JP3469439B2 - 発音装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発音体を実際にハ
ンマー等で叩くことにより、所定の音色を発生させる発
音装置に関する。
ンマー等で叩くことにより、所定の音色を発生させる発
音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】実際に発音体を叩いて所定の音色を発生
させる発音装置は、従来からオルゴール、チャイム、か
らくり時計等に広く用いられている。従来の発音装置の
構成について、図６及び図７に基づいて説明する。な
お、図６は従来の発音装置を使用したからくり時計内の
一部を例示する図であり、図７は図６に示すからくり時
計を矢印Ｚの方向から見たときの図である。図６に示す
ように、従来のからくり時計１００には、ほぼ垂直に懸
架され、それぞれ長さの異なる複数の中空パイプ状の発
音体１１０と、発音体１１０にそれぞれ対応して設けら
れ、発音体１１０を叩くことにより所定の音色を発生さ
せる発音装置１２０とで構成されている。
させる発音装置は、従来からオルゴール、チャイム、か
らくり時計等に広く用いられている。従来の発音装置の
構成について、図６及び図７に基づいて説明する。な
お、図６は従来の発音装置を使用したからくり時計内の
一部を例示する図であり、図７は図６に示すからくり時
計を矢印Ｚの方向から見たときの図である。図６に示す
ように、従来のからくり時計１００には、ほぼ垂直に懸
架され、それぞれ長さの異なる複数の中空パイプ状の発
音体１１０と、発音体１１０にそれぞれ対応して設けら
れ、発音体１１０を叩くことにより所定の音色を発生さ
せる発音装置１２０とで構成されている。
【０００３】発音装置１２０は、ロータリーソレノイド
１２１と、ロータリーソレノイド１２１の回転軸１２２
に対してほぼ直交する状態で固定され、所定の弾性を有
するハンマーアーム１２３と、ハンマーアーム１２３の
一端に固定されたハンマーヘッド１２４と、ハンマーア
ーム１２３の他端に固定されたバランスウエイト１２５
とで構成されている。なお、ロータリーソレノイド１２
１は回転軸１２２がほぼ水平となるように、図示しない
フレームにて固定され、ハンマーヘッド１２４及びバラ
ンスウエイト１２５とを有するハンマーアーム１２３
は、発音体１１０の中心軸を通る面内方向に沿って回転
するよう位置決めされている。
１２１と、ロータリーソレノイド１２１の回転軸１２２
に対してほぼ直交する状態で固定され、所定の弾性を有
するハンマーアーム１２３と、ハンマーアーム１２３の
一端に固定されたハンマーヘッド１２４と、ハンマーア
ーム１２３の他端に固定されたバランスウエイト１２５
とで構成されている。なお、ロータリーソレノイド１２
１は回転軸１２２がほぼ水平となるように、図示しない
フレームにて固定され、ハンマーヘッド１２４及びバラ
ンスウエイト１２５とを有するハンマーアーム１２３
は、発音体１１０の中心軸を通る面内方向に沿って回転
するよう位置決めされている。
【０００４】ハンマーアーム１２３は、図７に示すよう
に、ハンマーヘッド１２４を上側にバランスウエイト１
２５を下側にして、ハンマーアーム１２３をほぼ垂直に
した状態で停止されており、ロータリーソレノイド１２
１に所定の電圧が印加されると、図７に示す矢印Ｒ１の
方向に回転する。ハンマーヘッド１２４が発音体１１０
に衝突する直前にロータリーソレノイド１２１への電圧
の印加は遮断され、これにより回転軸１２２は回転を停
止する。ところが、回転軸１２２が停止してもハンマー
ヘッド１２４の運動エネルギーは維持されるから、ハン
マーヘッド１２４側のハンマーアーム１２３ａがしな
り、遂には、発音体１１０に衝突する。この衝突によっ
て、発音体１１０は固有の音色を発生させることにな
る。
に、ハンマーヘッド１２４を上側にバランスウエイト１
２５を下側にして、ハンマーアーム１２３をほぼ垂直に
した状態で停止されており、ロータリーソレノイド１２
１に所定の電圧が印加されると、図７に示す矢印Ｒ１の
方向に回転する。ハンマーヘッド１２４が発音体１１０
に衝突する直前にロータリーソレノイド１２１への電圧
の印加は遮断され、これにより回転軸１２２は回転を停
止する。ところが、回転軸１２２が停止してもハンマー
ヘッド１２４の運動エネルギーは維持されるから、ハン
マーヘッド１２４側のハンマーアーム１２３ａがしな
り、遂には、発音体１１０に衝突する。この衝突によっ
て、発音体１１０は固有の音色を発生させることにな
る。
【０００５】ハンマーアーム１２３は、所定の弾性を有
する板ばね状の弾性部材で構成されているので、ハンマ
ーヘッド１２４が発音体１１０に衝突した直後、その弾
性によってハンマーヘッド１２４を発音体１１０から瞬
時に離して発音体１１０の振動を妨げないようになって
いる。衝突直後、ロータリーソレノイド１２１に回転軸
１２２を図７に示す矢印Ｒ２の方向に回転させる電圧の
印加、又は、復帰スプリングの作用により、ハンマーア
ーム１２３やハンマーヘッド１２４、バランスウエイト
１２５等が元の位置に戻る。このようにして発音体１１
０を叩くことで、それぞれ固有の音色を順次発生させ、
