリングローラ１２ｃ，１２ｄがそれぞれ回転自在に保持され、小径軸部１３ａ，１３ｂの中間部にはベアリングローラ１３ｃ，１３ｄがそれぞれ回転自在に保持されている。
【００１３】
この小径軸部１２ａ，１３ａはストッパピン１０，１０間の外側に配設され、小径軸部１２ｂ，１３ｂはストッパピン１１，１１間の外側に配設されている。また、小径軸部１２ａ，１３ａ間にはゴムバンド１４（弾性部材）が掛け渡され、小径軸部１２ｂ，１３ｂ間にはゴムバンド１５（弾性部材）が掛け渡されている。このゴムバンド１４は小径軸部１２ａ，１３ａをストッパピン１０，１０に当接させていると共に、ゴムバンド１５は小径軸部１２ｂ，１３ｂをストッパピン１１，１１に当接させている。また、支持棒１２，１３の中間部にはそれぞれ一対のベアリングローラ１２ｅ，１２ｆおよび１３ｅ，１３ｆが回転自在に保持されている。
【００１４】
＜Ｘ方向可動構造＞
支持棒１２，１３間には図４に示した様にＸ方向可動フレーム２０の上部が配設されている。このＸ方向可動フレーム２０は、側板２０ａ，２０ｂと横枠部材２０ｃ，２０ｄから平面形状が方形枠状に形成されている。この側板２０ａ，２０ｂにはベアリングローラＲ１，Ｒ２が回転自在に保持され、このベアリングローラＲ１，Ｒ２は固定フレーム１の第２段差面６，９に転動自在に支持されている。これにより、Ｘ方向可動フレーム２０は縦方向（Ｘ方向）に進退移動可能に固定フレーム１に支持されている。
【００１５】
また、横枠部材２０ｃには図４，図７に示した様に左右に延びるガイド段差面２１が形成され、側板２０ａ，２０ｂ間には図６に示した様に横枠部材２０ｄの下方に位置するガイド部材２２が配設されている。このガイド部材２２は、横枠部材２０ｄと平行に延びていると共に、両端部が側板２０ａ，２０ｂに固定されている。
【００１６】
さらに、横枠部材２０ｃ，２０ｄの上面には図８に示した様に凹部２３，２３および２４，２４が形成され、この凹部２３，２４にはベアリングローラ２３ａおよび２４ａが軸２３ｂ，２４ｂを介して回転自在に保持されている。このベアリングローラ２３ａおよび２４ａは、ベアリングローラ１２ｅ，１２ｆ間および１３ｅ，１３ｆ間より内側に位置させられている。これにより、支持位置をずらして後述する表面板Ｈの支持状態を良くすることができる。
【００１７】
また、上述の縦枠部材２ａ，２ｂの一側部間には駆動軸２５が回転自在に保持され、縦枠部材２ａの一側部外面に出力軸が駆動軸２５に連動するモータ２６が固定され、駆動軸２５の両端部にはタイミングギヤ２７，２７が固定されている。しかも、横枠部材２ｃの両側部内面には図４，図７に示した様にタイミングギヤ２８，２８が回転自在に保持され、タイミングギヤ２７，２８には両端部が上部方形枠２に固定されたタイミングベルト２９が掛け渡されている。
【００１８】
＜Ｙ方向可動構造＞
このＸ方向可動フレーム２０の側板２０ａ，２０ｂの下部間には横方向（Ｙ方向）に移動可能な方形枠状のＹ方向可動フレーム３０が配設されている。このＹ方向可動フレーム３０の前側部３０ａの左右方向中間には上方に延びる支持板３１が固定され、支持板３１の上端部にはローラ３２が回転自在に保持され、Ｙ方向可動フレーム３０の後側部３０ｂにはローラ３３，３３が回転自在に保持されている。このローラ３２はガイド段差面２１上に左右方向に転動可能に支持され、ローラ３３，３３はガイド部材２２上に左右に転動自在に支持されている。
【００１９】
また、支持板３１の下端にはＹ方向可動フレーム３０の下方に突出する折曲片３１ａが設けられ、側板２０ａの下部内面には折曲片３１ａに対応してモータ３４が固定され、モータ３４の出力軸３４ａにはタイミングギヤ３５が固定され、側板２０ｂの下部内面にはタイミングギヤ３６が回転自在に保持され、タイミングギヤ３５，３６には両端部が折曲片３１ａに固定されたタイミングベルト３７が掛け渡されている。
【００２０】
この様なＹ方向可動フレーム３０内には図１に示した様に電力供給装置の送電装置４０が装着され、Ｙ方向可動フレーム３０の上端には走行板５０（板体）が固定されている。この走行板５０は、非導磁性のある合成樹脂，アルミニューム，非導磁性のステンレス等を用いることができるが、非導磁性の材料であれば上述した以外の材料を用いてもよい。尚、電力供給装置は、上述の送電装置４０（後述）と受電装置（後述）を有する。
【００２１】
＜走行板５０＞
走行板５０上には、図９に示した様に、走行体案内手段５１が設けられている。この走行体案内手段５１は、複数の横方向（Ｙ方向）に延びる横ラック５２と、複数の横ラック５２をラック歯とする縦ラック５３から構成されている。
【００２２】
この横ラック５２は、複数のインボリュート歯形を有するラック歯５２ａを長手方向（Ｙ方向）に等ピッチで有する。尚、符号５４はラック歯５２ａ，５２ａ間に形成された係合溝（歯溝）である。この係合溝５４の底面の高さは、走行板５０の上面５０ａの高さよりもやや高くなるように形成されている。
【００２３】
また、縦ラック５３は、複数条の横ラック５２を縦方向（Ｘ方向）に等ピッチで配列することにより構成したものである。この横ラック５２のＹ方向側面５２ｂ，５２ｂはインボリュート歯面に形成されている。また、走行板５０上には横ラック５２の側部に隣接して横歯溝５５，５５（係合溝）が形成されている。この横歯溝５５を設けて、横ラック５２のＹ方向側面５２ｂを走行板５０の上面５０ａより下方に延設することにより、横ラック５２に他のギヤが噛合したときに、走行板５０の上面５０ａがギヤのピッチ円の外接面となるように設定されている。
【００２４】
＜表面板Ｈの支持＞
上述した固定フレーム１の横枠部材２ｃ，２ｄ及びフランジ４，７上には表面板（パネル）Ｈの周縁部が支持されている。また、この表面板Ｈの中間部は、支持棒１２，１３のベアリングローラ１２ｅ，１２ｆ，１３ｅ，１３ｆ及びＸ方向可動フレーム２０のベアリングローラ２３ａ，２４ａ上に支持されている。このベアリングローラ１２ｅ，１２ｆ，１３ｅ，１３ｆ及びベアリングローラ２３ａ，２４ａは、Ｘ方向及びＹ方向にずらして設けてあるので、表面板Ｈを比較的に薄い合成樹脂板から形成しても、表面板Ｈが下方に大きく撓み変形するようなことを確実に防止できる。尚、この表面板Ｈには、非導磁性のある合成樹脂，アルミニューム，非導磁性のステンレス等を用いることができるが、非導磁性の材料であれば上述した材料以外のものを用いてもよい。
【００２５】
この表面板Ｈの下方には走行板５０の上に載置した走行体６０（電動作動体）が配設され、表面板Ｈの上には競馬人形Ｋが配設されている。
【００２６】
＜走行体＞
この走行体６０は上部に脚駆動装置６１を有し、この脚駆動装置６１のマグネットＭＧ１，ＭＧ２は競馬人形Ｋの前足Ｌ１及び後足Ｌ２の下端部に設けたマグネット（図示せず）を表面板Ｈを介して磁着している。これにより、競馬人形Ｋが走行体６０の移動に伴い表面板Ｈ上を摺接移動させられるようになっている。尚、脚駆動装置６１のマグネットＭＧ１，ＭＧ２は図示しない駆動モータで前後に相対進退駆動させられるようになっている。
【００２７】
走行体６０は、主に走行体本体６２と、この走行体本体６２を縦方向（Ｘ方向）に移動駆動させる縦移動手段と、この走行体本体６２を横方向（Ｙ方向）に移動駆動させる横移動手段を有する。
【００２８】
走行体本体６２は、図１，図２に示した様に前壁６２ａ及び後壁６２ｂを左右の側壁６２ｄ，６２ｅの前後端部の下部間に渡架固定することにより、概略平面形状が方形状の外枠に形成されている。
【００２９】
縦移動手段は、図１１〜図１４に示した様に走行体本体６２の前側に配設された前側走行モジュールＭ１と、この走行モジュールＭ１を駆動して走行体本体６２を縦方向（Ｘ方向）に移動させる縦駆動手段Ｄｘと、走行体本体６２の後側に配設された後側走行モジュールＭ２を有する。
【００３０】
横移動手段は、走行体本体６２内に配設されて横ラック５２と噛合わされるスプロケット６３，６４と、このスプロケット６３，６４を駆動する横駆動手段Ｄｙを有する。このスプロケット６３，６４は前後に延びる回転軸６５の前部及び後部にそれぞれ固定されている。尚、この回転軸６５は走行体本体６２の前壁６２ａ，後壁６２ｂに両端部が回転自在に保持されている。
【００３１】
（走行モジュールＭ１，Ｍ２）
この走行体本体６２の前側略半分には前側走行モジュールＭ１がそれぞれ設けられ、後側略半分には前側走行モジュールＭ１と略同じ構造を有する後側走行モジュールＭ２がそれぞれ設けられている。
【００３２】
この走行モジュールＭ１，Ｍ２は同じ構造であるので、前側モジュールＭ１についてのみ説明し、他方は同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
前側走行モジュールＭ１は、左車輪部Ｌｗと、右車輪部Ｒｗと、車輪部Ｌｗ，Ｒｗを連動させる車輪連動手段Ｗを有する。この左車輪部Ｌｗと右車輪部Ｒｗとは同じ構造である。
【００３４】
この左車輪部Ｌｗと右車輪部Ｒｗは、側壁６２ｄの前部に側方に向けて突出するように前後に僅かな間隔をおいてそれぞれ装着された２本の回転軸７０，７０と、この回転軸７０，７０に回転自在に装着され且つ縦ラック５３と噛合わされた走行車輪７１，７１（駆動車輪）と、この走行車輪７１，７１に固着したギヤ７２，７２を有する。
【００３５】
車輪連動手段Ｒｗは、側壁６２ｄ，６２ｅに回転自在に保持され且つ端部が隣接する走行車輪７１，７１のギヤ７２，７２間に突出する連動軸７３と、この連動軸７３の端部に固定され且つギヤ７２，７２に噛合する連動ギヤ７４を有する。この連動ギヤ７４，ギヤ７２，７２への噛み合わせ位置は、走行車輪７１，７１の位相が４５°ずらされて噛み合うように設定されている。
【００３６】
このため、前記前側走行モジュールＭ１の前後一組の走行車輪７１，７１は、前記ギヤ７２の回転により、走行車輪７１，７１の一方の係合歯部１３ｂが縦ラック５３に噛み合う時に、他の走行車輪７１の一の樽状ベアリング７６が、走行板５０上に当接するように同期して回転駆動される。
