JP2020044122A - ロボット玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができるロボット玩具を提供すること。【解決手段】 ロボット本体と、上記ロボット本体に動作可能に取り付けられた複数の動作部材と、上記ロボット本体と上記動作部材との間に設けられ上記動作部材を所定の方向に付勢する動作部材用弾性部材と、上記ロボット本体に回転可能に取り付けられ回転軸に直交する面に上記複数の動作部材に対応する複数のカム制御面を備えた動作部材制御用カムと、を具備したもの。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、サッカーゲームに使用されるサッカーゲーム用ロボットのようなロボット玩具に係り、特に、構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができるように工夫したものに関する。

サッカーゲームに使用されるサッカーゲーム用ロボットの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。この特許文献１は、本件特許出願人によるものである。
特許文献１に記載されたサッカーゲーム用ロボットにはストライカーロボットがある。このストライカーロボットは、移動、ボールの保持、保持したボールの蹴り出し動作（キック）を行い、サッカーゲームにおいてフィールドプレイヤーとしての役割をもつ。

上記ストライカーロボットは、ロボット本体と、ボール保持・キック機構と、から構成されている。上記ロボット本体は、一対の車輪ユニット、１つのカム駆動ユニット、１つの電池ボックスユニットが、複数枚のプレートによって一体化されたものである。上記車輪ユニットは移動を行うためのもので、モータと、車輪と、複数枚のギヤが内装された減速用のギヤボックスと、から構成されている。上記カム駆動ユニットは上記ボール保持・キック機構を駆動するためのもので、モータと、複数枚のギヤが内装された減速用のギヤボックスと、から構成されている。上記電池ボックスユニットには、上記車輪ユニットや上記カム駆動ユニットのモータに電力を供給する電池が内装されている。また、上記ロボット本体には基板が設置されていて、この基板には無線の送受信や上記車輪ユニット及び上記カム駆動ユニットの制御を行う電子回路が実装されている。

上記ボール保持・キック機構には、上記カム駆動ユニットによって回転・駆動されるカムが設置されている。このカムの外周円筒面にはカム制御面が形成されていて、このカム制御面は、径が最大となっている付勢部と、径が最少となっている解放部と、径が最少から最大まで徐々に変化していく復帰動作部と、から構成されている。

また、上記ボール保持・キック機構には主軸があり、この主軸にはキック用アームが回動可能に設置されている。上記キック用アームは回動中心を挟んで両側に突出されていて、上記キック用アームの一端にはボールをキックするためのキック部材が取り付けられている。上記キック用アームの他端には上記カムのカム制御面に圧接されるカム付勢部が設けられている。
上記キック用アームはキック用コイルバネによってキックする側に常時回動・付勢されている。上記カムが所定の方向に回転されると、上記カム付勢部が上記カムの付勢部、解放部、復帰動作部に順次摺接されていき、それによって、上記キック用アームはキック動作する前の待機状態からキック動作に移行し、さらに、待機状態に戻る復帰動作に移行する。

また、上記主軸自体も回動可能に設置されていて、上記主軸の両端側にはそれぞれボール保持用アームが固着されている。これらボール保持用アームの先端にはボール保持用プレートが連結されている。このボール保持用プレートはボールを保持するためのもので、上記ストライカーロボットの幅方向両側にあって前後方向にスライド可能に設置されている。また、上記主軸には上記カムのカム制御面に圧接されるカム付勢部が設けられている。

上記ボール保持用アームはボール保持用コイルバネによって、上記ボール保持用プレートを前方にスライドさせる方向に常時回動・付勢されている。上記カムが所定の方向に回転されると、上記カム付勢部が上記カムの付勢部、解放部、復帰動作部に順次摺接されていき、それによって、上記ボール保持用アームは、ボール保持動作を行う前の待機状態からボール保持動作に移行し、さらに、待機状態に戻る復帰動作に移行する。

特開２０１４−３０６１５号公報

しかし、上記従来の構成では、ストライカーロボットの動作が単調で、その結果、サッカーゲームとしての面白さ、遊戯性に欠けるという問題があった。以下、詳しく説明する。
まず、ストライカーロボットの動作の種類が少ないという問題があった。すなわち、移動動作は別にして、それ以外にはボール保持動作とキック動作しかないからである。
又、キック動作を行うキック用アームとボール保持動作を行うボール保持用アームが、カムの外周円筒面に設けられた一つの共通のカム制御面よって制御される構成になっているからであり、例えば、二つの動作を同時に或いは略同時に行わせようとしてもできなかった。
これに対しては、例えば、カムを拡径して外周円筒面を延長してより複雑なカム制御面とする、カムの外周円筒面に別のカム制御面を設ける、カムの個数を増やす、といったことが考えられるが、何れの場合も、カム及びカム付勢部、等の構成が複雑化、大型化してしまうことになる。

