JPH0121356Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電子オルガン等の電子楽器において
一般のピアノに近似した鍵タツチ感が得られるよ
うにした鍵盤装置に関する。

従来、電子オルガン等の電子楽器における鍵盤
装置は、鍵を押鍵操作する時の感触、すなわち鍵
タツチ感が自然楽器としてのピアノにおける鍵タ
ツチ感と著しく相違するため、電子オルガンで演
奏練習を行つていた場合、ピアノに馴じみずらく
ピアノへのスムーズな移行が困難であつた。

これは鍵盤装置が単に引張コイルばね、圧縮コ
イルばね等の力に抗して押鍵操作するように構成
されているため、ピアノにおける鍵盤装置のよう
に押鍵後バツト（もしくはハンマーシヤンク）を
突き上げるジヤツクがその途中でバツト（ハンマ
ーシヤンク）から一時的に脱進することにより、
指先に加わる反力が急激に減少するピアノアクシ
ヨンと異なり、鍵を押し込むにつれてばねの変位
量が増加し指先に加わる反力が大きくなるため
で、ピアノのように演奏者の感情を伝達するタツ
チレスポンス機能を有さず、弾きにくいという欠
点があつた。

ここで押鍵操作について第１図に示す圧縮コイ
ルばね２を使用した鍵１の場合について考察する
と、鍵１は圧縮コイルばね２によつてビクトル
P₀で示すようなばね圧によつて通常ほぼ水平に
保持されている。鍵１の先端部に力F₁を加えて
押鍵操作した時のモーメントの釣合いは次式 F₁L＝P₀l となる。

但し、Ｌは鍵１の回動支点０から力F₁の作用
する位置までの距離、ｌはばね２の作用するモー
メントの腕である。

従つて、F₁は F₁＝ｌ／ＬP₀ (1) 鍵１を鎖線で示す如く押し切つた時の力F₂は F₂＝l′／ＬP₁ (2) ｌ≒l′とすると、ばね圧はP₁＞P₀となるため、 F₂＞F₁となり、押鍵操作するにしたがつて鍵
タツチ感が増加することが理解できる。

したがつて、操作力を軽くしピアノの鍵タツチ
感に近似させるための条件としては、上記(1)，(2)
式より次の３つの条件 (i) ｌ＝l′の場合 P₁＜P₀となること (ii) P₀＝P₁の場合 l′＜ｌとなること (iii) P₀もｌも変化する場合 l′P₁＜lP₀となるこ
と のうちいずれか１つの条件を満足させる必要があ
る。

しかし、第１図に示すように圧縮コイルばね２
（引張コイルばねも同様）を略垂直に配置した鍵
においては、ばね２が圧縮されるため、上記(i)ま
たは(ii)の条件を満足させることは不可能で、必然
的に(iii)の条件を満足させるべく設計する必要があ
る。

この考案は上述したような点に鑑みてなされた
もので、鍵盤フレームに設けられ復帰用ばねの一
端を係止するばね係止部を鍵の回動支点と鍵に設
けられたばね係止部との間に位置させるという極
めて簡単な構成により、上記(iii)の条件を完全に満
足させ、ピアノに近似した鍵タツチ感を得ること
ができる電子楽器の鍵盤装置を提供するものであ
る。

以下、この考案を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

第２図はこの考案に係る鍵盤装置の一実施例を
示す断面図、第３図は鍵の底面図である。これら
の図において、合成樹脂等によつて一体に形成さ
れた鍵１０は、後端部下面に設けられた凹部１２
を有し、この凹部１２を鍵盤フレーム１１に設け
られた開口１３の前縁に係合させることにより該
凹部１２を回動支点Ｏとして上下方向に回動自在
に配設され、後述する復帰用ばね１４によつて常
時図において時計方向の復帰習性が付与されてい
る。また、鍵１０は前端部下面に垂設された略鉤
形のストツパ１５を有し、このストツパ１５の下
端部が前記鍵盤フレーム１１に穿設された孔１６
に上下移動自在に係入して前記孔１６の上縁に当
接係止されることによりほぼ水平に保持されてお
り、前記復帰用ばね１４に抗して押鍵操作される
と、反時計方向に回動降下し、これに伴つてアク
チユエータ１７が鍵スイツチ１８を動作させるこ
とにより鍵１０に対応した楽音を電気的に発生さ
せるように構成されている。なお、鍵１０は押圧
力が解除されることにより復帰用ばね１４の力に
より第２図に示す初期位置に回動復帰する。ま
た、鍵１０は鍵盤フレーム１１に折り曲げ形成に
よつて一体に形成されたキーガイド１９によつて
左右方向の動きを規制されている。

前記復帰用ばね１４は金属板の打抜き加工によ
つて形成された薄板ばねからなり、その一端１４
Ａが鍵１０の内底面前端部寄りに設けられたばね
係止部２０によつて回動可能に係止され、他端１
４Ｂが鍵盤フレーム１１に設けられたばね係止部
２１に同じく回動可能に挿入係止されている。こ
の鍵盤フレーム１１のばね係止部２１は鍵１０の
回動支点Ｏと前記鍵１０のばね係止部２０との間
に位置し、かつ復帰用ばね１４の他端１４Ｂを第
４図に示すように回動可能に係止している。

すなわち、ばね係止部２１は鍵盤フレーム１１
に設けられたばね用孔２２と、このばね用孔２２
の両側に設けられた左右一対のばね受段部２３
Ａ，２３Ｂとで構成され、これら一対のばね受段
部２３Ａ，２３Ｂにて復帰用ばね１４の他端部両
側に設けられた切欠端縁２５Ａ，２５Ｂを回動可
能に受け止め、かつ抜けを防止している。

