JPH0617513Y2 - プルバック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ゼンマイ（渦巻きばね）を動力源とするプル
バック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニットに関する。更に詳
述すると、本考案はゼンマイを巻きつけた駆動軸と出力
軸との間の歯車列にクラウンギアを採用した薄型プルバ
ック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニットに関する。

（背景技術） 薄型のプルバック式ゼンマイ駆動ユニットとしては第５
図に示すようなものが考えられている。この駆動ユニッ
トは、ゼンマイ101を巻きつけた駆動軸104と出力軸103
とを連結する歯車列102の出力軸側にクラウンギア105を
採用し、ゼンマイ101と出力軸103上の従動ピニオン106
を除く歯車列102の全ての回転軸を出力軸103と直交する
方向に配置することによってギアボックスを薄型とした
ものである。そして、この駆動ユニットは、従動ピニオ
ン106をギアボックス114の幅方向中心より一方の側に偏
らせて配置すると共に反対側にクラウンギア105を配置
し、ギアボックス114のほぼ幅方向の中央でクラウンギ
ア105の一方の歯面と従動ピニオン106が噛合うように設
けられている。このクラウンギア105とゼンマイ101を巻
きつけた駆動軸104との間には巻上げ用ギア107と走行用
ピニオン108を同軸上に一体成形したアイドルギア（通
常３番ギアと呼ばれている）109、巻上げ用かけ上がり
ギア110、走行用かけ上がりギア111、駆動軸104と同軸
上に形成された巻上げ用ピニオン112及び走行用駆動ギ
ア113とが配置されている。そして、巻上げ時には出力
軸103→ピニオン106→クラウンギア105→３番ギア109の
巻上げ用ギア107→巻上げ用かけ上がりギア110→巻上げ
用ピニオン112→駆動軸104→ゼンマイ101へと回転が伝
達され、走行時にはゼンマイ101→駆動軸104→駆動ギア
113→走行用かけ上がりギア111→３番ギア109の走行用
ピニオン108→クラウンギア105→ピニオン106→出力軸1
03へと回転が伝達される。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、この駆動ユニットによると、クラウンギ
ア105がギアボックス114の一方の側に偏ってセットされ
るため出力軸103の回転が一方向に限定される。このた
め、前輪駆動ユニットとして使用する場合と後輪駆動ユ
ニットとして使用する場合とでは、ギアボックスのフレ
ーム構造及びギア配列が反対になったものを成形しなけ
ればならない。

また、従来の駆動ユニットは巻上げ用ギア107と走行用
ピニオン108を同軸上に一体成形した３番ギア109を必要
とするので、ギア点数も増えてコスト高となる上にギア
ボックスの薄型、小型化にも制約を受ける。このこと
は、比較的小型で厚みが薄い玩具の駆動源として使用す
る場合には好ましくない問題となる。

本考案は、従来よりも部品点数が少なくかつ構造が簡単
で安価なプルバック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニットを提
供することを目的としている。具体的には、本考案は、
出力軸のギアボックスへの組込み方を変えるだけで出力
軸の回転方向が変更できる駆動ユニット及び部品点数が
少なく小型化が可能な駆動ユニットを提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本考案は、ゼンマイを巻き
つけた駆動軸と、出力軸と、出力軸に固着された１つの
従動ピニオンとこれに噛合するクラウンギアを少なくと
も有し駆動軸と出力軸とを連結する歯車列及びこれらを
支持するギアボックスとから成り、出力軸の逆転によっ
てゼンマイを巻上げかつゼンマイに蓄えられたばね力に
よって出力軸を回転させるプルバック巻上げ式ゼンマイ
駆動ユニットにおいて、クラウンギアをギアボックスの
幅方向のほぼ中央に配置し、このクラウンギアと出力軸
とが交差する２点に出力軸の従動ピニオンを設置してク
ラウンギアと噛合可能とする位置決め手段を設け、クラ
ウンギアのどちら側でも従動ピニオンを噛合可能とする
ようにしている。

また、本考案のプルバック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニッ
トは、クラウンギアの歯面が形成されている部分の外周
面には巻上げ用ギアが、クラウンギアの歯面とは反対側
に突出するクラウンギアの軸部には走行用ピニオンがそ
れぞれクラウンギアとの一体成形によって設けられ、か
つ巻上げ用ギアには巻上げ時に巻上げ用かけ上がりギア
を噛み合わせると共に走行用ピニオンには走行時に走行
用かけ上がりギアを直接噛み合わせるようにしている。

