グランドピアノのアクション
【課題】グランドピアノの鍵の静荷重とハンマーヘッドの質量を容易かつ正確に調節可能であり、グランドピアノ内の限られたスペースに無理なく容易に設置可能なグランドピアノのアクションを提供すること。
【解決手段】ウィッペン２０と、レペティションレバー２３と、ハンマー３２とを有するグランドピアノのアクション１において、レペティションレバー２３を第１の部材４０とし、ハンマー３２のハンマーシャンク３３を第２の部材４１として、第１の部材４０と第２の部材４１との間に第１のスプリング４６を装着し、第１のスプリング４６により第１の部材４０を鍵１０の方向に押圧するとともに、第２の部材４１を弦８０の方向に押圧する。
【解決手段】ウィッペン２０と、レペティションレバー２３と、ハンマー３２とを有するグランドピアノのアクション１において、レペティションレバー２３を第１の部材４０とし、ハンマー３２のハンマーシャンク３３を第２の部材４１として、第１の部材４０と第２の部材４１との間に第１のスプリング４６を装着し、第１のスプリング４６により第１の部材４０を鍵１０の方向に押圧するとともに、第２の部材４１を弦８０の方向に押圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グランドピアノのアクションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ある典型的なグランドピアノのアクションについて述べる（非特許文献１を参照）。尚、以下の説明において、特に断らない限り、演奏者から見て、手前のことを「前」、奥のことを「後」、左のことを「左」、右のことを「右」ということとする。
グランドピアノのアクションは、鍵、ウィッペン、レペティションレバー、ハンマー、ハンマーストップレールを有する。ハンマーストップレールの代わりにハンマーレストを有するグランドピアノのアクションもある。ウィッペンにはレペティションレバーフレンジとレペティションレバーとジャックが形成されている。ハンマーはハンマーシャンク、ハンマーヘッド、ハンマーシャンクローラを有する。
【０００３】
グランドピアノのアクションが作動しておらず、鍵が静止位置にあるとき、鍵の後端が最も下降した位置にあり、ハンマーが静止している。
演奏者が静止位置にある鍵を押すと、鍵の後端部が上昇し、ウィッペンが回動しつつ上昇し、レペティションレバーがハンマーローラを押し上げ、ジャックがハンマーローラを突き上げ、ハンマーが回動しつつ上昇し、ハンマーヘッドが弦を打つ。その後、ハンマーは反転して回動しつつ下降する。そして、演奏者が鍵を離すと鍵が静止位置に戻る。
【０００４】
演奏者が静止位置にある鍵を押す際、ハンマー、ウィッペン、ジャック、レペティションレバー及びハンマー等の荷重がいわゆる鍵の静荷重として演奏者の指に伝わる。演奏者は鍵の静荷重を超える大きさの力で鍵を押してグランドピアノを弾く。
鍵の静荷重はグランドピアノのタッチ感を左右する重要なパラメータであり、グランドピアノの良否に大きく影響する。従って、グランドピアノにおいて鍵の静荷重の調整は非常に重要である。現在、一般的な鍵の静荷重は凡そ４７〜５５ｇに調整されている。鍵の静荷重の調整のために、多くのグランドピアノでは鉛の錘が鍵の前端側部分に埋められている。
【０００５】
尚、慣例に従って鍵の静荷重の単位を「ｇ」として記載したが、これをＳＩ単位で記載すれば、４７〜５５ｇの静荷重は０．４６〜０．５４Ｎである。鍵の静荷重の単位を「ｇ」から「Ｎ」に直すときは、９．８０６６５×１０-3の値を乗じれば良い。
一時期、日本で製造されたグランドピアノの鍵の静荷重は凡そ６２〜６７ｇであった。現在の演奏者はこのような鍵の静荷重を重すぎると感じる。そこで、鍵の静荷重を軽く調整する必要が生じる。又、鍵の静荷重は経年変化により変動するので、やはり、鍵の静荷重の調整が必要である。鍵の静荷重を調整する際は、鍵に埋めた錘の質量を変えれば良い。しかし、鍵に埋めた錘の質量を変える場合、錘をいちいち交換する必要があり、作業が煩雑である。
【０００６】
そこで、鍵の静荷重を調整するために、以下に述べる技術が提唱されている（以下、この技術を「先行技術１」という）（特許文献１を参照）。先行技術１は、ハンマーシャンクの上方にある引っ張りバネと、この引っ張りバネを吊り下げる取り付け具と、を有する。引っ張りバネの先端がハンマーシャンクの上側面に固定されている。引っ張りバネがハンマーシャンクに上向きの力を与え、ハンマーシャンクの回動方向にトルクが作用する。
【０００７】
又、別の形態の技術が提唱されている（以下、この技術を「先行技術２」という）（特許文献１を参照）。先行技術２は、ハンマーシャンクの上方にある取り付け棒と錘とを有する。錘が取り付け棒の前端部に螺合し、取り付け棒の後端部がハンマーシャンクの上側面に固定されている。取り付け棒の前端部がハンマーシャンクフレンジよりも前方に向かって大きく延出している。そして、錘によりトルクがハンマーシャンクの回動方向に作用する。取り付け棒上において錘の位置が移動すると鍵の静荷重が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−４１０２８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】西口磯春、森太郎、「もっと知りたいピアノのしくみ」、第１版、株式会社音楽之友社、２００５年４月３０日、ｐ．４８〜４９、５８〜７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
先行技術１では、前記取り付け具をハンマーシャンクの上方に設置しなければならない。かかる取り付け具を設置する場合、グランドピアノ内部のスペースが限られているという問題がある。又、既存のグランドピアノに取り付け具を設置する場合、大掛かりな改造が必要となる。
先行技術２では、取り付け棒がハンマーシャンクフレンジから前方に向かって大きく延出している。先行技術１と同様、取り付け棒を設置する場合、グランドピアノ内部のスペースが限られているという問題がある。又、取り付け棒の後端部がハンマーシャンクの上側面に固定されているので、取り付け棒と錘の荷重がハンマーシャンクに働く。この結果、取り付け棒と錘の荷重がウィッペンを介して鍵に伝わり、鍵の静荷重が重くなる。
【００１１】
又、ハンマーヘッドを重くすれば、ハンマーヘッドと弦との当たり具合を強くでき、ハンマーヘッドを軽くすれば、ハンマーヘッドと弦との当たり具合を柔らかくできる。そこで、ハンマーヘッドの質量の変更を求められる場合がある。しかし、ハンマーヘッドの重さは鍵にそのまま伝わり、鍵の静荷重に影響する。又、タッチ感のバランスが崩れることを防ぐ観点から、ハンマーヘッドの質量を無闇に変えるわけにいかない。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、グランドピアノの鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を容易かつ正確に調節可能であり、グランドピアノ内の限られたスペースに無理なく容易に設置可能なグランドピアノのアクションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係るグランドピアノのアクションは、ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、当該ハンマーのハンマーシャンクの下方に形成されたハンマーストップレールと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、前記ハンマーストップレールと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、前記ハンマーシャンクが、第２の部材をなし、第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧する。
【００１３】
請求項２の発明に係るグランドピアノのアクションは、ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、当該ウィッペンに形成されたハンマーレストと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーレストと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、前記ハンマーのハンマーシャンクが、第２の部材をなし、第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧する。
【００１４】
請求項３の発明に係るグランドピアノのアクションは、請求項１又は請求項２に記載のグランドピアノのアクションであって、演奏者が静止位置にある前記鍵を押してから前記鍵が静止位置に戻るまでの間は常に、前記第１のスプリングが、前記第１の部材及び前記第２の部材から離れずに当たっている。
請求項４の発明に係るグランドピアノのアクションは、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のグランドピアノのアクションであって、第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールと前記ハンマーシャンクとのうちのいずれかひとつにより支承されており、前記ハンマーが前記弦を打つときに、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクと、の間で撓み、前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧する。
【００１５】
請求項５の発明に係るグランドピアノのアクションは、請求項４に記載のグランドピアノのアクションであって、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールとのうちのいずれかにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧し、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧する。
【００１６】
本願発明者は、試行錯誤の末、第１の部材と第２の部材の間に第１のスプリングを装着し、第１のスプリングで第１の部材を鍵がある方向（即ち、下方向）に押圧し、第１のスプリングで第２の部材を弦がある方向（即ち、上方向）に押圧すれば、鍵の静荷重が変化するという知見を得た。
第１の部材が、ウィッペンとレペティションレバーフレンジとレペティションレバーとハンマーレストとのうちのいずれかである場合、第１のスプリングが第１の部材を鍵がある方向に押圧する力は、ウィッペンを介して鍵に伝わる。第１のスプリングが第１の部材を押圧するこの力は、鍵の静荷重とウィッペンの回転モーメントに影響する。
【００１７】
第１の部材が、ウィッペンレールとウィッペンフレンジとハンマーシャンクレールとハンマーシャンクフレンジとハンマーストップレールとのうちのいずれかである場合、第１のスプリングが第１の部材を鍵がある方向に押圧する力は、第１の部材を固定するブラケットに伝わるが、鍵には伝わらない。第１のスプリングが第１の部材を押圧するこの力は、鍵の静荷重とウィッペンの回転モーメントに影響しない。
【００１８】
第１のスプリングが第２の部材を弦がある方向に押圧する力は、ハンマーの回転モーメントに影響する。
第１のスプリングが第２の部材を押圧する位置が、前側から後側に移動すると、鍵の静荷重が軽くなる。又、第１の部材がウィッペンとレペティションレバーフレンジとレペティションレバーとハンマーレストとのうちのいずれかである場合、第１のスプリングが第１の部材を押圧する位置が、前側から後側に移動すると、鍵の静荷重が軽くなる。
【００１９】
第１のスプリングが第１の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングが第２の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングの質量と、ハンマーヘッドの質量と、鍵の静荷重とは、互いに影響する。第１のスプリングの弾性係数、形状、装着位置を調整して、鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を調整できる。
本発明者は、前記知見に基づき、第１のスプリングが第１の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングが第２の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングの質量と、ハンマーヘッドの質量と、鍵の静荷重と、の間に成立する関係式を得た。この関係式を用いれば、所望の鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を得るために必要な第１のスプリングの詳細（即ち、弾性係数、形状、装着位置）が定まる。
【００２０】
第１のスプリングとして板バネや捻りコイルバネが例示される。第１のスプリングは、第１の部材と第２の部材とのうちのいずれか一方により支承されていても良いし、両方により支承されていても良い。但し、第１のスプリングは、少なくとも鍵が静止位置にあるときに、第１の部材と第２の部材の両方に当たっていなければならない。尚、第１のスプリングがある部材に支承されている場合、その支承された位置において、第１のスプリングはその部材に当たっている。
【００２１】
第１のスプリングが第１の部材又は第２の部材に当たったり離れたりする場合、第１のスプリングが当たったり離れたりする場所を、柔軟性を有する素材により被覆できる。かかる被覆により、第１のスプリングが第１の部材又は第２の部材に当たったり離れたりする際に雑音が発生することが防止される。柔軟性を有する素材としてフェルト等の各種布、樹脂、ゴムが例示される。
【００２２】
演奏者が静止位置にある鍵を押してから、その鍵が静止位置に戻るまでの間、常に、第１のスプリングが第１の部材及び第２の部材から離れずに当たっているという構成が可能である。かかる構成により、第１のスプリングが第１の部材又は第２の部材に当たったり離れたりすることがなくなり、雑音の発生が防止される。
第１のスプリングと別の部材との干渉は、第１のスプリングの形状を調整することで回避される。又、第１のスプリングの形状の調整により、第１のスプリングが第１の部材と第２の部材を押圧する力の大きさと、押圧する位置と、が調整される。
【００２３】
第１のスプリングを使って鍵の静荷重を調整できるので、鍵の前端側部分に鉛の錘を埋める必要がなくなり、従来あるグランドピアノよりも鍵の前端側部分の質量が軽くなる。鍵を押し下げた演奏者が指をその鍵から離すと、鍵の後端側部分がウィッペン等から受ける力によって下降し、鍵の前端側部分が上昇し、鍵が静止位置に戻る。鍵の前端側部分の質量が軽くなれば、鍵はウィッペン等から働く力により鋭敏に反応し、演奏者によって押し下げられた鍵が静止位置に戻るまでに要する時間が短縮される。従って、演奏者は一定時間内に同じ鍵をより多くの回数押して同じ弦を鳴らすことができ、グランドピアノにおける同じ鍵の連打性が向上する。
【００２４】
ハンマーが弦を打つときに、第２のスプリングがハンマーシャンクを鍵がある方向に押圧すれば、弦を打って静止位置に戻るハンマーの復帰速度が加速される。又、第１のスプリングがハンマーシャンクを弦がある方向に押圧するが、この押圧によりハンマーの静止位置への復帰が遅れることを第２のスプリングが防止する。
ハンマーが弦を打つときに、第２のスプリングの撓み量が最大になり、ハンマーが弦から遠ざかるにつれ、第２のスプリングの撓み量が減少するという構成が可能である。かかる構成により、第２のスプリングから働く力により鍵の静荷重が重くなることが軽減され、あるいは、防止される。
【００２５】
第２のスプリングがハンマーシャンクを押圧するのは、ハンマーが弦を打つときだけであるという構成が可能である。かかる構成では、鍵が静止位置にあるとき、第２のスプリングはハンマーシャンクを押圧しない。第２のスプリングから働く力により鍵の静荷重が重くなることが防止される。
第２のスプリングとして板バネや捻りコイルバネが例示される。
第２のスプリングと別の部材との干渉は、第２のスプリング形状を調整することで回避される。又、第２のスプリングの形状の調整により、第２のスプリングがハンマーシャンクを押圧する力の大きさと押圧する位置が調整される。
【００２６】
第２のスプリングがハンマーシャンクに支承されている場合、第２のスプリングの質量が鍵の静荷重に影響する。この場合、第２のスプリングの質量を調整して、鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を調整できる。
第２のスプリングが、ハンマーシャンクとハンマーシャンクフレンジとハンマーシャンクレールとのうちのいずれかと当たったり離れたりする場合、第２のスプリングが当たったり離れたりする位置を、柔軟性を有する素材により被覆可能である。かかる被覆により、第２のスプリングが当たったり離れたりする際に雑音が発生することを防止できる。
【発明の効果】
【００２７】
上記のようなグランドピアノのアクションであるので、グランドピアノの鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を容易かつ正確に調節可能であり、グランドピアノ内の中の限られたスペースに無理なく容易に設置可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】鍵が静止位置にあるときに左側から見た実施例１に係るアクションの構成図である。
【図２】第１のスプリング及び第２のスプリングの側面図である。
【図３】ハンマーヘッドが弦を打つ瞬間における左側から見た実施例１に係るアクションの構成図である。
【図４】鍵が静止位置にあるときの比較例に係るアクションの構成図である。
