JP2017045525A

JP2017045525A - 反力発生装置及び電子楽器の鍵盤装置

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Publication number: JP2017045525A
Application number: JP2015164766A
Authority: JP
Inventors: 播本　寛; Hiroshi Harimoto; 寛播本; 大須賀　一郎; Ichiro Osuga; 一郎大須賀
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Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2017-03-02
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Abstract

【課題】押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせる。
【解決手段】押圧行程において、外ドームＤｏｕｔの変形が始まった後、内ドームＤｉｎの先端部２１が基面９３ａに当接すると内ドームＤｉｎが変形を開始する。クリック発生部ＣＬの直線的で一様の肉厚の肉部２５は、アフターストローク部ＡＦの肉部２３の最小厚みに対して同厚以下である。中心線Ｃ０（押圧方向）に対して、肉部２５の傾斜の度合いは肉部２３よりも大きい（θｃ＞θａ）。アフターストローク部ＡＦが大きく変形するよりも先に、クリック発生部ＣＬは座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、弾性ドームの弾性変形によって操作に対する反力を発生させる反力発生装置及び電子楽器の鍵盤装置に関する。

従来、弾性ドームの弾性変形によって操作に対する反力を発生させる反力発生装置が知られている。例えば、下記特許文献１では、電子楽器の鍵盤装置における鍵操作の検出スイッチにラバードームが適用される。外ドームや内ドームのスカートを構成する壁部の厚みを場所によって異ならせることで、押鍵ストロークにおける異なる位置で反力ピークを発生させる反力発生部を複数設けている。これら複数の反力発生部の特性を合成することで所望の反力特性が実現される。

特開平６−２５１６５２号公報

ところで、アクション機構のあるアコースティックピアノにおいては、打弦タイミングの直前にクリック感が生じる。電子楽器の鍵盤装置においても、押鍵ストローク中の発音タイミング（キーオン）の直前に対応する位置でクリック感があると、好ましい操作感触となる。

しかしながら、押鍵検出機構にラバードームのスイッチを適用した鍵盤装置においては、通常、スカートの壁部の変形は湾曲した領域から始まってそこから徐々に変形が拡大していく。そのため、反力ピークが明瞭に生じにくく、クリック感を作り出すことは困難である。仮に反力ピークが生じるとしても、その位置は発音タイミングに適切に対応させないと違和感のある感触となるため、クリック感を設ける位置は正確である必要がある。

なお、クリック感のような反力変化は、鍵盤装置に限らず、各種の装置においても有用な場合があり、反力変化の特性や発生位置は、各装置の操作子に応じて適切に定めることが求められる。

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、押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の反力発生装置は、いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドーム（Ｄｏｕｔ）と前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する内ドーム（Ｄｉｎ）とを有し、前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置（１０）であって、前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記内ドームの先端部が前記基面に当接すると前記内ドームが変形を開始し、前記内ドームは、その一部を構成する要素として、いずれも前記押圧方向に対して傾斜したアフターストローク部（ＡＦ）及びクリック発生部（ＣＬ）を含み、前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させ、前記クリック発生部は前記アフターストローク部よりも先に変形量の急増を生じさせるものであり、前記アフターストローク部の変形量は、前記クリック発生部が座屈した後に急増することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項６の電子楽器の鍵盤装置は、いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する内ドームとを有し、演奏操作によって前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置を有する電子楽器の鍵盤装置であって、前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記内ドームの先端部が前記基面に当接すると前記内ドームが変形を開始し、前記内ドームは、その一部を構成する要素としてクリック発生部を含み、前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させ、前記押圧行程において前記内ドームが発生させる反力の最大ピークは、前記内ドームの前記先端部が前記基面に当接してから演奏操作終了までの内ドームストロークにおける前半に位置することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１０の電子楽器の鍵盤装置は、いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する複数の内ドームとを有し、演奏操作によって前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置を有する電子楽器の鍵盤装置であって、前記各内ドームの前記先端部と前記先端部に対向する前記基面とに、導通によって演奏操作を検出するための一対の電気的接点部が構成され、非演奏操作時において、前記複数の内ドームの各先端部と前記基面との間隔は内ドームごとに異なっており、前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記先端部が前記基面に当接した順番で前記各内ドームが変形を開始し、前記押圧行程において、前記先端部が最後から２番目に前記基面に当接する内ドームは、その一部を構成する要素としてクリック発生部を含み、前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させることを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１１の電子楽器の鍵盤装置は、いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する２つの内ドームとを有し、演奏操作によって前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置を有する電子楽器の鍵盤装置であって、前記各内ドームの前記先端部と前記先端部に対向する前記基面とに、導通によって演奏操作を検出するための一対の電気的接点部が構成され、非演奏操作時において、前記２つの内ドームの各先端部と前記基面との間隔は互いに異なっていて、前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記先端部が前記基面に当接した順番で前記各内ドームが変形を開始し、前記押圧行程において、前記先端部が２番目に前記基面に当接する内ドームは、その一部を構成する要素としてクリック発生部を含み、前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させることを特徴とする。

なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明の請求項１によれば、例えば、押圧ストロークの前半で確実にクリック感を発生させ、その後、確実にアフターストローク区間を設けることができ、また、座屈によって明確なクリック感を発生させるとともに、その間、アフターストローク部は変形させないようにすることができる。よって、押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることができる。

請求項７、１２によれば、クリック発生部の座屈によって明確なクリック感を発生させるとともに、その座屈の間、アフターストローク部は変形させないようにすることができる。よって、クリック感を確実に生じさせることができる。請求項４によれば、押圧行程において、アフターストローク部の急激な変形よりも先に、クリック発生部の座屈を確実に生じさせることができる。請求項５によれば、押圧行程において、クリック感発生後のアフターストローク部が発生させる反力を徐々に大きくでき、反力の最小ピークを作り出すことができる。また、アフターストローク部での反力増加を穏やかにすることができ、クリック発生部で発生するクリックをより際立たせることができるので、クリック感も明瞭にすることができる。

本発明の請求項６によれば、内ドームの先端部が基面に当接してから演奏終了までの前半で反力ピークを迎えるので、反力ピークから演奏終了までのストロークを大きく取ることができ、クリック感をより明確にすることができる。よって、演奏操作による押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることができる。

請求項８によれば、ストロークの前半で明確なクリック感発生を完了させることができ、押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を確実に生じさせることができる。請求項９によれば、内ドームに操作検出機能を持たせつつ、クリック感も発生させることができ、演奏操作に対するクリック感の発生機能と操作検出機能とを反力発生装置に持たせることができる。

本発明の請求項１０、１１によれば、内ドームに操作検出機能を持たせつつ、クリック感も発生させることができ、演奏操作による押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることができる。

第１の実施の形態に係る反力発生装置が適用される電子楽器の鍵盤装置の一部を示す模式図（図（ａ）、（ｂ））である。鍵スイッチの縦断面図（図（ａ））、内ドームの反力特性を示す図（図（ｂ））である。鍵スイッチの押圧行程における変形の遷移を示す図である。第２の実施の形態におけるスイッチ数が２つ、３つの鍵スイッチの縦断面図（図（ａ）、（ｂ））、第３の実施の形態における鍵スイッチの縦断面図（図（ｃ））である。鍵スイッチの押圧行程における変形の遷移を示す図である。従来の鍵スイッチにおいて、押圧行程における内ドームの変形の遷移を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る反力発生装置が適用される電子楽器の鍵盤装置の一部を示す模式図である。この鍵盤装置は、複数の演奏操作子として鍵９２を有する。ただし、図１（ａ）では代表して１つの鍵９２のみを図示している。鍵９２の下方に基板９３が配設され、基板９３上に、反力発生装置としての鍵スイッチ１０が配設される。押下操作されると鍵９２は支点９１を中心に回動し、鍵スイッチ１０を駆動する。鍵スイッチ１０を駆動することにより、不図示の楽音発生部により楽音信号が発生されるとともに、詳細は後述するように、鍵９２に対して反力が付与される。この反力により、演奏者はアコースティックピアノのような弾き応えを感じる。