更に、本考案のプルバック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニッ
トは、ゼンマイを巻きつけた駆動軸と、出力軸と、出力
軸に固着された従動ピニオンとこれに噛合するクラウン
ギアを少なくとも有し駆動軸と出力軸とを連結する歯車
列及びこれらを支持するギアボックスとから成り、出力
軸の逆転によってゼンマイを巻上げかつゼンマイに蓄え
られたばね力によって出力軸を回転させるプルバック巻
上げ式ゼンマイ駆動ユニットにおいて、クラウンギアの
歯面が形成されている部分の外周面には巻上げ用ギア
が、クラウンギアの歯面とは反対側に突出するクラウン
ギアの軸部には走行用ピニオンがそれぞれクラウンギア
との一体成形によって設けられ、かつ巻上げ用ギアには
巻上げ時に巻上げ用かけ上がりギアを噛み合わせると共
に走行用ピニオンには走行時に走行用かけ上がりギアを
直接噛み合わせるようにしている。

（作用） したがって、クラウンギアの出力軸と交差する左右２点
のどちら側にでも従動ピニオンを噛み合せることができ
る。このため、この駆動ユニットにおいて、出力軸の回
転方向を切替えるには、出力軸を軸平面内で１８０°回
転させて従動ピニオンがクラウンギアの反対側の歯面に
噛み合うようにギアボックスに組込むことによって完了
する。

また、クラウンギアに走行用ギアを設けた場合、ゼンマ
イの巻上げ時にはクラウンギアに直接巻上げ用かけ上が
りギアが噛み合ってゼンマイが巻上げられ、走行時には
ゼンマイによって回転する駆動ギアに走行用かけ上がり
ギアが噛み合って直接クラウンギアに連結され、出力軸
を回転させる。

（実施例） 以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本考案のプルバック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニ
ットの一実施例を示す。この駆動ユニットは、ゼンマイ
１を駆動源とし、ゼンマイ１と出力軸３とを連結する歯
車列２の歯車を選択的に連結することによって、出力軸
３から入力した回転をゼンマイ１に伝達する場合とこの
ゼンマイ１の回転を出力軸３から出力する場合とで歯車
比を変えるようにしたものである。即ち、歯車列２はゼ
ンマイ巻上げ時には減速歯車列となり、出力時には増速
歯車列となる。尚、図示していないが出力軸３には玩具
のタイヤ等が固着される。

前記歯車列２は、ゼンマイ１が装着された駆動軸４に一
体的に形成されている巻上げ用ピニオン５と駆動用ギア
６、出力軸３上に形成されている従動ピニオン７、該ピ
ニオン７と噛合するクラウンギア８、このクラウンギア
の周面に設けられた巻上げ用ギア９と軸部に設けられた
走行用ピニオン１０、巻上げ用かけ上がりギア１１及び
走行用かけ上がりギア１２とから成り、ゼンマイ１を巻
上げるときには出力軸３→従動ピニオン７→クラウンギ
ア８→巻上げ用ギア９→かけ上がりギア１１→巻上げ用
ピニオン５→ゼンマイ１へと回転を伝え、走行時にはゼ
ンマイ１→駆動用ギア６→かけ上がりギア１２→走行用
ピニオン１０→クラウンギア８→従動ピニオン７→出力
軸３へと回転を伝える。尚、クラウンギア８と巻上げ用
ギア９及び走行用ピニオン１０は、例えばポリアセター
ル等のプラスチックによって一体成形することが好まし
い。また、駆動ギア６と巻上げ用ピニオン７及びゼンマ
イ１を装着する駆動軸４は、例えばポリアセタール等の
プラスチックによって一体成形され、ギアボックス１３
を構成する上フレーム１４と下フレーム１６とで回転自
在に支持されている。

前記クラウンギア８はギアボックス１３内に設置される
出力軸３の上方でかつギアボックス１３のほぼ幅方向中
心に配置され、第３図上において左側あるいは右側で出
力軸３の従動ピニオン７と噛合うように設けられてい
る。このクラウンギア８とゼンマイ１を装着した駆動軸
４とは、出力軸３と直交しギアボックス１３のほぼ中心
を通過する同一平面上即ちギアボックス１３のほぼ幅方
向中心に配置されている。尚、クラウンギア８はギアボ
ックス１３を構成する中間フレーム１５に一体成形され
たシャフト１７に回転自在に支持され、出力軸３上に配
置されている。

