JP4009176B2 - 二足歩行玩具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的構成のみにより、バランスを取りつつ足を上げて歩行することが可能な二足歩行玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二足歩行玩具として、先に本出願人が開示した特開２００１−２５９２４５号が存在する。
この発明による二足歩行玩具は、従来一般的であったすり足動作で歩行する玩具とは異なり、体重移動と脚部の重心移動を実現することにより、玩具本体のバランスを保ちつつ片足を完全に接地面から離して歩行することを可能とした玩具であった。そのため、この玩具における歩行動作は人の歩行動作に近いものとなり、看者に一歩ずつ足を上げて歩行している様子を呈するものであった。
【０００３】
かかる玩具は、大いに好評を博する商品であったが、より小型で低価格な商品を望む消費者も存在していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、体重移動と脚部の重心移動による歩行動作を継承しつつ、本体機構を簡素化し、より小型で、低価格な商品を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
胴体と、この胴体の下方に設けられた足部を下端に備えた左右の脚部と、前記胴体の左右に設けられた左右の腕部と、更に、前記胴体の上部に設けられた頭部とにより構成される玩具本体を有し、該玩具本体における前記胴体の内部に設けた駆動手段によって動かされる脚部と腕部とが左右対称に配設されて成る二足歩行玩具であって、
前記胴体内部には、モータ式またはゼンマイ式の駆動手段が配設され、
前記胴体下部の脚部は、ロールするように横方向に回転揺動される足部を下端に備えて玩具本体の前後方向及び上下方向に駆動され、
前記脚部及び胴体の内部には、胴体に対する取付角度を維持しつつ円運動することにより脚部を駆動する第一のリンク部材と、上下動することにより前記足部を駆動するリンク部材を備えた第二のリンク機構を配設して成り、
左右の脚部を対称的に上下及び前後方向に第一のリンク部材により駆動することによって一方の脚部の上に玩具の重心を乗せた状態で他方の脚部を一歩前に出し、該動作に合わせて前記足部をロールさせるように横方向に揺動させる駆動を第二のリンク機構により行うことで、左右両脚部間での重心移動を行うという一連の動作を繰り返し行うことにより、連続的な歩行動作を可能としたことを特徴とする。
【０００６】
本発明は、上記構成により、センサー等を用いることなく、簡素な機械的構成のみによって構成される。また、歩行時には、完全に接地面から足部をあげて歩行することができるので、人の歩行動作のように滑らかで真実味のある二足歩行を実現する小型の玩具を安価に提供することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１において、
回転駆動される一つのカムと、該カムにより第一のリンク部材が駆動される際に従動的に回転する回転自在な二つの補助カムとによって前記第一のリンク部材を支持することにより、玩具本体の側面から見た第一のリンク部材の運動軌跡が、胴体に対する取付角度を維持しつつ前記一つのカムの回転に従って円運動するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記構成により、人の歩行動作のように滑らかで真実味のある歩行動作を簡単に実施することができる二足歩行玩具を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、胴体内部に設けた駆動手段によって動かされる脚部と腕部とを左右対称に配設して成る二足歩行玩具であって、
前記胴体内部には、モータ式またはゼンマイ式の駆動手段を配設し、
前記胴体下部には、玩具本体に対して横方向にロールするように回転揺動する足部を下端に備えた玩具本体の前後方向及び上下方向に駆動される脚部を配設し、
前記脚部及び胴体の内部には、胴体に対する取付角度を維持しつつ円運動することにより脚部を駆動する第一のリンク部材と、上下動することにより前記足部を駆動するリンク部材を備えた第二のリンク機構を配設して構成される。
そして、一方の脚部の上に玩具の重心を乗せた状態で他方の脚部を一歩前に出して玩具本体の前後体重移動を行い、該動作に合わせて前記足部をロールさせるように横方向の駆動をすることで、左右両脚部間での重心移動を行うという一連の動作を繰り返し行うことにより、連続的な歩行動作を可能としている。
