JP5211545B2 - ストッパ部材および鍵盤構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子ピアノに用いて好適なストッパ部材および鍵盤構造に関する。

従来より、電子ピアノの鍵においては、適当な質量を有する回動質量体を押鍵操作に連動して回動させ、アコースティックピアノのような自然な押鍵感触（質量感）を擬似的に得るようにした鍵盤装置が知られている。この種の鍵盤装置では、例えば、鍵の前部で回動質量体を駆動し、押鍵操作に連動して回動質量体の後部が上下に回動するように構成される。このとき、押鍵操作時の回動質量体の回動動作範囲（初期位置から最大回動位置まで）は、上限ストッパ部と下限ストッパ部とにより規制されており、回動質量体が上限ストッパ部に当接したときに鍵は押鍵押し切り状態になり、下限ストッパ部に当接したときに鍵の回動位置は初期位置になる。
上限ストッパ部および下限ストッパ部としては回動質量体の衝撃吸収性、消音性の観点から、ある程度の弾性復元力を備えたものが必要であり、従来よりフェルトまたはポリウレタン・エラストマ等が使用されている。演奏者の押鍵により押鍵押し切り状態になると、前述のように回動質量体は上限ストッパ部に衝突する。その際、上限ストッパ部は弾性変形し、内部損失により回動質量体の運動エネルギーを吸収し回動質量体を制動する。

しかし、上限ストッパ部は、弾性変形から元に戻るときに弾性復元力を発生し、この弾性復元力が、回動質量体を介して鍵に対する反発力（リバウンド）となって演奏者の指に伝わり、演奏者に不快感を与える。このため、回動質量体が上限ストッパ部に衝突する際に、演奏者が指から感じる反発力をより低減させタッチ感（ストップ感）を向上させるための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１においては、回動質量体によって衝打されると上方向に持ち上げられる他の質量体を上限ストッパ部に併設する技術が開示されている。また、その段落００５８においては、この「他の質量体」として、「砂や金属粉を袋状部材で包んだもの」を適用できる旨が開示されている。また、特許文献２においては、フェルト、第１クッション、質量体および第２クッションを積層構造にしてハンマーストッパ部を構成する技術が開示されている。

特開２００３−１９５８５３号公報 特開２００５−３４５９２４号公報

上述したように、特許文献１には「砂や金属粉を袋状部材で包んだもの」を上限ストッパ部に適用することが開示されているが、このようにストッパ部材を構成した場合には、回動質量体がストッパ部材に衝突したときの雑音が耳障りになるという問題が生じる。この雑音の問題点は、袋状部材に充填する粒状体を微細にすることにより、ある程度解決することができる。しかし、粒状体を微細にすると、袋状部材と取付け箇所（フレーム等）との隙間や、袋状部材自体に形成されている通気口から粒状体が漏れるという問題が生じる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、雑音を軽減できるとともに、粒状体の漏れを抑制できるストッパ部材および鍵盤構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載のストッパ部材（２０）にあっては、楽器内における移動物体（６，１４）を衝突させることにより、該移動物体（６，１４）の移動範囲を規制するストッパ部材において、各々が直径３ｍｍの複数の粒状体（２６）と、これら粒状体（２６）間に充填され粘着性を有する繋材（２８）と、通気性を有し、前記粒状体（２６）および前記繋材（２８）を包囲する包囲部材（２２）とを有することを特徴とする。
さらに、請求項２記載の構成にあっては、請求項１記載のストッパ部材（３０）において、前記包囲部材（２２）の内側に、前記複数の粒状体（２６）とこれら粒状体（２６）間に充填され粘着性を有する繋材（２８）とから成る混合層（３２）を形成し、該混合層（３２）のさらに内側に前記粒状体（２６）を充填してなる中心層（３４）を形成したことを特徴とする。
また、請求項３記載のストッパ部材（４０）にあっては、楽器内における移動物体（６，１４）を衝突させることにより、該移動物体（６，１４）の移動範囲を規制するストッパ部材において、各々が直径３ｍｍの複数の粒状体（２６）と、通気性を有し、前記粒状体（２６）を包囲するとともに、これら粒状体（２６）に対向する面に粘着性を有する材質（４２）を塗布または印刷してなる包囲部材（２２）とを有することを特徴とする。
また、請求項４記載のストッパ部材（５０）にあっては、楽器内における移動物体（６，１４）を衝突させることにより、該移動物体（６，１４）の移動範囲を規制するストッパ部材において、少なくとも一部が磁化された、磁性体によって構成され各々が直径３ｍｍの複数の粒状体（５４，５６）と、通気性を有し、前記粒状体（５４，５６）を包囲する包囲部材（２２）とを有することを特徴とする。
また、請求項５記載のストッパ部材（６０）にあっては、楽器内における移動物体（６，１４）を衝突させることにより、該移動物体（６，１４）の移動範囲を規制するストッパ部材において、外面の少なくとも一部に粒状体同士の衝突時のエネルギーを吸収するコーティングを施した、各々が直径３ｍｍの複数の粒状体（６４，６６）と、通気性を有し、前記粒状体（６４，６６）を包囲する包囲部材（２２）とを有することを特徴とする。
また、請求項６記載の鍵盤構造にあっては、鍵支持部（４）を支点として揺動する鍵（６）と、該鍵（６）の移動範囲を規制するストッパ部材とを有する鍵盤構造において、前記ストッパ部材として請求項１ないし５の何れかに記載のストッパ部材を用いたことを特徴とする。
また、請求項７記載の鍵盤構造にあっては、鍵支持部（４）を支点として揺動する鍵（６）と、該鍵（６）に連動する質量体（１４ｃ）と、該質量体（１４ｃ）の移動範囲を規制するストッパ部材とを有する鍵盤構造において、前記ストッパ部材として請求項１ないし５の何れかに記載のストッパ部材を用いたことを特徴とする。

