JPS6343061A

JPS6343061A - 回転直線運動出力ユニツト

Info

Publication number: JPS6343061A
Application number: JP18404986A
Authority: JP
Inventors: Toru Hirano; 徹平野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1988-02-24
Also published as: JPH0217743B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、回転直線運動員カニニットに関し、ゼンマイ
による回転駆動源と、外周面のまわりに軸方向に沿い所
定ピッチで独立するように形成された無端状歯の群でな
るラックギヤ及び歯車を有する出力軸との間に、う７ク
ギヤと噛み合う第１の出力歯車及び前記歯車と噛み合う
第２の出力歯車を有する伝達機構を介在させることによ
り、ゼンマイでなる一つの回転駆動源を利用して、出力
軸から回転直線連動を取り出すことができるようにする
と共に、回転駆動源、出力軸及び伝達機構を、一つのケ
ース内に組込んでユニット化し、一つの機構部品として
各種の玩具に自由に組込むことができるように゛したも
のである。

従来の技術出力軸に回転直線連動を手える場合、従来は、回転運動
を与える駆動源と、直線運動を与える駆動源とを独立し
て設ける必要があった。

発明が解決しようとする問題点上述のように、従来は、出力軸に回転直線運動を与える
場合、回転運動を与える駆動源と、直線運動を与える駆
動源の２つの駆動源を備える必要があったため、全体の
構造が大型化すると共に、複雑になるという問題点があ
った。

問題点を解決するための手段上述する従来の問題点を解決するため、本発明に係る回
転直線運動比カニニットは、ゼンマイでなる回転駆動源
と、棒状基体の外周面のまわりに軸方向に沿い所定ピッ
チで独立するように形成された無端状歯の群でなるラッ
クギヤ及びこのラックギヤと同軸上で一体化された歯車
を有する出力軸と、前記回転駆動源及び前記出力軸の間
に介在し、前記出力軸の前記歯車と１纏み合って前記出
力軸に軸回転運動を与えるｆ５１の出力歯車及び前記ラ
ックギヤと］纏み合って前記出力軸に軸方向直線運動を
与える第２の出力歯車を有する伝達機構とを、ケース内
に組込んでなることを特徴とする。

作用ゼンマイでなる回転駆動源の回転操作ツマミを回転させ
て、ゼンマイに蓄力した後、その蓄力を開放すると、回
転駆動源の回転出力は伝達機構を介して、第１の出力歯
車に伝達され、第１の出力歯車と出力軸の歯車との噛み
合いにより、出力軸に対して軸回転運動が与えられる。

一方、回転駆動源の回転出力は、伝達機構を介して第２
の出力歯車に伝達され、第２の出力歯車とラックギヤと
の噛み合いにより、出力軸に対して軸方向直線運動が与
えられる。

ここで、第１の出力歯車と出力軸の歯車との１１み合い
は、軸方向直線運動に対して、滑りを発生する。一方、
第２の出力歯車に噛み合っている出力軸のラックギヤは
、従来の板状のラックギヤと異なり、棒状基体の外周面
のまわりに軸方向に沿い所定ピッチで独立するように形
成された無端状歯の群でなるラックギヤである。このた
め、第１の出力歯車と出力軸の歯車との噛み合いにより
、出力軸に軸回転運動を与えた場合、第２の出力歯車と
ラックギヤとの間に滑りが発生する。従って、同一の回
転駆動源を利用して、第２の出力歯車とランクギヤとの
噛み合いにより、軸方向直線遅動を与えながら、第１の
出力歯車と出力軸の歯車との噛み合いにより回転運動を
与え、その合成出力として、出力軸より回転直線運動が
得られる。

しかも、ゼンマイでなる回転駆動源、出力軸及び伝達機
構は、ケース内に組込んであるから、一つの機構部品と
してユニット化され、各種の玩具に自由に組込むことが
できる。

実施例第１図は本発明に係る回転直線運動比カニニットの平面
断面図、第２図は第１図Ａｌ−Ａｌ線上における断面図
、第３図は第１図Ａ２−Ａ２線上における断面図、第４
図は第１図Ａ３−Ａ３線上における断面図である。図に
おいて、１はケース、２はゼンマイでなる回転駆動源、
３Ａ、３Ｂは出力軸、４は歯車機構でなる伝達機構であ
る。

