JP3298380B2 - 電子楽器の鍵盤装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子オルガン，
電子ピアノ、電子キーボード等の鍵盤を備えた電子楽器
の鍵盤装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電子楽器の鍵盤装置は、例えば
特開平６−２１４５７０号公報等に見られるように、鍵
フレーム等の支持部材に多数の鍵（白鍵と黒鍵）をそれ
ぞれ押離鍵方向に揺動可能に支持し、押鍵時にその各鍵
のアクチュエータの先端部で、各鍵毎に支持部材側に設
けられた鍵スイッチ等のセンサを押圧し、その各センサ
によって各鍵の動きを検出して各鍵に対応する音高の楽
音の発生を制御するようにしている。

【０００３】そのセンサとしては、近年従来のリーフス
イッチに代えて、構造が簡単でチャタリングが発生しな
いゴムスイッチやゴムカバーを有するフォトセンサ（フ
ォトリフレクタ）等が多用されるようになっている。こ
れらのセンサは、少なくとも鍵のアクチュエータとの当
接部はゴム状の弾性体で形成されている。

【０００４】また、電子ピアノ等の鍵盤装置では、鍵の
タッチ感をアコースティックピアノに似たものにするた
めに、各鍵毎にその揺動に伴って駆動される質量体（ピ
アノのハンマに対応する部材）を設けている。その場
合、その各質量体にアクチュエータ部を設け、押鍵時に
そのアクチュエータ部によって各センサを押圧して、各
鍵の動きを検出するようにしたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子楽器の装置にあっては、鍵のアクチュエ
ータの先端部あるいは質量体に設けられたアクチュエー
タ部によって、鍵スイッチ等のセンサに直接当接してそ
れを押圧し、作動させていた。そのため、長期間の使用
によりセンサのゴム状の弾性体で形成されているアクチ
ュエータ当接部に切れが発生したり、センサの動きが不
安定になったりするという問題があった。

【０００６】この発明は、このような問題に鑑みてなさ
れたものであり、上述のような電子楽器の鍵盤装置にお
いて、各鍵毎に設けられるセンサのゴム状の弾性体で形
成されているアクチュエータ当接部に切れが発生した
り、センサの動きが不安定になったりするのを防止する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の鍵
と、その各鍵を揺動可能に支持する支持部材と、各鍵毎
に毎にその揺動に伴って駆動されるように設けられ、そ
れぞれアクチュエータ部を有する質量体と、各質量体毎
に、その各アクチュエータ部を介して各鍵の動きを検出
するように設けられた弾性体を有するセンサとを備えた
電子楽器の鍵盤装置において、上記の目的を達成するた
め、上記各質量体のアクチュエータ部と各センサにおけ
る上記弾性体のアクチュエータ当接部との間に、それぞ
れ一端が上記支持部材に対して固定され、他端が自由端
として鍵の長手方向に延設された可撓性の薄板を配設し
たものである。

【０００８】

【０００９】さらに、上記各可撓性の薄板は、複数の薄
板の一端を共通取付部で連結し、その共通取付部を介し
て支持部材に対して固定するようにすれば、多数の薄板
の取り付けを能率よく短時間で行なうことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明するが、その前にこの発明の
対象ではないが、質量体を備えていない鍵盤装置の参考
例につて説明する。図１はその鍵盤装置の白鍵部の長手
方向に沿う断面図である。

【００１１】この図１において、鍵１の後端部に設けた
係合突部１ａを、支持部材である鍵フレーム２の後端立
上り部２ａに設けた係止孔２ｂに嵌入させ、その鍵１と
鍵フレーム２との間に復帰バネ３（この例ではコイルス
プリング）を係着して、鍵１を上方に付勢している。そ
れによって、複数の鍵１（白鍵と黒鍵があるが図１では
白鍵を示す）を、鍵フレーム２にａ点を支点としてそれ
ぞれ押離鍵方向（図で上下方向）に揺動可能に支持し、
復帰バネ３によって上方への復帰力を付与している。

