JP4511151B2 - 多軸走行玩具 - Google Patents

Description

本発明は、フライホイールを回転させたときの慣性エネルギーにより走行する玩具に関するものである。

従来から、フライホイールを内蔵し、走行用の車輪を回転させることによって歯車列を介したフライホイールを高速回転させることとし、フライホイールの回転エネルギーにより車輪の回転を持続させることによって自動車などの走行体を走らせる玩具が種々提供されている。

そして、例えば、自動車の玩具であって、小さくても平坦でない面を走行可能として面白味を加えるため、四輪駆動とすると共に、左右の前輪が上下動可能とされるものがある（例えば特許文献１）。
実用新案登録第３０７８１３４号公報

従来のフライホイールを内蔵する走行玩具は、小型の玩具で自動車などの形状をした玩具を走らせることにより、実物の自動車などを動かすことを連想して遊ぶことができるも、変化や面白味に欠ける問題点があった。
本発明は、走行体の走りに変化を持たせ、想像力を豊かにすることができ、且つ、面白味のある走行玩具を提供するものである。

本発明は、フライホイールを動力源とし、フライホイールの回転が歯車列により伝達されて駆動される駆動軸を３本以上の多軸とし、この多軸とされた駆動軸は平坦面を形成するように配置され、各駆動軸の両端に走行用の車輪を備え、前記フライホイールから駆動軸に回転を伝達する歯車列はクラッチを備えてチャージ用車輪や走行用車輪の急停止時には当該クラッチが滑るように構成し、この歯車列の歯車に噛合する中間歯車を有し、この中間歯車を介した１つだけの前記チャージ用車輪を走行用車輪とは別に有して当該玩具の後方にこのチャージ用車輪の一部を露出させ、且つ、前記中間歯車により前記駆動軸及び駆動輪はチャージ用車輪よりも低速で回転する減速比とされている走行玩具とするものである。
そして、本発明は、各駆動軸の両端には円柱状のハブを設け、駆動輪とする走行用車輪を駆動軸に着脱自在とすることがある。

更に、本発明は、各駆動軸の両端部に取付けた複数の駆動輪の内、少なくとも１つの駆動輪が、駆動軸の取付け位置を走行用車輪である駆動輪の中心から外した偏芯車輪とすることもある。

又、本発明は、３本又は４本の駆動軸を有し、走行用車輪の外径や幅又は外観が異なる走行用車輪であって、且つ、駆動軸を挿入する着脱孔を車輪中心に設けた走行用車輪と車輪中心から外した位置に設けた走行用車輪とを駆動軸の端部に着脱可能とすることもある。

更に、本発明は、走行玩具の走行用車輪が、一側方には車輪中心軸位置に着脱孔を有すると共に、他側方には車輪中心軸位置を外した位置に着脱孔を有する車輪とされることがある。

本発明は、駆動軸を３本以上の多軸とする走行玩具であるから、玩具を乗物の形状として不整地の走行を容易とすることができるのみでなく、玩具を昆虫の形状とする場合にも、よりリアルに昆虫の歩行を想像させることができる。
そして、歯車列にクラッチを設けることにより、チャージ用車輪や駆動輪の回転中にチャージ用車輪又は駆動輪の回転が急停止されたとき、高速回転中のフライホイールの慣性によって歯車列の歯車が損傷しないようにすることができる。
また、１つだけのチャージ用車輪を駆動輪とは別に玩具の後方にその一部を露出させるように設けることにより、走行玩具の傾斜角が前後左右に多少変化してもチャージ用車輪を接地させた状態でチャージ用車輪を容易に回転させ、フライホイールを順次加速して高速回転にすることを容易とすることができる。

そして、駆動軸両端にハブを設けて走行用車輪を着脱自在とすれば、車輪の交換を容易且つ確実に行うことができ、大きさや形状の異なる車輪に交換して走行速度や走行状態に変化を与えることができる。

更に、複数の駆動輪の内、少なくとも一つを偏芯車輪とすれば、玩具を揺らすようにして走行させることができる。
又、駆動軸を３本又は４本とし、形状などが異なる走行用車輪を駆動軸に着脱可能とする玩具は、走行用車輪を交換し、玩具の走行速度や走行状態を変化させることができる。

更に、一方には車輪の中心に着脱孔を有し、車輪の他方には車輪の中心から外れた位置に着脱孔を有する車輪は、使用する着脱孔により真円車輪としたり偏芯車輪としたりすることができ、走行玩具の走行速度や走行状態を変化させることができる。

本発明を実施するための最良の形態は、フライホイールを駆動源とし、歯車列によりフライホイールの回転から減速した回転を駆動歯車に伝達して駆動歯車と一体に回転する複数本の駆動軸を有し、各駆動軸の両端に着脱可能に取付けた偏芯車輪を有し、前記歯車列と噛合う中間歯車を介したチャージ用車輪の１個を備え、チャージ用車輪の一部を玩具の後方に露出させた多軸走行玩具とするものである。

