JPH0530475Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ゼンマイ（渦巻ばね）を動力源とす
る駆動ユニツトに関する。更に詳述すると本考案
は、回転速度の異なる２種類の回転を出力可能と
する２スピードゼンマイ式駆動ユニツトに関す
る。

（従来の技術） 従来の２スピードゼンマイ式駆動ユニツトとし
ては、第５図に示すようなカム切替式駆動ユニツ
トが存在する。この駆動ユニツトは、減速歯車機
構１０１と定速機構１０２とを接続する切替ギア
１０３，１０４を、ゼンマイ（図示省略）が装着
された駆動軸（図示省略）と連動回転するカム１
０５の働きによつてスラスト方向に移動させ、減
速歯車機構１０１から定速機構１０２を切離すこ
とによつて２種類の回転を出力するようにしたも
のである。カム１０５は軸方向に傾斜する斜面１
０６を有し、該斜面１０６で切替ギア１０３を支
持するシヤフト１０７を軸方向に変位を与える。
このカム１０５は、駆動軸１１０上の駆動ギア１
０８と、アイドルギア１０９及び従動ギア１１０
を介して接続され、ゼンマイの解放に従つて回転
するように設けられている。シヤフト１０７上に
設けられている切替ギア、一方のピニオン１０３
が減速歯車機構１０１のギア１１２と噛合し、同
軸上の他方の上のギア１０４が、ピニオン１１３
及び同軸上のギア１１４を介して定速機構１０２
を構成する星ギア１１５と接続されている。した
がつて、シヤフト１０７がカム１０５によつて軸
方向に移動すると、ピニオン１０３とギア１１２
の噛合いが解除されて減速歯車機構１０１と定速
機構１０２とが切離され、出力軸はフリー回転・
高速回転となる。この駆動ユニツトは、走行玩具
に用いる場合、非常にゆつくりした走行状態から
自動的に速度がアツプする２スピードアクシヨン
が得られるという画期的なものである。尚、図中
符号１１６は定速機構を構成するアンクル部材、
１１７はシヤフト１０７を元の位置に復帰させる
ためのリターンコイルスプリング、１１８はピニ
オンである。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、この従来の駆動ユニツトは、カ
ム駆動によつて切替ギヤ１０３，１０４のシヤフ
トを軸方向に移動させてギヤの切離しを行なうた
め、シヤフトを復帰させるためのリターンコイル
スプリングを必要とする。また、図示の如く、カ
ム１０５と駆動軸１１１との間を連結するギヤ１
０８，１０９，１１０、切替ギヤ１０３，１０４
と定速機構１０２とを連結するギヤ１１３，１１
４を必要とし、部品点数が多く、ボデイーの比較
的小さな玩具に使用する場合には嵩張りコスト高
となる問題がある。

そこで、本考案は、部品点数が少なくかつ構造
が簡単で安価な、小型玩具の駆動源に好適な２ス
ピードゼンマイ式駆動ユニツトを提供することを
目的としている。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本考案の２スピー
ドゼンマイ式駆動ユニツトは、ゼンマイを駆動源
としてその弾発力を減速歯車機構を介して出力軸
に伝達する駆動ユニツトにおいて、前記減速歯車
機構にその回転を制動して定速回転させる定速機
構を切替ギアを介して係合させる一方、前記ゼン
マイを装着する駆動軸と連動して揺動する切替部
材を設けると共にこの切替部材の先端がそのスト
ローク端において前記切替ギアに当接し該ギアを
移動させて減速歯車機構から定速機構を切離すよ
うにしている。

（作用） したがつて、ゼンマイを巻き上げると、切替ギ
アから離れた位置に切替部材が移動した切替ギア
が自由に移動できる解放状態となる。そこで、ゼ
ンマイが解き放たれると、減速歯車機構の回転に
よつて切替ギアが減速歯車機構と定速機構とに噛
み合い定速機構に支配されたゆつくりした一定速
度で回転が出力される。そして、切替部材がその
移動端にまで達すると、その先端で切替ギアを移
動させて噛み合いを解除させ、減速歯車機構と定
速機構とを切離し、原則歯車機構をフリー回転さ
せ高速回転する。

