KR880001640Y1 - 뮤직 박스용 속도 조절기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

뮤직 박스용 속도 조절기

제1도는 본 고안에 따른 속도 조절기가 결합된 뮤직 박스 운전장치에 대한 분해 배열 투시도.

제2도는 제1도에 도시된 속도 조절장치의 단면도.

제3도는 제2도에 도시된 로우터의 동작상태를 예시한 것.

제4도는 본 고안에 따라 정지장치를 가진 로우터 부분의 또다른 구체형을 예시한 것.

제5도는 본 고안에 따른 로우터와 제동장치에 대한 또 다른 변형을 예시한 것.

제6도 및 제7도는 로우터의 경사를 예시한 것.

제8도는 본 고안에 따라 돌출부를 갖는 로우터의 투시도.

제9도는 본 고안에 따라 상부 표면에 높은 레벨 부분을 가지고 있는 또 다른 로우터 단면적 투시도.

제10도, 제11도, 제12도는 본 고안에 따른 제동장치 및 로우터의 웨이트 부분의 여러가지 변형체.

제13도는 정지 장치의 동작을 예시한 것.

제14도는 본 고안에 따른 로우터의 웨이트 부분의 통로를 예시한 것.

본 고안은 뮤직 박스용 속도 조절기에 관한 것이다. 예를 들어 주 스프링에 의해 구동되는 뮤직 박스에는 일정한 속도로 연주를 제어하기 위해 속도 조절기가 설치되어 있다.

고속으로 회전하는 송풍기로써 공기 저항에 의해 연주속도를 제어 하는데 사용되는 공기 조절기 시스템과 원심력 때문에 방사상으로 이동하는 웨이트 부분으로써 속도를 제어 하는데 사용되는 원심조절기 시스템 및 웨이트 부분의 바깥쪽 주변부와 접촉하게 되어 있는 제동부등은 일반적으로 지금까지 알려진 것들이다.

상기 시스템들은 모두 조절되는 기어 열에 의해 구동되는 워엄(worm) 기어로써 워엄 샤프트를 효과적으로 회전시켜주며, 팬(fan) 및 웨이트부가 워엄 샤프트상에 장착되어 있다.

상기 공기 조절기 시스템이 구조상 간단하기는 하나, 속도를 제어하는 힘이 약하다는 것이 결점이다. 즉, 조절된 기어 열에 가해지는 구동력이 변함에 따라 팬의 공기저항만 사용될 뿐이므로 그러한 조절기 시스템에서 기어열을 일정 속도로 항상 유지시키기는 어렵다.

스프링이 구동원으로서 작용할 경우에는 감긴 스프링이 풀리기 시작하는 초기 단계로부터 다음 단계로 감에 따라 구동력이 변한다.

이 시스템에서 큰 제어력을 얻으려면 팬의 크기, 특히 직경을 크게 하거나 구동원에 대한 속도 가속비를 증가 시킴으로써 공기 저항을 증가 시킬 필요가 있다. 그러나, 팬을 확대 시킴으로써 공간 문제가 뒤따르게 된다. 또한 바퀴열을 구성하는 기어의 톱니수도 속도 가속 비를 증가시키기 위해 조정되어야 할 것이다. 기어의 모듈을 최소화 하는데는 기계적인 강도에 대한 또 다른 문제가 생길 것이며, 따라서 모듈은 어떤 한계 이하로는 최소화 될 수가 없다.

원심 조절기 시스템은 공기 조절기 시스템에 비해 속도 제어를 위해 큰 힘, 즉 제동력을 제공하기가 유리하다. 그러나, 제동부가 웨이트 부분 둘레에 설치되어야 하는데, 이것은 부품들의 수를 구조적으로 증가 시키는데 바람직하지 못하다. 더우기, 또 다른 결점은 뮤직 박스용 정지장치가 위치상 제한 될 것이라는 점이다.

뮤직 박스용 정지장치에 있어서, 공기 조절기 시스템에 대해 피할 수 없는 문제가 하나 있다. 팬은 얇은 금속 스트립이나 날개로 구성되어 있으며 이들은 뮤직박스의 동작을 정지 시켜주는 기능, 즉 정지장치와 함께 작용하여 기어열을 정지시켜 주는 기능을 한다. 그러나 이 경우 워엄샤프트 및 그것의 베어링을 손상시킬지 모르는 과도 하중이 걸리게 된다. 그러므로, 이 구성물들에는 적당한 강도와 구조가 제공되어야 한다. 그래서 팬은 압착조립(press fit)을 통해 워엄 샤프트상에 장착되어 있는데, 이것이 워엄에 손상을 주게 되며 따라서 워엄 샤프트는 미리 담금질 경화되어야 한다.

본 고안은 이상 설명한 여러가지 어려움에 주안점을 두고 만들어진 것이며, 본 고안의 목적은 구조상 간단하고 속도 조절 성능이 안정한 속도 조절기를 제공하려는 것으로서, 공기 조절기 시스템의 장점인 구조의 단순성과 원심 조절기 시스템의 현저한 장점인 제동력의 신뢰성을 살린 것이다.

