JPS5932482A - 倒立独楽の駆動装置 - 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】 本発明は倒立独楽の駆動装置、さらに詳しく云えば、倒
立独楽に回転力を附与しその倒立転勤状態を具現させる
載置に関する。

古来から知られヤいる独楽のうち、第１図に示すような
胴部が球状あるいは半球状で、これに柄を立てた形状の
ものは、回転するにつれて倒立するのでその挙動の面白
さから倒立独楽として知られている。これらは簡単に例
えば成度く球状の「どんぐり」などにマツチ棒を立てる
ような細工で作ることができるが、他の一般の独楽と同
様に手などで最初に駆動してやらねば独楽としての機能
を発揮しない。上記倒立独楽はその形状の性質から全体
の重心位置が形状の中心高さより若干下にあるため、静
止中は柄部を上にした状態を保つのであるが、回転する
と才差力のため柄部が下になって所謂倒立をするのであ
る。このように倒立独楽はその挙動が珍らしく人々の興
味を引くのであるが、従来のように人の手でつまんで回
すのでは回転力も弱くて小さな物しか回転させることが
できず、また人の指先などによって駆動するのであるか
ら、その倒立を具現させることが確実ではなく、さらに
床などの平面上で回転させると独楽が倒立状態に移行す
るためにその状態を変えつつある時に不特定な方向に自
走してしまうなど、限られた範囲でしか用いられない単
なる子供の玩具にすぎ危いものであった。

本発明は上記のような問題点に鑑み案出されたもので、
倒立独楽に強力な向転力を附与するとともにこれに安定
した転勤の場を与え、直径の大きな倒立独楽を確実に倒
立させ得るようにし、かつ限られた位置で安定した倒立
独楽の運転を可能とし、視覚的効果を向上させ、その利
用範囲を広めることのできる倒立独楽の駆動装置を提供
することを目的とする。

そして本発明は上記の目的のため、倒立独楽を支持する
とともにこれに回転力を附与する回転力附与機構と、前
記独楽の転勤の可能な皿状部と、前記回転力附与機構か
ら前記皿状部へ前記独楽を解放させる独楽解放機構とを
有し、これら回転力附与機構と独楽解放機構とを前記皿
状部に連なるケース中に収容した倒立独楽の駆動装置を
特徴とするものである。

本発明の実施例を図面を参照して説明する。第２図は本
発明の第１実施例を示すもので、同図において、１はカ
バーであって透明樹脂などで半球状に形成され、２は台
であってその上面２ａが皿状に形成され全体としては台
状となっておりかつ中心部及び台部の内部２ｂが空洞状
に形成され、ここに後述する構成要素を取付収容可能と
する。

３は回転軸であって、全体が軸状に形成され上端部３ａ
に内径が倒立独楽の外径より若干大きい上端開放の有底
円筒状凹部が形成され、かつ下端部３ｂがプーリー状に
形成され、中間部分が軸受４ａ＋　４ｂによって回転自
在に支承され台２に組み込まれた構成となっている。５
はブツシュであって回転軸３の中心部分に打込み嵌合さ
れ回転軸（４） ３とは一体的に結合され、かつ内周部分は円筒状溝シ軸
受状に平滑に形成され材質としては例えば軸受用含油合
金を用いる。６は全体が軸状に形成された昇降軸であっ
て、上端部が台２の皿状部２ａと同一の曲率の円弧面に
形成され下端部は後述する他の構成要素を締結するため
に一部螺子状に形成され、ブツシュ５とは回転自在かつ
軸方向に摺動自在に嵌合組付けされた構成となっている
。

７は摺動子であって昇降軸６の下端にナツト８によって
緊結固定されている。９はレバー、１０はアーム、１１
はウオームホイール、１２はウオーム、１３は昇降モー
ター、１４はベースであって、これらによってレバー９
を揺動可能としているがこの部分については第３図を参
照して詳述する。

