JP2003214501A - 自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前進時のみならず後進時であっても、高速か
ら低速又は低速から高速に自動的に切り替えることがで
きる自動変速装置を提供する。 【解決手段】 自動変速装置１は、駆動モータ７を一方
又は他方に回転すると、第１の動力切替部３０のカムク
ラッチ３８、切替歯車３７、第１の動力伝達部４０の第
１の入力歯車４１を介して出力歯車４５を一方向又は他
方向に高速回転させ、出力歯車４５に負荷がかかった場
合には、第１の動力切替部３０のカムクラッチ３８、第
２の動力切替部６０の太陽歯車６１、一方の遊星歯車６
３又は他方の遊星歯車６４、第２の動力伝達部５０の第
２の入力歯車５１及び連係歯車５５を介して第１の動力
伝達部４０の出力歯車４５を一方向又は他方向に低速回
転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、高速回転中の出
力歯車に大きな負荷がかかると、自動的に出力歯車が低
速回転に変速する自動変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動的に変速する自動変速装置と
して、特開昭５６−１２５０８６号公報に開示されてい
るものがあった。この従来の自動変速装置は、駆動軸と
車軸を備えている。駆動軸は、両端に歯車数の異なる２
つの駆動歯車が固定して設けられている。車軸には、両
端に車輪が固定して設けられ、また歯車数の異なる２つ
の切替歯車を備えた第１の係合カムが軸方向に摺動自在
且つ回動自在に設けられ、さらにバネによって第１の係
合カムが圧接する第２の係合カムが固定して設けられて
いる。

【０００３】従来の自動変速装置は、通常走行時、駆動
軸の大駆動歯車と第１の係合カムの小切替歯車が噛み合
って、第２の係合カムを介して車軸、車輪に回転が伝達
され、高速走行をしていた。坂道等により車輪に負荷が
かかると、第１の係合カムがバネの弾性に抗して摺動
し、駆動軸の小駆動歯車に第１の係合カムの大切替歯車
が噛み合って、低速走行をするようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動変速装
置は、大切替歯車と小切替歯車が一体で形成され、この
大、小切替歯車が噛み合う二つの大駆動歯車と小駆動歯
車が駆動軸によって連結固定されて同時に回転している
ので、切替がスムーズに行われず、また切替時に同時に
噛み合う時があるが大駆動歯車と小駆動歯車の回転差に
よる捻りにより、壊れやすいという問題点があった。ま
た、従来の自動変速装置は、前進時のみ自動的に高速か
ら低速又は低速から高速に切り替えることができるが、
後進時では自動的に切り替えることができなかった。

【０００５】本願発明は、上記問題点に鑑み案出したも
のであって、スムーズに切替動作を行うことができ、さ
らに前進時のみならず後進時であっても、高速から低速
又は低速から高速に自動的に切り替えることができる、
従来にない新規な構造の興趣ある自動変速装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動変速
装置は、上記目的を達成するため、下記の手段を有す
る。 （イ）装置本体には、駆動モータと、動力切替手段と、
動力伝達手段が設けられていること。 （ロ）動力伝達手段は、少なくとも２つの第１の動力伝
達部と第２の動力伝達部を有していること。 （ハ）第１の動力伝達部は、第１の入力歯車と出力歯車
を備えていること。 （ニ）第２の動力伝達部は、第２の入力歯車と、第１の
動力伝達部に動力を伝達する連係歯車を備えているこ
と。 （ホ）動力切替手段は、第１の動力切替部と第２の動力
切替部とからなり、切替軸に設けられていること。 （ヘ）第１の動力切替部は、切替軸に設けられた第１の
接合カムと第２の接合カムとからなるカムクラッチを有
すること。 （ト）第１の接合カムは、駆動モータの動力が伝達され
るようになっており、第１の傾斜接合面が形成されてい
ること。 （チ）第２の接合カムは、弾性部材によって、第１の接
合カムの第１の傾斜接合面に強制的に圧接される第２の
傾斜接合面が形成され、さらに第１の動力伝達部の第１
の入力歯車と噛み合うことができる切替歯車が設けられ
ていること。 （リ）第２の動力切替部は、第２の接合カムに設けられ
た太陽歯車と、切替軸に回動自在に取り付けられた回動
部材と、回動部材に回動自在に設けられ、太陽歯車と常
に噛み合う一対の遊星歯車とからなり、一対の遊星歯車
の間に第２の動力伝達部の第２の入力歯車が配置され、
太陽歯車が一方に回転すると一方の遊星歯車が第２の入
力歯車と噛み合い、太陽歯車が他方に回転すると他方の
遊星歯車が第２の入力歯車と噛み合うように構成されて
いること。

