JPH07328239A - からくり装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立が容易で変形しにくくしたからくり装置
の駆動装置を安価に提供する。 【構成】 それぞれ断面コ字状に形成された上ヨーク３
と下ヨーク４の脚部３ｂ，４ｂ同士が対向して結合する
ことにより断面が長方形状のヨーク５を構成してある。
ヨーク５の内側にコイル７が設けてあり、コイル７の上
方にはヨーク５に支持されたロータ軸９が設けてある。
ロータ軸９にはコイル７に対する制御回路からの信号送
信により回転するロータ１０が固着してあり、ロータ１
０の回転によりロータ軸９に固着された腕１２を揺動さ
せる。ロータ軸９には、ロータ１０の回転トルクを軽減
する調整おもり１１が固着してあり、調整おもり１１は
コイル７を構成するコイルボビン６のつば部６ａと上ヨ
ーク４の天板部４ａとの間でロータ軸９の回転角を規制
可能に設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば掛時計等に備え
付けるからくり装置の駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】正時になると、人形や動物等がメロディ
に合わせて楽器を演奏するなどの一定の動作をするよう
にしたからくり装置を備えたいわゆるからくり時計に
は、置時計や掛時計に設けてある簡単な機構のものか
ら、街頭の大時計に備え付けられる複雑大形のものまで
各種のものがある。これらのからくり装置のうち、掛時
計等に備え付けるようにしたものは、小形で簡単な構成
とすることにより動作は単純であるが、量産性の実現に
よる低コスト化が図られている。

【０００３】このようなからくり装置を実現しようとし
て提案されているものとして、腕等を振る人形等の模型
の体内にコイルやロータ等による電磁回転機を備え、コ
イルに所定方向の電流を流すと、ロータが所定方向に回
転し、ロータ軸に固着された人形等の腕を振り上げるよ
うに動作させ、電流を停止すると吸引力によって腕等が
元の位置に復帰させることにより人形にハンマーを振ら
せる動作をさせるようにしたものがある（実開平１−７
２２９９号公報）。

【０００４】この提案では電磁回転機は、人形等の模型
の体内に取り付けられており、その構成は、１対のコ字
状断面のステータの開口部同士を対向させて長方形断面
とし、長方形にしたステータの内部にコイルとコアとが
装着してある。このコアの上方に永久磁石からなるロー
タが設けてある。ロータを支持するロータ軸は、下ステ
ータの脚部の先端から下方に向けて形成された長溝と、
上ステータの上端部近傍に水平方向に形成された長溝と
の結合によって形成される支持孔に支持されている。下
ステータの脚部の外側には係合用の突部が形成してあ
り、上ステータの各脚部には係合孔が設けてあり、これ
らの突部と係合穴の係合によって下ヨークと上ヨークと
が結合されている。

【０００５】電磁回転機の装着作業は、下ステータの底
板部に設けた孔に、コイルが巻き回してあるコアを通し
て固定し、ロータ軸を下ステータの長溝に支持させた
後、上ステータを水平方向から移動させて長溝を既に下
ステータに支持されているロータ軸に合わせて押し込む
ことによりロータ軸を支持する。この時、係合用の突部
と係合孔を係合させると２つのステータは結合されて一
体になる。最後にロータ軸の両端に人形の両腕を取り付
け、電磁回転機と腕とを一体とした状態で人形に装着す
る。

【０００６】この装置では、電磁回転機への給電により
人形等の腕が振り降ろされ、給電停止により腕が元の位
置に復帰するようになっているが、腕の回転角は慣性力
によって設定値よりも大きくなる。これを規制するため
にストッパを設けて腕の回転角度を規制している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、第１にステータ内へコイルが脱落しないように装着
する作業が面倒であり、コイルをねじ等で固定しないと
脱落する恐れがあるなどの問題がある。第２にロータ軸
を取り付ける支持孔は、縦方向の溝部と横方向の溝部と
の組み合わせによって形成されるものであるため組立が
面倒である。とくに自動組立の場合には、異なる方向か
らの部品の供給は複雑な機構を必要とされるため、複雑
な構成の自動組立装置が必要とされる。第３に上下ヨー
クの結合を脚部に形成された突部と係合孔との係合によ
って行われているが、内側に位置する下ヨークの脚部が
内方へ変形すると、係合が外れて分解してしまう恐れが
ある。そして第４に腕の回転角を規制するために、人形
等の体外にストッパを設けてあるので、目障りな存在で
あるとともに、余分な部品を必要とするためコスト上昇
の問題がある。さらに第５に腕を振り上げるために大き
なトルクを要するためエネルギーの消費量が大きくなる
問題がある。

