JP3843353B2 - 磁石製車輪走行用玩具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪に磁石を用いた走行用玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁石製車輪を用いた走行用玩具は、車輪を永久磁石で作製し、非磁性体からなる盤面の各車輪に対応する位置に磁性体からなる軌道を設け、車輪を軌道に引きつけながら玩具に内蔵する駆動機構の回転力で車輪を回転し、設定された軌道を逸脱することなく走行するものであった。又、車輪の磁力を強力にすることで鉄製の壁体に沿って移動可能な台車等も提案されていたが、このような台車にあっても車輪は別に設けるモータで回転するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って従来の磁石製車輪を用いた走行用玩具は駆動機構を別に設けなければ走行できない構造であった。この発明は駆動機構を特別に設けなくとも、走行可能な磁石製車輪走行用玩具を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明の磁石製車輪走行用玩具は、永久磁石で作製する車輪を非磁性材製の車軸で連結し、この車輪を走路盤上で走行する磁石製車輪走行用玩具において、前記車輪は、対向する磁極が同じ極性を有するものであって、前記走路盤は、非磁性材製の板材中央に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石とその両側に密着させたガードを車輪及び車軸に接触しないよう長手方向に連続して設置する斜路と、この斜路の下端に上部方向回動可能に枢着する水平板と、斜路及び水平板の下面にあって中央部を支点で揺動可能に支持され前記車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石を前記斜路の永久磁石と対応する位置に長手方向に端から端まで連続して設置する揺動板と、揺動板先端部が斜路先端部に近接し揺動板後端部が水平板から離隔している時に揺動板後端部を上昇させる把持部と、揺動板後端部に突設して当接する水平板を押し上げる突起を有することを特徴とするものである。
【０００５】
車輪内側空間の極性と斜路の永久磁石の極性は引き合う方向にあるので、水平板に載置した車輪は斜路方向に引きつけられる。この時揺動板の永久磁石は水平板側で離隔し、先端側が斜路先端部に近接する関係を有しており、斜路の永久磁石と揺動板の永久磁石は共に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有するので、斜路の中央に発生する車輪を引き付ける磁力は下方で弱く、先端部側に向って徐々に強くなる構成となっている。従って引きつけられた車輪は斜路を上昇し始める。
【０００６】
斜路の傾斜角度及び用いる永久磁石の磁力の大きさを、落下しようとする力に抗して車輪が斜路を先端まで登れるように適宜設定すると、車輪は斜路先端部まで上昇しそこで停止状態となる。
【０００７】
ここで把持部を持って揺動板後端部を上昇させると、揺動板先端部は斜路先端部から離隔し始め、揺動板後端部の突起が水平板に当接して押し上げるようになる。この時斜路先端部の車輪は引きつけられる磁力が上方で弱く、下方に向って徐々に強くなる構成に変わるので停止していた車輪は斜路を下降し始める。
【０００８】
車輪は自重による重力と磁力の作用で落下速度が加速するため、斜路を越して水平板内に進入する。ここでは重力及び磁力が進行方向と逆方向に作用することになるのでブレーキがかかり停止状態となる。
【０００９】
この時把持部を持って揺動板を下方に引き下げると斜路と揺動板の位置関係が当初の状態に戻るので車輪は再度斜路を上昇し始める。なお、下降した車輪の自重で水平板が元の方向に回動し、この回動力で突起を介して当接する揺動板が当初の位置まで回動するよう各部材のバランスを設定すれば下降した車輪は自動的に上昇することになる。
【００１０】
請求項２記載の磁石製車輪走行用玩具の水平板は、車輪内側空間の極性と同じ極性を有する永久磁石を端部上面に設置することを特徴とするものである。水平板上の永久磁石は車輪間中央部に車軸を包囲するような形状で設置することが望ましい。水平板上に位置する車輪はこれらの永久磁石による反発力で斜路方向に押し出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は磁石製車輪走行用玩具の斜視図である。磁石製車輪走行用玩具１は、２つのドーナツ型の永久磁石からなる車輪２の穴に非磁性材製の車軸３を挿入して固定し磁石製車輪を形成する。その際、向き合った両方の永久磁石の極性を同じ極性とする。従って車輪２の内側の空間は同じ極性となる。例えばこの極性をＮとする。
【００１２】
この車輪２を動かす走路盤４は、非磁性材製の板材中央にガイド用永久磁石５を長手方向に連続して設置する斜路６と、斜路６の下端に図示しない蝶番により上部方向に回動可能に枢着する水平板７と、斜路６及び水平板７の下面にあって中央部を支点８でシーソー状に揺動可能に支持され補強用永久磁石９をガイド用永久磁石５と対応する位置に長手方向に連続して設置する揺動板１０とを有し、斜路６及び水平板７は柱材１１により支持されている。
【００１３】
