JP6878988B2 - スイッチング装置および鍵盤装置 - Google Patents

スイッチング装置および鍵盤装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6878988B2
JP6878988B2 JP2017060148A JP2017060148A JP6878988B2 JP 6878988 B2 JP6878988 B2 JP 6878988B2 JP 2017060148 A JP2017060148 A JP 2017060148A JP 2017060148 A JP2017060148 A JP 2017060148A JP 6878988 B2 JP6878988 B2 JP 6878988B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
key
upper electrode
switching device
hammer
support portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017060148A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018163266A (ja
Inventor
山本 信
信 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP2017060148A priority Critical patent/JP6878988B2/ja
Priority to PCT/JP2018/010260 priority patent/WO2018173923A1/ja
Priority to US16/494,847 priority patent/US10720131B2/en
Publication of JP2018163266A publication Critical patent/JP2018163266A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6878988B2 publication Critical patent/JP6878988B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/02Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
    • G10H1/04Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation
    • G10H1/053Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only
    • G10H1/055Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only by switches with variable impedance elements
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32Constructional details
    • G10H1/34Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
    • G10H1/344Structural association with individual keys
    • G10H1/346Keys with an arrangement for simulating the feeling of a piano key, e.g. using counterweights, springs, cams
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2220/00Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/155User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/265Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
    • G10H2220/275Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof
    • G10H2220/285Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof with three contacts, switches or sensor triggering levels along the key kinematic path

Description

本発明は、スイッチング装置および鍵盤装置に関する。
アコースティックピアノにおいては、アクション機構の動作により、鍵を通して演奏者の指に所定の感覚(以下、タッチ感という)を与える。アコースティックピアノにおいては、ハンマでの押鍵のためにアクション機構を必要とする。一方、電子鍵盤楽器においては、センサにより押鍵を検出するため、アコースティックピアノのようなアクション機構を有しなくても発音が可能である。アクション機構を用いない電子鍵盤楽器および簡易的なアクション機構を用いた電子鍵盤楽器のタッチ感は、アコースティックピアノのタッチ感に対して大きく変わってしまう。そこで、電子鍵盤楽器において、少しでもアコースティックピアノに近いタッチ感を得るために、アコースティックピアノにおけるハンマに相当する機構を設ける技術が開示されている(例えば、特許文献1)。
特開2004−226687号公報
