(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の要件を備えることを特徴とする、総合で２０倍程度の機械的倍率（レバレッジ）を持つくるみ割り人形。
（イ）人が操作する最初の段階として、３倍程度のレバレッジを持つ輪軸を有すること
（ロ）前記輪軸の大輪（Wheel）には紐の一端が固定されて巻きつけられており、大輪はその紐を引くことによって回ること
（ハ）前記輪軸の小輪（Axle）の円周上にワイヤーの一端が固定されて、大輪に連動して小輪がそのワイヤーを巻き取ること
（ニ）人形本体にはクルミを割る最終段階として３．５倍程度のレバレッジをもつテコを有し、定滑車、及び、レバレッジが２倍である動滑車を介して、前記の小輪が巻き取るワイヤーのもう一端の動きにテコが連動すること
【請求項２】
以下の要件を備えることを特徴とする、総合で１０倍程度のレバレッジを持つくるみ割り人形。
（イ）人が操作する最初の段階として、２倍程度の機械的倍率（レバレッジ）を持つ輪軸を有すること
（ロ）前記輪軸の大輪は中心角が約９０度の扇型を成し、円弧上の一点に紐の一端が固定されており、大輪はその紐を引くことによって最大９０度程度回ること
（ハ）前記輪軸は、小輪を備える代わりに、前記扇型形の半径上にあってレバレッジが２倍程度となる付近に突起した棒材を備え、その突起の動作により、最終段階のテコが動くこと
（ニ）人形本体にはクルミを割る最終段階として５倍程度のレバレッジをもつテコを有し、前記の輪軸上の棒材の動きに連動すること
【請求項３】
以下の要件を備えることを特徴とする、請求項１に記載のくるみ割り人形
（イ）前記輪軸は２層の大輪、１層の小輪、２層のベアリング受けの合わせて５層からなり、すべて円の中心で固定され、大輪、小輪の各円周には紐やワイヤーなどをガイドするための溝が円周方向に刻まれている
（ロ）前記テコは力点、支点、作用点を備えた長い部材を同形で２層分を用意し、その作用点にクルミを保持する形状を持たせた小片１層を挟んで固定し、合わせて３層とする
（ハ）前記定滑車、動滑車はすべて１層で、円周には紐やワイヤーなどをガイドするための溝が円周方向に刻まれている
（ニ）前記大輪、前記小輪、前記ベアリング受け、前記長い部材、前記小片、前記定滑車、及び、前記動滑車は、1枚の平坦な板によって構成されている
（ホ）人形全体が、人形の正面から見て左右に５層で成立する構造である
（へ）前記輪軸、前記テコ、前記定滑車、及び、前記動滑車が回転することによって擦れ合わないよう、各層の間はスペーサーを挟むか、厚さが調整されている
【請求項４】
以下の要件を備えることを特徴とする、請求項２に記載のくるみ割り人形
（イ）前記扇形輪軸は単独の１層からなり、その半径の中点付近に穴を開け、棒材を差し込むことで突起を生じさせ、通常の輪軸に備わる小輪の代わりにこの突起を作用点とする
（ロ）前記テコは力点、支点、作用点を備えた長い部材を同形で２層分を用意し、その作用点にクルミを保持する形状を持たせた小片１層を挟んで固定し、合わせて３層とする
（ハ）前記扇型の輪軸、前記長い部材、及び、前記小片は、1枚の平坦な板によって構成されている。
（ニ）人形全体が、人形の正面から見て左右に５層、または３層で成立する構造である
（ホ）前記輪軸、及び、前記テコが回転することによって擦れ合わないよう、各層の間はスペーサーを挟むか、厚さが調整されている
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人形型のくるみ割り器の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドイツのＥ．Ｔ．Ａ．ホフマン原作の童話「くるみ割り人形とねずみの王様」（以下「童話」と略す）に登場する「くるみ割り人形」は、同じ機能のものがすでに１５世紀には存在したと伝えられ、主に装飾の面で進化を遂げ、現在もドイツの伝統的な工芸品となっている。
【０００３】
この従来のくるみ割り人形の構造は、木製の長いマント（力点）を押し下げて下あご（作用点）を持ち上げる「力点→支点→作用点」を備えた「第一種てこ」であり、プライヤーと同等の能力をもつ。機械的倍率（レバレッジ）は５倍程度と見込まれ、西洋で一般的な大粒の「ペルシャグルミ」を割るのが限度で、硬い東アジア産の「オニグルミ」を割るには不向きであり、童話中で、大き目の硬いクルミを割る際に、あごの支点および装飾用の前歯を破損している。
【０００４】
