JP2004000772A - 玩具ロボット機構 - Google Patents

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Kimimasa Cho
張 仁誠
Jintei Cho
張 仁定
Jinko Cho
張 仁浩
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Jenoido Proto Design KK
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JENOIDO PROTO DESIGN KK
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Abstract

【課題】方向転換等の制御が可能で歩行動作の実感が伴った2足歩行ロボットの機動性と操縦性をそのままに、機構の簡易化、小型化を達成し、ロボットをより人間の形状に近づけることを可能にする。
【解決手段】駆動足ロッド2の下端には駆動足部材5、支持足ロッド前3と支持足ロッド後4の下端には支持足部材6を取付け、胴体部1の側面にはシーソー板12を設け、支持足ロッド前3の任意の部位はクランクピン8に、上端は支持足リンク9を介してシーソー板12の前端に取付け、駆動足ロッド2の上端はシーソー板12の後端に取付ける。クランク軸7の回転で、歩行動作と同期して駆動足部材5と支持足部材6が互いに上下動作を行い、駆動足部材5の推進力を床面に断続して伝達する。
【選択図】図1

Description

 本発明は、玩具、またはゲーム装置、映画やテレビ等の特殊効果において、あるいはテーマパーク等におけるステージ装置やディスプレイ装置として利用できるロボット機構に関し、特に、旋回動作を容易に制御できる2足歩行ロボットの胴体部分の機構を簡易化と共に小型化し、腕においては手首回転とハンド開閉可能な機構、およびボールを拾って飛ばすことが可能な機構、また飛び玩具を連続して発射可能とした、ロボットに搭載できる機構に関する。
 従来の玩具における2足歩行ロボットは、左右足部材底部に前進方向のみに回転可能な車輪を設け、両足部材を常に床面に接地したまま両脚部材の前後動作により前進するロボット等が一般的であるが、方向転換に関する配慮がなされてなく、一方、方向転換に関する配慮がなされたロボットは、車輪走行によるものがほとんどで、さらに足部材の中に駆動機構を設けた2足歩行ロボットにおいては、駆動機構の突没に4連クランクを用いて複雑で胴体の幅が大きい物や、クランク周りにギヤを多用し、より複雑で操縦性が悪く、歩行の実感が伴わない物などがある。
 従来の玩具における腕の機構においては、手先の開閉のみが一般的であり、さらに手首回転のためには別のモーターが必要となる。
 従来の玩具における機構においては、人間がボールをセットして飛ばす機構はあるが、玩具自体がボールを床から拾い上げることはできない。
 また従来の玩具における飛び玩具においては、リモコン操作ではなく直接玩具に人間がセットして解除レバーで発射するものが一般的で、他に直径6ミリの球形弾をリモコン操作で発射するものはあるが、積み木などは崩せない。
 第1の発明の目的は、方向転換等の制御が可能でかつ歩行動作の実感が伴った2足歩行ロボットの機動性と操縦性をそのままに、機構の簡易化および小型化を達成し、ロボットをより人間の形状に近づけることを可能にすることである。
 第2の発明の目的は、ロボットの腕の機構において、手先の開閉だけでなく手首回転を付加することで、作動の自由度を高くし、さらにこれらをモーター1個だけで達成し小型化を可能にすることである。
 第3の発明の目的は、リモートコントロールにより、ロボット自体が床のボールを拾い上げて、さらに飛ばすことを可能にすることである。
 また第4の発明の目的は、積み木を崩せる程度の飛び玩具を連続して発射し、さらにリモコン操作を可能にすることである。
 上記の目的を達成するための第1の発明は、玩具ロボットの手首回転および開閉ハンドアームにおいて、2枚の開閉ハンド(21)が手首(23)の支点軸2ヶ所にそれぞれ向かい合わせて枢支され、上記開閉ハンド(21)の支点より内側の板状の部分が、円周に溝を設けた溝付円板(22)の溝にさし込まれ、