ガイド用永久磁石５及び補強用永久磁石９は車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有するもので、図１においてはこれらの上面の極性はＳとなる。なおガイド用永久磁石５とその両側に密着させたガード１６の合計幅及びそれぞれの高さは車輪２及び車軸３に接触しないように適宜設定する。
【００１４】
揺動板１０は当初その先端部が斜路６の先端部に近接する一方、後端部が斜路６から徐々に離れるような位置関係にあり、後端には把持部１２と突起１３を設ける。又水平板７の後端には、車輪内側空間の極性と同じ極性を有する反発用永久磁石１４を設置する。反発用永久磁石１４は複数の磁石（図１においては３個）を車輪間中央部に車軸３を包囲するような形状で設置する。又水平板後端にはゴム紐等の弾性体１５を付設して車輪止めとする。
【００１５】
車輪２を水平板７に載置すると図２に示すように、車輪内側空間の極性Ｎと斜路６のガイド用永久磁石５の極性Ｓは引き合う方向にあるので、車輪２は斜路６方向に引きつけられる。この時揺動板１０の補強用永久磁石９は水平板７側で離隔し、先端側が斜路先端部に近接する関係を有しており、ガイド用永久磁石５と補強用永久磁石９は共に車輪内側空間の極性Ｎと反対の極性Ｓを上面に有するので、斜路６に発生する磁力は下方で弱く先端部側に向って徐々に強くなる構成となっている。従って引きつけられた車輪２は斜路６を上昇し始める。
【００１６】
斜路６の先端部まで上昇した車輪２は磁力の変化が無くなるので停止状態となるが、ここで把持部１２を持って図３に示すように揺動板１０の後端部を上昇させると、揺動板先端部は斜路先端部から離隔し始め、揺動板後端部の突起１３が水平板７に当接して押し上げるようになる。この時斜路先端部の車輪２は引きつけられる磁力が上方で弱く、下方に向って徐々に強くなる構成に変わるので停止していた車輪２は斜路６を下降し始める。
【００１７】
車輪２は自重による重力と引きつけ合う磁力の作用で落下速度が加速するため、斜路６の端部を越して水平板７内に進入するようになるが、ここでは水平板７が逆勾配となりガイド用永久磁石５の引き戻す磁力も作用するためブレーキがかかる。又反発用永久磁石１４の反発力も作用するが、これらの抑止装置で停止しない場合には弾性体１５に衝突して停止状態となる。
【００１８】
車輪２がこの停止位置まで到達するとその自重で水平板７が元の方向に回動するようになり同時に当接する揺動板１０が押し下げられる。揺動板１０の回動はシーソーのようにそのまま継続して当初の位置まで回動すると停止状態にある車輪２は自動的に再度上昇し始める。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の磁石製車輪走行用玩具は、斜路と揺動板に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石を設け、斜路の中央に発生する磁力を長手方向で変化させるので、駆動機構を特別に設けなくとも揺動板の操作のみで車輪の上昇下降を行うことができる。
【００２０】
請求項２記載の磁石製車輪走行用玩具の水平板は、車輪内側空間の極性と同じ極性を有する永久磁石を端部上面に設置するので、反発力で車輪を斜路方向に押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁石製車輪走行用玩具の斜視図である。
【図２】車輪を水平板に載置する時の磁石製車輪走行用玩具の断面図である。
【図３】揺動板後端部を上昇させる時の磁石製車輪走行用玩具の断面図である。
【符号の説明】
１ 磁石製車輪走行用玩具
２ 車輪
３ 車軸
４ 走路盤
５ ガイド用永久磁石
６ 斜路
７ 水平板
８ 支点
９ 補強用永久磁石
１０ 揺動板
１２ 把持部
１３ 突起
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪に磁石を用いた走行用玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁石製車輪を用いた走行用玩具は、車輪を永久磁石で作製し、非磁性体からなる盤面の各車輪に対応する位置に磁性体からなる軌道を設け、車輪を軌道に引きつけながら玩具に内蔵する駆動機構の回転力で車輪を回転し、設定された軌道を逸脱することなく走行するものであった。又、車輪の磁力を強力にすることで鉄製の壁体に沿って移動可能な台車等も提案されていたが、このような台車にあっても車輪は別に設けるモータで回転するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って従来の磁石製車輪を用いた走行用玩具は駆動機構を別に設けなければ走行できない構造であった。この発明は駆動機構を特別に設けなくとも、走行可能な磁石製車輪走行用玩具を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明の磁石製車輪走行用玩具は、永久磁石で作製する車輪を非磁性材製の車軸で連結し、この車輪を走路盤上で走行する磁石製車輪走行用玩具において、前記車輪は、対向する磁極が同じ極性を有するものであって、前記走路盤は、非磁性材製の板材中央に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石とその両側に密着させたガードを車輪及び車軸に接触しないよう長手方向に連続して設置する斜路と、この斜路の下端に上部方向回動可能に枢着する水平板と、斜路及び水平板の下面にあって中央部を支点で揺動可能に支持され前記車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石を前記斜路の永久磁石と対応する位置に長手方向に端から端まで連続して設置する揺動板と、揺動板先端部が斜路先端部に近接し揺動板後端部が水平板から離隔している時に揺動板後端部を上昇させる把持部と、揺動板後端部に突設して当接する水平板を押し上げる突起を有することを特徴とするものである。
