(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、
前記駆動モータにより、軸心中心線を回転中心として回転駆動される第１の回転軸と、
前記第１の回転軸の軸心中心線の方向の軸受け側とは反対側の端部に、ユニバーサルジョイント構造の軸接手を介して結合され、前記第１の回転軸の回転に伴って、その軸心中心線を回転中心として回転する第２の回転軸と、
前記第２の回転軸の軸心中心線の方向に直交する平面に平行な回転面を有するように前記第２の回転軸に結合されて、前記第２の回転軸の回転により回転する回転部材と、
前記ユニバーサルジョイント構造の前記軸接手を介して結合されている前記第１の回転軸の軸心中心線の方向と前記第２の回転軸の軸心中心線の方向とが成す角度を変更するように、前記第２の回転軸を変位させる変位手段と、
を備えることを特徴とする回転装置。
【請求項２】
前記変位手段は、前記第１の回転軸の軸心中心線と前記第２の回転軸の軸心中心線とが交差する位置を中心位置とする特定の平面に沿って、前記第２の回転軸の軸心中心線の方向を変位させるように規制する規制部材を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の回転装置。
【請求項３】
前記規制部材により規制される前記特定の平面の位置を変更する手段を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の回転装置。
【請求項４】
前記規制部材は、前記特定の平面に平行に所定の間隔を隔てて配設される２枚の板状体を備え、
前記変位手段は、前記２枚の板状体で形成される空間において、前記第２の回転軸の軸心中心線の方向を、前記特定の平面に沿って前記第１の回転軸の軸心中心線の方向に対して変更するように前記第２の回転軸を変位させる
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の回転装置。
【請求項５】
前記変位手段は、
前記第２の回転軸の軸心中心線の方向の前記軸接手との結合側とは反対側を前記特定の平面に沿って互いに逆方向に引っ張るように前記第２の回転軸に対して直接的に、あるいは間接的に結合される糸状体又は帯状体を備える
ことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の回転装置。
【請求項６】
前記変位手段においては、
前記糸状体又は帯状体の、前記第２の回転軸と前記直接的に、あるいは間接的に結合される部分から延びる一方の端部が、弾性部材を介して固定されていると共に、前記糸状体又は帯状体の、前記第２の回転軸と前記直接的に、あるいは間接的に結合される部分から延びる他方の端部が、前記弾性部材の弾性力に抗して前記第２の回転軸を引っ張って変位させるように構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の回転装置。
【請求項７】
前記変位手段は、
前記糸状体又は帯状体の、前記第２の回転軸と前記直接的に、あるいは間接的に結合される部分から延びる前記他方の端部を、前記弾性部材の弾性力に抗して前記第２の回転軸を引っ張って所定距離移動させる状態と、前記所定距離戻す状態とを繰り返す機構を備える
ことを特徴とする請求項６に記載の回転装置。
【請求項８】
前記変位手段は、
前記第１の回転軸を挿通させる中空部を備えると共に、前記第１の回転軸とは独立して前記第１の回転軸と同じ軸心位置を中心として回転する筒状体と、
前記糸状体又は帯状体の、前記第２の回転軸と前記直接的に、あるいは間接的に結合される部分から延びる前記他方の端部が結合され、前記弾性部材の弾性力に抗して前記第２の回転軸を引っ張って移動するように構成されている移動部材と、
前記筒状体の軸心中心線の方向に直交する平面に対して所定の角度を成す斜めの面を形成する状態で、前記斜めの面の中心位置において前記筒状体に固定され、前記移動部材と前記斜めの面で係合し、前記筒状体の回転に応じて回転することで、前記移動部材を、前記第２の回転軸を引っ張るように移動させると共に、第２の回転軸を元に戻すように移動させるカム板と、
を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の回転装置。
【請求項９】
前記第１の回転軸及び前記筒状体は、それぞれ変速ギアを介して前記駆動モータにより、回転駆動される
ことを特徴とする請求項８に記載の回転装置。
【請求項１０】
前記第１の回転軸の回転数よりも、前記筒状体の回転数が少ない
ことを特徴とする請求項９に記載の回転装置。
【請求項１１】
前記回転部材は、前記回転部材の長手方向の前記第２の回転軸との結合部位置からの距離が最長の端部の位置を含む回転面が、前記ユニバーサルジョイント構造の前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との結合部位置を含む回転面となるような形状とされている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の回転装置。
【請求項１２】
前記回転部材は、前記第２の回転軸との結合部位置を長手方向の中間位置とする部材からなり、前記回転部材の長手方向の両端の位置を含む回転面が、前記第１の回転軸の軸心中心線と前記第２の回転軸の軸心中心線とが交差する位置を含む回転面となるような形状とされている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の回転装置。
【請求項１３】
前記回転部材の長手方向の端部の少なくとも一方には、磁気的に所定の部材を吸着するための磁石片が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の回転装置。
【請求項１４】
前記回転部材の長手方向の前記第２の回転軸との結合部位置からの距離が最長の端部には、前記回転部材の長手方向の延長方向において、磁気的に走行標示体を吸着するための磁石片が設けられており、
前記第１の回転軸の軸心中心線と前記第２の回転軸の軸心中心線とが交差する位置を中心位置とすると共に、前記回転部材の長手方向の前記第２の回転軸との結合部位置からの距離が最長の端部に設けられている前記磁石片が、内壁面に接する、あるいは所定の隙間を介して前記内壁面に対向するような半径を備える所定の壁厚の中空球体を備え、
前記走行標示体は、前記中空球体の前記所定の壁厚の壁を介して前記磁石片に対して吸着されて、前記回転部材の回転に伴って、前記中空球体の外表面上を走行移動するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の回転装置。
【請求項１５】
前記回転部材の長手方向の端部に、前記磁石片が前記中空球体の内壁面には接触することなく、前記中空球体の前記内壁面の当接して回転する当接回転部材を備える
ことを特徴とする請求項１４に記載の回転装置。
【請求項１６】
前記磁石片及び前記回転部材は、前記回転部材の前記長手方向の端部において、ばね部材により前記中空球体の内壁面側に押圧される部材に搭載されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の回転装置。
【請求項１７】
前記走行標示体は、前記磁石片に吸着される他の磁石片を備えると共に、前記中空球体の外表面を移動するための車輪を備える
ことを特徴とする請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば玩具などに適用して好適な回転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１（特開平５−２２０２７２号公報）に開示されているように、所定の位置を回転中心として回転するようにする回転玩具が従来から知られている。
【０００３】
特許文献１の「モデルの旋回装置」においては、基盤に対して直交する状態で植立されている回転軸に、棒状の腕が回転軸と一緒に回転するように連結され、この棒状の腕の端部には吊下線により走行モデルが連結されている。そして、特許文献１では、駆動手段により回転軸が回転されることにより棒状の腕が、回転軸との連結位置を回転中心として、すなわち、回転軸の軸心中心線を回転中心として回転し、棒状の腕の端部に吊下線を介して連結されている走行モデルが、回転（旋回）するように構成されている。
