專利名稱：一種用于玩具的拾取和投擲集成機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及遙控玩具，特別涉及用于球類互動游戲的遙控玩具。
背景技術：
中國專利《用于球類互動游戲的遙控玩具船》，專利ZL200920041726.4公布了一種結構新穎、互動性強、遙控操控性能好，并且適用于球類互動游戲的遙控玩具船。遙控船上設有拾取機構、運球機構和擲球機構，使遙控船具有遙控拾取和遙控擲球功能。當游戲者按下遙控器上的拾取鍵時，拾取機構前端的拾取臂可將漂浮在水面上的小球從水中撈起，并送入由傾斜導軌構成的運球機構，小球在重力作用下，沿運球機構的軌道滾入擲球機構的持球部中。當游戲者按下遙控器上的擲球鍵時，擲球機構中的投擲臂將小球投射出去。該專利所述方案較好地實現了通過遙控船拾取、擲球以及進行多人互動對戰游戲的功能，但是在該實用新型所述的技術方案中，拾取機構和擲球機構由兩個不同的減速電機提供動力，產品包含零件較多，體積較大，產品制造成本較高，不利于產品的市場化。而克服這些不足之處是本實用新型要解決的問題。
發明內容本實用新型提供一種結構簡單，成本低廉并且適用于遙控互動對戰玩具的機構。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種用于玩具的拾取和投擲集成機構，包括殼體，電動機，傳動切換機構，拾取機構，和投擲機構，通過加入傳動切換機構，使同一電動機可在正轉和反轉時分別驅動拾取機構和投擲機構進行動作，并通過運用間歇運動機構分別實現拾取、投擲以及自動復位的功能。將上述技術方案中的有關內容解釋如下:1.上述方案中，傳動切換機構有以下兩種變化:(I)、傳動切換機構可為跳齒機構，當電動機在正轉及反轉兩種狀態之間切換時，跳齒連同其所在的軸可在腰形槽所限定的范圍內左右跳動，分別與拾取機構和投擲機構的輸入齒相連接，從而可以用同一電動機分別驅動拾取和投擲這兩組運動機構。(2)、傳動切換機構可為擺齒機構，當電動機在正轉及反轉兩種狀態之間切換時，擺齒連同擺齒架可以擺齒軸為軸往復擺動，分別與拾取機構和投擲機構的輸入齒相連，從而可以用同一電動機分別驅動拾取和投擲這兩組運動機構。2.所述拾取機構主要由減速齒輪，拾取間歇運動機構，彈簧和拾取臂組成，拾取臂主體為桿件，該桿件前端設有持球部，后端與轉動軸固定連接，當減速齒輪通過傳動切換機構與電動機相連接時，間歇運動機構與復位彈簧配合，使拾取臂以轉動軸為軸，在抬起和放下兩種工作狀態之間交替變化。上述間歇運動機構有以下三種變化:可為凸輪機構、不完全齒輪機構、膠輪摩擦傳動機構等。(I)、拾取間歇運動機構可以為凸輪機構。拾取主動凸輪輪緣的工作部作用于拾取被動凸輪上，拾取被動凸輪與拾取臂同軸且固定連接。當主動凸輪轉動時將帶動被動凸輪及拾取臂，使拾取臂抬起。之后兩凸輪離合，在復位扭簧的作用下，拾取被動凸輪與拾取臂一起回到復位位置，處于靜止，直到拾取主動凸輪再次帶動拾取被動凸輪。(2)、拾取間歇運動機構可以為不完全齒輪傳動機構。不完全齒輪為主動輪，固定在軸上，被動輪齒輪的中心與拾取臂固定連接。當不完全齒輪轉動時將帶動被動輪齒輪及拾取臂，使拾取臂抬起。之后被動輪齒輪與不完全齒輪離合，在復位扭簧的作用下，齒輪與拾取臂一起回到復位位置，處于靜止，直到不完全齒輪再次帶動該齒輪。(3)、拾取間歇運動機構可以為橡膠輪摩擦傳動結構，由橡膠凸輪和橡膠輪組成。橡膠輪的中心與拾取臂固定連接，橡膠凸輪的輪緣與橡膠輪配合。橡膠凸輪轉動時將帶動橡膠輪及拾取臂，使拾取臂抬起。