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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftübertragungsmechanismus zum
Einsatz bei einem Spielzeugfahrzeug mit einem Motor. Spezieller
betrifft die vorliegende Erfindung einen Mechanismus zur Erzielung
einer glatten Umschaltung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsbetriebsarten eines Spielzeugfahrzeugs
mit einem Motor mittels Funksteuerung.
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Damit
ein mit einem Motor versehenes Spielzeugfahrzeug zusätzlich zum
Vorwärtsfahren
auch rückwärts fahren
kann, ist es erforderlich, das Problem der erheblichen Belastung
zu lösen,
die auf den Drehübertragungsmechanismus
einwirkt, wenn die Kupplung plötzlich
während
des Umschaltens zwischen Vorwärtsdrehung
und Rückwärtsdrehung
eingerückt
wird.
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Zur
Lösung
des voranstehend geschilderten Problems schlägt die japanische Veröffentlichung
einer ungeprüften
Patentanmeldung (KOKAI) Nr. Hei 9-285649 eine Anordnung vor, bei
welcher ein Vorwärtszahnrad
und ein Rückwärtszahnrad,
die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, an beiden Seiten
einer Kupplungsplatte angeordnet sind. Jedes Zahnrad weist eine
Umfangsnut auf, und ein Eingriffsteilbefestigungsloch, das an der
Vorderseite vorgesehen ist. Das Eingriffsteilbefestigungsloch schneidet
die Nut im rechten Winkel. Ein Eingriffsteil aus Metall ist in das
Eingriffsteilbefestigungsloch eingepasst. Bei dieser Anordnung ist
es allerdings schwierig, eine Bremsfunktion zur Verfügung zu
stellen. Wenn eine Bremsfunktion vorgesehen ist, wird die Anordnung
vermutlich extrem kompliziert, da es erforderlich ist, einen Bremsmechanismus
so auszubilden, dass er sowohl bei dem Vorwärtszahnrad als auch bei dem
Rückwärtszahnrad
arbeitet.
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Eine
andere Anordnung, die ein Rückwärtsfahren
ermöglicht,
zusätzlich
zum Vorwärtsfahren, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, ist im japanischen Patent
JP 02057286 A beschrieben. Die
Anordnung weist zwei Kupplungsmechanismen zur Übertragung der Drehkraft eines
Motors auf eine Drehantriebswelle über Zahnräder auf. Eine Drehscheibe eines
Kupplungsmechanismus wird durch ein Bremsteil gehalten, und ein
Bremsteil für
eine Drehscheibe des anderen Kupplungsmechanismus wird geöffnet, damit
sich die Drehscheibe drehen kann, was es ermöglicht, dass die Drehantriebswelle entweder
in Vorwärtsrichtung
oder Rückwärtsrichtung
gedreht wird. Allerdings erfordert dieses Verfahren einen komplizierten
Aufbau, so dass hiermit ein erhöhter
Kostenaufwand verbunden ist.
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Daher
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
eines Kraftübertragungsmechanismus
zur Verwendung bei einem Spielzeugfahrzeug mit einem Motor, der
eine glatte Umschaltung zwischen einem Vorwärtsbetrieb und einem Rückwärtsbetrieb
mit einem relativ einfachen Aufbau erzielt.
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Um
das voranstehend geschilderte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende
Erfindung einen Kraftübertragungsmechanismus
zur Verwendung bei einem Spielzeugfahrzeug mit einem Motor zur Verfügung. Der
Kraftübertragungsmechanismus
weist eine Eingangswelle auf, welche Drehantriebskraft von einem
Motor übertragen
kann, und eine Abtriebswelle, welche die Drehantriebskraft an ein
Antriebsrad des Spielzeugfahrzeugs übertragen kann. Ein erstes
Zahnrad ist an der Eingangswelle befestigt. Ein zweites Zahnrad,
das mit der Eingangswelle über einen
Kupplungsmechanismus verbunden werden kann, ist um die Eingangswelle über eine
Einwegkupplung herum vorgesehen, die es ermöglicht, dass sich die Eingangswelle
frei in Richtung der Drehung der Antriebskraft von dem Motor drehen
kann, wenn sich der Kupplungsmechanismus im ausgerückten Zustand
befindet, jedoch nicht eine Drehung des zweiten Zahnrades relativ
zur Eingangswelle in Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Drehung
der Antriebskraft von dem Motor zulässt. Ein Bremsmechanismus ist
dazu vorgesehen, die Drehung des zweiten Zahnrades zu verhindern.
