KR20050084581A

KR20050084581A - 로봇 완구 및 완구용 구동장치

Info

Publication number: KR20050084581A
Application number: KR1020057005075A
Authority: KR
Inventors: 히사나오 다카하시; 시게루 가나우치
Original assignee: 가부시키가이샤 토미
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-08-26
Also published as: JP2004113643A; CN1684749B; CN1684749A; AU2003268673A1; JP4289857B2; WO2004028653A1; US20060014470A1

Abstract

로봇 완구는 신체의 일부가 조작부를 구성하고, 그 조작부를 조작함으로써 형태가 변화되고, 그 형태 변화의 전후에 각각 상이한 동작을 한다. 이것에 의해, 형태 변화 및 동작 변화가 다양하고 흥미를 높여주는 로봇 완구의 실현을 꾀할 수 있다. 또한, 완구용 구동장치는 4절 링크에 있어서의 프레임과 대응하는 링크에 한 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 서로 대향하는 요동 링크의 한 쪽에 다른 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 상기 한편의 요동 링크를 프레임에 대해서 반대쪽에 연장하여 설치하고, 그 선단을 회전반의 편심 위치에 회전 및 요동 가능하게 연결시키고, 상기 형태 변화 전 또는 후에 상기 회전판을 회전시킴으로써 상기 양 완구 구성부품을 회전시키는 동시에, 상기 양 완구 구성부품을 서로 개폐 운동시키도록 한다.

Description

로봇 완구 및 완구용 구동장치 {ROBOT TOY AND DRIVE DEVICE FOR TOY}

본 발명은 로봇 완구 및 완구용 구동장치에 관한 것이다.

로봇 완구로서 예를 들면 말의 로봇 완구가 알려져 있다. 이 로봇 완구에서는 4개의 다리로 보행하도록 구성되어 있다(예를 들면, 일본 특부위61-125368호 공보　(도 2)).

그러나, 종래의 말 완구의 경우(일본 특부위61-125368호 공보)에서는 스위치를 넣으면 단순히 보행하는 것으로, 형태 변화 및 동작 변화가 부족하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 형태 변화 및 동작 변화가 다양한 로봇 완구 및 완구용 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 완구의 구동 기구를 채용한 공룡형 완구의 서있는 자세를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 관한 완구의 구동 기구를 채용한 공룡형 완구의 주행 자세를 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 완구에 대해, 본 발명의 구동 기구를 채용한 주요 부분을 분해하여 나타내는 사시도이다.

도 4는 도 3에 나타낸 주요 부분을 조립한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 5는 도 3에 나타낸 주요부의 동작을 설명하기 위한 기구도이다.

도 6은 도 1의 공룡형 완구의 다리의 조립 구조를 나타내는 사시도이다.

도 7은 도 1의 공룡형 완구에 조립된 클러치의 조작 방법을 나타내는 도면이다.

도 8은 도 1의 공룡형 완구의 프레임과 원반을 나타내는 사시도이다.

도 9는 도 1의 공룡형 완구에 조립된 리프 스위치의 조작 방법을 나타내는 도면이다.

도 10은 도 1의 공룡형 완구의 전기 시스템을 나타내는 블럭도이다.

본 발명의 제1의 측면에 의하면, 본 발명에 관한 로봇 완구는 신체의 일부가 조작부를 구성하고, 그 조작부를 조작함으로써 형태가 변화되고, 그 형태 변화의 전후에 각각 상이한 동작을 한다. 「동작」의 예로서는 발광 동작, 보행 동작, 발음 동작, 입 개폐 동작 등 각종 동작이 고려된다.

이 로봇 완구에 의하면, 신체의 일부(조작부)를 조작함으로써, 로봇 완구의 형태가 변화되고, 동작을 변화시키게 된다.

또한, 상기 로봇 완구에 대해, 다리가 상기 조작부를 구성하고, 그 조작부의 조작에 따라 서있는 자세와 앞쪽으로 기울어진 자세를 취할 수 있는 것이 바람직하다.

이 로봇 완구에 의하면, 서있는 자세가 되었을 경우와 앞쪽으로 기울어진 자세가 되었을 경우에서, 동작을 변화시키게 된다.

또한, 상기 로봇 완구에 대해, 4절 링크에 있어서의 프레임과 대향하는 링크에 한 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 서로 대향하는 요동 링크의 한 쪽에 다른 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 상기 한 쪽의 요동 링크를 프레임에 대해서 반대쪽으로 연장하여 설치하고, 그 선단을 회전반의 편심 위치에 회전 및 요동 가능하게 연결시키고, 상기 형태 변화 전 또는 후에 상기 회전반을 회전시킴으로써 상기 양 완구 구성부품을 회전시키는 동시에, 상기 양 완구 구성부품을 서로 개폐 운동시키도록 하는 것이 바람직하다.

