JP2018163194A - ハンマアセンブリおよび鍵盤楽器 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期にわたって安定して使用することができるハンマアセンブリを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態におけるハンマアセンブリは、錘と、錘を第1方向から支持する第1錘支持部、錘を第1方向とは逆方向の第2方向から支持する第2錘支持部、および第1錘支持部と第2錘支持部との間を連結する連結部を有する回動部材と、を備え、錘は、少なくとも一部の領域において、連結部側に近い位置ほど第1錘支持部から離れると共に第2錘支持部から離れる。【選択図】図8
Description
本発明は、錘を有するハンマアセンブリおよびハンマアセンブリを有する鍵盤楽器の技術に関する。
特許文献1には、錘と、錘が取り付けられるアーム部と、を有するハンマアセンブリの構成が開示される。
錘とアーム部とを別体で製造すると設計の自由度が向上するが、錘がアーム部(回動部材)に対して緩むと打鍵時にノイズを生じたり、錘が外れたりすると、楽器としての不具合となってしまうため、錘とアームを安定して組み付けられる構成であることが望まれる。
本発明の課題の一つは、長期にわたって安定して使用することができるハンマアセンブリを提供することにある。
本発明の一実施形態によると、錘と、前記錘を第1方向から支持する第1錘支持部、前記錘を前記第1方向とは逆方向の第2方向から支持する第2錘支持部、および前記第1錘支持部と前記第2錘支持部との間を連結する連結部を有する回動部材と、を備え、前記錘は、少なくとも一部の領域において前記連結部側に近い位置ほど前記第1錘支持部から離れると共に前記第2錘支持部から離れるハンマアセンブリが提供される。
前記第1錘支持部は、前記第2錘支持部と対向する第1対向面から立ち上がる第1内側リブを有し、前記第2錘支持部は、前記第1錘支持部と対向する第2対向面から立ち上がる第2内側リブを有してもよい。
前記第1内側リブと前記第2内側リブは、前記回動部材が回動する回動面に交差する方向に延びてもよい。
前記第1内側リブと前記第2内側リブは、スケール方向に延びてもよい。
前記第1錘支持部、前記第2錘支持部、および前記連結部で形成された凹部は、前記錘が嵌合することで広げられていてもよい。
前記第1錘支持部は、外側の面から前記回動部材が回動する方向に突出する第1外側リブを有し、前記第2錘支持部は、外側の面から前記回動部材が回動する方向に突出する第2外側リブを有してもよい。
本発明の他の実施形態によると、前記ハンマアセンブリと、押鍵されることで、前記複数のハンマアセンブリの各々を回動させる複数の鍵と、を備える鍵盤楽器が提供される。
押鍵されたときに前記ハンマアセンブリが回動して前記第1錘支持部が当接する第1ストッパを備え、前記第1錘支持部が前記第1ストッパに接触することで、前記ハンマアセンブリの回動範囲が規制されてもよい。
離鍵されたときに前記ハンマアセンブリが回動して前記第2錘支持部が当接する第2ストッパを備え、前記第2錘支持部が前記第2ストッパに接触することで、前記ハンマアセンブリの回動範囲が規制されてもよい。
本発明の一実施形態によれば、錘を回動部材に対して所定の位置に安定して保持し、長期にわたって使用しうるハンマアセンブリを提供することができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態における鍵盤装置1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。
以下、本発明の一実施形態における鍵盤装置1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。
[鍵盤装置の構成]
図1は、本発明の第1実施形態における鍵盤装置1(鍵盤楽器)の構成を示す図である。鍵盤装置1は、この例では、電子ピアノなど演奏者(ユーザ)の押鍵に応じて発音する鍵盤楽器(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。
図1は、本発明の第1実施形態における鍵盤装置1(鍵盤楽器)の構成を示す図である。鍵盤装置1は、この例では、電子ピアノなど演奏者(ユーザ)の押鍵に応じて発音する鍵盤楽器(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。この鍵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。白鍵と黒鍵は、特に説明がない限り鍵盤機構は同様の構成のものとし、以降の説明では白鍵に関する説明のみとして黒鍵に関する構成・構造についての説明を省略する場合がある。
鍵盤アセンブリ10の一部は、筐体90とカバー30で囲まれる空間の内部に配置されている。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のうちカバー30に覆われている部分を非外観部NVといい、カバー30から露出して演奏者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、演奏者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に基づく音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。
[音源装置]
