JP2003084752A - 操作子変位検出装置および足鍵盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な操作内容の検出が可能な操作子変位検
出装置およびこの操作子変位検出装置を備えた足鍵盤を
提供する。 【解決手段】 鍵１０は、弾性を有する板バネ２０の一
端に取り付けられている。板バネ２０の他端は、楽器本
体の支持部材４０に湾曲可能に固定されている。また、
支持部材４０には固定部材６０が板バネ２０の上面に重
ねられた状態で固定されている。固定部材６０は、その
下面にマイクロスイッチ７０を板バネ２０の孔部２５に
挿入させた状態で固定している。このような構成の下、
押鍵されると、板バネ２０の係合部２４によって、マイ
クロスイッチ７０のレバー７１は、動作ボタン７２がオ
ンの状態になるよう保持される。一方、離鍵されると、
係合部２４によって、レバー７１は、動作ボタン７２が
オフの状態になるよう保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作子の変位を検
出するための操作子変位検出装置およびこの操作子変位
検出装置を備えた足鍵盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザなどによりなされた操作内容を伝
達する操作子を備えた装置として、足鍵盤などの楽器が
ある。足鍵盤は、パイプオルガンなどの楽器本体下部に
設けられるものであって、並列配置された複数の鍵によ
り構成されるものである。図５は、一般的な足鍵盤の概
略構成を示す側面図である。この図に示すように、足鍵
盤の鍵１０は、先端部がバネ９０によって下方から支え
られており、後端部が弾性材からなる板バネ２０によっ
て支持部材４０に連結されている。また、鍵１０の上方
には規制部材８０が設けられている。鍵１０は、規制部
材８０により上方向の揺動が制限され、バネ９０により
下方向の揺動が制限される。そして、演奏者によって鍵
１０の前部が踏み込まれると、鍵１０は、破線で示す位
置に移動する。一方、演奏者の足が鍵１０から離される
と、鍵１０は、板バネ２０とバネ９０との復元力により
図中実線で示す位置に戻る。足鍵盤は、こうした演奏者
の押鍵および離鍵を検知するための操作子変位検出装置
を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
足鍵盤の鍵１０は、上下方向に揺動するものであるが、
左右方向にも若干の遊びを有している。そのため実際の
演奏時においては、鍵１０に作用する左右方向の力など
によって、鍵１０が、左右方向にぶれることがある。こ
のような鍵１０の左右のぶれが発生すると、操作子変位
検出装置によって検知される押鍵／離鍵が、演奏者の意
図する押鍵／離鍵と完全に一致しないという問題があっ
た。以上、足鍵盤を例に従来の操作子変位検出装置の問
題点を説明したが、足鍵盤以外の他の操作子の変位を検
出する装置にも同様の問題があった。

【０００４】本発明は、以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、操作子の変位の検出にあたり、より正
確な操作内容の検出が可能な操作子変位検出装置および
この操作子変位検出装置を備えた足鍵盤を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、支持体と、
前記支持体に支持され、上下方向に湾曲可能な支持部
と、前記支持部の湾曲の支点となる支点部と、前記支持
部によって揺動自在に支持される操作子と、前記支持部
に接し、前記支持部の湾曲に伴って変位するアクチュエ
ータをもち、前記アクチュエータの変位が所定のしきい
値を超えたときに状態が反転するスイッチ手段とを具備
することを特徴とする操作子変位検出装置を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について説明する。

【０００７】図１および図２は、本発明の一実施形態で
ある操作子変位検出装置を備えた足鍵盤を示す図であ
る。さらに詳述すると、図１は、離鍵時における足鍵盤
の揺動支点付近を示す側面図、図２は、押鍵時における
足鍵盤の揺動支点付近を示す側面図である。図１に示す
ように、鍵１０の後端部の下面がネジ３０によって板バ
ネ２０の一端に取り付けられている。また、板バネ２０
の他端は、ネジ５０によって楽器本体の支持部材４０に
固定されている。支持部材４０の前縁には、上方に突出
した支点部４１が設けられており、支持部材４０に固定
された板バネ２０は、支点部４１を支点として湾曲可能
である。

【０００８】ここで、板バネ２０の詳細構成について説
明する。本実施形態における板バネ２０は、ステンレス
剛等の弾性を有する１枚の板状の金属板を成形すること
によって作られたものである。図３は、板バネ２０の斜
視図である。また、図４は、成形前の板バネ２０の上面
図である。以下、板バネ２０の成形の手順について説明
する。まず、図４に示されるように、金属板の長手方向
の両端にネジ孔２２ａ、２２ｂを形成する。このネジ孔
２２ａ、２２ｂは、板バネ２０をネジによって支持部材
４０および鍵１０に固定するためのものである。次に、
図４に示されるように、金属板のほぼ中央に、「コ」の
字形の切り抜きを入れる。そして、「コ」の字形の切り
抜きによって囲まれている部分を本体に対して垂直とな
るように下方に折り曲げることによって、図３における
孔部２５および曲折部２３が形成される。更に、曲折部
２３の一部を、孔部２５に対してほぼ平行になるように
折り曲げることによって、図３における係合部２４が形
成される。この係合部２４の形成された板バネ２０が図
１および図２に示すように支持部材４０に支持される。

