(57)【要約】【課題】両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができる、知育用操作玩具を提供する。【解決手段】上板１と、下板２と、上板１と下板２との間で物体吸着部４４を自在に移動させるリンク機構４と、を備えており、物体吸着部４４は、上板１上に載せられた物体を上板１を通して磁力で吸着する磁石４４１を有しており、リンク機構４は、２つの操作部４１、４２と、リンク機構４を下板２上で支持する１つの支持部４３と、物体吸着部４４と、が複数のリンクアーム５によって連結されて構成された蛇腹式構造を有しており、操作部４１、４２を操作することにより、支持部４３を支点として回動及び伸縮して、物体吸着部４４を任意の位置に移動させるようになっていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板と、
下板と、
前記上板と前記下板との間で物体吸着部を自在に移動させるリンク機構と、を備えており、
前記物体吸着部は、前記上板上に載せられた物体を前記上板を通して磁力で吸着する磁石を有しており、
前記リンク機構は、２つの操作部と、前記リンク機構を前記下板上で支持する１つの支持部と、前記物体吸着部と、が複数のリンクアームによって連結されて構成された蛇腹式構造を有しており、前記操作部を操作することにより、前記支持部を支点として回動及び伸縮して、前記物体吸着部を任意の位置に移動させるようになっていることを特徴とする、知育用操作玩具。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記物体吸着部と前記下板との間に、前記物体吸着部と前記上板との距離を一定以内とする調整部材を備えている、請求項１記載の知育用操作玩具。
【請求項３】
前記上板は、非磁性部材で形成されている、請求項１又は２に記載の知育用操作玩具。
【請求項４】
前記リンク機構は、伸縮時において対称軸を有する構成を備えており、基端部に２つの前記操作部を備え、先端部に前記物体吸着部を備えており、
前記支持部は、前記操作部と前記物体吸着部との間であって、前記対称軸上に配置され、
２つの前記操作部は、前記対称軸に対して対称となるよう配置されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の知育用操作玩具。
【請求項５】
前記物体は、前記物体吸着部の磁石に吸着可能な部材を有している、請求項１〜４のいずれか１つに記載の知育用操作玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を操作する知育用操作玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示されるように、玩具として、磁石を用いて物体を移動させるものが開示されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１９３３５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、特許文献１で示されるような玩具は、磁石の吸引、反発を利用して物体を移動させるものであり、両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができるような玩具ではなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、両手を使用しながら、磁石を用いて物体に自由な動きを与える玩具であって、その結果、両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができる、知育用操作玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
上板と、
下板と、
前記上板と前記下板との間で物体吸着部を自在に移動させるリンク機構と、を備えており、
前記物体吸着部は、前記上板上に載せられた物体を前記上板を通して磁力で吸着する磁石を有しており、
前記リンク機構は、２つの操作部と、前記リンク機構を前記下板上で支持する１つの支持部と、前記物体吸着部と、が複数のリンクアームによって連結されて構成された蛇腹式構造を有しており、前記操作部を操作することにより、前記支持部を支点として回動及び伸縮して、前記物体吸着部を任意の位置に移動させるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
リンク機構は、２つの操作部を備えているので、両手を用いた操作が行われるようになっており、そして、操作部を操作することによって、支持部を支点として、回動及び伸縮して、物体吸着部を任意の位置に移動させるようになっているので、物体吸着部に吸着された物体を上板上で自由に移動させることができる。したがって、本構成によれば、両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができる知育玩具を提供することができる。
【０００８】
本発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）前記リンク機構は、前記物体吸着部と前記下板との間に、前記物体吸着部と前記上板との距離を一定以内とする調整部材を備えている。
