JP4371922B2

JP4371922B2 - 動作玩具

Info

Publication number: JP4371922B2
Application number: JP2004187931A
Authority: JP
Inventors: 陽亮米田; 斎藤　　誠
Original assignee: Tomy Co Ltd
Current assignee: Tomy Co Ltd
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP2006006625A

Description

本発明は、動作玩具に関するもので、詳しくは、被駆動体を備えた動作玩具に関するものである。

例えば、電車玩具として、被駆動体として両開き扉を持つものが知られている。この電車玩具は、両開きの扉を構成する左右の扉片を有し、各扉片がそれぞれ別の扉開閉部材に付設され、２つの扉開閉部材を扉開閉ノブを手動で回動させることによって扉を開閉させるように構成されている。（例えば特許文献１）
実開平２−１０６２９５号公報（図１，図２および図８）

しかしながら、上記特許文献１の電車玩具は、扉開閉ノブを操作しないと扉を開閉させることができないため面倒である。特に、低年齢の幼児には、操作できないという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、車輪の回転動力を利用した動作玩具であって、車輪の回転・停止の際に被駆動体を動作させる動作玩具を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の動作玩具は、車輪と、前記車輪の回転動力を動力源として動作する被駆動体と、前記車輪の回転動力を前記被駆動体に伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構の構成部品の１つであって前記車輪が回転する際に前記動力伝達機構の他の構成部品同士を連結させて前記車輪の回転動力を前記被駆動体に伝達させる遠心クラッチと、前記車輪の回転が停止する際に前記遠心クラッチによって前記動力伝達機構の前記他の構成部品同士の連結が解除された場合に前記被駆動体を初期位置に復帰させる付勢手段と、前記車輪が回転している時の前記被駆動体の動作範囲を規制する動作範囲規制手段と、を備え、前記動作範囲規制手段が働いている間、前記車輪の回転動力の前記被駆動体への伝達を遮断する他のクラッチが前記動力伝達機構の構成部品として設けられていることを特徴とする。遠心クラッチを設けるにあたっては、動力伝達機構に加速歯車列を含めることが好ましい。加速歯車列によって遠心クラッチを効果的に動作させることができるからである。

請求項２に記載の動作玩具は、請求項１に記載の動作玩具において、前記被駆動体は扉であり、前記車輪の回転が停止する時には、前記遠心クラッチが前記動力伝達機構の前記他の構成部品同士の連結を解除することで、前記車輪の回転動力の前記扉への伝達が遮断され、前記付勢手段が前記扉を前記初期位置に復帰させることによって前記扉が開き、前記車輪が回転する時には、前記遠心クラッチが前記動力伝達機構の前記他の構成部品同士を連結させることで、前記車輪の回転動力が前記動力伝達機構を介して前記扉に伝達され、前記扉が前記付勢手段の付勢力に抗して前記初期位置から移動することによって前記扉が閉まるように構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の動作玩具は、請求項２に記載の動作玩具において、前記扉は両開き自在な対をなす扉片から構成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車輪の回転動力によって、被駆動体を動作させているので、特別な動力源を設ける必要がなくなる。
また、クラッチによって、車輪が回転する際に動力伝達機構の構成部品同士が連結されて車輪の回転動力が被駆動体に伝達され、被駆動体が所定の動作を行う。一方、車輪が停止する際には構成部品同士の連結が解除されて車輪の回転動力の被駆動体への伝達が遮断され、付勢手段によって被駆動体が初期位置に復帰する。その結果、簡単な機構でもって、動作玩具に２つの動作をさせることができる。この場合、クラッチは遠心クラッチであるため、車輪の回転・停止に完全には追従せずに、その回転・停止のタイミングとは少しずれたタイミングで被駆動体を動作させることができる。また、動作範囲規制手段によって、車輪が回転し続ける時の被駆動体の動作範囲が規制される一方で、付勢手段によって、車輪の回転が停止する際に被駆動体が初期位置に戻されるので、車輪の回転・停止を１つのサイクルとする動作を被駆動体に行わせることができる。

