JP5846134B2

JP5846134B2 - 加振器の取付構造

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Publication number: JP5846134B2
Application number: JP2013009268A
Authority: JP
Inventors: 裕史 ▲高▼橋; 健太大西
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2016-01-20
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Description

本発明は、オーディオ信号によって動作して被加振体を加振することで発音させる加振器の取付構造に関する。

従来、鍵盤楽器等の装置において、オーディオ信号によって加振器が動作して被加振体を加振することで被加振体から発音させるものが知られている。例えば、鍵盤楽器において、直支柱に対して支持部材を介して加振器を固定すると共に、オーディオ信号に応じた電流をコイルに入力することで振動する可動体を、被加振体である響板に接続する。可動体の振動が響板に伝達され、響板の振動が音響となる。

下記特許文献１には、鍵盤楽器における加振器の具体的な取付構造が示されている。この構造においては、磁石及びコア等でなる磁路形成部に対して、棒状のハンマとして構成される可動体を電磁的に係合し、コイルに電流を流すと可動体がその軸線方向に往復動作することで振動する。一方、響板に固定したフランジ部に、可動体の先端部が接着固定される。

特公表０４−５００７３５号公報

しかしながら、響板等の被加振体は、温度や湿度の影響による経年変化によって寸法変化や変形が生じ得る。特に、可動体の振動方向に垂直な水平方向に被加振体、ひいてはフランジ部が変位すると、可動体の先端部もフランジ部と一緒に水平変位することになる。その変位量がある程度大きくなると、可動体と磁路形成部とが物理的に干渉したり電磁的係合が不適切となったりして可動体がうまく動作せず、振動伝達、ひいては発音が適切になされなくなるおそれがある。すなわち、被加振体に対する加振器の加振機能が維持されなくなるという問題があった。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、被加振体が可動体の振動方向に垂直な方向に寸法変化を生じても、被加振体に対する加振器の加振機能を維持することができる加振器の取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の加振器の取付構造は、オーディオ信号によって動作して被加振体（７）を所定方向に加振することで発音させる加振器（５０）の取付構造であって、磁路を形成する磁路形成部（５２）と、前記磁路形成部に電磁的に係合する電磁係合部（ＥＭ）を有し、オーディオ信号に基づく駆動信号が入力されると前記磁路形成部により前記電磁係合部が励振されて、前記所定方向に振動する可動体（１００）と、前記加振器を支持するために、固定部（９）に対して前記磁路形成部を取り付ける取り付け部（５５、Ｔ）と、前記被加振体に固定され、前記可動体を前記被加振体に対して固定的に連結して前記可動体の振動を前記被加振体に伝達する連結部（１１０）とを有し、前記所定方向と交わる方向において前記固定部に対して前記連結部が所定範囲内で変位したときに、前記磁路形成部と前記電磁係合部との電磁的な係合が維持され且つ、前記可動体の振動が前記被加振体に伝達されるようにするための変位許容機構を、前記取り付け部、前記可動体及び前記連結部の少なくとも１つに設けたことを特徴とする。

また、請求項１において、さらに下記のように構成してもよい。

前記可動体は、前記電磁係合部に一端部（１０１ａ）が連結されて所定方向（Ｚ）に延設された棒状部（１０１）を有し、前記可動体の前記棒状部の他端部（１０１ｂ）が前記被加振体に対して固定的に連結される。

その上で、好ましくは、前記変位許容機構は前記連結部（１１０）に設けられ、前記固定部に対して前記連結部が前記所定範囲内で変位したとしても、前記可動体の前記棒状部における少なくとも前記他端部に近い側の部分が前記所定方向に対して傾斜することを前記変位許容機構が許容することで、前記可動体の振動を前記被加振体に伝達可能なように前記他端部の前記被加振体に対する連結状態が維持される。

あるいは、好ましくは、前記可動体の前記棒状部は、少なくとも第１の部分（１０１−２）と第２の部分（１０１−１、１０１−３）の２つに分割され且つ、前記第１の部分と前記第２の部分とが接続部（１０４）で接続されて一体に振動するよう構成され、前記変位許容機構は前記可動体の前記接続部に設けられ、前記固定部に対して前記連結部（１１０）が前記所定範囲内で変位したとしても、前記第１の部分に対して前記第２の部分が相対的に傾斜することを前記接続部が許容することで、前記可動体の振動を前記被加振体に伝達可能なように前記第１の部分と前記第２の部分との接続状態が維持される。