이 로봇 완구에 의하면, 형태 변화 전 또는 후에, 양 완구 구성부품이 회전하면서 개폐되게 된다.

또한, 상기 로봇 완구에 대해, 상기 프레임을 몸통부에 배치하고, 상기 한 쪽의 완구 구성부품을 아래턱으로 하고, 상기 다른 쪽의 완구 구성부품을 위턱으로 하는 것이 바람직하다.

이 로봇 완구에 의하면, 형태 변화 전 또는 후에 턱이 회전하면서 개폐하게 된다.

본 발명의 제2의 측면에 의하면, 본 발명에 관한 로봇 완구는 4절 링크에 있어서의 프레임과 대향하는 링크에 한 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 서로 대향하는 요동 링크의 한 쪽에 다른 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 상기 한 쪽의 요동 링크를 프레임에 대해서 반대쪽으로 연장하여 설치하고, 그 선단을 회전반의 편심 위치에 회전 및 요동 가능하게 연결시키고, 상기 형태 변화 전 또는 후에 상기 회전반을 회전시킴으로써 상기 양 완구 구성부품을 회전시키는 동시에, 상기 양 완구 구성부품을 서로 개폐 운동시키도록 하고 있다.

이 완구용 구동장치에 의하면, 양 완구 구성부품이 회전하면서 개폐되게 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 관한 로봇 완구의 일 예로서 공룡형 완구를 나타내고 있으며, 도 1은 그 서있는 자세를 나타내고, 도 2는 앞쪽으로 기울어진 자세를 나타내고 있다.

이 공룡형 완구에서는 도 1 및 도 2에 나타낸 것처럼, 몸통(1), 목(2), 위턱(3), 아래턱(4), 꼬리(5), 다리(6, 6), 손(7, 7) 등을 구비하고 있다. 그리고, 이 공룡형 완구에서는 뒷다리를 조작함으로써, 도 1의 서있는 자세와 도 2의 앞쪽으로 기울어진 자세를 취할 수가 있다.

이 공룡형 완구에 있어서의 몸통(1)의 주요부를 구성하는 박스(10)에는 도 3에 나타낸 것처럼, 내부에 모터(11) 및 도시하지 않은 전지가 수용되고 있고, 모터 동력은 기어 기구나 클러치를 통하여 원반(12)에 전달되도록 구성되어 있다. 이 기어 기구를 구성하는 일부의 기어와 클러치의 예를 도 5에 나타냈다. 도 7에서 참조부호 11a는 면클러치이며, 이 면클러치(11a)는 박스(10)의 좌측의 훅부재(53)를 앞쪽으로 조작했을 때에 클러치 편끼리 맞물려, 원반(12)에 모터 동력이 전달된다. 훅부재(53)의 앞쪽으로의 조작은, 도 6에 나타낸 것처럼, 다리(6)를 조립하기 위해 사용되는 디스크 부품(60)이 (공룡형 완구를 앞쪽으로 기울어진 자세로 하기 위해서) 다리(6)의 전방으로의 회전 조작에 따라 회전했을 때에, 디스크 부품(60)이 스위치 커버(61)를 앞쪽으로 가압하게 된다. 훅부재(53)의 뒤쪽으로의 조작은, 디스크 부품(60)이 (공룡형 완구를 서있는 자세로 하기 위해서) 다리(6)의 뒤쪽으로의 회전 조작에 따라 회전했을 때에, 디스크 부품(60)이 스위치 커버(61)로부터 멀어지며, 도 7에 나타내는 스프링(62)의 편향력에 의해 이루어진다.

또한, 원반(12)의 전방에는 프레임(13)이 샤프트(14)를 중심으로 선회 가능하게 설치되어 있다.

