专利名称：一种用于玩具的拾取和投掷集成机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及遥控玩具，特别涉及用于球类互动游戏的遥控玩具。
背景技术：
中国专利《用于球类互动游戏的遥控玩具船》，专利ZL200920041726.4公布了一种结构新颖、互动性强、遥控操控性能好，并且适用于球类互动游戏的遥控玩具船。遥控船上设有拾取机构、运球机构和掷球机构，使遥控船具有遥控拾取和遥控掷球功能。当游戏者按下遥控器上的拾取键时，拾取机构前端的拾取臂可将漂浮在水面上的小球从水中捞起，并送入由倾斜导轨构成的运球机构，小球在重力作用下，沿运球机构的轨道滚入掷球机构的持球部中。当游戏者按下遥控器上的掷球键时，掷球机构中的投掷臂将小球投射出去。该专利所述方案较好地实现了通过遥控船拾取、掷球以及进行多人互动对战游戏的功能，但是在该实用新型所述的技术方案中，拾取机构和掷球机构由两个不同的减速电机提供动力，产品包含零件较多，体积较大，产品制造成本较高，不利于产品的市场化。而克服这些不足之处是本实用新型要解决的问题。
发明内容本实用新型提供一种结构简单，成本低廉并且适用于遥控互动对战玩具的机构。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种用于玩具的拾取和投掷集成机构，包括壳体，电动机，传动切换机构，拾取机构，和投掷机构，通过加入传动切换机构，使同一电动机可在正转和反转时分别驱动拾取机构和投掷机构进行动作，并通过运用间歇运动机构分别实现拾取、投掷以及自动复位的功能。将上述技术方案中的有关内容解释如下:1.上述方案中，传动切换机构有以下两种变化:(I)、传动切换机构可为跳齿机构，当电动机在正转及反转两种状态之间切换时，跳齿连同其所在的轴可在腰形槽所限定的范围内左右跳动，分别与拾取机构和投掷机构的输入齿相连接，从而可以用同一电动机分别驱动拾取和投掷这两组运动机构。(2)、传动切换机构可为摆齿机构，当电动机在正转及反转两种状态之间切换时，摆齿连同摆齿架可以摆齿轴为轴往复摆动，分别与拾取机构和投掷机构的输入齿相连，从而可以用同一电动机分别驱动拾取和投掷这两组运动机构。2.所述拾取机构主要由减速齿轮，拾取间歇运动机构，弹簧和拾取臂组成，拾取臂主体为杆件，该杆件前端设有持球部，后端与转动轴固定连接，当减速齿轮通过传动切换机构与电动机相连接时，间歇运动机构与复位弹簧配合，使拾取臂以转动轴为轴，在抬起和放下两种工作状态之间交替变化。上述间歇运动机构有以下三种变化:可为凸轮机构、不完全齿轮机构、胶轮摩擦传动机构等。(I)、拾取间歇运动机构可以为凸轮机构。拾取主动凸轮轮缘的工作部作用于拾取被动凸轮上，拾取被动凸轮与拾取臂同轴且固定连接。当主动凸轮转动时将带动被动凸轮及拾取臂，使拾取臂抬起。之后两凸轮离合，在复位扭簧的作用下，拾取被动凸轮与拾取臂一起回到复位位置，处于静止，直到拾取主动凸轮再次带动拾取被动凸轮。(2)、拾取间歇运动机构可以为不完全齿轮传动机构。不完全齿轮为主动轮，固定在轴上，被动轮齿轮的中心与拾取臂固定连接。当不完全齿轮转动时将带动被动轮齿轮及拾取臂，使拾取臂抬起。之后被动轮齿轮与不完全齿轮离合，在复位扭簧的作用下，齿轮与拾取臂一起回到复位位置，处于静止，直到不完全齿轮再次带动该齿轮。(3)、拾取间歇运动机构可以为橡胶轮摩擦传动结构，由橡胶凸轮和橡胶轮组成。橡胶轮的中心与拾取臂固定连接，橡胶凸轮的轮缘与橡胶轮配合。橡胶凸轮转动时将带动橡胶轮及拾取臂，使拾取臂抬起。