JP4029901B2 - 回動装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子鍵盤楽器或いはピアノ等の鍵盤装置等に使用される回動装置に係り、更に詳しくは、それらの鍵盤装置等に使用されるバネ部材に深く関わるものである。

従来の鍵盤装置においては、電子楽器では鍵を復帰するためのバネ部材や、鍵、質量体を固定部材に対し圧接するためのバネ部材を有し、ピアノにあっては、レペティションスプリング、ジャックスプリング等、回動部材を固定部材に対し回動付勢するようにしている。

電子楽器を例にとって説明すると、鍵Ｋまたは質量体Ｔの回動支点Ｏ軸回りの回転モーメントは、一定長の腕長さＯａ（またはＯｂ）を有し、そこで回転力を発生させていた（図１０及び特許文献１参照）。

この場合、回動部材Ｔは、回動支点Ｏへのバネ部材ＳＰによる押圧位置が、該回動支点Ｏに近づけば近づくほど、回動部材の自由端におけるストローク（単位移動距離）に対する変化角度が大きく変化する。

例えば、回動部材Ｔが質量体の場合、質量をなるべく小さくして慣性モーメントを大きくしたいので、質量体を長くして質量体回動支点Ｏ近くを鍵Ｋのａｃにより駆動する。また、押し付けバネ部材ＳＰについても、その一端が更に支点近くを押す構成をとっている。
実公平５−９５４号公報参照

従って、上述した従来の鍵盤装置では、質量体の移動距離を大きくとろうとすると、その回動角が大きくならざるを得ず、回動角が大きくなると、回転モーメントの方向が反転する場合がある。即ち、図１０に示すように回動支点Ｏを中心にａからｂへ回動部材Ｔが移動しつつある時に、ｂ点を超えるとモーメント方向（ベクトル）が反転する。モーメント方向が反転すると、元の位置への復帰ができなくなると言う問題点があった。

そこで、従来では、モーメント方向が反転しない範囲に回動部材の許動範囲を定める必要があるため、回動部材の許動範囲を大きく設定できなかった。そのため、回動部材が質量体である場合は、ある一定の慣性モーメントを付与するには、質量を大きくすることで解決していた。この場合には、鍵盤装置が重くなると言う欠点があった。

また、回動可能範囲を大きく設定したい場合、腕長Ｏａが大きくなればなる程、回動に伴って回動復帰バネ部材の伸縮範囲（変化率）が大きくならざるを得ず、バネ部材の劣化が大きくなる。

また、腕長を小さくしたら、バネ部材の伸縮変化率は小さくなるものの、所定の回転力を出すためには、バネ部材のバネ力を強くしなければならず、それに伴い、バネ部材を支えるフレームや回動部材を頑強にしなければならないと言う欠点がある。

また、回動可能範囲が大きく、且つ略均一な弱い復帰力を与えるものとしてゼンマイバネがあるが、これを鍵盤のような機構に採用すると、押鍵時の衝撃、或いは振動に耐えかねて、脱落または、他の部材に衝突すると言うようなことが起こり得る。

以上のように、鍵盤のようなかなりの振動に耐えなければならない機構において、回動可能範囲が大きく、且つ略均一な弱い復帰力を得る機構が望まれていた。

また、前記同一従来技術（図１０参照）を鍵のタッチ感触という観点から眺めてみると、アクション機構としては単一質量体のみであるため、ピアノ系のレットオフ感等の感触が出せないものであった。レットオフ感を出すためには、ピアノを見ても分るように、押鍵途中で質量系が脱進する機構が必要であり、そのためには、特殊なバネ部材、バネ機構、多数の駆動系が必要であった。

そこで、ピアノのように複雑でなく、可能な限り簡単な機構でレットオフ感が出せる鍵盤装置が望まれていた。そのためには、アクション等の駆動系を簡略化すると同時に、各回動部材に係止するバネ部材も簡略化することが望まれていた。