図2は、音源装置70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。複数のセンサ300の各々は、複数の鍵100の各々の鍵100に対応して設けられ、鍵100に対する操作を検出し、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。
図2は、音源装置70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。複数のセンサ300の各々は、複数の鍵100の各々の鍵100に対応して設けられ、鍵100に対する操作を検出し、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から出力された複数のセンサ300の各々の出力信号(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、鍵盤装置1の筐体90の内部の構成を側面から見た説明図である。鍵盤装置1は筐体90とカバー30とを有する。筐体90は、鍵盤アセンブリ10の底面と側面とを覆っている。カバー30は、鍵盤アセンブリ10の鍵100の一部を被覆している。黒鍵100bが白鍵100wから上方に突出する突出部分があり、この突出部分よりも鍵後端側に非外観部NVが配置されていると言える。
図3は、鍵盤装置1の筐体90の内部の構成を側面から見た説明図である。鍵盤装置1は筐体90とカバー30とを有する。筐体90は、鍵盤アセンブリ10の底面と側面とを覆っている。カバー30は、鍵盤アセンブリ10の鍵100の一部を被覆している。黒鍵100bが白鍵100wから上方に突出する突出部分があり、この突出部分よりも鍵後端側に非外観部NVが配置されていると言える。
また、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。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。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。
鍵盤アセンブリ10は、上述した鍵100やフレーム500の他にも、接続部180w、180b、ハンマアセンブリ200を含む。鍵盤アセンブリ10は、ほとんどの構成が射出成型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180wは、フレーム500に対して回動可能に白鍵100wを接続する。接続部180bは、フレーム500に対して回動可能に黒鍵100bを接続する。なお、これ以降では、鍵盤装置1の白鍵100wと黒鍵100bのうち、白鍵100wに関して説明するが、黒鍵100bも同様な構成である。接続部180wは、板状可撓性部材181w、第1支持部183wおよび棒状可撓性部材185wを備える。板状可撓性部材181wは、白鍵100wの後端から延在している。第1支持部183wは、板状可撓性部材181wの後端から延在している。
棒状可撓性部材185wが、第1支持部183wおよび第2支持部585wによって支持されている。すなわち、白鍵100wとフレーム500との間において、直列に接続された板状可撓性部材181wおよび棒状可撓性部材185wが配置されている。このように配置された棒状可撓性部材185wが曲がることによって、白鍵100w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185wは、第1支持部183wと第2支持部585wとに対して、着脱可能に構成されている。また、棒状可撓性部材185wと板状可撓性部材181wとは異なる材質を有する。この例では、板状可撓性部材181wは棒状可撓性部材185wよりも硬質である。すなわち、棒状可撓性部材185wの方が、板状可撓性部材181wよりも曲がりやすい。なお、黒鍵100bの第1支持部183b、棒状可撓性部材185b、第2支持部585bの構成も、白鍵100wの第1支持部183w、棒状可撓性部材185w、第2支持部585wの構成と同様である。
[鍵ガイド]
各白鍵100wは、鍵ガイドとして前端鍵ガイド151および鍵側ガイド125(規制部の一つ)を備える。前端鍵ガイド151は、フレーム500の前端のフレームガイド511を鍵100の先端部が前部と側部を覆った状態で、鍵の揺動時に鍵の先端部側壁がフレームガイド511と摺動可能に接触している。
各白鍵100wは、鍵ガイドとして前端鍵ガイド151および鍵側ガイド125(規制部の一つ)を備える。前端鍵ガイド151は、フレーム500の前端のフレームガイド511を鍵100の先端部が前部と側部を覆った状態で、鍵の揺動時に鍵の先端部側壁がフレームガイド511と摺動可能に接触している。
一方で、鍵側ガイド125は、2つのフレーム側ガイド513の間で鍵100の側壁外側が当接する。フレーム側ガイド513(規制部の一つ)はフレーム500に、スケール方向に複数個突出する部位である。この例では、フレーム側ガイド513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180w(板状可撓性部材181w)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。
そして、フレーム側ガイド513に対して鍵側ガイド125がガイド(案内)されて上下方向に移動することで、鍵100のスケール方向の移動が規制される。
[ハンマアセンブリ]
