JP7462299B2 - 走行玩具 - Google Patents

Description

この発明は、動物などの形象で走行する玩具に関する。

従来、動物などの形象で走行する玩具が知られている。例えば、特許文献１には、脚が前後に動くことで走行する玩具が開示されている。

特開２０１５－６３１６号公報

しかし、上記した従来の玩具では、脚を前後に動かす速さに限界があるため、走行速度を上げることが難しいという問題点があった。
そこで、本発明は、脚を前後に動かして走行するとともに、従来よりも走行速度を上げることができる走行玩具を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、回転力を発生させる動力装置と、前記動力装置を内蔵した胴体部と、前記胴体部に対して前後に揺動可能に取り付けられた一対の後脚部と、前記後脚部の底面に配置された駆動輪と、を備え、前記動力装置で発生させた回転力により、前記一対の後脚部が揺動するとともに、前記駆動輪が前進方向に回転するように構成されている。

本発明は上記の通りであり、動力装置で発生させた回転力により、一対の後脚部が揺動するとともに、駆動輪が前進方向に回転する。このため、脚を前後に動かして走行しているように見せかけつつ、後脚部の底面に配置された駆動輪によって走行することができる。よって、動物が走る動きに似せつつも、従来よりも走行速度を上げることができる。

走行玩具の外観斜視図である。 走行玩具が走る様子を示す側面図であって、（ａ）脚が開いた状態の図、（ｂ）脚が閉じた状態の図である。 走行玩具の構成部品を説明する分解斜視図である。 走行玩具の歯車機構を説明するための図であって、（ａ）走行玩具の内部における歯車機構の配置を示す図、（ｂ）歯車機構の構成を示す図である。 走行玩具の脚部を揺動させる機構を説明するための図であって、（ａ）脚が開いた状態の図、（ｂ）脚が閉じた状態の図である。 変形例に係る伝達手段を説明するための図である。

本発明の実施形態について、図を参照しつつ説明する。
本発明に係る走行玩具１０は、対になる脚部を有する生物に似せた外観を有するものであり、脚を前後に動かして前方へと走行可能に構成されている。この走行玩具１０は、例えば図１に示すような４足歩行の動物の形象で形成することができる。

本実施形態に係る走行玩具１０は、胴体部１１と、左右一対の前脚部１３と、左右一対の後脚部２０と、モータ２３と、歯車機構２５と、クランク部３７と、揺動アーム３８と、リンク部材３９と、伝達軸４０と、を備える。

胴体部１１は、動物の胴体に似せて形成されており、前方には頭部１１ａが設けられている。この胴体部１１の側面には、前脚部１３を揺動可能に支持するための前脚支持部１１ｂと、後脚部２０を支持するための揺動可能に後脚支持部１１ｃとが設けられている。本実施形態に係る前脚支持部１１ｂおよび後脚支持部１１ｃは、図３に示すように、左右それぞれの側面から側方に向けて突出する軸状の突起である。

左右一対の前脚部１３は、動物の前脚に似せて形成されており、それぞれ胴体部１１の側面に取り付けられる。この一対の前脚部１３は、胴体部１１に対して前後に揺動可能となっており、後述するクランク部３７の動きを受けて作動する。本実施形態に係る前脚部１３は、図３に示すように、上腕パーツ１４と先端パーツ１５とを組み合わせて構成されており、詳しくは、上腕パーツ１４の接続部１４ａと先端パーツ１５の接続部１５ａとをネジなどで固定することで構成されている。なお、本実施形態に係る前脚部１３は複数のパーツを組み合わせて構成されているが、これに限らず、前脚部１３を１つのパーツで構成するようにしてもよい。

この前脚部１３には、上端付近に長孔形状の上ガイド孔１６が形成されており、また、中間部付近に長孔形状の下ガイド孔１７が形成されている。この上ガイド孔１６と下ガイド孔１７との間には、ピン取付部１９が設けられている。また、前脚部１３の底面には、地面に接地するように車輪１８が取り付けられている。この車輪１８は、前脚部１３の先端付近に設けられた回転軸１８ａを中心に、前後方向に自由に回転できるように取り付けられている。