【０００４】
この場合に、特許文献１では、棒状の腕は、回転軸の軸心中心線の方向に対して直交する状態で回転軸に連結されており、回転軸の軸心中心線の方向に対して直交する面内でのみ回転するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２２０２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような特許文献１の「モデルの旋回装置」に限らず、この種の回転装置は、回転軸の回転に伴って回転する棒状の腕などの回転部材は、同一の一つの面内で回転する構成であるものが殆どである。このため、常に同様の回転（旋回）を繰り返すだけで、単調な動きとなり、面白み（エンターテインメント性）に欠けるきらいがある。
【０００７】
この発明は、以上の点に鑑み、棒状の腕などの回転部材が回転する回転面を動的に変えることができるようにして、回転のエンターテインメント性を高めることができる回転装置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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、
駆動モータと、
前記駆動モータにより、軸心中心線を回転中心として回転駆動される第１の回転軸と、
前記第１の回転軸の軸心中心線の方向の軸受け側とは反対側の端部に、ユニバーサルジョイント構造の軸接手を介して結合され、前記第１の回転軸の回転に伴って、その軸心中心線を回転中心として回転する第２の回転軸と、
前記第２の回転軸の軸心中心線の方向に直交する平面に平行な回転面を有するように前記第２の回転軸に結合されて、前記第２の回転軸の回転により回転する回転部材と、
前記ユニバーサルジョイント構造の前記軸接手を介して結合されている前記第１の回転軸の軸心中心線の方向と前記第２の回転軸の軸心中心線の方向とが成す角度を変更するように、前記第２の回転軸を変位させる変位手段と、
を備えることを特徴とする回転装置を提供する。
【０００９】
上述の構成の請求項１の発明においては、駆動モータにより回転駆動される第１の回転軸の軸受け側とは反対側の端部に、第２の回転軸が、ユニバーサルジョイント構造の軸接手を介して、第１の回転軸の回転に伴って、当該第２の回転軸の軸心中心線を回転中心として回転するように結合されている。
【００１０】
そして、ユニバーサルジョイント構造の軸接手を介して結合されている第１の回転軸の軸心中心線の方向と第２の回転軸の軸心中心線の方向とが成す角度が変更されるように、変位手段により第２の回転軸が変位させられる。
【００１１】
すると、第２の回転軸に対して、当該第２の回転軸の軸心中心線の方向に直交する平面に平行な回転面を有するように結合されている回転部材は、その回転面が、第１の回転軸の軸心中心線の方向に対する角度が変化するように回転する。したがって、回転部材の回転は同一の平面内を繰り返す単調なものではなく、回転面を変えながら回転するので、エンターテインメント性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による回転装置によれば、回転部材が回転する回転面を動的に変えることができるので、回転部材の回転のエンターテインメント性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の外観側面図を示す図である。
【図２】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の外観を上方から見た図である。
【図３】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の要部の構成例を示す図である。
【図４】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の内部構成例の要部の構成を抽出して説明するための図である。
【図５】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の回転部材の例としての回転アーム部材の構成例を説明するための図である。
【図６】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の走行標示体の例を説明するための図である。
【図７】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の変位手段の例としての揺動制御機構部の一部を上方から見た図である。
【図８】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の変位手段の例としての揺動制御機構部の一部の構成例を示す図である。
【図９】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の動きを説明するための図である。
【図１０】この発明の回転装置の実施形態の球面上走行玩具装置の一部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明による回転装置の実施形態を図を参照しながら説明する。以下に説明する回転装置の実施形態は、中空の球体の表面上を、走行標示体を走行移動させるようにする球面上走行玩具装置に適用した構成とされた場合の例である。以下、球面上走行玩具装置の構成例を、実施形態の回転装置の一例として説明する。
【００１５】
［球面上走行玩具装置の外観及び動作の概要］
図１は、この例の球面上走行玩具装置１の外観側面図を示し、また、図２は、この例の球面上走行玩具装置１の外観を上方から見た図である。
【００１６】
この例の球面上走行玩具装置１は、図１及び図２に示すように、中空の球体２と、この実施形態の回転装置の回転駆動部が収納されているケース３と、中空の球体２の表面上を走行移動する走行標示体４Ａ及び４Ｂを備える。ケース３は、この例では、直方体形状の箱型とされている。
【００１７】
球体２は、非磁性材料、例えば樹脂で構成されており、図示は省略するが、この例では２個の半球体が結合されて構成されている。そして、球体２は、図１に示すように、支持脚５によりケース３に固定されている。なお、図示は省略するが、支持脚５は４本とされ、２本ずつにより、球体２を構成する半球体のそれぞれがケース３に固定される。後述する図３に示すように、中空の球体２内には、回転装置の実施形態の要部の構成部分が収納されており、その要部の構成部分が収納された状態で、球体２を構成する２個の半球体が結合されるものである。
【００１８】
なお、球体２のケース３に対向する部分には、貫通孔２ａが形成されており、後述するように回転主軸１１やパイプ部材１４、揺動制御機構部５０の一部が、当該貫通孔５ａを通じて球体２に収納されるように構成されている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、この実施形態の球面上走行玩具装置１においては、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、互いに１８０度異なる状態を保って、球体２の表面上を、当該球体２の中心Ｏｃを含む円形の面の円周位置に沿って走行移動するように構成されている。
【００２０】
そして、この実施形態では、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、球体２の表面上において、当該球体２の中心Ｏｃを含む円形の面の位置、したがって、円周位置を動的に変更しながら、走行移動するように構成されている。すなわち、この実施形態では、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、図１において、角範囲θの間で、点線Ｓ１で示す球体２の表面上の円周位置から、点線Ｓ２で示す球体２の表面上の円周位置まで、走行移動する円周位置を変えながら、球体２の表面上を走行移動する。
【００２１】
