JP2008008973A - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押鍵するときに適切な発音とグランドピアノの押鍵タッチ感を得られ、コスト高にならない鍵盤装置を提供する。
【解決手段】鍵スイッチ５は、対向する接点間の距離がそれぞれ異なるスイッチｓ１、ｓ２を有し、鍵３の押鍵により回動するハンマー４によってスイッチｓ１、ｓ２が順次接触する構成のみを備える。クリックゴム１４は、鍵３の押鍵により回動するハンマー４によって天板部１４５が凹状に弾性変形して反力が増大し、さらに脚部１４３が屈曲状に弾性変形して反力が減少する構成のみを備える。そして、スイッチｓ１がオンした後に、クリックゴム１４による反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、スイッチｓ２がオンするように設定すると、適切な発音とグランドピアノの押鍵タッチ感を得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子鍵盤楽器に使用する鍵盤装置に関し、特に押鍵するときに適切な発音とグランドピアノの押鍵タッチ感を得るための技術に関する。

従来より、電子鍵盤楽器に使用される鍵盤装置において、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るために工夫を施した種々の鍵盤装置が知られている。
例えば、複数の鍵と、複数の鍵のほぼ中央を下方より回動可能に支持するシャーシと、
複数の鍵それぞれに対応してそれらの後端部の上方に配設され、シャーシの後端部に回動可能に支持され、鍵の押鍵により回動するとともに押鍵された鍵を元の位置へ復帰させる荷重を付与するハンマーと、複数の鍵それぞれに対応してシャーシの後端部に設けられ、対向する接点間の距離がそれぞれ異なる２組の対向する接点を有し、鍵の押鍵により回動するハンマーによって２組の対向する接点が順次接触する第１スイッチ部と、第１スイッチと同じ構成を有する第２スイッチ部と、を備えている鍵盤装置がある（例えば特許文献１参照）。そして、この鍵盤装置は、鍵の押鍵により回動するハンマーが先に第１スイッチ部に当接し、これに遅れて第２スイッチ部に当接するように構成されている。また、この第１スイッチ部及び第２スイッチ部は、鍵の押鍵により回動するハンマーによって弾性変形し反力が増大し、さらに回動するハンマーによって弾性変形し反力が減少する弾性体によって構成されている。
特開２００１−１５９８９４号公報（第７，８頁）

しかし、上述したような鍵盤装置では、押鍵した演奏者が想定する発音のベロシティ（以下、音量と称する）に対して、次のような理由によって、その発音の音量にばらつきが起こり得る。すなわち、発音の音量は、検出される押鍵速度に応じて制御される。よって、押鍵速度がばらつくと、発音の音量もばらつくことになる。押鍵速度は、対向する接点間の距離が異なる２組の対向する接点（以下、第１対向接点、第２対向接点とも称する）を有する第１スイッチ部によって検出される。具体的には、第１対向接点がオンとなる時刻から第２対向接点がオンとなる時刻までの時間が計測され、この計測された時間と、第１対向接点がオンとなる押鍵距離と第２対向接点がオンとなる押鍵距離との距離差と、によって押鍵速度が検出される。ここで、押鍵距離とは、例えば鍵が復帰されている状態において鍵の上面前端の鉛直方向の高さを基準として、この基準から押鍵された鍵の上面前端までの鉛直方向の距離を指す。また、上述したように第１スイッチ部及び第２スイッチ部は、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るために、弾性体によって構成されている。そして、その弾性体が、例えばゴムなどの弾性材料からなり射出成形機などの成形機によって成型された場合には、そのゴムの材料や温度などの環境条件によって、スイッチを構成する部位ごとにその厚さや硬度にばらつきが生じる。なお、弾性体が樹脂材料などの他の弾性材料であっても、スイッチを構成する部位ごとにその厚さや硬度にばらつきが生じる。すると、例えば第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするように構成した場合には、第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少するまでの押鍵距離にばらつきが生じ、同じ押鍵速度で押鍵しても第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、ピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするまでの時間にばらつきが生じる。よって、同じ押鍵速度で押鍵しても第１対向接点がオンとなる時刻から第２対向接点がオンとなる時刻までの時間にばらつきが生じ、同じ押鍵速度で押鍵しても検出される押鍵速度にばらつきが生じる。その結果、押鍵した演奏者が想定する発音の音量に対して、その発音の音量にばらつきが起こり得るという問題点があった。

また、上述したような鍵盤装置では、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るために弾性体によって構成されているスイッチが２つ設けられている。そして、この２つのスイッチそれぞれが、上述した押鍵速度を検出するための構成と、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るための構成とを備えている。そして、１つのスイッチでは、グランドピアノの押鍵タッチ感を得ることができないために、２つのスイッチが設けられていると推測する。よって、押鍵速度を検出するための構成としては１つのスイッチでよい場合にも、２つのスイッチが設けられることになる。したがって、押鍵速度を検出するための構成が１つ余分となり、その余分な構成に相当してコスト高になるという問題点があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、押鍵するときに適切な発音とグランドピアノの押鍵タッチ感を得られ、コスト高にならない鍵盤装置を提供することである。

