JPH03174589A - Operator driving solenoid for automatic piano - Google Patents

Operator driving solenoid for automatic piano

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JPH03174589A
JPH03174589A JP31504789A JP31504789A JPH03174589A JP H03174589 A JPH03174589 A JP H03174589A JP 31504789 A JP31504789 A JP 31504789A JP 31504789 A JP31504789 A JP 31504789A JP H03174589 A JPH03174589 A JP H03174589A
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yoke
solenoid coil
solenoid
sub
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Shigeru Muramatsu
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Abstract

PURPOSE:To enable constant thrust to be generated at all the moving strokes of a plunger for a constant input voltage by providing an upper subyoke formed so as to reduce quantity equivalent to a confronting area to the plunger according to the inside in axial direction of a solenoid coil. CONSTITUTION:The upper subyoke 6 is provided between the upper part of the solenoid coil 1 and the plunger 5, and also, a wedge shape notch 7 is provided at the cylindrical part 6b of the subyoke 6, and the quantity equivalent to the area of the subyoke 6 confronting with the plunger 5 is set so as to decrease gradually as advancing the axial direction of the solenoid coil 1. Therefore, it is possible to always set a value of (flux density)<2>X(confronting area) so as to keep a constant value even when the position of the plunger 5 is located at any place on a moving stroke. Thereby, the thrust characteristic of the plunger 5 can be flattened.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、自動ピアノの鍵やペダル等の操作子ル倉畠#
lIf+−スナ◆めlす油m七柄ヱ爆に工R−6すI−
Jノドに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention is directed to
lIf + - Suna ◆ Mesu oil m Seven handles ヱ Baku ni R-6su I-
This is related to J throat.

「従来の技術」 自動ピアノにおいて鍵やペダル等の操作子を操作するも
のとして、例えば実公昭62−15838号公報、ある
いは実公昭63−18058号公報等に記載されたもの
が知られている。
``Prior Art'' As a device for operating operators such as keys and pedals in a player piano, there are known devices described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 15838/1983 or Japanese Utility Model Publication No. 18058/1988.

前者に記載されたソレノイドは、ソレノイドコイルを支
持する固定ヨークのプランジャ挿通孔部分に肉厚部を設
け、この肉厚部分の円周断面積を増加させることにより
、プランジャ挿通孔部分の磁束を増加させて磁気抵抗を
減少させ、コイル電流を大きくすることなくプランジャ
の推力を増大させるものである。
The solenoid described in the former category has a thick part in the plunger insertion hole of the fixed yoke that supports the solenoid coil, and by increasing the circumferential cross-sectional area of this thick part, the magnetic flux in the plunger insertion hole is increased. This reduces the magnetic resistance and increases the thrust of the plunger without increasing the coil current.

また、後者に記載されたソレノイドは、固定ヨークの一
端でプランジャの外方突出部分が挿通するプランジャ挿
通孔に、前記固定ヨークと磁気的に結合する筒状のサブ
ヨークを設けるとともに、プランジャの外方突出部分と
は逆側の端部にアーマチュアを設けるもので、打弦点と
最大推力点とをほぼ一致させて、プランジャの推力を有
効かつ最大限に利用し得るものである。
Further, the solenoid described in the latter is provided with a cylindrical sub-yoke magnetically coupled to the fixed yoke in a plunger insertion hole through which the outward protruding portion of the plunger is inserted at one end of the fixed yoke, and a cylindrical sub-yoke magnetically coupled to the fixed yoke. An armature is provided at the end opposite to the protruding portion, and by making the string-striking point and the maximum thrust point substantially coincident, the thrust of the plunger can be effectively and maximally utilized.

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記した従来の自動ピアノの操作子駆動ソレ
ノイドにあっては、以下の欠点があった。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, the conventional player piano operator drive solenoid described above has the following drawbacks.

すなわち、実公昭62−15838号公報に記載された
ソレノイドでは、コイル励磁によるプランジャ吸引開始
時、プランジャの下端部近傍(プランジャ外方突出部の
逆側の端部近傍)で生じる磁束漏洩のため初期吸引力が
弱い一方、プランジャの摺動に伴い肉厚部分に磁束が作
用するようになれば肉厚部分の磁気抵抗が低いため吸引
力は増加する。
That is, in the solenoid described in Japanese Utility Model Publication No. 62-15838, when the plunger suction starts due to coil excitation, there is an initial While the attraction force is weak, if magnetic flux acts on the thick portion as the plunger slides, the attraction force increases because the magnetic resistance of the thick portion is low.

