(57)【要約】【課題】教材として半永久的に使用でき、且つ簡易な構造の回転駆動体を提供する。【解決手段】  ベース体３２に設けた軸３３（回転中心）から同一距離であって対向する位置に、一対の磁石３５ａ及び３５ｂを配置し、ベース体３２に対して回動自在な回転体３８に設けた筒体４０（回転中心）からの距離が前記同一距離であって対向する位置に、一対の磁石４２ａ及び４２ｂを配置する。磁石３５ａと磁石３５ｂとの回転体３８側の磁極及び磁石４２ａと磁石４２ｂとのベース体３２側の磁極は、互いに異なって引き付けあうため、ベース体３２と回転体３８とは安定状態にある。使用時にあっては、回転体３８に力を加え、安定状態に抗して回転体３８を回転させる。すると回転体３８は磁石３５と磁石４２との働きによって元の位置に戻ろうと付勢されるため、加えた力を取り除くと安定状態に向かって駆動される。【選択図】  図２
2009039229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動体であって、
ベース体と、
前記ベース体に少なくともその一部が重なるように設置され、前記ベース体に対して回動自在な回転体とを備え、
前記ベース体には、回転中心から同一距離であって対向する位置に配置された一対の第１磁石が取付けられ、前記第１磁石の各々の前記回転体側の部分の磁極は互いに異なり、
前記回転体には、回転中心から前記同一距離であって対向する位置に配置された一対の第２磁石が取付けられ、前記第２磁石の各々の前記ベース体側の部分の磁極は互いに異なる、回転駆動体。
【請求項２】
前記第１磁石の各々と前記第２磁石の各々とが引き付けられた安定状態にある前記ベース体と前記回転体との位置から、前記回転体を回転させ回転角度が１８０度を超えた回転位置において、それ以上の回転を阻止するストッパーが前記ベース体に設けられる、請求項１記載の回転駆動体。
【請求項３】
請求項２に記載の回転駆動体を備えたゲーム用の野球バッターであって、
前記回転体の外周に接続され、前記ストッパーに当接可能なバットを備え、
前記ストッパーには、前記バットが前記ストッパーに近づくにつれて前記バットの水平位置が上昇するように案内する傾斜部を有する、野球バッター。
【請求項４】
前記回転体は円盤形状を有すると共にその周壁部には大歯車が形成され、
前記大歯車に係合する小歯車を備えた駆動軸を更に備える、請求項１記載の回転駆動体。
【請求項５】
請求項４に記載の回転駆動体を備えた車おもちゃであって、
前記ベース体に接続された前輪と、
前記駆動軸に接続された後輪とを備えた、車おもちゃ。
【請求項６】
前記回転体に設けられ、前記第１磁石の各々と前記第２磁石の各々とが引き付けられた安定状態にある前記ベース体と前記回転体との位置から、前記回転体を回転させ回転角度が１８０度未満の回転位置においてそれ以上の回転を阻止するストッパーを更に備えた、請求項１記載の回転駆動体。
【請求項７】
前記回転体に重なるように設置され、前記ベース体に対して回動自在な第２回転体を更に備え、
前記第２回転体には、回転中心から前記同一距離であって対向する位置に配置された一対の第３磁石が取付けられ、前記第３磁石の各々の前記回転体側の部分の磁極は互いに異なり、
前記第２回転体に設けられ、前記第２磁石の各々と前記第３磁石の各々とが引き付けられた安定状態にある前記回転体と前記第２回転体との位置から、前記第２回転体を回転させ、回転角度１８０度未満の回転位置においてそれ以上の回転を阻止する第２ストッパーを更に備えた、請求項６記載の回転駆動体。
【請求項８】
回転駆動体であって、
ベース体と、
平面視において前記ベース体に少なくともその一部が重なるように設置され、前記ベース体に対して回動自在な回転体とを備え、
前記ベース体には、前記平面視において回転中心に対して点対称に配置された第１磁極と第２磁極とからなる第１磁石が取付けられ、
前記回転体には、前記平面視において前記第１磁石とほぼ同一形状を有し、回転中心に対して点対称に配置された前記第１磁極と前記第２磁極とからなる第２磁石が取付けられた、回転駆動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は回転駆動体に関し、特に小学校低学年の教材等に組み込まれる回転駆動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車おもちゃ等の回転駆動体はモーターや渦巻きばね等の動力を元に組み立てられている。これらの動力を元に車輪等を回転させると、自動車おもちゃ等が進行する機構構造が目視できるので、教材としても使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような回転駆動体では、モーター等の動力を利用するためこれを組み込む装置が複雑になり、その分コストも上昇する。又、モーターは電池等の外部エネルギーを必要とし、半永久的に使用することはできない。更に、回転構造の動作原理を理解するにはやや複雑で低学年の教材としては十分に適しているとは言えない。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、教材として半永久的に使用でき、且つ簡易な構造の回転駆動体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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、回転駆動体であって、ベース体と、ベース体に少なくともその一部が重なるように設置され、ベース体に対して回動自在な回転体とを備え、ベース体には、回転中心から同一距離であって対向する位置に配置された一対の第１磁石が取付けられ、第１磁石の各々の回転体側の部分の磁極は互いに異なり、回転体には、回転中心から同一距離であって対向する位置に配置された一対の第２磁石が取付けられ、第２磁石の各々のベース体側の部分の磁極は互いに異なるものである。
