自動演奏ピアノ
【課題】打弦調整が容易な駆動手段を用いた自動演奏ピアノを提供する。
【解決手段】自動演奏ピアノは、鍵を揺動させる駆動装置５として、コイル５２からなる固定子５０と、永久磁石からなる可動子５４とを備えるものを用いている。また、各鍵の駆動装置５は千鳥に配置され、さらに、隣接する駆動装置５間には、隣接する駆動装置５の可動子５４の磁束の影響を低減するシールド部材が配置されている。この自動演奏ピアノのように、可動子５４として永久磁石を用いると、可動子５４のストローク量に対する固定子５０の駆動力（固定子への通電量）が直線的な関係を示すので、打鍵調整を容易に行うことができる。また、シールド部材により、隣接する駆動装置５の磁束の影響を受けて、誤って可動子５４が動くこともない。
【解決手段】自動演奏ピアノは、鍵を揺動させる駆動装置５として、コイル５２からなる固定子５０と、永久磁石からなる可動子５４とを備えるものを用いている。また、各鍵の駆動装置５は千鳥に配置され、さらに、隣接する駆動装置５間には、隣接する駆動装置５の可動子５４の磁束の影響を低減するシールド部材が配置されている。この自動演奏ピアノのように、可動子５４として永久磁石を用いると、可動子５４のストローク量に対する固定子５０の駆動力（固定子への通電量）が直線的な関係を示すので、打鍵調整を容易に行うことができる。また、シールド部材により、隣接する駆動装置５の磁束の影響を受けて、誤って可動子５４が動くこともない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動演奏ピアノに関し、特に、自動演奏ピアノにおいて、楽音データに従って鍵を揺動させる駆動手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動演奏ピアノは、楽音データに従って鍵を揺動させる駆動装置として、コイルからなる固定子に、鉄心からなる可動子を備えたものが用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような駆動装置の場合、図１０（ａ）に示すように、可動子のストローク量に対する固定子の駆動力（固定子への通電量）が２次元グラフのような関係を示し、打鍵調整が難しいという欠点があった。
【０００４】
また、図１０（ｂ）に示すように、従来の駆動装置１００は、固定子が可動子を吸着する力を利用して可動子を動かしており、可動子をコイルの軸方向長さより長く構成し、可動子のコイルより長くなった部分を、ストロークのためコイルの外側に予め配置しておく必要があり、また、棚板１０４と鍵１０３との間の空間が狭いので、駆動装置１００を棚板１０４に取り付けるためには、可動子が固定子よりも長くなった部分を配置するスペースを確保する必要から棚板１０４を削る必要があった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、打弦調整が容易でありかつ、棚板を削ることなく取り付けが可能な駆動手段を用いた自動演奏ピアノを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、複数の鍵と、鍵毎に設置され、押鍵されて揺動する鍵の動作を、弦を打弦する動作に変換するアクションと、鍵毎に設置され、楽音データに従って鍵を揺動させる駆動手段とを備える自動演奏ピアノにおいて、駆動手段は、楽音データに従って励磁されるコイルを有する固定子と、励磁されたコイルから磁力を受けて移動し、鍵を揺動させる永久磁石を有する可動子と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように可動子に永久磁石を用いると、可動子のストローク量に対する固定子の駆動力（固定子への通電量）が直線的な関係を示す。そのため、本発明の駆動手段は、打鍵調整を容易に行うことができる。
【０００８】
また、本発明の駆動手段は、可動子を固定子で吸着するのではなく、可動子を固定子に対して反発させて駆動しているため、鉄心からなる可動子を用いた駆動手段のように、非駆動時に可動子を固定子よりも下方に突出させておく必要がなく、すなわち、非駆動時の可動子と固定子とを合わせた全長を短くできるので、本発明の駆動手段は、棚板を削ることなく、棚板に取り付けることができる。
【０００９】
次に、請求項２に記載の発明のように、各駆動手段を、鍵の配列方向に沿って千鳥に配置した場合、各駆動手段からみて、千鳥に配列される方向と、鍵の配列方向とに配置される隣接する各駆動手段との間に、永久磁石の磁束の遮蔽するシールド部材を配置するとよい。
【００１０】
本発明のように永久磁石を備える駆動手段を用いた場合、隣接する駆動手段の可動子同士が作用し合い、鍵を揺動するタイミングでないときに、隣接する駆動手段の可動子の影響を受けて可動子が動き、誤って鍵を揺動させてしまう可能性がある。
【００１１】