クルミの殻を割るのに必要な力を測定したところ、西洋で一般的なペルシャグルミ（長野県産の菓子クルミを使用）はその多くが２００Ｎ（２０ｋｇ相当の力）程度、硬いものでも４００Ｎ（４０ｋｇ相当の力）程度で割ることができ、東洋産のオニグルミ（同じく長野県産の和グルミ）はその多くが１０００Ｎ（１００ｋｇ相当の力）程度必要であった。くるみ割り人形を操作するために人が賄える力は最大でも１００Ｎ（１０ｋｇ相当の力）が限度であろうと考えられるため、オニグルミを割るためには、機械的倍率（レバレッジ）を１０倍以上に上げなくてはならない。
【０００５】
また、童話の原作者のホフマンは、若いドロッセルマイヤー青年の役柄の特徴として、どんな硬いクルミも噛み割ることのできる、理想的な『くるみ割り人形』そのものの役を負わせている。
主人公（ヒロイン）である少女マリーが大切にする『くるみ割り人形』自体も、呪いのかけられたドロッセルマイヤー青年本人であるが、呪いのかかっていない時のドロッセルマイヤー青年自身にも、『くるみ割り人形』の性質をオーバーラップさせたのである。
この青年はもともとクルミを噛み割ることを得意とし、噛み割る際は必ず、自分の後頭部のお下げのようなものを引いていた。ホフマン独特の、夢と現実を時折オーバーラップさせて、読者を想像の世界に誘い込むための大事なプロットである。
【０００６】
ドロッセルマイヤー青年は、王女の呪いを解くために、クラカトゥクのクルミという非常に硬いクルミを噛み割らなくてはならないが、宮殿に向かう前に、青年はドロッセルマイヤー叔父の手で、『丈夫で武骨な編み毛』を後頭部から下あごにかけて取り付けられ、下あごの動きを増強される。つまりクルミを割る能力がパワーアップされる。
この点は、ドロッセルマイヤー青年自体が分解・組み立て可能であることを暗示するもので、大人はこれを「不気味」と捉えて幼児向けの絵本などでは完全にカットしているが、完全版を読んだ小学生にとっては、「なぜ？」という疑問と興味が誘われる場面である。
これは、その前の章にある、呪いが解かれる前のピルリパート姫が、やはりドロッセルマイヤー叔父の手で分解され、修復不能であることが分かって再度組み立てられるという記述と対をなす。「不気味」の一言で片付けることのできない、クライマックスを飛びっきりのハッピーエンドに導くためにホフマンが巧妙に仕掛けた心理的なトリックなのである。
【０００７】
上記『丈夫で武骨な編み毛』という記述は、（非特許文献１）に記載の表現であるが、
ドイツ語の原本では”einen robusten ho:lzernen Zopf flechten”（ウムラウト記号が記載できないため「o:」とした）、
英語版では、”a sturdy wooden pigtail”と訳されている。
ここで、” ho:lzernen ”の扱いは翻訳の自由度により２通りに分かれ、『木製の』ではなく『武骨な』のような意味でも受け取れる。そこから想像できるのは『硬く三つ編みされた髪の毛状のもの』を引くことにより、クルミを割るための力が強まるということである。
しかしながら、『三つ編み』が『木製』であること自体、想像しにくいものであるため、伝統的なくるみ割り人形を見たことのない子どもたちの中には、後頭部にある紐を引くことでクルミが割れる、と考えてしまう子もいることは、想像に難くない。
【０００８】
『後ろ髪』を引くことによりクルミを割る仕組みはドロッセルマイヤー青年特有のものであり、パワーアップされる以前から、この青年はクルミを割る際になぜか『後ろ髪』を引く。それがただの癖なのか、そういう構造になっているかは不明な上、パワーアップの手順自体もホフマンは詳細には描いておらず、完全に読者の想像に任せられている。「教えすぎない」ことは、教育の基本でもある。まじめに読み進んだ子どもたちは、そのヒーローがクルミを割る仕組みをそれぞれに思い描くのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平５−６０４３６広報「くるみ割り器」（歯の付いたプライヤー型）
【特許文献２】実用新案登録第３１４３１９７号広報「ナッツ殻割り器」（ねじ込み型）
【特許文献３】特開２００４−６５１３８広報「ナッツの殻割り器」（ねじ込み型ケース付き）
【特許文献４】特開２０１１−２５１０７７広報「胡桃割り補助器具」
【特許文献５】特開２０１３−２７０７８広報「てこ式工具、仮把持具、てこ式工具の利用方法」
【特許文献６】公告番号US4843715A Lever actuated nutcracker