本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことを可能とするロボット玩具を提供することにある。

上記課題を解決するべく請求項１に記載されたロボット玩具は、ロボット本体と、上記ロボット本体に動作可能に取り付けられた複数の動作部材と、上記ロボット本体と上記動作部材との間に設けられ上記動作部材を所定の方向に付勢する動作部材用弾性部材と、上記ロボット本体に回転可能に取り付けられ回転軸に直交する面に上記複数の動作部材に対応する複数のカム制御面を備えた動作部材制御用カムと、を具備したことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載されたロボット玩具は、請求項１記載のロボット玩具において、上記複数のカム制御面は同心円状に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載されたロボット玩具は、請求項２記載のロボット玩具において、上記複数のカム制御面は上記動作部材制御用カムの回転軸方向に順次ずらして設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載されたロボット玩具は、請求項１〜請求項３の何れかに記載のロボット玩具において、上記動作部材が３個以上設置され、上記カム制御面も上記動作部材に対応して３個以上設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載されたロボット玩具は、請求項１〜請求項４の何れかに記載のロボット玩具において、上記動作部材制御用カムを回転駆動させるカム駆動用モータとセンサスイッチが設置されていて、上記動作部材制御用カムには上記センサスイッチをオン／オフさせるセンサスイッチ付勢部が設けられていて、上記センサスイッチ付勢部によって上記センサスイッチのオン／オフ状態が変化したときに上記カム駆動用モータの回転を停止させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項６に記載されたロボット玩具は、請求項５記載のロボット玩具において、上記センサスイッチ付勢部には複数の突出部が設けられていて、上記突出部によって上記センサスイッチをオン／オフさせることを特徴とするものである。
また、請求項７に記載されたロボットは、請求項１〜請求項６の何れかに記載のロボット玩具において、上記複数の動作部材にはカム付勢部がそれぞれ設けられていて、上記それぞれのカム付勢部が上記動作部材用弾性部材により上記動作部材制御用カムのカム制御面に圧接されていることを特徴とするものである。
また、請求項８に記載されたロボット玩具は、請求項１〜請求項７の何れかに記載のロボット玩具において、上記カム制御面は上記動作部材制御用カムの回転軸方向に凹凸状に形成されていて最も凸の動作規制部と最も凹の解放部と上記動作規制部と解放部をつなぐ復帰動作部とから構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項９に記載されたロボット玩具は、請求項１〜請求項８の何れかに記載のロボット玩具において、上記ロボット本体には上記動作部材制御用カムを覆うカムカバが取り付けられていて、上記動作部材制御用カムは上記ロボット本体と上記カムカバの間にその両端を支持された状態で設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項１０に記載されたロボット玩具は、請求項１〜請求項９の何れかに記載のロボット玩具において、サッカーゲーム用ロボットであることを特徴とするものである。
また、請求項１１に記載されたロボット玩具は、請求項１０記載のロボット玩具において、上記動作部材はキック用アームと第１防御動作用主軸と第２防御動作用主軸であることを特徴とするものである。
また、請求項１２に記載されたロボット玩具は、請求項１１記載のロボット玩具において、上記キック用アームは上記第１防御動作用主軸に回転可能に取り付けられていることを特徴とするものである。

以上述べたように、請求項１記載のロボット玩具によると、ロボット本体と、上記ロボット本体に動作可能に取り付けられた複数の動作部材と、上記ロボット本体と上記動作部材との間に設けられ上記動作部材を所定の方向に付勢する動作部材用弾性部材と、上記ロボット本体に回転可能に取り付けられ回転軸に直交する面に上記複数の動作部材に対応する複数のカム制御面を備えた動作部材制御用カムと、を具備したため、一つの動作部材制御用カムで複数の上記カム制御面のそれぞれについて周方向の突出量の変化を別々に設定することで個々の動作部材の動作を設定することが可能で、構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができる。
また、請求項２に記載されたロボット玩具によると、請求項１記載のロボット玩具において、上記複数のカム制御面は同心円状に設けられているため、簡易な構成でより複雑な動作を行うことができる。
また、請求項３に記載されたロボット玩具は、請求項２記載のロボット玩具において、上記複数のカム制御面は上記動作部材制御用カムの回転軸方向に順次ずらして設けられているため、構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができる。
また、請求項４に記載されたロボット玩具によると、請求項１〜請求項３の何れかに記載のロボット玩具において、上記動作部材が３個以上設置され、上記カム制御面も上記動作部材に対応して３個以上設けられているため、簡易な構成でより複雑な動作を行うことができる。
また、請求項５に記載されたロボット玩具によると、請求項１〜請求項４の何れかに記載のロボット玩具において、上記動作部材制御用カムを回転駆動させるカム駆動用モータとセンサスイッチが設置されていて、上記動作部材制御用カムには上記センサスイッチをオン／オフさせるセンサスイッチ付勢部が設けられていて、上記センサスイッチ付勢部によって上記センサスイッチのオン／オフ状態が変化したときに上記カム駆動用モータの回転を停止させるようにしたため、所定のタイミングで動作を停止させことで複雑な動作を行わせることができる。
また、請求項６に記載されたロボット玩具によると、請求項５記載のロボット玩具において、上記センサスイッチ付勢部には複数の突出部が設けられていて、上記突出部によって上記センサスイッチをオン／オフさせるため、複数の所定のタイミングで停止させることで更に複雑な動作を行わせることができる。
また、請求項７に記載されたロボット玩具によると、請求項１〜請求項６の何れかに記載のロボット玩具において、上記複数の動作部材にはカム付勢部がそれぞれ設けられていて、上記それぞれのカム付勢部が上記動作部材用弾性部材により上記動作部材制御用カムのカム制御面に圧接されているため、簡易な構成でより複雑な動作を行うことができる。
また、請求項８に記載されたロボット玩具によると、請求項１〜請求項７の何れかに記載のロボット玩具において、上記カム制御面は上記動作部材制御用カムの回転軸方向に凹凸状に形成されていて最も凸の動作規制部と最も凹の解放部と上記動作規制部と解放部をつなぐ復帰動作部とから構成されているため、簡易な構成により複数のそれぞれ動作部材について待機状態から動作させたあと再び待機状態に戻る一連の制御を別々に行うことができる。
また、請求項９に記載されたロボット玩具によると、請求項１〜請求項８の何れかに記載のロボット玩具において、上記ロボット本体には上記動作部材制御用カムを覆うカムカバが取り付けられていて、上記動作部材制御用カムは上記ロボット本体と上記カムカバの間にその両端を支持された状態で設置されているため、上記動作部材制御用カムを確実に軸支して動作不良や故障を防止することができる。
また、請求項１０に記載されたロボット玩具によると、請求項１〜請求項９の何れかに記載のロボット玩具において、サッカーゲーム用ロボットであるため、サッカーゲーム用ロボットにおいて構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができる。
また、請求項１１に記載されたロボット玩具によると、請求項１０記載のロボット玩具において、上記動作部材はキック用アームと第１防御動作用主軸と第２防御動作用主軸であるため、簡易な構成で、防御、キック、及び、第２防御動作の３種類の動作を行うことができる。
また、請求項１２に記載されたロボット玩具によると、請求項１１記載のロボット玩具において、上記キック用アームは上記第１防御動作用主軸に回転可能に取り付けられているため、より小型化させることができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの移動ユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの動作ユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットのセンサスイッチモジュールの斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図６（ａ）はサッカーゲーム用ロボットの動作部材制御用カムを前方から視た斜視図、図６（ｂ）は同上の動作部材制御用カムの正面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図７（ａ）はサッカーゲーム用ロボットの動作部材制御用カムを後方から視た斜視図、図７（ｂ）は同上の動作部材制御用カムの背面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの防御用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールを背面側から視て動作部材制御用カムのセンサスイッチ付勢部とセンサスイッチの関係を示した図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの動作ユニットの正面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１０（ａ）は図９のＸａ−Ｘａ断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸｂ部分の拡大図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１１（ａ）は図９のＸＩａ−ＸＩａ断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸＩｂ部分の拡大図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの動作ユニットの上面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１３（ａ）は図１２のＸＩＩＩａ−ＸＩＩＩａ断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩｂ部分の拡大図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、サッカーゲーム用ロボットの動作ユニットの第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カムを抽出した斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１５（ａ）はサッカーゲーム用ロボットの防御用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの初期状態の正面図、図１５（ｂ）は同上の第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの初期状態の背面図、図１５（ｃ）は図１５（ａ）のＸＶｃ−ＸＶｃ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１６（ａ）はサッカーゲーム用ロボットの防御用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの第１駆動軸と第３駆動軸が動作した状態の正面図、図１６（ｂ）は同上の第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの第１駆動軸と第３駆動軸が動作した状態の背面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＸＶＩｃ−ＸＶＩｃ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１７（ａ）はサッカーゲーム用ロボットの第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの第２駆動軸が動作した状態の正面図、図１７（ｂ）は同上の第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの第２駆動軸が動作した状態の背面図、図１７（ｃ）は図１７（ａ）のＸＶＩＩｃ−ＸＶＩＩｃ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図１８（ａ）はサッカーゲーム用ロボットの第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの第１駆動軸と第２駆動軸が初期状態に戻った状態の正面図、図１８（ｂ）は同条の第１防御動作用主軸、キック用アーム、第２防御動作用主軸、動作部材制御用カム、及び、センサスイッチモジュールの第１駆動軸と第２駆動軸が初期状態に戻った状態の背面図、図１８（ｃ）は図１８（ａ）のＸＶＩＩＩｃ−ＸＶＩＩＩｃ断面図である。

