JP4038981B2 - 電動式玩具銃 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピストンを後退させたときに後退位置においてピストンを保持するピストンシアを設けることにより、射撃時のタイムラグを解消するとともに、手動による射撃をも可能とし、さらにはピストンのラックギアと出力ギアとに負荷をかけることがなく、省電力化を図ることができるようにした電動式玩具銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動式玩具銃においては、動力源にバッテリー、出力源にはモータを使用し、ギアの配置、およびそのギア比の配分によって最終出力軸に必要な回転トルクを発生させている。他方、吸気と圧縮そして排気とを行なうためのシリンダとピストンを備え、出力軸の回転トルクをギアやカムを介してピストンの往復運動または水平運動に変換させるようになっている。排気はシリンダ側に設けた排気口より吐出される。そして、ピストンが往復運動を行なうことによって生まれる圧縮された空気を利用して、ＢＢ弾を発射させるものである。その中でも、効率よく安定した高圧縮空気を排気する機構として、ピストンの水平運動方向にラックギアを配置し、またそれに噛み合うべく出力側にもギアを配置し、この出力ギアには同一方向に連続回転をしていても、ピストン側が水平運動を行なえるように、ギアの歯を部分的に切り欠いておき（セクタギアという）、ピストン内に備えたピストンスプリングの復元力によりピストンを加速させ、シリンダ内での蓄圧力を高めて、排気＝ＢＢ弾の発射を行なうものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来例においては、
第一に、常態においてピストン側のラックギアと出力ギアとの噛み合いは解かれておらず、ギア部は常にピストンスプリングからの負荷がかかったままであり、それぞれのギア部の耐久性が低下しやすいという欠点があった。
また第二に、従来例においては
トリガーを引く
→スイッチが入り、モータが回転する
→出力ギアが回転してピストンを後退（シリンダ内に吸気）させる
→出力ギアがピストンを開放する
→ピストンが前進してＢＢ弾を発射させる
という各段階が必要となり、以上のタイムラグ（時間差）は使用者に不満を生じさせる元となっていた。
さらに第三に、従来例は射撃待機状態でもピストン側ラックギアと出力ギアが噛み合っているために、手動操作による射撃は不可能であった。すなわち、電動射撃（全自動射撃）と手動射撃（自力にてピストンスプリングを圧縮してピストンを後退させ、ピストンを後退位置でロックして射撃待機状態とし、射撃時はトリガーを引くのみ）をその使用状態に応じて適宜選択することができなかった。
第四に、常態においてピストン側のラックギアと出力ギアとの噛み合いは解かれておらず、ギア部は常にピストンスプリングからの負荷がかかったままであり、その状態でスイッチのＯＮ−ＯＦＦを行なうためにモータへの負荷が大きく、モータの耐久性を損ないやすく、しかもバッテリー消耗度が大きいという欠点があった。
第五に、従来においてはモータのＯＮ−ＯＦＦをリレー等の電気的な回路設定によって行なう必要があり、リレー設置のためのスペースの必要性やリレー回路の設定の手間がかかるという問題があった。
【０００４】
この発明は、上記の欠点を解消しようとするもので、ピストンを後退させたときに後退位置においてピストンを保持するピストンシアを設けることにより、射撃時のタイムラグを解消するとともに、手動による射撃をも可能とし、さらにはピストンのラックギアと出力ギアとに負荷をかけることがなく、省電力化を測ることができるようにした電動式玩具銃を安価に提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためにこの発明の電動式玩具銃は、モータによりギアを介してピストンスプリングに変位を与えて、その反発力でピストンを駆動し、そのポンプ作用により空気を噴射させてＢＢ弾を発射する構造の玩具銃において、銃身後部に進退自在に収納したピストンと、ピストンを後退させたときに後退位置においてピストンを保持するピストンシアと、上記ピストンの長さ方向に沿って形成したラックギアと、ラックギアに対して接離自在とした出力ギアと、出力ギアと一体化されたスイッチカムと、トリガーと、トリガーに付設され、トリガーを引いたときにピストンシアを作動させ、このピストンシアとピストンに設けたシアノッチとの係合を解除するトリガーシアと、トリガーシアの移動によって作動するスイッチアームによりＯＮ−ＯＦＦ切換がなされるマイクロスイッチと、出力ギアを駆動するモータとを有し、射撃待機状態ではピストンのラックギアと出力ギアとの噛み合いを外しておき、モータ等に負荷をかけないようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
