JPH0723759Y2 - からくり時計の人形駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、正時等の時報信号に合せて時計本体からステ
ージと共に人形がせり出す時計体とされた装飾体時計に
関し、尚詳しくは、時計本体からせり出す人形に動きを
与える制御回路に関するものである。

［従来の技術］ 今日、正時等の時報に合せて音楽を鳴らすと共に、時計
本体から人形をせり出させるからくり時計が多く用いら
れる様になって来た。

このからくり時計は、メロディICとスピーカとによる発
音回路をもって１時間毎に音楽を鳴らし、このとき、モ
ータを組み込んだ駆動装置によってステージを時計本体
からせり出させ、以てステージの上に載置固定した人形
を時計本体から出現させて時計体の外観を変化させるこ
とにより注目を集める様にし、通常は単に人形を載置し
たステージをせり出させるのみであり、人形に動きを与
える時計体であっても、姿勢（形状）が一定のままの人
形を単に回転又は上下移動させる程度の動きとするもの
が多く、一部の時計塔の如き大型の時計体においては、
人形の胴部や腕、更に首及び脚部等の適宜箇所を細いワ
イヤーで吊り、又は細棒で下から支え、且つ、複数のモ
ータとリンク機構等により前記ワイヤーや細棒を動か
し、以て人形の腕や首等を動かし得る様にしたものがあ
った。

［考案が解決しようとする課題］ 種々のからくり時計が製造販売されるに従い、単に出現
した人形がステージ上で単に回転するものでは、動きに
変化が少ない為に注目を集めにくくなって来ており、
又、人形の手足を動かすことができる大型のからくり時
計では、人形の駆動装置が複雑且つ大型となり、時計体
が高価となる欠点が有る。

本考案は比較的小さな人形でも、音楽に合せて腕を動か
すことによって変化を大きくし、観者の注意を引き付け
得るからくり時計を安価に製造することができる様にす
るものであること以下の通り。

［課題を解決するための手段］ せり出しステージの上に載置固定される人形の胴部内に
腕を上下又は左右に動かせるリンク機構を組み込み、該
リンク機構の入力部となる操作杆の下端をせり出しステ
ージ内の揺動板と係合し、以て揺動板の揺動に従って人
形の腕を動かし得るからくり時計において、メロディ信
号と共にエンベロープ信号を出力するメロディICを用
い、エンベロープ信号を微分回路をもって微分すること
によりトリガ信号とし、該トリガ信号を増幅回路をもっ
て増幅することによりパルス信号とし、前記揺動板に磁
極を取り付け、前記パルス信号が入力される電磁石によ
り揺動板に取り付けた磁極へ反発力を与えることにより
揺動板を揺動させる様にする。

［作用］ 本考案に係るからくり時計の人形駆動回路は、メロディ
ICが出力するエンベロープ信号に基いてトリガ信号を形
成し、更にトリガ信号からパルス信号を形成し、このパ
ルス信号を電磁石に印加することにより揺動板、即ちリ
ンク機構を揺動させる故、メロディICによる曲の旋律に
応じたリズムに合せてリンク機構を作動させ、ひいては
人形の腕に曲に応じた動きをさせることができる。

［実施例］ 本考案に係る人形駆動回路を有するからくり時計の実施
例は、例えば第２図に示す様に、時計本体11の左右にせ
り出すせり出しステージ15を有し、１時間毎に該せり出
しステージ15をせり出すと共に、該ステージ15に載置し
た各人形20の腕27を音楽に合せて動かす時計体10であ
る。

このステージ15がせり出したときに鳴らす音楽は、例え
ばシャープ株式会社製のLR34673であるメロディIC90を
用いており、該メロディIC90は、４本の入力制御端子へ
の制御信号に基づいて12曲の異なる音楽についてメロデ
ィ信号と共にエンベロープ信号を出力するものであり、
第１図に示す様に、該メロディIC90からメロディ信号を
増幅器91を介してスピーカ93に入力することにより、１
時間毎にステージ15をせり出させると共に音楽を鳴らす
ことができるからくり時計としている。