この場合、演奏者の押鍵動作に合わせてハンマが動き、センサが押されることで、音が発せられる。この場合、鍵に対して常に垂直方向に力が加わればよいが、演奏者から遠い位置にある鍵の場合または強く押鍵した場合など、必ずしも垂直方向にのみ力が加わるとは限らず、鍵が配置されるスケール方向(横方向)に力が加わる場合がある。これにより、センサが安定して動作せず、発音不良が生じる恐れがある。
本発明の目的の一つは、電子鍵盤楽器において演奏者が押鍵したときに安定して音を発せられるようにすることにある。
本発明の実施形態によると、回動自在なアクチュエータと、平坦な部分を有し、アクチュエータの回動に応じて上下方向に移動可能な上面部と、支持部材と上面部の端部との間に配置され、上面部の移動に応じて変形する変形部と、を含む接点部材と、を有し、アクチュエータの回動軸と垂直かつ支持部材と平行な方向の断面視において、アクチュエータのうち、接点部材との接触面と、側面とを結ぶ面取り部は、接点部材の上面部の端部を含み、上面部に対して垂直な面と、接点部材の変形部が支持部材に接する部分を含み、上面部に対して垂直な面との間に設けられる、スイッチング装置が提供される。
上記スイッチング装置において、面取り部は正接形状を有してもよい。
上記スイッチング装置において、アクチュエータの上面は、複数の凸部を有してもよい。
上記スイッチング装置において、複数の凸部は丸みを有してもよい。
上記スイッチング装置において、接触面は平面を有してもよい。
上記スイッチング装置において、接触面は曲面を有してもよい。
上記スイッチング装置において、接触面は凸部を有してもよい。
本発明の実施形態によれば、上記スイッチング装置を有し、アクチュエータは、ハンマである、鍵盤装置が提供される。
本発明の実施形態によれば、上記スイッチング装置を有し、アクチュエータは、鍵である、鍵盤装置が提供される。
本発明の実施形態によれば、上記スイッチング装置を有し、アクチュエータは、鍵またはハンマと連動する可動部材である、鍵盤装置が提供される。
本発明によれば、電子鍵盤楽器において演奏者が押鍵したときに安定して音を発せられるようにすることができる。
第1実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。 第1実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。 第1実施形態における筐体内部の構成を鍵盤側面から見た場合の説明図である。 第1実施形態における鍵前端側から見た場合のスイッチング装置の説明図である。 第1実施形態における鍵側面から見た場合のスイッチング装置の説明図である。 第1実施形態における鍵下面から見た場合のハンマ側負荷部の接触面の説明図である。 第1実施形態における鍵(白鍵)を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。 第1実施形態におけるスイッチング装置の説明図である。 第1実施形態におけるスイッチング装置の説明図である。 第2実施形態におけるスイッチング装置の説明図である。 第2実施形態における鍵側面から見た場合のスイッチング装置の説明図である。 第3実施形態におけるスイッチング装置の説明図である。 第3実施形態におけるスイッチング装置の変形例の説明図である。 従来例におけるスイッチング装置の説明図である。 従来例におけるスイッチング装置の説明図である。
以下、本発明の一実施形態における鍵盤装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字の後にa、b等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率(各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等)は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
<第1実施形態>
(1−1.鍵盤装置の構成)
図1は、第1実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。鍵盤装置1は、この例では、電子ピアノなどユーザ(演奏者)の押鍵に応じて発音する電子鍵盤楽器である。なお、鍵盤装置1は、外部の音源装置を制御するための制御データ(例えば、MIDI)を、押鍵に応じて出力する鍵盤型のコントローラであってもよい。この場合には、鍵盤装置1は、音源装置を備えていなくてもよい。
鍵盤装置1は、鍵盤アセンブリ10を備える。鍵盤アセンブリ10は、白鍵100wおよび黒鍵100bを含む。複数の白鍵100wと黒鍵100bとが並んで配列されている。鍵100の数は、N個であり、この例では88個である。この配列された方向をスケール方向という。白鍵100wおよび黒鍵100bを特に区別せずに説明できる場合には、鍵100という場合がある。以下の説明においても、符号の最後に「w」を付した場合には、白鍵に対応する構成であることを意味している。また、符号の最後に「b」を付した場合には、黒鍵に対応する構成であることを意味している。
鍵盤アセンブリ10の一部は、筐体90の内部に存在している。鍵盤装置1を上方から見た場合において、鍵盤アセンブリ10のうち筐体90に覆われている部分を非外観部NVといい、筐体90から露出してユーザから視認できる部分を外観部PVという。すなわち、外観部PVは、鍵100の一部であって、ユーザによって演奏操作が可能な領域を示す。以下、鍵100のうち外観部PVによって露出されている部分を鍵本体部という場合がある。
筐体90内部には、音源装置70およびスピーカ80が配置されている。音源装置70は、鍵100の押下に伴って音波形信号を生成する。スピーカ80は、音源装置70において生成された音波形信号を外部の空間に出力する。なお、鍵盤装置1は、音量をコントロールするためのスライダ、音色を切り替えるためのスイッチ、様々な情報を表示するディスプレイなどが備えられていてもよい。
