JP3509216B2 - 電子鍵盤楽器の押鍵力検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子鍵盤楽器の押鍵力
を検出してこれを各種楽音制御に利用するための押鍵力
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子鍵盤楽器において、演奏表現力を豊
かにするために押鍵時に押鍵圧力を検出して、この圧力
情報により例えば音色、音量やピッチあるいはリバー
ブ、パン、ビブラートその他の各種楽音を制御し、演奏
の幅を広げ表現力を豊かにする技術が知られている。

【０００３】従来押鍵力を検出する手段として、押鍵ス
トローク下端の下限ストッパに当接後、さらに鍵を押圧
したときの押圧力を検出してこれを楽音制御に利用する
ためのアフターセンサーがあった。この従来のアフター
センサーは、押鍵ストローク後の押圧力を検出するもの
でありセンサーとして圧電変換素子等を用いた構成であ
った。

【０００４】このような押鍵ストローク後の圧力検出で
はなく、押鍵ストローク中に各鍵の押鍵動作に対応して
弾性部材を変形させ、この弾性部材の変形を検出してそ
の鍵への押鍵力を検出しこれを楽音制御に利用する構成
は従来なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】弾性部材を用いて押鍵
ストローク中の押鍵圧力を検出しようとする場合、各鍵
ごとに独立した弾性部材を用いて押鍵力を検出すること
が考えられる。しかしながら、各鍵ごとに独立した弾性
部材では、（イ）ネジ等の取付け部材を多く要し取付け
の作業性も悪く、（ロ）弾性部材根元部の取付け部分が
狭いため取付け角度の精度が低下して各弾性部材同士の
平行度が揃わなくなり、また（ハ）キースケーリングす
る場合に鍵ごとに弾性部材を選択して取付けるため組み
立て作業が面倒になり、誤った部材を取付けるおそれを
生じる等の問題がある。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、簡単な構成で取付け作業が容易でかつ精度良く行
われ作業性を向上させるとともにキースケーリングも容
易に行うことができる電子鍵盤楽器の押鍵力検出装置の
提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、請求項１に係る発明において、上下方
向押鍵力により弾性変形する各鍵に対応して設けた弾性
片と、各弾性片の弾性変形を検出するセンサーとを具備
し、複数の上記弾性片の根元部を一体的に連結してくし
歯状弾性部材を形成し、前記各弾性片にセンサー支持部
材を固定し、該センサー支持部材に前記センサーを設け
たことを特徴とする電子鍵盤楽器の押鍵力検出装置を提
供する。

【０００８】また請求項２に係る発明においては、前記
弾性部材は、異なる荷重−変位特性を有する複数の弾性
片を含むことを特徴としている。

【０００９】さらに請求項３に係る発明においては、前
記荷重−変位特性が音高に応じて連続的または段階的に
変化するように構成したことを特徴としている。

【００１０】さらに請求項４に係る発明においては、前
記複数の弾性片は、厚さが同一で長さまたは幅が異なる
ことを特徴としている。

【００１１】

【作用】各鍵に対応する複数の弾性片をくし歯形状に一
体的に形成することにより、予め複数の弾性片を所定の
加工精度および／または組み立て精度でユニット化して
一体構成の弾性部材として準備することができ、楽器本
体側に装着する場合に部品点数を減少させるとともに取
付け作業性を向上させることができる。

【００１２】異なる荷重−変位特性の弾性片を用いるこ
とにより、例えば白鍵と黒鍵のように弾性片に対する押
圧位置が異なる鍵に対して押鍵力と変位との関係を同じ
にして押鍵感触を揃えて演奏感覚を自然なものにするこ
とができる。

【００１３】音高に応じて荷重−変位特性を変化させる
ことにより、組み立て前にキースケーリングが容易にで
き作業性がさらに向上する。

【００１４】厚さが同一で長さまたは幅が異なる弾性片
を用いることにより、平板状弾性部材を用いてプレス加
工等の簡単な技術で複数の弾性片を精度よくキースケー
リングすることができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る鍵盤装置の全体
構成を示す一部断面側面図であり、図２はその上面から
みた部分平面図である。鍵１は鍵支持部材である鍵フレ
ーム２に対し揺動可能に取付けられる。鍵フレーム２は
楽器本体（棚板）３に固定される。鍵１はその後端部の
鍵支点部５を鍵フレーム２に設けた支点部装着用の孔４
内縁部に挿入係止することにより取付けられる。鍵１の
後端部側には鍵１を常に上方に付勢して押鍵された鍵を
元の位置に戻すための復帰バネ６が設けられる。復帰バ
ネ６は、その一端４０が鍵１の内面係止部に係合し、他
端４１が鍵フレーム２に設けた係止凹部４２内に保持さ
れることにより鍵１に対し常に復帰力を与えるように装
着される。

