JP5310303B2 - Keyboard device - Google Patents

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Description

本発明は、電子鍵盤楽器などが備える鍵盤装置に関し、特に、鍵の操作感覚あるいは動作を制御するための力覚制御あるいは動作制御の機能を備えた鍵盤装置に関する。   The present invention relates to a keyboard device provided in an electronic keyboard instrument and the like, and more particularly, to a keyboard device having a haptic control or operation control function for controlling operation feeling or operation of a key.

アコースティックピアノなど生音を発生する自然鍵盤楽器の鍵盤ユニットは、押鍵により回動するハンマが打弦して発音するように構成されており、鍵とハンマの間には、ジャックやウィッペンを有してなるアクション機構が設けられている。このアクション機構によって、演奏者の指に鍵から独特の反力が掛かるようになっており、自然鍵盤楽器の鍵盤ユニットでは、各楽器に特有の鍵タッチ感が得られる。   The keyboard unit of a natural keyboard instrument that produces live sounds, such as an acoustic piano, is configured so that a hammer that rotates when a key is pressed produces a string, and a jack or wippen is provided between the key and the hammer. An action mechanism is provided. By this action mechanism, a unique reaction force is applied from the key to the performer's finger, and the keyboard unit of the natural keyboard instrument provides a key touch feeling peculiar to each instrument.

一方、電子音を発生する電子鍵盤楽器の鍵盤ユニットは、押鍵時に鍵を初期位置に復帰させるスプリングや質量体(擬似ハンマ)などを備えており、それらの反力によって自然鍵盤楽器の鍵タッチ感を模擬している。しかしながら、電子鍵盤楽器は、押鍵により電子音を発生させる装置であり、実際に打弦して発音する機構を有しないので、自然鍵盤楽器のような複雑なアクション機構がない。そのため、自然鍵盤楽器のアクション機構で生じる鍵タッチ感を忠実には再現しきれず、電子鍵盤楽器の鍵タッチ感は、厳密には自然鍵盤楽器の鍵タッチ感とは異なるものとなっている。   On the other hand, the keyboard unit of an electronic keyboard instrument that generates an electronic sound is equipped with a spring and a mass body (pseudo hammer) that return the key to its initial position when the key is pressed. Simulates the feeling. However, an electronic keyboard instrument is a device that generates an electronic sound by pressing a key, and does not have a mechanism for actually striking a string to produce sound, and therefore does not have a complicated action mechanism like a natural keyboard instrument. Therefore, the key touch feeling generated by the action mechanism of the natural keyboard instrument cannot be faithfully reproduced, and the key touch feeling of the electronic keyboard instrument is strictly different from the key touch feeling of the natural keyboard instrument.

そこで、電子鍵盤楽器では、自然鍵盤楽器に近い鍵動作あるいは鍵タッチ感を得ることを目的として、押鍵に対する反力を変化させる鍵駆動装置や制御装置(力覚制御手段)が提案されている。これに関して、特許文献1に記載の鍵盤ユニットは、鍵を駆動するためのアクチュエータ(ソレノイド)と、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えており、鍵タッチ感を任意に調節して自然鍵盤楽器の演奏感覚を模擬するようになっている。   Therefore, for electronic keyboard instruments, a key driving device and a control device (force control means) that change the reaction force against the key press have been proposed for the purpose of obtaining a key motion or key touch feeling similar to a natural keyboard instrument. . In this regard, the keyboard unit described in Patent Document 1 includes an actuator (solenoid) for driving a key and a control means for controlling the actuator, and a natural keyboard instrument by arbitrarily adjusting the key touch feeling. It is designed to simulate the feeling of playing.

特許文献2の鍵盤装置は、アコースティックピアノのハンマ体を擬似した構成の質量体を備え、該質量体による慣性負荷が鍵動作に対する反力として付与されるとともに、その他の粘性負荷、弾性負荷、摩擦負荷などがアクチュエータ(ソレノイド)によって生成されるようにした力覚制御機能を有している。この鍵盤装置によれば、質量体とアクチュエータの協働によって、アコースティックピアノに近似した鍵タッチ感の創生が可能となる。   The keyboard device of Patent Document 2 includes a mass body that simulates a hammer body of an acoustic piano, and an inertial load due to the mass body is applied as a reaction force against the key operation, and other viscous loads, elastic loads, friction It has a force sense control function in which a load or the like is generated by an actuator (solenoid). According to this keyboard device, it is possible to create a key touch feeling similar to an acoustic piano by the cooperation of the mass body and the actuator.

特許2956180号公報Japanese Patent No. 2956180 特開2005−195619号公報JP 2005-195619 A

特許文献1の鍵盤装置では、ソレノイドのみで鍵の動作制御を行うため、アコースティックピアノの鍵タッチ感を高精度に再現することは難しい。また、特許文献2に記載の鍵盤装置では、アクチュエータは、鍵に対して直接反力を付与するように鍵に当接して配置されている。一方、質量体は、鍵と当接して該鍵の動作に連動するようになっているが、アクチュエータには当接しておらず、質量体とアクチュエータは、互いに離れた位置に配置されている。しかしながら、このように質量体とアクチュエータとが別々に配置されていると、質量体とアクチュエータの動作系統が別になるため、質量体から鍵にかかる負荷をアクチュエータの駆動で適切に制御するには限界がある。   In the keyboard device of Patent Document 1, since the key operation is controlled only by the solenoid, it is difficult to reproduce the key touch feeling of the acoustic piano with high accuracy. Moreover, in the keyboard device described in Patent Document 2, the actuator is disposed in contact with the key so as to directly apply a reaction force to the key. On the other hand, the mass body is in contact with the key and interlocked with the operation of the key, but is not in contact with the actuator, and the mass body and the actuator are arranged at positions separated from each other. However, if the mass body and the actuator are separately arranged in this way, the operation system of the mass body and the actuator will be different, so there is a limit to properly controlling the load on the key from the mass body by driving the actuator. There is.

また、鍵とそれに連動する質量体を備えた鍵盤装置では、鍵と質量体の間で駆動力を伝達する伝達経路において、鍵及び質量体あるいはそれらの間に介在する他の部品などの間で動力が伝達されるようになっている。この場合、鍵や質量体や他の部品は、例えば回動と直動など、互いに異なる動作をすることが多い。そのため、鍵の力覚制御においてより自然な動作感覚を実現するためには、鍵や質量体を含む各部品の滑らかな動作及び各部品間でのスムーズな動力伝達を確保することが必要である。   Further, in a keyboard device having a key and a mass body interlocked with the key, in a transmission path for transmitting a driving force between the key and the mass body, between the key and the mass body or other parts interposed between them. Power is transmitted. In this case, the key, the mass body, and other components often perform different operations such as rotation and linear motion. Therefore, in order to realize a more natural motion sensation in key force sense control, it is necessary to ensure smooth operation of each part including the key and mass body and smooth power transmission between the parts. .

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、簡単な構成でありながら、鍵や質量体など動作部品間のスムーズな動力伝達によって、自然鍵盤楽器に近い鍵タッチ感の創生が可能な鍵盤装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to create a key touch feeling close to that of a natural keyboard instrument by a smooth power transmission between operating parts such as a key and a mass body with a simple configuration. It is to provide a keyboard device that can be played live.

上記課題を解決するため本発明にかかる鍵盤装置は、支点(12)を中心に回動可能に支持された鍵(20)と、鍵(20)に連動して該鍵(20)に演奏操作に対する反力を与える質量体(30)と、鍵(20)と質量体(30)の間に配置され、発生した駆動力を鍵(20)及び質量体(30)に対して与える駆動力付与手段(40)と、該駆動力付与手段(40)での駆動力の発生を制御する制御手段(50,53,54)と、を備え、駆動力付与手段(40)は、鍵(20)と質量体(30)の双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材(46)と、該伝達部材(46)を鍵(20)側と質量体(30)側との少なくともいずれかに駆動する駆動源(41)と、を備えたアクチュエータ(40)であり、伝達部材(46)は、鍵(20)及び質量体(30)の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接していることを特徴とする。なお、ここでいう、伝達部材が鍵及び質量体に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接しているとは、鍵及び質量体が静止している状態では、伝達部材が鍵及び質量体と常に当接しているが、鍵及び質量体が動作する際、鍵と伝達部材との間、あるいは質量体と伝達部材との間にそれらを離す方向への力が作用した場合には、鍵又は質量体に対して伝達部材が分離し得るようになっていることを意味する。   In order to solve the above problems, a keyboard device according to the present invention includes a key (20) supported so as to be rotatable about a fulcrum (12), and a performance operation on the key (20) in conjunction with the key (20). A mass body (30) that provides a reaction force against the key, and a drive force that is disposed between the key (20) and the mass body (30), and that applies the generated driving force to the key (20) and the mass body (30). Means (40) and control means (50, 53, 54) for controlling the generation of the driving force in the driving force applying means (40), the driving force applying means (40) being a key (20). A transmission member (46) that contacts both the mass body (30) and transmits a load from one side to the other, and the transmission member (46) at least between the key (20) side and the mass body (30) side. An actuator (40) having a drive source (41) for driving any one of them, and a transmission member (4 ) Is characterized in that in contact with in separable state depending on their operation to both of the key (20) and mass body (30). Note that, here, the transmission member is in contact with the key and the mass body so as to be separable according to their movements. When the key and the mass body are stationary, the transmission member is the key and the mass body. When the key and the mass body are operated, a force is applied between the key and the transmission member or between the mass body and the transmission member in the direction of separating them. Means that the transmission member can be separated from the key or the mass body.

本発明にかかる鍵盤装置では、鍵と質量体の双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材と、該伝達部材を鍵側と質量体側との少なくともいずれかに駆動する駆動源とからなる駆動力付与手段を備え、該駆動力付与手段は、鍵と質量体の間に配置されており、該駆動力付与手段で発生した駆動力を鍵及び質量体の両方に与えるようになっている。これにより、鍵に対する質量体の動作系統と駆動力付与手段の動作系統とが共通の一系統になるため、鍵と質量体の間で一方から他方にかかる負荷を駆動力付与手段で適切に制御でき、鍵の力覚制御や駆動制御を良好に行えるようになる。   In the keyboard device according to the present invention, a transmission member that contacts both the key and the mass body and transmits a load from one to the other, and a drive source that drives the transmission member to at least one of the key side and the mass body side The driving force applying means is arranged between the key and the mass body, and applies the driving force generated by the driving force applying means to both the key and the mass body. It has become. As a result, the operating system of the mass body with respect to the key and the operating system of the driving force applying means become one common system, so that the load applied from one to the other between the key and the mass body is appropriately controlled by the driving force applying means. Thus, the force sense control and drive control of the key can be performed satisfactorily.

その上で、本発明にかかる鍵盤装置では、伝達部材を鍵及び質量体の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接させている。鍵及び質量体と伝達部材は、例えば回動と直動など、互いに異なる動作をするように設置することが多いが、その場合、鍵及び質量体と伝達部材との当接箇所には、必然的に摺動が発生する。したがって、この当接箇所を分離不能な状態で連結していると、垂直抗力や摩擦領域の増加などに起因する大きな拘束力が作用する。そうすると、鍵及び質量体のスムーズな動作が阻害されてしまう。この点、本発明の鍵盤装置では、伝達部材を鍵及び質量体の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接させているので、当接箇所に不必要な拘束力が作用することを防げる。したがって、鍵及び質量体のスムーズな動作を実現できるので、応答性の良い力覚制御が可能となる。   In addition, in the keyboard device according to the present invention, the transmission member is brought into contact with both the key and the mass body in a separable state according to their operations. In many cases, the key, the mass body, and the transmission member are installed so as to perform different operations such as rotation and linear movement. Sliding occurs. Therefore, if the contact portions are connected in an inseparable state, a large restraining force due to an increase in the vertical drag and the frictional area acts. If it does so, the smooth operation | movement of a key and a mass body will be inhibited. In this respect, in the keyboard device of the present invention, the transmission member is brought into contact with both the key and the mass body in a separable state according to their operation, so that unnecessary restraining force is applied to the contact portion. It can be prevented from acting. Therefore, since the smooth operation of the key and the mass body can be realized, the haptic control with good responsiveness can be realized.