あるいは、好ましくは、前記変位許容機構は、前記可動体における前記電磁係合部と前記棒状部の前記一端部とを連結する一端部連結部（１２０）に設けられ、前記固定部に対して前記連結部（１１０）が前記所定範囲内で変位したとしても、前記棒状部における少なくとも前記一端部に近い側の部分が前記所定方向に対して傾斜することを前記一端部連結部が許容することで、前記可動体の振動を前記被加振体に伝達可能なように前記一端部の前記電磁係合部に対する連結状態が維持される。

あるいは、好ましくは、前記変位許容機構は、前記可動体における前記電磁係合部と前記棒状部の前記一端部とを連結する一端部連結部（１２０）に設けられ、前記固定部に対して前記連結部（１１０）が前記所定範囲内で変位したとしても、前記棒状部が前記電磁係合部に対して前記所定方向と交わる方向に相対的に変位することを前記一端部連結部が許容することで、前記可動体の振動を前記被加振体に伝達可能なように前記一端部の前記電磁係合部に対する連結状態が維持される。

あるいは、好ましくは、前記可動体の前記棒状部はフレキシブルシャフトでなり、前記固定部に対して前記連結部（１１０）が前記所定範囲内で変位したとしても、前記棒状部が撓むことで、前記変位許容機構として機能する。

なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明によれば、被加振体が可動体の振動方向と交わる方向に寸法変化を生じても、被加振体に対する加振器の加振機能を維持することができる。

本発明の一実施の形態に係る加振器の取付構造が適用されるピアノの外観を示す斜視図である。グランドピアノの内部構造を示す断面図である。加振器の取り付け位置を説明するための響板の裏面図である。加振器の縦断面図である。変位許容機構の第１、第２の例に係る他端部連結部の縦断面図（図（ａ）、（ｂ））、変位許容機構の第３の例に係る他端部連結部の平面図（図（ｃ））、縦断面図（図（ｄ））である。変位許容機構の第４、第５の例に係る他端部連結部の縦断面図である。変位許容機構の第６の例に係る可動体のうち棒状部の側面図である。変位許容機構の第７の例に係る可動体のうち棒状部の端部の斜視図（図（ａ））、全体斜視図（図（ｂ））、変位許容機構の第８、第９の例に係る可動体のうち棒状部の側面図（図（ｃ）、（ｄ））である。変位許容機構の第１０、第１１の例に係る可動体のうち電磁係合部と棒状部の一端部とを連結する部分の縦断面図（図（ａ）、（ｂ））である。変位許容機構の第１２の例に係る取り付け部の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る加振器の取付構造が適用されるピアノの外観を示す斜視図である。

本実施の形態では、オーディオ信号によって動作して被加振体を加振することで発音させる加振器の取付構造が適用される装置や楽器として、グランドピアノ１を例示する。被加振体として響板７を例示する。ただし、これらの例示に限定されるものではなく、オーディオ信号に基づく駆動信号で加振器が駆動され、それによって被加振体が振動して音響が発生する構成であればよい。

グランドピアノ１は、その前面に演奏者によって演奏操作がなされる鍵２が複数配列された鍵盤、およびペダル３を有する。また、グランドピアノ１は、前面部分に操作パネル１３を有する制御装置１０、および譜面台部分に設けられたタッチパネル６０を有する。ユーザの指示は、操作パネル１３およびタッチパネル６０が操作されることにより、制御装置１０に対して入力可能になっている。

図２は、グランドピアノ１の内部構造を示す断面図である。

この図においては、各鍵２に対応して設けられている構成については１つの鍵２に着目して示し、他の鍵２に対応して設けられている部分については記載を省略している。各鍵２の後端側（演奏するユーザから見て鍵２の奥側）の下部には、ソレノイドを用いて鍵２を駆動する鍵駆動部３０が設けられている。

鍵駆動部３０は、制御装置１０からの制御信号に応じて、対応するソレノイドを駆動してプランジャを上昇させることにより、ユーザが押鍵したときと同様な状態を再現する一方、プランジャを下降させることにより、ユーザが離鍵したときと同様な状態を再現する。

弦５及びハンマ４は、各鍵２に対応して設けられる。鍵２が押下されるとアクション機構（図示略）を介してハンマ４が回動し、各鍵２に対応する弦５を打撃する。ダンパ８は、鍵２の押下量、およびペダル３のうちダンパペダル（以下、単にペダル３といった場合にはダンパペダルを示す）の踏込量に応じて変位し、弦５と非接触状態または接触状態となる。ストッパ４０は、打弦阻止モードが設定されているときに動作し、各ハンマ４を受け止めてハンマ４による弦５への打撃を阻止する部材である。

