JP2016191911A - 打面装置 - Google Patents

Abstract

【課題】打面の耐久性の良さを保持しつつ、アコースティック打楽器の打感をさらに模擬することが可能となる打面装置を提供する。【解決手段】パッド体ＰＤは、表面を打撃面とする、ゴムからなるヘッド部３０と、ヘッド部３０の背面に当接されるクッション層１８と、クッション層１８をヘッド部３０の背面に圧力を持って当接させた状態に固定支持するクッション保持部材１９とを有し、クッション層１８は、ヘッド部３０の背面に当接される第１層１８ａと、第１層１８ａに隣接する第２層１８ｂを含み、第１層１８ａは繊維系不織布からなり、第２層１８ｂは多孔質のウレタン素材からなる。【選択図】 図２

Description

本発明は、練習用打楽器または電子打楽器に適用可能な打面装置に関する。

従来、練習用打楽器または電子打楽器に適用可能な打面装置として、アコースティック打楽器に近い打撃感が得られるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６（ａ）は、この打面装置のヘッド１００の中心付近の構成を示す断面図であり、同図（ａ）に示されるように、ヘッド１００の中心付近には、その裏側から緩衝材１０１が接触している。

ヘッド１００は、打撃面が網状素材により構成される。緩衝材１０１は、３層の積層構造となっており、耐磨耗性材料からなる耐磨耗層１０１ａと、低弾性素材からなる低弾性層１０１ｂと、高弾性素材からなる高弾性層１０１ｃとからなる。

低弾性層１０１ｂは、打撃時の衝撃を吸収できるように低弾性材料からなるもので、ビータによる打撃の跳ね返りと振動膜の過度な振動を抑え、打撃の感触を良くするものであり、ポリウレタン・スポンジなどからなる。高弾性層１０１ｃは低弾性層１０１ｂが長期にわたる打撃によって圧縮変形しても緩衝材１０１の先端部がヘッド１００に接触した状態を保つために介装された層である。耐磨耗層１０１ａは、低弾性層１０１ｂがヘッド１０１を介してビータで直接に打撃されると短期間に磨耗してしまうので、これを防ぐための層であり、耐磨耗性があり、且つある程度空気を通すことでビータで打撃されても音が出にくい材質のものが適しており、例えば不織布などが利用される。

しかしこの従来の打面装置では、打撃面が網状素材、具体的には網状の布によって構成されるので、耐久性に劣る。これに対処するために、打撃面を含むヘッドをゴムによって構成したものもある。

図６（ｂ）は、ヘッドをゴムによって構成した従来の打面装置の一例を示す断面図である。この打面装置でも、ヘッド１１０の中心付近には、その裏側から３層の積層構造の緩衝材１１１が接触している。

緩衝材１１１は、耐磨耗性材料からなる耐磨耗層１１１ａと、低弾性素材からなる低弾性層１１１ｂと、高弾性素材からなる高弾性層１１１ｃとからなる。３層１１１ａ〜１１１ｃはいずれも、ポリウレタン・スポンジからなる。

この打面装置では、ヘッド１１０の振動を検出する打撃センサ１１３は、低弾性層１１１ｂと高弾性層１１１ｃとの間に狭着されたセンサボード１１２上に設けられている。

しかしこの従来の打面装置では、ヘッド１１０の裏面は、薄い耐磨耗層１１１ａを介して、低密度ポリウレタン・スポンジからなる低弾性層１１１ｂと接触するため、ヘッド１１０へのビータの打撃によってその打撃部分が極端に凹み、これに応じて低弾性層１１１ｂも凹む結果、長年使用すると、低弾性層１１１ｂの当該打撃部分周辺が圧縮変形し、打感が悪化する。これに対処するために、ヘッドと緩衝材との間にプラスチック板を狭着したものもある。

図６（ｃ）は、このように構成した従来の打面装置の一例を示す断面図であり、ヘッド１２０と緩衝材１２１との間にプラスチック板１２２が狭着されている。

緩衝材１２１は、２層の積層構造となっており、ポリウレタン・スポンジからなる層１２１ａと、不織布からなる層１２１ｂとからなる。

なお、この図６（ｃ）の打面装置も前記図６（ａ）の打面装置も、図示されていないが、打撃センサは緩衝材１０１，１２１と離れた位置に設けられている。

特開平１１−２１２５６６号公報

しかし上記従来の打面装置、特に図６（ｂ）の打面装置では、ヘッド１１０の裏面は、ポリウレタン・スポンジからなる層１１１が接触するため、弱い打撃を加えたときに、アコースティック打楽器から得られる軽い打感が得られない。これは、ポリウレタン・スポンジに力（打撃）を加えた場合、図５（ｂ）に示されるように、力を加えた部分のみが変形して、その部分のみで力を吸収するため、反力が大きくなるからである。

