JP2005250198A

JP2005250198A - オルゴール

Info

Publication number: JP2005250198A
Application number: JP2004061707A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Isaka; 明彦伊坂
Original assignee: KYOYU SEIKO KK
Current assignee: KYOYU SEIKO KK
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】振動弁を弾くための機構における不要な摩擦を軽減することにより適正なタイミングで曲目を演奏することができ、しかも、小型化したオルゴールを提供する。
【解決手段】オルゴール１は、駆動源３により回転駆動される駆動軸９とともに回転可能な制御部材８および爪部７３を有する爪車７と、各爪車７の爪部によって弾かれる振動弁６ａを有する振動板６と、爪車７の回転を制御して振動弁６の弾き動作を制御するストッパ機構４０とを備え、制御部材８と爪車７は駆動軸９を中心にして同軸に配置される。駆動軸９と爪車７が周方向に相対移動したとき駆動軸９と爪車７とを一体化させるクラッチ部材１０は、駆動軸９と爪車７との間に設けられていて、制御部材８は駆動軸９と摩擦係合させられ、ストッパ機構４０によって制御部材８の回転を阻止するように構成されている。制御部材８の回転阻止が解除されたとき、制御部材８が爪車７に対して相対回転することによりクラッチ部材１０を介して駆動軸９と爪車７とが一体回転する。また、駆動軸９に配列された互いに隣接する制御部材８と爪車７との間には、隔壁板１１が配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気信号によって制御され、機械的に振動弁を弾くことによって音を発する形式のオルゴールに関する。

従来広く知られているオルゴールは、回転駆動されるシリンダの表面に、曲目の音符に対応させて形成されたピンまたは突起で振動弁を弾いて音を発するものである。また、回転する円盤に、曲目の音符に対応させてピンまたは突起を形成しておき、これらのピンまたは突起で振動弁を弾いて音を発するものもある。

上記シリンダ式オルゴールによれば、演奏することができる曲目に制限があり、曲目を切り換えることができるとしてもせいぜい３曲である。また、上記円盤式オルゴールによれば、円盤を交換することによって曲目を切り換えることができるが、円盤の交換操作が面倒であるとともに、より多くの曲目を演奏できるようにするとすれば、多くの円盤を保存する必要があり、多くの保存スペースを必要とする難点がある。また、演奏時間にも制約がある。

そこで、機械的に振動弁を弾くことによって音を発するようにするとともに、振動弁を弾く動作を電気信号によって制御するように構成することにより、曲目の切り換えが容易で、しかも円盤などの保存も不要なオルゴールが特開２００３−２４１７４６号公報（特許文献１）に記載されている

この特許文献１に記載のオルゴールは、図６に示すように、駆動源により回転駆動される駆動軸１００に取り付けられ、駆動軸１００とともに回転可能な制御部材１０１および重合された第１の爪車１０２ａ、第２の爪車１０２ｂからなる爪車１０２と、この爪車１０２の爪部によって弾かれる振動弁１０３と、爪車１０２の回転を制御して爪車１０２の爪部による振動弁１０３の弾き動作を制御するストッパ機構１０４とを備えている。上記制御部材１０１と爪車１０２は、駆動軸１００を中心にして同軸に配置されていて、この駆動軸１００と爪車１０２との間には、駆動軸１００と爪車１０２が周方向に相対移動したときに駆動軸１００と爪車１０２とを一体化させるクラッチ部材が設けられている。さらに、上記制御部材１０１は駆動軸１００と摩擦係合させられ、ストッパ機構１０４によって制御部材１０１の回転を阻止することができるように構成されていて、ストッパ機構１０４による制御部材１０１の回転阻止が解除されたとき、制御部材１０１が爪車１０２に対して相対回転することによりクラッチ部材を介して駆動軸１００と爪車１０２とが一体回転するように構成されている。