（実施例） 以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。

第１図に本考案の２スピードゼンマイ式駆動ユ
ニツトの歯車列の一実施例を展開図で示す。この
駆動ユニツトは、ゼンマイ１を駆動源としてその
回転運動を減速歯車機構２を介して出力軸５側に
伝達する構成であつて、減速歯車機構２に該歯車
機構２の回転を制動して一定速度の回転とする定
速機構３を接離自在に係合させると共に該定速機
構３を駆動軸の回転に伴つて一定時間経過後に減
速歯車機構２から切離す切替部材６を設け、定速
機構３を接続した緩やかな定速回転と減速歯車機
構２を自由に回転させる高速回転との２種類の回
転を切替出力するようにしたものである。

前記減速歯車機構２は、ゼンマイ１が装着され
た駆動軸４上に形成されている巻上げ用ピニオン
７と、同軸上の駆動用ギア８と、出力軸５上に形
成されている従動ピニオン１４と、該ピニオン１
４と噛合する中間ギア１１，１２、この中間ギア
１１とゼンマイ巻上げ時にのみ噛合し巻上げ用ピ
ニオン７に回転を伝達するかけ上りギア９，１０
と、前記駆動用ギア８とゼンマイ解放時にのみ噛
合し中間ギア１２に回転を伝達するかけ上りギア
１３とから成り、ゼンマイを巻上げる時には出力
軸５→従動ピニオン１４→中間ギア１１→かけ上
りギア９，１０→巻上げ用ピニオン７→ゼンマイ
１へと回転を伝え、ゼンマイ１を解き放つ場合に
はゼンマイ１→駆動用ギア８→かけ上りギア１３
→中間ギア１２→中間ギア１１→従動ギア１４→
出力軸５へと回転を伝える。尚、中間ギア１１，
１２及びかけ上りギア９，１０並びに駆動用ギア
８と巻上げ用ピニオン７とはポリアセタール等の
プラスチツクによつて各々シヤフトと共に一体成
形されている。また、前記かけ上りギア９，１０
及び１３は、噛合するギアの回転方向によつて噛
み合つたり離れたりする、所謂かけあがりギアで
あり、雄形ブロツク２１Ａと隔壁ブロツク２１Ｂ
並びに雌形ブロツク２１Ｃと隔壁ブロツク２１Ｂ
に夫々設けられている円弧状の長孔３６，３７内
に移動自在に収容されている。尚、本実施例では
減速歯車機構２は実質的に駆動用ギア８、かけ上
りギア１３、中間ギア１２，１１及び従動ピニオ
ン１４とで構成されているが、これに限定される
ものではなく必要に応じて減速比は自由に変更し
得るものである。

また、駆動軸４上の巻上げ用ピニオン７には切
替部材６が噛合され、駆動軸４の回転によつて切
替部材６をピン１５回りに揺動させるように設け
られている。まピン１５は雄形ブロツク１２Ａか
ら雌形ブロツク２１Ｃに向けて突出するように形
成されている。