【００１２】鍵１の前端寄りにはＬ字状のストッパ片１
ｂが垂設され、その水平に折れ曲った部分の上面が、鍵
フレーム２の前端部下面に設けられたフエルト等による
上限ストツパ４に当接して、図示のように非押鍵時の鍵
１の復帰位置が規制されている。鍵フレーム２の前端部
上面には同じくフエルト等による下限ストッパ５が設け
られており、押鍵時に鍵１の側壁１ｃの下縁が当接して
その下降位置が規制される。

【００１３】鍵フレーム２上には、下限ストッパ５のす
ぐ後方にキーガイド６を立設しており、このキーガイド
６が鍵１の両側壁１ｃ間に挿入され、鍵１の押離鍵方向
をガイドしている。各鍵１の長手方向の中間部にはアク
チュエータ１ｄを垂設している。この鍵１は、係合突部
１ａ，ストッパ片１ｂ，及びアクチュエータ１ｄ，１ｅ
を含めて、合成樹脂によって一体成形される。

【００１４】一方、鍵フレーム２上に配設されたプリン
ト基板７上の各鍵１のアクチュエータ１ｄと対応する位
置に、それぞれセンサとしてのゴムスイッチ８が配設さ
れている。そのゴムスイッチ８は、合成ゴム等によって
成形されたドーム状弾性体８ａの基部をプリント基板７
上に固定し、上部に円筒状のアクチュエータ当接部８ｂ
を突設して、その中央部内面の垂下部に導電ゴムによる
可動接点８ｃを形成し、その可動接点８ｃに対向するプ
リント基板７上に固定接点８ｄを形成している。

【００１５】そして、押鍵時にアクチュエータ１ｄの先
端部によって、アクチュエータ当接部８ｂが押圧される
と、ドーム状弾性体８ａが弾性変形し、可動接点８ｄが
固定接点８ｅに接触して検出回路をオンにすることによ
り押鍵を検出する。なお、このゴムスイッチ８に順次オ
ンする２組の接点を設けて、２メイクのタッチレスポン
ス・スイッチとすることもできる。

【００１６】さらに、この鍵盤装置の特徴とする構成と
して、鍵フレーム２上の復帰バネ３の手前側に、鍵並び
方向（図１では紙面に垂直な方向）に延びる薄板支持部
材９を固設し、その上に一端を固定し、他端を自由端と
して鍵の長手方向の前方へ延設した可撓性の薄板１０を
配設し、その自由端側を鍵１のアクチュエータ１ｄの先
端部とゴムスイッチ８のアクチュエータ当接部８ｂとの
間に介在させている。その鍵フレーム２と薄板支持部材
９及び薄板支持部材９と薄板１０の一端の各固定は、ね
じ止め，接着，嵌合係止，あるいはそれらの組み合わせ
等、種々の手段をとり得る。

【００１７】鍵１は合成樹脂の一体成形型で作られるた
め、成形後金型から取り出す関係上、アクチュエータ１
ｄの底面形状は図２に示したように十字形になるのが一
般的である。また、鍵上面の成形時のひけを避けるた
め、アクチュエータ１ｄの肉厚は、鍵上面の肉厚の半分
程度以上にはできないため、１．５ｍｍ程度までであ
る。

【００１８】そして、従来は押鍵時に鍵１のアクチュエ
ータ１ｄの先端部が、ゴムスイッチ８のアクチュエータ
当接部８ｂに直接当接してそれを押圧していたため、ア
クチュエータ１ｄの先端がアクチュエータ当接部８ｂに
食い込み、長期間の使用により切れが発生して、正常な
スイッチ動作が損なわれることがあった。

【００１９】しかし、この鍵盤装置では、鍵１のアクチ
ュエータ１ｄの先端部とゴムスイッチ８のアクチュエー
タ当接部８ｂとの間に、可撓性の薄板１０の自由端側の
部分が介在しているので、押鍵時にゴムスイッチ８のア
クチュエータ当接部８ｂが、鍵１のアクチュエータ１ｄ
の下降により、薄板１０を介して押圧される。そのた
め、アクチュエータ１ｄの先端が鋭角的にゴムスイッチ
８のアクチュエータ当接部８ｂに食い込むことはなくな
り、切れの発生が防止される。