これにより、簡素な本体構成でありながら、前後の体重移動と左右脚部の重心移動による歩行動作を実施可能とした、小型かつ低価格な二足歩行玩具を提供するものである。
【００１０】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明に係る玩具の実施例を詳細に説明する。
はじめに、図１を参照して本実施例に係る玩具の概要を説明する。
図１は、本発明に係る一実施例の外観斜視図を示している。
玩具本体１は、胴体２、左脚部３Ａ、右脚部３Ｂ、左足部４Ａ、右足部４Ｂ、左腕部５Ａ、右腕部５Ｂ、頭部６を備えている。左足部４Ａ、前記右足部４Ｂ、左腕部５Ａ、右腕部５Ｂは胴体２の内部に設けられるモータ式駆動手段によって駆動される。頭部６は胴体２に固定されており、動作は行わない。
【００１１】
次に、図２を参照して駆動手段の構成及びその動作を説明する。
図２は、図１に示す玩具の構成を示す分解斜視図である。
本実施例における駆動手段は、胴体２の中ケース２３の内部に設けられるモータと噛合関係にある一連の歯車群によって構成されている。このモータは同じく中ケース２３の内部に設けられる電池と電気的に接続されており、作動及び停止の切替は、主スイッチ９により実施される。主スイッチ９を操作することによりモータが回転すると、一連の歯車群を介して中ケース２３から延出される出力軸が回転され、これに軸止されるカム８１が回転する。このカム８１は中ケース２３の両側に一対設けられており、互いの部材は１８０度の位相差で取付けられている。
【００１２】
次に、図２及び図３を参照して図１に示した左脚部３Ａの構成及びその動作を説明する。
図３は、図１示す玩具における脚部の動作を説明する図であり、本図では便宜上、脚部の動作説明に必要ない部材は省略し、必要な部材のみ記載している。
左脚部３Ａは、第一リンク部材３３、第三リンク部材４２、上肢部カバー３１、下肢部カバー３２の四部材から構成されている。第一リンク部材３３には、上肢部カバー３１と下肢部カバー３２が取付けられている。下肢部カバー３２の内側には係止用の軸が二本形成されており、この軸が第一リンク部材３３の下部に形成される嵌合部４２ａに嵌合することにより取付けられる。上肢部カバー３１は、下部に形成される溝３１ａが下肢部カバー３２の軸３２ａに嵌るように、下肢部カバー３２の内側から取付けられており、部材上部カバーの穴３１ｂは、左ケース２１の内部に設けた軸２１ｂに軸支されている。
第一リンク部材３３は、カム８１の回転により駆動され、回転自在に取付けられる補助カム８２・８３の二つの部材により支持されている。補助カム８２・８３はそれぞれ軸８２ａ・８３ａを中心に回転自在に中ケース２３に取付けられており、軸８２ｂ・８３ｂが第一リンク部材３３に設けた穴３３ａ・３３ｂに緩挿され、カム８１の円形部分８１ｂが第一リンク部材３３の穴３３ｃに緩挿されている。このため、カム８１が円形部分８１ｂの中心から外れた軸８１ａを中心に回転すると、第一リンク部材３３は、胴体２に対する取付け角度を維持しつつ、カム８１の軸８１ａを中心として回転することになり、この動作によって足部を上げて一歩踏み出すことができる。
即ち、図３及び図４の（Ａ）や（Ｂ）に示すように、カム８１の軸８１ａを中心とするカム８１の円形部分８１ｂの回転移動に従い、カム８１の円形部分８１ｂが穴３３ｃに挿入された第一リンク部材３３もカム８１の回転に従って上下方向及び前後方向に移動するように円運動を行い、回転自在な補助カム８２・８３の軸８２ｂ・８３ｂにより第一リンク部材３３は位置及び姿勢が規制され、第一リンク部材３３の軸方向を常に垂直に保った状態で図３に示すような後方位置から図４の（Ａ）に示す上方前方位置に移動することとなり、更に図４の（Ｂ）に示すように前後方向には中央にして最も下方に延びるように第一リンク部材３３は円形部分８１ｂの回転に合わせた回転動作を行うように移動するものである。
なお、図３では、左脚部３Ａの構成のみ示しているが、図示されない右脚部３Ｂは、これと対象的に構成されている。そして、右脚部３Ｂを駆動するカムはカム８１と同軸上に１８０度の位相差を設けて取付けられているので、左脚部３Ａと右脚部３Ｂは交互に歩を進めて歩行することができる。
【００１３】
次に、図２、図４、図５を参照して左足部４Ａの構成及びその動作を説明する。
図４は、図１示す玩具における足部の動作を説明する図であり、本図では便宜上、足部の動作説明に必要ない部材は省略し、必要な部材のみ記載している。
図５は、足部の部分拡大図である。
