特許 7384329 弦楽器用チューニングマシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-13

(45)【発行日】2023-11-21

(54)【発明の名称】弦楽器用チューニングマシン

(51)【国際特許分類】

   G10D 3/14 20200101AFI20231114BHJP

   G10D 1/08 20060101ALI20231114BHJP

   G10D 1/10 20060101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

G10D3/14

G10D1/08

G10D1/10

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021523294

(86)(22)【出願日】2019-10-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-17

(86)【国際出願番号】 CA2019051537

(87)【国際公開番号】W WO2020087168

(87)【国際公開日】2020-05-07

【審査請求日】2022-10-21

(31)【優先権主張番号】62/753,673

(32)【優先日】2018-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512007465

【氏名又は名称】ダンウッディ，デイヴィッド

【氏名又は名称原語表記】ＤＵＮＷＯＯＤＩＥ，Ｄａｖｉｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100180781

【弁理士】

【氏名又は名称】安達 友和

(74)【代理人】

【識別番号】100182903

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 武慶

(72)【発明者】

【氏名】パークエイト，オリヴァー ヨハン

(72)【発明者】

【氏名】ダンウッディ，デイヴィッド

【審査官】大野 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０７３０１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｄ ３／１４

Ｇ１０Ｄ １／０８

Ｇ１０Ｄ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弦楽器用のチューニングマシンであって、
第１端と偏心体を有する対向する第２端とを有する入力軸であって、前記入力軸は入力に応じて回転可能な入力軸と、
前記入力軸が回転するときに円運動を介してローターを動かすための前記偏心体を受容するための中心軸ボアを備えたギア部材または前記ローターであって、前記ローターは、外部第１ローブを備えた第１ギア部分または上部ギア部分と、外部第２ローブを備えた第２または下部ギア部分とを有するローターと、
前記第１ギア部分の前記第１ローブの周りに配置された内部第１歯を有する固定された第１リングギアまたは上部リングギアと、
前記上部リングギアと離れ、かつ前記第２ローブの周囲に配置された内部第２歯を有する回転可能な第２リングギアまたは下部リングギアであって、前記上部リングギアおよび前記下部リングギアは、前記第１ローブの少なくとも１つが前記内部第１歯の少なくとも１つと噛み合うように、前記上部リングギア内での前記ローターの円運動に対応するために前記ローターよりも大きく、前記ローターがその円運動により前記下部リングギアをその中心軸の周りを回転させるように動くときに、前記第２ローブの少なくとも１つが、前記下部リングギアの前記内部第２歯の少なくとも１つと噛み合って駆動する第２リングギアまたは下部リングギアと、
前記下部リングギアによって駆動され、前記入力軸の一方向への回転により前記楽器の弦を巻き取り、前記入力軸の反対方向への回転により弦を巻き戻す弦ポストと、を備える、チューニングマシン。

【請求項2】

前記第１ローブおよび前記第２ローブは、凸状であり、かつ前記内部第１歯と前記内部第２歯との間の相補的な凹状の溝にそれぞれ噛み合うことができる、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記ローターは、対応するリングギアの前記内部歯よりも少なくとも１つ少ないローブを有する、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

前記ローターは、対応するリングギアの前記内部歯よりも１つまたは２つ少ないローブを有する、請求項１または２に記載の装置。

【請求項5】

前記弦ポストは、前記下部リングギアの前記中心軸と同軸に前記下部リングギアに接続されている、請求項３に記載の装置。

【請求項6】

前記弦楽器に取り付けるためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングはボアを画定し、前記入力軸は前記ボア内で回転するように軸支され、前記ハウジングはさらに、前記ローターを収容するための空洞を画定し、前記空洞の上部部分に前記上部リングギアが取り付けられている、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記ハウジングは、前記弦楽器に取り付けるための底面を有するベース部分を含み、前記空洞は、前記ベース部分に画定され、前記底面に向かって開口し、前記ハウジングは、前記底面に対向して前記空洞を区切る頂壁をさらに含み、前記ボアは、前記頂壁に画定され、前記上部リングギアは、前記頂壁の内側面に画定される、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記装置は、前記入力軸の前記第１端に接続されたハンドルをさらに含み、ユーザーが前記入力軸に回転を付与することを容易にする、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記弦ポストは、前記下部リングギアの前記中心軸と同軸に前記下部リングギアに接続されている、請求項２に記載の装置。

