JPS6245756Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、フライホイールの慣性を利用した玩
具用切替装置に関する。

多種類の動作をする玩具においては、動作の切
替のために切替装置が必要である。例えばモータ
を駆動源とする電動玩具では、一つの動作から別
の動作に移行させる場合、次の動作に対応してド
ラムあるいは歯車の位置を変化させる切替装置が
使用されている。従来、このような切替装置とし
ては、プランジヤを利用したものが知られている
が、これはプランジヤを作動させるため相当量の
電流を必要とし、電池の寿命を短くすると共に起
電力の低下した電池では作動しないという欠点が
ある。

一方、このような切替装置の一種として、特公
昭35−8172号に開示されているようにフライホイ
ールの慣性による回転力を利用した自動転極装置
も知られている。この装置は、ねじ棒と組み合う
雌ねじを中央に設けたフライホイールを該ねじ棒
に緩く嵌合し、そのねじ棒の両端にはストツパー
を設けてなる自動逆転子を、モータにより回転す
る回転軸と結合させ、フライホイール自体の慣性
とねじ作用とによる軸方向の変化運動を、転極ス
イツチを作動させる操作用レバーに伝えるように
したものである。しかるに、この装置は、単にモ
ータの回転方向を切換えることによつて各回転方
向に対応した２つの動作をさせるもので、しかも
その構成はフライホイールがねじ棒に螺合して軸
方向に移動するようになつているので、フライホ
イールの質量が小さい場合には十分な移動ストロ
ークが得られず、その移動距離を大きくとるため
にはフライホイールを大きくせざるを得ない。そ
れ故、スペースの限られている玩具において、多
種類の動作を行わせたい場合の切替装置としては
採用し難いものである。

本考案の目的は、駆動源の回転方向を切換える
ことなく且つ質量の小さいフライホイールであつ
ても、その慣性により軸方向への移動距離を充分
大きくとることができるようにして、多種類の動
作を行う玩具に適した簡潔な構成の切替装置を提
供することにある。

本考案の切替装置は、玩具の駆動源によつて駆
動される回転体と、該回転体の軸に回転自在に取
り付けられたフライホイールと、該回転体の回転
時には該フライホイールを該回転体と共に回転す
るように該回転体に係合させ、該回転体が減速し
たときには慣性により回転する該フライホイール
を軸方向に所定距離移動させるカム部材とを具備
するものである。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて説明す
る。

第１図および第２図は本考案による玩具用切替
装置の一実施例を示す。第１図において横方向に
支持された軸１１には、回転体１２およびフライ
ホイール１３が取り付けられている。回転体１２
は、モータ１４の軸に固着されたピニオン１４ａ
と噛合うクラウンギヤから成り、モータ１４が回
転する時は矢印Ｒの方向に回転する。この回転体
１２には、螺旋状に形成された端面１６と軸方向
に延びた係止部１７とを有する円筒状のカム部材
１５が一体に形成されている。フライホイール１
３は軸１１に回転自在に取り付けられており、カ
ム部材１５の係止部１７に係合する突起１８を備
えている。

従つて、回転体１２が回転すると、カム部材１
５の係止部１７とフライホイール１３の突起１８
とが係合してフライホイール１３を回転体１２と
一体に回転させる。しかる後、回転体１２の回転
が減速すると、フライホイール１３はその慣性に
より回転し続けるため、突起１８がカム部材１５
の螺旋状端面１６に沿つて摺動し、矢印Ｓで示す
ようにフライホイール１３を軸方向に距離ｄ（第
２図）移動させる。回転体１２が再び高速回転を
開始すると、フライホイール１３は、スプリング
１９によつて押し戻されて突起１８をカム部材１
５の係止部１７に再び係合させ、回転体１２と一
体に回転する。この時生ずる軸方向への移動が、
多種類の動作を規定するドラム或いは歯車の位置
を変化させるレバー等に伝えられることにより、
玩具の動作の切替が行われる。

