(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触する弦の巻き付けまたは巻き戻しのための糸巻きと、駆動モータと、糸巻きにねじり応力をかけるために駆動モータの駆動力を伝達する力の伝達装置と、力の伝達装置に連結され糸巻きの回転位置を手動操作で調整するための作動装置とを具備し、弦楽器の弦の張力を調整するために手動とモータ駆動とが組み合わされた調整ギアであって、
力の伝達装置は、駆動モータの始動軸とともに作用する最初のギア段と、ねじり応力をかけるために糸巻きにかみ合う最後のギア段と、これら最初のギア段と最後のギア段との間に位置する少なくとも１つのギア段とを有する少なくとも３段の減速ギアであり、
作動装置は、最初のギア段と最後のギア段との間に位置するギア段に力を導入する
ことを特徴とする調整ギア。
【請求項２】
駆動モータは、電動モータである
ことを特徴とする請求項１記載の調整ギア。
【請求項３】
減速ギアは、少なくとも４段である
ことを特徴とする請求項１または２記載の調整ギア。
【請求項４】
減速ギアは、７段である
ことを特徴とする請求項１または２記載の調整ギア。
【請求項５】
減速ギアは、平歯車伝動装置である
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の調整ギア。
【請求項６】
減速ギアの全減速比および各減速段階の減速比は、減速ギアの全減速に基づいてセルフロックが生じ、かつ、糸巻きに手動でねじれ応力をかけるため作動装置を手で動かすことができる範囲である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載の調整ギア。
【請求項７】
減速ギアの全減速の減速比は、３０００：１と４０００：１との間の範囲である
ことを特徴とする請求項６記載の調整ギア。
【請求項８】
減速ギアの全減速の減速比は、３５００：１と４０００：１との間の範囲である
ことを特徴とする請求項６記載の調整ギア。
【請求項９】
減速ギアの全減速の減速比は、３７７０：１と３７８０：１との間の範囲である
ことを特徴とする請求項６記載の調整ギア。
【請求項１０】
作動装置の力の導入部と糸巻きとの間に配置されたギア段の減速は、３０：１と５０：１との間の範囲である
ことを特徴とする請求項６ないし９いずれか一記載の調整ギア。
【請求項１１】
作動装置の力の導入部と糸巻きとの間に配置されたギア段の減速は、３５：１と４５：１との間の範囲である
ことを特徴とする請求項６ないし９いずれか一記載の調整ギア。
【請求項１２】
減速ギアは、７段であり、
作動装置の力が減速ギアの第４のギア段に導入される
ことを特徴とする請求項１ないし１１いずれか一記載の調整ギア。
【請求項１３】
駆動モータがステッピングモータである
ことを特徴とする請求項１ないし１２いずれか一記載の調整ギア。
【請求項１４】
弦の現在の音調を確認するための検知手段と、設定された音調と現在の音調とを比較する比較機構と、この比較機構の比較結果に基づいて制御信号を生み出すための演算装置と、請求項１ないし請求項１３いずれか一記載の調整ギアとを備え、
制御信号に応じて調整ギアが弦の張力を調整する
ことを特徴とする自動調律装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１３いずれか一記載の調整ギアまたは請求項１４記載の自動調律装置を備えた
ことを特徴とする弦楽器。
【請求項１６】
請求項１ないし１３いずれか一記載の調整ギアまたは請求項１４記載の自動調律装置を備えた
ことを特徴とするギター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弦楽器の弦の張力を調整するための手動とモータ駆動とを組み合わせた調整ギア、この調整ギアを備えた自動調律装置、これら調整ギアまたは自動調律装置を備えた弦楽器およびギターに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の調整ギアは、原理的に良く知られており、特に自動調律装置を備えた弦楽器との関連で重要性を持つ。このような内蔵調律装置では、演算装置と比較機構とに制御されて自動的に楽器が調律される。こうしたユニットは、検知装置によって検知された実際の調律に対応する信号とデータとを解析し、解析結果を予め設定された調律と比較して、対応する補正命令や制御命令を調整装置の駆動モータに送信する。調整装置は、駆動モータを用いて、好ましい精度での弦が実際に調律されるまで調整する。
【０００３】