一方、図６（ｃ）の従来の打面装置では、緩衝材１２１の前にプラスチック板１２２が設けられているので、打撃が加えられると緩衝材１２１全体が圧縮するため、反力が強くなる。つまり、この従来の打面装置でも、弱い打撃を加えたときに、アコースティック打楽器から得られる軽い打感が得られない。

本発明は、この点に着目してなされたものであり、打面の耐久性の良さを保持しつつ、アコースティック打楽器の打感をさらに模擬することが可能となる打面装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の打面装置（ＰＤ）は、表面を打撃面とする、ゴムからなるヘッド（３０）と、前記ヘッドの背面に当接されるクッション材（１８）と、前記クッション材を前記ヘッドの背面に圧力を持って当接させた状態に固定支持する支持手段（１９）とを有し、前記クッション材は、前記ヘッドの背面に当接される第１層（１８ａ）と、第１層に隣接する第２層（１８ｂ）を含み、前記第１層は、繊維系不織布からなり、前記第２層は、多孔質のウレタン素材からなることを特徴とする。

請求項２に記載の打面装置は、請求項１の打面装置において、前記第１層の密度が前記第２層の密度より低くなるように当該第１層及び第２層を構成したことを特徴とする。

請求項３に記載の打面装置は、請求項１または２の打面装置において、前記クッション材はさらに、前記第２層に隣接する第３層（１８ｃ）を含み、前記第３層は、前記第２層の多孔質のウレタン素材より密度の高い多孔質のウレタン素材からなることを特徴とする。

請求項４に記載の打面装置は、請求項３の打面装置において、前記ヘッドに対する打撃の強さに応じて当該打撃部分の沈み込む量が直線的に変化するように、少なくとも前記第１層乃至第３層の各密度が設定されることを特徴とする。

請求項５に記載の打面装置は、請求項３または４の打面装置において、前記第２層と前記第３層との間に狭着されたセンサボード（１６）と、前記センサボード上に配設された打撃センサ（１７）とをさらに有することを特徴とする。

なお、上記括弧内の符号は例示である。

請求項１に記載の発明によれば、ゴムからなるヘッドを採用し、当該ヘッドの背面に対向当接するクッション材として、当該背面に当接される、繊維系不織布からなる第１層と、この第１層に隣接する、ポリウレタン・スポンジからなる第２層を含むものを設けるようにしたので、ゴムからなるヘッドを採用したことによる打面の耐久性の良さを保持することができる。且つ、第１層に繊維系不織布を採用したことにより、打撃力に対する反力が低下したことで、打撃が弱打である場合に軽い打感が得られ、アコースティック打楽器の打感をさらに模擬することが可能となる。

また、第１層に採用した繊維系不織布は、打撃に応じて打撃部分が凹んだとしても、凹んだ部分を中心にして拡がりを持って変形するため、長年使用しても打撃部分のみが凹んだ状態にならない。したがって、打撃部分が凹んだまま戻らないことによる打感の悪化を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る打面装置を適用した電子打楽器の正面図（（ａ））及び側面図（（ｂ））である。 図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１中のクッション層とその近傍の構成（（ａ））と、同密度の繊維系不織布とポリウレタン・スポンジに対して、図５に示すようにして力を加えたときの力の強さに対する変位量の特性（（ｂ））を示す図である。 ビータによってヘッド部が打撃されたときにヘッド部及びその近傍が変化する様子（（ａ））と、打撃の強さに対する打撃部分の沈み込み量の特性（（ｂ））を示す図である。 繊維系不織布（（ａ））とポリウレタン・スポンジ（（ｂ））にそれぞれ同じ強さの力を加えた場合に各素材が変形する様子を示す図である。 従来の打面装置のヘッドの中心付近の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施の形態に係る打面装置を適用したパッド体ＰＤを適用した電子打楽器の正面図及び側面図である。

