JP2017173693A - 鍵盤装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スピーカが配置される鍵後端側の空間と鍵下方側の空間とを接続すること。
【解決手段】鍵盤装置は、鍵と、前記鍵をフレームに対して回動可能に接続する接続部であって、法線方向がスケール方向の成分を有する板状部材を前記鍵と当該鍵の回動中心との間において備える接続部と、前記接続部に対して前記鍵とは反対側に配置されたスピーカと、少なくとも前記板状部材および前記スピーカを覆う筐体と、を備える。
【選択図】図10
【解決手段】鍵盤装置は、鍵と、前記鍵をフレームに対して回動可能に接続する接続部であって、法線方向がスケール方向の成分を有する板状部材を前記鍵と当該鍵の回動中心との間において備える接続部と、前記接続部に対して前記鍵とは反対側に配置されたスピーカと、少なくとも前記板状部材および前記スピーカを覆う筐体と、を備える。
【選択図】図10
Description
本発明は、鍵盤装置に関する。
電子鍵盤楽器は、鍵の操作に応じて音源から音波形信号を生成して出力する。この音波形信号は、スピーカから空間に出力される。電子鍵盤楽器に用いられる鍵は、特許文献1に開示されるような樹脂材料によって形成される。このようにして形成された複数の鍵が配列されると、フレーム、ヒンジ等によって壁状の構造体が形成される。このような壁状の構造体は鍵後端側の空間と鍵下方側の空間とを隔てる。
電子鍵盤楽器におけるスピーカからの音は、所定の経路を通って楽器外に放出される。一方、臨場感など演奏者に対する感覚をより向上するため、隣接する鍵の間から音が放出されるようにすることが望まれている。筐体の構造によるが、一般的にこのようなスピーカは鍵後端側に配置されることが多い。そのため、スピーカからの音を鍵下方側の空間まで導入しなくてはならない。上述した壁状の構造体は、鍵後端側の空間と鍵下方側の空間とを分離してスピーカからの音の経路を制限する。そのため、スピーカからの音は、鍵下方側の空間には到達しにくい。
本発明の目的の一つは、スピーカが配置される鍵後端側の空間と鍵下方側の空間とを接続することにある。
本発明の実施形態によると、鍵と、前記鍵をフレームに対して回動可能に接続する接続部であって、法線方向がスケール方向の成分を有する板状部材を前記鍵と当該鍵の回動中心との間において備える接続部と、前記接続部に対して前記鍵とは反対側に配置されたスピーカと、少なくとも前記板状部材および前記スピーカを覆う筐体と、を備える鍵盤装置が提供される。
前記接続部は、軸部材および軸受部材によって前記鍵を回動可能としていてもよい。
前記鍵は白鍵および黒鍵により構成され、前記白鍵の回動中心は、前記スケール方向に見た場合に、前記黒鍵の回動中心よりも前記鍵の前方側に配置されていてもよい。
前記白鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材と、前記黒鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材とは、前記スケール方向に見た場合に少なくとも一部において重畳する位置に配置されていてもよい。
前記黒鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材は、前記スケール方向に見た場合に、前記白鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材よりも長くてもよい。
前記板状部材は、可撓性を有していてもよい。
前記接続部は、前記板状部材と前記フレームとの間に、当該フレームから上方に延在する柱状部材を備えてもよい。
前記筐体の内部において、前記板状部材と前記筐体との間の空間は、前記スピーカが配置された空間と連続していてもよい。
前記鍵に対する操作を検出するセンサと、前記センサの出力信号に応じて音波形信号を生成する音源部をさらに備え、前記スピーカは、生成された前記音波形信号を外部の空間に出力してもよい。
本発明によれば、スピーカが配置される鍵後端側の空間と鍵下方側の空間とを接続することができる。
以下、本発明の一実施形態における鍵盤装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字の後にA、B等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率(各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等)は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
<第1実施形態>
[鍵盤装置の構成]
図1は、第1実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。鍵盤装置1は、この例では、電子ピアノなどユーザ(演奏者)の押鍵に応じて発音する電子鍵盤楽器である。なお、鍵盤装置1は、外部の音源装置を制御するための制御データ(例えば、MIDI)を、押鍵に応じて出力する鍵盤型のコントローラであってもよい。この場合には、鍵盤装置1は、音源装置を有していなくてもよい。
[鍵盤装置の構成]
図1は、第1実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。鍵盤装置1は、この例では、電子ピアノなどユーザ(演奏者)の押鍵に応じて発音する電子鍵盤楽器である。なお、鍵盤装置1は、外部の音源装置を制御するための制御データ(例えば、MIDI)を、押鍵に応じて出力する鍵盤型のコントローラであってもよい。この場合には、鍵盤装置1は、音源装置を有していなくてもよい。
