JP5212458B2

JP5212458B2 - 鍵盤楽器の鍵盤装置

Info

Publication number: JP5212458B2
Application number: JP2010288019A
Authority: JP
Inventors: 井上　　敏
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP2011100147A

Description

本発明は、鍵盤楽器の鍵盤装置に関し、特に鍵盤に取付けられている重りの機能の全部およびまたは一部を板ばねに代替させるようにした鍵盤に関する。

ピアノ、電子ピアノ等の鍵盤楽器を演奏する際、鍵タッチの重さ、すなわち鍵盤を弾くときの重さは、演奏者にとってタッチ感に微妙な差異を感じさせ、心理的に演奏内容に大きく影響を与えるものである。したがって、鍵タッチの重さは原則的には演奏者ごとに最も適した値に調整されるべきものであるが、実際には製造時において製品規格毎に定めた値となるように全ての鍵盤に対してまたは各音域毎に調整している。

グランドピアノの場合、一般には図８に示すように、鍵盤１の回動支点Ｏより前端部寄り側面に直径１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の重り用貫通孔２を鍵盤１の長手方向に適宜間隔をおいて所要個数形成し、この重り用貫通孔２内に円柱状に形成した重り３をはめ込み固着して押鍵方向の回転モーメントを付与することで鍵タッチの重さを調整するようにしている。重り３の材料としては、従来から鉛が用いられる。鉛を用いる理由は、比重が大きくて柔軟性を有し、鍵盤１への取付け作業が容易であることによる。すなわち、鉛を貫通孔２に嵌挿した後加圧変形させて貫通孔２の穴壁に食い込ませると、貫通孔２からの脱落を防止することができるためである。なお、符号５で示すものは鍵盤１に連動して作動するアクション機構で、押鍵操作時に鍵盤１の上面後端部に突設したキャプスタンスクリュー７によって突き上げられると、ハンマー８が上昇回動して当該鍵盤１に対応する弦６を打撃するように構成されている。

特開２０００−２５１４７号公報特許第２９３８２９５号

上記したように従来のグランドピアノにおいては、鉛からなる重り３を鍵盤１の前端部側に埋め込んで鍵タッチの重さを軽くなるように調整していた。しかしながら、鉛は重金属であり、有害物質とされているため、環境保全のためには使用しないことが望ましく、材料の変換が要望されている。しかし、鉛以外の金属材料（例えば、鉄、黄銅等）は柔軟性に欠けるため、貫通孔２に嵌挿した後加圧変形させることが難しく、そのため圧入または嵌挿した後接着剤で固定する方式を採らざるを得ないが、圧入の場合はスプルース等の比較的柔らかい木材からなる鍵盤１が割れるおそれがある。一方、接着剤を用いて固定する場合は、その作業が煩わしいという問題があり、いずれの場合も実用的でない。
また、上記した例のような金属は鉛より比重が小さいため、鉛の場合よりさらに多くの重り３を埋め込む必要があるため、鍵盤の組み立て作業に時間を要する。さらに、重り３を鍵盤１に一旦埋め込むと抜き取ることが難しいため、ユーザーが鍵タッチの重さを自由に変更または調整することができないという問題もあった。

そこで、このような問題を解決するために、例えば特許文献１に開示された鍵盤楽器が提案されている。この鍵盤楽器は、図８に示すようにサポートレール９上にＵ字状のばね１０を配置し、このばね１０によってアクション機構５のサポート１１を上方に付勢することにより、鍵盤１に加わるアクション機構５の重量を軽減し、重り３の使用量を削減するようにしたものである。

しかしながら、このような鍵盤楽器は重り３の全廃を目的とするものではなく、未だ改良の余地があった。また、ばね１０はサポート１１を支持しているので、打弦距離の調整のためにキャプスタンスクリュー７を回転させてアクション機構５を上下動させると、ばね１０に対するサポート１１の当接位置が変化するため、ばね１０の強さが変化する。その結果、鍵タッチの重さが変化してしまうという問題もあった。

また、他の従来技術として特許文献２に開示された鍵盤楽器が知られている。この鍵盤楽器は、鍵盤と筬に第１、第２の永久磁石を互いに反発するように配設し、両磁石間の距離を変更することにより、反発力を調整し、鍵タッチの重さを調整するようにしたものである。

しかしながら、この鍵盤楽器は２つの磁石の間に働く反発力がその距離の２乗に反比例するので、鍵盤を押し込んでいく過程で反発力（鍵盤反力）が急激に変化するという問題があった。