所定の楽曲を演奏させる。
する板ばね状の弾性部材で構成されているので、ハンマ
ーヘッド１２４が発音体１１０に衝突した直後、その弾
性によってハンマーヘッド１２４を発音体１１０から瞬
時に離して発音体１１０の振動を妨げないようになって
いる。衝突直後、ロータリーソレノイド１２１に回転軸
１２２を図７に示す矢印Ｒ２の方向に回転させる電圧の
印加、又は、復帰スプリングの作用により、ハンマーア
ーム１２３やハンマーヘッド１２４、バランスウエイト
１２５等が元の位置に戻る。このようにして発音体１１
０を叩くことで、それぞれ固有の音色を順次発生させ、
所定の楽曲を演奏させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】発音体１１０の音質及
び音量を向上させるには、例えば、発音装置１２０にお
けるハンマーヘッド１２４の重量を増やすか若しくはハ
ンマーヘッド１２４側のハンマーアーム１２３ａを長く
する等の方法が考えられる。これらの方法は、ハンマー
ヘッド１２４の慣性モーメントを大きくすることでハン
マーヘッド１２４の運動エネルギーを高め、ハンマーヘ
ッド１２４を発音体１１０により強く衝突させるもので
ある。
び音量を向上させるには、例えば、発音装置１２０にお
けるハンマーヘッド１２４の重量を増やすか若しくはハ
ンマーヘッド１２４側のハンマーアーム１２３ａを長く
する等の方法が考えられる。これらの方法は、ハンマー
ヘッド１２４の慣性モーメントを大きくすることでハン
マーヘッド１２４の運動エネルギーを高め、ハンマーヘ
ッド１２４を発音体１１０により強く衝突させるもので
ある。
【０００７】ここで、ハンマーヘッド１２４に働く慣性
モーメントと運動エネルギーの関係について述べる。ハ
ンマーヘッド１２４が回転軸１２２の中心Ｏを中心とし
て等角速度ωで回転運動する場合、ハンマーヘッド１２
４を構成する各微小質量m1,m2,m3... の回転軸１２２の
回転中心Ｏからの距離をそれぞれr1,r2,r3... とする
と、ハンマーヘッド１２４の全運動エネルギーＥは、以
下の式で与えられる。
モーメントと運動エネルギーの関係について述べる。ハ
ンマーヘッド１２４が回転軸１２２の中心Ｏを中心とし
て等角速度ωで回転運動する場合、ハンマーヘッド１２
４を構成する各微小質量m1,m2,m3... の回転軸１２２の
回転中心Ｏからの距離をそれぞれr1,r2,r3... とする
と、ハンマーヘッド１２４の全運動エネルギーＥは、以
下の式で与えられる。
【０００８】
【数１】
【０００９】上記した運動エネルギーの式における記号
Ｊは、ハンマーヘッド１２４の回転中心Ｏに関する慣性
モーメントと呼ばれる。図７に示すように、ロータリー
ソレノイド１２１の回転軸１２２の中心Ｏからハンマー
ヘッド１２４の重心位置Ｐ迄の長さをハンマーアーム１
２３ａの長さＨとし、ハンマーヘッド１２４の重量をＭ
とすると、上記した運動エネルギーの式により、長さＨ
や重量Ｍを増加させた場合、それに比例して慣性モーメ
ントＪも大きくなる。よって、運動エネルギーも高くな
る。したがって、ハンマーヘッド１２４は発音体１１０
に一層強く衝突することになるから、音質及び音量が向
上する。
Ｊは、ハンマーヘッド１２４の回転中心Ｏに関する慣性
モーメントと呼ばれる。図７に示すように、ロータリー
ソレノイド１２１の回転軸１２２の中心Ｏからハンマー
ヘッド１２４の重心位置Ｐ迄の長さをハンマーアーム１
２３ａの長さＨとし、ハンマーヘッド１２４の重量をＭ
とすると、上記した運動エネルギーの式により、長さＨ
や重量Ｍを増加させた場合、それに比例して慣性モーメ
ントＪも大きくなる。よって、運動エネルギーも高くな
る。したがって、ハンマーヘッド１２４は発音体１１０
に一層強く衝突することになるから、音質及び音量が向
上する。
【００１０】しかしながら、上述した方法を採用した場
合、バランスウエイト１２５を重くしたり、バランスウ
エイト１２５側のハンマーアーム１２３ｂの長さを変え
るなどして、ロータリーソレノイド１２１の回転時のモ
ーメントバランスを最適に維持する必要がある。ところ
が、例えば、からくり時計１００を設計する場合、配置
可能なスペース上の問題や製品コストの問題などによっ
て、ロータリーソレノイド１２１の型式はおのずと決ま
ることが多く、しかも、ロータリーソレノイド１２１が
許容できる慣性負荷モーメント等はロータリーソレノイ
ド１２１の型式毎に既に決まっている。よって、音質及
び音量を向上させるため、ハンマーヘッド１２４の重量
やハンマーアーム１２３ａの長さ等を変えるにしても、
それらの範囲が制限されされてしまうことが多い。
合、バランスウエイト１２５を重くしたり、バランスウ
エイト１２５側のハンマーアーム１２３ｂの長さを変え
るなどして、ロータリーソレノイド１２１の回転時のモ
ーメントバランスを最適に維持する必要がある。ところ
が、例えば、からくり時計１００を設計する場合、配置
可能なスペース上の問題や製品コストの問題などによっ
て、ロータリーソレノイド１２１の型式はおのずと決ま
ることが多く、しかも、ロータリーソレノイド１２１が
許容できる慣性負荷モーメント等はロータリーソレノイ
ド１２１の型式毎に既に決まっている。よって、音質及