之后橡膠輪與橡膠凸輪離合，在復位扭簧的作用下，橡膠輪與拾取臂一起回到復位位置，處于靜止，直到橡膠凸輪再次帶動該橡膠輪。3.所述投擲機構主要由減速齒輪、投擲間歇運動機構、扭簧、投擲臂及行程開關組成，投擲臂主體為桿件，其一端設有持球部，另一端與轉動軸固定連接，當電動機通過傳動切換機構與投擲機構輸入齒連接時，間歇運動機構與扭簧配合，使扭簧在壓縮儲能和釋放投擲兩種工作狀態之間交替變化。上述間歇運動機構可為凸輪機構、不完全齒輪機構、膠輪摩擦傳動機構等。其中，不完全齒輪機構、膠輪摩擦傳動機構，可使用現有技術。技術方案參見于:中國專利ZL200920041726.4。以下簡述以凸輪機構作為間歇機構的投擲機構工作原理:間歇運動機構由投擲主動凸輪和投擲被動凸輪構成，投擲被動凸輪與投擲臂成一定角度，通過鐵軸固定連接，投擲主動凸輪輪緣的工作部作用于投擲被動凸輪上。在初始狀態下，投擲扭簧處于被壓縮狀態，儲存有勢能。當控制系統收到發射指令時，電動機帶動投擲主動凸輪旋轉，隨即將投擲被動凸輪釋放，在投擲扭簧的作用下，投擲被動凸輪及投擲臂以投擲臂軸為軸快速轉動，執行投擲動作，之后，投擲主動凸輪繼續轉動帶動投擲被動凸輪及投擲臂逆時針轉動，同時對蓄能扭簧進行壓縮，當回到接近復位位置時，行程開關將被觸發，控制系統接到指令后使電動機停轉。此時，投擲機構回到復位位置處于靜止，并等待下一次投擲指令。本方案的有益效果是:僅使用一個電動機，就同時實現了拾取及投擲功能，與現有技術相比，降低了產品的制造成本，同時使產品的結構更加緊湊，有利于產品外形尺寸的小型化和輕量化。
附圖1為實施例:水上籃球競賽快艇立體分解圖；附圖2為用于玩具的拾取和投擲集成機構立體分解圖；附圖3為傳動切換機構等效變化方案立體分解圖；附圖4為拾取機構第一種變化方案原理圖；附圖5為拾取機構第二種變化方案原理圖；以上附圖中:1、殼體；3、拾取機構；4、投擲機構；11、電動機；12、蝸桿；13、減速齒一 ；14、跳齒軸；15、跳齒16、腰形槽21、減速齒二 ；22、擺齒軸；23、減速齒三；24、擺齒架；25、擺齒；26、擺齒架限位板；31、拾取機構輸入齒；32、拾取次級傳動齒；33、拾取機構主動凸輪軸；34、拾取臂軸；35、拾取主動凸輪；36、拾取被動凸輪；37、拾取扭簧；38、拾取臂；41、投擲機構輸入齒；42、行程開關；43、投擲機構主動凸輪軸；44、投擲臂軸；45、投擲主動凸輪；46、投擲被動凸輪；47、投擲扭簧；48、投擲臂；49、行程觸發凸輪；51、拾取不完全齒輪；52、拾取臂末級齒輪；53、拾取臂主動膠輪；54、拾取臂被動膠輪；100、船體上殼；150、運球機構；200、拾取和投擲集成機構；300、玩具船驅動單元；400、船體下殼；500、小球。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:實施例:一種用于球類互動游戲的遙控玩具船圖1為本實施例遙控玩具船立體分解圖，從圖2中可以看出，該遙控玩具船主要由船體上殼100、船體下殼400、運球機構150以及固定于船體下殼400上的拾取和投擲集成機構200和玩具船驅動單元300組成。此外，為進行游戲還需要使用小球500。所述運球機構150主要由滾動運送球體的導向軌道構成，該導向軌道安裝在遙控船100上并傾斜銜接在拾取機構3的傳遞位置與投擲機構4的持球位置之間。本實施例導向軌道為導軌型軌道由兩條導軌平行構成，如圖1該軌道位于船體上方，前高后低，向后略為傾斜，可以利用重力使小球在軌道上滾動以實現運球。軌道前端連接拾取機構3，后端連接投擲機構4。此外，玩具船設有控制電路及遙控接收電路，可以接收游戲者通過遙控器發出的拾取或投擲指令。