この電子打楽器は電子バスドラムとして構成され、キックパッドとしてのドラム本体が、スタンド１０で支持されてなる。本電子打楽器の奏者側には、図示はしないが、フットペダル装置が取り付けられる。以下、本電子打楽器の上下左右の各方向は、奏者側からの視点（図１（ａ）の正面視）を基準として呼称する。前後方向については奏者側を前側とする。

取り付けられるフットペダル装置は一般的なものであり、ペダル操作によってそのビータ６０（後述する図４（ａ）参照）がドラム本体のパッド体ＰＤを打撃する。フットペダル装置はビータが単一の構成でもよいが、本実施の形態で用いられるフットペダル装置は、ツインペダル型で２つのビータが独立して操作される構成であるとする。したがって、円形のパッド体ＰＤの主として打撃される主打撃領域３８内における正面視の中心点の左側及び右側を各ビータがそれぞれ打撃するようにフットペダル装置が設置される。

図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図２に示すように、スタンド１０に対して金属製のステイ２０が固定される。ステイ２０の前側に、クッション保持部材１９のフランジを介在させてパッド体ＰＤが固定されている。

そして、ステイ２０の上部及び下部の背面側に背面カバー１１が固定される。背面カバー１１に対して、略筒状の前カバー２５が固定される。前カバー２５は、円周方向の６箇所においてフック部材１２により背面カバー１１に固定される。前カバー２５によりパッド体ＰＤが外周側から覆われている。

パッド体ＰＤは、弾性を有する部材、具体的にはゴムで一体に形成されるヘッド部３０、及び樹脂等でなるフレーム４０からなる。ヘッド部３０は、フレーム４０よりも柔らかく弾性を有した材料でなる。

本電子打楽器は次のように組み立てられる。

図２において、スタンド１０の上部にステイ２０をネジ止め固定する。クッション保持部材１９には、前後方向に積層されるクッション層１８を固着する。そして、パッド体ＰＤのフレーム４０の背面に、ステイ２０と共にクッション保持部材１９のフランジをネジ止め固定する。

パッド体ＰＤは次のようにして組み付けられる。

まず、ヘッド部３０の背面側をフレーム４０の表側に対向させる。上下の折返し部３２でフレーム４０の周縁部４４，４５を外側から包み込むように、折返し部３２を片方ずつ周縁部４４，４５に係合させる。

このようにしてヘッド部３０がフレーム４０に取り付けられると、パッド体ＰＤが完成する。ヘッド部３０の表側の面全体を覆うように、ニット材等の伸縮性の保護材３１（後述する図３（ａ）参照）が貼られる。

ステイ２０及びクッション保持部材１９にパッド体ＰＤが固定されると、クッション層１８の前面がヘッド部３０の背面（特に主打撃領域３８の背面）に所定の圧力を持って対向当接する。

次に、ステイ２０の上部及び下部の背面側に背面カバー１１をネジ止め固定する。そして、背面カバー１１の縁部の内側に、前方から前カバー２５の縁部を嵌合し、背面カバー１１及び前カバー２５を６つのフック部材１２で前後から挟い込む。その後、背面カバー１１に対して後方から各フック部材１２の後部にネジを螺合する。ネジ先端が背面カバー１１を前方に押圧することで、フック部材１２の前部は前カバー２５を後方に付勢する。このようにして背面カバー１１に対して前カバー２５が固定される。

前カバー２５は、パッド体ＰＤは外周から覆うが、パッド体ＰＤ自体には当接しない。すなわち、パッド体ＰＤは、ステイ２０を介してスタンド１０に支持され、前カバー２５はパッド体ＰＤの支持に関与していない。なお、背面カバー１１と前カバー２５との固定方法は問わず、フック部材１２も必須でない。また背面カバー１１と前カバー２５とは一体のカバーであってもよい。

本実施の形態では、ツインビータ構成のフットペダル装置を用いるとしたので、図１（ａ）に示すように、主打撃領域３８は横長の長円である。

かかる構成において、ヘッド部３０の主打撃領域３８がビータ６０によって打撃されるとヘッド部３０が振動し、その振動が、クッション層１８の第１層１８ａ及び第２層１８ｂを介して打撃センサ１７に伝わる。打撃センサ１７は、受けた振動を電気信号（電圧）に変換して、検出信号として出力する。そして、検出信号が所定の閾値を超えると、打撃があったことが検出される。その検出結果、すなわち、検出されたタイミングに基づくタイミングで、且つ検出信号のレベルに応じた音量にて、不図示の楽音発生機構によって楽音が発生する。

