专利名称：摆动玩具及摆动玩具组合的制作方法
技术领域：
本发明涉及摆动玩具，尤其是涉及一种移动的同时会摆动或摇摆的摆动玩具以及一种由磁力操作的摆动玩具组成摆动玩具组合。特别地涉及可作有趣或可爱动作的摆动玩具。
已有移动时会作摇摆的摆动玩具，例如，向前移动同时摆动身体的玩具，其包括具有小动物形状的主体，如小猫、小老鼠或类似的动物；和连接到主体的左右腿。在位于主体内的驱动装置，如凸轮机构，连杆机构及类似的机构，的作用下可以交替地移动。
这种摆动玩具不同于玩具车这种可作直线或曲线跑动的玩具，其具有的优点，那就是可以显示魅力或可爱，就像真的摇摆着身体的小动物。但是当摆动玩具的结构是通过不同的驱动装置，如凸轮机构、连杆机构或类似的机构，来使左腿和右腿交替移动的话，则腿的动作在行动中是机械的和僵硬的。为了克服僵硬或笨拙动作的问题，可以考虑引入具有更精密机构的驱动装置，像在精密机器人领域使用的机构装置。但是由于这种具有非常精密机构的驱动装置是昂贵的，很难将这样昂贵的驱动装置结合到这种小玩具来，因为在小玩具领域相对低价是所必须的。还有另外的问题，在传统的摆动玩具中使左腿和右腿交替动作的机构是很复杂的，所以机构需要的机械零件的数量很大。
已有用磁力操作的摆动玩具件的摆动玩具组合，其包括带有设置在底板下的磁铁的碟片，和根据碟片的转动在磁力的作用下可在底板面上移动的摆动玩具件。
然而，存在着仅有碟片转动并只是使摆动玩具件产生非常单调和乏味的动作。
考虑到上述问题的解决产生了本发明。
本发明的一个目的是要提供一种摆动玩具在移动的同时作平滑的摆动。
本发明的另一个目的是提供一种具有简单结构的摆动玩具组合，其中轮子以非正交的方式与轴连接。
例如摆动玩具可以有用手推动的结构，用一根线来拉的结构或通过马达或动力弹簧移动的结构。另外还可以有通过磁力来移动的结构，如图2所示。还可以有通过轮子的转动使玩具的主体从一边摆动到另一边的结构。
对于这种摆动玩具，因为轮子是不与轴正交连接，轮子转动会使玩具的主体从一边摆动到另一边。因此由于摆动是通过轮子的转动实现的，故主体的摆动可以平滑地进行，因此，具有模拟小动物形状的摆动玩具通过主体的平滑摆动能够显示魅力和可爱，如同真的小动物。甚至当安装轮子的驱动装置，即电机、动力弹簧或类似物体时，驱动装置不要求有大尺寸也不要求有复杂的结构。
摆动玩具最好通过磁力来移动。对于这种摆动玩具，有可能通过磁性元件或来自外部的磁力使玩具移动并带有摆动而不需要特殊的驱动装置来进行摆动。
轮子可以包括磁铁，而摆动玩具可以靠作用到轮子磁铁的磁力来移动。为了摆动玩具具有磁力，例如，可将另一个磁性元件或另一个磁铁设置在底板下发挥磁性功能。
对于摆动玩具，可以通过磁性元件或磁铁从外部影响到轮子磁铁使玩具移动并带有摆动。
轮子的磁铁最好有轮子厚度方向的S极和N极。
当磁性元件或设置在底板下面的磁体设定的磁极与轮子磁铁的极性相反，轮子的磁铁跟随磁性元件或设置在底板下面的磁铁移动。当磁性元件或底板下的磁铁的极性方向反向时，底板上的摆动玩具的方向也快速地跟着变动。因此，例如，具有模拟小动物形状的摆动玩具通过主体的平滑摆动能够显示出魅力或可爱，就像真的小动物。
摆动玩具的主体可以分成复数个部件，其中之一可通过铰链连接到下一部件，并相对下一部件作水平摆动。部件的数量可以是两个或是更多。具有这样结构的摆动玩具适合模拟动物形状的摆动玩具，玩具车或类似的具有很长身体的玩具，如蛇，昆虫，火车，或类似物体。
对于有这种结构的摆动玩具，当玩具移动时，在主体摆动的同时分开的部件围绕下一部件作水平摆动，因此，使得摆动玩具变得更有趣。
