Wind-up doll

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、音に応じた電気信号の大きさに応じてスイッチ手段をオンオフさせてエアシリンダを駆動し、もって負荷を動作させるようにしたからくり人形に関する。

（従来の技術） 従来、例えば、各部をさまざまに動作させるなどして観る者を楽しませるいわゆるからくり人形としては、各部にエアシリンダ等の駆動機構を設けて、これらの駆動機構を簡単なシーケンス回路により選択的にオンオフ制御して駆動させるものが供されている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このようなからくり人形は、シーケンス回路に従って画一的に動作するだけであるため、たとえば、音楽のリズムや人の声等の音の大きさに応じて動作させて、観る者の興味を一層高めるといったものではなった。

尚、上述のような音の大きさに応じて動作させるからくり人形を実現させる手段としては、マイクロコンピュータを用い、使用する音楽のリズムに対応した動作のプログラムを作成して、このプログラムに基づいて各部の駆動機構の制御を行なうことが考えられるが、これではマイクロコンピュータが高価であることに加えて、使用する音楽に応じてその都度プログラムを作成しなければならない等多大な費用がかかるため、産業用ロボット等とは異なりそれほど高精度の制御が要求されないからくり人形の制御装置としては経済的負担が大きく、現実的な手段とはなり得ない。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、音楽や人の声等の音の大きさに応じて負荷の動作に変化を持たせることができる構成が簡単で安価なからくり人形を提供するにある。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案のからくり人形は、基枠に取付けられ音に応じた電気信号が与えられる電磁ソレノイドと、前記基枠に取付けられた復帰用スプリングと、この復帰用スプリングに支持され前記電気信号の大きさに応じて前記電磁ソレノイドにより吸引移動されるプランジャと、このプランジャに長孔状の連結部を介して遊嵌状態に挿通係合され前記プランジャの移動に応じて移動する作動部材と、この作動部材の移動に応じてオンオフされるスイッチ手段と、このスイッチ手段のオンオフ時間に応じて負荷を駆動するピストンロッドの往移動ストロークおよび復移動ストロークを変化するエアシリンダとを具備したところに特徴を有する。

（作用） 本考案のからくり人形によれば、音に応じた電気信号が電磁ソレノイドに与えられると、電磁ソレノイドには前記電気信号の大きさに応じた磁束を発生するようになり、これによって、復帰用スプリングに支持されたプランジャが吸引及び復帰の移動を繰り返し、このプランジャの移動に応じて連結部が移動すると、小さい音に応じた電気信号の有無に対しては、遊嵌状態に係合された作動部材が移動されることがなく、所謂チャタリングを防止することができ、大きい音に応じた電気信号の有無に対しては、この連結部の移動量が多くなって作動部材が移動されるようになり、スイッチ手段をオンさせるようになる。 そして、そのときのオン時間に応じてエアシリンダのピストンロッドの往移動ストロークが変化され、
またオフしたときにはそのオフ時間に応じてエアシリンダのピストンロッドの復移動ストロークが変化されるようになる。 これにより、音に応じた電気信号の大小変化や時間変化に応じて、負荷はピストンロッドによりさまざまな動作を行うように駆動される。

（実施例） 以下、本考案をギターを弾くからくり人形に適用した一実施例について図面を参照して説明する。

まず、第１図に示した音弁別器11の構成について述べる。 １は基枠であり、これは、底部のベース板２と、このベース板２に垂直に固定された取付板３とからなる。
４は電磁ソレノイドであり、これはベース板２にボビン
4aが垂直方向に位置するように固定されている。 ５は電磁ソレノイド４のボビン4aに上下動可能に挿嵌されたプランジャであり、この上端部5aに連結部としての連結部材６が取付けられている。 ７は復帰用スプリングであり、その一端部は取付板３の上部に形成されている掛止部3aに掛止され、他端部は連結部材６に掛止されており、以て、プランジャ５が復帰用スプリング７によって吊持されている。 そして、このプランジャ５は、電磁ソレノイド４の吸引力により下方に移動し、吸引力が働かないときは復帰用スプリング７の付勢力により上方の復帰位置に保持されている。 ８は取付板３の右方に固定されたスイッチ手段たるマイクロスイッチであり、端子8
a,8aを備えている。 このマイクロスイッチ８の上面には、上方に突出して押釦8bが設けられているとともに、
この押釦8bの右方に位置して枢支部９が形成されている。 10は線ばねからなる長尺な作動部材であり、その基端部10aは枢支部９に枢支されて押釦8bに接し、その自由端部10bは前記連結部材６に遊嵌状態に挿通されている。 そして、この作動部材10は、プランジャ５が復帰位置にあるときにはマイクロスイッチ８をオフ状態に保持し、プランジャ５が吸引されて下方に移動したときには押釦8bを押圧してマイクロスイッチ８をオン状態にするようになっている。

