(57)【要約】【課題】衝突箇所に応じて左右に方向転換を行う走行玩具を提供する。【解決手段】ボディに、太陽歯車と当該太陽歯車の回りを転動可能な遊星歯車を動力伝達歯車機構の一部として設けると共に、左右の中心位置の鉛直軸を中心に揺動するバンパーを設け、障害物への衝突に伴うバンパーの揺動方向に応じて遊星歯車と太陽歯車との位置関係を変えることにより、動力伝達経路を変更して歯車軸の回転方向を変更可能にし、障害物を回避できるようにした。【選択図】　　　図３
2004041396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが設置されたボディと、ボディ下に設置され動輪が付設された台車と、前記モータの動力を前記動輪に伝達する歯車機構とを備え、前記ボディと前記台車とが前記歯車機構中の歯車軸によって連結され、衝突の際に、前記歯車軸の回転によって前記ボディに対して前記歯車軸を中心に前記台車が回転してその向きを変更することで方向転換する走行玩具において、前記ボディには、太陽歯車と当該太陽歯車の回りを転動可能な遊星歯車が前記歯車機構の一部として設けられると共に、左右の中心位置の鉛直軸を中心に揺動するバンパーが設けられ、前記バンパーの揺動方向に応じて前記遊星歯車と前記太陽歯車との位置関係を変えることにより動力伝達経路を変更して前記歯車軸の回転方向を変更可能に構成したことを特徴とする走行玩具。
【請求項２】
前記台車には、前記歯車軸の回転方向に応じて遊動する遊動歯車が前記歯車機構の一部として設けられ、前記歯車軸の回転方向に応じて動力伝達経路を変更して前記動輪の回転方向を一定方向に維持するように構成したことを特徴とする請求項１記載の走行玩具。
【請求項３】
前記バンパーが前記鉛直軸を中心に一の方向に揺動した際に前記台車は他の方向に向きを変えるように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の走行玩具。
【請求項４】
前記ボディの下側には掃除用具が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の走行玩具。
【請求項５】
前記ボディの下側にはワイパーヘッド部が設けられ、そのワイパーヘッド部には掃除シートが着脱可能に取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の走行玩具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、障害物に突き当たった場合に方向転換する走行玩具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１．方向転換機構の構成
この種の走行玩具として、方向転換機構を搭載した走行玩具が知られている。図１０には、その走行玩具の方向転換機構が示されている。以下、この方向転換機構を同図に基づいて説明する。
【０００３】
同図中、符号２００は、走行玩具のボディの一部を構成する底板を指示している。この底板２００には、その前部下側に台車２０１が付設されている。台車２０１の左右には動輪２０２が付設されている。また、底板２００には、その後部下側左右に空転可能な舵取り用の車輪２０３が付設されている。
【０００４】
また、底板２００の上側には、電池（図示せず）と、その電池によって作動するモータ２０４と、モータ歯車２０５ａからの動力を伝達する歯車２０５ｂ，２０５ｃ，２０５ｄとが設けられている。ここで歯車２０５ｂ、２０５ｃは同じ軸に固定されている。また、歯車２０５ｄを固定している軸２０６は底板２００を上下に貫通し、下端部が台車２０１内に臨み、そこには歯車（ウォーム歯車）２０５ｅが付設されている。この歯車２０５ｅは、前記動輪２０２の車軸２０７に付設された歯車２０５ｆに噛合している。
【０００５】
以上の方向転換機構においては、底板２００に対して台車２０１は軸２０６によって連結されているだけなので、底板２００に対して台車２０１は軸２０６を中心に回動可能となっている。
【０００６】
２．方向転換機構の動作
（１）通常
モータ動力は歯車２０５ａ〜２０５ｆを通じて車軸２０７に伝達され、この車軸２０７に付設された動輪２０２が駆動される。これにより、走行玩具は前進を行うことになる。