Ｎ３図において、７は上述した摺動子であって説明の簡
便のため摺動子７と緊結固定された昇降軸６は省略して
示してあり、かつ第２図とはその上下を逆にして図示し
である。摺動子７は角板状に形成され、対辺２面に溝部
７ａが形成されており、溝部７ａにレバー９のビン９ａ
が摺動可能に組付けられた構成となっている。レバー９
の一端と摺動子７との関係は、水平面内においては摺動
自在でかつ回転不能に、また垂直面内においては回転自
在のようにビン９ａを介して組付けられ、一方その他端
においてアーム１０と回転可能に連結され、中央部分に
おいてはベース１４に形成された支持部１４ａに回動可
能に支承された構成となっている。アーム１０は、クラ
／り軸状に形成され、一端は前記レバー９と回転可能に
組付けられ、他端はウオームホイール１１と緊結固定さ
れた構成となっておシ、ベース１４に形成された支持部
１４ｂに回動可能に支承された構成となりている。

ウオーム１２は昇降モーター１３の軸部に緊結固定され
、ウオームホイール１１と噛合した構成となっており、
昇降用モーター１３はベース１４に取付固定されている
０この構成においてウオーム１２とウオームホイール１
１との噛合部には周知のクラッチ構造を採用したが、説
明の簡便のため、図示説明を省略している。このような
ことはこれらの機構を構成する際の常法であるので詳述
しない。第３図において昇降モーター１３が回転してウ
オーム１２と噛合されたウオームホイール１１が減速回
転し、ウオームホイール１１と緊結固定されたクランク
軸１０が回動し、レバー９をシーソー運動させてレバー
９の先端に摺動自在に組付けられた摺動子７が昇降運動
可能な構成となっているが、前述したように摺動子７に
対してレバー９は水平方向には摺動可能であっても水平
面内においては回動不能に組付けられているので摺動子
７と緊結固定されている昇降軸６は回動しない構成とな
っている。また昇降軸６はブツシュ５と回動可能でかつ
軸方向に摺動可能に組付けられているが、軸中心は動く
ことはないので、レバー９のシーソー運動によってレバ
ー９の先端の軌跡が支承部を中心とする円弧状になるこ
とを考慮して摺動子７の側面に溝７ａが形成され、ピノ
９ａが摺動可能に組付けられた構成となっているのであ
る。

また第２図において、１５はベルトであって回転軸３の
下端部３ｂに回転伝達可能に組付けられており、回転モ
ーター１６の軸に緊結固定されたプーリー１７とも回転
伝達可能に組付けられているので、回転モーター１６が
回転すると、プーリー１７も回転し、ベルト１５を介し
て回転軸３も回転可能な構成となっている。

上記構成からなる本実施例は次のように作動する。

作用状態を段階的に説明する第４図において、１８は目
的とする倒立独楽であって説明のため柄の方を上部とす
る。２ａは台２の皿状部を簡略化して表わしており、同
様に３ａは回転軸３の上端部の有底円筒状凹部、６は昇
降軸の上面をそれぞれ簡略化して表わしである。第１段
階を示す第４図（ａ）は、倒立独楽１８を正立して本実
施例装置に置いえ状態であって、本実施例装置はこの状
態では動作しない。第２段階を示す第４図（ｂ）は本実
施例装置が作動した状態を示す。まず昇降用モーター１
３が回転しウオーム１２及びウオームホイール１１によ
って減速し、かつ回転方向を変えてクランク軸１０を回
動させ、レバー９をシーソー運動させて摺動子７及びこ
れに緊結固定された昇降軸６を降下させ、倒立独楽１８
を円筒状四部３ａ内に収容し、次に回転モーター１６が
回転して、プーリー１７及びベルト１５を介して回転軸
３を回転させるので、円筒状凹部３ａが回転する。円筒
状凹部３ａは倒立独楽１８の胴部直径に略等しい直径に
形成されているので、該凹部３ａの内壁と倒立独楽胴部
が特定できない点で接触して、倒立独楽１８が回転を始
め倒立独楽１８はその特性の故に回転すると才差運動を
生じより強く四部３ａに接触することとなり、回転が持
続する。第３段階を示す第４図（ｃ）は、前記昇降軸６
が上昇し皿状部２ａと同一高さまで上昇して停止した状
態であって、前記凹所３ａはこの状態まで回転して昇降
軸６が最上部まで上昇した時点で回転を停止する。この
第３段階では倒立独楽１８は回転しながら柄部が徐々に
下を向き、第４段階を示す第４図（ｄ）のように倒立す
る。