他方、実公昭63−18058号公報のソレノイドでは
、前者と同様に初期吸引力は弱いが、プランジャの摺動
に伴い終期においては、サブヨークにより磁気抵抗が減
少することおよびアーマチュアがコイル下端近傍の漏洩
磁束を透過することから吸引力は増加する。
On the other hand, in the solenoid disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 63-18058, the initial attractive force is weak like the former, but in the final stage due to sliding of the plunger, the magnetic resistance decreases due to the sub-yoke and the armature causes leakage near the lower end of the coil. The attractive force increases because the magnetic flux passes through it.

このようJこ、従来の技術では、プランジャ推力はプラ
ンジャが固定ヨークに近付くに従って序々に増加する傾
向が強く、一定入力電圧のもとではプランジャ移動に伴
って推力が変化する特性を有し、移動ストロークに対す
るプランジャの推力特性を一定に保持できにくい問題が
あった。
In this way, in conventional technology, the plunger thrust has a strong tendency to gradually increase as the plunger approaches the fixed yoke, and under a constant input voltage, the thrust has a characteristic that changes as the plunger moves. There was a problem in that it was difficult to maintain the thrust characteristics of the plunger constant with respect to the stroke.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、定入力電圧
のもとでプランジャの移動ストロークにかかわらず常に
プランジャに所定推力を与えることができ、しかもその
推力特性をフラットになしえる自動ピアノの操作子駆動
ソレノイドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a player piano that can always give a predetermined thrust to the plunger regardless of the movement stroke of the plunger under a constant input voltage, and can flatten the thrust characteristics. The purpose of the present invention is to provide an operator-driven solenoid.

「課題を解決するための手段」 係る目的を達成するために、本願請求項1に記載の構成
では、自動ピアノの操作子に対応して配設されたソレノ
イドコイルと、該ソレノイドコイルと摺動自在に嵌合し
、一端がソレノイドコイルから外方へ突出して上記操作
子に作用力を伝達するプランジャと、上記ソレノイドコ
イルを保持する固定ヨークと、上記ソレノイドコイルの
上記プランジャ突出側と該プランジャとの間に介装され
、眩ソレノイドコイルの軸線方向内部に向かうに従って
プランジャとの対向面積相当量が減少する形状に形成さ
れたアッパーサブヨークと、上記ソレノイドコイルの上
記アッパーサブヨークが配された箇所の逆側と上記プラ
ンジャの間に介装され、該ソレノイドコイルが励磁され
てない時でも上記プランジャの他端を被覆するようソレ
ノイドコイルから外方へ延出されたセンターサブヨーク
と、を備えIこことを特徴とする。
"Means for Solving the Problem" In order to achieve the object, the configuration according to claim 1 of the present application includes a solenoid coil disposed corresponding to an operator of a player piano, and a solenoid coil that slides with the solenoid coil. a plunger that freely fits together and has one end protruding outward from the solenoid coil to transmit an operating force to the operator; a fixed yoke that holds the solenoid coil; a side of the solenoid coil from which the plunger protrudes; an upper sub-yoke interposed between the solenoid coil and the upper sub-yoke formed in a shape such that the equivalent area facing the plunger decreases toward the inside in the axial direction of the solenoid coil; and a location where the upper sub-yoke of the solenoid coil is arranged. and a center sub-yoke interposed between the opposite side of the solenoid coil and the plunger, and extending outward from the solenoid coil so as to cover the other end of the plunger even when the solenoid coil is not excited. It is characterized by:

また、本ll1rIt求項2に記載の構成では、前記の
構成に加え、さらに前記プランジャの軸心近傍に中空部
を穿設したことを特徴とする。
In addition to the above-mentioned structure, the structure described in Item 2 of this ll1rIt is characterized in that a hollow portion is further provided in the vicinity of the axis of the plunger.

さらに、本IQ請求項3に記載の構成では、前記請求項
1に記載の構成に加え、さらに前記固定ヨークから延び
て前記センターサブヨークを支持するセンターヨークと
、上記センターサブヨークの上記プランジャ復帰側に上
記ソレノイドコイルと略同軸状に配設されて、上記プラ
ンジャと摺動自在に嵌合するサブソレノイドコイルと、
を備えたことを特徴とする。
Furthermore, in the configuration according to claim 3 of this IQ, in addition to the configuration according to claim 1, there is further provided a center yoke extending from the fixed yoke to support the center sub-yoke, and a center yoke for returning the plunger of the center sub-yoke. a sub-solenoid coil disposed substantially coaxially with the solenoid coil on the side and slidably fitted with the plunger;
It is characterized by having the following.