そこで、本発明は、基準部材に対して複数の回動部材へ復帰力、若しくは帰偏力または支点への押し付け力を与えるに際し、簡易なバネ機構を付与した回動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の回動装置は、基準部材に各回動支点を軸として一方及び他方の回動部材を回動自在に軸止させ、前記各回動部材の軸近傍をバネ部材の両端で付勢するようにした回動系を有する鍵盤装置用の回動装置において、前記バネ部材の長手方向一端からの付勢にて前記一方の回動部材の回動軸回りに一方側回転モーメントを発生させ、前記バネ部材の長手方向他端からの付勢は、第１端及び第２端による２端付勢とし、それぞれ前記他方の回動部材の回動軸回りに、前記第１端により第１回転モーメントが与えられると共に前記第２端により前記第１回転モーメントとは逆方向の第２回転モーメントが与えられ、前記第１回転モーメントと前記第２回転モーメントとが合算された合算回転モーメントが前記他方の回動部材の回動軸回りに作用するように構成し、前記回動系に外力をインプットすることにより、前記基準部材に対し、前記各回動部材が前記バネ部材の付勢力に抗して回動するように構成すると共に、前記合算回転モーメントよりも前記一方側回転モーメントの方を大きくしたことを特徴とする。

本発明の回動装置によれば、バネ部材が両端の回動部材に与える回動付勢力を大きく異ならせることができる。その結果、一方の回動部材に対しては大きな回転トルクを、他方の回動部材に対しては小さな回転トルクを与えるような回動部材に対する付勢機構が実現する。更に、バネ部材の単一化を図ることができ、バネ部材の単一化を採用すれば、バネ部材及びその係止機構、更には、その取付作業、ひいては装置全体の簡略化が図れる。

本発明の回動装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の理解を容易にするために、その原理について、図１を用いて説明する。

図１は、本発明を簡単に説明するための原理図であり、同図において、Ｒｅｆは基準部材、Ｔは回動部材、Ｏは基準部材側の回動部材が回動する回動支点、ＳＰ１とＳＰ２はバネ部材、Ｋ１とＴ１とＴ２はバネ掛け部、ＳＰＴはバネ部材ＳＰ１，ＳＰ２の一端、ＳＰＡはバネ部材ＳＰ１，ＳＰ２の他端、Ｆは軸回りの付勢力、ｆ１とｆ２は回転モーメント（バネ部材が回動部材を付勢する付勢ベクトル）を表す。その作用については、前段の「発明が解決しようとする課題」のところで述べたので、その説明を省略する。

［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態を、図２〜図５に基づき説明する。

本実施の形態は、図１の回動部材Ｔがレットオフ機能部材（ピアノ等ではジャックと呼ばれるもの）に置き換わり、基準部材Ｒｅｆがウィペン機能部材に置き換わったピアノライクな鍵盤装置に適用した回動装置の実施形態である。

前記ウィペン機能部材には質量体が入れ子構造になって含まれており、峡視的には、基準部材が質量体に置き換わったと言うこともできる。

図２は、この第１の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図であって、非押鍵状態を示している。図３は、同平面図、図４は、図２におけるＡ−Ａ矢視図である。

図２、図３において、１は楽器の棚板であって、金属で構成されるサブフレーム３とメインフレーム２とから成る支持部材に、鍵８と揺動部材集合体（質量体アッセンブリ）１９（以下、単に揺動部材という）とを組み付けた鍵盤装置を載置した状態が示されている。揺動部材１９は、大別してウィペン本体（アーム）２５とレットオフ機能部材（ジャック）２６と質量体２０とから成る。鍵８と揺動部材１９とは、紙面表裏方向に鍵数分支持部材に配設される。図２では黒鍵は省略されている。

鍵８は、メインフレーム２の後端に立設された切起し片２ｆに樹脂でアウトサート形成された鍵支持部１０に回動自在に支持される。また、鍵８は、その自由端側に設けた揺動部材１９を駆動する駆動片３３の下端で上下両方向（押離鍵方向）に結合され、サブフレーム３の上面に固設した支持台４４上で揺動部材１９側の回動支点部４３を支持して回動自在に設けた揺動部材１９がサブフレーム３とメインフレーム２とに渡って、かつ棚板１とメインフレーム２との間に配設される。

