JP6878989B2 - アクチュエータ、押圧装置および鍵盤装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータ、押圧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、演奏者から見て鍵に対して横方向にずれて力が加わる場合がある。また、ハンマと、ハンマが取り付けられた部材との間にわずかな隙間などが存在すると、ハンマが鍵の配列された方向（スケール方向という場合がある）に平行に動く、またはハンマが固定された場所を支点としてセンサと接触する面において回動してしまう場合がある。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。また、上記問題はハンマがセンサを押下しない（またはハンマを用いない）鍵盤装置において、鍵が直接センサを押す場合においても発生する恐れがあり、発音不良が生じやすくなる。また、上記問題は、鍵盤装置におけるセンサに限らず、センサを有しない反力（反発力）を必要とする部材においても発生してしまう。

本発明の目的の一つは、演奏者が安定して反力を発生させられるようにすることにある。また、本発明の目的の一つは、演奏者が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、回動軸と、延在して配置された凸部が形成された凸部形成面とを有し、凸部形成面の平面視において、凸部の第１部分は、回動軸の方向に延長した線と垂直であって、第１部分の中心点を通り、第１部分の中心点から回動軸の方向に延長した線に向かう第１線と、第１部分の延在する方向に対して垂直であって、第１部分の中心点を通り、回動軸の方向に延長した線または回動軸の方向に垂直であって回動軸の中心点を通る線に向かう第２線とがなす角度（α₁）と、第１線と、回動軸の中心点と第１部分の中心点とを結び、第１部分の中心点から回動軸の中心点に向かう第３線とがなす角度（θ₁）において、０＜α₁＜２θ₁である、アクチュエータが提供される。

上記アクチュエータにおいて、角度（α₁）は、α₁＜９０°であってもよい。

上記アクチュエータにおいて、凸部は、さらに第２部分を有し、回動軸の方向に延長した線と垂直であって、第２部分の中心点を通り、第２部分の中心点から回動軸の方向に延長した線に向かう第４線と、第２部分の延在する方向に対して垂直であって、第２部分の中心点を通り、回動軸の方向に延長した線または回動軸の方向に垂直であって、回動軸の中心点を通る線に向かう第５線とがなす角度（α₂）は、角度（α₁）よりも大きくてもよい。

上記アクチュエータにおいて、凸部は、回動軸の中心点に対して円弧状に配置されてもよい。

上記アクチュエータにおいて、凸部は、２以上設けられ、凸部のうち一の凸部は、他の凸部よりも回動軸の近くに配置され、一の凸部の曲率半径は、他の凸部の曲率半径よりも小さくてもよい。

本発明の実施形態によると、回動中心と、円弧を含む凸部が形成された凸部形成面を有し、回動自在なアクチュエータが提供される。

上記アクチュエータにおいて、円弧の中心は、回動中心と同じ位置に配置されてもよい。

本発明の実施形態によれば、上記アクチュエータと、アクチュエータにより押圧される可動部材と、を有し、可動部材は、弾性材を含む、押圧装置が提供される。

上記押圧装置は、反力発生装置であってもよい。

上記押圧装置は、スイッチング装置であってもよい。

本発明の実施形態によれば、上記押圧装置を有し、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、上記押圧装置を有し、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、上記押圧装置を有し、アクチュエータは、鍵またはハンマと連動する連動部材である、鍵盤装置が提供される。

本発明によれば、演奏者が安定して反力を発生させることができる。また、本発明によれば、演奏者が安定して音を発することできる。

本発明の一実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。 本発明の一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。 本発明の一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。 本発明の一実施形態における鍵盤側面から見た場合の押圧装置の説明図である。 本発明の一実施形態おける鍵前端側から見た場合の押圧装置の説明図である。 本発明の一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うち凸部の一部分の説明図である。 本発明の一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うち凸部の一部分の説明図である。 本発明の一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うち凸部の一部分の説明図である。 本発明の一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うち凸部形成面の説明図である。 本発明の一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。 本発明の一実施形態における押圧装置の説明図である。 本発明の一実施形態における押圧装置の説明図である。 本発明の一実施形態おける鍵前端側から見た場合の押圧装置の説明図である。 従来例における押圧装置のハンマ側負荷部のうち凸部の一部分の説明図である。 従来例におけるハンマ側負荷部のうち凸部形成面の説明図である。 従来例における押圧装置の説明図である。 従来例における押圧装置のハンマ側負荷部のうち凸部の一部分の説明図である。