倒立した倒立独楽は倒立状態でかなり長く回転する。本
発明者等は胴部の直径１００ミリメートルの倒立独楽を
本実施例装置を用いて倒立させたが約２分間程倒立状態
を維持することを実験によって確認した。時間を経過し
回転力を失なった倒立独楽はやがて転倒し、ゆらゆら揺
れながら、やがて倒立以前の状態に復帰する。この時、
本実施例装置は、上面２ａが皿状に形成されているので
倒立独楽１８は皿状部２ａの最下部に戻って正立して停
止し、昇降軸６の部分に停止するのである。

したがって以上の段階を終了した後にさらに本実施例装
置を運転すれば、倒立独楽に何等、手金触れることなく
、再び倒立独楽１８を回転駆動させて倒立させることが
でき、さらに昇降用モーター１３及び回転用モーター１
６の発停をタイマーなどを用いて畦気的にプログラミン
グすれば全くの自動運転が可能となる。本実施例装置も
自動運転に供するものである。

次に本発明の第２実施例について説明する。第５図にお
いて、１′は第１実施例と同様のカバーである。２２は
第１実施例と同様の台であるが、本実施例では特に非磁
性材料で構成されている。

２３は回転軸であって軟鉄等磁性材料で軸状に形成され
、第１実施例と同様な構成で台２２に回転可能に組み付
けられた構成となっている０回転軸２３の下端は継手２
５を介して回転用モーター２６に連結されている。２４
は巻枠等に電線を巻回して構成した電磁石であって図示
しない電気回路により通電を断続させることにより磁力
を断続することが可能な構成となっており、台２２に緊
結固定されている。上記構成からなる本実施例において
使用される倒立独楽の材質は磁力に吸引される鉄、クロ
ム等の磁性材料で形成されたもので倒立独楽を回転駆動
させるには、まず電磁石２４に通電して回転軸２３を磁
石となして倒立独楽を吸引して回転軸２３の上端に吸引
密着させ然る後に回転軸２３を継手２５を介して回転用
モーター２６によって回転させ、所定回転数に達した時
点で回転を停止し同時に電磁石２４への通電を停止して
倒立独楽全放出する方法で倒立独楽を運転する。本実施
例の装置によってもタイマーなどを用いて電気的にプロ
グラミングすることにより自動運転が可能となる。この
ような方法を採っても本発明の目的に適うことは勿論で
ある。

次に本発明の第３実施例について説明する。第６図にお
いて、３１は台であるが、第１実施例。

第２実施例と異なる点は、台３１の下半部に溝部３１ａ
が形成されており、紐３２が通るよう構成されている点
、他にボール３３及びばね３４から成る位置決め機構が
構成されている点及び全体として、人の手で把持可能な
形状に形成された構成となっている点にあり、その他の
構成は第１．第２実施例と同様な構成となっている。ま
た回転軸３５は全体形状が第１．第２実施例と同様な形
状に形成されているが、下半部において紐３２が巻回可
能な巻付部３５ａが形成されている構成部分だけが第４
．第２実施例と異なっている。昇降軸３６も第１．第２
実施例と同様な構成となっているが、その上下限位置に
それぞれ位置決め溝３６ａが形成された点のみが、異な
ってお９、さらに下端部には握υ３７が取付は固定され
た構成となっている。なお前記位置決め溝３６ａは上述
のボール３３及びばね３４から成る位置決め機構と保合
して昇降軸３６の上限、下限の位置を一定に保つもので
ある。

