电动式车辆玩具的驱动单元制造技术

本实用新型专利技术提供一种电动式车辆玩具的驱动单元，其具有通过直交转换电路部用电池驱动的交流电动机，以及通过减速齿轮组用交流电动机驱动的车轴，以及限制交流电动机的启动方向的启动方向限制部。其中，所述交流电动机，包括：转子，其与和所述车轴平行延伸的驱动轴一体旋转，其在与所述驱动轴垂直的第一假想平面上，由各永久磁铁组成的多个磁极以其磁性相互交错的方式等间隔的保持在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上；和1个或2个以上的涡卷状线圈，其在与所述转子的第一假想平面正对的第二假想平面上，静止地配置在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上。适合安装于电动式列车玩具这样的细长型车辆，能够长时间连续行驶，且用较低的电力消耗可得到较高输出的扭矩。

Driving unit of electric vehicle toys

The utility model provides a driving unit for an electric vehicle toy, which has an AC motor driven by a battery in a direct conversion circuit, and a axle driven by an AC motor in a deceleration gear group, and a starting square to limit the starting direction of the AC motor. The AC motor, including a rotor, is rotated with a driving shaft that extends parallel to the axle of the vehicle, and on the first imaginary plane perpendicular to the driving axis, the plurality of magnetic poles composed of the permanent magnets is kept at the same interval in a magnetic interlacing manner at the same time as the center of the drive axis. The circumference of the radius, and 1 or more scroll shaped coils, on the second imaginary plane of the first imaginary plane to the first imaginary plane of the rotor, are arranged still on the circumference of the prescribed radius centered on the drive axis. The slender vehicle, which is fit for electric train toys, can run for a long time and can get higher output torque with lower power consumption.