【０００８】そこで本発明の目的は、組立が容易でかつ
容易に変形することなく、エネルギー消費量を小さくし
たからくり装置の駆動装置を安価に提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、それぞれ断面コ字状に形成された上ヨ
ークと下ヨークの脚部同士が対向して結合することによ
り断面が長方形状のヨークを構成し、このヨークの内側
にコイルが設けてあり、コイルの上方にはヨークに支持
されたロータ軸が設けてあり、このロータ軸にはコイル
に対する制御回路からの信号送信により回転するロータ
が固着してあり、このロータの回転によりロータ軸に固
着された可動部を揺動させるからくり装置の駆動装置に
適用したものであり、ロータ軸には、ロータの回転トル
クを軽減する調整おもりが固着してあり、この調整おも
りはコイルを構成するコイルボビンのつば部と上ヨーク
の天板部との間でロータ軸の回転角を規制可能に設けて
ある。

【００１０】また、本発明の他の特徴として、第１にロ
ータ軸は、下ヨーク及び上ヨークの各先端部から所定の
深さに設けられた溝部の結合によって構成される支持孔
に支持されている。第２に下ヨークの各脚部の内側には
コイルが装着されたときにコイルボビンのつば部が位置
する高さに対応する位置の両側にそれぞれつば部を支持
することによりコイルをヨークから脱落不能とする突部
が形成してある。第３に下ヨークと上ヨークとは下ヨー
クの脚部に設けられた突起部に上ヨークの脚部に形成さ
れた孔部が係合することによって結合している。第４に
コイルボビンのつば部が下ヨークの脚部を内側へ変形不
能に支持することによって突起部と孔部とによる係合を
離脱困難にしてある。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例についての要部の
断面を示すもので、からくり装置を構成する人形１の胴
部にこのからくり装置の駆動装置２が固定されて内臓さ
れている。駆動装置２は断面コ字状に形成された下ヨー
ク３と、同じく断面コ字状に形成された上ヨーク４とを
互いに脚部同士で対向させ、上ヨーク４の脚部が下ヨー
ク３の脚部を挟み込むように接合して一体化することに
より長方形のヨーク５を形成している（図４参照）。

【００１２】下ヨーク３には、コイルボビン６にワイヤ
を巻き回してなるコイル７が装着してある。コイル７の
下端部には２本のリード線７ａが接続してあり、人形１
の足の内部を通って下端部から外へ引き出されている。
コイルボビン６の中心部には、電磁軟鉄板からなる帯状
のコア８が貫通しており、このコア８の下端部は下ヨー
ク３の底板部３ａに設けられた溝穴（図示略）に係止さ
れ、上端部はコイルボビン６のつば部６ａからわずかに
上方に突出している。

【００１３】下ヨーク３の脚部３ｂ，３ｂの内側には、
コイル７を装着したときに、コイルボビン６のつば部６
ａが位置する高さに対応する位置の両端に突部３ｃ，３
ｃが形成してある。コイル７を下ヨーク３上方の開口部
から押し込むと、コイルボビンのつば部６ａが突部３ｃ
によって係止されて脱落不能となる。

【００１４】また、コイルボビン６のつば部６ａの幅
は、下ヨークの脚部３ｂ，３ｂの間隔に対応した寸法に
形成してあり、両端で脚部３ｂ，３ｂの内側を支持する
ことにより脚部の内方への変形を防止可能にしてある。