また、仮に上記の当接箇所を分離不能な状態で連結していると、伝達部材と鍵あるいは質量体が常に一体に動作するようになるので、伝達部材の慣性質量が鍵あるいは質量体の分だけ増加したのと等価になる。これにより、駆動力付与手段で伝達部材の駆動を行う際に、伝達部材の動作応答性が悪くなる。また、伝達部材の動作応答性を上げるために、駆動力付与手段により多くのエネルギー(駆動電圧など)が必要になる。この点、本発明の鍵盤装置では、伝達部材を鍵及び質量体の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接させているので、伝達部材の慣性質量が増加することを防止できる。したがって、駆動力付与手段で伝達部材の駆動を行う際に、伝達部材の良好な動作応答性を確保できる。また、駆動力付与手段の駆動に必要なエネルギーの節約も可能となる。   Also, if the contact points are connected in an inseparable state, the transmission member and the key or mass body always operate integrally, so that the inertial mass of the transmission member is separated from the key or mass body. It is equivalent to increasing only. Thereby, when the transmission member is driven by the driving force applying means, the operation responsiveness of the transmission member is deteriorated. Further, in order to improve the operation responsiveness of the transmission member, more energy (such as a driving voltage) is required for the driving force applying means. In this respect, in the keyboard device of the present invention, the transmission member is brought into contact with both the key and the mass body in a separable state according to their operation, so that the inertial mass of the transmission member increases. Can be prevented. Therefore, when the transmission member is driven by the driving force applying means, it is possible to ensure good operation responsiveness of the transmission member. In addition, energy required for driving the driving force applying means can be saved.

また、この鍵盤装置では、質量体(30)は、鍵(20)の上方で回動可能に設置されており、伝達部材(46)は、鍵(20)の支点(12)に対して押鍵部(12c)と反対側の部分と質量体(30)とに当接していてよい。この構成によれば、アコースティックピアノのアクション機構において、鍵とハンマの間に配置されたウィペンアセンブリを本発明の駆動力付与手段及び伝達部材に置き換えた構成と等価になる。したがって、駆動力付与手段及び伝達部材がウィペンアセンブリの機能を果たすことで、必要最小限の構成及び制御でアコースティックピアノに極めて近い鍵タッチ感を再現できるようになる。そのうえで、駆動力付与手段の駆動により、鍵の自動動作を伴う自動演奏も行えるようになる。   In this keyboard device, the mass body (30) is rotatably installed above the key (20), and the transmission member (46) is pushed against the fulcrum (12) of the key (20). You may contact | abut to the mass part (30) and the part on the opposite side to a key part (12c). According to this structure, in the action mechanism of an acoustic piano, it becomes equivalent to the structure which replaced the wipen assembly arrange | positioned between a key and a hammer with the driving force provision means and transmission member of this invention. Therefore, the driving force applying means and the transmission member fulfill the function of the wipen assembly, so that a key touch feeling very close to that of an acoustic piano can be reproduced with a minimum necessary configuration and control. In addition, automatic performance with automatic key operation can be performed by driving the driving force applying means.

また、この鍵盤装置では、駆動力付与手段(40)は、駆動源(41)であるコイル(41)を備え、該コイル(41)によって、伝達部材(46)であるプランジャ(42)を駆動する電磁アクチュエータ(40)であってよい。これによれば、駆動力付与手段の構成の簡素化あるいは小型化を可能としながら、伝達部材の良好な駆動制御が行えるようになる。したがって、押鍵操作に対して質量体から鍵に付与される反力の調節による力覚制御が良好に行える。   Further, in this keyboard device, the driving force applying means (40) includes a coil (41) as a driving source (41), and the plunger (42) as a transmission member (46) is driven by the coil (41). It may be an electromagnetic actuator (40). According to this, it becomes possible to perform good drive control of the transmission member while enabling simplification or downsizing of the configuration of the drive force applying means. Therefore, force control by adjusting the reaction force applied from the mass body to the key in response to the key pressing operation can be performed satisfactorily.

また、この鍵盤装置では、伝達部材(46)と鍵(20)と質量体(30)の少なくともいずれかの動作を検出する一又は複数の動作検出手段(47)を備え、制御手段(50,53,54)は、動作検出手段(47)による動作検出結果に基づいて、駆動力付与手段(40)で発生する駆動力を制御するとよい。これによれば、伝達部材や鍵や質量体の実際の動作に基づいて鍵の力覚制御を行えるので、鍵の良好な動作感覚が得られるようになる。   The keyboard device further includes one or a plurality of motion detection means (47) for detecting the motion of at least one of the transmission member (46), the key (20), and the mass body (30), and the control means (50, 53, 54) may control the driving force generated by the driving force applying means (40) based on the motion detection result by the motion detecting means (47). According to this, since the force sense control of the key can be performed based on the actual operation of the transmission member, the key, and the mass body, a good sense of movement of the key can be obtained.

また、この鍵盤装置では、伝達部材(46)は、鍵(20)と質量体(30)の間で直線移動するようになっており、鍵(20)及び質量体(30)の動作に伴う伝達部材(46)の鍵(20)及び質量体(30)に対する摺接移動量が最小となるように、伝達部材(46)と鍵(20)及び質量体(30)との当接角度が設定されているとよい。これによれば、質量体及び鍵が動作する際、伝達部材と質量体及び鍵との当接箇所における両者の摺動が鍵及び質量体の動作に及ぼす影響を最小限に抑えることができるので、鍵及び質量体の動作がスムーズになる。したがって、アコースティックピアノなど自然鍵盤楽器に近い良好な鍵タッチ感を創生することができる。
なお、ここでの括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
Moreover, in this keyboard apparatus, the transmission member (46) moves linearly between the key (20) and the mass body (30), and accompanies the operation of the key (20) and the mass body (30). The contact angle between the transmission member (46), the key (20), and the mass body (30) is such that the sliding movement amount of the transmission member (46) with respect to the key (20) and the mass body (30) is minimized. It should be set. According to this, when the mass body and the key are operated, it is possible to minimize the influence of the sliding of the transmission member, the mass body, and the key at the contact portion on the operation of the key and the mass body. The operation of the key and mass body will be smooth. Therefore, it is possible to create a good key touch feeling similar to a natural keyboard instrument such as an acoustic piano.
In addition, the code | symbol in parenthesis here has shown the code | symbol of the corresponding component of embodiment mentioned later as an example of this invention.

本発明にかかる鍵盤装置によれば、簡単な構成でありながら、鍵や質量体など動作部品間のスムーズな動力伝達によって、自然鍵盤楽器に近い鍵タッチ感の創生が可能となる。   According to the keyboard device of the present invention, it is possible to create a key touch feeling close to that of a natural keyboard instrument by a smooth power transmission between operating parts such as a key and a mass body with a simple configuration.

本発明の第1実施形態にかかる鍵盤装置を備えた電子鍵盤楽器の全体構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of whole structure of the electronic keyboard instrument provided with the keyboard apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の鍵盤装置を示す図であり、鍵及びその周辺の構成を示す概略側面図である。It is a figure which shows the keyboard apparatus of 1st Embodiment, and is a schematic side view which shows the structure of a key and its periphery. 電磁アクチュエータ及びその周辺の詳細構成を示す部分拡大側面図である。It is a partial expanded side view which shows the detailed structure of an electromagnetic actuator and its periphery. 鍵及び質量体の動作を説明するための図で、(a)は、鍵が非押鍵位置にある状態、(b)は、鍵が押鍵位置にある状態を示す図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of a key and a mass body, (a) is a state which has a key in a non-key-pressing position, (b) is a figure which shows the state in which a key is in a key-pressing position. 駆動制御回路を含む鍵盤装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the keyboard apparatus containing a drive control circuit. 力覚付与テーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a force sense provision table. 力覚制御を行った場合の鍵の変位(押鍵量)と反力(荷重)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the displacement (key pressing amount) of a key at the time of performing force sense control, and reaction force (load). 本発明の第2実施形態にかかる鍵盤装置を示す図である。It is a figure which shows the keyboard apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態にかかる鍵盤装置を示す図である。It is a figure which shows the keyboard apparatus concerning 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態にかかる鍵盤装置の構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structure of the keyboard apparatus concerning 4th Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態にかかる鍵盤装置を備えた電子鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図である。同図に示す電子鍵盤楽器1は、後述する複数の鍵20を有してなる鍵盤装置10と、ペダル装置52と、鍵盤装置10やペダル装置52を含む電子鍵盤楽器1の全体を制御するための主制御部50とを備えている。鍵盤装置10とペダル装置52及び主制御部50など電子鍵盤楽器1の各部は、バス51を介して互いに接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an electronic keyboard instrument provided with a keyboard device according to a first embodiment of the present invention. The electronic keyboard instrument 1 shown in the figure controls a keyboard apparatus 10 having a plurality of keys 20 to be described later, a pedal apparatus 52, and the entire electronic keyboard instrument 1 including the keyboard apparatus 10 and the pedal apparatus 52. Main controller 50. Each part of the electronic keyboard instrument 1 such as the keyboard device 10, the pedal device 52, and the main control unit 50 is connected to each other via a bus 51.

図2は、鍵盤装置10を示す図であり、鍵20及びその周辺の概略側面図である。また、図3は、鍵盤装置10が備える後述する電磁アクチュエータ40及びその周辺の詳細構成を示す部分拡大側面図である。また、図4は、鍵盤装置10の動作を説明するための図で、(a)は、鍵20が非押鍵位置にある状態を示し、(b)は、鍵20が押鍵位置にある状態を示している。鍵盤装置10は、電子鍵盤楽器1の一部である平板状のフレーム11と、それぞれがフレーム11に対して回動可能に支持された鍵20及び質量体(擬似ハンマ)30と、鍵20と質量体30の間に設置した電磁アクチュエータ(駆動力付与手段)40とを備えて構成されている。なお、以下の説明では、鍵20の長手方向における両側のうち、電子鍵盤楽器1の演奏者の側を手前あるいは前といい、その反対側を奥あるいは後という。なお、図2では、鍵盤装置10が備える並設された複数の鍵20のうち、1個の鍵20及びその周辺の構成部品を示している。また、同図では、鍵20が白鍵である場合を示しているが、黒鍵の場合も同様の構成になっている。なお、図示は省略するが、鍵盤装置10には、鍵20の動作に応じた楽音を発生させるように、鍵20の動作を電気的な出力に変換するためのスイッチ接点やボリューム検出部などの機構も設けられている。   FIG. 2 is a diagram showing the keyboard device 10 and is a schematic side view of the key 20 and its surroundings. FIG. 3 is a partially enlarged side view showing a detailed configuration of an electromagnetic actuator 40 (to be described later) included in the keyboard device 10 and its periphery. 4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the keyboard device 10. FIG. 4A shows a state where the key 20 is in a non-key-pressed position, and FIG. 4B shows a state where the key 20 is in a key-pressed position. Indicates the state. The keyboard device 10 includes a flat frame 11 that is a part of the electronic keyboard instrument 1, a key 20 and a mass body (pseudo hammer) 30 that are rotatably supported with respect to the frame 11, An electromagnetic actuator (driving force applying means) 40 installed between the mass bodies 30 is provided. In the following description, of the two sides of the key 20 in the longitudinal direction, the player side of the electronic keyboard instrument 1 is referred to as the front or the front, and the opposite side is referred to as the back or the rear. In FIG. 2, one key 20 and its peripheral components are shown among the plurality of keys 20 provided in parallel in the keyboard device 10. Moreover, although the case where the key 20 is a white key is shown in the same figure, the configuration is the same in the case of a black key. Although not shown, the keyboard device 10 includes a switch contact and a volume detection unit for converting the operation of the key 20 into an electrical output so as to generate a musical sound according to the operation of the key 20. A mechanism is also provided.

鍵20は、前後方向の中間の位置がフレーム11上の鍵支点12に支持されている。鍵支点12は、フレーム11上で鍵20の配列方向に沿って延びるバランスレール12aの上に立設した支点ピン12bを備えており、鍵20は、支点ピン12bに支持されている。鍵20は、前端20a及び後端20bが鍵支点12を中心に上下方向へ回動可能であり、演奏者による押鍵部20cへの押鍵操作に応じて回動するようになっている。また、鍵20の前端20aの下方には、フロントピン13が立設されている。フロントピン13は、その上端が鍵20の裏面側に挿入されており、回動する鍵20の前端20aの横方向の振れを規制するものである。   The key 20 is supported by a key fulcrum 12 on the frame 11 at an intermediate position in the front-rear direction. The key fulcrum 12 includes a fulcrum pin 12b erected on a balance rail 12a extending along the arrangement direction of the key 20 on the frame 11, and the key 20 is supported by the fulcrum pin 12b. The front end 20a and the rear end 20b of the key 20 can be rotated in the vertical direction about the key fulcrum 12, and are rotated in response to a key pressing operation to the key pressing portion 20c by the performer. Further, a front pin 13 is erected below the front end 20 a of the key 20. The front pin 13 has an upper end inserted into the back side of the key 20 and restricts lateral deflection of the front end 20a of the rotating key 20.

