JP2004206029A - オルゴールの爪歯車間歇駆動用進退装置と制御方法 - Google Patents

オルゴールの爪歯車間歇駆動用進退装置と制御方法 Download PDF

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悟 長島
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Abstract

【課題】小型で動作の確実な、メカニズムの雑音の出ない進退装置を提供する。
【解決手段】回転駆動源と該回転駆動源によって爪歯車が回転自在に複数配設された正回転する軸と、該回転駆動源により常時反回転しスプライン状歯車を固着された軸とから構成され、スプライン状歯車の歯をフォトセンサーにより検出し、この検出信号により爪車の先端と係合する進退装置のストッパーを解除して爪車を回転制御する
【選択図】図5

Description

【001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御によって演奏されるオルゴールにかかわり、特に進退装置、及び爪歯車の回転制御機構に関する。
【002】
【従来の技術】
従来の電子制御によって演奏される装置としては、特公開2001−236061オルゴールの弾鍵装置が知られている。
前記特許の構成は、爪歯車とスプライン状ギヤーの間歇駆動に関する発明である。
【003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発明について、基本動作を説明した後に発明が解決しようとする課題を述べる。基本動作を図面に基いて説明すると、図1はオルゴール装置の平面図で、1は駆動源の減速機付きモーターでオルゴールベース16にブラケット3を介して固着されている。
図2は図1の側面図(ブラケット19の下部は図示せず)。2、および20は互いにかみ合うギヤーで、それぞれ軸10、21に固着されている。6は鍵を弾鍵する爪歯車で4個の爪を持っている。したがって歯車2が時計方向に回転すると、歯車20は反時計方向に回転し、軸10も反時計方向に回転する。同時に軸10と回転自在にはめ合う爪歯車6には自重で回転力を得て、反時計方向に回転しようとする力が常に働いている。8は進退駆動源のソレノイド、鉄心ストッパー12の先端は圧縮スプリング7、スプリングのストッパー13、軸受14を介して進退運動をする。
このソレノイドはコントローラーからの発信信号で短い時間駆動される。図3はスプライン状歯車5と爪歯車6の爪Aおよび鉄心ストッパー12の動作を説明する図で、図3の状態は、鉄心ストッパー12によって爪6Bは鉄心ストッパー12の先端部に係合して、爪歯車6は、自重の回転力を得ながら停止をしている
【004】
以上が、従来の装置であるが、振動弁を発音させるコントローラーからの発信信号が出て、すぐにソレノイドが、駆動されると図3に示すようにスプライン状歯車5の回転位置によっては、歯数の1ピッチ分遅れて発音する場合もあり、また最悪の場合はギヤー同志がかみ合わずに、噛んでしまい、装置の機能が停止する場合もある。またソレノイド動作時のメカ的な雑音もあった。
【005】
【課題を解決するための手段】
複数の振動弁を有し前期振動弁を爪歯車で弾鍵するオルゴール装置において、回転駆動源と前記回転駆動源によって前記爪歯車が回転自在に複数配設された正回転する軸と、前記回転駆動源により常時反回転しスプライン状歯車を固着された軸とから構成され、スプライン状歯車の歯をフォトセンサーにより検出された検出信号、もしくは回転駆動源の駆動モーターに内蔵されたセンサーにより発生するパルス信号により前記爪歯車の先端と係合する進退装置のストッパーを解除して爪歯車を回転制御する。
【006】
上記進退装置に於いてストッパーは、小型電磁マグネットとシートの両端にN極もしくは、S極を着磁されたマグネットシートとの反発力により進退運動を行う。
【007】
他の進退装置として、駆動用モーターが時計方向、反時計方向に回転することにより、ストッパーの一方の端に加工された孔とこの孔を貫通する駆動用モーターのシャフトに圧入され円筒ゴムに植えられたピンとの径差によりストッパーの進退運動を行うことができる。
【008】
【発明の実施の形態】
以下に本発明にかかわる発明の実施の形態を、図面を追って説明する。まず、本発明の進退装置を取り付けているオルゴールの弾鍵構造は、図1、図2と同一であるので本発明の進退装置について説明をする。また符合、名称は同一のまま使用する。図4、図5は本発明の動作説明図で、図5は図2と同様に図1の左側面図を表し、図4は図5のA矢視図を表す。爪歯車6の間歇駆動について説明をすると、固定台31にネジ32でネジ止めされた板バネ27の下端に接着され、シートの両端にN極もしくは、S極を着磁されたマグネットシート26とマグネットシート26に圧入されたピン28が小型電磁マグネット24に通電することによりマグネットシート26と鉄心25が互いに反発し合い、板バネ27は30の位置までΔL移動する。従ってガイド23により案内されたストッパー50の先端部もΔL移動し爪6aから離れ、爪歯車6はシャフト22の回動とともに反時計方向に回転する。
【009】
ストッパー50は次の爪6bが爪6aの位置に来る前に小型電磁マグネット24の通電を停止し板バネ27の復元力により元の位置に戻る。またピン28はストッパー50の端部に加工されたピン28より大きい孔29を貫通している。
