特開 2022-123292 玩具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022123292

(43)【公開日】2022-08-24

(54)【発明の名称】玩具

(51)【国際特許分類】

   A63H 17/00 20060101AFI20220817BHJP

   A63H 29/00 20060101ALI20220817BHJP

   A63H 29/22 20060101ALI20220817BHJP

   F16H 49/00 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

A63H17/00 E

A63H29/00 A

A63H29/22 E

A63H29/22 J

F16H49/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021020515

(22)【出願日】2021-02-12

(71)【出願人】

【識別番号】519277520

【氏名又は名称】株式会社リビングロボット

(74)【代理人】

【識別番号】100186510

【弁理士】

【氏名又は名称】豊村 祐士

(72)【発明者】

【氏名】川内 康裕

(72)【発明者】

【氏名】中村 珠幾

(72)【発明者】

【氏名】遠山 理

(72)【発明者】

【氏名】井上 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】徳永 浩二

【テーマコード（参考）】

2C150

【Ｆターム（参考）】

2C150AA02

2C150AA06

2C150CA08

2C150DA13

2C150EB01

(57)【要約】

【課題】駆動対象に異常な負荷が加わった際に動力の伝達を確実に遮断して安全性を確保しつつ、かつ駆動源を搭載したユニット、駆動対象及び動力伝達機構の損傷を防止する。
【解決手段】駆動源１ｃと、前記駆動源１ｃに接続されるとともに第１の磁石１ｂが配置された第１の駆動力伝達部１ｄと、が筐体１ｐの内部に設けられた駆動ユニット１と、第２の磁石２ｂが配置された第２の駆動力伝達部２ｃが設けられた従動ユニット（脚部２）と、を備え、前記第１の磁石１ｂと前記第２の磁石２ｂとを介して前記第１の駆動力伝達部１ｄから前記第２の駆動力伝達部２ｃに非接触で駆動力が伝達されるとともに、前記従動ユニット（脚部２）が前記駆動ユニット１から着脱可能に構成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源と、前記駆動源に接続されるとともに第１の磁石が配置された第１の駆動力伝達部と、が筐体の内部に設けられた駆動ユニットと、
第２の磁石が配置された第２の駆動力伝達部が設けられた従動ユニットと、を備え、
前記第１の磁石と前記第２の磁石とを介して前記第１の駆動力伝達部から前記第２の駆動力伝達部に非接触で駆動力が伝達されるとともに、前記従動ユニットが前記駆動ユニットに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする玩具。

【請求項2】

前記従動ユニットに、前記第１の磁石と前記第２の磁石とが互いに保持できない負荷が加わった際、前記従動ユニットが前記駆動ユニットから脱落することを特徴とする請求項１に記載の玩具。

【請求項3】

前記第１の磁石と前記第２の磁石とが、少なくとも前記筐体を挟んで対向する状態で、前記従動ユニットが前記駆動ユニットに装着されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の玩具。

【請求項4】

前記第１の駆動力伝達部は略円板形状を成し、前記第１の磁石は略円板形状の前記第１の駆動力伝達部の周方向に等間隔に複数配置され、前記第１の駆動力伝達部の一面の側において、複数の前記第１の磁石のうち少なくとも１つの磁石の磁極を、他の第１の磁石の磁極と異ならせたことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の玩具。

【請求項5】

前記駆動ユニットは、制御部と、前記従動ユニットの種別を検出するユニット種別検出部と、前記駆動源の駆動プロファイルを予め記憶した記憶部と、を更に有し、
前記制御部は前記ユニット種別検出部の検出結果に基づき、前記駆動源の駆動プロファイルを選択することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の玩具。

【請求項6】

前記ユニット種別検出部は、前記従動ユニットが脚形状または車輪形状のいずれであるかを検出することを特徴とする請求項５に記載の玩具。

【請求項7】

前記従動ユニットとともに前記駆動ユニットを中空に支持する補助ユニットを備え、前記駆動ユニットの重心を、前記従動ユニットと前記補助ユニットとの間で、かつ前記従動ユニットよりも前記補助ユニットに近い位置としたことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の玩具。

【請求項8】

前記駆動ユニットは、前記第２の駆動力伝達部を回動自在に支持する脚支持部を備え、
前記従動ユニットは脚形状を成すとともに、脚部本体と、前記脚部本体及び前記第２の駆動力伝達部の外周を連結するリンク部材と、を備え、
前記第２の駆動力伝達部は、前記脚部本体に回動及び回動半径方向の往復移動が可能に支持され、
前記第２の駆動力伝達部の回動方向に応じて前記リンク部材が変位することで、前記脚部本体に対して前記第２の駆動力伝達部が相対的に前記回動半径方向に往復移動し、
前記脚支持部が、前記第２の駆動力伝達部の前記回動半径方向の変位を規制することで、前記第２の駆動力伝達部の回動方向に応じて前記脚部本体の回動半径が変化することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の玩具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動源が生成した動力を所定の駆動対象に伝達する動力伝達機構を備える玩具、特に知育玩具に関する。

【背景技術】

【0002】

一般社団法人日本知育玩具協会によれば、知育玩具とは「長く遊べる良質な玩具であって、遊びを通して自然の法則を学び、生涯必要となる集中力、意欲、社会性、創造力、やり抜く力を身につける、文化的価値のある玩具のことをいう」とされている。

【0003】

知育玩具を使用する対象者は０～５歳の乳幼児とされることから、知育玩具は、楽しめ、面白く、丈夫で、安全で、心身の成長に役立つものでなければならない。そしてこのうち安全性は特に重要だとされている。安全性に関しては、玩具業界によって昭和４６年に創設されたＳＴ（Safety.Toy）基準が知られている。ここでＳＴ基準とは、玩具の安全基準であり、機械的安全性（怪我をしない形状かどうか）、可燃安全性、化学的安全性（規制素材の有無、塗料の検査）への配慮が求められる。もちろん、この基準は低学年の児童向けの玩具に対しても遵守されるべき内容となっている。

【0004】

ここで知育玩具が、駆動源を内蔵する駆動ユニットと、駆動源によって駆動される駆動対象とを備える「動く玩具」である場合、上述した安全性への配慮とともに、更に駆動ユニットから駆動対象に駆動力を伝達する動力伝達機構には、乳幼児が多少乱暴に扱っても損傷することのない構造が求められる。

【0005】

また、２０２０年度から小学校でのプログラミング教育が必修化された。プログラミング教育では、プログラマーの養成のみならず「プログラミング的思考」、言い換えると「論理的なものの考え方」という基礎的な学力の習得に重きが置かれている。このような状況において、知育玩具にはプログラミング教育に繋がる要素が求められている、と言っても過言ではない。

【0006】

更に、昨今の高齢者社会においては、高齢者の生活を豊かにし、リハビリや介護予防にもつながる、大人が遊んで楽しい玩具が重要視されつつあり、高齢者が知育玩具を利用するケースも考えられるようになっている。

【0007】

さて、発電機や発動機等に関する技術ではあるが、モータにより与えられた回転力がシャフトの先端に設けられた固定円盤に伝えられ、その円盤内に埋め込まれた磁石が、スプライン軸にスライドするように設けられた移動円盤の中に埋め込まれた磁石に作用し、スプライン軸に大きな負荷が加わると、シャフトは回転するもののスプライン軸が停止する無接触スリッピングクラッチが知られている。（特許文献１）

【0008】

特許文献１によれば、移動円盤は、円盤移動レバーによって固定円盤側に移動させられると、両方の磁石の引き合う力によって回転運動を始め、より近づけると、強い回転力が伝わってくる、と同時にスプライン軸も回転する。そしてスプライン軸に異常な負荷が加わると、スプライン軸は停止し、安全クラッチの役目、及び機械の保護をする、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開平２－３１１１６１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、特許文献１に記載された技術によれば、移動円盤に接続されたスプライン軸に異常な負荷が加わった場合、駆動源（ここではモータ）に接続された固定円盤と移動円盤との間でスリップが生じるものの、負荷が除かれると移動円盤は再び回転を始めることとなる。即ちスプライン軸に異常な負荷が加わった際においても、駆動力はスプライン軸に伝達され続けることには変わりない。

【0011】

このような従来技術を玩具に応用した場合、駆動対象に異常な負荷が加わった状態においても駆動力が伝達され続け、玩具で遊ぶ乳幼児にとって怪我等のリスクとなる。また特許文献１によれば、動力の伝達を遮断するには、円盤移動レバーを操作して、磁力が実質的に固定円盤と移動円盤との間に作用しないように、これらの間隔を大きくする必要がある。有事の際に、このような操作を知育玩具で遊ぶ乳幼児が行うことは困難であり、また乳幼児の保護者等の監視負担も大きなものとなる。

