JP2014142414A - Music box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オルゴールに関し、特に、異音の発生を抑制するための改良に関する。 The present invention relates to a music box, and more particularly to an improvement for suppressing the occurrence of abnormal noise.
音楽を奏でるオルゴールが知られている。このオルゴールは、例えば、径方向外側に向けて複数の突起部を備え第1軸を中心として回転可能に設けられた複数のスターホイールを備えている。それら複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の振動弁が前記第1軸に沿って設けられた振動板を備えている。そして、前記突起部を選択的に前記振動弁に接触させて音楽を奏でる。例えば、特許文献1に記載されたオルゴール装置がそれである。この技術によれば、各スターホイールに対応して設けられたソレノイドの駆動によりそのスターホイールの回転を制御する。このため、前記突起部を所定のタイミングで選択的に前記振動弁に接触させて弾くことができる。従って、シリンダやディスク等の回転部材の交換を要することなく任意の曲を演奏することができる。 Music boxes that play music are known. The music box includes, for example, a plurality of star wheels that are provided with a plurality of protrusions toward the outside in the radial direction and that are rotatable about the first axis. A plurality of vibration valves respectively corresponding to the plurality of star wheels are provided with a diaphragm provided along the first axis. The protrusion is selectively brought into contact with the vibration valve to play music. For example, the music box apparatus described in Patent Document 1 is that. According to this technique, rotation of the star wheel is controlled by driving a solenoid provided corresponding to each star wheel. For this reason, the protrusion can be selectively brought into contact with the vibration valve and played at a predetermined timing. Therefore, any song can be played without the need to replace rotating members such as cylinders and disks.
しかし、前記従来の技術においては、前記スターホイールの回転を制御する際にソレノイドを駆動させる。このため、ソレノイドの吸引等による衝撃音が発生し、オルゴールの演奏において異音となるという弊害があった。この弊害は、音を奏でることを主たる機能とするオルゴールにおいて無視できない。このような課題は、オルゴールの改良を意図して本発明者が鋭意研究を継続する過程において新たに見出したものである。 However, in the conventional technique, the solenoid is driven when the rotation of the star wheel is controlled. For this reason, an impact sound due to the suction of the solenoid or the like is generated, and there is an adverse effect that an abnormal sound is generated in the performance of the music box. This adverse effect cannot be ignored in music boxes whose main function is playing sound. Such a problem has been newly found in the course of continuous research by the present inventor with the intention of improving the music box.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、異音の発生を抑制するオルゴールを提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide a music box that suppresses the generation of abnormal noise.
斯かる目的を達成するために、本第1発明の要旨とするところは、径方向外側に向けて複数の突起部を備え第1軸を中心として回転可能に設けられた複数のスターホイールと、前記複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の振動弁が前記第1軸に沿って設けられた振動板と、前記第1軸と並んで設けられた第2軸を中心として回動可能に設けられ、前記複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の係止部材と、前記複数の係止部材にそれぞれ対応する複数の電磁石と、前記複数の電磁石それぞれの通電に応じた第1状態又は前記第1状態より磁力が弱い第2状態を制御する制御部とを、備え、前記制御部により、前記電磁石が第1状態に制御された場合、前記係止部材は、前記電磁石の磁力により前記第2軸を中心として第1回動方向に回動し、前記係止部材と前記突起部との係止が解除され、前記制御部により、前記電磁石が第2状態に制御された場合、前記係止部材は、前記第1回動方向と逆に回動し、前記スターホイールにおける少なくとも1つの前記突起部を係止し、前記電磁石と前記係止部材とは、相互に最も接近した状態において非接触とされるものであることを特徴とするオルゴールである。 In order to achieve such an object, the gist of the first aspect of the present invention is that a plurality of star wheels provided with a plurality of projections toward the radially outer side and rotatably provided around the first axis; A plurality of vibration valves respectively corresponding to the plurality of star wheels are provided rotatably about a diaphragm provided along the first axis and a second axis provided side by side with the first axis. A plurality of locking members corresponding to the plurality of star wheels, a plurality of electromagnets respectively corresponding to the plurality of locking members, and a first state or a first state corresponding to energization of each of the plurality of electromagnets A control unit that controls a second state in which the magnetic force is weaker, and when the electromagnet is controlled to the first state by the control unit, the locking member causes the second shaft to be moved by the magnetic force of the electromagnet. 1st rotation as center The locking member and the protrusion are unlocked, and when the electromagnet is controlled to the second state by the control unit, the locking member is moved to the first rotation. Rotating in the opposite direction, locking at least one of the projections on the star wheel, and the electromagnet and the locking member being non-contact in a state of being closest to each other. It is a characteristic music box.
