(57)【要約】【課題】車輪等の駆動部が移動装置の外部に露出していない構造で、任意の方向に移動することのできる移動装置を提供すること。【解決手段】複数の振動モータ７か、複数の錘１１を備えた振動モータ７を有する駆動ユニット３、３ａ〜３ｄを移動装置１、１ａ〜１ｄの筐体２の内部に設けて制御することにより、移動装置１、１ａ〜１ｄを任意の方向に移動させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸に該回転軸の軸心に対して偏心した錘が取り付けられて形成された振動モータを同一軸上に２個配置して構成した駆動部と、前記各振動モータへ制御信号を入力する制御部と、この制御部と前記駆動部とに電力を供給する電源とを具備した駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられた筐体とを有することを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記制御部は、外部からの無線による信号により制御されていることを特徴とする請求項１記載の移動装置。
【請求項３】
前記筐体は、水密構造に形成されていることを特徴とする請求項１記載の移動装置。
【請求項４】
モータの両側に延出した回転軸にそれぞれ該回転軸の軸心に対して偏心した錘が取り付けられて形成された振動モータを備えた駆動部と、この駆動部を前記モータの回転軸と直交方向に回転させる向き変更部と、前記振動モータおよび前記向き変更部へそれぞれ制御信号を入力する制御部と、この制御部と前記向き変更部と前記駆動部とに電力を供給する電源とを具備した駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられた筐体とを有することを特徴とする移動装置。
【請求項５】
前記制御部は、外部からの無線による信号により制御されていることを特徴とする請求項４記載の移動装置。
【請求項６】
前記筐体は、水密構造に形成されていることを特徴とする請求項４記載の移動装置。
【請求項７】
モータの両側に延出した回転軸にそれぞれ該回転軸の軸心に対して偏心した錘が取り付けられて形成された振動モータを複数個備えた駆動部と、前記各振動モータへそれぞれ制御信号を入力する制御部と、この制御部と前記駆動部とに電力を供給する電源とを具備した駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられた筐体とを有することを特徴とする移動装置。
【請求項８】
前記制御部は、外部からの無線による信号により制御されていることを特徴とする請求項７記載の移動装置。
【請求項９】
前記筐体は、水密構造に形成されていることを特徴とする請求項７記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動によって走行し、かつ、任意の方向へ方向転換して移動することができる移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行玩具等の移動装置の駆動部は、筐体に取り付けられた車輪やキャタピラを、モータ等の動力源に連結された駆動機構を介して駆動することにより、前進、後進および曲進等の走行により移動をおこなうことが広く用いられている。
【０００３】
また、直進走行については、振動モータを用いた振動発生機構による移動装置が開示されている。すなわち、振動発生機構を、モータと、このモータの出力軸に偏心位置に取り付けられた２つの錘とから構成されている。しかも２つの錘を同じ形状で同じ重量にしている。それにより、モータが回転すると、２つの錘も回転する。この２つの錘の回転により発生した振動により、玩具の筐体を上下方向へ振動させながら前進させている。（例えば、特許文献１を参照）
【０００４】
【特許文献１】
登録新案３０７９４２５  （段落番号００１５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように移動装置の駆動部に、モータ等の動力源に連結された駆動機構を介し車輪等を駆動する方法は、移動方向を変更するためには、車輪の向き等を変更する必要がある。そのため、構造的に複雑なばかりでなく故障を生じやすい。また、玩具として使用した場合は、幼児が指を可動部（車輪等）と筐体の間に挟まれる等により、怪我の原因になる危険性もある。
