JP2009229631A - 鍵およびそれを成形するための鍵成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 鍵の成形体に歪が生じることを防止して形状精度を向上することのできる鍵およびそれを成形するための鍵成形用金型を提供すること。
【解決手段】 上面１４ｂが平滑面に形成された上面部１４の周縁部から側壁部１５，１６および前壁部１１ａを下方に向って延ばして下面に凹部が形成された鍵１０を構成した。そして、側壁部１５，１６を、上端側よりも下端側の方が外部側に位置するように傾斜させるとともに、垂直方向に対する側壁部１５，１６の内面１５ａ，１６ａの傾斜角を、側壁部１５，１６の外面１５ｂ，１６ｂの傾斜角よりも小さくした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、鍵盤装置が備える鍵およびそれを成形するための鍵成形用金型に関する。

従来から、電子オルガン等の鍵盤装置においては、プラスチックの成形体からなる複数の白鍵と黒鍵とを用いて鍵盤が構成されている（例えば、特許文献１参照）。この鍵盤装置の鍵は、前後方向に延び下面に凹部が形成された鍵本体部と、鍵本体部の後端部と鍵盤装置の本体側に設けられた共通取付部とを連結する支点部とで構成されている。
特許第２６２８６５６号公報

このような鍵盤装置の鍵は、鍵成形用金型を用いて成形されており、この鍵成形用金型は、鍵の上面や外側面を形成する固定型と、鍵の下面や内側面を形成する可動型とを備えている。そして、鍵を成形する際には、固定型の成形面に可動型の成形面を対向させた状態で、固定型に対して可動型を接面させることにより鍵成形用金型内に成形凹部を形成する。つぎに、その成形凹部内に成形材料を射出して固化したのちに固定型から可動型を後退させて、成形凹部で成形された鍵の成形体を取り出すことが行われる。

この場合、成形体は、固定型から後退する可動型とともに移動しエジェクターピンで固定型側に押し出されることにより、固定型と可動型との間の空間部に突出する。そして、成形体は、所定の取り出し装置で鍵成形用金型から取り出されたのちに、所定の加工が施されて鍵になる。しかしながら、このような鍵は、通常、上面が他の面よりも滑らかな平滑面に形成されている。このため、固定型から可動型を後退させる際に、成形体が可動型とともに移動しようとすると、成形体の上面と固定型の成形面との間が負圧になり、成形体が固定型側に引っ張られるようになる。この結果、成形体に歪が生じて不良品が発生することがある。

本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、鍵の成形体に歪が生じることを防止して形状精度を向上することのできる鍵およびそれを成形するための鍵成形用金型を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係る鍵の構成上の特徴は、上面が平滑面に形成された上面部の周縁部から側壁部および前壁部が下方に向って延び下面に凹部が形成された鍵であって、側壁部を、上端側よりも下端側の方が外部側に位置するように傾斜させるとともに、上面部を水平に配置したときの垂直方向に対する側壁部の内面の傾斜角を、側壁部の外面の傾斜角よりも小さくしたことにある。

本発明に係る鍵は、上面が平滑面に形成された上面部の周縁部から側壁部および前壁部が下方に向って延び下面に凹部が形成された形状に形成されている。そして、側壁部を、上端側から下端側に向かうほど外部側にいくように傾斜させるとともに、垂直方向に対する側壁部の内面の傾斜角を、側壁部の外面の傾斜角よりも小さくしている。したがって、この鍵を成形する際に、鍵の上面部の上面および側壁部の外面を固定型で成形し、鍵の上面部の下面および側壁部の内面を可動型で成形するようにすると、成形後に固定型から可動型を後退させたときに、成形体における側壁部の部分は、固定型よりも可動型により大きな摩擦力で引っ張られるようになる。このため、成形体は、可動型とともにスムーズに固定型から離れていく。これによって、成形体に歪を生じさせることなく、成形体を鍵成形用金型から取り出すことができ、形状精度のよい鍵を得ることができる。

また、本発明に係る鍵の他の構成上の特徴は、上面部を厚みが略一定の板状に形成し、上面部の下面に直交する方向に対する側壁部の内面の傾斜角を、上面部の上面に直交する方向に対する側壁部の外面の傾斜角よりも小さくしたことにある。これによると、鍵を成形する際に、さらに確実に、成形体を固定型から離すことができる。