定速機構３は、星形をなすギア（所謂がんぎ車
に相当するもので星ギアと通称されている）１８
とこの星ギア１８の歯に両端の爪１９ａが交互に
接触することによつて揺振するアンクル部材１９
とから成り、星ギア１８と同軸上のピニオン２０
を減速歯車機構２の中間ギア１１と切替ギア１
６，１７を介して接続されている。アンクル部材
１９は隔壁ブロツク２１Ｂから雌形ブロツク２１
Ｃ側へ突出するピン２２に嵌め込まれ、該ピン２
２を中心に星ギア１８上で揺振可能に支持されて
いる。切替ギア１６，１７は、隔壁ブロツク２１
Ｂと雌ブロツク２１Ｃに設けられた円弧状の長孔
２３によつて支持され、該長孔２３内を移動する
ことによつて減速歯車機構２と定速機構３との切
離しあるいは接続を図る。切替ギア１６，１７
は、通常ポリアセタール等のプラスチツクによつ
てシヤフト部分２４と一体的に成形され、ギア１
６は中間ギア１１とギア１７はピニオン２０とそ
れぞれ噛合するように設けられている。この切替
ギア１６，１７は、第３図において中間ギア１１
が時計回転方向に回転するときに中間ギア１１及
びピニオン２０に噛み合い、反時計回転方向に回
転するとき（ゼンマイを巻上げるとき）に押し出
されて空回りする。尚、定速機構としては、上述
のアンクル部材１９を利用したものに限定されな
い。例えば、第６図に示すような、回転時に遠心
力で拡がるゴム製の制動子１６１と、この制動子
１６１を内側に納める円筒フレーム１５１とから
成るものでも良い。この定速機構は、制動子１６
１の回転を円筒フレーム１５１の内周面１５２と
の間のフリクシヨンで制動するようにしたもので
ある。この場合、制動子１６１にはピニオン１６
２を設けて減速歯車機構２が接続される。また、
図示していないが、回転振子を利用した定速機構
の利用も可能である。

切替部材６は巻上げ用ピニオン７と噛み合さ
れ、ピニオン７の回転によつてピン１５を中心に
ピニオン７と噛合する範囲において揺動する。本
実施例の場合、切替部材６は鎌形あるいは扇形を
成し、その内周面側にピニオン７と噛合する内歯
３８が形成されると共にこの内歯部分３８がスト
ローク端においてピニオン７と外れないようにピ
ニオン７と常時噛合するように付勢するばね部材
２５が設けられている。ばね部材２５は、本実施
例の場合、切替部材６と一体にプラスチツクによ
つて成形された可撓性のある棒状物から成り、隔
壁ブロツク２１Ｂ及び雌形ブロツク２１Ｃにそれ
ぞれ設けられたストツパ部材２６の間を移動して
ストツパ部材２６に当接して撓むことにより付勢
力を得るように設けられている。尚、歯部は内歯
に限らず外歯であつても良い。切替部材６は、隔
壁ブロツク２１Ｂと雄形ブロツク２１Ａとの間に
収容され、その曲率中心のボス部２７がピン１５
に嵌め込まれる一方、アーム部２８の途中に設け
られている摺動ピン２９が隔壁ブロツク２１Ｂ及
び雌形ブロツク２１Ｃに穿溝されている円弧状の
ガイド溝３０内に貫通させることによつて揺動自
在に支持されている。切替部材６の先端には切替
ギア１６，１７のシヤフト部分２４を受け止め切
離した状態のまま切替ギア１６，１７を維持する
ためＬ形の段部３１が設けられている。

尚、中間ギア１１と切替ギア１６，１７と星ギ
ア１８とは、第２図において一直線上に配置せ
ず、図示の如く千鳥状に配置することが好まし
い。また、切替部材６が当接する部位も、シヤフ
ト部２４の端部ではなく、可能なだけシヤフト中
央を先端の段部３１で押しつけることが好まし
い。これによつて切替ギア１６，１７の移動中に
おけるこじれによつて切替部材６の動きが途中で
停止するのを防止することができる。

