(57)【要約】【課題】  針部材を任意の方向に微妙に動かすことができる針駆動装置を提供する。【解決手段】  針部材４と、この針部材４を一方向に揺動させる第１駆動系５と、この第１駆動系５を針部材４の揺動方向に対して直交する方向に揺動させる第２駆動系６とを備えている。従って、針部材４を第１駆動系５によって一方向に揺動させることができると共に、針部材４を第１駆動系５で一方向に揺動させながら、この第１駆動系５を第２駆動系６によって針部材４の揺動方向に対して直交する方向に揺動させることができる。このため、針部材４を任意の方向に微妙に動かすことができ、これにより針部材４を複雑に動かすことができるので、指揮者がタクトを振る動作と同等の動作を行うようにすることができる。【選択図】        図２
2014020780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針部材と、
この針部材を一方向に揺動させる第１駆動系と、
この第１駆動系を前記針部材の揺動方向と異なる方向に揺動させる第２駆動系と
を備えていることを特徴とする針駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の針駆動装置において、前記第２駆動系は、前記第１駆動系を前記針部材の揺動方向に対して直交する方向に揺動させることを特徴とする針駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の針駆動装置において、前記第１駆動系は、前記針部材が前記一方向に揺動可能に取り付けられる第１可動部材と、この第１可動部材に対して前記針部材を前記一方向に揺動させる第１駆動モータとを有し、
前記第２駆動系は、固定部材と、この固定部材に前記針部材の前記一方向における揺動方向と直交する方向に揺動可能に取り付けられ、且つ前記第１駆動系の前記第１可動部材が取り付けられた第２可動部材と、この第２可動部材を前記針部材の前記一方向における揺動方向と直交する方向に揺動させる第２駆動モータとを有していることを特徴とする針駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の針駆動装置において、前記第１駆動モータは、前記第１可動部材に前記針部材の前記揺動方向に沿って設けられた第１磁石部と、前記針部材に設けられ、電磁力によって前記第１磁石部に沿って移動して前記針部材を揺動させる第１コイル部とを有し、
前記第２駆動モータは、前記固定部材に前記第１磁石部と直交する方向に沿って設けられた第２磁石部と、前記第２可動部材に設けられ、電磁力によって前記第２磁石部に沿って移動して前記第２可動部材を揺動させる第２コイル部とを有していることを特徴とする針駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の針駆動装置において、前記第２駆動系は前記第１駆動系を予め定められた位置に規制する位置規制部を備えていることを特徴とする針駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の針駆動装置において、前記第１駆動系は前記針部材の前記一方向における揺動位置を検出する第１位置検出部を有し、前記第２駆動系は前記第１駆動系の揺動位置を検出する第２位置検出部を有していることを特徴とする針駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の針駆動装置において、前記針部材を前記一方向に揺動させるメトロノームモード、および指揮者が振るタクトのように前記針部材を動作させるタクトモードのなどの複数のモードのいずれかを選択指定するモード選択部を備えていることを特徴とする針駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音楽の練習に用いるメトロノームなどの針駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、メトロノームにおいては、特許文献１に記載されているように、観測者に向けて突出するタクト棒を観測者側の先端部が上下方向および左右方向に揺動するように支持すると共に、このタクト棒の後端部に磁石を設け、この磁石の移動面に対応する箇所に複数の電磁コイルを設け、これら複数の電磁コイルに選択的に磁界を発生させて磁石を移動させることにより、タクト棒が擬似的な指揮動作を行うように構成されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０１６２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなメトロノームでは、複数の電磁コイルに選択的に磁界を発生させて磁石を移動させることにより、タクト棒が擬似的な指揮動作を行うように構成されているので、タクト棒が上下左右の十字方向およびこの十字方向の各先端を斜めに結ぶ傾斜方向に移動するだけの動きしかできないため、指揮者がタクト棒を振るような微妙な動きを実現することができないという問題がある。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、タクト棒などの針部材を任意の方向に微妙に動かすことができる針駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、針部材と、この針部材を一方向に揺動させる第１駆動系と、この第１駆動系を前記針部材の揺動方向と異なる方向に揺動させる第２駆動系とを備えていることを特徴とする針駆動装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、針部材を第１駆動系によって一方向に揺動させることができると共に、針部材を第１駆動系で一方向に揺動させながら、この第１駆動系を第２駆動系によって針部材の揺動方向と異なる方向に揺動させることができる。このため、針部材を任意の方向に微妙に動かすことができ、これにより指揮者がタクトを振る動作と同等の動作を行うようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明をメトロノームに適用した一実施形態を示した斜視図である。