 上記手首(23)は手首円筒(24)の先端に固定され円筒の穴が貫通し、同手首円筒(24)内を前後可能なスライドシャフト(25)の先端には上記溝付円板(22)が固定され、後端には押し円板(37)が固定され、
 上記開閉ハンド(21)は押しバネ(36)により閉じるように付勢され、上記押し円板(37)を押して、上記スライドシャフト(25)を上記手首円筒(24)に対して押し出すことにより上記開閉ハンド(21)が開く機構において、
ロボットの前腕(20)の先端に回転可能に上記手首円筒(24)を枢支し、同手首円筒(24)の後端にはゴムリング(26)が付いた円板を設け、上記手首円筒(24)の両側には平行に2本のウォーム付シャフト(27)を設け、同2本のウォーム付シャフト(27)の間にはそれぞれのウォームギヤに噛み合う回転用平歯車(28)と開閉用平歯車(29)を前後に枢支し、
 先端側に位置する上記回転用平歯車(28)は平面の円周に近い部分が、上記ゴムリング(26)に直角に押し当てられて回転を伝達し、
 他方の上記開閉用平歯車(29)は押しピン(30)を有し、同開閉用平歯車(29)が回転する事により同押しピン(30)が上記押し円板(37)を押し出すことで、上記開閉ハンド(21)を開いて、
 上記2本のウォーム付シャフト(27)には、手首から同距離の位置にそれぞれ伝達用平歯車(35)が設けられ、
 さらに上記前腕中央部にはモーター(31)とギヤボックス(32)が設けられ、ギヤボックス(32)の出力軸にはピニオン歯車(33)とそれに噛み合う遊星歯車(34)が設けられ、
 モーター(31)の回転方向によって上記ピニオン歯車(33)の回転方向が変わり、上記遊星歯車(34)が上記2本のウォーム付シャフト(27)の内どちらか片方の上記伝達用平歯車(35)に噛み合うことを特徴とする。
 上記の目的を達成するための第2の発明は、上腕(41)とボール用前腕(42)が肘支点(43)で屈伸するロボットの腕において、
 上記上腕(41)が上記肘支点(43)より長く突き出し、その先端に同上腕(41)に対して、垂直に上腕ピン(44)が固定され、
 上記ボール用前腕(42)には前後にスライド可能なスライダー(45)が枢支され、手首から先端に突き出すように引きバネ(46)で付勢され、
 同スライダー(45)の後部はスライド方向に対して垂直な2箇所の板が上記上腕ピン(44)を囲むような形状でスライダー(45)と一体になっていて、その前側の板をフック掛かり部(47)、後側の板を引き板部(48)とし、
 上記肘支点(43)には、鍵状のフック(49)が回転可能に取り付けられ、
 上記ボール用前腕(42)の先端には、カップを伏せたような形状のハンド部材(50)が固定され、同ハンド部材(50)の天板には円柱形の磁石(51、52)が縦に2箇所固定され、
 紙または発泡スチロール等でできた軽量の多面体ボール(53)を用意し、同ボールの各平面部に非常に薄い鉄片(54)を貼り付け、
 上記ハンド部材(50)の磁石前(51)で上記多面体ボール(53)の鉄片(54)を吸着することで拾い上げ、肘を曲げて上記上腕ピン(44)が上記スライダー(45)の引き板部(48)を後へ引き、同スライダー(45)のフック掛かり部(47)に上記フック(49)が掛かり、
 同時に、上記ハンド部材(50)を斜め上に持ち上げることと、上記スライダー(45)が上記ボール用前腕(42)に引き込まれることにより、上記多面体ボール(53)の鉄片(54)が同ハンド部材(50)の磁石後(52)にも付着して、同ハンド部材(50)の中に安定した状態で抱え込まれ、
 次に肘を伸ばして上記ボール用前腕(42)を前方斜め上側に突き出すことによって、上記上腕ピン(44)が上記フック(49)を上にはね上げ、フック掛かり部(47)から同フック(49)をはずすことによって、上記スライダー(45)が引きバネ(46)により前方に飛び出し、上記多面体ボール(53)を弾き飛ばす事を特徴とする。
 上記の目的を達成するための第3の発明は、飛び玩具において、飛行体(60)の飛行部円筒(61)の内部中央に隔壁(62)を設け、同隔壁(62)の中心部にはスライドシャフト(63)が通る穴があいており、同スライドシャフト(63)の前端には上記飛行部円筒(61)の内径より小さな径の円柱形の弾頭(64)が固定され、