鍵センサ２２は、各鍵２に対応して各鍵２の下部に設けられ、対応する鍵２の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。ハンマセンサ２４は、ハンマ４に対応して設けられ、対応するハンマ４の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。ペダルセンサ２３は、各ペダル３に対応して設けられ、対応するペダル３の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。

図示はしないが、制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インターフェイス等を備える。ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することで、制御装置１０による各種の制御が実現される。

響板７は、木材で形成された板状の部材である。響板７には、響棒７５および駒６が配設される。駒６には、張架される弦５の一部が係止される。従って、駒６を介して響板７の振動が各弦５に伝達されるとともに、各弦５の振動が駒６を介して響板７に伝達される。

また、加振器５０が、直支柱９に接続された支持部５５によって支持されて、響板７に接続されている。支持部５５はアルミ素材等の金属で形成される。直支柱９はフレームとともに弦５の張力を支える部材であり、グランドピアノ１の一部である。

図３は、加振器５０の取り付け位置を説明するための響板７の裏面図である。

加振器５０は、響板７のうち、複数存在する響棒７５の間に接続されている。同じ構成の加振器５０が複数（例えば２つ）、響板７に接続されているが、１つであってもよい。加振器５０は、駒６に極力近い位置に配置され、本実施の形態では響板７を挟んで駒６の反対側に配置される。以下、グランドピアノ１の左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向（所定方向）とする。Ｘ−Ｙ方向が水平方向である。

図４は、加振器５０の縦断面図である。加振器５０は、ボイスコイル型のアクチュエータであり、大別して磁路形成部５２及び可動体１００からなる。可動体１００は、棒状部１０１、キャップ５１２、ボビン５１１、ボイスコイル５１３を有している。キャップ５１２の下半部に、環状のボビン５１１がわずかな隙間を有して嵌合固定されている。ボイスコイル５１３は、ボビン５１１に外周面に巻き付けられた導線で構成され、磁路形成部５２が形成する磁場内において、流れる電流を振動に変える。キャップ５１２、ボビン５１１及びボイスコイル５１３が、磁路形成部５２に電磁的に係合する電磁係合部ＥＭとなる。

棒状部１０１の下端部である一端部１０１ａが、電磁係合部ＥＭのキャップ５１２に連結固定され、Ｚ方向（上下方向）に延設される。響板７の下面には他端部連結部１１０が固定される。他端部連結部１１０は、棒状部１０１の上端部である他端部１０１ｂを響板７に対して固定的に連結して可動体１００の振動を響板７に伝達する役割を果たす。

磁路形成部５２は、トッププレート５２１、磁石５２２及びヨーク５２３を有し、これらを上側から順に配設している。電磁係合部ＥＭは、ダンパ５３によって、磁路形成部５２に対して接触することなくＺ方向に変位可能に支持される。すなわち、ダンパ５３は、繊維等で円盤状に形成され、円盤状の部分が蛇腹状に波立たせた形状をしている。ダンパ５３の外周側の端部がトッププレート５２１の上面に取り付けられ、内周側の端部が電磁係合部ＥＭに取り付けられている。

磁路形成部５２は、例えば、ヨーク５２３が支持部５５にネジ等で固定されることで、直支柱９に対して固定状態とされている。従って支持部５５は、固定部である直支柱９に対して磁路形成部５２を取り付ける役割を果たす。

トッププレート５２１は、例えば、軟鉄等の軟磁性材料でなり、中心に穴のあいた円盤状に形成される。ヨーク５２３は、例えば、軟鉄等の軟磁性材料でなり、円盤状の円盤部５２３Ｅと、円盤部５２３Ｅよりも外径が小さい円柱状の円柱部５２３Ｆとを、双方の軸心を一致させて一体とした形状に形成される。円柱部５２３Ｆの外径は、トッププレート５２１の内径よりも小さい。磁石５２２は、ドーナツ型の永久磁石であり、その内径はトッププレート５２１の内径よりも大きい。

トッププレート５２１、磁石５２２及びヨーク５２３は、各々の軸心が一致し、それが磁路形成部５２の軸心Ｃ１となっている。このような配置により、図４に破線の矢印で示した磁路が形成される。トッププレート５２１と円柱部５２３Ｆとに挟まれた空間である磁路空間５２５内にボイスコイル５１３が位置するように電磁係合部ＥＭが配置される。その際、棒状部１０１の軸心Ｃ２が磁路形成部５２の軸心Ｃ１と同心となるように、ダンパ５３によって電磁係合部ＥＭの水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の位置決めがされている。

