JP5772857B2 - Music box - Google Patents
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Description
本発明は、オルゴールに関し、特に、演奏テンポにずれが生じること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 a deviation in performance tempo.
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爪部を備え、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して、複数の振動弁が第1軸に沿って設けられた振動板を備えている。例えば、複数のスターホイールはモータにより回転駆動される。更に、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、スターホイールの回転を制御する。そして、爪部を所定のタイミングで選択的に振動弁に接触させて弾き、音楽を奏でる。爪部が振動弁を弾く際におけるモータの出力を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載された演奏装置がそれである。 Music boxes that play music are known. The music box includes, for example, a plurality of claw portions that are directed outward in the radial direction, and a plurality of star wheels that are rotatably provided around the first axis. Corresponding to each of the plurality of star wheels, a plurality of vibration valves are provided with a diaphragm provided along the first axis. For example, the plurality of star wheels are driven to rotate by a motor. Further, the rotation of the star wheel is controlled by driving a solenoid provided corresponding to each star wheel. And a nail | claw part is made to contact a vibration valve selectively with a predetermined timing, and it plays, and a music is played. There has been proposed a technique for controlling the output of a motor when a claw part flips a vibration valve. For example, this is the performance device described in Patent Document 1.
前記オルゴールでは、例えば振動弁が弾かれる瞬間、スターホイールを駆動するモータに対して負荷がかかることで回転速度が減少する。その結果、モータの回転速度が低下して演奏テンポが不安定になる不具合があった。前記従来の技術は、前記モータの回転速度に変化が生じたことを検知してから制御を行うものである。従って、前記モータの回転速度に変化が生じることを必ずしも十分に抑制できない。すなわち、前記オルゴールの演奏テンポにずれが生じるおそれがあった。このような課題は、オルゴールの性能向上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。 In the music box, for example, at the moment when the vibration valve is bounced, the rotation speed is reduced by applying a load to the motor that drives the star wheel. As a result, there has been a problem that the performance tempo becomes unstable due to a decrease in the rotation speed of the motor. The conventional technique performs control after detecting that the rotational speed of the motor has changed. Therefore, it is not always possible to sufficiently suppress the change in the rotation speed of the motor. That is, there is a possibility that the music box performance tempo may be shifted. Such a problem has been newly found in the course of continuous research by the present inventor with the intention of improving the performance of 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、演奏テンポにずれが生じることを好適に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 of the present invention is to provide a music box that suitably suppresses a shift in performance tempo.
斯かる目的を達成するために、本願の請求項1に係る発明の要旨とするところは、それぞれ異なる音階に対応して異なる特性に形成された複数の振動弁を備えた振動板と、前記振動弁のそれぞれに対応して配置され、音を鳴らすタイミングが定められた楽曲データに従って、鳴らす音に対応する前記振動弁を、モータの駆動により弾く爪部と、前記モータの駆動を制御する制御部とを、備え、前記制御部は、前記楽曲データに定められた前記音を鳴らすタイミングで前記爪部が少なくとも1つの前記振動弁を弾く際に、前記振動弁が弾かれて演奏される音の種類に応じて、前記モータの出力トルクを制御す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 invention according to claim 1 of the present application is that a diaphragm including a plurality of vibration valves each having different characteristics corresponding to different scales, and the vibration A claw portion that is arranged corresponding to each of the valves and that plays the vibration valve corresponding to the sound to be played by driving the motor according to the music data for which the timing to play the sound is determined, and a control unit that controls the driving of the motor The control unit is configured to generate a sound that is played when the vibration valve is played when the claw unit plays at least one of the vibration valves at a timing of sounding the sound defined in the music data. The music box is characterized in that the output torque of the motor is controlled according to the type.
前記請求項1に係る発明によれば、前記複数の振動弁それぞれの特性を考慮して前記爪部が前記振動弁を弾く際における前記モータの負荷を事前に予測し、前記モータの出力トルクを制御することで、前記爪部が弾く前記振動弁によらず前記モータの回転速度を一定に保つことができる。すなわち、演奏テンポにずれが生じるのを好適に抑制するオルゴールを提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the load of the motor when the claw portion flips the vibration valve is predicted in advance in consideration of the characteristics of each of the plurality of vibration valves, and the output torque of the motor is determined. By controlling, the rotational speed of the motor can be kept constant regardless of the vibration valve that the claw part repels. That is, it is possible to provide a music box that suitably suppresses the occurrence of a deviation in the performance tempo.
