DE112016003848T5

DE112016003848T5 - Reaktionskraftgenerator und Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments

Info

Publication number: DE112016003848T5
Application number: DE112016003848.8T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Harimoto; Ichiro Osuga
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-05-09
Also published as: US20180204554A1; CN107969158B; WO2017033782A1; JP2017045525A; US10482861B2; CN107969158A; JP6638256B2

Abstract

Es wird ein Reaktionskraftgenerator bereitgestellt, der ein Klickgefühl an einer angemessenen Position bei einem Drückanschlag erzeugt. Bei einem Tastenschalter 10 beginnt eine innere Kuppel Din sich zu verformen, sobald ein distaler Endabschnitt 21 der inneren Kuppel Din mit einer Grundfläche 93a in Kontakt kommt, nachdem eine äußere Kuppel Dout beginnt, sich bei einem Drückvorgang zu verformen. Ein dicker Abschnitt 25, der sich in einem Klickerzeugungsabschnitt CL gerade erstreckt und eine einheitliche Wanddicke aufweist, weist eine Dicke von weniger als oder gleich der minimalen Dicke eines dicken Abschnitts 23 eines Nachanschlagabschnitts AF auf. Der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 25 in Bezug auf eine Mittellinie C0 (Drückrichtung) ist größer als der des dicken Abschnitts 23 in Bezug auf die Mittellinie C0 (Θc > Θa). Bevor der Nachanschlagabschnitt AF einer starken Verformung unterzogen wird, wird der Klickerzeugungsabschnitt CL Stauchen unterzogen, um eine plötzliche Abnahme einer Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reaktionskraftgenerator, der eine Reaktionskraft gegen eine Betätigung durch elastische Verformung einer elastischen Kuppel erzeugt, und auf eine Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments.
Stand der Technik
Ein herkömmlich bekannter Reaktionskraftgenerator erzeugt eine Reaktionskraft gegen eine Betätigung durch elastische Verformung einer elastischen Kuppel. Zum Beispiel verwendet die Erfindung gemäß Patentliteratur 1 eine Gummikuppel als Tastenbetätigungsdetektionsschalter bei einer Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments. Diese Erfindung ist mit mehreren Reaktionskraft erzeugenden Abschnitten ausgestattet, die Reaktionskrafthöchstwerte an unterschiedlichen Positionen bei einem Tastenanschlag erzeugen, indem sie die Dicke eines Wandabschnitts variieren, der abhängig von einer Stelle die Blende einer äußeren oder einer inneren Kuppel bildet. Eine gewünschte Reaktionskraftcharakteristik wird durch Kombinieren von Charakteristika der mehreren Reaktionskraft erzeugenden Abschnitte umgesetzt.
Literaturliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 06-251652 A
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Ein akustisches Klavier mit einem Wirkmechanismus erzeugt unmittelbar vor einem Moment des Auftreffens des Hammers ein Klickgefühl. Dementsprechend kann die Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments ebenfalls ein bevorzugtes Betätigungsgefühl bereitstellen, wenn ein Klickgefühl an einer Position unmittelbar vor einem Klangmoment (Taste-ein) beim Tastenanschlag erzeugt wird. Dieses Klickgefühl wird aufgrund eines Unterschieds bei der Reaktionskraft erzeugt, so dass der Reaktionskrafthöchstwert während des Tastenanschlags erfolgen muss.
Bei der Tastaturvorrichtung, die den Gummikuppelschalter als einen Tastendrückdetektionsmechanismus verwendet, beginnt jedoch das Verformen des Wandabschnitts der Blende üblicherweise bei einem gekrümmten Bereich des Wandabschnitts und dehnt sich von dort allmählich aus. Somit ist es schwierig, während des Tastenanschlags einen deutlichen Reaktionskrafthöchstwert zu erzeugen und das Klickgefühl zu erzeugen. Selbst wenn der Reaktionskrafthöchstwert während des Tastenanschlags erfolgt, wird das Klickgefühl von einem Gefühl der Eigenartigkeit begleitet, es sei denn die Position des Höchstwerts ist mit dem Klangmoment richtig abgestimmt, wobei der Reaktionskrafthöchstwert an einer akkuraten Position erfolgen muss.
Es ist zu beachten, dass eine Veränderung der Reaktionskraft, wie dem Klickgefühl, nicht nur für die Tastaturvorrichtung sondern für verschiedene Vorrichtungen nützlich ist, und somit müssen die Charakteristik und die Position des Vorkommens der Veränderung bei der Reaktionskraft in Abhängigkeit eines Bedieners jeder Vorrichtung angemessen bestimmt werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Reaktionskraftgenerator und eine Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments bereitzustellen, die jeweils ein Klickgefühl an einer geeigneten Position bei einem Drückanschlag erzeugen.
Lösen der Aufgabe
Zum Erreichen des vorstehend genannten Ziels wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Reaktionskraftgenerator bereitgestellt, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und eine Kuppel aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt ist und einen Abschnitt aufweist, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppel bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur gedrückt wird, wobei die Kuppel anfängt sich zu verformen, sobald ein distaler Endabschnitt der Kuppel mit der Grundfläche in Kontakt kommt, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, wobei die Kuppel einen Nachanschlagabschnitt und einen Klickerzeugungsabschnitt aufweist, bei denen es sich um Elemente handelt, die einen Teil der Kuppel bilden und die beide in Bezug auf die Drückrichtung geneigt sind, wobei der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen, wobei der Klickerzeugungsabschnitt eine plötzliche Zunahme eines Verformungsausmaßes vor dem Nachanschlagabschnitt bewirkt, und wobei das Verformungsausmaß des Nachanschlagabschnitts schnell zunimmt, nachdem der Klickerzeugungsabschnitt Stauchen unterzogen wurde.
Zum Erreichen des vorstehend genannten Ziels wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments bereitgestellt, die einen Reaktionskraftgenerator aufweist, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und eine Kuppel aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt ist und einen Abschnitt aufweist, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppel bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur durch eine Ausführungsbetätigung gedrückt wird, wobei die Kuppel anfängt sich zu verformen, sobald ein distaler Endabschnitt der Kuppel mit der Grundfläche in Kontakt kommt, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, wobei die Kuppel einen Klickerzeugungsabschnitt als ein Element aufweist, das einen Teil der Kuppel bildet, wobei der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen, und wobei ein maximaler Höchstwert der von der Kuppel bei dem Drückvorgang erzeugten Reaktionskraft in einer ersten Hälfte eines Kuppelanschlags positioniert ist, der vom Kontakt zwischen dem distalen Endabschnitt der Kuppel und der Grundfläche bis zu einem Ende der Ausführungsbetätigung andauert.
