特許 7310913 ピアノ用アクチュエータ及びピアノ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-10

(45)【発行日】2023-07-19

(54)【発明の名称】ピアノ用アクチュエータ及びピアノ

(51)【国際特許分類】

   G10C 3/06 20060101AFI20230711BHJP

   G10H 3/22 20060101ALI20230711BHJP

【ＦＩ】

G10C3/06

G10H3/22

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021555687

(86)(22)【出願日】2019-11-13

(86)【国際出願番号】 JP2019044498

(87)【国際公開番号】W WO2021095155

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-02-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100206391

【弁理士】

【氏名又は名称】柏野 由布子

(72)【発明者】

【氏名】柘植 秀幸

【審査官】山下 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特表平４－５００７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０４６８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２０８３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－５１５９９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｃ ３／０６

Ｇ１０Ｈ ３／１４－３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピアノの駒と弦との間に挟まれる取付部と、本体と、前記本体に対して所定の振動方向に振動する振動体と、を備え、
前記取付部は、前記振動体から前記振動方向に延びる第一延長部と、前記第一延長部の先端部から前記振動方向に交差する方向に延びて前記駒と前記弦との間に挟まれる第二延長部と、を有するピアノ用アクチュエータ。

【請求項2】

一対の前記第二延長部が、前記第一延長部から互いに逆向きに延びている請求項１に記載のピアノ用アクチュエータ。

【請求項3】

前記第二延長部は、前記弦の長手方向のうち第一方向に向かうにしたがって前記駒と前記弦との間隔が大きくなる前記駒と前記弦との隙間に挟まれ、
前記第二延長部を前記隙間に配した状態で、前記第一方向の逆方向に引っ張る引張部を備える請求項１又は請求項２に記載のピアノ用アクチュエータ。

【請求項4】

前記第二延長部は、前記弦の長手方向のうち第一方向に向かうにしたがって前記駒と前記弦との間隔が大きくなる前記駒と前記弦との隙間に挟まれ、
前記振動方向における前記第二延長部の寸法は、前記隙間の最大の寸法よりも小さい請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のピアノ用アクチュエータ。

【請求項5】

前記第二延長部は、隣り合う二本の前記弦の間に通すことが可能な寸法を有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のピアノ用アクチュエータ。

【請求項6】

前記取付部のうち前記駒及び前記弦に対向する面を覆う緩衝材を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のピアノ用アクチュエータ。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のピアノ用アクチュエータを備えるピアノ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ピアノ用アクチュエータ及びピアノに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ピアノの響板を加振することで発音させるピアノ用アクチュエータが開示されている。特許文献１のピアノでは、ピアノ用アクチュエータの振動体に連結された伝達部（駆動ハンマ）の一部を、ピアノの駒の内部に埋めたり固定したりして、ピアノの駒に取り付けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表平４－５００７３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のように、ピアノ用アクチュエータの部位をピアノの駒に埋めたり、固定したりする場合には、駒などのピアノの部品に加工を施したり、接着剤を用いたりする必要がある。このため、ピアノに対するピアノ用アクチュエータの着脱が面倒である、という問題がある。
また、ピアノ用アクチュエータをピアノに取り付けるために、ピアノの部品に加工を施したり、接着剤を用いたりすることは、ピアノの部品を傷つける原因となるため、好ましくない。

【0005】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ピアノに対して無加工で接着剤を使わずに容易に着脱できるピアノ用アクチュエータ及びこれを備えるピアノを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第一の態様は、ピアノの駒と弦との間に挟まれる取付部と、本体と、前記本体に対して所定の振動方向に振動する振動体と、を備え、前記取付部は、前記振動体から前記振動方向に延びる第一延長部と、前記第一延長部の先端部から前記振動方向に交差する方向に延びて前記駒と前記弦との間に挟まれる第二延長部と、を有するピアノ用アクチュエータである。

【0007】

本発明の第二の態様は、前記ピアノ用アクチュエータを備えるピアノである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ピアノ用アクチュエータをピアノに対して無加工で接着剤を使わずに容易に着脱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係るピアノ用アクチュエータを含むピアノの要部を示す断面図である。

