JPH05238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ゼンマイの巻上げ装置具体的には引
き紐によつてゼンマイを巻き上げる装置に関す
る。

（従来の技術） 例えば、玩具の駆動源としてのゼンマイを巻上
げる手段の一つに、ラチエツト機構を引き紐で駆
動してゼンマイを巻き上げるものがある。ラチエ
ツト機構の、駆動部は引き紐に連結され、従動部
は実質的にゼンマイ軸に連結されている。引き紐
をゼンマイ巻上げ方向に引つ張ると、駆動部が従
動部を回転させてゼンマイを巻き上げると共に引
き紐をリターンさせるばねを蓄勢する。そして、
引き紐への引張力を解くと、引き紐は、蓄勢され
たばねの力によつてゼンマイの巻上げ開始位置へ
クイツクリターンする。このとき、ラチエツト機
構の駆動部は弾性変形させられて巻上げ開始位置
へ戻る。引き紐を数回引くことによりゼンマイの
巻上げを完了する分割巻上げ方式もある。

（考案が解決しようとする問題点） 従来のゼンマイ巻上げ装置は、構成部品が多く
て比較的大きなスペースを必要とすると共にその
組み立てもやや複雑でありコストも高かつた。ま
た、ゼンマイと引き紐との間に設けるラチエツト
機構を合成樹脂で構成している場合、引き紐の引
張力をあまり強くできないので、巻上げ装置の耐
久性が乏しい、という問題点があつた。またさら
に、引き紐をクイツクリターンするばねの力が弱
いと引き紐のリターン速度が遅くなり、ばね力が
強過ぎるとゼンマイ巻上げに大きな力を必要とす
るというように、スムーズな巻上げが難しいとい
う問題点もあつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記問題点を解決したゼンマイの巻
上げ装置の提供を目的としていて、ゼンマイの一
端を固着されたゼンマイ車と、このゼンマイ車に
係脱するプーリ車と、このプーリ車を、上記ゼン
マイ車に噛み合う第１の位置と、上記ゼンマイ車
との噛み合いを解かれた第２の位置との間で移動
自在に案内する案内部を有する基体と、上記プー
リ車に巻き回されていて、これを引いたとき上記
プーリ車を上記第１の位置に移動させると共に該
プーリ車を回転させる引き紐と、上記プーリ車に
巻き回されてその一端を該プーリ車に他端を上記
基体にそれぞれ係止されていて、上記プーリ車を
上記第２の位置に移動させる向きに付勢すると共
に上記引き紐が引かれて上記プーリ車がゼンマイ
巻上げ方向に回転させられたとき引き紐巻き取り
方向に蓄勢されるコイルスプリングとからなつて
いる。

（作用） 引き紐を引つ張ると、コイルスプリングの弾力
によつて第２の位置に置かれていたプーリ車は第
１の位置へ移動させられて、ゼンマイ車に係合し
て回転し、該ゼンマイ車を回転させてゼンマイを
巻き上げる。プーリ車がゼンマイ巻上げ方向に回
転するとき、引き紐巻き取り方向にコイルスプリ
ングが蓄勢され、引き紐への引張力が解かれる
と、コイルスプリングは、プーリ車を第２の位置
に移動させると共に引き紐を巻き取る。