【010】
次に小型電磁マグネット24への通電タイミングについて説明をすると、ストッパー50の先端が爪6aと係合している状態で常時時計方向に回転するスプライン状ギヤー5の歯5a、5bの間に爪6cがかみ合う様スプライン状ギヤーの歯5cを反射型フォトセンサ49で検出すると同時に反射型フォトセンサ49の検出信号で小型電磁マグネット24に通電を行う。
【011】
曲の演奏について、図9のフローチャートで説明をすると、反射型フォトセンサ回路41のスプライン状ギヤー5の歯検出信号は波形整形回路42、1パルス発生回路43を経てアドレスレコーダー44へ入力されロム45(例えば8ビットの出力データーを持つ)のアドレスを指示、4−16デコーダー46を介して各音階を出力し、進退装置の通電時間を制御するタイマー47を経てマグネットドライバー48で小型電磁マグネット24を駆動して爪車6を回転させ振動弁19を発音させる。
【012】
また、駆動モーター52に内蔵されている光エンコーダー、もしくは、磁気エンコーダー等スプライン状ギヤーの歯数と同一の信号発生器53によりマグネットドライバー48を駆動してもよい。
【013】
図10は本発明の進退装置を取り付けた上面図で、ベース39には、小型電磁マグネット24が爪歯車6のピッチより大きい為一列に配置することが難しい。したがって進退装置を24a列、24b列の2つに分けて配列し24aは奇数の爪歯車を、24bは偶数の爪歯車を回転制御する。
【014】
【実施例】
図6、図7、図8はストッパー34の他の駆動方法で図6は上面図、図7は図6の正面図で、ストッパー34の駆動用モーター33が反時計方向に回転してストッパー34の左端に加工された孔36と駆動用モーター33のシャフト38に圧入された円筒ゴム35に植えられたピン37との径差により停止している状態をあらわす。図8は駆動用モーター33が時計方向に回転して停止している状態をあらわす。図7の状態から図8の状態に駆動用モーター33が回転制御されることにより進退バー34はΔLの進退運動をする。
【015】
図11は本発明のストッパー34の他の駆動方法である進退装置を取り付けた上面図で爪歯車6の半分の数の爪歯車6dまでをストッパー34a、駆動用モーター33aの進退装置で行い残り爪歯車6の半分は図11の様に駆動用モーター33、33a列と反対側に取り付ける。これにより爪歯車6の狭いピッチ間隔に対応して、本進退装置を取り付けることができる。
【016】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項1に関しては、歯数の1ピッチ分遅れて発音する場合もなく、またギヤー同志がかみ合わずに、噛んでしまう事も回避できる。
【017】
請求項2に関しては、小型電磁マグネットとマグネットシートを直接当てることなく進退運動をさせることができるので、動作時のメカ的な雑音はほとんどなくすことができる。
【018】
請求項3に関しては、進退装置として、モーターの微小正転、逆転によりストッパーを進退させるため、請求項2の装置より耐震性に優れており車載用自動オルゴールに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、従来のオルゴールの上面図、
【図2】は、従来のオルゴールの側面図
【図3】は、スプライン状歯車と爪歯車の動作図
【図4】は、図5本発明の進退装置の側面図のA矢視図
【図5】は、本発明の進退装置の側面図
【図6】は、本発明の微小モーター回転による進退装置の上面図
【図7】は、図6の正面図でモーターの逆転状態を表す。
【図8】は、図6の正面図でモーターの正転状態を表す。
【図9】は、本発明のフローチャート
【図10】は、図5のオルゴールへの取り付け上面図
【図11】は、図6のオルゴールへの取り付け上面図
【符号の説明】
1は減速機付きモーター
2はギヤー
3はブラケット
4はオルゴールの鍵盤
5はスプライン状歯車、5a、5b、5cは歯
6は爪歯車、6A,6B、6a、6b、6c、は爪歯車の爪、6dは他の爪歯車
7は圧縮スプリング
8は進退駆動源であるソレノイド
9は軸受ブラケット
10は軸
11はソレノイド8の取付板
12はソレノイド8の鉄心でストッパー
13はスプリングストッパー
14は軸受け
15はオルゴールの鍵盤取付台
16はオルゴールベース
17はネジ
18は9の取付けネジ
19は振動弁
20は2と噛合うギヤー
21は軸
22は爪歯車の左右ぶれを防止するスペーサー
23はガイド
24は小型電磁マグネット、24a、24bは他の小型電磁マグネット
25は小型電磁マグネットの鉄心
26はマグネットシート
27は板バネ
28はピン
29は孔
30はΔL変位した状態をあらわす板バネ
31は固定台
32はネジ
33は駆動モーター、33aは他のモーター
34はストッパー、34aは他のストッパー
35は円筒ゴム
36は孔
37はピン
38はモーター33のシャフト
39はベース
40はモーター33の取付板
41は反射方フォトセンサー回路
42は波形整形回路
43は1パルス発生回路
44はアドレスレコーダー
45はロム
46は4−16デコーダー
47はタイマー
48はマグネットドライバー
49は反射方フォトセンサー
50はストッパー
51は小型電磁マグネットのワイヤー
52は駆動モーター
53は信号発生器
A,B,Cはスプライン状歯車の歯
N,Sは磁石の極
ΔLは移動量