請求項２及び３に記載の動作玩具によれば、車輪の回転が停止する際に前記扉が開き、車輪が回転している時に扉が閉まるので、電車玩具やバス玩具に適用して好適なものとなる。

以下に、本発明に係る動作玩具を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る動作玩具として、電車玩具を示した斜視図、図２は、その電車玩具の分解斜視図、図３は、その電車玩具の動力伝達機構を示した断面図、図４（ａ），（ｂ）は、その動力伝達機構の構成部品である遠心クラッチの動作を示した断面図、図５は、扉片を備えた扉開閉部材を組み付けた状態の斜視図である。

この電車玩具１は、図２に示したように、車両の下部を構成する本体下２と、車両の上部を構成する本体上３を有している。本体上３は、下方に開口する箱状を成し、両側面の各３箇所に矩形の開口４を有している。また、本体下２は、上方に開口する箱状を成しており、下部側面に車輪５を備えている。

本体下２には、図２および図３に示したように、上下方向に延びる４本の軸６ａ〜６ｄが立設され、それらの軸６ａ〜６ｄの下部には、歯車７，８，９，１０がそれぞれ回転自在に嵌合され、軸６ｄ〜６ａの上部には、歯車１１，１２，１３，１４が回転自在に嵌合されている。これらの歯車７〜１０および１１〜１４のうち、歯車７〜９、１２〜１４は、いずれも大小の歯車を一体に備えている。そして、下段の歯車７〜１０は、加速歯車列、即ち、歯車７の大径歯車が歯車８の小径歯車に噛合し、歯車８の大径歯車が歯車９の小径歯車に噛合し、歯車９の大径歯車が歯車１０に噛合して、駆動側動力伝達機構を構成し、上段の歯車１１〜１４は、減速歯車列、即ち、歯車１１が歯車１２の大径歯車に噛合し、歯車１２の小径歯車が歯車１３の大径歯車に噛合し、歯車１３の小径歯車が歯車１４の大径歯車に噛合して、従動側動力伝達機構を構成している。このうち駆動側動力伝達機構は、車輪５の軸に固設された冠歯車５ａと、該歯車に噛合する加速歯車列の最初の歯車７を介して車輪５に接続されている。

そして、加速歯車列の最終の歯車１０と、減速歯車列の最初の歯車１１との間には、遠心クラッチ１５が介在されている。この遠心クラッチ１５は、動力伝達機構の一部を構成し、駆動側動力伝達機構と従動側動力伝達機構とを連結させる働きを持つ。
遠心クラッチ１５は回転による遠心力でおもりがひろがることにより、クラッチ作用を行うものである。この遠心クラッチ１５は次のように構成されている。すなわち、加速歯車列の最終の歯車１０の端面には上面が斜に形成された軸筒１６が付設されている。軸筒１６の中心の穴には軸１７が付設されている。軸１７には、下面が斜に形成された軸筒１８が付設されている。そして、この軸筒１８にはおもりとなるアーム１９が付設されている。
この遠心クラッチ１５では、歯車１０の回転速度が遅いとき（回転速度が０のときを含む）には、アーム１９の重さによって軸筒１６及び１８の斜面同士が完全に重なり合う。このときにはアーム１９は図４（ａ）に示すように最下位置にあり、歯車１０の端面とアーム１９との距離は最小となる。このとき、アーム１９の基端上の突起１９ａが、歯車１１下の２つのピン１１ａのいずれにも突き当たらないので、歯車１０と１１が連結されず、歯車１０の回転動力は歯車１１には伝達されない。一方、この遠心クラッチ１５では、歯車１０の回転速度が速くなると、アーム１９は遠心力でひろがって軸筒１６及び１８の斜面の突出端（頂部）同士が重なり合う。このときにはアーム１９は図４（ｂ）に示すように最上位置にあり、歯車１０の端面とアーム１９との距離は最大となる。このとき、アーム１９の基端上の突起１９ａが、歯車１１下の２つのピン１１ａのいずれかに突き当たり、歯車１０と１１が連結されて共に回転することになる。