Zum Erreichen des vorstehend genannten Ziels wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments bereitgestellt, die einen Reaktionskraftgenerator aufweist, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und mehrere Kuppeln aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt sind und jeweils einen Abschnitt aufweisen, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppeln bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur durch eine Ausführungsbetätigung gedrückt wird, wobei mehrere elektrische Kontakte, die die Ausführungsbetätigung durch Leiten detektieren, jeweils an dem distalen Endabschnitt jeder der Kuppeln und an der den distalen Endabschnitten zuweisenden Grundfläche gebildet sind, wobei ein Abstand zwischen dem distalen Endabschnitt jeder der mehreren Kuppeln und der Grundfläche zum Zeitpunkt, an dem keine Ausführungsbetätigung erfolgt, für jede Kuppel unterschiedlich ist, wobei die Kuppeln in der Reihenfolge des Kontakts zwischen dem distalen Endabschnitt und der Grundfläche anfangen sich zu verformen, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, wobei die Kuppel mit dem distalen Endabschnitt, die mit der Grundfläche, die beim Drückvorgang die zweitletzte ist, in Kontakt kommt, einen Klickerzeugungsabschnitt als ein Element aufweist, das einen Teil der Kuppel bildet, und wobei der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen.
Zum Erreichen des vorstehend genannten Ziels wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments bereitgestellt, die einen Reaktionskraftgenerator aufweist, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und zwei Kuppeln aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt sind und jeweils einen Abschnitt aufweisen, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppeln bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur durch eine Ausführungsbetätigung gedrückt wird, wobei mehrere elektrische Kontakte, die die Ausführungsbetätigung durch Leiten detektieren, jeweils an dem distalen Endabschnitt jeder der Kuppeln und an der den distalen Endabschnitten zuweisenden Grundfläche gebildet sind, wobei Abstände zwischen den distalen Endabschnitten der zwei Kuppeln und der Grundfläche zum Zeitpunkt, an dem keine Ausführungsbetätigung erfolgt, voneinander verschieden sind, wobei die Kuppeln in der Reihenfolge des Kontakts zwischen dem distalen Endabschnitt und der Grundfläche anfangen sich zu verformen, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, wobei die Kuppel mit dem distalen Endabschnitt, die mit der Grundfläche, die die zweite beim Drückvorgang ist, in Kontakt kommt, einen Klickerzeugungsabschnitt als ein Element aufweist, das einen Teil der Kuppel bildet, und wobei der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung kann das Klickgefühl in der ersten Hälfte des Drückanschlags zuverlässig erzeugen, so dass sie beispielsweise anschließend einen Nachanschlagbereich zuverlässig bereitstellen kann, und sie kann auch ein deutliches Klickgefühl durch Stauchen erzeugen, während dessen der Nachanschlagabschnitt dazu ausgelegt werden kann, keiner Verformung unterzogen zu werden. Infolgedessen kann das Klickgefühl an einer geeigneten Position in dem Drückanschlag erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung kann ein deutliches Klickgefühl durch Stauchen des Klickerzeugungsabschnitts erzeugen und dabei das Verformen des Nachanschlagabschnitts während des Stauchens verhindern. Infolgedessen kann das Klickgefühl zuverlässig erzeugt werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung zuverlässig das Stauchen des Klickerzeugungsabschnitts vor einem abrupten Verformen des Nachanschlagabschnitts beim Drückvorgang bewirken. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung die von dem Nachanschlagabschnitt nach Erzeugen des Klickgefühls beim Drückvorgang erzeugte Reaktionskraft allmählich steigern, wodurch der minimale Höchstwert der Reaktionskraft erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung kann die Zunahme der Reaktionskraft des Nachanschlagabschnitts auch verlangsamen, um zu bewirken, dass ein von dem Klickerzeugungsabschnitt erzeugter Klick deutlicher auffällt, um so das Klickgefühl deutlich machen zu können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Reaktionskrafthöchstwert in der ersten Hälfte eines Zeitraums ab dem Kontakt zwischen dem distalen Endabschnitt der Kuppel und der Grundfläche bis zum Ende der Ausführung erreicht, so dass ein Anschlag vom Reaktionskrafthöchstwert bis zum Ende der Ausführung vergrößert werden kann, so dass das Klickgefühl deutlicher gemacht werden kann. Infolgedessen kann das Klickgefühl an einer geeigneten Position beim Drückanschlag der Ausführungsbetätigung erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung kann das Erzeugen des deutlichen Klickgefühls in der ersten Hälfte des Anschlags abschließen, um das Klickgefühl zuverlässig an einer geeigneten Position im Drückanschlag zu erzeugen. Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die innere Kuppel das Klickgefühl erzeugen, wenn sie eine Betätigungsdetektionsfunktion aufweist, so dass der Reaktionskraftgenerator eine Klickgefühlerzeugungsfunktion und die Betätigungsdetektionsfunktion in Bezug auf die Ausführungsbetätigung aufweisen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die innere Kuppel das Klickgefühl erzeugen, wenn sie eine Betätigungsdetektionsfunktion aufweist, so dass das Klickgefühl an einer geeigneten Position beim Anschlag der Ausführungsbetätigung erzeugt werden kann.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm, das schematisch einen Teil der Konfiguration einer Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments veranschaulicht, auf die ein Reaktionskraftgenerator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
2 ist ein schematisches Diagramm, das schematisch einen Teil der Konfiguration einer Variation der Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments veranschaulicht, auf die ein Reaktionskraftgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
3 ist eine Längsschnittansicht eines Tastenschalters, der als Reaktionskraftgenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
4 ist ein Schaubild, das eine Reaktionskraftcharakteristik einer inneren Kuppel in 3 veranschaulicht.
5A bis 5F sind Prozessbilder, die Übergänge von Verformungen des Tastenschalters in 3 bei dessen Drückvorgang veranschaulichen.
6 ist eine Längsschnittansicht eines Tastenschalters, der als Reaktionskraftgenerator gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
7 ist eine Längsschnittansicht einer Variation eines Tastenschalters, der als Reaktionskraftgenerator gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
8 ist eine Längsschnittansicht eines Tastenschalters, der als Reaktionskraftgenerator gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
9A bis 9F sind Prozessbilder, die Übergänge von Verformungen des Tastenschalters in 8 bei dessen Drückvorgang veranschaulichen.
10A bis 10C sind Prozessbilder, die Übergänge von Verformungen einer inneren Kuppel eines herkömmlichen Tastenschalters bei dessen Drückvorgang veranschaulichen.
11 ist ein Schaubild, das Reaktionskraftcharakteristika der inneren Kuppel des herkömmlichen Tastenschalters veranschaulicht.
12 ist eine Längsschnittansicht eines Tastenschalters, der als Reaktionskraftgenerator gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematisches Diagramm, das schematisch einen Teil der Konfiguration einer Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments veranschaulicht, auf die ein Reaktionskraftgenerator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Die Tastaturvorrichtung weist Tasten 92 als mehrere Ausführungsbetätiger auf. 1 veranschaulicht jedoch nur eine Taste 92 stellvertretend für die mehreren Tasten. Ein Substrat 93 ist unterhalb der Taste 92 angeordnet und ein Tastenschalter 10 ist als Reaktionskraftgenerator auf dem Substrat 93 angeordnet. Beim Drücken dreht sich die Taste 92 um eine Achse 91, um den Tastenschalter 10 anzutreiben. Das Antreiben des Tastenschalters 10 bewirkt, dass ein Musiktongenerator (nicht gezeigt) ein Musiktonsignal erzeugt und dass eine Reaktionskraft auf die Taste 92 angewandt wird, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Diese Reaktionskraft gibt einem Ausführenden das Gefühl, als ob er/sie ein akustisches Klavier spielt.