しかし、本発明のように、各駆動手段を、鍵の配列方向に沿って千鳥に配置すれば、各駆動手段を鍵の配列方向に配置した場合に比べて、駆動手段間の距離をかせぐことができるので、隣接する駆動手段の可動子からの影響を少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明のように、千鳥に配列される方向と、鍵の配列方向とに配置される隣接する各駆動手段との間に、磁束を遮蔽するシールド部材を配置すれば、各駆動手段において、隣接する駆動手段の可動子の影響を受けて、誤って鍵を揺動させてしまうことを、より効果的に防止することができる。
【００１３】
次に、請求項３に記載の発明のように、可動子の少なくとも一部が、コイルが形成する筒内に挿入可能な大きさに形成され、かつ、可動子が、コイルの中心軸上を、中心軸に沿って移動可能に設置されている場合、駆動手段は、可動子の全てが固定子から抜け出ることを防止する抜止手段を備えるとよい。
【００１４】
このようにすれば、可動子がコイルから抜け出ることを防止できるので、自動演奏ピアノの運搬の際に、自動演奏ピアノを傾けるなどしても、駆動手段が機能しなくなることを考慮することなく運搬することができる。
【００１５】
尚、可動子は、全体がコイルの筒内に挿入可能な大きさに形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の自動演奏ピアノが備えるアクションの側面図である。
【図２】本実施形態の自動演奏ピアノが備える制御装置のブロック図である。
【図３】本実施形態の駆動装置の説明図で、（ａ）は駆動装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である（断面を示す斜線は省略している）。
【図４】本実施形態の駆動装置の配置図で、上方から見た平面図で示している。
【図５】本実施形態の駆動装置が備える駆動装置の特性を示すグラフで、可動子のストローク量−固定子の駆動力のグラフである。
【図６】駆動回路の回路図である。
【図７】駆動装置の特性を示すグラフで、（ａ）は時間−駆動電流のグラフ、（ｂ）は可動子が鉄心である従来の駆動装置の時間−ストロークのグラフ、（ｃ）は本実施形態の駆動装置の時間−ストロークのグラフである。
【図８】駆動装置の他の実施例の断面図である。
【図９】駆動装置の他の実施例の断面図である。
【図１０】従来の駆動装置が備える駆動装置の特性を示すグラフで、可動子のストローク量−固定子の駆動力のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［１．全体構造］ 本実施形態の自動演奏ピアノ１は、図１に示すように、個々に配設された駆動装置５の動作によって揺動する鍵１１と、駆動装置５により鍵１１が押されると上昇するキャプスタンスクリュー１２と、ウイッペンフレンジ１３を介してウイッペンレール１４に回動可能に支持され、キャプスタンスクリュー１２の上昇によって上向きに回動するウイッペン１５と、ウイッペン１５に回動可能に連結され、レギュレチングボタン１６に当接するまでウイッペン１５と共に上昇するジャック１７と、ジャック１７に当接し、ジャック１７に突き上げられると分離するシャンクローラ１８と、シャンクフレンジ１９を介してシャンクレール２０に回動可能に支持され、シャンクローラ１８が突き上げられると上向きに回動するハンマシャンク２１と、ハンマシャンク２１の先端に装着されたハンマ２３と、ハンマ２３によって叩かれる弦２５などとからなるアクションを備えている。
【００１８】
また、自動演奏ピアノ１は、図２に示すように、ＣＰＵ３０ａ，ＲＯＭ３０ｂ，ＲＡＭ３０ｃなどを備えるコントロール部３と、演奏情報を記憶する記憶部３１と、操作パネル３２とを備えている。
【００１９】
このコントロール部３は、操作パネル３２が操作され、ユーザーにより楽曲が選択されると、その選択された楽曲について、記憶部３１に記憶された演奏情報に基づいて、駆動装置５を操作して鍵１１を揺動させ、自動演奏を実行する。
【００２０】
［２．駆動装置］ 次に、駆動装置５について説明する。
この駆動装置５は、図３（ａ）に示すように、円筒状に形成された固定子５０と、永久磁石なるからなる可動子５４とを備えている。
【００２１】
固定子５０は、図３（ｂ）に示すように、円筒状に形成されたボディ部５１ａと、このボディ部５１ａの軸方向の両端から外側に向かって径方向に延設されたツバ部５１ｂとを有する形状に形成されたコイル巻回体５１を備えている。
【００２２】
そして、固定子５０では、ツバ部５１ｂによってボディ部５１ａからはみ出ないように、ボディ部５１ａに銅線が巻かれ、コイル５２を形成している。
可動子５４は、永久磁石で構成されており、ボディ部５１ａに収納可能な径で形成され、かつ、軸方向長さが、ボディ部５１ａの軸方向長さと同じ長さの円筒形状に形成されている。
【００２３】
このように構成された駆動装置５では、コントロール部３によってコイル５２が励磁されると、コイル５２で発生した磁力により、可動子５４が固定子５０から突出し、鍵１１の非演奏者側を押し上げる。すると、押し上げられた鍵１１の動作がハンマ２３に伝わり（図１参照）、ハンマ２３が弦２５を打弦して楽音が発生する。
【００２４】
