JP2002239261A - 教材用ギヤボックス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ベースの幅寸法の大小に関係なく、ベースの側
縁に駆動用ギヤボックスを左右独立して取り付けること
ができる教材用ギヤボックス装置を提供することにあ
る。 【解決手段】小型モータ３及びこの小型モータ３の回転
軸と伝動する複数の減速ギヤを内蔵するとともに出力軸
５を備えたギヤボックス６とからなり、前記出力軸５を
前記ギヤボックス６から逆方向に突出させた左右独立し
た駆動用ギヤボックスユニット２ａ，２ｂを構成し、前
記左右独立した駆動用ギヤボックスユニット２ａ，２ｂ
をベース１の左右両側部に独立して左右対称的に固定可
能にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばエンドレ
スベルト駆動式の模型自動車等を製作する場合に使用す
る教材用ギヤボックス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】小学生高学年、中学生の実習授業におい
ては、生徒全員が同一キットから同一のものを製作する
方向から生徒一人一人の発想によって自由に製作し、生
徒個人個人の発想力を高める方向に移りつつある。

【０００３】例えば、エンドレスベルト駆動式の模型自
動車を製作するキットにおいては、車体となるベース板、
バッテリ、小型モータを備えた駆動用ギヤボックス、車
軸、スプロケット、テンションプーリ、ベルト、ねじ等が
セットされている。従って、生徒は、車幅の間隔、車軸の
間隔を自分で設定し、車軸にスプロケットを装着し、スプ
ロケット間にエンドレスベルトを掛け渡し、エンドレス
ベルトの走行によって駆動するエンドレスベルト駆動式
の模型自動車を製作している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の小型
モータを備えた駆動用ギヤボックスは、左右のギヤボッ
クスが一体的に固定され、ギヤボックス本体の左右側面
から出力軸が突出した構造である。従って、駆動用ギヤ
ボックスを左右の駆動輪の駆動として使用する場合に
は、車体となるベース板の左右幅方向の中間部に駆動用
ギヤボックスを取付けている。この場合、ベース板が幅
広のときは、駆動用ギヤボックスの出力軸がベース板の
側縁より内側になって駆動輪を装着することができない
ため、出力軸に車軸を延長して連結する等の工夫が必要
である。

【０００５】従って、部品点数が多くなるばかりでなく、
動力の伝達効率が悪く、またバリエーションが限られる
という問題がある。

【０００６】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、ベースの幅寸法の大
小に関係なく、ベースの側縁に駆動用ギヤボックスを左
右独立して取り付けることができ、車軸を延長して連結
するという面倒な組立てが不要となるとともに、駆動用
ギヤボックスをベースに固定したままギヤ比を変更でき
る教材用ギヤボックス装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、請求項１は、小型モータ及びこの
小型モータの回転軸と伝動する複数のギヤを内蔵すると
ともに出力軸を備えたギヤボックスとからなり、前記出
力軸を前記ギヤボックスから逆方向に突出させた左右独
立した駆動用ギヤボックスユニットを構成し、前記左右
独立した駆動用ギヤボックスユニットをベースの左右両
側部に独立して左右対称的に固定可能にしたことを特徴
とする教材用ギヤボックス装置にある。

【０００８】請求項２は、ベースに固定されるギヤボッ
クス本体と、このギヤボックス本体に支持され、ギヤボッ
クス本体の内部に入力ギヤを設けた入力軸と、この入力
軸と直角方向で前記ギヤボックス本体に着脱自在及び回
転自在に平行に支持された第１と第２の出力軸と、前記
第１の出力軸に回転自在に支持され、前記入力ギヤと噛
合するフェースギヤ及びこのフェースギヤと同軸に小径
ギヤを一体に設けた第１の伝動ギヤと、前記第１の出力
軸及び第２の出力軸に選択的に嵌合され、第２の出力軸
に嵌合したとき同出力軸と一体に回転するように支持さ
れ、前記第１の伝動ギヤの小径ギヤと噛合する第２の伝
動ギヤと、前記第１の伝動ギヤの小径ギヤと噛合可能に
大径ギヤと第２の伝動ギヤと噛合可能な小径ギヤとを一
体に備え、前記第１の出力軸及び第２の出力軸に選択的
に嵌合可能であり、ギヤ比を変更する際に第1及び第２の
出力軸に回転自在に支持される少なくとも２個の補助伝
動ギヤとを具備したことを特徴とする教材用ギヤボック
ス装置にある。