 上記弾頭(64)の上記隔壁側は、内部が凹んで一部円筒状になり、同部分に上記スライドシャフト(63)を通した押しバネ(65)が内蔵され、同弾頭(64)を前方に押し出すように付勢し、
 上記スライドシャフト(63)の後端には、同スライドシャフトと垂直に上記飛行部円筒(61)の内径より短い棒状のストッパー(66)が固定され、
 また装てん部(70)は、2枚の円板の中心が上記飛行部円筒(61)より短い角パイプ(71)で互いに固定されて、同角パイプ(71)の角穴が貫通され、
 上記2枚の円板の内、前側に固定された装てん前板(72)には、上記飛行部円筒(61)の外径より大きな丸穴(74)があり、後側の止め板(73)には上記ストッパー(66)が通る長穴(75)が接線方向にあり、同装てん前板(72)の丸穴(74)と同止め板(73)の長穴(75)は、上記角パイプ(71)と平行な同一軸上に設けられ、
 また発射駆動部(80)はモーター(81)と減速ギヤボックス(82)とから構成され、その出力軸には上記装てん部(70)の角パイプ(71)が差し込まれて回転を伝達する角シャフト(83)が設けられ、同発射駆動部には同角シャフト(83)と同じ面にまた平行に解除ピン(85)が回転中心から離れて設けられており、
 上記装てん部(70)の装てん前板(72)の丸穴(74)に、前側から上記飛行体(60)を差し込み、上記押しバネ(65)を縮めて止め板(73)の長穴(75)に上記飛行体(60)のストッパー(66)を通して90度回転することで装てんし、
 上記発射駆動部(80)の角シャフト(83)に上記飛行体(60)を装てんした上記装てん部(70)を抜けないように差し込み、
 上記発射駆動部(80)の角シャフト(83)をモーター(81)と減速ギヤボックス(82)で回転させることで、同発射駆動部(80)の解除ピン(85)が上記飛行体(60)のストッパー(66)に接触して、同ストッパー(66)を回転させて上記装てん部(70)の長穴(75)から解除することで、上記飛行体(60)を発射することを特徴とする。
 本発明は、以上説明したように構成されているので、以下のような効果がある。
 第1の発明は、ロボットハンドの開閉機構において、手先の開閉だけでなく手首回転を付加することで、作動の自由度が高くなり、さらにこれらをモーター1個だけで達成し小型化しただけでなく、リモコン操作で作動の選択ができる。
 また第2の発明は、ボールを飛ばす腕の機構において、リモコン操作により、ロボット自体が床のボールを拾い上げて、さらに飛ばすことができる。
 また第3の発明は、飛び玩具において、積み木を崩せる程度の質量の有る飛び玩具を連続して発射し、さらにリモコン操作ができる。
 発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
 図1において、脚部は左右それぞれ駆動足ロッド2と支持足ロッド前3、支持足ロッド後4で構成し、足部はそれぞれ左右独立に制御可能な推進機構を備えた駆動足部材5と、これに連係してロボット本体の重量を断続的に支える支持足部材6で構成する。駆動足部材5は、支持足部材6に対して上下動作のみ可能となっている。また支持足部材6の前後には、旋回時の床面との摩擦を小さくするために自由に回転する補助輪14を取り付ける。
 上記駆動足ロッド2の下端は、駆動足部材5の駆動足連結板15の長穴に引きバネ13と共に取り付ける。これは駆動足部材5が支持足部材6の底から突き出したときは、駆動足ロッド2が駆動足部材5を支え、また駆動足部材5が支持足部材6の底から突き出さないときは、駆動足連結板15の長穴のために駆動足ロッド2の動きが伝わらずに、駆動足部材5が必要以上に上方に動作せず、支持足部材6の上下の厚さを最小限にするための機構である。また引きバネ13は、必要な時以外に支持足部材6の底から突き出さないように駆動足部材5を引き上げている。
 それから支持足ロッド前3と支持足ロッド後4との下端には、支持足部材6を取り付ける。
 上記胴体部1には胴体駆動部10によって正逆自在に回転するクランク軸7が左右水平方向に設けられ、その先にはクランクピン8が取り付けられ左右が逆位相になっている。
 また胴体部1の左右には、側面から上部リンク11とシーソー板12が回転可能に取り付けられている。この上部リンク11とシーソー板12は、支持足リンク9と連結することで平行リンクを構成している。
