JP3901187B2 - 鍵盤装置 - Google Patents

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この発明は、電子オルガン,電子ピアノ,シンセサイザ等の電子鍵盤楽器に用いられる鍵盤装置に関する。
上述のような電子鍵盤楽器に用いられる鍵盤装置には、例えば特許文献1に見られるような櫛歯型の鍵盤装置がある。
これを図9によって簡単に説明すると、押鍵操作される複数の鍵本体2,2と、その鍵本体2,2を共に支持して鍵並び方向に延びる鍵支持部(鍵共通支持部)3と、鍵本体2の後端2aの鍵幅と同じ幅でその鍵本体2を鍵支持部3に矢視Aで示す押鍵方向にそれぞれ揺動自在に接続する可撓性を有する接続部(支点部)4とを樹脂で一体成形して白鍵ユニット1を構成している。
同様にして他の白鍵ユニット1′と黒鍵ユニット1″を構成し、白鍵ユニット1の鍵支持部3を他の白鍵ユニット1′の鍵支持部3′の上に重ね合わせると共に、その鍵支持部3の上側に更に黒鍵ユニット1″の鍵支持部3″を重ね合わせて、それらをまとめて図示しないメインフレーム等の基部に螺子(ネジ)で固定する。
この図9に示す白鍵ユニット1,1′と黒鍵ユニット1″は、図示の都合上各鍵支持部3,3′,3″にそれぞれ2個づつの鍵本体を支持しているが、実際には、白鍵ユニット1′にはC,E,G,Bの各音の鍵本体を、白鍵ユニット1にはD,F,Aの各音の鍵本体を、黒鍵ユニット1″にはC♯,D♯,E♯,G♯,A♯の各音の鍵本体を、それぞれ一体に設けて、1オクターブ分の鍵ユニットを構成している。
このような鍵ユニット(鍵数は1オクターブ分とは限らない)を、鍵並び方向に複数個連結(隣接接続)して基部に螺子で固定し、C37スケール,C49スケール等の所要鍵数の鍵盤装置を構成する。
その際、従来のこの種の鍵盤装置においては、例えば図9に示した白鍵ユニット1′の鍵支持部3′の鍵並び方向の一端部に、隣接する他の白鍵ユニット1′の鍵支持部3′の鍵並び方向の他端部を重ね合わせ、黒鍵ユニット1″の鍵支持部3″の鍵並び方向の一端部に、隣接する他の黒鍵ユニット1″の鍵支持部3″の鍵並び方向の他端部を重ね合わせ、各螺子孔に一点鎖線で示すように螺子を挿通して、図示しないメインフレーム等の基部に螺子止めすることによって、隣接する各鍵ユニットを相互に連結して位置決め固定している。
そして、この鍵盤装置の下側には、各鍵に対応する鍵スイッチを搭載したキーボード回路基板等が設けられている。
このような鍵盤装置は、フレームに支点部の加工が不要であり、且つ複数の鍵が一体にユニット化されているので、部品点数が少なく、組立て保守も容易であり、製造コスト低減に極めて有効である。
また、特許文献2に見られるように、櫛歯型の鍵盤装置において鍵ガイドを不要にしたものもある。
それは図10に示すように、各鍵ユニット1の鍵本体2と鍵支持部3との接続部4の中間部に透孔5を形成して、押離鍵方向には充分な可撓性を有しながら、その接続部4の鍵幅方向の全体幅Wを鍵本体2の後端の幅aよりも広くして、図9に示したものと同様に、複数の白鍵ユニットと黒鍵ユニットの鍵支持部3を積み重ねて鍵盤装置を組み立てた時に、各接続部4の一部が隣合う鍵の接続部4(他の鍵ユニットに設けられている)とわずかな隙間を介して平面的に重なり合うようにしている。
このように、接続部4の全体幅Wを鍵本体2の後端の幅aよりも広くすることにより、接続部4の鍵幅方向に対する断面二次モーメントが大きくなるので、鍵ガイドを使用しなくても鍵本体2の鍵幅方向の横振れ(ヨーイング)を充分に規制することができ、グリッサンド奏法などによる演奏にも支障のない鍵盤装置を安価に作製することができる。