（構成） 以下、図示の実施例に基づいて本考案を詳細に
説明する。

はじめに、第１図と第２図において、ゼンマイ
の巻上げ装置とこれに連なる歯車列の配置の概要
を説明しておくと、ゼンマイ１の一端１ａをゼン
マイ巻き付け部２ｂに固着されたゼンマイ車２の
外周面には、歯部２ａが形成されている。歯部２
ａには、ピニオン３が噛み合つている。ピニオン
３は、２番歯車４と同軸上に配置されている。ピ
ニオン３と２番歯車４との間には、ゼンマイ車２
によつて駆動されるピニオン３の、第１図におけ
る時計方向（第２図においては反時計方向）への
回転のみを２番歯車４に伝達する一方向クラツチ
５（詳細な構成は後述する）が配設されている。
２番歯車４には、３番歯車６の小径歯部６ａが噛
み合つている。３番歯車６の大径歯部６ｂは、ウ
オーム歯車８と一体の小径歯部７に噛み合つてい
る。ウオーム歯車７はウオーム９に噛み合つてい
る。ウオーム９は、調速機構１０の一部を成して
いて、２番歯車４からウオーム９に至る増速歯車
列によつて高速で回転させられる。調速機構１０
は、ウオーム９の一端に圧入されていて、遠心力
で拡開する弾性腕１１ａを有する回転体１１と、
ウオーム９の一軸端を支承すると共に回転体１１
を囲繞していて、これを摺擦する弾性腕１１ａに
制動を加える周壁部１２ａを有する制動部材１２
（第４図参照）と、ウオーム９の回転を停止させ
るストツパが係合する係止片１３とからなつてい
る。

ゼンマイ車２の近傍には、プーリ車１４が配置
されている。このプーリ車１４には、引き紐１５
が巻き回されると共にその端面に歯部１６が一体
的に形成されている。プーリ車１４は、第１図に
二点鎖線で示すように、その歯部１６がゼンマイ
車２の歯部２ａに噛み合う第１の位置と、一点鎖
線で示すように、その歯部１６と歯部２ａとの噛
み合いを解かれた第２の位置との間で移動自在で
ある。プーリ車１４には、第２の位置に移動する
向きの習性がコイルスプリング１７によつて与え
られている。引き紐１５を引つ張ると、プーリ車
１４はその歯部１６をゼンマイ車２に噛み合わせ
る第１の位置に移動させられる。

上述した歯車列とプーリ車は、第３図に示すよ
うに、互いに分割可能な第１ケース１８ａと第２
ケース１８ｂとからなる基体１８にそれぞれ格納
されている。

第２図乃至第４図において、プーリ車１４は、
その一方の軸部１４ａを、第１ケース１８ａに形
成された案内部としての案内長孔１９（第７図、
第１０図参照）に遊嵌され、他方の軸部１４ｂを
第２ケース１８ｂに形成された案内長孔２０（第
６図、第８図参照）に遊嵌されて、これら案内長
孔の範囲で移動自在に支持されている。プーリ車
１４の環状凹部１４ｃには、コイルスプリング１
７の一部が嵌入されていて、その一端１７ａを係
止ピン１４ｄに係止されている。コイルスプリン
グ１７の他端１７ｂは、第１ケース１８ａに形成
された係止ピン２１（第７図、第１０図参照）に
係止されている。コイルスプリング１７は、これ
が蓄勢されていると、プーリ車１４の歯部１６と
ゼンマイ車２の歯部２ａとの噛み合いを解除した
第２の位置（第５図参照）へ向かうようにプーリ
車を付勢している。そして、引き紐１５をゼンマ
イ巻上げ方向に引つ張ると、プーリ車１４は、そ
の歯部１６をゼンマイ車２の歯部２ａに噛み合わ
せる第１の位置（第４図参照）へ移動させられ
る。プーリ車１４には、引き紐１５の一端が固着
され、その他端１５ａは第１ケース１８ａに形成
された孔２２（第７図、第１０図参照）からケー
ス外に引き出されている。第５図に示すように、
プーリ車１４が第２の位置に置かれているとき、
プーリ車にはコイルスプリング１７の作用によつ
て引き紐１５が巻き回されている。

ゼンマイ車２は、その軸部２ｃをケース１８ａ
に形成された軸受孔２３に嵌合させ、かつ該車に
圧入された軸２４の一端を第２ケース１８ｂの支
持孔２５に嵌合させることにより両ケースに回転
自在に支持されている。ゼンマイ１は、第１ケー
ス１８ａと第２ケース１８ｂに互いに対向して形
成されたゼンマイ巻込み口２６，２７から第２ケ
ース１８ｂの凹部２８に引き込まれている。ゼン
マイ車の軸部２ｃの角孔２ｄには、図示しないゼ
ンマイ巻込み機構の駆動軸が係合されるようにな
つていて、ゼンマイ１の巻込み時にゼンマイ車２
を回転させてゼンマイを凹部２８に巻き込むよう
になつている。ゼンマイ１の外端１ｂはゼンマイ
巻込み口２６，２７に係止される。

