JP5142069B2 - 電子鍵盤楽器 - Google Patents

Description

本発明は、電子ピアノ、エレクトーン等の電子鍵盤楽器に関する。

鍵盤楽器の中でも、アコースティックピアノの場合は、低音側の弦を打つためのハンマーが高音側の弦を打つためのハンマーより大きく、これに伴って、鍵の押し下げに要する力（タッチの重さ）は、低音側の鍵の方がより大きくなっており、特に、ハンマーの打弦速度に関係する動的押鍵抵抗はその傾向を強める。タッチの重さが、このように低音から高音へ変化することは、低い音のもつ重量感、並びに高い音の持つ軽快感に対応するのであり、そのマッチングのよい楽器は、演奏者にとって弾きやすく、音楽表現になじみやすい楽器である。このため、アコースティックピアノにおいては、さらに鍵に装着する錘を調整して、押鍵抵抗を適切化している。

一方、電子鍵盤楽器においては、アコースティックピアノに比し、アクションが単純化されているのに伴って、タッチの重さを調節するための構造も簡易化されている傾向にある。そのような電子鍵盤楽器の鍵盤装置としては、例えば、図１１に示すように、鍵１０１の押し下げに連動して、回動支点１０２を中心に回動する回動ロッド１０３の先端部に錘１０４を取付け、打鍵時に錘１０４がストッパ１０５に当接するようにしたものがある。この鍵盤装置は、構造が簡単であるが、錘１０４は、軸方向に延びる中空部を回動ロッド１０３の先端部に被せ、ロッドとの隙間を樹脂で充填して固定される。したがって、回動ロッドと錘のみでは位置が正確に定まらず、位置決めは取付け治具に頼らざるを得ない。その結果、取付誤差が発生しやすく、また固定が不十分となりがちであり、調整の安定性に欠けていた。

この他、鍵と連動するアーム状の質量体（ハンマーアーム）に複数の切り取り部を設け、必要に応じてその一部を切除することにより、質量の調整を可能にしたものが提案されている（特許文献１、２）。しかしながら、これでは、一旦切除した切り取り部は、復元が困難であり、作業ミスが致命的となるため、調整は容易ではない。

また、連動する質量体と鍵との接触位置を前後方向に移動可能にすることにより、レバー比を変えて、タッチの重さを調節可能にした機構が提案されている（特許文献３）。しかし、この機構は、調節をアクション部材間の移動で行なうため、調整量が僅かであり、必ずしも十分な調整ができるとは限らない。
実公平５−８６３５号公報 特開２０００−９９００１号公報 特開２００５−２７５１６７号公報

本発明は、上記従来技術の問題を解決し、タッチの重さの調整を、広い調整幅で簡便且つ安定的に行なうことができる電子鍵盤楽器を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、鍵、鍵と連動する質量体、これらを支持する鍵盤フレーム、鍵の動作を検出する鍵動作検出手段、該鍵動作検出手段での検出に応じて楽音信号を生成する楽音信号生成手段、及び該楽音信号生成手段で生成された楽音信号に基づき楽音を発する楽音発生手段を備えた電子鍵盤楽器であって、前記質量体は、前記鍵盤フレームに保持された回動支点を中心に鍵の動作に伴って回動する、鍵の前後方向に延びた回動部材と、該回動部材に支持された錘とを備えており、前記回動部材は、前記回動支点を中心とする放射方向に沿うように前記回動部材の長手方向に延びた相互に間隔をおいて平行な支持部を備えており、該支持部は、前記錘に対して回動部材の回動方向に向き合う位置において該錘を支持すると共に、該支持部に沿って前記錘の位置を調整可能としたことを特徴とする電子鍵盤楽器を提供するものである。

本発明に係る電子鍵盤楽器においては、鍵と連動する質量体は、前記鍵盤フレームに保持された回動支点を中心に鍵の動作に伴って回動する回動部材と、該回動部材に支持された錘とを備えている。特に、前記回動部材は、前記回動支点を中心とする放射方向に沿うように延びた支持部を備えており、該支持部は、前記錘に対して回動部材の回動方向に向き合う位置において該錘を支持している。したがって、回動部材の回動方向と、支持部が延びる方向とは、垂直又はこれに近い角度となる。その結果、打鍵時に回動部材から錘に作用する力も、支持部が延びる方向に垂直又はこれに近い角度となり、打鍵時の力によっては、錘と回動部材との接触箇所でのずれが生じ難い。これにより、錘は安定的に保持される。また、錘は、回動部材の支持部により直接支持されるので、これにより位置決めも容易に行なわれ、取付が簡便で正確となる。

