(57)【要約】【課題】構造が単純な駆動ユニットを提供すること。【解決手段】ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第１の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第２の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第１の歯車列と前記第２の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第１の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第２の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第１の歯車列と前記第２の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにしたことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
過負荷が作用した場合に歯車間の動力伝達を遮断するクラッチを介在させたことを特徴とする請求項１記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記クラッチは、外周に凸部が形成され弾性変形可能な環状体を回転軸に固着する一方で、歯車の内周面に前記凸部に係合する凹部を形成し、前記環状体を前記歯車の内周面に嵌合させ、前記環状体と前記歯車の間に過負荷が生じた場合に前記環状体が弾性変形して、前記環状体に対して前記歯車が相対的に回転するように構成したものであることを特徴とする請求項２記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記ラックベルトの入出口の近くに異物の侵入を阻止し当該ラックベルトの入出を許容するシャッタを配設したことを特徴とする請求項１〜３いずれか一に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、玩具に適した駆動ユニットに関するもので、詳しくは、フライホイールを備え、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フライホイールをラックベルトによって回転させ、スイッチレバーを操作することによって、フライホイールの回転を歯車列で減速して出力軸に伝達させる機構は、玩具においてしばしば採用されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平２−２３３５４号公報（第２頁右欄第１行〜第２４行、第４頁左欄第４０行〜右欄第３行、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１の駆動機構では、フライホイールから出力軸までの動力伝達の遮断を、中間軸を長孔内でスライドさせ、該中間軸の歯車を出力軸の歯車から離反させて行なっている。したがって、中間軸を長孔内で常に出力軸と平行になるように維持させなくてはならないために、構造が複雑になる。
【０００５】
本発明の目的は、構造が単純で、玩具に適した駆動ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の駆動ユニットは、ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第１の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第２の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第１の歯車列と前記第２の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにしたことを特徴としている。
この駆動ユニットによれば、フライホイールを含む歯車列の一部を備えたスイッチレバーを操作することによってフライホイールと出力軸との連結および連結解除を択一的に行えるので、構造が極めて単純になる。
【０００７】
請求項２記載の駆動ユニットは、請求項１記載の駆動ユニットにおいて、過負荷が作用した場合に歯車間の動力伝達を遮断するクラッチを介在させたことを特徴とする。
この駆動ユニットによれば、クラッチによってフライホイールと出力軸間に生じる過負荷をクラッチによって緩衝できるので、動力伝達系を構成する歯車等の部品の破損を防止することができる。
【０００８】
請求項３記載の駆動ユニットは、請求項２記載の駆動ユニットにおいて、前記クラッチは、外周に凸部が形成され弾性変形可能な環状体を回転軸に固着する一方で、歯車の内周面に前記凸部に係合する凹部を形成し、前記環状体を前記歯車の内周面に嵌合させ、前記環状体と前記歯車の間に過負荷が生じた場合に前記環状体が弾性変形して、前記環状体に対して前記歯車が相対的に回転するように構成したものであることを特徴とする。
この駆動装置によれば、環状体が歯車の中に組み込まれることになり、歯車外に露出しないばかりか、面クラッチの場合のようには特別にばねを必要としないため、構造が簡素となる。
【０００９】
請求項４記載の駆動ユニットは、請求項１から３いずれか一に記載の駆動ユニットにおいて、前記ラックベルトの入出口の近くに異物の侵入を阻止し当該ラックベルトの入出を許容するシャッタを配設したことを特徴とする。この「シャッタ」はラックベルトの挿通を妨げない程度の弾性を持っている。
この駆動ユニットによれば、入出口から異物が内部に侵入することが防止されるので、内部機構の保護が図れることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る駆動ユニットを図面に示した一実施の形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２は本発明に駆動ユニットを示した断面図で、図１は歯車列が連結されている状態を示し、図２は歯車列の一部が連結解除されている状態を示している。また、図３は図１におけるＸ−Ｘ線断面図を示し、図４はクラッチを有する歯車を示した分解斜視図、図５はそれを組み付けた状態の斜視図、図６は異物の侵入を阻止するシャッタの設置位置を示す図である。
【００１２】
