JP2595620B2 - 鍵盤楽器用鍵駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、押鍵動作をさせる電磁アクチュエータの鉄
心を鍵に対して移動及び揺動可能に取り付けることによ
り、大幅な改造を要することなく既存の鍵盤楽器に鍵駆
動装置を容易に取り付けることができるようにしたもの
である。

［従来の技術］ 従来より、ピアノの鍵を電磁アクチュエータの作動に
より押鍵動作させて自動的な演奏を実現する自動演奏ピ
アノが知られている。

この種の自動演奏ピアノとしては、特公昭41−20584
号公報等に示されているようなものが知られており、例
えば第８図に示されている自動演奏ピアノは、複数の鍵
１と、該鍵１の運動に基づきハンマ３およびダンバ５を
それぞれ駆動するアクション機構７と、ハンマ３により
打弦される弦９とを有するピアノ本体にコントローラ13
を内蔵させ、該コントローラ13はハンマ３の軌道上に配
設された複数のセンサ15と、鍵１に力を付与するソレノ
イド17とに接続されていた。

かかる構成の自動演奏ピアノは記録モードと再生モー
ドとで機能し、記録モード時には、演奏者の鍵操作によ
りハンマ３が打弦する時にハンマ３の運動をその軌道上
に配設した複数のセンサ15で検出し、該検出結果に基づ
きハンマ３の回動速度を算出してハンマ３の打弦力を推
定していた。

かようにしてハンマ３の打弦力が推定されると、この
打弦力は打弦情報として操作さた鍵１を特定する鍵情報
等と共にコントローラ13の記憶部に保持され、演奏の終
了まで上記動作が繰り返される。

次に、自動演奏ピアノが再生モードに設定されると、
コントローラ13は鍵情報に基づき駆動すべき鍵１を特定
し、該鍵１に対応して設けられているソレノイド17を励
磁して鍵１に取り付けられている鉄心19を吸引し、この
鍵１に所定の吸引力（押鍵力）を付与する。この時、ソ
レノイド17から鍵１に付与される力は、ハンマ３に打弦
情報で表されている大きさの打弦力を発生させる大きさ
なので、ハンマ３は記録モード時と同一の打弦力を発生
し、かかるハンマ３の連続的な運動により記録モード時
と同一の演奏が再生される。

ここで、電磁アクチュエータ20を構成しているソレノ
イド17と鉄心19との間の取付位置に僅かでも誤差がある
と両者間の摩擦により鍵１の動きが妨げられてしまうと
いう問題があるため、鉄心19を鍵１に固定するに際して
は極めて高い精度が要求される。このような要求に対
し、当初から自動演奏機能を備えるべく、ピアノの製造
段階で鍵１の位置、大きさ等から決定される鉄心19の軌
道とソレノイド17の軸心とを一致させて配設するなら全
ての鍵に対して僅かな誤差をも生じないように自動演奏
ピアノを構成することができる。

しかしながら、ピアノの製造段階にあってもその誤差
を完全になくすことは困難である。また、たとえその誤
差をなくすことが出来たとしても鍵等は木質部材によっ
て形成されているため、例えば経年変化、湿度変化によ
る鍵盤の反り、曲がり、加えて自動演奏ピアノにあって
は、そのアクチュエータコイルの発熱によってヨークが
伸びたりして鍵盤との位置ズレを生じ、一層困難であ
る。さらに、既存のピアノに自動演奏用の鍵駆動装置を
後付けしようとする場合には、全ての鍵においてソレノ
イド17の軸心に一致させて鉄心19を設置固定しなければ
ならないということは、鉄心19の取付精度維持が極めて
困難であるばかりか改造が大幅となってコストが増大し
てしまうという問題があった。

上記のような取付精度維持の困難さを克服して既存の
ピアノへの鍵駆動装置の後付けを実現し得る構造として
第９図に示すようなもの（実開昭58−38194号公報参
照）が従来より知られていた。

