JPH0540471A - 回転角検出機構 - Google Patents
回転角検出機構Info
- Publication number
- JPH0540471A JPH0540471A JP22204891A JP22204891A JPH0540471A JP H0540471 A JPH0540471 A JP H0540471A JP 22204891 A JP22204891 A JP 22204891A JP 22204891 A JP22204891 A JP 22204891A JP H0540471 A JPH0540471 A JP H0540471A
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- Japan
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- cam
- rotor
- sensor
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- angle
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非接触で分解能が高い角度検出を行う。
【構成】 軸Ｏを中心として紙面内で回動可能なロータ
４の外側に点Osを中心とする円筒面の一部を有するカム
９ｂが取り付けられ、ロータ４が可動範囲中点にある時
のカム９ｂの表面に対して検出面が平行になるように間
隔検出センサ９ａが近接して固定されている。ロータ４
の回転角に略比例して、カム９ｂとセンサ９ａの間隔が
変化するため、センサ９ａの出力から回転角が検出され
る。
４の外側に点Osを中心とする円筒面の一部を有するカム
９ｂが取り付けられ、ロータ４が可動範囲中点にある時
のカム９ｂの表面に対して検出面が平行になるように間
隔検出センサ９ａが近接して固定されている。ロータ４
の回転角に略比例して、カム９ｂとセンサ９ａの間隔が
変化するため、センサ９ａの出力から回転角が検出され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動演奏ピアノ
の打鍵装置の制御のために使用する回転角検出機構に関
するものである。
の打鍵装置の制御のために使用する回転角検出機構に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば本出願人による特願平３−
３１７０３号による自動演奏ピアノの打鍵擬指の位置検
出は、打鍵擬指を駆動するロータの回転変位をリンク機
構により直線変位に変換し、直動式の差動トランスによ
り電圧に変換して行っている。
３１７０３号による自動演奏ピアノの打鍵擬指の位置検
出は、打鍵擬指を駆動するロータの回転変位をリンク機
構により直線変位に変換し、直動式の差動トランスによ
り電圧に変換して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の方
法では、リンク機構において摩擦力が働き、駆動制御に
影響することや、摺動音が発生するという問題がある。
また、一般的な非接触計測法である光エンコーダを用い
るに際しては、ロータの移動量が小さいため分解能が低
いことや、打鍵機構の幅が狭くて配置が困難であるとい
う問題がある。
法では、リンク機構において摩擦力が働き、駆動制御に
影響することや、摺動音が発生するという問題がある。
また、一般的な非接触計測法である光エンコーダを用い
るに際しては、ロータの移動量が小さいため分解能が低
いことや、打鍵機構の幅が狭くて配置が困難であるとい
う問題がある。
【０００４】本発明の目的は、小型で小回転角に対する
分解能が高く、かつ非接触で動作する回転角検出機構を
提供することにある。
分解能が高く、かつ非接触で動作する回転角検出機構を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る回転角検出機構は、ロータに取り付け
た略偏心円筒面を有するカムと、該カムの表面に近接し
て固定し非接触で間隔検出を行うセンサとを有し、前記
カムの表面と前記センサとが線点対偶をなし、前記カム
と前記センサの間隔から前記ロータの回転変位を計測す
るようにしたことを特徴とするものである。
めの本発明に係る回転角検出機構は、ロータに取り付け
た略偏心円筒面を有するカムと、該カムの表面に近接し
て固定し非接触で間隔検出を行うセンサとを有し、前記
カムの表面と前記センサとが線点対偶をなし、前記カム
と前記センサの間隔から前記ロータの回転変位を計測す
るようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】上述の構成を有する回転角検出機構は、カムの
回転角に略比例してカム表面とセンサとの間隔が変化す
るので、この間隔をセンサで測定することにより回転角
を検出する。
回転角に略比例してカム表面とセンサとの間隔が変化す
るので、この間隔をセンサで測定することにより回転角
を検出する。
【０００７】
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は本発明を実施した自動演奏ピアノの断面図