このように、前記第1発明によれば、径方向外側に向けて複数の突起部を備え第1軸を中心として回転可能に設けられた複数のスターホイールと、前記複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の振動弁が前記第1軸に沿って設けられた振動板と、前記第1軸と並んで設けられた第2軸を中心として回動可能に設けられ、前記複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の係止部材と、前記複数の係止部材にそれぞれ対応する複数の電磁石と、前記複数の電磁石それぞれの通電に応じた第1状態又は前記第1状態より磁力が弱い第2状態を制御する制御部とを、備え、前記制御部により、前記電磁石が第1状態に制御された場合、前記係止部材は、前記電磁石の磁力により前記第2軸を中心として第1回動方向に回動し、前記係止部材と前記突起部との係止が解除され、前記制御部により、前記電磁石が第2状態に制御された場合、前記係止部材は、前記第1回動方向と逆に回動し、前記スターホイールにおける少なくとも1つの前記突起部を係止し、前記電磁石と前記係止部材とは、相互に最も接近した状態において非接触とされるものであることを特徴とするオルゴールであることから、前記電磁石の磁力による作用により非接触にて前記係止部材を回動させて前記スターホイールの回転を制御することで、異音の発生を好適に抑制することができる。すなわち、異音の発生を抑制するオルゴールを提供することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the plurality of star wheels provided with a plurality of protrusions toward the outer side in the radial direction and provided to be rotatable about the first axis respectively correspond to the plurality of star wheels. A plurality of vibration valves are provided so as to be rotatable about a diaphragm provided along the first axis and a second axis provided side by side with the first axis. A plurality of corresponding locking members, a plurality of electromagnets respectively corresponding to the plurality of locking members, and a first state corresponding to energization of each of the plurality of electromagnets or a second state having a weaker magnetic force than the first state. And when the electromagnet is controlled to the first state by the control unit, the locking member is moved in the first rotation direction about the second axis by the magnetic force of the electromagnet. Rotating, the locking member When the locking with the protrusion is released and the electromagnet is controlled to the second state by the control unit, the locking member rotates in the direction opposite to the first rotation direction, and the star wheel Since the electromagnet and the locking member are non-contact in a state of being closest to each other, the electromagnet is configured to lock at least one of the protrusions in the electromagnet. By controlling the rotation of the star wheel by rotating the locking member in a non-contact manner by the action of the magnetic force, the generation of abnormal noise can be suitably suppressed. That is, it is possible to provide a music box that suppresses the occurrence of abnormal noise.
前記第1発明に従属する本第2発明の要旨とするところは、前記係止部材を、前記スターホイールに向けて回動させる方向に付勢する付勢部材を備え、前記係止部材は、前記制御部により前記電磁石が第2状態に制御された場合、前記付勢部材により前記スターホイールに向かって付勢されることで前記スターホイールに設けられた前記複数の突起部の少なくとも1つを係止し、前記制御部により前記電磁石が第1状態に制御された場合は、前記係止部材は、前記電磁石の磁力により前記付勢部材による付勢に対して前記第2軸を中心として前記第1回動方向に回動させられ、前記突起部の係止が解除されるものである。このようにすれば、実用的な機構において前記電磁石の磁力を利用して前記係止部材を回動させて前記スターホイールの回転を制御することができる。 The subject matter of the second invention subordinate to the first invention includes a biasing member that biases the locking member in a direction to rotate the staring wheel toward the star wheel. When the electromagnet is controlled to the second state by the control unit, at least one of the plurality of protrusions provided on the star wheel is biased toward the star wheel by the biasing member. When the electromagnet is controlled to be in the first state by the control unit, the locking member is centered on the second axis with respect to urging by the urging member by the magnetic force of the electromagnet. It is rotated in the first rotation direction, and the locking of the protrusion is released. In this way, the rotation of the star wheel can be controlled by rotating the locking member using the magnetic force of the electromagnet in a practical mechanism.
前記第1発明又は第2発明に従属する本第3発明の要旨とするところは、前記係止部材は、前記係止部材が前記スターホイールに向けて回動させられることで前記スターホイールにおける少なくとも1つの前記突起部に当接させられる板部材と、前記制御部により前記電磁石が第1状態に制御された場合、前記電磁石の磁力により前記係止部材を前記第1回動方向へ回動させる磁性部材とを、備えたものである。このようにすれば、実用的な機構において前記電磁石の磁力を利用して前記係止部材を回動させて前記スターホイールの回転を制御することができる。 The gist of the third invention subordinate to the first invention or the second invention is that the locking member is at least in the star wheel by rotating the locking member toward the star wheel. When the electromagnet is controlled to the first state by the plate member brought into contact with one of the protrusions and the control unit, the locking member is rotated in the first rotation direction by the magnetic force of the electromagnet. A magnetic member. In this way, the rotation of the star wheel can be controlled by rotating the locking member using the magnetic force of the electromagnet in a practical mechanism.
前記第3発明に従属する本第4発明の要旨とするところは、前記係止部材において、前記磁性部材は、前記板部材と一体的に設けられた合成樹脂部材にインサート成形されたものである。このようにすれば、磁性部材の振動による異音の発生を更に抑制する実用的な態様のスターホイールを備えたオルゴールを提供することができる。 The gist of the fourth invention subordinate to the third invention is that in the locking member, the magnetic member is insert-molded on a synthetic resin member provided integrally with the plate member. . If it does in this way, the music box provided with the star wheel of the practical aspect which further suppresses generation | occurrence | production of the noise by the vibration of a magnetic member can be provided.
前記第1発明乃至第4発明の何れかに従属する本第5発明の要旨とするところは、前記係止部材が前記突起部を係止する場合、前記突起部及び前記係止部材の接触部と前記スターホイールの回転中心とを結んだ直線と、前記接触部と前記係止部材の回動中心とを結んだ直線とが成す角度は、直角を基準とする規定の角度範囲内である。このようにすれば、前記電磁石が第2状態である場合において前記係止部材による係止が解除されることを抑制しつつ、前記電磁石の第1状態においては前記係止部材による係止を好適に解除することができる。 The subject matter of the fifth invention according to any one of the first to fourth inventions is that, when the locking member locks the projection, the projection and the contact portion of the locking member And a straight line connecting the rotation center of the star wheel and a straight line connecting the contact portion and the rotation center of the locking member are within a specified angle range based on a right angle. In this way, it is preferable that the locking by the locking member is suppressed in the first state of the electromagnet while suppressing the locking by the locking member when the electromagnet is in the second state. Can be released.