なお、鍵スイッチ１０を駆動する駆動体としては鍵９２に限られず、ハンマであってもよい。例えば、図１（ｂ）に示すように、ハンマ９５が、鍵９２に対して駆動伝達部９４で常に係合し、鍵９２からの駆動力がハンマ９５へ伝達可能になっている。ハンマ９５は、支点９８で回動自在に配設される。基板９３はハンマ９５の上方に配置され、基板９３の下面に鍵スイッチ１０が配設される。鍵９２が押下操作されると、駆動伝達部９４を通じてハンマ９５が駆動され、ハンマ９５が支点９８を中心に回動し、鍵スイッチ１０を駆動する。なお、基板９３と鍵スイッチ１０の配設位置は、ハンマ９５の上方に限らず、ハンマ９５の下方であって駆動伝達部９４と支点９８との間の下方であってもよい。

ところで、鍵スイッチ１０は、可動接点と固定接点とで１つの接点スイッチを構成する従来型構成を基本とする。図２、図３では、鍵９２に対応するスイッチ数が１つである１メイク型の鍵スイッチ１０を例にとって説明する。

図２（ａ）は、鍵スイッチ１０の縦断面図である。鍵スイッチ１０は、ベース部１１、外ドームＤｏｕｔ、内ドームＤｉｎから構成され、カーボン部分を除きラバー等の弾性部材で一体に形成される。外ドームＤｏｕｔは、駆動体９６によって押圧駆動される頭部１２を有する。駆動体９６には、鍵９２やハンマ９５が該当する。図２（ａ）における中心線Ｃ０は、駆動体９６による押圧方向と略平行である。なお、厳密には、押圧方向は押圧駆動行程において逐次変化し得るが、駆動体９６が頭部１２に接した瞬間、あるいは後述する内ドームＤｉｎが反力ピークを発生させる瞬間で定義してもよい。あるいは、駆動体９６と当接する頭部１２の当接面である上面が平坦であるとして、頭部１２の上面に直交する方向を押圧方向と定義してもよい。中心線Ｃ０の軸線方向から見て、外ドームＤｏｕｔ及び内ドームＤｉｎは同心の円形であり、それらの中心を中心線Ｃ０が通る。ベース部１１の外郭形状は任意であるが、例えば矩形である。

駆動体９６による押圧行程（押鍵往行程に相当）において、外ドームＤｏｕｔの頭部１２が押圧され、外ドームＤｏｕｔ及び内ドームＤｉｎの弾性変形によって、押圧に対する反力が発生する。この反力が、押鍵操作に対する反力となって押鍵感触として作用する。

ベース部１１が基板９３に固着され、外ドームＤｏｕｔは、基板９３の基面９３ａから離れる方向にベース部１１から膨出する。内ドームＤｉｎは、外ドームＤｏｕｔの内側に形成されて、外ドームＤｏｕｔとは逆側（基面９３ａに近づく方向）に膨出する。ベース部１１と頭部１２との間は湾曲部を有するスカート部１３によって接続される。頭部１２の先端は平坦である。

内ドームＤｉｎは、その一部を構成する要素として、主としてクリック感を発生させる役割を果たすクリック発生部ＣＬと、主としてクリック発生後の反力変化を特性付ける役割を果たすアフターストローク部ＡＦと、先端部２１とを含んでいる。クリック発生部ＣＬは、接続部２４にてアフターストローク部ＡＦに接続されている。接続部２４はクリック発生部ＣＬの一端部であり、アフターストローク部ＡＦの一端部でもある。クリック発生部ＣＬはまた、接続部２６にて外ドームＤｏｕｔに接続されている。接続部２６はクリック発生部ＣＬの他端部でもある。接続部２６は、外ドームＤｏｕｔの頭部１２とスカート部１３との接続領域の一部でもある。アフターストローク部ＡＦは、接続部２２にて先端部２１に接続されている。

先端部２１の先端面は基面９３ａに平行に対向する平坦面であり、この平坦面にはカーボン等の導電材で成る可動接点２７が形成されている。可動接点２７に対向する基面９３ａの領域にはカーボン等の導電材で成る固定接点９７が形成されている。可動接点２７及び固定接点９７で、一対の電気的接点部が構成される。両者の導通によって、押圧操作が検出される（ここでは演奏操作におけるキーオン検出）。なお、本電子楽器は不図示のＣＰＵや楽音発生部を有し、鍵スイッチ１０の検出信号はＣＰＵに与えられて、検出に応じたタイミングで楽音発生部から楽音発生がなされる。