び音量を向上させるため、ハンマーヘッド１２４の重量
やハンマーアーム１２３ａの長さ等を変えるにしても、
それらの範囲が制限されされてしまうことが多い。
【００１１】つまり、従来の発音装置１２０では、あら
かじめ許容慣性負荷モーメント等の大きなロータリーソ
レノイド１２１を使用しなければ、からくり時計１００
自体の音質及び音量を高めることは、極めて困難であっ
た。その結果、例えば、従来のからくり時計１００など
では、音質が芳しくなく、音量が小さく、演奏が単調に
聞こえるという問題点を抱えていた。
かじめ許容慣性負荷モーメント等の大きなロータリーソ
レノイド１２１を使用しなければ、からくり時計１００
自体の音質及び音量を高めることは、極めて困難であっ
た。その結果、例えば、従来のからくり時計１００など
では、音質が芳しくなく、音量が小さく、演奏が単調に
聞こえるという問題点を抱えていた。
【００１２】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、簡単な構成でありながら、
ハンマーアームの弾性を有する部分を長くして発音体の
音質及び音量を向上させる発音装置を提供することにあ
る。
たものであり、その目的は、簡単な構成でありながら、
ハンマーアームの弾性を有する部分を長くして発音体の
音質及び音量を向上させる発音装置を提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の発音装置は、発音体に衝突させることによ
り、前記発音体固有の音色を発生させるハンマーヘッド
と、一側の自由端近傍に前記ハンマーヘッドが配置され
た弾性を有する第１のアームと、一側が前記第１のアー
ムと連接している第２のアームと、前記第２のアーム他
端部が回転軸に軸支され、前記連接している第２のアー
ムを回転駆動する駆動装置とを有し、前記第１のアーム
は、前記第２のアームとの連接位置近傍で折り曲げら
れ、前記第２のアームは、前記第１のアームとの連接部
が、前記回転軸に関して前記ハンマーヘッドの取り付け
位置とは反対側に位置するように、前記第１のアームと
連接している一側と異なる他端部が前記回転軸に軸支さ
れている。また、本発明の発音装置の第２のアームは、
好適には、前記ハンマーヘッドとのバランスを維持する
バランスウエイトで構成されている。
に、本発明の発音装置は、発音体に衝突させることによ
り、前記発音体固有の音色を発生させるハンマーヘッド
と、一側の自由端近傍に前記ハンマーヘッドが配置され
た弾性を有する第１のアームと、一側が前記第１のアー
ムと連接している第２のアームと、前記第２のアーム他
端部が回転軸に軸支され、前記連接している第２のアー
ムを回転駆動する駆動装置とを有し、前記第１のアーム
は、前記第２のアームとの連接位置近傍で折り曲げら
れ、前記第２のアームは、前記第１のアームとの連接部
が、前記回転軸に関して前記ハンマーヘッドの取り付け
位置とは反対側に位置するように、前記第１のアームと
連接している一側と異なる他端部が前記回転軸に軸支さ
れている。また、本発明の発音装置の第２のアームは、
好適には、前記ハンマーヘッドとのバランスを維持する
バランスウエイトで構成されている。
【００１４】本発明の発音装置によれば、第２のアーム
は、ハンマーヘッドの取り付け位置方向とは異なる方向
で第１のアームと連接するから、前記第１のアームの弾
性を有する部分をより長く取ることができる。これによ
り、ハンマーヘッドの慣性モーメントが大きくなり、発
音体とハンマーヘッドとが、より強く衝突する。また、
ハンマーアームの弾性が増すから衝突時にハンマーヘッ
ドが瞬時に発音体から離れ、接触時間が短縮される。
は、ハンマーヘッドの取り付け位置方向とは異なる方向
で第１のアームと連接するから、前記第１のアームの弾
性を有する部分をより長く取ることができる。これによ
り、ハンマーヘッドの慣性モーメントが大きくなり、発
音体とハンマーヘッドとが、より強く衝突する。また、
ハンマーアームの弾性が増すから衝突時にハンマーヘッ
ドが瞬時に発音体から離れ、接触時間が短縮される。
【００１５】
［第１実施形態］本発明の発音装置の第１実施形態につ
いて、各図面に基づいて説明する。本発明の第１実施形
態のからくり時計１は、図示しない時計装置が所定の設
定時間になったとき、図１に示すように、中空パイプ状
の発音体１０を発音装置２０で叩いて、その設定時間を
知らせる構成になっている。なお、図１は本発明の第１
実施形態の発音装置を使用したからくり時計内を例示す
る側面図である。図１に示すように、発音体１０の正面
側には、人形体３０が配置され、フレーム４０に固定さ
れている。さらに人形体３０の上側には、発音装置２０
が配置され、同様にフレーム４０に固定されている。発
音装置２０と人形体３０はリンク機構５０を介して連結
されているから、人形体３０は、発音装置２０が発音体
１０を叩く動作にあわせて作動する。
いて、各図面に基づいて説明する。本発明の第１実施形
態のからくり時計１は、図示しない時計装置が所定の設
定時間になったとき、図１に示すように、中空パイプ状
の発音体１０を発音装置２０で叩いて、その設定時間を
知らせる構成になっている。なお、図１は本発明の第１
