JP2005099610A - ピアノのハンマー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 保形性および寸法安定性に優れるとともに、軽量で、高い剛性を有し、それにより、ハンマーの安定した動作と豊かな音量を確保することができるピアノのハンマー装置を提供する。
【解決手段】 鍵１１の押鍵に伴って回動するハンマー２を含むピアノのハンマー装置１であって、合成樹脂の成形品で構成され、互いに平行に延びる二股状の一対の腕部５ｂ，５ｂを有するシャンクフレンジ５を備え、ハンマー２は、断面一定の棒状に形成され、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有する合成樹脂の成形品で構成されるとともに、一端部がシャンクフレンジ５の一対の腕部５ｂ，５ｂ間に回動自在に支持され、鍵１１の押鍵に伴って回動するハンマーシャンク３と、ハンマーシャンク３の他端部に設けられたハンマーヘッド４と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アコースティックピアノなどにおいて、鍵の押鍵に伴って回動するハンマーを含むピアノのハンマー装置に関する。

図４は、グランドピアノのハンマー装置５１を示しており、これらは鍵１１（図５参照）ごとに設けられている。このハンマー装置５１は、ハンマーシャンク５３およびハンマーヘッド５４を有するハンマー５２と、シャンクフレンジ５５などを備えている。ハンマーシャンク５３は、従来一般に、木材で構成されている。これは、木材が入手が容易で、加工性が良いとともに、軽量でありながら、剛性が高いという利点を有するためである。ハンマーシャンク５３は、細長い棒状に形成されており、その後端部にハンマーヘッド５４が設けられている。また、ハンマーシャンク５３の前端部には、二股状に分岐した２つの腕部５３ａ，５３ａが形成されており、これらの腕部５３ａ，５３ａは、互いに平行に前方に延びている。

シャンクフレンジ５５は、ハンマーシャンク５３と同じ理由から、従来一般に、木材で構成されている。シャンクフレンジ５５は、断面が矩形状に形成されており、フレンジねじ８を介して、ハンマーシャンクレール１３に固定されている（図５参照）。シャンクフレンジ５５の後端部には、所定の幅の係合部５５ａが後方に突出するように形成されており、この係合部５５ａが、ハンマーシャンク５３の腕部５３ａ，５３ａの間に係合している。また、腕部５３ａ，５３ａおよび係合部５５ａにはピン５６が通されており、ハンマーシャンク５３は、このピン５６を介して、シャンクフレンジ５５に、水平軸線回りに回動自在に支持されている。

また、シャンクフレンジ５５の係合部５５ａの両側面は、互いに平行に形成されており、ハンマーシャンク５３の腕部５３ａ，５３ａの内側面に、若干のクリアランスをもって対向している。さらに、ハンマーシャンク５３の下面の前端部には、円柱状のシャンクローラ７が取り付けられており、ハンマーシャンク５３は、このシャンクローラ７を介して、アクション９のレペティションレバー１０（図５参照）に載置されている。

以上の構成により、鍵１１の押鍵に伴い、ハンマーシャンク５３が、シャンクローラ７を介してアクション９のジャック１２で突き上げられることによって、ハンマーシャンク５３およびハンマーヘッド５４が一体に上方に回動し、ハンマーヘッド５４が弦Ｓを打弦することによって、ピアノの発音が行われる（図５参照）。また、これらの回動時、ハンマーシャンク５３が、腕部５３ａ，５３ａおよび係合部５５ａで案内されることにより、ハンマーシャンク５３は、左右にぶれることなく回動する。