【図５】鍵が静止位置にあるときの実施例３に係るアクションの構成図である。
【図６】鍵が静止位置にあるときの実施例６に係るアクションの構成図である。
【図７】鍵が静止位置にあるときの実施例８に係るアクションの構成図である。
【図８】鍵が静止位置にあるときの実施例１３に係るアクションの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明を実施した形態である実施例１を図１〜図３を参照しつつ説明する。
実施例１に係るグランドピアノのアクション１は、後述する第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４を有する点を除き、従来あるものと同様の構成を有する。
アクション１は、鍵１０、ウィッペン２０、レペティションレバー２３、ハンマー３２を有する。
多数の鍵１０（ひとつだけ図示）が筬１１の上に左右方向に並んでいる。鍵１０の中央部にはバランスピン１２が入っている穴１３が形成されている。鍵１０はバランスピン１２を支点として揺動可能に支持されている。キャップスタンスクリュー１４が鍵１０の中央部と後端部との間に形成されている。バックチェック１５が鍵１０の後端部に形成されている。尚、鍵１０の長手方向の軸線を軸線Ｘ１という。
【００３０】
ウィッペン２０の下端部にあるヒール２１がキャップスタンスクリュー１４の上に当たっている。ウィッペン２０の後端部がピン７２によりウィッペンフレンジ６３に回動可能に軸止されている。ウィッペンフレンジ６３はウィッペンレール６４に固定されている。ウィッペンレール６４は左右のブラケット６２（ひとつだけ図示）の間に架け渡されて固定されている。
支柱がレペティションレバーフレンジ２２としてウィッペン２０の中央部の上側面に形成されている。レペティションレバー２３の中間部がピン７３によりレペティションレバーフレンジ２２の上端部に回動可能に軸止されている。
【００３１】
Ｌ字型のジャック２４がピン７４によりウィッペン２０の前端部に回動可能に軸止されている。ジャック２４は突き上げ部２５とジャックテール２６を有する。突き上げ部２５の先端部が、レペティションレバー２３の前端部に形成された上下に貫通する穴（図示略）の中に差し込まれている。
ウィッペン２０、レペティションレバーフレンジ２２、レペティションレバー２３及びジャック２４が、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体になって回動する部品を形成している。
【００３２】
ハンマー３２はハンマーシャンク３３、ハンマーヘッド３４及びハンマーシャンクローラ３５を有する。ハンマーシャンク３３の前端部がピン７５によりハンマーシャンクフレンジ６５に回動可能に軸止されている。ハンマーシャンクフレンジ６５はハンマーシャンクレール６６に固定されている。ハンマーシャンクレール６６は左右のブラケット６２の間に架け渡されて固定されている。ハンマーヘッド３４がハンマーシャンク３３の後端に取り付けられており、ハンマーシャンクローラ３５がハンマーシャンク３３の前端部近傍の下側面に取り付けられている。尚、ハンマーシャンク３３の長手方向の軸線を軸線Ｘ２という。
【００３３】
ハンマーシャンク３３、ハンマーヘッド３４及びハンマーシャンクローラ３５が、ハンマーシャンクフレンジ６５を中心として一体になって回動する部品を形成している。
レペティションレバー２３がハンマーシャンク３３の下方に位置する。鍵１０が静止位置にあるとき、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３の上に当たっている。ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３に当たる位置Ｐ３は、レペティションレバー２３の前端部の前記穴がある位置である。
【００３４】
ハンマーシャンク３３の後端部の下方であって、且つ、ウィッペン２０の後端部の上方には、ハンマーストップレール６７が形成されている。ハンマーストップレール６７は左右のブラケット６２の間に架け渡されて固定されている。
弦８０がハンマーヘッド３４の上方に張られている。
レペティションレバー２３が第１の部材４０をなし、ハンマーシャンク３３が第２の部材４１をなしている。
【００３５】
第１のスプリング４６が第１の部材４０と第２の部材４１との間に装着されている。図２に示すように、第１のスプリング４６は捻りコイルバネであり、コイル部４７と２本の足４８、４９を有する。足４８がコイル部４７の一端から伸びており、足４９がコイル部４７の他端から伸びている。足４８が第１の部材４０の上側面に植設されている。足４８が植設された位置が、第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たる位置Ｐ１である。
位置Ｐ１は位置Ｐ３及びピン７３よりも後方にある。足４９は前方斜め上方に向かって伸びている。鍵１０が静止位置にあるとき、足４９の先端部が位置Ｐ２において第２の部材４１に下側から当たっている。位置Ｐ２はハンマーシャンクローラ３５よりもハンマーヘッド３４側にある。
【００３６】
第１のスプリング４６は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大となる形状を有する。又、第１のスプリング４６は、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になり、且つ、足４９の先端部が第２の部材４１に下側から当たる形状を有する。即ち、第１のスプリング４６は、常に第１のスプリング４６が第１の部材４０と第２の部材４１に当たっている形状を有する。かかる形状を作るには、足４８、４９の長さや曲がり具合を適宜選べばよい。
【００３７】
第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５とハンマーシャンク３３との間に装着されている。図２に示すように、第２のスプリング５４は捻りコイルバネであり、コイル部５５と２本の足５６、５７を有する。足５６がコイル部５５の一端から伸びており、足５７がコイル部５５の他端から伸びている。足５６はハンマーシャンクフレンジ６５の上側面に植設されている。足５６を植設する位置はピン７５よりも前方にある。足５７が後方に向かって伸びており、足５７の先端部がハンマーシャンク３３に上方に位置する。第２のスプリング５４は、山形に湾曲しており、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときにだけ足５７の先端部がハンマーシャンク３３に上側から当たる形状を有する。かかる形状を作るには、足５６、５７の長さや曲がり具合を適宜選べばよい。
【００３８】
次に、作用について説明する。尚、以下の説明において、鍵１０の静荷重のことを単に「静荷重」という。
先ず、鍵１０が静止位置にある場合を説明する（図１を参照）。
鍵１０の後端、ウィッペン２０、及び、レペティションレバー２３の後端は、それぞれ最も下降した位置にある。ハンマーシャンクローラ３５が位置Ｐ３においてレペティションレバー２３の前記穴の上に当たっている。
【００３９】
第１のスプリング４６は第１の部材４０と第２の部材４１との間に挟まれて撓んでいる。撓んだ第１のスプリング４６から発生する力は、位置Ｐ１において第１の部材４０を鍵１０がある方向に押圧する。又、撓んだ第１のスプリング４６から発生する力は、位置Ｐ２において第２の部材４１を弦８０がある方向に押圧する。第２のスプリング５４の足５７はハンマーシャンク３３から離れており、第２のスプリング５４からハンマーシャンク３３には力が働いていない。従って、第２のスプリング５４は静荷重に影響せず、ハンマー３２の上昇を妨げない。
【００４０】
ヒール２１がキャップスタンスクリュー１４を下向きに押圧している。この下向きの力に所定の比例定数ｋを乗じたものが静荷重である。比例定数ｋは「穴１３の中央とキャップスタンスクリュー１４との間の軸線Ｘ１方向の距離」を「鍵１０の前端と穴１３の中央との間の軸線Ｘ１方向の距離」で割った値である。典型的な寸法の白鍵においてｋ＝０．５０であり、典型的な寸法の黒鍵においてｋ＝１３／２１である。
【００４１】
次に、演奏者が静止位置にある鍵１０を押す場合を説明する。
演奏者が静荷重を超える大きさの力で静止位置にある鍵１０を押すと、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を下から押し上げる。ウィッペン２０がウィッペンフレンジ６３を中心として回動しつつ上昇する。レペティションレバーフレンジ２２、レペティションレバー２３及びジャック２４は、ウィッペン２０と一体になってウィッペンフレンジ６３を中心として回動しつつ上昇する。
そして、レペティションレバー２３がハンマーシャンクローラ３５を押し上げ、ジャック２４の突き上げ部２５がハンマーシャンクローラ３５を突き上げる。この突き上げにより、ハンマー３２がハンマーシャンクフレンジ６５を中心として回動しつつ上昇する。演奏者が引き続き鍵１０を押し続けると、突き上げ部２５が前方に回動してハンマーシャンクローラ３５の下から外れる。
【００４２】
その後もハンマー３２は惰性で上方の弦８０に向かって回動し、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３から離れて、ハンマー３２の動きが鍵１０の動きから切り離される。そして、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つ（図３を参照）。
ハンマーヘッド３４が弦８０を打った後、ハンマー３２は直ちに反転し、回動しつつ下降する。そして、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３の上に当たり、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３を押し下げる。その後、ハンマーヘッド３４はバックチェック１５につかまって止まる。
【００４３】
図３に示すように、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つとき、第２のスプリング５４の足５７の先端部がハンマーシャンク３３に上側から当たり、第２のスプリング５４が撓む。撓んだ第２のスプリング５４がハンマーシャンク３３を鍵１０がある方向に押圧する。第２のスプリング５４からの押圧によりハンマー３２の下降速度が加速され、ハンマーヘッド３４と弦８０との接触時間が短縮される。ハンマーヘッド３４と弦８０との接触時間が短縮されることにより、弦８０が発する音はよりはっきりしたものになる。
【００４４】
ハンマー３２が下降すると、第２のスプリング５４の足５７は直ちにハンマーシャンク３３から離れる。従って、第２のスプリング５４がハンマーシャンク３３を押圧するのはハンマー３２が弦８０を打つときのみである。
演奏者が指を鍵１０から離すと、ウィッペン２０、レペティションレバー２３及びハンマー３２等の荷重が、ヒール２１からキャップスタンスクリュー１４に働き、鍵１０の後端部が下降する。バックチェック１５は鍵１０の後端部と一緒に下降し、ハンマーヘッド３４がバックチェック１５から離れ、ハンマー３２がさらに下降する。そして、ハンマーシャンク３３がハンマーストップレール６７に瞬間的に当たった後、ハンマー３２が数ｍｍ上昇して止まり、鍵１０が静止位置に戻る。ハンマーシャンク３３がハンマーストップレール６７に瞬間的に当たるとき、ハンマー３２は最も下降した位置にある。
【００４５】
次に、第１のスプリング４６が静荷重に及ぼす作用について説明する。
先ず、比較例として、第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４を有していないアクション８を説明する（図４を参照）。アクション８は従来ある典型的なグランドピアノのアクションと同じ構成を有する。
図４中では、アクション１と同じ構成のものについては同じ符号を付し、ウィッペン２０やハンマー３２等に働く力をベクトルで表示する。これらのベクトルは力の向きのみを表し、ベクトルの長さは実際の力の大きさを表さない。尚、このことは、図１や後に参照する図５〜８においても同様である、
鍵１０が静止位置にあるアクション８において、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ａ１）、（Ａ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ａ３）、（Ａ４）が成立する。
【００４６】
【数１】
【００４７】
式（Ａ１）〜（Ａ４）において用いた符号は以下の通りである。
ｍ1は、ハンマーシャンクフレンジ６５を中心として一体になって回動する部品の質量の合計であり、ハンマーシャンク３３、ハンマーヘッド３４及びハンマーシャンクローラ３５の質量の合計である。ｍ2は、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体になって回動する部品の質量の合計である。
ｆ1Rは、位置Ｐ３においてレペティションレバー２３がハンマーシャンクローラ３５を押し上げる力である。ｆ2Rは、位置Ｐ３においてハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３を押し下げる力である。力ｆ1R、ｆ2Rは、ともに軸線Ｘ２と直交する方向の力である。ｆKは、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を押し上げる力の鉛直方向成分である。
【００４８】
ｄ1Wは、ハンマーシャンクフレンジ６５を中心として一体になって回動する部品の重心とピン７５との間の軸線Ｘ２方向の距離である。ｄ1Rは、位置Ｐ３とピン７５との間の軸線Ｘ２方向の距離である。ｄ2Wは、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体になって回動する部品の重心とピン７２との間の水平方向の距離である。ｄKは、キャップスタンスクリュー１４の先端とピン７２との間の水平方向の距離である。ｄ2Rは、位置Ｐ３とピン７２との間の水平方向の距離である。
ｋは前述した比例定数である。θは、鍵１０が静止位置にあるときに軸線Ｘ２が水平方向に対してなす角度であり、０°＜θ＜９０°である。Ｆは静荷重であり、ｇは重力加速度である。
式（Ａ１）〜（Ａ４）を連立し変形すると式（Ａ５）が得られる。
【００４９】
【数２】
【００５０】
アクション８を有するグランドピアノを弾くとき、演奏者は静荷重Ｆを超える大きさの力で鍵１０を押す。この結果、力ｆKを超える大きさの力がキャップスタンスクリュー１４からヒール２１に働き、アクション８が作動する。
次に、図１を参照しつつ、アクション１の静荷重について述べる。
アクション１のハンマーヘッド３４の質量は、アクション８のハンマーヘッド３４の質量よりもΔｍ1だけ重い。
鍵１０が静止位置にあるアクション１において、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｂ１）、（Ｂ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｂ３）〜（Ｂ５）が成立する。
【００５１】
【数３】
【００５２】
式（Ｂ１）〜（Ｂ５）において、式（Ａ１）〜（Ａ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ｂ１）〜（Ｂ５）において新たに用いた符号は以下の通りである。
Δｍ1は、アクション８に対するハンマーヘッド３４の質量の変化分である。ｍS1は、第１のスプリング４６の質量である。
ｆ1R´は、位置Ｐ３においてレペティションレバー２３がハンマーシャンクローラ３５を押し上げる力である。ｆ2R´は、位置Ｐ３においてハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３を押し下げる力である。ｆ1Sは、位置Ｐ２において第１のスプリング４６が第２の部材４１を弦８０がある方向に押圧する力である。ｆ2Sは、位置Ｐ１において第１のスプリング４６が第１の部材４０を鍵１０がある方向に押圧する力である。力ｆ1R´、ｆ2R´、ｆ1S、ｆ2Sは、すべて軸線Ｘ２と直交する方向の力である。ΔｆKは、アクション８に対する力ｆKの変化分である。アクション８に対し、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を押し上げる力が小さい場合、ΔｆKは負となり、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を押し上げる力が大きい場合、ΔｆKは正となる。
【００５３】
Δｄ1Wは、アクション８に対する距離ｄ1Wの変化分である。アクション８に対し、ハンマーシャンクフレンジ５６を中心として一体となって回動する部品の重心がハンマーヘッド３４側に移動する場合、距離Δｄ1Wは正となり、重心がハンマーシャンクフレンジ６５側に移動する場合、距離Δｄ1Wは負となる。Δｄ2Wは、アクション８に対する距離ｄ2Wの変化分である。アクション８に対し、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体となって回動する部品の重心が前方に移動する場合、距離Δｄ2Wは正となり、重心が後方に移動する場合、距離Δｄ2Wは負となる。
【００５４】
ｄ1Sは、位置Ｐ２とピン７５との間の軸線Ｘ２方向の距離である。ｄ2Sは、位置Ｐ１とピン７２との間の水平方向の距離である。アクション１を上方から見て位置Ｐ１がピン７２よりも前方にある場合、距離ｄ2Sは正となり、位置Ｐ１がピン７２よりも後方にある場合、距離ｄ2Sは負となる。
ΔＦは、アクション８に対する荷重Ｆの変化分である。アクション８に対し、静荷重が重い場合、ΔＦは正となり、静荷重が軽い場合、ΔＦは負となる。
式（Ａ５）、（Ｂ１）〜（Ｂ５）を連立し変形すると式（Ｂ６）〜（Ｂ９）が得られる。
【００５５】
【数４】
【００５６】