特開平6−342281号公報 特開平7−92963号公報
しかしながら、このような従来の鍵盤装置では、各鍵ユニットの鍵指示部は各鍵を支持するだけであった。
この発明は、この点に着目してなされたものであり、上述のように、鍵本体と鍵支持部と鍵本体を鍵支持部に押離鍵方向に揺動可能に接続する接続部とを樹脂で一体に成形した鍵ユニットからなる鍵盤装置において、鍵支持部によって、鍵盤後方に配置する部品も支持できるようにすることを目的とする。
この発明は上記の目的を達成するため、複数の鍵本体と、その複数の鍵本体を共通に支持する鍵共通支持部と、その鍵本体を鍵共通支持部に押離鍵方向に揺動可能に接続する接続部とを樹脂で一体に成形した鍵ユニットからなる鍵盤装置において、上記鍵共通支持部に、上記鍵ユニットをフレームに固定するための複数の螺子孔を設けるとともに、その鍵共通支持部の上記螺子孔間の上面に他の部分より突出させて、鍵盤後方に配置する回路基板,パネル,スピーカボックス,フロッピディスク・ボックス等の部品を支持するための部品支持部を設けたものである。
以上のようなこの発明の鍵盤装置によれば、複数の鍵を支持する鍵共通支持部によって、鍵盤後方に配置する回路基板,パネル,スピーカボックス,フロッピディスク・ボックス等の部品も支持することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図1はこの発明による鍵盤装置の一実施形態の1オクターブ分の鍵ユニットの重ね合わせ状態を示す平面図、図2はその鍵支持部に鉤部を形成した端部側から見た部分的な斜視図、図3はその鍵支持部の鉤部を形成した端部の部分的背面図、図4は図1に示した鍵ユニットの鍵支持部に係止部を形成した端部側から見た部分的な斜視図、図5はその側面図である。
これらの図に示す鍵ユニットは、図9に示した従来の鍵盤装置の鍵ユニットと同様に、第1,第2の白鍵ユニット10,20と黒鍵ユニット30を、下側から各鍵支持部である鍵共通支持部13,23,33を順に重ねて積層した3段の積層鍵盤を構成している。
その第1の白鍵ユニット10は、D,F,Aの各音の3個の鍵(白鍵)本体12を、それぞれ接続部14(図5)によって鍵共通支持部13に押鍵方向に揺動可能に接続している。第2の白鍵ユニット20は、C,E,G,Bの各音の4個の鍵(白鍵)本体22を、それぞれ接続部24によって鍵共通支持部23に押鍵方向に揺動可能に接続している。黒鍵ユニット30は、C♯,D♯,E♯,G♯,A♯の各音の5個の鍵(黒鍵)本体32を、それぞれ接続部34によって鍵共通支持部33に押鍵方向に揺動可能に接続している。
これらの各白鍵ユニット10,20及び黒鍵ユニット30は、それぞれ樹脂で一体に成形されている。
この実施形態では、黒鍵ユニット30が一番上に積層されているため、図1,図2,及び図4に最もよく示されているので、この黒鍵ユニット30の接続部34について、その詳細を説明するが、第1,第2の白鍵ユニット10,20の接続部14,24もこれと同様に形成されている。
黒鍵ユニット30の接続部34は、鍵本体32の後端から後方及び両側方へ延びる厚肉部(鍵本体連動部)34aと、その両側部と鍵共通支持部33とを接続するヒンジとなる1対の薄肉部34b,34bとからなり、鍵幅方向の中間部である薄肉部34b,34bの間に透孔34cを有している。
そして、厚肉部34aの透孔34c内へ入り込むように後方へ延出した部分34aの先端部付近の鍵幅方向の中間部(好ましくは中央部)に、この黒鍵ユニット30の成形時に樹脂が注入されるゲート対応部34dが設けられている。
