JP3624786B2

JP3624786B2 - Keyboard device

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Publication number: JP3624786B2
Application number: JP2000080396A
Authority: JP
Inventors: 賢一西田; 尚久森; 秀輝石原
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP2001159894A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押鍵操作に連動して回動する質量体を備えた鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、押鍵操作に連動して回動する質量体を備えた鍵盤装置が知られている。
【０００３】
図１０は、第１の従来の鍵盤装置の概略構成を示す断面図である。同図（ａ）は非押鍵状態を示し、同図（ｂ）は押鍵状態を示す。なお、以下、演奏者側を前方と称する（前側を意味する）。
【０００４】
本装置は、押鍵操作されるシーソー型の鍵１０１と、押鍵時に適当な慣性力を得るための質量を有する質量体１１０とから構成される。質量体１１０は、鍵１０１の上方において支持部１２０上の回動支点部Ｐ’より前方に延設された延設部１１０Ａを有する。延設部１１０Ａの下面には、被駆動部１１３が設けられている。質量体１１０は、被駆動部１１３を介して鍵１０１によって駆動され、回動支点部Ｐ’を中心に回動する。
【０００５】
同図に示すような、回動支点部Ｐ’を鍵１０１のやや後方に配置し、延設部１１０Ａの下面を略平面状に形成する構成を採用した場合、押鍵行程において、特に延設部１１０Ａの下面と鍵１０１の後部上面とが干渉しないように留意しなければならない。
【０００６】
具体的には、非押鍵時には、同図（ａ）に示すように延設部１１０Ａの前部下面１１０ａが鍵１０１の後部上面に当接しないように留意する。一方、押鍵時には、同図（ｂ）に示すように延設部１１０Ａの後部下面１１０ｂが鍵１０１の後部上面に当接しないように留意する必要がある。そこで、押鍵全行程において干渉を避けるために、回動支点部Ｐ’の位置を高くする、すなわち支持部１２０の上端位置高さＨ’を十分に高く設定するようにしていた。本例では結果として、棚板１０２上面から延設部１１０Ａの前端部上部までの距離ｈは、非押鍵時に最小（ｈ０’）で押鍵時に最大（ｈ１’）となり、ｈ１’以上の上下方向におけるスペースを確保しなければならない。
【０００７】
また、適当な慣性力を得るための質量として、例えば金属等の錘が質量体１１０の自由端部に設けられることがあるが、延設部１１０Ａの前端部上部に錘を設けた場合は、その錘の上方への突出量分も考慮しなければならない。
【０００８】
第１の従来の鍵盤装置では、このようにして、押鍵の全行程において鍵と質量体との間隔を十分に確保すると共に、錘が突出している場合はそれも考慮して装置の高さを設定するようにしていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来の鍵盤装置では、鍵１０１と質量体１１０との干渉を確実に回避する等のため、回動支点部Ｐ’の位置を高く（鍵と質量体との上限関係が逆の場合は回動支点部Ｐ’の位置を低く）設定する必要があり、その分、上下方向のスペースを確保しなければならない。
【００１１】
また、上記第１の従来の鍵盤装置では、延設部１１０Ａの前端部上部が押鍵行程において最高位に位置するにもかかわらず、この前端部上部が角張っているため、上下方向におけるスペース確保の観点からは好ましくない。特に、延設部１１０Ａの前端部上部に錘を設けた場合は、その錘の上方への突出量分だけ上下方向におけるスペースがさらに圧迫される。
【００１２】
必要スペースの削減は、質量体の長さ、厚み、質量分布等を変えることである程度対応可能である。しかし、上下方向のスペース的制約が大きいと、質量体の機能の最適化を図るような設計が困難になるし、上下方向以外の省スペースにも影響を与える。干渉回避のためだけにスペースを費やしてしまうと、それだけ質量体の設計上不利であり、良好な押鍵感触を設定する上で支障が生じる。
【００１８】
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、その第１の目的は、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる鍵盤装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために本発明の請求項１の鍵盤装置は、押鍵操作により回動する鍵と、回動支点部、被駆動部、及び前記回動支点部から延設された延設部を有し、前記鍵の押鍵操作により前記被駆動部を介して駆動され前記回動支点部を中心に回動する質量体とを備えた鍵盤装置であって、前記質量体の前記被駆動部は、前記延設部（１０Ａ）に設けられ、前記延設部は、前記被駆動部より自由端側である延設部自由端側部（１０Ａ１）と、前記被駆動部より前記回動支点部側である延設部回動支点部側部（１０Ａ２）とから成り、前記鍵が非押鍵位置にあるとき、前記延設部自由端側部又は前記延設部回動支点部側部のいずれか一方と前記鍵との両対向面が前記鍵の長手方向において略平行に近接すると共に、前記鍵が押鍵終端位置にあるとき、前記延設部自由端側部又は前記延設部回動支点部側部のいずれか他方と前記鍵との両対向面が前記鍵の長手方向において略平行に近接するように構成したことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、押鍵操作により、質量体が被駆動部を介して駆動され回動支点部を中心に回動する。鍵が非押鍵位置にあるとき、延設部自由端側部又は延設部回動支点部側部のいずれか一方と前記鍵との両対向面が前記鍵の長手方向において略平行に近接する。一方、前記鍵が押鍵終端位置にあるとき、前記延設部自由端側部又は前記延設部回動支点部側部のいずれか他方と前記鍵との両対向面が前記鍵の長手方向において略平行に近接する。これにより、押鍵による質量体の回動行程において鍵との干渉を回避しつつ可能な限り鍵と近接させることで、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【００２２】
上記第１の目的を達成するために本発明の請求項２の鍵盤装置は、押鍵操作により回動する鍵と、回動中心から延びる両延設部を有するシーソー構造の質量体であって前記鍵の押鍵操作により駆動され前記回動中心を中心に回動する質量体とを備えた鍵盤装置であって、前記質量体は、該質量体の部位の中で押鍵開始から押鍵終了までの押鍵全行程中に最高位に位置する部位であって該最高位に位置したときに略水平となる最高水平部（４６ｄ）と、前記質量体の部位の中で前記押鍵全行程中に最低位に位置する部位であって該最低位に位置したときに略水平となる最低水平部（４４ａ）の双方を備え、且つ、前記最高水平部は一方の延設部に設けられ、前記最低水平部は他方の延設部に設けられ、前記質量体の前記一方の延設部の下側には被駆動部が設けられ、該質量体は、前記被駆動部を介して前記鍵の上面により駆動され、前記回動中心は、前記鍵の後方に位置することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、質量体の部位の中で押鍵開始から押鍵終了までの押鍵全行程中に最高位に位置する部位が、該最高位に位置したときに略水平となり（最高水平部）、質量体の部位の中で前記押鍵全行程中に最低位に位置する部位が、該最低位に位置したときに略水平となる（最低水平部）。前記最高水平部は一方の延設部に設けられ、前記最低水平部は他方の延設部に設けられる。これにより、押鍵全行程中において最高位（／最低位）に位置する部位をより低く（／高く）することができるので、上下方向のスペースの圧迫を緩和することができる。よって、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。また、質量体は、前記一方の延設部の下側に設けられた被駆動部を介して鍵の上面により駆動され、回動中心は、鍵の後方に位置する。
【００２４】
上記第１の目的を達成するために本発明の請求項３の鍵盤装置は、上記請求項２記載の記載の構成において、前記質量体は、前記両延設部の少なくとも一方に錘が設けられることにより慣性質量が与えられ、前記錘は、前記最高水平部の下方または前記最低水平部の上方において前記両延設部の前記少なくとも一方に内包されるように配置されたことを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、錘が、最高水平部の下方または最低水平部の上方において、両延設部の少なくとも一方に内包されるように配置されているので、錘が最高水平部から上方にまたは最低水平部から下方に突出することがなく、上下方向のスペースを費やさない。よって、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【００２６】
上記第１の目的を達成するために本発明の請求項４の鍵盤装置は、上記請求項２または３記載の構成において、前記質量体は前記被駆動部を介して受けた押鍵操作による駆動力によって回動し、前記一方の延設部と前記他方の延設部とに錘が分離配置され、押鍵操作により、前記質量体の前記一方の延設部が前記鍵よりも上方に跳ね上がると共に、前記質量体の前記他方の延設部の少なくとも一部が前記被駆動部よりも下方に位置することを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、押鍵操作により、質量体の前記一方の延設部は鍵よりも上方に跳ね上がる一方、質量体の前記他方の延設部の少なくとも一部が前記被駆動部よりも下方に位置する。従って、上下方向のスペースを有効に活用してスペースを節約することができる。また、質量体の一方の延設部と他方の延設部とに錘を分離配置したので、いずれか一方の延設部にのみ配置した場合に比し、両錘の大きさを相対的に小さくすることができ、鍵盤高さ方向のスペースを節約することができる。よって、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る鍵盤装置の断面図である。同図（ａ）は非押鍵状態を示し、同図（ｂ）は押鍵状態を示す。同図では白鍵について図示するが、黒鍵についても同様に構成される。なお、本実施の形態において、演奏者側を前方と称する。
【００３９】
本装置は、電子鍵盤楽器として構成され、押鍵操作されるシーソー型の鍵１と、鍵１によって駆動され回動支点部Ｐを中心に回動する質量体１０とを有する。
【００４０】
棚板２上に鍵支持部材３が設けられ、複数の鍵１は鍵支持部材３によって押離鍵方向に回動自在に支持される。ストッパ４は、鍵１と当接して鍵１の押鍵の終端位置（同図（ｂ））を規定する。鍵１の後端部上面は、滑らかに加工されており、質量体１０を駆動する駆動部１ａとして機能する。
【００４１】
鍵１の後方における棚板２上には、支持部材２０が設けられている。支持部材２０の上部には、蒲鉾状の支持部２０ａが全鍵幅に亘って鍵並び方向に形成されている。支持部２０ａには、各鍵１に対応して複数の支点ピン２３が突設されている。質量体１０は、支点ピン２３から抜けないように、且つ支持部２０ａで回動自在に支持されるように構成されている。
【００４２】
質量体１０は、回動支点部Ｐから前方に延びる前方延設部１０Ａと、回動支点部Ｐから後方に延びる後方延設部１０Ｂとから成る。延設部１０Ａには、発音位置調整用ネジ１３が設けられている。発音位置調整用ネジ１３の下端部は、鍵１の駆動部１ａと当接する被駆動部１３ａとして機能する。鍵１の押鍵操作により、駆動部１ａが被駆動部１３ａと当接して、質量体１０が回動する。発音位置調整用ネジ１３は、質量体１０の回動量と発音タイミングとの関係を調整するのに用いられる。
【００４３】
質量体１０では、押鍵時に適当な慣性力を得るための質量が主として前方延設部１０Ａに集中している。延設部１０Ａの発音位置調整用ネジ１３より前方部分を、以下、「第１質量集中部１０Ａ１（延設部自由端側部）と称し、延設部１０Ａの発音位置調整用ネジ１３より後方部分を、以下、「第２質量集中部１０Ａ２（延設部回動支点部側部）と称する。
【００４４】
質量体１０は、押鍵時において慣性質量を付与するためのものであるので、上記のように質量を一部に集中させなくても質量体１０全体で慣性質量を発生させるように構成すればよい。例えば長軸に対して直角方向の断面にほぼ一様な質量を有するようにしてもよいし、後述する本発明の第２の実施の形態のように、質量体１０の両端部１０ｆ、１０ｒに鉄等の金属をそれぞれ埋設する構成でもよい。
【００４５】
図１（ａ）に示すように、第１質量集中部１０Ａ１の鍵１に対する対向面１０Ａ１ａ（下面）は、非押鍵状態において鍵１の上面と略平行になっており、しかも近接している。また、同図（ｂ）に示すように、第２質量集中部１０Ａ２の鍵１に対する対向面１０Ａ２ａ（下面）は、押鍵状態（鍵１が押鍵終端位置にあるとき）において鍵１の上面と略平行になっており、しかも近接している。延設部１０Ａの下面をこのような形状に設定することで、支持部２０ａの上端位置高さＨを極力低く設定している。
【００４６】
質量体１０の後方延設部１０Ｂは、への字状に屈曲している。後方延設部１０Ｂの下面には、第１アクチュエータ１１及び第２アクチュエータ１２が突設されている。質量体１０の後方延設部１０Ｂ下方には、第１スイッチ基板２１及び第２スイッチ基板２２が設けられている。第１スイッチ基板２１上には第１スイッチ部２５（反力発生手段、センサ部）が、第２スイッチ基板２２上には第２スイッチ部２６（反力発生手段、センサ部）が、各鍵１に対応してそれぞれ配置されている。第１スイッチ基板２１の後方にはストッパ２７が設けられる。ストッパ２７は、質量体１０の回動時に質量体１０の後端部と当接して緩衝機能を果たす。パネル部５は、鍵１の上方に配置され、各種操作子や表示部（図示せず）を備える。