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｅ．Ｔ．Ａ．ホフマン著、種村李弘訳、「くるみ割り人形とねずみの王様」、初版、河出文庫、１９９６年１月、ｐ．２０−２２，ｐ．６９−７１
【非特許文献２】E.T.A.HOFFMANN著、MAURICE SENDAK訳・絵、「NUTCRACKER」,CROWN PUBRISHERS,INC.,1984年,p.11-12, p.55-56
【非特許文献３】E.T.A.HOFFMANN著、「NUSSKNACKER UND MAUSEKＯ:NIG」、HAMBURGER LESEHEFTE VERLAG,2011/3/1、p.10-11、p.33-34(ウムラウト記号の代わりに「:」を対象の文字の右側に挿入した）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、E.T.A.ホフマンが自身の童話の中で読者に投げかけた、どんなに硬いクルミも割ることのできるドロッセルマイヤー青年自身の、理想的なくるみ割り人形としての構造を、作者の問に答える形で具体化するという課題に取り組んだものである。
【００１２】
従来のくるみ割り人形は第一種のテコそのものであるか、または第二種のテコを倍率を変えないまま変形したものであり、機械的倍率（レバレッジ）は、テコを人形の中に納める制約から４〜６倍が限度である。
西洋で一般的なペルシャグルミを割るのに必要な力は硬いもので４００Ｎ（４０ｋｇ相当）の力が必要なので、これまで人は７０Ｎ〜１００Ｎ（７ｋｇ〜１０ｋｇ相当）の力を加えなくてはならなかった。
従って、何でも一人でやりたがる年頃の、体重が１５ｋｇにも満たない幼児などは、体重の半分に相当する力が必要で、大人に手伝ってもらわなくてはならず、不服であった。また、自力で割れるようになった子どもも、力任せに割ろうとして怪我をする恐れがあった。
さらに、日本産のオニグルミ（和ぐるみ）などは俗に「トンカチが必要」とも言われるほど硬く、平均でも１０００Ｎ（１００ｋｇ相当）の力が必要で、従来のくるみ割り人形自体の能力を超えており、大人が操作しても割ることは出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
どんなに硬いクルミも割ることを命題とし、輪軸と滑車とテコを組み合わせて機械的倍率を上げるとともに、童話のヒーローである、ドロッセルマイヤー青年が後ろ髪を引きながら硬いくるみを噛み割る状況を、輪軸にかけられた編み紐を引いて回転させることにより再現した。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、レバレッジを２０倍程度に高められるため、ペルシャグルミであれば、硬いものでも２０Ｎ（２ｋｇ相当）の力で割ることができる。このため、未就学の幼児でも自分の力だけで割ることができるようになり、子どもたちが大喜びで操作し、自分の食べたい分だけ割って食べることができるとともに、それを見守る大人たちにも喜んでもらえる。
また、日本産のオニグルミの場合、５０Ｎ（５ｋｇ相当）の力で割ることができるため、小学生であれば割ることができるようになった。
【００１５】
請求項２の発明によれば、レバレッジを１０倍程度に高められるため、ペルシャグルミであれば、硬いものでも４０Ｎ（４ｋｇ相当）の力で割ることができる。このため、ペルシャグルミについては、硬いものでも小学生に割ることができるようになった。オニグルミについては、１００Ｎ（１０ｋｇ相当）の力が必要であるため、大人の力が必要である。構造が簡単なため、子ども向けの工作キット等として提供することも可能で、ものづくりへの興味を起こさせる効果も考えられる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、本体は１枚の板からジグソー等で切り出して作ることができるため、金型を必要とせず、中小の町工場や山村の土産物工場、授産施設などにも生産する機会が広げられる。
また、透明な板から作り出した場合、内部にある輪軸、滑車、テコ、ボールベアリングなどの動きが分かるため、子どもたちへの学習効果も期待される。
【００１７】
本物のくるみ割り人形を見たことのなかった東洋の子どもがイメージしたものを再現したものであり、文化の違いや文化を伝えることの難しさの象徴として、西洋と東洋を結ぶひとつの話題を提供でき、西洋産のクルミ、東洋産のクルミのそれぞれに価値が見直され、需要が起こり、東西の流通を活発にする可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施例１のくるみ割り人形を説明する斜視図