また、従来のハンマー装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。このハンマー装置は、シャンクフレンジ、シャンクホルダおよびハンマーシャンクなどで構成されている。シャンクフレンジは、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂で構成され、前述したシャンクフレンジ５５と同様の形状を有している。シャンクホルダは、シャンクフレンジと同質の合成樹脂で構成され、断面が矩形状の細長い直方体状に形成されている。シャンクホルダの前端部には、二股状に分岐した２つの腕部が形成されており、これらの腕部は、互いに平行に前方に延びている。また、これらの腕部の間が、シャンクフレンジの係合部に係合することにより、シャンクホルダはシャンクフレンジに回動自在に支持されている。ハンマーシャンクは、木材で構成され、細長い棒状に形成されており、その前端部がシャンクホルダの後端部に固定されている。これにより、ハンマーシャンクは、シャンクホルダを介してシャンクフレンジに回動自在に支持されている。また、腕部を有するシャンクホルダを合成樹脂の成形品で構成することにより、木製のハンマーシャンクを丸棒のような加工しやすい単純な形状とすることができ、その分、ハンマーシャンクの生産性を向上させることによって、製造コストを削減するようにしている。

前述したように、ハンマーシャンク５３およびシャンクフレンジ５５の材料としては従来一般に、軽量性と高剛性を併せ持つ木材が用いられている。特に、ハンマーシャンク５３の場合には、これに取り付けられたハンマーヘッド５４が弦Ｓの打弦部材として機能するため、鍵１１が強打されたときにも、押鍵エネルギーを弦Ｓに十分に伝達し、それにより、豊かな音量が得られるよう、高い剛性が要求される。また、音量を確保するためには、ハンマーの回動速度を高くすることが好ましく、そのために軽量性が要求される。

しかし、その一方で、天然の素材である木材は、均質性に乏しいため、剛性や重量がばらつくとともに、残留した応力などにより反りやねじれなどの変形が発生しやすいという欠点を有する。また、木材は、乾湿による寸法変化が大きいので、図５に示すハンマー装置５１に用いられた場合には、シャンクフレンジ５５の係合部５５ａとハンマーシャンク５３の腕部５３ａ，５３ａとの間のクリアランスが、乾湿に応じて比較的大きく変化する。特に、このハンマー装置５１では、前述した理由から、この間のクリアランスがもともと狭く設定されているので、その変化量が大きいと、ハンマーシャンク５３がシャンクフレンジ５５に対して、緩くなったり、きつくなったりし、その結果、鍵１１の押鍵強さに応じたハンマー５２の回動速度が安定して得られないおそれがある。

一方、特許文献１に開示されるように、シャンクフレンジおよびシャンクホルダをＡＢＳ樹脂などの合成樹脂で構成した場合には、木材の場合の上述したような不具合は解消される。しかし、特許文献１のハンマーは、従来の木製のハンマーシャンクの一部が、合成樹脂製のシャンクホルダに置換された関係にあるので、木材のみで構成されたハンマーと比較して、シャンクホルダが合成樹脂で構成される分、剛性が小さく不足がちになる。その結果、鍵１１を押鍵したときの押鍵エネルギーが弦Ｓに十分に伝達されず、音量が不足するなどの不具合が生じてしまう。また、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂は木材よりも比重が大きいので、シャンクホルダが合成樹脂で構成される分、ハンマーの重量が増大し、ハンマーの回動速度が十分に得られず、やはり、音量不足を招いてしまう。

また、シャンクフレンジおよびハンマーシャンクに加えて、シャンクホルダが別個に必要になり、その分、部品点数および組立工数が増加し、それにより製造コストが増大する。また、ＡＢＳ樹脂は電気絶縁性が高いので、ハンマーなどの作動に伴い、シャンクホルダがシャンクフレンジに擦れることにより発生した静電気が逃げられず、帯電しやすいため、ほこりなどの付着によって、ハンマーの動作不良を招いたり、外観を損なったりするなどの欠点もある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、保形性および寸法安定性に優れるとともに、軽量で、高い剛性を有し、それにより、ハンマーの安定した動作と豊かな音量を確保することができるピアノのハンマー装置を提供することを目的とする。

