(57)【要約】【課題】磁力線を通す薄い板(1)の上に置かれた人形等の対象物(3)を板の下に配置された制御用磁石(4)でコントロールする場合、その対象物(3)の動きに対して適切と感じられる回転や向をコントロールする簡便な方法がなかった。【解決手段】磁石(2)が取り付けられた対象物(3)からもれ出る磁束の不均一さの傾きの方向を対象物(3)の特定の方向に合せ、且つ、その差によって生まれる磁力が対象物(3)の移動に合せて対象物(3)の特定の方向を移動方向に合せることを可能にする条件を満たした制御用磁石(4)を磁力線を通す薄い板(1)の下に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力線を通す薄い板(1)とその上に配置された底部に一つもしくは複数の磁石(2)を配置した人形などの対象物(3)と磁力線を通す薄い板(1)の下からその対象物(3)をあやつる別の一つもしくは複数の制御用磁石(4)が取り付けられた装置において、対象物(3)の特定の向きを磁石(2)が作り出す対象物(3)底面での表面磁束密度の大局的な傾き方向に合せてあることを特徴とし、且つ、対象物(3)が移動する際に、対象物(3)の下部での面磁束密度の粗密の差に起因して生まれた力によって、対象物(3)の特定の方向を常に移動方向に向けておくことを可能にした対象物(3)を磁力によりコントロールする装置。
【請求項２】
請求項1に述べた対象物(3)に設置されている磁石(2)が磁力線を通す薄い板(1)に垂直投影された面積が下部にある制御用磁石(4)から磁力線を通す薄い板(1)に垂直投影された面積よりも狭いことを特徴とする対象物(3)を磁力によりコントロールする装置。
【請求項３】
請求項1に述べた対象物(3)制御することを目的とした制御用磁石(4)を複数の指先に固定可能とする指サック状若しくは手袋状の装置を有する磁力によりコントロールする装置。
【請求項４】
請求項1に述べた対象物(3)に磁石(2)を取り付ける際に磁石(2)の向きを自在に変化させる機構をもたせたことを特徴とする対象物(3)を磁力によりコントロールする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁力によって対象物を動かす技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物に直接手を触れず動かすために、対象物に磁石を固定し磁力線を通す薄い板の下に設置した強誘電体や磁石を動かすことによってその対象物を動かしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001-327767 玩具装置 株式会社グッドハウス 2001年11月27日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開2001-327767  に見るように、従来の磁石を固定した対象物を強誘電体や磁石を動かすことによって動かすという技術において対象物の向きや動きを十分に制御できないと言う問題があった。
【０００５】
本発明は磁石を固定した対象物を人間や動物と見立てた場合、その人形や動物が移動すると移動方向に自動的に顔を向ける、もしくは、移動方向に自動的に背中を向ける、もしくは、高速に回転させる、もしくは、体の向きを変えずに移動させる、などのさまざまな運動を磁力線を通す薄い板越しに配置したもう一つの制御用磁石の移動のみで実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明においては、手を使わずに動かそうとする対象物に取り付ける磁石がもともと持っている不均一な表面磁束密度の位置による差や、その対象物に一つもしくは複数の磁石を付けることによって積極的に生み出された対象物表面の表面磁束密度の位置による差の最も大きな方向を見つけ、その方向を対象物の前進もしくは後退する基本方向と定め、且つ、その表面磁束密度の差から生み出される回転力が意図する通りに対象物の回転を生み出す条件を満たした制御用磁石を磁力線を通す薄い板の下に配置する。
【０００７】
また、対象物に取り付ける磁石は必ずしも固定する必要はなく、対象物に対して向きや位置を変える機構を備えることもできる。
【発明の効果】
【０００８】
今までは思い通りにならなかった対象物の動きに合せた対象物の向きの制御であるが、対象物を前に進めたいと思うときは、進行方向に対象物の前が向き、対象物を後ろ向きに後退させたいと思うときは、進行方向に対象物の後が向き、その他、小さく早くスピンするような動作なども対象物の薄い板の下に配置した磁石を回転させずに移動するだけで可能になる。