ギアボツクス２０は、係合ピン３２を有する雄
形ブロツク２１Ａと係合ピン３２を圧入する穴３
３を有する雌形ブロツク２１Ｃとこれらの間に挾
持される隔壁ブロツク２１Ｂとに分離可能に構成
されている。雄形ブロツク２１Ａと隔壁ブロツク
２１Ｂとの間にはゼンマイ１が収納されている。
ゼンマイ１は外側の端部が折返されて雄形ブロツ
ク２１Ａ内に設けられているゼンマイ収容空間３
４の壁面の溝３５に押し込まれ固定されている。
一方、ゼンマイ１の内側の端部は駆動軸４に一体
成形されている２本の突起３９の間に嵌め込まれ
て固定されている。したがつて、ゼンマイは巻き
過ぎるとゼンマイの外側の端部が溝３５から飛び
出して内壁面に沿つて移動し、それ以上巻かれな
いように設けられている。

斯様に構成した２スピードゼンマイ式駆動ユニ
ツトによれば、次のようにして２段階の回転出力
が得られる。

当該駆動ユニツトを搭載した玩具例えば自動車
のおもちや等を図中に矢印（→）で示す方向に床
面上等に押しつけながら出力軸５を回転させる
と、第３図上の中間ギア１１の反時計回転方向へ
の回転によつてかけ上りギア９，１０が巻上げ用
ピニオン７に喰い込みその回転をゼンマイが装着
された駆動軸４に伝達し、ゼンマイ１を巻上げ
る。ゼンマイ１が所定量巻上げられると拘束され
ていないゼンマイの端部が溝３５を抜け出して移
動するため巻上げ操作を停止する。次いで、自動
車おもちやを離すと、第２図に示すように、ゼン
マイ１の解放によつて駆動軸４が時計回転方向へ
回転する。したがつて、かけ上りギア９，１０は
押し上げられて空転し、駆動ギア８にはかけ上り
ギア１３が噛合する。このため、駆動軸４の回転
は駆動ギア８→かけ上りギア１３→中間ギア１１
→従動ピニオン１４→出力軸５へと伝達され自動
車おもちやを走行させる。このとき、減速歯車機
構２を構成する中間ギア１１が切替ギア１６と噛
み合つて定速機構３に接続されるため、定速機構
３に支配された一定速度で自動車おもちやは走行
する。その後、ゼンマイ１の解放と同時に切替部
材６が回転し始めるので一定時間経過したとき
に、この切替部材６の先端の段部３１において切
替ギア１６，１７のシヤフト部分２４が押されて
中間ギア１１から切離される。したがつて、減速
歯車機構２は自由に回転し、定速回転時に比べて
高速回転・高速走行になる。

（考案の効果） 以上の説明より明らかなように、本考案の２ス
ピードゼンマイ式駆動ユニツトは、駆動軸と連動
して揺動する切替部材によつて切替ギアを径方向
に移動させ減速歯車機構と定速機構の切離しを図
るようにしたので、リターンコイルスプリングや
多数のギア等を省略でき、その構成を極めて簡単
で部品点数が少ないコンパクトな構造とできる。
したがつて、小型の駆動ユニツトを構成する場合
に好適でかつ安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の２スピードゼンマイ式駆動ユ
ニツトの歯車列の一実施例を示す展開図、第２図
は第１図の−線断面図、第３図は第１図の
−線断面図、第４図は定速機構の他の実施例を
示す斜視図、第５図は従来の２スピードゼンマイ
式駆動ユニツトの一例を示す説明図である。 １……ゼンマイ、２……減速歯車機構、３……
定速機構、４……駆動軸、５……出力軸、６……
切替部材、１６，１７……切替ギア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ゼンマイを駆動源としてその弾発力を減速歯車
   機構を介して出力軸に伝達する駆動ユニツトにお
   いて、前記減速歯車機構にその回転を制動して定
   速回転させる定速機構を切替ギアを介して係合さ
   せる一方、前記ゼンマイを装着する駆動軸と連動
   して揺動する切替部材を設けると共にこの切替部
   材の先端がそのストローク端において前記切替ギ
   アに当接し該ギアを移動させて減速歯車機構から
   定速機構を切離すことを特徴とする２スピードゼ
   ンマイ式駆動ユニツト。