(57)【要約】【課題】複数のスクリューの回転軸を互いに直交する方向に配置し、スクリューの回転を制御するだけで狭い水槽内であっても自由に水中航行させることができる遠隔操作水中玩具を提供すること。【解決手段】水中玩具体１は上記推進装置を内装した推進部本体４と、該推進部本体４を覆う着脱可能なカバー部材３とから構成され、上記推進装置は、スクリュー２０、２３、２６と該スクリュー２０、２３、２６をそれぞれ回転させるモータ２１、２４、２７と、該モータ２１、２４、２７の回転力を上記スクリュー２０、２３、２６にそれぞれ間接的に伝達する伝達機構２２、２５、２８とで構成され、上記スクリュー２０、２３、２６の回転軸３５、５３、８５は互いに直交する方向になるように配置され、上記モータ２１、２４、２７はコントローラ２で個別に制御できること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進装置を有する水中玩具体と、該水中玩具体を遠隔操作するコントローラとを備えるとともに以下の要件を備えることを特徴とする遠隔操作水中玩具。
（イ）上記水中玩具体は上記推進装置を内装した推進部本体と、該推進部本体を覆うカバー部材とから構成されていること
（ロ）上記カバー部材は上記推進部本体に着脱可能であること
（ハ）上記推進装置は、複数のスクリューと該スクリューを個別に回転させるモータと、該モータの回転力を上記スクリューに間接的に伝達する伝達機構とで構成され、上記スクリューの回転軸は互いに直交する方向になるようにそれぞれ配置されていること
（二）上記コントローラは、上記モータの作動を個別に制御できること
【請求項２】
前記スクリューは前記推進部本体の後端に配置され前後方向の推力を発生する第１のスクリューと、前部に配置され上下方向の推力を発生する第２のスクリューと左右方向の推力を発生する第３のスクリューとから構成されている、請求項１記載の遠隔操作水中玩具。
【請求項３】
前記カバー部材には前記第２のスクリューの前後に対応する壁面と、第３のスクリューの前後に対応する壁面とに水流孔が形成されるとともに、スクリューの水流がカバー部材の内部に拡散しないように上記水流孔の近傍には仕切り壁を設けた、請求項１又は２記載の遠隔操作水中玩具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔操作水中玩具、詳しくは複数のスクリューの回転軸を互いに直交する方向に配置し、スクリューの回転を制御するだけで水中内を自由に航行をさせることができる遠隔操作水中玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータを駆動力として水槽内を移動する水中玩具が提案されている。この水中玩具は、水槽の上方に照明手段を配置し、水中玩具にはソーラーパネルを設け、このソーラーパネルの起電力を電源としてモータを回転させてスクリューを回転させることにより水槽内を水中玩具が移動できるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２７７６９号公報（第２頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の水中玩具はモータを駆動力としてスクリューを回転させ水槽内を移動させることはできるが、その移動状態は単に水中を移動するだけでユーザーの意思は全く反映されない問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、複数のスクリューの回転軸を互いに直交する方向に配置し、スクリューの回転を制御するだけで狭い水槽内であっても自由に水中航行させることができる遠隔操作水中玩具を提供することをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る遠隔操作水中玩具は、推進装置を有する水中玩具体と、該水中玩具体を遠隔操作するコントローラとを備えるとともに以下の要件を備えることを特徴とする。
（イ）上記水中玩具体は上記推進装置を内装した推進部本体と、該推進部本体を覆うカバー部材とから構成されていること
（ロ）上記カバー部材は上記推進部本体に着脱可能であること
（ハ）上記推進装置は、複数のスクリューと該スクリューを個別に回転させるモータと、該モータの回転力を上記スクリューに間接的に伝達する伝達機構とで構成され、上記スクリューの回転軸は互いに直交する方向になるようにそれぞれ配置されていること
（二）上記コントローラは、上記モータの作動を個別に制御できること
【０００７】
