JP2005077455A - ピアノのシャンクフレンジ - Google Patents

Abstract

【課題】 均質性および寸法安定性に優れるとともに、高い剛性を有し、それにより、ハンマーの円滑で安定した動作を確保することができ、さらに、シャンクフレンジおよびその周辺へのほこりなどの付着を抑制でき、ハンマーの動作およびシャンクフレンジ周辺の外観を良好に維持することができるピアノのシャンクフレンジを提供する。
【解決手段】 鍵２の押鍵に伴って回動するハンマー３０を支持するピアノのシャンクフレンジ３１であって、シャンクフレンジ３１が、長繊維法で成形された、補強用の長繊維を含有する熱可塑性樹脂の成形品で構成されている。また、長繊維は炭素繊維で構成されている。
【選択図】 図２

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支持するピアノのシャンクフレンジに関する。

図１は、グランドピアノのハンマー３０およびシャンクフレンジ３１を示しており、これらは鍵２（図３参照）ごとに設けられる。ハンマー３０は、ハンマーシャンク３２およびハンマーヘッド３３などで構成されている。ハンマーシャンク３２は、木材で構成され、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３３が設けられている。ハンマーシャンク３２の前端部には、二股状に分岐した２つの腕３２ａ，３２ａが形成されており、これらの腕３２ａ，３２ａは、互いに平行に前方に延びている。

シャンクフレンジ３１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。シャンクフレンジ３１は、フレンジねじ３８を介して、ハンマーシャンクレール２３に固定されている（図３参照）。シャンクフレンジ３１の後端部には、所定の幅の係合部３１ｂが後方に突出するように形成されており、この係合部３１ｂが、ハンマーシャンク３２の腕３２ａ，３２ａの間に係合している。また、腕３２ａ，３２ａおよび係合部３１ｂにはピン３５が通されており、ハンマーシャンク３２は、このピン３５を介して、シャンクフレンジ３１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３１の係合部３１ｂ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３２の腕３２ａ，３２ａ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３２の下面の前端部には、円柱状のシャンクローラ３７が取り付けられており、ハンマーシャンク３２は、このシャンクローラ３７を介して、アクション１のレペティションレバー４（図３参照）に載置されている。

以上の構成により、鍵２の押鍵に伴い、ハンマーシャンク３２が、シャンクローラ３７を介してアクション１のジャック５で突き上げられることによって、ハンマー３０が上方に回動し、ハンマーヘッド３３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３参照）。また、このハンマー３０の回動時、ハンマーシャンク３２が、腕３２ａ，３２ａおよび係合部３１ｂで案内されることにより、ハンマー３０は、左右にぶれることなく回動する。

また、従来の他のシャンクフレンジとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このシャンクフレンジは、アップライトピアノにおいて、ハンマーのバットを回動自在に支持するバットフレンジとして構成されたものである。このバットフレンジは、木材ではなく、ＡＢＳ樹脂で構成されている。

前述したように、シャンクフレンジ３１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、シャンクフレンジ３１の場合には、ハンマー３０の支持部材として機能するため、鍵２が強打されたときにも、ハンマー３０が安定して回動できるよう、高い剛性が要求される。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１に示すシャンクフレンジ３１に用いられた場合には、その係合部３１ｂの幅が、乾湿に応じて比較的大きく伸縮する。特に、このシャンクフレンジ３１では、前述した理由から、係合部３１ｂとハンマーシャンク３２の腕３２ａ，３２ａと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、乾湿による係合部３１ｂの伸縮によって、ハンマーシャンク３２がシャンクフレンジ３１に対して、緩くなったり、渋くなったりし、その結果、鍵２の押鍵強さに応じたハンマー３０の回動速度が安定して得られないおそれがある。