そして、タッチの重さを変えるには、回動部材に取り付ける錘の重さを変えるか、錘の位置を変えるかすればよい。回動部材は、通常、細長い部材とされ長手方向の寸法の自由度が大きいので、錘の重さを変えるにしても、錘の位置を変えるにしても、広い調整幅を得ることができる。このように、回動部材を共通にして錘を重さの異なるものに変え、或いは回動部材及び錘を共通にして錘の位置を変える、というようにして部品の共通化の下に、タッチの重さの調整をすることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図面中の同一又は同種の部分については、同じ番号を付して説明を省略することがある。以下の実施形態の説明においては、電子鍵盤楽器における演奏者に近い側を「前」、演奏者から遠ざかる側を「後」と称することとする。

図１は、本発明に係る電子鍵盤楽器の一実施形態を前後方向に沿う断面で示している。この電子鍵盤楽器は、鍵盤装置の鍵が押し下げられることにより、楽音を発生するものであり、鍵１０の動作を検出する鍵動作検出手段３０、該鍵動作検出手段での検出に応じて楽音信号を生成する楽音信号生成手段５０、該楽音信号生成手段で生成された楽音信号に基づき楽音を発する楽音発生手段６０を備えている。鍵盤装置は、鍵１０、鍵と連動する質量体２０、及びこれらを支持する鍵盤フレーム４０を備えており、その詳細は、図２以下に示す実施形態と共に説明する。鍵動作検出手段３０は、機械的、電気的又は光学的なスイッチ、センサ等とされ、鍵自身又はその連動部材の動作に感応することにより、鍵の回動を検出する。楽音信号生成手段５０は、電子鍵盤楽器の制御部５に組み込まれており、楽音信号生成手段５０の検知信号に基づき、楽音の音高、音色、大きさ、エンベロープ、アフタータッチコントロール等に関する楽音信号を生成する。楽音発生手段６０は、スピーカ等の音響放射装置を備え、楽音信号生成手段５０の楽音信号に基づき、ピアノ、オルガンその他の楽音を発する。これら楽音発生のための機構は、脚部３に支持された棚板１上に配置され、ケース２に囲まれており、鍵１０は、鍵盤蓋４に開閉自在に覆われている。

図２は、本発明の要部を示すもので、図１のものと同様の電子鍵盤楽器に使用される鍵盤装置を概略的に示す断面図であり、（ａ）は非押鍵状態、（ｂ）は押鍵状態を示す。この鍵盤装置は、鍵１０、鍵と連動する質量体２０、鍵の動作に起因して楽音発生信号を発する鍵動作検出手段（鍵スイッチ）３０、及びこれらを支持する鍵盤フレーム４０を備えている。質量体２０は、鍵盤フレーム４０に保持された回動支点４１を中心に鍵の動作に伴って回動する回動部材２１と、該回動部材に支持された錘２２とを備えている。

回動部材２１は、鍵盤装置の前後方向に細長く延びており、前寄り部分（演奏者に近い側）を回動支点４１で回動可能に支持されている。鍵１０は、後端部を支点１２により回動可能に支持されており、前部下面からは、アクチュエータ１１が柱状に延びている。アクチュエータ１１の下部には、左右両壁間を鍵幅方向に延びるピン１１０が固定されている。回動部材２１の先端部は、上下方向に２股に分岐しており、その分岐部の間にピン１１０が位置している。これにより、鍵１０が上下動すると、ピン１１０に伴われて回動部材２１は回動支点４１回りに回動する。

アクチュエータ１１の下方には、鍵動作検出手段３０が配置されており、押鍵時にアクチュエータ１１の下端が接することにより、検知信号を出力し、図外の制御部及びスピーカを通じて楽音が発せられる。

質量体２０は、非押鍵時には自重で後端部が下ストッパ４２に支持されており、押鍵時には、回動して上ストッパ４３に当接し停止する。これにより、押鍵ストロークの最大幅が決まり、アクチュエータ１１は最大下降位置の直前で鍵動作検出手段３０に接する。

