(57)【要約】【課題】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。【解決手段】ジャック６３が回動自在に取り付けられるジャック支点５を前端部に有し、回動自在に支持される被支持点６を後端部に有する本体部２と、本体部２から下方に突出し、突き上げ点３ｄを介し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、斜め直線状に延びる下面８ａ、９ａを有する前後の移行部８、９と、本体部２およびヒール部３にわたって側面に設けた凹部７と、を備え、前後の移行部８、９の下面８ａ、９ａは、ジャック支点５と突き上げ点３ｄとを結んだ直線、および被支持点６と突き上げ点３ｄとを結んだ直線と、それぞれほぼ平行に配置されている。【選択図】  図１
2004272075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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】
2004272075.tif 000003
【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
【図１】
2004272075.tif 000004
【図２】
2004272075.tif 000005
【図３】
2004272075.tif 000006
【図４】
2004272075.tif 000007
【図５】
2004272075.tif 000008
【図６】
2004272075.tif 000009