(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸精度が高く軽量でしかもベアリング交換が容易なヨーヨーを提供する。【解決手段】ヨーヨーは、操作ひもが係合するベアリング３の内輪のリング状の側面に当接するフランジ部５２と、被埋設部５３と、ベアリングの軸孔を通る締結手段２の一端と着脱可能な係止手段５４とを持つインサート金具５とこれを埋設して型成形された樹脂本体部６とからなる半割回転体を持つ。軸部を構成するインサート金具が樹脂本体部に埋設されており従来のボルトに比較して小さい。この小さいインサート金具と軽い樹脂製の樹脂本体部で半割回転体が形成されているため極めて軽量である。【選択図】図４
0003191802.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
操作ひもの先端が係合するベアリングの内輪のリング状の側面に当接するフランジ部と、該フランジ部と一体的に形成された被埋設部と、該ベアリングの該軸孔を通る締結手段の一端と着脱可能な該フランジ部に形成された係止手段と、を持つインサート金具と、
該インサート金具を成形型にインサートし該被埋設部を同軸的に埋設して型成形された樹脂本体部と、
該樹脂本体部に表出する該フランジ部の遠心側の該樹脂本体部の表面に固定された高摩擦部材と、
からなる半割回転体を持つことを特徴とするヨーヨー。
【請求項２】
前記係止手段は雌ねじであり、前記締結手段は両端に雄ねじ部を有し、前記ベアリングの内輪を保持する軸棒である請求項１記載のヨーヨー。
【請求項３】
前記フランジ部は前記ベアリングの内輪の軸孔に挿入することにより該軸孔の内周面に嵌合する嵌合突部を有し、前記係止手段は該嵌合突部と同軸的に形成されている請求項１記載のヨーヨー。
【請求項４】
前記係止手段は雌ねじである請求項３記載のヨーヨー。
【請求項５】
前記係止手段は雄ねじである請求項３記載のヨーヨー。
【請求項６】
前記被埋設部は外周面に凹凸を持つ円盤状である請求項１記載のヨーヨー。
【請求項７】
前記インサート金具は軸方向の長さが前記ベアリングの軸方向の長さの１．５倍以内である請求項１記載のヨーヨー。
【請求項８】
前記樹脂本体部は前記インサート金具の埋設位置と反対側で、前記ベアリングの回転軸の延長線上に成形時の樹脂注入部を持つ請求項１記載のヨーヨー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は回転軸精度が高く軽量でしかも製造が容易なヨーヨーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヨーヨーは２個の円盤状の半割回転体を所定間隔を隔てて軸棒で同軸的に固定して形成されている。この軸棒に紐の先端を取り付け、軸棒に紐を巻き上げ、紐の他端を指先に取り付け、ヨーヨーを放り投げる。紐の他端が指先に固定されているからヨーヨーは紐を引っ張るように指先から遠ざかり、軸棒にまかれた紐を解くとともにヨーヨーが回転する。このようにして、ヨーヨーは紐の先端で回転する。
【０００３】
ヨーヨーの軸棒は半割回転体に固定されているから軸棒も半割回転体と共に回転する。軸棒は紐の先端で、紐の先端と滑ることにより回転することになる。この滑りによる摩擦によりヨーヨーの回転エネルギーが消費され、ヨーヨーは回転が遅くなり回転が止まる。軸棒と紐の先端との滑り摩擦を無くするために、近年、軸棒にベアリングを同軸的に取り付け、ベアリングの外周面に紐の先端を取り付けるヨーヨーが開発されている。ヨーヨーの軸棒はベアリングの内輪と共に回転し、紐に取り付けられた外輪は回転せず、内輪と外輪はベアリングのボールを介して相対回転することになる。ベアリングの内輪と外輪の相対回転はボールの回動による回転摩擦となる。回転摩擦は摺動摩擦より摩擦抵抗がはるかに小さいため、ヨーヨーはより長く回転が続くことになる。
【０００４】