このように、粒状体間、または粒状体の外側に粘着性を有する繋材を充填する構成によれば、繋材によって粒状体の漏れが防止されるとともに、繋材が雑音を吸収するため、ストッパ部材から生じる雑音を軽減できる。
また、少なくとも一部が磁化された、磁性体によって構成された複数の粒状体を用いる構成によれば、粒状体が相互に引き付けあうため粒状体の漏れが防止できるとともに、これら粒状体を最初から接触状態に保つことができるため、衝突時の雑音を低減させることができる。
また、粒状体の外面の少なくとも一部にコーティングを施す構成よれば、衝突時のエネルギーをコーティング層に吸収させることができるため、衝突時の雑音を低減させることができる。

1．第１実施例
1．1．実施例の構成
次に、本発明の第１実施例の鍵盤構造の構成を図１を参照し説明する。なお、本実施例の鍵盤構造は、電子ピアノに適用されるものである。
図１において２は電子ピアノのフレームであり、その上面には、鍵支持部４が固定されている。６は鍵であり、その後端部分（図上では右端）は鍵支持部４に対して回動自在に軸支されている。これにより、鍵６の左端は上下方向に揺動自在になっている。なお、図１においては１つの白鍵６およびこれに対応する部材のみ図示する。８は鍵ガイド部であり、鍵６が横方向にぶれないように、鍵６を上下方向にガイドする。鍵６の状態、すなわち操作位置、押鍵速度等は図示しない鍵スイッチ等の検出部で検出される。

１２はハンマ操作部であり、鍵６の下面から下方向に突出する垂直部１２ａと、垂直部１２ａの下端から前方向（図上では左方向）に突出する水平部１２ｂとから成り、全体として略「Ｌ」字状に形成されている。１４はハンマであり、フレーム２から下方に突出するハンマ支持部１６によって回動自在に軸支されている。ハンマ１４は、ハンマ支持部１６に軸支されるとともにハンマ操作部１２の下面に当接する当接部１４ａと、当接部１４ａから後方（図上では右方向）に突出する金属棒、あるいは樹脂製のアーム１４ｂと、アーム１４ｂの先端部に固定された質量体１４ｃとから構成されている。

