JP2844408B2 - 接点装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子ピアノの鍵盤スイッ
チ或はリズムマシンのパットスイッチ等に適用される接
点装置に関し、特に時間差をもって接触する２つ以上の
接点を有する接点装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１５に示す如く押圧操作に対す
る主たる反力を発生するゴム等の弾性部材１に同心状に
２つの可動接点２，３を設け、弾性部材１の中央頂部を
アクチュエータ（例えば白鍵や黒鍵）４により押圧する
ことにより、外周側の第１の可動接点２が基板５上の対
応する第１の固定接点６に接触し、その後時間差をもっ
て第２の可動接点３が基板５上の対応する第２の固定接
点７に接触する接点装置は公知である。

【０００３】弾性部材１は、上下端面が開口する有底状
の第１の円筒部１ａと、該第１の円筒部１ａの上下方向
略中間部外周面に上端部が一体に連結され且つ下端部が
連結壁１ｂを介してベース部１ｃに一体に連結された第
２の円筒部１ｄとを有している。そして、第２の円筒部
１ｄの下端部に第１の可動接点２が、また第１の円筒部
１ａの底部下面に第２の可動接点３がそれぞれ取り付け
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１５に示
す如く連結壁１ｂをＡ部、第２の円筒部１ｄの周壁をＢ
部、第１の円筒部１ａの略中間部と底部との間の周壁を
Ｃ部として、これらＡ〜Ｃ部を個々に分離独立させた場
合の各部の変位に対する反力特性は図１６のようにな
る。即ち１メイク時（第１段オン時）に加わる接点圧
は、（Ｂ部の反力−Ａ部の最終反力）／接点面積であ
る。

【０００５】接点の安定した接触状態を得るためには、
Ｂ部の特性曲線は、なるべく立った状態で且つＡ部の最
終反力とＢ部のピーク反力との差が大きい方が良い。ま
たＢ部の保持状態の特性曲線は、右上がりとなるのが良
い。更に、Ｃ部の特性曲線も右上がりとなるのが良い。

【０００６】これらＡ部〜Ｃ部の特性が合体した図１５
に示す弾性部材１の変位に対する反力特性は図１７のよ
うになり、このような弾性部材１を例えば前記白鍵や黒
鍵等の鍵（キー）の下側に組み込んで使用するものであ
る。

【０００７】前記鍵の好ましい変位に対する反力特性
は、図１８に示す如く変位量に関係なく反力が一定であ
ることである。

【０００８】特に電子楽器の鍵盤の場合、変位に対する
反力特性が図１８に示す理想特性に近くないと、演奏疲
労が激しい。

【０００９】前記変位に対する反力特性を図１８に示す
理想特性に近づけるため、図１７に示すプリコンプレッ
ションを加えて弾性部材１を前記鍵の下側に組み込む
と、その変位に対する反力特性は図１９のようになる。

【００１０】この図１９のような特性のとき、「立ち上
がり１」の特性は、歯切れの悪いタッチ感となり、また
「立ち上がり２」の特性は、ねばねばしたタッチ感とな
り、好ましくない。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、タッチ感が良好で、電子
楽器の鍵盤スイッチ或はリズムマシンのパットスイッチ
等として好適な接点装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、押圧操作に対する主たる反力を発生する
弾性部材に少なくとも２つの可動接点を備え、前記弾性
部材をその付勢力に抗して押圧することにより前記各可
動接点が時間差をもって対応する固定接点に接触する接
点装置において、前記弾性部材は、少なくとも最初に押
圧力を加えると所定値まで上昇後減少に転ずる力を発生
する第１の力発生部と、前記第１の力発生部により発生
した力が減少に転ずる付近において第１の可動接点が対
応する固定接点に接触するのに反応して単調に増加する
力を発生する第２の力発生部と、該第２の力発生部によ
り発生した力が所定値に達した後第２の可動接点が対応
する固定接点に接触するのに反応して単調に増加する力
を発生する第３の力発生部とを有し、前記第１の力発生
部の厚み形状は、上端部から略中間部までが漸次厚くな
り且つ略中間部から下端部までが略均等となる形状に設
定され、少なくとも前記第１〜第３の力発生部により発
生した力の合力によって、操作者に与える反力が所定値
まで上昇後、略一定になるようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１３】

【作用】弾性部材に最初に押圧力を加えると、第１の力
発生部が所定値まで上昇後減少に転ずる力を発生する。
そして、この第１の力発生部により発生した力が減少に
転ずる付近において第１の可動接点が対応する固定接点
に接触するのに反応して第２の力発生部が、単調に増加
する力を発生する。更に、この第２の力発生部により発
生した力が所定値に達した後、第２の可動接点が対応す
る固定接点に接触するのに反応して第３の力発生部が、
単調に増加する力を発生する。これら少なくとも第１〜
第３の力発生部により発生した力の合力によって、操作
者に与える反力が所定値まで上昇後、略一定になる。こ
れにより、タッチ感が良好となるものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１４に基づ
き説明する。

