JP3072526U

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

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Publication number: JP3072526U
Application number: JP2000002446U
Authority: JP
Inventors: 蔡裕▲ち▼
Original assignee: 蔡裕▲ち▼
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2000-10-20
Anticipated expiration: 2006-04-14
Also published as: DE20004013U1; TW468508U; US6461212B1

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。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

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】

【従来の技術】

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】

【考案が解決しようとする課題】

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】

【課題を解決するための手段】

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】

【考案の実施の形態】

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１２５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７２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１４３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３２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３２’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】

【考案の効果】

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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図４】本考案の第１の実施の形態の後方断面図であ
る。

【図５】本考案の第１の実施の形態の後方断面図であ
る。

【図６】本考案の第１の実施の形態の側面断面図であ
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。

【符号の説明】

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

【実用新案登録請求の範囲】

【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。