JP2015060114A - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鍵盤装置を大型化させることなく、鍵の回転半径を大きくすることができるようにし、タッチが良く、小型な鍵盤装置を実現可能とする。
【解決手段】打鍵により回転動作する鍵２０と、鍵２０の回転動作を検出するスイッチ７２と、鍵２０を支持するフレーム３０とを具備する。鍵２０はベアリングを介してフレーム３０に支持され、ベアリングは円弧形状をなす内輪及び外輪と、転動体（玉）５２を収容した短冊板形状の保持器５１とよりなり、前記円弧の中心Ｃは鍵２０の後方において鍵２０の外に位置され、内輪（内輪部）２４が鍵２０の後端に形成され、外輪（外輪部）３１がフレーム３０の後端に形成される。
【選択図】図１

Description

この発明は電子鍵盤楽器用の鍵盤装置に関する。

図４はこの種の鍵盤装置の従来例として、特許文献１に記載されている構成を示したものである。図４中、１１は鍵ユニットを示し、１２はフレーム、１３は基板、１４はスイッチを示す。

スイッチ１４は基板１３上に取り付けられており、基板１３はねじ１５によってフレーム１２に固定されている。鍵ユニット１１はフレーム１２の後端部１２ａにねじ１６により固定されている。

鍵ユニット１１は鍵本体部１１ａとヒンジ部１１ｂとアクチュエータ１１ｃとを備え、鍵本体部１１ａを押鍵すると、ヒンジ部１１ｂが変形して鍵本体部１１ａは傾動する。押鍵量が一定の押鍵量を超えると、鍵本体部１１ａの裏面に形成されているアクチュエータ１１ｃがスイッチ１４を押し、これにより発音が制御されるものとなっている。図４中、一点鎖線は鍵本体部１１ａが傾動した状態を示す。

特開２００９−２４４５５７号公報

上述したように、従来の鍵盤装置の鍵（鍵ユニット）は後端側にヒンジ部を備えた構造となっており、このヒンジ部が変形することによって回転動作（傾動動作）が可能とされていた。

また、このようなヒンジ支持構造に替え、フレームに支点を形成し、その支点と係合する凹部等の係合部を鍵の後端に形成して、フレームに設けた支点を中心として鍵が回転動作するような構成も従来の鍵盤装置において採用されている。

一方、回転半径が大きい鍵盤は鍵の後方側を押しても重くならず、タッチが良いとされているが、従来においては鍵の回転中心は鍵の外形内に位置し、鍵の回転半径は鍵の奥行によって決まるため、鍵の回転半径を大きくしようとすると鍵盤全体の奥行が大きくなり、鍵盤装置が大型になってしまうといった問題があった。

この発明の目的はこの問題に鑑み、鍵盤装置を大型化させることなく、鍵の回転半径を大きくすることができるようにし、よってタッチが良く、小型に構成することができる鍵盤装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、打鍵により回転動作する鍵と、鍵の回転動作を検出するスイッチと、鍵を支持するフレームとを具備する鍵盤装置において、鍵はベアリングを介してフレームに支持され、ベアリングは円弧形状をなす内輪及び外輪と、転動体を収容した短冊板形状の保持器とよりなり、前記円弧の中心は鍵の後方において鍵の外に位置され、内輪が鍵の後端に形成され、外輪がフレームの後端に形成されているものとされる。

請求項２の発明では請求項１の発明において、外輪の周方向両端に保持器を抜け止めする凸部が形成されているものとされる。

請求項３の発明では請求項１又は２の発明において、ベアリングにラジアル荷重を与え、かつ鍵を復帰動作させる板ばねがフレームと鍵との間に架設されているものとされる。

この発明によれば、鍵盤装置を大型化させることなく、鍵の回転半径を大きくすることができ、よってタッチが良く、小型な鍵盤装置を実現することができる。

この発明による鍵盤装置の一実施例を示す断面図。 図１の部分拡大図。 図１に示した鍵盤装置の各部構成を示す分解斜視図。 鍵盤装置の従来例を示す側面図。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

図１はこの発明による鍵盤装置の一実施例の断面構造を示したものであり、図２はその要部を拡大して示したものである。また、図３は鍵盤装置を各部に分解して示したものである。鍵盤装置は電子鍵盤楽器に用いられるものであり、所要数の白鍵及び黒鍵を有するものであるが、ここでは１つの白鍵部分を示して説明する。

白鍵をなす鍵２０は前後方向に延伸された本体部２１と、本体部２１の前端側において本体部２１から下方に突出形成された一対のストッパ部２２と、ストッパ部２２の後ろ側において本体部２１から下方に突出形成されたアクチュエータ部２３とを備え、さらに本体部２１の後端側にベアリングの内輪をなす内輪部２４が形成された構成となっている。