以下、図１乃至図１８を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。この実施の形態は、本願発明をサッカーゲーム用ロボットに適用した例を示すものである。
本実施の形態によるサッカーゲーム用ロボット１は、例えば、図１に示すようなものであり、移動、ボールの蹴り出し動作（キック）、ボールを弾き返す図示しない第１防御動作用部材を前面側に向ける第１防御動作、及び、ボールを弾き返す図示しない第２防御動作用部材を上面側に向ける第２防御動作を行う。
上記サッカーゲーム用ロボット１は、図１及び図２に示すように、移動ユニット３と、動作ユニット５と、上記移動ユニット３に取り付けられる図示しない外装と、上記動作ユニット５に取り付けられる上記第１防御動作用部材と、上記動作ユニット５に取り付けられる上記第２防御動作用部材と、から構成されている。

上記移動ユニット３であるが、図３に示すように、まず、電池ボックスユニット１１がある。この電池ボックスユニット１１は、電池ボックス本体１３と、この電池ボックス本体１３の図３中上側に設置された電子回路基板１５と、上記電池ボックス本体１３の前方（図３中左下側）に設置された鋼球保持部材１７と、この鋼球保持部材１７に回転可能に保持された支持用鋼球１９と、から構成されている。上記電子回路基板１５には電源スイッチ２１が実装されている。また、上記電池ボックス本体１３内には図示しない電池が収容されている。

上記電池ボックスユニット１１の底面側（図３中下側）であって幅方向の一方側（図３中左側）には第１固定用プレート２３ａが固着されていて、上記電池ボックスユニット１１の底面側（図３中下側）の幅方向の他方側（図３中右側）には第２固定用プレート２３ｂが固着されている。上記第１固定用プレート２３ａには第１車輪ユニット２５ａが設置されていて、上記第２固定用プレート２３ｂには第２車輪ユニット２５ｂが設置されている。

上記第１車輪ユニット２５ａにはギヤボックス２７がある。このギヤボックス２７からは出力軸２９が突出されており、この出力軸２９に車輪３１が固着されている。上記ギヤボックス２７には車輪駆動用モータ３３が設置されていて、この車輪駆動用モータ３３の図示しない出力軸の回転が、上記ギヤボックス２７内の複数のギヤによって減速され、上記出力軸２９を介して出力され、上記車輪３１が回転される。
上記第２車輪ユニット２５ｂも上記第１車輪ユニット２５ａと同様の構成であり、図中同一部分には同一符号を付して示す。
なお、上記第１車輪ユニット２５ａの車輪駆動用モータ３３と上記第２車輪ユニット２５ｂの車輪駆動用モータ３３は、相互に干渉しないようにその位置をずらして設置されている。

また、上記第１車輪ユニット２５ａと上記第２車輪ユニット２５ｂのギヤボックス２７、２７の上面側（図３中上側）は上面側固定用プレート３５によって連結・固定されている。また、上記第１車輪ユニット２５ａと上記第２車輪ユニット２５ｂのギヤボックス２７、２７の背面側（図３中右上側）は背面側固定用プレート３７によって連結・固定されている。さらに、上記第１車輪ユニット２５ａと上記第２車輪ユニット２５ｂのギヤボックス２７、２７の前面側（図３中左下側）は前面側固定用プレート３９によって連結・固定されている。