次に、ボディ部５１ａの内部表面であって、ボディ部５１ａの長手方向の一端側には、ボディ部５１ａから突設された突起５１ｃが設けられ、また、可動子５４の外部表面のうち、突起５１ｃが設けられた側とは反対側であって、軸方向の一方の端部側に突起５４ａが設けられている。
【００２５】
このため、この駆動装置５が取り付けられた自動演奏ピアノ１が運搬時に傾けられる等しても、突起５４ａが突起５１ｃに引っかかり、可動子５４が固定子５０から抜けることが防止される。
【００２６】
［３．シールド部材］ 次に、シールド部材７について説明する。
本実施形態の自動演奏ピアノ１は、図４に示すように、各鍵１１毎に駆動装置５が設けられ、これら駆動装置５は、図４に示すように、鍵１１の配列方向に沿って千鳥に配置されている。
【００２７】
そして、このシールド部材７は、各駆動装置５からみて、各駆動装置５が千鳥に配列される方向と、鍵１１の配列方向とに配置される隣接する各駆動装置５との間に配置されるように、駆動装置５の間を縫って配置されている。
【００２８】
このシールド部材７としては、上述した隣接する駆動装置５間で、互いの可動子５４が磁束の影響を受けて動かないように、隣接する可動子５４の磁束を遮蔽可能な鉄等の高透磁率の材料が用いられている。
【００２９】
［４．効果］ 以上のように構成された自動演奏ピアノ１では、以下のような効果を有する。
本実施形態の自動演奏ピアノ１では、駆動装置５の可動子５４として永久磁石を用いている。
【００３０】
このように可動子５４に永久磁石を用いると、図５に示すように、可動子５４のストローク量に対する固定子５０の駆動力（固定子への通電量）が直線的な関係を示す。そのため、本実施形態の駆動装置５は、打鍵調整を容易に行うことができる。
【００３１】
また、本実施形態の駆動装置５は、可動子を固定子で吸着するのではなく、可動子５４を固定子５０に対して反発させて駆動しているので、本実施形態の駆動装置５は、棚板を削ることなく、棚板に取り付けることができる。
【００３２】
次に、本実施形態のように永久磁石を備える駆動装置５を用いた場合、隣接する駆動装置５の可動子５４同士が作用し合い、鍵１１を揺動するタイミングでないときに、隣接する駆動装置５の可動子５４の影響を受けて動き、誤って鍵１１を揺動させてしまう可能性がある。
【００３３】
しかし、本実施形態のように、各駆動装置５を、鍵１１の配列方向に沿って千鳥に配置すれば（図４参照）、各駆動装置５を鍵１１の配列方向に配置した場合に比べて、駆動装置５間の距離をかせぐことができるので、隣接する駆動装置５の可動子５４から影響を少なくすることができる。
【００３４】
また、本実施形態のように、千鳥に配列される方向と、鍵１１の配列方向とに配置される隣接する各駆動装置５との間に、磁束を遮蔽するシールド部材７を配置すれば、各駆動装置５において、隣接する駆動装置５の可動子５４の影響を受けて、誤って鍵１１を揺動させてしまうことを、より効果的に防止することができる。
【００３５】
また、本実施形態の駆動装置５は、可動子５４の全てが固定子から抜け出ることを防止する抜止手段として突起５１ｃ及び突起５４ａを備えおり、可動子５４がコイル５２から抜け出ることを防止できるので、自動演奏ピアノ１の運搬の際に、自動演奏ピアノ１を傾けるなどしても、駆動装置５が機能しなくなることを考慮することなく運搬することができる。
【００３６】
（その他の実施形態） （駆動装置） 上記実施形態の駆動装置５を動作させる駆動回路８ａとしては、図６（ａ）に示すように、コイル５２に対して並列に接続されたダイオード８０と、これらコイル５２及びダイオード８０に対し直列に接続されたトランジスタ８１からなるものを用いてもよい。
【００３７】
この場合、ダイオード８０は、カソードが電源側を向き、アノードがトランジスタ側を向くように接続される。
また、トランジスタ８０は、コレクタがダイオード８０のアノード及びコイル５２と接続され、エミッタがアースされ、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
【００３８】
この駆動回路８ａでは、コントロール部３からトランジスタ８０のベースにオン信号を入力すると、トランジスタ８０がオンしてコイル５２に電流が流れ、駆動装置５の可動子５４を動作させて、鍵１１を揺動することができる。
【００３９】
上記実施形態の駆動装置５を動作させる他の駆動回路８ｂとしては、図６（ｂ）に示すように、４つのトランジスタ８２ａ〜８２ｄと、２つのダイオード８０ａ〜８０ｂからなるものを用いてもよい。
【００４０】
この場合、トランジスタ８２ａは、コレクタが電源及びダイオード８０ａのカソード側に接続され、エミッタがダイオード８０ａのアノード、及び、コイル５２の一方の入力端に接続され、ベースがコントロール部３（図２参照）に接続される。
【００４１】
トランジスタ８２ｂは、コレクタが電源及びダイオード８０ｂのカソード側に接続され、エミッタがダイオード８０ｂのアノード、及び、コイル５２の他方の入力端に接続され、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
