JP2006006626A

JP2006006626A - ２足歩行玩具

Info

Publication number: JP2006006626A
Application number: JP2004187943A
Authority: JP
Inventors: Harusuke Yoneda; 陽亮米田
Original assignee: Tomy Co Ltd
Current assignee: Tomy Co Ltd
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP4397287B2

Abstract

【課題】簡単な構造で組立も容易な構造で以て２足歩行玩具を提供すること。
【解決手段】尾部を有する自走式の２足歩行玩具において、尾部が左右方向に揺動自在に構成されると共に左右方向の複数位置で接地可能に構成され、接地した尾部の左右方向位置に応じて自動的に舵取りを行うように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、２足歩行玩具に関するものである。

２足歩行玩具として、胴体部とこの両側に設ける一対の脚部材と各脚部材の下端に設ける足部材とを有してなり、上記一対の脚部材が胴体部に対し相互に逆位相の回動動作を行うことによって各足部材に対し進行方向に平行で床面に垂直な面内での長円動作及び円弧動作等の前後動作をなさしめる２足歩行ロボットにおいて、上記左右の足部材の底部には、左右独立もしくは同一に制御可能な推進機構を枢支して、推進力を床面に伝達もしくは非伝達なさしめてなり、かつ、上記各足部材の前後動作に同期させて、各足部材の底部より上記推進力を断続的に床面に伝達させてなるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２００３５５号公報

この２足歩行玩具は、推進機構で以て旋回を行うが、左右の足部材の底部に、左右独立もしくは同一に制御可能な推進機構を設けるため、構造が複雑であり、その組立も煩雑であるという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で組立も容易な構造で以て２足歩行玩具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の２足歩行玩具は、尾部を有する自走式の２足歩行玩具において、尾部が左右方向に揺動自在に構成されると共に左右方向の複数位置で接地可能に構成され、接地した尾部の左右方向位置に応じて自動的に舵取りを行うように構成されていることを特徴とする。「複数位置で接地可能に構成され」とは、無段階に、つまり尾部が動作中常時に接地するような構成であってもよいし、尾部が非接地状態となった後に再び接地状態となるように段階的に接地するような構成であっもよいことを意味している。また、左右方向位置へ尾部を動作させるにあたっては、手動で行ってもよいし、電動で行ってもよい。また、自走式の２足歩行玩具とは、モータを備え送信機によって遠隔制御されて歩行する２足歩行玩具に限定されず、遠隔操作に因らずに自らモータやゼンマイによって歩行する２足歩行玩具をも含んでいる。

請求項２に記載の２足歩行玩具は、請求項１に記載の２足歩行玩具において、前記２足歩行玩具は、送信機によって歩行や前記尾部の位置が遠隔制御されるように構成されていることを特徴とする。歩行制御とは歩行の開始、継続の制御を含んでいる。送信機による遠隔制御にあたっては赤外線や無線を用いることができる。

請求項３に記載の２足歩行玩具は、請求項１又は２に記載の２足歩行玩具において、動力源である正逆回転可能なモータと、前記モータのモータ動力で以て当該モータの回転方向にかかわらずに左右の前記脚を同方向に動作させる脚動作機構と、前記モータのモータ動力で以て該モータの回転方向に応じて前記尾部を左右方向の所定位置まで動作させる尾部動作機構とを備えることを特徴とする。すなわち、この２足歩行玩具は、１つのモータで以て歩行動作と尾部の位置変更とを行わせるものである。

請求項４に記載の２足歩行玩具は、請求項３に記載の２足歩行玩具において、前記脚動作機構は遊星歯車機構を含み、前記遊星歯車によって前記モータの回転方向に応じて動力伝達経路を変更することで前記脚を同方向に動作させるように構成されていることを特徴とする。動力伝達経路の変更は歯車の噛合を切り替えることによってなされる。

請求項５に記載の２足歩行玩具は、請求項１又は２に記載の２足歩行玩具において、第１のモータのモータ動力で以て左右の前記脚を動作させる脚動作機構と、第２のモータのモータ動力で以て該モータの回転方向に応じて前記尾部を左右方向の所定位置まで動作させる尾部動作機構とを備えることを特徴とする。

請求項１から５に記載の発明によれば、走行中に尾部を引き摺り、その尾部に働く抵抗によって２足歩行玩具に自動的に舵取りを行わせるようにしているので、簡単な構造、組立容易な構造とすることができる。

１．全体構成
図１には２足歩行玩具が示されている。この２足歩行玩具１は送信機２（図５参照）によって遠隔制御されるようになっている。２足歩行玩具１は、ここでは恐竜の形をしており、尾部３を有している。そして、この２足歩行玩具１は、送信機２の操作子の操作によって尾部３を左右に振るように構成されている。
このように構成された２足歩行玩具１は、尾部３を左右方向の偏った位置に保持したままで歩行させると、その偏った方向に旋回するように構成されている。
以下、この２足歩行玩具１の細部構成を説明する。