前記第1発明乃至第5発明の何れかに従属する本第6発明の要旨とするところは、前記複数の係止部材及び前記複数の電磁石を収容する筐体を備え、前記第2軸の中心と、前記複数の電磁石のうち少なくとも一部とは、前記筐体の底面に沿った同一平面上に配置されたものである。このようにすれば、前記複数の係止部材及び前記複数の電磁石等の構成が前記筐体内に収められた実用的な態様のオルゴールを提供することができる。 A gist of the sixth invention according to any one of the first to fifth inventions includes a housing that houses the plurality of locking members and the plurality of electromagnets, and the center of the second shaft. And at least a part of the plurality of electromagnets is arranged on the same plane along the bottom surface of the casing. If it does in this way, the music box of the practical aspect in which the structure of the said some locking member, the said several electromagnet, etc. was accommodated in the said housing | casing can be provided.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例であるオルゴール10における演奏機構部100の構成を斜め上方から視た様子を例示する斜視図である。本実施例において、オルゴール10の上方とは、オルゴール10が図示しない設置平面部に設置される際の上方(略鉛直上方)をいう。図1に示すように、本実施例のオルゴール10は、第1軸12(図2等を参照)を中心として回転可能に設けられた複数(例えば、40個)のスターホイール14を備えている。第1軸12に沿って設けられた振動板16を備えている。振動板16には、複数のスターホイール14にそれぞれ対応する複数の振動弁18が第1軸12に沿って設けられている。第1軸12と並んで第2軸20が設けられている。好適には第1軸12と平行に第2軸20が設けられている。第2軸20を中心として回動可能に設けられた、複数のスターホイール14にそれぞれ対応する複数の係止部材22を備えている。複数の係止部材22にそれぞれ対応する複数の電磁石24を備えている。第1軸12と平行に設けられた第3軸26に相対回転不能に設けられてその第3軸26と一体的に回転させられる、複数のスターホイール14にそれぞれ対応する複数のサンホイール28を備えている。第1軸12及び第3軸26をそれぞれの軸心まわりの回転可能に、第2軸20を回転不能に支持すると共に、振動板16及び複数の電磁石24等が組み付けられる台座30を備えている。第1軸12及び第3軸26をそれぞれの軸心まわりに同期して回転駆動するための駆動力を発生させるモータ32を備えている。複数の振動弁18は、予め定められた複数の音階にそれぞれ対応し、後述するようにスターホイール14の突起部36により弾かれることで対応する音階の音を奏でるように構成されている。オルゴール10において、図1のように構成された演奏機構部100は、台座30が後述する筐体34に組み付けられることで、その筐体34の内部に収容される。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a configuration of a
図10は、図1に示す本実施例のオルゴール10における演奏機構部100が筐体34内に収容された様子を説明する概略図である。図10に示すように、オルゴール10は、第1軸12、複数のスターホイール14、振動板16、第2軸20、複数の係止部材22、複数の電磁石24、第3軸26、複数のサンホイール28等の構成を収容する筐体34を備えている。すなわち、図1のように構成された演奏機構部100は、台座30が筐体34に組み付けられることで、筐体34の内部に収容されている。図10に一点鎖線で示すように、好適には、第2軸20の中心と、複数の電磁石24のうち少なくとも一部は、筐体34の底面34aに沿った同一平面上に配置されたものである。なお、全ての電磁石24が、筐体34の底面34aに沿った同一平面上に配置されたものでなくともよい。筐体34の上側平面部には、その筐体34内部の様子を視認するためののぞき窓34bが設けられている。こののぞき窓34bには、ガラス板等の透明な材料による蓋部(非図示)が設けられる。図10に示すように、オルゴール10は、複数の電磁石24それぞれの励磁乃至非励磁を制御する制御部としてのECU(Electric Control Unit)60を備えている。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a state in which the