ケースｌはブラスチンク等の適当な材料を用いて、側面
板１０１〜１０４を有する箱状に形成されており、その
内部には、側面板１０３．１０４と平行に延びる仕切板
１０５，１０６が設けられている。

回転駆動源２は、第４図に示すように、ケースｌに取付
は固定した軸２１にゼンマイ２２の一端２２１を掛は止
めると共に、このゼンマイ２２をリング状ケース２３内
で巻き込み、巻込み端部２２２を回転軸２４に固定しで
ある。ケース１の外部に導出された回転軸２４の端部に
は回転操作ツマミ２５が固着されている（第１図参照）
。また回転操作ツマミ２５のある端部とは反対側の回転
軸２４には、伝達機構４と結合される歯車２６が軸止め
されている。

出力軸３Ａ、３Ｂは間隔をおいて略平行となるように配
置し、それぞれの両端部をケース１の側面板ｌＯ１，１
０２で回転自在に軸止めしである。出力軸３Ａ、３Ｂの
それぞれには、ラックギヤ３４ａ、３４ｂと歯車３５ａ
、３５ｂとを同軸状に形成しである。第５図は出力軸３
Ａ、３Ｂの拡大図、第６図は第５図Ａ４−Ａ４線北断面
図、第７図は第５図Ａ３−Ａ３線上断面図で、棒状ノ、
（体３３ａ、３３ｂの略半分に、その外周面のまわりに
軸方向Ｚに沿い、所定ピッチｄ１で独立するように、無
端状ｍ３４ａ＋、３４ｂ＋の群でなるラックギヤ３４ａ
、３４ｂを形成すると共に、残りの半分にラックギヤ３
４ａ、３４ｂと同軸に、山車３５ａ、３５ｂを形成しで
ある。ラックギヤ３４ａ、３４ｂ及び歯車３５ａ、３５
ｂを構成する歯３４ａ＋　、３４ｂｌ　、３５ａ＋　、
３５ｂ＋の数、ピッチ及び外径等は、任意に設定できる
。また、歯車３５ａ、３５ｂはラックギヤ３４ａ、３４
ｂを形成した基体３３ａ、３３ｂと同体に形成してもよ
く、基体３３ａ、３３ｂとは別に形成した山車を、基体
３３ａ、３３ｂを軸として取付けてもよい。なお、３１
ａ、３１ｂは軸、３２ａ、３２ｂは歯車である。

伝達機構４は回転駆動源２及び出力軸３Ａ、３Ｂの間に
介在し、歯車３５ａ、３５ｂと噛み合って出力軸３Ａ、
３Ｂに軸回転運動を学える回転駆動系と、ラックギヤ３
４ａ、３４ｂと噛み合って出力軸３Ａ、３Ｂに軸方向の
直線運動を与える直線駆動系との２つの系で構成されて
いる。

回転駆動系は、回転駆動源２の回転軸２４に軸止めされ
た山車２６に噛み合う歯車４１、山車４１と同軸−・体
の歯車４２、歯車４１〜４２と同軸一体の歯車４３及び
４４、歯車４３と噛み合う歯車４５、歯車４５と同軸一
体であって出力軸３Ａ、３Ｂの歯車３５ａ、３５ｂに１
！ｌｌみ合う第１の出力歯車４６とを備えて構成されて
いる。

直線駆動系は、回転駆動系と歯車４１．４２を共用し、
歯車４４に噛み合う歯車４７、山車４７と同軸一体とな
っていて出力軸３Ａ、３Ｂのラックギヤ３４ａ、３４ｂ
に噛み合う第２の出力歯車４８とを備えて構成されてい
る。

４９はラチェット機構であって、第３図にも示すように
、歯車４２に１１ｉみ合う歯車４９ａ、歯車４９ａと同
軸一体の歯車４９ｂ、歯車４９ｂと噛み合う山車４９ｃ
、歯車４９ｃと同軸一体の歯車４９ｄ及び歯車４９ｄに
噛み合うラチェツト爪４９ｅとを備えて構成されている
。