【０００６】
また、広く各種の車両等の移動体に用いた場合には、可動部が多くなるために、潤滑用の油等が必要であり、メンテナンス面や環境面ではあまり好ましくない。かつ、筐体の外部に車輪やキャタピラ等の駆動部が露出しているため、水中等での使用には十分な防水シールを施す必要があり、あまり適しているとはいい難い。
【０００７】
また、特許文献１に記載されている振動モータを用いた振動発生機構は、振動モータの回転方向に従って、前後方向へのみの直線走行をおこなうことができるが、方向転換や、任意の方向へ走行して移動することは出来ない。
【０００８】
本発明はこれらの事情にもとづいてなされたもので、車輪等の駆動部が移動装置の外部に露出していない構造で、任意の方向に移動することのできる移動装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、モータの回転軸に該回転軸の軸心に対して偏心した錘が取り付けられて形成された振動モータを同一軸上に２個配置して構成した駆動部と、前記各振動モータへ制御信号を入力する制御部と、この制御部と前記駆動部とに電力を供給する電源とを具備した駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられた筐体とを有することを特徴とする移動装置である。
【００１０】
また本発明によれば、モータの両側に延出した回転軸にそれぞれ該回転軸の軸心に対して偏心した錘が取り付けられて形成された振動モータを備えた駆動部と、この駆動部を前記モータの回転軸と直交方向に回転させる向き変更部と、前記振動モータおよび前記向き変更部へそれぞれ制御信号を入力する制御部と、この制御部と前記向き変更部と前記駆動部とに電力を供給する電源とを具備した駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられた筐体とを有することを特徴とする移動装置である。
【００１１】
また本発明によれば、モータの両側に延出した回転軸にそれぞれ該回転軸の軸心に対して偏心した錘が取り付けられて形成された振動モータを複数個備えた駆動部と、前記各振動モータへそれぞれ制御信号を入力する制御部と、この制御部と前記駆動部とに電力を供給する電源とを具備した駆動ユニットと、前記駆動ユニットが取り付けられた筐体とを有することを特徴とする移動装置である。
【００１２】
また本発明によれば、前記制御部は、外部からの無線による信号により制御されていることを特徴とする移動装置である。
【００１３】
また、前記筐体は、水密構造に形成されていることを特徴とする移動装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明の移動装置とそれに用いられている駆動ユニットの側面模式図であり、図１（ｂ）は、その平面配置の説明図である。移動装置１は、例えば密閉した筐体２の内部の下方側には駆動ユニット３が配置されている。この駆動ユニット３は、振動モータ７を備えた駆動部４の上方に制御部５と電源６が設けられており、それらは相互間が電気的に接続されている。なお、電源６は、玩具の場合は電池を用いている。また、制御部５は有線による遠隔操作や、アンテナ（不図示）を内蔵して、外部から無線等による遠隔操作が可能なように形成されている。なお、筐体２は移動装置１の使用環境、例えば、通常の大気中で使用する場合は、必ずしも密閉した水密構造にする必要はない。
【００１６】
図２に拡大模式図を示すように、駆動部４は同軸（Ａ）上の対称位置に配置された２つの振動モータ７を用いている。各振動モータ７は、それぞれ、モータ８の回転軸９に偏心状態に同じ錘１１が取り付けられて形成されている。各振動モータ７は制御部５の制御により、同方向に同回転数や異なる回転数で回転したり、異なる方向に同回転数や異なる回転数で回転することが可能になっている。つまり、各モータ８の回転に伴って、それぞれのモータ８の回転軸９に取り付けられている錘１１も回転し、駆動ユニット３が振動する。この振動により筐体２も振動して、移動装置１の全体が所定方向に進行する。
【００１７】
