JPH02174809A - クリスマス・ツリー装飾用電動機回転子 - 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、一般的に直列接続式装飾電球のコードセット
に関し、特にクリスマス・ツリーの照明に適する上記コ
ードセットに関する。更に特定すれば、本発明は、１以
上の個々の電球が電球受容器にプラグされクリスマス・
ツリー装飾等を回転させるために用いられる小型電動機
に取替えられるコード組立体に関する。

〔従来の技術〕

多数の豆ソケットのそれぞれに豆電球を押込嵌合した装
飾用白熱豆電球のコードは従来から知られている。この
種の製品は、ソケットと電球を極く単純な形状で寸法や
経費は少なくて済んだ。この公知技術は電気的に直列に
接続される豆電球のコードセットを記述す゛る特許で満
たされている。

この点についてさらに説明する必要はない。

しかしながら、この公知の電球セットの欠点は取付ける
クリスマス・ツリーの装飾を回転する電球コードセット
と一体の装置を組込む機構がない点である。もちろん装
飾として作用することもある装飾的な電球はあるが、こ
れらの電球は回転する装飾ではない。このような目的に
使用できる電動機は市場に存在するが、寸法やエネルギ
ーの消費が非常に大きく、実用的でない。さらに電球コ
ードセットと共に使用され内部の装飾を回転するある種
の装飾が現在市場に出回っている。しかし非常に高価で
、その装飾の市場性を限定的なものにしてしまう複雑な
電子機構を用いている。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで本発明の目的は、直列接続式白熱装飾電球のコー
ドセットで、そのコードセットの１以上の電球が取外し
可能で、電動機を１以上の電球ソケットに接続して、さ
もなければ静止状態のクリスマス・ツリー用装飾に連続
的な回転あるいは運動を与えることのできるコードセッ
トを提供することである。

さらに本発明のもう１つの目的は、クリスマス・ツリー
の装飾品の回転効果およびアニメーションを達成する特
定の減速装置を設けた出力装置を有する独特の電動機を
提供するにある。

（実施例） その他の本発明の諸特徴は、添付図面に示す好適実施例
に従って、以下に詳述する。

直列に接続した白熱電球のコードセットを１０で示す。

常態において、コードセット１０は最終消費者に電力を
供給する通常の壁ソケットに挿込み可能な電源プラグ１
１を含む。このプラグ１１はコードセット１０の導線１
２ａにより各種押込式電球１３および本発明の回転電動
機１４に電力を供給する。標準型の照明コードセットは
、しばしば５０個の電球を含むが、第１図は無用な反復
を避けるため破断して小数の電球のみを略示しである。

コードセット１０の完全な回路は導線１２ｂを経て完結
する。

第２図に移ると、コードセット１０は更に明瞭に示され
ており、現在市場に出廻っている普通型の電球とソケッ
トを示しである。押込嵌合した電球１３は、基部がソケ
ッ）１５の内部に係合可能にされた比較的平行な平坦側
面を有する典型形である。したがって回転式電動機の押
込嵌合式電動機プラグ１６の基部の形状を通常の押込嵌
合式電球基部と同様にしである。電動機用プラグ１６か
ら電動機用コード１７ａ、１７ｂが延びておりプラグ１
６より電動機１４に電力を供給する。この電動機をクリ
スマス・ツリーその他所望の物体よりの吊下げを容易に
するため電動機には吊り手１８を設けて電動機を所望の
物体に取付は可能にしである。

電動機１４の目的は装飾品を回転させることであるから
、第２図に示すように、装飾品１９を装飾品吊り手２１
に取付け、この吊り手を電動機の取付はフック２２に取
外し自在に固定する。

既に述べた通り、ここに示したクリスマス・ツリー用電
球の典型的なコードは、コード１本当り３５あるいは５
０個の電球があるのが普通である。

電球はすべて１２０■の交流電源に直列に接続する。こ
れらの電球の電圧は、３５及び５０のセットの電球につ
いて差族があっても、この電球を通る電流はなお０．１
２０〜０．１６０アンペアの範囲にある。図面に番号１
４で示す電動機を照明コードの電球の１つと取替えると
、電動機のコイルはおよそ電線を２６２回巻き（３２〜
４２アンペア巻き）であれば有効に作動し、したがって
適宜の抵抗を用いた適宜サイズの電線を用いれば、電動
機のインピーダンスは電球と同一となり、したがってコ
ードに対して互換性を有する。

もちろんここに設計したかかる電動機は一旦作動を開始
させるといずれかの方向に回転する。設計のタイプによ
りコードを通電させるとき電動機がいずれの方向に回転
するか前取って判らない。