回動部材２１は、図３に示すように、板状の本体２１０と、その一方の側面に設けられた支持部２１１とを備えている。回動部材２１は、樹脂の成形体であり、この例では本体２１０と支持部２１１とは一体的に形成されている。支持部２１１は、相互に間隔をおいて平行に回動部材２１の長手方向に延びており、両者の間に錘２２が挟持されるようになっている。錘２２は、金属製であり、細長い形状をなし、上下面の間隔は支持部２１１の離反間隔にほぼ等しくされ、支持部２１１間に緊く嵌合されるようになっている。このように、この実施形態では、錘２２の上下面が、支持部２１１に対し錘２２の位置を保持する装着部２２０となっている。これにより、支持部２１１は、錘２２に対して回動部材２１の回動方向に向き合う位置において錘２２を支持している。すなわち、図１についてみれば、下側の支持部２１１は錘２２に対して上方に向き合っている。押鍵時の回動で支持部２１１は上昇するのであるから、下側の支持部２１１は、錘２２に対して、回動方向に向き合う位置にあるということになる。そして、その位置において錘２２を支持している。上側の支持部２１１は、下側の支持部２１１と共に錘２２を挟持するために設けられている。

２つの支持部２１１は、回動支点４１を中心とする放射方向に沿うように延びている。その結果、回動部材２１の回動方向と、支持部２１１が延びている方向とは、垂直又はこれに近い角度となり、図２に示すように、打鍵時に回動部材２１から錘２２作用する力Ｆは、該支持部２１１が延びる方向に垂直又はこれに近い角度となる。その結果、打鍵時の力は、錘２２と回動部材２１との接触箇所でのずれを生じさせ難く、錘の安定した保持が可能となる。なお、支持部２１１と錘２２との接触による位置保持を、より確実にするために、支持部２１１及び錘２２の接触面は、図３(c)に示すように、細かい凹凸面とすることもできる。

図４は、本発明の電子鍵盤楽器に用いる質量体の他の例を示している。この質量体２０ａは、先に示したのと同様の回動部材２１ａに対し、長手方向に延びるスリットを形成しこれを支持部２１１ａとしている。錘２２ａは、スリット状の支持部２１１ａとほぼ同じ厚さとされ、上下面が装着部２２０となって、該支持部２１１ａに緊く嵌入され、位置を保持される。

この例においても、支持部２１１ａは、回動支点４１を中心とする放射方向に沿うように延びている。したがって、先の例と同様に、打鍵時に回動部材２１ａから錘２２ａに作用する力Ｆは、支持部２１１ａが延びる方向に垂直又はこれに近い角度となる結果、打鍵時の力は、錘２２ａと回動部材２１ａとの接触箇所でのずれを生じさせ難く、錘の安定した保持が可能となる。

図５は、本発明の電子鍵盤楽器に用いる質量体のさらに他の例を示している。この質量体２０bは、先に示したのと同様の回動部材２１bの長手方向に延びるスリットを形成しこれを支持部２１１bとしている。支持部２１１ｂを通る直線は、回動支点４１から僅かに離れた位置を通って延びている。錘２２bを固定する装着部２２０ｂは、錘２２ｂから下方へ延びる２本の脚部２２１と、該脚部下部のビス２２２とからなり、ビス２２２の締結により固定がなされている。

この例においては、支持部２１１bは、該支持部を通る直線が回動支点４１から離れた位置を通っているが、その距離は僅かであり、実質的に、回動支点４１を中心とする放射方向に沿うように延びている。この場合も、先の例とほぼ同様に、打鍵時に回動部材２１bから錘２２bに作用する力Ｆは、支持部２１１bが延びる方向に垂直又はこれに近い角度となる。したがって、打鍵時の力は、錘２２bと回動部材２１bとの接触箇所でのずれを生じさせ難く、錘の安定した保持が可能となる。

以下、図６を参照しつつ、支持部２１１の位置と、打鍵時に錘２２に作用する力の方向との関係を説明する。図６の質量体２０は、回動部材２１にスリット状の支持部２１１が形成されている。図６(a)は、支持部２１１が、回動支点４１を中心とする放射方向に一致して延びている例を示している（厳格には、スリットの幅分だけ放射方向からずれているが、その距離は僅かである）。したがって、回動部材２１の回動方向と、支持部２１１が延びている方向とは、垂直となり、図に示すように、打鍵時に回動部材２１から錘２２に作用する力Ｆも、支持部２１１が延びる方向に垂直となる。その結果、打鍵時に、錘２２と回動部材２１とは、相互の接触箇所において、ずれを生じさせる力を生じない（錘の遠心力は作用するが、これは接触箇所から受ける力ではない）。