【図２】（Ａ）〜(Ｃ）は実施例１においてクルミを割る際の一連の動作を示す斜視図
【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は実施例１において口腔部に関する斜視図、（Ｃ）〜（Ｄ）は同、側面図
【図４】（Ａ）,（Ｂ）は実施例１において上あごの高さ調整に関する斜視図、(Ｃ）・（Ｄ）は同、側面図
【図５】上記実施例１のくるみ割り人形のすべての部品の展開図
【図６】（Ａ）は実施例１において組み立ての第一段階を示す斜視図
【図７】（Ｂ）・（Ｃ）は実施例１において組み立ての第二段階、第三段階を示す斜視図
【図８】（Ｄ）は実施例１において組み立ての最終段階を示す斜視図
【図９】実施例２について、（Ａ）・（Ｂ）は全体を示す斜視図、（Ｃ）〜（Ｅ）は片側の側板を外しクルミを割る動作の一連の流れが分かるように示した斜視図、（Ｆ）はすべての部品の展開図
【図１０】（Ａ）は実施例１の、（Ｂ）は実施例２の機械的倍率を示すための側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
『後ろ髪を引く』ことでクルミを割るという点に重きを置き、初めに力を加える点として『編み毛』、『三つ編み』を意識した『編み紐』を用いるか、模様のきれいな登山用ロープなどを用い、最初の滑車、輪軸を回すことから動作をスタートさせる。次いでいくつかの単純機械を挟んで機械的倍率を上げ、最終的に本体後部にあるテコの力点を引き下ろし、下あごを持ち上げて、クルミを割る。
なお、機械的倍率（レバレッジ）の算出方法については、（実施例）の最後のところで述べる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
人が操作する最初の段階としてレバレッジ約３倍の輪軸を置き、二段目にレバレッジ２倍の動滑車を、三段目にレバレッジ約４倍のテコを設けて総合的なレバレッジを約２０倍に調整し、幼児一人でもゆっくりとした動作で安全に操作出来るくるみ割り人形を実現した。
【００２１】
図１は、本発明に係るくるみ割り人形の一例を示し、透明アクリル板から切り出した輪軸、てこ、滑車を含み、輪軸の大輪１１Ｌ、１１Ｒにつながれた編み紐４１を引くことにより、輪軸１０１の内部のワイヤーが定滑車３４、動滑車３５を経て、最終的にテコ１０２を動かし、口腔部１０３に置かれたクルミが割れる。
【００２２】
使用者に本体内部の仕組みが分かるよう、透明アクリル板、透明ポリ塩化ビニル板、透明ポリカーボネート板などの使用を想定しているが、強度を確保できるならば、他の透明な素材や、不透明な素材を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は次の一連の動作を表す。
（Ａ）口腔部１０３にオニグルミ１を挟み、編み紐４１に取り付けられた取っ手７１を引く。
（Ｂ）輪軸の大輪１１に連動したワイヤー４２がテコ１０２につながれた動滑車３５を引き下げ、回転軸ｃを介して口腔部１０３の下あご３３を持ち上げ、上あご３６に仕掛けられた押し割り刃６２がオニグルミ１に食い込む。
（Ｃ）そのまま編み紐４１を引き続けるとさらに下あご３３は持ち上がり、オニグルミ１は割れる。
【００２４】
なお、下あご３３が上がる高さには限度が必要である、クルミを「押しつぶす」のは目的としないため、編み紐４１を最大限引き出しても、下あご３３と押し割り刃６２の隙間は、大人の親指が充分に通過できるほどの余裕を持たせ、幼児が誤って怪我をしないようにすべきである。
【００２５】
図３は口腔部１０３に関する詳細を示す。
（Ａ）下あご３３に取り付けられた滑り止め６４には、オニグルミ１、ペルシャグルミ２または３の殻を滑らせないためのぎざぎざｒ１を設け、さらに、オニグルミ１の殻の外縁部にある尖った部分ｑ１をはめ込むためのくぼみｒ２を設ける。
【００２６】
（Ｂ）オニグルミ１を割る際には、その尖った部分ｑ１を、滑り止め６４のくぼみｒ２にはめ込み、垂直に立てた状態にし、押し割り刃６２の刃先ｓが、殻の外縁部の境目ｑ２か、または外縁部でｑ１の対極側にある「へた」の部分ｑ３にちょうど当たるようにする。
なお、押し割り刃６２の刃先ｓについては、固い殻を『押し割る』だけでよく、切れ味を必要としないため、指で強く触れても怪我をしない程度に、なまくらにする必要がある。
【００２７】
図４は口腔部１０３の縦のサイズを拡張して、横幅が４ｃｍを超えるような大きなサイズのペルシャグルミ３に対応する方法を示す。