【０００７】請求項２記載の自動変速装置は、上記目的
を達成するため、駆動モータにより駆動される駆動歯車
と出力歯車を有し、前記駆動モータの動力を前記出力歯
車に伝達可能な自動変速装置において、切替軸と、前記
切替軸上に設けられ、前記駆動歯車により駆動され第１
の傾斜接合面を有する第１の接合カムと、前記切替軸上
に摺動自在に設けられ、前記第１の傾斜接合面と接合可
能な第２の傾斜接合面を有する第２の接合カムと、前記
第２の接合カムと一体に回転し、前記切替軸上を摺動可
能な切替歯車及び太陽歯車と、前記切替歯車と噛み合い
可能であり、前記出力歯車に動力を伝達可能な第１の入
力歯車と、前記切替軸上に回動自在に設けられた回転盤
と、前記回転盤上に前記太陽歯車を挟んで略対象に設け
られ、前記太陽歯車により常に回転せしめられる一対の
遊星歯車と、前記第２の接合カム、前記切替歯車、前記
回転盤を切替軸上において前記第１の接合カムの方向へ
付勢する弾性部材とを有し、前記第２の接合カムは、前
記出力歯車に負荷が加わり、該負荷が前記第１の入力歯
車及び前記切替歯車を通じて伝達され、前記第１の傾斜
接合面と前記第２の傾斜接合面間に滑りが生じ、前記弾
性部材の弾性に抗して切替軸上を摺動することにより前
記第１の接合カムから離間可能であり、前記切替歯車
は、前記第１の接合カムと前記第２の接合カムが離間す
ることにより、前記第２の接合カムと一体に前記切替軸
上を摺動することにより、前記第１の入力歯車と噛み合
い不能となり、前記回転盤及び前記一対の遊星歯車は、
前記第１の接合カムと前記第２の接合カムが離間するこ
とにより、前記切替軸上を前記第２の接合カムと一体に
前記切替軸上を摺動し、前記一対の遊星歯車が前記切替
軸上を摺動し、前記回転盤が回転することにより、前記
一対の遊星歯車のいずれか一方と噛み合い、前記遊星歯
車の回転を出力歯車に伝達する第２の動力伝達部を有す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態を図１乃至
図７に基づいて説明する。図１は、自動変速装置の一つ
の実施の形態を示す全体組立図である。図２は、図１の
全体分解斜視図である。図３は、図１の組立平面図であ
る。図４は、図３の動きを説明する平面図である。図
５，６は、動きを説明する側面図である。図７は、自動
変速装置を自動車玩具に利用した斜視図である。

【０００９】自動変速装置１は、装置本体２を有する。
装置本体２には、駆動モータ７と、動力切替手段１１
と、動力伝達手段１３が設けられている。動力伝達手段
１３は、少なくとも２つの第１の動力伝達部４０と第２
の動力伝達部５０を有している。第１の動力伝達部４０
は、第１の入力歯車４１と出力歯車４５を備えている。
第２の動力伝達部５０は、第２の入力歯車５１と、第１
の動力伝達部４０に動力を伝達する連係歯車５５を備え
ている。

【００１０】動力切替手段１１は、第１の動力切替部３
０と第２の動力切替部６０とからなり、切替軸２６に設
けられている。第１の動力切替部３０は、切替軸２６に
設けられた第１の接合カム３１と第２の接合カム３２と
からなるカムクラッチ３８を有する。第１の接合カム３
１は、駆動モータ７の動力が伝達されるようになってお
り、第１の傾斜接合面３３が形成されている。

【００１１】第２の接合カム３２は、弾性部材２７によ
って、第１の接合カム３１の第１の傾斜接合面３３に強
制的に圧接される第２の傾斜接合面３６が形成され、さ
らに第１の動力伝達部４０の第１の入力歯車４１と噛み
合うことができる切替歯車３７が設けられている。

【００１２】第２の動力切替部６０は、第２の接合カム
３２に設けられた太陽歯車６１と、切替軸２６に回動自
在に取り付けられた回動部材６２と、回動部材６２に回
動自在に設けられ、太陽歯車６１と常に噛み合う一対の
遊星歯車６３，６４とからなり、一対の遊星歯車６３，
６４の間に第２の動力伝達部５０の第２の入力歯車５１
が配置され、太陽歯車６１が一方に回転すると一方の遊
星歯車６３が第２の入力歯車５１と噛み合い、太陽歯車
６１が他方に回転すると他方の遊星歯車６４が第２の入
力歯車５１と噛み合うように構成されている。