アクション１を有するグランドピアノを弾くとき、演奏者は静荷重Ｆ＋ΔＦを超える大きさの力で鍵１０を押す。この結果、力ｆK＋ΔｆKを超える大きさの力がキャップスタンスクリュー１４からヒール２１に働き、アクション１が作動する。
式（Ｂ６）、（Ｂ７）におけるα1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）は力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｂ６）、（Ｂ８）におけるβ1（Δｍ1、Δｄ1W）は質量Δｍ1、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化の寄与を表す。式（Ｂ６）、（Ｂ９）におけるγ1（ｍS1、Δｄ2W）は質量ｍS1、距離Δｄ2Wの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の質量の寄与を表す。
【００５７】
式（Ｂ６）〜（Ｂ９）から以下のことがわかる。
質量ｍS1が零に近似される場合、距離Δｄ2Wは零に近似され、関数γ1（ｍS1、Δｄ2W）も零に近似される。質量Δｍ1が零に近似される場合、距離Δｄ1Wが零に近似され、関数β1（Δｍ1、Δｄ1W）も零に近似される。質量Δｍ1が零ならば、距離Δｄ1Wが零になり、関数β1（Δｍ1、Δｄ1W）も零になる。
位置Ｐ２がハンマーシャンクフレンジ６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。位置Ｐ１が前方から後方へ移動すると、距離ｄ2Sが減少し、関数α1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も減少する。（ｄ2S／ｄ2R）−（ｄ!S／ｄ!R）が負になれば、関数α1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も負になる。
【００５８】
式（Ｂ６）〜（Ｂ９）は、第１のスプリング４６の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｂ６）〜（Ｂ９）を用いれば、アクション１において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、質量、装着位置が定まる。
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２と、から、定まる。又、位置Ｐ１及びＰ２から、第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００５９】
式（Ｂ６）〜（Ｂ９）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1のうちの少なくともひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1のうちの少なくともひとつを変えれば、アクション１の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション１を形成する場合を説明する。例えば、アクション１の静荷重をアクション８の静荷重よりΔＦだけ軽くし、アクション１のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりΔｍ1だけ重くする場合を考える。
【００６０】
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｂ６）〜（Ｂ９）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量ｍS1の値を任意の順番で定める。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、質量ｍS1の値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
定めた距離ｄ1S、ｄ2Sに従って、第１のスプリング４６の足４８を第１の部材４０に植設し、足４９の先端部を第２の部材４１に当てる。第１のスプリング４６を装着した後、第１のスプリング４６の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、併せて、第１のスプリング４６と他の部品の干渉を防止する。
【００６１】
第１のスプリング４６の形状は、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つ際に、その撓み量が零となる形状である。これにより、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つ際、第１のスプリング４６からハンマーシャンクに働く力が零となり、アクション１は静止位置の位置にすばやく復帰する。
第１のスプリング４６を装着したら、第２のスプリング５４の足５６をハンマーシャンクフレンジ６５に植設する。そして、第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときにだけ、足５７の先端部をハンマーシャンク３３の上側に当て、併せて、第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
【００６２】
次に、既存のアクション１において、静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
先ず、アクション１から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４とを取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション１を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
【００６３】
実施例２として、アクション１において、第１の部材４０が、ウィッペン２０又はレペティションレバーフレンジ２２であり、第１のスプリング４６が第１の部材４０にのみ植設されていても良い。又、第２のスプリング５４がハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。この場合も、上記と同様、式（Ｂ６）〜（Ｂ９）が成立する。
図５に実施例３に係るアクション２を示す。アクション２では第１の部材４０がレペティションレバー２３である。第１のスプリング４６の足４８が第２の部材４１の下側面に植設されている。足４８を植設する位置が、第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たる位置Ｐ２である。鍵１０が静止位置にあるとき、第１のスプリング４６の足４９の先端部が第１の部材４０に位置Ｐ１において上側から当たっている。
【００６４】
第１のスプリング４６の形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるとき、第１のスプリング４６の撓み量が最大となる形状であり、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに足４９が第１の部材４０に当たっている形状である。足４９は、途中で大きく屈曲しているので、足４８を位置Ｐ２に植設でき、足４９を位置Ｐ１に当てることができる。
【００６５】
第２のスプリング５４の足５６がハンマーシャンク３３の上側に植設されている。第２のスプリング５４の足５７は前方に向かって伸びており、足５７の先端部がハンマーシャンクフレンジ６５の上方に位置している。第２のスプリング５４の形状は、山形に湾曲しており、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときにだけ、足５７がハンマーシャンクフレンジ６５に上側から当たる形状である。
アクション２の他の構成は実施例１のアクション１の構成と同じである。
アクション２の鍵１０が静止位置にあるとき、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｃ１）、（Ｃ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｃ３）〜（Ｃ５）が成立する。
【００６６】
【数５】
【００６７】
式（Ｃ１）〜（Ｃ５）において、式（Ｂ１）〜（Ｂ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ｃ１）〜（Ｃ５）において新たに用いた符号ｍS2は、第２のスプリング５４の質量である。式（Ａ５）、（Ｃ１）〜（Ｃ５）を連立し変形すると式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が得られる。
【００６８】
【数６】
【００６９】
式（Ｃ６）、（Ｃ７）におけるα2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）は力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｃ６）、（Ｃ８）におけるβ2（Δｍ1、Δｄ1W）は質量Δｍ1、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化の寄与を表す。式（Ｃ６）、（Ｃ９）におけるγ2（ｍS1、ｍS2、Δｄ1W）は質量ｍS1、ｍS2、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化と第１のスプリング４６の質量と第２のスプリング５４の質量との寄与を表す。
【００７０】
式（Ｃ６）〜（Ｃ９）から以下のことがわかる。
質量ｍS1、ｍS2がともに零に近似される場合、関数γ2（ｍS1、ｍS2、Δｄ1W）も零に近似される。このときの式（Ｃ６）〜（Ｃ９）は、アクション１において質量ｍS1を零にしたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）と同じ形である。
質量ｍS1と質量ｍS2の合計が零に近似される場合、距離Δｄ1Wも零に近似され、関数β2（Δｍ1、Δｄ1W）と関数γ2（ｍS1、ｍS2、Δｄ1W）も零に近似される。このときの式（Ｃ６）〜（Ｃ９）は、アクション１において質量Δｍ1、ｍS1、距離ｄ1W、ｄ2Wを零にしたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）と同じ形である。
【００７１】
位置Ｐ２がハンマーシャンクフレンジ６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。位置Ｐ１が前方から後方へ移動すると、距離ｄ2Sが減少し、関数α2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。（ｄ2S／ｄ2R）−（ｄ!S／ｄ!R）が負であれば、関数α2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も負になる。
式（Ｃ６）〜（Ｃ９）は、第１のスプリング４６の有無と、第２のスプリング５４の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｃ６）〜（Ｃ９）を用いれば、アクション２において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、質量、装着位置と、第２のスプリング５４の質量とが定まる。
【００７２】
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２と、から、定まる。位置Ｐ１及びＰ２から、第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００７３】
式（Ｃ６）〜（Ｃ９）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともいずれかひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともひとつの値を変えれば、アクション２の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション２を形成する場合を説明する。例えば、アクション２の静荷重をアクション８の静荷重よりもΔＦだけ軽くし、アクション２のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりもΔｍ1だけ重くする場合を考える。
【００７４】
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｃ６）〜（Ｃ９）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、質量ｍS1、ｍS2の値を任意の順番で選定する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、質量ｍS1の値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
定めた値に従って第１のスプリング４６と第２のスプリング５４をアクション８に装着する。そして、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、第１のスプリング４６や第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
【００７５】
既存のアクション２において、静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
先ず、アクション２から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４とを取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション２を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
【００７６】
実施例４として、アクション２において、第１の部材４０がウィッペン２０又はレペティションレバーフレンジ２２であっても良いし、第２のスプリング５４の足５７の先端部がハンマーシャンクレール６６に当たるとしても良い。上記と同様、式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
実施例５として、アクション２において、第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５又はハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。この場合、質量ｍS2は、静荷重に影響しない。質量ｍS2を零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
【００７７】
図６に実施例６に係るアクション３を示す。アクション３の構成は、第２のスプリング５４の足５６が第２の部材４１に植設されている点を除き、実施例１のアクション１の構成と同じである。そして、第２のスプリング５４の構成は、実施例３のアクション２における第２のスプリング５４の構成と同じである。
アクション３の鍵１０が静止位置にあるとき、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｄ１）、（Ｄ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｄ３）〜（Ｄ５）が成立する。
【００７８】
【数７】
【００７９】
式（Ｄ１）〜（Ｄ５）において、式（Ｂ１）〜（Ｂ５）、（Ｃ１）〜（Ｃ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ａ５）、（Ｄ１）〜（Ｄ５）を連立し変形すると式（Ｄ６）〜（Ｄ９）が得られる。
【００８０】
【数８】
【００８１】
式（Ｄ６）、（Ｄ７）におけるα3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）は力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｄ６）、（Ｄ８）におけるβ3（Δｍ1、ｍS2、Δｄ1W）は質量Δｍ1、ｍS2、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化と第２のスプリング５４の質量の寄与を表す。式（Ｄ６）、（Ｄ９）におけるγ3（ｍS1、Δｄ2W）は質量ｍS1、距離Δｄ2Wの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の質量の寄与を表す。
【００８２】
式（Ｄ６）〜（Ｄ９）から以下のことがわかる。
質量ｍS1が零に近似される場合、距離Δｄ2Wは零に近似され、関数γ3（ｍS1、Δｄ2W）も零に近似される。質量Δｍ1と質量ｍS2の合計が零に近似される場合、距離Δｄ1Wは零に近似され、β3（Δｍ1、ｍS2、Δｄ1W）も零に近似される。
位置Ｐ２がハンマーシャンクフレンジ６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。位置Ｐ１が前方から後方へ移動すると、距離ｄ2Sが減少し、関数α3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も減少する。（ｄ2S／ｄ2R）−（ｄ!S／ｄ!R）が負になれば、関数α3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も負になる。
【００８３】
式（Ｄ６）〜（Ｄ９）は、第１のスプリング４６の有無と、第２のスプリング５４の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｄ６）〜（Ｄ９）を用いれば、アクション３において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、質量、装着位置、第２のスプリング５４の質量が定まる。