複数のハンマアセンブリ200の各々は、複数の鍵100の各々に組み合わされている。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。
複数のハンマアセンブリ200の各々は、複数の鍵100の各々に組み合わされている。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230が配置されている。通常時(押鍵していないとき)には、錘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の下面側の押圧部211が変位することでセンサ300が変形してセンサ内の接点が導通すると、センサ300は検出信号を出力する。
また、フレーム500は、上下仕切部503と、上下仕切部503の上方のリブ571と、上下仕切部503の下方のリブ572(572a、572b)と、を有する。リブ572は、第1リブ572aと第2リブ572bとを有する。上下仕切部503は、フレーム500における鍵100とハンマアセンブリ200とを上下で仕切る。また、第2リブ572bの孔502Y、筐体90の孔91にネジ97が挿入されており、フレーム500が筐体90に固定されている。
[負荷発生部の概要]
図4は、負荷発生部(鍵側負荷部およびハンマ側負荷部)の説明図である。ハンマ側負荷部205は、力点部212、前端部210および押圧部211を備える。これらの各構成はいずれも、回動機構部V1とも接続されている。力点部212は、この例では略円柱形状であり、その軸がスケール方向に延びている。前端部210は、力点部212の下方に接続されたリブであって、この例では、その表面の法線方向がスケール方向に沿っている。押圧部211は、前端部210の下方に設けられ、スケール方向に対して垂直な方向の法線の表面を有する板状部材である。ここで、前端部210は、押鍵によって移動する方向を面内に含む。そのため、押鍵時の移動方向に対して、力点部212および押圧部211の強度を補強する効果を有する。
図4は、負荷発生部(鍵側負荷部およびハンマ側負荷部)の説明図である。ハンマ側負荷部205は、力点部212、前端部210および押圧部211を備える。これらの各構成はいずれも、回動機構部V1とも接続されている。力点部212は、この例では略円柱形状であり、その軸がスケール方向に延びている。前端部210は、力点部212の下方に接続されたリブであって、この例では、その表面の法線方向がスケール方向に沿っている。押圧部211は、前端部210の下方に設けられ、スケール方向に対して垂直な方向の法線の表面を有する板状部材である。ここで、前端部210は、押鍵によって移動する方向を面内に含む。そのため、押鍵時の移動方向に対して、力点部212および押圧部211の強度を補強する効果を有する。
鍵側負荷部105は、摺動面形成部121を含む。この例では、摺動面形成部121は、内部に力点部212が移動可能な空間SPを形成する。空間SPの上方において摺動面FSが形成され、空間SPの下方においてガイド面GSが形成される。ガイド面GSには、前端部210を通過させるためのスリット124が形成されている。少なくとも摺動面FSが形成される領域は、ゴム等の弾性体で形成されている。なお、力点部212は、摺動面FSを形成する弾性体と比べて弾性変形しにくい部材(例えば、剛性の高い樹脂等)で形成されている。
図4においては、鍵100がレスト位置にある場合の力点部212の位置を示している。押鍵のときには、摺動面FSから力点部212に対して力が加えられる。力点部212に伝達された力は、錘230を上方に移動させるようにハンマアセンブリ200を回動させる。このとき、力点部212は摺動面FSに押しつけられる。そして、押鍵されると、力点部212は、摺動面FSと接触しつつ、空間SPを矢印E1の方向に移動する。すなわち、力点部212は摺動面FSと摺動する。
このとき、負荷発生部全体としては、押鍵に伴い下方に移動し、押圧部211が上方からセンサ300を変形させる。この例では、摺動面FSのうち、鍵100がレスト位置からエンド位置に回動することによって力点部212が移動する範囲に、段差部1231が配置されている。すなわち、段差部1231は、初期位置(鍵100がレスト位置にあるときの力点部212の位置)から移動する力点部212によって乗り越えられる。乗り越えるときに変化する負荷は鍵100に伝達されて押鍵する指に伝達される。また、ガイド面GSのうち段差部1231に対向する部分には、凹部1233が形成されている。凹部1233の存在により、力点部212が段差部1231を乗り越えて移動しやすくなる。一方、離鍵のときには、錘230が落下することによりハンマアセンブリ200が回動し、その結果、力点部212から摺動面FSに対して力が加えられ、矢印E1とは反対の方向に移動する。
[回動部材と錘との関係]
(ハンマアセンブリの全体の構成)
図5は、図3のハンマアセンブリ200の部分を拡大した図である。図5に示されるように、ハンマアセンブリ200は、錘230と、錘230よりも比重が小さい素材で形成された回動部材240(小比重部)と、を備える。錘230の材質は金属であり、回動部材240の材質はプラスチックである。例えば、錘230の材質には亜鉛、アルミニウム等が用いられてもよい。錘230の製造はダイキャストであってもよい。
(ハンマアセンブリの全体の構成)
図5は、図3のハンマアセンブリ200の部分を拡大した図である。図5に示されるように、ハンマアセンブリ200は、錘230と、錘230よりも比重が小さい素材で形成された回動部材240(小比重部)と、を備える。錘230の材質は金属であり、回動部材240の材質はプラスチックである。例えば、錘230の材質には亜鉛、アルミニウム等が用いられてもよい。錘230の製造はダイキャストであってもよい。
