(57)【要約】電気式玩具乗物を開示する。乗物は、電気モータ、減速装置、電気モータに電力を供給し、その乗物を走行させる電力供給バッテリ及び少なくとも一つは駆動輪であり、少なくとも一つの車輪が約０．３５を超える摩擦係数である、少なくとも二つの車輪を具えている。乗物の車輪は、ゴムカーカスがナイロントレッドである、少なくとも二枚の交差プライを具えていることが好ましい。乗物は、モータへの電力供給電圧の調節、移送される積荷とは関係無い加速の調節、移送される積荷とは関係の無い減速の調節、モータブレーキの管理、直流の流量の制御、モータに影響するピーク電流の防止、所定の過負荷値の際の乗物の機能の無効、バッテリの完全な放電の防止及びバッテリの充電状態の表示といった多数の機能を果たす電子制御システムを更に具えていることが好ましい。
2007515236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気式玩具乗物において、該乗物は、
電気モータ（１１）、
減速装置（１３）、
該電気モータ（１１）に電力を供給し、該乗物を走行させる電力供給バッテリ（１２）及び少なくとも一つは駆動輪（１４）である少なくとも二つの車輪（１４、１５）を具え、
少なくとも一つの該車輪（１４）の摩擦係数は約０．３５を超えていることを特徴とする電気式玩具乗物。
【請求項２】
少なくとも一つの前記車輪（１４、１５）の摩擦係数は約０．５を超えていることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項３】
少なくとも一つの前記車輪（１４、１５）の摩擦係数は好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項４】
少なくとも一つの前記車輪（１４、１５）は駆動輪であり、摩擦係数が約０．３５を超えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項５】
少なくとも一つの前記車輪（１４、１５）は、摩擦係数が約０．３５を超えており、リム（１４２、１５２）及びタイヤ（１４１、１５１）を具え、該タイヤはゴムカーカスを具えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項６】
前記ゴムカーカスは少なくとも二枚の交差プライを具えることを特徴とする、請求項５に記載の玩具乗物。
【請求項７】
前記交差プライはナイロン製のコードを具えることを特徴とする、請求項６に記載の玩具乗物。
【請求項８】
前記タイヤ（１４１、１５１）はブロック及び溝によりトレッドパターンを形成するトレッド部を具えることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項９】
サイドウォール部における前記カーカスの厚さの範囲が約１．０ｍｍ〜４．５ｍｍであり、好ましくは約２．０ｍｍ〜３．８ｍｍであり、より好ましく約２．５ｍｍ〜３．３ｍｍであることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１０】
前記タイヤは１０．００×５．００−５”１／２；１３×６．００−７”及び１５×７．００−８”１／２の範囲内の寸法であることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１１】
一般に電位差計を用いて、モータ（１１）への電力供給電圧を調節するように設計されている電子制御システム（１７）を更に具えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１２】
前記電子制御システム（１７）は、乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに、好適な加速勾配に従って所定の方法により加速の制御を行う手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１に記載の玩具乗物。
【請求項１３】
前記電子制御システム（１７）は、乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに、好適な減速勾配に従って所定の方法による減速の制御を行う手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の玩具乗物。
【請求項１４】
前記電子制御システムはモータのブレーキ機能を管理する短絡回路手段部を更に具える、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１５】
前記電子制御システム（１７）は、発進時や後退時に、直流の流量を制御し、モータに影響するピーク電流を防止する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１６】