【００１５】コイル７の上方には、ヨーク５に支持され
たロータ軸９が設けてある。ロータ軸９の中央部には永
久磁石からなるロータ１０が圧入により固定してある。
また、ロータ軸９にはロータ１０の隣に黄銅製の調整お
もり１１が同じく圧入により固定してある。調整おもり
１１は各頂部に丸みをつけた二等辺三角形様の形状をし
ており（図５，６参照）回転中心は三角形の重心から所
定距離だけ偏った位置に設定してある。調整おもり１１
は、ロータ１０及び腕１２と一体になって回転し、腕が
振り上げられた状態になっている時にはコイルボビンの
つば部６ａに当接し、腕が降り下ろされた状態にあると
きには上ヨークの天板部４ａに当接してロータ１０の回
転を規制可能にしてある。

【００１６】ロータ軸９の両端部には、からくり装置の
駆動装置の可動部の一例としての人形の腕１２，１２が
取り付けてある。腕１２には付け根の内側に直角に突出
させた円筒状の取付部１２ａが形成してあり、取付部１
２ａ，１２ａに、ロータ軸９の両端がそれぞれ圧入して
ある。取付部１２ａは、人形１の胴部に設けられた取付
孔に回転自在に支持されている。

【００１７】図２は下ヨーク３を拡大して示したもの
で、コ字状断面の脚部３ｂを上に位置させた状態で、脚
部３ｂの上端部から下向きに長溝３ｄが形成してある。
また、脚部３ｂ，３ｂの内側には前出の突部３ｃ，３ｃ
が設けてある。

【００１８】また、突部３ｃのやや下方の外側には、そ
れぞれ半球状の突起部３ｅ，３ｅが形成してある。底板
部３ａの中心部には長溝（図示略）が設けてあり、この
長溝には前出のコア８の下端部が係合可能である。さら
に長溝３ｄの開口端部には突起３ｆ，３ｆが形成してあ
る。

【００１９】図３は上ヨーク４を拡大して示したもの
で、コ字状断面の天板部４ａを上に、脚部４ｂを下に位
置させ、脚部の下端部から上方に向けて屈曲した溝部４
ｄが形成してある。各脚部４ｂ，４ｂの下端部はそれぞ
れ外向きに屈成しており、組立の際に脚部４ｂの内側に
下ヨーク３の上端を導き易くしてある。

【００２０】各脚部４ｂの下端部近傍には２つの孔部４
ｅ，４ｅがそれぞれ設けてある。２つの孔部４ｅ，４ｅ
の間隔は下ヨーク３の突起部３ｅ，３ｅと同じであり、
上ヨーク４の脚部４ｂ，４ｂの内側に下ヨークの脚部３
ｂ，３ｂを内接させて押し込んでゆくと，突起部３ｅ，
３ｅと孔部４ｅ，４ｅとが係合することにより上下２つ
のヨークの位置決めが可能である。また、天板部４ａに
は係合孔４ｆ…が形成してあり、係合孔４ｆ…はコイル
ボビン６をヨーク３の脚部３ｂ，３ｂの内側にきちんと
治めた状態のときにヨーク３の突起３ｆ…が係合可能に
設けてある。

【００２１】図４は、上記した下ヨーク３の脚部３ｂを
上ヨーク４の脚部４ｂの内側に内接させて両者を結合さ
せた状態を示している。突起部３ｅ，３ｅと孔部４ｅ，
４ｅとが係合しており、内側の下ヨーク３の溝部３ｄの
底部と外側の上ヨークの溝部４ａの頂部とが一致するこ
とによってロータ軸９の支持孔１３を形成している。

【００２２】次に駆動装置２の組立要領について説明す
る。まず、下ヨーク３の底板部３ａの長溝にコア８を係
合して、下ヨーク内にこれを立設する。次にコイル７を
巻き回してあるコイルボビン６を上から脚部３ｂ，３ｂ
の内側に挿し込む。このときコア８をコイルボビン６の
中心部の孔部を貫通させる。コイルボビン６が脚部３
ｂ，３ｂの内側にきちんと治まると、コイルボビン６の
上側のつば部６ａは、突部３ｃ，３ｃによって外側へ倒
れるのを防止するように支持される。次に人形の腕１２
を両端に固着した状態のままロータ軸９を下ヨーク３の
溝部３ｄに合わせ、その底部に支持させる。次に上ヨー
ク４の脚部４ｂ，４ｂの内側を下ヨークの脚部３ｂ，３
ｂの外側に当接して押し込み、溝部４ｄの開口部を、ロ
ータ軸９と一致させた後にさらに押し込むと、突起部３
ｅと孔部４ｅとが一致し、上ヨーク４の脚部４ｂ，４ｂ
による内方への弾性力によって係合状態が保持される。
この状態で、上ヨーク４の係合孔４ｆに下ヨーク３の突
起３ｆが係合する。下ヨーク３の脚部３ｂ，３ｂの間隔
はコイルボビン６のつば部６ａによって内方に変形しな
いように支持されているので、両者の係合は人為的に上
ヨークの脚部４ｂ，４ｂを押し広げない限り離脱不能で
ある。