【００８４】
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２と、から、定まる。位置Ｐ１及びＰ２から、第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００８５】
式（Ｄ６）〜（Ｄ９）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともいずれかひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともひとつの値を変えれば、アクション３の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【００８６】
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション３を形成する場合を説明する。例えば、アクション３の静荷重をアクション８の静荷重よりもΔＦだけ軽くし、アクション３のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりもΔｍ1だけ重くする場合を考える。
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｄ６）〜（Ｄ９）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量ｍS1、ｍS2の値を任意の順番で選定する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、質量ｍS1の値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
【００８７】
定めた値に従って第１のスプリング４６と第２のスプリング５４をアクション８に装着する。そして、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、第１のスプリング４６や第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
既存のアクション３において、静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
【００８８】
先ず、アクション３から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４とを取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション３を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
実施例７として、アクション３において、第１の部材４０がウィッペン２０又はレペティションレバーフレンジ２２であっても良いし、第２のスプリング５４の足５７の先端部がハンマーシャンクレール６６に当たるとしても良い。上記と同様、式（Ｄ６）〜（Ｄ９）が成立する。
【００８９】
図７に実施例８に係るアクション４を示す。アクション４では、第１の部材４０がウィッペンレール６４である。第１のスプリング４６の足４８が第１の部材４０に植設されている。足４８を植設する位置が、第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たる位置Ｐ１である。第１のスプリング４６の足４９は湾曲又は屈曲し、第１のスプリング４６と他の部品の干渉が防止されている。鍵１０が静止位置にあるとき、足４９の先端部が位置Ｐ２において第２の部材に下側から当たっている。アクション４の他の構成は実施例１のアクション１の構成と同じである。
アクション４の鍵１０が静止位置にあるとき、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｅ１）、（Ｅ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｅ３）、（Ｅ４）が成立する。
【００９０】
【数９】
【００９１】
式（Ｅ１）〜（Ｅ４）において、式（Ｂ１）〜（Ｂ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ａ５）、（Ｅ１）〜（Ｅ４）を連立し変形すると式（Ｅ５）〜（Ｅ７）が得られる。
【００９２】
【数１０】
【００９３】
式（Ｅ５）、（Ｅ６）におけるα4（ｆ1S、ｄ1S）は力ｆ1S、距離ｄ1Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｅ５）、（Ｅ７）におけるβ4（Δｍ1、Δｄ1W）は質量Δｍ1、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化の寄与を表す。
式（Ｅ５）〜（Ｅ７）から以下のことがわかる。
距離ｄ2S、Δｄ2W、質量ｍS1を零としたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）の形は、式（Ｅ５）〜（Ｅ７）と同じである。
【００９４】
質量Δｍ1が零であれば、距離Δｄ1Wが零になり、関数β4（Δｍ1、Δｄ1W）も零になる。このときの式（Ｅ５）〜（Ｅ７）は、距離ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1をすべて零としたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）と同じ形である。
関数α4（ｆ1S、ｄ1S）は常に負である。位置Ｐ２がハンマーシャンク６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α4（ｆ1S、ｄ1S）の絶対値が減少する。
【００９５】
式（Ｅ５）〜（Ｅ７）は、第１のスプリング４６の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｅ５）〜（Ｅ７）を用いれば、アクション４において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、装着位置が定まる。尚、アクション４において、質量ｍS1、距離ｄ2Sは静荷重に影響しない。
【００９６】
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２とから、定まる。又、位置Ｐ１及びＰ２から第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００９７】
式（Ｅ５）〜（Ｅ７）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、Δｄ1W、質量Δｍ1のうちの少なくともいずれかひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、Δｄ1W、質量Δｍ1のうちの少なくともひとつの値を変えれば、アクション４の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション４を形成する場合を説明する。例えば、アクション４の静荷重をアクション８の静荷重よりΔＦだけ軽くし、アクション４のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりΔｍ1だけ重くする場合を考える。
【００９８】
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｅ５）〜（Ｅ７）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1Sの値を選定する。距離Δｄ1Wと質量Δｍ1は、一方が定まれば他方も定まる。力ｆ1Sと距離ｄ1Sの値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
定めた値に従って第１のスプリング４６と第２のスプリング５４をアクション８に装着する。そして、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、第１のスプリング４６や第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
【００９９】
既存のアクション４の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
先ず、アクション４から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション４を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
実施例９として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であっても良いし、第２のスプリング５４がハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。上記と同様、式（Ｅ５）〜（Ｅ７）が成立する。
【０１００】
実施例１０として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンレール６４、ウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であり、第１のスプリング４６が第２の部材４１に植設されており、第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５又はハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。この場合、質量ｍS1が静荷重に影響し、質量ｍS2は静荷重に影響しない。距離ｄ2S、質量ｍS2を零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
【０１０１】
実施例１１として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンレール６４、ウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であり、第２の部材４１に植設された第２のスプリング５４がハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５に当たっても良い。この場合、質量ｍS2が静荷重に影響し、質量ｍS1は静荷重に影響しない。距離ｄ2S、質量ｍS1を零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
【０１０２】
実施例１２として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンレール６４、ウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であり、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４が第２の部材４１に植設されており、第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５又はハンマーシャンクレール６６に当たっても良い。この場合、質量ｍS1、ｍS2が静荷重に影響する。距離ｄ2Sを零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
実施例２、４、５、７、９〜１２の各場合、それぞれで成立する関係式を用い、アクション８から各アクションを形成でき、既存の各アクションの静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【０１０３】
図８に実施例１３に係るアクション５を示す。アクション５はハンマーストップレールの代わりにハンマーレスト２７を有する。ハンマーレスト２７はウィッペン２０の後端部に形成されており、ウィッペン２０と一体になってウィッペンフレンジ６３を中心に回動する部品の一部をなす。ハンマーレスト２７はピン７２の後方に位置する。アクション５は、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を有する点を除き、ハンマーレストを有する従来のアクションと同様の構成を有する。
【０１０４】
ハンマーレスト２７が第１の部材４０をなす。第１のスプリング４６の足４８が第１の部材４０に植設されている。足４８を植設する位置が、第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たる位置Ｐ１である。アクション５の他の構成は実施例１のアクション１の構成と同じである。
アクション５において式（Ｂ６）〜（Ｂ９）が成立する。アクション１と同様、式（Ｂ６）〜（Ｂ９）を用いてハンマーレストがある従来のアクションからアクション５を形成でき、既存のアクション５の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【０１０５】
実施例１４として、アクション５において、第１の部材４０、第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４が、実施例１〜１２と同様に構成されていても良い。但し、この場合、第１の部材４０がハンマーストップレールとなることはない。第１の部材４０、第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４の構成に応じて、実施例１〜１２と同様の式が成立する。各場合において、それぞれ成立する関係式を用い、ハンマーレストがある従来のアクションからアクション５を形成でき、既存のアクション５の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【０１０６】
実施例１〜１４の各アクションでは、第１のスプリング４６が第１の部材４０と第２の部材４１とのうちの一方にのみ植設されている。この代わりに、これらの各アクションにおいて、第１のスプリング４６の足４８、４９の一方が第１の部材４０に植設されるとともに、他方が第２の部材４１に植設されていても良い。
尚、以上の説明で、第１のスプリング４６あるいは第２のスプリング５４がある部材に植設されているということは、第１のスプリング４６あるいは第２のスプリング５４がその部材に支承されているとともに当たっているということである。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２、３、４、５、８ グランドピアノのアクション
１０ 鍵
２０ ウィッペン
２２ レペティションレバーフレンジ
２３ レペティションレバー
２７ ハンマーレスト
３２ ハンマー
３３ ハンマーシャンク
３４ ハンマーヘッド
４０ 第１の部材
４１ 第２の部材
４６ 第１のスプリング
５４ 第２のスプリング
６３ ウィッペンフレンジ
６４ ウィッペンレール
６５ ハンマーシャンクフレンジ
６６ ハンマーシャンクレール
６７ ハンマーストップレール
８０ 弦
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グランドピアノのアクションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ある典型的なグランドピアノのアクションについて述べる（非特許文献１を参照）。尚、以下の説明において、特に断らない限り、演奏者から見て、手前のことを「前」、奥のことを「後」、左のことを「左」、右のことを「右」ということとする。
グランドピアノのアクションは、鍵、ウィッペン、レペティションレバー、ハンマー、ハンマーストップレールを有する。ハンマーストップレールの代わりにハンマーレストを有するグランドピアノのアクションもある。ウィッペンにはレペティションレバーフレンジとレペティションレバーとジャックが形成されている。ハンマーはハンマーシャンク、ハンマーヘッド、ハンマーシャンクローラを有する。
【０００３】
グランドピアノのアクションが作動しておらず、鍵が静止位置にあるとき、鍵の後端が最も下降した位置にあり、ハンマーが静止している。
演奏者が静止位置にある鍵を押すと、鍵の後端部が上昇し、ウィッペンが回動しつつ上昇し、レペティションレバーがハンマーローラを押し上げ、ジャックがハンマーローラを突き上げ、ハンマーが回動しつつ上昇し、ハンマーヘッドが弦を打つ。その後、ハンマーは反転して回動しつつ下降する。そして、演奏者が鍵を離すと鍵が静止位置に戻る。
【０００４】
演奏者が静止位置にある鍵を押す際、ハンマー、ウィッペン、ジャック、レペティションレバー及びハンマー等の荷重がいわゆる鍵の静荷重として演奏者の指に伝わる。演奏者は鍵の静荷重を超える大きさの力で鍵を押してグランドピアノを弾く。
鍵の静荷重はグランドピアノのタッチ感を左右する重要なパラメータであり、グランドピアノの良否に大きく影響する。従って、グランドピアノにおいて鍵の静荷重の調整は非常に重要である。現在、一般的な鍵の静荷重は凡そ４７〜５５ｇに調整されている。鍵の静荷重の調整のために、多くのグランドピアノでは鉛の錘が鍵の前端側部分に埋められている。
【０００５】
尚、慣例に従って鍵の静荷重の単位を「ｇ」として記載したが、これをＳＩ単位で記載すれば、４７〜５５ｇの静荷重は０．４６〜０．５４Ｎである。鍵の静荷重の単位を「ｇ」から「Ｎ」に直すときは、９．８０６６５×１０-3の値を乗じれば良い。
一時期、日本で製造されたグランドピアノの鍵の静荷重は凡そ６２〜６７ｇであった。現在の演奏者はこのような鍵の静荷重を重すぎると感じる。そこで、鍵の静荷重を軽く調整する必要が生じる。又、鍵の静荷重は経年変化により変動するので、やはり、鍵の静荷重の調整が必要である。鍵の静荷重を調整する際は、鍵に埋めた錘の質量を変えれば良い。しかし、鍵に埋めた錘の質量を変える場合、錘をいちいち交換する必要があり、作業が煩雑である。