特開２００１−５４３９７１号公報

この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、鍵の押鍵に伴って回動するハンマーを含むピアノのハンマー装置であって、合成樹脂の成形品で構成され、互いに平行に延びる二股状の一対の腕部を有するシャンクフレンジを備え、ハンマーは、断面一定の棒状に形成され、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有する合成樹脂の成形品で構成されるとともに、一端部がシャンクフレンジの一対の腕部間に回動自在に支持され、鍵の押鍵に伴って回動するハンマーシャンクと、ハンマーシャンクの他端部に設けられたハンマーヘッドと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、鍵が押鍵されると、ハンマーシャンクが、シャンクフレンジの一対の腕部に案内されながら回動し、アコースティックなピアノの場合には、ハンマーシャンクと一体のハンマーヘッドが弦を打弦することによって発音が行われる。また、ハンマーシャンクおよびシャンクフレンジは、合成樹脂の成形品で構成されるので、木材の場合と比較して、保形性や寸法安定性に優れており、それら自身の反りおよびねじれなどの変形および乾湿による伸縮を非常に小さく抑制できる。その結果、ハンマーシャンクと一対の腕部との間のクリアランスがほとんど変化しないことによって、ハンマーの安定した動作を確保することができる。また、ハンマーシャンクは、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有する合成樹脂で構成されるので、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂のみで構成した場合と比較して、非常に高い剛性が得られ、木材と同等またはそれ以上の剛性を得ることができる。その結果、鍵が強打されたときのハンマーシャンクのたわみを抑制でき、押鍵エネルギーがハンマーから弦に効率良く伝達されることによって、豊かな音量を得ることができる。

また、仮に、一対の腕部を、従来と同様、ハンマーシャンク側に設けた場合には、ハンマーシャンクは長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有するため、射出成形による成形は困難である。これに対して、本発明によれば、シャンクフレンジ側に一対の腕部を設けることで、ハンマーシャンクが断面一定の棒状の形状を有するので、押出成形による成形が可能となり、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有するハンマーシャンクを容易にかつ精度良く形成することができる。

また、炭素繊維は、他の強化材、例えばガラス繊維よりも導電性が高い。したがって、上記のように、炭素繊維を強化材として用いることにより、ハンマーシャンクの導電性が高められることによって、その帯電を防止することができる。それにより、ハンマーシャンクおよびその周辺へのほこりなどの付着を抑制でき、したがって、ハンマーの動作および外観を良好に維持することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のピアノのハンマー装置において、ハンマーシャンクは、中空状に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、ハンマーシャンクは、中空状に形成されているので、その分、ハンマーを軽量化でき、それにより、ハンマーの回動速度が高められることによって、さらに豊かな音量を得ることができる。また、上述したように、本発明では、炭素繊維によって剛性が高められるので、ハンマーシャンクを中空状に形成しても、所要の剛性を確保することが可能である。このように、所要の剛性を確保しながら、軽量化を最大限に図ることができる。

本発明の実施形態によるグランドピアノのハンマー装置の斜視図である。 図１のハンマーシャンクおよびシャンクフレンジの斜視図である。 図１のハンマー装置を含むグランドピアノの鍵盤装置の側面図である。 従来のハンマー装置の斜視図である。 図４のハンマー装置を含むグランドピアノの鍵盤装置の側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を、詳細に説明する。なお、以下の説明では、グランドピアノを演奏者から見た場合の手前側（図３の右側）を「前」、奥側（図３の左側）を「後」とし、さらに鍵１１の並び方向を「左右方向」として、説明を行うものとする。まず、図１を参照しながら、ハンマー装置１について説明する。同図に示すように、ハンマー装置１は、ハンマーシャンク３およびハンマーヘッド４を有するハンマー２と、シャンクフレンジ５などで構成されている。