上述した問題点を解決するためになされた本発明の鍵盤装置（１：なお、この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において説明した構成要素を括弧内に示すが、この記載によって特許請求の範囲を限定することを意味するものではない。）は、複数の鍵（３）と、複数の鍵のほぼ中央を下方より回動可能に支持するシャーシ（２ａ，２ｂ）と、複数の鍵それぞれに対応してそれらの後端部の上方に配設され、シャーシの後端部に回動可能に支持され、鍵の押鍵により回動するとともに押鍵された鍵を元の位置へ復帰させる荷重を付与するハンマー（４）と、複数の鍵それぞれに対応してシャーシの後端部に設けられ、対向する接点間の距離がそれぞれ異なる複数組の対向する接点を有し、前記複数組それぞれの対向する接点のうちの一方が他方へ向けて移動可能に構成され、鍵の押鍵により回動する前記ハンマーによって複数組それぞれの対向する接点のうちの一方が他方へ向けて移動して順次接触するように構成されたスイッチ（５）と、複数の鍵それぞれに対応してシャーシの後端部に設けられ、座部と前記座部に接続する脚部と前記脚部に接続する天板部とを有し、鍵の押鍵により回動するハンマーによって座部と天板部とのうちの一方が他方へ向けて移動すると天板部が凹状に弾性変形して反力が増大し、座部と天板部とのうちの一方が他方へ向けてさらに移動すると脚部が屈曲状に弾性変形して反力が減少するように構成された弾性体（１４）とを備える。

そして、スイッチが有する複数組の対向する接点中の２組の対向する接点が順次接触する間に、天板部が凹状に弾性変形して増大した反力がピーク値となった後に脚部が屈曲状に弾性変形して反力がピーク値より減少するように設定されている。

上述のように、本発明の鍵盤装置によれば、次のような作用効果を奏する。すなわち、スイッチは、対向する接点間の距離がそれぞれ異なる複数組の対向する接点を有し、鍵の押鍵により回動するハンマーによって複数組それぞれの対向する接点のうちの一方が他方へ向けて移動して順次接触する構成のみを備える。つまり、このスイッチは、押鍵速度を検出するための構成のみを備え、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るための構成を備えない。

従来の鍵盤装置のように、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るために、スイッチが例えば第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするような構成を備えた場合には、同じ押鍵速度で押鍵しても第１対向接点がオンとなる時刻から第２対向接点がオンとなる時刻までの時間にばらつきが生じる。これに対して、本発明の鍵盤装置が備えるスイッチは、このようなグランドピアノの押鍵タッチ感を得る構成を備えていないので、例えば第１対向接点がオンとなる時刻から第２対向接点がオンとなる時刻までの時間にばらつきが生じにくい。したがって、押鍵した演奏者が想定する発音の音量に対して、その発音の音量にばらつきが起こりにくい。

一方、弾性体は、座部と前記座部に接続する脚部と前記脚部に接続する天板部とを有し、鍵の押鍵により回動するハンマーによって座部と天板部とのうちの一方が他方へ向けて移動すると天板部が凹状に弾性変形して反力が増大し、座部と天板部とのうちの一方が他方へ向けてさらに移動すると脚部が屈曲状に弾性変形して反力が減少する構成のみを備える。つまり、弾性体は、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るための構成のみを備え、押鍵速度を検出するための構成を備えない。

従来の鍵盤装置のように、弾性体が例えば押鍵速度を検出するための構成を備えた場合には、このような構成を兼ねた設計に束縛されるために、１つの弾性体によって、グランドピアノの押鍵タッチ感を得られないと推測する。これに対して、本発明の鍵盤装置が備える弾性体は、このような押鍵速度を検出するための構成を備えていないので、設計上の自由度が増し、１つの弾性体によって、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るように構成できる。また、このようにすれば、押鍵速度を検出するための構成が１つでよい場合には、１つのスイッチを設ければよい。したがって、２つのスイッチを設けた場合に比べて、押鍵速度を検出するための構成に相当するコストを低減できる。

そして、スイッチが有する複数組の対向する接点中の２組の対向する接点が順次接触する間に、天板部が凹状に弾性変形して増大した反力がピーク値となった後に脚部が屈曲状に弾性変形して反力がピーク値より減少するように設定されている。つまり、例えば複数組の対向する接点中の第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするように設定すると、適切な発音とグランドピアノの押鍵タッチ感を得られる。

また、本発明の鍵盤装置によれば、鍵の押鍵により回動するハンマーによって、スイッチが有する複数組それぞれの対向する接点のうちの一方が他方へ向けて移動して順次接触し、弾性体が有する座部と天板部とのうちの一方が他方へ向けて移動すると天板部が凹状に弾性変形して反力が増大し、座部と天板部とのうちの一方が他方へ向けてさらに移動すると脚部が屈曲状に弾性変形して反力が減少する。すなわち、スイッチと弾性体とが、共にハンマーによって作動される。よって、スイッチまたは弾性体のいずれか一方が鍵によって作動され、他方がハンマーによって作動される場合と比較して、例えば複数組の対向する接点中の第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするような設定が容易となる。