【００４２】
トランジスタ８２ｃは、コレクタがコイル５２の一方の入力端に接続され、エミッタが接地され、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
トランジスタ８２ｄは、コレクタがコイル５２の他方の入力端に接続され、エミッタが接地され、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
【００４３】
この駆動回路８ｂでは、コントロール部３からトランジスタ８２ａ及びトランジスタ８２ｄをオンすると、コイル５２の一方の入力端から他方の入力端に電流が流れ、可動子５４が固定子５０から突出して、鍵１１を揺動することができる。
【００４４】
一方、コントロール部３からトランジスタ８２ｂ及びトランジスタ８２ｃをオンすると、コイル５２の他方の入力端から一方の入力端に電流が流れ、突出した可動子５４を固定子５０に対して引っ込めることができる。
【００４５】
そのため、この駆動回路８ｂを用いると、駆動回路８ａのように可動子５４を固定子５０に収納する動作を自然落下に任せず、この動作をもトランジスタ８２ａ〜８２ｄをオンオフしてコントロールしているので、駆動回路８ａを用いた場合に比べ、連打性能が向上する。
【００４６】
また、駆動回路８ｂを用いると水平方向に対して可動子５４を移動できる。
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
可動子に鉄心を用いた駆動装置の場合、図７（ａ）に示すように、時間経過とともにコイルに流す駆動電流を大きくしていくと、可動子と固定子との距離、及び、コイルの巻回数その他の影響により、図７（ｂ）に示すように、所定時間が経過したときに、可動子が急速にストロークする。
【００４８】
しかし、本実施形態のように、可動子５４に永久磁石を用いた駆動装置５の場合、図７（ｃ）に示すように、時間に対して正比例した距離、可動子５４がストロークする。
このことは、本実施形態の駆動装置５が、電流値を変化させると、可動子５４が電流値に応じた速度でストロークすることを示している。
【００４９】
そのため、本実施形態の駆動装置５を用いると、強弱を付けて鍵１１を揺動することができる。
次に、上記実施形態では、可動子５４に永久磁石を有するものを用い、固定子５０にコイル５２を備える駆動装置５について説明したが、可動子としてコイル、固定子として永久磁石を用いたものとしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、駆動装置５を用いて鍵１１を揺動するようにしたが、この駆動装置５を用いてウィッペン１５やハンマー２３を動作させてもよい。
また、上記実施形態では、可動子５４として、全体が永久磁石からなるものを用いたが、図８に示すように、可動子５４としては、上部を鉄５４０で構成し、下部を永久磁石５４１で形成してもよい。
【００５１】
また、可動子５４の最下部には、クッション材５４２を設けてもよい。このクッション材５４２を設けると、可動子５４が降りてくるときに棚板に当たって雑音が発生することを防止することができる。クッション材５４２は、発砲ウレタン・スポンジ等で構成するとよい。
【００５２】
クッション材５４２と永久磁石５４１との間の部分で、突起５４ａを構成する部分５４３は、鉄材で構成するとよい。
次に、上記実施形態では、図４に示すように、駆動装置５間に磁束を遮蔽するシールド材７を配置したが、図９に示すように、このシールド材７に代えて、コイル５２の外周を覆う鉄製のシールド材５５を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…自動演奏ピアノ、３…コントロール部、５…駆動装置、７…シールド部材、１１…鍵、１２…キャプスタンスクリュー、１３…ウイッペンフレンジ、１４…ウイッペンレール、１５…ウイッペン、１６…レギュレチングボタン、１７…ジャック、１８…シャンクローラ、１９…シャンクフレンジ、２０…シャンクレール、２１…ハンマシャンク、２３…ハンマ、２５…弦、３１…記憶部、３２…操作パネル、５０…固定子、５１…コイル巻回体、５１ａ…ボディ部、５１ｂ…ツバ部、５１ｃ…突起、５２…コイル、５４…可動子、５４ａ…突起。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動演奏ピアノに関し、特に、自動演奏ピアノにおいて、楽音データに従って鍵を揺動させる駆動手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動演奏ピアノは、楽音データに従って鍵を揺動させる駆動装置として、コイルからなる固定子に、鉄心からなる可動子を備えたものが用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような駆動装置の場合、図１０（ａ）に示すように、可動子のストローク量に対する固定子の駆動力（固定子への通電量）が２次元グラフのような関係を示し、打鍵調整が難しいという欠点があった。
【０００４】
