JP3920234B2 - グランド型ピアノのウィッペン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、押鍵された鍵で突き上げられることによって、ハンマーを回動させるグランド型ピアノのウィッペンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のグランドピアノのウィッペンとして、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。このウィッペン51は、図6に示すように、前後方向(以下、演奏者から見て手前側(図6の右側)を「前」とし、先方側(図6の左側)を「後」とする)に延びる本体部52と、この本体部52の前後方向の中央部から下方に突出するヒール部53と、本体部の中央部よりも後ろ側から上方に突出するレバー支持部54とを備えている。
【0003】
ヒール部53は、前面53a、底面53bおよび背面53cによって取り囲まれ、ほぼ矩形の側面形状を有している。その前面53aは、本体部52の下面からほぼ垂直に下方に延びており、底面53bは、前面53aの下端から後方にほぼ水平に延びている。また、背面53cは、底面53bの後端から斜め上方に、かつ内向きに若干凸に湾曲した状態で延びた後、上方に若干延び、本体部52の下面にほぼ垂直に交わっている。また、本体部52の前端部および後端部には、ジャック取付孔55および被支持孔56がそれぞれ設けられている。さらに、本体部52およびヒール部53の各側面には、本体部52の後部からヒール部53の全体にわたって、凹部57(一方のみ図示)が形成されており、それにより、ウィッペン51の重量を軽減するようにしている。
【0004】
周知のように、以上の構成のウィッペン51などによって、グランドピアノのアクションが構成される。具体的には、ウィッペン51は、被支持孔56を介してウィッペンフレンジに回動自在に取り付けられるとともに、ヒール部53を介して鍵の後部に載置されている。また、ウィッペン51のレバー支持部54およびジャック取付孔55には、レペティションレバーおよびジャックがそれぞれ取り付けられている。さらに、このレペティションレバーには、シャンクローラを介して、ハンマーが載置されている。以上の構成のアクションでは、ウィッペン51は、押鍵された鍵でヒール部53を介して、突き上げられることによって、被支持孔56を中心として上方に回動し、レペティションレバーおよびジャックを連動させる。それにより、ハンマーが上方に回動することで、上方に張られた弦を打弦する。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−281959号公報(第3頁第4欄、図3)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したグランドピアノのウィッペン51では、押鍵された鍵でヒール部53が突き上げられるため、ヒール部53およびこれに連なる本体部52の中央部には、鍵の突き上げ力による曲げ荷重が直接、作用する。これに対し、ウィッペン51には、前述したように本体部52の後部からヒール部53の全体にわたって凹部57が形成されているので、その分、断面が減少し、剛性が低くなる。このため、鍵で突き上げられたときに、本体部52の中央部およびヒール部53が変形しやすい。この本体部52の中央部およびヒール部53の変形により、ハンマーへの押鍵エネルギーの伝達ロスが生じることで、ハンマーの回動速度が遅くなり、その結果、ピアノの音量が不足がちになるとともに、打弦タイミングが遅くなってしまう。
【0007】
また、前述したように、ヒール部53の前面53aおよび背面53cが本体部52の下面に対してほぼ垂直に交わっているので、鍵の突き上げ力が作用したときに、境界部において応力集中が生じやすく、それによる悪影響によって、アクションの動作に支障を来すおそれがある。
【0008】
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、応力集中を緩和しながら、高剛性と軽量化を両立させ、それにより、ピアノの音量を十分に得ることができるとともに、アクションの応答性および連打性を向上させることができるグランド型ピアノのウィッペンを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項1による発明は、押鍵された鍵で突き上げられることによって、ハンマーを回動させるグランド型ピアノのウィッペンであって、前後方向に延びるとともに、ハンマーを突き上げるためのジャックが回動自在に取り付けられるジャック支点を前端部に有し、水平軸線回りに回動自在に支持される被支持点を後端部に有する本体部と、本体部の中央部から下方に突出し、突き上げ点を介して鍵によって突き上げられるヒール部と、本体部の前部および後部とヒール部との間にそれぞれ設けられ、斜め直線状に延びる下面を有する前後の移行部と、本体部およびヒール部にわたって側面に設けられた凹部と、を備え、前後の移行部の下面は、ジャック支点と突き上げ点とを結んだ直線、および被支持点と突き上げ点とを結んだ直線と、それぞれほぼ平行に配置されていることを特徴とする。
【0010】
