JP2013160780A - Keyboard device - Google Patents
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Description
本発明は、押鍵動作に慣性を与えるハンマ体を有した鍵盤装置に関する。 The present invention relates to a keyboard apparatus having a hammer body that gives inertia to a key pressing operation.
従来、押鍵動作に慣性を与えるために、アコースティックピアノのハンマに相当するハンマ体を有した鍵盤装置が知られている。例えば、下記特許文献1の装置では、押鍵動作により鍵が揺動し、鍵のアクチュエータがハンマ体を駆動する。押鍵行程において、アクチュエータの押圧子がハンマ体の接触部に対して摺動する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a keyboard apparatus having a hammer body corresponding to a hammer of an acoustic piano is known in order to give inertia to a key pressing operation. For example, in the apparatus disclosed in
ところで一般に、アコースティックピアノにおいてはウィッペン機構を有し、エンド位置まで押鍵した後に離鍵操作した際の鍵の戻り速度が速い。これにより、エンド位置からの離鍵直後には鍵が指に付いてくるような動作をし、連打時の感触が良い。 By the way, in general, an acoustic piano has a whippen mechanism, and a key return speed is high when a key release operation is performed after pressing the key to the end position. As a result, immediately after the key is released from the end position, the operation is performed such that the key is attached to the finger.
しかしながら、上記特許文献1の鍵盤装置では、離鍵操作した際に、鍵は主としてハンマ体の自重により復帰方向に動作するため、離鍵し始めの鍵の戻り速度が速くない。そのため、鍵が指に付いてくる感触にならず、アコースティックピアノのような良好な連打性が得られない。ここで仮に、鍵やハンマ体を復帰方向に付勢するバネを設けて復帰速度を速めたとすると、押鍵感触に影響し、アコースティックピアノのような大きな慣性が付与される押鍵感触とは異質なものになってしまう。
However, in the keyboard device of
そこでやむなく、鍵及びハンマ体を含む揺動する系全体の等価質量をアコースティックピアノのものに対して軽めに設定することで、連打性を少しでも改善することがなされている。しかしその一方、押鍵動作に与えられる慣性による押鍵感触の観点では多少の犠牲を伴うこととなっている。 Therefore, it is unavoidable to improve the repeatability as much as possible by setting the equivalent mass of the entire swinging system including the key and the hammer body to be lighter than that of the acoustic piano. However, on the other hand, there is some sacrifice in terms of the key press feeling due to the inertia given to the key press operation.
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、離鍵時のエンド位置からの鍵の復帰を速めることができる鍵盤装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a keyboard device that can speed up the return of the key from the end position when the key is released.
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、ハンマ駆動部(13)を有し、押離操作によりレスト位置からエンド位置までの範囲を揺動する鍵と、被駆動部(16)を有し、前記鍵に対応して設けられ、対応する鍵の前記ハンマ駆動部によって前記被駆動部が押圧駆動されることで揺動して押鍵動作に慣性を与えるハンマ体と、押鍵行程において、前記ハンマ駆動部及び前記被駆動部のいずれか一方である摺動部(13、16a)がいずれか他方である被摺動部(17)に対して摺動し得るよう構成され、前記摺動部が当接し得る前記被摺動部の摺動領域のうち、前記鍵がレスト位置にあるときに前記摺動部が当接するレスト対応部分(Pr)よりも、前記鍵がエンド位置にあるときに前記摺動部が当接するエンド対応部分(Pe)の方が、前記摺動部からの押圧に対する反発エネルギが大きいことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a keyboard apparatus according to
好ましくは、前記被摺動部の前記摺動領域における前記レスト対応部分よりも前記エンド対応部分に近い第1の所定位置(P1)を境とし、前記摺動領域のうち、前記第1の所定位置より前記レスト対応部分に近い側の領域よりも前記エンド対応部分に近い側の領域の方が、前記摺動部からの押圧に対する反発エネルギが大きい(請求項2)。 Preferably, the first predetermined position (P1) closer to the end corresponding portion than the rest corresponding portion in the sliding region of the sliding portion is defined as the first predetermined position in the sliding region. The region closer to the end corresponding portion than the region closer to the rest corresponding to the position has a larger repulsive energy against the pressure from the sliding portion (Claim 2).
