JPH0538793Y2 - - 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ヤ
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で切替ギヤ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、アイドルギヤ１０９及び従動
ギヤ１１０を介して駆動軸１１１上の駆動ギヤ１
０８と接続され、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。また、シヤフト１０７
上の一方の切替ギヤ（ピニオン）１０３が減速歯
車機構１０１のギヤ１１２と噛合し、同軸上の他
方の切替ギヤ１０４が、ピニオン１１３及び同軸
上のギヤ１１４を介して定速機構１０２を構成す
る星ギヤ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とギヤ１１２の噛合い
が解除されて減速歯車機構１０１と定速機構１０
２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。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１１８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１０８，１０９，１１０、切替ギヤ１０３，
１０４と定速機構１０２とを連結するギヤ１１
３，１１４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。また、この駆動ユニ
ツトはカム１０５が一回転すると自動的に定速回
転からフリー回転（高速回転）にシフトされるた
め、常に走行開始から一定距離走行した時点で高
速走行に切替わることとなり、走行の都度異なる
時点若しくは任意の時点において走行速度を切替
えたり、あるいは切替えずにそのままの速度で走
行させる等の自由には欠けるものである。

そこで、本考案は、スピード切替え地点あるい
は時点が自由に選択でき、しかも部品点数が少な
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
構の回転を制動して定速回転させる定速機構を設
けると共に該定速機構を切替ギヤを介して前記減
速歯車機構に係合させる一方、前記切替ギヤを減
速歯車と噛み合つたまま定速機構から離れる方向
に移動可能にギヤボツクスに支持させ、かつ該切
替ギヤを支持すると共に切替ギヤを定速機構に接
続したときにギヤボツクスの外に先端が突出して
ギヤボツクスと係合し、走行面の凸起に前記先端
が衝突したときに前記係合が解除されて切替ギヤ
を定速機構から切離す切替レバーを設けている。

（作用） したがつて、ゼンマイを巻き上げる際に減速ギ
ヤと共に回動する切替ギヤが減速ギヤとかけ上り
ギヤによつて定速機構側へ付勢されると、実質的
に固定状態にある定速機構のギヤの歯面上で滑り
を起こし、切替レバーのばね部材を変形させて切
替レバーの先端をギヤボツクスを乗り越えさせて
ギヤボツクス外に突出させると共に切替ギヤと定
速機構を接続する。そこで、ゼンマイが解き放た
れると、その回転が減速機構を介して出力軸に伝
えられる。このとき減速歯車機構は切替ギヤを介
して定速機構に接続されているので減速歯車機構
は定速機構に支配された一定の速度で自由回転に
比較して低速で回転する。そして、走行中に切替
レバーが走行面に設けられた凸起に衝突すると、
ばね部材の弾発力に抗して切替レバーとギヤボツ
クスとの係合が解除されて切替ギヤが減速歯車機
構の回転によつて定速機構から離れる方向へかき
上げられ、減速歯車機構と定速機構とを切離して
減速歯車機構をフリー回転即ち高速回転させる。

（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切替ギヤ６と、
該切替ギヤ６を外部からのトリガによつて定速機
構から切離す切替レバー２２を設け、定速機構３
を接続した比較的低速の定速回転と減速歯車機構
２を自由に回転させる比較的高速の自由回転との
２種類の回転を任意に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、同軸上の駆動用ギヤ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と噛合する中間ギヤ１１及び同軸上の中間ギヤ
１２、この中間ギヤの一方１１とゼンマイを巻上
げ時にのみ噛合し巻上げ用ピニオン７に回転を伝
達するかけ上りギヤ９と、前記駆動用ギヤ８とゼ
ンマイ解放時にのみ噛合し中間ギヤ１２に回転を
伝達するかけ上りギヤ１３，１０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→中間ギヤ１１→かけ上りギヤ９→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→駆動用ギヤ
８→かけ上りギヤ１０，１３→中間ギヤ１２→中
間ギヤ１１→従動ギヤ１４→出力軸５へと回転を
伝える。尚、中間ギヤ１１，１２及びかけ上りギ
ヤ１０，１３並びに駆動用ギヤ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、前記かけ上りギヤ９及び１３，１０は、入力
側ギヤの回転方向によつて噛み合つたり離れたり
するギヤであり、ギヤボツクス２７の雄形ブロツ
ク２７Ａと隔壁ブロツク２７Ｂ並びに雌形ブロツ
ク２７Ｃと隔壁ブロツク２７Ｂに夫々設けられて
いる円弧状の長孔２９，３０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
実質的に駆動用ギヤ８、かけ上りギヤ１０，１
３、中間ギヤ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。