なお、図１において点線Ｓ０で示す球体２の表面上の円周位置は、角範囲θの中央の角度位置の円周位置であり、図２のこの例の球面上走行玩具装置１を上方から見た図においては、図２で実線で示す球体２の外周に一致する。また、図２においては、球体２の上半分しか見えないので、図１において点線Ｓ１で示す球体２の表面上の円周位置は、図２では、点線の曲線Ｓ１で示す円周位置となり、さらに、図１において点線Ｓ１で示す球体２の表面上の円周位置は、図２では、点線の曲線Ｓ１で示す円周位置となる。したがって、図２のこの例の球面上走行玩具装置１を上方から見た図においては、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、図２において、矢印ＭＡ及びＭＢで示すように、走行する円周位置を変えるように観察することができる。
【００２２】
そして、この例においては、球体２の中心位置Ｏｃを含むと共に、駆動モータにより回転駆動される回転主軸の軸心中心線の方向を含む多数の円形の面の内の、特定の１面内において、前記角範囲θの間で、走行標示体４Ａ及び４Ｂが走行移動する円周位置を動的に変えるように構成されている。さらに、この例では、走行標示体４Ａ及び４Ｂが走行移動する円周位置を動的に変更する動作を、角範囲θの間で、繰り返し行うように構成されている。
【００２３】
［球面上走行玩具装置１の要部の構成例］
図３は、この例の球面上走行玩具装置１において、球体２の内部構成例及びケース２の内部構成例を見えるように表した図である。また、図４は、この例の球面上走行玩具装置１の図３に示す内部構成例の要部の構成を抽出して説明するための図で、一部簡略化して示したものである。
【００２４】
この例の球面上走行玩具装置１においては、図３及び図４に示すように、ケース３の底面３Ｂ及び上面３Ｕに対して直交する回転主軸１１を備える。この例では、回転主軸１１は断面が円形である。この回転主軸１１の軸心中心線の方向の一端は、図３及び図４に示すように、ケース３の底面３Ｂの中央位置に固定されて設置されている軸受け部３１により、この回転主軸１１がその軸心中心線を回転中心として回転可能に軸支されている。図４に示すように、軸受け部３１は、回転主軸１１をスムースに回転させるようにするため、ボールベアリング３１ａを備えて構成されている。
【００２５】
そして、回転主軸１１の軸心中心線の方向の他端には、ユニバーサルジョイント構造を備える軸接手１２を介して揺動回転軸１３が結合されている。揺動回転軸１３は、断面が円形であり、軸接手１２を介して回転主軸１１の回転に伴って、その軸心中心線を回転中心として回転すると共に、軸接手１２がユニバーサルジョイント構造を備えるので、その軸心中心線の方向と回転主軸１１の軸心中心線の方向との成す角度を任意に変更可能とすることが可能の状態で、回転主軸１１に結合されている。回転主軸１１は、第１の回転軸の一例を構成し、揺動回転軸１３は、第２の回転軸の一例を構成する。
【００２６】
この場合、軸接手の１２のユニバーサルジョイント構造の回転主軸１１と揺動回転軸１３との結合部位置は、回転主軸１１の軸心中心線と揺動軸の軸線中心線とが交差する位置となる。回転主軸１１は、軸接手の１２のユニバーサルジョイント構造の第１の回転軸と第２の回転軸との結合部位置、すなわち、回転主軸１１の軸心中心線と揺動軸の軸線中心線とが交差する位置が、球体２の中心位置Ｏｃと一致するように、その軸心中心線の方向の長さが選定さると共に、配設位置が選定されている。
【００２７】
揺動回転軸１３は、その軸心中心線の方向の長さは、この例では、球体２の半径よりも短い長さに選定とされている。そして、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向の、軸接手１２とは反対側の端部には、回転部材の例としての回転アーム部材２０が取り付けられている。この回転アーム部材２０は、揺動回転軸１３の回転と一体的に回転するように構成されている。
【００２８】
そして、この実施形態では、図３及び図４に示すように、筒状体の例を構成するパイプ部材１４がケース３に対して取り付けられる。このパイプ部材１４は、円筒形状を備えており、図３及び図４に示すように、回転主軸１１の径よりも大きい内径を備え、回転主軸１１は、このパイプ部材１４の中空部内を挿通するように構成されている。そして、この例では、パイプ部材１４の軸心中心線の方向の両端には、図４に示すように、ボールベアリング１４１及び１４２が取り付けられており、回転主軸１１は、このボールべリング１４１及び１４２を介して、パイプ部材１４に対して回転可能に取り付けられている。
【００２９】
パイプ部材１４は、図３及び図４に示すように、ケース３の上板３Ｕに形成されている貫通孔３Ｕａを挿通して設けられている。そして、ケース３の上板３Ｕの貫通孔３Ｕａの部分に、ボールベアリング１４３が取り付けられており、このボールベアリング１４３により、パイプ部材１４が、ケース３に対して回転可能の状態で保持されている。ボールベアリング１４３は、パイプ部材１４を挿通させる貫通孔１４４ａを備える支持板１４４により、上板３Ｕの、この例では下面に固定されている。
【００３０】
また、ケース３の上板３Ｕから所定距離だけ離れた位置には、図３及び図４に示すように、パイプ部材１４を貫通させる貫通孔１４をパイプ部材用支持板１４５が設けられる。パイプ部材用支持板１４５は、ケース３の上板３Ｕに対して、支持棒１４７及び１４８により支持される。そして、支持板１４５には、ボールベアリング１４６が取り付けられており、このボールベアリング１４６により、パイプ部材１４が、支持板１４５に対して回転可能の状態で保持されている。
【００３１】
この例では、支持棒１４７及び１４８は、ねじ山が切られている棒状部材で構成され、その一方の端部は、ケース３の上板３Ｕ及び支持板１４４を貫通していると共に、２個のナットによりケース３の上板３Ｕ及び支持板１４４を挟持するようにして固定され、他方の端部は、支持板１４５を貫通してると共に、２個のナットにより支持板１４５を挟持するようにして固定される。
【００３２】
パイプ部材１４は、以上のようにして、ケース３の上板３Ｕと、支持板１４５とにより、その軸心中心線の方向の２位置で保持されることにより、ケース３の上面３Ｕに対して直交する状態で、かつ回転可能の状態で、ケース３に対して保持される。そして、回転主軸１１は、このケース３に対して保持されているパイプ部材１４の中空部内を挿通し、この中空部内において、ボールベアリング１４１及び１４２により回転可能に支持されている。
【００３３】
そして、後述するように、回転主軸１１が、ケース３内に設けられる駆動モータ７１により回転駆動され、その回転が軸接手１２を介して揺動回転軸１３に伝達され、当該揺動回転軸１３に取り付けられている回転アーム部材２０が回転する。
【００３４】
［回転アーム部材２０の構成例］
次に、回転アーム部材２０の構成例について、図３及び図５を参照して説明する。回転アーム部材２０は、図３及び図５に示すように、幅Ｗの細長の薄板からなる板状体２１の長手方向の端部に、走行標示体４Ａ，４Ｂを、球体２の壁厚を介して磁気的に吸着するようにするための磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂが設けられて構成されている。この場合に、この例では、板状体２１は、その板面方向が揺動回転軸１３の軸心中心線の方向に直交する方向となるような状態で、揺動回転軸１３の端部に結合される。
【００３５】
回転アーム部材２０の板状体２１は、図３及び図５（Ａ）に示すように、揺動回転軸１３の端部との結合部２１ａを有する結合板部２１１と、磁気的吸着用部材２２を保持する保持板部２１２Ａ，２１２Ｂと、結合板部２１と保持板部２１２Ａ，２１２Ｂとを連結する連結板部２１３Ａ，２１３Ｂとからなる。
【００３６】
結合板部２１１は、長手方向の長さが球体２の直径よりも短い長さを有し、この実施形態では、その長手方向の中央部に結合部２１ａが設けられている。そして、結合部２１ａで揺動回転軸１３の端部と結合されると、結合板部２１１は、その長手方向が揺動回転軸１３の軸心中心線の方向に直交する方向となるように構成されている。
【００３７】