[回動部材]
回動部材240は、回動機構部V1と、錘230を支持する錘支持部V2と、を有する。ここで、ハンマアセンブリ200は、回動軸520に対して軸直交方向で力点部212側が一端側となり、回動軸520に対して軸直交方向で錘230側が他端側となっている。
回動部材240は、回動機構部V1と、錘230を支持する錘支持部V2と、を有する。ここで、ハンマアセンブリ200は、回動軸520に対して軸直交方向で力点部212側が一端側となり、回動軸520に対して軸直交方向で錘230側が他端側となっている。
また、回動部材240は、回動機構部V1の方がハンマアセンブリ200における力点部212側に配置され、錘支持部V2の方がハンマアセンブリ200における錘230側に配置されている。回動機構部V1は、リブ部w1、接触回動部w2、前端部210と、力点部212と、を有する。リブ部w1は、回動機構部V1の大部分に配置され、スケール方向に広がる面を有する複数の板状の部分(リブm1〜m8)で構成されている。
[回動部材における接触回動部と前端部の位置関係]
前端部210は、接触回動部w2よりも力点部212側に配置されている。また、前端部210は、回動軸直交方向Cで複数の凸部211aと凹部211bとを有する。それらの凸部211aと凹部211bとは、スケール方向に延びる。なお、ここでは、前端部210が有する押圧部211も、接触回動部w2よりも力点部212側に配置されている。
前端部210は、接触回動部w2よりも力点部212側に配置されている。また、前端部210は、回動軸直交方向Cで複数の凸部211aと凹部211bとを有する。それらの凸部211aと凹部211bとは、スケール方向に延びる。なお、ここでは、前端部210が有する押圧部211も、接触回動部w2よりも力点部212側に配置されている。
接触回動部w2は、互いに対向する軸支持部220と軸押さえ221とを有する。軸支持部220は力点部212側に配置され、軸押さえ221は錘230側に配置される。軸支持部220は、錘230側に向けて開いた側面視でU字状の内周面を有しており、フレーム500に設けられた回動軸520の力点部212側の面と面接触する。軸押さえ221は、平板状に錘230側から力点部212側に向けて延び、回動軸520の錘230側の面と線接触する。軸支持部220と軸押さえ221が回動軸520を挟んだ状態で、ハンマアセンブリ200が回動軸520に対して回動自在に支持される。
[回動部材における力点部の位置]
また、軸支持部220に対して、力点部212と錘230とは反対方向に配置される。そして、軸支持部220から力点部212までの長さは、錘230の軸支持部220に最も近い位置から軸支持部220の長さよりも短い。このため、てこ比の大きさから錘の質量が回動時の反力に有効に使える。なお、本実施形態では、押圧部211は、上下方向Jにて力点部212よりも下方に配置される。
また、軸支持部220に対して、力点部212と錘230とは反対方向に配置される。そして、軸支持部220から力点部212までの長さは、錘230の軸支持部220に最も近い位置から軸支持部220の長さよりも短い。このため、てこ比の大きさから錘の質量が回動時の反力に有効に使える。なお、本実施形態では、押圧部211は、上下方向Jにて力点部212よりも下方に配置される。
図6(A)は、回動部材240の拡大側面図である。図6(A)に示されるように、回動部材240の錘支持部V2は、第1錘支持部240X1、第2錘支持部240X2、および連結部240Y(交差領域)を有する。本実施形態では、第1錘支持部240X1は第2錘支持部240X2よりも上下方向Jの寸法が大きく設定されている。
第1錘支持部240X1の内側には、第2錘支持部240X2と対向する第1内側面240Z1(第1対向面)が配置され、この第1内側面240Z1には、回動軸方向Mに沿って延びる第1内側リブ240pが形成されている。回動軸方向Mは、前述のスケール方向と同じ方向に相当し、回動部材240が回動する回動面Hに交差する方向に相当する。第1内側リブ240pは、第1内側面240Z1から第2錘支持部240X2に向かって立ち上がる。この第1内側リブ240pは錘230の上縁部230pと当接している。
第1内側リブ240p同士の間隔は所定の間隔に設定されている。ここでは、第1錘支持部240X1と第2錘支持部240X2は、略平行に設けられている。この第1錘支持部240X1に対して、回動軸直交方向Cの力点部212側、かつ、所定角度θで上方側には、延設部240X3が連続する。ここでは、この延設部240X3の位置では、連結部240Yに取り付けられる錘230の部分は、第1錘支持部240X1と第2錘支持部240X2との間の錘230の部分よりも、上下方向Jの寸法が大きい。
第2錘支持部240X2の内側には、第1錘支持部240X1と対向する第2内側面240Z2(第2対向面)が配置され、この第2内側面240Z2には、回動軸方向Mに沿って延びる第2内側リブ240qが形成されている。第2内側リブ240qは、第2内側面240Z2から立ち上がる。この第2内側リブ240qは錘230の下縁部230qと当接している。第2内側リブ240q同士の間隔は所定の間隔に設定されている。
[錘]
図6(B)は、錘230の拡大側面図である。図6(B)の錘230が図6(A)の連結部240Yに対して取り付けられる。このときに、錘230の上縁部230pは、第1錘支持部240X1の第1内側面240Z1に形成される第1内側リブ240pに当接する。錘230の下縁部230qは、第2錘支持部240X2の第2内側面240Z2に形成される第2内側リブ240qに当接する。