【００３７】
この前側走行モジュールＭ１の左右の各走行車輪７１，７１の周縁部には、９０°毎に前記走行板５０上の横ラック５２（ラック歯）のＹ方向側面５２ｂ（歯面）と噛合する係合歯部７５が設けられている。この係合歯部７５は、インボリュート歯面の一対の係合歯７５ａ，７５ａから構成されている。
【００３８】
また、走行車輪７１の周縁部には、各係合歯部７５，７５間に夫々配設した樽状ベアリング７６が設けられている。この樽状ベアリング７６は、軸線が走行車輪７１周縁の円弧の弦となる方向に延びるピン７７を介して係合歯７５ａに回転自在に取り付けられている。この樽状ベアリング７６の外周は、前記走行車輪７１の係合歯部７５のピッチ円と同じか略同じ曲率に形成されている。そして、この樽状ベアリング７６の回転方向は、走行車輪７１の転動方向と直交する方向としている。
【００３９】
（縦駆動手段Ｄｘ）
また、この縦駆動手段Ｄｘは、側壁６２ｅの前部内側面上部に固定されたプレート８０と、このプレート８０と間隔をおいて配設されたプレート８１と、プレート８０，８１を所定間隔に保持しているスペーサ８２及びスペーサ８２を貫通するボルト（図示せず）と、プレート８１に固定されたモータ８３（電動作動部）を有する。
【００４０】
しかも、縦駆動手段Ｄｘは、モータ８３のモータ軸８３ａに固定されたピニオンギヤ８４と、このピニオンギヤ８４に噛合し且つ前側走行モジュールＭ１の連動軸７３に固定された減速ギヤ８５を有する。これにより、モータ８３の回転が、ピニオンギヤ８４，減速ギヤ８５，連動軸７３，連動ギヤ７４を介して走行車輪７１に伝達されるようになっている。
【００４１】
（横駆動手段Ｄｙ）
この横駆動手段Ｄｙは、側壁６２ｄ，６２ｅに両端部が固定されたプレート９０と、プレート９０と間隔をおいて配設されたプレート９１と、プレート９０，９１を所定間隔に保持しているスペーサ９２及びスペーサ９２を貫通するボルト（図示せず）と、プレート９１に固定されたモータ９３（電動作動部）を有する。
【００４２】
また、横駆動手段Ｄｙは、モータ９３のプレート９１を貫通する出力軸９３ａに固定されたピニオンギヤ９４と、プレート９１，９２に保持され且つピニオンギヤ９４の回転をスプロケット６４に減速して伝達する減速ギヤ機構１００を有する。
【００４３】
減速ギヤ機構１００は、プレート９０，９１に回転自在に保持された第１ギヤ部材１０１，第２ギヤ部材１０２を有する。第１ギヤ部材１０１は、ピニオンギヤ９４に噛合する大ギヤ１０１ａと、大ギヤ１０１ａと一体に設けられた小ギヤ１０１ｂを有する。また、第２ギヤ部材１０２は、小ギヤ１０１ｂに噛合する大ギヤ１０２ａと、大ギヤ１０２ａと一体に設けられ且つスプロケット６４に噛合するギヤ１０２ｂを有する。
【００４４】
尚、スプロケット６３，６４の長さは、走行板８上の縦ラック５３を構成する複数の横ラック５２，５２間の間隙に比してやや長く設定されている。
【００４５】
＜送電装置４０＞
上述したように、電力供給装置は、上述の送電装置４０（一次側コイル装置）と受電装置を有する。この送電装置４０は、図１，図２に示した様にＹ方向可動フレーム３０の下端部内に固定した絶縁部材よりなるベース板４１と、ベース板４１上に間隔をおいて平行に配設された細幅で偏平の複数のフェライト板４２（導磁板）と、複数のフェライト板４２上に跨って配設された変圧誘電用のすなわち給電源としての一次側コイル組立体４３ａｉ（ｉ＝０，１，２，…ｎ）を有する。フェライト板４２は偏平に形成されていると共に板面がベース板４１と平行に設けられている。
【００４６】
一次側コイル組立体４３ａｉは、複数のフェライト板４２上に跨って配設され且つ板面がフェライト板４１と垂直に設けられたフェライト板４４（一次コア）と、フェライト４４に捲回された一次コイル４５から構成されている。この一次側コイル組立体４３ａｉは、隣接するもの同士の一次コイル４５，４５の捲回方向が逆巻きとなっている。
【００４７】
＜受電装置＞
また、走行体６０には、図１に示した様に、補助電源としての蓄電器１１０が装着されていると共に、一次側コイル組立体４３ａｉ（給電源）からの電力を授受する二次側コイル組立体１２０（受電装置）を有する。
【００４８】
この二次側コイル組立体１２０は、走行体６０の中央に装着されていると共に、互いに平行に配設され且つ板面が上下に向けられた細幅で偏平な一対の二次コアであるフェライト板１２１，１２２（導磁性コア）と、フェライト板１２１の両端部に捲回された一対の第１，第２二次コイルＳ１，Ｓ２と、フェライト板１２２の両端部に捲回された一対の第３，第４二次コイルＳ３，Ｓ４を有する。このフェライト１２１，１２２は、長手方向が走行体６０の前進・後退方向（Ｘ方向）すなわち上述した送電装置４０のフェライト板４２と直交する方向に向けて延びている。
【００４９】
また、二次側コイル組立体１２０は、水平方向に捲回され且つフェライト１２１，１２２の側面を同時に捲回する第５二次コイルＳ５を有する。
【００５０】
ここで、図１５に示した様に送電装置４０の複数のフェライト板４４の配列ピッチをＰ、二次側コイル組立体１２０のフェライト板１２１，１２２の長手方向の長さをａ、二次コイルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の捲回幅をＢ、フェライト板４４の厚さをｔとすると、このフェライト板１２１，１２２の長さａは、
Ｐ＜ａ＜２Ｐ（本実施例ではａ＝１．５Ｐ）
に設定されている。また、二次コイルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の捲回幅Ｂは、
ｔ＜Ｂ＜１Ｐ
に設定されている。さらに、フェライト板４４の厚さｔは、
ｔ＜＜ａ
に設定されている。
【００５１】
［給電回路］
給電回路は、固定フレーム１側に設けられる固定側回路１３０と、走行体６０に設けられる可動側回路１４０を有する。
【００５２】
この固定側回路１３０は、商用電源１３１（交流源）に接続された電源回路１３２と、電源回路１３２からの交流周波数を高周波に変調させて電力を一次コイル４５に供給する周波数変調回路１３３（高周波回路）を有する。
【００５３】
周波数変調回路１３３は１０ＫＨｚ〜３０ＫＨｚの範囲内の周波数の交流を出力するように設定され、各一次コイル４５からは３０ｗ程度の電力を供給可能に電源回路１３２及び変調回路１３３が設定されている。
【００５４】
また、可動側回路１４０は、図５に示すように二次コイルＳ１〜Ｓ４５に夫々接続され且つ出力側が互いに直列に接続された整流回路（整流手段）１４１，１４２，１４３，１４４，１４５と、整流回路１４１，１４２，１４３，１４４，１４５から供給される直流で作動してモータ８３，９３に供給制御するパルス数を制御する演算制御回路１４６を有する。この演算制御回路１４６には、図示しない定電圧電源回路が設けられていると共に、蓄電器１１０が接続されている。尚、整流回路１４１，１４２，１４３，１４４，１４５から供給される直流は演算制御回路１４６（電動作動部）の図示しない定電圧電源回路に入力される。
【００５５】
＜制御回路＞
この演算制御回路１４６には、駆動制御回路１４７と光通信手段１４８を介してコントロール装置１４９からの制御情報が常時供給されるようになっている。この駆動制御回路１４７には、コントロール装置１４９から入力されたデータを基に制御情報を構築するようになっている。このコントロール装置１４９は、メインのコンピュータ，ハードディスク等の記録装置等を有し且つ制御情報（制御プログラム）が記録装置に蓄えられている。
【００５６】
また、光通信手段１４８は、演算制御回路１４６の入力側に接続され且つ走行体６０に取り付けられた受光素子１４８ａ（取付位置図示せず）と、駆動制御回路１４７の出力側に接続され且つ上部方形枠２のコーナに取り付けられた発光素子１４８ｂ（取付位置図示せず）を有する。
【００５７】
尚、演算制御回路１４６は、整流回路１４１〜１４５から供給される電圧が高い位置に走行体６０があるときに、整流回路１４１〜１４５から供給される電力の一部を蓄電器１１０に充電させ整流回路１４１〜１４５から供給される電圧が低い位置に走行体６０があるときに、蓄電器１１０から電力を利用して、モータ８３，９３の駆動制御を行うようになっている。
【００５８】
また、駆動制御回路１４７にはモータ２６，３４が接続されていて、このモータ２６，３４はコントロール装置１４９（演算制御回路）からの制御データを基に駆動制御回路１４７により駆動制御される。尚、モータ２６，３４，８３，９３等にはパルスモータが用いられている。
【００５９】
［実施例の作用］
次に、この実施例の作用について説明する。
【００６０】
（イ）．可動フレーム２０，３０による走行板５０のトラック方向への移動
走行板５０には図４に二点鎖線で示した様な内周Ｔ１，外周Ｔ２で囲まれた長円形のトラックＴが設けられ、走行板５０の幅５０ＢはトラックＴの幅より僅かに大きく設けられている。しかも、走行板５０の移動方向（Ｘ方向）の長さは図ではＸ方向への移動量の略１／４程度の長さに設定されている。
【００６１】
今、コントロール装置１４９は、記録装置に記録された制御プログラムに従って、移動制御情報を駆動制御回路１４７に送り、駆動制御回路１４７によりモータ２６，３４を以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の様に駆動制御する。
【００６２】
この際、コントロール装置１４９は、走行板５０のほぼ中心がトラックＴのＴ１，Ｔ２間のほぼ中央線Ｔｃに上を移動するように、駆動制御回路１４７を介してモータ２６，３４を駆動制御するように設定されている。尚、複数の走行体６０が走行板５０上で前後・左右に駆動制御される際に、の複数の走行体６０間の中心をコントロール装置１４９により常時演算させて、この演算により得られた中心が中央線Ｔｃ上を移動するように設定することもできる。
【００６３】