【請求項10】

前記弦楽器に取り付けるためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングはボアを画定し、前記入力軸は前記ボア内で回転するように軸支され、前記ハウジングはさらに、前記ローターを収容するための空洞を画定し、前記空洞の上部部分に前記上部リングギアが取り付けられている、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記ハウジングは、前記弦楽器に取り付けるための底面を有するベース部分を含み、前記空洞は、前記ベース部分に画定され、前記底面に向かって開口し、前記ハウジングは、前記底面に対向して前記空洞を区切る頂壁をさらに含み、前記ボアは、前記頂壁に画定され、前記上部リングギアは、前記頂壁の内側面に画定される、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記装置は、前記入力軸の前記第１端に接続されたハンドルをさらに含み、ユーザーが前記入力軸に回転を付与することを容易にする、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

前記弦ポストは、前記下部リングギアの前記中心軸と同軸に前記下部リングギアに接続されている、請求項１に記載の装置。

【請求項14】

前記弦楽器に取り付けるためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングはボアを画定し、前記入力軸は前記ボア内で回転するように軸支され、前記ハウジングはさらに、前記ローターを収容するための空洞を画定し、前記空洞の上部部分に前記上部リングギアが取り付けられている、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記ハウジングは、前記弦楽器に取り付けるための底面を有するベース部分を含み、前記空洞は、前記ベース部分に画定され、前記底面に向かって開口し、前記ハウジングは、前記底面に対向して前記空洞を区切る頂壁をさらに含み、前記ボアは、前記頂壁に画定され、前記上部リングギアは、前記頂壁の内側面に画定される、請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

前記装置は、前記入力軸の前記第１端に接続されたハンドルをさらに含み、ユーザーが前記入力軸に回転を付与することを容易にする、請求項１５に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（発明の分野）
本発明は、弦楽器のチューニングを行うマシンヘッドまたはチューニングマシン、特に、ウクレレ、ギター、バンジョーまたは類似する弦楽器のチューニングマシンに関する。

【背景技術】

【0002】

（関連技術の記載）
弦楽器は、各弦の一端に固定されたアンカーと、もう一端にはユーザーが弦に一定の張力を与えることができる機構とを提供する。弦が振動する周波数は、いくつかの他のパラメータの中でも弦の振動長およびその張力に大きく依存する。弦の張力を調整するために使用されるギア付きマシン機構は、チューニングマシンまたはマシンヘッドと呼ばれることが多い。チューニングマシンは、本分野でよく知られており、ギター、バンジョーなどに使われている典型的なチューニングマシンは、ハウジングを通じて伸びるウォーム軸の端に固定されたチューニングハンドルを含む。ハウジング内のウォーム軸にはウォームホイールが噛み合っており、円筒状のポストは、ウォームホイールに接続され、ウォームホイールの回転軸に同調している。円筒状のポストは、楽器のヘッドストックの穴を通って弦と同じ側に伸び、その軸が弦に対して垂直になるように配置されている。動作において、ハンドル（つまりウォーム軸）を回転させると、それがウォームホイールを回転させ、そして円筒状のポストが回転する。これにより、円筒状のポストに画定されたギター弦挿入穴内に挿入されたギター弦が、円筒状のポストに巻き付けられたり、円筒状のポストから巻き戻されたりすることで、弦の張力が増したりまたは減ったりして、弦のチューニングが行われる。

【0003】

市販されているチューニングマシンは様々なデザインのものがあるが、上記の共通した特徴と機能を備え、主に金属で作られているものが多い。多くの従来のギア付きチューニングマシンの欠点は、ギアの歯の大きさによってギア比がある程度制限されることである。一般的には、歯が細かすぎて破損しやすいため、３６：１の減速が従来のチューニングマシンでは限界とされている。したがって、ヘッドストックに大きな重量を加えることなく小型の弦楽器から大型の弦楽器まで使用され得、３６：１以上の高い減速比を含む幅広い減速比を提供し得、そして低コストで経済的に大量生産され得る実施形態を備える単純、軽量かつ経済効果の高いチューニングマシンのニーズがある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

