JP2018189688A - 鍵盤楽器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で押鍵により回転体を一方向に回転させて安定且つ確実な発音を行う。【解決手段】アクチュエータ２０のベース部２１は、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２を有する。押鍵行程において回転体駆動部２２の先端部２２ａが突起部３２の１つを駆動するとロータリーピック３０が回転し、対称位置にある突起部３２がリード１３を弾く。回転体駆動部２２は第１の支持部Ｐ１と第２の支持部Ｐ２との間において後方へ突出し、第１延設部２１−１に第１の接続点Ｓ１で接続されると共に第２延設部２１−２に第２の接続点Ｓ２で接続されることでベース部２１が両持ち状態で支持される。前後方向において、第２の接続点Ｓ２よりも第１の接続点Ｓ１の方が、回転体駆動部２２の先端位置から遠く、第１延設部２１−１に対して第２延設部２１−２の方が後方にオフセットして配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、鍵に対応して設けられるリード等の発音体を発音させる鍵盤楽器に関する。

従来、リード等の発音体を振動させて発音させるオルゴール装置が知られている。特許文献１には、回転するロータリーピックをリードに対応して設け、ロータリーピックの外周に設けた駆動爪でリードを弾く構成が開示されている。この構成では、プランジャに係合部を設け、プランジャが変位するときに係合部でロータリーピックの駆動爪を駆動することでロータリーピックが回転駆動される。

特開２００４−６１６０８号公報

しかしながら、プランジャは往復動作するので、復帰時に係合部がロータリーピックまたはその駆動爪に接触するとロータリーピックが逆回転して適切な発音動作が行えないおそれがある。そのため、特許文献１では、ロータリーピックが一方向にだけ回転するよう、ラチェット機構やカム機構によってロータリーピックの逆転を防止している。

ところで、特許文献１では、プランジャの係合部がロータリーピックの駆動爪に当接する際のメカノイズを低減させる等のために、プランジャに緩衝材を設けており、さらに、プランジャのフック部の下端部である係合部にまで緩衝材を延設してもよい旨が記載されている。このように、ロータリーピックを駆動するプランジャの部分に緩衝材を設けることで、プランジャは、復帰時にはロータリーピックと干渉しても少し弾性変形することができ、往行程に比べれば復行程における逆方向の回転駆動力を軽減できる。しかし、弾性変形だけでは不十分であり、逆方向の回転駆動力をロータリーピックに与えてしまう。そのため、特許文献１に示されるような逆回転防止機能を設けることが実際上必要となり、そのための構成が複雑であるという問題がある。

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、簡単な構成で押鍵により回転体を一方向に回転させて安定且つ確実な発音を行うことができる鍵盤楽器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の鍵盤楽器は、複数の鍵と、前記複数の各鍵に対応して設けられ、発音可能な複数の発音体（１３）と、前記複数の各発音体に対応して設けられ、被駆動部（３２）を有し、回転軸の周りに回転可能な複数の回転体（３０）と、前記複数の各回転体に設けられ、対応する発音体を駆動して発音させる発音体駆動部（３２）と、前記複数の各鍵自身または前記各鍵の移動に伴って変位する部材のいずれかである変位部材（２４）の各々に対して、第１の支持部（Ｐ１）と第２の支持部（Ｐ２）にて両持ち状態で支持された弾性部材（２１）と、前記第１の支持部と前記第２の支持部との間において前記弾性部材から突出して設けられた回転体駆動部（２２）と、を有し、押鍵行程において、前記弾性部材の前記回転体駆動部の先端（２２ａ）が、対応する回転体の前記被駆動部を駆動して前記回転体を回転させ、前記弾性部材は、前記第１の支持部から延設された第１延設部（２１−１）と、前記第２の支持部から延設された第２延設部（２１−２）とを有し、前記回転体駆動部は前記第１延設部に対し第１の接続点（Ｓ１）で接続されると共に、前記第２延設部に対し第２の接続点（Ｓ２）で接続され、前記第１延設部の延設方向に直交する方向において、前記第２の接続点よりも前記第１の接続点の方が、前記回転体駆動部の先端位置から遠いことを特徴とする。なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明によれば、簡単な構成で押鍵により回転体を一方向に回転させて安定且つ確実な発音を行うことができる。請求項３、４によれば、回転体駆動部の回動規制効果が高い。請求項５によれば、部品点数が少なくて済む。