之后橡胶轮与橡胶凸轮离合，在复位扭簧的作用下，橡胶轮与拾取臂一起回到复位位置，处于静止，直到橡胶凸轮再次带动该橡胶轮。3.所述投掷机构主要由减速齿轮、投掷间歇运动机构、扭簧、投掷臂及行程开关组成，投掷臂主体为杆件，其一端设有持球部，另一端与转动轴固定连接，当电动机通过传动切换机构与投掷机构输入齿连接时，间歇运动机构与扭簧配合，使扭簧在压缩储能和释放投掷两种工作状态之间交替变化。上述间歇运动机构可为凸轮机构、不完全齿轮机构、胶轮摩擦传动机构等。其中，不完全齿轮机构、胶轮摩擦传动机构，可使用现有技术。技术方案参见于:中国专利ZL200920041726.4。以下简述以凸轮机构作为间歇机构的投掷机构工作原理:间歇运动机构由投掷主动凸轮和投掷被动凸轮构成，投掷被动凸轮与投掷臂成一定角度，通过铁轴固定连接，投掷主动凸轮轮缘的工作部作用于投掷被动凸轮上。在初始状态下，投掷扭簧处于被压缩状态，储存有势能。当控制系统收到发射指令时，电动机带动投掷主动凸轮旋转，随即将投掷被动凸轮释放，在投掷扭簧的作用下，投掷被动凸轮及投掷臂以投掷臂轴为轴快速转动，执行投掷动作，之后，投掷主动凸轮继续转动带动投掷被动凸轮及投掷臂逆时针转动，同时对蓄能扭簧进行压缩，当回到接近复位位置时，行程开关将被触发，控制系统接到指令后使电动机停转。此时，投掷机构回到复位位置处于静止，并等待下一次投掷指令。本方案的有益效果是:仅使用一个电动机，就同时实现了拾取及投掷功能，与现有技术相比，降低了产品的制造成本，同时使产品的结构更加紧凑，有利于产品外形尺寸的小型化和轻量化。
附图1为实施例:水上篮球竞赛快艇立体分解图；附图2为用于玩具的拾取和投掷集成机构立体分解图；附图3为传动切换机构等效变化方案立体分解图；附图4为拾取机构第一种变化方案原理图；附图5为拾取机构第二种变化方案原理图；以上附图中:1、壳体；3、拾取机构；4、投掷机构；11、电动机；12、蜗杆；13、减速齿一 ；14、跳齿轴；15、跳齿16、腰形槽21、减速齿二 ；22、摆齿轴；23、减速齿三；24、摆齿架；25、摆齿；26、摆齿架限位板；31、拾取机构输入齿；32、拾取次级传动齿；33、拾取机构主动凸轮轴；34、拾取臂轴；35、拾取主动凸轮；36、拾取被动凸轮；37、拾取扭簧；38、拾取臂；41、投掷机构输入齿；42、行程开关；43、投掷机构主动凸轮轴；44、投掷臂轴；45、投掷主动凸轮；46、投掷被动凸轮；47、投掷扭簧；48、投掷臂；49、行程触发凸轮；51、拾取不完全齿轮；52、拾取臂末级齿轮；53、拾取臂主动胶轮；54、拾取臂被动胶轮；100、船体上壳；150、运球机构；200、拾取和投掷集成机构；300、玩具船驱动单元；400、船体下壳；500、小球。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:实施例:一种用于球类互动游戏的遥控玩具船图1为本实施例遥控玩具船立体分解图，从图2中可以看出，该遥控玩具船主要由船体上壳100、船体下壳400、运球机构150以及固定于船体下壳400上的拾取和投掷集成机构200和玩具船驱动单元300组成。此外，为进行游戏还需要使用小球500。所述运球机构150主要由滚动运送球体的导向轨道构成，该导向轨道安装在遥控船100上并倾斜衔接在拾取机构3的传递位置与投掷机构4的持球位置之间。本实施例导向轨道为导轨型轨道由两条导轨平行构成，如图1该轨道位于船体上方，前高后低，向后略为倾斜，可以利用重力使小球在轨道上滚动以实现运球。轨道前端连接拾取机构3，后端连接投掷机构4。此外，玩具船设有控制电路及遥控接收电路，可以接收游戏者通过遥控器发出的拾取或投掷指令。