【０００６】
このように構成すると、第１の磁石の各々と第２磁石の各々とが引き付けられた安定状態から力を加えて回転体をベース体に対して捻るように回転させると、回転体は第１磁石と第２磁石との作用によって捻る前の状態に向かって付勢される。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、第１磁石の各々と第２磁石の各々とが引き付けられた安定状態にあるベース体と回転体との位置から、回転体を回転させ回転角度が１８０度を超えた回転位置において、それ以上の回転を阻止するストッパーがベース体に設けられるものである。
【０００８】
このように構成すると、回転角度１８０度を超えた位置に回転体が移動すると、回転体は更に回転しようとする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の回転駆動体を備えたゲーム用の野球バッターであって、回転体の外周に接続され、ストッパーに当接可能なバットを備え、ストッパーには、バットがストッパーに近づくにつれてバットの水平位置が上昇するように案内する傾斜部を有するものである。
【００１０】
このように構成すると、バットがストッパーに当接した状態にあっては、バットの位置が上昇する。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、回転体は円盤形状を有すると共にその周壁部には大歯車が形成され、大歯車に係合する小歯車を備えた駆動軸を更に備えるものである。
【００１２】
このように構成すると、回転体が回転すると歯車を介して駆動軸が回転する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の回転駆動体を備えた車おもちゃであって、ベース体に接続された前輪と、駆動軸に接続された後輪とを備えたものである。
【００１４】
このように構成すると、回転体を安定状態からベース体に対していずれかの方向に回転させて離すと回転体は安定状態に復帰するように回転する。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、回転体に設けられ、第１磁石の各々と第２磁石の各々とが引き付けられた安定状態にあるベース体と回転体との位置から、回転体を回転させ回転角度が１８０度未満の回転位置においてそれ以上の回転を阻止するストッパーを更に備えたものである。
【００１６】
このように構成すると、回転体の回転が回転角度１８０度未満に常に制限される。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の構成において、回転体に重なるように設置され、ベース体に対して回動自在な第２回転体を更に備え、第２回転体には、回転中心から同一距離であって対向する位置に配置された一対の第３磁石が取付けられ、第３磁石の各々の回転体側の部分の磁極は互いに異なり、第２回転体に設けられ、第２磁石の各々と第３磁石の各々とが引き付けられた安定状態にある回転体と第２回転体との位置から、第２回転体を回転させ、回転角度１８０度未満の回転位置においてそれ以上の回転を阻止する第２ストッパーを更に備えたものである。
【００１８】
このように構成すると、第２回転体はベース体に対して回転角度１８０度を超えた位置まで回転可能となる。
【００１９】
請求項８記載の発明は、回転駆動体であって、ベース体と、平面視においてベース体に少なくともその一部が重なるように設置され、ベース体に対して回動自在な回転体とを備え、ベース体には、平面視において回転中心に対して点対称に配置された第１磁極と第２磁極とからなる第１磁石が取付けられ、回転体には、平面視において第１磁石とほぼ同一形状を有し、回転中心に対して点対称に配置された第１磁極と第２磁極とからなる第２磁石が取付けられたものである。
【００２０】
このように構成すると、第１磁石と第２磁石とが引き付けられた安定状態から力を加えて回転体をベース体に対して捻るように回転させると、回転体は第１磁石と第２磁石との作用によって捻る前の状態に向かって付勢される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、第１の磁石の各々と第２磁石の各々とが引き付けられた安定状態から力を加えて回転体をベース体に対して捻るように回転させると、回転体は第１磁石と第２磁石との作用によって捻る前の状態に向かって付勢されるので、捻った状態の位置から加えた力を解放すると、回転体は捻る前の位置へ回転するように駆動される。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、回転角度１８０度を超えた位置に回転体が移動すると、回転体は更に回転しようとするので、回転体はストッパーによってその位置で停止する。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、バットがストッパーに当接した状態にあっては、バットの位置が上昇するので、バットに力を加えて回転体を逆方向に回転させることが容易となる。回転体が元の位置から回転角度１８０度未満の位置まで移動すると、第１磁石と第２磁石との引き付けあいにより、回転角度として１８０度近くバットは回転体と共に回転する。