この鍵盤装置の組立順序を説明しながら、各部の配置状態を説明する。

（１）メインフレーム２の略中央に鍵８のアクチュエータ部８ｃで孔１８を介して駆動される鍵スイッチ（図示せず）を、メインフレーム２の下面とスイッチ基板１５との間に配設した状態で、スペーサ１６ａ，１６ｂを介してスイッチ部をネジ１７によって、メインフレーム２に取付けると共に、揺動部材１９の上限ストッパ（フェルト）４９をメインフレーム２基端側の下面に取付け、更に揺動部材１９を１鍵毎、若しくは数鍵毎に仕切る仕切部材兼各フレーム間を固着する支柱２ｇをメインフレーム２の下面に固設しておく。

（２）このメインフレーム２の前壁２ｂの下部折曲部２ｄと上記支柱２ｇの下面とにネジ５にてサブフレーム３を固着する。上記（１）、（２）は上下反転して作業する。

（３）この合体フレームに、揺動部材１９の下限ストッパ（フェルト）４５を予め固着した棚板１をネジ６とナット３ｄにて固着した後、メインフレーム２の後壁２ｃの下部折曲部２ｅを棚板１の上面に正転し直してネジ４にて固着する。

（４）後壁２ｃに設けた揺動部材挿入孔４０から揺動部材１９を前方向に挿入する。

（５）鍵回動支点を鍵支持部１０に嵌合させない状態で、鍵８の駆動片３３の下端に設けた円弧状の嵌合突部３４を、メインフレーム２の駆動片挿通孔４２から挿通して、アーム２５を駆動する駆動片３３への結合部としての円弧状嵌合凹部３２に嵌合させる。この場合、揺動部材１９側の嵌合部には、嵌合凹部３２の中心に向かってアーム２５の回動支点４３上部からアンコウの触手棘のように突設した弾性片３５の先端鼻先部３９が、嵌合凹部３２をオーバーハングするよう一端３７ａが支持部３８に、他端が先端鼻先部３９にそれぞれ係止した平面形状Ｕ字のバネ部材３７の助けを借りて付勢しているので、この鼻先部３９を嵌合突部３４で押し付けながら嵌合凹部３２に嵌合する。

（６）鍵８を鍵ガイド１２にガイドさせつつ、鍵支点凹部を上方、且つ後方から鍵支持部１０に嵌合させる。なお、１３は黒鍵用ガイドである。

（７）最後に、鍵８の鍵支点への押し付けバネ部材１４の一端１４ａを鍵８の後部に設けたバネ取付孔８ｈの前方下端８ｂに、他端１４ｂを鍵支持部１０のバネ係止部１０ｃにそれぞれ係止して各部品の組み付けが終了する。

次に、揺動部材１９の構成及び組立順序を説明しながら、その詳細について説明する。

質量体アッセンブリとしての揺動部材１９は、一言で言えば、グランドピアノのアクション機構に類似した機能を備えたものであり、質量体２０とウィペン機能部材２１とから成り立つ。該ウィペン機能部材２１は、ウィペン本体２５（以下、アームと言う）とレットオフ機能部材２６（以下、ジャックと言う）とから成る。

アーム２５は、合成樹脂で形成され、その一端に駆動片３３への結合部としての嵌合凹部３２を、他端にフェルトｆ１付上限ストッパ（質量体アッセンブリ系中の上限ストッパ）２５ａをそれぞれ形成し、鍵８の自由端寄りの中間部に揺動部材１９の回動支点４３を備えている。該回動支点４３とアーム２５の他端との間には、回動支点４３寄りに質量体２０の回動支点２８を、他端寄りにジャック２６の回動支点２７をそれぞれ備え、回動支点２８，２７間の回動支点２８寄りの下方に、質量体２０の過回転を防止するための質量体過回転防止用ストッパ片５０を備えている。

揺動部材の組立は次のように行う。

（１）金属からなる質量体本体２０ｃの後部２０ｒ上方に回動支点部（滑り部材２０ｐの周囲面）とジャック用嵌合部４７とを樹脂でアウトサートして質量体ベース部２０ｂを形成し、更に自由端部である質量集中部２０ｆの先端にレットオフ感発生弾性体４１を上記アウトサートと同時にアウトサート形成して、質量体を構成したものを予め用意する。押鍵時の弾性体４１を保護するための緩衝材フェルト５１は、アウトサート後に質量体本体２０ｃの上面に固着しておく。

