JP3072526U - 高圧気体動力玩具のエンジン自動始動及びクラッチ装置 - Google Patents
高圧気体動力玩具のエンジン自動始動及びクラッチ装置Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 エンジンの制動装置が、プロペラの正方向回
転始動を制御し、手や指を傷つけることなく始動でき、
且つプロペラの力不足によって、逆回転するのを防止
し、更に飛行中にプロペラ空転状態を作り、不必要な動
力の消耗を減少させる高圧気体動力玩具のエンジン自動
制動及びクラッチ装置を提供する。 【解決手段】 制動装置3は、プロペラエンジン本体1
前端に接続されている。また、プロペラ5は、制動装置
3とクラッチ装置7の間に、機首9は、最前端に設けら
れている。プロペラ軸Aが、各部品に挿入されている。
プロペラエンジン本体1は、プロペラ軸ヘッド12、シ
リンダー14及び気体バルブヘッド16から構成されて
いる。プロペラ軸Aの最前端には機首9及び機首と一体
になっている前クラッチ片71が固定されている。さら
に、プロペラ軸Aを差し込めるプロペラ5の軸孔が設け
られ、プロペラ、後クラッチ片72及び片滑りギアー3
6が挿入できる構成になっている。
転始動を制御し、手や指を傷つけることなく始動でき、
且つプロペラの力不足によって、逆回転するのを防止
し、更に飛行中にプロペラ空転状態を作り、不必要な動
力の消耗を減少させる高圧気体動力玩具のエンジン自動
制動及びクラッチ装置を提供する。 【解決手段】 制動装置3は、プロペラエンジン本体1
前端に接続されている。また、プロペラ5は、制動装置
3とクラッチ装置7の間に、機首9は、最前端に設けら
れている。プロペラ軸Aが、各部品に挿入されている。
プロペラエンジン本体1は、プロペラ軸ヘッド12、シ
リンダー14及び気体バルブヘッド16から構成されて
いる。プロペラ軸Aの最前端には機首9及び機首と一体
になっている前クラッチ片71が固定されている。さら
に、プロペラ軸Aを差し込めるプロペラ5の軸孔が設け
られ、プロペラ、後クラッチ片72及び片滑りギアー3
6が挿入できる構成になっている。
Description
【0001】
本考案は、高圧気体を動力としてプロペラを動かす高圧気体動力玩具のエンジ ン自動始動及びクラッチ装置に関する。
【0002】
従来の模型飛行機に設置されたエンジンは、指でプロペラを快速回転すること により始動する構成である。
【0003】
しかし、エンジン始動時に指でプロペラを快速回転させると、プロペラが正方 向に回転することもあるが、逆回転してしまうこともある。
【0004】 また、プロペラを手で回転させるため、プロペラの回転初動時に高速回転した 場合、手や指を傷つけやすい。さらに、プロペラが逆回転してしまった場合、急 いでプロペラを止めるため、更に手や指を傷つける危険性が高まる。
【0005】 さらに、エンジン動力による飛行後の無動力滑空飛行時に、プロペラに空転機 能がないため、抵抗力が増加することにより、滑空性能に影響を及ぼし、且つ貯 蔵空気を不必要に消耗する。
【0006】 そこで、本考案は、高圧気体動力玩具エンジンの上述の課題を改善する、高圧 気体動力玩具のエンジン自動始動及びクラッチ装置を提供することにある。
【0007】
上記課題を解決するため、本考案の自動始動制御及びクラッチ装置は、相互に 関連した全体構造になっており、プロペラ後方に制動装置が設置され、プロペラ 前方にクラッチ装置が設置されている。以下にその手段を述べる。
【0008】 制動装置は、プロペラ軸ヘッド前端のスプリング、制動片(或いはその後方に 設置した補助装置)、そしてプロペラ後方の片滑りギヤーから構成されている。 スプリングが二つの支点間で動くことにより、制御棒が確実に離脱及びクラッチ 位置を確保し、制動片が片滑りギヤーによって、エンジンを始動させ、逆回転の 恐れはない。