【００１６】鍵１の前端部側には、後述の押鍵力検出手
段に対し押鍵力を作用させるためのアクチュエータ７が
鍵１と一体形成される。このアクチュエータ７には切欠
き８が設けられる。アクチュエータ７の下端面９は、押
鍵ストロークの下限位置で下限ストッパ１０に当接する
ストッパ当接面を構成する。前記切欠き８内には、押鍵
方向である上下方向（縦方向）の押鍵力を検出するため
の後述する弾性部材１１の弾性片１１ａの自由端部１１
ｅが挿入される。図は鍵１が押鍵されていない状態、即
ち押鍵ストロークの上限位置（初期位置）を示し、この
非押鍵状態で弾性部材１１（弾性片１１ａ）の自由端部
１１ｅ上面と切欠き８の上縁４３との間には若干の遊び
ａが設けられる。この遊びにより、押鍵操作を開始した
ときに押鍵力検出用弾性部材１１（弾性片１１ａ）にア
クチュエータ７が作用してその反力を受ける前に僅かの
間隔ができるため、押鍵した場合、押したという実感が
指に伝わり押鍵タッチ感触が良好になる。

【００１７】押鍵ストロークは、図示した初期位置の状
態から後端部の鍵支点部５を中心に鍵１が回動して前端
部が下降しアクチュエータ７の下端面９が下限ストッパ
１０に当接するまでの範囲であり、図のｂで示される。

【００１８】下限ストッパ１０は楽器本体（棚板）３に
固定された例えばアルミの押出し成形体からなる角パイ
プ形状の固定支持枠１２の長手方向に沿って固定される
（図２参照）。この固定支持枠１２にはアングル状の連
結部材１３を介して板バネからなる弾性部材１５の一端
が固定される。この弾性部材１５の他端は同じくアング
ル状の連結部材１４を介して横方向揺動支持枠１６に連
結される。この横方向揺動支持枠１６も固定支持枠１２
と同様に例えばアルミの押出し成形体からなる角パイプ
形状である。この弾性部材１５は横方向（左右方向）の
押鍵力成分を検出するためのものであり、横方向に弾性
変形し縦方向（上下方向）には変位しないように両支持
枠１２、１６間に介装される。この構成により、揺動支
持枠１６は、弾性部材１５の弾性変形に応じて横方向
（左右方向）に揺動し、実質上縦方向（上下方向）には
変位せず一定の固定位置レベルに保たれる（実際には弾
性部材１５の縦方向の弾性変形の範囲内で僅かに変位す
る）。この揺動支持枠１６の揺動方向は図２の矢印Ａで
示される。

【００１９】弾性部材１５の側面には、図２に示すよう
に、横方向センサー支持部材２１が固定される。この横
方向センサー支持部材２１に光学的変位検出センサー２
０が設けられ、弾性部材１５の揺動方向Ａの弾性変形に
よる変位量を検出する。なお、この横方向変位検出手段
となるセンサー２０およびその支持部材２１は図１では
取除いて図示されている。

【００２０】横方向揺動支持枠１６には鍵ガイド支持部
材１７が固定される。この鍵ガイド支持部材１７上に各
鍵に対応して鍵ガイド１８が固定される。鍵ガイド１８
は各鍵内面の両側に摺接して押鍵ストローク中に鍵を上
下方向にガイドする。左右方向の押鍵力成分はこの鍵ガ
イド１８を介して鍵ガイド支持部材１７に伝達され、さ
らに横方向揺動支持枠１６に伝達される。従って、押鍵
時に鍵に対し左右方向の力を加えると、その力は鍵ガイ
ド１８を介して横方向揺動支持枠１６に伝わり、弾性部
材１５が横方向に弾性変形して揺動支持枠１６が矢印Ａ
（図２）のように揺動する。この揺動変位は横方向セン
サー支持部材２１上のセンサー２０により検出される。