一方、シャンクフレンジ３１を、特許文献１に開示されるようなＡＢＳ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ないものの、木材と比較して、剛性が小さく、不足がちになるので、鍵２を強打したときなどにハンマー３０の安定した動作を十分に確保できないおそれがある。また、ＡＢＳ樹脂は木材よりも比重が大きいので、その分、ピアノ全体としての重量が増大してしまう。また、ＡＢＳ樹脂は電気絶縁性が高いので、ハンマー３０の作動に伴い、ハンマーシャンク３２がシャンクフレンジ３１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３０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、均質性および寸法安定性に優れるとともに、高い剛性を有し、それにより、ハンマーの円滑で安定した動作を確保することができるピアノのシャンクフレンジを提供することを目的とする。

実開昭６２−１４６１９４号公報

この目的を達成するため、請求項１による発明は、鍵の押鍵に伴って回動するハンマーを支持するピアノのシャンクフレンジであって、シャンクフレンジが、長繊維法で成形された、補強用の長繊維を含有する熱可塑性樹脂の成形品で構成されていることを特徴とする。

上記の構成における長繊維法とは、熱可塑性樹脂で被覆した同じ長さの繊維状の強化材を含むペレットを射出成形することによって、成形品を得るものである。この長繊維法によれば、成形品中に、例えば０．５ｍｍ以上の長さを有する比較的長い繊維状の強化材が含有される。したがって、本発明のシャンクフレンジは、比較的長い補強用の長繊維を含有することにより、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シャンクフレンジのたわみを抑制でき、ハンマーを安定して支持することができる。また、長繊維法で成形された成形品は、単体の合成樹脂と同様、均質性や寸法安定性に優れているので、木材の場合と比較して、シャンクフレンジ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、非常に小さく抑制することができる。以上により、ハンマーの円滑で安定した動作を確保することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のピアノのアクション部品において、長繊維が炭素繊維であることを特徴とする。

一般に、炭素繊維は、他の補強用の長繊維、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、そのような炭素繊維を補強用の長繊維として用いることにより、シャンクフレンジ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、シャンクフレンジ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シャンクフレンジ周辺の外観を良好に維持することができる。

本発明の実施形態によるグランドピアノのシャンクフレンジおよびハンマーを示す斜視図である。 図１のシャンクフレンジの（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。 ハンマーおよびシャンクフレンジを含むグランドピアノの鍵盤装置の側面図である。 シャンクフレンジに対して行った剛性試験の結果を比較例とともに示す図である。

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２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、すでに概説したグランドピアノのハンマー３０およびシャンクフレンジ３１の構成を、図１および図２を参照しながら、より詳細に説明する。これらのハンマー３０およびシャンクフレンジ３１は、多数のものが、鍵２に対応するように左右方向に並設されている。ハンマー３０は、ハンマーシャンク３２と、その後端部に取り付けられたハンマーヘッド３３などで構成されている。

ハンマーヘッド３３は、ハンマーシャンク３２に直交するように設けられた木製のハンマーウッド３３ａ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３３ｂおよびトップフェルト３３ｃで構成されている。ハンマーシャンク３２は、木材を所定の細長い棒状に切削加工したものである。ハンマーシャンク３２の前端部には、互いに平行に前方に延びる２つの腕３２ａ，３２ａが形成されている。これらの腕３２ａ，３２ａには、側方に貫通する孔３２ｂ，３２ｂ（１つのみ図示）が直線上に並ぶように形成され、これらの孔３２ｂ，３２ｂに、ブッシングクロス（図示せず）を介してピン３５が取り付けられている。ハンマーシャンク３２の下面には、腕部３２ａのすぐ後ろ側に、シャンクローラ芯３６を介して、円柱状のシャンクローラ３７が取り付けられている。

一方、シャンクフレンジ３１は、本実施形態では、長繊維法で成形された熱可塑性樹脂の成形品で構成されており、例えば、以下に述べるようなペレットを用いた射出成形によって成形されている。このペレットは、炭素繊維で構成されたロービングを、所定の張力を加えた状態で揃えながら、ゴム状重合体を含む熱可塑性樹脂である、例えばＡＢＳ樹脂を押出機で押し出したもので被覆することによって成形される。このような成形方法により、ペレットの成形時に炭素繊維のロービングが折れることがなく、成形されたペレット中にこれと等しい長さの炭素繊維を含有させることができる。本実施形態では、ペレットの長さは５〜１５ｍｍに設定されており、それにより、このペレットを用いて射出成形されたシャンクフレンジ３１には、０．５〜２ｍｍの長さの炭素繊維が含有される。

