JP3198083B2 - 出力軸切替装置及び自動変形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、複数の出力軸を
順番に回転させることのできる出力軸切替装置と、この
出力軸切替装置を利用して各部分を順番に可動して最初
とは異なる形態に自動的に変化させることができる自動
変形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複数の出力軸を順番に回転させる
ことのできる出力軸切替装置は、図１０に示すように、
太陽歯車Ａと、太陽歯車Ａを中心とした円周上に配置さ
れた出力軸に固定された出力歯車Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと、太
陽歯車Ａに常にかみ合いながら転動し、出力歯車Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅにもかみ合い可能な遊星歯車Ｆとを有してい
る。この出力軸切替装置は、転動する遊星歯車Ｆを所定
位置で係止して各出力歯車Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに夫々順番に
かみ合わせることができる係止部材と、この係止部材の
係止を解除して遊星歯車Ｆを転動させる解除部材とを備
えている。この出力軸切替装置は、転動する遊星歯車Ｆ
を係止部材で夫々異なる所定位置に順番に係止して各出
力歯車Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに夫々順番にかみ合わせ、各出力
歯車Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの出力軸を順番に回転させることが
できる。

【０００３】また、従来の自動車形態等からロボット形
態等に形態変化させる変形装置は、一方の手で胴部等を
保持し、他方の手で脚部、腕部、頭部等を屈曲させた
り、収納したりして手動で形態変化させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の出力軸切替
装置は、公転する遊星歯車を所定位置で係止して各出力
歯車に夫々順番にかみ合わせることができる係止部材
と、この係止部材の係止を解除して遊星歯車を転動させ
る解除部材とが必要となるため、構造が複雑であるとい
う問題点があった。また、出力歯車によって回転する出
力軸が回動不能になって出力歯車が停止すると、遊星歯
車、太陽歯車等の全てが停止してこれを作動させる駆動
モータに負荷がかかり、駆動モータが加熱して壊れた
り、負荷がかかっている歯車等が破損したりするという
問題点があった。特に、玩具においては、子供が出力軸
によって可動する部分を強く握りしめて動かなくさせる
ため、歯車、駆動モータ等に負荷がかかり、その玩具を
壊すことがあった。

【０００５】従来の変形装置には、自動で形態変化を行
うものが存在しなかった。

【０００６】本願発明は、上記問題点に鑑み案出したも
のであって、極めて簡単な構造で、確実に複数の出力軸
を順番に回転させることができ、一つの出力歯車に負荷
がかかって停止しても直ちに次の出力歯車に切り替える
ことができ、全ての出力歯車に負荷がかかって停止する
と自動的に駆動モータの回転を停止させ、各歯車や駆動
モータに負担をかけないようにした出力軸切替装置を提
供することを第１の課題とする。また、この出力軸切替
装置を内蔵し、各部分を順番に可動して自動的に形態を
変化させることのできる自動変形装置を提供することを
第２の課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に係る出力
軸切替装置は、上記第１の課題を達成するため、下記の
構成を有する。 （イ）枠体を有すること。 （ロ）枠体内には、駆動モータと、駆動モータによって
回転させられる回転軸が設けられていること。 （ハ）回転軸には、太陽歯車が固定され、さらにこの太
陽歯車と噛み合う遊星歯車を回動自在に取り付ける回転
体が回動自在に設けられていること。 （ニ）枠体には、回転軸を中心として略同一円周上に複
数の出力軸が設けられ、この複数の出力軸には遊星歯車
と噛み合う出力歯車が設けられていること。 （ホ）枠体内には、弾性部材によって付勢され、遊星歯
車が出力歯車と噛み合った時に、回転体に圧接して回転
体の回転を規制するストッパーが設けられていること。

【０００８】本願請求項２に係る出力軸切替装置は、上
記第１の課題を達成するため、下記の構成を有する。 （イ）枠体を有すること。 （ロ）枠体内には、駆動モータと、駆動モータによって
回転させられる回転軸が設けられていること。 （ハ）回転軸には、太陽歯車が固定され、さらにこの太
陽歯車と噛み合う遊星歯車を回動自在に取り付ける回転
体が回動自在に設けられていること。 （ニ）枠体には、回転軸を中心として略同一円周上に複
数の出力軸が設けられ、この複数の出力軸には遊星歯車
と噛み合う出力歯車が設けられていること。 （ホ）最初の出力歯車と最後の出力歯車を挟むようにし
て両側に駆動モータの回転を停止させるスイッチ手段が
設けられていること。 （ヘ）枠体内には、弾性部材によって付勢され、遊星歯
車が出力歯車と噛み合った時に、回転体に圧接して回転
体の回転を規制するストッパーが設けられていること。