なお、本明細書における説明において、上、下、左、右、手前および奥などの方向は、演奏するときの演奏者から鍵盤装置1を見た場合の方向を示している。そのため、例えば、非外観部NVは、外観部PVよりも奥側に位置している、と表現することができる。また、鍵前端側(鍵前方側)、鍵後端側(鍵後方側)のように、鍵100を基準として方向を示す場合もある。この場合、鍵前端側は鍵100に対して演奏者から見た手前側を示す。鍵後端側は鍵100に対して演奏者から見た奥側を示す。この定義によれば、黒鍵100bのうち、黒鍵100bの鍵本体部の前端から後端までが、白鍵100wよりも上方に突出した部分である、と表現することができる。
図2は、第1実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。音源装置70は、信号変換部710、音源部730および出力部750を備える。センサ300は、各鍵100に対応して設けられ、鍵の操作を検出し、検出した内容に応じた信号を出力する。この例では、センサ300は、3段階の押鍵量に応じて信号を出力する。この信号の間隔に応じて押鍵速度が検出可能である。
信号変換部710は、センサ300(88の鍵100に対応したセンサ300−1、300−2、・・・、300−88)の出力信号を取得し、各鍵100における操作状態に応じた操作信号を生成して出力する。この例では、操作信号はMIDI形式の信号である。そのため、押鍵操作に応じて、信号変換部710はノートオンを出力する。このとき、88個の鍵100のいずれが操作されたかを示すキーナンバ、および押鍵速度に対応するベロシティについてもノートオンに対応付けて出力される。一方、離鍵操作に応じて、信号変換部710はキーナンバとノートオフとを対応付けて出力する。信号変換部710には、ペダル等の他の操作に応じた信号が入力され、操作信号に反映されてもよい。
音源部730は、信号変換部710から出力された操作信号に基づいて、音波形信号を生成する。出力部750は、音源部730によって生成された音波形信号を出力する。この音波形信号は、例えば、スピーカ80または音波形信号出力端子などに出力される。鍵盤アセンブリ10の構成について、以下において説明する。
(1−2.鍵盤アセンブリの構成)
図3は、第1実施形態における筐体内部の構成を鍵盤側面方向から見た場合の説明図である。図3に示すように、筐体90の内部において、鍵盤アセンブリ10およびスピーカ80が配置されている。すなわち、筐体90は、少なくとも、鍵盤アセンブリ10の一部(接続部180およびフレーム500)およびスピーカ80を覆っている。スピーカ80は、鍵盤アセンブリ10の奥側に配置されている。このスピーカ80は、押鍵に応じた音を筐体90の上方および下方に向けて出力するように配置されている。下方に出力される音は、筐体90の下面側から外部に進む。一方、上方に出力される音は筐体90の内部から鍵盤アセンブリ10の内部の空間を通過して、外観部PVにおける鍵100の隣接間の隙間または鍵100と筐体90との隙間から外部に進む。なお、鍵盤アセンブリ10の内部の空間、すなわち鍵100(鍵本体部)の下方側の空間に到達する、スピーカ80からの音の経路は、経路SRとして例示されている。
鍵盤アセンブリ10は、上述した鍵100の他にも、接続部180、ハンマアセンブリ200およびフレーム500を含む。鍵盤アセンブリ10は、ほとんどの構成が射出成形などによって製造された樹脂製の構造体である。フレーム500は、筐体90に固定されている。接続部180は、フレーム500に対して回動可能に鍵100を接続する。接続部180は、板状可撓性部材181、鍵側支持部183および棒状可撓性部材185を備える。板状可撓性部材181は、鍵100の後端から延在している。鍵側支持部183は、板状可撓性部材181の後端から延在している。棒状可撓性部材185が、鍵側支持部183およびフレーム500のフレーム側支持部585によって支持されている。すなわち、鍵100とフレーム500との間に、棒状可撓性部材185が配置されている。棒状可撓性部材185が曲がることによって、鍵100がフレーム500に対して回動することができる。棒状可撓性部材185は、鍵側支持部183とフレーム側支持部585とに対して、着脱可能に構成されている。なお、棒状可撓性部材185は、鍵側支持部183とフレーム側支持部585と一体となって、または接着等により、着脱できない構成であってもよい。
鍵100は、前端鍵ガイド151および側面鍵ガイド153を備える。前端鍵ガイド151は、フレーム500の前端フレームガイド511を覆った状態で摺動可能に接触している。前端鍵ガイド151は、その上部と下部のスケール方向の両側において、前端フレームガイド511と接触している。側面鍵ガイド153は、スケール方向の両側において側面フレームガイド513と摺動可能に接触している。この例では、側面鍵ガイド153は、鍵100の側面のうち非外観部NVに対応する領域に配置され、接続部180(板状可撓性部材181)よりも鍵前端側に存在するが、外観部PVに対応する領域に配置されてもよい。
また、鍵100は、外観部PVの下方において鍵側負荷部120が接続されている。鍵側負荷部120は、鍵100が回動するときに、ハンマアセンブリ200を回動させるように、ハンマアセンブリ200に接続される。
ハンマアセンブリ200は、鍵100の下方側の空間に配置され、フレーム500に対して回動可能に取り付けられている。ハンマアセンブリ200は、錘部230およびハンマ本体部250を備える。ハンマ本体部250には、フレーム500の回動軸520の軸受となる軸支持部220が配置されている。軸支持部220とフレーム500の回動軸520とは少なくとも3点で摺動可能に接触する。