実施形態の発音装置を使用したからくり時計内を例示す
る側面図である。図１に示すように、発音体１０の正面
側には、人形体３０が配置され、フレーム４０に固定さ
れている。さらに人形体３０の上側には、発音装置２０
が配置され、同様にフレーム４０に固定されている。発
音装置２０と人形体３０はリンク機構５０を介して連結
されているから、人形体３０は、発音装置２０が発音体
１０を叩く動作にあわせて作動する。
【００１６】発音装置２０の構成について、図２及び図
３に基づいて詳細に説明する。図２（ａ）は本発明の第
１実施形態の発音装置の正面図であり、図２（ｂ）はそ
の発音装置の側面図であり、また、図３は第１実施形態
の発音装置が作動した状態を説明するための図である。
発音装置２０は、図２に示すように、ロータリーソレノ
イド２１と、一端がロータリーソレノイド２１の回転軸
２２に軸支されたハンマーアーム２３と、ハンマーヘッ
ド２４とで構成されている。
３に基づいて詳細に説明する。図２（ａ）は本発明の第
１実施形態の発音装置の正面図であり、図２（ｂ）はそ
の発音装置の側面図であり、また、図３は第１実施形態
の発音装置が作動した状態を説明するための図である。
発音装置２０は、図２に示すように、ロータリーソレノ
イド２１と、一端がロータリーソレノイド２１の回転軸
２２に軸支されたハンマーアーム２３と、ハンマーヘッ
ド２４とで構成されている。
【００１７】ロータリーソレノイド２１は、回転軸２２
がほぼ水平となるように図１に示すフレーム４０に固定
されており、所定の電圧を印加することによりハンマー
アーム２３を所定の方向に回転させる。またロータリー
ソレノイド２１は、印加する電圧に応じて回転軸２２の
回転速度を変えることができ、これにより、衝突時の音
量を調節することができる。ハンマーアーム２３は、第
１のアーム２３ａと第２のアーム２３ｂとを連接した構
成となっており、それぞれの構成を以下に述べる。
がほぼ水平となるように図１に示すフレーム４０に固定
されており、所定の電圧を印加することによりハンマー
アーム２３を所定の方向に回転させる。またロータリー
ソレノイド２１は、印加する電圧に応じて回転軸２２の
回転速度を変えることができ、これにより、衝突時の音
量を調節することができる。ハンマーアーム２３は、第
１のアーム２３ａと第２のアーム２３ｂとを連接した構
成となっており、それぞれの構成を以下に述べる。
【００１８】第１のアーム２３ａは、板ばね状の弾性部
材で構成され、自由端近傍にハンマーヘッド２４が配置
されている。また第１のアーム２３ａは、図２に示すよ
うに、第２のアーム２３ｂとの連接位置近傍の屈曲点Ｓ
でＬ字状に折り曲げられ、さらにハンマーヘッド２４近
傍の屈曲点Ｑで所定の角度θをもって折り曲げられてい
る。角度θを設けることによって、ハンマーヘッド２４
と第２のアーム２３ｂとのモーメントの中心点は、回転
軸２２の中心点Ｏ近傍とすることができる。
材で構成され、自由端近傍にハンマーヘッド２４が配置
されている。また第１のアーム２３ａは、図２に示すよ
うに、第２のアーム２３ｂとの連接位置近傍の屈曲点Ｓ
でＬ字状に折り曲げられ、さらにハンマーヘッド２４近
傍の屈曲点Ｑで所定の角度θをもって折り曲げられてい
る。角度θを設けることによって、ハンマーヘッド２４
と第２のアーム２３ｂとのモーメントの中心点は、回転
軸２２の中心点Ｏ近傍とすることができる。
【００１９】第１のアーム２３ａの屈曲点Ｓからハンマ
ーヘッド２４の取り付け位置迄の領域は、所定の弾性を
有する弾性部２３１ａとして使用され、ハンマーヘッド
２４と発音体１０との衝突時など、ハンマーヘッド２４
のあらゆる衝撃を吸収することができる。からくり時計
１において、第１のアーム２３ａは、図２（ｂ）に示す
ハンマーヘッド２４の重心点Ｐが発音体１０の中心軸を
通る面内方向に回転できるように回転軸２２に位置決め
され、固定されている。
ーヘッド２４の取り付け位置迄の領域は、所定の弾性を
有する弾性部２３１ａとして使用され、ハンマーヘッド
２４と発音体１０との衝突時など、ハンマーヘッド２４
のあらゆる衝撃を吸収することができる。からくり時計
１において、第１のアーム２３ａは、図２（ｂ）に示す
ハンマーヘッド２４の重心点Ｐが発音体１０の中心軸を
通る面内方向に回転できるように回転軸２２に位置決め
され、固定されている。
【００２０】第２のアーム２３ｂは、ロータリーソレノ
イド２１の回転時、ハンマーヘッド２４とのモーメント
バランスを最適に維持するバランスウエイトであり、図
２に示すように、第２のアーム２３ｂは、第１のアーム
２３ａと第２のアーム２３ｂとの連接部がハンマーヘッ
ド２４の取付け位置方向とは異なる方向、つまり、回転
軸２２に関してハンマーヘッド２４の反対側に位置する
ように軸支されている。このように、第１のアーム２３
ａと第２のアーム２３ｂとの連接部とハンマーヘッド２
４との距離を離すことにより、第１のアーム２３ａの弾
性部２３１ａが延長されることになる。
イド２１の回転時、ハンマーヘッド２４とのモーメント
バランスを最適に維持するバランスウエイトであり、図
２に示すように、第２のアーム２３ｂは、第１のアーム
２３ａと第２のアーム２３ｂとの連接部がハンマーヘッ
