JP6146289B2 - 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させ、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、一般に、ボイスコイル型の加振器は、コイルが巻かれたボビンが、磁路形成部を構成するボトムヨークやトッププレートに対して非常に狭い間隔をもって配置される。そして、可動体の一部となるボビンは、ダンパによって加振方向に移動自在に支持され、加振方向に垂直な水平方向への移動についてはダンパによって規制されている。

仮に、ダンパによる規制力に抗して可動体が傾いたり水平方向に変位したりすると、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しない。すると、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。しかも、ボビンやコイルがボトムヨークやトッププレートと干渉すると、雑音が発生するだけでなく、損傷を起こすおそれもある。

可動体の磁路形成部に近い部分に着目すると、可動体の傾きや水平方向への変位は、まず、駆動力伝達のときの駆動軸の座屈ないし撓みによって生じ得る。これは特に、響板等の被加振体を駆動するために可動体から延びる棒状の駆動軸が長細く、十分な剛性がない場合に起こりやすい。

また、可動体の傾きや水平方向への変位は、経年変化によって生じ得る。すなわち、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ることがある。特に、被加振体やフランジ部（可動体が連結される部分）が水平方向に変位すると、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、可動体の磁路形成部に近い部分に傾きや水平方向への変位が生じてくる。

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、可動体の加振方向への移動を正確にし、磁路形成部と電磁係合部との電磁的な係合を維持して適切な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、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、ダンパ（５３）によって支持され、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、前記ダンパとは別に前記固定支持部に対して固定状態とされると共に、前記所定方向における前記ダンパとは異なる位置で前記可動体に係合し、前記可動体の、前記所定方向への移動を許容しつつ前記所定方向と交わる方向への移動を係合位置で規制する少なくとも１つの規制手段（１３０）とを有し、前記規制手段は、繊維部材または弾性部材でなる接触部材を有し、該接触部材が前記可動体と接触して前記所定方向と交わる方向への前記可動体の移動を規制し、さらに、前記ダンパ及び前記規制手段がそれぞれ係合する前記可動体の位置のうち前記連結部に最も近い側の係合位置から、前記被加振体までの間において、前記可動体または前記連結部に設けられた許容機構を有し、前記許容機構は、前記固定支持部に対して相対的に前記連結部が所定範囲内で変位したとしても、少なくとも前記可動体における前記接触部材と接触する部分が前記所定方向に対して傾斜することを許容するように構成され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。

本発明の請求項１によれば、可動体の加振方向への移動を正確にし、磁路形成部と電磁係合部との電磁的な係合を維持して適切な加振機能を維持することができる。また、摩擦軽減効果または可動体の移動への追従性を持たせて雑音を抑制することができる。また、被加振体が加振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適切な加振機能を維持することができる。

請求項２によれば、可動体を磁路形成部に近い位置で規制して、可動体の磁路形成部に近い部分の加振方向への移動を正確にすることができる。

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。 許容機構を設けない場合に好適な可動体の変形例を示す。 それぞれ変形例の許容機構の縦断面図である。 許容機構を２つ設けた変形例の加振器の側面図である。 可動体に許容機構を２つ設けた変形例の加振器の側面図である。 接触部材の配設態様を変えた規制機構の模式的側面図である。 規制機構の構成及び配置位置を変えた磁路形成部及び電磁係合部付近の模式的側面図である。 規制機構の構成及び配置位置を変えた磁路形成部及び電磁係合部付近の模式的側面図である。

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、棒状部１０１はＺ軸方向（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。

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。他端部連結部１１０と球状部１０２とで「許容機構Ｋ」が構成される。

許容機構Ｋは、直支柱９に対して相対的に他端部連結部１１０が所定範囲内で変位したとしても、可動体１００の少なくとも他端部連結部１１０に近い側の部分（主に他端部１０１ｂ）がＺ軸方向に対して傾斜することを許容する機構の一例である。すなわち、許容機構Ｋは、球状部１０２を回転支点として、他端部１０１ｂをＺ軸に垂直な任意の軸を中心に回転自在にする関節部の役割を果たす。他端部１０１ｂは、許容機構Ｋにおける屈曲によって、Ｚ軸でもある軸心Ｃ１に対して傾斜可能となる。許容機構Ｋにおける屈曲を生じさせる運動は、実質的には回動である。

なお、棒状部１０１は例えば金属で構成される。ポインタ部材１１１、チャック部材１１２は例えば樹脂で構成されるが、金属で構成してもよい。

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。

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。

本実施の形態における加振器５０は、ダンパ５３とは別に、可動体１００のＺ軸方向への移動を許容しつつＺ軸と交わる方向への移動を係合位置で規制するための規制機構１３０を備えている。規制機構１３０は、ブリッジ部１３１と接触部材１３２とを有する。ブリッジ部１３１は、例えば金属板を折り曲げ加工して構成され、平面視形状は問わないが、例えば円形または矩形とされる。ブリッジ部１３１の外縁部１３１ａはトッププレート５２１に固定され、内縁部はバーリング加工等によって上方に立ち上がる保持部１３１ｂとなっている。保持部１３１ｂの内径部１３１ｃに環状の接触部材１３２が接着等で固定される。接触部材１３２の貫通穴を可動体１００の棒状部１０１が貫通している。