また、本発明に係る鍵のさらに他の構成上の特徴は、略四角棒状の鍵本体と、鍵本体の後端側に配置された支点部と、鍵本体の後端部と支点部とを連結するヒンジ連結部とで構成したことにある。鍵を、略四角棒状の鍵本体と、鍵本体の後端側に配置された支点部と、鍵本体の後端部と支点部とを連結するヒンジ連結部とで構成した場合には、ヒンジ連結部の強度は他の部分の強度よりも小さくなる。このため、鍵を成形する際に、成形体を成形したのちに、固定型から可動型を後退させると、鍵本体に固定型に引っ張られる力が生じるためヒンジ連結部の近傍に歪が生じやすくなる。このため、側壁部の外面と内面とに所定の傾斜を設けて、側壁部が固定型から離れ易くすることにより、ヒンジ連結部の近傍に固定型側に引っ張られる力が加わらなくなり歪が生じることを防止できる。この結果、鍵の形状に応じた適正な形状の成形体の成形ができるようになる。

また、本発明に係る鍵のさらに他の構成上の特徴は、上面部を水平に配置したときの垂直方向に対する側壁部の内面の傾斜角を０．５〜１度とし、側壁部の外面の傾斜角を１〜３度としたことにある。これによると、鍵を成形する際に、成形体を適正な状態で固定型から離すことができる。

また、本発明に係る鍵成形用金型の構成上の特徴は、鍵の上面部の上面および側壁部の外面を形成する凸面形成部を備えた固定型と、鍵の上面部の下面および側壁部の内面を形成する凹面形成部を備えた可動型とからなり、凸面形成部における鍵の側壁部の外面に対応する面を、凸面形成部における鍵の上面部に対応する面側よりもその反対側の方が外部側に位置するように傾斜させるとともに、前記凹面形成部における前記鍵の側壁部の内面に対応する面を、前記凹面形成部における前記鍵の上面部に対応する面側よりもその反対側の方が外部側に位置するように傾斜させ、さらに、凹面形成部における鍵の上面部の下面に対応する面と鍵の側壁部の内面に対応する面との間の角度を、凸面形成部における鍵の上面部の上面に対応する面と鍵の側壁部の外面に対応する面との間の角度よりも小さくしたことにある。

これによると、成形後に固定型から可動型を後退させたときに、成形体における側壁部は、固定型よりも可動型により大きな摩擦力で引っ張られるようになるため、成形体は、可動型とともにスムーズに固定型から離れていく。これによって、成形体に歪を生じさせることなく、成形体を鍵成形用金型から取り出すことができる。また、この場合、凹面形成部における鍵の上面部の下面に対応する面と鍵の側壁部の内面に対応する面との間の角度を０．５〜１度とし、凸面形成部における鍵の上面部の上面に対応する面と鍵の側壁部の外面に対応する面との間の角度を１〜３度とすることが好ましい。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る本発明の鍵としての白鍵１０を示している。白鍵１０は、合成樹脂で一体成形されており、略四角棒状の鍵本体１１と、鍵盤装置の本体側に設けられた共通取付部（図示せず）に取付けられる支点部１２と、鍵本体１１の後端部と支点部１２の側部とを連結するヒンジ連結部１３とで構成されている。鍵本体１１は、下方を開放させて長手方向に直交する断面がコ字状になるように形成されており、その前端部には、下方及び後方を開放させて下方に向って突出した横断面がコ字状の前壁部１１ａが形成されている。また、鍵本体１１の後端部には、段状の後壁部１１ｂが形成されている。

そして、鍵本体１１の一方の側面（図１に示した側面の反対側の側面）の中央から後部側にかけての部分に黒鍵（図示せず）を配置するための凹部が形成されている。また、鍵本体１１の上面は、押鍵時の感触を良好なものにするために滑らかな鏡面状に形成されている。図２は、図１の２−２断面を示しており、鍵本体１１における上面部１４は厚みが略一定の板状に形成されており、その両側縁部から側壁部１５，１６がそれぞれ下方に向って延びている。側壁部１５，１６は、それぞれ互いの間隔を上面部１４側から下方に行くほど広げるように傾斜させた壁部で構成されており、その肉厚は上面部１４側から下方に行くほど大きくなるように変化している。

