(57)【要約】【課題】ユーザーが何ら手を添えることなく充電時には走行を停止させて走行玩具の蓄電装置を充電し、充電が完了すると走行を再開させることができる自動化された走行玩具システムを提供すること。【解決手段】走行玩具Ｂには駆動輪８を回転させるモータ３と、該モータ３の電源である充電可能な蓄電装置２と、該蓄電装置２を充電装置に接続する端子５ａ、５ｂと、充電時には上記モータ３の回路を遮断するスイッチ４とが配置され、走行路Ａには、上記走行玩具Ｂの蓄電装置２を充電する充電装置と、上記走行玩具Ｂを充電場所で停止させるストッパー１３と、上記蓄電装置２の端子５ａ、５ｂと接触する充電接点４５、４６と、充電時には上記スイッチ４を作動させモータ３の回路を開放させる開放手段４０とを配置した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路と、該走行路を走行する走行玩具との組合せからなる、以下の要件を備えることを特徴とする走行玩具システム。
（イ）走行玩具には駆動輪を回転させるモータと、該モータの電源である充電可能な蓄電装置と、該蓄電装置を充電装置に接続する端子と、充電時には上記モータの回路を開放するスイッチとが配置されていること
（ロ）走行路には、上記走行玩具の蓄電装置を充電する充電装置と、上記走行玩具を充電場所で停止させるストッパーと、上記充電装置と上記蓄電装置の端子と接触する充電接点と、充電時には上記スイッチを作動させモータの駆動回路を開放させる開放手段とが配置されていること
【請求項２】
前記走行路には前記ストッパーと、充電接点と、開放手段部とを走行路の走行面に形成された開口部から出没させる駆動機構が配置され、該駆動機構は予め設定された時間が経過するとストッパー、充電接点及び開放手段を走行面から突出させ、蓄電装置の充電が完了するとストッパー、充電接点及び開放手段を走行路内に没入させる、請求項１記載の走行玩具システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行玩具システム、詳しくは走行路に設けた充電装置で走行玩具の蓄電装置を自動的に充電する走行玩具システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行路に充電装置を設け走行路を走行する走行玩具の蓄電装置を充電する走行玩具が提案されている。この走行玩具は走行路に設けた給電レールを通過する際、給電レールを上昇させ走行玩具の走行輪を走行面から浮かして走行輪を空転させた状態で充電し、充電後は給電レールを降下させ走行輪を走行面に設置させることにより再び走行す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】
特開平７−３０８４６１号公報（第４頁、図６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の充電装置では走行玩具の電源に充電する際は、給電レール上を走行玩具が通過中のタイミングでユーザーが充電ボタンを押して給電レールを上昇させなければならず、自動的に充電を行なうことはできなかった。また、走行玩具が自動車のような単体であればよいが、電車のように複数の走行玩具を連結した場合は給電レール上に載せられた走行玩具と載せられない走行玩具とが出るため走行路上での走行玩具の体勢が不安定になり給電レールと走行玩具の蓄電装置との接続が確実になされない問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消し、ユーザーが何ら手を添えることなく充電時には走行を停止させて走行玩具の蓄電装置を充電し、充電が完了すると走行を再開させることができる自動化された走行玩具システム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、本発明に係る走行玩具システムは、走行路と、該走行路を走行する走行玩具との組合せからなる、以下の要件を備えることを特徴とする。
（イ）走行玩具には駆動輪を回転させるモータと、該モータの電源である充電可能な蓄電装置と、該蓄電装置を充電装置に接続する端子と、充電時には上記モータの回路を開放するスイッチとが配置されていること
（ロ）走行路には、上記走行玩具の蓄電装置を充電する充電装置と、上記走行玩具を充電場所で停止させるストッパーと、上記充電装置と上記蓄電装置の端子と接触する充電接点と、充電時には上記スイッチを作動させモータの駆動回路を遮断させる開放手段とが配置されていること