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、回転体が回転すると歯車を介して駆動軸が回転するので、回転体の回転数や回転力を自在に変化させて駆動軸に伝達できる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の効果に加えて、回転体を安定状態からベース体に対していずれかの方向に回転させて離すと回転体は安定状態に復帰するように回転するため、駆動軸を介して後輪が回転するので車おもちゃは移動する。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、回転体の回転が回転角度１８０度未満に常に制限されるので、回転状態から力を解除すると、必ず反対方向に回転して元に位置に復帰する。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の効果に加えて、第２回転体はベース体に対して回転角度１８０度を超えた位置まで回転可能となるので、第２回転体の回転復帰範囲が拡大する。
【００２８】
請求項８記載の発明は、第１磁石と第２磁石とが引き付けられた安定状態から力を加えて回転体をベース体に対して捻るように回転させると、回転体は第１磁石と第２磁石との作用によって捻る前の状態に向かって付勢されるので、捻った状態の位置から加えて力を解放すると、回転体は捻る前の位置へ回転するように駆動される。又、ベース体及び回転体のいずれも１つの磁石で回転が制御できるため、コンパクトな構造となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、この発明の第１の実施の形態によるゲーム用の野球バッターの外観形状を示す斜視図であり、図２は、図１で示した野球バッターを構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【００３０】
これらの図を参照して、野球バッター２７は、構成要素として、脚部２８と胴部２９と頭部３０とからなる。
【００３１】
構成要素について更に詳述すると、脚部２８は、ベース体３２と、ベース体３２の中心に垂直に設置された軸３３と、軸３３（回転中心）から同一距離であって対向する位置に配置され、ベース体３２に取付けられた一対の磁石３５ａ及び３５ｂと、ベース体３２の外周に設置されたストッパー３６とからなる。ストッパー３６には、これに近づくにつれて上面の水平位置が高くなる傾斜部４３が含まれる。
【００３２】
次に、胴部２９は、円盤形状に形成された回転体３８と、回転体３８の外周に接続され、ストッパー３６に当接可能なバット３９と、回転体３８の中心に設けられ、軸３３に回動自在に挿入される筒体４０と、筒体４０（回転中心）からの距離が軸３３から磁石３５ａ及び３５ｂまでの距離と同一であって対向する位置であり、且つバット３９の軸上に配置され、回転体３８に取付けられた一対の磁石４２ａ及び４２ｂとからなる。
【００３３】
尚、図２における磁石３５及び磁石４２のハッチングは、説明の便宜上付したものであり、実際の磁石３５及び磁石４２には表れない。ハッチングで示されている部分は各磁石のＳ極であり、ハッチングで示されていない部分は各磁石のＮ極である。尚、磁石３５ａと磁石３５ｂとの回転体３８側の磁極及び磁石４２ａと磁石４２ｂとのベース体３２側の磁極は、互いに異なっている。
【００３４】
このように構成すると、磁石３５の各々のＳ極及びＮ極と、磁石４２の各々のＳ極及びＮ極とは互いに異なっているため、磁石同士が引き付けられ、ベース体３２と回転体３８とは安定状態にある。ただし、軸３３等に加えられた構造によって磁石３５と磁石４２とは一定間隔が保持されているため、回転体３８は脚部２８に対して回動可能な状態とされている。
【００３５】
図３は、図１の状態からバットを構えた状態の野球バッターを示す斜視図であり、図４は、図３で示した野球バッターを背面方向から見た図である。尚、いずれの図も、説明の便宜のために、頭部を上に持ち上げている。
【００３６】
これらの図を参照して、回転体３８を上記の安定状態に抗して平面視で時計方向に回転させていくと、回転角度が０度から１８０度のときは、回転体３８は元の位置に戻ろうと反時計方向に付勢される。
【００３７】
回転角度が１８０度になると、磁石３５ａのＳ極及び磁石３５ｂのＮ極と、磁石４２ｂのＳ極及び磁石４２ａのＮ極とが反発しあい、この反発によって回転体３８の水平位置が高くなる。尚、このときのバット３９の位置とストッパー３６の傾斜部４３の端部の位置とがほぼ同じであり、バット３９の底面の水平位置と傾斜部４３の端部の上面の水平位置とがほぼ同じである。
【００３８】
回転角度が１８０度を超えると、磁石３５ａのＳ極及び磁石３５ｂのＮ極と、磁石４２ｂのＳ極及び磁石４２ａのＮ極との反発によって時計方向に付勢され、回転体３８は更に回転しようとするが、回転体３８に接続しているバット３９がストッパー３６に当接するため、それ以上の回転が阻止される。
【００３９】
このように構成すると、回転体３８は１８０度以上回転したその位置で停止する。
【００４０】
又、ストッパー３６の傾斜部４３は、バット３９の水平位置が上昇するように案内することが可能となるため、磁石３５及び磁石４２の反発によって水平位置が上昇する回転体３８の位置を、磁石３５及び４２が反発したときの最高位よりも高い位置に留めておくことができる。
【００４１】
図５は図３で示した野球バッターのバットに、ストッパー側から力を加えて、転がってきたボールを弾き返そうとしている図である。
