JPH09230851A - 蓋体の開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力によって屋根板を開閉し、好みの角度で
開くことができる蓋体の開閉装置を提供する。 【解決手段】 モータ１２の回転に伴ってウオームギア
１３が回転し、そのネジに沿って送りナット１４が図中
右側へ移動する。これにより、２つのアーム１５，１５
が開くように回動し、屋根板２が押し上げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばグランド
ピアノの屋根板を開閉する蓋体の開閉装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図８および図９はグランドピアノの屋根
板の構造を示す一部破砕正面図である。これらの図に示
すように、ピアノ本体１の上面開口部には屋根板２がヒ
ンジ３によって回動自在に取り付けられており、使用し
ないときは屋根板を閉めることによってピアノ本体の内
部へのゴミや埃の侵入を防止するとともに、演奏中は開
放して音を充分に拡散するようになっている。ここで、
屋根板２を開けるには、屋根板２の自由端を手で持ち上
げ、突上棒４の端部を持ち上げて屋根板２の内面に係合
させる（図９参照）。また、屋根板２を閉めるには、屋
根板２を図８に示す状態からやや持ち上げ、突上棒４を
屋根板２から外して屋根板２を下ろす。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、グランドピ
アノの屋根板は比較的重いため、その開閉のために大き
な力を要する。したがって、適当な動力によって屋根板
を開閉するような装置があれば非常に便利である。ま
た、屋根板を開く角度は突上棒の長さによって決まって
しまうため、開く角度を演奏者の好みで自由に設定した
いという要望もあった。よって、本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、動力によって屋根板を開閉し、好
みの角度で開くことができる蓋体の開閉装置を提供する
ことを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の蓋体の
開閉装置は、上下方向へ向けて回動自在な蓋体を有する
鍵盤楽器の内部に設けられて上記蓋体を回動させる蓋体
の開閉装置であって、モータと、このモータの回転を上
下方向の運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機
構は、縮小状態で鍵盤楽器の内部に収容され、上記モー
タの回転が伝達されることにより伸長して上記蓋体を押
し上げることを特徴としている。

【０００５】請求項２に記載の蓋体の開閉装置は、請求
項１において、前記変換機構が、鍵盤楽器の両側部に掛
け渡して設けられ、前記モータの回転が伝達されること
により上方へ向けて伸長することを特徴としている。

【０００６】請求項３に記載の蓋体の開閉装置は、請求
項２において、前記モータが、鍵盤楽器の本体の一側部
に回転軸を略水平方向へ向けて上下方向へ回動自在に設
けられ、前記変換機構が、上記回転軸と一体的に回転す
る長尺のネジ部材と、このネジ部材に螺合した送りナッ
トと、一端が上記送りナットの上下側部にそれぞれ回動
自在に設けられるとともに、他端が前記蓋体と上記本体
の他側にそれぞれ回動自在に設けられたリンク部材とを
備えたことを特徴としている。

【０００７】請求項１に記載の蓋体の開閉装置にあって
は、鍵盤楽器の内部に収容された変換機構がモータの回
転に伴って伸長することにより、蓋体を押し上げて開け
る。そして、モータの回転量を適宜設定することによ
り、蓋体の開く量を任意に設定することができる。

【０００８】請求項２に記載の蓋体の開閉装置にあって
は、変換機構が鍵盤楽器の両側部に掛け渡して設けられ
ているので、例えばグランドピアノの本体の上部の空間
に配置することができる。

【０００９】請求項３に記載の蓋体の開閉装置にあって
は、モータを回転させて送りナットを本体の他側側へ移
動させると、リンク部材が互いに開く方向へ回動して蓋
体を持ち上げる。また、送りナットをモータ側へ移動さ
せるとリンク部材が互いに閉じる方向へ回動して蓋体を
下降させる。よって、リンク部材を閉じた状態では、横
向きの細長い構造となるので、例えばグランドピアノの
本体上部の狭い空間でも難なく収容することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（１）第１の実施の形態 Ａ．実施の形態の構成 以下、この発明の第１の実施の形態を図１ないし図６を
参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、
図７に示すものと同等の構成要素には同符号を付してそ
の説明を省略する。ピアノ本体１の左側の側板１ａに
は、軸１０ａを中心に上下方向に回動可能なヒンジ１０
が取り付けられ、ヒンジ１０にはモーター固定体１１を
介してモータ１２が取り付けられている。モータ１２の
出力軸（図示略）には長手方向を水平方向へ向けたウオ
ームギア（ネジ部材）１３が取り付けられ、ウオームギ
ア１３には、送りナット１４が螺合させられている。送
りナット１４の両側にはアーム（リンク部材）１５の一
端部がヒンジ１６を介して取り付けられ、各アーム１５
の他端部は、屋根板（蓋体）２の内周面とピアノ本体の
右側の側板１ｂにそれぞれヒンジ１６，１７を介して取
り付けられている。なお、図中符号１３ａは送りナット
１４の移動を規制するためのストッパである。

