JP5471661B2 - 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及び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 functions of force sense control and operation control for controlling operation feeling or operation of a key.
電子ピアノなどの電子鍵盤楽器では、アコースティックピアノなど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駆動装置や制御装置(力覚制御手段)を備えたものが提案されている。このような駆動装置を備えた電子鍵盤楽器として、特許文献1に記載の電子鍵盤楽器がある。特許文献1に記載の電子鍵盤楽器は、双方向駆動型の電磁アクチュエータを備え、該電磁アクチュエータのプランジャで鍵を双方向に駆動するようになっている。それにより、押鍵操作に対する力覚制御と自動演奏(鍵の自動動作)との両方を可能としている。
For electronic keyboard instruments such as an electronic piano, a drive or control device (force control means) that changes the reaction force against the key press is used to obtain a key movement or key touch feeling similar to that of a natural keyboard instrument such as an acoustic piano. The ones provided are proposed. As an electronic keyboard instrument provided with such a drive device, there is an electronic keyboard instrument described in
特許文献1に記載の鍵盤装置は、支点を中心に回動自在に設置された鍵を備え、該鍵の下面に電磁アクチュエータのプランジャの先端が当接している。そして、鍵の上部には、該鍵を押鍵方向に付勢する板バネが設置されており、プランジャの下端には、該プランジャと鍵を一体に離鍵方向へ付勢する板バネが設置されている。したがって、これら2枚の板バネの付勢力で、鍵が押鍵方向と離鍵方向の双方向に付勢されて、レスト位置にバランスするようになっている。また、2枚の板ばねの付勢力で、プランジャの先端が鍵の下面に当接した状態が維持されるようになっている。これにより、プランジャが鍵の方へ移動する場合のみならず、プランジャが鍵から離れる方へ移動する際にも、鍵とプランジャが接した状態を常に維持できる。したがって、鍵がエンド位置(押鍵位置)とレスト位置(離鍵位置)のいずれに向けて移動する際にも、鍵をプランジャの動作に追従させることができる。
The keyboard device described in
しかしながら、特許文献1に示す構造では、鍵の上下に二つのばねを設置していることで、鍵盤装置の構造の複雑化、部品点数の増加によるコスト増加につながるおそれがある。また、ばねの付勢力が鍵に付与されているため、鍵の動作がばねの付勢力の影響を受けたものとなる。そのため、鍵の動作やタッチ感が自然鍵盤楽器と異なるものになってしまうという問題もある。
However, in the structure shown in
また、特許文献1に記載の鍵盤装置以外にも、支点を中心に回動可能に支持された鍵と、該鍵を離鍵方向に付勢していることで該鍵に連動してその演奏操作に対する反力を付与する質量体(ハンマ)とを備え、これら鍵と質量体との間に双方向駆動型の電磁アクチュエータを設置した構成の鍵盤楽器が考えられる。このようなの鍵盤装置では、電磁アクチュエータのプランジャは、質量体及びプランジャの自重で鍵に対して接離可能に当接している。そして、非押鍵時には、鍵の自重による押鍵方向への付勢力よりも質量体からの離鍵方向への荷重の方が大きいことで、鍵がレスト位置(離鍵位置)で停止しており、電磁アクチュエータの駆動力による質量体からの荷重の低減に伴い、鍵の自重による押鍵方向への付勢力が質量体からの離鍵方向への荷重よりも大きくなることで、鍵がエンド位置(押鍵位置)へ回動するようになっている。これにより、鍵に付与される質量体からの反力と駆動力付与手段からの駆動力との協働によって、鍵への押鍵操作に対する力覚制御と、鍵の自動動作との両方を行うことができる。
In addition to the keyboard device described in
しかしながら、上記の鍵盤装置では、鍵の自動演奏の押鍵過程では、プランジャが鍵から離間する方へ移動するので、鍵は、自重による押鍵方向のモーメントのみによって動作する。そのため、ゆっくりとしたテンポの曲の自動演奏では問題無いが、速いテンポの曲の自動演奏では、プランジャの駆動速度が速くなるため、鍵のエンド位置への回動に遅れが生じる。すなわち、鍵とプランジャとの当接部が離間する動作領域では、鍵がプランジャの動作に追従できず、プランジャの戻りに対して鍵の回動が遅れてしまう。このように、プランジャを鍵に対して接離可能に当接させた構成では、自動演奏における鍵の駆動周波数を上げることに限界がある。そのため、速いテンポの曲の自動演奏を行う際に、鍵の動作の敏捷性が不足するという問題があった。 However, in the above keyboard apparatus, in the key pressing process of the automatic performance of the key, the plunger moves away from the key, so that the key operates only by the moment in the key pressing direction due to its own weight. For this reason, there is no problem in the automatic performance of the music with a slow tempo, but in the automatic performance of the music with a fast tempo, the driving speed of the plunger is increased, so that the rotation to the end position of the key is delayed. That is, in the operation region where the contact portion between the key and the plunger is separated, the key cannot follow the operation of the plunger, and the rotation of the key is delayed with respect to the return of the plunger. As described above, in the configuration in which the plunger is brought into contact with the key so as to be able to contact and separate, there is a limit to increasing the key driving frequency in automatic performance. For this reason, there is a problem that the agility of the key operation is insufficient when performing an automatic performance of a song with a fast tempo.