【０００９】本願請求項３に係る自動変形装置は、上記
第２の課題を達成するため、下記の構成を有する。 （イ）上記出力軸切替装置を内蔵した本体を有するこ
と。 （ロ）本体には、出力軸切替装置の出力軸の数に対応し
た数の可動体が設けられていること。 （ハ）各可動体は対応する出力軸の回転する順番に従っ
て可動するようになっていること。

【００１０】

【発明の実施の形態】本願請求項１記載の出力軸切替装
置の実施の形態を、図８，９に基づいて説明する。出力
軸切替装置１０は、枠体１１を有し、枠体１１内には、
駆動モータ１６と、駆動モータ１６によって回転させら
れる回転軸３１が設けられている。回転軸３１には、太
陽歯車３５が固定され、さらにこの太陽歯車３５と噛み
合う遊星歯車３６を回動自在に取り付ける回転体３３が
回動自在に設けられている。

【００１１】枠体１１には、回転軸３１を中心として略
同一円周上に複数の出力軸５２乃至５５が設けられ、こ
の複数の出力軸５２乃至５５には遊星歯車３６と噛み合
う出力歯車４２乃至４５が設けられている。

【００１２】上記枠体１１内には、弾性部材４９によっ
て付勢され、遊星歯車３６が出力歯車４２乃至４５と噛
み合った時に、回転体３３に圧接して回転体３３の回転
を規制するストッパー５０が設けられている。

【００１３】本願請求項２記載の出力軸切替装置の実施
の形態を、図８，９に基づいて説明する。出力軸切替装
置１０は、枠体１１を有し、枠体１１内には、駆動モー
タ１６と、駆動モータ１６によって回転させられる回転
軸３１が設けられている。回転軸３１には、太陽歯車３
５が固定され、さらにこの太陽歯車３５と噛み合う遊星
歯車３６を回動自在に取り付ける回転体３３が回動自在
に設けられている。

【００１４】枠体１１には、回転軸３１を中心として略
同一円周上に複数の出力軸５２乃至５５が設けられ、こ
の複数の出力軸５２乃至５５には遊星歯車３６と噛み合
う出力歯車４２乃至４５が設けられている。最初の出力
歯車４２と最後の出力歯車４５を挟むようにして両側に
駆動モータ１６の回転を停止させるスイッチ手段４７，
４８が設けられている。なお、歯車４１及び歯車４６
は、枠体１１に固定された歯車であり、後述するように
回転体３３をスイッチ手段４７，４８に押し付けるため
の役割を果たす。

【００１５】上記枠体１１内には、弾性部材４９によっ
て付勢され、遊星歯車３６が出力歯車４２乃至４５と噛
み合った時に、回転体３３に圧接して回転体３３の回転
を規制するストッパー５０が設けられている。

【００１６】上記出力軸切替装置１０は、駆動モータ１
６を正転させると、回転軸３１、太陽歯車３５、遊星歯
車３６が回転し、この遊星歯車３６と最初に噛み合う出
力歯車４２が回転する。この出力歯車４２を固定する出
力軸５２も回転し、この出力軸５２の回転によって可動
部を可動させる。可動部の可動が終了又は何らかの障害
により停止すると、出力歯車４２の回転が停止する。遊
星歯車３６は、回転しているため、停止した出力歯車４
２に沿って公転し、次の出力歯車４３と噛み合って、出
力歯車４３を回転させる。

【００１７】この出力歯車４３を固定する出力軸５３も
回転し、この出力軸５３の回転によって次の可動部を可
動させる。次の可動部の可動が終了又は何らかの障害に
より停止すると、出力歯車４３の回転が停止する。遊星
歯車３６は、停止した出力歯車４３に沿って公転し、次
の出力歯車４４と噛み合って、出力歯車４４を回転させ
る。

【００１８】この出力歯車４４を固定する出力軸５４も
回転し、この出力軸５４の回転によってさらに次の可動
部を可動させる。さらに次の可動部の可動が終了又は何
らかの障害により停止すると、出力歯車４４の回転が停
止する。遊星歯車３６は、停止した出力歯車４４に沿っ
て公転し、次の出力歯車４５と噛み合って、出力歯車４
５を回転させる。

【００１９】この出力歯車４５を固定する出力軸５５も
回転し、この出力軸５５の回転によって最後の可動部を
可動させる。最後の可動部の可動が終了又は何らかの障
害により停止すると、出力歯車４５の回転が停止する。
遊星歯車３６は、停止した出力歯車４５及び固定された
固定歯車４６に沿って公転し、遊星歯車３６を取り付け
ている回転体３３がスイッチ手段４８を操作し、駆動モ
ータ１６の回転を停止させる。

【００２０】出力軸切替装置１０は、上記状態から駆動
モータ１６を逆転させると、回転軸３１、太陽歯車３
５、遊星歯車３６が逆回転し、上述したのとは逆に、遊
星歯車３６が出力歯車４５、４４、４３、４２の順に噛
み合って各出力軸５５、５４、５３、５２を逆回転さ
せ、各可動部を順番に元の状態に復帰させると共に固定
歯車４１を経て回転体３３がスイッチ手段４７を操作
し、駆動モータ１６の回転を停止させる。