（２）アーム２５の支点ピン２８ａの周囲に滑り部材２０ｐとしての樹脂が施された支点部に、支点近傍が図２を左右方向に見てＵ字溝に形成された質量体ベース部２０ｂを下から上へ嵌挿させ、両支点部同志をピン２８ａにて回動自在に結合させる。

（３）図２中、当該斜線部（係止部）２６ｃ，２６ｄのみ中詰まりで、その他は空洞とした全体形状略三角形のジャック２６の空洞部にアーム２５の先端（上限ストッパ）２５ａを挿通し、嵌合部４７の図において右部に設けた嵌合凹部４７ｄにジャック２６の係止部２６ｃを嵌合しつつ、アーム２５の支点にジャック２６の支点を重ねて、滑り部材２６ｐを介してピン２７ａにて両者を回動自在に結合させる。

（４）質量体２０のバネ掛け部２０ｈに付勢力発生バネ部材２９の一端２９１を、ジャック２６の２つのバネ掛け部２６ｈ，２６ｉにバネ部材２９の他端２９２１，２９２２をそれぞれ係止させて、質量体アッセンブリ（揺動部材）１９が組み上がる（図２、図４参照）。ここに用いられる付勢力発生バネ部材２９が、本発明の主要部を構成するバネ部材であって、金属で構成され、バネ片２９ａ，２９ｂとその結合部（一端２９１側）とで、その基部が結合される二股構造をしている。

次に、バネ部材２９が各部に及ぼす作用について述べる。

非押鍵状態では、各部材が図２の状態を呈している。揺動部材１９において、バネ部材２９の一端２９１は、ピン２８に対し左回りの回転モーメントを質量体２０に与えるので、質量体２０はアーム２５に対し、各先端部にて互いに接近しようとする力が働いている。

一方、バネ部材２９の他端２９２１，２９２２は、ピン２７ａに対し、左回りの回転モーメントをジャック２６に与えている。即ち、バネ片２９ａ，２９ｂは同一厚みで、且つ結合部中心に対し線対称に形成されているが、図２の状態においてバネ片２９ａの方が大きくプリコンプレス（予圧）されて係止されており、バネ部材２９がジャック２６に与える力のモーメントは、各バネ片２９ａ，２９ｂがジャック２６に与える力のモーメントの加算値となっている。つまりバネ片２９ａがジャック２６の軸回りに与える力のモーメントをベクトルｍ１，バネ片２９ｂが軸回りに与える力のモーメントをベクトルｍ２とすると、合算モーメントベクトルＭは、ベクトルＭ＝ベクトルｍ１＋ベクトルｍ２となる。ベクトルｍ１とベクトルｍ２の方向が互いに逆であるので、ベクトルＭのスカラはベクトルｍ１よりも小さく、且つベクトルｍ２よりも小さい。この値は、バネ部材２９の係止部位置、バネ部材２９の予圧、バネ部材２９の断面積、バネ部材２９の形状等により、いかようにも設定できる。

図２では、バネ部材２９によってジャック２６は嵌合凹部４７ｄの右端面を押して釣り合っている。この状態では、嵌合凹部４７ｄの上端面４７２とジャック２６の係止部２６ｃの上端面との間、及び下端面４７１と係止部２６ｃの下端面との間に間隙Ｓ１，Ｓ２が形成された状態で釣り合うように各部材を形成している。この状態から発音される強さで押鍵すると、駆動片３３、嵌合突部３４、嵌合凹部３２を介して押鍵力が揺動部材１９に伝わる。その初期において、質量体２０の慣性によって該質量体２０がアーム２５に対し取り残されるように働き、間隙Ｓ１が消滅して、この間隙Ｓ１が消滅したまま鍵８の下限ストッパ（揺動部材１９の上限ストッパ）４９に弾性体４１の弾性片４１ｂが当接するまで揺動部材１９が上動する。この場合、極めてゆっくり押鍵すれば、アーム２５の回動に対して質量体２０の回動が追従するようにバネ部材２９のバネ圧をかけているので、間隙Ｓ１を有したまま、揺動部材１９が上動する。