【０００７】
なお、前記走行路には前記ストッパーと、充電接点と、開放手段とを走行路の走行面に形成された開口部から出没させる駆動機構が配置され、該駆動機構は予め設定された時間が経過するとストッパー、充電接点及び開放手段を走行面から突出させ、蓄電装置の充電が完了するとストッパー、充電接点及び開放手段を走行路内に没入させ、走行玩具の蓄電装置を充電する際は走行玩具を停止させ、充電が完了したならば走行玩具の走行を再開させることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る走行玩具システムの一例を示し、この走行玩具システムは線路を模して形成された複数の走行路ユニット１を連結してなる無端路の走行路Ａと、この走行路Ａを走行する電車を模して形成された走行玩具Ｂとの組合せになるもので、走行路Ａの一部には走行玩具Ｂに配置された蓄電装置を充電する充電機能付き走行路ユニット１ａが配置されている。
【０００９】
走行玩具Ｂは、内部に蓄電装置２、モータ３及び電源スイッチ４が配置され、底面には蓄電装置２を後述する充電接点４５、４６に電気的に接続するための２つの端子５ａ、５ｂが露出するとともに、後述する走行路１０に出没可能に配置されたストッパー１３に係合する係合突部６が突出形成され（図２参照）、上記電源スイッチ４をＯＮ／ＯＦＦさせる作動ボタン４ａが開口部７から下方に突出している。この作動ボタン４ａは、走行面１０ａの開口部３９から上方に突出した開放手段４０に係合すると押し上げられて電源スイッチ４をＯＦＦにしてモータ３の駆動回路を開放するようになっている。
【００１０】
なお、本発明では上記蓄電装置２として電気二重層コンデンサを使用しているので、以下蓄電装置２をコンデンサ２という。
【００１１】
走行玩具Ｂは、電源スイッチ４が通常はＯＮ状態でモータ３の回路が閉成され、コンデンサ２を電源としてモータ３が回転し、図示しない歯車群を介して駆動輪８が回転するようになっており、電源スイッチ４がＯＦＦになり、モータ３が停止することにより駆動輪８が停止するようになっているものである。
【００１２】
充電機能付き走行路ユニット（以下、機能走行路ユニットという）１ａは走行路１０と充電装置部１１とからなり、走行路１０には走行面１０ａの開口部１２から出没するストッパー１３と、ストッパー１３に連動して走行面１０ａの開口部１４から出没する充電接点４５、４６とが配置され、充電装置部１１内には上記ストッパー１３を走行面１０ａから出没させる駆動機構Ｃと、充電回路ａ、タイマー回路ｂ及びモータの制御回路ｃを備えた回路基板Ｄとが配置されている（図３（ａ）（ｂ）参照）。
【００１３】
駆動機構Ｃは、図４に示すように、モータ１５を駆動力として作動するもので、モータ１５の回転軸に軸着されたピニオン１６、このピニオン１６に噛み合う２段歯車１７、２段歯車１７の小歯車１７ａに噛み合う平歯車１８、この平歯車１８の軸１９に軸着されたピニオン２０、このピニオン２０に噛み合うクラウン歯車２１及びクラウン歯車２１をスプリング２２で圧接させられ、クラウン歯車２１と一体に回転するカム２３とで構成され、モータ１５が正逆回転すると最終的にカム２３が正逆回転するようになっている。
【００１４】
ストッパー１３は軸体２５を中心に上下に回動するレバー２６の先端に上方に突出して形成され、レバー２６の上下回動に連係してストッパー１３が走行面１０ａの開口部１２から出没するようになっているもので、上記軸体２５にはレバー２６の回動を制御する制御部材３０が軸着されている。この制御部材３０はスプリング３１で付勢されて横方向に突出形成されたアーム部材３２が常に上記カム２３のカム面に当接し、カム２３の回転によりアーム部材３２は軸体２５を中心に上下に回動するようになっている。
【００１５】
そして、制御部材３０の後端部から下方に突出形成された脚部材３３の両側には第１及び第２のリーフスイッチ３４、３５がそれぞれ配置されている。この第１及び第２のリーフスイッチ３４、３５は脚部材３３に係合したリーフスイッチがＯＦＦになるように配置されている。つまり、ストッパー１３が走行面１０ａから没入したときには第１のリーフスイッチ３４がＯＦＦになり（図５（ａ）参照）、ストッパー１３が走行面１０ａから突出したときには第２のリーフスイッチ３５がＯＦＦになるように配置されている（図５（ｂ）参照）。
【００１６】