【図2】図１のピアノにおいて、ピアノ用アクチュエータの取付部がピアノの駒と弦との間に挟まれた状態を示す拡大断面図である。

【図3】図１，２のピアノ用アクチュエータを示す斜視図である。

【図4】図３のピアノ用アクチュエータの取付部を駒と弦との間に挟むための工程を上方から見た図である。

【図5】図３のピアノ用アクチュエータの取付部を駒と弦との間に挟むための工程を上方から見た図である。

【図6】図３のピアノ用アクチュエータの取付部を駒と弦との間に挟むための工程を上方から見た図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係るピアノ用アクチュエータの取付部がピアノの駒と弦との間に挟まれた状態を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図１～６を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のピアノ１は、響板２と、弦３と、駒４と、ピアノ用アクチュエータ５と、を備える。本実施形態におけるピアノ１は、響板２の板厚方向が概ね鉛直方向（Ｚ軸方向）に向くグランドピアノである。図１～６において、Ｘ軸方向は主に弦３の長手方向に対応している。また、Ｙ軸方向は複数の弦３が並ぶ方向に対応している。

【0011】

弦３は、ピアノ１のフレーム６のピッチピン６１とチューニングピン（不図示）とに引っ掛けられることで、響板２の上面２ａ上において張られている。弦３は、互いに間隔をあけて複数配列されている（図４参照）。

【0012】

駒４は、響板２の上面２ａと弦３との間に挟まれる。図１，２に示すように、駒４は、弦３に接触する駒４の頂面４１から弦３の長手方向に向かうにしたがって弦３から離れる方向（Ｚ軸負方向）に延びる傾斜面４２を有する。傾斜面４２は、弦３の長手方向において頂面４１の両側に位置する。これにより、駒４の頂面４１の両側には、頂面４１から弦３の長手方向に離れるにしたがって駒４と弦３との間隔が大きくなる駒４と弦３との隙間７がある。
駒４の頂面４１と各傾斜面４２との接続部分には、弦３を引っ掛ける駒釘４３が設けられている。駒４は、弦３の長手方向においてチューニングピンよりもピッチピン６１に近い位置に配される。駒４は、図４に示すように、複数の弦３が配列される方向（例えばＹ軸方向）に延びており、複数の弦３を支持する。

【0013】

本実施形態のピアノ１では、弦３がハンマー（不図示）によって打撃されると、弦３は主に響板２の板厚方向に振動する。弦３の振動が駒４を介して響板２に伝達されることで、響板２が振動する。

【0014】

ピアノ用アクチュエータ５は、駒４を加振することで響板２をその板厚方向に振動させて発音させる。図１，３に示すように、ピアノ用アクチュエータ５は、本体５１と、本体５１に対して所定の振動方向（例えばＺ軸方向）に振動する振動体５２と、振動体５２に設けられ、駒４と弦３との間に挟まれる取付部５３と、を備える。本体５１の重量は、振動体５２及び取付部５３の重量と比較して十分に重い。
ピアノ用アクチュエータ５は、例えばボイスコイル型のアクチュエータであってよい。

【0015】

本実施形態の取付部５３は、第一延長部５３１と、第二延長部５３２と、を有する。
第一延長部５３１は、振動体５２からその振動方向（Ｚ軸負方向）に延びる。図示例の第一延長部５３１は、四角柱状に形成されているが、例えば円柱など任意の柱状に形成されてもよいし、例えば板状に形成されてもよい。また、第一延長部５３１は、図示例のように振動体５２の軸線上に位置してよいが、例えば振動体５２の軸線からずれて位置してもよい。

【0016】

第二延長部５３２は、第一延長部５３１の延長方向の先端部から振動体５２の振動方向に交差する方向に延びる。第二延長部５３２は、例えば振動体５２の振動方向に対して傾斜する方向に延びてもよいが、本実施形態では振動体５２の振動方向に直交する方向（図１，３ではＹ軸方向）に延びる。

【0017】

第二延長部５３２は、例えば振動方向に直交する方向において第一延長部５３１の先端部の片側だけに延びてもよい。すなわち、取付部５３は例えばＬ字状に形成されてよい。本実施形態では、一対の第二延長部５３２が、第一延長部５３１の先端部から互いに逆向きに延びている。すなわち、本実施形態の取付部５３はＴ字状に形成されている。本実施形態において、一対の第二延長部５３２の全体の長さＬ１は、隣り合う二本の弦３の間隔Ｄ１よりも大きい（図６参照）。
図示例の第二延長部５３２は、円柱状に形成されているが、例えば角柱などの任意の柱状に形成されてもよいし、例えば板状に形成されてもよい。