また、図１０（ｂ）に示すように、従来の駆動装置１００は、固定子が可動子を吸着する力を利用して可動子を動かしており、可動子をコイルの軸方向長さより長く構成し、可動子のコイルより長くなった部分を、ストロークのためコイルの外側に予め配置しておく必要があり、また、棚板１０４と鍵１０３との間の空間が狭いので、駆動装置１００を棚板１０４に取り付けるためには、可動子が固定子よりも長くなった部分を配置するスペースを確保する必要から棚板１０４を削る必要があった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、打弦調整が容易でありかつ、棚板を削ることなく取り付けが可能な駆動手段を用いた自動演奏ピアノを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、複数の鍵と、鍵毎に設置され、押鍵されて揺動する鍵の動作を、弦を打弦する動作に変換するアクションと、鍵毎に設置され、楽音データに従って鍵を揺動させる駆動手段とを備える自動演奏ピアノにおいて、駆動手段は、楽音データに従って励磁されるコイルを有する固定子と、励磁されたコイルから磁力を受けて移動し、鍵を揺動させる永久磁石を有する可動子と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように可動子に永久磁石を用いると、可動子のストローク量に対する固定子の駆動力（固定子への通電量）が直線的な関係を示す。そのため、本発明の駆動手段は、打鍵調整を容易に行うことができる。
【０００８】
また、本発明の駆動手段は、可動子を固定子で吸着するのではなく、可動子を固定子に対して反発させて駆動しているため、鉄心からなる可動子を用いた駆動手段のように、非駆動時に可動子を固定子よりも下方に突出させておく必要がなく、すなわち、非駆動時の可動子と固定子とを合わせた全長を短くできるので、本発明の駆動手段は、棚板を削ることなく、棚板に取り付けることができる。
【０００９】
次に、請求項２に記載の発明のように、各駆動手段を、鍵の配列方向に沿って千鳥に配置した場合、各駆動手段からみて、千鳥に配列される方向と、鍵の配列方向とに配置される隣接する各駆動手段との間に、永久磁石の磁束の遮蔽するシールド部材を配置するとよい。
【００１０】
本発明のように永久磁石を備える駆動手段を用いた場合、隣接する駆動手段の可動子同士が作用し合い、鍵を揺動するタイミングでないときに、隣接する駆動手段の可動子の影響を受けて可動子が動き、誤って鍵を揺動させてしまう可能性がある。
【００１１】
しかし、本発明のように、各駆動手段を、鍵の配列方向に沿って千鳥に配置すれば、各駆動手段を鍵の配列方向に配置した場合に比べて、駆動手段間の距離をかせぐことができるので、隣接する駆動手段の可動子からの影響を少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明のように、千鳥に配列される方向と、鍵の配列方向とに配置される隣接する各駆動手段との間に、磁束を遮蔽するシールド部材を配置すれば、各駆動手段において、隣接する駆動手段の可動子の影響を受けて、誤って鍵を揺動させてしまうことを、より効果的に防止することができる。
【００１３】
次に、請求項３に記載の発明のように、可動子の少なくとも一部が、コイルが形成する筒内に挿入可能な大きさに形成され、かつ、可動子が、コイルの中心軸上を、中心軸に沿って移動可能に設置されている場合、駆動手段は、可動子の全てが固定子から抜け出ることを防止する抜止手段を備えるとよい。
【００１４】
このようにすれば、可動子がコイルから抜け出ることを防止できるので、自動演奏ピアノの運搬の際に、自動演奏ピアノを傾けるなどしても、駆動手段が機能しなくなることを考慮することなく運搬することができる。
【００１５】
尚、可動子は、全体がコイルの筒内に挿入可能な大きさに形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の自動演奏ピアノが備えるアクションの側面図である。
【図２】本実施形態の自動演奏ピアノが備える制御装置のブロック図である。
【図３】本実施形態の駆動装置の説明図で、（ａ）は駆動装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である（断面を示す斜線は省略している）。
【図４】本実施形態の駆動装置の配置図で、上方から見た平面図で示している。
【図５】本実施形態の駆動装置が備える駆動装置の特性を示すグラフで、可動子のストローク量−固定子の駆動力のグラフである。
【図６】駆動回路の回路図である。
【図７】駆動装置の特性を示すグラフで、（ａ）は時間−駆動電流のグラフ、（ｂ）は可動子が鉄心である従来の駆動装置の時間−ストロークのグラフ、（ｃ）は本実施形態の駆動装置の時間−ストロークのグラフである。
【図８】駆動装置の他の実施例の断面図である。
【図９】駆動装置の他の実施例の断面図である。