【０００９】請求項３は、請求項２の前記ギヤボックス
本体は、開閉可能な蓋体を有し、この蓋体を開放すること
により前記補助伝動ギヤを着脱してギヤ比を変更できる
ことを特徴とする。

【００１０】請求項１の構成によれば、左右一対の駆動
用ギヤボックスユニットは独立しているために、ベース
の側縁部に分離して固定することができ、ベースの幅寸
法に関係なく出力軸をベースの側縁部から突出して左右
対称的に配置することができる。

【００１１】請求項２，３の構成によれば、ギヤボック
ス本体には第１と第２の補助伝動ギヤがキットとして用
意され、第１と第２の補助伝動ギヤを選択的に第1及び第
２の出力軸に組み込むことにより、ギヤ比を変更でき、
またギヤボックス本体をベースに固定したまま、蓋体を
開放することにより、ギヤの着脱ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１３】図１はエンドレスベルト（キャタピラ）駆
動式模型自動車の駆動源としての教材用ギヤボックス装
置を示し、１はパンチングメタルからなる矩形状のベー
スであり、２ａ，２ｂは左右独立した駆動用ギヤボック
スユニットである。駆動用ギヤボックスユニット２ａ，
２ｂは基本的に同一構造であるため、その一方について
説明すると、小型モータ３と、この小型モータ３の回転
軸からなる入力軸４と伝動する後述する複数の減速ギヤ
を内蔵するとともに出力軸５を備えたギヤボックス６と
から構成されている。

【００１４】小型モータ３はプラスチックケース７に収
納され、このプラスチックケース７がギヤボックス６に
連結されている。ギヤボックス６の底面には複数の取付
け片８が突設されており、取付け片８をビス９によって
ベース１の孔１ａに締め付けることにより、駆動用ギヤ
ボックスユニット２ａ，２ｂをベース１に対して固定し
ている。この場合、左右一対の駆動用ギヤボックスユニ
ット２ａ，２ｂは独立しているために、ベース１の側縁
部に分離して固定することができ、ベース１の幅寸法に
関係なく出力軸５をベース１の側縁部から突出して左右
対称的に配置することができる。

【００１５】図２に示すように、ギヤボックス６はプラ
スチックによって成形された上部開口のギヤボックス本
体１０と、このギヤボックス本体１０の一端部に枢支ピ
ン１１を支点として回動自在に設けられ、ギヤボックス
本体１０の開口部を開閉する蓋体１２とから構成されて
いる。この蓋体１２の自由端部には取付け孔１３が設け
られ、この取付け孔１３に対向するギヤボックス本体１
０にはねじ孔１４が設けられている。そして、取付け孔
１３にビス１５を挿入し、ねじ孔１４にねじ込むことに
より蓋体１２がギヤボックス本体１０に固定されてい
る。

【００１６】ギヤボックス本体１０の両側部の開口縁に
はＵ字状の切欠からなる二対の軸受部１６ａ，１６ｂが
離間して設けられている。また、ギヤボックス本体１０
の前記小型モータ３と対面する側にはコ字状の切欠部１
７が設けられている。この切欠部１７には小型モータ３
の入力軸４が挿入され、ギヤボックス本体１０の内部に
おいて入力軸４に入力ギヤ１８が設けられている。

【００１７】また、図３（ａ）に示すように、軸受部１
６ａには入力軸４と直角方向に第１の出力軸１９が支持
され、軸受部１６ｂには第１の出力軸１９と平行に、か
つ略中間部に六角ナット２０ａを固着した第２の出力軸
２０が支持されている。第１の出力軸１９の両端部には
ブッシュ２１が回転自在に設けられ、このブッシュ２１
が軸受部１６ａに着脱自在に支持されている。第２の出
力軸２０は例えば多角形のシャフトであり、その一端部
及び中間部にはブッシュ２２が回転自在に設けられ、こ
のブッシュ２２が軸受部１６ｂに着脱自在に支持されて
いる。

