JP2749770B2 - からくり時計の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋外に設置される設備
時計等のからくり時計に関し、特に、エア駆動の人形体
を備えたからくり時計の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、からくり時計は、常時は時計体
内に隠蔽されている人形等のからくり装置が、正時（１
時、２時、という具合に、時計の長針が文字板の「１
２」を指す時）になると、外界に現われ、一連の上演
（からくり動作）を行い、再び隠蔽状態に戻ることを繰
返すものである。このようなからくり時計として、小型
のものは、室内に設置される置時計、掛時計等があり、
大型のものは、建物の壁面や独立搭などの室外に設置さ
れる設備時計等があり、多種多様なものが知られてい
る。

【０００３】また、からくり装置の動作態様も種々であ
って、例えば、扉が開いて人形等が登場するもの、登場
した人形が更に動くもの、その動作も上下、左右や、回
転するものがある。また、この動きと連動したオルゴー
ル音や、その他の音響がもたらされるもの、照明のなさ
れるもの等、他の視覚、聴覚効果を組み合わせて演出
し、より興趣を増したものがあり、大小のからくり時計
によって、それぞれ異なる態様を有している。

【０００４】このようなからくり装置に用いられる人形
体の駆動機構としては、モータ駆動によるものと、エア
駆動によるものに大別される。すなわち、からくり人形
体は、人形胴体に別体の頭部、腕部、脚部等が動作可能
に取付けられ、これらの各部を、胴体部内に納められた
駆動機構により駆動し、所定のからくり動作を行うよう
になされている。そして、一般に人形のある一動作に対
応して、一つの動作機構が必要とされるので、複数の機
構を胴体内に設けて、人形体に複合的なからくり動作を
行わせている。

【０００５】この人形体のモータ駆動機構は、モータ
と、モータで回転駆動される偏心カム、この偏心カムに
接続された作動杆、この作動杆に接続されたリンク機構
や作動カム体と、最終的に駆動される人形体の各部とか
ら構成されている。ところが、このようなモータ機構
を、人形胴体の限られた内部スペースに収納すること
は、駆動機構に大型複雑なものを用いることができず、
各部の動作が単調なものに制約されたり、組込める駆動
機構の数が減少して、少数部分の動作しか行えないとい
う不具合がある。また、特に、設備時計のように、高所
に据え付けられことが多いものでは、設置・交換作業の
容易さや、全体構造を補強する必要がある等から、大重
量化することは好ましくない。

【０００６】そこで、人形体に多種の動作を行わせた
り、軽量化を図るために、人形体にエア駆動機構を用い
るものが多くなっている。すなわち、このエア駆動機構
は、人形体内に設けられた軽量小型のエア・シリンダー
とリンク機構とから構成され、このエアシリンダを動作
させるエアは、外部のエアコンプレッサから供給されて
いる。そして、このシリンダにより得られる往復動を、
リンク機構により必要とする動きに変換して、腕部等の
各部をからくり動作させるようにしている。

【０００７】このようなからくり時計は、からくり装置
による人形体の上演を、例えば、１時間毎に３分程度行
い、夜間は停止状態となるように、制御部により動作が
制御されている。

【０００８】また、設備時計であるからくり時計の場合
には、一般的に、制御部、電源部、エアを供給するエア
コンプレッサ等は、屋内やケースなどに収納されている
が、からくり時計本体は、屋外、特に見通しが良い高所
に設置されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
からくり時計は、夜間等において比較的、長時間、停止
させておくと、人形体が行う最初のからくり動作が、ス
ムーズに行われず、ギクシャクとした動きとなって見苦
しく、観客等に不快感を与えるという不具合が生じてい
た。

【００１０】これは、エア駆動機構のシリンダチューブ
とピストン間には、エア漏れ防止用のパッキン及び潤滑
剤が介在しており、動作停止が長時間になると、この潤
滑剤の粘性が低下して、シリンダチューブとピストンが
癒着したような状態になるためである。このため、通常
のシリンダ内へのエア導入量に応じた、スムーズなピス
トンの移動量が得られないことになる。従って、ある一
定量のエア導入量に達した後に、癒着状態が解除され、
急激にピストンが移動するシリンダの飛び出し現象が起
こる。また、この飛び出し現象は、初動時にのみ起こり
やすく、後続する動作時には、生起することが少ない。