ハンマ側負荷部210は、ハンマ本体部250の前端部に接続されている。ハンマ側負荷部210は、鍵側負荷部120の内部において概ね前後方向に摺動可能に接触する部分を備える。この接触部分にはグリース等の潤滑材が配置されていてもよい。ハンマ側負荷部210および鍵側負荷部120(以下の説明において、これらをまとめて「負荷発生部」という場合がある)とは、互いに摺動することで押鍵時の負荷の一部を発生する。負荷発生部は、この例では外観部PV(鍵本体部の後端よりも前方)における鍵100の下方に位置する。
錘部230は、金属製の錘を含み、ハンマ本体部250の後端部(回動軸よりも奥側)に接続されている。通常時(押鍵していないとき)には、錘部230が下側ストッパ410に載置された状態になる。これによって、鍵100はレスト位置で安定する。押鍵されると、錘部230が上方に移動し、上側ストッパ430に衝突する。これによって鍵100の最大押鍵量となるエンド位置が規定される。この錘部230によっても、押鍵に対して負荷を与える。下側ストッパ410および上側ストッパ430は、緩衝材等(不織布、弾性体等)で形成されている。
負荷発生部の下方において、フレーム500にセンサ300が取り付けられている。押鍵によりハンマ側負荷部210の接触面215側でセンサ300が押しつぶされると、センサ300は検出信号を出力する。ここで、ハンマ側負荷部210、鍵側負荷部120およびセンサ300を合わせてスイッチング装置50という。スイッチング装置50の構成について以下に詳述する。
(1−3.スイッチング装置の構成)
図4に図3のスイッチング装置50を鍵前端側(鍵前方側)、つまりD1方向から見た時の断面図を示す。なお、D1方向は、ハンマ側負荷部210の延伸方向、あるいは回動軸520と垂直かつ下部電極支持部350と平行な方向という場合がある。
センサ300は、上部電極310、下部電極320、上部電極支持部330、変形部340および下部電極支持部350を備える。
上部電極310は、上部電極支持部330の下面330Bに設けられる。上部電極310は、弾性体で形成され、先端部310Aに導電部が設けられる。この例では、上部電極310には、成型加工されたシリコンゴムが用いられ、先端部310Aには導電体として導電性カーボンブラックが用いられる。
下部電極320は、上部電極310に対向するように、下部電極支持部350の上面側に配置される。下部電極320は、導電体を含む。例えば、下部電極320には、金、銀、銅、白金などの金属材料、または導電性のカーボンブラックなどの導電樹脂が用いられる。
変形部340は、上部電極支持部330と、下部電極支持部350とを結ぶように配置される。変形部340は、上部電極支持部330の端部331Aおよび上部電極支持部330の端部331Bと接続される。なお、端部331Aおよび端部331Bを特に区別せずに説明できる場合には、端部331という場合がある。また、変形部340は、下部電極支持部350と直接固定されてもよいし、間接的に固定されてもよい。この例では、変形部340は、接続部340Aおよび接続部340Bで下部電極支持部350と固定されている。このとき、接続部340Aは、上部電極支持部330の端部331Aよりも、外側かつ下に配置されていて、接続部340Aと上部電極支持部330の端部331Aとを結ぶように、変形部340が配置されているということができる。なお、変形部340が他の部材に固定されている場合は、下部電極支持部350と固定されなくてもよい。変形部340は、上部電極310および上部電極支持部330を上下方向に移動可能とすることにより、上部電極310と下部電極320との距離を可変にし、かつ元の位置に復元可能となるように、変形する機能を有する。そのため、変形部340は、変形可能でかつ復元可能な部材が用いられる。例えば、変形部340には、成形加工されたシリコンゴムが用いられる。
上部電極支持部330は、ハンマ側負荷部210に対向して配置される。図3において、上部電極支持部330の上面330Aは、平坦な面を有する。なお、上面330Aは、上部電極310の形状に応じて、凹みを有しても良い。上部電極支持部330は、上部電極310および変形部340と一体で加工成形できるように、シリコンゴムが用いられる。そのため、上部電極310、上部電極支持部330および変形部340を合わせて接点部材ということができる。接点部材とした場合、上部電極支持部330は、接点部材の上面部という場合がある。また、上述した形状において、接点部材は接続部340Aおよび接続部340Bから立ち上がる形状を有している。したがって、接続部340Aは、接点部材における立ち上がり部ということができる。接続部340Bについても、同様に配置されている。また、上部電極支持部330には、潤滑材が設けられてもよい。
下部電極支持部350は、下部電極320とともに、別の部材として設けられてもよい。たとえば、下部電極支持部350は、プリント基板として設けられ、下部電極320は、プリント基板上に形成された電極とすることができる。下部電極支持部350は、支持部材ということもできる。つまり、下部電極320および下部電極支持部350を合わせて、回路基板ということができる。
上述において、上部電極支持部330と、下部電極支持部350と、変形部340とは、囲まれた領域A2を形成している。このとき、上部電極310および下部電極320は、領域A2に配置されているということができる。
ハンマ側負荷部210は、上部電極支持部330と接触する接触面215を有する。接触面215は、平面を有する。また、ハンマ側負荷部210は、端部210Dにおいて、接触面215と、側面210Aとを結ぶように配置された面取り部260−1を有する。同様にして、ハンマ側負荷部210は、接触面215と側面210Bとを結ぶように配置された面取り部260−2を有する。なお、面取り部260−1、面取り部260−2を特に区別せずに説明できる場合には、面取り部260という場合がある。接触面215を含むハンマ側負荷部210には、上部電極支持部330よりも固い材料が用いられる。例えば、ハンマ側負荷部210にはプラスチックなどの材料が用いられる。接触面215には、潤滑材が設けられてもよい。
