JP4604897B2 - 鍵盤装置 - Google Patents

Description

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あるいは電気鍵盤楽器に用いられる鍵盤装置に関する。

従来から、電子オルガンや電子ピアノ等の電子鍵盤楽器に用いられる鍵盤装置においても、ピアノのような自然楽器の鍵タッチ感触に近い重量感のあるタッチ感触が得られるように、各鍵に対応して一般にハンマと称される質量体を備えたものがある。そして、そのハンマが各鍵の押鍵動作に連動して揺動し、その動きに応じた力を押鍵力に対する反作用として付与して、所望の押鍵タッチ感触を得るようにしている。

例えば、特許文献１に開示されている鍵盤装置は、鍵とその下側に鍵の長手方向に沿って延びる質量体とが、支持部材である鍵盤フレームにそれぞれ揺動自在に支持されており、押鍵時に鍵の下方に設けられた力伝達部によって質量体が駆動されて回動し、その金属棒状の慣性モーメント発生部が大きいストロークで上昇されることによって重い鍵タッチ感が得られる。離鍵時には質量体が逆方向に回動して、慣性モーメント発生部が下降位置に復帰する。
このように、質量体の慣性モーメント発生部が押離鍵時に大きなストロークで昇降できるようにするため、支持部材には各鍵の下方に大きな空間を設けておかなければならない。
特許第２９１７８６３号公報

また、上記支持部材を樹脂で形成する場合、各支持部の連結と全体の補強のために、鍵及び質量体の配列方向に間隔を置いてそれらの長手方向に平行に延びるリブを形成しており、そのリブが支持部材の下端付近まで設けられている。
そのため、鍵の下方の空間を有効に利用することができず、特に鍵及び質量体の配列方向（鍵幅方向）に長い機能部品等を配置することができなかった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、各鍵に対応する質量体を備えた鍵盤装置において、鍵及び質量体を支持する支持部材によって各鍵の下方に形成される空間を、質量体の回動による慣性モーメント発生部の昇降を妨げることなく、有効に利用できるようにすることを目的とする。

この発明は、支持部材と、この支持部材に対し揺動自在に保持された複数の鍵と、その各鍵の下方でそれぞれ上記支持部材に対し回動支点部で揺動自在に支持され、上記複数の各鍵の下方にそれぞれ設けた質量体駆動部を介して駆動されて揺動する複数の質量体とを備えた鍵盤装置において、上記の目的を達成するため次のように構成したことを特徴とする。

上記複数の各質量体は、上記鍵の長手方向に沿って延び、その後端部に質量集中部を有し、非駆動時にはその質量集中部が最下降位置になる傾斜状態となるように、上記支持部材に取り付けられている。
そして、上記支持部材は、上記複数の質量体のうちの所定の相隣接する２つの質量体間に設けられたリブを有し、そのリブの下縁の少なくとも一部が、上記非駆動時の傾斜状態にある上記質量体の下縁に沿って形成されている。

また、上記質量体の回動支点部を上記支持部材の最下端から所定の高さ位置に設け、上記質量体の下部にその質量体の移動範囲外の空間を形成し、その空間の最上部を上記リブの下縁の一部と一致させるようにするとともに、そのリブの下縁が非駆動時の傾斜状態にある上記質量体の下縁に沿った位置に、その質量体の移動範囲外の空間内に入り込む凹陥部を形成して、その凹陥部を機能部材収容部としている。
さらに、上記支持部材の最下端に下ケースを装着し、上記機能部材収容部はその下ケースに形成することができる。
その凹陥部を電池又は電池パックを収容する電池室とすることもでき、下ケースにその凹陥部を覆う蓋体を着脱可能に設けてもよい。

この発明による鍵盤装置は、鍵及び質量体を支持する支持部材によって各鍵の下方に形成される空間を、質量体の回動による重量部の昇降を妨げることなく、有効に利用することができる。例えば、ポータプル型の電子鍵盤楽器の場合には、必要な電池又は電池パック、あるいはコードやマイク等の付属品を余分なスペースを設けずに、すなわち鍵盤装置の高さ方向の寸法を大きくすることなく収納できる。

また、機能部品として、アンプ等の電子回路を構成するプリント基板やスピーカなど、あるいは鍵盤装置の鍵配列方向の剛性を高めるための曲げ防止剛性発生部材（鍵配列方向に延びるリブや補強材など）を上記リブの下縁の下側、すなわち質量体の下方空間に配置することもできる。さらに、上記下ケースを設ける場合、支持部材（鍵盤フレーム）と下ケースを組み付ける際に、下ケースの上記凹陥部に仮保持部材を嵌入させて下ケースに対して鍵盤フレームを仮保持するようなこともできる。
なお、上記支持部材の最下端を、該支持部材の下面の２又は３箇所だけに分散して設けると、鍵盤装置を下ケースを装着せずに鍵盤楽器の棚板上に直接載置する場合に、ガタつくことなく安定して載置することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１乃至図１０はこの発明の一実施例を示す図であり、図１はこの発明による鍵盤装置を備えた電子楽器の鍵長手方向に沿う概略断面図、図２はその鍵盤装置の１オクターブの鍵域部分の平面図、図３は図１における矢示Ｓ方向から見た正面図、図４は白鍵の自由端側の下面図である。

図５はその鍵盤装置を構成する鍵ユニットのみを、白鍵ユニットを実線で黒鍵ユニットを仮想線で示す平面図である。図６はその鍵ユニットの鍵共通保持部付近を拡大して示す側面図、図７は支持部材である鍵盤フレームの鍵取付部付近とそこに取り付けられた第１の白鍵ユニットの一部を示す斜視図、図８は黒鍵ユニットの一部を下方から見た斜視図である。
図９は図２に示した鍵盤装置を、鍵ユニットおよびスイッチ基板を取り除いて一部を破断して示す平面図、図１０は黒鍵の質量体駆動部の側面図である。