前記電子制御システム（１７）は所定の過負荷値となるときに、乗物の機能を無効にすることができる手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１７】
前記電子制御システム（１７）は電力供給バッテリ（１２）の完全な放電を制限する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１８】
前記電子制御システム（１７）は電力供給バッテリ（１２）の再充電時に電子的に乗物の機能を無効にする手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項１９】
前記電子制御システム（１７）はバッテリの充電状態を表示する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項２０】
電気式玩具乗物用の電子制御システム（１７）であり、該乗物は、
電力モータ（１１）、
減速装置（１３）、
該電気モータ（１１）へと電力を供給して、該乗物を駆動する電力供給バッテリ（１２）及び少なくとも一つ（１４）は駆動輪である少なくとも二つの車輪（１４、１５）を具え、
該モータ（１１）への電力供給電圧を調節するように設計されていることを特徴とする電子制御システム。
【請求項２１】
乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに、好適な加速勾配に従い所定の方法により加速を制御する手段を更に具えることを特徴とする、請求項２０に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２２】
乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに好適な減速勾配に従い所定の方法により減速を制御する手段を更に具えることを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の電子制御システム。
【請求項２３】
モータのブレーキ機能を管理する短絡回路手段部を更に具えることを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２４】
発進時や後退時に、直流の流量を制御し、モータに影響するピーク電流を防止する手段を更に具えることを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２５】
所定の過負荷値となるときに、乗物の機能を無効にすることができる手段を更に具えることを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２６】
電力供給バッテリ（１２）の完全な放電を制限する手段を更に具えることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２７】
電力供給バッテリ（１２）の再充電時に電子的に乗物の機能を無効にする手段を更に具えることを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２８】
バッテリの充電状態を表示する手段を更に具える、請求項２０〜２７のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項２９】
電気式玩具乗物の車輪（１４、１５）用のタイヤ（１４１、１５１）は、ゴムカーカス及び少なくとも二枚のプライを具え、摩擦係数が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内であることを特徴とする該タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、子供が遊びながら移動することを一般に目的とした電気式玩具乗物の分野に関する。特に、この発明は、駆動輪の転がり面のグリップを改良したことにより複数の利点を具える電気式乗物に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去数年に渡り、自動車、オートバイ、スクータ等を縮小して複製した様々な電気式玩具乗物が知られている。これら公知の乗物は、少なくとも二つの車輪、座席（又はスクータ及びオートバイの場合にはサドル）及び金属又はプラスチック製のフレームを具えている。
【０００３】
現在市場で売られているその乗物は、本質的には３種の型式で構成されている。第一の型式は、ブロー成形した二つ又はそれ以上の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製の車輪、電気モータ、減速装置、配線システム及び６Ｖの電力供給バッテリからなる、単一の速度で走行する乗物である。第二の型式は、ブロー成形された二つ又はそれ以上のＨＤＰＥ製の車輪、二つのモータ、それらのモータと対応する二つの減速装置、配線システム、１２Ｖの電力供給バッテリ及び速度を落とし、過負荷の可能性を抑制する熱抵抗器からなる、複数の速度で走行する乗物である。第三の型式は、ブロー成形した二つ又はそれ以上のＨＤＰＥ製の車輪、二つのモータ、それらモータに対応する二つの減速装置、配線システム、二つの６Ｖの電力供給バッテリ、速度を制御するために直列又は並列にバッテリを接続するコミュテータ（整流器）及びインダクタンスにより過負荷を制御するシステムからなる、複数の速度で走行する乗物である。
