JP6079600B2 - 加振器の取付構造 - Google Patents

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（振動体）を、被加振体である響板に接続する。振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振動体を電磁的に係合させ、コイルに電流を流すと振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、振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、振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、振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、振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振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、被加振体が加振方向に垂直な方向に寸法変化を生じたとしても、磁路形成部と電磁係合部との電磁的な係合を維持し、適切な加振機能を長期に亘って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、固定支持部（９）に対して固定状態とされ、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振動体（２００）と、前記被加振体の一部または該被加振体に対し固定されている被加振側固定部（１１１、１１１１、３１１）と前記振動体との間に介在し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達するための連結体（Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と、前記連結体が前記所定方向の軸線（Ｚ軸）に対して傾斜可能なように、前記連結体の一端部（１０１ａ）を前記振動体に連結する第１の関節部（Ｊ１）と、前記連結体が前記所定方向の軸線（Ｚ軸）に対して傾斜可能なように、前記連結体の他端部（１０１ｂ）を前記被加振側固定部に連結する第２の関節部（Ｊ２）とを有し、前記所定方向と交わる方向において前記固定支持部に対して相対的に前記被加振側固定部が所定範囲内で変位したとき、前記第１の関節部における屈曲及び前記第２の関節部における屈曲によって、前記固定支持部に対して相対的に前記第２の関節部が前記所定方向と交わる方向に変位することで前記連結体が前記所定方向の軸線に対して傾斜し、それにより、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振動体の振動の前記被加振体への伝達機能が維持されることを特徴とする。

また、さらに下記のように構成してもよい。

前記第１の関節部及び前記第２の関節部は、共通の構成でなる。あるいは、前記第１の関節部及び前記第２の関節部の少なくともいずれかは、ボールジョイント構造またはユニバーサルジョイント構造でなる。

なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明の請求項１によれば、被加振体が加振方向に垂直な方向に寸法変化を生じたとしても、磁路形成部と電磁係合部との電磁的な係合を維持し、適切な加振機能を長期に亘って維持することができる。

請求項２によれば、加振方向に垂直なあらゆる方向への被加振体の寸法変化に対応することができる。

請求項３によれば、振動体が所定方向の軸線に対して傾きにくくなり、磁路形成部と電磁係合部との電磁的な係合を維持しやすくなる。

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。 加振器が響板に接続された状態を示す製品の出荷時（図（ａ））、経年変化を経た時点の側面図（図（ｂ））である。 第２、第１の関節部の一例を示す縦断面図（図（ａ）、（ｂ））、磁路形成部及び電磁係合部の構成を示す縦断面図（図（ｃ））である。 第２の関節部の変形例を示す縦断面図（図（ａ））、他の変形例を示す平面図（図（ｂ））、縦断面図（図（ｃ））である。 関節部にユニバーサルジョイント構造を使用した変形例を示す加振器の部分側面図（図（ａ））、第１の関節部の変形例を示す縦断面図（図（ｂ））である。 変形例の関節部及び連結体を採用した加振器の斜視図である。 変形例の関節部及び連結体を採用した加振器の縦断面図である。

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、鍵盤楽器であるグランドピアノ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、制御装置１０において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の下からの打撃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に接続され、響板７に配設された複数の響棒７５の間に配置されている。図３においては同じ構成の加振器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の演奏者側から見て左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向（所定方向）とする。Ｘ−Ｙ方向が水平方向である。

図４（ａ）、（ｂ）は、支持部５５に固定された加振器５０が響板７に接続された状態を示す側面図である。図４（ａ）は製品の出荷時、図４（ｂ）は、経年変化を経た時点の状態をそれぞれ示している。

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、振動体２００及び連結体Ｒからなる。磁路形成部５２は、支持部５５を介して直支柱９に固定状態とされている。振動体２００は、磁路形成部５２に電磁的に係合する電磁係合部ＥＭと電磁係合部ＥＭから上方に突設された棒状部９１とを有する。磁路形成部５２にオーディオ信号に基づく駆動信号が入力されると、磁路形成部５２により電磁係合部ＥＭが励振されてＺ軸方向に振動する。

連結体Ｒは、棒状部１０１を有する。製品出荷時においては、連結体Ｒの棒状部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。軸心Ｃ１は、加振方向であるＺ軸方向の軸線（Ｚ軸）と平行である。磁路形成部５２の詳細は後述する。