一方で、従来の鍵盤装置には、特許文献2などに示すように、プランジャの先端と鍵との間をリンク機構で相対動可能に連結したものがある。この構成では、プランジャと鍵が常時連結されているため、アクチュエータの駆動による鍵の自動動作を行う場合でも、鍵をプランジャの動作に常に追従させることができる。しかしながら、プランジャと鍵をリンク機構で常時連結しているため、直線状に進退移動するプランジャと支点を中心に回動する鍵とのスムーズな動作が阻害され、自然鍵盤楽器に近い鍵の動作を再現できないという問題があった。 On the other hand, as shown in Patent Document 2 and the like, there is a conventional keyboard device in which the tip of a plunger and a key are connected so as to be relatively movable by a link mechanism. In this configuration, since the plunger and the key are always connected, the key can always follow the operation of the plunger even when the key is automatically operated by driving the actuator. However, since the plunger and the key are always connected by the link mechanism, the smooth movement of the plunger that moves linearly and the key that rotates about the fulcrum is hindered, and the operation of the key close to a natural keyboard instrument is prevented. There was a problem that could not be reproduced.
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自動動作における鍵の駆動周波数を上げることができ、鍵の敏捷な動作が可能となる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-described points, and an object of the present invention is to provide a keyboard device that can increase the key drive frequency in an automatic operation while having a simple configuration, and can perform an agile key operation. It is to provide.
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)を離鍵方向に付勢していることで該鍵(20)に連動してその演奏操作に対する反力を付与する質量体(30)と、鍵(20)と質量体(30)との間で進退移動することで、鍵(20)と質量体(30)の一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材(42)と、伝達部材(42)を鍵(20)側と質量体(30)側との双方向に駆動する双方向駆動型のアクチュエータ(40)と、を備え、鍵(20)に付与される質量体(30)からの反力とアクチュエータ(40)からの駆動力との協働によって、鍵(20)への押鍵操作に対する力覚制御と鍵(20)の自動動作との両方を行えるように構成した鍵盤装置(10)であって、伝達部材(42)と鍵(20)との間には、伝達部材(42)と鍵(20)とを連結する連結機構(80)が設けられており、連結機構(80)は、伝達部材(42)に固定された連結具(85)を備え、該連結具(85)は、鍵(20)又は該鍵(20)に固定された部材(25)に対して、伝達部材(42)の進退方向の両側それぞれに所定の隙間を有して配置された第1当接部(81b)と第2当接部(87a)とを有し、アクチュエータ(40)の駆動による鍵(20)の自動動作において、伝達部材(42)が鍵(20)の方へ動く際には、第1当接部(81b)が鍵(20)又は該鍵(20)に固定された部材(25)に当接する一方、伝達部材(42)が鍵(20)から離れる方へ動く際には、第2当接部(87a)が鍵(20)又は該鍵(20)に固定された部材(25)に当接することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the keyboard device according to the present invention is configured such that the key (20) supported to be rotatable about the fulcrum (12) and the key (20) are urged in the key release direction. The mass (30) that provides reaction force to the performance operation in conjunction with the key (20) and the key (20) by moving forward and backward between the key (20) and the mass (30). And a transmission member (42) for transmitting a load from one of the mass bodies (30) to the other, and a bidirectional driving of the transmission member (42) between the key (20) side and the mass body (30) side. A drive-type actuator (40), and the cooperation of the reaction force from the mass body (30) applied to the key (20) and the drive force from the actuator (40) is applied to the key (20). Keyboard device configured to be able to perform both force control for key press operation and automatic operation of the key (20) 0), a connection mechanism (80) for connecting the transmission member (42) and the key (20) is provided between the transmission member (42) and the key (20). 80) includes a connector (85) fixed to the transmission member (42), and the connector (85) is connected to the key (20) or the member (25) fixed to the key (20). The transmission member (42) has a first contact portion (81b) and a second contact portion (87a) disposed with a predetermined gap on both sides in the advancing / retreating direction of the actuator (40). In the automatic operation of the key (20) by driving, when the transmission member (42) moves toward the key (20), the first contact portion (81b) is fixed to the key (20) or the key (20). When the transmission member (42) moves away from the key (20) while abutting on the member (25), the second abutting portion ( 7a) is characterized in that it abuts against the key (20) or said key (20) which is fixed to a member (25).
本発明にかかる鍵盤装置によれば、アクチュエータの駆動による鍵の自動動作において、伝達部材が鍵の方へ動く際には、連結具の第1当接部が鍵又は該鍵に固定された部材に当接する一方、伝達部材が鍵から離れる方へ動く際には、第2当接部が鍵又は該鍵に固定された部材に当接するようにしたので、アクチュエータの駆動による鍵の自動動作を行う際、アクチュエータで駆動された伝達部材が進退いずれの方向へ移動する場合にも、伝達部材が鍵又は該鍵に固定された部材に当接するようになる。これにより、伝達部材の動作を鍵に対して良好に伝達することができる。したがって、伝達部材の駆動速度が速い場合でも、鍵の回動に遅れが生じることを回避できる。すなわち、鍵の自動動作において、鍵と伝達部材との当接部が離間する動作領域を無くすことができるので、鍵を伝達部材の動作に常に追従させることができる。したがって、自動演奏において鍵の駆動周波数を上げることができるので、速いテンポの曲の自動演奏を行う際に、鍵の動作の敏捷性を確保できる。 According to the keyboard device of the present invention, in the automatic operation of the key by driving the actuator, when the transmission member moves toward the key, the first contact portion of the coupling tool is the key or a member fixed to the key. On the other hand, when the transmission member moves away from the key, the second contact portion contacts the key or a member fixed to the key. When performing, even when the transmission member driven by the actuator moves in either the forward or backward direction, the transmission member comes into contact with the key or a member fixed to the key. Thereby, operation | movement of a transmission member can be favorably transmitted with respect to a key. Therefore, even when the drive speed of the transmission member is high, it is possible to avoid a delay in the key rotation. That is, in the automatic operation of the key, it is possible to eliminate an operation region in which the contact portion between the key and the transmission member is separated, so that the key can always follow the operation of the transmission member. Accordingly, since the key drive frequency can be increased in automatic performance, it is possible to ensure the agility of the key operation when performing automatic performance of music with a fast tempo.