【０００４】
二つ以上の駆動輪を具え、これに対応する個数のモータ／減速装置を搭載しているモデルが市販されていることは公知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願人は、公知の型式の電気式玩具乗物には様々な欠点及び制限があることに気付いた。
【０００６】
二種類の速度で走行する乗物に関して言えば、第二の型式の乗物は、１２Ｖのバッテリを搭載しており、その速度は熱抵抗器により制御されているため、電力の浪費を招く。しかし、第三の型式の乗物では、速度設定に応じて６Ｖ又は１２Ｖとなるように、二つのバッテリを使用することが可能であるコミュテータにより速度を制御する。実際の電力消費量は走行速度と密接に関係している。第二の型式の乗物の場合には、正確には使用されている管理システムにより、操作の自律性は制限されており、そして、第三の型式の乗物の場合には、同様の問題を解決するための解決策となる、二つのバッテリ及び更に複雑な配線システムの使用することにより価格の上昇を招いている。
【０００７】
本出願人は、公知の電気式玩具乗物は、実質的に滑らかな路面（例えば大理石の床、タイル張りの床等）、又は湿気を帯びた路面（芝生）等の上に乗物がおかれたときにグリップが弱くなる、あるいは無くなることを証明している。その結果、公知の乗物は、立った姿勢での発進が大変困難であり、運転者により定められたステアリング経路を維持することに必ずや奮闘することとなるだろう。
【０００８】
本出願人は、公知の乗物では、内部が中空で硬質のプラスチックから製造される車輪が、共鳴箱のような役割を果たし、特に閉鎖された環境下において、乗物の移動時の騒音を増幅していることに気付いた。そのことから、特に、実質的に閉鎖されている又は多少なりとも制限された環境下において、電気式玩具乗物を使用すると、かなりの騒音を発生することとなる。
【０００９】
更に、本出願人は、乗物の実質的に硬い車輪が、粗い路面を走行するときに急激な動きや衝撃を伝達し、乗車中の快適性を著しく損なっていることに気付いた。
【００１０】
また、単一のモータ及び現行で使用されている車輪の使用により得られるトラクションは様々な問題を有している。更に、電力消費量が高くなり、車輪の急速な不均一摩耗が発生することとなる。
【００１１】
上記問題を打開するために、複数のモータ、複数の減速装置及び複数のバッテリを用いた様々な試みがなされ、その改善には成功したが、同時に操作の自律性を低下させ、製品の価格を上昇させる結果となっている。二つのモータを使用することにより乗物の牽引力を得る場合には、乗物が旋回運動したときに、二つのモータのうちの一方が摩擦によるブレーキ作用を被り、グリップの問題は増幅されることとなる。その結果、乗物は残りの付着性を失い、ステアリング経路が維持されず曲率半径が増加することとなる。このことは、乗物を不適切な環境下で使用する可能性を制限すると同時に、走行の方向を反転させることを困難とする。ゆえに、よく起こることではあるが、公知の乗物は制限された空間で使用される場合、車輪の早期摩耗だけではなく、連続したブレーキング及び連続した方向転換の必要性から特にモータ及びバッテリに負荷がかかり、影響を受けることとなる。
【００１２】
逆説的に言えば、回転面の基本構造がより高い付着性（例えば、柔らかいゴムの表面又は敷物等）を有しているならば、公知の乗物の発進及び停止操作は急激で、乱暴で、「予測不能」となる。事実、（車輪がスピンするようなグリップ力が弱い状況と比較して、）電力が突然供給（遮断）されると、運転者はこれらの急激な加速、減速に対して無防備な状態となる。そのため、運転者は乗物の一部に、特にはダッシュボード及びハンドルに強打して、打撲により苦しむリスクを伴うこととなる。
【００１３】
本出願人は上記制限を認識し、同一の型式のこれまでの乗物と比較して、低い価格を維持（またはこれまでの乗物よりも低価格にすら）し、より安全でより快適な改善された電気式玩具乗物を提供することを本発明の目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これら及びその他の目的は、請求項１に記載の特徴を具えた電気式玩具乗物及びその電気式玩具乗物を制御する請求項２０に従うシステムにより達成される。従属的な請求項はこの発明の更なる有利な特徴を明記している。全ての請求項はこの明細書に不可欠な部分であると考えられる。
【００１５】
