(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
第2の弾性部を有し、前記第2の弾性部は、非押鍵状態では前記鍵に対して弾性力を作用させず、押鍵の往行程の途中から前記鍵に対して弾性力を作用させることで前記回動開始位置の方向に付勢力を与えるように配設されたことを特徴とする請求項1または2記載の鍵盤装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、押鍵終了後のハンマ体及び鍵が復帰するための付勢力は、ハンマ体の自重が主に担うので、迅速な戻りは期待できない。そのため連打性の点で不利である。
【0006】
また、アコースティックピアノでは、高音鍵を除けば、非押鍵状態ではダンパが弦に接しているが、ダンパは鍵によって駆動され、押鍵の往行程の途中で弦から離れる。ダンパが弦から離れた以降、ダンパ分だけ押鍵荷重が増加する。上記特許文献1では、このようなアコースティックのピアノにおけるダンパ分の荷重の増加に関する押鍵感触の再現までは考慮されていない。
【0007】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、押鍵終了後における鍵及びハンマ体の戻りを早くすることができる鍵盤装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために本発明の請求項1の鍵盤装置は、押離操作され、鍵支点(Pk)を中心に非押鍵状態に対応する回動開始位置と押鍵終了状態に対応する回動終了位置との間で回動可能にされた鍵(10)と、前記鍵に対応して設けられ、対応する鍵によって駆動されてハンマ支点(Ph)を中心に非押鍵状態に対応する回動開始位置と押鍵終了状態に対応する回動終了位置との間で回動可能にされ、対応する鍵の押鍵動作に対して慣性を付与するためのハンマ体(HM)と、
前記ハンマ体の動作を検出する検出部とは別個のものとして構成され、前記ハンマ体に弾性力を作用させることが可能なように設けられた第1の弾性部(23、33、43)とを有し、前記第1の弾性部は、非押鍵状態では前記ハンマ体に対して弾性力を作用させず、押鍵の往行程の途中から前記ハンマ体に対して弾性力を作用させることで前記回動開始位置の方向に付勢力を与えるように配設されたことを特徴とする。
【0009】
好ましくは、前記押鍵の往行程の途中は、アコースティックピアノの押鍵の往行程においてダンパが弦から離れる
鍵ストローク位置ないしタイミングに相当する(請求項2)。
【0010】
好ましくは、第2の弾性部(22、32)を有し、前記第2の弾性部は、非押鍵状態では前記鍵に対して弾性力を作用させず、押鍵の往行程の途中から前記鍵に対して弾性力を作用させることで前記回動開始位置の方向に付勢力を与えるように配設される(請求項3)。
【0011】
好ましくは、押鍵の往行程で前記鍵と前記ハンマ体とが係合しつつ回動した場合において、前記第1の弾性部が前記ハンマ体に対して弾性力を作用させる
鍵ストローク位置ないしタイミングと前記第2の弾性部が前記鍵に対して弾性力を作用させる
鍵ストローク位置ないしタイミングとは略一致している(請求項4)。
【0012】
なお、前記鍵と前記ハンマ体との係合を介して、前記鍵と前記ハンマ体とが、それぞれの前記回動開始位置と前記回動終了位置との間を双方向に連動して回動するように構成され、前記第1の弾性部(43)は、一端部(43a)が前記鍵及び前記ハンマ体のいずれか一方に固定されると共に、他端部(43b)が非押鍵状態では前記鍵及び前記ハンマ体のいずれか他方に係合せず、且つ、前記第1の弾性部は、押鍵の往行程の途中から前記他端部が前記いずれか他方に係合して弾性力を作用させることで前記いずれか他方に対して前記回動開始位置の方向に付勢力を与えるよう配設されるように構成してもよい。そのようにすれば、押鍵態様にかかわらず押鍵途中での反力の増加(例えばダンパ分の荷重増加)の位置ないしタイミングを正確に設定することができる。また、弾性部の数が1つで済む。
【0013】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の請求項1によれば、押鍵終了後における鍵及びハンマ体の戻りを早くすることができる。