図6(B)は、錘230の拡大側面図である。図6(B)の錘230が図6(A)の連結部240Yに対して取り付けられる。このときに、錘230の上縁部230pは、第1錘支持部240X1の第1内側面240Z1に形成される第1内側リブ240pに当接する。錘230の下縁部230qは、第2錘支持部240X2の第2内側面240Z2に形成される第2内側リブ240qに当接する。
第1錘支持部240X1の外側には回動軸直交方向Cに沿って延びて回動方向に突出する第1外側リブ240Pが形成されている。また、第2錘支持部240X2の外側には回動軸直交方向Cに沿って延びて回動方向に突出する第2外側リブ240Qが形成されている。なお、第1外側リブ240Pと第2外側リブ240Qは、本実施形態では、それぞれ一本ずつ設けられている。ただし、どちらかが複数、あるいは両方が複数ずつであってもよい。
錘230における回動軸520から最も遠い端部230cの位置は回動部材240における回動軸520から最も遠い端部240cの位置に揃えられている。錘230が回動するときにモーメントが上下方向に大きくかかるようにされている。ただし、本実施形態では、錘230の端部230cと回動部材240の端部240cとは略同一位置に配置されているが、必ずしも略同一の位置でない構成であってもよい。
フレーム500が回動軸520を有する。軸支持部220と軸押さえ221が回動軸520を挟んだ状態で、ハンマアセンブリ200が回動軸520に対して回動自在に支持される。
図7(A)は、図5を矢印P方向に見た図に相当し、ハンマアセンブリ200を奥側から見た図である。図7(A)に示されるように、前述の第1錘支持部240X1、第2錘支持部240X2、および連結部240Yは、一体で形成されており、断面視で略U字状に形成されている。
第1錘支持部240X1は錘230を上下方向Jにおいて第1方向J1から支持する。第2錘支持部240X2は、錘230を上下方向Jにおいて第1方向J1とは逆方向の第2方向J2から支持する。連結部240Yは、第1錘支持部240X1と第2錘支持部240X2との間を連結し、挿入された錘230と対向する。
図7(B)は、図7(A)の記載に基づいて、回動部材240と錘230との間で隙間G1、G2があることを強調する概念図である。図7(B)に示されるように、連結部240Y側に近い位置ほど、錘230が第1錘支持部240X1から離れていて、隙間G1が次第に大きくなっている。連結部240Y側に近い位置ほど、錘230が第2錘支持部240X2から離れていて、隙間G2が次第に大きくなっている。
なお、この隙間G1、G2は、この例においては230Bの面の側から230Aの面側に向けて全体に徐々に大きくなるように、すなわち、隙間G1、G2が板状部材の厚さ方向の全体にわたって有するように構成しているが、厚さ方向の一部の領域において隙間を有し、その隙間が230Bの面の側から230Aの面側に向けて全体に徐々に大きくなるように構成してもよい。
このように、錘230の回動方向に対して錘230の上と下で錘230を支持している。特に、回動部材が弾性力で錘の角部あるいはその近傍を支持する。このために、錘230を支持する支持力が回動方向の力に対して強く、衝撃があっても錘230が外れ難い。
[錘の寸法]
図8(A)は、回動部材240と錘230の一部を拡大した分解断面図である。図8(B)は、回動部材240と錘230の一部を拡大した断面図である。錘230は、断面視で、上下方向Jの寸法が大きい下底部230A、上下方向Jの寸法が小さい上底部230B、下底部230Aの端部同士と上底部230Bの端部同士とを結んだ傾斜した傾斜部230d1、230d2と、を有する。下底部230Aの高さが寸法k2であり、上底部230Bの高さが寸法k3であるとする。
図8(A)は、回動部材240と錘230の一部を拡大した分解断面図である。図8(B)は、回動部材240と錘230の一部を拡大した断面図である。錘230は、断面視で、上下方向Jの寸法が大きい下底部230A、上下方向Jの寸法が小さい上底部230B、下底部230Aの端部同士と上底部230Bの端部同士とを結んだ傾斜した傾斜部230d1、230d2と、を有する。下底部230Aの高さが寸法k2であり、上底部230Bの高さが寸法k3であるとする。
[回動部材の開口の寸法]
これに対して、錘230は、回動部材240の開口240Jに組付けるときには、第1内側リブ240pと第2内側リブ240qが回動軸方向Mに沿って延びるので、回動軸方向Mに組み込み易い。錘230は、回動部材240の開口240Jから取り外すときには、第1内側リブ240pと第2内側リブ240qが回動軸方向Mに沿って延びるので、回動軸方向Mに取り出し易い。
これに対して、錘230は、回動部材240の開口240Jに組付けるときには、第1内側リブ240pと第2内側リブ240qが回動軸方向Mに沿って延びるので、回動軸方向Mに組み込み易い。錘230は、回動部材240の開口240Jから取り外すときには、第1内側リブ240pと第2内側リブ240qが回動軸方向Mに沿って延びるので、回動軸方向Mに取り出し易い。