なお、前記スクリューは前記推進部本体の後端に配置され前後方向の推力を発生する第１のスクリューと、前部に配置され上下方向の推力を発生する第２のスクリューと左右方向の推力を発生する第３のスクリューとから構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記カバー部材には前記第２のスクリューの前後に対応する壁面と、第３のスクリューの前後に対応する壁面とに水流孔が形成されるとともに、スクリューの水流がカバー部材の内部に拡散しないように上記水流孔の近傍には仕切り壁を設ければよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る遠隔操作水中玩具の一例を示し、この遠隔操作水中玩具は、水中玩具体１と、この水中玩具体１を遠隔操作するコントローラ２とから構成され、水槽内に収容された水中玩具体１をコントローラ２で遠隔操作することができるようになっているものである。
【００１０】
水中玩具体１は、図２に示すように、潜水艦を模して形成されたカバー部材３と、このカバー部材３で覆われた推進部本体４とから構成され、左右に分割可能に形成されたカバー部材３ａ、３ｂを交換することにより容易に異なる形状の水中玩具体１を構成することができるようになっているものである。
【００１１】
上記カバー部材３の前部の上下面と左右面とには後述する第２のスクリュー２３と第３のスクリュー２６との回転によって生ずる水流をカバー部材３の外側に流出させる水流孔５、６が形成され、カバー部材３の内側面にはスクリューの回転により生ずる水流がカバー部材内に拡散しないように上記水流孔５、６の近傍には仕切り壁７が形成されている（図２参照）。この仕切り壁７は推進部本体４を固定する他の固定壁８と同じように、推進部本体４を固定する固定機能も備えている。
【００１２】
なお、上記カバー部材は潜水艦に限定されるものではなく、鯨等の生物を模して形成されていてもよい。
【００１３】
図３（ａ）（ｂ）は、推進部本体４の平面側斜視図と、底面側斜視図とを示し、図４、図５は，推進部本体４の平面側分解斜視図と、底面側分解斜視図とを示している。
【００１４】
推進部本体４は中空の胴体部１０で構成され、この胴体部１０には第１、第２及び第３の推進装置Ａ、Ｂ、Ｃが配置されている。
【００１５】
胴体部１０は主胴体部１１と、前胴体部１２と、主胴体部１１と前胴体部１２との間に配置された隔壁１３と、後カバー１４と、前部材１５と、前カバー１６とから構成され、主胴体部１１は隔壁１３と後カバー１４とで密閉空間が形成され、前胴体部１２と前部材１５とは連結された状態で隔壁１３と前カバー１６とで密閉空間が形成され、主胴体部１１の内部にはコントローラ２の制御信号を受信する受信回路とモータを作動させるドライバー回路を備えた基板１７と、後述する第１の推進装置Ａの一部を構成するモータ２１と平歯車３１とが収容されている。
【００１６】
第１の推進装置Ａは、推進部本体４の後端部に配置され推進部本体４を前後に推進させるための第１のスクリュー２０と、第１のスクリュー２０を回転させるモータ２１と、モータ２１の回転を上記第１のスクリュー２０に伝達する第１の伝達機構２２とから構成され、第２の推進装置Ｂは推進部本体４の前部に配置され推進部本体４を左右方向に方向転換させるための第２のスクリュー２３と、第２のスクリュー２３を回転させるモータ２４と、モータ２４の回転を上記第２のスクリュー２３に伝達する第２の伝達機構２５とから構成され、第３の推進装置Ｃは上記第２の推進装置の前方に配置され、推進部本体４を上下方向に方向転換させるための第３のスクリュー２６と、第３のスクリュー２６を回転させるモータ２７と、モータ２７の回転を上記第３のスクリュー２６に伝達する第３の伝達機構２８とから構成されている。
【００１７】
第１の伝達機構２２は、密封された主胴体部１１の内部に配置されたモータ２１の回転軸に固定されたピニオンギヤ３０に噛み合う平歯車３１と、後カバー１４を介して配置された回転板３２とで構成されている。上記平歯車３１と回転板３２との対向面にはそれぞれ嵌合凹部３１ａ、３２ａが形成され、この嵌合凹部３１ａ、３２ａにはそれぞれリング状で片面がＮＳ２極の磁石３３、３４が互いに吸引しあうように嵌め込まれ、平歯車３１が回転すると磁石３３と吸引しあう磁石３４によって回転板３２が回転し、この回転板３２は第１のスクリュー２０の回転軸３５に軸着されているので、モータ２１の回転は第１の伝達機構２２を介して第１のスクリュー２０を回転させることができるようになっている。
【００１８】