【００１３】また、駆動モータ７により駆動される駆動
歯車２１と出力歯車４５を有し、前記駆動モータ７の動
力を前記出力歯車４５に伝達可能な自動変速装置１にお
いて、切替軸２６と、前記切替軸２６上に設けられ、前
記駆動歯車２１により駆動され第１の傾斜接合面３３を
有する第１の接合カム３１と、前記切替軸２６上に摺動
自在に設けられ、前記第１の傾斜接合面３３と接合可能
な第２の傾斜接合面３６を有する第２の接合カム３２
と、前記第２の接合カム３２と一体に回転し、前記切替
軸２６上を摺動可能な切替歯車３７及び太陽歯車６１
と、前記切替歯車３７と噛み合い可能であり、前記出力
歯車４５に動力を伝達可能な第１の入力歯車４１と、前
記切替軸２６上に回動自在に設けられた回転盤（回動部
材）６２と、前記回転盤（回動部材）６２上に前記太陽
歯車６１を挟んで略対象に設けられ、前記太陽歯車６１
により常に回転せしめられる一対の遊星歯車６３，６４
と、前記第２の接合カム３２、前記切替歯車３７、前記
回転盤（回動部材）６２を切替軸２６上において前記第
１の接合カム３１の方向へ付勢する弾性部材２７とを有
し、前記第２の接合カム３２は、前記出力歯車４５に負
荷が加わり、該負荷が前記第１の入力歯車４１及び前記
切替歯車３７を通じて伝達され、前記第１の傾斜接合面
３３と前記第２の傾斜接合面３６間に滑りが生じ、前記
弾性部材２７の弾性に抗して切替軸２６上を摺動するこ
とにより前記第１の接合カム３１から離間可能であり、
前記切替歯車３７は、前記第１の接合カム３１と前記第
２の接合カム３２が離間することにより、前記第２の接
合カム３２と一体に前記切替軸２６上を摺動することに
より、前記第１の入力歯車４１と噛み合い不能となり、
前記回転盤（回動部材）６２及び前記一対の遊星歯車６
３，６４は、前記第１の接合カム３１と前記第２の接合
カム３２が離間することにより、前記切替軸２６上を前
記第２の接合カム３２と一体に前記切替軸２６上を摺動
し、前記一対の遊星歯車６３，６４が前記切替軸２６上
を摺動し、前記回転盤（回動部材）６２が回転すること
により、前記一対の遊星歯車６３，６４のいずれか一方
と噛み合い、前記遊星歯車６３，６４の回転を出力歯車
４５に伝達する第２の動力伝達部５０を有する。

【００１４】さらに自動変速装置１について詳細に説明
する。装置本体２は、合成樹脂によって矩形箱状に一体
成形されたケース３を有する。なお、ケース３には、後
記第１の回転軸２２、切替軸２６、回転軸４６、出力軸
４７がケース３から外れないように、図示しない軸押さ
えカバーがネジ等により取付固定される。

【００１５】ケース３には、駆動モータ７を収容するモ
ータ収容室９と、小歯車を収容する小歯車収容室１０
と、動力切替手段１１を収容する中央収容室１２と、動
力伝達手段１３を収容する伝達部収容室１５が形成され
ている。

【００１６】モータ収容室９には、駆動モータ７が設け
られている。この駆動モータ７の駆動軸は、小歯車収容
室１０内に突出し、駆動歯車２１が取り付けられてい
る。小歯車収容室１０内には、第１の回転軸２２が回動
自在に設けられ、この第１の回転軸２２には、駆動歯車
２１と噛み合う平歯車２３と、平歯車２３と一体の小歯
車２５が固定されている。

【００１７】中央収容室１２には、動力切替手段１１が
設けられている。動力切替手段１１は、第１の動力切替
部３０と第２の動力切替部６０とからなり、切替軸２６
に設けられている。第１の動力切替部３０は、第１の接
合カム３１と第２の接合カム３２からなるカムクラッチ
３８を有する。

【００１８】第１の接合カム３１は、円筒状に形成さ
れ、中央収容室１２内に回動自在に設けられた切替軸２
６に固定して設けられている。この第１の接合カム３１
は、駆動モータ７の動力が伝達されるようになってお
り、第１の傾斜接合面３３が形成されている。即ち、第
１の接合カム３１は、一方に前記小歯車２５と噛み合う
平歯車３５が一体に形成され、他方に傾斜する第１の傾
斜接合面３３が形成されている。