上述した特許文献１に記載のオルゴールは、駆動軸１００とともに回転可能な制御部材１０１および爪車１０２を組として、振動弁１０３の弁数と同じ組が駆動軸１００上に互いに隣接して配列している。ところが、振動弁１０３における各弁のピッチが小さいことから、各組の制御部材１０１が隣接する爪車１０２に接触している。このために、隣接する組どうしの爪車１０２と制御部材１０１との間に摩擦力が発生する。これにより、振動弁１０３を弾こうとする爪車１０２が、制御部材１０１或いは駆動軸１００との摩擦力によって回転するときに、隣接する組の爪車１０２と制御部材１０１が停止していることから、隣接する組の間の摩擦力が駆動軸１００との摩擦力よりも大きい場合には、爪車１０２が回転しないために、振動弁１０３を弾くことができず、オルゴールを演奏できない問題がある。さらに、隣接する組の間の摩擦力により、クラッチ機能に異常が生じて誤動作が生じてしまう。いずれにしても、オルゴールとしての商品価値を著しく損なう重大な問題となる。特に、オルゴールの駆動軸１００が垂直となるような姿勢に設置した場合には、複数組の制御部材１０１と爪車１０２の重力によって、上述した摩擦力がさらに大きくなるために、垂直姿勢での演奏ができない問題もある。

また、特許文献１に記載のオルゴールは、爪車１０２の回転を制御するストッパ機構１０４のストッパを爪車１０２の外周面に摺接させている。このため、ストッパと爪車１０２との間には摩擦力が発生する。この摩擦力が駆動軸１００との摩擦力よりも大きい場合には、爪車１０２が正常な停止位置の手前で停止することから、振動弁１０３を弾くタイミングにずれが生じてしまい、本来の曲目の演奏ができない問題がある。

さらにまた、特許文献１に記載のオルゴールにおいては、ストッパ機構１０４を電磁ソレノイド等のアクチュエータによって駆動している、上述したように、ストッパ機構１０４は振動弁１０３における各弁に対応させた小さなピッチで配設されている。ところが、通常の場合、アクチュエータの構造上から幅寸法を小さくすることができないために、振動弁１０３のピッチでアクチュエータを配列することはできない。この結果、アクチュエータを横一列に並設することになるので、必然的にオルゴールが大型化する問題がある。また、アクチュエータからストッパ機構１０４に伝達するための複雑な機構が必要となって、さらに大型化すると共にコストが嵩む問題もある。
特開２００３−２４１７４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、振動弁を弾くための機構における不要な摩擦を軽減することにより適正なタイミングで曲目を演奏することができ、しかも、小型化したオルゴールを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、駆動源により回転駆動される駆動軸の軸方向に隣接して配列されて駆動軸とともに回転可能な複数個の制御部材および複数個の爪を有する爪車と、各爪車の爪部によって弾かれる複数の振動弁を有する振動板と、上記爪車の回転を制御して爪車の爪部による上記振動弁の弾き動作を制御する複数個のストッパ機構とを備え、上記制御部材と爪車が上記駆動軸を中心にして同軸に配置され、上記駆動軸と爪車が周方向に相対移動したとき上記駆動軸と爪車とを一体化させるクラッチ部材が上記駆動軸と爪車との間に設けられ、上記制御部材は上記駆動軸と摩擦係合させられ、上記ストッパ機構によって上記制御部材の回転を阻止することができるように構成され、上記ストッパ機構による上記制御部材の回転阻止が解除されたとき、上記制御部材が爪車に対して相対回転することにより上記クラッチ部材を介して上記駆動軸と爪車とが一体回転するように構成されたオルゴールであって、
上記駆動軸に配列された互いに隣接する上記制御部材と上記爪車との間に摺動可能な隔壁板を配設したことを要旨とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、上記隔壁板は円盤状に形成され、その外周面の半径を上記制御部材の外周面の半径よりも大きく形成し、上記ストッパ機構が上記制御部材の回転を阻止しているときは、上記ストッパ機構を上記制御部材の外周面に当接させたことを要旨とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１の発明において、上記ストッパ機構は、隣接する上記振動弁を弾くための爪車に対応させた第１および第２のストッパ組と、これら第１および第２のストッパ組の個々のストッパを駆動する複数個のアクチュエータを有し、上記第１ストッパ組は、一つおきの制御部材に形成された突起に係合させ、上記第２ストッパ組は、一つおきの上記制御部材の間の制御部材に形成された突起に係合させ、かつ上記第１ストッパ組を駆動する上記アクチュエータと上記第２ストッパ群を駆動する上記アクチュエータとを互いに上記駆動軸の軸方向に変位させて設けたことを要旨とする。

