(57)【要約】【課題】回転体の配列自由度が高く、且つ従来よりも安価で、大型化への対応も容易な知育玩具を提供する。【解決手段】知育玩具１は、回転部３１及び当該回転部３１を軸支する軸部３２をそれぞれ有する複数の回転体３と、軸部３２の両端を挟持して、回転部３１が回転可能な状態に複数の回転体３の各々を支持するケース２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部及び当該回転部を軸支する軸部をそれぞれ有する複数の回転体と、
前記軸部の両端を挟持して、前記回転部が回転可能な状態に前記複数の回転体の各々を支持する挟持部材と、
を備えることを特徴とする知育玩具。
【請求項２】
前記軸部には、前記挟持部材に対する摩擦力を、前記回転部に対する摩擦力よりも高くする支持部材が、両端のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の知育玩具。
【請求項３】
前記挟持部材には、前記軸部に対する摩擦力を、前記軸部の前記回転部に対する摩擦力よりも高くする支持部材が、前記軸部の両端を挟持する両表面のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の知育玩具。
【請求項４】
前記挟持部材は、開閉可能に構成された当該知育玩具の筐体であ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知育玩具。
【請求項５】
前記筐体は、前記回転部の一方の主面側と外周側との少なくとも一方に、開口部を有することを特徴とする請求項４に記載の知育玩具。
【請求項６】
前記筐体の内部に設けられ、前記複数の回転体を回転させる駆動部材を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の知育玩具。
【請求項７】
前記複数の回転体のうちのいずれか一の回転体の回転部に連結され、連結された前記回転部から伝達される力によって動作する動作部材を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の知育玩具。
【請求項８】
前記挟持部材のうちの少なくとも一方が透明であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の知育玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の回転体を自由に配列して遊ぶ知育玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯車状の複数の回転体を互いに連結させつつ基盤上に自由に配列して遊ぶことのできる知育玩具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種の知育玩具では、回転体に設けた凸部を基盤に開けた孔部に挿し込んだり、磁石を内蔵させた回転体を鉄板入りの基盤に磁気吸着させたりすることで、回転体を基盤に固定できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０４８２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、回転体の凸部を基盤の孔部に挿し込む固定構造では、回転体の配置が凸部や凹部の位置や方向によって限定されるため、回転体の配列自由度が制限されてしまう。
一方、回転体を基盤に磁気吸着させる固定構造では、回転体の配列自由度は高いものの、磁石を各回転体に設けたり大きな鉄板を必要としたりするため、コストが嵩んでしまう。また、鉄板が設けられた基盤の範囲にしか回転体を固定できないため、大型化への対応が困難である。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、回転体の配列自由度が高く、且つ従来よりも安価で、大型化への対応も容易な知育玩具の提供を目的とする。
【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、請求項１に記載の発明は、知育玩具であって、
回転部及び当該回転部を軸支する軸部をそれぞれ有する複数の回転体と、
前記軸部の両端を挟持して、前記回転部が回転可能な状態に前記複数の回転体の各々を支持する挟持部材と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の知育玩具において、
前記軸部には、前記挟持部材に対する摩擦力を、前記回転部に対する摩擦力よりも高くする支持部材が、両端のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の知育玩具において、
前記挟持部材には、前記軸部に対する摩擦力を、前記軸部の前記回転部に対する摩擦力よりも高くする支持部材が、前記軸部の両端を挟持する両表面のうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の知育玩具において、