弾性片４１ｂがストッパ４９に当接後、押鍵が更に進むと、ジャック２６の駆動片２６ｅがストッパ４９に当接するわずかな間、上端面４７２は弾性片４１ｂを介して上向きの力を受け、わずかに押鍵のための反力が大きくなる。そして、押鍵が更に進むと、駆動片２６ｅがストッパ４９に当接し続け、ジャック２６を右回転させる。これによって、係止部２６ｃと嵌合凹部４７ｄとの嵌合が外れる。この時、主に質量体２０が持つ運動エネルギーの大小によって異なるが、押鍵力が大であればある程、大きな脱進感を、鍵８を介して指に受ける。分り易く言えば、押鍵が軽くなったと感じる。これをレットオフ感と呼んでおり、このレットオフ感を発生させ得るジャック２６が、レットオフ機能部材と呼ばれる由縁である。更に押鍵が進むと、図５で示すように、係止部２６ｃの外端面が嵌合部４７の基端側面（バックチェック面）４７ｂに当接する。つまり、係止部２６ｃの外端面と嵌合部４７の基端側面４７ｂとでバックチェック機構を構成している。従って、このバックチェック機構によって、押鍵が強ければ強い程、質量体２０の暴れを防止するための暴れ防止機構が働く。

通常押鍵では、図５の状態で質量体２０がストッパ４９によってストップされるが、強押鍵時、或いは鍵を押し込むような押鍵がなされると、弾性片４１ｂ及び駆動片２６ｅとストッパ４９との当接に加えて、前記バックチェック機構による質量体２０に対するアーム２５のサポート等によって、ストッパ４９への加圧が大きくなり、大きな反力を鍵８から指に受ける状態となる。これにより、更に大きな力が鍵に加わる（幼児が鍵盤に乗った場合等）と、質量体過回転防止用ストッパ片５０によって質量体２０を支持するようになっている。

以上によって、各部材が押鍵時にどのような力を受けて、どう動くかを説明したが、バネ部材２９は、図２でわかるように、大きな回転トルクを発生させなければならないところ（ピン２８ａの軸回り部分）には、従来から、ある回転部分の一点係止（２９１で示すところ）の手法を用い、弱い回転トルクを発生させなければならないところ（ピン２７ａの軸回り部分）には、二点係止の正負両モーメントを発生し得る手法を用いている。そして、ジャック２６の回転態様に焦点を当てると、ジャック２６が回動部材であり、その回動の基準となるもの（基準部材）は、基本的にはアーム２５である。挟視的に見れば、質量体２０でもあるが、アーム２５に対する質量体２０の回動範囲はわずかであり、押鍵時にアーム２５に対して質量体２０が図において右回りしたとしても、わずかにピン２７ａへの押し付け力が増す程度であるため、図２の実施形態においては、基準部材はアーム２５と言える。

このように、この実施形態では、部品点数減少効果と、組込み作業効率向上効果とを狙って、アーム２５に対する質量体復帰バネ部材と、レットオフ感を押鍵所定状態で発生させるためのレットオフ感発生用バネ部材（ジャック復帰バネ部材）とを共用している。より正確には、この鍵盤装置は、基準部材に対して移動自在に設けられた鍵と、該鍵の押下操作に連動して移動する質量体アッセンブリとから成り、該質量体アッセンブリは、アームと、該アームにその支点部を介して回動自在に支持された質量体と、前記アームにその支点部を介して回動自在に支持されたレットオフ機能部材と、バネ部材とを備え、該バネ部材は、その長手方向一端が前記質量体に、他端が前記レットオフ機能部材にそれぞれ係止され、非押鍵状態等の外力が加わらない状態で、前記レットオフ機能部材と前記質量体とが互いに嵌合する方向に付勢するよう構成している。

また、ここに使用した、バネ部材２９の一端で１点付勢、バネ部材２９の他端で２点付勢する手法は、鍵盤装置に限ることなく、二重折り畳み回動蓋のようなところにも応用できる。その意味において、上記機構は、次の概念を含む。

