JP2598363Y2 - ラックピニオン式の移動体駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ラックピニオン式の移
動体駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より飾り等の移動体を装着した駆動
ブロックに設けられた駆動手段によって往復回転駆動さ
れる歯車を、固定的に設けた支持板に形成されたラック
に噛合させて、上記歯車を回転駆動することによって駆
動ブロックを支持板上を左右に往復移動させる移動体駆
動装置が知られている。

【０００３】ところで、移動体が決められた範囲内で正
常に往復移動するためには、移動体がホーム位置に正確
と待機するように歯車とラックの位置決めをする必要が
ある。

【０００４】従来技術では、歯車とラックの位置決めの
ために、歯車とラックを軸方向より噛合させて位置出し
を行っていた。

【０００５】他の従来技術としては、駆動ブロックの左
右の進退側の一方に開口部を設け、この開口部側より挿
入し、モータ等の駆動手段により歯車を回転させるか又
は歯車と駆動手段との間の力の伝達機構中にスリップ機
構を設け、歯車とラックと噛合した位置から駆動ブロッ
クを歯車とラックの所定位置まで押して移動し、この際
歯車の歯形に加わる圧力をスリップ機構により逃がして
歯先の損傷を防止するようにし、歯車を回転させて所定
の位置出しを行っていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記第１従来技術で
は、駆動ブロックが支持板から外れないように軸方向の
外れ防止手段を駆動ブロックに設けねばならず、部品点
数が増えコストアップとなるとともに組立に工数がかか
るという問題があった。

【０００７】上記第２従来技術では、モータ等の駆動手
段により歯車を回転させるものでは位置出しに時間がか
かりすぎ、スリップ機構を設けるものでは部品点数が増
えコストがアップするという問題があった。

【０００８】そこで本考案は、ラックの所定の位置でピ
ニオンが回転を開始できるようにセットするのに、部品
点数が増えることなく組立が容易なラックピニオン式の
移動体駆動装置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】本考案のラックピニオン
式の移動体駆動装置は、支持板と、この支持板に対し往
復移動自在に装着される自走型の駆動ブロックと、この
駆動ブロックと一体となって往復移動する移動体とから
なっている。駆動ブロックには内蔵された駆動手段によ
って往復回転駆動されるピニオンが突出して設けてある
とともに、このピニオンが突出する駆動ブロックの外面
側には支持板に対し往復移動自在に装着される複数のガ
イドローラが設けてある。支持板には、複数のガイドロ
ーラを移動自在に案内する少なくとも２つのガイド長溝
及びピニオンと噛合するラックがそれぞれ移動体の移動
方向に設けてある。各ガイド長溝は、対応するガイドロ
ーラを一端側より装着可能とすべく一端側で開口してお
り、ラックのガイド長溝の開口側の複数の歯は、正規の
歯厚よりも駆動ブロックと対向する面の反対側より所定
深さだけ薄くなった薄歯に形成してある。複数の薄歯は
ピニオンの通常の往復移動範囲を超えた位置にあり、当
該位置で薄歯の歯厚分だけ支持板を厚み方向に撓ませる
ことによって薄歯をピニオンから噛合を解除可能であ
る。駆動ブロックの支持板への組み付け又は取り外し時
に、薄歯をピニオンから噛合を解除した状態で薄歯の歯
数分だけ駆動ブロックを空送り可能としてある。

【００１０】

【実施例】以下、本考案によるラックピニオン式の移動
体駆動装置を適用した天気予報装置付き時計の一実施例
について図面に基づいて説明する。図１において、１は
時刻を示す指針を駆動するモータ及び正時を検出するた
めの正時接点等からなる時計部、２は気圧を検出する気
圧センサ、３は後述の飾りとしての移動体７を駆動する
モータ１３等からなる自走型の駆動ブロック、４ａ〜４
ｄは上記移動体によって操作され、この移動体の位置を
検出するためのスイッチ、５はメロディを発生する発音
手段、６は報時動作や天気情報表示動作等の制御を行な
う制御手段である。なお、制御手段６にはスイッチ４ａ
〜４ｄの各位置情報、気圧と天気情報の対応関係が予め
記憶されている。

【００１１】図２は図１の時計の具体例を示したもの
で、移動体７は駆動ブロック３によって矢印Ａ方向に移
動可能である。８ａ〜８ｄは晴、曇等のそれぞれ異なっ
た天気情報を絵で示した天気情報パネルである。天気情
報パネル８ａ〜８ｄはスイッチ４ａ〜４ｄとそれぞれ対
応しており、各パネルの裏側にそれぞれ対応するスイッ
チが設置してある。移動体７と天気情報パネル８ａ〜８
ｄによって天気情報表示部を構成している。

