(57)【要約】      （修正有）【課題】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。【解決手段】オルゴールは、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の負荷を事前に予測し、モータの出力トルクを制御することで、爪部３６が弾く振動弁１８によらずモータの回転速度を一定に保つことができる。【選択図】図２
2014191328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ものである
ことを特徴とするオルゴール。
【請求項２】
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、前記爪部が該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に記載のオルゴール。
【請求項３】
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、前記爪部が該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又は２に記載のオルゴール。
【請求項４】
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
請求項１から３の何れか１項に記載のオルゴール。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例であるオルゴールにおける演奏機構部の構成を例示する斜視図である。
【図２】図１の演奏機構部を第１軸の軸心方向に視た図である。
【図３】図１のオルゴールに備えられた振動板の構成を説明する平面図である。
【図４】図１のオルゴールにおけるスターホイールに備えられた爪部が複数の振動弁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。
【図５】図１のオルゴールにおいてスターホイールにおける爪部が振動板の振動弁を弾いて音を奏でる作動を説明する図である。
【図６】図１のオルゴールにおけるＥＣＵ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。
【図７】図１のオルゴールにおける演奏機構部の、振動弁の延伸方向（長手方向）に沿った断面概略図である。
【図８】図１に示すオルゴールにおける各振動弁に対する爪部のラップ量について説明する図である。
【図９】本実施例のモータ出力制御に用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図１０】本実施例のモータ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１１】図１のオルゴールのＥＣＵ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る。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
ＩM＝ＩM-1＋ＩFF＋ＣP・ｅ＋ＣI・∫ｅｄｔ      ・・・（１）
【００４９】
（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。
【００５０】
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。
【００５１】
ＩFF＝ａ（ｔ）      ・・・（２）
【００５２】
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。
【００５３】
ＩFF＝ａ（ｔ）＋ｄ（ｔ）＋ｇ（ｔ）      ・・・（３）
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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