後カバー１４の内側面中心には平歯車３１を支持する支軸１４ａが突出形成され、外側面中心には第１のスクリュー２０の回転軸３５を軸支する軸受１４ｂが形成され、両側面にはフレーム３６の嵌合孔３７に嵌合する嵌合突部３８が形成され、嵌合突部３８に嵌合孔３７を嵌め合わせることにより後カバー１４に取り付けられたフレーム３６は、嵌合孔３９に連結板４０に形成された嵌合突部４１を嵌め合わせることにより連結され、第１のスクリュー２０の回転軸３５は軸受１４ｂと連結板４０の中央に形成された軸孔４２とで回転可能に支持され、水平前後方向に配置されている。
【００１９】
第２の伝達機構２５は、前胴体部１２の内部に配置されたモータ２４の回転軸に固定されたピニオンギヤ４５に噛み合い、前部材１５の仕切り壁４６の内側面に形成された支軸４６ａに支持された平歯車４７と、仕切り壁４６の反対面の支軸４６ａと対称の位置に形成された支軸４６ｂに支持された回転板４８とで構成されている。
【００２０】
そして、上記平歯車４７と回転板４８との対向面にはそれぞれ嵌合凸部４７ａと嵌合凹部４８ａとが形成され、この嵌合凸部４７ａと嵌合凹部４８ａとにはそれぞれリング状で片面がＮＳ２極の磁石４９、５０が互いに吸引しあうように嵌め込まれ、平歯車４７が回転すると磁石４９と吸引しあう磁石５０によって回転板４８が回転するようになっている。この回転板４８と一体形成された歯車５１にはクラウン歯車５２が噛み合い、このクラウン歯車５２は第２のスクリュー２３の回転軸５３に軸着されているので、モータ２４の回転は第２の伝達機構２５を介してクラウン歯車５２を回転させ第２のスクリュー２３を回転させることができ、第２のスクリュー２３が回転したときには、図７（ａ）に示すように、一方の水流孔５から流入した水は仕切り壁７によってカバー部材３内部に拡散することなく他方の水流孔５から流出するようになっている。
【００２１】
なお、第２のスクリュー２３の回転軸５３は、後述するフレーム６０、６１の支持板６２、６３に形成された軸孔６４、６５に回転可能に支持され、水平左右方向に配置されている。
【００２２】
フレーム６０、６１には後方に支持板６２、６３が延長して形成され、この支持板６２、６３には第２のスクリュー２３の回転軸５３を軸支する軸孔６４、６５が形成され、支持板６２、６３の先端６２ａ、６３ａを前部材１５の両側面に形成された嵌合孔６６、６６に差し込み、嵌合孔６７、６８を前カバー１６の両側面に形成された嵌合突部６９に嵌め合わせ、前カバー１６の前面に突出形成された突片７０に孔７１、７２を対応させ図示しないネジを締め込むことにより前部材１５と、前カバー１６と、フレーム６０、６１とを連結することができるようになっている。
【００２３】
第３の伝達機構２８は、前部材１５の内部に配置されたモータ２７の回転軸に固定されたピニオンギヤ７６に噛み合い、前カバー１６の内側面に形成された支軸７７に支持された平歯車７８と、前カバー１６の外側面の支軸７７と対称に形成された支軸７９に支持された回転板８０とで構成されている。上記平歯車７８と回転板８０との対向面にはそれぞれ嵌合凹部７８ａ、８０ａが形成され、この嵌合凹部７８ａ、８０ａにはそれぞれリング状で片面がＮＳ２極の磁石８１、８２が互いに吸引しあうように嵌め込まれ、平歯車７８が回転すると磁石８１と吸引しあう磁石８２によって回転板８０が回転するようになっている。この回転板８０に一体に形成された歯車８３にはクラウン歯車８４が噛み合い、このクラウン歯車８４は第３のスクリュー２６の回転軸８５に軸着されているので、モータ２７の回転は第３の伝達機構２８を介してクラウン歯車８４を回転させ第３のスクリュー２６を回転させ、第３のスクリュー２６が回転したときには、図７（ｂ）に示すように、一方の水流孔６から流入した水は仕切り壁７でカバー部材３の内部に拡散することなく他方の水流孔６から流出するようになっている。
【００２４】
なお、第３のスクリュー２６の回転軸８５は、フレーム６０、６１に垂直方向に回転可能に支持され、第１のスクリュー２０の回転軸３５、第２のスクリュー２３の回転軸５３、第３のスクリュー２６の回転軸８５は、互いに直交する方向になるようにそれぞれ配置されされている。
【００２５】
そして、前胴体部１２の内部には二次電池９６が収容され、底面に形成された開口部９７には防水用のゴムのＯリング９８を嵌装した蓋体９９が嵌め込まれているので、摘み９９ａを引いて蓋体を外し、充電用コネクター１０５を引き出して、図示しない充電器のプラグを差し込んで二次電池９６を充電できるようになっている。
【００２６】