さらに、ハンマーが樹脂成型品で、鍵が切削品の場合には、部品間の寸法のばらつきはハンマーの方が小さいので、鍵によって作動させるよりも、ハンマーによって作動させる方が、例えば複数組の対向する接点中の第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするような設定が容易となる。

なお、請求項２に記載のように、スイッチ及び弾性体については、一方がハンマーにおける支持点よりも先端側に対向するように設けられ、他方がハンマーにおける支持点よりも後端側に対向するように設けられているとよい。

このように構成された鍵盤装置によれば、次のような作用効果を奏する。すなわち、スイッチ及び弾性体の一方がハンマーにおける支持点よりも先端側に対向するように設けられ、他方がハンマーにおける支持点よりも後端側に対向するように設けられているので、それぞれが鍵盤装置内に配置される位置についての設計上の自由度が増す。したがって、スイッチと、弾性体とを実装する密度が高められ、設計上の実装密度を高めることができる。

また、スイッチ及び弾性体を共に、ハンマーにおける支持点よりも先端側または後端側に対向して設ける収容容積があれば、請求項３に記載のように、スイッチ及び弾性体については、双方が共にハンマーにおける支持点よりも先端側または後端側に対向するように設けられていてもよい。

このように構成された鍵盤装置によれば、次のような作用効果を奏する。すなわち、スイッチ及び弾性体については、双方が共にハンマーにおける支持点よりも先端側または後端側に対向するように設けられているので、例えば複数組の対向する接点中の第１対向接点がオンした後に、増大した反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、第２対向接点がオンするような設定がより容易となる。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。
［構成の説明］
図１は、本実施形態の鍵盤装置１において鍵３が復帰されている状態を示す側面図である。なお、以下の説明においては、鍵盤装置１を演奏者から見た場合の手前側（図１の左側）を「前」、奥側（図１の右側）を「後」、上側（図１の上側）を「上」、下側（図１の下側）を「下」とし、さらに多数の鍵３（図１に一部のみ図示）の並び方向を「左右方向」として説明する。

図１に示す本実施形態の鍵盤装置１は、左右方向に並んだ多数の鍵３（白鍵３ａおよび黒鍵３ｂを各１つのみ図示）と、これらの鍵３を支持する下シャーシ２ａと、この下シャーシ２ａの後端部に取り付けられた後シャーシ２ｂと、各鍵３の押鍵に伴って調整ネジ４ｅを介して回動する多数のハンマー４（１つのみ図示）と、各ハンマー４によって作動される鍵スイッチ５及びクリックゴム１４とを備えている。次に、下シャーシ２ａ、鍵３、ハンマー４、調整ネジ４ｅ、後シャーシ２ｂ、鍵スイッチ５及びクリックゴム１４の順に説明する。

下シャーシ２ａは、プレスにより打抜き及び折り曲げ加工された金属製の板材からなり、多数の鍵３を支持するように構成されている。下シャーシ２ａの前後方向の中央部には、下シャーシ２ａの上方に固定した筬１５上に多数のバランスピン１２が左右方向に並んで立設されており（１つのみ図示）、各鍵３は、その中央部がバランスピン１２に回動可能に支持されている。

鍵３は、断面矩形の木製の鍵本体３ｃと、その上面の前部に接着された合成樹脂製の鍵カバー３ｄで構成されている。鍵本体３ｃの中央部にはバランスピン孔３ｅが形成されている。鍵３は、このバランスピン孔３ｅにバランスピン１２を挿入することにより、バランスピン１２に回動可能に支持されている。そして、鍵本体３ｃの上面の後端部には、鍵本体３ｃの上面の前部の面より下方へ鍵本体３ｃの上面の前部の面に略平行な段差面３ｇが形成されている。そして、この段差面３ｇには、平坦部３ｆが貼着されている。この平坦部３ｆは、この段差の上面に貼着される発砲ウレタンと、このウレタンの上面に貼着された摺動しやすいテープとから構成されている。

ハンマー４は、鍵３ごとに設けられ、棒状の合成樹脂製のハンマー本体４ａと、その両側面の前部に取り付けられたおもり板４ｂ（１つのみ図示）を備えている。ハンマー本体４ａの後端部には、後方に開放する円弧状の軸穴４ｃが形成されており、ハンマー４は、この軸穴４ｃが後述の後シャーシ２ｂの支点軸部２ｃに係合することによって、後シャーシ２ｂに回動可能に支持されている。また、ハンマー本体４ａには、その下面の軸穴４ｃ付近の位置に調整ネジ４ｅが進退可能に取り付けられている。また、ハンマー本体４ａには、その軸穴４ｃより前方の上面にスイッチ当接部４ｆと、その軸穴４ｃより後方の下面にクリック当接部４ｄとが形成されている。