図2は、オルゴール10の演奏機構部100におけるスターホイール14、係止部材22、及びサンホイール28等の構成を説明するために、それらの構成を第1軸12の軸心方向に視た図である。図3は、図2に示すスターホイール14、係止部材22、及びサンホイール28等の構成を斜め上方から視た様子を示す斜視図である。図3においては、複数のスターホイール14のうち2つのスターホイール14a、14bと、それらに対応する係止部材22a、22b及び電磁石24a、24b等を例示している。図3以外の図面である図1及び図2等において、個々のスターホイール14a、14bを特に区別しない場合には単にスターホイール14として図示している。個々の係止部材22a、22bを特に区別しない場合には単に係止部材22として図示している。個々のサンホイール28a、28b、28cを特に区別しない場合には単にサンホイール28として図示している。スターホイール14と係止部材22とが対応するとは、その係止部材22の係止状態においてそのスターホイール14の回転が係止されることをいう。スターホイール14とサンホイール28とが対応するとは、そのスターホイール14のギヤ部38とそのサンホイール28の外周歯40とが相互に噛み合うことをいう。図3においては、スターホイール14a、14bに対応するサンホイール28a、28bを例示すると共に、そのサンホイール28bに隣接するサンホイール28cを併せて示している。隣接するサンホイール28とは、第3軸26に沿ってその軸を中心に並んで配置されているサンホイール28をいう。図3においては、振動板16及び台座30の図示を省略すると共に、第1軸12、第2軸20、及び第3軸26それぞれの一部を省略(切断)して示している。
FIG. 2 is a diagram of the configuration of the
図2及び図3に示すように、スターホイール14は、径方向外側に向けて放射状に複数の突起部36を備えている。好適には、スターホイール14の周方向に等位相で4つの突起部36を備えている。すなわち、スターホイール14の周方向に90°毎に突起部36が設けられている。スターホイール14は、突起部36よりも内周側(径方向内側)に複数のギヤ部38を備えている。好適には、各突起部36に対応する位置に2歯ずつの突出部としてのギヤ部38を備えている。ギヤ部38は、複数のスターホイール14が第1軸12に沿って配置される間に配置されている。すなわち、ギヤ部38は、第1軸12の軸方向に関して、突起部36とは異なる位置に配置される。具体的には、軸方向に関して相互に隣接する突起部36相互間に配置される。サンホイール28は、径方向外側に向けて複数の外周歯40を備えて構成されている。図2に示すように、スターホイール14が第1軸12に組み付けられた状態において、突起部36は、第1軸12の軸心を中心とするその回転軌跡が対応する振動弁18の少なくとも一部に接触する位置に設けられている。且つ、対応する係止部材22の後述する係止状態においてその係止部材22に係止される位置に設けられている。この係止される位置とは、突起部36が係止部材22に当接されられた状態において、スターホイール14の第1軸12の回転への追従回転を阻止する位置である。すなわち、突起部36は、振動板16における振動弁18を弾くと共に、係止部材22と接触することで、スターホイール14の第1軸12の回転に伴う追従回転を阻止するストッパとして機能する。ギヤ部38は、第1軸12の軸心を中心とするその回転軌跡が対応するサンホイール28の外周歯40と噛み合わされる位置に設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に一部(破線で囲繞した部分)を拡大して示すように、サンホイール28の外周歯40には面取り68が付けられている。面取り68は、好適には、外周歯40の先端部における軸方向の両側部に施されたものである。スターホイール14の外周部には面取り70(図4を参照)が付けられている。面取り70は、好適には、スターホイール14の外径稜線に施されたものである。スターホイール14の外径稜線とは、スターホイール14における外周面72における軸方向両端部である。サンホイール28の面取り68及びスターホイール14の面取り70の少なくとも一方が施されたものであればよい。スターホイール14の外周面72における端部の面取り70に加えて、突起部36の稜線(軸方向両端部)等に面取りが施されたものであってもよい。
As shown in FIG. 2 in which a part (a part surrounded by a broken line) is enlarged, a
図4は、スターホイール14の構成を詳しく説明するために、そのスターホイール14を軸心方向に視た正面図である。図4に示すように、スターホイール14は、好適には、径方向外側に向けて複数の突起部36を備えた金属板である金属プレート部42を備えている。金属プレート部42が、エンジニアリングプラスチック等の合成樹脂材料である合成樹脂部44内にインサート成形されているため、突起部36に強い力が加わっても、突起部36とギヤ部38の位置関係は保持される。インサート成形とは、例えば、金型内に予め挿入した金属部材の周囲に合成樹脂材料を注入して金属部材及び合成樹脂部材を一体的に成形する方法である(以下の説明において同じ)。好適には、複数の突起部36以外の部分が合成樹脂部44に覆われる。ギヤ部38は、好適には、合成樹脂部44の一部として構成される樹脂製ギヤ部である。合成樹脂部44は、その内周側に組付穴部46を備えており、組付穴部46に第1軸12が挿入されることでその第1軸12に組み付けられる。斯かる構成により、スターホイール14が、サンホイール28と接触する際のビビリが抑制される。スターホイール14が第1軸12に組み付けられた状態において、組付穴部46の内周面と第1軸12の外周面(接触面)との間には所定の摩擦力がはたらくように構成される。摩擦力を付与するため、好適には、図4に示すように、組付穴部46の内周面と第1軸12の外周面との間に摩擦力を付与するためのフリクションばね48が設けられる(摩擦力機能)。好適には、フリクションバネ48はピアノ線であり、そのピアノ線の変形力で組付穴部46の内周面が第1軸12の外周面に押し付けられる(押し付け機能)。フリクションばね48によって発生する摩擦力は、スターホイール14を回転させる力より強く、スターホイール14の回転によって係止部材22を外す力より弱く設定されている。斯かる構成により、スターホイール14は、第1軸12に組み付けられた状態において、第1軸12を中心とする回転可能に設けられる。係止部材22が後述する非係止状態である場合においては第1軸12との接触部位における摩擦力によりその第1軸12に追従回転させられる。フリクションばね48によって発生する摩擦力がスターホイール14を回転させる力より弱いと、係止部材22の係止が解除された状態においてもスターホイール14が空転してしまうおそれがある。スターホイール14の回転によって係止部材22を外す力より強いと、係止部材22による係止状態において、係止部材22の板部材50が図5における左方向に動いてしまい、係止が解除されてしまうおそれがある。