Es ist zu beachten, dass ein den Tastenschalter 10 antreibender Treiber nicht auf die Taste 92 beschränkt ist, sondern ein Hammer sein kann. Wie in 2 veranschaulicht, ist beispielsweise ein Hammer 95 durch einen Antriebsübertragungsabschnitt 94 immer mit der Taste 92 in Eingriff, so dass Antriebskraft von der Taste 92 zu dem Hammer 95 übertragen werden kann. Der Hammer 95 ist drehbar um eine Achse 98 angeordnet. Das Substrat 93 ist oberhalb des Hammers 95 angeordnet und der Tastenschalter 10 ist auf einer unteren Fläche des Substrats 93 angeordnet. Wenn die Taste 92 gedrückt wird, wird der Hammer 95 durch den Antriebsübertragungsabschnitt 94 angetrieben und dreht sich um die Achse 98, um den Tastenschalter 10 anzutreiben. Es ist zu beachten, dass die Position, an der das Substrat 93 und der Tastenschalter 10 angeordnet sind, nicht auf die Oberseite des Hammers 95 beschränkt ist, sondern unterhalb des Hammers 95 zwischen dem Antriebsübertragungsabschnitt 94 und der Achse 98 sein kann.
Die Konfiguration des Tastenschalters 10 ist im Wesentlichen dieselbe wie eine herkömmliche Konfiguration, bei der ein beweglicher Kontakt und ein fester Kontakt einen Kontaktschalter bilden. 3 und 5A bis 5F veranschaulichen ein Beispiel, bei dem der Tastenschalter 10 vom Typ one-make ist, der einen Schalter hat, der der Taste 92 entspricht.
3 ist eine Längsschnittansicht des Tastenschalters 10 in 1 und 2. Der Tastenschalter 10 weist einen Basisabschnitt 11, eine äußere Kuppel Dout und eine innere Kuppel Din auf und ist einstückig aus einem elastischen Element wie Gummi gebildet, mit Ausnahme eines Karbonabschnitts. Die äußere Kuppel Dout weist einen Kopfabschnitt 12 auf, der gedrückt wird, um von einem Treiber 96 angetrieben zu werden. Der Treiber 96 entspricht der Taste 92 oder dem Hammer 95. Eine Mittellinie C0 in 3 ist im Wesentlichen parallel zur Richtung des Drückens, das von dem Treiber 96 ausgeübt wird. Genau genommen kann die Drückrichtung sich bei einem Drück- und Antriebsvorgang allmählich verändern, aber die Drückrichtung zu dem Zeitpunkt, wenn der Treiber 96 mit dem Kopfabschnitt 12 in Kontakt kommt oder wenn die innere Kuppel Din (die nachstehend beschrieben wird) einen Reaktionskrafthöchstwert erzeugt, kann als eine repräsentative Drückrichtung definiert werden. Alternativ dazu kann, ausgehend von einer flachen oberen Fläche als Kontaktfläche des Kopfabschnitts 12, die mit dem Treiber 96 in Kontakt stehen soll, eine Richtung senkrecht zur oberen Fläche des Kopfabschnitts 12 als die Drückrichtung definiert werden. Bei Betrachtung aus einer axialen Richtung der Mittellinie C0 sind die äußere Kuppel Dout und die innere Kuppel Din konzentrische Kreise, durch deren Mittelpunkte die Mittellinie C0 hindurchläuft. Die äußere Form des Basisabschnitts 11 kann jegliche Form sein, wie etwa ein Rechteck bei Draufsicht.
Der Kopfabschnitt 12 der äußeren Kuppel Dout wird beim Drückvorgang (der einem Vorwärtstastendrückvorgang entspricht) vom Treiber 96 gedrückt, wodurch eine Reaktionskraft gegen das Drücken durch die elastische Verformung der äußeren Kuppel Dout und der inneren Kuppel Din erzeugt wird. Diese Reaktionskraft fungiert als Reaktionskraft gegen einen Tastendrückvorgang, um für den Ausführer wie ein Tastendrückgefühl zu wirken.
Der Basisabschnitt 11 ist an dem Substrat 93 befestigt und die äußere Kuppel Dout wölbt sich aus dem Basisabschnitt 11 in eine Richtung weg von einer Grundfläche 93a des Substrats 93. Die innere Kuppel Din ist auf der Innenseite der äußeren Kuppel Dout gebildet und wölbt sich zu einer Seite (in Richtung der Grundfläche 93a) gegenüber der Wölbung der äußeren Kuppel Dout. Der Basisabschnitt 11 und der Kopfabschnitt 12 sind durch einen Blendenabschnitt 13, der einen gekrümmten Abschnitt aufweist, miteinander verbunden. Es ist zu beachten, dass der Blendenabschnitt 13 einen Teil der äußeren Kuppel Dout bildet. Ein Ende des Kopfabschnitts 12 ist flach.
Die innere Kuppel Din weist als Elemente, die einen Teil derselben gestalten, einen Klickerzeugungsabschnitt CL, der hauptsächlich beim Erzeugen des Klickgefühls eine Rolle spielt, einen Nachanschlagabschnitt AF, der hauptsächlich beim Charakterisieren einer Veränderung der Reaktionskraft nach dem Erzeugen eines Klicks eine Rolle spielt, und einen distalen Endabschnitt 21 auf. Der Klickerzeugungsabschnitt CL ist an einem Verbindungsabschnitt 24 mit dem Nachanschlagabschnitt AF verbunden. Der Verbindungsabschnitt 24 ist ein Ende des Klickerzeugungsabschnitts CL und auch ein Ende des Nachanschlagabschnitts AF. Der Klickerzeugungsabschnitt CL ist an einem Verbindungsabschnitt 26 auch mit der äußeren Kuppel Dout verbunden. Der Verbindungsabschnitt 26 ist ebenfalls ein anderes Ende des Klickerzeugungsabschnitts CL. Der Verbindungsabschnitt 26 ist auch Teil eines Verbindungsbereichs zwischen dem Kopfabschnitt 12 und dem Blendenabschnitt 13 der äußeren Kuppel Dout. Der Nachanschlagabschnitt AF ist an einem Verbindungsabschnitt 22 mit dem distalen Endabschnitt 21 verbunden.
Eine distale Endfläche des distalen Endabschnitts 21 ist eine flache Fläche, die der Grundfläche 93a zuweist und parallel dazu ist, wobei ein beweglicher Kontakt 27, der aus einem leitfähigen Material wie Karbon gefertigt ist, auf der flachen Fläche gebildet wird. Ein fester Kontakt 97, der aus einem leitfähigen Material wie Karbon gefertigt ist, wird in einem Bereich auf der Grundfläche 93a gebildet, der zu dem beweglichen Kontakt 27 weist. Der bewegliche Kontakt 27 und der feste Kontakt 97 bilden ein Paar elektrischer Kontakte. Ein Drückvorgang wird durch Leiten zwischen den Kontakten detektiert, wobei ein Detektionssignal übertragen wird (in diesem Fall Taste-Ein-Detektion bei einer Ausführungsbetätigung). Es ist zu beachten, dass das vorliegende elektronische Musikinstrument eine CPU und den Musiktongenerator (nicht gezeigt) aufweist, wobei das Detektionssignal des Tastenschalters 10 an die CPU geleitet wird, um zu bewirken, dass der Musiktongenerator einen Musikton zu einem der Detektion entsprechenden Zeitpunkt erzeugt.