Ein drittes Zahnrad ist um die Abtriebswelle herum vorgesehen. Das dritte
Zahnrad kämmt
mit dem ersten Zahnrad. Ein viertes Zahnrad ist um die Abtriebswelle
herum vorgesehen. Das vierte Zahnrad kämmt mit dem zweiten Zahnrad.
Ein zweites Kegelrad ist an der Abtriebswelle befestigt. Ein erstes
Kegelrad ist auf der Abtriebswelle im freien Zustand so vorgesehen,
dass es dem zweiten Kegelrad gegenüberliegt. Das erste Kegelrad
ist an dem dritten Zahnrad befestigt. Ein drittes Kegelrad ist an
einer festen Position in bezug auf das vierte Zahnrad vorgesehen.
Das dritte Kegelrad kämmt
sowohl mit dem ersten Kegelrad als auch mit dem zweiten Kegelrad.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad ist gleich dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem
zweiten Zahnrad und dem vierten Zahnrad.
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In
der Vorwärtsbetriebsart
gemäß der vorliegenden
Erfindung dreht sich bei Drehung der Eingangswelle das erste Zahnrad,
wodurch das dritte Zahnrad zur Drehung veranlasst wird. Die Drehung der
Eingangswelle führt
dazu, dass der Kupplungsmechanismus eingerückt wird. Daher dreht sich
das zweite Zahnrad, wodurch das vierte Zahnrad zur Drehung veranlasst
wird. Da das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad ebenso groß ist wie
jenes zwischen dem zweiten Zahnrad und dem vierten Zahnrad, drehen sich
das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad synchron, und wird die
Abtriebswelle so angetrieben, dass sich die Räder in Vorwärtsrichtung drehen.
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In
der Rückwärtsbetriebsart
ist der Kupplungsmechanismus ausgerückt, und ist die Bremse des
Bremsmechanismus aktiviert. Da der Kupplungsmechanismus ausgerückt wurde, werden
das zweite Zahnrad und das vierte Zahnrad, das mit dem zweiten Zahnrad
kämmt,
nicht angetrieben. Das dritte Zahnrad, das durch die Drehung des
ersten Zahnrades angetrieben wird, treibt die Abtriebswelle so an, dass
diese sich in Richtung entgegengesetzt zur Richtung in der Vorwärtsbetriebsart über das
erste bis dritte Kegelrad dreht, so dass sich die Räder in Rückwärtsrichtung
drehen.
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In
der Bremsbetriebsart wird der Kupplungsmechanismus ausgerückt, und
wird die Bremse des Bremsmechanismus ebenso wie in der Rückwärtsbetriebsart
aktiviert. Obwohl die Drehung der Räder dazu führt, dass sich die Abtriebswelle
dreht, wird infolge der Tatsache, dass das vierte Zahnrad ortsfest angeordnet
ist, das dritte Zahnrad dazu veranlasst, sich in Richtung entgegengesetzt
zur Drehrichtung der Abtriebswelle über das erste bis dritte Kegelrad zu
drehen. Daher wird die Eingangswelle dazu gezwungen, sich in Verriegelungsrichtung
des Einweglagers über
das erste Zahnrad zu drehen. Da die Drehung des zweiten Zahnrades
durch den Bremsmechanismus verändert
wird, hat jedoch die Drehung des dritten Zahnrades die Auswirkung
des Abbremsens der Abtriebswelle, also der Räder.
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Auf
diese Weise ermöglicht
die vorliegende Erfindung, dass ein Spielzeugfahrzeug mit einem Motor
rückwärts fahren
kann, durch eine relativ einfache Anordnung, unter Verwendung von
Kegelrädern wie
voranstehend erwähnt.
Es wird ebenfalls ermöglicht,
die Bremsen anzulegen.
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Vorzugsweise
wird der Kupplungsmechanismus bei dem voranstehend geschilderten
Kraftübertragungsmechanismus
eingerückt,
wenn ein Benutzer einen Gaspedalabzug betätigt, um das Spielzeugfahrzeug
so zu betreiben, dass eine Vorwärtsbetriebsart
eingerichtet wird, und wird ausgerückt, wenn der Benutzer den
Gaspedalabzug betätigt,
um eine Rückwärtsbetriebsart
einzurichten. Daher ermöglicht die
vorliegende Erfindung das Einrücken
und Ausrücken
des Kupplungsmechanismus einfach durch Betätigung des Gaspedalabzugs in
jeder Betriebsart.