（Ａ）本体１００の中央部分３１の前方の上あご高さ調整軸ｏに六角レンチを差込むとボルト５７をまわすことができ、右に回すと長ナット５７Ｎが上昇し、上あご３６が持ち上げられる。
【００２８】
（Ｂ）本体１００の中央部分３１を含むレイヤー３０だけを取り出したものである。上あご高さ調整軸ｏに設置されたボルト５７に六角レンチ６５を差込み右に回すと、上あご３６の長ナット固定孔ｕ１に差し込まれた長ナット５７Ｎがそれを受けて上昇し、上あご３６を持ち上げる。
【００２９】
図５は番号１１から３５までが同じ厚さのアクリル板を切り出した部品で、１０Ｌ、２０Ｌ、３０、２０Ｒ、１０Ｒの５つの層（レイヤー）をなす。４１は編み紐、４２はワイヤーで、輪軸と滑車を駆動する。５１から５４は六角孔付キャップボルトで、上記の各レイヤーをつなぎ止めたり、回転軸を兼ねるものもあり、それぞれが５１Ｎから５４Ｎまでのナットに対応し、図では既に各ナットが１０Ｒ、２０Ｒに埋め込んである。５５、５６は小部品固定用のビス。５７は５７Ｎとともに上あごの上下動を担う。６１から６４はその他の金属部品、７１は編み紐を均等に引くための取っ手、７２はバネ６１の軸ｇ２部分を、ボルト５４の中心に置くためのスペーサー、７３はボールベアリングに用いるビー玉、７４〜７７は、５層に分かれた輪軸、テコ、滑車をそれぞれスムーズに動くように配置するスペーサーである。
【００３０】
なお、７４〜７７のスペーサーを用いる代わりに、それらの接するべき部分を他の部分より厚くすることで、７４〜７７の部品は省略することができる。
【００３１】
図６〜図８は本体の組み立て順序を示すものである。
（Ａ）は組み立ての最初のステップとなる、本体中心部のレイヤー３０の構成を示している。本体中央部３１の前方にある上あご高さ調整軸ｏにボルト５７を完全に差し込んだ後、ボルト止め厚板６３をスリットｔに差込み、ボルトが抜けないようにする。６３には六角レンチを差し込むための切込みがある。
【００３２】
次いで、上あご３６の長ナット固定筒に長ナット５７Ｎを差込んで固定し、押し割りブレード６２を、ブレード装着溝ｖ１にはめ込み、ビス５５で固定する。ただし、ビス５５および固定ネジ孔ｍは構造の理解しやすさを考えて書き加えたものであり、実際には省略可能である。
上あご３６の素材は充分な弾性があるため、ブレード装着溝ｖ１にブレード６２をはめ込んだ時点で充分に粘着的に固定できるためである。
次いで、下あご３３の装着溝ｗに滑り止め６４を固定し、引きバネ６１を装着孔ｘの差込み固定軸ｇ１をネジ５５で固定する。
【００３３】
ワイヤー４２はあらかじめ両端を輪にしてワイヤー留め具４２１で固定しておき、本体中心部３１のワイヤーガイド孔ｙに図６（Ａ）のように通しておく。その後、輪軸の小輪３２を回転軸ｂの位置に、定滑車３４を回転軸ｊの位置に、動滑車３５を回転軸ｈを想定してワイヤー４２の折り返し部分に、それぞれガイド溝ｙにワイヤー４２が通るようにはめ込んでおく。
ワイヤーの末端処理については、４２１のような留め具に限らず、球形の留め具などを用いて簡素化し、輪軸の小輪のワイヤーガイド及び固定部ｙについても、それに合う形に簡素化させてよい。
【００３４】
図６（Ｂ）は（Ａ）で組み立てたレイヤー３０の両側を、２０Ｌ、２０Ｒで挟み込んで、中心となる部分を形成する。
まず、下あご３３とスペーサー７４を下あご（テコ）２３Ｌ、２３Ｒで挟み、固定軸ｉをボルトで固定する。
テコの他端にある回転軸ｈに動滑車３５を挟み、回転ができる程度にボルトで軽く固定する。このため、回転軸ｈで用いるナットは、ナイロンナットなどの緩み止め効果のあるものが好ましい。
【００３５】
下あご（テコ）２３Ｌの側から、引きバネの固定軸ｇ２にボルト５４を差込み、次いでスペーサー７２、引きバネ６３、スペーサー７２、下あご（テコ）２３Ｒの順に通して固定する。
定滑車支持台２４Ｌの側から回転軸ｊに沿ってボルト５３を差込み、スペーサー７７、本体中央部３１にはめ込まれた定滑車３４、スペーサー７７、定滑車支持台２４Ｒの順に通して固定する。
頭部にあたる輪軸の軸受けベアリング外周部分２１Ｌの固定軸ｆにボルト５３を差し込んで、本体中央３１と２１Ｒを固定しておく。
【００３６】
図７（Ｂ）の中で頭部の輪軸１０１の部品を組み立てているが、現実的にはまずボルトを貫通させた輪軸の大輪１１Ｌが必要なので、次の項目で一緒に説明する。
【００３７】
図７（Ｃ）は（Ｂ）で組み上がった中央部分の３つのレイヤー２０Ｌ，３０，２０Ｒを、左右からさらに２つのレイヤー１０Ｌ，１０Ｒで挟み、本体１００が出来上がるところを示す。
