JPH02141693A - 時計における飾りなどの回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、からくり時計における飾りなどの回転駆動装
置であって、特には人形などの飾りが備わっている回転
体を駆動するための小型の回転駆動装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来より家庭用のからくり時計の代表的なものとしては
、正時になると扉が開いて鳩が出現して鳴く鳩時計や、
正時になると扉が開いてかっこうが鳴いた後で、オルゴ
ールのメロディと共にテラスの人形が回転するものなど
がある。これらにおいては、その回転駆動のために、回
転歯車と固定歯車が用いられている。この他にも、大型
のからくり時計では、エアシリンダ、エア圧力制御装置
やリミットスイッチ等からなる駆動装置を使用したもの
も知られている。いずれにしても、これらの駆動装置は
可動部分の外部に設けられるものであった。

［解決しようとする課題］ このような従来のものは、実際に動く部分に対して全体
が大きく、スペース的にも不利であり、可動部分の外部
にある駆動装置を隠す構成が必要であった。また鳩など
の収納スペースが大きいために、１つの時計に複数個の
可動飾りを近接して配置することが困難である。またエ
ア装置などを用いたものは大がかりになり、高価なもの
になるなどの多くの問題点があった。

そこで本発明の目的は、可動部分に対して全体が小型化
でき、複数個の回転するブロックを１つの時計に配置す
ることが可能な回転駆動装置を低コストで提供すること
にある。

本発明の他の目的は、回転角度の規制時の衝撃を吸収す
る際に、停止時のバウンドを除去することにある。

本発明のさらに他の目的は、外力が加えられ、回転体が
所定の回転角以上に回転しようとして歯車に無理な力が
かかっても、歯のつぶれ等の破損を生じないようにする
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の回転駆動装置は、
飾りなどが設けてある回転体と、回転体の回転中心軸と
同心的に固定的に設置されている固定歯車と、回転体に
搭載してある回転体の駆動モータと、回転体に搭載して
あり、固定歯車に噛合するピニオンを有し、駆動モータ
の駆動歯車に噛合している歯車とを具備している。

また本発明は、回転体の回転角度を規制する規制手段を
さらに有しており、この規制手段は、回転体に回転角度
に対応して設けてある２つの係止部と、固定的に立設し
てあるストッパと、ストッパに対して摩擦的に移動可能
に嵌合しており、各係止部が弾接可能なダンパとからな
っている。

さらに本発明は、歯車が弾性的に変位可能な軸に回転自
在に設けてあり、軸の先端部側にピニオンが配置されて
いる。

［作用］ 上記のように構成された回転駆動装置では、回転体上の
駆動モータが始動すると、駆動歯車の回転に連動して歯
車が回転し、そのビニオンが固定歯車の回りをころがり
、これにより回転体は飾りや駆動モータを搭載したまま
回転する。

回転体が所定の回転角だけ回転して駆動モータへの駆動
信号が停止しても、慣性によりさらに回転するので、回
転体の一方の係止部がダンパに弾接してダンパを押し、
ダンパはストッパとの間で摩擦しながら移動し、遂には
ダンパが圧縮して回転力を完全に吸収する。

外力により回転体に無理な力が作用すると、弾性的に変
位可能な軸が変位して、固定歯車とビニオンとの噛合を
離脱させる。

［実施例］ 以下図面を参照にして本発明の一実施例を説明する。

第１．２図は本発明を実施した家庭用のからくり時計の
正面図であって、１時から１２時を表示するための数字
は、後述する１２個の回転ブロックト・・のそれぞれに
形成してある。各回転ブロック１は外装枠２に、後述の
時表示面７１上の数字と時計の時表示の数字とが一致す
る位置に固定してある。中心部の文字板３の前方には、
時針４および分針５が設けてあり、文字板３の背面に設
けてある図示しない時計機械体によって回転駆動される
。

第３〜５図示のように、回転ブロック１は、側面がほぼ
コ字状をなしている取付体６に、回転体７を回転自在に
軸支したもので、取付体６の取付片６ａ・・・によって
外装枠２に固定される。回転体７は第５図示のように平
面形状がほぼ三角形をなしており、その１つの面は平面
をなし、時を示す数字が形成されている時表示面７１で
ある。その隣の面は凹円弧面７２をなし、その前にピエ
ロなどの人形からなる飾り８が設けてある。残りの面に
は開ロア３が設けてある。回転体７は中心部を上下に貫
通する回転中心軸９によって、取付体６に回転自在に軸
支されている。