【００１８】ブッシュ２１，２２はギヤボックス本体１
０の開口部を閉塞する蓋体１２の下端縁によって上方へ
の抜止めがされており、ギヤボックス６に対して固定さ
れている。

【００１９】第１の出力軸１９には入力ギヤ１８と噛合
するフェースギヤ２３が嵌合され、このフェースギヤ２
３にはこれと同軸に小径ギヤ２４を一体に設けられ、第
１の伝動ギヤ２５が構成されている。また、第２の出力
軸２０には第１の伝動ギヤ２５の小径ギヤ２４と噛合す
る平歯車からなる第２の伝動ギヤ２６が嵌合されてい
る。第２の伝動ギヤ２６の側部には六角ナット２０ａと
係合する係合部２７が設けられ、第２の伝動ギヤ２６の
回転は第２の出力軸２０に伝達されるようになってい
る。

【００２０】次に、前述のように構成された駆動用ギヤ
ボックスユニット２ａ，２ｂの作用について説明する。
小型モータ３が駆動して入力軸４が回転すると、入力ギ
ヤ１８を介して第１の伝動ギヤ２５のフェースギヤ２３
に回転力が伝達される。従って、第１の出力軸１９を回
転軸心としてフェースギヤ２３と一体に小径ギヤ２４が
回転する。小径ギヤ２４には第２の伝動ギヤ２６が噛合
しているため、第２の伝動ギヤ２６は回転し、この回転
は係合部２７から六角ナット２０ａを介して第２の出力
軸２０に伝達される。このとき、第１の伝動ギャ２５の
小径ギヤ２４と第２の伝動ギヤ２６のギヤ比によって、
例えば１６．３３３：１の減速となり、入力軸４の回転
は減速されて第２の出力軸２０に伝達され、この第２の
出力軸２０を出力軸５とし、後述する駆動スプロケット
に動力を伝達させることができる。

【００２１】また、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、駆
動用ギヤボックスユニット２ａ，２ｂには第１と第２の
２個の補助伝動ギヤ２８，２９がキットとして用意さ
れ、第１と第２の補助伝動ギヤ２８，２９を選択的に第1
及び第２の出力軸１９，２０に組み込むことにより、ギ
ヤ比を変更できるようになっている。

【００２２】第１と第２の補助伝動ギヤ２８，２９は、
同一構造であり、前記第１の伝動ギヤ２５の小径ギヤ２
４と噛合可能に大径ギヤ３０と第２の伝動ギヤ２６と噛
合可能な小径ギヤ３１とを一体に備えたものであり、第
１の出力軸１９及び第２の出力軸２０に選択的に嵌合可
能である。

【００２３】ギヤ比を変更する際には、まずビス１５を
緩めて蓋体１２を枢支ピン１１を支点として回動し、ギ
ヤボックス本体１０の開口部を開放する。蓋体１２を開
放すると、軸受部１６ａ，１６ｂも上部開放となり、第１
の出力軸１９及び第２の出力軸２０はギヤボックス本体
１０に対して着脱可能となる。

【００２４】そこで、図３（ｂ）に示すように、第１の
出力軸１９に第１の補助伝動ギヤ２８を嵌合して軸受部
１６ｂにブッシュ２２を介して支持する。第２の出力軸
２０に第１の伝動ギヤ２５と第２の伝動ギヤ２６を嵌合
して軸受部１６ａにブッシュ２１を介して支持する。そ
して、第１の伝動ギヤ２５のフェースギヤ２３を入力ギ
ヤ１８と噛合するとともに、小径ギヤ２４と第１の補助
伝動ギヤ２８の大径ギヤ３０を噛合する。さらに、第１
の補助伝動ギヤ２８の小径ギヤ３１を第２の伝動ギヤ２
６と噛合する。最後に、ギヤボックス本体１０の上部開
口に蓋体１２を固定すると、蓋体１２の下端縁によって
第１及び第２の出力軸１９，２０は上方への抜止めがさ
れて、ギヤボックス６に対して固定される。