したがって、いくつかの実施形態では、本発明は、第１端と偏心体を有する対向する第２端とを有する入力軸であって、入力軸はユーザーからの入力に応じて回転可能な入力軸と、入力軸が回転するときに円運動を介してローターを動かすための偏心体を受容するための中心軸ボアを備えたギア部材またはローターであって、ローターは、外部第１ローブを備えた第１ギア部分または上部ギア部分と、外部第２ローブを備えた第２または下部ギア部分とを有するローターと、上部ギア部分の第１ローブの周りに配置された内部第１歯を有する第１リングギアまたは上部リングギアと、上部リングギアと離れ、かつ下部ギア部分の第２ローブの周囲に配置された内部第２歯を有する第２または下部リングギアであって、上部および下部リングギアは、第１ローブの少なくとも１つが内部第１歯の少なくとも１つと噛み合うように、リングギア内でのローターの円運動に対応するためにローターよりも大きく、ローターがその円運動により下部リングギアをその中心軸の周りを回転させるように動くときに、第２ローブの少なくとも１つが、下部リングギアの内部第２歯の少なくとも１つと噛み合って駆動する第２または下部リングギアと、下部リングギアによって駆動され、入力軸の一方向への回転により楽器の弦を巻き取り、入力軸の反対方向への回転により弦を巻き戻す弦ポストと、を備える、弦楽器用のチューニングマシンを提供する。

【0005】

いくつかの実施形態では、第１および第２ローブは、凸状であり得、かつ第１内歯と第２内歯との間の相補的な凹状の溝にそれぞれ噛み合うことができる。

【0006】

いくつかの実施形態では、ローターは、対応するリングギアの内歯よりも少なくとも１つ少ないローブを有し得る。

【0007】

いくつかの実施形態では、ローターは、対応するリングギアの内歯よりも１つまたは２つ少ないローブを有し得る。

【0008】

いくつかの実施形態では、弦ポストは、下部リングギアの中心軸と同軸に下部リングギアに接続され得る。

【0009】

いくつかの実施形態では、装置は、弦楽器に取り付けるためのハウジングをさらに備え、ハウジングはボアを画定し、入力軸はボア内で回転するように軸支され、ハウジングはさらに、ローターを収容するための空洞を画定し、その上に上部リングギアが取り付けられている。

【0010】

いくつかの実施形態では、ハウジングは、弦楽器に取り付けるための底面を有するベース部分を含み得、空洞は、ベース部分に画定され得、底面に向かって開口し得、ハウジングは、底面に対向して空洞を区切る頂壁をさらに含み得、ボアは、頂壁に画定され、上部リングギアは、頂壁の内側面に画定される。

【0011】

いくつかの実施形態では、装置は、入力軸の第１端に接続されたハンドルをさらに含み得、ユーザーが入力軸に回転を付与することを容易にする。

【0012】

本発明の他の態様および特徴は、添付の図面および請求項と併せて本発明の実施形態の以下の説明を検討すると、当業者には明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

図面は、本明細書の一部を構成し、様々な形態で達成され得る本発明の好ましい実施形態を含む。本発明の理解を容易にするために、本発明の様々な態様を誇張または拡大して示している場合があることを理解していただきたい。図において、

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るチューニングマシンの透視図である。

【図2】図１のチューニングマシンの側面図である。

【図3】図１のチューニングマシンの別の透視図である。

【図4】図１のチューニングマシンの上からの分解透視図である。

【図5】図１のチューニングマシンの側面からの分解透視図である。

【図6】図１のチューニングマシンからハンドルとハウジングとを取り除いた、入力軸、ローター、下部リングギアおよび出力軸を示す透視図である。

【図7】入力軸の偏心体の拡大透視図である。

【図8】上部リングギアを示すハウジングの底面からの透視図である。

【図9】上部リングギアとローターとを示す底からのハウジングの図である。

【図10】下部リングギアとその中のローターとを示す上からの出力部材の図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の原理の理解を促進する目的で、ここでは図面に示された例示的な実施形態を参照し、特定の言語を使用してそれを説明する。それにもかかわらず、本発明の範囲のいかなる限定もそれによって意図されていないことが理解されるであろう。関連する技術分野の当業者であって本開示を所有する者に生じるであろう、本明細書に例示された発明的特徴の任意の変更およびさらなる修正、ならびに本明細書に例示された本発明の原理の任意の追加的な適用は、本発明の範囲内とみなされる。

