(57)【要約】【課題】メカノイズを低減させると共に狭い発音体ピッチにも対応する。【解決手段】給電リーフ４はリング基板１２に常時接し、ソレノイドコイル１３及びクラッチヨーク１１等を介して回転シャフト３に亘り電気的に接続される。ヨーク１１及びピックアップガイド１５はシャフト３に固定され、非通電状態では、シャフト３に連動して常時回転するが、ロータリーピック２は、軸方向において、隣接するヨーク１１間に遊嵌状態で配設され、回転自在で且つヨーク１１間を軸方向に移動自在であり、非通電状態ではシャフト３に対して非連結状態となって回転駆動力をほとんど受けない。通電状態になると、ピック２はヨーク１１に吸着され、ヨーク１１を介してシャフト３と瞬時に連結状態となり回転駆動力を受けて連動回転し、駆動爪２ａ１がリード１の先端部を弾いて発音させる。【選択図】　　　図３
2004021203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸を一方向に回転させる回転軸駆動手段と、
前記回転軸の長手方向と略平行な方向に並列的に配設された複数の発音体と、
前記複数の各発音体に対応して前記回転軸の回りに回動自在に設けられた複数の回転部材と、
前記複数の各回転部材に設けられ、対応する発音体に接触する発音動作によって該発音体を発音させることが可能な発音体駆動部と、
前記複数の各回転部材に対応して設けられ、対応する回転部材と前記回転軸とを、連結状態と非連結状態とに切り替える複数のクラッチ手段とを有し、
前記複数の各クラッチ手段により、前記回転軸に対して連結状態となった回転部材が前記回転軸と共に回転し、該回転部材の発音体駆動部が、対応する発音体を発音させるように構成されたことを特徴とする演奏装置。
【請求項２】
前記回転部材は磁性体で構成されると共に、前記回転軸の長手方向に移動可能に前記クラッチ手段に近接配置され、前記クラッチ手段は、電磁クラッチで構成されると共に前記回転軸に対して固定関係にあり、前記クラッチ手段に通電されたとき、対応する回転部材が前記回転軸の長手方向に移動して前記クラッチ手段に吸着されることで、前記回転部材と前記回転軸とが前記クラッチ手段を介して連結状態になることを特徴とする請求項１記載の演奏装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、電気的駆動手段を用いてリード等の発音体を発音させる演奏装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バレルドラムを用いることなく、モータやソレノイドコイル等の電気的駆動手段を用いて、リード等の発音体に対して弾く等の発音動作を行い、発音体を発音させるようにしたオルゴール型等の演奏装置が知られている。
【０００３】
例えば、従来の演奏装置では、回転駆動源によって常時反回転する軸に歯車を設けると共に、回転駆動源によって常時正回転する回転軸に、爪を有する回転自在の爪車をリードに対応して配設し、進退駆動源により進退運動するプランジャと爪車の爪とを係合させて爪車を回転制御することによって、上記歯車が上記爪車の爪を強制的に間欠駆動することで、爪がリードを弾くようにしている。
【０００４】
ところが、この装置では、進退駆動源がソレノイドコイルを有して構成されるため、各リードに対応して設けるためには、各リードのピッチを狭く設定することが困難である。
【０００５】
一方、本出願人により、既に提案されている提案技術の演奏装置（特願２００２−０７９１３４号）は、外周部に複数の駆動爪を設けた回転部材と、フラットコイルを設けたスイングアームとを設け、形成した磁場に、上記フラットコイルを介在させ、該フラットコイルに通電すると、上記スイングアームが回動するようにし、スイングアームの自由端部により回転部材の駆動爪が駆動されて回転部材が回転すると、他の駆動爪でリードが弾かれ発音するように構成されている。これによれば、狭いリードピッチにも対応できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案技術の演奏装置では、スイングアームの動きが俊敏であるため、発音動作の度に、スイングアームの自由端部と回転部材の駆動爪との間で無視できないメカノイズが発生し、良好な発音が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、メカノイズを低減させると共に狭い発音体ピッチにも対応することができる演奏装置を提供することにある。
【０００８】