すなわち、この鍵本体１１では、上面部１４の幅（鍵本体１１の上端面の幅）が１０〜１５ｍｍで、側壁部１５，１６の高さ（鍵本体１１の高さ）が８〜１５ｍｍの範囲に設定されている。また、側壁部１５，１６の下端部の厚みは、２〜２，５ｍｍの範囲に設定されている。そして、図２に符号ａで示した上面部１４の下面１４ａと、側壁部１５，１６の内面１５ａ，１６ａとの間の角度は、それぞれ０．５〜１．０度の範囲に設定され、図２に符号ｂで示した上面部１４の上面１４ｂと、側壁部１５，１６の外面１５ｂ，１６ｂとの間の角度は、それぞれ１．０〜３．０度の範囲に設定されている。このように、符号ａで示した角度と符号ｂで示した角度とに差を設けることによって、側壁部１５，１６の上面部１４側部分と下端側部分とに肉厚の変化が生じている。

また、鍵本体１１における前壁部１１ａよりも後部側部分の下面には、略垂直下方に延びるガイド１７が鍵本体１１と一体的に形成されている。ガイド１７は、下方および後方を開放させて横断面をコ字状にして形成されている。このガイド１７は、鍵盤装置の本体側に設けられたハンマー機構に連結され押鍵時に所定の質量感を出すために設けられている。そして、鍵本体１１の下面におけるガイド１７の後部側に、下方に突出したスイッチ駆動部１８が形成されている。スイッチ駆動部１８は、鍵本体１１の下方に設置されたプリント基板の鍵スイッチを押圧するためのものであり、鍵スイッチに対向するように配置される。支点部１２は、略中央に孔（図示せず）が形成された水平板状に形成され、前記孔に突起等の連結部材を係合させることにより共通取付部に取付けられる。

ヒンジ連結部１３は、鍵本体１１の後端下部から後方に延びる水平片１３ａと、水平片１３ａの後端下部に連結された横断面形状がＨ形の揺動片１３ｂとからなる可撓性を有するやや薄肉の部材で構成されており、揺動片１３ｂの後端下部は、支点部１２に連結されている。鍵本体１１は、水平片１３ａが撓むことによって前端側部分を上下に揺動させることができ、揺動片１３ｂが撓むことによって前端側部分を左右に揺動させることができる。すなわち、白鍵１０は、支点部１２を介して鍵盤装置の共通取付部に取付けられ、ヒンジ連結部１３が撓むことによって支点部１２を支点とし前端部を上下および左右に揺動可能にして支持される。そして、複数の白鍵１０と複数の黒鍵が所定の配置で設置されることにより鍵盤が形成される。

図３は、白鍵１０を成形するための鍵成形用金型２０を示している。鍵成形用金型２０は、固定型２１と可動型２２とを備えており、射出成形装置（図示せず）に着脱可能に取付けられている。固定型２１は、固定側取付板等を介して射出成形装置の躯体側に固定されており、固定側取付板の中央部に、射出成形用の溶融樹脂材料を鍵成形用金型２０内に射出するための射出ノズルが取り付けられている。そして、この射出ノズルの先端部は、固定側取付板に形成された注入孔等を介して固定型２１に形成されたランナー形成用凹部２３に接続されている。この鍵成形用金型２０は、一度に４個の白鍵１０を成形できるように、４個の成形凹部２４を備えたものであり、各ランナー形成用凹部２３は、固定型２１の中央部近傍に位置する射出ノズル側から四方に分散して各成形凹部２４に延びている。

図３はそのうちの一つの成形凹部２４が形成された部分を示している。固定型２１は、鍵成形用金型２０内で成形される成形体１０ａである白鍵１０の部分の上面１４ｂ、外面１５ｂ，１６ｂおよび支点部１２とヒンジ連結部１３との上面側部分側を成形するとともに、ランナー部１０ｂが成形される部分である。そして、固定型２１の下面（図３の状態での下面）に白鍵１０の上面側部分の形状に対応する凹部からなる凸面成形用凹部２４ａが形成されている。この凸面成形用凹部２４ａにおける鍵成形用金型２０の中央側部分にランナー形成用凹部２３が連通しており、射出成形装置の本体側から供給される溶融樹脂材料は、ランナー形成用凹部２３を介して凸面成形用凹部２４ａ内に送られる。