本発明によれば、駆動軸に配列された互いに隣接する制御部材と爪車との間に、回転軸の回転に伴って回転する隔壁板を配設したことにより、隣接する組どうしの爪車と制御部材との間に発生する摩擦力による影響が解消され、隣接する組の爪車と制御部材が停止していても、振動弁を弾く爪車に影響を与えることなくオルゴールを演奏することが可能となり、オルゴールとしての商品価値を向上させることができる。特に、オルゴールの駆動軸が垂直となるような垂直姿勢に設置した場合であっても、複数組の制御部材と爪車の重力による摩擦力の影響が解消されるので、オルゴールの設置姿勢に関わりなく演奏させることが可能となる。

また、請求項２に記載の発明によれば、隔壁板の半径を制御部材の外周面の半径よりも大きく形成して、ストッパ機構を制御部材の外周面に摺接させることにより、ストッパ機構のストッパと爪車との間には摩擦力が生じないので、爪車が正常な停止位置の手前で停止するなどの不具合が解消され、所定のタイミングで本来の曲目を演奏することが可能となる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、振動弁を弾くための爪車に各々対応させた第１および第２のストッパ組と、これら第１および第２のストッパ組を駆動するアクチュエータを互いに上記駆動軸の軸方向に変位させて設けることにより、振動弁の小さなピッチに対応させて第１および第２のストッパ組とアクチュエータを配列させることができるので、小型のオルゴールを提供することが可能となる。しかも、アクチュエータからストッパ機構に伝達するための複雑な機構が不要となるので、コストが嵩む問題を解消することが可能となる。

オルゴールは、駆動源により回転駆動される駆動軸の軸方向に隣接して配列されて駆動軸とともに回転可能な複数個の制御部材および複数個の爪を有する爪車と、各爪車の爪部によって弾かれる複数の振動弁を有する振動板と、上記爪車の回転を制御して爪車の爪部による上記振動弁の弾き動作を制御する複数個のストッパ機構とを備え、上記制御部材と爪車は上記駆動軸を中心にして同軸に配置されている。さらに、上記駆動軸と爪車が周方向に相対移動したとき上記駆動軸と爪車とを一体化させるクラッチ部材は、上記駆動軸と爪車との間に設けられていて、上記制御部材は上記駆動軸と摩擦係合させられ、上記ストッパ機構によって上記制御部材の回転を阻止することができるように構成されている。そして、上記ストッパ機構による上記制御部材の回転阻止が解除されたとき、上記制御部材が爪車に対して相対回転することにより上記クラッチ部材を介して上記駆動軸と爪車とが一体回転するように構成されている。このように構成されたオルゴールにおいて、上記駆動軸に配列された互いに隣接する上記制御部材と上記爪車との間には、隔壁板が配設されている。

図１および図２は、本発明にかかるオルゴール１を示している。フレーム２の一端にはモータからなる駆動源３が固定されている。この駆動源３の出力軸には、複数の歯車によって構成される輪列機構４を介して回転軸５が連結されている。回転軸５はフレーム２のほぼ長さ方向に設けられ、両端側を適宜の軸受で回転可能に支持されている。上記回転軸５は、横断面形状をＤ字形の異形状に形成されている。また、フレーム２には、振動板６が片持ち的に固定されている。振動板６には所定の音階を発生する複数の櫛歯状の振動弁６ａが一体に突出形成されている。さらに、回転軸５にはその長さ方向に、後述するように、振動弁６ａの弁数に対応させた多数のクラッチ機構３０が配列されている。各クラッチ機構３０は、所定の振動弁２６を弾いて音を発するために、後述の爪車に回転力を伝達するように構成されている。フレーム２の一方側上面には、クラッチ機構３０の動作を制御するストッパ機構４０の一部を構成するアクチュエータ４１が上記クラッチ機構３０の数に対応して配置されている。