Eine Endposition des Drückens durch den Treiber 96 ist bei dem Drückvorgang festgelegt. Die Endposition des Drückens wird beispielsweise durch einen Anschlag (nicht gezeigt) gesteuert, der das Ende des Drehens der Taste 92 oder des Hammers 95 steuert. Bei dem Drückvorgang wird ein Anschlag ab dem Zeitpunkt, wenn der distale Endabschnitt 21 mit der Grundfläche 93a in Kontakt kommt, bis zum Ende des Drückens (Ende der Ausführungsbetätigung) nachfolgend als ein „innerer Kuppelanschlag“ bezeichnet. Der innere Kuppelanschlag entspricht einem Bereich in der letzten Hälfte des Tastenanschlags der Taste 92. Infolgedessen kann ein Klickgefühl, wie das bei einem akustischen Klavier, in der letzten Hälfte des Tastenanschlags verliehen werden.
Die Form der inneren Kuppel Din ist in der vorliegenden Ausführungsform so konzipiert, dass der Klickerzeugungsabschnitt CL eine plötzliche Zunahme des Verformungsausmaßes vor einer plötzlichen Zunahme des Verformungsausmaßes des Nachanschlagabschnitts AF beim Drückvorgang bewirkt. Insbesondere wird die Steifheit in der Drückrichtung des Klickerzeugungsabschnitts CL kleiner gemacht als die Steifheit in der Drückrichtung des Nachanschlagabschnitts AF. Die Form der inneren Kuppel Din ist ferner so konzipiert, dass beim Drückvorgang der Klickerzeugungsabschnitt CL Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen, und der Nachanschlagabschnitt AF anschließend einer plötzlichen Zunahme beim Verformungsausmaß unterzogen wird. Die ausführliche Konfiguration der inneren Kuppel Din wird nachstehend beschrieben.
Zunächst erstreckt sich bezüglich des Klickerzeugungsabschnitts CL ein dicker Abschnitt 25 gerade zwischen beiden Enden (den Verbindungsabschnitten 24 und 26) und weist eine einheitliche Wanddicke in einem Querschnitt parallel zur Mittellinie C0 auf. Bezüglich des Nachanschlagabschnitts AF nimmt die Wanddicke eines dicken Abschnitts 23 zwischen den Verbindungsabschnitten 24 und 22 allmählich vom Verbindungsabschnitt 24 in Richtung des distalen Endabschnitts 21 zu. Jedoch ist die einheitliche Wanddicke des dicken Abschnitts 25 des Klickerzeugungsabschnitts CL kleiner als die oder gleich der minimalen Dicke des dicken Abschnitts 23 des Nachanschlagabschnitts AF.
Wenn die Neigungswinkel der dicken Abschnitte 23 und 25 in Bezug auf die Mittellinie hinsichtlich der jeweiligen Dickenrichtungen der dicken Abschnitte 23 und 25 definiert werden, sind sowohl der Klickerzeugungsabschnitt CL als auch der Nachanschlagabschnitt AF in Bezug auf die Mittellinie C0 (der Drückrichtung) geneigt, wobei der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 25 des Klickerzeugungsabschnitts CL in Bezug auf die Drückrichtung größer ist als der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 23 des Nachanschlagabschnitts AF in Bezug auf die Drückrichtung. Das heißt, der dicke Abschnitt 23 und die Mittellinie C0 bilden einen spitzen Winkel Θa, während der dicke Abschnitt 25 und die Mittellinie C0 einen spitzen Winkel Θc bilden, wobei Θc > Θa.
4 ist ein Schaubild, das eine Reaktionskraftcharakteristik der inneren Kuppel Din in 3 veranschaulicht. Eine horizontale Achse repräsentiert eine Position in dem inneren Kuppelanschlag und eine vertikale Achse repräsentiert eine Reaktionskraft. Eine obere Kurve L1 repräsentiert einen Vorwärtsvorgang (Vorwärtstastenvorgang) und eine untere Kurve L2 repräsentiert einen Rückkehrvorgang (Tastenloslassvorgang).
Wenn der distale Endabschnitt 21 mit der Grundfläche 93a an der Startposition ST0 des inneren Kuppelanschlags in Kontakt kommt, fängt die innere Kuppel Din an, eine Reaktionskraft zu erzeugen. Die Reaktionskraft nimmt sofort zu, nimmt dann aber aufgrund des Stauchens des Klickerzeugungsabschnitts CL an Position ST1 schnell ab. Dies erzeugt den maximalen Höchstwert der Reaktionskraft. Die vom Klickerzeugungsabschnitt CL erzeugte Reaktionskraft bleibt nach der schnellen Abnahme klein, wohingegen die Reaktionskraft des Nachanschlagabschnitts AF anfängt zuzunehmen. Der minimale Höchstwert der Reaktionskraft, der von einer resultierenden Kraft sowohl des Klickerzeugungsabschnitts CL als auch des Nachanschlagabschnitts AF erzeugt wird, tritt bei Position ST2 ein und eine anschließende Zunahme der Reaktionskraft hängt hauptsächlich vom Nachanschlagabschnitt AF ab. Die Reaktionskraft nimmt bis zur Endposition des Drückens STE allmählich zu. Der Wert des minimalen Höchstwerts ist geringer als oder gleich der Hälfte des Werts des maximalen Höchstwerts. Dies erhöht einen Unterschied der Reaktionskraft beim inneren Kuppelanschlag, damit das Klickgefühl hervorgehoben wird.
Hier sind Position ST1 und Position ST2 beide in dem Bereich positioniert, der einer ersten Hälfte des inneren Kuppelanschlags (St0 bis STE9 (auf der Seite, die näher an Position ST0 als an Position STE ist) entspricht. Dies dient dazu, eine Veränderung der Reaktionskraft bei der Nachanschlagnachposition ST2 ausreichend zu gewährleisten. Kein Nachanschlag oder ein kurzer Nachanschlag bewirkt, dass der Anschlag unmittelbar nach dem Klick endet, wodurch das Klickgefühl undeutlich wird. Wenn davon ausgegangen wird, dass der Tastenanschlag der Taste 92 gleich 10 mm ist, entspricht die Startposition ST0 des inneren Kuppelanschlags einer Position, die 70% (etwa 7 mm) von einer nichtbetätigten Position beim Tastenanschlag der Taste 92 entfernt ist. Die Positionen ST0, ST1 und ST2 sind auf die vorstehend erwähnte Weise eingestellt, um es der Position ST1 zu ermöglichen, dass sie einer Anschlagposition entspricht, bei der ein Klickgefühl zum Zeitpunkt des Tastenanschlags erwünscht ist. Darüber hinaus erfolgt der minimale Höchstwert unmittelbar nach dem maximalen Höchstwert, so dass zusammen mit dem anschließenden Nachanschlag ein deutliches Klickgefühl erhalten werden kann, selbst im Bereich von nur 30% des Tastenanschlags.