鍵盤装置1は、鍵盤アセンブリ10を備える。鍵盤アセンブリ10は、白鍵100wおよび黒鍵100bを含む。複数の白鍵100wと黒鍵100bとが並んで配列されている。鍵100の数は、N個であり、この例では88個である。この配列された方向をスケール方向という。白鍵100wおよび黒鍵100bを特に区別せずに説明できる場合には、鍵100という場合がある。以下の説明においても、符号の最後に「w」を付した場合には、白鍵に対応する構成であることを意味している。また、符号の最後に「b」を付した場合には、黒鍵に対応する構成であることを意味している。
鍵盤アセンブリ10の一部は、筐体90の内部に存在している。鍵盤装置1を上方から見た場合において、鍵盤アセンブリ10のうち筐体90に覆われている部分を非外観部NVといい、筐体90から露出してユーザから視認できる部分を外観部PVという。すなわち、外観部PVは、鍵100の一部であって、ユーザによって演奏操作が可能な領域を示す。以下、鍵100のうち外観部PVによって露出されている部分を鍵本体部という場合がある。
筐体90内部には、音源装置70およびスピーカ80が配置されている。音源装置70は、鍵100の押下に伴って音波形信号を生成する。スピーカ80は、音源装置70において生成された音波形信号を外部の空間に出力する。なお、鍵盤装置1は、音量をコントロールするためのスライダ、音色を切り替えるためのスイッチ、様々な情報を表示するディスプレイなどが備えられていてもよい。
なお、本明細書における説明において、上、下、左、右、手前および奥などの方向は、演奏するときの演奏者から鍵盤装置1を見た場合の方向を示している。そのため、例えば、非外観部NVは、外観部PVよりも奥側に位置している、と表現することができる。また、鍵前端側(鍵前方側)、鍵後端側(鍵後方側)のように、鍵100を基準として方向を示す場合もある。この場合、鍵前端側は鍵100に対して演奏者から見た手前側を示す。鍵後端側は鍵100に対して演奏者から見た奥側を示す。この定義によれば、黒鍵100bのうち、黒鍵100bの鍵本体部の前端から後端までが、白鍵100wよりも上方に突出した部分である、と表現することができる。
図2は、第1実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。音源装置70は、信号変換部710、音源部730および出力部750を備える。センサ300は、各鍵100に対応して設けられ、鍵の操作を検出し、検出した内容に応じた信号を出力する。この例では、センサ300は、3段階の押鍵量に応じて信号を出力する。この信号の間隔に応じて押鍵速度が検出可能である。
信号変換部710は、センサ300(88の鍵100に対応したセンサ300−1、300−2、・・・、300−88)の出力信号を取得し、各鍵100における操作状態に応じた操作信号を生成して出力する。この例では、操作信号はMIDI形式の信号である。そのため、押鍵操作に応じて、信号変換部710はノートオンを出力する。このとき、88個の鍵100のいずれが操作されたかを示すキーナンバ、および押鍵速度に対応するベロシティについてもノートオンに対応付けて出力される。一方、離鍵操作に応じて、信号変換部710はキーナンバとノートオフとを対応付けて出力する。信号変換部710には、ペダル等の他の操作に応じた信号が入力され、操作信号に反映されてもよい。
音源部730は、信号変換部710から出力された操作信号に基づいて、音波形信号を生成する。出力部750は、音源部730によって生成された音波形信号を出力する。この音波形信号は、例えば、スピーカ80または音波形信号出力端子などに出力される。
[鍵盤アセンブリの構成]
図3は、第1実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。図3に示すように、筐体90の内部において、鍵盤アセンブリ10およびスピーカ80が配置されている。すなわち、筐体90は、少なくとも、鍵盤アセンブリ10の一部(接続部180およびフレーム500)およびスピーカ80を覆っている。スピーカ80は、鍵盤アセンブリ10の奥側に配置されている。このスピーカ80は、押鍵に応じた音を筐体90の上方および下方に向けて出力するように配置されている。下方に出力される音は、筐体90の下面側から外部に進む。一方、上方に出力される音は筐体90の内部から鍵盤アセンブリ10の内部の空間を通過して、外観部PVにおける鍵100の隣接間の隙間または鍵100と筐体90との隙間から外部に進む。なお、鍵盤アセンブリ10の内部の空間、すなわち鍵100(鍵本体部)の下方側の空間に到達する、スピーカ80からの音の経路は、経路SRとして例示されている。板状可撓性部材181の上方において、板状可撓性部材181と筐体90との間の空間は、スピーカ80が配置された空間と連続している。したがって、図に示すように、スピーカ80からの音は、鍵盤アセンブリ10の奥側から拡がり、その一部は、鍵盤アセンブリ10(板状可撓性部材181:板状部材)の上方における筐体90に囲まれた空間にも拡がる。そして、その空間から鍵盤アセンブリ10の内部の空間に到達する音の経路も存在する。