シャンクフレンジ５は、ＡＢＳ樹脂などの耐衝撃性に優れた合成樹脂の射出成形品で構成されている。図１に示すように、シャンクフレンジ５は、前後方向に延び、断面が矩形状の細長い本体部５ａと、本体部５ａの後端部から互いに平行に後方に延びる二股状の一対の腕部５ｂ，５ｂを一体に備えている。一対の腕部５ｂ，５ｂには、側方に貫通する孔（１つのみ図示）５ｃ，５ｃが直線状に並ぶように形成され、これらの孔５ｃ，５ｃに、ブッシングクロス（図示せず）を介してピン６が取り付けられている。

また、本体部５ａの中央部には、シャンクフレンジ５を後述するハンマーシャンクレール１３に取り付けるための取付孔５ｄが、上下方向に貫通するように形成されている。さらに、本体部５ａの後方には、上下方向に貫通するねじ孔５ｅが形成されており、このねじ孔５ｅに、後述するレペティションレバー１０の上方への回動を規制するためのドロップスクリュー１４が、下方から進退自在にねじ込まれている。

ハンマーシャンク３は、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂の押出成形品で構成されている。この合成樹脂には、強化材として炭素繊維が含有されている。この炭素繊維は、比較的長さの大きいものを織物状に形成したものであり、合成樹脂中に、長さ方向に連続するように含有されている。図２に示すように、ハンマーシャンク３は、前後方向に延び、断面一定の細長い円筒状に形成されている。

ハンマーシャンク３の前端部は、シャンクフレンジ５の一対の腕部５ｂ，５ｂ間に、若干のクリアランスをもって係合している。また、ハンマーシャンク３の前端部の所定の位置には、孔（図示せず）が側方に貫通するように形成されている。そして、この孔に前述したピン６が通されることによって、ハンマーシャンク３は、このピン６を介して、シャンクフレンジ５の一対の腕部５ｂ，５ｂ間に、水平軸線回りに回動自在に支持されている。

また、ハンマーシャンク３の下面の前端部には、孔よりも後ろ側に、ハンマーシャンク３の長さ方向と直交する方向（左右方向）に溝３ａが切削され、この溝３ａに、シャンクローラ芯１５が下方に突出するように取り付けられている。そして、このシャンクローラ芯１５の突出部を前後から覆うように円柱状のシャンクローラ７が取り付けられている。

また、ハンマーシャンク３の後端部には、これと直交するようにハンマーヘッド４が設けられている。ハンマーヘッド４は、木材などで構成されたハンマーウッド４ａと、その先端部を包むように順に巻かれたアンダーフェルト４ｂおよびトップフェルト４ｃで構成されている。

次に、鍵１１の押鍵に伴ってハンマー２を回動させるアクション９の構成を、図３を参照して説明する。アクション９は、多数の鍵１１（１つのみ図示）ごとに設けられている。同図に示すように、アクション９は、前後方向に延びる回動自在のウィッペン１６と、ウィッペン１６に回動自在に取り付けられたレペティションレバー１０およびジャック１２を備えており、左右のブラケット１７，１７（一方のみ図示）の間に取り付けられている。左右のブラケット１７，１７は、鍵１１を載置する筬（図示せず）の左右端部にそれぞれ固定され、それらの間にウィッペンレール１８が渡されていて、このウィッペンレール１８にねじ止めした各ウィッペンフレンジ１９に、ウィッペン１６の後端部が回動自在に取り付けられている。各ウィッペン１６は、対応する鍵１１の上面後部に設けられたキャプスタンボタン２０に、ウィッペンヒール２１を介して載っている。

また、左右のブラケット１７，１７の間には、ハンマーシャンクレール１３が渡されている。このハンマーシャンクレール１３には、多数のねじ穴（図示せず）が左右方向に並ぶように形成されており、シャンクフレンジ５は、その取付孔５ｄに通したフレンジねじ８を、ハンマーシャンクレール１３のねじ穴にねじ込み、締め付けることによって、ハンマーシャンクレール１３に固定されている。