なお、上ガイド孔１６には、胴体部１１の前脚支持部１１ｂが挿入され、前脚支持部１１ｂが上ガイド孔１６に沿ってスライドできるようになっている。また、下ガイド孔１７には、後述する揺動アーム３８のガイドピン３８ｂが挿入され、ガイドピン３８ｂが下ガイド孔１７沿ってスライドできるようになっている。そして、ピン取付部１９には、後述するクランク部３７の偏心ピン３７ａが挿入される。このように構成することで、クランク部３７が回転したときに、偏心ピン３７ａによって前脚部１３のピン取付部１９が円を描くように回転する。ピン取付部１９が回転したときの前脚部１３の動きは、上ガイド孔１６および下ガイド孔１７に沿った動きに規制されるため、前脚部１３は所定の範囲で揺動することになる。具体的には、クランク部３７が半回転するごとに、図２（ａ）に示す前方位置から、図２（ｂ）に示す後方位置までの範囲で、前脚部１３が揺動するように構成されている。

左右一対の後脚部２０は、動物の後脚に似せて形成されており、それぞれ胴体部１１の側面に取り付けられる。この一対の後脚部２０は、胴体部１１に対して前後に揺動可能となっており、後述するクランク部３７を原動節として揺動する従動節として構成されている。

この後脚部２０の上端付近には、図３に示すように、リンク接続部２０ｂが設けられ、このリンク接続部２０ｂのやや下方には、揺動接続部２０ａが設けられている。揺動接続部２０ａは、胴体部１１の後脚支持部１１ｃを挿入するために筒状に形成されている。後脚部２０は、この揺動接続部２０ａ（後脚支持部１１ｃ）を中心に揺動可能となっている。また、リンク接続部２０ｂには、後述するリンク部材３９の後接続部３９ｂが回動可能に接続される。リンク部材３９は、クランク部３７が回転したときに作動する中間節であり、このリンク部材３９が作動することでリンク接続部２０ｂを押し引きする力が働き、後脚部２０が前後に揺動するようになっている。具体的には、クランク部３７が半回転するごとに、図２（ａ）に示す後方位置から、図２（ｂ）に示す前方位置までの範囲で、後脚部２０が揺動するように構成されている。

また、この後脚部２０の底面には、地面に接地するように駆動輪２１が取り付けられている。この駆動輪２１は、後脚部２０の先端付近に設けられた回転軸２１ａを中心に、前後方向に回転可能に取り付けられており、後述するモータ２３の回転力で回転する。この駆動輪２１の回転により、走行玩具１０が前進するように構成されている。

モータ２３は、回転力を発生させる動力装置である。本実施形態に係るモータ２３は、図４（ａ）に示すように、胴体部１１に内蔵されている。なお、特に図示しないが、本実施形態に係る走行玩具１０は、このモータ２３を作動させるための電池や、モータ２３のオン・オフを切り替えるための電源スイッチを備えている。

なお、本実施形態においては回転力を発生させる動力装置としてモータ２３を使用しているが、これに限らず、他の動力装置によって回転力を発生させるようにしてもよい。例えば、モータ２３に代えて、手巻き式のゼンマイやプルバック式のゼンマイを動力装置として使用してもよい。

歯車機構２５は、モータ２３の回転力を伝達するために胴体部１１に内蔵された機構であり、図４（ｂ）に示すような複数の歯車で形成されている。本実施形態に係る歯車機構２５は、円筒ギア２６と、平歯車一体形フェースギア２７と、第１前方ギア２８と、第２前方ギア２９と、第３前方ギア３０と、第４前方ギア３１と、第５前方ギア３２と、第６前方ギア３３と、第１後方ギア３４と、第２後方ギア３５と、を備える。なお、本実施形態に係る歯車機構２５の構成は例示に過ぎず、トルクや回転速度などを考慮して歯車の種類や数を任意に設定可能であることは言うまでもない。