第一の実施形態によれば、この発明は、電気モータ、減速装置、電気モータに電力を供給し、乗物を動かす電力供給バッテリ及び少なくとも一つは駆動輪である少なくとも二つの車輪を具える電気式玩具乗物に関するものであり、少なくとも一つの車輪は、摩擦係数が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内となることを特徴とする。
【００１６】
摩擦係数が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内となる前記の少なくとも一つの車輪は、駆動輪である。
【００１７】
摩擦係数が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内となる前記の少なくとも一つの車輪は、リム及びタイヤを具えており、そのタイヤはゴムカーカスを具えるタイヤである。
【００１８】
ゴムカーカスは、二枚の交差プライを好ましくは具えている。
【００１９】
交差プライは、ナイロン等から製造されているコードを好ましくは具えている。
【００２０】
タイヤは、トレッド部に隆起したパターンを好ましくは具えている。
【００２１】
サイドウォール部のカーカスの厚さは好ましくは約１．０ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲内であり、より好ましくは約２．０ｍｍ〜３．８ｍｍの範囲内であり、更に好ましくは約２．５ｍｍ〜約３．３ｍｍの範囲内である。
【００２２】
好ましい実施形態によれば、タイヤは、インチ表示で１０．００×５．００−５”１／２（ｍｍ表示では２６０×１２０−５”１／２に相当）の寸法となる。更なる実施形態によれば、タイヤは、インチ表示で１３×６．００−７”（ｍｍ表示では３３０×１５０−７”に相当）の寸法となる。更なる他の実施形態によれば、タイヤは、インチ表示で１５×７．００−８”１／２（ｍｍ表示では３８０×１８０−８”１／２に相当）の寸法となる。
【００２３】
少なくとも一つの車輪は、摩擦係数が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内となり、インナーチューブ及びそれに取付けるバルブを好ましくは具えている。
【００２４】
一実施形態によれば、乗物は、一般に電子基盤であり、例えば電位差計又は同様の装置により、モータへの電力供給電圧を調節するように設計されている電子制御システムを具える。
【００２５】
電子制御システムは、乗物によって移送される積荷とは実質的に関係無しに、好適な加速勾配に従って所定の方法で加速を調節する手段を更に具えていることが好ましい。
【００２６】
電子制御システムは、乗物によって移送される積荷とは実質的に関係無しに、好適な減速勾配に従って所定の方法で減速を調節する手段を更に具えていることが好ましい。
【００２７】
電子制御システムはモータのブレーキ機能を管理する短絡回路手段を更に具えていることが好ましい。
【００２８】
電子制御システムは、直流電流を制御し、例えば発進時や後退時に、モータに影響するピーク電流を防止する手段を更に具えていることが好ましい。
【００２９】
電子制御システムは、例えば壁などの障害物を乗物が乗り越えようとする無理な試みを回避するために、所定の過負荷値で乗物の機能を無効にすることが可能な手段を更に具えていることが好ましい。
【００３０】
電子制御システムは電力供給バッテリの完全な放電を制限する手段を更に具えていることが好ましい。
【００３１】
電子制御システムは、バッテリの再充電時に電子的に乗物の機能を無効にする手段を更に具えていることが好ましい。
【００３２】
電子制御システムは、例えばディスプレイ等による手段により、バッテリの充電状態を表示する手段を更に具えていることが好ましい。
【００３３】
採用された解決方法は、自立的な操作の観点から乗物の資源の最適な使用及び最大限の使用を可能としており、配線システムにおいては、電力機能用には断面積が約２．５ｍｍ２の配線を、信号機能用には断面積を約０．５ｍｍ２にまで減らした配線を使用している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
この発明は、非限定的な例として提示され、添付された図面を参照して説明される、以下の詳細な記載により確実に明らかとなる。
【００３５】
図中、同一の符号は、機能的に同等である同一部分又は部品を示している。
【００３６】
図１、図２及び図３は、公知の型式の電気式玩具乗物の変速装置の３種類のレイアウトを夫々に示している。第一のレイアウトは、一般に小さな子供に推奨されている玩具乗物に用いられている。第二のレイアウト及び第三のレイアウトは、一般に一人以上の乗員を運ぶ玩具自動車に使用されている。「電気式玩具乗物」という用語（又は同等の用語）を、２つ、３つ又は４つ（又は更に多く）の車輪を具えた任意の乗物であり、６Ｖ（又は１２Ｖ又は２４Ｖ）の直流で駆動し、約２歳〜１０歳の間の年齢の子供に（モデル及び駆動システムに応じて）推奨されるものとして理解することを明確にしておくことは以後有用である。