前記挟持部材は、開閉可能に構成された当該知育玩具の筐体であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の知育玩具において、
前記筐体は、前記回転部の一方の主面側と外周側との少なくとも一方に、開口部を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の知育玩具において、
前記筐体の内部に設けられ、前記複数の回転体を回転させる駆動部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の知育玩具において、
前記複数の回転体のうちのいずれか一の回転体の回転部に連結され、連結された前記回転部から伝達される力によって動作する動作部材を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の知育玩具において、
前記挟持部材のうちの少なくとも一方が透明であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転部及び当該回転部を軸支する軸部を有する回転体が、挟持部材によって軸部の両端を挟持されて、回転部が回転可能な状態に支持される。
これにより、回転体の配置が特に制限されないためその配列自由度を高く保ちつつ、磁石や鉄板を必要とした従来に比べ安価に構成することができる。また、回転体を配置する基盤に鉄板などの特別な部材を必要としないため、大型化への対応も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態における知育玩具の斜視図である。
【図２】実施形態における回転体の構造を説明するための側面図であって、（ａ）は蓋部材が開状態のものであり、（ｂ）は蓋部材が閉状態のものである。
【図３】（ａ）は実施形態におけるオルゴールユニットの要部の側面図であり、（ｂ）はオルゴールユニットのうち回転部材の平面図であり、（ｃ）はオルゴールユニットの変形例を示す図である。
【図４】実施形態における笛ユニットの平面図である。
【図５】実施形態における移動ユニットを説明するための図である。
【図６】実施形態における知育玩具を連結させた状態を示す図である。
【図７】実施形態における回転体の駆動部材の変形例を説明するための図である。
【図８】実施形態における回転体等の配列を階層構造化した例を示す側面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る知育玩具の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
［構成］
まず、本実施形態における知育玩具１の構成について説明する。
図１は、知育玩具１の斜視図である。
この図に示すように、知育玩具１は、ケース（筐体）２と、複数の回転体３と、動作部材４等とを備えて構成され、ユーザ（幼児）が複数の回転体３や動作部材４を互いに連結させつつケース２内に自由に配列して、その動力伝達のメカニズム等を遊びながら学習するものである。
【００１８】
ケース２は、基盤２１と蓋部材２２とを備えている。
このうち、基盤２１は、左右にやや長尺な矩形平板状に形成され、その表面（上面）が、複数の回転体３や動作部材４が配列される平坦な盤面２１ａとなっている。
基盤２１の前面には、後述する蓋部材２２の係合部２２４が係止される係止部２１１が設けられている。
また、基盤２１の内部には、盤面２１ａ上に配列された複数の回転体３を回転させるためのモータ２１２が設けられている。このモータ２１２は、盤面２１ａ上に取り付けられた１つの回転体３と連結可能に構成されており、当該回転体３を駆動させる。基盤２１の側面には、モータ２１２を駆動させるための図示しない駆動スイッチが設けられている。
【００１９】
蓋部材２２は、基盤２１の平面視形状に対応した矩形平板状の天板部２２１と、天板部２２１の前後の端部から立設された後板部２２２及び前板部２２３とを備えている。
天板部２２１は、周縁部を除くほぼ全面が透明部材で構成されており、当該天板部２２１を通じて盤面２１ａ上の複数の回転体３や動作部材４を視認できるようになっている。
後板部２２２は、先端部がヒンジ機構（図示省略）により基盤２１の後端部と連結されている。これにより、蓋部材２２は、後板部２２２の先端部を基端として前側が開閉するように構成されている。つまり、蓋部材２２は、基盤２１の盤面２１ａを開放した開状態（図１の状態）と、盤面２１ａの上方を覆って基盤２１との間に複数の回転体３や動作部材４を収容した閉状態とを取り得るようになっている。
前板部２２３には、基盤２１の係止部２１１と係脱可能な係合部２２４が設けられている。蓋部材２２は、閉状態において係合部２２４が基盤２１の係止部２１１に係止されることにより、閉状態が保持される。
また、蓋部材２２は、天板部２２１の前後に後板部２２２及び前板部２２３が立設されているのに対し、その左右両側方はほぼ全面に亘って開放された開口部２２ａ（図７等参照）となっている。
なお、蓋部材２２は、ヒンジ機構で基盤２１と連結されていなくともよく、例えば弁当箱のように周面で嵌合しつつ脱着可能に構成されていてもよい。