基準部材の支持部に各回動支点を軸として２つの回動部材を回動自在に軸止させ、各回動部材の軸近傍をバネ部材の両端で付勢するようにした回動系を有する回動装置において、前記バネ部材の長手方向一端からの付勢にて一方の回動部材（図２では質量体２０のこと）の回動軸回りに所定腕長Ｌ１を有する回転モーメントを発生し、前記バネ部材の長手方向他端からの付勢は、与える力のモーメントが正負逆の回転モーメントとなるよう２端付勢とし、他方の回動部材（図２ではジャック２６のこと）の回動軸回りに前記所定腕長Ｌ１とほぼ同程度の腕長Ｌ２を有する回転モーメントを発生するようにして成り、前記回動系に外力をインプットすることにより、前記基準部材に対し、前記各回動部材が前記バネ部材の付勢力に抗して回動するが、この回動付勢力が、前記他方の回動部材のそれより前記一方の回動部材の方を大きくしたことを特徴とする。

上記に言う回動系に外力をインプットすることとは、回動部材である質量体２０とジャック２６とが、ストッパ４９にその一部が当接すること及び質量体アッセンブリ１９の全てに慣性が働くことにより、質量体アッセンブリ１９である回転系に力が作用することである。また、Ｌ１とＬ２との関係は、（１／２）＊Ｌ２≦Ｌ１≦２Ｌ２程度を許容し得る。何故なら、この条件外では、従来（図１０）のバネ部材でも対応できる範囲に近づくからである。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図６に基づき説明する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図であり、図１で示した原理図とほとんど同一構造である。

この実施形態では、基準部材としてのメインフレーム２に鍵取付孔５３が設けられ、該孔５３の一方の端縁にアウトサート成形した鍵支持部５４が形成されるもので、この支持部５４の外周面に摺接するように回動部材としての鍵８の回動凹部５５が嵌合される。そして、該凹部５５の上下に鍵８の内側に設けたバネ掛け凹部５６ａ，５６ｂにバネ部材２９の長手方向の他端２９２１，２９２２が係止され、バネ部材２９の長手方向の一端２９１は、メインフレーム２に設けたバネ掛け部５７に係止される。バネ部材２９は、その平面形状が長尺の長方形をなし、中央に切り溝が他端２９２１，２９２２から一端２９１に向かって一端２９１近傍まで施された板状をなし、取付前は、上述した第１の実施形態と同様に平面を維持した金属製板材である。この実施形態の作用効果は、原理図と同じであるからその説明を省略するが、バネ部材２９の施し方によって、極めて変化に富んだ鍵盤装置となるので、この点の説明を次に加えておく。

図６に示すように、或いは図６よりもっと大きく鍵支持部５４を構成し、鍵支持部５４の外周と回動凹部５５の内周にグリス等を塗布することにより、この嵌合部に摩擦機構を形成することができる。即ち、バネ部材２９は、前述したように鍵８に復帰力を与えると共に、回動支点へ鍵８を押し付けるような作用も行う。そして、前記切り溝を中央からずらして形成したり、バネ掛け部５６ａ，５６ｂを回動軸回りのモーメント腕長が異なるように形成することにより、鍵復帰力を広範囲に設定可能となる。更には、バネ部材２９の断面積、またはバネ部材２９のバネ予圧を変えれば、回動支点部の摩擦力を任意に設定できる。

以上のことから、復帰力を弱めに、摩擦力を大きめにすることもでき、このようにすれば、摩擦力が、静止摩擦＞動摩擦であるという自然法則によって、鍵押し込み途中から軽くなるというピアノのようなタッチ感も出せるのである。また、バネ片の一方（２９ａ又は２９ｂ）の鍵８への当接部を、回転ベクトルが押鍵ストローク中に反転するような位置に設けることによって、押鍵初めは重く、押し終りは軽いというタッチ感も出せる。このタッチ感と上記摩擦によるタッチ感は、言葉上似ているが、動的タッチ感と静的タッチ感と言われ、感覚的に異なるものである。その他、設定によっては、オルガンタッチに類似したタッチ感も出せる。このように、この発明に使用されるバネ部材２９を用いると、容易に千差万別のタッチ感を発生させることができる。言いかえれば、極めて設計自由度の高いバネ部材と言える。

なお、このバネ部材２９は切り溝を設けた２股構造としたが、２つのバネ部材であっても良い。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を図７に基づき説明する。

図７は、本発明の第３の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図であり、同図において上述した第１の実施形態の図２と同一要素部分には、同一符号が付してある。