【００１９】第２の接合カム３２も、円筒状に形成さ
れ、中央収容室１２内の切替軸２６に回動自在に設けら
れている。この第２の接合カム３２は、バネ等の弾性部
材２７によって、第１の接合カム３１の第１の傾斜接合
面３３に強制的に圧接される第２の傾斜接合面３６が形
成され、さらに後記第１の入力歯車４１に噛み合う切替
歯車３７と後記太陽歯車６１が一体的に設けられてい
る。即ち、第２の接合カム３２は、一方に後記切替歯車
３７と太陽歯車６１が一体に形成され、他方に傾斜する
第２の傾斜接合面３６が形成されている。

【００２０】第２の動力切替部６０は、第２の接合カム
３２の切替歯車３７に固定して設けられた太陽歯車６１
と、切替軸３７に回動自在に取り付けられた回動部材６
２と、回動部材６２に回動自在に設けられ、太陽歯車６
１と常に噛み合う一対の遊星歯車６３，６４とからな
る。回動部材６２は、切替軸２６に回動自在に取り付け
られ、切替軸２６の軸方向に摺動可能なボス部６５と、
ボス部６５に固定して取り付けられた略三角状の回転板
６６とからなり、回転板６６に一対の遊星歯車６３，６
４が回動自在に設けられている。

【００２１】回動部材６２のボス部６５は、切替軸２６
に巻装された弾性部材２７の弾性により押圧され、太陽
歯車６１に圧接し一対の遊星歯車６３，６４を太陽歯車
６１に噛み合わせている。さらに弾性部材２７の弾性に
よって太陽歯車６１を押圧することにより、第２の接合
カム３２の第２の傾斜接合面３６を第１の接合カム３１
の第１の傾斜接合面３３に圧接させている。なお、前記
弾性部材２７は、切替軸２６に固定された固定具３９に
よって取り付けられている。

【００２２】伝達部収容室１５には、動力伝達手段１３
の第１の動力伝達部４０と第２の動力伝達部５０が設け
られている。第１の動力伝達部４０は、第１の入力歯車
４１と出力歯車４５を備えている。第１の入力歯車４１
は、軸受片１６と側壁１７に回動自在に設けられた回転
軸４６に固定して取り付けられている。回転軸４６に
は、さらに小歯車４２が固定して取り付けられている。
出力歯車４５は、平歯車４３と一体的に形成され、伝達
部収容室１５に回動自在に設けられた出力軸４７に取り
付けられている。平歯車４３は、小歯車４２と噛み合っ
ている。

【００２３】第２の動力伝達部５０は、第２の入力歯車
５１と、第１の動力伝達部４０に動力を伝達する連係歯
車５５を有している。第２の入力歯車５１と連係歯車５
５は、一体的に形成され、出力軸４７に回動自在に取り
付けられている。第２の入力歯車５１は、前記した回動
部材６２の一対の遊星歯車６３，６４間に位置し、遊星
歯車６３又は６４に噛み合うようになっている。

【００２４】連係歯車５５は、第１の動力伝達部４０の
第１の入力歯車４１と噛み合っている。なお、第２の入
力歯車５１と連係歯車５５は、一体的に形成されず、複
数の歯車を介して連係されるようにしても良く、また連
係歯車５５は、第１の動力伝達部４０の第１の入力歯車
４１以外の歯車と噛み合うようにしても構わない。ケー
ス３の底壁には、出力歯車４５を別の歯車と噛み合わせ
るための開口５が形成されている。

【００２５】自動変速装置１は、上記構成を有し、例え
ば図１，７に示すように、自動車玩具７１等に組み込ま
れて使用される。自動車玩具７１は、前部に遊動輪７
６，７６が回動自在に設けられ、後部に駆動輪７２，７
２が設けられている。駆動輪７２，７２は、車台７４の
後部に回動自在に設けられた車軸７３の両端に固定して
取り付けられている。車軸７３には、自動変速装置１の
出力歯車４５と噛み合う従動歯車７５が固定して設けら
れている。車台７４には、電池を収容する電池収容室７
８と、電池の電流を駆動モータ７に送る電気手段と、そ
の電気手段の一部を形成するスイッチ７９が設けられて
いる。駆動モータ７は、スイッチ７９を一方に傾けると
時計回転し、スイッチ７９を他方に傾けると反時計回転
する。

【００２６】自動車玩具７１は、スイッチ７９を一方に
傾けると、駆動モータ７の駆動軸が時計回転し（図２の
Ｘ方向）、この回転が駆動歯車２１、平歯車２３、小歯
車２５、平歯車３５、カムクラッチ３８、切替歯車３
７、第１の入力歯車４１、小歯車４２、平歯車４３、出
力歯車４５、従動歯車７５、車軸７３を介して駆動輪７
２，７２に伝達され、駆動輪７２，７２が反時計回転し
て（図２のＹ方向）、前方（Ｆ方向）へ向かって高速走
行する。