前記請求項1に係る発明に従属する本願の請求項2に係る発明の要旨とするところは、前記制御部は、前記楽曲データに定められた前記音を鳴らすタイミングで前記振動弁を弾く際に、前記タイミングが同時と設定された前記演奏される音の数に応じて、前記爪部が同時に弾く前記振動弁の数が多いほど、前記爪部がその振動弁を弾く際における前記モータの出力トルクを増加させるものである。
The gist of the invention according to
前記請求項1又は2に係る発明に従属する本願の請求項3に係る発明の要旨とするところは、前記制御部は、前記楽曲データに従って前記音を鳴らすタイミングで前記振動弁を弾く際に、前記演奏される音の音階に応じて、前記爪部が弾く前記振動弁の音階が高いほど、前記爪部がその振動弁を弾く際における前記モータの出力トルクを増加させるものである。
The gist of the invention according to claim 3 of the present application subordinate to the invention according to
前記請求項1から3の何れかに係る発明に従属する本願の請求項4に係る発明の要旨とするところは、前記振動弁と前記爪部との相対距離を変化させることで前記オルゴールの音量を調節する音量調節機構を備え、前記制御部は、前記楽曲データに従って前記音を鳴らすタイミングで前記振動弁を弾く際に、前記演奏される音の音量に応じて、前記音量調節機構により調節される前記オルゴールの音量が大きいほど、前記爪部が前記振動弁を弾く際における前記モータの出力トルクを増加させるものである。 The gist of the invention according to claim 4 of the present application dependent on the invention according to any one of claims 1 to 3 is that the volume of the music box is changed by changing a relative distance between the vibration valve and the claw portion. The control unit is adjusted by the volume adjustment mechanism according to the volume of the sound to be played when the vibration valve is played at the timing of sounding the sound according to the music data. The greater the volume of the music box, the greater the output torque of the motor when the claw portion flips the vibration valve.
前記請求項1に係る発明に従属する本願の請求項5に係る発明の要旨とするところは、前記振動弁と前記爪部との相対距離を変化させることで前記オルゴールの音量を調節する音量調節機構を備え、前記爪部が同時に弾く前記振動弁の数、前記爪部が弾く前記振動弁に対応する音階、及び前記音量調節機構により調節される前記オルゴールの音量のうち少なくとも1つと、前記モータの出力トルクとの関係を記憶するテーブルを備え、前記制御部は、前記テーブルに記憶された関係から、前記爪部が同時に弾く前記振動弁の数、前記爪部が弾く前記振動弁に対応する音階、及び前記音量調節機構により調節される前記オルゴールの音量のうち少なくとも1つに基づいて、前記爪部が前記振動弁を弾く際における前記モータの出力トルクを制御するものである。 The gist of the invention according to claim 5 of the present application subordinate to the invention according to claim 1 is that the volume control for adjusting the volume of the music box by changing the relative distance between the vibration valve and the claw portion. a mechanism, the number of the vibration valve play the claw at the same time, scale corresponding to the reed in which the claw portion is played, and at least one of a sound volume of the music box, which is regulated by the volume control mechanism, the motor The control unit corresponds to the number of the vibration valves that the claw portion simultaneously repels and the vibration valve that the claw portion repels from the relationship stored in the table. Based on at least one of a musical scale and the volume of the music box adjusted by the volume adjustment mechanism, the output torque of the motor is controlled when the claw part plays the vibration valve. Is shall.
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。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、の第3軸26と一体的に回転させられる、複数のサンホイール28を備えている。複数のサンホイール28は、複数のスターホイール14にそれぞれ対応する。好適には、第3軸26に相対回転不能且つ軸方向の移動可能に組み付けられた複数のサンホイール28が、隣接する2つのサンホイール28の間にそれぞれ1つのスターホイール14を挟み込んだ状態で第3軸26の両端において固定されることで、相対回転不能且つ軸方向の移動不能に固定されている。或いは、予め第3軸26に相対回転不能且つ軸方向の移動不能に固設されている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a configuration of a
オルゴール10は、振動板16等が組み付けられる台座29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、複数の電磁石24等が組み付けられるフレーム30bを備えている。台座29及びフレーム30bは、後述するように相対移動させられるように構成されている。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。モータ32は、好適には、供給される電流(駆動電流)に応じて出力トルクが変化するよく知られたDCモータ(直流モータ)である。
The