図８（ａ）（ｂ）は、水中玩具体１とコントローラ２との電気的構成を示すブロック図で、制御回路１００は水中玩具体１のモータ２１、２４、２７の回転を遠隔制御する制御信号を作成するもので、操作ボタンに対応したスイッチ（コンソールの方向決定ボタン９０〜９３に対応したＳＷ１〜ＳＷ４と、前進、後進ボタン９４、９５に対応したＳＷ５、ＳＷ６）がＯＮすることによりモータ２１、２４、２７を正逆回転させる制御信号を作成し、作成した制御信号はアンテナ１０１から発信されるようになっている。
【００２７】
コントローラ２から発信された制御信号は水中玩具体１のアンテナ１０２で受信され、受信回路１０３でモータドライバー１０４を制御する信号に変換され、モータドライバー１０４によってモータ２１、２４、２７の正逆回転が制御されるようになっている。
【００２８】
なお、制御信号の送受信は無線によるラジオコントロールを用いているが、アンテナに代えて発信側に赤外線ＬＥＤ、受信側に受光素子（フォトダイオード）を用いた赤外線リモートコントロールであってもよい。
【００２９】
上記構成の遠隔操作水中玩具によれば、水中玩具体の電池を図示しない充電器で充電した後、水槽内に入れる。前進ボタン９４を押し操作すると、ＳＷ５がＯＮして第１のモータ２１を正回転させる制御信号が発信され、この制御信号を受信した水中玩具体の受信回路１０３はモータドライバー１０４を制御して第１のモータ２１を正回転させる。
【００３０】
第１のモータ２１が正回転するとピニオンギヤ３０を介して平歯車３１が回転し、平歯車３１が回転すると磁石３３、３４を介して回転板３２が回転する。回転板３２が回転すると回転軸３５に軸着された第１のスクリュー２０が回転（この回転方向を正回転と呼ぶ）し、水中玩具体１は水槽内を前進することになる。
【００３１】
後進ボタン９５を押し操作すると、ＳＷ６がＯＮして第１のモータ２１を逆回転させる制御信号が発信され、この制御信号を受信した水中玩具体の受信回路１０３はモータドライバー１０４を制御して第１のモータ２１を逆回転させるので、スクリュー２０は逆回転し、水中玩具体１は水槽内を後進することができる。
【００３２】
前進ボタン９４を押しながら右ボタン９１を押し操作すると、ＳＷ５とＳＷ１とがＯＮして第１のモータ２１と第２のモータ２４とを正回転させる制御信号が発信され、この制御信号を受信した水中玩具体の受信回路１０３はモータドライバー１０４を制御して第１のモータ２１と第２のモータ２４とを正回転させる。
【００３３】
第２のモータ２４が正回転すると、ピニオンギヤ４５を介して平歯車４７が回転し、平歯車４７が回転すると磁石４９、５０を介して回転板４８が回転する。回転板４８が回転すると一体の歯車５１に噛み合ったクラウン歯車５２が回転し、このクラウン歯車５２の回転軸５３に軸着された第２のスクリュー２３が回転（この回転方向を正回転と呼ぶ）して船体を右方向に押出すので、水中玩具体１は水槽内を前進しながら右方向（矢印ａ方向）に進路を変更させることができる（図９（ａ）参照）。
【００３４】
前進ボタン９４を押しながら左ボタン９２を押し操作すると、ＳＷ５とＳＷ２とがＯＮして第１のモータ２１を正回転させる制御信号と、第２のモータ２４を逆回転させる制御信号が発信され、この制御信号を受信した水中玩具体の受信回路１０３はモータドライバー１０４を制御して第１のモータ２１を正回転させるとともに第２のモータ２４を逆回転させる。
【００３５】
第２のモータ２４が逆回転すると、ピニオンギヤ４５を介して平歯車４７が回転し、平歯車４７が回転すると磁石４９、５０を介して回転板４８が回転する。回転板４８が回転すると一体の歯車５１に噛み合ったクラウン歯車５２が回転し、このクラウン歯車５２の回転軸５３に軸着された第２のスクリュー２３が回転（この回転方向を逆回転と呼ぶ）して船体を左方向に押出すので、水中玩具体１は水槽内を前進しながら左方向（矢印ｂ方向）に進路を変更させることができる（図９（ａ）参照）。
【００３６】
さらに、前進ボタン９４を押しながら上ボタン９３を押し操作すると、ＳＷ５とＳＷ３とがＯＮして第１のモータ２１と第３のモータ２７とを正回転させる制御信号が発信され、この制御信号を受信した水中玩具体の受信回路１０３はモータドライバー１０４を制御して第１のモータ２１と第３のモータ２７とを正回転させる。
【００３７】
第３のモータ２７が正回転すると、ピニオンギヤ７６を介して平歯車７８が回転し、平歯車７８が回転すると磁石８１、８２を介して回転板８０が回転する。回転板８０が回転すると一体の歯車８３に噛み合ったクラウン歯車８４が回転し、このクラウン歯車８４の回転軸８５に軸着された第３のスクリュー２６が回転（この回転方向を正回転と呼ぶ）して船体を上方向に押上げるので、水中玩具体１は水槽内を前進しながら浮上方向（矢印ｃ方向）に進路を変更させることができる（図９（ｂ）参照）。
【００３８】
