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(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】P2023005723
(43)【公開日】2023-01-18
(54)【発明の名称】動作玩具
(51)【国際特許分類】
A63H 31/08 20060101AFI20230111BHJP
A63H 29/22 20060101ALI20230111BHJP
【ＦＩ】
A63H31/08 B
A63H29/22 F
A63H29/22 A
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021107849
(22)【出願日】2021-06-29
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】000003584
【氏名又は名称】株式会社タカラトミー
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 三郎
【テーマコード（参考）】
2C150
【Ｆターム（参考）】
2C150AA06
2C150CA08
2C150DA06
2C150EB01
2C150EC03
2C150EG15
2C150FA42
(57)【要約】
【課題】歯車の破損を防止でき、歯車を確実に噛合させることができる動作玩具を提供すること。
【手段】 軸方向に移動可能で、歯車同士の噛合を解除させる第１位置と、歯車同士を噛合させる第２位置とを選択的に取り得且つ第１コイルばねで第１位置に向けて付勢された可動軸と、所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、可動体に第２コイルばねを介して連係される摺動体とを備え、操作子の操作によって可動体を動作させることにより蓄勢される第２コイルばねを介して摺動体を摺接させることで可動軸を第２位置に移動させるようにした。
【選択図】図９
【手段】 軸方向に移動可能で、歯車同士の噛合を解除させる第１位置と、歯車同士を噛合させる第２位置とを選択的に取り得且つ第１コイルばねで第１位置に向けて付勢された可動軸と、所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、可動体に第２コイルばねを介して連係される摺動体とを備え、操作子の操作によって可動体を動作させることにより蓄勢される第２コイルばねを介して摺動体を摺接させることで可動軸を第２位置に移動させるようにした。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一の歯車が設けられ、軸方向に移動可能で、移動によって、前記一の歯車と他の歯車とが互いに噛合解除する第１位置と、前記一の歯車と前記他の歯車とが互いに噛合する第２位置とを選択的に取り得る可動軸と、
前記可動軸を前記第１位置に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記可動軸を移動させるためのトリガとなる操作子と、を備えた動作玩具であって、
所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、
前記可動体と第２コイルばねを介して連係されるとともに前記第１コイルばねの付勢力により前記可動軸が常時に当接する摺接体を有する運動方向変換機構と、
を備え、
前記運動方向変換機構は、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに畜勢される前記第２コイルばねの付勢力によって前記摺接体を前記可動軸に摺接させることで前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記可動軸を前記第２位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする動作玩具。
前記可動軸を前記第１位置に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記可動軸を移動させるためのトリガとなる操作子と、を備えた動作玩具であって、
所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、
前記可動体と第２コイルばねを介して連係されるとともに前記第１コイルばねの付勢力により前記可動軸が常時に当接する摺接体を有する運動方向変換機構と、
を備え、
前記運動方向変換機構は、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに畜勢される前記第２コイルばねの付勢力によって前記摺接体を前記可動軸に摺接させることで前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記可動軸を前記第２位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする動作玩具。
【請求項2】
前記操作子を操作する毎に、前記所定位置から離間した位置での前記可動体のラッチとラッチ解除とを交互に行うラッチ機構を備え、
前記ラッチ機構は、前記可動体をラッチしている間、前記第２コイルばねの付勢力で前記摺接体を介して前記可動軸を前記第２位置に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載の動作玩具。
前記ラッチ機構は、前記可動体をラッチしている間、前記第２コイルばねの付勢力で前記摺接体を介して前記可動軸を前記第２位置に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載の動作玩具。
