JPS6039513Y2 - 動力機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ゼンマイの巻きほどき力を動力源とする動力
機構に関するものであって、無人、無電源で自動巻き上
げが可能な動力機構を提供するものである。

ゼンマイの巻きほどき力を動力源とする動力機構は、機
械的エネルギーを蓄積できる簡便な機構として広く用い
られている。

しかし、従来のこのような動力機構では、ゼンマイの巻
き上げを、手動で行なったり、別途に設けられた電源に
より駆動されるモータで行なう構成となっているので、
無人、無電源による連続運転はできなかった。

本考案は、このような従来の動力機構の欠点を解決した
ものであって、以下、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す構成国であって、Ｍ
Ｏは光電変換素子の出力を駆動源とするモータ、ＯＵＴ
′は減速歯車機構およびゼンマイ機構を含む出力機構で
ある。

第２図は、第１図におけるモータＭＯの一例を示す構成
図であって、ａは部分断面図、ｂはａのｘ−ｘ’線に沿
った簡略断面図、Ｃは要部の等価的回路図である。

第２図において、１はステータ、２はロータ、３は外筒
、４は受光面体、５は軸、６はケース、７は窓体である
。

ステータ１は、たとえば円筒形の磁石がＮ、 Ｓ極に
磁化されたものである。

ロータ２は、１本の巻線がステータ１を内包して回転す
るようにコイルとしてカップ状に巻回成形されたもので
、その外周にはほぼ等間隔に複数のタップ２□′〜２．
′が設けられている。

外筒３は、ステータ１およびロータ２を内包するもので
、磁性材で円筒状に形成され、ステータ１とともに閉磁
路を形成している。

受光面体４は、円周方向にロータ２のタップに対応した
複数個の受光面４．〜４．が配置されてほぼ円筒形に形
成されたものであり、軸５を介してロータ２と一体化さ
れている。

各受光面４１〜４．にはそれぞれ光電変換素子（たとえ
ば太陽電池）４１′〜４、′が配置されている。

なお、これら光電変換素子４１′〜４９′は、Ｃに示す
ように、ロータ２の各タップ２１′〜２９′とほぼ直角
方向に対向するタップとの間に同一極性になるように接
続されている。

すなわち、タップ２、′〜２９′に光電変換素子４１′
〜４．′の陽極側が接続されるとともにタップ２６〜２
５′にはその陰極側がそれぞれ接続されている。

ケース６は、受光面体４を内包するもので、たとえはプ
ラスチックで円筒状に形成されている。

窓体７は、外部からの光の受光面体４への入射を制限す
るもので、ケース６の内周に沿って配置されている。

このように構成されたモータＭＯにおいて、たとえば窓
体７の開口窓部７′をステータ１のＳ極の領域に対応す
るように位置させて光電変換素子４□′〜４．′に外部
からの光を照射するようにするとロータ２はフレミング
左手の法則にしたがってたとえば矢印Ａの方向に回転を
始め、光電変換素子は４．’−４□′・・・、４．’−
４□′の順に照射されて同一方向に回転を続ける。

第３図は、第１図における出力機構ＯＵＴの一例を示す
簡略構成図である。

第３図において、Ｓ工はモータＭＯの出力軸、Ｂ２は出
力機構０ＬＪＴの出力軸、Ｓ３〜Ｓ６はモータＭＯの出
力軸Ｓ１の回転力を出力機構ＯＵＴの出力軸Ｓ２に伝達
する軸、Ｇ□〜Ｇ８はこれら軸Ｓ１．Ｓ３〜Ｓ６に軸着
された歯車、ＳＰはゼンマイ、ＳＣはゼンマイケース、
Ｃはケース、ＳＢ１．ＳＢ２は軸受、ＬＧはラチェット
歯車、ＬＰはラチェットピンである。