【0015】
請求項2によれば、アコースティックピアノにおける押鍵途中でダンパ分の荷重が増加する感触を疑似的に実現することができる。
【0016】
請求項3によれば、押鍵終了後における鍵及びハンマ体の戻りを一層早めることができる。
【0017】
請求項4によれば、鍵及びハンマ体の戻りを一層早めると共に、押鍵途中での反力の増加(例えばダンパ分の荷重増加)の感触を明瞭にすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0020】
(第1の実施の形態)
図1(a)、(b)は、本発明の第1の実施の形態に係る鍵盤装置の1つの鍵に着目した要部の模式的な側面図である。
図1(a)、(b)はそれぞれ、非押鍵状態、押鍵終了状態を示している。
【0021】
本鍵盤装置は並列配置された複数の鍵10とそれらに対応するハンマ体HMとを有し、鍵盤楽器や電子鍵盤楽器に好適である。
図1(a)、(b)では鍵10として白鍵が例示されている。本発明に関し、鍵10には白鍵及び黒鍵が該当するが、それらの構成、及びそれらに対応する構成要素の構成は基本的に同様である。以降、
図1(a)、(b)の右方を前方とする。
【0022】
鍵10は、押離操作により後端部の鍵支点Pkを中心に押離鍵方向に回動自在なように、不図示のフレームに配設される。鍵10には駆動部11が突設されている。ハンマ体HMは対応する鍵10の下方に配置され、ハンマ支点Phを中心に回動可能にされ、対応する鍵10の押鍵動作に対して慣性を付与する。
【0023】
ハンマ体HMは、質量が集中している鉄等の金属でなる棒状部15を有し、自身の自重により
図1の反時計方向に常に付勢されている。鍵盤装置本体(シャーシ、棚板、フレーム等)には、ハンマ上限ストッパ13、ハンマ下限ストッパ14が設けられる。
【0024】
また、各鍵10の前部の下方にアクチュエータ40が配設される。アクチュエータ40は、不図示のCPUの制御に基づきプランジャ41が推力を発揮することで鍵10に力を付与して力覚を与える。力覚を与えるための力覚制御データは、不図示の記憶部に力覚付与テーブルとして予め記憶されている。ただし、力覚を与えるように制御することは必須でない。
【0025】
鍵盤装置本体には固定部18、19が固定されている。鍵10には、弾性部材として鍵用板バネ20が係合されている。鍵用板バネ20は、鍵復帰用バネとなる後半部21と第2の弾性部である前半部22とから一体になり、長手方向の中間部である被固定部22aが不図示のネジ等で固定部19に固定されている。非押鍵状態において、後半部21は、鍵10の後端部の鍵支点Pkより上の箇所と固定部19との間に少し撓んだ状態で係合され、鍵10を離鍵方向に付勢している。
【0026】
一方、前半部22の自由端部である先端部22bは、非押鍵状態において鍵10の下面10aに対して接触しない(
図1(a))。しかも、押鍵の往行程の途中から下面10aが先端部22bに当接係合する。このように先端部22bの位置が設定されている。
【0027】
ハンマ体HMの上方には、鍵用板バネ20とは別体の第1の弾性部としてハンマ用板バネ23が設けられる。ハンマ用板バネ23の一端部23aが固定部18に固定される。ハンマ用板バネ23の自由端部である他端部23bが斜め後方下方に延設され、他端部23bは、非押鍵状態においてハンマ体HMのバネ当接面17に対して接触しない(
図1(a))。しかも、押鍵の往行程の途中からバネ当接面17が他端部23bに当接係合する。このように他端部23bの位置が設定されている。
【0028】
図1(a)に示すように、非押鍵状態では、ハンマ体HMはその自重によりハンマ下限ストッパ14に棒状部15が当接して回動開始位置が規制されている。それと同時に、ハンマ体HMの被駆動部16が鍵10の駆動部11と当接し、鍵10の回動開始位置(レスト位置)も規制される。なお、鍵10と係合して鍵10の離鍵方向へのさらなる回動を規制するためのストッパを設けてもよい。
【0029】
押鍵されると、ハンマ体HMの被駆動部16を鍵10の駆動部11が駆動する。すると、ハンマ体HMが押鍵方向に対応する回動方向(