【請求項3】
前記操作子の操作時に前記可動軸の進路に対して突入して前記可動軸の前記第２位置への移動を阻止し、前記操作子から手を離した時に前記可動軸の進路から退出して前記可動軸の前記第２位置への移動を許容するストッパが設けられ、
前記可動体は、前記操作子の操作により前記所定位置から一方向に動作するときに前記操作子に遅れて始動し、前記可動体が始動する前に前記ストッパが前記可動軸の進路に突入可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の動作玩具。
前記可動体は、前記操作子の操作により前記所定位置から一方向に動作するときに前記操作子に遅れて始動し、前記可動体が始動する前に前記ストッパが前記可動軸の進路に突入可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の動作玩具。
【請求項4】
前記ストッパには、前記操作子の操作時に既に前記第２位置に前記可動軸がある場合に前記可動軸の外周との摺接により前記ストッパを撓ませ前記進路から逃げさせるためのばね部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の動作玩具。
【請求項5】
前記第一の歯車と前記他の歯車との噛合により所定の動作をする歯車機構を動作させるモータと、前記モータを作動させるためのリーフスイッチと、を備え、
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の動作玩具。
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の動作玩具。
【請求項6】
前記ラッチ機構は、前記可動体に所定の軸を中心に回動可能で先端にロックピンが設けられた回動部材と、前記動作玩具の固定部に設けられ前記ロックピンが係合するハート形のカム溝とを備えたことを特徴とする請求項２～請求項５のいずれか一項に記載の動作玩具。
【請求項7】
前記所定の付勢力で前記可動体を前記所定位置に復帰させる第３コイルばねが設けられている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動作玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は動作玩具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、歯車機構と、歯車機構中の歯車同士を噛合させたり、当該歯車同士を噛合解除させたりする操作子と、を備えた動作玩具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この動作玩具においては、一の歯車が可動軸に設けられ、可動軸が軸方向の第１位置と第２位置との間で移動可能に構成されるとともに第１位置に向けて付勢され、第１位置で前記一の歯車と他の歯車（相手方歯車）とを噛合解除させ、第２位置で一の歯車と他の歯車とを噛合させるように構成されている。
この動作玩具においては、一の歯車が可動軸に設けられ、可動軸が軸方向の第１位置と第２位置との間で移動可能に構成されるとともに第１位置に向けて付勢され、第１位置で前記一の歯車と他の歯車（相手方歯車）とを噛合解除させ、第２位置で一の歯車と他の歯車とを噛合させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実公平６－３９７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記動作玩具においては、レバーの基端部に形成した係合段部を有する係合部に可動軸（摺動歯車軸）を圧接させておき、歯車同士を噛合させる際には、レバーを操作して、圧接力に抗して可動軸を軸方向に摺動させることとしている。
ところで、歯車同士を噛合させる場合、一の歯車の歯と、他の歯車の歯と歯の隙間とが合致することが必要である。
しかしながら、タイミングが悪いと、レバーの操作時に一の歯車の歯と他の歯車の歯とが互いにぶつかってしまい上手く歯車同士が噛み合わない場合がある。この場合、レバーの操作によって一の歯車の歯と他の歯車の歯とが強く圧接され、歯車が破損等する虞がある。また、一の歯車の歯と他の歯車の歯とが互いにぶつかってしまった場合、レバーを操作する手を緩めてしまい、歯車同士の噛合を諦めてしまう虞もある。
本発明は、斯かる実情に鑑み、歯車の破損を防止でき、歯車を確実に噛合させることができる動作玩具を提供することを目的としている。
ところで、歯車同士を噛合させる場合、一の歯車の歯と、他の歯車の歯と歯の隙間とが合致することが必要である。
しかしながら、タイミングが悪いと、レバーの操作時に一の歯車の歯と他の歯車の歯とが互いにぶつかってしまい上手く歯車同士が噛み合わない場合がある。この場合、レバーの操作によって一の歯車の歯と他の歯車の歯とが強く圧接され、歯車が破損等する虞がある。また、一の歯車の歯と他の歯車の歯とが互いにぶつかってしまった場合、レバーを操作する手を緩めてしまい、歯車同士の噛合を諦めてしまう虞もある。
本発明は、斯かる実情に鑑み、歯車の破損を防止でき、歯車を確実に噛合させることができる動作玩具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１の手段は、
一の歯車が設けられ、軸方向に移動可能で、移動によって、前記一の歯車と他の歯車とが互いに噛合解除する第１位置と、前記一の歯車と前記他の歯車とが互いに噛合する第２位置とを選択的に取り得る可動軸と、
前記可動軸を前記第１位置に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記可動軸を移動させるためのトリガとなる操作子と、を備えた動作玩具であって、