定速機構３は、増速歯車列１５，１６，１７，
１８，１９，２０と偏心重錘り所謂回転振子２１
とによつて構成され、切替ギヤ６を介して入力さ
れる回転を増速しかつ回転振子２１の回転によつ
て一定回転に調整するものである。尚、定速機構
３としては、上述の増速歯車１５，……，２０と
回転振子２１とを利用したものに限定されない。
例えば、図示していないが、星形をなすギヤ（所
謂がんぎ車に相当するもので星ギヤと通称されて
いる）とこの星ギヤの歯に両端の爪が交互に接触
することによつて揺振するアンクル部材とを組合
せたものや、回転時の遠心力で拡がるゴム製の制
動子と、この制動子を内側に納める円筒フレーム
とから成る遠心ブレーキのようなものでも良い。

切替レバー２２は、切替ギヤ６を支持するシヤ
フト２４と切替ギヤ６が定速機構３のギヤ１５に
噛み合つているときに後述するストツパ２３と係
合部材３１との係合状態を維持するように付勢す
るばね部材２５とを備え、ギヤボツクス２７の隔
壁ブロツク２７Ｂと雌形ブロツク２７Ｃに穿溝さ
れている長孔２８にシヤフト２４部分を挿通させ
ることによつて長孔２８内を移動可能に設けられ
ている。この切替レバー２２の先端には直角三角
形のストツパ２３が設けられており、該ストツパ
２３がギヤボツクス２７の底部の係合部材３１を
乗り越えてギヤボツクス２７の外に突出するまで
レバー２２を押し下げると、ストツパ２３と係合
部材３１とが係合して、進行方向と逆向きの外力
（矢印Ａ方向）を切替レバー２２の先端に受けて
切替レバー２２が撓みストツパー２３と係合部材
３１との係合状態が解除されるまでは元に戻らな
いように設けられている。

ばね部材２５は、本実施例の場合、例えば切替
レバー２２との間でＵ字形を形成するようにプラ
スチツクによつて切替レバー２２と一体成形され
た可撓性のある板状物から成り、切替レバー２２
が移動する際に雄形ブロツク２７Ａに設けられた
ストツパ部材３２に係合して当該ばね部材２５の
動きを抑制する球状段部２６が設けられている。
したがつて、ばね部材２５はストツパ部材３２と
係合部材３１との間に切替レバー２２ともども挿
入されることによつて横方向に撓み、かつ切替レ
バー２２の上下動によつてばね部材２５の根元部
分に若干の縦方向の弾性変形を生じさせ、切替レ
バー２２の先端のストツパ２３が係合部材３１を
乗り越える際に切替レバー２２を係合部材３１側
へ押しつけると同時に切替レバー２２をギヤボツ
クス２７内に引込むような付勢力即ち切替ギヤ６
を定速機構３から切離そうとする若干の力を得る
こととなる。斯様に構成した場合、ばね部材２５
は切替レバー２２のストツパ２３が係合部材３１
を乗り越える際にだけ撓んでばね力が作用し、そ
れ以外のときには変形しないためへたりが少な
い。尚、この切替レバー２２は、隔壁ブロツク２
７Ｂと雄形ブロツク２７Ａとの間に収容され、シ
ヤフト２４部分が隔壁ブロツク２７Ｂ及び雌形ブ
ロツク２７Ｃに穿溝されている円弧状の長孔２８
内に貫通されることによつてギヤボツクス２３７
に揺動自在に支持されている。

ギヤボツクス２７は、係合ピンを有する雄形ブ
ロツク２７Ａとピン圧入用の穴を有する雌形ブロ
ツク２７Ｃとこれらの間に挟持される隔壁ブロツ
ク２７Ｂとに分離可能に構成されている。雄形ブ
ロツク２７Ａと隔壁ブロツク２７Ｂ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１ａが折返されて雄形ブロツク２７Ａ内に設
けられているゼンマイ収容空間３３の壁面の溝３
４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１ｂは駆動軸４に一体成形されて
いる２本の突起３５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１ａ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。

