JPH09222891A - モータ駆動ベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カム部材の側面と板ばね先端のエッジとの接
触による過負荷及びカム部材の削剥を回避し、消費電力
の低減及び製品寿命の長期化を図ることができるモータ
駆動ベルを提供すること。 【解決手段】 板ばね６の主板部１０の先端部に駆動シ
ャフト３へ向かって延出した延出片１１を設け、該延出
片１１の延出端に球面状の角度を施して球面状延端部１
２を形成する。そして、モータ３の駆動力によりカム部
材４が回転し、側面４ａと板ばね６の先端部との接触に
より板ばね６が振動して打棒７がゴング１を打撃する。
このとき、板ばね６がよじれて打棒７が傾くが、球面状
延端部１２が球面状に湾曲しているので、エッジが側面
４ａに接触せず、過負荷やカム部材４の削剥が防止され
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、モータ駆動される
打棒によりゴングを打撃してベル音を発するモータ駆動
ベルに関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に図面を参照して従来のモータ駆動
ベルについて説明する。図８は従来のモータ駆動ベルを
ゴング３０の裏側から見た内部構成概略図である。この
図において、３１はモータ３２を収納したハウジングで
あり、ゴング３０の内面に取り付けられている。モータ
３２は、所定のスイッチ等を介して電源と接続されてお
り（図示略）、その駆動シャフト３２ｓに取り付けられ
たカム部材３３を回転させる。カム部材３３は、楕円板
状の部材であり、図示のように駆動シャフト３２ｓに対
して傾いて取り付けられている。

【０００３】３４は板ばねであり、その先端部の延出片
３５がカム部材３３と接触するようにハウジング３１の
所定位置に取り付けられている。図９にこれら板ばね３
４及び延出片３５を、図８中鉛直上方から見たときの拡
大図を示す。延出片３５は、板ばね３４の長手方向と垂
直に駆動シャフト３２ｓへ向かって延出した部位であ
り、カム部材３３の側面３３ａへ向かって凸となった半
円形の輪郭を有している。３６はゴング３０を打撃する
打棒であり、板ばね３４の所定位置に固定されている。

【０００４】このような構成において、モータ３２を駆
動すると、駆動シャフト３２ｓが回転し、カム部材３３
を介して延出片３５が推力を受け、板ばね３４を押圧す
る力が作用する。これにより、打棒３６が往復運動し、
ゴング３０を打撃してベル音が発せられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記モータ
３２が接続される電源に関しては、適度なモータ駆動力
を発生するべく、一定の定格電圧が定められている。し
かし、上述したようなモータ駆動ベルが設置される場所
における電源電圧は不定であり、特に、定格電圧以上で
あることが多い。このため、一般にモータ３２へ供給さ
れる電源電圧は定格電圧を越えており、上記モータ駆動
ベルを動作させると、カム部材３３の回転が速くなり、
板ばね３４へ作用する力が強くなって、板ばね３４がよ
じれる傾向が強く発生してくる。

【０００６】ここで、図１０にかかるモータ駆動ベルの
動作中の姿態を図８の矢印Ａで示す方向から見たときの
様子を示す。尚、図１０においては、便宜上ゴング３０
を省略してある。この図に示すように、従来のモータ駆
動ベルでは、打棒３６が図中左右方向へ揺れながら上下
方向へ往復運動し、延出片３５のエッジ３５ａが、カム
部材３３の側面３３ａへ刺さるようにして接触するよう
になる。