レペティションレバー１０は、断面が矩形状で、斜め前上がりに前後方向に延びており、その中央部において、ウィッペン１６に回動自在に取り付けられている。レペティションレバー１０の後端部には、レバースクリュー２２が上下方向に貫通した状態で進退自在に螺合しており、その下端部にレバーボタン２３が一体に設けられている。また、レペティションレバー１０は、ウィッペン１６に取り付けたレペティションスプリング２４によって、復帰方向（図３の反時計方向）に付勢されている。以上の構成により、鍵１１の離鍵状態では、レペティションレバー１０は、レペティションスプリング２４のばね力により復帰側に回動していて、レバーボタン２３がウィッペン１６の上面に当接しているとともに、レバースクリュー２２を回すことによって、離鍵状態におけるレペティションレバー１０の角度を調整することが可能である。

レペティションレバー１０の前部の所定位置には、上下方向に貫通するジャック案内孔１０ａが形成されている。このレペティションレバー１０の上面のジャック案内孔１０ａ付近に、ハンマー２がシャンクローラ７を介して載置されている。また、レペティションレバー１０の上面の前端部には、レバースキン２５が貼り付けられており、ドロップスクリュー１４に対向している。この構成により、ドロップスクリュー１４を回し、その下方への突出量を調整することによって、これにレペティションレバー１０が当接するレットオフ位置を調整することが可能である。

ジャック１２は、上下方向に延びる断面矩形のハンマー突上げ部１２ａと、その下端部から後方にほぼ直角に延びるレギュレーティングボタン当接部１２ｂとから、Ｌ字状に形成されており、その角部においてウィッペン１６の前端部に回動自在に取り付けられている。ハンマー突上げ部１２ａの上端部は、レペティションレバー１０のジャック案内孔１０ａに、前後方向に移動自在に係合するとともに、離鍵状態においてはシャンクローラ７と微小な間隔を存して対向している。また、ジャック１２は、レペティションレバー１０を付勢するレペティションスプリング２４によって、復帰方向（図３の反時計方向）に付勢されている。

また、ジャック１２のハンマー突上げ部１２ａの中間部には、ジャック１２の角度位置を調整するためのジャックボタンスクリュー２６が、前後方向に貫通した状態で進退自在に螺合している。ジャックボタンスクリュー２６の先端部には、ジャックボタン２７が一体に設けられており、このジャックボタン２７は、離鍵状態では、ウィッペン１６に立設されたスプーン２８に当接している。したがって、このジャックボタンスクリュー２６を回すことによって、離鍵状態におけるジャック１２の角度位置を調整することが可能である。

一方、ハンマーシャンクレール１３の下面には、レギュレーティングレール２９がねじ止めされており、このレギュレーティングレール２９の下面に、ジャック１２の上方への回動を規制するレギュレーティングボタン３０が進退自在に螺合していて、ジャック１２のレギュレーティングボタン当接部１２ｂの前端部と所定の間隔をもって対向している。