【0018】

図１，２に示すように、本実施形態では、取付部５３のうち第二延長部５３２が駒４と弦３との間に挟まれる。具体的に、第二延長部５３２は前述した駒４と弦３との隙間７に挟まれる。このため、振動体５２の振動方向における第二延長部５３２の寸法Ｔ１（厚さ寸法Ｔ１）は、隙間７の最大の寸法Ｄ２よりも小さい。

【0019】

また、第二延長部５３２は、隣り合う二本の弦３の間に通すことが可能な寸法を有する。具体的には、図４に示すように、第一延長部５３１の延長方向（Ｚ軸方向）及び第二延長部５３２の延長方向（図４においてＸ軸方向）に直交する方向（図４においてＹ軸方向）における第二延長部５３２の寸法Ｗ１（幅寸法Ｗ１）が、隣り合う二本の弦３の間隔Ｄ１よりも小さい。

【0020】

本実施形態では、第一延長部５３１の幅寸法も、第二延長部５３２の幅寸法Ｗ１と同様に、隣り合う二本の弦３の間隔Ｄ１よりも小さい。少なくとも第一延長部５３１のうち二本の弦３の間を通り得る部位（例えば第一延長部５３１の先端部分）のみにおいて、第一延長部５３１の幅寸法が二本の弦３の間隔Ｄ１よりも小さくなっていればよい。図３，４に例示する取付部５３では、第一延長部５３１全体において、第一延長部５３１の幅寸法が二本の弦３の間隔Ｄ１よりも小さい。すなわち、取付部５３の幅寸法が二本の弦３の間隔Ｄ１よりも小さい。

【0021】

図１，２に示すように、ピアノ用アクチュエータ５は、第二延長部５３２が駒４と弦３との隙間７に挟まれた状態で、第一延長部５３１が第二延長部５３２から弦３よりも上方（Ｚ軸正方向）に延びるように配される。第一延長部５３１の延長方向（振動方向）は、響板２、駒４及び弦３の配列方向（Ｚ軸方向）に一致していることが好ましい。

【0022】

図１に示すように、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５は、引張部５４をさらに備える。
引張部５４は、第二延長部５３２が弦３の長手方向のうち第一方向（図１においてＸ軸負方向）に向かうにしたがって駒４と弦３との間隔が大きくなる隙間７に配された状態で、第一方向の逆方向（図１においてＸ軸正方向）に引っ張る。すなわち、引張部５４は第二延長部５３２を隙間７の間隔が小さくなる方向に引っ張る。具体的に、引張部５４は、第一延長部５３１のうち第二延長部５３２から離れた部位（特に弦３よりも上方に位置する部位）を上記の方向に引っ張る。

【0023】

本実施形態の引張部５４は、直線方向に弾性的に伸縮する弾性体であり、第一延長部５３１とピアノ１に設けられて弦３を引っ掛けるピンとの間にかけ渡される。弾性体である引張部５４は、例えばコイルバネなどであってもよいが、本実施形態では弦３との干渉を抑制しやすいゴム紐である。

【0024】

本実施形態では、第二延長部５３２が弦３の長手方向において駒４の頂面４１に対してピッチピン６１と反対側に位置する第一の隙間７Ａに配された状態で、引張部５４が第一延長部５３１とピッチピン６１との間にかけ渡される。これにより、引張部５４の弾性力によって第二延長部５３２を第一の隙間７Ａの間隔が小さくなる方向に引っ張ることができる。引張部５４を駒４の近くに位置するピッチピン６１に引っ掛けることで、引張部５４の長さを短く抑えることができる。

【0025】

次に、主に図４～６を参照して、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５の取付部５３を駒４と弦３との間に挟む方法の一例について説明する。
はじめに、図４に示すように、第一延長部５３１が振動体５２から下方（Ｚ軸負方向）に延びるように、かつ、第二延長部５３２の延長方向が弦３の長手方向に向くように、ピアノ用アクチュエータ５を配する。この状態では、幅寸法Ｗ１が二本の弦３の間隔Ｄ１よりも小さい第二延長部５３２の幅方向が複数の弦３の配列方向（Ｘ軸方向）に向く。これにより、第二延長部５３２を隣り合う二本の弦３の間に通して、弦３よりも下方（Ｚ軸負方向）に移動させることができる。

【0026】

次いで、図５に示すように、第一延長部５３１の延長方向を軸として取付部５３を９０度回転させる。これにより、一対の第二延長部５３２がそれぞれ弦３の下側に位置する。
最後に、図６に示すように、一対の第二延長部５３２を各弦３と駒４の傾斜面４２との隙間７（第一の隙間７Ａ）に挿入する。これにより、第二延長部５３２を弦３と駒４との間に挟むことができる。

