JPS5932484A - 特に走行玩具用のばね駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明１ｌ−ｊ：、駆動ばねその他類似の蓄力体を有す
る、特に走行玩具例えばおもちゃの自動車などに適した
ばね駆動機構に関する。駆動ばねとしては、渦巻ばね、
螺旋ばね、殊にゴム製の捩りばね、その他類似の蓄力体
が使用される。

この種のばね駆動機構は、一般に、渦巻ばね全備え、そ
の内端がばね軸に、外端が伝動装置を介して被動軸に結
合されている。この場合、ばねはキー全使用しばね軸に
よって巻締められ、その時、伝動装置、従ってばね外端
は係止されなければならない。

経験によれば、幼児はキーではね機構全巻締めることは
できない。従って、ばね駆動の玩具は特定年令の子供に
しか適さない。

子供は駆動軸もしくはそれに結合された駆動ばねの反対
回転によって、また巻締用のキーを使用しないで、駆動
ばね全巻こうとしているこ紛 とが多い。それにこのキーはしばしばプ失する。

渦巻ばねと被動軸の間には伝動装置が設置されているた
め、この種の巻き方は時間と労力を要１−る上に、被動
軸を逆方向に捩ったり、巻過ぎたりすることによって、
ばね駆動機構が破損する危険がある。

おもちゃの自動車を床」−に押付けて転動させる付加的
な摩擦車によってばねが巻締められるよう々はね駆動機
構も既に知られている。

更に、自動車を押付けることによって噛合わされる付加
的な歯車を介して駆動ばねが被動軸から巻締められるよ
うなばね駆動機構も知られている。

しかしながら、この種の従来公知のすべてのばね駆動機
構においては、ばね巻締めのため、被動軸を成る一定の
方向に回転させなければならない。従って、この狸のは
ね駆動機構を走行玩具に利用した場合、ばねは、この玩
具を床上で一定方向に動かす場合にのみ巻締められる。

この条件を満たすには、子供が成る程度技術的理解を持
つことが必要であるので、やはり幼児には不向きである
。幼児は往復運動によってばねを巻こうとするであろう
。

本発明の目的は、この条件も満たし、しかも被動軸を介
して駆動ばねが迅速且つ安全に巻締められるようなはね
駆動機構を提供することである。

本発明の基本思想によれば、上記目的は、本質的に、次
のようにして達成される。即ち、被動軸もしくは巻軸と
、ばねに結合された歯車もしくは輪列との間の伝動系内
に、反対の方向作用を持つ２個の制逆装置を設置して、
被動軸もしくは巻軸の両方向回転時にばねが巻締められ
るようにするのである。

本発明の原理は、ばねの一端だけかばね歯車と結合され
、他端は例えば枠体に固定されているというごときばね
駆動機構に対しては、ばね歯車と被動軸もしくは巻軸と
の間に偶数の歯車を有する歯車列と奇数の歯車を有する
歯車列とが設けられ、２個の制逆装置の各１個が各歯車
列内に設けられているような場合に、適用される。制逆
装置はそれぞれ一回転方向において一方の歯車列の伝動
系を無効にする。歯車数の差（５） によって、−万の伝動系は被動軸もしくは巻軸の右回転
で、他方の伝動系は左回転でばねに対して巻上トルクを
伝達するようになっている。

一端が駆動機構の枠体に、他端がばね歯車に結合されて
いる駆動はねを使用する場合は、本発明の実施に際し、
普通の伝動歯車装置として形成され且つ被動軸と連動結
合されている作動用伝動装置に加えて、巻」二剤伝動装
置が設置される。作動用伝動装置は、ばね巻解は時にの
みばね歯車の一方と連動結合されることができるもので
、この時、巻上伝動装置との連動は強制的に解除される
。

本発明のはね駆動機構をおもちゃの自動車の駆動に使用
する場合、自動車の車軸に平行な軸線を中心として車体
に対して旋回し得るようにこのばね駆動機構を設けて、
車体を下に押付けた時１巻」二相伝動装置がゼンマイ歯
車並びに巻軸に連動結合され、作動用伝動装置が遮断さ
れるようにすることが望ましい。