「作用」 本願請求項1に記載の構成では、ソレノイドコイルを励
磁すると、該ソレノイドコイル、固定ヨーク、センター
サブヨーク、プランジャ、アッパーサブヨークの間で磁
気回路が形成される。そしてこの磁気回路では、アッパ
ーサブヨークがソレノイドコイルの軸線方向内部に従っ
てプランジャとの対向面積相当量が減少するように形成
されているため、プランジャを摺動させる垂直分力を常
時発生させるように働き、上記アッパーサブヨークの形
状を適宜設定することにより、プランジャの移動に拘わ
らずプランジャに略一定の推力を与えることができる。
"Operation" In the configuration according to claim 1 of the present application, when the solenoid coil is excited, a magnetic circuit is formed between the solenoid coil, the fixed yoke, the center sub-yoke, the plunger, and the upper sub-yoke. In this magnetic circuit, the upper sub-yoke is formed so that the area equivalent to the area facing the plunger decreases as it goes inside the solenoid coil in the axial direction, so it works to constantly generate the vertical force that causes the plunger to slide. By appropriately setting the shape of the upper sub-yoke, a substantially constant thrust can be applied to the plunger regardless of the movement of the plunger.

また、ソレノイドコイルの端部にセンターサブヨークを
設けることによって、磁気的なネック部分(磁気的飽和
部分)が形成されるのを避けることができ、この点にお
いてもプランジャの推力特性をフラットにし得るととも
に、プランジャの推力を大にすることができる。
In addition, by providing a center sub-yoke at the end of the solenoid coil, it is possible to avoid the formation of a magnetic neck part (magnetic saturation part), and in this respect, the thrust characteristics of the plunger can also be flattened. At the same time, the thrust of the plunger can be increased.

また、本願請求項2に記載の構成では、プランジャに中
空部を穿設することによって、プランジャ自体の重量を
軽減することができ、プランジャ摺動の応答性が向上す
る。なお、磁束はプランジャ表層部を通過するので、プ
ランジャ軸心近傍に中空部を穿設したところで、プラン
ジャの推力はほとんど影響を受けない。
Further, in the configuration according to claim 2 of the present application, by forming a hollow portion in the plunger, the weight of the plunger itself can be reduced, and the responsiveness of plunger sliding can be improved. Note that since the magnetic flux passes through the surface layer of the plunger, the thrust force of the plunger is hardly affected even if a hollow portion is bored near the plunger axis.

さらに、本願請求項3に記載の構成では、センターヨー
クで支持されたセンターサブヨークを中心にその両側に
ソレノイドコイルを有しているので、双方のソレノイド
コイルを励磁させることにより差動制御が可能となる。
Furthermore, in the configuration according to claim 3 of the present application, since solenoid coils are provided on both sides of the center sub-yoke supported by the center yoke, differential control is possible by exciting both solenoid coils. becomes.

したがって、プランジャの推力を小さくすることや、逆
に復帰方向に戻す力を与えることも可能となり、制御精
度が向上する。
Therefore, it becomes possible to reduce the thrust force of the plunger or to apply a force to return the plunger in the return direction, thereby improving control accuracy.

「実施例」 以下、発明の各実施例を図面を参照して説明する。"Example" Hereinafter, each embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.

第1実施例 第1図は本発明の第1実施例を示す。図において符号1
は自動ピアノの操作子である鍵2にそれぞれ対応して配
設されたソレノイドコイルであり、コイルポビン3の外
周面に巻回され、かつ軟鉄等の磁性体材料によって作ら
れて固定ヨーク4に保持されるものである。ソレノイド
コイル1にはプランジャ5がその軸線方向に沿って摺動
自在に嵌合されている。プランジャ5の上端小径部5a
は固定ヨーク4の上板部4aの挿通孔4bを貫通して外
方へ突出され、プランジャ5が上動されたとき前記鍵2
を突き上げるように作用する。なお、プランジャ5は磁
気抵抗をできるだけ減少させる目的から、後述するサブ
ヨーク6.8に接触しない程度に径を大にするのが好ま
しい。
First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Number 1 in the figure
are solenoid coils arranged corresponding to the keys 2, which are the operators of the player piano, and are wound around the outer circumferential surface of the coil pobbin 3, made of a magnetic material such as soft iron, and held in the fixed yoke 4. It is something that will be done. A plunger 5 is fitted into the solenoid coil 1 so as to be slidable along its axial direction. Upper end small diameter portion 5a of plunger 5
passes through the insertion hole 4b of the upper plate portion 4a of the fixed yoke 4 and projects outward, and when the plunger 5 is moved upward, the key 2
It acts to push up. Note that, for the purpose of reducing magnetic resistance as much as possible, the diameter of the plunger 5 is preferably made large enough to avoid contact with a sub-yoke 6.8, which will be described later.