【００２０】
図２は、回転体３の構造を説明するための側面図であって、（ａ）は蓋部材２２が開状態のものであり、（ｂ）は蓋部材２２が閉状態のものである。
複数の回転体３は、本実施形態においては歯車玩具であり、図２（ａ）に示すように、平歯車状の回転部３１と、当該回転部３１を軸支する軸部（中心軸）３２とをそれぞれ有している。これら複数の回転体３は、大きさや色、表面のデザイン等が異なるものを含み、互いの回転部３１が噛合可能に構成されている。
軸部３２の一方（図２の下側）の先端は他方よりも大径で端面が平坦な樹脂で形成されており、盤面２１ａに立設しやすくなっている。
軸部３２の他方（図２の上側）の先端には、ケース２の蓋部材２２（天板部２２１）に対する摩擦力を、回転部３１に対する摩擦力よりも高くする弾性部材３２１が設けられている。弾性部材３２１は、例えばゴムやエラストマーなどの弾性を有する軟質部材である。
【００２１】
各回転体３は、図２（ｂ）に示すように、ケース２が閉状態とされたときに、ケース２の基盤２１と蓋部材２２とで軸部３２が両端から挟持される。このときに、軸部３２の先端に設けられた弾性部材３２１がつぶれて軸部３２を軸方向（上下方向）に突っ張ることで、回転体３が固定される。つまり、各回転体３は、ケース２によって、回転部３１の両側（両主面（図２における上下両面）側）から軸部３２の両端が軸方向に挟持され、回転部３１が回転可能な状態に支持されるようになっている。
なお、弾性部材３２１は、必要な摩擦力（又は吸着力）を発揮できるものであればよく、バネや吸盤などであってもよいし、弾性力（反力）を高めるのではなく摩擦係数を高めるものであってもよい。また、弾性部材３２１は、軸部３２の両端のうちの少なくとも一方に設けられていればよい。
また、回転体３に弾性部材３２１を設けるのに代えて（又は加えて）、基盤２１の盤面２１ａを同様の弾性素材にしてもよい。つまり、ケース２の軸部３２に対する摩擦力を、軸部３２の回転部３１に対する摩擦力よりも高くする弾性部材３２１同様の支持部材が、盤面２１ａに設けられていてもよい。より詳しくは、この支持部材は、軸部３２を挟持する蓋部材２２（天板部２２１）の内側表面と盤面２１ａとのうちの少なくとも一方に設けられていればよい。
【００２２】
動作部材４は、盤面２１ａ上のいずれかの回転体３の回転部３１に連結されて、この回転部３１から伝達される力によって動作するものである。
本実施形態の動作部材４としては、オルゴールユニット４１、笛ユニット４２、ベルト部材４３、移動ユニット４４などがある。
【００２３】
図３（ａ）は、オルゴールユニット４１の要部の側面図であり、図３（ｂ）は、オルゴールユニット４１のうち回転部材４１２の平面図であり、図３（ｃ）は、オルゴールユニット４１の変形例を示す側面図である。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、オルゴールユニット４１は、櫛部材４１１と回転部材４１２とを備えている。
櫛部材４１１は、互いの長さが異なる櫛状の複数の金属板（櫛歯）４１１ａを有しており、これら複数の金属板４１１ａが回転部材４１２の半径方向に配列されるように回転部材４１２の上方に対向配置されている。回転部材４１２は、回転体３とほぼ同様の平歯車状に構成されるとともに、演奏される音楽に対応した配列で上面に立設された複数のピン４１２ａを有している。これら櫛部材４１１及び回転部材４１２は、図示しないケース部材により一体的にユニット化されている。
このオルゴールユニット４１は、回転部材４１２がいずれかの回転体３と噛合した状態で、他の回転体３等とともに盤面２１ａ上に配置されてケース２に挟持される。そして、噛合した回転体３に連動して回転部材４１２が回転すると、その上面のピン４１２ａにより櫛部材４１１の金属板４１１ａが弾かれて音楽が演奏される。
なお、オルゴールユニット４１の固定構造は特に限定されない。例えば、オルゴールユニット４１のケース部材をケース２に挟持させてもよいし、ケース部材から突出させた回転部材４１２の軸部の両端をケース２に挟持させてもよい。あるいは、回転部材４１２の軸部の一端のみをケース部材から突出させて、これとケース部材とをケース２（天板部２２１及び盤面２１ａ）に挟持させてもよい。また、オルゴールユニット４１のケース部材は、その外側を回転体３の弾性部材３２１と同様の弾性素材にしてもよいし、外側にゴムや吸盤などの弾性部材を一体的に結合させてもよい。
なお、櫛部材４１１と回転部材４１２は、一体的に構成されるか、或いは互いに適正に位置決め可能であればよく、ケース部材によってユニット化されていなくともよい。例えば図３（ｃ）に示すように、櫛部材４１１のみを吸盤４１３などで天板部２２１に固定したり、回転部材４１２を跨いで立脚可能な脚部４１４を櫛部材４１１に設けたりしてもよい（図３（ｃ）ではこれらを併記）。また、図示は省略するが、櫛部材４１１から延出させたアーム部を回転部材４１２の軸部先端と天板部２２１との間に挟持させるなどして、櫛部材４１１を回転部材４１２の軸部に支持させてもよい。これらのような構成であれば、より少ない部材で自由度の高いギア遊びが可能となる。