【００２３】次に組立られた駆動装置２を人形１の胴部
に装着する。図５，６に示すように、人形１は前半部と
後半部とに分割してあり、図１は後部を示したものであ
る。腕１２の付け根の部分には、円筒部１２ａを嵌合さ
せるための半円状の凹部が設けてあり、人形の腰部には
駆動装置２を支持する突起１ｄが形成してある。コイル
７のリード線７ａは下ヨーク３の底板部３ａの後方から
下方に引き出してあり、さらに足の下端から外に引き出
されている。

【００２４】図５，６は人形１の胴部に駆動装置２を装
着した状態の横断面を示すもので、人形１の背部１ａの
前面に前部１ｂを当接して図示しない両側部で両者をね
じ止めしてある。

【００２５】図５における状態は、ハンマ１４を持ち上
げた状態を示しており、腕１２が時計方向に回転し、調
整おもり１１がコイルボビン６のつば部６ａに当り、腕
１２がこれ以上回転するのを規制している。

【００２６】図６における状態は、人形１がハンマ１４
で楽器等を打つ動作をしている状態を示している。この
とき腕１２は反時計方向に所定角度だけ回転したところ
で、調整おもり１１が上ヨーク４の天板部４ａに当っ
て、腕がこれ以上回転するのを規制している。

【００２７】腕１２の回転は、通常は図６に示す腕を振
り下ろした状態を維持しており（図１参照）、制御回路
（図示略）からの信号送信により、コイル７にパルス電
流を供給すると、コア８に生じる磁力によって永久磁石
からなるロータ１０に反発力を及ぼしてこれを回転さ
せ、ハンマを持ち上げる動作をさせる。このときのロー
タ軸９のトルクは調整おもり１１の存在により僅かな大
きさで十分である。次にコイル７への電流供給を停止す
ると、腕１２が自重によって下方に移動するため、調整
おもり１１が上ヨークの天板部４ａに当接して停止す
る。

【００２８】図７に本発明のからくり装置の駆動装置を
設けた掛時計の正面を示す。時計枠１５は所定幅の縁部
１５ａが設けてあり、その内側に文字板部１６とからく
り装置部１７とが設けてある。文字板部１６の中心部に
設けられた指針軸１８には時針１９及び分針２０が設け
てある。

【００２９】からくり装置の駆動装置を有するからくり
装置部１７には、アーチ形の舞台の奥の方に多数のカリ
オン鐘２１が設けてあり、舞台中央部には２つの人形
１，１がそれぞれ回転台座２２上に立たせてある。２つ
の人形１，１はそれぞれ通常は正面を向き、図５に示す
ように腕１２を下ろした状態で静止している。舞台の前
方両側の一方のアーチの近傍や文字板部の上方には、ア
コーディオン、笛、ラッパ等を奏でる小人人形２３…を
配置してからくり装置の興趣の高揚を演出している。

【００３０】回転台座２２，２２は正時になると、１８
０°回転し、各人形１，１を後ろ向きとし、メロディー
に合わせて腕１２が揺動するようにしてある。所定時間
の経過によりメロディーが停止し、人形の腕の揺動が停
止した後、回転台座２２，２２が再び１８０°回転して
正面を向いた状態で静止することにより一連のからくり
動作が終了する。