本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、重りの全廃を可能にするとともに、鍵タッチの重さをユーザーが自由に変更し得るようにした鍵盤楽器の鍵盤装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る鍵盤楽器の鍵盤装置は、棚板上に設置される鍵盤筬の上に配設されかつ前記鍵盤筬に上下方向に揺動自在に支持された鍵盤と、前記鍵盤と前記鍵盤筬との間に介装されて前記鍵盤の鍵毎に押鍵方向の回転モーメントを付与するばねと、前記ばねの強さを調整する調整手段とを備え、前記ばねは、前記鍵盤筬に固定される固定片と、前記固定片に延設された鍵毎の複数の弾性片とを備えている板ばねであり、前記調整手段は、各鍵盤の下面側にねじ込まれて上方に突出する調整ねじからなり、前記調整手段の下端部に前記弾性片が圧接されていることを特徴とするものである。

このような構造からなる鍵盤装置によると、板ばねが鍵盤に付与する回転モーメントの大きさ（非演奏時における）を従来の重りによる回転モーメントの大きさと略同じにすれば、ばねが重りと同等の機能をもち、重りの使用を廃止することが可能である。また、演奏者に違和感を与えることもなく、良好な演奏を行うことができる。回転モーメントの大きさは、工場出荷後であってもユーザーが調整手段によって自由に調整することができる。調整手段としては、ねじ等が用いられる。

グランドピアノの鍵盤装置の場合は、一般的に重りが鍵盤の回動支点（バランスキーピンの位置）より前方側に埋め込まれるため、板ばねは鍵盤に押鍵方向の回転モーメントを付与することにより、鍵タッチの重さを軽くする。
したがって、本発明に係る鍵盤楽器の鍵盤装置は、従来必要とされていた鉛からなる重りの一部または全部を廃止することができ、環境の保全対策上有効である。また、板ばねにより鍵盤に付与される回転モーメントの大きさを調整手段によって調整することにより、従来の重りによる回転モーメントと略同じにすれば、演奏性の差が小さいため、違和感なく演奏することができる。また、各鍵盤毎に板ばねの力を調整できるので、製造上のばらつき等による鍵盤反力のばらつきや、工場出荷後における経年変化を修正することができ、さらには演奏者が好みに合わせて鍵タッチの重さを自由に調整することができる。

グランドピアノの鍵盤装置の第１の参考例を示す鍵盤部の断面図である。ばねの取付け構造を示す断面図である。（ａ）〜（ｅ）はばねの他の例を示す図および荷重特性を示す図である。第２の参考例を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態を示す鍵盤部の断面図である。板ばねの斜視図である。本発明の第２の実施の形態を示す断面図である。従来のグランドピアノの鍵盤部を示す断面図である。

本発明の実施の形態を説明する前に本発明に関連する技術を図１〜図４によって説明する。
図１はグランドピアノの鍵盤装置の第１の参考例を示す鍵盤部の断面図、図２は圧縮ばねの取付け構造を示す断面図である。なお、従来技術の欄で示した構成部材と同等のものについては同一符号を以て示し、その説明を適宜省略する。これらの図において、符号２０で示すものは鍵盤１と鍵盤筬２１との間に介装されたばねで、このばね２０の弾撥力によって前記鍵盤１に押鍵方向（矢印Ａ方向）の回転モーメントを付与することにより、鍵タッチを所定の重さに調整している。したがって、鍵盤１には従来の重りが全く埋め込まれていない。

前記鍵盤１は、白鍵１Ａと黒鍵１Ｂとからなり、前記鍵盤筬２１上に配設され、中間部がバランスキーピン２３によって上下方向に揺動自在に支持されている。このような鍵盤１は、アクション機構５が負荷重量となって後端側に加えられていることから、通常（非演奏時）は前端側が浮き上がり、後端側が筬後２４の上面にフェルトを介して押し付けられている。

前記鍵盤筬２１は、鍵盤１の前後方向に並設された筬前２５、筬中２６および前記筬後２４と、これらを連結する筬妻２７とで格子状に形成され、棚板２８上に設置されている。筬前２５の上面には各鍵盤１の左右方向への揺動を規制するオーバルキーピン２９が植設され、筬中２６の上面には前記バランスキーピン２３が植設されている。なお、ハンマー８を含むアクション機構５および鍵盤１の後方に配設されているダンパー機構３０は、従来構造と全く同一であるため、ここではその説明を省略する。

図２において、前記ばね２０は圧縮コイルばねからなり、前記鍵盤１の下面側に埋設したケース３２内に弾装され、押圧子３３をケース下方へ突出する方向に付勢している。前記ケース３２は上下面が開放する筒状体に形成され、前記鍵盤１の下面側に形成したケース取付用穴３５に圧入固定、または嵌挿された後接着剤等によって固定されている。ケース取付用穴３５は、図１に示すように前記鍵盤１の回動支点Ｏ（バランスキーピン２３の位置）より後方に位置して形成されている。