【００４２】
図を参照して、バット３９にストッパー３６側から力を加えると、バット３９は傾斜部４３の傾斜を滑り降りながら図の矢印の方向に動きだし、その動きに伴って、回転体３８は反時計回りに回転し始める。このとき回転体３８には、反時計回りに回転させようと加えた力と、磁石３５ａのＳ極及び磁石３５ｂのＮ極と、磁石４２ｂのＳ極及び磁石４２ａのＮ極との反発による、時計回りに回転しようとする力とが相殺する。
【００４３】
このように構成すると、傾斜部４３はストッパー３６から離れるにつれ水平位置が低くなっているため、バット３９は傾斜部４３を滑り降りるため、その慣性によって回転体３８を逆回転に回転させることが容易となる。
【００４４】
図６は図５から更に反時計回りに回転体が回転し、その回転運動によってバットがボールを弾き返す瞬間の図である。
【００４５】
図を参照して、回転体３８が反時計回りに回転して、元の安定状態の位置から回転角度１８０度未満の位置まで移動すると、磁石３５ａのＳ極及び磁石３５ｂのＮ極と、磁石４２ｂのＳ極及び磁石４２ａのＮ極との反発により、図の矢印の方向に回転しようとする力が回転体３８にかかる。又、磁石３５ａのＳ極及び磁石３５ｂのＮ極と、磁石４２ａのＮ極及び磁石４２ｂのＳ極とがそれぞれ引き付けあうことによって生じる、図の矢印の方向に回転しようとする力も回転体３８にかかる。その結果、回転体３８の回転に伴ってバット３９が図の矢印の方向に動く。
【００４６】
このように構成すると、磁石３５及び磁石４２の反発と引き付け合いとの二つの力によって、回転体３８は元の安定状態に向かって更に付勢される。
【００４７】
そのため、図のような回転角度が９０度前後のときに回転体３８の回転速度が最も早くなると考えられ、バット３９がその回転力を利用してボール４５を弾き返すことが可能となる。
【００４８】
図７は図６から更に反時計回りに回転体が回転し、ボールを弾き返すと共に、元の安定状態に戻った野球バッターの図であり、図８は図７で示した野球バッターを背面方向から見た図である。
【００４９】
図を参照して、バット３９が上述の付勢力で更に図の矢印の方向に動き、回転体３８の回転角度が０度となると、磁石３５ａのＳ極の真上に磁石４２ａのＮ極が、磁石３５ｂのＮ極の真上に磁石４２ｂのＳ極が位置するようになり、磁石３５及び４２は引き付けあうのみとなる。
【００５０】
このように構成すると、回転体３８の回転が止まり、元の安定状態に戻る。
【００５１】
以上のように、野球バッター２７は回転駆動体によって回転運動が実現されていると言える。すなわち、ベース体３２と回転体３８と磁石３５及び４２とが回転駆動体を構成する。
【００５２】
更に、この回転駆動体は磁石３５及び磁石４２の磁力を利用するものであるため、安定状態に戻った回転体３８を再び時計回りに回転させれば、半永久的に動力を得ることが可能であり、同様の動作を反復させることができる。
【００５３】
更に、この回転駆動体の動力は磁石３５及び磁石４２の磁力のみであるため、構造が簡易となる。
【００５４】
図９は、この発明の第２の実施の形態による車おもちゃとしての三輪車の外観形状を示す斜視図であり、図１０は、図９で示した三輪車を背面方向から見た図であり、図１１は、図９で示した三輪車を構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【００５５】
これらの図を参照して、三輪車４８は、構成要素として、胴体５０と前輪５３と後輪５７と回転体５９と駆動軸５６とからなる。
【００５６】
構成要素について更に詳述すると、胴体５０は、円盤形状に形成された平面部６６と、平面部６６の中心に垂直に設置された軸６０（回転中心）と、軸６０から同一距離であって対向する位置に配置され、平面部６６に取付けられた一対の磁石３５ａ及び３５ｂからなる。そして、胴体５０の外周に前フレーム５１が接続され、軸５２を介して前フレーム５１に前輪５３が回動自在に取付けられている。又、前フレーム５１の設置位置を前方として、胴体５０の後方側の外周に後フレーム５５が接続される。
【００５７】
次に、回転体５９は、円盤形状に形成された平面部６８と、平面部６８の中心に設けられ、軸６０に回動自在に挿入される筒体４０（回転中心）と、筒体４０からの距離が軸３３から磁石３５ａ及び３５ｂまでの距離と同一であって対向する位置に配置され、平面部６８に取付けられた一対の磁石４２ａ及び４２ｂと、平面部６８の外周を囲う周壁部６９とからなる。周壁部６９の一部には、レバー６１と、第１大歯車６２と、第２大歯車６３と、平坦面７０とが形成されている。
【００５８】
尚、磁石３５と磁石４２との磁極及び図面上のハッチングについては、第１の実施の形態で記載したものと同様である。
【００５９】
更に、駆動軸５６には、第１大歯車６２及び第２大歯車６３と係合する小歯車６５が備わっている。この駆動軸５６に後輪５７ａ及び５７ｂが取り付けられる。
【００６０】
尚、三輪車４８が後述する安定状態において、小歯車６５に最も近接する回転体５９の部分が平坦面７０となるように構成されている。この状態にあっては、小歯車６５は第１大歯車６２及び第２大歯車６３とは係合せず、回転体５９とも当接しない。
【００６１】
このように構成すると、磁石３５の各々のＳ極及びＮ極と、磁石４２の各々のＳ極及びＮ極とは互いに異なっているため、磁石同士が引き付けられ、胴体５０と回転体５９とは安定状態にある。ただし、軸６０等に加えられた構造によって磁石３５と磁石４２とは一定間隔が保持されているため、回転体５９は胴体５０に対して回動可能な状態とされている。