【図２】図１に示されたメトロノームの針駆動装置を示した拡大斜視図である。
【図３】図２に示された針駆動装置の拡大正面図である。
【図４】図３に示された針駆動装置の針部材を示し、（ａ）はその拡大斜視図、（ｂ）はその拡大裏面図である。
【図５】図２に示された針駆動装置において、第１駆動系の第１可動部材と第２駆動系の第２可動部材との対応関係を示した要部の拡大斜視図である。
【図６】図５に示された第１可動部材と第２可動部材との対応関係において、第２可動部材側か見た状態を示した要部の拡大斜視図である。
【図７】図５に示された針駆動装置のＡ−Ａ矢視における要部の拡大断面図である。
【図８】図２に示された針駆動装置における第１、第２の各磁石部の各一対の磁石を示し、（ａ）は各一対の磁石を示した拡大正面図、（ｂ）はその拡大側面図である。
【図９】図２に示された針駆動装置における第１、第２の各駆動モータの動作原理を示した拡大図である。
【図１０】図２に示された針駆動装置を第１駆動系側から見て示した拡大側面図である。
【図１１】図２に示された針駆動装置において、第２駆動系の固定部材を示した拡大斜視図である。
【図１２】図１１に示された固定部材のＢ−Ｂ矢視における要部の拡大断面図である。
【図１３】図１０に示された第２駆動系のＣ−Ｃ矢視における要部の拡大断面図である。
【図１４】図３に示された針駆動装置における第１駆動系の動作状態を示し、（ａ）は第１コイル部が左側に移動して針部材が右側に移動した状態を示した拡大正面図、（ｂ）は第１コイル部が右側に移動して針部材が左側に移動した状態を示した拡大正面図である。
【図１５】図１０に示された針駆動装置における第２駆動系のロックが解除されて第１駆動系が初期位置に移動した状態を示し、（ａ）は第１駆動系側から見た拡大側面図、（ｂ）はその拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１〜図１５を参照して、この発明をメトロノームに適用した一実施形態について説明する。
このメトロノームは、図１に示すように、メトロノームケース１を備えている。このメトロノームケース１は、縦方向に長いほぼ四角錐の箱状に形成されている。このメトロノームケース１の内部には、針駆動装置２が設けられている。
【００１０】
この針駆動装置２は、図１および図２に示すように、メトロノームケース１の正面１ａにおける下部に設けられた開口部３から外部に突出する針部材４と、この針部材４を一方向（図２では左右方向）に揺動させる第１駆動系５と、この第１駆動系５を針部材４の揺動方向に対して直交する方向（図２では前後方向）に揺動させる第２駆動系６と、第１、第２の各駆動系５、６を駆動するための回路基板７とを備えている。
【００１１】
針部材４は、図２〜図４に示すように、針部８と回転取付部９とコイル取付部１０とを備えている。針部８は、棒状に形成され、その下部がメトロノームケース１の開口部３内に向けてＬ字状に折り曲げられ、この折り曲げられた折曲部８ａが回転取付部９の上部に一体に設けられている。この針部８は、図１および図４（ａ）に示すように、その下部の折曲部８ａがメトロノームケース１の内部から開口部３を通して外部に突出することにより、メトロノームケース１の正面１ａにおける外部に上下方向に沿って配置されるように構成されている。
【００１２】
回転取付部９は、図２〜図４に示すように、ほぼ円板状に形成され、その中心部が第１駆動系５の後述する第１可動部材１２に回転可能に取り付けられるように構成されている。また、コイル取付部１０は、回転取付部９の下部にほぼ扇状に設けられている。このコイル取付部１０は、回転取付部９を中心に回転取付部９と共に回転移動することにより、針部８と逆方向に揺動するように構成されている。このコイル取付部１０の下部には、錘部１０ａが設けられている。
【００１３】
第１駆動系５は、図２および図３に示すように、針部材４が一方向（図３では左右方向）に揺動可能に取り付けられる第１可動部材１２と、この第１可動部材１２に対して針部材４を一方向に揺動させる第１駆動モータ１３とを備えている。この第１駆動モータ１３は、第１可動部材１２に針部材４の揺動方向に沿って設けられた第１磁石部１４と、針部材４に設けられて電磁力によって第１磁石部１４に沿って移動することにより、針部材４を揺動させる第１コイル部１５とを有している。
【００１４】
第１可動部材１２は、図１〜図３に示すように、半円形の板状に形成され、その前面（図３では表面）がメトロノームケース１の正面１ａに対応した状態でメトロノームケース１内に第２駆動系６によって配置されるように構成されている。この第１可動部材１２の半円の中心部つまり上辺部における中間部には、図２および図３に示すように、針部材４の回転取付部９が回転可能に取り付けられる取付軸１２ａが設けられている。
【００１５】
この場合、針部材４は、図１〜図４に示すように、その回転取付部９の中心に軸孔９ａ設けられ、この軸孔９ａに第１可動部材１２の取付軸１２ａが回転自在に挿入し、この取付軸１２ａを中心に回転することにより、メトロノームケース１の正面１ａと平行な状態で左右方向に揺動するように構成されている。
【００１６】
第１駆動モータ１３の第１磁石部１４は、図５〜図９に示すように、一対の磁石１６、１７とヨーク部１８とを有している。一対の磁石１６、１７は、それぞれ円弧状に形成され、第１可動部材１２に設けられた半円弧状の装着溝１９内に連続した状態で配置されている。この場合、一対の磁石１６、１７は、図７および図８に示すように、その厚みが装着溝１９の深さ、つまり第１可動部材１２の厚みとほぼ同じ厚みで形成されている。
【００１７】