そしてせり出しステージ15に載置した人形20の腕27を動
かすリンク機構としては、第３図に示す様にせり出しス
テージ15内に電磁石120を設け、又、垂直方向の揺動軸3
1を略中央に有する揺動板30を該ステージ15内に設け、
該揺動板30の一端近くに永久磁石を取り付けると共に、
スプリング39によって該永久磁石の磁極34を前記電磁石
120の方向に押し付ける様にしておき、該揺動板30の両
端には人形20内に組み込むリンク機構との係合用長穴35
を設けておく。

そして、ステージ15の上に載置固定する２体の人形20
は、各胴部21を前半22と後半23とをネジ止めにより一体
とする構造として該胴部21の内部にリンク機構を組み込
むことにより腕27を上下又は左右に動かし得る様にする
ものであって、腕27を上下に動かすリンク機構は、第４
図及び第５図に示す様に、入力部となる第１操作杆40の
下端43を人形20の下端29よりも下方に突出させて前記長
穴35と係合させるものであり、該第１操作杆40の上端45
をＴ字形として第２操作杆50と係合させると共に、中間
部に揺動軸41を形成して人形20における脚部位置に設け
た軸受48により揺動軸41を固定する様にして第１操作杆
40を胴部21内に取り付け、前記第２操作杆50は人形20の
肩部25近傍の内側に設けた軸受58により人形20の肩部25
から人形20の外部に突出する回動軸部51を固定し、該回
動軸部51の内側端から下方へ回動杆部52を形成し、前記
回動軸部51を中心に該回動杆部52の下端53を前後方向に
移動可能として該回動杆部52の下端53を前記第１操作杆
40の上端45と係合させるものである。

従って電磁石120と永久磁石の磁極34との間に反発力を
生じさせてスプリング39の押圧力を打ち消させることに
より揺動板30を揺動させると、第１操作杆40の下端43が
該揺動板30の動きにより前後移動し、第１操作杆40は回
動軸部41を中心として揺動する様に上端45を前後に移動
させ、この第１操作杆上端45の前後移動により第２操作
杆50における回動杆部52の下端53が前後に移動し、第２
操作杆50の回動軸部51が回動することとなり、該回動軸
部51から前方へ付き出す様に各々右腕27及び左腕27を回
動軸部51に固定しておけば、この右腕27及び左腕27は揺
動板30の動きに応じて上下方向に動かされるものであ
る。

又、腕27を左右に動かせるリンク機構としては、第４図
及び第６図に示す様に、人形20の胴部21の略中央位置へ
軸受68により回動軸部61を固定した第３操作杆60の下端
63を人形20の下端29よりも下方に突出させ、該第３操作
杆60の下端63をステージ15内に設けた前記揺動板30の長
穴35に係合させ、更に人形20の左右肩部25近傍から人形
20の下端29近傍に至る垂直軸部71を軸受78により固定す
る様にして第４操作杆70を胴部21内の左右に各々設け、
該垂直軸部71の下端73から水平に棒状の突出部74を内側
に突出させ、該突出部74の先端を前記第３操作杆60の中
間部64と係合させると共に該垂直軸部71の上端75から人
形20の外部に取付杆76を突出させるものである。

従って、前述の様に揺動板30が揺動すれば、第３操作杆
60が上端の回動軸部61を中心にその下端63を前後に移動
させる様に回動し、左右に取り付けた垂直軸部71の下端
73に設けた突出部74の内側先端が第３操作杆60の回動に
応じて前後に移動し、この突出部74の先端の移動により
垂直軸部71は水平方向右側及び左側に回動して取付杆76
を水平方向左右に回動させることになり、この取付杆に
各々前記人形20の右腕27及び左腕27を取り付けておけ
ば、該人形20は左右の腕27を開いたり閉じたりする様に
腕27を左右に動かし得るものである。

