JPH077997Y2 - 駆動ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ばねを動力源とし歯車列を介して回転を得る
駆動ユニットに関する。更に詳述すると本考案は、駆動
ユニットを押し下げる動作によって動力ばねに蓄えられ
たばね力を解放することによって回転を得る駆動ユニッ
トに関する。

（従来の技術） 従来、自動車玩具のようなものにおいて、玩具を押し下
げることによって動力ばねに力を蓄え、その力で走行す
る駆動ユニットがある。例えば、第４図に示すように、
コイルスプリング101を内蔵した可動筒体102をギアボッ
クス103に設け、該可動筒体102にラック104を形成して
出力軸105との間を歯車列106で接続し、可動筒体102を
押し下げることによって蓄圧されたコイルスプリング10
1の力で復元する可動筒体102の動きをラック104を介し
て出力軸105に回転として伝達するようにしたものがあ
る。歯車列106には、コイルスプリング101の圧縮する時
には噛み合いを外れて出力軸側へ回転が伝達を遮断する
走行用かけ上りギア107が含まれており、コイルスプリ
ング101にばね力を蓄える時のラック104の動きは出力軸
105に伝達されないように設けられている。

また、第５図に示すように、動力源としてトーションコ
イルばね201を利用したものもある。これは、駆動ギア2
02とギアボックス203との間にトーションコイルばね201
を装着する一方、駆動ギア202の一部204をギアボックス
203の外に突出させて自動車玩具の前輪支持用フレーム
として使用し、前方が持ち上がった玩具の車体を押し下
げることによって前輪を前方へ移動させて駆動ギア202
を直接回転させ、トーションコイルばね201に力を蓄え
るようにしたものである。尚、符号205は走行用かけ上
りギアを含む歯車列、206は出力軸である。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、いずれの場合にも動力ばねに力を蓄える
ための動きを与えるために、ギアボックスから突出する
部材を必要とする。しかも、自動車玩具のボディー側に
前述の突出部材を出入りないし移動させるため、構造上
の工夫を必要としたり制約を受ける問題を有している。
例えば、第４図の駆動ユニットの場合、コイルスプリン
グ101にばね力を与えるための可動筒体102を自動車玩具
のフレームの外から作動させるために、この可動筒体10
2が出入するための穴及びスペースが必要となり、密閉
された構造の自動車玩具とできない使用上の制約があ
る。また、第５図の駆動ユニットの場合、駆動ギア202
の一部を前輪支持フレームとして利用するなどの設計上
の制約を受ける問題がある。このため、駆動ギア202が
回転するに従って前輪の位置が移動して自動車玩具が走
行中に起上ってしまう。

いずれにしても、従来の駆動ユニットの場合、その使用
の仕方に制限を受ける問題がある。

本考案は、玩具の駆動源として使用上の制約を受けず、
密閉構造の自動車玩具などの駆動源として利用できる駆
動ユニットを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本考案は、動力ばねが解放
されるときに回転する駆動ギアと、出力軸と、走行回転
時にのみ噛み合い駆動ギアの回転を出力軸側へ伝達する
走行用かけ上りギアを含む歯車列と、これらを支持する
ギアボックス及び駆動ギアとギアボックスとの間に装着
される動力ばねとから成る駆動ユニットにおいて、ギア
ボックスに出力軸と同軸上の従動ピニオンと噛合する相
手側ギアの回転中心を曲率中心とする円弧状の長孔を設
けてギアボックスに出力軸をほぼ上下方向に移動可能に
支持させる一方、出力軸が上方に移動するときにのみこ
の出力軸と当接して回転する回動部材を駆動ギアと同軸
状に設け、出力軸の上方への相対移動によって回動部材
を回転させて動力ばねを直接蓄圧させるようにしてい
る。