上記クラッチ機構３０は、図５に示すように、回転軸５を共通の軸として爪車７と制御部材８および駆動軸９とを有し、また、爪車７と制御部材８との間には、円柱状のコロからなる３個のクラッチ部材１０が配設されている。そして、１個の爪車７と１個の制御部材８、駆動軸９、および、クラッチ部材１０から構成される組を１組として、振動弁６ａの弁数に対応した組数が回転軸５上に配列されている。上記駆動軸９は、中心孔９ａがＤ字形の異形状に形成され、回転軸５に嵌合している。

爪車７は、中心孔７１が駆動軸９に嵌合されている。この爪車７は、後述するストッパ機構４０によって回転が阻止されたときに、駆動軸９との間で滑りながら回転するように構成されている。また、中心孔７１の周囲には、３個の異形孔７２が等角度に形成されている。これら異形孔７２は、図３に示すように、回転方向Ａの進行方向に至るに従って半径が小さくなる斜面が形成されている。

また、爪車７の外周からは、６個の爪７３が一体に突出形成されている。これら爪７３は、略台形状に形成され、回転方向の前端には当接部７４が形成され、後端には振動弁を弾くための突起部７５が形成されている。

一方、制御部材８の中心部には中心孔８１が形成され、駆動軸９に嵌合すると共に、駆動軸９との間の摩擦係合により、駆動軸９とともに回転することができる。また、後述するストッパ機構４０によって回転が阻止されたときは、駆動軸９との間を滑らせるように構成されている。また、制御部材８の外周には、上記爪車７の爪７３と同じ間隔で６個の突起８２が一体に突出形成されている。さらに、突起８２の間に外周面の半径は、図３に示すように、上記爪車７の各爪７３の間の外周面の半径よりやや大きく形成されていて、後述するストッパ機構４０の前端部が制御部材８の外周に当接または摺動するようになっている。さらに、中心孔８１からラジアル方向にのびる３本の長孔８３が等角度に形成されている。これら長孔８３内には、円柱状に形成されたクラッチ部材１０が各々嵌合される。

このように、構成されたクラッチ機構３０において、隣接する各組の制御部材９と爪車７との間には、円盤状に形成された隔壁板１１が各々介在されている。この隔壁板１１は金属または合成樹脂からなる素材によって形成されている。そして、隔壁板１１の中心部には、中心孔１１ａがＤ字形の異形状に形成され、前述した回転軸５に嵌合される。これにより、隔壁板１１は回転軸５と共に回転する。

次に、ストッパ機構４０について説明する。ストッパ機構４０は、図２に示すように、フレーム２の上側に上段となる第１のストッパ組としてのストッパ４１とアクチュエータ４２、下段となる第２のストッパ組としてのストッパ４３とアクチュエータ４４の２段に構成されている。そして、上記第１のストッパ組のストッパ４１は、支点４５を中心に回転可能に取り付けられ、先端部は鉤形の係止部４６となっている。また、基端部は第１のアクチュエータ４２の駆動部材４２ａに係合されている。このストッパ４１は、アクチュエータ４２によって駆動されないときには、図示しない弾性部材によって図示において時計方向に付勢されている。これにより、ストッパ４１の係止部４６の先端は、常時は制御部材８の外周に当接するように弾性付勢されている。

一方、下段の第２のストッパ組としてのストッパ４３も上述したストッパ４１と同様に、支点４８を中心に回転可能に取り付けられ、先端部は鉤形の係止部４７となっている。また、基端部は第２のアクチュエータ４４の駆動部材４４ａに係合されている。このストッパ４１は、アクチュエータ４４によって駆動されないときには、図示しない弾性部材により、図示において時計方向に付勢されている。これにより、ストッパ４３の係止部４７の先端は、常時は制御部材８の外周に当接するように弾性付勢されている。

さらに、上段と下段の２段に構成されたストッパ機構４０は、図１に示すように、例えば、図示左方端の振動弁６ａに第２のストッパ組の左方端のストッパ４３が対応し、左方端から次の振動弁６ａには、上段組の左方端のストッパ４１が対応するように、複数の振動弁に対して第１および第２のストッパ組の下段組のストッパ４１、４３が一つおきに交互に対応するように構成されている。そして、上段と下段のストッパ機構４０は、互いに振動弁６ａのピッチと同じピッチで回転軸５の軸方向に変位させている。上段と下段の上記アクチュエータ４２、４４は、例えばソレノイド、流体シリンダなどからなり、ストッパ４１、４３を駆動するために必要なトルクを得るには所定の幅寸法が必要となる。ところが、通常のアクチュエータの大きさは限界があることから、振動弁６ａのピッチ以下の幅寸法を有するものは存在しない。しかし、上述したように、上段と下段の２段に構成し、そのピッチを振動弁６ａのピッチ分だけ変位することによって、アクチュエータをほぼ２分の１のピッチで配列することができるので、振動弁６ａのピッチに合わせることが可能となる。