２番歯車４は、そのボス部４ａを第１ケース１
８ａに形成された軸受孔２９に嵌合させ、ボス部
４ｂを第２ケース１８ｂの軸受部３０（第６図、
第８図参照）に嵌合させることにより、回転自在
に支持されている。２番歯車４のボス部には、そ
の両端３１ａ，３１ｂをそれぞれ角軸に形成され
た出力軸３１が圧入されている。角軸部３１ａに
は、歯車部３２ａとカム部３２ｂを形成されたカ
ム３２が圧入され、角軸部３１ｂには、歯車部３
３ａとカム部３３ｂを形成されたカム３３が圧入
されている。

ピニオン３は、２番歯車４のボス部４ａに回転
自在に挿通されていて、該歯車４の一端面と軸受
部３０とで、軸方向の移動を規制されている。

ここで、一方向クラツチ５の構成を説明する。
ピニオン３の一端部には、図示の例の場合二本の
弾性腕５ａ，５ａが形成されている。弾性腕５
ａ，５ａは、円周方向に延びていて、その先端に
は半径方向外方へ突出した係合部５ｂ，５ｂが形
成されている。一方、２番歯車４の凹部４ｃの周
壁には、逆止歯５ｃが形成されている。そして、
弾性腕５ａの係合片５ｂは、逆止歯５ｃに係合す
る向きの拡開習性を与えられている。ゼンマイ１
が巻き上げられるとき、第４図に示す矢印方向に
回動するピニオン３の回転は、弾性腕５ａが撓わ
んで逃げることによつて、これを２番歯車４に伝
達せず、ゼンマイ１が開放されるときにのみ逆止
歯５ｃに係合してゼンマイの開放力を２番歯車４
に伝達する。

３番歯車６は、軸３４に回転自在に支持されて
いる。軸３４は、第１ケース１８ａの支持孔３５
（第７図参照）と第２ケース１８ｂの支持孔３６
（第６図、第９図参照）とに圧入されている。ウ
オーム歯車８は、軸３９によつて回転自在に支持
されている。軸３９は、第１ケース１８ａの孔４
０（第７図参照）と第２ケース１８ｂの孔４１
（第６図、第９図参照）とに圧入されている。

調速機構１０の制動部１２は、その対向側縁１
２ｂ，１２ｃを、第１ケース１８ａと第２ケース
１８ｂに互いに対向して形成された支持溝４２，
４３（第７図及び第６図参照）にそれぞれ係合さ
せて固定されている。ウオーム９の一端９ａは、
制動部材１２に形成された孔１２ｄに挿入されて
いる。ウオーム９の他端９ｂは、第１ケース１８
ａに形成された軸受部４４の溝４４ａ（第７図参
照）と、第２ケース１８ｂに形成されていて軸受
部４４ａに嵌合される軸押さえ突起４５（第６
図、第９図参照）によつて回転自在に支持されて
いる。

また、第１ケース１８ａと第２ケース１８ｂに
形成された軸受孔４６ａ，４６ｂ（第７図及び第
６図参照）には、ストツパ４７の軸部４７ａが嵌
合されている。ストツパ４７は、その係止部４７
ｂを調速機構１０の係止片１３に係脱可能に位置
させている。ストツパ４７は、その弾性腕４７ｃ
を第２ケース１８ｂに形成された突起４８に係合
させることによつて、その係止部４７ｂを係止片
１３に係合させる向きの揺動習性を有している。
また、ストツパ４７には、該ストツパを揺動させ
る押動部４７ｄが形成されていて、この押動部
は、第２ケース１８ｂのスリツト４９からケース
外部に突出させられている。

