JPH09182878A - 手巻き式ゼンマイ駆動ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゼンマイの露出と巻き過ぎを防止する。 【解決手段】 フレーム内に収容したゼンマイ５を、ゼ
ンマイ５の中心側端に連結された巻き上げ軸を手動回転
させて巻き上げる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットにおい
て、第１フレーム２に設けられ、ゼンマイ５を径方向か
ら全周に亘って囲む周壁２ａと、周壁２ａに形成された
凹部８と、ゼンマイ５の外側端に設けられ、このゼンマ
イ５の弾性力によって凹部８にはまり込んでゼンマイ５
の外側の端部を係止する外向きの係留凸部９を有し、ゼ
ンマイ５の過剰な巻き上げ時には係留凸部９を凹部８か
ら外して周壁２ａに沿って移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手動でゼンマイを
巻き上げる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゼンマイを動力源とする従来の手巻き式
ゼンマイ駆動ユニットは、増速ギヤ列や出力軸などと共
にフレーム内に収容されたゼンマイの中心に巻き上げ軸
を配置し、ゼンマイの内側の端部を巻き上げ軸に巻き付
けると共に外側の端部をフレームの外に突出させてフレ
ームに係止させるように設けられている。例えば、ゼン
マイの外側の端部をＬ形に折り曲げてこのＬ形の端部を
フレームの外側に配置することで、巻き上げ軸を手動回
転させてゼンマイを巻き上げた場合にゼンマイの外側の
端部がフレーム内に引き込まれてしまうのを防止してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
手巻き式ゼンマイ駆動ユニットでは、巻き上げ軸を誤っ
て逆方向に回転させた場合、フレームに引っ掛けられて
いたゼンマイの端部が巻き上げとは逆方向の力でフレー
ムから突き出されてしまう。このため、玩具の中にギヤ
ユニットを収容せず、むき出しとするような使われ方を
する場合にゼンマイ端が使用者の手等に触れる虞があ
る。

【０００４】また、手巻き式ゼンマイ駆動ユニットで
は、巻き上げ軸を指先で摘んで回すため、ゼンマイの巻
き上げ完了を巻き上げ軸の回転抵抗によって感じ取るこ
とは可能ではあるが、巻き上げ軸を勢い良く回転させた
場合等には回転抵抗を感じ取る前に巻き上げ過ぎてゼン
マイ等を破損させることがあった。

【０００５】本発明は、ゼンマイの端部のフレームの外
への飛び出しを防止すると共に、その巻き過ぎを防止す
ることができる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、増速ギヤ列を介して出力軸を回転させる
動力源となるフレーム内のゼンマイを、該ゼンマイの内
側の端部に巻き付けられた巻き上げ軸を手動回転させて
巻き上げる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットにおいて、ゼ
ンマイを径方向から全周に亘って囲むと共に少なくとも
１つの凹部を有する周壁をフレームに設ける一方、ゼン
マイの外側の端部にこのゼンマイの弾性力によって凹部
にはまり込んで係止される外向きの係留凸部を設け、ゼ
ンマイの過剰な巻き上げ時には係留凸部が凹部を乗り越
えて周壁に沿って移動するようにしている。

【０００７】したがって、ゼンマイを巻き上げ過ぎる
と、巻き締められたゼンマイの外側の端部の係留凸部が
凹部を乗り越えて周壁に沿って移動し、巻き上げ軸と同
方向にゼンマイ全体が回転してそれ以上巻き上げられな
い。巻き上げ軸がゼンマイ巻き上げ方向とは逆方向に回
されると、ギヤ列と出力軸を回転させながらある程度は
自由に回転できるが、次第に外径へ向けて広がるゼンマ
イが周壁に押しつけられてゼンマイの動きを阻止して巻
き上げ軸が回転できないようにする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
最良の形態に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図１〜図３に本発明に係る手巻き式ゼンマ
イ駆動ユニットの実施形態の一例を示している。この手
巻き式ゼンマイ駆動ユニット（以下、単にゼンマイ駆動
ユニットと略す。）１は、動力源となるゼンマイ５と、
このゼンマイ５を巻き上げる巻き上げ軸６と、この巻き
上げ軸６の回転を出力軸７に伝達する増速ギヤ列と、出
力軸７の回転を一定にする定速機構と、これらを収容す
るフレームとから構成されている。フレームは、分離可
能な第１フレーム２と第３フレーム４及びこれらの間を
仕切る第２フレーム３とから成り、ピン１８の穴１９へ
の圧入によって分離可能に相互に連結されている。

