(57)【要約】【課題】  構造が簡単でなおかつ安価でありながら、歩行玩具が直進歩行または停止状態から、左右方向への旋回しつつ歩行を可能とする方向転換可能な歩行玩具を提供することを課題とする。【解決手段】  ２足以上の脚部を駆動部の駆動により偏心カムが回転することによって交互に持ち上げて歩行する歩行玩具であって、玩具内に設けられたリング支持部によって、脚部の上部に設けられた脚部上部軸が上下動可能・回動自在・傾動可能に遊嵌され、前記脚部の内側側面に凸部と、前記凸部の先端部の動きを抑制する抑制部を備えて構成した。【選択図】          図１
2005065785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２足以上の脚部を駆動部の駆動により偏心カムが回転することによって交互に持ち上げて歩行する歩行玩具であって、玩具内に設けられたリング支持部によって、脚部の上部に設けられた脚部上部軸が上下動可能・回動自在・傾動可能に遊嵌され、前記脚部の内側側面に凸部と、前記凸部の先端部の動きを抑制する抑制部が設けられ、前進方向に歩行時は、前記脚部が、前記偏心カムの回転によって、リング支持部を中心に、前記脚部が交互に楕円運動を行うことにより、脚部を交互に持ち上げて前進し、左右方向への旋回時は、前記凸部の先端の動きを前記抑制部が抑制することにより、前記脚部は、前記楕円運動に加え、凸部の先端を中心に扇型の運動を行い、凸部の先端の動きを抑制された脚部は、内側方向に脚部を向けようになり、２足歩行玩具は、方向転換することが可能としたことを特徴とした方向転換可能な歩行玩具。
【請求項２】
請求項１において、前記歩行玩具には、送信機からの情報を受信する受信機が設けられ、前記受信機が受信した送信情報に応じて、駆動部の駆動や前記凸部の動きを抑止する抑止部の制御を行う制御部が設けられ、前記方向玩具は、送信機からの情報に応じて、前後方向への歩行や、旋回する方向への歩行が可能としたことを特徴とした方向転換可能な方向玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は方向転換可能な歩行玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二足歩行ロボットの脚構造は、ホビー用の単純構造を有するものから、産業機械用の複雑な構造を有するものまで、多種多様な技術が提案されている。更に、歩行中に方向転換装置については、脚部の一部を進行方向に対してモータ等を用いて回転させるものなどがあり、歩行用のモータなどを含め統合的に制御する構造になっている。
【０００３】
方向転換するものでは、両足を接地した状態でのみ、姿勢を左右に傾けることにより旋回する構造が開示されている。
【０００４】
この上記従来技術では、あくまでも停止中の旋回構造であり、歩行中の旋回は不可能である。また歩行中に足首部分を進行方向に対して回転させる構造は、多数のモータ等を必要とし、また制御系も複雑なため、高価なものにならざるを得ない。特に、ホビー用の玩具としては、組みたての困難性やコスト面から採用が難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−１６６０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に斯かる実情に鑑みなされたもので、構造が簡単でなおかつ安価でありながら、歩行玩具が直進歩行または停止状態から、左右方向への旋回しつつ歩行を可能とする方向転換可能な歩行玩具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２足以上の脚部を駆動部の駆動により偏心カムが回転することによって交互に持ち上げて歩行する歩行玩具であって、玩具内に設けられたリング支持部によって、脚部の上部に設けられた脚部上部軸が上下動可能・回動自在・傾動可能に遊嵌され、前記脚部の内側側面に凸部と、前記凸部の先端部の動きを抑制する抑制部が設けられ、前進方向に歩行時は、前記脚部が、前記偏心カムの回転によって、リング支持部を中心に、前記脚部が交互に楕円運動を行うことにより、脚部を交互に持ち上げて前進し、左右方向への旋回時は、前記凸部の先端の動きを前記抑制部が抑制することにより、前記脚部は、前記楕円運動に加え、凸部の先端を中心に扇型の運動を行い、凸部の先端の動きを抑制された脚部は、内側方向に脚部を向けようになり、２足歩行玩具は、方向転換することが可能としたことを特徴とする。