그리고, 프레임(13)에는 샤프트(14)에 대해서 수직인 방향으로 2개의 샤프트(15, 16)가 가설되어 있다. 이들 축으로부터 전방을 향해 링크판(17) 및 실린더형 링크(18)가 연장되어 있다. 그리고, 링크판(17)의 측면에는 각각 2개의 돌기(19, 19)가 돌출되어 있다. 도 8에 나타낸 것처럼, 링크판(17)의 후부에는 로드(19a)가 설치되어 있고, 이 로드(19a)의 후단은 구형으로 되어 있다. 이 구형체(19b)는 원반(12)의 편심 위치에 형성된 반구형 오목부(12a)에 삽입되어 있다. 따라서, 원반(12)이 회전하면, 프레임은 샤프트(14)를 중심으로 하여 좌우로 요동하고, 링크판(17)은 그 사이에 샤프트(15)를 중심으로 하여 상하로 동작하게 된다. 또한, 실린더형 링크(18)의 선단에는 베어링(20)이 형성되어 있다. 또한, 링크(18)를 실린더로 한 것은 (예를 들면 제조상의 치수 오차에 의한 영향을 해소하기 위해) 링크(18)의 길이를 변화시키기 위함이다. 또한, 링크(18)를 실린더로 하지 않고, 신축하는 스프링을 사용할 수도 있다.

또한, 목(2)은 도 3에 나타낸 것처럼, 좌우로 분할된 2개의 목 부분(21, 21)으로 구성되고, 이들 목 부분에는 상기 링크판(17)의 돌기(19, 19)에 대응하는 오목부(22, 22)가 형성되어 있다. 그리고, 이들 목 부분(21, 21)은 오목부(22, 22)를 링크판(17)의 돌기(19, 19)에 결합시켜, 한층 더 적당한 부위에서 서로 결합하여, 도 4에 나타낸 것처럼 조립할 수 있다.

또한, 각각의 목 부분(21, 21)에는 그 선단에 베어링(23, 23)이 형성되고, 또한 베어링을 둘러싸도록 장공(24, 24)이 형성되어 있다.

또한, 위턱(3)도, 도 3에 나타낸 것처럼, 좌우로 분할된 2개의 위턱 부분(25, 25)으로 구성되어 있다. 이 위턱 부분(25)에는 상기 목 부분(21)의 베어링(23)에 삽입되는 샤프트(26) 및 장공(24)에 삽입되는 핀(27)이 형성되어 있다.

그리고, 위턱 부분(25, 25)은 이들 샤프트(26, 26)를 목 부분(21, 21)의 베어링에 각각 삽입시키고, 핀(27, 27)을 장공(24, 24)에 각각 삽입시키는 동시에, 적절한 부위에서 서로 결합함으로써, 도 4에 나타낸 바와 같이 조립할 수 있다.

또한, 이 위턱 부분(25, 25)의 외측면에는 베어링(28, 28)이 각각 형성되고, 눈에 해당하는 부위에는 구멍(29, 29)이 형성되어 있다.

또한, 아래턱(4)은 도 3에 나타낸 것처럼, 외곽을 구성하는 외곽 부분(30)과, 이빨 등을 구성하는 내부 부분(31)과, 혀 부분(32)으로 구성되어 있다.

외곽 부분(30)은 그 내면에 4개의 오목부(33)가 형성되어 있다. 또한, 후부 양 측부에는 암(34, 34)이 형성되어 있고, 이들 암(34, 34)의 선단에는 안쪽을 향해 핀(35, 35)이 돌출되어 있다. 한편, 내부 부분(31)에는 오목부(33)에 대응하는 부위에 돌기(36)가 형성되고, 후부에는 턱(4)의 후부를 형성하는 배면부(37)가 형성되어 있다. 또한, 내부 부분(31)에는 배면부(37)의 선단에 핀(38)이 형성되고, 배면부(37)의 기부에는 홈(39)이 형성되어 있다. 또한, 혀 부분(32)에는, 후부에 내부 부분(31)에 삽입시키는 샤프트(40)가 형성되고, 더 후방에는 연장편(41)이 형성되어 있다.

그리고, 외곽부(30)의 오목부(33)에 내부 부분(31)의 돌기(36)를 삽입하여 외곽부(30)에 내부 부분(31)을 조립하고, 내부 부분(31)의 홈(39)에 혀 부분(32)의 샤프트(40)를 삽입시켜 아래턱(4)을 도 4에 나타낸 것처럼 조립할 수 있다.

이 아래턱(4)은 핀(35, 35)을 위턱 부분(25, 25)의 베어링(28, 28)에 삽입시켜 위턱(3)에 선회 가능하게 장착된다.