ド２４の取付け位置方向とは異なる方向、つまり、回転
軸２２に関してハンマーヘッド２４の反対側に位置する
ように軸支されている。このように、第１のアーム２３
ａと第２のアーム２３ｂとの連接部とハンマーヘッド２
４との距離を離すことにより、第１のアーム２３ａの弾
性部２３１ａが延長されることになる。
【００２１】また、第２のアーム２３ｂは、ハンマーヘ
ッド２４が発音体１０と衝突して第１のアーム２３ａが
跳ね返されても、第１のアーム２３ａの弾性部２３１ａ
が所定の弾性の許容範囲を超えない場合には、互いに接
触しないように配置されている。なお、第２のアーム２
３ｂは、ハンマーヘッド２４の重量の増減に応じて、そ
の重量が変更される。
ッド２４が発音体１０と衝突して第１のアーム２３ａが
跳ね返されても、第１のアーム２３ａの弾性部２３１ａ
が所定の弾性の許容範囲を超えない場合には、互いに接
触しないように配置されている。なお、第２のアーム２
３ｂは、ハンマーヘッド２４の重量の増減に応じて、そ
の重量が変更される。
【００２２】次に、本第１実施形態の発音装置２０が発
音体１０と衝突する動作について説明する。なお、ロー
タリーソレノイド２１の作動前、ロータリーソレノイド
２１の回転軸２２は、図３に示すようにハンマーヘッド
２４を鉛直下方に向け、第２のアーム２３ｂを回転軸２
２上にほぼ垂直方向に立てた状態で停止している。ロー
タリーソレノイド２１に所定の電圧が印加されると、回
転軸２２は、図３に示す矢印Ａ１方向に所定の回転速度
で回転し、それに応じてハンマーヘッド２４も回転す
る。また、図３に示すように、回転軸２２が元の位置か
ら角度αだけ回転したとき、即ち、ハンマーヘッド２４
が発音体１０に衝突する直前にロータリーソレノイド２
１への電源の印加は遮断され、回転軸２２は回転を停止
する。
音体１０と衝突する動作について説明する。なお、ロー
タリーソレノイド２１の作動前、ロータリーソレノイド
２１の回転軸２２は、図３に示すようにハンマーヘッド
２４を鉛直下方に向け、第２のアーム２３ｂを回転軸２
２上にほぼ垂直方向に立てた状態で停止している。ロー
タリーソレノイド２１に所定の電圧が印加されると、回
転軸２２は、図３に示す矢印Ａ１方向に所定の回転速度
で回転し、それに応じてハンマーヘッド２４も回転す
る。また、図３に示すように、回転軸２２が元の位置か
ら角度αだけ回転したとき、即ち、ハンマーヘッド２４
が発音体１０に衝突する直前にロータリーソレノイド２
１への電源の印加は遮断され、回転軸２２は回転を停止
する。
【００２３】ところが、回転軸２２が停止してもハンマ
ーヘッド２４の運動エネルギーは維持されるから、図４
に示すように、第１のアーム２３ａの弾性部２３１ａ
は、その運動エネルギーによって矢印ａ１方向に大きく
振れ、遂には、ハンマーヘッド２４が発音体１０の側面
に衝突する。なお、図４は図３に示すハンマアームの回
転運動が停止した後のハンマアームの動きを説明するた
めの図である。
ーヘッド２４の運動エネルギーは維持されるから、図４
に示すように、第１のアーム２３ａの弾性部２３１ａ
は、その運動エネルギーによって矢印ａ１方向に大きく
振れ、遂には、ハンマーヘッド２４が発音体１０の側面
に衝突する。なお、図４は図３に示すハンマアームの回
転運動が停止した後のハンマアームの動きを説明するた
めの図である。
【００２４】ロータリーソレノイド２１の回転軸２２の
停止後、ハンマーヘッド２４の慣性モーメントの中心
は、ロータリーソレノイド２１の回転中心Ｏから図４に
示す第１のアーム２３ａの屈曲点Ｓに移動し、第１のア
ーム２３ａの弾性部２３１ａが角度βだけ振れたとき、
ハンマーヘッド２４は発音体１０に衝突する。ハンマー
ヘッド２４の衝突によって、発音体１０は、それぞれ固
有の音色を発生させることになる。
停止後、ハンマーヘッド２４の慣性モーメントの中心
は、ロータリーソレノイド２１の回転中心Ｏから図４に
示す第１のアーム２３ａの屈曲点Ｓに移動し、第１のア
ーム２３ａの弾性部２３１ａが角度βだけ振れたとき、
ハンマーヘッド２４は発音体１０に衝突する。ハンマー
ヘッド２４の衝突によって、発音体１０は、それぞれ固
有の音色を発生させることになる。
【００２５】上記したハンマーヘッド２４と発音体１０
との衝突後、ハンマーヘッド２４は発音体１０からの反
発力を受けて図４に示す矢印ａ２方向に跳ね返る。この
直後、ロータリーソレノイド２１に回転軸２２を図３に
示す矢印Ａ２方向に回転させる電圧の印加、又は、復帰
スプリングの作用により、第１のアーム２３ａの振れ戻
しによるハンマーヘッド２４と発音体１０との再衝突が
防止される。回転軸２２が角度αだけ矢印Ａ２方向に回
転すると、印加電圧が遮断され、又は、復帰スプリング
が動作を停止し、ハンマーアーム２３が元の位置に戻
る。
との衝突後、ハンマーヘッド２４は発音体１０からの反
発力を受けて図４に示す矢印ａ２方向に跳ね返る。この
直後、ロータリーソレノイド２１に回転軸２２を図３に
示す矢印Ａ２方向に回転させる電圧の印加、又は、復帰
スプリングの作用により、第１のアーム２３ａの振れ戻
しによるハンマーヘッド２４と発音体１０との再衝突が
防止される。回転軸２２が角度αだけ矢印Ａ２方向に回