【００１２】図３は駆動ブロック３の正面図であり、駆
動ブロック３はケース９と、このケースに固着された取
付板１０と、この取付板の上下方向に回転自在にねじ１
１によってねじ側に座Ｗを設けて取り付けられた側面に
Ｕ字状の溝１２ａを有するガイドローラ１２と、ケース
９に内蔵された駆動手段の一例としてのモータ１３によ
って駆動輪列Ｒを介して取付板１０の中央下部で往復回
転駆動されるピニオン１５とにより形成されている。

【００１３】ピニオン１５は取付板１０にピニオン１５
より大径に形成された開孔１０ａを貫通しており、ガイ
ドローラ１２とともに取付板１０より外部に突出して設
けてある。ケース９は上ケース９ａと下ケース９ｂとが
パッチン止めにして結合されている。駆動輪列Ｒはモー
タ軸１３ａと固着したウオーム１４に第１歯車１６が噛
合し、この第１歯車のカナ１６ａが第２歯車１７と噛合
し、この第２歯車の軸心部に圧入してある第２歯車真１
８が下ケース９ｂと取付板１０を貫通しており、第２歯
車真１８の端部には取付板１０の外側からピニオン１５
が固着している。すなわち、駆動ブロック３には内蔵さ
れたモ−タ１３によって往復回転駆動されるピニオン１
５が突出して設けてあるとともに、このピニオンが突出
する駆動ブロック３の外面側には支持板１９に対し往復
移動自在に装着される複数のガイドローラ１２が設けて
ある。

【００１４】図４は支持板１９の正面図であり、この支
持板の上下方向には複数のガイドロ−ラ１２を移動自在
に案内するガイド長溝２０，２１が移動体７の移動方向
（長手方向）に形成してあり、ガイド長溝２０，２０に
は駆動ブロックのガイドローラ１２を移動自在に支持す
る支持部２０ａが形成してある。両ガイド長溝２０，２
１の間には、この両ガイド長溝より幅広のガイド長溝２
２が形成してあり、ガイド長溝２２の上側にはピニオン
１５と噛合するラック２２ａが移動体７の移動方向（長
手方向）に形成してある。ガイド長溝２０，２１，２２
は、対応するガイドローラ１２を一端側より装着可能と
すべく一端側で開口しており、この一端側の一例として
の左端側には各々開口部２３が形成してあり、この開口
部には正面側に板状の補強部２４が突設してある。

【００１５】駆動ブロック３は支持板１９の左端側より
開口部２３を通って、面方向に移動して支持部２０ａ，
２１ａに装着可能となっている。ラック２２ａのガイド
長溝２０，２１の開口側の複数の歯２２ａ１は、歯幅ｔ
に相当する板厚の正面側が一定の量だけ欠如した薄歯に
形成してある。すなわち、複数の歯２２ａ１は、正規の
歯厚よりも駆動ブロック３と対向する面の反対側より所
定深さだけ薄くなった薄歯に形成してある。図５に示す
ように、ラックの機能を損わない範囲で、薄歯２２ａ１
の刃先の形状が普通の歯形２２ａ２に比較して丸みが大
きくしてあり、薄歯２２ａ１の組み立て性を好くしてあ
る。

【００１６】図６に示すように、複数の薄歯２２ａ１は
ピニオン１５の通常の往復移動範囲を超えた位置にあ
り、当該位置で薄歯２２ａ１の歯厚分だけ支持板１９を
厚み方向に撓ませることによって薄歯２２ａ１をピニオ
ン１５から噛合を解除可能であり、駆動ブロック３の支
持板１９への組み付け又は取り外し時に、薄歯２２ａ１
をピニオン１５から噛合を解除した状態で薄歯２２ａ１
の歯数分だけ駆動ブロック３を空送り可能とした。すな
わち、駆動ブロック３を支持板１９に取り付けるには、
図６に示すように支持板１９の左端の開口部２３より駆
動ブロック３を挿入し、ガイドローラ１２の溝１２ａが
支持部２０ａ，２１ａに支持されるように合せて挿入
し、ピニオン１５の歯１５ａと最初の薄歯２２ａ１と当
接させる。