上記レバー２６の上面には走行玩具Ｂの底面から下方に突出している作動ボタン４ａに係合し、これを押し込みモータ３の駆動回路を開放させる開放手段である係合突部４０が突出形成されている。この係合突部４０は、図５（ｂ）に示すように、レバー２６が上方に回動し、ストッパー１３が走行面１０ａから上方に突出するのと同時に突出し、走行玩具Ｂの作動ボタン４ａを押し込んで電源スイッチ４をＯＦＦし、走行玩具Ｂがストッパー１３によって停止させられると同時にモータ３の作動を停止させ駆動輪８を空転させないようになっている。
【００１７】
上記レバー２６の底面にはスプリング４１で上方に付勢された２つの接点レバー４２、４３の先端４２ａ、４３ａが当接している。この接点レバー４２、４３は後端が支軸４４に回動可能に軸支され、レバー２６の上下回動に連係して接点レバー４２、４３も上下に回動し、上方に回動した時には上面に形成された接点部４４、４６が走行面１０ａから突出し、走行玩具Ｂの端子５ａ、５ｂに接触するようになっている。
【００１８】
そして、充電装置部１１の上面には電源スイッチ４７とスライドスイッチ４８とタイマー設定ダイヤル（ボリューム）４９とが配置され、スライドスイッチ４８がＳＴＯＰ側にセットされた場合は、モータ１５を強制的に回転（以下、この回転方向を正回転と呼ぶ）させてストッパー１３を走行面１０ａから突出させることができる。
【００１９】
また、ＳＴＡＲＴ側にセットしたときはタイマー設定ダイヤル４９で設定された時間が経過するとモータ１５を正回転させ、コンデンサ２への充電が完了するとモータを反対方向に回転（以下、この回転方向を逆回転と呼ぶ）させ、ストッパー１３を走行面１０ａから没入させることができるようになっている。
【００２０】
図６は、充電回路ａ、タイマー回路ｂ及びモータ１５の制御回路ｃを示し、スライドスイッチ４８をＳＴＯＰ側にセット（ＯＦＦ）した場合は、コンパレータ５２の出力がＨｉｇｈｔになりトランジスタ５３がＯＮしてモータコントローラ５４の入力端子ＩＮ１がＬｏｗになりモータ駆動電流はＯＵＴ２からＯＵＴ１へ流れるように制御されるのでモータ１５は正回転し、第１のスイッチ３４がＯＦＦになるとモータ１５停止するようになっている。
【００２１】
また、スライドスイッチ４８をＳＴＡＲＴ側にセット（ＯＮ）した場合は、
充電回路ａと、タイマー回路ｂとがイネーブルになり、充電接点４５、４６にコンデンサ２が接続されると、ＬＥＤ５５が点灯し、コンデンサ２の充電が完了するとコンパレータ５６、５７の出力がＨｉｇｈｔになりコンパレータ５２の出力がＬｏｗになるのでモータコントローラ５４の入力端子ＩＮ２がＬｏｗになりモータ駆動電流はＯＵＴ１からＯＵＴ２へ流れるように制御されるのでモータ１５は逆回転し、第２のスイッチ３５がＯＦＦになるとモータ１５が停止するようになっている。
【００２２】
また、コンデンサ２の充電が完了するとコンパレータ５６の出力がＨｉｇｈｔになるのでコンパレータ５８の出力がＬｏｗになりタイマー回路がスタート（コンデンサ５９に充電）し、タイマーの設定時間が経過するとコンパレータ５２の出力がＬｏｗになるのでモータコントローラ５４の入力端子ＩＮ２がＬｏｗになりモータ駆動電流はＯＵＴ２からＯＵＴ１へ流れるように制御されるのでモータ１５は正回転し、第１のスイッチ３４がＯＦＦになるとモータ１５が停止するようになっている。
【００２３】
次に、上記構成の走行玩具システムの作動態様について説明する。
【００２４】
先ず、走行玩具Ｂのコンデンサ２が充電されていない状態では走行玩具Ｂが走行しないので、スライドスイッチ４８をＳＴＯＰ側にセットする。上述したようにスライドスイッチ４８がＳＴＯＰ側にセットされた場合はモータ１５が正回転し、図５（ａ）に示すように、カム２３が左回転しスプリング３１に付勢されてカム面にレバー３２が圧接している軸２５は左回転し、軸２５に軸着された制御部材３０の脚部材３３は第２のスイッチ３５をＯＦＦするのでモータ１５の駆動回路は開放されモータ１５が停止するとともに、軸２５に軸着されたレバー２６が上方に回動し、ストッパー１３と係合突部４０とが走行面１０ａの開口部１２、７からそれぞれ突出した状態が維持される。
【００２５】
レバー２６が上方に回動すると先端がレバー２６の裏面に当接している接点レバー４２、４３がスプリング４１、４１で押し上げられ、支軸４４を中心に上方に回動して充電接点４５、４６が走行面１０ａの開口部１４から突出した状態になる。
【００２６】