しかしながら、多くの場合、このような自動調律システムについても、相変わらず手動での弦の調整または調律手段が好ましいため、調整ギアは、駆動モータの他に、例えば蝶ねじと調律すべき弦に接触する糸巻きとが回転し、弦の張力とその調子とを変更できる調律ツールのための延長部合い釘、またはこの延長部合い釘に類したものを有し手動操作可能な作動装置も備えたハイブリッドとして構成されなければならない。
【０００４】
このようなハイブリッドの調整ギアの実例は、国際公開第２００５／１１４６４７号に記載されている。この技術では、モータ構成ユニットの出力が、手動作動装置として作用する羽根車のシャフトに直接配置された歯車に平歯車伝動装置を使って伝動され、また、同じシャフトに配置されたウォーム歯車に伝動されて、次いでその力を糸巻きに結合したその他の歯車に伝動される。
【０００５】
また、調整ギアは、糸巻きにおけるウォーム歯車と平歯車との組合せにより、駆動装置のセルフロックが達成されるように、すなわち、弦から糸巻きに作用した牽引力およびこの牽引力に基づく回転モーメントによる糸巻きからの弦の巻き戻しが、その回転位置においてギアの摩擦によりブロックされて生じないように構成されている。つまり、典型的な当面の弦の牽引力により糸巻きにかかる回転モーメントは、ギアの制動的な締め付け力を克服するのに十分大きなものではない。
【０００６】
手動調整を同時に可能にするためにモータ自体を定位置(静止位置)に配置して作動しないようにできないので、セルフロックの前提条件は、基本的にモータと手動とにより駆動可能なバリエーションにある。このように構成しなければ、手動調整装置は全く作動できず、糸巻きの手動調整が不可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セルフロックに関しては、国際公開第２００５／１１４６４７号に示された構成にて必要条件をすでに満たし解決されている。しかしながら、この文献に示された構成は、総じて要求される構造空間が非常に大きいため適用しにくく、特に密接に配置された弦と糸巻きとを備える既存の楽器への追加による取り付けが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、手動駆動装置の信頼できるセルフロックと優れた調整可能性を有しながらもコンパクトなデザインを可能にし、手動とモータとを組み合わせた改良された作動装置が必要となる。
【０００９】
このような駆動装置は、請求項１の特徴を有する発明に従って特徴付けられ、好適なその他の構成は、従属項である請求項２ないし１３に示されている。
【００１０】
請求項１４ないし１６には、発明のその他の適用形態として、本発明の新種の調整ギアを備える弦楽器の弦の自動調律装置が記載され、他方でこのような調整ギアや自動調律装置を備えた弦楽器が記載されている。
【００１１】
本発明に従った調整ギアは、力がモータの始動軸から糸巻きに伝達される力の伝達装置が、少なくとも３段の減速ギア装置である。また、最初の段のギアは、駆動モータの始動軸と共に作用するギアであり、最後の段のギアは、糸巻きにねじり応力をかけるために糸巻きに力を伝達するギアである。さらに、本発明に従った調整ギアは、駆動装置の手動調整のための作動装置が、最初の段のギアと最後の段のギアとの間に配置された減速ギア装置の段に力を伝達するために作用する。
【００１２】
多段式ギア、少なくとも３段ギアの選択は、適切な調律に必要とされる張力で弦を張りかつ保持するのに必要な伝達すべき力が大きいにもかかわらず、個々のギア要素(伝動装置部)を比較的精巧な細工物にレイアウトすることを可能にする。さらに、多段式のギアは、個々のギア段を互いに非常にコンパクトにまとめ、またそのデザイン中に極度に小さな寸法のギアと、それに伴って特別小さく割当てられた調整ギアとを合わせて実現する可能性を与える。
【００１３】
最初の段と最後の段との間に配置された減速ギア装置の段への作動装置のかみ合いにより、必要なセルフロックのための全段から成る全ギアトレーン(歯車列)をレイアウトできる。これに対して、作動装置を作動する際、ギア内の克服すべき摩擦力は、糸巻きの方向にも、また後方のスイッチを装着していなくても自由に回転する駆動モータの方向にも僅かであり、その結果、作動装置は、手動によって、追加的な抵抗なしに作動できる。
【００１４】
減速ギア装置は、少なくとも４段、特に７段であると好適である。３段以上、特に４段から７段まで段があるギアは、さらに柔軟な、また個別部分においてより小さい寸法への分割と、コンパクトな構造空間に関して対応した利点を有する全ギアの配列を可能にする。この目的を達成するためには、平歯車ギアが特に好適である。
【００１５】