【０００７】従って、従来のモータ駆動ベルにおいて
は、カム部材の側面と板ばねの延出片のエッジとの接触
によって過負荷が生じる。このため、電流が急激に増加
し、消費電力を増大させるという問題点を有していた。
又、かかる接触によってエッジが側面を削り、カム部材
を劣化、消耗させるという問題点を有していた。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、カム部材の側面と板ばね先端のエッジとの接触
による過負荷及びカム部材の削剥を回避し、消費電力の
低減及び製品寿命の長期化を図ることができるモータ駆
動ベルを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
内面が打撃されることによりベル音を発するゴングと、
前記ゴングの内面に取り付けられたハウジングと、前記
ハウジング外へ駆動シャフトを突出させて前記ハウジン
グ内に収納されたモータと、前記駆動シャフトに対して
傾いて取り付けられ、前記駆動シャフトの回転と共に回
転するカム部材と、前記ハウジングに取り付けられ、先
端部において前記カム部材の側面と接触して押力を受け
て振動する板ばねであって、前記先端部が、前記駆動シ
ャフトへ向かって延出し、かつ、その延出端で球面状に
湾曲した形状に形成されている板ばねと、前記板ばねに
取り付けられ、前記板ばねの振動により前記ゴングを打
撃する打棒とを有することを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のモ
ータ駆動ベルにおいて、前記ハウジングは、その外周壁
部に突設され、前記駆動シャフトと平行に延設された延
設部と、前記モータの収納位置に前記モータの外周部と
嵌合する嵌合部とを有し、前記板ばねは、前記打棒が取
り付けられた略長方形の主板部と、前記主板部の一端に
おいてその長手方向と垂直に延出した断面半円形状の延
出片と、該延出片の延出端に球面状の角度を施して形成
された延端部と、前記主板部の他端に立設された取付板
とからなり、前記モータが、その外周部が前記嵌合部と
嵌合して前記ハウジング内に収納されていると共に、前
記板ばねが、前記取付板が前記延設部へ差し込まれて前
記ハウジングと一体形成されていることを特徴としてい
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態
によるモータ駆動ベルをゴング１の裏側から見た内部構
成斜視図である。

【００１２】図において、ゴング１は、円形皿状のゴン
グであり、中央部がほぼ平坦な内面を有する。このゴン
グ１の内面は、中央部から外側部まで曲率が増加してい
き、外側部が中央部に対して鉛直に形成されている。２
はゴング１の内面中央部に取り付けられたハウジングで
あり、枠体２ａと、板ばね取付部２ｂと、打棒ストッパ
ー２ｃとからなっている。

【００１３】ここに、枠体２ａは、モータ３を収納する
略直方体の部位であり、ゴング１の内面中央部への取付
面となる側板部と該側板部に垂設された周壁部とを有
し、図中鉛直上方向（以下、便宜上この方向を上方向と
する）側の周壁部には、モータ３の駆動シャフト３ｓが
突出する開口部が形成されている。尚、図示の駆動シャ
フト３ｓには、後述のカム部材４が取り付けられてい
る。又、周壁部の縁部には、略長方形の平板からなるカ
バー５が取り付けられている。

【００１４】図２にこのカバー５を取り外したときの内
部構造を示す。図に示すように、枠体２ａ内部の所定位
置にモータ３が固定されて収納されており、駆動シャフ
ト３ｓが前記周壁部の開口部から枠体２ａの外部へ突出
するようになっている。ここで、ハウジング２の図中Ｂ
−Ｂ′面についての断面図を図３（ａ）に示す。この図
において、２ａ1は枠体２ａ内部のモータ収納位置に形
成され、モータ３外周部の略円柱形状に略一致した嵌合
部である。そして、円Ｃ内の部分を拡大した図３（ｂ）
に示すように、嵌合部２ａ1とモータ３の外周部とが嵌
合することによって、枠体２ａ内部にモータ３が固定さ
れている。

【００１５】一方、板ばね取付部２ｂは、枠体２ａの周
壁部に突設され、駆動シャフト３ｓと平行に上方向へ延
設されており、その延設端部２ｂ1に板ばね６が取り付
けられている（図１及び図２参照）。又、打棒ストッパ
ー２ｃは、前記周壁部の開口部縁部に突設され、打棒７
の往復運動を規制するようになっている。尚、モータ３
は、所定のスイッチ等を介して電源と接続されており
（図示略）、駆動シャフト３ｓに取り付けられたカム部
材４を回転させる。

【００１６】カム部材４は、楕円板状の部材であり、該
部材に駆動シャフト３ｓが挿入される筒状体部分が立設
されてなるものである。このカム部材４について、図４
左側に駆動シャフト３ｓと垂直な面での平面図を、同図
右側に駆動シャフト３ｓと平行な面での側面図を示す。
このように、カム部材４は、駆動シャフト３ｓに対して
傾いて取り付けられており、駆動シャフト３ｓに垂直な
平面において円形の輪郭を有している。