 上記支持足ロッド前3は、任意の部位を上記クランク軸7のクランクピン8に回転可能に取り付けると共に、上端は支持足リンク9の前端に回転可能に取り付ける。また支持足ロッド後4の上端は支持足リンク9の後端に回転可能に取り付ける。これにより支持足ロッド前3と支持足ロッド後4は平行リンクを構成し、支持足部材6を常に水平に保つ。
 また上記駆動足ロッド2の上端は、上記シーソー板12の後端に回転可能に取り付ける。
 これらの構成は、クランクピン8が逆位相であること以外は、左右とも全く同様である。
 以上の構成における動作を図1で説明する。
 クランク軸7を矢印方向に回転させると、支持足ロッド前3が支持足ロッド後4と共に前後および上下動作を行い、支持足部材6が歩行動作をする。同時にシーソー板12によって駆動足ロッド2は、支持足ロッド3,4と上下逆の動作を行う。
 このとき駆動足部材5の車輪を左右とも前方に進むように回転させると、胴体部1に対して前進する支持足部材6の底から駆動足部材5が突き出し、支持足部材6は床面から持ち上がって前進する。そして胴体部1に対して後退する支持足部材6の底からは駆動足部材5が引き込まれ、支持足部材6は床面に接地したまま停止する。これら一連の動作を繰り返すことで、左右の支持足部材6を交互に持ち上げて歩行する。
 また上記と同様のクランク回転のまま、駆動足部材5の推進方向を一方は前、他方を停止または後とすることで、歩行動作を行いながら旋回する事ができる。 このとき床面に接地している支持足部材6は、補助輪14のために少ない摩擦で方向を変えることができる。
 さらにクランク回転を逆にして、駆動足部材5の車輪を左右とも後方に進むように回転させると後退歩行することも可能である。もちろん駆動足部材5の推進方向を左右違えることで、後方旋回も可能である。
 また本実施例における駆動足部材の推進機構には、車輪を使用しているが、キャタピラを使用しても良い。
 また駆動足ロッドと支持足ロッドの動作軌跡の溝穴を開けた板を、胴体の下に水平に設け、各足ロッドのガイドとすると良い。このガイドを設けることにより足ロッドの横方向の強度を高くなる。
 次に第2の発明である玩具ロボットの手首回転および開閉ハンドアームについて、図2および図3で説明する。
 図2のように2枚の開閉ハンド21が、手首23の支点軸2ヶ所にそれぞれ向かい合わせて取り付けられ、開閉ハンド21の支点より内側が、溝付円板22の溝にさし込まれている。
 手首円筒24の先端には上記手首23が固定され、後端にはゴムリング26の付いた円板が固定され、この手首円筒24は前腕ベース20の先端に回転可能に取り付けられている。
 手首円筒24の穴は貫通し、その穴を前後可能なスライドシャフト25が通っている。このスライドシャフト25の先端には、上記溝付円板22が固定され、後端には押し円板37が固定されている。
 押し円板37とゴムリング26の間には押しバネ36が有り、溝付円板22を手前に引き付けて、開閉ハンド21が閉じるように付勢している。
 また上記手首円筒24の両側には、これと平行に2本のウォーム付シャフト27が設けられ、その間にはそれぞれのウォームギヤに噛み合う回転用平歯車28と開閉用平歯車29が設けられている。
 上記回転用平歯車28は、平面の円周に近い部分が上記ゴムリング26に直角に押し当てられて回転を伝達する。また開閉用平歯車29には押しピン30が有り、同開閉用平歯車29が回転すると、押しピン30が上記押し円板37を押し出す。
 そして上記2本のウォーム付シャフト27には、手首から同距離の位置にそれぞれ伝達用平歯車35が固定されている。
 さらに前腕ベース20の中央部にはモーター31とギヤボックス32が設けられている。
 ギヤボックス32の出力軸には図3のようにピニオン歯車33とそれに噛み合う遊星歯車34が設けられ、その遊星歯車34はピニオン歯車33の回転方向によって円弧状に動き、どちらかの伝達用平歯車35と噛み合うようになっている。
 以上の構成における動作を図2および図3で説明する。
 モーター31の回転をギヤボックス32で減速してピニオン歯車33が回転し、図3のようにその回転方向によって遊星歯車34がどちらかの伝達用平歯車35と噛み合って回転を伝達する。