【００２１】枠体１１内には、弾性部材４９によって付
勢され、遊星歯車３６が出力歯車４２乃至４５と噛み合
った時に、回転体３３に圧接して回転体３３の回転を規
制するストッパー５０が設けられているので、遊星歯車
３６が出力歯車４２乃至４５に回転を伝達している際で
も動くことがなく安定していられている。

【００２２】請求項３記載の自動変形装置１は、上記出
力軸切替装置１０を内蔵した本体２を有する。本体２に
は、出力軸切替装置１０の出力軸５３乃至５５の数に対
応した数の可動体３，４，６が設けられている。各可動
体３，４，６は対応する出力軸５３乃至５５の回転する
順番に従って可動するようになっている。この実施の形
態では、出力軸を３つ必要とするので、一つの出力軸５
２及び出力歯車４２は固定しておく。この固定方法は、
自由である。

【００２３】上記自動変形装置１は、出力軸切替装置１
０を内蔵した本体２を有し、本体２には、出力軸切替装
置１０の出力軸５３乃至５５の数に対応した数の可動体
３，４，６が設けられている。従って、出力軸切替装置
１０を駆動させると、出力軸５３、５４、５５の順番に
回転し、可動体６、３、４の順番に可動して、形態が変
化する。逆に、出力軸切替装置１０を逆駆動させると、
出力軸５５、５４、５３の順番に逆回転し、可動体４、
３、６の順番に可動して、元の形態に戻すことができ
る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図１乃至図
９に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例に係
る自動変形装置の自動車形態を示す全体斜視図である。
図２は、上記自動変形装置のロボット形態を示す全体斜
視図である。図３は、上記自動変形装置の変形順番を示
す側面図である。図４、図３（ｂ）のＡ方向から視た一
部断面背面図である。図５は、図３（ｄ）のＢ方向から
視た一部断面背面図である。図６は、図３（ｆ）の一部
断面側面図である。図７は、腕部の内部構造を示す分解
斜視図である。図８は、出力軸切替装置の内部構造を示
す断面図である。図９は、出力軸切替装置の動きを説明
する平面図である。

【００２５】自動変形装置１は、ロボット形態の時に、
図４に示すように、胴部２、肩部３、背中部４、腕部
５、腰部６、下脚部７からなっている。自動変形装置１
が自動車形態の時には、図１に示すように、胴部２が自
動車の中央部を形成し、肩部３が胴部２内に没入し、背
中部４が自動車の後上部を形成し、腕部５が後輪５ａ，
５ａを備えた自動車の後下部を形成し、腰部６が下脚部
７，７によって覆われ、下脚部７，７が前輪７ａ，７ａ
を備えた自動車の前部を形成する。

【００２６】肩部３は、胴部２に出没自在に設けられて
いる。背中部４は、胴部２に回動自在に設けられてい
る。腕部５は、肩部３に回動自在に設けられている。腰
部６は、胴部２に回動自在に設けられている。下脚部７
は、腰部６に回動自在に設けられている。

【００２７】胴部２は、箱状に形成され、内部に出力軸
切替装置１０がネジ等によって取り付けられている。出
力軸切替装置１０は、図８，９に示すように、直方体状
の枠体１１を有している。枠体１１内は、仕切壁１２，
１３によって３つの空間が形成されている。中央の空間
１５には、駆動モータ１６が上側の仕切壁１２に固定さ
れて配置されている。駆動モータ１６の駆動軸１７は、
上部の空間１９に突出し、駆動歯車２０が設けられてい
る。

【００２８】駆動歯車２０は平歯車２２と噛み合ってお
り、平歯車２２は上部の空間１９において回動自在に設
けられた中間軸２１に固定されている。この平歯車２２
には、小歯車２３が一体に設けられている。この小歯車
２３は、平歯車２６と噛み合っており、平歯車２６は、
上部の空間１９と中央の空間１５の両方に回動自在に設
けられた中枢軸２５に固定されている。中央の空間１５
に位置する中枢軸２５には、中間平歯車２７が固定され
ている。

【００２９】中間平歯車２７は、平歯車２９と噛み合っ
ている。この平歯車２９は、上部の空間１９と中央の空
間１５と下部の空間３０に回動自在に設けられた回転軸
３１に固定されている。下部の空間３０に位置する回転
軸３１には、Ｕ字状の収納部３２が形成された回転体３
３が回動自在に設けられ、この収容部３２内に位置して
太陽歯車３５が設けられている。回転体３３の収納部３
２内には、太陽歯車３５と噛み合う遊星歯車３６が回動
自在に設けられている。