用柔软可以摆动的材料制作的突出件可以连接到主体的外表面。
具有这种结构的摆动玩具适合用于模拟具有长长的可摆动身体的动物，如，有长触角的昆虫，有着一对长耳朵的兔子，有着触须或鱼翅的水生动物，及类似的动物。突出件可用柔软到可以随移动而摆动的材料制作，如纸张、树脂、橡胶或类似的材料。
对于具有这种结构的摆动玩具，当玩具移动时，主体摆动而突出件也随之从一边摆到另一边。因此，可使摆动玩具变的更有趣。
根据本发明的另一方面，摆动玩具组合包括含有第一磁体的摆动玩具件，具有柔性传动节驱动机构的驱动装置和第一及第二被环绕件，围绕着被环绕件环绕件进行环绕。其中作用到第一磁体使摆动玩具件移动的第二磁体连接到环绕件。
术语“柔性传动节驱动机构”意味着一个包括环绕件(柔性传动节)的机构和多个可转动的被环绕件(轮子)围绕被环绕件环绕件进行环绕将一个被环绕件的旋转力传递到另一个。环绕件由柔性的能够抵抗拉伸的材料制作，如皮革带，绳系，橡胶或类似的材料。
对于摆动玩具组合，通过适当地设置多个可转动的被环绕件可以沿所希望的方向移动摆动玩具，因此使得摆动玩具组合变的更有趣。
驱动装置最好还包括往复式电机作为驱动动力源用于柔性传动节驱动机构。
对于具有这种结构的摆动玩具，由于环绕件可以往复转动，可以改变摆动玩具件的运动。因此可使摆动玩具变的更有趣。
第二磁体最好可以围绕环绕件上的一位置转动，根据环绕件的转动方向的改变来改变第二磁体的磁极。
对于具有这种结构的摆动玩具，由于第二磁体的磁极方向可以根据环绕件的转动方向的改变而变化，同时摆动玩具件的方向也可以改变。因此可使摆动玩具变的更有趣。
柔性传动节驱动装置还包括用于移动第一和第二被环绕件中的一个的移动件，可用来改变第一和第二被环绕件彼此相对的位置。
对于具有这种结构的摆动玩具组合通过改变第一和第二被环绕件彼此相对的位置可以使摆动玩具有更复杂的运动，因此可使摆动玩具变的更有趣。
对于摆动玩具组合，摆动玩具件最好包括主体，连接到主体的轴，和用于移动主体并围绕该轴转动的轮子。其中轮子以非正交的方式联接到轴。
对于具有这种结构的摆动玩具组合，由于轮子以非正交的方式连接到轴，玩具件的主体随着轮子的转动从一例摆动到另一侧。因此，因为摆动是通过轮子的转动来实现的，主体的摆动可以平滑地进行。因此，可使摆动玩具变的更有趣。
第一磁体可包括在其厚度方向具有S极和N极的磁性轮，而且第二磁体可包括在与摆动玩具件移动的表面近似平行的方向有S极和N极的磁体。
对于具有这种结构的摆动玩具，当磁性元件或设在底板下面的磁铁的极性设定成与轮子的磁铁极性相反，轮子的磁铁跟随磁性元件或设置在底板下面的磁铁的运动。当磁性元件或底板下面的磁铁的磁极方向反向，底板上的摆动玩具件的方向也跟随作反向运动。因此，可使摆动玩具变的更有趣。
摆动玩具件的主体可以被分成多个部件，一个部件通过铰链连接到下一个部件，并围绕下一个部件作水平摆动。
对于具有这种结构的摆动玩具组合，当摆动玩具件移动时，在主体摆动的同时分开的部件绕下一部件作水平摆动。因此，使得摆动玩具变的更有趣。
摆动玩具件可以有模拟水生动物的形状。因为摆动玩具件随着移动进行摆动，故可能重现与水生动物动作近似的动作。因此可使摆动玩具变的更有趣。
根据本发明的另一方面，摆动玩具组合包括底板，设置在底板上表面的摆动玩具件；摆动玩具件包括一主体，连接到主体的轴，和用于移动主体并可绕轴转动的磁性轮。其中在其厚度方向有S极和N极的磁性轮以非正交的方式连接到轴。设置在底板下面的驱动装置包括磁力作用在磁性轮的磁体，和用于沿底板的下表面并沿希望的传送路线传送磁体的传送件。