鍵20の後端20bの下方には、鍵上限ストッパー21が設置されており、前端20aの下方には、鍵下限ストッパー22が設置されている。鍵上限ストッパー21及び鍵下限ストッパー22は、いずれもフレーム11の上面に固定されたフェルトなどの緩衝材を備えて構成されている。鍵上限ストッパー21は、図4(a)に示す非押鍵位置にある鍵20の後端20bの下面に当接し、鍵20の回動を非押鍵位置で規制する。一方、鍵下限ストッパー22は、図4(b)に示す押鍵位置にある鍵20の前端20aの下面に当接し、鍵20の回動を押鍵位置で規制する。   A key upper limit stopper 21 is installed below the rear end 20b of the key 20, and a key lower limit stopper 22 is installed below the front end 20a. Each of the key upper limit stopper 21 and the key lower limit stopper 22 includes a cushioning material such as felt fixed to the upper surface of the frame 11. The key upper limit stopper 21 contacts the lower surface of the rear end 20b of the key 20 at the non-key-pressing position shown in FIG. 4A, and restricts the rotation of the key 20 at the non-key-pressing position. On the other hand, the key lower limit stopper 22 contacts the lower surface of the front end 20a of the key 20 at the key pressing position shown in FIG. 4B, and restricts the rotation of the key 20 at the key pressing position.

また、鍵支点12より後方のフレーム11上には、質量体30を支持するための柱状の支持部14が設けられている。支持部14は、フレーム11上で隣接する鍵20の間から、複数鍵域ごとに1つの割合で各鍵20の真上に張り出している。この支持部14は、所定間隔で前後に配置された前壁14aと後壁14bを備えている。前壁14aと後壁14bは、いずれも垂直に立設されて、鍵20よりも高い位置まで延びている。   A columnar support portion 14 for supporting the mass body 30 is provided on the frame 11 behind the key fulcrum 12. The support unit 14 protrudes from between adjacent keys 20 on the frame 11 directly above each key 20 at a rate of one for each of a plurality of key ranges. The support portion 14 includes a front wall 14a and a rear wall 14b that are arranged forward and backward at a predetermined interval. Both the front wall 14 a and the rear wall 14 b are vertically erected and extend to a position higher than the key 20.

支持部14に支持された質量体30は、各鍵20に対応して設置されており、鍵支点12よりも後側の真上位置に設置されている。質量体30は、支持部14の前壁14aの上端に設けた質量体支点31から後方に延びる直線棒状のシャンク部32と、該シャンク部32の先端に取り付けた所定の質量を有する質量部(錘)33とを備えて構成されている。シャンク部32は、質量体支点31に回動自在に支持されており、鍵20の長手方向に沿う垂直面内で上下に回動するようになっている。質量部33は、シャンク部32の先端においてその回動方向に沿って延びる棒状に形成されている。この質量体30は、質量体支点31を中心にシャンク部32を腕として質量部33が鍵20の後端近傍の上方で上下方向に回動するようになっている。   The mass body 30 supported by the support portion 14 is installed corresponding to each key 20, and is installed at a position directly above the key fulcrum 12. The mass body 30 includes a straight bar-shaped shank portion 32 extending rearward from a mass body fulcrum 31 provided at the upper end of the front wall 14a of the support portion 14, and a mass portion having a predetermined mass attached to the tip of the shank portion 32 ( Weight) 33. The shank portion 32 is rotatably supported by the mass body fulcrum 31, and is rotated up and down within a vertical plane along the longitudinal direction of the key 20. The mass portion 33 is formed in a rod shape extending along the rotation direction at the tip of the shank portion 32. The mass body 30 is configured such that the mass portion 33 rotates in the vertical direction above the vicinity of the rear end of the key 20 with the shank portion 32 as an arm around the mass body fulcrum 31.

支持部14の後壁14bには、質量体30の回動を規制するための質量体上限ストッパー34及び質量体下限ストッパー35が設けられている。質量体下限ストッパー35は、下限位置に回動した質量体30のシャンク部32を当接させるものであり、質量体上限ストッパー34は、上限位置に回動した質量体30のシャンク部32を当接させるものである。これら質量体下限ストッパー35及び質量体上限ストッパー34によって、質量体30は、図4(a)に示すように、シャンク部32が質量体支点31から後側の斜め下方向に延びる下限位置と、図4(b)に示すように、シャンク部32が質量体支点31から後側の略水平方向に延びる上限位置との間で回動するように規制される。質量体30は、後述する伝達部材46を介して鍵20の動作に連動するようになっており、電磁アクチュエータ40との協働によって、鍵20にその演奏操作に対する反力を与えるものである。   A mass body upper limit stopper 34 and a mass body lower limit stopper 35 for restricting the rotation of the mass body 30 are provided on the rear wall 14 b of the support portion 14. The mass body lower limit stopper 35 contacts the shank portion 32 of the mass body 30 rotated to the lower limit position, and the mass body upper limit stopper 34 contacts the shank portion 32 of the mass body 30 rotated to the upper limit position. It is something to touch. With these mass body lower limit stopper 35 and mass body upper limit stopper 34, the mass body 30 has a lower limit position in which the shank portion 32 extends obliquely downward on the rear side from the mass body fulcrum 31, as shown in FIG. As shown in FIG. 4 (b), the shank portion 32 is regulated so as to rotate between the mass body fulcrum 31 and an upper limit position extending in the substantially horizontal direction on the rear side. The mass body 30 is interlocked with the operation of the key 20 via a transmission member 46 described later, and gives the key 20 a reaction force to the performance operation in cooperation with the electromagnetic actuator 40.

鍵20及び質量体30に所定の駆動力を付与するための電磁アクチュエータ(駆動力付与手段)40は、鍵支点12より後側の鍵20の上面と、質量体30のシャンク部32との間に設置されている。電磁アクチュエータ40は、双方向駆動型のアクチュエータであり、上下に同軸状に並べて設置した往動コイル41a及び復動コイル41bの二個のソレノイドコイルと、往動コイル41a及び復動コイル41bの内側に嵌挿された1本のプランジャ42とを備えて構成されている。また、往動コイル41a及び復動コイル41bの外周には、それらを囲むヨーク40a,40bが設置されている。   An electromagnetic actuator (driving force applying means) 40 for applying a predetermined driving force to the key 20 and the mass body 30 is provided between the upper surface of the key 20 behind the key fulcrum 12 and the shank portion 32 of the mass body 30. Is installed. The electromagnetic actuator 40 is a bidirectional drive type actuator, and includes two solenoid coils, a forward coil 41a and a backward coil 41b, which are arranged side by side coaxially, and an inner side of the forward coil 41a and the backward coil 41b. And a single plunger 42 inserted and inserted into. Moreover, yokes 40a and 40b surrounding them are installed on the outer circumferences of the forward coil 41a and the backward coil 41b.

ヨーク40a,40bは、その後側面が平板状のプレート15を介して支持部14の後壁14bの前面に固定されている。したがって、往動コイル41a及び復動コイル41bは、固定側である支持部14及びフレーム11に固定されている。プランジャ42は、往動コイル41a及び復動コイル41bの内側で上下方向に摺動(往復動)自在に設置された柱状の胴部42aと、胴部42aの上端に連結した第1ロッド42b及び下端に連結した第2ロッド42cを備えている。胴部42aと第1ロッド42b及び第2ロッド42cの軸芯は、垂直方向に向かって一直線状に配列されている。第1ロッド42bの上端には、平板状の板部材43が固定されている。板部材43は、第1ロッド42bの上端に固定された水平面状の本体部43aと、該本体部43aの前端から垂直下方に延びる前辺43bとを有し、横断面が略L字型に形成されている。板部材43の本体部43aの上面には、水平面状の上面を有する台部材44が固定されている。一方、質量体30のシャンク部32における台部材44に対向する位置には、円筒状のローラ36が取り付けられている。ローラ36は、軸方向が鍵20の配列方向に沿う水平向きで、下側面(円筒面)が台部材44の上面に載置されている。一方、プランジャ42の第2ロッド42cの下端には、緩衝及び摺動作用を有するキャップ状のカバー部材45が取り付けられており、カバー部材45の下端が対向する鍵20の上面に設けたスクリュー(ネジ)25の上に載置されている。   The yokes 40a and 40b are fixed to the front surface of the rear wall 14b of the support portion 14 via the plate 15 whose rear side surface is a flat plate. Therefore, the forward coil 41a and the backward coil 41b are fixed to the support portion 14 and the frame 11 on the fixed side. The plunger 42 includes a columnar body 42a that is slidable (reciprocating) in the vertical direction inside the forward coil 41a and the backward coil 41b, a first rod 42b that is connected to the upper end of the body 42a, and A second rod 42c connected to the lower end is provided. The shaft portions of the body 42a, the first rod 42b, and the second rod 42c are arranged in a straight line in the vertical direction. A flat plate member 43 is fixed to the upper end of the first rod 42b. The plate member 43 has a horizontal main body portion 43a fixed to the upper end of the first rod 42b, and a front side 43b extending vertically downward from the front end of the main body portion 43a, and has a substantially L-shaped cross section. Is formed. A base member 44 having a horizontal upper surface is fixed to the upper surface of the main body 43 a of the plate member 43. On the other hand, a cylindrical roller 36 is attached at a position facing the base member 44 in the shank portion 32 of the mass body 30. The roller 36 has an axial direction horizontally oriented along the arrangement direction of the keys 20, and a lower side surface (cylindrical surface) is placed on the upper surface of the base member 44. On the other hand, a cap-like cover member 45 having a buffering and sliding action is attached to the lower end of the second rod 42c of the plunger 42, and a screw (on the upper surface of the key 20 facing the lower end of the cover member 45) Screw) 25.

上記のプランジャ42(胴部42a、第1ロッド42b、第2ロッド42c)及び板部材43と台部材44とで、鍵20と質量体30のいずれか一方からの負荷(質量による荷重負荷あるいは回動動作に伴う慣性負荷)を他方に伝達するための伝達部材46が構成されている。伝達部材46は、質量体30の自重による負荷で、質量体30と鍵20の間に挟まれた状態で配置されている。   The plunger 42 (the barrel 42a, the first rod 42b, the second rod 42c), the plate member 43, and the base member 44 is used to apply a load (load load or rotation due to mass) from either the key 20 or the mass body 30. A transmission member 46 is configured to transmit the inertial load accompanying the dynamic operation) to the other. The transmission member 46 is disposed in a state of being sandwiched between the mass body 30 and the key 20 by a load due to the weight of the mass body 30.

電磁アクチュエータ40は、往動コイル41a及び復動コイル41bに駆動電流が供給されることで、伝達部材46(プランジャ42)を双方向へ駆動するようになっている。すなわち、復動コイル41bに駆動電流が供給されると、伝達部材46は下側へ移動する。これにより、伝達部材46から鍵20の鍵支点12よりも後側に対して下向きの荷重が付与されるので、鍵20の離鍵方向へかかる荷重が増加する。一方、往動コイル41aに駆動電流が供給されると、プランジャ42は上側へ移動する。これにより、プランジャ42から鍵20の鍵支点12よりも後側に対して下向きにかかる荷重が軽減されるので、鍵20の離鍵方向へかかる荷重が減少する。   The electromagnetic actuator 40 is configured to drive the transmission member 46 (plunger 42) in both directions when a drive current is supplied to the forward coil 41a and the backward coil 41b. That is, when a drive current is supplied to the return coil 41b, the transmission member 46 moves downward. As a result, a downward load is applied from the transmission member 46 to the rear side of the key fulcrum 12 of the key 20, so that the load applied in the key release direction of the key 20 increases. On the other hand, when a drive current is supplied to the forward movement coil 41a, the plunger 42 moves upward. Thereby, since the load applied downward from the plunger 42 to the rear side of the key fulcrum 12 of the key 20 is reduced, the load applied in the key release direction of the key 20 is reduced.

すなわち、鍵20は、伝達部材46を介して質量体30からかかる荷重(質量体30の質量による荷重)で離鍵方向へ付勢されており、該鍵20は、電磁アクチュエータ40による質量体30からの荷重の低減に伴い、押鍵方向に回動するように構成されている。この場合、鍵20は、非押鍵時には、自重による押鍵方向への付勢力よりも質量体30からの離鍵方向への荷重の方が大きいため、押鍵方向への付勢力が打ち消された状態で離鍵位置に停止している。そして、電磁アクチュエータ40の駆動力による質量体30からの荷重の低減に伴い、鍵20の自重による押鍵方向への付勢力が次第に質量体30からの離鍵方向への荷重よりも大きくなることで、押鍵位置へ回動するようになっている。   That is, the key 20 is urged in the key release direction by a load applied by the mass body 30 (load due to the mass of the mass body 30) via the transmission member 46, and the key 20 is urged by the electromagnetic actuator 40. It is configured to rotate in the key-pressing direction as the load from the head is reduced. In this case, when the key 20 is not pressed, since the load in the key release direction from the mass body 30 is greater than the biasing force in the key pressing direction due to its own weight, the biasing force in the key pressing direction is canceled out. Stopped at the key release position. As the load from the mass body 30 due to the driving force of the electromagnetic actuator 40 is reduced, the biasing force in the key pressing direction due to the weight of the key 20 gradually becomes larger than the load from the mass body 30 in the key release direction. Therefore, it is rotated to the key pressing position.