特に、上記の鍵盤装置では、鍵を離鍵方向に付勢している質量体を備え、伝達部材は、鍵と質量体との間で進退移動することで、鍵と質量体の一方からの負荷を他方に伝達するように構成しているので、仮に、連結機構の第2当接部を設けないとすれば、アクチュエータで伝達部材を鍵から離れる方へ駆動する際に、鍵は、自重による押鍵方向のモーメントのみによる運動となってしまう。これに対して本発明では、連結機構の第2当接部を設けたことで、アクチュエータで伝達部材を鍵から離れる方へ駆動する際に、第2当接部によって伝達部材を鍵側に当接させることができるので、アクチュエータから鍵に押鍵方向への駆動力を付与することができる。したがって、鍵の自動動作において、鍵の押鍵方向への回動を迅速に行わせることが可能となる。 In particular, the above keyboard device includes a mass body that urges the key in the key release direction, and the transmission member moves forward and backward between the key and the mass body, so that the key and the mass body can be moved from one side. Since the load is configured to be transmitted to the other, if the second contact portion of the coupling mechanism is not provided, the key is not self-weighted when the transmission member is driven away from the key by the actuator. It becomes the movement only by the moment of the key pressing direction by. In contrast, in the present invention, since the second contact portion of the coupling mechanism is provided, when the transmission member is driven away from the key by the actuator, the second contact portion causes the transmission member to contact the key side. Since they can be brought into contact with each other, a driving force in the key pressing direction can be applied from the actuator to the key. Therefore, in the automatic operation of the key, the key can be quickly rotated in the key pressing direction.
また、この鍵盤装置では、伝達部材側の第1当接部と第2当接部が交代で鍵側に当接する構成なので、伝達部材と鍵とがリンク機構で常時連結された従来構造と比較して、直線上を進退移動する伝達部材と、支点を中心に回動する鍵とのそれぞれの独立したスムーズな動作を確保できる。したがって、アクチュエータによる鍵の力覚制御を伴う演奏操作や、鍵の自動動作の全般で、鍵の良好な動作を実現できる。 Further, in this keyboard device, the first contact portion and the second contact portion on the transmission member side are alternately in contact with the key side, so that it is compared with the conventional structure in which the transmission member and the key are always connected by the link mechanism. Thus, it is possible to ensure independent and smooth operations of the transmission member that moves forward and backward on the straight line and the key that rotates about the fulcrum. Accordingly, good operation of the key can be realized in general performance operations involving force sense control of the key by the actuator and automatic operation of the key.
また、上記の鍵盤装置の一実施態様として、鍵(20)に固定された部材(25)は、鍵(20)から突出する突起状の軸部(26)と該軸部(26)の先端に設けた該軸部(26)よりも大径の頭部(27)とを有する突起部(25)であり、連結具(85)は、突起部(25)の頭部(27)における鍵(20)側の面(27b)を保持する保持片(87)を有し、第1当接部(81b)は、伝達部材(42)の先端(81)に設けられて、突起部(25)の頭部(27)における鍵(20)と反対側の面(27a)に対向しており、第2当接部(87a)は、保持片(87)に設けられて、突起部(25)の頭部(27)における鍵(20)側の面(27b)に対向していてよい。この構成によれば、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、鍵の自動動作において、鍵と伝達部材との当接部が離間する領域を無くすことができる。 As one embodiment of the keyboard device, the member (25) fixed to the key (20) includes a protruding shaft portion (26) protruding from the key (20) and the tip of the shaft portion (26). A projection (25) having a head (27) having a larger diameter than the shaft (26) provided on the shaft (26), and the connector (85) is a key on the head (27) of the projection (25). It has a holding piece (87) that holds the surface (27b) on the (20) side, and the first abutting portion (81b) is provided at the tip (81) of the transmission member (42), and the protruding portion (25 ) Is opposed to the surface (27a) opposite to the key (20) of the head (27), and the second contact portion (87a) is provided on the holding piece (87), and the projection (25 ) May face the surface (27b) on the key (20) side of the head (27). According to this configuration, it is possible to eliminate an area in which the contact portion between the key and the transmission member is separated in the automatic operation of the key with a simple configuration in which the number of parts is reduced.
また、この場合、保持片(87,87)は、突起部(25)の頭部(27)と鍵(20)との間に挿入されて、軸部(26)の両側で鍵(20)の長手方向に延びる一対の長尺板状の部分であってよい。これによれば、保持片に設けた第2当接部が鍵側の突起部に当接して、伝達部材の動作で鍵が駆動される際、直線動作する伝達部材側の保持片で、支点を中心に回動する鍵側の突起部を良好に保持できるようになる。したがって、保持片で突起部をスムーズに駆動することができる。 Further, in this case, the holding pieces (87, 87) are inserted between the head (27) of the protrusion (25) and the key (20), and the key (20) is formed on both sides of the shaft (26). It may be a pair of long plate-like portions extending in the longitudinal direction. According to this, when the second abutting portion provided on the holding piece comes into contact with the protrusion on the key side and the key is driven by the movement of the transmission member, the holding piece on the transmission member side that moves linearly, The key-side protrusion that rotates about the center can be satisfactorily held. Therefore, the protrusion can be smoothly driven by the holding piece.
また、上記の鍵盤装置では、第1当接部(81b)又は第2当接部(87a)と、それらに当接する鍵(20)又は該鍵(20)に固定された部材(25)との少なくともいずれかには、互いの当接を緩衝するための緩衝部材(91,93)が設置されているとよい。これによれば、鍵と伝達部材の動作に伴い、第1当接部又は第2当接部が鍵又は鍵側に固定された部材に当接する際の衝撃を効果的に緩和することができる。また、第1当接部又は第2当接部が鍵又は鍵側に固定された部材に当接する際に発生するメカノイズを低減できる。 In the keyboard device, the first contact portion (81b) or the second contact portion (87a), the key (20) that contacts them, or the member (25) fixed to the key (20) At least one of the above may be provided with buffer members (91, 93) for buffering mutual contact. According to this, with the operation of the key and the transmission member, it is possible to effectively mitigate the impact when the first contact portion or the second contact portion contacts the key or the member fixed to the key side. . Further, it is possible to reduce mechanical noise that occurs when the first contact portion or the second contact portion contacts the key or a member fixed to the key side.