【００１０】ゼンマイ５は、第１フレーム２と第２フレ
ーム３との間の空間に収容されている。第１フレーム２
には、ゼンマイ５を径方向から全周に亘って囲む周壁２
ａが一体成形によって設けられている。この周壁２ａに
は、少なくとも１つ以上の凹部８が形成されている。凹
部８は、周壁２ａの周方向に沿って好ましくは等間隔で
例えば４箇所に設けられている。各凹部８は、図３から
も明らかなように、平面形状がほぼ長方形を成す第１フ
レーム２の半分を占める正方形の四隅の位置に形成され
ている。この場合、第１フレーム２の大きさに対して周
壁２ａの大きさを可能な限り大きくし得る。各凹部８
は、ゼンマイ５の巻き上げ方向には比較的鋭角に立ち上
がり、逆方向には緩やかな角度で段差なく周壁２ａの内
周壁面と繋がっている。

【００１１】ゼンマイ５の外側の端部には、末端が折り
返されて円形ないし三角形の係留凸部９が外向きに形成
されている。係留凸部９はゼンマイ５の弾性力によって
常時径方向外側に押し出されて凹部８にはまり込み、摩
擦力でゼンマイ５の外側端を周壁２ａに係止する。

【００１２】また、ゼンマイ５はその内側の端部が巻き
上げ軸６のゼンマイ止め爪２０に巻き付けられて、巻き
上げ軸６の回転によって巻き上げられる。この巻き上げ
軸６とその回転をギヤ列に伝達する巻き上げ軸６上の第
１ギヤ１１とはクラッチ１０を介して連結されている。
クラッチ１０は、例えば巻き上げ軸６に圧入などによっ
て固着されているＳ字形のアーム１０ａと、このアーム
１０ａがゼンマイ５の巻き上げ方向とは逆方向に回転す
る際に係合する鋸歯状の内歯１１ａを有する第１ギヤ１
１とから構成されている。したがって、クラッチ１０
は、ゼンマイ巻き上げ時には切断状態になって第１ギヤ
１１への回転力伝達を断つ一方、ゼンマイ解放時には接
続状態になって第１ギヤ１１への回転力伝達を行う。
尚、本実施例の場合、Ｓ字アーム１０ａとゼンマイ止め
爪２０とはプラスチック成形品によって一体成形されて
いる。

【００１３】出力軸７と同軸上には第１ギヤ１１との間
で増速ギヤ列を構成するピニオン１２ａが設けられ、ク
ラッチ１０を介して第１ギヤ１１に伝達された回転が増
速されて出力軸７に伝達される。ここで、出力軸７上に
は大径歯車１２ｂが設けられ、ピニオン１２ａと大径歯
車１２ｂ及び出力軸７が一体成形されて第２ギヤ１２を
構成している。また、第２ギヤ１２の回転は、同時に大
径歯車１２ｂ→第３歯車１３のピニオン１３ａ→大径歯
車１３ｂ→第４ギヤ１４のピニオン１４ａを介して星形
歯車１４ｂにも伝達される。星形歯車１４ｂの隣には、
セコンド１５が配置されている。このセコンド１５は、
二股部の２本のピン２１，２１を星形歯車１４ｂの歯に
交互に当ててピン２２を中心に揺動する。そして、セコ
ンド１５が揺動する間にのみ星形歯車１４ｂが回転する
ように設けられている。即ち、星形歯車１４ｂの回転が
セコンド１５の揺動に支配されるため、出力軸７の回転
速度が定速回転に維持される。

【００１４】ここで、本実施例の星形歯車１４ｂは、転
移量をプラス側に限界まで大きく設定し、歯の形状をと
がらすことで星形に形成されている。このようにするこ
とで、ホブ盤による星形歯車１４ｂの金型の製造が可能
になり、作業者の熟練度に影響されずに、しかも大掛か
りな装置を使用することなく一定品質のものを製造する
ことができ、またメンテナンスを容易に行うことができ
る。この場合、圧力角を２０度に設定しているので、星
形歯車１４ｂの回転とセコンド１５の揺動はスムーズで
ある。