削除
【０００７】
削除
【０００８】
さらに、この発明の電動式玩具銃は、上記トリガーシアが、トリガーを引いた位置において保持するキャッチを付設されていることをも特徴とするものである。
【０００９】
この発明の電動式玩具銃は以上のように構成したので、
第一に、常態（射撃待機状態）においてピストン側のラックギアと出力ギアとの噛み合いは解かれており、ギア部は圧縮されているピストンスプリングからの負荷を受けなくて済み、それぞれのギア部の耐久性が大幅に向上する。
また第二に、常態ではピストン側のラックギアと出力ギアとの噛み合いは解かれており、トリガーを引いたときに直接的にピストンシアを作動させてピストンを開放させることが可能であり、従来例の行程におけるタイムラグ（時間差）を解消して、より実銃に即した感覚で射撃を楽しめるようになった。
さらに第三に、射撃待機状態ではピストン側ラックギアと出力ギアが噛み合っておらず、手動操作による射撃が可能となった。すなわち、電動射撃と手動射撃とをその使用状態に応じて適宜選択することができるようになった。
第四に、この発明の電動式玩具銃においては、トリガーを引き、ピストンシアがピストンを開放し、ＢＢ弾発射間際にスイッチが入り、モータが回転するとともに、それと同調して出力ギア（セクタギア）が回転をし、その後ピストン側ラックギアと噛み合って、ピストンを後退（吸気行程）させ、そして常態＝射撃待機状態でスイッチが切れ、一連の動作が終わる。その際、モータに対して無負荷の状態でスイッチのＯＮ−ＯＦＦを行なっているので、スイッチが入り、モータが加速された状態からピストン後退に至る、加負荷の行程をスムーズに行うことができるため、モータへの負担減少による耐久性向上と、バッテリー消耗度を低減させる経済的効果をも期待することができる。
第五に、この発明の電動式玩具銃においては、従来例のようなモータのＯＮ−ＯＦＦをリレー等の電気的な回路設定によって行なう必要がなく、リレー設置のためのスペースの必要性やリレー回路の設定の手間がかかるという問題が解消できた。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る電動式玩具銃の実施の形態を、添付図面に基いて詳細に説明する。図面はこの発明の電動式玩具銃の１実施例を示すもので、それぞれ図１は行程０の段階を示す概略断面図、図２は行程１の段階を示す概略断面図、図３は行程２の段階を示す概略断面図、図４は行程３の段階を示す概略断面図、図５は行程４の段階を示す概略断面図、図６は行程５の段階を示す概略断面図、図７は行程６の段階を示す概略断面図である。
【００１１】
図１において、電動式玩具銃は銃身および銃身後部（機関部）と、その下部に設けたトリガーを有するグリップ部と、給弾用マガジンとで構成されている。そして、グリップ部内にはピニオンギア付モータ1が内蔵されている。このピニオンギア付モータ1は伝達ギア２，３を介して、出力ギア４に連結されており、後述のピストン５を作動させるためのものである。４ａは出力ギア４に同軸で固定したスイッチカムで、出力ギア４とともに回動するようになっている。
【００１２】
次にパイプ状の銃身後部には、シリンダ１７内を前後にスライド可能なピストン５が内蔵され、さらにその内側には常態でピストン５を銃身後部の前方に付勢するピストンスプリング１３が保持され、銃身後部と固定された筒状のピストンスプリングガイド１３ａ上にはめこまれている。また５ａはピストン５の前部外周に形成したシアノッチ、５ｂはその後方外周に徐々に傾斜させて形成したランプウェイ、５ｃはピストンガイドパイプで、ピストン５の前部の内側に当該ピストン５と所定の間隔で形成され、その間にピストンスプリング１３の前端を収納保持している。５ｄは、ピストン５の後部に形成したピストンフック、５ｅはその前方周囲に形成した上記出力ギア４とかみ合うラックギアである。