尚、第１図に示した２体の人形20は、１体は腕27を上下
に、又、１体は腕27を左右に動かせるものであるも、ス
テージ15の上に載置する人形の内部に組み込むリンク機
構を同一とした２体の人形20を用い、ステージ15の上に
載置した２体の人形20における各腕27を共に上下又は左
右の同一方向に動かす様にすることもある。

又、揺動板30に取り付ける永久磁石も電磁石として磁極
34を形成し、以て揺動板30に取り付ける電磁石の磁極34
とステージ15内に固定した電磁石120との反発力により
揺動板30を揺動させることもできる。

この電磁石120と、リンク機構に組み込んだ磁極34との
間に反発力を生じさせる制御回路は、エンベロープ信号
を微分することによりトリガ信号を作成し、このトリガ
信号により前記電磁石120を断続的に励磁するものであ
るも、該実施例におけるメロディICは、主旋律のメロデ
ィ信号を出力する端子SO1及びエンベロープ信号を出力
する端子EV1と、伴奏用のメロディ信号を出力する端子S
O2及びエンベロープ信号を出力する端子EV2と、を有し
ているものである故、主旋律のエンベロープ信号の出力
端子EV1と伴奏エンベロープ信号の出力端子EV2とに各々
同一の制御回路を付設し、以て右側のステージ15では主
旋律に合せた腕の動きを、左側のステージ15では伴奏に
合せた腕の動きを行なわせることとした。

従って、この実施例は、第７図に示す様に、メロディIC
90の主旋律エンベロープ信号出力端子EV1及び伴奏エン
ベロープ信号反発力端子EV2に各々充放電回路95を付設
することによりエンベロープ信号の減衰時定数を定め、
このエンベロープ信号を微分回路100に入力することに
よりトリガ信号を微分回路100から出力させるものとし
ている。

この微分回路100は、結合コンデンサ101及びバイアス抵
抗器103を介してエンベロープ信号をエミッタ接地形の
スイッチングトランジスタ105におけるベースに入力
し、該スイッチングトランジスタ105のコレクタと＋電
源との間に充電抵抗器106及び充電コンデンサ107を並列
に挿入して該スイッチングトランジスタ105のコレクタ
を出力信号端子とするものである故、第８図のＡ及びＢ
に示す様に、曲の旋律に合せて出力されるエンベロープ
信号が特定の閾値V₀を越えるとき、スイッチングトラン
ジスタ105が導通して瞬時的にコレクタ電圧が低下し、
微分回路100からの出力信号であるトリガ信号としてＬ
レベルのパルスが出力されることになる。

このトリガ信号を増幅する増幅回路110はトランジスタ
を２段に用い、微分回路100の出力端子を保護抵抗器111
を介して増幅用の第１段トランジスタ113のベースに、
第１段トランジスタ113のコレクタを保護抵抗器115を介
してスイッチング用の第２段トランジスタ117のベース
に接続し、第１段トランジスタ113のエミッタは＋電源
に、第２段トランジスタ117のエミッタは−電源に接続
し、第２段トランジスタ117のコレクタと＋電源との間
に電磁石120を挿入するものである。

従ってＬレベルのトリガ信号が該増幅回路110に入力さ
れると、第１段トランジスタ113及び第２段トランジス
タ117が導通して第８図のＣに示す様に第２段トランジ
スタ113に比較的大容量のコレクタ電流が流れ、このパ
ルス状のコレクタ電流により電磁石120が励磁されるこ
ととなり、該電磁石120と前記揺動板30の端部33に取り
付けた磁石の磁極34との間に反発力を生じさせて揺動板
30ひいては人形20の腕27を動かすことになる。

尚、本実施例では電磁石120の自己インダクタンスに基
く逆起電力による弊害を除く為、ダイオード125を電磁
石120のコイル121と並列に挿入している。

又、第７図に示した制御用IC82は、図示されない分針歯
車と同期して回転する分針カムにより正時接点33がオン
状態とされ、時報信号が入力されたとき、せり出しステ
ージ15をせり出させる駆動用モータ85を正逆回転及び停
止させる制御や、メロディIC90へのスタート信号を出力
すると共に、メロディIC90への選曲信号をメロディIC90
の制御端子S1〜S4へ出力するものであり、又、スイッチ
板81に設けられている各種スイッチにより、ステージ15
の動作をモニターすることや、メロディIC90による音楽
の試聴を行なう為の制御をすることができるものであ
る。