（２）前記上板は、非磁性部材で形成されている。
（３）前記リンク機構は、伸縮時において対称軸を有する構成を備えており、基端部に２つの前記操作部を備え、先端部に前記物体吸着部を備えており、
前記支持部は、前記操作部と前記物体吸着部との間であって、前記対称軸上に配置され、
２つの前記操作部は、前記対称軸に対して対称となるよう配置されている。
（４）前記物体は、前記物体吸着部の磁石に吸着可能な部材を有している。
【０００９】
前記構成（１）によれば、調整部材によって、物体吸着部と上板との距離が一定以内となっているので、物体吸着部から物体が離れ、物体を吸着しなくなった場合でも、早期に、物体吸着部が物体を吸着する状態に復帰することができる。
【００１０】
前記構成（２）によれば、上板は非磁性部材で形成されているので、物体を上板上で円滑に移動させることができる。
【００１１】
前記構成（３）によれば、支持部がリンク機構の対称軸上に配置され、操作部がその対称軸に対して対称となるように配置されているので、２つの操作部を使用して、物体吸着部に吸着された物体を、円滑に移動させることができる。
【００１２】
前記構成（４）によれば、物体吸着部の磁石が物体を吸着することができる。
【発明の効果】
【００１３】
要するに、本発明によると、両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができる、知育用操作玩具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る知育用操作玩具の上面図である。
【図２】図１の知育用操作玩具の側面図である。
【図３】物体吸着部が物体９を吸着した状態の知育用操作玩具の側面図である。
【図４】図３の物体吸着部近傍の拡大図である。
【図５】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図６】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図７】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図８】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図９】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図１０】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図１１】リンク機構の伸縮、回動を示す上面図である。
【図１２】シートの具体例を示す図である。
【図１３】シートの具体例を示す図である。
【図１４】シートの具体例を示す図である。
【図１５】シートの具体例を示す図である。
【図１６】リンク機構の変形例を示す図である。
【図１７】リンク機構の変形例を示す図である。
【図１８】リンク機構の変形例を示す図である。
【図１９】リンク機構の変形例を示す図である。
【図２０】リンク機構の変形例を示す図である。
【図２１】リンク機構の変形例を示す図である。
【図２２】リンク機構の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る知育用操作玩具１０の上面図である。図２は、図１の知育用操作玩具１０の側面図である。なお、本実施形態で用いる方向の概念は、知育用操作玩具１０の操作者から見た方向の概念と一致するものとして説明する。
【００１６】
図１及び図２に示されるように、知育用操作玩具１０は、上板１と、下板２と、支柱３と、上板１を介して物体を磁力で吸着し、物体を上板１上で移動させる、リンク機構４と、を備えている。
【００１７】
上板１は、長方形の平板形状を有しており、大きさは例えばＡ３サイズである。上板１は、非磁性部材で形成されており、例えば、中密度繊維板（ＭＤＦ）でできている。上板１上には、物体の移動のための情報が記載されたプラスチック製のシート１１が載置されている。なお、図１では、リンク機構４を視認できるよう、シート１１及び上板１を透視させて示している。
【００１８】
下板２は、長方形の平板形状を有しており、大きさは、上板１より少し大きくなっている。具体的には、下板２は、前後方向において、上板１より長くなるよう延びており、特に、後方（操作者側）に長くなっている。支柱３は、円柱形状を有しており、上板１の四隅に対応するよう、下板２の上面から鉛直上方に延びており、上板１を支持するようになっている。
【００１９】
リンク機構４は、上板１と下板２との間で、後述する物体吸着部を自在に移動させるようになっている。具体的には、リンク機構４は、２つの操作部４１、４２と、リンク機構４を下板２上で支持する１つの支持部４３と、物体を吸着する物体吸着部４４と、が複数のリンクアーム５によって連結されて構成された蛇腹式構造を有しており、操作部４１、４２を操作することにより、支持部４３を支点として回動及び伸縮して、物体吸着部４４を任意の位置に移動させるようになっている。支持部４３は、下板２の左右方向中央部及び前後方向後部であって、上板１より後方に位置する部分に取り付けられている。
【００２０】