図３（ａ）は、クッション層１８とその近傍の構成を示す図である。

この図に示すように、クッション層１８は、３層の積層構造となっている。第１層１８ａは、繊維系不織布からなり、第２層１８ｂは、ポリウレタン・スポンジからなり、第３層１８ｃは、第２層１８ｂのポリウレタン・スポンジより密度の高いポリウレタン・スポンジからなる。

第１層１８ａの繊維系不織布は、独立の繊維が不規則に絡み合った綿状のものである。そして、その材質はエステル系であり、その密度は１０〜５０ｋｇ／ｍ^３であり、その厚さは５.０ｍｍ以上であるものが採用されている。

図３（ｂ）は、同密度の繊維系不織布とポリウレタン・スポンジに対して、図５に示すようにして力を加えたときの力の強さに対する変位量の特性を示す図である。

図３（ｂ）中、グラフｇ１が繊維系不織布についての特性を示し、グラフｇ２がポリウレタン・スポンジについての特性を示している。同図（ｂ）に示すように、力の強さに対する変位量は、繊維系不織布もポリウレタン・スポンジも同様に直線的に変化するが、同じ強さの力に対する変位量（沈み込み量）は、繊維系不織布の方がポリウレタン・スポンジより大きくなっている。この特性は、繊維系不織布に加えた力に対する反力がポリウレタン・スポンジに対するそれより小さいことを示している。

図５は、繊維系不織布（（ａ））とポリウレタン・スポンジ（（ｂ））にそれぞれ同じ強さの力を加えた場合に各素材が変形する様子を示す図である。

ポリウレタン・スポンジは、同図（ｂ）に示すように、力を加えた部分のみが変形するため、その部分のみで力を吸収する。これに対して、繊維系不織布は、同図（ａ）に示すように、力を加えた部分を中心にして拡がりを持って変形するため、力を加えた部分以外に力が逃げて行く。その結果、同じ強さの力を加えたとしても、反力が異なり、繊維系不織布による反力の方がポリウレタン・スポンジによる反力より弱くなる。

図３（ａ）に戻り、第２層１８ｂと第３層１８ｃとの間には、例えば樹脂からなるセンサボード１６が狭着され、センサボード１６上には、打撃センサ１７が配設されている。

クッション層１８は、前述のように、ヘッド部３０の背面に所定の圧力を持って対向当接される。また、ヘッド部３０の表面（ゴム面）には、前述のように、伸縮性の保護材３１が接着されている。

図４は、ビータ６０によってヘッド部３０が打撃されたときにヘッド部３０及びその近傍が変形する様子（（ａ））と、打撃の強さに対する打撃部分の沈み込み量の特性（（ｂ））を示す図である。

ビータ６０によってヘッド部３０が打撃されると、図４（ａ）に示すように、ヘッド部３０の打撃部分が沈み込み、クッション層１８にも影響を与える。図示例は、沈み込みが第１層１８ａ内で収まっている様子を示している。

クッション層１８全体の沈み込み量は、図４（ｂ）の一点鎖線のグラフｇ１４に示すように、力の強さに従って直線的に変化する。より正確に言えば、この直線的な特性が得られるように、クッション層１８の構成を次のように工夫している。すなわち、第１層１８ａの密度＜第２層１８ｂの密度＜第３層１８ｃの密度とする。加えて、弱打の場合には第１層１８ａが優先的あるいは主体的に変形し、中打の場合には第２層１８ｂが優先的あるいは主体的に変形し、強打の場合には第３層１８ｃのみが変形するように、各層１８ａ〜１８ｃの密度や厚さ等を設計することで、直線的な特性が得られるようにしている。

図４（ｂ）には、打撃の強さに対する第１層１８ａ〜第３層１８ｃの個々の沈み込み量の特性が、実線のグラフｇ１１〜ｇ１３で示されている。そして同図（ｂ）中、力の強さ（打撃の強さ）が０〜ｆ１の範囲が弱打の場合に相当し、力の強さがｆ１〜ｆ２の範囲が中打の場合に相当し、力の強さがｆ２〜ｆ３の範囲が強打の場合に相当する。