ウィッペンの強度解析の結果、重量が同一の場合において、ウィッペンの剛性は、移行部の下面の角度に依存することが判明している。具体的には、後述するように、前後の移行部の下面は、ジャック支点と突き上げ点とを結んだ直線、および被支持点と突き上げ点とを結んだ直線と、それぞれほぼ平行のときに、最高の剛性が得られることが判明している。したがって、本発明によれば、鍵で突き上げられるウィッペンのヒール部付近の剛性を高めることができ、それにより、鍵に突き上げられた際の本体部の中央部およびヒール部の変形による押鍵エネルギーの伝達ロスを低減でき、ハンマーの回動速度を高めることができる。その結果、ピアノの音量を十分に得ることができるとともに、打弦タイミングが早められるなど、押鍵に対するアクションの応答性を向上させることができる。また、移行部において、ウィッペンの断面が前後方向において緩やかに変化するので、応力集中を緩和することができる。
【0011】
さらに、ウィッペンの側面に、本体部およびヒール部にわたって大きな凹部が設けられているので、その分、ウィッペンの重量を十分に軽減することができる。したがって、ウィッペンの動きを軽快にすることができるので、連打性を向上させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図3は、本発明の実施形態によるウィッペン1を含むグランドピアノのアクション50を示している。このアクション50は、前後方向(同図の左右方向)に延び、鍵60の後部(同図の左部)にキャプスタンスクリュー61を介して載置されたウィッペン1と、ウィッペン1に回動自在に取り付けられたレペティションレバー62およびジャック63とを備えている。ウィッペン1は、後端部において、ウィッペンフレンジ64に水平軸線回りに回動自在に支持されている。さらに、レペティションレバー62の前部には、シャンクローラ65を介してハンマー66が載置されている。
【0013】
この離鍵状態から、鍵60が押鍵されると、キャプスタンスクリュー61が上方に移動することにより、ウィッペン1が突き上げられ、レペティションレバー62およびジャック63がシャンクローラ65を介してハンマー66を突き上げることによって、ハンマー66が弦Sを打弦する。
【0014】
ウィッペン1は、ABS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、ウィッペン1は、前後方向に延び、断面が矩形状の本体部2と、本体部2の中央部から下方に突出し、鍵60によって突き上げられるヒール部3と、本体部2の前部および後部とヒール部3との間にそれぞれ設けられた移行部8、9と、本体部2から上方に突出したレバー支持部4を備えている。このウィッペン1の左右方向の厚さは、後述する凹部7以外の部分では、所定の大きさ(例えば9.6mm)に設定されている。また、ウィッペン1の全体の重量は9〜12gである。
【0015】
本体部2の前部は、図2に示すように、左右に二股に分岐しており、各分岐部には、ジャック63を取り付けるためのジャック取付孔5(一方のみ図示)が左右方向に貫通するように形成されている。ジャック63は、これらのジャック取付孔5、5を支点とし、センターピン5a(図3参照)を介して回動自在に取り付けられている。また、本体部2の後部の後端部は、斜め上方に若干延びた後、水平になっている。この後端部には、左右方向に貫通する被支持孔6が形成されており、ウィッペン1は、この被支持孔6を被支持点とし、センターピン6a(図3参照)を介して、ウィッペンフレンジ64に回動自在に支持されている。さらに、レバー支持部4は、ウィッペン1の中央部の後ろ寄りの部分から上方に突出するように一体に設けられている。
【0016】
前後の移行部8、9は、本体部2の前部および後部とヒール部3との間に、それらに連なるように設けられている。図1に示すように、前側の移行部8の下面8aは、斜め前上がりに直線状に形成されており、ジャック取付孔5とヒール部3の後述する突き上げ点10とを結んだ直線L1と平行に延びている。同様に、後ろ側の移行部9の下面9aは、斜め後ろ上がりに直線状に形成されており、被支持孔6と突き上げ点10とを結んだ直線L2と平行に延びている。
【0017】
ヒール部3は、前面3a、底面3bおよび背面3cによって取り囲まれ、ほぼ矩形の側面形状を有している。具体的には、前面3aは、前側の移行部8の下端から垂直にほぼ下方に延びており、底面3bは、前面3aの下端から後方にほぼ水平に延びている。また、背面3cは、底面3bの後端から垂直にほぼ上方に延び、後ろ側の移行部9の前端に連なっている。また、ヒール部3の底面3bの中央部には、若干凹んだキャプスタンスクリュー当接部3dが形成されており、この部分がキャプスタンスクリュー61にウィッペンヒールクロス(図示せず)を介して当接している。このキャプスタンスクリュー当接部3dの中心点が、ウィッペン1の突き上げ点10として定義される。
【0018】
ウィッペン1の左右の側面には、本体部2の後部および中央部からヒール部3にわたって、凹部7(一方のみ図示)が互いに対応するように形成されている。これらの凹部7、7は、ウィッペン1の射出成形時に一体に成形され、その深さは所定の値(例えば1〜4mm)に設定されている。
【0019】
レバー支持部4は、左右二股に分岐しており、各分岐部の上端部および中央部にはそれぞれ、レペティションレバー62を取り付けるためのレバー取付孔4a、およびレペティションスプリング67(図3参照)を取り付けるためのスプリング取付孔4b(それぞれ一方のみ図示)が、左右方向に貫通するように形成されている。
【0020】
上記構成のウィッペン1の強度特性を確認するために、シミュレーションによる強度解析を行った。図4および図5に示すウィッペン21、31は、本実施形態のウィッペン1に対する比較例1、2として、ヒール部付近の形状を異ならせたものであり、重量および材質はウィッペン1と同一に設定されている。
【0021】