【図１０】従来の駆動装置が備える駆動装置の特性を示すグラフで、可動子のストローク量−固定子の駆動力のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［１．全体構造］ 本実施形態の自動演奏ピアノ１は、図１に示すように、個々に配設された駆動装置５の動作によって揺動する鍵１１と、駆動装置５により鍵１１が押されると上昇するキャプスタンスクリュー１２と、ウイッペンフレンジ１３を介してウイッペンレール１４に回動可能に支持され、キャプスタンスクリュー１２の上昇によって上向きに回動するウイッペン１５と、ウイッペン１５に回動可能に連結され、レギュレチングボタン１６に当接するまでウイッペン１５と共に上昇するジャック１７と、ジャック１７に当接し、ジャック１７に突き上げられると分離するシャンクローラ１８と、シャンクフレンジ１９を介してシャンクレール２０に回動可能に支持され、シャンクローラ１８が突き上げられると上向きに回動するハンマシャンク２１と、ハンマシャンク２１の先端に装着されたハンマ２３と、ハンマ２３によって叩かれる弦２５などとからなるアクションを備えている。
【００１８】
また、自動演奏ピアノ１は、図２に示すように、ＣＰＵ３０ａ，ＲＯＭ３０ｂ，ＲＡＭ３０ｃなどを備えるコントロール部３と、演奏情報を記憶する記憶部３１と、操作パネル３２とを備えている。
【００１９】
このコントロール部３は、操作パネル３２が操作され、ユーザーにより楽曲が選択されると、その選択された楽曲について、記憶部３１に記憶された演奏情報に基づいて、駆動装置５を操作して鍵１１を揺動させ、自動演奏を実行する。
【００２０】
［２．駆動装置］ 次に、駆動装置５について説明する。
この駆動装置５は、図３（ａ）に示すように、円筒状に形成された固定子５０と、永久磁石なるからなる可動子５４とを備えている。
【００２１】
固定子５０は、図３（ｂ）に示すように、円筒状に形成されたボディ部５１ａと、このボディ部５１ａの軸方向の両端から外側に向かって径方向に延設されたツバ部５１ｂとを有する形状に形成されたコイル巻回体５１を備えている。
【００２２】
そして、固定子５０では、ツバ部５１ｂによってボディ部５１ａからはみ出ないように、ボディ部５１ａに銅線が巻かれ、コイル５２を形成している。
可動子５４は、永久磁石で構成されており、ボディ部５１ａに収納可能な径で形成され、かつ、軸方向長さが、ボディ部５１ａの軸方向長さと同じ長さの円筒形状に形成されている。
【００２３】
このように構成された駆動装置５では、コントロール部３によってコイル５２が励磁されると、コイル５２で発生した磁力により、可動子５４が固定子５０から突出し、鍵１１の非演奏者側を押し上げる。すると、押し上げられた鍵１１の動作がハンマ２３に伝わり（図１参照）、ハンマ２３が弦２５を打弦して楽音が発生する。
【００２４】
次に、ボディ部５１ａの内部表面であって、ボディ部５１ａの長手方向の一端側には、ボディ部５１ａから突設された突起５１ｃが設けられ、また、可動子５４の外部表面のうち、突起５１ｃが設けられた側とは反対側であって、軸方向の一方の端部側に突起５４ａが設けられている。
【００２５】
このため、この駆動装置５が取り付けられた自動演奏ピアノ１が運搬時に傾けられる等しても、突起５４ａが突起５１ｃに引っかかり、可動子５４が固定子５０から抜けることが防止される。
【００２６】
［３．シールド部材］ 次に、シールド部材７について説明する。
本実施形態の自動演奏ピアノ１は、図４に示すように、各鍵１１毎に駆動装置５が設けられ、これら駆動装置５は、図４に示すように、鍵１１の配列方向に沿って千鳥に配置されている。
【００２７】
そして、このシールド部材７は、各駆動装置５からみて、各駆動装置５が千鳥に配列される方向と、鍵１１の配列方向とに配置される隣接する各駆動装置５との間に配置されるように、駆動装置５の間を縫って配置されている。
【００２８】
このシールド部材７としては、上述した隣接する駆動装置５間で、互いの可動子５４が磁束の影響を受けて動かないように、隣接する可動子５４の磁束を遮蔽可能な鉄等の高透磁率の材料が用いられている。
【００２９】
［４．効果］ 以上のように構成された自動演奏ピアノ１では、以下のような効果を有する。
本実施形態の自動演奏ピアノ１では、駆動装置５の可動子５４として永久磁石を用いている。
【００３０】
このように可動子５４に永久磁石を用いると、図５に示すように、可動子５４のストローク量に対する固定子５０の駆動力（固定子への通電量）が直線的な関係を示す。そのため、本実施形態の駆動装置５は、打鍵調整を容易に行うことができる。
【００３１】
また、本実施形態の駆動装置５は、可動子を固定子で吸着するのではなく、可動子５４を固定子５０に対して反発させて駆動しているので、本実施形態の駆動装置５は、棚板を削ることなく、棚板に取り付けることができる。
【００３２】
次に、本実施形態のように永久磁石を備える駆動装置５を用いた場合、隣接する駆動装置５の可動子５４同士が作用し合い、鍵１１を揺動するタイミングでないときに、隣接する駆動装置５の可動子５４の影響を受けて動き、誤って鍵１１を揺動させてしまう可能性がある。
【００３３】