第３図、第４図および第５図は、夫々本考案の
他の実施例を構成する回転体、フライホイールお
よびカム部材の形状を示す。

第３図に示す切替装置は、フライホイール２３
に螺旋状のカム溝２６を有する円柱状カム部材２
５を、回転体２２には内側に突起２８を有する円
筒２９を夫々一体に取り付けたものである。その
フライホイール２３は、カム溝２６に突起２８が
係合することにより回転体２２と一体に回転し、
回転体２２が減速したときには慣性により軸方向
に移動し、回転体２２が高速回転を再開すると、
バネ等の力を要することなく突起２８がカム溝２
６に沿つて摺動して元の位置に戻り、再び回転体
２２と一体となつて回転する。

第４図に示す切替装置は、回転体３２にカム溝
３６を有する円柱状カム部材３５を取り付ける一
方、フライホイール３３に突起３８を内側に有す
る円筒３９を取り付けたもので、第３図に示した
切替装置と同様に作用する。

第５図に示す切替装置は、軸４１に回転体４２
を固定し、軸４１が回転体４２と一体に回転する
ようにしたものである。この回転体４２にはカム
部４４が一体に設けられている。フライホイール
４３は軸４１に回転自在に取り付けられ、その両
面にはカム部４５，４６を有する。軸４１には、
回転体４２と反対側のカム部４６と係合するもう
一つのカム部４７が設けられている。

第５図ａは回転体４２が高速回転している場合
の状態を示し、同図ｂは減速した場合の状態を示
している。第５図ａにおいて、フライホイール４
３は、その左側のカム部４５が回転体４２のカム
部４４に係合して回転体４２と一体に回転してい
る。回転体４２の回転が減速したときには、第５
図ｂに示すように、フライホイール４３はそのカ
ム部４５，４６が夫々カム部４４，４７の端面に
沿つて摺動することにより軸方向に移動し、今度
は右側のカム部４６がカム部４７に密着する。回
転体４２が再び高速回転が開始したときは、フラ
イホイール４３は元の状態、すなわち第５図ａの
状態に復帰する。この実施例においても、フライ
ホイール４３が元の状態に戻るためにバネ等の外
部の力を要しない。

次に、本考案の切替装置の適用例について説明
する。

第６図は、本考案の切替装置によつて多種類の
動作を切換えることができるようにした恐竜玩具
５０を示す。なお、５１はこの恐竜玩具に内蔵さ
れた受信回路にパルス信号を送る送信機である。
この恐竜玩具５０は、送信機５１から送信されア
ンテナ５２にて受信されるパルス信号によつて駆
動源であるモータへの給電を一時停止し、モータ
の回転に連動する回転体を減速させることにより
前進、停止、弾打ち、右旋回の４つの動作を切換
えるようになつている。なお「弾打ち」とは、恐
竜玩具５０の頭頂部５３に設けられた開口５４か
ら装填された円盤状の弾１３１（第１７図）を、
口部５５に設けられた発射口５６から発射する動
作をいう。

第７図は、恐竜玩具５０の外側ハウジングを取
り外した状態を示す。図示のように、玩具の内部
には、頂部に開口５４を有する円筒状の弾収納部
５７と、発射口５６を有する弾発射部５８と、胸
部に位置する後述の回路基板５９と、胴部に位置
する電池ボツクス６０とが収納され、その底部に
は、左右一対の前輪６１，６２と一つの後輪６３
とが取り付けられている。左右の前輪にはその外
側に突起６４が設けられており、各突起６４は、
ハウジングに回動自在に取り付けられた脚部の内
側に設けられた溝にそれぞれ係合し、車輪の回転
により両足が前後に揺動するようになつている。

第８図は、上記恐竜玩具の動作切替機構を示す
図である。モータ７０に取り付けたピニオン７１
は矢印Ｌで示す方向に回転し、これと噛合うクラ
ウンギヤ７２は軸７３に固定され、矢印Ｒで示す
方向に回転する。クラウンギヤ７２には、これと
一体に歯車７４が設けられている。