ここで、押圧行程において、駆動体９６による押圧終了位置は決まっているとする。例えば、鍵９２やハンマ９５の回動終了を規定する不図示のストッパによって押圧終了位置は規定される。押圧行程において先端部２１が基面９３ａに当接してから押圧終了（演奏操作終了）までのストロークを「内ドームストローク」と称する。鍵９２の押鍵ストロークに対して、内ドームストロークは押鍵ストロークの後半の領域に相当する。このようにすることで、アコースティックピアノのような、押鍵ストロークの後半にクリック感を付与することができる。

本実施の形態では、内ドームＤｉｎに形状上の工夫を施し、押圧行程において、クリック発生部ＣＬがアフターストローク部ＡＦよりも先に変形量の急増を生じさせるようにする。具体的には、押圧行程において、クリック発生部ＣＬは座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させ、その後に、アフターストローク部ＡＦの変形量が急増するようにする。そのための詳細な構成について説明する。

まず、クリック発生部ＣＬについては、中心線Ｃ０に平行な断面において両端部（接続部２４、２６）の間の肉部２５が直線を成し、且つ肉部２５は一様の肉厚である。アフターストローク部ＡＦについては、接続部２４と接続部２２との間の肉部２３は、接続部２４から先端部２１に近くなるにつれて徐々に肉厚が厚くなっている。ただし、クリック発生部ＣＬの肉部２５の一様の肉厚は、アフターストローク部ＡＦの肉部２３の最小厚みに対して同厚以下である。

また、肉部２３、２５の傾斜角度を各々の厚み方向における中心で捉えるとすれば、クリック発生部ＣＬ及びアフターストローク部ＡＦはいずれも、中心線Ｃ０（押圧方向）に対して傾斜している。クリック発生部ＣＬの肉部２５の押圧方向に対する傾斜の度合いはアフターストローク部ＡＦの肉部２３よりも大きい。すなわち、肉部２３が中心線Ｃ０と成す鋭角はθａ、肉部２５が中心線Ｃ０と成す鋭角はθｃであり、θｃ＞θａとなっている。

図２（ｂ）は、内ドームＤｉｎの反力特性を示す図である。横軸は、内ドームストロークにおける位置、縦軸は反力を示す。上側の曲線Ｌ１は往行程（往鍵行程）、下側の曲線Ｌ２は復行程（離鍵行程）を示す。

内ドームストロークの始点位置ＳＴ０で先端部２１が基面９３ａに当接すると内ドームＤｉｎは反力を発生させ始める。反力は直ぐに大きくなるが、位置ＳＴ１でクリック発生部ＣＬが座屈することにより反力は急減する。これにより、反力の最大ピークが生じる。クリック発生部ＣＬによる反力は急減した後、小さいままであるが、アフターストローク部ＡＦの反力は増加し始める。両者の合力による反力の最小ピークが位置ＳＴ２で生じ、その後の反力上昇は主としてアフターストローク部ＡＦに依存する。押圧終了位置ＳＴＥまで反力は緩やかに上昇していく。最小ピークの値は、最大ピークの値の半分以下となっている。

ここで、位置ＳＴ１及び位置ＳＴ２はいずれも、内ドームストローク（ＳＴ０〜ＳＴＥ）における前半分の領域（位置ＳＴＥより位置ＳＴ０に近い側）に位置する。これは、位置ＳＴ２以降のアフターストロークの反力変化を十分に確保するためである。アフターストロークがない、あるいは小さいと、クリックの直後にストロークが終わってしまい、クリック感が不明瞭になるからである。なお、鍵９２の押鍵ストロークが１０ｍｍであるとして、内ドームストロークの始点位置ＳＴ０は、鍵９２の押鍵ストローク中においては、非操作位置から７０％（７ｍｍ程度）の位置に相当している。位置ＳＴ０、ＳＴ１、ＳＴ２のこのような設定により、押鍵においてクリック感が欲しいストローク位置に位置ＳＴ１が対応することになる。しかも、最大ピークの直後に最小ピークが生じるので、その後のアフターストロークと相まって、押鍵ストロークのわずか３０％の範囲であっても明確なクリック感が得られる。

