本发明涉及到一种竞赛游戏装置，在该装置中有众多的活动模型沿着预定竞赛路径运动。 有一种大家熟悉的竞赛游戏装置，其中众多的活动模型（马、车辆和类似物品）被带动在环形竞赛路径的平面上移动，以便更快到达终点。这类竞赛游戏装置的例子包括英国的德比赛马、赛车、赛艇和类似竞赛。
作为本领域的技术，日本专利出版52-38781号所公布的内容是众所周知的。
然而，在常见的竞赛游戏装置中，由于个别的活动模型112a至112e是一个挨一个地沿着与活动座架121a至121e的运动相对应的预定跑道运动，所以和德比赛马比较，就缺乏真实感而不刺激，因在德比赛马中个别赛马是无秩序地进行竞争的。
特别在转角处，由于外跑道上的活动模型比内跑道上的活动模型跑得更快，所以竞赛缺乏真实感。
存在着一类常见的装置，其中活动模型由红外线遥控，因此能够无秩序地竞争。然而，由于接收机和驱动机都要装在活动模型内，所以不易减少活动模型的尺寸。因此也就不容易减少活动模型间的接近距离，因此这种竞赛也缺乏真实感。
如上面所描述那样，在常见的竞赛游戏装置中，当往复运动的活动板116改变方向时，放在它上面的轴转台118即被转动，因而带动活动模型112a至112e在椭圆轨道上转圈。由于在这种方式下椭圆运动是由直线运动和旋转运动组合而成，所以不容易确定由直线运动转换到旋转运动地时刻，而用于实现平滑转换的机构就更复杂了。活动板116必须做得坚固，以便安放轴转台118，这就导致整个装置尺寸增大。
本发明的一个目的是解决上述问题，并提供一种可在转角处改变跑道的竞赛游戏装置。
本发明的另一个目的是解决上述问题，并提供一种结构简单的竞赛游戏装置。
为达到上述目的，根据本发明的一个方面的竞赛游戏装置包括一块导磁的竞赛路径平面板;一个在竞赛路径平面板下面沿着竞赛路径安装的导引部份;一辆在竞赛路径平面板下面沿着导引部份移动的牵引车，众多的由牵引车曳引的搬运器，这些搬运器通过磁铁吸引竞赛路径平面板上的活动模型;和众多的用于连接牵引车和众多搬运器的软牵引绳，其中牵引车带有众多的绞盘，用于卷绕和反绕牵引绳。
根据以上所述的竞赛游戏装置，牵引车沿着安装于竞赛路径平面板下面的导引部份并通过软牵引绳曳引众多的搬运器向前。而竞赛路往平面板上活动模型则通过磁铁吸向被曳引的搬运器。因此，竞赛路径平面板上的活动模型按照牵引车的运动而移动。此外，当牵引车上众多的绞盘个别控制来卷绕和反绕牵引绳时，众多的活动模型以不同速度移动着。
因为牵引车和搬运器之间用软牵引绳加以曳引，所以各自的搬运器可沿着垂直于竞赛路径的方向自由移动。因此，虽然在竞赛路径的直线部分上活动模型互相平行地在各自的跑道上运动，而在竞赛路径的曲线（转角）部分（当牵引绳足够长时也包括曲线部分前的直线部分），在外跑道上运动的活动模型转移到内跑道，因而内跑道上有多个活动模型在运动。
为解决以上问题，根据本发明的另一个方面的竞赛游戏装置包括：
一辆安放在竞赛路径平面下的运动车沿着环形轨道自己运动，同时吸引着竞赛路径平面上的众多活动模型，
一块旋转基板，它实际上安放在环形轨道的中心，其旋转轴垂直于包含环形轨道的平面，
一个电缆支架，其一端固定于旋转轴，另一端固定于运动车上，并只能在包含旋转轴的平面内伸屈，以便跟随运动车作直线运行，而比对电缆支架围绕旋转轴为中心在旋转，和
电源电缆，它由电缆支架所罩住，用于向旋转基板提供功率，再由旋转基板供给运动车。
根据以上竞赛游戏装置，电缆支架内敷设的电源电缆将电源传送到旋转基板，并供给运动车。接收到电源功率后，运动车自己沿着所希望的环形轨道运行，并吸引着竞赛路径平面上的众多活动模型。固定于运动车和旋转基板上的电缆支架，在它围绕旋转基板的旋转轴为中心旋转时，同时跟随运动车作直线运动。