本発明に係る多軸走行玩具の実施例は、図１に示すように、片側に３個の駆動輪71となる走行用車輪を有し、１つのチャージ用車輪31の一部を玩具10の後方に露出させた走行玩具10であり、駆動輪71は、車輪取付けハブ67を介して駆動軸65へ取付ける着脱孔75を車輪中心から外した位置とする偏芯車輪を用いるものである。

そして、この走行玩具10は、昆虫の外観を呈する外殻カバー15の内側に、図２に示す如き駆動ケース20を有するものである。
この駆動ケース20は、箱型形状にして、内部にフライホイール55を備え、且つ、走行用車輪である駆動輪71やチャージ用車輪31よりもフライホイール55を高速回転させる歯車列を備え、走行用車輪を取付ける車輪取付けハブ67を箱型形状の駆動ケース20から左右に各々３個づつ突出させているものである。

即ち、この駆動ケース20の内部には、図３に示すように、フライホイール55及び第１加速歯車51や第２加速歯車52、クラッチ歯車47、チャージ用伝達歯車35、駆動伝達歯車41、中間歯車33、３個の駆動歯車61、２個のアイドル歯車63が収納されるものである。

そして、チャージ用車輪31と一体に回転するチャージカナ32と中間歯車33とを噛合させ、この中間歯車33を介してチャージ用車輪31の回転をチャージ用伝達歯車35に伝達し、チャージ用伝達歯車35と一体に伝達軸37と駆動伝達歯車41を回転させると共に、クラッチ45を介してこの伝達軸37の回転をクラッチ歯車47に伝達してクラッチ歯車47を回転させるものである。

更に、クラッチ歯車47を第１加速歯車51の小径カナに噛合させ、第１加速歯車51の大径カナを第２加速歯車52の小径カナに噛合させ、第２加速歯車52の大径カナをホイール歯車53に噛合させ、第１加速歯車51及び第２加速歯車52の歯車列を介することによりクラッチ歯車47の回転よりも高速でホイール歯車53を回転させ、ホイール歯車53と一体に回転するフライホイール55を高速で回転させることができるようにするものである。

又、駆動伝達歯車41は、アイドル歯車63に噛合させ、アイドル歯車63は走行用車輪を取付ける駆動軸65と一体に回転する駆動歯車61の２個と噛合させ、この内の１個の駆動歯車61は他のアイドル歯車63と噛合させ、このアイドル歯車63を別の駆動歯車61と噛合させるものである。

従って、３本の駆動軸65に取付けられた駆動歯車61をアイドル歯車63により同一方向に同一速度で回転させることができる。
尚、各駆動軸65の両端には、各々車輪取付けハブ67を設け、直径を大きくして駆動輪71である走行用車輪の取付け取外しを容易且つ確実とすると共に、駆動軸65を駆動ケース20へ組み込む際の位置決め固定を容易としている。

そして、図３に示した実施例は、伝達軸37とクラッチ歯車47との間にクラッチ45を設け、チャージ用車輪31や駆動輪71の回転中にチャージ用車輪31又は駆動輪71の回転が急停止されたとき、高速回転中のフライホイール55の慣性によって歯車列の歯車が損傷しないように、クラッチ45を滑らせてクラッチ歯車47及び第１加速歯車51や第２加速歯車52、更に、ホイール歯車53とフライホイール55の回転が急停止されないようにしている。

又、中間歯車33は、大径カナをチャージ用車輪31と一体のチャージカナ32と噛合させ、小径カナをチャージ用伝達歯車35と噛合させ、フライホイール55から駆動輪71への回転数減速比よりもフライホイール55からチャージ用車輪31への減速比を小さくし、チャージ用車輪31の回転加速がフライホイール55を加速させるのに適した回転速度となるようにしている。

更に、本実施例では、車輪取付けハブ67に着脱する走行用車輪は、車輪の中央位置を外して着脱孔75を設けた偏芯車輪とする場合のみでなく、図４に示すように、走行用車輪の片側から走行用車輪の中間までは車輪の中央位置を外した位置に車輪取付けハブ67を挿入する着脱孔75を設け、走行用車輪の逆側から走行用車輪の中間までは車輪の中央位置に車輪取付けハブ67を挿入する着脱孔75を有する走行用車輪とすることもある。