転すると、印加電圧が遮断され、又は、復帰スプリング
が動作を停止し、ハンマーアーム２３が元の位置に戻
る。
【００２６】からくり時計内部にて発音装置２０が作動
した場合の動きについて、図１に基づいて説明する。ロ
ータリーソレノイド２１の回転軸２２には第１リンクア
ーム５１が軸支され、第１リンクアーム５１には摺動部
Ｂを介して第２リンクアーム５２が取り付けられ、さら
に、第２リンクアーム５２には摺動部Ｃを介して人形体
３０の腕の形をした第３リンクアーム５３が取り付けら
れている。第３リンクアーム５３は、人形体３０の腕回
転部Ｄに軸支されている。
した場合の動きについて、図１に基づいて説明する。ロ
ータリーソレノイド２１の回転軸２２には第１リンクア
ーム５１が軸支され、第１リンクアーム５１には摺動部
Ｂを介して第２リンクアーム５２が取り付けられ、さら
に、第２リンクアーム５２には摺動部Ｃを介して人形体
３０の腕の形をした第３リンクアーム５３が取り付けら
れている。第３リンクアーム５３は、人形体３０の腕回
転部Ｄに軸支されている。
【００２７】ロータリーソレノイド２１に電圧が印加さ
れると、ロータリーソレノイド２１の回転軸２２は、矢
印Ａ１方向に回転してハンマーヘッド２４を発音体１０
に衝突させ、発音体１０固有の音色を発生させる。この
とき、第１リンクアーム５１は矢印Ｂ１方向に回転す
る。第１リンクアーム５１の矢印Ｂ１方向への回転によ
って、第２リンクアーム５２は、を矢印Ｃ１方向に押し
下げられ、これにより、第３リンクアーム５３は腕回転
部Ｄを中心として矢印Ｄ１方向に動くから、人形体３０
の腕が下側に動くことになる。
れると、ロータリーソレノイド２１の回転軸２２は、矢
印Ａ１方向に回転してハンマーヘッド２４を発音体１０
に衝突させ、発音体１０固有の音色を発生させる。この
とき、第１リンクアーム５１は矢印Ｂ１方向に回転す
る。第１リンクアーム５１の矢印Ｂ１方向への回転によ
って、第２リンクアーム５２は、を矢印Ｃ１方向に押し
下げられ、これにより、第３リンクアーム５３は腕回転
部Ｄを中心として矢印Ｄ１方向に動くから、人形体３０
の腕が下側に動くことになる。
【００２８】ハンマーヘッド２４と発音体１０との衝突
直後、ロータリーソレノイド２１の回転軸２２を矢印Ａ
２方向に回転させる電圧が印加される。回転軸２２が矢
印Ａ２方向に動くと、第１リンクアーム５１は、矢印Ｂ
２方向に動いて第２リンクアーム５２を矢印Ｃ２方向に
引き上げ、さらに、第３リンクアーム５３を矢印Ｄ２方
向に動かす。これにより、人形体３０の腕が上側に動く
ことになる。本第１実施形態のからくり時計は上述した
動きをするから、所定の設定時間になった場合、あたか
も人形体３０自体が第２リンクアーム５２を引っ張るこ
とによって、何らかの曲を演奏しているかのように見え
る。
直後、ロータリーソレノイド２１の回転軸２２を矢印Ａ
２方向に回転させる電圧が印加される。回転軸２２が矢
印Ａ２方向に動くと、第１リンクアーム５１は、矢印Ｂ
２方向に動いて第２リンクアーム５２を矢印Ｃ２方向に
引き上げ、さらに、第３リンクアーム５３を矢印Ｄ２方
向に動かす。これにより、人形体３０の腕が上側に動く
ことになる。本第１実施形態のからくり時計は上述した
動きをするから、所定の設定時間になった場合、あたか
も人形体３０自体が第２リンクアーム５２を引っ張るこ
とによって、何らかの曲を演奏しているかのように見え
る。
【００２９】本第１実施形態では、駆動装置２１にロー
タリーソレノイドを使用したが、これに換えてモータを
使用してハンマーアーム２３を駆動してもよい。何れを
用いた場合でも、回転速度を様々に変更できればハンマ
ーヘッド２４の慣性モーメントが自在に変わるから、発
音体１０の発生音に強弱を付けることが可能となり、発
生音の音量が、さらに自在に調節できる。
タリーソレノイドを使用したが、これに換えてモータを
使用してハンマーアーム２３を駆動してもよい。何れを
用いた場合でも、回転速度を様々に変更できればハンマ
ーヘッド２４の慣性モーメントが自在に変わるから、発
音体１０の発生音に強弱を付けることが可能となり、発
生音の音量が、さらに自在に調節できる。
【００３０】以上説明したように、本第１実施形態によ
れば、第１のアーム２３ａと第２のアーム２３ｂとの連
接部がハンマーヘッド２４の取付け位置方向に対して反
対方向に配置されているから、第１のアーム２３ａの弾
性部２３１ａを長くすることができる。したがって、回
転軸２２停止後のハンマーヘッド２４の慣性モーメント
が大きくなるから、ハンマーヘッド２４がより強く発音
体１０に衝突する。これにより、発音体１０の音質及び
音量が向上する。
れば、第１のアーム２３ａと第２のアーム２３ｂとの連
接部がハンマーヘッド２４の取付け位置方向に対して反
対方向に配置されているから、第１のアーム２３ａの弾
性部２３１ａを長くすることができる。したがって、回
転軸２２停止後のハンマーヘッド２４の慣性モーメント
が大きくなるから、ハンマーヘッド２４がより強く発音
体１０に衝突する。これにより、発音体１０の音質及び
音量が向上する。
【００３１】また、本第１実施形態によれば、上述した
ように第１のアーム２３ａの弾性部２３１ａが長くとる
ことができるから、弾性部２３１ａの弾性が増加する。