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Vorzugsweise
führt der
Bremsmechanismus in dem Kraftübertragungsmechanismus
keinen Bremsvorgang durch, wenn der Benutzer den Gaspedalabzug betätigt, um
die Vorwärtsbetriebsart
einzurichten, aktiviert jedoch einen Bremsvorgang, wenn der Benutzer
den Gaspedalabzug betätigt,
um die Rückwärtsbetriebsart
einzurichten. Daher ermöglicht
die vorliegende Erfindung das Aktivieren und Freigeben des Bremsmechanismus
einfach durch Betätigung
des Gaspedalabzugs in jeder Betriebsart.
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Vorzugsweise
weist der voranstehend geschilderte Kupplungsmechanismus ein Kupplungsgehäuse auf.
Mehrere Kupplungsbacken sind so in dem Kupplungsgehäuse aufgenommen,
dass dann, wenn sich die Kupplungsbacken nach außen bewegen, deren Außenumfangsoberflächen in
Reibungsberührung
mit der Innenoberfläche
des Kupplungsgehäuses
gelangen können.
Die Kupplungsbacken weisen jeweils eine Klaue auf, die sich in Axialrichtung
der Eingangswelle erstreckt. Ein Kupplungsnocken ist so an der Eingangswelle
befestigt, dass er zwischen den Kupplungsbacken liegt. Der Kupplungsnocken
ist dazu ausgebildet, die Kupplungsbacken so zu bewegen, dass deren
Außenumfangsoberflächen in
Reibungsberührung
mit der inneren Oberfläche
des Kupplungsgehäuses
durch eine Nockenwirkung in Reaktion auf die Drehung der Eingangswelle
gelangen. Der Kupplungsmechanismus weist weiterhin einen Schaltring
auf, der die gleiche Anzahl an Klauenhaltenuten aufweist, wie Klauen vorhanden
sind. Der Schaltring kann zwischen einer ersten Position, in welcher
die Klauen von den Klauenhaltenuten freigegeben sind, damit die
Kupplungsbacken in Reibungsberührung
mit der inneren Oberfläche
des Kupplungsgehäuses
gelangen können, und
einer zweiten Position bewegt werden, an welcher die Klauen in den
Klauenhaltenuten aufgenommen sind, um eine Bewegung der Kupplungsbacken, durch
welche sie in Reibungsberührung
mit der inneren Oberfläche des
Kupplungsgehäuses
gelangen würden,
zu verhindern. Wenn der Benutzer den Gaspedalabzug betätigt, um
die Vorwärtsbetriebsart
einzurichten, bewegt sich der Schaltring in die erste Position,
wogegen sich dann, wenn der Benutzer den Gaspedalabzug zur Einstellung
der Rückwärtsbetriebsart
betätigt,
sich der Schaltring zur zweiten Position bewegt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung führt
das einfache Betätigen
des Gaspedalabzugs dazu, dass sich der Schaltring in Axialrichtung
der Eingangswelle bewegt, wodurch ermöglicht wird, zu verhindern, dass
die Kupplungsbacken in Reibungsberührung mit der inneren Oberfläche des
Kupplungsgehäuses gelangen,
und die Kupplungsbacken aus der Halteposition freizugeben.
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Die
voranstehenden und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen.
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1 ist
eine Schnittansicht, die einen Kraftübertragungsmechanismus zur
Verwendung bei einem Spielzeugfahrzeug mit einem Motor gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, und auch die Art und Weise erläutert, auf welche der Kraftübertragungsmechanismus
mit einem Motor über
eine Zentrifugalkupplung verbunden ist.
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2 ist
eine Perspektivansicht, welche den Kraftübertragungsmechanismus in einem
Zustand zeigt, in welchem ein Gehäuse entfernt ist.
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3 ist
eine Perspektivansicht, die einen Kupplungsmechanismus und ein erstes
bis drittes Kegelrad zeigt, die bei dem Kraftübertragungsmechanismus eingesetzt
werden.
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4 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung, welche Teile zeigt,
die auf einer Eingangswelle vorgesehen sind.
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5(a) ist eine Seitenschnittansicht, welche
die Kupplung im ausgerückten
Zustand zeigt.
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5(b) ist eine Seitenschnittansicht, welche
die Kupplung in einem eingerückten
Zustand zeigt.