この黒鍵ユニット30の接続部34は、鍵本体32と鍵共通支持部33とを実質的に接続する薄肉部34bの幅を小さくして押鍵方向の揺動を容易にしているが、図1に明示するように、その鍵幅方向の全体幅Wを鍵本体32の後端の幅dよりも充分広くし、その一部が隣合う鍵の接続部(白鍵の接続部14,24)とわずかな隙間を介して平面的に重なり合うようにしている。
しかも、その全幅に亘って容易に変形しない厚肉部34aを設けているので、鍵本体32の鍵幅方向へのヨーイング強度が高くなり、演奏時に鍵本体32が鍵幅方向には殆ど揺動せず、鍵ガイドを不要にしている。
第1の白鍵ユニット10の接続部14及び第2の白鍵ユニット20の接続部24も同様に、厚肉部14a,24aと薄肉部14b,24bとからなり、鍵幅方向の中間部に透孔を有し、厚肉部34aの透孔内へ入り込むように後方へ延出した部分の先端部付近の鍵幅方向の中間部(好ましくは中央部)で、且つ積み重ねられた時に他のユニットの厚肉部と重ならない位置に、それぞれ白鍵ユニット10,20の成形時に樹脂が注入されるゲート対応部14d,24d(図1,図5)が設けられているが、図面にはその一部しか現われていない。
ここで、各鍵ユニットのゲート対応部14d,24d,34dを、上述のように各接続部14,24,34の厚肉部14a,24a,34a,の中間部に設けたのは、鍵ユニットを成形する際に金型のゲートから樹脂が流れ込むときの流れ方、特に各鍵のヒンジとなる接続部の一対の薄肉部の流れ方にアンバランスが生じないようにして、鍵支点の均一化及び強度の向上を図り、各鍵の操作性とその均一性を向上させるためである。
また、ゲート対応部14d,24d,34dを、各鍵の支点部付近まで厚肉部14a,24a,34aが延出した部分に設けたことと、各鍵ユニット10,20,30が積み重ねられた時に他のユニットの厚肉部と重ならない位置に設けたのは、ゲート対応部14d,24d,34dに樹脂の尖りが生じても、押鍵時にそれが他の鍵の接続部に当接するのを防ぎ、各ユニットの接続部を押鍵方向に近づけて重ねられるようにするためである。
黒鍵ユニット30の鍵共通支持部33は、複数の鍵本体32を支持できるように、鍵並び方向に細長く且つ充分な支持強度が得られる厚さで形成されており、その両端部寄りの後面から一対の仮固定用の係止片35を下方に延設しており、その先端に後述するフレームの係止孔に嵌合する突起部35aが設けられている。
また、長手方向に所定の間隔で本固定用螺子孔36と、その周囲上面に上面が斜面に形成された座部36aが設けられ、その間の上面に図2,図4,図5に明示されているように他の部分より突出させて、鍵盤後方に配置する回路基板,パネル,スピーカボックス,フロッピディスク・ボックス等の部品を設置するための部品支持部37を設けている。
また、この鍵ユニットは、白鍵ユニット10,20と黒鍵ユニット30が、その各鍵共通支持部13,23,33を重ねて積層された状態で、図1に示すようにその鍵共通支持部の鍵並び方向の一端部(この例では高音鍵側の端部)に鉤状に突出する鉤部40を形成し、他端部(この例では低音鍵側の端部)にこの鍵ユニットに隣接する他の鍵ユニットの鉤部40に嵌合する係止部50を形成している。
鉤部40は、図2及び図3に明示するように、第2の白鍵ユニット20の鍵共通支持部23の高音鍵側の端部に、その端面から鍵並び方向に突出する突片41の先端部にそれと直交する鍵長手方向に沿う円柱状の鉤片42を一体に設けている。
一方、係止部50は、白鍵ユニット10,20及び黒鍵ユニット30の各鍵共通支持部13,23,33の低音鍵側の端部に、その端面からそれぞれ内側に切り欠いて形成された凹部51,52,53からなる。
そして、鍵共通支持部23の凹部52は、低音鍵側に隣接する他の鍵ユニットの鉤部40の鉤片42が丁度嵌入し得る大きさを有し、端面側に鉤部40の突片41が丁度通過し得る幅のスリット54aを形成した壁部54を設けている。