ソレノイドコイル1のプランジャ突出側端部(図中上端
部)には、アッパーサブヨーク6が固定ヨーク4と磁気
的に接触されてかつプランジャ5との間に所定間隔をあ
けて介装されている。アッパーサブヨーク6は、固定ヨ
ーク4の上板部4aの下面に当接する7ラング部6aと
、該7ラング部6aと同軸状に一体形成された円筒部6
bとから成るもので、円筒部6bには下方に拡径するく
さび状の切欠7が周方向に所定間隔置きに形成ささび状
の切欠7 れている。このように周方向にく が 形成されることにより、アッパーサブヨーク6はソレノ
イドコイルlの軸線方向に向かうに従ってプランジャ5
との対向面積相当量が減少するようになっており、これ
によりプランジャ5の移動に伴い磁気抵抗が序々に変化
するようになっている。
An upper sub-yoke 6 is interposed at the end of the solenoid coil 1 on the plunger protruding side (the upper end in the figure) so as to be in magnetic contact with the fixed yoke 4 and spaced apart from the plunger 5 by a predetermined distance. . The upper sub-yoke 6 includes seven rung parts 6a that come into contact with the lower surface of the upper plate part 4a of the fixed yoke 4, and a cylindrical part 6 that is integrally formed coaxially with the seven rung parts 6a.
The cylindrical portion 6b has wedge-shaped notches 7 whose diameter expands downward and are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. By forming the groove in the circumferential direction in this way, the upper sub-yoke 6 moves toward the plunger 5 in the axial direction of the solenoid coil l.
The area equivalent to the area facing the plunger 5 decreases, and as a result, the magnetic resistance gradually changes as the plunger 5 moves.

また、ソレノイドコイル1の上記アッパーサブヨーク6
が配された箇所の逆側(図において下端側)には、強磁
性体材料からなるセンターサブヨーク8が固定ヨーク4
と磁気的に接触されてかつプランジャ5との間に間隙を
あけて配されている。
In addition, the above upper sub yoke 6 of the solenoid coil 1
A center sub-yoke 8 made of a ferromagnetic material is located on the opposite side of the fixed yoke 4 (lower end side in the figure).
The plunger 5 is placed in magnetic contact with the plunger 5 and is spaced apart from the plunger 5.

センターサブヨーク8は、ツレ/イドコイルlが励磁さ
れておらずプランジャ5が上昇されていないときでも、
該プランジャ5の下端を被覆するようソレノイドコイル
1の下端および固定ヨーク4の下板部4bから外方へ突
出して配置されている。
The center sub-yoke 8 can be used even when the twist/id coil l is not excited and the plunger 5 is not raised.
It is arranged to protrude outward from the lower end of the solenoid coil 1 and the lower plate portion 4b of the fixed yoke 4 so as to cover the lower end of the plunger 5.

ここで、上記アッパーサブヨーク6の製造方法について
説明すると、例えば、高透磁率体材料からなる板材を打
ち抜いて第1図(ニ)に示すように扇状が4つ連なった
形状の部材9を形成する。
Here, to explain the manufacturing method of the upper sub-yoke 6, for example, a plate material made of a high magnetic permeability material is punched out to form a member 9 having a shape of four fan-like shapes connected in a row as shown in FIG. 1(d). do.

次いで個々の扇状部分10に対し中間部の円弧σから折
り曲げる加工を施した後、それら扇状部分lOをつない
でいるブリッジ部11を90度折り曲げる。これにより
、同図(ロ)(ハ)で示すようなアッパーサブヨーク6
を得ることができる。
Next, each fan-shaped portion 10 is bent from an arc σ at the intermediate portion, and then the bridge portion 11 connecting the fan-shaped portions 10 is bent by 90 degrees. As a result, the upper sub yoke 6 as shown in (b) and (c) in the same figure
can be obtained.

次に、上記操作子駆動ソレノイドの作用について説明す
る。
Next, the operation of the operator drive solenoid will be explained.

ソレノイドコイルlを励磁すると、該ソレノイドコイル
11センターサブヨーク8、プランジャ5、アッパーサ
ブヨーク6との間で磁気回路が形成されてプランジャ5
が上方へ吸引される。このときのプランジャ5の吸引力
(推力)は次式で表される。
When the solenoid coil 1 is excited, a magnetic circuit is formed between the solenoid coil 11, the center sub-yoke 8, the plunger 5, and the upper sub-yoke 6, and the plunger 5
is sucked upward. At this time, the suction force (thrust force) of the plunger 5 is expressed by the following equation.

F=(10’/8K)xBg”・S Bg:磁束密度 S : 対向面積 ここで、ソレノイドコイルlの上部とプランジャ5との
間にアッパーサブヨーク6を設けるとともにこのアッパ
ーサブヨーク6の円筒部6bにくさび状の切欠7を設け
、ソレノイドコイルlの軸線方向に向かうに従って該ア
ッパーサブヨーク6のプランジャ5に対する対向面積相
当量を序々に減少するようにしており、アッパーサブヨ
ーク6の形状を適宜定めることによって、プランジャ5
の位置が移動ストローク上のいずれにあってもB g 
2・Sの値が常に一定となるように設定することができ
る。このため、プランジャ5の推力特性をフラットにす
ることができる。
F=(10'/8K) 6b is provided with a wedge-shaped notch 7, so that the area corresponding to the area of the upper sub-yoke 6 facing the plunger 5 gradually decreases as it goes in the axial direction of the solenoid coil l, and the shape of the upper sub-yoke 6 can be adjusted as appropriate. By determining the plunger 5
No matter where the position of is on the movement stroke, B g
It is possible to set the value of 2·S to be always constant. Therefore, the thrust characteristics of the plunger 5 can be made flat.