また、（ｉ）〜（ｉｖ）間の直線部分では走行板５０をトラックに沿う方向に通常は定速度で移動制御し、各（ｉ）〜（ｉｖ）のコーナー部のカーブに差し掛かったときには徐々に減速した後に（ｉ）〜（ｉｖ）のコーナー部で停止し、次に移動方向を次のコーナー部に向けて９０°変更して定常走行速度まで徐々に加速する。この様な動作を（ｉ）〜（ｉｖ）間及び各コーナー部で行わせる。
【００６４】
この様な走行板５０の駆動制御とは別に、複数の走行体６０を走行板５０上で前後左右に移動制御することにより、複数の走行体６０に追従させられる競馬人形ｋが表面板Ｈ上であたかもトラッＴに沿って互いに競り合いながら移動している様に見える。この際、競馬人形ｋのトラックＴに沿う方向の単位時間当りの移動量は、走行体６０のトラックに沿う方向への単位時間当りの移動量と走行板５０のトラックＴに沿う方向への単位時間当りの移動量の総和になる。この結果、走行体６０をトラックＴに沿う方向に移動させる際に必要な最高速度は、走行板５０を用いずに走行体５０のみをトラックＴに沿う方向に移動させる際に必要な最高速度と比べると、充分に低減できる。即ち、走行体６０をトラックＴに沿う方向に移動させる際に必要な電力は、走行板５０を用いずに走行体５０のみをトラックＴに沿う方向に移動させる際に必要な電力と比べると、充分に低減できるものである。
【００６５】
以下、（ｉ）〜（ｉｖ）の間の走行体５０の駆動制御について、上記以外の点を詳述する。
【００６６】
ａ．（ｉ）〜（ｉｉ）の間
従って、図４の（ｉ）〜（ｉｉ）の間では、モータ３４を停止させた状態で、モータ２６を正転制御することにより、モータ２６の回転を駆動軸２５，タイミングギヤ２７，２８を回転駆動してタイミングベルト２９を作動させると、Ｘ方向可動フレーム２０が（ｉ）側から（ｉｉ）側に移動させられる。
【００６７】
この際、Ｘ方向可動フレーム２０は、ベアリングローラ２３ａ，２４ａを介して第２ガイド段差面６，８上を転動移動する、一方、Ｘ方向可動フレーム２０は支持棒１２に当接してこの支持棒１２を横枠部材２ｃ側に移動させる。この際、支持棒１２，１３同士は弾性手段であるゴムバンド１４，１５により互いに接近する方向に引っ張られているので、支持棒１３は支持棒１２側に移動しようとするが、支持棒１３はストッパピン１１，１１に係止されて横枠部材２ｄ側から上部枠部材２の長さの略１／３の位置に位置させられて表面板Ｈを支持する。
【００６８】
ｂ．（ｉｉ）〜（ｉｉｉ）の間
そして、Ｘ方向可動フレーム２０が位置（ｉｉ）まで移動させられると、モータ２６の作動が停止させられる。一方、この位置（ｉｉ）から位置（ｉｉｉ）の間ではモータ３４が正転制御させられる。これによりモータ３４の回転がタイミングギヤ３５，３６及びタイミングベルト３７を介してＹ方向可動フレーム３０に伝達され、Ｙ方向可動フレーム３０が（ｉｉ）側から（ｉｉｉ）側に移動させられる。この際、Ｙ方向可動フレーム３０を支持する支持板３１のローラ３２はガイド段差面２１上を縦枠部材２ａ側に移動させられ、Ｙ方向可動フレーム３０に装着されたローラ３３，３３がガイド部材２２上を縦枠部材２ａ側に移動させられる。
【００６９】
ｃ．（ｉｉｉ）〜（ｉｖ）の間
そして、Ｘ方向可動フレーム２０が位置（ｉｉｉ）まで移動させられると、モータ３４の作動が停止させられる。一方、この位置（ｉｉｉ）から位置（ｉｖ）の間ではモータ２６が逆転制御させられる。これにより、モータ２６の逆回転が駆動軸２５，タイミングギヤ２７，２８に伝達されて、タイミングベルト２９が上述とは逆方向に作動させられ、Ｘ方向可動フレーム２０が（ｉｉｉ）側から（ｉｖ）側に移動させられる。
【００７０】
この際、Ｘ方向可動フレーム２０は、ベアリングローラ２３ａ，２４ａを介して第２ガイド段差面６，８上を転動移動する。これと同時に支持棒１２は、ゴムバンド１４，１５の作用によりＸ方向可動フレーム２０に当接した状態で、Ｘ方向可動フレーム２０が上部方形枠２の長手方向の略中央に移動させられるまで追従して、ストッパピン１０，１０に当接して移動を停止する。
【００７１】
さらに、Ｘ方向可動フレーム２０が上部方形枠２の長手方向の略中央位置から横枠部材２ｄ側に移動させられると、Ｘ方向可動フレーム２０は支持棒１３を横枠部材２ｄ側に移動させる。この際、支持棒１２，１３同士は弾性手段であるゴムバンド１４，１５により互いに接近する方向に引っ張られているので、支持棒１２は支持棒１３側に移動しようとするが、支持棒１２は上述したようにストッパピン１０，１０に係止されて横枠部材２ｃ側から上部枠部材２の長さの略１／３の位置に位置させられて表面板Ｈを支持する。
【００７２】
ｄ．（ｉｖ）〜（ｉ）の間
そして、Ｘ方向可動フレーム２０が位置（ｉｖ）まで移動させられると、モータ２６の作動が停止させられる。一方、この位置（ｉｖ）から位置（ｉ）の間ではモータ３４が逆転制御させられる。これによりモータ３４の回転がタイミングギヤ３５，３６及びタイミングベルト３７を介してＹ方向可動フレーム３０に伝達され、Ｙ方向可動フレーム３０が（ｉｖ）側から（ｉ）側に移動させられる。この際、Ｙ方向可動フレーム３０を支持する支持板３１のローラ３２はガイド段差面２１上を縦枠部材２ａ側に移動させられ、Ｙ方向可動フレーム３０に装着されたローラ３３，３３がガイド部材２２上を縦枠部材２ａ側に移動させられる。
【００７３】
（ロ）走行体６０への電力供給
この様な可動フレーム２０，３０のトラックＴに沿う方向の移動に際して、商用電源１３１からの電力が固定側回路１３０を介して複数の一次コイル４５に供給される。この際、隣接する一次コイル４５，４５には互いに反対回り方向（逆巻き方向）に電流が流れるので、隣接する一次コイル４５，４５によりそのコア即ちフェライト板４４，４４に発生する磁束の向きは互いに逆方向となる。即ち、一次側コイル組立体４３ａｉのうちｉが偶数のものと奇数のものでは磁束の向きが逆（一方が上向きのとき、他方は下向き）となる。
【００７４】
そして、二次コイルＳ１〜Ｓ５には一次コイル４５の磁束ベクトル変化を受けて交流起電力が生じる。この各二次コイルＳ１〜Ｓ５で生じた交流は整流器１４１〜１４５を介して直流に変換され、この整流器１４１〜１４５からの直流は合成されて演算制御回路１４６に供給される。
【００７５】
この際、コイル組立体すなわち可動側給電装置１２０の二次コイルＳ１，Ｓ３またはＳ２，Ｓ４の一方が一次コイル組立体４３ａｉのいずれかのコアすなわちフェライト板４４の真上に位置しても、ａ＜２Ｐ（本実施例ではａ＝１．５Ｐ）に設定（ａはフェライト板１２１，１２２の長さ，Ｐは複数のフェライト板４５の配列ピッチ）されていると共に、各二次コイルＳ１〜Ｓ５で生じた交流は整流器１４１〜１４５を介して直流に整流変換されて合成されるので、二次コイル組立体すなわち可動側給電装置１２０からの出力が常に得られることになる。
【００７６】
この結果、整流器１４１〜１４５から出力されて合成された合成電流は、可動側給電装置１２０の移動位置に拘らず常時一定以上のものが得られる。従って、走行体６０の移動時も無接触で電力を演算制御回路１４６に供給できる。
【００７７】
尚、給電のためのより具体的な例を説明する。ここで、図１５（ａ）において、送電装置４０の複数のフェライト板４４の配列ピッチＰ、二次側コイル組立体１２０のフェライト板１２１，１２２の長手方向の長さａ、二次コイルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の捲回幅Ｂ等の値を、Ｐ＝７２ｍｍ，ａ＝９６ｍｍ（フェライト板１２１，１２２は走行体及び人形模型の長さとほぼ同じに設定）、フェライト板１２１，１２２の半分の長さＣ＝ａ／２＝４８ｍｍ，Ｂ＝３２ｍｍとすると共に、二次コイルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をフェライト板１２１，１２２の左右半分の略中央に配置する。
【００７８】
この様な寸法関係にしたときにコイル組立体１２０から得られる電流は、図１５（ｂ）に示した様になる。即ち、左の二次コイルＳ１（Ｓ３）の整流器１４１（１４３）からは整流電流ＩＬ、右の二次コイルＳ１（Ｓ３）の整流器１４２（１４４）からは整流電流ＩＲが得られ、このＩＬ，ＩＲは合成された整流電流Ｉ（Ｉ＝ＩＬ＋ＩＲ）として得られる。ここで、図１５（ｂ）は、右側の二次コイルＳ２（Ｓ４）の中央位置Ｄ（Ｃ／２）をフェライトがフェライト４４の中央Ｅに対して右方に移動させたときに得られる整流電流ＩＲ，ＩＬ，Ｉの変化を示したものである。
【００７９】
この図１５（ｂ）では、二次コイルＳ２（Ｓ４）の中央位置Ｄ（Ｃ／２）がフェライトがフェライト４４の中央Ｅに一致しているときは、二次コイルＳ２（Ｓ４）からの整流電流ＩＲの値が「０」となる。この位置では、二次コイルＳ１（Ｓ３）がフェライト４４，４４間の一方の付近に位置しているので、二次コイルＳ１（Ｓ３）の整流器１４１（１４３）からは最大の整流電流ＩＬが得られる。
【００８０】
また、二次コイルＳ２（Ｓ４）の中央位置Ｄ（Ｃ／２）がフェライトがフェライト４４の中央Ｅから少しずつ右方に移動すると、二次コイルＳ２（Ｓ４）からの整流電流ＩＲが徐々に増加する。この状態では、二次コイルＳ１（Ｓ３）がフェライト４４，４４間の他方に近ずく方向に移動しているので、二次コイルＳ１（Ｓ３）の整流器１４１（１４３）からの整流電流ＩＬは徐々に減少する。
【００８１】
従って、整流器１４１〜１４４からは全波整流された電流が得られ、整流器１４１（１４３）から得られる電流ＩＲと整流器１４２（１４４）から得られる電流ＩＬとは位相が９０度（π／２）だけずれている状態となっているので、合成された整流電流Ｉ（Ｉ＝ＩＬ＋ＩＲ）は常にＩＬ，ＩＲの最大値以上の値として得られ、安定的に電力を受けることができる。
【００８２】
（ハ）走行体６０の走行板５０上でのＸ方向駆動
今、演算制御回路１４６は、整流器１４１〜１４５からの電力が供給されると、モータ８３，９３に駆動パルスを供給可能な状態となる。