由于控制系統并非本實用新型的技術重點，故電路板及遙控器在附圖中沒有畫出。圖2為本實施例中拾取和投擲集成機構200的立體分解圖。該機構包括殼體I，電動機11，拾取機構3，投擲機構4和傳動切換機構(跳齒機構)，電動機11在正轉及反轉的情況下，通過傳動切換機構，可分別與拾取機構3和投擲機構4相連接，構成傳動；拾取機構3主要由傳動齒31、32，軸33、34，凸輪傳動機構35_36，扭簧37和拾取臂38組成。其中，傳動齒32與軸33以及拾取主動凸輪35為固定連接。拾取臂38主體為桿件，該桿件前端設有拾球環，拾球環位于遙控船前方并向前伸入水面，后端與轉動軸34以及安裝在轉動軸34上的拾取被動凸輪36呈一定角度固定連接。(本例中持球部為持球環，也可以改為網、爪、匙等容易持球的形狀及其構造。)扭簧37作用于拾取臂相對殼體I的擺動方向上。當拾取機構3通過傳動切換機構與運轉中的電動機11相連接時，拾取主動凸輪35、被動凸輪36與扭簧37配合，使拾取臂38以轉動軸34為軸，在抬起和放下兩種工作狀態之間交替變化。具體地說，在初始狀態下，拾取臂38在扭簧37的作用下處于低位。當游戲者通過遙控器發出拾取指令時，拾取主動凸輪35在電動機11的驅動下順時針旋轉，驅動拾取被動凸輪36逆時針旋轉,帶動拾取臂38抬起到達圖示中的高位。當主動凸輪35轉過圖示中所繪的位置時，主動凸輪35與被動凸輪36將會離合。之后，拾取臂38在復位扭簧37的作用下逆時針旋轉回到復位狀態，完成一個工作循環。當電動機11連續旋轉時，拾取臂38將在抬起和放下兩種工作狀態之間交替變化。其中復位扭簧37，也可以替換為壓簧。所述投擲機構，主要由投擲機構輸入齒41，行程開關42，軸43、44，凸輪傳動機構45、46，扭簧47和投擲臂48組成。其中，投擲機構輸入齒41與投擲輸出軸43以及投擲主動凸輪45為固定連接。投擲臂48主體為桿件，其一端設有持球環，另一端與拾取臂軸44，以及安裝在軸44上的投擲被動凸輪46呈一定角度固定連接。(本例中持球部為持球環，也可以改為網、爪、匙等容易持球的形狀及其構造。)扭簧47作用于杠桿相對殼體I的擺動方向上。此外，可在凸輪46與凸輪45接觸的一端增加凸輪滾子，將傳動中的滑動摩擦轉化為滾動摩擦，以延長凸輪機構的使用壽命，。當投擲機構4通過傳動切換機構與運轉中的電動機11相連接時，凸輪傳動機構45-46與彈簧47配合，使杠桿在壓縮彈簧儲能和釋放彈簧投擲兩種工作狀態之間交替變化。為了控制電動機11的轉動，在投擲機構輸入齒41后側設有凸輪50，并對應凸輪49設置行程開關42。行程開關42用于檢測投擲機構4中投擲主動凸輪45的轉動位置。在初始狀態下，投擲臂58處于水平位置，而投擲扭簧處于蓄能狀態。這時，游戲者通過遙控器控制拾取機構3將小球500送入運球機構150，使小球500滾入并停止于投擲臂48后端的持球環上；接著，游戲者通過遙控器發出投擲指令。控制系統收到投擲指令，立即令電動機11帶動投擲主動凸輪45順時針旋轉，隨即將投擲被動凸輪46釋放，在投擲扭簧47之扭力作用下，投擲被動凸輪46及投擲臂48以投擲臂軸44為軸順時針快速轉動，執行投擲動作；之后，凸輪45在電動機11的驅動下繼續旋轉，凸輪45通過擠壓投球被動凸輪46使投擲臂48以軸44為軸沿逆時針方向轉動，同時使扭簧47被扭轉壓縮而蓄積勢能，當投擲臂48轉動至圖2中所示的臨界投擲位置時，行程開關42將被凸輪49觸發，控制電路將根據這一觸發信號發出指令使電動機11停轉，電動機11隨即處于自鎖狀態，此時投擲機構回到復位位置處于靜止，并等待下一次投擲指令。圖3為傳動切換機構等效變化方案立體分解圖。