 図2において、回転を伝達されたウォーム付シャフト27が、回転用平歯車28と噛み合っている場合には、回転用平歯車28の回転がゴムリング26に伝達され、手首23と共に開閉ハンド21を回転させる。
 また、回転を伝達されたウォーム付シャフト27が、開閉用平歯車29と噛み合っている場合には、開閉用平歯車29が回転する事により、押しピン30が上記押し円板37を押し出して溝付円板22が前に突き出ることで、開閉ハンド21が開く。さらに押し円板37を押しピン30が押していないときは、押しバネ36により溝付円板22が戻って、開閉ハンド21が閉じる。つまり、開閉用平歯車29が回転している間は、開閉ハンド21が開閉を繰り返す。
 このようにモーターの回転方向で、手首を回転させるか、ハンド部分を開閉させるかを選択して操作できる。
 また本実施例では、2枚の開閉ハンドを使用しているが、溝付円板の周囲に円周状に配置することで、多数の開閉ハンドを取り付けることもできる。
 また本実施例では、手首回転の伝達にゴムリングを使用しているが、歯車によって回転伝達することもできる。
 次に第3の発明であるボールを拾って飛ばすことができる玩具ロボットの腕について、図4および図5で説明する。
 図4のように上腕41とボール用前腕42が肘支点43で連結され、上腕41が肘支点43より長く突き出し、その先端に同上腕41に対して、垂直に上腕ピン44が固定されている。
 上記ボール用前腕42には前後にスライド可能なスライダー45が取り付けられ、手首から先端に突き出すように引きバネ46で付勢されている。同スライダー45の先端は、ボールを弾き出すため角度の付いた板状になっていて、後部はスライド方向に対して垂直な板状のフック掛かり部47と引き板部48がスライダー45と一体となっている。
 また上記肘支点43には、フック49が回転可能に取り付けられている。そして上記ボール用前腕42の先端には、カップを伏せたような形状のハンド部材50が固定され、同ハンド部材50の天板には円柱形の磁石前51と磁石後52が縦に固定されている。図4、図5では、説明のためにハンド部材50の断面を図示している。
 多面体ボール53は、紙または発泡スチロール等で軽量にできており、各平面に非常に薄い鉄片54が貼り付けてある。
 以上の構成における動作を図4および図5で説明する。
 図4のように肘支点43を伸ばして、ハンド部材50の磁石前51で多面体ボール53の鉄片54を吸着することで拾い上げる。
 次に図5のように肘を曲げると、上腕ピン44がスライダー45の引き板部48を後へ引き、同スライダー45のフック掛かり部47にフック49が自重で降りて掛かる。
 同時に肘を曲げることで、上記ハンド部材50を斜め上に持ち上げることと、上記スライダー45の先端がボール用前腕42に引き込まれることにより、上記多面体ボール53の鉄片54が同ハンド部材50の磁石後52にも付着して、同ハンド部材50の中に安定した状態で抱え込まれる。
 次に図4のように肘を伸ばして上記ボール用前腕42を前方斜め上側に突き出すことによって、上記上腕ピン44が上記フック49を上にはね上げ、フック掛かり部47から同フック49をはずすことによって、上記スライダー45が引きバネ46により前方に突き出し、上記多面体ボール53を弾き飛ばす。
 このときボール用前腕42を勢い良く前に突き出すと同時に、スライダー45が上記多面体ボール53を弾き飛ばす事で、より遠くに多面体ボール53を飛ばすことができる。
 本実施例では、多面体ボールを使用しているが、磁石が吸着できる鉄片が固定できて、ハンド部材の中に収まれば、球形はもちろんどのような形でも良い。
 またハンド部材の形状および、配置する磁石の数量に制限はない。
 またスライダーの引きをモーター駆動で行い、バネの力で弾き出しても良い。
 次に第4の発明である飛び玩具について、図6、図7、図8および図9で説明する。
 図6において飛行体60の飛行部円筒61の内部中央に隔壁62を設け、その中心部にはスライドシャフト63が自由に通る穴があいており、同スライドシャフト63の前端には、上記飛行部円筒61の内径に緩く入る程度の円柱形の弾頭64が固定されている。上記弾頭64の隔壁側は、内部が凹んで一部円筒状になり、同部分に上記スライドシャフト63を通した押しバネ65が内蔵され、同弾頭64を前方に押し出すように付勢している。