図1(a)、(b)の時計方向)に回動し、ハンマ上限ストッパ13に棒状部15が当接する。これにより、ハンマ体HM及び鍵10のそれぞれの回動終了位置(エンド位置)が規制される(
図1(b))。
【0030】
押鍵の往行程において、鍵10の下面10aが鍵用板バネ20の前半部22の先端部22bに当接係合すると前半部22が弾性的に撓む。これにより、前半部22は鍵10に対して弾性力を作用させ、鍵10に回動開始位置の方向への付勢力を与える。また、それと並行して、ハンマ体HMのバネ当接面17がハンマ用板バネ23の他端部23bに当接係合する。するとハンマ用板バネ23が弾性的に撓む。これにより、ハンマ用板バネ23はハンマ体HMに対して弾性力を作用させ、ハンマ体HMに回動開始位置の方向への付勢力を与える。
【0031】
ここで、仮に鍵10の駆動部11とハンマ体HMの被駆動部16とが係合状態を維持しつつ(離間することなく)鍵10及びハンマ体HMが連動して回動した場合においては、下面10aが先端部22bに当接する位置ないしタイミングとバネ当接面17が他端部23bに当接する位置ないしタイミングとは略一致するようになっている。また、この当接条件は、アコースティックピアノの押鍵の往行程においてダンパが弦から離れる位置ないしタイミングに合うように設定されている。
【0032】
以降、鍵10と前半部22との当接関係、ハンマ体HMとハンマ用板バネ23との当接関係について、押鍵の往行程における「位置ないしタイミング」を単に「タイミング」と記すこともある。
【0033】
また、
図1に示すように、本鍵盤装置を電子鍵盤楽器に適用する場合には、ハンマ打撃センサ28及びダンパ離脱センサ29を設けるのがよい。これらは光学センサ等で構成され、配置位置に棒状部15が到達すると信号を出力する。ハンマ打撃センサ28は、押鍵の往行程においてハンマ上限ストッパ13に棒状部15が当接する時点またはその直前で信号を出力するような位置に配置される。ダンパ離脱センサ29は、バネ当接面17がハンマ用板バネ23の他端部23bに当接するのとほぼ同じタイミングで棒状部15が横切るような位置に配置される。
【0034】
図2は、押鍵ストロークと押鍵荷重との関係を示す図である。押鍵の往行程において鍵10及びハンマ体HMが連動して回動したとすると、
図2に示すように、ストローク位置xにて当接タイミングとなる。ストローク位置xは非押鍵状態の押鍵面の位置から約3.5mmの深さの位置である。当接タイミング以降は、鍵用板バネ20の前半部22、及びハンマ用板バネ23の各弾性による付勢力が、鍵10及びハンマ体HMに付与されるから、押鍵荷重が増加することになる。これにより、アコースティックピアノにおける押鍵途中でダンパ分の荷重が増加する感触を疑似的に実現することができる。
【0035】
このようなダンパ分の荷重が増加する感触を設ける鍵10は、アコースティックピアノに倣い、高音鍵を除く鍵とするのがよい。
【0036】
なお、
図2に示す例では、押鍵終了近くにおいて、アクチュエータ40の動作により反力を一時的に急増させ、疑似的なクリック感を生じさせ、アコースティックピアノの押鍵感触により近似させている。
【0037】
ところで、前半部22及びハンマ用板バネ23の弾性による荷重増加は押鍵終了状態においても維持される。従って、押鍵終了後に離鍵操作したとき、ハンマ体HMの自重による復帰力に前半部22及びハンマ用板バネ23の弾性による復帰力が加わり、復帰が迅速になる。
【0038】
本実施の形態によれば、押鍵終了後における鍵10及びハンマ体HMの戻りを早くすることができる。
【0039】
また、押鍵の往行程の途中で前半部22及びハンマ用板バネ23が鍵10及びハンマ体HMに弾性力を作用させるタイミングは、アコースティックピアノの押鍵の往行程においてダンパが弦から離れるタイミングに相当するので、アコースティックピアノにおける押鍵途中でダンパ分の荷重が増加する感触を疑似的に実現することができる。特に、前半部22及びハンマ用板バネ23が弾性力を作用させるタイミングが互いに略一致しているので、ダンパ分の荷重増加の感触を明瞭にすることができる。
【0040】