回転体７の内部には、第５．６図示のように、回転体７
の駆動装置が収納してある。回転体７の駆動モータ１０
は支持板１１を介して回転体７に取り付けである。駆動
モータ１０の軸１０ａには駆動歯車１２が固着してあり
、この駆動歯車１２は回転体７の底面に開設した開ロア
ａにその下端部が遊合している。支持板１１には弾性的
に変位可能な軸１１ａが垂設してあり、この軸に歯車１
３が回転自在に嵌合している。歯車１３は駆動歯車１２
に噛合しており、この歯車と一体的に設けてあるピニオ
ン１３ａが、軸１１ａの先端部側に位置している。回転
体７の底面には、ピニオン１３ａが貫通して突出可能な
開ロアｂが開設してあり、開ロアｂの内周面には歯車１
３の軸部との間に十分な間隙が設けられている。

取付体６には、回転中心軸９と同心的に、固定歯車１４
がその底面で固定的に設けてある。固定歯車１４は第７
図示のように、中心部に回転中心軸９が貫通する中心孔
１４ｆを設けてあり、肉厚部１４ａと肉薄部１４ｂとを
有し、肉厚部１４ａに歯部１４ｃが形成してある。歯部
１４ｃにピニオン１３ａが噛合している。上記したよう
にピニオン１３ａは弾性的に変位可能な軸１１ａにより
支持してあるので、第８図示のように、無理な外力が作
用したときには、軸１１ａが開ロアｂの間隙内で変位し
て両者の噛合が離脱可能である。歯部１４ｃとピニオン
１３ａの歯形は、この噛合の離脱を容易にするために円
弧歯形に形成してある。

第９．１０図示のように、支持板１１には、駆動モータ
１０の制御用のマイクロスイッチ１５゜１６が取付板１
７を介して取り付けてあり、この取付板の上面にフレキ
シブルケーブル１８が固着されている。フレキシブルケ
ーブル１８に両スイッチ１５．１６が接続されており、
一体に延伸する部分１８ａ、１８ｂによって、駆動モー
タ１゜と後述する回路基板１９とが接続されるとともに
、部分１８ｂによってスイッチ１５．１６と回路基板１
９とが接続されている。

スイッチ１５．１６を作動させる構成について説明する
。

第９図示のように、スイッチの底面に作動突起１５ａ、
１６ａが進退自在に突出しており、この作動突起は、揺
動自在にスイッチの底面に設けてある作動バネ１５ｂ、
１６ｂの揺動により進退されて、スイッチを作動させる
。作動バネ１５ｂ。

１６ｂの先端部にローラ１５Ｃ，１６ｃが回転自在に設
けてあり、両ローラは回転体７の底面に設けられた図示
しない開口から下方に突出し、固定歯車１４の肉薄部１
４ｂ上を所定の回転角だけころがり可能である。両ロー
ラの移動軌跡は固定歯車１４の中心から異なった半径の
円周に設定してあるもので、ローラ１５ｃは大径の円周
上を移動軌跡とし、ローラ１６ｃは小径の円周上を移動
軌跡としている。大径の移動軌跡上の肉薄部１４ｂの端
部（第９図左端部）に、傾斜面によるカム面１４ｄが形
成してあり、小径の移動軌跡上の肉薄部の端部（第９図
右端部）に、カム面１４ｄと反対向きの傾斜面によるカ
ム面１４ｅが形成してある。したがって回転体７が所定
回転角だけ回転し終った時に、一方のローラが一方のカ
ム面を上昇することによって、一方の作動バネが揺動し
て一方の作動突起を後退させてスイッチをオフにする。