【0027】

図１，２に示すように、ピアノ用アクチュエータ５の取付部５３が駒４と弦３との間に挟まれた状態では、取付部５３（特に第二延長部５３２）が駒４に押し付けられる。このため、ピアノ用アクチュエータ５によって駒４を加振することができる。そして、駒４の振動が響板２に伝達されることで響板２が振動する。ピアノ用アクチュエータ５が駒４を加振する本実施形態のピアノ１では、ピアノ用アクチュエータ５が響板２を直接加振する場合と比較して、ピアノ用アクチュエータ５による発音構造が弦の振動によって駒を加振する通常のピアノの発音構造に近いため、よりピアノらしい音を鳴らすことができる。特に、振動体５２の振動方向（第一延長部５３１の延長方向）が弦３の主な振動方向と同じであることで、ピアノ用アクチュエータ５による発音構造を弦の振動による発音構造にさらに近づけることができる。

【0028】

以上説明したように、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５によれば、取付部５３を駒４と弦３との間に挟むだけで、ピアノ用アクチュエータ５を簡単にピアノ１に取り付けることができる。このため、ピアノ１に加工を施したり、ピアノ用アクチュエータ５をピアノ１に接着したりすることなく、ピアノ用アクチュエータ５をピアノ１に取り付けることができる。また、取付部５３をピアノ１の駒４と弦３との間から取り外すだけで、ピアノ用アクチュエータ５を簡単にピアノ１から取り外すこともできる。
すなわち、ピアノ用アクチュエータ５をピアノ１に対して無加工で接着剤を使わずに容易に着脱することができる。

【0029】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５の取付部５３は、振動体５２から振動方向に延びる第一延長部５３１と、第一延長部５３１の先端部から振動方向に交差する方向に延びて駒４と弦３との間に挟まれる第二延長部５３２と、を有する。このため、第二延長部５３２を駒４と弦３との間に挟んだ状態では、第一延長部５３１を駒４と弦３とが並ぶ方向（駒４及び弦３の配列方向）に延ばすことができる。これにより、本体５１及び振動体５２を駒４及び弦３の配列方向において弦３から離れた位置に配することができる。したがって、ピアノ用アクチュエータ５の本体５１及び振動体５２が弦３や駒４に干渉することを防止できる。

【0030】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５では、一対の第二延長部５３２が第一延長部５３１の先端部から互いに逆向きに延びている。これにより、一対の第二延長部５３２を駒４と二本の弦３との間に挟むことができる。このため、一つの第二延長部５３２を駒４と一本の弦３との間に挟む場合と比較して、弦３の張力によって第二延長部５３２を駒４に押し付ける力が大きくなる。したがって、第二延長部５３２を駒４に対してより強固に保持できる。
また、第一延長部５３１が駒４と弦３との間に挟まれる一対の第二延長部５３２の間に位置するため、ピアノ用アクチュエータ５をピアノ１に対して安定に取り付けることができる。

【0031】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５では、弦３の長手方向のうち第一方向（例えばＸ軸負方向）に向けて駒４と弦３との間隔が徐々に大きくなる駒４と弦３との隙間７（例えば第一の隙間７Ａ）に挟まれる第二延長部５３２の厚さ寸法Ｔ１が、当該隙間７の最大の寸法Ｄ２よりも小さい。これにより、第二延長部５３２を簡単かつ確実に駒４と弦３との隙間７に挿入できる。これにより、第二延長部５３２を簡単かつ確実に駒４と弦３との間に挟むことができる。

【0032】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５は、第二延長部５３２を上記した駒４と弦３との隙間７に配した状態で、第二延長部５３２を第一方向と逆方向（例えばＸ軸正方向）に引っ張る引張部５４を備える。このため、第二延長部５３２は、引張部５４によって駒４と弦３との隙間７のうち間隔が小さくなる方向に引っ張られる。これにより、第二延長部５３２を駒４と弦３との間に挟んだ状態に保持できる、すなわち、第二延長部５３２が駒４と弦３との隙間７から外れることを防止できる。