【００２０】また、アクチュエータ１ｄとゴムスイッチ
８のアクチュエータ当接部８ｂの動きに関しては、アク
チュエータ１ｄの先端の動きは、ａ点（鍵１の揺動支
点）を中心とする円弧状の軌跡Ａに沿う。したがって、
アクチュエータ１ｄが直接アクチュエータ当接部８ｂを
押す従来の構造では、ドーム状弾性体８ａを鍵１の支点
方向に押し潰すような動きになり、接点動作が不安定に
なる。

【００２１】しかし、この鍵盤装置では、アクチュエー
タ１ｄの先端部とゴムスイッチ８のアクチュエータ当接
部８ｂとの間に、可撓性の薄板１０の自由端側の部分が
介在しているので、その薄板１０とアクチュエータ１ｄ
との間ですべりが生じ、その結果として、ゴムスイッチ
８のアクチュエータ当接部８ｂは、ｂ点（薄板１０の薄
板支持部材９に固定された部分の前端）を中心とする円
弧状の軌跡Ｂに沿って押し下げられることになる。した
がって、ドーム状弾性体８ａが横方向に押し潰されるよ
うな動きがなくなり、ゴムスイッチ８の安定した接点動
作が実現する。

【００２２】図３は、複数鍵分の可撓性の薄板１０を各
鍵（仮想線で示す）と対応させて示す平面図である。図
中に仮想線で示す１Ｗは白鍵、１Ｂは黒鍵である。この
ように、前記各可撓性の薄板は、複数の鍵１Ｗ，１Ｂに
対応する複数の薄板１０の一端が共通取付部１０ａで連
結され、その共通取付部１０を介して図１の薄板支持部
材９に固定され、それによって支持部材である鍵フレー
ム２に固定される。

【００２３】このような一連の可撓性の薄板１０は、平
板バネを素材として、その各鍵間に対応する位置に、打
ち抜き加工等により複数のスリットＳを形成することに
より、簡単に製造することができる。そして、薄板支持
部材９に取り付ける際にも、その共通取付部１０ａを薄
板支持部材９に固定するだけで、複数（図３の例では５
枚）の薄板１０を一度に確実に取り付け固定することが
できる。

【００２４】次に、この発明の実施形態について説明す
る。図４はその鍵盤装置の白鍵部の長手方向に沿う断面
図である。この図４において、支持部材である鍵フレー
ム１２は下側のメイン水平部１２ａと、その後端から上
方へ直角に折曲した垂直部１２ｂと、その上端から折り
返すように直角に折曲した上側のサブ水平部１２ｃとか
らなり、そのサブ水平部１２ｃの後端部付近に係止孔１
２ｄを設けている。

【００２５】そして、この鍵フレーム１２は、その係止
孔１２ｄに各鍵１１（白鍵と黒鍵があるが図では白鍵を
示している）の後端部下面に設けた係合突部１１ａを嵌
入させて、各鍵１１を当接点ａを支点として押離鍵方向
に揺動可能に支持している。その鍵１１の前端部付近の
内側に、鍵幅方向にハンマ回転軸１１ｂを設け、そのハ
ンマ回転軸１１ｂに、く字形アーム状の質量体であるハ
ンマ１３の前端部１３ａを枢着している。

【００２６】そのハンマ１３の後端部１３ｂは鍵１１の
揺動支点付近まで延び、その内部に質量の大きい鉄，鉛
等からなる錘り１３ｃを埋設している。また、このハン
マ１３の折曲部付近の下側にアクチュエータ部１３ｄを
突設している。このハンマ１３は、鍵１にアコースティ
クピアノの鍵に似た重みのあるタッチ感を与えるため
と、上昇方向の復帰力を与える役目をなす。