次に、上記動作ユニット５であるが、図４に示すように、まず、第１ベース４１と、この第１ベースの前面側（図４中下側）に固着された第２ベース４３と、がある。上記第１ベース４１の下側には主電子回路基板４５が設置されている。この主電子回路基板４５にはサッカーゲーム用ロボット１の制御を行うための各種電子部品４６が実装されている。

また、上記第１ベース４１にはカム駆動用ギヤボックス４７が設置されている。このカム駆動用ギヤボックス４７の前面側（図４中下側）には出力軸４９が突出されている。上記カム駆動用ギヤボックス４７の背面側（図４中上側）にはカム駆動用モータ５１が設置されている。このカム駆動用モータ５１の回転が上記カム駆動用ギヤボックス４７内の図示しない複数のギヤによって減速され上記出力軸４９を介して出力される。

上記カム駆動用ギヤボックス４７の前面側にはセンサスイッチモジュール５２が設置されている。このセンサスイッチモジュール５２には、図５に示すように、基板５３があり、この基板５３上にはセンサスイッチ５５が実装されている。上記センサスイッチ５５には、図示しない接点が内装されたスイッチ本体５７があり、このスイッチ本体５７には図示しない接点を操作するスイッチ操作部材５９が設置されている。上記スイッチ操作部材５９の先端側（図５中上側）の図５中右側には傾斜面５９ａが形成されている。

また、上記カム駆動用ギヤボックス４７の出力軸４９に動作部材制御用カム６１が設置されている。この動作部材制御用カム６１は図６及び図７に示すような形状を成していて、図６に示すように、前面側の中央には円形の横断面形状を成す軸受部６２ａが形成されているとともに、図７に示すように、背面側の中央には六角形の横断面形状を成す軸受部６２ｂが形成されている。上記出力軸４９の横断面形状も六角形となっていて、上記出力軸４９が上記軸受部６２ｂに挿入され、上記動作部材制御用カム６１が上記出力軸４９と一体に回転する。
なお、上記軸受部６２ａと上記軸受部６２ｂは連通されている。

また、図６（ｂ）に示すように、上記動作部材制御用カム６１の回転軸に直交する前面側（図６（ｂ）中手前側）の中心部にはキック用カム制御面６３が形成されている。このキック用カム制御面６３は前面側（図６（ｂ）中手前側）から視て環状に形成されていて、図６（ｂ）中上側に設けられた動作規制部６５と、この動作規制部６５の図６（ｂ）中反時計回り方向側に設けられた解放部６７と、この解放部６７の図６（ｂ）中反時計回り方向側に設けられた復帰動作部６９と、から構成されている。また、上記キック用カム制御面６３は、図６（ａ）に示すように、前方（図６（ａ）中左下側）への突出量が周方向に沿って変化した構成となっていて、上記動作規制部６５は最も凸の平面として設けられていて、上記解放部６７は上記動作規制部６５とは非連続で、最も凹の平面として設けられていて、上記復帰動作部６９は、上記動作規制部と解放部６７をつなぐ螺旋状傾斜面として設けられている。

また、図６（ｂ）に示すように、上記動作部材制御用カム６１の回転軸に直交する前面側（図６（ｂ）中手前側）であって上記キック用カム制御面６３の外周側には、第１防御動作用カム制御面７１が形成されている。この第１防御動作用カム制御面７１は前面側（図６（ｂ）中手前側）から視て環状に形成されていて、上記キック用カム制御面６３と同心円状で上記キック用カム制御面６３に対して回転軸方向後方（図６（ｂ）中奥側）に下がった位置に設けられており、図６（ｂ）中上側に設けられた動作規制部７３と、この動作規制部７３の図６（ｂ）中反時計回り方向側に設けられた解放部７５と、この解放部７５の図６（ｂ）中反時計回り方向側に設けられた復帰動作部７７と、から構成されている。また、上記第１防御動作用カム制御面７１は、図６（ａ）に示すように、前方（図６（ａ）中左下側）への突出量が周方向に沿って変化した構成となっており、上記動作規制部７３は最も凸の平面として設けられていて、上記解放部７５は上記動作規制部７３とは非連続で、最も凹の平面として設けられていて、上記復帰動作部７７は、上記動作規制部７３と上記解放部７５をつなぐ螺旋状傾斜面として設けられている。

また、図６（ｂ）に示すように、上記動作部材制御用カム６１の回転軸に直交する前面側（図６（ｂ）中手前側）であって上記第１防御動作用カム制御面７１の外周側には、第２防御動作用カム制御面８１が形成されている。この第２防御動作用カム制御面８１は前面側（図６（ｂ）中手前側）から視て環状に形成されていて、上記キック用カム制御面６３及び第１防御動作用カム制御面７１と同心円状で上記第１防御用カム制御面７１に対して回転軸方向後方（図６（ｂ）中奥側）に下がった位置に設けられており、図６（ｂ）に示すように、図６（ｂ）中上側に設けられた動作規制部８３と、この動作規制部８３の図６（ｂ）中反時計回り方向側に設けられた解放部８５と、この解放部８５の図６（ｂ）中反時計回り方向側に設けられた復帰動作部８７とから構成されている。また、上記第２防御動作用カム制御面８１は、図６（ａ）に示すように、前方（図６（ａ）中左下側）への突出量が周方向に沿って変化した構成となっており、上記動作規制部８３は最も凸の平面として設けられていて、上記解放部８５は上記動作規制部８３とは非連続で、最も凹の平面として設けられていて、上記復帰動作部８７は、上記動作規制部８３と上記解放部８５をつなぐ螺旋状傾斜面として設けられている。