しかし、本実施形態のように、各駆動装置５を、鍵１１の配列方向に沿って千鳥に配置すれば（図４参照）、各駆動装置５を鍵１１の配列方向に配置した場合に比べて、駆動装置５間の距離をかせぐことができるので、隣接する駆動装置５の可動子５４から影響を少なくすることができる。
【００３４】
また、本実施形態のように、千鳥に配列される方向と、鍵１１の配列方向とに配置される隣接する各駆動装置５との間に、磁束を遮蔽するシールド部材７を配置すれば、各駆動装置５において、隣接する駆動装置５の可動子５４の影響を受けて、誤って鍵１１を揺動させてしまうことを、より効果的に防止することができる。
【００３５】
また、本実施形態の駆動装置５は、可動子５４の全てが固定子から抜け出ることを防止する抜止手段として突起５１ｃ及び突起５４ａを備えおり、可動子５４がコイル５２から抜け出ることを防止できるので、自動演奏ピアノ１の運搬の際に、自動演奏ピアノ１を傾けるなどしても、駆動装置５が機能しなくなることを考慮することなく運搬することができる。
【００３６】
（その他の実施形態） （駆動装置） 上記実施形態の駆動装置５を動作させる駆動回路８ａとしては、図６（ａ）に示すように、コイル５２に対して並列に接続されたダイオード８０と、これらコイル５２及びダイオード８０に対し直列に接続されたトランジスタ８１からなるものを用いてもよい。
【００３７】
この場合、ダイオード８０は、カソードが電源側を向き、アノードがトランジスタ側を向くように接続される。
また、トランジスタ８０は、コレクタがダイオード８０のアノード及びコイル５２と接続され、エミッタがアースされ、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
【００３８】
この駆動回路８ａでは、コントロール部３からトランジスタ８０のベースにオン信号を入力すると、トランジスタ８０がオンしてコイル５２に電流が流れ、駆動装置５の可動子５４を動作させて、鍵１１を揺動することができる。
【００３９】
上記実施形態の駆動装置５を動作させる他の駆動回路８ｂとしては、図６（ｂ）に示すように、４つのトランジスタ８２ａ〜８２ｄと、２つのダイオード８０ａ〜８０ｂからなるものを用いてもよい。
【００４０】
この場合、トランジスタ８２ａは、コレクタが電源及びダイオード８０ａのカソード側に接続され、エミッタがダイオード８０ａのアノード、及び、コイル５２の一方の入力端に接続され、ベースがコントロール部３（図２参照）に接続される。
【００４１】
トランジスタ８２ｂは、コレクタが電源及びダイオード８０ｂのカソード側に接続され、エミッタがダイオード８０ｂのアノード、及び、コイル５２の他方の入力端に接続され、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
【００４２】
トランジスタ８２ｃは、コレクタがコイル５２の一方の入力端に接続され、エミッタが接地され、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
トランジスタ８２ｄは、コレクタがコイル５２の他方の入力端に接続され、エミッタが接地され、ベースがコントロール部３（図２参照）と接続される。
【００４３】
この駆動回路８ｂでは、コントロール部３からトランジスタ８２ａ及びトランジスタ８２ｄをオンすると、コイル５２の一方の入力端から他方の入力端に電流が流れ、可動子５４が固定子５０から突出して、鍵１１を揺動することができる。
【００４４】
一方、コントロール部３からトランジスタ８２ｂ及びトランジスタ８２ｃをオンすると、コイル５２の他方の入力端から一方の入力端に電流が流れ、突出した可動子５４を固定子５０に対して引っ込めることができる。
【００４５】
そのため、この駆動回路８ｂを用いると、駆動回路８ａのように可動子５４を固定子５０に収納する動作を自然落下に任せず、この動作をもトランジスタ８２ａ〜８２ｄをオンオフしてコントロールしているので、駆動回路８ａを用いた場合に比べ、連打性能が向上する。
【００４６】
また、駆動回路８ｂを用いると水平方向に対して可動子５４を移動できる。
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
可動子に鉄心を用いた駆動装置の場合、図７（ａ）に示すように、時間経過とともにコイルに流す駆動電流を大きくしていくと、可動子と固定子との距離、及び、コイルの巻回数その他の影響により、図７（ｂ）に示すように、所定時間が経過したときに、可動子が急速にストロークする。
【００４８】
しかし、本実施形態のように、可動子５４に永久磁石を用いた駆動装置５の場合、図７（ｃ）に示すように、時間に対して正比例した距離、可動子５４がストロークする。
このことは、本実施形態の駆動装置５が、電流値を変化させると、可動子５４が電流値に応じた速度でストロークすることを示している。
【００４９】
そのため、本実施形態の駆動装置５を用いると、強弱を付けて鍵１１を揺動することができる。