また、ソレノイドコイル1の端部にセンターサブヨーク
8を設けることによって、固定ヨーク4下板部4cのプ
ランジャ5挿通孔の円周断面積をセンターサブヨーク8
の内孔の円周断面積に置き換え、固定ヨーク4から磁束
が分散することなくセンターサブヨーク8まで導き、プ
ランジャ5とセンターサブヨーク8との間の磁気的なギ
ャップをプランジャの位置によらず常に小に保っている
Furthermore, by providing the center sub-yoke 8 at the end of the solenoid coil 1, the circumferential cross-sectional area of the plunger 5 insertion hole in the lower plate portion 4c of the fixed yoke 4 can be reduced by the center sub-yoke 8.
By replacing the magnetic flux with the circumferential cross-sectional area of the inner hole of Always keep it small.

したがって、固定ヨーク4下板部4cの挿通孔付近にお
ける磁気抵抗が減少し、磁束数が増加するためコイル電
流を増すことなくプランジャの推力を大にするとともに
プランジャの推力特性を7ラツトjこすることに寄与す
る。
Therefore, the magnetic resistance near the insertion hole of the lower plate part 4c of the fixed yoke 4 decreases, and the number of magnetic fluxes increases, so that the thrust of the plunger is increased without increasing the coil current, and the thrust characteristics of the plunger are improved by 7. Contribute to things.

第4図は従来のソレノイドと本発明にかかるソレノイド
とのプランジャ推力特性を比較したものである。横軸に
プランジャの移動ストローク、縦軸にプランジャの推力
を採っている。この図から、本発明の第1実施例にかか
るソレノイドは、従来のものと比べてフラットな特性を
有しているのがわかる。
FIG. 4 compares the plunger thrust characteristics of a conventional solenoid and a solenoid according to the present invention. The horizontal axis shows the moving stroke of the plunger, and the vertical axis shows the thrust force of the plunger. From this figure, it can be seen that the solenoid according to the first embodiment of the present invention has flat characteristics compared to the conventional solenoid.

第5図は本実施例のものであって、ソレノイドコイルl
に異なる電圧を印加したときのプランジャ5の推力特性
を表したものである。この図から供給電圧を変えてもフ
ラットな特性を有しているのがわかる。
FIG. 5 shows this example, and shows the solenoid coil l.
3 shows the thrust characteristics of the plunger 5 when different voltages are applied to the . From this figure, it can be seen that even if the supply voltage is changed, the characteristics are flat.

第2実施例 第2図は本発明の第2実施例を示す。この実施例におい
て、前記第1実施例と同−構成要素には同一符号を付し
その説明を省略する。
Second Embodiment FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

この実施例において固定ヨーク4は、両端に蓋20.2
1を有する円筒状に形成されるとともに、長さがブラシ
ジャ5のそれよりも長く設定され、胴部中央から若干下
がった箇所には内方へ延びる円板状のセンターヨーク2
2が設けられている。
In this embodiment the fixed yoke 4 has lids 20.2 at both ends.
1, the length is set longer than that of the brush jar 5, and a disk-shaped center yoke 2 extending inward is located at a location slightly lower than the center of the body.
2 is provided.

このセンターヨーク22によって、プランジャ5の下端
位置を覆うセンターサブヨーク8は支持されている。セ
ンターヨーク22のプランジャ5の復帰する方向、すな
わち、図においてセンターヨーク22の下方にはサブソ
レノイドコイル23がコイルボビン24に巻回されて、
ソレノイドコイルlと同軸状にかつプランジャ5に対し
て摺動自在に配置されている。
A center sub-yoke 8 that covers the lower end of the plunger 5 is supported by the center yoke 22 . In the direction in which the plunger 5 of the center yoke 22 returns, that is, below the center yoke 22 in the figure, a sub-solenoid coil 23 is wound around a coil bobbin 24.
It is arranged coaxially with the solenoid coil l and slidably relative to the plunger 5.