図６(b)は、支持部２１１が、回動支点４１を中心とする放射方向に一致はしていないが、そのずれが僅かであり、支持部による錘の支持中心位置と回動中心とを結ぶ直線が、支持部の延びる方向に対してなす角ａが小さく、放射方向に沿っていると言える。したがって、回動部材２１の回動方向と、支持部２１１が延びている方向とは、垂直に近い角度となり、図示のように、打鍵時に回動部材２１から錘２２作用する力Ｆも、支持部２１１が延びる方向に垂直に近い角度となる。その結果、打鍵時に、錘２２と回動部材２１とが、相互の接触箇所において生じる、ずれを生じさせる力ｆａ，ｆｂは小さい。

図６(c)は、図６(b)よりも回動支点４１を中心とする放射方向に一致する位置からずれているが、回動支点４１に近い側に錘２２を配置しても角ａがさほど大きくなく、支持部２１１は、放射方向に沿うように延びていると言える。したがって、打鍵時に回動部材２１から錘２２作用する力Ｆの方向と、支持部２１１が延びる方向に垂直な方向とのずれは、打鍵時に、錘２２と回動部材２１とが、相互の接触箇所において生じる、ずれを生じさせる力ｆａ，ｆｂは小さい。

図６(d)は、図６(c)の状態から角度を変えずに支持部２１１を回動支点４１側へ距離ｓ（図６(c)の破線部分）だけ延長した状態を示している。この場合は、その延長部分に位置する錘２２についての角ａは、かなり大きくなっており、この延長部分は、もはや放射方向に沿うように延びているとは言えない。その結果、回動部材２１の回動方向と、支持部２１１が延びている方向とは、垂直から遠ざかり、図示のように、打鍵時に回動部材２１から錘２２作用する力Ｆも、支持部２１１が延びる方向に垂直な角度から大きくずれる。そして、打鍵時に、錘２２と回動部材２１とが、相互の接触箇所において生じる、ずれを生じさせる力ｆは大きくなる。このように、支持部がある程度の長さを有している場合、その支持部については、回動支点から遠い側においては、回動支点を中心とする放射方向に沿うように延び、回動支点に近い側においては、放射方向に沿うように延びていないという状態も生じ得る。その場合、本発明の効果を得るには、回動支点から遠い側の支持部を使用することとなる。

図６(a)〜(ｄ)に示されるように、支持部２１１の延びる方向が回動支点を中心とする放射方向に近い程、回動部材と錘との間に作用する力Ｆａ，Ｆｂ，Ｆの向きは、支持部が延びる方向に垂直に近くなり、しかも、錘が回動中心に近づいたときの力Ｆｂの向きもそのように保たれる。この観点から、回動部材により錘を確実に支持するためには、支持部による錘の支持中心位置と回動中心とを結ぶ直線が、支持部の延びる方向に対してなす角ａが、５０度未満であるのが望ましく、３０度未満であるのがより望ましく、２０度未満であるのがさらに望ましい。

図７は、上に述べたものと同様の構造をした質量体２０ｃについて、回動部材２１ｃの支持部２１１ｃに取り付ける錘２２ｃの位置を変えた例を示している。すなわち、図７の(a)は後方寄り、(b)は中央、(c)は前方寄りに、錘２２ｃを取り付けている。押鍵時の動作に対する慣性モーメントは、(a)が最も大きく、(b),(c)の順で小さくなる。したがって、タッチの重さも、(a)が最も重く、(b),(c)の順で軽くなる。この特性に従えば、例えば、図８に示すように、電子鍵盤楽器の低音域、中音域、高音域の鍵に対して、各々 (a), (b), (c) の質量体２０ｃを用いることができる。これにより、音高に応じたタッチの重さが付与され、演奏者にとって弾きやすく、音楽表現になじみやすい楽器を得る上で有利となる。