図3は、第1実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。図3に示すように、筐体90の内部において、鍵盤アセンブリ10およびスピーカ80が配置されている。すなわち、筐体90は、少なくとも、鍵盤アセンブリ10の一部(接続部180およびフレーム500)およびスピーカ80を覆っている。スピーカ80は、鍵盤アセンブリ10の奥側に配置されている。このスピーカ80は、押鍵に応じた音を筐体90の上方および下方に向けて出力するように配置されている。下方に出力される音は、筐体90の下面側から外部に進む。一方、上方に出力される音は筐体90の内部から鍵盤アセンブリ10の内部の空間を通過して、外観部PVにおける鍵100の隣接間の隙間または鍵100と筐体90との隙間から外部に進む。なお、鍵盤アセンブリ10の内部の空間、すなわち鍵100(鍵本体部)の下方側の空間に到達する、スピーカ80からの音の経路は、経路SRとして例示されている。板状可撓性部材181の上方において、板状可撓性部材181と筐体90との間の空間は、スピーカ80が配置された空間と連続している。したがって、図に示すように、スピーカ80からの音は、鍵盤アセンブリ10の奥側から拡がり、その一部は、鍵盤アセンブリ10(板状可撓性部材181:板状部材)の上方における筐体90に囲まれた空間にも拡がる。そして、その空間から鍵盤アセンブリ10の内部の空間に到達する音の経路も存在する。
鍵盤アセンブリ10の構成について、図3を用いて説明する。鍵盤アセンブリ10は、上述した鍵100の他にも、接続部180、ハンマアセンブリ200およびフレーム500を含む。鍵盤アセンブリ10は、ほとんどの構成が射出成形などによって製造された樹脂製の構造体である。フレーム500は、筐体90に固定されている。接続部180は、フレーム500に対して回動可能に鍵100を接続する。接続部180は、板状可撓性部材181、鍵側支持部183および棒状可撓性部材185を備える。板状可撓性部材181は、鍵100の後端から延在している。鍵側支持部183は、板状可撓性部材181の後端から延在している。棒状可撓性部材185が、鍵側支持部183およびフレーム500のフレーム側支持部585によって支持されている。すなわち、鍵100とフレーム500との間に、棒状可撓性部材185が配置されている。棒状可撓性部材185が曲がることによって、鍵100がフレーム500に対して回動することができる。棒状可撓性部材185は、鍵側支持部183とフレーム側支持部585とに対して、着脱可能に構成されている。なお、棒状可撓性部材185は、鍵側支持部183とフレーム側支持部585と一体となって、または接着等により、着脱できない構成であってもよい。
鍵100は、前端鍵ガイド151および側面鍵ガイド153を備える。前端鍵ガイド151は、フレーム500の前端フレームガイド511を覆った状態で摺動可能に接触している。前端鍵ガイド151は、その上部と下部のスケール方向の両側において、前端フレームガイド511と接触している。側面鍵ガイド153は、スケール方向の両側において側面フレームガイド513と摺動可能に接触している。この例では、側面鍵ガイド153は、鍵100の側面のうち非外観部NVに対応する領域に配置され、接続部180(板状可撓性部材181)よりも鍵前端側に存在するが、外観部PVに対応する領域に配置されてもよい。
ハンマアセンブリ200は、鍵100の下方側の空間に配置され、フレーム500に対して回動可能に取り付けられている。このときハンマアセンブリ200の軸支持部220とフレーム500の回動軸520とは少なくとも3点で摺動可能に接触する。ハンマアセンブリ200の前端部210は、ハンマ支持部120の内部空間において概ね前後方向に摺動可能に接触する。この摺動部分、すなわち前端部210とハンマ支持部120とが接触する部分は、外観部PV(鍵本体部の後端よりも前方)における鍵100の下方に位置する。
ハンマアセンブリ200は、回動軸よりも奥側において、金属製の錘部230が配置されている。通常時(押鍵していないとき)には、錘部230が下側ストッパ410に載置された状態であり、ハンマアセンブリ200の前端部210が、鍵100を押し戻している。押鍵されると、錘部230が上方に移動し、上側ストッパ430に衝突する。ハンマアセンブリ200は、この錘部230によって、押鍵に対して加重を与える。下側ストッパ410および上側ストッパ430は、緩衝材等(不織布、弾性体等)で形成されている。
ハンマ支持部120および前端部210の下方には、フレーム500にセンサ300が取り付けられている。押鍵により前端部210の下面側でセンサ300が押しつぶされると、センサ300は検出信号を出力する。センサ300は、上述したように、各鍵100に対応して設けられている。
図4は、第1実施形態における鍵盤アセンブリを上面から見た場合の説明図である。図5は、第1実施形態におけるフレームを奥側から見た場合(図4に示すAR5方向)の説明図である。図6は、第1実施形態におけるフレームのうち棒状可撓性部材が接続される部分を上面から見た場合の説明図である。なお、これらの図においては、鍵100の下方に位置するハンマアセンブリ200およびフレーム500の構成は、その一部を省略して記載している。具体的には、接続部180近傍のフレーム500の構成(フレーム側支持部585など)を記載し、手前側の構成等の一部については記載を省略している。他の説明においても、図示の際に一部の記載を省略することがある。
図4に示すように、鍵側支持部183bは、鍵側支持部183wよりも奥側に配置される。この位置は、鍵100の回動中心となる棒状可撓性部材185の位置に関連する。このような配置にすることによって、アコースティックピアノの白鍵と黒鍵の回動中心の違いを再現している。この例では、黒鍵に対応する板状可撓性部材181bが、白鍵に対応する板状可撓性部材181wよりも長い。このような配置に対応して、フレーム500のフレーム側支持部585bは、フレーム側支持部585wよりも奥側に配置される。そのため、フレーム500の奥側(フレーム側支持部585)の形状は、図6に示すようにフレーム側支持部585bがフレーム側支持部585wよりも鍵100の前後方向KBに沿って突出した形状となる。言い換えれば、フレーム500は、奥側において、鍵前後方向KBに沿って突出した突出領域(フレーム側支持部585b)を有している。