この実施例でも、ソレノイドコイル1の上端部にアッパ
ーサブヨーク6が配置されているが、ここで用いられて
いるアッパーサブヨーク6は、円筒部6bが下方に向か
うに従い薄くなるように形成されたテーパー状のものを
用いている。すなわち、前記第1実施例では、円筒部6
bにくさび状の切欠7を設けることによりプランジャ5
に対する対向面積相対量を変化させているが、ここでは
それを円筒部6bの厚さを変えることによって行ってい
る。
In this embodiment as well, an upper sub-yoke 6 is arranged at the upper end of the solenoid coil 1, but the upper sub-yoke 6 used here is formed so that the cylindrical part 6b becomes thinner as it goes downward. A tapered one is used. That is, in the first embodiment, the cylindrical portion 6
By providing a wedge-shaped notch 7 in b, the plunger 5
The relative amount of the opposing area is changed, but this is done here by changing the thickness of the cylindrical portion 6b.

なお、固定ヨーク4の上板部4aおよび下板部4bのプ
ランジャ挿通孔には非磁性体材料からなる案内部材4d
、4dが介装され、これによりプランジャ5の上下に延
びる小径部5a、5bが挿通されて摺動自在に案内され
ている。
Note that guide members 4d made of a non-magnetic material are provided in the plunger insertion holes of the upper plate portion 4a and lower plate portion 4b of the fixed yoke 4.
, 4d are interposed, and small diameter portions 5a and 5b extending vertically of the plunger 5 are inserted therethrough and guided so as to be freely slidable.

この実施例では、厚さが変わる円筒部6bを有するセン
ターサブヨーク6を備えているから、前記第1実施例と
同様プランジャ5の推力特性をフラットな特性にし得る
のは勿論、ここではそれに加、tて、上下のコイルl、
23にそれぞれ逆方向の磁界が発生するよう励磁させる
ことによって、プランジャ5に対し差動制御が行え、プ
ランジャ5のM御精度を向上させることができる。した
がって、自動ピアノの鍵駆動に際して、弱打鍵の忠実な
再生、連打性の向上が図れる一方、供給電圧節減が図れ
、さらにフィードバック制御による鍵の正確な駆動が実
現できる。
In this embodiment, since the center sub-yoke 6 is provided with the cylindrical portion 6b having a variable thickness, it is possible to make the thrust force characteristics of the plunger 5 flat as in the first embodiment. , t, upper and lower coils l,
By exciting the magnets 23 so as to generate magnetic fields in opposite directions, the plunger 5 can be differentially controlled, and the accuracy of M control of the plunger 5 can be improved. Therefore, when driving the keys of a player piano, it is possible to faithfully reproduce weak keystrokes and improve the performance of repeated hits, while reducing the supply voltage and realizing accurate key drive through feedback control.

第6図は第2実施例のソレノイドのプランジャ推力特性
を示すものである。この図および上記第4図から明らか
なように、プランジャ推力特性は従来のものに比べては
るかにフラットである。
FIG. 6 shows the plunger thrust characteristics of the solenoid of the second embodiment. As is clear from this figure and the above-mentioned FIG. 4, the plunger thrust characteristic is much flatter than that of the conventional plunger.

また、アッパーサブヨーク6としては、上記例に限られ
ることなく、第2図(ロ)に示すような上板部6aとは
別個に形成した極薄手のテーパー状の円筒部6bを用い
てもよい。
Further, the upper sub-yoke 6 is not limited to the above example, and an extremely thin tapered cylindrical portion 6b formed separately from the upper plate portion 6a as shown in FIG. 2(B) may be used. good.

第3実施例 第3図は本発明の第3実施例を示す。なお、この例にお
いても上記第1実施例と同一構成要素には同一符号を付
してその説明を省略する。
Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this example as well, the same components as in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

この実施例のプランジャ5は軸心近傍に下端を開口され
た中空部30を有する構造とされている。
The plunger 5 of this embodiment has a structure having a hollow portion 30 with an open lower end near the axis.

そして、該プランジャ5には小径部5aが上下に貢通さ
れ、この小径部5aが図示しない案内部に案内されるこ
とにより上下に摺動自在になっている。なお、ソレノイ
ドコイルlの上下にそれぞれ、テーパー状の円筒部6b
を有するアツパーサプヨ−り6とセンターサブヨーク8
を配置するのは前記第1第2実施例と同様であるが、こ
こではアッパーサブヨーク6は固定ヨーク4の上板部4
aと一体に作られている。
The plunger 5 has a small diameter portion 5a extending vertically through the plunger 5, and is slidable vertically by being guided by a guide portion (not shown). Note that there are tapered cylindrical portions 6b above and below the solenoid coil l, respectively.
Upper support yoke 6 and center sub yoke 8 with
The arrangement of the upper sub-yoke 6 is the same as in the first and second embodiments, but here the upper sub-yoke 6 is the upper plate part 4 of the fixed yoke 4.
It is made integrally with a.