加振器５０には、制御装置１０から、オーディオ信号に基づく駆動信号が入力される。例えば、不図示の記憶部に記憶されたオーディオデータが制御装置１０により読み出され、それに基づいて駆動信号が生成される。あるいは、演奏操作に応じて響板７を振動させる場合は、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３、ハンマセンサ２４によって鍵２、ペダル３及びハンマ４の挙動をそれぞれ検出することで演奏者の演奏操作を検出し、それらの検出結果に基づいて、制御装置１０が演奏情報を生成する。そしてその演奏情報に基づいて制御装置１０が音響信号を生成する。この音響信号が加工や増幅の処理をされて、加振器５０に駆動信号として出力される。

駆動信号がボイスコイル５１３に入力されると、ボイスコイル５１３は、磁路空間５２５における磁力を受けて、入力される駆動信号が示す波形に応じたＺ方向の駆動力をボビン５１１が受ける。従って、磁路形成部５２により電磁係合部ＥＭが励振されて、電磁係合部ＥＭと棒状部１０１とが一体となってＺ方向に振動する。

可動体１００がＺ方向に振動すると、その振動は他端部連結部１１０によって響板７に伝達され、響板７が加振される。響板７の振動は空気中に放音され、音響となる。

ところで、響板７に、経年変化等によって寸法変化や変形が生じると、他端部連結部１１０も一緒に水平変位し得ることになる。棒状部１０１の軸心Ｃ２と磁路形成部５２の軸心Ｃ１とは同心であることが最適である。しかし、仮に他端部連結部１１０が水平変位すると、ダンパ５３が電磁係合部ＥＭの位置を規制しきれず、電磁係合部ＥＭと磁路形成部５２との位置関係が不適切になり得る。

そこで、直支柱９に対して他端部連結部１１０が所定範囲内で変位したとしても、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合が適切に維持され且つ、可動体１００の振動が響板７に適切に伝達されるようするための「変位許容機構」を設けることが必要となる。

このような課題があることは、製品使用初期段階では認識されにくいものである。しかも、水平方向に関しては寸法変化を吸収しつつ、Ｚ方向に関しては振動伝達機能を維持するような機構を考えなくてはならず、それには新規な発想が必要となる。本実施の形態では、直支柱９に対して磁路形成部５２を取り付ける部分（取り付け部）、可動体１００及び他端部連結部１１０の少なくとも１つに、変位許容機構を設ける。以降、個々の変位許容機構の例示構成を説明する。

図５、図６で、変位許容機構を他端部連結部１１０に設けた構成を説明する。

図５（ａ）、（ｂ）は、変位許容機構の第１、第２の例に係る他端部連結部１１０の縦断面図である。図５（ｃ）、（ｄ）は、変位許容機構の第３の例に係る他端部連結部１１０の平面図、縦断面図である。

図５（ａ）に示すように、第１の例に係る他端部連結部１１０には、ポインタ部材１１１及びチャック部材１１２を有するボールジョイント構造が採用される。棒状部１０１の他端部１０１ｂには、球状部１０２が形成されている。ポインタ部材１１１は響板７の下面７ａに螺着等で固定され、ポインタ部材１１１に対してチャック部材１１２がネジ構造で係合するようになっている。

ポインタ部材１１１に形成されたテーパ面１１１ａとチャック部材１１２に形成されたテーパ面１１２ａとの間に棒状部１０１の球状部１０２を介装し、ポインタ部材１１１に対してチャック部材１１２を螺合して締め付けることで、テーパ面１１１ａとテーパ面１１２ａとによって球状部１０２のＺ方向の位置が規制される。

この構成によれば、他端部連結部１１０が水平方向の成分を含む方向（加振方向とは異なる方向、ないし、加振方向と交わる方向）に変位した場合、それに応じて球状部１０２がテーパ面１１１ａ、１１２ａ内でＺ軸に垂直な軸を中心に回転することができる。それにより、棒状部１０１のうち少なくとも他端部１０１ｂに近い側の部分がＺ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。