【0016】

図１～１０を参照すると、例えばギター、バンジョー、ウクレレなどの弦楽器のヘッドストックに取り付けられ得る、本発明の第１実施形態によるマシンヘッドまたはチューニングマシン１００が示されている。チューニングマシン１００は、ハウジング１０２、入力軸１０４、ハンドル１０６、ギア部材またはローター１０８、および出力部材１１０を備える。

【0017】

ハウジング１０２は、弦楽器のヘッドストック上の平らな表面と接触するように適合された平らな表面１１６を有するベース部分１１４を含む。ベース部分１１４は、ハウジング１０２をヘッドストックに固定するためのねじなどの留め具を受容する１または複数の取り付け穴１１８を含む。ハウジング１０２は、円周側壁１２２および頂壁１２４を有する隆起部分１２０をさらに含み、これらは共に、円形空洞１２６のような内部空洞を画定する。頂壁１２４は、空洞１２６と同軸の中心ボア１２８を含む。

【0018】

入力軸１０４は、第１端１３８と偏心体１３４を有する対向する第２端１３６とを有する。偏心体とは、回転軸に固定された円形のディスクまたはピンであり、その中心１３５は軸の中心１３７からオフセットされていることが読者に理解されるべきである。第１端１３８において、入力軸１０４は、ハンドル１０６と入力軸１０４の端１３８とがキーフィットを有すると言われ得るように、ハンドル１０６を貫通する概ね矩形の軸ボア１４０内に受容されるように形成されることによって、ハンドル１０６に接続される。入力軸の端１３６は、偏心体１３４が空洞１２６内に伸びるように、ハウジング１０２の中心ボア１２８内で回転するように軸支されている。従って、ハンドル１０６を回転させると、空洞１２６内の偏心体１３４が回転する。このように、入力軸は、ユーザーからの入力に応じて回転可能であるが、入力軸を回転させるための他のユーザー入力機構は、今後、当業者に明らかになるであろう。

【0019】

図８および図９を参照すると、ハウジング１０２の空洞１２６内には、上部リングギア部分１８０のような内部リングギアが画定されており、入力軸１０４の長手方向軸１３７と一致する中心１８６を中心に半径方向に配置された、その間に半円形の溝１８４を画定する空洞１２６の円周の周りに等間隔に配置された複数の歯１８８を備える。歯１８８は、好ましくは丸みを帯びている。したがって、空洞１２６と、溝１８４および歯１８８を有する上部リングギア部分１８０とは、内歯を有する第１リングギアの一実施形態である。

【0020】

チューニングマシン１００は、下部リングギア部分１６０などの第２リングギアをさらに含む。図示された実施形態では、下部リングギア部分１６０は、ディスク部分１５０を含む出力部材１１０の一部である。一緒に、ディスク部分１５０およびハウジング１０２は、好ましくは、ディスク部分１５０が内部空洞１２６内に受容されるような形状および構成である。出力部材１１０は、さらに、弦ポストとして機能し、楽器の弦の端が巻かれる弦巻部分１５４を含む、ディスク部分１５０に垂直な出力軸１５２を備える。したがって、弦ポスト１５０は、示された実施形態では、下部リングギア部分１６０に直接接続されることによって下部リングギア部分１６０により駆動される。しかしながら、いくつかの実施形態では、弦ポストは、リングギアによって駆動されるように、例えば中間ギアなどによって、下部リングギアに間接的に連結され得る。

【0021】

図４、図６および図１０を参照すると、ディスク部分１５０は、内部平面１６２を画定しており、その上には、出力軸１５２の長手方向の軸と一致する中心１６６を中心に半径方向にその間に配置された半円形の溝１６４を画定するディスク部分の円周の周りに等間隔で配置された複数の歯１６８が設けられている。また、隣接する半円形の溝１６４の間の歯１６８は、丸みを帯びている。したがって、ディスク部分１５０と、溝１６４および歯１６８を有する下部リングギア部分１６０は、内歯を有する第２リングギアの実施形態である。

【0022】

チューニングマシン１００が楽器のヘッドストックに取り付けられた状態で、出力部材１１０の出力軸１５２は、本分野では一般的であるように、ヘッドストックの開口部を通過し、ディスク部分１５０は、ハウジング１０２の内部空洞１２６内に受容される。ハウジングは、ディスク部分１５０が内部空洞１２６内で回転可能になるように、ヘッドストックに固定される。