对于具有这种结构的摆动玩具组合，由于轮子是以非正交的方式联接到轴，玩具的主体随着轮子的转动从一摆动到另一侧。因为摆动是通过轮子的转动来实现的。主体的摆动可以平滑地进行。另外，通过使磁体从底板的下面发挥功能，可以伴随着玩具件的移动进行摆动。
最好与底板的底表面近似平行，磁体的S极和N极的方向在传递件的传递方向反向时可以变化。
借助于下面参考说明性的附图的所作详细的说明将会清楚地理解本发明，附图并不希望成为对本发明限制的定义。
图1是包含本发明一个实施例的摆动玩具的养鱼箱的示意性透视图；图2是根据本发明实施例的摆动玩具件的摆动主体的示意性透视图；图3是用来显示轮子连接状态的摆动主体的底视图；图4是根据本发明实施例的摆动玩具件的驱动装置的示意性透视图；图5是显示图2所示的摆动主体运动的示意性透视图6A和6B显示图2所示的摆动主体的不同的运动状态的平面图；图7A和7B是显示根据本发明的摆动玩具实施例的另一个摆动主体的运动状态的示意图；图8是根据本发明的摆动玩具另一实施例的控制装置的平面图；图9是根据本发明的摆动玩具另一实施例的驱动装置的平面图；图10是根据本发明的摆动玩具又一实施例的驱动装置的平面图；图11A和11B是根据本发明的摆动玩具又一实施例的驱动装置的平面图。
下面将参考附图对本发明实施例的摆动玩具加以介绍。
在实施例中，显示了在养鱼箱中游泳的一个鱼壮的摆动玩具。
摆动玩具包括养鱼箱10，摆动主体20，和用来操作摆动主体20的驱动装置30。
养鱼箱10被带有斜坡的底板11的边界分成上部空间12和下部空间13，如图1所示。摆动主体20可在被透明顶盖限定的上部空间12移动和动作，在顶盖14的一部分形成开口14a。下部空间13中包含驱动装置30并被透明的侧壁13a和底板13b所限定。
在底板11的上部空间，各种附件15a、15b、15c和15d模仿制成的水草，仿制的岩石等被布置在适当的位置。其中的15a被当作摆动主体的家。
摆动件20包括形成外壳体的主体21。主体21被分为构成摆动件20顶部的前部21a，形成主体部分的中部21b(摆动件)，形成底部的后部21c(摆动件)，如图2所示。中部21b通过第一枢轴22a连接到前部21a，枢轴22a位于摆动件20的垂直中心现的连接位置，所以中部21b可以相对第一枢轴22a上的前部21a作水平摆动。后部21c通过第二枢轴22b连接到中部21B，第二枢轴22b位于摆动件20的垂直中心线的连接位置，所以后部21c可以相对第二枢轴22b上的中部21b作水平摆动。
在形成顶部的前部21a，侧向(在摆动件20的宽度方向)和水平地设置了轴23，轮子4固定在轴23的表面，与轴23的正交平面有少许倾斜。轮子24包括在厚度方向具有一半S极24a和另一半N极24b的磁铁。
在摆动件20的前部21a上表面的两个侧面端部有一对薄片25和25(摆动突出件)模仿鱼翅或模仿触须。在后部21c的后端设置了模仿尾鳍的薄片26(摆动突出件)驱动装置30设置有主动皮带轮31，被动皮带轮32，和缠绕皮带轮的皮带33，如图4所示。
蜗轮34连接到主动皮带轮31，蜗轮34通过蜗杆35连接到往复式马达36。
主动皮带轮31和所连接的蜗轮34绕设置在臂37端部的轴转动。被动皮带轮32绕设置在臂37另一端的另一轴转动。被动皮带轮2可以与臂37一起相对主动皮带轮31的转动轴作往复摆动。臂37设有定位件38用于设定臂37的摆动角度。定位件38包括连接到臂37的第一连接39a，连接到第一连接39a的另一端部的第二连接39b，连接到第二连接39b的另一端部的往复式马达40等。
