JP3165046B2

JP3165046B2 - 装飾体の駆動機構

Info

Publication number: JP3165046B2
Application number: JP29292796A
Authority: JP
Inventors: 正貴太田
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 2001-05-14
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH10127951A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、からくり人形等の
装飾体を揺動又は回動させる装飾体の駆動機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装飾体の駆動機構は、例
えば時計の回転飾りに適用されており、ひげゼンマイを
用いて往復回転動作するものや、モータ及び歯車を用い
て往復運動させるもの、磁石とコイルを用いて往復動作
させるもの等が知られている。

【０００３】ひげゼンマイを用いるものは、ひげゼンマ
イのバネ力を利用して、一方向の押圧力をリンク機構等
により往復回転動作に転換している。

【０００４】モータ及び歯車を用いるものは、モータの
一方向の回転をクランク機構等により往復運動させた
り、電気的制御によりモータを正逆回転させて装飾体を
正反転させている。

【０００５】また、磁石とコイルを用いるものは、電気
的制御によりコイルに間欠的或いは正逆の電流印加を行
い、磁石との間に吸引、反発力を発生させて、装飾体を
往復動作させるものが一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の装飾体の
駆動機構は、上述したように、適宜の機構によりからく
り人形等の装飾体を揺動又は回動させているが、これら
の揺動・回動周期は通常一定である。

【０００７】そこで、本発明は、往（行き）と復（帰
り）で装飾体の揺動・回転速度の異なる装飾体の駆動機
構を得ることを第１の目的とするものである。

【０００８】もっとも、電気的制御によりモータを制御
したり、コイルへの電流印加を異ならしめ、或いは歯車
列（輪列）を用いて、装飾体の揺動・回動周期を異なる
ようにすることも考えられるが、前二者の場合は電気的
制御が複雑になり、また、後者の場合は歯車が多くな
り、ともにコストが高騰する不都合がある。更に、電気
的制御及び輪列使用の場合は、双方ともある程度の精度
を必要とするので、この点からもコストが高騰する不都
合がある。

【０００９】本発明は、電気的制御や輪列を使用するこ
となく、一方向の回転運動に基づいて、簡素な構成によ
り低廉な費用で実施可能な、装飾体の揺動・回転速度の
異なる装飾体の駆動機構を得ることを第２の目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、モータにより回転する部材と、この回転部材
に設けられた枢着部と、前記回転部材の外側に揺動中心
部を設けた揺動杆と、この揺動杆の適位箇所と前記枢着
部とを枢支連結する連結杆とを備え、前記揺動杆と前記
連結杆との枢支部又はその近傍に装飾体を配置した構成
の装飾体の駆動機構である。

【００１１】本願第２請求項に記載した発明は、モータ
により回転する部材と、この回転部材に設けられた枢着
部と、前記回転部材の外側に揺動中心部を設けた揺動杆
と、この揺動杆の適位箇所と前記枢着部とを枢支連結す
る連結杆とを備え、前記揺動杆の揺動中心部又はその近
傍に装飾体を配置した構成の装飾体の駆動機構である。

【００１２】モータが回転すると回転部材の枢着部が円
運動を行う。この枢着部に枢支された連結杆と、揺動杆
は、前記枢着部の円運動により相互に規制し合いながら
駆動する。揺動杆はその揺動中心部を基点に揺動（回
動）し、揺動杆と連結杆との枢支部又はその近傍に配置
された装飾体が往復動作する。この揺動杆の揺動は、前
記枢着部の円運動並びに連結杆の存在により、往（行
き）と復（帰り）で速度が異なることとなり、その結
果、装飾体の揺動速度も異なる。

【００１３】装飾体が揺動杆の揺動中心部又はその近傍
に配置された場合も同様に、装飾体は速度の異なる正逆
転又は往復動作を行う。

【００１４】このようにして、一方向の回転運動とりわ
け定速回転運動により、往（行き）と復（帰り）で装飾
体の揺動・回転速度の異なる装飾体の駆動機構が得られ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を図１ないし図４
に示す具体例に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明に係る装飾体の駆動機構１を
用いたからくり人形装置１Ａを示す外観斜視図であり、
本例のからくり人形装置１Ａは、平板状のベースプレー
ト３上に、異なる移動速度で往復動作する子供人形４Ａ
と、同様に異なる回転速度で正逆転動作する動物人形４
Ｂを備え、このベースプレート３の下側に、このような
動作を行わせる装飾体の駆動機構１を内蔵している。