【００８３】
そして、コントロール装置１４９は、記録装置に記録された制御プログラムに従って、縦方向の移動制御情報を駆動制御回路１４７に送り、駆動制御回路１４７により光通信手段１４８の発光素子１４８ｂを発光制御する。この発光素子１４８ｂからの光情報信号は走行体６０の受光素子１４８ａに受光されて、受光素子１４８ａからの信号が演算制御回路１４６に入力される。
【００８４】
この様にして、コントロール装置１４９からの縦方向の移動制御情報を信号が演算制御回路１４６に入力されると、演算制御回路１４６はこの制御情報を基にモータ８３に駆動パルスを供給してモータ８３を駆動制御する。このモータ８３の駆動により、このモータ８３の駆動力がピニオンギヤ８４，減速ギヤ８５を介して連動軸７３，連動ギヤ７４を介して前側走行モジュールＭ１の走行車輪７１，７１と一体のギヤ７２，７２に伝達され、前側走行モジュールＭ１の左右それぞれ一対の走行車輪７１，７１及び７１，７１が駆動させられる。
【００８５】
これにより、前側走行モジュールＭ１の走行車輪７１，７１が走行板５０の縦ラック５３の配列方向（Ｘ方向）に回転駆動させられると、この走行車輪７１，７１の係合歯７５ａが縦ラック５３を構成する横ラック５２のＸ方向側面に順次交互に噛合いながら、この走行体６０を縦ラック５３の配列方向（Ｘ方向）に移動させる。この際、後側走行モジュールＭ２の左右それぞれ一対の走行車輪７１，７１は、係合歯７５ａが縦ラック５３を構成する横ラック５２のＸ方向側面に順次交互に噛合いながら回転駆動させられる。
【００８６】
一方、このとき走行車輪７１，７１の係合歯部７５のうちのいずれかが常に走行板５０の横ラック５２のＸ方向側面に噛み合っているので、スリップすることがない。このため、走行体６０を走行車輪７１の回転数に応じた量だけ確実に移動させることができる。
【００８７】
したがって、モータ８３として、ステッピングモータ等を用いた場合は、予めこのモータ８３に入力されるパルス数によって走行車輪７１の回転数を決定し、走行距離を制御することが出来、前記走行体６０を目標位置まで正確に移動させることが出来る。このため、移動距離を測定する移動距離センサ等を配設して、フィードバック制御を行なう必要が全く無い。
【００８８】
（ニ）走行体６０の走行板５０上でのＹ方向駆動
また、同様にして、コントロール装置１４９は、記録装置に記録された制御プログラムに従って、横方向の移動制御情報を駆動制御回路１４７に送り、駆動制御回路１４７により光通信手段１４８の発光素子１４８ｂを発光制御する。この発光素子１４８ｂからの光情報信号は走行体６０の受光素子１４８ａに受光されて、受光素子１４８ａからの信号が演算制御回路１４６に入力される。
【００８９】
この様にして、コントロール装置１４９からの横方向の移動制御情報を信号が演算制御回路１４６に入力されると、演算制御回路１４６はこの制御情報を基にモータ９３に駆動パルスを供給してモータ９３を駆動制御する。
【００９０】
このモータ９３の駆動回転力は、ピニオンギヤ９４，減速機構１００を介してスプロケット６４に伝達され、スプロケット６４，駆動軸６５，スプロケット６３が一体に回転駆動される。これにより、スプロケット６３，６４が横ラック５２のラック歯５２ａに噛合しながら走行体本体６０を横ラック５２のラック歯５２ａ配列方向（Ｙ方向）に移動される。
【００９１】
この際には、前記走行車輪７１，７１が転動していても、前側走行モジュールＭ１の走行車輪７１，７１少なくとも一の樽状ベアリング７６と後側走行モジュールＭ２の走行車輪７１，７１少なくとも一の樽状ベアリング７６とが走行板５０上に当接し、走行体６０を支えている。
【００９２】
この結果、走行体６０が横ラック５２の延設方向（Ｙ方向）に移動する際、走行車輪７１，７１の一方の係合歯７５ａが横ラック歯５２のＸ方向側面に係合していても、この係合部は線接触となっていて摩擦力は非常に小さく、しかも、横方向（Ｙ方向）へは樽状ベアリング７６が走行板５０の上面５０ａを転動するので、従来の走行体の駆動機構における駆動車輪や支持軸間に発生する摺動抵抗と比較しても、小さな抵抗で走行体６０を斜行又は、横方向（Ｙ方向）に移動させることが出来る。
【００９３】
（ホ）従って、上述したように、コントロール装置１４９が、記録装置に記録された制御プログラムに従って、可動フレーム２０の縦方向の移動制御情報及び可動フレーム３０の横方向の移動制御情報を駆動制御回路１４７に送って、駆動制御回路１４７によりモータ２６，３４を以下のａ〜ｄの様に駆動制御することにより、走行板５０を可動フレーム２０，３０を介してトラックＴに沿う方向に定速度で移動制御する一方、走行板上５０の複数の走行体６０の各々を走行板５０上で前後左右に移動制御することにより、この複数の走行体６０に追従する表面板Ｈ上の複数の競馬人形Ｋは表面板Ｈ上に設けられるトラック上を恰も競争しながら走っているような状態となる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明した様に、この発明は、固定フレームと、複数列の縦ラック及び横ラックが縦横方向に交差配列された案内手段を有し且つ前記固定フレームにＸ方向及びＹ方向に移動可能に支持された走行板と、前記走行板をその板面に沿う方向に且つＸ方向に駆動するＸ方向駆動用のモータと、前記走行板をその板面に沿う方向に且つＹ方向に駆動するＹ方向駆動用のモータと、この走行板上を走行する複数の走行体と、前記縦ラックと噛み合う複数の係合歯部が形成され且つ第１のモータにより回転駆動可能に前記走行体に装着された走行車輪と、前記横ラックと噛み合い且つ第２のモータにより回転駆動可能に前記走行体に装着されたスプロケットと、走行体上に配設され且つ該走行体と一体に移動する模型と、前記走行体に設けられて前記モータを駆動制御する演算制御回路を有する競争ゲーム装置としたので、走行体移動用の走行板は非常に小さな物で済み、走行板を簡易且つ安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明にかかる可動体側電動駆動手段への給電装置を備える遊戯装置の概略断面図、（ｂ）は（ａ）走行板下方の給電装置の平面図である。
【図２】図１に示した給電装置の概略斜視図である。
【図３】（ａ）は図１に示した電力受取手段の制御回路図、（ｂ）は図１に示した一次コイルを有する給電回路の説明図である。
【図４】図１に示した走行板を支持する固定フレームの平面図である。
【図５】図４に示した支持棒と固定フレームの関係を示す要部拡大図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図４を矢印Ｂ方向から見ると共に、その一部を断面して示したＹ方向可動部の説明図である。
【図８】（ａ）は図４の矢印Ｃの要部拡大図、（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図９】図１に示した走行板の斜視図である。
【図１０】図９に示した走行板の要部拡大説明図である。
【図１１】図１に示した走行体と図９に示した走行板との関係を示す説明図である。
【図１２】図１１に示した走行体の平面図である。
【図１３】図１１に示した走行体を矢印Ｄ方向から見た説明図である。
【図１４】図１１に示した走行車輪の拡大説明図である。
【図１５】図２，３に示した二次コイルの配置，寸法と作用説明図である。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a competition game device that competes a plurality of models.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a game center or the like is often provided with a competitive game device. As such a competitive game machine, there is, for example, a car race game machine as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-259404.
[0003]
In this car racing game, a self-propelled vehicle is disposed on a running surface, a car model is disposed on the self-propelled vehicle so as to be movable integrally with the self-propelled vehicle, and the self-propelled vehicle is disposed below the running surface. A position detection plate is provided, and the position of the self-propelled vehicle is constantly detected based on an output signal from the position detection plate, and the traveling of the self-propelled vehicle is feedback-controlled by a control circuit based on the detection signal. Like that.
[0004]
However, when such feedback control is performed, a circuit for this control becomes complicated, which is not preferable.