【０００７】
本発明は、請求項１において、前記歩行玩具には、送信機からの情報を受信する受信機が設けられ、前記受信機が受信した送信情報に応じて、駆動部の駆動や前記凸部の動きを抑止する抑止部の制御を行う制御部が設けられ、前記方向玩具は、送信機からの情報に応じて、前後方向への歩行や、旋回する方向への歩行が可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、構造が簡単でなおかつ安価でありながら、歩行玩具が直進歩行または停止状態から、左右方向への旋回しつつ歩行を可能とする方向転換できる。
【０００９】
請求項２に発明によれば、送信機からの情報に応じて、歩行玩具を任意に操縦することができ、前後進及び、方向転換が外部から行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
２足以上の脚部を駆動部の駆動により偏心カムが回転することによって交互に持ち上げて歩行する歩行玩具であって、玩具内に設けられたリング支持部によって、脚部の上部に設けられた脚部上部軸が上下動可能・回動自在・傾動可能に遊嵌され、前記脚部の内側側面に凸部と、前記凸部の先端部の動きを抑制する抑制部と、前記歩行玩具には、送信機からの情報を受信する受信機が設けられ、前記受信機が受信した送信情報に応じて、駆動部の駆動や前記凸部の動きを抑止する抑止部の制御を行う制御部を設けて構成した。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態における一実施例ある。
【００１２】
図１は、玩具本体１０と、送信機２０を示した図で、送信機２０には、入力手段２１が設けられている。実施の例では、２脚で歩行する歩行玩具の例である。
【００１３】
図２〜図４で、玩具本体内部の構造について説明する。図２は、玩具内部を正面から見た図で、前後進している時の図である。図３は、玩具内部を正面から見た図で、旋回運動している時の図である。図４は、玩具内部を表す分解斜視図面である。
【００１４】
玩具本体１０内部は、メカフレーム３０、モータ３１、ウォームギア３２、平歯車３３、軸３４、偏心カム３５、脚部３６、足部３７、弾性体３８、腕部３９、Ｙ字型部材４０、磁石４１、電磁石４２、ねじりバネ４３、メカカバー４４、電源６０で構成されている。
【００１５】
メカフレーム３０は、各部構成部材を取り付ける為にフレームであり、メカフレーム３０に設けられた、軸３０ａには、Ｙ字型部材４０を軸止するようにメカフレーム中央に設けられている。また、孔３０ｂは、腕部３６を軸止する為に設けられている。更に、矩形孔３０ｃから脚部３６凸設するように設けられている。また、長孔３０ｄは、抑制部５０を水平方向にスライドさせる為に設けられている。
【００１６】
また、メカフレーム３０には、モータ３１が内設され、モータ３１の軸には、ウォームギア３２が設けられている。また、該ウォームギア３２に係合する平歯車は、軸３４に軸止され、該軸３４の両端には、偏心カム３５が軸止されている。両端に設けられた偏心カム３５の位相は、正反対になるように設けられている。該偏心カムは脚部３６に設けられた孔３６ｄに遊嵌するようになっており、脚部３６は、遊嵌されたあそびのある範囲内で傾動可能となっている。
【００１７】
また、メカフレーム３０には、リング状支持部３０ｅの一部が設けられ、メカカバー４４にも図示しないが、リング状支持部３０ｅの一部が設けられている。このメカフレーム３０と、メカカバー４４を組み合わせることによって、リング状に支持可能なリング支持部３０ｅとなるようになっている。該リング支持部には、脚部上部軸３６ｂが遊嵌するように配設される。
【００１８】
ねじりバネ４３は、メカカバー４４に設けられた軸４４ｂに軸止され、ねじりバネ４３の両端部は、メカカバー４４に設けられた引掛部４４ａによって、固定されている。ねじりバネ３３の両端に、抑止部５０に設けられた凸部５０ａが、メカカバー４４に設けられた長孔４４ｃにより、凸設するように設けられている。抑制部５０が左右方向へスライドすると、該凸部が、ねじりバネの３３の片端を内側に押圧されるようになっている。