【００６２】
又、上述のように安定状態において、小歯車６５は回転体５９に当接せず、自由に回って動くことが可能であることから、駆動軸５６と共に後輪５７も自由に回り三輪車４８の移動が可能となる。
【００６３】
図１２は、図１１に示した三輪車の安定状態からレバーに力を加え、前方に倒した状態の図である。尚、図にあっては説明の便宜上、分解斜視図を用いているが、実際は一体的に組み立てられている。以下、同様である。
【００６４】
図を参照して、レバー６１を前方に倒して回転体５９を上記の安定状態に抗して図の左側の矢印の方向に回転させていくと、回転体５９は元の位置に戻ろうと矢印とは反対の方向に付勢される。又、この時、回転体５９の第１大歯車６２と小歯車６５とが係合を開始する。
【００６５】
このように構成すると、第１大歯車６２と係合した小歯車６５が図の右側の矢印の方向に回転し、それに伴って駆動軸５６及び後輪５７が同様の回転運動をする。
【００６６】
図１３は、図１２で示した三輪車のレバーに加えられていた力を取り除いた状態の図である。
【００６７】
図を参照して、レバー６１に加えられていた力を取り除くと、回転体５９は上述のように付勢されているため、図の左側の矢印の方向に勢いよく回転していく。
【００６８】
この回転体５９の回転に伴い、第１大歯車６２と小歯車６５とが係合しているため、小歯車６５が図の右側の矢印の方向に高速で回転し、それに伴って駆動軸５６及び後輪５７が同様の回転運動をする。その結果、後輪５７の回転運動により、三輪車４８は前方方向に勢いよく移動する。
【００６９】
そして、回転体５９は、図の左側の矢印の方向に回転した後安定状態になると、回転が止まるが、この時には第１大歯車６２と小歯車６５との係合が解除されており、小歯車６５に最も近接するのが平坦面７０となるため、小歯車６５は慣性力で回転を続ける。その結果、駆動軸５６及び後輪５７も回転運動を続けるため、三輪車４８は前進を続ける。
【００７０】
以上のように、三輪車４８は回転駆動体によって回転運動が実現されていると言える。すなわち、胴体５０と回転体５９と磁石３５及び４２とが回転駆動体を構成する。
【００７１】
尚、回転体５９は胴体５０に対して回動可能な状態であるため、レバー６１を後方に倒した場合は、回転体５９は図１２で示した左側の矢印と逆方向に回転する。この状態でも、回転体５９は元の位置に戻ろうと付勢される。又、この時、第２大歯車６３と小歯車６５とが係合するため、小歯車６５と駆動軸５６及び後輪５７とは、図１２に示した右側の矢印と逆方向に回転する。そして、レバー６１に加えた力を取り除くと、回転体５９は図１３で示した左側の矢印と逆方向に回転し、小歯車６５と駆動軸５６と後輪５７とは図１３で示した右側の矢印と逆方向に回転する。これによって、後輪５７の回転運動により、三輪車４８を後方方向に移動させることが可能となる。
【００７２】
図１４は、この発明の第３の実施の形態による回転構造体の外観形状を示す斜視図であり、図１５は、図１４で示した回転構造体を構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【００７３】
これらの図を参照して、回転構造体７３は、構成要素として、ベース体３２と第１回転体７５と第２回転体７６と第３回転体７７と作動カバー７９とからなる。
【００７４】
構成要素について更に詳述すると、ベース体３２は円盤形状に形成され、その中心に垂直に設置された軸８１（回転中心）と、軸８１から同一距離であって対向する位置に配置された一対の磁石３５ａ及び３５ｂとからなる。
【００７５】
第１回転体７５は円盤形状に形成され、その中心に設けられた軸８１に回動自在に挿入される筒体４０（回転中心）と、筒体４０からの距離が軸８１から磁石３５ａ及び３５ｂまでの距離と同一であって対向する位置の上面に配置された一対の磁石４２ａ及び４２ｂと、磁石４２ａ及びｂ４２ｂが配置されていない下面に、第１回転体７５の外周であって対向する位置にあり、ベース体３２に第１回転体７５を設置時に磁石３５ａ及び３５ｂの側壁の各々に当接するように配置された一対のストッパー８３ａ及び８３ｂとからなる。
【００７６】
第２回転体７６は、第１回転体７５と同様に構成されており、筒体８４と磁石８５ａ及び８５ｂとストッパー８７ａ及び８７ｂとからなる。
【００７７】
第３回転体７７は、第１回転体７５と同様に構成されており、筒体８８と磁石８９ａ及び８９ｂとストッパー９１ａ及び９１ｂとからなる。
【００７８】
尚、各磁石の磁極及び図面上のハッチングについては、第１の実施の形態で記載したものと同様である。
【００７９】
そして、作動カバー７９は、第３回転体７７の磁石８９ａ及び８９ｂを覆うように形成され、その中心に設けられた軸８１に回動自在に挿入される筒体９２（回転中心）と、作動カバー７９の外周端に接続された棒状体８０とからなる。これにより、作動カバー７９は第３回転体７７と一体的に回転する。
【００８０】
このように構成すると、磁石３５の各々のＳ極及びＮ極と、磁石４２のベース体３２側の各々のＳ極及びＮ極とが互いに異なり、磁石４２の第２回転体側７６側の各々のＳ極及びＮ極と、磁石８５の第１回転体７５側の各々のＳ極及びＮ極とが互いに異なり、磁石７６の第３回転体７９側の各々のＳ極及びＮ極と、磁石７７の第２回転体側の各々のＳ極及びＮ極とが互いに異なる。よって磁石同士が引き付けあうため、ベース体３２と第１回転体７５と第２回転体７６と第３回転体７７とは安定状態にある。ただし、軸８１等に加えられた構造によって磁石３５と磁石４２と磁石８５と磁石８９とは、それぞれ一定間隔が保持されているため、第１回転体７５はベース体３２に対して、第２回転体７６は第１回転体７５に対して、第３回転体７７は第２回転体７６に対して、それぞれ回動可能な状態とされている。