本実施の形態は、基準部材であるメインフレーム２と回動部材である質量体（ハンマー）５８との間にバネ部材２９を介装したものである。即ち、フレーム２の上面壁２ａに穿設された質量体挿入孔５９の前端側縁部に設けられた支点部材６０に質量体５８の回動支点のための係合凹部６１が回動自在に係合されている。そして、係合凹部６１近傍両側面に設けられたバネ掛け部６２ａ，６２ｂに図６で用いたものと同じバネ部材２９のバネ片２９ａ，２９ｂの他端２９２１，２９２２を掛け止めし、バネ片２９ａ，２９ｂの一端２９１をメインフレーム２の上面壁２ａに設けられたバネ掛け部６３に掛け止めしたものである。なお、バネ片２９ａ，２９ｂの両他端２９２１，２９２２は、支点部材６１を介して上下方向に互いに変位させ、押鍵力が軽くなるように設定している。また、鍵８を押下することにより、該鍵８の下面に突設された質量体駆動片６４が質量体５８の前端部に当接することにより、該質量体５８が回動されるものである。

本実施の形態においても、バネ部材２９が鍵８に対し、その回動軸回りに発生させる力のモーメントが、正及び負の両モーメントで付与されるものであり、しかも、バネ部材２９が鍵８に与える力のモーメントの加算値になるように付勢されている。

また、第２の実施形態で述べたように、バネ部材２９は設計自由度が高く、この実施形態においても多種類のタッチ感を容易に形成し得る。また、バネ部材２９の変形例も第２の実施形態と同様である。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態を図８に基づき説明する。

図８は、本発明の第４の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図であり、同図において上述した第１の実施形態の図２と同一要素部分には、同一符号が付してある。

本実施の形態は、回動部材である鍵８と基準部材としての役目を果たす質量体６５との間にバネ部材２９を介装したものである。即ち、メインフレーム２の上面壁２ａに穿設された孔６６の後端側縁部にアウトサート成形した鍵支点部材６７に鍵８の後端部の係合凹部６８が回動自在に係合されている。また、メインフレーム２の上面壁２ａに穿設された孔６６の前端側縁部にアウトサート成形された鍵支点部材６９に質量体６５の後端部の係合凹部７０が回動自在に係合されている。そして、鍵８の係合凹部６８の内側上下部に設けられたバネ掛け部７１ａ，７１ｂに図６と同じバネ部材２９のバネ片２９ａ，２９ｂの他端２９２１，２９２２を掛け止めし、バネ片２９ａ，２９ｂの一端２９１を質量体６５の後端部に支点部材６９より下側に位置して設けられたバネ掛け部７２に掛け止めしたものである。そして、鍵８を押下することにより、該鍵８に突設された質量体駆動部８ａが質量体６５の当接部６５ａを押下することにより、質量体６５が回動されるのである。ここで、バネ部材２９の他端２９２１，２９２２が鍵８に与える力のモーメント（回転トルク）は、ほぼゼロか、わずかに鍵８を復帰させる程度で良い。若しくはフレーム強度が許せば、わずかにマイナスの方が良い。何故なら、ベクトルを正方向にすると、離鍵時の鍵８と質量体６５のくっつきが悪くなるからである。回転トルクを負モーメントにしても、質量体６５が鍵を押し上げる力をその分大きくすれば、鍵及び質量体の復帰力を得ることができる。

尚、図８中、７３は質量体６５に突設されたスイッチ押圧片である。

本実施の形態においても、バネ部材２９が鍵８に対しその回動軸回りに発生させる力のモーメントが、正及び負の両モーメントで付与されるものであり、しかも、バネ部材２９が鍵８に与える力のモーメントの加算値になるように付勢されている。この実施の形態では、バネ部材２９によって一方の回動部材（質量体６５）の付勢力を大きく設定すると共に、他方の回動部材（鍵８）への付勢力を小さく設定している。このように１つのバネ部材２９によって異なる付勢力を発生することができる効果は大きい。なお、従来（図１０）によっても類似の作用をさせることができるが、本発明における従来と大きく異なる点は、鍵に対して押鍵中ほとんど付勢力が変化しないように設定できることである。