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6(a) bis 6(f) sind
schematische Ansichten, welche die Beziehung zwischen einem Gaspedalabzug,
einem Bremsbetätigungszustand,
einem Kupplungsbetätigungszustand,
und dergleichen zeigen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt einen Kraftübertragungsmechanismus 1 zur
Verwendung in einem Spielzeugfahrzeug mit einem Motor gemäß der vorliegenden
Erfindung, und verdeutlicht auch die Art und Weise, auf welche der
Kraftübertragungsmechanismus 1 mit
einem Motor E über
eine Zentrifugalkupplung 4 verbunden ist. Der Kraftübertragungsmechanismus 1 weist
eine Eingangswelle 3 auf, welche die Kraft des Motors E über die
Zentrifugalkupplung 4 übertragen
kann, und einen sich hieran anschließenden, geeigneten Getriebezug.
Der Kraftübertragungsmechanismus 1 weist
weiterhin eine Abtriebswelle 5 auf, die mit einem Antriebsrad (nicht
gezeigt) verbindbar ist.
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Das
distale Ende der Eingangswelle 3 ist drehbeweglich durch
ein in einem Gehäuse 7 vorgesehenes
Lager 9 gehaltert. Ein Ritzel 8, das einem ersten
Zahnrad entspricht, ist im mittleren Abschnitt der Eingangswelle 3 befestigt.
Ein Kupplungsgehäuse 11 ist
in der Nähe
des Ritzels 8 vorgesehen. Ein Zahnrad 13, das
einem zweiten Zahnrad entspricht, ist an einer Seite des Kupplungsgehäuses 11 näher an dem
Ritzel 8 vorgesehen. Ein Einweglager 15 ist zwischen
der inneren Seite des Zahnrades 13 und der Eingangswelle 3 angeordnet.
Das Einweglager 15 ermöglicht
eine Drehung der Eingangswelle 3 im Uhrzeigersinn relativ
zum Kupplungsgehäuse 11,
gesehen von der Seite des Ritzels 8 aus, lässt jedoch keine
Drehung im Gegenuhrzeigersinn der Eingangswelle 3 zu.
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Zwei
Kupplungsbacken 17 sind in dem Kupplungsgehäuse 11 aufgenommen.
Ein Kupplungsnockenhalteteil 19 ist so vorgesehen, dass
es das Kupplungsgehäuse 11 verschließt. Ein
Kupplungsnocken 21 ist im Zentrum des Kupplungsnockenhalteteils 19 gehaltert.
Der Kupplungsnocken 21 ist an der Eingangswelle 3 durch
Eingriff mit einem Stift 22 befestigt. Der Kupplungsnocken 21 ist
zwischen den beiden Kupplungsbacken 17 angeordnet. Wenn
sich die Eingangswelle 3 dreht, zwingt der Kupplungsnocken 21 die
Kupplungsbacken 17 durch seine Nockenwirkung nach außen, so
dass die Kupplungsbacken 17 in Reibungsberührung mit
der inneren Oberfläche
des Kupplungsgehäuses 11 versetzt
werden können.
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Wie
in 2 gezeigt, sind sechs Vorsprünge 23 auf der Außenumfangsoberfläche des
Kupplungsgehäuses 11 vorgesehen.
Eine Bremsscheibe 25 ist um das Kupplungsgehäuse 11 herum
vorgesehen. Die Bremsscheibe 25 weist Ausnehmungen an jeweiligen
Positionen entsprechend den Vorsprüngen 23 auf, so dass
die Ausnehmungen im Eingriff mit den Vorsprüngen 23 stehen. Ein
Teil der Bremsscheibe 25 liegt zwischen Bremsklötzen 27,
die auf dem Gehäuse 7 vorgesehen
sind. Eine Drehwelle 29 ist in der Nähe eines der Bremsklötze 27 angeordnet.
Die Drehwelle 29 weist einen Nockenmechanismus (nicht gezeigt)
auf. Wenn sich die Drehwelle 29 dreht, wird die Bremsscheibe 25 fest
zwischen den beiden Bremsklötzen 27 eingeklemmt,
wodurch eine Bremswirkung aufgebracht wird.
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Die
Drehwelle 29 ist mit einem Drehantriebsmechanismus (nicht
gezeigt) verbunden. Wenn der Benutzer einen Gaspedalabzug betätigt, um
die Bremsbetriebsart (die nachstehend beschrieben wird) einzurichten,
oder die Rückwärtsbetriebsart (die
nachstehend beschrieben wird), wird der Drehantriebsmechanismus über Funk
so angetrieben, dass die Drehwelle 29 gedreht wird. Auf
diese Weise wird die voranstehend geschilderte Bremswirkung eingerichtet.