 また上記スライドシャフト63の後端には、円柱形のストッパーカラー67とこれらに垂直で飛行部円筒61の内径より短い棒状のストッパー66が固定されている。ストッパーカラー67の直径は、ストッパー66の幅より大きくなっている。
 また図7のように装てん部70は、装てん前板72と止め板73の中心が上記飛行部円筒61より短い角パイプ71で互いに固定されて、角穴が貫通している。
装てん前板72には、上記飛行体60の外径より大きな丸穴74があり、止め板73には長穴75が接線方向にあり、丸穴74と長穴75は、上記角パイプ71と平行な同一軸上に設けられている。長穴75は、上記ストッパー66とストッパーカラー67が通る形状になっている。そして角パイプ71の各面には抜け止め穴76が開いている。
 また図8のように発射駆動部80は、モーター81と減速ギヤボックス82とから構成され、その出力軸には上記装てん部70の角パイプ71が差し込まれて回転を伝達する角シャフト83が設けられ、それと同じ面にまた平行に解除ピン85が回転中心から離れて設けられている。
 角シャフト83には、ピアノ線を曲げた抜け止め84が対面の2箇所から突き出ており、装てん解除ボタン86を押すと、抜け止め84は角シャフト83の中に没する。
 以上の構成における動作を図6、図7、図8および図9で説明する。
 図7のように上記装てん部70の丸穴74に、前側から上記飛行体60を差し込み、図6に示す飛行体60内蔵の押しバネ65を縮めて、図7のように長穴75に上記飛行体60のストッパー66を通して90度回転することで装てんする。このとき飛行体60のストッパーカラー67が、装てん部70の長穴75とストッパー66との中心がずれるのを防ぐ。
 図8のように飛行体60を装てんした装てん部70を発射駆動部80の角シャフト83に差し込む。
 このとき図9のように抜け止め84が、角パイプ71の抜け止め穴76に入り込み、装てん部70が抜けないようにロックする。
 このような状態で、上記発射駆動部80の角シャフト83をモーター81と減速ギヤボックス82で回転させると、図9のように発射駆動部80の解除ピン85が上記飛行体60のストッパー66に接触して、同ストッパー66を回転させて上記の長穴75から解除することで、飛行体60を発射する。
 図8のように多数の飛行体60を装てん部70に装てんし、角シャフト83を回転し続けることで、飛行体60を連続して発射することができる。
 そして、発射駆動部80の装てん解除ボタン86を押すと、抜け止め84は角シャフト83の中に没し、装てん部70を取り外すことができる。
 また図では6個の飛行体を装てんしているが、上記と同じ構造であれば装てん数量に制限は無く、連続発射が可能である。
 また解除ピンを複数として、一度に複数の飛行体を発射することも可能である。
 また発射駆動部の角シャフトと装てん部の角パイプは、回転が伝達できれば、円柱でも多角形でもかまわない。
 また本実施例は、装てん部に回転を伝達するために中心軸を回転させているが、中心軸を自由回転とし、装てん部の外周から回転を伝達することもできる。
 また装てん部を発射駆動部にロックするために、別部品を抜け止めとすることもできる。
2足歩行機構の実施例を示す、斜視図および一部断面図である。 玩具ロボットの手首回転および開閉ハンドアームの、実施例を示す図である。 玩具ロボットの手首回転および開閉ハンドアームにおける、実施例の細部を示す、作動図である。 玩具ロボットのボールを拾って飛ばすことができる腕における、実施例の部品および作動状態を示す図である。 玩具ロボットのボールを拾って飛ばすことができる腕における、実施例の部品および保持状態を示す図である。 飛び玩具において、実施例の飛行体を示す縦断面図である。 飛び玩具において、実施例の飛行体および装てん部を示す斜視図である。 飛び玩具において、実施例の飛行体を装てんした装てん部および、発射駆動部を示す斜視図である。 飛び玩具において、実施例の作動を示す断面図である。
符号の説明
 1 胴体部
 2 駆動足ロッド
 3 支持足ロッド前
 4 支持足ロッド後
 5 駆動足部材
 6 支持足部材
 7 クランク軸
 8 クランクピン
 9 支持足リンク
 10 胴体駆動部
 11 上部リンク
 12 シーソー板
 13 引きバネ
 14 補助輪
 15 駆動足連結板
 20 前腕ベース
