JP2888790B2 - モータ駆動ベル - Google Patents

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９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。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、打棒３６が引か
れる距離が長くなる。

【０００６】ここで、図１０にかかるモータ駆動ベルの
動作中の様子を示す。この図においては、打棒３６が静
止状態にあるときの位置を一点鎖線で示してあり、間隙
ｌがそのときの打棒３６とゴング３０との間隙である。
図に示すように、従来のモータ駆動ベルでは、定格電圧
以上の電源で動作させると、打棒３６の引かれる距離が
前記静止状態の時の間隙ｌに比べて相当に長くなる。

【０００７】従って、従来のモータ駆動ベルにおいて
は、板ばねに過度な力が作用して打棒が必要以上に引か
れ、板ばねのへたりを早めることとなっていたので、長
期間の製品寿命を確保し得ないという問題点を有してい
た。又、打棒が適度な振幅で往復運動することとならな
いため、カム部材の回転とのタイミングの不一致から、
打棒がゴングを打撃しない状態となるいわゆる空打ちの
現象を生ず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、板ばねに過度な力が作用して板ばねが疲労、劣
化することを回避し、製品寿命の長期化を図ることがで
きると共に、打棒が引かれ過ぎることによる空打ちの現
象の発生を防止す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、前記
打棒の前記板ばねへの取付端部と対向する位置に、前記
ハウジングと一体形成されて突出し、前記板ばねの振動
時に前記取付端部と衝突して前記打棒の往復運動の振幅
を規制する打棒ストッパー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、前記打棒ストッパーは、前記ハ
ウジングに垂設され、先端面が前記打棒の取付端部と対
向しているストッパー部と、前記ストッパー部の一端か
ら延出し、前記先端面から前記ハウジングの表面にかけ
ての第１の傾斜面を有する第１の付設部と、前記ストッ
パー部の他端から垂直に延出し、前記先端面から前記ハ
ウジングの前記板ばねが取り付けられた部位にかけての
第２の傾斜面を有する第２の付設部とからなることを特
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、図中鉛直上側の周壁部Ａ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Ａ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、周壁部上に突
設され、駆動シャフト３ｓと平行な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）。

【００１６】打棒ストッパー２ｃは、打棒７の往復運動
を規制する部位である。ここで、図４にゴング１の正面
からゴング１を透かして見た平面図を、図５にハウジン
グ２のみを単独で周壁部Ａ側から見た図を示す。尚、図
４では、図１及び図２と上下が逆になっているが、本モ
ータ駆動ベルが設置されて動作するときには、図４に示
すようにゴング１を打撃する部分が鉛直下側になってい
る。

【００１７】図１、図２及び図４、図５に示すように、
打棒ストッパー２ｃは、枠体２ａと一体形成されている
ストッパー部１０、第１付設部１１及び第２付設部１２
からなっている。ストッパー部１０は、周壁部Ａの開口
部の縁部に垂設された断面長方形状の部位であり、その
先端面１０ａが打棒７の基端部７ａと対向している。第
１付設部１１は、ストッパー部１０の一端から延出した
断面直角三角形状の部位であり、その斜辺部に相当する
部分の面が、先端面１０ａから周壁部Ａの表面にかけて
の傾斜面１１ａを形成している。第２付設部１２は、ス
トッパー部１０の他端から垂直に延出した断面直角三角
形状の部位であり、その斜辺部に相当する部分の面が、
先端面１０ａから板ばね取付部２ｂにかけての傾斜面１
２ａを形成している。

【００１８】尚、これらストッパー部１０、第１付設部
１１及び第２付設部１２の寸法は、後述する打棒７の往
復運動の振幅が適度に規制されるように、板ばね６の取
付位置、ばね定数、打棒７の質量、モータ３の駆動力
等、種々の条件を勘案して決定される。

【００１９】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。又、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６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。

【００２０】板ばね６は、略長方形状の主板部６ａ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６ｂに設
けられた球面状延端部６ｃ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。

【００２１】ここに、延出片６ｂは、主板部６ａの長手
方向と垂直に駆動シャフト３ｓへ向かって延出した部位
であり、カム部材４の側面４ａへ向かって凸となった半
円形の輪郭を有している。球面状延端部６ｃは、延出片
６ｂの延出端に球面状の角度を施して形成された部位で
あり、側面４ａから遠ざかる方向へ球面状に湾曲し、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。尚、この球面状延端部６ｃは、側面４ａとの接触
時において、そのエッジの部分が側面４ａに刺さるよう
に接触することを回避し、過負荷が生じたり、側面４ａ
を削る症状が現れたりすることを防止するために形成さ
れた部位である。

【００２２】又、６ｄ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６ａの端部
からほぼ垂直に延出している。板ばね６は、この取付板
６ｄ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、図２及び図４参照）。

【００２３】打棒７は、主板部６ａに取り付けられた略
円柱状の部材であり、その取付部分に上記ストッパー１
０部側へ突出した基端部７ａを有し、板ばね６の振動に
よってゴング１を打撃する。

【００２４】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７を参照して説明す
る。図７（ａ）〜（ｃ）はゴング１の打撃が行われる部
分を模式的に示した図であり、ゴング１の打撃を経時的
に示している。尚、図においては、カム部材４は省略し
てある。