ギアボックス１３は、係合ピン１８を有する上フレーム
１４と、係合ピン１８を圧入する穴１９を有する下フレ
ーム１６と、これらの間に挟持される中間フレーム１５
とによって分解可能に組立てられている。中間フレーム
１５と下フレーム１６との間にはゼンマイ１が収納され
るゼンマイ収容室２０が構成されている。ゼンマイ１
は、外側の端部１ａが折返されてゼンマイ収容室２０の
壁面の半円形の溝２１に嵌め込まれ、内側の端部１ｂが
駆動軸４に一体成形されている２本の爪２２の間に嵌め
込まれて固定されている。したがって、ゼンマイ１は巻
き過ぎると端部１ａが溝２１から出てゼンマイ収容室２
０の内壁面に沿って移動し、それ以上巻き上げられない
ように設けられている。また、上フレーム１４と中間フ
レーム１５との間には前述の歯車列２が収容されてい
る。

また、ギアボックス１３にはクラウンギア８と出力軸３
が交わる２点に従動ピニオン７を設置してクラウンギア
８と噛合可能とする位置決め手段２５が設けられてい
る。例えば本実施例の場合、下フレーム１６と中間フレ
ーム１５に従動ピニオン７を収容するための孔２３，２
４を穿孔し、孔２３，２４の出力軸３と直交する縁でピ
ニオン７の端面を規制し、位置決めするように設けられ
ている。中間フレーム１５側の孔２４はクラウンギア８
を中心としてギアボックス１３の幅方向に形成されてお
り、中央にクラウンギア８を支えるシャフト１７を一体
成形した中間フレーム１５の一部が横切っている。そし
て、この中間フレーム１５の一部によって中央部が仕切
られた中間フレーム１５の孔２４と下フレーム１６の孔
２３との間でピニオン７を納める空間が左右対称に形成
されている。

走行用かけ上がりギア１２は、例えばポリアセタール等
のプラスチックで一体成形されたシャフト部分１２ａが
駆動ギア６の回転中心を曲率中心とする円弧状の長穴２
６に移動自在に収容され、駆動ギア６の回転方向によっ
てクラウンギア８の走行用ピニオン１０と噛合ったり離
れたりするように設けられている。長穴２６は上フレー
ム１４に穿孔されている。また、巻き上げ用かけ上がり
ギア１１は、例えばポリアセタール等のプラスチックで
一体成形されたシャフト部分１１ａが巻上げ用ギア９の
回転中心を曲率中心とする円弧状の長穴２７に移動自在
に収容され、巻上げ用ギア９の回転方向によって駆動軸
４の巻上げ用ピニオン５と噛合ったり離れたりするよう
に設けられている。長穴２７は中間フレーム１５に穿孔
されている。

斯様に構成した本考案の駆動ユニットによれば、次のよ
うに動く。

当該駆動ユニットを搭載した玩具例えば自動車おもちゃ
等を床面上等に押しつけながら第１図中に矢印 で示す方向に移動させて出力軸３を回転させると、クラ
ウンギア８が矢印 方向へ回転することによって巻上げ用かけ上りギア１１
が巻上げ用ピニオン５に喰い込み、その回転を駆動軸４
に伝達してゼンマイ１を巻上げる。ゼンマイ１が所定量
巻上げられると、拘束されていないゼンマイ１の端部１
ａが溝２１を抜け出して空回りするため巻上げ操作を停
止する。そこで、自動車用おもちゃを離すと、ゼンマイ
１が解放されて駆動軸４が矢印（→）方向に回転し、巻
上げ用かけ上りギア１１を切り離して空回りさせる一
方、走行用かけ上りギア１２をクラウンギア８の走行用
ピニオン１０に噛み合せる。このため、駆動軸４の回転
は駆動ギア６→かけ上りギア１２→クラウンギアの走行
ピニオン１０→クラウンギア８→従動ピニオン７→出力
軸３へと伝達され、自動車おもちゃを矢印（→）方向に
走行させる。出力軸３のを軸平面内で１８０°回転させ
て逆にセットすれば、上述の回転は全て逆になり、出力
軸を矢印（→）の方向に回転させることによってゼンマ
イ１を巻上げ、矢印 の方向に走行させる回転を得ることができる。

尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本考案の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、位
置決め手段２５としては上述の孔２３，２４に限定され
ず、例えばピニオン７の端面に当接するフォーク状のピ
ンやブラケットのようなもの、あるいは凹部でも良く、
要はクラウンギア８の出力軸３と交差する左右２点のど
ちら側にでも従動ピニオン７を噛み合わせた状態で収容
できる構造・手段であれば実施可能である。