そして、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂは、連結板部２１３Ａ及び２１３Ｂを介して結合板部２１１と連結されて、その長手方向が、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向に直交する方向となると共に、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂに保持される磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの軸心中心線の方向の先端部が、この例では、球体２の内壁面に接することが可能なように構成されている。この場合に、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂに保持される磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの軸心中心線の延長線が、球体２の中心Ｏｃを通る１本の直線となるように構成されている（図３及び図５（Ａ）の一点鎖線参照）。
【００３８】
そして、この実施形態では、図３及び図５（Ａ）に示すように、後述する揺動制御機構部５０の存在に関わらず、回転アーム部材２０が回転をすることができるように、連結板部２１３Ａ及び２１３Ｂは、回転アーム部材２０が回転したとき、揺動方向規制部５０とぶつからないように、斜めに設けられている。
【００３９】
すなわち、この実施形態では、回転アーム部材２０の板状体２１は、連結板部２１３Ａ及び２１３Ｂにより連結された結合板部２１１と保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂとが、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向の長さ分だけ離れた互いに平行な２平面内で回転し、かつ、図３に示すように、揺動制御機構部５０の部分を避けて回転するように屈曲した形状にとなるように構成されている。
【００４０】
この場合に、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂに保持される磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂの軸心中心線の延長線が、球体２の中心Ｏｃを通る１本の直線となるように構成されているので、磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂは、球体２の中心Ｏｃの位置を中心にした回転面内で回転するようになる。すなわち、磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂの軸心中心線の延長方向は、当該磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂの軸心中心線の延長方向と球体２の表面との交点における接線に対して直交する方向となる。したがって、磁気的吸着用部材４Ａ，４Ｂは、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂに対して直交する方向の端面を有するようにすることで、球体２の内壁面と直接に、あるいは所定の隙間を介して間接的に当接可能となる。
【００４１】
磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂは、図１、図２及び図３に示すように、走行標示体４Ａ，４Ｂを球体２の壁面を介して磁気的に吸着させるようにするための部材である。この磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂは、同様の構成を有するので、図５では、磁気的吸着用部材４Ｂについて、その構成を説明する。
【００４２】
図５（Ｂ）及び（Ｃ）は、磁気的吸着用部材４Ｂを揺動回転軸１３の軸心中心線の方向に平行な方向において、その上側から見た図である。また、図５（Ｄ）は、磁気的吸着用部材４Ｂを、回転アーム部材２０の回転面に平行な方向であって、当該磁気的吸着用部材４Ｂの先端部側から見た図である。
【００４３】
この実施形態では、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、回転アーム部材２０の保持板部２１２Ｂは、磁気的吸着用部材４Ｂを保持するために、他の部分の幅Ｗよりも広い幅広部２１２Ｂａを有している。磁気的吸着用部材４Ｂは、図５（Ｃ）に示すように、磁石保持部材２２１と、この磁石保持部材２２１を、球体２の内壁面の方向側に常時弾性的に偏倚させながら収納する収納部材２２２とからなる。
【００４４】
磁石保持部材２２１においては、棒状部材２２１０に対して磁石取付板２２１１及び２２１２が、当該棒状部材２２１０の両側に取り付けられている。磁石取付板２２１１及び２２１２はＬ字形状を備え、棒状部材２２１０の軸心中心線の方向に直交する面を有する。そして、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、磁石取付板２２１１及び２２１２の、棒状部材２２１０の軸心中心線の方向に直交する面のそれぞれに、永久磁石２２１３及び２２１４が例えば接着されて取り付けられている。永久磁石２２１３及び２２１４は、例えば円板形状の板状のものが用いられ、その平面の端面が棒状部材２２１０の軸心中心線の方向に直交する方向の面となるように取り付けられている。
【００４５】
また、図５（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、棒状部材２２１０の先端部には、回転輪２２１５が、２個の永久磁石２２１３及び２２１４が並ぶ方向に直交する方向を軸心中心線として回転可能に取り付けられている。この場合に、回転輪２２１５は、図示を省略するボールベアリングによりスムースに回転するように構成されている。そして、この例では、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、回転輪２２１５の回転周面は、棒状部材２２１０の軸心中心線の方向において、永久磁石２２１３及び２２１４の端面よりも突出するように構成されている。
【００４６】
収納部材２２２は、筒状体２２２１で構成されており、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この筒状体２２２１内に弾性部材の例としてのコイルばね２２２２が収納されている。そして、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、収納部材２２２の筒状体２２２１は、バンド部材２３により、その軸心中心線の方向が保持板部２１３Ｂの長手方向となるような状態で、保持板部２１３Ｂに固定される。
【００４７】
そして、図５（Ｂ）に示すように、磁石保持部材２２１の棒状部材２２１０を、収納部材２２２の筒状体２２２１内に挿入するようにする。すると、磁石保持部材２２１は、収納部材２２２のコイルばね２２２２により、常に、筒状体２２２１の軸心中心線の方向において、収納部材２２２から押し出されように弾性偏倚される状態となる。
【００４８】
したがって、回転アーム部材２０が球体２の中空部内に配設されたときには、磁石保持部材２２１の回転輪２２１５の回転周面が、常に、コイルばね２２２２により弾性的に球体２の内壁面に対して押圧されて当接するような状態となる。このとき、回転輪２２１５の回転周面は、棒状部材２２１０の軸心中心線の方向において、永久磁石２２１３及び２２１４の端面よりも突出するように構成されているので、永久磁石２２１３及び２２１４は、球体２の内壁面とは接触せずに、所定の僅かな隙間が形成されるように構成されている。
【００４９】
以上のように構成されているので、回転アーム部材２０が、球体２の中心Ｏｃを回転中心として回転するとき、磁気的吸着用部材４Ａ及び４Ｂの磁石保持部材２２１に先端に取り付けられた回転輪２２１５が球体２の内壁面に当接して回転する。したがって、回転アーム部材２０は、球体２の内壁面に沿ってスムースに回転する。
【００５０】
そして、この回転アーム部材２０の回転の際、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの磁石保持部材２２１に取り付けられている２個の永久磁石２２１３及び２２１４は、僅かな隙間を介して球体２の内壁面に対向するので、当該２個の永久磁石２２１３及び２２１４の位置に対応する球体２の外表面に磁性部材を近づけると、その磁性部材を吸着することが可能である。そして、永久磁石２２１３及び２２１４の磁力が大きければ、当該永久磁石２２１３及び２２１４により磁気的に吸着された磁性部材を、磁気的な吸着状態を維持して球体２の外表面を、回転アーム部材２０の回転に伴って回転するように走行移動させることができる。