また、図７に示すように、上記動作部材制御用カム６１の後方側（図７（ａ）中左側）にはセンサスイッチ付勢部９１が形成されている。このセンサスイッチ付勢部９１には、図７（ｂ）中右上側に部分的に突出された第１突出部９３と、図７（ｂ）中右下側に部分的に突出された第２突出部９５が設けられている。図８に示すように、上記動作部材制御用カム６１が図８中反時計方向に回転されると、上記第１突出部９３が上記スイッチ操作部材５９に当接し、上記第１突出部９３によって上記スイッチ操作部材５９が押し込まれ、上記センサスイッチ５５がオフからオンになる。このとき、上記カム駆動用モータ５１ひいては上記動作部材制御用カム６１の回転が停止される。
また、上記第２突出部９５についても同様である。
なお、図８は第２突出部９５がスイッチ操作部材５９を押し込んで初期位置に戻った状態を示している。

上記第１突出部９３には傾斜面９３ａが設けられているとともに、上記第２突出部９５には傾斜面９５ａが設けられている。一方、上記スイッチ操作部材５９にも傾斜面５９ａが形成されている。上記傾斜面９３ａと傾斜面５９ａの相互作用により上記第１突出部９３が上記スイッチ操作部材５９を乗り越える動作の円滑化を図っており、同様に、上記傾斜面９５ａと傾斜面５９ａの相互作用により上記第２突出部９５が上記スイッチ操作部材５９を乗り越える動作の円滑化を図っている。

図４に示すように、上記第２ベース４３にはＴ字型の横断面形状を成す支持部材取付部１００、１００が形成されていて、上記支持部材取付部１００、１００には第１防御動作用主軸支持部材１０１、１０１が係合されている。これら第１防御動作用主軸支持部材１０１、１０１によって動作部材としての第１防御動作用主軸１０３が軸支されている。
図４に示すように、この第１防御動作用主軸１０３の図４中左右方向中央付近には第１防御動作用カム付勢部１０５が図４中上側に突出・形成されている。図４、図９に示すように、動作部材用弾性部材としての第１防御動作用バネ１０７が上記第１防御動作用主軸１０３に挿通されている。図１０に示すように、上記第１防御動作用バネ１０７の下端部１０７ａは上記第２ベース４３の前面（図１０中右側の面）に当接されていて、一方、上端部１０７ｂは上記第１防御動作用カム付勢部１０５に形成されたばね固定部１０５ａに当接されている。上記第１防御動作用バネ１０７によって上記第１防御動作用主軸１０３が図１０中反時計方向に回転・付勢され、それによって、上記第１防御動作用カム付勢部１０５が上記動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１に圧接されている。
また、上記第１防御動作用主軸１０３の両端には、端部キャップ１１９、１１９が固着されている。また、これら端部キャップ１１９、１１９には、図示しない第１防御動作用部材が設置され、上記第１防御動作用主軸１０３の回転により上記図示しない第１防御動作用部材が回転動作される。

また、動作部材としてのキック用アーム１１１が、上記第１防御動作用主軸１０３によって回転可能に支持されている。このキック用アーム１１１には、キック用カム付勢部１１３が図４中上側に向けて突出・形成されている。また、図４、図９に示すように、動作部材用弾性部材としてのキック用バネ１１５が上記第１防御動作用主軸１０３に挿通されている。図１１に示すように、上記キック用バネ１１５の下端部１１５ａは上記第２ベース４３の前面（図１１中右側の面）に当接されていて、一方、上端部１１５ｂは上記キック用アーム１１１に形成されたばね固定部１１２に当接されている。上記キック用バネ１１５によって上記キック用アーム１１１は図１１（ａ）中反時計方向に回転・付勢されており、それによって、上記キック用カム付勢部１１３が上記動作部材制御用カム６１のキック用カム制御面６３に圧接されている。
また、上記キック用アーム１１１の先端側（図４中下側）にはキック用部材１１７が取り付けられている。

上記カム駆動用ギヤボックス４７の前面側と第２ベース４３に跨ってカムカバ１２１が設置されている。このカムカバ１２１の内側には図示しないカム用支持軸が設けられていて、このカム用支持軸が上記動作部材制御用カム６１の軸受部６２ａに挿入される。上記動作部材制御用カム６１は、既に説明した出力軸４９と上記カム用支持軸によって両端支持されている。
なお、上記カムカバ１２１と上記第１ベース４１、上記第２ベース４３、及び、上記カム駆動用ギヤボックス４７によってロボット本体１２４が構成されている。

図４に示すように、上記カムカバ１２１の図４中上側にはＴ字型の横断面形状を成す支持部材取付部１２６、１２６が形成されていて、上記支持部材取付部１２６、１２６には第２防御動作用主軸支持部材１２３、１２３が係合されている。これら第２防御動作用主軸支持部材１２３、１２３によって動作部材としての第２防御動作用主軸１２５が軸支されている。図４に示すように、この第２防御動作用主軸１２５の図４中左右方向中央付近には第２防御動作用カム付勢部１２７が図４中下側に向けて突出・形成されている。また、図４、図１２に示すように、第２防御動作用バネ１２９が上記第２防御動作用主軸１２５に挿通されている。図１３に示すように、上記第２防御動作用バネ１２９の下端部１２９ａは上記カム駆動用ギヤボックス４７の図１３中上側の面に当接されていて、一方、上端部１２９ｂは上記第２防御動作用主軸１２５に設けられたばね固定部１３０に当接されている。上記第２防御動作用主軸１２５は、上記第２防御動作用バネ１２９によって、図１３（ａ）中時計方向に回転・付勢されており、それによって、上記第２防御動作用カム付勢部１２７が上記動作部材制御用カム６１の第２防御動作用カム制御面８１に圧接されている。
また、上記第２防御動作用主軸１２５の両端には、端部キャップ１３１、１３１が固着されている。また、これら端部キャップ１３１、１３１には、図示しない第２防御動作用部材が設置され、上記第２防御動作用主軸１２５の回転により上記図示しない第２防御動作用部材が回転動作される。