調整ネジ４ｅは、例えば金属製の棒材などの剛性の高い材料からなり、基部と、一端には頭頂部と、他端には雄ネジ部を有している。この雄ネジ部は、ハンマー本体４ａに設けられている雌ネジ部に螺合し、調整ネジ４ｅがハンマー本体４ａに進退可能に取り付けられるのである。そして、調整ネジ４ｅの頭頂部がハンマー４に対応する鍵３の上面後端部の平坦部３ｆに当接することによって、ハンマー４は、鍵３の上面後端部に載置されている。

後シャーシ２ｂ（シャーシ）は、中空のアルミニウムの１つの押出成形品で構成され、すべてのハンマー４を支持可能なように左右方向に延びていて、ネジ１３により下シャーシ２ａに連結されているとともに、ネジ（図示せず）で棚板（図示せず）に固定されている。また、後シャーシ２ｂの後部には、補強板１０がネジ１１によって取り付けられている。後シャーシ２ｂは、上下方向に延びるとともに、その上端から前側上方に斜めに延びる基板取付部２ｅを有し、この基板取付部２ｅの先端部には、ハンマー４の上方への回動を規制するためのストッパ９が設けられている。このストッパ９もすべてのハンマー４にわたるように左右方向に延びている。そして、基板取付部２ｅには、ハンマー４のスイッチ当接部４ｆに対向するように、各鍵３の押鍵速度を検出するための鍵スイッチ５が設けられている。また、後シャーシ２ｂには、ハンマー４のクリック当接部４ｄに対向するように、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るためのクリックゴム１４が設けられている。

鍵スイッチ５は、基板６と、基板６に鍵３ごとに取り付けられたスイッチ本体７で構成されている。また、基板６は、後端部を後シャーシ２ｂの中間部に形成された係合凹部２ｄに差し込んだ状態で、スペーサ本体８ｃを介し、第１ネジ８ａおよび第２ネジ８ｂにより基板取付部２ｅに取り付けられている。以下、基板６と、スイッチ本体７とについて説明する。

図２（ａ）は基板６に取り付けられたスイッチ本体７の断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のスイッチ本体７の平面図である。
基板６には、図１及び図２（ａ）に示すように、鍵３の長手方向に沿って順に第１固定接点ｆ１及び第２固定接点ｆ２が形成されている。

スイッチ本体７は、絶縁性の例えばシリコンゴムなどの弾性材料によって構成され、図１及び図２（ａ）に示すように、前後方向に長い長方形の平面形状を有するとともに、四隅の脚部７９と、この脚部７９に薄肉湾曲部７０を介して連なる可動部７１とにより、全体としてほぼドーム状に構成されている。可動部７１は、全体として後方上がりのブロック状のものであり、その上面には、２つの凹部７２、７３が前後方向に並んで形成され、これらの凹部７２、７３の下縁から、薄肉部７４を介して、基板６の第１、第２固定接点ｆ１、ｆ２に対応する第１、第２可動接点ｍ１、ｍ２がそれぞれ設けられている。

また、スイッチ本体７の前端部には、回動支点７５が下方に突出するように一体に形成されるとともに、上面には、凹部７３の前縁に位置して、帯状の被押圧用突起７６が、鍵３の幅方向に延びるように一体に形成されている（図２（ｂ）参照）。

このように構成されたスイッチ本体７は、その脚部７９を基板６の対応する取付け孔６７に、抜止め状態で差し込むことによって、基板６に取り付けられている。この状態では図１に示すように、スイッチ本体７の被押圧用突起７６が、ハンマー４のスイッチ当接部４ｆに上側から対向するとともに、図２（ａ）に示すように、回動支点７５は、基板６に当接している。また、第１、第２可動接点ｍ１、ｍ２は、基板６に形成された対応する第１、第２の固定接点ｆ１、ｆ２に、それぞれ対向している。この可動接点ｍ１、ｍ２は、基板６の固定接点ｆ１、ｆ２と共にスイッチｓ１、ｓ２を構成している。この場合、第１可動接点ｍ１と第１固定接点ｆ１との間の間隔は、第２可動接点ｍ２と第２固定接点ｆ２の間の間隔よりも短くなるように設定されている。第１、第２の固定接点ｆ１、ｆ２は、図示しない発音制御装置に接続されている。

次に、上記構成の鍵スイッチ５の動作過程を説明する。鍵３が押鍵されると、スイッチ本体７の被押圧用突起７６がハンマー４のスイッチ当接部４ｆによって押圧されることによって、スイッチ本体７が回動支点７５を中心として回動する（図２（ａ）参照）。この回動に伴い、まず第１可動接点ｍ１が第１固定接点ｆ１に接触することにより、第１スイッチｓ１がオンされ、その後、薄肉部７４を支点として、次第に圧縮変形する。さらに回動が進むと、第２可動接点ｍ２が第２固定接点ｆ２に接触して、第２スイッチｓ２をオンさせる。

これらのオン信号は、発音制御装置に順次、出力され、発音制御装置は、鍵スイッチ５のオン作動によって鍵３の押鍵の有無およびそのキーナンバーを、２つのスイッチｓ１、ｓ２のオン時間差から押鍵速度をそれぞれ決定し、これらの決定結果に基づいて、発音を制御する。