面取り部260は、正接形状を有している。正接形状とは、例えば断面視において直線から円弧、さらに円弧から直線というように、角を有さずに連続して移行する形状をいう。したがって、ハンマ側負荷部210は、接触面の端部においてとがった部分を有さず、滑らかな形状を有することができる。
ここで、図4において、上部電極支持部330の端部331Aを含み、上部電極支持部330の上面330Aに対して垂直な面を面ULとする。また、変形部340の下部電極支持部350との接続部340Aを含み、上部電極支持部330の上面330Aに対して垂直な面を面LLとする。このとき、面取り部260−1は、面ULと面LLとの間に設けられる。同様にして、上部電極支持部330の端部331Bを含み、上部電極支持部330の上面330Aに対して垂直な面を面URとする。また、変形部340の下部電極支持部350との接続部340Bを含み、上部電極支持部330の上面330Aに対して垂直な面を面LRとする。このとき、面取り部260−2は、面URと面LRとの間に設けられる。
図5に図3のスイッチング装置50を鍵盤に対して横方向(スケール方向、図4のD2方向)から見た時の断面図を示す。図5に示すように、センサ300の上部電極支持部330は、ハンマ側負荷部210の回動する軌道R1に合わせて下側電極支持部350に対して傾斜して配置されている。
接触面215には、複数の凸部270が設けられる。凸部270は先端部270aにおいて、丸みを有する。なお、凸部270は、先端部270aだけではなく、側面も丸みを有してもよい。例えば、凸部270は、半円形状を有してもよい。
図6にハンマ側負荷部210の接触面の鍵下側から見た場合の図を示す。複数の凸部270は、並列に配列されている。
(1−4.鍵盤アセンブリの動作)
図7は、第1実施形態における鍵(白鍵)を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。図7(A)は、鍵100がレスト位置(押鍵していない状態)にある場合の図である。図7(B)は、鍵100がエンド位置(最後まで押鍵した状態)にある場合の図である。鍵100が押下されると、棒状可撓性部材185が回動中心となって曲がる。このとき、棒状可撓性部材185は、鍵100の前方(手前方向)への曲げ変形が生じているが、側面鍵ガイド153による前後方向の移動の規制によって、鍵100は前方に移動するのではなく鍵100に対して垂直方向(D3方向)に回動するようになる。そして、鍵側負荷部120がハンマ側負荷部210を押し下げることで、ハンマアセンブリ200が回動軸520を中心に回動する。なお、図7の説明において、スイッチング装置50の各構成については、図4、5が参照される。
錘部230が上側ストッパ430に衝突することによって、ハンマアセンブリ200の回動が止まり、鍵100がエンド位置に達する。また、センサ300がハンマ側負荷部210によって押しつぶされると、センサ300は、押しつぶされた量(押鍵量)に応じた複数の段階で、検出信号を出力する。この場合、ハンマ側負荷部210は、アクチュエータの一つとして機能する。なお、このときの鍵先端方向から見たスイッチング装置50の断面図を図8に示す。
図8に示すように、センサ300において上部電極支持部330がハンマ側負荷部210によって下部電極支持部350に対して垂直方向(D3方向)に押下された場合、上部電極310と下部電極320とが接触する。この場合は、スイッチング装置50において、正常に検出信号が出力されるため、安定した音が発せられる。しかしながら、演奏者から遠い位置にある鍵を押下する場合またはハンマ負荷部210に振動(ブレ)が生じた場合など、ハンマ側負荷部210に対して、例えばスケール方向(D2方向)の力も加わる場合がある。図14に、従来例におけるスケール方向(D2方向)の力が加わった場合の断面図を示す。
図14に示すように、従来例のスイッチング装置55は、ハンマ側負荷部210の接触面215の幅が、上部電極支持部330の上面330Aの幅と同程度か大きく、かつハンマ側負荷部210の端部210Dが角210kを有する。ハンマ側負荷部210がスケール方向(D2方向)の力も加えられた状態で垂直方向(D3方向)に押下されると、上部電極支持部330とずれて接触することとなる。この場合、角210kが上部電極支持部330の上面330Aの一部に食い込み、引っかかりが生じる。これにより、上部電極支持部330がハンマ側負荷部210の動きに追従して移動してしまう。さらに、上部電極支持部330と接続された変形部340も、上部電極支持部330に合わせて変形することとなる。この場合、図14に示すように、上部電極310は、下部電極320と電気的な接続をとることができない。上部電極310と、下部電極320との電気的な接続が取れない場合、センサ305は検出信号を出力できないため、鍵盤装置1は、音を発することができない。また、上部電極310と、下部電極320とが部分的に接続されたとしても、安定した接続とはならないため、鍵盤装置1は安定して音を発することができない。
また、角210kの上部電極支持部330への食い込みが弱く、ハンマ側負荷部210が上部電極支持部330からずれて動いたとしても、図15に示すように、角210kが上部電極支持部330の上面330Aに強い衝撃を与えることにより、上部電極支持部330に欠損330kが生じる恐れがある。この場合の欠損330kとしては、上部電極支持部330に生じる亀裂または穴などが挙げられる。したがって、従来のスイッチング装置55においてハンマ側負荷部210の接触面215の端部210Dが角210kを有する場合、ずれて押下されることを考慮してハンマ側負荷部210の幅を上部電極支持部330に比してさらに大きくする必要が生じる(例えば、図4のハンマ側負荷部210の端部210DをLL、LRよりも外側に配置する)。これは、他の鍵との干渉を生じる恐れがあり、鍵盤装置1を設計する上で好ましくない。