【００３０】遊星歯車３６は、太陽歯車３５を中心にし
て半円状で等間隔に配置された複数の歯車と順番に噛み
合うようになっている。複数の歯車は、両側に設けられ
た固定歯車４１，４６と、中央に設けられた第１の出力
歯車４２，第２の出力歯車４３，第３の出力歯車４４，
第４の出力歯車４５とで構成されている。

【００３１】固定歯車４１，４６は枠体１１に固定され
回動不能となっている。従って、ラックであっても構わ
ない。第１の出力歯車４２は、第１の出力軸５２に固定
され、第２の出力歯車４３は第２の出力軸５３に固定さ
れ、第３の出力歯車４４は第３の出力軸５４に固定さ
れ、第４の出力歯車４５は第４の出力軸５５に固定され
ている。本実施例においては、第２，第３，第４の出力
軸５３，５４，５５が必要なので、機枠１１から突出さ
せ、第１の出力軸５２は不要なので突出させず、機枠１
１に固定する。

【００３２】又、下部の空間３０であって、固定歯車４
１，４６の両側には、回転体３３によって押圧され、駆
動モータ１６の回転を停止させるリミットスイッチ４
７，４８が取り付けられている。さらにリミットスイッ
チ４７，４８間には、スプリング４９によって付勢され
るストッパー５０が設けられている。

【００３３】回転体３３の後縁には、前記スプリング４
９によって付勢されるストッパー５０の先端が嵌合して
圧接する嵌合凹部６１，６２，６３，６４，６５，６６
が歯車４１，４２，４３，４４，４５，４６の数に対応
して形成されている。即ち、遊星歯車３６が固定歯車４
１に噛み合う時は、ストッパー５０が嵌合凹部６１に嵌
合し、遊星歯車３６が第１の出力歯車４２に噛み合う時
は、ストッパー５０が嵌合凹部６２に嵌合し、遊星歯車
３６が第２の出力歯車４３に噛み合う時は、ストッパー
５０が嵌合凹部６３に嵌合し、遊星歯車３６が第３の出
力歯車４４に噛み合うときは、ストッパー５０が嵌合凹
部６４に嵌合し、遊星歯車３６が第４の出力歯車４５に
噛み合う時は、ストッパー５０が嵌合凹部６５に嵌合
し、遊星歯車３６が固定歯車４６に噛み合う時は、スト
ッパー５０が嵌合凹部６６に嵌合する。ストッパー５０
の回転体３３に対する圧接力は、スプリング４９の弾性
を変えることによって調整できる。

【００３４】遊星歯車３６が固定歯車４１に噛み合う時
は、回転体３３がリミットスイッチ４７を押圧し、遊星
歯車３６が固定歯車４６に噛み合う時は、回転体３３が
リミットスイッチ４８を押圧する。出力軸切替装置１０
の第２の出力軸５３は、図４に示すように、枠体１１か
ら下方に突出し、ウォーム歯車７１が取り付けられてい
る。又、第３の出力軸５４は、枠体１１から上方に突出
しウォーム歯車７２が取り付けられている。さらに第４
の出力軸５５は、枠体１１から上方に突出し、歯車７３
が取り付けられている。

【００３５】胴部２の下部には、フランジ付軸受けボス
７５が設けられており、このフランジ付軸受けボス７５
に腰部６が回動自在に設けられている。腰部６は、両側
に上脚部８，８を備えた略コ字状に形成されている。下
脚部７，７は、上部に略コ字状の差し込み口７６，７６
が設けられ、この差し込み口７６，７６に上脚部８，８
の下部が差し込まれている。下脚部７，７は、これの上
部に固定して設けられた、差し込み口７６，７６に突出
する支軸７８，７９によって上脚部８，８に回動自在に
設けられ、一方の支軸７８にクラウン歯車８０が形成さ
れている。

【００３６】腰部６の上部には、前記フランジ付軸受け
ボス７５を回動自在に軸受けする軸受部８１を備えた軸
受け壁８２と、この軸受け壁８２に対して所定間隔あけ
て略平行に設けられた軸受け壁８３を有している。腰部
６の上部略中央には、軸受け壁８２，８３によって回動
自在に支持される腰回転軸８５が設けられている。

【００３７】この腰回転軸８５は、上部がフランジ付軸
受けボス７５の略中心を貫通して胴部２内に突出し、ク
ラウン歯車８６が取り付けられている。このクラウン歯
車８６は、小歯車８７に噛み合っている。小歯車８７
は、これの回転軸８９が軸受け９０に回動自在に軸受け
され、第２の出力軸５３に設けられたウォーム歯車７１
と噛み合っている。

【００３８】また、腰回転軸８５の軸受け壁８２，８３
間には、平歯車９１が固定して設けられている。この平
歯車９１は、左右に設けられた中間平歯車９２，９３と
噛み合っている。中間平歯車９２，９３の回転軸９４，
９５は、軸受け壁８２，８３に回動自在に取り付けられ
ている。