在皮带33外表面的预定的位置，突出件33a、33b和33c形成。在中间突出件33b，磁铁41的端部与之相连，所以磁铁41可以围绕中间突出件做水平地往复摆动。磁铁1的另一端位于突出件33a和33c之一的端部以便稳定地保持磁铁1的位置。磁铁41形成S极41a和N极41b，磁铁的磁场近似水平指向和近似正交于皮带33的连接表面的方向。
对于具有这样的结构的摆动玩具，驱动装置30置于养鱼箱10的下部空间13，故磁铁41的S和N极41a和41b的所有表面都与养鱼箱10的底板11下表面接触。
然后，将水注入养鱼箱10的上部空间12并将摆动件20放到水中。
当马达36被驱动沿一个方向转动的时候，主动皮带轮31通过蜗杆35和蜗轮34转动，因此，皮带转动。结果是，连接到皮带33的磁铁41与皮带一起沿一个方向转动。运动的磁铁41通过作用到摆动件的磁性轮24上的磁铁41的磁力使摆动件20运动。
磁铁41另一端的上表面连接有一橡胶件(未显示)可与底板11的下表面接触。因此，当电磁铁41沿一个方向移动，摩擦力从底板11的下表面传给位于磁铁41另一端的橡胶件。摩擦力对磁铁41产生的扭矩将磁铁41的另一端带到后面，例如，将S极41a带到相对皮带33的外部位置，如图5所示。因此摆动件20的轮子24的位置设定在可使轮子24的S极24a和N极24b分别穿过底板位于磁铁41的S极41a和N极41b之上。因此，摆动件20的位置要设定在可使摆动件20的前部21a面朝皮带33的移动方向。
因为轮子24的表面稍微倾斜于轴23的正交平面，摆动件20根据轮子24的转动作左右方向的摆动，如图5所示。因此，形成摆动件20顶部的前部21a沿左右方向摆动，从而，其它部分21b和21c也沿左右方向摆动。如图A和6B所示。在这种情况，其它部分21b和21C的运动受到水的阻碍要大过前部21a所受到的，所以其它部分21b和21c的运动较慢。根据摆动件20的主体21运动，薄件25和26也摆动。
接下来，当马达36被驱动沿相反的方向转动的时候，皮带33沿相反的移动。结果是，磁铁41受到从底板11的下表面传给磁铁41橡胶件的摩擦力的作用沿相反的方向运动。摩擦力在磁铁41产生扭矩使磁铁41的另一端到达突出件33a，即使N极41b到达相对皮带33的外部位置。从而，包括S极24a和N极24b的轮子24旋转了180度，轮子24的S极24a和N极24b通过底板11分别定位在磁铁41的S极41a和N极41b之上。因此摆动件20的前部21a面朝皮带33的移动方向，即相反的方向。
因此，对应连接到皮带33的磁铁41的移动，摆动件20伴随移动进行摆动或摇摆。另外，摆动件20向前移动时，顶部朝皮带的移动方向转动。
磁铁41的路线由主动皮带轮31和从动皮带轮32决定。但是，由于被动皮带轮32可以通过操纵定位件38来围绕主动皮带轮31的旋转轴摆动，故能够通过适当地操作定位件，使磁铁41有一个希望的路线。在图1所示养鱼箱10中磁铁41的路线，即用点线显示的线路A和用不同的长短线显示的线路B，可以按自己的意愿设定使驱动马达40以适当的正向或反向转动，从而使主动皮带轮31的旋转轴上的臂37以希望的角度转动。
另一个摆动件20a可以安排在线路A和B的附近，如图1的养鱼箱10所示，以便用连接到皮带33的磁铁41来使摆动件20a摆动。
摆动件20a所在位置可使摆动件20a沿与皮带33的移动方向近似正交的方向移动，如图7所示。具有S极27a和N极27b的磁铁27连接到摆动件20a。摆动件20a所设定的位置可使S极41a和N极41b中的一个面对皮带33。在图7的实施例中，S极27a面对皮带33，当皮带33沿逆时针方向转动时，如图7A所示，通过从底板11的下表面传给磁铁41的橡胶件的摩擦力，磁铁41的自由端被带到后面，并将N极41b带到相对皮带33的内表面。结果是，摆动件20a接触到磁铁41的N极41b。作为对比，如图7B所示，皮带33顺时针方向转动，磁铁41的自由端被带到后面，并将S极41a带到相对皮带33的内部位置。结果是，摆动件20a通过磁铁27的S极27a的排斥力与磁铁41的S极41a分开。