【0009】 以上は、本考案の制動装置の基本構造であるが、本制動装置に補助装置を増設 することもできる。即ち制動片が片滑りギヤーから離脱し、始動が安定する前、 使用者がプロペラの自動回転に驚き、手を引くと、制動片によって、高速回転を 切ってしまう恐れがあり、機器が損傷する可能性もある。本考案の補助装置によ り、機械動作を確実にし、使用者の取扱いミスやその他の原因による誤作動を避 け、本考案をより完全なものにする。
【0010】 また、クラッチ装置は、プロペラと機首前端間の凹凸一対片で、一片はプロペ ラ軸最前端に固定され、エンジン始動力を伝達する。他方の一片はプロペラ前端 に固定される。この二片が相互に噛み合い、プロペラ軸を回転させることにより 、プロペラが回転する。プロペラとプロペラ軸間には適度な緩みがあり、この二 片には離合機能があるので、適時にプロペラとプロペラ軸の連結を断って、プロ ペラを空転させる。
【0011】 以下、本考案の原理について説明する。
【0012】 今日の内燃機関のエンジンは、点火時間を確実に設定することができ、ピスト ンによって完全な行程を経て別の行程へ移る。比較的原始的な高圧気体をピスト ンに送り込むエンジンは、ピストンが底点(下死点、LOWER DEAD POINT)に到達 する前後のその一瞬に通気バルブを開く。これは即ちピストンが底点に到達する 前に通気バルブに接触して開く場合、高圧気体がシリンダーに突入し、ピストン に反圧力が発生する。この瞬間、プロペラの慣性力がシリンダーに突入する前の 高圧気体力より大きい場合は、ピストンを圧迫し、底点を通過して行程循環する 。しかし、高圧気体動力のエンジン始動の際、プロペラの回転慣性力もないため 、指による快速回転をするしかない。指による力は握りにくく、しかも指による 力がシリンダーに気体が突入する前の反圧力より小さい場合には正方向に回転さ せても、逆回転する結果となる。
【0013】 本考案のエンジン自動制御(制動装置)は、従来の指で正方向へ回転させてプ ロペラを始動させるのではなく、プロペラを逆方向にゆっくりと回転させる方式 を採用し、シリンダーに気体が突入する前の正回転圧力(逆方向操作に反する圧 力)を取り去り、同時に制動装置によってプロペラを一時制止させ、ピストンを 排気口前で停止させて、確実に止めている。
【0014】 この場合の正回転圧力は、シリンダー内で一時留まっているため、始動時には 制動装置上の制御棒を移動させるだけで(或いは補助装置の操縦桿を押す)、止 まっていたプロペラの制動片がプロペラ内側の片滑りギヤーから離脱する。この 場合、正回転圧力がピストンとプロペラ軸を動かして、プロペラ回転の慣性力を 引き出し、エンジンが自動的に始動して、正方向運行ができるため、指でプロペ ラを回す必要がなく、始動が簡単で、且つ安全である。
【0015】 本考案のクラッチ装置は、従来設計のネックを解決し、クラッチ空転構造を提 供している。従来の模型飛行機に備わっているプロペラ空転機能は、僅かにゴム 動力によるものがあるだけである。ゴムの伸縮は、ちょうどクラッチ装置の離合 によく、その他の動力エンジンにこのような特性はない。しかし指による回転始 動設計のエンジンは、最もクラッチ装置が脱落しやすく、始動が困難であるため 、ゴムパウワを使用したプロペラ空転設計は、非常に少ない。
【0016】 本考案のクラッチ装置は、上述の制動装置とを相互に合わせた一対のクラッチ 片である。始動前、制動片はクラッチされ、制動片を押してギヤーを外し、始動 させる(指での回転を行なわない)。始動後、クラッチ片はプロペラの高速回転 による前進スラスト(THRUST)を受け、クラッチされており、内部に貯蔵された 気体圧力が弱くなり、前進スラストが風の抵抗より小さくなったとき、プロペラ は風の抵抗によって後退し、この時即クラッチ片が切り離され、プロペラ空転と 滑空飛行状態が同時に行われる。