【００１５】［第１実施例］図１は本発明の第１実施例
に係る接点装置の平面図、図２は図１のＤ−Ｄ線に沿う
縦断面図、図３は図１に示す接点装置の底面図である。
各図中、１０は押圧操作に対する主たる反力を発生する
弾性部材で、ゴム等よりなる。

【００１６】弾性部材１０は、同心状の第１及び第２円
筒部１０ａ，１０ｂと、正方形状のベース部１０ｃとを
有している。内側に位置する第１円筒部１０ａの下方に
は、円筒状の第１連結壁１０ｄを介して円板状の第１の
接点取付座１０ｅが一体形成されている。また第１円筒
部１０ａと外側に位置する第２円筒部１０ｂとの下端部
相互間には、断面略Ｕ字状をなす円筒状の第２連結壁１
０ｆを介してリング状の第２の接点取付座１０ｇが一体
形成されている。更に第２円筒部１０ｂの下端部とベー
ス部１０ｃの中央円孔部周縁とが円筒状の第３連結壁１
０ｈを介して一体に連結されている。

【００１７】第１の接点取付座１０ｅの下面に第１の可
動接点１２が、第２の接点取付座１０ｇの下面に第２の
可動接点１３がそれぞれ取り付けられている。

【００１８】弾性部材１０は、プリコンプレッション
（図６参照）を加えた状態で図４に示す如く電子楽器の
鍵（アクチュエータ）１４と、鍵盤フレーム１５上面の
基板１６との間に組み込み使用される。即ち弾性部材１
０のベース部１０ｃが基板１６の上面に固定され、弾性
部材１０の第１，第２円筒部１０ａ，１０ｂの上端部に
鍵１４の下面押圧体１７が当接している。また基板１６
の上面には、第１，第２の可動接点１２，１３に対応し
て第１，第２の固定接点１８，１９が設けられている。

【００１９】そして、図４に示す鍵１４の非押圧時、弾
性部材１０は自身の弾性力により図５（イ）の初期状態
にある。この状態においては、第１，第２の可動接点１
２，１３のいずれも、第１，第２の固定接点１８，１９
から離間して、オフ状態となっている。

【００２０】この状態において、鍵１４を押圧すること
により弾性部材１０の第１，第２円筒部１０ａ，１０ｂ
に最初に押圧力が加わり、図５（ロ）に示す如く第３連
結壁１０ｈの上端部が撓んで第１の可動接点１２が第１
の固定接点１８に接触し、第１メイク状態となる。

【００２１】この状態から弾性部材１０の第１，第２円
筒部１０ａ，１０ｂに更に押圧力が加わると、図５
（ハ）に示す如く第３連結壁１０ｈが更に撓むと共に、
第１連結壁１０ｄが撓んで、第２の可動接点１３が第２
の固定接点１９に接触し、第２メイク状態となる。

【００２２】この状態から弾性部材１０の第１，第２円
筒部１０ａ，１０ｂに引き続いて押圧力が加わると、図
５（ニ）に示す如く第１，第３連結壁１０ｄ，１０ｈが
更に撓むと共に、第２連結壁１０ｆが撓んで、第１，第
２可動接点１２，１３と第１，第２固定接点１８，１９
との接触圧は最大となる。

【００２３】この状態から鍵１４の押圧を解除すると、
鍵１４は図示しない付勢手段の付勢力により初期位置に
戻り、弾性部材１０は自身の弾性力により初期状態に戻
り、第１，第２の可動接点１２，１３は第１，第２の固
定接点１８，１９から離間してオフ状態となる。

【００２４】このような動作を行なう弾性部材１０にお
いて、第３連結壁１０ｈをＡ部、第１連結壁１０ｄをＢ
部、第２連結壁１０ｆをＣ部として、これらＡ部〜Ｃ部
の変位に対する反力特性について図６を参照して説明す
る。

【００２５】Ａ部は、弾性部材１０に最初に押圧力を加
えると、所定値まで上昇後、減少に転ずる力を発生する
第１の力発生部で、その特性曲線は図６中、（Ｉ）であ
る。またＢ部は、前記第１の力発生部（Ａ部）により発
生した力が減少に転ずる付近において第１の可動接点１
２が第１の固定接点１８に接触する（第１メイク）のに
反応して単調に増加する力を発生する第２の力発生部
で、その特性曲線は図６中、（II）である。更にＣ部
は、前記第２の力発生部（Ｂ部）により発生した力が所
定値に達した後、第２の可動接点１３が第２の固定接点
１９に接触する（第２メイク）のに反応して単調に増加
する力を発生する第３の力発生部で、その特性曲線は図
６中、（III）である。