【００４７】
図２は、第１スイッチ部２５及び第２スイッチ部２６の構成を示す断面図である。同図（ａ）は第１スイッチ部２５を示し、同図（ｂ）は第２スイッチ部２６を示す。第１、第２のスイッチ部２５、２６はいずれも、ラバーで構成された接点時間差タイプの２メイク式タッチレスポンススイッチである。押鍵行程において、第１アクチュエータ１１は先に第１スイッチ部２５に当接し、これに遅れて第２アクチュエータ１２が第２スイッチ部２６に当接するように設定されている。
【００４８】
本実施の形態では、所定のアルゴリズムによって第１スイッチ部２５をキーオン検出用に用い、第２スイッチ部２６をキーオフ検出用に用いて、各スイッチ２５、２６からの検出信号によって楽音発生のための指示信号を得るようにしているが、いずれか一方、例えば第２スイッチ部２６のみでキーオン、キーオフの双方を検出するように構成してもよい。その場合でも、押鍵動作の検出に用いない方のスイッチ部を、後述するような押鍵反力を発生させるためだけに設けるようにしてもよい。
【００４９】
なお、上述したように、本実施の形態では回動支点部Ｐにより近い第１スイッチ部２５から先に駆動され、回動支点部Ｐからより遠い第２スイッチ部２６が後から駆動されるようにしたことで、安定した動作が確保される。すなわち、各アクチュエータ１１、１２が互いに離間している構成では、各スイッチ部２５、２６の駆動順序を逆に設定すると、作動上不安定になる場合があり好ましくないからである。
【００５０】
また、各アクチュエータ１１、１２間の距離を十分に確保した上で、回動支点部Ｐにより近いスイッチ部から順に駆動されるようにしたので、発音タイミング等の精度が向上する。すなわち、例えばグランドピアノにおけるハンマによる打弦タイミングに対応する位置に各スイッチ部２５、２６を配置する場合において、この配置が質量体１０側で多少ずれたとしても、その影響は鍵１に対応させたら僅かなものとなる。従って、各スイッチ部２５、２６自体の精度がそれほど高いものでなくても、これらを組み合わせた発音制御処理システムを構築すれば、発音位置の精度、ひいてはタッチレスポンスの精度を向上することができる。
【００５１】
同図（ａ）に示すように、第１スイッチ部２５は、可動部２５Ａと固定部２５Ｂとから成る。固定部２５Ｂは、第１スイッチ基板２１の上面に施され、平面的にみて櫛歯状をしたパターンである固定接点２５ｂ１、２５ｂ２から成る。可動部２５Ａは、スカート部２５ｃを有して弾性膨出部となっており、その上面に第１アクチュエータ１１が当接する。可動部２５Ａには、第１、第２メイク用の可動接点２５ａ１、２５ａ２が固定接点２５ｂ１、２５ｂ２にそれぞれ対向して設けられている。可動接点２５ａ１、２５ａ２が固定接点２５ｂ１、２５ｂ２に当接することで、押鍵動作が検出される。
【００５２】
同図（ｂ）に示すように、第２スイッチ部２６も第１スイッチ部２５と同様に構成され、可動部２６Ａと固定部２６Ｂとから成る。固定部２６Ｂは、固定接点２６ｂ１、２６ｂ２から成り、可動部２６Ａは、スカート部２６ｃを有して弾性膨出部となっており、可動接点２６ａ１、２６ａ２を備える。ただし、第２スイッチ部２６のスカート部２６ｃの厚みは、下部２６ｃ２では厚く、上部２６ｃ１にいくにつれて薄く形成されている。これにより、単に反力を発生させるだけでなく、適当な座屈を起こさせ、後述するようなレットオフ感が得られるようになっている。なお、その座屈現象については、図７（ｂ）で後述するのと同様である。
【００５３】
図３は、押鍵時のキーストロークと押鍵反力（荷重）との関係を示す図である。同図では、鍵１の押鍵の往行程において、キーストロークを横軸にとり、押鍵反力（荷重）を縦軸にとって示している。同図（ｂ）は第１スイッチ部２５を押下した場合における反力を示し、同図（ｃ）は第２スイッチ部２６を押下した場合における反力を示し、同図（ａ）はこれら両反力を受けた結果、押鍵時に鍵１に加わる押鍵反力を示す。同図（ａ）の曲線ＳＴは、グランドピアノでいうと発音しない程度の弱い力で押鍵した場合（静的タッチ）を示し、同図（ａ）の曲線ＤＴは、発音する程度の通常または強い力で押鍵した場合（動的タッチ）を示す。
【００５４】
同図（ｂ）に示すように、第１スイッチ部２５が第１アクチュエータ１１によって押下されると、可動部２５Ａのスカート部２５ｃ（図２（ａ））が撓んで反力Ｆ２（第１の反力）が発生する。その後、接点当接まで反力Ｆ２は略一定である。
【００５５】
一方、同図（ｃ）に示すように、第２スイッチ部２６が第２アクチュエータ１２によって押下されると、可動部２６Ａのスカート部２６ｃ（図２（ｂ））が撓んで反力Ｆ３（第２の反力）が発生する。しかし、上述したように、スカート部２６ｃの厚みは、下部２６ｃ２では厚く、上部２６ｃ１にいくにつれて薄く形成されているので、ほどなく上部２６ｃ１から座屈が始まり、その後、接点当接まで反力が減少していく。
【００５６】
反力Ｆ２と反力Ｆ３の発生タイミングには、上述した各アクチュエータ１１、１２と各スイッチ部２５、２６との当接タイミングの設定によってずれが設けられている。図３（ａ）では、ストローク位置Ａからほぼストローク位置Ｂまでが、第１スイッチ部２５による反力が加わり得る範囲であり、ストローク位置Ｂから終端位置までが、第２スイッチ部２６による反力が加わり得る範囲である。その結果、図３（ａ）に示すような押鍵反力が得られる。
【００５７】
すなわち、まず、静的タッチの場合、鍵１が質量体１０に当接して反力Ｆ１が発生する。この反力Ｆ１の大きさ及び発生タイミングは、グランドピアノにおけるハンマ押し上げによる押鍵反力に近似するように設定されている。次いで、第１アクチュエータ１１が第１スイッチ部２５に当接して反力Ｆ２が加わる。この反力Ｆ２が加算された反力の大きさ及び反力Ｆ２の発生タイミングは、グランドピアノにおけるダンパ押し上げによる押鍵反力に近似するように設定されている。次いで、第２アクチュエータ１２が第２スイッチ部２６に当接して反力Ｆ３が加わった後、反力が減少し、押鍵終端近傍で急上昇する。この反力Ｆ３が加算された反力の大きさ、反力Ｆ３の発生タイミング、及びその後の反力変化の態様は、グランドピアノにおけるローラパットとジャックとの摩擦による押鍵反力、及び両者がはずれることにより生じるレットオフ感に近似するように設定されている。
【００５８】
このような設定により、曲線ＳＴのように、押鍵往行程においてグランドピアノにおける静的タッチの押鍵感触を擬似的に得ることができる。
【００５９】
一方、動的タッチの場合は、質量体１０は、鍵１からほとんど押鍵初期に与えられた力だけで回動するので、押鍵初期以外は、鍵１の駆動部１ａと発音位置調整用ネジ１３の被駆動部１３ａとは離間に近い状態となり、質量体１０が各スイッチ部２５、２６を押圧してもそれらの反力がそのまま鍵１まで伝達されるわけではない。従って、同図（ｂ）、（ｃ）に示すような反力の影響が必ずしも現れず、一般に曲線ＤＴのような反力態様となる。すなわち、押鍵態様によっても異なるが、一般に押鍵初期に反力ピークが発生し、そのままレットオフ領域に突入し得る。押鍵初期に反力ピークが現れるのは、衝突原理に近い作用が指と鍵との間に働くからであると推測される。
【００６０】
本実施の形態によれば、第１質量集中部１０Ａ１の鍵１に対する対向面１０Ａ１ａを、非押鍵状態において鍵１の上面（鍵側対向面）と略平行に近接させ、第２質量集中部１０Ａ２の鍵１に対する対向面１０Ａ２ａを押鍵状態において鍵１の上面（鍵側対向面）と略平行に近接させたので、押鍵による質量体１０の回動行程において鍵１との干渉を回避しつつ質量体１０を可能な限り鍵１に近接させることができる。
【００６１】
すなわち、前述した従来の図１０に示す構成のように延設部１０Ａを一様な平坦面とした場合に比し、支持部２０ａの上端位置高さＨをより低く設定することができる（Ｈ＜Ｈ’）。その結果、棚板２上面から延設部１０Ａの前端部上部までの距離ｈは、非押鍵時に最小（ｈ０）で押鍵時に最大（ｈ１）となるが、これらは従来の図１０に示す構成に比し小さい（ｈ０＜ｈ０’、ｈ１＜ｈ１’）。従って、鍵盤装置における上下方向の省スペース化を図ることができ、ひいては質量体１０の設計の自由度を確保することができるから、適切な押鍵感触を設定することが容易になる。
【００６２】
別な表現をすれば、鍵盤まわりの構成はシンプルであるが、特に鍵盤の高さを低く設定したとしても大きな慣性質量を得ることができる。すなわち、同じ鍵盤高さ内で鍵と質量体を配設する場合、本実施の形態のような構成によれば、小さい質量でより大きい慣性質量が得られることになる。なぜなら、質量体１０のこのような構成にすることで、質量体１０の回動範囲、ひいては移動距離を大きく確保でき、これによって実質的な慣性質量を大きく確保することができるからである。
【００６３】
なお、押鍵終了位置では、質量体１０の後方延設部１０Ｂの自由端部が被駆動部１３ａよりも下方に位置するので、上下方向のスペースを有効に活用してスペースを一層節約することができる。
【００６４】
また、第１、第２スイッチ部２５、２６の弾性力を用いて所望の反力が所望のタイミングで発生するように構成し、グランドピアノにおける押鍵反力に相当する反力やレットオフ感を再現するようにしたので、グランドピアノにおける静的タッチの押鍵感触を擬似的に得ることができる。また、駆動部１ａと被駆動部１３ａとが当接／離間可能に構成したので、動的タッチの押鍵感触も得ることができる。
【００６５】
また、スイッチ部２５、２６に押鍵動作検出の機能と押鍵反力発生の機能を併せ持たすようにしたので、構成が簡単であるだけでなく、適切な押鍵反力の調整が容易である。すなわち、押鍵終端近傍での反力態様は、レットオフ感等、押鍵感触に重要である一方、押鍵動作は押鍵終端近傍で検出するのが好ましい。そのため、仮に両機能を別個の構成とした場合、スイッチ部により押鍵終端近傍で生じた反力が押鍵感触に大きい影響を与え、押鍵反力の調整が複雑になる。しかし、本実施の形態では、スイッチ部２５、２６による反力を適当に設定することでレットオフ感を含む押鍵反力の調整を容易にすることができる。よって、構成を複雑化することなく、押鍵動作検出のために押鍵最終段階で発生する反力をも考慮して押鍵反力を設定でき、押鍵動作検出による影響を排除して所望の押鍵感触を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、スイッチ部２５、２６の反力と質量体１０の自重による復帰方向への付勢作用（復帰手段）とが協働して押鍵終了直前にレットオフ感等の押鍵感触を生じさせるようにしたが、質量体４０を非押鍵位置に付記させる手段としては、弾性変形する弾性膨出部の反力、質量体１０の自重及び／または鍵１の自重による反力、バネ等による反力等、各種構成が適用可能である。
【００６７】
なお、本実施の形態では、スイッチ部２５、２６をタッチスイッチとして構成したが、これに限るものでなく、押鍵反力を発生すると共に押鍵動作を検出するものであれば他の構成を採用してもよい。例えば、発光素子、受光素子及び反射板から構成されるフォトリフレクタ等であってもよい。
【００６８】
なお、本実施の形態では、質量体１０が鍵１の後部上方に配置される場合を例示したが、これに限るものでなく、質量体１０が鍵１の後部下方に配置されるようにしてもよい。その場合は、被駆動部を、発音位置調整用ネジ１３に代えて、質量体１０が鍵１により引っ張られるような構成とし、且つ、鍵１が非押鍵位置にあるとき、第２質量集中部１０Ａ２の上面が鍵１の長手方向において鍵１の下面に略平行に近接すると共に、鍵１が押鍵終端位置にあるとき、第１質量集中部１０Ａの上面が鍵１の長手方向において鍵１の下面に略平行に近接するように構成すればよい。
【００６９】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００７０】
図４、図５は、本発明の第２の実施の形態に係る鍵盤装置の部分縦断面図である。図４は非押鍵状態（後述する鍵５１、質量体４０が回動開始位置にある状態）を示し、図５は押鍵往行程終了状態（鍵５１、質量体４０が回動終了位置にある状態）を示す。これらの図では、上ケースや蓋体等は省略されている。なお、以下、本鍵盤装置の演奏者側（図４の左方）を前方、演奏者からみて鍵後端方向（同図右方）を後方とそれぞれ称する。
【００７１】
本装置は、押鍵操作されるシーソー型の鍵５１（白鍵５１Ｗ及び黒鍵５１Ｂ）と、質量体支持部材７０と、該支持部材７０によって回動自在に支持され鍵５１によって駆動されて回動するシーソー型の質量体４０とを有する。
【００７２】
棚板５２上には鍵フレーム６０が設けられている。鍵フレーム６０上には鍵支持部５３が設けられ、鍵支持部５３には支点ピン６（白鍵用支点ピン５６Ｗ、黒鍵用支点ピン５６Ｂ）が各鍵５１に対応して突設されている。各鍵５１Ｗ、５１Ｂにはそれぞれ支点穴５１Ｗａ、５１Ｂａが設けられている。支点穴５１Ｗａ、５１Ｂａはいずれも、下方に向かって縮径している。各鍵５１の鍵盤装置本体への組み付け（鍵フレーム６０への取り付け）時には、支点ピン６が支点穴５１Ｗａ、５１Ｂａを貫通し、これにより、各鍵５１の鍵並び方向及び鍵長手方向の位置が規制されると共に、各鍵５１が鍵支持部５３によって押離鍵方向に回動自在に支持される。
【００７３】
各鍵５１の後端部上面には、発泡ウレタンが貼着され、さらにその上面には摺動しやすいテープが貼着されている。これら発泡ウレタン及びテープからなる弾性体が貼着された部分は後述する質量体４０の発音位置調整ネジ４１と当接して質量体４０を駆動する駆動部９として機能する。上記弾性体により当接がチャタリングなく円滑にされている。すなわち、弾性体により、鍵５１と質量体４０との間において、駆動時の振動インピーダンスマッチングを適切にとることができる（オーバーシュートによる振動モードを発生しない）ということである。
【００７４】
