JPH05143063A - パイプ材及びパイプ材への印字方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性があって且つ読み易い印字を形成され
たパイプ材の提供 【構成】 円筒表面に形成した細径の孔の組み合わせに
よって文字，図形等を印字した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オルゴール用ドラム
体として最適であって、真円度を要求されるパイプ材及
びパイプ材への印字方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】オルゴールの回転ドラムの型式の一つ
に、金属製パイプ材に孔を明けて、これに針を打ち込む
針打ちドラムがある。パイプ材としては真鍮製パイプが
用いられていて、曲目に応じた位置に明けられた孔に
は、針が打ち込まれる。針打ちされたドラムの針のない
部分には、曲目を示す塑性加工による刻印表示がなされ
る。

【０００３】また、パイプ材への表示としては、印字用
塗料等を用いることも行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】オルゴールの回転ドラ
ムの場合、刻印するのが円筒表面であるため、きれいな
刻印ができず、読み難いという問題がある。これは刻印
時にパイプの真円度が狂いパイプ断面が楕円形状になり
易いため、強い圧を掛けられないからである。特に多文
字の刻印はパイプの変形量が大きく現われるため、実行
困難である。

【０００５】塗料を用いる印字の場合、真円度を狂わす
不具合はないが、印字前のパイプ材表面に対して薬品処
理を行なう必要があったり、印字の耐久性に問題があ
る。

【０００６】そこで、第１の発明の目的は、読み易い印
字を形成されたパイプ材の提供、第２の発明の目的は読
み易い印字を形成されたオルゴール用回転ドラム体の提
供、第３の発明の目的は真円度を狂わせずに多文字の印
字を可能にしたパイプ材への印字方法の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明のパイプ材
は、円筒表面に形成した細径の孔の組み合わせによって
文字，図形等を印字したことを特徴とする。

【０００８】第２の発明のオルゴール用回転ドラム体
は、円筒表面に形成した細径の孔の組み合わせによって
文字，図形等を印字したパイプ材からなることを特徴と
する。

【０００９】第３の発明のパイプ材への印字方法は、円
筒表面にドリルで細径の孔を明け、この細径の孔の組み
合わせによって文字，図形等を印字することを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】パイプ材の表面にドリルで細径の孔を明け、孔
の組み合わせによって文字や図形を形成して印字する。

【００１１】

【実施例】以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

【００１２】図１において、符号１は、第１の発明にか
かるパイプ材を示している。このパイプ材１の外周面に
は、文字，記号，図形（以下「文字」と総称する）から
なる文字２が印字されている。文字２は、図３に示すよ
うに、５×５ドットで構成されていて、当該パイプ材を
特定する表示として、単独若しくは複数の文字の集合体
からなっている。

【００１３】文字の一例を図５に示している。 図５に
おいて、左行上から「Ａ，Ｈ，Ｏ，Ｖ，２」、中央行上
から「Ｂ，Ｉ，Ｐ，Ｗ，３」、右上から「Ｃ，Ｊ，Ｑ，
Ｘ，４」を表している。図５には、アルファベットと数
字の一例を示しているが、５×５ドットで記号や固有の
図形を形成しても良いこと勿論である。

【００１４】一つの文字を構成する個々のドット３は、
図４に示すように、細径の有底の孔（めくら孔）３Ａで
形成されている。孔３Ａは、パイプ材１の半径方向に沿
って形成されている。ドット３は、パイプ材の使用目的
によってはその厚さ方向に貫通した孔で形成されたもの
であっても良い。孔３Ａの形成方法については後述す
る。

【００１５】文字２は、パイプ材１の外周面の不使用位
置に形成されていて、その長さは、表示目的に応じて適
宜選択される。パイプ材１は、合成樹脂であっても良い
し、金属製であっても良い。

【００１６】図２には、第２の発明であるオルゴール用
ドラム体５を示している。このドラム体５は金属製パイ
プ材からなっていて、その周面には、曲目に応じた配列
で多数の針６（以下「ピン」と称す）が植設されてい
る。周知のようにオルゴールのドラム体には、鳴奏開始
位置と鳴奏終了位置との間に無鳴奏領域５ａが設けられ
ている。 ドラム体５の無鳴奏領域５ａには、オルゴー
ルの鳴奏曲名を表示する文字５ｂ，メッセージ５ｃ，ド
ラムの基準位置表示５ｄがそれぞれ形成されている。