しかし電動機を使用する特定の環境においては特別問題
は生じない。例えば使用者が電動機を１方向にのみ回転
させたいときは、電動機にいわゆる反転禁止装置を組込
んで通電するごとに所定方向に電動機を回転させるのが
簡単である。このような反転禁止装置の実施例を第５図
に示す。

回転制御の別の可能性は、いわゆる明滅電球を直列回路
に挿入すると、この電球が周知のごとく回路の通電を切
って回転を停止することがある。

明滅電球の作用により回路が再び通電すると、電動機は
反対方向に回転する。これは極めて面白い効果があり、
しばしば電動機が停止し、休止し、そこで次に回転を始
めると同一の方向あるいは逆の方向に回転し、使用者を
喜ばせる効果を作ることができる。同様の効果を第４図
に示す構造によって達成することができる。

電動機の減速機構について言えば、本発明者は一連の減
速歯車機構を構想したが、それによると電動機のピニオ
ンは８個の歯、中間歯車が６０個の歯、この中間歯車に
取付けたピニオンの歯が８個、そして中間歯車のピニオ
ンによって駆動される出力歯車の歯が４０個で、これに
よって１２ｒｐｍ（回毎秒）の出力軸を提供できる。か
かる電動機はコイルの２０〜５０アンペア巻きの範囲で
回転しトルクも良好である。もちろん電動機構を工夫し
て水平位置に設けたり、あるいは逆さの作動とする場合
に出力軸として機能するようにできる。

本発明の電動機１４は誘導電動機で特殊な設計の永久磁
石の回転子を持つものでよい。電動機組立体１４はハウ
ジング２３、電動機カバー２４、ギアカバー２５を含む
。

第３図は、電動機の分解斜視図であるが、電動機組立体
１４内に多くの部品があって電動機カバー内に収納され
Ｃいる。出力固定子２６は本実施例では８個の極歯２６
ａを有する。固定子２６の内側に収容されたコイル２７
はおよそ２６２回巻きの４２番極性ワイヤからなり、こ
のコイルはおよそ１８オームのＤＣ抵抗を有する。この
型式により電動機は押込式豆電球とほぼ同一のインピー
ダンスを与えられ、したがって電動機に通常のクリスマ
ス・ツリー照明用コードの豆電球との互換性を与える。

コイルには押込式豆プラグ２９を端子とする１対の導線
２８ａ、２８ｂを接続する。

この型のプラグは通常のクリスマス・ツリー照明用コー
ドの電球ソケットに押込可能である。承知の通り、コイ
ルは外側固定子の内部に据付けられ、固定子はまた電動
機カバー２４内に収納配置される。この中間組立体はね
じ孔２９に挿込むねじ（図示せず）によってハウジング
２３に固定される。

電動機を完成しこれに回転能力を与えるためには、電機
子３１をコイルの受孔３２に配置する。

特に第３図に図示したごとく心棒は受孔３２に収容でき
る近接端と、１転子本体に嵌合すべき回転子シャフト３
３となる遠隔端を有する。回転子シャフト３３と電機子
遠隔端の間に段部３４があって内側固定子３６の受孔３
５を受ける。内側固定子３６は次に、電機子の段部３４
に受けしめて、この内側固定子３６の１対の磁極歯３６
ａの間に突部３７を挿入させて回転しないように固定さ
れる。内側固定子の磁極数は外側固定子の磁極数と同一
で、本件の場合それぞれ８個の内側極歯と８個の外側磁
極歯がある。

電動機出力軸に回転エネルギーを供給するため、回転子
３９はその中心開口４１が回転子シャフト３３に支持さ
れ、これと共に回転する。その間口４１は、回転子カッ
プ体３９の上部に設ける回転子ピニオン４２に設けられ
る。図示された通り、回転子カップ体３９は小型で、好
適には熱可塑性材ｔｉｔ製とし、回転子のカップ体はそ
の内面は低密度亜鉄酸バリウムのような電動回転子材料
を支持する。常態として、亜鉄酸バリウムはゴム系結合
材に含浸され、次に回転子カップ体の内周面に配置され
、内外固定子間の所望の相互作用を可能ならしめる。回
転子材料４３は特に第６図及び第７図に示す通り、比較
的軽量の回転子支持カップ体に支持され、回転子の周縁
が磁化され、その磁化により交互にＮ極、Ｓ極を配置す
る１６個のセグメントができる。図示のごとく、電動機
は、通常同期電動機であり、極めて単純かつ堅固な構造
をしており、大量生産に適する。回転子の密度は広範な
磁場にわたって低いので、回転子によって生ずるトルク
に対する回転子の慣性モメントの比率が低く、したがっ
て電動機は迅速に同期して作動する。第７図に見るごと
く、回転子３９は番号４４で示す１６個の磁化セグメン
トを含む。各セグメントは、言うまでもなく交互に磁化
されている。