5A bis 5F sind Diagramme, die Übergänge von Verformungen des Tastenschalters 10 beim Drückvorgang desselben veranschaulichen. Wenn der Kopfabschnitt 12 aus einem nichtgedrückten Zustand (5A) heraus zum Zeitpunkt, zu dem keine Ausführungsbetätigung erfolgt, gedrückt wird, fängt der Blendenabschnitt 13 der äußeren Kuppel Dout zuerst an sich zu verformen. Sobald der distale Endabschnitt 21 der inneren Kuppel Din mit der Grundfläche 93a in Kontakt kommt (5B) wird die innere Kuppel Din komprimiert und beginnt eine Reaktionskraft zu erzeugen, die während des Drückens zunimmt (5C und Positionen ST0 bis ST1 in 4).
Nachdem der Klickerzeugungsabschnitt CL die Kompressionskraft erhalten hat, die ein gewisses Niveau oder mehr erreicht hat, wird er als nächstes Stauchen unterzogen, um sich zu verformen. Die Reaktionskraft der inneren Kuppel Din erzeugt den maximalen Höchstwert (Position ST1 in 4) und nimmt schnell ab (5D). Dies erzeugt ein Klickgefühl. Der Klickerzeugungsabschnitt CL wird vor dem Nachanschlagabschnitt AF einer starken Verformung unterzogen, wegen des Unterschieds der Konfiguration zwischen den beiden, wie vorstehend beschrieben. Zuerst erstreckt sich der dicke Abschnitt 25 des Klickerzeugungsabschnitts CL gerade und ist nicht gekrümmt, im Gegensatz zu einer herkömmlichen Konfiguration, bei der die Verformung allmählich von einem gekrümmten Abschnitt aus beginnt, wodurch der Klickerzeugungsabschnitt CL Stauchen unterzogen wird, was eine abrupte Verformung als Art der Verformung ist. Darüber hinaus beträgt die Wanddicke des dicken Abschnitts 25 des Klickerzeugungsabschnitts CL weniger als die minimale Dicke des dicken Abschnitts 23 des Nachanschlagabschnitts AF oder ist gleich derselben und zugleich ist der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 25 in Bezug auf die Drückrichtung größer als der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 23 in Bezug auf die Drückrichtung. Deshalb kann der dicke Abschnitt 25, der nicht dick ist, eine große Neigung aufweist und eine geringe Steifheit in der Drückrichtung hat, der Kompressionskraft nicht widerstehen und beginnt sich zuerst zu verformen.
Der Nachanschlagabschnitt AF wird noch keiner erheblichen Verformung unterzogen bis der Klickerzeugungsabschnitt CL gestaucht wird, aber er wird einer plötzlichen Zunahme am Verformungsausmaß unmittelbar nach dem Stauchen des Klickerzeugungsabschnitts CL unterzogen (5E). Insbesondere wenn der Klickerzeugungsabschnitt CL bereits einer starken Verformung unterzogen wurde, beginnt der Nachanschlagabschnitt AF sich so zu verformen, dass er vom Verbindungsabschnitt 24 aus wellig ist. Der dicke Abschnitt 23 ist dünner, da er näher am Verbindungsabschnitt 24 liegt, so dass die Verformung sich von der dünneren Seite nahe des Verbindungsabschnitts 24 ausbreitet und zu der dickeren Seite übergeht. Dementsprechend ist die von dem Nachanschlagabschnitt AF erzeugte Reaktionskraft zu Beginn der Verformung klein, nimmt jedoch zu, während die Verformung sich zum dicken Abschnitt verlagert. Der minimale Höchstwert der Reaktionskraft tritt an dem Punkt ein, wenn die von der inneren Kuppel Din erzeugte Reaktionskraft beginnt zuzunehmen (Position ST2 in 4). Dadurch wird das Klickgefühl deutlich. Anschließend nimmt hauptsächlich die Reaktionskraft des Nachanschlagabschnitts AF allmählich zu und der Schalter wird schließlich zur Endposition des inneren Kuppelanschlags gedrückt (5F).
Hier steht der Verformungsmodus der inneren Kuppel Din im Gegensatz zu dem der herkömmlichen Konfiguration. 10A bis 10C sind Prozessbilder, die Übergänge von Verformungen einer inneren Kuppel eines herkömmlichen Tastenschalters bei dessen Drückvorgang veranschaulichen. 11 ist ein Schaubild, das eine Reaktionskraftcharakteristik der inneren Kuppel des herkömmlichen Tastenschalters veranschaulicht.
Eine innere Kuppel 100 der herkömmlichen Konfiguration weist einen deutlichen gekrümmten Abschnitt auf, an dem die Verformung allmählich beginnt und sich dann auf die gesamte Kuppel ausbreitet (10A bis 10C). Die Verformung führt somit nicht zu einem abrupten Modus wie Stauchen, wobei die Reaktionskraft allmählich zunimmt (11). Dementsprechend wird bei der herkömmlichen Konfiguration keine einem Klickgefühl entsprechende Reaktionskraft erzeugt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen der Klickerzeugungsabschnitt CL und der Nachanschlagabschnitt AF keine große gekrümmte Form (runde Form) auf und sind somit anfällig für den Stauchmodus zu Beginn der Verformung, wobei der Klickerzeugungsabschnitt CL dazu ausgelegt ist, zuerst Stauchen unterzogen zu werden, indem seine Dicke und sein Neigungswinkel eingestellt werden. Darüber hinaus ist der Klickerzeugungsabschnitt CL in Bezug auf die Drückrichtung geneigt, so dass die Stauchposition beim Anschlag leicht an jeder gewünschten Position vorgesehen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bewirkt der Klickerzeugungsabschnitt CL die plötzliche Zunahme beim Verformungsausmaß vor dem Nachanschlagabschnitt AF beim Drückvorgang, so dass das Klickgefühl zuverlässig in der ersten Hälfte des Drückanschlags erzeugt wird und ein Nachanschlagbereich danach zuverlässig sichergestellt werden kann. Infolgedessen kann das Klickgefühl an einer geeigneten Position beim Drückanschlag erzeugt werden. Das Verformungsausmaß des Nachanschlagabschnitts AF nimmt nach dem Stauchen des Klickerzeugungsabschnitts CL schnell zu, damit das deutliche Klickgefühl durch Stauchen erzeugt werden kann, während dessen der Nachanschlagabschnitt dazu ausgelegt sein kann, keiner Verformung unterzogen zu werden. Infolgedessen kann das Klickgefühl zuverlässig erzeugt werden.