２０−１〜２０−４はストッパ部材であり、鍵６およびハンマ１４の回動範囲を規制する。まず、ストッパ部材２０−１は、ハンマ操作部１２の水平部１２ｂの上方においてフレーム２の下面に固定され、鍵６が押下されていない状態（図示の状態）において水平部１２ｂが当接することにより、鍵６のレスト位置を決定する。また、ストッパ部材２０−２は、鍵６の下方においてフレーム２の上面に固定され、鍵６の押鍵時に鍵６の下面に当接することにより、鍵６の最大ストローク位置を決定する。また、ストッパ部材２０−３は、質量体１４ｃの上方においてフレーム２の下面に固定され、ストッパ部材２０−４は、質量体１４ｃの下方において所定位置に固定されている。これにより、ストッパ部材２０−３，２０−４は、ハンマ１４の回動範囲を所定範囲に規制する。

ここで、ストッパ部材２０−１〜２０−４を総称して「ストッパ部材２０」という。以下、ストッパ部材２０の詳細構成を図２(a)を参照し説明する。なお、図２(a)は、鍵配列方向に対して垂直な面で上限ストッパ部２０を切断した際の断面図である。図において２２はバッグ部であり、弾性体の長方形長尺シートを、断面略「Ω」字状に湾曲し、その両端部分を閉塞するとともに、「Ω」字の成す開口部分を設置面１８（例えばフレーム２の表面）に固定し、複数の鍵の配列方向（紙面に垂直方向）に沿って延設て成るものである。換言すれば、各ストッパ部材２０は、図１に示した一の鍵６に対してのみ設けられているものではなく、複数の鍵またはハンマのストッパ部材として機能するものである。ここで、バッグ部２２には、空気を挿通することによってバッグ部２２の変形を容易にするため、多数の微小な貫通孔である通気口２２ａが形成されている（図２(b)参照）。

２４は衝撃吸収部材であり、バッグ部２２の内側に充填されている。ここで、図２(a)におけるＡ部の拡大図を図２(b)に示す。本実施例における衝撃吸収部材２４は、図２(b)に示すように、多数の粒状体２６と、これら粒状体２６の相互間に充填された繋材２８とから構成される。粒状体２６は金属粒であり、各粒の大きさは、直径「３ｍｍ」以下にすると好適である。また、繋材２８は、グリス（クリーム）、ゼリー、ゴム系粘着材など、粘性および粘着性を有する材質である。

1．2．実施例の動作
次に、本実施例の動作を説明する。
図１において、ユーザが鍵６を指で押下すると、鍵６は鍵支持部４に設けられた軸を中心に図示の位置から反時計方向に回動する。それに伴い、ハンマ操作部１２によってハンマ１４の当接部１４ａが押し下げられ、ハンマ１４はハンマ支持部１６に支持された軸を中心に図示の位置から反時計方向に回動する。やがて、鍵６の下面はストッパ部材２０−２に衝突し、質量体１４ｃはストッパ部材２０−４に衝突する。ストッパ部材２０−２，２０−４においては、鍵６および質量体１４ｃの運動エネルギーが粒状体２６の運動エネルギーに変換されるため、鍵６および質量体１４ｃは運動エネルギーを失う。

その後、ユーザが鍵６に対する押鍵力を緩め、鍵６から指を離す離鍵操作によって、ハンマ１４は質量体１４ｃの自重により時計方向に回動し、ストッパ部材２０−３に当接する。また、これに伴ってハンマ操作部１２もハンマ１４によって押し上げられ、ハンマ操作部１２の水平部１２ｂがストッパ部材２０−１に当接し、鍵６およびハンマ１４の状態は図１に示す初期状態に復帰する。本実施例においては、各ストッパ部材２０のバッグ部２２は弾性体によって形成されているため、各ストッパ部材２０から鍵６、ハンマ操作部１２または質量体１４ｃが離れると、当該ストッパ部材２０は元の形状に復帰する。

ここで、各ストッパ部材２０は、鍵６または質量体１４ｃが衝突した際、その上下方向に圧力が印加される。これにより、衝撃吸収部材２４内の粒状体２６同士が衝突しようとすると、これら粒状体２６間の繋材２８が両粒状体２６間から外側に押し出されることにより粒状体２６の相対速度が低下し、しかる後に粒状体２６同士が衝突する。従って、繋材２８は、粒状体２６同士の衝突速度を低下させ、雑音を抑制する機能を発揮する。また、繋材２８は、生じた雑音を吸収する機能もあるため、これによってストッパ部材２０から外部に放音される雑音を一層低下させることが可能である。さらに、繋材２８が粒状体２６相互同士を結合することにより、粒状体２６の直径がバッグ部２２に形成された通気口２２ａの直径以下であったとしても、粒状体２６が該通気口２２ａを介して外部に漏れることが防止される。