また、第２ケース１８ｂと第１ケース１８ａに
は、玩具の可動部例えば動物の玩具に於ける耳と
鼻を動かすためのレバー（図示せず）を揺動自在
に支承する支軸５０，５１，５２がそれぞれ設け
られている。この図示しないレバーは、第２図に
示すカム３２，３３に係合して揺動する。上記し
た歯車列等を組み込まれた第１ケース１８ａと第
２ケース１８ｂとは、固定ねじ１８ｃ，１８ｄに
よつて互いに固定される。

以上のように構成された実施例の作用を説明す
る。

はじめに、ゼンマイ巻上げ動作を第４図に基づ
いて説明する。このとき、ストツパ４７は、その
係止部４７ｂを係止片１３に係止させていて、ゼ
ンマイ１の開放方向への歯車列の回転を阻止して
いるものとする。引き紐１５を示矢方向に引つ張
ると、プーリ車１４は、コイルスプリング１７の
弾力に抗して移動させられ、その歯部１６をゼン
マイ車２の歯部２ａに噛み合わせる第１の位置に
位置させられる。第１の位置におかれたプーリ車
１４は、引き紐１５によつて半時計方向に回転さ
せられ、これの歯部１６に噛み合つているゼンマ
イ車２を時計方向に回転させてゼンマイ１を巻き
上げる。ゼンマイ車２が回転するとき、ピニオン
３が半時計方向に回転させられるが、該ピニオン
の回転は、一方向クラツチ５の作用により、増速
歯車列には伝達されない。ピニオン３が半時計方
向に回転すると、弾性腕５ａは弾性変形して逆止
歯５ｃを乗り越えながら同方向に回動する。そし
て、引き紐１５への引張り力が中断されると、ピ
ニオン３は、巻き上げられたゼンマイ１の開放力
で半時計方向に回転しようとするゼンマイ車２に
よつて、時計方向に回転する向きの力を受ける
が、このゼンマイ車２の回転は、一方向クラツチ
５の弾性腕５ａの係合部５ｂが逆止歯５ｃに係合
することにより阻止される。

引き紐１５を引いてプーリ車１４が半時計方向
に回転すると、コイルスプリング１７は、その一
端１７ａが該スプリングを巻き締める向きに回動
させられる。従つて、コイルスプリング１７は、
プーリ車１４の回転すなわちゼンマイの巻上げ動
作に連れてチヤージされることになる。そして、
ゼンマイ巻上げ方向への引き紐１５の引張り力を
解除すると、プーリ車１４は、蓄勢されたコイル
スプリング１７の弾力によつて時計方向に回転す
る。このとき、プーリ車１４は、その歯部１６が
ゼンマイ車の歯部２ａに噛み合つているので、ゼ
ンマイ車２の周りを時計方向に遊星移動し、第５
図に示すように、歯部２ａとの噛み合いを解かれ
た第２の位置へ移動する。このとき、ゼンマイ車
２が停止させられているのは上述の通りである。

そして、ゼンマイ１は、引き紐１５の引張り動
作を複数回繰り返すことによつて次第に巻上げら
れてゆき、巻上げが完了した時点で引き紐１５が
引けなくなる。ゼンマイ１の巻上げが完了したの
ち、引き紐１５への引張り力を解除すると、プー
リ１４は、蓄勢されているコイルスプリング１７
の弾力によつて第２の位置へ移動すると共に引き
紐１５を巻き取る。なお、コイルスプリング１７
の一端１７ｂを第１ケース１８ａに固定し、この
一端部の弾力によつてプーリ車１４を第２の位置
に戻すようにしてもよい。