２．細部構成
（１）脚動作機構
脚動作機構はモータ動力によって脚５を動作させるものである。図２及び図３（Ａ），（Ｂ）において符号１０で指示するのはモータであって、モータ本体から後ろ斜め下方に延出するモータ軸には歯車（ウォーム歯車）１１が付設されている。歯車１１には図３（Ａ）及び図４に示すように軸１２に付設された歯車１３が噛合している。軸１２は２足歩行玩具１の幅方向に水平に延在している。この軸１２には前記歯車１３と中心が一致するように歯車１４が付設されている。歯車１４には軸１５に付設された歯車１６が噛合している。軸１５は２足歩行玩具１の幅方向に水平に延在している。この軸１５には前記歯車１６と中心が一致するように歯車（太陽歯車）１７が付設されている。歯車１７は歯車（遊星歯車）１８に噛合している。歯車１８は前記軸１５を中心に回動可能なアーム１９に軸支され前記歯車１７の周りに公転する。歯車１８はモータ１０の回転方向に応じて歯車２０と２１に選択的に噛合する。歯車２０と２１は、２足歩行玩具１の幅方向に水平にそれぞれ延在している軸２２と２３に付設されている。そして、歯車２１は、モータ１０の回転方向に拘わらず、同一方向に回転するようになっている。また、前記軸２２にはその両端部にはそれぞれクランク板２４が付設されている。各クランク板２４の偏心位置にはピン２５が付設されている。２足歩行玩具１の胴部には軸２６が付設され、その軸２６に脚５が前後に揺動自在に取り付けられている。この脚５には、前記軸２６に対して偏心した位置には長孔２７が形成され、この長孔２７には前記ピン２５が挿入されている。これによって、スライダクランク機構が構成され、このスライダクランク機構によって脚５が前後に揺動されるようになっている。なお、左右のピン２５は互いに位相が１８０度ずらしてある。その結果、左右の脚５が交互に前方に投げ出されて２足歩行玩具１が歩行を行う。

（尾部動作機構）
尾部動作機構はモータ動力によって尾部３を動作させるものである。この尾部動作機構は前記脚動作機構と歯車１１，１３を共有している。図３（Ｂ）及び図４に示すように軸１２には前記歯車１３と中心が一致するように歯車３０が付設されている。歯車３０には前記軸１５に付設された歯車３１が噛合している。前記軸１５には前記歯車３１と中心が一致するように歯車３２が付設されている。歯車３２は歯車３３に噛合している。この歯車３３は前記軸１２に付設されている。この歯車３３は前記歯車１３とは独立して回転できるように軸１２に付設されている。また、軸１２には前記歯車３３と中心が一致するように歯車３４が付設されている。歯車３３と歯車３４は一体的に回転する。歯車３４は前記軸２３に付設された歯車３５に噛合している。また、軸２３にはリンク板３６が付設されている。
ここで、歯車３５及びリンク板３６の取付構造を説明すれば、リンク板３６はドラム３７を介して軸２３に取り付けられている。そして、リンク板３６は軸２３の軸線方向には移動ができないようにされている。一方、リンク板３６は軸２３には空転可能となっている。歯車３５はドラム３７の外側に嵌められた状態で取り付けられ、軸２３の軸線方向に移動可能で、しかもドラム３７に対して空転可能となっている。この歯車３５は同じくドラム３７の外側に嵌められたストッパ３８との間に装着されたばね３９によってリンク板３６に押圧され、そのばね３９の押圧力によって歯車３５とリンク板３６は一体的に動作するようになっている。

（尾部）
尾部３は軸４０を中心に左右に揺動自在となるように２足歩行玩具１の胴部に取り付けられている。そして、尾部３と前記リンク板３６の偏心位置（軸２３の中心から外れた位置）との間には線状の連結部材４２が掛け渡されている。この連結部材４２は尾部３を引いたり、押したりするためにある程度の剛性を必要とする。その結果、リンク板３６が動作すると尾部３は軸４０を中心に左右に揺動することとなる。この場合の尾部３の揺動範囲は、特に限定はされないが、左右方向の中立位置（まっすぐ後方に延びている状態）と、左側に偏った位置となるように設定されている。なお、尾部３の先端部に重りを設けて走行時に床面から受ける摩擦力をさらに増すこともできる。また、尾部３を歯車によって動作させるようにしてもよい。

（脚）
左右の脚５の内側には支持棒４０がそれぞれ付設されている。各支持棒４０の先端にはパッド４１が付設されている。この支持棒４０及びパッド４１は脚５と一体的に形成されていてもよい。
支持棒４０及びパッド４１は、２足歩行玩具１がつま先立ちをした際にもパッド４１が接地するように調節されている。また、歩行中に、片脚を上げた際に、他方の脚５の足裏と、パッド４１と、尾部３とが接地して３点支持を行って倒れないようになっている。この２足歩行玩具１では、特に、片脚５のつま先と、パッド４１と、尾部３だけが接地する場合が生じるが、２足歩行玩具１は不安定となる。そこで、片脚５がつま先立ちとなる際に、他の脚５が自重によって素早く前方へ送られて接地されるようにピン２５の軸２５に対する位置関係、脚５の形状、長孔２７の形状及び位置等が調整されている。なお、この際、脚５の接地動作に伴う歯車２０又は２１の回転力によってその歯車２０又は２１から遊星歯車１８が外れるので問題はない。