【０００７】
（２）衝突時
走行玩具が障害物（壁等）に衝突すると、動輪２０２にブレーキが掛かり動輪２０２の回転が阻止されるので、底板２００に対して台車２０１が軸２０６を中心に左右一方向（同図においては右方向）に向きを変える。台車２０１が向きを変えると再び動輪２０２が回転し走行玩具が台車２０１の向きに障害物に沿って動き出す。走行玩具のボディの前端が壁から離れると、底板２００に対して台車２０１が軸２０６を中心に前記とは反対の方向に向きを変え、走行玩具は前進を行うことになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記方向転換機構を搭載する走行玩具では、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、障害物（例えば壁）に衝突した場合に、左右一方向にしか方向転換を行わないため、方向転換の方向が一義的に決まっているため、走行動作が単純であり、面白みに欠けるという問題がある。また、掃除シートを付設した掃除用走行玩具にあっては、同様の理由によって、床一面を掃除できないという不都合がある。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、衝突箇所に応じて左右に方向転換を行う走行玩具を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の走行玩具は、モータが設置されたボディと、ボディ下に設置され動輪が付設された台車と、前記モータの動力を前記動輪に伝達する歯車機構とを備え、前記ボディと前記台車とが前記歯車中の歯車軸によって連結され、衝突の際に、前記歯車軸の回転によって前記ボディに対して前記歯車軸を中心に前記台車が回転して向きを変更することで方向転換する走行玩具において、前記ボディには、太陽歯車と当該太陽歯車の回りを転動可能な遊星歯車が前記歯車機構の一部として設けられると共に、左右の中心位置の鉛直軸を中心に揺動するバンパーが設けられ、前記バンパーの揺動方向に応じて前記遊星歯車と前記太陽歯車との位置関係を変えることにより動力伝達経路を変更して前記歯車軸の回転方向を変更可能に構成する一方で、前記台車には、前記歯車軸の回転方向に応じて遊動する遊動歯車が前記歯車機構の一部として設けられ、前記歯車軸の回転方向に応じて動力伝達経路を変更して前記動輪の回転方向を一定方向に維持するように構成したことを特徴とする。この場合、請求項２記載の走行玩具のように、前記台車に、前記歯車軸の回転方向に応じて遊動する遊動歯車を前記歯車機構の一部として設け、前記歯車軸の回転方向に応じて動力伝達経路を変更して前記動輪の回転方向を一定方向に維持するように構成することもできる。
【００１１】
この走行玩具によれば、障害物へのバンパーの衝突箇所に応じて歯車軸がその回転方向を変更することにより、動輪の向きが変更されることになる。この場合、請求項１記載の走行玩具では、障害物へのバンパーの衝突箇所により一時的に動輪の回転方向が走行時とは逆になる場合もあるが、請求項２記載の走行玩具では、動輪の回転方向が常に一定となる。なお、請求項３記載の走行玩具のように、バンパーが鉛直軸を中心に一の方向に揺動した際に台車が他の方向に向きを変えるように構成することが好ましい。このようにすれば、簡単に方向転換することができる。
【００１２】
請求項４記載の走行玩具は、請求項１〜３いずれか記載の走行玩具において、前記ボディの下側には掃除用具が取り付けられていることを特徴とする。掃除用具としては掃除機、外周に粘着部を持つローラ、粘着シートが外周に着脱可能に巻回されるローラその他の掃除用具が考えられる。例えば、請求項５記載の走行玩具のように、前記ボディの下側にはワイパーヘッド部が設けられ、そのワイパーヘッド部には掃除シートが着脱可能に取り付けられるように構成してもよい。
【００１３】
この走行玩具においては、走行玩具が床面上をくまなく走行するので、効果的かつ効率的に床の掃除ができることになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には第１実施形態に係る走行玩具の外観が示され、図２にはその走行玩具の側面が示され、図３にはその走行装置に搭載された方向転換機構の構成が示されている。