この自動演奏ピアノは、鍵１に設けた貫通孔21にシャ
フト23を遊挿してその頭部23aを鍵１に係止し、このシ
ャフト23にソレノイド17で吸引される鉄心19を取り付け
たものである。従って、この構造によれば、鉄心19はソ
レノイド17に対して側方への位置及び傾きが自在に変更
されることから、鉄心19とソレノイド17との取付位置の
誤差が吸収でき、鉄心19の取付精度維持という要求は満
たすことができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、第９図に示した従来の自動演奏ピアノ
にあっても、個々の鍵について見れば取付精度維持の要
求を満たすことができるが、装置の構造及び機能に関し
て次のような新たな問題がある。

鍵１に貫通孔21を開けることは外観を損なって商品価
値を損なってしまうことからこの貫通孔21はピアノの内
部側に位置するバランスピン25の近傍に開けざるを得な
いが、鍵１の支点となるバランスピン25の近傍から力を
作用させて押鍵動作をさせなげればならないため、電磁
アクチュエータ20は極めて大きな吸引力を発生させる必
要がある。このため、ソレノイド17からの発熱量が増大
してしまうと共にソレノイド17が大型化してしまい各鍵
１毎に配設しなければならない多数の電磁アクチュエー
タ20のレイアウトが困難となってしまうという問題があ
った。

また、鍵盤の引き割構造からバランスピンの演奏者側
（手前側）近傍からアクション側の間は各鍵間の横方向
のピッチに規則性がなく、このピッチも製造メーカーや
ピアノの大きさ等によってまちまちであるため、全ての
ピアノに共用できるヨークを造ることができないという
問題があった。

従って、特に既存のピアノに自動演奏を達成する鍵駆
動装置を後付けにより装備しようとする場合には、鍵盤
の引き割り構造等を確認した上で電磁アクチュエータの
大きさ、配設方法を個別に設計しなければならず、既存
のピアノの自動演奏化に多額の費用と大規模な作業が必
要になるという問題点があった。

本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたもので、既
存の鍵盤楽器に対しても容易に後付け装着することがで
き、該鍵盤楽器の自動演奏を達成することができる鍵盤
楽器用鍵駆動装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の鍵盤楽器用鍵駆動装置は、棚板上に設けられ
たソレノイドと、鍵に設けられてソレノイドと共に電磁
アクチュエータを構成する鉄心とを有し、ソレノイドに
通電することにより鉄心が棚板方向へ吸引されて押鍵動
作がなされる鍵盤楽器用鍵駆動装置において、鍵の裏面
に設けた自動調芯機構を介して鉄心を鍵に取付け、自動
調芯機構により押鍵方向に対して略直角な平面内で鍵と
鉄心との相対運動と鍵に対する鉄心の傾きとを許容しつ
つ鍵に鉄心を設けたことを特徴とする。

［作用］ 本発明の鍵盤楽器用鍵駆動装置では、鍵の裏面側に設
けた自動調芯機構を介して鍵に鉄心を取付け、これによ
り鍵の外観に影響を与えることなく、鉄心の取付位置す
なわち電磁アクチュエータの配設位置に自由度を与え
る。そして、鍵に取り付けられた鉄心は、自動調芯機構
により押鍵方向に対して略直角な平面内での移動と鍵に
対する傾きとが許容され、取付時に多少の前後左右の誤
差が生じていたり、取付後の環境変化においてもこれが
自動的に是正されて電磁アクチュエータのソレノイドと
軸芯が一致した正常な状態に調整される。

［実施例］ 本発明の鍵盤楽器用鍵駆動装置を実施例に基づいて具
体的に説明する。尚、前述した従来例と同一部分には同
一符号を付して重複する説明は省略する。

第１図〜第３図に示すように、本発明の一実施例に係
る電磁アクチュエータ20は筬前31と筬中33との間に設け
られて鍵１に吸引力を作用させることにより押鍵動作を
させるものであり、この配設位置は第９図に示した従来
の構造に比べ筬前31側すなわち鍵１の押鍵部の裏面位置
となっている。電磁アクチュエータ20のソレノイド17は
棚板35上に固定されており、電磁アクチュエータ20の鉄
心19は鍵１の裏面に自動調芯機構を成すブラケット37を
介して取り付けられている。