【００３７】
図１に従うレイアウトは、（６Ｖの）バッテリ２により電力が供給されるモータ１、及び車輪４（駆動輪）に接続された減速装置３（分解図で示す。）を示している。車輪４及び５はＨＤＰＥから製造され、室温において、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）標準のＤ１８９４「プラスチックフィルム及びプラスチックシートの静止摩擦係数及び動摩擦係数の標準試験法」により計測した摩擦係数が０．０８〜０．２の範囲内にある。図１に従うレイアウトは、ペダルで操作されるスイッチＰ及び走行方向を反転させる装置Ｉを更に示している。
【００３８】
図２に従うレイアウトは、一つの（１２Ｖの）バッテリ２により駆動する二つのモータ１、及び夫々の車輪４及び５（駆動輪）に接続された対応する二つの減速装置３（分解図で示す。）を示している。この車輪４及び５は、ＨＤＰＥから製造され、室温において、ＡＳＴＭ標準のＤ１８９４法により計測した摩擦係数が０．０８〜０．２の範囲内にある。また、図２のレイアウトは、ペダルで操作されるスイッチＰ、走行方向を反転させる装置Ｉ、及びギアを変更するセレクタを示している。
【００３９】
図３に従うレイアウトは、夫々に二つの（６Ｖの）バッテリ２により電力が供給される二つのモータ１、及び夫々の車輪４及び５に接続された二つの対応する減速装置３（右側のものを分解図で示す。）を示している。この車輪４及び５は、ＨＤＰＥから製造され、室温において、ＡＳＴＭ標準のＤ１８９４法により計測した摩擦係数が０．０８〜０．２の範囲内にある。また、図３に従うレイアウトは、ペダルで操作されるスイッチＰ、走行方向を反転させる装置Ｉ、及びギアを変更するセレクタＭを示している。セレクタＭは、速度を制御するために直列又は並列にバッテリを接続するコミュテータを更に具えている。図３に従うレイアウトは、インダクタンスにより過負荷を制御する装置６を更に具えている。
【００４０】
図１、図２及び図３に従うレイアウトは全て、本明細書の導入部分に列挙されている問題及び制限を有している。
【００４１】
この発明に従う電気式玩具乗物の変速装置のレイアウトは図４に示されている。
【００４２】
この発明に従うレイアウトは、電気モータ１１、モータ１１へと電力を供給する（１２Ｖの）バッテリ、及び車輪１４へと駆動力を伝達する減速装置１３を具えている。公知のレイアウトとは異なり、少なくとも減速装置に接続されている車輪１４は（しかし好ましくは乗物の他方の車輪１５も）、実質的には軟質であり、その摩擦係数は約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、更に好ましくは約０．５〜３．０の範囲内となる。摩擦係数は特定の用途に応じて、具体的には、約０．５〜１．０、約１．０〜１．５、約１．５〜２．０、約２．０〜２．５、約２．５〜３．０の範囲内となる。特に滑らかで滑りやすい表面において乗物を使用することを想定する際には、摩擦係数が３．０を超えるタイヤにすることも可能である。
【００４３】
図５ａは、この発明に従う車輪１４のタイヤ１４１の実施形態の断面を例示的に示している。そのタイヤ５ａは１０×５．００−５”１／２（ｍｍ表示では、２６０×１２０−５”１／２に対応）の寸法を有する。第一に示されている数字は外径を表し、第二の数字は断面幅を表し、第三の数字は一般には常にインチ単位で表示される取付け直径を表している。図５ｂではその代わりとして、市場で購入可能な農業用のタイヤの断面を示している。図５ｂのタイヤは商標名「ＤＵＲＯ」として生産されており、その寸法は１１×４．００−５”である。この発明に従うタイヤ１４１はカーカス及び夫々がビード部において終端する二つのサイドウォール部を具えている。また、タイヤは、乗物のグリップをより高めるために、タイヤ径方向に突出したブロック陸部及び溝部を有するトレッド部を更に具えていることが好ましい。カーカスは２枚のコード交差プライにより形成されている。コードは織物コードまたはナイロンコードであることが好ましく、自転車用タイヤ等と類似した密度で配設される。図５ａ及び図５ｂは比較した二つのタイヤのいくつかの重要な特徴を示している。特に、図５ａに従うタイヤの、サイドウォール部に沿ったカーカスの厚さは約３ｍｍであり、図５ｂのそれは約７ｍｍである。
【００４４】
公知のタイヤ（図５ｂ）を測定した重量は約１．８７５ｋｇであるのに対し、この発明に従うタイヤ（図５ａ）の重量はその半分よりも少なく、約０．８５ｋｇである。そのため、この発明に従うタイヤを具えた乗物は、類似した農業用の公知のタイヤと比較して、重量が相当軽くなり、より経済的であることが示されている。許容可能な性能特性を有し、モータの摩耗及びバッテリの消費電力を制限するために電気式玩具乗物は軽くなければならなく、よってこの軽さの特徴は大変重要となる。経済性もこの型式の乗物においては非常に重要であり、主にゴム材料を節約する（カーカスの厚みを薄くする）こと及び、その結果として、加硫時間を短縮することができることによって達成される。