軸７５に取り付けられた切替装置の回転体であ
る歯車７６は、歯車７４と噛合つてＬ方向に回転
する。軸７５に回転自在に取り付けられたフライ
ホイール７７は、突起７８が歯車７６に取り付け
られたカム部材７９に係合することにより、歯車
７６と一体に回転する。フライホイール７７の突
起７８と反対側の面には、全周にわたつて溝８０
を有する円筒状のレバー受８１が一体に形成され
ており、その溝８０内に、支点８２を中心として
回動自在に取り付けられたレバー８３の突起部８
４が位置している。レバー受８１、従つてフライ
ホイール７７は、軸７５に巻装されたスプリング
８６によつてカム部材７９の方に押されている。

軸７３には、クラウンギヤ７２の側に歯車８８
が固定されると共に、ドラム９０が回転自在に取
り付けられている。このドラム９０は、軸７３に
巻装されたスプリング８９によつて歯車８８の端
面に押し付けられており、クラウンギヤ７２の回
転時には歯車８８と共に回転するようになつてい
る。しかしながら、ドラム９０の周面には歯車８
８側に４個の突起９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１
ｄが設けられており、各突起のいずれか（第８図
および第９図では突起９１ａ）に上記レバー８３
の先端部８５が係合することにより、ドラム９０
の回転が阻止される。

ドラム９０の周面には、上記の突起に加えて、
各突起の間に位置する更に４個の突起９３ａ，９
３ｂ，９３ｃ，９３ｄが設けられている。これら
の突起は、図示の切替装置の作用により前述の突
起９１ａ，９１ｂ，９１ｃまたは９１ｄから外れ
た回動レバー８３の先端部８５と係合するもので
ある。

すなわち、後述のようにモータ７０への給電が
一時停止し、回転体としての歯車７６の回転が減
速すると、フライホイール７７は、その慣性によ
る回転力とカム部材７９の作用によりスプリング
８６に抗して軸方向に移動し、レバー８３を第８
図において時計回りに回動させる。これにより、
レバーの先端部８５はドラム９０の突起９１ａ，
９１ｂ，９１ｃまたは９１ｄから外れるので、ド
ラム９０は歯車８８と共に回転する。このとき、
レバーの先端部８５は、ドラム９０の突起９３
ａ，９３ｂ，９３ｃまたは９３ｄと係合してドラ
ム９０の回転を一旦停止する。

しかる後、モータ７０の回転が再開されると、
スプリング９４の反発力により、フライホイール
７７は再び回転体７６と一体に回転する状態に復
帰すると共に、レバー８３が第８図中反時計回り
に回動し、その先端部８５は元の位置にてドラム
９０の次の突起９１ｂに係合してドラム９０の回
転を阻止する。

ドラム９０は、上記のように各突起間の角度だ
け回転するが、その歯車８８側の端面には、この
回転によつて後述の歯車機構との噛合い位置を換
える２つの遊星歯車９５，９６を有している。こ
れらの遊星歯車は、ほぼ90゜の角度間隔を置いて
歯車８８と噛合うように配置されている。

次に、恐竜玩具５０に前進、停止、弾打ち、右
旋回の各動作を行わせる歯車機構について説明す
る。

まず、第１０図、第１１図および第１２図は、
前進動作時の歯車の噛合せを示す図である。図に
おいて、ドラム９０の遊星歯車９５は、Ｒ方向に
回転する歯車８８と噛合つてＬ方向に回転してい
る。この時、遊星歯車９５が噛合う２つの同軸歯
車９７，９８はＲ方向に回転している。

同軸歯車の一方９７は、第１２図に示す軸１０
１に回転自在に取り付けられており、更に２つの
同軸歯車９９および１００の一方９９と噛合つて
いる。同軸歯車９７の回転は、これと一体の歯車
１０２を介して歯車１０３に伝えられる。歯車１
０３は、軸１０５に対して回転自在に取り付けら
れており、Ｌ方向に回転する。その回転は歯車１
０３と一体の歯車１０４を介して、車軸１０６に
回転自在に取り付けられた右車輪６１と一体の歯
車１０７に伝えられ、右車輪６１をＲ方向に回転
させる。