また、上記の鍵盤装置では、第1当接部(81b)又は第2当接部(87a)と、それらに当接する鍵(20)又は該鍵(20)に固定された部材(25)との少なくともいずれかには、互いの摺接による摩擦を低減するための摩擦低減部材(91,93)が設置されているとよい。これによれば、第1当接部(81b)又は第2当接部(87a)と、鍵(20)又は該鍵(20)に固定された部材(25)との摺接による摩擦を効果的に低減できる。したがって、鍵と伝達部材のスムーズな動作を確保できる。
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。
In the keyboard device, the first contact portion (81b) or the second contact portion (87a), the key (20) that contacts them, or the member (25) fixed to the key (20) At least one of these may be provided with a friction reducing member (91, 93) for reducing friction caused by sliding contact with each other. According to this, friction due to sliding contact between the first contact portion (81b) or the second contact portion (87a) and the key (20) or the member (25) fixed to the key (20) is effective. Can be reduced. Therefore, smooth operation of the key and the transmission member can be ensured.
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自動演奏における鍵の駆動周波数を上げることができ、鍵の敏捷な自動動作が可能となる。 According to the keyboard device of the present invention, the key drive frequency in automatic performance can be increased with a simple configuration, and agile automatic operation of keys is possible.
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
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20及び質量体30の動作を説明するための図で、(a)は、鍵20がレスト位置(非押鍵位置)にある状態、(b)は、鍵20がエンド位置(押鍵位置)にある状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the
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。また、電磁アクチュエータ40のプランジャ42と鍵20との間には、それらを連結するための連結機構80が設置されている。
The
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機構も設けられている。
In the following description, of the two sides of the key 20 in the longitudinal direction, the player side of the
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
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
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
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
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、後述するプランジャ42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
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20d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
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強磁性体からなる胴部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。
The
一方、プランジャ42の下端(第2ロッド42cの下端)には、連結機構80が設けられている。図5及び図6は、連結機構80の詳細構成を示す図であり、図5は、部分拡大図、図6(a)乃至(d)はそれぞれ、図5のA−A,B−B,C−C,D−D矢視を示す図である。これらの図に示すように、連結機構80は、プランジャ42の第2ロッド42cの下端に取り付けたプランジャキャップ81と、該プランジャキャップ81に固定されて鍵20に向かって延びる板状の連結具85と、鍵20の上面20dに固定されたキャプスタンスクリュー(以下、単に「スクリュー」という。)25とを備えて構成されている。プランジャキャップ81は、略直方体状に形成された合成樹脂製あるいは金属製の部材であり、その上面81aには、第2ロッド42bの下端を挿入させる挿入穴81cが開口している。スクリュー25は、鍵20の上面20dから上方に突出する円柱状の突起からなる軸部26と、該軸部26の先端に設けた該軸部26よりも大径の円柱形状に形成された頭部27とを有している。
On the other hand, a connecting
連結具85は、金属製の平板部材を折曲形成してなる部材であり、プランジャキャップ81から垂直方向に延びる長方形状の平板からなる本体部86と、該本体部86の下端に略直角に屈曲して連結された一対の平板状の保持片87,87とを備えており、全体の断面形状が略L字型に形成されている。保持片87,87は、スクリュー25の頭部27と鍵20の上面20dとの間に挿入されて、軸部26の両側で鍵20の長手方向に延びる一対の長尺板状の部分である。
The
また、図6(a)に示すように、連結具85の本体部86には、ネジ88を挿通させるネジ挿通穴85aが形成されている。ネジ88は、本体部86のネジ挿通穴85aに挿通されてから、プランジャキャップ81の側面に設けたネジ穴81dに締結固定されている。このネジ88によって、連結具85の本体部86がプランジャキャップ81の側面に固定されており、かつ、プランジャキャップ81の挿入穴81cに挿入された第2ロッド42bの先端がプランジャキャップ81に固定されている。なお、図6(a)に示すように、連結具85の本体部86のネジ挿通穴85aは、プランジャキャップ81に対する連結具85の固定位置を上下方向で調整できるように、上下に延びる長穴として形成されている。
Moreover, as shown to Fig.6 (a), the
また、連結具85の下端に設けた一対の保持片87,87は、スクリュー25の軸部26の両側(鍵20の幅方向の両側)に差し込まれた状態で設置されており、スクリュー25の頭部27の下面27b側に配置されている。これら一対の保持片87,87は、鍵20の長手方向に延びる長尺平板状に形成されている。これにより、スクリュー25の頭部27は、プランジャキャップ81の下面81bと保持片87,87の上面87a,87aとの間に相対移動可能な状態で保持されている。
Further, the pair of holding
保持片87,87の上面87a,87aには、緩衝作用を有する緩衝シート(緩衝部材)91が貼付されており、緩衝シート91の上面には、表面の摩擦低減効果を有する低摩擦シート92が重ねて貼付されている。保持片87,87の上面87a,87aは、これら緩衝シート91と低摩擦シート92を介してスクリュー25の頭部27の下面27bに当接するようになっている。一方、プランジャキャップ81の下面81bにも、緩衝作用を有する緩衝シート(緩衝部材)93が貼付されており、緩衝シート93の下面には、表面の摩擦低減効果を有する低摩擦シート94が重ねて貼付されている。プランジャキャップ81の下面81bは、緩衝シート93と低摩擦シート94を介してスクリュー25の頭部27の上面27aに当接するようになっている。
A buffer sheet (buffer member) 91 having a buffering action is affixed to the