【0017】 この他、特に高圧気体動力玩具のエンジンがプロペラを駆動させている時間は 、全運行の僅か三分の一だけである。高圧伝達が減速し、エンジン効率は無効に なり(抵抗力が前進スラストより大きい)、飛行機は地面に落ちるが、プロペラ にはまだ弱い回転力があったり、正逆交互の振動現象が起きたりする。
【0018】 本クラッチ装置は、有効前進スラストが終了した後、動力飛行をやめ、プロペ ラ空転と無動力滑空を同時に行う。本考案では、有効前進スラストの機能が完了 すると、適時にエンジン運転を停止し、エンジン後半運転の欠点を避ける他、貯 蔵圧力の不必要な消耗を避けることによって、残った圧力を次回の飛行に役立て ることができ、時間と労力を省く長所がある。
【0019】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】 先ず、図1から図3に示すように、本考案は、プロペラエンジン本体1、制動 装置3、プロペラ5、クラッチ装置7及びプロペラ軸Aと機首9から構成される 。制動装置3は、プロペラエンジン本体1前端に接続されている。また、プロペ ラ5は、制動装置3とクラッチ装置7の間に、機首9は、最前端に設けられてい る。プロペラ軸Aが、各部品に挿入されている。
【0021】 プロペラエンジン本体1は、プロペラ軸ヘッド12、シリンダー14及び気体 バルブヘッド16から構成されている。プロペラ軸ヘッド12内には、プロペラ 軸Aの後端に接する偏心連動車輪123が設けられ、その近傍には偏心連動棒1 25が設置されている。
【0022】 また、プロペラ軸Aの最前端には機首9及び機首と一体になっている前クラッ チ片71が固定されている。さらに、プロペラ軸Aを中段にて、適当なゆるみを 与えつつ差し込めるプロペラ5の軸孔が設けられ、プロペラ5、後クラッチ片7 2及び片滑りギアー36が挿入できる構成になっている。
【0023】 プロペラ軸ヘッド12の下にはシリンダー14が設けられ、その中にはピスト ン143が設けられ、通気バルブ撃針145が、ピストン143の真下に固定さ れる。また、シリンダー14の下は、気体バルブヘッド16が設けられ、通気孔 161、通気バルブ163、チャージバルブ及びエアタンクへの管道を有してい る。なお、チャージバルブ及びエアタンクについては、本考案の範囲に入らない ため、説明を省略する。
【0024】 本考案の高圧気体動力玩具のエンジン制動装置は、逆火特性を利用し、危険性 を便利で安全性あるものに変えている。図3から図5に示すのは、制動装置がエ ンジンを自動始動する作動行程を説明しているものである。
【0025】 まず、図1に示した制御棒321を軽く押すと、スプリング34の力によって 、制動片32が静かに片滑りギヤー36に噛合される。
【0026】 次に、図3に示すように、プロペラ5を軽い力で、矢印方向(プロペラの正常 回転とは逆方向)へゆっくり回す。この時、制動片32は、片滑りギヤー36の 斜面に沿って滑り、偏心連動棒125が偏心連動車輪123を回転させ、ピスト ン143を押し下げる。ピストン143がシリンダー14を底まで下げると、そ の力によって通気バルブ撃針145が通気バルブ163を開く。
【0027】 図3に示すとおり、ピストン143がシリンダー14底に達する前に、通気バ ルブ163が、高圧気体をシリンダー14へ注入することにより、ピストン14 3は強く押し戻される。この押し戻される力が、偏心連動棒125、偏心連動車 輪123を通じて、プロペラ5に達する。これにより、先ほど逆方向に軽く捻っ てあったプロペラ5は、逆方向に回転する。つまり図4の矢印が示す強力な正方 向圧力となる。この時、その正方向圧力が制動片32を片滑りギヤー36の垂直 面に止めるのであるが、これは通気バルブ撃針145が先に通気バルブ163を 開くことをピストン143が強制的に保持している状況と同じである。シリンダ ー14内の正方向圧力は、エアタンクの圧力に等しく、プロペラ5の持つ正方向 回転力は最高点にある。