【０００６】
そこで、鍵の静荷重を調整するために、以下に述べる技術が提唱されている（以下、この技術を「先行技術１」という）（特許文献１を参照）。先行技術１は、ハンマーシャンクの上方にある引っ張りバネと、この引っ張りバネを吊り下げる取り付け具と、を有する。引っ張りバネの先端がハンマーシャンクの上側面に固定されている。引っ張りバネがハンマーシャンクに上向きの力を与え、ハンマーシャンクの回動方向にトルクが作用する。
【０００７】
又、別の形態の技術が提唱されている（以下、この技術を「先行技術２」という）（特許文献１を参照）。先行技術２は、ハンマーシャンクの上方にある取り付け棒と錘とを有する。錘が取り付け棒の前端部に螺合し、取り付け棒の後端部がハンマーシャンクの上側面に固定されている。取り付け棒の前端部がハンマーシャンクフレンジよりも前方に向かって大きく延出している。そして、錘によりトルクがハンマーシャンクの回動方向に作用する。取り付け棒上において錘の位置が移動すると鍵の静荷重が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−４１０２８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】西口磯春、森太郎、「もっと知りたいピアノのしくみ」、第１版、株式会社音楽之友社、２００５年４月３０日、ｐ．４８〜４９、５８〜７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
先行技術１では、前記取り付け具をハンマーシャンクの上方に設置しなければならない。かかる取り付け具を設置する場合、グランドピアノ内部のスペースが限られているという問題がある。又、既存のグランドピアノに取り付け具を設置する場合、大掛かりな改造が必要となる。
先行技術２では、取り付け棒がハンマーシャンクフレンジから前方に向かって大きく延出している。先行技術１と同様、取り付け棒を設置する場合、グランドピアノ内部のスペースが限られているという問題がある。又、取り付け棒の後端部がハンマーシャンクの上側面に固定されているので、取り付け棒と錘の荷重がハンマーシャンクに働く。この結果、取り付け棒と錘の荷重がウィッペンを介して鍵に伝わり、鍵の静荷重が重くなる。
【００１１】
又、ハンマーヘッドを重くすれば、ハンマーヘッドと弦との当たり具合を強くでき、ハンマーヘッドを軽くすれば、ハンマーヘッドと弦との当たり具合を柔らかくできる。そこで、ハンマーヘッドの質量の変更を求められる場合がある。しかし、ハンマーヘッドの重さは鍵にそのまま伝わり、鍵の静荷重に影響する。又、タッチ感のバランスが崩れることを防ぐ観点から、ハンマーヘッドの質量を無闇に変えるわけにいかない。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、グランドピアノの鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を容易かつ正確に調節可能であり、グランドピアノ内の限られたスペースに無理なく容易に設置可能なグランドピアノのアクションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係るグランドピアノのアクションは、ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、当該ハンマーのハンマーシャンクの下方に形成されたハンマーストップレールと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、前記ハンマーストップレールと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、前記ハンマーシャンクが、第２の部材をなし、第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧する。
【００１３】
請求項２の発明に係るグランドピアノのアクションは、ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、当該ウィッペンに形成されたハンマーレストと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーレストと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、前記ハンマーのハンマーシャンクが、第２の部材をなし、第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧する。
【００１４】
請求項３の発明に係るグランドピアノのアクションは、請求項１又は請求項２に記載のグランドピアノのアクションであって、演奏者が静止位置にある前記鍵を押してから前記鍵が静止位置に戻るまでの間は常に、前記第１のスプリングが、前記第１の部材及び前記第２の部材から離れずに当たっている。
請求項４の発明に係るグランドピアノのアクションは、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のグランドピアノのアクションであって、第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールと前記ハンマーシャンクとのうちのいずれかひとつにより支承されており、前記ハンマーが前記弦を打つときに、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクと、の間で撓み、前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧する。
【００１５】
請求項５の発明に係るグランドピアノのアクションは、請求項４に記載のグランドピアノのアクションであって、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールとのうちのいずれかにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧し、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧する。
【００１６】
本願発明者は、試行錯誤の末、第１の部材と第２の部材の間に第１のスプリングを装着し、第１のスプリングで第１の部材を鍵がある方向（即ち、下方向）に押圧し、第１のスプリングで第２の部材を弦がある方向（即ち、上方向）に押圧すれば、鍵の静荷重が変化するという知見を得た。
第１の部材が、ウィッペンとレペティションレバーフレンジとレペティションレバーとハンマーレストとのうちのいずれかである場合、第１のスプリングが第１の部材を鍵がある方向に押圧する力は、ウィッペンを介して鍵に伝わる。第１のスプリングが第１の部材を押圧するこの力は、鍵の静荷重とウィッペンの回転モーメントに影響する。
【００１７】
第１の部材が、ウィッペンレールとウィッペンフレンジとハンマーシャンクレールとハンマーシャンクフレンジとハンマーストップレールとのうちのいずれかである場合、第１のスプリングが第１の部材を鍵がある方向に押圧する力は、第１の部材を固定するブラケットに伝わるが、鍵には伝わらない。第１のスプリングが第１の部材を押圧するこの力は、鍵の静荷重とウィッペンの回転モーメントに影響しない。
【００１８】
第１のスプリングが第２の部材を弦がある方向に押圧する力は、ハンマーの回転モーメントに影響する。
第１のスプリングが第２の部材を押圧する位置が、前側から後側に移動すると、鍵の静荷重が軽くなる。又、第１の部材がウィッペンとレペティションレバーフレンジとレペティションレバーとハンマーレストとのうちのいずれかである場合、第１のスプリングが第１の部材を押圧する位置が、前側から後側に移動すると、鍵の静荷重が軽くなる。
【００１９】
第１のスプリングが第１の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングが第２の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングの質量と、ハンマーヘッドの質量と、鍵の静荷重とは、互いに影響する。第１のスプリングの弾性係数、形状、装着位置を調整して、鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を調整できる。
本発明者は、前記知見に基づき、第１のスプリングが第１の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングが第２の部材を押圧する力の大きさ及び押圧する位置と、第１のスプリングの質量と、ハンマーヘッドの質量と、鍵の静荷重と、の間に成立する関係式を得た。この関係式を用いれば、所望の鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を得るために必要な第１のスプリングの詳細（即ち、弾性係数、形状、装着位置）が定まる。
【００２０】
第１のスプリングとして板バネや捻りコイルバネが例示される。第１のスプリングは、第１の部材と第２の部材とのうちのいずれか一方により支承されていても良いし、両方により支承されていても良い。但し、第１のスプリングは、少なくとも鍵が静止位置にあるときに、第１の部材と第２の部材の両方に当たっていなければならない。尚、第１のスプリングがある部材に支承されている場合、その支承された位置において、第１のスプリングはその部材に当たっている。
【００２１】
第１のスプリングが第１の部材又は第２の部材に当たったり離れたりする場合、第１のスプリングが当たったり離れたりする場所を、柔軟性を有する素材により被覆できる。かかる被覆により、第１のスプリングが第１の部材又は第２の部材に当たったり離れたりする際に雑音が発生することが防止される。柔軟性を有する素材としてフェルト等の各種布、樹脂、ゴムが例示される。
【００２２】
演奏者が静止位置にある鍵を押してから、その鍵が静止位置に戻るまでの間、常に、第１のスプリングが第１の部材及び第２の部材から離れずに当たっているという構成が可能である。かかる構成により、第１のスプリングが第１の部材又は第２の部材に当たったり離れたりすることがなくなり、雑音の発生が防止される。
第１のスプリングと別の部材との干渉は、第１のスプリングの形状を調整することで回避される。又、第１のスプリングの形状の調整により、第１のスプリングが第１の部材と第２の部材を押圧する力の大きさと、押圧する位置と、が調整される。
【００２３】
第１のスプリングを使って鍵の静荷重を調整できるので、鍵の前端側部分に鉛の錘を埋める必要がなくなり、従来あるグランドピアノよりも鍵の前端側部分の質量が軽くなる。鍵を押し下げた演奏者が指をその鍵から離すと、鍵の後端側部分がウィッペン等から受ける力によって下降し、鍵の前端側部分が上昇し、鍵が静止位置に戻る。鍵の前端側部分の質量が軽くなれば、鍵はウィッペン等から働く力により鋭敏に反応し、演奏者によって押し下げられた鍵が静止位置に戻るまでに要する時間が短縮される。従って、演奏者は一定時間内に同じ鍵をより多くの回数押して同じ弦を鳴らすことができ、グランドピアノにおける同じ鍵の連打性が向上する。
【００２４】
ハンマーが弦を打つときに、第２のスプリングがハンマーシャンクを鍵がある方向に押圧すれば、弦を打って静止位置に戻るハンマーの復帰速度が加速される。又、第１のスプリングがハンマーシャンクを弦がある方向に押圧するが、この押圧によりハンマーの静止位置への復帰が遅れることを第２のスプリングが防止する。
ハンマーが弦を打つときに、第２のスプリングの撓み量が最大になり、ハンマーが弦から遠ざかるにつれ、第２のスプリングの撓み量が減少するという構成が可能である。かかる構成により、第２のスプリングから働く力により鍵の静荷重が重くなることが軽減され、あるいは、防止される。
【００２５】
第２のスプリングがハンマーシャンクを押圧するのは、ハンマーが弦を打つときだけであるという構成が可能である。かかる構成では、鍵が静止位置にあるとき、第２のスプリングはハンマーシャンクを押圧しない。第２のスプリングから働く力により鍵の静荷重が重くなることが防止される。
第２のスプリングとして板バネや捻りコイルバネが例示される。
第２のスプリングと別の部材との干渉は、第２のスプリング形状を調整することで回避される。又、第２のスプリングの形状の調整により、第２のスプリングがハンマーシャンクを押圧する力の大きさと押圧する位置が調整される。
【００２６】
第２のスプリングがハンマーシャンクに支承されている場合、第２のスプリングの質量が鍵の静荷重に影響する。この場合、第２のスプリングの質量を調整して、鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を調整できる。
第２のスプリングが、ハンマーシャンクとハンマーシャンクフレンジとハンマーシャンクレールとのうちのいずれかと当たったり離れたりする場合、第２のスプリングが当たったり離れたりする位置を、柔軟性を有する素材により被覆可能である。かかる被覆により、第２のスプリングが当たったり離れたりする際に雑音が発生することを防止できる。
【発明の効果】
【００２７】
上記のようなグランドピアノのアクションであるので、グランドピアノの鍵の静荷重やハンマーヘッドの質量を容易かつ正確に調節可能であり、グランドピアノ内の中の限られたスペースに無理なく容易に設置可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】鍵が静止位置にあるときに左側から見た実施例１に係るアクションの構成図である。
【図２】第１のスプリング及び第２のスプリングの側面図である。
【図３】ハンマーヘッドが弦を打つ瞬間における左側から見た実施例１に係るアクションの構成図である。
【図４】鍵が静止位置にあるときの比較例に係るアクションの構成図である。
【図５】鍵が静止位置にあるときの実施例３に係るアクションの構成図である。
【図６】鍵が静止位置にあるときの実施例６に係るアクションの構成図である。
【図７】鍵が静止位置にあるときの実施例８に係るアクションの構成図である。
【図８】鍵が静止位置にあるときの実施例１３に係るアクションの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明を実施した形態である実施例１を図１〜図３を参照しつつ説明する。
実施例１に係るグランドピアノのアクション１は、後述する第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４を有する点を除き、従来あるものと同様の構成を有する。
アクション１は、鍵１０、ウィッペン２０、レペティションレバー２３、ハンマー３２を有する。
多数の鍵１０（ひとつだけ図示）が筬１１の上に左右方向に並んでいる。鍵１０の中央部にはバランスピン１２が入っている穴１３が形成されている。鍵１０はバランスピン１２を支点として揺動可能に支持されている。キャップスタンスクリュー１４が鍵１０の中央部と後端部との間に形成されている。バックチェック１５が鍵１０の後端部に形成されている。尚、鍵１０の長手方向の軸線を軸線Ｘ１という。
【００３０】
ウィッペン２０の下端部にあるヒール２１がキャップスタンスクリュー１４の上に当たっている。ウィッペン２０の後端部がピン７２によりウィッペンフレンジ６３に回動可能に軸止されている。ウィッペンフレンジ６３はウィッペンレール６４に固定されている。ウィッペンレール６４は左右のブラケット６２（ひとつだけ図示）の間に架け渡されて固定されている。
支柱がレペティションレバーフレンジ２２としてウィッペン２０の中央部の上側面に形成されている。レペティションレバー２３の中間部がピン７３によりレペティションレバーフレンジ２２の上端部に回動可能に軸止されている。
【００３１】
Ｌ字型のジャック２４がピン７４によりウィッペン２０の前端部に回動可能に軸止されている。ジャック２４は突き上げ部２５とジャックテール２６を有する。突き上げ部２５の先端部が、レペティションレバー２３の前端部に形成された上下に貫通する穴（図示略）の中に差し込まれている。
ウィッペン２０、レペティションレバーフレンジ２２、レペティションレバー２３及びジャック２４が、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体になって回動する部品を形成している。
【００３２】
ハンマー３２はハンマーシャンク３３、ハンマーヘッド３４及びハンマーシャンクローラ３５を有する。ハンマーシャンク３３の前端部がピン７５によりハンマーシャンクフレンジ６５に回動可能に軸止されている。ハンマーシャンクフレンジ６５はハンマーシャンクレール６６に固定されている。ハンマーシャンクレール６６は左右のブラケット６２の間に架け渡されて固定されている。ハンマーヘッド３４がハンマーシャンク３３の後端に取り付けられており、ハンマーシャンクローラ３５がハンマーシャンク３３の前端部近傍の下側面に取り付けられている。尚、ハンマーシャンク３３の長手方向の軸線を軸線Ｘ２という。
【００３３】
ハンマーシャンク３３、ハンマーヘッド３４及びハンマーシャンクローラ３５が、ハンマーシャンクフレンジ６５を中心として一体になって回動する部品を形成している。
レペティションレバー２３がハンマーシャンク３３の下方に位置する。鍵１０が静止位置にあるとき、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３の上に当たっている。ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３に当たる位置Ｐ３は、レペティションレバー２３の前端部の前記穴がある位置である。
【００３４】
ハンマーシャンク３３の後端部の下方であって、且つ、ウィッペン２０の後端部の上方には、ハンマーストップレール６７が形成されている。ハンマーストップレール６７は左右のブラケット６２の間に架け渡されて固定されている。
弦８０がハンマーヘッド３４の上方に張られている。