図4に示すように、板状可撓性部材181b、181wの間には大きな空間が存在する。上述したようにスピーカ80は、筐体90の内部において、接続部180に対して鍵100とは反対側に配置されている。スピーカ80から出力された音は、鍵盤アセンブリ10の外部から、この空間を通過して内部に到達し、隣接する鍵100の隙間から鍵盤装置1の外部に放出される。外観部PVから音が外部に放出されるまでの間の経路において、板状可撓性部材181の存在により、鍵100と鍵側支持部183との間に音の通過を遮蔽する要素が少ないため、音の減衰量を抑えることもできる。すなわち、隣接する板状可撓性部材181の間には、音通路UP1、UP2が配置されている。
また、図5に示すように、棒状可撓性部材185b、185wの間には大きな空間が存在する。スピーカ80から出力された音は、上記の経路以外にも、鍵盤アセンブリ10の外部から、この空間を通過して内部に到達し、隣接する鍵100の隙間から鍵盤装置1の外部に放出される。外観部PVから音が外部に放出されるまでの間の経路において、棒状可撓性部材185の存在により、フレーム500(フレーム側支持部585)と接続部180(鍵側支持部183)との間に音の通過を遮蔽する要素が少ないため、音の減衰量を抑えることもできる。すなわち、隣接する棒状可撓性部材185の間には、音通路AP1、AP2が配置されている。また、図6に示すように、フレーム側支持部585bがフレーム側支持部585wより突出した形状であることにより、フレーム側支持部585wが隣接する部分の音通路AP1よりも、フレーム側支持部585wと585bとが隣接する部分の音通路AP2の幅が広くなる。さらに、図6に示すように、フレーム側支持部585bの手前側(鍵100の前方側)において、フレーム側支持部585wのスケール方向に隣接した位置に、開口部586が配置されていてもよい。この場合、この開口部586も音通路になり得る。
支柱590は、筐体90と接続し、筐体90に対するフレーム500の位置を固定するための部材である。支柱590は、非外観部NVにおける白鍵100wが隣接する部分の間、すなわち「E」の白鍵100wと「F」の白鍵100wとの間、および「B」の白鍵100wと「C」の白鍵100wとの間に設けられている。
[白鍵の構造]
図7は、第1実施形態における白鍵の詳細の構造を説明する図である。図7(A)は、白鍵100wを上面から見た図である。図7(B)は、白鍵100wを側面(左側)から見た図である。図7(C)は、接続部180を奥側から見た図である。図7(D)は、白鍵100wを手前側から見た図である。
図7は、第1実施形態における白鍵の詳細の構造を説明する図である。図7(A)は、白鍵100wを上面から見た図である。図7(B)は、白鍵100wを側面(左側)から見た図である。図7(C)は、接続部180を奥側から見た図である。図7(D)は、白鍵100wを手前側から見た図である。
まず、以下の説明で用いる方向(スケール方向S、ローリング方向R、ヨーイング方向Y、上下方向V)について定義する。スライド方向Sは、上述したように、鍵100が配列する方向(演奏者から見た左右方向)に対応する。ローリング方向Rは、鍵100の延びる方向(演奏者から見た手前から奥側方向)を軸として回転する方向に対応する。ヨーイング方向Yは、鍵100を上方から見たときに左右方向に曲がる方向である。スケール方向Sとヨーイング方向Yとの違いは大きくはないが、鍵100のスケール方向Sの移動は平行移動の意味であるのに対し、鍵100のヨーイング方向Yの移動はスケール方向Sに曲がる(反る)ことに相当する。上下方向Vは、棒状可撓性部材185が延びる方向(演奏者から見た上下方向)に対応し、ヨーイング方向Yの曲がりの軸になる方向ともいえる。
鍵100には、前端鍵ガイド151および側面鍵ガイド153が備えられている。前端鍵ガイド151は、上述したように、その上部と下部とにおいてフレーム500の前端フレームガイド511と接触する。そのため、前端鍵ガイド151は、実際には上部鍵ガイド151uおよび下部鍵ガイド151dに分かれている。このように、前端鍵ガイド151(上部鍵ガイド151u、下部鍵ガイド151d)および側面鍵ガイド153は、スケール方向Sに鍵100を見た場合において、直線上に並ばない3箇所で鍵100の移動を規制している。このように配置された少なくとも3箇所のガイドによれば、スケール方向S、ヨーイング方向Yおよびローリング方向Rについて鍵100の移動を規制する。なお、この例では、側面鍵ガイド153は、突出部1531、1533により形成される溝1535を側面フレームガイドが摺動することによって、鍵100の前後方向の移動も規制している。ガイドの数は3箇所以上であってもよい。この場合には、全てのガイドが直線上に並ばない要件を満たす必要が無く、少なくとも3箇所のガイドがこの要件を満たせばよい。