すなわち、移動装置１の進行方向は、２つの振動モータ７、７が同方向に同回転数で回転し場合は、直進方向にモータ８、８の回転方向にしたがって、前進または後退する。一方、２つの振動モータ７、７が同方向に異なる回転数で回転し場合や、２つの振動モータ７、７が異なる方向に回転し場合は、それに応じて駆動ユニット３が振動し、その振動により筐体２も振動して、移動装置１が方向転換して進行する。また、各振動モータ７、７の回転数を変更することで、移動装置１の進行するスピードを変更することができる。
【００１８】
次に、上述の駆動ユニット３の変形例について説明する。なお、基本構成は、上述の駆動ユニット３と同様であるので、基本構成については、図１（ａ）および（ｂ）を援用して説明する。この駆動ユニット３ａも、駆動部４の上方に制御部５と電源６が設けられており、それらは相互間が電気的に接続されている。なお、電源６は、玩具の場合は電池を用いている。また、制御部５は有線による遠隔操作や、アンテナ（不図示）を内蔵して外部から無線等による遠隔操作が可能なように形成されている。
【００１９】
駆動部４（以下、「両軸駆動部４ａ」という）は、図３に拡大説明図を示すように、振動モータ７ａが回転軸９が両方向に延出したモータ８ａを用いており、各回転軸９には偏心状態に２つの錘１１、１１が取り付けられて構成されている。しかも２つの錘１１、１１を同じ形状で同じ重量に設定されている。それにより、モータ８ａが回転すると２つの錘１１、１１も偏心して回転する。この２つの錘１１、１１の偏心した回転により、駆動ユニット３ａが振動する。この振動により筐体２も振動して、移動装置１の全体が直進方向にモータ８ａの回転方向にしたがって、前進または後退する。また、モータ８の回転数を変更することで、移動装置１の進行するスピードを変更することができる。
【００２０】
次に、上述の駆動ユニット３ａの変形例を用いた本発明の移動装置１の実施例について説明する。
【００２１】
（実施例１）
図４は、この実施例の移動装置とそれに用いられている駆動ユニットの側面模式図である。移動装置１ｂは、例えば密閉した筐体２の内部の下方側には駆動ユニット３ｂが配置されている。この駆動ユニット３ｂは、駆動部４ｂの上方に方向転換部１２と制御部５と電源６が設けられている。なお、電源６および制御部５と、駆動部４および方向転換部１２とは、それぞれ相互間が電気的に接続されている。なお、電源６は、玩具の場合は電池を用いている。また、制御部５は有線による遠隔操作や、アンテナ（不図示）を内蔵して外部から無線等による遠隔操作が可能なように形成されている。なお、筐体２は移動装置１の使用環境、例えば、通常の大気中で使用する場合は、必ずしも密閉した水密構造にする必要はない。
【００２２】
駆動部４ｂは、上述の図３に示した両軸駆動部４ａを用いている。しかもこの両軸駆動部４ａは、筐体２との接触部である側面と底面が回転自在な摺動部１３ａ、１３ｂとしてプラスチック（例えば、テフロン等）の滑り対偶構造に形成されている。また、中心部の上部にはギア１４が取り付けられている。
【００２３】
方向転換部１２は方向転換モータ１５の回転軸９ａにピニオン１６が取り付けられており、ギア１４とピニオン１６は噛合するように配置されている。
【００２４】
これらの構成により、制御部５からの信号により駆動部４ｂが作動すると、図３で示したモータ８の回転に伴い偏心した錘１１の回転により振動が発生して、移動装置１はモータ８の回転方向に応じて直進方向に前進または後退する。方向転換をおこなう場合は、制御部５より方向転換モータ１５に信号を入力し、方向転換モータ１５によってピニオン１６を所定量回転させ、それによってピニオン１６が噛合しているギア１４を所定量回転させることにより、ギア１４が取り付けられている駆動部４を所定方向に方向転換する。これらの動作により、移動装置１ｂを任意の方向に進行させることができる。
【００２５】
（実施例２）
図５に、この実施例の移動装置１ｃの駆動ユニット３ｃの平面配置説明図を示したように、この実施例の場合は、図３に示した両軸駆動部４ａ、４ａ、４ａを３個用いている。すなわち、この場合も、移動装置１ｃは、例えば、密閉した筐体２の内部の下方側には駆動ユニット３ｃが配置されている。この駆動ユニット３ｃは、駆動部４ｃの上方に制御部５と電源６が設けられている。なお、電源６および制御部５と駆動部４ｃとは、それぞれ相互間が電気的に接続されている。なお、電源６は、玩具の場合は電池を用いている。また、制御部５は有線による遠隔操作や、アンテナ（不図示）を内蔵して外部から無線等による遠隔操作が可能なように形成されている。なお、筐体２は移動装置１ｃの使用環境、たとえば、通常の大気中で使用する場合は、必ずしも密閉した水密構造にする必要はない。