そして、上記動作部材制御用カム６１を回転させると、上記第１防御動作用主軸１０３、上記キック用アーム１１１、上記第２防御動作用主軸１２５が、上記動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１、キック用カム制御面６３、第２防御動作用カム制御面８１によって、第１防御動作用バネ１０７、キック用バネ１１５、第２防御動作用バネ１２９のばね力に抗して回転動作される。
また、上記第１防御動作用主軸１０３の動作のタイミングは上記第１防御動作用制御面７１の動作規制部７３、解放部７５、及び、復帰動作部７７の周方向の大きさや位置によって規定され、上記キック用アーム１１１の動作のタイミングは上記キック用制御面６３の動作規制部６５、解放部６７、及び、復帰動作部６９の周方向の大きさや位置によって規定され、上記第２防御動作用主軸１２５の動作のタイミングは上記第２防御動作用制御面８１の動作規制部８３、解放部８５、及び、復帰動作部８７の周方向の大きさや位置によって規定される。

なお、既に説明したカムカバ１２１には前面側開口部１２２ａと上面側開口部１２２ｂが形成されている。上記キック用アーム１１１の上記キック用カム付勢部１１３は、上記前面側開口部１２２ａを通して、上記動作部材制御用カム６１のキック用カム制御面６３に圧接され、上記第１防御動作用主軸１０３の第１防御動作用カム付勢部１０５は、上記前面側開口部１２２ａを通して、上記動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１に圧接され、上記第２防御動作用主軸１２５の第２防御動作用カム付勢部１２７は、上記上面側開口部１２２ｂを通して、上記動作部材制御用カム６１の第２防御動作用カム制御面８１に圧接されている。

次に、サッカーゲーム用ロボット１の作用について説明する。
まず、図示しない使用者が携帯するコントローラ（図示せず）を操作することにより、サッカーゲーム用ロボット1に制御信号が出力され、それによって、移動、キック動作、第１防御動作、及び、第２防御動作が行われる。
まず、上記サッカーゲーム用ロボット１の移動について説明する。第１車輪ユニット２５ａ、第２車輪ユニット２５ｂの車輪３１、３１を同方向に回転させれば、上記サッカーゲーム用ロボット１は前進又は後退を行う。
また、上記第１車輪ユニット２５ａ、第２車輪ユニット２５ｂの車輪３１、３１をそれぞれ異なる方向に回転させれば、上記サッカーゲーム用ロボット１は旋回動作を行う。
また、上記旋回動作において、上記第１車輪ユニット２５ａ、第２車輪ユニット２５ｂの何れか一方のみを動作させれば、前記旋回動作よりも旋回半径の大きい旋回動作が行われる。
また、上記第１車輪ユニット２５ａ、第２車輪ユニット２５ｂのそれぞれの車輪３１、３１を同方向に回転させ、その際、両者の回転数を相対的に増減させることで前進又は後退しながらの旋回動作が行われる。
また、上記車輪３１、３１の回転速度の制御により、上記サッカーゲーム用ロボット１の移動速度や旋回速度が制御される。

次に、上記サッカーゲーム用ロボット１のキック動作、第１防御動作、及び、第２防御動作について説明する。
上記サッカーゲーム用ロボット１は、常時は、図１５に示すような待機状態にある。このとき、キック用アーム１１１のキック用カム付勢部１１３は動作部材制御用カム６１のキック用カム制御面６３の動作規制部６５に圧接されている。また、第１防御動作用主軸１０３の第１防御動作用カム付勢部１０５は動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１の動作規制部７３に圧接されている。さらに、第２防御動作用主軸１２５の第２防御動作用カム付勢部１２７は動作部材制御用カム６１の第２防御動作用カム制御面８１の動作規制部８３に圧接されている。
そして、上記キック用アーム１１１はキック用部材１１７を後側（図１５（ｃ）中左側）に退避させた状態にあり、上記第１防御動作用主軸１０３と上記第２防御動作用主軸１２５は待機状態の角度のまま回転されずに保持されている。
また、この状態では、センサスイッチ付勢部９１の第２突出部９５がセンサスイッチ５５のスイッチ操作部材５９を押し込んだ状態にある。

そのような待機状態で、使用者が図示しない操作用コントローラを操作することにより、カム駆動用モータ５１が動作され、上記動作部材制御用カム６１が図１５（ａ）中時計方向に回転・駆動される。この動作部材制御用カム６１の回転よって、上記第２防御動作用主軸１２５の第２防御動作用カム付勢部１２７が上記動作部材制御用カム６１の第２防御動作用カム制御面８１の動作規制部８３から解放部８５に移動して圧接される。それによって、上記第２防御動作用主軸１２５が図１５（ｃ）中時計方向に回転されて第２防御動作が行われる。

このとき、上記キック用アーム１１１のキック用カム付勢部１１３も上記動作部材制御用カム６１のキック用制御面６３の動作規制部６５から解放部６７に移動されて圧接される。それによって、上記キック用アーム１１１が図１５（ｃ）中反時計方向に回転されて上記第２防御動作と同時にキック動作も行われる。上記第２防御動作と上記キック動作が行われた状態を図１６に示す。この状態では、図１６（ｂ）に示すように、上記センサスイッチ５５は押されておらず、上記動作部材制御用カム６１の回転が継続されている。

上記第２防御動作と上記キック動作が行われた状態から、上記動作部材制御用カム６１が図１６（ａ）中時計方向にさらに回転・駆動されると、上記第１防御動作用主軸１０３の第１防御動作用カム付勢部１０５が上記動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１の動作規制部７３から解放部７５に移動して圧接される。それによって、上記第１防御動作用主軸１０３が図１６（ｃ）中反時計方向に回転されて第１防御動作が行われる。
上記第１防御動作が行われた状態を図１７に示す。
すなわち、上記第２防御動作とキック動作が同時に行われた後で第１防御動作が行われる。
なお、図１７（ｂ）に示すように、この状態でも上記センサスイッチ５５は押されておらず、上記動作部材制御用カム６１の回転が継続されている。