そして、以下に、押鍵速度の検出手順について説明する。
図３（ａ）は２つのスイッチｓ１、ｓ２がオンとなる鍵３の押鍵距離と、鍵３の押鍵距離に対する押鍵力の特性を示す説明図である。

上述した発音制御装置は、鍵３が押下された際に、第１可動接点ｍ１が第１固定接点ｆ１に接触して第１スイッチｓ１がオンとなる時刻から第２可動接点ｍ２が第２固定接点ｆ２に接触して第２スイッチｓ２がオンとなる時刻までの時間を計測する。そして、発音制御装置は、この計測された時間と、第１スイッチｓ１がオンとなる押鍵距離（図３（ａ）のＳ１参照）と第２スイッチｓ２がオンとなる押鍵距離（図３（ａ）にＳ２参照）との距離差とによって押鍵速度を検出する。そして、発音制御装置は、検出された押鍵速度に応じて発音の音量を制御する。

クリックゴム１４は、ハンマー４における軸穴４ｃより後方の部分の下面に対向し、後シャーシ２ｂに形成された載置部２ｆに取り付けられている。以下、クリックゴム１４について説明する。

図４（ａ）は載置部２ｆに取り付けられたクリックゴム１４の断面図であり、図４（ｂ）及び図４（ｃ）はクリックゴム１４の動作過程を示す説明図である。
クリックゴム１４は、例えばシリコンゴムなどの弾性材料によって一体成形されたものであって、図４（ａ）に示すように、略円環状の座部１４１と、この座部１４１の内周から立設された円筒状の脚部１４３と、この脚部１４３の上方の円縁から載置部２ｆに対向するように配設された略円盤状の天板部１４５と、この天板部１４５の外縁近傍から立設された円筒状の筒体１４７とを備えている。

この脚部１４３における天板部１４５の近傍の厚みは、座部１４１の近傍の厚みより薄く形成されている。肉薄になっている天板部１４５の近傍から脚部１４３が屈曲状に弾性変形することによって、天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没できるように構成されている（図４（ｃ）参照）。なお、載置部２ｆに形成された孔（図示せず）に、座部１４１が有する取付用突起（図示せず）を嵌入し、載置部２ｆにクリックゴム１４が取り付けられている。

次に、このクリックゴム１４が発生する反力を、図３（ｂ）に基づいて説明する。
図３（ｂ）は、横軸にクリックゴム１４が圧縮される距離を示し、縦軸にクリックゴム１４が発生する反力を示している。そして、圧縮時に発生する反力（図３（ｂ）の圧縮時、右向きの矢印参照）と、回復時の発生する反力（図３（ｂ）の回復時、左向きの矢印参照）を示している。

まず、クリックゴム１４の筒体１４７の上端部１４７ａが押圧されて、クリックゴム１４が圧縮されると天板部１４５が撓み（図４（ｂ）参照）、図３（ｂ）のグラフのα’部分に示すように、その圧縮距離に対応して反力が増加する。さらにクリックゴム１４が圧縮されると反力はピーク値となる（図３（ｂ）の圧縮距離Ｃ１’参照）。このとき、クリックゴム１４の円筒状の脚部１４３が屈曲状に弾性変形し始める。さらにクリックゴム１４が圧縮されると、上述したように天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没し（図４（ｃ）参照）、図３（ｂ）のグラフのβ’部分に示すように、その圧縮距離に対応して反力が減少する。そして、さらにクリックゴム１４が圧縮され、天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没し終わるまで、図３（ｂ）のグラフのγ’部分に示すように、その圧縮距離に対応して反力が増大する。

以上、圧縮時に発生する反力（図３（ｂ）の圧縮時、右向きの矢印参照）について説明したが、回復時に発生する反力（図３（ｂ）の回復時、左向きの矢印参照）は、圧縮時に発生する反力の特性に近似しているが、圧縮時に発生する反力の値より小さい。

次に、このクリックゴム１４が後シャーシ２ｂに形成された載置部２ｆに取り付けられた場合の鍵３の押鍵力について、図３（ａ）に基づいて説明する。
図３（ａ）は横軸に鍵３の押鍵距離を示し、縦軸に鍵３にかかる押鍵力を示している。そして、押鍵時の鍵３にかかる押鍵力（図３（ａ）の押鍵時、右向きの矢印参照）と、復鍵時の鍵３にかかる押鍵力（図３（ａ）の復鍵時、左向きの矢印参照）を示している。