【００１５】
同図中、符号１は、走行玩具のボディを指示している。このボディ１はドーム状に構成されている。ドーム状には限定されないが、上から見て円形に構成することで方向転換をし易くするためである。この走行玩具において、ボディ１の一部を構成する底板２には、その前部下側に台車３が付設されている。台車３の左右には動輪４が付設されている。また、底板２には、その後部下側左右に空転可能な舵取り用の車輪５が付設されている。このうち動輪４側が前部であり、前進移動方向である。
【００１６】
底板２の上側には、図３に示すように、電池（図示せず）と、その電池によって作動するモータ６と、モータ歯車７ａからの動力を伝達する歯車７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆとが設けられている。このうち歯車７ｃは太陽歯車であり、歯車７ｄは歯車７ｃの回りを転動可能な遊星歯車である。この歯車７ｄは、歯車７ｃの軸２０を中心に回動可能なベース体８に取り付けられている。また、歯車７ｆの軸（歯車軸）９は底板２を上下に貫通し、その下端部が台車３内に臨み、そこには歯車（ウォーム歯車）７ｇが付設されている。この歯車７ｇは遊動歯車７ｈに噛合している。遊動歯車７ｈは歯車７ｇの回りで公転可能となっていると共に、図４（ａ），（ｂ）に示すように軸２２が長穴２３に臨み、歯車７ｇに沿って上下に移動可能に構成されている。そして、遊動歯車７ｈは、その上下方向の移動位置により、前記動輪４の車軸１０に付設された歯車７ｊ、あるいは歯車７ｉに噛合可能となっている。なお、歯車７ｉと歯車７ｊとは常時に噛合している。
【００１７】
図３に示すように、底板２の前部上側には軸（支点）１１が立設されている。この軸１１は、上から見て弧状のバンパー１２中央部の長穴１２ａに臨んでいる。そして、バンパー１２は軸１１を中心に揺動できるように構成されている。加えて、底板２の前部上側には、バンパー１２の近くに、板ばね１９が付設されている。この板ばね１９によって、バンパー１２は前方へ付勢されている。バンパー１２の一端部（実施形態では左端部）にはリンク１３がその一端部の軸１４を中心に揺動可能に取り付けられている。リンク１３の他端部にはピン１５が立設されている。このピン１５は、リング状の回転規制部材１６の長穴１６ａに臨んでいる。また、リンク１３のピン１５と回転規制部材１６の長穴１６ａ近くに立設したピン２５との間にはねじりコイルばね２６が掛けられている。この回転規制部材１６は前方の軸（支点）１６ｂを中心に回動（揺動）可能となっている。さらに、回転規制部材１６の内周には突起１７ａ，１７ｂが設けられている。一方、前記ベース体８の外周には突起１８が設けられている。そして、回転規制部材１６の突起１７ａ，１７ｂとベース体８の突起１８とは選択的に係合可能となっている。
【００１８】
さらに、図５に示すように、底板２の前部上面には左右にピン３０が設けられると共に、バンパー１２の左右にも前記ピン３０に係合可能な切欠き１２ａが設けられている。このピン３０および切欠き１２ａの機能は後述する。
【００１９】
また、底板２の下側で動輪４と車輪との間にはワイパーヘッド４０が設けられている。そして、このワイパーヘッド４０には掃除シート４１が着脱可能に取り付けられるようになっている。ここで、ワイパーヘッド４０における掃除シート４１との当接面は弾性体から構成されることが好ましく、また、掃除シート４１としては埃や髪の毛等が簡単に取れる材質のものであることが好ましい。また、ワイパーヘッド４０は、走行玩具のボディ１の脇からはみ出ないことが好ましい。ボディ１の脇からはみ出ると、走行玩具の円滑な旋回が妨げられる場合があるからである。
【００２０】
以上の走行玩具においては、底板２に対して台車３は歯車軸９によって連結されているだけなので、底板２に対して台車３は歯車軸９を中心に回動可能となっている。
【００２１】
続いて、実施形態の走行玩具における方向転換機構の動作について説明する。（１）通常