【００２７】切替歯車３７と共に太陽歯車６１も時計回
転し（図２のＸ方向）、太陽歯車６１の回転により回転
板６６も時計方向（図２のＸ方向）に回転するので、一
方（上側）の遊星歯車６３が反時計方向（図２のＹ方
向）に回転しながら、第２の入力歯車５１と噛み合おう
とする。第２の入力歯車５１は、第１の入力歯車４１と
噛み合う連係歯車５５を介して、一方の遊星歯車６３よ
り時計方向（図２のＸ方向）に高速回転しているので、
一方の遊星歯車６３を弾き、一方の遊星歯車６３と噛み
合うことがない。

【００２８】上記高速走行時に、坂道等によって駆動輪
７２，７２に負荷がかかると、その負荷が車軸７３、従
動歯車７５、出力歯車４５、平歯車４３、小歯車４２、
第１の入力歯車４１、切替歯車３７を介して第２の接合
カム３２に伝わり、第２の接合カム３２の回転が第１の
接合カム３１より遅くなる。そのため、第１の接合カム
３１の第１の傾斜接合面３３と第２の接合カム３２の第
２の傾斜接合面３６に滑りが生じて、第２の接合カム３
２が弾性部材２７の弾性に抗して第１の接合カム３１か
ら離れていき、図４に示すように、切替歯車３７が第１
の入力歯車４１と噛み合わなくなる。

【００２９】従って、切替歯車３７の回転は、太陽歯車
６１、一方の遊星歯車６３、第２のの入力歯車５１、連
係歯車５５、第１の入力歯車４１、小歯車４２、平歯車
４３、出力歯車４５、従動歯車７５、車軸７３を介して
駆動輪７２，７２に減速されて伝達され、駆動輪７２，
７２が反時計回転して（図２のＹ方向）、前方（Ｆ方
向）へ向かって低速走行する。

【００３０】自動車玩具７１は、スイッチ７９を他方に
傾けると、駆動モータ７の駆動軸が反時計回転し（図２
のＹ方向）、この回転が駆動歯車２１、平歯車２３、小
歯車２５、平歯車３５、カムクラッチ３８、切替歯車３
７、第１の入力歯車４１、小歯車４２、平歯車４３、出
力歯車４５、従動歯車７５、車軸７３を介して駆動輪７
２，７２に伝達され、駆動輪７２，７２が時計回転して
（図２のＸ方向）、後方（Ｂ方向）へ向かって高速走行
する。

【００３１】切替歯車３７と共に太陽歯車６１も反時計
回転し（図２のＹ方向）、太陽歯車６１の回転により回
転板６６も反時計方向（図２のＹ方向）に回転するの
で、他方（下側）の遊星歯車６４が時計方向（図２のＸ
方向）に回転しながら、第２の入力歯車５１と噛み合お
うとする。第２の入力歯車５１は、第１の入力歯車４１
と噛み合う連係歯車５５を介して、他方の遊星歯車６４
より反時計方向（図２のＹ方向）に高速回転しているの
で、他方の遊星歯車６４を弾き、他方の遊星歯車６４と
噛み合うことがない。

【００３２】上記高速走行時に、坂道等によって駆動輪
７２，７２に負荷がかかると、その負荷が車軸７３、従
動歯車７５、出力歯車４５、平歯車４３、小歯車４２、
第１の入力歯車４１、切替歯車３７を介して第２の接合
カム３２に伝わり、第２の接合カム３２の回転が第１の
接合カム３１より遅くなる。そのため、第１の接合カム
３１の第１の傾斜接合面３３と第２の接合カム３２の第
２の傾斜接合面３６に滑りが生じて、第２の接合カム３
２が弾性部材２７の弾性に抗して第１の接合カム３１か
ら離れていき、図４に示すように、切替歯車３７が第１
の入力歯車４１と噛み合わなくなる。

【００３３】従って、切替歯車３７の回転は、太陽歯車
６１、他方の遊星歯車６４、第２のの入力歯車５１、連
係歯車５５、第１の入力歯車４１、小歯車４２、平歯車
４３、出力歯車４５、従動歯車７５、車軸７３を介して
駆動輪７２，７２に減速されて伝達され、駆動輪７２，
７２が時計回転して（図２のＸ方向）、後方（Ｂ方向）
へ向かって低速走行する。