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（数字の後ろに、ＡまたはＢなどの文字を付す場合がある）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、本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、本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、本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。押鍵により回動軸５２０を中心としてハンマ側負荷部２１０が回動してセンサ３００が押しつぶされると、センサ３００は検出信号を出力する。したがって、ハンマ側負荷部２１０、鍵側負荷部１２０およびセンサ３００を合わせて押圧装置５０という場合がある。また、後述するように、センサ３００のように電極を有してスイッチング動作を行う場合、押圧装置５０は、スイッチング装置ということができる。なお、押圧装置５０は、この構成に限定されない。押圧装置５０の構成について以下に詳述する。

（１−３．押圧装置の構成）
図４は、図３の押圧装置５０を抜粋して拡大した断面図である。図５は、鍵１００の前端側（Ｄ１方向）から見た断面図である。

ハンマ側負荷部２１０は、凸部２７０と、凸部が形成された凸部形成面２１５とを有する。凸部２７０は、凸部形成面２１５に延在して配置される。また、この例では、凸部２７０が、複数設けられている。なお、凸部２７０の先端部２７０ａは、丸みを有してもよい。

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ーンゴムが用いられ、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。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。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ー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のうち凸部形成面２１５に対向して配置される。図５において、上部電極支持部３３０の上面３３０Ａは、平坦な部分を有する。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３１０、上部電極支持部３３０および変形部３４０を合わせて可動部材という場合がある。可動部材には、弾性体が用いられる。例えば、上部電極支持部３３０には、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、シリコーンゴムなどの軟質材料が用いられる。なお、上部電極支持部３３０、上部電極３１０または変形部３４０は、軟質材料に限定されず、コイルバネのようなものが用いられてもよい。可動部材とした場合、上部電極支持部３３０は、可動部材の上面部という場合がある。また、上部電極支持部３３０には、潤滑材が設けられてもよい。また、図３に示すように、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。なお、上部電極支持部３３０は、配置される場所に応じた構成とすればよく、必ずしも傾斜して配置されなくてもよい。

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。

（１−４．凸部の構成）
次に、複数設けられた凸部２７０のうち一の凸部２７１について説明する。図６は、上部電極支持部３３０側（図４のＤ３方向）から見た凸部形成面２１５の平面視において凸部２７１の一部分である部分２７１−１と回動軸５２０との関係を示す模式図である。また、図７は、部分２７１−１の中心点２７１−１ｃ付近の拡大図である。

まず、図６に示すように、回動軸５２０の方向に延長した線を線５２０Ｈとし、回動軸５２０に対して垂直であって、回動軸５２０の中心点５２０ｃを通る線を線５２０Ｖとする。また、回動軸５２０の中心点５２０ｃと同じ位置に配置された中心点を中心２７１ＥＣとし、半径ｒであって、部分２７１−１の中心点２７１−１ｃを通る円弧を２７１Ｅとする。ここで、部分２７１−１において、中心点２７１−１ｃを起点とする、線２７１−１−Ｌ１、線２７１−１−Ｌ２および線２７１−１−Ｌ３とする３つの線がある。線２７１−１−Ｌ１は、線５２０Ｈに対して垂直であって、中心点２７１−１ｃを通り、線５２０Ｈに向かう線とする。線２７１−１−Ｌ２は、部分２７１−１の延在方向に対して垂直であって中心点２７１−１ｃを通り、線５２０Ｈまたは線５２０Ｖに向かう線とする。線２７１−１−Ｌ３は、回動軸５２０の中心点５２０ｃと部分２７１−１の中心点２７１−１ｃとを結び、中心点２７１−１ｃから中心点５２０ｃに向かう線とする。なお、このとき線２７１−１−Ｌ３の長さは、半径ｒと同じである。

線２７１−１−Ｌ１と線２７１−１−Ｌ２とは角度α₁をなす。また、線２７１−１−Ｌ１と線２７１−１−Ｌ３とは角度θ₁をなす。ここで、線２７１−１−Ｌ１の長さをＬ１とする。また、線５２０Ｖから部分２７１−１の中心点２７１−１ｃまでの線の長さをＤ１とする。このとき、角度θ₁と、長さＤ１と、長さＬ１との間には、（数１）の関係がある。
（数１）
ｔａｎθ₁＝Ｄ１／Ｌ１