【００８１】
図１６は、図１５で示した回転構造体の状態から棒状体に力を加え、平面視で反時計回りに動かした状態の図である。
【００８２】
図を参照して、棒状体８０に平面視反時計方向の力を加えると、作動カバー７９に磁石８９が覆われている第３回転体７７が図の矢印の方向に回転しようとする。このとき、磁石８９ａのＮ極に磁石８５ａのＳ極が、磁石８９ｂのＳ極に磁石８５ｂのＮ極が引き付けられるために、第２回転体７６も図の矢印の方向に回転しようとする。更に、磁石８５ａのＮ極に磁石４２ａのＳ極が、磁石８５ｂのＳ極に磁石４２ｂのＮ極が引き付けられるために、第１回転体７５も図の矢印の方向に回転しようとする。その結果、第１回転体７５と第２回転体７６と第３回転体７７とがまとまって、上記の安定状態に抗して図の矢印の方向に回転する。そして、第１回転体７５はベース体３２との関係で元の位置に戻ろうと時計方向に付勢される。
【００８３】
この反時計方向への回転運動を続けていくと、第１回転体７５のストッパー８３ａ及び８３ｂがベース体３２の磁石３５ａ及び３５ｂに当接して、第１回転体７５のそれ以上の回転が阻止される。この時、第２回転体７６は第１回転体７５に対して回動自由であるため、棒状体８０に反時計方向の力を加え続けると、第２回転体７６及び第３回転体７７は引き続き上記の安定状態に抗して図の矢印の方向に回転し、第２回転体７６は第１回転体７５との関係で元の位置に戻ろうと時計方向に付勢される。
【００８４】
更に、回転運動を続けていくと、第２回転体７６のストッパー８７ａ及び８７ｂが第１回転体７５の磁石４２ａ及び４２ｂに当接して、第２回転体７６のそれ以上の回転が阻止される。この時、第３回転体７７は第２回転体７６に対して回動自由であるため、棒状体８０に反時計方向の力を加え続けると、第３回転体７７は更に引き続き上記の安定状態に抗して図の矢印の方向に回転し、第３回転体７７は第２回転体７６との関係で元の位置に戻ろうと時計方向に付勢される。そして、第３回転体７７のストッパー８９ａ及び８９ｂが第２回転体７６の磁石８５ａ及び８５ｂに当接すると、第３回転体７７のそれ以上の回転が阻止され、すべての回転体の回転運動が止まる。
【００８５】
このように構成すると、ストッパーによってそれぞれの回転体の相対的な回転は回転角度１８０度未満に常に制限されるが、作動カバー７９はベース体３２に対して回転角度１８０度を大きく超えた回転位置まで回転することになる。
【００８６】
図１７は、図１６で示した回転構造体の棒状体に加えられていた力を取り除いた状態の図である。
【００８７】
図を参照して、棒状体８０に加えられていた反時計方向の力を取り除くと、まず第３回転体７７は上述の付勢力によって図の実線の矢印の方向に回転する。尚、第２回転体７６及び第１回転体７５も上述の通り、図の２点鎖線の方向に付勢されており、各々には第３回転体７７と同じ強さの付勢力が生じている。しかし、第２回転体７６や第１回転体７５が回転するには、その上全体を同時に回転させる必要がある。そのため、その上の質量が最も小さい第３回転体７７のみがまず回転する。そして、磁石８５ａのＳ極の真上に磁石８９ａのＮ極が、磁石８５ｂのＮ極の真上に磁石８９ｂのＳ極が位置するようになると、磁石８５及び磁石８９は反発せず、引き付けあうのみとなる。
【００８８】
その結果、第３回転体７７は、図の実線の矢印の方向に回転した後、回転が止まり、第２回転体７６に対して元の安定状態に戻る。
【００８９】
図１８は、図１７から更に時計回りに回転体が回転している回転構造体の図である。
【００９０】
図を参照して、第３回転体７７が安定状態に戻ると、付勢されている回転体の中でその上の質量の小さいものは第２回転体７６となる。その結果、第２回転体７６が上述の付勢力によって図の実線の矢印の方向に回転する。又、第２回転体７６と安定状態にある第３回転体７７も共に、図の実線の矢印の方向に回転する。そして、磁石４２ａのＳ極の真上に磁石８５ａのＮ極が、磁石４２ｂのＮ極の真上に磁石８５ｂのＳ極が位置するようになると、磁石４２及び磁石８５は反発せず、引き付けあうのみとなる。
【００９１】
このように構成すると、第２回転体７６は、図の実線の矢印の方向に回転した後、回転が止まり、第１回転体７５に対して元の安定状態に戻る。
【００９２】
又、第２回転体７６が安定状態に戻ると、第１回転体７５が上述の付勢力によって図の２点鎖線の矢印の方向に回転する。その後、回転が止まり、ベース体３２に対して元の安定状態に戻る。
【００９３】
このように、第３回転体７７は第２回転体７６及び第１回転体７５と共に回転するため、ベース体３２に対する回転復帰範囲が拡大する。
【００９４】
以上のように、回転構造体７３は、回転駆動体によって回転運動が実現されていると言える。すなわち、すくなくともベース体３２と第１回転体７５と第２回転体７６とが回転駆動体を構成する。
【００９５】
図１９は、この発明の第４の実施の形態による回転構造体の外観形状を示す斜視図であり、図２０は図１９で示した回転構造体を構成要素ごとに分解したものの正面上方向から見た斜視図であり、図２１は図２０で示した回転構造体を背面下方向から見た図である。
【００９６】
これらの図を参照して、回転構造体９５は、構成要素として、ベース体９７と回転体９８と作動カバー９９とからなる。
【００９７】