つぎに回転体７の回転角度を規制する規制手段２０につ
いて説明する。

第１１．１２図示のように回転体７の底面には、その回
転角度（１２０度）に対応する２つの係止部７４．７５
が設けてあり、取付体６には固定的にストッパ２１が立
設してある。ストッパ２１に設けてある細軸部２１ａに
、リング状のダンパ２２を嵌合させ、ねじ２３でダンパ
を脱出不能にしている。ダンパ２２の内径は細軸部２１
ａの径より大で、ねじ２３の径より小であり、またダン
パ２２の厚みは細軸部２１ａの長さより大に設定され、
ゴム等の弾性を有する材料で形成されている。このため
にダンパ２２は、ストッパ２１に対して摩擦的に移動可
能である。回転体７の係止部７４．７５は、いずれもダ
ンパ２２に反対方向から弾接可能である。ストッパ２１
を取付体６に固定する手段として、ストッパ２１の下面
に取付ねじ２１ｂを設け、取付体６の下面でこの取付ね
じにナツト２４を螺合している。

つぎに駆動モータ１０に給電する装置について説明する
。

第１３．１４図示のように、フレキシブルケーブル１８
の部分１８ｂに接続してある回路基板１９の裏面に受は
板２５が固着してあり、回路基板１９はこの受は板２５
を介して取付体６の背面に固着してある。受は板２５に
は、回路基板１９と図示しない制御回路とを接続するコ
ネクタ２６が嵌合可能の切欠部２５ａが穿設されている
。切欠部２５ａの底面には、コネクタ２６の側面を受け
る突起２５ｂが設けてある。さらに受は板２５には、取
付体６に固定するための複数個の弾性爪２５ｃが裏面に
向って突設してある。取付体６には係止孔６ｂが設けて
あり、弾性爪２５ｃは弾性変形して係止孔６ｂに係止可
能である。

上に述べたように、駆動モータ１０は回転体７に搭載さ
れており、回転体７とともにその位置を変える。このた
めに駆動モータ１ｏと回路基板１９とを接続するフレキ
シブルケーブル１８の部分１８ｂは、駆動モータ１０の
周面や、フレキシブルケーブル１８の部分１８ｂの通路
にある回転体７および取付体６の角などに接触しやすい
状態にある。そこでフレキシブルケーブル１８の部分１
８ｂとこれらとの間の摺動摩擦をできる限り減少させる
ために、第４．５．９．１０図示のように、駆動モータ
１０の周囲には、防護壁１１ｂが支持板１１に一体的に
形成してある。このためにフレキシブルケーブル１８の
部分１８ｂがモータ１０の周壁に直接摺接することがな
く、金属との摺動摩擦がないのでフレキシブルケーブル
の長寿命化に有効である。

このような構造であるので、第１，２図示のからくり時
計において、各回転ブロック１の回転体７が時表示面７
１を前面に位置させて時刻を表示している時に、例えば
正時（３時）になると、メロディに合せて各回転体７が
ランダムに回転し、第２図示のように飾り８が前面に位
置する状態となる。そこで当該時刻（３時）の数だけ電
子音を打ち、今度は当該時刻の次の位置の回転体から順
次回転し、元の時表示面７１を前面に位置させて停止す
る。このときの回転体７の回転動作についてさらに詳細
に説明する。

まず回転体７が時表示面７１を前面にして停止している
時は、第１１図示の鎖線図示のように、ダンパ２２に係
止部７４が弾接しており、また−方のローラ１６ｃはカ
ム面１４ｅを上昇した肉厚部上に、他方のローラ１５ｃ
は肉薄部１４ｂ上に位置している。

そこで駆動モータ１０にフレキシブルケーブル１８を介
して駆動信号が供給されると、駆動モータ１０が始動し
て駆動歯車１２が回転し、歯車１３、ピニオン１３ａが
回転する。ピニオン１３ａは固定歯車１４の歯部１４ｃ
と噛合しているのでこの歯部に沿って移動し、これに伴
って回転体７は第１０図示の時表示面７１を前面に向け
た位置から時計方向に回転を始める。回転体７のこの回
転時には両ローラ１５ｃ、１６ｃはともに肉薄部１４ｂ
上をころがっているが、回転体７がさらに回転してロー
ラ１５ｃがカム面１４ｄに上昇することによって駆動信
号の供給が停止して駆動モータ１０は回転を停止する。

しかし駆動モータ１０および回転体７は慣性によってさ
らに回転を続けようとするが、第１１図示の実線図示の
ように、係止部７５がダンパ２２に反対方向から弾接し
、これを押してストッパ２１に対して摩擦的に移動させ
、慣性による回転力を吸収しつつ遂にはダンパ２２自身
を弾性変形させられて完全に回転力を吸収し、回転体７
を円滑にバウンドすることなく停止させる。このとき飾
り８は正面に位置する。