【００１７】この位置で図７に示すように支持板１９と
駆動ブロック３とを両手で持ち右手の親指２５に力を入
れ薄歯２２ａ１を図７に示す位置で上側に押し曲げ、ピ
ニオン１５との噛合を外すと同時に図７の紙面に対し紙
面裏側方向へ左手人差指２６で駆動ブロック３を押し出
し、ピニオン１５と普通の歯形２２ａ２と当接させ、当
接したのを確認して右手親指２５の力を抜くと、支持板
１９は元の平らな状態に戻りピニオン１５はラック２２
ａの所定の位置に噛合する。この所定の位置は丁度駆動
ブロック３が移動を開始するホームポジションとなって
おり、スイッチ４ａの接片を凸部１０ｂが押し上げてオ
ンにしている。

【００１８】このように組み立てることにより、駆動ブ
ロック３を所定の位置であるホームポジションに容易に
セットできる。駆動ブロック３が支持板１９に対し往復
移動自在に装着されるピニオン１５には、回転負荷を与
えずに組み立てが完了するので、ピニオン１５の歯欠け
が生じることがない。この組み上り状態が図７に示して
あり、この位置ではスイッチ４ａ〜４ｄの接片を凸部１
０ｂが押し上げてオンにしている。駆動ブロック３の取
付板１０には、３本の取付柱１０ｃが図示しない文字板
の開孔を貫通して形成してあり、時計を組み立てる際に
文字板を貫通して文字板の外側にこの駆動ブロック３と
一体となって往復移動する移動体７が固着される。図８
において、ピニオン１５は、普通の歯形のラックと噛み
合っており、ピニオン１５が正転または逆転することに
より駆動ブロック３が矢印Ｂ方向に移動する。

【００１９】また、駆動ブロック３を支持板１９から取
り外すには、駆動ブロック３をホームポジションに位置
させた状態で、図７と同様に支持板１９と駆動ブロック
３とを両手で持ち右手の親指２５に力を入れ普通の歯形
２２ａ２を上側に押し曲げ、ピニオン１５と普通の歯形
２２ａ２との噛合を外すと同時に図７の紙面に対し紙面
表側方向へ左手人差指２６で駆動ブロック３を押し出す
ことによって、ピニオン１５と薄歯２２ａ１との噛合も
外し、この後で支持板１９の左端の開口部２３より駆動
ブロック３を取り出せばよい。このようにして、駆動ブ
ロック３を支持板１９から取り外すことによって、モ−
タ１３に負荷が加わったり、ラック２２ａの普通の歯形
２２ａ２、薄歯２２ａ１又はピニオン１５の歯１５ａが
破損することがない。

【００２０】つぎに、天気情報表示動作について図９の
フローチャートに沿って説明する。正時になると制御手
段６の制御により発音手段５からの第１のメロディの奏
鳴を開始させる（ステップＡ）。つぎに、制御手段６は
移動体７の移動先すなわちスイッチ４ａ〜４ｄのいずれ
かの位置をランダムに設定する。そして、その移動先が
移動体７の現在位置すなわちスイッチ４ａ〜４ｄのうち
現在オン状態になっているものの位置の左右どちら側に
あるかを検出して、駆動ブロック３のモータ１３の回転
方向すなわち移動体７の移動方向を決定し、駆動ブロッ
ク３のモータ１３を回転させて移動体７を上記決定した
移動方向へ移動させる（ステップＢ）。すなわち、移動
先が移動体７より右側にあれば移動体７を右方向へ移動
させ、左側にあれば左方向へ移動させる。

【００２１】移動体７の移動は駆動ブロック３のモータ
１３を回転させることによりピニオン１５が回転して駆
動ブロック３が移動することにより行なわれる。駆動ブ
ロック３が移動すると、凸部１０ｂはスイッチ４ａ〜４
ｄのそれぞれの位置に来たときに、そのスイッチをオン
にするが、上記移動先のスイッチがオンにされると、制
御手段６は駆動ブロック３のモータ１３の回転を停止し
て移動体７を停止させる（ステップＣ）。こうして移動
体７は移動先として決定された天気情報パネルの位置で
停止する。

【００２２】ここで制御手段６は第１のメロディの演奏
が終了したか否かを判定し（ステップＤ）、終了してい
ない場合はステップＡに戻って次の移動先を決定し、上
記移動体７の移動動作を繰り返す。ここまでの動作が正
時に移動体７によって行なわれる報時パフォーマンスで
ある。

【００２３】ステップＤで第１のメロディの演奏が終了
したと判定した場合は、制御手段６は気圧センサ２でそ
のときの気圧を検出し、その気圧に対応して予め決めら
れている天気情報パネルの位置を次の移動先として設定
する（ステップＥ）。