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Wie
in 4 gezeigt, ist das Kupplungsnockenhalteteil 19 mit
einem Scheibenabschnitt 31 und einem vorspringenden Abschnitt 33 versehen,
der vom Zentrum des Scheibenabschnittes 31 zu jener Richtung
vorspringt, in welcher sich die Eingangswelle 3 erstreckt.
Der Scheibenabschnitt 31 weist zwei ausgeschnittene Abschnitte 35 auf,
die an jeweiligen Positionen vorgesehen sind, die punktsymmetrisch zueinander
sind. Vier in Radialrichtung verlaufende Eingriffsteile 37 sind
auf dem vorspringenden Abschnitt 33 vorgesehen.
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Ein
Schaltring 39 ist an einem Ort in der Nähe des Kupplungsnockenhalteteils 19 vorgesehen.
Der Schaltring 39 weist vier Nuten 41 auf, die
in Radialrichtung an jeweiligen Positionen entsprechend den vier
Eingriffsteilen 37 auf dem Kupplungsnockenhalteteil 19 verlaufen.
Der Schaltring 39 weist weiterhin Klauenhaltenuten 43 auf,
die jeweils zwischen zwei benachbarten Paaren von Nuten 41 vorgesehen
sind. Der Schaltring 39 steht gleitbeweglich im Eingriff
mit dem Kupplungsnockenhalteteil 19 in Richtung des Verlaufs
der Eingangswelle 3 in einem Zustand, in welchem die Drehung
des Schaltrings 39 in bezug auf das Kupplungsnockenhalteteil 19 verhindert
wird, durch Eingriff der vier Nuten 41 mit den vier Eingriffsteilen 37 auf
dem Kupplungsnockenhalteteil 19.
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Die
voranstehend erwähnten
zwei Kupplungsbacken 17 weisen jeweilige Klauen 45 auf,
die von dem Kupplungsgehäuse 11 zur
Richtung des Verlaufs der Eingangswelle 3 vorspringen.
Die Klauen 45 erstrecken sich durch die ausgeschnittenen Abschnitte 35 des
Scheibenabschnittes 31 zur Seite des Schaltrings 39 des
Kupplungsgehäuses 11.
Die Klauenhaltenuten 43 in dem Schaltring 39 sind
zu den Positionen der Klauen 45 ausgerichtet.
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Eine äußere Umfangsnut 47 ist
auf dem Außenumfang
des Schaltrings 39 vorgesehen. Die äußere Umfangsnut 47 steht
im Eingriff mit einer Gleitgabel 49, die von einer Seite
des Schaltrings 39 ausgeht. Die Gleitgabel 49 ist
in Axialrichtung der Eingangswelle 3 gleitbeweglich. Wenn
sich die Gleitgabel 49 zum Kupplungsgehäuse 11 hin bewegt,
gelangen die Klauen 45 in die Klauenhaltenuten 43 hinein, wodurch
die Auswärtsbewegung
der beiden Kupplungsbacken 17 verhindert wird. Wenn sich
die Gleitgabel 49 weg von dem Kupplungsgehäuse 11 bewegt,
gelangen die Klauen 45 aus den Klauenhaltenuten 43 hinaus,
so dass die Kupplungsbacken 17 in Eingriff mit der inneren
Oberfläche
des Kupplungsgehäuses 11 gelangen
können.
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Die
Gleitgabel 49 weist einen hakenförmigen Eingriffsabschnitt 50 auf,
der mit einem Gleitantriebsmechanismus (nicht gezeigt) verbunden
ist. Wenn der Benutzer den Gaspedalabzug betätigt, um die Vorwärtsbetriebsart
(die später
beschrieben wird) einzustellen, wird der Gleitantriebsmechanismus durch
Funk so angetrieben, dass der hakenförmige Eingriffsabschnitt 50 und
daher die Gleitgabel 49 weg von dem Kupplungsgehäuse 11 bewegt
wird, so dass die Kupplungsbacken 17 in Eingriff mit der
inneren Oberfläche
des Kupplungsgehäuses 11 gelangen können. Wenn
der Benutzer den Gaspedalabzug so betätigt, dass die Rückwärtsbetriebsart
eingestellt wird, bewegt sich die Gleitgabel 49 zum Kupplungsgehäuse 11 hin.
Daher gelangen die Klauen 45 in die Klauenhaltenuten 43 hinein.
Auf diese Weise wird die Kupplung ausgerückt.
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Als
nächstes
wird der Aufbau der Seite der Abtriebswelle 5 des Kraftübertragungsmechanismus 1 beschrieben.