円筒ギア２６は、モータ２３の出力軸に取り付けられる歯車であり、モータ２３の出力軸と一体的に回転する。この円筒ギア２６の回転軸（モータ２３の出力軸）は、前後方向に延びるように配置されており、この円筒ギア２６は、左右方向に回転する。

平歯車一体形フェースギア２７は、側面にフェースギア部２７ａを形成するとともに、周面に平歯車を形成した歯車である。側面のフェースギア部２７ａは、上記した円筒ギア２６に噛合することで、モータ２３の回転力を受けるようになっている。この平歯車一体形フェースギア２７の回転軸は、左右方向に延びるように配置されており、この平歯車一体形フェースギア２７は、前後方向に回転可能である。

この平歯車一体形フェースギア２７は、フェースギア部２７ａから入力された円筒ギア２６の回転力を、直交する方向への回転に変換して、平歯車の回転として出力する。平歯車は、前方において第１前方ギア２８に噛合し、後方において第１後方ギア３４に噛合している。すなわち、この平歯車一体形フェースギア２７を介して、モータ２３の回転力が前後に分かれて伝達されるようになっている。

平歯車一体形フェースギア２７の前方に配置された歯車群（第１前方ギア２８、第２前方ギア２９、第３前方ギア３０、第４前方ギア３１、第５前方ギア３２、第６前方ギア３３）は、前脚部１３および後脚部２０を揺動させるための動力伝達経路を構成するものである。これらの歯車群は、トルクを増幅させつつ回転力を伝達する。これらの歯車群の最も下流に配置された第６前方ギア３３は、後述するクランク部３７と同軸で結合されている。すなわち、クランク部３７は第６前方ギア３３と一体的に回転するように構成されている。このクランク部３７が回転することにより、前脚部１３および後脚部２０が揺動する。

また、平歯車一体形フェースギア２７の後方に配置された歯車群（第１後方ギア３４、第２後方ギア３５）は、駆動輪２１を回転させるための動力伝達経路を構成するものである。これらの歯車群は、トルクを増幅させつつ回転力を伝達する。これらの歯車群の最も下流に配置された第２後方ギア３５は、側面にフェースギア部３５ａを備えている。このフェースギア部３５ａは、後述する伝達軸４０の上部ギア４０ｂに噛合している。

このように、モータ２３の回転力の伝達経路が２系統に分岐しており、一方の系統が前脚部１３および後脚部２０を揺動させるために使用されるとともに、他方の系統が駆動輪２１を回転させるために使用される。このように、モータ２３で発生させた回転力により、一対の前脚部１３および一対の後脚部２０が揺動するとともに、駆動輪２１が前進方向に回転するように構成されている。

クランク部３７は、モータ２３で発生させた回転力により回転する部材であり、胴体部１１の左右の両側面に設けられている。本実施形態に係るクランク部３７は、図３に示すような円盤状の部材であり、回転中心からずらした偏心位置に偏心ピン３７ａを備えている。この偏心ピン３７ａは、胴体部１１の側面から突出しており、前脚部１３およびリンク部材３９（後述）が接続されている。具体的には、この偏心ピン３７ａは、前脚部１３のピン取付部１９と、後述するリンク部材３９の前接続部３９ａとを貫通している。これにより、この偏心ピン３７ａは、前脚部１３およびリンク部材３９を回転可能に軸支している。

揺動アーム３８は、前脚部１３の動きを規制するための部材であり、一対の前脚部１３に対応して左右に１つずつ設けられている。この揺動アーム３８は、図３に示すように、上端部に揺動軸穴３８ａが形成され、下端部にガイドピン３８ｂが形成されている。