[0005]
In order to solve this, "a traveling plate having a guide means in which a plurality of rows of vertical racks and horizontal racks are arranged in a crossed manner in the vertical and horizontal directions, a plurality of traveling bodies traveling on the traveling plate, and meshing with the vertical rack A traveling wheel having a plurality of engaging teeth formed thereon and rotatably driven by a first motor and mounted on the traveling body, meshing with the lateral rack and being mounted on the traveling body so as to be rotatable by a second motor; Competitive game device having a sprocket provided, a model disposed on the traveling body and moving integrally with the traveling body, and an arithmetic control circuit provided on the traveling body and drivingly controlling the motor. I have.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the rack formed on the traveling plate requires precision, there is a problem in that a skilled technique and time are required to form a traveling plate having a large area, and the cost is increased.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a competitive game machine that can easily and inexpensively manufacture such a traveling board.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To this end, the present invention providesA fixed frame,A guide means in which a plurality of rows of vertical racks and horizontal racks are arranged crosswise in the vertical and horizontal directions.And is movably supported by the fixed frame in the X and Y directions.Traveling board,An X-direction drive motor that drives the traveling plate in a direction along the plate surface and in the X direction, a Y-direction drive motor that drives the traveling plate in a direction along the plate surface and in the Y direction,A plurality of traveling bodies traveling on the traveling plate, a plurality of engaging teeth meshing with the vertical rack, a traveling wheel mounted on the traveling body rotatably driven by a first motor, and A sprocket meshed with a rack and rotatably mounted on the traveling body by a second motor; a model disposed on the traveling body and moving integrally with the traveling body; and a model provided on the traveling body. A competitive game device having an arithmetic and control circuit for controlling the driving of the motor is provided.
[0009]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Constitution]
<Fixed frame 1>
4 to 7, reference numeral 1 denotes a fixed frame. The fixed frame 1 has an upper rectangular frame 2 formed in a rectangular shape from vertical frame members 2a, 2b and horizontal frame members 2c, 2d facing each other, and a corner of the upper rectangular frame 2 as shown in FIGS. Has a support leg 3 provided at the bottom. In FIG. 4, the longitudinal direction of the fixed frame 1 is defined as a vertical direction (X direction), the horizontal direction is defined as a horizontal direction (Y direction), and the vertical direction is defined as a Z direction.
[0010]
The vertical frame member 2a is provided with flanges 4 extending in the longitudinal direction, first and second guide step surfaces 5, 6 so as to become lower in order toward the inside of the upper rectangular frame 2 in this order, and is provided on the vertical frame member 2b. Also, the flange 7 extending in the longitudinal direction and the first and second guide step surfaces 8 and 9 are provided so as to be gradually lower toward the inside of the upper rectangular frame 2 in this order.
[0011]
<Surface plate movable support structure>
As shown in FIGS. 4 and 5, on the first guide surfaces 5 and 8, the stopper pins 10, 10 and 11, 11 are provided, and small-diameter shaft portions 12a, 12b and 13a, 13b provided at both ends of a pair of support rods 12, 13 are provided, respectively.
[0012]
Bearing rollers 12c and 12d are rotatably held at intermediate portions of the small diameter shaft portions 12a and 12b, and bearing rollers 13c and 13d are rotatably held at intermediate portions of the small diameter shaft portions 13a and 13b. .
[0013]
The small-diameter shaft portions 12a, 13a are disposed outside between the stopper pins 10, 10, and the small-diameter shaft portions 12b, 13b are disposed outside between the stopper pins 11, 11. A rubber band 14 (elastic member) is stretched between the small diameter shaft portions 12a and 13a, and a rubber band 15 (elastic member) is stretched between the small diameter shaft portions 12b and 13b. The rubber band 14 has the small-diameter shaft portions 12a and 13a abut against the stopper pins 10 and 10, and the rubber band 15 has the small-diameter shaft portions 12b and 13b abut on the stopper pins 11 and 11. In addition, a pair of bearing rollers 12e, 12f and 13e, 13f are rotatably held at intermediate portions of the support rods 12, 13, respectively.
[0014]
<X-direction movable structure>
The upper part of the X-direction movable frame 20 is disposed between the support rods 12 and 13 as shown in FIG. The X-direction movable frame 20 has a rectangular frame shape in plan view from the side plates 20a and 20b and the horizontal frame members 20c and 20d. Bearing rollers R1 and R2 are rotatably held by the side plates 20a and 20b. The bearing rollers R1 and R2 are rotatably supported by the second step surfaces 6 and 9 of the fixed frame 1. Thus, the X-direction movable frame 20 is supported by the fixed frame 1 so as to be able to move forward and backward in the vertical direction (X direction).
[0015]
Also, a guide step surface 21 extending left and right is formed on the horizontal frame member 20c as shown in FIGS. 4 and 7, and between the side plates 20a and 20b is provided below the horizontal frame member 20d as shown in FIG. A positioned guide member 22 is provided. The guide member 22 extends in parallel with the horizontal frame member 20d, and has both ends fixed to the side plates 20a and 20b.
[0016]
Further, recesses 23, 23 and 24, 24 are formed on the upper surfaces of the horizontal frame members 20c, 20d as shown in FIG. 8, and bearing rollers 23a and 24a are formed in the recesses 23, 24 via shafts 23b, 24b. It is held rotatably. The bearing rollers 23a and 24a are located between the bearing rollers 12e and 12f and between the bearing rollers 13e and 13f. This makes it possible to improve the support state of the surface plate H described later by shifting the support position.
[0017]
A drive shaft 25 is rotatably held between one side of the vertical frame members 2a and 2b, and a motor 26 whose output shaft is interlocked with the drive shaft 25 is fixed to an outer surface of one side of the vertical frame member 2a. The timing gears 27 are fixed to both ends of the drive shaft 25. Further, timing gears 28, 28 are rotatably held on the inner surfaces of both sides of the horizontal frame member 2c as shown in FIGS. 4 and 7, and both ends of the timing gears 27, 28 are fixed to the upper rectangular frame 2. The set timing belt 29 is stretched.
[0018]
<Y-direction movable structure>
Between the lower parts of the side plates 20a and 20b of the X-direction movable frame 20, there is provided a rectangular frame-shaped Y-direction movable frame 30 movable in the horizontal direction (Y direction). A support plate 31 extending upward is fixed to the middle of the front side portion 30a of the Y-direction movable frame 30 in the left-right direction, and a roller 32 is rotatably held at the upper end of the support plate 31. Rollers 33, 33 are rotatably held on the side portion 30b. The roller 32 is supported on the guide step surface 21 so as to be rollable in the left-right direction, and the rollers 33, 33 are supported on the guide member 22 so as to be rotatable left and right.
[0019]
A bent piece 31a projecting below the Y-direction movable frame 30 is provided at a lower end of the support plate 31, and a motor 34 is fixed to an inner surface of a lower portion of the side plate 20a corresponding to the bent piece 31a. A timing gear 35 is fixed to the output shaft 34a, a timing gear 36 is rotatably held on the lower inner surface of the side plate 20b, and the timing gears 35 and 36 have both ends fixed to the bent piece 31a. 37 are passed over.
[0020]
As shown in FIG. 1, a power transmission device 40 of a power supply device is mounted in such a Y-direction movable frame 30, and a traveling plate 50 (plate) is fixed to an upper end of the Y-direction movable frame 30. . The traveling plate 50 can be made of non-magnetic synthetic resin, aluminum, non-magnetic stainless steel, or the like. However, any material other than those described above may be used as long as the material is non-magnetic. The power supply device includes the above-described power transmission device 40 (described later) and a power receiving device (described later).
[0021]
<Running plate 50>
As shown in FIG. 9, a traveling body guide means 51 is provided on the traveling plate 50. The traveling body guide means 51 includes a plurality of horizontal racks 52 extending in the horizontal direction (Y direction), and a vertical rack 53 having the plurality of horizontal racks 52 as rack teeth.
[0022]
The horizontal rack 52 has rack teeth 52a having a plurality of involute teeth at equal pitches in the longitudinal direction (Y direction). Reference numeral 54 denotes an engagement groove (tooth groove) formed between the rack teeth 52a. The height of the bottom surface of the engagement groove 54 is formed to be slightly higher than the height of the upper surface 50 a of the traveling plate 50.
[0023]
The vertical rack 53 is configured by arranging a plurality of horizontal racks 52 at a constant pitch in the vertical direction (X direction). The side surfaces 52b, 52b in the Y direction of the horizontal rack 52 are formed on involute tooth surfaces. Further, on the traveling plate 50, lateral tooth grooves 55, 55 (engaging grooves) are formed adjacent to the side portions of the horizontal rack 52. By providing the lateral tooth groove 55 and extending the Y-direction side surface 52b of the lateral rack 52 below the upper surface 50a of the traveling plate 50, when another gear meshes with the lateral rack 52, the traveling plate 50 The upper surface 50a is set so as to be a circumscribed surface of the pitch circle of the gear.
[0024]
<Support of surface plate H>
On the horizontal frame members 2c and 2d and the flanges 4 and 7 of the fixed frame 1 described above, a peripheral portion of a surface plate (panel) H is supported. The intermediate portion of the surface plate H is supported on bearing rollers 12e, 12f, 13e, 13f of the support rods 12, 13 and bearing rollers 23a, 24a of the X-direction movable frame 20. Since the bearing rollers 12e, 12f, 13e, 13f and the bearing rollers 23a, 24a are offset from each other in the X and Y directions, even if the surface plate H is formed from a relatively thin synthetic resin plate, It is possible to reliably prevent the H from significantly deforming downward. The surface plate H can be made of non-magnetic synthetic resin, aluminum, non-magnetic stainless steel, or the like. Is also good.
[0025]
A traveling body 60 (electrically actuated body) mounted on the traveling plate 50 is disposed below the surface plate H, and a horse racing doll K is disposed on the surface plate H.
[0026]
<Traveling body>
The running body 60 has a leg driving device 61 on the upper part, and the magnets MG1 and MG2 of the leg driving device 61 represent magnets (not shown) provided at the lower ends of the front leg L1 and the rear leg L2 of the horse racing doll K. Magnetically attached via the face plate H. Thus, the horse racing doll K can be slid and moved on the surface plate H as the traveling body 60 moves. The magnets MG1 and MG2 of the leg driving device 61 are relatively driven forward and backward by a drive motor (not shown).