【００２５】従って、小型モータ３が駆動して入力軸４
が回転すると、入力ギヤ１８を介して第１の伝動ギヤ２
５のフェースギヤ２３に回転力が伝達される。従って、
第２の出力軸２０を回転軸心としてフェースギヤ２３と
一体に小径ギヤ２４が回転する。小径ギヤ２４には第１
の補助伝動ギヤ２８の大径ギヤ３０が噛合されているた
め、第１の補助伝動ギヤ２８は回転し、この回転は小径
ギヤ３１を介して第２の伝動ギヤ２６に伝達され、第２
の伝動ギヤ２６の係合部２７から六角ナット２０ａを介
して第２の出力軸２０に伝達される。このとき、第１の
補助伝動ギヤ２８の大径ギヤ３０及び小径ギヤ３１と第
２の伝動ギヤ２６のギヤ比によって、例えば５７．１６
６：１の減速となり、入力軸４の回転は減速されて第２
の出力軸２０に伝達され、この第２の出力軸２０を出力
軸５とし、後述する駆動スプロケットに動力を伝達させ
ることができる。

【００２６】図３（ｃ）は、第１の出力軸１９に第１の
伝動ギヤ２５、第２の補助伝動ギヤ２９を嵌合して軸受
部１６ａにブッシュ２１を介して支持する。第２の出力
軸２０に第２の伝動ギヤ２６と第１の補助伝動ギヤ２８
を嵌合して軸受部１６ｂにブッシュ２２を介して支持す
る。そして、第１の伝動ギヤ２５のフェースギヤ２３を
入力ギヤ１８と噛合するとともに、小径ギヤ２４と第１
の補助伝動ギヤ２８の大径ギヤ３０を噛合する。さら
に、第１の補助伝動ギヤ２８の小径ギヤ３１を第２の補
助伝動ギヤ２９の大径ギヤ３０と噛合するとともに、小
径ギヤ３１と第２の伝動ギヤ２６とを噛合する。最後
に、ギヤボックス本体１０の上部開口に蓋体１２を固定
すると、蓋体１２の下端縁によって第１及び第２の出力
軸１９，２０は上方への抜止めがされて、ギヤボックス
６に対して固定される。

【００２７】従って、小型モータ３が駆動して入力軸４
が回転すると、入力ギヤ１８を介して第１の伝動ギヤ２
５のフェースギヤ２３に回転力が伝達される。従って、
第１の出力軸１９を回転軸心としてフェースギヤ２３と
一体に小径ギヤ２４が回転する。小径ギヤ２４には第１
の補助伝動ギヤ２８の大径ギヤ３０が噛合されているた
め、第１の補助伝動ギヤ２８は回転し、この回転は小径
ギヤ３１を介して第２の補助伝動ギヤ２９の大径ギヤ３
０に伝達され、第２の補助伝動ギヤ２９の小径ギヤ３１
から第２の伝動ギヤ２６に伝達され、第２の伝動ギヤ２
６の係合部２７から六角ナット２０ａを介して第２の出
力軸２０に伝達される。このとき、第１の補助伝動ギヤ
２８、第２の補助伝動ギヤ２９の大径ギヤ３０及び小径
ギヤ３１と第２の伝動ギヤ２６のギヤ比によって、例え
ば２００．０８３：１の減速となり、入力軸４の回転は
減速されて第２の出力軸２０に伝達され、この第２の出
力軸２０を出力軸５とし、後述する駆動スプロケットに
動力を伝達させることができる。

【００２８】従って、ギヤボックス本体１０に対して第
１と第２の出力軸１９，２０の位置を交換したり、第１
及び第２の補助伝動ギヤ２８，２９を選択的に追加する
ことにより、ギヤ比を３段階に変更でき、またギヤボック
ス本体１０をベース１に固定したまま、蓋体１２を開放
することによりギヤ比の変換ができるという効果があ
る。

【００２９】図４は駆動用ギヤボックスユニット２ａ，
２ｂの使用例を示す。（ａ）はエンドレスベルト駆動式
模型自動車を示し、ベース１の前端部における左右両側
部に駆動用ギヤボックスユニット２ａ，２ｂが固定され
ている。そして、出力軸５には駆動スプロケット３２が
装着されている。ベース１の後端部における両側部には
軸受３３を介して車軸３４が回転自在に支持されてい
る。