【００３４】このように、自動変速装置１を利用した自
動車玩具７１は、平坦な道を走行する場合は、駆動輪７
２，７２の負荷が少ないため、駆動モータ７の回転が第
１の動力伝達部４０を経由して駆動輪７２，７２に伝わ
って高速走行し、坂道を登り走行する場合は、駆動輪７
２，７２の負荷が大きくなって、駆動モータ７の回転が
第２の動力伝達部５０を経由して駆動輪７２，７２に伝
わって低速走行するようになっている。

【００３５】上記自動車玩具７１は、もとの平坦な道に
戻ると、駆動輪７２，７２の負荷が小さくなり、弾性部
材２７の弾性によって、第１の接合カム３１の第１の傾
斜接合面３３に第２の接合カム３２の第２の傾斜接合面
３６が接合し、図３に示すように、切替歯車３７が第１
の入力歯車４１に噛み合い、高速走行することになる。
このように自動車玩具７１は、高速から低速及び低速か
ら高速への自動切替が、前進でも後進でも行われる。

【００３６】本願発明の他の実施の形態を図８、９に基
づいて説明する。図８は、自動変速装置の他の使用例を
示す組立平面図である。図９は、自動変速装置を戦車玩
具に利用した斜視図である。

【００３７】自動変速装置１は、戦車玩具８１等に組み
込まれて使用されることもできる。係る場合、戦車玩具
８１には、一対の自動変速装置１ａ、１ｂが左右対称的
に配置されている。左側の自動変速装置１ａには、左走
行部８２ａが連係され、右側の自動変速装置１ｂには、
右走行部８２ｂが連係されている。左走行部８２ａ及び
右走行部８２ｂは、前部に設けられた駆動輪８３と、後
部に回動自在に設けられた遊動輪８４と、駆動輪８３と
遊動輪８４の間に回動自在に設けられた転動輪８５と、
駆動輪８３と遊動輪８４と転動輪８５に巻き掛けられた
クローラ８６とからなる。

【００３８】左走行部８２ａの駆動輪８３は、玩具本体
８８の前部左側に回動自在に設けられた左車軸８７ａの
一端に固定して取り付けられている。左車軸８７ａに
は、左中間歯車８９ａと噛み合う左従動歯車９０ａが固
定して設けられている。左中間歯車８９ａは、自動変速
装置１ａの出力歯車４５と噛み合うようになっている。

【００３９】右走行部８２ｂの駆動輪８３は、玩具本体
８８の前部右側に回動自在に設けられた右車軸８７ｂの
一端に固定して取り付けられている。右車軸８７ｂに
は、右中間歯車８９ｂと噛み合う右従動歯車９０ｂが固
定して設けられている。右中間歯車８９ｂは、自動変速
装置１ｂの出力歯車４５と噛み合うようになっている。

【００４０】玩具本体８８は、電池を収容する電池収容
室と、電池の電流を自動変速装置１ａの駆動モータ７ａ
と自動変速装置１ｂの駆動モータ７ｂに送る電気手段と
を有し、さらに駆動モータ７ａ、７ｂを時計回転又は反
時計回転させる、図示しない外部コントローラが設けら
れている。

【００４１】図示しない外部コントローラにより、左の
駆動モータ７ａの駆動軸を時計回転させ、右の駆動モー
タ７ｂの駆動軸を反時計回転させる。左の自動変速装置
１ａは、駆動歯車２１、平歯車２３、小歯車２５、平歯
車３５、カムクラッチ３８、切替歯車３７、第１の入力
歯車４１、小歯車４２、平歯車４３、出力歯車４５、左
中間歯車８９ａ、左従動歯車９０ａ、左車軸８７ａ、駆
動輪８３を介して左走行部８２ａのクローラ８６を時計
回転させる。

【００４２】右の自動変速装置１ｂは、駆動歯車２１、
平歯車２３、小歯車２５、平歯車３５、カムクラッチ３
８、切替歯車３７、第１の入力歯車４１、小歯車４２、
平歯車４３、出力歯車４５、右中間歯車８９ｂ、右従動
歯車９０ｂ、右車軸８７ｂ、駆動輪８３を介して右走行
部８２ｂのクローラ８６を時計回転させる。このように
して、戦車玩具８１は、前方（Ｆ方向）へ向かって高速
走行する。逆に、外部コントローラにより、左の駆動モ
ータ７ａの駆動軸を反時計回転させ、右の駆動モータ７
ｂの駆動軸を時計回転させると、戦車玩具８１は、後方
（Ｂ方向）へ向かって高速走行する。