好ましくは、前記摺動領域のうち、前記第1の所定位置より前記レスト対応部分に近い側の領域よりも前記エンド対応部分に近い側の領域の方が、前記摺動部から受ける同じ押圧力に対する弾性変形量が多い(請求項3)。好ましくは、前記摺動領域のうち前記第1の所定位置より前記レスト対応部分に近い側の領域において、前記第1の所定位置寄りの第2の所定位置(P2)から前記第1の所定位置までの領域に、発生する摩擦力が大きくなる摩擦増加領域を設ける(請求項4)。好ましくは、前記被摺動部の前記摺動領域に、非押鍵状態において面一なシート状部材(28)を設ける(請求項5)。 Preferably, in the sliding region, the same pressing force received from the sliding portion in the region closer to the end corresponding portion than the region closer to the rest corresponding to the first predetermined position. The amount of elastic deformation with respect to is large (claim 3). Preferably, in the region closer to the rest corresponding part than the first predetermined position in the sliding region, the first predetermined position from the second predetermined position (P2) closer to the first predetermined position. A friction increasing region where the generated frictional force is increased is provided in the region up to (4). Preferably, a sheet-like member (28) that is flush with the non-key-pressed state is provided in the sliding region of the sliding portion (Claim 5).
なお、上記括弧内の符号は例示である。 In addition, the code | symbol in the said parenthesis is an illustration.
本発明の請求項1によれば、離鍵時のエンド位置からの鍵の復帰を速めることができる。 According to the first aspect of the present invention, the return of the key from the end position when the key is released can be accelerated.
請求項3、4によれば、エンド位置の近くでクリック感を発生させることができる。 According to the third and fourth aspects, it is possible to generate a click feeling near the end position.
請求項5によれば、摺動部と被摺動部との摺動を円滑にすることができる。 According to the fifth aspect, the sliding between the sliding portion and the sliding portion can be made smooth.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一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図である。本鍵盤装置は並列配置された複数の鍵Kとそれらに対応するハンマ体HMとを有し、電子鍵盤楽器に好適である。本発明に関し、鍵K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。 FIG. 1 is a schematic diagram of a main part paying attention to one key of a keyboard device according to an embodiment of the present invention. This keyboard device has a plurality of keys K arranged in parallel and a hammer body HM corresponding to them, and is suitable for an electronic keyboard instrument. In the present invention, the key K corresponds to a white key and a black key, but their configuration and the configuration of the corresponding components are basically the same.
本鍵盤装置はシャーシ10を有する。鍵Kは、押離操作により鍵支点11を中心に揺動(回動)自在に配設される。鍵支点11はシャーシ10に軸支されている。鍵Kにはアクチュエータ13が垂下突設されている。
The keyboard device has a
ハンマ体HMは対応する鍵Kの下方に配置され、ハンマ支点14を中心に揺動(回動)自在に配設される。ハンマ支点14は、シャーシ10に軸支されている。ハンマ体HMは、質量集中部18を自由端部に有し、その自重により図1の反時計方向に常に付勢されている。ハンマ体HMの被駆動部16には、鍵Kのアクチュエータ13から駆動力を受ける感触生成ユニット17が固定されている。シャーシ10の上部10aには、ハンマ上限ストッパ19が固定され、シャーシ10の下部10bにはハンマ下限ストッパ9が固定されている。
The hammer body HM is disposed below the corresponding key K, and is disposed so as to be swingable (turnable) about the
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9に当接しており、鍵K及びハンマ体HMは図1の仮想線で示される初期位置(レスト位置)に位置する。押鍵操作されると、鍵Kのアクチュエータ13が感触生成ユニット17を介して被駆動部16を駆動し、ハンマ体HMが図1の時計方向に揺動して押鍵動作に慣性を与える。ハンマ体HMがハンマ上限ストッパ19に当接すると、鍵K及びハンマ体HMの回動終了位置(エンド位置)が規制される。