【0033】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５では、引張部５４が第一延長部５３１のうち第二延長部５３２から離れた部位を逆方向（Ｘ軸正方向）に引っ張る。このため、ピアノ用アクチュエータ５が、第二延長部５３２の延長方向を軸としてピアノ１に対して回転（揺動）することを抑制できる。特に、図１に示す方向から見て、ピアノ用アクチュエータ５が反時計回りに回転することを抑制できる。これにより、ピアノ用アクチュエータ５をピアノ１に対して安定に取り付けることができる。すなわち、ピアノ用アクチュエータ５の本体５１をピアノ１の筐体（例えばフレーム６や側板、支柱など）に固定することなく、ピアノ用アクチュエータ５を所定の位置に保持できる。ピアノ用アクチュエータ５の本体５１をピアノ１の筐体に固定する必要がなくなることで、ピアノ用アクチュエータ５をさらに容易に着脱することが可能となる。

【0034】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５では、第二延長部５３２が隣り合う二本の弦３の間に通すことが可能な寸法（幅寸法Ｗ１）を有する。これにより、図４～６に示したように、第二延長部５３２を二本の弦３の間に通した後に、第一延長部５３１の延長方向を軸として取付部５３を９０度回転させることで、第二延長部５３２を駒４と弦３との隙間７に簡単に挿入することができる。

【0035】

また、本実施形態のピアノ用アクチュエータ５では、第二延長部５３２が円柱状に形成されている。また、第二延長部５３２を駒４と弦３との間に挟んだ状態では、第二延長部５３２の外周面が駒４や弦３に接触する。このため、第二延長部５３２が角柱状に形成される場合と比較して、駒４や弦３が第二延長部５３２によって傷つけられることを抑制できる。

【0036】

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0037】

本発明において、ピアノ用アクチュエータ５は、例えば図７に示すように、取付部５３のうち駒４及び弦３に対向する面を覆う緩衝材５５を備えてよい。図７において、緩衝材５５は、駒４及び弦３に対向する第二延長部５３２の外周面を覆っている。緩衝材５５は、フェルトやゴムなどのように駒４や弦３よりも柔らかく変形しやすい材料によって構成されるとよい。
取付部５３と駒４や弦３との間に緩衝材５５が介在することで、取付部５３が駒４や弦３に接触することで駒４や弦３が傷つくことを防止できる。すなわち、駒４や弦３の保護を図ることができる。

【0038】

本発明において、引張部５４は、第一延長部５３１とピッチピン６１との間にかけ渡されることに限らず、例えば第一延長部５３１とチューニングピンや駒釘４３との間にかけ渡されてもよい。例えば、上記実施形態において、ピアノ用アクチュエータ５の第二延長部５３２が弦３の長手方向において駒４の頂面４１に対してピッチピン６１側に位置する第二の隙間７Ｂ（図１参照）に配される場合、引張部５４は第一延長部５３１とチューニングピンとの間にかけ渡されてよい。

【0039】

本発明において、ピアノ用アクチュエータ５の本体５１は、例えばピアノ１の筐体に固定されてもよい。

【0040】

本発明において、同一のピアノ１には複数のピアノ用アクチュエータ５が設けられてよい。この場合、ピアノ用アクチュエータ５は、例えば音域が互いに異なる複数の弦３に対してそれぞれ設けられてよい。また、ピアノ用アクチュエータ５は、例えば低音域、中音域、高音域に対応する各弦３に対してそれぞれ設けられてよい。また、ピアノ用アクチュエータ５は、例えばピアノ１の長駒と短駒とにそれぞれ設けられてもよい。また、複数のピアノ用アクチュエータ５は、同一の駒４に対し駒４の長手方向において互いに異なる位置に設けられてよい。
ピアノ用アクチュエータ５がピアノ１の互いに異なる音域にそれぞれ設けられる場合、各ピアノ用アクチュエータ５は、それぞれの音域に対応する特性の駆動信号に基づいて駒４を加振してよい。

【0041】

本発明のピアノは、例えば、駒４を加振するピアノ用アクチュエータ５の他に、響板２を直接加振するピアノ用アクチュエータを備えてもよい。

【0042】

本発明のピアノ用アクチュエータは、グランドピアノに限らず、例えば響板２の板厚方向が概ね水平方向に向くアップライトピアノに適用されてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１…ピアノ、２…響板、３…弦、４…駒、４１…頂面、４２…傾斜面、４３…駒釘、５…ピアノ用アクチュエータ、５１…本体、５２…振動体、５３…取付部、５３１…第一延長部、５３２…第二延長部、５４…引張部、５５…緩衝材、６…フレーム、６１…ピッチピン、７…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】