電動機が完全に組立てられると、第３図に示すごとく、
回転子３９は回転子シャフト３３に回転自在に支持され
、回転子の下方に延びる側壁４５は、作動位置において
、内側固定子３６と外側固定子２６の極歯の間に配置さ
れる。内側固定子と外側固定子の両方はそれぞれ８個の
磁極歯を有し、回転子の１６個の磁化セグメント４４と
協働する。

注意しておくことは、内側固定子が絶対に必要であると
いうわけではない点である。電動機は対になった固定子
磁極歯を用いて、固定子の磁極歯と回転子の間に相互作
用を与える漏れ磁束を用いる各回転子セグメントと相互
作用する。

電動機より出力を取出すためには、回転子ピニオン４２
を中間歯車４６およびピニオン４７と係合させる。ピニ
オン４７の出力は出力歯車４８と係合し、出力歯車は、
また所望の態様において回転フック２２を動かす。組立
が完成した場合は、回転するフックの軸５１はギア・カ
バー２５の開口５２を貫通して突出し、所望のツリー用
装飾を電動機に取付ける手段となる。完成された電動機
の組立体は１対の締付ねじ５３を含み、これがギア・カ
バー２５、ハウジング２３を貫通し、電動機カバー２４
で終っていて作動部を最終組立体の状態に維持する。

本発明に使用できる型式の電動機の作動は同期電動機の
技術においてよく知られている。内側外側固定子の組合
せで、回転子の１６個の磁化セグメントを取巻く円形に
均等に整合された８対の磁極歯を提供する。電動機は、
通電が切られると、回転子がその各磁極対が回転子の交
互のセグメントと整合する状態で休止するようにする。

電動機を通電すると、コイル２７を通る電流の作用で、
固定子の磁極対の各々は整合する回転子セグメントを介
して磁束場を通過し、回転子は、回転子セグメントに対
する磁束場の極性が反対であるためただちに同期速度で
回転するようになる。回転子は固定子磁極の極性が逆に
なるまで動かないことがあり、逆になると回転子は回転
して同期速度まで加速される。

回転子はいずれかの方向で始動可能で、このため反転機
構のような装置を組込むことが望ましく、これにより電
動機の回転を所望方向にすることができる。電動機を特
定の一方向に作動させたいときは、反転機構により逆の
方向の回転を停止し、所望方向の回転を許容し、回転子
を停止させて所望方向に反転させる。第４図は反転機構
の１実施例を示し、出力歯車４８は上面より突出する反
転タブ５４を有する。タブ５４はギア・カバー２５の下
面に設けた下方に突出する反転突起５５と協働する。第
４図の実施例においては、電動機が回転を始めると、回
転は特定の１方向になり、タブ５４が突起５５に当ると
、電動機は自動的に反転し、はぼ３６０°反対方向に回
転するとタブ４８が突起５５に再度突き当り、そこで又
反転し、電動機が通電している限りこの動作を続ける。

第５図においては、電動機の反転が禁止され、電動機の
所望方向への回転を保証する。この特定の実施例におい
ては、出力歯車４８は中心軸５１の周囲にラチェット５
６を固定する。このラチェットはその周囲に突出するｌ
連の歯５７を有し、これをシャフト５９に取付けた爪５
８と協働させる。シャフト５９は中間歯車４６より突出
して爪５８をその作動位置に維持する働きをする。これ
は従来より知られている。爪の対向する鉤６１がラチェ
ットの歯５７を阻止するように働き、出力歯車が所望１
方向とは逆の方向に回転するのをさまたげる。

ここに図示するような永久磁石による誘導電動機は、負
荷をかける前にいずれかの方向に回動開始させなければ
ならない。始動は、この種の電動機の場合静止した負荷
が到達する前に減速歯車機構のバックラッシュによって
達成される。本件電動機のバックラッシュと協働する第
５図に示す反転禁止装置は、出力歯車の位置に置かれ、
始動回転あるいは反転回転の自由な運動を提供する。