まず、鍵３が押下されると、鍵３の上面後端部に載置されているハンマー４によって、図３（ａ）のグラフのδ部分に示すように、その押鍵距離に対して略一定の押鍵力が発生する。さらに鍵３が押下されると、クリックゴム１４の筒体１４７の上端部１４７ａがハンマー４のクリック当接部４ｄによって押圧される（図１参照）。これによって、天板部１４５が撓んで（図４（ｂ）参照）、クリック当接部４ｄに対して反力が発生し、図３（ａ）のグラフのα部分に示すように、その押鍵距離に対応して押鍵力が増加する。さらに鍵３が押下されると、上述したクリックゴム１４の反力がピーク値になる圧縮距離Ｃ１’に相当する押鍵距離Ｃ１になると押鍵力はピーク値となる。さらに鍵３が押下されると、上述したように天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没し（図４（ｃ）参照）、クリック当接部４ｄに対する反力が減少し、図３（ａ）のグラフのβ部分に示すように、その押鍵距離に対応して押鍵力が減少する。そして、さらに鍵３が押下されると、上述したように天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没し終わるまで、図３（ａ）のグラフのγ部分に示すように、その押鍵距離に対応して押鍵力が増大する。なお、クリックゴム１４が取り付けられていない場合の鍵３の押鍵力について、図３（ａ）に一点鎖線で示す。

以上、押鍵時の鍵３にかかる押鍵力（図３（ａ）の押鍵時、右向きの矢印参照）について説明したが、復鍵時の鍵３にかかる押鍵力（図３（ａ）の復鍵時、左向きの矢印参照）は、押鍵時の鍵３にかかる押鍵力の特性に近似しているが、押鍵時の鍵３にかかる押鍵力の値より小さい。

次に、スイッチ本体７のスイッチｓ１，ｓ２がオンとなる鍵３の押鍵距離と、クリックゴム１４による反力がピーク値になる押鍵距離との位相について、図３（ａ）に基づいて説明する。

グランドピアノは、鍵の押下によりジャックが上動し、ジャックはハンマーシャンクローラを押してハンマーを弦の打撃のために回動した後ハンマーシャンクローラから外れる（これを一般にレットオフという）というアクション機構の作動のために、押鍵距離のレットオフ点で押鍵力がピーク値になる押鍵タッチ感を有する。クリックゴム１４は、このような押鍵力がピーク値になる押鍵タッチ感を得るためのものである。

しかし、スイッチ本体７のスイッチｓ１，ｓ２がオンした後に、クリックゴム１４による反力がピーク値となるように設定された場合には、鍵３の押下をレットオフ点の手前で一瞬止める位の弱打の演奏では、鍵３を完全に押下しないうちに音を発してしまう不都合を生ずる。

そこで、図３（ａ）に示すように、スイッチ本体７のスイッチｓ１がオンした後に（押鍵距離Ｓ１参照）、クリックゴム１４による反力がピーク値となり（押鍵距離Ｃ１参照）、反力がピーク値より減少した後に、スイッチ本体７のスイッチｓ２がオンするように（押鍵距離Ｓ２参照）設定する。

なお、本実施形態においては、下シャーシ２ａ及び後シャーシ２ｂが「シャーシ」に相当し、鍵スイッチ５が「スイッチ」に相当し、クリックゴム１４が「弾性体」に相当する。

［作動の説明］
次に、本実施形態の鍵盤装置１の作動を図１〜図５を参照して説明する。鍵盤装置１において鍵３の押鍵中期を示す側面図である。

図５（ａ）は本実施形態の鍵盤装置１において鍵３の押鍵中期を示す要部側面図であり、図５（ｂ）は本実施形態の鍵盤装置１において鍵３の押鍵終期を示す要部側面図である。

まず、図１に示す鍵盤装置１の鍵３が押下される（つまり鍵３の前部が押し下げられる）と、この鍵３は、白鍵３ａ用フロントピン１６または黒鍵３ｂ用フロントピン１７により左右方向に振れないように案内されながら、下シャーシ２ａに取り付けられている筬１５に立設されているバランスピン１２を介してその前部が下方に移動する方向へ回動する。このとき、鍵３の平坦部３ｆがハンマー本体４ａに取り付けられている調整ネジ４ｅを押し上げ、ハンマー４が、後シャーシ２ｂに設けられている支点軸部２ｃによって支持されたハンマー本体４ａの後端部に形成された軸穴４ｃを中心にしてハンマー本体４ａに取り付けたおもり板４ｂが上方へ移動する方向に回動する。この方向へハンマー４が回動する間、おもり板４ｂの重量は、ハンマー本体４ａの回動を抑止するように作用する。なお、鍵３の押鍵初期（図１参照）においては、ハンマー４のスイッチ当接部４ｆとスイッチ本体７の被押圧用突起７６（図２（ａ）参照）とは離間し、ハンマー４のクリック当接部４ｄとクリックゴム１４の上端部１４７ａ（図４（ａ）参照）とは離間している。

さらに鍵３が押下されると、図５（ａ）に示すように、ハンマー４のスイッチ当接部４ｆがスイッチ本体７の被押圧用突起７６（図２（ａ）参照）を押圧し、第１スイッチｓ１の第１可動接点ｍ１が第１固定接点ｆ１に当接することにより第１スイッチｓ１がオンする（図３（ａ）の押鍵距離Ｓ１参照）。このとき、ハンマー４のクリック当接部４ｄとクリックゴム１４の上端部１４７ａ（図４（ａ）参照）とが当接しようとしている。