【技术实现步骤摘要】
电动式车辆玩具的驱动单元
本技术涉及一种适用于电动式列车玩具的驱动单元，特别是具有较窄宽度的车体的电动式列车玩具。
技术介绍
在电动式车辆玩具领域中，已知有一种将电动机、减速齿轮组、车轴等的主要驱动元件收容于1个单元壳体内的驱动单元。在这种驱动单元中，作为电动机较多采用的是一种容易控制旋转方向的市场上量贩式直流电动机。另外，作为动力传送机构采用的是一种动力传送率良好的减速齿轮组，这种动力传送机构中，电动机的驱动轴朝向车宽方向，从而驱动轴与车轴相互平行，并通过一系列的由平齿轮所组成的减速齿轮组进行连接（参照专利文献1、2）。另外，电动式车辆玩具中也有车体宽度狭窄的电动式车辆玩具，其同列车玩具一样，由于轨道宽度的原因不能使车体的宽度过大，然而，电动机的尺寸通常由所需的动力来确定，因此，由于电动机尺寸与车体宽度之间的关系，从而存在一种电动机的驱动轴无法以朝向车体的宽度方向进行设置的情况。此外，这种直流电动机中，为了提高效率，通常以增加驱动轴方向的磁通链匝数进行设计，其结果是必然增加了驱动轴方向的电动机尺寸，从而更难以使驱动轴以朝向车体宽度方向的状态将电动机收纳于车体内。这种情况下可采用一种以驱动轴朝向车体后方的状态将电动机纵向设置于车体前部，从而可以在车体内收容电动机的结构，同时，这种结构由于在连接电动机的驱动轴与车轴的减速齿轮组中设置冠状齿轮，从而可消除电动机的驱动轴与车轴之间所形成的角度差（90度）所带来的影响。现有技术文献专利文献1：日本特公昭61-001153号公报；专利文献2：日本特开昭60-114293号公报；专利文献3：日本特开昭50-107291号公报。在售卖电动式列车玩具的商场、大型或中型的玩具专门店中，通常采用有一种促销的手段，在店铺的一角铺设有无转角的轨道（圆形轨道或椭圆形轨道），而在轨道上使作为售卖对象的列车玩具实际行驶展示，从而吸引作为客户的孩子们的注意。这种展示行驶的促销手段，由于在该店铺的营业时间中需要列车玩具连续地不停地行驶，因此，店铺方面自然希望能尽可能减少该期间内交换电池的次数。然而，实际上，这种电动式列车玩具的连续行驶时间，是在估算孩子实际的玩耍时间的基础上设定的，最多也就设定在3，4小时左右，为了在店铺的整个营业时间中持续有效地进行这种促销手段，通常会让多台玩具同时行驶，此时，1天内至少也需要数次更换电池，若店铺的管理员过于繁忙没能及时更换的话，就会造成电池用完玩具车辆停在轨道上的情况发生。特别是，在连接电动机的驱动轴与车轴的减速齿轮组中，设置冠状齿轮的电动式列车玩具的情况下，很难无视动力传送过程中的损失所带来的电池消耗的加速，此外，这种玩具所采用的直流电动机的电刷，其设计也并不适合这种长时间的行驶，因此电刷会在短时间内损耗而导致故障，从而使车辆陷入无法行驶的状态。
技术实现思路
本技术鉴于上述问题，其目的在于提供一种电动式车辆玩具的驱动单元，其具有能够让车辆长时间连续行驶的耐久性，适用于装载在电动式列车玩具这样车体宽度狭窄的车体上，且电力消耗较低而输出功率较高。关于本技术更进一步的专利技术目的及作用效果，相信本领域技术人员可以参照以下说明书中的记载得以理解。上述技术问题，可以通过具备以下结构的电动式车辆玩具的驱动单元得到解决。即，本技术的一种电动式列车玩具的驱动单元，包括：包括：直交转换电路部，其将来自电池的直流电压转换为交流电压；交流电动机，其通过来自所述直交转换电路部的交流电压进行驱动，并产生旋转动力；方向限制部，其将所述交流电动机的启动方向限制为顺时针或逆时针中任意一个方向；减速齿轮组，其将所述交流电动机的旋转动力进行减速；以及车轴，其通过所述减速齿轮组被来自所述交流电动机的旋转动力旋转，所述交流电动机，包括：转子，其与和所述车轴平行延伸的驱动轴一体旋转，其在与所述驱动轴垂直的第一假想平面上，由各永久磁铁组成的多个磁极以其磁性相互交错的方式等间隔的保持在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上；和1个或2个以上的涡卷状线圈，其在与所述转子的第一假想平面正对的第二假想平面上，静止地配置在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上。根据这种结构，由于具有在正对的第一假想平面（转子侧平面）与第二假想平面（定子侧平面）上分别对向配置磁铁和涡卷状线圈这样的基本结构，因此可以将旋转轴的延伸方向的外形尺寸设计得较小，从而即使在因轨道宽度的原因车体宽度不能过大的列车玩具中，也能够使该驱动轴以朝向车体宽方向的状态进行组装。此外，即使是列车玩具，由于对于车体高度方向的限制较宽松，因此，除了增加线圈的匝数和磁铁的强度以外，还可以通过增大配置磁铁的支撑体（例如支撑盘）的直径，来增强电动机的输出扭矩特性。并且，该交流电动机不需要直流电动机中存在耐久性问题的电刷，因此可以长时间连续地运行。作为本技术的一种优选的实施方式，可以是，所述交流电动机的所述驱动轴、所述减速齿轮组所包含的一系列的从动轴、以及所述车轴之间，互相平行。根据这种结构，从交流电动机的驱动轴到车轴的旋转动力的传递，仅采用平齿轮即可高效地进行。作为本技术的一种优选的实施方式，也可以是，所述交流电动机的驱动轴的轴径、所述减速齿轮组所包含的一系列的从动轴的轴径、以及所述车轴的轴径之中，所述交流电动机的驱动轴的轴径最细而所述车轴的轴径最粗，且所述减速齿轮组所包含的一系列的从动轴中，初阶段侧的1个或2个以上的从动轴的轴径设定为比后阶段侧的剩下的从动轴的轴径细。根据这种结构，驱动轴的轴径和初阶段侧的从动轴的轴径，比后阶段侧的从动轴的轴径小，因此轴承摩擦的减少可以保证顺畅地启动旋转，同时，车轴的轴径及后阶段侧的从动轴的轴径，比初阶段侧的从动轴的轴径要大，因此能够承受旋转负荷保证动力传递。作为本技术的一种优选的实施方式，也可以是，所述方向限制部为棘轮爪，其通过与所述减速齿轮组所包含的一系列的齿轮中的一个齿轮啮合，来允许所述电动机向预先设定的某一方向旋转，并阻止其向相反方向旋转。根据这种结构，可以在考虑到由车辆连接数或登爬行驶等引起的行驶负荷变动的情况，以及考虑到孩子手压推动行驶（即手动运转）等情况下，实现最佳的启动方向的限制。作为本技术的一种优选的实施方式，也可以是，所述直交转换电路部具有用于促使所述交流电动机启动的低频输出状态和用于进行通常运行的高频输出状态。根据这种结构，可以在考虑上述交流电动机的作为同步电动机的性质的基础上，恰当地进行启动状态及通常运转状态的切换。作为本技术的一种优选的实施方式，也可以是，构成所述减速齿轮组的一系列齿轮以在上下方向上分散的状态集中配置于所述车轴的上方空间内。根据这种结构，通过将该单元在车体前后方向上的尺寸弄得非常短，比如适用于列车玩具这样的具有细长形车体的电动式车辆玩具时，通过将驱动单元紧凑地收容于车体后部，从而在车体前部可以确保用于收纳电池壳体的较大空间。作为本技术的一种优选的实施方式，也可以是，所述减速齿轮组包含第一齿轮位移机构，其根据特定操作件的操作，通过将特定齿轮在轴方向上进行位移，使特定齿轮与相邻齿轮之间相互啮合或啮合解除，从而可以连接或切断所述转子的驱动轴传向所述车轴的旋转动力。根据这种结构，通过切断从所述转子的驱动轴到所述车轴的旋转动力的传递，使得即便是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，包括：直交转换电路部，其将来自电池的直流电压转换为交流电压；交流电动机，其通过来自所述直交转换电路部的交流电压进行驱动，并产生旋转动力；方向限制部，其将所述交流电动机的启动方向限制为顺时针或逆时针中任意一个方向；减速齿轮组，其将所述交流电动机的旋转动力进行减速；以及车轴，其通过所述减速齿轮组被来自所述交流电动机的旋转动力旋转，所述交流电动机，包括：转子，其与和所述车轴平行延伸的驱动轴一体旋转，其在与所述驱动轴垂直的第一假想平面上，由各永久磁铁组成的多个磁极以其磁性相互交错的方式等间隔的保持在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上；和1个或2个以上的涡卷状线圈，其在与所述转子的第一假想平面正对的第二假想平面上，静止地配置在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上。