まず、主に図１に示す電子楽器の構成について説明する。この電子楽器１は、卓上型の電子オルガン、電子ピアノ、シンセサイザ等の電子鍵盤楽器であり、鍵盤装置２と上ケース６０及び下ケース７０と、図示していない電子回路部やスピーカなどからなっている。
鍵盤装置２は、多数の白鍵２０と黒鍵４０を支持部材である鍵盤フレーム１０の鍵取付部１０Ｋに取り付けて併設しており、それぞれ押鍵操作される鍵本体部だけを露出して、上ケース６０と下ケース７０からなるケース内に収納されている。その上ケース６０と下ケース７０は互いに嵌合しており、止めねじ７１および図示していない複数の止めねじによって、鍵支持部材である鍵盤フレーム１０と共に締め付けられて連結されている。
上ケース６０の前面には口棒部６４が設けられ、後部上面には譜面台６２を差し込んで装着するための譜面台装着溝６１が形成されている。下ケース７０の下面の四隅にはゴム足７６が取り付けられている。

その各白鍵２０と黒鍵４０は、例えば図５に示すように１オクターブの鍵域ごとに一組の鍵ユニットＫＵを構成している。その鍵ユニットＫＵは、第１の白鍵ユニットＫＵＷ１と第２の白鍵ユニットＫＵＷ２と黒鍵ユニットＫＵＢとによって構成されている。
第１の白鍵ユニットＫＵＷ１は、１オクターブの外側から一つ置きに４個の全音鍵である白鍵２０（図２に示すＣ，Ｅ，Ｇ，Ｂ鍵）の各鍵本体部２３が、それぞれ連結部２４によって鍵共通保持部２１に押離鍵方向に揺動可能に連結している。

第２の白鍵ユニットＫＵＷ２は、他の一つ置きに３個の全音鍵である白鍵２０（図２に示すＤ，Ｆ，Ａ鍵）の各鍵本体部２３がそれぞれ連結部２４によって鍵共通保持部２２に押離鍵方向に揺動可能に連結している。
黒鍵ユニットＫＵＢは、図５では仮想線で示す５個の半音鍵である黒鍵４０（図２に実線で示すＣ♯，Ｄ♯，Ｆ♯，Ｇ♯，Ａ♯鍵）の各鍵本体部４３がそれぞれ連結部４２によって鍵共通保持部４１に押離鍵方向に揺動可能に連結している。

なお、図５において２３は白鍵２０の鍵本体部を、４３は黒鍵４０の鍵本体部をそれぞれ示しており、その各鍵本体部２３，４３の長手方向の長さは、当然ながら白鍵２０の鍵本体部（以後「白鍵本体部」という）２３の方が黒鍵４０の鍵本体部（以後「黒鍵本体部」という）４３よりも長い。
ここで、「白鍵」と「黒鍵」とは、必ずしも色が「白い鍵」と「黒い鍵」を意味するものではなく、上述のように鍵本体部の上面がフラットで長さが長い方の鍵で、押鍵により全音を発音させるための鍵を「白鍵」と、鍵本体部が白鍵より上方に突出し長さが短い方の鍵で、押鍵により半音を発音させるための鍵を「黒鍵」と、それぞれ便宜上称している。したがって、実際の鍵の白黒が逆であっても、上述した白鍵に相当する形状及び機能を持つ鍵を「白鍵」とし、上述した黒鍵に相当する形状及び機能を持つ鍵を「黒鍵」とする。

これらの第1の白鍵ユニットＫＵＷ１と第２の白鍵ユニットＫＵＷ２と黒鍵ユニットＫＵＢは、図６にも示すように、その各鍵共通保持部２１，２２，４１が、互いに重なり合って鍵共通保持部３０を形成する。その鍵共通保持部３０は、第１の白鍵ユニットＫＵＷ１の鍵共通保持部２１に形成されたレール状の嵌合用突条部２１ｂに、第２の白鍵ユニットＫＵＷ２の鍵共通保持部２２に形成された嵌合用凹溝部２２ａが位置決め嵌合され、その鍵共通保持部２２に形成されたレール状の嵌合用突条部２２ｂに黒鍵ユニットＫＵＢの鍵共通保持部４１に形成された嵌合用凹溝部４１ａが位置決め嵌合されて一体化する。

さらに、第１の白鍵ユニットＫＵＷ１の鍵共通保持部２１に形成された嵌合用凹溝２１ａを鍵盤フレーム１０の鍵取付部１０Ｋに形成されたレール状の嵌合用突条部１５に位置決め嵌合させ、鍵共通保持部３０を形成する鍵共通保持部２１，２２，４１の取付孔２６，２６，４４に図１に示す鍵ユニット組み付け用ねじ８２を上方から挿通して、図６に示す鍵取付部１０Ｋの鍵共通保持部取付用ねじ穴１７にねじ込んで組み付けることによって、各鍵共通保持部２１，２２，４１が鍵取付部１０Ｋに共通に取り付けられる。

このようにして、第１の白鍵ユニットＫＵＷ１と第２の白鍵ユニットＫＵＷ２と黒鍵ユニットＫＵＢが、図２に示すように１オクターブ分の鍵ユニットＫＵとして鍵盤フレーム１０上に組み付けられる。この鍵ユニットＫＵを必要な鍵域分だけ鍵並び方向に連接させて組み付けることにより、所要鍵数の鍵盤装置を構成することができる。

ここで、第１，第２の白鍵ユニットＫＵＷ１，ＫＵＷ２の各連結部２４と、黒鍵ユニットＫＵＢの連結部４２の形状などの詳細について、図２及び図５乃至図８によって説明する。
黒鍵ユニットＫＵＢの各黒鍵本体部４３をそれぞれ鍵共通保持部４１に押鍵方向に揺動可能に連結する連結部４２は、図２及び図８に明示されているように、その鍵並び方向の全幅Ｗａが黒鍵本体部４０の鍵幅Ｗｂよりも広く、その一部Ｗｃ，Ｗｄ（Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄは図８参照）が隣り合う白鍵２０の連結部２４と互いに重なり合うように幅広に構成され、その連結部４２によって黒鍵４０の押離鍵時における鍵幅方向の揺動を規制するようにしている。

その黒鍵４０の連結部４２は、図６及び図８に明示されているように、押離鍵回動を可能にする薄肉ヒンジ部４２ｂとその薄肉ヒンジ部４２ｂより剛性の高い厚肉接続部４２ａとからなり、その厚肉接続部４２ａは黒鍵本体部４３の後端部４３ｅ（図８）の両側面から隣接鍵方向にぞれぞれ突設して後方に延設し、薄肉ヒンジ部４２ｂに接続されており、さらに鍵共通保持部４１へと結合される。その薄肉ヒンジ部４２ｂは、図２及び図８に明示されているように鍵幅方向の中間部に開口４７を形成し、それによって左右の部分に分割されている。