【００１１】特に、設備時計のからくり装置は屋外に設
置されるので、冬季や設置場所によっては低温環境とな
り、この低温によりシリンダチューブとピストンの癒着
化が促進されてしまう。この結果、シリンダの飛び出し
現象が起こりやすくなり、からくり上演時に人形体が動
作不良することが多くなる傾向にある。

【００１２】そこで、本発明は、確実にスムーズな上演
動作を行えるからくり時計の制御方法を提供することを
目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の制御方法は、予
め設定された時刻に、上演開始信号を出力する時計タイ
マー手段と、この信号に基づき、人形体を隠蔽状態から
視認状態に登場させる出現手段と、この人形体をエアシ
リンダのエア駆動によりからくり動作させる人形体エア
駆動手段とを備えたからくり時計の制御方法であって、
当該設定時刻の所定前に、該人形体を隠蔽状態におい
て、エア駆動させる予備動作手段を設けた構成とされて
いる。

【００１４】尚、ここで出現手段とは、人形体を隠蔽す
るカバー部材が移動するもの、隠蔽位置から人形体自体
を移動させるもの、人形体を配置したステージ全体が移
動するもの、及び、これらを組み合わせたものを含む。

【００１５】

【作用】従って、本発明によれば、人形体を、からくり
上演の動作前に隠蔽状態のまま予備動作させているの
で、上演時のシリンダ飛び出し現象が防止できる。すな
わち、例えば、冬季の設備時計のような、シリンダ飛び
出し現象が生じやすい条件下においても、この隠蔽状態
の予備動作時にのみ、シリンダ飛び出し現象を生起させ
て、後続する上演動作時に、正常動作を行わせることが
できる。

【００１６】

【実施例】以下に本発明を図１ないし図５に示す実施例
に基づき説明する。尚、この実施例においては、本発明
の制御方法を、からくり時計の一種である設備時計に用
いた場合について説明する。すなわち、図１及び図２に
示すように、本実施例のからくり時計１０は、建物Ｘ外
壁の高所に設置された時計本体である時計ユニット１１
と、この時計ユニット１１に複合ケーブル１２を介して
接続され、建物Ｘ内に設置された管理ユニット１３とか
ら構成されている。この複合ケーブル１２は、制御信号
ケーブルや駆動電力を供給する電源ケーブル、エア送給
用のエアチューブを束ねて構成され、管理ユニット１３
が時計ユニット１１の駆動を制御できるようになされて
いる。

【００１７】この時計ユニット１１は、常時、視認され
ている時刻表示装置１５と、通常は隠蔽されているから
くり装置１６とから構成されている。

【００１８】上記時刻表示装置１５は、時計ユニット１
１の前面略中央に配設された文字板１８と、この文字板
１８に配された時針、分針等からなる時計針１９と、こ
の時計針１９を駆動する時計機構２０とから構成されて
おり、現在の時刻を表示するものである。

【００１９】上記からくり装置１６は、図１の左半分側
に示すように、通常は時計ユニット１１内に収納され、
外部から視認されない隠蔽状態となされている。このか
らくり装置１６は、該からくり装置１６を隠蔽位置か
ら、図１の右半分側に示すような出現状態に移動させる
出現手段たるせり出し機構２２と、からくり装置１６の
前面略中央に設けられ人形体２３を備えたステージセッ
ト２４と、この人形体２３をからくり動作させるエア駆
動機構２５と、このからくり動作を演出する発音及び照
明部２６，２７とから構成されている。

【００２０】このせり出し機構２２は、図示を省略した
駆動モータ、シャフトギア機構とから構成され、からく
り上演時に、からくり装置１６全体を移動させ、外界に
現わすようになされている。