ここで、鍵20と質量体30はそれぞれ、鍵支点12と質量体支点31を中心とした回動動作を行う一方、伝達部材46(プランジャ42)は、往動コイル41a及び復動コイル41bの内側で軸方向に直動動作を行う。したがって、鍵20、質量体30、伝達部材46が一体に動作する際には、伝達部材46の上端(台部材44の上面)と質量体30のローラ36が当接する第1当接部48では、上下に直動する伝達部材46の上端が、質量体30の動作に伴って回動するローラ36の側面に対して摺接移動する。また、同様に、伝達部材46の下端と鍵20のスクリュー25が当接する第2当接部49では、上下に直動する伝達部材46の下端が鍵20の動作に伴って回動するスクリュー25の上面に対して摺接移動する。   Here, the key 20 and the mass body 30 rotate around the key fulcrum 12 and the mass body fulcrum 31, respectively, while the transmission member 46 (plunger 42) moves between the forward coil 41a and the backward coil 41b. Performs linear motion in the axial direction on the inside. Therefore, when the key 20, the mass body 30, and the transmission member 46 operate integrally, the upper end of the transmission member 46 (the upper surface of the base member 44) and the first abutting portion 48 where the roller 36 of the mass body 30 abuts. The upper end of the transmission member 46 that moves linearly up and down moves in sliding contact with the side surface of the roller 36 that rotates as the mass body 30 moves. Similarly, at the second contact portion 49 where the lower end of the transmission member 46 and the screw 25 of the key 20 are in contact, the lower end of the transmission member 46 that moves linearly up and down rotates with the operation of the key 20. It slides and moves with respect to the upper surface.

このように、鍵20及び質量体30と伝達部材46とは、回動と直動という互いに異なる動作をする。したがって、鍵20及び質量体30の動作に伴い、伝達部材46と鍵20及び質量体30とが当接する第1、第2当接部48,49には、必然的に摺動が発生する。したがって、仮に第1、第2当接部48,49が分離不能な状態で連結されていると、垂直抗力や摩擦領域の増加などに起因する大きな拘束力が作用する。このことは、鍵20及び質量体30のスムーズな動作が阻害される要因となる。   Thus, the key 20, the mass body 30, and the transmission member 46 perform different operations such as rotation and linear movement. Therefore, with the operation of the key 20 and the mass body 30, the first and second contact portions 48 and 49 where the transmission member 46 and the key 20 and the mass body 30 abut inevitably slide. Therefore, if the first and second contact portions 48 and 49 are connected in an inseparable state, a large restraining force due to vertical drag, an increase in the friction area, or the like acts. This is a factor that hinders the smooth operation of the key 20 and the mass body 30.

そのため、本実施形態の鍵盤装置10では、伝達部材46は、鍵20または質量体30に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接している。ここでいう分離可能な状態での当接とは、通常の鍵20及び質量体30の動作のときは、伝達部材46は、その両端が鍵20及び質量体30に常に当接してそれらと一体に動作するようになっているが、鍵20が強い力で急激に押鍵されたり、非常に早い速度で押鍵あるいは離鍵された場合、伝達部材46に生じる加速度と鍵20あるいは質量体30に生じる加速度との方向が異なると、瞬間的に伝達部材46と鍵20との間、又は伝達部材46と質量体30との間が離れることがあることを示す。このように、伝達部材46を鍵20及び質量体30の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接させたことで、第1、第2当接部48,49に不必要な拘束力が作用することを防止できる。したがって、鍵20及び質量体30のスムーズな動作を実現できるので、応答性の良い力覚制御が可能となる。   Therefore, in the keyboard device 10 of the present embodiment, the transmission member 46 is in contact with the key 20 or the mass body 30 in a separable state according to their operation. The abutment in the separable state here means that in the normal operation of the key 20 and the mass body 30, the transmission member 46 always abuts the key 20 and the mass body 30 at both ends and is integrated with them. However, when the key 20 is suddenly pressed with a strong force, or pressed or released at a very high speed, the acceleration generated in the transmission member 46 and the key 20 or the mass body 30 are detected. If the direction of the acceleration generated in is different, it indicates that the transmission member 46 and the key 20 or the transmission member 46 and the mass body 30 may be instantaneously separated. In this way, the transmission member 46 is brought into contact with both the key 20 and the mass body 30 in a separable state in accordance with their movement, so that the first and second contact portions 48 and 49 are not in contact with each other. Necessary restraining force can be prevented from acting. Therefore, since the smooth operation of the key 20 and the mass body 30 can be realized, force-sensitive control with good responsiveness is possible.

また、仮に第1、第2当接部48,49をリンク結合など分離不能な状態で連結しているとすると、鍵20あるいは質量体30と伝達部材46とが常に一体に動作するようになるので、伝達部材46の慣性質量が鍵20あるいは質量体30の分だけ増加したのと等価になる。これにより、電磁アクチュエータ40で伝達部材46の駆動を行う際に、伝達部材46の動作応答性が悪くなる。また、伝達部材46の動作応答性を上げるためには、電磁アクチュエータ40の駆動により多くのエネルギー(駆動電圧など)が必要になる。この点、本実施形態の鍵盤装置10では、伝達部材46を鍵20及び質量体30の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接させているので、伝達部材46の慣性質量が増加することを防止できる。したがって、電磁アクチュエータ40で伝達部材46の駆動を行う際に、伝達部材46の良好な動作応答性を確保できる。また、伝達部材46の駆動に必要なエネルギーの節約も可能となる。
このように、本実施形態の鍵盤装置10では、伝達部材46と鍵20及び質量体30とを分離可能に当接させたことで、上記のような問題を解消し、鍵20のスムーズな動作を実現可能としている。
Further, if the first and second contact portions 48 and 49 are connected in an inseparable state such as link connection, the key 20 or the mass body 30 and the transmission member 46 always operate integrally. Therefore, this is equivalent to an increase in the inertial mass of the transmission member 46 by the amount of the key 20 or the mass body 30. Accordingly, when the electromagnetic actuator 40 drives the transmission member 46, the operation responsiveness of the transmission member 46 is deteriorated. Further, in order to increase the operation responsiveness of the transmission member 46, more energy (drive voltage or the like) is required for driving the electromagnetic actuator 40. In this respect, in the keyboard device 10 of the present embodiment, the transmission member 46 is brought into contact with both the key 20 and the mass body 30 in a separable state in accordance with their operations. It is possible to prevent the mass from increasing. Therefore, when the electromagnetic actuator 40 drives the transmission member 46, it is possible to ensure good operation responsiveness of the transmission member 46. Further, energy required for driving the transmission member 46 can be saved.
As described above, in the keyboard device 10 of the present embodiment, the transmission member 46, the key 20, and the mass body 30 are brought into contact with each other in a separable manner, thereby solving the above-described problem and smooth operation of the key 20. Is feasible.

また、鍵盤装置10には、伝達部材46(プランジャ42)の位置を検出するための位置センサ(動作検出手段)47が設置されている。位置センサ47は、図3に示すように、ヨーク40a,40bの前側面に設けた受光部47aと、板部材43の前辺43bにおける受光部47aに対向する位置に設けた反射面47bとを備え、反射面47bで反射した光を受光部47aで受光するように構成した反射式センサである。反射面47bは、上下方向の各位置の反射光量が連続的に変化するように構成されている。したがって、受光部47aの出力信号に基づいて伝達部材46の位置を一義的に特定できる。   Further, the keyboard device 10 is provided with a position sensor (operation detecting means) 47 for detecting the position of the transmission member 46 (plunger 42). As shown in FIG. 3, the position sensor 47 includes a light receiving portion 47 a provided on the front side surface of the yokes 40 a and 40 b and a reflecting surface 47 b provided at a position facing the light receiving portion 47 a on the front side 43 b of the plate member 43. And a reflection type sensor configured to receive light reflected by the reflection surface 47b by the light receiving unit 47a. The reflection surface 47b is configured such that the amount of reflected light at each position in the vertical direction changes continuously. Therefore, the position of the transmission member 46 can be uniquely specified based on the output signal of the light receiving portion 47a.

なお、位置センサ47は、伝達部材46(プランジャ42)の位置を検出できるものであれば、上記のような反射式センサ以外にも、図示は省略するが、他の構成の光学式センサや、光学式以外のセンサでもよい。また、位置センサ47に代えて、位置検出用のスイッチなどを設置してもよい。またここでは、伝達部材46の動作を検出する動作検出手段の一例として、位置を検出する位置センサ47を設置しているが、それ以外にも、伝達部材46の速度、加速度などを検出する速度センサ、加速度センサのいずれか、あるいはこれらの複数を設置することも可能である。   As long as the position sensor 47 can detect the position of the transmission member 46 (plunger 42), besides the reflective sensor as described above, although not shown, an optical sensor having another configuration, A sensor other than an optical sensor may be used. Further, instead of the position sensor 47, a position detection switch or the like may be installed. Further, here, a position sensor 47 for detecting the position is provided as an example of the operation detecting means for detecting the operation of the transmission member 46, but other speeds for detecting the speed, acceleration, etc. of the transmission member 46 are also provided. It is also possible to install one of a sensor and an acceleration sensor, or a plurality of these.

またここでは、伝達部材46の動作(変位や速度など)を検出し、当該検出結果にもとづいて電磁アクチュエータ40の駆動制御を行うように構成している。しかしながら、これ以外にも、鍵20あるいは質量体30の動作(位置、速度、加速度など)を検出する動作検出手段を備え、当該動作検出手段で検出した鍵20あるいは質量体30の動作に基づいて、電磁アクチュエータ40の駆動制御を行うようにしてもよい。さらに、伝達部材46、鍵20、質量体30の少なくともいずれかの動作を検出する一又は複数の動作検出手段を備え、当該一又は複数の動作検出手段のいずれかを電磁アクチュエータ40の駆動制御用とし、他の動作検出手段を電子音源の発音制御用として使用することも可能である。もちろん、一の動作検出手段を駆動制御用と発音制御用の両方に兼用することも可能である。   Here, the operation (displacement, speed, etc.) of the transmission member 46 is detected, and the drive control of the electromagnetic actuator 40 is performed based on the detection result. However, in addition to this, an operation detection unit that detects the operation (position, velocity, acceleration, etc.) of the key 20 or the mass body 30 is provided, and based on the operation of the key 20 or the mass body 30 detected by the operation detection unit. The drive control of the electromagnetic actuator 40 may be performed. Furthermore, one or a plurality of motion detection means for detecting the motion of at least one of the transmission member 46, the key 20, and the mass body 30 is provided, and any one of the one or the plurality of motion detection means is used for driving control of the electromagnetic actuator 40. It is also possible to use other motion detection means for sound generation control of the electronic sound source. Of course, it is possible to use one motion detection means for both drive control and sound generation control.

このように、本実施形態の鍵盤装置10は、鍵20の上方で回動可能に設置された質量体30と、鍵20と質量体30の間に配置され、発生した駆動力を鍵20及び質量体30に対して与える電磁アクチュエータ40及び伝達部材46を備えている。そして、電磁アクチュエータ40及び伝達部材46は、鍵20の鍵支点12に対する押鍵部20cと反対側の部分と質量体30との間に配置されている。また、電磁アクチュエータ40は、伝達部材46の駆動によって、質量体30に向かう向きと鍵20に向かう向きとの双方向に駆動力を付与可能な単一の装置からなる。   Thus, the keyboard device 10 of the present embodiment is arranged between the mass body 30 rotatably installed above the key 20, and between the key 20 and the mass body 30, and the generated driving force is transferred to the key 20 and An electromagnetic actuator 40 and a transmission member 46 are provided for the mass body 30. The electromagnetic actuator 40 and the transmission member 46 are disposed between the mass body 30 and the portion of the key 20 opposite to the key pressing portion 20 c with respect to the key fulcrum 12. Further, the electromagnetic actuator 40 is composed of a single device capable of applying a driving force in both directions of the direction toward the mass body 30 and the direction toward the key 20 by driving the transmission member 46.