板状可撓性部材181は、可撓性を有する板状の部材である。板状可撓性部材181における鍵100の前後方向に沿った長さLhは、鍵100の上下方向に沿った長さLvよりも長くなる形状である。板状可撓性部材181は、板面の法線方向Nがスケール方向Sに向かうように配置されている。これによって、板状可撓性部材181は、曲がったり捻れたりすることで、ローリング方向Rおよびヨーイング方向Yへの変形が可能である。すなわち、板状可撓性部材181は、その可撓性によって、鍵100のローリング方向Rおよびヨーイング方向Yに自由度を有する。ヨーイング方向Yの変形を組み合わせることによって、板状可撓性部材181はスケール方向Sについても自由度を有しているともいえる。一方、板状可撓性部材181は、上下方向にはほとんど変形しない。なお、法線方向Nは、スケール方向Sと完全に一致していなくてもよく、スケール方向Sの成分を有していればよい。一致しない場合には、法線方向Nとスケール方向Sとのなす角は、小さいほど好ましい。このように板状可撓性部材181の法線方向Nがスケール方向Sと完全に一致しなくても、音通路UP1、UP2が失われるわけではない。上述の長さLhが長さLvに対して長くなるほど、音の通過が容易になる。
棒状可撓性部材185は、可撓性を有する棒状の部材である。棒状可撓性部材185は、曲がったり捻れたりすることで、ローリング方向Rおよびヨーイング方向Yへの変形が可能である。すなわち、棒状可撓性部材185は、その可撓性によって、鍵100のローリング方向Rおよびヨーイング方向Yに自由度を有する。ローリング方向Rの変形を組み合わせることによって、棒状可撓性部材185はスケール方向Sについても自由度を有しているともいえる。一方、棒状可撓性部材185は、上下方向にはほとんど変形しない。なお、棒状可撓性部材185は、その形状的な特性から、板状可撓性部材181よりも捻れることができる量が大きい。
棒状可撓性部材185の断面形状(棒状の長手方向に垂直な断面)は、曲線と直線との組み合わせで囲まれた形状であり、この例では、半円形状である。半円形状において、直線部分は奥側であり、曲線部分は手前側であるが、逆方向であってもよい。なお、棒状可撓性部材185の断面形状は、曲線のみで囲まれた形状(例えば円形状)であってもよいし、直線のみで囲まれた形状(例えば矩形状)であってもよい。すなわち、棒状可撓性部材185は、長手方向(上下方向)以外の方向(3次元を規定する3方向のうち2方向)への曲げ変形が可能であり、かつ、長手方向を軸とした捻れ変形が可能であれば、断面形状はどのような形状であってもよい。棒状可撓性部材185は、錐形状など、太さが長手方向に沿って変化するものであってもよい。なお、棒状可撓性部材185は、フレーム500から上方に延在する柱状部材の一例である。
このように、接続部180は、側面鍵ガイド153よりも鍵後方(奥側)において、押鍵という強い力に対して上下方向の変位がほとんど生じない(回動中心の上下方向の移動がほとんど生じない)ようにしつつ鍵100をフレーム500に対してピッチ方向(通常の押鍵の回動方向)に回動させるだけでなく、ローリング方向Rおよびヨーイング方向Yに対して、変形が可能になっている。すなわち、接続部180は、鍵100をフレーム500に対して回動させるだけでなく、ローリング方向Rおよびヨーイング方向Yに対して、変形が可能になっている。接続部180は、上下方向には移動が規制される一方、鍵100のローリング方向Rおよびヨーイング方向Yに対して自由度を有している。上述のように、ローリング方向Rの変形を組み合わせることによって、接続部180はスケール方向Sについても自由度を有しているともいえる。
鍵100は、上述したように、製造誤差および経時変化によってヨーイング方向Yおよびローリング方向Rを含む変形を生じることがある。このとき、前端鍵ガイド151と側面鍵ガイド153との間については、これらのガイドによる規制によって、外観部PVにおいては、できるだけ、鍵100の変形による影響が視認されないようになっている。一方、外観部PVにおいて変形の影響を抑えたために、非外観部NVにおいてはその変形の影響を大きく受ける。これは、鍵100が長いほど、より顕著に影響が出る。
例えば、第1の例として、鍵100が徐々に捻れていくような変形(ローリング方向Rの変形)があった場合を想定する。この場合、上部鍵ガイド151uおよび下部鍵ガイド151dによって鍵100の前端部分のローリング方向Rの向きが鉛直方向になるように規制されるため、鍵100は奥側に行くほどローリング方向Rへの変形の影響が出る。また、第2の例として、鍵100が徐々にスケール方向Sに曲がっていくような変形(ヨーイング方向Yの変形)があった場合を想定する。この場合、前端鍵ガイド151と側面鍵ガイド153とによって外観部PVにおける鍵100のスケール方向Sの位置が規制されるため、鍵100は奥側に行くほどヨーイング方向Yへの変形の影響が出る。
いずれの場合も、鍵100の変形の影響により、鍵100の回動中心となる部分とフレーム500との位置がずれてきてしまう。すなわち、鍵100に接続された接続部180とフレーム側支持部585との位置関係がずれてくる。
一方、第1実施形態における鍵100であれば、板状可撓性部材181と棒状可撓性部材185とは可撓性によって変形することができ、鍵100とフレーム側支持部585との位置のずれによる影響を、接続部180(板状可撓性部材181および棒状可撓性部材185)の変形によって抑制することができる。このときには、棒状可撓性部材185は、押鍵という強い力に対して上下方向の変位がほとんど生じない(回動中心の上下方向の移動がほとんど生じない)ようにしつつ鍵100の前後方向に曲げ変形が可能であることによって鍵100をピッチ方向に回動させる部材としての機能を有するだけでなく、さらに、鍵100の変形による影響を吸収する部材としての機能も有している。
また、上述したように、外観部PVにおいては、できるだけ、鍵100の変形による影響が視認されないようになっていることから、スケール方向Sの位置精度も高くなっている。そのため、センサ300に検出されるハンマアセンブリ200の前端部210と、その前端部210に接続される鍵100のハンマ支持部120とは、このような、外観部PV(鍵本体部の後端より前方)の鍵100の下方に設けられることが望ましい。