したがって、弾性部２３１ａがハンマーヘッド２４の衝
突時の衝撃をより多く吸収できる。これにより、衝突時
のハンマーヘッド２４の跳ね返りが第１のアーム２３ａ
からの干渉が無く行われるから、ハンマーヘッド２４が
発音体１０の振動を妨げにくくなり、発音体１０の音質
及び音量が向上する。
ように第１のアーム２３ａの弾性部２３１ａが長くとる
ことができるから、弾性部２３１ａの弾性が増加する。
したがって、弾性部２３１ａがハンマーヘッド２４の衝
突時の衝撃をより多く吸収できる。これにより、衝突時
のハンマーヘッド２４の跳ね返りが第１のアーム２３ａ
からの干渉が無く行われるから、ハンマーヘッド２４が
発音体１０の振動を妨げにくくなり、発音体１０の音質
及び音量が向上する。
【００３２】［第２実施形態］次に、本発明の第２実施
形態について、図５に基づいて説明する。なお、図５は
本発明の第２実施形態の発音装置の正面図である。本第
２実施形態の発音装置２０は、図５に示すように、ロー
タリーソレノイド２１と、一端がロータリーソレノイド
２１の回転軸２２に軸支されたハンマーアーム２３と、
ハンマーヘッド２４とで構成されている。ハンマーアー
ム２３は、図５に示すように、一端から他端にかけて板
厚が減少している板上部材を使用して、一体で形成され
ている。最も板厚の薄い端部近傍にはハンマーヘッド２
４が配置され、最も板厚の厚い他端部は回転軸２２に軸
支されている。ハンマーアーム２３は、屈曲点Ｓ及びＴ
でＬ字状に折り曲げられ、さらにハンマーヘッド２４近
傍の屈曲点Ｑで所定の角度θをもって折り曲げられてい
る。
形態について、図５に基づいて説明する。なお、図５は
本発明の第２実施形態の発音装置の正面図である。本第
２実施形態の発音装置２０は、図５に示すように、ロー
タリーソレノイド２１と、一端がロータリーソレノイド
２１の回転軸２２に軸支されたハンマーアーム２３と、
ハンマーヘッド２４とで構成されている。ハンマーアー
ム２３は、図５に示すように、一端から他端にかけて板
厚が減少している板上部材を使用して、一体で形成され
ている。最も板厚の薄い端部近傍にはハンマーヘッド２
４が配置され、最も板厚の厚い他端部は回転軸２２に軸
支されている。ハンマーアーム２３は、屈曲点Ｓ及びＴ
でＬ字状に折り曲げられ、さらにハンマーヘッド２４近
傍の屈曲点Ｑで所定の角度θをもって折り曲げられてい
る。
【００３３】屈曲点Ｔから回転軸２２近傍迄の第２のア
ーム２３ｂは、所定の重量を有し、第２のアーム２３ｂ
が回転軸２２に関してハンマーヘッド２４の反対側とな
るように配置されている。このように配置することによ
り、ハンマーヘッド２４とのモーメントバランスを最適
に維持でき、しかも、屈曲点Ｓからハンマーヘッド２４
の取り付け位置迄の第１のアーム２３ａを、ハンマーヘ
ッド２４にかかる衝撃を吸収する弾性部２３１ａとして
使用可能になる。なお、ハンマーヘッド２４側のハンマ
ーアーム２３１は板厚が薄くなっているため板ばねとし
て働き、また所定の弾性を有している。本第２実施形態
のその他の部分の構成及び作用については、既に説明し
た第１実施形態と同一なので、重複する説明は行わな
い。
ーム２３ｂは、所定の重量を有し、第２のアーム２３ｂ
が回転軸２２に関してハンマーヘッド２４の反対側とな
るように配置されている。このように配置することによ
り、ハンマーヘッド２４とのモーメントバランスを最適
に維持でき、しかも、屈曲点Ｓからハンマーヘッド２４
の取り付け位置迄の第１のアーム２３ａを、ハンマーヘ
ッド２４にかかる衝撃を吸収する弾性部２３１ａとして
使用可能になる。なお、ハンマーヘッド２４側のハンマ
ーアーム２３１は板厚が薄くなっているため板ばねとし
て働き、また所定の弾性を有している。本第２実施形態
のその他の部分の構成及び作用については、既に説明し
た第１実施形態と同一なので、重複する説明は行わな
い。
【００３４】以上説明したように、本第２実施形態によ
れば、ハンマーアーム２３が一体で形成されているの
で、発音装置２０の組付けが容易にできる。本第２実施
形態の有するその他の効果は、既に説明した第１実施形
態の発音装置２０とそれぞれ同一である。
れば、ハンマーアーム２３が一体で形成されているの
で、発音装置２０の組付けが容易にできる。本第２実施
形態の有するその他の効果は、既に説明した第１実施形
態の発音装置２０とそれぞれ同一である。
【００３５】
【発明の効果】本発明の発音装置によれば、ハンマーア
ームの弾性部分が長くなるから、ハンマーヘッドの慣性
モーメントが大きくなり、ハンマーヘッドが発音体とよ
り強く衝突する。また弾性部分が長くなるとハンマーア
ームの弾性が増すから、衝突後のハンマーヘッドが跳ね
返り易くなる。これにより、ハンマーヘッドと発音体と
の接触時間が短縮され、発音体の振動を妨げなくなる。
以上により、発音体の音質及び音量が向上する。
ームの弾性部分が長くなるから、ハンマーヘッドの慣性
モーメントが大きくなり、ハンマーヘッドが発音体とよ
り強く衝突する。また弾性部分が長くなるとハンマーア
ームの弾性が増すから、衝突後のハンマーヘッドが跳ね
返り易くなる。これにより、ハンマーヘッドと発音体と
の接触時間が短縮され、発音体の振動を妨げなくなる。