上記において、角度α₁と角度θ₁とは、０＜α₁＜２θ₁の関係を有する。ここで、凸部２７１において部分２７１−１と同じ中心点２７１−１ｃを有し、延在方向において円弧２７１Ｅに沿って配置される一部分を部分２７１−１Ｆとする。このとき、図７（Ａ）に示すように、部分２７１−１は、部分２７１−１Ｆが円弧２７１Ｅにおける中心点２７１−１ｃを通る接線２７１−１Ｔに対して上方（反時計回り）に角度θ₁、下方（反時計回り）に角度θ₁の範囲内で傾いたものであるといえる。また、このとき接線２７１−１Ｔに対して上方に角度θ₁で傾いた部分２７１−１Ａ（α₁＝０°）とする。また、下方に角度θ₁で傾いた部分２７１−１Ｂ（α₁＝２θ₁）とする。このとき、部分２７１−１Ａ（α₁＝０°）と、部分２７１−１Ｂ（α₁＝２θ₁）とは、図７（Ｂ）に示すように接線２７１−１Ｔに対して線対称（鏡像）の関係にあるといえる。なお、部分２７１−１は延在方向において円弧２７１Ｅに沿って配置されることが望ましい。このときα₁＜９０°であることが望ましい。この構造を有することにより、後述するように、ハンマ側負荷部２１０が回動したときに凸部２７１が上部電極支持部３３０に引っかからず、滑らかに動くことができる。これにより、安定した発音動作が可能となる。

また、上記において回動軸５２０の中心点５２０ｃが、中心２７１ＥＣと重なる例を示したが、これに限定されない。回動軸５２０の中心点５２０ｃは、中心２７１ＥＣよりも円弧２７１Ｅから離れて配置されてもよいし、中心２７１ＥＣよりも円弧２７１Ｅの近くに配置されてもよい。

図８は、凸部２７１において、一部分である部分２７１−１に加えて他の部分である部分２７１−２を示し、より具体的に示した模式図である。図８において、部分２７１−２において、中心点２７１−２ｃを起点とする、線２７１−２−Ｌ１、線２７１−２−Ｌ２および線２７１−２−Ｌ３がある。線２７１−２−Ｌ１は、線５２０Ｈに対して垂直であって、中心点２７１−２ｃを通り、線５２０Ｈに向かう線である。線２７１−２−Ｌ２は、部分２７１−２の延在方向に対して垂直であって、線５２０Ｈまたは線５２０Ｖに向かう線である。なお、この例で示すように線２７１−２−Ｌ２は、回動軸５２０の中心点５２０ｃと部分２７１−２の中心点２７１−２ｃとを結ぶ線（線２７１−２−Ｌ３）と同一であってもよい。また、部分２７１−１においても、線２７１−１−Ｌ２と線２７１−１−Ｌ３とが同一であってもよい。この場合、部分２７１−１および部分２７１−２は、回動軸５２０の中心点５２０ｃを中心とした円弧の一部分となり、凸部２７１は円弧を含むといえる。

また、図８に示すように、線２７１−２−Ｌ１と線２７１−２−Ｌ２とがなす角度α₂は、部分２７１−１の中心点２７１−１ｃにおいて線２７１−１−Ｌ１と線２７１−１−Ｌ２とがなす角度α₁よりも大きくてもよい。なお、このとき部分２７１−２の線２７１−２−Ｌ１の長さは、部分２７１−１の線２７１−１−Ｌ１の長さよりも短くてもよい。

図９は、ハンマ側負荷部２１０の凸部形成面２１５の全体を上部電極支持部３３０側（Ｄ３方向）から見た場合の平面図を示す。このとき、複数の凸部２７０は、回動軸５２０の中心点５２０ｃに対して、それぞれ同心円の円弧状に配置される。また、凸部２７０のうち、凸部２７２は、凸部２７１よりも回動軸５２０の近くに配置される。このとき、凸部２７２の曲率半径は、凸部２７１の曲率半径よりも小さくてもよい。