次に、図1に示す主制御部50について説明する。主制御部50は、CPU51、ROM52、RAM53、フラッシュメモリ(EEPROM)54を備えている。また、CPU51にはタイマ55が接続されている。CPU51は、鍵盤装置10を含む電子鍵盤楽器1全体の制御を司る。ROM52やフラッシュメモリ54には、CPU51が実行する制御プログラムや各種テーブルデータのほか、後述する力覚付与テーブル80及び自動演奏データ85が記憶されている。RAM53は、演奏データ、テキストデータなどの各種入力情報、各種フラグやバッファデータ及び演算処理結果などを一時的に記憶する。タイマ55は、タイマ割り込み処理における割り込み時間などの各種時間を計時する。   Next, the main controller 50 shown in FIG. 1 will be described. The main control unit 50 includes a CPU 51, a ROM 52, a RAM 53, and a flash memory (EEPROM) 54. A timer 55 is connected to the CPU 51. The CPU 51 controls the entire electronic keyboard instrument 1 including the keyboard device 10. The ROM 52 and the flash memory 54 store a haptic application table 80 and automatic performance data 85, which will be described later, in addition to a control program executed by the CPU 51 and various table data. The RAM 53 temporarily stores various input information such as performance data and text data, various flags, buffer data, and arithmetic processing results. The timer 55 measures various times such as an interrupt time in the timer interrupt process.

また、電子鍵盤楽器1には、主制御部50のほか、設定操作部61、表示装置63、音声出力部65、外部記憶装置66、HDD67、通信インターフェイス68、MIDIインターフェイス69などが設けられている。通信インターフェイス68には、外部装置71を接続でき、MIDIインターフェイス69には、MIDI機器72を接続できる。また、通信インターフェイス68は、インターネットなどの通信ネットワーク73を介して外部のサーバ装置74との間で通信を行えるようになっている。設定操作部61には、演奏者が設定操作情報を入力するために用いる不図示の各種スイッチなどが含まれ、スイッチの操作による信号がCPU51に供給されるようになっている。外部記憶装置66やHDD67は、上記の制御プログラムを含む各種アプリケーションプログラムや各種楽曲データなどを記憶するものである。表示装置63は、表示制御回路62を介してバス51に接続されており、音声出力部65は、音源回路64を介してバス51に接続されている。   In addition to the main control unit 50, the electronic keyboard instrument 1 includes a setting operation unit 61, a display device 63, an audio output unit 65, an external storage device 66, an HDD 67, a communication interface 68, a MIDI interface 69, and the like. . An external device 71 can be connected to the communication interface 68, and a MIDI device 72 can be connected to the MIDI interface 69. The communication interface 68 can communicate with an external server device 74 via a communication network 73 such as the Internet. The setting operation unit 61 includes various switches (not shown) used by the performer to input setting operation information, and a signal generated by the operation of the switch is supplied to the CPU 51. The external storage device 66 and the HDD 67 store various application programs including the above control program, various music data, and the like. The display device 63 is connected to the bus 51 via the display control circuit 62, and the audio output unit 65 is connected to the bus 51 via the sound source circuit 64.

図5は、鍵20の駆動を制御するための駆動制御回路を含む鍵盤装置10の概略構成を示す図である。同図に示すように、鍵盤装置10の駆動制御回路は、主制御部50と、主制御部50の指令に応じて電磁アクチュエータ40の往動コイル41a又は復動コイル41bに駆動用のPWM信号を出力する制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59を備えている。主制御部50は、図1に示す構成であって、力覚付与テーブル80及び自動演奏データ85を記憶したROM52を備えている。位置センサ47によって検出されたプランジャ42の位置情報は、主制御部50に出力されるようになっている。主制御部50からの制御信号は、制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59に入力される。制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59は、主制御部50からの制御信号に基づいて、電磁アクチュエータ40の往動コイル41a又は復動コイル41bに駆動電流を供給する。   FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the keyboard device 10 including a drive control circuit for controlling the drive of the key 20. As shown in the figure, the drive control circuit of the keyboard apparatus 10 includes a PWM signal for driving the main controller 50 and the forward coil 41a or the reverse coil 41b of the electromagnetic actuator 40 in accordance with a command from the main controller 50. Is provided with a control driver 58 and a PWM switching circuit 59. The main control unit 50 is configured as shown in FIG. 1 and includes a ROM 52 that stores a force sense imparting table 80 and automatic performance data 85. The position information of the plunger 42 detected by the position sensor 47 is output to the main control unit 50. A control signal from the main control unit 50 is input to the control driver 58 and the PWM switching circuit 59. The control driver 58 and the PWM switching circuit 59 supply a drive current to the forward coil 41a or the backward coil 41b of the electromagnetic actuator 40 based on a control signal from the main control unit 50.

図6は、ROM52に格納された力覚付与テーブル80の構成例を示す図である。力覚付与テーブル80は、電磁アクチュエータ40が発生すべき駆動力のパターンを格納したテーブルである。さらに、力覚付与テーブル80には、押鍵用テーブル81と離鍵用テーブル82とが用意されている。また、これら押鍵用テーブル81,離鍵用テーブル82はそれぞれ、反力パターンテーブル81a,82aと指令値テーブル81b,82bを備えている。反力パターンテーブル81a,82aは、位置センサ47の検出値(または該検出値から算出した伝達部材46の速度、加速度などの値)の信号に対する出力値を参照するためのテーブルである。また、指令値テーブル81b,82bは、制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59に上記の出力値を発生させる指令値を参照するためのテーブルである。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the force sense imparting table 80 stored in the ROM 52. The force sense imparting table 80 is a table that stores patterns of driving force that the electromagnetic actuator 40 should generate. Further, a key pressing table 81 and a key releasing table 82 are prepared for the force sense imparting table 80. The key pressing table 81 and the key releasing table 82 include reaction force pattern tables 81a and 82a and command value tables 81b and 82b, respectively. The reaction force pattern tables 81a and 82a are tables for referring to output values for signals of detection values of the position sensor 47 (or values such as speed and acceleration of the transmission member 46 calculated from the detection values). The command value tables 81b and 82b are tables for referring to command values for causing the control driver 58 and the PWM switching circuit 59 to generate the output values.

次に、上記構成の鍵盤装置10の動作について説明する。鍵20は、鍵支点12の前後の質量(自重)バランスによって生じる押鍵方向への付勢力と、伝達部材46を介してかかる質量体30からの荷重との大小関係によって、押鍵力が作用していない状態では、後端20bの下面が鍵上限ストッパー21に当接し、前端20aの押鍵部20cが最上位置に上昇しており、図4(a)に示す非押鍵位置にある。このとき、質量体30は、シャンク部32が質量体下限ストッパー35に当接した下限位置にある。一方、非押鍵位置にある鍵20が押鍵操作されると、鍵20は、伝達部材46を介して質量体30を押し上げながら鍵支点12を中心に押鍵方向へ回動する。こうして、前端20aの下面が鍵下限ストッパー22に当接する位置まで回動し、図4(b)に示す押鍵位置となる。鍵20が押鍵位置のとき、伝達部材46を介して鍵20によって押し上げられた質量体30は、シャンク部32が質量体上限ストッパー34に当接する上限位置にある。そして、鍵20に対する押鍵力が解除されると、鍵20には、自重で下方へ回動する質量体30から伝達部材46を介して荷重が加わる。鍵20は、この荷重と自重バランスとの両方によって非押鍵位置へ復帰する。   Next, the operation of the keyboard apparatus 10 having the above configuration will be described. The key 20 is acted on by the key pressing force due to the magnitude relationship between the biasing force in the key pressing direction generated by the mass (self-weight) balance before and after the key fulcrum 12 and the load from the mass body 30 via the transmission member 46. In the state where it is not, the lower surface of the rear end 20b is in contact with the key upper limit stopper 21, and the key pressing portion 20c of the front end 20a is raised to the uppermost position, and is in the non-key pressing position shown in FIG. At this time, the mass body 30 is in the lower limit position where the shank portion 32 contacts the mass body lower limit stopper 35. On the other hand, when the key 20 in the non-key pressing position is pressed, the key 20 rotates in the key pressing direction about the key fulcrum 12 while pushing up the mass body 30 via the transmission member 46. In this way, the lower surface of the front end 20a is rotated to a position where it comes into contact with the key lower limit stopper 22, and the key pressing position shown in FIG. When the key 20 is in the key depression position, the mass body 30 pushed up by the key 20 via the transmission member 46 is in the upper limit position where the shank portion 32 contacts the mass body upper limit stopper 34. When the key pressing force on the key 20 is released, a load is applied to the key 20 from the mass body 30 that rotates downward by its own weight via the transmission member 46. The key 20 returns to the non-key-pressed position by both this load and its own weight balance.

このような質量体30の慣性質量を利用した鍵20の動作が行われる際に、電磁アクチュエータ40で伝達部材46を双方向へ駆動することで、質量体30から鍵20にかかる付勢力をアシストあるいは軽減することができる。したがって、主制御部50により電磁アクチュエータ40の駆動を制御することで、押鍵操作に対する反力の力覚制御を行うことができる。   When the key 20 is operated using the inertial mass of the mass body 30, the electromagnetic actuator 40 drives the transmission member 46 in both directions, thereby assisting the biasing force applied to the key 20 from the mass body 30. Or it can be reduced. Therefore, by controlling the driving of the electromagnetic actuator 40 by the main control unit 50, it is possible to perform force sense control of the reaction force with respect to the key pressing operation.

押鍵操作に対する力覚制御についてさらに説明する。本実施形態の鍵盤装置10では、アコースティックピアノでアクション機構の作用に基づいて指に感じられる独特の鍵タッチ感(抵抗感)を再現すべく、電子鍵盤楽器1の演奏時に電磁アクチュエータ40でプランジャ42を駆動することで、当該アコースティックピアノの鍵タッチ感に相当する反力特性を鍵20に付与するようになっている。この反力特性は、鍵20の位置によって刻々と変化するものである。したがって、上記の力覚制御を行う際には、位置センサ47で検出した伝達部材46の位置情報に基づいた駆動力の付与が行われる。すなわち、まず、位置センサ47による検出データが主制御部50に出力される。主制御部50では、位置センサ47の検出データに基づくプランジャ42の位置情報と、ROM52に記憶された力覚付与テーブル80を参照することにより、制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59に対する指令が出される。制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59では、主制御部50の指令に基づいて、駆動電流が往動コイル41a又は復動コイル41bに供給される。こうして、往動コイル41a又は復動コイル41bの駆動で、伝達部材46に質量体30側又は鍵20側への駆動力が付与される。なお、ここでは、力覚付与テーブル80を参照して電磁アクチュエータ40での駆動力を決定する場合について説明したが、力覚付与テーブル80を参照せずに、位置センサ47で検出した伝達部材46の位置情報からの演算で電磁アクチュエータ40での駆動力を決定してもよい。   The force sense control for the key pressing operation will be further described. In the keyboard device 10 of the present embodiment, the plunger 42 is moved by the electromagnetic actuator 40 when the electronic keyboard instrument 1 is played in order to reproduce a unique key touch feeling (resistance feeling) felt by the finger based on the action mechanism of the acoustic piano. By driving the key 20, a reaction force characteristic corresponding to the key touch feeling of the acoustic piano is imparted to the key 20. This reaction force characteristic changes every moment depending on the position of the key 20. Therefore, when performing the force sense control, the driving force is applied based on the position information of the transmission member 46 detected by the position sensor 47. That is, first, data detected by the position sensor 47 is output to the main control unit 50. The main control unit 50 issues a command to the control driver 58 and the PWM switching circuit 59 by referring to the position information of the plunger 42 based on the detection data of the position sensor 47 and the force sense application table 80 stored in the ROM 52. . In the control driver 58 and the PWM switching circuit 59, the drive current is supplied to the forward coil 41a or the backward coil 41b based on a command from the main control unit 50. Thus, the driving force to the mass body 30 side or the key 20 side is applied to the transmission member 46 by driving the forward coil 41a or the backward coil 41b. Here, the case where the driving force of the electromagnetic actuator 40 is determined with reference to the force sense application table 80 has been described, but the transmission member 46 detected by the position sensor 47 without referring to the force sense provision table 80. The driving force at the electromagnetic actuator 40 may be determined by calculation from the position information.