連結体Ｒは、響板７と振動体２００との間に介在し、振動体２００の振動を響板７に伝達する。響板７にはポインタ部材１１１及びチャック部材１１２を有する第２の関節部Ｊ２が配設される。振動体２００と連結体Ｒとは第１の関節部Ｊ１における屈曲によって相対的に傾斜可能に連結され、連結体Ｒと響板７とは第２の関節部Ｊ２における屈曲によって相対的に傾斜可能に連結されている。

関節部Ｊ１、Ｊ２の詳細構成は後述するが、いずれもボールジョイント構造となっている。棒状部１０１の下端部である連結体Ｒの一端部１０１ａが第１の関節部Ｊ１に固定され、棒状部９１の上端部である球状部９２が第１の関節部Ｊ１で回転自在になっている。連結体Ｒの棒状部１０１の他端部１０１ｂの上端にある球状部１０２が第２の関節部Ｊ２で回転自在になっている。

連結体Ｒは、第１の関節部Ｊ１の第１の支点Ｐ１を回転支点として、Ｚ軸に垂直な任意の軸を中心に回転することができる。従って、連結体Ｒは、第１の関節部Ｊ１における屈曲によって、Ｚ軸でもある振動体２００の軸心Ｃ１に対して傾斜可能である。連結体Ｒはまた、第２の関節部Ｊ２の第２の支点Ｐ２を回転支点として、Ｚ軸に垂直な任意の軸を中心に回転することができる。従って、連結体Ｒは、第２の関節部Ｊ２における屈曲によって、Ｚ軸に対して傾斜可能である。第１の関節部Ｊ１、第２の関節部Ｊ２における屈曲を生じさせる運動は、いずれも、実質的には回動である。

ところで、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合が適切であるためには、連結体Ｒ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。ところが、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、連結体Ｒが接続された箇所、すなわち、響板７に固定されたポインタ部材１１１も一緒に水平変位し得ることになる。ダンパ５３が電磁係合部ＥＭの水平方向の相対的な位置を規制しきれない程度に仮にポインタ部材１１１が水平変位すると、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。すると、振動体２００が適切に振動しなくなるおそれがある。

そこで、響板７が水平方向に経年変位を生じても、磁路形成部５２に対する電磁係合部ＥＭの水平方向の相対的な位置が変わらないようにするための吸収機構が必要となる。無限の変位に対処するのは無理であるが、経年変化による変位量は想定できるため、その範囲（所定範囲）内での変位を吸収できればよい。

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軸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、少なくとも２つの関節部Ｊ１、Ｊ２を響板７及び振動体２００間に設けた。

すなわち、水平方向において響板７の連結体Ｒが接続される部分が所定範囲内（例えば、変位量Ｄ内）で変位したとき、関節部Ｊ１、Ｊ２における屈曲によって、直支柱９に対して相対的に第２の関節部Ｊ２が水平方向に変位することで連結体Ｒが傾斜するようにする。その際、振動体２００に水平方向の変位や傾斜を生じさせることがない。従って、長期に亘って、振動体２００は、水平方向に変位することなく、傾くこともないので、磁路形成部５２に対する球状部９２の水平方向の相対的な位置も不変となる。それにより、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合が適切に維持され且つ振動体２００の振動の響板７への良好な伝達機能が維持されるようにした。

さらに、図４（ａ）に示すように、電磁係合部ＥＭの下端位置から第１の関節部Ｊ１の位置（支点Ｐ１の位置で定義する）までの、Ｚ軸方向における振動体２００の長さをＬ１とする。一方、第１の関節部Ｊ１から第２の関節部Ｊ２の位置（支点Ｐ２の位置で定義する）までの長さをＬ２とする。長さＬ１は長さＬ２より短い。

長さＬ１が長さＬ２より短いことで、棒状部９１を特別に太くしなくても曲げ剛性が高まり、振動体２００がＺ軸に対して傾きにくくなるので、振動伝達時における駆動力によって球状部９２ないし第１の関節部Ｊ１の位置が水平方向に一時的に変位することが回避される。これによっても、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの適切な電磁係合の維持に寄与する。

以降、個々の関節部Ｊ１、Ｊ２の例示構成を説明する。

図５（ａ）は、第２の関節部Ｊ２の一例を示す縦断面図である。図５（ａ）に示すように、第２の関節部Ｊ２として、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。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。

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との間に連結体Ｒ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を締結固定することで、テーパ面１１１ａとテーパ面１１２ａとによって球状部１０２のＺ軸方向の位置が規制される。