【００２１】このステージセット２４は、人形体２３
と、鐘２８ａ等を備えた背景セット２８とから構成さ
れ、人形体２３がからくり動作するようになされてい
る。

【００２２】すなわち、この人形体２３は、図３に示す
ように、背景セット２８のステージ２９上に設置された
人形本体部２３ａと、ハンマーを握った可動腕部２３ｂ
とから構成され、この腕部２３ｂは、エア駆動機構２５
により、上下に腕振り動作するようになされている。従
って、からくり上演時には、人形体２３が、鐘２８ａを
ハンマーにより打ち鳴らすからくり動作を行うようにな
されている。

【００２３】このエア駆動機構２５は、人形本体２３ａ
内に設けられ腕部２３ｂに接続されたリンク機構３０
と、このリンク機構３０を駆動するピストンロッド３１
ａが接続されたエアシリンダ３１と、このシリンダ３１
にエアチューブ３２，３３を介して接続されピストン３
１ｂの動作方向を切換える電磁切換え弁３４とから構成
されている。

【００２４】この電磁切換え弁３４は、複合ケーブル１
２に含まれるエア供給チューブ３４ａを介して、管理ユ
ニット１３に接続されており、この管理ユニット１３か
ら作動エアが供給されている。そして、電磁切換え弁３
４のエア送給方向を切換える動作により、エアシリンダ
３１のピストンロッド３１ａが往復動し、この往復動を
リンク機構３０が適切な移動量及び方向に変換して、人
形体腕部２３ｂを腕振り運動させるようになされてい
る。

【００２５】すなわち、エア駆動機構２５は、図４
（ａ）に示すように、管理ユニット１３からエア供給チ
ューブ３４ａを介して供給されたエアが、５ポート２位
置の電磁切換え弁３４に送給され、エアチューブ３２，
３３のどちらか一方に送給される。そして、この電磁切
換え弁３４には、これらの２位置の一方を選択して切換
える電磁コイルが内蔵され、後述する制御部からの切換
え信号により動作が制御されている。従って、この電磁
切換え弁３４により、シリンダ３１へのエア送給方向を
交互に切換えて、ピストンロッド３１ａの往復動作を行
っている。

【００２６】これらの各ポートに接続されたエアチュー
ブ３２，３３は、それぞれ、シリンダ３１の一端、他端
付近に接続されている。従って、シリンダ３１の両端付
近に接続されているので、シリンダ３１内のピストン位
置に係りなく、ピストン３１ｂにより区分される２室
に、エアを供給／排出することができるようになされて
いる。また、このシリンダ３１のシリンダチューブ３１
ｃとピストン３１ｂ間には、パッキン及び潤滑剤が介在
し、シリンダチューブ３１ｃとピストン３１ｂを潤滑す
ると共に、エア漏れを防止するようになされている。

【００２７】また、シリンダ３１と電磁切換え弁３４を
接続する、これらのエアチューブ３２，３３の中間に
は、メータアウト制御によるスピードコントローラ３５
が設けられている。すなわち、このスピードコントロー
ラ３５は、シリンダ駆動時に、シリンダ３１からのエア
排出率を増減することにより、ピストン３１ｂの移動ス
ピードを調節するようになされている。

【００２８】このスピードコントローラ３５は、図４
（ｂ）に示すように、並列的に分岐した２経路上に、そ
れぞれ、シリンダ３１からの逆流を防止する逆止め弁３
６と、流量制御弁である絞り弁３７とを設けた構成とさ
れている。この逆止め弁３６は、開口３６ａと、この開
口３６ａのシリンダ３１側に設けられ、この開口３６ａ
を閉止する大きさの閉塞片３６ｂと、この閉塞片３６ｂ
を開口側に押圧するコイルスプリング３６ｃとから構成
され、この開口３６ａを一方向のエア通過が可能なよう
になされている。また、絞り弁３７は、その通路断面積
が可変なものであり、この断面積の増減により、この絞
り弁３７を通過するエア流量の調節が行えるようになさ
れている。従って、コンプレッサからシリンダ３１へと
供給される順方向のエアの大部分は、同図中の実線矢印
により示すように、逆止め弁３６を通過して送給され
る。他方、シリンダ３１から排出される逆方向のエア
は、図中の破線矢印により示すように、逆止め弁３６に
より阻止され、必ず絞り弁３７を通過して排出されるよ
うになされている。これにより、絞り弁３７によりシリ
ンダ３１からのエア排出流量を増減して、ピストン３１
ｂの移動スピードを調節し、シリンダ３１による動作速
度を調整する。