また、この一対の磁石１６、１７は、図８および図９に示すように、その厚み方向に磁極（Ｎ、Ｓ）を有し、各磁極（Ｎ、Ｓ）が互いに異なる向きで第１可動部材１２の装着溝１９内に配置されている。例えば、一対の磁石１６、１７のうち、一方（図８（ｂ）では左側）の磁石１６は、その厚み方向の一面側（図８（ｂ）では上面側）の磁極がＳ極で、他面側（図８（ｂ）では下面側）の磁極がＮ極になっている。また、他方（図８（ｂ）では右側）の磁石１７は、その厚み方向の一面側（図８（ｂ）では上面側）の磁極がＮ極で、他面側（図８（ｂ）では下面側）の磁極がＳ極になっている。
【００１８】
ヨーク部１８は、鉄などの磁性材を有する金属板からなり、図５〜図７に示すように、一対の磁石１６、１７を収納する半円弧の枠状に形成されている。すなわち、このヨーク部１８は、図７および図９に示すように、その厚みが一対の磁石１６、１７の厚みよりも十分に厚く形成され、図５および図６に示すように、円弧に沿う周面が開放され、円弧に沿う両端部が連結された構成になっている。
【００１９】
また、このヨーク部１８は、図５〜図７に示すように、その前面側（図７では左面側）が第１可動部材１２の前面側に突出した状態で、第１可動部材１２に設けられた半円弧状の装着溝１９内に配置されている。この場合、第１可動部材１２の前面（図９では上面）から突出したヨーク部１８の前面（図９では上面）と一対の磁石１６、１７の各前面（図９では上面）との間には、図９に示すように、後述する第１コイル部１５が移動可能に配置する隙間Ｓが設けられている。
【００２０】
第１コイル部１５は、図２〜図４に示すように、針部材４のコイル取付部１０に設けられた開口部１０ｂの縁部に沿って１本の銅線１５ａが渦巻状に設けられ、この１本の銅線１５ａの両端部が回路基板７と電気的に接続されるように構成されている。この第１コイル部１５は、銅線１５ａに電流が流れると、一対の磁石１６、１７との間に電磁力が発生し、この電磁力によって一対の磁石１６、１７に沿って移動するように構成されている。
【００２１】
この場合、針部材４のコイル取付部１０に設けられた開口部１０ｂは、図２〜図４に示すように、一対の磁石１６、１７の一方とほぼ同じ大きさに形成されている。すなわち、このコイル取付部１０の開口部１０ｂは、針部材４の揺動方向（（図３では左右方向）の長さが一対の磁石１６、１７の各長手方向の長さとほぼ同じ長さに形成されている。また、このコイル取付部１０の開口部１０ｂは、針部材４の長手方向に沿う長さ（幅方向の長さ）が、一対の磁石１６、１７の幅方向、つまり長手方向と直交する方向の長さとほぼ同じ大きさに形成されている。
【００２２】
このため、この第１コイル部１５は、図９に示すように、その左右両側に位置する銅線１５ａ、つまり一対の磁石１６、１７をその幅方向に横切る両側の銅線１５ａのうち、一方側（図９では左側）の銅線１５ａ部分が左側の磁石１６に対応し、他方側（図９では右側）の銅線１５ａ部分が右側の磁石１７に対応するように構成されている。
【００２３】
これにより、第１コイル部１５は、図９に示すように、銅線１５ａに電流が流れると、一方側（図９では左側）の銅線１５ａ部分と他方側（図９では右側）の銅線１５ａ部分とで逆向きの電流が流れ、この電流の流れに応じて電磁力が発生し、この電磁力によって一対の磁石１６、１７に沿って移動するように構成されている。
【００２４】
すなわち、この第１コイル部１５は、図９に示すように、その左右両側に位置する銅線１５ａのうち、一方側（図９では左側）の銅線１５ａ部分に電流が一方向、例えば紙面の表面側から裏面側に向けて流れると、この左側の銅線１５ａ部分と左側の磁石１６との間に左向きの電磁力が発生すると共に、他方側（図９では右側）の銅線１５ａ部分に電流が逆方向、例えば電流が紙面の裏面側から表面側に向けて流れるので、この右側の銅線１５ａ部分と右側の磁石１７との間に左向きの電磁力が発生し、この両方の電磁力によって左側に向けて移動するように構成されている。
【００２５】
また、この第１コイル部１５は、図９において、その左右両側に位置する銅線１５ａのうち、一方側（図９では左側）の銅線１５ａ部分に電流が上記と逆方向、例えば紙面の裏面側から表面側に流れると、左側の銅線１５ａ部分と左側の磁石１６との間に右向きの電磁力が発生し、他方側（図９では右側）の銅線１５ａに電流が上記と逆方向、例えば紙面の表面側から裏面側に流れるので、右側の銅線１５ａ部分と右側の磁石１７との間に右向きの電磁力が発生し、この両方の電磁力によって右側に向けて移動するように構成されている。
【００２６】
この場合、第１コイル部１５は、図９において、銅線１５ａに流れる電流量に応じて発生する電磁力の強さが変化し、この電磁力の強さに応じて一対の磁石１６、１７に沿って移動する移動長さが変化するように構成されている。これにより、第１駆動係５は、第１コイル部１５に流れる電流量に応じて、針部材４が左右方向に揺動する長さ、つまり針部材４の振れ幅を変化させるように構成されている。
【００２７】
一方、第２駆動系６は、図２、図３および図１０に示すように、メトロノームケース１の底板１１上に起立して設けられた固定部材２０と、この固定部材２０に針部材４の一方向（図３では左右方向）における揺動方向と直交する方向に揺動可能に取り付けられ、且つ第１駆動系５の第１可動部材１２が一体的に取り付けられた第２可動部材２１と、この第２可動部材２１を針部材４の揺動方向と直交する方向に揺動させる第２駆動モータ２２とを備えている。
【００２８】
この第２駆動モータ２２は、図３および図１０に示すように、固定部材２０に第１磁石部１４の長手方向と直交する方向（図１０では左右方向）に沿って設けられた第２磁石部２３と、第２可動部材２１に設けられて電磁力によって第２磁石部２３に沿って第２可動部材２１を揺動させる第２コイル部２４とを有している。
【００２９】
この場合、固定部材２０は、図２、図３および図１１に示すように、平板をＬ字状に折り曲げたものであり、第１駆動系５の第１可動部材１２に対して直交し、且つこの第１可動部材１２の側方に隣接した状態で、メトロノームケース１の底板１１上に起立して設けられている。この固定部材２０の上部には、図１０および図１１に示すように、第２可動部材２１を回転可能に支持する支持軸２０ａが第１駆動係５側に向けて突出して設けられている。
【００３０】