図9に、本実施形態を用いて、上部電極支持部330がハンマ側負荷部210の接触面215と接触し、押下されたときのセンサ300の鍵先端方向から見た断面図を示す。本実施形態を用いた場合、ハンマ側負荷部210は、上部電極支持部330の端部331Aから端部331Bまでの領域において、平坦な部分のみを有する。また、ハンマ側負荷部210は面取り部260を有し、面取り部260は正接形状を有する。これにより、ハンマ側負荷部210は角210kを有しないために、ハンマ側負荷部210が上部電極支持部330の上面330Aにずれて接触した際にも、角210kによる食い込み、引っかかりが生じることがない。したがって、ハンマ側負荷部210の動きに上部電極支持部330が追従してしまうことが防止され、ハンマ側負荷部210が滑らかにスケール方向にずれる(移動する)ことができる。
また、図4に示すように、ハンマ側負荷部330の接触面215の面取り部260−1は、面ULと面LLとの間にあり、面取り部260−2は、面URと面LRとの間にある。したがって、ずれを考慮してハンマ側負荷部210の幅を上部電極支持部330に比してさらに大きくする必要はなく、鍵盤装置1の設計における自由度が狭められることがない。
また、このとき、ハンマ側負荷部210は面取り部260を有するため、上部電極支持部330の上面330Aに図15に示した角210kが接触することがないため、上部電極支持部330の損傷が防止される。
さらに、図5に示すように、ハンマ側負荷部210の接触面215には複数の凸部270が設けられている。これにより、接触面215と上部電極支持部330の上面330Aとの接触面積が下がる。この場合、ハンマ側負荷部210における接触面215の凸部270と上部電極支持部330の上面330Aとの間に働く凝着(結合)力または静止摩擦力が働いていたとしても、垂直方向(D3方向)およびスケール方向(D2方向)に加えられる力は、凝着力または静止摩擦力よりも大きい。これにより、ハンマ側負荷部210が上部電極支持部330からずれる(移動する)ことができる。つまり、図14のようにハンマ側負荷部210の動きに上部電極支持部330が追従してしまうことが防止され、ハンマ側負荷部210が滑らかにスケール方向にずれることができる。したがって、ハンマ側負荷部210のスケール方向(D2)へのずれに対して上部電極支持部330が追従することがないため、上部電極支持部330は、ハンマ側負荷部210のスケール方向(D2)の動きに対する影響が緩和され、上部電極支持部330に配置された上部電極310も所定の位置を保持することができる。ゆえに、図9に示すように、上部電極支持部330が、ハンマ側負荷部210により押下されたときに、上部電極310と下部電極320とは確実に接することができる。つまり、鍵盤装置1は、安定して音を発することができる。
<第2実施形態>
(2.スイッチング装置50aの構成)
第2実施形態では、第1実施形態とは異なる構造を有するスイッチング装置50aについて説明する。
図10にスイッチング装置50aの断面図を示す。図10に示すように、ハンマ側負荷部210の接触面215aは、曲面を有する。
図11に図10のスイッチング装置50aを鍵盤に対して横方向(スケール方向、図10のD2方向)から見た時の断面図を示す。図11に示すように、D2の方向からの断面図においても、ハンマ側負荷部210の接触面215aは同様に曲面を有する。接触面215aは、曲面を有することにより、スイッチング装置50に比べて端部210Dが上部電極支持部330の上面330Aから離れる状態となる。これにより、ハンマ側負荷部210の端部210Dが上部電極支持部330に食い込み、ひっかかりが生じることがより効果的に抑えられる。また、ハンマ側負荷部210の接触面215aと上部電極支持部330の上面330Aとの接触面積を減らすことができる。これにより、ハンマ側負荷部210が滑らかに移動することができ、上部電極310が下部電極320とずれてしまうことが防止される。したがって、センサ300における検出不良が防止される。つまり、鍵盤装置1は、安定して音を発することができる。
なお、スイッチング装置50aにおいて、ハンマ側負荷部210の接触面215aは鍵前端側およびスケール方向いずれから見ても曲面を有するが、いずれかの方向のみ曲面を有する形状を有してもよい。
<第3実施形態>
(3.スイッチング装置50bの構成)
第3実施形態では、第1実施形態とは異なる構造を有するスイッチング装置50bについて説明する。
図12にスイッチング装置50bの断面図を示す。図12に示すように、ハンマ側負荷部210の接触面215bは、鍵前端方向(図3に示すD1方向)から見た場合に凹凸形状を有する。上記形状を有することにより、スイッチング装置50aと同様にスイッチング装置50に比べて端部210Dが上部電極支持部330の上面330Aから離れる状態となる。これにより、ハンマ側負荷部210の端部210Dが上部電極支持部330に食い込み、ひっかかりが生じることがより効果的に抑えられる。また、ハンマ側負荷部210の接触面215bと上部電極支持部330の上面330Aとの接触面積をスイッチング装置50よりもさらに減らすことができる。これにより、ハンマ側負荷部210の接触面215bと上部電極支持部330の上面330Aとの凝着または摩擦により上部電極310がずれてしまうことが防止される。したがって、センサ300における検出不良が防止される。つまり、鍵盤装置1は、安定して音を発することができる。
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は以下のように、様々な態様で実施可能である。