等效變化方案為一擺齒機構，主要由減速齒21、擺齒軸22、減速齒23、擺齒架24、擺齒25及擺齒架限位板26組成，擺齒架24安裝在擺齒軸22上，擺齒25安裝在擺齒架24伸出的軸上，并與雙聯齒23上較小的齒輪相嚙合，當電動機11在正轉與反轉兩種狀態之間切換時，通過減速齒21和23的傳動，擺齒25連同擺齒架24可以擺齒軸22為軸左右擺動，擺齒架限位板26可對擺齒25擺動的范圍進行限定，使擺齒擺至左右兩側的限位位置時，分別與投擲機構4的輸入齒41和拾取機構3的輸入齒31相連。圖4為本實施例拾取機構第一種變化方案原理圖，與圖2中拾取機構3的不同之處在于:拾取間歇運動機構主要由不完全齒輪51和齒輪52組成。不完全齒輪51在圓周的扇形區具有輪齒，不完全齒輪51固定在軸33上，齒輪52的中心與軸34以及拾取臂38固定連接。當不完全齒輪51轉動時，將帶動齒輪52及拾取臂38，使拾取臂抬起；之后齒輪52與不完全齒輪51離合，在復位扭簧37的作用下，齒輪52與拾取臂38 —起回到復位位置，處于靜止，直到不完全齒輪51再次帶動齒輪52。其中扭簧37，也可采用壓簧。圖5為本實施例拾取機構第二種變化方案原理圖，與圖2中拾取機構3的不同之處在于:拾取間歇運動機構主要由橡膠凸輪53和橡膠輪54組成。橡膠凸輪53的工作部具有橡膠輪緣，橡膠輪54的外緣具有橡膠輪緣，橡膠凸輪53固定在軸33上，橡膠輪54的中心與拾取臂38固定連接，橡膠凸輪53的輪緣與橡膠輪54配合。橡膠凸輪53轉動時將帶動橡膠輪54及拾取臂38，使拾取臂38抬起。之后橡膠輪54與橡膠凸輪53離合，在復位扭簧37的作用下，橡膠輪54與拾取臂38 —起回到復位位置，處于靜止，直到橡膠凸輪53再次帶動橡膠輪54。其中扭簧37，也可以采用壓簧。本實施例“一種用于球類互動游戲的遙控玩具船“包含發射功能，如果兒童利用該發射功能發射卵石，釘子等異物將可能發生危險，因此必須采取有效措施以防止玩具發射異物。實施中，可使用射頻識別技術(RFID)，將一枚線圈及帶有識別碼的芯片封裝在發射物中，并在玩具內部安裝射頻發射及接收單元，從而可以使玩具的控制系統具有識別產品指定發射物的功能。基于上述功能，通過在控制軟件中增加條件語句，規定系統僅在識別到指定發射物時才能進行發射，便可以有效防止玩具發射異物。以上安全方案亦可應用于本實施例以外，其他帶有發射功能的玩具當中。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據此實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于玩具的拾取和投擲集成機構，包括殼體(I)，電動機(11)，拾取機構(3)，投擲機構(4)和傳動切換機構，其特征在于:電動機(11)在正轉及反轉兩種工作狀態下，通過傳動切換機構，可分別與拾取機構(3)和投擲機構(4)相連接，構成傳動； 所述拾取機構(3)主要由減速齒輪(31-32)，間歇運動機構，彈簧(37)和拾取臂(38)組成，拾取臂(38)主體為桿件，該桿件前端設有拾取部，后端與轉動軸(34)固定連接，彈簧為扭簧或壓簧，并作用于拾取臂相對殼體(I)的擺動方向上，當拾取機構(3)通過傳動切換機構與運轉中的電動機(11)相連接時，間歇運動機構與彈簧(37)配合，使拾取臂(38)以轉動軸(34)為軸，在抬起和放下兩種工作狀態之間交替變化； 所述投擲機構，主要由減速齒輪(41)，間歇運動機構(45-46)，彈簧(47)和投擲臂(48)組成，投擲臂(48)主體為桿件，其一端設有持球部，另一端與轉動軸(44)固定連接，彈簧為扭簧或壓簧，并作用于杠桿相對殼體(I)的擺動方向上，當投擲機構(4)通過傳動切換機構與運轉中的電動機(11)相連接時，間歇運動機構與彈簧(47)配合，使杠桿在壓縮彈簧儲能和釋放彈簧投擲兩種工作狀態之間交替變化。