【0012】

本発明は、このような従来技術の課題を解決するべく案出されたものであり、駆動対象に異常な負荷が加わった際に動力の伝達を確実に遮断して安全性を確保しつつ、かつ駆動源を搭載したユニット、駆動対象及び動力伝達機構の損傷を防止することが可能な玩具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記課題を解決するためになされた本発明は、駆動源と、前記駆動源に接続されるとともに第１の磁石が配置された第１の駆動力伝達部と、が筐体の内部に設けられた駆動ユニットと、第２の磁石が配置された第２の駆動力伝達部が設けられた従動ユニットと、を備え、前記第１の磁石と前記第２の磁石とを介して前記第１の駆動力伝達部から前記第２の駆動力伝達部に非接触で駆動力が伝達されるとともに、前記従動ユニットが前記駆動ユニットに対して着脱可能に構成されている玩具である。

【0014】

これによって、駆動対象に異常な負荷が加わった際に動力の伝達を確実に遮断して安全性を確保しつつ、かつ駆動源を搭載したユニット、駆動対象及び動力伝達機構の損傷を防止することが可能となる。

【0015】

また、本発明は、前記従動ユニットに、前記第１の磁石と前記第２の磁石とが互いに保持できない負荷が加わった際、前記従動ユニットが前記駆動ユニットから脱落するようにしたものである。

【0016】

これによって、例えば利用者が従動ユニットを把持して持ち上げたようなケースや従動ユニットの動作を妨げたようなケースにおいて、従動ユニットは駆動ユニットから容易に脱落し、従動ユニットに駆動力が伝達し続けて利用者が怪我をするような状況を確実に回避できる。

【0017】

また、本発明は、前記第１の磁石と前記第２の磁石とが、少なくとも前記筐体を挟んで対向する状態で、前記従動ユニットが前記駆動ユニットに装着されるようにしたものである。

【0018】

これによって、第１の磁石は駆動ユニットの筐体で囲まれており、利用者は当該第１の磁石とともに回動する第１の駆動力伝達部に触れることができないことから、利用者の安全がより確保される。

【0019】

また、本発明は、前記第１の駆動力伝達部は略円板形状を成し、前記第１の磁石は略円板形状の前記第１の駆動力伝達部の周方向に等間隔に複数配置され、前記第１の駆動力伝達部の一面の側において、複数の前記第１の磁石のうち少なくとも１つの磁石の磁極を、他の第１の磁石の磁極と異ならせたものである。

【0020】

これによって、従動ユニットを駆動ユニットに装着する際に、利用者が従動ユニットを誤った方向に装着することを防止し、更に駆動力が伝達されている最中に従動ユニットの回動が阻害されたような場合に、第１の磁石及び第２の磁石が構成する磁極ペアの一部に斥力を生じさせて、駆動ユニット１から従動ユニットを脱落しやすくし、利用者が怪我等をするリスクを低減させることが可能となる。

【0021】

また、本発明は、前記駆動ユニットは、制御部と、前記従動ユニットの種別を検出するユニット種別検出部と、前記駆動源の駆動プロファイルを予め記憶した記憶部と、を更に有し、前記制御部は前記ユニット種別検出部の検出結果に基づき、前記駆動源の駆動プロファイルを選択するようにしたものである。

【0022】

これによって、従動ユニットの種別に応じた適切な制御を行うことができる。

【0023】

また、本発明は、前記ユニット種別検出部は、前記従動ユニットが脚形状または車輪形状のいずれであるかを検出するようにしたものである。

【0024】

これによって、脚形状あるいは車輪形状とされた従動ユニットの種別に応じて、適切な制御を行うことができる。

【0025】

また、本発明は、前記従動ユニットとともに前記駆動ユニットを中空に支持する補助ユニットを備え、前記駆動ユニットの重心を、前記従動ユニットと前記補助ユニットとの間で、かつ前記従動ユニットよりも前記補助ユニットに近い位置としたものである。

【0026】

これによって、従動ユニットが回動する状況において、補助ユニットを確実に床面に接するようにし、従動ユニットを含め、いわゆる三点支持の状態を作りだすことで、推進力を確保することができる。

【0027】

また、本発明は、前記駆動ユニットは、前記第２の駆動力伝達部を回動自在に支持する脚支持部を備え、前記従動ユニットは脚形状を成すとともに、脚部本体と、前記脚部本体及び前記第２の駆動力伝達部の外周を連結するリンク部材と、を備え、前記第２の駆動力伝達部は、前記脚部本体に回動及び回動半径方向の往復移動が可能に支持され、前記第２の駆動力伝達部の回動方向に応じて前記リンク部材が変位することで、前記脚部本体に対して前記第２の駆動力伝達部が相対的に前記回動半径方向に往復移動し、前記脚支持部が、前記第２の駆動力伝達部の前記回動半径方向の変位を規制することで、前記第２の駆動力伝達部の回動方向に応じて前記脚部本体の回動半径が変化するようにしたものである。

【0028】

これによって、脚部を前後に振る振子様の動作によって、推進力を得ることが可能となる。

【発明の効果】

【0029】

このように本発明によれば、駆動対象に異常な負荷が加わった際に動力の伝達を確実に遮断して安全性を確保しつつ、かつ駆動源を搭載したユニット、駆動対象及び動力伝達機構の損傷を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施形態に係る玩具ＴＯＹ１の全体構成を示す斜視図

【図2】玩具ＴＯＹ１の駆動ユニット１と、駆動ユニット１に装着される脚部２及び車輪３を示す説明図

【図3】玩具ＴＯＹ１の動作状態を説明する側面図

【図4】（ａ）は、脚部２が駆動ユニット１に装着された状態を示す断面図、同（ｂ）は、車輪３が駆動ユニット１に装着された状態を示す断面図

【図5】（ａ）は、脚部２の分解図、同（ｂ）は、同（ａ）に示す第２の駆動力伝達部２ｃの表裏を反転させた説明図

【図6】（ａ）は、第２の駆動力伝達部２ｃを同（ｂ）に示す状態から方向Ｄ１に回動させた際の、脚部２の状態を示す説明図、同（ｂ）は、第２の駆動力伝達部２ｃを同（ａ）に示す状態から方向Ｄ２に回動させた際の、脚部２の状態を示す説明図

【図7】（ａ）～（ｅ）は、第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ１、方向Ｄ２に回動させたときの、脚部２の変位の状態を示す説明図

【図8】（ａ）～（ｄ）は、第１の駆動力伝達部１ｄ及び第２の駆動力伝達部２ｃの磁極配置を説明する説明図

【図9】玩具ＴＯＹ１のハードウェア構成を示すブロック図

【図10】玩具ＴＯＹ１の変形例を示す説明図

【図11】（ａ）は、従動ユニットとしての脚部２に施された脚マーカ２ｑを説明する説明図、同（ｂ）は、従動ユニットとしての車輪３に施された車輪マーカ３ｑを説明する説明図

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る玩具ＴＯＹ１の全体構成を示す斜視図である。

【0032】

玩具ＴＯＹ１は、乳幼児や低年齢の児童（以下、「利用者」と称することがある。）がこれを用いて遊ぶことが想定された知育玩具である。詳細には玩具ＴＯＹ１は、利用者が組み立てて遊ぶ「積み木」であり、素材として主に木材を用いた、いわゆる木育玩具である。具体的には、駆動ユニット１（特に駆動ユニット１の外装としての筐体１ｐ（図４参照））、脚部２、車輪３は主に木材で構成されている。

【0033】

ここで木育玩具とは、日本デザイン学会研究発表大会概要集66(0),40,2019によれば、「素材に木を使い子どもの知育や成長を促す効果のある玩具」と定義され、心理面や環境意識に関する効果が認められると記述されている。また、保育関連のインターネットサイト（ほいくらいふ：木育って知ってる？木を保育に活かして子どもの豊かな心を育てよう！（https://hoiku-me.com/activities/environment/10021/））には、木育によって心身を健やかに保ち、思いやり・優しさが育つ効果、感性や社会性を高め環境に対する認識を高める効果、遊び・体験・学習等を通じて想像力・創造性が養われる等の効果が紹介されている。

【0034】

更に、玩具ＴＯＹ１は、電動する駆動源１ｃ（図４（ａ）参照）を内蔵し、この駆動源１ｃが発生する駆動力によって床面を移動する「動くおもちゃ」でもある。図１において玩具ＴＯＹ１は、駆動ユニット１と、駆動ユニット１の前方左右に装着された従動ユニットとしての左脚部２Ｌ，右脚部２Ｒと、駆動ユニット１の後方左右に装着された補助ユニットとしての左車輪３Ｌ，右車輪３Ｒとで構成される。なお、図１では省略しているが（図３、図１０も同様）、玩具ＴＯＹ１には、機能拡張用の機能ユニット５０（図９参照）が装着可能とされている。

【0035】

なお、以降の説明において、玩具ＴＯＹ１が移動する（進行する）方向を前、その逆方向を後、進行方向右手を右、その逆方向を左、仮に人が玩具ＴＯＹ１に搭乗したとするとき、頭の方向を上、その逆方向を下と称することがある。また、右脚部２Ｒと左脚部２Ｌとを区別しないときは脚部２と称し、同様に右車輪３Ｒと左車輪３Ｌとを区別しないときは車輪３のように称する。