響板７の変位に伴ってポインタ部材１１１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（例えば、Ｘ軸やＹ軸）を中心に回転することができる。それにより、第２の支点Ｐ２を中心として連結体ＲがＺ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。

図５（ｂ）は、第１の関節部Ｊ１の一例を示す縦断面図である。第１の関節部Ｊ１として、第２の関節部Ｊ２と同様に、ポインタ部材１４１及びチャック部材１４２を有するボールジョイント構造が採用される。連結体Ｒの一端部１０１ａにポインタ部材１４１が固定される。チャック部材１４２は、そのフランジ部がネジでポインタ部材１４１に固定される。

ポインタ部材１４１に形成されたテーパ面１４１ａとチャック部材１４２に形成されたテーパ面１４２ａとの間に球状部９２を介装し、ポインタ部材１４１に対してチャック部材１４２を締結固定することで、テーパ面１４１ａとテーパ面１４２ａとによって球状部９２のＺ軸方向の位置が規制される。

響板７の変位に伴って連結体Ｒが傾斜した場合、それに応じて、球状部９２に対して相対的に、テーパ面１４１ａ、１４２ａがＺ軸に垂直な軸（例えば、Ｘ軸やＹ軸）を中心に回転することができる。それにより、第１の支点Ｐ１を中心として相対的に連結体ＲがＺ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。

なお、棒状部１０１、９１は例えば金属で構成される。棒状部１０１、９１には振動伝達性が要求されるため、振動方向において剛性が高く、すなわち伝達特性が優れる点で、材質として金属を採用するのが望ましい。ポインタ部材１１１、１４１、チャック部材１１２、１４２は、形状精度を良くする点で例えば樹脂で構成される。なお、伝達特性や寸法変化を考慮して金属で構成してもよいし、一部を樹脂、他の一部を金属で構成してもよい。

図５（ｃ）は、磁路形成部５２及び電磁係合部ＥＭの構成を示す縦断面図である。振動体２００の電磁係合部ＥＭは、キャップ５１２、ボビン５１１、ボイスコイル５１３を有している。棒状部９１の下端部にキャップ５１２が固定され、キャップ５１２の下半部に、環状のボビン５１１が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。

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、これらが上側から順に配設されている。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軸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のボビン５１１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。ボビン５１１の内径に円柱部５２３Ｆが遊嵌されている。

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５（ｃ）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、上述のように、連結体Ｒ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。従って、棒状部９１はＺ軸方向に平行に延設される。

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軸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を含む振動体２００がＺ軸方向に振動する。振動体２００がＺ軸方向に振動すると、その振動は連結体Ｒ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。

ここで、ダンパ５３は、振動体２００が軸心Ｃ１と同心を維持して加振方向であるＺ軸方向に変位自在に磁路形成部５２を支持する役割を果たす。関節部Ｊ１、Ｊ２は、経年変化による比較的ゆっくりとした水平変位に対して追従でき、且つ、加振方向への短い周期の運動に対しては力を伝達できる程度の屈曲の硬さを有している。水平方向に対して、関節部Ｊ１、Ｊ２が屈曲に抗する力よりも、ダンパ５３が振動体２００を水平方向において軸心Ｃ１と同心に維持する力の方が十分に大きく設定されている。従って、響板７が経年変化により水平方向に変位すると、関節部Ｊ１、Ｊ２において屈曲が生じて連結体Ｒが傾斜することになるが、ダンパ５３による振動体２００の水平方向における保持位置は変わらない。

ダンパ５３の構成については、ダンパ５３は、円盤状の全方位の蛇腹の例の他、軸やボビンを中央に保持する機能を失わない範囲であれば、弾性のある樹脂で構成してもよく、また、全方位ではなく数カ所で軸やボビンを保持する構成としてもよい。

本実施の形態によれば、水平方向において連結体Ｒが接続される響板７の部分が所定範囲内で変位したとき、関節部Ｊ１、Ｊ２における屈曲によって、振動体２００が水平方向に変位や傾斜を生じることなく第２の関節部Ｊ２が水平方向に変位することで連結体Ｒが傾斜するので、振動体２００は水平方向の位置が変わることがない。よって、経年変化等によって響板７が加振方向に垂直な方向に寸法変化を生じたとしても、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとの電磁的な係合を維持し、適切な加振機能を長期に亘って維持することができる。

なお、関節部Ｊ１、Ｊ２の構成は、例示したものに限定されず、屈曲によって、連結する部材の軸線同士を相対的に傾斜可能にする構成であればよい。以下、図６〜図９で、各種の変形例を説明する。