リンク機構４は、伸縮時において対称軸Ａを有する構成を備えており、基端部（後端部）に２つの操作部４１、４２を備え、先端部（前端部）に物体吸着部４４を備えている。支持部４３は、操作部４１、４２と物体吸着部４４との間であって、対称軸Ａ上に配置されている。２つの操作部４１、４２は、対称軸Ａに対して対称となるよう左右にそれぞれ配置されており、左側の操作部４１は、操作者が左手で把持し、右側の操作部４２は、操作者が右手で把持するようになっている。
【００２１】
操作部４１の後端部には、操作者が左手で把持する把持部分４１ａが下方に延びており、操作部４１の前端部は、リンクアーム５１の後端部と支点６１で回動不能に連結されている。同様に、操作部４２の後端部には、操作者が右手で把持する把持部分４２ａが下方に延びており、操作部４２の前端部は、リンクアーム５２の後端部と支点６２で回動不能に連結されている。
【００２２】
リンクアーム５１とリンクアーム５２とは、それぞれ同じ長さを有しており、それぞれの長さ方向の中心において、支点６３で連結されており、支点６３を中心としてそれぞれ回動可能となっている。なお、支点６３は、下板２に固定されている支持部４３に挿入されることによって、支持部４３に回動可能に支持されており、下板２に対して水平方向への変位は不能となっている。
【００２３】
リンクアーム５２の前端部は、リンクアーム５３の後端部と支点６４で連結されており、リンクアーム５２とリンクアーム５３とは、支点６４を中心としてそれぞれ回動可能となっている。また、リンクアーム５１の前端部は、リンクアーム５４の後端部と支点６５で連結されており、リンクアーム５１とリンクアーム５４とは、支点６５を中心としてそれぞれ回動可能となっている。
【００２４】
リンクアーム５３とリンクアーム５４とは、それぞれ同じ長さを有しており、それぞれの長さ方向の中心において、支点６６で連結されており、支点６６を中心としてそれぞれ回動可能となっている。なお、リンクアーム５１〜５４は、同じ長さを有している。
【００２５】
リンクアーム５４の前端部は、リンクアーム５５の後端部と支点６７で連結されており、リンクアーム５４とリンクアーム５５とは、支点６７を中心としてそれぞれ回動可能となっている。また、リンクアーム５３の前端部は、リンクアーム５６の後端部と支点６８で連結されており、リンクアーム５３とリンクアーム５６とは、支点６８を中心としてそれぞれ回動可能となっている。
【００２６】
リンクアーム５５とリンクアーム５６とは、それぞれ同じ長さを有しており、それぞれの前端部において、支点６９で連結されており、支点６９を中心としてそれぞれ回動可能となっている。なお、リンクアーム５５、５６は、リンクアーム５１〜５４の長さの半分の長さを有している。
【００２７】
支点６９の上面には、支点６９の上面から上方に延びる物体吸着部４４が取り付けられている。そして、支点６９の下面には、支点６９の下面から下方に延び、物体吸着部４４と上板１との距離を一定以内とする調整部材４５が取り付けられている。調整部材４５は、円柱形状を有しており、図２に示されるように、物体吸着部４４が物体を吸着していない状態で、物体吸着部４４と上板１との間に隙間Ｄ１が形成されるような、上下方向長さを有しており、この状態において、調整部材４５は下板２と接するようになっている。すなわち、調整部材４５は、物体吸着部４４が物体を吸着していない場合であっても、物体吸着部４４が上板１と離れる距離はＤ１となるように、物体吸着部４４の上下方向位置を規定している。図３は、物体吸着部４４が物体９を吸着した状態の知育用操作玩具１０の側面図である。物体吸着部４４が物体を吸着していない状態で、物体吸着部４４と上板１との間に隙間Ｄ１が形成されるので、図３に示されるように、物体吸着部４４が物体９を吸着している状態では、調整部材４５と下板２との間には、隙間Ｄ２が形成されることになる。隙間Ｄ１の距離と隙間Ｄ２の距離は同じである。
【００２８】
図４は、図３の物体吸着部４４近傍の拡大図である。図４に示されるように、物体吸着部４４は、磁石４４１を備えている。そして、磁石４４１の下方には、鉄でできている座金４４２が設けられており、磁石４４１の上方には、非磁性部材である受け部４４３が設けられている。受け部４４３の上面は、上方向に突出するよう湾曲する曲面となっており、物体吸着部４４が物体９を吸着している状態では、上板１と当接するようになっている。なお、本実施形態では、磁石４４１の支持のため鉄製の座金が磁石４４１の下方に設けられているが、磁石４４１の下方に座金が設けられず磁石４４１が支持されても良い。
【００２９】
物体９は、その下部に、磁石４４１と吸着する磁性を有する磁石９１を備えている。すなわち、磁石４４１の上面がＮ極であれば、磁石９１の下面はＳ極となっており、磁石４４１の上面がＳ極であれば、磁石９１の下面はＮ極となっている。磁石９１と磁石４４１とは、上から順に、シート１１、上板１、受け部４４３を間に介して、吸着するようになっている。なお、シート１１、上板１、受け部４４３は、いずれも非磁性体である。
【００３０】
（リンク機構の伸縮、回動）