【０００９】また、板バネ２０の上方には固定部材６０
が設けられている。この固定部材６０は、板バネ２０と
比較してたわみにくい性質を有する板状の部材であり、
板バネ２０に積み重ねられた状態でネジ５０により支持
部４０に取り付けられている。そして、固定部材６０の
下面には、マイクロスイッチ７０が接着剤などによって
固着支持されている。このようにマイクロスイッチ７０
がネジ留めによって固定されていないため、ネジ留めが
緩むことによって固定部材６０に対してマイクロスイッ
チ７０の位置が変わることはない。

【００１０】ここで、マイクロスイッチ７０の詳細な構
成について説明する。マイクロスイッチ７０は、略直方
体形状の筐体を有している。この筐体の下面において、
下面を囲む四辺のうちの一辺の近傍には動作ボタン７２
が突出している。この動作ボタン７２は、進退自在に筐
体に支持されるとともに、筐体内部に設けられたバネに
より下方に付勢されている。マイクロスイッチ７０の筐
体の内部には、動作ボタン７２の進退によりオン、オフ
が切り替わる機械的接点が設けられている。図示せぬ信
号処理部は、この機械的接点のオン、オフにより押鍵ま
たは離鍵が行われたことを検知する。マイクロスイッチ
７０の筐体の下部には、動作ボタン７２の突出を制限す
るレバー７１が設けられている。このレバー７１は、板
状の弾性体であり、その端部近傍の部分が折り曲げら
れ、マイクロスイッチ７０の筐体の下部のうち動作ボタ
ン７２の近傍の部分に固定されている。本実施形態にお
けるマイクロスイッチ７０は、離鍵時にはオフとなり、
押鍵時にはオンとなるものである。図１には、マイクロ
スイッチ７０がオフの状態が示されており、図２には、
マイクロスイッチ７０がオンの状態が示されている。

【００１１】以上説明したマイクロスイッチ７０が固定
部材６０の下面に固定されている。固定部材６０は、そ
の下面に固定されたマイクロスイッチ７０を板バネ２０
の孔部２５に挿入させた状態で板バネ２０に積み重ねら
れている。

【００１２】このような構成の下、離鍵時においては、
図１に示すように、板バネ２０と固定部材６０とが略平
行となり、板バネ２０の係合部２４によってレバー７１
が上方に保持され、レバー７１がマイクロスイッチ７０
筐体の底面と略平行になる。この場合、動作ボタン７２
の突出量がしきい値以下となり、マイクロスイッチ７０
はオフとなる。マイクロスイッチ７０がオフとなること
により、信号処理部によって離鍵状態が検出される。

【００１３】一方、鍵１０が押鍵されると、図２に示す
ように、鍵１０が下方に移動することにより、板バネ２
０はその鍵１０との接続部分が下方に移動するようにた
わむため、板バネ２０の係合部２４は下方に移動する。
マイクロスイッチ７０の上面が固定される固定部材６０
については、押鍵による力が伝達されないため、固定部
材６０の位置は、離鍵時と比較してほとんど変化しな
い。そのため、固定部材６０に固定されるマイクロスイ
ッチ７０は、ほとんど移動しない。このように押鍵時に
おいては、マイクロスイッチ７０の筐体は変位しないの
に対して、板バネ２０の係合部２４が下方に移動するこ
とにより、レバー７１の先端が下方に傾く。この結果、
動作ボタン７２の突出量はしきい値以上となりマイクロ
スイッチ７０がオンとなる。そして、マイクロスイッチ
７０がオンとなることにより、信号処理部によって押鍵
状態が検出される。

【００１４】以上説明したように本実施形態によれば、
押鍵／離鍵を検出するにあたり、マイクロスイッチ７０
によって、鍵１０の揺動支点を含む板バネ２０のたわみ
を検出するため、揺動支点に非常に近い箇所で押鍵／離
鍵の検出が可能となる。このように板バネ２０の揺動支
点に近い箇所で変位を検出することにより、鍵１０の左
右方向のぶれの影響がほとんどなく押鍵／離鍵を検出す
ることができる。

【００１５】また、本実施形態における操作子変位検出
装置は、鍵１０などの他の部材を介さずに、板バネ２０
のたわみの検出を直接マイクロスイッチ７０によって行
う。この構成によれば、板バネ２０とマイクロスイッチ
７０との間に、ネジなどによる部材間の連結箇所がない
ため、部材のぐらつきなどを起因とする誤検出を防ぐこ
とができる。

【００１６】しかも、本実施形態における操作子変位検
出装置において、マイクロスイッチ７０の動作ストロー
クの方向は、鍵１０の長手方向ではなく、押鍵／離鍵の
動作ストロークと同一である。そのため、鍵１０が左右
方向にぶれることによって発生する鍵１０の長手方向の
変位を検出する可能性がない。