【０００５】
車輪内側空間の極性と斜路の永久磁石の極性は引き合う方向にあるので、水平板に載置した車輪は斜路方向に引きつけられる。この時揺動板の永久磁石は水平板側で離隔し、先端側が斜路先端部に近接する関係を有しており、斜路の永久磁石と揺動板の永久磁石は共に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有するので、斜路の中央に発生する車輪を引き付ける磁力は下方で弱く、先端部側に向って徐々に強くなる構成となっている。従って引きつけられた車輪は斜路を上昇し始める。
【０００６】
斜路の傾斜角度及び用いる永久磁石の磁力の大きさを、落下しようとする力に抗して車輪が斜路を先端まで登れるように適宜設定すると、車輪は斜路先端部まで上昇しそこで停止状態となる。
【０００７】
ここで把持部を持って揺動板後端部を上昇させると、揺動板先端部は斜路先端部から離隔し始め、揺動板後端部の突起が水平板に当接して押し上げるようになる。この時斜路先端部の車輪は引きつけられる磁力が上方で弱く、下方に向って徐々に強くなる構成に変わるので停止していた車輪は斜路を下降し始める。
【０００８】
車輪は自重による重力と磁力の作用で落下速度が加速するため、斜路を越して水平板内に進入する。ここでは重力及び磁力が進行方向と逆方向に作用することになるのでブレーキがかかり停止状態となる。
【０００９】
この時把持部を持って揺動板を下方に引き下げると斜路と揺動板の位置関係が当初の状態に戻るので車輪は再度斜路を上昇し始める。なお、下降した車輪の自重で水平板が元の方向に回動し、この回動力で突起を介して当接する揺動板が当初の位置まで回動するよう各部材のバランスを設定すれば下降した車輪は自動的に上昇することになる。
【００１０】
請求項２記載の磁石製車輪走行用玩具の水平板は、車輪内側空間の極性と同じ極性を有する永久磁石を端部上面に設置することを特徴とするものである。水平板上の永久磁石は車輪間中央部に車軸を包囲するような形状で設置することが望ましい。水平板上に位置する車輪はこれらの永久磁石による反発力で斜路方向に押し出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は磁石製車輪走行用玩具の斜視図である。磁石製車輪走行用玩具１は、２つのドーナツ型の永久磁石からなる車輪２の穴に非磁性材製の車軸３を挿入して固定し磁石製車輪を形成する。その際、向き合った両方の永久磁石の極性を同じ極性とする。従って車輪２の内側の空間は同じ極性となる。例えばこの極性をＮとする。
【００１２】
この車輪２を動かす走路盤４は、非磁性材製の板材中央にガイド用永久磁石５を長手方向に連続して設置する斜路６と、斜路６の下端に図示しない蝶番により上部方向に回動可能に枢着する水平板７と、斜路６及び水平板７の下面にあって中央部を支点８でシーソー状に揺動可能に支持され補強用永久磁石９をガイド用永久磁石５と対応する位置に長手方向に連続して設置する揺動板１０とを有し、斜路６及び水平板７は柱材１１により支持されている。
【００１３】
ガイド用永久磁石５及び補強用永久磁石９は車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有するもので、図１においてはこれらの上面の極性はＳとなる。なおガイド用永久磁石５とその両側に密着させたガード１６の合計幅及びそれぞれの高さは車輪２及び車軸３に接触しないように適宜設定する。
【００１４】
揺動板１０は当初その先端部が斜路６の先端部に近接する一方、後端部が斜路６から徐々に離れるような位置関係にあり、後端には把持部１２と突起１３を設ける。又水平板７の後端には、車輪内側空間の極性と同じ極性を有する反発用永久磁石１４を設置する。反発用永久磁石１４は複数の磁石（図１においては３個）を車輪間中央部に車軸３を包囲するような形状で設置する。又水平板後端にはゴム紐等の弾性体１５を付設して車輪止めとする。
【００１５】
車輪２を水平板７に載置すると図２に示すように、車輪内側空間の極性Ｎと斜路６のガイド用永久磁石５の極性Ｓは引き合う方向にあるので、車輪２は斜路６方向に引きつけられる。この時揺動板１０の補強用永久磁石９は水平板７側で離隔し、先端側が斜路先端部に近接する関係を有しており、ガイド用永久磁石５と補強用永久磁石９は共に車輪内側空間の極性Ｎと反対の極性Ｓを上面に有するので、斜路６に発生する磁力は下方で弱く先端部側に向って徐々に強くなる構成となっている。従って引きつけられた車輪２は斜路６を上昇し始める。
【００１６】
斜路６の先端部まで上昇した車輪２は磁力の変化が無くなるので停止状態となるが、ここで把持部１２を持って図３に示すように揺動板１０の後端部を上昇させると、揺動板先端部は斜路先端部から離隔し始め、揺動板後端部の突起１３が水平板７に当接して押し上げるようになる。この時斜路先端部の車輪２は引きつけられる磁力が上方で弱く、下方に向って徐々に強くなる構成に変わるので停止していた車輪２は斜路６を下降し始める。