図９は、上に述べたものと同様の構造をした質量体２０ｄについて、回動部材２１ｄの支持部２１１ｄに取り付ける錘の大きさを変えた例を示している。すなわち、図９の(a)は大型の錘２２ｄ-1、(b)は中型の錘２２ｄ-2、(c)は小型の錘２２ｄ-3を各々取り付けている。押鍵時の動作に対する慣性モーメントは、(a)が最も大きく、(b),(c)の順で小さくなる。したがって、タッチの重さも、(a)が最も重く、(b),(c)の順で軽くなる。この場合も、電子鍵盤楽器の低音域、中音域、高音域の鍵に対して、例えば、図８に示すように各々 (a), (b), (c) の質量体２０ｄを用いることができる。

図１０は、上記とは異なる錘の装着構造を有した質量体の例を示している。この質量体２０ｅは、回動部材２１ｅの板状の本体２１０ｅに対し、両側に錘２２ｅを装着している。支持部２１１ｅは回動部材２１ｅの長手方向に延びるスリットとして形成されている。１対の錘２２ｅは共に細長い形状をなし、一方には２箇所に雌ねじ孔２２３が設けられ、他方の錘には該雌ねじ孔より僅かに大きい貫通孔２２４が設けられている。したがって、１対の錘２２ｅを回動部材２１ｅの両側に当てがい、貫通孔２２４の側からビス２２５を通し、雌ねじ２２３に螺合することにより、１対の錘２２ｅを固定することができる。このように、回動部材２１ｅに対し、鍵幅方向の両側に対称に錘２２ｅを配置することにより、質量体の動作の安定性を高めることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、質量体を構成する回動部材は、樹脂の他、木材、金属、及びこれらの複合材で形成することができ、錘にも金属の他、樹脂や他の複合材を用いることもできる。また、回動部材への錘の取付は、嵌合、ねじ止め、接着、溶接等、適宜の手段で行なうことができる。

本発明の一実施形態に係る電子鍵盤楽器の断面図である。 図１に示した電子鍵盤楽器における鍵盤装置を概略的に示す断面図であり、(a)は非押鍵状態、(b)は押鍵時を示す。 図２に示した鍵盤装置における質量体を示す図であり、(a)は正面図、(b)は縦断面図、(c)は錘の装着部の変形態様を示す拡大図である。 本発明の電子鍵盤楽器に使用する質量体の変形例を示す図であり、(a)は正面図、(b)は縦断面図である。 本発明の電子鍵盤楽器に使用する質量体の他の例を示す正面図である。 本発明の原理の説明図である。 本発明の電子鍵盤楽器に使用する質量体のさらに他の例を示す図であり、錘の取付位置を異にした状態を(a)、(b)、(c)で示す。 本発明を適用した電子鍵盤楽器の一例を示す平面図である。 本発明の電子鍵盤楽器に使用する質量体のさらに他の例を示す図であり、錘の大きさを異にしたものを(a)、(b)、(c)で示す。 本発明の電子鍵盤楽器に使用するさらに他の例を示す図であり、 (a)は正面図、(b)は縦断面図である。 従来の電子鍵盤楽器のための鍵盤装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０：鍵、 ２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ：質量体、 ３０：鍵動作検出手段、 ４０：鍵盤フレーム、 ４１：回動支点、 ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ：回動部材、 ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ-1，２２ｄ-2，２２ｄ-3，２２ｅ：錘、 ２２０：装着部、 ２１１，２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄ，２１１ｅ：支持部、

Claims (4)

1. 鍵、鍵と連動する質量体、これらを支持する鍵盤フレーム、鍵の動作を検出する鍵動作検出手段、該鍵動作検出手段での検出に応じて楽音信号を生成する楽音信号生成手段、及び該楽音信号生成手段で生成された楽音信号に基づき楽音を発する楽音発生手段を備えた電子鍵盤楽器であって、前記質量体は、前記鍵盤フレームに保持された回動支点を中心に鍵の動作に伴って回動する、鍵の前後方向に延びた回動部材と、該回動部材に支持された錘とを備えており、前記回動部材は、前記回動支点を中心とする放射方向に沿うように前記回動部材の長手方向に延びた相互に間隔をおいて平行な支持部を備えており、該支持部は、前記錘に対して回動部材の回動方向に向き合う位置において該錘を支持すると共に、該支持部に沿って前記錘の位置を調整可能としたことを特徴とする電子鍵盤楽器。
2. 前記錘が、前記支持部への固定のための装着部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子鍵盤楽器。
3. 前記支持部が、異なる重さの錘を選択的に支持し得ることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子鍵盤楽器。
4. 前記錘が、前記回動部材に対し鍵幅方向の両側に支持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子鍵盤楽器。

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