【0036】

図２は、玩具ＴＯＹ１の駆動ユニット１と、駆動ユニット１に装着される脚部２及び車輪３を示す説明図である。駆動ユニット１の左側面において、前方には円柱形状の脚支持部１ａＬが、後方にはこれも円柱形状の車輪支持部１ａＷがそれぞれ突出するように設けられている。そして脚支持部１ａＬと車輪支持部１ａＷとに対応して、左脚部２Ｌ（詳細には、第２の駆動力伝達部２ｃ（後述する））には脚凹部２ａが、左車輪３Ｌには車輪凹部３ａが設けられている。

【0037】

脚凹部２ａと脚支持部１ａＬとが緩く嵌合することで、左脚部２Ｌが駆動ユニット１に装着される。脚支持部１ａＬの直径は脚凹部２ａの直径よりも０．１～０．２ｍｍ程度小さく構成されている。即ち、左脚部２Ｌは脚支持部１ａＬにスラスト方向に着脱可能で、更に左脚部２Ｌが脚支持部１ａＬに装着された状態において、左脚部２Ｌはラジアル方向に位置（変位）が規制され、かつ脚支持部１ａＬの周方向に回動自在に支持される。

【0038】

同様に、車輪凹部３ａと車輪支持部１ａＷとが緩く嵌合することで、左車輪３Ｌが駆動ユニット１に装着される。車輪支持部１ａＷの直径は車輪凹部３ａよりも小さく構成されており、左脚部２Ｌと同様に、左車輪３Ｌは車輪支持部１ａＷに、スラスト方向に着脱可能で、ラジアル方向に位置（変位）が規制され、かつ車輪支持部１ａＷの周方向に回動自在な状態で支持される。

【0039】

右脚部２Ｒ、右車輪３Ｒについても左脚部２Ｌ、左車輪３Ｌと同様に駆動ユニット１に支持される。

【0040】

図３は、玩具ＴＯＹ１の動作状態を説明する側面図である。脚部２は、側面視で略円弧状に形成された脚底部２ｔの外周の中央が最下方に位置する基準位置Ｐ０から方向Ｄｆに角度θだけ回動して前方位置Ｐ１に到達する。前方位置Ｐ１に到達した左脚部２Ｌは、その後方向Ｄｒに回動を開始し、基準位置Ｐ０を通過して更に基準位置Ｐ０から角度θだけ回動して後方位置Ｐ２に到達する。なお、角度θについては、後述する駆動源１ｃ（図４等を参照）の制御パラメータを適宜設定することで調整可能であり、脚部２が回動する方向Ｄｆと方向Ｄｒに応じて個別に設定してもよく、方向Ｄｒについては脚部２が後方に振れ過ぎて車輪３と干渉しない限り任意に定めることができる。

【0041】

ここで、上述した左脚部２Ｌの回動に対応して、右脚部２Ｒ（図１参照）は、左脚部２Ｌが前方位置Ｐ１にあるときは後方位置Ｐ２となり、逆に左脚部２Ｌが後方位置Ｐ２にあるときは前方位置Ｐ１となるように、その回動方向と位置とが制御される。このように従動ユニットとしての左脚部２Ｌ及び右脚部２Ｒは、それぞれが互い違いに前後方向に振れる「振子様の動作」を行う。ここで、角度θは、玩具ＴＯＹ１を方向Ｄｐに移動（正確には、左右の脚部２は交互に推進力を生むため、ジグザク様に移動）させる観点で、左脚部２Ｌと右脚部２Ｒとで同一に設定されているが、それぞれについて角度θを異ならせてもよい。左脚部２Ｌと右脚部２Ｒとで角度θを変えることで、玩具ＴＯＹ１は床面に対して略円弧を描いて移動する。

【0042】

一方、駆動ユニット１の車輪支持部１ａＷに回動自在に支持された左車輪３Ｌ（及び右車輪３Ｒ（図１参照））は、脚部２と共に駆動ユニット１を中空に支持するものの、駆動力が付与されておらず、脚部２が振子様の動作をして駆動ユニット１が方向Ｄｐに移動するのに伴って、方向Ｄｘに回転（連れ回り）する。即ち、車輪３は駆動されずに、移動に関しては補助ユニットとして機能する。

【0043】

図４（ａ）は、脚部２が駆動ユニット１に装着された状態を示す断面図、同（ｂ）は、車輪３が駆動ユニット１に装着された状態を示す断面図である。なお図４（ａ）は、図１に示すＡ－Ａ断面の概略を示し、図４（ｂ）は、同Ｂ－Ｂ断面の概略を示す。図４（ａ）に示すように、駆動ユニット１の筐体１ｐ内には、駆動源１ｃと、駆動源１ｃの駆動軸と接続された略円板形状を成す第１の駆動力伝達部１ｄ（駆動円板）と、第１の駆動力伝達部１ｄに配置された複数の第１の磁石１ｂと、反射型フォトセンサ等で構成されて第１の駆動力伝達部１ｄの回動位置を検出する駆動円板位置検出部１ｅと、脚部２を含む従動ユニットの種別を検出するユニット種別検出部１ｆが設けられている。なお、図４（ａ），（ｂ）では、左脚部２Ｌ、左車輪３Ｌの周辺機構を示しているが、右脚部２Ｒ、右車輪３Ｒ及びその周辺機構については、図４に対して左右対称に現れる。即ち、駆動源１ｃ、第１の駆動力伝達部１ｄ等は左右一対設けられている（図９参照）。

【0044】

ここで駆動源１ｃは例えばＤＣサーボモータが用いられるが、ステッピングモータ等を用いてもよく、更にギヤードモータとしてもよい。駆動源１ｃを駆動することで、第１の磁石１ｂを搭載した第１の駆動力伝達部１ｄが回動する。ここで第１の駆動力伝達部１ｄと筐体１ｐの内面（内壁）との間には隙間が設けられ、第１の駆動力伝達部１ｄが回動する際に筐体１ｐと摺動しないようにされている。

【0045】

略円板形状を成す第１の駆動力伝達部１ｄの外周には、周方向に複数（例えば４個）の永久磁石が配置されている。第１の駆動力伝達部１ｄには図示しない基準マーカが施されており、当該基準マーカを、駆動円板位置検出部１ｅで検出することで第１の駆動力伝達部１ｄのホームポジションが検出される。図示しないスイッチ等によって駆動ユニット１に電源が投入されると、制御部１ｎ（図９参照）は駆動源１ｃを制御し、必要に応じて第１の駆動力伝達部１ｄを回動させてホームポジション（図８（ａ）の吸着ポジション）に復帰させる。なお、第１の駆動力伝達部１ｄがホームポジションに復帰することで、複数の第１の磁石１ｂの位置も一意に決定される。

【0046】

一方脚部２は、第２の駆動力伝達部２ｃと、第２の駆動力伝達部２ｃに搭載された複数の第２の磁石２ｂを含んでいる。即ち、駆動ユニット１の第１の磁石１ｂと脚部２の第２の磁石２ｂとが、少なくとも駆動ユニット１の筐体１ｐを挟んで対向する状態で、従動ユニット（脚部２）が駆動ユニット１に装着される。第１の磁石１ｂとともに回動する第１の駆動力伝達部１ｄは、駆動ユニット１の筐体１ｐによって全方位を囲まれ、外部に露出しておらず、利用者は回動する第１の駆動力伝達部１ｄに触れることができない。これによって利用者の安全が確保される。

【0047】

そして駆動源１ｃを駆動すると、その駆動力は、筐体１ｐを挟んで非接触の状態で対向する駆動ユニット１の第１の駆動力伝達部１ｄと脚部２の第２の駆動力伝達部２ｃとの間で伝達され、いわゆる外周駆動によって脚部２は上述した「振子様の動作」を行う。即ち、本実施形態においては、従動ユニットとしての脚部２が駆動対象である。なお、駆動ユニット１の脚支持部１ａＬの先端部はＲ面取り（Ｃ面取りでもよい）が施され、互いに接触する脚支持部１ａＬの先端面と脚凹部２ａの底面との間の摺動抵抗が小さくされている。もちろん、脚支持部１ａＬの先端面あるいは脚凹部２ａの底面に、フッ素樹脂等をコーティングしたシート等を貼付することで、更に摺動抵抗を低減してもよい。

【0048】

図４（ｂ）に示すように、駆動ユニット１の後方（車輪３が装着される部位）には複数の第１の磁石１ｂが固定されている。車輪３は車輪本体３ｄと、車輪本体支持体３ｃと、車輪本体支持体３ｃに固定された複数の第３の磁石３ｂと、車輪部蓋体３ｅとで構成されている。ここで車輪本体３ｄから車輪本体支持体３ｃが脱落しないよう、車輪本体支持体３ｃの位置は車輪部蓋体３ｅによって規制されている。車輪３を駆動ユニット１に装着したとき、筐体１ｐを挟んで第１の磁石１ｂと第３の磁石３ｂとが吸引しあって、駆動ユニット１に車輪本体支持体３ｃが保持される。

【0049】

他方、車輪本体支持体３ｃと車輪本体３ｄとは互いに回動自在に構成されており、玩具ＴＯＹ１の移動に伴って車輪３が連れ回りするのを妨げない。なお、車輪本体支持体３ｃと車輪本体３ｄとの間、及び（または）車輪本体支持体３ｃと車輪部蓋体３ｅとの間にフッ素樹脂等をコーティングしたシート等を挟んで、摺動抵抗を低減してもよい。