具体的には、図4に示すウィッペン21では、前後の移行部28、29の下面28a、29aが、ジャック取付孔5と突き上げ点10とを結んだ直線L1と、被支持孔6と突き上げ点10とを結んだ直線L2に対して、それぞれ平行ではなく、その傾斜角(水平面に対する角度)α1F、α1Rが、ウィッペン1の移行部8、9の下面8a、9aの傾斜角α0F、α0Rよりも大きく設定されている。一方、図5に示すウィッペン31では、図4と同様に、前後の移行部38、39の下面38a、39aが、ジャック取付孔5と突き上げ点10とを結んだ直線L1と、被支持孔6と突き上げ点10とを結んだ直線L2に対して、それぞれ平行ではなく、その傾斜角α2F、α2Rが、ウィッペン1の傾斜角α0F、α0Rよりも小さく設定されている。
【0022】
以上の3つのウィッペン1、21、31に対して強度解析を行い、表1に示す結果が得られた。表1に示すように、本実施形態のウィッペン1の剛性を1.0(基準)とすると、ウィッペン21、31については、いずれも剛性が0.92となった。この結果から明らかなように、ウィッペンの重量および材質が同一の場合、前後の移行部の下面の角度が、ウィッペンの剛性に影響を及ぼすとともに、本実施形態のウィッペン1のように、移行部8、9の下面8a、9aが、ジャック取付孔5と突き上げ点10とを結んだ直線L1と、被支持孔6と突き上げ点10とを結んだ直線L2に対して、それぞれ平行のときに、最高の剛性が得られることが判明した。
【0023】
【表1】
【0024】
以上のように、本実施形態によれば、ウィッペン1の前後の移行部8、9の下面8a、9aが、ジャック取付孔5と突き上げ点10とを結んだ直線L1、および被支持孔6と突き上げ点10とを結んだ直線L2と、それぞれ平行に配置されているので、鍵60で突き上げられるウィッペン1のヒール部3付近の剛性を高めることができる。それにより、鍵60に突き上げられた際の本体部2の中央部およびヒール部3の変形による押鍵エネルギーの伝達ロスを低減でき、ハンマー66の回動速度を高めることができる。その結果、ピアノの音質を十分に得ることができるとともに、打弦タイミングが早められるなど、押鍵に対するアクション50の応答性を向上させることができる。また、前後の移行部8、9において、ウィッペン1の断面が前後方向において緩やかに変化しているので、応力集中を緩和することができる。
【0025】
さらに、ウィッペン1の側面には、本体部2およびヒール部3にわたって大きな凹部7が形成されているので、その分、ウィッペン1の重量を十分に軽減することができる。したがって、ウィッペン1の動きを軽快にすることができるので、連打性を向上させることができる。
【0026】
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、凹部7の形状および大きさは、ウィッペン1の軽量化を十分に達成できるものであれば任意である。さらに、ウィッペン1をABS樹脂によって構成したが、炭素繊維を強化材として含有する合成樹脂によって構成してもよい。その場合には、ウィッペン1の剛性がさらに高められる。また、説明した実施形態は、本発明をアコースティック型のグランドピアノに適用した例であるが、これに代えて、グランド型の消音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。
【0027】
【発明の効果】
以上のように、本発明のピアノのウィッペンによれば、応力集中を緩和しながら、高剛性と軽量化を両立させ、それにより、ピアノの音量を十分に得ることができるとともに、アクションの応答性および連打性を向上させることができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態によるウィッペンの側面図である。
【図2】図1のウィッペンの斜視図である。
【図3】図1のウィッペンを適用したアクションを含む鍵盤装置の側面図である。
【図4】シミュレーションによる強度解析を行った際の比較例としてのウィッペンの側面図である。
【図5】シミュレーションによる強度解析を行った際の比較例としてのウィッペンの側面図である。
【図6】従来のウィッペンの側面図である。
【符号の説明】
1 ウィッペン
2 本体部
3 ヒール部
5 ジャック取付孔(ジャック支点)
6 被支持孔(被支持点)
7 凹部
8 前側の移行部(前後の移行部)
8a 前側の下面
9 後ろ側の移行部(前後の移行部)
9a 後ろ側の下面
10 突き上げ点
60 鍵
63 ジャック
66 ハンマー
L1 前側の直線
L2 後ろ側の直線
Claims (1)
- 押鍵された鍵で突き上げられることによって、ハンマーを回動させるグランド型ピアノのウィッペンであって、
前後方向に延びるとともに、前記ハンマーを突き上げるためのジャックが回動自在に取り付けられるジャック支点を前端部に有し、水平軸線回りに回動自在に支持される被支持点を後端部に有する本体部と、
当該本体部の中央部から下方に突出し、突き上げ点を介して前記鍵によって突き上げられるヒール部と、
前記本体部の前部および後部と前記ヒール部との間にそれぞれ設けられ、斜め直線状に延びる下面を有する前後の移行部と、
前記本体部および前記ヒール部にわたって側面に設けられた凹部と、を備え、前記前後の移行部の前記下面は、前記ジャック支点と前記突き上げ点とを結んだ直線、および前記被支持点と前記突き上げ点とを結んだ直線と、それぞれほぼ平行に配置されていることを特徴とするグランド型ピアノのウィッペン。
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