Darüber hinaus ist die Wanddicke des dicken Abschnitts 25 des Klickerzeugungsabschnitts CL kleiner als die oder gleich der minimalen Dicke des dicken Abschnitts 23 des Nachanschlagabschnitts AF, so dass der Klickerzeugungsabschnitt CL vor der abrupten Verformung des Nachanschlagabschnitts AF zuverlässig Stauchen unterzogen werden kann. Die Dicke des dicken Abschnitts 23 des Nachanschlagabschnitts AF verändert sich allmählich im Querschnitt parallel zur Drückrichtung, so dass beim Drückvorgang die Reaktionskraft, die von dem Nachanschlagabschnitt AF nach dem Erzeugen des Klickgefühls erzeugt wird, allmählich gesteigert werden kann, um einen minimalen Höchstwert der Reaktionskraft erzeugen zu können. Dadurch kann das Klickgefühl deutlich gemacht werden.
Der maximale Höchstwert der von der inneren Kuppel Din beim Drückvorgang erzeugten Reaktionskraft ist in der ersten Hälfte des inneren Kuppelanschlags (St0 bis STE) positioniert. Der minimale Höchstwert der von der inneren Kuppel Din erzeugten Reaktionskraft ist ebenfalls in der ersten Hälfte des inneren Kuppelanschlags unmittelbar nach dem maximalen Höchstwert positioniert. Darüber hinaus wird der Reaktionskrafthöchstwert in der ersten Hälfte eines Zeitraums ab dem Kontakt zwischen dem distalen Endabschnitt der inneren Kuppel und der Grundfläche bis zum Ende der Ausführung erreicht, so dass ein Anschlag ab dem Reaktionskrafthöchstwert bis zum Ende der Ausführung vergrößert werden kann, um das Klickgefühl deutlicher machen zu können. Infolgedessen kann das Klickgefühl an einer geeigneten Position beim Drückanschlag der Ausführungsbetätigung erzeugt werden. Insbesondere ist es zum Erhalten einer solchen Wirkung wichtig, die Reaktionskraft nicht in der äußeren Kuppel Dout sondern in der inneren Kuppel Din zu erzeugen. Das heißt, die äußere Kuppel Dout beginnt sich zu verformen bevor der Schalter eingeschaltet wird und hat zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schalter eingeschaltet wird, bereits eine Reaktionskraft erzeugt, wodurch es schwierig ist den Reaktionskrafthöchstwert zu erzeugen, nachdem der Schalter eingeschaltet wurde. Andererseits kann die innere Kuppel Din den Reaktionskrafthöchstwert leicht erzeugen nachdem der Schalter eingeschaltet wurde.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Reaktionskraftgenerator als der Tastenschalter 10 konfiguriert, der auf das elektronische Musikinstrument angewandt werden soll, und der bewegliche Kontakt 27 und der feste Kontakt 97 bilden das Paar elektrischer Kontakte, um den Tastendrückvorgang zu detektieren, wodurch der Reaktionskraftgenerator eine Klickgefühlerzeugungsfunktion und eine Betätigungsdetektionsfunktion in Bezug auf die Ausführungsbetätigung aufweisen kann.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Während die erste Ausführungsform einen Schalter hat, der der Taste 92 entspricht, weist die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere Schalter auf, die einer Taste 92 entsprechen.
6 und 7 sind eine Längsschnittansicht eines Tastenschalters 10, der zwei Schalter aufweist, bzw. eines Tastenschalters 10, der drei Schalter aufweist. Wenngleich nicht ausführlich veranschaulicht, bilden ein beweglicher Kontakt jedes Schalters SW und ein entsprechender fester Kontakt, der auf einer Grundfläche 93a vorgesehen ist, ein Paar elektrischer Kontakte. Die Schalter SW sind beispielsweise in derselben Richtung angeordnet wie eine Längsrichtung des Schalters 92.
6 veranschaulicht einen two-make Tastenschalter mit zwei Schaltern SW1 und SW2. Die Schalter SW1 und SW2 weisen hervorstehende Höhen auf (die den Abständen zwischen distalen Enden dieser Schalter und der Grundfläche 93a entsprechen), die sich voneinander unterscheiden und den Kontakt in der Reihenfolge des Schalters SW1 und des Schalters SW2 bei einem Vorwärtstastendrückvorgang herstellen. Die Charakteristik insbesondere der inneren Kuppel Din des Tastenschalters 10, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, wird auf den Schalter SW2 angewandt, der als zweites Kontakt herstellt.
7 veranschaulicht einen three-make Tastenschalter mit drei Schaltern SW1, SW2 und SW3. Die Schalter SW weisen hervorstehende Höhen auf, die sich voneinander unterscheiden und den Kontakt in der Reihenfolge des Schalters SW1, des Schalters SW2 und des Schalters SW3 bei einem Vorwärtstastendrückvorgang herstellen. Die Charakteristik insbesondere der inneren Kuppel Din des Tastenschalters 10, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, wird auf den Schalter SW2 angewandt, der als zweitletztes Kontakt herstellt.
Bei beiden der in 6 und 7 veranschaulichten Beispiele ist eine innere Kuppel Din so konfiguriert, dass der maximale Höchstwert einer Reaktionskraft, die von der inneren Kuppel Din des Schalters SW2 erzeugt wird, bei einer Anschlagsposition auftritt, bei der ein Klickgefühl bei einem Tastenanschlag eines akustischen Klaviers erzeugt wird. Infolgedessen kann ein Klickgefühl an einer geeigneten Position bei einem Drückanschlag einer Ausführungsbetätigung erzeugt werden.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die innere Kuppel Din der ersten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass der Nachanschlagabschnitt AF mit dem distalen Endabschnitt 21 verbunden ist, während der Klickerzeugungsabschnitt CL mit der äußeren Kuppel Dout verbunden ist. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Anordnungsverhältnis zwischen einem Klickerzeugungsabschnitt CL und einem Nachanschlagabschnitt AF umgekehrt zum Anordnungsverhältnis derselben in der ersten Ausführungsform.
8 ist eine Längsschnittansicht eines Tatenschalters 10, der als Reaktionskraftgenerator gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient. Die Konfiguration einer äußeren Kuppel Dout ist ähnlich der der ersten Ausführungsform. Bei einer inneren Kuppel Din ist der Klickerzeugungsabschnitt CL an einem Verbindungsabschnitt 34 mit dem Nachanschlagabschnitt AF verbunden. Der Verbindungsabschnitt 34 ist ein Ende des Klickerzeugungsabschnitts CL und ist auch ein Ende des Nachanschlagabschnitts AF. Der Klickerzeugungsabschnitt CL ist an einem Verbindungsabschnitt 32 auch mit einem distalen Endabschnitt 21 verbunden. Der Nachanschlagabschnitt AF ist an einem Verbindungsabschnitt 36 mit der äußeren Kuppel Dout verbunden. Der Verbindungsabschnitt 36 ist auch Teil eines Verbindungsbereichs zwischen einem Kopfabschnitt 12 und einem Blendenabschnitt 13 der äußeren Kuppel Dout.