薄肉ヒンジ部４２ｂをこのように形成することにより、押鍵方向の可撓性を高めながら、厚肉接続部４２ａとともに鍵幅方向（横方向）の力に対する断面二次モーメントを大きくして、鍵ガイドを使用しなくても黒鍵本体部４３の鍵幅方向の横振れ（ヨーイング）を充分に規制できるようにしている。
なお、その連結部４２における黒鍵本体部４３の後端部４３ｅの両側面からの厚肉接続部４２ａの突出量は、図２に示すように各黒鍵４０ごとに異なっており、左右均等とは限らないし、各鍵によってもその幅長が異なっている。いずれにしても、黒鍵用連結部としての幅広部は、平均すると一鍵につき１２／５＝２．４鍵分の幅長を有し得ることになり、できる限りその鍵幅方向の全幅を広くとって、黒鍵本体部４３の鍵幅方向の横振れを規制する効果を高めるようにしている。

一方、第１，第２の白鍵ユニットＫＵＷ１，ＫＵＷ２の白鍵本体部２３をそれぞれ鍵共通保持部２１又は２２に押鍵方向に揺動可能に連結する各連結部２４は、図５及び図７に明示されるように、その鍵並び方向の全幅Ｗｅが前述した黒鍵ユニットＫＵＢの連結部４２の鍵並び方向の全幅Ｗａより狭く、白鍵本体部２３の後端部の幅とほぼ同等の幅に形成されている。

その各連結部２４は、図６にも示すように、鍵幅方向に延びる薄肉の水平ヒンジ部２４ａと鍵の長手方向に沿って厚さ方向に延びる垂直ヒンジ部２４ｂとからなり、垂直ヒンジ部２４ｂは図５に明示されているように上方から見て「エ」の字状に形成されている。そして、薄肉の水平ヒンジ部２４ａの前端部が白鍵本体部２３の後端４３ｅに一体に接続し、垂直ヒンジ部２４ｂの後端部が鍵共通保持部２１又は２２に一体に接続されている。
水平ヒンジ部２４ａは、白鍵本体部２３を押鍵方向に揺動可能に支持し、垂直ヒンジ部２４ｂは白鍵本体部２３を鍵幅方向に揺動可能に支持する。そのため、白鍵本体部２３の前端部の鍵並び方向の位置決めと横揺れの規制は、白鍵２０の自由端側に設けた後述するガイド部によって行うようにしている。

垂直ヒンジ部２４ｂの存在理由は、鍵盤フレーム１０及び鍵ユニットＫＵが樹脂で形成されているので、成形時の収縮誤差や熱冷却時の各部のバラツキによって、後述するキーガイド部１２及び／又は被ガイド部３３の位置精度が僅かにバラツクことがあっても、押離鍵時に鍵自由端部でストレスが発生しないようにするためである。
前述のように、黒鍵４０の連結部４２はその鍵幅方向の全幅が黒鍵本体部４３の後端の鍵幅よりも広く、図２及び図５に明示されているように、その一部が隣合う白鍵２０の連結部２４と互いに重なり合う重なり部を有している。

さらに、その連結部４２における上記重なり部の一部として、上述した厚肉接続部４２ａの黒鍵本体部４３の後端部４３ｅの両側面から隣接鍵方向へ突設した部分が、隣接する白鍵２０の鍵本体部２３の後端部上面に重なるようにしている。また、図６及び図７に示すように、その白鍵本体部２３の後端部の上面２３ａの高さが他の部分より低く設定された逃がし部２５を白鍵本体部２３の後端部に形成している。そして、第１，第２の白鍵ユニットＫＵＷ１，ＫＵＷ２の上に黒鍵ユニットＫＵＢを重ねて鍵盤装置を構成したとき、
その白鍵本体部２３の逃がし部２５に黒鍵４０の連結部４２の一部である厚肉接続部４２ａが嵌合して重なるようにしている。この実施例では、それによって白鍵本体２３の上面２３ａと黒鍵４０の連結部４２の厚肉接続部４２ａの上面とが面一になっている。

このように構成することにより、少なくとも黒鍵４０に対してはガイド部を設けないで済む鍵盤装置において、白鍵２０及び黒鍵４０の各連結部２４，４２によるヒンジ機構が全て白鍵本体２３の上面２３ａより下方に納まるため、高さを押えつつ鍵の支点近傍の実装設計（パネルレイアウト等）の自由度が向上する。さらに、黒鍵４０と白鍵２０の回動支点が上下方向に接近することから、鍵操作性という点からも、より演奏しやすい鍵盤装置が実現する。特に、スケーリング演奏（例えばＣ，Ｃ^♯，Ｄ，Ｄ^♯，Ｅ，Ｆ，…鍵による）が操作しやすい。

また、鍵盤装置の高さを抑えつつ白鍵本体部２３の厚みを増すことができ、押鍵時に白鍵本体部２３が曲がらないようにすることができる。さらに、白鍵本体部２３を長くすることにより、平行押鍵に近くなるので弾き易くなる。
一方、黒鍵４０についても、連結部４２の厚肉接続部４２ａを高くすることなく充分な厚さを確保することができるので、鍵幅方向への横振れに対する剛性を高めることができる。

ここで図１に戻って、支持部材である鍵盤フレーム１０とその関連部分の構成について説明する。
この鍵盤フレーム１０は、図１において左下側に位置する前方下側部分と、右下側に位置する後方下側部分と、上側に位置する上方部分と、それらを補強するとともに接続するリブ部とが樹脂によって一体に成形されている。

そして、前方下側部分には、白鍵ガイド１２を一体に形成したガイド支持部１１、白鍵用下限ストッパ保持部１０Ｆ、鍵ユニットスライド面１９、質量体取付部１０Ｇ、および下ケース固定用のボス部１０ｅ〜１０ｇ等が形成されている。後方下側部分には、質量体下限ストッパ保持部１０Ｌと下ケース固定用のボス部１０ｈ等が形成されている。さらに、上方部分には、鍵取付部１０Ｋ、スイッチ基板取付部１０Ｓ、質量体上限ストッパ保持部１０Ｈ、および上部品取付部１０Ｊ等が形成されている。