本発明について以上においては直列接続の白熱電球の豆
ソケットに接続される装飾照明コードの実施例を示した
が、その詳細についてこの実施例に限定する意思はなぐ
、本発明の基本的思想を逸脱することなく多くの改変が
可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電動機を各種の電球と直列に接続
したところを示す直列接続式装飾用白熱電球のコードセ
ットの電気配線図様の略図である。 第２図は回転電動機を電球ソケットに嵌入される押込型
プラグによってコードに接続する電球コードを示し、更
に回転する吊り手の電動機出力から吊下がる代表的な装
飾品を示す斜視図、 第３図は減速出力装置を含む本発明の小型電動機の分解
斜視図、 第４図は本発明の電動機の減速出力装置の１実施例を示
す分解斜視図、 第５図は本発明の電動機の減速出力装置の第２実施例の
分解斜視図、 第６図は電動機回転子の拡大正面図で一部切欠しである
。 第７図は電動機回転子の中空内部を示す底面図である。 １０・・・コードセット、１１・・・電源プラグ、１２
ａｌ１２ｂ・・・導線、１３・・・電球、１４・・・電
動機、１５・・・ソケット、１６・・・プラグ、１７ａ
、１７ｂ・・・電動機用コード、１８・・・吊り手、１
９・・・装飾品、２１・・・吊り手、２２・・・フック
。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の電球ソケットを細長の可撓性導線によって
   電源プラグに接続させ、上記電球ソケットを直列接続式
   のソケットのコードに連結し、所定数の白熱電球を上記
   電球ソケットのいくつかに取付ける直列接続式白熱電球
   の装飾用コードセットにして、 所定数の小型電動機を上記電球ソケットのいくつかに取
   付け、上記電動機はこれを各電球ソケットに相互連結す
   るプラグと、さらに電動機用吊り手装置と、動力出力装
   置と、この動力出力装置に係合する装飾品吊り手装置と
   を有する同期誘導電動機を含み、 上記電動機のプラグは上記電球ソケットのいずれかと係
   合して上記電動機を通電するように形成され、 上記電動機が通電コイルと、回転子と、固定子とを含み
   、上記動力出力装置が回転子に相互連結され、 上記電動機が上記白熱電球の１つと等しい所定インピー
   ダンスを有し、これと十分に交換可能にされており、上
   記装飾用コードセットが通電すると電動機が同時に通電
   され装飾品吊り手を回転せしめるようにしたことを特徴
   とする直列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
2. （２）電動機固定子が多数の隔設した磁極を有する少な
   くとも１個の固定子組立体を含むことを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項記載の直列接続式白熱電球の装飾
   用コードセット。
3. （３）固定子がそれぞれ多数の隔設した磁極を有する２
   つの固定子組立体を含み、この２つの固定子組立体が所
   定のエア・ギャップを画するように相互に同心関係で組
   立てられることを特徴とする前記特許請求の範囲第２項
   に記載の直列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
4. （４）回転子が平坦な上面とそこから下方に延びる側壁
   によって内部空所を形成する回転子カップ体と、上記下
   方に延びる側壁の内部空所内に形成され交互の極性を有
   する多数の隔設したセグメントを設けた磁石媒体を含む
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第２項記載の直列
   接続式白熱電球の装飾用コードセット。
5. （５）回転子カップ体の側壁が固定子と並置され、この
   固定子と電動機のコイルによって生ずる磁束場と電気的
   に作用し合って回転子に回転運動を生ぜしめるようにし
   たことを特徴とする前記特許請求の範囲第４項記載の直
   列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
6. （６）電動機の固定子がそれぞれ多数の隔設した磁極を
   有する２つの固定子組立体を含み、この２つの固定子組
   立体が相互に同軸関係で組立てられ、その間にエア・ギ
   ャップを画するようにされ、回転子カップ体の側壁が上
   記２つの固定子組立体の間のエア・ギャップ内に配置さ
   れていることを特徴とする前記特許請求の範囲第５項記
   載の直列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
7. （７）動力出力装置が方向性制御機構を含み、装飾品吊
   り手が所望方向に回転することを可能にすることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第５項記載の直列接続式白熱
   電球の装飾用コードセット。
8. （８）上記方向性制御機構が動力出力装置と協働する反
   転装置を含み、装飾品吊り手の回転方向を所定間隔で反
   転することを特徴とする前記特許請求の範囲第７項記載
   の直列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
9. （９）動力出力装置の一部に設けられこれと共に回転す
   る機械的タブが、上記所定間隔で停止体に衝突し、これ
   により回転子の回転を停止し、回転子の回転を反転させ
   ることを特徴とする前記特許請求の範囲第８項記載の直
   列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
10. （１０）方向性制御機構が装飾品吊り手の回転を１方向
    にだけ制限する装置を含む前記特許請求の範囲第７項記
    載の直列接続式白熱電球の装飾用コードセット。
11. （１１）回転制限装置が動力出力装置と関連する爪とラ
    チェットの機構を含み、選択的に装飾品吊り手の１方向
    回転を可能にすることを特徴とする前記特許請求の範囲
    第１０項記載の直列接続式白熱電球の装飾用コードセッ
    ト。