構成要素について詳述すると、ベース体９７は、軸１０２と、軸１０２を回転中心とした円筒形状に形成された外壁部１０３と、外壁部１０３の内側にあって軸１０２を回転中心とした円筒形状に形成された内壁部１０４と、外壁部１０３と内壁部１０４との間に収まるドーナツ形状の磁石１０５と、軸１０２の根元に設置された軸支持体１０７と、軸１０２から同一距離であって対向する位置に該当する軸支持体の外周に設置されたストッパー１０８ａ及び１０８ｂとからなる。磁石１０５は平面視において左右に分かれたＳ極とＮ極との境目の延長線が軸１０２の中心を通るように設置される。その結果、磁石１０５のＳ極とＮ極とは軸１０２の回転中心に対して点対称に配置されることになる。尚、各磁石の図面上のハッチングについては、第１の実施の形態で記載したものと同様である。
【００９８】
回転体９８は、軸１０２に回動自在に挿入される軸支持体１１４と、軸支持体１１４を回転中心とした円筒形状に形成された外壁部１１０と、外壁部１１０の内側にあって軸支持体１１４を回転中心とした円筒形状に形成された内壁部１１１と、外壁部１１０と内壁部１１１との間に収まるドーナツ形状の磁石１１２と、軸支持体１１４から同一距離であって対向する位置に該当する軸支持体１１４の外周に設置されたストッパー１１５ａ及び１１５ｂと、軸１０２に回動自在に挿入される穴を有した底板１１７と、底板１１７の下方面に形成された棒体１１８とからなる。磁石１１２は磁石１０５と同様にそのＳ極とＮ極との境目の延長戦が軸支持体１１４の中心を通るように設置される。その結果、磁石１１２のＳ極とＮ極とは軸支持体１１４回転中心に対して点対称に配置されることになる。
【００９９】
次に、作動カバー９９は、軸１０２に回動自在に挿入される穴を有したベース板１２０と、ベース板１２０の外周に接続された棒状体１００と、回転体９８の内壁部１１４の内側と嵌合する、ベース板１２０の下方面に設置された筒状体１２１とからなる。筒状体１２１にはストッパー１１５のいずれか片方と嵌合する、間隙１２２が設けられている。
【０１００】
このように構成すると、磁石１０５のS極及びN極と、磁石１１２のS極及びN極とによって磁石同士が引き付けられるため、ベース体９７と回転体９８とは安定状態にある。ただし、軸１０２等に加えた構造によって磁石１０５と磁石１１２とは一定間隔が保持されているため、回転体９８はベース体９７に対して回動可能な状態とされている。
【０１０１】
図２２は、図２０に示した回転構造体の状態から棒状体に力を加え、平面視で時計回りに動かした状態の図である。
【０１０２】
図を参照して、棒状体１００に時計方向の力を加えると、作動カバー９９と嵌合している回転体９８も一体となって、上記の安定状態に抗して図の矢印の方向に回転し、回転体９８は元の位置に戻ろうと付勢される。
【０１０３】
この回転運動を続けていくと、回転体９８の下面に位置する棒対１１８がベース体９７のストッパー１０８ａに当接して、回転体９８のそれ以上の回転が阻止される。
【０１０４】
このように構成すると、ストッパー１０８ａ及び１０８ｂの配置と厚みとによって回転体９８の回転が回転角度１８０度未満に常に制限される。
【０１０５】
図２３は、図２２に示した回転構造体の状態から棒状体に加えていた力を取り除いた状態の図である。
【０１０６】
図を参照して、棒状体１００に加えられていた力を取り除くと、回転体９８は上述のように付勢されているため、図の矢印の方向に回転していく。そして、回転体９８の回転角度が０度となり、磁石１１２のＳ極の真下に磁石１０５のＮ極が、磁石１１２のＮ極の真下に磁石１０５のＳ極が位置するようになると、磁石１０５及び１１２は反発せず、引き付けあうのみとなる。
【０１０７】
すなわち、回転体９８は、図の矢印の方向に回転した後、元の安定状態に戻ると回転が止まる。
【０１０８】
機能的には先の第１の実施の形態によるゲーム用の野球バッターと同様であるが、この実施の形態による回転構造体にあっては、ベース体９７及び回転体９８のいずれも１つの磁石で回転が制御できるため、コンパクトな構造となる。
【０１０９】
以上のように、回転構造体９５は回転駆動体によって回転運動が実現されていると言える。すなわち、ベース体９７と回転体９８と磁石１０５及び１１２とが回転駆動体を構成する。
【０１１０】
尚、上記の各実施の形態では、軸を用いた回転構造が使用されているが、軸を用いない回転構造を使用してもよい。
【０１１１】
又、上記の各実施の形態では、回転駆動体の具体的な用途を示しているが、これら以外の用途で用いられてもよい。
【０１１２】
更に、上記の第１の実施の形態から第３の実施の形態では、ベース体及び回転体につきそれぞれ一対の磁石が用いられているが、磁極の異なる磁石をベース体及び回転体につき一個ずつ用いてもよい。逆に、複数対の磁石を用いてもよく、この場合においては、回転角度は小さくなるが、回転力が大きくなる。
【０１１３】
更に、上記の第１の実施の形態では、回転体の上部に頭部を備えているが、これは必ずしも必要なものではない。
【０１１４】
更に、上記の第１の実施の形態では、ストッパーが設けられているが、これは無くてもよい。
【０１１５】
更に、上記の第１の実施の形態では、傾斜部が設けられているが、これは無くてもよい。
【０１１６】
更に、上記の第２の実施の形態では、大歯車が２つ形成されているが、これらの一方のみでもよい。
【０１１７】
更に、上記の第２の実施の形態では、ストッパーが設けられていないが、これを設置してもよい。
【０１１８】
更に、上記の第３の実施の形態では、回転体の個数は３つとなっているが、２つでも４つ以上に増設してもよく、４つ以上に増設した場合は最上位にある回転体のベース体３２に対する回転復帰範囲が更に拡大する。