この揺動アーム３８の揺動軸穴３８ａには、胴体部１１の前脚支持部１１ｂが挿入される。これにより、揺動アーム３８は、胴体部１１の前脚支持部１１ｂを中心に揺動可能に取り付けられている。また、揺動アーム３８のガイドピン３８ｂは、前脚部１３の下ガイド孔１７に挿入される。これにより、前脚部１３は、揺動アーム３８が揺動できる範囲に動きが規制されている。このように揺動アーム３８を設けることで、クランク部３７が回転したときに、前脚部１３は、上ガイド孔１６および下ガイド孔１７に沿ってやや上下動しつつ、揺動アーム３８に規制されて前後に揺動するようになっている。

リンク部材３９は、クランク部３７の回転運動を後脚部２０の揺動運動に変換するためのリンクとして作用する部材である。このリンク部材３９は、前端部に前接続部３９ａを備え、後端部に後接続部３９ｂを備えている。前接続部３９ａは、クランク部３７の偏心ピン３７ａに接続される。また、後接続部３９ｂは、後脚部２０のリンク接続部２０ｂに接続される。このように接続することで、図５に示すように、胴体部１１（固定節）と、クランク部３７（原動節）と、リンク部材３９（中間節）と、後脚部２０（従動節）とからなる４節リンク機構が構成される。クランク部３７が回転すると、その回転運動がリンク部材３９を介して後脚部２０へと伝達され、後脚部２０が揺動するように構成されている。

伝達軸４０は、図４（ａ）等に示すように、後脚部２０に沿って配置された軸状部材である。この伝達軸４０は、モータ２３で発生させた回転力を駆動輪２１に伝達するための伝達手段である。この伝達軸４０は、軸部４０ａと、軸部４０ａの上端部に固定された上部ギア４０ｂと、軸部４０ａの下端部に固定された下部ギア４０ｃと、を備える。

上部ギア４０ｂは、軸部４０ａに固定された歯車であり、軸部４０ａと一体的に回転する。この上部ギア４０ｂは、第２後方ギア３５のフェースギア部３５ａに噛合している。また、下部ギア４０ｃも、軸部４０ａに固定された歯車であり、軸部４０ａと一体的に回転する。この下部ギア４０ｃは、駆動輪２１のフェースギア部２１ｂに噛合している。このため、モータ２３が回転すると、第２後方ギア３５を介してモータ２３の回転力が伝達され、伝達軸４０が回転する。伝達軸４０が回転すると、下部ギア４０ｃを介してモータ２３の回転力が駆動輪２１に伝達され、駆動輪２１が前進方向に回転するようになっている。

なお、この伝達軸４０は後脚部２０に回転可能に支持されており、後脚部２０に対して傾きが変化しないようになっている。また、第２後方ギア３５の回転軸と後脚部２０の揺動軸とが同軸上に配置されているため、図５に示すように、後脚部２０が揺動しても、第２後方ギア３５と上部ギア４０ｂとの噛合が外れることはない。よって、モータ２３が回転している限りは、駆動輪２１も回転し続けるように構成されている。

また、走行玩具１０を平坦な地面で走行させた場合、図５に示すように、後脚部２０が揺動しても、駆動輪２１が常に地面に接地するように構成されている。このため、走行玩具１０は、モータ２３が回転している限りは、常に前進するように構成されている。

以上説明したように、本実施形態によれば、動力装置（モータ２３）で発生させた回転力により、一対の後脚部２０が揺動するとともに、駆動輪２１が前進方向に回転する。このため、脚を前後に動かして走行しているように見せかけつつ、後脚部２０の底面に配置された駆動輪２１によって走行することができる。よって、動物が走る動きに似せつつも、従来よりも走行速度を上げることができる。

また、クランク部３７によって前脚部１３を揺動させるとともに、クランク部３７の動きをリンク部材３９を介して後脚部２０に伝達し、前脚部１３に連動させて後脚部２０を揺動させるようにしている。このように、一対の後脚部２０と一対の前脚部１３とが連動して揺動することで、実際の動物に近い動きを再現することができる。