【００２５】図７（ａ）はモータ３の駆動開始前の打棒
静止状態である。この状態からモータ３の駆動が開始さ
れると、カム部材４が回転し始め、側面４ａが延出片６
ｂの球面状延端部６ｃとの境界付近の位置において接触
し、これにより板ばね６が力を受けて打棒７が図７
（ｂ）に示すようにストッパー部１０の方向へ引かれ
る。そして、カム部材４が更に回転すると、図７（ｃ）
に示すように、板ばね６の弾性力によって打棒７がゴン
グ１を打撃する。

【００２６】以後、同様に、板ばね６が力を受けて振動
し、打棒７がゴング１を打撃してベル音を発する。この
ように、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。

【００２７】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８を参照して説明す
る。

【００２８】図８（ａ）〜（ｄ）は、図７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。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。

【００２９】まず、上記同様に、打棒静止状態（図８
（ａ）参照）からモータ３の駆動が開始され、打棒７が
図８（ｂ）に示すようにストッパー部１０の方向へ引か
れる。このとき、上述のように板ばね６へ作用する力が
相当に強いので、打棒７が引かれる距離が相当に長くな
るところであるが、図８（ｃ）のに示すように、打棒
７の基端部７ａと打棒ストッパー２ｃのストッパー部１
０とが図中Ｐで示した位置において衝突し、打棒７の引
かれる距離が制限される。

【００３０】ここで、図８（ｃ）中一点鎖線で示した
は、打棒ストッパー２ｃが設けられていないときの打棒
７の位置である。このように、過度な電源電圧の下にお
いても、打棒ストッパー２ｃが設けられていることによ
り、打棒７が引かれ過ぎたの状態となることが回避さ
れ、打棒７が適度に引かれたの状態となるのである。

【００３１】次いで、カム部材４が更に回転し、図８
（ｄ）に示すように、板ばね６の弾性力によって打棒７
がゴング１を打撃する。このとき、上述のように打棒７
は過度に引かれることがないようになっているので、そ
の往復運動の振幅が適量に規制されている。従って、カ
ム部材４の回転と打棒７の往復運動のタイミングがずれ
ることもなく、打棒７は確実にゴング１を打撃する。

【００３２】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、打棒７が引か
れ過ぎることがなく、板ばね６のへたりを軽減すること
ができると共に、空打ちの現象が生ずることが防止さ
れ、確実にベル音を発することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、打
棒の取付端部と対向する位置に、ハウジングと一体形成
されて突出し、板ばねの振動時に前記取付端部と衝突し
て打棒の往復運動の振幅を規制する打棒ストッパーを設
けたので、打棒の取付端部と打棒ストッパーとが衝突し
て打棒が引かれる距離が制限される。これにより、電源
電圧が定格電圧以上であっても、打棒が必要以上に引か
れて板ばねを疲労、劣化させる事態が回避され、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。

【００３４】又、打棒は、引かれる距離が制限されて適
切な振幅で往復運動するようになるので、カム部材の回
転と打棒の往復運動のタイミングがずれることもなくな
る。これにより、空打ちの現象の発生が防止され、確実
にゴングを打撃してベル音を発することができるという
効果が得られる。

【００３５】特に、請求項２記載の発明によれば、ハウ
ジングに垂設され、先端面が打棒の取付端部と対向して
いるストッパー部と、該ストッパー部の端から延出した
第１の付設部及び第２の付設部とによって打棒ストッパ
ーを形成したので、打棒の取付端部との衝突時の衝撃が
分散される。これにより、定格電圧を越える電源電圧の
下で長時間動作させる場合においても、打棒ストッパー
を破損することなく、板ばねを保護し、かつ、確実にゴ
ングを打撃し続けることができるという効果が得られ
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】 同モータ駆動ベルをゴング１の正面からゴン
グ１を透かして見た平面図である。

【図５】 ハウジング２のみを単独で周壁部Ａ側から見
た図である。

【図６】 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７】 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８】 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９】 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 ２ｂ 板ばね取付部 ２ｃ 打棒ストッパー ３ モータ ４ カム部材 ６ 板ばね ７ 打棒 ７ａ 基端部 １０ ストッパー部 １０ａ 先端面 １１ 第１付設部 １１ａ、１２ａ 傾斜面 １２ 第２付設部

Claims (2)

(57)【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
   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、 前記打棒の前記板ばねへの取付端部と対向する位置に、
   前記ハウジングと一体形成されて突出し、前記板ばねの
   振動時に前記取付端部と衝突して前記打棒の往復運動の
   振幅を規制する打棒ストッパー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、 前記打棒ストッパーは、前記ハウジングに垂設され、先
   端面が前記打棒の取付端部と対向しているストッパー部
   と、前記ストッパー部の一端から延出し、前記先端面か
   ら前記ハウジングの表面にかけての第１の傾斜面を有す
   る第１の付設部と、前記ストッパー部の他端から垂直に
   延出し、前記先端面から前記ハウジングの前記板ばねが
   取り付けられた部位にかけての第２の傾斜面を有する第
   ２の付設部とからなることを特徴とするモータ駆動ベ
   ル。