力の強さが０〜ｆ１の範囲では、グラフｇ１１に示すように、第１層１８ａが優先的あるいは主体的に、かつ直線的に沈み込み、第２層１８ｂおよび第３層１８ｃは多少沈み込むものの、その量は極少である。そして、力の強さがｆ１〜ｆ２の範囲では、第１層１８ａは最大限に縮んだ状態に達しているので、第１層１８ａはそれ以上沈み込まず、これに替わって第２層１８ｂが優先的あるいは主体的に、かつ直線的に沈み込み、第３層１８ｃは多少沈み込むものの、その量は極少である。さらに、力の強さがｆ２〜ｆ３の範囲では、第１層１８ａに加えて第２層１８ｂも最大限に縮んだ状態に達しているので、第２層１８ｂもそれ以上沈み込まず、これに替わって第３層１８ｂのみが直線的に沈み込む。なお、ｆ３より強い打撃も想定されるが、この力の強さでは、第１層１８ａ〜第３層１８ｃのすべてが最大限に縮んだ状態に達しているので、それ以上の沈み込みは起き得ない。

グラフｇ１４は、グラフｇ１１〜ｇ１３の特性を合算した特性を示し、直線的な特性を示している。つまり、第１層１８ａ〜第３層１８ｃがそれぞれグラフｇ１１〜ｇ１３の特性を示すように各層１８ａ〜１８ｃ密度や厚さ等を設計すれば、クッション層１８全体の沈み込み量は、力の強さに従って直線的に変化するようになる。

なお、図４（ｂ）において、グラフｇ１１〜ｇ１４はそれぞれ直線的に変化し、グラフｇ１１〜ｇ１３は力の強さがｆ１〜ｆ３のそれぞれのポイントで急峻に特性が変わるものとして説明しているが、本発明に置いては、上述の各層１８ａ〜１８ｃ密度や厚さ等を設計によって、グラフｇ１１〜ｇ１４はそれぞれ、極めて緩やかなカーブの特性で変化し、グラフｇ１１〜ｇ１３は力の強さがｆ１〜ｆ３の前後の範囲を持って緩やかに変形特性が変わるようなものも含まれる。

このように本実施の形態では、ゴム製のヘッド部３０を採用し、ヘッド部３０の背面に対向当接するクッション層１８として、当該背面に当接される、繊維系不織布からなる第１層１８ａと、この第１層１８ａに隣接する、ポリウレタン・スポンジからなる第２層１８ｂを含むものを設けるようにした。その結果、ゴム製のヘッド部３０を採用したことによる打面の耐久性の良さを保持することができる。且つ、第１層１８ａに繊維系不織布を採用したことにより、打撃力に対する反力が低下したことで、打撃が弱打である場合に軽い打感が得られ、アコースティック打楽器の打感をさらに模擬することが可能となる。

また、第１層１８ａに採用した繊維系不織布は、打撃に応じて打撃部分が凹んだとしても、凹んだ部分を中心にして拡がりを持って変形するため、長年使用しても打撃部分のみが凹んだ状態にならない。したがって、打撃部分が凹んだまま戻らないことによる打感の悪化を防止することができる。

１６…センサボード，１７…打撃センサ，１８…クッション層，１８ａ…第１層，１８ｂ…第２層，１８ｃ…第３層，１９…クッション保持部材，３０…ヘッド部，ＰＤ…パッド体

Claims (5)

1. 表面を打撃面とする、ゴムからなるヘッドと、
   前記ヘッドの背面に当接されるクッション材と、
   前記クッション材を前記ヘッドの背面に圧力を持って当接させた状態に固定支持する支持手段と
   を有し、
   前記クッション材は、前記ヘッドの背面に当接される第１層と、第１層に隣接する第２層を含み、
   前記第１層は、繊維系不織布からなり、前記第２層は、多孔質のウレタン素材からなることを特徴とする打面装置。
2. 前記第１層の密度が前記第２層の密度より低くなるように当該第１層及び第２層を構成したことを特徴とする請求項１に記載の打面装置。
3. 前記クッション材はさらに、前記第２層に隣接する第３層を含み、
   前記第３層は、前記第２層の多孔質のウレタン素材より密度の高い多孔質のウレタン素材からなることを特徴とする請求項１または２に記載の打面装置。
4. 前記ヘッドに対する打撃の強さに応じて当該打撃部分の沈み込む量が直線的に変化するように、少なくとも前記第１層乃至第３層の各密度が設定されることを特徴とする請求項３に記載の打面装置。
5. 前記第２層と前記第３層との間に狭着されたセンサボードと、
   前記センサボード上に配設された打撃センサと
   をさらに有することを特徴とする請求項３または４に記載の打面装置。