ところで、押鍵終了時またはその直前に、ハンマ打撃センサ28が信号を出力する。不図示の楽音発生制御部が、ハンマ打撃センサ28の出力信号をトリガとして楽音を発生させる。さらに楽音発生制御部は、ダンパ離脱センサ29の出力信号によって、音色を切り替える。これにより、バネ当接面17がハンマ用板バネ23の他端部23bに当接しているときと当接していないときとで音色を切り替えることができる。これは、ダンパが弦に接しているか離れているかによって音色を切り替えることに相当する。ハンマ用板バネ23による反力の発生とタイミングが一致するので、タッチ感触の切り替えに音色の切り替えをリンクさせることができ、リアリティが増す。
【0041】
なお、本実施の形態では、前半部22及びハンマ用板バネ23がそれぞれ鍵10及びハンマ体HMを個別に付勢するので、鍵10及びハンマ体HMの戻りを効率よく早めることができる。しかしハンマ用板バネ23のみを設ける構成であっても、ハンマ体HMの復帰により鍵10も復帰するので、ある程度の効果は得られる。
【0042】
本実施の形態では、アコースティックピアノにおけるダンパ分の荷重増加を再現するために、前半部22及びハンマ用板バネ23が鍵10及びハンマ体HMに弾性力を作用させるタイミングを、ストローク位置x(約3.5mm)相当とした。しかし、押鍵終了後における鍵10及びハンマ体HMの戻りを早くするという効果のみに着目するならば、押鍵の往行程の途中であればどこでもよく、押鍵終了間近のストローク位置でもよい。
【0043】
なお、鍵用板バネ20の後半部21と前半部22とは一体であるので、部品点数が削減されている。しかし、機能は別であるので後半部21と前半部22とは別体でもよい。
【0044】
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、前半部22及びハンマ用板バネ23は鍵盤装置本体に固定されたが、本発明の第2の実施の形態ではこれらに相当するバネを鍵10及びハンマ体HMに固定する。
【0045】
図3(a)は、第2の実施の形態に係る鍵盤装置の要部の模式図である。
図3(a)に示すように、前半部22に相当する鍵用板バネ32とハンマ用板バネ23に相当するハンマ用板バネ33を設ける。さらに、鍵盤装置本体に当接部38、39を固定して設ける。
【0046】
鍵用板バネ32の一端部32aを鍵10の下面10aに固定する。鍵用板バネ32の他端部32bは、非押鍵状態において当接部39に対して接触しないが、押鍵の往行程の途中から当接部39に当接係合する。
【0047】
一方、ハンマ用板バネ33の一端部33aをハンマ体HMにおけるハンマ支点Phより後ろ側の位置に固定する。ハンマ用板バネ33の他端部33bは、非押鍵状態において当接部38に対して接触しないが、押鍵の往行程の途中から当接部38に当接係合する。
【0048】
押鍵の往行程において他端部32b、他端部33bがそれぞれ当接部39、38に当接する位置ないしタイミングは、ストローク位置xに対応している。
【0049】
図3(a)において、ハンマ上限ストッパ13、ハンマ下限ストッパ14、アクチュエータ40等の図示は省略されている。なお、鍵用板バネ20の後半部21(
図1参照)に相当する弾性部材を独立して設けてもよい。その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
【0050】
第2の実施の形態においても、押鍵終了後における鍵10及びハンマ体HMの戻りを早くすること、及び、アコースティックピアノにおけるダンパ分の荷重増加の感触を実現することに関し、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【0051】
(第3の実施の形態)
第1、第2の実施の形態では、鍵10及びハンマ体HMに復帰力を付与するバネを別個に設け、しかもこれらのバネは鍵10及びハンマ体HMと鍵盤装置本体との間で弾性的に撓む構成であった。これに対し本発明の第3の実施の形態では、鍵10及びハンマ体HMに復帰力を付与するバネを一体化した単一のものとして構成する。
【0052】
図3(b)は、第3の実施の形態に係る鍵盤装置の要部の模式図である。