所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、
前記可動体と第２コイルばねを介して連係されるとともに前記第１コイルばねの付勢力により前記可動軸が常時に当接する摺接体を有する運動方向変換機構と、
を備え、
前記運動方向変換機構は、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに畜勢される前記第２コイルばねの付勢力によって前記摺接体を前記可動軸に摺接させることで前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記可動軸を前記第２位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする。
一の歯車が設けられ、軸方向に移動可能で、移動によって、前記一の歯車と他の歯車とが互いに噛合解除する第１位置と、前記一の歯車と前記他の歯車とが互いに噛合する第２位置とを選択的に取り得る可動軸と、
前記可動軸を前記第１位置に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記可動軸を移動させるためのトリガとなる操作子と、を備えた動作玩具であって、
所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、
前記可動体と第２コイルばねを介して連係されるとともに前記第１コイルばねの付勢力により前記可動軸が常時に当接する摺接体を有する運動方向変換機構と、
を備え、
前記運動方向変換機構は、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに畜勢される前記第２コイルばねの付勢力によって前記摺接体を前記可動軸に摺接させることで前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記可動軸を前記第２位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする。
【0006】
第２の手段は、第１の手段において、
前記操作子を操作する毎に、前記所定位置から離間した位置での前記可動体のラッチとラッチ解除とを交互に行うラッチ機構を備え、
前記ラッチ機構は、前記可動体をラッチしている間、前記第２コイルばねの付勢力で前記摺接体を介して前記可動軸を前記第２位置に向けて付勢することを特徴とする。
前記操作子を操作する毎に、前記所定位置から離間した位置での前記可動体のラッチとラッチ解除とを交互に行うラッチ機構を備え、
前記ラッチ機構は、前記可動体をラッチしている間、前記第２コイルばねの付勢力で前記摺接体を介して前記可動軸を前記第２位置に向けて付勢することを特徴とする。
【0007】
第３の手段は、第２の手段において、
前記操作子の操作時に前記可動軸の進路に対して突入して前記可動軸の前記第２位置への移動を阻止し、前記操作子から手を離した時に前記可動軸の進路から退出して前記可動軸の前記第２位置への移動を許容するストッパが設けられ、
前記可動体は、前記操作子の操作により前記所定位置から一方向に動作するときに前記操作子に遅れて始動し、前記可動体が始動する前に前記ストッパが前記可動軸の進路に突入可能に構成されていることを特徴とする。
前記操作子の操作時に前記可動軸の進路に対して突入して前記可動軸の前記第２位置への移動を阻止し、前記操作子から手を離した時に前記可動軸の進路から退出して前記可動軸の前記第２位置への移動を許容するストッパが設けられ、
前記可動体は、前記操作子の操作により前記所定位置から一方向に動作するときに前記操作子に遅れて始動し、前記可動体が始動する前に前記ストッパが前記可動軸の進路に突入可能に構成されていることを特徴とする。
【0008】
第４の手段は、第３の手段において、前記ストッパには、前記操作子の操作時に既に前記第２位置に前記可動軸がある場合に前記可動軸の外周との摺接により前記ストッパを撓ませ前記進路から逃げさせるためのばね部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
第５の手段は、第２～第４の手段のいずれかにおいて、
前記第一の歯車と前記他の歯車との噛合により所定の動作をする歯車機構を動作させるモータと、前記モータを作動させるためのリーフスイッチと、を備え、
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする。
前記第一の歯車と前記他の歯車との噛合により所定の動作をする歯車機構を動作させるモータと、前記モータを作動させるためのリーフスイッチと、を備え、
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする。
【0010】
第６の手段は、第２～第５の手段のいずれかにおいて、前記ラッチ機構は、前記可動体に所定の軸を中心に回動可能で先端にロックピンが設けられた回動部材と、前記動作玩具の固定部に設けられ前記ロックピンが係合するハート形のカム溝とを備えたことを特徴とする。
【0011】
第７の手段は、第１～第６の手段のいずれかにおいて、前記所定の付勢力で前記可動体を前記所定位置に復帰させる第３コイルばねが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、第２コイルばねを介して摺接体を動作させ、摺接体を可動軸に摺接させて第２位置まで動作させるので、歯車同士が過度の力で押し付けられることがなくなり、歯車の破損等を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の動作玩具の一例である鉄道車両玩具の斜視図である。