또한, 도 9에 나타낸 것처럼, 박스(10)의 우측에도 훅부재(53)가 설치되어 있다. 그리고, 이 훅부재(53)의 앞쪽으로의 조작은 좌측의 훅부재(53)와 마찬가지로, 다리(6)를 조립하기 위해 사용되는 디스크 부품(60)이 (공룡형 완구를 앞쪽으로 기울어진 자세로 하기 위해) 다리(6)의 전방으로의 회전 조작에 따라 회전했을 때, 디스크 부품(60)이 스위치 커버(61)를 전방으로 가압하는 것에 의한다. 훅부재(53)의 뒤쪽으로의 조작은 디스크 부품(60)이 (공룡형 완구를 서있는 자세로 하기 위해) 다리(6)의 후방으로의 회전 조작에 따라 회전했을 때에, 디스크 부품(60)이 스위치 커버(61)로부터 멀어지며, 도 9에 나타내는 스프링(63)의 편향력에 의한다. 그리고, 이 훅부재(53)가 앞쪽으로 조작되었을 때, 노멀 오픈(normal open)의 리프 스위치(leaf switch)(54)가 ON 되게 되어 있다.

계속하여, 공룡형 완구의 전기 시스템을 도 10에 나타낸 블럭도에 따라 설명하면, 기억 장치(70)에는 동작 프로그램이 저장되어 있다. 그리고, 처리 장치(71)는 리프 스위치(54)가 OFF인지 ON인지에 따라, 모터(11)의 회전수와 눈에 조립된 2색 다이오드(도시하지 않음)의 발광색을 상이해지도록 제어한다.

다음에, 이상과 같이 구성된 공룡형 완구의 목(2), 위턱(3), 아래턱(4)의 작동을 도 5에 나타낸 기구도에 따라 설명한다.

상기 공룡형 완구에서는 프레임(13), 링크판(17), 실린더형 링크(18), 아래턱(4)의 배면부(37)에 의해 4절 링크가 구성되어 있다. 또한, 링크(17)(목(2))는 모터(10) 방향으로 연장되어 설치되고, 그 선단이 원반(12)의 편심 위치에 연결되어 있다.

즉, 이 공룡형 완구에서는, 프레임(13)을 가지는 몸통(1), 링크판(17)을 가지는 목(2) 및 위턱(3), 배면부(37)를 가지는 아래턱(4)이 4절 링크를 구성하고 있다.

모터(10)에 의해 원반(12)이 회전되면, 목(2), 위턱(3), 아래턱(4)이 몸통(1)에 배치된 프레임(13)의 샤프트(15, 16)를 중심으로 하여 선회된다. 그리고, 상사점에서는 실선으로 나타낸 바와 같이 위턱(3)과 아래턱(4)이 열린 상태가 되고, 하사점에서는 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 위턱(3)과 아래턱(4)이 닫힌 상태가 된다.

이상, 본 발명에 관한 공룡형 완구의 기본적인 메커니즘을 설명했지만, 상기 공룡형 완구에서는 위턱 부분(25)의 샤프트(26)를 목 부분(21)의 베어링(23)에 삽입시키고, 위턱 부분(25)의 핀(27)을 목 부분(21)의 장공(24)에 삽입시켜, 위턱(3)을 목(2)에 결합시키고 있다. 따라서, 위턱(3)을 목(2)에 대해서 장공(24)의 범위에서 상하 방향으로 기울일 수가 있다.

또한, 상기 공룡형 완구에서는, 혀 부분(32)을 아래턱(4)에 있어서의 내부 부분(31)의 홈(39)에 결합시켜 선회 가능하게 유지시키고, 혀 부분(32)의 연장편(41)을 목(2)에 접촉시키고 있다. 따라서, 아래턱(4)에 대해서 목(2)의 각도가 변화하면, 혀 부분(32)이 상하 방향으로 선회된다. 즉, 이 공룡형 완구에서는 아래턱(4)이 열린 상태일 때, 혀 부분을 외곽 부분(30)으로부터 이격된 상태로 위치시킬 수가 있다.

또한, 상기 공룡형 완구에서는 LED등의 램프를 내장한 투명한 박스(42)를 위턱 부분(25)의 구멍(29)에 노출시켜서 위턱(3)에 배치하고 있다.

또한, 이 공룡형 완구에서는 박스(10)의 양 측면에 크랭크샤프트(50, 50)가 설치되어 있다. 이들 크랭크샤프트(50, 50)는 180도의 위상을 가지고 위치되어 있다. 한편, 박스(10)의 양 측면에는 다리(6, 6)가 전후로 운동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 다리(6, 6)는 이 크랭크샤프트(50, 50)에 연결되어 크랭크샤프트(50, 50)의 회전에 따라 교대로 전후 운동이 이루어진다.