In Bezug auf den Klickerzeugungsabschnitt CL erstreckt sich ein dicker Abschnitt 33 gerade zwischen beiden Enden (den Verbindungsabschnitten 34 und 32) und weist eine einheitliche Wanddicke in einem Querschnitt parallel zu einer Mittellinie C0 auf. In Bezug auf den Nachanschlagabschnitt AF nimmt die Wanddicke eines dicken Abschnitts 35 zwischen den Verbindungsabschnitten 34 und 36 vom Verbindungsabschnitt 34 in Richtung des Verbindungsabschnitts 36 allmählich zu. Jedoch ist die einheitliche Wanddicke des dicken Abschnitts 33 des Klickerzeugungsabschnitts CL kleiner als die oder gleich der minimalen Wanddicke des dicken Abschnitts 35 des Nachanschlagabschnitts AF.
Der Klickerzeugungsabschnitt CL und der Nachanschlagabschnitt AF sind beide in Bezug auf die Mittellinie C0 (der Drückrichtung) geneigt. Der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 33 des Klickerzeugungsabschnitts CL in Bezug auf die Drückrichtung ist größer als der Neigungsgrad des dicken Abschnitts 35 des Nachanschlagabschnitts AF in Bezug auf die Drückrichtung. Das heißt, der dicke Abschnitt 33 und die Mittellinie C0 bilden einen spitzen Winkel Θa, während der dicke Abschnitt 35 und die Mittellinie C0 einen spitzen Winkel Θc bilden, wobei Θc > Θa.
9A bis 9F sind Prozessbilder, die Übergänge von Verformungen des Tastenschalters 10 in 8 bei dessen Drückvorgang veranschaulichen. Der Übergang der Verformung bei der vorliegenden Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform. Die Hauptbetätigung besteht darin, dass der Klickerzeugungsabschnitt CL vor dem Nachanschlagabschnitt AF einer starken Verformung unterzogen wird, wenn der distale Endabschnitt 21 der inneren Kuppel Din mit einer Grundfläche 93a in Kontakt kommet, um zu bewirken, dass eine auf die innere Kuppel Din angewandte Last ein gewisses Niveau oder mehr erreicht (9A bis 9D). Das heißt, der Klickerzeugungsabschnitt wird Stauchen zum Verformen unterzogen, während er den maximalen Höchstwert einer Reaktionskraft bewirkt. Der Nachanschlagabschnitt AF wird unmittelbar nach dem Stauchen des Klickerzeugungsabschnitts CL einer plötzlichen Zunahme des Verformungsausmaßes unterzogen (9E). Zu diesem Zeitpunkt ist die Dicke des dicken Abschnitts 35 des Nachanschlagabschnitts AF dünner, da er näher am Verbindungsabschnitt 34 ist, so dass die Verformung des dicken Abschnitts 35 sich ausbreitet, so dass er von der dünnen Seite nahe dem Verbindungsabschnitt 34 aus wellig ist. Die von der inneren Kuppel Din erzeugte Reaktionskraft erreicht den minimalen Höchstwert und anschließend nimmt hauptsächlich die Reaktionskraft des Nachanschlagabschnitts AF allmählich zu, um schließlich zu bewirken, dass der Schalter zu einer Endposition eines inneren Kuppelanschlags gedrückt wird (9F).
Folglich kann die vorliegende Ausführungsform einen Effekt erzielen, der hinsichtlich des Erzeugens eines deutlichen Klickgefühls an einer geeigneten Position beim Drückanschlag ähnlich der ersten Ausführungsform ist.
Es ist zu beachten, dass die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform auf die zweite Ausführungsform angewandt werden kann (6 und 7), indem die Konfiguration der inneren Kuppel Din in 8 auf den Schalter SW2 angewandt wird.
Bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen ändert sich die Dicke der dicken Abschnitte 23 und 35 des Nachanschlagabschnitts AF so, dass sie in Richtung des Klickerzeugungsabschnitts CL dünner wird. Die Dicke kann sich jedoch in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ändern, was vorstehend bezüglich der allmählichen Zunahme der Reaktionskraft des Nachanschlagabschnitts AF, nachdem der Klickerzeugungsabschnitt CL zuerst einer starken Verformung unterzogen wird, veranschaulicht ist.
Es ist zu beachten, dass der Ort, an dem der Tastenschalter 10 angeordnet ist, nicht auf die Oberfläche des Substrats beschränkt ist. Wenn die Reaktionskrafterzeugungsfunktion nur im Tastenschalter 10 erhalten wird, muss der Reaktionskraftgenerator nicht als der Tastenschalter 10 konfiguriert sein, der die Betätigungsdetektionsfunktion aufweist. Wenn die Betätigungsdetektionsfunktion weggelassen wird, muss die Grundfläche lediglich eine Fläche sein die der Drückkraft widerstehen kann. Dementsprechend kann die Grundfläche als ein Teil der Konfiguration des Reaktionskraftgenerators konfiguriert sein oder eine Fläche an dem Ort, an dem der Reaktionskraftgenerator montiert ist, kann als Grundfläche verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass bei jeder der vorstehend erwähnten Ausführungsformen der Treiber 96 dazu konfiguriert sein kann, den Kopfabschnitt 12 der äußeren Kuppel Dout durch eine Betätigung des Bedieners zu drücken und somit auf ein Musikinstrument angewandt werden kann, bei dem es sich nicht um ein Keyboard handelt, wie beispielsweise ein Kontaktstellenschalter eines Rhythmusgeräts. Darüber hinaus ist der Bediener nicht auf den Ausführungsbediener beschränkt, sondern kann auch ein Einstellungsbediener sein. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung angewandt werden, bei der es sich nicht um ein elektronisches Musikinstrument handelt.
Bei jeder der vorstehend erwähnten Ausführungsformen weist der Tastenschalter 10 die äußere Kuppel Dout, die aus sich wölbendem Gummi gefertigt ist, als die elastische Struktur auf, die sich elastisch verformen kann; es kann jedoch auch eine andere elastische Struktur anstelle der äußeren Kuppel Dout enthalten sein. Zum Beispiel kann der Tastenschalter 10, wie in 12 gezeigt, eine Spiralfeder 20, die die innere Kuppel Din umschließt, und einen Flansch 21 aufweisen, der an einem unteren Teil des Kopfabschnitts 12 vorgesehen ist und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt, so dass er mit einem oberen Teil der Spiralfeder 20 in Kontakt kommt und eine Reaktionskraft aufnimmt. In diesem Fall sind die natürliche Länge und eine Federkonstante der Spiralfeder 20 so eingestellt, dass die Spiralfeder 20 vor der inneren Kuppel Din komprimiert wird, wenn der Kopfabschnitt 12 gedrückt wird.
Wenngleich die vorliegende Erfindung ausführlich auf der Grundlage der Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese spezifischen Ausführungsformen beschränkt, aber weist verschiedene Ausführungsformen auf, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die vorstehend erwähnten Ausführungsformen je nach Eignung teilweise miteinander kombiniert werden.