鍵フレーム６０の前部には、押鍵ストッパ５４（白鍵用押鍵ストッパ５４Ｗ、黒鍵用押鍵ストッパ５４Ｂ）及びキーガイド５５（白鍵用キーガイド５５５Ｗ、黒鍵用キーガイド５５５Ｂ）が各鍵５１毎に設けられている。押鍵ストッパ５４は鍵５１と当接して鍵５１の押鍵による回動終了位置（図５）を規制する。キーガイド５５は、鍵５１の回動時における鍵並び方向への揺動を抑制する。
【００７５】
鍵フレーム６０上における押鍵ストッパ５４、キーガイド５５の後方であって鍵支持部５３の前方には、スイッチ基板７が設けられ、該スイッチ基板７には各鍵５１毎に第１の鍵スイッチ５８が設けられている。第１の鍵スイッチ５８は鍵５１によって押下され、主として押鍵操作を検出する。
【００７６】
質量体支持部材７０は、棚板５２上における鍵５１の後端部近傍に設けられている。支持部材７０は、例えば１オクターブ単位で構成され、前部及び後部の適所で棚板５２に固定されている。支持部材７０の前部には、非押鍵時用ストッパ２１が各鍵５１毎に設けられており、非押鍵時用ストッパ２１は、鍵５１と当接して鍵５１の押鍵による回動開始位置（図４）、すなわち非押鍵時の位置を規制する。支持部材７０の後部には、後述する質量体用ストッパ７２が設けられている。質量体用ストッパ７２は弾性を有し、後述する質量体４０の当接部４４と当接して押鍵に伴う質量体４０の回動終了位置（図５）を規制すると共に、緩衝機能を果たす。
【００７７】
支持部材７０にはさらに、スイッチ基板７３が設けられる。スイッチ基板７３は、複数の支持部材７０に対応、例えば全鍵に対応して設けられ、ネジ７４によって支持部材７０に固定されている。スイッチ基板７３上には第２の鍵スイッチ７５が各質量体４０毎に設けられている。第２の鍵スイッチ７５は、質量体４０によって押下され、主として鍵５１の離鍵動作を間接的に検出する。なお、本実施の形態では、設定モードにより、第１の鍵スイッチ５８及び第２の鍵スイッチ７５の双方による検出結果に基づいて、所定のアルゴリズムによる多彩な楽音制御が可能なように構成されているが、第１の鍵スイッチ５８及び第２の鍵スイッチ７５のいずれか一方による検出結果に基づいて楽音制御を行うようにしてもよい。
【００７８】
支持部材７０はまた、これに固設される回動軸部３２を有する。回動軸部３２は後述する質量体４０の軸受け部４５（回動中心）と係合して質量体４０を回動自在に支持する。
【００７９】
本鍵盤装置では、いわゆる上跳ね式構造が採用され、質量体４０が鍵５１よりも上方に跳ね上がる。質量体４０は、押鍵開始位置では後述する尾部４７の上面４７ａが最も高い位置にあり、押鍵終了位置では頭部４６の前部上面４６ｄ（最高水平部）が最も高い位置にあるが、押鍵全行程においては押鍵終了位置における頭部４６の上面４６ｄの位置が最も高くなる。従って、本装置の高さ（装置の上下方向の厚み）は主として前部上面４６ｄの最高位置を考慮して設定されている。
【００８０】
図６は、質量体４０の構成を示す側面図である。
【００８１】
質量体４０は、適当な押鍵感触を得るために設けられる。質量体４０は、発音位置調整ネジ４１、後述するフロントウェイトＦＲＷ（錘）及びバックウェイトＢＵＷ（錘）を除く部分（本体）が樹脂で形成され、各質量体４０はいずれも同様に構成される。質量体４０には、欠円状の穴を有する軸受け部４５が両側面に形成される。質量体４０は、両軸受け部４５が支持部材７０の回動軸部３２に嵌合されることにより回動自在に支持され、押離鍵時には軸受け部４５を中心として回動する。
【００８２】
質量体４０は、軸受け部４５から前方に延びる前方延設部４０Ａ（腕部）と、軸受け部４５から後方に延びる後方延設部４０Ｂ（腕部）とから構成される。質量体４０には、押鍵時に適当な慣性力を得るための質量として、前方延設部４０Ａの頭部４６及び後方延設部４０Ｂの尾部４７には中空状の錘取り付け部４６ｅ、４７ｅがそれぞれ形成されている。これら錘取り付け部４６ｅ、４７ｅには、金属製等のフロントウェイトＦＲＷ及びバックウェイトＢＵＷが分離配置されている。
【００８３】
各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷの質量体４０への組み付けは、質量体４０を金型によって成形する際、金属製錘としてのウェイトＦＲＷ、ＢＵＷに対する樹脂のアウトサートの同時成形によって各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷが樹脂内にインサート成形されることによってなされる。場合によっては、質量体４０とウェイトＦＲＷ、ＢＵＷとを別々に形成し、ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷの外周を軟質樹脂でアウトサート成形したものを錘取り付け部４６ｅ、４７ｅの内周に圧着挟持させて質量体４０を完成するようにしてもよい。
【００８４】
各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷは頭部４６、尾部４７にそれぞれ内包される形で配置されるので、頭部４６、尾部４７の上方に突出することがなく、上下方向のスペースの圧迫が回避されている。
【００８５】
各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷは、外縁部の形状を略同一にしつつ、厚さや不図示の中空部の大きさの組み合わせによってそれぞれ異なる重さに設定されている。重さの設定は、全鍵について動的タッチ及び静的タッチを共に考慮してなされ、例えば慣性モーメントが高音鍵から低音鍵に向かうにつれて大きくなるように設定され、これにより、押鍵感触キースケーリングが実現されている。
【００８６】
各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷの取り付けにより、質量体４０はいずれも、前方延設部４０Ａの方が後方延設部４０Ｂよりも重く設定されている。従って、非押鍵状態及び押鍵初期には鍵５１の駆動部５９と常に当接し、鍵５１と質量体４０とが連動状態となる。なお、押鍵態様によっては、ごくまれに押鍵往行程途中から質量体４０が鍵５１の駆動部５９から離間する場合がある。
【００８７】
発音位置調整ネジ４１は延設部４０Ａに設けられている。発音位置調整ネジ４１は、曲面状の頭部４１ａ、六角レンチ用の六角穴（図示せず）を有する調整部４１ｂ、及びネジ部（図示せず）を有する軸部４１ｃが一体となって構成され、例えば質量体４０の金型による成形時にインサート成形により質量体４０に取り付けられる。発音位置調整ネジ４１は、頭部４１ａが鍵５１の駆動部５９と当接して押鍵による駆動力を質量体４０に伝達し、これによって質量体４０が回動する。発音位置調整ネジ４１は質量体４０の成形時に最も下方に突出した状態でインサートされ、成形後はドライバで回転させることで下方への突出量が個々に調整可能になっている。これによって、質量体４０の回動量と第２の鍵スイッチ７５の検出による発音タイミングとの関係を調整することができる。
【００８８】
前方延設部４０Ａの頭部４６の下面４６ａは、側方からみて滑らかな直線状で、図４に示すように非押鍵状態において鍵５１の上面に近接しており、上下方向の省スペースを図っている。下面４６ａは、非押鍵状態において前方が鍵５１上面に対してやや開き気味に設定されており（図４）、製品ばらつきがあっても下面４６ａの前方が鍵５１上面に対して閉じ気味にはならないようになっている。下面４６ａより後方の下面後部４６ｂは後方にいくに従い上方に傾斜している。上記のように下面４６ａは前方に開き気味であるが、下面後部４６ｂがこのように傾斜していることで、下面後部４６ｂと鍵５１上面との干渉が生じにくいようになっている。
【００８９】
なお、第１の実施の形態における第１質量集中部１０Ａ１の鍵１に対する対向面１０Ａ１ａと同様に、頭部４６の下面４６ａが非押鍵状態において鍵５１上面と略平行に近接するように設定してもよい。
【００９０】
頭部４６の前部上面４６ｄは、略平面状に形成され、押鍵終了位置（図５）で本鍵盤装置に対して略水平状態となるように設定されている。上述したように、押鍵全行程においては押鍵終了位置における頭部４６の上面４６ｄの位置が最も高いから、このように設定することで、上下方向のスペースが節約される。
【００９１】
後方延設部４０Ｂの下面には、アクチュエータ４２が設けられ、アクチュエータ４２は、質量体４０の回動に伴い支持部材７０の鍵スイッチ７５を押下する。後方延設部４０Ｂの後端部下部には、当接部４４が形成されている。当接部４４は、質量体４０の回動によって支持部材７０の質量体用ストッパ７２に当接する。
【００９２】
尾部４７の上面４７ａは略平面状に形成され、非押鍵状態（図４）で本鍵盤装置に対して略水平状態となるように設定されている。上述したように、押鍵開始位置では尾部４７が最も高い位置にあるから、このように設定することで、主に尾部４７近傍における上下方向のスペースが節約される。
【００９３】
さらに、押鍵終了位置では、質量体４０の尾部４７が発音位置調整ネジ４１よりも下方に位置するので、上下方向のスペースを有効に活用してスペースを節約することができる。なお、後方延設部４０Ｂのうち少なくとも一部が発音位置調整ネジ４１より下方に位置するようにすればよい。
【００９４】
また、当接部４４の下面４４ａは側方からみると略直線状をしているが、この当接部４４の下面４４ａ（最低水平部）は押鍵終了位置（図５）で本鍵盤装置に対して略水平状態となるように設定されている。押鍵終了位置では当接部４４の下面４４ａが最も低く位置するから、このように設定することで、上下方向のスペースの節約につながる。
【００９５】
本実施の形態によれば、押鍵全行程において、質量体４０の頭部４６の前部上面４６ｄが質量体４０の部位の中で最高位に位置する部位であることを考慮して、最高位に位置する押鍵終了位置（図５）で、頭部４６の前部上面４６ｄが本鍵盤装置に対して略水平状態となるように設定したので、上下方向のスペースの圧迫を緩和することができる。また、押鍵全行程において最低位に位置する当接部４４の下面４４ａを、最低位に位置する押鍵終了位置で本装置に対して略水平状態となるように設定したので、上下方向のスペースの圧迫を一層緩和することができる。さらに、押鍵開始位置に限れば最高位に位置する尾部４７の上面４７ａを押鍵開始位置で本装置に対して略水平状態となるように設定したことによっても、尾部４７近傍におけるスペースの圧迫の緩和に寄与している。よって、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。また、質量体４０の設計の自由度確保につながることから、適切な押鍵感触の設定を容易にする上で第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００９６】
また、各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷは、頭部４６、尾部４７にそれぞれ内包される形で配置され、頭部４６の前部上面４６ｄの上方、尾部４７の上面４７ａの上方、または当接部４４の下方等に突出することがないので、各ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷの存在が上下方向のスペースを費やさない。よって、質量体４０の前部上面４６ｄや上面４７ａ等を上記のように略水平に設定したことによる効果を十分に発揮させることができ、質量体４０自体の設計の工夫で上下方向の省スペース化を効果的に図ることができる。
【００９７】
さらに、押鍵終了位置では、後方延設部４０Ｂの一部である尾部４７が発音位置調整ネジ４１よりも下方に位置するので、上下方向のスペースを有効に活用してスペースを一層節約することができる。
【００９８】
なお、上下方向のスペースを節約するためには、押鍵開始から押鍵終了までの押鍵全行程中に最高位または最低位に位置する質量体４０の部位を本装置に対して略水平となるように設定すればよく、この部位は質量体４０の自由端部に限られない。上記設定は、最高位に位置する部位及び最低位のいずれかに位置する部位のいずれかについてのみ行ってもよいが、双方について行うのが望ましい。なお、最高／最低位でなくても、それに近い位置に位置する場合がある部位は、同様に略水平に設定するのが好ましく、そのようにすればその部位近傍におけるスペースの節約を容易に図ることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態において質量体４０の前部上面４６ｄ等のような最高／最低位の部位を略水平に設定したことや、ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷを頭部４６、尾部４７に内包配置した点は、第１の実施の形態における質量体１０にも適用してもよい。これにより、上下方向の省スペースを一層図ることができる。
【０１００】
（第３の実施の形態）
以下に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【０１０１】
本第３の実施の形態に係る鍵盤装置の構成は、基本的に第２の実施の形態と同様であり、図４〜図６に示す通りである。ただし、本第３の実施の形態では、第１の鍵スイッチ５８（第１山形反力発生手段）及び第２の鍵スイッチ７５（第２山形反力発生手段）の反力によって適当な押鍵感触を得るように構成される。
【０１０２】
本実施の形態では、鍵５１を押鍵すると、まず第１の鍵スイッチ５８が鍵５１の下面に設けられた不図示のアクチュエータによって押下され、それに遅れて第２の鍵スイッチ７５が質量体４０のアクチュエータ４２によって押下されるように、各鍵スイッチ５８、７５等の配置や高さが設定されている。
【０１０３】
図７は、第１の鍵スイッチ５８及び第２の鍵スイッチ７５の構成を示す断面図である。同図（ａ）は第１の鍵スイッチ５８を示し、同図（ｂ）は第２の鍵スイッチ７５を示す。第１、第２の鍵スイッチ５８、７５はいずれも、ゴム等の弾性部材で構成された接点時間差タイプの２メイク式タッチレスポンススイッチである。