可動型２２は、鍵成形用金型２０内で成形される成形体１０ａである白鍵１０の下面１４ａ、内面１５ａ，１６ａ、前壁部１１ａの表裏両面および支点部１２とヒンジ連結部１３との下面側部分側を成形するためのもので、上面（図３の状態での上面）に白鍵１０の下面側の形状に対応する凸部からなる凹面成形用凹部２４ｂが形成されている。可動型２２は、固定型２１に対して進退可能になっており、固定型２１に接面したときに、凸面成形用凹部２４ａと凹面成形用凹部２４ｂとで、成形体１０ａの形状と等しい形状の空間からなる成形凹部２４が形成される。すなわち、図３には示されていないが、成形凹部２４の所定部分（図１に示した２−２断面に対応する部分）の縦断面形状は、図２に示した鍵本体１１の断面形状と同一になる。

また、可動型２２の所定部分には、凹面成形用凹部２４ｂを形成する上面部分から下面にかけて上下に貫通する挿通穴２５が設けられ、この挿通穴２５にエジェクターピン２６（１個だけ図示している）が挿通している。このエジェクターピン２６は、駆動装置（図示せず）の駆動により上昇して、上端部を、凹面成形用凹部２４ｂの形成面から突出させる。可動型２２を固定型２１に接面させて、成形凹部２４内に溶融樹脂材料を射出する際には、エジェクターピン２６の先端面は、凹面成形用凹部２４ｂの形成面と同じ位置になって、溶融樹脂材料が挿通穴２５内に侵入することを防止するが、成形凹部２４内の空気は、外部に逃がすことができる。このため、成形凹部２４内の空気が成形凹部２４内に留まって成形体１０ａの内部に入り込むことが防止される。

このように構成された鍵成形用金型２０を用いて白鍵１０を成形する際には、固定型２１と可動型２２と閉じた状態の鍵成形用金型２０の成形凹部２４内に、溶融樹脂材料を射出する。これによって、溶融樹脂材料は、射出ノズルからランナー形成用凹部２３を通過して、凸面成形用凹部２４ａと凹面成形用凹部２４ｂとで形成される成形凹部２４内に充填されていく。その際、成形凹部２４内の空気は、挿通穴２５内における可動型２２とエジェクターピン２６との隙間から外部に押し出される。そして、成形凹部２４内の溶融樹脂材料が冷却されて固化すると、可動型２２は、固定型２１から後退していく。

このとき、成形凹部２４内で成形された成形体１０ａは、可動型２２とともに、移動していく。この場合、成形体１０ａの上面と凸面成形用凹部２４ａの表面との摩擦力により、成形体１０ａに、固定型２１側に引っ張られる力が加わるが、側壁部１５，１６の内面１５ａ，１６ａの傾斜角を、側壁部１５，１６の外面１５ｂ，１６ｂの傾斜角よりも小さくしているため、成形体１０ａにおける側壁部１５，１６の部分は、固定型２１よりも可動型２２により大きな摩擦力で引っ張られるようになる。

このため、成形体１０ａは、可動型２２とともにスムーズに固定型２１から離れていく。これによって、成形体１０ａを破損することなくスムーズな型開きが行える。そして、型開きの後にエジェクターピン２６を凹面成形用凹部２４ｂの形成面から突出させることにより、成形体１０ａの取り出しが行われる。また、成形体１０ａを可動型２２とともに固定型２１から離す際に、成形体１０ａとランナー部１０ｂとは分離される。そして、ランナー部１０ｂは、固定型２１と固定側取付板との間を開くことによって外部に取り除かれる。

このように、本実施形態に係る白鍵１０は、上面１４ｂが平滑面に形成された上面部１４の周縁部から前壁部１１ａおよび側壁部１５，１６が下方に向って延び下面に凹部が形成された形状に形成されている。そして、側壁部１５，１６を、上端側から下端側に向かうほど外部側にいくように傾斜させるとともに、上面部１４の下面１４ａと側壁部１５，１６の内面１５ａ，１６ａとの間の角度を、上面部１４の上面１４ｂと側壁部１５，１６の外面１５ｂ，１６ｂとの間の角度よりも小さくしている。そして、この白鍵１０を成形するための鍵成形用金型２０の成形凹部２４もこの白鍵１０の形状に対応する形状の凹部で構成している。

したがって、白鍵１０を鍵成形用金型２０で成形する際に、成形凹部２４内で成形体１０ａを成形した後に固定型２１から可動型２２を後退させるときに、成形体１０ａにおける側壁部１５，１６の部分は、固定型２１よりも可動型２２により大きな摩擦力で引っ張られるようになる。このため、成形体１０ａは、可動型２２とともにスムーズに固定型２１から離れていく。これによって、成形体１０ａに歪を生じさせることなく、成形体１０ａを鍵成形用金型２０から取り出すことができる。