【００５１】
しかし、磁力の大きい永久磁石は高価である、または、大型となってしまうという問題点がある。そこで、この問題点に鑑み、この実施形態では、永久磁石２２１３及び２２１４によって磁気的に吸着されて回転アーム部材２０の回転に伴って球体２の外表面を回転するように走行移動する走行標示体４Ａ及び４Ｂの構成を、より確実に磁気的に吸着されるように構成すると共に、走行移動をスムースに行えるように工夫している。
【００５２】
図６は、この実施形態で用いられる走行標示体４Ａ及び４Ｂの構成例を示す図である。この場合に、走行標示体４Ａ及び４Ｂの構成は同様であるので、ここでは、走行標示体４Ｂを代表として、その構成例を説明する。
【００５３】
図６（Ａ）は、走行標示体４Ｂの側面図であり、また、図６（Ｂ）は、走行標示体４Ｂを、その底面側から見た図である。この例の走行標示体４Ｂは、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、直方体形状の箱型に構成された標示体筐体４１の底面４１ａに、４個の車輪４２１，４２２，４２３，４２４と、２個の永久磁石４３，４４を備える走行補助部４５が、取付ねじ４６により固定されて構成されている。
【００５４】
この場合に、走行補助部４５は、細長の板状体４５１を備え、この板状体４５１が、標示体筐体４１の長方形の底面４１ａの短辺方向の中央に、底面４１ａの長辺方向が長手方向となる状態で取付ねじ４６により固定されている。そして、走行補助部４５の板状体４５１の長手方向の両端部には、標示体筐体４１の底面４１ａの短辺方向を軸心中心線の方向とする車軸４５２と、車軸４５３とが設けられている。
【００５５】
そして、車軸４５２の軸心中心線の方向の両端には、車輪４２１及び４２２が、この例ではボールベアリングにより回転可能に取り付けられている。また、同様に、車軸４５３の軸心中心線の方向の両端には、車輪４２３及び４２４が、この例ではボールベアリングにより回転可能に取り付けられている。
【００５６】
そして、２個の永久磁石４３及び４４は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの磁石保持部材２２１に取り付けられている２個の永久磁石２２１３及び２２１４と同様の大きさの円板形状のものとされており、走行補助部４５の板状体４５１の表面に、当該板状体４５１の長手方向に沿って、例えば接着材により接着されて取り付けられている。この場合に、２個の永久磁石４３及び４４の取付間隔は、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの磁石保持部材２２１に取り付けられている２個の永久磁石２２１３及び２２１４の取付間隔と同様とされている。
【００５７】
そして、この実施形態では、図６（Ａ）に示すように、板状体４５１は、球体２の外表面の曲面に応じて湾曲をした形状とされている。そして、この実施形態では、４個の車輪４２１，４２２，４２３，４２４が球体２の外表面に接触したときに、永久磁石４３及び４４は、球体２の外表面に接触しないような高さ関係に構成されている。
【００５８】
以上のような構成の走行標示体４Ａ及び４Ｂの永久磁石４３及び４４を、球体２の外表面の、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの磁石保持部材２２１に取り付けられている２個の永久磁石２２１３及び２２１４の位置に位置合わせするようにして近づけると、２個の永久磁石２２１３及び２２１４と、２個の永久磁石４３及び４４が互いに磁気的に吸引することで、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂにより走行標示体４Ａ及び４Ｂが磁気的に吸着されて、球体２の外表面に係止する状態となる。
【００５９】
このとき、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの２個の永久磁石２２１３及び２２１４と、走行標示体４Ａ及び４Ｂの２個の永久磁石４３及び４４とは、それぞれ球体２の外表面と、内壁面には接触することなく、所定の隙間を形成した状態で互いに磁気的に吸引している。永久磁石２２１３、２２１４及び永久磁石４３、４４は、このような隙間を開けて近づいた状態においても、互いに十分に磁気的に吸引されるような大きさの磁力を有するものとされている。この場合の永久磁石２２１３、２２１４及び永久磁石４３、４４の磁力の大きさは、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂが移動したときにも、走行標示体４Ａ及び４Ｂとの磁気的な吸着の状態を維持することができるような大きさとされている。
【００６０】
したがって、回転アーム部材２０が回転したときには、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂに吸着された状態を維持したまま、４個の車輪４２１，４２２，４２３，４２４を回転させながら、球体２の外表面上を走行移動するようになる。そして、回転アーム部材２０は、磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂの磁石保持部材２２１の先端部に取り付けられている回転輪２２１５が、球体２の内壁面に接触して回転することでスムースに回転する。
【００６１】
以上のようにして、この実施形態の回転装置の例としての球面上走行玩具装置１においては、回転アーム部材２０が球体２の中心位置を回転中心として回転することができるように構成されると共に、この回転アーム部材２０の長手方向の両端に設けられた磁気的吸着用部材２２Ａ，２２Ｂにより、球体２の壁面を介して走行標示体４Ａ、４Ｂを磁気的に吸着して、球体２の外表面上を回転するように走行移動させることができる。
【００６２】
この場合に、図３に示すように、回転軸１１に対して軸接手１２を介して結合されている揺動回転軸１３の軸心中心線の方向が、回転軸１１の軸心中心線の方向と一致するような状態のときには、走行標示体４Ａ、４Ｂは、図３において、ケース３の上面３Ｕに平行な平面内でのみ、球体２の外表面上を走行移動する。
【００６３】
しかし、この実施形態では、回転軸１１に対して軸接手１２を介して結合される揺動回転軸１３は、軸接手１２がユニバーサルジョイント構造を備えるために、その軸心中心線の方向を、回転軸１１の軸線中心線の方向に対して変更可能となっている。このことを利用して、この実施形態では、以下に説明するように、揺動制御機構部５０により、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向を、回転軸１１の軸心中心線の方向と異なるように揺動させることにより、走行標示体４Ａ、４Ｂの球体２の外表面上において走行移動する回転面を、ケース３の上面３Ｕに平行な平面内だけでなく、変更させるように構成する。
【００６４】
［揺動制御機構部５０の構成例］
以下、この揺動回転軸１３を球体２の中心Ｏｃの位置を基準にして、揺動させるようにする揺動制御機構部５０の構成例について、図３、図４及び図７〜図９を参照して説明する。なお、揺動制御機構部５０は、変位手段の一例である。
【００６５】
図３及び図７に示すように、揺動制御機構部５０においては、２枚の揺動方向規制板５１及び５２が、支持部材５３及び５４により、ケース３に対して固定されるように取り付けられる。図７は、回転アーム部材２０を揺動回転軸１３から外した状態で、２枚の揺動方向規制板５１及び５２の上方から見た図を示している。この図７及び図３に示すように、２枚の揺動方向規制板５１及び５２は、その板面方向が回転主軸１１の軸心中心線を含み、かつ、球体２の中心位置Ｏｃを含む特定の平面に平行であって、揺動回転軸１３の径よりも大きい間隔ｄを隔てて互いに平行にされた状態で、支持部材５３及び５４によりケース３に対して取り付けられている。この場合に、揺動方向規制板５１及び５２は、回転主軸１１の軸心中心線及び球体２の中心位置Ｏｃを含む前記特定の平面が、間隔ｄの中央位置となるようにされている。