図3は、オルゴール10に備えられた振動板16の構成を説明する平面図である。図3に示すように、振動板16には、複数(例えば、40本)の振動弁18が設けられている。複数の振動弁18は、複数のスターホイール14にそれぞれ対応する。振動弁18がスターホイール14に対応するとは、スターホイール14に備えられた爪部36が振動弁18を弾く位置関係とされたことを言う。振動板16が台座29に組み付けられることで、複数の振動弁18が第1軸12に沿って設けられる構成となる。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する。後述するようにスターホイール14の爪部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。すなわち、振動弁18は、オルゴール10における発音体に対応する。換言すれば、複数の振動弁18は、スターホイール14の爪部36により弾かれることで、それぞれ異なる周波数の音を発生させる。このため、複数の振動弁18は、それぞれの特性が異なる。例えば、各振動弁18の長手方向の寸法(長さ)、幅方向の寸法(太さ)、及び厚み方向の寸法(厚さ)等の特性が、複数の振動弁18それぞれにおいて異なる。厚み方向の寸法は全ての振動弁18に共通であってもよい。例えば、振動弁18に対応する音階が高いほど、長手方向の寸法が短い。
FIG. 3 is a plan view for explaining the configuration of the
図4は、スターホイール14に備えられた爪部36が複数の振動弁18をそれぞれ弾くために必要なトルクの一例を示す図である。複数の振動弁18は、それぞれの特性が異なるため、図4に示すように、スターホイール14に備えられた爪部36が複数の振動弁18をそれぞれ弾くために必要なトルクが異なる。例えば、振動弁18に対応する音階が高いほど、その振動弁18をそれぞれ弾くために必要なトルクが大きくなる。すなわち、振動弁18に対応する音階が高いほど、その振動弁18をそれぞれ弾くためのモータ32の負荷が大きくなる。これは、振動弁18に対応する音階が高いほど長手方向の寸法が短いため、しなり難く押し上げるのに力が必要となるためである。更に、振動弁18の特性に関して、幅方向の寸法が大きい(太い)ほど、その振動弁18をそれぞれ弾くために必要なトルクが大きくなる。厚み方向の寸法が大きい(厚い)ほど、その振動弁18をそれぞれ弾くために必要なトルクが大きくなる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of torque necessary for the
オルゴール10においては、スターホイール14に備えられた爪部36が複数の振動弁18を同時に弾くことが考えられる。爪部36が同時に弾く振動弁18の数の最大値は、例えば6つである。すなわち、オルゴール10は、好適には、最大で6つの音階を和音として演奏することができる。爪部36が複数の振動弁18を同時に弾くとは、各振動弁18に対応する爪部36がそれら振動弁18に同時に接触することを言う。爪部36が複数の振動弁18を同時に弾く場合、同時に弾かれる振動弁18の数に応じて、スターホイール14に備えられた爪部36が振動弁18を弾くために必要なトルクが異なる。すなわち、スターホイール14に備えられた爪部36が同時に弾く振動弁18の数が多いほど、振動弁18を弾くためのモータ32の負荷が大きくなる。更に、スターホイール14に備えられた爪部36が同時に弾く複数の振動弁18に関して、それら複数の振動弁18に対応する音階が高いほど、振動弁18を弾くためのモータ32の負荷が大きくなる。
In the
図7を用いて後述するように、オルゴール10は、振動弁18と爪部36との相対距離を変化させることでオルゴール10の音量を調節する音量調節機構を備えている。振動弁18と爪部36との相対距離に応じて、スターホイール14に備えられた爪部36が振動弁18を弾くために必要なトルクが異なる。すなわち、振動弁18と爪部36との相対距離に応じた、各振動弁18に対する爪部36の後述するラップ量La(図8を参照)が大きいほど、振動弁18を弾くためのモータ32の負荷が大きくなる。更に、スターホイール14に備えられた爪部36が同時に弾く複数の振動弁18に関して、それら複数の振動弁18に対応する音階が高いほど、振動弁18を弾くためのモータ32の負荷が大きくなる。更に、スターホイール14に備えられた爪部36が同時に弾く振動弁18の数が多いほど、振動弁18を弾くためのモータ32の負荷が大きくなる。
As will be described later with reference to FIG. 7, the
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は、直方体形状の筐体(非図示)内に収容される。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等の構成が筐体内に収容されている。すなわち、図1のように構成された振動板16が組み付けられた台座29と、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等が組み付けられたフレーム30bとが、下部フレーム(非図示)に組み付けられ、筐体の内部に収容されている。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、筐体の底面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、筐体の底面に沿った同一平面上に配置されたものでなくともよい。筐体の上側平面部には、その筐体内部の様子を視認するためののぞき窓が設けられている。こののぞき窓には、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。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(図6を参照)を備えている。
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2においては、フレーム30bの図示を省略している。図2においては、演奏機構部100の複数のスターホイール14のうち、スターホイール14と、スターホイール14に対応する係止部材22及び電磁石24等を例示している。スターホイール14と係止部材22とが対応するとは、図2に示すように係止部材22が位置する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。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。
FIG. 2 is a diagram of the configuration of the
図2に示すように、スターホイール14は、複数の爪部36を備えている。爪部36は、スターホイール14の径方向外側に向けて放射状に形成された突起部である。好適には、スターホイール14の周方向に等位相で4つの爪部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°毎に爪部36が設けられている。スターホイール14は、爪部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、各爪部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、爪部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爪部36相互間に配置されている。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。複数のスターホイール14は、隣接する2つのサンホイール28相互間に挟まれている。すなわち、両隣におけるサンホイール28の外周歯40がスターホイール14の外周面72(図2に破線で囲繞して示す拡大部を参照)よりも径方向内周側に入り込む。これにより、第1軸12の軸方向における複数のスターホイール14の位置決めがなされている。
As shown in FIG. 2, the
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、爪部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。爪部36は、対応する係止部材22の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、爪部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、爪部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 FIG. 2, in the state where the