左足部４Ａは、軸４ｂによって第一リンク部材３３の下部に軸支されており、係止部４ａの穴に第三リンク部材４２下部に設けられる軸４２ｃを緩挿している。このため、左足部４Ａは、第三リンク部材４２の第一リンク部材３３に対する上下動によって水平前後方向の軸４ｂを回動軸としてロールするように横方向の駆動を受けることにより、第一リンク部材３３に対して軸４ｂを中心として足部の外側を上下させるように横方向の揺動をする。第三リンク部材４２は、軸４１ａを中心として揺動する第二リンク部材４１に設けた穴４１ｃに軸４２ｂを緩挿して連結されている。
そして、この第二リンク部材４１は、カム８１と第二リンク部材４１の部材上部４１ｂが接触しており、カム８１の回転によって下方へ押し動かされる。この部材上部４１ｂと接触するカム８１は、円形部分８１ｂに重ねられた曲率の異なる円弧を有するカム部８１ｃとしている。
このカム部８１ｃは、図３及び図４に示したように、円形部分８１ｂの円弧に近似する円形の円弧部分と円形部分８１ｂの形状とは異なる楕円曲線の円弧部分を有し、第一リンク部材３３がカム８１の軸８１ａを中心に回転する円形部分８１ｂの回転に従って一定速度で回転運動を行うのに対し、第三リンク部材４２はカム部８１ｃの軸８１ａを中心とする回転により、カム部８１ｃの円形の円弧部分と楕円曲線の円弧部分とで第二リンク部材４１の端部である第三リンク部材４２を結合する軸４２ｂの上下移動速度を変化させ、図４の（Ａ）に示したように、第一リンク部材３３が上方近傍に位置する場合は第二リンク部材４１と第三リンク部材４２とを連結する軸４２ｂの上下移動速度を第一リンク部材３３の上下移動速度に近い速度とし、第一リンク部材３３が下方近傍に位置するに図４の（Ｂ）に示す場合に移行するとき、第二リンク部材４１と第三リンク部材４２とを結合する軸４２ｂ即ち第三リンク部材４２の上下移動を第一リンク部材３３の上下移動変化速度よりも遅くする。なお、第二リンク部材４１は、バネ７によってカム８１と常に接触するように反時計回りに付勢されている。バネ７は軸４１ａに緩挿されており、一端が軸２３ｃに、他端が４１ｄに係止されている。
従って、図２及び図５に示したように、左足部４Ａは、その内側の前後方向に水平な軸４ｂを回転中心として、第一リンク部材３３が下方を移動するとき、外側の係止部４ａの上下移動速度が第一リンク部材３３による内側の軸４ｂの上下移動速度よりも遅くなり、軸４ｂの上下移動量よりも係止部４ａの上下移動量が小さく、第一リンク部材３３即ち胴体２などの玩具本体１の垂直軸に対して足部４は内側の軸４ｂを中心としてロールするように外側を上下させる横方向の揺動回転を行うことになる。
【００１４】
以上説明したように脚部と足部は構成され、玩具作動時には両部材が同時に駆動されて玩具本体の歩行が実現される。すなわち、第一リンク部材３３の回転による脚部の動作は玩具の前進（体重移動）を担い、足部のロールによる傾動が歩行時のバランス調整（脚部の重心移動）を担う。
左足部４Ａが接地している場合を想定して説明すると、次のようになる。
左足部４Ａの接地状態で右足部４Ｂが一歩前進する場合、玩具本体は左脚部３Ａによって支えられ、重心は左足部４Ａの上に位置している。この状態で左足部４Ａは内側を外側よりも降下させるようにロールして左に傾動することにより、玩具本体を左に傾けて、接地しない右足部および玩具の右半身の重量とのバランスを維持している。そして、玩具の重心が左足部４Ａの上にある間に右脚部３Ｂを一歩前に出し、右脚部３Ｂが前に出た段階で、今度は左足部４Ａの内側を上げるように揺動させるロールを行って左足部４Ａを右に傾動して、玩具の重心を右足部４Ｂ上に載せかえる。
すると、今度は右足部４Ｂが接地状態になるので、玩具本体は右脚部３Ｂによって支えられ、重心は右足部４Ｂの上に位置する必要がある。そのため、この状態では右足部４Ｂの内側を外側よりも降下させるようにロールさせて右に傾動することにより、玩具本体を右に傾けて、接地しない左足部および玩具の左半身の重量とのバランスを維持している。そして、玩具の重心が右足部４Ｂの上にある間に左脚部３Ａを一歩前に出すことになる。
このような動作を連続的に繰り返すことにより、人間の歩行動作に似た、滑らかで安定した二足歩行を実現することができる。
【００１５】
次に、図２及び図６を参照して左腕部５Ａの構成及びその動作を説明する。
図６は、図１に示す玩具における腕部の動作を説明する図であり、本図では便宜上、腕部の動作説明に必要ない部材は省略し、必要な部材のみ記載している。
左腕部５Ａは、次のようにして、左ケース２１を介してカム８４に連結されている。左ケース２１には穴２１ａが形成されており、ここにカム８４の軸が緩挿されている。腕部５Ａは、部材に設けた穴５１を緩挿するネジを、この軸に設けた穴８４ｂに留めることにより取付けられている。カム８４に設けられる係止溝８４ａは、第一リンク部材３３に設けた軸３３ｄに係止している。そのため、第一リンク部材３３が駆動されると、同時に動作を開始して左腕部５Ａが駆動される。