通常は、回転規制部材１６の突起１７ａとベース体８の突起１８とが係合している状態にある。この時には、歯車７ｄが歯車７ｆと噛合している状態にあり、モータ動力は歯車７ａ〜７ｄ，７ｆ〜７ｈ，７ｊを通じて車軸１０に伝達され、この車軸１０に付設された動輪４が駆動される。これにより、走行玩具は前進を行うことになる。
【００２２】
（２）衝突時
Ａ．バンパー１２の左側が障害物に衝突したとき
走行玩具が障害物（壁等）にバンパー１２の左側部分で衝突すると、バンパー１２が上から見て軸１１を中心に反時計方向に回転する。すると、リンク１３のピン１５によって回転規制部材１６が上から見て軸１６ｂを中心に反時計方向に回転する。これにより、回転規制部材１６の突起１７ａとベース体８の突起１８との係合が解除され、ベース体８が上から見て軸２０を中心に反時計方向に回転し、回転規制部材１６の突起１７ｂとベース体８の突起１８とが係合する。この時、図６（ａ）（下面図）に示すように、歯車７ｄが歯車７ｅに噛合する。歯車７ｄが歯車７ｅに噛合すると、モータ６から歯車軸９に動力を伝達する歯車の数が１つ増えるので、歯車軸９の回転方向が前進時とは逆となる。歯車軸９の回転方向が逆になると、図４（ｂ）に示すように、歯車７ｇに噛合している遊動歯車７ｈが下方に移動し、歯車７ｊとの噛合が解除され、歯車７ｉに噛合することになる。その結果、歯車軸９の回転方向が逆になっても、動輪４は常に同じ方向に回転しようとすることになる。しかし、動輪４には衝突によりブレーキが掛かっており動輪４の回転が阻止されているので、底板２に対して台車３が上から見て歯車軸９を中心に時計方向（右方向）に回転する。走行玩具のボディ１の前端が壁から離れると、底板２に対して台車３が歯車軸９を中心に前記とは反対の方向（上から見て時計方向）に向きを変え、走行玩具は前進を行うことになる。
【００２３】
Ｂ．バンパー１２の右側が障害物に衝突したとき
走行玩具が障害物（壁等）にバンパー１２の右側部分で衝突すると、バンパー１２が軸１１を中心に上から見て時計方向に回転する。すると、リンク１３のピン１５と回転規制部材１６のピン２５との間に掛けられたねじりコイルばね２６の作用によって、回転規制部材１６が上から見て軸１６ｂを中心に時計方向に回転する。しかし、既に、回転規制部材１６の突起１７ａとベース体８の突起１８とが係合している状態にあるので、回転規制部材１６の回転は妨げられ、リンク１３のピン１５が長穴１６ａ内を移動し、回転規制部材１６は前進時ののままの状態を維持する。従って、歯車軸９が前進時と同じ方向に回転し続けることになるので、モータ動力は歯車７ａ〜７ｄ，７ｆ〜７ｈ，７ｊを通じて車軸１０に伝達され、この車軸１０に付設された動輪４も前進時と同じ方向に回転し続けようとする。この時、歯車軸９が上から見て反時計方向に回転することになる。しかし、動輪４には衝突によりブレーキが掛かっており動輪４の回転が阻止されているので、底板２に対して台車３が軸９を中心に上から見て反時計方向（左方向）に回転する。走行玩具のボディ１の前端が壁から離れると、底板２に対して台車３が軸９を中心に前記とは反対の方向に向きを変え、走行玩具は前進を行うことになる。
【００２４】
Ｃ．ピン３０および切欠き１２ａの機能
上述のように、障害物へのバンパー１２の衝突箇所により方向転換の向きを変える場合、例えば、図７に示すように、壁のコーナー部で衝突が起きた場合、バンパー１２の左側部分と右側部分とが壁に交互に衝突し、コーナー部から抜け出せない危険性がある。この場合、ピン３０および切欠き１２ａは次のように機能する。
【００２５】
すなわち、バンパー１２が壁に衝突すると、まず、バンパー１２の衝突箇所に応じてバンパー１２が軸１１を中心に所定方向に揺動する。さらに、強く壁に当たると、板ばね１９の付勢力に抗して長穴１２ａ方向にバンパー１２がボディ１に潜り込むように移動し（図５矢印方向）、バンパー１２における左右の切欠き部１２ａの一方が、それに対応するピン３０にラッチされる。この状態は、バンパー１２が壁との接触を断つまで続く。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態によればバンパー１２の伴う揺動方向に応じて、図８（ａ）〜（ｃ）のように走行玩具が方向転換する。
【００２７】
（第２実施形態）
図９には第２実施形態の走行装置に搭載された方向転換機構の構成が示されている。