図３（ａ）〜（ｆ）は、鍵スイッチ１０の押圧行程における変形の遷移を示す図である。非演奏操作時である非押圧状態（図３（ａ））から頭部１２が押圧されると、まず、外ドームＤｏｕｔのスカート部１３が変形し始める。そして、内ドームＤｉｎの先端部２１が基面９３ａに当接すると（図３（ｂ））、内ドームＤｉｎが圧縮されて反力を発生し始め、押圧の継続により、内ドームＤｉｎの反力は増加していく（図３（ｃ）、図２（ｂ）の位置ＳＴ０〜ＳＴ１）。

次に、受ける圧縮力が一定以上に達すると、クリック発生部ＣＬが座屈変形する。内ドームＤｉｎの反力は最大ピーク（図２（ｂ）の位置ＳＴ１）を生じさせて急減する（図３（ｄ））。これによりクリック感が生じる。クリック発生部ＣＬがアフターストローク部ＡＦよりも先に大きく変形するのは上記した構成の違いによる。まず、クリック発生部ＣＬの肉部２５は直線を成し、湾曲していないため、湾曲部から変形が徐々に始まる従来の構成とは異なり、変形は座屈という急激な変形態様をとる。さらに、クリック発生部ＣＬの肉部２５の肉厚は、アフターストローク部ＡＦの肉部２３の最小厚みに対して同厚以下で、しかも、肉部２５の押圧方向に対する傾斜の度合いは肉部２３よりも大きい。そのため、厚くなく傾斜が大きい肉部２５が圧縮力に耐えきれず先に変形を開始する。

クリック発生部ＣＬが座屈するまではアフターストローク部ＡＦは未だ大きな変形をしていないが、クリック発生部ＣＬが座屈した直後から変形量が急激に大きくなる（図３（ｅ））。特に、既にクリック発生部ＣＬが大きな変形を開始したことから、アフターストローク部ＡＦは接続部２４から巻き込まれるように変形を開始する。しかも、肉部２３は、接続部２４に近いほど薄いので、接続部２４に近い肉薄の側から変形が広がっていく。従って、アフターストローク部ＡＦの発生反力は変形開始当初は小さいが、変形が厚い部分に移るにつれて発生反力が大きくなっていく。内ドームＤｉｎによる発生反力が上昇に転じると、その時点で反力の最小ピークが生じる（図２（ｂ）の位置ＳＴ２）。これにより、クリック感が明瞭になる。その後、主としてアフターストローク部ＡＦの反力が徐々に大きくなり、やがて内ドームストロークの終了位置まで押圧される（図３（ｆ））。

ここで、内ドームＤｉｎの変形の態様につき、従来構成と対比する。図６（ａ）〜（ｃ）は、従来の鍵スイッチにおいて、押圧行程における内ドームの変形の遷移を示す図である。図６（ｄ）は、内ドームの反力特性を示す図である。

従来構成の内ドーム１００は明瞭な湾曲部を有しており、湾曲部から変形が徐々に始まり、全体に広がっていく（図６（ａ）〜（ｃ））。従って、変形は座屈のような急激な態様とならず、反力は緩やか上昇する（図６（ｄ））。このように、従来構成ではクリック感に相当する反力は発生しない。

本実施の形態では、クリック発生部ＣＬ及びアフターストローク部ＡＦに大きな湾曲形状（Ｒ形状）がないことにより、変形開始は座屈という態様をとりやすく、厚みや傾斜角度によってクリック発生部ＣＬの座屈が先に生じるよう設計している。また、押圧方向に対してクリック発生部ＣＬに傾斜を設けていることで、ストローク中の座屈位置を所望位置に設計しやすい。

本実施の形態によれば、押圧行程において、クリック発生部ＣＬがアフターストローク部ＡＦよりも先に変形量の急増を生じさせるので、押圧ストロークの前半で確実にクリック感を発生させ、その後、確実にアフターストローク区間を設けることができる。よって、押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることができる。また、クリック発生部ＣＬの座屈後にアフターストローク部ＡＦの変形量が急増するので、座屈によって明確なクリック感を発生させるとともに、その間、アフターストローク部は変形させないようにすることができる。よって、クリック感を確実に生じさせることができる。