次に、以上のように構成した本発明によるオルゴールの動作を説明する。オルゴールを鳴奏させるときは、駆動源３の駆動により回転軸５を回転させる。これにより、回転軸５と共に駆動軸９および隔壁板１１が、図３に示す回転方向Ａの方向に回転駆動される。この状態では、制御部材８が駆動軸９との摩擦係合或いは隔壁板１１の回転によって回転方向Ａの方向に回転しようとするが、図４（Ａ）に示すように、ストッパ４１、４３の係止部４６、４７の先端を制御部材８の外周面に当接させると共に突起８２に当接させているので制御部材８の回転が阻止される。このとき、爪車７の当接部７４にもストッパ４１、４３の係止部４６、４７の先端が当接しているので爪車７も回転が阻止される。制御部材８は駆動軸９に対して摩擦係合しているため、このとき、制御部材６は駆動軸９或いは隔壁板１１に対して滑っている。また、クラッチ機構３０は図４（Ａ）に示すようにクラッチを解除している。

その後、必要な音階を発生するために、所定の振動弁６ａを弾こうとするときは、その振動弁６ａに対応した上段に配設されたアクチュエータ４２にパルス信号からなる電気信号を通電してアクチュエータ４２を駆動する。アクチュエータ４２は駆動部材４２ａを図示左方に吸引し、第１のストッパ組としてのストッパ４１を回転方向Ｂの方向に回転させ、係止部４６と制御部材８の突起８２との係合を解除させる。制御部材８は爪車７と摩擦係合しているため、係止部４６と突起８２との係合が解除されることにより、図４（Ｂ）に示すように駆動軸９とともに制御部材６８が回転方向Ａの方向に回転し、制御部材８はさらに回転を続けようとする。この制御部材８の回転によってクラッチ部材１０の位置が爪車７に対して周方向に相対移動し、図４（Ｂ）に示すように、クラッチ部材１０が爪車７の異形孔７２に形成された斜面により小さな半径の位置に移動する。これによって、爪車７と制御部材８が一体化されてクラッチ機構３０がつながり、駆動軸９および制御部材８とともに爪車７も回転方向Ａの方向に回転し、爪車７の突起部７５が振動弁６ａを弾くことによって、所定の音階が奏でられる。

このように振動弁６ａを弾いた後は、ストッパ４１の係止部４６が、後方から到来する制御部材８の突起８２に当接するので制御部材８の回転が阻止され、クラッチ部材１０が元の位置に移動すると、クラッチ機構３０が外れ、さらに、爪車７の当接部７４にもストッパ４１の係止部４６の先端が当接して爪車７も回転が阻止され、図４（Ａ）に示す状態に復帰して待機状態となる。

次に、他の音階を弾くために、他の振動弁６ａに対応した下段に配設されたアクチュエータ４４にパルス信号からなる電気信号を通電してアクチュエータ４４を駆動する。アクチュエータ４４は駆動部材４４ａを図示左方に吸引し、第２のストッパ組としてのストッパ４３を回転方向Ｂの方向に回転させ、係止部４７と他の振動弁６ａに対応する制御部材８の突起８２との係合を解除させる。制御部材８は爪車７と摩擦係合しているため、係止部４６と突起８２との係合が解除されることにより、図４（Ｂ）に示すように駆動軸９とともに制御部材６８が回転方向Ａの方向に回転し、制御部材８はさらに回転を続けようとする。この制御部材８の回転によってクラッチ部材１０の位置が爪車７に対して周方向に相対移動し、図４（Ｂ）に示すようにクラッチ部材１０が、爪車７の異形孔７２に形成された斜面により小さな半径の位置に移動する。これによって、爪車７と制御部材８が一体化されてクラッチ機構３０がつながり、駆動軸９および制御部材８とともに爪車７も回転方向Ａの方向に回転し、爪車７の突起部７５が振動弁６ａを弾くことによって、所定の音階が奏でられる。