このようなベアリングを用いたヨーヨーとして米国特許７４１９４１７号に記載のものがある。このヨーヨーは図６に示すように、軸孔１１０を持つ２個の半割回転体１２０と、軸棒１３０となる２個のボルト１３１及び１個の筒状のナット１３２と、ベアリング１３３とで構成されている。このヨーヨーは一方の半割回転体１２０の軸孔１１０にボルト１３１を差し込み、そのボルト１３１の先端に半割回転体１２０の反対側からナット１３２の一端を軽く螺号する。その後ナット１３２の外周面にベアリング１３３を同軸的に取り付け、続いて他方の半割回転体１２０をナット１３２の他端に取り付け、最後に他のボルト１３１を反対側から差し込み、ナット１３２の他端に螺号して締め付けることでヨーヨーとするものである。なお、２個のボルト１３１とナット１３２で締め付けることにより、２個の半割回転体１２０の軸孔１１０を区画する軸部分の内側の側面１２１がベアリング１３３の内輪を挟持し、その内輪をスペーサとして２個の半割回転体１２０は一体的に固定される。この従来のベアリングを持つヨーヨーはこのような構造を持つ。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
考案者は、この従来のベアリングを持つヨーヨーは部品点数も少なく機能的にも高いものと考えている。しかし２個のボルトを持つとか、ナットを挟持する２個の半割回転体は、その挟持に耐える強度を必要とするため金属で形成する必要があり、重い。さらにはベアリングの摩擦係数をさらに小さくするため、ベアリングに潤滑油を使用しないこともなされている。このためベアリングは短期間に交換する必要がある。ベアリングの交換にはボルトを回す必要があり、ねじ回し等の工具が必要で、ベアリングの交換が容易でないといった問題がある。
【０００６】
本考案は係る問題の無いヨーヨーを提供するものである。すなわち、より軽量で、回転精度が高く、ベアリング交換の容易なハイクラスのヨーヨーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案はこの問題を解決するため、樹脂の型成形で半割回転体を作ることを考え、さらに軸受け等の強度及び耐久性を必要とする部分については金属製の部品とし、この金属部品をインサート成形して一体化するに思い至り本考案を完成したものである。
【０００８】
すなわち、本考案のヨーヨーは、操作ひもの先端が係合するベアリングの内輪のリング状の側面に当接するフランジ部と、該フランジ部と一体的に形成された被埋設部と、該ベアリングの該軸孔を通る締結手段の一端と着脱可能な該フランジ部に形成された係止手段と、を持つインサート金具と、該インサート金具を成形型にインサートし該被埋設部を同軸的に埋設して型成形された樹脂本体部と、該樹脂本体部に表出する該フランジ部の遠心側の該樹脂本体部の表面に固定された高摩擦部材と、からなる半割回転体を持つことを特徴とする。
【０００９】
このヨーヨーは軸部を構成するインサート金具が樹脂本体部に埋設されており従来のボルトに比較して小さい。この小さいインサート金具と軽い樹脂製の樹脂本体部で半割回転体が形成されているため極めて軽量である。
【００１０】
本考案のヨーヨーはインサート金具と樹脂本体部と高摩擦部材とからなる半割回転体を有する。このヨーヨーは、２個の半割回転体以外に、各１個の締結手段、ベアリング及び紐を持つ。ベアリング及び紐は通常のヨーヨーに用いられているものである。
【００１１】
本考案のインサート金具は、フランジ部と被埋設部と係止手段とを持つ。フランジ部は半割回転体の回転軸に対して垂直に立ち上がる壁を持つ部分である。この壁がベアリングの内輪の側面に当接する。完成したヨーヨーでは、ベアリングの軸方向の両側に位置する２個のインサート金具のフランジ部がベアリングの内輪の側面を挟持することになる。
【００１２】
このフランジ部は前記ベアリングの内輪の軸孔に挿入することにより軸孔の内周面に嵌合する嵌合突部を有するものとすることができる。すなわち嵌合突部はベアリングの内輪の軸孔に挿入され、嵌合突部の外周面と内輪の内周面が嵌合し嵌合突部の中心軸と内輪、すなわちベアリングの中心軸とを一致させるものである。嵌合突部は軸方向長さとして１ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。
【００１３】
被埋設部は樹脂本体部に埋め込まれる部分で、フランジ部よりも軸方向に嵌合突部より離れる位置にある。被埋設部は樹脂本体部と機械的に一体化しインサート金具等からの押圧力、回転トルクを樹脂本体部と一体的に受ける。回転トルクを確実に伝達するため、被埋設部の外周面部分にローレット加工を施し、凹凸を設けることが好ましい。また、被埋設部を嵌合突部と同軸的な薄い円盤状で、軸心部分から外周方向に薄くなるものとするのが好ましい。
【００１４】