そして、前進ボタン９４を押しながら下ボタン９４を押し操作すると、ＳＷ５とＳＷ４とがＯＮして第１のモータ２１を正回転させる制御信号と、第３のモータ２７を逆回転させる制御信号が発信され、この制御信号を受信した水中玩具体の受信回路１０３はモータドライバー１０４を制御して第１のモータ２１を正回転させるとともに第３のモータ２７を逆回転させる。
【００３９】
第３のモータ２７が逆回転すると、ピニオンギヤ７６を介して平歯車７８が回転し、平歯車７８が回転すると磁石８１、８２を介して回転板８０が回転する。回転板８０が回転すると一体の歯車８３に噛み合ったクラウン歯車８４が回転し、このクラウン歯車８４の回転軸８５に軸着された第３のスクリュー２６が回転（この回転方向を逆回転と呼ぶ）して船体を下方向に押下げるので、水中玩具体１は水槽内を前進しながら潜航方向（矢印ｄ方向）に進路を変更させることができる（図９（ｂ）参照）。
【００４０】
なお、第１のモータ２１を停止した状態で、第２のモータ２４のみを回転させた場合はその場で旋回させることができ、第３のモータ２７のみを回転させた場合はその場で上昇又は下降をさせることができるので、狭い水槽内であっても自由に航行させることができる。
【００４１】
上述したように、本発明の遠隔操作水中玩具によれば、互いに直交する方向にスクリューの回転軸を配置するとともに、このスクリューを回転させるモータの正逆回転を遠隔操作することにより、水槽内の水中玩具体を上下左右に自由に遠隔制御することができる。しかも、モータの回転は伝達機構を介して間接的にスクリューを回転させるので、水中内であってもモータを駆動力として自由に水中玩具体を航行させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、複数のスクリューの回転軸を互いに直交する方向に配置し、舵を操作する複雑な機構を必要とせずスクリューの回転を制御するだけで水中内を自由に航行させることができ、水中内でありながらユーザーの意思が反映される移動動作を行なわせることができる。
【００４３】
請求項２の発明によれば、第１のスクリューを正逆回転させると水中玩具体は前後進する推力が発生し、第２のスクリューを正逆回転させると水中玩具体は左右方向に向きを変える推力が発生し、第３のスクリューを正逆回転させれば水中玩具体は上下方向に向きを変える推力が発生するので、モータを遠隔操作して作動するスクリューと回転方向を選択すれば水中玩具体を意の侭に操縦することができ、単に水中を移動する水中玩具では味わうことのできない楽しさが得られる。
【００４４】
請求項３の発明によれば、スクリューの前後に対応する位置のカバー部材には水流孔を形成するとともに、スクリューが起こした水流がカバー部材内に拡散しないようにしたので、スクリューの回転により生ずる水流は確実に水中玩具体の航行に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る遠隔操作水中玩具の構成を示す斜視図
【図２】水中玩具体の分解斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）は推進部本体の平面側斜視図及び底面側斜視図
【図４】推進部本体の構成を説明する平面側分解斜視図
【図５】推進部本体の構成を説明する底面側分解斜視図
【図６】（ａ）（ｂ）は推進部本体の要部縦断面図及び要部横断面図
【図７】スクリューによる水の流れを説明する推進部本体の要部横断面図及び要部縦断面図
【図８】（ａ）（ｂ）は水中玩具体とコントローラの電気的構成を説明するブロック図
【図９】（ａ）（ｂ）は水中玩具体の動きを説明する側面図及び平面図
【符号の説明】
１  水中玩具体
２  コントローラ
３  カバー部材
４  推進部本体
５、６  水流孔
７  仕切り壁
２０  第１のスクリュー（スクリュー）
２１  モータ
２２  第１の伝達機構（伝達機構）
２３  第２のスクリュー（スクリュー）
２４  モータ
２５  第２の伝達機構（伝達機構）
２６  第３のスクリュー（スクリュー）
２７  モータ
２８  第３の伝達機構（伝達機構）
【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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【図８】
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【図９】
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