【0050】

このように構成された玩具ＴＯＹ１では、脚部２及び車輪３は磁力によって駆動ユニット１に対して着脱可能に保持されている。更に駆動ユニット１に設けられた第１の磁石１ｂ、脚部２に設けられた第２の磁石２ｂ、車輪３に設けられた第３の磁石３ｂの磁力を適宜調整することで、脚部２あるいは車輪３に、これらを駆動ユニット１から引き離す方向に所定の荷重（例えば駆動ユニット１の重量に相当する荷重）が加わったとき、脚部２や車輪３を駆動ユニット１から脱落させることが可能である。

【0051】

特に脚部２については、脚部２が駆動ユニット１から駆動力を伝達されているか否かにかかわらず、駆動ユニット１から脱落させる（取り外す）ことができる。これによって、例えば利用者が脚部２を把持して持ち上げたようなケースや脚部２の回動を妨げたようなケース、即ち第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとが互いに保持できない負荷が加わった状況において、脚部２や車輪３は駆動ユニット１から容易に脱落し、脚部２に駆動力が伝達し続けて利用者が怪我をするような状況を確実に回避できる。

【0052】

このように、本実施形態では、駆動源１ｃと、駆動源１ｃに接続されるとともに第１の磁石１ｂが配置された第１の駆動力伝達部１ｄと、が筐体１ｐの内部に設けられた駆動ユニット１と、第２の磁石２ｂが配置された第２の駆動力伝達部２ｃが設けられた従動ユニット（脚部２）と、を備え、第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとを介して第１の駆動力伝達部１ｄから第２の駆動力伝達部２ｃに非接触で駆動力が伝達されるとともに、従動ユニット（脚部２）が駆動ユニット１から着脱可能に構成されている。

【0053】

また本実施形態では、従動ユニット（脚部２）に、第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとが互いに保持できない負荷が加わった際、従動ユニット（脚部２）が駆動ユニット１から脱落するようにされている。

【0054】

図５（ａ）は、脚部２の分解図、同（ｂ）は、同（ａ）に示す第２の駆動力伝達部２ｃの表裏を反転させた説明図である。以下、図５（ａ），（ｂ）を用いて脚部２の構成を詳細に説明する。従動ユニットとしての脚部２は、第２の駆動力伝達部２ｃと、複数の第２の磁石２ｂと、脚部本体２ｄと、リンク部材２ｉと、脚部蓋体２ｅとで構成される。なお、本実施形態ではこれらの構成要素を木製としているが、一部をプラスティックや金属で構成してもよい。

【0055】

第２の駆動力伝達部２ｃ（従動体）は、その表面中央部に脚凹部２ａが設けられ、その裏面の外周に従動体突出部２ｇが設けられた略円板形状の部材である。そして脚凹部２ａが設けられた面には、従動体突出部２ｇと対向する部位に金属製の第１シャフト２ｋが設けられている。更に従動体突出部２ｇが設けられた面の外周には周方向の９０°毎に磁石ホルダ２ｓが４つ設けられている。磁石ホルダ２ｓには第２の磁石２ｂが固定されている。第２の磁石２ｂは接着剤を用いても固定してもよく、磁石ホルダ２ｓの内径と第２の磁石２ｂの外径とが実質的に同寸となるように調整して、第２の磁石２ｂを磁石ホルダ２ｓに押し込んで保持してもよい。第２の磁石２ｂとしては永久磁石である例えばネオジム磁石を好適に用いることができ、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石等を用いてもよい（磁石に関しては、上述した第１の磁石１ｂ、後述する第３の磁石３ｂも同様）。

【0056】

なお第２の磁石２ｂの個数は４個に限定されるものではなく、２個以上設けられていればよい。そして略円板形状の第２の駆動力伝達部２ｃの中心部には金属製の第２シャフト２ｊが脚部本体２ｄの方向に突出するように設けられている。

【0057】

脚部本体２ｄには、厚み方向（軸Ａｘ１が延伸する方向）に凹形状とされた変位機構収納部２ｐが設けられ、変位機構収納部２ｐの一部は突出部収納部２ｈとリンク収納部２ｗを構成している。変位機構収納部２ｐのうち突出部収納部２ｈ及びリンク収納部２ｗ以外の部分は略円形状に平坦凹部２ｕが形成され、更に平坦凹部２ｕに形成された凹部の略中心には、脚部本体２ｄの回動半径方向（図（５）では上下方向に相当）にガイド溝２ｆが延伸されている。変位機構収納部２ｐには、平坦凹部２ｕと第２の磁石２ｂの露出面とが向き合うように第２の駆動力伝達部２ｃが収納され、更に第２の駆動力伝達部２ｃの一部をなす従動体突出部２ｇが突出部収納部２ｈに収納される。

【0058】

ここで第２の駆動力伝達部２ｃの中心部に設けられた第２シャフト２ｊは、軸Ａｘ１として示すようにガイド溝２ｆに収納される。第２シャフト２ｊがガイド溝２ｆに収納されることで、第２の駆動力伝達部２ｃには、変位機構収納部２ｐの内部において、平坦凹部２ｕに沿ってガイド溝２ｆが延伸する範囲での上下移動（回動半径方向への移動）、及び回動が許容されている（ただし後述するように、第２の駆動力伝達部２ｃが回動する範囲は規制される）。なお、第２シャフト２ｊを金属に代えて木材で構成してもよい。その場合は機械的強度を確保する観点から、第２シャフト２ｊの外径を５ｍｍ程度として、この外径に合わせてガイド溝２ｆの幅（回動半径方向と直交する方向の幅）を決定すればよい。

【0059】

リンク収納部２ｗは、変位機構収納部２ｐのうち第２の駆動力伝達部２ｃが収納される領域（平坦凹部２ｕ）から更に脚底部２ｔの方向に延伸して形成された凹部領域であって、リンク部材２ｉが回動変位する空間を備えている。更にリンク収納部２ｗのうち最も脚底部２ｔに近い領域には金属製の第３シャフト２ｍが突出するように設けられている。

【0060】

第２の磁石２ｂを配した第２の駆動力伝達部２ｃが変位機構収納部２ｐに収納された状態で、第１シャフト２ｋがリンク部材２ｉの長手方向の一端に設けられた第１連結孔２ｉ１に挿入され、第３シャフト２ｍがリンク部材２ｉの他端に設けられた第２連結孔２ｉ２に挿入される。ここで、リンク機構の観点において、リンク部材２ｉのうち第１連結孔２ｉ１が設けられた端部は自由端として、他方、第２連結孔２ｉ２が設けられた端部は固定端として機能する。

【0061】

駆動ユニット１に設けられた第１の駆動力伝達部１ｄ（図４（ａ）参照）を回動させると、第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとを介して駆動力が伝達され、第２の駆動力伝達部２ｃが第２シャフト２ｊを中心として回動する。そして、第２の駆動力伝達部２ｃが回動すると、リンク部材２ｉによって連結された脚部本体２ｄが回動する。

【0062】

脚部蓋体２ｅは、脚部本体２ｄに第２の駆動力伝達部２ｃ、リンク部材２ｉ等が収納された状態で脚部本体２ｄに取り付けられる。脚部蓋体２ｅが脚部本体２ｄに取り付けられることで、第２の駆動力伝達部２ｃの外周部及びリンク部材２ｉのうち第２連結孔２ｉ２が設けられた側は脚部蓋体２ｅで覆われ、これらの構成要素が変位機構収納部２ｐから脱落しないように保持される。

【0063】

なお図示するように、第２の駆動力伝達部２ｃの外周部分において、第１シャフト２ｋの周囲にはリンク部材２ｉの第１連結孔２ｉ１の側を収納する空間が構成され、またリンク収納部２ｗの第３シャフト２ｍの周囲にもリンク部材２ｉの第２連結孔２ｉ２の側を収納する空間が構成されている。リンク部材２ｉの両端部はこれらの空間（リンク部材２ｉの変位を規制する空間）に収納される。リンク部材２ｉの両端部がこれらの空間から脱落しない限りにおいて、脚部本体２ｄと第２の駆動力伝達部２ｃの外周とが、リンク部材２ｉによって連結されていることに変わりはない。

【0064】

即ち、リンク機構が適切に作用するとの観点において、リンク部材２ｉの支持軸としての第１シャフト２ｋ及び第３シャフト２ｍは必須の構成要素ではない。また、同様にリンク部材２ｉに設けられた第１連結孔２ｉ１及び第２連結孔２ｉ２も必須の構成要素ではない。このように金属製のシャフトを構成要素から除外することで、安全性を更に高めることが可能となる。

【0065】

図６（ａ）は、第２の駆動力伝達部２ｃを同（ｂ）に示す状態から方向Ｄ１に回動させた際の、脚部２の状態を示す説明図、同（ｂ）は、第２の駆動力伝達部２ｃを同（ａ）に示す状態から方向Ｄ２に回動させた際の、脚部２の状態を示す説明図である。なお、図６においては、説明を容易にするため、脚部２から脚部蓋体２ｅ（図５（ａ）参照）が除去された状態を示している。以下、図５を併用して説明を続ける。

