(57)【要約】【課題】  ゼンマイを巻き上げた後、ゼンマイを開放することでその復元力を利用するようなゼンマイ駆動ユニットの実用性を高める。【解決手段】  ゼンマイ６を巻き上げるための巻上げギヤ７と、巻き上げられたゼンマイ６が開放されることで駆動される駆動ギヤ８を独立して設け、巻上げギヤ７とゼンマイ６の間に巻上げ側ギヤ列１３を設け、ゼンマイ６と駆動ギヤ８の間に駆動側ギヤ列１６を設ける。そして、各ギヤ列１３、１６に第１遊び歯車１１と第２遊び歯車１５を設けて、いずれも一方側への回転時に各ギヤ列１３、１６に噛合し、反対側への回転で各ギヤ列１３、１６から離脱するようにする。また、ゼンマイ６を巻き上げるときの巻上げギヤ７の回転方向と、巻き上げられたゼンマイ６が開放されるときの駆動ギヤ８の回転方向が一致するようにする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻上げ回転体の回転によってゼンマイを巻上げ、巻き上げられたゼンマイを開放することで駆動回転体を回転させるようにしたゼンマイ駆動ユニットであって、前記巻上げ回転体と駆動回転体をそれぞれ独立して設けるとともに、巻上げ回転体からゼンマイの間、及びゼンマイから駆動回転体の間にギア列を構成し、それぞれのギヤ列に、一方側の回転時にギヤ列に噛合し且つ反対側の回転時にギヤ列から離脱する遊び歯車を設けるとともに、巻上げ回転体によるゼンマイ巻上げ回転方向と、巻き上げられたゼンマイを開放したときの駆動回転体の回転方向とが同一方向になるようにしたことを特徴とするゼンマイ駆動ユニット。
【請求項２】
前記巻上げ回転体と駆動回転体を歯車形状にし、巻上げ回転体と駆動回転体をそれぞれのラックに噛合させることを特徴とする請求項１に記載のゼンマイ駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば一方向に所定量移動させることにより、同方向への残りの移動が助力されるようなゼンマイ駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車のおもちゃとして、車輪を後退側に所定量移動させることによりゼンマイを巻上げ、手を離すことによって車輪が前進方向に回転するいわゆるプルバック式ゼンマイ駆動のおもちゃが知られている。このプルバック式のゼンマイ駆動おもちゃは、ゼンマイを手でねじって巻いたり、電池などの駆動源を必要とせず、また、比較的簡単な構造であるため玩具業界には普及しているが、この改良として、例えば前輪側と後輪側の二本の出力軸に駆動力を伝達するようなおもちゃ（例えば、特許文献１参照。）や、前進走行の途中でバック走行するようなおもちゃ（例えば、特許文献２参照。）なども知られている。
【特許文献１】特開平８−８９６６７号公報
【特許文献２】登録実用新案公報第３０７５８９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のようなプルバック式ゼンマイ駆動装置は、特に玩具の業界において、昔から伝わる業界特有の歯車機構として知られており、原則として、ゼンマイを巻き上げるときの回転体の回転方向と、巻き上げたゼンマイが開放されたときの回転体の回転方向とが逆方向であるため、おもちゃ以外の利用価値が少なく、他の種々な業界への普及があまりみられなかった。
【０００４】
そこで本発明は、ゼンマイを巻き上げた後、その復元力を利用するようなゼンマイ駆動ユニットにおいて、他の業界への利用可能性を高めて実用性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明は、巻上げ回転体の回転によってゼンマイを巻上げ、巻き上げられたゼンマイを開放することで駆動回転体を回転させるようにしたゼンマイ駆動ユニットにおいて、前記巻上げ回転体と駆動回転体をそれぞれ独立して設けるとともに、巻上げ回転体からゼンマイの間、及びゼンマイから駆動回転体の間にギア列を構成し、それぞれのギヤ列に、一方側の回転時にギヤ列に噛合し且つ反対側の回転時にギヤ列から離脱する遊び歯車を設けるとともに、巻上げ回転体によるゼンマイ巻上げ回転方向と、巻き上げられたゼンマイを開放したときの駆動回転体の回転方向とが同一方向になるようにした。
【０００６】
このように巻上げ回転体からゼンマイの間と、ゼンマイから駆動回転体の間にそれぞれギヤ列を構成し、各ギヤ列に配置した遊び歯車によって、巻上げ回転体がゼンマイを巻き上げるときは、巻上げ回転体とゼンマイの間の遊び歯車をギヤ列に噛合させると同時に、ゼンマイと駆動回転体の間のギア列の遊び歯車を離脱させ、また、ゼンマイの開放によって駆動回転体を回転させるときは、ゼンマイと駆動回転体の間のギア列の遊び歯車を噛合させると同時に、巻上げ回転体とゼンマイの間の遊び歯車を離脱させるようにする。そして、ギア列の構成により、ゼンマイを巻き上げるときの巻上げ回転体の回転方向と、ゼンマイを開放したときの駆動回転体の回転方向を一致させるようにすれば、例えば引き戸を開けるときや、引出しを開閉するときなどに初動だけに力を与えれば、残りのストロークが助力される等の効果を得ることができる。