[0027]
The traveling body 60 mainly includes a traveling body 62, vertical moving means for moving and driving the traveling body 62 in the vertical direction (X direction), and driving and moving the traveling body 62 in the horizontal direction (Y direction). It has lateral moving means.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 2, the traveling body main body 62 has an approximately planar shape by bridging the front wall 62a and the rear wall 62b between the lower portions of the front and rear ends of the left and right side walls 62d and 62e. It is formed on the outer frame of the shape.
[0029]
The vertical moving means includes a front traveling module M1 disposed in front of the traveling body main body 62 as shown in FIGS. 11 to 14, and drives the traveling module M1 to move the traveling body main body 62 in the vertical direction (X direction). ), And a rear traveling module M2 disposed on the rear side of the traveling body 62.
[0030]
The lateral moving means includes sprockets 63 and 64 arranged in the traveling body 62 and engaged with the lateral rack 52, and lateral driving means Dy for driving the sprockets 63 and 64. The sprockets 63 and 64 are fixed to the front and rear portions of a rotating shaft 65 extending forward and backward, respectively. The rotating shaft 65 is rotatably held at both ends by a front wall 62a and a rear wall 62b of the traveling body 62.
[0031]
(Traveling module M1, M2)
A front traveling module M1 is provided in substantially the front half of the traveling body 62, and a rear traveling module M2 having substantially the same structure as the front traveling module M1 is provided in substantially the rear half.
[0032]
Since the traveling modules M1 and M2 have the same structure, only the front module M1 will be described, and the other will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0033]
The front traveling module M1 has a left wheel unit Lw, a right wheel unit Rw, and wheel interlocking means W for interlocking the wheel units Lw and Rw. The left wheel portion Lw and the right wheel portion Rw have the same structure.
[0034]
The left wheel portion Lw and the right wheel portion Rw are respectively mounted on two rotating shafts 70, 70 mounted at a slight interval in front and rear so as to protrude laterally at a front portion of the side wall 62d. The vehicle has traveling wheels 71, 71 (drive wheels) rotatably mounted on the rotating shafts 70, 70 and engaged with the vertical rack 53, and gears 72, 72 fixed to the traveling wheels 71, 71.
[0035]
The wheel interlocking means Rw is rotatably held by the side walls 62d and 62e and has an end protruding between the gears 72 and 72 of the running wheels 71 and 71 adjacent thereto, and is fixed to an end of the interlocking shaft 73. And an interlocking gear 74 meshed with the gears 72, 72. The positions of meshing with the interlocking gear 74 and the gears 72 are set so that the phases of the traveling wheels 71 are shifted by 45 °.
[0036]
For this reason, a pair of front and rear traveling wheels 71 of the front traveling module M1 are rotated by the rotation of the gear 72 so that when one of the engaging teeth 13b of the traveling wheels 71, 71 meshes with the vertical rack 53, the other pair of traveling wheels 71, 71. One barrel-shaped bearing 76 of the traveling wheel 71 is synchronously rotated so as to abut on the traveling plate 50.
[0037]
The periphery of each of the left and right traveling wheels 71, 71 of the front traveling module M1 is engaged with the Y-direction side surface 52b (tooth surface) of the horizontal rack 52 (rack teeth) on the traveling plate 50 at every 90 °. An interlocking portion 75 is provided. The engagement tooth portion 75 includes a pair of engagement teeth 75a, 75a having an involute tooth surface.
[0038]
A barrel-shaped bearing 76 is provided on the periphery of the traveling wheel 71 between the engaging teeth 75, 75. The barrel-shaped bearing 76 is rotatably attached to the engaging teeth 75a via a pin 77 whose axis extends in the direction of the chord of the circular arc around the running wheel 71. The outer periphery of the barrel-shaped bearing 76 is formed to have the same or substantially the same curvature as the pitch circle of the engaging teeth 75 of the traveling wheel 71. The direction of rotation of the barrel-shaped bearing 76 is perpendicular to the direction of rolling of the traveling wheels 71.
[0039]
(Vertical drive means Dx)
The vertical drive unit Dx holds the plate 80 fixed to the upper part of the front inner side surface of the side wall 62e, the plate 81 disposed at a distance from the plate 80, and the plates 80, 81 at a predetermined distance. And a bolt (not shown) penetrating the spacer 82, and a motor 83 (electrically operated portion) fixed to the plate 81.
[0040]
Further, the vertical drive means Dx has a pinion gear 84 fixed to the motor shaft 83a of the motor 83, and a reduction gear 85 meshed with the pinion gear 84 and fixed to the interlocking shaft 73 of the front traveling module M1. Thus, the rotation of the motor 83 is transmitted to the traveling wheels 71 via the pinion gear 84, the reduction gear 85, the interlocking shaft 73, and the interlocking gear 74.
[0041]
(Lateral driving means Dy)
The lateral driving means Dy includes a plate 90 having both ends fixed to the side walls 62d and 62e, a plate 91 disposed at an interval from the plate 90, and a spacer holding the plates 90 and 91 at a predetermined interval. It has a bolt (not shown) penetrating through the spacer 92 and the spacer 92, and a motor 93 (electrically operated part) fixed to the plate 91.
[0042]
The lateral drive means Dy includes a pinion gear 94 fixed to an output shaft 93a penetrating the plate 91 of the motor 93, and a reduction gear held by the plates 91 and 92 and transmitting the rotation of the pinion gear 94 to the sprocket 64 by reducing the rotation. It has a mechanism 100.
[0043]
The reduction gear mechanism 100 has a first gear member 101 and a second gear member 102 rotatably held by plates 90 and 91. The first gear member 101 has a large gear 101a meshed with the pinion gear 94, and a small gear 101b provided integrally with the large gear 101a. The second gear member 102 has a large gear 102a that meshes with the small gear 101b, and a gear 102b that is provided integrally with the large gear 102a and meshes with the sprocket 64.
[0044]
The length of the sprockets 63, 64 is set slightly longer than the gap between the plurality of horizontal racks 52, 52 constituting the vertical rack 53 on the traveling plate 8.
[0045]
<Power transmission device 40>
As described above, the power supply device includes the power transmission device 40 (primary coil device) and the power reception device. As shown in FIGS. 1 and 2, the power transmission device 40 is provided in parallel with a base plate 41 made of an insulating member fixed in the lower end portion of the Y-direction movable frame 30 at an interval on the base plate 41. And a plurality of narrow and flat ferrite plates 42 (magnetic conductive plates), and a primary coil assembly 43ai (i = 0) serving as a power supply for a transforming dielectric disposed over the plurality of ferrite plates 42. , 1, 2,... N). The ferrite plate 42 is formed flat and the plate surface is provided in parallel with the base plate 41.
[0046]
The primary-side coil assembly 43ai is disposed over the plurality of ferrite plates 42 and has a plate surface perpendicular to the ferrite plate 41 (primary core). It is composed of a coil 45. In the primary coil assembly 43ai, the winding directions of the adjacent primary coils 45 are opposite to each other.
[0047]
<Power receiving device>
As shown in FIG. 1, the traveling body 60 is provided with a storage battery 110 as an auxiliary power supply and a secondary coil set for receiving and transmitting power from the primary coil assembly 43ai (supply power supply). It has a three-dimensional body 120 (power receiving device).
[0048]
The secondary-side coil assembly 120 is mounted in the center of the traveling body 60, and is a pair of narrow and flat secondary cores which are disposed in parallel with each other and whose plate surfaces face up and down. Plates 121 and 122 (magnetically conductive cores), a pair of first and second secondary coils S1 and S2 wound on both ends of the ferrite plate 121, and a pair of first and second secondary coils S1 and S2 wound on both ends of the ferrite plate 122. It has third and fourth secondary coils S3 and S4. The longitudinal direction of the ferrites 121 and 122 extends in the forward and backward directions (X direction) of the traveling body 60, that is, in the direction orthogonal to the ferrite plate 42 of the power transmission device 40 described above.
[0049]
The secondary coil assembly 120 has a fifth secondary coil S5 that is wound in the horizontal direction and simultaneously winds the side surfaces of the ferrites 121 and 122.
[0050]
Here, as shown in FIG. 15, the arrangement pitch of the plurality of ferrite plates 44 of the power transmission device 40 is P, the length in the longitudinal direction of the ferrite plates 121 and 122 of the secondary coil assembly 120 is a, Assuming that the winding width of S1, S2, S3, and S4 is B and the thickness of the ferrite plate 44 is t, the length a of the ferrite plates 121 and 122 is
P <a <2P (a = 1.5P in this embodiment)
Is set to The winding width B of the secondary coils S1, S2, S3, S4 is
t <B <1P
Is set to Further, the thickness t of the ferrite plate 44 is
t << a
Is set to
[0051]
[Power supply circuit]
The power supply circuit includes a fixed circuit 130 provided on the fixed frame 1 side and a movable circuit 140 provided on the traveling body 60.
[0052]
The fixed-side circuit 130 includes a power supply circuit 132 connected to a commercial power supply 131 (AC source), and a frequency modulation circuit 133 (high-frequency modulation circuit 133) that modulates the AC frequency from the power supply circuit 132 to a high frequency and supplies power to the primary coil 45. Circuit).
[0053]
The frequency modulation circuit 133 is set so as to output an alternating current having a frequency in the range of 10 KHz to 30 KHz, and the power supply circuit 132 and the modulation circuit 133 are set so that power of about 30 W can be supplied from each primary coil 45.
[0054]
The movable-side circuit 140 includes rectifier circuits (rectifiers) 141, 142, 143, 144, and 145 connected to the secondary coils S1 to S45, respectively, as shown in FIG. It has an arithmetic and control circuit 146 which operates with direct current supplied from the rectifier circuits 141, 142, 143, 144 and 145 and controls the number of pulses to be supplied and controlled to the motors 83 and 93. The arithmetic and control circuit 146 is provided with a constant voltage power supply circuit (not shown) and is connected to the battery 110. The DC supplied from the rectifier circuits 141, 142, 143, 144, and 145 is input to a constant voltage power supply circuit (not shown) of the arithmetic and control circuit 146 (electrically operated unit).
[0055]
<Control circuit>
The control information from the control device 149 is always supplied to the arithmetic control circuit 146 via the drive control circuit 147 and the optical communication means 148. In the drive control circuit 147, control information is constructed based on data input from the control device 149. The control device 149 includes a recording device such as a main computer and a hard disk, and control information (control program) is stored in the recording device.