であり、ピアノの各白色鍵盤Kw、黒色鍵盤Kbにはそれぞ
れ白鍵用アクチュエータ１ｗ、黒鍵用アクチュエータ１
ｂが配備され、それぞれフレーム２ｗ、２ｂに固定され
ている。アクチュエータ１ｗ、１ｂは応答性を考慮して
一種の可動コイル型モータとされ、共に回動中心３ｗ、
３ｂを中心として回動可能なロータ４を有し、それぞれ
のロータ４に取り付けられた平板状の可動コイル５は、
それぞれ２対ずつ用意され互いに対極する磁石対６、７
によって作られる磁界内に配置されている。例えば、可
動コイル５に時計回転方向の電流を流すと、ロータ４は
時計回転方向に付勢されることになる。このように駆動
されるロータ４からは擬指８ｗ、８ｂが延在されてお
り、ロータ４の回転に従って擬指８ｗ、８ｂにより鍵盤
Kw、Kbをそれぞれ打鍵するようにされ、擬指８ｗ、８ｂ
の鍵盤Kw、Kb上でのストロークは最大１０ｍｍ程度とさ
れている。
する。図１は本発明を実施した自動演奏ピアノの断面図
であり、ピアノの各白色鍵盤Kw、黒色鍵盤Kbにはそれぞ
れ白鍵用アクチュエータ１ｗ、黒鍵用アクチュエータ１
ｂが配備され、それぞれフレーム２ｗ、２ｂに固定され
ている。アクチュエータ１ｗ、１ｂは応答性を考慮して
一種の可動コイル型モータとされ、共に回動中心３ｗ、
３ｂを中心として回動可能なロータ４を有し、それぞれ
のロータ４に取り付けられた平板状の可動コイル５は、
それぞれ２対ずつ用意され互いに対極する磁石対６、７
によって作られる磁界内に配置されている。例えば、可
動コイル５に時計回転方向の電流を流すと、ロータ４は
時計回転方向に付勢されることになる。このように駆動
されるロータ４からは擬指８ｗ、８ｂが延在されてお
り、ロータ４の回転に従って擬指８ｗ、８ｂにより鍵盤
Kw、Kbをそれぞれ打鍵するようにされ、擬指８ｗ、８ｂ
の鍵盤Kw、Kb上でのストロークは最大１０ｍｍ程度とさ
れている。
【０００８】鍵盤Kw、Kbの動きはキャプスタインＣを介
してハンマＨを動かし、弦Ｓを打弦するようになってい
る。また、各アクチュエータ１ｗ、１ｂにはロータ４の
回動量を検知するため、つまり擬指８ｗ、８ｂの先端の
位置を検出するための回転角検出機構９が設けられてい
る。なお、アクチュエータ１ｗ、１ｂの特性は同等とさ
れ、擬指８ｗ、８ｂの指先形状が若干異なっているだけ
である。
してハンマＨを動かし、弦Ｓを打弦するようになってい
る。また、各アクチュエータ１ｗ、１ｂにはロータ４の
回動量を検知するため、つまり擬指８ｗ、８ｂの先端の
位置を検出するための回転角検出機構９が設けられてい
る。なお、アクチュエータ１ｗ、１ｂの特性は同等とさ
れ、擬指８ｗ、８ｂの指先形状が若干異なっているだけ
である。
【０００９】回転角検出機構９の検出信号は、可動コイ
ル５への投入電流量を制御する図示しない制御回路に入
力され、打鍵指令装置から逐次に入力される位置目標値
との比較により投入電流量が決定される。
ル５への投入電流量を制御する図示しない制御回路に入
力され、打鍵指令装置から逐次に入力される位置目標値
との比較により投入電流量が決定される。
【００１０】図２はロータ４と回転角検出機構９の構成
図であり、自動演奏ピアノの音響機器としての完成度を
増すために、回転角検出機構９は回転運動の変位量を非
接触で計測する。センサ９ａとして電導体内の渦電流、
或いは磁性体による導磁率変化をインダクタンス変化と
して検出するためのプローブコイル、或いは静電容量の
変化として検出するための電極板を利用した非接触変位
計を使用している。このセンサ９ａによりロータ４の回
転変位を検出するため、ロータ４にカム９ｂが取り付け
られており、カム９ｂの表面とセンサ９ａとが線点対偶
をなすようにされている。センサ９ａとしてプローブコ
イルを用いる場合は、カム９ｂとして磁性体を用いる。
図であり、自動演奏ピアノの音響機器としての完成度を
増すために、回転角検出機構９は回転運動の変位量を非
接触で計測する。センサ９ａとして電導体内の渦電流、
或いは磁性体による導磁率変化をインダクタンス変化と
して検出するためのプローブコイル、或いは静電容量の
変化として検出するための電極板を利用した非接触変位
計を使用している。このセンサ９ａによりロータ４の回
転変位を検出するため、ロータ４にカム９ｂが取り付け
られており、カム９ｂの表面とセンサ９ａとが線点対偶
をなすようにされている。センサ９ａとしてプローブコ
イルを用いる場合は、カム９ｂとして磁性体を用いる。
【００１１】図３に示すように、ロータ４の回転中心Ｏ
を中心とする回転半径ｒの軌道上のロータ可動範囲中点
Ｓに対して、±θ［ｒａｄ］の点をそれぞれＡ、Ｂとし
て、半直線ＯＡ、ＯＢ上の外側と内側にそれぞれ点
Ａ’、Ｂ’を取り、Ａ’ＳＢ’を通る円弧がカム９ｂの
表面に相当するように、カム９ｂは設けられている。そ
して、この円弧中心Osと中点Ｓを結んだ延長線上の点Ｇ
にセンサ９ａが設置されている。ロータ回転中心Ｏに対
して、点Ａ’、Ｂ’は軌跡線Ｌ、Ｍ上にあり、ロータ４
の任意の変位角を点Ｇから円弧Ａ’ＳＢ’までの距離と
して検出することが可能となる。
を中心とする回転半径ｒの軌道上のロータ可動範囲中点
Ｓに対して、±θ［ｒａｄ］の点をそれぞれＡ、Ｂとし
て、半直線ＯＡ、ＯＢ上の外側と内側にそれぞれ点