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、スターホイール14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。この摩擦力は、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。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2等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。
In a state where 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つの爪部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、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。
The
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。係止部材22は、図2に示す係止状態及び後述する図5に示す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。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。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爪部36の少なくとも1つを係止する係止状態とされる。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による爪部36の係止が解除される非係止状態とされる。
As shown in FIG. 2, the locking
図2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、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 FIG. 2, the plurality of
図5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2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に設けられた爪部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2に矢印で示す方向にそれぞれ回転させられている。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。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific operation of the
図2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2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爪部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、複数の爪部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2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. 2 illustrates the operation when the locking
図5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た場合における作動を説明している。図2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による爪部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. 5 illustrates the operation when the locking
図5は、スターホイール14の爪部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。図5に示すように係止部材22が位置するとき、非係止状態であり、板部材50による爪部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5に示すように、複数の爪部36のうち1つの爪部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、爪部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)爪部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5に矢印Aで示す方向すなわち爪部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が爪部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5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2に示す状態に復帰させられる。
FIG. 5 illustrates an operation in which the
本実施例のオルゴール10は、フレーム30bを筐体に対して振動弁18の延伸方向(長手方向)に移動させることで、振動板16における各振動弁18と対応するスターホイール14との距離を変化させる移動装置80を備えている。図7は、移動装置80を備えたオルゴール10の演奏機構部100についての、振動弁18の延伸方向(長手方向)に沿った断面概略図である。オルゴール10において、振動板16が取り付けられた台座29は、非図示の筐体に固定された下部フレームに固定されている。すなわち、振動板16は下部フレームに対して位置固定に設けられ、筐体に間接的に固定されている。第1軸12及び第3軸26をそれぞれの回転可能に保持するフレーム30bは、移動装置80により筐体に対して振動弁18の延伸方向に移動可能に設けられている。
The
図7に示すように、移動装置80は、好適には、フレーム30bを下部フレーム(すなわち筐体)に対して振動板16に接近させる方向に付勢する付勢部材としてのスプリング82を備えている。例えば、図7に示すように、フレーム30bは、下部フレームに対して位置固定に設けられたフレーム30cに対して振動弁18の延伸方向にスライド移動(平行移動)可能に設けられている。そして、フレーム30bとフレーム30cとの間にスプリング82が設けられている。移動装置80は、好適には、スプリング82の付勢力に対抗してフレーム30bを下部フレームに対して振動板16から離隔する方向に押し戻すカム機構84を備えている。調整つまみ86と同一の軸心を中心に一体的に回転させられる調整軸88を備えている。カム機構84は、調整軸88の回転に伴い一体的に回転させられるように調整軸88に取り付けられている。調整軸88は、第1軸12と平行に、下部フレームに対して軸心を中心とする回転可能に保持されている。調整つまみ86をまわすと、調整軸88が軸心を中心に回転させられる。調整軸88の回転に伴いカム機構84が一体的に回転させられる。
As shown in FIG. 7, the moving
移動装置80は、好適には、複数のスプリング82及びカム機構84を備えている。それぞれのスプリング82及びカム機構84は、調整軸88の軸方向すなわち第1軸12の軸方向において対応する位置に配置されている。換言すれば、調整軸88の軸方向における略等しい位置に、1組ずつのスプリング82及びカム機構84が配設されている。好適には、第1軸12の軸方向における両端部に、それぞれスプリング82及びカム機構84を備えたものである。
The moving
図7は、移動装置80よりフレーム30bが下部フレーム(筐体)に対して振動弁18の延伸方向に移動させられる様子を示す図である。図7においては、カム機構84付近の一部(破線で囲繞して示す部分)を拡大して示している。カム機構84は、回転軸からの距離が一定でない周辺形状を備え、回転によりその周辺形状で他の部材に運動を与えるよく知られた機構である。すなわち、図7では、フレーム30bと一体的に設けられた当接部90と調整軸88の軸心との距離をDで示しており、図7に示す状態から調整軸88が紙面に向かって右回りに90°回転させられると、当接部90と調整軸88の軸心との距離Dが短くなる。すなわち、スプリング82の付勢力によりフレーム30bが筐体に対して押し出され、振動弁18の延伸方向に移動(振動弁18に対して接近)させられる。更に、調整軸88が紙面に向かって右回りに90°回転させられると、当接部90と調整軸88の軸心との距離Dは更に短くなる。すなわち、スプリング82の付勢力によりフレーム30bが筐体に対して更にだけ押し出され、振動弁18の延伸方向に更に移動(振動弁18に対して更に接近)させられる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the
前記のように、振動板16は下部フレーム(筐体)に固定されている。従って、複数の振動弁18は、下部フレームに対して位置固定とされている。移動装置80によりフレーム30bが下部フレームに対して振動弁18の延伸方向に移動させられると、各振動弁18と対応するスターホイール14との距離が変化させられる。特に、各振動弁18と、対応するスターホイール14における爪部36との距離が変化させられる。これにより、各振動弁18に対する爪部36のラップ量Laが変化する。ラップ量Laは、爪部36の回転外径(図8に一点鎖線で示す)を想定した場合、振動弁18におけるその回転外径の内側となる部分の大きさに相当する。各振動弁18に対する爪部36のラップ量Laが変化することで、爪部36により振動弁18が弾かれる際の音量が変化する。すなわち、ラップ量Laが大きいほど音量が大きくなる。換言すれば、各振動弁18と対応する爪部36との距離が近いほど、振動弁18が弾かれる際の音量が大きくなる。すなわち、本実施例においては、移動装置80、スプリング82、及びカム機構84が、振動弁18と爪部36との相対距離を変化させることでオルゴール10の音量を調節する音量調節機構に対応する。移動装置80による下部フレームに対するフレーム30bの移動量すなわち振動弁18の延伸方向の移動距離は、好適には、0.1〜1.0mm程度である。オルゴール10は、好適には、振動弁18と、その振動弁18との接触時における爪部36との相対距離を検出する距離センサ66(図6を参照)を備えている。距離センサ66は、移動装置80による下部フレームに対するフレーム30bの移動量を検出するものであってもよい。カム機構84の回転量を検出するものであってもよい。換言すれば、距離センサ66は、振動弁18と爪部36との相対距離に応じたオルゴール10の音量を検出する音量センサである。
As described above, the
オルゴール10において、好適には、図8に示すように、振動弁18と爪部36との接触位置は、その接触位置と第1軸12の回転中心C1とを結んだ直線が、第1軸12の水平方向(筐体の底面に平行な方向)に対して角度φを成す位置とされる。この角度φは、好適には、45°±10°の範囲内である。角度φが斯かる範囲より小さい場合、ラップ量Laの変化に応じた音量変化が大きくなり、適切な調整が困難となるおそれがある。一方、角度φが前記範囲より大きい場合、ラップ量Laの変化に応じた音量変化が小さくなり、音量の調整がきかなくなるおそれがある。
In the
図6は、オルゴール10の複数の電磁石24それぞれの励磁乃至非励磁等を制御する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6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。
FIG. 6 is a functional block diagram for explaining a main part of a control function provided in the
係止解除タイミング判定部42は、複数の係止部材22それぞれによるスターホイール14における爪部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における爪部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の爪部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42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における爪部36の係止が解除されるように前記判定を行う。換言すれば、係止解除タイミング判定部42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後に電磁石24を励磁状態から非励磁状態へ切り替える判定を行う。
The lock release
電磁石励磁/非励磁制御部44は、係止解除タイミング判定部42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42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42により係止部材22によるスターホイール14における爪部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44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 /
モータ出力算出部46は、オルゴール10の演奏時におけるモータ32の出力トルク(モータトルク、出力軸トルク)を算出する。好適には、モータ32に供給する電流(駆動電流)を算出する。基本的には、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テンポに基づいてモータ32の出力トルクを算出する。すなわち、楽譜データに定められたテンポに基づいて、モータ32の出力軸が常時一定の速度で回転させられるようにモータ32に供給する電流を算出する。好適には、オルゴール10は、モータ32の出力回転速度を検出する回転センサ65を備えている。回転センサ65は、好適には、よく知られたロータリエンコーダである。回転センサ65は、第1軸12の回転速度或いは第3軸26の回転速度を検出するものであってもよい。モータ出力算出部46は、好適には、後述する(1)式等に基づいて、モータ32の回転速度をフィードバック制御する。斯かるフィードバック制御において、モータ32の出力軸が常時一定の速度で回転させられるように、以下に詳述する制御を行う。
The motor
モータ出力算出部46は、スターホイール14に備えられた爪部36が振動弁18を弾く際におけるモータ32の出力トルクを算出する。好適には、爪部36が振動弁18を弾く際にモータ32に供給する電流(駆動電流)を算出する。換言すれば、少なくともスターホイール14に備えられた爪部36が振動弁18に接触(振動弁18の下側に当接)してから、その振動弁18を弾ききって離れる(非接触となる)までの間においてモータ32に供給する電流を算出する。好適には、爪部36が振動弁18を弾く際にモータ32に供給される電流は、楽譜データのテンポに基づく定常値よりも大きな値とされる。好適には、楽譜データのテンポに基づく定常値に、爪部36が少なくとも1つの振動弁18を弾くことで演奏される音の種類に応じた加算量を加算した値とされる。
The motor