【００１１】次に、図３は実施の形態の電気的構成を示
すブロック図である。図において符号２０はパネルスイ
ッチであり、鍵盤の横など適当な箇所に配置されてい
る。パネルスイッチ２０には、屋根板２の開閉を指示す
る開ボタン２１および閉ボタン２２と、屋根板２の回動
を止める停止ボタン２３が配置されている。また、屋根
板２が開く角度を連続的に指定するスライドキー２４も
配置され、屋根板２が最大限に開いたときの屋根板２が
水平方向となす角度を１００％として、開く角度をパー
センテージで指示するようになっている。また、モータ
１２の回転量はモータ１２に内蔵されたロータリーエン
コーダ１２ａから出力される信号に基づいてコントロー
ラ３１が検出し、その検出結果に基づいてコントローラ
３０はモータ１２の回転をフィードバック制御する。

【００１２】Ｂ．実施の形態の動作 上記構成の蓋体の開閉装置にあっては、図１に示す状態
で開ボタン２１が押されると、コントローラ３０はモー
タ１２を回転させる。これにより、ウオームギア１３が
回転し、そのネジに沿って送りナット１４が図中右側へ
移動する。これにより、２つのアーム１５，１５が開く
ように回動し、屋根板２が押し上げられる。そして、コ
ントローラ３０は、屋根板２がスライドキー２４によっ
て設定された角度をなすようにロータリーエンコーダ１
２ａから出力される信号に基づいてモータ１２の回転を
制御する。図２は、屋根板２の開く角度が例えば７０％
に設定されたときの状態である。なお、屋根板２が回動
しているときに停止ボタン２３が押されると、コントロ
ーラ３０はモータ１２を停止させる。そして、その後に
開ボタン２１が再び押されるとモータ１２の回転を開始
し、屋根板２が設定された角度をなすまでモータ１２を
回転させる。

【００１３】ここで、送りナット１４は、ウオームギア
１３のストッパ１３ａに当接するまで移動可能である
が、そこまで送りナット１４を移動させると送りナット
１４に設けられた雌ネジとウオームギア１３とが噛み付
き、送りナット１４が機械的なロック状態になることが
ある。その結果、ウオームギア１３を逆転させる際に大
きなトルクが必要となり、種々のトラブルを招来する。
そこで、この実施の形態では、送りナット１４がストッ
パ１３ａからやや手前の位置にあるときの屋根板２の角
度を１００％とし、コントローラ３０は送りナット１４
がそれ以上ストッパ１３ａ側へ移動しないようにモータ
１２を制御する。

【００１４】次に、図２に示す状態で閉ボタン２２が押
されると、コントローラ３０はモータ１２を上記と逆の
方向へ回転させる。これにより、ウオームギア１３が回
転し、そのネジに沿って送りナット１４が図中左側へ移
動する。これにより、２つのアーム１５，１５が閉じる
ように回動し屋根板２が下降する。そして、コントロー
ラ３０は、屋根板２がピアノ本体１の側板１ｂに載置さ
れると直ちにモータ１２の回転を停止するように制御
し、送りナット１４が機械的なロック状態にならないよ
うにする。なお、屋根板２が回動しているときに停止ボ
タン２３が押されると、コントローラ３０はモータ１２
を停止させる。そして、その後に閉ボタン２１が再び押
されるとモータ１２の回転を開始し、屋根板２が閉じる
までモータ１２を回転させる。