なお、以下の説明では、プランジャキャップ81の下面81bというときは、プランジャキャップ81の下面81bに貼付された低摩擦シート94の面を含めることとし、保持片87の上面87aというときは、保持片87の上面87aに貼付された低摩擦シート92の面を含めることとする。上記の緩衝シート91,93の具体例として、衝撃吸収性に優れた人工皮革シートなどを用いることができる。また、低摩擦シート92,94の具体例として、表面の摩擦係数が極めて低い超高分子量ポリエチレン製のシートなどを用いることができる。
In the following description, the
上記の連結機構80では、プランジャ42が上下方向に進退移動することによって、連結具85とスクリュー25とが相対移動する。これにより、プランジャキャップ81の下面81bとスクリュー25の頭部27の上面27aとの間隔、及びスクリュー25の頭部27の下面27bと保持片87の上面87aとの間隔が変化し、スクリュー25の頭部27がプランジャキャップ81の下面81bと保持片87の上面87aのいずれかに交代で当接する。
In the connecting
また、鍵盤装置10には、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プランジャ42の位置を一義的に特定できる。
Further, the
なお、位置センサ47は、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、プランジャ42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、プランジャ42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
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75及び自動演奏データ76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
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
図7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(パルス幅変調)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75及び自動演奏データ76を記憶したROM52を備えている。力覚付与テーブル75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。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. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the
次に、図4を参照して、上記構成の鍵盤装置10の動作について説明する。ここではまず、演奏者によって鍵20の操作が行われるときの鍵20の動作について説明する。なお、以下の説明では、押鍵方向とは、鍵20がレスト位置(非押鍵位置)からエンド位置(押鍵位置)へ回動する方向を指し、離鍵方向とは、鍵20がエンド位置からレスト位置へ回動する方向を指す。
Next, the operation of the
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、プランジャ42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)に示すレスト位置にある。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。
The key 20 is subjected to a key pressing force by the magnitude relationship between the biasing force in the key pressing direction generated by the mass (self-weight) balance before and after the
一方、非押鍵位置にある鍵20が押鍵操作されると、鍵20は、プランジャ42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)に示すエンド位置となる。鍵20がエンド位置のとき、プランジャ42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からプランジャ42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レスト位置へ復帰する。
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 around the
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でプランジャ42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。なおここでは、押鍵操作に対する力覚制御の詳細については、説明を省略する。
When the operation of the key 20 using the inertial mass of the
上記のように、演奏者による鍵20の操作が行われるときは、質量体30の自重がプランジャ42にかかっていることで、プランジャ42が下方に付勢されている。したがって、図5に示す連結機構80では、プランジャキャップ81の下面81bがスクリュー25の頭部27の上面27aに常に当接した状態になっている。これにより、鍵20の動作が連結機構80を介してプランジャ42側に伝達されるようになっている。この点は、演奏者による鍵20の操作に対して、電磁アクチュエータ40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力覚制御を行う場合も同様である。
As described above, when the player operates the key 20, the weight of the
一方、鍵盤装置10では、演奏者による鍵20の操作が行われていない状態で、電磁アクチュエータ40でプランジャ42を双方向へ駆動することで、鍵20を自動的に動作させることが可能である。このことを利用して、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
この自動演奏では、ROM52に記憶された自動演奏データ76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の駆動でプランジャ42が上方(質量体30側)へ移動する。このとき、連結機構80では、後述するように保持片87でスクリュー25の頭部27が上方へ引き上げられる。したがって、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76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
また、この自動演奏では、自動演奏データ76に基づいて電磁アクチュエータ40による双方向の駆動制御を行うことで、鍵20の押鍵方向及び離鍵方向の動作速度を制御する。このように、自動演奏データ76に基づいて電磁アクチュエータ40を双方向に駆動制御すれば、押離鍵動作に伴う鍵20の移動速度を所望の速度に調節することが可能となる。したがって、後述する連結機構80の作用と相俟って、速い押離鍵動作や遅い押離鍵動作を視覚的に再現することができるようになり、自動演奏の質を向上させることができる。
In this automatic performance, the two-way drive control by the
自動演奏における鍵20及び連結機構80の動作について詳細に説明する。図8は、自動演奏における連結機構80の動作を説明するための図で、(a)は、鍵20がレスト位置にある状態、(b)は、鍵20がレスト位置からエンド位置に移行するときの状態、(c)は、鍵20がエンド位置にある状態を示す図である。まず、自動演奏モードにおいて、電磁アクチュエータ40の駆動力がプランジャ42に作用していない状態では、質量体30の自重でプランジャ42が最下点に位置している。これにより、鍵20が図4(a)に示すレスト位置にある。このときの連結機構80は、図8(a)に示すように、プランジャキャップ81の下面81bがスクリュー25の頭部27の上面27aに当接した(載置された)状態になっている。また、この状態では、スクリュー25の頭部27の下面27bと連結具85の保持片87の上面87aとは、上下に所定の隙間を有して対向している。
The operation of the key 20 and the