図7は、電磁アクチュエータ40による力覚制御を行った場合の鍵20の変位(押鍵量)と鍵20から押鍵操作をする指にかかる反力との関係を示すグラフであり、(a)、(b)はそれぞれ、鍵20を比較的ゆっくりと押鍵・離鍵操作したときの反力分布であり、(c)、(d)は、鍵20を比較的早く押鍵・離鍵操作したときの反力分布である。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the displacement (key pressing amount) of the key 20 and the reaction force applied to the finger that performs the key pressing operation from the key 20 when force sense control by the electromagnetic actuator 40 is performed. ), (B) are reaction force distributions when the key 20 is pressed / released relatively slowly, and (c), (d) are the key press / release keys relatively quickly. Reaction force distribution when operated.

本実施形態の鍵盤装置10における鍵20の力覚制御では、鍵20にかかる質量体30の質量あるいは慣性負荷による反力L1と、電磁アクチュエータ40で鍵20に付与される反力L2とを合わせたもの(図7の一点鎖線)が、押鍵操作を行う演奏者の指にかかる反力となる。この演奏者の指にかかる反力の分布は、質量体の反力L1と電磁アクチュエータ40で付与される反力L2との協働によるものであり、それによってアコースティックピアノの反力分布を再現したものとなっている。   In the force sense control of the key 20 in the keyboard device 10 of the present embodiment, the reaction force L1 due to the mass of the mass body 30 applied to the key 20 or the inertial load and the reaction force L2 applied to the key 20 by the electromagnetic actuator 40 are combined. The dotted line (the one-dot chain line in FIG. 7) is the reaction force applied to the finger of the player who performs the key pressing operation. The distribution of the reaction force applied to the player's finger is due to the cooperation between the reaction force L1 of the mass body and the reaction force L2 applied by the electromagnetic actuator 40, thereby reproducing the reaction force distribution of the acoustic piano. It has become a thing.

ここで、鍵20の操作に対する反力の分布について詳細に説明する。まず、図7(a)に示す比較的ゆっくりと押鍵操作を行った場合を例に説明する。この場合、押鍵操作を行う演奏者の指にかかる反力は、押鍵量がゼロのときの初期値(荷重ゼロ)から、次に説明する領域A,領域B,領域C,領域Dの四箇所の変化を含む分布になっている。   Here, the distribution of the reaction force with respect to the operation of the key 20 will be described in detail. First, the case where the key pressing operation is performed relatively slowly as shown in FIG. 7A will be described as an example. In this case, the reaction force applied to the finger of the performer who performs the key pressing operation starts from the initial value (zero load) when the key pressing amount is zero, in the areas A, B, C, and D described below. The distribution includes changes at four locations.

領域Aは、押鍵初期において、静止状態にある鍵20及び質量体30の持ち上げが開始される際の静荷重による反力分布である。押鍵初期には、まだ電磁アクチュエータ40によるプランジャ42の駆動は無く、鍵20には質量体30からの反力のみが作用している。この領域Aは、静止状態にある鍵20及び質量体30の静荷重によるものであるが、アコースティックピアノの押鍵に対する反力特性でも、押鍵初期には、鍵及びハンマの持ち上げによって同様の分布が現れる。領域Bは、電磁アクチュエータ40によるプランジャ42の駆動が開始された際の反力分布である。この領域Bでは、アコースティックピアノのアクション機構で、鍵によるダンパーの持ち上げが開始される際に鍵にかかる反力が再現されている。   Region A is a reaction force distribution due to a static load when lifting of the key 20 and the mass body 30 in a stationary state is started in the initial stage of key depression. In the initial stage of key pressing, the plunger 42 is not yet driven by the electromagnetic actuator 40, and only the reaction force from the mass body 30 acts on the key 20. This region A is due to the static load of the key 20 and the mass body 30 in a stationary state, but even in the reaction force characteristic against the key depression of the acoustic piano, the same distribution is obtained by lifting the key and the hammer at the initial stage of the key depression. Appears. Region B is a reaction force distribution when the driving of the plunger 42 by the electromagnetic actuator 40 is started. In this area B, the reaction force applied to the key when the damper is started to be lifted by the key is reproduced by the action mechanism of the acoustic piano.

領域Cは、領域Bよりも若干小さい反力の増加量であり、電磁アクチュエータ40の駆動で創生される反力分布である。領域Cでは、アコースティックピアノでの押鍵途中にアクション機構の各部が動作することで鍵に付与される反力が再現されている。領域Dは、電磁アクチュエータ40の駆動で創生される反力の急激かつ大きな増加及び減少を伴う山型の分布である。この領域Dでは、アコースティックピアノのアクション機構における、いわゆるジャック抜けに伴い鍵にかかる負荷の急激な変化が再現されている。なお、領域Dの後に質量体30から鍵20にかかる反力L1が再度急激に上昇しているが、これは、質量体30が質量体上限ストッパー34から受ける反力、あるいは鍵20が鍵下限ストッパー22から受ける反力によるものである。   Region C is a reaction force increase slightly smaller than region B, and is a reaction force distribution created by driving the electromagnetic actuator 40. In region C, the reaction force applied to the key is reproduced by the operation of each part of the action mechanism while the acoustic piano is being depressed. Region D is a mountain-shaped distribution with a rapid and large increase and decrease in reaction force created by driving the electromagnetic actuator 40. In this region D, a sudden change in the load applied to the key due to the so-called jack disconnection in the action mechanism of the acoustic piano is reproduced. It should be noted that the reaction force L1 applied to the key 20 from the mass body 30 after the region D suddenly increases again. This is the reaction force that the mass body 30 receives from the mass body upper limit stopper 34 or the key 20 receives the key lower limit. This is due to the reaction force received from the stopper 22.

また、図7(b)に示す比較的ゆっくりとした離鍵操作の反力分布は、領域Dのジャック抜け荷重に対応する反力が無いが、それ以外は、概ね図7(a)の押鍵操作の場合と同様である。この場合も、アコースティックピアノの鍵操作に対する反力分布が再現されている。また、図7(c)に示す比較的早い押鍵操作の反力分布では、押鍵初期における質量体30による反力L1が急激かつ大きな増減を伴う山型の分布になっている。これは、静止状態にある鍵20及び質量体30を急激に動かす際に生じる大きな慣性力によるものである。また、この比較的早い押鍵操作では、アコースティックピアノのジャック抜け荷重に相当する反力は殆ど現れていない。これらの点は、アコースティックピアノの鍵操作でも同様の分布となる。また、図7(d)に示す比較的早い離鍵操作では、質量体30による反力L1は小さい値でほぼ一定になっており、アコースティックピアノでアクション機構の各部が初期位置へ戻る際に生じる反力は、電磁アクチュエータ40による反力L2で再現されている。これによって、図7(b)の比較的ゆっくりとした離鍵操作の反力分布と近似した分布になっている。   In addition, the reaction force distribution of the relatively slow key release operation shown in FIG. 7B does not have a reaction force corresponding to the jack removal load in the region D, but otherwise, the reaction force distribution of FIG. This is the same as in the case of key operation. Also in this case, the reaction force distribution for the key operation of the acoustic piano is reproduced. Further, in the reaction force distribution of the relatively fast key pressing operation shown in FIG. 7C, the reaction force L1 due to the mass body 30 in the initial stage of key pressing is a mountain-shaped distribution with a sudden and large increase / decrease. This is due to a large inertia force generated when the key 20 and the mass body 30 in a stationary state are suddenly moved. Further, in this relatively fast key pressing operation, almost no reaction force corresponding to the jack-out load of the acoustic piano appears. These points are distributed in the same manner even when the keys of the acoustic piano are operated. Further, in the relatively quick key release operation shown in FIG. 7 (d), the reaction force L1 by the mass body 30 is almost constant at a small value, and occurs when each part of the action mechanism returns to the initial position on the acoustic piano. The reaction force is reproduced by the reaction force L2 generated by the electromagnetic actuator 40. As a result, the distribution approximates the reaction force distribution of the relatively slow key release operation shown in FIG.

このように、本実施形態の鍵盤装置10では、質量体30による反力L1と電磁アクチュエータ40で創生された反力L2とが合成された反力によって、複雑なアクション機構を有するアコースティックピアノの鍵操作に対して指にかかる反力の分布が忠実に再現されている。   As described above, in the keyboard device 10 of the present embodiment, an acoustic piano having a complex action mechanism is synthesized by a reaction force obtained by combining the reaction force L1 generated by the mass body 30 and the reaction force L2 generated by the electromagnetic actuator 40. The distribution of the reaction force applied to the finger with respect to the key operation is faithfully reproduced.

一方、鍵盤装置10では、電磁アクチュエータ40によって、伝達部材46を押鍵に対する反力を鍵20に与える方向とは逆の方向(この場合は上方)へ駆動することで、鍵20に対して離鍵方向へ作用する力を低減することができる。したがって、演奏者による鍵20の操作が行われておらず、鍵20が非押鍵位置に停止している状態で、電磁アクチュエータ40で伝達部材46を上方へ駆動すれば、鍵20が自重で押鍵方向へ回動する。この動作を利用すれば、演奏者による押鍵操作が無くても、鍵20を自動的に動作させることができる。したがって、電子鍵盤楽器1において、鍵20の自動動作(無人動作)を伴う自動演奏が可能となる。   On the other hand, in the keyboard device 10, the electromagnetic actuator 40 drives the transmission member 46 in the direction opposite to the direction in which the reaction force against the key pressing is applied to the key 20 (in this case, upward), thereby releasing the key 20. The force acting in the key direction can be reduced. Therefore, if the transmission member 46 is driven upward by the electromagnetic actuator 40 in a state in which the player has not operated the key 20 and the key 20 is stopped at the non-pressed position, the key 20 is weighted. It turns in the key pressing direction. If this operation is used, the key 20 can be automatically operated without a key pressing operation by the performer. Therefore, the electronic keyboard instrument 1 can perform an automatic performance with automatic operation (unmanned operation) of the key 20.

この自動演奏では、ROM52に記憶された自動演奏データ85に基づき、主制御部50から制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59に対して自動演奏に関する指令が出される。制御ドライバ58及びPWMスイッチング回路59は、当該指令に基づいて往動コイル41aに駆動電流を供給する。これにより、往動コイル41aの駆動で伝達部材46が上方(質量体30側)へ移動して、鍵20は、押鍵位置へ回動する。一方、往動コイル41aに対する駆動電流の供給を停止すれば、質量体30からの荷重でプランジャ42が下方(鍵20側)へ移動する。これにより、プランジャ42から鍵20に離鍵方向の荷重がかかり、鍵20は離鍵位置へ回動する。このような動作が自動演奏データ85による鍵20の動作情報に合わせたタイミングで行われることで、演奏音に合致した動作を鍵20に行わせることができる。   In this automatic performance, based on the automatic performance data 85 stored in the ROM 52, a command relating to automatic performance is issued from the main control unit 50 to the control driver 58 and the PWM switching circuit 59. The control driver 58 and the PWM switching circuit 59 supply driving current to the forward coil 41a based on the command. As a result, the transmission member 46 moves upward (to the mass body 30 side) by driving the forward movement coil 41a, and the key 20 rotates to the key pressing position. On the other hand, if the supply of the drive current to the forward movement coil 41a is stopped, the plunger 42 moves downward (key 20 side) by the load from the mass body 30. As a result, a load in the key release direction is applied from the plunger 42 to the key 20, and the key 20 rotates to the key release position. By performing such an operation at a timing according to the operation information of the key 20 based on the automatic performance data 85, it is possible to cause the key 20 to perform an operation that matches the performance sound.

以上説明したように、本実施形態の鍵盤装置10では、鍵20と質量体30の双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材46を備えると共に、該伝達部材46を鍵20側と質量体30側との少なくともいずれかに駆動する電磁アクチュエータ40を備えている。そして、電磁アクチュエータ40は、鍵20と質量体30の間に配置されており、該電磁アクチュエータ40で発生した駆動力を鍵20及び質量体30の両方に与えるようになっている。これにより、鍵20に対する質量体30の動作系統と電磁アクチュエータ40の動作系統とが共通の一系統になるため、鍵20と質量体30の間で一方から他方にかかる負荷を電磁アクチュエータ40で適切に制御でき、鍵20の力覚制御や駆動制御を良好に行えるようになる。   As described above, the keyboard device 10 of the present embodiment includes the transmission member 46 that abuts both the key 20 and the mass body 30 and transmits the load from one to the other. The electromagnetic actuator 40 is provided to be driven on at least one of the side and the mass body 30 side. The electromagnetic actuator 40 is disposed between the key 20 and the mass body 30 and applies the driving force generated by the electromagnetic actuator 40 to both the key 20 and the mass body 30. Thereby, since the operation system of the mass body 30 with respect to the key 20 and the operation system of the electromagnetic actuator 40 become one common system, the load applied from one side to the other between the key 20 and the mass body 30 is appropriately controlled by the electromagnetic actuator 40. Thus, the force sense control and drive control of the key 20 can be performed satisfactorily.