以上により、発音体の音質及び音量が向上する。
【図１】本発明の第１実施形態の発音装置を使用したか
らくり時計内を例示する側面図である。
らくり時計内を例示する側面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態の発音装置の正
面図であり、（ｂ）はその発音装置の側面図である。
面図であり、（ｂ）はその発音装置の側面図である。
【図３】第１実施形態の発音装置のハンマーアームが回
転駆動された状態を説明するための図である。
転駆動された状態を説明するための図である。
【図４】図３に示すハンマアームの回転運動が停止した
後のハンマアームの動きを説明するための図である。
後のハンマアームの動きを説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態の発音装置の正面図であ
る。
る。
【図６】従来の発音装置を使用したからくり時計内の一
部を例示する図である。
部を例示する図である。
【図７】図６に示すからくり時計を矢印のＺ方向から見
たときの図である。
たときの図である。
１，１００…からくり時計
１０，１１０…発音体
２０，１２０…発音装置
２１，１２１…ロータリーソレノイド
２２，１２２…回転軸
２３，１２３…ハンマーアーム
２３ａ…第１のアーム
２３１ａ…弾性部
２３ｂ…第２のアーム
２４，１２４…ハンマーヘッド
３０…人形体
４０…フレーム
５０…リンク機構
５１…第１リンクアーム
５２…第２リンクアーム
５３…第３リンクアーム
１２５…バランスウエイト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ１０Ｋ 1/10 Ｇ１０Ｋ 1/10
Claims (2)
- 【請求項１】発音体に衝突させることにより、前記発音
体固有の音色を発生させるハンマーヘッドと、 一側の自由端近傍に前記ハンマーヘッドが配置された弾
性を有する第１のアームと、 一側が前記第１のアームと連接している第２のアーム
と、 前記第２のアーム他端部が回転軸に軸支され、前記連接
している第２のアームを回転駆動する駆動装置とを有
し、前記第１のアームは、前記第２のアームとの連接位置近
傍で折り曲げられ、 前記第２のアームは、前記第１のアームとの連接部が、
前記回転軸に関して前記ハンマーヘッドの取り付け位置
とは反対側に位置するように、前記第１のアームと連接
している一側と異なる他端部が前記回転軸に軸支されて
いる発音装置。 - 【請求項２】前記第２のアームは、前記ハンマーヘッド
とのバランスを維持するバランスウエイトで構成されて
いる請求項１記載の発音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23450297A JP3469439B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 発音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23450297A JP3469439B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 発音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172579A JPH1172579A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3469439B2 true JP3469439B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=16972041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23450297A Expired - Fee Related JP3469439B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 発音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3469439B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6966290B2 (ja) * | 2017-11-01 | 2021-11-10 | Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 | 振動測定装置及び振動測定方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23450297A patent/JP3469439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1172579A (ja) | 1999-03-16 |
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Legal Events
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