このように鍵20がレスト位置にある状態で、自動演奏を開始すると、電磁アクチュエータ40によってプランジャ42が上方に駆動される。このときの連結機構80では、図8(b)に示すように、プランジャ42の上方への移動によって、連結具85が上方へ持ち上げられる。これにより、プランジャキャップ81の下面81bがスクリュー25の頭部27の上面27aから離間し、代わって保持片87の上面87aがスクリュー25の頭部27の下面27bに当接する。この状態からさらにプランジャ42が上方へ駆動されて、連結具85が上方へ持ち上げられると、図8(b)に示すように、保持片87で抱えられたスクリュー25の頭部27が上方へ引き上げられる。これにより、鍵20の支点12よりも後側が上方へ持ち上げられるので、鍵20がレスト位置からエンド位置に向けて回動する(自動押鍵動作)。
When the automatic performance is started with the key 20 in the rest position as described above, the
さらに、電磁アクチュエータ40でプランジャ42が上方へ駆動されると、鍵20の前端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、鍵20は、エンド位置(図4(b)参照)となる。このときの連結機構80は、図8(c)に示すように、プランジャ42によって連結具85が最上位置に持ち上げられており、該連結具85の保持片87で抱えられたスクリュー25の頭部27が最上位置へ引き上げられた状態になっている。
Further, when the
一方、鍵20がエンド位置にある状態で、電磁アクチュエータ40によってプランジャ42が下方へ駆動されると、図8(c)の状態から、プランジャ42の移動に伴い連結具85が下方へ押し下げられる。これにより、保持片87の上面87aがスクリュー25の頭部27の下面27bから離間し、代わりに、プランジャキャップ81の下面81bがスクリュー25の頭部27の上面27aに当接する。したがって、プランジャ42及び連結具85でスクリュー25が下方に押し下げられて、鍵20の支点12よりも後側が下方へ押し下げられるので、鍵20がエンド位置からレスト位置に向けて回動する(自動離鍵動作)。この場合は、鍵20がレスト位置に戻るまでの間、常にプランジャキャップ81の下面81bがスクリュー25の頭部27の上面27aに当接したままプランジャ42と鍵20が一体に移動する。自動演奏では、上記の自動押鍵動作と自動離鍵動作とが交代で繰り返し行われることで、鍵20の自動的な押離鍵動作がなされる。
On the other hand, when the
以上のように、自動演奏モードでは、電磁アクチュエータ40によるプランジャ42の駆動で、レスト位置とエンド位置との間で鍵20を自動的に動作させることが可能である。その際、本実施形態の鍵盤装置10では、電磁アクチュエータ40の駆動力でプランジャ42を上方に駆動する場合、図8(b)に示すように、連結具85の保持片87でスクリュー25の頭部27を抱えて引き上げることができるので、レスト位置からエンド位置へ向けての鍵20の回動を電磁アクチュエータ40の駆動力で強制的に行わせることができる。したがって、レスト位置からエンド位置へ向けての鍵20の押鍵動作を電磁アクチュエータ40で制御した所望の速度で行わせることができる。
As described above, in the automatic performance mode, it is possible to automatically operate the key 20 between the rest position and the end position by driving the
以上説明したように、本実施形態の鍵盤装置10では、電磁アクチュエータ40の駆動による自動演奏(鍵20の自動動作)において、プランジャ42が下方(鍵20の方)へ動く際には、プランジャキャップ81の下面(第1当接部)81bが鍵20に固定されたスクリュー25の頭部27の上面に27a当接する一方、プランジャ42が上方(鍵20から離れる方)へ動く際には、連結具85の保持片87の上面(第2当接部)87aがスクリュー25の頭部27の下面27bに当接するようにした。これにより、電磁アクチュエータ40の駆動による鍵20の自動動作を行う際、電磁アクチュエータ40で駆動されたプランジャ42が鍵20に向かって下方へ移動する場合だけでなく、鍵20から離れる上方へ移動する場合にも、プランジャ42がスクリュー25に当接するので、プランジャ42の往動と復動の両方の動作を鍵20に伝達することができる。したがって、プランジャ42の駆動速度が速い場合でも、鍵20の回動に遅れが生じるおそれがない。すなわち、自動演奏において、鍵20とプランジャ42が離間する動作領域を実質的に無くすことができるので、鍵20をプランジャ42の動作に常に追従させることができる。これにより、自動演奏において鍵20の駆動周波数を上げることができるので、速いテンポの曲の自動演奏を行う際に、鍵20の動作の敏捷性を確保できる。
As described above, in the
特に、本実施形態の鍵盤装置10では、鍵20をレスト位置の方向へ付勢している質量体30を備え、プランジャ42は、鍵20と質量体30との間で進退移動することで、鍵20と質量体30の一方からの負荷を他方に伝達するように構成している。そのため、仮に、連結機構80の保持片87を設けていないとすれば、電磁アクチュエータ40でプランジャ42を上方(鍵20から離れる方)へ駆動する際に、鍵20はその自重による押鍵方向のモーメントのみによる運動となってしまう。これに対して、本実施形態の鍵盤装置10では、連結機構80の保持片87がスクリュー25の頭部27を抱えて引き上げるように構成したことで、電磁アクチュエータ40でプランジャ42を上方(鍵20から離れる方)へ駆動する際に、鍵20をプランジャ42に連動させることができ、電磁アクチュエータ40から鍵20に押鍵方向の駆動力を付与することができる。したがって、自動演奏において鍵20の押鍵方向への回動を素早い動作で行わせることが可能となる。
In particular, the
上記の作用についてさらに説明する。図9は、自動演奏における電磁アクチュエータ40の駆動力(ソレノイドによる推力)に対する鍵20の軌跡の経時変化を示すグラフである。同図に示す鍵の軌跡グラフにおいて、太い実線は、本実施形態の連結機構80を備えた鍵盤装置10における鍵20の軌跡を示したものであり、細い点線は、連結機構80を備えていない鍵盤装置における鍵の軌跡を示したものである。
The above operation will be further described. FIG. 9 is a graph showing the change over time of the locus of the key 20 with respect to the driving force (thrust force by the solenoid) of the
同図のグラフに示すように、自動演奏では、電磁アクチュエータ40の駆動力として、上向きの推力F1がプランジャ42に作用している場合は、プランジャ42が上方へ移動するので、鍵20がレスト位置からエンド位置へ回動する。一方、電磁アクチュエータ40の駆動力として、下向きの推力F2がプランジャ42に作用している場合は、プランジャ42が下方へ移動するので、鍵20がエンド位置からレスト位置へ回動する。
As shown in the graph in the figure, in the automatic performance, when the upward thrust F1 is acting on the
ここで、本実施形態の鍵盤装置10では、上向きの推力F1がプランジャ42に作用する際、連結機構80によって鍵20の支点12より後側がプランジャ42と一体に引き上げられる。そのため、レスト位置からエンド位置への鍵20の動作(押鍵動作)が短時間で迅速に行われる。これに対して、連結機構80を備えていない鍵盤装置では、プランジャとスクリューの連結個所は、プランジャの下端がスクリューの上端に対して接離可能な状態で載置されている。そのため、上向きの推力F1がプランジャに作用する際、プランジャと鍵が離間し、鍵はその自重バランスのみによってレスト位置からエンド位置へ回動するので、本実施形態の鍵盤装置と比べて、レスト位置からエンド位置への鍵の動作に遅れが生じる。この遅れは、鍵がレスト位置からエンド位置へ移動する度に繰り返し生じて累積されてゆく。これにより、制御部による制御が目的とする所定の鍵動作に対して、実際には、遅延した動作が行われることになる。そのため、自動演奏の楽音のタイミングと鍵の動作に僅かではあるがずれが生じたり、自動演奏の動作が視覚的に遅く見えたりするという不都合が生じる。これらの点は、特に、速いテンポの曲の自動演奏を行う際に顕著となる。本実施形態の鍵盤装置10では、レスト位置からエンド位置への鍵20の動作が迅速に行われるので、上記のような不都合が無く、速いテンポの曲の自動演奏を行う際でも、鍵20の動作の敏捷性を十分に確保できる。
Here, in the
