JPH0748155B2 - 鍵盤楽器のハンマー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、発音体を打撃後回動復帰するハンマーの運
動エネルギを効果的に吸収し、そのはね返りおよび雑音
の発生を防止するようにした鍵盤楽器のハンマー装置に
関する。

〔従来の技術〕

ピアノ等の鍵盤楽器は、鍵の押鍵操作に連動して作動す
るアクシヨン機構によつてハンマーを回動飛翔させ、こ
のハンマーで発音体（例えば弦）を打撃して発音させる
もので、打弦して回動復帰するハンマーをバツクチエツ
クで一時的に停止させ減速してから初期位置に回動復帰
させるようにしている。そして、アツプライトピアノの
場合、打弦後回動復帰するハンマーをハンマーレールに
固着したハンマーレールクロスで受け止め、初期位置に
静止させるようにしている。また、グランドピアノの場
合はハンマーレールクロスは無く、ハンマーシヤンクス
トツプフエルトにハンマーシヤンクが当接したり、ハン
マーシヤンクに取着されたハンマーローラーがレペテイ
シヨンレバーに当接することにより、打弦後回動復帰す
るハンマーを初期位置に静止させるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、通常の押鍵操作では鍵は適度な速さで十分押
下げられるので、バツクチエツクによるハンマーの減速
効果が得られるが、トリルのように浅くて速い押鍵操作
をしたり、逆に遅い押鍵操作をしたりした場合等は、ハ
ンマーをバツクチエツクで減速することができず、ハン
マーが初期位置へ回動復帰する際の戻り速度がかなり速
くなることがある。したがつて、バツクチエツクが効か
ない場合、ハンマーは弦を打撃した後、弦の反撥力によ
つて回動復帰するが、その戻り速度が早ければ早いほど
ハンマーレールクロス等に当つてはね返り、初期位置へ
の復帰が遅れるという不都合があつた。特に、初期位置
への復帰が遅れると、同一鍵による速い連打演奏を行う
場合、鍵の運動がハンマーに正確に伝達されず、正常な
打弦動作に支障をきたす。なお、この初期位置への復帰
の遅れは、バツクチエツクが効かないと特に顕著である
が、バツクチエツクが効いても完全な減速効果が得られ
るものでもない。さらに、アツプライトピアノについて
言えば、ハンマーはハンマーレールクロスに当るだけで
なく、ジヤツクの先端部にも当たるため、ジヤツクから
の衝撃力がウイペン，キヤプスタン等を介して鍵盤にも
伝わる。しかもハンマーが回動している間、鍵盤はアク
シヨンに対し自由な状態にあり、ハンマーが戻る際には
ね返つて不要振動を起こすこととなる。また、ハンマー
がはね返るとハンマー自体が揺れたり、アクシヨン機構
自体が完全に戻るのにも時間がかかるため、鍵タツチ感
に悪影響を及ぼし、更にはアクシヨン機構に連動するダ
ンパー機構の復帰も当然遅れるため、止音不良を生じ、
スタツカート奏法に悪影響を及ぼす。そのため、ハンマ
ーが弦を打撃するたびにできるだけ早く初期位置に戻る
ことが性能向上の上できわめて重要とされ、また、ハン
マーの運動エネルギーは特に大きく、各部の不要振動を
誘発し易いものであるので、不要振動の防止という点か
らも重要である。

そこで、従来はハンマーのはね返りを防止するため、ハ
ンマーの後方に該ハンマーの戻り時における運動エネル
ギを吸収する制御手段を設けたもの（例、特開昭52−96
522号，特開昭58−186797号）が種々提案されている。
しかし、これらはいずれもばねを用いているので、完全
にはハンマーのはね返りを防止することができず問題が
あつた。すなわち、ハンマーが制御手段に衝突した際、
ばねの弾性変形によつて衝撃を吸収しても、その吸収は
一時的であり、次の瞬間ばねは蓄えた弾性歪エネルギー
を開放して弾性復帰しようとするため、その復帰力（弾
撥力）がハンマーを押し戻す如く作用し、しかも、この
復帰力は衝撃に比例して大きくなるため、強打演奏時に
ハンマーの戻りを遅らせるからである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る鍵盤楽器のハンマー装置は上述したよう
な点に鑑みてなされたもので、押鍵操作時に鍵に連動し
て動作し発音体を打撃するハンマー（１）と、このハン
マー（１）の後方に配設され回動復帰する前記ハンマー
（１）を受け止めるエアダンパー（７）とを備え、この
エアダンパー（７）は、内外を連通する空気孔（14）を
有するスリーブ（9,51,60）と、このスリーブ（9,51,6
0）に配設されたプランジャ（10,50A,60A）と、スリー
ブ（9,51,60）内に配設され前記プランジャ（10,50A,60
A）を付勢して前記ハンマー（１）の後端面に当接させ
るスプリング（11）とで構成されているものである。