鍵ユニットスライド面１９は、前述した鍵ユニットＫＵを鍵盤フレーム１０に装着する際に利用される。すなわち、鍵盤フレーム１０の手前側からガイド支持部１１とスイッチ基板８０との間の隙間を通して鍵ユニットＫＵを挿入したとき、各白鍵２０及び黒鍵４０にそれぞれ設けられた後述する質量体駆動部２９，４５の下端面をその鍵ユニットスライド面１９の傾斜面に当接させて滑らせ、後述する白鍵用質量体５０Ｗ及び黒鍵用質量体５０Ｂの主被駆動部５３Ｗ，５３Ｂと副被駆動部５４Ｗ，５４Ｂとの間に、質量体駆動部２９，４５の嵌合部を自動的に嵌入させることができる。
上部品取付部１０Ｊには、上ケース６０の上部に収容する操作パネル用基板等の部品を取り付けることができる。

リブ部は、白鍵用下限ストッパ保持部１０Ｆと鍵ユニットスライド面１９の下側のリブ１０ａ、ボス部１０ｆの上側のリブ１０ｂ、質量体取付部１０Ｇの内側のリブ１０ｃ、前方下側部分と後方下側部分と上方部分とを接続するメインのリブ１０ｄとから成っている。これらのリブからなるリブ部は、図２に示すように鍵長手方向に沿って、鍵並び方向に間隔を置いて複数（１オクターブにつき２箇所程度）箇所に設けられている。

白鍵用下限ストッパ保持部１０Ｆの上面には、鍵並び方向に延びる帯状のフエルト材からなる白鍵用下限ストッパ３４が貼着保持されている。質量体下限ストッパ保持部１０Ｌの上面には、図２及び図９にも示されているように、後述する質量体（ハンマ）５０Ｗ，５０Ｂの並び方向に延びる帯状のフェルト材からなる質量体下限ストッパ８４が貼着保持されている。また、質量体上限ストッパ保持部１０Ｈの下面には、図７にも示されるように、質量体５０Ｗ，５０Ｂの並び方向に延びる帯状のフェルト材からなる質量体上限ストッパ８３が貼着保持されている。

ここで、白鍵のガイド部について図２乃至図４も参照して説明する。
鍵盤フレーム１０の前端側上部には、各白鍵の自由端付近に対応する位置に、板状のガイド支持部１１が、図２及び図３に示されているように白鍵２０の並び方向に沿って列設されている。その各ガイド支持部１１の前面から前方へ突出するように、板状の白鍵ガイド１２が垂直に形成されている。このガイド支持部１１と白鍵ガイド１２とは、上方又は下方から見ると図２に破線で示し、図４に仮想線で示すようにＴ字状のガイド部材となっている。

一方、各白鍵２０の自由端側には、その下面図を図４に示すように、白鍵本体部２３の先端部２０ａにはケースに収納された状態で外部から見える部分の前端に外側前端壁３１が設けられており、上面部はそれより僅かに前方へ突出している。その外側前端壁３１より内側に内側前端壁３２が白鍵本体部２３の先端部２０ａの全高さ域に亘って形成されている。その内側前端壁３２の鍵幅方向の中間部に、下端から鍵高さ方向に沿ってスリット３３ａを形成し、互いに前方へ対称的に湾曲して突出する対の被ガイド部３３を形成している。この被ガイド部３３のスリット３３ａの間隙幅を、白鍵ガイド１２の厚さより僅かに大きくしている。

そして、前述した鍵ユニットＫＵが鍵盤フレーム１０に装着されたときに、図２乃至図４に示すように、各白鍵ガイド１２が各白鍵２０の被ガイド部３３のスリット３３ａに嵌入して、各白鍵２０の先端部の位置位置決めと押鍵時の横振れの規制を行う。なお。各白鍵本体２３は前述した連結部２４の垂直ヒンジ部２４ｂの作用で鍵幅方向に揺動可能であるから、多少の製造誤差や組み付け誤差があっても、無理なく各白鍵本体部２３の配列位置を揃えることができ、押離鍵操作もスムーズに行うことができる。この各白鍵ガイド１２と各白鍵２０の被ガイド部３３に潤滑用のグリースを塗布しておくとよい。

再び図１に戻って、鍵盤フレーム１０のスイッチ基板取付部１０Ｓ上にはスイッチ基板８０が、スイッチ基板係止鉤３５によって係止されて取り付けられており、そのスイッチ基板８０上には、各白鍵２０及び黒鍵４０の長手方向の中間部に対応する位置に、図２にも破線で示すように多数の鍵スイッチ８１が列設されている。

この鍵スイッチ８１は、それぞれ合成ゴム製のドーム状の可動部を有し、その可動部に一対の被押圧部（図２に２つの小円形の破線で示されている）とその内側に導電性ゴムによる一対の可動接点を備えており、その各可動接点がスイッチ基板８０上に形成された二組の固定接点と対向して、２接点（２メイク）の鍵スイッチを構成している。そして、白鍵２０又は黒鍵４０の押鍵時に、その下面で可動部が押圧されて一対の可動接点が二組の固定接点に順次接触して各接点をＯＮにし、それが押鍵信号として出力される。また、その各接点がＯＮになったタイミングの時間差によって押鍵速度を検出することができ、その検出した押鍵速度に応じて発生する楽音を制御することができる。

次に、この鍵盤装置２には、各鍵の押鍵時に重量感のあるタッチ感触が得られるように各鍵に連動する質量体（一般にハンマと称されている）を備えているので、それについて図１の他に図２、図９及び図１０も参照して説明する。
各白鍵２０に対しては白鍵用質量体５０Ｗが、各黒鍵４０に対しては黒鍵用質量体５０Ｂが、それぞれ鍵盤フレーム１０の質量体取付部１０Ｇに図１で矢示Ｍ方向に揺動可能に取り付けられている。

その白鍵用質量体５０Ｗと黒鍵用質量体５０Ｂは殆ど同じ構成になっており、揺動被支持部５１Ｗ又は５１Ｂと主被駆動部５３Ｗ又は５３Ｂと副被駆動部５４Ｗ又は５４Ｂとが樹脂によって一体に成形されて、駆動力伝達部を構成している。そして、揺動被支持部５１Ｗ又は５１Ｂに、鉄材等の棒状金属材料による慣性モーメント発生部５２Ｗ又は５２Ｂの前端部をアウトサート成形にて一体化している。

慣性モーメント発生部５２Ｗ及び５２Ｂの後端部は、それぞれ曲げ加工によって上方へ略直角に曲げられ、さらに前方へ戻るように略直角に曲げられており、黒鍵用質量体５０Ｂの慣性モーメント発生部５２Ｂの後端部はコ字状の質量集中部５２Ｂｃを形成している。白鍵用質量体５０Ｗの慣性モーメント発生部５２Ｗの後端部はさらに下方へ略直角に曲げられて、略矩形ループ状の質量集中部５２Ｗｃを形成している。

この質量集中部５２Ｗｃ及び５２Ｂｃは、鍵盤フレーム１０の質量体上限ストッパ保持部１０Ｈよりも鍵長手方向の外方（後方）に突出しており、且つ慣性モーメント発生部５２Ｗ，５２Ｂがそれぞれ質量体上限ストッパ８３に当接する最上昇位置で、その上面が白鍵２０の鍵本体部４３の上面あるいは黒鍵４０の厚肉接続部４２ａの上面と実質的に同一面になるようにしている。慣性モーメント発生部５２Ｗ，５２Ｂにおける質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃより前方の部分が質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃを前述した駆動力伝達部に連設する連設部となっている。

各質量体５０Ｗ，５０Ｂの揺動被支持部５１Ｗ，５１Ｂには、それぞれ半径方向に凹部を形成するとともにその凹部の下側から後方にガイド舌片Ｑを突設した軸受部１３Ｗ，１３Ｂが設けられている。一方、鍵盤フレーム１０の質量体取付部１０Ｇの上面には、図９にも示すように鍵長手方向に平行に、鍵幅方向に所定の間隔で対向するそれぞれ対の支持リブ１０Ｗ，１０Ｂが一体に立設され、その対の支持リブ間を橋渡しするように回動軸１４Ｗ，１４Ｂが設けられている。質量体取付部１０Ｇには図２に示すように、この回動軸１４Ｗ，１４Ｂを成形する際に型が入り込むための開口３８，４８が形成されている。なお、図１では、対の支持リブ１０Ｗの手前側の支持リブを除去して示している。

そして、各質量体５０Ｗ，５０Ｂの軸受部１３Ｗ，１３Ｂの凹部に回動軸１４Ｗ，１４Ｂを嵌入させることにより、白鍵用質量体５０Ｗが軸受部１３Ｗと回動軸１４Ｗ及び対の支持リブ１０Ｗを介して、黒鍵用質量体５０Ｂが軸受部１３Ｂと回動軸１４Ｂ及び対の支持リブ１０Ｂを介して、それぞれ質量体取付部１０Ｇに揺動可能に軸支される。
この軸支位置すなわち回動軸１４Ｗ，１４Ｂの鍵長手方向の位置は、図２及び図９から分かるようにずれており、白鍵用質量体５０Ｗに対する回動軸１４Ｗの方が黒鍵用質量体５０Ｂに対する回動軸１４Ｂよりも前端寄りになっている。

そして、各白鍵用質量体５０Ｗの前端部には、図１に示されるように主被駆動部５３Ｗと副被駆動部５４Ｗとが、上下方向に間隔を置いて揺動被支持部５１Ｗと一体に設けられており、主被駆動部５３Ｗの方が副被駆動部５４Ｗよりも前方へ突出している。一方、各白鍵２０の図４に示す幅広部の後端部付近の下面に、質量体駆動部２９が図１に示すように下方へ真っ直ぐに突設されている。その質量体駆動部２９の下端面は対応する白鍵用質量体５０Ｗの主被駆動部５３Ｗの上面に当接する。また、その質量体駆動部２９の下部は背面を開口した空洞に形成されており、そこに副被駆動部５４Ｗの前端部が図１に破線で示すように緩く入り込む。

このように構成することによって、白鍵２０が押鍵されたときに質量体駆動部２９が下降して主被駆動部５３Ｗを駆動し、白鍵用質量体５０Ｗを回動軸１４Ｗを支点として図１で反時計方向へ、慣性モーメント発生部５２Ｗの部分Ｃが質量体上限ストッパ８３に当接する仮想線で示す位置まで回動させるので、重量感のあるタッチ感触が与えられる。離鍵時には、質量体駆動部２９の下端内壁が副被駆動部５４Ｗに係合してそれを上昇させるので、白鍵用質量体５０Ｗは回動軸１４Ｗを支点として図１で時計方向へ回動して、質量集中部５２Ｗｃが質量体下限ストッパ８４に当接する実線で示す位置へ速やかに復帰する。
このように、白鍵２０と白鍵用質量体５０Ｗとが常に連動して回動するように、質量体駆動部２９を白鍵用質量体５０Ｗの主被駆動部５３Ｗと副被駆動部５４Ｗとに係合させるようにしている。

各黒鍵用質量体５０Ｂの前端部にも同様に、図１０に仮想線で示す主被駆動部５３Ｂと副被駆動部５４Ｂとが、上下方向に間隔を置いて揺動被支持部５１Ｂ（図９参照）と一体に設けられており、主被駆動部５３Ｂの方が副被駆動部５４Ｂよりも前方へ突出している。一方、各黒鍵４０には図１０に示すように、その前端部の下面に質量体駆動部４５が突設されている。この質量体駆動部４５は、下方、前方、下方とクランク状に曲がって延び、その下端面４５ａを対応する黒鍵用質量体５０Ｂの主被駆動部５３Ｂの上面に当接させ、その鍵長手方向の位置が図９に仮想線で示すように、白鍵用の質量体駆動部２９の下端面と白鍵用質量体５０Ｗの主被駆動部５３Ｗとの当接位置と揃うようにしている。