手動調整手段を同時に有する全ギアのセルフロックの目的を達するため、請求項６に記載されたような利点を備えた減速ギア装置がレイアウトされる。この場合、モータから出された最大の力と、調律において拘束された弦から最後のギア段に行使される通常の力、または、正確な音域での弦の牽引と保持とに必要でかつ導出しなければならない通常の力とを考慮して、駆動モータへのチューニングが行われる。
【００１６】
全減速の減速比に関しては、３０００：１と４０００：１との間、その中でも３５００：１と４０００：１との間の値が、特に優先的に３７７０：１と３７７８０：１との間の値が、適していることが判明した。作動装置の力の伝達と糸巻きとの間に配置されたギア段の適切な減速とは、３０：１と５０：１との間、その中でも３５：１と４５：１との間の範囲が好適である。
【００１７】
作動装置の力の伝達に関しては、７段の減速ギア装置の場合、第４段目のギア段での力が伝達される構成が、好適である。
【００１８】
特に非常に正確な調律を行うには、また正確な調律のための目標ウィンドウ内の初期調律を素早く達成するには、駆動モータとしてステッピングモータを利用することが好適である。このモータは、非常に正確に設定可能な角位置に基づいて、先に弦の振動数を測定せずに、目標ウィンドウ内に移動でき、その結果、引き続き行われる振動数のウィンドウおよび工程もそれほど大きくなく、音調をより素早く調整できる。
【００１９】
次に、上述のように本発明は、通常、弦の現在の音調を確認するための検知手段、設定された音調と検知された現在の音調とを比較しかつ制御信号を生み出すための演算装置、および比較機構を備え、また、その駆動モータが制御信号に応じて弦の張力を調整できる上述の調整ギアを備えた構成として、弦楽器の弦の自動調律装置にも適用できる。
【００２０】
最後に、本発明は、上述の調整ギアまたは自動調律装置を備えた弦楽器特にギターにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
発明のその他の利点と特徴とは、添付された図面を用いた実施の形態の以下の説明から明らかである。
【図１】図１は、本発明の調整ギアの一実施の形態を示す分解立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１には、手動でもモータでも操作が可能な、本発明に従った調整ギア１の実施の形態を示す。この調整ギア１は、その基本的なコンポーネントと一緒にケーシング内に配置されている。このケーシングは、ケーシング部２と、このケーシング部２の上に取付可能でケーシング部２を閉鎖するためのケーシングの蓋３とによって形成される。ケーシングの蓋３には、糸巻き５が軸方向に導かれるガイドスリーブ４が取り付けられている。糸巻き５は巻付部６を備えており、この巻付部６に、例えばギターや電気ギターなどの弦楽器の弦の自由な先端が接触する。糸巻き５は、弦の張力および弦の張力に伴う音調を変えるため、巻付部６に弦の先端を巻き付かせるかまたは巻き戻すために、周知の方法で回転させられる。
【００２３】
弦の先端は、糸巻き５に、締付ピン７と締付ねじ８とを用いて固定される。締付ピン７は、図１の上部に示された前面から糸巻き５に差し込まれ、締付ねじ８は、図１の上部に示された前面先端に配置され、周囲側には、糸巻き５に配置された雄ねじに対応し、また締付ねじ８を螺着するためにかみ合わせ可能な雌ねじを備えている。巻付部６には、方法は詳しく示されていないが、傾斜状の穿孔が配置されており、この穿孔を通じて、弦の自由な先端を引き込むことができる。こうして傾斜状の穿孔内にある弦の先端に、締付ピン７が上側から作用して、図示しない糸巻き５の内部の支えに弦を押し付け、締付ねじ８を用いて締付ピン７による締付力により締め付ける。
【００２４】
調整ギア１は、モータによる糸巻き５の回転位置の調整を、電動モータである駆動モータ９にて行う。なお、この実施の形態ではステッピングモータが用いられている。駆動モータ９の始動軸には、歯車10が周囲の歯車装置とともに装着されている。この歯車10は、周囲の歯車装置ともに、多段減速ギアの最初のギア段を構成し、自由に回転できるよう最初の軸に配置されたより大きな直径の歯車11とかみ合う。この歯車11とより小さな直径の歯車12とは強固に結合されており、歯車12は、自由に回転できるよう第２の軸上に配置されたより大きな直径の歯車13とかみ合う。この歯車のかみ合いにより減速ギア装置の第２のギア段を構成する。歯車13は、同じ第２の軸上に配置されたより大きな直径の歯車14と強固に結合されており、歯車14は、再度第３の軸上を自由に回転できるより大きな直径の歯車15にかみ合って、減速ギア装置の第３のギア段を構成する。歯車15と強固に結合されているのは、より小さな直径を持つ歯車16である。この歯車16が、歯車14の上で第２の軸上に配置されたより大きな直径のその他の歯車17とかみ合って、第４のギア段を構成する。