図６（ａ）は、第２の関節部Ｊ２の変形例を示す縦断面図である。図６（ｂ）、（ｃ）は、第２の関節部Ｊ２の他の変形例を示す平面図、縦断面図である。

まず、図６（ａ）に示す変形例では、第２の関節部Ｊ２は、ポインタ部材１１１が響板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軸方向の位置が規制される。

図６（ｂ）、（ｃ）に示す変形例では、第２の関節部Ｊ２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軸方向の位置が規制される。この構成においては、響板７の下面７ａが連結体Ｒに直接接触する。被加振体の連結体Ｒと接触する面がＺ軸に対して垂直である場合に好適である。

図７（ａ）は、関節部Ｊ１、Ｊ２にユニバーサルジョイント構造を使用した変形例を示す加振器の部分側面図である。

ところで、連結体Ｒは、被加振体である響板７の一部または響板７に対してこの連結体Ｒが固定されている部分（以下、「被加振側固定部」と呼称する）と振動体２００との間に介在すればよいが、図４、図６（ａ）に示す例では、被加振側固定部にはポインタ部材１１１が該当した。しかし、図７（ａ）に例示するように、被加振側固定部は、響板７に垂下固定された響板側棒状部１１１１のようにある程度の長さを有した部材であってもよい。

また、図７（ａ）に示す変形例では、振動体２００は、棒状部９１に対応する振動体側棒状部１９１を有する。連結体Ｒに対応する連結体Ｒ１は、第２の関節部Ｊ２で屈曲可能に響板側棒状部１１１１に連結されると共に、第１の関節部Ｊ１で屈曲可能に振動体側棒状部１９１に連結される。関節部Ｊ１、Ｊ２はいずれも、係合部材１０５、１０６でなるユニバーサルジョイントとして構成される。係合部材１０５と係合部材１０６とが、軸１０７で軸支されてＸ軸周りに回動自在で且つ、軸１０８で軸支されてＹ軸周りに回動自在とされている。

図７（ｂ）は、第１の関節部Ｊ１の変形例を示す縦断面図である。図４に示す例では、振動体２００において、電磁係合部ＥＭから棒状部９１が突設されるとし、球状部９２は棒状部９１が備える構成とした。しかし、図７（ｂ）に示すように、連結体Ｒに対応する連結体Ｒ２が球状部を備える構成としてもよい。

図７（ｂ）に示す第１の関節部Ｊ１の構成は、図５（ａ）に示す第２の関節部Ｊ２と同様で、第１の関節部Ｊ１を一端部１０１ａの側に設けた構成としている。まず、連結体Ｒ２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軸方向の位置が規制される。

図８、図９は、変形例の関節部Ｊ１、Ｊ２及び連結体を採用した加振器５０の斜視図、縦断面図である。

この変形例に係る加振器５０は、連結体Ｒに相当する連結体Ｒ３を有する。振動体２００、磁路形成部５２は、図４等で説明したものと形状は異なるが構成は同様であり、図４等で説明した形状を採用してもよい。

この加振器５０においては、被固定部３１０が響板７に固定される。被固定部３１０には、響板側棒状部３１１が垂下固定されている。響板側棒状部３１１の下端部が球状部３１２となっている。響板側棒状部３１１は響板７に対して固定的な被加振側固定部である。

連結体Ｒ３は、金属製の板状部３０１、３０２からなる。板状部３０１、３０２は、上部に球状部３１２、下部に球状部９２を挟むようにして平行に組み付けられ、ボルト３０３で固定される。図９に示すように、球状部９２を保持する板状部３０１の部分には、テーパ面３０１ａ、３０１ｂが形成され、球状部９２を保持する板状部３０２の部分には、テーパ面３０２ａ、３０２ｂが形成される。球状部３１２を保持する板状部３０１の部分には、テーパ面３０１ｃ、３０１ｄが形成され、球状部３１２を保持する板状部３０２の部分には、テーパ面３０２ｃ、３０２ｄが形成される。

第１の関節部Ｊ１において、テーパ面３０１ａ、３０１ｂ、テーパ面３０２ａ、３０２ｂによって球状部９２のＺ軸方向の位置が規制される。第２の関節部Ｊ２において、テーパ面３０１ｃ、３０１ｄ、テーパ面３０２ｃ、３０２ｄによって球状部３１２のＺ軸方向の位置が規制される。