【図2】車両の内部筐体を左方から見た斜視図である。
【図3】内部筐体の上側の枠体を取り外した状態を左方から見た斜視図である。
【図4】車両の内部筐体を右方から見た斜視図である。
【図5】モータ、歯車機構及び動輪を示す左方から見た側面図である。
【図6】歯車機構及び動輪を示す後面図である。
【図7】噛合関係変化機構を後方から見た分解斜視図である。
【図8】噛合関係変化機構及びその周辺を示した右方からみた側面図である。
【図9】噛合関係変化機構の動作を示した後面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
【0015】
図１は、動作玩具の一例である鉄道車両玩具１００の斜視図である。この鉄道車両玩具１００の説明において、前後、左右及び上下は鉄道車両玩具１００の内部から見た図１に示す方向を言う。
この鉄道車両玩具１００は、先頭車両１０（以下車両１０と言う）と、２両目車両１１（以下車両１１と言う）とを備えている。車両１０と車両１１とは連結器１０ａと連結器１１ａとによって互いに連結されている。連結器１０ａと連結器１１ａは、特に限定はされないが、面ファスナにより構成されている。
このうち、車両１０には、屋根上に突出するボタン（操作子）１２が設けられている。一方、車両１１の屋根には、上方に向けて開口する平面視矩形の窪み１３が形成され、この窪み１３には、人形を模した駒１４が２つ着脱可能に乗せられている。
そして、この鉄道車両玩具１００は、ボタン１２の操作によって、電動又は手押しで走行することができる。
この鉄道車両玩具１００は、先頭車両１０（以下車両１０と言う）と、２両目車両１１（以下車両１１と言う）とを備えている。車両１０と車両１１とは連結器１０ａと連結器１１ａとによって互いに連結されている。連結器１０ａと連結器１１ａは、特に限定はされないが、面ファスナにより構成されている。
このうち、車両１０には、屋根上に突出するボタン（操作子）１２が設けられている。一方、車両１１の屋根には、上方に向けて開口する平面視矩形の窪み１３が形成され、この窪み１３には、人形を模した駒１４が２つ着脱可能に乗せられている。
そして、この鉄道車両玩具１００は、ボタン１２の操作によって、電動又は手押しで走行することができる。
【0016】
図２は、車両１０の内部筐体１０ａを左方から見た斜視図、図３は、内部筐体１０ａの上側の枠体を取り外した状態を左方から見た斜視図、図４は、先頭の車両１０の内部筐体１０ａを右方から見た斜視図である。
内部筐体１０ａには、後部左右に動輪１５、１５が設けられ、前部左右に従輪１６，１６が設けられている。
また、内部筐体１０ａには、電源となる電池１７と、動力源となるモータ１８と、モータ１８の動力を動輪１５、１５に伝達する歯車機構１９と、歯車機構１９中の所定の歯車同士の噛合関係を変化させる噛合関係変化機構２０とが設けられている。
内部筐体１０ａには、後部左右に動輪１５、１５が設けられ、前部左右に従輪１６，１６が設けられている。
また、内部筐体１０ａには、電源となる電池１７と、動力源となるモータ１８と、モータ１８の動力を動輪１５、１５に伝達する歯車機構１９と、歯車機構１９中の所定の歯車同士の噛合関係を変化させる噛合関係変化機構２０とが設けられている。
【0017】
（歯車機構１９）
図５は、モータ１８、歯車機構１９及び動輪１５を示す左方から見た側面図であり、図６は、歯車機構１９及び動輪１５を示す後面図である。
モータ１８の動力を動輪１５、１５に伝達する歯車機構１９は、歯車２１ａ～２１ｋを含んで構成されている。歯車２１ａは、横置きのモータ１８の出力軸２２ａに設けられている。出力軸２２ａは、モータ１８のハウジングから後方に延出している。歯車２１ｂは、車両１０の上下方向に延在する軸２２ｂに設けられ、歯車２１ａに噛合するクラウン歯車である。歯車２１ｃは、軸２２ｂに設けられ歯車２１ｂと一体的に回転する。歯車２１ｄは、軸２２ｂと平行な軸２２ｃに設けられ、歯車２１ｃと噛合している。歯車２１ｅは、軸２２ｃに設けられ、歯車２１ｄと一体的に回転するねじ歯車である。
図５は、モータ１８、歯車機構１９及び動輪１５を示す左方から見た側面図であり、図６は、歯車機構１９及び動輪１５を示す後面図である。
モータ１８の動力を動輪１５、１５に伝達する歯車機構１９は、歯車２１ａ～２１ｋを含んで構成されている。歯車２１ａは、横置きのモータ１８の出力軸２２ａに設けられている。出力軸２２ａは、モータ１８のハウジングから後方に延出している。歯車２１ｂは、車両１０の上下方向に延在する軸２２ｂに設けられ、歯車２１ａに噛合するクラウン歯車である。歯車２１ｃは、軸２２ｂに設けられ歯車２１ｂと一体的に回転する。歯車２１ｄは、軸２２ｂと平行な軸２２ｃに設けられ、歯車２１ｃと噛合している。歯車２１ｅは、軸２２ｃに設けられ、歯車２１ｄと一体的に回転するねじ歯車である。
【0018】
歯車２１ｆは、車両１０の左右方向に延在する軸２２ｄに設けられ、歯車２１ｅに噛合可能となっている。すなわち、軸２２ｄは、可動軸となっており、軸方向に移動可能に設けられ、その移動位置に応じて、つまり、第２位置で歯車２１ｆが歯車２１ｅに噛合し、第１位置で歯車２１ｆが歯車２１ｅとの噛合を解除する。この軸２２ｄは、軸２２ｄに巻回されたコイルばね２３の付勢力によって、歯車２１ｆと歯車２１ｅとが噛合解除される第１位置に向けて付勢されている。
【0019】
歯車２１ｇは、左右方向に延在する軸２２ｅに設けられ、歯車２１ｆと噛合している。歯車２１ｈは、左右方向に延在する軸２２ｆに設けられ、歯車２１ｇと噛合している。歯車２１ｉは、左右方向に延在する軸２２ｇに設けられ、歯車２１ｈと噛合している。歯車２１ｊは、軸２２ｇに設けられている。そして、歯車２１ｊと歯車２１ｉとの間にはクラッチ機構２４（図６参照）が設けられている。クラッチ機構２４は過負荷が作用すると歯車２１ｊと歯車２１ｉとの間の動力伝達を遮断する。歯車２１ｋは、動輪１５，１５の車軸１５ａに設けられ、歯車２１ｊに噛合している。