また、鍵共通支持部23の凹部52の上半部内周面は、上方に向けて開口が広くなる若干凹曲面をなすテーパ面に形成され、鍵共通支持部33の凹部53の上半部内周面は、上方に向けてさらに開口が広くなるテーパ面に形成されており、全体として図5に仮想線Y,Yで示すように、上面から押鍵方向に向かってその幅が狭くなる逆八の字状凹部を形成している。
一方、鍵共通支持部23の凹部52の下半部内周面は、下方に向けて開口が広くなるテーパ面に形成され、鍵共通支持部13の凹部51の内周面は、下方に向けてさらに開口が広くなるテーパ面に形成されており、全体として図5に仮想線Z,Zで示すように、押鍵方向に向かってその幅が広くなる八の字状凹部を形成している。16は鍵共通支持部13の螺子孔36と対応する位置に設けた螺子孔である。
なお、鍵本体22の後端部下面に突起22aが設けられており、鍵本体22が強く押鍵された時、あるいは接続部24に近い位置で押鍵された時に、後述するフレームに当接して鍵を保護する。同様な突起が他の鍵ユニットの各鍵本体12及び32の後端部下面にも設けられている。
このように構成した鍵ユニットを、鍵並び方向に複数連結して所要鍵数の鍵盤装置とするが、その際、複数の鍵ユニット同士を互いに隣接する鍵共通支持部の鉤部40と係止部50を嵌合させて連結する。
図6はその連結状態を示す部分的平面図であり、一つの鍵ユニットJの鍵共通支持部3J(13,23,33を重ねたもの)の一端部に形成した鉤部40を、その高音鍵側に隣接する他の鍵ユニットKの鍵共通支持部3Kの他端部に形成した係止部50に嵌合する。それによって、鍵ユニットJ,Kの相対位置が確実に決まり、隣接する鍵本体(この場合はB鍵とC鍵)の間の隙間tが一定になる。すなわち、この鉤部40と係止部50とが、隣接する鍵ユニットJ,K間の連結手段と位置決め手段の役目を果たす。
また、係止部50は鉤部40と押鍵方向(上下方向)に離脱可能に嵌合する凹部であるから、任意の鍵ユニットを螺子によるフレームへの固定を解除するだけで、隣接する他の鍵ユニットをフレームに固定したままでも容易に取り外すことができ、保守作業等を容易に行なうことがができる。
しかも、その係止部50の凹部の上半部が逆八の字状凹部に形成され、下半部が八の字状凹部に形成されているので、鉤部40側を上下方向に移動させて脱着する場合も、係止部50側を上下方向に移動させて脱着する場合もスムーズに脱着でき、鉤部40が嵌合する際には、係止部50はそのテーパ面によって所定の嵌合位置(幅狭部)へ案内する自動調芯機能を有するので、隣接する鍵間隔の精度がでる。
図7は、図1に示した1オクターブ分の鍵ユニット(鍵ユニットJとする)をフレーム(鍵盤フレーム)に組み付けた状態を示すこの発明による鍵盤装置の低音域側の平面図であり、図8はそのX−X線に沿う断面図である。
フレーム60は、後方にメイン基板61(図7に仮想線で示す)を収納するメイン基板収納部60aと、その左右両端部に一対のスピーカボックス収納部60bとが凹陥して形成され、それらの手前側に鍵ユニット取付部60cが高段部になって形成され、その手前側に鍵スイッチ回路基板取付部60dが一段低く形成されている。このフレーム60は金属板あるいは樹脂により、図8に示すように上下方向に複雑折り曲げ形成され、要所に補強用リブを一体に設けて、充分な強度を持つようにしている。
そして、鍵ユニット取付部60c上に、前述した鍵ユニットJをその各鍵共通支持部13,23,33を積み重ねた鍵共通支持部3Jを載置し、鍵並び方向に複数の鍵ユニットJをその鉤部40と係止部50とを嵌合させて連結すると共に、その各係止片35の先端部をフレーム60に形成された係止孔60eに嵌挿させて仮固定する。