【０００７】
また本発明では、前記巻上げ回転体と駆動回転体を歯車形状にし、巻上げ回転体と駆動回転体をそれぞれのラックに噛合させるようにした。
このように各回転体を歯車形状にし、それぞれのラックに噛合させることにより、ゼンマイの巻上げ回転や、駆動回転体の回転力伝達をより効果的に得ることができるようになり、実用性の向上に寄与する。
【発明の効果】
【０００８】
巻上げ回転体とゼンマイの間、及びゼンマイと駆動回転体の間にギヤ列を構成し、それぞれのギヤ列に、回転方向によってギヤ列に噛合、離脱自在な遊び歯車を設けるとともに、ゼンマイを巻く時の巻上げ回転体の回転方向と、ゼンマイが開放されたときの駆動回転体の回転方向を同一方向とすることにより、例えば引き戸の開閉や、引き出しの開閉等、玩具以外に適用して実用化を図る可能性が高まる。この際、各回転体を歯車形状にし、それぞれのラックに噛合させることで、実用化の可能性を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係るゼンマイ駆動ユニットの斜視図、図２は内部構造の説明図、図３は裏側ケースと表側ケースの説明図で（ａ）は裏側ケース、（ｂ）は表側ケースを裏返して見た状態、図４はゼンマイ巻上げ時と、ゼンマイ開放時のギヤ列の作用を示す作用図で（ａ）はゼンマイ巻上げ時、（ｂ）はゼンマイ開放時である。
【００１０】
本発明に係るゼンマイ駆動ニットは、玩具以外の分野に利用可能性のあるゼンマイ駆動ユニットを構成することを目的とし、ゼンマイを巻き上げるための回転体の回転方向と、巻き上げられたゼンマイを開放したときの回転体の回転方向が同一方向になるような駆動ユニットを簡素に構成することを特徴としている。
【００１１】
すなわち、図１、図２に示すように、本ゼンマイ駆動ユニット１は、裏側ケース２と表側ケース３とがコーナ部の複数の固定ネジ４で留め付けられており、これらケース２、３内には、中間プレート５を挟んで前後の空間にギヤ列が構成され、また、図３（ａ）に示すように、裏側ケース２の円形凹部１０内には、ゼンマイ６が設けられるとともに、このゼンマイ６を巻き上げるための巻上げ回転体としての巻上げギヤ７と、ゼンマイ６の開放によって駆動される駆動回転体としての駆動ギヤ８の一部は、ケース２、３外部の同一面部に露出している。
【００１２】
そして、巻上げギヤ７は、第１遊び歯車１１に噛合しており、第１遊び歯車１１は、ゼンマイ小歯車１２ａに噛合可能にされるとともに、このゼンマイ小歯車１２ａが固定されるゼンマイ軸１２ｊの基端部に前記ゼンマイ６が連結されている。
そして、巻上げギヤ７、第１遊び歯車１１、ゼンマイ小歯車１２ａによって巻上げ側ギヤ列１３が構成されている。
【００１３】
また、前記ゼンマイ軸１２ｊには、ゼンマイ大歯車１２ｂも固定されており、このゼンマイ大歯車１２ｂには、固定ギヤ１４が噛合している。そしてこの固定ギヤ１４には、第２遊び歯車１５が噛合しており、この第２歯車１５は、駆動小歯車８ｂに噛合可能にされている。そしてこの駆動小歯車８ｂや前記駆動ギヤ８は、駆動軸８ｊに固定されおり、駆動小歯車８ｂが回転すると、駆動ギヤ８も一緒に回転するようにされている。
そして、ゼンマイ大歯車１２ｂ、固定ギヤ１４、第２遊び歯車１５、駆動小歯車８ｂ、駆動ギヤ８によって駆動側ギヤ列１６が構成されている。
なお、前記第２遊び歯車１５は、後述するように、遊動ギヤ１７にも噛合可能にされている。
【００１４】
ところで、前記巻上げ側ギヤ列１３の第１遊び歯車１１は、ゼンマイ小歯車１２ａに対して噛合、或いは離脱自在にされ、前記駆動側ギヤ列１６の第２遊び歯車１５は、駆動小歯車８ｂに対して噛合、或いは離脱自在にされている。
すなわち、第１遊び歯車１１の歯車軸１１ｊは、中間プレート５の長孔１８と、表側ケース（図３（ｂ））の長円形凹部１９によって支持されており、巻上げギヤ７がゼンマイの巻上げ方向に回転するときは、ゼンマイ小歯車１２ａに噛合してゼンマイ小歯車１２ａに回転を伝達できるようにされ、ゼンマイ小歯車１２ａが、これと逆方向に回転すると、歯車軸１１ｊが長孔１８や長円形凹部１９内を移動して、ゼンマイ小歯車１２ａとの噛合が解けて離脱するようにされている。
【００１５】