【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請求項１の演奏装置は、回転軸と、前記回転軸を一方向に回転させる回転軸駆動手段と、前記回転軸の長手方向と略平行な方向に並列的に配設された複数の発音体と、前記複数の各発音体に対応して前記回転軸の回りに回動自在に設けられた複数の回転部材と、前記複数の各回転部材に設けられ、対応する発音体に接触する発音動作によって該発音体を発音させることが可能な発音体駆動部と、前記複数の各回転部材に対応して設けられ、対応する回転部材と前記回転軸とを、連結状態と非連結状態とに切り替える複数のクラッチ手段とを有し、前記複数の各クラッチ手段により、前記回転軸に対して連結状態となった回転部材が前記回転軸と共に回転し、該回転部材の発音体駆動部が、対応する発音体を発音させるように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、クラッチ手段により、対応する回転部材が回転軸に対して連結状態に切り替わると、回転部材は回転軸と共に回転し、該回転部材の発音体駆動部が、対応する発音体に接触する発音動作をすることで、発音体が発音する。よって、メカノイズを低減させると共に狭い発音体ピッチにも対応することができる。なお、各発音体を任意のタイミングで独立して発音させるようにすることも容易である。
【００１０】
なお、前記回転部材の前記発音体駆動部が対応する発音体に接触する直前の位置で、該発音体駆動部と当接して前記回転軸に対して非連結状態にある回転部材の惰性回転を停止させる仮止め手段を設けるのが望ましい。これにより、発音タイミング以外では、発音体駆動部が発音体に接触することがないようにして、例えば、振動中の発音体に接触することで生じる不要なチャタリング等を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【００１３】
本装置は、ＣＰＵ２１に、バス２６を通じて、第１ＲＯＭ２２、第２ＲＯＭ２３、メモリ２４、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）２５及びドライバ２６が接続されて構成される。ＣＰＵ２１は、本装置全体の制御を司る。第１ＲＯＭ２２は、不図示のプログラムＲＯＭ、データＲＯＭ及びワーキングＲＯＭで構成され、ＣＰＵ２１が実行する制御プログラムや各種データ等を記憶する。ＭＩＤＩＩ／Ｆ２５は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データをＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）信号として入力する。メモリ２４はＲＡＭ等で構成され、演奏データを記憶するほか、ＭＩＤＩＩ／Ｆ２５から入力された演奏データも記憶することができる。第２ＲＯＭ２３は、パラメータテーブル等を記憶している。ドライバ２６は、後述するクラッチ機構部ＣＬを駆動制御する。
【００１４】
図２は、同演奏装置の要部を示す側面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。図４は、同演奏装置の主な構成要素の分解図である。図５は、ロータリーピックの動作を示す模式的な図である。同図（ａ）はクラッチ機構部ＣＬへの非通電状態、同図（ｂ）は通電状態をそれぞれ示す。
【００１５】
本装置は例えばオルゴール装置として構成され、発音音高の異なる発音体である複数本のリード１が設けられる。図示しないが、リード１は、並列的に櫛歯状に延設され、各先端部が略同位置になっている。また、リード１の先端部に近接してロータリーピック２が各リード１に対応して配設される。本装置は、電磁クラッチ機能を備えるクラッチ機構部ＣＬを電気的に駆動制御して、リード１をロータリーピック２で個々に弾く（乃至撥く）ように駆動して発音させる（以下、「弾奏」と表現する）ように構成される。
【００１６】
図３に示すように、本装置は、回転シャフト３の回りにクラッチ機構部ＣＬ及びロータリーピック２が配設される。回転シャフト３の軸方向（長手方向）は、リード１の並び方向と略平行である。回転シャフト３はモータ５に接続され、モータ５により図２の時計方向に回転する。クラッチ機構部ＣＬは、リード１に対応して設けられ、給電リーフ４、クラッチヨーク１１、リング基板１２、ソレノイドコイル１３、スプリングスペーサ１４及びピックアップガイド１５から構成される。ロータリーピック２は磁性体で形成され、その外周部には、複数（例えば４つ）の駆動爪２ａ（２ａ１〜２ａ４）が一体に形成される。回転シャフト３は導電体で形成される。クラッチヨーク１１は導電体且つ磁性体で、スプリングスペーサ１４は非磁性体でそれぞれ形成される。
【００１７】
図３、図４に示すように、クラッチヨーク１１には穴１１ａが、ピックアップガイド１５には穴１５ａがそれぞれ設けられ、これらの穴１１ａ、１５ａにセレーションが形成された回転シャフト３を挿通し、強固に嵌合させることで、クラッチヨーク１１及びピックアップガイド１５が常に回転シャフト３と共に回転する。クラッチヨーク１１の溝部１１ｂには、ソレノイドコイル１３が配設され、クラッチヨーク１１の外周にリング基板１２が嵌合され接着固定される。リング基板１２は、外周面に外側リングパターン１６、内周面に内側リングパターン１７が施されている。ソレノイドコイル１３の一方（＋極）のリード線１３ａは外側リングパターン１６に接続され、他方（−極）のリード線１３ｂは内側リングパターン１７に接続される。内側リングパターン１７は、クラッチヨーク１１に常時接している。