【００１７】板ばね６は、略長方形状の主板部１０を有
し、モータ３の駆動力によって振動する部材であり、図
１及び図２に示すように、その先端部の延出片１１に設
けられた球面状延端部１２が、カム部材４の側面４ａと
接触するように上記延設端部２ｂ1に取り付けられてい
る。以下に、この板ばね６の構成の詳細について、図５
を参照して説明する。

【００１８】図５は板ばね６のみを単独で種々の方向か
ら見たときの構成を示している。この図において、は
上方向から見た平面図、は延設端部２ｂ1側から見た
側面図であり、及びはそれぞれゴング１側及びその
逆側から見た側面図である。

【００１９】平面図において、１０ａは打棒７の取付
孔である。延出片１１は、主板部１０の長手方向と垂直
に延出した部位であり、図中Ｄ−Ｄ′面についての断面
図に示すように、上方向へ凸となった半円形の輪郭を
有している。このような形状により、延出片１１は駆動
シャフト３ｓへ向かって延出し、カム部材４の側面４ａ
へ向かって凸となることになる。

【００２０】球面状延端部１２は、延出片１１の延出端
に球面状の角度を施して形成された部位である。ここ
で、は板ばね６を延出片１１側から見た側面図であ
る。このように、球面状延端部１２は下方向へ向かって
球面状に湾曲し、その湾曲し始める位置において丸みを
帯びた形状となっている。従って、この球面状延端部１
２をゴング１側から見ると手前下方向へ向かって湾曲し
ており（側面図参照）、逆側から見ると遠方において
下方向へ向かって湾曲している（側面図参照）。は
側面図における延出片１１及び球面状延端部１２の部
分を拡大した図である。

【００２１】又、１３は板ばね６の延設端部２ｂ1への
取付部分に設けられた取付板であり、主板部１０の端部
から下方向へ向かってほぼ垂直に延出している（側面図
〜参照）。板ばね６は、この取付板１３が延設端部
２ｂ1へインサートされて取り付けられており、これに
より、ハウジング２と一体となっている（図１及び図２
参照）。

【００２２】打棒７は、略円柱状の部材であり、主板部
１０に設けられた上記取付孔１０ａに取り付けられ、板
ばね６の振動によってゴング１を打撃する。

【００２３】次に、上記構成によるモータ駆動ベルの動
作について説明する。初めに、モータ３へ供給される電
源電圧が定格電圧にほぼ等しく、適度なモータ駆動力に
よって動作する場合について、図６を参照して説明す
る。

【００２４】図６（ａ）〜（ｄ）はモータ３の回転によ
ってゴング１の打撃が行われる部分を延出片１１側から
見た模式図であり、ゴング１の打撃を経時的に示してい
る。尚、図において、矢印Ｅはカム部材４が回転する方
向を、矢印Ｆは打棒７が往復運動する方向を表してい
る。又、点Ｐはカム部材４の回転量を分かりやすくする
ため、カム部材４の表面上のある一点に付した点であ
る。

【００２５】まず、モータ３の駆動が開始されると、矢
印Ｅの方向へカム部材４が回転し始める（図６（ａ）参
照）。そして、図６（ｂ）に示すように、カム部材４の
側面４ａが、延出片１１の球面状延端部１２との境界付
近の位置Ｑにおいて接触し、これにより、板ばね６が下
向きの力を受け、打棒７が下方向（矢印Ｆの方向）へ移
動する。尚、図中一点鎖線で示した打棒７等は、それら
の移動前の位置を表している。

【００２６】次いで、カム部材４が更に回転すると、慣
性により打棒７が更に下方向へ移動し、延出片１１及び
球面状延端部１２が側面４ａから離れる（図６（ｃ）参
照）。このとき、板ばね６がよじれ、図示のように打棒
７、延出片１１及び球面状延端部１２が鉛直方向から傾
く。