【００３９】左側の中間平歯車９２は、伝達軸１００の
上部に設けられた従動平歯車１０１と噛み合っている。
伝達軸１００の下部には前記クラウン歯車８０と噛み合
う小歯車１０２が設けられている。右側の中間平歯車９
３は、伝達軸１０５の上部に設けられた従動平歯車１０
６と噛み合っている。伝達軸１０５の下部には、前記ク
ラウン歯車８０と噛み合う小歯車１０７が設けられてい
る。

【００４０】胴部２の上部には、両側に腕部５，５を収
納し得る段凹部１１０，１１１が形成された肩部収容室
１１２が形成されている。肩部部収容室１１２内には、
肩部３，３が側方に出没自在に設けられている。肩部
３，３は、図７に示すように、筒状に形成され、内部に
回転軸１１３，１１３が回動自在且つ軸方向に摺動自在
に設けられている。

【００４１】回転軸１１３，１１３は中心軸１１５の両
側に設けられ、中心軸１１５には前記第３の出力軸５４
に設けられたウォーム歯車７２と噛み合う小歯車１１６
が設けられている。回転軸１１３，１１３の先端には対
向する摺動突起１１７，１１７が突設されている。肩部
３，３内には、前記回転軸１１３，１１３を挿通する挿
通孔１１９，１１９と、挿通孔１１９，１１９の回りに
形成され、前記摺動突起１１７，１１７によってガイド
される螺旋溝１２０，１２０が形成されている。

【００４２】肩部３，３の外端には、スプライン穴１２
１，１２１を備えた軸部１２２，１２２が略同一軸心と
なるようにして設けられている。腕部５は、上腕部１３
１とこの上腕部１３１に肘部連結軸１３３によって回動
自在に連結された下腕部１３２とで形成されている。肘
部連結軸１３３は、下腕部１３２に固定されていると共
にクラウン歯車１３５が固定されている。

【００４３】上腕部１３１内には上腕連結軸１３６が回
動自在に取り付けられ、上腕連結軸１３６の両端には小
歯車１３７，１３９が固定して取り付けられている。一
方の歯車１３７は、上腕部１３１の肩部近傍に設けられ
たクラウン歯車１４０と噛み合っている。このクラウン
歯車１４０には、前記軸部１２２のスプライン穴１２１
に嵌合するスプライン軸１４１が略同一軸心となるよう
にして設けられている。又、他方の歯車１３９は、肘部
連結軸１３３のクラウン歯車１３５と噛み合っている。

【００４４】胴部２の上部には、図２，４，５に示すよ
うに、頭部２ａが突出されている。又、胴部２の上部両
側には、略コ字状切り欠かれた軸受溝１４５，１４５が
形成されている。この軸受溝１４５，１４５には、背中
部４に設けられた一対のアーム１４６，１４６が支軸１
４７，１４８によって回動自在に取り付けられている。

【００４５】一方の支軸１４８には歯車１４９が設けら
れている。この歯車１４９は中間歯車１５０と噛み合っ
ており、この中間歯車１５０はウォーム歯車１５１と噛
み合っている。このウォーム歯車１５１は肩部伝達軸１
５２の一方に設けられており、肩部伝達軸１５２の他方
には歯車１５３が取り付けられている。この歯車１５３
は、第４の出力軸５５の歯車７３と噛み合っている。

【００４６】自動変形装置１は、上記構成を有するた
め、図１に示す自動車形態から図２に示すロボット形態
に変化させることができる。図示しないスイッチをＯＮ
にして出力軸切替装置１０の駆動モータ１６を作動させ
る。スイッチは、自動変形装置１の外部に設け、導線を
通して駆動モータ１６を作動させる他、自動変形装置１
の中心となる胴部２の一側に設けることができる。又、
駆動モータ１６に電力を供給する電池も、上記したのと
同様に外部に設ける他、胴部２、腰部６又は下脚部７内
等のどこにでも設けることができ、これは自由に選択す
ることができる。

【００４７】スイッチをＯＮすると、図８に示すよう
に、駆動モータ１６が作動して駆動軸１７，駆動歯車２
０が回転する。この駆動歯車２０の回転は、平歯車２
２，小歯車２３，中間平歯車２６により減速されて中枢
軸２５に伝達される。この中枢軸２５の回転は、中間平
歯車２７，平歯車２９を介して回転軸３１に伝達され
る。

【００４８】出力軸切替装置１０の遊星歯車３６の位置
関係は、図９（ａ）に示すように、自動変形装置１が自
動車形態の場合、固定歯車４１と噛み合っており、スト
ッパー５０が嵌合凹部６１にスプリング４９の弾性によ
り圧接して嵌合している。

