JP2004211766A - 駆動ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第1の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第2の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第1の歯車列と前記第2の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにした。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、玩具に適した駆動ユニットに関するもので、詳しくは、フライホイールを備え、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フライホイールをラックベルトによって回転させ、スイッチレバーを操作することによって、フライホイールの回転を歯車列で減速して出力軸に伝達させる機構は、玩具においてしばしば採用されている(例えば、特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
実公平2−23354号公報(第2頁右欄第1行〜第24行、第4頁左欄第40行〜右欄第3行、第3図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1の駆動機構では、フライホイールから出力軸までの動力伝達の遮断を、中間軸を長孔内でスライドさせ、該中間軸の歯車を出力軸の歯車から離反させて行なっている。したがって、中間軸を長孔内で常に出力軸と平行になるように維持させなくてはならないために、構造が複雑になる。
【0005】
本発明の目的は、構造が単純で、玩具に適した駆動ユニットを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の駆動ユニットは、ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第1の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第2の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第1の歯車列と前記第2の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにしたことを特徴としている。
この駆動ユニットによれば、フライホイールを含む歯車列の一部を備えたスイッチレバーを操作することによってフライホイールと出力軸との連結および連結解除を択一的に行えるので、構造が極めて単純になる。
【0007】
請求項2記載の駆動ユニットは、請求項1記載の駆動ユニットにおいて、過負荷が作用した場合に歯車間の動力伝達を遮断するクラッチを介在させたことを特徴とする。
この駆動ユニットによれば、クラッチによってフライホイールと出力軸間に生じる過負荷をクラッチによって緩衝できるので、動力伝達系を構成する歯車等の部品の破損を防止することができる。
【0008】
請求項3記載の駆動ユニットは、請求項2記載の駆動ユニットにおいて、前記クラッチは、外周に凸部が形成され弾性変形可能な環状体を回転軸に固着する一方で、歯車の内周面に前記凸部に係合する凹部を形成し、前記環状体を前記歯車の内周面に嵌合させ、前記環状体と前記歯車の間に過負荷が生じた場合に前記環状体が弾性変形して、前記環状体に対して前記歯車が相対的に回転するように構成したものであることを特徴とする。
この駆動装置によれば、環状体が歯車の中に組み込まれることになり、歯車外に露出しないばかりか、面クラッチの場合のようには特別にばねを必要としないため、構造が簡素となる。
【0009】
請求項4記載の駆動ユニットは、請求項1から3いずれか一に記載の駆動ユニットにおいて、前記ラックベルトの入出口の近くに異物の侵入を阻止し当該ラックベルトの入出を許容するシャッタを配設したことを特徴とする。この「シャッタ」はラックベルトの挿通を妨げない程度の弾性を持っている。
この駆動ユニットによれば、入出口から異物が内部に侵入することが防止されるので、内部機構の保護が図れることになる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る駆動ユニットを図面に示した一実施の形態に基づいて説明する。
【0011】
図1および図2は本発明に駆動ユニットを示した断面図で、図1は歯車列が連結されている状態を示し、図2は歯車列の一部が連結解除されている状態を示している。また、図3は図1におけるX−X線断面図を示し、図4はクラッチを有する歯車を示した分解斜視図、図5はそれを組み付けた状態の斜視図、図6は異物の侵入を阻止するシャッタの設置位置を示す図である。
【0012】
この駆動ユニットでは、ケース1内に互いに平行な軸2、3、4が回転自在に配設されている。軸2は出力軸で、その軸2には歯車5が固設されている。また、軸3および軸4は、中間軸で、それらの軸には大小の歯車6a、6bおよび歯車7a、7bがそれぞれ固設されている。そして、これらの歯車によって第1の歯車列Aが構成されている。
【0013】
また、このケース1内には、軸8によってフライホイール9が回転自在に配設されている。この軸8にはスイッチレバー10が回動自在に配設され、さらにピニオン11および小歯車12がそれぞれ固設されている。レバー10には中間軸13、14がそれぞれ固設されており、それらの軸13、14には、歯車15および大小の歯車16a、16bがそれぞれ回転自在に配設されている。そして、これらの歯車によって第2の歯車列Bが構成されている。
【0014】
この駆動ユニットでは、フライホイール9の小歯車12が軸13の歯車15に噛合し、該歯車15が軸14の大歯車16aに噛合している。また、軸4の小歯車7bは軸3の大歯車6aに噛合し、軸3の小歯車6bは軸2の大歯車5に噛合している。
【0015】
そして、軸14の小歯車16bは、図1に示した状態、すなわちスイッチレバー10が右端にあるときには、軸4の大歯車7aに噛合している。したがって、この状態では、フライホイール10の回転力は、出力軸2に伝達される。