図５〜図１１は、リンク機構４の伸縮、回動を示す上面図である。リンク機構４は、上述したように、複数のリンクアーム５１〜５６が支点６１〜６９で連結されて構成された蛇腹式構造を有しており、操作部４１、４２を、支持部４３で支持されている支点６３を支点として、接近、離間させることによって、リンク機構４が対称軸Ａに沿って伸縮するようになっている。具体的には、図５から図６に示されるように、左右方向において操作部４１、４２を互いに接近させると、リンク機構４の前後方向長さは伸長する。その結果、支点６９に取り付けられた物体吸着部４４は、前方に移動し、物体吸着部４４に吸着された物体９は、それに合わせて上板１及びシート１１上を前方に移動する。また、図５から図７に示されるように、左右方向において操作部４１、４２を離間させると、リンク機構４の前後方向長さは収縮する。その結果、支点６９に取り付けられた物体吸着部４４は、後方に移動し、物体吸着部４４に吸着された物体９は、それに合わせて上板１及びシート１１上を後方に移動する。したがって、操作部４１、４２の接近、離間によって、物体吸着部に吸着された物体９は、上板１及びシート１１上を前後方向に移動する。
【００３１】
リンク機構４は、支持部４３において支点６３を支点として回動可能となっている。具体的には、図５から図８に示されるように、支点６３を支点として、操作部４１、４２を時計方向に回動させると、支点６９に取り付けられた物体吸着部４４は、時計方向に回動し、物体吸着部４４に吸着された物体９は、それに合わせて上板１及びシート１１上を時計方向に回動する。同様に、リンク機構４を伸長させた状態で、操作部４１、４２を時計方向に回動させると、図６から図９に示されるように、物体吸着部４４は、時計方向に回動し、物体吸着部４４に吸着された物体９は、それに合わせて上板１及びシート１１上を時計方向に回動する。また、図５から図１０に示されるように、支点６３を支点として、操作部４１、４２を反時計方向に回動させると、支点６９に取り付けられた物体吸着部４４は、反時計方向に回動し、物体吸着部４４に吸着された物体９は、それに合わせて上板１及びシート１１上を反時計方向に回動する。同様に、リンク機構４を伸長させた状態で、操作部４１、４２を反時計方向に回動させると、図６から図１１に示されるように、物体吸着部４４は、反時計方向に回動し、物体吸着部４４に吸着された物体９は、それに合わせて上板１及びシート１１上を時計方向に回動する。
【００３２】
以上、説明したように、操作部４１、４２を、支点６３を支点として、接近、離間、回動させることによって、物体吸着部４４に吸着された物体９を、上板１及びシート１１上で自由に移動させることができる。シート１１には、物体９の移動のための情報が記載されているので、例えば、図１２に示されるように、シート１１に、物体９が移動するための道路が記載されている場合、操作者は、左手で操作部４１を把持し、右手で操作部４２を把持し、操作部４１、４２を、支点６３を支点として、接近、離間、回動させることによって、物体９が道路上を動くよう操作する訓練を行うことができる。また、図１３に示されるように、シート１１に、物体９が移動するための迷路が記載されている場合、操作者は、左手で操作部４１を把持し、右手で操作部４２を把持し、操作部４１、４２を、支点６３を支点として、接近、離間、回動させることによって、物体９が迷路内を動くよう操作する訓練を行うことができる。図１４や図１５に示されるように、シート１１上に、文字として、ひらがなやアルファベットが記載されている場合、操作者は、物体９をひらがなやアルファベット上を動かすことによって、言葉を示したりすることができる。そして、支持部４３がリンク機構４の対称軸Ａ上に配置され、操作部４１、４２が対称軸Ａに対して対称となるように配置されているので、物体吸着部４４に吸着された物体９を自由に移動させるためには、２つの操作部４１、４２を満遍なく使用することが必要となっている。
【００３３】
前記構成の知育用操作玩具１０によれば、次のような効果を発揮できる。
【００３４】
（１）リンク機構４は、２つの操作部４１、４２を備えているので、両手を用いた操作が行われるようになっており、そして、操作部４１、４２を操作することによって、支持部４３を支点として、物体吸着部４４が接離、回動自在となっているので、物体吸着部４４に吸着された物体９を上板１上で自由に移動させることができる。したがって、本構成によれば、両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができる知育用操作玩具１０を提供することができる。
【００３５】
（２）リンク機構４は、物体吸着部４４と下板２との間に、物体吸着部４４と上板１との距離を一定以内とする調整部材４５を備えているので、物体吸着部４４から物体９が離れ、物体９を吸着しなくなった場合でも、早期に、物体吸着部４４が物体９を吸着する状態に復帰することができる。
【００３６】
（３）上板１は非磁性部材で形成されているので、物体９を上板１上で円滑に移動させることができる。
【００３７】
（４）支持部４３がリンク機構４の対称軸Ａ上に配置され、操作部４１、４２が対称軸Ａに対して対称となるように配置されているので、２つの操作部４１、４２を使用して、物体吸着部４４に吸着された物体９を、円滑に移動させることができる。
【００３８】
（５）物体吸着部４４に吸着された物体９を自由に移動させるためには、２つの操作部４１、４２を満遍なく使用することが必要となるので、知育用操作玩具１０を使用することによって、両手を同等に使用する訓練を行うことができる。
【００３９】
（６）物体９は、物体吸着部４４の磁石４４１と吸着する磁性を有する部材又は磁石を有しているので、物体吸着部４４の磁石４４１が物体９を吸着することができる。
【００４０】
（変形例）