Die Abtriebswelle 5 ist mit einem Antriebs-Geradstirnrad 51 versehen,
das einem dritten Zahnrad entspricht, und mit dem Ritzel 8 kämmt. Ein Rückwärtszahnradträger 53,
der einem vierten Zahnrad entspricht, ist an einem Ort in der Nähe des Antriebs-Geradstirnrades 51 vorgesehen.
Der Rückwärtszahnradträger 53 kämmt mit
dem Zahnrad 13 auf dem Kupplungsgehäuse 11. Das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem Ritzel 8 und dem Antriebs-Geradstirnrad 51 ist
gleich jenem zwischen dem Zahnrad 13 auf dem Kupplungsgehäuse 11 und dem
Rückwärtszahnradträger 53 gewählt.
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Wie
in den 1 und 3 gezeigt, ist ein erstes Kegelrad 55 in
dem Rückwärtszahnradträger 53 vorgesehen.
Ein zweites Kegelrad 57 ist gegenüberliegend dem ersten Kegelrad 55 angeordnet.
Das zweite Kegelrad 57 ist an der Abtriebswelle 5 über einen
Stift 59 befestigt. Zwischen dem ersten Kegelrad 55 und
dem zweiten Kegelrad 57 sind drei dritte Kegelräder 61 mit
ihnen kämmend
vorgesehen.
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Der
Kraftübertragungsmechanismus 1 zur Verwendung
in einem Spielzeugfahrzeug mit einem Motor gemäß der vorliegenden Erfindung
weist die voranstehend geschilderte Ausbildung auf. Der Betrieb
des Kraftübertragungsmechanismus 1 wird nachstehend
geschildert.
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Vorwärtsbetriesart
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In
der Vorwärtsbetriebsart
befindet sich die Zentrifugalkupplung 4 im eingerückten Zustand.
Die Bremsscheibe 25 ist nicht zwischen den Bremsklötzen 27 eingeklemmt.
Daher sind die Bremsen nicht angelegt. Wie in 5(b) gezeigt,
ist der Schaltring 39 von den Klauen 45 getrennt.
Wenn sich der Kupplungsnocken 21 dreht, können daher
die Kupplungsbacken 17 durch die Nockenwirkung nach außen bewegt
werden.
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Wenn
in diesem Zustand der Gaspedalabzug (nicht gezeigt) zur Vorwärtsseite
F gezogen wird [vgl. 6(a)], wie in 6(b) gezeigt, nimmt die Gaspedalbetätigung zu,
so dass die Motorausgangsleistung entsprechend dem Ziehen des Gaspedalabzugs
zunimmt.
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Wenn
sich durch Betrieb des Motors die Eingangswelle 3 dreht,
dreht sich das an der Eingangswelle 3 befestigte Ritzel 8,
was dazu führt,
dass sich das Antriebs-Geradstirnrad 51 dreht. Die Drehung der
Eingangswelle 3 veranlasst den Kupplungsnocken 21 dazu,
die Kupplungsbacken 17 durch die Nockenwirkung nach außen zu drücken. Daher
werden die Außenumfangsoberflächen der
Kupplungsbacken 17 in Reibungsberührung mit dem Kupplungsgehäuse 11 versetzt,
so dass die Antriebsdrehkraft der Eingangswelle 3 auf das
Kupplungsgehäuse 11 übertragen
wird [vgl. 6(f)]. Der Rückwärtszahnradträger 53,
der mit dem Zahnrad 13 auf dem Kupplungsgehäuse 11 kämmt, dreht
sich daher. Es wird darauf hingewiesen, dass in der Vorwärtsbetriebsart das
Einweglager 15 so arbeitet, dass es eine freie Drehung
des Kupplungsgehäuses 11 relativ
zur Eingangswelle 3 zulässt.
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Da
das Übersetzungsverhältnis zwischen dem
Ritzel 8 und dem Antriebs-Geradstirnrad 51 ebenso
groß ist
wie jenes zwischen dem Zahnrad 13 auf dem Kupplungsgehäuse 11 und
dem Rückwärtszahnradträger 53,
drehen sich das Antriebs-Geradstirnrad 51 und
der Rückwärtszahnradträger 53 synchron.
Daher kann die Abtriebswelle 5 in der durch den Pfeil A
in 1 angedeuteten Richtung gedreht werden. Auf diese
Weise können
die Räder
(nicht gezeigt) des Spielzeugfahrzeugs in Vorwärtsrichtung angetrieben werden.