2．第２実施例
次に、本発明の第２実施例の鍵盤構造を説明する。第２実施例の鍵盤構造の全体構成は第１実施例のもの（図１）と同様であるが、本実施例にあっては、第１実施例のストッパ部材２０に代えて、図３(a)に示すストッパ部材３０が適用される。
図３(a)においてバッグ部２２は第１実施例のものと同様であるが、バッグ部２２の内面には繋材と粒状体とを混合した混合層３２が形成されており、さらにその内側には粒状体のみを充填した中心層３４が形成されている。ここで、図３(a)におけるＢ部の拡大図を図３(b)に示す。図示の構成によれば、混合層３２は中心層３４の周囲を取り囲んでいるため、中心層３４において粒状体２６同士が衝突したときに生じる雑音が、混合層３２内の繋材２８によって吸収される。また、混合層３２においては、繋材２８が粒状体２６相互同士を結合することにより、粒状体２６の直径が通気口２２ａの直径以下であったとしても、粒状体２６が該通気口２２ａを介して外部に漏れることが防止される。

ところで、上述した第１実施例のように、バッグ部２２の内側の全体に対して粒状体２６と繋材２８との混合物を衝撃吸収部材２４として充填すると、衝撃吸収部材として粒状体２６のみを用いた場合と比較して、やや衝撃吸収性が劣る（鍵６やハンマ１４の跳ね返りが強くなる）傾向が見られる。本実施例のストッパ部材３０においては、粒状体２６と繋材２８との混合物は、バッグ部２２の内面部分の混合層３２のみに用いられ、体積の大部分を占める中心層３４は粒状体２６のみによって構成されているから、第１実施例のストッパ部材２０と比較すると、衝撃吸収性をより高めることができる。

3．第３実施例
次に、本発明の第３実施例の鍵盤構造を説明する。第３実施例の鍵盤構造の全体構成は第１実施例のもの（図１）と同様であるが、本実施例にあっては、第１実施例のストッパ部材２０に代えて、図４(a)に示すストッパ部材４０が適用される。
図４(a)においてバッグ部２２は第１実施例のものと同様であるが、その内面には、粘性および粘着性を有する材質（第１，第２実施例の繋材２８と同様の材質）が塗布または印刷され、これによって粘着層４２が形成されている。この粘着層４２のさらに内側には、粒状体のみを充填した中心層４４が形成されている。ここで、図４(a)におけるＣ部の拡大図を図４(b)に示す。図示の構成によれば、粘着層４２は中心層４４の周囲を取り囲んでいるため、中心層４４において粒状体２６同士が衝突したときに生じる雑音が、粘着層４２において吸収される。

また、粘着層４２は粒状体２６に粘着して粒状体２６をバッグ部２２の内側に留めようとするため、粒状体２６の直径が通気口２２ａの直径以下であったとしても、粒状体２６が該通気口２２ａを介して外部に漏れることが防止される。本実施例のストッパ部材４０においては、粘着層４２はバッグ部２２の内面部分にのみ形成され、体積の大部分を占める中心層４４は粒状体２６のみによって構成されているから、上述した第２実施例と同様に、第１実施例よりも衝撃吸収性をより高めることができる。

4．第４実施例
次に、本発明の第４実施例の鍵盤構造を説明する。第４実施例の鍵盤構造の全体構成は第１実施例のもの（図１）と同様であるが、本実施例にあっては、第１実施例のストッパ部材２０に代えて、図５(a)に示すストッパ部材５０が適用される。
図５(a)においてバッグ部２２は第１実施例のものと同様であり、その内側には、粒状体のみを充填した中心層５２が形成されている。ここで、図５(a)におけるＤ部の拡大図を図５(b)に示す。本実施例において中心層５２を構成する粒状体は、磁石である粒状体５４と、磁石ではない磁性体である粒状体５６とから構成されている。粒状体の少なくとも一部が磁石によって構成されていることにより、粒状体５４，５６の全体が磁化され、これら粒状体５４，５６は相互に引き寄せられる。従って、粒状体５４，５６の直径が通気口２２ａの直径以下であったとしても、粒状体５４，５６が該通気口２２ａを介して外部に漏れることが防止される。また、粒状体５４，５６は元々相互に接触した状態にあるため、鍵６やハンマ１４がストッパ部材５０にした際に発生する雑音は、磁化されていない粒状体を用いた場合と比較して低く抑制することが可能である。