響板７の変位に伴って響板側棒状部３１１が水平方向の成分を含む方向に変位した場合、それに応じて球状部３１２がテーパ面３０１ｃ、３０１ｄ、３０２ｃ、３０２ｄ内でＺ軸に垂直な任意の軸（例えば、Ｘ軸やＹ軸）を中心に回転することができる。それにより、第２の支点Ｐ２を中心として連結体Ｒ３がＺ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。

同様に、響板７の変位に伴って連結体Ｒ３が傾斜した場合、それに応じて、球状部９２に対して相対的に、テーパ面３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂがＺ軸に垂直な任意の軸を中心に回転することができる。それにより、第１の支点Ｐ１を中心として相対的に連結体Ｒ３がＺ軸に対して無理なく傾斜することが許容される。

従って、適切な加振機能を長期に亘って維持することができる。また、板状部３０１、３０２は金属でなるので、Ｚ軸方向に受ける力をロスなく正確に伝達することができる。さらに球状部３１２、９２も金属で構成すれば、第１の関節部Ｊ１、第２の関節部Ｊ２の全ての部分を金属で構成することが可能となる。これにより、耐摩耗性が高まる。

なお、本実施の形態及び各変形例で示した各種の構成は、例示以外の組み合わせを適宜採択してもよい。関節部Ｊ１、Ｊ２を共通の構造とすれば、製造コストの低減に寄与する。

なお、第１の関節部Ｊ１は、屈曲によって連結対象を相対的に傾斜可能にできる構成であればよく、屈曲の態様は回動に限定されない。例えばゴムジョイントのように、関節部Ｊ１をゴム等の弾性体で構成し、その弾性体が弾性変形して屈曲を生じさせる構成でもよい。あるいは、関節部Ｊ１を軟鉄のような軟らかい金属で構成してもよい。あるいは、第１の関節部Ｊ１は、近接した回動支点をＺ軸方向に複数有する構成とし、これら複数の回動支点での回動により、関節部Ｊ１全体として見れば屈曲として把握できるような構成としてもよい。第２の関節部Ｊ２についても第１の関節部Ｊ１と同様に考えることができる。

なお、本実施の形態及び各変形例において、連結体Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、両端部に関節部Ｊ１、Ｊ２が設けられる構成としたが、関節部Ｊ１、Ｊ２とは別に、連結体の途中に関節部Ｊ１、Ｊ２と同様の関節部を１つ以上設けてもよい。

なお、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ことで、相対的に被加振体が変位する場合には本発明を適用可能である。

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（固定支持部）、 ５０ 加振器、 ５２ 磁路形成部、 Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 連結体、 １０１ａ 一端部、 １０１ｂ 他端部、 １１１ ポインタ部材（被加振側固定部）、 ２００ 振動体、 ３１１、１１１１ 響板側棒状部（被加振側固定部）、 ＥＭ 電磁係合部、 Ｊ１ 第１の関節部、 Ｊ２ 第２の関節部、 Ｌ１、Ｌ２ 長さ

Claims (4)

1. 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、
   固定支持部に対して固定状態とされ、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振動体と、
   前記被加振体の一部または該被加振体に対し固定されている被加振側固定部と前記振動体との間に介在し、前記振動体の振動を前記被加振体に伝達するための連結体と、
   前記連結体が前記所定方向の軸線に対して傾斜可能なように、前記連結体の一端部を前記振動体に連結する第１の関節部と、
   前記連結体が前記所定方向の軸線に対して傾斜可能なように、前記連結体の他端部を前記被加振側固定部に連結する第２の関節部とを有し、
   前記所定方向と交わる方向において前記固定支持部に対して相対的に前記被加振側固定部が所定範囲内で変位したとき、前記第１の関節部における屈曲及び前記第２の関節部における屈曲によって、前記固定支持部に対して相対的に前記第２の関節部が前記所定方向と交わる方向に変位することで前記連結体が前記所定方向の軸線に対して傾斜し、それにより、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振動体の振動の前記被加振体への伝達機能が維持されることを特徴とする加振器の取付構造。
2. 前記第１の関節部における屈曲及び前記第２の関節部における屈曲によって、前記連結体は前記所定方向と交わる任意の方向に傾斜可能であることを特徴とする請求項１記載の加振器の取付構造。
3. 前記電磁係合部の、前記第１の関節部を挟んで前記被加振体の反対側の端位置から前記第１の関節部までの、前記所定方向における前記振動体の長さは、前記第１の関節部から前記第２の関節部までの長さよりも短い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。
4. 前記被加振体は、鍵盤楽器の響板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加振器の取付構造。

Images