【００２４】
図４は、笛ユニット４２の平面図である。
図４に示すように、笛ユニット４２は、アーム部４２１と回転部材４２２とを備えている。
アーム部４２１は、２本のアーム４２１ａが長手方向に開閉するように一端で連結され、開閉する他端に蛇腹４２１ｂが取り付けられた構成となっており、２本のアーム４２１ａで回転部材４２２を半径方向に挟むように当該回転部材４２２に取り付けられている。回転部材４２２は、回転体３とほぼ同様の平歯車状に構成されるとともに、図示しない偏心ピンが主面に設けられている。
この笛ユニット４２は、回転部材４２２がいずれかの回転体３と噛合した状態で、他の回転体３等とともに盤面２１ａ上に配置されてケース２に挟持される。そして、噛合した回転体３に連動して回転部材４２２が回転すると、その主面の偏心ピンの移動に伴ってアーム部４２１の２本のアーム４２１ａが開閉し、蛇腹４２１ｂが伸縮して音（空気音）が発生する。
【００２５】
ベルト部材４３は、図１に示すように、回転体３の回転部３１に噛合可能なチェーン状のものであり、複数（図１では３つ）の回転体３に連結されて回転力を伝達させるものである。
なお、ベルト部材４３は、複数の回転体３に張架・連結されて回転力を伝達させるものであればチェーン状のものに限定されず、例えばゴムベルトなどであってもよい。
【００２６】
図５は、移動ユニット４４を説明するための図である。
図５（ａ）に示すように、移動ユニット４４は、本実施形態では磁力で人形を動かすものであり、下端に磁石４４１ａが内蔵された人形４４１と、回転部３１の主面に磁石４４２が取り付けられた回転体３及び／又はベルト部材４３とから構成されている。
この移動ユニット４４では、ケース２内に複数の回転体３を配列して蓋部材２２を閉めた後に、蓋部材２２の上面のうち回転体３の磁石４４２の上方位置に人形４４１を配置することで、人形４４１が回転体３の回転に連動して動作する。具体的には、例えば図５（ｂ）に示すように、人形４４１に、連結した複数の回転体３上を遠心力や磁力の違い等を利用して順次移動させたり、あるいは図５（ｃ）に示すように、ベルト部材４３上を移動させたりすることができる。
なお、人形を動作させる手法は磁石を用いたものに限定されず、例えば蓋部材２２に開口部を設け、この開口部を通じて人形と回転体３やベルト部材４３とを直接連結させてもよい。また、蓋部材２２上を移動させる物体は人形に限定されず、例えば車や虫などを象ったものであってもよい。
【００２７】
［遊び方］
続いて、知育玩具１での遊び方について説明する。
【００２８】
知育玩具１で遊ぶ際には、まずユーザ（幼児）は、図１に示すように、蓋部材２２を開けた開状態で、複数の回転体３や動作部材４（人形４４１を除く）を互いに連結させながら盤面２１ａ上に配列する。このとき、盤面２１ａ上への回転体３や動作部材４の配置は何ら制限されることがないため、これら回転体３や動作部材４を盤面２１ａ上に自由に配列することができ、配置のやり直しも容易に行うことができる。
そして、蓋部材２２を閉めることにより、盤面２１ａ上に配列された複数の回転体３や動作部材４が基盤２１と蓋部材２２とで挟持されて固定される。このとき、回転体３は、ケース２の基盤２１と蓋部材２２とによって回転部３１の両側から軸部３２の両端を挟持されて、回転部３１が回転可能な状態に支持される。
その後、移動ユニット４４を使う場合には、蓋部材２２上に人形４４１を配置する。
【００２９】
この状態でモータ２１２を駆動させることにより、モータ２１２と連結された回転体３が回転し、この回転体３と直接的又は間接的に噛合した複数の回転体３及び動作部材４が動作する。ユーザは、透明の蓋部材２２（天板部２２１）を透してケース２内の回転体３の回転や動作部材４の動作を見て楽しむことができる。また、使用した動作部材４によっては、オルゴールユニット４１や笛ユニット４２からの音を聴いたり、蓋部材２２上で人形４４１を移動させたりして、さらに楽しむことができる。
【００３０】
また、図６に示すように、複数（図６では２つ）の知育玩具１を連結させて遊ぶこともできる。
この場合、複数の知育玩具１の各々において蓋部材２２の開口部２２ａから回転体３を露出させ、これらの回転体３を互いに噛合させることにより、複数の知育玩具１の間で複数の回転体３や動作部材４を連結させることができる。あるいは、図示は省略するが、複数の知育玩具１の回転体３に亘って開口部２２ａを介してベルト部材４３を張架させてもよい。ただし、これらの場合には、いずれか一の知育玩具１のモータ２１２のみを駆動させるようにする。
これにより、複数の知育玩具１に亘って連結された複数の回転体３や動作部材４の連動した動きを楽しむことができる。
【００３１】
［効果］
以上のように、本実施形態によれば、回転部３１及び軸部３２を有する回転体３が、ケース２の基盤２１及び蓋部材２２によって軸部３２の両端を挟持されて、回転部３１が回転可能な状態に支持される。