[0056]
The optical communication means 148 is connected to the input side of the arithmetic and control circuit 146 and is connected to the light receiving element 148a (not shown) attached to the traveling body 60 and to the output side of the drive control circuit 147. It has a light emitting element 148b (attachment position not shown) attached to the corner of the square frame 2.
[0057]
Note that when the traveling body 60 is located at a position where the voltage supplied from the rectifier circuits 141 to 145 is high, the arithmetic control circuit 146 charges a part of the power supplied from the rectifier circuits 141 to 145 to the battery 110 and performs rectification. When the traveling body 60 is located at a position where the voltage supplied from the circuits 141 to 145 is low, the driving control of the motors 83 and 93 is performed using the electric power from the electric storage device 110.
[0058]
The motors 26 and 34 are connected to the drive control circuit 147, and the motors 26 and 34 are driven and controlled by the drive control circuit 147 based on control data from a control device 149 (arithmetic control circuit). Note that pulse motors are used for the motors 26, 34, 83, 93 and the like.
[0059]
[Operation of Embodiment]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0060]
(I). Movement of the traveling plate 50 in the track direction by the movable frames 20 and 30
The traveling plate 50 is provided with an oval track T surrounded by an inner periphery T1 and an outer periphery T2 as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, and the width 50B of the traveling plate 50 is slightly larger than the width of the track T. Is provided. In addition, the length of the traveling plate 50 in the moving direction (X direction) is set to about １／ of the moving amount in the X direction in the figure.
[0061]
Now, the control device 149 sends the movement control information to the drive control circuit 147 according to the control program recorded in the recording device, and the drive control circuit 147 controls the motors 26 and 34 as shown in the following (i) to (iv). Drive control.
[0062]
At this time, the control device 149 controls the driving of the motors 26 and 34 via the drive control circuit 147 so that the approximate center of the traveling plate 50 moves upward on the approximate center line Tc between T1 and T2 of the track T. It is set as follows. When the plurality of traveling bodies 60 are driven and controlled on the traveling plate 50 back and forth and left and right, the center between the plurality of traveling bodies 60 is always calculated by the control device 149, and the center obtained by this calculation is calculated. Can be set to move on the center line Tc.
[0063]
In the linear portion between (i) to (iv), the traveling plate 50 is normally controlled to move at a constant speed in the direction along the track, and gradually approaches the corner curves of (i) to (iv). Then, the vehicle stops at the corners of (i) to (iv), then changes the moving direction by 90 ° toward the next corner and gradually accelerates to the steady running speed. Such an operation is performed between (i) to (iv) and at each corner.
[0064]
In addition to the drive control of the traveling board 50, by controlling the plurality of traveling bodies 60 to move back and forth and right and left on the traveling board 50, the horse racing doll k that can follow the plurality of traveling bodies 60 is placed on the surface board H. It looks as if they are moving along the track T while competing with each other. At this time, the moving amount of the horse racing doll k per unit time in the direction along the track T is the moving amount per unit time in the direction along the track of the traveling body 60 and the unit of the moving plate 50 in the direction along the track T. It is the sum of the amount of movement per hour. As a result, the maximum speed required to move the traveling body 60 in the direction along the track T is the maximum speed required to move only the traveling body 50 in the direction along the track T without using the traveling plate 50. In comparison, it can be reduced sufficiently. That is, the power required to move the traveling body 60 in the direction along the track T is smaller than the power required to move only the traveling body 50 in the direction along the track T without using the traveling plate 50. It can be reduced sufficiently.
[0065]
Hereinafter, the drive control of the traveling body 50 during (i) to (iv) other than the above will be described in detail.
[0066]
a. Between (i) and (ii)
Therefore, during the period from (i) to (ii) in FIG. 4, the rotation of the motor 26 is controlled by the forward rotation of the motor 26 while the motor 34 is stopped, so that the drive shaft 25 and the timing gears 27 and 28 are rotated. When the timing belt 29 is operated by being driven to rotate, the X-direction movable frame 20 is moved from the (i) side to the (ii) side.
[0067]
At this time, the X-direction movable frame 20 rolls on the second guide step surfaces 6 and 8 via the bearing rollers 23a and 24a, while the X-direction movable frame 20 comes into contact with the support rod 12 to support this. The rod 12 is moved to the side of the horizontal frame member 2c. At this time, since the support rods 12 and 13 are pulled toward each other by rubber bands 14 and 15 which are elastic means, the support rods 13 try to move toward the support rods 12. The upper surface of the upper frame member 2 is supported by the stopper pins 11 and 11 at a position approximately one third of the length of the upper frame member 2 from the side of the horizontal frame member 2d.
[0068]
b. Between (ii) and (iii)
When the X-direction movable frame 20 is moved to the position (ii), the operation of the motor 26 is stopped. On the other hand, between the position (ii) and the position (iii), the motor 34 is controlled to rotate forward. Accordingly, the rotation of the motor 34 is transmitted to the Y-direction movable frame 30 via the timing gears 35 and 36 and the timing belt 37, and the Y-direction movable frame 30 is moved from the (ii) side to the (iii) side. At this time, the roller 32 of the support plate 31 supporting the Y-direction movable frame 30 is moved on the guide step surface 21 toward the vertical frame member 2a, and the rollers 33, 33 mounted on the Y-direction movable frame 30 are guided by the guide member. 22 is moved toward the vertical frame member 2a.
[0069]
c. Between (iii) and (iv)
Then, when the X-direction movable frame 20 is moved to the position (iii), the operation of the motor 34 is stopped. On the other hand, between the position (iii) and the position (iv), the motor 26 is controlled to rotate in the reverse direction. As a result, the reverse rotation of the motor 26 is transmitted to the drive shaft 25 and the timing gears 27 and 28, the timing belt 29 is operated in the opposite direction to that described above, and the X-direction movable frame 20 is moved from (iii) side to (iv). ) Side.
[0070]
At this time, the X-direction movable frame 20 rolls on the second guide step surfaces 6, 8 via the bearing rollers 23a, 24a. At the same time, the support rod 12 follows the X-direction movable frame 20 under the action of the rubber bands 14 and 15 and moves until the X-direction movable frame 20 is moved to the approximate center of the upper rectangular frame 2 in the longitudinal direction. Then, the stopper pins 10 are brought into contact with each other to stop the movement.
[0071]
Further, when the X-direction movable frame 20 is moved from the substantially central position in the longitudinal direction of the upper rectangular frame 2 to the side of the horizontal frame member 2d, the X-direction movable frame 20 moves the support rod 13 to the side of the horizontal frame member 2d. At this time, since the support rods 12 and 13 are pulled toward each other by rubber bands 14 and 15 as elastic means, the support rods 12 try to move toward the support rods 13. As described above, the front plate H is locked by the stopper pins 10 and 10 and is positioned at about 1/3 of the length of the upper frame member 2 from the side of the horizontal frame member 2c to support the surface plate H.
[0072]
d. Between (iv) and (i)
Then, when the X-direction movable frame 20 is moved to the position (iv), the operation of the motor 26 is stopped. On the other hand, the motor 34 is controlled to rotate in the reverse direction between the position (iv) and the position (i). Thereby, the rotation of the motor 34 is transmitted to the Y-direction movable frame 30 via the timing gears 35 and 36 and the timing belt 37, and the Y-direction movable frame 30 is moved from the (iv) side to the (i) side. At this time, the roller 32 of the support plate 31 supporting the Y-direction movable frame 30 is moved on the guide step surface 21 toward the vertical frame member 2a, and the rollers 33, 33 mounted on the Y-direction movable frame 30 are guided by the guide member. 22 is moved toward the vertical frame member 2a.
[0073]
(B) Power supply to the traveling body 60
When the movable frames 20 and 30 move in the direction along the track T, electric power from the commercial power supply 131 is supplied to the plurality of primary coils 45 via the fixed circuit 130. At this time, current flows in the adjacent primary coils 45, 45 in the counterclockwise direction (reverse winding direction). Therefore, the directions of the magnetic fluxes generated in the cores, that is, the ferrite plates 44, 44 by the adjacent primary coils 45, 45 are mutually different. In the opposite direction. That is, in the primary coil assembly 43ai, the direction of the magnetic flux is reversed in the case where i is an even number and in the case of an odd number (when one is upward, the other is downward).
[0074]
The secondary coils S1 to S5 receive a change in the magnetic flux vector of the primary coil 45 to generate an AC electromotive force. The AC generated in each of the secondary coils S1 to S5 is converted to DC through rectifiers 141 to 145, and the DC from the rectifiers 141 to 145 is combined and supplied to the arithmetic and control circuit 146.
[0075]
At this time, even if one of the secondary coils S1, S3 or S2, S4 of the coil assembly, that is, the movable-side power supply device 120, is located directly above any core of the primary coil assembly 43ai, that is, the ferrite plate 44, <2P (a = 1.5P in this embodiment) (a is the length of the ferrite plates 121 and 122, P is the arrangement pitch of the plurality of ferrite plates 45) and each of the secondary coils S1 to S5 Is rectified and converted into direct current through the rectifiers 141 to 145 and combined, so that the output from the secondary coil assembly, that is, the movable power supply device 120 is always obtained.
[0076]
As a result, a combined current that is output from the rectifiers 141 to 145 and that is combined is always constant or higher regardless of the moving position of the movable power supply device 120. Therefore, power can be supplied to the arithmetic and control circuit 146 in a non-contact manner even when the traveling body 60 moves.
[0077]
A more specific example for power supply will be described. Here, in FIG. 15A, the arrangement pitch P of the plurality of ferrite plates 44 of the power transmission device 40, the longitudinal length a of the ferrite plates 121 and 122 of the secondary coil assembly 120, the secondary coil S1, The values of the winding width B and the like of S2, S3, and S4 are set to P = 72 mm, a = 96 mm (the ferrite plates 121 and 122 are set to be approximately the same as the length of the traveling body and the doll model), Are set to C = a / 2 = 48 mm and B = 32 mm, and the secondary coils S 1, S 2, S 3, and S 4 are arranged substantially at the center of the left and right halves of the ferrite plates 121 and 122.