【０１０４】
同図（ａ）に示すように、第１の鍵スイッチ５８は可動接点５８ａ１、５８ａ２及びこれらに対向する固定接点５８ｂ１、５８ｂ２を備える。第１の鍵スイッチ５８は、基端部５８ｇからスカート部５８ｃが上方に延び、椀状に膨出した弾性膨出部が形成されている。その上端部５８ｄは鍵５１による押圧力を受ける。上端部５８ｄが押圧されると、スカート部５８ｃが弾性変形（座屈）して、可動接点５８ａ１、５８ａ２と固定接点５８ｂ１、５８ｂ２とが当接し、押鍵操作が検出される。なお、上記座屈現象については、図７（ｂ）で後述することによってより明らかになる。
【０１０５】
第２の鍵スイッチ７５も第１の鍵スイッチ５８と基本的に同様に構成される。すなわち同図（ｂ）に示すように、第２の鍵スイッチ７５は可動接点７５ａ１、７５ａ２及びこれらに対向する固定接点７５ｂ１、７５ｂ２を備える。第２の鍵スイッチ７５は、基端部７５ｇからスカート部７５ｃが上方に延び、椀状に膨出した弾性膨出部が形成されている。その上端部７５ｄは被駆動部として質量体４０のアクチュエータ４２による押圧力を受ける。上端部７５ｄが押圧されると、スカート部７５ｃが弾性変形（座屈）して、可動接点７５ａ１、７５ａ２と固定接点７５ｂ１、７５ｂ２とが当接し、押鍵操作が検出される。
【０１０６】
スカート部７５ｃの肉厚は、基端部７５ｇ近傍の下部７５ｃ３では厚く、中間部７５ｃ２を経て、上端部７５ｄに近い上部７５ｃ１にいくにつれて薄くなるように形成されている。これにより、後述するように、第２の鍵スイッチ７５は、押圧されると適当な反力を発生する一方、押圧解除時には押圧時より小さい反力を発生しつつ復帰し、反力のヒステリシスを与える。なお、第２の鍵スイッチ７５の素材としては、このヒステリシスがより効率よく得られるような素材が選定されると共に、構造的にも、第２の鍵スイッチ７５の方が第１の鍵スイッチ５８よりも座屈作用及びヒステリシス現象がより強く現れるように構成されている。スカート部の高さが、第１の鍵スイッチ５８よりも第２の鍵スイッチ７５の方が高いのも、その１つである。
【０１０７】
より具体的には、図７（ｂ）に示すように、第２の鍵スイッチ７５では、基端部７５ｇからストレートにほぼ垂直にスカート部７５ｃが立ち上がり、下部７５ｃ３及び中間部７５ｃ２では、ほぼ直線的に上方に延びる。ただし、上方にいくにつれて、それらの水平断面の径が少しずつ小さくなっていく（その径の変化率をＡとする）。中間部７５ｃ２に連設される上部７５ｃ１では、水平断面の径が一層小さくなっていく（その径の変化率をＢとする）。そして、変化率Ｂが変化率Ａより大となるように設定、すなわち、スカート部７５ｃの部分縦断面形状が逆Ｊ字状を呈するように形成する。これにより、押下され始めでは反力が高く、押下往行程の途中乃至押下終わりにかけて反力が小さくなって、押下されることにより座屈が進行する構成が実現される。しかも、押下解除時には押下往行程時よりも反力が小さく、ヒステリシスが発生するような構成となる。
【０１０８】
なお、スカート部７５ｃにおいて、水平断面の径の変化率が急激に変化する位置Ｚが、座屈が始まる部位となる。
【０１０９】
図８は、鍵スイッチのストロークと反力（荷重）との関係を示す図である。同図では、ストロークを横軸にとり、反力（荷重）を縦軸にとって示している。同図（ａ）は第１の鍵スイッチ５８を押下した場合における反力を示し、同図（ｂ）は第２の鍵スイッチ７５を押下した場合における反力を示す。
【０１１０】
押圧による反力は、主としてスカート部５８ｃ、７５ｃの座屈によって生じる。図７に示す可動接点５８ａ１、５８ａ２、７５ａ１、７５ａ２の各膨出部５８ｅ、５８ｆ、７５ｅ、７５ｆの座屈によっても反力は僅かに生じるが、全体としての反力にはほとんど影響しない。もっとも、これら可動接点の各膨出部５８ｅ、５８ｆ、７５ｅ、７５ｆの座屈をも積極的に利用して全体として適当な反力を生じさせるようにしてもよい。その場合、第１の鍵スイッチ５８でいえば、膨出部５８ｅ及び膨出部５８ｆのいずれか一方の座屈反力を利用してもよいし、双方の座屈反力を利用してもよい。
【０１１１】
第１の鍵スイッチ５８では、図８（ａ）に示すように、押圧直後、反力が急上昇し、ｔ１でスカート部５８ｃが座屈を始め、その後反力上昇が衰える。一方、第２の鍵スイッチ７５では、同図（ｂ）に示すように、押圧直後、反力が急上昇し、ｔ２でスカート部７５ｃが座屈を始め、反力が一旦減少した後、ｔ３以降は反力が再度上昇していく。このｔ３における反力の減少が後述するレットオフ感を生み出す。
【０１１２】
第１の鍵スイッチ５８と第２の鍵スイッチ７５との反力の発生タイミングの関係は、第１の鍵スイッチ５８の反力が図８（ａ）のｔ１近傍に達した時点で第２の鍵スイッチ７５が押下され始め、第２の鍵スイッチ７５の反力が立ち上がっていくような関係となっている。
【０１１３】
図９は、押鍵時及び離鍵時のキーストロークと押鍵反力（荷重）との関係を示す図である。同図では特に、グランドピアノでいうと発音しない程度の弱い力で押鍵した場合（静的タッチ）の押鍵反力を示している。
【０１１４】
同図に示す曲線ＳＧ、ＳＢ２はそれぞれ、本装置による押鍵の往行程、復行程における押鍵反力を示す。なお、曲線ＳＢ１はヒステリシスがない従来の装置における押鍵復行程における押鍵反力を示し、曲線ＰＢはグランドピアノにおける押鍵復行程における押鍵反力を示す。
【０１１５】
本装置の静的タッチでは、曲線ＳＧのように、まず押鍵初期に略一定の平坦な押鍵反力ＦＦが発生する。これは鍵５１及び質量体４０（ウェイトＦＲＷ、ＢＵＷを含む）の自重により生じるものである（初期反力発生手段）。なお、平坦な押鍵反力ＦＦは、専ら鍵５１または質量体４０のいずれか一方の自重により生じるようにしてもよい。あるいは、弾性膨出部を別途設け、これの反力によって押鍵反力ＦＦを発生させるように構成してもよい。
【０１１６】
次いで、先に第１の鍵スイッチ５８が鍵５１によって押下されることで、第１の山形反力ＦＭ１が発生する。これはスカート部５８ｃの弾性変形によって生じ、図８（ａ）のｔ１以前に発生する反力が押鍵反力ＦＦに加算されて生じる。その後、第２の鍵スイッチ７５が質量体４０のアクチュエータ４２によって押下されることで、第２の山形反力ＦＭ２が発生する。これはスカート部７５ｃの弾性変形によって生じ、そのピーク及びピーク後の落ち込み（レットオフ）の位置は図８（ｂ）のｔ２及びｔ３に対応して生じる。
【０１１７】
平坦な押鍵反力ＦＦの大きさ、発生タイミング及び発生態様は、グランドピアノにおけるハンマ押し上げによる押鍵反力に近似するように設定されている。第１の山形反力ＦＭ１の大きさ、発生タイミング及び発生態様は、グランドピアノにおけるダンパ押し上げによる押鍵反力に近似するように設定されている。第２の山形反力ＦＭ２の大きさ、発生タイミング及び発生態様は、グランドピアノにおけるローラパットとジャックとの摩擦による押鍵反力、及び両者がはずれることにより生じるレットオフ感に近似するように設定されている。このような設定により、押鍵往行程においてグランドピアノにおける静的タッチの押鍵感触を擬似的に得ている。
【０１１８】
ところで、押鍵による鍵５１、質量体４０の回動終了位置からの復帰時、すなわち押鍵の復行程においては、スイッチ等の弾性膨出部の弾性変形でレットオフを得る従来の鍵盤装置では、曲線ＳＢ１のように、往行程における反力に近いピークを有する反力が生じていた。そのため、復行程で押し戻されるような強い押鍵反力が質量体乃至鍵を通じて手に伝わり、質の悪いタッチ感の原因になっていた。そこで本装置では、上述したようにスカート部７５ｃの肉厚を上部７５ｃ１にいくにつれて薄くする等により、押圧解除時の反力が押圧時より小さくなるように構成し、反力のヒステリシスを得るようにした。従って、復行程における第２の山形反力ＦＭ２に対応する位置では、曲線ＳＢ２は曲線ＳＢ１に比し相当に低く、むしろ曲線ＰＢに近くなっている。これにより、回動終了位置からの復帰直後、特にレットオフ領域に対応する位置における押鍵感触についてもグランドピアノのものにより近似させることができる。
【０１１９】
本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、押鍵往行程において、第１の鍵スイッチ５８及び第２の鍵スイッチ７５の弾性変形によって、平坦な押鍵反力ＦＦ、第１の山形反力ＦＭ１及び第２の山形反力ＦＭ２を作り出し、これらの大きさ、発生タイミング、形態を適当に設定することで、グランドピアノの往行程における静的タッチの押鍵感触を擬似的に得ることができる。
【０１２０】
また、レットオフ領域で、往行程と復行程とで押鍵反力のヒステリシスを設定したので、回動復帰時においてもグランドピアノにおける押鍵反力により近づけることができる。しかも、押鍵反力のヒステリシスは、第２の鍵スイッチ７５のスカート部７５ｃを上方にいくほど薄く設定することで得られるので、構成が複雑化せず、コストも上昇しない。
【０１２１】
よって、構成を複雑化することなく、押鍵の復行程における押鍵反力をも考慮して、よりグランドピアノに近い自然な押鍵感触を得ることができる。
【０１２２】
なお、発音位置調整ネジ４１の頭部４１ａは鍵５１の駆動部５９と当接／離間可能に構成されているので、動的タッチの押鍵感触も得ることができる点は第１の実施の形態と同様である。また、第１の鍵スイッチ５８及び第２の鍵スイッチ７５が押鍵操作検出機能及び押鍵反力発生機能を兼ねているので、構成が簡単である点、押鍵操作検出による影響を排除して所望の押鍵感触を得ることができる点も、第１の実施の形態と同様である。
【０１２３】
なお、第１、第２の鍵スイッチ５８、７５は、双方共に鍵側１に設けてもよいし、質量体４０側に設けてもよい。また、押鍵反力のヒステリシスは、主にレットオフ領域で必要であり、本実施の形態ではレットオフを生じさせる第２の鍵スイッチ７５にヒステリシス機能を持たせるようにしたが、鍵スイッチの押下順序を変え、例えば先に質量体４０側の鍵スイッチ、続いて鍵５１側の鍵スイッチという順で押下されるようにしてもよい。その場合は、より遅く押下される鍵５１側の鍵スイッチがレットオフ機能及びヒステリシス機能を果たすように構成すればよい。
【０１２４】
なお、第１、第２の鍵スイッチ５８、７５にタッチスイッチでなくフォトセンサ等の他の構成を採用してもよいことは第１の実施の形態と同様である。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る鍵盤装置によれば、押鍵による質量体の回動行程において鍵との干渉を回避しつつ可能な限り鍵と近接させることで、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【０１２６】
請求項２に係る鍵盤装置によれば、最高位または最低位に位置する部位によるスペースの圧迫を緩和して、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【０１２７】
請求項３に係る鍵盤装置によれば、錘が上下方向のスペースを費やさないようにして、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【０１２８】
請求項４に係る鍵盤装置によれば、上下方向の省スペース化を図りつつ、質量体の設計の自由度を確保して適切な押鍵感触を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鍵盤装置の断面図である。
【図２】同形態における第１スイッチ部及び第２スイッチ部の構成を示す断面図である。
【図３】同形態における押鍵時のキーストロークと押鍵反力（荷重）との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る鍵盤装置の部分縦断面図である。
【図５】同形態における支持部材を上方からみた平面図である。
【図６】同形態における質量体の側面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る鍵盤装置における第１の鍵スイッチ及び第２の鍵スイッチの構成を示す断面図である。
【図８】同形態における鍵スイッチのストロークと反力（荷重）との関係を示す図である。
【図９】同形態における押鍵時及び離鍵時のキーストロークと押鍵反力（荷重）との関係を示す図である。
【図１０】第１の従来の鍵盤装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１鍵、１ａ駆動部、３鍵支持部材、１０質量体、１０Ａ前方延設部（延設部）、１０Ａ１第１質量集中部（延設部自由端側部）、１０Ａ１ａ、１０Ａ２ａ対向面、１０Ａ２第２質量集中部（延設部回動支点部側部）、１０Ｂ後方延設部１３ａ被駆動部、２０支持部材、２０ａ支持部、２５Ａ、２６Ａ可動部、２５Ｂ、２６Ｂ固定部、Ｐ回動支点部、３２回動軸部、４０質量体、４０Ａ前方延設部、４０Ｂ後方延設部、４１発音位置調整ネジ、４４当接部、４４ａ下面（最低水平部）、４５軸受け部（回動中心）、４６頭部、４６ａ下面、４６ｂ下面後部、４６ｄ前部上面（最高水平部）、４７尾部、４７ａ上面、５１鍵、５３鍵支持部、５８第１の鍵スイッチ（第１山形反力発生手段）、５９駆動部、６０鍵フレーム、７０支持部材、ＦＲＷフロントウェイト（錘）、ＢＵＷバックウェイト（錘）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a keyboard device including a mass body that rotates in conjunction with a key pressing operation.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a keyboard device having a mass body that rotates in conjunction with a key pressing operation is known.