本考案の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第４図に矢印（〓）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、従動ギヤ１４→中間ギヤ１１へと回転が
伝わり、かけ上りギヤ９を巻上げ用ピニオン７に
喰い込ませてその回転を駆動軸４に伝達し、ゼン
マイ１を巻上げる。このとき、かけ上りギヤ１
０，１３は第２図に示すように、上方に持ち上げ
られ中間ギヤ１２から切離されている。ゼンマイ
１の巻上げと同時に、巻上げ用ピニオン７と噛合
するかけ上りギヤ９が切替ギヤ６と摺接し、これ
を定速機構３のギヤ１５側へ押し下げる。同時に
切替ギヤ６も中間ギヤ１１と噛合し、図上時計回
転方向へ回転しているのでギヤ１５側へ移動する
力即ち下方へ移動しようとする力が作用してい
る。しかし、この２つの力は弱いためこれだけで
は切替レバー２２のばね部材２５を変形させて切
替レバー２２をボツクス２７外に突出させること
はできないが、定速機構３のギヤ１５と噛み合う
とき、定速機構３側は一定速度で回転するように
制動する働きを有するため、瞬間的には固定状態
にあるのと同じであるから、切替ギヤ６はギヤ１
５の歯面上を滑りギヤ１５側へ噛み込むような力
を得る。即ち、ばね部材２５のばね力に抗して切
替レバー２２をボツクス２７外に突出させる。切
替レバー２２の先端はギヤボツクス２７の係合部
材３１を乗り越えると、ばね力によつてストツパ
２３部分が係合部材３１と係合する。そして、切
替レバー２２を固定し切替ギヤ６を定速機構３に
接続した状態にロツクする（第４図参照）。尚、
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１ａが溝３５を抜け出して
巻き過ぎを防ぐ。

そこで、自動車おもちやを離すと、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、巻上げ用ピニオン７に噛合して
いたかけ上りギヤ９はピニオン７から外れて空転
し、駆動ギヤ８にはかけ上りギヤ１０が噛合し、
駆動軸４の回転を駆動ギヤ８→かけ上りギヤ１３
→１０→中間ギヤ１２→１１→従動ピニオン１４
→出力軸５へと伝達し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
ヤ１１が切替ギヤ６を介して定速機構３に接続さ
れているため、定速機構３に支配された一定の速
度で自動車おもちやは低速走行する。

そして、走行面３６上に凸起３７を予め形成し
ておけは、あるいは凹凸のある走行面上を走行さ
せれば、凸起３７に切替レバー２２の先端が衝突
すると同時に切替レバー２２のストツパ２３とギ
ヤボツクス２７の係合部材３１との係合がばね部
材２５の弾発力に抗して解除され、減速歯車機構
２の中間ギヤ１１によつて切替ギヤ６がかき上げ
られて定速機構３のギヤ１５から離れる。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、減速歯車機構
とその回転を制動する定速機構とを接続する切替
ギヤを、ギヤボツクスの外に先端が突出した状態
でギヤボツクスに係合されかつ該先端が走行面上
の凸起に衝突したときに係合が解除されて切替ギ
ヤを自由にする切替レバーによつて支持している
ので、走行面の任意の位置に凸起を形成すること
によつて、あるいは凸起のある面を走行させるこ
とによつて、切替レバーが凸起に衝突する前と後
では異る速度で走行させること、即ち比較的低速
の定速走行と自由回転による高速走行とを任意の
地点あるいは時点で切替えることができる。ま
た、凸起に衝突しなければそのままの低速状態で
走行し続ける。このため、走行の都度、異なる任
意の地点ないし時点で走行速度を切替えその変化
を楽しむことができ、玩具としての面白さを大幅
に向上させ得る。

しかも、従来の２スピードユニツトに比べて、
頑丈なリターンコイルスプリングや多数のギヤ等
を省略できるため、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、小型でか
つ安価な駆動ユニツトを構成するのに好適であ
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である。
第２図は第１図の−線断面図で、ゼンマイ巻
上げ時の状態を示す。第３図は第１図の−線
断面図で、高速走行時の状態を示す。第４図は同
じく−線断面図で、ゼンマイ巻上げ完了時の
状態を示す。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……
切替ギヤ、２２……切替レバー、２３……ストツ
パ、２４……シヤフト、２５……ばね部材、３１
……ギヤボツクス側の係合部材、３６……走行
面、３７……凸起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ゼンマイを駆動源とし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、前記減速歯車機構の回転を制動して定速回転
   させる定速機構を設けると共に該定速機構を切替
   ギヤを介して前記減速歯車機構に係合させる一
   方、前記切替ギヤを減速歯車と噛み合つたまま定
   速機構から離れる方向に移動可能にギヤボツクス
   に支持させ、かつ該切替ギヤを支持すると共に切
   替ギヤを定速機構に接続したときにギヤボツクス
   の外に先端が突出してギヤボツクスと係合し、走
   行面の凸起に前記先端が衝突したときに前記係合
   が解除されて切替ギヤを定速機構から切離す切替
   レバーを設けたことを特徴とする２スピードゼン
   マイ式駆動ユニツト。