ここで、第1内側リブ240pと第2内側リブ240qとの間の高さが寸法k1であるとする。この場合に、k3<k1<k2の関係が成り立つように設計されている。すなわち、錘230が回動部材240に取り付けられるときに、k3<k1となっていることで上底部230Bが第1内側リブ240pと第2内側リブ240qとの間に入り易く、k1<k2となっていることで傾斜部230d1、230d2が回動部材240を弾性変形させて第1内側リブ240pと第2内側リブ240qとの間を押し広げる。こうして傾斜部230d1、230d2が第1内側リブ240pと第2内側リブ240qとの間から押し広げる力の反力を受けることができるようになる。すなわち、第1内側リブ240pと第2内側リブ240qにおける回動軸方向Mにおいて、錘230を挿入する方向を第1方向M1といい、錘230を取り出す方向を第2方向M2という。あるいは、第1方向M1は、回動部材240の開口240Jの外側から奥側に向かう方向であり、第2方向M2は、回動部材240の開口240Jの奥側から外側に向かう方向といってもよい。
第1内側リブ240pと第2内側リブ240qとの間で最も第2方向M2側の部分は、寸法k1から寸法k4へと弾性変形して押し広げられ、その変形分が反力となって錘230に作用する。このため、回動部材に対して錘が安定して保持される。仮に、下底部230Aの高さの寸法k2が第1内側リブ240pと第2内側リブ240qとの間の寸法k1よりも小さいと、錘230が開口240Jに挟持され難くなる。
また、開口240Jが錘230を挟持する、特に角部あるいはその近傍を挟持することができればよいので、第1錘支持部240X1と第2錘支持部240X2の幅が必要以上に広い必要がない。従って、錘230の幅H1の方が、開口240Jの幅H2よりも小さくてもよい。
前述したことから、第1錘支持部240X1と第2錘支持部240X2との間は、図8(A)に示すように錘230が挿入されていないときは寸法k1(第1寸法)に設定され、図8(B)に示すように錘230が挿入されているときは寸法k4(第2寸法)に設定されることになる。
第1錘支持部240X1は、外側の面に回動軸方向M(回動軸520に沿う方向)と交差する方向に延びて回動方向に突出する第1外側リブ240Pを有する。第1外側リブ240Pが上側ストッパ430に当接するときに、第1錘支持部240X1が回動軸方向Mに滑り難い。
第2錘支持部240X2は、外側の面に回動軸方向M(回動軸520に沿う方向)と交差する方向に延びて回動方向に突出する第2外側リブ240Qを有する。第2外側リブ240Qが下側ストッパ410に当接するときに、第2錘支持部240X2が回動軸方向Mに滑り難い。
ここでいう回動軸方向M(回動軸520に沿う方向)と交差する方向とは、図8(A)中では回動軸方向Mと直交する回動軸直交方向Cであるが、回動軸直交方向C以外で回動軸方向Mと交差する方向を含んでもよい。
押鍵されたときにハンマアセンブリ200が回動して第1錘支持部240X1が当接する上側ストッパ430(第1ストッパ)を備える。第1錘支持部240X1が上側ストッパ430に接触することで、ハンマアセンブリ200の回動範囲が規制される。
離鍵されたときにハンマアセンブリ200が回動して第2錘支持部240X2が当接する下側ストッパ410(第2ストッパ)を備える。第2錘支持部240X2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の回動範囲が規制される。
[回動部材と錘との関係]
図9は、図5を矢印Q方向に見た図に相当し、ハンマアセンブリ200を下方から見た図である。図9中で、回動軸直交方向Cは、回動軸520に対して直交する。図9に示されるように、錘230は、回動軸方向Mの一方側に第1面230aを有し、回動軸方向Mの他方側に第2面230bを有する。第1面230aは、回動軸直交方向Cに対して角度θ1で傾斜する仮想交差平面D1に位置する。また、第2面230bは、回動軸直交方向Cに対して角度θ2で傾斜する仮想交差平面D2に位置する。
図9は、図5を矢印Q方向に見た図に相当し、ハンマアセンブリ200を下方から見た図である。図9中で、回動軸直交方向Cは、回動軸520に対して直交する。図9に示されるように、錘230は、回動軸方向Mの一方側に第1面230aを有し、回動軸方向Mの他方側に第2面230bを有する。第1面230aは、回動軸直交方向Cに対して角度θ1で傾斜する仮想交差平面D1に位置する。また、第2面230bは、回動軸直交方向Cに対して角度θ2で傾斜する仮想交差平面D2に位置する。
なお、錘230の回動軸方向Mの第1方向M1側の面が第1面230aに相当する。また、錘230の回動軸方向Mの第2方向M2側の面が第2面230bに相当する。回動部材240の連結部240Yに錘230の第1面230aが取り付けられている。図9中の右方には、回動部材240の一部である押圧部211が示されている。この押圧部211はセンサ300を押圧するための部分である。押圧部211は、回動軸直交方向Cで回動軸520よりも手前側C1に配置されている。
[錘]
図10(A)は、図5にて矢印Q方向に見た(下方から見た)錘230の図である。ここで、錘230は回動軸520を中心に回動可能に構成される。ただし、錘230は、回動部材240が回動軸520を中心に回動する結果として、同時に回動軸520を中心に回動する。錘230は、回動軸520と交差する方向に板状に広がる板状部分を有する。
図10(A)は、図5にて矢印Q方向に見た(下方から見た)錘230の図である。ここで、錘230は回動軸520を中心に回動可能に構成される。ただし、錘230は、回動部材240が回動軸520を中心に回動する結果として、同時に回動軸520を中心に回動する。錘230は、回動軸520と交差する方向に板状に広がる板状部分を有する。