【０１１９】
更に、上記の第３の実施の形態では、回転体につきストッパーが２つ設けられていたが、１つでもよい。
【０１２０】
更に、上記の第３の実施の形態及び第４の実施の形態では、回転体の上部に作動カバーを備えているが、これは必ずしも必要なものではない。
【０１２１】
更に、上記の第４の実施の形態では、ドーナツ形状の磁石が用いられているが、例えば棒形状の磁石など、Ｓ極とＮ極が点対称に配置される他の形状の磁石を用いてもよい。この場合、点対称の中心を回転中心とするように回転体等に磁石を取り付けるようにすればよい。
【０１２２】
更に、上記の第４の実施の形態では、一対のストッパーが設けられていたが、一方のみでもよい。
【０１２３】
更に、上記の第４の実施の形態では、回転体が一つとなっているが、回転体を２つ以上に増設してもよく、２つ以上設置した場合は上記の第３の実施の形態と同様の回転復帰範囲の拡大効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】この発明の第１の実施の形態によるゲーム用の野球バッターの外観形状を示す斜視図である。
【図２】図１で示した野球バッターを構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【図３】図１の状態からバットを構えた状態の野球バッターを示す斜視図である。
【図４】図３で示した野球バッターを背面方向からみた図である。
【図５】図３で示した野球バッターのバットに、ストッパー側から力を加えて、転がってきたボールを弾き返そうとしている図である。
【図６】図５から更に反時計回りに回転体が回転し、その回転運動によってバットがボールを打ち返す瞬間の図である。
【図７】図６からさらに反時計回りに回転体が回転し、ボールを弾き返すと共に、元の安定状態に戻った野球バッターの図である。
【図８】図７で示した野球バッターを背面方向から見た図である。
【図９】この発明の第２の実施の形態による車おもちゃとしての三輪車の外観形状を示す斜視図である。
【図１０】図９で示した三輪車を背面方向から見た図である。
【図１１】図９で示した三輪車を構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【図１２】図１１に示した三輪車の状態からレバーに力を加え、前方に倒した状態の図である。
【図１３】図１２で示した三輪車のレバーに加えられていた力を取り除いた状態の図である。
【図１４】この発明の第３の実施の形態による回転構造体の外観形状を示す斜視図である。
【図１５】図１４で示した回転構造体を構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【図１６】図１５で示した回転構造体の状態から棒状体に力を加え、平面視で反時計回りに動かした状態の図である。
【図１７】図１６で示した回転構造体の棒状体に加えられていた力を取り除いた状態の図である。
【図１８】図１７から更に時計回りに回転体が回転している回転構造体の図である。
【図１９】この発明の第４の実施の形態による回転構造体の外観形状を示す斜視図である。
【図２０】図１９で示した回転構造体を構成要素ごとに分解したものの斜視図である。
【図２１】図２０で示した回転構造体を背面方向から見た図である。
【図２２】図２０に示した回転構造体の状態から棒状体に力を加え、平面視で時計回りに動かした状態の図である。
【図２３】図２２に示した回転構造体の状態から棒状体に加えていた力を取り除いた状態の図である。
【符号の説明】
【０１２５】
２７…野球バッター
３２、９７…ベース体
３５、４２、８５、８９、１０５、１１２…磁石
３６、８３、８７、９１…ストッパー
３８、５９、９８…回転体
３９…バット
４３…傾斜部
４８…三輪車
５３…前輪
５６…駆動軸
５７…後輪
６２…第１大歯車
６３…第２大歯車
６５…小歯車
６９…周壁部
７３、９５…回転構造体
７５…第１回転体
７６…第２回転体
７７…第３回転体
尚、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
2009039229.tif 000003
【図２】
2009039229.tif 000004
【図３】
2009039229.tif 000005
【図４】
2009039229.tif 000006
【図５】
2009039229.tif 000007
【図６】
2009039229.tif 000008
【図７】
2009039229.tif 000009
【図８】
2009039229.tif 000010
【図９】
2009039229.tif 000011
【図１０】
2009039229.tif 000012
【図１１】
2009039229.tif 000013
【図１２】
2009039229.tif 000014
【図１３】
2009039229.tif 000015
【図１４】
2009039229.tif 000016
【図１５】
2009039229.tif 000017
【図１６】
2009039229.tif 000018
【図１７】
2009039229.tif 000019
【図１８】
2009039229.tif 000020
【図１９】
2009039229.tif 000021
【図２０】
2009039229.tif 000022
【図２１】
2009039229.tif 000023
【図２２】
2009039229.tif 000024
【図２３】
2009039229.tif 000025