次に、上記実施形態では、可動子５４に永久磁石を有するものを用い、固定子５０にコイル５２を備える駆動装置５について説明したが、可動子としてコイル、固定子として永久磁石を用いたものとしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、駆動装置５を用いて鍵１１を揺動するようにしたが、この駆動装置５を用いてウィッペン１５やハンマー２３を動作させてもよい。
また、上記実施形態では、可動子５４として、全体が永久磁石からなるものを用いたが、図８に示すように、可動子５４としては、上部を鉄５４０で構成し、下部を永久磁石５４１で形成してもよい。
【００５１】
また、可動子５４の最下部には、クッション材５４２を設けてもよい。このクッション材５４２を設けると、可動子５４が降りてくるときに棚板に当たって雑音が発生することを防止することができる。クッション材５４２は、発砲ウレタン・スポンジ等で構成するとよい。
【００５２】
クッション材５４２と永久磁石５４１との間の部分で、突起５４ａを構成する部分５４３は、鉄材で構成するとよい。
次に、上記実施形態では、図４に示すように、駆動装置５間に磁束を遮蔽するシールド材７を配置したが、図９に示すように、このシールド材７に代えて、コイル５２の外周を覆う鉄製のシールド材５５を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…自動演奏ピアノ、３…コントロール部、５…駆動装置、７…シールド部材、１１…鍵、１２…キャプスタンスクリュー、１３…ウイッペンフレンジ、１４…ウイッペンレール、１５…ウイッペン、１６…レギュレチングボタン、１７…ジャック、１８…シャンクローラ、１９…シャンクフレンジ、２０…シャンクレール、２１…ハンマシャンク、２３…ハンマ、２５…弦、３１…記憶部、３２…操作パネル、５０…固定子、５１…コイル巻回体、５１ａ…ボディ部、５１ｂ…ツバ部、５１ｃ…突起、５２…コイル、５４…可動子、５４ａ…突起。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵と、
前記鍵毎に設置され、押鍵されて揺動する前記鍵の動作を、弦を打弦する動作に変換するアクションと、
前記鍵毎に設置され、楽音データに従って前記鍵を揺動させる駆動手段と
を備える自動演奏ピアノにおいて、
前記駆動手段は、
前記楽音データに従って励磁されるコイルを有する固定子と、
励磁された前記コイルから磁力を受けて移動し、前記鍵を揺動させる永久磁石を有する可動子と、
を備えることを特徴とする自動演奏ピアノ。
【請求項２】
請求項１に記載の自動演奏ピアノにおいて、
前記各駆動手段は、前記鍵の配列方向に沿って千鳥に配置され、
前記各駆動手段からみて、前記千鳥に配列される方向と、前記鍵の配列方向とに配置される隣接する前記各駆動手段との間に、前記永久磁石の磁束を遮蔽するシールド部材を配置したこと特徴とする自動演奏ピアノ。
【請求項３】
請求項１，２のいずれか１項に記載の自動演奏ピアノにおいて、
前記可動子は、
少なくとも一部が、前記コイルが形成する筒内に挿入可能な大きさに形成され、かつ、前記コイルの中心軸上を、該中心軸に沿って移動可能に設置されており、
前記駆動手段は、
前記可動子の全てが前記固定子から抜け出ることを防止する抜止手段を備える
ことを特徴とする自動演奏ピアノ。
【請求項１】
複数の鍵と、
前記鍵毎に設置され、押鍵されて揺動する前記鍵の動作を、弦を打弦する動作に変換するアクションと、
前記鍵毎に設置され、楽音データに従って前記鍵を揺動させる駆動手段と
を備える自動演奏ピアノにおいて、
前記駆動手段は、
前記楽音データに従って励磁されるコイルを有する固定子と、
励磁された前記コイルから磁力を受けて移動し、前記鍵を揺動させる永久磁石を有する可動子と、
を備えることを特徴とする自動演奏ピアノ。
【請求項２】
請求項１に記載の自動演奏ピアノにおいて、
前記各駆動手段は、前記鍵の配列方向に沿って千鳥に配置され、
前記各駆動手段からみて、前記千鳥に配列される方向と、前記鍵の配列方向とに配置される隣接する前記各駆動手段との間に、前記永久磁石の磁束を遮蔽するシールド部材を配置したこと特徴とする自動演奏ピアノ。
【請求項３】
請求項１，２のいずれか１項に記載の自動演奏ピアノにおいて、
前記可動子は、
少なくとも一部が、前記コイルが形成する筒内に挿入可能な大きさに形成され、かつ、前記コイルの中心軸上を、該中心軸に沿って移動可能に設置されており、
前記駆動手段は、
前記可動子の全てが前記固定子から抜け出ることを防止する抜止手段を備える
ことを特徴とする自動演奏ピアノ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１５６６９（Ｐ２０１２−２１５６６９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９９０８（Ｐ２０１１−７９９０８）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
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