【００２４】つぎに、制御手段６は発音手段５から第１
のメロディと異なる第２のメロディを奏鳴させる（ステ
ップＦ）。

【００２５】つぎに、制御手段６はステップＢの場合と
同様に、移動先と移動体７の現在位置とを比較して移動
体７の移動方向を決定し、駆動ブロック３のモータ１３
を回転させて移動体７を移動させる（ステップＧ）。

【００２６】駆動ブロック３が移動して凸部１０ｂが移
動先のスイッチをオンにすると、制御手段６は駆動ブロ
ック３のモータ１３の回転を停止して移動体７を停止さ
せる（ステップＨ）。

【００２７】ステップＥ〜Ｈの動作により、そのときの
気圧に応じた天気情報パネルの位置に移動体７が移動し
て天気情報を表示する。

【００２８】以上のようにして、正時に天気情報表示動
作が行なわれる。本実施例ではガイド長溝は２つ設けて
あるがこれに限るものではなくこれより多く設けても良
い。

【００２９】

【考案の効果】本考案によれば、駆動ブロックに内蔵さ
れた駆動手段によって往復回転駆動されるピニオンを突
出して設け、ピニオンが突出する駆動ブロックの外面側
に支持板に対し往復移動自在に装着される複数のガイド
ローラを設け、支持板に複数のガイドローラを移動自在
に案内する少なくとも２つのガイド長溝及びピニオンと
噛合するラックをそれぞれ移動体の移動方向に設け、各
ガイド長溝を対応するガイドローラを一端側より装着可
能とすべく一端側で開口し、ラックのガイド長溝の開口
側の複数の歯を正規の歯厚よりも駆動ブロックと対向す
る面の反対側より所定深さだけ薄くなった薄歯に形成
し、複数の薄歯をピニオンの通常の往復移動範囲を超え
た位置とし、当該位置で薄歯の歯厚分だけ支持板を厚み
方向に撓ませることによって薄歯をピニオンから噛合を
解除可能とし、駆動ブロックの支持板への組み付け又は
取り外し時に、薄歯をピニオンから噛合を解除した状態
で薄歯の歯数分だけ駆動ブロックを空送り可能としたの
で、部品点数を増やすことなく駆動ブロックを所定の位
置に容易にセットできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を時計に適用した一実施例を示した説明
用のブロック図

【図２】時計の正面図

【図３】駆動ブロックの正面図

【図４】支持板の正面図

【図５】ラックの要部拡大斜視図

【図６】支持板に駆動ブロックを取り付ける状態を示し
た正面図

【図７】支持板に駆動ブロックを取り付ける状態を示す
側面図

【図８】支持板に駆動ブロックを取り付けた状態を示す
正面図

【図９】天気情報表示動作例を説明するためのフローチ
ャート

【符号の説明】

３ 駆動ブロック ７ 移動体 １２ ガイドローラ １３ 駆動手段（モータ） １５ ピニオン １９ 支持板 ２０，２１ ガイド長溝 ２２ａ ラック ２２ａ１ 薄歯

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−176857（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−250821（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−110755（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−97654（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−86631（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 19/00 - 19/02

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持板と、この支持板に対し往復移動自
   在に装着される自走型の駆動ブロックと、この駆動ブロ
   ックと一体となって往復移動する移動体とからなり、 上記駆動ブロックには内蔵された駆動手段によって往復
   回転駆動されるピニオンが突出して設けてあるととも
   に、上記ピニオンが突出する上記駆動ブロックの外面側
   には上記支持板に対し往復移動自在に装着される複数の
   ガイドローラが設けてあり、 上記支持板には、上記複数のガイドローラを移動自在に
   案内する少なくとも２つのガイド長溝及び上記ピニオン
   と噛合するラックがそれぞれ上記移動体の移動方向に設
   けてあり、 上記各ガイド長溝は、対応する上記ガイドローラを一端
   側より装着可能とすべく一端側で開口しており、 上記ラックの上記ガイド長溝の上記開口側の複数の歯
   は、正規の歯厚よりも上記駆動ブロックと対向する面の
   反対側より所定深さだけ薄くなった薄歯に形成してあ
   り、 上記複数の薄歯は上記ピニオンの通常の往復移動範囲を
   超えた位置にあり、当該位置で上記薄歯の歯厚分だけ上
   記支持板を厚み方向に撓ませることによって上記薄歯を
   上記ピニオンから噛合を解除可能であり、 上記駆動ブロックの上記支持板への組み付け又は取り外
   し時に、上記薄歯を上記ピニオンから噛合を解除した状
   態で上記薄歯の歯数分だけ上記駆動ブロックを空送り可
   能としたことを特徴とするラックピニオン式の移動体駆
   動装置。