さらに鍵３が押下されると、ハンマー４のクリック当接部４ｄがクリックゴム１４の上端部１４７ａ（図４（ｂ）参照）を押圧し、クリックゴム１４の天板部１４５が撓んで、クリック当接部４ｄに対する反力がピーク値となり、押鍵力もピーク値となる（図３（ａ）の押鍵距離Ｃ１参照）。

さらに鍵３が押下されると、上述したように天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没し（図４（ｃ）参照）、クリック当接部４ｄに対する反力が減少し、押鍵力も減少する（図３（ａ）のグラフのβ部分参照）。

さらに鍵３が押下されると、第２スイッチｓ２の第２可動接点ｍ２が第２固定接点ｆ２に当接することにより第２スイッチｓ２がオンする（図３（ａ）の押鍵距離Ｓ２参照）。
さらに鍵３が押下されると、上述したようにクリックゴム１４の天板部１４５が円筒状の脚部１４３の内部に埋没し終わるまで、図３（ａ）のグラフのγ部分に示すように、その押鍵距離に対応して押鍵力が増大する。

さらに鍵３が押下されると、図５（ｂ）に示すように、ハンマー４の回動は、回動するハンマー４の上面先端部が後シャーシ２ｂに取り付けられているストッパ９に当接することによって規制される。そして、鍵３の回動は、回動する鍵３の下面が下シャーシ２ａに取り付けられている白鍵３ａ用鍵下限ストッパ１８または黒鍵３ｂ用鍵下限ストッパ１９に当接することによって規制される（図１参照）。

一方、この状態から鍵３が離鍵されると、おもり板４ｂの重量によってハンマー本体４ａが下方へ移動する方向へ回動する。すると、ハンマー本体４ａに取り付けられた調整ネジ４ｅを介して鍵３は、上述の鍵３の押鍵時とは逆の方向へ回動し、押鍵初期の位置へ復帰する。なお、このときの鍵３の回動は、回動する鍵３の下面が下シャーシ２ａに取り付けられている鍵上限ストッパ２０に当接することによって規制される（図１の状態）。また、ハンマー４の回動は、ハンマー本体４ａに取り付けられている調整ネジ４ｅが鍵３の平坦部３ｆに当接することによって規制される。

［効果の説明］
本実施形態の鍵盤装置によれば、次のような効果を奏する。すなわち、従来の鍵盤装置においては、押鍵した演奏者が想定する発音の音量に対して、その発音の音量にばらつきが起こり得るという問題点があった。また、押鍵速度を検出するための構成が１つ余分となり、その余分な構成に相当してコスト高になるという問題点があった。

これに対して、本実施形態の鍵盤装置１によれば、鍵スイッチ５は、対向する接点間の距離がそれぞれ異なるスイッチｓ１、ｓ２を有し、鍵３の押鍵により回動するハンマー４によってスイッチｓ１、ｓ２が順次接触する構成のみを備える。つまり、この鍵スイッチ５は、押鍵速度を検出するための構成のみを備え、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るための構成を備えないので、第１スイッチｓ１がオンとなる時刻から第２スイッチｓ２がオンとなる時刻までの時間にばらつきが生じにくい。したがって、押鍵した演奏者が想定する発音の音量に対して、その発音の音量にばらつきが起こりにくい。

また、本実施形態の鍵盤装置１によれば、クリックゴム１４は、座部１４１とこの座部１４１に接続する脚部１４３とこの脚部１４３に接続する天板部１４５とを有し、鍵３の押鍵により回動するハンマー４によって天板部１４５が凹状に弾性変形して反力が増大し、さらに脚部１４３が屈曲状に弾性変形して反力が減少する構成のみを備える。つまり、クリックゴム１４は、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るための構成のみを備え、押鍵速度を検出するための構成を備えないので、設計上の自由度が増し、１つのクリックゴムによって、グランドピアノの押鍵タッチ感を得るように構成できる。また、このようにすれば、押鍵速度を検出するための構成が１つでよい場合には、１つのスイッチを設ければよい。したがって、２つのスイッチを設けた場合に比べて、押鍵速度を検出するための構成に相当するコストを低減できる。

そして、スイッチｓ１がオンした後に、クリックゴム１４による反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、スイッチｓ２がオンするように設定すると、適切な発音とグランドピアノの押鍵タッチ感を得られる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、鍵スイッチ５がハンマー４の軸穴４ｃより前方の上面に形成されているスイッチ当接部４ｆに対向するように後シャーシ２ｂの基板取付部２ｅに設けられ、クリックゴム１４がハンマー４の軸穴４ｃより後方の下面に形成されているクリック当接部４ｄに対向するように後シャーシ２ｂの載置部２ｆに設けられているが、これには限らない。クリックゴム１４が鍵スイッチ５に隣接して設ける収容容積があれば、ハンマー４の軸穴４ｃより前方の上面に形成されているスイッチ当接部４ｆに対向するように後シャーシ２ｂの基板取付部２ｅに設けられてもよい。

また、鍵スイッチ５がクリックゴム１４に隣接して設ける収容容積があれば、ハンマー４の軸穴４ｃより後方の下面に形成されているクリック当接部４ｄに対向するように後シャーシ２ｂの載置部２ｆに設けられてもよい。