この場合、図４のＡに示すように、車輪中央を外した位置に設けた着脱孔75に車輪取付けハブ67を挿入した場合は、駆動軸65の回転により走行用車輪である駆動輪71は偏芯回転し、平坦な走行面であっても、図１に示した様に、６個の駆動輪71の内の幾つかを浮かせて不安定な走行を行い、走行玩具10を揺らしながら走行させることができる。又、図４のＢに示すように、車輪中央に設けた着脱孔75に車輪取付けハブ67を挿入すれば、駆動輪71である走行用車輪の６輪全輪を常に平坦な走行面に接地させて安定した走行を行わせることができる。

尚、１つの走行用車輪の片側には車輪中心位置に着脱孔75を設け、他側には車輪中心を外した位置に着脱孔75を設ける場合、着脱孔75の深さは車輪取付けハブ67の軸方向長さに合わせれば足りるものである。
又、着脱孔75の位置を車輪中心から外した偏芯車輪を駆動軸65に取付ける場合、偏芯の角度を揃えると玩具全体を一定の姿勢のまま上下動させるようにして走行させることができ、各走行用車輪の偏芯状態を変えることにより、玩具を揺らしたり上下させたりするようにして走行状態を変化させることができる。

そして、駆動輪71を６輪とし、６個の駆動輪71の内の少なくとも１個を偏芯回転させる偏芯車輪とすると、偏芯車輪の取付け位置によって走行玩具10の一部を上下させて玩具が走行することになり、偏芯回転する走行用車輪の個数及び位置により走行玩具10は種々の揺動や上下動を行うことになる。

更に、駆動輪71としての走行用車輪は、１個の車輪で車輪中央位置と中央位置を外した位置とに着脱孔75を設ける車輪のみでなく、図５に示すように、同一形状の車輪を駆動軸65の本数の倍数である６個で一組とし、車輪中央に着脱孔75を有しつつ走行用車輪の外径が異なる車輪、回転軸方向の長さである車輪の幅が異なる車輪、傾斜円錐台形状の車輪であって傾斜方向と逆方向に偏芯した位置に着脱孔75を設けた車輪、又、図示していないが角柱形状や円柱状にして「へ」の字状に先端を曲げて基部側に着脱孔75を設けて昆虫の足に似せるものなどの種々の走行用車輪を走行玩具10の本体と組み合わせることがある。

このように、同一形状の走行用車輪を６個一組とし、一組一組毎に形状や直径、外形を異ならせて各走行用車輪を駆動軸65に着脱可能とすれば、直径の異なる走行用車輪に取り換えると走行速度を変化させることができ、車輪幅の異なる走行用車輪に取り換えると走行安定性を変化させることができ、形状や偏芯又は真円の車輪を取り換えると走行時に玩具を揺らせたり上下動させたりすることができ、車輪を取り換えることにより種々の走行状態に変化させることができる。

又、３本の駆動軸65の両端に６個の走行用車輪を取付ける場合、同一形状の６個を取付ける場合に限ることなく、形や幅の異なる走行用車輪を取付けることにより、一層、走行状態の変化を複雑とすることもできる。
そして、この走行玩具10では、図６に示すように、玩具の後方に一部を露出させている１つのチャージ用車輪31を接地させ、走行玩具10を移動させることによりチャージ用車輪31を回転させてフライホイール55に運動エネルギーを蓄積させることができる。

このフライホイール55を回転させて運動エネルギーを蓄積させるに際し、駆動輪71とする走行用車輪が偏芯車輪であるときは、この駆動輪71を接地させると玩具本体が揺動するも、駆動輪71を走行面から浮かせてチャージ用車輪31を接地させて回転させると、チャージ用車輪31が１輪であり、チャージ用車輪31を回転軸を車輪中心としているため、走行玩具10の傾斜角が前後左右に多少変化してもチャージ用車輪31を接地させた状態でチャージ用車輪31を容易に回転させ、フライホイール55を順次加速して高速で回転させることが容易にできることになる。

このようにしてフライホイール55を高速回転させた後、走行玩具10の走行用車輪を接地させるように走行用玩具を走行面において手を離せば、走行玩具10は駆動輪71の回転により走行し、走行用車輪である駆動輪71の形状などにより玩具を揺らすように、又、玩具を上下させながら走行するものである。

又、中間歯車33によりチャージ用車輪31の回転を駆動輪71の回転より速くするように中間歯車33を大径カナと小径カナを備えた歯車としていることにより、チャージ用車輪31を接地させてフライホイール55を加速回転させるときの動作よりも、走行玩具10の走行速度を遅くし、走行玩具10の上下動や揺動の動作を確実な動きとさせることができる。

更に、他の実施例としては、図７に示すように、駆動軸65の１本に長円形の揺動カム29を設け、図８に示すように、駆動ケース20の前端に透孔21を設け、該透孔21にＬ字形状の揺動体25を挿入し、揺動体25の上端近くを棒状の揺動ピン26により支持して揺動体25の下方を前後に揺動可能とし、揺動体25の内側面を前記揺動カム29に接触させることがある。