【００４５】
好ましい実施形態では、夫々のタイヤ１４１、１５１は、インナーチューブ（図示せず）とともに、例えばプラスチック、複合材料又は金属から製造されるリム１４２、１５２に装着されている。代替的な実施形態では、タイヤ１４１、１５１はチューブレスの型式、すなわちインナーチューブを具えないものとなる。この第二の実施形態は、リムの機械加工に高い精度を必要とするため、好適度が低い。
【００４６】
実際に、摩擦抵抗が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内となっている駆動輪を乗物に装着すると、公知技術の上記した問題の実質的に全てを解決することができる。第一に、この発明に従う乗物は、停止状態から発進することが容易となり、運転者がステアリング経路に沿うようにすることも容易となる。また、駆動輪の回転面の騒音に関する問題も解決する。更に、公知の乗物における硬い車輪と比較して、タイヤが軟質であることから、移動時の快適性が相当に改善されている。
【００４７】
タイヤの摩耗は実用上は無視できるほどであり、二つの独立したモータを使用しなくとも、いかなる場合においても実質的に均一となる。
【００４８】
特に有利な実施形態では、モータ１１は特別な制御システム１７により制御されている。
【００４９】
摩擦係数が約０．３５を超えており、好ましくは約０．５を超えており、より好ましくは約０．５〜約３．０の範囲内となるタイヤとともに、単一の電子制御モータを使用することは、乗物の操縦性能を大きく改善し、相当に制限された空間においてもその使用を可能とする。事実、出願人は公知の電気式玩具乗物と比較して、最小ステアリング半径が大幅に減少、すなわち公知の四輪の乗物の約２．０〜約３．０ｍから、この発明に従う同等の乗物の約０．５〜１．５ｍへと大幅に減少することを認識している。
【００５０】
第一の実施形態によれば、制御システム１７はモータへの電力供給電圧を調節し、乗物の速度を調節することが可能である。電子制御システム１７は電力及び信号基盤を好ましくは具えている。
【００５１】
図４において概略的に示されているように、制御システム１７は、ペダル式スイッチＰ、鍵で操作されるスイッチＣ、走行方向を反転させる装置Ｉ、ギアＭを変更するセレクタＭ、音響装置（警笛等）Ａ、バッテリ充電用のディスプレイＶＢ、一つ以上の照明（左前方“ＬＡ＿ＳＸ”、右前方“ＬＡ＿ＤＸ”、左後方“ＬＰ＿ＳＸ”及び右後方“ＬＰ＿ＤＸ”）及びバッテリ再充電するソケット１８２の内の、一つ以上の装置と協働して機能する。電子制御システムは、バッテリにより供給される最大電圧に対する所定のフラクションをモータへと受容させるようにプログラムされていることが好ましい。バッテリにより供給することができる最大電圧が１２Ｖの場合には、電子制御システムは、３Ｖの第一フラクション、６Ｖの第二フラクション、９Ｖの第三フラクション又は全全電圧の１２Ｖをモータへと供給するようにプログラムされている。
【００５２】
上記電圧フラクションの供給は、あるいは、運転者（子供）、工場出荷状態、大人による決定、又は上記の選択肢の組合せにより制御することができる。第一の場合には、子供が速度セレクタに手を伸ばし、状況に最も適した速度を自由に選択することができる。第二の場合には、製造業者が乗物の型式やカテゴリに応じて、最大速度を決定することができる（このことは同じ構成部品を使いつつ、練度の低い子供用又はより高学年の子供用の電気式玩具乗物を構築することが可能であることを意味している）。あるいは、その設定を大人に任せ、第一セレクタを子供がアクセスできない領域に設け、必要に応じて子供／運転者が第二セレクタを操作できるようにすることができる。この解決方法は、子供の年齢及び実際の能力に応じて、大人が許可可能な乗物の最大速度を設定することができるので好都合である。
【００５３】
電子制御システム１７は、移送される積荷とは関係なく、所定の加速勾配１７１を提供するようにプログラムされていることが好ましい。図６は加速勾配１７１及び減速勾配１７２の実施形態を示している。図６は、後退走行勾配１７３を更に示している。この発明では、一定時間（３〜４秒程度）の経過後に電気式玩具乗物の最大速度（８〜１０ｋｍ／ｈ程度）へと到達する。図６に示す勾配では、４速のギア（セレクタの位置は４）から発進しても１速、２速又は３速のギアで発進するのと同様の加速となるが、更なるギアの変更無しに到達できる最大速度が異なる。同じような考え方は減速段階においても適用される。
【００５４】
いかなる場合においても、この発明に従う乗物の加速及び減速は移送される積荷とは無関係である。このことは、重量が軽くなればなるほど（すなわち、より若く、それ故により未熟な子供になればなるほど）、より加速し、よりむち打ち損傷を引き起こしやすくなり、乗物及びそれ故に乗物の運転者にも影響を与えるという公知の電気式玩具乗物において非常に一般的な問題を解決する。
【００５５】