錘230の板状部分の外形(下方から見た最外周部分)は、回動軸520から遠ざかるに従って回動軸520に沿う方向(回動軸方向M)の厚みが滑らかに薄くなる領域を有する。別の表現をすると、錘230の外形は、回動軸520から遠ざかるに従って回動軸方向Mの厚みが連続的に薄くなる領域を有する。例えば、錘230の回動軸520から遠い部分の幅が寸法T1とし、錘230の回動軸520から近い部分の幅が寸法T2とし、寸法T1の部分と寸法T2の部分との間の幅が寸法T3であるとする。この場合にT1<T3<T2の関係が成立する。この寸法関係に関しては後述する。なお、錘230の板状部分の外形は、回動軸520から遠ざかるに従って回動軸520に沿う方向の厚みが厚くなる領域も一部に含んでいてもよい。
接着剤が、錘230における回動軸520から最も遠い端部230cから寸法Eの位置に設けられる。接着剤が、錘230における回動軸520に最も近い端部230dから寸法Fの位置に設けられる。
図10(B)は、図5にて矢印Q方向に見た(下方から見た)回動部材240の図である。回動部材240は、錘230の回動軸方向Mの第1面230aの少なくとも一部を覆う部材である。
図10(C)は、図5にて矢印Q方向に見た(下方から見た)回動部材240に錘230が取り付けられた構成の図である。図10(C)に示されるように、錘230が回動部材240に取付けられるときには、錘230の第1面230aの寸法Eの領域と寸法Fの領域に接着剤が塗布され、錘230が回動部材240に接着された状態が構成される。
[鍵盤アセンブリの動作]
図11は、鍵100(白鍵)を押下したときの鍵盤アセンブリ10の動作を説明する図である。図11(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11(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、フレーム側ガイド513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。
図11は、鍵100(白鍵)を押下したときの鍵盤アセンブリ10の動作を説明する図である。図11(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11(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、フレーム側ガイド513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によって変形すると、センサ300は、変形した量(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。また、ハンマアセンブリの動作として説明すると、図5の状態で、前端部210が下方に押されると、軸支持部220と軸押さえ221が回動軸520を中心に回動して、錘230が上方に移動する。また、前端部210が下方に押されない状態では、図5のように錘230が下方に位置する。
第1実施形態の構成によれば、第1錘支持部240X1と第2錘支持部240X2の間に錘230を挿入して取付けることができる。その結果、錘230を回動部材240に取付ける作業性が向上する。
(第2実施形態)
図12(A)は、第2実施形態に係るハンマアセンブリ600を手前側から見た図である。図12(B)は、図12(A)の一部拡大図である。ハンマアセンブリ600は、錘330と、回動部材340と、を備える。
図12(A)は、第2実施形態に係るハンマアセンブリ600を手前側から見た図である。図12(B)は、図12(A)の一部拡大図である。ハンマアセンブリ600は、錘330と、回動部材340と、を備える。
錘330は、回動軸方向Mの第1方向M1側(高音側)に第1面330aを有し、回動軸方向Mの第2方向M2側(低音側)に第2面330bを有する。そして、錘330は、第1面330aと底面330cとの間にR面R1を有し、第2面330bと底面330cとの間にR面R2を有する。
また、錘330は、上部に第1外側リブ330Pを有する。この第1外側リブ330Pは、前述の第1外側リブ240Pと同様に、上側ストッパ430に当接したときに、回動軸方向Mへの振れを抑制する機能を有する。
回動部材340は、錘330を第1方向M1(高音側)から支持する第1錘支持部340X1、錘330を第1方向M1側(高音側)とは逆方向の第2方向M2(低音側)から支持する第2錘支持部340X2、および第1錘支持部340X1と第2錘支持部340X2との間を連結する連結部340Yを有する。錘330は、連結部340Y側に近い位置ほど第1錘支持部340X1から離れると共に第2錘支持部340X2から離れる。
なお、第2実施形態では、第1錘支持部340X1が第1内側リブを有さず、第2錘支持部340X2が第2内側リブを有しない。ただし、この実施形態に限定されず、第1錘支持部340X1が第1内側リブを有して第2錘支持部340X2が第2内側リブを有する構成にしてもよい。
第2実施形態の構成によれば、第1錘支持部340X1と第2錘支持部340X2の間に錘330を挿入して取付けることができる。その結果、錘330を回動部材340に取付ける作業性が向上する。
(変形例)
上述した各実施形態は、互いに組み合わせたり、置換したりして適用することが可能である。また、上述した各実施形態では、以下の通り変形して実施することも可能である。
上述した各実施形態は、互いに組み合わせたり、置換したりして適用することが可能である。また、上述した各実施形態では、以下の通り変形して実施することも可能である。