【0066】

図６（ａ），（ｂ）に示すように、第２の駆動力伝達部２ｃを図６（ｂ）に示す状態から方向Ｄ１に回動させると、リンク部材２ｉは第２の駆動力伝達部２ｃの回動に伴って第３シャフト２ｍ（第２連結孔２ｉ２）を固定端として反時計回りに回動する。しかしながらリンク部材２ｉは、リンク収納部２ｗの前方の外縁である第１壁部２ｎ１に当接すると、それ以上回動することができない（図６（ａ）の状態）。

【0067】

即ち、第１壁部２ｎ１は、第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ１に回動させたときのリンク部材２ｉの回動変位を規制する。なおこのとき、従動体突出部２ｇの回動変位が同様に規制されてもよい。この状態で更に第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ１に回動させると、第２の駆動力伝達部２ｃの駆動力はリンク部材２ｉ（及び従動体突出部２ｇ）を介して脚部本体２ｄに伝達され、脚部本体２ｄが第２シャフト２ｊを中心として方向Ｄｆに回動する（以降、この動作を「脚部２が前方に振れる（振れた）」と称することがある。）。

【0068】

このとき、第２の駆動力伝達部２ｃの外周とリンク部材２ｉとを連結する第１シャフト２ｋの位置（自由端）は、第２の駆動力伝達部２ｃの回動中心に設けられた第２シャフト２ｊとリンク収納部２ｗの脚底部２ｔ側に設けられた第３シャフト２ｍ（固定端）とを結ぶ線分Ｌ０から外れ、前方に位置している。即ち、第２の駆動力伝達部２ｃの回動中心である第２シャフト２ｊの位置と、第２の駆動力伝達部２ｃの外周に位置する第１シャフト２ｋの位置と、脚底部２ｔの近傍に設けられた第３シャフト２ｍの位置とを、この順序で結ぶと、略「く」の字形状となる。このとき図６（ａ）に示すように、変位機構収納部２ｐの上方（脚頂部２ｖの側）には、第２の駆動力伝達部２ｃとの間で空隙が生じている。

【0069】

一方、第２の駆動力伝達部２ｃを図６（ａ）に示す状態から方向Ｄ２に回動させると、リンク部材２ｉは第２の駆動力伝達部２ｃの回動に伴って第３シャフト２ｍ（第２連結孔２ｉ２）を固定端として時計回りに回動する。しかしながらリンク部材２ｉは、リンク収納部２ｗの後方の外縁である第２壁部２ｎ２に当接すると、それ以上回動することができない（図６（ｂ）の状態）。

【0070】

即ち、第２壁部２ｎ２は、第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ２に回動させたときのリンク部材２ｉの回動変位を規制する。なおこのとき、従動体突出部２ｇの回動変位が同様に規制されてもよい。この状態で更に第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ２に回動させると、第２の駆動力伝達部２ｃの駆動力はリンク部材２ｉ（及び従動体突出部２ｇ）を介して脚部本体２ｄに伝達され、脚部本体２ｄが第２シャフト２ｊを中心として方向Ｄｒに回動する（以降、この動作を「脚部２が後方に振れる（振れた）」と称することがある。）。

【0071】

このとき、第１シャフト２ｋ（自由端）は、第２シャフト２ｊの位置と第３シャフト２ｍの位置（固定端）とを結ぶ線分Ｌ０の上に位置する。即ち、第２の駆動力伝達部２ｃの回動中心である第２シャフト２ｊの位置と、第２の駆動力伝達部２ｃの外周に設けられた第１シャフト２ｋの位置と、脚底部２ｔの近傍に設けられた第３シャフト２ｍの位置とを、この順序で結ぶと、略直線状となる。このとき図６（ｂ）に示すように、変位機構収納部２ｐの下方（脚底部２ｔの側）には、第２の駆動力伝達部２ｃとの間で空隙が生じている。

【0072】

図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すると、図６（ａ）に示すように脚部２が前方に振れる過程では、第２の駆動力伝達部２ｃは脚部本体２ｄに対して相対的に下方（脚底部２ｔ側）に変位し、図６（ｂ）に示すように脚部２が後方に振れる過程では、第２の駆動力伝達部２ｃは脚部本体２ｄに対して相対的に上方（脚頂部２ｖ側）に変位することが分かる。なお、この相対的な変位（脚部２の回動半径方向の変位）は、第２の駆動力伝達部２ｃの第２シャフト２ｊが脚部本体２ｄに設けられたガイド溝２ｆに案内されることで実現される。

【0073】

さて、脚部２が駆動ユニット１に装着されたとき、第２の駆動力伝達部２ｃの脚凹部２ａは脚支持部１ａＬによって支持されている。即ち、第２の駆動力伝達部２ｃは脚支持部１ａＬによってラジアル方向の変位が制限され（図４（ａ）参照）、第２の駆動力伝達部２ｃの中央に配置された第２シャフト２ｊも上下方向の変位が制限される。従って、脚部２が振子様の動作をするとき、基準位置Ｐ０（図３参照）においては、図６（ｂ）に示す脚部２が後方に振れたときの回動半径Ｒ（第２シャフト２ｊを中心とする回動半径）＝Ｒｒは、図６（ａ）に示す脚部２が前方に振れたときの回動半径Ｒ（Ｒｆ）より大きくなる。

【0074】

これを言い換えると、脚部本体２ｄ内部で回動する第２の駆動力伝達部２ｃの外周と脚部本体２ｄとを連結するリンク部材２ｉが、第２の駆動力伝達部２ｃの回動に伴って脚部本体２ｄの長手方向と非平行となることで、第２の駆動力伝達部２ｃと脚底部２ｔとの距離が短くなり、第２の駆動力伝達部２ｃの中心に設けられた第２シャフト２ｊを回動軸とする脚部２の回動半径Ｒが小さくなる。

【0075】

他方、図６（ｂ）に示すように、リンク部材２ｉが、脚部本体２ｄの長手方向と略平行となることで、第２の駆動力伝達部２ｃと脚底部２ｔとの距離が長くなり、第２シャフト２ｊを回動軸とする脚部２の回動半径Ｒが大きくなる。

【0076】

図７（ａ）～（ｅ）は、第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ１、方向Ｄ２に回動させたときの、脚部２の変位の状態を示す説明図である。図７（ａ）は、脚部２が前方に振れた状態を示している。このとき脚部２の回動半径Ｒは、Ｒｆとなり相対的に小さくなっている。その後、図７（ｂ）に示すように脚部２が基準位置Ｐ０（図３参照）まで回動した状態では、回動半径ＲはＲｒとなり相対的に大きくなっている。

【0077】

さて、図７（ａ）の状態において、第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ２に回動させると、リンク部材２ｉが第２壁部２ｎ２に当接するまで、脚部２の回動半径Ｒは徐々に大きくなっていく。そして、リンク部材２ｉが第２壁部２ｎ２に当接した以降は、第２の駆動力伝達部２ｃの回動に伴って脚部２は方向Ｄ２に回動半径Ｒ＝Ｒｒで回動し、図７（ｂ）に示す状態に至る。そして更に第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ２に回動させることで、図７（ｃ）に示すように脚部２は後方に振れた状態となる。

【0078】

図７（ｃ）の状態において第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ１に回動させると、リンク部材２ｉが第１壁部２ｎ１に当接するまで、脚部２の回動半径Ｒは徐々に小さくなっていく。そして、リンク部材２ｉが第１壁部２ｎ１に当接した以降は、第２の駆動力伝達部２ｃの回動に伴って脚部２は方向Ｄ１に回動半径Ｒ＝Ｒｆで回動し、図７（ｄ）に示す状態に至る。そして更に第２の駆動力伝達部２ｃを方向Ｄ１に回動させることで、図７（ｅ）に示すように脚部２は前方に振れた状態（図７（ａ）と同じ状態）に復帰する。

【0079】

上述した動作によって、脚部２が前方に振れるときは、回動半径Ｒが小さくなって（Ｒｆ）脚底部２ｔは床面に接さず、逆に脚部２が後方に振れるときは、その回動半径Ｒが大きくなって（Ｒｒ）脚底部２ｔが床面に接する（図６参照）。即ち、脚部２が前方から後方に振れるときのみ脚底部２ｔが床面に接し推進力が生じる。これによって玩具ＴＯＹ１が方向Ｄｐ（図３参照）に移動する。この推進力は右脚部２Ｒと左脚部２Ｌのそれぞれで交互に発生する。これによって、脚部２を前後に振る「振子様の動作」を行うことによって、推進力を得ることが可能となる。

【0080】

以降、図３を併用して説明を続ける。図３に示すように、駆動ユニット１の重心Ｇ０は、前後方向における駆動ユニット１の中心Ｃｅｎよりも、後方（車輪支持部１ａＷに近い側）となるようにされている。即ち、玩具ＴＯＹ１は、従動ユニットとしての脚部２とともに駆動ユニット１を中空に支持する補助ユニットとしての車輪３を備え、駆動ユニット１の重心Ｇ０を、従動ユニット（脚部２）と補助ユニット（車輪３）との間で、かつ従動ユニットよりも補助ユニットに近い位置としている。