また、本考案の駆動ユニットにおいて、動力ばねはトー
ションコイルばねであり、かつ駆動ギアは回動部材と一
体成形の部分歯車であることを特徴とする。

（作用） したがって、ギアボックスを押し下げることによって、
相対的に出力軸が押し上げられると、回動部材に当接
し、これを押し上げるようにして回転させる。この回転
によって動力ばねに力が蓄えられる。このとき駆動ギア
も回転するが、走行用かけ上りギアが走行回転とは逆方
向の回転を受けて歯車列から外れるので出力軸側に回転
を伝達しない。そこで、自動車玩具から手を離すと、動
力ばねの解放によって駆動ギアが回転し、出力軸を回転
させる。このとき、出力軸は歯車列の走行回転力を受け
て、噛合する相手側ギアの周りを走行回転方向即ち図上
下方へ移動して押し下げ前の状態に戻ってから走行を開
始する。

（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。

本考案の駆動ユニットは、回動部材が一体に成形された
駆動ギア２と、出力軸３と、走行回転時にのみ噛み合い
駆動ギア２の回転を出力軸３側へ伝達する走行用かけ上
りギア７を含む歯車列４と、これらを支持するギアボッ
クス13及び駆動ギア２と前記ギアボックス13との間に装
着されて駆動ギア２の回転によってばね力を蓄える動力
ばね１とから成る。そして、ギアボックス13に長孔17を
設けて出力軸３を同軸上の従動ピニオン９と噛合する相
手側ギア8aの周りに上下方向に移動可能に支持させる一
方、駆動ギア２を出力軸３とその移動方向において係合
させ、出力軸３の上下動によって駆動ギア２を回転させ
るようにしている。

更に詳述すると、この駆動ユニットは、動力ばねとして
トーションコイルばね１を用い、トーションコイルばね
１と出力軸３とを増速歯車列４によって連結して成る。
尚、図示していないが出力軸３には玩具のタイヤ等が固
着される。

前記歯車列４は、トーションコイルばね１が装着された
駆動ギア２と、該駆動ギア２に噛合する第１ギア５、該
第１ギア５に噛合する第２ギア６、第２ギア６に噛合し
てその周りを移動する走行用かけ上りギア７、走行用か
け上りギア７と走行回転時にのみ噛合する第３ギア８、
この第３ギア８と噛合する出力軸３上の従動ピニオン９
とから構成されている。第１ギア５は駆動ギア２と噛合
するピニオン5b及び第２ギア６のピニオン6bと噛合する
ギア5aとから成り、シャフト5c部分と共にプラスチック
によって一体成形され一つのギアを構成している。第２
ギア６は、第１ギア５と噛合する前述のピニオン6bと走
行用かけ上りギア７と噛合するギア6aとから成り、シャ
フト6c部分と共にプラスチックによって一体成形され一
つのギアを構成している。第３ギア８は、走行用かけ上
りギア７と噛合するピニオン8bと従動ピニオン９と噛合
するギア8aとから成り、シャフト8c部分と共にプラスチ
ックによって一体成形され一つのギアを構成している。

走行用かけ上りギア７は、シャフト部分7cが第２ギア６
の回転中心を曲率中心とする円弧状の長孔10に移動自在
に収容され、第２ギア６の回転方向によって第３ギア８
と噛合ったり離れたりするように設けられている。即
ち、走行回転時のように第２ギア６が時計回転方向
（→）へ回転する場合には、走行用かけ上りギア７は長
孔10内を移動して第３ギア８のピニオン8bと噛み合う
が、その逆にトーションコイルばね１を捩るように第２
ギア６が反時計回転方向（）へ回転する場合には、走
行用かけ上りギア７は第２ギア６のギア6aによって上方
へ押され長孔10内を移動して第２ギア８のピニオン8bか
ら離れる。

ギアボックス13は、係合ピン14を有する第１フレーム13
aと、係合ピン14が圧入される穴15を有する第２フレー
ム13bと、これらの間に挟持される中間フレーム13cとに
よって分解可能に組立てられている。そして、第１フレ
ームと第２フレームとには出力軸３を上下方向に移動可
能に収容する長孔17が設けられている。この長孔17は第
３ギア８の回転中心を曲率中心とする円弧状の長孔で、
トーションコイルばね１を所定量捩るのに十分な出力軸
３の上下移動量を確保する長さを有している。