【0023】

ローター１０８は、連結された２つの積層されたディスク状のギア部分：上部ギア部分１９０および下部ギア部分１９１を含む。ローター１０８は、入力軸１０４の偏心体１３４を受容する、その中を通る中心軸ボア１７４を有する。上部ギア部分１９０は、中心軸ボア１７４を中心に半径方向に位置する複数の半円形のローブ１７２を有する円周端を画定する。隣接するローブ１７２の間の移行ゾーンまたは半円形の溝１７６は、凹状である。上部ギア部分１９０は、組み立てられたチューニングマシンのハウジング１０２の上部リングギア部分１８０内に収まるように構成されている。下部ギア部分１９１は、中心軸ボア１７４を中心に半径方向に位置する複数の半円形のローブ１９２を有する円周端を画定する。隣接するローブ１９２の間の移行ゾーンまたは半円形の溝１９６は、凹状である。下部ギア部分１９１は、組み立てられたチューニングマシンの出力部材１１０の下部リングギア部分１６０内に収まるように構成されている。

【0024】

ローターのローブ１７２は、図９に示すように、上部リングギア部分１８０の溝１８４と噛み合うような大きさと形状になっている。したがって、上部リングギア１８０は、入力軸１０４の中心軸１３７を中心とした偏心体１３４の回転の結果としてローター１０８がその偏心円運動を介して駆動されるときに、ローブ１７２の少なくとも１つがリングギアの内歯１８８の少なくとも１つと噛み合うように、上部リングギア内の上部ギア１９０の偏心円運動に対応するために、上部ギア１９０よりも大きくなっている。上部ギア部分１９０のローブ１７２の数は、上部リングギア部分１８０の半円形の溝１８４の数よりも、少なくとも１つ少なく、２つ少なくてもよい。本明細書で説明するように、ローブ１７２の数は、入力軸１０４からローター１０８への減速比を決定する。

【0025】

ローターのローブ１９２は、図１０に示すように、下部リングギア部分１６０の溝１６４と噛み合うような大きさと形状になっている。したがって、下部リングギア１６０は、入力軸１０４の中心軸１３７を中心とした偏心体１３４の回転の結果としてローター１０８がその偏心円運動を介して駆動されるときに、ローブ１９２の少なくとも１つがリングギアの内歯１６８の少なくとも１つと噛み合うように、下部リングギア１６０内の下部ギア１９１の偏心円運動に対応するために、下部ギア１９１よりも大きくなっている。下部ギア部分１９１のローブ１９２の数は、下部リングギア部分１６０の半円形の溝１６４の数よりも、少なくとも１つ少なく、２つ少なくてもよい。本明細書で説明するように、半円形の溝１６４の数は、ローター１０８から出力軸１５２への減速比を決定する。

【0026】

図示された実施形態では、上部リングギア部分１８０は、７つの半円形の溝１８４を有し、ローター１０８の上部ギア部分１９０は、６つの半円形のローブ１７２を有する。したがって、上部ギア部分は、溝１８４、ひいては上部リングギア部分の歯１８８よりも少なくとも１つ少ないローブ１７２を有する。好ましくは、上部ギア部分は、上部リングギア１８０の歯１８８よりも１つまたは２つ少ないローブ１７２を有する。好ましくは、上部ギア部分は、上部リングギア部分の歯１８８よりも１つ少ないローブ１７２を有する。

【0027】

図示された実施形態では、下部リングギア部分１６０は、６つの半円形の溝１６４を有し、その結果、６つの歯１６８を有し、ローター１０８の下部ギア部分１９１は、５つの半円形のローブ１９２を有する。したがって、下部ギア部分は、溝１６４／下部リングギア部分の歯１６８よりも少なくとも１つ少ないローブ１９２を有する。好ましくは、下部ギア部分は、下部リングギアの歯１６８よりも１つまたは２つ少ないローブ１９２を有する。好ましくは、下部ギア部分は、下部リングギア部分の歯１６８よりも１つ少ないローブ１９２を有する。