可動体１００の軸心でもある棒状部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及び規制機構１３０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、ダンパ５３及び規制機構１３０は、可動体１００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を支持する役割を協働して果たす。

接触部材１３２は、キャップ５１２に近接した位置で棒状部１０１を水平方向に拘束するブシュとして機能する。Ｚ軸方向において、接触部材１３２が可動体１００に係合する位置は、響板７よりも磁路形成部５２に十分に近い。

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、可動体１００（電磁係合部ＥＭ、棒状部１０１）がＺ軸方向に振動する。可動体１００がＺ軸方向に振動すると、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。

接触部材１３２は、フェルトまたはクロス等の柔らかい繊維部材で構成される。可動体１００が振動する際、棒状部１０１が接触部材１３２の貫通穴内を摺動する。接触部材１３２が軟質の繊維材料であるので、棒状部１０１との間で生じる摩擦による雑音を小さくすることができる。なお、接触部材１３２を樹脂等で構成し、棒状部１０１と接触する部分の面粗さを細かくすることで摩擦を低減してもよい。

あるいは接触部材１３２は、ゴム等の弾性部材で構成してもよい。その場合、接触部材１３２は振動する棒状部１０１に常に摺接するのではなく常に密着するようにしてもよい。可動体１００の振幅は大きくないので、振動による加振方向の動作に接触部材１３２が追従して変形できるようにその厚み、形状、硬さを設計することで、摩擦の発生を回避でき、雑音の発生も抑制できる。

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、可動体１００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、可動体１００は小刻みに移動するものであり軽量化が望まれるため、棒状部１０１が十分な太さを確保できない場合がある。また、磁路形成部５２から響板７までの距離を短くできない場合は、棒状部１０１が長くなる。棒状部１０１が細長くなって十分な剛性を有さない場合には、振動伝達の際に棒状部１０１に座屈ないし撓みが生じ得る。

しかし、本実施の形態では、公知のダンパ５３に加えて規制機構１３０を設けたので、Ｚ軸方向に異なる２箇所で可動体１００の水平方向への移動を規制できる。これにより、規制位置においては可動体１００がＺ軸方向に真っ直ぐ振動する。しかも、接触部材１３２は磁路形成部５２に十分に近い位置で可動体１００を規制するので、磁路形成部５２に近い位置で可動体１００の移動ガイド機能を果たし、可動体１００の特に磁路形成部５２に近い部分の加振方向への移動を正確なものにする。従って、磁路形成部５２と電磁係合部ＥＭとが常に適切に電磁的に係合する。

よって、本実施の形態によれば、可動体１００の加振方向への移動を正確にし、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て適切な加振機能を維持することができる。

また、接触部材１３２が繊維部材でなるので、摩擦を軽減し、雑音を抑制することができる。接触部材１３２を弾性部材で構成する場合は、可動体１００の移動への追従性を持たせて雑音を抑制することができる。

ところで、可動体１００の軸心Ｃ２と磁路形成部５２の軸心Ｃ１との一致を妨げる要因として、経年変化等による響板７の寸法変化や変形も考えられる。響板７に水平方向の寸法変化や変形が生じると、可動体１００が接続された箇所、すなわち、響板７に固定状態にある他端部連結部１１０も一緒に水平変位し得ることになる。

この場合に、従来の構成では、仮に他端部連結部１１０が水平変位すると、ダンパ５３だけでは電磁係合部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るだけでなく、一端部１０１ａが斜めになるおそれがある。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、可動体１００が適切に振動しなくなるおそれがある。本実施の形態では規制機構１３０を設けたことで、一端部１０１ａの傾斜傾向は抑制されるが、それでも他端部連結部１１０の過大な変位には対処できない。

ところが本実施の形態では、さらに許容機構Ｋを向けたので、他端部連結部１１０が変位したとしても、Ｚ軸方向に対する可動体１００の傾斜のほとんどを、棒状部１０１の、他端部連結部１１０に近い側の部分（他端部１０１ｂ側の半部）が受け持つことになる。それにより、棒状部１０１の一端部１０１ａ側の半部が傾斜しようとする力が強くならないので、ダンパ５３及び規制機構１３０によって、磁路形成部５２に近い範囲では可動体１００の水平方向への移動を十分に規制できる。よって、響板７が加振方向と交わる方向に寸法変化を生じても、可動体１００の加振方向への移動を正確にし、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。