内輪部２４は本体部２１の幅方向（左右方向）において互いに対向して本体部２１から後方及び下方に突出するように形成された一対の側板部２５の後端に位置して、それら側板部２５を連結するように形成されている。内輪部２４は鍵２０の後方において鍵２０の外に位置する中心（中心軸）Ｃを中心とする円弧形状をなすものとされている。

内輪部２４の外周面（本体部２１側の面）には周方向に延伸する溝２４ａが形成されている。また、内輪部２４には長円形状をなす２つの逃げ穴２４ｂが貫通形成されている。なお、内輪部２４の上端側において本体部２１との間には左右が側板部２５で蓋されてなる開口２６が形成されており、内輪部２４の溝２４ａが形成されている外周面の上端は開放されている。

ストッパ部２２はＬ字形状をなすものとされており、その先端側に位置するＬ字の一辺の上面２２ａ及び下面２２ｂによってそれぞれストッパ面が構成されている。アクチュエータ部２３は幅方向両面が図３に示したようにくりぬかれた形状とされており、上端側の背面にはＶ字状の切り欠き２３ａが形成されている。切り欠き２３ａの幅方向中央にはリブ２３ｂが設けられている。

フレーム３０の後端には鍵２０の内輪部２４と対向してベアリングの外輪をなす外輪部３１が形成されている。外輪部３１は中心Ｃを中心とする円弧形状をなす。外輪部３１の内周面には周方向に延伸する溝３１ａが形成されている。また、外輪部３１の内周面の周方向両端には凸部３１ｂ，３１ｃが突出形成されている。なお、この例では外輪部３１の内周面に２本のボス３１ｄが突出形成されている。これらボス３１ｄは鍵２０の後方に配置される基板等の部品の取り付けに使用されるもので、必ずしも全ての鍵２０に対応してフレーム３０に設ける必要はない。

外輪部３１はフレーム３０の上下に開放された枠状をなす中央枠部３２の後端に突出形成された支持板部３３に支持されている。フレーム３０は上述した中央枠部３２、支持板部３３、外輪部３１に加え、さらにガイド部３４と左右方向に延伸された第１、第２及び第３のレール部３５、３６、３７を備えている。

ガイド部３４は板状とされて中央枠部３２の前端から突出形成されており、このガイド部３４の前端側の上下にそれぞれ第１のレール部３５及び第２のレール部３６が位置されている。第３のレール部３７は外輪部３１の下端に後方に突出して位置されている。第１のレール部３５の下面、第２のレール部３６の上面及び第３のレール部３７の上面にはそれぞれフェルト４１、４２及び４３が配置されている。

鍵２０の内輪部２４とフレーム３０の外輪部３１との間に挟み込まれるベアリングの保持器５１は短冊板形状とされ、内輪部２４及び外輪部３１に沿うように湾曲されている。ベアリングの転動体は玉５２とされ、この例では保持器５１にポケット５１ａが６つ形成されて６個の玉５２が保持器５１に収容されるものとなっている。なお、ポケット５１ａは短冊板形状をなす保持器５１の長手方向両端に３つずつ形成され、保持器５１の長手方向中間部分には２つの穴５１ｂが形成されている。

フレーム３０の外輪部３１に形成されている２本のボス３１ｄは保持器５１の２つの穴５１ｂに挿通され、保持器５１は外輪部３１と鍵２０の内輪部２４との間に挟み込まれる。鍵２０はその内輪部２４が保持器５１を挟んで外輪部３１の内周側に位置するようにフレーム３０に取り付けられる。外輪部３１に形成されている２本のボス３１ｂは内輪部２４に形成されている２つの逃げ穴２４ｂにそれぞれ位置され、これにより内輪部２４は外輪部３１に対して回転可能とされている。なお、保持器５１は外輪部３１の周方向両端に形成されている凸部３１ｂ，３１ｃによって抜け止めされる。

上述したように、この例ではフレーム３０の外輪部３１と鍵２０の内輪部２４と玉５２を収容した保持器５１とによってベアリングが構成されており、鍵２０はベアリングを介してフレーム３０に支持されて回転動作可能とされている。

板ばね６１はベアリングにラジアル荷重を与え、かつ鍵２０を復帰動作させる機能を有するもので、フレーム３０と鍵２０との間に架設される。

フレーム３０の中央枠部３２の後端側の内面の上半部には、１本の突条３２ａが上下方向に延伸して形成され、下半部には突条３２ａと互い違いとされて２本の突条３２ｂが上下方向に延伸して形成されており、これら突条３２ａの下端と突条３２ｂの上端とによって側方から見てＶ字状をなす係止部３２ｃが形成されている。板ばね６１の一端はこの係止部３２ｃに挿入されて係止される。

一方、板ばね６１の他端は鍵２０のアクチュエータ部２３に形成されている切り欠き２３ａに挿入されて係止される。板ばね６１の他端の幅方向中央には切り欠き６１ａが形成されており、この切り欠き６１ａにアクチュエータ部２３の切り欠き２３ａに存在するリブ２３ｂは位置される。