ここで、頭部の輪軸部分１０１を完成させるには、まず大輪１１Ｌとベアリング受け２２Ｌ、スペーサー７６を重ね、軸ａ、ｂにボルトを通して水平に置く。２２Ｌの周囲に１２個のビー玉７３を並べ、上から（Ｂ）で形成した本体中央部を重ねて、ベアリング受け部分にすべてのビー玉を閉じ込める。このとき、小輪３３およびワイヤー４２は一端引き出しておいた方が作業性が良い。
【００３８】
２２Ｌの周囲のビー玉がすべて収まったところで軸ａ、ｂに小輪３３とワイヤー４２、スペーサー７６、ベアリング受け２２Ｒを通し、形成された隙間にビー玉を流し込んで、さらに大輪１１Ｒをはめ込んで、軸ａｂのボルトを締めれば輪軸部分は完成する。
【００３９】
次に、本体側部１２Ｌ、本体中央部、本体側部１２Ｒの順に、回転軸ｃ、固定軸ｄ１、ｄ２を揃えてボルトを通して固定し、固定軸ｄ１には「１２Ｌ、７５、本体中央部、７５、１２Ｒ」の順にスペーサー７５を挟む必要があり、固定軸ｅには本体中央部でワイヤー４２の末端を通して固定する。
このとき回転軸ｃについては、ボルトの締め付けトルクが大き過ぎるとテコが回転できなくなるため、回転が可能な程度にゆるめにしなくてはならず、ゆるくて抜けてしまってもいけない。そのため、回転軸ｃに対応するナットは、ナイロンナットなどの緩み止め効果のあるものが好ましい。
【００４０】
図８（Ｄ）は組み立ての最終段階として、編み紐４２を輪軸の大輪に取り付けて巻き付けるところである。
本体後部に露出したテコ１０２の後端部を下端まで押し下げ、同時に輪軸１１の上端を後ろ向きに回し、内部のワイヤー４２が張ってそれ以上回らなくなる位置まで回すと、本体側板１２Ｌ、１２Ｒの編み紐ガイド孔ｚと輪軸の大輪１１Ｌ、１１Ｒの編み紐ガイド溝ｚの窪みの位置が揃う。
ここで、取っ手７１を通しておいた編み紐４１の両端をそれぞれ編み紐ガイド孔ｚおよびガイド溝ｚの窪みに差し込み、固定ネジ穴ｋにネジを入れて編み紐を貫通させ、末端を固定する。
【００４１】
編み紐４１は最大５０Ｎ（５ｋｇ相当の力）程度の張力がかかるため、その末端はそれぞれネジ止めに耐えられるようにポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等を浸して固めておくか、金属のキャップなどを被せて固定しておき、さらにネジ穴を設けておく必要がある。
【００４２】
なお、この例で取り上げた本体の素材である透明アクリル樹脂は、そのままではテーブルを傷つける恐れがあり、かつ滑りやすいため、本体１００の底面には滑り止めを設けることが望ましい。
【００４３】
（実施例２）
実施例２は、機械的倍率（レバレッジ）を１０倍程度に収めた例である。実施例１は、硬いオニグルミを童話の通り、そのまま噛み割ることを最大の特徴とするが、オニグルミの産地である日本では、オニグルミを割る際には、熱湯に浸したあと天日干しするなどの下処理をして割れやすくするものである。
また、日本以外の諸外国においては、オニグルミは一般的でなく、クルミと言えばペルシャグルミを指す。
このような状況を踏まえると、機械的倍率（レバレッジ）を２０倍まで上げる必要はなく、１０倍程度でも充分に役に立つ。ただし、幼児がひとりで扱うには不向きであるので、大人が補助する必要がある。
【００４４】
図９（Ａ）は前側から見た斜視図、（Ｂ）は後ろ側から見た斜視図で、頭頂部から出た一本の編み紐４１を後ろに引くことにより扇型のテコ３７の作用軸ｐ１から出た金属棒６６が、テコ１０２の後部の力点を押し下げ、下あごを持ち上げる。
（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は編み紐４１を引いた際の一連の動きが分かるよう、本体側板１２Ｌを外した状態で図示したものである。まず本体口腔部１０３にクルミを置き、編み紐４１上の任意の点に設けられた取っ手７１を引いて行くと、扇型のテコ３７の作用軸ｐ１がテコ１０２の後部の軸受けｐ２を押し下げ、下あごが上がっていく。
【００４５】
本体３１と扇型テコは引きバネ６１で繋がれ、編み紐４１を開放するとバネの弾性力により（Ｃ）の状態に戻る。
（Ｆ）は主要部品の展開図であり、扇型テコ３７の作用軸ｐ１には金属棒６６がすでに差し込まれ、本体側板１２Ｒにはあらかじめ必要なボルトを差し込んだ状態で展開している。ここで２１Ｌ、２１Ｒ、２４Ｌ，２４Ｒには、下あご３３に対応するスペーサー７４と同様の厚さの薄板を当てるか、０．５ｍｍ程度他の部品よりも厚くしなくてはならない。
【００４６】