このように構成された実施形態においては、鍵スイッチ５及びクリックゴム１４については、双方が共にハンマー４の軸穴４ｃより前方の上面に形成されているスイッチ当接部４ｆに対向するように後シャーシ２ｂの基板取付部２ｅ、またはハンマー４の軸穴４ｃより後方の下面に形成されているクリック当接部４ｄに対向するように後シャーシ２ｂの載置部２ｆに設けられているので、スイッチｓ１がオンした後に、クリックゴム１４による反力がピーク値となり、反力がピーク値より減少した後に、スイッチｓ２がオンするような設定がより容易となる。

本実施形態の鍵盤装置１において鍵３が復帰されている状態を示す側面図である。 （ａ）は基板６に取り付けられたスイッチ本体７の断面図であり、（ｂ）は（ａ）のスイッチ本体７の平面図である。 （ａ）は２つのスイッチｓ１、ｓ２がオンとなる鍵３の押鍵距離と、鍵３の押鍵距離に対する押鍵力の特性を示す説明図であり、（ｂ）はクリックゴム１４が発生する反力の特性を示す説明図である。 （ａ）は載置部２ｆに取り付けられたクリックゴム１４の断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はクリックゴム１４の動作過程を示す説明図である。 （ａ）は本実施形態の鍵盤装置１において鍵３の押鍵中期を示す要部側面図であり、（ｂ）は本実施形態の鍵盤装置１において鍵３の押鍵終期を示す要部側面図である。

符号の説明

１…鍵盤装置、２ａ…下シャーシ、２ｂ…後シャーシ、２ｃ…支点軸部、２ｄ…係合凹部、２ｅ…基板取付部、２ｆ…載置部、３…鍵、３ａ…白鍵、３ｂ…黒鍵、３ｃ…鍵本体、３ｄ…鍵カバー、３ｅ…バランスピン穴、３ｆ…平坦部、３ｇ…段差面、４…ハンマー、４ａ…ハンマー本体、４ｂ…おもり板、４ｃ…軸穴、４ｄ…クリック当接部、４ｅ…調整ネジ、４ｆ…スイッチ当接部、５…鍵スイッチ、６…基板、７…スイッチ本体、８…スペーサ、８ａ…第１ネジ、８ｂ…第２ネジ、８ｃ…スペーサ本体、９…ストッパ、１０…補強板、１１…ネジ、１２…バランスピン、１３…ネジ、１４…クリックゴム、１５…筬、１６，１７…フロントピン、１８，１９…鍵下限ストッパ、２０…鍵上限ストッパ、６７…取付け孔、７０…薄肉湾曲部、７１…可動部、７２，７３…凹部、７４…薄肉部、７５…回動支点、７６…被押圧用突起、７９…脚部、１４１…座部、１４３…脚部、１４５…天板部、１４７…筒体、１４７ａ…上端部。

Claims (3)

1. 複数の鍵と、
   前記複数の鍵のほぼ中央を下方より回動可能に支持するシャーシと、
   前記複数の鍵それぞれに対応してそれらの後端部の上方に配設され、前記シャーシの後端部に回動可能に支持され、前記鍵の押鍵により回動するとともに押鍵された前記鍵を元の位置へ復帰させる荷重を付与するハンマーと、
   前記複数の鍵それぞれに対応して前記シャーシの後端部に設けられ、対向する接点間の距離がそれぞれ異なる複数組の対向する接点を有し、前記鍵の押鍵により回動する前記ハンマーによって前記複数組それぞれの対向する接点のうちの一方が他方へ向けて移動して順次接触するように構成されたスイッチと、
   前記複数の鍵それぞれに対応して前記シャーシの後端部に設けられ、座部と前記座部に接続する脚部と前記脚部に接続する天板部とを有し、前記鍵の押鍵により回動する前記ハンマーによって前記座部と前記天板部とのうちの一方が他方へ向けて移動すると前記天板部が凹状に弾性変形して反力が増大し、前記座部と前記天板部とのうちの一方が他方へ向けてさらに移動すると前記脚部が屈曲状に弾性変形して反力が減少するように構成された弾性体と、
   を備え、
   前記スイッチが有する前記複数組の対向する接点中の２組の対向する接点が順次接触する間に、前記天板部が凹状に弾性変形して増大した反力がピーク値となった後に前記脚部が屈曲状に弾性変形して反力がピーク値より減少するように設定されていることを特徴とする鍵盤装置。
2. 請求項１に記載の鍵盤装置において、
   前記スイッチ及び前記弾性体については、一方が前記ハンマーにおける支持点よりも先端側に対向するように設けられ、他方が前記ハンマーにおける支持点よりも後端側に対向するように設けられていることを特徴とする鍵盤装置。
3. 請求項１に記載の鍵盤装置において、
   前記スイッチ及び前記弾性体については、双方が共に前記ハンマーにおける支持点よりも先端側または後端側に対向するように設けられていることを特徴とする鍵盤装置。

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