【００１９】
Ｙ字型部材４０は、玩具本体１０に設けられた軸３０ａに回転自在に軸止され、Ｙ字型部材４０上部の先端に磁石４１が夫々設けられている。磁石４１は、お互いの磁極が同じで、反発する様に設けられている。このＹ字型部材４０の上部磁石４１の中央に、電磁石４２が配置され、電磁石４２が電気によって磁化された際に、その磁極によって、該Ｙ字型部材４０は、磁力によって、磁石４２に引き寄せられ磁着する為に、Ｙ字型部材４０は回転を行うようになっている。また、電磁石４２の電気が逆に流された場合は、磁極が逆になる為に、上述の説明とは反対方向へ磁着する為、反対に回転を行うようになっている。また、該電磁石４２に電気が流されていない場合は、電磁石自体が、そのまま磁石に磁着された状態を防ぐ為に、ねじりバネ４３の元のバネの形状に戻す復元するため復元力によって、中央位置に戻るように設けられている。
【００２０】
また、Ｙ字型部材４０の下方の先端部は、左右方向へスライド可能に設けられた抑制部５０に遊嵌されている。抑制部５０は、該Ｙ字型部材４０の回転に応じて、左右方向へとスライドするように設けられている。抑止部５０は、メカフレーム３０に設けられた長孔３０ｄと、メカカバー４４に設けられた長孔４４ｃ軸架されるように設けられている。抑止部５０は、その左右両端に凹部５０ｂが設けられ、抑止部５０がスライドした際に、脚部３６の凸部３６ａと遊嵌するようになっている。また、抑止部５０の中央に矩形の孔５０ｃが設けられ、Ｙ字型部材４０の下方先端部が遊嵌するように設けられている。
【００２１】
足部３７は、足部３７の上部に設けられている係合孔と脚部の下端３６ｃが係合するように設けられている。また足部３７の下面には、足部３７の下面から弾性体３８が突設して設けられ、玩具本体１０が歩行した際に、足部３７下面を接地させた際に、滑り止めの効果を生むようになっている。このことによって、足部３７下面が接地した際に、足の滑りによる前進出来なくなる状態を抑制することができるようになっている。
【００２２】
電源６０は、歩行玩具に全体に電源の供給を行う。電源６０の実施の例では、一時電池の例で示しているが、一次電池（マンガン電池・アルカリ電池・ボタン型電池・リチウム電池）・二次電池（ニカド電池・ニッケル水素電池・リチウムイオン電池・鉛蓄電池）、燃料電池、太陽電池の電池のほか、交流電源、直流電源を用いてもかまわない。
【００２３】
図５〜７を用いて、駆動について及び歩行時の脚部に動きについて説明する。
まず駆動について、説明する。駆動手段のモータが３１回転を行うことにより、その回転力が玩具の脚部３６や、腕部３９などの可動を動かすようになっている。モータ３１が駆動すると、モータ軸に設けられたウォームギア３２が回転を行う、ウォームギア３２が回転を行うことによって、回転軸が９０°に転換されると共に、ウォームギア３２によって、回転トルクが増すと共に、回転速度の減速を行うようになっている。該ウォームギア３２に係合されている平歯車３３が回転を行うようになっている。該平歯車３３が回転することによって、平歯車３３が軸止された軸３４が回転を行うようになっている。軸３４の両端には、円盤の中心位置からずらした位置に軸の中心を設けた偏心カム３５が設けられ、該偏心カム３５の位相は、正反対になるように設けられている。
【００２４】
図６は、前後進している際の脚部３６に動きを示している。脚部３６中央に設けられた孔３６ｄに、該偏心カム３５が遊嵌されており、偏心カム３５の回転によって、脚部３６は円運動を行うようになるが、該脚部上部をリング状支持部３０ｅによって、支持されている為に、足部３７が接続される端では、楕円運動となっている。その動きは、図６の（Ａ）〜（Ｄ）に示している。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、脚部３６の動作の概要を示す概要図であり。それぞれの図は偏心カム３５が９０°毎に回転を行った状態を示す図である。偏心カム３５が１回転を行うと１サイクルが終了するようになっている。図６（Ｅ）は、（Ａ）〜（Ｄ）を合成した図であり、脚部３６の向きが常に一定であり、この状態で歩行させた際に、歩行玩具は前後方向への歩行を行うようになっている。