前記押圧子３３は、上方に開放する筒状の大径部３３ａと、この大径部３３ａの下端に一体に連設された小径部３３ｂとからなり、大径部３３ａがケース３２内に下方への抜けを防止されて摺動自在に嵌挿され、前記圧縮コイルばね２０の下端部を収納している。小径部３３ｂは、前記ケース３２の下面開口部３９から下方に突出し、前記圧縮コイルばね２０の力によって前記筬妻２７の上面に設置したばね受け４０の上面に圧接されている。

前記ばね受け４０は、金属板の曲げ加工によって断面形状がクランク状に形成され、１〜８８鍵全ての鍵盤１に対して共通に延在する長さを有するか、または低、中、高音域の各セクション毎に分割されて形成され、前記筬妻２７の上面に複数個の止めねじによって固定されている。ばね受け４０の上面で前記押圧子３３が圧接される部分には、雑音の発生を防止するために図示しないフェルト、クロス、皮革等が貼着されている。

このような構造からなるピアノの鍵盤１において、前記押圧子３３は、図１に示す非演奏時において鍵盤１の下面とばね受け４０の間隔が最も狭いため、ケース３２内に最も引っ込んだ状態で収納されている。したがって、圧縮コイルばね２０は圧縮変形量が最大で、その弾撥力で押圧子３３をばね受け４０に押し付け、鍵盤１の後端部を上方に付勢することにより、鍵盤１に押鍵方向の回転モーメントを付与している。

この状態において、鍵盤１を押鍵操作して図１において時計方向に回動させると、鍵盤１の下面とばね受け４０の間隔が徐々に広くなるため、押圧子３３は圧縮コイルばね２０の弾撥力によってケース３２から徐々に突出する。そして、鍵盤１が最大あがき量回動して前端部下面が図１に二点鎖線で示すように筬前２５の上面に設けたフロントピンパンチング４２に当たると、押圧子３３は図２に示すように小径部３３ｂがケース３２から最大寸法突出し、圧縮コイルばね２０の弾撥力が最も弱くなる。

鍵盤１に付与される押鍵方向の回転モーメントの大きさは、圧縮コイルばね２０の強さおよび鍵盤１への取付位置を適宜決定することにより、図８に示した従来の重り３による回転モーメントの大きさと略等しくすることができる。

さらに、圧縮コイルばね２０としては荷重特性が線形のものに限らず、非線形のものを用いるのが好ましい。特に非線形の場合は、鍵盤反力の変化の設定の自由度が増し、微妙なタッチが実現できる利点がある。

このため、この参考例においては、図３（ａ）に示すように両端部のピッチＰ1 と中央部のピッチＰ2 が異なる不等ピッチ（Ｐ1 ＜Ｐ2 ）の非線形圧縮コイルばね２０を用いている。また、非線形圧縮コイルばねの他の例としては、同図（ｂ）に示すようにピッチが一定な円錐形圧縮コイルばね３６や、同図（ｃ）に示すようにばね定数ｋ１，ｋ２（ｋ１＜ｋ２）が異なる大小２つの圧縮コイルばね３７，３８であってもよい。同図（ｄ）は同図（ａ）、（ｂ）に示した圧縮コイルばね２０，３６の荷重特性を示す図、同図（ｅ）は同図（ｃ）に示した圧縮コイルばね３７，３８の荷重特性を示す図である。重り３を使用した場合、回転モーメントは鍵盤１の動きに殆ど依存せず、また依存させることができない。しかしながら、上記した通り、通常の線形のばねを用いると鍵盤１を押し下げていくと、ばね力が弱まり回転モーメントが小さくなる。そこで、圧縮コイルばね２０として荷重特性が図３（ｅ）のような非線形のものを用い、回転モーメントを鍵盤１の動きにあまり依存させないようにすると、従来とあまり変わらない演奏を行うことができる。すなわち、図３（ｅ）のｆで示す領域を使うことによってばね力が変位にあまり依存しなくなり、重りの場合と同様のタッチ感に近づけることができる。

図４は第２の参考例を示す断面図である。
この参考例は、圧縮コイルばね２０の強さを調整する調整手段５０を設けたものである。調整手段５０としては調整ねじが用いられる。この調整ねじ５０は、ケース３２を貫通して鍵盤１にねじ込まれて上方に突出しており、頭部５０ａがケース３２内に位置して圧縮コイルばね２０の上端を受け止め、鍵盤１の上方に突出する突出端部に四角柱の回転操作部５０ｂを一体に有している。