（１−５．鍵盤アセンブリの動作）
図１０は、本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１０（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１０（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（Ｄ４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。

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、この場合のアクチュエータは、押鍵に基づいて動作し、その動作により可動部材が押圧され、センサを動作させるものをいう。なお、このときの鍵先端方向から見た押圧装置５０の断面図を図１１に示す。

図１１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（Ｄ４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、押圧装置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アセンブリ２００に振動（ブレ）が生じる場合がある。また、ハンマアセンブリ２００とハンマアセンブリ２００が取り付けられたフレーム５００との間にわずかな隙間（がたつき）が存在する場合がある。これらの場合、ハンマアセンブリ２００の先端部であるハンマ側負荷部２１０が、回動軸５２０を支点として本来回動する方向とは異なる方向（例えば、鍵１００の配列する方向（スケール方向））に動いてしまう、またはハンマ側負荷部２１０が上部電極支持部３３０との接触面において回動してしまう場合がある。

ここで、凸部２７１の一部分である部分２７１−１の配置の違いによる影響について説明する。図１４は、部分２７１−１の配置を変えた場合の模式図である。図１４は、部分２７１−１における角度α₁が０となる場合、つまり部分２７１−１Ｆが接線２７１−１Ｔに対して上方（反時計回り）に角度θ₁で傾き、線５２０Ｈと平行である部分３７１Ｆとなる場合である。より具体的には、図１５に示すように、凸部３７０が回動軸５２０の方向に対して平行に配置されている場合である。

このとき、ハンマ側負荷部２１０は、回動軸５２０の中心点５２０ｃを中心としてハンマ側負荷部２１０の凸部２７０と上部電極支持部３３０とが接触する面において回動する。このとき、ハンマ側負荷部２１０において部分３７１−１Ｆがシリコーンゴムなどの柔らかい材質で形成された上部電極支持部３３０に食い込む場合がある。または、ハンマ側負荷部２１０が水平方向（Ｒ２方向）回動するときに部分３７１−１Ｆと上部電極支持部３３０との間に摩擦が生じる場合がある。これらの場合において、部分３７１−１Ｆの領域Ａ１が引っかかるおそれがある。このため、図１６に示すように、押圧装置５５においてハンマ側負荷部２１０の動きに上部電極支持部３３０が追従してしまい、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。

図１７は、部分２７１−１における角度α₁が２θ₁以上の場合、つまり部分２７１−１Ｆが接線２７１−１Ｔに対して下方（時計回り）に角度θ₁以上傾いた部分４７１−１Ｆの場合である。この場合も、ハンマ側負荷部２１０が水平方向（Ｒ２方向）に回動するときに部分３７１−１Ｆの場合と同様に部分４７１−１Ｆが上部電極支持部３３０に食い込むまたは上部電極支持部３３０との間に摩擦が生じる。これらの場合において、部分４７１−１Ｆの領域Ａ２が引っかかる場合がある。そのため、ハンマ側負荷部２１０の動きに上部電極支持部３３０が追従してしまい、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、または安定した接続とはならない。したがって、鍵盤装置１は安定して音を発することができない。

一方、本実施形態の場合、部分２７１−１において０＜α₁＜２θ₁を有していることにより、ハンマ側負荷部２１０を含むハンマアセンブリ２００が回動したときに部分２７１−１が上部電極支持部３３０に引っかかることが防止される、または軽減される。これにより、上部電極支持部３３０がハンマ側負荷部２１０の動きに追従することが抑えられる。ゆえに、図１２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。また、上記において変形部３４０が安定した動作をするため、センサ３００に局所的な力（偏荷重という場合がある）が加わることが防止され、センサ３００の耐久性が向上する。

＜第２実施形態＞
（２．押圧装置５０−１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押圧装置５０−１について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については、その記載を援用する。