ゼンマイ歯車と、被動軸に取付けられたビニ（６） オンの一つとの間に設置される逆転ピニオンは、本発明
の更に別の提案によれば、ばね巻締めに必要な力が被動
軸もしくは巻軸の両方向の回転で等しいように、或いは
、一方向でより大きいトルクにより早春が可能であるよ
うに、異なる大きさの歯輪を有することができる。この
場合、逆転ピニオンにより駆動されるゼンマイ歯車は、
これに比べて小さい歯車と結合するのが合理的である。

その歯車にばね巻締めの時、逆転ビニ・オンの大きい歯
輪が係合するわけである。

次に図面について本発明の実施例を詳述する。

本発明の基本思想によれば、巻軸と蓄力体としてのばね
との間の伝動系内に１反対の方向作用を持つ２個の制逆
装置が設置され、ばねは巻軸の左回転によっても右回転
によっても巻締められる。本発明における制逆装置とは
、一回転方向においてのみトルクを伝達し、地回転方向
においては空転するような装置を云う。

本発明のばね駆動機構の実施例では、本質的に、１本の
軸に取付けられた軸方向または径方向の歯を持つラチェ
ツト車から成シ、これらの歯に制逆手段例えば歯または
対応するラチェツト車が付設されている形式の２個の異
なる制逆装置が設置されている（第５ｂ図及びｉ斗図参
照）。制逆装置の５実施例を第１図乃至第４図及び第６
図に示した。

第１ａ図及び第１ｂ図に示した制逆装置はラチェットブ
レーキの方式で構成されている。巻軸１に中央ノ・ブ車
２が相対回動不能に結合され、ハブ車の両面にほぼ星形
の回し金２ａ　、２ｂが設けられている。回し金２３の
形状は第１ｂ図に示した通りであり、回し金２ｂは２ａ
と鏡映対称になっている。これらの回し金２ａ　、　２
ｂは、それぞれ、軸１に回転自在に取付けられた車３，
４の切欠内に係合している。これらの車は歯車として形
成されるか、或いは別の方式で伝動装置（図示せず）に
結合されている。

第１ｂ図の断面図から判るように、回し金２ａは車３と
共に楔形の空間５を形成し、これにボール６が設置され
ている。セール６の直径は、車３の内周面と楔形空間５
の半径方向最深部位との間の距離よυも小さい。軸１が
時計方向に回わされると、セール６は回し金２ａに対し
て図示の位置にあり、従って係止結合は成立せず、車３
は連行されない。一方、軸１が反時計方向に回わされる
と、ボール６は楔状に収斂する空間５に入り、回し金２
ａと車３との間に係止結合が成立する。

回し金２ｂは回し部分２ａに対して鏡映対称に形成され
ているので、車４は時計方向の時連行され、反時計方向
では連行されない。

第２ａ図及び第２ｂ図に示した制逆装置では、軸７に２
個の車８．９が回転可能に取付けられ。

予荷重のかけられた押圧コイルばね１０の作用に抗して
軸方向にも移動できるようになっている。これらの車は
、それぞれ外側に、冠歯車の形に形成されたラチェツト
車の歯８ａ　、９ａを備えている。軸７には、ラチェッ
ト歯８ａ、９ａに対応する歯１１ａ、１２ａｅ有する回
し金１１．１２が固定結合されている。図面では、（９
） ラチェツト歯８ａとＩｌａは噛合が外ずれており、ラチ
ェツト歯９ａと１２ａは噛合っている。軸７が第２ｂ図
で時計方向に回転されると、車９が連行され、ラチェツ
ト歯１１ａは対応するラチェツト歯８ａ上を摺動して、
車８を連行しない。即ち、車８は歯の深さに従って押圧
コイルばね１０の作用に抗して僅かに軸方向に移動させ
られる。他方、軸７が反時計方向に回転されると、車８
が連行され、回し金１２のラチェツト歯１２ａは車９の
ラチェツト歯９ａ上を。