歯車17と強固に結合されているのが、より小さな直径のその他の歯車18である。この歯車18が、歯車16の上で自由に回転できるよう第３の軸上に配置されたより大きな直径の歯車19とかみ合って、第５のギア段を構成する。歯車19と強固に結合されているのが、より小さな直径のその他の歯車20である。この歯車20は、歯車18の上の第２の軸上でより大きな直径の最後の歯車21とかみ合って、最後の歯車21とは関係なく自由に第２の軸を中心に回転でき、第６のギア段を構成する。この歯車21と強固に結合されているのが、この歯車21の上で、同じ第２の軸上に配置された歯車22であり、この歯車22が、第７のギア段である最後のギア段において、糸巻きに結合された歯車23へ力を伝達し、糸巻きの回転を促す。
【００２５】
このように、駆動モータ９の駆動力は、多段(合計７段の)減速ギアを介して糸巻き５に伝達されており、この減速ギアは平歯車伝動装置である。全減速比は、約３７７５：１であり、また糸巻き５の巻付部６に接触する弦からの力、またはそれと関連する回転モーメントの範囲に対し、セルフロックを形成するように選択される。セルフロックが必要とされるのは、駆動モータ９が、ゼロ電流状態において惰性で作動するモータであり、調整ギア１の追加的な駆動手段が、手動による駆動でなければならないためである。
【００２６】
特別な荷重と力とが作用する歯車10，11，12，13，14，23は、真鍮または青銅で形成されることが好適である。これらの金属は、一方では十分に安定しており、他方ではこれらの歯車10，11，12，13，14，23の適切な馴染み運転と「自動潤滑」を可能にする。その他の歯車15，16，17，18，19，20，21，22は、金属射出成形（ＭＩＭ）にて鋼から形成されることが好適である。この方法は、耐磨耗性があり小さな寸法の歯車を正確な性状で比較的安価に製造できる。
【００２７】
上述のような手動による駆動または手動による調整ギア１の調整手段のために、手動駆動軸24が予め設けられており、手動駆動軸24に対して回転しないようにウイング25が固定されている。このウイング25は、グリップとして、手動駆動軸24を捩じったり調整したりする際に使用する。このウイング25から離間した手動駆動軸24の先端には、冠歯車26が設けられている。
【００２８】
組み合わされた状態で、手動駆動軸24は、ケーシング部２の開口部27を通って、最後の歯車21へ突出しており、冠歯車26は、ケーシング部２の内部に位置決めされて、第４のギア段の歯車17とかみ合う。このようにして、手動駆動軸24は、減速ギアの第４段階に作用するが、ウイング25を動かして手動駆動軸24にねじり応力をかけることができ、また弦の張力を手動で調整するために糸巻き５を捩じることができる。これは、手動駆動軸24の冠歯車26のかみ合いが、減速ギアの１点で行われるため可能である。そして、ギア下の糸巻き５の方向にも、ギア上の駆動モータ９の方向にも、手動による調整が不可能な程の高い締付力または摩擦力は発生していない。それどころか、存在するギア内の力は、簡単に克服でき、そして糸巻き５にねじり応力をかけることができる。
【００２９】
糸巻き５が適切な回転位置に達して弦の調律が完了すると、全７段のギアがセフルロックされて、巻付部６において弦を新たに巻き戻すことなく調整された位置を確実に保持できる。
【００３０】
手動駆動軸24の減速比(冠歯車26から第４のギア段を経て糸巻き５に至るまで)は、約４０：１となり、モータ軸までだと、手動駆動軸24から約１：１９０の減速となる。
【００３１】
上述の説明から、本発明に従った構成がいかに大きな作用効果をもたらすかが明らかになった。また、一方では本発明に従ったモータ９と同様に手動で調整可能な調整ギア１の非常にコンパクトなデザインを可能にし、他方では信頼できるギアのセルフロックによって、糸巻き５の回転角位置を調整後の位置に確実に保持でき、そして手動駆動軸24の先端における冠歯車26のかみ合いの適切な配列によって、簡単な手動による調整手段の構成を可能にする。
【符号の説明】
【００３２】
１    調整ギア
２    ケーシング部
３    ケーシングの蓋
４    ガイドスリーブ
５    糸巻き
６    巻付部
７    締付ピン
８    締付ねじ
９    駆動モータ
10    歯車
11    歯車
12    歯車
13    歯車
14    歯車
15    歯車
16    歯車
17    歯車
18    歯車
19    歯車
20    歯車
21    歯車
22    歯車
23    歯車
24    手動駆動軸
25    ウイング
26    冠歯車
27    開口部
【図１】
0005760075.tif 000002