FIG. 4 is a front view of the
図2に示すように、係止部材22は、好適には、係止部材22が第2軸20を中心にしてスターホイール14に向けて回動させられることでスターホイール14における少なくとも1つの突起部36に当接させられる板部材50を備えている。電磁石24の励磁状態において、その電磁石24の磁力により係止部材22を第1回動方向すなわちスターホイール14から離隔させられる方向へ回動させる作用を発生させる磁性部材52を備えている。磁性部材52は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の鉄属元素を主成分とする金属である。磁性部材52は、好適には特に磁化されていない鉄板であるが、磁化された所謂永久磁石であってもよい。係止部材22において、磁性部材52は、板部材50と一体的に設けられたエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂部材54にインサート成形されたものであり、斯かる構成により電磁石24の吸引による磁性部材52のビビリが抑制される。換言すれば磁性部材52は、合成樹脂部材54内に埋設されたものである。
As shown in FIG. 2, the locking
電磁石24は、好適には、鉄等の磁性材料である鉄芯の周囲に円筒状のコイルを備えている。そのコイルに電流が流されることで励磁状態とされ磁力(磁場)を発生させる。一方、コイルに電流が流されないと非励磁状態とされるよく知られた一般的な電磁石である。本実施例においては、電磁石24のコイルに電流が流された状態が第1状態に相当する。電磁石24のコイルに電流が流されない状態が、第1励磁状態より磁力が弱い第2状態に相当する。
The
以下、図11を参照して、係止部材22による係止動作及び解除動作について説明する。図11は、ECU60に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図11に示す楽譜データベース62は、オルゴール10による演奏の対象となる曲にそれぞれ対応する複数の楽譜データを記憶する。楽譜データベース62は、よく知られたSDカード(Secure Digital Card)等の記憶媒体に納められ、ECU60が記憶媒体に記録されたデータを読み取り可能であってもよい。楽譜データは、例えば、MIDI(Musical Instrument Digital Interface)形式のデータであり、予め定められた複数種類の楽器毎に、その楽器に対応する音の出力タイミング及び音階等が定められた複数のトラック(チャンネル)を含んでいる。本実施例のオルゴール10は、例えば、MIDIデータにおけるガイドメロディすなわち主旋律に相当するトラック(チャンネル)の出力タイミング及び音階に基づいて以下に詳述する演奏制御を行う。
Hereinafter, with reference to FIG. 11, the locking operation and the releasing operation by the locking
係止解除タイミング判定部64は、複数の係止部材22それぞれによるスターホイール14における突起部36の係止を解除するタイミングを判定する。換言すれば、複数の係止部材22それぞれに対応する電磁石24の励磁乃至非励磁を切り替えるタイミング(電磁石24の通電を実行乃至停止するタイミング)を判定する。例えば、楽譜データベース62に記憶された複数の楽譜データのうち所定の楽譜データに対応する曲の演奏において、その楽譜データに定められた音の出力タイミング及び音階に基づいて前記判定を行う。具体的には、各音階に対応する複数の振動弁18を楽譜データに定められた出力タイミングで弾くために、係止部材22によるスターホイール14における突起部36の係止を解除するタイミングを判定する。第1軸12及び第3軸26それぞれの回転速度が一定の値に定まる場合、各スターホイール14に対応する係止部材22による係止が解除されてからそのスターホイール14の突起部36により対応する振動弁18が弾かれるまでのタイムラグは予め求められる。係止解除タイミング判定部64は、演奏対象となる楽譜データに基づいて前記判定を行う。楽譜データにおいては、各振動弁18に対応する音階の出力タイミングが定められている。その出力タイミングよりも前記タイムラグに相当する時間前に、その振動弁18に対応する係止部材22によるスターホイール14における突起部36の係止が解除されるように前記判定を行う。
The lock release
電磁石励磁/非励磁制御部66は、係止解除タイミング判定部64による判定結果に基づいて、複数の電磁石24それぞれの励磁乃至非励磁を切り替える。すなわち、係止解除タイミング判定部64による判定結果に基づいて、複数の電磁石24それぞれの通電を実行乃至停止する制御を行う。具体的には、係止解除タイミング判定部64により係止部材22によるスターホイール14における突起部36の係止を解除するタイミングが判定された場合、そのタイミングで対応する電磁石24を非励磁状態から励磁状態へ切り替える。すなわち、斯かるタイミングで電磁石24の通電を開始する。電磁石励磁/非励磁制御部66は、好適には、電磁石24を非励磁状態から励磁状態へ切り替えた後、予め定められた規定時間経過後にその電磁石24を励磁状態から非励磁状態へ切り替える。すなわち、斯かるタイミングで電磁石24の通電を停止させる。