【００４９】回転軸３１が回転すると、太陽歯車３５が
回転し、これに噛み合う遊星歯車３６も回転する。固定
歯車４１は、回転不能であるため、遊星歯車３６の回転
により回転体３３が反時計方向に回転する。次の第１の
出力歯車４２も上記したように、本実施例において固定
しているので、さらに回転体３３は回転し、遊星歯車３
６が第２の出力歯車４３と噛み合って、停止する。回転
体３３の回転は、遊星歯車３６の回転に依存し、遊星歯
車３６の噛み合う相手方の歯車が停止している場合に行
われる。

【００５０】また、回転体３３は、これの回転がストッ
パー５０の圧接に抗して行われるが、遊星歯車３６の噛
み合う相手方の歯車が回転する場合は、ストッパー５０
の先端が嵌合凹部に圧接して、位置決めされる。即ち、
遊星歯車３６が第２の出力歯車４３と噛み合った時、第
２の出力歯車４３が回転し、回転体３３は、これの嵌合
凹部６３にストッパー５０の先端が圧接嵌合して、その
位置で停止する。

【００５１】第２の出力歯車４３が回転すると第２の出
力軸５３が回転し、ウォーム歯車７１、小歯車８７、ク
ラウン歯車８６、腰回転軸８５、平歯車９１、中間平歯
車９２，９３、従動平歯車１０１，１０６、伝達軸１０
０，１０５、小歯車１０２，１０７、クラウン歯車８
０，８０、支軸７８，７８を介して下脚部７，７を、図
３（ｂ）に示すように、回転させる。下脚部７，７の回
転は、図２でわかるように、上縁７ｂ，７ｂが上脚部
８，８に当接して停止する。

【００５２】下脚部７，７の回転が停止すると、クラウ
ン歯車８０，８０、小歯車１０２，１０７、伝達軸１０
０，１０５、従動平歯車１０１，１０６、中間平歯車９
２，９３、平歯車９１も回転を停止するため、腰部回転
軸８５の回転が図３（ｃ），図５に示すように、腰部６
全体を回転させることになる。なお、下脚部７，７と腰
部６の回転順番は、腰部回転軸８５にかかる回転負荷に
よって変わり、下脚部７，７を回転させるよりも腰部６
を回転させる方が負荷が小さい場合は、腰部６を回転さ
せてから下脚部７，７を回転させることになる。

【００５３】腰部６の回転は、腰部６の一側に設けられ
た係合片６ａが胴部２の一側に設けられた係合片２ｂに
当接するまで行われ、約１８０度回転する。腰部６の回
転が停止すると、腰回転軸８５，クラウン歯車８６，小
歯車８７，ウォーム歯車７１，第２の出力軸５３，第２
の出力歯車４３が停止する。

【００５４】第２の出力歯車４３が停止すると、遊星歯
車３６は図９（ｂ）に示すように、次の第３の出力歯車
４４と噛み合って停止する。第３の出力歯車４４が回転
すると、第３の出力軸５４が回転し、ウォーム歯車７
２，小歯車１１６，中心軸１１５，１１５を介して回転
軸１１３，１１３が回転する。回転軸１１３，１１３が
回転すると、摺動突起１１７，１１７が回転し、肩部３
の螺旋溝１２０，１２０によって、肩部３，３を肩部収
容室１１２内から突出させる。その結果、腕部５，５を
段凹部１１０，１１１から押し出すことになる。

【００５５】肩部３，３は、これの後端に設けられたフ
ランジ３ａ，３ａが肩部収容室１１２の側壁に当接して
停止すると、前記した摺動突起１１７，１１７によって
回転する。肩部３，３が回転すると、軸部１２２，スプ
ライン穴１２１，スプライン軸１４１，クラウン歯車１
４０，小歯車１３７，上腕連結軸１３６，小歯車１３
９，クラウン歯車１３５，肘部連結軸１３３を介して下
腕部１３２を回転させる。下腕部１３２の回転は、図２
でわかるように、これの下縁１６１が上腕部１３１の上
縁１６２に当接して停止する。

【００５６】即ち、下腕部１３２が上腕部１３１に対し
て曲がった状態から真直ぐな状態に変化して停止する
（図３（ｄ）参照）。下腕部１３２の回転が停止する
と、肘部連結軸１３３，クラウン歯車１３５，小歯車１
３９，上腕連結軸１３６，小歯車１３７，クラウン歯車
１４０も回転を停止するため、肩部３の回転が、図３
（ｅ）に示すように、腕部５全体を回転させることにな
る。下腕部１３２と腕部５全体の回転順番は、肩部３に
かかる回転負荷によって変動し、下腕部１３２を回転さ
せるよりも腕部５を回転させる方が負荷が小さい場合
は、腕部５を回転させてから下腕部１３２を回転させる
ことになる。