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil basierend auf der am 24. August 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-164766 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bezugszeichenliste

10: Tastenschalter (Reaktionskraftgenerator)
21: distaler Endabschnitt
Din: innere Kuppel
Dout: äußere Kuppel
CL: Klickerzeugungsabschnitt
AF: Nachanschlagabschnitt
24, 26, 32, 34: Verbindungsabschnitt
23, 25, 33, 35: dicker Abschnitt
93a: Grundfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 6251652 A [0003]
JP 2015164766 [0060]

Claims

Reaktionskraftgenerator, der auf einer Grundfläche angeordnet ist und eine elastische Struktur und eine Kuppel umfasst, die aus einem elastischen Element gefertigt ist und einen Abschnitt aufweist, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppel bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel anfängt sich zu verformen, sobald ein distaler Endabschnitt der Kuppel mit der Grundfläche in Kontakt kommt, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, die Kuppel einen Nachanschlagabschnitt und einen Klickerzeugungsabschnitt aufweist, bei denen es sich um Elemente handelt, die einen Teil der Kuppel bilden und die beide in Bezug auf die Drückrichtung geneigt sind, der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen, wobei der Klickerzeugungsabschnitt eine plötzliche Zunahme eines Verformungsausmaßes vor dem Nachanschlagabschnitt bewirkt, und das Verformungsausmaß des Nachanschlagabschnitts schnell zunimmt, nachdem der Klickerzeugungsabschnitt Stauchen unterzogen wurde.
Reaktionskraftgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klickerzeugungsabschnitt ein Ende aufweist, das mit dem Nachanschlagabschnitt verbunden ist, und dass ein Neigungsgrad eines dicken Abschnitts zwischen beiden Enden des Klickerzeugungsabschnitts in Bezug auf die Drückrichtung größer ist als ein Neigungsgrad des Nachanschlagabschnitts in Bezug auf die Drückrichtung.
Reaktionskraftgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dicke Abschnitt sich gerade zwischen beiden Enden des Klickerzeugungsabschnitts erstreckt und eine einheitliche Wanddicke in einem Querschnitt parallel zur Drückrichtung aufweist.
Reaktionskraftgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einheitliche Wanddicke des Klickerzeugungsabschnitts kleiner als eine minimale Dicke eines dicken Abschnitts des Nachanschlagabschnitts oder gleich derselben ist.
Reaktionskraftgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des dicken Abschnitts des Nachanschlagabschnitts sich in einem Querschnitt parallel zur Drückrichtung allmählich verändert.
Reaktionskraftgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Struktur aus dem elastischen Element gefertigt ist, eine Kuppelform aufweist, die einen Abschnitt aufweist, der sich von der Grundfläche weg wölbt, und die Kuppel einschließt.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments, die einen Reaktionskraftgenerator umfasst, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und eine Kuppel aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt ist und einen Abschnitt aufweist, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppel bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur durch eine Ausführungsbetätigung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel anfängt sich zu verformen, sobald ein distaler Endabschnitt der Kuppel mit der Grundfläche in Kontakt kommt, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, die Kuppel einen Klickerzeugungsabschnitt als ein Element aufweist, das einen Teil der Kuppel bildet, der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen, und ein maximaler Höchstwert der von der Kuppel bei dem Drückvorgang erzeugten Reaktionskraft in einer ersten Hälfte eines Kuppelanschlags positioniert ist, der vom Kontakt zwischen dem distalen Endabschnitt der Kuppel und der Grundfläche bis zu einem Ende der Ausführungsbetätigung andauert.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel ferner einen Nachanschlagabschnitt als ein Element, das einen Teil der Kuppel bildet, aufweist, und ein Verformungsausmaß des Nachanschlagabschnitts schnell zunimmt, nachdem der Klickerzeugungsabschnitt beim Drückvorgang Stauchen unterzogen wurde.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein minimaler Höchstwert der Reaktionskraft, die von der Kuppel erzeugt wird, nachdem der Klickerzeugungsabschnitt beim Drückvorgang Stauchen unterzogen wurde, in der ersten Hälfte des Kuppelanschlags positioniert ist.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar elektronischer Kontakte, die die Ausführungsbetätigung durch Leiten detektieren, an dem distalen Endabschnitt der Kuppel oder an der dem distalen Endabschnitt zuweisenden Grundfläche gebildet ist.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments, die einen Reaktionskraftgenerator umfasst, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und mehrere Kuppeln aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt sind und jeweils einen Abschnitt aufweisen, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppeln bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur durch eine Ausführungsbetätigung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elektrische Kontakte, die die Ausführungsbetätigung durch Leiten detektieren, jeweils an dem distalen Endabschnitt jeder der Kuppeln und an der den distalen Endabschnitten zuweisenden Grundfläche gebildet sind, ein Abstand zwischen dem distalen Endabschnitt jeder der mehreren Kuppeln und der Grundfläche zum Zeitpunkt, an dem keine Ausführungsbetätigung erfolgt, für jede Kuppel unterschiedlich ist, die Kuppeln in der Reihenfolge des Kontakts zwischen dem distalen Endabschnitt und der Grundfläche anfangen sich zu verformen, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, und die Kuppel mit dem distalen Endabschnitt, die mit der Grundfläche, die beim Drückvorgang die zweitletzte ist, in Kontakt kommt, einen Klickerzeugungsabschnitt als ein Element aufweist, das einen Teil der Kuppel bildet, und wobei der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments, die einen Reaktionskraftgenerator umfasst, der auf einer Grundfläche angeordnet ist, eine elastische Struktur und zwei Kuppeln aufweist, die aus einem elastischen Element gefertigt sind und jeweils einen Abschnitt aufweisen, der sich zur Grundfläche hin wölbt, und der eine Reaktionskraft erzeugt durch elastisches Verformen der elastischen Struktur und der Kuppeln bei einem Drückvorgang, bei dem die elastische Struktur durch eine Ausführungsbetätigung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elektrische Kontakte, die die Ausführungsbetätigung durch Leiten detektieren, jeweils an dem distalen Endabschnitt jeder der Kuppeln und an der den distalen Endabschnitten zuweisenden Grundfläche gebildet sind, Abstände zwischen den distalen Endabschnitten der zwei Kuppeln und der Grundfläche zum Zeitpunkt, an dem keine Ausführungsbetätigung erfolgt, voneinander verschieden sind, die Kuppeln in der Reihenfolge des Kontakts zwischen dem distalen Endabschnitt und der Grundfläche anfangen sich zu verformen, nachdem die elastische Struktur beginnt, sich beim Drückvorgang zu verformen, die Kuppel mit dem distalen Endabschnitt, die mit der Grundfläche, die die zweite beim Drückvorgang ist, in Kontakt kommt, einen Klickerzeugungsabschnitt als ein Element aufweist, das einen Teil der Kuppel bildet, und wobei der Klickerzeugungsabschnitt bei dem Drückvorgang Stauchen unterzogen wird, um eine plötzliche Abnahme der Reaktionskraft zu bewirken und ein Klickgefühl zu erzeugen.
Tastaturvorrichtung eines elektronischen Musikinstruments nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel, die den Klickerzeugungsabschnitt als einen Teil der Kuppel aufweist, ferner einen Nachanschlagabschnitt als ein Element, das einen Teil der Kuppel bildet, aufweist und ein Verformungsausmaß des Nachanschlagabschnitts schnell zunimmt, nachdem der Klickerzeugungsabschnitt beim Drückvorgang Stauchen unterzogen wurde.