【0081】

さて、振子様の運動においては、例えば右脚部２Ｒが前方に振れた状態から方向Ｄｒに回動して基準位置Ｐ０に達したとき、反対の左脚部２Ｌは後方に振れた状態から方向Ｄｆに回動して同様に基準位置Ｐ０に到達するように制御される。上述したように、このとき右脚部２Ｒの回動半径Ｒ（Ｒｒ）は、左脚部２Ｌの回動半径Ｒ（Ｒｆ）よりも大きくなっており、右脚部２Ｒの脚底部２ｔのみが床面に接する。そして、このとき右車輪３Ｒ及び左車輪３Ｌはいずれも床面に接して、いわゆる三点支持の状態となることで、玩具ＴＯＹ１は前進するための推進力を得ることができる。このことは、振子様の運動において、左脚部２Ｌの脚底部２ｔが床面に接する際についても同様である。

【0082】

ここで、仮に駆動ユニット１の重心Ｇ０が車輪３よりも脚部２に近い側に設けられているとすると、左右の脚部２が基準位置Ｐ０に到達したとき駆動ユニット１の前部が左右いずれかに傾斜し、左右の脚底部２ｔが共に床面に接するとともに、左右の車輪３のいずれかが床面から浮く状態となることがある。このときは右脚部２Ｒと左脚部２Ｌとで逆方向の推進力が発生し、玩具ＴＯＹ１は前進することができなくなる。これを回避するため、駆動ユニット１の重心Ｇ０は脚部２よりも車輪３に近い位置とされている。

【0083】

図８（ａ）～（ｄ）は、第１の駆動力伝達部１ｄ及び第２の駆動力伝達部２ｃの磁極配置を説明する説明図である。以降、図４（ａ）を併用して説明を続ける。上述したように駆動ユニット１に設けられた略円板形状の第１の駆動力伝達部１ｄの外周近傍には複数（ここでは４個）の第１の磁石１ｂが外周方向９０°毎に設けられている。また、脚部２に設けられた略円板形状の第２の駆動力伝達部２ｃにも、第１の磁石１ｂと対応する位置に複数（４個）の第２の磁石２ｂが設けられている。

【0084】

第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとの間で磁石による吸引力が作用することで、第１の駆動力伝達部１ｄと第２の駆動力伝達部２ｃとの間において、非接触で動力が伝達される。即ち、第１の駆動力伝達部１ｄと第２の駆動力伝達部２ｃとが動力伝達機構を構成している。ただし、駆動源１ｃで生成された駆動力を脚部２に伝達させるという観点では、リンク部材２ｉ、従動体突出部２ｇ、脚部本体２ｄ（図５、図６参照）も動力伝達機構に含まれる。

【0085】

ここで図８（ａ）は、駆動円板位置検出部１ｅによる第１の駆動力伝達部１ｄの周方向における位置検出結果に基づいて、第１の駆動力伝達部１ｄの周方向の位置がホームポジションに復帰した状態を示している。この状態で利用者が駆動ユニット１に脚部２を装着しようとするとき、左右の脚部２がともに基準位置Ｐ０（図３参照）に装着されるよう第１の磁石１ｂ及び第２の磁石２ｂの位置が定められている。

【0086】

更に、第１の駆動力伝達部１ｄと第２の駆動力伝達部２ｃとが図８（ａ）に示す位置関係（以下、「吸着ポジション」と称することがある。）である場合を除いて、利用者が駆動ユニット１に脚部２を装着できないよう、第１の磁石１ｂ及び第２の磁石２ｂの磁極配置が定められている。

【0087】

具体的には、第１の駆動力伝達部１ｄにおいては、第２の駆動力伝達部２ｃと対向する面において、第１の磁石１ｂのうち３個をＮ極、１個をＳ極とする磁極配置にしている。そして第２の駆動力伝達部２ｃにおいては、第１の駆動力伝達部１ｄと対向する面において、第２の磁石２ｂのうち３個をＳ極、１個をＮ極とする磁極配置にしている。もちろんＮ極とＳ極とを全て入れ替えて、第１の磁石１ｂのうち３個をＳ極、１個をＮ極とし、第２の磁石２ｂのうち３個をＮ極、１個をＳ極とする磁極配置としてもよい。

【0088】

ここで利用者が脚部２を駆動ユニット１に装着しようとするとき、図８（ａ）に示す吸着ポジションにおいては、第１の磁石１ｂ及び第２の磁石２ｂの全てが異極ペアを構成して引き合う（両矢印で示している）ことから、脚部２は駆動ユニット１に容易に装着される。他方、図８（ｂ）に示すように第２の駆動力伝達部２ｃ（即ち脚部２）を吸着ポジションから相対的に９０°時計回りに回動させた状態、図８（ｃ）に示すように１８０°回動させた状態、図８（ｄ）に示すように２７０゜回動させた状態では、４つのペアのうち二つはＳ極あるいはＮ極の同極が対向し、部分的に斥力が作用するため脚部２を駆動ユニット１に装着することができない。

【0089】

上述の例では、４つの第１の磁石１ｂ（第２の磁石２ｂ）のうち３個をＮ極（Ｓ極）とし、１個をＳ極（Ｎ極）とする磁極配置としているが、４つの第１の磁石１ｂ（第２の磁石２ｂ）のうち２個をＮ極、他の２個をＳ極とする例（周方向に同一磁極を二つ連続して配置した場合）について以下に示す。

【0090】

ＣＡＳＥ１［吸着ポジション］
第１の磁石１ｂ：ＮＮＳＳ
第２の磁石２ｂ：ＳＳＮＮ
全て異極ペアであり、装着可能。
ＣＡＳＥ２［吸着ポジション＋９０°］
第１の磁石１ｂ：ＮＮＳＳ
第２の磁石２ｂ：ＮＳＳＮ
二つの同極ペアが存在し、装着不可。
ＣＡＳＥ３［吸着ポジション＋１８０°］
第１の磁石１ｂ：ＮＮＳＳ
第２の磁石２ｂ：ＮＮＳＳ
全て同極ペアであり、装着不可。
ＣＡＳＥ４［吸着ポジション＋２７０°］
第１の磁石１ｂ：ＮＮＳＳ
第２の磁石２ｂ：ＳＮＮＳ
二つの同極ペアが存在し、装着不可。
このように、ＣＡＳＥ１［吸着ポジション］以外では、第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとの間で必ず同極ペアが存在し、脚部２は正しく装着できない。

【0091】

このように、上述の二つの例のいずれにおいても、図８（ａ）に示す状態、あるいはＣＡＳＥ１の状態以外では、第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとの間に斥力を発生する磁極ペア（同極ペア）が存在する。このため、例えば回動する脚部２に磁石同士の吸引力を超える負荷が加わって、第１の駆動力伝達部１ｄと第２の駆動力伝達部２ｃとが吸着ポジション以外の位置関係になると、まず第１段階（第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとが対向しない状態）では、磁石による吸引力が作用しなくなり、第１の駆動力伝達部１ｄから第２の駆動力伝達部２ｃへの動力伝達が停止される。

【0092】

更に第２段階（第１の磁石１ｂと第２の磁石２ｂとが、吸着ポジション以外の位置で対向する）では、第１の駆動力伝達部１ｄと第２の駆動力伝達部２ｃとの間（第１の磁石１ｂ及び第２の磁石２ｂのうちの一部）で斥力が発生して脚部２は駆動ユニット１から容易に脱落する。なお上述したように、駆動ユニット１の脚支持部１ａＬの先端にはＲ面取りが施されており（図４（ａ）参照）、斥力が作用して安定に支持されなくなった脚部２はより容易に脱落する。なお、脚部２の振子様の動作においては、脚部が前後に一往復する時間は数秒に設定されており、上述した第１段階及び第２段階の状態は十分に維持される。

【0093】

即ち、本実施形態では、第１の駆動力伝達部１ｄは略円板形状を成し、第１の磁石１ｂは略円板形状の第１の駆動力伝達部１ｄの周方向に等間隔（ここでは９０°間隔）に複数（ここでは４個）配置され、第１の駆動力伝達部１ｄの一面の側（脚部２を駆動ユニット１に装着した際に第２の磁石２ｂと対向する側）において、複数の第１の磁石１ｂのうち少なくとも１つの磁石の磁極を、他の第１の磁石１ｂの磁極と異ならせている。

【0094】

このようにすることで、脚部２を駆動ユニット１に装着する際に、利用者が脚部２を誤った方向に装着することを防止し、更に駆動力が伝達されている最中に従動ユニットの回動が阻害されたような場合（回動する脚部２に磁石同士の吸引力を越える負荷が加わった場合）に、斥力によって脚部２を駆動ユニット１から脱落しやすくして、利用者が怪我等をするリスクを低減できる。

【0095】

また、このような構成を備えることで、利用者が多少乱暴に扱っても、脚部２を駆動ユニット１に着脱する際、あるいは駆動ユニット１から脚部２が脱落する際に、駆動源１ｃを搭載した駆動ユニット１、駆動対象である脚部２、及び第１の駆動力伝達部１ｄや第２の駆動力伝達部２ｃ等で構成される動力伝達機構が損傷するようなことはない。