モータ出力算出部46は、好適には、予め定められた関係から、爪部36が少なくとも1つの振動弁18を弾くことで演奏される音の種類に応じて、楽譜データのテンポに基づくモータ32の出力トルクに対する加算量を算出する。好適には、モータ32に供給される電流に関して、楽譜データのテンポに基づく定常値に対する電流の加算量(加算電流値)IFFを算出する。換言すれば、スターホイール14に備えられた爪部36が振動弁18を弾かない間においてモータ32に供給される電流量に対する加算量IFFを算出する。爪部36が少なくとも1つの振動弁18を弾くことで演奏される音の種類は、同時に弾かれる振動弁18の数、弾かれる各振動弁18に対応する音階、及びオルゴール10の音量等によって定まる。すなわち、モータ出力算出部46は、好適には、予め定められた関係から、爪部36により同時に弾かれる振動弁18の数、弾かれる各振動弁18に対応する音階、及びオルゴール10の音量等に基づいて、モータ32に供給される電流の加算量IFFを算出する。前記関係は、好適には、爪部36が同時に弾く振動弁18の数が多いほど加算量IFFが大きくなるように定められている。弾かれる振動弁18に対応する音階が高いほど加算量IFFが大きくなるように定められている。音量調節機構により調節されるオルゴール10の音量が大きいほど加算量IFFが大きくなるように定められている。すなわち、距離センサ66により検出される振動弁18と爪部36との相対距離が小さいほど加算量IFFが大きくなるように定められている。
The motor
オルゴール10は、好適には、爪部36が同時に弾く振動弁18の数、爪部36が弾く振動弁18に対応する音階、及び音量調節機構により調節されるオルゴール10の音量のうち少なくとも1つと、モータ32に供給される電流の加算量との関係を記憶するテーブル64を備えている。図9は、テーブル64の一例を示す。図9に示すテーブル64には、各振動弁18(それぞれの音階)に関して、例えば、オルゴール10の音量が大きい場合、中程度である場合、及び音量が小さい場合それぞれに対応する値A〜Uが定められている。この値A〜Uは、好適には、爪部36が各振動弁18を弾く際における加算量(加算電流値)IFFに相当する。例えば、オルゴール10の音量が大きい状態でレの音階に対応する振動弁18を弾く際の加算量IFFはBとされる。爪部36が複数の振動弁18を同時に弾く場合、好適には、各振動弁18に対応して図9のテーブル64に定められた値の和が加算量IFFとして算出される。例えば、オルゴール10の音量が大きい状態でド、レ、ミ、ファの音階に対応する振動弁18を同時に弾く際の加算量IFFは、A+B+C+Dとされる。
The
モータ出力制御部48は、オルゴール10の演奏時におけるモータ32の出力を制御する。すなわち、モータ出力算出部46により算出されるモータ32の出力トルクに基づいてそのモータ32の出力を制御する。好適には、モータ32に供給される駆動電流を制御する。例えば、モータ32に供給される駆動電流のデューティー比を制御する。具体的には、モータ出力算出部46により算出される電流をモータ32に供給する。好適には、次の(1)式に基づいて、モータ32に供給する電流(駆動電流)IMをフィードバック制御する。この(1)式に示すIM -1は、前回の制御サイクルにおいてモータ32に供給された電流(駆動電流)である。IFFは、前記のようにしてモータ出力算出部46により算出される加算値である。CPは比例項の定数である。eはモータ32の回転速度の偏差である。すなわち、モータ32の目標回転速度N*と、回転センサ65により検出される実際の回転速度NMとの差である。CIは積分項の定数である。モータ32の目標回転速度N*は、例えば、演奏対象となる楽譜データのテンポに基づく定常値に対応する。
The motor
IM=IM -1+IFF+CP・e+CI・∫edt ・・・(1) I M = I M −1 + I FF + C P · e + C I · ∫edt (1)
(1)式における加算量IFFは、爪部36が振動弁18を弾かない間は0とされる。爪部36が振動弁18を弾く際には、それに先立ち、前記のようにモータ出力算出部46により算出される。すなわち、本実施例においては、(1)式に基づくフィードバック制御により、爪部36が振動弁18を弾かない間はモータ32の回転速度NMが演奏対象となる楽譜データのテンポに基づく定常値となるように制御される。爪部36が振動弁18を弾く際には、爪部36が少なくとも1つの振動弁18を弾くことで演奏される音の種類に応じて算出される加算量IFFが、定常値に対応する電流に加算される。すなわち、モータ出力算出部46により算出される加算量IFFに基づいて、モータ32の出力トルク(モータ32に供給される電力)のフィードフォワード制御が行われる。よって、爪部36が振動弁18を弾く際にトルクが不足してモータ32の回転遅れが生じることを好適に抑制できる。すなわち、爪部36が振動弁18を弾く際に、モータ32の回転速度を一定の値(演奏対象となる楽譜データのテンポに基づく定常値と略同等の値)に維持することができる。
The addition amount I FF in the equation (1) is set to 0 while the
モータ出力制御部48は、好適には、モータ出力算出部46により算出される加算量IFFに基づいて、モータ32の出力トルク(モータ32に供給される電流)を漸増させる制御を行う。図10は、モータ32の出力トルクの漸増制御の一例について説明する図である。図10に示す例では、図9に示す例においてオルゴール10の音量が大きい状態でドの音階に対応する振動弁18を弾く際の制御を示している。時点t0が爪部36が振動弁18に接触した時点、時点tAが振動弁18を弾き終えた時点にそれぞれ相当する。時点t0は、例えば係止部材22による係止が解除されてからそのスターホイール14の爪部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により定まる。時点t0から時点tAまでの時間は、例えば予め実験的に求められた値である。図10に示すように、モータ出力制御部48は、例えば、爪部36が振動弁18を弾く際に、爪部36が振動弁18に接触した時点t0から、振動弁18を弾き終える時点tAまでの間、モータ32に供給される電流に対する加算量IFFを、0からモータ出力算出部46により算出される値Aまで比例的に漸増させる。或いは、モータ32に供給される電流に対する加算量IFFを、0からモータ出力算出部46により算出される値まで二次関数的乃至指数関数的に漸増させるものであってもよい。斯かる制御において、モータ32に供給される電流に対する加算量IFFは、0を下限値、モータ出力算出部46により算出される値Aを上限値とする時間tの関数a(t)により次の(2)式のように表される。
The motor
IFF=a(t) ・・・(2) I FF = a (t) (2)
モータ出力制御部48は、好適には、同時に弾かれる各振動弁18に対応してモータ出力算出部46により算出される加算量IFFに基づいて、モータ32の出力トルク(モータ32に供給される電流)を漸増乃至漸減させる制御を行う。例えば、図10に示すように、ド、ファ、シの音階に対応する振動弁18を対応する爪部36が同時に弾く際に、モータ32に供給される電流に対する加算量IFFを、各振動弁18に対応してモータ出力算出部46により算出される値A、D、Gの合計まで比例的に漸増させる。或いは、二次関数的乃至指数関数的に漸増乃至漸減させるものであってもよい。斯かる制御において、モータ32に供給される電流に対する加算量IFFは、ドの音階に対応する振動弁18に関してモータ出力算出部46により算出される値Aを上限値、0を下限値とする時間tの関数a(t)と、ファの音階に対応する振動弁18に関してモータ出力算出部46により算出される値Dを上限値、0を下限値とする時間tの関数d(t)と、シの音階に対応する振動弁18に関してモータ出力算出部46により算出される値Gを上限値、0を下限値とする時間tの関数g(t)とにより、次の(3)式のように表される。
The motor
IFF=a(t)+d(t)+g(t) ・・・(3) I FF = a (t) + d (t) + g (t) (3)