【００１７】この装飾体の駆動機構１は、一定の速度
で、その回転軸２ａを回転させるモータ２と、このモー
タ２の回転軸２ａにその基端が固着された、回転部材た
る原動アーム５と、この原動アーム５の先端に、ピン状
の枢着部６を介して、その基端が枢着された連結杆たる
中間アーム７と、この中間アーム７の先端にその一端が
ピン状の枢支部８を介して枢着されるとともにその基端
がピン状の揺動中心部１０を介して揺動可能にベースプ
レート３に枢支された揺動杆たる従動アーム９とから構
成されている。そして、ベースプレート３上に突出され
た枢支部８には、装飾体である子供人形４Ａが、また、
揺動中心部１０には、装飾体である動物人形４Ｂが、そ
れぞれ固着されており、後述するように、従動アーム９
が、その往復路で異なる移動速度で駆動されることによ
り、各装飾体４Ａ，４Ｂを、異なる移動／回転速度で、
往復／正逆転駆動するようにしている。

【００１８】このモータ２は、ベースプレート３の下側
に、その回転軸２ａを上方に向くように立設されて固定
され、図示を省略した電源部から一定電圧が供給され、
一定の回転速度で、その回転軸２ａが回転する。

【００１９】また、この回転軸２ａには、原動アーム５
の基端が固着され、この原動アーム５は、所定長さの長
板状に形成され、所定の剛性強度を有している。更に、
原動アーム５の先端には、ピン状の枢着部６が設けら
れ、この枢着部６に、中間アーム７の基端が、遊嵌され
ている。

【００２０】この中間アーム７は、原動アーム５と同様
に、所定の剛性強度を有した長板状に形成され、その長
さは、少なくとも原動アーム５の長さの２倍よりも長く
形成され、後述するように原動アーム５が基端を中心に
回転運動しても、常に、中間アーム７の先端が、この回
転円の外方に位置できるようにしている。

【００２１】また、中間アーム７の先端には、従動アー
ム９の一端が枢着されている。すなわち、この中間アー
ム７の先端には、所定径の枢着孔が貫設される一方、従
動アーム９の一端には、ほぼ同一径のピン状の枢支部８
が固着され、この枢着孔に、遊嵌されている。更に、後
述するように、この枢支部８は、上方に延在して形成さ
れ、ベースプレート３の切欠溝３ａを貫通するように設
けられ、その先端には子供人形４Ａが固着されている。

【００２２】更に、この従動アーム９の基端は、ベース
プレート３に枢着されている。すなわち、この従動アー
ム９の基端には、ピン状の揺動中心部１０が固着され、
この揺動中心部１０は、図示を省略したベースプレート
３の軸受部に遊嵌され、この揺動中心部１０を中心にし
て、従動アーム９を揺動可能に設けている。また、この
従動アーム９の揺動中心である揺動中心部１０と、原動
アーム５の回転中心（回転軸２ａ）との距離は、後述す
る従動アーム９の長さよりも、所定長さだけ短くなって
いる。更に、従動アーム９の枢支部８と同様に、この揺
動中心部１０は、上方に延在した軸部１０ａが形成され
て、ベースプレート３を貫通するように設けられてお
り、軸部１０ａの先端には、動物人形４Ｂが固着されて
いる。

【００２３】また、この従動アーム９は、中間アーム７
と同様に、所定の剛性強度を有する長板状に形成され、
その長さは、少なくとも中間アーム７の長さよりも長く
形成されている。

【００２４】本具体例において、これらの原動アーム
５、中間アーム７、従動アーム９の各長さ、及び原動ア
ーム５の回転中心から従動アーム９の揺動中心までの長
さの比率は、最低限、以下の条件を満たしている。すな
わち、まず、この原動アーム５の回転中心（モータ２の
回転軸２ａ）から従動アーム９の揺動中心（揺動中心部
１０）までの長さをａとし、次に、原動アーム５の長
さ、つまり、原動アーム５の回転中心から枢着部６まで
の長さをｂとし、更に、中間アーム７の長さ、つまり、
中間アーム７の枢着部６から枢支部８までの長さをｃと
し、最後に、従動アーム９の長さ、つまり、その枢支部
８から揺動中心部１０までの長さをｄとすると、以下の
２式の条件を同時に満たしている。

【００２５】ａ＋ｄ＞ｂ＋ｃ、及び、（ｃ−ｂ）＋ｄ＞ａまた、図１に示す具体例において、ベースプレート３に
は、従動アーム９と中間アーム７との枢支部８の移動軌
跡に沿って、所定幅を有する円弧状の切欠溝３ａが形成
され、この切欠溝３ａを通過させて、枢支部８の上端を
ベースプレート３の上方に突出させ、この枢支部８の突
出先端には、子供人形４Ａが固着されている。従って、
ベースプレート３を、子供人形４Ａが、後述するような
異なる速度で往復運動する。