本発明の第1乃至第3実施形態では、ハンマ側負荷部210が上部電極支持部330と接する例を示したが、鍵側負荷部120が直接上部電極支持部330と接し、押下してもよい。この場合、センサ300の配置が図3に示す位置とは異なり、鍵100の直下(例えば、図3において、前端鍵ガイド151と、側面鍵ガイド153とを結ぶ線の中間位置)にセンサ300が配置される。この場合、鍵100は図3に示された位置とは異なる場所でハンマアセンブリ200と接続する。鍵側負荷部120は、演奏者が押鍵したときの影響を直接受けるために、上部電極支持部330がよりスケール方向にずれやすくなる。そのため、本発明を用いることによる効果を一層得ることができる。
また、ハンマ側負荷部210および鍵側負荷部120が上部電極支持部330を押下しなくてもよい。例えば、ハンマ側負荷部210や鍵側負荷部120から分離した別の部材がアクチュエータとして機能としてもよい。この場合、アクチュエータは鍵に連動する可動部品であってもよい。
また、本発明の第1実施形態では、上部電極支持部がスケール方向にずれる例を示したが、スケール方向に対して垂直な方向や斜め方向にずれた場合、さらにハンマ側負荷部210が回転してねじれた場合にも適用される。
また、本発明の第1実施形態では、接触面215の面取り部260が正接形状を有する例を説明したが、これに限定されない。接触面215の面取り部260が正接形状を有しない面取り形状(例えばC面取り)でもよい。この場合、C面取りの角(直線部と面取り部の境界部)になる部分が滑らかな形状(円弧)を有すればよい。
また、本発明の第3実施形態において、凹凸を有する例を示したが、第3実施形態におけるスイッチング装置の説明図である。凹部のみでもよいし、凸部のみでもよい。たとえば、図13に示すように、スイッチング装置50cは、複数の凸部280を有する。凸部280は、半円形状を有する。これによりハンマ側負荷部210の接触面215cが上部電極支持部330に食い込み、ひっかかりが防止され、接触面215cと上部電極支持部330との接触面積も小さくすることができる。これにより、ハンマ側負荷部210の接触面と上部電極支持部330の上面330Aとの凝着または摩擦により上部電極310がずれてしまうことが防止される。したがって、センサ300における検出不良が防止される。つまり、鍵盤装置1は、安定して音を発することができる。
1・・・鍵盤装置、10・・・鍵盤アセンブリ、70・・・音源装置、80・・・スピーカ、90・・・筐体、100・・・鍵、100b・・・黒鍵、100w・・・白鍵、120・・・鍵側負荷部、151・・・前端鍵ガイド、153・・・側面鍵ガイド、180・・・接続部、181・・・板状可撓性部材、183・・・鍵側支持部、185・・・棒状可撓性部材、200・・・ハンマアセンブリ、210・・・ハンマ側負荷部、215・・・接触面、220・・・軸支持部、230・・・錘部、250・・・ハンマ本体部、260・・・面取り部、270・・・凸部、270a・・・先端部、280・・・凸部、300・・・センサ、310・・・上部電極、320・・・下部電極、330・・・上部電極支持部、330A・・・上面、330B・・・下面、330k・・・欠損、331・・・端部、331A・・・端部、331B・・・端部、340・・・変形部、340A・・・接続部、340B・・・接続部、340D・・・側面、350・・・下部電極支持部、410・・・下側ストッパ、430・・・上側ストッパ、500・・・フレーム、511・・・前端フレームガイド、513・・・側面フレームガイド、520・・・回動軸、585・・・フレーム側支持部、710・・・信号変換部、730・・・音源部、750・・・出力部

Claims (10)

  1. 回動自在なアクチュエータと、
    平坦な部分を有し、前記アクチュエータの回動に応じて上下方向に移動可能な上面部と、支持部材と前記上面部の端部との間に配置され、前記上面部の移動に応じて変形する変形部と、を含む接点部材と、を有し、
    前記アクチュエータの回動軸と垂直かつ前記支持部材と平行な方向の断面視において、
    前記アクチュエータのうち、前記接点部材との接触面と、側面とを結ぶ面取り部は、
    前記接点部材の前記上面部の端部を含み、前記上面部に対して垂直な面と、
    前記接点部材の前記変形部が前記支持部材に接する部分を含み、前記上面部に対して垂直な面との間に設けられる、
    スイッチング装置。
  2. 前記面取り部は正接形状を有する、
    請求項1に記載のスイッチング装置。
  3. 前記アクチュエータの接触面は、前記アクチュエータの長手方向に複数の凸部を有する、
    請求項1または2に記載のスイッチング装置。
  4. 前記複数の凸部は丸みを有する、
    請求項3に記載のスイッチング装置。
  5. 前記接触面は前記回動軸の延伸方向に平面を有する、
    請求項1乃至4のいずれか一に記載のスイッチング装置。
  6. 前記接触面は前記回動軸の延伸方向に曲面を有する、
    請求項1乃至4のいずれか一に記載のスイッチング装置。
  7. 前記接触面は前記回動軸の延伸方向に凸部を有する、
    請求項1乃至4のいずれか一に記載のスイッチング装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一のスイッチング装置を有し、
    前記アクチュエータは、ハンマである、
    鍵盤装置。
  9. 請求項1乃至7のいずれか一のスイッチング装置を有し、
    前記アクチュエータは、鍵である、
    鍵盤装置。
  10. 請求項1乃至7のいずれか一のスイッチング装置を有し、
    前記アクチュエータは、鍵またはハンマと連動する可動部材である、
    鍵盤装置。
JP2017060148A 2017-03-24 2017-03-24 スイッチング装置および鍵盤装置 Active JP6878988B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017060148A JP6878988B2 (ja) 2017-03-24 2017-03-24 スイッチング装置および鍵盤装置