図１３は、押圧装置５０−１の鍵前端側から見た断面図である。押圧装置５０−１において、ハンマ側負荷部２１０と反力発生部材３０１とは、上部電極３１０および下部電極３２０を除いてセンサ３００と同様の構成を有する。上述のように、押圧装置において電極が設けられない場合、反力発生装置という場合がある。上述の構成を有することにより、ハンマ側負荷部２１０と反力発生部材３０１とは、複数の接平面３３３を有する。また、接平面３３３には、回動支点５２１が含まれる。アクチュエータとして機能するハンマ側負荷部２１０が反力発生部材３０１を押下する際に、鍵１００の長手方向（せん断応力の働く方向）への分力が生じない、または分力が抑えられる。このため、ハンマ側負荷部２１０は、回動しながら接平面３３３に対して常に垂直（法線方向）に移動する。これにより、反力発生部材が反力を適切なタイミングで発生させることができ、鍵盤装置におけるタッチ感を向上させることができる。また、上記において反力発生部材が異常な変形が防止されるため、耐久性が向上される。

＜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。

本発明の実施形態では、凸部２７０が円弧を有する例を示したが、これに限定されない。凸部２７０は一部円弧状ではなく、回動軸５２０が延在する方向と平行であってもよい。また、凸部２７０の数および大きさは、限定されるものではない。図９に示した凸部２７０よりも小さくてもよいし、多く設けられてもよい。

また、部分２７１−１において、角度α₁および角度θ₁が、０＜α₁＜２θ₁、α₁＜９０°である例を示したが、これに限定されない。部分２７１−１は、０＜α₁＜２θ₁、角度α₁＞９０°となる部分を一部有してもよい。

本発明の実施形態では、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またはハンマに連動する連動部材であってもよい。例えば、連動部材として、鍵とハンマとの間に配置されたレバーなどの回動部材があげられる。

１・・・鍵盤装置、１０・・・鍵盤アセンブリ、５０・・・押圧装置、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・・・凸部形成面、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、２７１・・・凸部、２７２・・・凸部、３００・・・センサ、３０１・・・反力発生部材、３１０・・・上部電極、３２０・・・下部電極、３３０・・・上部電極支持部、３４０・・・変形部、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 (11)

1. 回動軸と、
   延在して配置された凸部が形成された凸部形成面と、を有し、
   前記凸部形成面の平面視において、前記凸部は第１部分を有し、
   前記回動軸の方向に延長した線と垂直であって前記第１部分の中心点を通る第１線と、前記第１部分の延在する方向に対して垂直であって前記第１部分の中心点を通る第２線とがなす角度（α₁）と、
   前記第１線と、前記回動軸の中心点と前記第１部分の中心点とを結ぶ第３線とがなす角度（θ₁）において、
   ０＜α₁＜２θ₁である、アクチュエータ。
2. 前記角度（α₁）は、α₁＜９０°である、
   請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記凸部は、さらに第２部分を有し、
   前記回動軸の方向に延長した線と垂直であって、前記第２部分の中心点を通り、前記第２部分の中心点から前記回動軸の方向に延長した線に向かう第４線と、前記第２部分の延在する方向に対して垂直であって、前記第２部分の中心点を通り、前記回動軸の方向に延長した線または前記回動軸の方向に垂直であって、前記回動軸の中心点を通る線に向かう第５線とがなす角度（α₂）は、前記角度（α₁）よりも大きい、
   請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記凸部は、前記回動軸の中心点に対して円弧状に配置される、
   請求項１乃至３のいずれか一に記載のアクチュエータ。
5. 前記凸部は、２以上設けられ、
   前記凸部のうち一の凸部は、他の凸部よりも前記回動軸の近くに配置され、
   前記一の凸部の曲率半径は、前記他の凸部の曲率半径よりも小さい、
   請求項４に記載のアクチュエータ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一に記載のアクチュエータと、前記アクチュエータにより押圧される可動部材と、を有し、
   前記可動部材は、弾性材を含む、
   押圧装置。
7. 前記押圧装置は、反力発生装置である、
   請求項６に記載の押圧装置。
8. 前記押圧装置は、スイッチング装置である、
   請求項６に記載の押圧装置。
9. 請求項６乃至８のいずれか一に記載の押圧装置を有し、
   前記アクチュエータは、ハンマである、
   鍵盤装置。
10. 請求項６乃至８のいずれか一に記載の押圧装置を有し、
    前記アクチュエータは、鍵である、
    鍵盤装置。
11. 請求項６乃至８のいずれか一に記載の押圧装置を有し、
    前記アクチュエータは、鍵またはハンマと連動する連動部材である、
    鍵盤装置。
    
    
    

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