【００６６】
この例においては、支持部材５３及び５４は、支持棒５３ａ及び５４ａの軸心中心線の方向の一方の端部に当該支持棒５３ａ及び５４ａの軸心中心線の方向と直交する方向の棒状の取付棒５３ｂ及び５４ｂを備えて構成されている。そして、取付棒５３ｂ及び５４ｂの両端にねじ山が切られていると共に、そのねじ山にナットが取り付けられることで、２枚の揺動方向規制板５１及び５２が、間隔ｄを開けて互いに平行にされた状態で、支持部材５３及び５４によりケース３に対して取り付けられる。
【００６７】
そして、図３、図４及び図７に示すように、揺動用板部５５が、揺動回転軸１３に対して、ボールベアリング５５ａにより、揺動回転軸１３が当該揺動用板部５５に対して回転可能となる状態で取り付けられる。この揺動用板部５５は、図３及び図７に示すように、この例では、その幅が、２枚の揺動方向規制板５１及び５２の間隔ｄよりも若干狭い矩形形状の板により構成されており、この例では、２枚の揺動方向規制板５１及び５２の上端部分において、間隔ｄの空間内に収納される状態で設けられている。この揺動用板部５５は、その幅が間隔ｄよりも狭いので、２枚の揺動方向規制板５１及び５２の間隔ｄの空間を自由に移動できる。
【００６８】
したがって、揺動回転軸１３は、２枚の揺動方向規制板５１及び５２により形成される間隔ｄの空間において、２枚の揺動方向規制板５１及び５２の板面方向に平行な方向において、その軸心中心線の方向を、回転主軸１１の軸心中心線の方向に対して変化させるように揺動することができるようになる。
【００６９】
そして、この実施形態の揺動制御機構部５０では、揺動回転軸１３の揺動範囲を、その軸心中心線の方向が、回転主軸１１の軸心中心線の方向と一致する状態を中心として、左右の所定範囲に揺動し、かつ、その揺動を繰り返すことができるように構成されている。
【００７０】
この実施形態の揺動制御機構部５０では、図３、図４及び図７に示すように、揺動方向規制板５１，５２の間の間隔ｄの空間には、揺動用板部５５と、取付棒５３ｂ及び５４ｂのそれぞれとの間の位置に、プーリ５６及び５７が設けられている。プーリ５６及び５７は、図７に示すように、揺動方向規制板５１及び５２の間に橋渡されて取り付けられている軸部材５８及び５９のそれぞれに対して回転可能に取り付けられている。なお、２枚の揺動方向規制板５１及び５２は、取付棒５３ｂ，５４ｂのみではなく、この軸部材５８，５９によって、間隔ｄの空間を挟んで対向するようにされている。
【００７１】
そして、図３、図４及び図７に示すように、例えば樹脂からなる糸状体６０Ｌの一端側が、揺動用板部５５の揺動回転軸１３の揺動方向の図上における左側の端部に結合されると共に、プーリ５６に巻回される。そして、図３及び図４に示すように、この糸状体６０Ｌの他端が、弾性部材の例としてのコイルばね６１の一端側に結合される。コイルばね６１の他端は、この例では、ケース３に対して固定されている支持棒５３ａに固定されて取り付けられている突起部材６２に対して結合されている。したがって、揺動回転軸１３は、常時、糸状体６０Ｌ側にコイルばね６１により引っ張られている状態となる。
【００７２】
また、図３、図４及び図７に示すように、例えば樹脂からなる糸状体６０Ｒの一端側が、揺動用板部５５の揺動回転軸１３の揺動方向の図上における右側の端部に結合されると共に、プーリ５７に巻回される。そして、図３及び図４に示すように、この糸状体６０Ｌの他端が、支持棒５４ａに取り付けられる移動部材６３に結合される。
【００７３】
移動部材６３は、この例では、図３及び図８に示すように、支持棒５４ｂに対して挿通されて、支持棒５４ａに沿って移動可能とされている移動体６３１と、この移動体６３１に固定されている移動係合部６３２とを備える。移動体６３１は、支持棒５４ａの径よりも大きい貫通孔を有する筒状体で構成されている。移動係合部６３２は、支持棒５４ａの径よりも大きい貫通孔を有し、移動体６３１に固着される部材に、後述する移動駆動部を構成する円板カム６７と係合する回転輪６３３が取り付けられて構成されたものである。この例では、移動係合部６３２は、糸状体６０Ｌの結合用突起を備える。
【００７４】
そして、この実施形態では、図３、図４及び図８に示すように、パイプ部材１４には、移動部材６３の回転輪６３３の周面と係合する大きさの半径を有する円板カム６７が取り付けられる。この円板カム６７は、その板面方向が、図４に示すように、パイプ部材１４の軸心中心線の方向に対して直交することなく、斜めとなるように取り付けられている。そして、図３及び図８に示すように、円板カム６７は、その円周端部で移動部材６３の回転輪６３３の周面と衝合するように取り付けられている。
【００７５】
ところで、移動部材６３は、支持棒５４ａの径よりも大きい貫通孔を備え、支持棒５４ａに挿通されて取り付けられているので、このままでは、移動部材６３は、支持棒５４ａを回転中心として自由に回転してしまい、回転輪６３３を円板カム６７と係合させる回転角位置で係止させることができない。
【００７６】
そこで、この例では、図８に示すように、支持棒５４ａには、移動部材６３を挟んで固定されている第１及び第２の固定部材６４及び６５が取り付けられている。これら固定部材６４及び６５には、支持棒５４ａに直交する方向であって、パイプ部材１４側とは反対側に突出する突出部６４ａ及び６５ａを設けると共に、移動部材６３にも支持棒５４ａに直交する方向であって、パイプ部材１４側とは反対側に突出する突出部６３ａを設ける。そして、これら突出部６３ａ，６４ａ，６５ａが、支持棒５４ａに沿って直線状に並ぶようにした状態で、これら突出部６３ａ，６４ａ，６５ａを結束するように、硬質のベルト部材６６が架けられている。これにより、移動部材６３の支持棒５４ａは、この実施形態では、回転輪６３３がパイプ部材１４側に向いている状態でように、支持棒５４ａに対する回転角位置が係止され、回転輪６３３の回転周面が、円板カム６７の下面に衝合するようにされる。
【００７７】
そして、パイプ部材１４がその軸心中心線を回転中心として回転するのと同時に円板カム６７が回転するが、円板カム６７は、パイプ部材１４の軸心中心線の方向に対して斜めに取り付けられているため、円板カム６７の、回転輪６３３と衝合する部分は、その回転に伴ってパイプ部材１４の軸心中心線の方向に変位する。そのため、円板カム６７と衝合している回転輪６３３は、図９（Ａ）に示すように、パイプ部材１４の軸心中心線の方向に変位させられて、図４に示すように、移動部材６３が支持棒５４ａに沿って軸心中心線の方向に方向に変位する。
【００７８】
すなわち、パイプ部材１４の１／２回転分の回転の間に、円板カム６７は、図４及び図９（Ａ）で実線で示す状態から点線で示す状態にまで回転し、この円板カム６７の回転により、移動部材６３の回転輪６３３が、コイルばね６１による弾性偏倚力に抗して図９（Ａ）で実線で示す位置から点線で示す位置まで押し下げられて、移動部材６３が図４で実線で示す位置から点線で示す位置まで押し下げられる。
【００７９】
そして、パイプ部材１４のさらなる１／２回転分の回転の間に、円板カム６７は、図４及び図９（Ａ）で点線で示す状態から実線で示す状態にまで戻るように回転する。このとき、移動部材６３は、コイルばね６１の弾性偏倚力により、糸状体６０Ｒ及び６０Ｌを介して引っ張られているので、図９（Ａ）に示すように、回転輪６３３が点線の位置から実線の位置まで戻るように変位し、移動部材６３は、図４に示すように、点線の位置から実線の位置まで戻るように変位する。
【００８０】
以上のようにして、図４及び図９（Ａ）に示すように、パイプ部材１４が１回転する間に、移動部材６３の回転輪６３３は実線の状態から点線の状態を経て、実線の状態に戻るような変位をする。そして、このような移動部材６３の変位に応じて、揺動回転軸１３は、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、その軸心中心線の方向を、回転主軸１１の軸心中心線の方向に対して変更するように揺動変位する。
【００８１】