レペティションレバー２３が第１の部材４０をなし、ハンマーシャンク３３が第２の部材４１をなしている。
【００３５】
第１のスプリング４６が第１の部材４０と第２の部材４１との間に装着されている。図２に示すように、第１のスプリング４６は捻りコイルバネであり、コイル部４７と２本の足４８、４９を有する。足４８がコイル部４７の一端から伸びており、足４９がコイル部４７の他端から伸びている。足４８が第１の部材４０の上側面に植設されている。足４８が植設された位置が、第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たる位置Ｐ１である。
位置Ｐ１は位置Ｐ３及びピン７３よりも後方にある。足４９は前方斜め上方に向かって伸びている。鍵１０が静止位置にあるとき、足４９の先端部が位置Ｐ２において第２の部材４１に下側から当たっている。位置Ｐ２はハンマーシャンクローラ３５よりもハンマーヘッド３４側にある。
【００３６】
第１のスプリング４６は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大となる形状を有する。又、第１のスプリング４６は、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になり、且つ、足４９の先端部が第２の部材４１に下側から当たる形状を有する。即ち、第１のスプリング４６は、常に第１のスプリング４６が第１の部材４０と第２の部材４１に当たっている形状を有する。かかる形状を作るには、足４８、４９の長さや曲がり具合を適宜選べばよい。
【００３７】
第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５とハンマーシャンク３３との間に装着されている。図２に示すように、第２のスプリング５４は捻りコイルバネであり、コイル部５５と２本の足５６、５７を有する。足５６がコイル部５５の一端から伸びており、足５７がコイル部５５の他端から伸びている。足５６はハンマーシャンクフレンジ６５の上側面に植設されている。足５６を植設する位置はピン７５よりも前方にある。足５７が後方に向かって伸びており、足５７の先端部がハンマーシャンク３３に上方に位置する。第２のスプリング５４は、山形に湾曲しており、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときにだけ足５７の先端部がハンマーシャンク３３に上側から当たる形状を有する。かかる形状を作るには、足５６、５７の長さや曲がり具合を適宜選べばよい。
【００３８】
次に、作用について説明する。尚、以下の説明において、鍵１０の静荷重のことを単に「静荷重」という。
先ず、鍵１０が静止位置にある場合を説明する（図１を参照）。
鍵１０の後端、ウィッペン２０、及び、レペティションレバー２３の後端は、それぞれ最も下降した位置にある。ハンマーシャンクローラ３５が位置Ｐ３においてレペティションレバー２３の前記穴の上に当たっている。
【００３９】
第１のスプリング４６は第１の部材４０と第２の部材４１との間に挟まれて撓んでいる。撓んだ第１のスプリング４６から発生する力は、位置Ｐ１において第１の部材４０を鍵１０がある方向に押圧する。又、撓んだ第１のスプリング４６から発生する力は、位置Ｐ２において第２の部材４１を弦８０がある方向に押圧する。第２のスプリング５４の足５７はハンマーシャンク３３から離れており、第２のスプリング５４からハンマーシャンク３３には力が働いていない。従って、第２のスプリング５４は静荷重に影響せず、ハンマー３２の上昇を妨げない。
【００４０】
ヒール２１がキャップスタンスクリュー１４を下向きに押圧している。この下向きの力に所定の比例定数ｋを乗じたものが静荷重である。比例定数ｋは「穴１３の中央とキャップスタンスクリュー１４との間の軸線Ｘ１方向の距離」を「鍵１０の前端と穴１３の中央との間の軸線Ｘ１方向の距離」で割った値である。典型的な寸法の白鍵においてｋ＝０．５０であり、典型的な寸法の黒鍵においてｋ＝１３／２１である。
【００４１】
次に、演奏者が静止位置にある鍵１０を押す場合を説明する。
演奏者が静荷重を超える大きさの力で静止位置にある鍵１０を押すと、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を下から押し上げる。ウィッペン２０がウィッペンフレンジ６３を中心として回動しつつ上昇する。レペティションレバーフレンジ２２、レペティションレバー２３及びジャック２４は、ウィッペン２０と一体になってウィッペンフレンジ６３を中心として回動しつつ上昇する。
そして、レペティションレバー２３がハンマーシャンクローラ３５を押し上げ、ジャック２４の突き上げ部２５がハンマーシャンクローラ３５を突き上げる。この突き上げにより、ハンマー３２がハンマーシャンクフレンジ６５を中心として回動しつつ上昇する。演奏者が引き続き鍵１０を押し続けると、突き上げ部２５が前方に回動してハンマーシャンクローラ３５の下から外れる。
【００４２】
その後もハンマー３２は惰性で上方の弦８０に向かって回動し、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３から離れて、ハンマー３２の動きが鍵１０の動きから切り離される。そして、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つ（図３を参照）。
ハンマーヘッド３４が弦８０を打った後、ハンマー３２は直ちに反転し、回動しつつ下降する。そして、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３の上に当たり、ハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３を押し下げる。その後、ハンマーヘッド３４はバックチェック１５につかまって止まる。
【００４３】
図３に示すように、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つとき、第２のスプリング５４の足５７の先端部がハンマーシャンク３３に上側から当たり、第２のスプリング５４が撓む。撓んだ第２のスプリング５４がハンマーシャンク３３を鍵１０がある方向に押圧する。第２のスプリング５４からの押圧によりハンマー３２の下降速度が加速され、ハンマーヘッド３４と弦８０との接触時間が短縮される。ハンマーヘッド３４と弦８０との接触時間が短縮されることにより、弦８０が発する音はよりはっきりしたものになる。
【００４４】
ハンマー３２が下降すると、第２のスプリング５４の足５７は直ちにハンマーシャンク３３から離れる。従って、第２のスプリング５４がハンマーシャンク３３を押圧するのはハンマー３２が弦８０を打つときのみである。
演奏者が指を鍵１０から離すと、ウィッペン２０、レペティションレバー２３及びハンマー３２等の荷重が、ヒール２１からキャップスタンスクリュー１４に働き、鍵１０の後端部が下降する。バックチェック１５は鍵１０の後端部と一緒に下降し、ハンマーヘッド３４がバックチェック１５から離れ、ハンマー３２がさらに下降する。そして、ハンマーシャンク３３がハンマーストップレール６７に瞬間的に当たった後、ハンマー３２が数ｍｍ上昇して止まり、鍵１０が静止位置に戻る。ハンマーシャンク３３がハンマーストップレール６７に瞬間的に当たるとき、ハンマー３２は最も下降した位置にある。
【００４５】
次に、第１のスプリング４６が静荷重に及ぼす作用について説明する。
先ず、比較例として、第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４を有していないアクション８を説明する（図４を参照）。アクション８は従来ある典型的なグランドピアノのアクションと同じ構成を有する。
図４中では、アクション１と同じ構成のものについては同じ符号を付し、ウィッペン２０やハンマー３２等に働く力をベクトルで表示する。これらのベクトルは力の向きのみを表し、ベクトルの長さは実際の力の大きさを表さない。尚、このことは、図１や後に参照する図５〜８においても同様である、
鍵１０が静止位置にあるアクション８において、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ａ１）、（Ａ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ａ３）、（Ａ４）が成立する。
【００４６】
【数１】
【００４７】
式（Ａ１）〜（Ａ４）において用いた符号は以下の通りである。
ｍ1は、ハンマーシャンクフレンジ６５を中心として一体になって回動する部品の質量の合計であり、ハンマーシャンク３３、ハンマーヘッド３４及びハンマーシャンクローラ３５の質量の合計である。ｍ2は、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体になって回動する部品の質量の合計である。
ｆ1Rは、位置Ｐ３においてレペティションレバー２３がハンマーシャンクローラ３５を押し上げる力である。ｆ2Rは、位置Ｐ３においてハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３を押し下げる力である。力ｆ1R、ｆ2Rは、ともに軸線Ｘ２と直交する方向の力である。ｆKは、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を押し上げる力の鉛直方向成分である。
【００４８】
ｄ1Wは、ハンマーシャンクフレンジ６５を中心として一体になって回動する部品の重心とピン７５との間の軸線Ｘ２方向の距離である。ｄ1Rは、位置Ｐ３とピン７５との間の軸線Ｘ２方向の距離である。ｄ2Wは、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体になって回動する部品の重心とピン７２との間の水平方向の距離である。ｄKは、キャップスタンスクリュー１４の先端とピン７２との間の水平方向の距離である。ｄ2Rは、位置Ｐ３とピン７２との間の水平方向の距離である。
ｋは前述した比例定数である。θは、鍵１０が静止位置にあるときに軸線Ｘ２が水平方向に対してなす角度であり、０°＜θ＜９０°である。Ｆは静荷重であり、ｇは重力加速度である。
式（Ａ１）〜（Ａ４）を連立し変形すると式（Ａ５）が得られる。
【００４９】
【数２】
【００５０】
アクション８を有するグランドピアノを弾くとき、演奏者は静荷重Ｆを超える大きさの力で鍵１０を押す。この結果、力ｆKを超える大きさの力がキャップスタンスクリュー１４からヒール２１に働き、アクション８が作動する。
次に、図１を参照しつつ、アクション１の静荷重について述べる。
アクション１のハンマーヘッド３４の質量は、アクション８のハンマーヘッド３４の質量よりもΔｍ1だけ重い。
鍵１０が静止位置にあるアクション１において、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｂ１）、（Ｂ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｂ３）〜（Ｂ５）が成立する。
【００５１】
【数３】
【００５２】
式（Ｂ１）〜（Ｂ５）において、式（Ａ１）〜（Ａ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ｂ１）〜（Ｂ５）において新たに用いた符号は以下の通りである。
Δｍ1は、アクション８に対するハンマーヘッド３４の質量の変化分である。ｍS1は、第１のスプリング４６の質量である。
ｆ1R´は、位置Ｐ３においてレペティションレバー２３がハンマーシャンクローラ３５を押し上げる力である。ｆ2R´は、位置Ｐ３においてハンマーシャンクローラ３５がレペティションレバー２３を押し下げる力である。ｆ1Sは、位置Ｐ２において第１のスプリング４６が第２の部材４１を弦８０がある方向に押圧する力である。ｆ2Sは、位置Ｐ１において第１のスプリング４６が第１の部材４０を鍵１０がある方向に押圧する力である。力ｆ1R´、ｆ2R´、ｆ1S、ｆ2Sは、すべて軸線Ｘ２と直交する方向の力である。ΔｆKは、アクション８に対する力ｆKの変化分である。アクション８に対し、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を押し上げる力が小さい場合、ΔｆKは負となり、キャップスタンスクリュー１４がヒール２１を押し上げる力が大きい場合、ΔｆKは正となる。
【００５３】
Δｄ1Wは、アクション８に対する距離ｄ1Wの変化分である。アクション８に対し、ハンマーシャンクフレンジ５６を中心として一体となって回動する部品の重心がハンマーヘッド３４側に移動する場合、距離Δｄ1Wは正となり、重心がハンマーシャンクフレンジ６５側に移動する場合、距離Δｄ1Wは負となる。Δｄ2Wは、アクション８に対する距離ｄ2Wの変化分である。アクション８に対し、ウィッペンフレンジ６３を中心として一体となって回動する部品の重心が前方に移動する場合、距離Δｄ2Wは正となり、重心が後方に移動する場合、距離Δｄ2Wは負となる。
【００５４】
ｄ1Sは、位置Ｐ２とピン７５との間の軸線Ｘ２方向の距離である。ｄ2Sは、位置Ｐ１とピン７２との間の水平方向の距離である。アクション１を上方から見て位置Ｐ１がピン７２よりも前方にある場合、距離ｄ2Sは正となり、位置Ｐ１がピン７２よりも後方にある場合、距離ｄ2Sは負となる。
ΔＦは、アクション８に対する荷重Ｆの変化分である。アクション８に対し、静荷重が重い場合、ΔＦは正となり、静荷重が軽い場合、ΔＦは負となる。
式（Ａ５）、（Ｂ１）〜（Ｂ５）を連立し変形すると式（Ｂ６）〜（Ｂ９）が得られる。
【００５５】
【数４】
【００５６】
アクション１を有するグランドピアノを弾くとき、演奏者は静荷重Ｆ＋ΔＦを超える大きさの力で鍵１０を押す。この結果、力ｆK＋ΔｆKを超える大きさの力がキャップスタンスクリュー１４からヒール２１に働き、アクション１が作動する。
式（Ｂ６）、（Ｂ７）におけるα1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）は力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｂ６）、（Ｂ８）におけるβ1（Δｍ1、Δｄ1W）は質量Δｍ1、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化の寄与を表す。式（Ｂ６）、（Ｂ９）におけるγ1（ｍS1、Δｄ2W）は質量ｍS1、距離Δｄ2Wの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の質量の寄与を表す。
【００５７】
式（Ｂ６）〜（Ｂ９）から以下のことがわかる。
質量ｍS1が零に近似される場合、距離Δｄ2Wは零に近似され、関数γ1（ｍS1、Δｄ2W）も零に近似される。質量Δｍ1が零に近似される場合、距離Δｄ1Wが零に近似され、関数β1（Δｍ1、Δｄ1W）も零に近似される。質量Δｍ1が零ならば、距離Δｄ1Wが零になり、関数β1（Δｍ1、Δｄ1W）も零になる。
位置Ｐ２がハンマーシャンクフレンジ６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。位置Ｐ１が前方から後方へ移動すると、距離ｄ2Sが減少し、関数α1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も減少する。（ｄ2S／ｄ2R）−（ｄ!S／ｄ!R）が負になれば、関数α1（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も負になる。
【００５８】
式（Ｂ６）〜（Ｂ９）は、第１のスプリング４６の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｂ６）〜（Ｂ９）を用いれば、アクション１において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、質量、装着位置が定まる。
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２と、から、定まる。又、位置Ｐ１及びＰ２から、第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００５９】
式（Ｂ６）〜（Ｂ９）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1のうちの少なくともひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1のうちの少なくともひとつを変えれば、アクション１の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション１を形成する場合を説明する。例えば、アクション１の静荷重をアクション８の静荷重よりΔＦだけ軽くし、アクション１のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりΔｍ1だけ重くする場合を考える。
【００６０】
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｂ６）〜（Ｂ９）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量ｍS1の値を任意の順番で定める。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、質量ｍS1の値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
定めた距離ｄ1S、ｄ2Sに従って、第１のスプリング４６の足４８を第１の部材４０に植設し、足４９の先端部を第２の部材４１に当てる。第１のスプリング４６を装着した後、第１のスプリング４６の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、併せて、第１のスプリング４６と他の部品の干渉を防止する。