係止手段はベアリングの軸孔を通る締結手段の一端と着脱可能で半割回転体の回転軸と同軸的にフランジ部に形成される。なお、フランジ部が嵌合突部を持つ場合は嵌合突部に形成される。具体的な係止手段としては雄ねじあるいは雌ねじをあげることができる。雄ねじの場合は嵌合突部の先端に同軸的に雄ねじ部分を設けることができる。雌ねじの場合は嵌合突部に軸孔を形成し、ネジ切りを施し雌ねじとすることができる。係止手段は雄ねじ、雌ねじ以外のものでも良い。
【００１５】
インサート金具は上記した形状をもつ。このインサート金具はアルミニウム、マグネシウム、チタン等の軽い金属及びそれらの合金で形成するのが好ましい。インサート金具を軽くするため、及び樹脂本体部の形状の自由度を得るためインサート金具は小さく形成することが好ましい。そのため、インサート金具の軸方向長さはベアリングの軸方向長さの３．０倍以内、より好ましくは１．５倍以内が良い。インサート金具の軸直角方向の長さはベアリングの直径の３．０倍以内、より好ましくは、１．５倍以内とするのが良い。
【００１６】
インサート金具は成形型のキャビテイの所定位置に固定される。この固定された状態ではインサート金具のフランジ部の垂直壁は成形型に覆われ、キャビテイには表出していない状態となる。フランジ部が嵌合突部及を持つ場合は嵌合突部も成形型に覆われ、キャビテイには表出していない状態となる。この状態で液状の樹脂が注入されてキャビテイを埋め、樹脂は成形型内で固化して樹脂本体が形成され、インサート金具を持つ半割回転体が形成される。
【００１７】
インサート金具と樹脂本体の同軸性は成形型のキャビテイ形状で定まる。インサート金具が固定される位置をキャビテイの軸心とより正確に一致するように正確にキャビテイを仕上げることにより、この成形型で得られる半割回転体はインサート金具と樹脂本体部との軸心が一致したものとなり、回転精度が高くなる。
【００１８】
樹脂本体を構成する樹脂は熱可塑のものでも熱硬化のものでもいずれでも良い。なお、樹脂の注入口となる部分は、樹脂本体部の軸芯部分とするのが好ましい。樹脂の固化に伴う収縮等で変形が起こるが、注入口を軸芯部分とすることにより変形も同軸的となり偏った変形が生じにくく回転精度が高くなる。
【００１９】
樹脂本体には着色を施したり、あるいはヨーヨーの基本的機能以外の機能を持つ部分を組み込むこともできる。
【００２０】
高摩擦部材は、樹脂本体部に表出するフランジ部の遠心側の樹脂本体部の表面に固定され、操作紐に摩擦による抵抗を与える部材である。高摩擦部材としては従来のもの例えばシリコンゴムで形成された薄いリング状のシートを用いることができる。
【００２１】
この半割回転体２個と１個のベアリング、１個の締結手段及び１個の操作ひもで１個のヨーヨーが得られる。ベアリングは内輪と外輪及びそれらの間に組み込まれたボールやニードル等の回転体とからなる。ベアリングとしては従来からヨーヨー用のベアリングとして用いられたものをそのまま使用できる。外輪の外周面の軸方向の中心部に向かうにつれその外周径が小さくなる形状のベアリングも当然使用できる。
【００２２】
締結手段はインサート金具の係止手段と着脱可能でベアリングの軸孔を通ることができるものである。係止手段が雄ねじの場合、締結手段としては、両端部が雌ねじとなった雌ねじを採用できる。係止手段が雌ねじ部の場合、締結手段は両端部が雄ねじとなるネジ棒を採用できる。締結手段はその軸方向の両端部側にある各半割回転体のインサート金具の一部である係止手段と係合し、両側の半割回転体を互いに反対方向に回すことにより雄ねじ部と雌ねじ部が螺合して係合しさらに回転することにより両側の半割回転体が近づく。逆方向に半割回転体を回動することにより両側の半割回転体は遠ざかり、一組の雄ねじ部と雌ねじ部離脱する。
【００２３】
操作ひもは従来のヨーヨーの操作ひもとして使用されているものを本発明のヨーヨーの操作ひもとして採用できる。
【００２４】
本考案のヨーヨーは上記した２個の半割回転体と各１個の締結手段、ベアリング及び操作紐からなる。このヨーヨーの組み立てを、まずフランジ部が嵌合突部を持つものについて説明する。１個の半割回転体のインサート金具の係止手段に締結手段を係合させる。次にこの締結手段をベアリングの内輪の軸孔に挿し込むようにしてベアリングを半割回転体の方向に動かし、インサート金具の嵌合突部をベアリングの内輪の軸孔に嵌合させる。そして、残りの半割回転体のインサート金具の嵌合突部を、ベアリングの反対側から近かずけ、ベアリングの内輪の軸孔に嵌合させる。この状態で２個の半割回転体を近かずけつつ相対回転し締結手段と２個の係止手段を係合させ、さらに回動して両半割回転体を近かづけベアリングの内輪の両端面を両側の半割回転体のインサート金具のフランジ部の垂直壁面に当接させ、さらに締め付けてその内輪をスペーサのごとく両半割回転体の間に挟持して一体化する。これによりヨーヨーとなる。