[0003]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a first conventional keyboard apparatus. FIG. 4A shows a non-key-pressed state, and FIG. 4B shows a key-pressed state. Hereinafter, the player side is referred to as the front side (meaning the front side).
[0004]
This apparatus includes a seesaw type key 101 that is operated to press a key, and a mass body 110 having a mass for obtaining an appropriate inertial force when the key is pressed. The mass body 110 has an extending portion 110A that extends forward from the rotation fulcrum portion P ′ on the support portion 120 above the key 101. A driven portion 113 is provided on the lower surface of the extending portion 110A. The mass body 110 is driven by the key 101 via the driven portion 113 and rotates around the rotation fulcrum portion P ′.
[0005]
In the case of adopting a configuration in which the rotation fulcrum portion P ′ is arranged slightly rearward of the key 101 and the lower surface of the extending portion 110A is formed in a substantially flat shape as shown in FIG. Care must be taken so that the lower surface of the portion 110A and the rear upper surface of the key 101 do not interfere with each other.
[0006]
Specifically, when the key is not pressed, care is taken so that the front lower surface 110a of the extending portion 110A does not contact the rear upper surface of the key 101 as shown in FIG. On the other hand, when pressing the key, care must be taken so that the rear lower surface 110b of the extending portion 110A does not contact the rear upper surface of the key 101 as shown in FIG. Therefore, in order to avoid interference in the entire key pressing process, the position of the rotation fulcrum P ′ is increased, that is, the upper end position height H ′ of the support 120 is set sufficiently high. As a result, in this example, the distance h from the top surface of the shelf board 102 to the top of the front end portion of the extending portion 110A is the minimum (h0 ′) when the key is not pressed and the maximum (h1 ′) when the key is pressed. Space in the direction must be reserved.
[0007]
Further, as a mass for obtaining an appropriate inertial force, for example, a weight such as a metal may be provided at the free end of the mass body 110, but when a weight is provided at the upper front end of the extending portion 110A, The amount of protrusion upward of the weight must also be considered.
[0008]
In the first conventional keyboard device, the height of the device is ensured in such a manner as to ensure a sufficient distance between the key and the mass body in the entire stroke of the key pressing, and to take into account if the weight protrudes. Had to be set.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional keyboard device, in order to reliably avoid the interference between the key 101 and the mass body 110, the position of the rotation fulcrum portion P ′ is increased (the upper limit relationship between the key and the mass body is high). In the opposite case, it is necessary to set the rotation fulcrum portion P ′ at a low position), and accordingly, a vertical space must be secured.
[0011]
Further, in the first conventional keyboard device, although the front end portion upper portion of the extending portion 110A is positioned at the highest position in the key pressing stroke, the front end portion upper portion is angular, so that space in the vertical direction is secured. From the viewpoint of In particular, when a weight is provided in the upper part of the front end portion of the extending portion 110A, the space in the vertical direction is further compressed by the amount of protrusion upward of the weight.
[0012]
The required space can be reduced to some extent by changing the length, thickness, mass distribution, etc. of the mass body. However, if the space restriction in the vertical direction is large, it is difficult to design to optimize the function of the mass body, and the space saving other than the vertical direction is also affected. If space is consumed only for avoiding interference, it is disadvantageous in designing the mass body, and there is a problem in setting a good key pressing feeling.
[0018]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a first object of the present invention is to secure a degree of freedom in designing the mass body while saving space in the vertical direction and appropriately pressing the mass body. It is to provide a keyboard device that can obtain a key feel..
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, a keyboard device according to claim 1 of the present invention extends from a key rotated by a key pressing operation, a rotation fulcrum part, a driven part, and the rotation fulcrum part. And a mass body that is driven through the driven part by a key pressing operation of the key and rotates about the rotation fulcrum part, wherein the mass body The driven portion is provided in the extended portion (10A), and the extended portion is a free end side portion (10A1) that is a free end side of the driven portion, and the driven portion. The extension portion rotation fulcrum side portion (10A2) that is the rotation fulcrum portion side, and when the key is in the non-key-pressing position, the extension portion free end side portionOrThe side of the extension part rotation fulcrum parteitherWhen the opposing surfaces of one side and the key are close to each other in a substantially parallel direction in the longitudinal direction of the key and the key is at the key-pressing end position, the extended portion free end side portionOrThe side of the extension part rotation fulcrum parteitherThe opposite surfaces of the other and the key are configured to be close to each other in a substantially parallel manner in the longitudinal direction of the key.
[0021]
According to this configuration, the mass body is driven through the driven portion by the key pressing operation and rotates around the rotation fulcrum portion. When the key is in the non-pressed position, the free end side of the extensionOrExtension part rotation fulcrum sideeitherBoth facing surfaces of one side and the key are close to each other in a substantially parallel manner in the longitudinal direction of the key. On the other hand, when the key is at the key pressing end position, the extended portion free end side portionOrThe side of the extension part rotation fulcrum parteitherBoth opposing surfaces of the other and the key are close to each other in a substantially parallel manner in the longitudinal direction of the key. This ensures the freedom of mass body design while saving space in the vertical direction by avoiding interference with the key as much as possible while avoiding interference with the key during the rotation of the mass body by pressing the key. Thus, an appropriate key pressing feeling can be obtained.
[0022]
In order to achieve the first object, a keyboard apparatus according to claim 2 of the present invention is a seesaw-structured mass body having a key that is rotated by a key pressing operation and both extending portions extending from the rotation center. A keyboard device comprising a mass body that is driven by a key-pressing operation of the key and that rotates about the rotation center, wherein the mass body is depressed from the start of key depression in a portion of the mass body. The highest horizontal portion (46d) that is located at the highest position during the entire key pressing process until the end and becomes substantially horizontal when the highest position is reached, and all the key presses in the mass body part. It is provided with both the lowest horizontal part (44a) which is the lowest position during the stroke and becomes substantially horizontal when it is located at the lowest position, and the highest horizontal part is provided in one extending part. The lowest horizontal part is provided in the other extension part.A driven portion is provided below the one extending portion of the mass body, the mass body is driven by the upper surface of the key via the driven portion, and the rotation center is Located behind the keyIt is characterized by that.
[0023]
According to this configuration, the portion located at the highest position during the entire key pressing process from the key pressing start to the key pressing end in the portion of the mass body becomes substantially horizontal when the key pressing is at the highest position (the highest horizontal Part), the part located at the lowest position during the entire key pressing process among the parts of the mass body is substantially horizontal when it is located at the lowest position (lowest horizontal part). The highest horizontal portion is provided in one extending portion, and the lowest horizontal portion is provided in the other extending portion. Thereby, since the site | part located in the highest position (/ lowest position) in the whole key pressing process can be made lower (/ high), the compression of the space of an up-down direction can be eased. Therefore, it is possible to obtain an appropriate key pressing feeling while ensuring a degree of freedom in designing the mass body while saving space in the vertical direction.Further, the mass body is driven by the upper surface of the key via a driven portion provided below the one extending portion, and the center of rotation is located behind the key.
[0024]
In order to achieve the first object, the keyboard device according to claim 3 of the present invention is the configuration according to claim 2, wherein the mass body isBothExtension partAt least one ofAn inertial mass is provided by providing a weight, and the weight is below the highest horizontal part or above the lowest horizontal part.BothExtension partSaid at least one ofIt is arranged so that it may be included in.
[0025]
According to this configuration, the weight is below the highest horizontal part or above the lowest horizontal part.BothExtension partAt least one ofTherefore, the weight does not protrude upward from the highest horizontal portion or downward from the lowest horizontal portion, and no vertical space is consumed. Therefore, it is possible to obtain an appropriate key pressing feeling while ensuring a degree of freedom in designing the mass body while saving space in the vertical direction.
[0026]
In order to achieve the first object, a keyboard device according to a fourth aspect of the present invention is the configuration according to the second or third aspect.,PreviousThe recording mass is rotated by a driving force by a key pressing operation received via the driven portion, and a weight is separately arranged in the one extending portion and the other extending portion, and by the key pressing operation, The one extending portion of the mass body jumps upward from the key, and at least a part of the other extending portion of the mass body is positioned below the driven portion. .
[0027]
According to this configuration, PushBy key operation, the one of the mass bodiesExtensionWhile the part jumps up above the key, the other side of the mass bodyExtensionAt least a part of the part is positioned below the driven part. Therefore, the space in the vertical direction can be effectively used to save the space. Also, one of the mass bodiesExtensionPart and the otherExtensionSince the weight is separated from the part, either one of themExtensionThe size of both spindles can be made relatively small compared to the case where they are arranged only on the part, and the space in the keyboard height direction can be saved. Therefore, it is possible to obtain an appropriate key pressing feeling while ensuring a degree of freedom in designing the mass body while saving space in the vertical direction.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0038]
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a keyboard apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a non-key-pressed state, and FIG. 4B shows a key-pressed state. Although the white key is shown in the figure, the black key is similarly configured. In the present embodiment, the performer side is referred to as the front.
[0039]
This device is configured as an electronic keyboard instrument, and has a seesaw type key 1 that is operated by pressing a key, and a mass body 10 that is driven by the key 1 and rotates about a rotation fulcrum P.
[0040]
A key support member 3 is provided on the shelf plate 2, and the plurality of keys 1 are supported by the key support member 3 so as to be rotatable in the direction of pressing and releasing keys. The stopper 4 abuts on the key 1 and defines the end position of the key 1 pressed ((b) in the figure). The upper surface of the rear end portion of the key 1 is processed smoothly and functions as a drive unit 1a that drives the mass body 10.
[0041]
A support member 20 is provided on the shelf 2 behind the key 1. On the upper portion of the support member 20, a hook-shaped support portion 20a is formed in the key arrangement direction over the entire key width. A plurality of fulcrum pins 23 project from the support portion 20a corresponding to each key 1. The mass body 10 is configured so as not to come out of the fulcrum pin 23 and to be rotatably supported by the support portion 20a.
[0042]
The mass body 10 includes a front extending portion 10 that extends forward from the rotation fulcrum portion P.A andThe rear extension 10 extending rearward from the pivot point PB andConsists of. The extension portion 10A is provided with a sound generation position adjusting screw 13. The lower end portion of the sound generation position adjusting screw 13 functions as a driven portion 13 a that comes into contact with the driving portion 1 a of the key 1. When the key 1 is pressed, the driving unit 1a comes into contact with the driven unit 13a, and the mass body 10 rotates. The sound generation position adjusting screw 13 is used to adjust the relationship between the rotation amount of the mass body 10 and the sound generation timing.
[0043]
In the mass body 10, the mass for obtaining an appropriate inertial force when the key is depressed is mainly concentrated in the forward extending portion 10A. The front portion of the extension portion 10A from the sound generation position adjusting screw 13 is hereinafter referred to as “first mass concentration portion 10A1.(Extended portion free end side)The portion behind the sound generation position adjusting screw 13 of the extending portion 10A is hereinafter referred to as “second mass concentration portion 10A2”.(Extension part rotation fulcrum side part)Called.
[0044]
Since the mass body 10 is for imparting an inertial mass at the time of key depression, if the mass body 10 is configured to generate an inertial mass in the entire mass body 10 without concentrating the mass as described above. Good. For example, it may have a substantially uniform mass in a cross section perpendicular to the major axis, or may be provided at both end portions 10f and 10r of the mass body 10 as in the second embodiment of the present invention described later. A structure in which a metal such as iron is embedded may be used.
[0045]
As shown in FIG. 1A, the opposing surface 10A1a (lower surface) of the first mass concentrating portion 10A1 with respect to the key 1 is substantially parallel to and close to the upper surface of the key 1 in a non-key-pressed state. . Further, as shown in FIG. 5B, the opposing surface 10A2a (lower surface) of the second mass concentrating portion 10A2 with respect to the key 1 is the upper surface of the key 1 in the key pressing state (when the key 1 is at the key pressing end position). Are almost parallel to each other and close to each other. By setting the lower surface of the extending portion 10A in such a shape, the upper end position height H of the support portion 20a is set as low as possible.
[0046]
The rearward extending portion 10B of the mass body 10 is bent in a letter shape. A first actuator 11 and a second actuator 12 project from the lower surface of the rear extension 10B. A first switch substrate 21 and a second switch substrate 22 are provided below the rearward extending portion 10B of the mass body 10. A first switch part 25 (reaction force generation means, sensor part) is provided on the first switch board 21, and a second switch part 26 (reaction force generation means, sensor part) is provided on the second switch board 22. 1 are arranged in correspondence with each other. A stopper 27 is provided behind the first switch substrate 21. The stopper 27 abuts against the rear end portion of the mass body 10 when the mass body 10 rotates, and performs a buffer function. The panel unit 5 is disposed above the key 1 and includes various operators and a display unit (not shown).
[0047]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the first switch unit 25 and the second switch unit 26. FIG. 4A shows the first switch unit 25, and FIG. 4B shows the second switch unit 26. The first and second switch sections 25 and 26 are both contact time difference type two-make touch response switches made of rubber. In the key pressing process, the first actuator 11 is set to contact the first switch unit 25 first, and the second actuator 12 contacts the second switch unit 26 after this.