板ばね６１はこのようにしてフレーム３０と鍵２０との間に架設され、架設された状態で上方に向かって凸をなす湾曲形状をなし、これにより鍵２０に対して上方偏倚力を与えると共にベアリングにラジアル荷重を与えるものとなっている。板ばね６１は例えばばね性を有するステンレス製とされる。鍵２０は板ばね６１によるラジアル荷重によってフレーム３０から外れることなく、回転軌道となるフレーム３０の外輪部３１に沿って回転する。

鍵２０の回転中心はＣであり、鍵２０を打鍵すると鍵２０は鍵２０の後方において鍵２０の外に位置する中心Ｃを回転中心として回転動作する。鍵２０が回転動作することによってフレーム３０の下に配置されている基板７１に実装されているスイッチ７２は鍵２０のアクチュエータ部２３によって押され、鍵２０の回転動作がスイッチ７２によって検出される。これにより、発音が制御される。

鍵２０の回転動作における下限は鍵２０のストッパ部２２の下面２２ｂがフェルト４２に突き当たることによって規定され、一方、打鍵解除による鍵２０の復帰位置はストッパ部２２の上面２２ａがフェルト４１に突き当たることによって規定される。なお、フェルト４３には鍵２０の回転動作により鍵２０の内輪部２４の下端に後方に向かって突出形成されている突出部２４ｃが突き当たるものとなっている。

フレーム３０のガイド部３４は鍵２０の一対のストッパ部２２の間に位置し、鍵２０のアクチュエータ部２３はフレーム３０の中央枠部３２内に位置している。このような構成により、回転動作時に鍵２０はフレーム３０によって良好に案内されるものとなっている。

上記のような構成を有する鍵盤装置によれば、鍵２０は鍵２０の後方において鍵２０の外形の外に位置する中心Ｃを回転中心として回転動作するものとなっているため、従来のような鍵の外形内に回転中心を有するものに比し、鍵２０の奥行を大きくすることなく、鍵２０の回転半径Ｒを大きくすることができる。例えば、従来においては鍵の回転半径は２３０ｍｍ程度が限界であったのに対し、この例では鍵２０の回転半径Ｒを３００ｍｍ以上とすることも容易である。よって、この例によれば、小型でタッチの良い鍵盤装置を実現することができる。

加えて、鍵２０の回転半径Ｒを大きくすることができるため、鍵２０に取り付ける錘８１を軽くしても大きな慣性モーメントを得ることができ、この点で鍵盤装置の軽量化も実現することができる。

なお、上述した例では保持器５１は単体で湾曲形状をなすものとしているが、保持器５１はＰＯＭ（ポリオキシメチレン（ポリアセタール））やＰＡ（ポリアミド（ナイロン））等の樹脂製とされ、厚さは１ｍｍ程度とされるため、例えば単体では湾曲していない平板状とし、外輪部３１と内輪部２４との間に挟み込むことによって湾曲させるようにすることもできる。

２０ 鍵 ２１ 本体部
２２ ストッパ部 ２２ａ 上面
２２ｂ 下面 ２３ アクチュエータ部
２３ａ 切り欠き ２３ｂ リブ
２４ 内輪部 ２４ａ 溝
２４ｂ 逃げ穴 ２４ｃ 突出部
２５ 側板部 ２６ 開口
３０ フレーム ３１ 外輪部
３１ａ 溝 ３１ｂ，３１ｃ 凸部
３１ｄ ボス ３２ 中央枠部
３２ａ，３２ｂ 突条 ３２ｃ 係止部
３３ 支持板部 ３４ ガイド部
３５ 第１のレール部 ３６ 第２のレール部
３７ 第３のレール部 ４１，４２，４３ フェルト
５１ 保持器 ５１ａ ポケット
５１ｂ 穴 ５２ 玉
６１ 板ばね ６１ａ 切り欠き
７１ 基板 ７２ スイッチ
８１ 錘

Claims (3)

1. 打鍵により回転動作する鍵と、前記鍵の回転動作を検出するスイッチと、前記鍵を支持するフレームとを具備する鍵盤装置であって、
   前記鍵はベアリングを介して前記フレームに支持され、
   前記ベアリングは円弧形状をなす内輪及び外輪と、転動体を収容した短冊板形状の保持器とよりなり、
   前記円弧の中心は前記鍵の後方において前記鍵の外に位置され、
   前記内輪が前記鍵の後端に形成され、前記外輪が前記フレームの後端に形成されていることを特徴とする鍵盤装置。
2. 請求項１記載の鍵盤装置において、
   前記外輪の周方向両端に前記保持器を抜け止めする凸部が形成されていることを特徴とする鍵盤装置。
3. 請求項１又は２記載の鍵盤装置において、
   前記ベアリングにラジアル荷重を与え、かつ前記鍵を復帰動作させる板ばねが前記フレームと前記鍵との間に架設されていることを特徴とする鍵盤装置。

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