【００２７】鍵フレーム１２のサブ水平部１２ｃの前端
部には、キーガイド１６を立設しており、このキーガイ
ド１６を鍵１１の両側壁１１ｃ間に挿入して、鍵１の押
離鍵方向をガイドしている。一方、鍵フレーム１２のメ
イン水平部１２ａの前端部には、鍵並び方向に延びる薄
板支持部材１９とその後方にプリント基板１７が配設さ
れ、そのプリント基板１７上に各鍵毎のセンサとしてフ
ォトリフレクタ１８を配設している。

【００２８】このフォトリフレクタ１８は、合成ゴム
（シリコン樹脂等）によって成形されたドーム状弾性体
１８ａの基部をプリント基板１７上に固定し、上部に円
柱状のアクチュエータ当接部１８ｂを突設して、その内
面に平面状の反射面１８ｃを形成している。そして、そ
の反射面１８ｃに対向するプリント基板１７上に、発光
素子Ｐと受光素子Ｑを所定の間隔で配設した反射型フォ
トセンサ１８ｄを設けている。

【００２９】そして、可撓性の薄板２０の一端を薄板支
持部材１９上に固定し、他端を自由端として鍵長手方向
の後方へ延設している。その薄板２０の長手方向の中間
部の下面をフォトリフレクタ１８のアクチュエータ当接
部１８ｂの上面に当接させ、それより自由端寄りの上面
に、フエルトあるいは樹脂等の緩衝材２１を貼着して、
その上面にハンマ１３のアクチュエータ部１３ｄを当接
させ、その当接点ｄをハンマ１３の揺動支点とするよう
に、これらの薄板２０，薄板支持部材１９，及びフォト
リフレクタ１８によって、鍵フレーム１２上にハンマ１
３を揺動可能に支持している。

【００３０】鍵フレーム１２のメイン水平部１２ａの後
端部寄りの上面には、ハンマ１３の後端部１３ｂの下降
位置を規制するハンマ下限ストッパ１５を、サブ水平部
１２ｃの係止孔１２ｄの手前側の下面に、ハンマ１３の
後端部１３ｂの上昇位置を規制するハンマ上限トッパ１
４を、それぞれ鍵並び方向に沿って延びるフエルトある
いは樹脂等の緩衝材により、各鍵のハンマ１３に共通に
配設している。

【００３１】この場合も、ハンマ１３のアクチュエータ
部１３ｄと、鍵１の動きを検出するフォトリフレクタ１
８のアクチュエータ当接部８ｂとの間に、可撓性の薄板
２０の自由端側の部分を介在させている。この薄板２０
も、図３に示した薄板１０と同様に、複数の鍵１１及び
ハンマ１３に対応する複数の薄板２０の一端を共通取付
部で連結して、平板バネによって一体に形成し、その共
通取付部を介して図４の薄板支持部材１９に固定するよ
うに構成することができる。

【００３２】そして、鍵１１の前端部が演奏者の指２２
によってＦ１の力で押下されと、鍵１１がａ点を中心に
矢示Ｇ方向に揺動し、ハンマ回転軸１１ｂが下降するの
で、ハンマ１３が薄板２０上の緩衝材２１との当接点ｄ
を支点として、矢示Ｈ方向に揺動する。このとき、ハン
マ１３の揺動に応じて当接点ｄが後方へずれる。このと
き、ハンマ１３のをアクチュエータ部１３ｄは、Ｆ２＝
（Ｌ１／Ｌ２）×Ｆ１ の力で当接点ｄを下方に押す。
ここで、Ｌ１は鍵１１の揺動支点であるａ点から指２２
による押圧点までの距離、Ｌ２は同じくａ点からハンマ
１３の当接点ｄまでの距離である。