(1)上述の実施形態では、ハンマアセンブリ200は、鍵100で駆動される構成としたが、これに限定されない。例えば、他のアクション部材(例えば、アコースティックピアノのアクション機構を構成するジャックやサポートなど)によって駆動されるものでもよい。また、ハンマアセンブリの構成として、回動軸支部(例えば、軸支持部220)、他の部材(例えば、鍵100)から力を受ける部分、センサ駆動部分(例えば、押圧部211)、錘(例えば、錘230)の配置は、上述した実施形態に限定されず、鍵盤構造に合わせて適宜設計されればよい。また、鍵100がセンサ300を直接駆動する場合はセンサ駆動部分を省略できるなど、本実施形態のハンマアセンブリ200が備える機能全てを必ずしも有する必要はなく、その構成も適宜設計されればよい。
(2)上述の実施形態では、鍵100の操作に応じて音源装置70からの信号で発音する鍵盤楽器の鍵盤機構を例として示したが、これに限定されず、鍵100の操作に応じて弦や音板等を打撃して発音するアコースティック楽器の鍵盤機構に用いてもよい。この場合、上述の外側リブが、発音部材である被打撃体を打撃するように構成すればよい。
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、91:孔、97:ネジ、100:鍵、100b:黒鍵、100w:白鍵、105:鍵側負荷部、120:ハンマ支持部、121:摺動面形成部、124:スリット、125:鍵側ガイド、151:前端鍵ガイド、180:接続部、180b:接続部、180w:接続部、181w:板状可撓性部材、183w:第1支持部、185b:棒状可撓性部材、185w:棒状可撓性部材、200:ハンマアセンブリ、205:ハンマ側負荷部、210:前端部、212:力点部、220:軸支持部、230:錘、230A:下底部、230B:上底部、230a:第1面、230b:第2面、230c:端部、230d:端部、230d1:傾斜部、230d2:傾斜部、230p:上縁部、230q:下縁部、240:回動部材、240c:端部、240J:開口、240P:第1外側リブ、240Q:第2外側リブ、240p:第1内側リブ、240q:第2内側リブ、240X1:第1錘支持部、240Z1:第1内側面、240X2:第2錘支持部、240Z2:第2内側面、240Y:連結部、30:カバー、300:センサ、410:下側ストッパ、430:上側ストッパ、500:フレーム、503:上下仕切部、511:フレームガイド、513:フレーム側ガイド、520:回動軸、571:リブ、572a:第1リブ、572b:第2リブ、585w:第2支持部、710:信号変換部、730:音源部、750:出力部、1231:段差部、1233:凹部、FS:摺動面、G1:隙間、G2:隙間、GS:ガイド面、H:回動面、J1:第一方向、J2:第2方向、k1:第1寸法、k2:第2寸法、M:回動軸方向、NV:非外観部、PV:外観部、SP:空間、SR:経路
Claims (9)
- 錘と、
前記錘を第1方向から支持する第1錘支持部、前記錘を前記第1方向とは逆方向の第2方向から支持する第2錘支持部、および前記第1錘支持部と前記第2錘支持部との間を連結する連結部を有する回動部材と、
を備え、
前記錘は、少なくとも一部の領域において前記連結部側に近い位置ほど前記第1錘支持部から離れると共に前記第2錘支持部から離れるハンマアセンブリ。 - 前記第1錘支持部は、前記第2錘支持部と対向する第1対向面から立ち上がる第1内側リブを有し、
前記第2錘支持部は、前記第1錘支持部と対向する第2対向面から立ち上がる第2内側リブを有する請求項1に記載のハンマアセンブリ。 - 前記第1内側リブと前記第2内側リブは、前記回動部材が回動する回動面に交差する方向に延びる請求項2に記載のハンマアセンブリ。
- 前記第1内側リブと前記第2内側リブは、スケール方向に延びる請求項3に記載のハンマアセンブリ。
- 前記第1錘支持部と前記第2錘支持部との間に前記錘が挿入されてないときに前記第1錘支持部と前記第2錘支持部との間隔は第1寸法に設定され、
前記第1錘支持部と前記第2錘支持部との間に前記錘が挿入されているときに前記第1錘支持部と前記第2錘支持部との間隔は第2寸法に設定され、
前記第2寸法は前記第1寸法に比べて大きい請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のハンマアセンブリ。 - 前記第1錘支持部は、外側の面から前記回動部材が回動する方向に突出する第1外側リブを有し、前記第2錘支持部は、外側の面から前記回動部材が回動する方向に突出する第2外側リブを有する請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のハンマアセンブリ。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の複数のハンマアセンブリと、
押鍵されることで、前記複数のハンマアセンブリの各々を回動させる複数の鍵と、
を備える鍵盤楽器。 - 押鍵されたときに前記ハンマアセンブリが回動して前記第1錘支持部が当接する第1ストッパを備え、
前記第1錘支持部が前記第1ストッパに接触することで、前記ハンマアセンブリの回動範囲が規制される請求項7に記載の鍵盤楽器。 - 離鍵されたときに前記ハンマアセンブリが回動して前記第2錘支持部が当接する第2ストッパを備え、
前記第2錘支持部が前記第2ストッパに接触することで、前記ハンマアセンブリの回動範囲が規制される請求項7または請求項8に記載の鍵盤楽器。
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