次に動作について説明する。

回転駆動源２の回転操作ツマミ２５を、矢印（イ）の方
向に回転駆動し、ゼンマイ２２を収縮させて蓄力する。

このときの回転出力は、回転軸２４、歯車２６から歯車
４１．４３．４５及び４６を介して、第１の出力歯車４
７に伝達され、出力山車４７が例えば矢印ａ１の方向に
回転する（第２図参照）、そして、第１の出力歯車４７
と出力軸３Ａ、３Ｂ（７）Ｍｅ車３５ａ、３５ｂとノ【
−み合いにより、出力軸３Ａ、３Ｂに対して矢印ｂｌ、
ｂ２方向の軸回転運動が与えられる。出力軸３Ａの軸回
転方向ｂ１と、出力軸３Ｂの軸回転方向ｂ２は同方向と
なっているが、互いに逆向きになるようにすることも可
能である。

一方、回転駆動源２の回転出力は、回転軸２４、歯車２
６及び歯車４１．４４から、山車４７に伝達され、歯車
４７と同軸一体のｔＪＩ４ＩＩＴ　４８に伝達され、第
２の出力歯車４８が例えば矢印ＣＩ力方向回転する。そ
して、第２の出力山車４９とラックギヤ３４ａ、３４ｂ
との噛み合いにより、出の軸３Ａ、３Ｂに対して矢印Ｚ
１またはｚ２方向の軸方向直線運動が与えられる。出力
軸３Ａの運動方向ｚ１と出力軸３Ｂの運動方向ｚ２は互
いに逆方向となる。

第１図及び第２図は、上述のようにして、回転駆動源２
のゼンマイ２２を充分に巻込んだ状態での出力軸３Ａ、
３Ｂの位置を示している。

次に、第１図及び第２図の状態から、回転操作ツマミ２
５に対して与えられている回転駆動力を開放すると、ゼ
ンマイ２２に蓄積された力によって、伝達機構４が逆方
向に回転駆動される。この結果、出力軸３Ａ、３Ｂは前
述と逆方向の回転直線運動を行ない、第２図の点線で示
す元の状態に復帰する。

ここで、第１の出力歯車４７と出力軸３Ａ、３Ｂの歯車
３５ａ、３５ｂとの噛み合いは、矢印ｚ１またはｚ２方
向への軸方向直線運動に対して、滑りを発生する。

一方、第２の出力歯車４８に噛み合っている出力軸３Ａ
、３Ｂ（７）ラックギヤ３４ａ、３４ｂは、従来の板状
のラックギヤと異なり、棒状基体３３ａ、３３ｂの外周
面のまわりに軸方向に沿い所定ピッチｄ１で独立するよ
うに形成された無端状歯３４ａｌ　、３４ｂＩの群でな
るラックギヤである。このため、ｉｌの出力歯車４７と
出力軸３Ａ、３Ｂ（７）歯車３５ａ、３５ｂとの噛み合
いにより、出力軸３Ａ、３Ｂに軸回転運動を与えた場合
、第２の出力歯車４８とラックギヤ３４ａ、３４ｂとの
間に滑りが発生する。

従って、第２の出力歯車４８とラックギヤ３４ａ、３４
ｂとの噛み合いにより、軸方向ｚ１、Ｚ２の直線連動を
与えながら、第１の出力歯車４５と歯車３５ａ、３５ｂ
との＋ｄみ合いにより回転運動を与え、その合成出力と
して、出力軸より回転直線運動が得られる。

また、出力軸３Ａ、３Ｂを設けであるので、２種類の回
転直線運動を得ることが可圭である。

更に、出力軸３Ａの及び直線運動方向ｚ１と、出力軸３
Ｂの直線連動方向ｚ２とは互いに逆向きになる。出力軸
３Ａ、３Ｂの軸方向運動方向は回転駆動源２のゼンマイ
２２の巻込み及び開放によって、正逆に切換えることが
できる。従って、出力軸３Ａ、３Ｂの一端側にそれぞれ
負荷を配置し、この負荷を出力軸３Ａ、３Ｂの回転直線
運動によって駆動するようにした場合、各負荷を時間差
をもって駆動するタイムラグ動作を行なわせることがで
きる。