上記動作部材制御用カム６１が図１７（ａ）中時計方向にさらに回転・駆動されると、上記第１防御動作用主軸１０３の第１防御動作用カム付勢部１０５が、上記動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１の解放部７５から復帰動作部７７に移動して圧接され、次に、上記キック用アーム１１１のキック用カム付勢部１１３が、上記動作部材制御用カム１のキック用カム制御面６３の解放部６７から復帰動作部６９に移動して圧接される。
上記動作部材制御用カム６１が図１７（ａ）中時計方向にさらに回転・駆動されると、上記第１防御動作用主軸１０３の第１防御動作用カム付勢部１０５が上記動作部材制御用カム６１の第１防御動作用カム制御面７１の復帰動作部７７から動作規制部７３に移動して圧接され、次に、上記キック用アーム１１１のキック用カム付勢部１１３が上記動作部材制御用カム１のキック用カム制御面６３の復帰動作部６９から動作規制部６５に移動して圧接される。すなわち、先に上記第１防御動作用主軸１０３が待機状態に戻ってから、上記キック用アーム１１１が待機状態に戻る。その様子を図１８に示す。

この状態では、図１８（ｂ）に示すように、上記動作部材制御用カム６１のセンサスイッチ付勢部９１の第１突出部９３がセンサスイッチ５５のスイッチ操作部材５９を押し込んだ状態となっている。このように上記センサスイッチ５５がオフからオンに変化した状態が検出されると、上記カム駆動用モータ５１ひいては上記動作部材制御用カム６１の回転が一旦停止される。すなわち、上記第２防御動作とキック動作が同時に行われた後で第１防御動作が行われた後、上記第１防御動作用主軸１０３と上記キック用アーム１１１が再び待機状態に戻ったときに、一旦、動作が停止される。

図１８に示す状態から、使用者が操作用コントローラを再度操作することにより、上記カム駆動用モータ５１が動作され、上記動作部材制御用カム６１が図１８（ａ）中時計回り方向に回転・駆動される。それによって、上記第２防御動作用主軸１２５の第２防御動作用カム付勢部１２７が、上記動作部材制御用カム１の第２防御動作用カム制御面８１の解放部８５から復帰動作部８７に移動して圧接される。上記動作部材制御用カム６１が図１８（ａ）中時計向にさらに回転・駆動されると、上記第２防御動作用主軸１２５の第２防御動作用カム付勢部１２７が上記動作部材制御用カム１の第２防御動作用カム制御面８１の復帰動作部８７から動作規制部８３に移動して圧接され、上記第２防御動作用主軸１２５も待機状態へと戻る。すなわち、再び、図１５に示す初期状態へと戻る。
また、この状態では、図１５（ｂ）に示すように、上記動作部材制御用カム６１のセンサスイッチ付勢部９１の第２突出部９５がセンサスイッチ５５のスイッチ操作部材５９を押込んだ状態となっている。このように上記センサスイッチ５５がオフからオンに変化した状態が検出されると、上記カム駆動用モータ５１ひいては上記動作部材制御用カム６１の回転が停止される。すなわち、初期の待機状態に戻って動作が停止される。
なお、図１５や図１８に示す状態から、使用者が操作用コントローラを再度操作することにより、上記カム駆動用モータ５１が動作されると、上記第１突出部９３や第２突出部９５が上記センサスイッチ５５から離れ、上記センサスイッチ５５がオンからオフになるが、このときには上記カム駆動用モータ５１は停止されない。

次に、この一実施の形態による効果について説明する。
まず、構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができるようになり、サッカーゲームとしての面白さ、遊戯性を高めることができる。
より具体的に説明すると、まず、サッカーゲーム用ロボット１の動作をみると、移動は別として、キック動作、第１防御動作、第２防御動作の３種類となり、従来のキック動作とボール保持動作に比べてより複雑化している。
また、上記キック動作、第１防御動作、第２防御動作は、上記動作部材制御用カム６１にそれぞれ別個に設けられたキック用カム制御面６３、第１防御動作用カム制御面７１、第２防御動作用カム制御面８１によって個別に制御されるようになっており、従来のように一つの共通のカム制御面によって制御される場合に比べてより複雑な動作が実現可能になっている。例えば、第２防御動作とキック動作を略同時に行わせるようなことができるようになった。
その際、上記キック用カム制御面６３、第１防御動作用カム制御面７１、第２防御動作用カム制御面８１は、上記動作部材制御用カム６１の回転軸に直交する前面側に同心状かつ回転軸方向後方（図６（ｂ）中奥）に順次ずらして設けられているので、構成の複雑化、大型化を来すこともない。
また、キック用カム制御面６３、第１防御動作用カム制御面７１、第２防御動作用カム制御面８１の構成が異なる複数種類の動作部材制御用カム６１を用意しておけば、キック動作、第１防御動作、第２防御動作のタイミングや動作時間が異なる様々な動作を行う複数種類のサッカーゲーム用ロボットを提供することができる。

また、センサスイッチ５５が設置されていて、上記動作部材制御用カム６１にはセンサスイッチ付勢部９１が設けられていて、上記センサスイッチ５５がオフからオンに変化したときにカム駆動用モータ５１を一旦停止させるようにしたため、所定のタイミングで動作が停止されるより複雑な動作を行うことができる。また、上記センサスイッチ付勢部９１には第１突出部９３と第２突出部９５が形成されているので、所定の２箇所において動作を一旦停止させることができ、更に複雑な動作を行うことができるようになっている。
また、動作部材制御用カム６１は出力軸４９とカムカバ１２１の内側の図示しないカム用支持軸によって両端から支持される構成になっているので、撓みに起因した動作不良や故障を防止することができる。
また、第１防御動作用主軸１０３にキック用アーム１１１が回転可能に支持されているため、キック用アーム１１１用の軸を別途設ける必要はなく、それによっても、構成の簡略化、小型化を図ることができる。