【００２６】また、従動アーム９の揺動中心部１０は、
ベースプレート３に回転可能に支持され、揺動中心部１
０を上方に延在させた軸部１０ａを、ベースプレート３
から上方へ突出させ、この軸部１０ａに動物人形４Ｂを
固定している。そして、従動アーム９が揺動中心部１０
を支点に回動する場合は、従動アーム９は原動アーム５
の上方を通過するように設けられている。

【００２７】このように原動アーム５、中間アーム７を
構成しているので、これらにより駆動される従動アーム
９の揺動動作は、その往路（右側から左側への揺動動
作）と、復路（左側から右側への揺動動作）とで、各移
動速度を異なるように設けることができる。

【００２８】すなわち、動作時の従動アーム９の揺動範
囲は、まず、その左側位置が、図２（１）に示すよう
に、原動アーム５と中間アーム７とが、単一の長板状を
形成するように伸展した状態、つまり、原動アーム５の
回転中心（回転軸２ａ）と枢着部６、及び枢支部８の三
者が、同一直線上に揃って位置する状態であることは、
明らかである。そして、原動アーム５の先端（枢着部
６）は、動作時に、所定半径の円を描くが、この円周上
における同状態時の枢着部６が占める回転位置をＡとす
る。

【００２９】次に、その従動アーム９が右側に揺動する
限界位置は、図２（２）に示すように、原動アーム５と
中間アーム７とが、互いに重なった状態、つまり、従動
アーム９の一端が描く円弧の接線が、原動アーム５の回
転中心（回転軸２ａ）を通過した状態である（但し、ａ
≧ｄの場合）。そして、この状態における枢着部６が占
める周上の回転位置をＢとする。

【００３０】これらの結果から図３に示すように、従動
アーム９が最右側揺動位置に対応したＢから、最左側揺
動位置に対応したＡまでに至る円弧状経路αが、比較的
に長いものであるのに対して、最左側位置であるＡから
最右側位置であるＢまで至る円弧状経路βは、比較的に
短いものとなる。そして、これらの円弧状経路を、枢着
部６が移動する速度は常に一定であるので、円弧状経路
αに費やす時間は、長くなるのに対して、円弧状経路β
に費やす時間は短くなる。すなわち、同図中α'矢印に
より示す従動アーム９が最右側から最左側に揺動するの
に必要な時間は、比較的に短い一方、同図中β'矢印に
より示す従動アーム９が最左側から最右側に揺動するの
に必要な時間は、比較的に長くなり、つまり、従動アー
ム９の揺動運動は、その往路と復路とでは、互いに揺動
速度が異なることになる。

【００３１】また、この従動アームの揺動運動は、揺動
方向が即座に切換わるものではなく、ゆるやかに揺動速
度が遅くなり、一瞬静止した後に、逆方向へと再びゆる
やかに揺動し始める運動とされている。すなわち、原動
アームの回転運動による従動アーム９の揺動に寄与する
従動アーム９揺動周方向の変位量が、その最大揺動位置
附近では、回転移動量に比べて、比較的に小さくなり、
これに応じて、揺動駆動量も小さくなるからである。

【００３２】このように従動アーム９の往復的な揺動動
作がなされるので、原動アーム５が、常に一方向の回転
とりわけ定速回転しても、その従動アーム９の往（行
き）と復（帰り）の揺動速度が異ならざるを得ないこと
になる。その結果、装飾体の揺動（往復動作）速度も異
なるものとなり、装飾体が従動アームの揺動中心部又は
その近傍に配置された場合も同様に、装飾体は速度の異
なる正逆転又は往復動作を行うことになる。

【００３３】尚、本具体例においては、上述したことに
限定されずに、例えば、原動アーム５に回転円板状の部
材を用いて、回転運動の高い安定化を図ったり、子供人
形４Ａを枢支部８に固着する代わりに、その近傍の従動
アーム９又は中間アーム７に設けたり、同様に、動物人
形４Ｂを従動アーム９の揺動中心部１０でなく、従動ア
ーム９の他の箇所に設けてもよい。

【００３４】また、前記２つの数式の条件を満たしなが
ら、各アームの設定比を、任意に設定して、従動アーム
の揺動角度範囲を変更して良い。

【００３５】すなわち、例えば、図４に示すように、前
記各アーム比の設定を、ａ：ｂ：ｃ：ｄ＝５：３：７：
９とすることにより、上述したα：βの比を大きくする
ことができる。この例では、従動アームが左側に最大揺
動すると、該従動アーム、中間アーム、原動アームが、
互いに重なるようになっている。