이상과 같은 본 고안의 목적들을 달성시켜 주는 속도 조절기의 구성을 보면, 워엄 샤프트가 워엄 기어에 의해 회전되고, 로우터는 탄성 변형을 받는 연결체를 통해 워엄 샤프트상에 설치되어 있으며, 제동부는 로우터의 상부와 하부 및 말단중의 어느것 근처에 배치되어 로우터상에서 미끄러질 수 있게 되어있고, 연결체는 로우터의 무게 중심을 포함하며 워엄 샤프트에 대해 수직인 평면으로 부터 워엄 샤프트의 축 방향으로 벗어나 있다는 특징을 지니고 있다.

본 고안에 따르면 보통 워엄 샤프트가 저속으로 운행할때 로우터의 공기 저항에 의한 조절 작용이 얻어지고, 신뢰성 있는 제동력은 로우터를 제동부상에서 미끄러지게 함으로써 강력한 접촉 저항을 유발시키며, 고속으로 돌아갈 때는 공기 저항에 추가로 로우터가 워엄 샤프트에 대해 축방향 및 방사상으로 벗어나 있다.

또한 본 고안에 따르면, 속도 조절은 조절된 기어열에 대한 워엄 샤프트의 속도 가속비를 최소화 하기만 함으로써 확보되므로 기어의 모듈이 커도 된다. 이에 따라 기어의 제작이 용이해지며 비용이 절감된다.

더우기, 로우터는 고무와 같은 탄성물질로 만들어질 경우 압착 조립에 의해 쉽게 워엄 샤프트상에 장착될 수 있다. 그러면, 로우터가 정지장치와 맞물릴때 워엄 샤프트 및 베어링의 고장이 방지될 수 있는데 그 이유는 로우터의 탄성이 충격을 흡수할 수 있기 때문이다.

본 고안에 따르면 구동원을 포함하는 뮤직박스용 속도 조절장치가 제공되는데, 드럼 장치에는 연주를 위한 다수의 핀이 있고, 금속 다이어프램(diaphram)은 연주를 위한 다수의 관련 리이드(reed)들을 갖고 있으며, 기어열이 속도 조절 장치에 의해 조절되고, 기어열 장치들은 드럼장치를 구동회전시키도록 드럼장치와 결합되어 있으며, 속도 조절 장치는 상기 기어열 장치에 의해 구동되는 워엄 기어로 구성되어 있고, 워엄 샤프트는 워엄 기어와 맞물려 있으며, 로우터 장치는 웨이트 부분과 탄성적으로 변형 가능한 탄성부를 포함하고 있고, 제동장치가 웨이트 부분과 접촉할 수 있게 되어 있으며, 탄성부 중 적어도 한쪽 말단은 웨이트 부분의 무게 중심을 포함하며 워엄 샤프트에 수직인 평면으로부터 워엄샤프트의 축방향으로 벗어나게 위치해 있다.

본 고안에 따르면 속도 조절장치는 또한 정지 장치를 포함하고 있는데, 정지 장치에는 웨이트 부분의 회전통로내에 배치되어 로우터 장치의 회전을 정지시켜 주는 정지용 부품이 있으며, 이 정지용 부품은 로우터 장치의 탄성부 연장 방향과는 다른 방향으로 움직일 수 있게 되어 있다.

본 고안에 따르면, 속도조절 장치는 웨이트 부분의 회전통로 내에 배치되어 로우터 장치의 회전을 정지시켜주는 정지용 부품을 가진 정지장치를 포함하고 있고, 정지용 부품은 제1영역과 제2영역사이에서 움직일 수 있는데, 제1영역은 로우터 장치가 조절된 고속으로 회전될때 웨이트 부분에 의해 만들어지는 회전 통로와 상기 로우터 장치가 거의 탄성 변형없이 저속으로 회전될때 웨이트 부분에 의해 만들어지는 회전통로를 겹친 영역으로 정의되며, 제2영역은 제1영역을 제외한 영역으로 정해진다.

웨이트 부분에는 제동장치와 접촉하게 되는 접촉 표면이 있는데, 그 접촉 표면의 후방 가장자리 쪽의 레벨이 전방가장 자리쪽의 레벨보다 높다.

본 고안을 첨부 도면에 의하여 바람직한 구체형에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 분해 배열 투시도로서, (1)은 프레임이고 (2)는 드럼이며 (3)은 스프링울을 표시하고 있다. 이 구체형의 경우 고체 다이어프램 구성물(6)은 고정나사(5)로써 프레임(1)의 대좌(seat)(4)에 고정되어 있다. 다이어프램 구성물은 평행하게 결합되어 있는 상이한 진동수의 진동 리이드들로 형성되어 있다.