【0028】 本考案を構成する片滑りギヤー36は、単に上述の制動及び自動始動装置の特 殊用途にのみ使用されるもので、一般ギヤーの噛合による伝動機能ではない。こ のため、そのギヤー数の増減は、飛行機玩具の設計及びエンジン出力によって、 違ってくる。ギヤー数の多い設計の場合、プロペラ軸両端の相関伝動部品が、生 産加工過程で、ランダム組立(RANDOM ASSEMBLY)のどの過程においても、容易 に設置できて便利であるため、生産コストを下げる効果がある。また、初心者が すぐにピストンの始動点を探すことに好適である。
【0029】 但し、設計上特殊な要求により、生産加工過程で、各関係伝動部品を確実な焦 点で合わせる場合には、ピストン確保点設定は図4に示す始動位置の加工条件で 、図6に示すような片滑りギヤー36を単一方向に設計してもよい。
【0030】 図6に示すとおり、制御棒321を軽く押すと、スプリングにより、制動片3 2が緩やかに片滑りギヤー36から離脱した状態になり、止められていたピスト ン143(図5に図示)は解放され、強力な正方向圧力によってプロペラ5を正 方向に快速力で回転させる。
【0031】 クラッチ装置7は、二片で対の凹凸片という簡単な構造である。もし上述の制 動装置3を伴わなければ、単独実施は不可能である。しかし、この二つの装置を 合わせることにより、プロペラの空転は、滑空飛行が飛行機玩具の全体的な性能 に有利である他、高圧気体動力玩具に関するエンジン運行後半の欠点を防止する 効果がある。
【0032】 クラッチ装置7のエンジン始動及び飛行前の状態を図6に示しており、二枚の 前後クラッチ片71,72は、制動装置の制動片32の力を受けて片滑りギヤー 36に噛合される。飛行開始後、制動片32は、片滑りギヤー36から離脱し、 圧迫力は解除される。しかし、プロペラの前進スラストが風の抵抗より大きい前 半飛行中、二枚のクラッチ片71、72は噛合したままである。また、プロペラ の前進スラストがエアタンクの圧力の低下によって風の抵抗より小さくなると、 後クラッチ片72が、前クラッチ片71を切り離し、プロペラが空転する。
【0033】 次に、本考案の第2の実施の形態について説明する。
【0034】 以下は、本考案に補助部品を増設した実施の形態であり、図7から図10に示 してある。本実施の形態は、制動装置部分以外がすべて前述の基本形態である実 施の形態と同じであるため、ここでは制動装置のみを説明し、その他の部分につ いての説明は、前述と重複するため、省略する。
【0035】 本実施の形態の補助部品は、制動装置後方に増設するもので、前述した実施の 形態にある制動装置3の制御棒321を除去し、この位置に孔・凸式可動に換え 、連棒Cの前端凸と連接するようになっている。この連棒Cの後端凸も同じく孔 ・凸式可動であり、操縦桿Pの前側底端に連接する。その操縦桿Pは、斜め後方 に伸びた起立片構造で、その先端には水平の始動押し片P1が設置され、始動押 し片P1と反対端底面は、薄片Sに固定されており、薄片S前端下には厚みがあ り、後端はコ字形滑車Lが連接している。
【0036】 また、本補助部品は上述の実施の形態の制動装置基台Bが後方に伸び、上面に は細長で、基台Bに対して垂直に連接された滑車レールHが設置されており、こ こをコ字形滑車Lが前後に滑る。コ形滑車L後端には、引っかけ凸J1が設置さ れ、スプリングWによって、滑車レールH末端にある引っかけ凸J2と連結され る。コ字形滑車Lから伸びた薄片Sは、コ字形滑車Lの移動に連動して滑車レー ルH上を前後に滑る。この薄片Sは前端下の厚み部分S1があるので、滑車レー ルHの最前方に達すると、その前端厚み部分S1が滑車レールHに落ちることに より、滑車レールH前端に引掛る。また、操縦桿Pは薄片S上方に固定されてい るので、操縦桿Pで前後移動させると、その底端の薄片S及びコ字形滑車Lもま たそれに従い、前後移動する。