【００２９】尚、電磁切換え弁３４のエア排出口には、
マフラー（消音器）３８を接続して、作動時の排出音を
低減させているが、より静粛化させるために、新たなエ
アチューブを接続して、排気を管理ユニット１３又は他
の場所に導いて排出するようにしてもよい。

【００３０】上記発音部２６は、からくり装置１６の前
面に配設されたスピーカ４０と、このスピーカ４０に接
続されたアンプ（図示省略）とから構成され、このアン
プは、後述する管理ユニット１３のＣＤデッキ４５に、
複合ケーブル１２の信号ケーブルを介して、接続されて
いる。従って、ＣＤデッキ４５からの演奏信号を増幅し
て、スピーカ４０から音楽を奏でられるようになされて
いる。

【００３１】上記照明部２７は、背景セット２８の各箇
所に配設されたライト４１から構成され、からくり上演
に伴い、ステージセット２４全体を照明する。

【００３２】上記管理ユニット１３には、上述したから
くり装置１６のせり出し機構２２、発音及び照明部２
６，２７に駆動電力を供給する電源部４３と、からくり
人形エア駆動機構２５に一定圧のエアを供給するエアコ
ンプレッサ４４と、予め選定された曲目を送信するＣＤ
デッキ４５と、からくり装置１６の各部動作を制御する
総合制御部４６が収納されている。

【００３３】このエアコンプレッサ４４は、モータ４４
ａにより駆動され、３気圧程度の圧力を持つエアを、複
合ケーブル１２内の供給チューブ３４ａを通して、から
くり装置１６の人形体エア駆動機構２５に供給してい
る。また、このモータ４４ａは、総合制御部４６により
駆動が制御され、からくり装置１６と連動して動作する
ようになされている。

【００３４】上記ＣＤデッキ４５は、制御部４６からの
制御信号により曲目を選曲し、演奏信号を、複合ケーブ
ル１２内の信号ケーブルを介して、からくり装置１６の
発音部２６に送信する。

【００３５】上記総合制御部４６は、図示を省略した時
計タイマー回路と、制御回路と、上述したからくり装置
１６の各部を駆動する駆動回路とを備え、複合ケーブル
１２内の信号ケーブルにより、からくり装置１６の各部
に接続されている。そして、通常の動作時には、予め設
定された時刻に、時計タイマーから上演を開始させる上
演開始信号が出力される。次に、この上演開始信号に基
づき、制御回路が予め設定されたタイムチャートに従
い、駆動回路を動作させる。そして、この駆動回路から
の動作信号により、からくり装置１６の各部が一連の協
同動作し、所定の上演シーケンスを実行するようになさ
れている。また、総合制御部４６の制御回路に、本発明
を実施する予備動作手段である予備動作回路が設けられ
ている。

【００３６】次に、上述したからくり時計の制御動作
を、図５に示すタイムチャートに基づいて説明する。ま
ず、通常のからくり上演動作を説明し、これより前に行
われる本実施例の予備動作を説明する。

【００３７】正時等の予め設定された所定時刻になる
と、タイマー時計から上演開始信号Ｔ1が出力される。
すなわち、所定時間、ＬレベルからＨレベルへ切換わる
パルス信号が生成され発信される。まず、この上演開始
信号Ｔ1の立ち上がりに基づき、制御回路が、ステージ
信号Ａを出力する。そして、このステージ信号Ａの立ち
上がりに応じて、駆動回路がせり出し機構２２のせり出
し動作を開始させる。

【００３８】そして、このせり出し動作が完了し、人形
体２３が現われると、制御部からのエア駆動信号Ｓiの
立上がりに応じて、人形体２３のエア駆動が開始され、
人形が鐘打ちする等のからくり動作を行う。

【００３９】これと同時に、発音信号Ｂの立上がりに応
じて、ＣＤ−デッキから第１曲の演奏信号が出力され、
発音部２６のスピーカ４０から音楽が流れ出す。また、
この発音信号Ｂの立ち下がりに応答して、間奏曲に切換
わり、後続する第２、第３の立上がりに応じて、第２、
第３曲目の音楽に切換わって行く。