[白鍵と黒鍵との比較]
図8は、第1実施形態における黒鍵の構造を白鍵の構造と比較して説明する図である。図8(A)は、黒鍵を示している。図8(B)は、白鍵を示している。図8(A)、(B)において、白鍵100wと黒鍵100bとの前後方向の位置は、関連付けて示している。白鍵100wと黒鍵100bとは以下の点で異なっている。板状可撓性部材181bは、板状可撓性部材181wよりも長い。これによって、白鍵100wの回動中心は、スケール方向Sに見た場合に、黒鍵100bの回動中心よりも鍵の前方側に配置されている。この例では、この違いによって、鍵の回動中心の位置を異ならせているが、これ以外の方法で鍵の回動中心の位置を異ならせてもよい。例えば、板状可撓性部材181wと板状可撓性部材181wとが同じ長さとする一方、黒鍵100bの長さを長くしてもよい。
図8は、第1実施形態における黒鍵の構造を白鍵の構造と比較して説明する図である。図8(A)は、黒鍵を示している。図8(B)は、白鍵を示している。図8(A)、(B)において、白鍵100wと黒鍵100bとの前後方向の位置は、関連付けて示している。白鍵100wと黒鍵100bとは以下の点で異なっている。板状可撓性部材181bは、板状可撓性部材181wよりも長い。これによって、白鍵100wの回動中心は、スケール方向Sに見た場合に、黒鍵100bの回動中心よりも鍵の前方側に配置されている。この例では、この違いによって、鍵の回動中心の位置を異ならせているが、これ以外の方法で鍵の回動中心の位置を異ならせてもよい。例えば、板状可撓性部材181wと板状可撓性部材181wとが同じ長さとする一方、黒鍵100bの長さを長くしてもよい。
板状可撓性部材181bと板状可撓性部材181wとは、スケール方向Sに見た場合に、少なくとも一部において重畳する位置に配置されることによって、図4等に示す音通路UP2が形成される。板状可撓性部材181bが奥側に延在し、スケール方向Sに見た場合に、板状可撓性部材181bが鍵側支持部183wに重なるように配置されることで、鍵側支持部183wのスケール方向Sの幅を大きく(太く)するスペースが確保でき、強度を向上することもできる。なお、上述の通り、白鍵100wと黒鍵100bとの回動中心の位置が異なっているため、鍵側支持部183bは、スケール方向Sに対して、接続部180wが存在しない。そのため、鍵側支持部183bについては、スケール方向Sの幅を大きく(太く)するスペースは確保できる。
白鍵100wでは、前端鍵ガイド151wがハンマ支持部120wとは、鍵前後方向に対して別の場所において配置されている。一方、黒鍵100bでは、前端鍵ガイド151bとハンマ支持部120bとは、鍵前後方向においてほぼ同じ場所において配置されている。すなわち、黒鍵100bにおいては、ハンマ支持部120bが黒鍵100bの前端部分に配置されている。言い換えれば、白鍵100wのハンマ支持部120wは、黒鍵100bのハンマ支持部120bの位置に合わせて配置されている。
[鍵盤アセンブリの動作]
図9は、第1実施形態における鍵(白鍵)を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。図9(A)は、鍵100がレスト位置(押鍵していない状態)にある場合の図である。図9(B)は、鍵100がエンド位置(最後まで押鍵した状態)にある場合の図である。鍵100が押下されると、棒状可撓性部材185が回動中心となって曲がる。このとき、棒状可撓性部材185は、鍵の前方(手前方向)への曲げ変形が生じているが、側面鍵ガイド153による前後方向の移動の規制によって、鍵100は前方に移動するのではなくピッチ方向に回動するようになる。そして、ハンマ支持部120が前端部210を押し下げることで、ハンマアセンブリ200が回動軸520を中心に回動する。錘部230が上側ストッパ430に衝突することによって、ハンマアセンブリ200の回動が止まり、鍵100がエンド位置に達する。また、センサ300が前端部210によって押しつぶされると、センサ300は、押しつぶされた量(押鍵量)に応じた複数の段階で、検出信号を出力する。
図9は、第1実施形態における鍵(白鍵)を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。図9(A)は、鍵100がレスト位置(押鍵していない状態)にある場合の図である。図9(B)は、鍵100がエンド位置(最後まで押鍵した状態)にある場合の図である。鍵100が押下されると、棒状可撓性部材185が回動中心となって曲がる。このとき、棒状可撓性部材185は、鍵の前方(手前方向)への曲げ変形が生じているが、側面鍵ガイド153による前後方向の移動の規制によって、鍵100は前方に移動するのではなくピッチ方向に回動するようになる。そして、ハンマ支持部120が前端部210を押し下げることで、ハンマアセンブリ200が回動軸520を中心に回動する。錘部230が上側ストッパ430に衝突することによって、ハンマアセンブリ200の回動が止まり、鍵100がエンド位置に達する。また、センサ300が前端部210によって押しつぶされると、センサ300は、押しつぶされた量(押鍵量)に応じた複数の段階で、検出信号を出力する。
一方、離鍵すると、錘部230が下方に移動して、ハンマアセンブリ200が回動し、鍵100が上方に回動する。錘部230が下側ストッパ410に接触することで、ハンマアセンブリ200の回動が止まり、鍵100がレスト位置に戻る。
第1実施形態における鍵盤装置1は、上述の通り、接続部180において押鍵および離鍵による鍵100を回動可能に接続している。そして、鍵盤装置1は、前端鍵ガイド151および側面鍵ガイド153による移動の規制と、接続部180の変形とによって、鍵100の製造誤差および経時変化による変形による外観部PVへの影響を少なくすることができる。