また、制御可能に、予測可能に、そして安全に停止するので、電子制御システムにより得られるモータのブレーキ効果は、この発明に従うタイヤのグリップと相まって、公知の乗り物に内在していた、運転者に不愉快な感覚を生じさせることなく乗物を停止する。
【００５６】
更に、電子制御システムは、発進動作及び後退時の、バッテリからモータへと供給される電圧を制御することができることから、モータが制御されていない電気放電（モータの摩耗を招くようなブラシ及びスリップリング間のスパーク）に晒されること、そしてその負荷によりバッテリの寿命が短くなることを防止することができる。
【００５７】
更にまた、電子基盤は、モータの過負荷値を固定し、（例えば、乗物が障害物と接したときに）、立った姿勢での発進時における余分な操作による負荷から、及びスピンを生じさせる摩耗からモータを保護する。
【００５８】
好ましい実施形態では、電子制御システム１７は、積載重量に関係なく、平坦な地面、上り坂又は下り坂などのいかなる走行環境においても、一定の予め設定された速度を保つような閉回路速度電子制御を提供する。この発明では、センサは車輪の回転数を検出し、その検出した回転数を基盤へと伝達する。その基盤は設定された速度と検出された速度とを比較し、ａ）比較結果が負の値（上り坂）となるならばより大きなエネルギーを、又はｂ）比較結果が正の値（下り坂）となるならばより少ないエネルギーを供給する。
【００５９】
必要とされるエネルギーが０よりも小さい（乗物は急勾配な下り坂を走行している）場合には、モータは発電機として機能し、電流の向きを反転させる。この効果を用いて、モータを電子的にバイパスし（接続部１９を参照）、排気ブレーキとして機能させる。
【００６０】
このことは、より安全な乗物（急な下り坂における排気ブレーキ）及びより効率的なエネルギー管理（走行路面の種類に厳密に依存している電力消費）を提供する。
【００６１】
乗物の種々の速度を調節するために、電子型磁気セレクタが提供され、そのセレクタは段階的に、そして機械的なスイッチの配置により調節されることが好ましい。その機械的なスイッチは、（玩具の自動車の乗物用の）ギアレバー、又はギアを設定する（玩具のオートバイ又はスクータ用の）ハンドグリップへとの配置されることが好ましい。速度は磁気センサにより管理され、磁気セレクタは、ギアレバー（又はハンドグリップ）の位置を検出すると、そのことを電子基盤へと伝達する。電子システムは、使用者により選択されているギアに応じて最高速度の設定を調節する。
【００６２】
更に、電子制御システム（１７４）は、バッテリ使用の最大限度を予め決定しておくことで、その完全な放電を防止することができる。これに関して、乗物の自律性における重要ではない部分のみが失われることから、乗物の自律性の損害とはならない。結果として、バッテリが完全に放電されないことから、他の方法では不可能であった、完全な再充電を行うことが可能となり、公知の乗物と比較して、バッテリの寿命が約３倍又は４倍は延びることにもなる。上記事項により、この発明に従うレイアウトの採用は、バッテリの電力の消費を増加させず、むしろ相当低く抑え、かつ、二つのモータを具えた公知のレイアウトの自律性よりも大きな自律性を与える。
【００６３】
更にまた、バッテリの再充電時における乗物の操作は、（公知の乗物のように）機械的にではなく、（例えば、バッテリ充電器１８のジャック部１８１への単純な挿入により）電子制御システム１７により、電子的に無効とすることができ、必要な充電操作を使用者が極めて安全に、そしてとても簡単に行うことが可能である。一方、公知の乗物では、バッテリの再充電時に子供が乗物を使用しようとする試みを防止するために、バッテリのターミナル部の接続を切断することが必要とされてきた。また、バッテリ区画へと到達するためには座席又はサドルを取り外すことが必要なため、操作は、面倒で、扱いにくく、時間のかかるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】単一の速度で走行する、公知の第一の型式の電気式玩具乗物の変速装置のレイアウトを示す図である。
【図２】複数の速度で走行する、公知の第二の型式の電気式玩具乗物の変速装置のレイアウトを示す図である。
【図３】複数の速度で走行する、公知の第三の型式の電気式玩具乗物の変速装置のレイアウトを示す図である。
【図４】この発明に従う電気式玩具乗物の変速装置のレイアウトを示す図である。
【図５ａ】この発明に従うタイヤの断面図である。
【図５ｂ】公知の農業用タイヤの断面図である。
【図６】この発明に従う電子制御システムの略図である。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
子供の運転者が遊びながら運転することを目的とした電気式玩具乗物であって、
子供の運転者のための座席又サドル、
少なくとも一つは駆動輪（１４）である少なくとも二つの車輪（１４、１５）、
電気モータ（１１）、