【０００９】
さらに、制御磁石を増やすことで、多様な動きの表現を対象物に与えることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を実施する際の基本的な構成を示している
【図２】磁石の向きと対象物の向きの合せ方を示した図である。
【図３】磁石の方向を適切に定め対象物に配置された時に対象物の移動に合せて移動方向に対象物の正面が向きを変える様子を示した図である。
【図４】対象物の底面と平行にボタン磁石が配置された際に、その対象物に対して可能となる動きを示している。
【図５】対象物の底面と垂直にボタン磁石が配置された際に、その対象物に対して可能となる動きを示している。
【図６】対象物の底面に複数のボタン磁石が配置された際に、その対象物に対して可能となる動きを示している。
【図７】対象物内部で磁石の配置を変える手段について示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図1には対象物3として四角い胴体に二つの丸い目の付いた人形を用いた例を示した。この人形が磁力を通す薄い板1上を自然に移動しているようにみせるには、移動方向につねに体の正面を向けている必要がある。しかし、小さな人形に複雑な機構を搭載することは難しいので、二つの磁石が引き寄せる力のみでこの制御を可能にする事が望ましい。
【００１２】
対象物3の底面には直径6mmのボタン磁石2を設置し、制御用磁石4として直径15mmのボタン磁石を利用した。また、磁力線を通す薄い板1には、ここでは厚紙を用いたが、補助なしで立たせる事が困難な人形を対象物として利用する場合は、磁石をつけることのできるステンレス(JIS400番台)を用いることも可能である。
【００１３】
このような単純な構造で、移動方向が変わっても自動的に人形の正面を移動方向に向けるためには、対象物3の移動が対象物3自体の回転運動を引き起こす必要がある。そのためには、二つの条件がある。その内の一つを示したのが図2である。
【００１４】
図2は対象物3を下から見た様子であり、正方形が対象物3であり、ボタン磁石2の配置した場所の底面から漏れ出る表面磁束密度の等高線6を示している。ボタン磁石2自体の表面磁束密度は均一ではなく、対象物3の底面の影響もあるため、対象物3の底面における表面磁束密度は場所毎に不均一である。表面磁束密度の低い場所から高い場所へのおおよその傾きを矢印7で表現した。
【００１５】
この矢印7の方向に対象物3の正面もしくは後面を一致させれば、多くの生き物の場合は自然に見えるが、カニなどは横に歩くので、側面に合せる必要があるかもしれない。
【００１６】
図3には制御用磁石4の移動に伴って磁石2を取り付けた対象物3が回転する様子を示した。(a)(b)(c)の順に時間経過を示している。磁石2の表面磁束密度の低い部分は磁力が弱いので、表面磁束密度の高い部分の方が強く引っ張られその結果、表面磁束密度の高い部分が前方に回転移動してくることが分る。
【００１７】
ここでこの仕組みが機能するには、もう一つ別の条件が必要な事が分る。それは、表面磁束密度の傾きによる力の差が反映されるだけの大きさが制御用磁石4に必要であるということである。また、制御用磁石4も表面磁束密度の傾きを持っているため、対象物3の磁石2とほぼ同じ大きさでは表面磁束密度の不均一さが大きく、ここでの発明の効果を実現することは難しいので、制御用磁石4は磁石2より大きい必要がある。
【００１８】
図4は制御用磁石4の表裏とそれによって生まれる運度の違いを説明している。図4の図は全て対象物3に設置された磁石2がN極を下にした図になっている。まず、(a)では、制御用磁石4はS極が上になっている。この状態で磁石を矢印5の方向に動かすと、人形の前面を進行方向つまり矢印方向に向けて動くため、自然な移動の印象を与えることができる。
【００１９】
制御用磁石4は例えば指で挟んだまま平面下を自由に動かした場合でも、対象物は進行方向に向きを変えながらその動きに追随する。もちろん、制御用磁石4を指先で回転させるなどの必要はない。
【００２０】
次に(b)には制御用磁石4のN極を上にした場合を示した。N極を上にすると対象物3は制御用磁石4のN極に引かれて腹を下にして転倒する。この状態で制御用磁石4を移動させると図(a)と同様に常に頭を前にして移動する。例えば、走っていてここから泳ぐと言う様な時には便利なアクションである。
【００２１】