【００２６】ここで、前記第１の力発生部（Ａ部）であ
る第３連結壁１０ｈの特性曲線（Ｉ）は、図６に示す如
く第２メイクの時点で下方に向かって折れ曲がるが、そ
の折れ曲がる理由について、図７〜図９を参照して説明
する。

【００２７】第３連結壁１０ｈの厚み形状によって、こ
れを押し下げていったときの反力が変化する。即ち、第
３連結壁１０ｈの厚み形状が、例えば図７（イ）に示す
如く上端側から下端側に亘って略均等なＤ形状である
と、反力は図９の実線で示す如く一度所定値まで上昇し
た後、急角度で減少して行く（変位量に対する反力の減
少度合が大きくなる）。

【００２８】また第３連結壁１０ｈの厚み形状が、例え
ば図７（ロ）に示す如く上端側から下端側に向かうに従
い漸次厚くなるＥ形状であると、厚い部位が折れ曲がっ
てくるほど、その反力は増大するので、図９の一点鎖線
で示す如く反力の減少角度は上述したＤ形状の場合より
緩やかになる。そもそも、この種の弾性部材１０にあっ
ては、反力は漸次弱くなっていく特性があるので、第３
連結壁１０ｈの厚み形状を上端側から下端側に向かうに
従い漸次厚くなるＥ形状とすることによって、反力の減
少角度を緩やかにできるものである。

【００２９】更に第３連結壁１０ｈの厚み形状が、上端
部から略中間部までを上述したＥ形状における上端部か
ら略中間部までの形状と同一にし、略中間部から下端部
までを上述したＤ形状における略中間部から下端部まで
の形状と同一にしてなるＦ形状、即ち本発明において採
用した形状の場合は、次のような特性がある。

【００３０】即ち、弾性部材１０を押し込むに従って第
３連結壁１０ｈの折れ曲がる部位が下側に移動してく
る。このため、最初はＥ形状に対応する部位が折れ曲が
っているので、それに対応した力の受け方になる。一
方、ある程度押し込みが進んでくると、折れ曲がり位置
が下がってきて、Ｄ形状に対応する部位が折れ曲がるの
で、反力が急激に弱まっていく状態となる。

【００３１】従って、本発明で採用したＦ形状の第３連
結壁１０ｈの特性曲線は、図９の実線と一点鎖線との交
点０より上側（前側）ではＥ形状の特性曲線（１点鎖
線）と同一となり、前記交点０より下側（後側）ではＤ
形状の特性曲線（実線）と同一となる。

【００３２】このため、第３連結壁１０ｈの特性曲線
（Ｉ）が図５に示す如く第２メイクの時点で下方に向か
って折れ曲がるものである。

【００３３】上述した図５中、特性曲線（Ｉ）〜（II
I）を合成した特性曲線は図１０に示す状態となり、上
述した図１８に示す理想特性曲線と略同一となり、タッ
チ感が良好になる。

【００３４】［第２実施例］次に本発明の第２実施例を
図１１に基づき説明する。なお、本実施例において上述
した第１実施例と同一部分については図面に同一符号を
付して説明する。

【００３５】図１１は本実施例に係る接点装置の縦断面
図である。本実施例において第１実施例と異なる点は、
第１円筒部１０ａと第２円筒部１０ｂとの間に同心円状
の第３円筒部１０ｊを設けたこと、第１円筒部１０ａと
第３円筒部１０ｊとの下端部相互間に第２連結壁１０ｆ
を介して第２の接点取付座１０ｇを一体形成したこと、
第２円筒部１０ｂと第３円筒部１０ｊとの下端部相互間
に断面Ｕ字状をなす第４連結壁（第４の力発生部：Ｇ
部）１０ｋを介してリング状の第３の接点取付座１０ｌ
を一体形成し、この第３の接点取付座１０ｌの下面に第
３の可動接点２０を取り付けたこと、この第３の可動接
点２０が接離する第３の固定接点２１を基板１６に設け
たことである。

【００３６】なお、本実施例におけるその他の構成及び
動作は、上述した第１実施例と同一である。

【００３７】［第３実施例］次に本発明の第３実施例を
図１２〜図１４に基づき説明する。なお、本実施例にお
いて上述した第１実施例と同一部分については図面に同
一符号を付して説明する。

【００３８】図１２は本実施例に係る接点装置の平面
図、図１３は図１２のＨ−Ｈ線に沿う断面図、図１４は
同装置の底面図である。各図中、２２は弾性部材で、楕
円形状の頭部２２ａを有し、この頭部２２ａには左右に
並ぶ円孔２２ｂ，２２ｃが穿設されている。