 21 開閉ハンド
 22 溝付円板
 23 手首
 24 手首円筒
 25スライドシャフト
 26 ゴムリング
 27 ウォーム付シャフト
 28 回転用平歯車
 29 開閉用平歯車
 30 押しピン
 31 モーター
 32 ギヤボックス
 33 ピニオン歯車
 34 遊星歯車
 35 伝達用平歯車
 36 押しバネ
 37 押し円板
 41 上腕
 42 ボール用前腕
 43 肘支点
 44 上腕ピン
 45 スライダー
 46 引きバネ
 47 フック掛かり部
 48 引き板部
 49 フック
 50 ハンド部材
 51 磁石
 52 磁石
 53 多面体ボール
 54 鉄片
 60 飛行体
 61 飛行部円筒
 62 隔壁
 63 スライドシャフト
 64 弾頭
 65 押しバネ
 66 ストッパー
 70 装てん部
 71 角パイプ
 72 装てん前板
 73 止め板
 74 丸穴
 75 長穴
 80 発射駆動部
 81 モーター
 82 減速ギヤボックス
 83 角シャフト
 85 解除ピン

Claims (3)

  1.  玩具ロボットの手首回転および開閉ハンドアームにおいて、 2枚の開閉ハンド(21)が手首(23)の支点軸2ヶ所にそれぞれ向かい合わせて枢支され、上記開閉ハンド(21)の支点より内側の板状の部分が、円周に溝を設けた溝付円板(22)の溝にさし込まれ、
     上記手首(23)は手首円筒(24)の先端に固定され円筒の穴が貫通し、同手首円筒(24)内を前後可能なスライドシャフト(25)の先端には上記溝付円板(22)が固定され、後端には押し円板(37)が固定され、
     上記開閉ハンド(21)は押しバネ(36)により閉じるように付勢され、上記押し円板(37)を押して、上記スライドシャフト(25)を上記手首円筒(24)に対して押し出すことにより上記開閉ハンド(21)が開く機構において、
     ロボットの前腕(20)の先端に回転可能に上記手首円筒(24)を枢支し、同手首円筒(24)の後端にはゴムリング(26)が付いた円板を設け、上記手首円筒(24)の両側には平行に2本のウォーム付シャフト(27)を設け、同2本のウォーム付シャフト(27)の間にはそれぞれのウォームギヤに噛み合う回転用平歯車(28)と開閉用平歯車(29)を前後に枢支し、
     先端側に位置する上記回転用平歯車(28)は平面の円周に近い部分が、上記ゴムリング(26)に直角に押し当てられて回転を伝達し、
     他方の上記開閉用平歯車(29)は押しピン(30)を有し、同開閉用平歯車(29)が回転する事により同押しピン(30)が上記押し円板(37)を押し出すことで、上記開閉ハンド(21)を開いて、
     上記2本のウォーム付シャフト(27)には、手首から同距離の位置にそれぞれ伝達用平歯車(35)が設けられ、
     さらに上記前腕中央部にはモーター(31)とギヤボックス(32)が設けられ、ギヤボックス(32)の出力軸にはピニオン歯車(33)とそれに噛み合う遊星歯車(34)が設けられ、
     モーター(31)の回転方向によって上記ピニオン歯車(33)の回転方向が変わり、上記遊星歯車(34)が上記2本のウォーム付シャフト(27)の内どちらか片方の上記伝達用平歯車(35)に噛み合うことを特徴とする手首回転および開閉ハンドアームにおける玩具ロボット機構。
  2.  上腕(41)とボール用前腕(42)が肘支点(43)で屈伸するロボットの腕において、
     上記上腕(41)が上記肘支点(43)より長く突き出し、その先端に同上腕(41)に対して、垂直に上腕ピン(44)が固定され、
     上記ボール用前腕(42)には前後にスライド可能なスライダー(45)が枢支され、手首から先端に突き出すように引きバネ(46)で付勢され、
     同スライダー(45)の後部はスライド方向に対して垂直な2箇所の板が上記上腕ピン(44)を囲むような形状でスライダー(45)と一体になっていて、その前側の板をフック掛かり部(47)、後側の板を引き板部(48)とし、上記肘支点(43)には、鍵状のフック(49)が回転可能に取り付けられ、 上記ボール用前腕(42)の先端には、カップを伏せたような形状のハンド部材(50)が固定され、同ハンド部材(50)の天板には円柱形の磁石(51、52)が縦に2箇所固定され、