また、クリック発生部ＣＬの肉部２５の肉厚は、アフターストローク部ＡＦの肉部２３の最小厚みに対して同厚以下であるので、アフターストローク部ＡＦの急激な変形よりも先に、クリック発生部ＣＬの座屈を確実に生じさせることができる。押圧方向に平行な断面において、アフターストローク部ＡＦの肉部２３の厚みは徐々に変化しているので、押圧行程において、クリック感発生後のアフターストローク部ＡＦが発生させる反力を徐々に大きくでき、反力の最小ピークを作り出すことができる。従って、クリック感を明瞭にすることができる。

また、押圧行程において内ドームＤｉｎが発生させる反力の最大ピークは内ドームストローク（ＳＴ０〜ＳＴＥ）における前半に位置する。しかも、内ドームＤｉｎが発生させる反力の最小ピークも、最大ピークの直後であって、内ドームストロークにおける前半に位置する。また、内ドームの先端部が基面に当接してから演奏終了までの前半で反力ピークを迎えるので、反力ピークから演奏終了までのストロークを大きく取ることができ、クリック感をより明確にすることができる。よって、演奏操作による押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることができる。特に、このような効果を得る上で、外ドームＤｏｕｔではなく内ドームＤｉｎで反力を発生させることが大きな意義を果たしている。すなわち、外ドームＤｏｕｔでは、スイッチがオンされる前から変形が始まるので、スイッチがオンされたときには既に反力が発生してしまっているため、スイッチオン後に反力ピークを発生させることは困難である。これに対し、内ドームＤｉｎであればスイッチオン後に反力ピークを発生させることが容易に実現可能である。

また、本実施の形態では、反力発生装置が鍵スイッチ１０として構成されて電子楽器に適用され、可動接点２７及び固定接点９７で、押鍵操作を検出するための一対の電気的接点部が構成されたので、演奏操作に対するクリック感の発生機能と操作検出機能とを反力発生装置に持たせることができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、鍵９２に対応するスイッチ数は１つとしたが、本発明の第２の実施の形態では複数とする。

図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、スイッチ数が２つ、３つの鍵スイッチ１０の縦断面図である。詳細は図示しないが、各スイッチＳＷの可動接点と、それに対応して基面９３ａに設けられた固定接点とで、一対の電気的接点部を構成している。各スイッチＳＷの配列方向は、例えば鍵９２の長手方向と同じである。

図４（ａ）では、２つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を有する２メイク型の鍵スイッチを示している。各スイッチＳＷ１、ＳＷ２の突出高さ（先端と基面９３ａとの間隔）は互いに異なっており、押鍵の往行程においてスイッチＳＷ１、ＳＷ２の順番でメイクする。第１の実施の形態で説明した鍵スイッチ１０の特に内ドームＤｉｎの特徴は、最初から２番目にメイクするスイッチＳＷ２に適用される。

図４（ｂ）では、３つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を有する３メイク型の鍵スイッチを示している。各スイッチＳＷの突出高さは互いに異なっており、押鍵の往行程においてスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の順番でメイクする。第１の実施の形態で説明した鍵スイッチ１０の特に内ドームＤｉｎの特徴は、最後から２番目にメイクするスイッチＳＷ２に適用される。

図４（ａ）、（ｂ）のいずれの例の場合も、スイッチＳＷ２の内ドームＤｉｎが発生させる反力の最大ピークが、アコースティックピアノにおける押鍵ストロークにおけるクリック感が生じるストローク位置に発生するように、内ドームＤｉｎを構成する。これにより、演奏操作による押圧ストローク中の適切な位置でクリック感を生じさせることができる。

（第３の実施の形態）
第１の実施の形態では、内ドームＤｉｎにおいて、アフターストローク部ＡＦは先端部２１に連接し、クリック発生部ＣＬは外ドームＤｏｕｔに連接する構成であった。本発明の第３の実施の形態では、クリック発生部ＣＬとアフターストローク部ＡＦとの位置関係を逆にする。

図４（ｃ）は、第３の実施の形態における鍵スイッチ１０の縦断面図である。外ドームＤｏｕｔの構成は第１の実施の形態と同様である。内ドームＤｉｎにおいて、クリック発生部ＣＬは、接続部３４にてアフターストローク部ＡＦに接続されている。接続部３４はクリック発生部ＣＬの一端部であり、アフターストローク部ＡＦの一端部でもある。クリック発生部ＣＬはまた、接続部３２にて先端部２１に接続されている。アフターストローク部ＡＦは、接続部３６にて外ドームＤｏｕｔに接続されている。接続部３６は、外ドームＤｏｕｔの頭部１２とスカート部１３との接続領域の一部でもある。