2.根據權利要求1所述的集成機構，其特征在于:所述傳動切換機構為一跳齒機構，主要由減速齒一(13)、跳齒軸(14)、跳齒(15)和腰形槽(16)組成，跳齒(15)安裝在跳齒軸(14)上，跳齒軸(14)安裝于殼體⑴上的腰形滑槽(16)內，電動機(11)在正轉及反轉兩種工作狀態下，通過減速齒(13)的傳動，跳齒(15)連同軸(14)可在腰形槽(16)限定的范圍內往復跳動，分別與投擲機構⑷的輸入齒(41)和拾取機構(3)的輸入齒(31)相連。
3.根據權利要求1所述的集成機構，其特征在于:所述傳動切換機構為一擺齒機構，主要由減速齒二(21)、擺齒軸(22)、減速齒三(23)、擺齒架(24)、擺齒(25)及擺齒架限位板(26)組成，擺齒架(24)安裝在擺齒軸(22)上，擺齒(25)安裝在擺齒架(24)伸出的軸上，并與雙聯齒(23)上較小的齒輪相嚙合，當電動機(11)在正轉與反轉兩種狀態下工作下，通過傳動，擺齒(25)連同擺齒架(24)可以擺齒軸(22)為軸擺向左右兩側，擺齒架限位板(26)可對擺齒擺動的范圍進行限定，使擺齒(25)在擺動的兩端可分別與拾取機構(3)的輸入齒(31)和投擲機構⑷的輸入齒(41)相連。
4.根據權利要求1所述的集成機構，其特征在于:所述拾取機構(3)中的間歇運動機構由拾取主動凸輪(35)和拾取被動凸輪(36)構成，拾取主動凸輪(35)固定在拾取臂軸(34)上，拾取主動凸輪(35)輪緣的工作部作用于拾取被動凸輪(36)上。
5.根據權利要求1所述的集成機構，其特征在于:所述拾取機構(3)中的間歇運動機構由不完全齒輪(51)和齒輪(52)組成，不完全齒輪(51)固定在軸(33)上，齒輪(52)的中心與拾取臂(38)固定連接，不完全齒輪(51)與齒輪(52)配合。
6.根據權利要求1所述的集成機構，其特征在于:所述拾取機構由橡膠凸輪(53)和橡膠輪(54)組成，橡膠凸輪(53)的工作部具有橡膠輪緣，橡膠輪(54)的外緣具有橡膠輪緣，橡膠凸輪(53)固定在軸(33)的轉軸上，橡膠輪(54)的中心與拾取臂(38)固定連接，橡膠凸輪(53)與橡膠輪(54)配合。
7.根據權利要求1所述的集成機構，其特征在于:所述投擲機構(4)中的間歇運動機構由投擲主動凸輪(45)和投擲被動凸輪(46)構成，投擲主動凸輪(45)固定在軸(43)上，投擲被動凸輪(46)及投擲臂(48)通過軸(44)固定連接，投擲主動凸輪(45)輪緣的工作部作用于投擲被動凸輪(46)上。
專利摘要一種用于玩具的拾取和投擲集成機構，包括殼體(1)，電動機(11)，拾取機構(3)，投擲機構(4)和傳動切換機構，其特征在于電動機(11)在正轉及反轉兩種工作狀態下，通過傳動切換機構，可分別與拾取機構(3)和投擲機構(4)相連接，構成傳動，分別驅動拾取機構(3)和投擲機構(4)進行動作。此外，本方案通過運用間歇運動機構分別實現了拾取、投擲以及自動復位的功能。本方案的有益效果是僅使用一個電動機，就同時實現了拾取及投擲功能，與現有技術相比，降低了產品的制造成本，同時使產品的結構更加簡單、緊湊，有利于產品外形尺寸的小型化和輕量化。
文檔編號A63H23/04GK202983157SQ20122054311
公開日2013年6月12日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者王翔 申請人:王翔