【００４０】更に、照明信号Ｃの立上がりに応じて、照
明部のライトが人形体等の照明を開始する。

【００４１】そして、このような一連の各部が協同動作
するからくり上演を実行した後に、各信号Ｓi，Ｂ，Ｃ
の立ち下がりに応じて各部２５，２６，２７の駆動が停
止され、最後に、ステージ信号Ａの立ち下がりに応じ
て、せり出し機構２２が復帰動作してからくり装置１６
を時計ユニット１１に収納し、一回の上演を終了する。
そして、このようなからくり上演動作が、各設定時刻毎
に繰返し行われる。

【００４２】また、上記設定時刻の所定前には、時計タ
イマーから予備動作信号Ｔ2が出力され、本実施例の予
備動作が実行される。すなわち、この予備信号Ｔ2の立
ち上がりに基づき、上述したからくり装置１６のエア駆
動機構２５のみが一定時間、駆動され、からくり装置１
６の他の機器は駆動されない。従って、隠蔽状態のまま
人形体２３のエア駆動が実施され、エアシリンダ３１を
慣らす予備動作させるように構成されている。

【００４３】尚、この予備動作は、本動作である上演動
作と同一である必要はなく、適宜、減少させた回数の動
作にしてもよい。また、この予備動作を、一日の最初の
からくり上演動作に対して一回実行したり、午前中の上
演に対して実行するように構成してもよい。

【００４４】以上説明したように本実施例のからくり時
計の制御方法によれば、人形体を、からくり上演動作前
に隠蔽状態のまま予備動作させているので、上演動作時
のシリンダ飛び出し現象が防止され、人形体のスムーズ
なからくり上演動作を、実行することが確実に可能とな
る。すなわち、例えば、冬季の設備時計のようにシリン
ダ飛び出し現象が生じやすい悪条件下においても、この
シリンダ飛び出し現象を隠蔽状態の予備動作時にのみ限
定できるので、後続する上演動作を正常に行うことがで
きる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本願からくり時計
の制御方法によれば、人形体を、からくり上演の動作前
に隠蔽状態のまま予備動作させているので、上演時のシ
リンダ飛び出し現象が防止できる。すなわち、例えば、
冬季の設備時計のようにシリンダ飛び出し現象が生じや
すい条件下においても、この隠蔽状態の予備動作時にの
み、シリンダ飛び出し現象を生起させて、後続する上演
動作時に、正常動作を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するからくり時計に係り、か
らくり時計の全体配置を示す正面図。

【図２】本実施例のからくり時計の縦断側面図。

【図３】本実施例の人形体エア駆動機構を示す要部拡大
図。

【図４】本実施例の人形体エア駆動機構に係り、（ａ）
は、駆動機構の全体構成を示す概略図、（ｂ）はスピー
ドコントローラを説明する概略図。

【図５】本実施例のからくり時計の制御動作を示すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１０ からくり時計（設備時計） １１ 時計ユニット １２ 複合ケーブル １３ 管理ユニット １５ 時刻表示装置 １６ からくり装置 ２２ せり出し機構 ２３ 人形体 ２５ エア駆動機構 ２６ 発音部 ２７ 照明部 ３０ リンク機構 ３１ エアシリンダ ４６ 総合制御部 Ｘ 建物 Ｔ1 上演開始信号 Ｔ2 予備動作信号 Ｓi 人形体エア駆動信号 Ａ ステージ信号 Ｂ 発音信号 Ｃ 照明信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定された時刻に、上演開始信号を
   出力する時計タイマー手段と、この信号に基づき、人形
   体を隠蔽状態から視認状態に登場させる出現手段と、こ
   の人形体をエアシリンダのエア駆動によりからくり動作
   させる人形体エア駆動手段とを備えたからくり時計の制
   御方法であって、 当該設定時刻の所定前に、人形体を隠蔽状態において、
   エア駆動させる予備動作手段を設けたことを特徴とする
   からくり時計の制御方法。