【００２５】
図７は、脚部の旋回方向への歩行時の脚部の動きを示している。上述した図６の脚部３６の動きに加え、抑制部５０が脚部３６の内側凸３６ａ部の先端の動きを抑制した場合での動きを表したもので、図７（Ａ）〜（Ｄ）は、抑制部５０によって抑制され、偏心カム３５が１回転を行うまでを示した図である。それぞれの図は偏心カムが９０°毎に回転を行った状態を示す図である。偏心カム３５が１回転を行うと１サイクルが終了するようになっている。脚部３６の内側凸部３６ａの先端が、抑制部５０の凹部５０ｂによって、その動きを抑制されている為に、通常の図６のような楕円運動に加えて、偏心カム３５と、脚部３６の孔３６ｄとリング状支持部３０ｅと、脚部上部軸３６ｂがそれぞれ遊嵌されている為に、凸部３６ａの先端を抑制した場合、脚部３６は、楕円運動に加え、傾動するようになる。この動きによって、玩具本体１０を旋回させるようになっている。
【００２６】
玩具本体１０の旋回の際には、抑制部５０によって片側の脚部３６が抑制されるが、もう片側の脚部３６は抑制されてはいない為に、片脚は前後方向に揺動し、抑制された脚部３６は、傾けつつ揺動するようになっている。この動きを１サイクル行うと、玩具本体は、僅かながら方向転換を行うようになっていて、この動きを繰り返すことによって、様々な向きに対して方向転換を行うことが可能となっている。
【００２７】
また、腕部３９は、脚部３６上部の凸部３６a面と反対側に設けられている。腕部３９は、腕部３９も脚部３６の動きに合わせて、腕部３９も楕円運動するようになり、腕を振りながら歩行することようになっている。しかし、実施の例では、腕部３９は脚部３６と同期して可動する為に、右足を前方に出している時に、右手を前方へと振るようになっている。これを、右足を前方にだしている時に、右手を後方へと振るようにするためには、図示しないが、腕部を玩具本体に、回転自在に軸止して、該軸に平歯車を軸着し、該脚部３６にラッチギアを設けることによって可能となる。
【００２８】
遠隔操作を行う実施の例を説明する。実施の例では、送信機２０を用いて、玩具本体１０を遠隔歩行可能とする。図８は、送信機２０と、玩具本体１０を表すブロック図である。実施の例では、ラジオコントロールの操作を行った際の説明を行う。
【００２９】
まずは送信機２０の説明をする。送信機２０は、入力手段２１と、制御手段２１と、電源と、送信手段２２で構成されている。入力手段２１は、歩行玩具の前進・後進・右左旋回の入力操作を行うことができる。その入力情報を制御手段２３に操作情報として送られる。制御手段２３は、入力手段２１からの入力情報を適宜に加工し、送信手段２３に対して送信を行うようになっている。操作情報は、送信手段２３の種類によってことなるが、アナログ式の送信手段２３には、アナログ信号を送信し、デジタル式の送信手段２３には、デジタル信号に変更して送信するように設けてあるのが望ましい。
【００３０】
送信手段２３は、玩具本体１０内に設けられた受信手段４５に対して電波で操作情報を送信を行う。また、電波には、２７ＭＨｚや４０ＭＨｚの周波数帯を用いるのが望ましい。また、変調方式として、ＡＭ（振幅変調方式）・ＦＭ（周波数変調）・ＰＣＭ（デジタル）のいずれを用いてもかまわない。実施の例は図示しないが、送信機２０は、市販されている操作機を利用してかまわない。
【００３１】
玩具本体１０の内部には、図示しないが受信手段４５が設けられている。受信手段４５で受信された受信情報は、玩具本体内の制御手段４６に送られる。制御手段４６は、受信情報に応じて、駆動手段（モータ）３１及び、電磁石４２の制御を行うようになっており、駆動手段３１の場合では、駆動させるモータへの印加する極性を変更することによって、モータの回転方向を変えるようになっていて、停止・正転・逆転の状態の制御を行う。また、電磁石４２の場合では、駆動手段３１と同様に、印加する極性を変更することによって、電磁石４２の磁極を変化させるようになっていて、磁極無し状態・磁極（ＳＮ）・磁極（ＮＳ）と制御を行うようになっている。このモータ３１・電磁石４２の制御によって、玩具本体１０を歩行させるようになっている。
【００３２】