【００１５】なお、図１中の符号１６は、ゼンマイ駆動
ユニット１を、例えば歩行人形おもちゃとして使用した
場合に、その足を前後に動かすためのクランクである。

【００１６】このように構成されたゼンマイ駆動ユニッ
ト１では、次のようにしてゼンマイ５が巻き上げられ
る。

【００１７】ゼンマイ５を巻き上げ過ぎた場合、ゼンマ
イ５は巻き上げによってゼンマイ５が周壁２ａから離れ
るように締まるため、凹部８に嵌合している外端の係留
凸部９が内方へ向けて変形可能となり、ゼンマイ５を巻
き締める力で凹部８を乗り越えて周壁２ａに沿って移動
する。したがって、ゼンマイ５が巻き上げ軸６と共に回
転して、それ以上巻き上げられないようにする。即ち、
ゼンマイ５の過巻きを防止する。係留凸部９は、巻き上
げが過剰な間は凹部８を１つ１つ乗り越えてゼンマイ５
に蓄えられている動力（捩り力）が十分に残っている状
態でスリップが停止するように設けられている。

【００１８】なお、ゼンマイ５の巻き上げが正常な範囲
の時には、係留凸部９はゼンマイ５の弾性力により凹部
８にはまり込み、ゼンマイ５の外側の端部を摩擦力で係
止する。

【００１９】また、巻き上げ軸６が巻き上げ方向とは逆
方向に回転された場合、ゼンマイ５が外側に広がる力が
作用する。そして、ゼンマイ５の最も外側の層が周壁２
ａに押しつけられて更に内側の層が広がってそれを内側
から押しつけるため、ゼンマイの大部分が周壁２ａに密
着するような形でそれ以上の回転を阻止する。この場合
においても、ゼンマイ５は周壁２ａによって全周面が包
囲されているため、フレーム２の外に突き出ることがな
い。

【００２０】なお、上述の形態は本発明の好適な形態の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
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、上述の説明では、凹部８を４箇所に設けて
その間を円弧状の周壁面で繋げられているがこの数に限
るものではないことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の手巻き式
ゼンマイ駆動ユニットは、増速ギヤ列を介して出力軸を
回転させる動力源となるフレーム内のゼンマイを、該ゼ
ンマイの内側の端部に巻き付けられた巻き上げ軸を手動
回転させて巻き上げる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットに
おいて、ゼンマイを径方向から全周に亘って囲むと共に
少なくとも１つの凹部を有する周壁をフレームに設ける
一方、ゼンマイの外側の端部にこのゼンマイの弾性力に
よって凹部にはまり込んで係止される外向きの係留凸部
を設け、ゼンマイの過剰な巻き上げ時には係留凸部が凹
部を乗り越えて周壁に沿って移動するので、ゼンマイが
巻き上げられ過ぎると外側のゼンマイ端の凸部が凹部を
乗り越えて周壁に沿って移動し、過巻きを防止する。即
ち、ゼンマイ端の凸部が周壁に沿って滑り、ゼンマイの
回転を許容するので、巻き過ぎによるゼンマイ等の破損
を防止することができる。また、ゼンマイは周壁によっ
て外側が完全に包囲されており、巻き上げ方向とは逆方
向に巻き上げ軸が回されても、ゼンマイが周壁に向けて
押し広げられるだけなのでフレームの外にゼンマイの外
側の端部が露出することがなく安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る手巻き式ゼンマイ駆動ユニットの
実施形態の一例を示すギヤ列の展開図である。

【図２】図１の手巻き式ゼンマイ駆動ユニットのギヤ列
を手前側のフレームを除いて示す側面図である。

【図３】図１の手巻き式ゼンマイ駆動ユニットの第１フ
レームの内側を示す図である。

【符号の説明】

１ 手巻き式ゼンマイ駆動ユニット ２〜４ フレーム ２ａ 周壁 ５ ゼンマイ ６ 巻き上げ軸 ７ 出力軸 ８ 凹部 ９ 保留凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 増速ギヤ列を介して出力軸を回転させる
   動力源となるフレーム内のゼンマイを、該ゼンマイの内
   側の端部に巻き付けられた巻き上げ軸を手動回転させて
   巻き上げる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットにおいて、前
   記ゼンマイを径方向から全周に亘って囲むと共に少なく
   とも１つの凹部を有する周壁を前記フレームに設ける一
   方、前記ゼンマイの外側の端部にこのゼンマイの弾性力
   によって前記凹部にはまり込んで係止される外向きの係
   留凸部を設け、前記ゼンマイの過剰な巻き上げ時には前
   記係留凸部が前記凹部を乗り越えて前記周壁に沿って移
   動することを特徴とする手巻き式ゼンマイ駆動ユニッ
   ト。