〔作 用〕

この発明においては演奏者が押鍵操作すると、ハンマー
は回動飛翔して弦を打撃し回動復帰するが、その回動復
帰の終段でハンマーはエアダンパーに当接して、制動力
をエアダンパーから受けつつ復帰動作をつづけハンマー
レールクロス等の係止手段によつて初期位置に係止され
る。この際に、エアダンパー内の空気はハンマーアーム
回動飛翔中に外部から補充され、ハンマーアームが当接
すると圧縮され、絞られた流路を通過して外部に流出し
ていく。そして、エアダンパーは圧力上昇に起因する力
を主な反力としてハンマーに伝え、ハンマーを制動す
る。また、ハンマーの運動エネルギーの相当量は、ダン
パー内から流出する流体の運動エネルギーおよび摩擦や
流体の粘性に起因する熱エネルギーとして大気等の外部
（ハンマーとエアダンパー以外）に流出空気とともに棄
てられる。したがつて、エアダンパーによつてハンマー
の運動エネルギーは効果的に吸収され外部に棄てられ、
エアダンパーが吸収したエネルギーのハンマーへの逆戻
り量が少ない。逆止弁はプランジャの復帰時に空気孔を
開くことで、プランジャの復帰を促進する。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図はこの発明をアツプライトピアノのハンマー装置
に適用した場合の一実施例を示す側断面図である。同図
において、１はハンマーで、このハンマー１は下端が図
示しないバツトに連結固定されたハンマーシヤンク２
と、ハンマーシヤンク２の上端に該シヤンク２の長手方
向と直交する如く取付けられたハンマーウツド３と、ハ
ンマーウツド３の先端部に取付けられ図示しない弦を打
撃するハンマーフエルト４とで構成され、前記ハンマー
シヤンク２がハンマーレール５の背面に取付けられたハ
ンマーレールクロス６に当接することにより演奏者側
（右方）に所定角度傾斜して初期位置に係止されてい
る。そして、ハンマーウツド３に対応してこの発明の要
旨をなすエアダンパー７がブラケツト８を介して前記ハ
ンマーレール５に配設されている。

前記エアダンパー７は打弦動作後回動復帰するハンマー
１を受け止めてその運動エネルギーを吸収することによ
り、ハンマーシヤンク２がハンマーレールクロス６に当
接する際の衝撃を著しく減じ、ハンマー１のはね返りを
防止するためのもので、ハンマーウツド３側端面が開放
しかつ開口端部に鍔9aを一体に存する有底円筒状のスリ
ーブ９と、スリーブ９内に摺動自在に挿入配設されたプ
ランジヤ10と、同じくスリーブ９内に配設されプランジ
ヤ10を突出する方向に付勢する比較的ばね力の弱いスプ
リング11と、スリーブ９の開口端を被いプランジヤ10の
抜けを防止すると共に前記ブラケツト８にスリーブ９を
固定するストツパープレート12等で構成されている。ス
リーブ９はブラケツト８の先端部8aに設けられたスリー
ブ取付用孔13に嵌装され、この先端部8aに前記鍔9aがス
トツパープレート12によつて固定されている。また、ス
リーブ９の底面中央には0.5mm〜0.6mm程度の穴径を有す
る微小な空気孔14が形成されている。

プランジヤ10は、大径部10Aと、大径部10Aの後端面中央
に一体に突設されストツパープレート12のプランジヤ挿
通孔15より外部に突出する小径部10Bとで構成され、大
径部10Aの外周面とスリーブ９の内周面との間には0.03m
m〜0.05mm程度の僅少な隙間が設けられており、これに
よりスリーブ９内の空気が前記空気孔14以外から出入す
るのを防止している。一方、小径部10Bの基部と先端面
にはそれぞれフエルト等のクツシヨン部材16,17が接着
されており、先端面側のクツシヨン部材17はハンマー１
の静止状態においてハンマーウツド３の前端面に当接し
ている。