他端部連結部１１０の水平方向の変位として想定される範囲を「所定範囲」とする。第１の例では、電磁係合部ＥＭも磁路形成部５２の軸心Ｃ１に対して傾斜し得る。ここで、所定範囲内で他端部連結部１１０が変位したことで生じる電磁係合部ＥＭの傾斜の程度が、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合が適切に維持される範囲内であるように、棒状部１０１の長さや磁路空間５２５の大きさ等が設定されているものとする。

このような構成により、響板７が水平方向に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を維持することができる。

図５（ｂ）に示すように、第２の例に係る他端部連結部１１０は、第１の例とは、ポインタ部材１１１とチャック部材１１２との締め付け機構が相違する。ポインタ部材１１１はネジ１０３で響板７に固定され、チャック部材１１２は、そのフランジ部がネジ１０３でポインタ部材１１１に固定される。テーパ面１１１ａとテーパ面１１２ａとによって球状部１０２のＺ方向の位置が規制される点は第１の例と同じであり、他端部連結部１１０が水平変位した場合の作用効果も第１の例と同じである。

図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、第３の例に係る他端部連結部１１０は、響板７に固定される受け部材１１３を有する。受け部材１１３には、二股状の延設片の間にスリット１１３ｂが形成される。受け部材１１３に形成されたテーパ面１１３ａの上に球状部１０２を位置させて、二股状の延設片をネジ１１４で締めることでスリット１１３ｂを縮小させる。すると、球状部１０２は、響板７の下面７ａとテーパ面１１３ａとによってＺ方向の位置が規制される。他端部連結部１１０が水平変位した場合の作用効果は第１の例と同じである。

図６（ａ）、（ｂ）は、変位許容機構の第４、第５の例に係る他端部連結部１１０の縦断面図である。

図６（ａ）に示すように、第４の例に係る他端部連結部１１０は、硬さの異なる２種類の材料を上下に積層して構成される。例えば、上側の樹脂部１１５が響板７の下面７ａに固定され、下側の樹脂部１１６が樹脂部１１５に固定される。樹脂部１１５の方が樹脂部１１６よりも硬質である。棒状部１０１の他端部１０１ｂは、樹脂部１１５にわずかに埋まるように樹脂部１１５に固定されている。これは、２色成形によるアウトサート成形等の手法で実現可能である。

樹脂部１１５は、可動体１００の振動を響板７に適切に伝達できる程度の硬さを有する。一方、樹脂部１１６は、他端部１０１ｂのうち樹脂部１１６に挿入固定されている部分が水平方向に変位しても、それに追従する程度の柔軟性を有する。

この構成によると、他端部連結部１１０（の特に樹脂部１１５）が水平方向に変位した場合、他端部１０１ｂのうち樹脂部１１５に固定される部分は樹脂部１１５と一緒に水平変位することになるが、それより下の部分は、樹脂部１１６の柔軟性のためにＺ軸に垂直な軸を中心に回転することができる。それにより、棒状部１０１のうち樹脂部１１５に固定される部分を除く部分が、Ｚ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。

他端部連結部１１０の変位が所定範囲内であれば、それによる棒状部１０１の傾斜により磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合が不適切になることはない。よって、響板７が水平方向に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を維持することができる。

図６（ｂ）に示すように、第５の例に係る他端部連結部１１０は、１種類の柔軟な材料で構成される。すなわち、樹脂部１１６と同程度の硬さの樹脂部１１７が、響板７の下面７ａにネジ等で固定される。棒状部１０１の他端部１０１ｂは、樹脂部１１７に深く埋まるように挿入固定されるが、他端部１０１ｂの先端と響板７の下面７ａとの間には、適度の薄さの肉部１１７ａを確保する。肉部１１７ａの厚みは、樹脂部１１７の柔らかさを考慮して、可動体１００の振動を響板７に適切に伝達できる程度の厚みとしている。

この構成によると、他端部連結部１１０（の特に樹脂部１１７の上部）が水平方向に変位した場合、樹脂部１１７の柔軟性により、棒状部１０１がＺ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。他端部連結部１１０の変位が所定範囲内であれば、それによる棒状部１０１の傾斜により磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合が不適切になることはない。よって、響板７が水平方向に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を維持することができる。

図５、図６に示した例では、他端部連結部１１０が変位したとき、棒状部１０１はほぼ全体が傾斜し得るが、そのような構成に限定されない。すなわち、少なくとも棒状部１０１の他端部１０１ｂに近い側の部分がＺ方向に対して傾斜することを変位許容機構が許容することで、可動体１００の振動を響板７に伝達可能なように、他端部連結部１１０による他端部１０１ｂの響板７に対する連結状態が維持される構成であればよい。