【0028】

組み立てられたチューニングマシン１００では、ローター１０８およびディスク部分１５０は、弦楽器のヘッドストックに取り付けられたハウジング１０２の内部空洞１２６内に受容される。それゆえ、ローター１０８は、下部ギア１９１のローブ１９２が下部リングギア１６０の溝１６４と噛み合い、上部ギア１９０のローブ１９２が上部リングギア１８０の溝１８４と噛み合うように、ディスク部分１５０と頂壁１２４との間に挟まれている。ディスク１５０は、ハウジング１０２内で回転自在であり、順に出力軸１５２に接続される。ローター１０８の中心ボア１７４は、入力軸１０４の偏心体１３４を受容し、この偏心体は、端１３６でハウジングのボア１２８内で回転するように軸支され、端１３８でハンドル１０６に接続されている。したがって、組み立てられたチューニングマシン１００では、ハンドル１０６を介した入力軸１０４の回転、またはその他の任意の機構による回転により、入力軸の長手方向軸１３７を中心とした偏心体１３４の回転が生じ、これにより、空洞１２６内で平面偏心円状に移動するようにローター１０８を駆動する。

【0029】

底からの図である図９を参照すると、ハウジングの空洞１２６内のローター１０８が示されている。ローター１０８は、中心ボア１７４を介して偏心体１３４によって、ローターが偏心円で移動するように駆動される。これにより、上部ギア１９０の１または複数のローブ１７２が、上部リングギア１８０の隣接する歯１８８に突き当たり、それにより、ローブ１７２と歯１８８／溝１８４との間の連続した係合ごとに、例えば方向１８１のような回転の円弧を介して、ローター１０８に回転を付与する。方向１８１は、入力軸／偏心体の回転方向とは反対である。その結果は、入力軸の１回転（したがって偏心体）がローターの部分的な回転のみをもたらすので、入力軸からローターへの第１減速である。ローターは、ローブ１７２と歯１８８／溝１８４との間の連続した係合の結果として、その中心ボア１７４を中心に回転し、また、それは、偏心体１３４によって駆動される結果として、偏心円運動で移動をすることに留意すべきである。

【0030】

上からの図である図１０を参照すると、出力部材１１０のディスク部材１５０の上にあるローター１０８が示されている。ローター１０８が（上述したように）方向１８１に回転し、その偏心円運動で移動すると、下部ギア１９１上の１または複数のローブ１９２が、ディスク部材１５０上の下部リングギア１６０の１または複数の隣接する歯１６８に対して駆動され、それにより、ローブ１９２と歯１６８／溝１６４との間の連続した係合ごとに、方向１８１とは反対の方向に、回転の円弧を介してディスク部材１５０（したがって、出力軸）に回転が付与される。その結果は、ローターの１回転がディスク部材１５０の部分的な回転のみをもたらすので、ローター１０８からディスク部材１５０（したがって、出力軸）への第２減速となる。入力軸１０４から出力軸１５２への全体的な減速は、入力軸からローターへの減速とローターからディスク部材への減速との倍数である。有利なことに、出力軸１５２（したがって、弦巻部分）の回転方向は、入力軸１０４（したがって、ハンドル１０２）の回転方向と同じである。入力軸の回転を逆にすると、出力軸の回転も逆になる。したがって、弦ポストは、上部および下部リングギアと相互作用するローターによって駆動され、入力軸の一方向への回転の結果として楽器の弦を巻き取り、入力軸の反対方向への回転の結果として弦をほどく。

【0031】

完全な円運動によるローター１０８の動きは、回転の円弧を介したローター１０８の回転を引き起こし、その値は、ギア比に依存し、上部ギア部分のローブ１７２の数によって決定される。例えば、上部ギアが６つのローブ１７２を有する示された実施形態では、ローターの完全な円運動から生じるローター１０８の回転は、ローターの完全な１回転の１／６となろう。したがって、このような実施形態における入力軸とローターのギア比は６：１となり、ローター１０８の１つの完全な回転を生じさせるためには、高速入力軸の６つの完全な回転が必要となることを意味する。

【0032】

完全な円運動によるローター１０８の動きは、回転の円弧を介したディスク部材１５０の回転を引き起こし、その値はギア比に依存し、下部リングギア１６０の溝１６４／歯１６８の数によって決定される。例えば、下部リングギアが６つの溝１６４／歯１６８を有する示された実施形態では、ローターの完全な円運動から生じるディスク部材１５０の回転は、ローターの完全な１回転の１／６となろう。したがって、このような実施形態における出力軸に対するローターのギア比は６：１となり、出力軸の１つの完全な回転を生成するために、ローターの６つの完全な回転が必要となることを意味する。これらを組み合わせると、入力軸１０４から出力軸１５２への全体的な減速は３６：１となる。