由于控制系统并非本实用新型的技术重点，故电路板及遥控器在附图中没有画出。图2为本实施例中拾取和投掷集成机构200的立体分解图。该机构包括壳体I，电动机11，拾取机构3，投掷机构4和传动切换机构(跳齿机构)，电动机11在正转及反转的情况下，通过传动切换机构，可分别与拾取机构3和投掷机构4相连接，构成传动；拾取机构3主要由传动齿31、32，轴33、34，凸轮传动机构35_36，扭簧37和拾取臂38组成。其中，传动齿32与轴33以及拾取主动凸轮35为固定连接。拾取臂38主体为杆件，该杆件前端设有拾球环，拾球环位于遥控船前方并向前伸入水面，后端与转动轴34以及安装在转动轴34上的拾取被动凸轮36呈一定角度固定连接。(本例中持球部为持球环，也可以改为网、爪、匙等容易持球的形状及其构造。)扭簧37作用于拾取臂相对壳体I的摆动方向上。当拾取机构3通过传动切换机构与运转中的电动机11相连接时，拾取主动凸轮35、被动凸轮36与扭簧37配合，使拾取臂38以转动轴34为轴，在抬起和放下两种工作状态之间交替变化。具体地说，在初始状态下，拾取臂38在扭簧37的作用下处于低位。当游戏者通过遥控器发出拾取指令时，拾取主动凸轮35在电动机11的驱动下顺时针旋转，驱动拾取被动凸轮36逆时针旋转,带动拾取臂38抬起到达图示中的高位。当主动凸轮35转过图示中所绘的位置时，主动凸轮35与被动凸轮36将会离合。之后，拾取臂38在复位扭簧37的作用下逆时针旋转回到复位状态，完成一个工作循环。当电动机11连续旋转时，拾取臂38将在抬起和放下两种工作状态之间交替变化。其中复位扭簧37，也可以替换为压簧。所述投掷机构，主要由投掷机构输入齿41，行程开关42，轴43、44，凸轮传动机构45、46，扭簧47和投掷臂48组成。其中，投掷机构输入齿41与投掷输出轴43以及投掷主动凸轮45为固定连接。投掷臂48主体为杆件，其一端设有持球环，另一端与拾取臂轴44，以及安装在轴44上的投掷被动凸轮46呈一定角度固定连接。(本例中持球部为持球环，也可以改为网、爪、匙等容易持球的形状及其构造。)扭簧47作用于杠杆相对壳体I的摆动方向上。此外，可在凸轮46与凸轮45接触的一端增加凸轮滚子，将传动中的滑动摩擦转化为滚动摩擦，以延长凸轮机构的使用寿命，。当投掷机构4通过传动切换机构与运转中的电动机11相连接时，凸轮传动机构45-46与弹簧47配合，使杠杆在压缩弹簧储能和释放弹簧投掷两种工作状态之间交替变化。为了控制电动机11的转动，在投掷机构输入齿41后侧设有凸轮50，并对应凸轮49设置行程开关42。行程开关42用于检测投掷机构4中投掷主动凸轮45的转动位置。在初始状态下，投掷臂58处于水平位置，而投掷扭簧处于蓄能状态。这时，游戏者通过遥控器控制拾取机构3将小球500送入运球机构150，使小球500滚入并停止于投掷臂48后端的持球环上；接着，游戏者通过遥控器发出投掷指令。控制系统收到投掷指令，立即令电动机11带动投掷主动凸轮45顺时针旋转，随即将投掷被动凸轮46释放，在投掷扭簧47之扭力作用下，投掷被动凸轮46及投掷臂48以投掷臂轴44为轴顺时针快速转动，执行投掷动作；之后，凸轮45在电动机11的驱动下继续旋转，凸轮45通过挤压投球被动凸轮46使投掷臂48以轴44为轴沿逆时针方向转动，同时使扭簧47被扭转压缩而蓄积势能，当投掷臂48转动至图2中所示的临界投掷位置时，行程开关42将被凸轮49触发，控制电路将根据这一触发信号发出指令使电动机11停转，电动机11随即处于自锁状态，此时投掷机构回到复位位置处于静止，并等待下一次投掷指令。