프레임(1)상에는 스프링 울(3)의 바닥을 구성하는 요면(7)과 베어링 홈(12)(13)(14)(15)를 가진 각주(pier)(16)(17)(18)(19)가 형성 되어 있다. 베어링 기어(8)(9)(10)(11)은 스프링 (도시되어 있지 않음)의 구동력을 후술할 속도 조절기구에 전달하기 위한 기어열을 구성한다. 베어링 부분(21)은 속도 조절 기구의 워엄 샤프트(20)의 하단(20a)를 지지하며, 베어링 부분(23)은 드럼(2)의 한쪽 말단판(22)상에 형성된 속이 빈 또는 속이 비지않은 샤프트(도시되어 있지 않음)를 회전할 수 있게 지지한다. 그리고 콜킹 보스(calking boss)(24)가 각주(18)상에 형성되어 있다. 대좌(4)는 리브(rib)(25)와(26)을 통해 각각 각주(18)과 베어링 부분(23)에 연결되어 있다.

스프링(도시되어 있지 않음)의 한쪽 말단이 물리는 노치(28) 및 콜킹 보스(29)(30)이 요면(7)을 형성하는 부분적인 원주벽(27)상에 형성되어 있다. 요면(7)의 중앙에 형성되어 있는 구멍(31)은 스프링 감기 샤프트(도시되어 있지 않음)가 그속에 삽입될 수 있도록 만들어져 있다.

드럼(2)는 진동 리이드를 연주하기 위한 바늘들을 가진 원통(32) 및 그 원통(32)의 양측부에 끼워진 말단판(23)(33)으로 구성되어 있다.

드럼의 회전 중심 샤프트의 한쪽 말단을 형성하는 샤프트(34)와, 스프링 울 내의 제차기구(ratchet mechanism)(도시되어 있지 않음)와 맞물리는 베벨기어(35)및, 기어열의 기어(8)과 맞물리는 기어(36)은 말단판(33)과 동일체로서 합성수지로 형성되어 있다.

기어(8)과 (9)는 서로 동일체이며 기어(9)는 기어(10)과 맞물린다. 기어(10)과 기어(11) (워엄 휘일)은 서로 동일체이고 기어(11)은 워엄 샤프트(20)과 맞물린다.

워엄 샤프트(20)은 속도 조절기구의 일부분을 구성하고 있으며, 고무나 다른 적합한 물질로 만들어진 로우터(37)이 샤프트에 끼워져 있다. 로우터(37)은 웨이트 부분(38)과 연결부(40)으로 구성되어 있는데 연결부(40)은 탄성적으로 변형될 수 있으며 보스부분(39)과 웨이트 부분을 연결해 준다. 돌출부(38a)는 웨이트 부분의 무게 중심을 편심시켜주고, 또한 로우터의 회전이 무게부분(38)의 꼭대기 상에 형성될때 제동부(46)과의 접촉위치를 후방쪽으로 이동시켜준다. 워엄샤프트(20)의 상단(20b)는 날카롭게 되어 있다.

스프링 울(3)은 스프링 및 그 내부의 제차기구를 둘러싸는 스프링 봉입부(41)과 샤프트가 밀려나가는 것을 막아주면서 동시에 각주 (16)(17)(18)과 접촉되게 해주는 샤프트 유지기(42)(43)(44)로 구성되어 있다. 스프링 울(3)에는 워엄샤프트(20)의 상단(20b)를 지지하는 베어링 구멍(45)와, 돌출부(38a)의 회전 통로를 따라 구멍(45)둘레에 있는 환형 제동부(46)과, 콜킹보스(24)(29)(30)이 끼워질 설치 구멍(47)(48)(49)와, 봉입부(41)의 원주벽상에 형성되어 노치(28)과 협동작용하여 스프링의 한쪽 말단과 맞물리는 노치(50)등이 동일체로 되어 있다.

울 내의 스프링이 감겨 기어(35)를 회전 시키면, 드럼(2)가 화살표 방향으로 회전한다. 기어(35)의 회전은 그와 동일체인 기어(36)을 회전되게 하여 기어(36)과 관련된 기어열이 화살표 방향으로 회전된다.

워엄 샤프트(20)은 기어열이 회전함에 따라 제3도의 화살표 방향으로 회전한다.

저속 회전시에는 워엄샤프트(20)이 워엄기어(20c)에 의해 상방으로 힘을 받으면서 돌아가므로, 상부 말단의 장부(20b)가 베어링 구멍(45)의 천정과 점 접촉을 하게 되어 아주 미미한 토오크(torque)에 의해서도 회전하게 된다. 워엄 샤프트(20)은 웨이트 부분(38)의 공기 저항을 받으며 회전하므로 기어열을 일정속도로 달리게 유지시킨다.