The electromagnet excitation /
図2に示すように、電磁石24は、各係止部材22に対応して設けられている。係止部材22における磁性部材52が埋設された合成樹脂部材54の近傍に設けられている。磁性部材52と非接触に設けられている。すなわち、電磁石24と係止部材22とは、相互に最も接近した状態において非接触とされるものである。換言すれば、係止部材22は、後述する係止状態及び非係止状態の何れにおいても、磁性部材52と電磁石24との間に所定の間隔があくように構成されたものである。この間隔は、好適には、電磁石24の励磁状態において、その電磁石24の磁力作用を磁性部材52に及ぼし得る範囲内とされる。例えば、電磁石24と係止部材22とが相互に最も離隔させられた状態においても、電磁石24の励磁状態においてはその電磁石24の磁力により磁性部材52が引き寄せられるように間隔が設計される。すなわち、係止部材22をスターホイール14から離隔させる方向に回動させる引力が発生させられるように、間隔が設計される。後述する図8に一点鎖線で示すように、電磁石24の軸心(鉄芯の中心軸)は、係止部材22の回動中心すなわち第2軸20の軸心と交わる位置関係とされる。
As shown in FIG. 2, the
図2及び図3に示すように、係止部材22は、好適には、スナップばね(ねじりコイルばね)56を備えている。スナップばね56は、係止部材22をスターホイール14に向けて回動させる方向に付勢する付勢部材である。係止部材22及び板部材50は、好適には、電磁石24の非励磁状態においては、スナップばね56により付勢されることでスターホイール14に向けて回動させられる。そして、板部材50は、スターホイール14に設けられた複数の突起部36の少なくとも1つを係止する係止状態(後述する図6等を参照)とされる。一方、電磁石24の励磁状態においては、係止部材22及び板部材50は、電磁石24の磁力によりスナップばね56による付勢に逆らって第2軸20を中心として第1回動方向、すなわち、スターホイール14から離隔させられる方向に回動させられる。そして、電磁石24による磁力に応じた磁性部材52を引き寄せる力(引力)とスナップばね56の付勢力が釣り合った位置において係止部材22が停止される。すなわち、板部材50による突起部36の係止が解除される非係止状態(後述する図7〜図9等を参照)とされる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the locking
図2及び図3に示すように、複数の電磁石24及び各電磁石24に対応する係止部材22は、好適には、第1群に属する複数の電磁石24及び係止部材22と、第2群に属する複数の電磁石24及び係止部材22とが、第1軸12の軸心を中心とする周方向に90°の位相差で(すなわち相互に90°の角度を成す位置に)配設されている。好適には、複数の電磁石24のうち最も端に設けられた電磁石24から他端側へ向かって1からn(他端における電磁石24に対応)までの数値を付した場合、奇数を付された複数の電磁石24が前記第1群に、偶数を付された複数の電磁石24が前記第2群にそれぞれ属する。すなわち、本実施例のオルゴール10において、好適には、例えば図3に示すスターホイール14a、14bのように、相互に隣接するスターホイール14にそれぞれ対応する電磁石24(図3においては電磁石24a、24b)が、第1軸12の軸心を中心とする周方向に90°の位相差で交互に配設されている。斯かる構成とすることで、オルゴール10における演奏機構部100の構成(特に、複数の電磁石24)の配設スペースを可及的に小さくすることができ、装置を小型化することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of
図5は、係止部材22が係止状態である場合におけるその係止部材22とスターホイール14との位置関係を例示する図である。好適には、図5に示すように、係止部材22が係止状態である場合において、突起部36と係止部材22の板部材50との接触部58とスターホイール14の回転中心C1とを結んだ直線と、接触部58と係止部材22の回動中心C2とを結んだ直線とが成す角度θは、直角(=90°)を中心とする規定の角度範囲内である。規定の角度範囲は、例えば90°±10°の範囲内である。角度θが規定の角度範囲よりも小さい場合、係止部材22が突起部36による係止から抜け易くなり、係止部材22がスターホイール14を係止しづらくなる。角度θが規定の角度範囲よりも大きい場合、係止部材22を突起部36による係止から解除するために抜くのに比較的大きな力を要し、抜きにくくなる。角度θが規定の角度範囲であれば、電磁石24が非励磁状態である場合において係止部材22による係止が解除されることを抑制しつつ、電磁石24の励磁状態においては係止部材22による係止を好適に解除することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the positional relationship between the locking
図6〜図9は、以上のように構成されたオルゴール10における演奏機構部100の具体的な作動について説明する図である。オルゴール10による演奏時において、第1軸12及び第3軸26は、図6等に矢印で示すように、モータ32の駆動により常時それぞれの軸心まわりに同期的に回転させられている。第1軸12及び第3軸26は、相互に逆回りに回転駆動されており、好適には、第1軸12はスターホイール14に設けられた突起部36が振動板16の振動弁18を下方から上方に向けて弾く方向に回転される。第3軸26はサンホイール28の外周歯40とスターホイール14のギヤ部38とが噛み合った状態において、スターホイール14を回転駆動する方向すなわち図6に矢印で示す方向にそれぞれ回転させられている。第3軸26の回転方向は、第1軸12の回転方向と逆方向である。複数のサンホイール28は、第3軸26に対して相対回転不能に設けられているため、オルゴール10による演奏時においては、第3軸26の軸心まわりの回転に伴い常時それぞれの軸心まわりに回転させられている。