麦克风50和光学传感器51位于养鱼箱10的适当位置，用来探察摆动玩具20位置的位置传感器52、53、54和55被置于线路A和B上的适当位置。从麦克风50、光学传感器51和位置传感器52、53、54和55产生的信号送到中央处理器CPU56。CPU56根据麦克风50、光学传感器51和位置传感器52、53、54和55的信号，控制驱动装置中的马达36和40的转动方向，圈数等；接通关断位于养鱼箱10中适当位置的发光二极管LED57；通过位于养鱼箱10适当位置的扬声器58产生音响，如图8所示。例如，光学传感器51可以用来觉察一个正在接近养鱼箱10的人。当一个人接近养鱼箱或当在养鱼箱附近的时间达到预定的数值，摆动件20的动作或音响能够作出改变。
例如，当电灯泡的光线，声音或类似的信号在室内被探察到，摆动件20可以返回它的家15a，利用定位传感器52、53、54和55探测摆动件20的位置，还可能改变摆动件的移动方向。另外，可将这些要求结合起来，可以接通或关断LED57或通过扬声器58产生音响。
虽然本发明的一些实施例已经如上面所介绍的加以了解释，不过还应当指出本发明并不限制在这些实施例，在不脱离本发明的要旨的饿情况下，可以对本发明进行各种改进和变化。
例如，只有一个摆动件20进入养鱼箱10的示例在上面介绍的实施例中显示，当然这也可以令摆动件20在普通的容器而不是在养鱼箱10中工作。
在上面介绍的实施例中，驱动装置30的结构允许被动皮带轮32与臂37一起相对固定主动皮带轮31的旋转轴做往复摆动。但是，也可以有允许主动皮带轮31与臂37一起相对固定到养鱼箱10的被动皮带轮32的旋转轴作往复摆动的结构。
在上面介绍的实施例中，被动皮带轮32通过臂37在固定的主动皮带轮31的旋转轴上往复摆动。但是，也可以有这样的结构，允许主动和被动皮带轮31,32之一可以相对另一个作往复摆动，而不许要通过臂37，如图9所示。在图中，主动皮带轮31可以通过作为动力源的马达和连杆机构沿导槽60b摆动，连杆机构的一端连接到马达M和另一端连接到主动皮带轮31的旋转轴。主动皮带轮31旋转轴的运动被导槽60b所限定。
另外，还可以有这样的结构，其中主动和被动皮带轮31和32可以不通过臂3作往复摆动，如图10所示。在图中，主动皮带轮31和32可以分别通过作为驱动源的马达M和M及连杆机构61a和62a沿导槽61b和62b摆动。
另外，如图11A和11B所示，还可以有这样的结构，其包括主动皮带轮31，从动皮带轮32和张紧皮带轮63。在这种结构中，至少主动皮带轮31和从动皮带轮32中的一个可以沿箭头X的方向作往复的运动并可以向使主动皮带轮31与从动皮带轮32互相分开的方向偏斜。张力皮带轮63可以在使环绕件64张紧或松弛的方向，即箭头Y的方向上往复运动。因此，至少主动皮带轮31和从动皮带轮32之一是通过张力皮带轮63的运动而移动的。
在2000年5月16日提交的日本专利申请No.Tokugan2000-143501和No.Tokugan2000-143502包括说明书，权利要求，附图和概述在内的全部内容在本文中被参考引用。
权利要求
1．一种摆动玩具，包括一主体，一连接到所述主体的轴，和围绕所述轴旋转的轮子，用于移动所述主体，其中所述轮子以非正交的方式连接到所述轴。