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態を図９に基づき説明する。

図９は、本発明の第５の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図であり、同図において上述した第４の実施形態の図８と同一要素部分には、同一符号が付してある。本実施の形態は、バネ部材２９のバネ片２９ａ，２９ｂを分離した独立構造とし、一方のバネ片２９ａの他端２９２２を鍵８の上側バネ掛け部７１ａに、他方のバネ片２９ｂの他端２９２１を鍵８の下側バネ掛け部７１ｂにそれぞれ掛け止めし、一方のバネ片２９ａの一端２９１を質量体６５の後端部外側であって支点部材６９より上側に位置して設けられたバネ掛け部７２ａに、他方のバネ片２９ｂの一端２９１を質量体６５の後端部外側であって支点部材６９より下側に位置して設けられたバネ掛け部７２ｂにそれぞれ掛け止めしたものである。両バネ片２９ａ，２９ｂの両端部が、各軸回りに発生させる力のモーメント腕長は、図示のように上下方向に互いに変位させてある。

この実施の形態では、前述の実施の形態の作用効果を得ることができるのに加えて、２つの回動部材にバネ部材２９が各々２端（２点）付勢しているので、いずれの回動部材も基準部材に、いずれの基準部材も回動部材と見なすことができる。即ち、鍵８、質量体６５のいずれもが基準部材であり、回動部材と見なすことができる。このようなバネ係止構造にすれば、極めて設計自由度の高い反力を付勢させることができ、タッチ感も任意に設定できる。

上記種々の実施の形態を述べてきたが、その中でバネ部材２９は、基準部材等から別体に形成されるようにした。しかしながら、バネ部材２９の一端（二股になっていない基端）は、図２における弾性片３５の基端部処理のように、基準部材（この場合は質量体２０）に樹脂にて一体的に形成しても良い。鍵盤のような高耐久性を要求される製品では、中でも図２のバネ部材２９を樹脂で一体形成するのは問題があろうかと思われるが、図１（図６）のような構造において、安価な鍵盤装置の鍵復帰や、ＣＤラジカセ等、音響機器のテープ用蓋の付勢手段等に適用し得るものと思われる。

以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、これら実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施形態の構成が持つ機能を達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。

本発明の原理を図示した各部材の縦断面を表わす原理図である。 本発明の第１の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の非押鍵状態の一部を断面した側面図である。 同鍵盤装置の非押鍵状態の一部を断面した平面図である。 図２におけるＡ−Ａ矢視図である。 同鍵盤装置の動作説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る回動装置である鍵盤装置の要部構成を示す縦断面図である。 従来の鍵盤装置であって、その問題点を説明するための図である。

符号の説明

８ 鍵（回動部材）
２０ 質量体（回動部材）
２５ ウィペン機能部材（アーム、基準部材）
２９ バネ部材
２９１ バネ部材の一端
２９２１ バネ部材の他端
２９２２ バネ部材の他端

Claims (2)

1. 基準部材に各回動支点を軸として一方及び他方の回動部材を回動自在に軸止させ、前記各回動部材の軸近傍をバネ部材の両端で付勢するようにした回動系を有する鍵盤装置用の回動装置において、
   前記バネ部材の長手方向一端からの付勢にて前記一方の回動部材の回動軸回りに一方側回転モーメントを発生させ、
   前記バネ部材の長手方向他端からの付勢は、第１端及び第２端による２端付勢とし、それぞれ前記他方の回動部材の回動軸回りに、前記第１端により第１回転モーメントが与えられると共に前記第２端により前記第１回転モーメントとは逆方向の第２回転モーメントが与えられ、前記第１回転モーメントと前記第２回転モーメントとが合算された合算回転モーメントが前記他方の回動部材の回動軸回りに作用するように構成し、
   前記回動系に外力をインプットすることにより、前記基準部材に対し、前記各回動部材が前記バネ部材の付勢力に抗して回動するように構成すると共に、前記合算回転モーメントよりも前記一方側回転モーメントの方を大きくしたことを特徴とする鍵盤装置用の回動装置。
2. 前記一方側回転モーメントは、前記一方の回動部材の回動軸回りに所定腕長を有する回転モーメントであり、前記第１回転モーメント及び前記第２回転モーメントは、それぞれ、前記所定腕長とほぼ同程度の腕長を有する回転モーメントであることを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置用の回動装置。

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