[0048]
In the present embodiment, the first switch unit 25 is used for key-on detection and the second switch unit 26 is used for key-off detection according to a predetermined algorithm, and a detection signal from each switch 25, 26 is used to generate a musical sound. The instruction signal is obtained, but either one, for example, only the second switch unit 26 may be used to detect both key-on and key-off. Even in such a case, the switch unit that is not used for detecting the key pressing operation may be provided only for generating a key pressing reaction force as described later.
[0049]
As described above, in the present embodiment, the first switch portion 25 closer to the rotation fulcrum portion P is driven first, and the second switch portion 26 farther from the rotation fulcrum portion P is driven later. By doing so, stable operation is ensured. That is, in the configuration in which the actuators 11 and 12 are separated from each other, setting the drive order of the switch units 25 and 26 in reverse may cause unstable operation, which is not preferable.
[0050]
In addition, since the distance between the actuators 11 and 12 is sufficiently secured and the switch is driven in order from the switch portion closer to the rotation fulcrum portion P, the accuracy of sound generation timing and the like is improved. That is, for example, when each switch unit 25, 26 is arranged at a position corresponding to a hammering timing by a hammer in a grand piano, even if this arrangement is slightly deviated on the mass body 10 side, the influence is made to correspond to the key 1. It will be a little. Therefore, even if the accuracy of each of the switch units 25 and 26 is not so high, the accuracy of the sound generation position and hence the touch response can be improved by constructing a sound generation control processing system combining them.
[0051]
As shown in FIG. 5A, the first switch unit 25 includes a movable unit 25A and a fixed unit 25B. The fixed portion 25B is formed of fixed contacts 25b1 and 25b2 that are provided on the upper surface of the first switch substrate 21 and are comb-like patterns in plan view. The movable portion 25A has a skirt portion 25c and is an elastic bulge portion, and the first actuator 11 contacts the upper surface thereof. The movable portion 25A is provided with first and second makeup movable contacts 25a1 and 25a2 facing the fixed contacts 25b1 and 25b2, respectively. When the movable contacts 25a1 and 25a2 come into contact with the fixed contacts 25b1 and 25b2, a key pressing operation is detected.
[0052]
As shown in FIG. 5B, the second switch unit 26 is also configured in the same manner as the first switch unit 25, and includes a movable unit 26A and a fixed unit 26B. The fixed portion 26B is composed of fixed contacts 26b1 and 26b2, and the movable portion 26A has a skirt portion 26c and is an elastic bulge portion, and includes movable contacts 26a1 and 26a2. However, the thickness of the skirt portion 26c of the second switch portion 26 is formed to be thicker at the lower portion 26c2 and thinner toward the upper portion 26c1. As a result, not only the reaction force is generated, but also appropriate buckling is caused to obtain a let-off feeling as described later. The buckling phenomenon is the same as that described later with reference to FIG.
[0053]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the key stroke and the key pressing reaction force (load) during key pressing. In the figure, in the forward stroke of the key 1, the key stroke is shown on the horizontal axis, and the key pressing reaction force (load) is shown on the vertical axis. FIG. 4B shows the reaction force when the first switch portion 25 is pressed, FIG. 5C shows the reaction force when the second switch portion 26 is pressed, and FIG. As a result of receiving the reaction force, the key pressing reaction force applied to the key 1 at the time of key pressing is shown. A curve ST in FIG. 10A shows a case where the key is depressed with a weak force that does not produce a sound on a grand piano (static touch), and a curve DT in FIG. Indicates a case where a key is pressed with a strong force (dynamic touch).
[0054]
As shown in FIG. 2B, when the first switch portion 25 is pressed by the first actuator 11, the skirt portion 25c (FIG. 2A) of the movable portion 25A is bent and the reaction force F2 (the first force) Reaction force). Thereafter, the reaction force F2 is substantially constant until contact is made.
[0055]
On the other hand, as shown in FIG. 2C, when the second switch portion 26 is pressed by the second actuator 12, the skirt portion 26c (FIG. 2B) of the movable portion 26A is bent and the reaction force F3 (the second force) 2 reaction force) occurs. However, as described above, the thickness of the skirt portion 26c is thicker at the lower portion 26c2 and is formed thinner toward the upper portion 26c1, so that buckling starts from the upper portion 26c1 and then a reaction force is applied until contact is made. Decrease.
[0056]
The generation timing of the reaction force F2 and the reaction force F3 is deviated depending on the setting of the contact timing between the actuators 11 and 12 and the switch units 25 and 26 described above. In FIG. 3A, the reaction force from the first switch unit 25 can be applied from the stroke position A to almost the stroke position B, and the reaction force from the second switch unit 26 is from the stroke position B to the end position. Is a range that can be added. As a result, a key pressing reaction force as shown in FIG.
[0057]
That is, first, in the case of static touch, the key 1 comes into contact with the mass body 10 to generate a reaction force F1. The magnitude and generation timing of the reaction force F1 are set so as to approximate a key pressing reaction force caused by pushing up a hammer in a grand piano. Next, the first actuator 11 comes into contact with the first switch portion 25 and a reaction force F2 is applied. The magnitude of the reaction force to which the reaction force F2 is added and the generation timing of the reaction force F2 are set so as to approximate the key pressing reaction force caused by pushing up the damper in the grand piano. Next, after the second actuator 12 comes into contact with the second switch portion 26 and the reaction force F3 is applied, the reaction force decreases and rapidly rises in the vicinity of the key pressing end. The magnitude of the reaction force to which the reaction force F3 is added, the generation timing of the reaction force F3, and the mode of the subsequent reaction force change are the key pressing reaction force due to the friction between the roller pad and the jack in the grand piano, and both It is set so as to approximate the let-off feeling generated by the deviation.
[0058]
With such a setting, as shown by the curve ST, it is possible to obtain a pseudo key press feeling of a static touch on the grand piano in the key press forward process.
[0059]
On the other hand, in the case of dynamic touch, the mass body 10 is rotated only by the force applied from the key 1 almost at the initial stage of the key depression. Even if the mass body 10 presses each of the switch portions 25 and 26, the reaction force thereof is not transmitted to the key 1 as it is. Therefore, the influence of the reaction force as shown in FIGS. 2B and 2C does not necessarily appear, and generally the reaction force mode as shown by the curve DT is obtained. That is, although it depends on the key pressing mode, a reaction force peak generally occurs at the initial stage of the key pressing, and can enter the let-off region as it is. It is presumed that the reaction force peak appears at the beginning of the key press because the action close to the collision principle works between the finger and the key.
[0060]
According to the present embodiment, the opposing surface 10A1a of the first mass concentrating portion 10A1 with respect to the key 1 is brought close to the upper surface (key-side opposing surface) of the key 1 in a non-key-pressed state, and the second mass concentrating portion Since the facing surface 10A2a of the key 10A2 with respect to the key 1 is brought close to the upper surface (key-side facing surface) of the key 1 in the depressed state, interference with the key 1 is avoided in the rotation process of the mass body 10 by the depressed key. However, the mass body 10 can be as close to the key 1 as possible.
[0061]
That is, the upper end position height H of the support portion 20a can be set lower than when the extending portion 10A has a uniform flat surface as in the conventional configuration shown in FIG. <H '). As a result, the distance h from the top surface of the shelf board 2 to the upper part of the front end of the extending portion 10A is the minimum (h0) when not pressed and the maximum (h1) when pressed, which is shown in FIG. Smaller than the configuration (h0 <h0 ′, h1 <h1 ′). Therefore, it is possible to save space in the vertical direction in the keyboard device, and as a result, it is possible to secure a degree of freedom in designing the mass body 10, and it becomes easy to set an appropriate key pressing feeling.
[0062]
In other words, the configuration around the keyboard is simple, but a large inertial mass can be obtained even if the keyboard height is set low. That is, when the key and the mass body are disposed within the same keyboard height, according to the configuration of the present embodiment, a larger inertial mass can be obtained with a smaller mass. This is because, by adopting such a configuration of the mass body 10, it is possible to ensure a large rotation range of the mass body 10, and thus a large movement distance, thereby securing a substantial inertial mass.
[0063]
In addition, since the free end portion of the rearward extending portion 10B of the mass body 10 is located below the driven portion 13a at the key pressing end position, the space in the vertical direction can be effectively utilized to further save space. Can do.
[0064]
In addition, a desired reaction force is generated at a desired timing using the elastic force of the first and second switch portions 25 and 26, and a reaction force equivalent to a key pressing reaction force in a grand piano or a let-off feeling is provided. Since it is reproduced, it is possible to obtain a pseudo keystroke feel of a static touch on a grand piano. In addition, since the driving unit 1a and the driven unit 13a are configured to be able to contact / separate, a touch feeling of dynamic touch can be obtained.
[0065]
In addition, since the switch units 25 and 26 have both the function of detecting the key pressing operation and the function of generating the key pressing reaction force, not only the configuration is simple but also the adjustment of the appropriate key pressing reaction force is easy. is there. That is, the reaction force mode in the vicinity of the key pressing end is important for the key pressing feeling such as a let-off feeling, while the key pressing operation is preferably detected in the vicinity of the key pressing end. Therefore, if both functions are configured separately, the reaction force generated in the vicinity of the key pressing end by the switch unit greatly affects the key pressing feeling, and the adjustment of the key pressing reaction force becomes complicated. However, in the present embodiment, the key pressing reaction force including the let-off feeling can be easily adjusted by appropriately setting the reaction force by the switch portions 25 and 26. Therefore, without complicating the configuration, it is possible to set the key pressing reaction force in consideration of the reaction force generated at the final stage of key pressing for detecting the key pressing operation, and to eliminate the influence of the key pressing operation detection. It is possible to obtain a key press feeling.
[0066]
In the present embodiment, the reaction force of the switch portions 25 and 26 and the urging action (return means) in the return direction due to the weight of the mass body 10 cooperate to press the let-off feeling or the like immediately before the key is pressed. Although a key feel is generated, means for attaching the mass body 40 to the non-key-pressing position include a reaction force of the elastic bulging portion that is elastically deformed, a weight of the mass body 10 and / or a reaction caused by the weight of the key 1. Various configurations such as a force, a reaction force by a spring, and the like are applicable.
[0067]
In this embodiment, the switch units 25 and 26 are configured as touch switches. However, the present invention is not limited to this, and other configurations may be used as long as they generate a key pressing reaction force and detect a key pressing operation. It may be adopted. For example, a photo reflector composed of a light emitting element, a light receiving element, and a reflecting plate may be used.
[0068]
In the present embodiment, the case where the mass body 10 is disposed above the rear portion of the key 1 is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the mass body 10 is disposed below the rear portion of the key 1. Also good. In this case, the driven portion is configured so that the mass body 10 is pulled by the key 1 instead of the sound generation position adjusting screw 13 and the second mass concentration is achieved when the key 1 is in the non-key-pressed position. When the upper surface of the portion 10A2 is close to the lower surface of the key 1 in the longitudinal direction of the key 1 and is substantially parallel to the lower surface of the key 1, the upper surface of the first mass concentrating portion 10A is What is necessary is just to comprise so that it may adjoin to the lower surface of 1 substantially parallel.
[0069]
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below.
[0070]
4 and 5 are partial longitudinal sectional views of a keyboard apparatus according to the second embodiment of the present invention. 4 shows a non-key-pressed state (a state in which a key 51 and a mass body 40, which will be described later, are at a rotation start position), and FIG. A certain state). In these drawings, the upper case and the lid are omitted. Hereinafter, the player side (left side in FIG. 4) of the keyboard apparatus is referred to as the front side, and the key rear end direction (right side in the figure) as viewed from the player side is referred to as the rear side.
[0071]
This apparatus includes a seesaw-type key 51 (white key 51W and black key 51B) to be pressed, a mass body support member 70, a support that is rotatably supported by the support member 70, and is driven by the key 51 to rotate. And a seesaw-type mass body 40 that moves.
[0072]
A key frame 60 is provided on the shelf plate 52. A key support portion 53 is provided on the key frame 60, and a fulcrum pin 6 (white key fulcrum pin 56 </ b> W, black key fulcrum pin 56 </ b> B) is provided on the key support portion 53 so as to project from each key 51. Yes. The keys 51W and 51B are provided with fulcrum holes 51Wa and 51Ba, respectively. Both the fulcrum holes 51Wa and 51Ba are reduced in diameter toward the lower side. When the keys 51 are assembled to the keyboard device body (attached to the key frame 60), the fulcrum pins 6 pass through the fulcrum holes 51Wa and 51Ba, and thereby the positions of the keys 51 in the key arrangement direction and the key longitudinal direction are determined. In addition to being restricted, each key 51 is supported by the key support portion 53 so as to be rotatable in the direction of pressing and releasing keys.
[0073]
Foamed urethane is attached to the upper surface of the rear end portion of each key 51, and a tape that is easy to slide is attached to the upper surface. The portion to which the elastic body made of urethane foam and tape is attached functions as a drive unit 9 that drives the mass body 40 by abutting with a sounding position adjusting screw 41 of the mass body 40 described later. The contact is made smooth without chattering by the elastic body. In other words, the elastic body can appropriately perform vibration impedance matching during driving between the key 51 and the mass body 40 (no vibration mode due to overshoot is generated).
[0074]
At the front of the key frame 60, there are a key pressing stopper 54 (white key pressing stopper 54W, black key pressing stopper 54B) and a key guide 55 (white key key guide 555W, black key key 555B). It is provided for each key 51. The key pressing stopper 54 abuts on the key 51 and restricts the rotation end position (FIG. 5) of the key 51 when the key is pressed. The key guide 55 suppresses swinging in the key arrangement direction when the key 51 is rotated.