図２に示すように、シャンクフレンジ３１は、断面がほぼ矩形の細長い本体部３１ａと、その背面の中央部から後方に突出する係合部３１ｂを一体に有している。係合部３１ｂは、所定の幅Ｗを有し、その両側面が互いに平行に形成されており、ハンマーシャンク３２の腕３２ａ，３２ａの間に、若干のクリアランスをもって係合している。また、係合部３１ｂには、孔３１ｃが側方に貫通するように形成されている。そして、この孔３１ｃにピン３５が通されることによって、ハンマーシャンク３２は、このピン３５を介して、シャンクフレンジ３１に、水平軸線回りに回動自在に支持されている。

また、本体部３１ａの中央部には、シャンクフレンジ３１を後述するハンマーシャンクレール２３に取り付けるための取付孔３１ｄが、上下方向に貫通するように形成されている。さらに、係合部３１ｂの基端部には、上下方向に貫通するねじ孔３１ｅが形成されており、このねじ孔３１ｅに、後述するレペティションレバー４の上方への回動を規制するためのドロップスクリュー７が、下方から進退自在にねじ込まれている。

次に、鍵２の押鍵に伴ってハンマー３０を回動させるアクション１の構成を、図３を参照して説明する。同図に示すように、アクション１は、前後方向に延びる回動自在のウィッペン３と、ウィッペン３に回動自在に取り付けられたレペティションレバー４およびジャック５を備えており、左右のブラケット２１，２１（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２１，２１は、鍵２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２２が渡されていて、このウィッペンレール２２にねじ止めした各ウィッペンフレンジ２４に、ウイッペン３の後端部が回動自在に取り付けられている。各ウイッペン３は、対応する鍵２の上面後部に設けられたキャプスタンボタン２５に、ウィッペンヒール２６を介して載っている。

また、左右のブラケット２１，２１の間には、ハンマーシャンクレール２３が渡されている。このハンマーシャンクレール２３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３１は、その取付孔３１ｄに通したフレンジねじ３８を、ハンマーシャンクレール２３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２３に固定されている。

レペティションレバー４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３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４の後端部には、レバースクリュー２７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２８が一体に設けられている。また、レペティションレバー４は、ウィッペン３に取り付けたレペティションスプリング６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２の離鍵状態では、レペティションレバー４は、レペティションスプリング６のばね力により復帰側に回動していて、レバーボタン２８がウィッペン３の上面に当接しているとともに、レバースクリュー２７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４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４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４ａが形成されている。このレペティションレバー４の上面のジャック案内孔４ａ付近に、ハンマー３０がシャンクローラ３７を介して載置されている。また、レペティションレバー４の上面の前端部には、レバースキン３９が貼り付けられており、ドロップスクリュー７に対向している。この構成により、ドロップスクリュー７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４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５は、上下方向に延びる断面矩形のハンマー突上げ部５ａ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５ｂ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３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５ａの上端部は、レペティションレバー４のジャック案内孔４ａ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３７と微小な間隔を存して対向している。また、ジャック５は、レペティションレバー４を付勢するレペティションスプリング６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５のハンマー突上げ部５ａの中間部には、ジャック５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９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９の先端部には、ジャックボタン１２が一体に設けられており、このジャックボタン１２は、離鍵状態では、ウィッペン３に立設されたスプーン１３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９を回すことによって、離鍵状態におけるジャック５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２３の下面には、レギュレーティングレール４０がねじ止めされており、このレギュレーティングレール４０の下面に、ジャック５の上方への回動を規制するレギュレーティングボタン８が進退自在に螺合していて、ジャック５のレギュレーティングボタン当接部５ｂ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１によれば、図３に示す離鍵状態から鍵２が押鍵されると、ウィッペン３が、キャプスタンボタン２５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３に取り付けたレペティションレバー４およびジャック５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４が、シャンクローラ３７を摺動させながらこれを介してハンマー３０を押し上げ、上方に回動させる。次いで、レペティションレバー４がドロップスクリュー７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５がシャンクローラ３７を介してハンマー３０を突き上げる。その後、ハンマー３０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５が、レギュレーティングボタン８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３７から抜ける。これにより、ハンマー３０は、アクション１および鍵２との連結を解かれ、自由回動状態で弦Ｓを打弦する。