第８図は出力軸３Ａ、３Ｂの回転直線運動の利用例を示
す図で、ケースｌから外部に導出された出力軸３Ａまた
は３Ｂの端部に、チー２クギヤ５１〜５３及び歯車６１
〜６３を、適当な間隔で同軸状に設ける一方、ラックギ
ヤ５１〜５３の付近にこれと噛み合い可能な歯車７１〜
７４を適当な間隔で配置し、更に、歯車６１〜６３の付
近にこれと噛み合い可能な歯車８１〜８３を適当な間隔
で配δしである。

出力回転軸３Ａまたは３Ｂが軸方向ｚ１に直線運動を行
なうと、ラックギヤ５１〜５３及び歯車６１〜６３もそ
れと一緒に軸方向に移動する。

そして、ラックギヤ５１〜５３及び歯車６１〜６３の位
置によって、歯車７１〜７４または歯車８１〜８３の内
から、ラックギヤ５１〜５３または歯車６１〜６３と噛
み合う歯車が選択される。

従って、歯車７１〜７４．８１〜８３のそれぞれに対し
て、出力軸３Ａ、３Ｂの軸方向ｚ１の移動量に応じたタ
イムラグ動作を行なわせることができ、歯車７１〜７４
．８１〜８３からは５時間差のある回転出力を得ること
ができる。

発明の効果以上述べたように、本発明に係る回転直線運動出カニニ
ットは、ゼンマイでなる回転駆動源と、棒状基体の外周
面のまわりに軸方向に沿い所定ピッチで独立するように
形成された無端状歯の群でなるラックギヤ及びこのラッ
クギヤと同軸上で一体化された歯車を有する出力軸と、
前記回転駆動源及び前記出力軸の間に介在し、前記出力
軸の前記歯車と噛み合って前記出力軸に軸回転運動を与
える第１の出力歯車及び前記ラックギヤと噛み合って前
記出力軸に軸方向直線運動を与える第２の出力歯車を有
する伝達機構とを、ケース内に組込んでなることを特徴
とするから、ゼンマイでなる一つの回転駆動源を利用し
て、出力軸から回転直線運動を取り出すことができるよ
うにすると共に、回転駆動源、出力軸及び伝達機構を、
一つのケース内に組込んでユニット化し、一つの機構部
品として各種の玩具に自由に組込むことができるように
した回転型ｍ運動用カニニットを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転直線運動出カニニットの平面
断面図、第２図は第１図Ａｌ−Ａｌ線上における断面図
、第３図は第１図Ａ２−Ａ２線上における断面図、第４
図は第１図Ａ３−Ａ３線上における断面図、第５図は出
力軸３Ａ、３Ｂの拡大図、第６図は第５図Ａ４−Ａ４線
上断面図、第７図は第５図Ａ３−Ａｓ線上断面図、第８
図は出力軸３Ａ、３Ｂの回転直線運動の利用例を示す図
である。ｉ−・・ケース　　　　　２・・・回転駆動源３Ａ、３
Ｂ・・・出力軸３４ａ、３４ｂ・・Φラー、クギャ３５ａ、３５ｂ−−−歯車４・・・伝達機構第２図 ζンｂ１第３図第４図？第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ゼンマイでなる回転駆動源と、棒状基体の外周面
のまわりに軸方向に沿い所定ピッチで独立するように形
成された無端状歯の群でなるラックギヤ及びこのラック
ギヤと同軸上で一体化された歯車を有する出力軸と、前
記回転駆動源及び前記出力軸の間に介在し、前記出力軸
の前記歯車と噛み合って前記出力軸に軸回転運動を与え
る第１の出力歯車及び前記ラックギヤと噛み合って前記
出力軸に軸方向直線運動を与える第２の出力歯車を有す
る伝達機構とを、ケース内に組込んだことを特徴とする
回転直線運動出力ユニット。