【００１７】これら各表示は、図３に示す５×５ドット
の構成からなる文字，記号，図形で形成されていて、図
４に示すような有底の細径の孔３Ａで構成されている。
１つの文字・記号は、例えば、孔３Ａの直径０．２４ｍ
ｍ、孔のピッチ０，２４ｍｍの１，２５ｍｍ角で構成さ
れる。図形の場合には、幅は１，２４ｍｍとするも、軸
方向の長さは複数文字分を用いて形成しても良い。孔３
Ａの形成方法については後述する。

【００１８】メッセージ５ｃは、例えば、オルゴールの
贈り先へのメッセージである。

【００１９】基準位置表示５ｄは、オルゴールの鳴奏開
始位置を表示するものであって、当該ドラム体５の一端
に固定される歯車又は端板との相対位置を決めるための
基準となるものである。例えば、オルゴールの鳴奏を停
止させるためのストッパ部材が係脱する孔を歯車（端
板）の端面に設ける場合、この孔と無鳴奏領域５ａの相
対位置は一定にしておく必要がある。すなわち、ドラム
体がストッパで停止させられたとき、このドラム体は無
鳴奏領域を振動弁に対向させておく必要があるからであ
る。歯車（端板）の孔と基準位置表示５ｄとを検出して
おいて、両者を一定の角度をもって嵌合させられるよう
にすれば、歯車や端板を含むドラム体アッセンブリの自
動組立が実現できる。

【００２０】図２に示す基準位置表示５ｄは、メッセー
ジ５ｃの文字列の左端に独立して形成してあるが、ドラ
ム体に形成される文字を最大限に利用しようとすると、
文字列の左端の文字中の特定のドットを基準位置表示５
ｄとして用いることが望ましい。例えば、図３におい
て、左方第１列の上から３番目のドット３ａ又は２列目
の３番目のドット３ｂすなわちドット群の中央の行に位
置するドットを「基準位置表示」用のドットとして決め
ておくのである。このように、文字，図形，記号の一部
をドラム体の基準位置表示として兼用すると、長さの決
まっているドラム体に表示できる文字数が一文字であっ
ても増えることになる。

【００２１】ドラム体５に形成されるドット３の孔３Ａ
は、有底の孔でなくても良いのであるが、オルゴールの
型式によっては、 ドラム内部に充填剤を充填する場合
があり、この場合には、有底の孔であることが要求され
る。

【００２２】図１に示すパイプ材１及び図２に示すオル
ゴール用ドラム体５に形成する文字を構成する孔３Ａの
形成方法を図６乃至図９に示す装置を例にとって説明す
る。この装置は、ドラム体に孔を明けたのち、 この孔
にピンを植設する装置であるが、孔明け工程を利用して
孔３Ａを形成しようとするものである。

【００２３】これらの図において、符号１０はドラム体
５を支持するドラム支持ユニットを示している。ドラム
支持ユニット１０は、ドラム体５を回転可能に支持する
クランプ軸１１と、この軸をドラムのラジアル方向ａに
回転させるθ軸サーボモータ１２と、クランプ軸１１を
回転自在に支持する可動台１３と、この可動台１３に螺
合するねじ軸１４を回転させて可動台１３をドラムの軸
方向ｘに移動させるＸ軸サーボモータ１５とからなって
いる。Ｘ軸サーボモータ１５で駆動されるねじ軸１４
は、固定テーブル２０に設けられた軸受（図示せず）に
回転自在に支持されていて、可動台１３を軸方向ｘに微
少ピッチで移動させる。θ軸サーボモータ１２で回転さ
せられるクランプ軸１１は、可動台１３に軸方向の移動
を規制されて回転自在に支持されている。ドラム体５
は、クランプ軸１１に着脱自在に装着される。