【0020】
この歯車機構１９によれば、モータ１８が作動し、歯車２１ｆと歯車２１ｅとが噛合するときには、モータ１８の動力によって、歯車２１ａ～２１ｋを介して、動輪１５，１５が前進方向に回転する。また、モータ１８が作動せず、歯車２１ｆと歯車２１ｅとが噛合解除しているときには、鉄道車両玩具１００を手押しによって走行させることができる。
【0021】
（噛合関係変化機構２０）
図７は、噛合関係変化機構２０の後方から見た分解斜視図、図８は、噛合関係変化機構２０及びその周辺を示した右方からみた側面図である。
噛合関係変化機構２０は、ボタン１２をトリガとして、軸２２ｄを軸方向に移動させ、その移動方向に応じて、歯車２１ｆを歯車２１ｅに噛合させたり、その噛合を解除させたりする。
図７は、噛合関係変化機構２０の後方から見た分解斜視図、図８は、噛合関係変化機構２０及びその周辺を示した右方からみた側面図である。
噛合関係変化機構２０は、ボタン１２をトリガとして、軸２２ｄを軸方向に移動させ、その移動方向に応じて、歯車２１ｆを歯車２１ｅに噛合させたり、その噛合を解除させたりする。
【0022】
噛合関係変化機構２０は、ボタン１２と、ボタン１２下に設けられ上下動可能な可動体３１と、可動体３１に対して上下動可能な摺接体３２と、可動体３１と摺接体３２との間に介装されたコイルばね３３と、可動体３１を下動位置でラッチ可能なラッチ機構３４と、ボタン１２下に設けられボタン１２と一体的に動作するストッパ３５とを備えている。
【0023】
ボタン１２は、コイルばね１２ａにより、上方に向けて付勢されている。ボタン１２の下端部外周には外向突起１２ｂが付設されている。このボタン１２は車両１０の屋根の開口に下方から挿入され、外向突起１２ｂが車両１０の屋根の開口縁に係合することにより、上方への抜けが防止されている。なお、ボタン１２の下側には、下方に開口する凹部（図示せず）が設けられている。
【0024】
摺接体３２は、初期位置から下動したときに軸２２ｄの右端に摺接して当該軸２２ｄをコイルばね２３の付勢力に抗して軸方向左方に移動させるものである。摺接体３２の上端には内向きの爪３２ａが設けられている。また、摺接体３２の上下方向中間部には、上方に開口するポケット３２ｂが形成され、このポケット３２ｂ内にはコイルばね３３の下半部が挿入されている。摺接体３２の下端部内面側には、軸２２ｄの右端に当接可能な当接面３２ｃが形成されている。当接面３２ｃは上側の傾斜摺接面３２０ｃと下側の鉛直面３２１ｃとから構成されている。この摺接体３２は、可動体３１に組み付けられている。そして、摺接体３２は、初期位置では、鉛直面３２１ｃの上端部に軸２２ｄの右端が当接しており、摺接体３２の下動が妨げられている。
摺接体３２と、コイルばね２３の付勢力にて摺接体３２に当接される軸２２ｄとは運動方向変換機構を構成している。そして、この運動方向変換機構は、コイルばね２３の付勢力と、コイルばね３３の付勢力との大きさに応じて可逆的に動作する。
摺接体３２と、コイルばね２３の付勢力にて摺接体３２に当接される軸２２ｄとは運動方向変換機構を構成している。そして、この運動方向変換機構は、コイルばね２３の付勢力と、コイルばね３３の付勢力との大きさに応じて可逆的に動作する。
【0025】
可動体３１の頭部はボタン１２の凹部内に臨んでいる。可動体３１の上下方向中間部には、外向きの爪３１ａが形成されている。この可動体３１には、爪３２ａが爪３１ａの上方に位置し、且つ、ポケット３２ｂに挿入されたコイルばね３３の上端が爪３１ａの下面に当接されて、コイルばね３３の付勢力によって、爪３２ａの下面と爪３１ａの上面とが当接されるように摺接体３２が組み付けられている。
なお、可動体３１には段部３１ｂが形成され、この段部３１ｂがボタン１２に押されて可動体３１が下動するようにされている。この可動体３１は、コイルばね３７によって上方に付勢され、初期位置では、ボタン１２と段部３１ｂとの間には所定の隙間が形成されている。この所定の隙間は、可動体３１が初期位置にある場合、ボタン１２を押したときに可動体３１の動作に先行して後述のストッパ３５を動作させるためのものである。ここでは、可動体３１をコイルばね３７によって上方に付勢しているが、可動体３１と摺接体３２との間のコイルばね３３によって上方に付勢してもよい。
なお、可動体３１には段部３１ｂが形成され、この段部３１ｂがボタン１２に押されて可動体３１が下動するようにされている。この可動体３１は、コイルばね３７によって上方に付勢され、初期位置では、ボタン１２と段部３１ｂとの間には所定の隙間が形成されている。この所定の隙間は、可動体３１が初期位置にある場合、ボタン１２を押したときに可動体３１の動作に先行して後述のストッパ３５を動作させるためのものである。ここでは、可動体３１をコイルばね３７によって上方に付勢しているが、可動体３１と摺接体３２との間のコイルばね３３によって上方に付勢してもよい。
【0026】
ストッパ３５は、頭部がボタン１２の凹部内に臨んだ形でボタン１２に固定されている。そして、ストッパ３５は、ボタン１２に追従して上下動する。このストッパ３５は、軸２２ｄの左端部を支持する軸孔が貫設された壁５０（図９参照）の外側に配置されている。そして、ストッパ３５は、下動したときに軸孔を壁５０の外側から塞いで軸２２ｄの左方への移動を阻止する。このストッパ３５の基端側にはＳ字状のばね部３５ａが設けられている。また、ストッパ３５の下端部（先端部）には傾斜摺接部３５ｂが形成されている。そして、ストッパ３５の下動時に、当該ストッパ３５の下方に軸２２ｄが存在するときには、傾斜摺接部３５ｂが軸２２ｄの外周に摺接してばね部３５ａが撓んで逃げ、ストッパ３５の下動を許容する。