この質量体駆動部４５の下端部４５ａも背面を開口した空洞に形成されており、そこに副被駆動部５４Ｂの前端部が図１０に仮想線で示すように緩く入り込む。
これによって、上述した白鍵２０と白鍵用質量体５０Ｗの場合と同様に、黒鍵４０と黒鍵用質量体５０Ｂも常に連動して回動する。

そして、この実施例では前述のように質量体駆動部４５を白鍵２０の下方で手前側に延ばして、白鍵２０と黒鍵４０の各質量体駆動部２９，４５による白鍵用質量体５０Ｗと黒鍵用質量体５０Ｂの鍵長手方向の駆動位置を略同じ位置に揃えている。一方、白鍵用質量体５０Ｗと黒鍵用質量体５０Ｂの回動支点となる回動軸１４Ｗと１４Ｂの鍵長手方向の位置は異なって（千鳥状配置になって）いる。

これにより、各質量体駆動部２９，４５によって白鍵用質量体５０Ｗと黒鍵用質量体５０Ｂが駆動される点から回動支点までの距離が、黒鍵用の方が白鍵用より長くなり、黒鍵用質量体５０Ｂの慣性モーメント発生部５２Ｂの回動支点から質量体上限ストッパ８３に当接する部分Ｃまでの距離が、白鍵用質量体５０Ｗの慣性モーメント発生部５２Ｗの回動支点から質量体上限ストッパ８３に当接する部分Ｃまでの距離より短くなるので、白鍵２０と黒鍵４０の押鍵感触のバランスをとることができる。

ここで、この実施例における白鍵用質量体５０Ｗと黒鍵用質量体５０Ｂはまた、前述したように質量集中部５２Ｗｃ及び５２Ｂｃが鍵盤フレーム１０の質量体上限ストッパ保持部１０Ｈよりも鍵長手方向の外方（後方）に突出しており、且つ慣性モーメント発生部５２Ｗ，５２Ｂがそれぞれ質量体上限ストッパ８３に当接する最上昇位置で、その上面が白鍵２０の鍵本体部４３の上面あるいは黒鍵４０の厚肉接続部４２ａの上面と実質的に同一面になるようにしている理由について説明する。

質量体（ハンマ）付きのピアノ系鍵盤装置においては、押鍵タッチ感の実現のために実装スペースとのバランス取りが重要になる。ことに低価格帯の楽器になるほど楽器本体の寸法的制約が大きくなり、鍵盤としての性能を犠牲にしなくてはならない可能性が高くなるので、その中で最大限スペース効率を稼ぐことが必要になる。最低限省略できない部材とその他の機能部品が同じ高さに並ぶことによって、無駄なスペースを全くなくすことができる。特に重要なのは、質量体（ハンマ）の移動量でほぼユニット高さが決まってしまうことである。

そこで、質量体の質量集中部を鍵盤フレームの質量体上限ストッパ保持部よりも鍵長手方向の外に出してしまうことにより、質量体の等価質量の向上と重量の軽量化およびそれによるコストダウンを同時に図ることが可能になる。
質量感は、質量体の回動支点から重心までの距離の２乗に比例するので、質量集中部は極力回動支点から遠くにあるのが望ましい。そのため、質量集中部を鍵盤フレームから外に出し、さらに、上方へ回動したときにその質量集中部の上端が鍵盤フレームや鍵の最高点と同じ高さになるようにすることによって、タッチ感の向上と実装自由度の確保を高次元で両立させることができる。

また、この実施例では、各質量体５０Ｗ，５０Ｂの質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃを、棒状金属部材の後端部を鍵の押離鍵方向の上方に折り曲げ、さらに連設部側に折り曲げて形成しているので、質量体５０Ｗ，５０Ｂの全長を余り長くせずに等価重量を大きくして慣性モーメントを増加し、タッチ感触を高めることができる。しかも、その質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃは棒状金属部材の径と同じ幅で押離鍵方向に平行な空間内で折り曲げられているので、隣接鍵の質量体との干渉をさけ、上方のスペースを有効に活用できる。

この質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃの折り曲げ形状は、コ字状や方形に限らず、Ｕ字状、三角形、円形、渦巻状など種々の形状にすることができる。
さらに、この実施例では、白鍵用質量体５０Ｗと黒鍵用質量体５０Ｂの質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃの実効長（伸ばしたときの長さ＝重量）を異ならせており、それによって白鍵２０と黒鍵４０のタッチ感触を揃えるようにしている。

また、この実施例の鍵盤装置２は、図１で説明したように鍵盤フレーム１０の各部が多くのリブによって支持されて一体に形成されている。そして、そのリブのうちで最も大きいリブ１０ｄは、複数の質量体５０Ｗ，５０Ｂのうちの所定の相隣接する２つの質量体間に、その長手方向に平行に設けられている。そして、そのリブ１０ｄの下縁端の少なくとも一部（図１の例ではリブ１０ｄの鍵長手方向に沿う中間部）が、各質量体５０Ｗ，５０Ｂが非駆動時に実線で示すように質量集中部５２Ｗｃ，５２Ｂｃが最下降位置にある傾斜状態となっているときの下縁に沿って形成されている。このようにすることによって、鍵盤フレーム１０の下部にできる空間を有効に利用できる。例えば、鍵及び質量体の配列方向（鍵幅方向）に長い機能部品等を容易に配置することができる。

この場合、質量体５０Ｗ，５０Ｂの軸受部１３Ｗ，１３Ｂと質量体取付部１０Ｇ側の回動軸１４Ｗ，１４Ｂとによる回動支点部を、その支持部材である鍵盤フレーム１０の最下端から所定の高さ位置に設け、質量体５０Ｗ，５０Ｂのの下部にその移動範囲外の空間を形成しており、その空間の最上部をリブ１０ｄの下縁の一部と一致させるように構成している。
さらに、その鍵盤フレーム１０の下端に装着する下ケース７０に上記空間内に入り込む複数の凹陥部１６，１８を形成して、その各凹陥部１６，１８を機能部材収容部とすることができる。図１に示す例では、その一つの凹陥部１８を電池あるいは電池パックを収容する電池室としており、蓋７５を着脱可能に設けている。