기어가 빨리 돌때에는 워엄 샤프트(20)이 따라서 고속으로 회전된다. 이 경우 웨이트 부분(38)에 원심력이 가해져서 웨이트 부분(38)이 제3도처럼 보스(39)로 부터 분리되도록 힘을 받게 된다. 그러나 웨이트 부분(38)은 무게중심(G₁)(G₂)(제2도)를 포함하는 선으로 부터 축 방향으로 벗어난 위치에서 워엄 샤프트와 결합되어 있으므로, 웨이트 부분(38)이 축 방향으로 위로 이동된다. 따라서 웨이트 부분(38)의 꼭대기가 제동부(46)과 접촉하게 되며 웨이트 부분(38)이 제동부(46)상에서 미끄러지게 된다.

그러므로 워엄 샤프트(20)이 고속으로 돌 때에는 웨이트 부분(38)의 공기 저항에 의한 힘 및 웨이트 부분(38)과 제동부(46)사이의 접촉 마찰 저항에 의한 힘이 워엄 샤프트(20)에 가해지며, 접촉 마찰 저항은 웨이트 부분(38)의 원심력에 비례하므로 회전속도 즉 드럼(3)의 회전이 일정하게 조절된다. 또한 본 구체형에서는 각 웨이트 부분(38)의 꼭대기 위에 돌출부(38a)가 설치되어 있어서 회전중 웨이트 부분(38)이 돌출부(38a)에서 제동부(46)과 접촉하게 해준다. 즉, 웨이트 부분(38)의 레벨이 회전 방향으로 전방 가장 자리쪽은 낮고 후방 가장자리 쪽은 높게 유지되어, 유착현상을 피하고 접촉시 소음을 감소시켜 준다.

회전이 감속되고 웨이트 부분의 원심력이 줄어들면, 로우터가 제동부와 접촉하지 않게 되고 단지 로우터의 공기 저항만 제동력으로 작용하게 된다.

한편 울 내의 스프링은 각기 그 특성에 차이가 있다. 그러므로 드럼이나 기어열을 회전 및 구동시키는 힘에 편차가 있음은 피할 수 없다. 다시 말해서, 간격(g)(제2도)가 일정하게 유지되면 개별적인 운동에 따라 웨이트 부분이 제동부분(46)과 접촉하게 되는 타이밍상에 편차가 생길 것이다. 그러므로 이제, 드럼의 회전속도인 음악 연주속도는 간격(g)를 가변적으로 설정함으로써 일정하게 유지 될 수 있다. 이런 관점에서, 웨이트 부분(38)과 연결체(40)및 보스 (39)는 탄성 물질로 형성되어 있으므로 워엄 샤프트(20)과 탄성 로우터 사이의 상대적 위치가 쉽게 바뀔 수 있어서 간격(g)가, 매우 쉽게 설정될 수 있다. 또한 로우터는 워엄 샤프트 내에 쉽게 끼워질 수 있다. 이에따라 워엄샤프트에 담금질 경화를 할 필요가 없어진다. 이 담금질 경화 공정은 종래 기술에서는 중요한 공정이다.

로우터는 접촉 저항력과 함께 공기 저항의 사용에 따라 드럼 속도조절 및 제어를 위해 사용될 수 있으며, 아주 작은 질량의 로우터만으로도 강력한 제동력을 워엄 샤프트상에 작용시킬 수 있고 또한 기어 가속비를 최소화할 수 있게해 준다. 따라서 기어열의 모듈은 커져도 괜찮고, 비교적 큰 토오크가 가해지는 기어라도 쉽게 모울딩 할 수 있으므로 필요한 기계적 부품의 수를 최소화할 수 있고 비용을 상당히 절감시키게 된다.

더우기, 본 발명은 기어열과 워엄 샤프트를 위한 지지장치에 있어서도 특징적인 점이 있다. 즉, 베어링에 대해 기어와 워엄들을 단순히 중력 낙하식 조립만으로하여 부품의 위치 정밀도를 보장할 수 있다. 그러므로 생산품이 편차없이 쉽게 품질관리된다. 이에 따라 운전장치의 부분조립이 용이해지고 필요한 부품의 수도 감소된다.

이상 설명된 구체형에서, 기어들과 워엄 샤프트는 프레임(1)내로 낙하되고 지지장치(3A)에 의해 지지되지만, 장치가 반드시 거기로 제한될 필요는 없다.

제4도에서 번호(110)은 기어열에 의해 회전 구동되는 워엄기어를 표시한 것이다. 워엄기어(110)의 한쪽 말단은 베어링(301)상에 지지되고 다른쪽 말단은 또 다른 베어링(도시되어 있지 않음)상에 지지되어 있다. 베어링(301)은 바닥 판 구성물 (300)의 일부를 절단하고 위로 구부려 형성된 것이다. 바닥 판 구성물(300)의 다른 부분(300')는 위로 굽힌뒤 다시 바닥 판체에 평행하게 구부려 워엄 지지체를 형성하고 있다. 제동 부분으로 동작하는 마찰 구성물(46°)은 압착 조립에 의해 지지체와 동일체로 장치되어 있다. 워엄 샤프트(200)의 장부를 위한 베어링 구멍은 마찰 구성물(460)상에 형성되어 있다. 반면에, 워엄 샤프트(200)의 다른 쪽 장부를 위한 베어링 구멍(302)는 바닥판 구성물(300)상에 형성되어 있고, 워엄샤프트(200)은 구멍(302) 및 상기 구멍에 의해 회전식으로 지지된다.