この駆動ユニットでは、ケース１内に互いに平行な軸２、３、４が回転自在に配設されている。軸２は出力軸で、その軸２には歯車５が固設されている。また、軸３および軸４は、中間軸で、それらの軸には大小の歯車６ａ、６ｂおよび歯車７ａ、７ｂがそれぞれ固設されている。そして、これらの歯車によって第１の歯車列Ａが構成されている。
【００１３】
また、このケース１内には、軸８によってフライホイール９が回転自在に配設されている。この軸８にはスイッチレバー１０が回動自在に配設され、さらにピニオン１１および小歯車１２がそれぞれ固設されている。レバー１０には中間軸１３、１４がそれぞれ固設されており、それらの軸１３、１４には、歯車１５および大小の歯車１６ａ、１６ｂがそれぞれ回転自在に配設されている。そして、これらの歯車によって第２の歯車列Ｂが構成されている。
【００１４】
この駆動ユニットでは、フライホイール９の小歯車１２が軸１３の歯車１５に噛合し、該歯車１５が軸１４の大歯車１６ａに噛合している。また、軸４の小歯車７ｂは軸３の大歯車６ａに噛合し、軸３の小歯車６ｂは軸２の大歯車５に噛合している。
【００１５】
そして、軸１４の小歯車１６ｂは、図１に示した状態、すなわちスイッチレバー１０が右端にあるときには、軸４の大歯車７ａに噛合している。したがって、この状態では、フライホイール１０の回転力は、出力軸２に伝達される。
また、スイッチレバー１０が、図２に示したように、左端にあるときは、軸１４の小歯車１６ｂと軸４の大歯車７ａは互いに離反している。したがって、この状態では、フライホイール１０の回転力は、出力軸２に伝達されない。
【００１６】
また、この駆動ユニットでは、軸４の大歯車７ａと小歯車７ｂとの間にクラッチ１７が構成されている。すなわち、この駆動ユニットでは、凸部２０が形成された環状体１８を軸４に付設し、大歯車７ａの内周面に凹部２１を形成し、その環状体１８を大歯車７ａの内周面に嵌合させている。
【００１７】
このように構成されたクラッチ１７は、両歯車７ａ、７ｂ間に通常の負荷がかかった状態では、大歯車７ａの回転力が凹部２１、凸部２０を介して小歯車７ｂに伝達されるが、両歯車７ａ、７ｂ間に過負荷がかかった状態では、環状体１８が弾性変形し、凸部２０が大歯車７ａの凹部２１から外れ、その結果、小歯車７ｂに対して大歯車７ａが空転し、歯車の破損を防止する。
【００１８】
また、この駆動ユニットでは、ケース１内にプラスチック、金属やゴム等の弾性材料によって形成されるか、あるいはねじれコイルばね等によって付勢されたシャッタ２２が固定されている。このシャッタ２２は図６（ａ）、（ｂ）に示すようにラックベルト２４の入出口１ａの近くに設けられている。このシャッタ２２はラックベルト２４を所定の圧力で押し込んだ際には弾性変形し、ラックベルト２４の挿通を許容してラックとフライホイール９のピニオン１１との噛合を妨げないようになっている。また、このシャッタ２２は入出口１ａからの異物（ピン等）の侵入を阻止し、それが内部に入り込むのを阻止する。また、内部の部品や異物がケース１から飛び出ることを阻止する。
【００１９】
このように構成された駆動ユニットは、例えば、出力軸２の両端にクランク軸２３、２３を装着し、該軸に動物玩具等の脚を装着し、該脚を交互に移動させることによって歩行させたりして使用される。また、フライホイール９は、ラックベルト２４を入出口１ａからケース１内に差し込み、該ラックベルトのラックをフライホイール９のピニオン１１に噛合させ、ラックベルト２４を引き出すことによって回転される。
【００２０】
なお、前記実施の形態においては、出力軸を軸２に設けたが、軸３または軸４を図３に示したように、機枠１の外部まで延長し、その端部にクランク軸等を装着させるようにしてもよい。
また、前記実施の形態では、クラッチ１７を軸４の大歯車７ａと小歯車７ｂとの間に介装させたが、軸３の大小の歯車６ａ、６ｂ間、または軸１４の大小の歯車１６ａ、１６ｂ間に介装させてもよい。
【００２１】
さらに、前記実施の形態では、シャッタ２２によってスイッチレバー１０を歯車列の連繋を断つ方向に付勢しているが、シャッタ２２の位置を変えて、スイッチレバー１０を歯車列の連繋を維持する方向に付勢することもできることはいうまでもない。
【００２２】
また、前記実施の形態では、符号２で示す軸を出力軸としたが、第１の歯車列Ａの他の軸３および／または軸３を同時に出力軸としたり、軸２，３，４のいずれかの軸を出力軸とすることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の代表的なものの効果を説明すれば、ラックベルトをケース内に差し込み、そのラックベルトのラックをフライホイールのピニオンに噛合させ、そのラックベルトを引き出すことによってそのピニオンを回転させ、歯車列を介して前記フライホイールの回転を出力軸に伝達する駆動ユニットにおいて、前記出力軸を含む第１の歯車列をケース内に配設するとともに、前記ケースにスイッチレバーを配設し、前記スイッチレバーに前記フライホイールを含む第２の歯車列を配設し、前記スイッチレバーを操作することによって前記第１の歯車列と前記第２の歯車列との連結および連結解除を択一的に行えるようにしたので、構造が極めて単純になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動ユニットを示した概念的な断面図で、第１の歯車列と第２の歯車列とが連結されている状態を示している。
【図２】本発明に係る駆動ユニットを示した概念的な断面図で、第１の歯車列と第２の歯車列とが連結されている状態を示している。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ線に沿った展開断面図である。
【図４】クラッチを有する歯車を示した分解斜視図である。
【図５】クラッチを有する歯車を組み付けた状態の斜視図である。
【図６】異物の侵入を阻止するシャッタの設置位置を示す図である。
【符号の説明】
１      ケース内
２、３、４      軸
９      フライホイール
１０      スイッチレバー
１１      ピニオン
１７      クラッチ
２０      凸部
２１      凹部
２２      シャッタ
２４      ラックベルト
Ａ      第１の歯車列
Ｂ      第２の歯車列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004211766.tif 000006
【図５】
2004211766.tif 000007
【図６】
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