すなわち、図４において、移動部材６３が一点鎖線で示す位置にあるときには、揺動回転軸１３は、図９（Ｂ）に示すように、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向は、回転主軸１１の軸心中心の方向と一致しており、このときには、回転アーム部材２０は、回転主軸１１の軸心中心線の方向に対して直交する面内において回転する。この位置は、図４において、実線で示す移動部材６３の位置と点線で示す移動部材６３の位置との間の丁度中央の位置となり、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、図１及び図２において点線Ｓ０で示した球体２の表面上の円周位置を走行移動する状態となる。
【００８２】
また、図４において、移動部材６３が点線で示す位置にあるときには、揺動回転軸１３は、図９（Ｃ）に示すように、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向は、回転主軸１１の軸心中心の方向に対して、糸状体６０Ｒにより移動部材６３側に引っ張られて、図上、右側に傾いた状態となる。このときには、回転アーム部材２０は、回転主軸１１の軸心中心線の方向に対して直交する面に対して所定角度（θ／２）だけ、時計回りの方向に傾いた面において回転する。この状態は、走行標示体４Ａ及び４Ｂが、図１及び図２において点線Ｓ２で示した球体２の表面上の円周位置を走行移動する状態となる。
【００８３】
また、図４において、移動部材６３が実線で示す位置にあるときには、揺動回転軸１３は、図９（Ｄ）に示すように、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向は、回転主軸１１の軸心中心の方向に対して、糸状体６０Ｌによりコイルばね６１側に引っ張られて、図上、左側に傾いた状態となる。このときには、回転アーム部材２０は、回転主軸１１の軸心中心線の方向に対して直交する面に対して所定角度（θ／２）だけ、半時計回りの方向に傾いた面において回転する。この状態は、走行標示体４Ａ及び４Ｂが、図１及び図２において点線Ｓ１で示した球体２の表面上の円周位置を走行移動する状態となる。
【００８４】
以上のようにして、この実施形態の回転装置である球面上走行玩具装置１においては、回転主軸１１の回転が、当該回転主軸１１と軸接手１２を介して結合されている揺動回転軸１３に伝達されることで、揺動回転軸１３に取り付けられている回転アーム部材２０が、球体２の中心位置Ｏｃを中心とした面内を回転するようにされる。そして、パイプ部材１４が回転することで揺動制御機構部５０が駆動され、当該揺動制御機構部５０により揺動回転軸１３が、その軸心中心線の方向を、回転主軸１１の軸心中心線の方向に対して変更するように揺動されることで、回転アーム部材２０は、球体２の中心位置Ｏｃを中心とした面を変更しながら回転するようになる。
【００８５】
すなわち、この実施形態の球面上走行玩具装置１においては、回転アーム部材２０は、同一の面内で常に回転するのではなく、回転する面を動的に変更しながら回転するようになる。したがって、回転アーム部材２０の磁気的吸着用部材２２Ａ及び２２Ｂにより、球体２の壁部を介して磁気的に吸着される走行標示体４Ａ及び４Ｂは、球体２上において、常に同一の円周位置を走行するのではなく、回転アーム部材２０の回転面の動的な変更に応じて走行移動する球体２の表面上の円周位置を動的に変更しながら走行移動するようになる。よって、この実施形態の球面上走行玩具装置１によれば、走行標示体４Ａ及び４Ｂの走行移動態様が、従来のものに比べてエンターテインメント性が向上するという効果がある。
【００８６】
この実施形態では、回転主軸１１の回転数と、揺動回転軸１３を揺動される揺動制御機構部５０を駆動するパイプ部材１４の回転数とを異ならせることで、走行標示体４Ａ及び４Ｂの走行移動態様のエンターテインメント性を、より向上させるようにしている。
【００８７】
なお、糸状体６０Ｌ，６０Ｒは、帯状の部材（帯状体）で構成してもよい。
【００８８】
［回転主軸１１及びパイプ部材１４の回転駆動機構部７０の説明］
この実施形態では、図３に示すように、ケース３内に、回転主軸１１及びパイプ部材１４を回転駆動させる回転駆動機構部７０が設けられている。この例では、回転駆動機構部７０は、回転主軸１１の回転数に比べて、パイプ部材１４の回転数が少なくなるように異ならせて回転駆動するように構成する。回転主軸１１を回転させるモータと、パイプ部材１４を回転させるモータとをそれぞれ別に設けてもよいが、この実施形態では、回転駆動機構部７０は、１個の駆動モータ７１により、回転主軸１１及びパイプ部材１４を回転駆動させるように構成する。
【００８９】
この実施形態の回転駆動機構部７０に設けられる駆動モータ７１は、減速機付きモータで構成され、比較的低速回転可能なものとされている。そして、この駆動モータ７１の回転軸７１ａには、回転主軸１１用のギア７２と、パイプ部材１４用のギア７５とが取り付けられている。この場合に、ギア７２は、ギア７５よりも歯数が大きいものが用いられている。
【００９０】
そして、回転主軸１１には、ギア７４が固定されて取り付けられており、このギア７４が、伝達用ギア７３を介して駆動モータ７１の回転軸７１ａに取り付けられているギア７２と噛み合うようにされる。これにより、この例では、回転主軸１１は、駆動モータ７１により、例えば毎分６回の回転数（６回転／１分）で回転するように構成されている。
【００９１】
また、パイプ部材１４には、ギア７６が固定されて取り付けられており、このギア７６が、駆動モータ７１の回転軸７１ａに取り付けられているギア７５と噛み合うようにされる。これにより、この例では、パイプ部材１４は、駆動モータ７１により、例えば２分で１回の回転数（１回転／２分）で回転するように構成されている。
【００９２】
したがって、この実施形態の球面上走行玩具装置１においては、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、毎分６回の回転数で球体２の表面上において、円周位置を移動しながら、２分で１回の周期で、図１に示したθの角範囲において、走行標示体４Ａ及び４Ｂが走行移動する球体２の表面上の円周位置を動的に変更する動作を繰り返すようになる。したがって、走行標示体４Ａ及び４Ｂは、エンターテインメント性の高い走行移動する。
【００９３】
［実施形態の球面上走行玩具装置の変形例］
上述の実施形態の球面上走行玩具装置１においては、揺動制御機構部５０は、ケース３の上面３Ｕに対して固定されて取り付けられていた。このため、揺動回転軸１３が揺動する揺動方向規制板５１及び５２に平行な面は固定の面とされていた。しかし、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４の支持棒４３ａ及び５４ｂを、回転主軸１１の軸心中心線を中心として回動可能に位置変更することができるように構成することにより、揺動方向規制板５１及び５２に平行な面の位置を、回転主軸１１の軸心中心線を中心とした回転方向に移動させることができる。
【００９４】
このようにすれば、回転アーム部材２０の回転面は、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板１，５２に平行な特定の面内において動的に変更されるだけでなく、揺動方向規制板１，５２に平行な特定の面をも、動的に変更することができるので、よりエンターテインメント性の高い走行移動を、走行標示体４Ａ及び４Ｂに行わすことができる。
【００９５】
図１０は、そのような変形例を説明するための図で、ケース３の上面３Ｕと、図７に示した揺動制御機構部５０を上方から見た図との関係を示すものである。この例においては、ケース３の上面３Ｕの、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４の支持棒４３ａ及び５４ｂの位置には、図１０に示すように、回転主軸１１の軸心中心線（図１０では、揺動回転軸１３の軸心中心線と一致している）を中心した円周方向に沿った長孔３２及び３３が形成されている。この場合に長孔３２と長孔３３とは、回転主軸１１の軸心中心線の位置を中心とした点対称の形状に形成される。
【００９６】