鍵盤楽器の側面図、ロータリーピック近傍の拡大側面図である。 押離鍵行程におけるアクチュエータ及びロータリーピックの動作の遷移を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の側面図である。この鍵盤楽器は、白鍵及び黒鍵を含む複数の鍵１０を有する。この鍵盤楽器は、鍵１０に対応して設けられる発音体であるリード１３を鍵１０の操作によって振動させて発音させるように構成される。図１（ａ）では鍵１０の代表として白鍵を図示しているが、黒鍵についても鍵本体以外の構成は白鍵と共通である。鍵１０は、不図示の鍵支柱に対し、鍵支点１１を中心に回動自在に支持されている。鍵１０の長手方向を前後方向とし、鍵１０の自由端側を前側とする。鍵１０の本体の下部から垂下部２４が垂下して設けられる。鍵１０の長手方向を前後方向とする。

リード支柱１２からは、発音音高の異なる複数本のリード１３が櫛歯状に片持ち支持されて延設されている。各リード１３は音高に応じてその長さや幅が異なり、前後方向における自由端部の位置は同じになっている。リード１３の先端部に近接して回転体であるロータリーピック３０が各リード１３に対応して配設される。各ロータリーピック３０は、共通の回転軸の周りに回転可能に軸支されており、回転軸の軸中心Ｃ（図１（ｂ））を中心として各々独立して滑らかに回転することができる。台座１８には、板バネで構成されるスプリング１９の下端部がロータリーピック３０に対応して固定されている。リード支柱１２、ロータリーピック３０の回転軸及び台座１８は、複数の鍵１０を支持する不図示のフレームに支持される。

各鍵１０に対応するロータリーピック３０やリード１３等の構成はそれぞれ共通であるので、主に１組の構成を説明する。不図示の付勢部材によって鍵１０が常に非押鍵位置（図１（ａ）に示す位置）の方向へ付勢されている。鍵１０は、不図示の上限ストッパにより非操作状態における非押鍵位置が規制され、不図示の下限ストッパにより、押鍵終了位置が規制される。鍵１０を押鍵操作した場合の押鍵行程においては、鍵１０の自由端部が下方に変位する。押鍵終了状態から鍵１０から指を離す離鍵操作をした場合の離鍵行程においては、鍵１０は押鍵行程と逆の変位をして非押鍵位置に復帰する。

図１（ｂ）は、ロータリーピック３０近傍の拡大側面図である。垂下部２４の後部には、ロータリーピック３０を回転駆動するためのアクチュエータ２０が設けられている。アクチュエータ２０は、垂下部２４にそれぞれ固定された上側支持部１６と下側支持部１７とに支持される。アクチュエータ２０は、撓みやすい軟質樹脂等の弾性部材で構成される。アクチュエータ２０は、ベース部２１及び回転体駆動部２２を有して一体に形成される。

アクチュエータ２０のベース部２１は、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２を有する。第１延設部２１−１の上端部が第１の支持部Ｐ１にて上側支持部１６に支持されると共に、第２延設部２１−２の下端部が第２の支持部Ｐ２にて下側支持部１７に支持される。回転体駆動部２２は第１延設部２１−１の下端部に対し第１の接続点Ｓ１で接続されると共に、第２延設部２１−２の上端部に対し第２の接続点Ｓ２で接続されている。これにより、第１の支持部Ｐ１と第２の支持部Ｐ２にてベース部２１が両持ち状態で支持される。第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２は共に板状で、垂下部２４の垂下方向を長手方向としてそれぞれ真っ直ぐに延設され、略前後方向に撓みやすいように、鍵１０の並び方向の幅よりも前後方向の厚みの方が薄くなっている。第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２は互いの延長線が略平行である。

回転体駆動部２２は、第１の支持部Ｐ１と第２の支持部Ｐ２との間においてベース部２１からロータリーピック３０がある側（後方）へ突出して設けられ、後端が先端部２２ａとなっている。先端部２２ａは第２の支持部Ｐ２よりも後方に位置する。第１延設部２１−１の延設方向に直交する方向（前後方向）において、第２の接続点Ｓ２よりも第１の接続点Ｓ１の方が、回転体駆動部２２の先端位置から遠い（前方に位置する）。つまり、第１延設部２１−１と第２延設部２１−２とは前後方向にオフセットして配置され、第２延設部２１−２の方が後方に位置する。

ロータリーピック３０は金属製の薄板で側面視略円形状に構成され、その外周部には、複数（例えば４つ）の突起部３２が一体に形成される。ロータリーピック３０には、側面視で円形の摺動部３１が両面に固定的に設けられる。なお、摺動部３１の外周面にスプリング１９を圧接させて適度の摩擦を常に発生させ、離鍵時にロータリーピック３０が逆回転しにくいようになっている。なお、鍵１０、ロータリーピック３０及びリード１３は、互いに１対１に対応する。ロータリーピック３０の回転軸やリード支柱１２はそれぞれ複数であってもよく、例えば、これらが１オクターブごとに設けられる。また、鍵１０も複数（例えば、１オクターブ分）を単位として構成されてもよい。なお、リード１３の形状は模式的に示されているが、図１（ｂ）等に例示するように先端に傾斜面を設けるのが望ましい。一方、先端部２２ａの、突起部３２を駆動する側とは反対側には傾斜面が形成されている。