第２可動部材２１は、図６および図１０に示すように、扇形の板状に形成され、その扇形の先端部に取付孔２１ａが設けられ、この取付孔２１ａに固定部材２０の支持軸２０ａが回転可能に挿入することにより、この支持軸２０ａを中心に第１駆動系５の第１可動部材１２の面方向（つまり第１コイル部１５の揺動方向）と直交する方向（図２では前後方向）に揺動するように構成されている。
【００３１】
この場合、第２可動部材２１には、図５〜図７、図１３に示すように、第１駆動系５の第１可動部材１２が連結部３０によって一体に連結されている。この連結部３０は、第２可動部材２１の取付孔２１ａの下側に位置する部分と、これに隣接する第１可動部材１２の左端上部とに一体に形成され、第１可動部材１２と第２可動部材２１とを互いに直交させた状態で連結するように構成されている。
【００３２】
これにより、第２可動部材２１は、図２に示すように、第２駆動モータ２２によって第１コイル部１５の揺動方向（図２では左右方向）と直交する方向（図２では前後方向）に揺動する際に、第１可動部材１２を同じ方向に揺動させることにより、第１駆動系５の全体を第１コイル部１５の揺動方向（図２では左右方向）と直交する方向（図２では前後方向）に揺動させるように構成されている。
【００３３】
第２駆動モータ２２の第２磁石部２３は、第１磁石部１４と同様、一対の磁石２５、２６とヨーク部２７とを有し、固定部材２０に支持軸２０ａを中心とする半円弧に沿って設けられている。この場合にも、一対の磁石２５、２６は、図１０および図１１に示すように、それぞれ円弧状に形成され、固定部材２０に設けられた半円弧状の装着溝２８内に連続した状態で配置されている。
【００３４】
また、この一対の磁石２５、２６も、図１１および図１２に示したように、その厚みが装着溝２８の深さ、つまり固定部材２０の厚みとほぼ同じ厚みで形成されている。この一対の磁石２５、２６は、図９に示したように、その厚み方向に磁極（Ｎ、Ｓ）を有し、各磁極（Ｎ、Ｓ）が互いに異なる向きで固定部材２０の装着溝２８内に配置されている。
【００３５】
ヨーク部２７は、第１磁石部１４のヨーク部１８と同様、鉄などの磁性材を有する金属板からなり、一対の磁石２５、２６を収納する半円弧形の枠状に形成されている。すなわち、このヨーク部２７も、図９に示したように、その厚みが一対の磁石２５、２６の厚みよりも十分に厚く形成され、図１１に示すように、円弧に沿う周面が開放され、円弧に沿う両端部が連結された構成になっている。
【００３６】
また、このヨーク部２７は、図１２に示すように、その一面側（図１２では右面側）が固定部材２０の右面側に突出した状態で、固定部材２０の装着溝２８内に配置されている。この場合にも、固定部材２０の右側面から突出した右面と一対の磁石２５、２６の各右側面との間には、図９および図１２に示すように、第２可動部材２１の第２コイル部２４が移動可能に配置する隙間Ｓが設けられている。
【００３７】
一方、第２コイル部２４は、図６および図１０に示すように、第２可動部材２１に設けられた開口部２１ｂの縁部に沿って１本の銅線２４ａが渦巻状に設けられ、この１本の銅線２４ａの両端部が回路基板７と電気的に接続されるように構成されている。この第２コイル部２４は、第１コイル部１５と同様、銅線２４ａに電流が流れると、一対の磁石２５、２６との間に電磁力が発生し、この電磁力によって一対の磁石２５、２６に沿って移動するように構成されている。
【００３８】
この場合、第２可動部材２１の開口部２１ｂは、図１０に示すように、一対の磁石２５、２６の一方とほぼ同じ大きさに形成されている。すなわち、この第２可動部材２１の開口部２１ｂは、第２可動部材２１の揺動方向（図１０では左右方向）の長さが一対の磁石２５、２６の各長手方向の長さとほぼ同じ長さに形成されている。また、この第２可動部材２１の開口部２１ｂは、第２可動部材２１の径方向の長さ（幅方向の長さ）が、一対の磁石２５、２６の幅方向、つまり長手方向と直交する方向の長さとほぼ同じ大きさに形成されている。
【００３９】
このため、この第２コイル部２４は、図１０に示すように、その左右両側に位置する銅線２４ａ、つまり一対の磁石２５、２６をその幅方向に横切る両側の銅線２４ａのうち、一方側（図１０では左側）の銅線２４ａ部分が左側の磁石２５に対応し、他方側（図１０では右側）の銅線２４ａ部分が右側の磁石２６に対応するように構成されている。
【００４０】
これにより、第２コイル部２４は、図１０に示すように、銅線２４ａに電流が流れると、第１コイル部１５と同様、一方側（図１０では左側）の銅線２４ａ部分と他方側（図１０では右側）の銅線２４ａ部分とで逆向きの電流が流れ、この電流によって電磁力が発生し、この電磁力によって一対の磁石２５、２６に沿って移動し、第１駆動系５の全体、つまり第１可動部材１２を前後方向（図１０では左右方向）に移動させて針部材４を前後方向に揺動させるように構成されている。
【００４１】
この場合にも、第２コイル部２４は、図１０において、銅線２４ａに流れる電流量に応じて発生する電磁力の強さが変化し、この電磁力の強さに応じて一対の磁石２５、２６に沿って移動する移動長さが変化するように構成されている。これにより、第２駆動係６は、第２コイル部２４に流れる電流量に応じて、第２コイル部２４が前後（図１０では左右方向）に揺動する長さ、つまり第１可動部材１２の振れ幅を変化させることにより、針部材４の前後方向における振れ幅を変化させるように構成されている。
【００４２】
ところで、この針駆動装置２は、図１０〜図１３に示すように、第１駆動系５を予め定められた位置に規制する位置規制部３１を備えている。この位置規制部３１は、第２駆動系６の第２可動部材２１を固定部材２０に対して位置規制することにより、第１駆動系５の第１可動部材１２の動きをロックするように構成されている。
【００４３】
すなわち、この位置規制部３１は、図１０、図１１および図１３に示すように、固定部材２０に出没可能に設けられたロックピン３２と、このロックピン３２を第２可動部材２１に向けて弾力的に付勢するばね部材３３と、第２可動部材２１に設けられてロックピン３２の頭部３２ａが出没可能に挿入するロック孔３４とを備えている。