次に、図７、図８、図９で、変位許容機構を可動体１００に設けた構成を説明する。

図７は、変位許容機構の第６の例に係る可動体１００のうち棒状部１０１の側面図である。第６の例に係る可動体１００は、棒状部１０１が上下に３分割され、第１棒状部１０１−１、第２棒状部１０１−２、第３棒状部１０１−３からなる。第１棒状部１０１−１と第２棒状部１０１−２、第２棒状部１０１−２と第３棒状部１０１−３とは、それぞれ接続部としてのユニバーサルジョイント１０４で接続される。これら２つのユニバーサルジョイント１０４が、変位許容機構となる。

第１棒状部１０１−１と第２棒状部１０１−２との接続部を例にとると、ユニバーサルジョイント１０４により、第１棒状部１０１−１に対して相対的に、第２棒状部１０１−２が、Ｘ軸を中心に回転自在であり且つＹ軸を中心に回転自在である。そのため、第１棒状部１０１−１と第２棒状部１０１−２の軸線同士が傾斜してもなおかつ、Ｚ方向に対して力の伝達は行える。

この構成によると、直支柱９に対して他端部連結部１１０が水平方向に所定範囲内で変位したとしても、第１棒状部１０１−１に対して第２棒状部１０１−２が相対的に傾斜することをユニバーサルジョイント１０４が許容することで、可動体１００の振動を響板７に伝達可能なように棒状部１０１−１、１０１−２の接続状態が維持される。他端部連結部１１０が所定範囲内で変位したことで第１棒状部１０１−１が傾斜したとしても、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの間の隙間が適切に維持されて電磁的な係合も適切に維持されるとする。

よって、響板７が水平方向に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を維持することができる。

なお、棒状部１０１は上下に３分割したが、４分割以上でもよく、２分割でもよい。分割した隣接する棒状部１０１同士をユニバーサルジョイント１０４で接続すればよい。また、隣接する棒状部１０１同士の傾斜を許容するように両者を接続する機構は、ユニバーサルジョイントと呼称される機構やユニットに限定されるものではない。

図８（ａ）は、変位許容機構の第７の例に係る可動体１００のうち棒状部１０１の端部の斜視図である。

第７の例では、可動体１００の棒状部１０１自体に変位許容機構が適用され、棒状部１０１は、柔らかい樹脂を基材として中に複数の鉄心を通した内部構造をしている。例えば、カーボンファイバー等が採用可能である。これによると、棒状部１０１自体が、Ｚ方向に強度を保ちながら、水平方向には可撓性を有する。そのため、直支柱９に対して他端部連結部１１０が水平方向に所定範囲内で変位したとしても、棒状部１０１が図８（ｂ）に示すように撓むことで、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの間の隙間が適切に維持されて電磁的な係合も適切に維持される。

図８（ｃ）、（ｄ）は、変位許容機構の第８、第９の例に係る可動体１００のうち棒状部１０１の側面図である。図８（ｃ）に示す第８の例に係る可動体１００の棒状部１０１は、フレキシブルシャフトで構成される。また、図８（ｄ）に示す第９の例に係る可動体１００の棒状部１０１は、複数の針金の両端を固定してなる。これら第８、第９の例によっても、第７の例と同様の効果が得られる。

図９（ａ）は、変位許容機構の第１０の例に係る可動体１００のうち電磁係合部ＥＭと棒状部１０１の一端部１０１ａとを連結する部分の縦断面図である。

第１０の例では、電磁係合部ＥＭと棒状部１０１の一端部１０１ａとを連結する一端部連結部１２０に変位許容機構が適用される。一端部連結部１２０の構成は、図５（ｂ）に示す第２の例に係る他端部連結部１１０と同様で、それを一端部１０１ａの側に設けたものである。

まず、棒状部１０１の一端部１０１ａには、球状部１０９が形成されている。下側部材１２２がキャップ５１２に接着または不図示のネジ等で固定され、上側部材１２１が下側部材１２２にネジ１２３で螺着固定される。上側部材１２１のテーパ面１２１ａと下側部材１２２のテーパ面１２２ａとによって球状部１０９のＺ方向の位置が規制される。

この構成によると、他端部連結部１１０が所定範囲内で変位したとしても、棒状部１０１における少なくとも一端部１０１ａに近い側の部分がＺ方向に対して傾斜することを一端部連結部１２０が許容することで、可動体１００の振動を響板７に伝達可能なように、一端部１０１ａの電磁係合部ＥＭに対する連結状態が維持される。その際、他端部連結部１１０の変位が所定範囲内であれば、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの間の隙間が適切に維持されて電磁的な係合も適切に維持される。