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Rückwärtsbetriebsart
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In
der Rückwärtsbetriebsart
befindet sich die Zentrifugalkupplung 4 im eingerückten Zustand,
und ist die Bremsscheibe 25 zwischen den Bremsklötzen 27 eingeklemmt,
um die Bremse anzulegen [vgl. 6(d)].
Weiterhin bewegt sich, wie in 5(a) gezeigt,
der Schaltring 39 zu den Klauen 45 hin, und gelangen
die Klauen 45 in die beiden ausgeschnittenen Abschnitte 35 des
Schaltrings 39 hinein, so dass es für die Kupplungsbacken 17 unmöglich wird,
sich nach außen
zu bewegen.
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Wenn
der Gaspedalabzug zur Seite des Rückwärtsbetriebes B in diesem Zustand
verschoben wird [vgl. 6(a)], dreht
sich das Ritzel 8, wodurch das Antriebs-Geradstirnrad 51 zur
Drehung auf die selbe Art und Weise wie in der Vorwärtsbetriebsart
veranlasst wird.
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Weiterhin
befindet sich die Kupplung im ausgerückten Zustand [vgl. 6(f)], da sich die Kupplungsbacken 17 nicht
nach außen
bewegen können. Daher
wird die Antriebsdrehkraft der Eingangswelle 3 nicht auf
das Kupplungsgehäuse 11 übertragen.
Da die Bremsscheibe 25 zum Anlegen der Bremse eingeklemmt
ist, befindet sich das Kupplungsgehäuse 11, das im Eingriff
mit der Bremsscheibe 25 steht, im ortsfesten Zustand. Der
Rückwärtszahnradträger 53, der
mit dem Zahnrad 13 auf dem Kupplungsgehäuse 11 kämmt, befindet
sich daher ebenfalls im ortsfesten Zustand. Daher wird die Antriebskraft
von der Eingangswelle 3 auf die Seite der Abtriebswelle 5 nur über das
Antriebs-Geradstirnrad 51 übertragen.
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Wenn
sich das Antriebs-Geradstirnrad 51 in einem Zustand dreht,
in welchem der Rückwärtszahnradträger 53 ortsfest
gehalten wird, wird die Drehrichtung des zweiten Kegelrades 57,
das an der Antriebswelle 5 befestigt ist, entgegengesetzt
zur Drehrichtung des ersten Kegelrades 55. Daher dreht sich
die Antriebswelle 5 in der durch den Pfeil B in 1 dargestellten
Richtung [vgl., dass sich die Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle
der Kraftübertragung
auf der negativen Seite in 6(c) befindet].
Daher können
die Räder
(nicht gezeigt) des Spielzeugfahrzeugs in Rückwärtsrichtung angetrieben werden.
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Bremsbetriebsart
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Die
Bremsbetriebsart ist eine Betriebsart, die eingerichtet wird, wenn
der Gaspedalabzug unmittelbar hinter der Position N (neutral) auf
der Rückwärtsseite
angeordnet wird, wie in 6(a) gezeigt.
Die Bremsbetriebsart ist daher auf halben Wege während der Umschaltung zwischen
der Vorwärtsbetriebsart und
der Rückwärtsbetriebsart
vorhanden. Wenn der Gaspedalabzug nicht betätigt wird, stellt sich der Gaspedalabzug
automatisch mittels Federwirkung zurück auf die Position N ein.
Wenn der Gaspedalabzug zur Position N beim Fahren des Spielzeugfahrzeugs
verschoben wird, wird automatisch die Bremsbetriebsart eingestellt.
In der Bremsbetriebsart befindet sich die Zentrifugalkupplung 4 im
ausgerückten Zustand.
Daher wird die Antriebskraft des Motors E nicht auf die Eingangswelle 3 übertragen.
Daher befindet sich die Eingangswelle 3 im freien Zustand.
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Wie
in 6(d) gezeigt, nimmt entsprechend
der Verschiebung des Gaspedalabzugs von der neutralen Position zur
Seite der Rückwärtsbetriebsart
das Ausmaß zu,
mit welchem die Bremsscheibe 25 zwischen den Bremsklötzen 27 eingeklemmt
wird. Auf diese Weise werden die Bremsen angelegt. Weiterhin nimmt
die Kupplungsandruckskraft allmählich
ab [vgl. 6(f)]. In der Bremsbetriebsart
ist die Gaspedalbetätigung
gleich null [vgl. 6(b)]. Die Kraftübertragung
von dem Motor auf die Eingangswelle 3 ist unterbrochen.
Daher befindet sich die Eingangswelle 3 im freien Zustand.