18はスリーブ９の内底面に接着されたクツシヨン部材、
19はストツパープレート12をブラケツト８に固定するた
めの止めねじ、20はブラケツト８をハンマーレール５に
固定するための止めねじである。なお、エアダンパー７
による雑音を減らすためプランジヤ10の潤滑部に潤滑油
を塗布したり、テフロン（商標名）等を潤滑材としてコ
ーテイングしてもよい。

次に上記構成からなるハンマー装置においてエアダンパ
ー７の動作について説明する。

ハンマー１の初期位置状態において、図に示す如くハン
マーシヤンク２がハンマーレールクロス６に当接し、ハ
ンマーウツド３がプランジヤ10の小径部10B先端面に設
けられたクツシヨン部材17に当接している。この状態に
おいて、ハンマーウツド３がクツシヨン部材17をスプリ
ング11に抗して押圧しているため、プランジヤ10は右
方、すなわち演奏者側に移動され、小径部10Bの基部に
設けられたクツシヨン部材16がストツパープレート12か
ら離反している。

アクシヨン機構に連動してハンマー１が図中反時計方向
に回動飛翔すると、プランジヤ10はハンマーウツド３か
ら解放されるため、スプリング11の弾撥力によりストツ
パープレート12側に移動復帰され、クツシヨン部材16が
該プレート12に圧接される。そして、ハンマー１はハン
マーフエルト４が弦を打撃した後弦の反撥力によつて回
動復帰し、ハンマーウツド３が先ずクツシヨン部材17に
衝突してプランジヤ10をスプリング11に抗して押し戻
す。このため、スリーブ９内の空気の一部はプランジヤ
10の移動に伴つて空気孔14より外部に排出されるが、こ
の空気孔14は十分小さく、したがつて、排出空気の流速
は大きく、流出流体の運動エネルギーとしてハンマーの
運動エネルギーはかなり吸収される。これに加えて、空
気が該孔14を通るときの流体粘性抵抗によりハンマー１
の運動エネルギをその速度に比例して吸収し、ハンマー
シヤンク２がハンマーレールクロス６に衝突する際の衝
撃を著しく小さなものとする。なお、エアダンパー７が
吸収したエネルギーは大気等の外部に棄てられて、吸収
エネルギーのハンマー１への逆戻り量は少ない。したが
つて、ハンマー１はハンマーレールクロス６に対して静
かに当接するためはね返ることなく初期位置に速やかに
復帰して静止し、次の打弦動作を可能にする。

ここで、ハンマーウツド３の衝突によつてプランジヤ10
が右方に移動しスプリング11を圧縮させると、この圧縮
による反力がプランジヤ10に作用し、該プランジヤ10を
左右に押し戻そうとするが、その場合空気孔14が小さい
ためスリーブ９内の圧力が負圧となり、プランジヤ10を
制動する。したがつて、スプリング11の反力によりプラ
ンジヤ10がハンマー１を押し戻すことはない。

また、空気孔14を適当に選ぶことにより適当なエアーダ
ンピング効果を得ることができる。

第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれエアダンパー
の他の実施例を示す断面図で、同図（ａ）はスリーブ９
の周面に空気孔14を設けたもの、同図（ｂ）は一端がプ
ランジヤ10の大径部10Aの内端面に開口し他端が小径部1
0Bの周面に開口する空気孔14を設けたもの、そして同図
（ｃ）はプランジヤ10の大径部10A周面とスリーブ９内
周面との間に空気の出入を可能にする0.1mm〜0.2mm程度
の隙間Ａを設けて空気孔とし、この空気孔を通過する空
気の運動エネルギーと流体粘性抵抗により回動復帰する
ハンマーの運動エネルギーを吸収し、ハンマーレールク
ロスに対する衝撃を和らげるようにしたものである。な
お、同図（ｂ）の構成においては空気孔14の両端開口部
をプランジヤの大径部両端面に開口させてもよいことは
勿論である。