本実施例においては、前記第１．第２実施例と異なり、
倒立独楽の駆動は人力によって行なわれる。すなわち、
運転者は左手で台３１の下半部分を把持し、次に回転軸
３５の凹部に倒立独楽を入れた状態で右手で紐３２の一
端を強く引いて倒立独楽を回転せしめ、この回転が持続
している時間内に、昇降軸３６の下端部の迩り３７を右
手で上に押し上げ上限位置に保持する。この状態で倒立
独楽は倒立状態を具現する。独楽が倒立した後は、左手
でそのまま台３１を把持していても良いし、うまく操作
すれば倒立状態のまま、本装置以外の、例えば床上等に
移行させることも可能となる。

以上説明したように、本発明は人の手たけでは容易に回
せないような大きな直径の倒立独楽でも強力な回転力を
附与することができ確実に倒立させることが可能となり
、またその転勤が長時間にわたり安定して得られ、必要
に応じ連続自動運転させることをも可能とするものであ
り、その利用も単なる子供の玩具に止まらずより広く利
用され得るものとなり、視覚的効果を格段に向上させる
優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来周知の倒立独楽の正面図、第２図は本発明
の第１実施例の縦断正面図、第３図は同上実施例の一部
の拡大斜視図、第４図は同上実施例による倒立独楽の動
作を段階的に示す説明図であって、（ａ）は皿状部にお
ける静止時、（ｂ）は回転附与時、（ｃ）は皿状部移行
時、（ｄ）は倒立転勤時を、それぞれ示し、 第５図は本発明の第２実施例の縦断正面図、第６図は同
第３実施例の要部を示す縦断正面図である。 １・・・・・・カバー、２・・・・・・台、２ａ・・・
・・・皿状部、３・・・・・・回転軸、６・・・・・・
昇降軸、７・・・・・・摺動子、９・・・・・・レバー
、１０・・・・・・アーム、１１・・・・・・ウオーム
ホイール、１２・・・・・・ウオーム、１３・・・・・
・昇降モーター、１５・・・・・・ベルト、１６・・・
・・・回転モーター、１７・・・・・・ブーリー、１８
・・・・・・倒立独楽、２２・・・台、２３・・・・・
・回転軸、２４・・・・・・電磁石、２６・・・・・・
回転モーター、３１・・・・・・台、３２・・・・・・
紐、３５・・・・・回転軸、３６・・・・・・昇降軸、
３７・・・・・・握り。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代浬人 弁理士　青　　木　　　　朗 弁理士　西　　舘　　和　　之 弁理士　中　　山　　恭　　介 弁理士　山　　口　　昭　　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、倒立独楽を支持するとともにこれに回転力を附与す
   る回転力附与機構と、前記独楽の転勤が可能な皿状部と
   、前記回転力附与機構から前記皿状部へ前記独楽を解放
   させる独楽解放機構とを有し、これら回転力附与機構と
   独楽解放機構とを前記皿状部に連なるケース中に収容し
   てなる倒立独楽の駆動装置。 ２、前記回転力附与機構は、前記皿状部に形成された凹
   陥部に収容されて回転する上端開放の有底円筒体であり
   、前記独楽解放機構は、該円筒体内に収容されその上端
   に独楽の載置部を有しかつ上下動可能な昇降体である特
   許請求の範囲第１項記載の倒立独楽の駆動装置。 ３、前記回転力附与機構及び独楽解放機構が、独楽を載
   置すべき上端面が前記皿状部の一部を形成しかつ一時的
   に磁性が附与される回転体くよって構成され、また前記
   皿状部は非磁性体で構成されている特許請求の範囲第１
   項記載の倒立独楽の駆動装置。