图3为传动切换机构等效变化方案立体分解图。等效变化方案为一摆齿机构，主要由减速齿21、摆齿轴22、减速齿23、摆齿架24、摆齿25及摆齿架限位板26组成，摆齿架24安装在摆齿轴22上，摆齿25安装在摆齿架24伸出的轴上，并与双联齿23上较小的齿轮相啮合，当电动机11在正转与反转两种状态之间切换时，通过减速齿21和23的传动，摆齿25连同摆齿架24可以摆齿轴22为轴左右摆动，摆齿架限位板26可对摆齿25摆动的范围进行限定，使摆齿摆至左右两侧的限位位置时，分别与投掷机构4的输入齿41和拾取机构3的输入齿31相连。图4为本实施例拾取机构第一种变化方案原理图，与图2中拾取机构3的不同之处在于:拾取间歇运动机构主要由不完全齿轮51和齿轮52组成。不完全齿轮51在圆周的扇形区具有轮齿，不完全齿轮51固定在轴33上，齿轮52的中心与轴34以及拾取臂38固定连接。当不完全齿轮51转动时，将带动齿轮52及拾取臂38，使拾取臂抬起；之后齿轮52与不完全齿轮51离合，在复位扭簧37的作用下，齿轮52与拾取臂38 —起回到复位位置，处于静止，直到不完全齿轮51再次带动齿轮52。其中扭簧37，也可采用压簧。图5为本实施例拾取机构第二种变化方案原理图，与图2中拾取机构3的不同之处在于:拾取间歇运动机构主要由橡胶凸轮53和橡胶轮54组成。橡胶凸轮53的工作部具有橡胶轮缘，橡胶轮54的外缘具有橡胶轮缘，橡胶凸轮53固定在轴33上，橡胶轮54的中心与拾取臂38固定连接，橡胶凸轮53的轮缘与橡胶轮54配合。橡胶凸轮53转动时将带动橡胶轮54及拾取臂38，使拾取臂38抬起。之后橡胶轮54与橡胶凸轮53离合，在复位扭簧37的作用下，橡胶轮54与拾取臂38 —起回到复位位置，处于静止，直到橡胶凸轮53再次带动橡胶轮54。其中扭簧37，也可以采用压簧。本实施例“一种用于球类互动游戏的遥控玩具船“包含发射功能，如果儿童利用该发射功能发射卵石，钉子等异物将可能发生危险，因此必须采取有效措施以防止玩具发射异物。实施中，可使用射频识别技术(RFID)，将一枚线圈及带有识别码的芯片封装在发射物中，并在玩具内部安装射频发射及接收单元，从而可以使玩具的控制系统具有识别产品指定发射物的功能。基于上述功能，通过在控制软件中增加条件语句，规定系统仅在识别到指定发射物时才能进行发射，便可以有效防止玩具发射异物。以上安全方案亦可应用于本实施例以外，其他带有发射功能的玩具当中。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于玩具的拾取和投掷集成机构，包括壳体(I)，电动机(11)，拾取机构(3)，投掷机构(4)和传动切换机构，其特征在于:电动机(11)在正转及反转两种工作状态下，通过传动切换机构，可分别与拾取机构(3)和投掷机构(4)相连接，构成传动； 所述拾取机构(3)主要由减速齿轮(31-32)，间歇运动机构，弹簧(37)和拾取臂(38)组成，拾取臂(38)主体为杆件，该杆件前端设有拾取部，后端与转动轴(34)固定连接，弹簧为扭簧或压簧，并作用于拾取臂相对壳体(I)的摆动方向上，当拾取机构(3)通过传动切换机构与运转中的电动机(11)相连接时，间歇运动机构与弹簧(37)配合，使拾取臂(38)以转动轴(34)为轴，在抬起和放下两种工作状态之间交替变化； 所述投掷机构，主要由减速齿轮(41)，间歇运动机构(45-46)，弹簧(47)和投掷臂(48)组成，投掷臂(48)主体为杆件，其一端设有持球部，另一端与转动轴(44)固定连接，弹簧为扭簧或压簧，并作用于杠杆相对壳体(I)的摆动方向上，当投掷机构(4)通过传动切换机构与运转中的电动机(11)相连接时，间歇运动机构与弹簧(47)配合，使杠杆在压缩弹簧储能和释放弹簧投掷两种工作状态之间交替变化。