これを連行することなく、摺動する。

第３ａ図〜第３Ｃ図に示した第３実施例の制逆装置では
、巻軸１３にノ・プ車１４が取付けられ、このハブ車が
両面に十字形回し金１５．１６を固定担持している。こ
の十字形回し金の形状は第３ｂ図で明白である。十字形
回し金の各先端部には軸方向に突出する阻止歯１５　ａ
　、　１１６（ａが設けられている。その断面は、第３
Ｃ図から判るように、鋸歯状に形成されている。これら
の阻止歯は、軸１３に回転自在に取付けられた（１０） 車、望ましくは歯車１．７　、１．８の円軌道上に配置
された切欠１７ａ、１８ａに落込む。車１７゜１８は軸
１３のつば１．９　、２０に当接する。第３ａ図から判
るように、阻止歯１５ａ　、　１６ａの傾斜側面は互い
に反対方向に向けられており、車１７は軸１３の時計方
向回転で連行され、車１８は反時計方向回転で連行され
るようになっている。アームｌ　５１）　、　１６　ｂ
け、軸１３の各方向回転時に阻止歯１５　ａ　、　１．
６　ａがそれぞれ切欠１７ａ　、１８ａから出て、車１
７　、１．８のハブ車１４側の面上を摺動するように、
弾性形成されている。

第４ａ図及び第４ｂ図に示した制逆装置においては、巻
軸２１に同じく中央ノ＼ブ車２２が固定結合され、これ
が両面に反対方向の鋸歯金持つ歯車２２ａ　、２２ｂ’
ｉ備えている。殊に有利には歯車として形成される車２
３．２４は、軸２】上のノ・ブ車２２の両側に回転自在
に取付けられ、それらの軸方向移動は、軸２１に設けら
れたつば部、例えば止め輪２５．２６によって防止され
ている。車２３．２４はハブ車２２に面する方の側に断
面円形の切欠２３ａ、２４ａを有し、それらがラチェツ
ト車２２　ａ　、　２２１）の収容に役立っている。更
に、この切欠の範囲内にこはぜ２３　ｂ　、　２４．　
ｂが設置されている。

これは、−万では車２３．２４と固定結合され、他方で
１４弾力によりラチェツト車２２　ａ　、　２２　ｂの
歯に噛合うようになっている。こはぜ２３　＋）　。

２４ｂと車２３．２４とは、特に脅威樹脂射出成形法に
よって製造される場会、一体成形することもできる。

このラチェツト車とこはぜの組会せにおいても、車２３
は軸２１の時計方向回転により連行され、車２４は反時
計方向回転によって連行される。その時、それぞれ反対
側の車２３．２４に付設されたこはぜ２３　ｂ　、　２
４−　ｂはラチェツト車の歯２２ａ、２２ｂｌｋ摺動す
る。

以下に述べるばね駆動機構では、主として、前記第４ａ
図及び第４ｂ図に示した制逆装置又は第１鼻図に示しに
制逆装置が使用される。しかし、第１ａ図乃至第３ｃ図
で説明したような他の制逆装置によっても同様の効果を
得ることができる。

蓄力体としては、図示の実施例では渦巻げね（ゼンマイ
）が使用されているが、本発明では、コイルげね、ゴム
製の捩りばねその他類似の蓄力体音使用することもでき
る。

第５ａ図〜第５ｄ図によればゼンマイの一端が枠体に、
他端がゼンマイ歯車に固定結合されている。ゼンマイ巻
きに被動軸が使用され、被動軸は、選択的に、巻上用伝
動装置または別個の作動用伝動装置に連結可能である。

本芙施例では、ゼンマイ２７の一端２７ａが枠体のプレ
ート２８．２９間に設けられた支柱３０に固定きれ、他
端２７ｂがゼンマイ軸の突起３１ａの後の鉤状曲り部と
係合している。このような取付は万は、組立に有利であ
るだけでなく、ゼンマイが弛緩している時、伝動装置の
フリーホイーリングを可能ならしめる。周知のように、
このフリーホイーリングは、作動川伝（１３） 動装置の一歯車の小なくとも軸を長大内に軸受して、ゼ
ンマイ巻解は後、連動が遮断され、被動車がゼンマイに
影響を及ぼすことなく回転できるようにすることによっ
ても達成できる。

ゼンマイ軸３１にはゼンマイ歯車３２が固定設置さ力て
いる。ゼンマイ歯車３２は、プレー）２８．２９間の軸
３３ｃに回転自在に取付けられた歯車３３のカナ３３ａ
に噛合っている。

組歯車３４．　ａ　、　Ｉ）　、　３５　ａ　＋　ｂｔ
および３６ａ。

ｂの軸３４ｃ　、３５ｃ　、３６ｃはプレート３７゜３
８から成る旋回枠体により担持されている。

この枠体３７．３８は、軸３９を中心として、戻しはね
４０の作用に抗して、枠体２８，２９゜に対して旋回さ
せられる。一端が枠体２９に固定され、初張力をかけら
れている戻しはね４０はその他端でプレート３８に設け
られたピン３８ａに当接して１ハる。このビンはプレー
ト２９に設けられた長穴２９　ａｔ貫通している。