【００２４】ドラム体５の上位には、軸方向ｘに沿って
ドラム体５にピン孔３Ｂを明けるための孔明けユニット
１６と、切断されたのちピン６となる長尺の線材１７ａ
を供給する線材供給ユニット１７と、線材供給ユニット
１７で供給された線材１７ａをドラム体５のピン孔３Ｂ
に打ち込む線材打ち込みユニット１８と、ドラム体５に
打ち込まれた線材１７ａを切断する切断ユニット１９が
それぞれ配設されている。切断ユニット１９の一部は、
線材打ち込みユニット１８の下位に位置しているのであ
るが、図６においては相対位置をずらして示してある。

【００２５】孔明けユニット１６は、軸方向ｘの孔明け
位置に配設されていて、スピンドルモータ１６ａで回転
されるドリル１６ｂと、ねじ軸１６ｃを回転させてドリ
ル１６ｂを上下方向（ｚ方向）に移動させるＺ軸サーボ
モータ１６ｄとからなっていて、ドラム体５にピンを打
ち込むピン孔３Ｂ（図４参照）を形成する。Ｚ軸サーボ
モータ１６ｄは、固定テーブル２０に立設されたユニッ
トフレーム２０ａの上端に固設され、該モータ１６ｄの
ねじ軸１６ｃには可動テーブル１６ｅのブロックが螺合
されている。可動テーブル１６ｅにはブラケット１６ｆ
を介してスピンドルモータ１６ａが保持されている。ド
リル１６ｂは、チャック１６ｈによってスピンドルモー
タ１６ａの出力軸に結合されている。Ｚ軸サーボモータ
１６ｄが可動テーブル１６ｅを下降させると、ドリル１
６ｂが回転しながら下降してドラム体５にピン孔３Ｂを
貫通させて明ける。

【００２６】孔明けユニット１６は、ピン孔３Ｂを明け
るときには、ドラム体５を貫通させるが、文字５ｂ，５
ｃ，５ｄを構成するドット用の孔３Ｂを形成するときに
はドラム体５を貫通させない程度に下降するようにプロ
グラムされている。

【００２７】線材供給ユニット１８は、ユニットフレー
ム２０ａの上位に配設されていて、ピン６になり得る材
料で形成された長尺の線材１７ａを巻かれた供給リール
１７ｃと、この線材１７ａを線材打込みユニット１８に
導く固定プーリ１７ｄと、線材１７ａのテンションを検
出する可動プーリ１７ｅとからなっている。供給リール
１７ｃは、図示されないモータで間欠回転させられて線
材１７ａを送り出す。固定プーリ１７ｄで案内された線
材１７ａは、鉛直方向に引き降ろされ、その下端１７ｂ
は次に説明する線材打込みユニット１８のチャック１８
ａに把持されている。

【００２８】線材打ち込みユニット１８は、軸方向ｘに
おいて孔明け位置から例えば５０ｍｍ離れた位置のピン
打ち込み位置に配設されていて、線材１７ａの先端１７
ｂを把持するチャックと、このチャック１８ａを開閉作
動させるチャックシリンダ１８ｂと、チャック１８ａを
ｚ方向に上下動させるチャック上下動シリンダ（ロッド
１８ｋのみ示す）と、チャック１８ａの一部を殴打して
線材１７ａの先端１７ｂをピン孔３Ｂに打ち込むハンマ
ー機構１８ｃ（一部にみ示す）とからなっている。図９
に示すように、チャック１８ａは、チャックホルダ１８
ｄに支持されている。チャックホルダ１８ｄは、ガイド
レール１８ｆを介してユニットフレーム２０ａに上下動
自在に設けられている。 チャックホルダ１８ｄには、
チャック上下シリンダのロッド１８ｋに連結されたロッ
ド１８ｈの下端部が連結されている。ロッド１８ｋが下
降すると、チャック１８ａが把持している線材１７ａの
先端１７ｂをピン孔３Ｂに臨ませる。チャックホルダ１
８ｄには、ガイド１８ｍが固定されていて、これにはハ
ンマー機構１８ｃのハンマー軸１８ｅが上下動自在に挿
通されている。