【００３６】更に、各アームの設定比を、動作時に任意
に変更できるように構成し、従動アームの揺動角度等を
調整できるようにしてもよい。すなわち、例えば、図５
に示すように、中間アーム７、及び従動アーム９の先端
側に、予め各長手方向に沿って任意間隔の貫設孔７ａ，
７ｂを設け、両者をピン状の枢支部８を用いてピン接続
するように構成し、使用時に、互いの枢着箇所を変更
し、アーム比を変更するようにしてもよい。

【００３７】また、中間アーム等の特定のアーム部材を
弾性変形可能に、その剛性を所定に低下した設定とし、
従動アームの最大揺動位置附近での加減速度が、よりゆ
るやかに変化することを促進するように構成してもよ
い。この場合には、そのアーム部材による揺動方向への
駆動力伝達が、該アーム部材が弾性変形することによ
り、若干、遅れ気味になるとともに、最大揺動位置に到
達して停止する際にも、同様な弾性変形により、若干、
遅れ気味にすることができる。

【００３８】以上説明したように、本例において、一方
向の回転運動とりわけ定速回転運動により、往（行き）
と復（帰り）で装飾体の揺動・回転速度の異なる装飾体
の駆動機構が得られる。

【００３９】また、このようにリンク機構を用いて、歯
車等の輪列を不要としているので、輪列に必要な各部の
寸法精度（真間距離等）を低下できるとともに、歯車部
品コストも掛からずに、コストダウンを図れる。

【００４０】更に、モータ以外の各アーム部材を、ほぼ
同一な平面内に収めることができるので、設置に必要な
スペースが最小限で済み、薄型化を図れるとともに、空
いたスペースを他の機構等のために有効利用することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、本願第
１請求項に記載した発明は、モータにより回転する部材
と、この回転部材に設けられた枢着部と、前記回転部材
の外側に揺動中心部を設けた揺動杆と、この揺動杆の適
位箇所と前記枢着部とを枢支連結する連結杆とを備え、
前記揺動杆と前記連結杆との枢支部又はその近傍に装飾
体を配置した構成の装飾体の駆動機構であり、また、本
願第２請求項に記載した発明は、モータにより回転する
部材と、この回転部材に設けられた枢着部と、前記回転
部材の外側に揺動中心部を設けた揺動杆と、この揺動杆
の適位箇所と前記枢着部とを枢支連結する連結杆とを備
え、前記揺動杆の揺動中心部又はその近傍に装飾体を配
置した構成の装飾体の駆動機構である。従って、一方向
の回転運動とりわけ定速回転運動により、往（行き）と
復（帰り）で装飾体の揺動・回転速度の異なる装飾体の
駆動機構が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装飾体の駆動機構の具体例に係り、全
体構成を示す概略斜視図である。

【図２】本具体例に係り、（１）は、従動アームが左側
に最大限揺動した状態を説明する模式図、（２）は、右
側に最大限揺動した状態を説明する模式図である。

【図３】本例に係り、原動アームの回転運動と、従動ア
ームの揺動運動との関係を説明する模式図である。

【図４】本発明の他の具体例に係り、周角度αとβとの
比を最大にした例である。

【図５】本発明の他の具体例に係り、本例の主要部であ
る中間アームと従動アームの枢着部附近を示す一部省略
斜視図である。

【符号の説明】

１装飾体の駆動機構１Ａからくり人形装置２モータ２ａ回転軸３ベースプレート３ａ切欠溝４Ａ子供人形４Ｂ動物人形５原動アーム６枢着部７中間アーム７ａ貫設孔７ｂ貫設孔８枢支部９従動アーム１０揺動中心部１０ａ軸部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モータにより回転する部材と、この回転
部材に設けられた枢着部と、前記回転部材の外側に揺動
中心部を設けた揺動杆と、この揺動杆の適位箇所と前記
枢着部とを枢支連結する連結杆とを備え、前記揺動杆と
前記連結杆との枢支部又はその近傍に装飾体を配置した
ことを特徴とする装飾体の駆動機構。
【請求項２】モータにより回転する部材と、この回転
部材に設けられた枢着部と、前記回転部材の外側に揺動
中心部を設けた揺動杆と、この揺動杆の適位箇所と前記
枢着部とを枢支連結する連結杆とを備え、前記揺動杆の
揺動中心部又はその近傍に装飾体を配置したことを特徴
とする装飾体の駆動機構。