さらに、本体下２には、図３に示したように、軸２０が立設されている。この軸２０には歯車２１が回転自在かつ軸線方向に移動自在に付設されている。また、軸２０には摩擦円板２２が固定した状態に付設されている。そして、軸２０に装着したスプリング２３によって、歯車２１が上方に向けて付勢され、歯車２１の上面が摩擦円板２２の下面に圧接され、それらによって滑りクラッチ２４が構成されている。また、摩擦円板２２の上面にはピン２５が立設されている。

以上の歯車機構は機構ボックス５０（図２参照）に収納されている。この機構ボックス５０の上面には、前記軸２０と中心が合致する円弧状の孔５１（図３及び図６参照）が設けられている。この孔５１には前記ピン２５が挿入されおり、摩擦円板２２の回転に伴ってピン２５は円弧状の孔５１に沿って動作する。

機構ボックス５０の上にはスライド板３４が設置されている（図３及び図６参照）。スライド板３４は機構ボックス５０の上面に対して電車玩具１の前後方向に摺動自在に設けられている。このスライド板３４は機構ボックス５０との間に掛けられたスプリング３５によって電車玩具１の後方へ引かれている。また、スライド板３４には電車玩具１の幅方向に延びる長孔３４ｂが形成されている（図３及び図６参照）。この長孔３４ｂには、円弧状の孔５１に挿入されたピン２５の上端部が挿入されている。そして、摩擦円板２２が停止状態から回転状態に移行するとスライド板３４はスプリング３５の引っ張り力に打ち勝って前方へ移動するようにされている。このスライド板３４の上には扉開閉部材２６，２７が重畳状態で設置されている。

扉開閉部材２６，２７はそれぞれ略矩形状の基板によって形成されている。この扉開閉部材２６，２７には、基板の両側から下方に向けて伸びる各３つの扉片２６ａ，２７ａが付設されている。
これらの扉開閉部材２６，２７には一側部にピン２８，２９が上方に向けてそれぞれ突設されている。一方、本体上３には、両端に切欠き３０ａ，３０ｂを有する連結部材３０がその中間部にて軸３１によって支持されて揺動自在に設けられている。この連結部材３０の切欠き３０ａ，３０ｂには前記ピン２８，２９が入り込んでいる。そして、連結部材３０と本体上３との間には、スプリング３３が掛けられ、そのスプリング３３によって、上部扉開閉部材２６は、図５において左方（矢印と反対の方向）に付勢され、下部扉開閉部材２７は、連結部材３０を介して、右方（矢印と反対の方向）に付勢されている。この状態における扉片２６ａ，２７ａは、互いに離反する方向に付勢されている。さらに、扉開閉部材２６の後端には図６に示すように前記スライド板３４の起立部３４ａが当接可能となっている。
なお、扉開閉部材２６，２７は、前記機構ボックス５０に設けられた大小のローラ３１，３２によって下方から支持されている。

このように構成された電車玩具１では、車輪５が停止している状態で、遠心クラッチ１５によって歯車１０と１１とが断状態にあり、スライド板３４がスプリング３５の付勢力によって、図５において左方に移動した状態にあり、扉開閉部材２６がスプリング３３の付勢力によって、左方に移動された状態にある。したがって、車輪５が停止している間は図７（ａ）に示すように扉片２６ａ，２７ａが開いた状態、つまり扉が開いた状態にある。