【００１５】上記構成の蓋体の開閉装置においては、モ
ータ１２の動力によって屋根板２が開閉されるから非常
に便利である。また、演奏する会場の広さや選曲などに
合わせて屋根板２の開く角度を任意に選択することがで
きるので、所望の音響効果を得ることができる。特に、
上記実施の形態では、蓋体の開閉装置がピアノ本体１の
側板１ａ，１ｂに掛け渡して設けられているので、例え
ばグランドピアノのようにピアノ本体１の上部の空間に
配置することができる。しかも、ウオームギア１３、送
りナット１４およびアーム１５，１５によってパンタグ
ラフ状の構造を構成しているので、アーム１５，１５を
閉じると横置きの細長い構造物となる。よって、弦、ア
クション、ダンパなどのグランドピアノの構成物と屋根
板２との狭い空間に難なく収容することができる。

【００１６】Ｃ．第１の実施の形態の変更例 屋根板２を開いた状態では、屋根板２の重量により送
りナット１４に捻りモーメントが作用するため、ヒンジ
１６に曲げ力が作用して変形し易くなる。特に、ピアノ
本体１側のヒンジ１６には、屋根板２の重量に加えて蓋
体の開閉装置の重量も作用するから、変形防止のための
対策を講じることが望ましい。そこで、ピアノ本体１側
のアーム１５を複数（例えば２本）にすると良い。たと
えば、２本のアームの一端を送りナット１４に回動自在
に取り付け、アームの他端をピアノ本体１の側板１ｂに
互いに離間して回動自在に取り付ける。なお、屋根板２
側のアームも同様にして２本にすることもできる。

【００１７】図１のように屋根板２を閉じた状態でア
ーム１５，１５どうしのなす角度が小さいと、送りナッ
ト１４を始動させる際に大きなトルクを要する。そこ
で、屋根板２を開け始める際にアーム１５とは別の機構
によって屋根板２を持ち上げるように構成することがで
きる。図４はそのような構成の例を示すものである。図
中符号４０は送りナットであり、その内周にはウオーム
ギア１３と螺合する雌ネジが形成されている。送りナッ
ト４０の先端部にはフランジ４１が形成され、後端部に
は台座４２が形成されている。フランジ４１と台座４２
の中間部には、スライダ４３が軸方向へ摺動自在に嵌合
している。スライダ４３と送りナット４０とは、セレー
ションあるいはキーなどの適当な回り止め機構によっ
て、互いに相対回転しないようになっている。そして、
スライダ４３の両側にヒンジ１６が取り付けられ、各ヒ
ンジ１６にアーム１５が取り付けられることによって、
図１に示すものと同等のパンタグラフ構造が構成されて
いる。

【００１８】次に、台座４２の上面には、ピン４４がヒ
ンジ４５によって回動自在に支持されている。ピン４４
は、コイルバネ４６によって時計回りの方向へ付勢さ
れ、ストッパ４７に当接している。また、ピン４４は、
台座４２の後端部に取り付けられたストッパ４８によ
り、直立する位置までしか回転しないようになってい
る。一方、屋根板２の下面にはプレート５０が取り付け
られている。プレート５０は送りナット４０の進行方向
先端側が肉厚に形成され、肉厚部にさしかかる段差５０
ａにピン４４の先端部が係合している。なお、ピン４４
の先端部は傾斜面４４ａによって先鋭に形成され、プレ
ート５０の段差５０ａと確実に係合するようになってい
る。

【００１９】さて、図４に示す状態でウオームギア１３
を回転させて送りナット４０を図中右側へ移動させる
と、ピン４４がプレート５０と係合したまま反時計回り
の方向へ回動し、これによって屋根板２が持ち上げられ
る。屋根板２が持ち上げられると、アーム１５，１５が
回動してスライダ４３が先端側へ移動するが、その移動
距離は送りナット４０の移動距離と比べて少ない。そし
て、ピン４４が回動してストッパ４８に当接した後に、
ピン４４の先端部が段差５０ａを乗り越えて屋根板２が
若干持ち上げられるが、そのときには、台座４２の先端
面がスライダ４３の後端面に当接し、それ以後は送りナ
ット４０とスライダ４３とがいっしょに移動する。した
がって、その後はアーム１５，１５の回動によって屋根
板２が持ち上げられる。なお、屋根板２が持ち上げられ
てプレート５０がピン４４から離間すると、コイルバネ
４６の付勢力によってピン４４が回動復帰する。このよ
うに、アーム１５，１５のリンク機構によって屋根板２
を持ち上げる際には、アーム１５，１５がある程度開い
ているので、スライダ４３を先端側へ移動させるに要す
る力が小さくて済む。