クリック発生部ＣＬについては、中心線Ｃ０に平行な断面において両端部（接続部３４、３２）の間の肉部３３が直線を成し、且つ肉部３３は一様の肉厚である。アフターストローク部ＡＦについては、接続部３４と接続部３６との間の肉部３５は、接続部３４から接続部３６に近くなるにつれて徐々に肉厚が厚くなっている。ただし、クリック発生部ＣＬの肉部３３の一様の肉厚は、アフターストローク部ＡＦの肉部３５の最小厚みに対して同厚以下である。

また、クリック発生部ＣＬ及びアフターストローク部ＡＦはいずれも、中心線Ｃ０（押圧方向）に対して傾斜している。クリック発生部ＣＬの肉部３３の押圧方向に対する傾斜の度合いはアフターストローク部ＡＦの肉部３５よりも大きい。すなわち、肉部３３が中心線Ｃ０と成す鋭角はθａ、肉部３５が中心線Ｃ０と成す鋭角はθｃであり、θｃ＞θａとなっている。

図５（ａ）〜（ｆ）は、鍵スイッチ１０の押圧行程における変形の遷移を示す図である。本実施の形態でも第１の実施の形態と基本的に同様である。主な動作について述べると、内ドームＤｉｎの先端部２１が基面９３ａに当接し、内ドームＤｉｎにかかる荷重が一定以上に達すると、クリック発生部ＣＬは、アフターストローク部ＡＦよりも先に大きく変形する（図５（ａ）〜（ｄ））。すなわち、反力の最大ピークを生じさせて座屈変形する。アフターストローク部ＡＦは、クリック発生部ＣＬが座屈した直後から変形量が急激に大きくなる（図５（ｅ））。その際、アフターストローク部ＡＦの肉部３５は接続部３４に近いほど薄いので、肉部３５は接続部３４に近い肉薄の側から巻き込まれるように変形が広がっていく。内ドームＤｉｎの発生反力は最小ピークを迎え、その後、主としてアフターストローク部ＡＦの反力が徐々に大きくなり、やがて内ドームストロークの終了位置まで押圧される（図５（ｆ））。

このように、本実施の形態では、押圧ストローク中の適切な位置で明瞭なクリック感を生じさせることに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本実施の形態の構成を第２の実施の形態（図４（ａ）、（ｂ））に適用する場合は、図４（ｃ）の内ドームＤｉｎの構成をスイッチＳＷ２に適用する。

なお、上記各実施の形態において、アフターストローク部ＡＦの肉部２３、３５の厚みの変化方向について、当該厚みはクリック発生部ＣＬに近い側ほど薄い構成であった。しかし、クリック発生部ＣＬが先に大きく変形した後、アフターストローク部ＡＦの反力が徐々に大きくなるようにする観点からは、厚みの変化方向を例示とは逆にしてもよい。

なお、鍵スイッチ１０が配設される場所は基板面に限られない。反力発生機能だけを得る場合は、反力発生装置を操作検出機能のある鍵スイッチ１０として構成することは必須でない。操作検出機能を省いた場合、基面は、押圧力に抗する面であればよい。従って、基面は反力発生装置の構成の一部として構成してもよいし、あるいは、反力発生装置が取り付けられる場所の面を基面に利用してもよい。

なお、上記各実施の形態において、駆動体９６は操作子の操作によって外ドームＤｏｕｔの頭部１２を押圧する構成であればよく、リズムマシンのパッドスイッチ等、鍵盤楽器以外の楽器にも適用できる。さらに、操作子は演奏操作子に限られず、設定操作子であってもよい。また、電子楽器以外の装置にも本発明を適用可能である。

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。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

１０鍵スイッチ（反力発生装置）、２１先端部、Ｄｉｎ内ドーム、Ｄｏｕｔ外ドーム、ＣＬクリック発生部、ＡＦアフターストローク部、２４、２６、３２、３４接続部、２３、２５、３３、３５肉部、９３ａ基面