この状態で走行玩具Ｂを走行路にセットし、係合突部６がストッパー１３に当接するまで前進させる。この状態では係合突部４０が電源スイッチ４をＯＦＦしてモータ回路は開放されモータ３が停止した状態になっているとともに、端子５ａ、５ｂが充電接点４５、４６に接触した状態になっている。
【００２７】
次にスライドスイッチ４８をＳＴＡＲＴ側にセットする。上述したように、スライドスイッチ４８がＳＴＡＲＴ側にセットされた状態では、コンデンサ２に充電が行なわれ、充電が完了するとモータ１５の逆転回路に電流が流れ、モータ１５が逆回転する。モータ１５が逆回転すると、図５（ｂ）に示すように、カム２３が右回転し、アーム部材３２が押し上げられ、軸２５が右回転してレバー２６が下方に回動し、係合突部４０による電源スイッチ４の押圧が解除されるのでモータ３の回路が閉成されてモータ３が回転するとともに、ストッパー１３と係合突部６との噛み合いが外れ、走行玩具Ｂは走行を開始することができる。
【００２８】
レバー２６が下方に回動すると、充電レバー４２、４３が押し下げられ、充電接点４５、４６は走行路内に没入するので、充電接点４５、４６が走行玩具Ｂの走行を邪魔することはない。
【００２９】
なお、アーム部材３２が押し上げられて軸２５が右回転すると脚部材３３が第２のスイッチ３５をＯＦＦするのでモータ１５は停止し、ストッパーは下がった状態を維持することができる。
【００３０】
走行玩具Ｂが走行路Ａを周回しているうちに、タイマーで設定した時間が経過すると、モータ１５は第１のスイッチ３４がＯＦＦになるまで正回転し、ストッパー１３、係合突部４０、充電接点４５、４６を走行面１０ａから突出させて走行玩具Ｂを停止させるとともに、走行玩具Ｂのモータ３を停止させてコンデンサ２を充電回路ａに接続し、充電が完了するとモータ１５を第２のスイッチ３５がＯＦＦになるまで逆回転させてレバー２６と充電レバー４２、４３とを下方に回動させて、ストッパー１３、係合突部４０、充電接点４５、４６を走行路１０内に没入させて走行玩具Ｂのモータ３を作動させるとともに走行阻止を解除して走行玩具Ｂの走行を再開させることができる。
【００３１】
上述のように、ユーザーが予め設定した時間になると、走行路Ａを走行する玩具Ｂを充電場所で強制的に停止させ、充電が完了すると走行阻止を解除して走行を再開させるので、走行路Ａを走行する走行玩具Ｂはユーザーが充電するために何の手を添えることなく、自動的に充電、走行を繰り返すことができる。しかも、走行玩具を走行路上で停止させた状態で充電することができるので、走行玩具は走行面上に安定した状態にあり、モータ及びコンデンサのない走行玩具を複数連結させても、先頭の走行玩具の停止状態を解除すれば全ての走行玩具は安定した状態で走行を再開することができる。
【００３２】
なお、本発明では機能走行路Ａに電池を設けたが、ＡＣアダプターで商用電源を使用して連続動作させるようにしても構わない。このことにより、家庭内で玩具として楽しむばかりではなく、ショーウインドウ内にセットしてデモンストレーション用としても使用することが可能になる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、単に走行路を連続走行するのではなく、定期的に停車して充電装置に充電し、充電が完了すると再び走行を開始することができ、走行開始時以外は、電池交換や充電するための操作など一切手を触れる作業を要することなく走行玩具の走行を継続することができる。
【００３４】
しかも、機能走行路以外は既存の走行路を使用することができ、特別に走行路を準備する必要が無く、機能走行路と走行玩具とを対で販売することが可能になり、既に走行路を所有しているユーザーにも提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走行玩具システムの一例を示す斜視図
【図２】走行玩具の底面図
【図３】機能走行路の平面図
【図４】駆動機構の構成を説明する分解斜視図
【図５】（ａ）（ｂ）はストッパーと充電接点の作動状態の説明図
【図６】走行玩具システムの回路図
【符号の説明】
１  走行路ユニット
２  蓄電装置（コンデンサ）
３  モータ
４  スイッチ
５ａ  端子
５ｂ  端子
８  駆動輪
１３  ストッパー
４０  係合突部（開放手段）
４５、４６  充電接点
【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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