回転体７のこの回転によって、駆動モータ１゜も第１０
図示の位置から第５図示の位置に移動しているが、この
間フレキシブルケーブル１８の部分１８ｂはゆるやかな
湾曲状態を保ち、特に第１０図示の位置でも防護壁１１
ｂの周面に接するのみであって、駆動モータ１０の周面
に接触することはない。

回転体７を元の時表示面７１が前面に位置する状態に戻
す動作は、駆動モータ１０に逆回転方向の駆動信号を供
給することによって行なわれ、−連の動作は上記したも
のと同様である。

また仮に外力が加わって回転体７が無理に回されようと
すると、ビニオン１３ａと噛合する歯車１４は固定であ
るので、その歯部１４ａとビニオン１３ａとが衝突し、
このままでは歯部１４ａが破損される恐れがある。ここ
に作用する力によって第８図示のように軸１１ａが鎖線
位置に弾性的に変位し、ピニオン１３ａと歯部１４ｃと
の噛合が離脱し、その破損が未然に防止される。

なお回転体は、三角柱状に限られず、円柱、六角柱など
でも可能である。

［効果］ 上記のように構成された本発明は、飾りを有する回転体
に、駆動モータや歯車など駆動装置のうちのスペースを
必要とする大部分が搭載されており、回転体の外には固
定歯車のみを位置させているだけであるので、回転する
部分に対して全体を小型化でき、複数個の回転するブロ
ックを１つの時計に配置することが可能で、しかも低コ
ストで提供できる。

また回転角度の規制手段には、ダンパをストッパに対し
て摩擦的に移動可能に設けてあるので、回転角度の規制
時の衝撃が効率的に吸収され、回転体が停止時にバウン
ドすることが無い。

さらに回転体に外力が加えられ、所定の回転角以上に回
されて歯車に無理な力がかかっても、軸のたわみによっ
て噛合を離脱させることができるので、歯のつぶれ等の
破損を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図および第
２図はからくり時計の縮小正面図、第３図は飾りが正面
に位置する状態の回転ブロックの正面図、第４図は同上
右側面図、第５図は第３図Ａ−Ａ線断面図、第６図は回
転体の駆動装置の要部拡大断面図、第７図は固定歯車の
拡大平面図、第８図は固定歯車とピニオンとの吻合離脱
を説明する拡大平面図、第９図はスイッチを作動させる
構成を説明する要部拡大正面図、第１０図は時表示面が
正面に位置する状態の回転ブロックの断面図、第１１図
は規制手段の底面図、第１２図は規制手段の拡大断面図
、第１３図は駆動モータの給電装置の一部の拡大背面図
、第１４図は同上右側面図である。 ７命 ７４．７ ８・　・ ９目・ １０１・ １１ａ・拳 １２＃串φ １３−−・ ３ａ−− １４目１１ ２０φ ・回転体、 ５・・・・係止部、 ・飾り、 ・回転中心軸、 ・駆動モータ、 ・軸、 ・駆動歯車、 ・歯車、 一ビニオン、 ・固定歯車 ・規制手段、 ２１　争 壽ストッパ ２２　・ ・ダンパ。 以　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）飾りなどが設けてある回転体と、 上記回転体の回転中心軸と同心的に固定的に設置されて
   いる固定歯車と、 上記回転体に搭載してある上記回転体の駆動モータと、 上記回転体に搭載してあり、上記固定歯車に噛合するピ
   ニオンを有し、上記駆動モータの駆動歯車に噛合してい
   る歯車と を具備することを特徴とする時計における飾りなどの回
   転駆動装置。
2. （２）請求項１において、上記回転体の回転角度を規制
   する規制手段をさらに有し、 上記規制手段は、上記回転体に上記回転角度に対応して
   設けてある２つの係止部と、固定的に立設してあるスト
   ッパと、上記ストッパに対して摩擦的に移動可能に嵌合
   しており、上記各係止部が弾接可能なダンパとからなる ことを特徴とする時計における飾りなどの回転駆動装置
   。
3. （３）請求項１または２において、上記歯車は弾性的に
   変位可能な軸に回転自在に設けてあり、上記軸の先端部
   側に上記ピニオンが配置されていることを特徴とする時
   計における飾りなどの回転駆動装置。