【００２５】
フランジ部が嵌合突部を持たない場合は、上記した操作で、嵌合突部をベアリングの内輪の軸孔に嵌合させる、操作が無いだけである。なお、嵌合突部が無い場合、ベアリングの軸孔と半割回転体の同軸性は締結手段とベアリングの嵌合で決まる。この場合、締結手段はその軸心とこの締結手段に嵌合されるベアリングの同軸性を確保するために、締結手段はその軸心と同軸の嵌合外周面を予め形成しておかなければならない。嵌合突部を持つ場合は、締結手段は嵌合外周面を必要としない。
この組み立てられたヨーヨーに操作紐を通常通りに取り付け完成する。
【考案の効果】
【００２６】
本考案のヨーヨーは、半割回転体の大部分が樹脂本体部として樹脂で形成されているため軽量である。さらに、樹脂本体部にインサート成形されているインサート金具が小さいため、半割回転体はさらに軽いものとなる。また、樹脂本体部とインサート金具は成形型の精度で一体化されているため、１個の成形型を精密に作ることにより樹脂本体部とインサート金具の同軸性の精度が高くなり、この型で作られた全ての半割回転体の同軸性も高いものとなり高い回転精度を持つ。従って本発明にヨーヨーは回転速度の低下が少なく長い時間スムーズに回転する。
【００２７】
さらに、半割回転体はインサート金具を成形型にインサートして樹脂を注入固化して得られる。インサート成形で得られるために製造がきわめて容易である効果も持つ。またインサート成形で一体化しているため、半割回転体のボデイ剛性も高くできる利点がある。
【００２８】
さらには、消耗したベアリングの交換は、２個の半割回転体を相対回転することでできる。ネジ回し等の工具を必要としないため、ベアリングの交換が容易である利点もある。半割回転体の相対回転によりベアリングの内輪の両側面をインサート金具のフランジ部の壁面で挟持するころになる。しかし、この挟持される部分には樹脂本体部が含まれていない。このため、多少強く挟持することになっても樹脂本体部を強い挟持で押しつぶすことにはならない。このため、ベアリングの交換もより容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案の第１実施例のヨーヨーの縦断面図
【図２】本考案の第１実施例のヨーヨーの部品展開図
【図３】本考案の第１実施例のヨーヨーのインサート金具の側面図
【図４】本考案の第１実施例のヨーヨーの要部拡大断面図
【図５】本考案の第２実施例のヨーヨーの要部拡大断面図
【図６】従来のヨーヨーの部品展開図
【考案を実施するための形態】
【００３０】
[第１実施例]
本考案の第１実施例のヨーヨーを示す図１〜図４により説明する。
本実施例のヨーヨーは図２に示すように２個の円盤状の半割回転体１とねじ棒２とベアリング３と図１に示す操作紐４とで構成されている。半割回転体１はインサート金具５と樹脂本体部６とからなる。
【００３１】
インサート金具５は図３にその側面図、図４に断面図を示すように、嵌合突部５１とフランジ部５２と被埋設部５３と発明の係止手段に当たる雌ねじ部５４とを持つ。嵌合突部５１はベアリング３の内輪３１の軸孔に挿入されて嵌合するもので、嵌合突部５１の外周面の外周径は内輪３１の内周径よりわずかに小さくされている。また嵌合突部５１の軸方向の長さは図４に示されているようにねじ棒２の軸方向長さの４０％程度としている。
【００３２】
フランジ部５２は嵌合突部５１の外周径より長い外周径を持つ棒状の外周面を持つ。本考案のフランジ部５２の垂直壁面は嵌合突部５１の外周面とフランジ部５２の外周面とで区画されるリング状の面である。このリング状の面にベアリング３の内輪の側面が当接する。
【００３３】
被埋設部５３はフランジ部５２と同軸的に形成された円盤状で、軸部分から外周端に向かうにつれ軸方向厚さが薄くなるように形成されている。また、外周端となる外周面には歯車状の浅い凹凸がローレット加工されている。
【００３４】