図９（ｂ）は、変位許容機構の第１１の例に係る可動体１００のうち電磁係合部ＥＭと棒状部１０１の一端部１０１ａとを連結する部分の縦断面図である。第１１の例では、電磁係合部ＥＭと棒状部１０１の一端部１０１ａとを連結する一端部連結部１２０に変位許容機構が適用される。

まず、電磁係合部ＥＭにおいて、キャップ５１２には、内径側に延設される内縁部１２４が設けられる。内縁部１２４の下に空間Ｓが形成され、内縁部１２４の内径は円形の逃げ部１２８となっている。一方、一端部連結部１２０において一端部１０１ａの下部には、軸部１２７から外径側に延設される上側外縁部１２５、下側外縁部１２６が形成される。外縁部１２５、１２６の外径は逃げ部１２８よりも大きい。

上側外縁部１２５と下側外縁部１２６との間に内縁部１２４が水平方向に摺動可能に挟持されている。これにより、キャップ５１２に対して、一端部連結部１２０が水平方向に変位可能となっている。なお、外縁部１２５、１２６と内縁部１２４との間には、摩擦を低減するための処置、例えば、潤滑材を塗布してもよいし、あるいはベアリングを介在させてもよい。また、キャップ５１２に対する一端部連結部１２０の変位量を一定の範囲に規制する構成とするのが望ましい。

この構成によると、他端部連結部１１０が所定範囲内で変位したとしても、一端部連結部１２０と共に棒状部１０１が電磁係合部ＥＭに対して水平方向に相対的に変位することを一端部連結部１２０が許容することで、可動体１００の振動を響板７に伝達可能なように、一端部１０１ａの電磁係合部ＥＭに対する連結状態が維持される。その際、他端部連結部１１０の変位が所定範囲内であれば、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの間の隙間が適切に維持されて電磁的な係合も適切に維持される。

このように、第１０、第１１の例によれば、響板７が水平方向に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を維持することができる。

図１０で、変位許容機構を、直支柱９に対して磁路形成部５２を取り付ける取り付け部に設けた構成を説明する。

図１０は、変位許容機構の第１２の例に係る取り付け部の縦断面図である。磁路形成部５２は支持部５５に対して取り付け部Ｔで取り付けられる。従って、支持部５５と磁路形成部５２との間に介在する取り付け部Ｔは、支持部５５と共に、直支柱９に対して磁路形成部５２を取り付ける役割を果たす。

取り付け部Ｔには、図９（ｂ）に示すキャップ５１２及び一端部連結部１２０と類似の構成を採用する。すなわち、取り付け部Ｔは、下側部材１３１と上側部材１３２とを有する。下側部材１３１は支持部５５に対してネジ等で固定されている。上側部材１３２の上には、磁路形成部５２が固定されている。

下側部材１３１には、内径側に延設される内縁部１３４が設けられる。内縁部１３４の下に空間Ｓが形成され、内縁部１３４の内径は円形の逃げ部１３８となっている。一方、上側部材１３２には、軸部１３７から外径側に延設される上側外縁部１３５、下側外縁部１３６が形成される。外縁部１３５、１３６の外径は逃げ部１３８よりも大きい。

上側外縁部１３５と下側外縁部１３６との間に内縁部１３４が水平方向に摺動可能に挟持されている。これにより、下側部材１３１に対して、上側部材１３２が水平方向に変位可能となっている。なお、摩擦低減の処置や変位量規制の機構を採用してもよい点は、図９（ｂ）に示す例と同様である。

この構成によると、他端部連結部１１０が所定範囲内で変位したとしても、直支柱９に対して磁路形成部５２が水平方向に相対的に変位することを取り付け部Ｔが許容することで、可動体１００の振動を響板７に伝達可能なように、磁路形成部５２の直支柱９に対する取り付け状態が維持される。その際、他端部連結部１１０の変位が所定範囲内であれば、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの間の隙間が適切に維持されて電磁的な係合も適切に維持される。

このように、第１２の例によれば、響板７が水平方向に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を維持することができる。

なお、図９（ｂ）、図１０に示すような、２つの構成要素を水平方向に相対的に変位可能にする構成は、例示したものに限定されない。例えば、溝と突条との組み合わせをＸ軸とＹ軸の双方に設けてもよい。