【００２９】ハンマー軸１８ｅの下端には、チャックホ
ルダ１８ｄの上面１８ｄａを殴打するハンマー１８ｅａ
が固定されている。ハンマー軸１８ｅの上端部は、レバ
ー１８ｎ，カムフォロワ１８ｐを介して、打込み用モー
タ１８ｓで回転駆動されるカム１８ｔに当接させられて
いる。 カム１８ｔがハンマー軸１８ｅを下降させる
と、その下端のハンマー１８ｅａがチャックホルダ１８
ｄの上面１８ｄａを殴打する。

【００３０】切断ユニット１９は、ドラム体５に打ち込
まれた線材１７ａを切断する切断刃１９ａと、この切断
刃１９ａを開閉するエアシリンダからなる切断シリンダ
１９ｂとからなっている。

【００３１】上記各ユニットは、固定テーブル２０の上
に設けられている。固定テーブル２０には、図８にのみ
示すように、ドリル１６ｂの折損を検知するドリル折損
検知センサ２１が図示されない支持部材に支持されて設
けられていて、孔明け工程に先立ってドリル１６ｂの有
無を検知する。固定テーブル２０の下位には、吸塵ユニ
ット２２が設けられていて、孔明け時の切削粉を吸塵ダ
クト２２ａを介して吸引する。

【００３２】また、詳細は後述するが、上記各ユニット
のモータやエアシリンダの作動を数値制御する制御ユニ
ット２３が設けられている。この制御ユニット２３は、
コンピュータを含んでいて、オルゴールの曲に応じたピ
ン孔３Ｂのラジアル方向のピッチ、軸方向のピッチ、ド
ラム体５の直径や長さ等のデータを予めプログラムされ
ている。また、制御ユニット２３には、ドラム体５の表
面に５×５ドットで形成される文字２，５ｂ，５ｃ，５
ｄの文字，記号，図形等のデータもインプットされてい
る。

【００３３】以上述べた装置の作用を説明する。ピン孔
やドット用孔の穿孔とこれに続く線材の打ち込みに先立
って、線材供給ユニット１７から引き出した線材１７ａ
の先端１７ｂを線材打ち込みユニット１８ａのチャック
１８ａに把持させる。このとき、線材の先端１７ｂは、
チャック１８ａから適宜長さだけ下方に突出させてお
く。孔明けユニット１６と線材打ち込みユニット１８
は、 それぞれ上昇位置に置かれ、切断ユニット１９は
その刃１９ａを開かれていて、その間に線材１７ａの先
端１７ｂが位置させられる。一方、ドラム体５はクラン
プ軸１１に装着される。

【００３４】孔明け工程開始の信号が制御ユニット２３
から出されると、数値指令によってＸ軸サーボモータ１
５がねじ軸１４を回転駆動して可動台１３を移動させて
ドラム体５の軸方向ｘにおける孔明け位置を割り出すと
ともにθ軸サーボモータ１２が回転してドラム体５のラ
ジアル方向ａの孔明け位置を割り出す。この場合、孔明
け開始は、ピン孔３Ｂからではなく、文字用の孔３Ａの
第１番目（図３の符号３ｃ参照）から始めるものとす
る。なお、ピン孔３Ｂの方が文字用孔３Ａよりも軸方向
において端部寄りに設けられる場合には、ピン孔３Ｂの
列から孔明けが開始される。

【００３５】孔明け位置３ｃが割り出されると、Ｚ軸サ
ーボモータ１６ｄがねじ軸１６ｃを回転させてドリル１
６ｂを下降させる。スピンドルモータ１６ａによって回
転させられているドリル１６ｂがドラム体５に到達する
と、これに孔３Ａを明ける。このとき、切削位置にはオ
イルが供給される。Ｚ軸サーボモータ１６ｄには、有底
の孔３Ａを明けるだけ下降するための回転制御信号が制
御ユニット２３から出力されている。

【００３６】孔３Ａを形成した孔明けユニット１６は、
Ｚ軸サーボモータ１６ｄが逆転させられることにより上
昇させられる。

【００３７】孔３ｃに対する孔明けが終了すると、θ軸
サーボモータ１２が駆動されてクランプ軸１１を回転さ
せ、ドラム体５を次の孔明け位置まで回転させる。図３
において、５×５ドットの左列に全部の孔を明ける場合
を想定すると、孔３ｃの孔明け後、孔３ｄ，３ａ，３
ｅ，３ｆの順で孔明けが実行される。