即使当沿椭圆轨道运动时运动车和旋转基板间距离有变化，但由于电缆支架可在包含旋转基板的旋转轴的平面内灵活曲伸，所以运动车和旋转基板间的距离变化可以吸收掉，以保证沿椭圆轨道的平滑运动。
此外，由于电源电缆是在电缆支架内部伸展的，所以即使运动车之间的距离变化，它们也不会缠绕在一起。
图1是一透视图，显示一个根据本发明的实施例的竞赛游戏装置的外观;
图2是一个沿着垂直于运动方向的平面所取的剖面图，它显示牵引车的结构;
图3是一个沿着垂直于运动方向的平面所取的剖面图，它剖示滑动靴的结构;
图4是一个顺着场地跑道的运动方向所取的竞赛游戏装置的剖面图;
图5是一个内部透视图，显示一个根据本发明的实施例的竞赛游戏装置的外观;
图6是一个用于显示电缆支架结构的透视图;
图7是一个用于显示电缆支架结构的平面图;
图8是一个用于显示电缆支架结构的平面图;
图9是一个用剖示旋转供电单元结构的剖面图;和
图10是一个用于显示向牵引车供电的供电机构的侧面图。
下面将参照附图对本发明的实施例加以描述。图1是一个透视图，它用于显示根据本实施例的竞赛游戏装置的外观。在本装置中，在箱体10的上平面水平地铺设了一块绿色竞赛路径平面的非磁性板11，在它上面绘出了跑道，而箱体10是用一个长方体斜切去四个角而制成的。模赛马的竞赛模型体12a至12d放置在竞赛路径平面板11上面。一块在跑道内侧有开口的运动导引板13水平地铺在箱体10内，一辆牵引车14放置在运动导引板13下面并用于夹住运动导引板13。众多的牵引纹盘15a至15d放置在牵引车14的上平面，同时牵到绳16a至16d从牵引绞盘15a至15d伸出来。牵引绳16a至16d从牵引车14的尾端拉出，以便伸向滑动靴17a至17d。因此牵引绳16a至16d不为其他牵引绞盘15a至15d所卷绕。配有磁铁的滑动靴17a至17d分别安装在牵引绳16a至16d的末端，并通过竞赛路径平面板11吸引竞赛模型体12a至12d，后者配有磁铁，位于它们的较低部分。磁铁也可用铁磁体来代替。
牵引车14在导引轨18上转圈，导引轨18是在运动导引板13的下面沿着跑道所形成的，而由牵引车14曳引的滑动靴17a至17d也以同样方式转圈，从竞赛路径平面板11的上面看，就好像是竞赛模型体12a至12d在跑道中竞争。
将参照图2和3来描述牵引车14和滑动靴17a至17d的结构。
图2是一个沿着垂直于竞赛方向的平面所取的剖面图（图1中的I-I′剖面图），用于剖示牵引车14的结构，参照图2，牵引车14有一个近似的U形状，并如此安装，以便将运动导引板13夹在中间。在牵引车14的上平面板14a上装有轮子，以便在运动导引板13上移动。牵引绞盘15a至15d最好在上平面板14a上等距地安装，用于曳引由非磁材料制成的滑动靴17a至17d（见图1）。牵引绞盘15a至15d分别装有如步进马达那样的驱动马达19a至19d，用于卷绕和反绕牵引绳16a至16d。牵引车14的下平面板14b装有运动驱动滚轮20、导引滚轮21、和运动驱动马达22，后者用于带动运动驱动滚轮20，同时运动驱动滚轮20和导引滚轮21夹住导引轨18。运动驱动马达22从电源（未示出）接收所需要的功率，以转动运动驱动滚轮20。直流马达、交流马达、和步进马达都可用作运动驱动马达22。当运动驱动滚轮20转动时，牵引车14即以预定速度沿导引轨18运动。
图3是一个沿着垂直于运动方向的平面所取的剖面图（图1中Ⅱ-Ⅱ′剖面图），用于剖示滑动靴17a至17d的结构。例如参照图3，磁铁23a至23d从上面装入滑动靴17a至17d的中心部位，并使磁铁的N极朝上。在竞赛路径平面板11上的竞赛模型体12a、12b、…的车24a至24d中也装有磁铁，其S极朝下，因此滑动靴17a至17d和车24a至24d互相吸引。由于竞赛模型体12a、12b、…的车24a至24d都装有轮子，所以竞赛模型体12a、12b、…能跟随滑动靴17a至17d的运动而运动。还有，每块磁铁的中心位于车的重心的前面。也可沿着车的前进方向将众多磁铁安放在一条线上。