その後、鍵共通支持部3Jの螺子孔36に螺子62を挿通して、フレーム60に設けられた螺子ボス部60fにねじ込んで固定する。その際、座部36a上に仮想線で示すようにスイッチパネル63等を傾斜させて載置し、螺子62によって共締めして取り付けることもできる。
フレーム60の鍵スイッチ回路基板取付部60dには、鍵並び方向(図7では左右方向)に長く延びる突壁60gと、その後方に間隔を置いて並行に延びるリブ60iと、さらにその後方に鍵並び方向に間隔を置いて形成された螺子ボス60jとが設けられており、突壁60gには鍵並び方向に間隔を置いて螺子穴60hが形成されている。
この突壁60gと螺子ボス60j上に、鍵並び方向に延びる鍵スイッチ回路基板64を載置し、螺子65,66によって、突壁60g及び螺子ボス60jにねじ込み固定している。
この鍵スイッチ回路基板64上には、鍵ユニットJの各鍵本体12,22,32との間に、それぞれ鍵スイッチ67を設けており、その鍵スイッチ67は、それぞれ鍵スイッチ回路基板64上に支持された対の固定接点67aと、その固定接点67aを囲む閉空間67dを形成し、固定接点67aに対向する可動接点67bを設けたカップ状弾性部材67cとからなる。
また、押鍵時にこの鍵スイッチ67のカップ状弾性部材67cの変形に伴う閉空間67d内の空気の流出及び流入を促進する空気孔64aを、鍵スイッチ回路基板64の表裏を貫通して設けている。
これによって、押離鍵時のカップ状弾性部材67cの変形・復元がスムーズにでき、可動接点67bによる固定接点67aの開閉も迅速になされる。
そして、フレーム60の突壁60gとリブ60iとが空気孔64aの外側近傍を囲むように形成されており、塵埃の進入を防ぐ遮蔽部材の役目を果している。
白鍵用と黒鍵用では鍵スイッチ67の鍵長手方向の位置がずれているが、空気孔64aの位置は同じになるようにしている。
鍵スイッチ回路基板64の前端部下面には、フエルト等の緩衝材からなる上限ストッパ68がその全長に亘って貼着されており、各鍵本体12,22,32の下部にそれぞれ延設されたL字状のストッパ片69の先端部がその上限ストッパ68に当接することにより、鍵スイッチ67のカップ状弾性部材67cの弾性復元力によって上方へ回動付勢された各鍵の上限位置が規制され、非押鍵時における各鍵の高さを揃えている。
また、フレーム60上の各鍵のストッパ片69と対向する位置にも、フエルト等の緩衝材からなる下限ストッパ70が鍵並び方向に沿って貼着されており、押鍵された鍵のストッパ片69の下端部がこの下限ストッパ70に当接することにより、その鍵の下降位置が規制される。
さらに、フレーム60の鍵ユニット取付部60cに、図7に示すように鍵長手方向のスリット60kを形成し、その手前側に凹陥部60mを設けており、メイン基板61と鍵スイッチ回路基板64とを接続するフラットケーブル71を、スリット60k内を垂直にして通し、凹陥部60mで90°ねじって水平にして鍵スイッチ回路基板64の端子に接続するようにしている。
なお、各鍵ユニットの鍵支持部は、この実施形態のように複数の鍵本体を支持する鍵共通支持部であるものに限らず、1個の鍵本体を支持するものであっても、フレームに鍵の支点部を設ける必要がなく、且つ組立て保守が容易であるという効果は得られる。
また、鍵ユニットが多段積層型のものに限らず、単体のものであっても、この発明を適用することができる。
各鍵ユニットの鍵本体を鍵支持部に押離鍵方向に揺動可能に接続する接続部を、鍵本体の後端部の幅より広く形成することにより、さらにはその全幅に亘って鍵本体と連動する厚肉部を設けることによって、鍵並び方向へのヨーイング強度を高め、鍵ガイドを不要にすることも可能になるが、図9に示した従来例のように、接続部の幅が鍵本体の後端部の幅と同じものであっても、この発明を適用することはできる。