そして、図示は省略するが、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４の支持棒４３ａ及び５４ｂは、ケース３の上面３Ｕに固定されることなく、ケース３内に挿入される。ケース３内には、図示は省略するが、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４を、回転主軸１１の軸心中心線を中心とした長孔３２，３３に沿った回転方向に移動させるようにする移動機構が設けられている。
【００９７】
そして、この移動機構により、この例では、パイプ部材１４の回転数よりも小さい回転数の速度で、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４を、回転主軸１１の軸心中心線を中心とした回転方向に長孔３２，３３に沿って往復移動させるようにする動作を、長孔３２及び長孔３３の長さの範囲で、繰り返すようにする。
【００９８】
なお、２個の長孔３２，３３をケース３の上面３Ｕに形成して、その長孔３２，３３の長さの範囲で揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４を移動させるのではなく、ケース３の上面３Ｕに、リング状の貫通孔、あるいは、回転主軸１１の軸心中心線を中心とした円形の貫通孔を設けて、揺動制御機構部５０の揺動方向規制板５１及び５２の支持部５３及び５４の位置を、回転移動させるようにしてもよい。
【００９９】
なお、回転アーム部材２０の板状体２１は、上述の実施形態では、１枚の板を屈曲させた構成とした場合としたが、結合板部２１１と、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂと、連結板部２１３Ａ及び２１３Ｂとを、それぞれ別部材とした幅Ｗの細長の平面板により構成し、それらを連結結合することで構成するようにしてもよい。
【０１００】
また、上述の実施形態では、揺動制御機構部５０の移動部材６３を移動させるための構成部材は、パイプ部材１４と、このパイプ部材１４に、板面方向が斜めとなるように取り付けた円板カム６７とを用いたが、これに限られるものではない。例えば、移動部材６３を、ピストンシリンダー機構により回転主軸１１の軸心中心線の方向に沿って、往復移動させるように構成してもよい。
【０１０１】
また、上述の実施形態の揺動制御機構部５０では、２本の糸状体６０Ｌと６０Ｒの一方を常時コイルばね６１などの弾性部材により引っ張る構成であったが、２本の糸状体６０Ｌと６０Ｒの両方に、それぞれピストンシリンダー機構を設けて、互いにさ動的にピストン駆動するように構成して、揺動回転軸１３を揺動させるように構成してもよい。
【０１０２】
なお、回転アーム部材２０の板状体２１は、上述の実施形態では、１枚の板を屈曲させた構成とした場合としたが、結合板部２１１と、保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂと、連結板部２１３Ａ及び２１３Ｂとを、それぞれ別部材とした幅Ｗの細長の平面板により構成し、それらを連結結合することで構成するようにしてもよい。
【０１０３】
また、上述の実施形態では、揺動制御機構部５０の移動部材６３を移動させるための構成部材は、パイプ部材１４と、このパイプ部材１４に、板面方向が斜めとなるように取り付けた円板カム６７とを用いたが、これに限られるものではない。例えば、移動部材６３を、ピストンシリンダー機構により回転主軸１１の軸心中心線の方向に沿って、往復移動させるように構成してもよい。
【０１０４】
また、上述の実施形態の揺動制御機構部５０では、２本の糸状体６０Ｌと６０Ｒの一方を常時コイルばね６１などの弾性部材により引っ張る構成であったが、２本の糸状体６０Ｌと６０Ｒの両方に、それぞれピストンシリンダー機構を設けて、互いに差動的にピストン駆動させるように構成して、揺動回転軸１３を揺動させるように構成してもよい。
【０１０５】
また、上述の実施形態では、回転アーム部材２０は、その長手方向の端部の回転面が、球体２の中心位置を含む面となるような形状としたが、揺動回転軸１３の軸心中心線の方向に対して直交する方向の板状体のみで構成してもよい。すなわち、上述の実施形態における回転アーム部材２０の板状体２１を、球体２の内壁面に磁気的吸着部材２２Ａ，２２Ｂの先端部が当接するような長手方向の長さの結合板部２１１のみで構成してもよい。
【０１０６】
ただし、その場合には、磁気的吸着部材２２Ａ，２２Ｂが球体２の内壁面に当接するとき、当該当接する内壁面の接線方向は、回転アーム部材２０の板状体２１の長手方向と直交する方向とはならず、斜めの方向となるので、当該接する斜めの内壁面に合わせて、磁気的吸着部材２２Ａ，２２Ｂの先端側を斜めに構成して、２個の永久磁石４３及び４４と内壁面との間の隙間を等しくする必要がある。
【０１０７】
なお、上述の実施形態では、回転アーム部材２０は、回転中心位置に対して点対称の形状として、その両端に２個の磁気的吸着部材２２Ａ、２２Ｂを備える構成としたが、回転中心位置から一方向にのみ延長する板状体の構成として、端部に１個の磁気的吸着部材を備える構成としてもよい。
【０１０８】
また、回転アーム部材２０は、回転中心位置から３個以上の複数の方向に板状体を延長させるように構成して、３個以上の磁気的吸着部材を、その端部のそれぞれ設ける構成としてもよい。
【０１０９】
［その他の実施形態又は変形例］
上述の回転装置の実施形態は、球面上走行玩具装置の例の場合であるが、この発明の回転装置は、球面上走行玩具装置に限られるものではない。すなわち、例えば、上述の実施形態において、球体２を取り外した構成としてもよい。その場合には、磁気的吸着部材２１Ａ，２２Ｂは、磁石保持部材２２１を球体２の内壁面側に弾性的に押圧偏倚させるコイルばね２２２２のような弾性部材は不要であり、回転アーム部材２０の保持板部２１２Ａ及び２１２Ｂに、磁石保持部材２２１を固着するように構成すればよい。
【０１１０】
また、球体２が存在しない場合には、回転アーム部材２０の先端部に磁気的吸着部材２１Ａ，２２Ｂを設けるのではなく、走行標示体４Ａ及び４Ｂと同様で永久磁石などを有しない走行標示体を、回転アーム部材２０の先端部に固着するようにしてもよい。
【０１１１】
また、回転アーム部材の先端部に走行標示体を、磁気的に吸着したり、固着したりして設けるのではなく、回転アーム部材を回転標示体とするようにした回転装置の構成としてもよい。その場合には、例えば回転アーム部材を種々の形状のカバーで覆うなどして、エンターテインメント性を向上させるようにしてもよい。したがって、その場合の回転アーム部材は、その長手方向の長さに制限はなく、短くても、長くてもよく、また、回転中心位置に対して対称の形状でなくてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１…球面上走行玩具装置、２…球体、３…ケース、４Ａ，４Ｂ…走行標示体、１１…回転主軸、１２…軸接手、１３…揺動回転軸、２０…回転アーム部材、２２Ａ，２２Ｂ…磁気的吸着用部材、４３，４４…永久磁石、５０…揺動制御機構部、６０Ｌ，６０Ｒ…糸状体、６１…コイルばね、６３…移動部材、７０…回転駆動機構部、７１…駆動モータ、２２１３，２２１４…永久磁石
【要約】
【課題】回転のエンターテインメント性を高めることができる回転装置を提供する。
【解決手段】駆動モータと、この駆動モータにより、軸心中心線を回転中心として回転駆動される第１の回転軸と、この第１の回転軸の軸心中心線の方向の軸受け側とは反対側の端部に、ユニバーサルジョイント構造の軸接手を介して結合され、第１の回転軸の回転に伴って、その軸心中心線を回転中心として回転する第２の回転軸とを備える。回転部材を、第２の回転軸の軸心中心線の方向に直交する平面に平行な回転面を有するような状態で第２の回転軸に結合して、回転部材を第２の回転軸の回転により回転させるようにする。ユニバーサルジョイント構造の軸接手を介して結合されている第１の回転軸の軸心中心線の方向と第２の回転軸の軸心中心線の方向とが成す角度を変更するように、第２の回転軸を変位させる変位手段を設ける。
【選択図】図３【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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【図１０】
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