PCT/JP2018/010260 WO2018173923A1 (ja) 2017-03-24 2018-03-15 スイッチング装置および鍵盤装置
US16/494,847 US10720131B2 (en) 2017-03-24 2018-03-15 Switching device and keyboard device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017060148A JP6878988B2 (ja) 2017-03-24 2017-03-24 スイッチング装置および鍵盤装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018163266A JP2018163266A (ja) 2018-10-18
JP6878988B2 true JP6878988B2 (ja) 2021-06-02

Family

ID=63585257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017060148A Active JP6878988B2 (ja) 2017-03-24 2017-03-24 スイッチング装置および鍵盤装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10720131B2 (ja)
JP (1) JP6878988B2 (ja)
WO (1) WO2018173923A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6719517B2 (ja) * 2014-03-31 2020-07-08 株式会社神戸製鋼所 延性、伸びフランジ性、および溶接性に優れた引張強度が980MPa以上、且つ、0.2%耐力が700MPa以上の高強度冷延鋼板または高強度溶融亜鉛めっき鋼板
JP6922319B2 (ja) * 2017-03-24 2021-08-18 ヤマハ株式会社 センサおよび鍵盤装置
FR3084200B1 (fr) * 2018-07-18 2021-06-18 Expressive Controleur haptique ameliore
JP7215927B2 (ja) * 2019-02-19 2023-01-31 株式会社河合楽器製作所 電子鍵盤楽器の鍵盤装置
JP7306477B2 (ja) * 2019-11-20 2023-07-11 ヤマハ株式会社 演奏操作装置
JP2021081615A (ja) * 2019-11-20 2021-05-27 ヤマハ株式会社 演奏操作装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375179A (en) * 1980-10-27 1983-03-01 The Wurlitzer Company Action for electronic piano
JPH0529097U (ja) 1991-09-24 1993-04-16 ヤマハ株式会社 スイツチ装置
JP3316533B2 (ja) 1997-07-23 2002-08-19 カシオ計算機株式会社 鍵盤装置のスイッチ構造
JPH11175067A (ja) 1997-12-10 1999-07-02 Yamaha Corp 鍵盤装置
JP3846426B2 (ja) 2003-01-23 2006-11-15 カシオ計算機株式会社 鍵盤装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018163266A (ja) 2018-10-18
US10720131B2 (en) 2020-07-21
US20200027432A1 (en) 2020-01-23
WO2018173923A1 (ja) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6878988B2 (ja) スイッチング装置および鍵盤装置
JP7371677B2 (ja) 鍵盤装置用スイッチング装置
US10643582B2 (en) Pivot mechanism and keyboard apparatus
WO2018173924A1 (ja) アクチュエータ、押圧装置および鍵盤装置
WO2018079668A1 (ja) 鍵盤装置
JP2018180527A (ja) 鍵盤装置
CN109478396B (zh) 键盘装置
CN109643532B (zh) 键盘装置
US10916230B2 (en) Sensor and keyboard device
WO2018016328A1 (ja) 鍵盤装置
US10636394B2 (en) Hammer assembly, keyboard instrument, and hammer
CN108780632B (zh) 键盘装置
WO2018173770A1 (ja) 反力発生装置および鍵盤装置
WO2018173669A1 (ja) 鍵盤装置用スイッチング装置
JP6733387B2 (ja) 鍵盤装置
JP6428889B2 (ja) サポートアセンブリおよび鍵盤装置
JP6668870B2 (ja) 鍵盤装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210330

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210412

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6878988

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151