【0096】

図９は、玩具ＴＯＹ１のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、以降の説明において、これまで説明した構成要素については詳細な説明は省略する。玩具ＴＯＹ１は、駆動ユニット１と、既に説明した脚部２及び車輪３（図１等参照）と、機能ユニット５０とで構成される。

【0097】

駆動ユニット１は、既に説明した左右一対に配置された駆動源１ｃや第１の駆動力伝達部１ｄ等の他に、制御部１ｎと、ドライバ１ｑと、本体通信部１ｊと、本体受電部１ｋと、送電部１ｍと、ユニット種別検出部１ｆと、を備えている。

【0098】

制御部１ｎは、ＲＯＭ１ｉ（Read Only Memory）やＲＡＭ１ｈ（Random access memory）等で構成される記憶部と、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成される演算部１ｇとを備える。演算部１ｇは、記憶部に記憶されたプログラムやデータに基づき、駆動ユニット１の各構成要素を制御する。また記憶部には、駆動源１ｃを制御する際の駆動速度、駆動方向、駆動時間等の制御パラメータを記述した駆動プロファイルが予め格納されている。制御部１ｎを構成するＲＯＭ１ｉ、ＲＡＭ１ｈ、演算部１ｇはバスで結合されている。制御部１ｎは、同様にバスで結合された他の構成要素を制御する。

【0099】

ドライバ１ｑは駆動源１ｃを駆動するモータドライバである。制御部１ｎはＲＯＭ１ｉに記憶された駆動プロファイルに基づいてドライバ１ｑに制御指令を出力する。制御パラメータには上述した脚部２の振子様の動作に関するデータが含まれ、脚部２は基準位置Ｐ０から角度θだけ前後方向に振れる（図３参照）。

【0100】

本体通信部１ｊは、例えば近距離無線規格である「Bluetooth（登録商標） Low Energy（BLE）」規格に準拠した通信モジュールを含み、外部との間で所定のデータを送受信する。データを送受信する対象としては、例えばスマートフォンやタブレットＰＣといった情報端末や後述する機能ユニット５０が挙げられる。即ち、本体通信部１ｊは、利用者の保護者等が所有する情報端末（図示せず）との間で双方向に通信を行うことが可能である。これによって、例えば利用者が玩具ＴＯＹ１で遊んだ時間を演算部１ｇに内蔵されたタイマで計測し、その結果を情報端末に通知することが可能となる。逆に、情報端末で動作するアプリケーションソフトウェアを用いて、上述した制御パラメータや駆動プロファイルを変更することも可能である。

【0101】

玩具ＴＯＹ１は所定のワイヤレス給電規格に対応している。本体受電部１ｋは受電用コイル、ワイヤレス給電受信回路（ともに図示せず）等で構成され、外部磁界の変化を電流（電力）に変換し、当該電力は図示しないバッテリに蓄電されるとともに、各構成要素に給電される。送電部１ｍは送電用コイル、ワイヤレス給電送信回路（ともに図示せず）等で構成され、後述する機能ユニット５０に非接触で電力を供給する。また、玩具ＴＯＹ１には図示しないスイッチが設けられており、利用者等が当該スイッチを操作することで玩具ＴＯＹ１が起動／停止する。ただし駆動源１ｃに関しては、従動モジュールが装着されていない状態では停止状態に制御される。

【0102】

ユニット種別検出部１ｆは、例えば反射型フォトセンサで構成され、駆動ユニット１に装着されたユニットの種別（ここでは、従動ユニットとしての脚部２、補助ユニットとしての車輪３、後述する機能ユニット５０）の種別を検出する。ユニット種別検出部１ｆとしては光学式の検出手段のみならず、通信エリアが極めて短い、いわゆる近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）を行うことによって、ユニットの種別を検出してもよい。更に、ユニット種別検出部１ｆをホールセンサ等で構成し、ホールセンサで検出される磁極に基づいてユニットの種別を検出してもよい。なお本実施形態では、従動ユニットである脚部２と車輪３とについては光学式の検出手段を採用して装着の有無と種別とを判別し、また機能ユニット５０についてはＮＦＣを採用して、機能ユニット５０から送信されたＩＤを検出することで、装着の有無と種別を詳細に判定している。

【0103】

機能ユニット５０は、駆動ユニット１の機能ユニット支持部１ａＦＭ（図１等では図示を省略している）に装着されるユニットであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（ともに図示せず）等で構成される第２制御部５０ａと、入出力デバイス５０ｂと、機能ユニット受電部５０ｃと、機能ユニット通信部５０ｄと、を備える。第２制御部５０ａは、ＲＯＭ等に予め格納されたプログラムやデータに基づき、図示しないバスを介して機能ユニット５０の各構成要素を制御する。

【0104】

機能ユニット受電部５０ｃは、受電用コイル（図示せず）等で構成される。機能ユニット受電部５０ｃは駆動ユニット１の送電部１ｍが出力した磁界の変化を電流（電力）に変換し、当該電力は図示しないバッテリに蓄電され、各構成要素に給電される。

【0105】

機能ユニット通信部５０ｄは、例えば近距離無線規格であるＢＬＥ規格に準拠した通信モジュールを含み、駆動ユニット１の本体通信部１ｊに対して、機能ユニット５０の固有の識別子であるＩＤ（identifier）とともに、機能ユニット５０の属性（機能ユニット５０が発揮しうる機能）を示す情報を周期的（例えば３０秒毎）に送信するとともに、本体通信部１ｊとの間で機能ユニット５０の属性に基づくデータ（例えば音声データや画像データ）を送受信する。

【0106】

さて、上述したように、玩具ＴＯＹ１は本来的に「積み木」として遊びに供されることが想定されている。知育玩具としての玩具ＴＯＹ１は、駆動ユニット１に上述した脚部２、車輪３を装着して動かすこと以外にも、機能ユニット５０を装着することで様々な態様で遊ぶことが可能に構成されている。機能ユニット５０と駆動ユニット１とが連携することで、玩具ＴＯＹ１の機能が大幅に拡張される。

【0107】

なお、駆動ユニット１に対して複数の機能ユニット５０を装着可能なように、機能ユニット支持部１ａＦＭが複数設けられてもよい。更に、玩具ＴＯＹ１が「積み木」であることを考慮すると、機能ユニット５０の外装は木製とし、三角柱や四角柱等の多角柱、あるいは円柱といったように形状のバリエーションを持たせることが好ましい。もちろん、「積み木」のパーツとしての機能以外に他の機能を持たない木製の積み木ユニットが提供されてもよい。

【0108】

以下、一例として機能ユニット５０の入出力デバイス５０ｂとしてスピーカが搭載されている態様（スピーカユニット）について説明する。制御部１ｎは、ユニット種別検出部１ｆの出力に基づいて脚部２や車輪３が駆動ユニット１に装着されたことを検出すると、本体通信部１ｊを介して機能ユニット５０に所定の音声再生コマンドを出力する。第２制御部５０ａには、複数の音声再生コマンドに対するそれぞれの音声データが予め記憶されており、この場合には、例えば「ガシャン」といった装着音（擬音語，オノマトペ）がスピーカから再生される。もちろん、脚部２や車輪３を駆動ユニット１から取り外した際に、他の音声を出力してもよい。

【0109】

また、利用者が玩具ＴＯＹ１で遊んだ時間が所定の値を超えた場合等に、「ぼくは疲れてきたよ。そろそろお片付けをしない？」等の音声を再生して、利用者を後片付けに誘導するようなことも可能である。

【0110】

また、駆動ユニット１、従動ユニット（脚部２、車輪３）、機能ユニット５０が近距離通信手段等を用いて相互に通信が可能な構成としてもよい。ここで駆動ユニット１をマスター、他のユニットをスレーブの関係としておいてもよい。駆動ユニット１からのリクエストに対してアクノリッジを返さないユニットがあったとき、駆動ユニット１はスピーカユニットに音声データを送信し、「仲間とはぐれて寂しいよ」のような音声を出力させて、玩具ＴＯＹ１がセットとして揃っていない、即ち後片付けが完了していないことを利用者に知らしめてもよい。仮に、スピーカユニットからの応答がない場合、駆動ユニット１は保護者等が所有する情報端末等に対して、当該メッセージを送ってもよい。

【0111】

また、入出力デバイス５０ｂとしてイメージセンサが搭載されている態様（カメラユニット）では、機能ユニット通信部５０ｄと本体通信部１ｊとを介して、イメージセンサによって取得された画像データを機能ユニット５０から駆動ユニット１に送信してもよい。この構成において、制御部１ｎは、例えば受信した画像データに基づき、障害物を回避するように脚部２の制御パラメータを修正して駆動源１ｃを制御するようにしてもよい。