【００３０】車軸３４には従動スプロケット３５が装着
されている。駆動スプロケット３２と従動スプロケット
３５との間にはエンドレスベルト３６が掛け渡されてい
る。なお、３７はエンドレスベルト３６のテンションを
調整するガイドプーリである。

【００３１】従って、小型モータ３の回転が駆動用ギヤ
ボックスユニット２ａ，２ｂの入力軸４に伝達される
と、前述した減速ギヤを介して出力軸５に伝達されると、
駆動スプロケット３２が回転する。駆動スプロケット３
２の回転はエンドレスベルト３６を介して従動スプロケ
ット３５に伝達され、エンドレスベルト３６が走行する
ため、エンドレスベルト駆動式模型自動車を構成するこ
とができる。

【００３２】なお、前記実施形態においては、駆動用ギ
ヤボックスユニットをエンドレスベルト駆動式模型自動
車の駆動源として採用した場合について説明したが、こ
の発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、各種
異なる模型の駆動に採用でき、またギヤ比は伝動ギヤの
歯数によって適宜変更可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ベースの幅寸法の大小に関係なく、ベースの側縁に
駆動用ギヤボックスを左右独立して取り付けることがで
き、車軸を延長して連結するという面倒な組立てが不要
となる。また、ギヤボックス本体には補助伝動ギヤがキ
ットとして用意され、補助伝動ギヤを選択的に第1及び第
２の出力軸に組み込むことにより、ギヤ比を変更でき、
またギヤボックス本体をベースに固定したまま、蓋体を
開放することにより、ギヤの着脱ができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の教材用ギヤボック
ス装置の平面図。

【図２】同実施形態のギヤボックス本体の側面図。

【図３】同実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）はギヤ比を
変更した場合のギヤボックスの平面図。

【図４】同実施形態のエンドレスベルト駆動式模型自動
車に採用した場合の側面図。

【符号の説明】

１…ベース ３…小型モータ ４…入力軸 ５…出力軸 ６…ギヤボックス １８…入力ギヤ １９，２０…出力軸 ２３…フェースギヤ ２４…小径ギヤ ２５，２６…伝動ギヤ ２８，２９…補助伝動ギヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小型モータ及びこの小型モータの回転軸
   と伝動する複数のギヤを内蔵するとともに出力軸を備え
   たギヤボックスとからなり、前記出力軸を前記ギヤボッ
   クスから逆方向に突出させた左右独立した駆動用ギヤボ
   ックスユニットを構成し、 前記左右独立した駆動用ギヤボックスユニットをベース
   の左右両側部に独立して左右対称的に固定可能にしたこ
   とを特徴とする教材用ギヤボックス装置。
2. 【請求項２】 ベースに固定されるギヤボックス本体
   と、このギヤボックス本体に支持され、ギヤボックス本体
   の内部に入力ギヤを設けた入力軸と、この入力軸と直角
   方向で前記ギヤボックス本体に着脱自在及び回転自在に
   平行に支持された第１と第２の出力軸と、前記第１の出
   力軸に回転自在に支持され、前記入力ギヤと噛合するフ
   ェースギヤ及びこのフェースギヤと同軸に小径ギヤを一
   体に設けた第１の伝動ギヤと、前記第１の出力軸及び第
   ２の出力軸に選択的に嵌合され、第２の出力軸に嵌合し
   たとき同出力軸と一体に回転するように支持され、前記
   第１の伝動ギヤの小径ギヤと噛合する第２の伝動ギヤ
   と、前記第１の伝動ギヤの小径ギヤと噛合可能に大径ギ
   ヤと第２の伝動ギヤと噛合可能な小径ギヤとを一体に備
   え、前記第１の出力軸及び第２の出力軸に選択的に嵌合
   可能であり、ギヤ比を変更する際に第1及び第２の出力軸
   に回転自在に支持される少なくとも２個の補助伝動ギヤ
   とを具備したことを特徴とする教材用ギヤボックス装
   置。
3. 【請求項３】 前記ギヤボックス本体は、開閉可能な蓋
   体を有し、この蓋体を開放することにより前記補助伝動
   ギヤを着脱してギヤ比を変更できることを特徴とする請
   求項２記載の教材用ギヤボックス装置。