【００４４】
ロックピン３２は、図１０に示すように、第２可動部材２１が最も左側に移動して、第１駆動系５の第１可動部材１２が垂直な状態に位置した際に、図１３に示すように、ロックピン３２の頭部３２ａが第２可動部材２１のロック孔３４に挿入するように構成されている。この場合、ロックピン３２の頭部３２ａは、平板状に形成されていても良いが、半球状に形成されていることが望ましい。
【００４５】
また、このロックピン３２は、図１０および図１３に示すように、第２コイル部２４に予め定められた電流が流れて、ばね部材３３のばね力よりも大きい電磁力が発生した際に、第２可動部材２１のロック孔３４の縁部がロックピン３２の頭部３２ａをばね部材３３のばね力に抗して押し下げながら、第２可動部材２１が右側に向けて移動することにより、第２可動部材２１に対するロックを解除するように構成されている。
【００４６】
この場合、第２可動部材２１は、位置規制部３１によるロックが解除されると、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、第１駆動系５および針部材４の各重量を含む自重で初期位置に移動し、第２位置検出部３６を第２磁石部２３の中間位置に対応させることにより、第１可動部材１２を前側に傾け、これに伴って針部材４を前側に所定角度、例えば４５度の角度で傾けるように構成されている。
【００４７】
一方、この針駆動装置２は、図４に示すように、針部材４の一方向（図３では左右方向）における揺動位置を検出する第１位置検出部３５と、図６に示すように、第２可動部材２１の揺動位置を検出する第２位置検出部３６とを有している。これら第１、第２の各位置検出部３５、３６は、それぞれホール素子などの磁気センサーであり、磁気の強さおよび磁界の向きに応じた電気信号を検出信号として出力するように構成されている。また、これら第１、第２の各位置検出部３５、３６は、それぞれ回路基板７と電気的に接続されている。
【００４８】
この場合、第１位置検出部３５は、図３に示すように、針部材４のコイル取付部１０における開口部１０ｂの中心部に取付部１０ｃを介して設けられている。この第１位置検出部３５は、第１磁石部１４に対面する状態で取付部１０ｃに取り付けられ、第１磁石部１４の磁界の向きおよび磁力の強さに応じた電気信号を検出信号として出力するように構成されている。この第１位置検出部３５は、その出力した検出信号に基づいて回路基板７の後述する制御部によって第１磁石部１４に対する位置が検出され、針部材４の揺動方向における位置が特定されるように構成されている。
【００４９】
また、第２位置検出部３６は、図６に示すように、第２可動部材２１の開口部２１ｂの中心部に取付部２１ｃを介して設けられている。この第２位置検出部３６は、第２磁石部２２に対面する状態で取付部２１ｃに取り付けられ、第２磁石部２２の磁界の向きおよび磁力の強さに応じた電気信号を検出信号として出力するように構成されている。この第２位置検出部３６は、その出力した検出信号に基づいて回路基板７の後述する制御部によって第２磁石部２３に対する位置が検出され、第１可動部材１２の前後方向における位置が算出されて針部材４の前後方向の傾き位置が特定されるように構成されている。
【００５０】
ところで、メトロノームケース１の側面には、図１に示すように、入力表示部３７が回路基板７と電気的に接続された状態で設けられている。この入力表示部３７は、表示パネルの表面に透明なタッチパネルを設け、表示パネルに表示された情報を見ながら、タッチパネルを操作することにより、各種のモードを切り替えると共に、切り替わったモードの情報を表示するように構成されている。
【００５１】
この場合、各種のモードとしては、針部材４を左右に揺動するメトロノームモード、および指揮者がタクトを振るように針部材４を前後左右に動かすタクトモードなどである。例えば、この入力表示部３７は、メトロノームモードが選択されると、１拍子〜４拍子などの各種の拍子が表示され、そのいずれかの拍子を選択するように構成されている。また、この入力表示部３７は、タクトモードが選択されると、指揮者がタクトを振って演奏を行う各種の演奏が表示され、そのいずれかの演奏を選択するように構成されている。
【００５２】
また、メトロノームケース１内の底板１１上に設けられた回路基板７は、図示しないが、メトロノーム機能に必要な各種の電子部品を備えている。これらの電子部品は、針駆動装置２の駆動を制御するための制御部を有する電子回路を構成している。この電子回路の制御部は、入力表示部３７で入力された情報に基づいて、入力表示部３７に情報を表示させると共に、針駆動装置２の第１、第２の各駆動系５、６の各動作を制御するように構成されている。
【００５３】
次に、このような針駆動装置２の作用について説明する。
この針駆動装置２は、初期状態のときに、図２および図１０に示すように、位置規制部３１によって第２駆動係６の第２可動部材２１が位置規制され、第１駆動系５の針部材４が左右方向に揺動可能な状態になっている。すなわち、位置規制部３１のロックピン３２の頭部３２ａが第２可動部材２１のロック孔３４に挿入し、これにより第２可動部材２１が位置規制されている。
【００５４】
このときには、図２、図３および図１０に示すように、第１駆動系５の第１可動部材１２が垂直な状態で保持され、これにより第１可動部材１２および針部材４が前後方向に揺動することがなく、針部材４が自重で垂直に起立し、この状態で左右方向に揺動可能となる。また、このときには、針部材４のコイル取付部１０に設けられた第１位置検出部３５が、第１可動部材１２の第１磁石部１４の中間部、つまり一対の磁石１６、１７の間に対応する箇所に位置する。
【００５５】
このような初期状態で、まず、入力表示部３７をタッチ操作してメトロノームモードを選択し、１拍子〜４拍子などの各種の拍子のうち、そのいずれかの拍子を選択した場合には、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、選択された拍子に応じて回路基板７の制御部が第１駆動系５の第１駆動モータ１３を駆動させて針部材４を左右方向に揺動させる。