モータＭＯの出力ｒ＃１の回転は、歯車Ｇ１−歯車Ｇ２
一軸Ｓ３−歯車Ｇ３−歯車Ｇ。

一軸Ｓ、−歯車Ｇ、−歯車Ｇ６−軸Ｓ５−歯車Ｇ７−歯
車Ｇ８を介して軸Ｓ６に減速伝達される。

この軸Ｓ６にはゼンマイＳＰの一端が固定されている。

このゼンマイＳＰの他端はゼンマイケースＳＣに固定さ
れている。

そして、ゼンマイケースＳＣには出力軸Ｓ２が固着され
ている。

また、ゼンマイケースＳＣにはラチェット歯車ＬＧが一
体化され、ケースＣにはこのラチェット歯車国に嵌合す
るようにラチェットピンＬＰが設けられている。

これらラチェット歯斗上ＧおよびラチェットピンＬＰは
、出力軸Ｓ２の逆回転を防止する逆転防止機構を構成し
ている。

なお、モータＭＯの出力軸Ｓ１には一方向の回転を伝達
するようにスプリングクラッチ等の一方向クラッチが設
けられるが図示しない。

また、ケースＣは回転しないように固定されているもの
とする。

このように構成された出力機構印パにおいて、モータＭ
Ｏの出力軸Ｓ１が矢印ＣＷの方向に回転することにより
軸Ｓ６も同一方向に回転し、ゼンマイＳＰは巻き上げら
れる。

一方ゼンマイケースＳＣは、このゼンマイＳＰの巻きほ
どき力により、ａＳ、とは逆の方向ＣＣＷに回転する。

このゼンマイケースＳＣの回転力は、軸Ｓ２を介して外
部に取り出される。

再び第１図において、モータＭＯの開口窓部７′から受
光面体４に光が照射されると、モータＭＯの出力軸Ｓ１
は所定の方向ＣＷに回転を始める。

そして、ゼンマイＳＰが巻きほどかれている場合には、
ゼンマイＳＰの巻きほどき力と巻き上げ力が平衡する状
態まで巻き上げる。

このゼンマイＳＰの巻き上げは、モータＭＯの受光面体
４に光が照射されている限り間断なく行なわれ、ゼンマ
イＳＰは常に一定の巻き上げ状態に保たれることになる
。

このようにしてゼンマイＳＰの巻きほどき力と巻き上げ
力が平衡する一定の巻き上げ状態では、モータＭＯの回
転は自動的に停止することになり、巻き上げ量の多少に
拘らずモータが定常回転をする場合に必要なスリップ機
構は不要になる。

また、出力軸Ｓ２はラチェット機構を介してケースＣに
係合されているので、出力軸Ｓ２に外部から逆回転力が
加えられてもその回転がゼンマイケースＳＣに伝達され
ることはなく、ゼンマイ機構や減速歯車機構の逆回転に
よる破損を防止することができる。

このような動力機構をたとえば時計の駆動源として用い
た場合、モータＭＯでゼンマイＳＰを最大に巻き上げて
おくことにより、約１週間の連続運転が確認できた。

また、本実施例では、モータＭＯとしてブレシレス構造
のものを用いているので、モータ自体の長寿命化も図れ
、動力機構としてのより一層の安定動作が実現できる。

以上説明したように、本考案によれば、無人、無電源で
ゼンマイの自動巻き上げが可能な動力機構が実現でき、
屋外に設置する時計機構の駆動源等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成国、第２図は第１
図におけるモータの一例を示す構成国、第３図は第１図
における出力機構の一例を示す簡略構成図である。 ＭＯ・・・・・・モータ、０ｔＪＴ・・・・・・出力機
構、Ｓ、〜Ｓ６・・・・・・軸、０１〜Ｇ８・・・・・
・歯車、ＳＰ・・・・・・ゼンマイ、ＳＣ・・・・・・
ゼンマイケース、ＬＧ・・・・・・ラチェット歯車、Ｌ
Ｐ・・・・・・ラチェットピン、Ｃ・・・・・・ケース
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光電変換素子の出力を駆動源とするモータと、モータの
   出力軸に連結された減速歯車機構と、一端が減速歯車機
   構の出力軸に連結され他端がゼンマイケースに固定され
   たゼンマイと、ゼンマイケースに固定された出力軸と、
   これら減速歯車機構およびゼンマイケースを回転可能に
   内包するケースと、出力軸の逆回転を防止する逆転防止
   機構とで構成されたことを特徴とする動力機構。