【0027】
ラッチ機構３４は次のように構成されている。
図８に示すように、可動体３１の右側外面には、軸３４ａを中心に回動可能な回動部材３４ｂが設けられている。回動部材３４ｂの下端（先端）にはロックピン３４ｃが付設されている。ロックピン３４ｃは、可動体３１の内側に配置された壁３６に形成されたハート形のカム溝３６ａに臨入されている。この回動部材３４ｂ、カム溝３６ａ及びコイルばね３７によって、ラッチ機構３４が構成されている。
図８に示すように、可動体３１の右側外面には、軸３４ａを中心に回動可能な回動部材３４ｂが設けられている。回動部材３４ｂの下端（先端）にはロックピン３４ｃが付設されている。ロックピン３４ｃは、可動体３１の内側に配置された壁３６に形成されたハート形のカム溝３６ａに臨入されている。この回動部材３４ｂ、カム溝３６ａ及びコイルばね３７によって、ラッチ機構３４が構成されている。
【0028】
カム溝３６ａは、ハートの凹部となる部分が下側となるように形成されている。また、回動部材３４ｂの先端には髭状のばね部３４ｄが設けられ、このばね部３４ｄの先端は可動体３１の下動に伴って固定の突起３４ｅに摺接可能となっている。これによって、ボタン１２の操作に伴ってロックピン３４ｃをカム溝３６ａに沿って円滑に一方向に回転させることができる。
このラッチ機構３４によれば、ボタン１２の押し下げによって可動体３１が初期位置（所定）から下動すると、ばね部３４ｄの先端が固定の突起３４ｅに摺接し、ロックピン３４ｃが、カム溝３６ａの外壁に形成された突起３６０ｃに突き当たる。次に、ボタン１２から手を離すと、可動体３１がコイルばね３７によって少しばかり上動し、ロックピン３４ｃが、カム溝３６ａの内壁に形成された凹部３６１ｃに係合し、可動体３１がラッチされる。また、次にボタン１２を押圧したとき、ロックピン３４ｃがハート形のカム溝３６ａの凹部３６１ｃから外れ、ボタン１２から手を離すと、可動体３１がコイルばね３７によって上動して初期位置に戻る。
このラッチ機構３４によれば、ボタン１２の押し下げによって可動体３１が初期位置（所定）から下動すると、ばね部３４ｄの先端が固定の突起３４ｅに摺接し、ロックピン３４ｃが、カム溝３６ａの外壁に形成された突起３６０ｃに突き当たる。次に、ボタン１２から手を離すと、可動体３１がコイルばね３７によって少しばかり上動し、ロックピン３４ｃが、カム溝３６ａの内壁に形成された凹部３６１ｃに係合し、可動体３１がラッチされる。また、次にボタン１２を押圧したとき、ロックピン３４ｃがハート形のカム溝３６ａの凹部３６１ｃから外れ、ボタン１２から手を離すと、可動体３１がコイルばね３７によって上動して初期位置に戻る。
【0029】
図８に示すように、可動体３１の前方にはリーフスイッチ４０が設置されている。リーフスイッチ４０は可動片４０ａと固定片４０ｂとを備えている。そして、可動体３１が下動した際に、可動体３１の前端の当接部３１ｃが可動片４０ａに当接することにより、可動片４０ａが固定片４０ｂに当接してリーフスイッチ４０がＯＮされる。可動体３１がラッチ状態にあるときには、可動片４０ａが固定片４０ｂに当接した状態を維持する。可動片４０ａが固定片４０ｂに当接した状態ではモータ１８が作動される。なお、リーフスイッチ４０の近くには、メインスイッチ４１が設けられている。メインスイッチ４１の摘まみ４１ａは車両１０の車体の下側に突出し、車体の下側から操作可能となっている。
【0030】
（遊び方及び全体動作）
メインスイッチ４１をＯＮとし、図９（Ａ）の状態からボタン１２をコイルばね１２ａの付勢力に抗して１回下方に押し下げる。これにより、ボタン１２が下動し、図９（Ｂ）に示すように、ボタン１２が途中で可動体３１の段部３１ｂに当接して可動体３１をコイルばね３７の付勢力に抗して押し下げるとともに、ストッパ３５が下動する。このストッパ３５の下動によって、ストッパ３５が軸２２ｄの進路内に突入し軸２２ｄの左方への移動を阻止する。
メインスイッチ４１をＯＮとし、図９（Ａ）の状態からボタン１２をコイルばね１２ａの付勢力に抗して１回下方に押し下げる。これにより、ボタン１２が下動し、図９（Ｂ）に示すように、ボタン１２が途中で可動体３１の段部３１ｂに当接して可動体３１をコイルばね３７の付勢力に抗して押し下げるとともに、ストッパ３５が下動する。このストッパ３５の下動によって、ストッパ３５が軸２２ｄの進路内に突入し軸２２ｄの左方への移動を阻止する。
【0031】
一方、可動体３１が押し下げられることにより、可動体３１の当接部３１ｃがリーフスイッチ４０の可動片４０ａに摺接し、可動片４０ａを固定片４０ｂに当接させる。これにより、モータ１８が作動し、歯車２１ａ～２１ｅが回転する。また、可動体３１が押し下げられることにより、可動体３１と摺接体３２との間のコイルばね３３が縮んで蓄勢される。
また、回動部材３４のロックピン３４ｃがカム溝３６ａの突起３６０ａに当たって係止される。
また、回動部材３４のロックピン３４ｃがカム溝３６ａの突起３６０ａに当たって係止される。
【0032】
次に、ボタン１２から手を離すと、ボタン１２は、コイルばね１２ａの付勢力によって上動して元位置に復帰する。一方で、ボタン１２の上動により、可動体３１もコイルばね３７の付勢力によって摺接体３２に対して少しばかり上動し、ロックピン３４ｃがカム溝３６ａの凹部３６１ｃに捕捉される。これにより、可動体３１がラッチされる。また、ボタン１２の上動により、ストッパ３５が軸２２ｄの進路から退出する。すると、コイルばね３３に蓄勢された付勢力が開放され、可動体３１に対して摺接体３２が下動し、傾斜摺接面３２０ｃが軸２２ｄの右端に摺接し、軸２２ｄがコイルばね２３の付勢力に抗して左方に移動する（図９（Ｃ））。これにより、歯車２１ｆが歯車２１ｅに噛合し、歯車２１ａ～２１ｋを介して、動輪１５，１５が前進方向に回転し、鉄道車両玩具１００が走行する。