なお、仮に許容機構Ｋを有さず、他端部連結部１１０が、棒状部１０１の他端部１０１ｂを、傾斜を許容しないような固定状態で響板７に固定する構成であったとする。その場合であっても、響板７の経年変位が小さい場合や、棒状部１０１が十分に長いような場合には、ダンパ５３及び規制機構１３０が磁路形成部５２に近い位置で可動体１００の水平方向の移動を規制することから、磁路形成部５２に近い範囲では可動体１００の軸心Ｃ２とＺ軸との平行が維持される。従って、許容機構Ｋを有さなくても、ダンパ５３及び規制機構１３０による可動体１００の水平方向の移動規制の効果が有用な場合はある。

図５に、許容機構Ｋを設けない場合に好適な可動体１００の変形例を示す。

図５（ａ）は、変形例の可動体１００のうち棒状部１０１の端部の斜視図である。この例では、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軸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が水平方向に変位したとしても、棒状部１０１が図５（ｂ）に示すように撓む。

図５（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ他の変形例の可動体１００のうち棒状部１０１の側面図である。図５（ｃ）に示す例では、棒状部１０１はフレキシブルシャフトで構成される。また、図５（ｄ）に示す例では、棒状部１０１は、複数の針金の両端を固定してなる。いずれの変形例においても、直支柱９に対して他端部連結部１１０が水平方向に変位したとしても、棒状部１０１が撓むことができる。

従って、図５のいずれの構成例においても、磁路形成部５２に近い範囲では、棒状部１０１がダンパ５３及び規制機構１３０により規制されることで、可動体１００はＺ軸方向に適切に振動する。

なお、規制機構１３０は、直支柱９に対して固定状態とされればよいので、トッププレート５２１に固定されることに限定されず、例えば支持部５５に固定されてもよい。

なお、規制機構１３０は、Ｚ軸方向におけるダンパ５３とは異なる位置で可動体１００に係合すればよく、Ｚ軸方向における互いに異なる位置で可動体１００に係合する複数の規制機構１３０を設けてもよい。

許容機構Ｋは、ダンパ５３及び規制機構１３０（複数の場合も含む）がそれぞれ係合する可動体１００の位置のうち他端部連結部１１０に最も近い側の係合位置から、響板７までの間において、可動体１００または他端部連結部１１０に設ければよい。また、許容機構Ｋは、可動体１００の部分のうち少なくとも、上記係合位置よりも他端部連結部１１０に近い側の部分がＺ軸方向に対して傾斜することを許容するものであればよい。

なお、許容機構Ｋが可動体１００の傾斜を許容する機能について考えると、響板７に水平方向の経年変位を生じた場合において、許容機構Ｋが響板７の無限の変位に対処するのは無理である。しかし、響板７の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）内での変位に対処できればよい。この観点から、許容機構Ｋとして各種の構成例が考えられる。図６〜図８では許容機構Ｋの変形例を説明する。

図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ変形例の許容機構の縦断面図である。

図６（ａ）に示す許容機構Ｋでは、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、それに追従して変形でき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（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。

図６（ｂ）に示す許容機構Ｋでは、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１１８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（特に樹脂部１１７の響板７との接触部付近）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。

図７は、許容機構を２つ設けた変形例の加振器５０の側面図である。

図７の例では、可動体１００を連結体Ｒと振動体２００とに分割し、両者を許容機構Ｋ１で屈曲可能に連結した。従って、可動体１００は、図４で説明した許容機構Ｋに加えて、許容機構Ｋ１を有する。許容機構Ｋ１の構成は許容機構Ｋと同様にボールジョイント構造で、関節部の役割を果たす。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、棒状部９１の上端部である球状部９２が許容機構Ｋ１で回転自在になっている。

この構成においては、他端部連結部１１０が水平方向に変位したとしても、許容機構Ｋ、Ｋ１における屈曲により、棒状部１０１の軸心Ｃ３が、Ｚ軸に平行な磁路形成部５２の軸心Ｃ１及び可動体１００の軸心Ｃ２に対して無理なく傾斜することが許容される。従って、棒状部９１が傾斜しようとする力が強くならないので、ダンパ５３及び規制機構１３０によって、磁路形成部５２に近い範囲では可動体１００の水平方向への移動を十分に規制できる。

図８は、可動体１００に許容機構を２つ設けた変形例の加振器５０の側面図である。

この例では、他端部連結部１１０から垂下延設される響板側棒状部１１１１が響板７に対して固定状態にある。可動体１００は、振動体２００と連結体Ｒとで構成される。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。

連結体Ｒは、許容機構Ｋ２における屈曲によって傾斜可能に響板側棒状部１１１１に連結されると共に、許容機構Ｋ３における屈曲によって傾斜可能に棒状部９１に連結される。許容機構Ｋ２、Ｋ３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。