【００３９】一方の円孔２２ｂの下方には円筒状の第１
連結壁２２ｄを介して円板状の第１の接点取付座２２ｅ
が一体形成されている。また他方の円孔２２ｃの下方に
は、円筒状の第２連結壁２２ｆを介して円板状の第２の
接点取付座２２ｇが一体形成されている。更に頭部２２
ａの下端外周縁部とベース部２２ｈとが第３連結壁２２
ｊを介して一体に連結されている。

【００４０】第１の接点取付座２２ｅの下面に第１の可
動接点２４が、第２の接点取付座２２ｇの下面に第２の
可動接点２５がそれぞれ取り付けられている。これら第
１，第２の可動接点２４，２５に対応して基板１６の上
面に第１，第２の固定接点２６，２７が設けられ、これ
ら第１，第２の固定接点２６，２７に第１，第２の可動
接点２４，２５が接離するものである。

【００４１】第３連結壁２２ｊが第１の力発生部（Ａ
部）、第１連結壁２２ｄが第２の力発生部（Ｂ部）、第
２連結壁２２ｆが第３の力発生部（Ｃ部）となってい
る。

【００４２】なお、本実施例におけるその他の構成及び
動作は、第１実施例と同一である。

【００４３】

【発明の効果】以上の如く本発明の接点装置によれば、
少なくとも第１〜第３の力発生部により発生した力の合
力によって、操作者に与える反力が所定値まで上昇後、
略一定になるので、タッチ感が良好となり、電子楽器の
鍵盤スイッチ或はリズムマシンのパットスイッチとして
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る接点装置の平面図で
ある。

【図２】図１のＤ−Ｄ線に沿う縦断面図である。

【図３】同装置の底面図である。

【図４】同装置を電子楽器に組み込んだ状態を示す縦断
面図である。

【図５】同装置における弾性部材の変形状態の説明図で
ある。

【図６】同弾性部材の各部分の変位と反力との関係を示
す特性線図である。

【図７】同弾性部材の特性曲線（Ｉ）が屈曲する理由を
説明するための図である。

【図８】同弾性部材の特性曲線（Ｉ）が屈曲する理由を
説明するための図である。

【図９】同弾性部材の特性曲線（Ｉ）が屈曲する理由を
説明するための図である。

【図１０】同弾性部材の各部分を合成した変位と反力と
の関係を示す特性線図である。

【図１１】本発明の第２実施例に係る接点装置の縦断面
図である。

【図１２】本発明の第３実施例に係る接点装置の平面図
である。

【図１３】図１２のＨ−Ｈ線に沿う縦断面図である。

【図１４】同装置の底面図である。

【図１５】従来の接点装置の縦断面図である。

【図１６】同装置の各部分の変位と反力との関係を示す
特性線図である。

【図１７】図１６に示す各部分を合成した変位と反力と
の関係を示す特性線図である。

【図１８】理想的な弾性部材の変位と反力との関係を示
す特性線図である。

【図１９】図１５に示す接点装置の変位と反力との関係
を示す特性線図である。

【符号の説明】

１０ 弾性部材 １０ｄ 第１連結壁（第２の力発生部） １０ｆ 第２連結壁（第３の力発生部） １０ｈ 第３連結壁（第１の力発生部） １２ 第１の可動接点 １３ 第２の可動接点 １８ 第１の固定接点 １９ 第２の固定接点 ２０ 第３の可動接点 ２１ 第３の固定接点 ２２ 弾性部材 ２２ｄ 第１連結壁（第２の力発生部） ２２ｆ 第２連結壁（第３の力発生部） ２２ｇ 第３連結壁（第１の力発生部）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押圧操作に対する主たる反力を発生する
   弾性部材に少なくとも２つの可動接点を備え、前記弾性
   部材をその付勢力に抗して押圧することにより前記各可
   動接点が時間差をもって対応する固定接点に接触する接
   点装置において、前記弾性部材は、少なくとも最初に押
   圧力を加えると所定値まで上昇後減少に転ずる力を発生
   する第１の力発生部と、前記第１の力発生部により発生
   した力が減少に転ずる付近において第１の可動接点が対
   応する固定接点に接触するのに反応して単調に増加する
   力を発生する第２の力発生部と、該第２の力発生部によ
   り発生した力が所定値に達した後第２の可動接点が対応
   する固定接点に接触するのに反応して単調に増加する力
   を発生する第３の力発生部とを有し、前記第１の力発生
   部の厚み形状は、上端部から略中間部までが漸次厚くな
   り且つ略中間部から下端部までが略均等となる形状に設
   定され、少なくとも前記第１〜第３の力発生部により発
   生した力の合力によって、操作者に与える反力が所定値
   まで上昇後、略一定になるようにしたことを特徴とする
   接点装置。