【0037】 図8および図9に示すとおり、制動片32’を片滑りギヤー36’に噛合する には、操縦桿Pを前に引っ張り制動片32’を片滑りギヤー36’上に噛合する 。この時操縦桿P底端の薄片S前端にある厚み部分S1が滑車レールHに落ちる 。また、コ字形滑車L後端のスプリングWは、すでに引張られているが、薄片前 端の厚み部分S1が滑車レールHに落ちて、滑車レールに係止することにより、 操縦桿Pはこの状態で固定される。また、制動片32’は片滑りギヤー36’上 で係止した状態を維持する。
【0038】 図10に示すとおり、制動片32’を片滑りギヤー36’から離脱させ、エン ジンを始動するには、操縦桿Pの始動押し片P1を押下する。これにより、梃子 の作用により、操縦桿Pがその前端にある連棒Cを連動し、制動片32’を引っ 張り、片滑りギヤー36’から離脱させる。
【0039】 また、始動押し片P1押下する、操縦桿は斜め後方に動く構造になっており、 前端底部が上に向かって持ち上がり、その底端である薄片の厚み部分S1は、滑 車レールHの前縁より高くなる。このため、引っかかり力が弱まり、コ字形滑車 L後端のスプリングWが回復作用により、コ字形滑車L及びコ字形滑車と一体の 薄片S、操縦桿Pすべてを後方に引いて定位に戻す。これにより、この制動片3 2’にはすでに回転を開始した片滑りギヤー36’を切る機会はなくなる。
【0040】 さらに、本補助装置構造の作動過程について説明すると、前方に向かって操縦 桿Pを移動させると、連棒Cによって、上述の制動装置により、元設計の既定作 用完成させる(すなわち制動片が片滑りギヤーの正方向運動を止め、逆方向にの み操作できる)。この時、コ字形滑車L後方のスプリングWは引っ張られ、コ字 形滑車L前方の薄片Sと滑車レールHに係止され、スプリングWがコ字形滑車L の引っ張る力を保留する。
【0041】 これにより、逆方向操作をしたプロペラは、シリンダーに逆火の正方向圧力を 満たすと、操縦桿Pの始動押し片P1を軽く押しただけで、梃子作用によって、 滑車レールH前端の係止を解くと同時に、スプリングWがコ字形滑車L、連棒C 及び制動片32’を伴って後退し、片滑りギヤー36’の止めを解除し、エンジ ンが自動始動する。
【0042】
以上説明したように、本考案の高圧気体動力玩具のエンジン自動始動及びクラ ッチ装置は、制動装置及びクラッチ装置から構成され、制動装置は、プロペラ軸 ヘッド前端のスプリング、制動片(或いはその後方に設置した補助装置)、そし てプロペラ後方の片滑りギヤーに分けられる。
【0043】 スプリングを二つの支点間に設置することにより、制御棒が確実に離合でき、 制動片が片滑りギヤーによって、エンジンを始動させ、逆火にならない。また、 クラッチ装置は、プロペラと機首前端間の凹凸一対片であり、一片はプロペラ軸 最前端に固定して、エンジン始動力を伝達し、他片はプロペラ前端に固定する。
【0044】 この二片が相互に噛合し、プロペラ軸を回転させると、プロペラが回転する。 プロペラとプロペラ軸間には適度な緩みがあり、この二片には離合機能があるの で、適時にプロペラとプロペラ軸の連結を断って、プロペラを空転させるという 特徴をもつ。それにより、従来のように手を傷つけることなく始動でき、且つプ ロペラの力不足によって、逆回転するのを防止し、更に飛行中に空転状態を作り 、不必要な動力の消耗を減少させるのに効果的である。
【図1】 本考案の第1の実施の形態の分解図である。
【図2】 本考案の第1の実施の形態の斜視図である。
【図3】 本考案の第1の実施の形態の後方断面図であ
る。
る。
【図4】 本考案の第1の実施の形態の後方断面図であ
る。
る。
【図5】 本考案の第1の実施の形態の後方断面図であ
る。
る。
【図6】 本考案の第1の実施の形態の側面断面図であ
る。
る。
【図7】 本考案の第2の実施の形態の分解図である。
【図8】 本考案の第2の実施の形態の組立図である。