【００４３】戦車玩具８１は、自動車玩具７１と同様
に、左走行部８２ａと右走行部８２ｂのクローラ８６、
８６に負荷がかかると、低速走行をすることになる。外
部コントローラにより、左の駆動モータ７ａの駆動軸と
右の駆動モータ７ｂの駆動軸を同一方向に回転させる。
左の自動変速装置１ａの出力歯車４５と右の自動変速装
置１ｂの出力歯車４５の回転方向が異なるため、左走行
部８２ａのクローラ８６と右走行部８２ｂのクローラ８
６の回転方向が異なる。そのため、戦車玩具１は、その
位置で旋回することになる。係る場合にあっては、左右
のクローラ８６，８６に負荷がかかっているため、低速
で旋回することになる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本願請求項
１、２記載の自動変速装置は、駆動モータを一方に回転
すると、第１の動力切替部のカムクラッチ、切替歯車、
第１の動力伝達部の第１の入力歯車を介して出力歯車を
一方向に高速回転させることができる。また、出力歯車
に負荷がかかった場合には、第１の動力切替部のカムク
ラッチ、第２の動力切替部の太陽歯車、一方の遊星歯
車、第２の動力伝達部の第２の入力歯車及び連係歯車を
介して第１の動力伝達部の出力歯車を一方向に低速回転
させることができる。さらに、駆動モータを他方に回転
すると、第１の動力切替部のカムクラッチ、切替歯車、
第１の動力伝達部の第１の入力歯車を介して出力歯車を
他方向に高速回転させることができる。また、出力歯車
に負荷がかかった場合には、第１の動力切替部のカムク
ラッチ、第２の動力切替部の太陽歯車、他方の遊星歯
車、第２の動力伝達部の第２の入力歯車及び連係歯車を
介して第１の動力伝達部の出力歯車を他方向に低速回転
させることができる。

【００４５】このように、本願請求項１、２記載の自動
変速装置は、駆動モータの動力を出力歯車に伝える装置
であって、その動力伝達手段が少なくとも２つあり、出
力歯車にかかる負荷に応じて、動力切替手段が自動的に
動力伝達手段を選択することができ、スムーズに切替動
作を行うことができるという効果がある。また、本発明
によれば、駆動モータの回転方向がどちらであっても、
出力歯車を高速から低速又は低速から高速に自動的に切
り替えることができるので、従来にない新規な構造の興
趣ある自動変速装置を提供することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速装置の一つの実施の形態を示す全体組
立図である。