【００５６】
すなわち、このときには、入力表示部３７で選択された拍子に応じたタイミングで、第１駆動モータ１３の第１コイル部１５に電流が交互に逆向きになるように流れる。これにより、第１コイル部１５と第１磁石部１４との間に交互に逆向きの電磁力が電流の流れに応じて発生し、この電磁力によって第１コイル部１５が第１磁石部１４に沿って左右方向に移動する。
【００５７】
このとき、第１コイル部１５に流れる電流は、第１位置検出部３５によって第１コイル部１５の移動位置が検出され、この検出信号に基づいて電流量が制御され、この制御された電流量に応じた強さの電磁力を発生させ、この電磁力の強さに応じた振れ幅で、第１コイル部１５が第１磁石部１４に沿って揺動する。これに伴って入力表示部３７で選択された拍子に応じて、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、針部材４が左右方向に揺動する。これにより、針部材４の揺動動作を見ながら、音楽の練習をすることができる。
【００５８】
一方、入力表示部３７をタッチ操作してタクトモードを選択し、指揮者がタクトを振って演奏を行う各種の演奏のうち、そのいずれかの演奏を選択した場合には、まず、図１５（ａ）に示すように、回路基板７の制御部が第２駆動系６の第２駆動モータ２２を動作させて、第２可動部材２１に対する位置規制部３１の位置規制を解除する。この状態で、制御部が第１駆動系５の第１駆動モータ１３と第２駆動系６の第２駆動モータ２２とを同時に動作させて、入力表示部３７で選択された演奏に応じて針部材４を前後左右に動作させる。
【００５９】
すなわち、このときには、まず、位置規制部３１による第２可動部材２１の位置規制を解除するために、第２駆動モータ２２の第２コイル部２４に電流を流して、第２コイル部２４と第２磁石部２３との間に電磁力を発生させ、この電磁力によって第２コイル部２４を第２磁石部２３に沿って強制的に移動させる。
【００６０】
このときには、位置規制部３１による位置規制力よりも大きな電磁力を第２コイル部２４に発生させる。すると、第２可動部材２１が大きな電磁力によって移動を開始し、この第２可動部材２１のロック孔３４の縁部が、このロック孔３４に挿入しているロックピン３２の頭部３２ａをばね部材３３のばね力に抗して押し下げる。
【００６１】
これによって、第２可動部材２１に対する位置規制部３１によるロックが解除され、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、第２可動部材２１が第１駆動系５および針部材４の各重量を含む自重で初期位置に移動し、第２位置検出部３６が第２磁石部２３の中間位置に対応し、第２可動部材２１が動作可能な状態になる。この状態では、第１可動部材１２が前側に傾いた状態になり、これにより針部材４も前側に傾いた状態になる。
【００６２】
この状態で、制御部が第１駆動モータ１３と第２駆動モータ２２とを同時に動作させる。すなわち、第１駆動モータ１３は、メトロノームモードのときと同様、入力表示部３７で選択された演奏に応じたタクト動作をするタイミングで、第１駆動系５の第１コイル部１５に電流が交互に逆向きになるように流れる。これにより、第１コイル部１５と第１磁石部１４との間に交互に逆向きの電磁力が電流の流れに応じて発生し、この電磁力によって第１コイル部１５が第１磁石部１４に沿って左右方向に移動する。
【００６３】
このときにも、第１位置検出部３５によって第１コイル部１５の移動位置が検出され、この検出信号に基づいて第１コイル部１５に流れる電流の電流量が制御され、この制御された電流量に応じた強さの電磁力を発生させ、この電磁力の強さに応じた振れ幅で、第１コイル部１５が第１磁石部１４に沿って揺動する。これに伴って入力表示部３７で選択された演奏に応じたタクト動作をするタイミングで、針部材４が左右方向に揺動する。
【００６４】
この第１駆動モータ１３の動作と同時に、第２駆動モータ２２も動作する。すなわち、入力表示部３７で選択された演奏に応じたタクト動作をするタイミングで、第２駆動モータ２２の第２コイル部２４に電流が交互に逆向きになるように流れる。これにより、第２コイル部２４と第２磁石部２３との間に交互に逆向きの電磁力が電流の流れに応じて発生し、この電磁力によって第２コイル部２４が第２磁石部２３に沿って前後方向に移動する。
【００６５】
このときにも、第２位置検出部３６によって第２コイル部２４の移動位置が検出され、この検出信号に基づいて第２コイル部２４に流れる電流の電流量が制御され、この制御された電流量に応じた強さの電磁力を発生させ、この電磁力の強さに応じた振れ幅で、第２コイル部２４が第２磁石部２３に沿って揺動する。これに伴って入力表示部３７で選択された演奏に応じたタクト動作をするタイミングで、第１駆動系５の第１可動部材１２が前後方向に揺動し、針部材４が前後左右の複雑な動きをする。
【００６６】
すなわち、第１駆動モータ１３と第２駆動モータ２２とが同時に動作すると、針部材４が第１駆動モータ１３によって左右方向に微妙に揺動すると共に、この針部材４が第２駆動モータ２２によって前後方向にも微妙に揺動する。これにより、針部材４は入力表示部３７で選択された演奏に応じた複雑なタクト動作をし、指揮者がタクトを振る動作と同等の動作をする。これにより、針部材４のタクト動作を見ながら、音楽の練習をすることができる。
【００６７】
このように、このメトロノームの針駆動装置２によれば、針部材４と、この針部材４を一方向に揺動させる第１駆動系５と、この第１駆動系５を針部材４の揺動方向に対して直交する方向に揺動させる第２駆動系６とを備えていることにより、針部材４を前後左右の任意の方向に微妙に且つ複雑に動かすことができる。
【００６８】
すなわち、この針駆動装置２では、針部材４を第１駆動系５によって一方向に揺動させることができると共に、針部材４を第１駆動系５で一方向に揺動させながら、この第１駆動系５を第２駆動系６によって針部材４の揺動方向に対して直交する方向に揺動させることができる。このため、針部材４を任意の方向に微妙に動かすことができ、これにより針部材４を複雑に動かすことができるので、指揮者がタクトを振る動作と同等の動作を行うようにすることができる。