同軸歯車の他方９８は上記軸１０１に固定され
ており、その回転は、同様に軸１０１に固定され
た歯車１０８を介して歯車１０９に伝えられる。
この歯車１０９は、上記軸１０５に固定されてお
り、Ｌ方向に回転する。その回転は、一体の歯車
１１０を介して、車軸１０６に回転自在に取り付
けられた左車輪６２と一体の歯車１１１に伝えら
れ、左車輪６２をＲ方向に回転する。

かくして、恐竜玩具５０は、共にＲ方向に回転
する両車輪６１，６２により前進走行する。

なお、第１２図に示す歯車１１２〜１１６は、
恐竜玩具５０が前進動作をするとき、音出し板を
振動させるための歯車列を構成している。すなわ
ち、歯車１１２は、軸１０５に固定されていてＬ
方向に回転する。この歯車１１２と噛合う歯車１
１３は、軸１０１に回転自在に取り付けられてお
り、Ｒ方向に回転する。この回転は、歯車１１３
と一体の歯車１１４を介して歯車１１５に伝えら
れ、これと一体の音出し歯車１１６を回転させ
る。音出し歯車１１６は、外周面のほぼ半分に波
状の凹凸部１１６ａを有し、これが音出し板（図
示せず）に接触して板を振動させることにより、
恐竜の鳴声を模した音を出す。

次に、第１３図は停止動作時の状態を示してい
る。第８図の切替機構により、ドラム９０が第１
１図の位置からＲ方向に90゜回転すると、遊星歯
車９５，９６は、２組の同軸歯車９７〜１００の
いずれにも噛合わない状態となる。従つて、両車
輪６１および６２は回転せず、恐竜玩具５０は停
止する。

次に、第１４図、第１５図、第１６図および第
１７図は弾打ち動作時の状態を示している。第８
図の切替機構により、ドラム９０がＲ方向に更に
90゜回転すると、遊星歯車９６は同軸歯車１００
に噛合い、これをＲ方向に回転させる。第１２図
からわかるように、歯車１００は両車輪６１，６
２の駆動歯車列とは噛合つていないので、この場
合、恐竜玩具５０は停止している。第１６図に示
すように、歯車１００は軸１２０に固定されてお
り、その回転は、同じく軸１２０に固定された歯
車１２１を介して減速歯車列１２２〜１２６に伝
えられる。

このようにして３段減速された回転は、第１７
図に示すように、歯車１２６と一体に形成された
「人」字状のカム１２７に伝えられ、このカムの
各突出端が回動レバー１２８の下端を押すことに
より、カモメスプリング１２９の反発力に抗して
打出し部材１３０を図の矢印方向に回動させる。
カム１２７の回転により、その突出端がレバー１
２８の下端から外れると、打出し部材１２９は、
カモメスプリングの反発力により、前述の弾収納
部５７の底に収納されている円盤状の弾１３１を
勢いよくたたき、発射口５６から打ち出す。かく
して、恐竜玩具の口から弾が発射される。

第１８図および第１９図は、右旋回動作時の歯
車の噛合せを示している。第８図の切替機構によ
り、ドラム９０がＲ方向に更に90゜回転すると、
遊星歯車９６は同軸歯車９８に噛合い、遊星歯車
９５は同軸歯車９９に噛合つて、各同軸歯車をＲ
方向に回転させる。歯車９９がＲ方向に回転する
と、これと噛合つている歯車９７はＬ方向に回転
する。これは第１２図について説明した回転と逆
方向であるので、歯車９７に連動して回転する右
車輪６１はＬ方向に回転することになる。一方、
歯車９８は第１２図に示された場合と同じ方向に
回転するので、この歯車９８に連動して回転する
いる左車輪６２はＲ方向に回転する。従つて、こ
の場合、恐竜玩具５０は右に旋回する。

最後に、第２０図は、第６図の送信機５１から
送られるパルス信号をアンテナ５２で受信したと
きモータ７０を一瞬停止させる電気回路の一例を
示す。この回路は、アンテナ５２に接続した同調
コイル１４１および検波ダイオード１４２と、２
つのトランジスタを含むワンシヨツト増幅回路１
４３と、２つのトランジスタ１４４および１４５
から成る駆動回路１４６とで構成され、電源（バ
ツテリー）１４７に接続した電源スイツチ１４８
をオンにしたときには、駆動回路１４６の出力側
トランジスタ１４５がオンしてモータ７０に給電
するようになつている。なお、これらの回路構成
素子は、前述の回路基板５９（第７図）上に配置
されている。