Weiterhin kann sich, da die Drehung der Bremsscheibe 25 verhindert
wird, der Rückwärtszahnradträger 53 nicht drehen.
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Wenn
die Bremsbetriebsart eingeschaltet wird, während das Spielzeugfahrzeug
fährt,
führt infolge
der Tatsache, dass sich der Rückwärtszahnradträger 53 nicht
drehen kann, die Abtriebswelle 5, die sich in der durch
den Pfeil A in 1 angedeuteten Richtung infolge
der Drehung der Räder
des Spielzeugfahrzeugs beispielsweise beim Vorwärtsfahren dreht, dazu, dass
sich das Antriebs-Geradstirnrad 51 in Richtung entgegengesetzt
zur Drehrichtung der Abtriebswelle 5 über das zweite Kegelrad 57,
die dritten Kegelräder 51 und
das erste Kegelrad 55 dreht.
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Das
Antriebs-Geradstirnrad 51 zwingt die Eingangswelle 3 zur
Drehung über
das Ritzel 8. Die Drehrichtung der Eingangswelle 3 zu
diesem Zeitpunkt ist jedoch jene Drehung, in welcher sich das Kupplungsgehäuse 11 relativ
zur Eingangswelle 3 nicht drehen kann, infolge der Wirkung
des Einweglagers 15. Daher wirkt eine solche Kraft ein,
dass das Kupplungsgehäuse 11 zur
Drehung zusammen mit der Eingangswelle 3 veranlasst wird.
Da die Drehung der Bremsscheibe 25 verhindert wird, kann
sich jedoch das Kupplungsgehäuse 11 nicht
drehen. Daher wird die Drehung der Abtriebswelle 5 abgebremst, also
die Drehung der Räder.
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In
der Vorwärtsbetriebsart
gemäß der vorliegenden
Erfindung dreht sich daher, wenn sich die Eingangswelle dreht, das
erste Zahnrad, wodurch das dritte Zahnrad zur Drehung veranlasst
wird. Die Drehung der Eingangswelle führt dazu, dass der Kupplungsmechanismus
eingerückt
wird. Daher dreht sich das zweite Zahnrad, wodurch das vierte Zahnrad
zur Drehung veranlasst wird. Da das Übersetzungsverhältnis zwischen
dem ersten Zahnrad und dem dritten Zahnrad ebenso groß ist wie
jenes zwischen dem zweiten Zahnrad und dem vierten Zahnrad, drehen
sich das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad synchron, und wird
die Abtriebswelle so angetrieben, dass sich die Räder in Vorwärtsrichtung
drehen.
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In
der Rückwärtsbetriebsart
ist der Kupplungsmechanismus ausgerückt, und ist die Bremse des
Bremsmechanismus aktiviert. Da der Kupplungsmechanismus ausgerückt wurde,
werden das zweite Zahnrad und das vierte Zahnrad, das mit dem zweiten
Zahnrad kämmt,
nicht angetrieben. Das dritte Zahnrad, das durch die Drehung des
ersten Zahnrads angetrieben wird, treibt die Abtriebswelle über das
erste bis dritte Kegelrad an, so dass sich die Räder in Rückwärtsrichtung drehen.
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In
der Bremsbetriebsart wird der Kupplungsmechanismus ausgerückt, und
wird die Bremse des Bremsmechanismus aktiviert, wie im Falle der
Rückwärtsbetriebsart.
Obwohl die Drehung der Räder dazu
führt,
dass sich die Abtriebswelle dreht, wird infolge der Tatsache, dass
das vierte Zahnrad ortsfest gehalten wird, das dritte Zahnrad zur
Drehung in Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Abtriebswelle über das
erste bis dritte Kegelrad veranlasst. Daher wird die Eingangswelle
dazu gezwungen, sich in Sperrrichtung des Einweglagers über das erste
Zahnrad zu drehen. Da die Drehung des zweiten Zahnrades durch den
Bremsmechanismus verhindert wird, führt jedoch die Drehung des
dritten Zahnrades dazu, dass die Abtriebswelle gebremst wird, also
die Räder.
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Daher
ermöglicht
die vorliegende Erfindung, dass ein Spielzeugfahrzeug mit einem
Motor Rückwärtsfahren
durch eine relativ einfache Anordnung durchführen kann, durch Verwendung
von Kegelrädern
wie voranstehend geschildert. Weiterhin wird ermöglicht, die Bremsen anzulegen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise
auf die voranstehend geschilderte Ausführungsform beschränkt ist,
sondern innerhalb des Umfangs der Patentansprüche abgeändert werden kann.