このようにすれば、ポータプル型の電子鍵盤楽器の場合には、必要な電池又は電池を内蔵した電池パックを、余分なスペースを設けずに（鍵盤装置の高さ方向の寸法を大きくすることなく）収納できる。
もう一つの凹陥部１６は機能部品収納部とし、ここに鍵並び方向に長い種々の機能部品を収納することを可能にしている。この機能部品収納部に、下ケース７０に対して鍵盤フレーム１０を嵌め込む時の仮保持部材を嵌入させたり、コードやマイクなどの付属品を収納することもできる。

また、機能部品として、鍵盤装置の鍵配列方向の剛性を高めるための曲げ防止剛性発生部材（鍵配列方向に延びるリブや補強材など）を上記リブの下縁の下側に配置することもできる。
その下ケース７０は、止めねじ７２，７３，７４によって鍵盤フレーム１０のボス部１０ｆ，１０ｇ，１０ｈにねじ止めされる。
鍵盤フレーム１０と下ケース７０を一体にして、下ケースの一部に鍵ユニット及び質量体を支持させるようにすることも可能である。

この実施例では、支持部材である鍵盤フレーム１０の最下端は、鍵盤フレーム１０の下面の２又は３箇所だけに分散して設けられている。図１に示した例では、ボス部１０ｆと１０ｈの下面だけが鍵盤フレーム１０の最下端であり、他の部分はその最下端より高い位置になっている。例えば、ボス部１０ｇの下面はボス部１０ｆの下面より少し高くなっている。最下端が２箇所の場合は、少なくとも一方がある程度の長さを有し、３点支持と同様になるようにする必要がある。
このようにすれば、この鍵盤装置２を、下ケース７０を装着せずに鍵盤楽器の棚板上に直接載置する場合に、ガタつくことなく安定して載置することができる。

ここで、図１に示した鍵盤装置における鍵盤フレームのリブ形状と下ケースとの関係を、図１１によって判り易く示す。この図１１は、鍵盤フレーム１と下ケース７０とを上下方向に分離して、図１とは鍵配列方向の位置が異なる断面を示している。また、質量体と回動軸の符号は白鍵用と黒鍵用の区別をせず、前述した各図における「Ｗ」と「Ｂ」を除いた符号を付している。図１と対応するその他の部分には図１と同じ符号を付してあり、それらの説明は省略する。

複数の各質量体５０は、支持部材である鍵盤フレーム１０の最下端から所定の高さにある質量体取付部１０Ｇに、揺動被支持部５１の軸受部１３が質量体取付部１０Ｇに形成された対の支持リブ１０Ｗ（図１１では手前側の支持リブ１０Ｗは除去している））間に設けられた回動軸１４によって支持されて揺動自在に取り付けられ、棒状金属材による慣性モーメント発生部５２が図示していない各鍵の長手方向に沿って延び、その後端部に質量集中部５２ｃを有している。そして、主被駆動部５３及び副被駆動部５４が鍵に駆動されていない非駆動時には、図示のように質量集中部５２ｃが最下降位置になる傾斜状態となっている。

支持部材である鍵盤フレーム１０は、複数の質量体５０のうちの所定の相隣接する２つの質量体５０の間に設けられたリブ１０ｄを有し、そのリブ１０ｄの下縁Ｒｅの少なくとも一部が、非駆動時の傾斜状態にある質量体５０の下縁Ｍｅに沿って（同じ高さで）形成されている。
この質量体５０の回動支点部である回動軸１４は、鍵盤フレーム１０の最下端（ボス部１０ｆ，１０ｈの下面）から所定の高さ位置にある質量体取付部１０Ｇ上の支持リブ１０Ｗ間に設けられている。そのため、質量体５０の慣性モーメント発生部５２の下部にその移動範囲外の空間Ｓが形成され、その空間Ｓの最上部をリブ１０ｄの下縁Ｒｅの一部と一致させている。

その鍵盤フレーム１０の下端に装着する下ケース７０には、上記空間Ｓ内に入り込む複数の凹陥部１６，１８を形成しており、例えば、その一つの凹陥部１８を電池あるいは電池パックを収容する電池室とし、他方の凹陥部１６を機能部材収容部としている。ここに、コードやマイクなどの付属品を収容することもできる。

図１２と図１３は、この発明による鍵盤装置の質量体の下方空間の他の利用例を示す模式的な側断面図である。これらの図では、図１及び図１１に示した鍵盤装置を簡略化して示しているが、それらの図と対応する各部には同一の符合を付してあり、それらの説明は省略する。これらの図においても、質量体の符号は図１１と同様に白鍵用と黒鍵用の区別をせず、「Ｗ」と「Ｂ」を除いた符号を付している。５は白鍵２０又は黒鍵４０を鍵盤フレーム１０に回動自在に連結する鍵回動部である。

図１２は、質量体５０の下方空間内に、アンプ等の電子回路を構成するプリント６を配置した例であり、プリント基板６が鍵配列方向に長いものであっても、多数のリブ１０ｄに阻まれることなく容易に配置できる。
図１３は、質量体５０の下方空間内にスピーカ７を配置した例であり、鍵配列方向の任意の位置に複数のスピーカ７を配置することができる。この場合、コンソール型の鍵盤電子楽器に適用されるもので、その楽器の棚板から下方に放音されるように棚板に放音孔を開けて構成されるようになる。
これらのいずれにおいても、プリント基板６やスピーカ７が、鍵盤フレーム１０の最下端から突出することはない。また、質量体５０の回動による重量部５２ｃの昇降を妨げることもない。

この発明は、電子鍵盤楽器だけでなく自然発音体を使用する電気鍵盤楽器やその他の質量体を備えた鍵盤楽器にも適用可能である。各部の形状や配置などは実施例のものに限定されるものではなく、適用する楽器の仕様に応じて適宜変更し得ることは言うまでもない。

この発明による鍵盤装置は、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あるいは電気鍵盤楽器など、各種の鍵盤楽器に適用できる。特に、各鍵ごとに質量体（ハンマ）を備えた小型の電子鍵盤楽器に適用するのに適し、鍵タッチ感がよく、高性能でコンパクトな電子鍵盤楽器を安価に提供することが可能になる。