【００６９】
この場合、第１駆動系５は、針部材４が一方向に揺動可能に取り付けられる第１可動部材１２と、この第１可動部材１２に対して針部材４を前記一方向に揺動させる第１駆動モータ１３とを有していることにより、この第１駆動モータ１３によって針部材４を一方向である左右方向に確実に且つ良好に揺動させることができる。
【００７０】
また、第２駆動系６は、固定部材２０と、この固定部材２０に針部材４の一方向における揺動方向と直交する方向に揺動可能に取り付けられ、且つ第１駆動系５の第１可動部材１２が取り付けられた第２可動部材２１と、この第２可動部材２１を針部材２１の一方向における揺動方向と直交する方向に揺動させる第２駆動モータ２２とを有しているので、この第２駆動モータ２２によって第２可動部材２１を第１可動部材１２と共に揺動させることができ、これにより針部材２１を、その一方向における揺動方向（左右方向）と、これに直交する方向（前後方向）とに、確実に且つ良好に揺動させることができる。
【００７１】
この場合、第１駆動モータ１３は、第１可動部材１２に針部材４の揺動方向に沿って設けられた第１磁石部１４と、針部材４に設けられ、電磁力によって第１磁石部１４に沿って移動して針部材４を揺動させる第１コイル部１５とを有しているので、第１コイル部１５に電流を流して電磁力を発生させると、この電磁力によって第１コイル部１５を第１磁石部１４に沿って確実に移動させることができるので、針部材４を一方向である左右方向に良好に揺動させることができる。
【００７２】
また、第２駆動モータ２２は、固定部材２０に第１磁石部１４と直交する方向に沿って設けられた第２磁石部２３と、第２可動部材２１に設けられ、電磁力によって第２磁石部２３に沿って移動して第２可動部材２１を揺動させる第２コイル部２４とを有しているので、第１駆動系５の全体を第１コイル部１５の移動方向と直交する方向に確実に且つ良好に移動させることができる。
【００７３】
すなわち、この第２駆動モータ２２は、第２コイル部２４に電流を流して電磁力を発生させると、この電磁力によって第２コイル部２４を第２磁石部２３に沿って確実に移動させることができるので、この第２コイル部２４の移動によって第１駆動系５の第１可動部材１２を第２磁石部２３に沿う方向、つまり第１磁石部１４と直交する前後方向に移動させることができ、これにより針部材４を前後方向に良好に揺動させることができる。このため、第１駆動モータ１３と第２駆動モータ２２とを同時に駆動することにより、針部材４を前後左右に複雑に且つ微妙に動かすことができるので、指揮者がタクト振る動作と同等の動作を行うようにすることができる。
【００７４】
また、この針駆動装置２では、第２駆動系６が第１駆動系５を予め定められた位置に規制する位置規制部３１を備えているので、この位置規制部３１によって第１駆動系５を位置規制することができ、この状態で針部材４を一方向である左右方向のみに揺動させることができ、これにより針部材４をメトロノームのように揺動させることができる。また、第１駆動系５に対する位置規制部３１による位置規制を解除すると、第１駆動系５を第２駆動系６によって前後方向に移動させることができ、これにより針部材４を指揮者が振るタクトのように前後左右に複雑に動作させることができる。
【００７５】
この場合、位置規制部３１は、固定部材２０に出没可能に設けられたロックピン３２と、このロックピン３２を第２可動部材２１に向けて弾力的に付勢するばね部材３３と、第２可動部材２１に設けられてロックピン３２の頭部３２ａが出没可能に挿入するロック孔３４とを備えた構成であることにより、簡単な構造で、確実に且つ良好に第２可動部材２１を固定部材２０に対して位置規制し、第１可動部材１２を確実にロックすることができる。
【００７６】
また、この位置規制部３１は、第２可動部材２１に設けられたロック孔３４に固定部材２０に出没可能に設けられたロックピン３２の頭部３２ａがばね部材３３のばね力によよって弾力的に挿入する構成であるから、第２コイル部２４に予め定められた電流が流れて第２コイル部２４にばね部材３３のばね力よりも大きい電磁力を発生させると、第２可動部材２１のロック孔３４の縁部がロックピン３２の頭部３２ａをばね部材３３のばね力に抗して押し下げることができ、これにより第２可動部材２１が第２磁石部２３に沿って移動して、第２可動部材２１に対するロックを確実に且つ容易に解除することができる。
【００７７】
さらに、この針駆動装置２では、第１駆動系５が針部材４の一方向における揺動位置を検出する第１位置検出部３５を有し、第２駆動系６が第１駆動系５の揺動位置を検出する第２位置検出部３６を有していることにより、第１位置検出部３５で検出した針部材４の揺動位置に基づいて針部材４の左右方向の振れ幅を正確に制御することができ、また第２位置検出部３６で検出した第１駆動系５の移動位置に基づいて針部材４の前後方向の振れ幅を正確に制御することができる。
【００７８】
この場合、第１位置検出部３５と第２位置検出部３６とは、それぞれ磁界の向きおよび磁界の強さを検出するホール素子などの磁気センサーからなり、第１位置検出部３５は第１コイル部１５の中心部に設けられて第１磁石部１４に対する位置を検出し、第２位置検出部３６は第２コイル部２４の中心に設けられて第２コイル部２１に対する位置を検出するように構成されているので、第１位置検出部３５によって第１コイル部１５の移動位置を正確に検出することができ、また第２位置検出部３６によって第２コイル部２４の移動位置を正確に検出することができる。
【００７９】
また、この針駆動装置２によれば、針部材４を一方向に揺動させるメトロノームモード、および指揮者が振るタクトのように針部材４を動作させるタクトモードのいずれかを選択指定する入力表示部３７を備えていることにより、入力表示部３７でメトロノームモードを選択した際に、そのメトロノームモードに応じて針部材４を左右方向に良好に揺動させることができ、また入力表示部３７でタクトモードを選択した際に、そのタクトモードに応じて針部材４を前後左右に複雑に且つ微妙に揺動させることができる。