なお、図６では、左腕部５Ａの構成のみ示しているが、図示されない右腕部５Ｂは、これと対象的に構成されている。そして、右脚部３Ｂを駆動するカムはカム８１と同軸上に１８０度の位相差を設けて取付けられているので、左腕部５Ａと右腕部５Ｂは交互に腕を振ることができる。
【００１６】
本実施例は、以上説明したように構成されるが、本発明はこれに限定されることなく、以下記載するように応用発展させた構成としてもよい。
前記実施例においては、玩具本体の作動及び停止をモータに直結されるスイッチによって行う構成を説明したが、これ以外にも、例えば、従来知られる遠隔操縦装置を組み込むことにより、遠隔地からリモコン操縦して遊ぶことができるように構成することも可能である。この遠隔操縦装置は有線式のものであってもよいし、赤外線や可視光のほか、電波や超音波を用いた無線式のものであっても構わない。そして、これらの操縦装置を使用することにより、モータの回転方向を反転して玩具の進行方向を前進から後退へと切り換え可能とするだけでなく、モータの回転数を調整して歩行速度を変更可能とすれば、より興味性のある魅力的な二足歩行玩具を提供することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下のような効果を奏する。
【００１８】
本発明によれば、上記構成により、センサー等を用いることなく、簡素な機械的構成のみによって構成される。また、歩行時には、完全に接地面から足部をあげて歩行することができるので、人の歩行動作のように滑らかで真実味のある二足歩行を実現する小型の玩具を安価に提供することができる。
【００１９】
また本発明によれば、上記構成により、人の歩行動作のように滑らかで真実味のある歩行動作を簡単に実施することができる二足歩行玩具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る一実施例の外観斜視図である。
【図２】 図１に示す玩具の構成を示す分解斜視図である。
【図３】 図１に示す玩具における脚部の動作を説明する図である。
【図４】 図１に示す玩具における足部の動作を説明する図である。
【図５】 図１に示す玩具における足部の部分拡大図である。
【図６】 図１に示す玩具における腕部の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１ 玩具本体
２ 胴体
３Ａ 左脚部
３Ｂ 右脚部
３３ 第一リンク部材
４Ａ 左足部
４Ｂ 右足部
４１ 第二リンク部材
４２ 第三リンク部材
５Ａ 左腕部
５Ｂ 右腕部
６ 頭部
７ バネ
８１ カム
８２ 補助カム
８３ 補助カム
８４ カム

Claims (2)

1. 胴体と、この胴体の下方に設けられた足部を下端に備えた左右の脚部と、前記胴体の左右に設けられた左右の腕部と、更に、前記胴体の上部に設けられた頭部とにより構成される玩具本体を有し、該玩具本体における前記胴体の内部に設けた駆動手段によって動かされる脚部と腕部とが左右対称に配設されて成る二足歩行玩具であって、
   前記胴体内部には、モータ式またはゼンマイ式の駆動手段が配設され、
   前記胴体下部の脚部は、ロールするように横方向に回転揺動される足部を下端に備えて玩具本体の前後方向及び上下方向に駆動され、
   前記脚部及び胴体の内部には、胴体に対する取付角度を維持しつつ円運動することにより脚部を駆動する第一のリンク部材と、上下動することにより前記足部を駆動するリンク部材を備えた第二のリンク機構を配設して成り、
   左右の脚部を対称的に上下及び前後方向に第一のリンク部材により駆動することによって一方の脚部の上に玩具の重心を乗せた状態で他方の脚部を一歩前に出し、該動作に合わせて前記足部をロールさせるように横方向に揺動させる駆動を第二のリンク機構により行うことで、左右両脚部間での重心移動を行うという一連の動作を繰り返し行うことにより、連続的な歩行動作を可能としたことを特徴とする二足歩行玩具。
2. 請求項１において、
   回転駆動される一つのカムと、該カムにより第一のリンク部材が駆動される際に従動的に回転する回転自在な二つの補助カムによって前記第一のリンク部材を支持することにより、玩具本体の側方から見た第一のリンク部材の運動軌跡が、胴体に対する取付角度を維持しつつ前記一つのカムの回転に従って円運動するように構成したことを特徴とする二足歩行玩具。

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