本実施の形態によれば、取り付け部Ｔ、可動体１００及び他端部連結部１１０の少なくとも１つに変位許容機構を設けることで、響板７が、可動体１００の振動方向に垂直な方向（交わる方向）に寸法変化を生じても、響板７に対する加振器５０の加振機能を適切に維持することができる。

なお、変位許容機構の第１〜第５の例（図５、図６）のうち１つ、変位許容機構の第６の例（図７）、変位許容機構の第１０、第１１の例（図９）のうち１つ、変位許容機構の第１２の例（図１０）については、これらのうち少なくとも１つを採用してもよいし、２以上を組み合わせて採用してもよい。

本実施の形態では、被加振体として響板７を例示したが、これに限られず、屋根や側板等の、寸法変化を生じる部材を被加振体とする場合にも本発明を適用可能である。被加振体が寸法変化しない部材である場合であっても、加振器を支持する部材が加振方向とは異なる（交わる）方向に寸法変化や変形を生じる場合には本発明を適用可能である。

また、変位許容機構は、被加振体のＸ方向及びＹ方向の変位を許容するためのものとして説明したが、加振を妨げない範囲で、被加振体が、Ｘ方向及び／又はＹ方向の変位と共にＺ方向に変位することを許容してもよい。

なお、本発明の適用対象としてピアノを示したが、グランドピアノでもアップライトピアノでもよい。また、ピアノに限られず、種々のアコースティック楽器で加振器を有するもの、あるいは電子楽器で加振器を有するもの、あるいはスピーカに適用してもよい。これらの場合、強制的に振動させることが可能な被加振体を有するものであればよい。被加振体における可動体との連結位置と加振器の支持位置が、寸法変化等によって加振方向とは異なる方向にずれを生じるものであれば、本発明の適用対象となる。

７響板（被加振体）、９直支柱（固定部）、５０加振器、５２磁路形成部、１００可動体、１０１棒状部、１０１ａ一端部、１０１ｂ他端部、１０１−１第１棒状部（第２の部分）、１０１−２第２棒状部（第１の部分）、１０１−３第３棒状部（第２の部分）、１０４ユニバーサルジョイント（接続部）、１１０他端部連結部、１２０一端部連結部、５１１ボビン、５１３ボイスコイル、ＥＭ電磁係合部、Ｔ取り付け部

Claims

オーディオ信号によって動作して被加振体を所定方向に加振することで発音させる加振器の取付構造であって、
磁路を形成する磁路形成部と、
前記磁路形成部に電磁的に係合する電磁係合部を有し、オーディオ信号に基づく駆動信号が入力されると前記磁路形成部により前記電磁係合部が励振されて、前記所定方向に振動する可動体と、
前記加振器を支持するために、固定部に対して前記磁路形成部を取り付ける取り付け部と、
前記被加振体に固定され、前記可動体を前記被加振体に対して固定的に連結して前記可動体の振動を前記被加振体に伝達する連結部とを有し、
前記所定方向と交わる方向において前記固定部に対して前記連結部が所定範囲内で変位したときに、前記磁路形成部と前記電磁係合部との電磁的な係合が維持され且つ、前記可動体の振動が前記被加振体に伝達されるようにするための変位許容機構を、前記取り付け部、前記可動体及び前記連結部の少なくとも１つに設けたことを特徴とする加振器の取付構造。
前記可動体は、前記電磁係合部に一端部が連結された棒状部を有し、前記変位許容機構は、前記固定部に対して前記連結部が前記所定範囲内で変位したとしても、前記棒状部が前記電磁係合部に対して前記所定方向と交わる方向に相対的に変位または変形することを許容することで、前記可動体の振動を前記被加振体に伝達可能なように前記一端部の前記電磁係合部に対する連結状態が維持されることを特徴とする請求項１記載の加振器の取付構造。
前記変位許容機構は前記取り付け部に設けられ、前記取り付け部は、前記固定部と前記磁路形成部とが前記所定方向と交わる方向に相対的に変位可能なように前記固定部と前記磁路形成部と間に介在し、前記固定部に対して前記連結部が前記所定範囲内で変位したとしても、前記固定部に対して前記磁路形成部が前記所定方向と交わる方向に変位することを前記取り付け部が許容することで、前記可動体の振動を前記被加振体に伝達可能なように前記磁路形成部の前記固定部に対する取り付け状態が維持されることを特徴とする請求項１または２記載の加振器の取付構造。