鍵タッチ感の重さを調整するときは、回転操作部５０ｂを適宜な工具によって回転させて調整ねじ５０を上方または下方に移動させて圧縮コイルばね２０の圧縮量を変化させればよい。その結果、弾撥力が変化して鍵盤１に付与する押鍵方向の回転モーメントの大きさが変化するため、鍵タッチの重さを調整することができる。また、各鍵盤１毎に圧縮コイルばね２０の力を調整できるので、製造上のばらつき等による鍵盤反力のばらつきを修正することができる。さらに、工場出荷後においても経年変化を修正することもできるし、演奏者が好みに合わせて鍵タッチの重さを自由に調整することができる。
また、鍵盤１と鍵盤筬２１の間に圧縮コイルばね２０を配置しているので、打弦距離の調整のためにキャプスタンスクリュー７を回転させてアクション機構５を上下動させても、圧縮コイルばね２０の強さは全く変化せず、したがって鍵タッチの重さが変化して演奏性に影響を及ぼすことがない。

図５は本発明の実施の形態を示す鍵盤部の断面図、図６は板ばねの斜視図である。
この実施の形態は、圧縮コイルばねの代わりに板ばね６０を用い、この板ばね６０によって鍵盤１に押鍵方向の回転モーメントを付与したものである。板ばね６０は、薄い金属板の打ち抜きおよび曲げ加工によって形成されることにより、帯状の固定片６０Ａと、この固定片６０Ａに延設された複数の弾性片６０Ｂとで構成されている。固定片６０Ａは、１〜８８鍵全ての鍵盤１に対して共通に延在する長さを有するか、または低、中、高音域の各セクション毎に分割されて形成され、筬妻２７の上面に複数個の止めねじによって固定されている。前記弾性片６０Ｂは、固定片６０Ａの長辺側の一辺に鍵盤１の配列ピッチで、Ｊ字状に折り曲げ形成され、先端部に設けた半円形の突部６１が鍵盤１の下面に圧接させることにより、鍵盤１に押鍵方向の回転モーメントを付与している。鍵盤１の下面で前記突部６１が接触する部位には、フェルト６２が貼着されている。なお、板ばね６０は、複数の弾性片６０Ｂを一体に有し、複数の鍵盤１に対して共通に使用されるものとして示したが、１つの弾性片６０Ｂを有し個々独立に製作された板ばね６０を各鍵盤１に対して１つずつ配設してもよい。

このような構造においては、板ばね６０の弾性片６０Ｂを鍵盤１の下面に圧接するだけでよいので、図２に示した圧縮コイルばね２０やケース３２を鍵盤１の内部に組込む必要がなく、鍵盤１の製作が容易になる。

図７は本発明の実施の形態を示す断面図である。
この実施の形態は、板ばね６０の強さを調整する調整手段５０を鍵盤１に取付けたものである。調整手段５０は調整ねじからなり、鍵盤１の下面側にねじ込まれて上方に突出しており、頭部５０ａに弾性片６０Ｂの突部６１が圧接されている。このような構造においても、図４に示した参考例と同様に調整手段５０を回転操作すると、弾性片６０Ｂの強さを変えることができるため、鍵タッチの重さを演奏者が自由に調整することができる。

上記した実施の形態は、いずれもグランドピアノの鍵盤１に適用した例を示したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、アップライトピアノ、電気ピアノ、電子ピアノ等の鍵盤楽器の鍵盤装置にも適用することが可能である。
また、図１および図２に示したケース３２および押圧子３３は必ずしも必要でない。さらに、調整手段５０は、調整ねじに何等限定されるものではなく、例えばレバーを用いてもよい。
また、本発明は上記した実施の形態に何等限定されるものではなく、種々の変更、変形が可能である。

１…鍵盤、２…重り用貫通孔、３…重り、５…アクション機構、２０…ばね、２１…ケース、５０…調整手段、６０…板ばね。

Claims

棚板上に設置される鍵盤筬の上に配設されかつ前記鍵盤筬に上下方向に揺動自在に支持された鍵盤と、
前記鍵盤と前記鍵盤筬との間に介装されて前記鍵盤の鍵毎に押鍵方向の回転モーメントを付与するばねと、
前記ばねの強さを調整する調整手段とを備え、
前記ばねは、前記鍵盤筬に固定される固定片と、
前記固定片に延設された鍵毎の複数の弾性片とを備えている板ばねであり、
前記調整手段は、各鍵盤の下面側にねじ込まれて上方に突出する調整ねじからなり、
前記調整手段の下端部に前記弾性片が圧接されていることを特徴とする鍵盤楽器の鍵盤装置。