Claims (3)

  1. 複数の振動弁を有し前記振動弁を爪歯車で弾鍵するオルゴール装置において、回転駆動源と前記回転駆動源によって前記爪歯車が回転自在に複数配設された正回転する軸と、前記回転駆動源により常時反回転しスプライン状歯車を固着された軸とから構成され、スプライン状歯車の歯をフォトセンサーにより検出された検出信号、もしくは回転駆動源の駆動モーターに内蔵されたセンサーにより発生するパルス信号により前記爪歯車の先端と係合する進退装置のストッパーを解除して爪歯車を回転制御することを特徴とするオルゴール。
  2. 請求項1に於いて、小型電磁マグネットとシートの両端にN極もしくは、S極を着磁されたマグネットシートとの反発力によりストッパーの進退運動を行うことを特徴としたオルゴールの進退装置。
  3. 駆動用モーターが時計方向、反時計方向に回転することにより、ストッパーの一方の端に加工された孔とこの孔を貫通する駆動用モーターのシャフトに圧入され円筒ゴムに植えられたピンとの径差によりストッパーの進退運動を行うことを特徴とするオルゴールの進退装置
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128348A (ja) * 2009-12-17 2011-06-30 Sric Corp オルゴール装置
JP2014142415A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Brother Ind Ltd オルゴール
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JP2014142418A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Brother Ind Ltd オルゴール
CN108701446A (zh) * 2016-11-03 2018-10-23 韩圭乐 八音盒装置

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