【００１７】さらに、本実施形態おける操作子変位検出
装置は、折り曲げにより加工された板バネ２０を用いる
ため、以下のような利点を有する。折り曲げによって作
成することにより、板バネ２０が簡易に作成できる。ま
た、既存の板バネ２０を利用するため、操作子変位検出
装置の部材点数が減り、組み立て作業が軽減される。さ
らに、小スペースに操作子変位検出装置を配置できる。
くわえて、板バネ２０の材質や切り込み量などを変更す
ることによって、センサの変更や装置の調整などが簡便
に行なえる。そして、板バネ２０を折り曲げて成形する
ことにより、ネジ留め箇所数が減るため、ネジの緩みを
起因とする操作子変位検出機構の劣化の可能性が低い。

【００１８】＜変形例＞上述した実施形態は、あくまで
も例示であって、本発明の一態様を示すものであり、本
発明の範囲内で任意に変更可能である。そこで以下に、
各種の変形例について説明する。

【００１９】まず、本実施形態では、板バネ２０のたわ
みを検出するセンサとして、マイクロスイッチ７０を用
いたものを例にとって説明したが、板バネ２０のたわみ
が検出可能なセンサであればセンサの種類は問われな
い。例えば、板バネ２０に接着固定された歪ゲージなど
の歪計によって、板バネ２０のたわみを検出する操作子
変位検出装置であっても良い。より詳細には、操作子変
位検出装置は、歪計によって計測された板バネ２０の歪
が、予め定められたしきい値以上か否かによって押鍵お
よび離鍵の検出を行う。この場合には、板バネ２０は、
曲折部２３、係合部２４および孔部２５を備える必要が
ないため、その構成が簡単なものとなる。

【００２０】次に、本実施形態においては、操作子変位
検出装置の一例として、押鍵と離鍵との２種類の状態を
検出する操作子変位検出装置を示したが、鍵１０の検出
される操作内容について、押鍵と離鍵との２種類の状態
のみでなく、鍵１０の変位の推移を検出可能な操作子変
位検出装置であっても良い。

【００２１】くわえて、本実施形態においては、板バネ
２０の作成方法について、一枚の板状の部材を折り曲げ
ることにより形成する例を示したが、作成方法はこれに
特定されるものではない。例えば、部材を溶接すること
によって、板バネ２０の曲折部２３や係合部２４などを
形成する方法であっても良い。

【００２２】さらに、本実施形態においては、マイクロ
スイッチ７０を固定部材６０に固定する方法について、
接着剤による例を示したが、例えばネジ留めであっても
良い。この場合、振動などによりマイクロスイッチ７０
を固定するネジ留めが緩む可能性も生じるが、本実施形
態における他の作用は享受可能である。

【００２３】そして、上述した実施形態においては、本
発明にかかる操作子変位検出装置を備えた足鍵盤につい
て説明したが、操作子が変位することによって操作内容
を伝達する装置を備える機器であれば、本発明を適用可
能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
操作子の変位の検出にあたり、より正確な操作内容の検
出が可能な操作子変位検出装置およびこの操作子変位検
出装置を備えた足鍵盤が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態にかかる押鍵時の足鍵盤の
側面図である。

【図２】 同足鍵盤の離鍵時の側面図である。

【図３】 同板バネの斜視図である。

【図４】 同板バネの成形前の上面図である。

【図５】 足鍵盤の一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１０…鍵、２０…板バネ、２２ａ，２２ｂ…ネジ孔、２
３…曲折部、２４…係合部、３０…ネジ、４０…支持部
材、４１…支点部、５０…ネジ、６０…固定部材、７０
…マイクロスイッチ、７１…レバー、７２…動作ボタ
ン、８０…規制部材、９０…バネ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、 前記支持体に支持され、上下方向に湾曲可能な支持部
   と、 前記支持部の湾曲の支点となる支点部と、 前記支持部によって揺動自在に支持される操作子と、 前記支持部に接し、前記支持部の湾曲に伴って変位する
   アクチュエータをもち、前記アクチュエータの変位が所
   定のしきい値を超えたときに状態が反転するスイッチ手
   段とを具備することを特徴とする操作子変位検出装置。
2. 【請求項２】 支持体と、 前記支持体に支持され、上下方向に湾曲可能な支持部
   と、 前記支持部の湾曲の支点となる支点部と、 前記支持部によって揺動自在に支持される操作子と、 形状変化することによって電気抵抗が変化する素子であ
   って、前記支持部に接し、前記支持部の湾曲に伴って形
   状変化する素子とを具備することを特徴とする操作子変
   位検出装置。
3. 【請求項３】 支持部材と、 前記支持部材に支持され、上下方向に湾曲可能な板バネ
   と、 前記板バネの湾曲の支点となる支点部と、 前記板バネによって揺動自在に支持される鍵と、 前記板バネに接し、前記板バネの湾曲に伴って変位する
   アクチュエータをもち、前記アクチュエータの変位が所
   定のしきい値を超えたときに状態が反転するスイッチ手
   段とを具備することを特徴とする足鍵盤。