雌ねじ部５は嵌合突部５１の先端に開口するねじ穴を持つ。このねじ穴の底は被埋設部５３の軸部に達している。
【００３５】
このインサート金具５は上記した形状を持ち、その軸方向長さはベアリングの軸方向長さの８０％程度である。このインサート金具５はアルミニウム合金を機械加工して作ったものである。
【００３６】
樹脂本体部６はポリカーボネイト樹脂を射出成形で形成したものである。この樹脂本体部６は軸心部分にインサート金具５が一体的にインサート成形で固定せれた肉厚の容器状である。インサート金具５は樹脂本体部６の容器形状の底に当たる軸芯部分にその嵌合突部５１とフランジ部５２の先端側の一部が表出している。インサート金具５の被埋設部５３は樹脂本体部６の軸心部分の軸方向の中央部に位置し、全体が樹脂本体部６で覆われている。
【００３７】
この樹脂本体部６はフランジ部５２の外周面から遠心方向に垂直に広がるリング状の第１凹部６１とその外側に同軸的に形成されたリング状の薄い突壁６２とさらにその外側に同軸的に形成されたリング状の第２凹部６３とを持つ。第１凹部６１は、図４から明らかなようにベアリング３の外輪と所定の間隔を保つためのものである。第２凹部６３は操作ひもに摩擦力を作用させるための高摩擦部材である薄いリング状のゴムシート６４を固定収納する空間を得るものである。ゴムシート６４は接着剤により第２凹部の底に固定されている。
【００３８】
本実施例の半割回転体１は上記したインサート金具５が一体的にインサート成形で固定された樹脂本体部６で構成されている。
【００３９】
ねじ棒２は図２に示されているようにその外周面全体にねじ山が形成された軸部のみで構成されている。ベアリング３はボールベアリングで、外輪の外周面の軸方向中央部の外周径が小さく両端に進むにつれ外周径が増大する形状となっている。操作紐４もその一端にループが形成されベアリング３の外輪の外周面を囲む状態で取り付けられる。
【００４０】
本実施例のヨーヨーは上記したものである。この組付け方法及び操作方法は発明の詳細な説明のところで説明したものと同じであるので説明を省略する。
【００４１】
[第２実施例]
本考案の第２実施例のヨーヨーの要部断面図を図５に示す。
第２実施例のヨートーは第１実施例のヨーヨーとインサート金具７、締結手段としての雄ねじ８及びベアリング９が異なる。その他の部分は基本的に第１実施例と同じである。
【００４２】
この第２実施例のヨーヨーは小さなベアリング９を採用するものである。小さなベアリング９は当然に内輪の軸孔も小さくなる。小さな軸孔内にインサート金具の嵌合突部と締結部材を組み込むことは困難になる。このため、第２実施例のインサート金具７では嵌合突部を無くしている。すなわちこのインサート金具は図５に示すように、フランジ部７２と被埋設部７３と係止手段としての雌ねじ部７４とからなる。フランジ部７２はその先端の端面に雄ねじ部７４のねじ穴が開口するリング形状である。雌ねじ部７４はフランジ部と同軸的に形成されている。
【００４３】
雄ねじ８はその軸方向の中央部が外周径が一定の円柱形状部分となりこの円柱形状部分の両端に雄ねじ部分が同軸的に突出しているものである。この円柱形状部分はベアリング９の内輪の軸孔内に嵌合するようにその外周径は内輪の内周径よりわずかに小さくなっている。
【００４４】
この第２実施例のヨーヨーは上記した点が第１実施例のものと異なっている。
この第２の実施例のヨーヨーではベアリング９と半割回転体の同軸性は、インサート金具７の雌ねじ部７４の同軸性及びこの雌ねじ部７４に螺号する雄ねじ８の円柱形状部分の同軸性に依存している。インサート金具７のフランジ部７２はベアリング９の同軸性には関与せず、雄ねじ８の円柱形状部分で定められたベアリング９の内輪の両側側面と当接して挟持し、その位置を固定する機能を果たす。
第２実施例のヨーヨーは小さなベアリングが使用でき、小型のヨーヨーに適している。
【符号の説明】
【００４５】
１は半割回転体、２はねじ棒、３はベアリング、４は操作紐、５はインサート金具、６は樹脂本体、５１は嵌合突部、５２はフランジ部、５３は被埋設部を示す。
【図１】
0003191802.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003191802.tif 000007
【図６】
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