<第2実施形態>
第2実施形態では、第1実施形態とは接続部の構成が異なっている。第2実施形態では、板状の可撓性部材を用いることによって鍵100を回動させる。
第2実施形態では、第1実施形態とは接続部の構成が異なっている。第2実施形態では、板状の可撓性部材を用いることによって鍵100を回動させる。
図10は、第2実施形態における接続部の構造を模式的に説明する図である。この例における接続部180Aは、板状可撓性部材181A、鍵側支持部183Aおよび板状可撓性部材185Aを備える。板状可撓性部材185Aは、フレーム側支持部585から上方に延在する板状の可撓性部材であって、柱状部材の一例である。板の法線方向は鍵100の前後方向に対応する。板状可撓性部材185Aは、フレーム側支持部585と鍵側支持部183Aとに支持されている。鍵側支持部183Aと鍵100とは板状可撓性部材181Aを介して接続されている。板状可撓性部材185Aが前後方向に曲げ変形をすることによって、鍵100は、フレーム側支持部585に対して回動可能となる。
鍵100を回動させるための可撓性部材が板状である場合、上述した音通路AP1、AP2が小さくなってしまう配置も存在する。例えば、スケール方向Sに見たときに、白鍵100wの回動中心と黒鍵100bの回動中心とが同じ位置である場合が例示される。この場合、板状可撓性部材185Aがスケール方向Sに沿って並んで、壁状の構造体を形成することになる。そのため、音通路AP1、AP2が非常に小さくなってしまう。このような場合であっても、板状可撓性部材181Aの存在によって音通路UP1、UP2を確保することができる。
<第3実施形態>
第3実施形態では、第1実施形態とは接続部の構成が異なっている。第3実施形態では、軸部材と軸受部材とを用いることによって鍵100を回動させる。
第3実施形態では、第1実施形態とは接続部の構成が異なっている。第3実施形態では、軸部材と軸受部材とを用いることによって鍵100を回動させる。
図11は、第3実施形態における接続部の構造を模式的に説明する図である。図11(A)は、接続部をスケール方向Sに見た場合の例である。図11(B)は、接続部を上方から見た場合の例である。接続部180Bは、板状可撓性部材181B、軸支持部185Bを備える。軸支持部185Bは、支持部材1851および軸部材1853を備える。支持部材1851は、柱状部材の一例である。支持部材1851は、フレーム側支持部585から上方に延在し、軸部材1853を支持する。支持部材1851は、軸部材1853の両側から支持し、軸部材1853の奥側は解放された状態である。
鍵100と接続される板状可撓性部材181Bは、軸受部材1855が接続されている。軸受部材1855は、軸部材1853と摺動可能に接続されている。この例では、軸受部材1855は、支持部材1851に両側から挟まれて配置され、スケール方向Sの位置が固定されている。これによって、板状可撓性部材181Bと接続された鍵100は、フレーム側支持部585に対して回動可能となる。また、隣接する板状可撓性部材181Bの間において、音通路UP3を確保することができる。なお、軸部材1853と軸受部材1855との関係は逆であってもよい。すなわち、軸部材1853が鍵100側に接続され、軸受部材1855が支持部材1851に支持されていてもよい。
図11(C)は、別の例の接続部を上方から見た場合の例である。図11(C)に示す接続部180Cでは、板状可撓性部材181Cに接続された軸受部材1856は、軸部材1854に摺動可能に接続されている。この例では、軸部材1854を支持する支持部材1852は、軸受部材1856に両側からを挟まれて配置され、スケール方向Sの位置が固定されている。これによって、板状可撓性部材181Cと接続された鍵100は、フレーム側支持部585に対して回動可能となる。また、隣接する板状可撓性部材181Cの間において、音通路UP3を確保することができる。なお、軸部材1854と軸受部材1856との関係は逆であってもよい。すなわち、軸部材1854が鍵100側に接続され、軸受部材1856が支持部材1852に支持されていてもよい。
なお、図11(B)および図11(C)に示す例では、スケール方向に見た場合の全ての鍵100の回動中心が同じ位置に固定されている。しかしながら、第1実施形態と同様に、回動中心の位置が異なっていてもよい。
<第4実施形態>
第4実施形態では、第3実施形態とは接続部の構成が異なっている。第4実施形態では、接続部の奥側が壁状の構造体で遮蔽されている。
第4実施形態では、第3実施形態とは接続部の構成が異なっている。第4実施形態では、接続部の奥側が壁状の構造体で遮蔽されている。
図12は、第4実施形態における接続部の構造を模式的に説明する図である。図12(A)は、接続部をスケール方向Sに見た場合の例である。図12(B)は、接続部を上方から見た場合の例である。接続部180Dは、板状可撓性部材181D、軸支持部185Dを備える。軸支持部185Dは、軸部材1853および支持部材1857を備える。支持部材1857は、壁状部材の一例である。支持部材1857は、フレーム側支持部585から上方に延在し、軸部材1853を支持する。支持部材1857は、軸部材1853の両側から支持する。軸部材1853の奥側が、第3実施形態における支持部材1851では解放されているのに対して、第4実施形態における支持部材1857では遮蔽されている。