また、この鍵盤装置10では、連結機構80において、プランジャ42側に固定されたプランジャキャップ81の下面(第1当接部)81bと保持片87の上面(第2当接部)87aとが交代で鍵20側に固定されたスクリュー25に当接する構成なので、プランジャ42と鍵20とがリンク機構で常に連結されている従来構造と比較して、直線状に進退移動するプランジャ42と支点12を中心に回動する鍵20とのそれぞれの独立したスムーズな動作を確保できる。したがって、電磁アクチュエータ40による鍵20の力覚制御を伴う演奏操作や、鍵20の自動動作の全般において、自然鍵盤楽器により近い鍵20の良好な動作を実現できる。
In the
また、本実施形態の鍵盤装置10では、スクリュー25の頭部27が当接するプランジャキャップ81の下面81bと、保持片87の上面87aとには、スクリュー25に対する当接を緩衝するための緩衝シート91,93が設けられている。緩衝シート91,93を設けたことで、鍵20とプランジャ42の動作に伴い、スクリュー25がプランジャキャップ81の下面81b又は保持片87の上面87aに当接する際の衝撃を効果的に緩和することができる。また、スクリュー25がプランジャキャップ81の下面81b又は保持片87の上面87aに当接することで発生するメカノイズを低減できる。
Further, in the
また、鍵20は、鍵支点12を中心とした回動動作を行う一方、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、プランジャ42の下端と鍵20のスクリュー25とが当接する連結機構80では、上下に直動するプランジャキャップ81の下面81b及び保持片87の上面87aが鍵20の動作に伴って回動するスクリュー25の頭部27の上下面27a,27bに対して摺接移動する。これに対して、本実施形態では、プランジャキャップ81の下面81b及び保持片87の上面87aに、スクリュー25に対する滑らかな摺動を確保するための低摩擦シート92,94を設置したことで、鍵20とプランジャ42の動作に伴い、スクリュー25とプランジャキャップ81の下面81b又は保持片87の上面87aとの相対的な摺動をスムーズに行わせることができる。したがって、鍵20とプランジャ42のよりスムーズな動作を確保できる。
Further, the key 20 performs a rotation operation around the
〔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 apparatus 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10は、第2実施形態の鍵盤装置10−2の構成を示す概略図である。また、図11は、鍵盤装置10−2が備える連結機構80−2を示す部分拡大図である。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、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。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the keyboard device 10-2 of the second embodiment. Moreover, FIG. 11 is the elements on larger scale which show the connection mechanism 80-2 with which the keyboard apparatus 10-2 is provided. In the keyboard device 10-2 of the present embodiment, the vertical relationship of the arrangement of the key 20 and the
すなわち、本実施形態の鍵盤装置10−2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20eと質量体30との間に電磁アクチュエータ40及びプランジャ42が配置されている。プランジャ42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20eに設置したスクリュー25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 10-2 of the present embodiment, the
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及びプランジャ42、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10−2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及びプランジャ42、質量体30の順で配置されている。
In the
そして、本実施形態の鍵盤装置10では、第2ロッド42cの上端と鍵20の下面20eとの間に連結機構80−2が設けられている。連結機構80−2は、上下の配置構成を逆転させた点を除いては、第1実施形態の連結機構80と同様の構成である。したがって、ここでは連結機構80の詳細な説明は省略する。
In the
本実施形態の鍵盤装置10−2においても、鍵20は、鍵支点12の前後の自重バランスと、プランジャ42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が鍵上限ストッパー21に当接したレスト位置にある。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、プランジャ42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が鍵下限ストッパー22に当接するエンド位置になる。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からプランジャ42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。このような、鍵20の演奏操作時には、連結機構80では、スクリュー25の頭部27がプランジャキャップ81に常に当接しており、鍵20がプランジャ42と一体に動作するようになっている。
Also in the keyboard device 10-2 of the present embodiment, the key 20 is not pressed by both the weight balance before and after the
また、本実施形態の鍵盤装置10−2でも、電磁アクチュエータ40によるプランジャ42の駆動で自動演奏を行うことが可能である。この場合の連結機構80の動作は、第1実施形態と同様、電磁アクチュエータ40でプランジャ42が下方に駆動されると、連結具85の保持片87がスクリュー25の頭部27に当接し、鍵20が下方へ引き下げられる。これにより、鍵20をレスト位置からエンド位置へ強制的に回動させることができる。したがって、鍵20のレスト位置からエンド位置への動作を短時間で迅速に行わせることができる。
In the keyboard device 10-2 of the present embodiment, an automatic performance can be performed by driving the
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。例えば、上記実施形態では、緩衝シート91を保持片87,87の上面87a,87aに設置し、緩衝シート93をプランジャキャップ81の下面81bに設置した場合を説明したが、緩衝シート91,93はそれぞれ、スクリュー25の頭部27の上面27aと下面27bに設けてもよい。この点は、低摩擦シート94についても同様である。また、本発明にかかる連結機構が有する連結具の具体的な形状等は、上記実施形態に示す連結具85の形状等には限定されず、他の形状等であってもよい。
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 above embodiment, the
1 電子鍵盤楽器
10 鍵盤装置
12 鍵支点
20 鍵
20d 上面
20e 下面
25 スクリュー(突起部)
26 軸部
27 頭部
27a 上面
27b 下面
30 質量体
31 質量体支点
40 電磁アクチュエータ
42 プランジャ(伝達部材)
47 位置センサ
50 主制御部
58 制御ドライバ
75 力覚付与テーブル
76 自動演奏データ
80 連結機構
81 プランジャキャップ
81a 上面
81b 下面(第1当接部)
85 連結具
86 本体部
87 保持片
87a 上面(第2当接部)
91,93 緩衝シート(緩衝部材)
92,94 低摩擦シート(摩擦低減部材)
DESCRIPTION OF
26
47
85
91, 93 Buffer sheet (buffer member)
92,94 Low friction sheet (friction reduction member)