【００５７】腕部５の回転は、腕部５が胴部２の一側に
設けられた係合片２ｃに当接して、腕部５が図２に示す
ように真直ぐ下に向くまで行われる。腕部５の回転が停
止すると、肩部３，回転軸１１３，中心軸１１５，小歯
車１１６，ウォーム歯車７２，第３の出力軸４４，第３
の出力歯車５４が停止する。

【００５８】第３の出力歯車５４が停止すると、遊星歯
車３６は、次の第４の出力歯車４５と噛み合って停止す
る。第４の出力歯車４５が回転すると、第４の出力軸５
５が回転し、歯車７３、歯車１５３、肩部伝達軸１５
２，ウォーム歯車１５１，中間歯車１５０，歯車１４
９，支軸１４８を介して背中部４を、図３（ｆ）に示す
ように、回転させる。背中部４の回転は、胴部２の背面
に当接して停止する。

【００５９】背中部４の回転が停止すると、支軸１４
８、歯車１４９、中間歯車１５０、ウォーム歯車１５
１、肩部伝達軸１５２、歯車１５３、歯車７３、第４の
出力軸４５、第４の出力歯車５５が停止する。第４の出
力歯車５５が停止すると、遊星歯車３６は、次の固定歯
車４６と噛み合い、回転体３３がリミットスイッチ４８
を押圧して駆動モータ１６の駆動を停止させる。このよ
うにして、自動変形装置１は、自動車形態からロボット
形態に変化させることができ、再度スイッチをＯＮする
と駆動モータ１６が逆回転し、ロボット形態から元の自
動車形態に変化させることができる。

【００６０】上記したストッパー５０の回転体３３の嵌
合凹部に対する圧接力は、スプリング４９の弾性によっ
て調整することができる。スプリング４９の弾性を強く
して圧接力を強くすると、遊星歯車３６は、噛み合って
いる一つの出力歯車が完全に停止して回転負荷が大きく
なった時に次の出力歯車に移動するので、出力軸を所定
の順番通りに回転させることができる。又、スプリング
４９の弾性を弱くして圧接力を弱くすると、遊星歯車３
６は、噛み合っている一つの出力歯車が回転中に回転負
荷が大きくなった時に、一つの出力歯車を完全に回転さ
せることなく次の出力歯車に移動するので、出力軸をラ
ンダムに回転させることができる。このように、上記ス
トッパー５０の圧接力を変えることによって自動変形装
置１の各可動部の可動順位を変化させることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本願請求項
１，２記載の出力軸切替装置は、極めて簡単な構造で、
確実に複数の出力軸を順番に回転させることができ、一
つの出力歯車に負荷がかかって停止しても直ちに次の出
力歯車に切り替えることができ、全ての出力歯車に負荷
がかかって停止すると自動的に駆動モータの回転を停止
させ、各歯車や駆動モータに負担をかけることがないと
いう効果がある。

【００６２】また、本願請求項１，２記載の出力軸切替
装置は、枠体内に、弾性部材によって付勢され、遊星歯
車が出力歯車と噛み合った時に、回転体に圧接して回転
体の回転を規制するストッパーを設けているので、遊星
歯車が出力歯車に回転を伝達している際に遊星歯車が動
くことがなく安定しているという効果がある。

【００６３】本願請求項３記載の自動変形装置は、上記
出力軸切替装置によって各可動部をを順番に可動して自
動的に形態変化させるので、一つの可動部が可動不能に
なっても、無理にその可動部を可動させることがなく、
次の可動部の可動に移行し、全ての可動部が可動不能に
なると、駆動モータの駆動が停止し、歯車、駆動モータ
等の破損を防止することができ、極めて安全で、壊れ難
いものにすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動変形装置の自動車
形態を示す全体斜視図である。

【図２】上記自動変形装置のロボット形態を示す全体斜
視図である。

【図３】上記自動変形装置の変形順番を示す側面図であ
る。

【図４】図３（ｂ）のＡ方向から視た一部断面背面図で
ある。

【図５】図３（ｄ）のＢ方向から視た一部断面背面図で
ある。

【図６】図３（ｆ）の一部断面側面図である。

【図７】腕部の内部構造を示す分解斜視図である。

【図８】出力軸切替装置の内部構造を示す断面図であ
る。

【図９】出力軸切替装置の動きを説明する平面図であ
る。

【図１０】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 自動変形装置 ２ 胴部（本体） ２ａ 頭部 ２ｂ 係合片 ２ｃ 係合片 ３ 肩部（可動部） ３ａ フランジ ４ 背中部（可動部） ５ 腕部 ５ａ 後輪 ６ 腰部（可動部） ６ａ 係合片 ７ 下脚部 ７ａ 前輪 ７ｂ 上縁 ８ 上脚部 １０ 出力軸切替装置 １１ 枠体 １２ 仕切壁 １３ 仕切壁 １５ 中央の空間 １６ 駆動モータ １７ 駆動軸 １９ 上部の空間 ２０ 駆動歯車 ２１ 中間軸 ２２ 平歯車 ２３ 小歯車 ２５ 中枢軸 ２６ 平歯車 ２７ 中間平歯車 ２９ 平歯車 ３０ 下部の空間 ３１ 回転軸 ３２ 収納部 ３３ 回転体 ３５ 太陽歯車 ３６ 遊星歯車 ４１ 固定歯車 ４２ 第１の出力歯車 ４３ 第２の出力歯車 ４４ 第３の出力歯車 ４５ 第４の出力歯車 ４６ 固定歯車 ４７ リミットスイッチ（スイッチ手段） ４８ リミットスイッチ（スイッチ手段） ４９ スプリング（弾性部材） ５０ ストッパー ５２ 第１の出力軸 ５３ 第２の出力軸 ５４ 第３の出力軸 ５５ 第４の出力軸 ６１ 嵌合凹部 ６２ 嵌合凹部 ６３ 嵌合凹部 ６４ 嵌合凹部 ６５ 嵌合凹部 ６６ 嵌合凹部 ７１ ウォーム歯車 ７２ ウォーム歯車 ７３ 歯車 ７５ フランジ付軸受けボス ７６ 差し込み口 ７８ 支軸 ７９ 支軸 ８０ クラウン歯車 ８１ 軸受部 ８２ 軸受け壁 ８５ 腰部回転軸 ８６ クラウン歯車 ８７ 小歯車 ８９ 回転軸 ９０ 軸受け ９１ 平歯車 ９２ 中間平歯車 ９３ 中間平歯車 ９４ 回転軸 ９５ 回転軸 １００ 左伝達軸 １０１ 従動平歯車 １０２ 左小歯車 １０５ 右伝達軸 １０６ 従動平歯車 １０７ 小歯車 １１０ 段凹部 １１１ 段凹部 １１２ 肩部収容室 １１３ 回転軸 １１５ 中心軸 １１６ 小歯車 １１７ 摺動突起 １１９ 挿通孔 １２０ 螺旋溝 １２１ スプライン穴 １２２ 軸部 １３１ 上腕部 １３２ 下腕部 １３３ 肘部連結軸 １３５ クラウン歯車 １３６ 上腕連結軸 １３７ 小歯車 １３９ 小歯車 １４０ クラウン歯車 １４１ スプライン軸 １４５ 軸受溝 １４６ アーム １４７ 支軸 １４８ 支軸 １４９ 歯車 １５０ 中間歯車 １５１ ウォーム歯車 １５２ 肩部伝達軸 １５３ 歯車 １６１ 下縁 １６２ 上縁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−219251（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−280490（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−55996（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63H 1/00 - 37/00 F16H 1/00 - 3/78

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の要件を備えてなることを特徴とす
   る出力軸切替装置。 （イ）枠体を有すること。 （ロ）枠体内には、駆動モータと、駆動モータによって
   回転させられる回転軸が設けられていること。 （ハ）回転軸には、太陽歯車が固定され、さらにこの太
   陽歯車と噛み合う遊星歯車を回動自在に取り付ける回転
   体が回動自在に設けられていること。 （ニ）枠体には、回転軸を中心として略同一円周上に複
   数の出力軸が設けられ、この複数の出力軸には遊星歯車
   と噛み合う出力歯車が設けられていること。 （ホ）枠体内には、弾性部材によって付勢され、遊星歯
   車が出力歯車と噛み合った時に、回転体に圧接して回転
   体の回転を規制するストッパーが設けられていること。
2. 【請求項２】 下記の要件を備えてなることを特徴とす
   る出力軸切替装置。 （イ）枠体を有すること。 （ロ）枠体内には、駆動モータと、駆動モータによって
   回転させられる回転軸が設けられていること。 （ハ）回転軸には、太陽歯車が固定され、さらにこの太
   陽歯車と噛み合う遊星歯車を回動自在に取り付ける回転
   体が回動自在に設けられていること。 （ニ）枠体には、回転軸を中心として略同一円周上に複
   数の出力軸が設けられ、この複数の出力軸には遊星歯車
   と噛み合う出力歯車が設けられていること。 （ホ）最初の出力歯車と最後の出力歯車を挟むようにし
   て両側に駆動モータの回転を停止させるスイッチ手段が
   設けられていること。 （ヘ）枠体内には、弾性部材によって付勢され、遊星歯
   車が出力歯車と噛み合った時に、回転体に圧接して回転
   体の回転を規制するストッパーが設けられていること。
3. 【請求項３】 下記の要件を備えてなることを特徴とす
   る自動変形装置。 （イ）請求項１又は２記載の出力軸切替装置を内蔵した
   本体を有すること。（ロ）本体には、出力軸切替装置の
   出力軸の数に対応した数の可動体が設けられているこ
   と。 （ハ）各可動体は対応する出力軸の回転する順番に従っ
   て可動するようになっていること。