この方向転換機構は、歯車７ｆの軸（歯車軸）９に付設された歯車（ウォーム歯車）７ｇが直接的に前記動輪４の車軸１０に付設された歯車７ｊに噛合している点、バンパー１２に左右の切欠き部１２ａが設けられていない点で、第１実施形態のそれと異なっている。その他の点では第１実施形態の方向転換機構と同様なので、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
この第２実施形態の走行玩具によれば、バンパー１２の左側が障害物に衝突したときには、モータ６から歯車軸９に動力を伝達する歯車の数が走行時と比べて１つ増えるので、歯車軸９の回転方向が前進時とは逆となる。そして、軸９の回転方向が逆になると、障害物に衝突した際に底板２に対して台車３が上から見て歯車軸９を中心に時計方向（右方向）に回転するとともに、動輪４が逆転することになる。そして、バンパー１２が障害物から離れたときに、歯車軸９が正規の回転となる。これにより、底板２に対して台車３が軸９を中心に前記とは反対の方向に向きを変え、走行玩具は前進を行うことになる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【００２９】
例えば、前記実施形態では、リンク１３のピン１５を長穴とし、回転規制部材１６をピンとしてもよい。また、板ばねの代わりにねじりコイルばねを設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の代表的な効果を説明すれば、バンパーの衝突箇所に応じて旋回方向が左右に振り分けられるので、走行玩具は床上を複雑に走行するので、面白みのある走行玩具が実現できる。また、掃除シートを取り付けることで床をくまなく掃除することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る走行玩具の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る走行玩具の側面図である。
【図３】第１実施形態に係る走行玩具における方向転換機構の構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る走行玩具における歯車機構の一部を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る走行玩具におけるバンパーの係留機構を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る走行玩具におけるバンパーの動作状態を説明するための図である。
【図７】第１実施形態の走行玩具が壁のコーナー部に至った状態を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る走行玩具の方向転換の様子を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る走行玩具における方向転換機構の構成を示す図である。
【図１０】従来の走行玩具における方向転換機構の構成を示す図である。
【図１１】従来の走行玩具の方向転換の様子を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　ボディ
２　　　　　　底板
３　　　　　　台車
４　　　　　　動輪
５　　　　　　車輪
７ａ〜７ｊ　　歯車
７ｃ　　　　　太陽歯車
７ｄ　　　　　遊星歯車
９　　　　　　歯車軸
【図１】
2004041396.tif 000003
【図２】
2004041396.tif 000004
【図３】
2004041396.tif 000005
【図４】
2004041396.tif 000006
【図５】
2004041396.tif 000007
【図６】
2004041396.tif 000008
【図７】
2004041396.tif 000009
【図８】
2004041396.tif 000010
【図９】
2004041396.tif 000011
【図１０】
2004041396.tif 000012
【図１１】
2004041396.tif 000013