Claims (5)
前記鍵を離鍵方向に付勢していることで該鍵に連動してその演奏操作に対する反力を付与する質量体と、
前記鍵と前記質量体との間で進退移動することで、前記鍵と前記質量体の一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材と、
前記伝達部材を前記鍵側と前記質量体側との双方向に駆動する双方向駆動型のアクチュエータと、
を備え、
前記鍵に付与される前記質量体からの反力と前記アクチュエータからの駆動力との協働によって、前記鍵への押鍵操作に対する力覚制御と前記鍵の自動動作との両方を行えるように構成した鍵盤装置であって、
前記伝達部材と前記鍵との間には、前記伝達部材と前記鍵とを連結する連結機構が設けられており、
前記連結機構は、前記伝達部材に固定された連結具を備え、該連結具は、前記鍵又は該鍵に固定された部材に対して、前記伝達部材の進退方向の両側それぞれに所定の隙間を有して配置された第1当接部と第2当接部とを有し、
前記アクチュエータの駆動による前記鍵の自動動作において、前記伝達部材が前記鍵の方へ動く際には、前記第1当接部が前記鍵又は該鍵に固定された部材に当接する一方、前記伝達部材が前記鍵から離れる方へ動く際には、前記第2当接部が前記鍵又は該鍵に固定された部材に当接する
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 applies a reaction force to the performance operation in conjunction with the key by urging the key in the key release direction;
A transmission member that transmits a load from one of the key and the mass body to the other by moving forward and backward between the key and the mass body;
A bidirectionally driven actuator that drives the transmission member bidirectionally between the key side and the mass body side;
With
By the cooperation of the reaction force from the mass body applied to the key and the driving force from the actuator, both the force control for the key pressing operation to the key and the automatic operation of the key can be performed. A configured keyboard device,
Between the transmission member and the key, a connection mechanism for connecting the transmission member and the key is provided,
The coupling mechanism includes a coupling tool fixed to the transmission member, and the coupling tool has a predetermined gap on each side of the transmission member in the advancing and retreating direction with respect to the key or the member fixed to the key. A first abutting portion and a second abutting portion arranged to have,
In the automatic movement of the key by driving the actuator, when the transmission member moves toward the key, the first contact portion contacts the key or a member fixed to the key, while the transmission The keyboard device, wherein when the member moves away from the key, the second contact portion contacts the key or a member fixed to the key.
前記連結具は、前記突起部の前記頭部における前記鍵側の面を保持する保持片を有し、
前記第1当接部は、前記伝達部材の先端に設けられて、前記突起部の前記頭部における前記鍵と反対側の面に対向しており、
前記第2当接部は、前記保持片に設けられて、前記突起部の前記頭部における前記鍵側の面に対向している
ことを特徴とする請求項1に記載の鍵盤装置。 The member fixed to the key is a protrusion having a protruding shaft portion protruding from the key and a head having a larger diameter than the shaft portion provided at the tip of the shaft portion,
The connector has a holding piece for holding the key side surface of the head of the protrusion,
The first contact portion is provided at a distal end of the transmission member, and is opposed to a surface opposite to the key in the head portion of the projection portion,
2. The keyboard device according to claim 1, wherein the second contact portion is provided on the holding piece and faces the key-side surface of the head portion of the protrusion.
ことを特徴とする請求項2に記載の鍵盤装置。 The holding piece is a pair of long plate-like portions that are inserted between the head portion of the protrusion and the key and extend in the longitudinal direction of the key on both sides of the shaft portion. The keyboard device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の鍵盤装置。 At least one of the first abutting portion or the second abutting portion and the key that abuts against the first abutting portion or a member fixed to the key is provided with a buffer member for buffering the mutual abutting The keyboard device according to claim 1, wherein the keyboard device is provided.
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。 Friction reduction for reducing friction due to mutual sliding contact between at least one of the first contact part or the second contact part and the key slidingly contacting the member or a member fixed to the key. The keyboard device according to claim 1, wherein a member is installed.
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