一方、電車玩具１を走行させると、車輪５が回転し、その車輪５の回転動力は、歯車５ａ，加速歯車列の各歯車７〜９を介して歯車１０に伝達される。歯車１０が回転すると、遠心クラッチ１５によって歯車１０と１１とが連結され、加速歯車列が減速歯車列に接続され、減速歯車列の最終の歯車１４が回転する。
歯車１４が回転すると、その回転動力は、滑りクラッチ２４を介してピン２５を回動させる。このピン２５の運動は、長孔３４ｂを介してスライド板３４に伝達され、該スライド片をスプリング３５の付勢力に抗して、図３において右方に移動させる。このスライド板３４が移動すると、舌片３４ａを介して上部扉開閉部材２６が図５において右方（矢印方向）に移動し、さらに、連結部材３０を介して下部扉開閉部材２７が図５において左方（矢印方向）に移動する。
その結果、図７（ｂ）に示すように扉片２６ａ，２７ａが閉じた状態、つまり扉が閉じた状態となる。
なお、電車玩具１が走行している間は、車輪５の回転動力が、扉開閉部材２６，２７に連続的に伝達されることになるが、扉片２６ａ，２７ａが閉じた状態となった後は、滑りクラッチ２４が滑って、そこで吸収される。この場合、ちょうど円弧状の孔５１で扉の動作範囲が規制される。つまり、円弧状の孔５１はピン２５と共働して動作範囲規制手段として働く。なお、扉片２６ａ，２７ａ同士が当接することで動作範囲が規制されるようにしてもよい。この場合には、扉片２６ａ，２７ａ自体が動作範囲規制手段となる。

また、電車玩具１が走行状態から停止状態に移行すると、加速歯車列が停止状態に移行するので、遠心クラッチ１５によって歯車１０と１１とが断状態となるので、図７（ａ）に示すように扉片２６ａ，２７ａが開いた状態、つまり扉が開いた状態となる。

なお、上記実施の形態では、本発明を電車玩具に適用し、扉を被駆動体とした例を示したが、その他の動作玩具に適用してもよい。例えば、ダンプカーに適用し、荷台を被駆動体としてもよく、車輪で歩行するロボットに適用し、足，手等を被駆動体としてもよい。この場合、遠心クラッチを設けているため、車輪の回転・停止に完全には追従せずに、その回転・停止のタイミングとは少しずれたタイミングで被駆動体を動作させることができる。

本発明に係る動作玩具として電車玩具を示した斜視図である。図１に示した電車玩具の分解斜視図である。図２に示した電車玩具における動力伝達機構を拡大して示した断面図である。図２に示した電車玩具における動力伝達機構の一要素である遠心クラッチの動作を示した断面図である。図２に示した電車玩具における扉を備えた扉開閉部材の組み付け状態の斜視図である。図２に示した電車玩具における機構ボックス、スライド部材及び扉開閉部材の関係を示す平面図である。図２に示した電車玩具における扉開閉部材の動作を示す平面図である。

符号の説明

１電車玩具
２本体下
３本体上
５車輪
７〜１４歯車
１５遠心クラッチ
２２摩擦円板
２４滑りクラッチ
２６，２７扉開閉部材
２６ａ，２７ａ扉片
３３スプリング
３５スプリング

Claims

車輪と、前記車輪の回転動力を動力源として動作する被駆動体と、前記車輪の回転動力を前記被駆動体に伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構の構成部品の１つであって前記車輪が回転する際に前記動力伝達機構の他の構成部品同士を連結させて前記車輪の回転動力を前記被駆動体に伝達させる遠心クラッチと、前記車輪の回転が停止する際に前記遠心クラッチによって前記動力伝達機構の前記他の構成部品同士の連結が解除された場合に前記被駆動体を初期位置に復帰させる付勢手段と、前記車輪が回転している時の前記被駆動体の動作範囲を規制する動作範囲規制手段と、を備え、前記動作範囲規制手段が働いている間、前記車輪の回転動力の前記被駆動体への伝達を遮断する他のクラッチが前記動力伝達機構の構成部品として設けられていることを特徴とする動作玩具。
前記被駆動体は扉であり、前記車輪の回転が停止する時には、前記遠心クラッチが前記動力伝達機構の前記他の構成部品同士の連結を解除することで、前記車輪の回転動力の前記扉への伝達が遮断され、前記付勢手段が前記扉を前記初期位置に復帰させることによって前記扉が開き、前記車輪が回転する時には、前記遠心クラッチが前記動力伝達機構の前記他の構成部品同士を連結させることで、前記車輪の回転動力が前記動力伝達機構を介して前記扉に伝達され、前記扉が前記付勢手段の付勢力に抗して前記初期位置から移動することによって前記扉が閉まるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の動作玩具。
前記扉は両開き自在な対をなす扉片から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の動作玩具。