【図9】 本考案の第2の実施の形態の側面図である。
【図10】 本考案の第2の実施の形態の側面図であ
る。
る。
1 プロペラエンジン本体 12 プロペラ軸ヘッド 123 偏心連動車輪 125 偏心連動棒 14 シリンダー 143 ピストン 145 通気バルブ撃針 16 気体バルブヘッド 161 通気孔 163 通気バルブ 3 制動装置 32 制動片 321 制御棒 34 スプリング 36 片滑りギヤー 5 プロペラ 7 クラッチ装置 71 前クラッチ片 72 後クラッチ片 9 機首 A プロペラ軸 B 基台 C 連棒 H 滑車レール J1 引っかけ凸 J2 引っかけ凸 L コ字形滑車 P 操縦桿 P1 始動押し片 S 薄片 S1 厚み部分 W スプリング 32’ 制動片 36’ 片滑りギヤー
Claims (5)
- 【請求項1】プロペラとピストンの始動を制御する制動
装置を設け、 上記制動装置は、基台、制動片、スプリング、固定部
品、操縦桿部品及び片滑りギヤーから構成され、 上記制動片と上記スプリングは、上記基台上に固定さ
れ、 上記基台は、プロペラエンジン本体前先端に固定され、
かつ、前後にそれぞれ孔が開設され、上記前端の孔は上
記制動片を、上記後端の孔は上記スプリング固定凸を固
設させ、 上記制動片と上記固定凸は、上記スプリングにより連接
され、 上記片滑りギヤーは、上記プロペラに接合されて一体と
され、 上記片滑りギヤーのギアーの歯は、すべて片端に傾き、
上記制動片が上記片滑りギヤーに掛止すると、上記片滑
りギヤーは、上記ギヤー歯の傾斜とは逆方向に回転し、 上記制動片のギヤーの離着脱を制御する操縦桿部品は、
上記制動片上端に設置されることを特徴とする高圧気体
動力玩具のエンジン自動始動及びクラッチ装置。 - 【請求項2】前記片滑りギヤーは、単一方向を向く複数
の歯を有することを特徴とする請求項1記載の高圧気体
動力玩具のエンジン自動始動及びクラッチ装置。 - 【請求項3】前記基台上の前記制動片と前記スプリング
は、一組以上とすることを特徴とする請求項1記載の高
圧気体動力玩具のエンジン自動始動及びクラッチ装置。 - 【請求項4】前記操縦桿部品は、操縦桿、滑車レール、
コ形滑車及びスプリングから構成され、 上記滑車レールは、前記基台上面に設置され、 上記滑車レールを前後に滑動するコ字形滑車には、引っ
かけ凸が設置され、スプリングによって上記滑車レール
後端の引っかけ凸に連結され、上記コ字形滑車前端は、
薄片を延設し、 上記薄片前端下は、上記滑車レール前端に掛止しやすい
厚み部分となり、 上記薄片上面の斜め後方には、上記操縦桿が設置され、 上記操縦桿上端には、水平の始動押し片が設置され、 上記操縦桿底部前端は、連棒の後端と枢接し、 上記連棒の前端も、前記制動片上端部位と枢接すること
を特徴とする請求項1記載の高圧気体動力玩具のエンジ
ン自動始動及びクラッチ装置。 - 【請求項5】飛行機玩具前端に凹凸対のクラッチ片を設
置し、 上記前クラッチ片は、機首に固定され、更にプロペラ軸
に固定することにより、エンジン動力を伝達し、 上記後クラッチ片は、プロペラ軸の前面に緩く設置し、 上記クラッチ片同士は互いに噛合し、取外し容易とした
ことを特徴とする請求項1記載の高圧気体動力玩具のエ
ンジン自動始動及びクラッチ装置。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
TW088217650 | 1999-10-18 | ||
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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TW (1) | TW468508U (ja) |
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