6-9 is a figure explaining the specific operation | movement of the
図6は、係止部材22が係止状態とされた場合における作動を説明している。この図6に示すように、対応する電磁石24に対する通電が行われず、電磁石24が非励磁状態とされている場合には、係止部材22の板部材50は、スナップばね56により付勢される。これにより、係止部材22は、スターホイール14側に回動させられ、スターホイール14に設けられた複数の突起部36の少なくとも1つを係止する係止状態とされる。すなわち、複数の突起部36の少なくとも1つにおける第1軸12の回転方向側(回転が進む側)に、板部材50における先端部が当接させられる。前述のように、スターホイール14は、第1軸12との接触部位における摩擦力により、第1軸12に追従回転させられるように構成されている。図6に示すような状態においては、係止部材22が係止状態とされていることで、接触部位における摩擦力に逆らってスターホイール14の第1軸12に対する追従回転が阻止される。換言すれば、第1軸12の軸心を中心とするスターホイール14の位相(振動弁18等に対する位置関係)が固定されたまま、そのスターホイール14における組付穴部46と第1軸12との接触面が軽い負荷をもって滑りつつそれらが相対回転させられる状態となる。斯かる状態においては、スターホイール14におけるギヤ部38はサンホイール28における外周歯40と噛み合わない位置とされ、サンホイール28の回転はスターホイール14の回転に影響しない。
FIG. 6 illustrates the operation when the locking
図7は、係止部材22が係止状態から非係止状態へ切り替えられる場合における作動を説明している。図6に示す状態から、電磁石24に対する通電が行われると、通電された電磁石24が励磁状態とされる。そして、係止部材22の板部材50が電磁石24の磁力によりスナップばね56による付勢に逆らって第2軸20を中心としてスターホイール14から離隔させられる方向(第1回動方向)に回動させられる。これにより、板部材50による突起部36の係止が解除される非係止状態とされる。すなわち、スターホイール14が、第1軸12との接触部位における摩擦力によりその第1軸12に追従回転させられる状態とされる。
FIG. 7 illustrates the operation when the locking
図8は、図7の破線で囲んだ部分を拡大して示す図である。図7に示す非係止状態では、磁性部材52と、電磁石24における軸心の先端とが最も接近させられるが、図8に示すように、この状態において電磁石24と磁性部材52との間には間隔dの空間が存在し、非接触とされる。好適には、磁性部材52における電磁石24側の面は第2軸20を中心とする部分円筒状の曲面52aとされている。このため、係止部材22が第2軸20まわりに回動させられても、電磁石24と磁性部材52との間隔dが変化しないように構成されている。
FIG. 8 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG. In the non-locking state shown in FIG. 7, the
図9は、スターホイール14の突起部36が振動板16の振動弁18を弾いて音を奏でる作動を説明している。係止部材22が非係止状態とされ、板部材50による突起部36の係止が解除される。その後、スターホイール14が、第1軸12との接触部位における摩擦力によりその第1軸12に追従回転させられる。すると、図9に示すように、複数の突起部36のうち1つの突起部36が振動板16の振動弁18に接触させられる位相付近において、突起部36に隣接する回転方向側(すなわち回転方向に90°の位相差で設けられた)突起部36に対応するギヤ部38がサンホイール28の外周歯40と噛み合わされる。この状態においては、サンホイール28の回転によりスターホイール14が図9に矢印で示す方向すなわち突起部36が振動板16の振動弁18を下方から上方に向けて弾く方向に駆動される。斯かる作動によって振動弁18が突起部36により弾かれ、振動弁18に対応する音階の音が奏でられる。そのようにして振動弁18を弾いた後、スターホイール14が更に第1軸12に追従回転させられることでギヤ部38とサンホイール28の外周歯40とが再び噛み合わない状態となる。図7に示す状態からギヤ部38と外周歯40とが噛み合わない状態への移行過程において電磁石24の通電が停止され、電磁石24が非励磁状態とされる。これにより、スナップばね56の付勢により係止部材22がスターホイール14に向けて回動させられ、再び図6に示す状態に復帰させられる。
FIG. 9 illustrates an operation in which the
係止部材22は、電磁石24の励磁状態において、電磁石24の磁力により係止部材22を第1回動方向へ回動させる作用を発生させる磁性部材として永久磁石を備えても良い。永久磁石は、好適には、電磁石24が励磁状態とされた場合に電磁石24との間で反発力(同種の磁極間の斥力)が発生する位置で、板部材50と一体的に設けられた合成樹脂部材54にインサート成形されても良い。
The locking
係止部材22の板部材50が電磁石24の磁力すなわちその電磁石24と永久磁石との間の斥力によりスナップばね56による付勢に逆らう。これにより、係止部材22は、第2軸20を中心としてスターホイール14から離隔させられる方向(第1回動方向)に回動させられ、板部材50による突起部36の係止が解除される非係止状態とされる。
The
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented in other modes.