なお、前記連結部材６は、プランジャ５と復帰用スプリング７とを連結すると共に、プランジャ５と作動部材10
とを連結する連結部として兼用している。

次に、第２図に従って上記音弁別器11の入力側の構成について述べる。 12は音に応じた電気信号を出力するステレオアンプであり、この入力端子には音源としてのテープデッキ13が接続されており、スピーカ用出力端子のうちＲ側（右側）出力端子にはスピーカ14が接続され、Ｌ
側（左側）出力端子には前記電磁ソレノイド４の両端子が接続されている。

さて、第３図に従って音弁別器11の出力側の構成について述べる。 15,16は駆動用電源端子であり、これら両端子15,16間には、電源用スイッチ17,前記マイクロスイッチ８及び電磁弁18の励磁コイル19が直列に接続されて電気回路が構成されている。 電磁弁18は、その流入口20がエアコンプレッサ21に配管され、オン時流出口22及びオフ時流出口23が夫々駆動機構たるエアシリンダ24に設けられた押出用流入口25及び引込用流入口26に配管されており、エアコンプレッサ21から流入口20に流入する圧縮空気を、励磁コイル19が通電されるとオン時流出口22に導き、断電されるとオフ時流出口23に導くようになっている。 エアシリンダ24は図示しないギターを弾くからくり人形の手を動作させる部分に組込まれているもので、
これは、円筒状のシリンダ27内に軸方向に往復動可能に挿嵌されたピストン28と、先端部がシリンダ27の一端面を貫通して外方に突出されたピストンロッド29とを備えており、圧縮空気が押出用流入口25からシリンダ27内に流入するときにはその圧力でピストン28を右方に移動させてピストンロッド29を押し出し、圧縮空気が引込用流入口26からシリンダ27内に流入するときにはピストン28
を左方に移動させてピストンロッド29を引込ませるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、電源用スイッチ17をオンさせるとともにエアコンプレッサ21を動作させる。 この状態では、マイクロスイッチ８はオフの状態で励磁コイル19には通電されていないので、エアコンプレッサ21の圧縮空気は電磁弁18のオフ時流出口23及びエアシリンダ24の引込流入口26を経てシリンダ27に流入するようになり、ピストンロッド29は左方に引込まれた図示の原位置に保持され、従って、からくり人形の手はギターを弾く動作前の初期状態の位置に保持される。

而して、テープデッキ13に音楽の収録されたテープをセットしてステレオアンプ12とともに動作させると、ステレオアンプ12は楽音に応じた大きさの電気信号をＲ側出力端子からスピーカ14に与え、且つ、Ｌ側出力端子から電磁ソレノイド４に与えるようになる。 これにより、スピーカ14は楽音を発生するようになり、電磁ソレノイド４は与えられた電気信号の大きさに応じて磁束を発生するようになる。 そして、プランジャ５は、この磁束による吸引力が復帰用スプリング７の付勢力よりも大きくなったときに下方に吸引移動されるが、その移動量が小のときには、作動部材10は連結部材６と遊嵌状態に設けられていることから移動されず、チャタリングを防止することができる。 そして、プランジャ５の移動量が大きくなって連結部材６が作動部材10と当接するようになると、作動部材10が下方に回動されて押釦8bを押圧し、マイクロスイッチ８をオンさせるようになる。 これによって、励磁コイル19が通電されて、電磁弁18はエアコンプレッサ21の圧縮空気をオン時流出口22から流出させるようになり、エアシリンダ24のピストン28は、押出用流入口25からシリンダ27に流入する圧縮空気の圧力で右方に移動し、これに伴ってピストンロッド29は右方に押圧され、以て、からくり人形の手はギターを弾く動作をするようになる。

そして、その後、ステレオアンプ12からの電気信号が小さくなって電磁ソレノイド４によるプランジャ５の吸引力が小さくなると、プランジャ５は復帰用スプリング７
の付勢力により復帰位置に戻りマイクロスイッチ８をオフさせる。 これによって、励磁コイル19は断電されて、
電磁弁18はエアコンプレッサ21の圧縮空気をオフ時流出口23から流通させるようになり、エアシリンダ24のピストン28は引込用流入口26から流入する圧縮空気の圧力により左方に移動してピストンロッド29が左方に引込むようになって、以て、からくり人形の手をギターを弾く動作前の初期状態の方向に戻すものである。

そして、このような動作をステレオアンプ12から与えられる電気信号の大きさに応じて繰り返して行なうものである。 この場合、ステレオアンプ12から与えられる電気信号の大きさに応じてマイクロスイッチ８のオン時間あるいはオフ時間が変化すると、エアシリンダ24のピストンロッド29の右方あるいは左方への移動ストロークがその時間に比例して変化するようになる。 これにより、からくり人形の手を、テープに収録された音楽の内容に応じて微妙な動作をさせることができるようになる。