【００２０】次に、図５は上記構成のさらに他の変更例
を示す図である。この変更例は、台座４２の上面に上端
部が半球状に形成されたピン６０を固定し、屋根板２の
下面にピン６０によって駆動されるカム６１を固定した
ものである。この例においても、ウオームギア１３を回
転させるとピン６０がカム６１のカム面６１ａを摺動し
てカム６１を押し上げる。そして、ピン６０がカム６１
の頂端部に達すると、台座４２の先端面がスライダ４３
の後端面に当接し、それ以後は送りナット４０とスライ
ダ４３とが一体となって移動する。したがって、その後
はアーム１５，１５の回動によって屋根板２が持ち上げ
られる。なお、カム６０には、カム面６１ａの図中右側
に斜面６１ｂが設けられており、この斜面６１ｂによ
り、ピン６０がカム６１の項端部を過ぎた時点で屋根板
２の重量がアーム１５，１５に急激に付加されることが
防がれるようになっている。

【００２１】（２）第２の実施の形態 次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態を説明
する。第２の実施の形態の蓋体の開閉装置は、潜望鏡の
ように伸縮可能に構成されて屋根板２を持ち上げるよう
になっている。図６（Ａ）に示すように、ピアノ本体１
の底部にはヒンジ７１が取り付けられ、ヒンジ７１には
モータ７２が取り付けられている。モータ７２の回転軸
には内周面にネジが形成された第１スリーブ７３が取り
付けられている。第１スリーブ７３の内周には、内周と
外周にネジが形成された第２スリーブ７４が螺合し、第
２スリーブ７４にも内外周面にネジが形成された第３ス
リーブ７５が螺合している。そして、第３スリーブ７５
の内周には、上端部がヒンジ７６を介して屋根板２に回
動自在に取り付けられたネジ棒７７が螺合している。

【００２２】上記したネジの端部には、第１スリーブ７
３〜ネジ棒７７どうしが抜けないようにストッパが設け
られている。図６（Ｂ）はストッパの構成を示すもの
で、雄ネジＡの下端部には突起Ｐが形成され、雌ネジＢ
には突起Ｐが通過するための溝Ｇが形成されている。こ
れにより、第１スリーブ７３〜ネジ棒７７は互いに相対
回転自在であるが、雌ネジＢの上端部では溝Ｇがストッ
パで塞がれているため、突起Ｐがストッパに当接してそ
れ以上回転できなくなる。したがって、第１スリーブ７
３に第２スリーブ７４〜ネジ棒７７を収容した縮小状態
でモータ７２を回転させると、いずれかのネジの相対回
転がストッパで規制され、次に他のネジの相対回転が規
制される。そして、このようにして、全てのネジが抜け
出る直前まで回転し、図６（Ａ）に示す伸長状態とな
る。

【００２３】また、雄ネジＡの上端部にも突起Ｇが形成
されているため、ネジ棒７７〜第２スリーブ７４は、相
手方に完全に没する前にネジの相対回転がストッパで規
制される。したがって、図６（Ａ）に示す状態からモー
タ７２を上記と逆方向に回転させると、上記と同様にネ
ジの相対回転が次々と規制されていって縮小状態とな
る。

【００２４】このように、モータ７２を回転させること
により、第１スリーブ７３〜ネジ棒７７を縮小状態から
伸長状態にして屋根板２を開け、伸長状態から縮小状態
にすることによって屋根板２を閉じることができる。ま
た、ロータリーエンコーダを用いてモータ７２の回転数
を制御することにより、屋根板２を開ける角度を任意に
設定することが可能であることは第１の実施の形態と同
様である。

【００２５】図７は図６に示す蓋体の開閉装置の変更例
を示す図である。図７に示すように、ピアノ本体１の底
部には、ヒンジ８１を介して第１スリーブ８２が取り付
けられ、第１スリーブ８２には第２スリーブ８３が上下
方向へ移動自在に収容されている。第２スリーブ８３に
は第３スリーブ８４が上下方向へ移動自在に収容され、
第３スリーブ８４の上端部は、ヒンジ８５を介して屋根
板２の下面に取り付けられている。