In the non-key-pressed state, the hammer body HM is in contact with the hammer lower limit stopper 9 by its own weight, and the key K and the hammer body HM are located at an initial position (rest position) indicated by an imaginary line in FIG. When a key pressing operation is performed, the
図2(a)は、鍵Kのアクチュエータ13とハンマ体HMの被駆動部16との係合部分の拡大図である。
FIG. 2A is an enlarged view of an engagement portion between the
本実施の形態では、押鍵行程において感触生成ユニット17に対してアクチュエータ13が摺動する構成であるので、ハンマ駆動部であるアクチュエータ13が「摺動部」、被駆動部である被駆動部16(実質的には感触生成ユニット17)が「被摺動部」となる。
In this embodiment, since the
押鍵操作によりアクチュエータ13の先端部が感触生成ユニット17を押圧駆動する。感触生成ユニット17におけるアクチュエータ13に対向する面一な面が摺接面となる。押鍵の態様は様々であり、ゆっくりとした押鍵(弱押鍵)であればアクチュエータ13が感触生成ユニット17に押鍵往行程の全てで摺動関係となる。しかし、強い(速い)押鍵になると、押鍵途中でアクチュエータ13から感触生成ユニット17が離れ、ハンマ体HMが自由に回動していく態様となる場合もある。
The tip of the
しかしいずれにしても、非押鍵状態においてアクチュエータ13は感触生成ユニット17に対してレスト対応位置Prで当接する。また、押鍵終了(押し切り)状態においてアクチュエータ13は感触生成ユニット17に対してエンド対応位置Peで当接する。すなわち、鍵Kのレスト位置、エンド位置に、それぞれレスト対応位置Pr、エンド対応位置Peが対応する。感触生成ユニット17において、レスト対応位置Prからエンド対応位置Peまでの領域が、アクチュエータ13が摺動する摺動領域となる。
In any case, however, the
図2(a)に示すように、感触生成ユニット17は、低反発部21と高反発部24とを有する。低反発部21と高反発部24とは、感触生成ユニット17の摺動領域におけるレスト対応位置Prよりもエンド対応位置Peに近い第1の所定位置P1を境として分かれている。低反発部21は低摩擦部22と高摩擦部23とを有する。低反発部21の領域のうち第1の所定位置P1寄りの第2の所定位置P2を境として、低摩擦部22と高摩擦部23とが分かれている。
As shown in FIG. 2A, the
第1の所定位置P1及び第2の所定位置P2は、アコースティックピアノでの弱押鍵による押鍵往行程における、ジャックがローラから外れるジャック抜けの位置付近に相当するよう設定されている。すなわち、押鍵往行程におけるクリック感が発生するストローク位置に対応している。 The first predetermined position P1 and the second predetermined position P2 are set so as to correspond to the vicinity of the position where the jack is removed from the roller in the keystroke forward stroke by the weak key depression on the acoustic piano. That is, it corresponds to a stroke position where a click feeling is generated in the key pressing forward stroke.
高反発部24は高分子反発材料でなり、低反発部21と比較して反発係数が大きく、同じ押圧力に対する反発エネルギが大きい。しかも高反発部24は、低反発部21と比較して弾性に富み、同じ押圧力に対する弾性変形量が多い。低反発部21は例えば樹脂でなる。低反発部21の低摩擦部22と高摩擦部23とは、反発性及び弾性が共通の素材であり、面粗さの違い等によって摺接面の摩擦係数だけが異なっている。なお、低摩擦部22と高摩擦部23とは異なる素材で構成してもよい。
The
慣性質量については、鍵Kよりもハンマ体HMの方が大きいとする。かかる構成において、非押鍵状態から弱押鍵の操作がされると、感触生成ユニット17の摺接面に対して相対的に、アクチュエータ13が図2(a)の左方に摺動する。レスト対応位置Prから第2の所定位置P2までは摩擦が小さい領域(低摩擦部22)であり、滑らかに摺動する。しかしアクチュエータ13が第2の所定位置P2から第1の所定位置P1までの摩擦増加領域(高摩擦部23)を通過するとき、一時的に摩擦が大きくなって、押鍵反力が増大する。その後、アクチュエータ13が第1の所定位置P1を通過すると、弾性変形が大きくなる領域(高反発部24)となるので、アクチュエータ13が高反発部24に対してくい込み方向に落ち込む。
As for the inertial mass, the hammer body HM is larger than the key K. In such a configuration, when a weak key pressing operation is performed from the non-key pressing state, the
アクチュエータ13が落ち込むとき、押鍵反力は急激に減少する。従って、高摩擦部23での反力上昇の直後に反力減少が起こるので、アコースティックピアノにおけるジャック抜けのような感じ(クリック感)を生じさせることができる。
When the
その後、押し切りまで押鍵して鍵Kがエンド位置に達すると、アクチュエータ13が高反発部24におけるエンド対応位置Peを押圧した押鍵終了状態となる。ここで、高反発部24は反発エネルギが大きいので、離鍵操作するとアクチュエータ13が勢いよく跳ね返される。これにより、鍵Kが指に付いてくる感じが得られる。
After that, when the key is pushed down to the end and the key K reaches the end position, the
図2(b)に、エンド位置からの離鍵時の鍵Kのストローク位置の遷移を示す。横軸に離鍵後の経過時間、縦軸にストローク位置を示す。 FIG. 2B shows the transition of the stroke position of the key K when the key is released from the end position. The horizontal axis shows the elapsed time after key release, and the vertical axis shows the stroke position.