【図２】図１の全体分解斜視図である。

【図３】図１の組立平面図である。

【図４】図３の動きを説明する平面図である。

【図５】動きを説明する側面図である。

【図６】動きを説明する側面図である。

【図７】自動変速装置を自動車玩具に利用した斜視図で
ある。

【図８】自動変速装置の他の使用例を示す組立平面図で
ある。

【図９】自動変速装置を戦車玩具に利用した斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 自動変速装置 １ａ 自動変速装置 １ｂ 自動変速装置 ２ 装置本体 ３ ケース ５ 開口 ７ 駆動モータ ９ モータ収容室 １０ 小歯車収容室 １１ 動力切替手段 １２ 中央収容室 １３ 動力伝達手段 １５ 伝達部収容室 １６ 軸受片 １７ 側壁 ２１ 駆動歯車 ２２ 第１の回転軸 ２３ 平歯車 ２５ 小歯車 ２６ 切替軸 ２７ 弾性部材 ３０ 第１の動力切替部 ３１ 第１の接合カム ３２ 第２の接合カム ３３ 第１の傾斜接合面 ３５ 平歯車 ３６ 第２の傾斜接合面 ３７ 切替歯車 ３８ カムクラッチ ３９ 固定具 ４０ 第１の動力伝達部 ４１ 第１の入力歯車 ４２ 小歯車 ４３ 平歯車 ４５ 出力歯車 ４６ 回転軸 ４７ 出力軸 ５０ 第２の動力伝達部 ５１ 第２の入力歯車 ５５ 連係歯車 ６０ 第２の動力切替部 ６１ 太陽歯車 ６２ 回動部材（回転盤） ６３ 遊星歯車 ６４ 遊星歯車 ６５ ボス部 ６６ 回転板 ７１ 自動車玩具 ７２ 駆動輪 ７３ 車軸 ７４ 車台 ７５ 従動歯車 ７６ 遊動輪 ７８ 電池収容室 ７９ スイッチ ８１ 戦車玩具 ８２ａ 左走行部 ８２ｂ 右走行部 ８３ 駆動輪 ８４ 遊動輪 ８５ 転動輪 ８６ クローラ ８７ａ 左車軸 ８７ｂ 右車軸 ８８ 玩具本体 ８９ａ 左中間歯車 ８９ｂ 右中間歯車 ９０ａ 左従動歯車 ９０ｂ 右従動歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C150 BA08 CA08 DA06 EA02 EB01 EC03 EC15 EC16 ED02 ED03 3J028 EA25 EB04 EB14 EB63 FB05 FB12 FB14 FC33 FC67 HA01 3J062 AB06 AC02 BA19 3J068 AA02 AA07 BA02 BB04 EE11 GA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の要件を備えたことを特徴とする自
   動変速装置。 （イ）装置本体には、駆動モータと、動力切替手段と、
   動力伝達手段が設けられていること。 （ロ）動力伝達手段は、少なくとも２つの第１の動力伝
   達部と第２の動力伝達部を有していること。 （ハ）第１の動力伝達部は、第１の入力歯車と出力歯車
   を備えていること。 （ニ）第２の動力伝達部は、第２の入力歯車と、第１の
   動力伝達部に動力を伝達する連係歯車を備えているこ
   と。 （ホ）動力切替手段は、第１の動力切替部と第２の動力
   切替部とからなり、切替軸に設けられていること。 （ヘ）第１の動力切替部は、切替軸に設けられた第１の
   接合カムと第２の接合カムとからなるカムクラッチを有
   すること。 （ト）第１の接合カムは、駆動モータの動力が伝達され
   るようになっており、第１の傾斜接合面が形成されてい
   ること。 （チ）第２の接合カムは、弾性部材によって、第１の接
   合カムの第１の傾斜接合面に強制的に圧接される第２の
   傾斜接合面が形成され、さらに第１の動力伝達部の第１
   の入力歯車と噛み合うことができる切替歯車が設けられ
   ていること。 （リ）第２の動力切替部は、第２の接合カムに設けられ
   た太陽歯車と、切替軸に回動自在に取り付けられた回動
   部材と、回動部材に回動自在に設けられ、太陽歯車と常
   に噛み合う一対の遊星歯車とからなり、一対の遊星歯車
   の間に第２の動力伝達部の第２の入力歯車が配置され、
   太陽歯車が一方に回転すると一方の遊星歯車が第２の入
   力歯車と噛み合い、太陽歯車が他方に回転すると他方の
   遊星歯車が第２の入力歯車と噛み合うように構成されて
   いること。
2. 【請求項２】 駆動モータにより駆動される駆動歯車と
   出力歯車を有し、前記駆動モータの動力を前記出力歯車
   に伝達可能な自動変速装置において、 切替軸と、 前記切替軸上に設けられ、前記駆動歯車により駆動され
   第１の傾斜接合面を有する第１の接合カムと、 前記切替軸上に摺動自在に設けられ、前記第１の傾斜接
   合面と接合可能な第２の傾斜接合面を有する第２の接合
   カムと、 前記第２の接合カムと一体に回転し、前記切替軸上を摺
   動可能な切替歯車及び太陽歯車と、 前記切替歯車と噛み合い可能であり、前記出力歯車に動
   力を伝達可能な第１の入力歯車と、 前記切替軸上に回動自在に設けられた回転盤と、 前記回転盤上に前記太陽歯車を挟んで略対象に設けら
   れ、前記太陽歯車により常に回転せしめられる一対の遊
   星歯車と、 前記第２の接合カム、前記切替歯車、前記回転盤を切替
   軸上において前記第１の接合カムの方向へ付勢する弾性
   部材とを有し、 前記第２の接合カムは、前記出力歯車に負荷が加わり、
   該負荷が前記第１の入力歯車及び前記切替歯車を通じて
   伝達され、前記第１の傾斜接合面と前記第２の傾斜接合
   面間に滑りが生じ、前記弾性部材の弾性に抗して切替軸
   上を摺動することにより前記第１の接合カムから離間可
   能であり、 前記切替歯車は、前記第１の接合カムと前記第２の接合
   カムが離間することにより、 前記第２の接合カムと一体に前記切替軸上を摺動するこ
   とにより、前記第１の入力歯車と噛み合い不能となり、 前記回転盤及び前記一対の遊星歯車は、前記第１の接合
   カムと前記第２の接合カムが離間することにより、前記
   切替軸上を前記第２の接合カムと一体に前記切替軸上を
   摺動し、 前記一対の遊星歯車が前記切替軸上を摺動し、前記回転
   盤が回転することにより、前記一対の遊星歯車のいずれ
   か一方と噛み合い、前記遊星歯車の回転を出力歯車に伝
   達する第２の動力伝達部を有することを特徴とする自動
   変速装置。