【００２７】続いて、カム部材４がまた更に回転する
と、板ばね６の弾性力により、図６（ｄ）に示すよう
に、打棒７が上方向へ移動してゴング１を打撃する。
又、上記板ばね６のよじれによる弾性力によって、打棒
７等が図示のように傾く。

【００２８】以後、同様にカム部材４が回転し、板ばね
６が力を受けて振動して打棒７が往復運動する。これに
より、板ばね６の振動周波数に応じてゴング１が打撃さ
れ、ベル音が発せられる。尚、上述のように板ばね６に
よじれが生ずるが、定格電圧のもとでカム部材４を適切
な速度で回転させている場合には、動作中において特に
不都合は生じない。

【００２９】ところが、上述したように、電源電圧は定
格電圧以上であることが多い。以下に、モータ３へ供給
される電源電圧が定格電圧を越え、過度なモータ駆動力
によって動作する場合について、図７を参照して説明す
る。

【００３０】図７（ａ）〜（ｆ）は、図６同様、ゴング
１の打撃が行われる部分の模式図であり、ゴング１の打
撃を経時的に示したものであるが、この図ではモータ３
の駆動を開始し、既にベル音が発せられている状態にあ
るときの動作を示している。そして、この場合の電源電
圧は定格電圧を越えているので、カム部材４の回転が速
く、板ばね６へ作用している力が強い。このため、板ば
ね６の振動、打棒７の往復運動は相当に速くなってお
り、板ばね６がよじれる傾向が強くなっている。

【００３１】まず、カム部材４が図７（ａ）に示す状態
から矢印Ｅの方向へ回転し、図７（ｂ）に示す状態にな
ると、側面４ａが延出片１１の球面状延端部１２との境
界付近の位置Ｑにおいて接触する。これにより、板ばね
６が下向きの力を受け、打棒７が下方向（矢印Ｆの方
向）へ移動する。次いで、カム部材４が更に回転する
と、打棒７が更に下方向へ移動し、延出片１１及び球面
状延端部１２が側面４ａから離れて図７（ｃ）に示す状
態となる。このとき、板ばね６はよじれ、図示のように
打棒７が鉛直方向から傾く。

【００３２】ここで、板ばね６の振動は相当に速いの
で、打棒７、延出片１１及び球面状延端部１２は直ちに
上方向へ移動し始める。このとき同時に、板ばね６のよ
じれによる弾性力によって、打棒７等は図中左側方向へ
傾いていく。そして、カム部材４が更に回転すると、図
７（ｄ）に示すように、球面状延端部１２が側面４ａに
接触する。

【００３３】このとき、球面状延端部１２は、上述のよ
うに球面状の角度が施されて湾曲しているので、傾いた
状態であっても、そのエッジが側面４ａに刺さるように
接触することはない。従って、過負荷が生じるようなこ
とはなく、側面４ａを削る症状が現れることもない。
又、接触後は、カム部材４の回転と共に、球面状延端部
１２の球面状表面が側面４ａに沿って滑り、打棒７等の
傾きが図中右側方向へ規制されて図７（ｅ）に示す状態
となる。

【００３４】続いて、カム部材４がまた更に回転する
と、図７（ｆ）に示すように、打棒７が上方向へ移動し
てゴング１を打撃する。又、図中右側方向への板ばね６
のよじれによる弾性力によって、打棒７が図示のように
傾く。尚、このときも球面状延端部１２が側面４ａに接
触しているが、接触面が球面状延端部１２の球面状表面
であるので、上記同様に球面状延端部１２のエッジは側
面４ａに接触しない。

【００３５】以後、同様にカム部材４が回転し、板ばね
６が振動して打棒７が往復運動する。これにより、板ば
ね６の振動周波数に応じてゴング１が打撃され、ベル音
が発せられる。このように、上記モータ駆動ベルによれ
ば、電源電圧が定格電圧以上であっても、過負荷が生じ
たり、カム部材４の側面４ａを削ったりすることがな
く、打棒７等の左右方向の揺れを抑えつつ、ベル音を発
することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
ウジングに取り付けられた板ばねの先端部をモータの駆
動シャフトへ向かって延出し、かつ、その延出端で球面
状に湾曲した形状としたので、過度なモータ駆動力によ
って板ばねによじれが生じた場合においても、板ばねの
先端部のエッジがカム部材の側面に接触することはな
い。従って、電源電圧が定格電圧以上の場合であって
も、過負荷が生じることはなく、かつ、カム部材の側面
を削ることもない。これにより、モータへ供給される電
流が安定し、消費電力を低減することができると共に、
カム部材の劣化を回避して製品寿命の長期化を図ること
ができるという効果が得られる。