その上で、本発明にかかる鍵盤装置10では、伝達部材46を鍵20及び質量体30の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接させていることで、伝達部材46と鍵20及び質量体30との当接箇所に不必要な拘束力が作用することを防げる。したがって、鍵20及び質量体30のスムーズな動作を実現できるので、応答性の良い力覚制御が可能となる。   In addition, in the keyboard device 10 according to the present invention, the transmission member 46 is brought into contact with both the key 20 and the mass body 30 in a separable state according to their operations, whereby the transmission member 46 is brought into contact. Unnecessary restraining force can be prevented from acting on the contact portion between the key 20 and the mass body 30. Therefore, since the smooth operation of the key 20 and the mass body 30 can be realized, force-sensitive control with good responsiveness is possible.

また、鍵盤装置10が備える鍵20は、アコースティックピアノの鍵と同等の構成及び動作を有する部品であり、質量体30は、実際に打弦するものではないが、アコースティックピアノのハンマと近似した構成で同様の動作を行うものである。本実施形態の鍵盤装置10では、このようなアコースティックピアノの鍵およびハンマに類似した部品を使用していることで、鍵20の静荷重及び動荷重をアコースティックピアノに近付けるようにしている。   Further, the key 20 included in the keyboard device 10 is a component having a configuration and operation equivalent to those of an acoustic piano key, and the mass body 30 does not actually strike a string, but has a configuration approximate to that of an acoustic piano hammer. The same operation is performed at In the keyboard device 10 of the present embodiment, parts similar to the key and hammer of such an acoustic piano are used, so that the static load and dynamic load of the key 20 are brought close to the acoustic piano.

また、この鍵盤装置10では、質量体30は、鍵20の上方で回動可能に設置されており、電磁アクチュエータ40及び伝達部材46は、鍵20の鍵支点12に対して押鍵部20cと反対側の部分と質量体30との間に配置されている。この構成により、鍵盤装置10は、アコースティックピアノのアクション機構において、鍵とハンマの間に配置されたウィペンアセンブリを電磁アクチュエータ40及び伝達部材46に置き換えた構成と等価になる。したがって、電磁アクチュエータ40及び伝達部材46がウィペンアセンブリの機能を果たすことで、必要最小限の構成及び制御でアコースティックピアノに極めて近い鍵タッチ感を再現できる。そのうえ、鍵20の自動動作を伴う自動演奏も行えるようになる。   In the keyboard device 10, the mass body 30 is installed so as to be rotatable above the key 20, and the electromagnetic actuator 40 and the transmission member 46 are connected to the key pressing portion 20 c with respect to the key fulcrum 12 of the key 20. It is arranged between the opposite part and the mass body 30. With this configuration, the keyboard device 10 is equivalent to a configuration in which the wipen assembly disposed between the key and the hammer is replaced with the electromagnetic actuator 40 and the transmission member 46 in the action mechanism of the acoustic piano. Therefore, when the electromagnetic actuator 40 and the transmission member 46 fulfill the function of the wipen assembly, it is possible to reproduce a key touch feeling very close to that of an acoustic piano with the minimum necessary configuration and control. In addition, automatic performance with automatic operation of the key 20 can be performed.

しかしながら、鍵20あるいは質量体30は、必ずしもアコースティックピアノが備える鍵やハンマと同等の構成にする必要はない。なお、鍵20あるいは質量体30の構成をアコースティックピアノが備える鍵やハンマと同等の構成ではない別のものに変更する場合、それによって鍵20のタッチ感に及ぼされる影響は、電磁アクチュエータ40による鍵20あるいは質量体30に付与する駆動力の制御によってカバーすることが可能である。   However, the key 20 or the mass body 30 is not necessarily configured to be equivalent to a key or a hammer included in the acoustic piano. When the configuration of the key 20 or the mass body 30 is changed to another configuration that is not equivalent to the key or hammer included in the acoustic piano, the influence exerted on the touch feeling of the key 20 by the key 20 by the electromagnetic actuator 40 20 or by controlling the driving force applied to the mass body 30.

〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態にかかる鍵盤装置10について説明する。なお、第2実施形態の説明及び対応する図面においては、第1実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第1実施形態と同じである。これらの点は、他の実施形態についても同様である。
[Second Embodiment]
Next, a keyboard device 10 according to a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment and the corresponding drawings, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below. In addition, matters other than those described below are the same as those in the first embodiment. These points are the same for the other embodiments.

図8は、本発明の第2実施形態にかかる鍵盤装置10−2の構成を示す図である。同図に示す鍵盤装置10−2は、第1実施形態の鍵盤装置10が備えていた双方向駆動型の電磁アクチュエータ40に代えて、単方向駆動型の電磁アクチュエータ40−2を備えている。それ以外の構成は、第1実施形態の鍵盤装置10と同じである。すなわち、電磁アクチュエータ40−2は、単一のコイル41及び該コイル41の内側に配置された一本のプランジャ42を備えて構成されている。電磁アクチュエータ40−2は、コイル41の駆動でプランジャ42を下方(鍵20側)にのみ移動させるようになっている。また、図示は省略するが、本実施形態の鍵盤装置10−2が備える駆動制御回路は、単一のコイル41を備えた電磁アクチュエータ40−2の駆動を制御するための構成を備えている。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a keyboard device 10-2 according to the second embodiment of the present invention. A keyboard device 10-2 shown in the figure includes a unidirectional drive type electromagnetic actuator 40-2 instead of the bidirectional drive type electromagnetic actuator 40 provided in the keyboard device 10 of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the keyboard device 10 of the first embodiment. That is, the electromagnetic actuator 40-2 includes a single coil 41 and a single plunger 42 arranged inside the coil 41. The electromagnetic actuator 40-2 moves the plunger 42 only downward (on the key 20 side) by driving the coil 41. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the drive control circuit with which the keyboard apparatus 10-2 of this embodiment is provided is equipped with the structure for controlling the drive of the electromagnetic actuator 40-2 provided with the single coil 41. FIG.

この鍵盤装置10−2では、電磁アクチュエータ40−2で伝達部材46を下方(鍵20側)に駆動することで、鍵20にかかる質量体30の質量あるいは慣性負荷による反力と、電磁アクチュエータ40−2で鍵20に付与される反力とを合わせたものが、押鍵操作を行う演奏者の指にかかる反力となる。これにより、第1実施形態における図7に示すものと同様の反力分布を創生して、鍵20の演奏操作に対する力覚制御を行うことができる。   In the keyboard device 10-2, the electromagnetic actuator 40-2 drives the transmission member 46 downward (on the key 20 side), whereby the mass of the mass body 30 applied to the key 20 or the reaction force due to the inertial load, and the electromagnetic actuator 40 -2 combined with the reaction force applied to the key 20 is the reaction force applied to the finger of the performer who performs the key pressing operation. Accordingly, a reaction force distribution similar to that shown in FIG. 7 in the first embodiment can be created, and force sense control for the performance operation of the key 20 can be performed.

本実施形態の鍵盤装置10−2によれば、単方向駆動型の電磁アクチュエータ40−2を備えることで、第1実施形態の鍵盤装置10と比較して、鍵盤装置10−2の構成の簡素化及び駆動制御の容易化を図ることができる。したがって、本実施形態の鍵盤装置10−2は、第1実施形態の鍵盤装置10と比較して、より簡易な構成の電子鍵盤楽器や低廉な電子鍵盤楽器に適用して好適である。   According to the keyboard device 10-2 of the present embodiment, the configuration of the keyboard device 10-2 is simpler than that of the keyboard device 10 of the first embodiment by including the unidirectionally driven electromagnetic actuator 40-2. And drive control can be facilitated. Therefore, the keyboard device 10-2 of the present embodiment is suitable for application to an electronic keyboard musical instrument having a simpler configuration and an inexpensive electronic keyboard musical instrument than the keyboard device 10 of the first embodiment.

〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。図9は、第3実施形態の鍵盤装置10−3を示す図である。第1実施形態の鍵盤装置10では、往動コイル41aと復動コイル41b及びプランジャ42の軸芯が垂直方向を向くように電磁アクチュエータ40が設置されていたのに対して、本実施形態の鍵盤装置10−3が備える電磁アクチュエータ40−3は、往動コイル41aと復動コイル41b及びプランジャ42の軸心が垂直方向に対して若干傾斜した方向を向くように設置されている。それ以外の構成は、第1実施形態の鍵盤装置10と同じである。
[Third Embodiment]
Next, a keyboard apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a keyboard device 10-3 according to the third embodiment. In the keyboard device 10 of the first embodiment, the electromagnetic actuator 40 is installed so that the axes of the forward coil 41a, the backward coil 41b, and the plunger 42 face the vertical direction, whereas the keyboard of the present embodiment. The electromagnetic actuator 40-3 included in the device 10-3 is installed so that the axes of the forward coil 41a, the backward coil 41b, and the plunger 42 are directed in a direction slightly inclined with respect to the vertical direction. Other configurations are the same as those of the keyboard device 10 of the first embodiment.

電磁アクチュエータ40−3を支持する支持部14の後壁14bの前面は、上側が後方になるように垂直方向に対して前後に所定角度θ傾斜している。したがって、後壁14bの前面に固定した往動コイル41aと復動コイル41b及びその内側に嵌挿されたプランジャ42は、その軸心が前後に同角度で傾斜している。したがって、伝達部材46も同角度で傾斜している。これにより、伝達部材46が質量体30のローラ36に当接する第1当接部48での当接角度、及び鍵20のスクリュー25に当接する第2当接部49での当接角度が第1実施形態とは異なる当接角度になっている。本実施形態のこれら当接角度は、具体的には、上記の傾斜した軸心方向に沿って直動する伝達部材46の上端(台部材44の上面)と回動する質量体30のローラ36との摺接移動量、及び該伝達部材46の下端と回動する鍵20のスクリュー25との摺接移動量を最小に抑えるように設定された当接角度である。   The front surface of the rear wall 14b of the support portion 14 that supports the electromagnetic actuator 40-3 is inclined by a predetermined angle θ with respect to the vertical direction so that the upper side is the rear. Therefore, the forward coil 41a and the backward coil 41b fixed to the front surface of the rear wall 14b and the plunger 42 fitted and inserted therein are inclined at the same angle back and forth at the same angle. Therefore, the transmission member 46 is also inclined at the same angle. Thereby, the contact angle at the first contact portion 48 where the transmission member 46 contacts the roller 36 of the mass body 30 and the contact angle at the second contact portion 49 that contacts the screw 25 of the key 20 are the first. The contact angle is different from that of the first embodiment. Specifically, these contact angles in the present embodiment are determined by the upper end of the transmission member 46 (the upper surface of the base member 44) that moves linearly along the inclined axial direction and the roller 36 of the mass body 30 that rotates. And the contact angle set so as to minimize the amount of sliding contact between the lower end of the transmission member 46 and the screw 25 of the rotating key 20.

すなわち、本実施形態の鍵盤装置10−3では、鍵20及び質量体30の動作の際、伝達部材46の鍵20及び質量体30に対する摺接移動量が最小となるように、伝達部材46と鍵20及び質量体30との当接角度が設定されている。これにより、鍵20及び質量体30が動作する際、第1当接部48及び第2当接部49で摺動によって発生する摩擦力を最小限に抑えることができるので、鍵20及び質量体30のスムーズな動作が可能となる。したがって、アコースティックピアノなど自然鍵盤楽器により近い良好な鍵タッチ感を創生することができる。   That is, in the keyboard device 10-3 of the present embodiment, when the key 20 and the mass body 30 are operated, the transmission member 46 and the transmission body 46 are arranged so that the amount of sliding movement of the transmission member 46 with respect to the key 20 and the mass body 30 is minimized. The contact angle between the key 20 and the mass body 30 is set. Thereby, when the key 20 and the mass body 30 are operated, the frictional force generated by sliding at the first contact portion 48 and the second contact portion 49 can be minimized, so that the key 20 and the mass body can be suppressed. 30 smooth operations are possible. Therefore, it is possible to create a good key touch feeling closer to that of a natural keyboard instrument such as an acoustic piano.

〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。図10は、第4実施形態の鍵盤装置10−4の構成を概念的に示す図である。本実施形態の鍵盤装置10−4は、第1実施形態の鍵盤装置10と比較して、鍵20と質量体30の配置の上下関係が逆転しており、それに伴い、鍵20と質量体30の間に設置した電磁アクチュエータ40の向きも上下逆転している。また、鍵20、質量体30、電磁アクチュエータ40それぞれの動作の方向も逆になっている。
[Fourth Embodiment]
Next, a keyboard device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram conceptually showing the configuration of the keyboard apparatus 10-4 of the fourth embodiment. Compared with the keyboard device 10 of the first embodiment, the keyboard device 10-4 of the present embodiment has a reverse relationship in the arrangement of the key 20 and the mass body 30, and accordingly, the key 20 and the mass body 30. The direction of the electromagnetic actuator 40 installed between the two is also reversed upside down. The operation directions of the key 20, the mass body 30, and the electromagnetic actuator 40 are also reversed.

すなわち、本実施形態の鍵盤装置10−4では、鍵20の下側に質量体30が設置されており、鍵20の下面と質量体30との間に電磁アクチュエータ40及び伝達部材46が配置されている。伝達部材46は、上方に延びる第2ロッド42cの上端が鍵支点12よりも前側(押鍵部20cと同じ側)の鍵20の下面に当接しており、下方に延びる第1ロッド42bに固定された台部材44の下端が、質量体支点31に対して質量部33とは反対側に延伸するシャンク部32の上面に当接している。   That is, in the keyboard device 10-4 of the present embodiment, the mass body 30 is installed on the lower side of the key 20, and the electromagnetic actuator 40 and the transmission member 46 are disposed between the lower surface of the key 20 and the mass body 30. ing. The upper end of the second rod 42c extending upward is in contact with the lower surface of the key 20 on the front side (the same side as the key pressing portion 20c) with respect to the key fulcrum 12, and the transmission member 46 is fixed to the first rod 42b extending downward. The lower end of the pedestal member 44 is in contact with the upper surface of the shank part 32 extending to the opposite side of the mass part 33 with respect to the mass support point 31.

第1実施形態の鍵盤装置10では、鍵20の鍵支点12に対する押鍵部20cと反対側(後側)において、下側から鍵20、電磁アクチュエータ40及び伝達部材46、質量体30の順で配置されていたのに対して、本実施形態の鍵盤装置10−4では、鍵20の鍵支点12に対する押鍵部20cと同じ側(前側)において、上側から鍵20、電磁アクチュエータ40及び伝達部材46、質量体30の順で配置されている。   In the keyboard device 10 of the first embodiment, the key 20, the electromagnetic actuator 40 and the transmission member 46, and the mass body 30 in this order from the lower side on the opposite side (rear side) to the key pressing portion 20 c with respect to the key fulcrum 12 of the key 20. On the other hand, in the keyboard device 10-4 of the present embodiment, the key 20, the electromagnetic actuator 40, and the transmission member from the upper side on the same side (front side) as the key pressing portion 20c with respect to the key fulcrum 12 of the key 20 are arranged. 46 and the mass body 30 are arranged in this order.

本実施形態の鍵盤装置10−4においても、鍵20は、鍵支点12の前後の自重バランスと、伝達部材46を介してかかる質量体30からの荷重との両方によって、押鍵操作がされてない状態では、図10に示すように、後端20bの下面が鍵上限ストッパー21に当接した非押鍵位置にある。このとき、質量体30は、質量体下限ストッパー35に当接した下限位置にある。そして、押鍵操作が行われると、鍵20は、伝達部材46を介して質量体30のシャンク部32を押し下げながら回動する。こうして、鍵20は、前端20aの下面が鍵下限ストッパー22に当接する押鍵位置になる。プランジャ42を介して鍵20により押し下げられることで回動した質量体30は、鍵20が押鍵位置のとき、質量体上限ストッパー34に当接して上限位置になる。一方、鍵20を押し下げている押鍵力が解除されると、鍵20には、回動する質量体30から伝達部材46を介して荷重が加わる。鍵20は、この荷重と自重バランスとの両方で非押鍵位置へ復帰する。   Also in the keyboard device 10-4 of the present embodiment, the key 20 is pressed by both the weight balance before and after the key fulcrum 12 and the load from the mass body 30 via the transmission member 46. In the absence, as shown in FIG. 10, the lower surface of the rear end 20 b is in a non-key-pressing position where it abuts against the key upper limit stopper 21. At this time, the mass body 30 is in the lower limit position in contact with the mass body lower limit stopper 35. When the key pressing operation is performed, the key 20 rotates while pushing down the shank portion 32 of the mass body 30 via the transmission member 46. Thus, the key 20 becomes a key pressing position where the lower surface of the front end 20a abuts against the key lower limit stopper 22. The mass body 30 rotated by being pushed down by the key 20 via the plunger 42 comes into contact with the mass body upper limit stopper 34 and reaches the upper limit position when the key 20 is in the key depression position. On the other hand, when the key pressing force that pushes down the key 20 is released, a load is applied to the key 20 from the rotating mass body 30 via the transmission member 46. The key 20 returns to the non-key-pressed position with both this load and its own weight balance.

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。たとえば、第1乃至第3実施形態の鍵盤装置10−1〜10−3で、シャンク部32に取り付けたローラ36は、伝達部材46に対して分離可能な状態で当接しており、良好な緩衝作用及び摺動作用を確保できるものであれば、他の部材に置き換えることも可能である。したがって、例えば、球面状の接触部を有する部材(ベアリング)などであってもよい。また、ローラ36を省略して、伝達部材46を鍵20に直接当接させるように構成することも可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, in the keyboard devices 10-1 to 10-3 of the first to third embodiments, the roller 36 attached to the shank portion 32 is in contact with the transmission member 46 in a separable state, so that a good buffer is provided. Any other member can be used as long as the action and sliding action can be ensured. Therefore, for example, a member (bearing) having a spherical contact portion may be used. Alternatively, the roller 36 may be omitted and the transmission member 46 may be configured to directly contact the key 20.

また、上記各実施形態では、本発明の鍵盤装置を鍵20の動作に伴い発音する電子音源を有する電子鍵盤楽器1に適用した構成例を示している。したがって、質量体30は、単に鍵20に慣性質量を付与して鍵タッチ感をアコースティックピアノなどの自然鍵盤楽器に近付ける機能のみを有し、実際に弦を叩いて発音させる機能を有するものではない。しかしながら、本発明の鍵盤装置はこの構成に限るものではなく、質量体がアコースティックピアノのハンマ体のように、実際に弦を叩いて発音させる機能を備えていてもよい。なお、その場合は、鍵の動作に応じて電子音を発生させる機構は省略することも可能である。   In each of the above embodiments, a configuration example is shown in which the keyboard device of the present invention is applied to the electronic keyboard instrument 1 having an electronic sound source that generates sound in accordance with the operation of the key 20. Accordingly, the mass body 30 only has a function of giving an inertial mass to the key 20 so that the key touch feeling is close to that of a natural keyboard instrument such as an acoustic piano, and does not have a function of actually striking a string and generating a sound. . However, the keyboard device of the present invention is not limited to this configuration, and the mass body may be provided with a function of actually striking a string and producing a sound like a hammer body of an acoustic piano. In this case, a mechanism for generating an electronic sound according to the operation of the key can be omitted.

また、上記各実施形態では、質量体30は、質量体支点31を中心に回動するように構成しているが、本発明の鍵盤装置が備える質量体の動作は、回動には限定されず、直動あるいはそれ以外の動作をする構成であってもよい。また、鍵と伝達部材と質量体の配置関係は、上記実施形態に示すように上下方向に配列したものには限定されない。したがって、例えば、詳細な図示は省略するが、鍵と質量体を横方向に並べて配置し、それらの間に伝達部材を配置して、鍵の動作が伝達部材を介して質量体に向けて横方向に伝達されるように構成することも可能である。この場合は、質量体は、回動するように構成してもよいし、直動するように構成してもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the mass body 30 is comprised so that it may rotate centering on the mass body fulcrum 31, operation | movement of the mass body with which the keyboard apparatus of this invention is provided is limited to rotation. Instead, it may be configured to perform linear motion or other operations. Further, the arrangement relationship of the key, the transmission member, and the mass body is not limited to the arrangement in the vertical direction as shown in the above embodiment. Therefore, for example, although detailed illustration is omitted, a key and a mass body are arranged side by side in a horizontal direction, a transmission member is arranged therebetween, and the operation of the key is laterally directed toward the mass body via the transmission member. It can also be configured to be transmitted in the direction. In this case, the mass body may be configured to rotate or may be configured to move linearly.

1 電子鍵盤楽器
10 鍵盤装置
12 鍵支点
20 鍵
21 鍵上限ストッパー
22 鍵下限ストッパー
30 質量体
31 質量体支点
32 シャンク部
33 質量部
34 質量体上限ストッパー
35 質量体下限ストッパー
36 ローラ
40 電磁アクチュエータ
41 コイル
41a 往動コイル
41b 復動コイル
42 プランジャ
46 伝達部材
47 位置センサ
48 第1当接部
49 第2当接部
50 主制御部
58 制御ドライバ
59 PWMスイッチング回路
80 力覚付与テーブル
85 自動演奏データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic keyboard instrument 10 Keyboard apparatus 12 Key support point 20 Key 21 Key upper limit stopper 22 Key lower limit stopper 30 Mass body 31 Mass body support point 32 Shank part 33 Mass part 34 Mass body upper limit stopper 35 Mass body lower limit stopper 36 Roller 40 Electromagnetic actuator 41 Coil 41a forward coil 41b reverse coil 42 plunger 46 transmission member 47 position sensor 48 first contact portion 49 second contact portion 50 main control portion 58 control driver 59 PWM switching circuit 80 force sense application table 85 automatic performance data

Claims (5)

支点を中心に回動可能に支持された鍵と、
前記鍵に連動して該鍵に演奏操作に対する反力を与える質量体と、
前記鍵と前記質量体の間に配置され、発生した駆動力を前記鍵及び前記質量体に対して与える駆動力付与手段と、
該駆動力付与手段での駆動力の発生を制御する制御手段と、
を備え、
前記駆動力付与手段は、前記鍵と前記質量体の双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材と、該伝達部材を前記鍵側と前記質量体側との少なくともいずれかに駆動する駆動源と、を備えたアクチュエータであり、
前記伝達部材は、前記鍵及び前記質量体の双方に対してそれらの動作に応じて分離可能な状態で当接している
ことを特徴とする鍵盤装置。
A key supported to be pivotable around a fulcrum;
A mass body that gives a reaction force to a performance operation to the key in conjunction with the key;
A driving force applying means that is disposed between the key and the mass body and applies the generated driving force to the key and the mass body;
Control means for controlling the generation of the driving force in the driving force applying means;
With
The driving force applying means is a transmission member that contacts both the key and the mass body and transmits a load from one to the other, and drives the transmission member to at least one of the key side and the mass body side. An actuator having a drive source,
The keyboard device according to claim 1, wherein the transmission member is in contact with both the key and the mass body in a separable state according to their operations.
前記質量体は、前記鍵の上方で回動可能に設置されており、
前記伝達部材は、前記鍵の前記支点に対して押鍵部と反対側の部分と前記質量体とに当接している
ことを特徴とする請求項1に記載の鍵盤装置。
The mass body is rotatably installed above the key,
The keyboard device according to claim 1, wherein the transmission member is in contact with a portion opposite to the key pressing portion and the mass body with respect to the fulcrum of the key.
前記駆動力付与手段は、前記駆動源であるコイルを備えた電磁アクチュエータであり、
該コイルによって、前記伝達部材であるプランジャを駆動する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の鍵盤装置。
The driving force applying means is an electromagnetic actuator having a coil as the driving source,
The keyboard device according to claim 1, wherein a plunger that is the transmission member is driven by the coil.
前記伝達部材と前記鍵と前記質量体の少なくともいずれかの動作を検出する一又は複数の動作検出手段を備え、
前記制御手段は、前記動作検出手段による動作検出結果に基づいて、前記駆動力付与手段で発生する駆動力を制御する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の鍵盤装置。
Comprising one or more motion detection means for detecting motion of at least one of the transmission member, the key, and the mass body;
4. The keyboard apparatus according to claim 2, wherein the control unit controls a driving force generated by the driving force applying unit based on a motion detection result by the motion detecting unit.
前記伝達部材は、前記鍵と前記質量体の間で直線移動するようになっており、
前記鍵及び前記質量体の動作に伴う前記伝達部材の前記鍵及び前記質量体に対する摺接移動量が最小となるように、前記伝達部材と前記鍵及び前記質量体との当接角度が設定されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の鍵盤装置。
The transmission member is adapted to linearly move between the key and the mass body,
The contact angle between the transmission member, the key, and the mass body is set so that the amount of sliding movement of the transmission member with respect to the key and the mass body accompanying the operation of the key and the mass body is minimized. The keyboard device according to claim 1, wherein the keyboard device is provided.
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