本体を組み立てるには、下あごの２３Ｌ、３３、２３Ｒの固定軸ｉをボルトで固定しておき、引きバネ６１を本体３１と扇型テコ３７の装着穴ｘに差し込んで固定し、さらに左側にある本体側板１２Ｒに挿してあるボルトに、２０Ｒ、３０、２０Ｌ、１０Ｌのレイヤーの順に対応する軸に差し込んでそれぞれ固定すれば完成する。このとき、回転軸ｂおよびｃのボルトは強く締めることが出来ないので、これに対応するナットはナイロンナットなどの緩み止め効果のあるものが望ましい。
【００４７】
なお、本体中央部分３１の材料に充分な厚みと強度を確保できれば、ボディー側板１２Ｌ、１２Ｒがなくとも機能できるため、全体を２０Ｒ、３０、２０Ｌの３層構造とすることができる。その際は、２１Ｒ、３１、２１Ｌの３層をしっかり固定するため、固定軸ｄ２を少なくとももう１本増やす必要がある。
【００４８】
（レバレッジの算出方法について）
図１０では、（実施例１）および（実施例２）における、機械的倍率（レバレッジ）の算出方法を示す。
（Ａ）は（実施例１）で取り上げるくるみ割り人形で、輪軸、動滑車、テコの三段階で倍率を確保する。
初段に輪軸を備えており、その輪軸の大輪（Wheel）の半径１０１Ｘと小輪（Axle）の半径１０１Ｙの比が約３：１であるため、この時点でレバレッジは３倍である。その輪軸は編み紐４１を引くことにより駆動されるが、編み紐４１を引っ張った長さ４１Ｘと、ワイヤー４２が小輪に巻き上げられる長さ４２Ｘの比が約３：１となる。
次にワイヤー４２は動滑車３５を図の向きで左回り（反時計回り）に回転させながら円弧の長さ１０３Ｘだけ引き下ろす。動滑車は２倍のレバレッジを持つので、この円弧の長さ１０３Ｘは、４２Ｘの半分の長さである。
【００４９】
最終段に備わるのは第一種のテコで、テコ１０２の力点側の長さ１０２Ｘと作用点側の長さ１０２Ｙの比はほぼ３．５：１であり、この図でのテコ１０２のレバレッジは約３．５倍と分かるので、全体でのレバレッジは、３倍×２倍×３．５倍＝２１倍となる。
因みに１０２Ｘと１０２Ｙの比は、上記の円弧の長さ１０３Ｘと口腔部１０３が狭まりクルミが押される長さ１０３Ｙとの比と同一であり、結果として、編み紐４１を引っ張った長さ４１Ｘとクルミが押される長さ１０３Ｙの比は、２１：１である。つまり、編み紐４１を２１ｃｍ引っ張るとクルミは１ｃｍだけ押しつぶされるというゆっくりとした動作になる。
【００５０】
図１０（Ｂ）は、（実施例２）のくるみ割り人形で、輪軸は扇形をしており、小輪（Axle）の代わりに突起物である作用軸ｐ１を支点から１０１Ｙだけ隔てて備えている。１０１Ｘと１０１Ｙの比を約２：１としたので、この時点でレバレッジは２倍である。
次に作用軸ｐ１はテコ１０２の作用軸受けｐ２を円弧の長さ１０３Ｘだけ押し下げる。
最後にテコ１０２の力点側の長さ１０２Ｘと作用点側の長さ１０２Ｙの比はほぼ５：１であり、この図でのテコ１０２のレバレッジは約５倍と分かるので、全体でのレバレッジは、２倍×５倍=１０倍となる。
全体をまとめると実施例１の場合と同様に、編み紐４１を１０ｃｍ引っ張るとクルミは１ｃｍだけ押しつぶされるという動作になる。
【符号の説明】
【００５１】
１              オニグルミ  Juglans  ailantifolia
２              ペルシャグルミ  Juglans  regia
３              ペルシャグルミ（幅が４ｃｍを超える大粒の場合）
１００          くるみ割り人形本体
１００（２）    実施例２のくるみ割り人形本体
１０１          輪軸全体（１１Ｌ、２１Ｌ、３２、３２Ｒ、１１Ｒを合わせたもの、実施例２では３７と６６）
１０１Ｘ        輪軸の大輪（Wheel）の半径
１０１Ｙ        輪軸の小輪（Axle）の半径
１０２          テコ全体（２３Ｌ、３３、２３Ｒを合わせたもの）
１０２Ｘ        テコの力点・支点間の腕の長さ
１０２Ｙ        テコの支点・作用点間の腕の長さ
１０３          本体の口腔部（下あご３３の上に広がる、クルミが収まる空間）
１０Ｌ，１０Ｒ  本体５層のうち外側のレイヤーをなす部品群（１０番台の部品）
１１Ｌ，１１Ｒ  輪軸の大輪（一段目の定滑車）
１２Ｌ，１２Ｒ  ボディー側板
２０Ｌ，２０Ｒ  本体５層のうち中心から２番目のレイヤーをなす部品群（２０番台の部品）
２１Ｌ，２１Ｒ  輪軸の軸受けベアリング外周部分
２２Ｌ，２２Ｒ  輪軸のベアリング受け部分
２３Ｌ，２３Ｒ  下あご（てこ）