また、スイッチレバー10が、図2に示したように、左端にあるときは、軸14の小歯車16bと軸4の大歯車7aは互いに離反している。したがって、この状態では、フライホイール10の回転力は、出力軸2に伝達されない。
【0016】
また、この駆動ユニットでは、軸4の大歯車7aと小歯車7bとの間にクラッチ17が構成されている。すなわち、この駆動ユニットでは、凸部20が形成された環状体18を軸4に付設し、大歯車7aの内周面に凹部21を形成し、その環状体18を大歯車7aの内周面に嵌合させている。
【0017】
このように構成されたクラッチ17は、両歯車7a、7b間に通常の負荷がかかった状態では、大歯車7aの回転力が凹部21、凸部20を介して小歯車7bに伝達されるが、両歯車7a、7b間に過負荷がかかった状態では、環状体18が弾性変形し、凸部20が大歯車7aの凹部21から外れ、その結果、小歯車7bに対して大歯車7aが空転し、歯車の破損を防止する。
【0018】
また、この駆動ユニットでは、ケース1内にプラスチック、金属やゴム等の弾性材料によって形成されるか、あるいはねじれコイルばね等によって付勢されたシャッタ22が固定されている。このシャッタ22は図6(a)、(b)に示すようにラックベルト24の入出口1aの近くに設けられている。このシャッタ22はラックベルト24を所定の圧力で押し込んだ際には弾性変形し、ラックベルト24の挿通を許容してラックとフライホイール9のピニオン11との噛合を妨げないようになっている。また、このシャッタ22は入出口1aからの異物(ピン等)の侵入を阻止し、それが内部に入り込むのを阻止する。また、内部の部品や異物がケース1から飛び出ることを阻止する。
【0019】
このように構成された駆動ユニットは、例えば、出力軸2の両端にクランク軸23、23を装着し、該軸に動物玩具等の脚を装着し、該脚を交互に移動させることによって歩行させたりして使用される。また、フライホイール9は、ラックベルト24を入出口1aからケース1内に差し込み、該ラックベルトのラックをフライホイール9のピニオン11に噛合させ、ラックベルト24を引き出すことによって回転される。
【0020】
なお、前記実施の形態においては、出力軸を軸2に設けたが、軸3または軸4を図3に示したように、機枠1の外部まで延長し、その端部にクランク軸等を装着させるようにしてもよい。
また、前記実施の形態では、クラッチ17を軸4の大歯車7aと小歯車7bとの間に介装させたが、軸3の大小の歯車6a、6b間、または軸14の大小の歯車16a、16b間に介装させてもよい。
【0021】
さらに、前記実施の形態では、シャッタ22によってスイッチレバー10を歯車列の連繋を断つ方向に付勢しているが、シャッタ22の位置を変えて、スイッチレバー10を歯車列の連繋を維持する方向に付勢することもできることはいうまでもない。
【0022】
また、前記実施の形態では、符号2で示す軸を出力軸としたが、第1の歯車列Aの他の軸3および/または軸3を同時に出力軸としたり、軸2,3,4のいずれかの軸を出力軸とすることも可能である。
【0023】
【発明の効果】
本発明の代表的なものの効果を説明すれば、ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第1の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第2の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第1の歯車列と前記第2の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにしたので、構造が極めて単純になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る駆動ユニットを示した概念的な断面図で、第1の歯車列と第2の歯車列とが連結されている状態を示している。
【図2】本発明に係る駆動ユニットを示した概念的な断面図で、第1の歯車列と第2の歯車列とが連結されている状態を示している。
【図3】図1におけるX−X線に沿った展開断面図である。
【図4】クラッチを有する歯車を示した分解斜視図である。
【図5】クラッチを有する歯車を組み付けた状態の斜視図である。
【図6】異物の侵入を阻止するシャッタの設置位置を示す図である。
【符号の説明】
1 ケース内
2、3、4 軸
9 フライホイール
10 スイッチレバー
11 ピニオン
17 クラッチ
20 凸部
21 凹部
22 シャッタ
24 ラックベルト
A 第1の歯車列
B 第2の歯車列
Claims (4)
- ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第1の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第2の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第1の歯車列と前記第2の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにしたことを特徴とする駆動ユニット。
- 過負荷が作用した場合に歯車間の動力伝達を遮断するクラッチを介在させたことを特徴とする請求項1記載の駆動ユニット。
- 前記クラッチは、外周に凸部が形成され弾性変形可能な環状体を回転軸に固着する一方で、歯車の内周面に前記凸部に係合する凹部を形成し、前記環状体を前記歯車の内周面に嵌合させ、前記環状体と前記歯車の間に過負荷が生じた場合に前記環状体が弾性変形して、前記環状体に対して前記歯車が相対的に回転するように構成したものであることを特徴とする請求項2記載の駆動ユニット。
- 前記ラックベルトの入出口の近くに異物の侵入を阻止し当該ラックベルトの入出を許容するシャッタを配設したことを特徴とする請求項1〜3いずれか一に記載の駆動ユニット。
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