【0033】

したがって、示された実施形態におけるギア比は３６：１となり、楽器の弦が巻かれる出力軸１５２の完全な１回転を生成するために、入力軸の３６の完全な回転が必要であることを意味する。チューニングマシン１００のギア比は、上部ギア部分１９０のローブ１７２の数および／または下部リングギア部分１６０の溝１６４の数を変更することによって選択され得る。例えば、６４：１のギア比は、上部ギア部分１９０に８つのローブ１７２（それゆえ好ましくは上部リングギア部分に９つの溝１８４）を設け、下部リングギア部分１６０に８つの半円形の溝１６４（それゆえ好ましくは下部ギア部分１９１に７つのローブ１９２）を設けることによって得られ得る。同様に、ローター１０８の上部ギア部分１９０にＬ個のローブ１７２を設け、これに対応して上部リングギア部分１８０にＬ＋１個の溝１８４を設け、下部リングギア部分１６０にＧ個の溝１６４を設け、これに対応してローターの下部ギア部分１９１にＧ－１個のローブ１９２を設けることで、Ｌ×Ｇ：１のギア比を得られ得る。

【0034】

好ましくは、ローターのローブ１７２および１９２の数は、それぞれの上部および下部リングギア部分１８０および１６０の溝１８４および１６４の数よりも２つ以下少ないローブである。ローターのローブが溝よりも２つ少ないという効果は、それぞれの部品間のギア比を変える結果となろう。また、ローブ／歯／溝の相互作用への影響は、ローターとリングギアとの間の摺動が大きくなり、それは、ディスクとリングギアとの間の摩擦が増加する結果、駆動の効率が低下する傾向になるだろう。小型のチューニングマシンで歯数が２つ少ないローターを設計することは、直径が大きく異ることによる歯の噛み合わせの問題や、歯の噛み合わせあたりの出力駆動の角変位が大きくなるため、現実的には難しいだろう。

【0035】

本発明のチューニングマシンの有利な点は、部品がシンプルであるため、プラスチック、金属、またはその両方から、鋳造、射出成形、３Ｄプリント技術、または単純な機械加工などの方法で、経済的に大量生産することができることである。また、入力軸からローターへ、そしてローターから出力軸への減速比を組み合わせることで、比較的加工してない部品で高いギア比を実現し得る。一方、従来のギア付きチューニングマシンで比較的高いギア比を実現するには、より故障しやすい微細なギア機構が必要であった。本発明のギア部品は、機能を損なうことなく、それらをより精度の低い寸法にすることができるように、寸法の変動がより大きくなり得、これにより、経済的な大量生産方法を使用して、より厳しくない寸法仕様でそれらを製造することが可能になる。例えば、本発明のチューニングマシンの部品は、プラスチックの射出成形によって作られてもよく、それにより、小さな弦楽器（ウクレレなど）または通常は大型のチューニングマシン（ベースギターなど）を備えた弦楽器で使用され得る、軽量で費用対効果の高いチューニングマシンをもたらし、同等の従来技術の金属チューニングマシンとは対照的に、大幅な軽量化を実現する。いくつかの実施形態では、チューニングマシンは、例えば出力軸／弦ポスト内の金属棒コアのような、構造補強のための金属部分を含んでいてもよく、これらはプラスチック射出成形プロセスで容易に組み込まれ得る。さらに、有利なことに、本発明のギア機構は、出力軸によって駆動され得ない。したがって、出力軸にかかる弦の張力による回転力は、ギア機構を逆回転させて弦の巻き戻しをもたらすことはない。ギア機構は、ハンドルまたは他のものによる入力軸の回転によってのみ駆動され得る。本発明の他の利点は、ギア機構のバックラッシュが減少され得、また、ギア構造が単純であるため、６４：１のようなこれらの種の弦楽器用のチューニングマシンとしてはかなり高いギア比を含む、高比から低比までの様々なギア比のチューニングマシンを設計することが極めて容易である。

【0036】

上記の説明および図は、本発明の好ましいまたは代替の実施形態を構成するが、本発明の範囲から逸脱することなく、多数の変形が可能であることが理解されよう。したがって、本明細書で説明および図示した実施形態は、本発明を限定するものと考えてはならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】