图4是一个沿着竞赛路径平面板11上所画跑道的运动方向所取的剖面图（图1中Ⅲ-Ⅲ′剖面图），它是根据本实施例的竞赛游戏装置的剖面图。参照图4，从牵引车14的上平面板14a上所安装的牵引绞盘15a至15d伸出的牵引绳16a、16b、…用于曳引安装在运动导引板13上的滑动靴17a、17b、…。此外，滑动靴可采用船形，使其头部变窄。如果滑动靴做成船形，则当两个滑动靴边靠边地运动时，后面的滑动靴要插入前者之间将容易得多。
滑动靴17a、17b、…随着牵引车14的运动而移动。通过分别驱动牵引绞盘15a至15d，可以个别改变滑动靴17a、17b、…的运动速度。更具体地说，当牵引绞盘15a运行并卷绕牵引绳16a时，连在牵引绳16a末端的滑动靴17a可比牵引车14移动得更快。当牵引绞盘15a运行并反绕牵引绳16a时，连在牵引绳16a末端的滑动靴17a可比牵引车14移动得更慢。当滑动靴17a、17b、…用这种方式以不同速度运动时，由滑动靴17a、17b、…吸引的竞赛模型体12a、12b、…也以不同速度运动。
由于滑动靴17a、17b、…是由软牵引绳16a、16b、…所曳引，所以它们可以在垂直于运动方向的方向内在运动导引板13上自由地运动。因此，虽然在跑道的直线部分滑动靴17a、17b、彼此并行地移动着，但在曲线部分，许多滑动靴17a、17b、…可以聚集在最靠内的跑道内移动。这是因为滑动靴是沿着最短距离移动的。相应地，由滑动靴17a、17b、…吸引的竞赛模型体12a、12b、…也以同样方式移动，即在直线部分彼此平行地运动，而在转角处就在内跑道前后排成一排地运动，这样实现的运动很接近于一个真实的德比赛马。
图5是一个局部透视图，用于显示向牵引车14提供功率的电源机构。参照图5，在箱体10的底平面10a的中央装有旋转供电单元25，而在旋转供电单元25上装有臂导引支撑槽板26。在臂导引支撑槽板26上放置了中空的电缆支架，也就是中间放有电缆的支臂27，它可弯成“U”形，而电缆支架27的近端部分27a则固定在臂导引支撑槽板26上。牵引车14用连接销钉28固定在电缆架27的远端部分27b上。
如图6、7和8所示，电缆支架27有一个链形结构，其中众多的偏头链节（金属件）271至273用连接销钉271a至273a彼此相连。偏头链节带有凸片271b至273b，用于阻止一个方向的转动，这样一来电缆支架27就只能在一个方向弯曲，如图7和8所示。TSUBAKIMOTO CHAIN所制的用于支撑导引装置的电缆软管，诸如TKP0320-1B、2B可用作电缆支架。
因此，图1所示旋转供电单元25上安装的电缆支架27只能在含有旋转供电单元25的旋转轴的平面内在一个方向（垂直方向）弯曲。由于用这种方式电缆支架27只能在一个方向弯曲，电缆支架27中在弯曲部分以上的那部分变成直的。由于电缆支架27在垂直于旋转供电单元25的旋转轴的平面内（水平方向）不能弯曲，所以当牵引车14作环行运动时，它随着以直线方式运动。因此，旋转供电单元25以联锁方式跟随这种环行运动而旋转。
由于牵引车14沿椭圆轨道运动，所以当牵引车14运动时，牵引车14和旋转供电单元25间的距离在变化。由于电缆支架27具有如上描述的结构，通过移动它的弯曲部分，电缆支架27能配合牵引车14和旋转供电单元25间的距离变化。在这种情况下，由于电缆支架27能平滑改变形状而实质上不带任何负载，所以不造成任何能量损耗。
电缆支架27罩住了传送功率的电缆，后者将功率由供电单元送至旋转供电单元25，并通过电缆送至牵引车14。通过这种传送，功率被送给牵引车14的牵引绞盘15a至15d的驱动马达19a至19d，同时还送给一个运动驱动马达22。即使牵引车14和旋转供电单元25间的距离变化，电缆支架27的长度仍不改变，这样一来由电缆支架27罩住的电缆29就不会松驰。
电缆支架27本身是在工业机器人领域中早已采用的一项技术，并用在例如可伸缩臂部分。本实施例应用了该项技术。工业机器人领域内电缆支架的应用实例包括Mitsubishi电气有限公司的MELFA RC-321模型。
图9是一个剖面图，剖示可用于本发明实施例的旋转供电单元的例子。旋转供电单元25具有图9剖面图所剖示的结构。旋转轴25a的上面部分装有上面板25b。电缆支架的导引支撑槽板26安装在上面板25b上，而电缆支架27则固定在电缆支架的导引支撑槽板26上。滑动导电刷31a至31d安装在上面板25b的一端，并和电缆29相连，用于向牵引车14供电。滑动导电刷31a至31d始终和环接触，环可以是如盘状感应极板32a至32d那样的元件，而从环32a至32d引出的电缆33接至电源单元30。因此，当电缆支架27随着牵引车14的移动而转动时，滑动导电刷31a至31d沿着环32a至32d的边缘移动，同时一直和环32a至32d保持接触。因此，来自电源单元30的功率不断地供给牵引车14。由HIKARI DENSHI KOGYO所制“SPK-100-9P-02”滑环可用于本实施例的旋转供电单元。
图10显示图5所示供电机构的修改方案。在修改方案中，具有可伸缩望远镜结构的内部敷设电缆的臂那样的电缆支架可用于代替具有链形结构的电缆支架27。从电缆支架34伸出的电缆29缠有弹簧35a至35d，这样一来，即使电缆支架34缩回来，电缆也不会松驰。
虽然本实施例使用导引轨18来引导牵引车14，但可用链代替轨道。这种情况下，链条伸展出来（在靠近中心的位置或在外侧的位置），代替导引轨18，用于曳引牵引车14。当使用链时，牵引车14的当前位置控制和位置检测就方便了。
根据本发明的竞赛游戏装置不限于德比赛马，而能类似地应用于赛车、赛艇和类似竞赛。
再者，由牵引车14曳引的竞赛模型体12a至12d的数量并不限于4个而可以是，例如8个。
还有，本实施例中竞赛模型体12a至12d由牵引车14所曳引。然而，本发明不局限于通过牵引使竞赛模型体12a至12d运动的方案，还能如图10所示常规情况那样，应用如下方案：直接吸引车上的竞赛模型体12a至12d并使它们运动。
供给旋转供电单元25的功率并不局限于从本装置中配置的电源单元30获得，也可以从外部供电单元供给。
根据本发明的竞赛游戏装置，由于牵引车和搬运器都由软牵引绳所曳引，所以个别的搬运器都能在垂直于竞赛方向的方向内自由运动。因此，虽然活动模型在竞赛路径的直线部分上在各自的跑道上彼此平行地运动着，但在竞赛路径的曲线（转角）部份（以及当牵引绳足够长时曲线部分前的直线部分）上，运动在外跑道上的活动模型转移到内跑道，因此众多活动模型都在内跑道上运动。
这样一来，使用根据本发明的竞赛游戏装置，当个别活动模型无秩序地竞赛时，人们能享受一种刺激性的竞赛，后者可与真实的德比赛马相比拟。
根据本发明的竞赛游戏装置，电缆支架在含有旋转基板的旋转轴的平面内弯曲。因此，即使竞赛车和旋转基板间的距离随着椭圆轨道的运动而改变，电缆支架仍能跟随竞赛车做平滑的旋转运动。因此，通过伸展于电缆支架的电源电缆，功率可不间断地供给竞赛车。
由于电源电缆敷设于电缆支架的内部，因此即使旋转基板和竞赛车之间的距离有变化，电源电缆也不会互相缠绕。
用这种方式，根据本发明的竞赛游戏装置，能依靠很简单的机构带动众多活动模型进行竞赛。因此，一种能可靠工作的竞赛游戏装置能从低价格供应市场。