（考案の効果） 以上の説明より明らかなように、本考案のゼンマイ駆動
ユニットは、クラウンギアをギアボックスの幅方向の中
央に配置しその左右に出力軸の１つの従動ピニオンが収
まる位置決め手段・孔を設け、クラウンギアのどちら側
にでも従動ピニオンを噛み合せ得るようにしたので、出
力軸を軸平面内で１８０°回転させて配置するだけで出
力軸の回転方向を逆にすることができる。即ち、同じ駆
動ユニットを出力軸の組込み方を変えるだけで前輪駆動
用と後輪駆動用とに使うことができる。

また、本考案の駆動ユニットは、クラウンギアの歯面が
形成されている部分の外周面には走行用ギアが、クラウ
ンギアの歯面の反対側に突出するクラウンギアの軸部に
は巻上げ用ピニオンがそれぞれクラウンギアとの一体成
形によって設けられ、かつこれら走行用ギアおよび巻上
げ用ピニオンに巻上げ用及び走行用のかけ上がりギアを
直接噛合させるようにしたので、クラウンギア部分での
軸方向の嵩張りを無くすと共に３番ギアを省いて部品点
数の少ない簡単かつコンパクトな構造とできる。したが
って、小型で薄型の駆動ユニットを安価に製造する場合
に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のプルバック式ゼンマイ駆動ユニットの
一実施例を上フレームを取除いた状態で示す平面図、第
２図は第１図のII−II線断面図、第３図は第１図のIII
−III線断面図、第４図は歯車列を示す斜視図、第５図
は従来のプルバック式ゼンマイ駆動ユニットの歯車列の
一例を示す説明図である。 １……ゼンマイ、２……歯車列、３……出力軸、 ４……駆動軸、７……従動ピニオン、 ８……クラウンギア、 ９……巻上げ用ギア、１０……走行用ピニオン、 １３……ギアボックス、 ２５……位置決め手段、 ２３，２４……従動ピニオンを収める孔。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ゼンマイを巻きつけた駆動軸と、出力軸
   と、前記出力軸に固着された１つの従動ピニオンとこれ
   に噛合するクラウンギアを少なくとも有し前記駆動軸と
   前記出力軸とを連結する歯車列及びこれらを支持するギ
   アボックスとから成り、前記出力軸の逆転によってゼン
   マイを巻上げかつ前記ゼンマイに蓄えられたばね力によ
   って出力軸を回転させるプルバック巻上げ式ゼンマイ駆
   動ユニットにおいて、前記クラウンギアを前記ギアボッ
   クスの幅方向のほぼ中央に配置し、このクラウンギアと
   前記出力軸とが交差する２点に出力軸の前記従動ピニオ
   ンを設置して前記クラウンギアと噛合可能とする位置決
   め手段を設け、前記クラウンギアのどちら側でも前記従
   動ピニオンを噛合可能とすることを特徴とするプルバッ
   ク巻上げ式ゼンマイ駆動ユニット。
2. 【請求項２】前記クラウンギアの歯面が形成されている
   部分の外周面には巻上げ用ギアが、前記クラウンギアの
   歯面とは反対側に突出するクラウンギアの軸部には走行
   用ピニオンがそれぞれクラウンギアとの一体成形によっ
   て設けられ、かつ前記巻上げ用ギアには巻上げ時に巻上
   げ用かけ上がりギアを噛み合わせると共に前記走行用ピ
   ニオンには走行時に走行用かけ上がりギアを直接噛み合
   わせることを特徴とする請求項１記載のプルバック巻上
   げ式ゼンマイ駆動ユニット。
3. 【請求項３】ゼンマイを巻きつけた駆動軸と、出力軸
   と、前記出力軸に固着された従動ピニオンとこれに噛合
   するクラウンギアを少なくとも有し前記駆動軸と前記出
   力軸とを連結する歯車列及びこれらを支持するギアボッ
   クスとから成り、前記出力軸の逆転によってゼンマイを
   巻上げかつ前記ゼンマイに蓄えられたばね力によって出
   力軸を回転させるプルバック巻上げ式ゼンマイ駆動ユニ
   ットにおいて、前記クラウンギアの歯面が形成されてい
   る部分の外周面には巻上げ用ギアが、前記クラウンギア
   の歯面とは反対側に突出するクラウンギアの軸部には走
   行用ピニオンがそれぞれクラウンギアとの一体成形によ
   って設けられ、かつ前記巻上げ用ギアには巻上げ時に巻
   上げ用かけ上がりギアを噛み合わせると共に前記走行用
   ピニオンには走行時に走行用かけ上がりギアを直接噛み
   合わせることを特徴とするプルバック巻上げ式ゼンマイ
   駆動ユニット。