この構成においては、他端部連結部１１０と共に響板側棒状部１１１１が水平方向に変位したとしても、許容機構Ｋ２、Ｋ３における屈曲により、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。従って、棒状部９１が傾斜しようとする力が強くならないので、ダンパ５３及び規制機構１３０によって、磁路形成部５２に近い範囲では可動体１００の水平方向への移動を十分に規制できる。

なお、規制機構１３０の各種の変形例を図９〜図１１で示す。

図９（ａ）、（ｂ）はいずれも、接触部材１３２の配設態様を変えた規制機構１３０の模式的側面図である。図９（ａ）に示す例では、ブリッジ部１３１の内縁部１３１ｄの上面に、木材または樹脂でなる環状のプレート１３３が螺着固定される。プレート１３３の内径部に接触部材１３２が固着される。図９（ｂ）に示す例では、ブリッジ部１３１の内縁部１３１ｄの下面に接触部材１３２が直接固着される。

なお、本実施の形態や変形例において、接触部材１３２は穴を有する形状であることは必須でなく、水平方向において可動体１００の一部、例えば棒状部１０１を囲む形状であればよい。

図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）は、規制機構１３０の構成及び配置位置を変えた磁路形成部及び電磁係合部付近の模式的側面図である。図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）に示す例ではいずれも、接触部材１３２に相当する部材が存在せず、ダンパ５３の構成及び配置位置は図４の例と同様である。

図１０（ａ）に示す例では、規制機構１３０を、トッププレート５２１に固定された基部５２４とキャップ５１２とを接続するように設ける。規制機構１３０の構成はダンパ５３と同様である。つまり二重ダンパ構造となっている。

図１０（ｂ）に示す例では、規制機構１３０を、磁石５２２または磁石５２２に対して固定的な部分とボビン５１１の下端部とを接続するように設ける。規制機構１３０の構成はダンパ５３と同様である。この構成においては、規制機構１３０は、磁路形成部５２の内部に配設され、ダンパ５３よりも、響板７から遠い位置（下方）に位置する。

図１１（ａ）に示す例でも、規制機構１３０は、磁路形成部５２の内部において、ダンパ５３よりも響板７から遠い位置に配設される。まず、ヨーク５２３の円柱部５２３Ｆには、Ｚ軸方向に掘られた穴５２３Ｆａが形成される。一方、キャップ５１２からは、棒状部１０１と同心の垂下部１０１ｃが垂下形成され、垂下部１０１ｃは、穴５２３Ｆａに遊嵌されている。そして、垂下部１０１ｃの下端部と穴５２３Ｆａの内壁とを、ダンパ５３と同様に構成される規制機構１３０が接続している。

図１１（ｂ）に示す例では、規制機構１３０は、ボイスコイル型のスピーカに一般的に備わるのと同様のフレーム１３４、エッジ１３５及びコーン紙１３６から構成される。フレーム１３４の一端がトッププレート５２１に固定され、コーン紙１３６の一端がキャップ５１２に固定され、フレーム１３４とコーン紙１３６の他端同士がエッジ１３５で接続される構成となっている。

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。例えば、構成の異なる２つ以上の規制機構１３０をダンパ５３とは別に設けてもよい。

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は好適である。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が有用である。

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。

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、 ５３ ダンパ、 １００ 可動体、 １０１ 棒状部、 １０１ｂ 他端部、 １１０ 他端部連結部（連結部）、 １３２ 接触部材、 １３０ 規制機構（規制手段）、 ＥＭ 電磁係合部、 Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ 許容機構

Claims (2)

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、ダンパによって支持され、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、
   前記ダンパとは別に前記固定支持部に対して固定状態とされると共に、前記所定方向における前記ダンパとは異なる位置で前記可動体に係合し、前記可動体の、前記所定方向への移動を許容しつつ前記所定方向と交わる方向への移動を係合位置で規制する少なくとも１つの規制手段とを有し、
   前記規制手段は、繊維部材または弾性部材でなる接触部材を有し、該接触部材が前記可動体と接触して前記所定方向と交わる方向への前記可動体の移動を規制し、
   さらに、前記ダンパ及び前記規制手段がそれぞれ係合する前記可動体の位置のうち前記連結部に最も近い側の係合位置から、前記被加振体までの間において、前記可動体または前記連結部に設けられた許容機構を有し、
   前記許容機構は、前記固定支持部に対して相対的に前記連結部が所定範囲内で変位したとしても、少なくとも前記可動体における前記接触部材と接触する部分が前記所定方向に対して傾斜することを許容するように構成されることを特徴とする加振器の取付構造。
2. 前記規制手段は、前記所定方向における前記被加振体よりも前記磁路形成部に近い位置で前記可動体と係合することを特徴とする請求項１記載の加振器の取付構造。

Images