【0033】
他方、鉄道車両玩具１００が走行中に、ボタン１２を１回下方に押し下げると、ボタン１２が途中で可動体３１に当接して可動体３１をコイルばね３７の付勢力に抗して押し下げるとともに、ストッパ３５が下動する。このとき、軸２２ｄが左方位置にあるため、軸２２ｄの外周にストッパ３５の傾斜摺接部３５ｂが当たるが、ばね部３５ａによってストッパ３５が撓んで逃げ、ボタン１２の押し下げは妨げられない。また、ボタン１２の押し下げによって、ロックピン３４ｃがカム溝３６ａの凹部３６１ｃから外れ、可動体３１のラッチが解除される。
【0034】
次に、ボタン１２から手を離すと、ボタン１２及びストッパ３５は、コイルばね１２ａの付勢力によって上動して元位置に復帰する。また、ラッチが解除された可動体３１はコイルばね３７の付勢力によって上動して初期位置に戻る。この可動体３１の上動により、コイルばね３３に蓄勢された付勢力が弱まる。これにより、軸２２ｄがコイルばね２３の付勢力によって右方に移動し、歯車２１ｆと歯車２１ｅとの噛合が解除され、鉄道車両玩具１００が手押し可能となる。また、摺接体３２及び可動体３１が初期位置に戻る。
【0035】
（実施形態の効果）
以上説明した鉄道車両玩具１００によれば、次のような主たる効果を得ることができる。
すなわち、ボタン１２の操作によってコイルばね３３を介して摺接体３２を動作させ、摺接により軸２２ｄを移動させ、歯車２１ｆと歯車２１ｅとを噛合させるため、歯車２１ｆの歯と歯車２１ｅの歯とが干渉したときでも、衝撃が吸収され、歯車２１ｆと歯車２１ｅとが噛合するまで歯車同士が適度な力で押し付けられることとなり、歯車の破損等を効果的に防止することができる。
以上説明した鉄道車両玩具１００によれば、次のような主たる効果を得ることができる。
すなわち、ボタン１２の操作によってコイルばね３３を介して摺接体３２を動作させ、摺接により軸２２ｄを移動させ、歯車２１ｆと歯車２１ｅとを噛合させるため、歯車２１ｆの歯と歯車２１ｅの歯とが干渉したときでも、衝撃が吸収され、歯車２１ｆと歯車２１ｅとが噛合するまで歯車同士が適度な力で押し付けられることとなり、歯車の破損等を効果的に防止することができる。
【0036】
また、歯車２１ｆの歯と歯車２１ｅの歯とが干渉したときでも可動体３１をラッチさせることができるので、ボタン１２から手を離した後でも、両者を確実に噛合させることができる。
【0037】
また、可動体３１が初期位置にあるときにボタン１２を操作すると、ストッパ３５が軸２２ｄの進路に突出して軸２２ｄの移動が阻止されることでコイルばね３３が蓄勢され、その後に、ボタン１２から手を離したときにストッパ３５が軸２２ｄの進路から退出するとともに可動体３１がラッチされることによって、コイルばね３３に蓄勢しておいた付勢力により歯車２１ｆと歯車２１ｅとの噛合を完了させることができる。そのため、安定して歯車２１ｆと歯車２１ｅとを噛合させることができる。
【0038】
さらに、可動体３１のラッチ前にモータ１８が作動し、歯車２１ａ～２１ｅが回転するので、歯車２１ｅに歯車２１ｆが噛合し易くなる。
【0039】
また、可動体３１のラッチを解除するのに操作子１２を操作したとき、ストッパ３５が軸２２ｄに当たるが、傾斜摺接部３５ｂが軸２２ｄに摺接してばね部３５ａが撓んで逃げ、ストッパ３５の下動を許容するので、可動体３１のラッチ解除が妨げられない。
【0040】
また、操作子をボタン１２としているため操作がし易い。
【0041】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
【0042】
例えば、上記実施形態では、鉄道車両玩具１００に本願発明を適用した場合を説明したが、自動車玩具その他の走行玩具は勿論のこと、他の歯車機構を介して動作する動作玩具一般に本願発明は適用できる。
【0043】
また、上記実施形態では、軸２２ｄが付勢される方向の第１位置で歯車の噛合解除、第２位置で噛合をさせるようにしたが、第１位置でも別の歯車に噛合させるものであってもよい。
【0044】
なお、上記実施形態では、軸方向に軸を移動して歯車同士を噛合又は噛合解除されるものについて説明したが、本発明は、遊星歯車のように太陽歯車の周りで軸を公転させるものにも応用可能である。
また、上記実施形態では、軸２２ｄが付勢される方向の第１位置で歯車の噛合解除、第２位置で噛合をさせるようにしたが、その逆の場合に本願発明を適用することができる。
また、上記実施形態では、軸２２ｄが付勢される方向の第１位置で歯車の噛合解除、第２位置で噛合をさせるようにしたが、その逆の場合に本願発明を適用することができる。
【符号の説明】
【0045】
１０ 車両
１１ 車両
１２ ボタン（操作子）
１８ モータ
３１ 可動体
３２ 摺接体
３４ ラッチ機構
３４ｂ 回動部材
３４ｃ ロックピン
３４ｄ ばね部
３５ ストッパ
３５ａ ばね部
４０ リーフスイッチ
１００ 鉄道車両玩具
１１ 車両
１２ ボタン（操作子）
１８ モータ
３１ 可動体
３２ 摺接体
３４ ラッチ機構
３４ｂ 回動部材
３４ｃ ロックピン
３４ｄ ばね部
３５ ストッパ
３５ａ ばね部
４０ リーフスイッチ
１００ 鉄道車両玩具
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2022-06-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
第５の手段は、第２～第４の手段のいずれかにおいて、
前記一の歯車と前記他の歯車との噛合により所定の動作をする歯車機構を動作させるモータと、前記モータを作動させるためのリーフスイッチと、を備え、
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする。