Claims

いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する内ドームとを有し、前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置であって、
前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記内ドームの先端部が前記基面に当接すると前記内ドームが変形を開始し、
前記内ドームは、その一部を構成する要素として、いずれも前記押圧方向に対して傾斜したアフターストローク部及びクリック発生部を含み、
前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させ、前記クリック発生部は前記アフターストローク部よりも先に変形量の急増を生じさせるものであり、
前記アフターストローク部の変形量は、前記クリック発生部が座屈した後に急増することを特徴とする反力発生装置。
前記クリック発生部は、その一端部が前記アフターストローク部に接続され、その両端部の間の肉部が前記押圧方向に対して傾斜する度合いは前記アフターストローク部の傾斜の度合いよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の反力発生装置。
前記クリック発生部は、前記押圧方向に平行な断面において前記両端部の間の肉部が直線を成し且つ一様の肉厚であることを特徴とする請求項２記載の反力発生装置。
前記クリック発生部の前記一様の肉厚は、前記アフターストローク部の肉部の最小厚みに対して同厚以下であることを特徴とする請求項３記載の反力発生装置。
前記押圧方向に平行な断面において、前記アフターストローク部の肉部の厚みは徐々に変化していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の反力発生装置。
いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する内ドームとを有し、演奏操作によって前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置を有する電子楽器の鍵盤装置であって、
前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記内ドームの先端部が前記基面に当接すると前記内ドームが変形を開始し、
前記内ドームは、その一部を構成する要素としてクリック発生部を含み、
前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させ、
前記押圧行程において前記内ドームが発生させる反力の最大ピークは、前記内ドームの前記先端部が前記基面に当接してから演奏操作終了までの内ドームストロークにおける前半に位置することを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
前記内ドームは、その一部を構成する要素としてアフターストローク部をさらに含み、
前記押圧行程において、前記アフターストローク部の変形量は、前記クリック発生部が座屈した後に急増することを特徴とする請求項６記載の電子楽器の鍵盤装置。
前記押圧行程において前記クリック発生部が座屈した後に前記内ドームが発生させる反力の最小ピークは、前記内ドームストロークにおける前半に位置することを特徴とする請求項６または７記載の電子楽器の鍵盤装置。
前記内ドームの前記先端部と前記先端部に対向する前記基面とに、導通によって演奏操作を検出するための一対の電気的接点部が構成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に電子楽器の鍵盤装置。
いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する複数の内ドームとを有し、演奏操作によって前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置を有する電子楽器の鍵盤装置であって、
前記各内ドームの前記先端部と前記先端部に対向する前記基面とに、導通によって演奏操作を検出するための一対の電気的接点部が構成され、
非演奏操作時において、前記複数の内ドームの各先端部と前記基面との間隔は内ドームごとに異なっており、
前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記先端部が前記基面に当接した順番で前記各内ドームが変形を開始し、
前記押圧行程において、前記先端部が最後から２番目に前記基面に当接する内ドームは、その一部を構成する要素としてクリック発生部を含み、前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させることを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
いずれも弾性部材で構成され、基面から離れる方向に膨出する部分を有する外ドームと前記外ドームの内側に形成されて前記外ドームとは逆側に膨出する２つの内ドームとを有し、演奏操作によって前記外ドームが押圧される押圧行程において前記外ドーム及び前記内ドームの弾性変形によって反力を発生させる反力発生装置を有する電子楽器の鍵盤装置であって、
前記各内ドームの前記先端部と前記先端部に対向する前記基面とに、導通によって演奏操作を検出するための一対の電気的接点部が構成され、
非演奏操作時において、前記２つの内ドームの各先端部と前記基面との間隔は互いに異なっていて、
前記押圧行程において、前記外ドームの変形が始まった後、前記先端部が前記基面に当接した順番で前記各内ドームが変形を開始し、
前記押圧行程において、前記先端部が２番目に前記基面に当接する内ドームは、その一部を構成する要素としてクリック発生部を含み、前記押圧行程において、前記クリック発生部は座屈によって反力が急減することでクリック感を発生させることを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
前記クリック発生部を一部に含んだ前記内ドームは、その一部を構成する要素としてアフターストローク部をさらに含み、
前記押圧行程において、前記アフターストローク部の変形量は、前記クリック発生部が座屈した後に急増することを特徴とする請求項１０または１１記載の電子楽器の鍵盤装置。