すなわち、本発明は、図1〜図11を用いて前述した構成に限定されるものではない。例えば、スターホイール14に設けられる突起部36の数は4つには限定されず、周方向に90°毎に設けられたものでなくともよい。スターホイール14におけるギヤ部38は、必ずしも突起部36に対応する位置に設けられたものでなくともよく、周方向に位相の異なる位置に設けられたものであってもよい。第1群に属する複数の電磁石24及び係止部材22と、第2群に属する複数の電磁石24及び係止部材22とが、第1軸12の軸心を中心とする周方向に90°の位相差で配設されたものでなくともよく、例えば全ての電磁石24が同一平面上に一列に配設されたものであってもよい。逆に、突起部36がスターホイール14の周方向に5つ以上設けられている場合等において、スターホイール14に設けられた突起部36の数に応じて、複数の電磁石24及び係止部材22が、第1軸12の軸心を中心とする周方向に所定の位相差で3つ以上の位相に対応する位置に配設されたものであってもよい。スターホイール14を係止させるための構成として、各スターホイール14に対応して2つ以上の係止部材22が設けられたものであってもよい。ECU60がインターネット等の通信回線に接続され、その通信回線を介して楽譜データをダウンロードして楽譜データベース62に蓄積するものであってもよい。その他、スターホイール14の形状、係止部材22の構成(板部材50の形状)、及び各構成の相対位置等は、オルゴールの設計に応じて適宜変更される。例えば、ギヤ部38は、必ずしも2歯ずつ設けられるものでなくともよく、突起部36が対応する振動板16(振動弁18)を弾くために十分な距離及び時間だけサンホイール28から駆動されればよく、1歯或いは3歯以上のギヤ部が設けられたものであってもよい。
That is, the present invention is not limited to the configuration described above with reference to FIGS. For example, the number of
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
10:オルゴール、12:第1軸、14:スターホイール、16:振動板、18:振動弁、20:第2軸、22:係止部材、24:電磁石、34:筐体、34a:底面、36:突起部、50:板部材、52:磁性部材、54:合成樹脂部材、56:スナップばね(付勢部材)、58:接触部、60:ECU(制御部)、C1:回転中心、C2:回動中心 10: music box, 12: first shaft, 14: star wheel, 16: diaphragm, 18: vibration valve, 20: second shaft, 22: locking member, 24: electromagnet, 34: housing, 34a: bottom surface, 36: Protruding part, 50: Plate member, 52: Magnetic member, 54: Synthetic resin member, 56: Snap spring (biasing member), 58: Contact part, 60: ECU (control part), C1: Center of rotation, C2 : Center of rotation
Claims (6)
前記複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の振動弁が前記第1軸に沿って設けられた振動板と、
前記第1軸と並んで設けられた第2軸を中心として回動可能に設けられ、前記複数のスターホイールにそれぞれ対応する複数の係止部材と、
前記複数の係止部材にそれぞれ対応する複数の電磁石と、
前記複数の電磁石それぞれの通電に応じた第1状態又は前記第1状態より磁力が弱い第2状態を制御する制御部と
を、備え、
前記制御部により、前記電磁石が第1状態に制御された場合、前記係止部材は、前記電磁石の磁力により前記第2軸を中心として第1回動方向に回動し、前記係止部材と前記突起部との係止が解除され、
前記制御部により、前記電磁石が第2状態に制御された場合、前記係止部材は、前記第1回動方向と逆に回動し、前記スターホイールにおける少なくとも1つの前記突起部を係止し、
前記電磁石と前記係止部材とは、相互に最も接近した状態において非接触とされるものである
ことを特徴とするオルゴール。 A plurality of star wheels provided with a plurality of protrusions toward the radially outer side and rotatably provided about the first axis;
A diaphragm provided with a plurality of vibration valves respectively corresponding to the plurality of star wheels along the first axis;
A plurality of locking members provided to be rotatable about a second axis provided side by side with the first axis, and corresponding to the plurality of star wheels, respectively;
A plurality of electromagnets respectively corresponding to the plurality of locking members;
A first state corresponding to energization of each of the plurality of electromagnets or a second state having a magnetic force weaker than the first state, and
When the control unit controls the electromagnet to the first state, the locking member rotates in the first rotation direction about the second axis by the magnetic force of the electromagnet, and the locking member The locking with the protrusion is released,
When the electromagnet is controlled to the second state by the control unit, the locking member rotates in the opposite direction to the first rotation direction, and locks at least one of the protrusions on the star wheel. ,
The music box, wherein the electromagnet and the locking member are non-contact in a state of being closest to each other.
前記係止部材は、前記制御部により前記電磁石が第2状態に制御された場合、前記付勢部材により前記スターホイールに向かって付勢されることで前記スターホイールに設けられた前記複数の突起部の少なくとも1つを係止し、前記制御部により前記電磁石が第1状態に制御された場合は、前記係止部材は、前記電磁石の磁力により前記付勢部材による付勢に対して前記第2軸を中心として前記第1回動方向に回動させられ、前記突起部の係止が解除されることを特徴とする
請求項1に記載のオルゴール。 An urging member that urges the locking member in a direction to rotate toward the star wheel;
When the electromagnet is controlled to the second state by the control unit, the locking member is biased toward the star wheel by the biasing member, so that the plurality of protrusions provided on the star wheel When the electromagnet is controlled to be in the first state by the control unit and the electromagnet is controlled to be in the first state, the locking member is urged against the urging by the urging member by the magnetic force of the electromagnet. The music box according to claim 1, wherein the music box is rotated about the two axes in the first rotation direction, and the locking of the protrusion is released.
前記係止部材が前記スターホイールに向けて回動させられることで前記スターホイールにおける少なくとも1つの前記突起部に当接させられる板部材と、
前記制御部により前記電磁石が第1状態に制御された場合、前記電磁石の磁力により前記係止部材を前記第1回動方向へ回動させる磁性部材と
を、備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のオルゴール。 The locking member is
A plate member that is brought into contact with at least one of the protrusions in the star wheel by rotating the locking member toward the star wheel;
The magnetic member for rotating the locking member in the first rotation direction by the magnetic force of the electromagnet when the electromagnet is controlled to the first state by the control unit. The music box according to 1 or 2.
前記第2軸の中心と、前記複数の電磁石のうち少なくとも一部とは、前記筐体の底面に沿った同一平面上に配置されたことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のオルゴール。 A housing for housing the plurality of locking members and the plurality of electromagnets;
The center of the second axis and at least a part of the plurality of electromagnets are arranged on the same plane along the bottom surface of the casing. Music box described in.
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