[0075]
A switch board 7 is provided behind the key pressing stopper 54 and the key guide 55 on the key frame 60 and in front of the key support portion 53. The switch board 7 has a first key switch for each key 51. 58 is provided. The first key switch 58 is pressed by the key 51 and mainly detects a key pressing operation.
[0076]
The mass body support member 70 is provided in the vicinity of the rear end portion of the key 51 on the shelf plate 52. The support member 70 is configured, for example, in units of one octave, and is fixed to the shelf plate 52 at appropriate positions in the front and rear portions. A non-key-pressing stopper 21 is provided for each key 51 at the front portion of the support member 70, and the non-key-pressing stopper 21 contacts the key 51 and rotates when the key 51 is depressed. The start position (FIG. 4), that is, the position when no key is pressed is regulated. A mass body stopper 72 described later is provided at the rear portion of the support member 70. The mass body stopper 72 has elasticity, abuts against a later-described abutting portion 44 of the mass body 40, restricts the rotation end position (FIG. 5) of the mass body 40 accompanying the key depression, and performs a buffer function. .
[0077]
The support member 70 is further provided with a switch substrate 73. The switch board 73 corresponds to the plurality of support members 70, for example, is provided corresponding to all keys, and is fixed to the support member 70 with screws 74. A second key switch 75 is provided for each mass body 40 on the switch board 73. The second key switch 75 is pressed by the mass body 40 and mainly detects the key release operation of the key 51 indirectly. In the present embodiment, the configuration mode is configured to enable various musical tone control by a predetermined algorithm based on the detection results of both the first key switch 58 and the second key switch 75. However, the musical tone control may be performed based on the detection result by one of the first key switch 58 and the second key switch 75.
[0078]
The support member 70 also has a rotation shaft portion 32 fixed to the support member 70. The rotation shaft portion 32 engages with a bearing portion 45 (rotation center) of the mass body 40, which will be described later, and supports the mass body 40 in a freely rotatable manner.
[0079]
In this keyboard device, a so-called top-up structure is adopted, and the mass body 40 jumps upward from the key 51. The mass body 40 has an upper surface 47 of a tail portion 47 described later at the key pressing start position.a isAt the key press end position, the front upper surface 46d (the highest horizontal portion) of the head 46 is at the highest position, but in the entire key press process, the upper surface 46d of the head 46 at the key press end position is located. Position is highest. Accordingly, the height of the apparatus (the thickness in the vertical direction of the apparatus) is set mainly in consideration of the highest position of the front upper surface 46d.
[0080]
FIG. 6 is a side view showing the configuration of the mass body 40.
[0081]
The mass body 40 is provided to obtain an appropriate key pressing feeling. In the mass body 40, a portion (main body) excluding a sound generation position adjusting screw 41, a front weight FRW (weight) and a back weight BUW (weight), which will be described later, is formed of resin, and each mass body 40 is configured similarly. . In the mass body 40, bearing portions 45 each having a notch-shaped hole are formed on both side surfaces. The mass body 40 is rotatably supported by fitting both the bearing portions 45 to the rotation shaft portion 32 of the support member 70, and rotates around the bearing portion 45 when the key is pressed or released.
[0082]
The mass body 40 includes a front extending portion 40A (arm portion) extending forward from the bearing portion 45 and a rear extending portion 40B (arm portion) extending rearward from the bearing portion 45. In the mass body 40, as masses for obtaining an appropriate inertial force when the key is depressed, the head portion 46 of the front extension portion 40A and the tail portion 47 of the rear extension portion 40B have hollow weight attachment portions 46e and 47e. Each is formed. A front weight FRW and a back weight BUW made of metal or the like are separately disposed on the weight mounting portions 46e and 47e.
[0083]
Assembling of the weights FRW and BUW to the mass body 40 is performed by forming the mass body 40 with a mold by simultaneously molding the weights FRW and BUW with resin outsert to the weights FRW and BUW. It is made by insert molding inside. In some cases, the mass body 40 and the weights FRW and BUW are formed separately, and the outer circumferences of the weights FRW and BUW are outsert-molded with a soft resin, and the mass is bonded to the inner circumference of the weight mounting portions 46e and 47e. The body 40 may be completed.
[0084]
The weights FRW and BUW are arranged so as to be included in the head portion 46 and the tail portion 47, respectively, so that they do not protrude above the head portion 46 and the tail portion 47, and compression of the space in the vertical direction is avoided. .
[0085]
The weights FRW and BUW are set to have different weights according to combinations of thicknesses and sizes of hollow portions (not shown) while making the outer edge portions substantially the same in shape. The weight is set in consideration of both dynamic touch and static touch for all keys, for example, the moment of inertia is set so as to increase as it goes from the high key to the low key. Is realized.
[0086]
By attaching the weights FRW and BUW, the mass body 40 is set so that the front extending portion 40A is heavier than the rear extending portion 40B. Therefore, in the non-key-pressed state and the initial key-pressed state, the key 51 and the mass body 40 are in an interlocking state, always in contact with the drive unit 59 of the key 51. Depending on the key pressing mode, the mass body 40 may be separated from the drive unit 59 of the key 51 in the middle of the key pressing process.
[0087]
The sound generation position adjusting screw 41 is provided in the extended portion 40A. The sound generation position adjusting screw 41 is formed by integrating a curved head portion 41a, an adjusting portion 41b having a hexagon socket (not shown) for a hexagon wrench, and a shaft portion 41c having a screw portion (not shown). For example, when the mass body 40 is molded by a mold, the mass body 40 is attached to the mass body 40 by insert molding. In the sound generation position adjusting screw 41, the head portion 41a abuts on the driving portion 59 of the key 51 to transmit the driving force generated by the key depression to the mass body 40, whereby the mass body 40 rotates. The sound generation position adjusting screw 41 is inserted in a state where it protrudes most downward when the mass body 40 is molded, and after the molding, the amount of downward projection can be individually adjusted by rotating with a screwdriver. Thereby, the relationship between the rotation amount of the mass body 40 and the sound generation timing detected by the second key switch 75 can be adjusted.
[0088]
The lower surface 46a of the head 46 of the front extending portion 40A is a smooth straight line when viewed from the side, and is close to the upper surface of the key 51 in the non-key-pressed state as shown in FIG. I am trying. The front surface of the lower surface 46a is set to slightly open with respect to the upper surface of the key 51 in a non-key-pressed state (FIG. 4). It is supposed not to be. The lower rear portion 46b behind the lower surface 46a is inclined upward as it goes rearward. As described above, the lower surface 46a seems to open forward, but the lower surface rear portion 46b is inclined in this manner, so that interference between the lower surface rear portion 46b and the upper surface of the key 51 is less likely to occur.
[0089]
Note that, similarly to the facing surface 10A1a of the first mass concentrating portion 10A1 with respect to the key 1 in the first embodiment, the lower surface 46a of the head 46 is set to be substantially parallel to the upper surface of the key 51 in the non-key-pressed state. May be.
[0090]
The front upper surface 46d of the head 46 is formed in a substantially planar shape and is set to be substantially horizontal with respect to the keyboard device at the key pressing end position (FIG. 5). As described above, since the position of the upper surface 46d of the head 46 at the key pressing end position is the highest in the entire key pressing process, the vertical space is saved by setting in this way.
[0091]
An actuator 42 is provided on the lower surface of the rear extension 40B, and the actuator 42 presses the key switch 75 of the support member 70 as the mass body 40 rotates. A contact portion 44 is formed at a lower portion of the rear end portion of the rearward extending portion 40B. The contact portion 44 contacts the mass body stopper 72 of the support member 70 by the rotation of the mass body 40.
[0092]
The upper surface 47a of the tail part 47 is formed in a substantially flat shape, and is set to be substantially horizontal with respect to the keyboard device in a non-key-pressed state (FIG. 4). As described above, since the tail portion 47 is at the highest position at the key pressing start position, the vertical space in the vicinity of the tail portion 47 is saved mainly by setting in this way.
[0093]
Furthermore, since the tail portion 47 of the mass body 40 is located below the sound generation position adjusting screw 41 at the key pressing end position, the space in the vertical direction can be effectively utilized to save the space. It should be noted that at least a part of the rear extension 40B may be positioned below the sound generation position adjustment screw 41.
[0094]
Further, the lower surface 44a of the contact portion 44 is substantially linear when viewed from the side.(Minimum horizontal part)Is set to be substantially horizontal with respect to the keyboard device at the key press end position (FIG. 5). Since the lower surface 44a of the contact portion 44 is at the lowest position at the key pressing end position, setting in this way leads to saving of space in the vertical direction.
[0095]
According to the present embodiment, in the entire key pressing process, it is considered that the front upper surface 46d of the head 46 of the mass body 40 is the highest position in the mass body 40. Since the front upper surface 46d of the head 46 is set to be substantially horizontal with respect to the keyboard device at the key-pressing end position (FIG. 5) located at the upper position, it is possible to alleviate pressure on the vertical space. Can do. In addition, since the lower surface 44a of the abutting portion 44 positioned at the lowest position in the entire key pressing process is set to be substantially horizontal with respect to the apparatus at the key pressing end position positioned at the lowest position, Space pressure can be further eased. Further, if the upper surface 47a of the tail portion 47 positioned at the highest position is limited to the key pressing start position, the space is compressed in the vicinity of the tail portion 47 by setting the upper surface 47a so as to be substantially horizontal with respect to the apparatus at the key pressing start position. It contributes to the relaxation of Therefore, it is possible to obtain an appropriate key pressing feeling while ensuring a degree of freedom in designing the mass body while saving space in the vertical direction. Moreover, since it leads to ensuring the freedom degree of design of the mass body 40, when making the setting of an appropriate key pressing feel, the effect similar to 1st Embodiment can be show | played.
[0096]
The weights FRW and BUW are disposed so as to be included in the head portion 46 and the tail portion 47, respectively, above the front upper surface 46d of the head portion 46, above the upper surface 47a of the tail portion 47, or on the contact portion 44. Since it does not protrude downward or the like, the presence of the weights FRW and BUW does not take up and down space. Therefore, the effect of setting the front upper surface 46d, the upper surface 47a, etc. of the mass body 40 substantially horizontally as described above can be sufficiently exerted, and space in the vertical direction can be saved by devising the design of the mass body 40 itself. Can be effectively achieved.
[0097]
Furthermore, since the tail portion 47, which is a part of the rear extending portion 40B, is positioned below the sound generation position adjusting screw 41 at the key pressing end position, the space in the vertical direction can be effectively utilized to further save space. Can do.
[0098]
In order to save the space in the vertical direction, the portion of the mass body 40 positioned at the highest or lowest position during the entire key pressing process from the key pressing start to the key pressing end is made substantially horizontal with respect to the apparatus. This portion may be set to be, and this portion is not limited to the free end portion of the mass body 40. The above setting may be performed only for one of the highest position and the lowest position, but it is desirable to set both. In addition, even if it is not the highest / lowest position, a part that may be located in a position close to it is preferably set to be substantially horizontal as well, so that space in the vicinity of the part can be easily saved. be able to.
[0099]
In this embodiment, the highest / lowest position such as the front upper surface 46d of the mass body 40 is set to be substantially horizontal, and the weights FRW and BUW are included in the head 46 and the tail 47. May also be applied to the mass body 10 in the first embodiment. Thereby, space saving in the vertical direction can be further increased.
[0100]
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention will be described below.
[0101]
The configuration of the keyboard device according to the third embodiment is basically the same as that of the second embodiment, as shown in FIGS. However, in the third embodiment, an appropriate key pressing is performed by the reaction force of the first key switch 58 (first angle reaction force generation means) and the second key switch 75 (second angle reaction force generation means). Configured to get a feel.
[0102]
In the present embodiment, when the key 51 is depressed, the first key switch 58 is first depressed by an actuator (not shown) provided on the lower surface of the key 51, and the second key switch 75 is delayed after that. The arrangement and height of the key switches 58, 75, etc. are set so as to be pressed by the actuator 42.
[0103]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the first key switch 58 and the second key switch 75. FIG. 4A shows the first key switch 58, and FIG. 4B shows the second key switch 75. FIG. Each of the first and second key switches 58 and 75 is a contact time difference type two-make touch response switch made of an elastic member such as rubber.
[0104]
As shown in FIG. 5A, the first key switch 58 includes movable contacts 58a1 and 58a2 and fixed contacts 58b1 and 58b2 facing these. The first key switch 58 is formed with an elastic bulging portion that bulges like a bowl, with the skirt portion 58c extending upward from the base end portion 58g. The upper end 58d receives a pressing force by the key 51. When the upper end portion 58d is pressed, the skirt portion 58c is elastically deformed (buckled), the movable contacts 58a1 and 58a2 and the fixed contacts 58b1 and 58b2 come into contact with each other, and a key pressing operation is detected. Note that the buckling phenomenon will become more apparent when described later with reference to FIG.
[0105]
The second key switch 75 is basically configured in the same manner as the first key switch 58. That is, as shown in FIG. 5B, the second key switch 75 includes movable contacts 75a1 and 75a2 and fixed contacts 75b1 and 75b2 facing these. The second key switch 75 has a skirt portion 75c extending upward from the base end portion 75g, and an elastic bulging portion bulging in a bowl shape is formed. The upper end portion 75d receives a pressing force by the actuator 42 of the mass body 40 as a driven portion. When the upper end portion 75d is pressed, the skirt portion 75c is elastically deformed (buckled), the movable contacts 75a1 and 75a2 and the fixed contacts 75b1 and 75b2 come into contact with each other, and a key pressing operation is detected.