これにより、回転体３の配置が特に制限されないためその配列自由度を高く保ちつつ、磁石や鉄板を必要とした従来に比べ安価に構成することができる。また、回転体３を配置する基盤２１に鉄板などの特別な部材を必要としないため、大型化への対応も容易である。
また、回転体３を挟持させて固定することにより、ケース２ごと縦置きや横置きにしたり、持ち運んだりすることも可能になる。
【００３２】
［変形例］
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３３】
例えば、上記実施形態では、回転体３を回転させる駆動部材（モータ２１２）が基盤２１に内蔵されていることとしたが、この駆動部材がケース２外に設けられることとしてもよい。
例えば図７（ａ）に示すように、モータ駆動のギヤユニット５１又はハンドル駆動のギヤユニット５２を、ケース２の開口部２２ａを通じて、盤面２１ａ上の回転体３に連結させる構造としてもよい。これらのギヤユニット５１、５２は、基盤２１に内蔵したモータ２１２と同時に用いてもよい。
また、モータ２１２が基盤２１に内蔵される場合においては、当該モータ２１２を基盤２１内の自由な位置に配置できるように構成するのが好ましい。具体的には、基盤２１の上面を開閉可能にして、基盤２１内にモータ設置スペースを複数設けておき、ユーザが好きなモータ設置スペースにモータ２１２を配置できるようにすればよい。この場合、図７（ｂ）に示すように、各モータ設置スペースにおける基盤２１の上面には、モータ２１２の駆動軸２１２ａを挿通させる貫通孔２１ｂを設けておき、この貫通孔２１ｂを通じて露出させた駆動軸２１２ａを回転体３の軸部３２下部に連結できるようにする。駆動軸２１２ａを連結させる回転体３の軸部３２下部の連結孔は、全ての回転体３に設けてもよいし、特定の連結用の回転体３のみに設けてもよい。また、使用しないモータ設置スペースの貫通孔２１ｂはキャップで塞いでおけばよい。なお、基盤２１の上面を開閉可能にするのではなく、基盤２１の下からモータ２１２の駆動軸２１２ａを貫通孔２１ｂに挿通させられるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、回転体３等の配列が盤面２１ａ上での平面的な場合を例に挙げて説明したが、この配列は階層構造化することが可能である。
具体的には、図８に示すように、盤面２１ａと天板部２２１との中間程の高さに透明な中間天板２３を配置できるようにし、この中間天板２３上と盤面２１ａ上の二層に亘って回転体３等を配列できるようにすればよい。この場合、階層間で駆動力を伝達するための連結用の一対の回転体３は、下層側の回転体３の軸部３２上部と、上層側の回転体３の軸部３２下部とが連結可能であるとともに、これらの連結部分が回転部３１とともに回転するようになっており、中間天板２３に設けた貫通孔２３ａを介してこれらの軸部３２を連結させた状態で、一体的に回転する。これらの回転体３の軸部３２内には、金属軸が通っており、この金属軸を回転軸として、連結された２つの回転体３が一体的に回転する。なお、金属軸は必要な硬さを有していればプラスチックその他の材質であってもよい。
このような構成により、回転体３等の配列を階層構造化することができる。
また、ケース２に挟持された一層分の回転体３等の配列を、ケース２ごと重ねることでこれを階層構造化することもできる。
【００３５】
また、回転体３は、ケース２（挟持部材）によって軸部３２の両端が挟持されて回転部３１が回転可能な状態に支持されればよく、その支持構造は弾性部材によるものでなくともよい。
また、回転体３は平歯車状に限定されず、例えばプーリ状などであってもよい。
また、回転体３を挟持する挟持部材は、知育玩具１のケース２（筐体）でなくともよく、例えば専用の挟持部材であってもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、ケース２の蓋部材２２（天板部２２１）が透明であることとしたが、複数の回転体３や動作部材４を挟持する基盤２１及び蓋部材２２のうちの少なくとも一方が透明であればよく、例えば基盤２１も透明にして下側からケース２内を視認できるようにしてもよい。
【００３７】
また、知育玩具１を、動力伝達ユニットとして他の玩具（例えば、ロボット玩具の胴部や、ビークル玩具のボディ部など）に組み込んでもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１      知育玩具
２      ケース
３      回転体
４      動作部材
２１    基盤
２１ａ  盤面
２２    蓋部材
２２ａ  開口部
３１    回転部
３２    軸部
２１２  モータ
３２１  弾性部材
【図１】
2019154820.tif 000003
【図２】
2019154820.tif 000004
【図３】
2019154820.tif 000005
【図４】
2019154820.tif 000006
【図５】
2019154820.tif 000007
【図６】
2019154820.tif 000008
【図７】
2019154820.tif 000009
【図８】
2019154820.tif 000010