通常の押鍵操作によって、ロータリーピック３０は、回転体駆動部２２の主に先端部２２ａにより突起部３２が駆動されて図１（ｂ）の反時計方向に回転する。突起部３２は、回転体駆動部２２から駆動力を受ける被駆動部としての機能と、リード１３を駆動する発音体駆動部としての機能とを併せ持つ。突起部３２の、回転方向後ろ側のほぼ平坦な面が被駆動部としての機能を果たす。突起部３２の、回転方向前側の側面視略弧状または斜めの面がリード１３を弾く。リード１３は弾かれると振動し、その振動がリード支柱１２を通じて不図示のフレームを介して設置面に伝達される。

ここで、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２は前後方向に撓みやすいが、それに比べると、延設方向への伸縮による変形量は小さい。一方、回転体駆動部２２の先端部２２ａが相対的にロータリーピック３０から上方向／下方向に反力を受けると、回転体駆動部２２には図１（ｂ）の反時計方向／時計方向に回動する力（回転モーメント）が作用する。押鍵行程と離鍵行程とに分けて考察する。押鍵行程における回転体駆動部２２と突起部３２との接触時には、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２には、引っ張られることで引張応力が発生する。第１延設部２１−１に対して第２延設部２１−２が後方にオフセットしていることから、これらの引張応力は、突起部３２から受ける反力に応じた方向（図１（ｂ）の反時計方向）への回転体駆動部２２の回動を規制するように作用する。そのため、回転体駆動部２２は突起部３２を確実に駆動する。一方、離鍵行程における回転体駆動部２２と突起部３２との接触時には、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２が前後方向において撓むことによって、突起部３２から受ける反力に応じた方向（図１（ｂ）の時計方向）への回動は大きな規制を受けることがない。そのため、回転体駆動部２２が時計方向に回動して円滑に逃げる。図２で、押離鍵行程での動作を説明する。

図２（ａ）〜（ｅ）は、押離鍵行程におけるアクチュエータ２０及びロータリーピック３０の動作の遷移を示す模式図である。

動作についてはまず、非押鍵状態に対応する初期位置（図２（ａ））から押鍵操作されると、鍵１０の垂下部２４の往方向への回動に伴いアクチュエータ２０が下降し、アクチュエータ２０の回転体駆動部２２の主に先端部２２ａがロータリーピック３０の突起部３２と係合し始める（図２（ｂ））。ロータリーピック３０は軸中心Ｃを中心に回転を開始する。一方、回転体駆動部２２は突起部３２から上方への反力を受けて、反時計方向へ回動しようとする。ところが、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２の引張応力によって、反時計方向への回転体駆動部２２の回動が規制されるので、回転体駆動部２２が突起部３２を確実に駆動できる。回転体駆動部２２が突起部３２を駆動すると、駆動されている突起部３２と対称位置にある突起部３２がリード１３の先端部を弾き、これにより発音がなされる（図２（ｃ）、（ｄ））。

さらにアクチュエータ２０が下降していき、押鍵終了となると、アクチュエータ２０は回動終了位置に達する。その後、離鍵操作がされて離鍵行程へ遷移する。離鍵行程では、アクチュエータ２０は上昇し、回転体駆動部２２はやがてロータリーピック３０の主に突起部３２に接触する。すると、回転体駆動部２２はロータリーピック３０または突起部３２から前方や下方への反力を受けて時計方向へ回動しようとする。その際、第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２はそれぞれ前後方向へ撓んで変形するので、回転体駆動部２２は規制されることなく時計方向へ回動変位する（図２（ｅ））。これにより、回転体駆動部２２はロータリーピック３０（主に突起部３２）を逃げ、突起部３２を円滑に乗り越えることができる。その後、回転体駆動部２２の回動変位が戻り、離鍵終了となると、垂下部２４及びアクチュエータ２０は初期位置へ復帰する（図２（ａ））。なお、位置設定によっては、回転体駆動部２２はロータリーピック３０の外周面（突起部３２が突設されている面）に主に接触し得るが、その場合の回転体駆動部２２の回動変位による逃げの作用も同様に考えることができる。

このように、第２の接続点Ｓ２よりも第１の接続点Ｓ１の方が、回転体駆動部２２の先端位置から遠く、第１延設部２１−１に対して第２延設部２１−２の方が後方にオフセットして配置される。そのため、離鍵行程においては第１延設部２１−１及び第２延設部２１−２が前後方向において撓むことによって、回転体駆動部２２は時計方向への回動がほとんど規制されず、当該方向へ回動変位する。その結果、回転体駆動部２２は、押鍵行程においては突起部３２を確実に駆動し、離鍵行程における回転体駆動部２２とロータリーピック３０との接触時には、回転体駆動部２２が容易に回動することによって逃げる。