제4도에서 워엄 샤프트(200)은 웨이트 부분(380)을 고정시키기 위한 샤프트와, 경하중하에서 샤프트를 회전시킬 수 있도록 첨단이 바늘처럼 예리하게 되어 있는 장부들과, 워엄기어(110)과 맞물리는 워엄 톱니로 구성되어 있다. 웨이트 부분(380)을 포함하는 로우터는 고속 회전시 방사상으로 바깥쪽으로 원심력을 발생시키고 공기 저항을 발생시킬 수 있도록 가요성 탄성재 고무나 그 유사 재료로 형성되어 있다. 보스는 압착 조립에 의해 워엄 샤프트 상에 장착된다.

연결체가 보스와 웨이트 부분을 결합시켜 준다. 각 웨이트 부분의 꼭대기에는 미끄러지는 부분이 형성되어 있어서 고속회전시 마찰 구성물과 접촉하여 마찰력을 발생시킨다. 장치는 워엄기어(110)이 회전하면 제4도처럼 워엄샤프트(200)이 위로 올라가도록 되어 있다. 마찰 구성물(460)은 워엄샤프트(200)위에 배치되어 있다.

워엄기어(110)이 제4도의 화살표 방향으로 회전할때, 워엄 톱니에서 그것과 맞물려 있는 워엄 샤프트(200)이 위로 올라가며 상단 장부가 베어링 구멍의 천정과 점 접촉하여 조그만 토오크에도 회전하게 된다.

워엄 기어(110)을 포함한 기어열이 주어진 속도 이상으로 회전되면, 로우터의 웨이트 부분(380)이 원심력에 의해 보스로 부터 떨어지는 방향으로 벗어나게 된다. 웨이트 부분(380)은 연결체를 통해 그 상단에서 보스와 결합되어 있기 때문에, 원심력에 의해 상방으로 치우치게 된다. 다시 말해서 원심력이 가해지면, 미끄러지는 부분이 위로 이동하여 마찰 구성물과 접촉하게 되는 것이다.

미끄러지는 부분의 상방 이동은 워엄 샤프트(200)의 회전 속도에 거의 비례한다. 그러므로, 샤프트(200)의 회전속도가 증가함에 따라 미끄러지는 부분과 마찰 구성물(460)사이의 마찰력이 증가한다. 즉 워엄샤프트(200)의 회전 변화가 로우터의 변위 변화로 변환되는 것이다.

뮤직박스를 정지시키기 위해서는, 인가되는 회전 토오크가 작고 정지시키기 쉬운 워엄 샤프트 상에 정지용 부품을 작동시키기는 것이 일반적이다. 정지용 부품에는 두가지 종류가 있다. 그 한가지 유형에서는 정지용 부품이 워엄 샤프트의 축 방향으로 이동되어 제4도에서 (400A)로 표시된 바와 같이 로우터와 맞물리게 되며, 다른 유형에서는 정지용 부품이 워엄샤프트의 방사상 방향으로 이동되어(400B)로 표시된 바와 같이 로우터와 맞물리게 된다.

어떤 유형에서든, 정지용 부품은 그 첨단을 로우터의 회전 통로 내로 배치시킴으로써 로우터와 맞물리도록 작용한다. 본 발명에 따르면 로우터가 고무와 같은 가요성 탄성재로 만들어져 있으므로, 로우터와 정지용 부품사이의 접착에 의한 충격이 제거될 수 있다.

역시 위에서 설명한 바와 같이, 로우터가 가요성 물질로 만들어짐으로써 워엄 샤프트에 압착 조립시키기가 용이하여 워엄샤프트를 담금질 경화시키지 않아도 되는 것이다.

더우기, 워엄 샤프트와 로우터가 서로 접촉하는 제동 타이밍은 워엄 샤프트에 대한 로우터의 위치 즉 마찰 구성물에 대한 미끄러지는 부분의 상대적 위치를 변화시킴에 의한 스프링 토오크 특성에 따라 최적화될 수 있다.

상기 목적은 제동부(46)을 제5도의(46')에 표시된 바와 같은 웨이트 부분(38)의 회전 영역내의 원주벽 표면상에 형성시킴으로써 이루어질 수 있다. 제5도의 점선은 정지 상태를 표시한 것이고, 실선은 회전상태를 표시한 것이다.