【００３８】文字表示部への有底の孔３Ａの孔明け工程
が終了すると、ピン６を打ち込むために、θ軸サーボモ
ータ１２が回転してドラム体５のラジアル方向ａの孔明
け位置を割り出す。ピンを打ち込む位置が割り出される
と、Ｚ軸サーボモータ１６ｄがねじ軸１６ｃを回転させ
てドリル１６ｂを下降させる。スピンドルモータ１６ａ
によって回転させられているドリル１６ｂがドラム体５
に到達すると、これに貫通孔からなるピン孔３Ｂを形成
する。このときにも切削オイルが供給される。ピン孔３
Ｂが貫通する位置まで下降した孔明けユニット１６は、
Ｚ軸サーボモータ１６ｄが逆転されることにより上昇さ
せられる。

【００３９】ピン孔３Ｂを明ける工程が終了すると、Ｘ
軸サーボモータ１５が作動してねじ軸を回転させ、ドラ
ム体５を支持している可動台１３を右方に５０ｍｍ移動
させて、ピン孔３Ｂを線材１７ａの先端１７ｂ下位に位
置させる。ドラム体５が打ち込み位置に移動させられる
とき、チャックシリンダ１８ｂが作動して、チャック１
８ａには線材１７ａが堅固にチャックされている。

【００４０】チャックシリンダ１８ｂが作動してチャッ
クホルダ１８ｄが下降すると、チャックされている線材
１７ａの先端１７ｂがピン孔３Ｂに当接させられる。こ
のとき、チャックホルダ１８ｄは、上下動自在の状態に
置かれる。チャックホルダ１８ｄが下降するとき、線材
１７ａは、供給リール１７ｃから巻き解される。

【００４１】線材１７ａの先端１７ｂをピン孔３Ｂに当
接させた状態で、打込み用モータ１８ｓが回転してカム
１８ｔを回転させると、レバー１８ｍが揺動させられて
ハンマー軸１８ｅを上昇させる。カムフォロワ１８ｐが
カム凸部を乗り越えてカム凹部に落ち込むと、ハンマー
軸１８ｅが降下してハンマー１８ｅａでチャックホルダ
１８ｄの上面１８ｄａを軽く殴打する。すると、線材の
先端１７ｂがピン孔３Ｂに所定長さだけ圧入される。

【００４２】線材１７ａの打ち込みが終了すると、チャ
ックシリンダ１８ｂが作動してチャック１８ａによる線
材１７ａの把持作用を一旦中断しておいて、チャック上
下シリンダのロッド１８ｋを作動させてチャックホルダ
１８ｄを所定長さだけ上昇させる。この所定長さとは、
この後の切断工程においてドラム体表面から所定量突出
させて切断される線材１７ａの突出長さに切断刃が作動
し得る長さを加えたものに相当する。所定長さ上昇した
チャック１８ａは再び線材１７ａを把持するチャック１
８ａが線材１７ａを把持すると、切断ユニット１９の切
断シリンダ１９ｂが作動して切断刃１９ａで線材１７ａ
を切断する。線材１７ａの切断が終了すると、ドラム体
５には、ピン６が植設されたことになる。

【００４３】線材１７ａの切断が終わると、次の孔明け
工程を実行するために、制御ユニット２３に予めプログ
ラムされていた条件に従い、Ｘ軸サーボモータ１５がね
じ軸１４を回転させて可動台１３を次のピン内込み位置
まで軸方向ｘ（左方向）に移動復帰させる。また、θ軸
サーボモータ１２が所定角度回転してラジアル方向の次
の打ち込み位置までドラム体５を回転させる。

【００４４】以下、上記した孔明け工程以降の各工程を
実行して、ドラム体５にピン６を植設する。第１周目の
孔３Ａとピン孔３Ｂの形成とピンの打ち込みが終了する
と、次の周への工程に移行する。なお、文字用孔３Ａの
ピッチは、ピン孔３Ｂの軸方向ピッチよりも小さいの
で、この場合、次の周とは文字用孔３Ａのみの孔明け工
程である。