【００２１】上記構成の電子鍵盤楽器において、本発明
の実施例に係る押鍵力検出用弾性部材１１は、各弾性片
１１ａの根元部１１ｆ（図２参照）を一体部材で連結し
て構成し、くし歯形状の弾性部材として形成されてい
る。このようにくし歯形状に連結された各弾性片１１ａ
の根元部１１ｆは共通の固定部となり、横方向揺動支持
枠１６上に１ユニットとして一体的に固定される。この
ように本実施例では、複数の弾性片１１ａの根元部１１
ｆを連結して一体構成とし、弾性部材１１をくし歯状の
１つのユニットとして構成している。このようなくし歯
状弾性部材を用いることにより、各弾性片１１ａを連結
する根元部１１ｆを楽器本体側（この例では横方向揺動
支持枠１６）に固定することにより、各弾性片１１ａが
楽器本体側に取付けられることになる。これにより各弾
性片１１ａを一度に取付けることができ、取付け作業が
効率的に行われるとともに部品点数の削減が図られる。
このようなくし歯形状の弾性部材１１は、例えば１枚の
平板状弾性材をプレス加工等による型打ち形成により、
各弾性片１１ａを所定の精度で並列させて一体形成する
ことができる。これにより、各弾性片１１ａを個々別々
に取付ける場合のように、組み立て時に各弾性片同士で
取付け角度の誤差を生じることなく所定の精度を保った
まま容易に弾性部材の組み立て取付け作業を行うことが
できる。

【００２２】図３は、本発明の別の実施例に係る押鍵力
検出用弾性部材の平面図である。この例では、黒鍵用弾
性片２４と白鍵用弾性片２５の幅を変えている。これに
より、各弾性片の荷重−変位特性を白鍵と黒鍵とで異な
らせることができ、押鍵力の作用位置が異なる白鍵黒鍵
間で同じ押鍵力に対する鍵の変位を同一にでき、押鍵時
の感触を揃えて演奏感覚を自然なものとすることができ
る。

【００２３】また、押鍵力（荷重）に対する弾性片の変
位特性を白黒鍵間で揃えることができるため、同一のセ
ンサーを用いて白鍵黒鍵両方に対し押鍵力に対するセン
サーの検出レンジを揃えて効率良くセンサーの最大能力
で押鍵力の検出を行うことができる。

【００２４】このような図３の実施例においても、前述
の実施例と同様に、黒鍵用弾性片２４の根元部２４ｆと
白鍵用弾性片２５の根元部２５ｆは一体的に連結され共
通の固定部３５を形成し、全体としてくし歯状の弾性部
材１１を構成する。共通の固定部３５には取付け用の孔
２６が適宜穿孔される。その他の構成および作用効果は
前記実施例と同様である。

【００２５】図４は、白鍵と黒鍵とで荷重−変位特性を
異ならせたくし歯状弾性部材の別の例の構成説明図であ
る。この例は、（Ａ）図に示す黒鍵用弾性部材２６と
（Ｂ）図に示す白鍵用弾性部材２７とを（Ｃ）図に示す
ように重ね合わせて１つの一体ユニット化されたくし歯
状弾性部材を構成したものである。この場合、（Ｂ）図
に示すように、白鍵用弾性部材２７に黒鍵用弾性部材２
６の幅に合せて、位置決め用の切り起こし片２９を形成
しておく。２８は切り起こし片２９を形成した後の孔で
ある。このような構成を用いることにより、（Ｃ）図の
ように両弾性部材２６、２７を重ね合わせるときの位置
合わせおよび取付け時の仮保持が容易にでき組み立て作
業が容易にかつ精度よく達成される。また、このように
白鍵、黒鍵ごとに別のくし歯を形成することにより、く
し歯の間隔が広がりプレス加工する場合に打抜きが容易
になる。

【００２６】図５は本発明のさらに別の実施例に係る押
鍵力検出用弾性部材の平面図である。この実施例に係る
弾性部材１１は、各弾性片１１ａの長さｈを音高に応じ
て低音側ほど長くなるように連続的に変化させることに
より荷重−変位特性を変化させてキースケーリング構成
としたものである。このように連続的に長さを変化させ
たくし歯状の弾性部材を用いることにより、予め所定の
加工精度でキースケーリングされるため、組み立て時に
誤った弾性片を取付ける等の組み立てエラーや誤差を生
ずることなく容易に正確なキースケーリング構造を得る
ことができる。また、このように弾性片の荷重−変位特
性をキースケーリングすることにより、鍵を押込みさら
に弾性片を変形させるように力を加えたときに、押込み
の硬さの感触を音高に合せて変化させることができる。
例えば低音側で柔らかく、高音側に向かうに従って硬く
なるように変化させれば、撥弦楽器の音に相応しい感触
が得られる（一般に弦楽器は低音から高音に向かって弦
の張力が強くなる）。またピアノのイメージのごとく高
音側に向かう程柔らかくなるように上記特性をキースケ
ーリングしてもよい。