【００３１】なお、本実施例では、からくり装置の駆動
装置の主体として人形を採用してあるが、これを動物等
としてもよい。また、腕の回転角は調整おもりの大きさ
及びコイルボビンのつば部と上ヨークの天板部との間隔
等を調整することにより任意に設定可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上記したように、多数の手段を
備えているので以下のような効果を生じる。すなわち、
第１にロータ軸に調整おもりが固着してあるので、ロー
タ軸のトルクを軽減してエネルギーの消費量を少なくし
ている。第２に調整おもりによってコイルボビンのつば
部と上ヨークの天板部との間で回転角を規制可能となる
ので、回転角規制用のストッパを必要としなくなるので
それだけ構成が簡単となる。第３にロータ軸を上下ヨー
クの縦方向に設けられた溝部を合わせて作られる支持孔
に支持するようにしてあるので、組立際に、上ヨークの
取り付け方向を下向きにできるので、組立が極めて容易
になる。第４に下ヨークの脚部の内側に形成された突部
によってコイルを支持するようにしてありコイルを上方
から下ヨークの内側に挿入するだけで、コイルが脱落不
能に支持されるので、構成が極めて簡単かつ組立が容易
となる。第５にコイルボビンのつば部によって下ヨーク
の脚部が内方へ変形しないように支持するようにしてあ
るので、下ヨークと上ヨークとの結合に用いる突起部と
孔部との係合が離脱困難となるため、ヨークの結合が容
易に外れることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】人形の胴部に本実施例のからくり装置の駆動装
置を装着した状態を示す正面断面図である。

【図２】（ａ）は本実施例の下ヨークを示す正面図であ
る。（ｂ）は同側面図である。

【図３】（ａ）は本実施例の上ヨークを示す正面図であ
る。（ｂ）は同部分断面側面図である。

【図４】（ａ）は下ヨークと上ヨークとを結合させた状
態を示す正面図である。（ｂ）は同部分断面側面図であ
る。

【図５】人形がハンマを振り上げている状態を示す側面
断面図である。

【図６】人形がハンマで楽器を打つ動作をしている状態
を示す側面断面図である。

【図７】本発明を適用したからくり装置の駆動装置を備
えた時計を示す正面図である。

【符号の説明】

２ 駆動装置 ３ 下ヨーク ３ｂ 脚部 ３ｃ 突部 ３ｄ 溝部 ３ｅ 突起部 ４ 上ヨーク ４ａ 天板部 ４ｂ 脚部 ４ｄ 溝部 ４ｅ 孔部 ５ ヨーク ６ コイルボビン ６ａ つば部 ７ コイル ９ ロータ軸 １０ ロータ １１ 調整おもり １２ 可動部（腕） １３ 支持孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ断面コ字状に形成された上ヨー
   クと下ヨークの脚部同士が対向して結合することにより
   断面が長方形状のヨークを構成し、上記ヨークの内側に
   コイルが設けてあり、上記コイルの上方には上記ヨーク
   に支持されたロータ軸が設けてあり、上記ロータ軸には
   上記コイルに対する制御回路からの信号送信により回転
   するロータが固着してあり、上記ロータの回転により上
   記ロータ軸に固着された可動部を揺動させるからくり装
   置の駆動装置において、 上記ロータ軸には、上記ロータの回転トルクを軽減する
   調整おもりが固着してあり、上記調整おもりは上記コイ
   ルを構成するコイルボビンのつば部と上記上ヨークの天
   板部との間で上記ロータ軸の回転角を規制可能に設けて
   あることを特徴とするからくり装置の駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記ロータ軸は上記
   下ヨーク及び上記上ヨークの各先端部から所定の深さに
   設けられた溝部の結合によって構成される支持孔に支持
   されており、上記下ヨークの各脚部の内側には上記コイ
   ルが装着されたときに上記コイルボビンのつば部が位置
   する高さに対応する位置の両側にそれぞれ上記つば部を
   支持することにより上記コイルを上記ヨークから脱落不
   能とする突部が形成してあり、上記下ヨークと上記上ヨ
   ークとは上記下ヨークの脚部に設けられた突起部に上記
   上ヨークの脚部に形成された孔部が係合することによっ
   て結合しており、上記つば部は上記下ヨークの脚部を内
   側へ変形不能に支持することによって上記突起部と上記
   孔部との上記係合を離脱困難にしてあることを特徴とす
   るからくり装置の駆動装置。