この実施例では、テーパー状のアッパーサブヨーク6お
よびセンターサブヨーク8を備えているから、プランジ
ャ5の推力特性をフラットにすることができ(第7図参
照)、加えてプランジャ5を中空構造にしているから軽
量化がはかれ、もってコイル励磁時の応答性がよくなる
利点が得られる。
In this embodiment, since the tapered upper sub-yoke 6 and center sub-yoke 8 are provided, the thrust characteristics of the plunger 5 can be made flat (see Fig. 7), and in addition, the plunger 5 has a hollow structure. This has the advantage of reducing weight and improving responsiveness during coil excitation.

なお、上記中空構造にしても、磁束はプランジャ5の表
層部で最も磁束密度が高く、一般の使用範囲ではほぼ表
層部に近い範囲を通過するので、プランジャ5の細心近
傍に中空部を穿設したところで推力はほどんど影響を受
けない。 なお、上記各実施例では本発明のソレノイド
で鍵を操作する構成としているが、これに限られること
なく、本発明のりレノイドでペダルを操作することもで
きる。
Even with the above-mentioned hollow structure, the magnetic flux has the highest density in the surface layer of the plunger 5, and in general use, it passes through a range close to the surface layer, so a hollow portion is bored in the close vicinity of the plunger 5. However, thrust is hardly affected. In each of the embodiments described above, the key is operated by the solenoid of the present invention, but the present invention is not limited to this, and the pedal can also be operated by the solenoid of the present invention.

「発明の効果」 本M請求11に記載の発明では、ソレノイドコイルの軸
線方向内部に従ってグランジャとの対向面積相当量が減
少するように形成されたアッパーサブヨークを設けてい
るので、一定入力電圧に対してプランジャの全ての移動
ストローク位置で一定推力を発生する磁気回路を形成し
、磁気抵抗を全体的に低く保持し、電気機械エネルギ変
換効率を向上できる。
"Effects of the Invention" In the invention set forth in Claim 11 of the present M, since the upper sub-yoke is formed so that the equivalent area facing the granger decreases along the inside of the solenoid coil in the axial direction, a constant input voltage can be maintained. On the other hand, by forming a magnetic circuit that generates a constant thrust force at all moving stroke positions of the plunger, the magnetic resistance can be kept low overall and the electromechanical energy conversion efficiency can be improved.

すなわち、プランジャの移動ストローク位置にかかわら
ずプランジャを吸引する方向に作用する分力成分が有効
に発生し、推力の絶対値を大きく保持するとともに移動
ストロークに依存しない特性の推力を発生する。
That is, irrespective of the moving stroke position of the plunger, a force component acting in the direction of attracting the plunger is effectively generated, and the absolute value of the thrust is kept large and a thrust with characteristics independent of the moving stroke is generated.

また、ソレノイドコイルの端部にセンターサブヨークを
設けることによって磁気的なネック部分(磁気的飽和部
分)が形成されるのを避けることができ、この点におい
てもプランジャの推力特性をフラットにし得るとともに
、プランジャの推力を大きくすることができる。
In addition, by providing a center sub-yoke at the end of the solenoid coil, it is possible to avoid the formation of a magnetic neck part (magnetic saturation part), and in this respect, the thrust characteristics of the plunger can be flattened. , the thrust of the plunger can be increased.

本願請求項2に記載の発明では、プランジャに中空部を
穿設することによって、プランジャの質量を軽減するこ
とができ、プランジャ摺動の応答性が向上する。しかも
、プランジャの軸心近傍に中空部を穿設しているので、
プランジャへの推力の影響はほとんどない。
In the invention described in claim 2 of the present application, by providing a hollow portion in the plunger, the mass of the plunger can be reduced, and the responsiveness of plunger sliding can be improved. Moreover, since a hollow part is bored near the axis of the plunger,
The thrust has little effect on the plunger.

本願請求項3に記載の発明では、センターヨークで支持
されたセンターサブヨークを中心にその両側にソレノイ
ドコイルを有することとなり、双方のソレノイドコイル
による差動制御が可能となる。したがって、プランジャ
の推力を小さくすることや、逆に復帰方向に戻す力を付
与することも可能となり、制御精度がより一層向上する
In the invention described in claim 3 of the present application, solenoid coils are provided on both sides of the center sub-yoke supported by the center yoke, and differential control by both solenoid coils is possible. Therefore, it becomes possible to reduce the thrust force of the plunger or to apply a force to return the plunger in the return direction, thereby further improving control accuracy.