駆動ギア２は、本実施例の場合、歯車の一部を利用して
おり、歯部2aの反対側には出力軸３と係合する出力軸受
け部2bが形成されている。このレバー状の出力軸受け部
2bが出力軸３の動きをばね１に伝える回動部材に相当す
る。この出力軸受け部2bの出力軸３と当接する面は、出
力軸３とほぼ同じ曲率の曲面から成り、出力軸３が上方
へ移動するときにのみ出力軸３と係合する。また、この
出力軸受け部2bには従動ピニオン９のボス部9aと当接す
る当板2cが設けられ、出力軸３に対して当板2cと出力軸
受け部2bの２点で当接して出力軸３が傾かないように配
慮されている。この駆動ギア２は第２フレーム13bから
突出する円筒状の軸部18に回転自在に支持されている。
更に、この円筒状軸部18には第３ギア８のシャフト8cが
挿入され、第３ギア８と駆動ギア２とを同軸状に配置し
ている。また、駆動ギア２の一面には凹部から成るトー
ションコイルばね収容室11とトーションコイルばね１の
一端1aを固定するばね受け12が形成されている。このト
ーションコイルばね収容室11の一部は切欠かれ、トーシ
ョンコイルばね１の他端1bが駆動ギア２から第２フレー
ム側に突出するように設けられている。

トーションコイルばね１は、一方の端部1aが折返されて
駆動ギア２のトーションコイルばね収容室11のばね受け
12に当接され、他方の端部1bが第２フレーム13b側に形
成されているばね受け座部16に当接されている。したが
って、トーションコイルばね１は駆動ギア２の反時計回
転方向の回転によって第２フレーム13bとの間で捩られ
ばね力を蓄える。尚、このトーションコイルばね１への
蓄圧は、出力軸３上のタイヤを床等に接輪させた状態で
駆動ユニットを後方に引張る所謂プルバック巻上げによ
っても行なうことができる。この場合、トーションコイ
ルばね１が所定量捩られると、駆動ギア２と第１ギア５
との噛み合いが外れるため、それ以上捩りモーメントが
加えられない。

斯様に構成した本考案の駆動ユニットによれば、次のよ
うに動く。

本考案の駆動ユニットを搭載した玩具例えば自動車おも
ちゃ等を床面等に載置して上方からフレームを床面に向
けて押しつけると、床面に支持されている出力軸に対し
て自動車玩具のフレームが沈むので、第３図（Ａ）に示
すように、相対的に出力軸３が押し上げられる。このと
き、出力軸３によって駆動ギア２が矢印（）で示す方
向に回転して第２フレーム13bとの間でトーションコイ
ルばね１を捩り、ばね力を蓄える。このとき、駆動ギア
２の回転は第１ギア５→第２ギア６へと伝達されるが、
第２ギア６の（）方向への回転によって走行用かけ上
りギア７が反時計回転方向へ長孔10内を移動して第３ギ
ア８から外れるため、出力軸３側への回転の伝達は遮断
される。即ち、トーションコイルばね１へばね力を蓄え
る動作時には出力軸３は回転しない。

そこで、自動車おもちゃを離すと、トーションコイルば
ね１が解放されて駆動ギア２が矢印（→）方向に回転す
る。このとき、出力軸３は第３図（Ａ）に示すように、
第３ギア８の走行回転力を受けて、噛合する相手側ギア
即ちギア8aの周りを走行回転方向（→）即ち図上下方へ
移動して押し下げ前の状態に戻ってから走行を開始す
る。この回転は第１ギア５（ピニオン5b→ギア5a）→第
２ギア６（ピニオン6b→ギア6a）へと伝達され、長孔10
内の走行用かけ上りギア７を時計回転方向へ移動させて
第３ギア８に噛み合せる。このため、駆動ギア２の回転
は、更に走行用かけ上りギア７（ピニオン7b→ギア7a）
→第３ギア８（ピニオン8b→ギア8a）→従動ピニオン９
→出力軸３へと伝達され、自動車おもちゃを（→）方向
に走行させる。

尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本考案の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、動
力ばね（パワーソース）としては、トーションコイルば
ねに特に限定されるものではなく、トーションバースプ
リングやゼンマイであっても良い。トーションバースプ
リングを用いる場合、図示していないが、トーションバ
ーの一端をギアボックス13の第１フレーム13aに固定
し、他端を駆動ギア２の中心に係合ないし固定すれば良
い。また、駆動ギア２はギアボックス13の容積をコンパ
クトにするため歯車の一部分を使用しているが、特にこ
れに限定されるものではなく、収容スペースが許すので
あれば完全な歯車を使用して蓄圧のためのストロークを
長くしても良い。

（考案の効果） 以上の説明より明らかなように、本考案の駆動ユニット
は、ギアボックスに出力軸と同軸上の従動ピニオンと噛
合する相手側ギアの回転中心を曲率中心とする円弧状の
長孔を設けてギアボックスに出力軸をほぼ上下方向に移
動可能に支持させる一方、出力軸が上方に移動するとき
にのみこの出力軸と当接して回転する回動部材を駆動ギ
アと同軸上に設け、出力軸の上方への相対移動によって
回動部材を回転させて動力ばねを直接蓄圧させるように
したので、自動車フレームを押し下げるだけでばね力を
蓄えることができ、かつ走行回転に切替わるときに出力
軸が長孔内を移動して押し下げ前の状態に戻ってから走
行を開始する。このため、走行中に自動車玩具の姿勢が
変化することがない。しかも、自動車玩具側には駆動用
のばね力を蓄えるための操作部材・パーツを移動させる
ための穴や駆動ギアの一部をフレームの一部として使用
するような特別の使用上の制約を受けないため、駆動ユ
ニットの玩具への取付け及び使用が極めて簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例で、トーションコイルばねを
動力源とした駆動ユニットの正面図である。 第２図は同実施例のギア配列状態を展開して説明する断
面図である。 第３図（Ａ）は第２図のIII−III線に沿う断面図でトー
ションコイルばねの巻上げ時を示す。第３図（Ｂ）は同
断面図において走行回転時を示す。 第４図及び第５図は従来の駆動ユニットの一例を示す断
面図である。 １…トーションコイルばね（動力ばね）、２…駆動ギ
ア、2a…歯部、2b…出力軸受け部、2c…当板、３…出力
軸、４…歯車列、７…走行用かけ上りギア、９…従動ピ
ニオン、17…出力軸を収める長孔。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動力ばねが解放されるときに回転する駆動
   ギアと、出力軸と走行回転時にのみ噛み合い前記駆動ギ
   アの回転を前記出力軸側へ伝達する走行用かけ上りギア
   を含む歯車列と、これらを支持するギアボックス及び前
   記駆動ギアと前記ギアボックスとの間に装着される動力
   ばねとから成る駆動ユニットにおいて、前記ギアボック
   スに前記出力軸と同軸上の従動ピニオンと噛合する相手
   側ギアの回転中心を曲率中心とする円弧状の長孔を設け
   て前記ギアボックスに前記出力軸をほぼ上下方向に移動
   可能に支持させる一方、前記出力軸が上方に移動すると
   きにのみこの出力軸と当接して回転する回動部材を前記
   駆動ギアと同軸上に設け、前記出力軸の上方への相対移
   動によって前記回動部材を回転させて前記動力ばねを直
   接蓄圧させることを特徴とする駆動ユニット。
2. 【請求項２】前記動力ばねはトーションコイルばねであ
   り、かつ前記駆動ギアは前記回動部材と一体成形の部分
   歯車であることを特徴とする請求項１記載駆動ユニッ
   ト。