로우터의 웨이트 부분의 꼭대기와 제동부는 속도 조절이 가능하도록 서로 평행한 것이 좋으며 회전 토오크가 인가하는 웨이트 부분의 꼭대기 표면의 중심(0)가 제동부와 접촉하도록 되는 것이 좋다. 이 조건이 만족되면 웨이트 부분의 꼭대기 표면상에는 어떤 돌출부가 없어도 된다. 그러나, 실제로는 예를 들어 제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이 생산 오차나 기계적 한계 때문에 웨이트부분(38)의 꼭대기와 제동부(46)사이에는 경사(α)가 생긴다.

제6도 및 제7도에서 (W)가 웨이트 부분(38)의 원심 회전력에 따른 상향력이라면, (δ)는 웨이트 부분(38)의 중심(0)와 제동부 (46)사이의 거리이고, (μ)는 웨이트 부분 꼭대기와 제동부 사이의 마찰 계수이다.

즉, 제7도에서 미끄러지는 지점(A)가 중심(O)에 대해 전방 가장 자리쪽에 있을 경우 오른쪽 방향의 복원 토오크인 TO＝μWδ가 중심(O)둘레의 웨이트 부분(38)에 인가될 것이다. 그러면 웨이트 부분(38)이 제동부(46)과 접촉하게 될때 발생되는 탄성 변형을 통한 복원 토오크에 의해 소위 말하는 "유착"현상이 발생한다. 따라서 워엄 샤프트(20)의 토오크에 비해 과도한 힘이 샤프트에 가해지고 로우터(37)이 순간적으로 멈추게 된다. 그러면 웨이트 부분(38)은 로우터(37)이 멈추자 마자 곧 그 원래 형태로 복원되며 꼭대기가 제동부(46)으로부터 떨어지면 로우터에 대한 복원 토오크가 소멸되어 즉시 로우터(37)이 회전을 재개한다. 웨이트 부분은 다시 간헐적으로 제동부와 접촉하게 되므로 충돌 잡음을 발생시키게 된다.

그 반면, 접촉 지점(A)가 중심(O)에 대해 후방 가장자리 쪽이 있을 경우(제6도)복원 토오크는 위에서와 같이 남아있게 되지만, 이 경우에는 중심(O)에 대해 전자와는 그 방향이 반대이므로 충격잡음이나"유착"현상이 생기지 않을 것이다.

이상의 관점에서, 제1도 및 제8도에 도시된 돌출부(38a)가 후방가장자리 즉 웨이트 부분(38)의 후방쪽에 설치되어 있다.

이런 구성으로써, 접촉지점(A)또는 돌출부(38a)의 회전 방향상 전방 말단이 중심(O)에 대해 후방 가장자리 쪽으로 유지된다. 그러므로 "유착"현상이 방지되며 제동시 잡음이 줄어든다.

제9도에 도시된 바와 같이 로우터(37A)의 웨이트 부분(38A)상에 노치(38b)를 설치함으로써 유사한 효과를 얻을 수 있다.

웨이트 부분의 후방쪽 꼭대기를 전방쪽 꼭대기보다 높게 유지시켜 접촉지점(A)와 중심(O)사이의 관계가 상기 조건을 만족하도록 하는 것이 유리하다. 그러나 지점(A)가 회전 방향으로 중심(O)의 앞에 위치되어 웨이트 부분의 회전 방향으로 전방 꼭대기를 낮은 레벨에 유지시키게 되면 유착 현상을 막을 수 있고 잡음이 효과적으로 감소 된다.

제10도, 제11도, 제12도는 실제 실시예를 도시한 것으로 회전속도가 선택적으로 설정되거나 조절되게 되어 있다. 웨이트 부분(38)은 회전속도에 따라 점선이나 실선에 의해 표시된바와 같이 유지된다.

서로 크기(제10도에서 중앙선 Y 로 부터의 거리 X )와 모양(제11도)이 다른 여러 종류의 제동부(46)이 비교될 수 있다. 그러므로, 예를 들어 회전속도를 낮은 값으로 설정하기 위해 제동력을 증가 시키려면 변형도를 줄이면서 웨이트 부분이 그런 작은 변형만으로도 제동부와 접촉할 수 있게 해야 한다. 속도는 원하는 대로 설정될 수 있다.

제12도는 설정속도를 변화시키기 위해 로우터가 워엄 샤프트의 여러 위치에 장착되어 있는 경우를 도시한 것이다. 압착 조립위치는 조절 및 설정할 수 있게 되어 있다. 이 경우 설정 회전 속도는 부품의 수를 늘이지 않고도 자유로이 선택 혹은 조절될 수 있다.