この発明の一実施例である鍵盤装置を備えた電子楽器の鍵長手方向に沿う概略断面図である。 その鍵盤装置の１オクターブの鍵域部分の平面図である。 同じくその正面図である。 その白鍵の自由端側の下面図である。 その白鍵ユニットを実線で黒鍵ユニットを仮想線で示す鍵ユニットのみの平面図である。

その鍵ユニットの鍵共通保持部付近を拡大して示す側面図である。 その鍵盤フレームの鍵取付部付近とそこに取り付けられた第１の白鍵ユニットの一部を示す斜視図である。 黒鍵ユニットの一部を下方から見た斜視図である。 図２に示した鍵盤装置を鍵ユニットおよびスイッチ基板を取り除いて一部を破断して示す平面図である。 黒鍵の質量体駆動部の側面図である。 図１に示した質量体を取り付けた鍵盤フレームと下ケースの分解断面図である。 この発明による鍵盤装置における質量体の下方空間の利用例を示す模式的な側断面図である。 この発明による鍵盤装置における質量体の下方空間の他の利用例を示す模式的な側断面図である。

符号の説明

１…電子楽器、２…鍵盤装置、５…鍵回動部、６…プリント基板、７…スピーカ、１０…鍵盤フレーム（支持部材）、１０W，１０B…対の支持リブ、１０Ｆ…白鍵用下限ストッパ保持部、１０Ｇ…質量体取付部、１０Ｋ…鍵取付部、１０Ｈ…質量体上限ストッパ保持部、１０Ｌ…質量体下限ストッパ保持部、１０Ｊ…上部品取付部、１０Ｓ…スイッチ基板取付部、１０ａ〜１０ｄ…リブ、１０ｅ〜１０ｈ…ボス部、１１…ガイド支持部、１２…白鍵ガイド（ガイド部）、１３Ｗ…白鍵用質量体の軸受部、１３Ｂ…黒鍵用質量体の軸受部、１４Ｗ…白鍵用質量体の回動軸、１４Ｂ…黒鍵用質量体の回動軸、１５…（鍵共通保持部）嵌合用突条部、１６…機能部品収納部、１７…鍵共通保持部取付用ねじ穴、１８…電池室、１９…鍵ユニットスライド面、

２０…白鍵、２０ａ…白鍵の先端部、２１…白鍵の鍵共通保持部（下）、２１ａ…嵌合用凹溝部、２１ｂ…嵌合用突条部、２２…白鍵の鍵共通保持部（上）、２２ａ…嵌合用凹溝部、２２ｂ…嵌合用突条部、２３…白鍵本体部、２３ａ…白鍵本体部の上面、２４…白鍵の連結部、２４ａ…水平ヒンジ部、２４ｂ…垂直ヒンジ部、２５…逃がし部、２６…取付孔、２９…白鍵の質量体駆動部、３０…鍵共通保持部（全体）、３１…白鍵の外側前端壁、３２…白鍵の内側前端壁、３３…白鍵の被ガイド部、３３ａ…スリット、３４…白鍵用下限ストッパ、３５…スイッチ基板係止鉤、３６，３７…ケース結合用透孔、３８…白鍵用質量体の軸受嵌合孔、

４０…黒鍵、４１…黒鍵の鍵共通保持部、４１ａ…嵌合用凹溝部、４２…黒鍵の連結部、４２ａ…厚肉接続部、４２ｂ…薄肉ヒンジ部、４３…黒鍵鍵本体部、４３ｅ…黒鍵鍵本体部の後端、４４…取付孔、４５…黒鍵の質量体駆動部、４６…ケース結合用透孔、４７…開口、４８…黒鍵用質量体の軸受嵌合孔、５０Ｗ…白鍵用質量体（ハンマ）、５０Ｂ…黒鍵用質量体（ハンマ）、５１Ｗ，５１Ｂ…質量体の揺動被支持部、５２Ｗ，５２Ｂ…質量体の慣性モーメント発生部、５２Ｗｃ，５２Ｂｃ…重量部の質量集中部、５３Ｗ，５３Ｂ…質量体の主被駆動部、５４Ｗ，５４Ｂ…質量体の副被駆動部、

６０…上ケース、６１…譜面台装着溝、６２…譜面台、６４…上ケースの口棒部、７０…下ケース、７１〜７４…止めねじ、７５…電池室の蓋、７６…ゴム足、８０…スイッチ基板、８１…鍵スイッチ（ゴム製可動部を備えたもの）、８２…鍵ユニット組付用ねじ、
８３…質量体上限ストッパ、８４…質量体下限ストッパ
ＫＵ…鍵ユニット、ＫＵＷ１…第１の白鍵ユニット（Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｂ鍵）、
ＫＵＷ２…第２の白鍵ユニット（Ｄ，Ｆ，Ａ鍵）、ＫＵＢ…黒鍵ユニット、
Ｒｅ…リブ１０ｄの下縁、Ｍｅ…質量体の下縁

Claims (2)

1. 支持部材と、この支持部材に対し揺動自在に保持された複数の鍵と、その各鍵の下方でそれぞれ前記支持部材に対し回動支点部で揺動自在に支持され、前記複数の各鍵の下方にそれぞれ設けた質量体駆動部を介して駆動されて揺動する複数の質量体とを備えた鍵盤装置において、
   前記複数の各質量体は、前記鍵の長手方向に沿って延び、その後端部に質量集中部を有し、非駆動時には該質量集中部が最下降位置になる傾斜状態となるように、前記支持部材に取り付けられており、
   前記支持部材は、前記複数の質量体のうちの所定の相隣接する２つの質量体間に設けられたリブを有し、該リブの下縁の少なくとも一部が、前記非駆動時の傾斜状態にある前記質量体の下縁に沿って形成され、
   前記質量体の回動支点部を前記支持部材の最下端から所定の高さ位置に設け、前記質量体の下部に該質量体の移動範囲外の空間を形成し、該空間の最上部を前記リブの下縁の一部と一致させるようにするとともに、
   該リブの下縁が非駆動時の傾斜状態にある前記質量体の下縁に沿った位置に、該質量体の移動範囲外の空間内に入り込む凹陥部を形成して、該凹陥部を機能部材収容部としたこと
   を特徴とする鍵盤装置。
2. 前記支持部材の最下端に下ケースを装着し、前記機能部材収容部は該下ケースに形成したことを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置。

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