【００１８】
また、図２に示すように、給電リーフ４は導電体で形成され、ベースブロック６から上方に延設されている。給電リーフ４は、対応するリング基板１２の外周方向から付勢されており、外側リングパターン１６に常時接している。給電リーフ４の給電用の端子４ａから、給電リーフ４、リング基板１２の外側リングパターン１６、ソレノイドコイル１３、リング基板１２の内側リングパターン１７及びクラッチヨーク１１を順に介して回転シャフト３に亘って電気的に接続された経路が形成される。回転シャフト３はアースされており、給電リーフ４の端子４ａから給電する際、回転シャフト３が全クラッチ機構部ＣＬに共通のコモン給電ラインとなる。クラッチ機構部ＣＬへの通電は、給電リーフ４の端子４ａからの給電という態様でなされる。
【００１９】
図３、図５（ａ）に示すように、回転シャフト３の軸方向において、隣接するクラッチヨーク１１間にはピックアップガイド１５の厚み分の間隙が生じており、この間隙内にロータリーピック２が遊嵌状態で配設される。すなわち、ロータリーピック２の厚みはピックアップガイド１５のそれより少し薄くなっており、また、ロータリーピック２は、半径方向に関し、ピックアップガイド１５に対して僅かに余裕をもって嵌合され、ピックアップガイド１５が軸受けとしての機能を果たすようになっている。従って、非通電状態において、ロータリーピック２は、回転シャフト３を中心に回転自在で、且つ隣接するクラッチヨーク１１間を回転シャフト３の軸方向に僅かに（間隙分だけ）移動自在になっている。
【００２０】
また、図５（ａ）に示すように、ピックアップガイド１５の外周部が段差状に形成されているのに対応して、ロータリーピック２の内周部も段差状に形成され、ピックアップガイド１５の段差面１５ｂとロータリーピック２の段差面２ｃとが対向している。ピックアップガイド１５の外周近傍であってクラッチヨーク１１とロータリーピック２との間には、厚み０．１ｍｍ程度の環状のスプリングスペーサ１４が介装される。スプリングスペーサ１４は、ロータリーピック２の右端面２ｂがクラッチヨーク１１に接する位置にあるとき、ロータリーピック２を左方に押圧し、通電状態から非通電時に移行したとき、ロータリーピック２とクラッチヨーク１１との密着状態を速やかに解消する。それだけでなく、スプリングスペーサ１４は、ロータリーピック２の内周部近傍に配設されており、しかも上述のように非磁性体で形成されているので、通電時に形成される後述する磁気回路のインピーダンスを部分的に大きくして磁気回路のショートを防止する役割も果たす。
【００２１】
本装置は次のようにして製作される。すなわち、図４に示すように、クラッチヨーク１１にリング基板１２及びソレノイドコイル１３を取り付けた状態でそのクラッチヨーク１１を回転シャフト３に嵌合させる。そして、左方から、スプリングスペーサ１４、ロータリーピック２をセットしてピックアップガイド１５を回転シャフト３に嵌合させる。この作業を全リード１の数分だけ繰り返す。これにより、各要素の同心が確保されると共に、クラッチヨーク１１とピックアップガイド１５とにより、回転シャフト３の軸方向における各要素の位置決めが自動的になされる。
【００２２】
かかる構成において、ＣＰＵ１１は、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力する等によってメモリ２４に記憶されている演奏データに基づいて、その音高信号に対応したクラッチ機構部ＣＬの給電リーフ４に対して駆動電流を送るよう制御する。クラッチ機構部ＣＬを通電状態にしたとき、すなわち、給電リーフ４に給電されたときは、リング基板１２を通じて対応するソレノイドコイル１３に通電され、回転シャフト３の軸方向の磁力が発生する。ロータリーピック２は磁性体であるので、ソレノイドコイル１３、クラッチヨーク１１及びロータリーピック２を含んだ磁気回路が形成され、クラッチヨーク１１がロータリーピック２を吸着しようとする。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、クラッチ機構部ＣＬの非通電状態では、回転シャフト３に連動してクラッチヨーク１１及びピックアップガイド１５が常時回転するが、ロータリーピック２は、回転力をほとんど受けない。すなわち、ロータリーピック２は、回転シャフト３に対して非連結状態となっている。ただし、実際には、多少の摩擦力を受けるので、回転シャフト３と同方向に惰性回転する場合が通常であり、図２に示すように、駆動爪２ａ１が対応するリード１の先端部に接触して係止され、ロータリーピック２の惰性回転が停止した状態となる。従って、各ロータリーピック２は、対応するクラッチ機構部ＣＬの非通電状態では、通常、図２に示す姿勢で待機することになる。
【００２４】