図11は、前記オルゴール10のECU60によるモータ出力トルク制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 11 is a flowchart for explaining a main part of an example of motor output torque control by the
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)S1において、演奏対象となる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、所定の振動弁18に対応する係止部材22によるスターホイール14における爪部36の係止を解除するタイミングが判定されたか否かが判断される。このS1の判断が否定される場合には、S7において、モータ32に供給される駆動電流が、演奏対象となる楽譜データのテンポに基づく定常値とされた後、S6以下の処理が実行されるが、S1の判断が肯定される場合には、S2において、S1にて係止解除が判定された係止部材22に対応する電磁石24に通電が行われ、係止部材22による爪部36の係止が解除される。S1にて複数の係止部材22の係止を解除するタイミングが判定された場合には、S2において複数の係止部材22による爪部36の係止が同時に解除される。次に、S3において、係止解除された係止部材22に対応する爪部36が弾く振動弁18に対応する音階、爪部36が同時に弾く振動弁18の数、及び距離センサ66の検出結果に対応するオルゴール10の音量等の情報が取得される。次に、S4において、図9に示すようなテーブル64から、S3にて取得された爪部36が弾く振動弁18に対応する音階、爪部36が同時に弾く振動弁18の数、及びオルゴール10の音量等の情報に応じた値が取得される。次に、S5において、S4にてテーブル64から取得された値に基づいて、爪部36が振動弁18を弾く際においてモータ32に供給される駆動電流に対する加算量IFFが決定される。次に、S6において、S5にて決定された加算量IFF及び演奏対象となる楽譜データのテンポに基づく定常値等に基づいて、モータ32に供給される駆動電流が制御された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、S1が前記係止解除タイミング判定部42の動作に、S2が前記電磁石励磁/非励磁制御部44の動作に、S3〜S5が前記モータ出力算出部46の動作に、S6及びS7が前記モータ出力制御部48の動作に、それぞれ対応する。
First, in step (hereinafter, step is omitted) S1, the
本実施例によれば、ECU60は、スターホイール14の爪部36が少なくとも1つの振動弁18を弾くことで演奏される音の種類に応じて、爪部36が振動弁18を弾く際におけるモータ32の出力トルクを制御するものであるため、複数の振動弁18それぞれの特性を考慮して爪部36が振動弁18を弾く際におけるモータ32の負荷を事前に予測し、モータ32の出力トルクを制御することで、爪部36が弾く振動弁18によらずモータ32の回転速度を一定に保つことができる。すなわち、演奏テンポにずれが生じるのを好適に抑制するオルゴール10を提供することができる。
According to this embodiment, 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.
例えば、前述の実施例においては、図9に示すように、爪部36が弾く振動弁18に対応する音階、爪部36が同時に弾く振動弁18の数、及び音量調節機構により調節されるオルゴール10の音量のうち少なくとも1つと、モータ32の出力トルクとの関係を記憶するテーブル64を用いて、爪部36が振動弁18を弾く際におけるモータ32の出力トルクを制御する態様について説明したが、より簡単な制御を行うものであってもよい。例えば、爪部36が同時に弾く振動弁18の数と、モータ32の出力トルクとの関係を記憶するテーブル64を用い、専ら爪部36が同時に弾く振動弁18の数に基づいて、爪部36が振動弁18を弾く際におけるモータ32の出力トルクを制御するものであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 9, the scale corresponding to the
オルゴール10は、図7に例示したカム機構84とは異なる形態のカム機構を備えたものであってもよい。例えば、軸心方向に視た場合に調整軸88の軸心からの各辺の距離が異なる多角形状(例えば、六角形状)のカム機構が備えられたものであってもよい。また、軸心方向に視た場合に卵形であるカム機構が備えられたものであってもよい。図7に例示したカム機構84では、各振動弁18と対応するスターホイール14との距離を連続的に変化させることができるが、斯かる距離を段階的に変化させるカム機構を備えたものであってもよい。オルゴールの音量を大、小の2段階に切り換えるために、各振動弁18と対応するスターホイール14との距離を2段階に変化させるカム機構を備えたものであってもよい。カム機構84を駆動するモータを備え、そのモータによりカム機構84を駆動することで振動弁18と爪部36との相対距離を自動的に変化させる機構を備えたものであってもよい。楽譜データであるMIDIデータ等に基づいて、振動弁18と爪部36との相対距離を自動的に変化させるものであってもよい。
The
移動装置80は、フレーム30bを下部フレーム(筐体)に対して振動板16に接近させる方向に付勢するスプリング82と、スプリング82の付勢力に対抗してフレーム30bを下部フレームに対して振動板16から離隔する方向に押し戻すカム機構84とを備えたものであったが、スプリング82とカム機構84とを入れ替えた構成も考えられる。すなわち、フレーム30bを下部フレームに対して振動板16から離隔させる方向に付勢するスプリング82と、スプリング82の付勢力に対抗してフレーム30bを下部フレームに対して振動板16に接近する方向に押し戻すカム機構84とを備えたものであってもよい。
The moving
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。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による爪部36の係止が解除される非係止状態とされる。
The locking
スターホイール14に設けられる爪部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、必ずしも爪部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、爪部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に設けられた爪部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、爪部36が対応する振動弁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。
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、16:振動板、18:振動弁、32:モータ、36:爪部、60:ECU、64:テーブル、80:移動装置、82:スプリング、84:カム機構 10: music box, 16: diaphragm, 18: vibration valve, 32: motor, 36: claw part, 60: ECU, 64: table, 80: moving device, 82: spring, 84: cam mechanism
Claims (5)
前記振動弁のそれぞれに対応して配置され、音を鳴らすタイミングが定められた楽曲データに従って、鳴らす音に対応する前記振動弁を、モータの駆動により弾く爪部と、
前記モータの駆動を制御する制御部と
を、備え、
前記制御部は、前記楽曲データに定められた前記音を鳴らすタイミングで前記爪部が少なくとも1つの前記振動弁を弾く際に、前記振動弁が弾かれて演奏される音の種類に応じて、前記モータの出力トルクを制御するものである