何故ここでも移動方向に頭を自動的に向けられるかというと、対象物3の底面での表面磁束密度の差が磁石2が垂直に配置されたことで生まれたためである。取り付けスペースさえあれば、垂直に付ける方がわざわざ表面磁束密度を調べる必要もないので簡単である。ただし、磁力が弱まる。
【００２２】
(c-1)は制御用磁石4を垂直にし、しかも進行方向5に対しS極を右にした場合である。このような配置にすると、対象物3は移動中上から見て時計回りに回転する。逆に進行方向5に対しN極を右にした場合は上から見ると、時計と逆回転をしながら前方に進む。従って、磁石の向きを変えない場合は、前に進めると時計回りに、後に戻すと時計と逆回りをすることになる。
【００２３】
(d)は制御用磁石4をやはり垂直に支持しているが、進行方向に対してS極が前を向くように保持している。このようにすると、対象物3は制御用磁石4のS極の向きに体の向きを合わせることになる。従って、進行方向に対して自動的には体の向きを変えることは出来ない。カーブする度に、制御用磁石4を指先で回転させる必要がある。ただし、このような動きはおかしみを生み出す物であるため、動きのバリエーションとして利用価値はあると思われる。
【００２４】
図5は対象物3に磁石2をN極を前方にして垂直に設置した場合の動きを示している。(a)は図4の(b)と同じ位置関係になる。制御用磁石4の動きに合せて自動的に向きを変えることが出来る。
【００２５】
(b)は制御用磁石4を裏返した場合である。この場合は進行方向に背中を向けながら移動するので、フィギュアスケートのバックスケーティングなどを表現するのに適している。
【００２６】
(c)はS極を上にした制御用磁石4を小さく早くぐるぐると円を描くように移動した場合を示している。この場合も、制御用磁石4自体を自転させる必要はなく、対象物3はそれに合わせて小さくほぼその場でスケートのスピンのように回る。もちろん、N極を上にして回せば後ろ向きに小さく回転させることができる。
【００２７】
(d)は対象物3に垂直に立てた場合である。この場合、対象物3は常に制御用磁石4と同じ角度で立つ。従って、どこへ制御用磁石4を動かしてもその角度を同じに保っているなら、対象物3はいつでも同じ方向を向いており、まるで忍者が場所を瞬間移動しているようにも見える。制御用磁石4を手早く回転させるのは難しいが、それを可能にする機構を用いれば、運動方向と関係なく好きな方向に対象物3を向ける事も容易になるはずである。
【００２８】
図6は対象物3に2つの磁石を用いて、図5と同じ動作をさせる場合の説明図である。対象物3の人形はスケートをしているか、またはスノーボードをしているという設定である。右足を前にしてその足には上がS極のボタン磁石、左足を後ろにしてその足には上がN極のボタン磁石を装着してある。両足は、ほぼ離れないように、近づけてあるが、互いに逆の磁極なので引き合っている。基本的に図5と同じように、制御用磁石4を操作することで、前進、後進、スピン、忍者移動が可能である。
【００２９】
それだけでなく、この場合は、制御用磁石4を二つ用いることで、前進と後進をスムースに切り替えることや、小さな忍者移動を使う事で、スケートのステップのような動作も表現することができるようになる。また、足を開いたり閉じたりという動作も可能になる。このような操作を容易に行うには、二本の指先に磁石を付ける等の方法を用いればよい。
【００３０】
以上示したように、対象物3にボタン磁石を水平に付けるか垂直に付けるかで異なる動きをさせることができるので、これを切り替えることで、一つの対象物3の表現力が増すと考えられる。そのため、磁石2の二つのポジションを切り替えられるようにした概念図が図7の(a)と(b)である。対象物3の磁石2に磁石制御棒9を付けただけの簡単な構造であるが、この方法に留まらず、遠隔操作や振動や衝撃にて、二つのポジションを切り替える機構を持たせても良い。(a)は水平ポジション、(b)は垂直ポジションである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は人形やおもちゃの向きや動きの制御に利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
1 磁力線を通す薄い板
2 磁石
3 対象物
4 制御用磁石
5 制御用磁石が移動する方向
6 対象物底面での表面磁束密度の等高線
7 広い範囲で見た表面磁束密度の傾き
8 対象物が移動する際に向かせたい方向
9 磁石制御棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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