そして、通電状態になると、図５（ｂ）に示すように、クラッチヨーク１１の磁力によりロータリーピック２が右方に移動し、クラッチヨーク１１に吸着される。これにより、ロータリーピック２が、クラッチヨーク１１を介して回転シャフト３と瞬時に連結状態となる。従って、ロータリーピック２は回転シャフト３から回転駆動力を受けて連動して回転し、駆動爪２ａ１がリード１の先端部を弾いて発音させる。
【００２５】
クラッチ機構部ＣＬへの通電時間は、回転シャフト３が１／４回転する時間より短く、且つ駆動爪２ａがリード１の弾奏を完了するのに十分な時間に設定され、従って、弾奏直後に通電が解除されるようになっている。通電が解除されると、クラッチヨーク１１の磁力が消滅し、スプリングスペーサ１４によってロータリーピック２がクラッチヨーク１１から速やかに離間して、図５（ａ）に示すような待機状態に復帰する。このようにして、リード１を１回発音させるための発音動作行程が完了する。
【００２６】
本実施の形態によれば、クラッチヨーク１１及びピックアップガイド１５を回転シャフト３に対して固定的にして常時回転させると共に、ロータリーピック２を回転シャフト３に対して回転自在且つ軸方向に移動自在にしておき、クラッチ機構部ＣＬが、ロータリーピック２と回転シャフト３とを連結状態と非連結状態とに切り替える電磁クラッチの機能を果たすことで、所望のタイミングでリード１を個別に発音させるようにした。このため、メカノイズに関しては、通電状態になったとき、クラッチヨーク１１とロータリーピック２との当接音が僅かに発生するだけであり、ロータリーピック２の駆動爪２ａとリード１とが急激に接触することがなく、接触音が小さくなる。従って、弾奏時に生じるメカノイズが小さくて済む。しかも、回転シャフト３の軸方向に関し、クラッチ機構部ＣＬ及びロータリーピック２をコンパクトに配設できるので、リード１の狭いピッチにも対応することができる。また、構成が簡単で、各リード１を任意のタイミングで独立して発音させることができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、非通電状態において、ロータリーピック２の駆動爪２ａがリード１に係止されることでロータリーピック２の惰性回転が停止するようにしたが、駆動爪２ａがリード１に接触する直前の位置に、駆動爪２ａに軽く当接する仮係止部材を設けるようにしてもよい。この場合は、仮係止部材は、通電状態における回転力より十分小さいがロータリーピック２の惰性回転を停止させるには十分な程度の弾性力を発揮する弾性部材として構成すればよい。これにより、発音タイミング以外では、駆動爪２ａがリード１に接触することがないようにして、例えば、振動中のリード１に接触することで生じる不要なチャタリング等を防止することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態において、発音体としてリードを例示したが、これに限定されるものではなく、アコースティックな発音をするもの、すなわち、接触動作によって機械的に励振されて発音する「弦」や「音板」のような発音体であれば本発明を適用可能であり、金属製や木製等の板状発音体も含まれる。従って、本発明が適用される場合の「弾奏」には、「弾く」、「撥く」のほか、「打撃する」等、接触動作を介して励振させるための各種動作が含まれる。また、演奏データは、ＲＯＭ等から読み出されたものに限定されず、例えば、鍵盤やパッド等の入力操作部の操作によって発生したデータであってもよい。
【００２９】
なお、ピックアップガイド１５とロータリーピック２との間、及びロータリーピック２とクラッチヨーク１１との間に、ゴム等の弾性体で構成した薄いワッシャをそれぞれ介装するのが望ましい。これにより、ロータリーピック２とクラッチヨーク１１とが吸着状態になるとき及び離間するときに、接離によるノイズの発生を抑制することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、メカノイズを低減させると共に狭い発音体ピッチにも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図２】同演奏装置の要部を示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。
【図４】同演奏装置の主な構成要素の分解図である。
【図５】クラッチ機構部への非通電状態（同図（ａ））及び通電状態（同図（ｂ））に対応するロータリーピックの動作を示す模式的な図である。
【符号の説明】
１　リード（発音体）、　２　ロータリーピック（回転部材）、　２ａ　駆動爪（発音体駆動部）、　３　回転シャフト（回転軸）、　４　給電リーフ、　５モータ（回転軸駆動手段）、　１１　クラッチヨーク、　１２　リング基板、１３　ソレノイドコイル、　１４　スプリングスペーサ、　１５　ピックアップガイド、　ＣＬ　クラッチ機構部（クラッチ手段）
【図１】
2004021203.tif 000003
【図２】
2004021203.tif 000004
【図３】
2004021203.tif 000005
【図４】
2004021203.tif 000006
【図５】
2004021203.tif 000007