ことを特徴とするオルゴール。 A diaphragm having a plurality of vibration valves formed with different characteristics corresponding to different scales,
According to the music data that is arranged corresponding to each of the vibration valves and the timing for sounding is determined, the claw portion that flips the vibration valve corresponding to the sound to be sounded by driving a motor,
A control unit for controlling the driving of the motor,
The control unit, when the claw unit plays at least one of the vibration valve at the timing of sounding the sound defined in the music data, according to the type of sound played by the vibration valve is played, A music box that controls output torque of the motor.
請求項1に記載のオルゴール。 When the control unit is configured to play the vibration valve at the timing of sounding the sound determined in the music data, the claw unit is simultaneously operated according to the number of sounds to be played with the timing set at the same time. 2. The music box according to claim 1, wherein the number of the vibration valves to be flipped increases the output torque of the motor when the claw portion flips the vibration valves.
請求項1又は2に記載のオルゴール。 The control unit, when playing the vibration valve at the timing of sounding the sound according to the music data, according to the scale of the sound to be played, the higher the scale of the vibration valve that the nail part plays, the higher the nail The music box according to claim 1, wherein the portion increases an output torque of the motor when the vibration valve is flipped.
前記制御部は、前記楽曲データに従って前記音を鳴らすタイミングで前記振動弁を弾く際に、前記演奏される音の音量に応じて、前記音量調節機構により調節される前記オルゴールの音量が大きいほど、前記爪部が前記振動弁を弾く際における前記モータの出力トルクを増加させるものである
請求項1から3の何れか1項に記載のオルゴール。 A volume adjustment mechanism for adjusting the volume of the music box by changing the relative distance between the vibration valve and the claw portion;
When the control unit plays the vibration valve at the timing of sounding the sound according to the music data, the volume of the music box adjusted by the volume adjustment mechanism is increased according to the volume of the played sound. The music box according to any one of claims 1 to 3, wherein the pawl portion increases an output torque of the motor when the vibration valve is flipped.
前記爪部が同時に弾く前記振動弁の数、前記爪部が弾く前記振動弁に対応する音階、及び前記音量調節機構により調節される前記オルゴールの音量のうち少なくとも1つと、前記モータの出力トルクとの関係を記憶するテーブルを備え、
前記制御部は、前記テーブルに記憶された関係から、前記爪部が同時に弾く前記振動弁の数、前記爪部が弾く前記振動弁に対応する音階、及び前記音量調節機構により調節される前記オルゴールの音量のうち少なくとも1つに基づいて、前記爪部が前記振動弁を弾く際における前記モータの出力トルクを制御するものである
請求項1に記載のオルゴール。 A volume adjustment mechanism for adjusting the volume of the music box by changing the relative distance between the vibration valve and the claw portion;
At least one of the number of the vibration valves that the claw part simultaneously repels, the scale corresponding to the vibration valve that the claw part repels, and the volume of the music box that is adjusted by the volume adjustment mechanism, and the output torque of the motor With a table that stores the relationship between
The control unit, based on the relationship stored in the table, the number of the vibration valves that the claw part simultaneously plays, the scale corresponding to the vibration valve that the claw part plays, and the music box that is adjusted by the volume control mechanism 2. The music box according to claim 1, wherein the output torque of the motor when the claw part flips the vibration valve is controlled based on at least one of the sound volumes.
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