また、前脚部１３側に配置したクランク部３７を使用して脚部を作動させることで、脚部を揺動させるための機構を胴体部１１の前方に配置することができる。このため、脚部を揺動させるための機構を前方に配置し、駆動輪２１を回転させるための機構を後方に配置することで、異なる作用の機構を分けて配置できるので、レイアウトが容易となる。また、脚部の揺動速度と駆動輪２１の回転速度とを別々に調整することも容易である（例えば、それぞれの動力伝達経路を構成する歯車の数を変更すれば、他方に影響を与えずに、一方の動作速度を容易に変更することができる）。

また、モータ２３で発生させた回転力を駆動輪２１に伝達する伝達手段（伝達軸４０）を後脚部２０に沿って配置したので、動物のフォルムを崩すことなく、上記したような作用を得ることができる。

なお、本実施形態においては、モータ２３で発生させた回転力を駆動輪２１に伝達する伝達手段として伝達軸４０を使用したが、他の伝達手段により回転力を伝達するようにしてもよい。例えば、図６に示すように、後脚部２０の内部に複数の脚部内蔵ギア４５を配置し、この脚部内蔵ギア４５によって、モータ２３で発生させた回転力を駆動輪２１に伝達するようにしてもよい。

１０ 走行玩具
１１ 胴体部
１１ａ 頭部
１１ｂ 前脚支持部
１１ｃ 後脚支持部
１３ 前脚部
１４ 上腕パーツ
１４ａ 接続部
１５ 先端パーツ
１５ａ 接続部
１６ 上ガイド孔
１７ 下ガイド孔
１８ 車輪
１８ａ 回転軸
１９ ピン取付部
２０ 後脚部
２０ａ 揺動接続部
２０ｂ リンク接続部
２１ 駆動輪
２１ａ 回転軸
２１ｂ フェースギア部
２３ モータ（動力装置）
２５ 歯車機構
２６ 円筒ギア
２７ 平歯車一体形フェースギア
２７ａ フェースギア部
２８ 第１前方ギア
２９ 第２前方ギア
３０ 第３前方ギア
３１ 第４前方ギア
３２ 第５前方ギア
３３ 第６前方ギア
３４ 第１後方ギア
３５ 第２後方ギア
３５ａ フェースギア部
３７ クランク部
３７ａ 偏心ピン
３８ 揺動アーム
３８ａ 揺動軸穴
３８ｂ ガイドピン
３９ リンク部材
３９ａ 前接続部
３９ｂ 後接続部
４０ 伝達軸（伝達手段）
４０ａ 軸部
４０ｂ 上部ギア
４０ｃ 下部ギア
４５ 脚部内蔵ギア（伝達手段）

Claims (4)

1. 回転力を発生させる１つの動力装置と、
   前記動力装置を内蔵した胴体部と、
   前記胴体部に対して前後に揺動可能に取り付けられた一対の後脚部と、
   前記後脚部の底面に配置された駆動輪と、
   を備え、
   前記１つの動力装置で発生させた回転力により、前記一対の後脚部が揺動するとともに、前記駆動輪が前進方向に回転することで前記駆動輪によって走行するように構成され、前記後脚部が揺動しても前記駆動輪が常に地面に接地するように構成されている、走行玩具。
2. 前記胴体部に対して前後に揺動可能に取り付けられた一対の前脚部を備え、
   前記動力装置で発生させた回転力により、前記一対の後脚部と前記一対の前脚部とが連動して揺動するように構成され、
   前記動力装置の回転力を前後の２系統の伝達経路に分岐して伝達するギアを備え、
   前記伝達経路の一方の系統が前記前脚部および前記後脚部を揺動させるために使用されるとともに、他方の系統が前記駆動輪を回転させるために使用される、請求項１に記載の走行玩具。
3. 前記一対の前脚部は、前記動力装置で発生させた回転力により回転するクランク部に接続されており、
   前記一対の後脚部は、前記クランク部を原動節として揺動する従動節として構成されている、請求項２に記載の走行玩具。
4. 前記動力装置で発生させた回転力は、前記後脚部に沿って配置された伝達手段により、前記駆動輪に伝達される、請求項１～３のいずれか１項に記載の走行玩具。

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