2．根据权利要求1所述摆动玩具，其特征在于所述玩具靠磁力来移动。
3．根据权利要求2所述摆动玩具，其特征在于所述轮子包括一磁铁和所述摆动的玩具可以依靠作用到所述轮子的所述磁铁上的磁力来移动。
4．根据权利要求3所述摆动玩具，其特征在于所述轮子的所述磁铁在所述轮子的厚度方向有S极和N极。
5．根据权利要求1所述摆动玩具，其特征在于所述主体分为多个部件，一部件通过铰链连接到下一部件，可相对所述下一部件作近似水平摆动。
6．根据权利要求1所述摆动玩具，其特征在于，用柔软可摆动的材料制成的摆动突出件连接到所述主体的外表面。
7．一摆动玩具组合包括含有第一磁体的摆动玩具件，和包括柔性传动节驱动机构的驱动装置，所述柔性传动节驱动机构包括环绕件，第一和第二被环绕件；围绕被环绕件所述环绕件进行环绕，其中连接到所述环绕件的第二磁体作用于所述第一磁体来移动所述摆动玩具件。
8．根据权利要求7所述摆动玩具组合，其特征在于所述驱动装置还包括作为驱动源的往复式马达，可用于所述柔性传动节驱动机构。
9．根据权利要求1所述摆动玩具，其特征在于所述第二磁体可以绕所述环绕件上的一个位置回转，根据所述环绕件转动方向的改变而改变所述第二磁体的磁极。
10．根据权利要求7所述摆动玩具组合，其特征在于所述柔性传动节驱动机构还包括一移动件来移动所述第一和第二被环绕件之一来改变所述第一和第二被环绕件彼此相对位置。
11．根据权利要求7所述摆动玩具组合，其特征在于所述摆动玩具件包括一主体，一连接到所述主体的轴，和围绕所述轴旋转的轮子，用于移动所述主体，其中所述轮子以非正交的方式连接到所述轴。
12．根据权利要求11所述摆动玩具组合，其特征在于所述第一磁体包括在厚度方向有S极和N极的磁性轮，所述第二磁体包括有S极和N极的磁铁，磁极的方向近似平行于所述摆动玩具件移动的表面。
13．根据权利要求11所述摆动玩具组合，其特征在于所述摆动玩具件的主体被分为多个部件，一个部件通过铰链连接到下一个部件，可相对下一个部件作水平摆动。
14．根据权利要求11所述摆动玩具组合，其特征在于所述摆动玩具件有模仿水生动物的形状。
15．一种摆动玩具组合，包括一底板，设置在所述底板上表面的摆动玩具，其包括主体，连接到所述主体的轴，和可绕所述轴转动用来移动所述主体的磁性轮；其中所述磁性轮在其厚度方向有S极和N极，所述磁性轮以非正交的方式与所述轴连接；以及设置在所述底板下面的驱动装置，包括磁性连接到所述磁性轮的磁体和沿所述底板的下表面和沿希望的传送路线传送所述磁体的传送件。
16．根据权利要求15所述摆动玩具组合，其特征在于所述磁体N极到S极的方向近似平行于所述底板的下表面，当所述传送件的传送方向逆转时，所述磁体N极到S极的方向可以改变。
17．一种摆动玩具组合，包括一底板，带轮子的摆动玩具机构，可在所述底板的上表面向前移动，并通过所述轮子的转动来摆动，和转动机构，用于从所述底板的下面转动所述摆动玩具机构的轮子。
18．一种摆动玩具实质上如同参阅附图中的图1到11B所作的介绍
19．一种摆动玩具组合实质上如同参阅附图中的图1到11B所作的介绍。
全文摘要
一种摆动玩具(20)包括:一主体(21),一连接到主体的轴(23),和可绕轴旋转的轮子(24),以便主体移动。其中轮子(24)以非正交的方式连接到轴(23)。轮子包括磁铁(24a和24b),摆动玩具可以依靠作用到轮子磁铁的磁力而移动。
文档编号A63H33/26GK1324682SQ0111895
公开日2001年12月5日 申请日期2001年5月16日 优先权日2000年5月16日
发明者斋藤慎矢, 五十岚薰 申请人:株式会社托密