前記一の歯車と前記他の歯車との噛合により所定の動作をする歯車機構を動作させるモータと、前記モータを作動させるためのリーフスイッチと、を備え、
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一の歯車が設けられ、軸方向に移動可能で、移動によって、前記一の歯車と他の歯車とが互いに噛合解除する第１位置と、前記一の歯車と前記他の歯車とが互いに噛合する第２位置とを選択的に取り得る可動軸と、
前記可動軸を前記第１位置に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記可動軸を移動させるためのトリガとなる操作子と、を備えた動作玩具であって、
所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、
前記可動体と第２コイルばねを介して連係されるとともに前記第１コイルばねの付勢力により前記可動軸が常時に当接する摺接体を有する運動方向変換機構と、
を備え、
前記運動方向変換機構は、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに畜勢される前記第２コイルばねの付勢力によって前記摺接体を前記可動軸に摺接させることで前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記可動軸を前記第２位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする動作玩具。
前記可動軸を前記第１位置に向けて付勢する第１コイルばねと、
前記可動軸を移動させるためのトリガとなる操作子と、を備えた動作玩具であって、
所定の付勢力で所定位置に復帰可能で、前記操作子の操作によって一方向に動作可能な可動体と、
前記可動体と第２コイルばねを介して連係されるとともに前記第１コイルばねの付勢力により前記可動軸が常時に当接する摺接体を有する運動方向変換機構と、
を備え、
前記運動方向変換機構は、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに畜勢される前記第２コイルばねの付勢力によって前記摺接体を前記可動軸に摺接させることで前記第１コイルばねの付勢力に抗して前記可動軸を前記第２位置まで移動させるように構成されていることを特徴とする動作玩具。
【請求項2】
前記操作子を操作する毎に、前記所定位置から離間した位置での前記可動体のラッチとラッチ解除とを交互に行うラッチ機構を備え、
前記ラッチ機構は、前記可動体をラッチしている間、前記第２コイルばねの付勢力で前記摺接体を介して前記可動軸を前記第２位置に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載の動作玩具。
前記ラッチ機構は、前記可動体をラッチしている間、前記第２コイルばねの付勢力で前記摺接体を介して前記可動軸を前記第２位置に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載の動作玩具。
【請求項3】
前記操作子の操作時に前記可動軸の進路に対して突入して前記可動軸の前記第２位置への移動を阻止し、前記操作子から手を離した時に前記可動軸の進路から退出して前記可動軸の前記第２位置への移動を許容するストッパが設けられ、
前記可動体は、前記操作子の操作により前記所定位置から一方向に動作するときに前記操作子に遅れて始動し、前記可動体が始動する前に前記ストッパが前記可動軸の進路に突入可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の動作玩具。
前記可動体は、前記操作子の操作により前記所定位置から一方向に動作するときに前記操作子に遅れて始動し、前記可動体が始動する前に前記ストッパが前記可動軸の進路に突入可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の動作玩具。
【請求項4】
前記ストッパには、前記操作子の操作時に既に前記第２位置に前記可動軸がある場合に前記可動軸の外周との摺接により前記ストッパを撓ませ前記進路から逃げさせるためのばね部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の動作玩具。
【請求項5】
前記一の歯車と前記他の歯車との噛合により所定の動作をする歯車機構を動作させるモータと、前記モータを作動させるためのリーフスイッチと、を備え、
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の動作玩具。
前記可動体には、前記可動体が前記所定位置から一方向に動作するときに前記リーフスイッチに当接してＯＮさせる当接部が設けられ、前記当接部は、前記可動体がラッチされている間は前記リーフスイッチに当接して前記リーフスイッチをＯＮ状態に保持し、ラッチ解除後に前記可動体が前記所定位置に復帰するときに前記リーフスイッチとの当接を解除して前記リーフスイッチをＯＦＦさせることを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の動作玩具。
【請求項6】
前記ラッチ機構は、前記可動体に所定の軸を中心に回動可能で先端にロックピンが設けられた回動部材と、前記動作玩具の固定部に設けられ前記ロックピンが係合するハート形のカム溝とを備えたことを特徴とする請求項２～請求項５のいずれか一項に記載の動作玩具。
【請求項7】
前記所定の付勢力で前記可動体を前記所定位置に復帰させる第３コイルばねが設けられている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動作玩具。