鉄心19の上端には小径の軸部19aが突設され、更にこ
の軸部19aの上端には大径の頭部19bが設けられており、
この結果鉄心19は全体形状として軸部19aにおいてくび
れ部を有した形状となっている。

ブラケット37は鍵１の裏面にネジ39により取り付けら
れており、その先端部37aは折り曲げ成形されて鍵１の
裏面に対して平行且つ鉄心の頭部19bの厚さより大きな
間隔をもって離間している。ブラケットの先端部37aに
は矩形の孔41が形成されており、この孔41は鉄心の軸部
19aは遊挿するが頭部19bが中心に位置したときにまっす
ぐ上下方向に挿通させない大きさとなっている。この孔
41大きさは水平方向の変位に対しては所定量だけ移動可
能で、所定角度の傾きまで許容されるものである。

そして、ブラケット37の先端から孔41にかけて切込み
43が形成されており、この切込み43の幅は鉄心の軸部19
aを通過させ得るものとなっている。

上記の構造から、鉄心19は、軸部19aを切込み43を通
過させて孔41を位置させ、その頭部19bを孔41の縁部に
係止させることによりブラケット37を介して鍵１に取り
付けられている。従って、軸部19aが孔41内を側方に移
動することができると共に頭部19bが鍵１の裏面とブラ
ケット37との隙間内で上下方向のがたはなく揺動するこ
とができることから、鉄心19の押鍵方向に対して略直角
な平面内での移動及び鍵１に対する傾きが許容される、
すなわち、鍵１にブラケット37を介して取り付けた鉄心
19が棚板35に固定されているソレノイド17と軸心がずれ
ている場合にあっても、第４図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、鉄心19が前後左右に移動し、あるいは鉄心19の傾き
が変更されて、鉄心19とソレノイド17との軸心が自動的
に一致する。

ここで、本実施例では孔41を矩形としているため、例
えば円孔に比べた場合、鉄心19の前後左右への移動範囲
を広くすることができる。

尚、鍵１の裏面と鉄心頭部19bの上面との間及び孔41
の縁部上面と鉄心頭部19b下面との間にはクッション材4
5、46が介装されており、これらクッション材45、46は
自らがたわむことにより鉄心19の傾きを許容しつつ鉄心
19と鍵１及びブラケット37との間の当りによる雑音発生
防止を達成している。

本実施例においては、クッション材45は鉄心頭部19b
側に予め取り付けられている一方、クッション材46はブ
ラケット37側に予め取り付けられており、部品のサブア
ッセンブリ化により既存のピアノに対して鍵駆動装置を
後付け装着する際の作業が容易化されている。

また、鉄心19をブラケット37に係止させた後は、鍵１
の裏面にスペーサ47aを介してネジ47をねじ込んで切込
み43内に位置させ、切込み43からの鉄心軸部19aの抜け
止め及びブラケット37aの確実な鍵１への固定がなされ
ている。

上記のように鉄心19は鍵の裏面にブラケット37を介し
て取り付けられることから、鍵盤の外観を損なうことな
く、鉄心すなわち電磁アクチュエータ20を筬前31から筬
中33の間におけるバランスピン25から離れた位置に配設
することができる。

従って、第５図に示すように、鍵盤の引き割構造に係
わりなく鍵１間の１オクターブ毎に規則正しく並んでい
る部分に電磁アクチュエータ20を配設することができる
ため、全てのピアノに共用できるヨークを造りこれによ
って低コスト且つ容易な作業にて鍵駆動装置の後付けを
達成することができる。