【００３３】この力Ｆ２によって、可撓性の薄板２０が
仮想線で示すように弾性変形し、フォトリフレクタ１８
のアクチュエータ当接部１８ｂを押圧するので、その反
射面１８ｃの位置が変化して、反射型フォトセンサ１８
ｄの受光素子Ｑによる受光量が変化し、その出力信号が
変わることによって鍵１の動きを検出する。この場合に
は、フォトリフレクタ１８は単に押鍵を検出するだけで
はなく、押鍵中及び離鍵中の鍵１の動きに応じたハンマ
１３による当接点ｄを押圧する力Ｆ２の変化を検出する
ことができ、それを利用して発生楽音に各種効果を付与
したりそれを制御することができる。

【００３４】なお、鍵の動きを検出するセンサとして
は、前述したゴムスイツチ及び上記フォトリフレクタに
限らず、少なくとも鍵のアクチュエータあるいは質量体
のアクチュエータ部との当接部がゴム状の弾性体で形成
されたものであれば、どのようなセンサを使用するもの
でもこの発明を有効に適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、この発明による電子
楽器の鍵盤装置は、各鍵に連動する質量体（ハンマ）の
アクチュエータ部と、鍵の動きを検出する各センサのア
クチュエータ当接部との間に、それぞれ可撓性の薄板の
自由端側の部分を介在させたので、各センサにおける弾
性体のアクチュエータ当接部が、上記アクチュエータ部
に直接押圧されて、食い込みにより切れが発生したり、
センサの動きが不安定になったりするようなことがなく
なる。複数の可撓性の薄板をその一端部を連結させて一
体に形成すれば、多数の薄板を安価に作製でき、且つそ
の取り付けを短時間で確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に関連する参考例を示す鍵盤装置の白
鍵部の長手方向に沿う断面図である。

【図２】図１における鍵１のアクチュエータ１ｄの底面
図である。

【図３】図１における複数鍵分の可撓性の薄板１０を各
鍵（仮想線で示す）と対応させて示す平面図である。

【図４】この発明の実施形態を示す鍵盤装置の白鍵部の
長手方向に沿う断面図である。

【符号の説明】

１，１１…鍵、１ａ，１１ａ…係合突部、１ｂ…ストッ
パ片、１ｃ，１１ｃ…側壁、１ｄ…アクチュエータ、１
１ｂ…ハンマ回転軸、１Ｗ…白鍵、１Ｂ…黒鍵、２，１
２…鍵フレーム（支持部材）、２ｂ，１２ｄ…係止孔、
３…復帰バネ、６，１６…キーガイド、７，１７…プリ
ント基板、８…ゴムスイッチ（センサ）、８ａ…ドーム
状弾性体、８ｂ…アクチュエータ当接部、８ｃ…可動接
点、８ｄ…固定接点、９，１９…薄板支持部材、１０，
２０…可撓性の薄板、１０ａ…共通取付部、１３…ハン
マ（質量体）、１３ｃ…錘り、１３ｄ…アクチュエータ
部、１８…フォトリフレクタ、１８ａ…ドーム状弾性
体、1８ｂ…アクチュエータ当接部、１８ｃ…反射面、
１８ｄ…反射型フォトセンサ、２１…緩衝材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の鍵と、 その各鍵を揺動可能に支持する支持部材と、 前記各鍵毎にその揺動に伴って駆動されるように設けら
   れ、それぞれアクチュエータ部を有する質量体と、 前記各質量体毎に、その各アクチュエータ部を介して前
   記各鍵の動きを検出するように設けられたの弾性体を有
   するセンサとを備えた電子楽器の鍵盤装置において、 前記各質量体のアクチュエータ部と前記各センサにおけ
   る前記弾性体のアクチュエータ当接部との間に、それぞ
   れ一端が前記支持部材に対して固定され、他端が自由端
   として鍵の長手方向に延設された可撓性の薄板を配設し
   たことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
2. 【請求項２】 前記各可撓性の薄板は、複数の薄板の一
   端が共通取付部で連結され、該共通取付部を介して前記
   支持部材に対して固定されることを特徴とする請求項１
   記載の電子楽器の鍵盤装置。