なお、本発明は前記一実施の形態に限定されない。
まず、前記一実施の形態の場合には、動作部材制御用カムの前面側に３つのカム制御面を形成したが、２つのカム制御面を形成して２つの動作部材を制御する構成、４つ以上のカム制御面を形成して４つ以上の動作部材を制御する構成も考えられる。
又、前記一実施の形態の場合には、本願発明をサッカーゲーム用ロボットに適用した例を説明し、その際、動作の種類として第１防御動作、第２防御動作、キック動作として説明したが、それに限定されるものではなく、ヘディング動作、ボール保持動作、パス動作、等、様々な種類の動作が考えられる。
又、前記一実施の形態の場合には、本願発明をサッカーゲーム用ロボットに適用した例を説明したが、それに限定されるものではなく、様々な玩具としてのロボットに適用可能である。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

本発明はロボット玩具に係り、特に、構成の複雑化、装置の大型化を来すことなく、より複雑な動作を行うことができるように工夫したものに関し、例えば、サッカーゲームに使用されるサッカーゲーム用ロボットに好適である。

１ サッカーゲーム用ロボット（ロボット玩具）
４１ 第１ベース（ロボット本体の一部）
４３ 第２ベース（ロボット本体の一部）
４７ カム駆動用ギヤボックス（ロボット本体の一部）
５５ センサスイッチ
６１ 動作部材制御用カム
６３ キック用カム制御面
６５ 動作規制部
６７ 解放部
６９ 復帰動作部
７１ 第１防御動作用カム制御面
７３ 動作規制部
７５ 解放部
７７ 復帰動作部
８１ 第２防御動作用カム制御面
８３ 動作規制部
８５ 解放部
８７ 復帰動作部
９１ センサスイッチ付勢部
９３ 第１突出部
９５ 第２突出部
１０３ 第１防御動作用主軸（動作部材）
１０５ 第１防御動作用カム付勢部
１０７ 第１防御動作用バネ（動作部材用弾性部材）
１１１ キック用アーム（動作部材）
１１３ キック用カム付勢部
１１５ キック用バネ（動作部材用弾性部材）
１２１ カムカバ（ロボット本体の一部）
１２４ ロボット本体
１２５ 第２防御動作用主軸（動作部材）
１２７ 第２防御動作用カム付勢部
１２９ 第２防御動作用バネ（動作部材用弾性部材）

Claims (12)

1. ロボット本体と、
   上記ロボット本体に動作可能に取り付けられた複数の動作部材と、
   上記ロボット本体と上記動作部材との間に設けられ上記動作部材を所定の方向に付勢する動作部材用弾性部材と、
   上記ロボット本体に回転可能に取り付けられ回転軸に直交する面に上記複数の動作部材に対応する複数のカム制御面を備えた動作部材制御用カムと、
   を具備したことを特徴とするロボット玩具。
2. 請求項１記載のロボット玩具において、
   上記複数のカム制御面は同心円状に設けられていることを特徴とするロボット玩具。
3. 請求項２記載のロボット玩具において、
   上記複数のカム制御面は上記動作部材制御用カムの回転軸方向に順次ずらして設けられていることを特徴とするロボット玩具。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載のロボット玩具において、
   上記動作部材が３個以上設置され、上記カム制御面も上記動作部材に対応して３個以上設けられていることを特徴とするロボット玩具。
5. 請求項１〜請求項４の何れかに記載のロボット玩具において、
   上記動作部材制御用カムを回転駆動させるカム駆動用モータとセンサスイッチが設置されていて、
   上記動作部材制御用カムには上記センサスイッチをオン／オフさせるセンサスイッチ付勢部が設けられていて、
   上記センサスイッチ付勢部によって上記センサスイッチのオン／オフ状態が変化したときに上記カム駆動用モータの回転を停止させるようにしたことを特徴とするロボット玩具。
6. 請求項５記載のロボット玩具において、
   上記センサスイッチ付勢部には複数の突出部が設けられていて、
   上記突出部によって上記センサスイッチをオン／オフさせることを特徴とするロボット玩具。
7. 請求項１〜請求項６の何れかに記載のロボット玩具において、
   上記複数の動作部材にはカム付勢部がそれぞれ設けられていて、上記それぞれのカム付勢部が上記動作部材用弾性部材により上記動作部材制御用カムのカム制御面に圧接されていることを特徴とするロボット玩具。
8. 請求項１〜請求項７の何れかに記載のロボット玩具において、
   上記カム制御面は上記動作部材制御用カムの回転軸方向に凹凸状に形成されていて最も凸の動作規制部と最も凹の解放部と上記動作規制部と解放部をつなぐ復帰動作部とから構成されていること特徴とするロボット玩具。
9. 請求項１〜請求項８の何れかに記載のロボット玩具において、
   上記ロボット本体には上記動作部材制御用カムを覆うカムカバが取り付けられていて、上記動作部材制御用カムは上記ロボット本体と上記カムカバの間にその両端を支持された状態で設置されていることを特徴とするロボット玩具。
10. 請求項１〜請求項９の何れかに記載のロボット玩具において、
    サッカーゲーム用ロボットであることを特徴とするロボット玩具。
11. 請求項１０記載のロボット玩具において、
    上記動作部材はキック用アームと第１防御動作用主軸と第２防御動作用主軸であることを特徴とするロボット玩具。
12. 請求項１１記載のロボット玩具において、
    上記キック用アームは上記第１防御動作用主軸に回転可能に取り付けられていることを特徴とするロボット玩具。

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