鍵100と接続される板状可撓性部材181Dは、軸受部材1855が接続されている。軸受部材1855は、軸部材1853と摺動可能に接続されている。この例では、軸受部材1855は、支持部材1857に両側から挟まれて配置され、スケール方向Sの位置が固定されている。これによって、板状可撓性部材181Dと接続された鍵100は、フレーム側支持部585に対して回動可能となる。また、接続部180Dの奥側が壁状部材で遮蔽されていても、隣接する板状可撓性部材181Dの間において、音通路UP4を確保することができる。
<変形例>
(1)上述した音通路UP1、UP2、UP3、UP4を形成する板状可撓性部材181、181A、181B、181C、181Dは、可撓性を有していたが、可撓性を有していない剛体であってもよい。可撓性の有無とは関係なく板状部材であれば、上記の音通路を形成することができる。
(1)上述した音通路UP1、UP2、UP3、UP4を形成する板状可撓性部材181、181A、181B、181C、181Dは、可撓性を有していたが、可撓性を有していない剛体であってもよい。可撓性の有無とは関係なく板状部材であれば、上記の音通路を形成することができる。
(2)鍵100は樹脂の構造体であるが、鍵100のうち外観部PVの部分(鍵本体部)において側面に木製部材を貼りつけることで、視覚的な印象をよくしてもよい。この場合には、側面鍵ガイド153は、木製部材が貼りつけられた領域以外、すなわち樹脂部材が露出している領域に設けることが好ましい。すなわち、側面フレームガイド513は、樹脂部材の領域に接触することになる。
(3)鍵100の前後方向の移動の規制は、側面鍵ガイド153によって実現していたが、その他のガイドによって実現されてもよい。
1…鍵盤装置、10…鍵盤アセンブリ、70…音源装置、80…スピーカ、90…筐体、100…鍵、100w…白鍵、100b…黒鍵、120,120w,120b…ハンマ支持部、151,151w,151b…前端鍵ガイド、151u…上部鍵ガイド、151d…下部鍵ガイド、153,153w,153b…側面鍵ガイド、1531,1533…突出部、1535…溝、180,180A,180B,180C,180D…接続部、181,181w,181b,181A,181B,181C,181D…板状可撓性部材、183,183w,183b,183A…鍵側支持部、185,185w,185b…棒状可撓性部材、185A…板状可撓性部材、185B,185D…軸支持部、1851,1852,1857…支持部材、1853,1854…軸部材、1855,1856…軸受部材、200…ハンマアセンブリ、210…前端部、220…軸支持部、230…錘部、300…センサ、410…下側ストッパ、430…上側ストッパ、500,500A…フレーム、511…前端フレームガイド、513…側面フレームガイド、520…回動軸、585,585w,585b,585wA,585bA…フレーム側支持部、586…開口部、590…支柱、710…信号変換部、730…音源部、750…出力部
Claims (9)
- 鍵と、
前記鍵をフレームに対して回動可能に接続する接続部であって、法線方向がスケール方向の成分を有する板状部材を前記鍵と当該鍵の回動中心との間において備える接続部と、
前記接続部に対して前記鍵とは反対側に配置されたスピーカと、
少なくとも前記板状部材および前記スピーカを覆う筐体と、
を備える鍵盤装置。 - 前記接続部は、軸部材および軸受部材によって前記鍵を回動可能としていることを特徴とする請求項1に記載の鍵盤装置。
- 前記鍵は白鍵および黒鍵により構成され、
前記白鍵の回動中心は、前記スケール方向に見た場合に、前記黒鍵の回動中心よりも前記鍵の前方側に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の鍵盤装置。 - 前記白鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材と、前記黒鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材とは、前記スケール方向に見た場合に少なくとも一部において重畳する位置に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の鍵盤装置。
- 前記黒鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材は、前記スケール方向に見た場合に、前記白鍵に接続された前記接続部が有する前記板状部材よりも長いことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の鍵盤装置。
- 前記板状部材は、可撓性を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の鍵盤装置。
- 前記接続部は、前記板状部材と前記フレームとの間に、当該フレームから上方に延在する柱状部材を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の鍵盤装置。
- 前記筐体の内部において、前記板状部材と前記筐体との間の空間は、前記スピーカが配置された空間と連続していることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の鍵盤装置。
- 前記鍵に対する操作を検出するセンサと、
前記センサの出力信号に応じて音波形信号を生成する音源部をさらに備え、
前記スピーカは、生成された前記音波形信号を外部の空間に出力することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の鍵盤装置。
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