【００２６】
駆動部４ｃは、両軸駆動部４ａ、４ａ、４ａを３個用いて、ほぼＴ字状に配置している。この駆動部４ｃで移動装置１ｃを進行させる場合には、各々の振動モータ７の回転方向を制御部５により制御する。それにより、移動装置１ｃの進行方向を制御することができる。また、各々の振動モータ７の回転数（回転数が０も含む）を制御部５で制御することにより、移動装置１ｃの進行スピードを制御することができる。
【００２７】
なお、３個の両軸駆動部４ａ、４ａ、４ａの配置については、Ｔ字状の配置以外にも、図６（ａ）に平面配置説明図を示したような、コ字状の配置や、図６（ｂ）に平面配置説明図を示した、１２０度ごとの等角度での配置等を用いることができる。
【００２８】
（実施例３）
図７に、この実施例の移動装置１ｄの平面配置説明図を示したように、この実施例の場合は、図３に示した両軸駆動部４ａ、４ａ、４ａ、４ａを４個用いている。すなわち、この場合も、移動装置１ｄは、例えば、密閉した筐体２の内部の下方側には駆動ユニット３ｄが配置されている。この駆動ユニット３ｄは、駆動部４ｄの上方に制御部５と電源６が設けられている。なお、電源６および制御部５と駆動部４ｄとは、それぞれ相互間が電気的に接続されている。なお、電源６は、玩具の場合は電池を用いている。また、制御部５は有線による遠隔操作や、アンテナを内蔵して外部から無線等による遠隔操作が可能なように形成されている。なお、筐体２は移動装置１ｄの使用環境、たとえば、通常の大気中で使用する場合は、必ずしも密閉した水密構造にする必要はない。
【００２９】
駆動部４ｄは、両軸駆動部４ａ、４ａ、４ａ、４ａを４個用いて、ほぼ十字状（９０度毎）に配置している。この駆動部４ｄで移動装置１ｄを進行させる場合には、各々の振動モータ７の回転方向を制御部５により制御する。それにより、移動装置１ｄの進行方向を制御することができる。また、各々の振動モータ７の回転数（回転数が０も含む）を制御部５で制御することにより、移動装置１ｄの進行スピードを制御することができる。
【００３０】
以上に説明したように、上述の実施の形態による移動装置は、移動装置に内蔵した振動モータの振動を利用して、任意の方向に移動させることができる。
【００３１】
また、通常の移動装置のように移動手段として、車輪等の駆動装置を用いていないので、潤滑油等も必要なく保守が容易である。
【００３２】
また、外部に露出した車輪等の駆動装置が存在しないので、構造が非常にシンプルであり、筐体の水密構造等の処置も比較的簡単に装着できるので、それにより水中等での使用も可能である。
【００３３】
また、振動モータによる振動エネルギーを利用した移動装置であるので、移動の際に発生した振動により運転状態を確認することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪等の駆動部が移動装置の外部に露出していない構造で、任意の方向に移動することのできる移動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の移動装置とそれに用いられている駆動ユニットの側面模式図、（ｂ）は、その平面図。
【図２】駆動ユニットで用いられている駆動部の説明図。
【図３】駆動ユニットで用いられている別の駆動部の説明図。
【図４】（ａ）は、移動装置の実施例１の側面模式図。
【図５】移動装置の実施例２の平面模式図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、実施例２の変形例の平面図。
【図７】移動装置の実施例３の平面模式図。
【符号の説明】
１、１ａ〜１ｄ…移動装置、２…筐体、３、３ａ〜３ｄ…駆動ユニット、４、４ａ〜４ｄ…駆動部、５…制御部、６…電源、７、７ａ…振動モータ、１１…錘、１２…方向転換部
【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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