【００１３】
筒状のピストンスプリングガイド１３ａの内部には、さらにスプリング３２で付勢された小ピストン３１が内蔵されている。小ピストン３１の前方にはノズルフック１５が軸着されており、その下端は連結パイプ３３の開口部とかみ合うようになっている。３４は小ピストン３１の端部に小スプリングとともに内蔵させた小ピンであり、ノズルフック１５先端を常態で連結パイプ３３の開口部とかみ合う方向に付勢している。
【００１４】
連結パイプ３３の前端にはローディングノズル１４が連結されており、連結パイプ３３の移動とともに前進および後退する。そして、ローディングノズル１４が後退した時点で、給弾用マガジン（図示せず）からＢＢ弾２１が、いままでローディングノズル１４のあった銃身内に送りこまれる。１６はローディングノズル１４の前端に保持したチャンバパッキンである。また銃身とシリンダ１７との間には所定の間隔で、コッキングロッド開口部１８からなる所定の空所が形成されている。
【００１５】
次に、銃身後部の下部に設けたトリガー部について説明する。銃身後部の下部に軸着したトリガー９には、トリガーアーム８を介してトリガーシア７が立ち上げてある。また６は回転可能に保持されたピストンシアで、上記トリガーシア７を係合する複数の段差を備え、かつ上記シアノッチ５ａとかみ合って、ピストン５がＢＢ弾の発射のために後退した状態で保持できるようになっている。
【００１６】
図において１１はキャッチで、トリガー９を引いてトリガーシア７が押し上げられた際に、その状態において保持するためのものである。その詳細を図８および図９に示す。図８はトリガー９を引く前、図９はトリガー９を引いた後である。そして、トリガー９を引く前にピストンシア６の１段目に係合していたトリガーシア７は、トリガー９を引いた後はピストンシア６の回転とともに、その２段目に係合するようになっている。また、１０はトリガー９の上部に取り付けたキャッチホルダーで、トリガー９の操作とともに前後に進退し、トリガー９の当初の位置への復帰に伴って、上記キャッチ１１を牽引してトリガーシア７との係合を解除するためのものである。
【００１７】
１９はトリガー９の前方に内蔵させたマイクロスイッチで、その上部に設置したスイッチアーム１２のスライドとともにスイッチ片２０が出没し、ＯＮ−ＯＦＦの切換が行なわれるようになっている。なお、スイッチアーム１２はピストンシア６に係合しており、トリガー９の操作を起点として結果的にスイッチアーム１２がスライドしてＯＮ−ＯＦＦの切換が行なわれる。１２ａはスイッチアーム１２を原点復帰させる付勢スプリングである。
【００１８】
この発明の玩具空気銃の操作及び動作については以下の通りである。
＜行程０＞（メインスイッチＯＦＦ）
図１は行程スタート前の段階を示すもので、メインスイッチ（図示せず）はＯＦＦの状態である。
【００１９】
この段階では、ピストンシア６がランプウェイ５ｂによって下向きに回転しており、マイクロスイッチ１９に付設したスイッチアーム１２は前方に押し出されてマイクロスイッチ１９をＯＮにしているが、メインスイッチがＯＦＦであるため、モータ１は作動しない。
【００２０】
このとき、手動操作によりコッキングロッド用開口部１８に収納されたコッキングロッド（図示せず）を引き、ピストンフック５ｄを介してピストン５を後退させてコッキングを行うことにより、同時にチャンバパッキン６への給弾が自動的に行なわれる。そしてＢＢ弾の発射が可能になるのである（行程４，５参照）。
【００２１】
通常は、単にメインスイッチをＯＮにするだけで、自動的にピストン５のコックと給弾が行なわれ、行程１の発射準備完了の状態となる。
【００２２】
なお、この発明の電動式玩具銃は、自動的に回路の開閉を行なうマイクロスイッチ１９のほかに、手動でＯＮ−ＯＦＦの行なえるメインスイッチを備えている。
【００２３】
＜行程１＞（発射準備完了）
上述のようにしてピストン５が後退した状態において、図２に示すように、ピストンシア６がランプウェイ５ｂとの係合を解かれて回転し、シアノッチ５ａと噛み合い、ピストン５が後方でコックされている。同時に、スイッチアーム１２がスイッチカム４の段差に落ち込み、スイッチ片２０がスイッチアーム１２の開口部に突出して、マイクロスイッチ１９がＯＦＦになっている。