各鍵ユニットの成形時に樹脂が注入されるゲート対応部を、各接続部の厚肉部に設けた例について説明したが、鍵本体の後端部に設けても略同等の効果を得ることができる。
多段積層型の鍵盤装置の場合には、各鍵ユニットの接続部の幅を鍵後端の幅より広くして、厚肉部を設けることにより、鍵幅方向に対する断面二次モーメントが大きくなり、鍵ガイドを使用しなくても鍵本体の鍵幅方向の横振れ(ヨーイング)を充分に規制することができ、グリッサンド奏法などによる演奏にも支障をきたすことがない。その厚肉部と重ならない位置にゲート対応部を設ければ、そのゲート対応部に尖りが生じてもそれが押鍵時に他の鍵の接続部に当接することがないので、各ユニットの接続部を押鍵方向に近づけて重ねることができ、鍵支持部全体の高さを低くすることができる。
以上説明してきたように、この発明によれば、複数の鍵本体と、その複数の鍵本体を共通に支持する鍵共通支持部と、その鍵本体を鍵共通支持部に押離鍵方向に揺動可能に接続する接続部とを樹脂で一体に成形した鍵ユニットからなる鍵盤装置に利用でき、複数の鍵を支持する鍵共通支持部によって、鍵盤後方に配置する回路基板,パネル,スピーカボックス,フロッピディスク・ボックス等の部品も支持することができる。
この発明による鍵盤装置の一実施形態の1オクターブ分の鍵ユニットの重ね合わせ状態を示す平面図である。 図1に示した鍵ユニットの鍵支持部に鉤部を形成した端部側から見た部分的な斜視図である。 同じくその鍵支持部の鉤部を形成した端部の部分的背面図である。 図1に示した鍵ユニットの鍵支持部に係止部を形成した端部側から見た部分的な斜視図である。 同じくその側面図である。 図1に示した鍵ユニットとそれに隣接する同様な鍵ユニットとの連結状態を示す部分的平面図である。 図1に示した1オクターブ分の鍵ユニットをフレームに組み付けた状態を示すこの発明による鍵盤装置の低音域側の平面図である。 図7のX−X線に沿う断面図である。 従来の櫛歯型の鍵盤装置の例を示す分解斜視図である。 従来の他の鍵盤装置の白鍵ユニットの一部のみを示す平面図である。
符号の説明
J,K…鍵ユニット、10…第1の白鍵ユニット、20…第2の白鍵ユニット、30…黒鍵ユニット、12,22…鍵本体(白鍵)、32…鍵本体(黒鍵)、3J,3K,13,23,33…鍵共通支持部(鍵支持部)、14,24,34…接続部、14a,24a,34a…厚肉部(鍵連動部)、14b,24b,34b…薄肉部(ヒンジ部)、14d,24d,34d…ゲート対応部、35…係止片、40…鉤部、41…突片、42…鉤片、50…係止部、51,52,53…凹部、54…壁部、54a…スリット、60…フレーム、61…メイン基板、62…螺子、64…鍵スイッチ回路基板、67…鍵スイッチ、71…フラットケーブル

Claims (1)

  1. 複数の鍵本体と、
    その複数の鍵本体を共通に支持する鍵共通支持部と、
    前記鍵本体を前記鍵共通支持部に押離鍵方向に揺動可能に接続する接続部とを樹脂で一体に成形した鍵ユニットからなる鍵盤装置において、
    前記鍵共通支持部に、前記鍵ユニットをフレームに固定するための複数の螺子孔を設けるとともに、該鍵共通支持部の前記螺子孔間の上面に他の部分より突出させて、鍵盤後方に配置する回路基板,パネル,スピーカボックス,フロッピディスク・ボックス等の部品を支持するための部品支持部を設けたことを特徴とする鍵盤装置。
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