第３図は更にエアダンパーの他の実施例を示す断面図、
第４図（ａ），（ｂ）は逆止弁の平面図および断面図で
ある。この実施例はスリーブ９の周面に空気孔14を形成
すると共に底面に空気孔14より十分大きい穴径（１〜2m
m程度）の孔25を形成し、かつ、この孔25に対応してス
リーブ９の内底面に逆止弁26を配設したものである。逆
止弁26はゴムシート等によつて形成され、その中央には
略Ｃ字形の溝27が形成されることにより、弾性変形可能
な舌片28を有し、この舌片28によつて通常前記孔25を塞
いでおり、打弦動作に伴つてプランジヤ10がハンマーよ
り解放されスプリング11の力により第３図上方に移動さ
れると、前記舌片28が上方に弾性変形して前記孔25を開
き、これによつてプランジヤ10の復帰を促進させるよう
にしたものである。

すなわち、プランジヤ10がスプリング11の力により上昇
し始めると、空気孔14が小さいたみスリーブ９内の圧力
は瞬間的に負圧になりプランジヤ10を制動するが、この
時の負圧により舌片28が第４図（ｂ）において上方に弾
性変形して孔25を開き、スリーブ９内の圧力を大気圧に
戻すため、プランジヤ10はスプリング11の力によつてす
みやかに上昇復帰する。

この場合、本実施例はスリーブ９の周面にエアダンピン
グ効果を発揮する空気孔14を形成したが、第２図
（ｂ），（ｃ）に示した空気孔を採用してもよく、また
第５図に示すように逆止弁26の舌片28の中央に空気孔14
を設けてもよいことは勿論である。

第６図はこの発明に係るハンマー装置の他の実施例を示
す側断面図である。この実施例はハンマーレール５をア
ルミニウム等の押出成形によつて略∠形に形成し、この
ハンマーレール５のハンマーシヤンク２と対向する垂直
部5aにエアダンパー７を直接取付け、該エアダパー７の
みでハンマー１を初期位置に係止するように構成したも
のである。なお、エアダンパー７自体は第１図実施例と
略同一であるため、その説明を省略する。

このような構成においてはプランジヤ10の突出端面に設
けたクツシヨン部材17にてハンマー１の初期位置が決ま
るので、スプリング11のばね力を第１図実施例に比べて
やや強くする必要がある。また、スプリング11のばね力
が強いため、空気孔14によるエアダンピング効果は、プ
ランジヤ10の往復両方向に対して得られる。

なお、本実施例においても鎖線で示す如くハンマーレー
ルクロス６をハンマーレール５に配設することが可能
で、その場合にはハンマーレールクロス６によりハンマ
ー１の初期位置を決めることになるので、第１図実施例
と同様、スプリング11のばね力を弱くする必要がある。

第７図はこの発明の他の実施例を示すエアダンパーの断
面図で、ハンマーレール５に設けた開口部40にスリーブ
９を嵌挿してその開口端外周面に設けた鍔41を、前記開
口部40に着脱自在に係合固定される蓋体42によつて前記
開口部40の表面周縁部にスペーサ43を介して押圧固定し
たものである。なお、44はゴム等からなるクツシヨンフ
ランジ、45はプランジヤ10の先端に被冠されたキヤツプ
である。スペーサ43およびキヤツプ45の先端面に取着さ
れたクツシヨン部材46はエクセーヌ（合成皮革の一種で
スエード調のもの）によつて形成されている。蓋体42は
合成樹脂によつて形成され、前記開口部40に係合する弾
性変形自在な係合脚47を一体に有している。

第８図はエアダンパーの他の実施例を示す断面図で、ハ
ンマーレール５の開口部に嵌合されるゴム製の第１ケー
ス50と、合成樹脂で形成され前記第１ケース50の開口部
を塞ぐ如く嵌合されるスリーブとしての第２ケース51と
を備え、これら両ケース50,51内にスプリング11を収納
配置して部品点数の削減を計つたものである。この場
合、第１ケース50のドーム部50Aが弾性変形可能でプラ
ンジヤとしての機能を有している。

同様に第９図に示すエアダンパーも部品点数を削減する
ためハンマーレール５にスリーブを形成するゴムケース
60を配設してその内部にスプリング11を収納配置したも
ので、該ケース60の筒部60Aが弾性変形可能で、プラン
ジヤとしての機能を有している。なお、62はクランプ用
プレート、63は止めねじである。