Ａ’、Ｂ’を取り、Ａ’ＳＢ’を通る円弧がカム９ｂの
表面に相当するように、カム９ｂは設けられている。そ
して、この円弧中心Osと中点Ｓを結んだ延長線上の点Ｇ
にセンサ９ａが設置されている。ロータ回転中心Ｏに対
して、点Ａ’、Ｂ’は軌跡線Ｌ、Ｍ上にあり、ロータ４
の任意の変位角を点Ｇから円弧Ａ’ＳＢ’までの距離と
して検出することが可能となる。
【００１２】なお、カム９ｂの設計においては、点Ｇ、
Ａ’、Ｂ’のそれぞれが最接近する変位角におけるセン
サ９ａまでの距離をセンサ検出範囲内に設定し、またセ
ンサ９ａの取り付けに関しては、センサ９ａの検出面つ
まりカム９ｂに対する面が半径Os−Ｓに対して、接線方
向をなすようにすることにより、零点における計測出力
等の安定した特性が確保できる。
Ａ’、Ｂ’のそれぞれが最接近する変位角におけるセン
サ９ａまでの距離をセンサ検出範囲内に設定し、またセ
ンサ９ａの取り付けに関しては、センサ９ａの検出面つ
まりカム９ｂに対する面が半径Os−Ｓに対して、接線方
向をなすようにすることにより、零点における計測出力
等の安定した特性が確保できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回転角
検出機構は、回転をカムによる間隔変化とし、摺動部の
ない非接触の計測法で間隔を検出することにより、簡素
な構成で分解能の高い回転角検出が実施できる。
検出機構は、回転をカムによる間隔変化とし、摺動部の
ない非接触の計測法で間隔を検出することにより、簡素
な構成で分解能の高い回転角検出が実施できる。
【図１】自動演奏ピアノに適用した実施例の構成図であ
る。
る。
【図２】ロータ部分の構成図である。
【図３】カムとセンサの配置説明図である。
１ アクチュエータ ２ フレーム ３ 回動中心 ４ ロータ ５ 可動コイル ６、７ 磁石 ８ 擬指 ９ 回転角検出機構 ９ａ センサ ９ｂ カム
Claims (1)
- 【請求項１】 ロータに取り付けた略偏心円筒面を有す
るカムと、該カムの表面に近接して固定し非接触で間隔
検出を行うセンサとを有し、前記カムの表面と前記セン
サとが線点対偶をなし、前記カムと前記センサの間隔か
ら前記ロータの回転変位を計測するようにしたことを特
徴とする回転角検出機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22204891A JP2915642B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 回転角検出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22204891A JP2915642B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 回転角検出機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540471A true JPH0540471A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2915642B2 JP2915642B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=16776283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22204891A Expired - Fee Related JP2915642B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 回転角検出機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915642B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5926443A (en) * | 1995-11-17 | 1999-07-20 | Seiko Clock Inc. | Pendulum device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3336464B2 (ja) | 1992-05-22 | 2002-10-21 | 株式会社アペックス | 自動ピアノの打鍵制御方法 |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP22204891A patent/JP2915642B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5926443A (en) * | 1995-11-17 | 1999-07-20 | Seiko Clock Inc. | Pendulum device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2915642B2 (ja) | 1999-07-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |