JP3584239B2 - ロボット玩具の歩行機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、二足歩行するロボット玩具の歩行機構に関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】
一般に、ロボット玩具は二足で歩行させるのが技術的に難しいので、直立した状態のロボット玩具の底部に外部からは見えにくいように車輪を取り付け、車輪を正逆回転させて前進、後退させるようにしている。
【0003】
しかしながら、このような歩行方式では、直立したまま前後に移動するので、リアル性に乏しいという問題があった。
【0004】
また、脚部を交互に動かして移動するようにするため、脚部を交互に移動させる機構と、脚部の先端の足部を殻状に形成し、内部に車輪と車輪の回転駆動機構を配置し、上記両機構を作動させて、あたかも二足歩行するようにしたものも知られている。しかし、脚部は膝部分で曲がるようにはできていない(構造が複雑になる)ため、依然として歩行が不自然であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解消し、構造が簡単で、コストも低く抑えることができるとともに、自然に歩行しているように見えるロボット玩具の歩行機構を提案することをその課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係るロボット玩具の歩行機構は、以下の要件を備えたことを特徴とする。
(イ)胴体部の下部に左右の脚部を前後に回動可能に連結し、左右脚部の先端部には足部を回動自在に連結するとともに、上記左右の脚部を交互に動かして前後移動するように構成されていること
(ロ)上記脚部の前部は、上記足部に対して回動可能に連結された脛部材と、脛部材に対して膝部分で回動可能に連結された大腿部材で覆われ、脛部材は胴体部に設けられたクランク軸に回動可能に連結されたアームの先端に回動自在に連結されていること
(ハ)上記大腿部材は脚部側に弾性部材で付勢されていること
【0007】
【発明の実施の形態】
図1はロボット玩具の斜視図で、同図において符号1は胴体部、2は頭部、3は腕部であり、次に示す歩行機構により二足歩行できるように構成されている。
【0008】
すなわち、上記ロボット玩具は、胴体部1の下部に左右の脚部4を前後に回動可能に連結するとともに、左右脚部4の先端部には足部5を回動自在に連結し、上記左右の脚部4を交互に動かして前後移動するように構成されている。脚部4は図2に示されるように、第1の脚パーツ4a、第2の脚パーツ4b、第3の脚パーツ4c及び第4の脚パーツ4dの4個の脚パーツから構成され、足部5は殻状に形成され、内部が空洞になっており、底部は開放されている。
第1の脚パーツ4aの上端は胴体部1の側部に突出した第1のクランク軸6aに回動自在に連結され、下端は足部5の上面部に形成された開口部を貫通して足部5の内側の走行体8の上部の軸受部8aに回動自在に連結されている。走行体8は、自由車輪である前輪9と駆動輪である後輪10の2個の車輪を備えたものである。したがって、走行体8は足部5に対して相対的に上下動することができる。そして、足部5に対して走行体8が上動したときは、駆動輪10が足部5の下縁部よりも上方に移動し、図3のように走行体8が下動したときは駆動輪10は足部5の下縁部よりも下方に移動するように設定されている。なお、走行体8には上記駆動輪10を駆動するモータ(図示せず)が配置されている。
【0009】
第2の脚パーツ4bの中間よりもやや上部は胴体部1の側部に突出した第2のクランク軸6bに回動自在に連結され、下端は足部5の開口部の後方に設けられた軸受部13に回動自在に連結されている。また、第2の脚パーツ4bの上端には弯曲した案内溝14が形成され、この案内溝14には胴体部1の側部に固定された軸体15が係合している。
【0010】
第3の脚パーツ4cの中間よりもやや上部は胴体部1の側部に突出した第3のクランク軸6cに回動自在に連結され、下端は足部5の開口部の前方に設けられた軸受部16に回動自在に連結されている。また、第3の脚パーツ4cの上端には胴体部1側に突出する軸17が形成され、この軸17は胴体部1に形成された弯曲した案内溝18に係合している。
【0011】
なお、図2に示されるように、第1のクランク軸6aの向きと第2のクランク軸6bの向きは互いに反対で、第2のクランク軸6bと第3のクランク軸6cの向きはほぼ同じである。また、各クランク軸は左右で位相が逆になっている。
【0012】
なお、上記第1のクランク軸6aと第2のクランク軸6bと第3のクランク軸6cの駆動軸19a、19b、19cは胴体部1内に設けられたモータ(図示せず)に、図示しない減速歯車を介して連結し、モータが作動した時は、同じ回転数で同方向に回転するように構成されている。上記胴体部1内のモータと足部5内のモータとは、同じバッテリ電源に電気的に接続されている。
【0013】
次に、第4の脚パーツ4dは、脚部の前部に配置されている。第4の脚パーツ4dは、上記足部5に対して回動可能に連結された脛部材21と、脛部材21に対して膝部分で回動可能に連結された大腿部材22と、上記膝部分と第3のクランク軸6cとを回動可能に連結するアーム23とから構成されている。また、上記大腿部材22は図示しない弾性部材(バネ)で脚部4側に回動するように付勢されている。そして、第4の脚パーツ4dは脚部4の下部を覆うような形状になっている。
【0014】
なお、上記脛部材21とアーム23とは、足部5が後方位置にあるときは一定の角度をなし、足部5が前方位置にあるときはその角度が大きくなり、脚パーツの前後移動に伴なって屈伸するように連結されている。
【0015】
上記構成において、バッテリ電源にスイッチを入れると、足部5内のモータが作動するが、一方の足部5の走行体8の駆動輪10は走行面から浮いているので、動かない(他方の足部5が前方に移動する)。これに対応して、胴体部1内のモータにより3個のクランク軸6a、6b、6cが回転する。図3に示されるように、第2のクランク軸6bと第3のクランク軸6cが回動して第2の脚パーツ6bと第3の脚パーツ6cは上方に移動するのに対して、第1のクランク軸30の回転により第1の脚パーツ6aが下方に移動するので、足部5が前方に移動するにつれて走行体8はだんだんと足部5から出て回転する駆動輪10が走行面に接触し、また、クランク軸6a、6b、6cの回転に伴なって脚部は前方に揺動して進み、やがて図2のように足部5の下縁が走行面に接面して移動を停止する。反対側の足部5は反対に動く。このように、上記一方の脚部4は図2から図4に示されるように移動する。これに対し、反対側の脚部4は反対に移動するので、歩行しながら前進移動する。なお、走行体8の駆動輪の回転数を右足と左足で異なるように設定すれば、ロボット玩具は右又は左に曲がりながら歩行する。
【0016】
また、モータを逆方向に回転させれば、ロボット玩具は後退移動する。
【0017】
ところで、上述のように、ロボット玩具が歩行するときは、足部5が前部と後部に交互にほぼ平行に移動するのに対し、第2の脚パーツ4bと第3の脚パーツ4cは前後に揺動するので、これらの脚パーツと足部5との角度が、足部5が後方位置にあるときは鋭角をなし、足部5が前方位置にあるときは鈍角をなす。それに応じて、脚部4の下部を覆う第4の脚パーツ4dの脛部材21とアーム23とは、足部5が後方位置にあるときは一定の角度をなし、足部5が前方位置にあるときはその角度が大きくなるので、脚パーツの前後移動に伴なって屈伸する。そして、図3のように足部5が後方位置にあって脛部材21とアーム23の角度が小さくなるときは、脛部材21と大腿部材22とがなす角度も小さくなるので、ロボット玩具の脚部4は見掛け上は膝を曲げているように見える。足部5が前方位置にあって脛部材21とアーム23の角度が大きくなるときは、脛部材21と大腿部材22とがなす角度も大きくなるので、ロボット玩具の脚部4は見掛け上は膝を伸ばしているように見える。
【0018】
このように、ロボット玩具の歩行時の脚部4の交互移動に伴なって第4の脚パーツ4dは屈伸するように見えるので、ロボット玩具はいかにも膝を屈伸させながら自然な状態で歩いているように見える。
【0019】
【発明の効果】
本発明に係るロボット玩具の歩行機構によれば、構造が簡単でありながら、自然に歩行しているように見えるので、コストも低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るロボット玩具の斜視図
【図2】上記ロボット玩具の歩行機構を簡略にして示す説明図
【図3】上記歩行機構の作動態様を示す説明図
【符号の説明】
1 胴体部
4 脚部
5 足部
21 脛部材
22 大腿部材
Claims (1)
- 以下の要件を備えたことを特徴とするロボット玩具の歩行機構。
(イ)胴体部の下部に左右の脚部を前後に回動可能に連結し、左右脚部の先端部には足部を回動自在に連結するとともに、上記左右の脚部を交互に動かして前後移動するように構成されていること
(ロ)上記脚部の前部は、上記足部に対して回動可能に連結された脛部材と、脛部材に対して膝部分で回動可能に連結された大腿部材で覆われ、脛部材は胴体部に設けられたクランク軸に回動可能に連結されたアームの先端に回動自在に連結されていること
(ハ)上記大腿部材は脚部側に弾性部材で付勢されていること
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