以上のように、本実施形態によれば、ハンマー３０を支持するシャンクフレンジ３１は、長繊維法で成形されたＡＢＳ樹脂の成形品で構成され、０．５〜２ｍｍの比較的長い炭素繊維を補強用の長繊維として含有するので、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２が強打されたときのシャンクフレンジ３１のたわみを抑制でき、ハンマー３０を安定して支持することができる。また、単体の合成樹脂と同様、均質性や寸法安定性に優れているので、木材の場合と比較して、シャンクフレンジ３１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、非常に小さく抑制することができる。その結果、ハンマーシャンク３２がシャンクフレンジ３１に対して、緩くなったり、渋くなったりするのを防止でき、したがって、鍵２の押鍵強さに応じたハンマー３０の回動速度を安定して得ることができる。以上により、ハンマー３０の円滑で安定した動作を確保することができる。

また、本実施形態のシャンクフレンジ３１では、補強用の長繊維として、炭素繊維を用いているので、シャンクフレンジ３１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、シャンクフレンジ３１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３０の動作およびシャンクフレンジ３１周辺の外観を良好に維持することができる。

図４は、本実施形態によるシャンクフレンジ３１の剛性の補強効果を確認するために、シャンクフレンジ３１に対して行った剛性試験の結果を、比較例とともに示したものである。比較例のシャンクフレンジは、木材（シデ）で構成されており、そのサイズおよび形状は、シャンクフレンジ３１と同じである。試験の方法は、固定したブラケット２１，２１間に、ウィッペンレール２２、ハンマーシャンクレール２３およびレギュレーティングレール４０を渡して固定したものを試験台とするとともに、そのハンマーシャンクレール２３にシャンクフレンジ３１をフレンジねじ３８で固定した状態で、その係合部３１ｂに上方から荷重を加え、そのときの係合部３１ｂの変位を測定し、荷重と変位の関係から剛性を算出した。また、実施例および比較例のそれぞれについて、同じ数の複数の試料を用意した。図４は、それぞれの平均的な荷重−変位の関係を示している。

この試験結果によれば、同図に示すように、実施形態のシャンクフレンジ３１は、その剛性が比較例に対して約１５％、増大しており、木製のシャンクフレンジよりもかなり大きな剛性が得られることが確認された。また、図示しないが、試料間の剛性のばらつきも、実施形態の方が小さいことが確認された。

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、実施形態は、熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂を、補強用の長繊維として炭素繊維をそれぞれ用いた例であるが、他の適当な材料を用いることが可能であり、例えば、後者については、ガラス繊維を採用してもよい。また、実施形態は、本発明をグランドピアノのシャンクフレンジ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のシャンクフレンジ、さらにはアップライトピアノのバットフレンジなど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、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

符号の説明

２ 鍵
３０ ハンマー
３１ シャンクフレンジ

Claims (2)

1. 鍵の押鍵に伴って回動するハンマーを支持するピアノのシャンクフレンジであって、
   当該シャンクフレンジが、長繊維法で成形された、補強用の長繊維を含有する熱可塑性樹脂の成形品で構成されていることを特徴とするピアノのシャンクフレンジ。
2. 前記長繊維が炭素繊維であることを特徴とする、請求項１に記載のピアノのシャンクフレンジ。
   

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