また、本実施形態に係る白鍵１０は、鍵本体１１と、鍵本体１１の後端側に配置された支点部１２と、鍵本体１１の後端部と支点部１２とを連結するヒンジ連結部１３とで構成されており、このような白鍵１０を成形する場合には、ヒンジ連結部１３の近傍に歪が生じやすくなる。このため、前述したように、側壁部１５，１６の内面１５ａ，１６ａと外面１５ｂ，１６ｂとにそれぞれ所定角度の傾斜を設けることにより、ヒンジ連結部１３の近傍に歪が生じることを防止できる。この結果、白鍵１０の形状に応じた適正な形状の成形体１０ａの成形ができるようになる。

また、本発明に係る鍵およびそれを成形するための鍵成形用金型は、前述した実施形態に限るものでなく、適宜変更実施が可能である。例えば、前述した実施形態においては、鍵を白鍵１０としたが、黒鍵を成形する場合にも黒鍵の形状に対応した成形凹部を備えた鍵成形用金型を用いて黒鍵を成形することができる。また、固定型２１および可動型２２における成形体１０ａを成形するための各部分の成形面は、前述した実施形態に限らず適宜変更することができる。例えば、前壁部１１ａの前部上端の突部をなくして、前壁部１１ａの前面を固定型２１で形成するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る白鍵を示した側面図である。 図１の２−２断面図である。 本発明の一実施形態に係る鍵成形用金型の要部を示した断面図である。

符号の説明

１０…白鍵、１０ａ…成形体、１１…鍵本体、１１ａ…前壁部、１２…支点部、１３…ヒンジ連結部、１４…上面部、１４ａ…下面、１４ｂ…上面、１５，１６…側壁部、１５ａ，１６ａ…内面、１５ｂ，１６ｂ…外面、２０…鍵成形用金型、２１…固定型、２２…可動型、２４…成形凹部、２４ａ…凸面成形用凹部、２４ｂ…凹面成形用凹部。

Claims (6)

1. 上面が平滑面に形成された上面部の周縁部から側壁部および前壁部が下方に向って延び下面に凹部が形成された鍵であって、前記側壁部を、上端側よりも下端側の方が外部側に位置するように傾斜させるとともに、前記上面部を水平に配置したときの垂直方向に対する前記側壁部の内面の傾斜角を、前記側壁部の外面の傾斜角よりも小さくしたことを特徴とする鍵。
2. 前記上面部を厚みが略一定の板状に形成し、前記上面部の下面に直交する方向に対する前記側壁部の内面の傾斜角を、前記上面部の上面に直交する方向に対する前記側壁部の外面の傾斜角よりも小さくした請求項１に記載の鍵。
3. 略四角棒状の鍵本体と、鍵本体の後端側に配置された支点部と、鍵本体の後端部と支点部とを連結するヒンジ連結部とで構成した請求項１または２に記載の鍵。
4. 前記上面部を水平に配置したときの垂直方向に対する前記側壁部の内面の傾斜角を０．５〜１度とし、前記側壁部の外面の傾斜角を１〜３度とした請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の鍵。
5. 請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載の鍵を成形するための鍵成形用金型であって、前記鍵の上面部の上面および側壁部の外面を形成する凸面形成部を備えた固定型と、前記鍵の上面部の下面および側壁部の内面を形成する凹面形成部を備えた可動型とからなり、前記凸面形成部における前記鍵の側壁部の外面に対応する面を、前記凸面形成部における前記鍵の上面部に対応する面側よりもその反対側の方が外部側に位置するように傾斜させるとともに、前記凹面形成部における前記鍵の側壁部の内面に対応する面を、前記凹面形成部における前記鍵の上面部に対応する面側よりもその反対側の方が外部側に位置するように傾斜させ、さらに、前記凹面形成部における前記鍵の上面部の下面に対応する面と前記鍵の側壁部の内面に対応する面との間の角度を、前記凸面形成部における前記鍵の上面部の上面に対応する面と前記鍵の側壁部の外面に対応する面との間の角度よりも小さくした鍵成形用金型。
6. 前記凹面形成部における前記鍵の上面部の下面に対応する面と前記鍵の側壁部の内面に対応する面との間の角度を０．５〜１度とし、前記凸面形成部における前記鍵の上面部の上面に対応する面と前記鍵の側壁部の外面に対応する面との間の角度を１〜３度とした請求項５に記載の鍵成形用金型。

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