図3(b)に示すように、前半部22及びハンマ用板バネ23の機能を兼ねる兼用板バネ43を設ける。兼用板バネ43の一端部43aをハンマ体HMにおけるハンマ支点Phより後ろ側の位置に固定する。兼用板バネ43の他端部43bは、非押鍵状態において鍵10の下面10aに対して接触しない。ここで、鍵10の往方向への回動、ハンマ体HMの往方向への回動はいずれも、他端部43bと下面10aとを近づけることになる。従って、押鍵の往行程の途中から他端部43bが下面10aに当接係合する。
【0053】
また、本実施の形態では、鍵10の駆動部11とハンマ体HMの被駆動部16とが常時係合するように構成されている。すなわち、駆動部11の先端に固定された緩衝部11aが、被駆動部16における上側延設部16aと下側延設部16bとの間に摺接可能に挟入されている。緩衝部11aと上側延設部16a及び下側延設部16bとの常時係合を介して、鍵10とハンマ体HMとが、それぞれの回動開始位置と回動終了位置との間を双方向に連動して回動するようになっている。
【0054】
従って、押鍵の態様によって鍵10と分離してハンマ体HMが異なる速さで回動するという状況が生じないので、押鍵の往行程において他端部43bと下面10aとは、常に鍵10の定まったストローク位置で当接することになる。このストローク位置はストローク位置xとなっている。その他の構成は第2の実施の形態と同様である。
【0055】
本実施の形態によれば、押鍵終了後における鍵10及びハンマ体HMの戻りを早くすること、及び、アコースティックピアノにおけるダンパ分の荷重増加の感触を実現することに関し、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【0056】
しかしそれだけでなく、第1、第2の実施の形態では、2つのバネの弾性力が作用する位置ないしタイミングを完全に一致させることは必ずしも容易でない。しかし本実施の形態によれば、1つの兼用板バネ43のみの弾性力の作用タイミングを設定すればよいので、タイミングのずれの問題が生じない。よって、押鍵態様にかかわらず押鍵途中での反力の増加(ダンパ分の荷重増加)の位置ないしタイミングを正確に設定することができ、感触も明瞭となる。また、弾性部の数が1つで済むので、部品点数の削減にもなる。
【0057】
(第4の実施の形態)
図3(c)は、本発明の第4の実施の形態に係る鍵盤装置の要部の模式図である。第4の実施の形態では、第3の実施の形態に対して、側面視によるハンマ体HMの回動方向が鍵10とは逆になる構成の鍵盤装置に兼用板バネ43を適用している。
【0058】
すなわち、棒状部15は前方に延びる。鍵10の駆動部11とハンマ体HMの被駆動部16とは第3の実施の形態と同様の構成で常時係合し、鍵10とハンマ体HMとが、双方向に連動して回動するものとする。その他の構成は第3の実施の形態と同様である。
【0059】
図3(c)に示すように、兼用板バネ43の一端部43aをハンマ体HMにおけるハンマ支点Phより前側の位置に固定する。すなわち、兼用板バネ43の一端部43aは、ハンマ体HMが往方向に回動するときに鍵10の下面10aに近づいていくような位置に固定する。このことは、第2、第3の実施の形態(
図3(a)、(b))においても該当することである。他端部43bは、非押鍵状態において鍵10の下面10aに対して接触せず、往行程の途中から当接係合する。
【0060】
本実施の形態によれば、第3の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【0061】
なお、第3、第4の実施の形態(
図3(b)、(c))において、単一の兼用板バネ43の一端部43aはハンマ体HMに固定する代わりに鍵10に固定してもよい。そして、兼用板バネ43の他端部43bは、鍵10が往方向に回動するときに近づいていくようなハンマ体HMの位置に、押鍵の往行程の途中から当接するように配置する。
【0062】
なお、第2〜第4の実施の形態においても、押鍵終了後における鍵10及びハンマ体HMの戻りを早くするという効果のみに着目するならば、押鍵の往行程の途中であれば、板バネが弾性力を作用させる位置はストローク位置xに限定されない。
【0063】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。