5．第５実施例
次に、本発明の第５実施例の鍵盤構造を説明する。第５実施例の鍵盤構造の全体構成は第１実施例のもの（図１）と同様であるが、本実施例にあっては、第１実施例のストッパ部材２０に代えて、図６(a)に示すストッパ部材６０が適用される。
図６(a)においてバッグ部２２は第１実施例のものと同様であり、その内側には、内側には、粒状体のみを充填した中心層６２が形成されている。ここで、中心層６２を構成する粒状体の一例を図６(b)に示す。図６(b)に示す粒状体６４は、金属粒であるコア部６４ａと、その外周面の全体をコーティングするコーティング層６４ｂとから構成される。ここで、コーティング層６４ｂは、エラストマー、ゲル、プラスチック、ゴム等の材質によって構成される。

また、中心層６２を構成する粒状体の他の例を図６(c)に示す。図６(c)に示す粒状体６６は、金属粒であるコア部６６ａと、その外周の一部をディンプル状にコーティングするコーティング層６６ｂとから構成される。コーティング層６６ｂを構成する材質は、上記コーティング層６４ｂのものと同様である。本実施例においては、粒状体６４または６６が衝突する際、金属粒同士が直接的に衝突せず、コーティング層６４ｂまたは６６ｂを挟んで金属粒が衝突する。その際、コーティング層６４ｂまたは６６ｂにおいて衝突時の運動エネルギーが吸収されるため、衝突時に生じる雑音を低く抑制することが可能である。

また、本実施例は、上述した第１〜第４実施例と組み合わせて適用することが可能である。すなわち、第１〜第４実施例に用いられた粒状体２６，５４，５６に対して、コーティング層６４ｂまたは６６ｂと同様のコーティングを施すことにより、第１〜第４実施例において生じる雑音を、より低く抑制することが可能になる。

6．変形例
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。

(1)第１〜第３実施例において、粒状体２６は金属粒であったが、粒状体２６は金属粒に限定されるものではなく、セラミックやプラスチックの粒であってもよい。また、その形状は球形に限られるものではなく、多面体等であってもよい。

(2)また、上記第４実施例においては、磁石である粒状体５４と、磁石ではない磁性体である粒状体５６とによって中心層５２を構成したが、中心層５２を、磁石である粒状体５４のみによって構成してもよい。

(3)また、上記各実施例においてバッグ部２２は弾性体の長方形長尺シートによって構成されたが、設置面の下方に設けられるストッパ部材２０（図１の例においては、ストッパ部材２０−１，２０−４）については、バッグ部２２は必ずしも弾性体である必要はなく、形状が比較的自由に変えられる素材、例えば布などを用いることもできる。

(4)また、上記各実施例においてバッグ部２２は複数の鍵の配列方向に沿って延設されたが、バッグ部２２を各鍵毎に設け、鍵の長手方向に沿って延設するようにストッパ部材２０を構成してもよい。

(5)また、上記各実施例においてバッグ部２２は、設置面１８に接する箇所において開口していたが、ストッパ部材２０，３０，４０，５０，６０の全外周を包囲するようにバッグ部２２を構成してもよい。

(6)また、上記各実施例においては、「４」個のストッパ部材（図１におけるストッパ部材２０−１〜２０−４）の全てにおいて各実施例に係るストッパ部材２０，３０，４０，５０，６０を採用したが、特にタッチ感または雑音に対する影響の大きい一部のストッパ部材（例えば、図１におけるストッパ部材２０−２のみ、またはストッパ部材２０−４のみ）に対して各実施例に係るストッパ部材２０，３０，４０，５０，６０を採用し、残りのストッパ部材は通常のフェルトのみのストッパ部材を用いてもよい。