【００２７】図６は本発明のさらに別の実施例に係る押
鍵力検出用弾性部材のキースケーリング構造を示す平面
図である。この例は、複数の同一長さの弾性片１１ａか
らなるグループ１１−１，１１−２，・・・１１−ｎご
とに段階的に弾性片の長さを順番に変化させることによ
り荷重−変位特性を変化させた構成である。このような
構成によっても図５の実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【００２８】なお、弾性片の荷重−変位特性を変化させ
る方法としては、弾性片の幅や長さを変化させる他に、
形状の変化、材質変更による弾性定数の変化等を用いる
ことができる。また上記実施例において、厚さが同一の
板状弾性部材を用いてこれを加工することにより長さま
たは幅の異なる複数の弾性片をくし歯状に形成してキー
スケーリングを行うことができる。これにより全鍵を同
一の板材から形成することができ加工時の作業性が向上
する。また、押鍵力−弾性片変位特性を白黒鍵で揃えた
場合、板厚が同一であるため同じ押鍵力により弾性片に
生じる応力が白黒鍵間で同じになり強度設計条件が等し
くなって構成をシンプルにできる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、各鍵に対応する複数の弾性片がくし歯形状に一体的
に形成されるため、予め複数の弾性片を所定の加工精度
および／または組み立て精度でユニット化して一体構成
の弾性部材として準備することができ、楽器本体側に装
着する場合に部品点数を減少させるとともに取付け作業
性および精度を向上させることができる。

【００３０】また、上記複数のくし歯状の弾性片として
異なる荷重−変位特性の弾性片を用いることにより、例
えば白鍵と黒鍵のように弾性片に対する押圧位置が異な
る鍵に対して同じ押鍵力に対する変位を同一にして押鍵
感触を揃え演奏感覚を自然なものにすることができる。

【００３１】さらに、音高に応じて荷重−変位特性を変
化させることにより、組み立て前にキースケーリングが
容易にでき作業性をさらに向上させることができる。

【００３２】また、厚さが同一で長さまたは幅が異なる
弾性片を用いることにより、平板状弾性部材を用いてプ
レス加工等の簡単な技術で複数の弾性片を精度よくキー
スケーリングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用される電子鍵盤楽器の要部構成
を示す一部断面側面図である。

【図２】 図１の鍵盤楽器の上面図である。

【図３】 本発明の実施例に係るくし歯状弾性部材の一
例を示す平面図である。

【図４】 本発明の別の実施例に係るくし歯状弾性部材
の組み立て構成の説明図である。

【図５】 本発明のさらに別の実施例に係るくし歯状弾
性部材の平面図である。

【図６】 本発明のさらに別の実施例に係るくし歯状弾
性部材の平面図である。

【符号の説明】

１：鍵盤、２：鍵フレーム、３：棚板、５：鍵支点部、
８：切欠き、１１：上下方向押鍵力検出用弾性部材、１
１ａ：弾性片、１１ｆ：根元部、１２：固定支持枠、１
５：左右方向押鍵力検出用弾性部材、１６：横方向揺動
支持枠、１７：鍵ガイド支持部材、１８：鍵ガイド、１
９：縦方向センサー支持部材、２０：変位検出センサ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−83352（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80746（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200292（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−36098（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−60254（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/32 - 1/34 G10H 1/053

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下方向押鍵力により弾性変形する各鍵に
   対応して設けた弾性片と、各弾性片の弾性変形を検出す
   るセンサーとを具備し、複数の上記弾性片の根元部を一
   体的に連結してくし歯状弾性部材を形成し、前記各弾性
   片にセンサー支持部材を固定し、該センサー支持部材に
   前記センサーを設けたことを特徴とする電子鍵盤楽器の
   押鍵力検出装置。
2. 【請求項２】 前記弾性部材は、異なる荷重−変位特性
   を有する複数の弾性片を含むことを特徴とする請求項１
   に記載の電子鍵盤楽器の押鍵力検出装置。
3. 【請求項３】 前記荷重−変位特性が音高に応じて連続
   的または段階的に変化するように構成したことを特徴と
   する請求項２に記載の電子鍵盤楽器の押鍵力検出装置。
4. 【請求項４】 前記複数の弾性片は、厚さが同一で長さ
   または幅が異なることを特徴とする請求項２または３に
   記載の電子鍵盤楽器の押鍵力検出装置。