[0106]
The thickness of the skirt portion 75c is formed so as to be thicker in the lower portion 75c3 in the vicinity of the base end portion 75g, and to become thinner through the intermediate portion 75c2 toward the upper portion 75c1 near the upper end portion 75d. As a result, as will be described later, the second key switch 75 generates an appropriate reaction force when pressed, while returning to generate a reaction force smaller than that at the time of pressing and releasing the reaction force hysteresis. give. As a material for the second key switch 75, a material that can obtain this hysteresis more efficiently is selected, and the second key switch 75 is structurally more suitable for the first key switch 58. The buckling action and the hysteresis phenomenon appear more strongly than the above. One of the reasons is that the height of the skirt portion is higher in the second key switch 75 than in the first key switch 58.
[0107]
More specifically, as shown in FIG. 7B, in the second key switch 75, the skirt portion 75c rises substantially perpendicularly from the base end portion 75g, and the lower portion 75c3 and the intermediate portion 75c2 are substantially straight. Extend upward. However, as it goes upward, the diameter of the horizontal cross section gradually decreases (the change rate of the diameter is A). In the upper part 75c1 connected to the intermediate part 75c2, the diameter of the horizontal section becomes smaller (the change rate of the diameter is B). And it sets so that change rate B may become larger than change rate A, ie, it forms so that the partial longitudinal cross-sectional shape of the skirt part 75c may exhibit reverse J character shape. Accordingly, a configuration is realized in which the reaction force is high at the start of pressing, the reaction force is reduced from the middle of the pressing forward stroke to the end of pressing, and buckling proceeds by pressing. Moreover, the reaction force is smaller at the time of releasing the pressing than at the time of the pressing forward stroke, and the hysteresis is generated.
[0108]
In the skirt portion 75c, the position Z at which the rate of change of the diameter of the horizontal cross section changes abruptly is the part where buckling starts.
[0109]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the stroke of the key switch and the reaction force (load). In the figure, the stroke is shown on the horizontal axis and the reaction force (load) is shown on the vertical axis. FIG. 4A shows the reaction force when the first key switch 58 is pressed, and FIG. 4B shows the reaction force when the second key switch 75 is pressed.
[0110]
The reaction force due to pressing is mainly caused by buckling of the skirt portions 58c and 75c. Although the reaction force is slightly generated by buckling of the bulging portions 58e, 58f, 75e, and 75f of the movable contacts 58a1, 58a2, 75a1, and 75a2 shown in FIG. 7, the reaction force as a whole is hardly affected. However, the buckling of the bulging portions 58e, 58f, 75e, and 75f of these movable contacts may also be actively used to generate an appropriate reaction force as a whole. In that case, the first key switch 58 may use the buckling reaction force of one of the bulging portion 58e and the bulging portion 58f, or may use both buckling reaction forces. Good.
[0111]
In the first key switch 58, as shown in FIG. 8A, the reaction force rapidly increases immediately after being pressed, the skirt portion 58c starts to buckle at t1, and then the reaction force increase decreases. On the other hand, in the second key switch 75, as shown in FIG. 5B, immediately after pressing, the reaction force suddenly rises, the skirt portion 75c starts buckling at t2, and after the reaction force once decreases, after t3 The reaction force rises again. The decrease in the reaction force at t3 creates a let-off feeling described later.
[0112]
The relationship between the reaction force generation timings of the first key switch 58 and the second key switch 75 is such that the reaction force of the first key switch 58 is the second when the reaction force of the first key switch 58 reaches the vicinity of t1 in FIG. The relationship is such that the key switch 75 starts to be pressed and the reaction force of the second key switch 75 rises.
[0113]
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the key stroke and the key pressing reaction force (load) when the key is pressed and released. In particular, the figure shows the key-pressing reaction force when the key is pressed with a weak force that does not produce a sound on a grand piano (static touch).
[0114]
Curves SG and SB2 shown in the figure indicate the key pressing reaction force during the key pressing forward and backward strokes, respectively. A curve SB1 indicates a key pressing reaction force in a key pressing return stroke in a conventional apparatus having no hysteresis, and a curve PB indicates a key pressing reaction force in a key pressing return stroke in a grand piano.
[0115]
In the static touch of this apparatus, as shown by the curve SG, first, a substantially constant flat key pressing reaction force FF is generated at the initial stage of key pressing. This is caused by the weight of the key 51 and the mass body 40 (including the weights FRW and BUW) (initial reaction force generating means). The flat key pressing reaction force FF may be generated solely by the weight of either the key 51 or the mass body 40. Alternatively, an elastic bulging portion may be provided separately, and the key pressing reaction force FF may be generated by the reaction force thereof.
[0116]
Next, when the first key switch 58 is first pressed by the key 51, a first angle reaction force FM1 is generated. This is caused by elastic deformation of the skirt portion 58c, and is generated by adding the reaction force generated before t1 in FIG. 8A to the key pressing reaction force FF. Thereafter, when the second key switch 75 is pressed by the actuator 42 of the mass body 40, a second angle reaction force FM2 is generated. This occurs due to elastic deformation of the skirt portion 75c, and the peak and the position of the drop (let-off) after the peak occur corresponding to t2 and t3 in FIG. 8B.
[0117]
The magnitude, generation timing, and generation mode of the flat key pressing reaction force FF are set so as to approximate the key pressing reaction force caused by pushing up a hammer in a grand piano. The magnitude | size, generation | occurrence | production timing, and generation | occurrence | production aspect of 1st angle reaction force FM1 are set so that the key pressing reaction force by the damper pushing-up in a grand piano may be approximated. The magnitude, generation timing, and generation mode of the second chevron reaction force FM2 are set so as to approximate the key pressing reaction force due to the friction between the roller pad and the jack in the grand piano, and the let-off feeling that occurs when both of them deviate. ing. With such a setting, the key touch feeling of the static touch on the grand piano is simulated in the key press forward process.
[0118]
By the way, in a conventional keyboard device that obtains a let-off by elastic deformation of an elastic bulging portion such as a switch at the time of return from the rotation end position of the key 51 and the mass body 40 by pressing the key, that is, in the return stroke of the pressing key, As shown by the curve SB1, a reaction force having a peak close to the reaction force in the forward stroke occurred. For this reason, a strong key pressing reaction force that is pushed back in the backward stroke is transmitted to the hand through the mass body or the key, causing a poor touch feeling. Therefore, in this apparatus, as described above, the thickness of the skirt portion 75c is made thinner as it goes to the upper portion 75c1, so that the reaction force at the time of releasing the pressure becomes smaller than that at the time of pressing so as to obtain the hysteresis of the reaction force. I made it. Therefore, at the position corresponding to the second chevron reaction force FM2 in the backward stroke, the curve SB2 is considerably lower than the curve SB1, but rather is closer to the curve PB. As a result, the key press feeling immediately after the return from the rotation end position, particularly at the position corresponding to the letoff region, can be approximated by that of the grand piano.
[0119]
According to the present embodiment, not only the same effects as those of the second embodiment can be obtained, but also the first key switch 58 and the second key switch 75 can be flattened by the elastic deformation of the first key switch 58 in the key pressing forward stroke. Static touch in the forward travel of a grand piano by creating a key-pressing reaction force FF, a first chevron reaction force FM1, and a second chevron reaction force FM2 and appropriately setting their size, generation timing, and form The key press feeling can be obtained in a pseudo manner.
[0120]
Further, since the hysteresis of the key pressing reaction force is set in the forward stroke and the backward stroke in the let-off region, the key pressing reaction force in the grand piano can be approached even when the rotation is restored. In addition, since the hysteresis of the key pressing reaction force is obtained by setting the skirt portion 75c of the second key switch 75 to be thinner upward, the configuration is not complicated and the cost is not increased.
[0121]
Therefore, it is possible to obtain a natural key press feeling closer to that of a grand piano in consideration of the key pressing reaction force during the key pressing backward stroke without complicating the configuration.
[0122]
Since the head 41a of the sound generation position adjusting screw 41 is configured to be able to contact / separate from the drive unit 59 of the key 51, the key pressing feeling of dynamic touch can be obtained. It is the same as the form. In addition, since the first key switch 58 and the second key switch 75 have both a key pressing operation detection function and a key pressing reaction force generation function, the configuration is simple and the influence of the key pressing operation detection is eliminated. The point that a desired key pressing feeling can be obtained is the same as in the first embodiment.
[0123]
Both the first and second key switches 58 and 75 may be provided on the key side 1 or on the mass body 40 side. Further, the key pressing reaction force hysteresis is necessary mainly in the let-off region. In the present embodiment, the second key switch 75 that causes let-off is provided with a hysteresis function. For example, the key switch on the mass body 40 side may be pressed first, followed by the key switch on the key 51 side. In that case, the key switch on the side of the key 51 that is pressed later may be configured to perform the letoff function and the hysteresis function.
[0124]
Note that the first and second key switches 58 and 75 may employ other configurations such as a photosensor instead of a touch switch, as in the first embodiment.
[0125]
【The invention's effect】
As described above, according to the keyboard device of the first aspect of the present invention, the vertical direction can be obtained by bringing the mass body as close as possible while avoiding interference with the key during the rotation of the mass body by pressing the key. Thus, it is possible to obtain a suitable key pressing feeling by securing a degree of freedom in designing the mass body while saving space.
[0126]
According to the keyboard device of the second aspect of the present invention, it is possible to reduce the pressure of the space by the portion located at the highest or lowest position, and to save the space in the vertical direction, while ensuring the freedom of designing the mass body. Appropriate key press feeling can be obtained.
[0127]
According to the keyboard device of the third aspect of the present invention, the weight does not take up and down space, the space in the up and down direction is saved, and the degree of freedom in designing the mass body is ensured to provide an appropriate key press feeling. Can be obtained.
[0128]
According to the keyboard device of the fourth aspect, it is possible to obtain an appropriate key pressing feeling while ensuring a degree of freedom in designing the mass body while saving space in the vertical direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a keyboard device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a first switch unit and a second switch unit in the same form.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a key stroke and a key pressing reaction force (load) at the time of key pressing in the same form.
FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view of a keyboard device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of the support member in the same form as viewed from above.
FIG. 6 is a side view of the mass body in the same configuration.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a first key switch and a second key switch in a keyboard device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a stroke of a key switch and a reaction force (load) in the same form.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a key stroke and a key pressing reaction force (load) when a key is pressed and released in the same form.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a first conventional keyboard device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Key, 1a Drive part, 3 Key support member, 10 Mass body, 10A Front extensionPart (extension part), 10A1 1st mass concentration part(Extended portion free end side)10A1a, 10A2a facing surface, 10A2 second mass concentrating part(Extension part rotation fulcrum side part), 10B Rear extensionPart13a driven part, 20 support member, 20a support part, 25A, 26A movable part, 25B, 26B fixed part, P rotation fulcrum part, 32 rotation shaft part, 40 mass body, 40A forward extensionPart, 40B Rear extensionPart, 41 Sound generation position adjusting screw, 44 abutting portion, 44a lower surface (lowest horizontal portion), 45 bearing portion (rotation center), 46 head, 46a lower surface, 46b lower rear surface, 46d front upper surface (highest horizontal portion), 47 Tail part, 47a upper surface, 51 key, 53 key support part, 58 first key switch (first chevron reaction force generating means), 59 drive part, 60 key frame, 70 support member, FRW front weight (weight), BUW back weight (weight)

Claims

A key that is rotated by a key pressing operation, a rotation fulcrum portion, a driven portion, and an extending portion that extends from the rotation fulcrum portion; A keyboard device including a mass body that is driven and rotated about the rotation fulcrum portion,
The driven portion of the mass body is provided in the extending portion (10A),
The extended portion includes an extended portion free end side portion (10A1) which is on the free end side from the driven portion, and an extended portion rotation fulcrum side portion which is on the rotary fulcrum portion side from the driven portion. (10A2)
When the key is in the non-pressed position, the opposing surface of either the extension portion free end side or the extension portion rotation fulcrum side portion and the key is substantially in the longitudinal direction of the key. Close to parallel,
When the key is in the key depression end position, both the opposite faces of the other one and the key to the extended portion free end side or the extended portion pivot part side is substantially in the longitudinal direction of the key A keyboard device characterized by being configured to be close to each other in parallel.

A mass body having a seesaw structure having a key rotated by a key pressing operation and both extending portions extending from the rotation center, the mass body being driven by the key pressing operation and rotating about the rotation center A keyboard device comprising:
The mass body is a portion that is located at the highest position during the entire key pressing process from the start of key pressing to the end of key pressing among the portions of the mass body, and is the highest level that is substantially horizontal when positioned at the highest position. A horizontal portion (46d) and a portion of the mass body that is located at the lowest position during the entire key pressing process and that is substantially horizontal when the lowest position is located. With both
And, the highest horizontal part is provided in one extending part, the lowest horizontal part is provided in the other extending part ,
A driven portion is provided below the one extending portion of the mass body, and the mass body is driven by the upper surface of the key via the driven portion,
The keyboard device according to claim 1 , wherein the center of rotation is located behind the key .

The mass body is provided with an inertial mass by providing a weight on at least one of the two extending portions, and the weight is provided below the highest horizontal portion or above the lowest horizontal portion. The keyboard device according to claim 2, wherein the keyboard device is disposed so as to be included in at least one of the two.

Before SL mass rotated by the driving force generated by the key depression operation received via the driven part, the weight is separately arranged on the the one extended portion of the extended portion of the other, the key depression The one extending portion of the mass body jumps upward from the key, and at least a part of the other extending portion of the mass body is positioned below the driven portion. The keyboard device according to claim 2 or 3.