高反発部24のような工夫がなされていない従来の鍵盤装置においては、曲線L1で示すように、離鍵直後の鍵Kの戻りが遅いが、本発明の鍵盤装置では、曲線L2で示すように、離鍵直後の鍵Kの戻り速度が速まっている。これにより、連打性が向上し、離鍵時の感触もアコースティックピアノに近くなる。
In a conventional keyboard device that is not devised like the
本実施の形態によれば、レスト対応位置Prよりもエンド対応位置Peの方が、アクチュエータ13からの押圧に対する反発エネルギが大きいので、離鍵時のエンド位置からの鍵Kの復帰を速めることができる。鍵Kの復帰速度が速まり、且つ、鍵Kよりもハンマ体HMの慣性質量が大きいことから、離鍵直後に鍵Kが指に付いてくるようになり、連打時の感触が良くなると共に連打性が向上する。また、連打性を維持しつつも、鍵K及びハンマ体HMを含む揺動する系全体の等価質量をアコースティックピアノのものに近づけることが可能となる。それによって、鍵Kの復帰プロファイルをアコースティックピアノに近づけることができ、慣性による押鍵感触もアコースティックピアノ並みに向上する。
According to the present embodiment, the end-corresponding position Pe has a larger repulsion energy against the pressure from the
また、押鍵往行程において、高反発部24の存在によって第1の所定位置P1を境に感触生成ユニット17の弾性変形量が多くなるので、エンド位置の近くでクリック感を発生させることができる。これと相まって、押鍵往行程において、第1の所定位置P1の直前で高摩擦部23によって摩擦力増加により押鍵反力が増大するので、クリック感が明確になる。
Further, in the key pressing forward stroke, the amount of elastic deformation of the
ところで、感触生成ユニット17については、図3に示すようないくつかの変形例が考えられる。例えば、エンド対応位置Peでの反発エネルギを大きく設定する上では、高反発部24に限られず、図3(a)、(b)で例示するような変形例を採用可能である。
By the way, about the touch production |
図3(a)、(b)、(c)は、感触生成ユニット17の第1、第2、第3の変形例を示す図である。
FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C are diagrams illustrating first, second, and third modified examples of the
図3(a)に示す第1の変形例では、感触生成ユニット17において、高反発部24に代えて板バネ25を設ける。板バネ25は、固定具26で被駆動部16に固定される。板バネ25は、アクチュエータ13に対向する部分が被駆動部16に平行で、低反発部21と協働して面一な摺接面を形成する。
In the first modification shown in FIG. 3A, the
押鍵往行程においてアクチュエータ13が第1の所定位置P1を通過すると、板バネ25を押圧するようになるので、板バネ25が弾性変形してアクチュエータ13が落ち込み、押鍵反力は急激に減少する。押鍵終了状態では、アクチュエータ13が板バネ25におけるエンド対応位置Peを押圧した状態となる。板バネ25は反発エネルギが大きいので、離鍵操作するとアクチュエータ13が勢いよく跳ね返される。よって、図2(a)の例と同様に、クリック感を生じさせることができると共に、離鍵時のエンド位置からの鍵Kの復帰を速めることができる。
When the actuator 13 passes the first predetermined position P1 in the key pressing forward stroke, the
また、図3(b)に示す第2の変形例のように、第1の変形例(図3(a))における板バネ25にダンパ材27を組み合わせてもよい。ダンパ材27は、板バネ25の裏側に固着され、非押鍵状態においては被駆動部16との間に間隔を保つと共に、押鍵終了時には板バネ25と被駆動部16とに挟まれて圧縮力を受けるように配設される。これによると、押鍵終了時における脱進感に関して、いかにもバネ的な感触が緩和され、自然な感触となる。
Moreover, you may combine the
さらに、低反発部21及び板バネ25を覆うシート状部材28を設けるのが望ましい。シート状部材28は、固定部29を用いて、低反発部21及び板バネ25の全体を覆うように配設される。シート状部材28は可撓性を有し、非押鍵状態において面一な摺接面を提供する。
Furthermore, it is desirable to provide a sheet-
第1の所定位置P1を境にアクチュエータ13の落ち込み量が変化するため、シート状部材28がない場合、一時的に生じる段差により主に復帰時にアクチュエータ13が第1の所定位置P1に引っかかることが想定される。しかし、シート状部材28を設けることで、往復の行程でアクチュエータ13が摺接面を摺動する際の動作が円滑となる。
Since the amount of depression of the actuator 13 changes with the first predetermined position P1 as a boundary, when there is no sheet-
なお、高摩擦部23に対応する部分については、シート状部材28の摩擦係数を大きく構成するのがよい。また、シート状部材28は、図2(a)に示す構成に適用してもよい。
In addition, about the part corresponding to the