【００４５】そして、すべての孔３Ａと、ピン孔３ｂと
これへのピン打ち込みが完了したドラム体５をクランプ
軸１１から外すと、これにには、図２に示すように、５
×５ドットからなる文字５ｂ，メッセージ５ｃ，基準位
置表示５ｄ（説明では文字中の特定の孔３ａ（図３参
照））と、ピン６が植設されている。

【００４６】以上の説明では、文字用孔３Ａとピン用孔
３Ｂの形成を混在させた工程で処理したが、両孔の形成
工程を別々に実行しても良い。すなわち、初めに文字用
の孔３Ａを形成しておいて、これが終了したのち、ピン
孔３Ｂの孔明け工程とこれに続くピン打込み工程以降の
工程を実行するのである。このようにすれば文字用とピ
ン打ち込み用のプログラムを独立させることができ、少
ロットのドラム体の形成コストを低減できる。

【００４７】図示の文字等は、５×５ドットで構成した
が、直径の大きいパイプ材にあっては、８×８ドットで
文字等を構成しても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、第１の発明のパイプ材に
よれば、これに表示する文字，図形等を細径の孔の組み
合わせで印字したので、表示が明確になり読み易くな
る。大きな加圧力を加えて塑性変形させる刻印と異な
り、文字等を孔で表示するからパイプ材の真円度が狂わ
ない。

【００４９】第２の発明のオルゴール用ドラム体によれ
ば、これに表示する文字，図形等を細径の孔の組み合わ
せで構成するので、ドラム体の真円度が狂わず、鳴奏中
のリズム不良が発生しない。また、曲名表示等が明確に
なり読み易くなる。細径の孔の組み合わせで文字を形成
することにより、ユーザーの希望によるメッセージの表
示が可能となり、オルゴールの商品価値を高める効果が
大きい。

【００５０】第３の発明のパイプ材への印字方法によれ
ば、文字や図形等を細径の孔の組み合わせで印字するの
で、パイプ材から文字等が剥離して消滅することがな
く、表示が長寿命となって明確で読み易い表示となる。
また、大きな加圧力を必要とする刻印に比べて、単位
当たりの加圧力が小さい細径の孔で文字等を印字するの
で、パイプ材の真円度を損なわず、しかも長い文字等の
列を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のパイプ材の一実施例を示す側面図
である。

【図２】第２の発明のオルゴール用ドラム体の一実施例
を示す斜視図である。

【図３】文字等を構成する５×５ドットのパターンを示
す全ドットの配置図である。

【図４】パイプ材（ドラム体）に形成される細径の孔を
示す断面図である。

【図５】ドットで構成される文字の一例を示す平面図で
ある。

【図６】パイプ材へ印字する方法を実施するに適した装
置の一例を示す概略斜視図である。

【図７】同上の正面図である。

【図８】同上の側面図である。

【図９】同上の要部拡大側面図である。

【符号の説明】

１・・・パイプ材 ２・・・文字 ３・・・細径の孔（ドット） ３ａ，３ｂ・・・基準位置表示用孔 ３Ａ・・・文字用孔 ３Ｂ・・・ピン用孔 ５・・・ドラム体 ５ｂ・・・文字 ５ｃ・・・メッセージ ５ｄ・・・基準位置表示 ６・・・ピン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒表面に形成した細径の孔の組み合わせ
   によって文字，図形等を印字したパイプ材。
2. 【請求項２】パイプ材が金属製である請求項１のパイプ
   材。
3. 【請求項３】円筒表面に形成した細径の孔の組み合わせ
   によって文字，図形等を印字したパイプ材からなるオル
   ゴール用ドラム体。
4. 【請求項４】文字又は図形がメッセージである請求項３
   のオルゴール用ドラム体。
5. 【請求項５】文字又は図形の一部をドラムの基準位置表
   示に兼用した請求項３のオルゴール用ドラム。
6. 【請求項６】円筒表面にドリルで細径の孔を明け、 こ
   の細径の孔の組み合わせによって文字，図形等を印字す
   るパイプ材への印字方法。