【００２６】第３スリーブ８４の上端部にはワイヤ８６
の端部が固定されている。ワイヤ８６は、第３スリーブ
８４の側部および底部を巡って第２スリーブ８３と第１
スリーブ８２の間に通され、第２スリーブ８３の底部を
巡って第１スリーブ８２の上縁部から下方へ垂らされて
いる。そして、このワイヤ８６の端部は、モータ８７に
よって回転可能とされたプーリ８８に固定されている。
なお、第２スリーブ８３および第３スリーブ８４の底部
には、ワイヤ８６を通すリングや溝が設けられている。
このような構成の蓋体の開閉機構においては、モータ８
７を回転させることにより、ワイヤ８６がプーリ８８に
巻き取られ、第２スリーブ８３および第３スリーブ８４
が上昇する。これにより、屋根板２が持ち上げられる。

【００２７】（３）その他の変更例 ウオームギア１３と送りナット１４として、市販のボ
ールネジ／ナットを使用することができる。 屋根板２の開く角度を無段階に設定するようにした
が、段階的に設定するようにしても良い。 上記実施の形態以外にも種々の機構を採用することが
できる。たとえば、アームをＸ字状に回転自在に連結し
たものを次々と連結して伸縮自在に構成し、端部のアー
ムどうしのなす角度をモータによって変化させるように
構成することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の蓋体の開
閉装置にあっては、モータの動力によって蓋体が開閉さ
れるから非常に便利である。また、演奏する会場の広さ
や選曲などに合わせて蓋体の開く角度を任意に選択する
ことができるので、所望の音響効果を得ることができる
（請求項１）。

【００２９】変換機構が鍵盤楽器の両側部に掛け渡して
設けられているので、例えばグランドピアノの本体の上
部の空間に配置することができる（請求項２）。また、
ネジ部材、送りナットおよびリンク部材によってパンタ
グラフ構造を構成しているので、リンク部材を閉じると
横置きの細長い構造物となる。よって、弦、アクショ
ン、ダンパなどのピアノの構成物と蓋体との狭い空間に
難なく収容することができる（請求項３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の蓋体の開閉装置
を示す側面図である。

【図２】 屋根板を開いた状態を示す側面図である。

【図３】 蓋体の開閉装置のブロック図である。

【図４】 第１の実施の形態の変更例を示す側面図であ
る。

【図５】 第１の実施の形態の他の変更例を示す側面図
である。

【図６】 （Ａ）は本発明の第２の実施の形態を示す側
面図であり、（Ｂ）はネジの構成を示す断面図である。

【図７】 本発明の第２の実施の形態の変更例を示す側
断面図である。

【図８】 グランドピアノの屋根板を閉じた状態を示す
一部破砕平断面図である。

【図９】 グランドピアノの屋根板を開いた状態を示す
一部破砕平断面図である。

【符号の説明】

２…屋根板（蓋体）、１２…モータ、１３…ウオームギ
ア（ネジ部材）、１４…送りネジ、１５…アーム（リン
ク部材）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向へ向けて回動自在な蓋体を有す
   る鍵盤楽器の内部に設けられて上記蓋体を回動させる蓋
   体の開閉装置であって、 モータと、このモータの回転を上下方向の運動に変換す
   る変換機構とを備え、 上記変換機構は、縮小状態で鍵盤楽器の内部に収容さ
   れ、上記モータの回転が伝達されることにより伸長して
   上記蓋体を押し上げることを特徴とする蓋体の開閉装
   置。
2. 【請求項２】 前記変換機構は、鍵盤楽器の両側部に掛
   け渡して設けられ、前記モータの回転が伝達されること
   により上方へ向けて伸長することを特徴とする請求項１
   に記載の蓋体の開閉装置。
3. 【請求項３】 前記モータは、鍵盤楽器の本体の一側部
   に回転軸を略水平方向へ向けて上下方向へ回動自在に設
   けられ、前記変換機構は、上記回転軸と一体的に回転す
   る長尺のネジ部材と、このネジ部材に螺合した送りナッ
   トと、一端が上記送りナットの上下側部にそれぞれ回動
   自在に設けられるとともに、他端が前記蓋体と上記本体
   の他側にそれぞれ回動自在に設けられたリンク部材とを
   備えたことを特徴とする請求項２に記載の蓋体の開閉装
   置。