【００８０】
この場合、入力表示部３７は、表示パネルの表面に透明なタッチパネルを設け、表示パネルに表示された情報を見ながら、タッチパネルを操作することにより、各種のモードを切り替えると共に、切り替わったモードの情報を表示するように構成されていることにより、メトロノームモードを選択すると、１拍子〜４拍子などの各種の拍子を表示し、そのいずれかの拍子を選択することができ、またタクトモードを選択すると、指揮者がタクトを振って演奏を行う各種の演奏が表示され、そのいずれかの演奏を選択することができる。
【００８１】
さらに、この針駆動装置２では、第１駆動系５と第２駆動系６との各動作をメトロノームモードおよびタクトモードのいずれかのモードに応じて制御する制御部を備えていることにより、モードに応じて制御部が第１駆動系５の第１駆動モータ１３と第２駆動系６の第２駆動モータ２２との各動作を制御することができ、これによりメトロノームモードおよびタクトモードのいずれかのモードに応じて針部材４を良好に動作させることができる。
【００８２】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００８３】
（付記）
請求項１に記載の発明は、針部材と、この針部材を一方向に揺動させる第１駆動系と、この第１駆動系を前記針部材の揺動方向と異なる方向に揺動させる第２駆動系とを備えていることを特徴とする針駆動装置である。
【００８４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の針駆動装置において、前記第２駆動系は、前記第１駆動系を前記針部材の揺動方向に対して直交する方向に揺動させることを特徴とする針駆動装置である。
【００８５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の針駆動装置において、前記第１駆動系は、前記針部材が前記一方向に揺動可能に取り付けられる第１可動部材と、この第１可動部材に対して前記針部材を前記一方向に揺動させる第１駆動モータとを有し、
前記第２駆動系は、固定部材と、この固定部材に前記針部材の前記一方向における揺動方向と直交する方向に揺動可能に取り付けられ、且つ前記第１駆動系の前記第１可動部材が取り付けられた第２可動部材と、この第２可動部材を前記針部材の前記一方向における揺動方向と直交する方向に揺動させる第２駆動モータとを有していることを特徴とする針駆動装置である。
【００８６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の針駆動装置において、前記第１駆動モータは、前記第１可動部材に前記針部材の前記揺動方向に沿って設けられた第１磁石部と、前記針部材に設けられ、電磁力によって前記第１磁石部に沿って移動して前記針部材を揺動させる第１コイル部とを有し、
前記第２駆動モータは、前記固定部材に前記第１磁石部と直交する方向に沿って設けられた第２磁石部と、前記第２可動部材に設けられ、電磁力によって前記第２磁石部に沿って移動して前記第２可動部材を揺動させる第２コイル部とを有していることを特徴とする針駆動装置である。
【００８７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の針駆動装置において、前記第２駆動系は前記第１駆動系を予め定められた位置に規制する位置規制部を備えていることを特徴とする針駆動装置である。
【００８８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の針駆動装置において、前記第１駆動系は前記針部材の前記一方向における揺動位置を検出する第１位置検出部を有し、前記第２駆動系は前記第１駆動系の揺動位置を検出する第２位置検出部を有していることを特徴とする針駆動装置である。
【００８９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の針駆動装置において、前記針部材を前記一方向に揺動させるメトロノームモード、および指揮者が振るタクトのように前記針部材を動作させるタクトモードのなどの複数のモードのいずれかを選択指定するモード選択部を備えていることを特徴とする針駆動装置である。
【符号の説明】
【００９０】
１  メトロノームケース
１ａ  メトロノームケースの正面
２  針駆動装置
４  針部材
５  第１駆動系
６  第２駆動系
７  回路基板
１２  第１可動部材
１３  第１駆動モータ
１４  第１磁石部
１５  第１コイル部
１６、１７、２５、２６  一対の磁石
１８、２７  ヨーク部
２０  固定部材
２１  第２可動部材
２２  第２駆動モータ
２３  第２磁石部
２４  第２コイル部
３０  連結部
３１  位置規制部
３２  ロックピン
３３  ばね部材
３４  ロック孔
３５  第１位置検出部
３６  第２位置検出部
３７  入力表示部
【図１】
2014020780.tif 000003
【図２】
2014020780.tif 000004
【図３】
2014020780.tif 000005
【図４】
2014020780.tif 000006
【図５】
2014020780.tif 000007
【図６】
2014020780.tif 000008
【図７】
2014020780.tif 000009
【図８】
2014020780.tif 000010
【図９】
2014020780.tif 000011
【図１０】
2014020780.tif 000012
【図１１】
2014020780.tif 000013
【図１２】
2014020780.tif 000014
【図１３】
2014020780.tif 000015
【図１４】
2014020780.tif 000016
【図１５】
2014020780.tif 000017