2.根据权利要求1所述的集成机构，其特征在于:所述传动切换机构为一跳齿机构，主要由减速齿一(13)、跳齿轴(14)、跳齿(15)和腰形槽(16)组成，跳齿(15)安装在跳齿轴(14)上，跳齿轴(14)安装于壳体⑴上的腰形滑槽(16)内，电动机(11)在正转及反转两种工作状态下，通过减速齿(13)的传动，跳齿(15)连同轴(14)可在腰形槽(16)限定的范围内往复跳动，分别与投掷机构⑷的输入齿(41)和拾取机构(3)的输入齿(31)相连。
3.根据权利要求1所述的集成机构，其特征在于:所述传动切换机构为一摆齿机构，主要由减速齿二(21)、摆齿轴(22)、减速齿三(23)、摆齿架(24)、摆齿(25)及摆齿架限位板(26)组成，摆齿架(24)安装在摆齿轴(22)上，摆齿(25)安装在摆齿架(24)伸出的轴上，并与双联齿(23)上较小的齿轮相啮合，当电动机(11)在正转与反转两种状态下工作下，通过传动，摆齿(25)连同摆齿架(24)可以摆齿轴(22)为轴摆向左右两侧，摆齿架限位板(26)可对摆齿摆动的范围进行限定，使摆齿(25)在摆动的两端可分别与拾取机构(3)的输入齿(31)和投掷机构⑷的输入齿(41)相连。
4.根据权利要求1所述的集成机构，其特征在于:所述拾取机构(3)中的间歇运动机构由拾取主动凸轮(35)和拾取被动凸轮(36)构成，拾取主动凸轮(35)固定在拾取臂轴(34)上，拾取主动凸轮(35)轮缘的工作部作用于拾取被动凸轮(36)上。
5.根据权利要求1所述的集成机构，其特征在于:所述拾取机构(3)中的间歇运动机构由不完全齿轮(51)和齿轮(52)组成，不完全齿轮(51)固定在轴(33)上，齿轮(52)的中心与拾取臂(38)固定连接，不完全齿轮(51)与齿轮(52)配合。
6.根据权利要求1所述的集成机构，其特征在于:所述拾取机构由橡胶凸轮(53)和橡胶轮(54)组成，橡胶凸轮(53)的工作部具有橡胶轮缘，橡胶轮(54)的外缘具有橡胶轮缘，橡胶凸轮(53)固定在轴(33)的转轴上，橡胶轮(54)的中心与拾取臂(38)固定连接，橡胶凸轮(53)与橡胶轮(54)配合。
7.根据权利要求1所述的集成机构，其特征在于:所述投掷机构(4)中的间歇运动机构由投掷主动凸轮(45)和投掷被动凸轮(46)构成，投掷主动凸轮(45)固定在轴(43)上，投掷被动凸轮(46)及投掷臂(48)通过轴(44)固定连接，投掷主动凸轮(45)轮缘的工作部作用于投掷被动凸轮(46)上。
专利摘要一种用于玩具的拾取和投掷集成机构，包括壳体(1)，电动机(11)，拾取机构(3)，投掷机构(4)和传动切换机构，其特征在于电动机(11)在正转及反转两种工作状态下，通过传动切换机构，可分别与拾取机构(3)和投掷机构(4)相连接，构成传动，分别驱动拾取机构(3)和投掷机构(4)进行动作。此外，本方案通过运用间歇运动机构分别实现了拾取、投掷以及自动复位的功能。本方案的有益效果是仅使用一个电动机，就同时实现了拾取及投掷功能，与现有技术相比，降低了产品的制造成本，同时使产品的结构更加简单、紧凑，有利于产品外形尺寸的小型化和轻量化。
文档编号A63H23/04GK202983157SQ20122054311
公开日2013年6月12日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者王翔 申请人:王翔