尚、各鍵１毎に設けられる電磁アクチュエータ20は千
鳥状に配設されており、これによって互いの干渉を避け
てそのソレノイドの可能な限りの大径化を図っている。

上記のように鍵駆動装置を備えた自動ピアノによれ
ば、ソレノイド17が励磁されて鉄心19が吸引されると、
鉄心頭部19bとブラケット37を介して係合した鍵１が引
き下げられて押鍵動作がなされる。

第６図は本発明の他の一実施例に係る図面である。

この実施例は、自動調芯機構をボールジョイントから
構成したものである。すなわち、鉄心19の上端にボール
ジョイント51を介して軸53を揺動自在に連結し、この軸
53を鍵１の裏面に設けたブラケット55にボールジョイン
ト57を介して揺動自在に連結し、これによって、押鍵方
向に対して略直角な平面内での運動と鍵１に対する傾き
とを許容しつつ鍵１に鉄心19を設けている。

この実施例にあってもソレノイド17の吸引力による引
き下げ動作で押鍵動作がなされるため、ボールジョイン
トによっても押鍵動作力を支障なく伝達することができ
る。

第７図は本発明の更に他の一実施例に係る図面であ
る。

この実施例は、自動調芯機構を紐61とこれを補助する
スプリング63から構成したものである。すなわち、鍵１
の裏面に設けたブラケット65と鉄心19の上端とを紐61を
介して揺動自在に連結し、ブラケット65と鉄心19の上端
との間にスプリング63を介装して鉄心19を上下にガタを
生じることなく一定位置に保持するようにし、これによ
って、押鍵方向に対して略直角な平面内での運動と鍵１
に対する傾きとを許容しつつ鍵１に鉄心19を設けてい
る。

この実施例にあってもソレノイド17の吸引力による引
き下げ動作で押鍵動作がなされるため、柔軟な紐61によ
っても押鍵動作力を支障なく伝達することができる。

［効果］ 本発明の鍵盤楽器用鍵駆動装置によれば、鍵の裏面に
設けた自動調芯機構を介して鉄心を鍵に取付け、この自
動調芯機構により鍵と鉄心との相対運動と鍵に対する鉄
心の傾きとを許容するようにしたため、鉄心と電磁アク
チュエータのソレノイドとの位置関係を常に正常な状態
に維持し、両者間の異常な摩擦を防止して円滑な押鍵動
作を達成することができる。そして、鉄心すなわち電磁
アクチュエータの配設位置は比較的自由に設定できるの
で、ピアノの製造メーカやピアノの型式にかかわらず略
一定な位置に電磁アクチュエータを配設するようにする
ことができ、電磁アクチュエータの共用化によるコスト
の低減を実現して、既存のピアノを容易に自動演奏ピア
ノに改造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を表す側面図、 第２図は第１図中の自動調芯機構を表す断面図、 第３図は自動調芯機構の分解斜視図、 第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ自動調芯機構の作用説
明図、 第５図は電磁アクチュエータの配置を示す鍵盤の平面
図、 第６図は本発明の他の一実施例を表す側面図、 第７図は本発明の更に他の一実施例を表す側面図、 第８図は従来例の側面図、 第９図は他の従来例の側面図である。 １……鍵、 17……ソレノイド、 19……鉄心、 20……電磁アクチュエータ、 35……棚板、 37……ブラケット、 41……孔、 51、57……ボールジョイント、 61……紐、 63……スプリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】棚板上に設けられたソレノイドと、鍵に設
   けられてソレノイドと共に電磁アクチュエータを構成す
   る鉄心とを有し、ソレノイドに通電することにより鉄心
   が棚板方向へ吸引されて押鍵動作がなされる鍵盤楽器用
   鍵駆動装置において、鍵の裏面に設けた自動調芯機構を
   介して鉄心を鍵に取付け、自動調芯機構により押鍵方向
   に対して略直角な平面内で鍵と鉄芯との相対運動と鍵に
   対する鉄心の傾きとを許容しつつ鍵に鉄心を設けたこと
   を特徴とする鍵盤楽器用鍵駆動装置。