【００６１】
第１のスプリング４６の形状は、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つ際に、その撓み量が零となる形状である。これにより、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つ際、第１のスプリング４６からハンマーシャンクに働く力が零となり、アクション１は静止位置の位置にすばやく復帰する。
第１のスプリング４６を装着したら、第２のスプリング５４の足５６をハンマーシャンクフレンジ６５に植設する。そして、第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときにだけ、足５７の先端部をハンマーシャンク３３の上側に当て、併せて、第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
【００６２】
次に、既存のアクション１において、静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
先ず、アクション１から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４とを取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション１を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
【００６３】
実施例２として、アクション１において、第１の部材４０が、ウィッペン２０又はレペティションレバーフレンジ２２であり、第１のスプリング４６が第１の部材４０にのみ植設されていても良い。又、第２のスプリング５４がハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。この場合も、上記と同様、式（Ｂ６）〜（Ｂ９）が成立する。
図５に実施例３に係るアクション２を示す。アクション２では第１の部材４０がレペティションレバー２３である。第１のスプリング４６の足４８が第２の部材４１の下側面に植設されている。足４８を植設する位置が、第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たる位置Ｐ２である。鍵１０が静止位置にあるとき、第１のスプリング４６の足４９の先端部が第１の部材４０に位置Ｐ１において上側から当たっている。
【００６４】
第１のスプリング４６の形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるとき、第１のスプリング４６の撓み量が最大となる形状であり、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに足４９が第１の部材４０に当たっている形状である。足４９は、途中で大きく屈曲しているので、足４８を位置Ｐ２に植設でき、足４９を位置Ｐ１に当てることができる。
【００６５】
第２のスプリング５４の足５６がハンマーシャンク３３の上側に植設されている。第２のスプリング５４の足５７は前方に向かって伸びており、足５７の先端部がハンマーシャンクフレンジ６５の上方に位置している。第２のスプリング５４の形状は、山形に湾曲しており、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときにだけ、足５７がハンマーシャンクフレンジ６５に上側から当たる形状である。
アクション２の他の構成は実施例１のアクション１の構成と同じである。
アクション２の鍵１０が静止位置にあるとき、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｃ１）、（Ｃ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｃ３）〜（Ｃ５）が成立する。
【００６６】
【数５】
【００６７】
式（Ｃ１）〜（Ｃ５）において、式（Ｂ１）〜（Ｂ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ｃ１）〜（Ｃ５）において新たに用いた符号ｍS2は、第２のスプリング５４の質量である。式（Ａ５）、（Ｃ１）〜（Ｃ５）を連立し変形すると式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が得られる。
【００６８】
【数６】
【００６９】
式（Ｃ６）、（Ｃ７）におけるα2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）は力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｃ６）、（Ｃ８）におけるβ2（Δｍ1、Δｄ1W）は質量Δｍ1、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化の寄与を表す。式（Ｃ６）、（Ｃ９）におけるγ2（ｍS1、ｍS2、Δｄ1W）は質量ｍS1、ｍS2、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化と第１のスプリング４６の質量と第２のスプリング５４の質量との寄与を表す。
【００７０】
式（Ｃ６）〜（Ｃ９）から以下のことがわかる。
質量ｍS1、ｍS2がともに零に近似される場合、関数γ2（ｍS1、ｍS2、Δｄ1W）も零に近似される。このときの式（Ｃ６）〜（Ｃ９）は、アクション１において質量ｍS1を零にしたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）と同じ形である。
質量ｍS1と質量ｍS2の合計が零に近似される場合、距離Δｄ1Wも零に近似され、関数β2（Δｍ1、Δｄ1W）と関数γ2（ｍS1、ｍS2、Δｄ1W）も零に近似される。このときの式（Ｃ６）〜（Ｃ９）は、アクション１において質量Δｍ1、ｍS1、距離ｄ1W、ｄ2Wを零にしたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）と同じ形である。
【００７１】
位置Ｐ２がハンマーシャンクフレンジ６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。位置Ｐ１が前方から後方へ移動すると、距離ｄ2Sが減少し、関数α2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。（ｄ2S／ｄ2R）−（ｄ!S／ｄ!R）が負であれば、関数α2（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も負になる。
式（Ｃ６）〜（Ｃ９）は、第１のスプリング４６の有無と、第２のスプリング５４の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｃ６）〜（Ｃ９）を用いれば、アクション２において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、質量、装着位置と、第２のスプリング５４の質量とが定まる。
【００７２】
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２と、から、定まる。位置Ｐ１及びＰ２から、第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００７３】
式（Ｃ６）〜（Ｃ９）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともいずれかひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともひとつの値を変えれば、アクション２の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション２を形成する場合を説明する。例えば、アクション２の静荷重をアクション８の静荷重よりもΔＦだけ軽くし、アクション２のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりもΔｍ1だけ重くする場合を考える。
【００７４】
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｃ６）〜（Ｃ９）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、質量ｍS1、ｍS2の値を任意の順番で選定する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、質量ｍS1の値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
定めた値に従って第１のスプリング４６と第２のスプリング５４をアクション８に装着する。そして、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、第１のスプリング４６や第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
【００７５】
既存のアクション２において、静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
先ず、アクション２から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４とを取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション２を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
【００７６】
実施例４として、アクション２において、第１の部材４０がウィッペン２０又はレペティションレバーフレンジ２２であっても良いし、第２のスプリング５４の足５７の先端部がハンマーシャンクレール６６に当たるとしても良い。上記と同様、式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
実施例５として、アクション２において、第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５又はハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。この場合、質量ｍS2は、静荷重に影響しない。質量ｍS2を零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
【００７７】
図６に実施例６に係るアクション３を示す。アクション３の構成は、第２のスプリング５４の足５６が第２の部材４１に植設されている点を除き、実施例１のアクション１の構成と同じである。そして、第２のスプリング５４の構成は、実施例３のアクション２における第２のスプリング５４の構成と同じである。
アクション３の鍵１０が静止位置にあるとき、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｄ１）、（Ｄ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｄ３）〜（Ｄ５）が成立する。
【００７８】
【数７】
【００７９】
式（Ｄ１）〜（Ｄ５）において、式（Ｂ１）〜（Ｂ５）、（Ｃ１）〜（Ｃ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ａ５）、（Ｄ１）〜（Ｄ５）を連立し変形すると式（Ｄ６）〜（Ｄ９）が得られる。
【００８０】
【数８】
【００８１】
式（Ｄ６）、（Ｄ７）におけるα3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）は力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｄ６）、（Ｄ８）におけるβ3（Δｍ1、ｍS2、Δｄ1W）は質量Δｍ1、ｍS2、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化と第２のスプリング５４の質量の寄与を表す。式（Ｄ６）、（Ｄ９）におけるγ3（ｍS1、Δｄ2W）は質量ｍS1、距離Δｄ2Wの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の質量の寄与を表す。
【００８２】
式（Ｄ６）〜（Ｄ９）から以下のことがわかる。
質量ｍS1が零に近似される場合、距離Δｄ2Wは零に近似され、関数γ3（ｍS1、Δｄ2W）も零に近似される。質量Δｍ1と質量ｍS2の合計が零に近似される場合、距離Δｄ1Wは零に近似され、β3（Δｍ1、ｍS2、Δｄ1W）も零に近似される。
位置Ｐ２がハンマーシャンクフレンジ６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）が減少する。位置Ｐ１が前方から後方へ移動すると、距離ｄ2Sが減少し、関数α3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も減少する。（ｄ2S／ｄ2R）−（ｄ!S／ｄ!R）が負になれば、関数α3（ｆ1S、ｄ1S、ｄ2S）も負になる。
【００８３】
式（Ｄ６）〜（Ｄ９）は、第１のスプリング４６の有無と、第２のスプリング５４の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｄ６）〜（Ｄ９）を用いれば、アクション３において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、質量、装着位置、第２のスプリング５４の質量が定まる。
【００８４】
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２と、から、定まる。位置Ｐ１及びＰ２から、第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００８５】
式（Ｄ６）〜（Ｄ９）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともいずれかひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1、ｍS2のうちの少なくともひとつの値を変えれば、アクション３の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【００８６】
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション３を形成する場合を説明する。例えば、アクション３の静荷重をアクション８の静荷重よりもΔＦだけ軽くし、アクション３のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりもΔｍ1だけ重くする場合を考える。
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｄ６）〜（Ｄ９）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量ｍS1、ｍS2の値を任意の順番で選定する。力ｆ1S、距離ｄ1S、ｄ2S、質量ｍS1の値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
【００８７】
定めた値に従って第１のスプリング４６と第２のスプリング５４をアクション８に装着する。そして、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、第１のスプリング４６や第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
既存のアクション３において、静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
【００８８】
先ず、アクション３から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４とを取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション３を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
実施例７として、アクション３において、第１の部材４０がウィッペン２０又はレペティションレバーフレンジ２２であっても良いし、第２のスプリング５４の足５７の先端部がハンマーシャンクレール６６に当たるとしても良い。上記と同様、式（Ｄ６）〜（Ｄ９）が成立する。
【００８９】
図７に実施例８に係るアクション４を示す。アクション４では、第１の部材４０がウィッペンレール６４である。第１のスプリング４６の足４８が第１の部材４０に植設されている。足４８を植設する位置が、第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たる位置Ｐ１である。第１のスプリング４６の足４９は湾曲又は屈曲し、第１のスプリング４６と他の部品の干渉が防止されている。鍵１０が静止位置にあるとき、足４９の先端部が位置Ｐ２において第２の部材に下側から当たっている。アクション４の他の構成は実施例１のアクション１の構成と同じである。
アクション４の鍵１０が静止位置にあるとき、ウィッペン２０及びハンマー３２の回転モーメントを考えると式（Ｅ１）、（Ｅ２）が成立し、力の釣り合いを考えると式（Ｅ３）、（Ｅ４）が成立する。
【００９０】
【数９】
【００９１】
式（Ｅ１）〜（Ｅ４）において、式（Ｂ１）〜（Ｂ５）と同じものについては同じ符号を使用する。式（Ａ５）、（Ｅ１）〜（Ｅ４）を連立し変形すると式（Ｅ５）〜（Ｅ７）が得られる。
【００９２】
【数１０】
【００９３】