この実施例では、この駆動ケース20に外殻カバー15を被せて走行させるとき、揺動カム29の回転に合わせて揺動体25の下方が前後に揺動し、揺動体25の下方前方に突出する突出部が外殻カバー15の一部を前方に押出し、外殻カバー15の一部などを周期的に動作させることが可能となる。

又、外殻カバー15は、昆虫などの動物の形状とする場合のみでなく、図９に示すように、乗物の形状とすることもある。
そして、前述の実施例は、駆動軸65を３本とした６輪駆動の走行玩具10としているも、アイドル歯車63を介して回転させられる駆動歯車61を備えた駆動軸65を増加させ、８輪駆動や１０輪駆動とすることもある。

もっとも、６輪駆動又は８輪駆動とすることが、偏芯車輪を用いた場合に走行玩具10の揺動や上下動の変化を大きくさせることができ、且つ、昆虫などの動物の形状としたときに実物の昆虫をリアルに想像させることができるものである。
尚、伝達歯車33は、一枚の歯車によりチャージカナ32とチャージ用伝達歯車35との間の回転を単に伝達するのみとすることもある。

又、駆動輪71は、駆動軸65へ直接的に取付け、車輪取付けハブ67を用いないこともあり、偏芯車輪を用いた走行玩具10では、駆動輪71を駆動軸65に固定して取付けておくこともある。

本発明に係る走行玩具は、フライホイールを駆動源として３本以上の駆動軸を有するため、フライホイールの慣性によって走行し、多軸駆動であるから、駆動輪とされる走行用車輪によって安定性の高い走行を行わせることも可能であり、又、車体を揺動させるなど変化を与えて楽しく遊ぶこともできる。

本発明に係る多軸走行玩具の一例を示す外観図。 本発明に係る多軸走行玩具の要部を示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の動力系を示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の車輪の一例を示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の車輪の組合わせ例を示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の使用例を示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の他の実施例を示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の他の実施例の駆動ケースを示す図。 本発明に係る多軸走行玩具の他の外観を示す図。

１０ 走行玩具 １５ 外殻カバー
２０ 駆動ケース ２１ 透孔
２５ 揺動体 ２６ 揺動ピン
２９ 揺動カム
３１ チャージ用車輪 ３２ チャージカナ
３３ 中間歯車 ３５ チャージ用伝達歯車
３７ 伝達軸 ４１ 駆動伝達歯車
４５ クラッチ ４７ クラッチ歯車
５１ 第１伝達歯車 ５２ 第２伝達歯車
５３ ホイール歯車 ５５ フライホイール
６１ 駆動歯車 ６３ アイドル歯車
６５ 駆動軸 ６７ 車輪取付けハブ
７１ 駆動輪 ７５ 着脱孔

Claims (5)

1. フライホイールを動力源とし、フライホイールの回転が歯車列により伝達されて駆動される３本以上の多軸とされた駆動軸を有し、この多軸とされた駆動軸は平坦面を形成するように配置され、各駆動軸の両端に駆動輪である走行用車輪を有すると共に、前記フライホイールから駆動軸に回転を伝達する歯車列はクラッチを備えてチャージ用車輪や走行用車輪の急停止時には当該クラッチが滑るように構成し、この歯車列の歯車に噛合する中間歯車を有し、この中間歯車を介した１つだけの前記チャージ用車輪を走行用車輪とは別に有して当該玩具の後方にこのチャージ用車輪の一部を露出させ、且つ、前記中間歯車により前記駆動軸及び駆動輪はチャージ用車輪よりも低速で回転する減速比とされていることを特徴とする多軸走行玩具。
2. 各駆動軸の両端には円柱状の車輪取付けハブを有し、駆動輪とする走行用車輪が駆動軸に着脱自在とされていることを特徴とする請求項１に記載した多軸走行玩具。
3. 各駆動軸の両端部に取付けた複数の駆動輪の内、少なくとも１つの駆動輪は駆動軸が走行用車輪の中心から外れた位置に取付けられる偏芯車輪であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した多軸走行玩具。
4. ３本又は４本の駆動軸を有し、走行用車輪の外径、幅、外観形状が異なる走行用車輪であって、駆動軸を挿入する着脱孔を各車輪の車輪中心に設けた走行用車輪と着脱孔を車輪中心から外した位置に設けた走行用車輪とを駆動軸の端部に着脱可能とし、各種の車輪を取付けることにより走行速度や走行状態を変化させることができることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載した多軸走行玩具。
5. 走行用車輪は、一側方には車輪中心軸位置に着脱孔を有すると共に、他側方には車輪中心軸位置を外した位置に着脱孔を有する走行用車輪とし、どちらの着脱孔で走行用車輪を駆動軸に取付けるかによって走行状態を変化させることができることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載した多軸走行玩具。
   

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