また、第２遊び歯車１５の歯車軸１５ｊは、中間プレート５の長孔２１と、表側ケース（図３（ｂ））の長円形凹部２２によって支持されており、ゼンマイ６が開放されてゼンマイ小歯車１２ａが巻上げ方向とは反対方向に回転するときは、駆動小歯車８ｂに噛合して駆動小歯車８ｂに回転を伝達できるようにされ、ゼンマイ小歯車１２ａが、ゼンマイの巻上げ方向に回転すると、歯車軸１５ｊが長孔２１や長円形凹部２２内を移動して、駆動小歯車８ｂから離脱し、代わりに遊動ギヤ１７に噛合するようにされている。
なお、ゼンマイの巻上げ時に、第２遊び歯車１５を遊動ギヤ１７に噛合させるのは、遊動ギヤ１７に噛合しない場合は、第２遊び歯車１５が長孔２１や長円形凹部２２内をフリーに移動できるようになり異音が発生するため、これを防止するためである。
【００１６】
なお、図３の各ケース２、３の内面側には、巻上げギヤ７の巻上げギヤ軸７ｊや、駆動ギヤ８の駆動軸８ｊや、固定ギヤ１４の固定ギヤ軸１４ｊや、遊動ギヤ１７の遊動ギヤ軸１７ｊを支持するための凹部や、ゼンマイ６を収容するための凹部１０などを設けている。
【００１７】
次に、以上のようなゼンマイ駆動ユニット１の作用等について図４に基づき説明する。
ゼンマイ６を巻き上げるときは、図４（ａ）に示すように、巻き上げギヤ７を巻上げ方向である左回りに回転させる。すると、第１遊び歯車１１がゼンマイ小歯車１２ａ側に向けて長孔１８や長円形凹部１９内を移動し、ゼンマイ小歯車１２ａに噛合することにより、ゼンマイ軸１２ｊが図で左回りに回転し、ゼンマイ６が巻き上げられる。
この際、駆動側ギヤ列１６では、ゼンマイ大歯車１２ｂの回転によって固定ギヤ１４が右回転し、これに噛合する第２遊び歯車１５が駆動小歯車８ｂから離れるように長孔２１や長円形凹部２２内を移動し、遊動ギヤ１７に噛合しながら回転する。このため、駆動ギヤ８への回転伝達は遮断されている。
【００１８】
次に、巻き上げられたゼンマイ６が開放されて図の右回りに回転すると、図４（ｂ）に示すように、ゼンマイ大歯車１２ｂに噛合する固定ギヤ１４は左回りに回転し、第２遊び歯車１５が駆動小歯車８ｂに向けて長孔２１や長円形凹部２２内を移動し、駆動小歯車８ｂに噛合しながら回転する。このため、駆動軸８ｊや駆動ギヤ８は図の左回りに回転する。
この際、巻上げ側ギヤ列１３では、第１遊び歯車１１が長孔１８や長円形凹部１９内を移動し、ゼンマイ小歯車１２ａとの噛合が外れて、巻上げギヤ７への回転伝達は遮断されている。
【００１９】
以上のような要領により、ゼンマイ６を巻き上げる際の巻上げギヤ７の回転方向と、ゼンマイ６が開放されたときの駆動ギヤ８の回転方向とを一致させることができる。この際、例えばゼンマイ６を定荷重ばねにし、常に一定の力で出力できるようにすることで、ゼンマイ６の巻き量が少なくても駆動ギヤ８の回転を長く維持することができるようになる。
【００２０】
このため、例えば本駆動ユニット１をドアの上部等に固定し、ドアレール等に、レールと平行な一対のラックを設け、これに巻上げギヤ７と駆動ギヤ８を噛合させるようにすれば、ドア開閉の初動のストロークに力を加えるだけで、残りのストロークをゼンマイ６の力で駆動することができ、例えば老人や身体障害者等に便利である。
【００２１】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、本ゼンマイ駆動ユニット１が適用されるのはドアに限られることなく、引き出しの開閉や、玩具や、その他の分野にも適用可能である。また、巻上げギヤ７や駆動ギヤ８は必ずしも歯車形状にする必要はなく、通常の円盤形状等にして摩擦力を利用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
ゼンマイを巻き上げるときの回転体の回転方向と、巻き上げられたゼンマイを開放した時の回転体の回転方向を一致させることで、玩具以外の分野に適用する可能性が高まり、例えばスライドの一部を助力する装置などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るゼンマイ駆動ユニットの斜視図
【図２】内部構造の説明図
【図３】裏側ケースと表側ケースの説明図で（ａ）は裏側ケース、（ｂ）は表側ケースを裏返して見た状態
【図４】ゼンマイ巻上げ時と、ゼンマイ開放時のギヤ列の作用を示す作用図で（ａ）はゼンマイ巻上げ時、（ｂ）はゼンマイ開放時
【符号の説明】
【００２４】
１…ゼンマイ駆動ユニット、６…ゼンマイ、７…巻上げギヤ、８…駆動ギヤ、１１…第１遊び歯車、１３…巻上げ側ギヤ列、１５…第２遊び歯車、１６…駆動側ギヤ列。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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