式（Ｅ５）、（Ｅ６）におけるα4（ｆ1S、ｄ1S）は力ｆ1S、距離ｄ1Sの関数であり、静荷重に対する第１のスプリング４６の強さと装着位置の寄与を表す。式（Ｅ５）、（Ｅ７）におけるβ4（Δｍ1、Δｄ1W）は質量Δｍ1、距離Δｄ1Wの関数であり、静荷重に対するハンマーヘッド３４の質量の変化の寄与を表す。
式（Ｅ５）〜（Ｅ７）から以下のことがわかる。
距離ｄ2S、Δｄ2W、質量ｍS1を零としたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）の形は、式（Ｅ５）〜（Ｅ７）と同じである。
【００９４】
質量Δｍ1が零であれば、距離Δｄ1Wが零になり、関数β4（Δｍ1、Δｄ1W）も零になる。このときの式（Ｅ５）〜（Ｅ７）は、距離ｄ2S、Δｄ1W、Δｄ2W、質量Δｍ1、ｍS1をすべて零としたときの式（Ｂ６）〜（Ｂ９）と同じ形である。
関数α4（ｆ1S、ｄ1S）は常に負である。位置Ｐ２がハンマーシャンク６５側からハンマーヘッド３４側に移動すると、距離ｄ1Sが増大し、関数α4（ｆ1S、ｄ1S）の絶対値が減少する。
【００９５】
式（Ｅ５）〜（Ｅ７）は、第１のスプリング４６の有無と、ハンマーヘッド３４の質量の変化と、静荷重の変化との間に成立する関係を表す。式（Ｅ５）〜（Ｅ７）を用いれば、アクション４において所望の静荷重とハンマーヘッド３４の質量を得るために必要な第１のスプリング４６の弾性係数、形状、装着位置が定まる。尚、アクション４において、質量ｍS1、距離ｄ2Sは静荷重に影響しない。
【００９６】
第１のスプリング４６の弾性係数と形状は、ハンマー３２が最も下降した位置にあるときに第１のスプリング４６の撓み量が最大になることと、ハンマーヘッド３４が弦８０を打つときに第１のスプリング４６の撓み量が零になるとともに第１のスプリング４６が第２の部材４１に当たっていることと、力ｆ1Sの大きさと、位置Ｐ１及びＰ２とから、定まる。又、位置Ｐ１及びＰ２から第１のスプリング４６の装着位置が定まる。
【００９７】
式（Ｅ５）〜（Ｅ７）からわかるように、力ｆ1S、距離ｄ1S、Δｄ1W、質量Δｍ1のうちの少なくともいずれかひとつが変化すれば、荷重ΔＦが変化する。力ｆ1S、距離ｄ1S、Δｄ1W、質量Δｍ1のうちの少なくともひとつの値を変えれば、アクション４の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
アクション８に第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を装着してアクション４を形成する場合を説明する。例えば、アクション４の静荷重をアクション８の静荷重よりΔＦだけ軽くし、アクション４のハンマーヘッド３４の質量をアクション８のハンマーヘッド３４の質量よりΔｍ1だけ重くする場合を考える。
【００９８】
先ず、所望の荷重ΔＦと質量Δｍ1の値を式（Ｅ５）〜（Ｅ７）に代入し、これらの式を満足する力ｆ1S、距離ｄ1Sの値を選定する。距離Δｄ1Wと質量Δｍ1は、一方が定まれば他方も定まる。力ｆ1Sと距離ｄ1Sの値が定まれば、第１のスプリング４６の弾性係数と形状が定まる。
定めた値に従って第１のスプリング４６と第２のスプリング５４をアクション８に装着する。そして、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４の曲がり具合や撓み具合を調整し、静荷重Ｆ＋ΔＦを定めた値に合わせ、第１のスプリング４６や第２のスプリング５４と他の部品の干渉を防止する。
【００９９】
既存のアクション４の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整する場合を説明する。
先ず、アクション４から第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を取り外したアクション８を想定し、このアクション８における質量ｍ1と距離ｄ1Wを算出する。後は、アクション８からアクション４を新たに形成すると仮定し、以上に述べた手順を行う。
実施例９として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であっても良いし、第２のスプリング５４がハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。上記と同様、式（Ｅ５）〜（Ｅ７）が成立する。
【０１００】
実施例１０として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンレール６４、ウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であり、第１のスプリング４６が第２の部材４１に植設されており、第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５又はハンマーシャンクレール６６に植設されていても良い。この場合、質量ｍS1が静荷重に影響し、質量ｍS2は静荷重に影響しない。距離ｄ2S、質量ｍS2を零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
【０１０１】
実施例１１として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンレール６４、ウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であり、第２の部材４１に植設された第２のスプリング５４がハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５に当たっても良い。この場合、質量ｍS2が静荷重に影響し、質量ｍS1は静荷重に影響しない。距離ｄ2S、質量ｍS1を零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
【０１０２】
実施例１２として、アクション４において、第１の部材４０がウィッペンレール６４、ウィッペンフレンジ６３、ハンマーシャンクレール６６又はハンマーシャンクフレンジ６５であり、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４が第２の部材４１に植設されており、第２のスプリング５４がハンマーシャンクフレンジ６５又はハンマーシャンクレール６６に当たっても良い。この場合、質量ｍS1、ｍS2が静荷重に影響する。距離ｄ2Sを零とした式（Ｃ６）〜（Ｃ９）が成立する。
実施例２、４、５、７、９〜１２の各場合、それぞれで成立する関係式を用い、アクション８から各アクションを形成でき、既存の各アクションの静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【０１０３】
図８に実施例１３に係るアクション５を示す。アクション５はハンマーストップレールの代わりにハンマーレスト２７を有する。ハンマーレスト２７はウィッペン２０の後端部に形成されており、ウィッペン２０と一体になってウィッペンフレンジ６３を中心に回動する部品の一部をなす。ハンマーレスト２７はピン７２の後方に位置する。アクション５は、第１のスプリング４６と第２のスプリング５４を有する点を除き、ハンマーレストを有する従来のアクションと同様の構成を有する。
【０１０４】
ハンマーレスト２７が第１の部材４０をなす。第１のスプリング４６の足４８が第１の部材４０に植設されている。足４８を植設する位置が、第１のスプリング４６が第１の部材４０に当たる位置Ｐ１である。アクション５の他の構成は実施例１のアクション１の構成と同じである。
アクション５において式（Ｂ６）〜（Ｂ９）が成立する。アクション１と同様、式（Ｂ６）〜（Ｂ９）を用いてハンマーレストがある従来のアクションからアクション５を形成でき、既存のアクション５の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【０１０５】
実施例１４として、アクション５において、第１の部材４０、第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４が、実施例１〜１２と同様に構成されていても良い。但し、この場合、第１の部材４０がハンマーストップレールとなることはない。第１の部材４０、第１のスプリング４６及び第２のスプリング５４の構成に応じて、実施例１〜１２と同様の式が成立する。各場合において、それぞれ成立する関係式を用い、ハンマーレストがある従来のアクションからアクション５を形成でき、既存のアクション５の静荷重やハンマーヘッド３４の質量を調整できる。
【０１０６】
実施例１〜１４の各アクションでは、第１のスプリング４６が第１の部材４０と第２の部材４１とのうちの一方にのみ植設されている。この代わりに、これらの各アクションにおいて、第１のスプリング４６の足４８、４９の一方が第１の部材４０に植設されるとともに、他方が第２の部材４１に植設されていても良い。
尚、以上の説明で、第１のスプリング４６あるいは第２のスプリング５４がある部材に植設されているということは、第１のスプリング４６あるいは第２のスプリング５４がその部材に支承されているとともに当たっているということである。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２、３、４、５、８ グランドピアノのアクション
１０ 鍵
２０ ウィッペン
２２ レペティションレバーフレンジ
２３ レペティションレバー
２７ ハンマーレスト
３２ ハンマー
３３ ハンマーシャンク
３４ ハンマーヘッド
４０ 第１の部材
４１ 第２の部材
４６ 第１のスプリング
５４ 第２のスプリング
６３ ウィッペンフレンジ
６４ ウィッペンレール
６５ ハンマーシャンクフレンジ
６６ ハンマーシャンクレール
６７ ハンマーストップレール
８０ 弦
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、当該ハンマーのハンマーシャンクの下方に形成されたハンマーストップレールと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、
前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、前記ハンマーストップレールと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、
前記ハンマーシャンクが、第２の部材をなし、
第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、
前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧することを特徴とするグランドピアノのアクション。
【請求項２】
ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、当該ウィッペンに形成されたハンマーレストと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、
前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーレストと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、
前記ハンマーのハンマーシャンクが、第２の部材をなし、
第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、
前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧することを特徴とするグランドピアノのアクション。
【請求項３】
演奏者が静止位置にある前記鍵を押してから前記鍵が静止位置に戻るまでの間は常に、前記第１のスプリングが、前記第１の部材及び前記第２の部材から離れずに当たっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグランドピアノのアクション。
【請求項４】
第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールと前記ハンマーシャンクとのうちのいずれかひとつにより支承されており、
前記ハンマーが前記弦を打つときに、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクと、の間で撓み、前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のグランドピアノのアクション。
【請求項５】
前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールとのうちのいずれかにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧し、
前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧することを特徴とする請求項４に記載のグランドピアノのアクション。
【請求項１】
ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、当該ハンマーのハンマーシャンクの下方に形成されたハンマーストップレールと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、
前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、前記ハンマーストップレールと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、
前記ハンマーシャンクが、第２の部材をなし、
第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、
前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧することを特徴とするグランドピアノのアクション。
【請求項２】
ウィッペンレールに固定されたウィッペンフレンジに回動可能に軸止されたウィッペンと、当該ウィッペン上に形成されたレペティションレバーフレンジに回動可能に軸止されたレペティションレバーと、当該ウィッペンに形成されたハンマーレストと、ハンマーシャンクレールに固定されたハンマーシャンクフレンジに回動可能に軸止されたハンマーと、を備えており、演奏者が鍵を押すと、当該ハンマーが弦に向かって回動するグランドピアノのアクションであって、
前記ウィッペンレールと、前記ウィッペンフレンジと、前記ウィッペンと、前記レペティションレバーフレンジと、前記レペティションレバーと、前記ハンマーレストと、前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクフレンジと、のうちのいずれかひとつが、第１の部材をなし、
前記ハンマーのハンマーシャンクが、第２の部材をなし、
第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材とのうちのいずれか一方により、又は、両方により支承されて、前記第１の部材と前記第２の部材との間に装着されており、
前記鍵が静止位置にあるときに、前記第１のスプリングが、前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟まれて撓み、前記第１の部材を前記鍵がある方向に押圧し、前記第２の部材を前記弦がある方向に押圧することを特徴とするグランドピアノのアクション。
【請求項３】
演奏者が静止位置にある前記鍵を押してから前記鍵が静止位置に戻るまでの間は常に、前記第１のスプリングが、前記第１の部材及び前記第２の部材から離れずに当たっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグランドピアノのアクション。
【請求項４】
第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールと前記ハンマーシャンクとのうちのいずれかひとつにより支承されており、
前記ハンマーが前記弦を打つときに、前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールと、前記ハンマーシャンクと、の間で撓み、前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のグランドピアノのアクション。
【請求項５】
前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクフレンジと前記ハンマーシャンクレールとのうちのいずれかにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧し、
前記第２のスプリングが、前記ハンマーシャンクにより支承されている場合、前記ハンマーが前記弦を打つときにだけ、前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクフレンジ又は前記ハンマーシャンクレールに当たって撓み、この撓んだ前記第２のスプリングが前記ハンマーシャンクを前記鍵がある方向に押圧することを特徴とする請求項４に記載のグランドピアノのアクション。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１５８７５７（Ｐ２０１１−１５８７５７Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１２０（Ｐ２０１０−２１１２０）
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（５０９２１４４６９）有限会社藤井ピアノサービス (2)
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（５０９２１４４６９）有限会社藤井ピアノサービス (2)
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