(7)また、上記各実施例の鍵盤構造においては、回動するハンマ１４を採用したが、ハンマ１４は必ずしも必要なものではない。例えば図１において鍵６を時計方向に付勢するスプリングを鍵６とフレーム２との間に介挿し、ハンマ１４を省略してもよい。かかる場合には、必然的に、ストッパ部材２０−３，２０−４も省略されることになる。

(8)また、上記各実施例においては、電子ピアノの鍵盤構造に本発明を適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子ピアノ以外の各種電子楽器または自然楽器のストッパ部材に適用してもよい。

本発明の第１実施例の鍵盤構造の側面図である。 第１実施例におけるストッパ部材２０の詳細を示す図である。 第２実施例におけるストッパ部材３０の詳細を示す図である。 第３実施例におけるストッパ部材４０の詳細を示す図である。 第４実施例におけるストッパ部材５０の詳細を示す図である。 第５実施例におけるストッパ部材６０の詳細を示す図である。

符号の説明

２：フレーム、４：鍵支持部、６：鍵（移動物体）、８：鍵ガイド部、１０：センサ部、１２：ハンマ操作部、１２ａ：垂直部、１２ｂ：水平部、１４：ハンマ（移動物体）、１４ａ：当接部、１４ｂ：アーム、１４ｃ：質量体、１６：ハンマ支持部、１８：設置面、２０−１〜２０−４，２０，３０，４０，５０，６０：ストッパ部材、２２：バッグ部（包囲部材）、２２ａ：通気口、２４：衝撃吸収部材、２６：粒状体、２８：繋材、３２：混合層、３４：中心層、４２：粘着層、４４：中心層、５２：中心層、５４，５６：粒状体、６２：中心層、６４：粒状体、６４ａ，６６ａ：コア部、６４ｂ，６６ｂ：コーティング層。

Claims (7)

1. 楽器内における移動物体を衝突させることにより、該移動物体の移動範囲を規制するストッパ部材において、
   各々が直径３ｍｍの複数の粒状体と、
   これら粒状体間に充填され粘着性を有する繋材と、
   通気性を有し、前記粒状体および前記繋材を包囲する包囲部材と
   を有することを特徴とするストッパ部材。
2. 前記包囲部材の内側に、前記複数の粒状体とこれら粒状体間に充填され粘着性を有する繋材とから成る混合層を形成し、
   該混合層のさらに内側に前記粒状体を充填してなる中心層を形成した
   ことを特徴とする請求項１記載のストッパ部材。
3. 楽器内における移動物体を衝突させることにより、該移動物体の移動範囲を規制するストッパ部材において、
   各々が直径３ｍｍの複数の粒状体と、
   通気性を有し、前記粒状体を包囲するとともに、これら粒状体に対向する面に粘着性を有する材質を塗布または印刷してなる包囲部材と
   を有することを特徴とするストッパ部材。
4. 楽器内における移動物体を衝突させることにより、該移動物体の移動範囲を規制するストッパ部材において、
   少なくとも一部が磁化された、磁性体によって構成され各々が直径３ｍｍの複数の粒状体と、
   通気性を有し、前記粒状体を包囲する包囲部材と
   を有することを特徴とするストッパ部材。
5. 楽器内における移動物体を衝突させることにより、該移動物体の移動範囲を規制するストッパ部材において、
   外面の少なくとも一部に粒状体同士の衝突時のエネルギーを吸収するコーティングを施した、各々が直径３ｍｍの複数の粒状体と、
   通気性を有し、前記粒状体を包囲する包囲部材と
   を有することを特徴とするストッパ部材。
6. 鍵支持部を支点として揺動する鍵と、該鍵の移動範囲を規制するストッパ部材とを有する鍵盤構造において、
   前記ストッパ部材として請求項１ないし５の何れかに記載のストッパ部材を用いたことを特徴とする鍵盤構造。
7. 鍵支持部を支点として揺動する鍵と、該鍵に連動する質量体と、該質量体の移動範囲を規制するストッパ部材とを有する鍵盤構造において、
   前記ストッパ部材として請求項１ないし５の何れかに記載のストッパ部材を用いたことを特徴とする鍵盤構造。

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