この結果、自動ピアノの操作子駆動に際して、弱打鍵の
忠実な再生、連打性の向上、供給電力の節減およびフィ
ードバック制御により鍵やペダルの正確な駆動を実現で
きる。
As a result, when driving the operators of a player piano, accurate reproduction of keys and pedals can be achieved by faithfully reproducing weak keystrokes, improving repeatability, saving power supply, and feedback control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例を示し、同図(イ)はソレ
ノイド全体の縦断面図、同図(ロ)はアッパーサブヨー
クの斜視図、同図(ハ)はアッパーサブヨークの側面図
、同図(ニ)はアッパーサブヨークの製造方法の一例を
示す説明図である。 第2図は本発明の第2実施例を示し、同図(イ)はソレ
ノイド全体の縦断面図、同図(ロ)はアッパーサブヨー
クの他の例を示す断面図である。 第3図は本発明の第3実施例を示す縦断面図である。 第4図は本発明のソレノイドと従来のソレノイドのプラ
ンジャ推力特性を比較する説明図、第5図は本発明の第
1実施例のプランジャ推力特性図、第6図は本発明の第
2実施例のプランジャ推力特性図、第7図は本発明の第
3実施例のプランジャ推力特性図である。 l・・・・・・ソレノイドコイル 2・・・・・・鍵(操作子) 4・・・・・・固定ヨーク 5・・・・・・プランジャ 6・・・・・・アッパーサブヨーク 8・・・・・・センターサブヨーク 22・・・・・・センターヨーク 23・・・・・・サブソレノイドコイル30・・・・・
・中空部
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which (A) is a vertical sectional view of the entire solenoid, (B) is a perspective view of the upper sub-yoke, and (C) is a perspective view of the upper sub-yoke. The side view (D) is an explanatory view showing an example of a method for manufacturing the upper sub-yoke. FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a vertical cross-sectional view of the entire solenoid, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing another example of the upper sub-yoke. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram comparing the plunger thrust characteristics of the solenoid of the present invention and a conventional solenoid, FIG. 5 is a plunger thrust characteristic diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram of the plunger thrust characteristic of the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plunger thrust characteristic diagram of a third embodiment of the present invention. l...Solenoid coil 2...Key (operator) 4...Fixed yoke 5...Plunger 6...Upper sub-yoke 8. ... Center sub yoke 22 ... Center yoke 23 ... Sub solenoid coil 30 ...
・Hollow part

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)自動ピアノの操作子に対応して配設されたソレノイ
ドコイルと、 該ソレノイドコイルと摺動自在に嵌合し、一端がソレノ
イドコイルから外方へ突出して上記操作子に作用力を伝
達するプランジャと、 上記ソレノイドコイルを保持する固定ヨークと、 上記ソレノイドコイルの上記プランジャ突出側と該プラ
ンジャとの間に介装され、該ソレノイドコイルの軸線方
向内部に向かうに従ってプランジャとの対向面積相当量
が減少する形状に形成されたアッパーサブヨークと、 上記ソレノイドコイルの上記アッパーサブヨークが配さ
れた箇所の逆側と上記プランジャの間に介装され、該ソ
レノイドコイルが励磁されてない時でも上記プランジャ
の他端を被覆するようソレノイドコイルから外方へ延出
されたセンターサブヨークと、 を備えたことを特徴とする自動ピアノの操作子駆動ソレ
ノイド。 2)前記プランジャの軸心近傍に中空部を穿設したこと
を特徴とする請求項1記載の自動ピアノの操作子駆動ソ
レノイド。 3)前記固定ヨークから延びて前記センターサブヨーク
を支持するセンターヨークと、 該センターヨークの上記プランジャ復帰側に上記ソレノ
イドコイルと略同軸状に配設されて、上記プランジャと
摺動自在に嵌合するサブソレノイドコイルと、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の自動ピアノの
操作子駆動ソレノイド。
[Scope of Claims] 1) A solenoid coil disposed corresponding to an operator of a player piano; and a solenoid coil slidably fitted to the solenoid coil, with one end protruding outward from the solenoid coil, and a solenoid coil disposed corresponding to an operator of the player piano. a fixed yoke that holds the solenoid coil; and a fixed yoke that is interposed between the plunger protruding side of the solenoid coil and the plunger, and that the plunger increases inward in the axial direction of the solenoid coil. an upper sub-yoke formed in a shape that reduces the amount equivalent to the facing area of the solenoid coil, and is interposed between the plunger and the opposite side of the solenoid coil where the upper sub-yoke is disposed, and the solenoid coil is energized. An operator drive solenoid for a player piano, comprising: a center sub-yoke extending outward from a solenoid coil so as to cover the other end of the plunger even when the plunger is not in use; 2) The operator drive solenoid for a player piano according to claim 1, characterized in that a hollow portion is bored near the axis of the plunger. 3) a center yoke extending from the fixed yoke to support the center sub-yoke; and a center yoke disposed approximately coaxially with the solenoid coil on the plunger return side of the center yoke and slidably fitted with the plunger. The operator driving solenoid for a player piano according to claim 1, further comprising: a sub-solenoid coil that performs the following steps.
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