本実施例は、この様にステージ15内に電磁石120と揺動
板30を組み込み、メロディIC90が出力するエンベロープ
信号に基いて断続するパルス状電流を電磁石120に流す
ことにより揺動板30を揺動させるものであり、ステージ
15上に載置固定する人形20には人形20の下端29よりも下
方に突出する操作杆を組み込み、該人形20の下端29から
突出する前記操作杆の下端を揺動板30の端部33近傍に係
合させて操作杆や揺動板によるリンク機構を構成し、以
て揺動板30の揺動に連動させて人形20の腕27を動かす様
にしておき、時計本体11から正時信号によってステージ
15をせり出させたとき、メロディIC90からのメロディ信
号によりスピーカ93から音楽を鳴らすと共に、せり出し
ステージ15に組み込んだ電磁石120へエンベロープ信号
に基くパルス状の断続した電流を流すことにより人形20
の腕27を曲のリズム等に合せて動かせることができ、曲
のリズムに合った腕27の動きによって人目を引くことが
できるからくり時計とすることができるものであり、人
形20の腕27にシンバルやバイオリンを持たせて腕を左右
に、又、太鼓や木琴の桴を持たせて腕27を上下に動かせ
ば、ステージ15をせり出したとき、音楽のリズムに合せ
て人形20の腕27を動かせる様にして多くの変化を見せる
ことができるからくり時計のせり出しステージ15とする
ことができるものである。

［考案の効果］ 本考案に係る人形駆動回路は、メロディICが出力するエ
ンベロープ信号に基いて断続したパルス信号を作成し、
このパルス信号により電磁石を励磁してリンク機構に設
けた磁極との間に反発力を生じさせてリンク機構を揺動
させる故、音楽の旋律に合せてリンク機構を、ひいては
からくり時計における人形の腕を動かすことができ、時
計体への注目を一層集め得る様にすることができる人形
駆動回路である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る人形駆動回路を示すブロック図に
して、 第２図は本考案に係る人形駆動回路を内蔵する時計体を
示す正面図、 第３図はリンク機構の一部を示す上面図、 第４図はリンク機構の全体を示す正面図であり、 第５図及び第６図は各々人形内のリンク機構を示す側面
断面図、 第７図は本考案に係る人形駆動回路の実施例を示す図に
して、 第８図は本実施例における信号を示すグラフである。 10……時計体、11……時計本体、15……せり出しステー
ジ、20……人形、21……胴部、29……人形下端、27……
腕、30……揺動板、31……揺動軸、40……第１操作杆、
41……揺動軸部、50……第２操作杆、51……回動軸部、
60……第３操作杆、61……回動軸部、70……第４操作
杆、71……垂直軸部、76……取付杆部、82……制御IC、
83……正時接点、90……メロディIC、95……充放電回
路、100……微分回路、110……増幅回路、120……電磁
石。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】時報信号に基いてステージをせり出させる
   と共にメロディICが出力するメロディ信号により音楽を
   鳴らすからくり時計であって、時計本体からせり出すス
   テージに取り付けた人形の腕をリンク機構の揺動により
   動かし得る様にしたからくり時計において、 メロディ信号と共にエンベロープ信号を出力するメロデ
   ィICと、 メロディICが出力するエンベロープ信号を微分してトリ
   ガ信号を出力する微分回路と、 微分回路が出力するトリガ信号を増幅してパルス信号を
   出力する増幅回路と、 増幅回路が出力するパルス信号が印加されるとリンク機
   構に取り付けた磁極へ反発力を与えることにより磁極を
   遠ざける様にしてリンク機構を揺動させる電磁石と、 により構成したことを特徴とするからくり時計の人形駆
   動回路。