【００２４】
また、ピストンシア６の回転に伴い、トリガーシア７がピストンシア６のノッチに噛み合い、ピストンシア６の反転方向への回転を防止している。
【００２５】
＜行程２＞（トリガを引く）
そこでトリガー９を引くと、図３に示すように、トリガアーム８を介してトリガーシア７が押し上げられる。
【００２６】
トリガーシア７はその際、噛み合っているピストンシア６を回転させてピストン５側のシアノッチ５ａとの係合を解く。したがってピストン５は今、前進（シリンダ１７内の空気圧縮）を開始する寸前である。
【００２７】
この段階でピストンシア６の回転の角度は、まだスイッチアーム１２を前方に押し出さない程度になっていてマイクロスイッチ１９はＯＦＦの状態である。
【００２８】
＜行程３＞（ＢＢ弾発射）
ピストンシア６との係合を解除されたピストン５は図４に示すように前進し、その際ランプウェイ５ｂがピストンシア６をさらに回転させる。
【００２９】
このさらに回転を続けるピストンシア６は噛み合っていたトリガーシア７を跳ね上げてその係合を解き、一旦フリーの状態になる。と同時に、スイッチアーム１２を前方に押し出してマイクロスイッチ１９をＯＮにさせるので、出力ギア４の回転が開始される。
【００３０】
跳ね上げられたフリーの状態のトリガーシア７にキャッチ１１が倒れ込んで両者が噛み合うことによって、ピストンシア６との係合を解き、セミ・バースト（単発射）となる。
【００３１】
他方、セレクタ（図示せず）によりキャッチ１１の噛み合いをさせない場合は、トリガーシア７はピストンシア６の２段目のノッチに噛み合い（行程０ 図９参照）、トリガー９を引き続ける限り、ピストンシア６は下がった状態となり、マイクロスイッチ１９はＯＮのままのため、フルオート（連射）となる。
【００３２】
なお、ピストン５の前進によってシリンダ１７内の空気が圧縮され、チャンバーパッキン１６に保持されているＢＢ弾を発射させる。
【００３３】
＜行程４＞（給弾開始）
図５に示すように、出力ギア４の回転とピストン５のラックギア５ｅとの噛み合いによって、ピストン５は後退を始める。その際、途中よりピストンガイドパイプ５ｃがノズルフック１５を引っ掛けてローディングノズル１４を後方へ移動させる。
【００３４】
出力ギア４と一体のスイッチカム４ａにより、スイッチアーム１２は前方に押し出されたままであり、マイクロスイッチ１９はＯＮとなっている。
【００３５】
ピストン５の後退に伴ない、ランプウェイ５ｂによって押し下げられていたピストンシア６は、ランプウェイ５ｂをトレースしながら今度は徐々にせり上がっていく。
【００３６】
＜行程５＞（給弾完了）
ピストン５の後退とともに、図６に示すように、ピストンガイドパイプ５ｃに引っ掛かっていたノズルフック１５はある程度ローディングノズル１４を後退させたのち、ピストンスプリングガイド１３ａとぶつかる。そして、ピストンスプリングガイド１３ａにより跳ね上げられて、ローディングノズル１４をピストン５の動きから切り離す。
【００３７】
そこで、ローディングノズル１４は前進し、ＢＢ弾２１をチャンバーパッキン１６へ装填し、給弾は完了する。
【００３８】
＜行程６＞（コッキング完了）
図７に示すように、出力ギア４が全回転を終了する間際に、ピストンシア６はシアノッチ５ａに収まり、ピストン５のコックを完了させる。それとほぼ同時に、スイッチカム４ａが所定の位置まで回り切ったとき、スイッチアーム１２がその段差に落ち込み、それによりマイクロスイッチ１９がＯＦＦとなり、一連の動作は止まる。
【００３９】
トリガー９が戻るとき、キャッチホルダ１０によってキャッチ１１が引き起こされ、トリガーシア７はトリガアーム８とともに定位置に戻る（行程１の状態）。
【００４０】
【発明の効果】
この発明の電動式玩具銃は以上のように構成したので、
第一に、常態（射撃待機状態）においてピストン側のラックギアと出力ギアとの噛み合いは解かれており、ギア部は圧縮されているピストンスプリングからの負荷を受けなくて済み、それぞれのギア部の耐久性が大幅に向上する。
また第二に、常態ではピストン側のラックギアと出力ギアとの噛み合いは解かれており、トリガーを引いたときに直接的にピストンシアを作動させてピストンを開放させることが可能であり、従来例の行程におけるタイムラグ（時間差）を解消して、より実銃に即した感覚で射撃を楽しめるようになった。