【００１７】
車輪２は自重による重力と引きつけ合う磁力の作用で落下速度が加速するため、斜路６の端部を越して水平板７内に進入するようになるが、ここでは水平板７が逆勾配となりガイド用永久磁石５の引き戻す磁力も作用するためブレーキがかかる。又反発用永久磁石１４の反発力も作用するが、これらの抑止装置で停止しない場合には弾性体１５に衝突して停止状態となる。
【００１８】
車輪２がこの停止位置まで到達するとその自重で水平板７が元の方向に回動するようになり同時に当接する揺動板１０が押し下げられる。揺動板１０の回動はシーソーのようにそのまま継続して当初の位置まで回動すると停止状態にある車輪２は自動的に再度上昇し始める。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の磁石製車輪走行用玩具は、斜路と揺動板に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石を設け、斜路の中央に発生する磁力を長手方向で変化させるので、駆動機構を特別に設けなくとも揺動板の操作のみで車輪の上昇下降を行うことができる。
【００２０】
請求項２記載の磁石製車輪走行用玩具の水平板は、車輪内側空間の極性と同じ極性を有する永久磁石を端部上面に設置するので、反発力で車輪を斜路方向に押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁石製車輪走行用玩具の斜視図である。
【図２】車輪を水平板に載置する時の磁石製車輪走行用玩具の断面図である。
【図３】揺動板後端部を上昇させる時の磁石製車輪走行用玩具の断面図である。
【符号の説明】
１ 磁石製車輪走行用玩具
２ 車輪
３ 車軸
４ 走路盤
５ ガイド用永久磁石
６ 斜路
７ 水平板
８ 支点
９ 補強用永久磁石
１０ 揺動板
１２ 把持部
１３ 突起
Claims (2)
- 永久磁石で作製する車輪を非磁性材製の車軸で連結し、この車輪を走路盤上で走行する磁石製車輪走行用玩具において、前記車輪は、対向する磁極が同じ極性を有するものであって、前記走路盤は、非磁性材製の板材中央に車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石とその両側に密着させたガードを車輪及び車軸に接触しないよう長手方向に連続して設置する斜路と、この斜路の下端に上部方向回動可能に枢着する水平板と、斜路及び水平板の下面にあって中央部を支点で揺動可能に支持され前記車輪内側空間の極性と反対の極性を上面に有する永久磁石を前記斜路の永久磁石と対応する位置に長手方向に端から端まで連続して設置する揺動板と、揺動板先端部が斜路先端部に近接し揺動板後端部が水平板から離隔している時に揺動板後端部を上昇させる把持部と、揺動板後端部に突設して当接する水平板を押し上げる突起を有することを特徴とする磁石製車輪走行用玩具。
- 前記水平板は、前記車輪内側空間の極性と同じ極性を有する永久磁石を端部上面に設置することを特徴とする請求項１記載の磁石製車輪走行用玩具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319469A JP3843353B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 磁石製車輪走行用玩具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319469A JP3843353B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 磁石製車輪走行用玩具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003117259A JP2003117259A (ja) | 2003-04-22 |
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Family
ID=19137017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319469A Expired - Fee Related JP3843353B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 磁石製車輪走行用玩具 |
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| Country | Link |
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| KR101537350B1 (ko) | 2014-07-15 | 2015-08-19 | 임성은 | 자력을 이용한 놀이장치 |
| CN110503879B (zh) * | 2019-09-05 | 2021-04-27 | 北京市第一七一中学 | 一种高中物理相互作用力演示教具 |
-
2001
- 2001-10-17 JP JP2001319469A patent/JP3843353B2/ja not_active Expired - Fee Related
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