ゼンマイ巻締め時および巻解は時の輪列の相対位置が特
に第５Ｃ図および第５ｄ図に示され（１４） ている。

第５ａ図および第５ｄ図は巻解は状態における装置を示
しており、ゼンマイ歯車３２は組ｉ車３３ａ、ｂ、３４
ａ、ｂ、３５ａ、ｂおよび歯車３６ｂ’に介して被動軸
３６ｃと連動している。

ゼンマイ巻上げには、プレート３７．３８から成る旋回
枠体が軸３９を中心に旋回され、組歯車３４　ａ　、　
ｌ）のカナ３４．　ａが組歯車３３ａ。

ｂの歯車３３ｂから外ずれる。この時、作動用伝動装置
３３，３４．３５に介してのゼンマイ歯車３２と被動軸
３６ｃとの連動は、第５ｃ図に示すように、遮断される
。同時にピニオン３６ａがゼンマイ歯車３２と噛合い、
ピニオン３６１〕が、今度は本発明の意味における遊転
ピニオンとして働く組歯車３３ａ　、ｂの歯車３３ｂに
噛会う。第５ｂ図かられかるように、ピニオン３６ａ　
、３６ｂと被動軸３６ｃとの間には、初めに述べたよう
な制逆装置４１　ａ　、　４．　ｉ　ｂが設置されてい
る。こ＼では、ノ・プ車４２は軸”、１３６ｃと□固定
′結合されてい不。ハブ車は両１面に羊歯の珍ヤ作られ
斧、阻止方向が反対のラチェツト歯を有し、とれら・が
♂ニオン３６”ａ□、３６ｂの対応４不歯と協働量る。

こめ制逆装置にづいては第１≠ト図のところで詳述する
。ピニオン軸３６ｃｔ第５Ｃ図で見て反時計方向にまわ
すと、ゼンマイ歯車３２は時計方向に駆動され、従って
ゼンマイ２７が巻かれる。同じくゼンマイ歯車３２羨噛
合っている逆転ピニオン３３を介して、ピニオン３６ｈ
ｉｄピニオン３６ａの回転方向とは逆に回転させられる
。これはラチェツト歯４１ｂによって可能となっている
。被動軸゛３６ｃｅ時計方向にまわすと、トルクはピニ
オン３６ｂおよび組歯車３３ｂｋ介してゼンマイ歯車３
２に伝達され、ゼンマイ歯車は同じく時計方向に回転す
る。この場合、ピニオン３６ａとハブ車４２との間のラ
チェット歯４．１　ａにより、ピニオン３６ａは反時計
方向にトルクに伝・達、？：伴わず空転するようになっ
ている。

旗１ａ図乃至第４ｂ図に示した制逆装置の代わに、虻−
年回の制逆装置を使用することもできる。これを第５図
の実施例にも適用できるのは勿論である。

この場合も、制逆装置はく個のピニオン歯輪１、６７　
、１６８と糸目合わされている。こ庇らの：ピニオン歯
輪１６７　、１”、６８はピニオン軸１６９上に軸方向
移動および回転自在に取付けられている。これらの歯輪
には初張力ヲかけた爵ね。

１７０．１７１が作用しているので、その内・歯１、６
７　ａ　、　１６８　ａはハブ車１７艮の１対応する歯
１−７２　ａ　、　ｂに当接する。ピニオン歯輪１６７
．１６８ｆｆｉハブ車１７２から離して示したのは、・
：：、−１ 単に図面をわかり易くするためである。ハブ車１７２は
ピニオン軸１６９と固定結合されている。ラチェット歯
＋６７ａ、１６８ａ並ビに対応するハブ車の歯１７２　
ａ　”、’　１７’２１＋）は辱対、の：、、。

傾斜方向を有し、その結果、忙ニ第１ン軸１・６９およ
び７、ブ車、□２．７）回転に応じて、−ピニオン歯輪
１６７．１６８の一万だけが連行される。

先に述べた方法でロックさｉた歯輪は、−の、、時、（
１７〕 歯の深さに、従、つて軸方向に移動させられる。歯輪の
復帰はばね１７０または１７１によって行なわれる。ば
ねの背部は、ピニオン軸１６９に設けられた止め輪１７
３，１７４に当接している。