このように振動弁６ａを弾いた後は、ストッパ４３の係止部４７が、後方から到来する制御部材８の突起８２に当接するので制御部材８の回転が阻止され、爪車７の当接部７４にもストッパ４３の係止部４７の先端が当接して爪車７も回転が阻止され、図４（Ａ）に示す状態に復帰して待機状態となる。

以上のように、演奏しようとする所望の曲目に応じて、上段のアクチュエータ４２或いは下段のアクチュエータ４４のいずれかに予めプログラムされたパルス信号からなる電気信号を通電することにより、所望の曲目が演奏される。

前述した実施例において、オルゴールの形状は一例を示すもので、例えば、爪車の形状は適宜に変更しても良い。また、ストッパの形状もアクチュエータや制御部材、或いは爪車の構成に合わせて適宜に変更しても良く、前述した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲で変形可能である。

本発明は、電気信号に応じて振動弁を機械的に弾くことにより音を発する形式のオルゴールに適用可能である。

本発明にかかるオルゴールの一実施例を示す平面図である。本発明にかかるオルゴールの一実施例を示す側面図である。本発明にかかるオルゴールのクラッチ機構を示す部分側面図である。（Ａ）（Ｂ）は、本発明にかかるオルゴールの動作状態を示す説明図である。本発明にかかるオルゴールのクラッチ機構を示す斜視図である。従来のオルゴールのクラッチ機構を示す部分側面図である。

符号の説明

１オルゴール
２フレーム
３駆動源
５回転軸
６振動板
６ａ振動弁
７爪車
７１中心孔
７２異形孔
７３爪
７４当接部
７５突起部
８制御部材
８１中心孔
８２突起
８３長孔
９駆動軸
１０クラッチ部材
１１隔壁板
４０ストッパ機構
４１、４３ストッパ
４２、４４アクチュエータ

Claims

駆動源により回転駆動される駆動軸の軸方向に隣接して配列されて駆動軸とともに回転可能な複数個の制御部材および複数個の爪を有する爪車と、各爪車の爪部によって弾かれる複数の振動弁を有する振動板と、上記爪車の回転を制御して爪車の爪部による上記振動弁の弾き動作を制御する複数個のストッパ機構とを備え、上記制御部材と爪車が上記駆動軸を中心にして同軸に配置され、上記駆動軸と爪車が周方向に相対移動したとき上記駆動軸と爪車とを一体化させるクラッチ部材が上記駆動軸と爪車との間に設けられ、上記制御部材は上記駆動軸と摩擦係合させられ、上記ストッパ機構によって上記制御部材の回転を阻止することができるように構成され、上記ストッパ機構による上記制御部材の回転阻止が解除されたとき、上記制御部材が爪車に対して相対回転することにより上記クラッチ部材を介して上記駆動軸と爪車とが一体回転するように構成されたオルゴールであって、
上記駆動軸に配列された互いに隣接する上記制御部材と上記爪車との間に摺動可能な隔壁板を配設したことを特徴とするオルゴール。
上記隔壁板は円盤状に形成され、その外周面の半径を上記制御部材の外周面の半径よりも大きく形成し、上記ストッパ機構が上記制御部材の回転を阻止しているときは、上記ストッパ機構を上記制御部材の外周面に当接させた請求項１に記載のオルゴール。
上記ストッパ機構は、隣接する上記振動弁を弾くための爪車に対応させた第１および第２のストッパ組と、これら第１および第２のストッパ組の個々のストッパを駆動する複数個のアクチュエータを有し、上記第１ストッパ組は、一つおきの制御部材に形成された突起に係合させ、上記第２ストッパ組は、一つおきの上記制御部材の間の制御部材に形成された突起に係合させ、かつ上記第１ストッパ組を駆動する上記アクチュエータと上記第２ストッパ組を駆動する上記アクチュエータとを互いに上記駆動軸の軸方向に変位させて設けた請求項１に記載のオルゴール。