さて、かかるゼンマイ巻上げ装置を組み込んだ
玩具を作動させるには、押動部４７ｄを示矢方向
（第４図参照）に押し込んで、ストツパ４７の係
合部４７ｂと係止部１３との係合を外せばよい。
ウオーム９の回転を阻止する作用が解除される
と、巻上げられたゼンマイ１の開放力は、ゼンマ
イ車２、ピニオン３、一方向クラツチ５（弾性腕
５ｂと逆止歯５ｃ）、２番歯車４、３番歯車６、
ウオーム歯車８を介してウオーム９に増速して伝
達され、これを高速で回転駆動する。ウオーム９
が回転すると、弾性腕１１ａ，１１ａが遠心力で
拡開する。そして、ウオーム９の回転が所定速度
を越える度に、弾性腕１１ａが周壁部１２ａを摺
擦することによつてウオームに制動をかけて、ゼ
ンマイ１の開放による２番歯車４の回転速度を一
定の範囲内に維持する。従つて、２番歯車４と共
に回転する出力軸３１の回転は、一定の範囲内に
おさまることになる。出力軸３１の回転は、その
両端に固着されたカム３２，３３を回転させ、図
示されない可動部を駆動する。

ところで、ゼンマイ１が巻き解されているとき
（ストツパ４７が示矢方向に押し込まれている状
態のとき）、引き紐１５を引つ張ると、プーリ１
４が第１の位置へ移動させられて、その歯部１６
をゼンマイ車２の歯部２ａに噛み合わせてしま
う。そのために、プーリ車１４は、第４図におい
て半時計方向に回転しているゼンマイ車２によつ
て、時計方向すなわちコイルスプリング１７を巻
き解す向きに回転させられることになる。すなわ
ち、ゼンマイを巻き上げるには小さ過ぎるが、コ
イルスプリングに抗してプーリ車を第２の位置に
移動させるには充分な力が引き紐１５に加えられ
ると、プーリ車１４はゼンマイ車２によつて不用
意に回転駆動されてしまう。かかる現象が発生す
ると、コイルスプリング１７が早期に劣化してし
まい、ゼンマイ巻上げ時に引き出した引き紐１５
を巻き込めなくなるという問題が生じる。かかる
現象を防止するためには、ゼンマイが開放されて
いるとき、すなわち、ストツパ４７が押動されて
出力軸３１が回転しているときには、ゼンマイの
巻上げ動作をできないようにすればよい。かかる
思想を実施した例を説明する。

第１１図及び第１２図において、ストツパ４７
Ａには、レバー５３が一体的に形成されている。
レバー５３の先端には、ピン５４が固植されてい
る。ピン５４には、巻上げ阻止レバー５５の一腕
５６が係合させられている。巻上げ阻止レバー５
５の他腕５７の先端は、プーリ車１４の軸部１４
ｂに係合可能な位置まで延びている。巻上げ阻止
レバー５５は、支軸５８によつて第１ケース１８
ａと第２ケース１８ｂに揺動自在に支持されてい
る。そして、巻上げ阻止レバー５５には、ねじり
ばね５９によつて支軸５８を中心として反時計方
向への揺動習性が与えられている。従つて、スト
ツパ４７Ａには、第１１図に示すように、その係
止部４７ｂを係止片１３に係合させる向きの揺動
習性が与えられていることになる。

第１１図に示すように、引き紐１５が引つ張ら
れていないとき、プーリ車１４はその歯部１６Ａ
で示すように、コイルスプリング１７（第５図参
照）の弾力によつて、歯部１６がゼンマイ車２の
歯部２ａに係合しない第２の位置に位置させられ
ている。第１１図において、引き紐１５を引つ張
ると、プーリ車１４は、第１の位置に移動させら
れて、その歯部１６をゼンマイ車２の歯部２ａに
噛み合わせる。プーリ車１４が第２の位置に移動
すると、その軸部１４ｂが巻上げ阻止レバー４７
を半時計方向に押動して、これに結合されている
ストツパ４７Ａを第１１図に示す停止位置に強制
的に保持する。