従つて、送信機５１から例えば７μsecのパル
ス信号を送信すると、アンテナ５２にて受信され
たパルスは、ダイオード１４２を介してワンシヨ
ツト増幅回路１４３に入力される。これにより、
ワンシヨツト増幅回路１４３は所定の時間幅（例
えば0.5sec）の増幅された矩形波信号を出力する
ので、その間、駆動回路１４６の入力側トランジ
スタ１４４がオフ、従つて出力側トランジスタ１
４５もオフとなり、モータ７０への給電が停止す
る。

かくして、モータ７０の回転速度は瞬間的に減
少し、その結果、本考案の切替装置のフライホイ
ールが軸方向に移動して玩具の動作の切換えが行
われることは、前述の通りである。

以上のように、本考案の切替装置は、モータの
ような駆動源によつて駆動される回転体の回転を
減速するだけで、フライホイールを軸方向に適宜
の距離移動させることができ、多種類の動作を行
う玩具に適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示す
図、第３図および第４図は夫々別の実施例を示す
部分断面図、第５図は更に別の実施例を示す図、
第６図および第７図は夫々本考案の切替装置によ
つて動作を切換える恐竜玩具の外観およびその外
側ハウジングを取り除いた状態を示す斜視図、第
８図乃至第１９図は夫々恐竜玩具の動作を規定す
る機構の説明図、第２０図は動作切替のためモー
タを一時停止する電気回路の一例を示す回路図で
ある。 １１……軸、１２，２２，３２，４２……回転
体、１３，２３，３３，４３……フライホイー
ル、１４……モータ、１５，２５，３５……カム
部材、１６……螺旋状端面、１７……係止部、１
８，２８，３８……突起、１９……スプリング、
２６，３６……カム溝、２９，３９……円筒、４
４，４５，４６，４７……カム部、５０……恐竜
玩具、５１……送信機、５２……アンテナ、６
１，６２……前輪、６３……後輪、７０……モー
タ、７５……軸、７６……歯車（回転体）、７７
……フライホイール、７８……突起、７９……カ
ム部材、８３……レバー、８６，８９……スプリ
ング、９０……ドラム、９１ａ〜９１ｄ，９３ａ
〜９３ｄ……突起、９５，９６……遊星歯車。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 玩具の駆動源によつて駆動される回転体と、
   該回転体の軸に回転自在に取り付けられたフラ
   イホイールと、該回転体の回転時には該フライ
   ホイールを該回転体と共に回転するように該回
   転体に係合させ、該回転体が減速したときには
   慣性により回転する該フライホイールを軸方向
   に所定距離移動させるカム部材とを具備するこ
   とを特徴とする玩具用切替装置。 ２ 前記カム部材は前記回転体と一体に設けられ
   た円筒状の部材から成り、その端面は螺旋状に
   形成されると共に、前記フライホイールから延
   びた突起と係合する係止部を備えている実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の玩具用切替装
   置。 ３ 前記カム部材は前記フライホイールと一体に
   設けられた円柱状の部材から成り、その周面に
   は螺旋状の溝を有し、該溝に前記回転体に設け
   られた突起が移動自在に嵌合している実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の玩具用切替装置。 ４ 前記カム部材は前記回転体と一体に設けられ
   た円柱状の部材から成り、その周面には螺旋状
   の溝を有し、該溝に前記フライホイールに設け
   られた突起が移動自在に嵌合している実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の玩具用切替装置。 ５ 前記カム部材は、前記フライホイールの両側
   面に設けられた２つのカム部と、該フライホイ
   ールの一方のカム部と噛合うように前記回転体
   に設けられた相補的なカム部と、該フライホイ
   ールの他方のカム部と噛合うように前記回転体
   と一体の軸に設けられた相補的なカム部とで構
   成されている実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の玩具用切替装置。