[0078]
The current obtained from the coil assembly 120 in such a dimensional relationship is as shown in FIG. That is, a rectifier current IL is obtained from the rectifier 141 (143) of the left secondary coil S1 (S3), and a rectifier current IR is obtained from the rectifier 142 (144) of the right secondary coil S1 (S3). IR is obtained as a combined rectified current I (I = IL + IR). Here, FIG. 15B shows a rectification obtained when the ferrite is moved rightward with respect to the center E of the ferrite 44 at the center position D (C / 2) of the right secondary coil S2 (S4). This shows changes in the currents IR, IL, and I.
[0079]
In FIG. 15B, when the center position D (C / 2) of the secondary coil S2 (S4) matches the center E of the ferrite 44, the rectification from the secondary coil S2 (S4). The value of the current IR becomes “0”. In this position, since the secondary coil S1 (S3) is located near one of the ferrites 44, 44, the maximum rectified current IL is obtained from the rectifier 141 (143) of the secondary coil S1 (S3). Can be
[0080]
When the center position D (C / 2) of the secondary coil S2 (S4) moves to the right little by little from the center E of the ferrite 44, the rectified current IR from the secondary coil S2 (S4) gradually increases. To increase. In this state, since the secondary coil S1 (S3) moves in the direction approaching the other between the ferrites 44, 44, the rectified current IL from the rectifier 141 (143) of the secondary coil S1 (S3) gradually increases. To decrease.
[0081]
Therefore, full-wave rectified currents are obtained from the rectifiers 141 to 144, and the phase of the current IR obtained from the rectifier 141 (143) and the phase of the current IL obtained from the rectifier 142 (144) are 90 degrees (π / 2). Therefore, the combined rectified current I (I = IL + IR) is always obtained as a value equal to or greater than the maximum value of IL and IR, and power can be stably received.
[0082]
(C) X-direction driving of the traveling body 60 on the traveling plate 50
Now, when the power is supplied from the rectifiers 141 to 145, the arithmetic control circuit 146 is in a state in which a drive pulse can be supplied to the motors 83 and 93.
[0083]
Then, the control device 149 sends vertical movement control information to the drive control circuit 147 according to the control program recorded in the recording device, and the drive control circuit 147 controls light emission of the light emitting element 148 b of the optical communication unit 148. The optical information signal from the light emitting element 148b is received by the light receiving element 148a of the traveling body 60, and the signal from the light receiving element 148a is input to the arithmetic and control circuit 146.
[0084]
In this way, when a signal of the vertical movement control information from the control device 149 is input to the arithmetic control circuit 146, the arithmetic control circuit 146 supplies a drive pulse to the motor 83 based on the control information, and 83 is driven and controlled. When the motor 83 is driven, the driving force of the motor 83 is transmitted through the pinion gear 84, the reduction gear 85, the interlocking shaft 73, and the interlocking gear 74. And a pair of right and left traveling wheels 71, 71 and 71, 71 of the front traveling module M1 are driven.
[0085]
Thus, when the traveling wheels 71 of the front traveling module M1 are rotationally driven in the arrangement direction (X direction) of the vertical racks 53 of the traveling plate 50, the engaging teeth 75a of the traveling wheels 71, 71 The traveling body 60 is moved in the direction in which the vertical racks 53 are arranged (the X direction) while sequentially and alternately meshing with the side surfaces in the X direction of the horizontal racks 52 that constitute the above. At this time, the pair of left and right traveling wheels 71, 71 of the rear traveling module M2 is driven to rotate while the engagement teeth 75a are sequentially and alternately meshed with the X-direction side surfaces of the horizontal rack 52 constituting the vertical rack 53.
[0086]
On the other hand, at this time, any one of the engagement teeth portions 75 of the traveling wheels 71, 71 always meshes with the side surface in the X direction of the horizontal rack 52 of the traveling plate 50, so that there is no slip. Therefore, the traveling body 60 can be surely moved by an amount corresponding to the number of rotations of the traveling wheel 71.
[0087]
Therefore, when a stepping motor or the like is used as the motor 83, the number of pulses of the traveling wheel 71 is determined in advance by the number of pulses input to the motor 83, and the traveling distance can be controlled. It can be accurately moved to the target position. For this reason, there is no need to arrange a moving distance sensor or the like for measuring the moving distance and perform feedback control.
[0088]
(D) Driving of the traveling body 60 in the Y direction on the traveling plate 50
Similarly, the control device 149 sends lateral movement control information to the drive control circuit 147 according to the control program recorded in the recording device, and the drive control circuit 147 causes the light emitting element 148 b of the optical communication unit 148 to emit light. Control. The optical information signal from the light emitting element 148b is received by the light receiving element 148a of the traveling body 60, and the signal from the light receiving element 148a is input to the arithmetic and control circuit 146.
[0089]
In this manner, when a signal of the lateral movement control information from the control device 149 is input to the arithmetic control circuit 146, the arithmetic control circuit 146 supplies a drive pulse to the motor 93 based on the control information, and 93 is driven and controlled.
[0090]
The driving torque of the motor 93 is transmitted to the sprocket 64 via the pinion gear 94 and the speed reduction mechanism 100, and the sprocket 64, the driving shaft 65, and the sprocket 63 are driven to rotate integrally. As a result, the running body 60 is moved in the direction in which the rack teeth 52a of the horizontal rack 52 are arranged (Y direction) while the sprockets 63 and 64 mesh with the rack teeth 52a of the horizontal rack 52.
[0091]
In this case, even if the traveling wheels 71, 71 are rolling, at least one barrel-shaped bearing 76 of the traveling wheels 71, 71 of the front traveling module M1 and at least one of the traveling wheels 71, 71 of the rear traveling module M2. And the barrel-shaped bearing 76 abuts on the traveling plate 50 to support the traveling body 60.
[0092]
As a result, when the traveling body 60 moves in the extending direction (Y direction) of the lateral rack 52, one of the engaging teeth 75a of the traveling wheels 71, 71 is engaged with the X-direction side surface of the lateral rack tooth 52. However, since the engaging portions are in line contact with each other and the frictional force is extremely small, and the barrel-shaped bearing 76 rolls on the upper surface 50a of the traveling plate 50 in the lateral direction (Y direction). The traveling body 60 can be moved obliquely or in the lateral direction (Y direction) with a small resistance, as compared with the sliding resistance generated between the driving wheels and the support shaft in the body driving mechanism.
[0093]
(E) Accordingly, as described above, the control device 149 transmits the vertical movement control information of the movable frame 20 and the horizontal movement control information of the movable frame 30 in accordance with the control program recorded in the recording device. 147, and the driving control circuit 147 controls the driving of the motors 26 and 34 as shown in the following a to d so that the traveling plate 50 is moved at a constant speed in the direction along the track T via the movable frames 20 and 30. While controlling the movement, each of the plurality of running bodies 60 on the running board 50 is controlled to move back and forth and right and left on the running board 50, so that a plurality of horse racing dolls on the surface board H following the plurality of running bodies 60 are controlled. K is in a state of running on a track provided on the surface plate H while competing on the track.
[0094]
【The invention's effect】
As explained above, the present inventionA fixed frame,A guide means in which a plurality of rows of vertical racks and horizontal racks are arranged crosswise in the vertical and horizontal directions.And is movably supported by the fixed frame in the X and Y directions.Traveling board,An X-direction drive motor that drives the traveling plate in a direction along the plate surface and in the X direction, a Y-direction drive motor that drives the traveling plate in a direction along the plate surface and in the Y direction,A plurality of traveling bodies traveling on the traveling plate, a plurality of engaging teeth meshing with the vertical rack, a traveling wheel mounted on the traveling body rotatably driven by a first motor, and A sprocket meshed with a rack and rotatably mounted on the traveling body by a second motor; a model disposed on the traveling body and moving integrally with the traveling body; and a model provided on the traveling body. Since the competition game device has an arithmetic and control circuit for controlling the driving of the motor, the traveling board for moving the traveling body can be very small, and the traveling board can be manufactured easily and at low cost.

[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of an amusement apparatus including a power supply device for a movable-body-side electric drive unit according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view of the power supply device below a traveling plate.
FIG. 2 is a schematic perspective view of the power supply device shown in FIG.
3A is a control circuit diagram of the power receiving unit shown in FIG. 1, and FIG. 3B is an explanatory diagram of a power supply circuit having a primary coil shown in FIG.
FIG. 4 is a plan view of a fixed frame that supports the traveling board shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing a relationship between a support bar and a fixed frame shown in FIG. 4;
FIG. 6FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 4..
FIG. 7FIG. 4 is an explanatory diagram of a Y-direction movable portion, which is viewed in the direction of arrow B and partially shows a cross section thereof..
FIG. 8(A) Is an enlarged view of a main part of arrow C in FIG. 4, (B) Figure 8 (A) FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG..
FIG. 9 is a perspective view of the traveling plate shown in FIG.
FIG. 10 is an enlarged explanatory view of a main part of the traveling plate shown in FIG. 9;
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between the traveling body shown in FIG. 1 and the traveling plate shown in FIG. 9;
FIG. 12 is a plan view of the traveling body shown in FIG.
FIG. 13 is an explanatory diagram of the traveling body shown in FIG. 11 as viewed from the direction of arrow D.
FIG. 14 is an enlarged explanatory view of a traveling wheel shown in FIG. 11;
FIG. 15 is an explanatory view of the arrangement, dimensions and operation of the secondary coil shown in FIGS.

Claims

A fixed frame,
A traveling plate vertical racks and horizontal rack supported movably in X and Y directions and the fixed frame has a guide means which is crossed arranged in the horizontal and vertical directions of the plurality of rows, the running plate on the plate surface A motor for driving in the X direction that drives in the direction along the X direction, a motor for driving in the Y direction that drives the traveling plate in the direction along the plate surface and in the Y direction, and a plurality of motors that travel on the traveling plate A traveling wheel formed with a plurality of engaging teeth that mesh with the vertical rack, and mounted on the traveling body so as to be rotatable by a first motor; and a second motor that meshes with the horizontal rack. A sprocket rotatably mounted on the traveling body, a model disposed on the traveling body and moving integrally with the traveling body, and an arithmetic control circuit provided on the traveling body to drive and control the motor Competitive game with Beam apparatus.