図１６〜図２２は、リンク機構４の変形例を示す図である。図１６〜図１８に示されるように、リンクアームは、図１６に示されるような直線形状に限定されず、円弧形状を有しても良く、図１７に示されるように、各支点において、円弧形状のリンクアーム同士が回動可能に連結されても良く、図１８に示されるように、円弧形状のリンクアームと直線形状のリンクアームとが回動可能に連結されても良い。また、支持部４３に回動可能に支持される支点は１点であるが、リンクアーム同士が長さ方向の中心で連結される支点の数は、リンクアームの数に応じて、自由に設けることができる。上記実施形態では、図１９に示されるように、リンクアーム同士が長さ方向の中心で連結される支点の数は２つであるが、このような支点７１の数は、図２０に示されるように１つ、図２１に示されるように３つ、図２２に示されるように４つ、と設計に応じて選択することができる。
【００４１】
上記実施形態では、上板１上に、物体９の移動のための情報が記載されたプラスチック製のシート１１が載置されているが、シート１１を使用せず、上板１に、物体９の移動のための情報を直接記載しても良い。
【００４２】
上記実施形態では、上板１及びシート１１は長方形の形状を有しているが、長方形の形状に限定されず、正方形や円形、多角形等様々な形状を有することができる。また、寸法についても様々な大きさを有することができる。
【００４３】
上記実施形態では、支持部４３は、下板２の左右方向中央部及び前後方向後部に取り付けられているが、下板２の任意の位置に取り付けられていても良い。ただし、操作者が上方から見て、支持部４３が視認できるよう、上面視で上板１と重ならない下板２の部分に取り付けられることが好ましい。
【００４４】
上記実施形態では、物体吸着部４４と物体９の両方が磁石を有しているが、物体吸着部４４が磁石を有し、物体９が磁石に吸着可能な磁性体を有していても良い。この場合、適当な吸着力を確保するために、物体吸着部４４と物体９の両方が磁石を有している場合と比べて、上板１及びシート１１の合計厚さを薄くすることが好ましい。また、この場合、調整部材４５が調整する物体吸着部４４と上板１との隙間Ｄ１は、物体吸着部４４と物体９の両方が磁石を有している場合と比べて、小さくすることが好ましい。
【００４５】
上記実施形態では、物体吸着部４４は、リンク機構４の先端部の支点６９に取り付けられているが、物体吸着部４４は、他の支点に取り付けられても良い。リンク機構４が伸縮する際に対称軸が存在する場合、物体吸着部４４は、対称軸上に位置する支点に取り付けられることが好ましい。
【００４６】
上記実施形態では、リンクアーム同士が長さ方向の中心で連結される支点の内、操作部４１、４２に最も近い支点６３が、支持部４３に支持されているが、支持部４３に支持される支点は支点６３に限定されない。ここで、支持部４３に支持される支点は、対称軸Ａ上に位置する支点であることが好ましい。また、物体吸着部４４の移動範囲をできるだけ大きくするためには、支持部４３に支持される支点と物体吸着部４４との間のリンクアームに沿った距離をできるだけ大きくすることが好ましい。
【００４７】
上記実施形態では、操作部４１の前端部は、リンクアーム５１の後端部と支点６１で回動不能に連結されており、操作部４２の前端部は、リンクアーム５２の後端部と支点６２で回動不能に連結されているが、操作部４１とリンクアーム５１とは、支点６１を中心としてそれぞれ回動可能となっており、同様に、操作部４２とリンクアーム５２とは、支点６２を中心としてそれぞれ回動可能となっていても良い。
【００４８】
特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、上記実施形態に対して各種変形及び変更を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、両手を用いた細かい操作の訓練を行うことができる、知育用操作玩具を提供できるので、産業上の利用価値が大である。
【符号の説明】
【００５０】
１  上板
２  下板
３  支柱
４  リンク機構
４１  操作部  ４１ａ  把持部分  ４２  操作部  ４２ａ  把持部分
４３  支持部
４４  物体吸着部
４４１  磁石  ４４２  座金
４５  調整部材
５  リンクアーム
５１  リンクアーム  ５２  リンクアーム  ５３  リンクアーム  ５４  リンクアーム
５５  リンクアーム  ５６  リンクアーム
６１  支点  ６２  支点  ６３  支点  ６４  支点  ６５  支点  ６６  支点  
６７  支点  ６８  支点  ６９  支点
７１  支点
９  物体
９１  磁石
１０  知育用操作玩具
１１  シート
Ａ  対称軸
【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】
2017051551.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2017051551.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2017051551.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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