【技术特征摘要】
2017.02.27 JP 2017-0353061.一种电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，包括：直交转换电路部，其将来自电池的直流电压转换为交流电压；交流电动机，其通过来自所述直交转换电路部的交流电压进行驱动，并产生旋转动力；方向限制部，其将所述交流电动机的启动方向限制为顺时针或逆时针中任意一个方向；减速齿轮组，其将所述交流电动机的旋转动力进行减速；以及车轴，其通过所述减速齿轮组被来自所述交流电动机的旋转动力旋转，所述交流电动机，包括：转子，其与和所述车轴平行延伸的驱动轴一体旋转，其在与所述驱动轴垂直的第一假想平面上，由各永久磁铁组成的多个磁极以其磁性相互交错的方式等间隔的保持在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上；和1个或2个以上的涡卷状线圈，其在与所述转子的第一假想平面正对的第二假想平面上，静止地配置在以所述驱动轴为中心的规定半径的圆周上。2.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述交流电动机的所述驱动轴、所述减速齿轮组所包含的一系列的从动轴、以及所述车轴之间，互相平行。3.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述交流电动机的驱动轴的轴径、所述减速齿轮组所包含的一系列的从动轴的轴径、以及所述车轴的轴径之中，所述交流电动机的驱动轴的轴径最细而所述车轴的轴径最粗，且所述减速齿轮组所包含的一系列的从动轴中，初阶段侧的1个或2个以上的从动轴的轴径设定为比后阶段侧的剩下的从动轴的轴径细。4.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述方向限制部为棘轮爪，其通过与所述减速齿轮组所包含的一系列的齿轮中的一个齿轮啮合，来允许所述电动机向预先设定的某一方向旋转，并阻止其向相反方向旋转。5.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述直交转换电路部具有用于促使所述交流电动机启动的低频输出状态和用于进行通常运行的高频输出状态。6.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，构成所述减速齿轮组的一系列齿轮以在上下方向上分散的状态集中配置于所述车轴的上方空间内。7.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述减速齿轮组包含第一齿轮位移机构，其根据特定操作件的操作，通过将特定齿轮在轴方向上进行位移，使特定齿轮与相邻齿轮之间相互啮合或啮合解除，从而可以连接或切断所述转子的驱动轴传向所述车轴的旋转动力。8.根据权利要求7所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述第一齿轮位移机构具有电动机通电开关，其与连接或切断旋转动力的传递状态联动，开启或关闭向所述交流电动机的通电状态。9.根据权利要求1所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述减速齿轮组包含第二齿轮位移机构，其根据特定操作件的操作，通过将特定的齿轮在轴方向上进行位移，使特定齿轮与别的齿轮相互啮合，从而可以改变所述转子的驱动轴传向所述车轴的旋转动力的减速比。10.根据权利要求9所述的电动式车辆玩具的驱动单元，其特征在于，所述第二齿轮位移机构具有弹簧，其在特定齿轮与别的齿轮相互啮合时，缓冲两齿轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：水门义夫，
申请(专利权)人：株式会社多美，
类型：新型
国别省市：日本,JP