操作機２０の操作によって。図示しないが前進ボタンを押すと前進し、後進ボタンを押すと後進する。右旋回のボタンを押しても、右旋回を行うことは無い。同様に左旋回のボタンを押していても左旋回を行わない。右旋回をさせる際には、右旋回ボタンを押した状態で、前進ボタンか、後進ボタンを押すことによって行われるようになっている。右旋回＋前進ボタンで右に旋回しつつ前進方向に進み、左旋回＋後進ボタンで、左旋回しつつ後進方向に進む。
【００３３】
遊び方について説明する。玩具本体１０の電源を入れ直立した状態で床面に接地する。その後、送信機２０の電源を入れる。遊戯者が送信機２０の入力手段２１を操作を行うことによって、玩具本体１０は、前後左右へと歩行するようになる。玩具本体１０は、遊戯者の操作によって、前進・後進・前進しつつ左右方向へ旋回歩行・後進しつつ左右方向への旋回歩行を行う。この動きは、自動車玩具の車の動きと近似しているようになっている。遊戯者は、玩具本体１０を任意の方向に移動させることが可能であり、周回可能なコースなどの周回する速度を競ったり、特定の場所にできるだけ早く到達するよう様な遊びを行うことが可能である。遊戯が終了した際には、送信機２０の電源を切り、玩具本体１０の電源を切るようにすることによって、遊戯を終了することができるようになっている。
【００３４】
以上説明したように、構成し実施することにより、構造が簡単でなおかつ安価でありながら、歩行玩具が直進歩行または停止状態から、左右方向への旋回しつつ歩行を可能とする方向転換可能な歩行玩具を提供することができる。また、好ましい実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
実施の例では、二足歩行の例ではあるが、２足以上の脚部を持つ歩行玩具にも、適用できる。例えば、前足と後足に分かれる四足歩行の場合では、前足の右足と連動して、後足の左足を動かすようにし、また、前足の左足と連動して、後足の右足を動かすようにしてもかまわない。また、前後の右足を連動して動かし、また、前後の左足を連動して動かすようにしてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る発明に関する実施の例を表す玩具本体１０と、送信機２０を示した図である。
【図２】本発明に係る発明に関する玩具内部を正面から見た図で、前後進している時の図である。
【図３】本発明に係る発明に関する玩具内部を正面から見た図で、旋回運動している時の図である。
【図４】本発明に係る発明に関する玩具内部を表す分解斜視図面である。
【図５】本発明に係る発明に関する玩具の脚部の動きを示す斜視図である。
【図６】本発明に係る発明に関する玩具の脚部の前後方向への歩行時の脚部の動きを表す図である。
【図７】本発明に係る発明に関する玩具の脚部の旋回方向への歩行時の脚部の動きを表す図である。
【図８】本発明に係る発明に関する実施の例を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    玩具本体
２０    送信機
２１    入力手段
２２    制御手段
２３    送信手段
３０    メカフレーム
３０ａ  軸
３０ｂ  孔
３０ｃ  矩形孔
３０ｄ  長孔
３１    モータ
３２    ウォームギア
３３    平歯車
３４    軸
３５    偏心カム
３６    脚部
３６ａ  凸部
３６ｂ  脚部上部軸
３６ｃ  脚部下端
３６ｄ  孔
３７    足部
３８    弾性体
３９    腕部
４０    Ｙ字型部材
４０ａ  孔
４１    磁石
４２    電磁石
４３    ねじりバネ
４４    メカカバー
４４ａ  引掛部
４５    受信部
４６    制御部
４７    駆動部
５０    抑制部
５０ａ  凸部
５０ｂ  凹部
５０ｃ  孔
６０    電源
【図１】
2005065785.tif 000003
【図２】
2005065785.tif 000004
【図３】
2005065785.tif 000005
【図４】
2005065785.tif 000006
【図５】
2005065785.tif 000007
【図６】
2005065785.tif 000008
【図７】
2005065785.tif 000009
【図８】
2005065785.tif 000010