よって、本実施の形態によれば、簡単な構成で押鍵により回転体（ロータリーピック３０）を一方向に回転させて安定且つ確実な発音を行うことができる。特に、離鍵行程において、回転体駆動部２２がロータリーピック３０に与える逆方向の駆動力を小さくできるので、ロータリーピック３０の逆転防止の機構をなくすかまたは簡素化できる。なお、本実施の形態では、摺動部３１とスプリング１９との摩擦による逆転防止機能を設けたが、これは必須でない。

また、被駆動部の機能及び発音体駆動部の機能は、同一の突起部３２が果たすので、被駆動部及び発音体駆動部の共通化により構成を簡単にすることができる。

また、第１延設部２１−１に対して第２延設部２１−２はいずれも真っ直ぐに延設され、しかも両者の延長線同士が略平行であるので、離鍵行程における回転体駆動部２２の回動規制効果が高い。

なお、第１延設部２１−１、第２延設部２１−２及び回転体駆動部２２はそれぞれ別体で構成して固着してもよい。あるいは、第１延設部２１−１と第２延設部２１−２とを一体に形成すると共に、これに、別体で構成した回転体駆動部２２を固着してもよい。本実施の形態では、第１延設部２１−１、第２延設部２１−２及び回転体駆動部２２は一体に形成されるので、部品点数が少なくて済む。

ところで、アクチュエータ２０を鍵１０の垂下部２４に設ける構成を示したが、これに限らない。例えば、鍵１０に連動して回動して鍵１０に慣性を与えるハンマにアクチュエータ２０を設けてもよい。すなわち、鍵１０自身または鍵１０の移動に伴って変位する部材のいずれかである変位部材にアクチュエータ２０を設ければよい。

なお、発音体としてリードを例示したが、これに限定されるものではなく、アコースティックな発音をするもの、例えば金属製や木製等の板状発音体も発音体に含まれる。

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。

１３ リード（発音体）、 ２０ アクチュエータ、 ２１ ベース部（弾性部材）、 ２１−１ 第１延設部、 ２１−２ 第２延設部、 ２２ 回転体駆動部、 ２２ａ 先端部、 ２４ 垂下部（変位部材）、 ３０ ロータリーピック（回転体）、 ３２ 突起部（被駆動部、発音体駆動部）、 Ｐ１ 第１の支持部、 Ｐ２ 第２の支持部、 Ｓ１ 第１の接続点、 Ｓ２ 第２の接続点

Claims (5)

1. 複数の鍵と、
   前記複数の各鍵に対応して設けられ、発音可能な複数の発音体と、
   前記複数の各発音体に対応して設けられ、被駆動部を有し、回転軸の周りに回転可能な複数の回転体と、
   前記複数の各回転体に設けられ、対応する発音体を駆動して発音させる発音体駆動部と、
   前記複数の各鍵自身または前記各鍵の移動に伴って変位する部材のいずれかである変位部材の各々に対して、第１の支持部と第２の支持部にて両持ち状態で支持された弾性部材と、
   前記第１の支持部と前記第２の支持部との間において前記弾性部材から突出して設けられた回転体駆動部と、を有し、
   押鍵行程において、前記弾性部材の前記回転体駆動部の先端が、対応する回転体の前記被駆動部を駆動して前記回転体を回転させ、
   前記弾性部材は、前記第１の支持部から延設された第１延設部と、前記第２の支持部から延設された第２延設部とを有し、前記回転体駆動部は前記第１延設部に対し第１の接続点で接続されると共に、前記第２延設部に対し第２の接続点で接続され、
   前記第１延設部の延設方向に直交する方向において、前記第２の接続点よりも前記第１の接続点の方が、前記回転体駆動部の先端位置から遠いことを特徴とする鍵盤楽器。
2. 押鍵行程における前記回転体駆動部と前記被駆動部との接触時には、前記第１延設部及び前記第２延設部の引張応力によって、前記被駆動部から受ける反力に応じた方向への前記回転体駆動部の回動が規制され、
   離鍵行程における前記回転体駆動部と前記被駆動部との接触時には、前記第１延設部及び前記第２延設部が撓むことによって、前記被駆動部から受ける反力に応じた方向へ前記回転体駆動部が回動して前記回転体駆動部が逃げることを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
3. 前記第１延設部及び前記第２延設部はそれぞれ真っ直ぐに延設されることを特徴とする請求項１または２に記載の鍵盤楽器。
4. 前記第１延設部の延長線と前記第２延設部の延長線とは略平行であることを特徴とする請求項３に記載の鍵盤楽器。
5. 前記第１延設部、前記第２延設部及び前記回転体駆動部は一体に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
   
   

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