【0112】

更に、機能ユニット５０としては、上述したスピーカユニットやカメラユニットの他にも、以下に示すように様々な機能を備えるユニットが考えられる。

【0113】

例えば、太陽電池、送電用コイル、ワイヤレス給電送信回路等を搭載して、太陽電池で発電した電力を他のユニットに供給するソーラバッテリユニット、入出力デバイス５０ｂとして液晶パネルや有機ＥＬパネルを搭載して表示を行うディスプレイユニット、ＬＥＤや有機ＥＬ素子を搭載して照明として機能する照明ユニット、キーボードやマウスといった入力装置を接続するインタフェースユニット、振動モータ等を搭載して上述した装着音に替えて振動するバイブレータユニット、マイクロフォンを搭載して音声を取得するマイクユニット、照度センサ等を搭載して玩具ＴＯＹ１が置かれた環境の明るさを検出する照度検出ユニット、人感センサを搭載して玩具ＴＯＹ１の近傍における人の所在を検出する人検知ユニット、ステレオカメラ等を搭載して障害物等の距離を測定する測距ユニット、臭いセンサを搭載して環境の匂いを検出する臭い検出ユニット、圧力センサを搭載して気圧を計測する気圧ユニット、ＧＰＳモジュールを搭載して玩具ＴＯＹ１の置かれた位置を測定する測位ユニット等を採用してもよい。もちろん、機能ユニット５０を、入出力デバイス５０ｂとして例えばマイクロフォンとスピーカとを共に備える複合型ユニットとして構成してもよい。

【0114】

このように、本実施形態の玩具ＴＯＹ１は、駆動ユニット１に様々なユニットを着脱可能に構成されており、装着されるユニットの種別に応じて様々な遊びの態様が提供される。これによって、利用者はどのユニットをどの部位に装着すれば目的とする機能（例えば「動かす」ことや「喋らせる」こと）が得られるかを、遊びを通して学ぶことができる。更に利用者は、複数のユニットの組み合わせによって新しい遊び方を見出すことも可能となる。これによって、論理的なものの考え方の基礎が養われ、将来的なプログラミング的思考の下地にもなり得るものと期待される。

【0115】

図１０は、玩具ＴＯＹ１の変形例を示す説明図である。上述した実施形態においては、駆動ユニット１に装着された脚部２が振子様に動作して玩具ＴＯＹ１を前進させた。変形例では駆動ユニット１の脚支持部１ａＬには脚部２ではなく、車輪凹部３ａを備える従動ユニットとしての車輪３（以降、「前輪」と称することがある。）が装着される。そして車輪支持部１ａＷには上述の実施形態と同様に、車輪凹部３ａを備える補助ユニットとしての車輪３（以降、「後輪」と称することがある。）が装着される。

【0116】

変形例においては、前輪は図４（ｂ）に示す車輪本体支持体３ｃと車輪本体３ｄとが第３の磁石３ｂを挟んで固定されており、脚支持部１ａＬに支持された車輪本体支持体３ｃが回動すると、車輪本体３ｄも回動する。そして駆動源１ｃに接続された第１の駆動力伝達部１ｄが回動すると、その駆動力は磁石を介して前輪を方向Ｄｘに回動させる。即ち、変形例においては、従動ユニットとしての前輪が駆動対象である。車輪支持部１ａＷに支持された後輪については上述したように、駆動ユニット１が方向Ｄｐに前進するのに伴って連れ回りする。

【0117】

図１１（ａ）は、従動ユニットとしての脚部２に施された脚マーカ２ｑを説明する説明図、同（ｂ）は、従動ユニットとしての車輪３に施された車輪マーカ３ｑを説明する説明図である。以降、図８、図９を併用して説明を続ける。

【0118】

図１１（ａ）に示すように、脚部２の脚部蓋体２ｅには円環状に脚マーカ２ｑが形成されている。脚マーカ２ｑは、例えば内周を白色、外周を黒色とする彩色が周方向に延伸するように施されている。他方、図１１（ｂ）に示すように、車輪３の車輪部蓋体３ｅには、円環状に車輪マーカ３ｑが形成されている。車輪マーカ３ｑは、例えば内周を黒色、外周を白色とする彩色が周方向に延伸するように施されている。

【0119】

さて、図９の記載では、駆動ユニット１には脚部２が装着されているが、本実施形態においては、脚支持部１ａＬには脚部２に代えて車輪３（前輪）を装着することが可能である。当該前輪の車輪本体支持体３ｃには脚部２と同様に、第３の磁石３ｂが設けられ、この第３の磁石３ｂが第１の駆動力伝達部１ｄに配置された第１の磁石１ｂに吸引されて、前輪が駆動ユニット１に装着される（図８（ａ）吸着ポジションにおいて、第２の駆動力伝達部２ｃを車輪本体支持体３ｃと、第２の磁石２ｂを第３の磁石３ｂと読み替えて参照。）。

【0120】

なお脚部２と異なり、前輪を含め車輪３には床面と接すべき脚底部２ｔのごとき部位が存在しないため、第１の駆動力伝達部１ｄに配置される第１の磁石１ｂの磁力が十分であれば、第３の磁石３ｂに代えて鉄等の強磁性体で構成されたドーナツ形状の板状部材を配置してもよい。

【0121】

ここで、上述したように、従動ユニットとしての脚部２及び前輪には、それぞれ脚マーカ２ｑ及び車輪マーカ３ｑが設けられており、各マーカの位置は従動ユニットが駆動ユニット１に装着されたときに、図９に示すユニット種別検出部１ｆと対向するように構成されている。制御部１ｎは、ユニット種別検出部１ｆの検出結果に基づいて、脚支持部１ａＬに装着された脚部２であるか、車輪３（前輪）であるかを判別する。

【0122】

そして、制御部１ｎは、この判別結果に基づき、駆動源１ｃを制御する際の駆動プロファイルを選択する。即ち、脚支持部１ａＬに脚部２が装着されたのであれば、上述した振子様の運動を行わせるための駆動プロファイルを選択し、前輪が装着されたのであれば、車輪３を方向Ｄｘに回転させるための駆動プロファイルを選択する。そして制御部１ｎは、選択された駆動プロファイルに基づいて駆動源１ｃを制御する。

【0123】

即ち、駆動ユニット１は、制御部１ｎと、従動ユニット（ここでは脚部２あるいは車輪３）の種別を検出するユニット種別検出部１ｆと、駆動源１ｃの駆動プロファイルを記憶する記憶部と、を更に有し、制御部１ｎはユニット種別検出部１ｆの検出結果に基づき、駆動源１ｃの駆動プロファイルを選択・決定する。これによって、従動ユニットの種別（脚形状あるいは車輪形状）に応じた適切な制御を行うことができる。

【0124】

なお、ユニット種別検出部１ｆが脚マーカ２ｑまたは車輪マーカ３ｑのいずれをも検出しない場合、制御部１ｎは駆動源１ｃを停止させるようドライバ１ｑを制御する。更に制御部１ｎは、駆動源１ｃが駆動中において、ユニット種別検出部１ｆが脚マーカ２ｑまたは車輪マーカ３ｑを検出しなくなると（即ち、従動ユニットが脱落した状態を検出すると）、駆動源１ｃを停止させる。これによって無駄に電力が消費されるのを防止する。

【0125】

以上、本発明に係る玩具ＴＯＹ１について特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらはあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、駆動ユニット１の後部（本実施形態で車輪３が装着されている部位）にも駆動源１ｃを配置し、脚部２を装着するように構成してもよい。この場合、玩具ＴＯＹ１はいわゆる４足歩行の態様となる。

【産業上の利用可能性】

【0126】

本発明に係る玩具は、駆動対象に異常な負荷が加わった際に動力の伝達を確実に遮断して安全性を確保しつつ、かつ駆動源を搭載したユニット、駆動対象及び動力伝達機構の損傷を防止することが可能となることから、乳幼児や児童向けの玩具のみならず、大人が遊んで楽しい玩具として、いわゆる後期高齢者向けの玩具にも好適に応用することができる。

【符号の説明】

【0127】

１ 駆動ユニット
１ａＬ 脚支持部
１ａＷ 車輪支持部
１ａＦＭ 機能ユニット支持部
１ｂ 第１の磁石
１ｃ 駆動源
１ｄ 第１の駆動力伝達部（駆動円板）
１ｆ ユニット種別検出部
１ｎ 制御部
１ｐ 筐体
１ｑ ドライバ
２ 脚部（従動ユニット）
２Ｒ 右脚部
２Ｌ 左脚部
２ａ 脚凹部
２ｂ 第２の磁石
２ｃ 第２の駆動力伝達部（従動体）
２ｄ 脚部本体
２ｆ ガイド溝
２ｇ 従動体突出部
２ｉ リンク部材
２ｉ１ 第１連結孔
２ｉ２ 第２連結孔
２ｍ 第３シャフト
２ｊ 第２シャフト
２ｋ 第１シャフト
２ｐ 変位機構収納部
２ｔ 脚底部
２ｕ 平坦凹部
３ 車輪（補助ユニット）
３Ｒ 右車輪
３Ｌ 左車輪
３ｂ 第３の磁石
３ｃ 車輪本体支持体
３ｄ 車輪本体
５０ 機能ユニット
５０ａ 第２制御部
５０ｂ 入出力デバイス
ＴＯＹ１ 玩具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】