以上の構成のアクション９によれば、図３に示す離鍵状態から鍵１１が押鍵されると、ウィッペン１６が、キャプスタンボタン２０を介して突き上げられることにより、上方に回動するとともに、ウィッペン１６に取り付けたレペティションレバー１０およびジャック１２も上方に回動する。これに伴い、まず、レペティションレバー１０がシャンクローラ７を揺動させながらこれを介してハンマー２のハンマーシャンク３を押し上げることにより、ハンマーシャンク３がシャンクフレンジ５の一対の腕部５ｂ，５ｂに案内されながら上方に回動する。次いで、レペティションレバー１０がドロップスクリュー１４に係合することにより、その回動が阻止されることで、ジャック１２がシャンクローラ７を介してハンマーシャンク３を突き上げる。その後、ハンマーシャンク３およびこれと一体のハンマーヘッド４が、上方に張られた弦Ｓを打弦する直前まで回動した時点で、ジャック１２が、レギュレーティングボタン３０に係合し、その回動が阻止されることによって、シャンクローラ７から抜ける。これにより、ハンマーシャンク３およびハンマーヘッド４は、アクション９および鍵１１との連結を解かれ、自由回動状態となり、ハンマーヘッド４が弦Ｓを打弦することによって、発音が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、ハンマーシャンク３およびシャンクフレンジ５は、ＡＢＳ樹脂の成形品で構成されるので、木材の場合と比較して、保形性や寸法安定性に優れており、それら自身の反りおよびねじれなどの変形および乾湿による伸縮を非常に小さく抑制できる。その結果、ハンマーシャンク３と一対の腕部５ｂ，５ｂとの間のクリアランスがほとんど変化しないことによって、ハンマー２の安定した動作を確保することができる。また、ハンマーシャンク３は、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有するので、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂のみで構成した場合と比較して、非常に高い剛性が得られ、木材と同等またはそれ以上の剛性を得ることができる。その結果、鍵１１が強打されたときのハンマーシャンク３のたわみを抑制でき、押鍵エネルギーがハンマー２から弦Ｓに効率良く伝達されることによって、豊かな音量を得ることができる。

また、本実施形態では、シャンクフレンジ５側に一対の腕部５ｂ，５ｂを設けることで、ハンマーシャンク３が断面一定の棒状の形状を有するので、押出成形による成形が可能となり、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有するハンマーシャンク３を容易にかつ精度良く形成することができる。

さらに、本実施形態では、ハンマーシャンク３に含有される強化材として、炭素繊維を用いているので、ハンマーシャンク３の導電性が高められることによって、その帯電を防止することができる。それにより、ハンマーシャンク３およびその周辺へのほこりなどの付着を抑制でき、したがって、ハンマー２の動作および外観を良好に維持することができる。

さらには、本実施形態では、ハンマーシャンク３は、中空状に形成されているので、その分、ハンマー２を軽量化でき、それにより、ハンマー２の回動速度が高められることによって、さらに豊かな音量を得ることができる。また、上述したように本実施形態のハンマーシャンク３は、長さ方向に連続する炭素繊維によって剛性が高められるので、ハンマーシャンク３を中空状に形成しても、所要の剛性を確保することが可能である。このように、所要の剛性を確保しながら、軽量化を最大限に図ることができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、ハンマーシャンク３を円筒状に形成しているが、これに代えて、断面が矩形などの多角形に形成された中空状のものを採用してもよい。また、本実施形態では、ハンマー２を軽量化するために、ハンマーシャンク３を中空状に形成しているが、剛性を優先する場合には、ハンマーシャンク３を中実状にしてもよく、例えば断面がＨ字状やＩ字状のものを採用してもよい。さらに、実施形態は、本発明をグランドピアノのアクションに適用した例であるが、本発明を、他のタイプのピアノ、例えばハンマーを有するグランド型電子ピアノや自動演奏ピアノ、さらには、アップライトピアノに適用してもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部を適宜、変更することが可能である。

符号の説明

１ ハンマー装置
２ ハンマー
３ ハンマーシャンク
４ ハンマーヘッド
５ シャンクフレンジ
５ｂ 腕部
１１ 鍵

Claims (2)

1. 鍵の押鍵に伴って回動するハンマーを含むピアノのハンマー装置であって、
   合成樹脂の成形品で構成され、互いに平行に延びる二股状の一対の腕部を有するシャンクフレンジを備え、
   前記ハンマーは、
   断面一定の棒状に形成され、長さ方向に連続する炭素繊維を強化材として含有する合成樹脂の成形品で構成されるとともに、一端部が前記シャンクフレンジの前記一対の腕部間に回動自在に支持され、前記鍵の押鍵に伴って回動するハンマーシャンクと、
   当該ハンマーシャンクの他端部に設けられたハンマーヘッドと、
   を有することを特徴とするピアノのハンマー装置。
2. 前記ハンマーシャンクは、中空状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のピアノのハンマー装置。

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