２４Ｌ，２４Ｒ  定滑車支持台
３０            本体５層のうち中心部のレイヤーをなす部品群（３０番台の部品）
３１            本体中央部分
３２            輪軸の小輪（一段目の定滑車）
３３            下あご中央部分
３４            定滑車（二段目）
３５            動滑車（三段目）
３６            上あご（高さ可変） 
３７            扇型輪軸（実施例２のみ）
４１            編み紐（直径８ｍｍ程度）
４２            ワイヤー（伸びがなく、３００Ｎ程度の引っ張り強度があるもの）
４２１          ワイヤー留め具
５１〜５６      ボルト、ビス
５１Ｎ〜５５Ｎ  ナット（埋め込み）
５６Ｎ          長ナット
６１            引きばね
６２            押し割り刃
６３            ボルト止め厚板
６４            滑り止め（クルミを固定するためのもの）
６５            六角レンチ
６６            金属棒（実施例２の輪軸の作用点）
７１            編み紐用持ち手
７２            引きばね用スペーサー
７３            ビー玉
７４〜７７      薄板（スペーサー）
【００５２】
ａ〜ｐはボルト、ネジ、金属棒の役割と位置を示す
ａ              輪軸の連結用オフセット軸
ｂ              輪軸の中心軸
ｃ              テコの中心軸
ｄ１，ｄ２      本体固定用ボルト軸
ｅ              本体固定用およびワイヤ末端固定軸
ｆ              頭部固定軸
ｇ１，ｇ２      引きばね固定軸
ｈ              動滑車中心軸
ｉ              下あご固定軸
ｊ              定滑車回転軸
ｋ              編み紐終端固定ネジ穴
ｍ              押し割り刃の固定ネジ穴
ｎ              下あご滑り止め固定ネジ穴
ｏ              上あご高さ調整軸
ｐ１            作用軸（実施例２のみ）
ｐ２            作用軸の軸受け（実施例２のみ）
ｑ〜ｚは形状に関する特徴を示す
ｑ１            クルミ外縁部の先端
ｑ２            クルミ外縁部
ｑ３            クルミ外縁部のへたの部分
ｒ１            ぎざぎざ部分
ｒ２            クルミはめこみ穴
ｓ              押し割り刃の刃先
ｔ              高さ調節ボルト抜け止め装着スリット
ｕ１            上あご長ナット固定筒
ｕ２            上あご高さ調節ガイド孔
ｖ１            押し割り刃の装着溝
ｖ２            押し割り刃のスライド用ガイド溝
ｗ              滑り止め装着溝
ｘ              引きばね装着孔
ｙ              ワイヤー用ガイド溝・ガイド孔（導抗を含む）
ｚ              編み紐用ガイド溝・ガイド孔
【要約】
【課題】今から200年前、ドイツのE.T.A.ホフマンは自身の童話に登場させたヒーロー、ドロッセルマイヤー青年に『くるみ割り人形』の性質を持たせ、クルミを割る際に奇妙な仕草をさせた。しかしその仕草の理由は謎で、完全に読者の想像に任されている。
従来のくるみ割り人形は、テコを人形の中に納める制約からレバレッジは4〜6倍が限度であった。西洋で一般的なペルシャグルミを割るには、硬いもので40kg相当もの力が必要なので、これまで人は7kg〜10kg相当の力を加える必要があった。
従って何でも一人でやりたがる年頃の幼児には、体重の半分に相当する力であるため、大人の補助が必要で大いに不満があった。また日本産のオニグルミは平均100kg相当の力が必要で、くるみ割り人形自体の能力を超えていた。
【解決手段】輪軸、動滑車、テコによりレバレッジを上げ、ヒーローの特徴である『三つ編み』を引く動作を、輪軸にかけた編み紐を引くことで再現した。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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