【図面の簡単な説明】

第１ｏａ□図は本発明によるばね駆動機構で使用される
制逆装・置の第１実施例の部分断面図、第１ｂ図は第１
ａ図の（ｂ　−Ｊ　ｂ線に沿った断面図、第２ａ図は制
逆装置の第２実施例の側面図、第２ｂ図は第２ａ図のＩ
ｆ　ｌ）　−ｎ　ｂ　線に沿った断面図、第３ａ図は制
逆装置の第３実施例全一部破断して示した側面図、第３
ｂ図は第３ａ図のｉｌｆ　ｂ　−Ｔｌｌ　ｂ線、に沿？
た端面図、第３ｃ図は第３ｂ図のｍ　ｃ−ｉｎ　ｃ線に
沿った拡大部分断面図、第４ａ図は制逆装置の第俣施例
の部゛分断面図、第４ｂ図は第４ａ図のＩＶ　ｂ　−Ｉ
Ｖ　ｂ線に沿った断面図、鰺≠参陰≠痴弁参和奏養典字
傘中咎キ＋今岬宍＝門テ≠−＝〒第５ａ図はばね巻解は
時の本発明のばね駆動機構の実施例の略示側面図、第５
ｂ（１８） 図は第５ａ図の平面図、第５ｃ図はばね巻締め時の歯車
列の略示側面図、第５ｄ図はばね巻解は時の歯車列の略
示側面図、第６図はやは９本発明によるばね駆動機構で
使用される制逆装置の第５実施例を一部破断して示した
側面図である。 ｍ− ２１−・・巻軸、２２　・・・ハブ車、２２　ａ　、　
ｂ　−ラチェット歯車、２３．２４・・・円板または歯
車、２５．２６・・止め輪、２３　ａ　、　２４．　ａ
・・・切欠、２３　ｂ　、　２４．　ｂ・・・こはぜ、
−−゛ ２７・・・ゼンマイ、２８．２９・・・プレート、３゜
・・支柱、３１・・・ゼンマイ軸、３２・・・ゼンマイ
歯車、３３　、３４．　、３５　、３６・・・歯車列、
３７゜３８・・・旋回枠体、３９・・・軸、４０・・・
戻しばね。 （１９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　少なくとも一端でゼンマイ歯車と結合された駆動
   ばねを有する特に走行玩具用のばね駆動機構であって、
   前記ゼンマイ歯車が、偶数の歯車を有する第１の歯車列
   と奇数の歯車を有する第２の歯車列とから成る巻上用伝
   動装置を介して駆動ばねを巻上げ可能であり、しかも前
   記の両歯車列内に互に逆向きの逆転制止作用を有する制
   逆装置が配置されている形式のものにおいて、車輪と固
   定的に結合された軸が駆動ばね巻締めと走行玩具の駆動
   とに使用され、ゼンマイ歯車と結合された駆動ばねの両
   端の少なくとも一万の端部が走行玩具駆動時に前記の一
   万の歯車列を介して前記の軸と連結されており、かつ駆
   動ばね巻締めのためのばね巻上用伝動装置と玩具駆動用
   伝動装置との切換えが、走行玩具内に旋回可能に配置さ
   れたばね駆動機構用の枠体を走行路面に向って押下げる
   ことによって行なわれることを特徴とする特に走行玩具
   用のばね駆動機構。 ２、　少なくとも一端でゼンマイ歯車と結合された駆動
   はねを有する特に走行玩具用のばね駆動機構であって、
   前記ゼンマイ歯車が、偶数の歯車を有する第１の歯車夕
   １１と奇数の歯車を有する第２の歯車列とから成る巻上
   用伝動装置を介して駆動はね全巻上げ可能であり、しか
   も前記の両歯車列内に互に逆向きの逆転制止作用を有す
   る制逆装置が配置されている形式のものにおいて、駆動
   ばねの一万の端部が、少なくとも駆動ばねの巻解は時に
   、ばね駆動機構用枠体と結合されており、かつ駆動ばね
   の他端部とばね巻上兼玩具駆動用の軸（３６ｃ）との間
   に２つの歯車列が互に並列伝動式に設けられていること
   を特徴とする特に走行玩具用のはね駆動機構。