제13도에서(C₁)은 장난감이나 보석함등의 케이스를 표시한 것으로 그 속에 뮤직박스가 설치되며, 덮개(C₂)이 케이스(C₁)상에 열릴 수 있게 설치되어 있다. 뮤직박스의 운전장치가 케이스(C₁)에 고정되어 있으나, 속도 조절기구의 일부가 예시를 위해 그려져 있다. 기어열의 단말에 위치된 워엄 샤프트(20)의 한쪽 말단이 지지되는 베어링(21)이 운전장치 프레임(1)내에 형성되어 있다. 워엄 샤프트(20)의 다른쪽 말단은 프레임(1)에 고정된 제동구성물(3A)상에 지지되어 있다. 제동 구성물(3A)에는 제동부(46)이 있다. 로우터(37)은 고무와 같은 탄성재로 만들어져 있으며 압착 조립에 의해 워엄 샤프트(20)상에 고정된다. 로우터(37)은 워엄 샤프트(20)에 압착 조립된 보스(39)와 연결체(40)을 통해 각각 보스에 결합된 웨이트 부분(38)로 구성되어 있다. 도면에서 참조번호(100)은 스프링(도시되어 있지 않음)을 위한 감기 장치를 표시한 것이다.

그 반면L-형으로 구부러진 정지용 부품(400)은 케이스(C₁)의 측벽내에서 상하로 움직일 수 있게 장착되어 있다. 정지용 부품(400)은 스프링(410)에 의해 위로 밀려있다. 정지용 부품(400)의 한쪽 말단(402)는 덮개(C₂)의 한쪽 표면과 접촉하게 되어 있다. 정지용 부품(400)의 다른쪽 말단(401)은 로우터(37)과 맞물리도록 위치되어 있다. 그 위치는 뒤에 더욱 상세히 설명될 것이다.

덮개(C₂)가 사슬선으로 표시된 것처럼 열릴때, 정지용 부품(400)은 스프링(410)에 의하여 위쪽으로 움직이도록 설계되어 있다. 이경우에 정지용 부품(400)의 다른 말단(401)은 사슬선으로 표시된 것처럼 로우터(37)로 부터 이탈된 위치에 놓인다. 스프링에 부하가 걸리고 정지용 부품(400)이 사슬선으로 표시된 위치에 놓일때, 워엄 샤프트(20)은 회전하기 시작한다. 워엄 샤프트가 고속으로 회전할 때 로우터(37)의 웨이트 부분(38)은 연결부(40)가 구부러지면서, 원심력에 의하여 축 방향으로 변위된다. 고속으로 회전하는 동안 사슬선으로 표시된 것처럼 축방향으로 구부러진 로우터(37)은 웨이트 부분(38)의 윗 부분이 제동 구성물(3A)의 환형 제동부에 미끄러지면서 제동력이 걸리게 되고 따라서 회전 속도는 일정한 범위까지로 억제된다. 드럼은 일정한 연주 속도로 유지하기 위하여 지정된 속도로 회전한다.

제13도에 실선으로 표시된 것은 로우터(37)에 원심력이 걸리지 않을때이다. 그러한 상태에서 로우터(37)의 회전에 실제 경로는 "비가요성 영역"이라 부른다. 제13도에 사슬선으로 표시된 것처럼 회전할때 로우터(37)은 원심력을 받아서 제동 구성물(3A)쪽으로 구부러진다. 이러한 상태에서 로우터(37)의 회전 경로는 "가요성 영역"이라 부른다.

정지용 부품(400)의 말단(401)은 가요성 영역과 비가요성 영역 양쪽으로 부터 벗어난다. 덮개(C₂)가 닫힐때, 사슬선으로 표시된 것처럼 경로를 벗어나 있던 정지용 부품(400)은 실선으로 표시된 정지 위치로 이동된다. 그러나, 정지용 부품의 한쪽 말단(401)은 제14도에서 화살표(a)로 표시된 것처럼, (Z)구역으로 향하게 되는데 거기에는 비가요성 영역과 가용성 영역이 겹쳐있다.

그러므로, 제14도에서는, 사슬선으로 표시된 구부러진 위치에서 회전하는 로우터(37)는, 정지용 부품과 맞물림으로써 회전 경로 내에서 정지한다. 정지용 부품(400)이 화살표(a)로 표시된 방향으로 정지 위치에 있을때, 한쪽 말단(401)이 웨이트 부분(38)의 윗부분과 충돌할 가능성이 있다. 즉, 정지용 부품과 로우터가 서로 방해를 할지 모른다. 이러한 현상들은 정지용 부품이나 로우터를 손상 시킬지도 모른다.

그러나, 본 발명에 의하면 로우터(37)이 탄성 물질로 만들어져 있기 때문에, 로우터는 연결체(40)에서 구부러져 아래로 빠져 나와서 위와 같은 방해를 피할 수 있다. 따라서, 정지용 부품은 웨이트 부분과 맞물리는 것이 아니라 계속해서 다른 웨이트 부분과 교대로 맞물리고 그에 의하여 워엄 샤프트를 정지시킨다. 구체형에서는, 두 웨이트 부분(38)이 장치되기 때문에, 정지용 부품이 한 웨이트 부분의 윗 부분과 접촉이 된다 할지라도, 워엄 샤프트가 180°회전하여 다른 웨이트 부분이 정지용 부품과 맞물리게 될 것이다.