また、第８図および第９図実施例においては第１ケース
50のドーム部50Aおよびゴムケース60の円筒部60Aが十分
な弾性を有する場合、スプリング11を省略することも可
能である。

なお、この発明は上述した実施例に限らず種々のバリエ
ーシヨンが可能で、例えば第６図実施例においてエアダ
ンパー７に第４図に示した逆止弁26を組込んだり、ある
いはまた逆止弁26を第２図（ｂ）に示したプランジヤ10
の下面に配設することも可能である。

また、第１図実施例はハンマーレール５の上方にエアダ
ンパー７を配設し、ハンマーウツド３を受け止めるよう
にしたが、ハンマーレール５の下方に配置しハンマーシ
ヤンク２を受け止めるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明に係る鍵盤楽器のハンマー
装置は、ハンマーを初期位置に係止するエアダンパーを
備え、このエアダンパーにより回動復帰する前記ハンマ
ーを受け止め該ハンマーの運動エネルギを吸収して外部
に棄てるように構成したので、ばねや空気ばね等とは異
なり吸収したエネルギーがハンマーへ逆戻りすることが
少なく、ハンマーのはね返りおよび衝撃音を効果的に防
止することができる。そのため、ハンマーの初期位置へ
の戻つて静止するための時間が早く、しかも、ハンマー
をはじめ鍵盤やダンパー機構の各部の可動部品の不要振
動も防止し得るので、押鍵に正確に対応した発音が可能
となり、同一鍵による速くて正確な表現の連打演奏を可
能にし、またハンマーの戻りが早ければアクシヨン機
構，鍵盤およびダンパー機構の戻りも早くなるため良好
な鍵タツチ感および止音効果が得られ、楽器自体の性能
を一段と向上させる。

また、エアダンパーは構造簡易にして安価に製作でき、
しかもダンピング材として空気を使用しているため、メ
インテナンスが容易で、温度変化に対して安定した性能
を発揮する。

また、エアダンパーに逆止弁を設けた場合にはプランジ
ヤの復帰を促進し、よりスムーズな動きとすることがで
きる。

また、本実施例ではアツプライトピアノについて説明し
たが、グランドピアノに対しても適用し得ることは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明に係るハンマー装置をアツプライトピアノ
に適用した場合の一実施例を示す側断面図、 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれエアダンパー
の他の実施例を示す断面図、 第３図はエアダンパーの更に他の実施例を示す断面図、 第４図（ａ），（ｂ）は逆止弁を取り出して示す平面図
および断面図、 第５図は逆止弁の他の実施例を示す平面図、 第６図はこの発明に係るハンマー装置の他の実施例を示
す側断面図、 第７図はエアダンパーの他の実施例を示す断面図、 第８図はエアダンパーの他の実施例を示す断面図、 第９図は更にエアダンパーの他の実施例を示す断面図で
ある。 １……ハンマー、２……ハンマーシヤンク、３……ハン
マーウツド、４……ハンマーフエルト、５……ハンマー
レール、７……エアダンパー、９……スリーブ、10……
プランジヤ、11……スプリング、14……空気孔、26……
逆止弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押鍵操作時に鍵に連動して動作し発音体を
   打撃するハンマー（１）と、このハンマー（１）の後方
   に配設され回動復帰する前記ハンマー（１）を受け止め
   るエアダンパー（７）とを備え、このエアダンパー
   （７）は、内外を連通する空気孔（14）を有するスリー
   ブ（9,51,60）と、このスリーブ（9,51,60）に配設され
   たプランジャ（10,50A,60A）と、スリーブ（9,51,60）
   内に配設され前記プランジャ（10,50A,60A）を付勢して
   前記ハンマー（１）の後端面に当接させるスプリング
   （11）とで構成されていることを特徴とする鍵盤楽器の
   ハンマー装置。
2. 【請求項２】エアダンパー（７）は、通常スリーブ（9,
   51,60）の空気孔（14）を閉鎖しており、プランジヤ（1
   0,50A,60A）の復帰時に前記空気孔（14）を開く逆止弁
   （26）を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の鍵盤楽器のハンマー装置。