このような本実施例によると、次のような効果を得ることができる。

すなわち、ステレオアンプ12から楽音の電気信号が電磁ソレノイド４に与えられると、その電気信号の大きさに応じて発生する磁束により、復帰用スプリング７に吊持されたプランジャ５を吸引下降させたり復帰上昇させ、
小さい音に応じた電気信号の有無に対しては、連結部材６に遊嵌状態に係合した作動部材10を移動させず、マイクロスイッチ８をオフ状態に保持してチャタリングを防止し、大きい音に応じた電気信号の有無に対しては、マイクロスイッチ８をオンオフさせるようにしたので、ギターを弾くからくり人形の手の動作用に組込まれたエアシリンダ24を、リズムを打つときのような大きい楽音に対してピストンロッド29を押出して以てギターを弾く動作をさせ、楽音のないときまたは小さい楽音に対してピストンロッド29を引込ませて以て初期状態の方向に復帰動作をさせることができる。 従って、楽音の大きさに対応したからくり人形の動作の制御を、電磁ソレノイド4,
プランジャ5,復帰用スプリング７及びマイクロスイッチ８の組合せという簡単な構成で安価な音弁別器11を用いて実現することができるものである。

また、マイクロスイッチ８のオンオフの動作を復帰用スプリング７により吊持されたプランジャ５の移動により行なっているので、同じオン動作でも、ステレオアンプ
12からの電気信号が大きい程プランジャ５は復帰時間が長くなって、オンしている時間も長くなるので、エアシリンダ24のピストンロッド29を押出す時間が長くなり、
以て、からくり人形の手の動作を大きくすることができ、反対に小さな電気信号に対しては、オン時間も短くなり、からくり人形の手は小さな動作をするようになる。 その上、上述したような電気信号の大きさによるマイクロスイッチ８のオン時間の相違の他に電気信号の発生タイミングによるオンのタイミングも種々異なることになるので、エアシリンダ24のピストンロッド29は原位置に復帰する途中から再び押出されるような動作も行なわれることになり、からくり人形の手は音楽に合った状態で複雑に動作することになる。

さらに、音に応じた電気信号をステレオアンプ12によって与えるようにしたので、マイクロコンピュータによってからくり人形を制御するときとは異なり、その都度プログラムを作成する必要がなく、音源として用いるテープデッキ13に任意の音楽の収録されたテープをセットするだけでからくり人形の動作を制御できる。

尚、上記実施例においては、スイッチ手段としてマイクロスイッチ８を用いたが、これに限らず、例えば、他のメカニカルスイッチを用いても良いし、発光，受光素子を利用してプランジャ５の移動によって受光素子への光を遮るようにしてオンオフを行なうような光電スイッチを用いても良い。

また、上記実施例においては、音に応じた電気信号を与えるものとしてステレオアンプ12及びテープデッキ13を用いたが、これに限らず、例えば、レコードプレーヤやマイクロフォンを用いても良い等、音を電気信号に変換する装置であれば良い。

さらに、上記実施例においては、制御する対象としてギターを弾くからくり人形の手について述べたが、これに限らず、人形の頭，足等の他の部分或いは動物の人形の部分等動作させたい部分に適用できるし、また、１ケ所だけでなく複数の部分を同時に動作させるように電磁弁
18に並列に他の電磁弁を接続したり、或いは、複数の部分が次々に動作するように複数の電磁弁に次々に電気信号を分配する切換装置を設けるようにしても良い等、要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のからくり人形は、電磁ソレノイドに音に応じた電気信号が与えられると、この電気信号の大きさに応じて復帰用スプリングに支持されたプランジャが吸引及び復帰の移動をし、その移動量に応じて連結部を介して作動部材によりスイッチ手段がオンオフされると、そのオンオフ時間に対応してエアシリンダのピストンロッドの往復移動ストロークを変化させるようにしたので、これにより、音の電気信号の大小によりスイッチ手段をオンオフさせると共にそのオンオフ時間に応じてエアシリンダのピストンロッドの往移動ストロークおよび復移動ストロークを変化させるものを簡単な構成で安価に製作し得、しかも、任意の音に応じた電気信号を電磁ソレノイドに与えるだけで良いので、マイクロコンピュータとは異なり、音に応じてプログラムを作成する必要がないという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は側面図、第２図は入力側の構成図、第３図は出力側の構成図である。 図面中、１は基枠、４は電磁ソレノイド、５はプランジャ、６は連結部材（連結部）、７は復帰用スプリング、
８はマイクロスイッチ（スイッチ手段）、10は作動部材、11は音弁別器、24はエアシリンダ、29はピストンロッドを示す。