     紙または発泡スチロール等でできた軽量の多面体ボール(53)を用意し、同ボールの各平面部に非常に薄い鉄片(54)を貼り付け、
     上記ハンド部材(50)の磁石前(51)で上記多面体ボール(53)の鉄片(54)を吸着することで拾い上げ、肘を曲げて上記上腕ピン(44)が上記スライダー(45)の引き板部(48)を後へ引き、同スライダー(45)のフック掛かり部(47)に上記フック(49)が掛かり、
     同時に、上記ハンド部材(50)を斜め上に持ち上げることと、上記スライダー(45)が上記ボール用前腕(42)に引き込まれることにより、上記多面体ボール(53)の鉄片(54)が同ハンド部材(50)の磁石後(52)にも付着して、同ハンド部材(50)の中に安定した状態で抱え込まれ、
     次に肘を伸ばして上記ボール用前腕(42)を前方斜め上側に突き出すことによって、上記上腕ピン(44)が上記フック(49)を上にはね上げ、フック掛かり部(47)から同フック(49)をはずすことによって、上記スライダー(45)が引きバネ(46)により前方に飛び出し、上記多面体ボール(53)を弾き飛ばす事を特徴とする、ボールを拾って飛ばすことができる腕における玩具ロボット機構。
  3.  飛び玩具において、飛行体(60)の飛行部円筒(61)の内部中央に隔壁(62)を設け、同隔壁(62)の中心部にはスライドシャフト(63)が通る穴があいており、同スライドシャフト(63)の前端には上記飛行部円筒(61)の内径より小さな径の円柱形の弾頭(64)が固定され、
     上記弾頭(64)の上記隔壁側は、内部が凹んで一部円筒状になり、同部分に上記スライドシャフト(63)を通した押しバネ(65)が内蔵され、同弾頭(64)を前方に押し出すように付勢し、
     上記スライドシャフト(63)の後端には、同スライドシャフトと垂直に上記飛行部円筒(61)の内径より短い棒状のストッパー(66)が固定され、
     また装てん部(70)は、2枚の円板の中心が上記飛行部円筒(61)より短い角パイプ(71)で互いに固定されて、同角パイプ(71)の角穴が貫通され、
     上記2枚の円板の内、前側に固定された装てん前板(72)には、上記飛行部円筒(61)の外径より大きな丸穴(74)があり、後側の止め板(73)には上記ストッパー(66)が通る長穴(75)が接線方向にあり、同装てん前板(72)の丸穴(74)と同止め板(73)の長穴(75)は、上記角パイプ(71)と平行な同一軸上に設けられ、
     また発射駆動部(80)はモーター(81)と減速ギヤボックス(82)とから構成され、その出力軸には上記装てん部(70)の角パイプ(71)が差し込まれて回転を伝達する角シャフト(83)が設けられ、同発射駆動部には同角シャフト(83)と同じ面にまた平行に解除ピン(85)が回転中心から離れて設けられており、
     上記装てん部(70)の装てん前板(72)の丸穴(74)に、前側から上記飛行体(60)を差し込み、上記押しバネ(65)を縮めて止め板(73)の長穴(75)に上記飛行体(60)のストッパー(66)を通して90度回転することで装てんし、
     上記発射駆動部(80)の角シャフト(83)に上記飛行体(60)を装てんした上記装てん部(70)を抜けないように差し込み、
     上記発射駆動部(80)の角シャフト(83)をモーター(81)と減速ギヤボックス(82)で回転させることで、同発射駆動部(80)の解除ピン(85)が上記飛行体(60)のストッパー(66)に接触して、同ストッパー(66)を回転させて上記装てん部(70)の長穴(75)から解除することで、上記飛行体(60)を発射することを特徴とする、飛び玩具における玩具ロボット機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100974031B1 (ko) * 2008-01-30 2010-08-04 서울산업대학교 산학협력단 보행로봇
JP2011234967A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Sammy Corp 遊技機の回転灯装置

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