방향은 제14도에서 화살표(a)로 표시된 방향, 즉 정지용 부품이 가요성 영역으로 배치되는 방향에만 국한되지 않고, 화살표(b)의 방향을 포함하는 여러 방향들이 가능하다. 예를들어, 정지용 부품이 화살표(b)로 표시되는 방향으로 가요성 영역으로 들어가는 경우에는, 정지용 부품이 웨이트 부분(38)의 측면 모서리에 접촉된다 할지라도, 연결체(40)이 구부러짐에 따라 웨이트 부분이 빠져 나와서, 접촉에 의한 불편이 생기지 않을 것이다. 정지 장치가 연결체의 길이 방향이 아닌 다른 방향으로 이동하면 더 바람직할 것이다. 그 이유는, 연결체의 축이 정지용 부품의 이동 방향과 일렬 배치될 경우, 정지용 부품이 웨이트 부분과 접촉할때, 연결체를 변형 시키기가 어렵기 때문인데, 이것은 로우터의 탄성 때문에 대수롭지 않다.

그렇게 되면 정지 장치는(Z)구역과, 제14도에서 가요성 영역과 비가요성 영역이 모두 제외되는 구역 사이로 움직이지만 않으면 완전하게 작용하지 않을 것이다.

Claims (10)

1. 드럼 장치에는 연주용의 핀이 여러개 있고, 금속 다이어 프램은 다수의 연주용 관련 리이드들을 갖고 있으며, 기어열이 속도 조절 장치에 의해 조절되고, 기어열 장치들은 드럼 장치를 구동 회전시키도록 드럼 장치와 결합되어 있으며, 속도 조절 장치는 상기 기어열 장치에 의해 구동되는 워엄 기어로 구성되어 있고, 워엄 샤프트는 워엄기어와 맞물려 있으며, 로우터 장치는 웨이트 부분과 탄성적으로 변형 가능한 탄성부를 포함하고 있고, 제동장치가 웨이트 부분과 접촉할 수 있게 되어 있으며, 탄성부 중 적어도 한쪽 말단은 웨이트부분의 무게 중심을 포함하면서 워엄 샤프트에 수직인 평면으로 부터 워엄 샤프트의 축 방향으로 벗어나게 위치해 있고, 구동원을 포함하고 있는 뮤직 박스용 속도 조절기.
2. 로우터 장치에는 워엄 샤프트에 결합된 보스 부분이 있고, 보스 부분과 탄성부 및 웨이트 부분이 동일체로 탄성 물질로써 만들어져 있는 청구범위 1의 장치.
3. 보스 부분이 워엄 샤프트에 압착 조립되어 있는 청구범위 2의 장치.
4. 정지장치가 포함되어 있고, 정지장치에는 웨이트 부분의 회전 통로내에 배치되어 로우터 장치의 회전을 정지 시켜주는 정지용 부품이 있으며, 이 정지용 부품은 로우터 장치의 탄성부 연장 방향과는 다른 방향으로 움직일 수 있게 되어 있는 청구범위 1-3에 따른 장치.
5. 웨이트 부분의 회전 통로 내에 배치되어 로우터 장치의 회전을 정지 시켜주는 정지용 부품을 가진 정지장치가 있고, 정지용 부품은 제1영역과 제2영역 사이에서 움직일 수 있으며, 상기 제1영역은 로우터 장치가 조절된 고속도로 회전할때 웨이트 부분에 의해 만들어지는 회전 통로와 상기 로우터 장치가 거의 탄성 변형없이 저속으로 회전할때 웨이트 부분에 의해 만들어지는 회전통로를 겹친 영역으로 정의되고, 상기 제2영역은 제1영역을 제외한 영역으로 정해지는 청구범위 1-3에 따른 장치.
6. 웨이트 부분에는 제동장치와 접촉하게 되는 접촉 표면이 있으며, 그 접촉 표면의 후방 가장자리쪽의 높이가 전방 가장자리쪽의 높이보다 높게되어 있는 청구범위 1-3에 따른 장치.
7. 웨이트 부분과 제동 장치 사이의 접촉위치가 조절될 수 있으며, 그에 따라 마찰력 및 로우터 장치의 조절된 속도를 변화시킬 수 있는 청구범위 1-3에 따른 장치.
8. 접촉위치가 워엄 샤프트에 대한 로우터 장치의 압착 조립 위치에 의해 조절될 수 있게 되어 있는 청구범위 7의 장치.
9. 웨이트 부분이 크기와 모양이 다른 여러 종류의 웨이트들로 부터 선택될 수 있으며, 제동 장치도 크기와 모양이 다른 여러 종류의 제동 구성물들로 부터 선택될 수 있는 청구범위 7의 장치.
10. 접촉 표면상에 적어도 하나 이상의 돌출부가 형성되어 있는 청구범위 6의 장치.