図3(c)に示す第3の変形例では、「摺動部」と「被摺動部」の関係を図2(a)の例とは逆にする。すなわち、鍵Kについてはアクチュエータ13を廃止すると共に感触生成ユニット17を設け、一方、ハンマ体HMの被駆動部16に突設部16aを設ける。そして、押鍵操作により感触生成ユニット17が突設部16aを駆動するように構成する。
In the third modification shown in FIG. 3C, the relationship between the “sliding part” and the “sliding part” is reversed from the example in FIG. That is, for the key K, the
従って、感触生成ユニット17がハンマ駆動部となる。感触生成ユニット17の下面が摺接面となり、押鍵往行程においては、突設部16aが感触生成ユニット17に対して相対的に図3(c)の右方に摺動する。低摩擦部22、高摩擦部23、高反発部24の配置順序は、鍵Kの長手方向において図2(a)の例とは逆となる。かかる構成においても、作用は図2(a)の例と同じである。
Therefore, the
なお、鍵Kの復帰を速めることに関して、上記実施の形態及び各変形例において高摩擦部23を設けることは必須でない。また、第1の所定位置P1で領域を分けて反発エネルギの差異を設けるという態様は必須でない。最低限、被摺動部において、鍵Kがレスト位置にあるときに摺動部が当接するレスト対応部分(レスト対応位置Pr)よりも、エンド位置にあるときに摺動部が当接するエンド対応部分(エンド対応位置Pe)の方が、摺動部からの押圧に対する反発エネルギが大きい構成とすればよい。
It should be noted that it is not essential to provide the high-
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。 Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included.
K 鍵、 HM ハンマ体、 13 アクチュエータ(ハンマ駆動部)、 16 被駆動部、 17 感触生成ユニット、 21 低反発部、 24 高反発部、 28 シート状部材、 P1 第1の所定位置、 P2 第2の所定位置、 Pr レスト対応位置(レスト対応部分)、 Pe エンド対応位置(エンド対応部分) K key, HM hammer body, 13 actuator (hammer drive part), 16 driven part, 17 touch generation unit, 21 low repulsion part, 24 high repulsion part, 28 sheet-like member, P1 first predetermined position, P2 second Position, Pr rest compatible position (rest compatible part), Pe end compatible position (end compatible part)
Claims (5)
被駆動部を有し、前記鍵に対応して設けられ、対応する鍵の前記ハンマ駆動部によって前記被駆動部が押圧駆動されることで揺動して押鍵動作に慣性を与えるハンマ体とを有し、
押鍵行程において、前記ハンマ駆動部及び前記被駆動部のいずれか一方である摺動部がいずれか他方である被摺動部に対して摺動し得るよう構成され、
前記摺動部が当接し得る前記被摺動部の摺動領域のうち、前記鍵がレスト位置にあるときに前記摺動部が当接するレスト対応部分よりも、前記鍵がエンド位置にあるときに前記摺動部が当接するエンド対応部分の方が、前記摺動部からの押圧に対する反発エネルギが大きいことを特徴とする鍵盤装置。 A key that has a hammer drive and swings the range from the rest position to the end position by pushing and releasing;
A hammer body which has a driven part, is provided corresponding to the key, and swings when the driven part is pressed and driven by the hammer driving part of the corresponding key to give inertia to the key pressing operation; Have
In the key pressing process, the sliding part which is one of the hammer driving part and the driven part is configured to be able to slide with respect to the sliding part which is the other,
When the key is at the end position of the sliding area of the sliding part that the sliding part can abut than the rest corresponding part where the sliding part abuts when the key is at the rest position A keyboard device characterized in that the end corresponding portion with which the sliding portion abuts has a larger repulsive energy against the pressure from the sliding portion.
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