또한, 이 공룡 완구에서는 박스(10)의 후면에 꼬리(5)가 좌우 방향으로 요동 가능하게 설치된다. 그리고, 박스(10)의 양 측면에 형성된 가이드(51)에 도시하지 않은 작동편(作動片)을 각각 슬라이드 가능하게 배치하고, 이들 연장편의 일단을 크랭크샤프트(50, 50)에 접촉시키는 동시에, 타단을 꼬리(5)에 접촉시켜, 크랭크샤프트(50, 50)의 운동에 의해 이들 작동편을 작동시킴으로써 꼬리(5)를 좌우로 운동시키도록 하고 있다.

그리고, 이 공룡형 완구에서는 박스(10)의 상면에 메인 스위치(52)를 배치하고, 박스(10)의 한 쪽 측면에 모터(11)를 구동시키는 훅부재(53)를 배치하고, 박스(10)의 다른 쪽 측면에 박스(42)의 LED(예를 들면 2색 발광 다이오드) 등의 램프를 점멸하는 서브 스위치(도시하지 않음)를 배치하고, 메인 스위치(52)를 ON으로 함으로써 크랭크샤프트(50)를 작동시키는 동시에, 박스(42)의 LED 등의 램프를 녹색으로 점등하고, 훅부재(53)를 ON으로 함으로써 목(2), 위턱(3), 아래턱(4)을 작동시키고, 램프를 녹색으로부터 적색으로 변화시킨다.

또한, 상기 실시예에서는 원반(12)을 모터(11)에 의해 직접 회전시키고 있지만, 크랭크샤프트(50)를 회전 구동시키는 모터에 원반(12)의 샤프트를 클러치 등을 통해 연결하고, 상기 훅부재(53)에 의해 클러치를 접속하여 원반(12)을 회전 구동시킬 수도 있다. 이 경우에는 1개의 모터에 의해 목(2), 위턱(3) 및 아래턱(4)을 포함하는 머리 부분의 운동, 다리(6, 6)의 운동, 꼬리(5)의 운동, 또한 손(7, 7)의 운동을 실행시킬 수 있다.

상기 실시예에서는 본 발명의 구동 기구를 공룡형 완구에 적용한 예를 나타냈지만, 본 발명의 구동 기구는 다른 동물 완구, 인형 완구 등에도 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명의 대표적인 효과를 설명하면, 신체의 일부가 조작부를 구성하고, 그 조작부를 조작함으로써 형태가 변화되고, 그 형태 변화의 전후에 각각 상이한 동작을 하게 되어 있으므로, 형태 변화 및 동작 변화가 풍부하고 흥미를 높일 수 있는 로봇 완구의 실현을 꾀할 수 있다.

Claims

신체의 일부가 조작부를 구성하고, 상기 조작부를 조작함으로써 형태가 변화되고, 상기 형태 변화의 전후에 각각 상이한 동작을 하는 로봇 완구.
제1항에 있어서,

다리가 상기 조작부를 구성하고, 상기 조작부의 조작에 따라 서있는 자세와 앞쪽으로 기울어진 자세를 취할 수 있는 것을 특징으로 하는 로봇 완구.
제1항 또는 제2항에 있어서,

4절 링크에 있어서의 프레임과 대응하는 링크에 한 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 서로 대향하는 요동 링크의 한 쪽에 다른 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 상기 한 쪽의 요동 링크를 프레임에 대하여 반대쪽으로 연장하여 설치하고 그 선단을 회전반의 편심 위치에 회전 및 요동 가능하게 결합시키고, 상기 형태 변화의 전 또는 후에 상기 회전반을 회전시키는 것에 의해 상기 양 완구 구성부품을 회전시키고, 상기 양 완구 구성부품을 서로 개폐 운동시키도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇 완구.
제3항에 있어서,

상기 프레임을 몸통부에 배치하고, 상기 한 쪽의 완구 구성부품을 아래턱으로 하고, 상기 다른 쪽의 완구 구성부품을 위턱으로 하는 것을 특징으로 하는 로봇 완구.
4절 링크에 있어서의 프레임과 대응하는 링크에 한 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 서로 대향하는 요동 링크의 한 쪽에 다른 쪽의 완구 구성부품을 배치하고, 상기 한 쪽의 요동 링크를 프레임에 대하여 반대쪽으로 연장하여 설치하고 그 선단을 회전반의 편심 위치에 회전 및 요동 가능하게 결합시키고, 상기 형태 변화의 전 또는 후에 상기 회전반을 회전시키는 것에 의해 상기 양 완구 구성부품을 회전시키고, 상기 양 완구 구성부품을 서로 개폐 운동시키도록 하는 완구용 구동장치.