さらに第三に、射撃待機状態ではピストン側ラックギアと出力ギアが噛み合っておらず、手動操作による射撃が可能となった。すなわち、電動射撃と手動射撃とをその使用状態に応じて適宜選択することができるようになった。
第四に、この発明の電動式玩具銃においては、トリガーを引き、ピストンシアがピストンを開放し、ＢＢ弾発射間際にスイッチが入り、モータが回転するとともに、それと同調して出力ギア（セクタギア）が回転をし、その後ピストン側ラックギアと噛み合って、ピストンを後退（吸気行程）させ、そして常態＝射撃待機状態でスイッチが切れ、一連の動作が終わる。その際、モータに対して無負荷の状態でスイッチのＯＮ−ＯＦＦを行なっているので、スイッチが入り、モータが加速された状態からピストン後退に至る、加負荷の行程をスムーズに行うことができるため、モータへの負担減少による耐久性向上と、バッテリー消耗度を低減させる経済的効果をも期待することができる。
第五に、この発明の電動式玩具銃においては、従来例のようなモータのＯＮ−ＯＦＦをリレー等の電気的な回路設定によって行なう必要がなく、リレー設置のためのスペースの必要性やリレー回路の設定の手間がかかるという問題が解消できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電動式玩具銃の１実施例を示すもので、行程０の段階を示す概略断面図である。
【図２】行程１の段階を示す概略断面図である。
【図３】行程２の段階を示す概略断面図である。
【図４】行程３の段階を示す概略断面図である。
【図５】行程４の段階を示す概略断面図である。
【図６】行程５の段階を示す概略断面図である。
【図７】行程６の段階を示す概略断面図である。
【図８】トリガーとキャッチの関係を示すものであり、両者が係合する前の部分詳細図である。
【図９】両者が係合した後の部分詳細図である。
１ ピニオンギア付モータ
２，３ 伝達ギア
４ 出力ギア
４ａ スイッチカム
５ ピストン
５ａ シアノッチ
５ｂ ランプウェイ
５ｃ ピストンガイドパイプ
５ｄ ピストンフック
５ｅ ラックギア
６ ピストンシア
７ トリガーシア
８ トリガーアーム
９ トリガー
１０ キャッチホルダー
１１ キャッチ
１２ スイッチアーム
１２ａ 付勢スプリング
１３ ピストンスプリング
１３ａ ピストンスプリングガイド
１４ ローディングノズル
１６ チャンバパッキン
１７ シリンダ
１８ コッキングロッド開口部
１９ マイクロスイッチ
２０ スイッチ片
２１ ＢＢ弾
３１ 小ピストン
３２ スプリング
３３ 連結パイプ
３４ 小ピン

Claims (2)

1. モータ（１）によりギアを介してピストンスプリング（１３）に変位を与えて、その反発力でピストン（５）を駆動し、そのポンプ作用により空気を噴射させてＢＢ弾（２１）を発射する構造の玩具銃において、銃身後部に進退自在に収納したピストン（５）と、ピストン（５）を後退させたときに後退位置においてピストン（５）を保持するピストンシア（６）と、上記ピストン（５）の長さ方向に沿って形成したラックギア（５ｅ）と、ラックギア（５ｅ）に対して接離自在とした出力ギア（４）と、出力ギア（４）と一体化されたスイッチカム（４ａ）と、トリガー（９）と、トリガー（９）に付設され、トリガー（９）を引いたときにピストンシア（６）を作動させ、このピストンシア（６）とピストン（５）に設けたシアノッチ（５ａ）との係合を解除するトリガーシア（７）と、トリガーシア（７）の移動によってピストン（５）が前進しピストンシア（６）が押し下げられることで作動するスイッチアーム（１２）によりＯＮ−ＯＦＦ切換がなされるマイクロスイッチ（１９）と、出力ギア（４）を駆動するモータ（１）とを有し、射撃待機状態ではピストン（５）のラックギア（５ｅ）と出力ギア（４）との噛み合いを外しておき、モータ（１）等に負荷をかけないようにしたことを特徴とする電動式玩具銃。
2. トリガー（９）を引いた位置においてトリガーシア（７）を保持するキャッチ（１１）が付設されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式玩具銃。

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