【００３７】特に、請求項２記載の発明によれば、ハウ
ジングの外周壁部に延設部を設けると共に、板ばねに取
付板を具備し、該延設部に該取付板を差し込んでハウジ
ングと板ばねとを一体形成し、かつ、ハウジング内に嵌
合部を設け、該嵌合部にモータの外周部を嵌合してモー
タを取り付けることとしたので、生産における工程数を
減らすことができる。これにより、上述のように消費電
力の低減及び製品寿命の長期化を可能とするモータ駆動
ベルを低コストで効率的に生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるモータ駆動ベルを
ゴング１の裏側から見た内部構成斜視図である。

【図２】 同モータ駆動ベルのカバー５を取り外したと
きの内部構造を示す図である。

【図３】 ハウジング２の図２中Ｂ−Ｂ′面についての
断面図である。

【図４】 カム部材４の駆動シャフト３ｓと垂直な面で
の平面図及び駆動シャフト３ｓと平行な面での側面図で
ある。

【図５】 板ばね６のみを単独で種々の方向から見たと
きの構成を示す図である。

【図６】 電源電圧が定格電圧にほぼ等しいときのゴン
グ１の打撃を経時的に示した図である。

【図７】 電源電圧が定格電圧を越えているときのゴン
グ１の打撃を経時的に示した図である。

【図８】 従来のモータ駆動ベルをゴング３０の裏側か
ら見た内部構成概略図である。

【図９】 板ばね３４及び延出片３５を鉛直上方から見
たときの拡大図である。

【図１０】 従来のモータ駆動ベルの動作中の様子を示
す図である。

【符号の説明】

１ ゴング ２ ハウジング ２ａ 枠体 ２ａ1 嵌合部 ２ｂ 板ばね取付部 ３ モータ ４ カム部材 ６ 板ばね ７ 打棒 １０ 主板部 １１ 延出片 １２ 球面状延端部 １３ 取付板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面が打撃されることによりベル音を発
   するゴングと、 前記ゴングの内面に取り付けられたハウジングと、 前記ハウジング外へ駆動シャフトを突出させて前記ハウ
   ジング内に収納されたモータと、 前記駆動シャフトに対して傾いて取り付けられ、前記駆
   動シャフトの回転と共に回転するカム部材と、 前記ハウジングに取り付けられ、先端部において前記カ
   ム部材の側面と接触して押力を受けて振動する板ばねで
   あって、前記先端部が、前記駆動シャフトへ向かって延
   出し、かつ、その延出端で球面状に湾曲した形状に形成
   されている板ばねと、 前記板ばねに取り付けられ、前記板ばねの振動により前
   記ゴングを打撃する打棒とを有することを特徴とするモ
   ータ駆動ベル。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータ駆動ベルにおい
   て、 前記ハウジングは、その外周壁部に突設され、前記駆動
   シャフトと平行に延設された延設部と、前記モータの収
   納位置に前記モータの外周部と嵌合する嵌合部とを有
   し、 前記板ばねは、前記打棒が取り付けられた略長方形の主
   板部と、前記主板部の一端においてその長手方向と垂直
   に延出した断面半円形状の延出片と、該延出片の延出端
   に球面状の角度を施して形成された延端部と、前記主板
   部の他端に立設された取付板とからなり、 前記モータが、その外周部が前記嵌合部と嵌合して前記
   ハウジング内に収納されていると共に、前記板ばねが、
   前記取付板が前記延設部へ差し込まれて前記ハウジング
   と一体形成されていることを特徴とするモータ駆動ベ
   ル。