引き紐１５への引張力が解かれている状態（プ
ーリ車１４が第２の位置に置かれている状態）に
おいて、第１２図に示すように、ストツパ４７Ａ
を押動すると、その係止部４７ｂが係止片１３か
ら離れるので、ウオーム９が回転を開始する。ス
トツパ４７Ａが押動されると、これに結合されて
いる巻上げ阻止レバー５５が反時計方向に揺動さ
せられて、その一腕５７をプーリ車１４の移動軌
跡上に位置させ、第２の位置に置かれているプー
リ車１４が第１の位置に移動するのを阻止する。
従つて、ゼンマイが開放されてゼンマイ車２が示
矢方向に回転しているとき、引き紐１５を引いて
ゼンマイを巻上げようとしても、プーリ車を第１
の位置に移動させられないから、その歯部１６と
ゼンマイ車２が噛み合うことがない。よつて、コ
イルスプリング１７を強制的に巻き解す向きの力
が発生しない。なお、第１２図に示すように、巻
上げ阻止レバー５５がプーリ車の移動を阻止する
位置に置かれたとき、その他腕５７は、プーリ車
の軸部１４ｂを押圧するものではない。

図示の実施例においては、巻上げ阻止レバー５
５の一腕５７をプーリ車１４の軸部１４ｂに係合
させるように位置させたが、引き紐が引かれたと
きのプーリ車の回転中心軸線の傾きを防止するに
は、他腕５７は、プーリ車１４の外周縁または巻
き回されている引き紐に直接係合させた方がよ
い。また、第１１図、第１２図に示した実施例に
おいては、ゼンマイ巻上げ後引き紐１５を解放す
るとウオーム９への規制が解かれてゼンマイ１が
回転するようになつているが、第４図に示した実
施例においては、ストツパ４７を適宜の手段によ
つて押し込み位置に保持するようにしてもよい。

（考案の効果） 以上のように、引き紐を引いたときプーリ車を
第１の位置に移動させてゼンマイ車を回転させる
ことによりゼンマイを巻き上げる本考案によれ
ば、少ない部品で済み且つコストの易いゼンマイ
の巻上げ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の概要を示す概略正面図、第２
図は本考案の一実施例を示す分解斜視図、第３図
は同上の平断面であつて、第４図中の−線断
面図、第４図はプーリ車が第１の位置に置かれた
状態を示す同上の部分断面正面図、第５図はプー
リ車が第２の位置に置かれた状態を示す同上の部
分断面要部正面図、第６図は基体としての第２ケ
ースを示す正面図、第７図は同第１ケースを示す
内面図、第８図は第６図中のＡ−Ａ線断面図、第
９図は第６図中のＢ−Ｂ線断面図、第１０図は第
７図中のＣ−Ｃ線断面図、第１１図は巻上げ阻止
手段を備えた本考案の別の実施例であつて、プー
リ車が第１の位置に置かれた状態を示す概略正面
図、第１２図はプーリ車が第２の位置に保持され
た状態を示す同上の概略正面図である。 １……ゼンマイ、２……ゼンマイ車、１４……
プーリ車、１５……引き紐、１７……コイルスプ
リング、１８……基体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ゼンマイの一端を固着されたゼンマイ車と、 このゼンマイ車に係脱するプーリ車と、 このプーリ車を、上記ゼンマイ車に噛み合う第
   １の位置と、上記ゼンマイ車との噛み合いを解か
   れた第２の位置との間で移動自在に案内する案内
   部を有する基体と、 上記プーリ車に巻き回されていて、これを引い
   たとき上記プーリ車を上記第１の位置に移動させ
   ると共に該プーリ車を回転させる引き紐と、 上記プーリ車に巻き回されてその一端を該プー
   リ車に他端を上記基体にそれぞれ係止されてい
   て、上記プーリ車を上記第２の位置に移動させる
   向きに付勢すると共に上記引き紐が引かれて上記
   プーリ車がゼンマイ巻上げ方向に回転させられた
   とき引き紐巻き取り方向に蓄勢されるコイルスプ
   リング とからなるゼンマイの巻上げ装置。