前記少なくとも一つの駆動輪（１４）に駆動力を伝達する減速装置（１３）、及び
該電気モータ（１１）に電力を供給し、該乗物を走行させる充電式電力供給バッテリ（１２）を具える電気式玩具乗物において、
ａ）前記少なくとも一つの駆動輪（１４）は、リム及びそのリムに装着されるタイヤを具え、該タイヤはゴムカーカス及びトレッド部を具え、
ｂ）該電気式乗物玩具は電気モータ（１１）への電力供給電圧を調節するように設計されている電気制御システム（１７）を更に具え、
ｃ）前記電子制御システム（１７）は、乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに、好適な加速勾配に従って所定の方法により加速の制御を行う手段を更に具えることを特徴とする電気式玩具乗物。
【請求項２】
前記電子制御システム（１７）は、乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに、好適な減速勾配に従って減速の制御を行う手段を更に具えることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項３】
前記電子制御システム（１７）は、前記電気モータ（１１）が前記バッテリ（１２）により供給され得る最大電圧の所定のフラクションを受け取るようにプログラムされている、請求項１又は２に記載の玩具乗物。
【請求項４】
モータ（１１）への電力供給電圧を調節するように設計されている電子制御システム（１７）は電位差計を具えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項５】
前記電子制御システムはモータのブレーキ機能を管理する短絡回路手段部を更に具える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項６】
前記電子制御システム（１７）は、発進時や後退時に、直流の流量を制御し、モータに影響するピーク電流を防止する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の玩具乗物。
【請求項７】
前記電子制御システム（１７）は電力供給バッテリ（１２）の再充電時に電子的に乗物の機能を無効にする手段を更に具えることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項８】
前記ゴムカーカスは少なくとも二枚の交差プライを具えており、夫々の該交差プライはナイロン製のコードを具えることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項９】
前記トレッド部は、約０．３５を超える摩擦係数を与えるトレッドパターンを形成するブロック及び溝を具えることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項１０】
サイドウォール部における前記カーカスの厚さの範囲が約１．０ｍｍ〜４．５ｍｍであり、好ましくは約２．０ｍｍ〜３．８ｍｍであり、より好ましく約２．５ｍｍ〜３．３ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の玩具乗物。
【請求項１１】
子供の運転者が遊びながら運転することを目的とした電気式玩具乗物の電子制御システム（１７）であり、モータ（１１）への電力供給電圧を調節するように設計されており、乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに、好適な加速勾配に従い所定の方法により乗物の加速を制御する手段を更に具える電子制御システム（１７）。
【請求項１２】
乗物によって移送される積荷とは実質的には関係無しに好適な減速勾配に従い所定の方法により減速を制御する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１に記載の電子制御システム。
【請求項１３】
モータのブレーキ機能を管理する短絡回路手段部を更に具えることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項１４】
発進時や後退時に、直流の流量を制御し、モータに影響するピーク電流を防止する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項１５】
所定の過負荷値となるときに、乗物の機能を無効にすることができる手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【請求項１６】
電力供給バッテリ（１２）の完全な放電を制限する手段を更に具えることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の電子制御システム（１７）。
【国際調査報告】
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