（送信機）
図５は送信機２のシステム構成を示すブロック図であり、送信機２はＣＰＵ２０１、操作スイッチ（操作キー）２０２，２０３、電流増幅器２０４及び赤外線ＬＥＤ２０５を備える。このうち操作スイッチ２０２，２０３としては旋回スイッチ及び前進スイッチが設けられている。ＣＰＵ２０１は図示しないＲＯＭ及びＲＡＭを含むワンチップマイコンで構成されている。ＣＰＵ２０１は、操作スイッチ２０２，２０３から入力された操作情報に基づいて制御データを生成するとともに、電流増幅器２０４を介して赤外線ＬＥＤ２０５から赤外線信号を送信させる。

（受信機）
２足歩行玩具１は図６に示すように赤外線センサ３０１、ＣＰＵ３０２及びモータ駆動回路３０３を備えている。ＣＰＵ３０２は、赤外線センサ３０１で検知した赤外線信号に含まれている制御データを抽出する。このＣＰＵ３０２は図示しないＲＯＭ及びＲＡＭを含むワンチップマイコンで構成されている。ＣＰＵ３０２は制御データをＲＡＭに格納し、ＲＯＭのプログラムに応じて２足歩行玩具１の動作を制御する。この場合、ＣＰＵ３０２は制御データを解読して、制御データを当該制御データに応じた駆動信号に変換してモータ駆動回路３０３に出力する。また、モータ駆動回路３０３はＣＰＵ３０２からの駆動信号によってモータ１０を正逆に動作させたり停止させたりする。

（その他の構成）
図２において符号４３で指示するのはボタン電池である。

（動作）
モータ１０が一方向に回転すると、モータ動力は歯車１１，１３，１４，１６，１７，１８，２１を介して左右のクランク板２４に伝達される。これによって左右の脚５は交互に前方へ押し出され、２足歩行を行う。このとき、尾部３は左右の中立位置に存在するため、２足歩行玩具１は直進する。

一方、モータ１０が逆方向に回転すると、モータ動力は歯車１１，１３，１４，１６，１７，１８，２０，２１を介して左右のクランク板２４に伝達される。この場合も左右の脚５は交互に前方へ押し出され、２足歩行を行う。このとき、尾部３は中立位置から左側に偏った位置に存在するため、２足歩行玩具１は左に旋回する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態では、１つのモータによって、走行と尾部の動作とを行わせたが、走行と尾部の動作とを別々のモータによって行わせてもよい。また、尾部の付け根部分に永久磁石又はコイルの一方を設けると共に、その近傍にその他方を設けて、コイルに流れる電流を制御することによって尾部を動作させるようにしてもよいことは勿論である。

さらに、上記実施形態では、送信機を用いて玩具本体の走行制御と尾部の位置制御とを行ったが、送信機がないものにも適用できることは勿論である。

本発明に係る２足歩行玩具の斜視図である。本発明に係る２足歩行玩具の内部機構を示す図である。本発明に係る２足歩行玩具の動作機構を示す図であって、同図（Ａ）は脚動作機構、同図（Ｂ）は尾部動作機構を示している。本発明に係る２足歩行玩具の動作機構の分解図である。本発明に係る２足歩行玩具の送信機側の構成を示す図である。本発明に係る２足歩行玩具の受信機側の構成を示す図である。

符号の説明

１２足歩行玩具
２送信機
３尾部
５脚
１０モータ

Claims

尾部を有する自走式の２足歩行玩具において、尾部が左右方向に揺動自在に構成されると共に左右方向の複数位置で接地可能に構成され、接地した尾部の左右方向位置に応じて自動的に舵取りを行うように構成されていることを特徴とする２足歩行玩具。
前記２足歩行玩具は、送信機によって歩行や前記尾部の位置が遠隔制御されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の２足歩行玩具。
動力源である正逆回転可能なモータと、前記モータのモータ動力で以て当該モータの回転方向にかかわらずに左右の前記脚を同方向に動作させる脚動作機構と、前記モータのモータ動力で以て該モータの回転方向に応じて前記尾部を左右方向の所定位置まで動作させる尾部動作機構とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の２足歩行玩具。
前記脚動作機構は遊星歯車機構を含み、前記遊星歯車によって前記モータの回転方向に応じて動力伝達経路を変更することで前記脚を同方向に動作させるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の２足歩行玩具。
第１のモータのモータ動力で以て左右の前記脚を動作させる脚動作機構と、第２のモータのモータ動力で以て該モータの回転方向に応じて前記尾部を左右方向の所定位置まで動作させる尾部動作機構とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の２足歩行玩具。