前記復帰用ばね１４は組込前の状態において平
板状を呈し、鍵１０と鍵盤フレーム１１との間に
座屈変形した状態で装着される。これは鍵１０の
ばね係止部２０と鍵盤フレーム１１のばね係止部
２１間の距離が復帰用ばね１４の一端１４Ａから
前記切欠端縁２５Ａ，２５Ｂまでの長さより幾分
短かく設定されているためで、長手方向に圧縮さ
せることにより第２図に示す如く復帰用ばね１４
を円弧状に座屈変形させ、この変形により生じる
ばね１４の反力Ｐによつて鍵１０に復帰力を与え
ている。この場合、反力Ｐは鍵１０の回動支点Ｏ
とばね係止部２０を結んだ方向およびそれとは直
角な方向の分力P₁，P₂を持ち、P₁が鍵１０を上
方に付勢する力となり、この時の回転モーメント
P₁×Ｌ（但しＬは回動支点Ｏからばね係止部２０
までの距離）がＰ×ｌと等しくなる。一方、P₂
は鍵１０の凹部１２を開口１３の前縁に圧接す
る。但し、P₂の垂直分力は凹部１２の下部に設
けたフツク部１２ａを上方に付勢し、開口１３の
前縁裏面側に圧接する。

第５図は座屈に要する力（荷重）と板ばねの長
さ方向の変位の関係を示す図で、板ばねを長手方
向に圧縮し続けてある荷重に達すると、板ばねが
突然座屈を起し曲り始めることが知られている。
すなわち、第６図ａのように荷重がかかる方向が
平板ばね１４の板厚方向にあつて圧縮荷重を受け
る時、本来は圧縮変形でｂ図のように中間部が膨
張するはずだが、ｌが板厚に比して充分長い場合
には内部応力の僅かなずれ等によつて或る荷重に
達すると、平板ばね１４はとたんにｃ図のように
彎曲をはじめ、ついにはその荷重を増さなくとも
ｄ，ｅ図の破壊状態に簡単に移行し、これを一般
に座屈と呼んでいる。そして、第６図ｂ〜ｅの状
態が第５図のア〜エにそれぞれ対応している。こ
の場合、第６図ｂの状態は非常に不安定な状態
で、定まつた値をとらず、場合によつて第５図点
線で示すアの状態をとらず実線で示す反力曲線と
なる場合もある。第５図から明らかなように、座
屈を起す時の荷重Ｔ、すなわち通常座屈限界荷重
（または危険荷重）この発明においては特に座屈
限界荷重Ｔを越えるとほぼ直線的に変化する特異
な区間、すなわちイ−ウ間が存在する。したがつ
て、前記復帰用ばね１４の使用に際しては、座屈
し始めた直後の比較的平坦な変位領域イ−ウ内に
あるように該ばね１４をセツトすることが望まし
い。

かくして上記構成によれば鍵１０の前端を下方
に押圧した際、復帰用ばね１４の力が殆んど変化
しないので、第１図に示した従来装置に比べ相対
的に鍵タツチを軽くすることができる。

すなわち、鍵１０を押鍵操作すると、鍵１０の
ばね係止部２０は鍵１０の回動支点Ｏを中心とし
て第２図３０で示す円弧状の軌跡を描き、これに
対して復帰用ばね１４の一端１４Ａは鍵盤フレー
ム１１のばね係止部２１を中心として第２図３１
で示すように前記ばね係止部２０の軌跡の外側を
通る軌跡を描こうとするため、鍵１０を押し切つ
た時ｄだけ復帰用ばね１４が長手方向に圧縮され
たことになる。しかし、この場合、復帰用ばね１
４は第５図に示すイ−ウ間の特異な領域を利用し
ているため、Δdだけ圧縮されても反力Ｑ（第２図
参照）はＰに比し殆んど増加しないかもしくは僅
かに減少し、仮に殆んど増加しないとしても当然
l′＜ｌであるため、前述の(ii)の条件が満足され、
第７図実線で示すように鍵タツチを押すにしたが
つて減らすことができる。

また、復帰用ばね１４の傾斜角度αは小さくな
くともl′＜ｌとすることができるので、前述のイ
−ウ間の特異な領域でばね１４を使用し得るよう
に設定すれば、αが大きいほどｌは大きくなるの
で、Ｐは充分小さくとれる。したがつて、復帰用
ばね１４の装着作業を容易なものとすることがで
きる。

なお、傾斜角度αを大きく設定した場合には、
第７図実線で示すように鍵タツチが円弧状（略サ
インカーブ）に変化する。また、平板ばねの座屈
を利用せず、圧縮コイルばねまたは棒状ばね、Ｕ
字状ばね、ねじりコイルばね等の圧縮反力を利用
しても、Δdが極く僅かであるため、反力増加が
小さく、第１図に示した従来装置より鍵タツチ感
を軽くし得ることは明らかであろう。

さらに、かかる構成による鍵盤装置によれば、
鍵の回動支点と鍵盤フレームのばね係止部との間
に鍵のばね係止部を設けた場合に比べてより顕著
な効果を奏するものである。

すなわち、第８図に示すように鍵４０のばね係
止部４１を鍵４０の回動支点Ｏと鍵盤フレーム４
２のばね係止部４３との間に位置させた場合、鍵
４０を押し切つた時のばね４４の反力P″が該ば
ね４４の圧縮により初期状態における反力P′より
大きくなるが、l′＜ｌによりl′P″＜lP′となり前記
(iii)の条件を満足させる。しかし、ばね４４はΔd₁
だけ圧縮され、このΔd₁はばね係止部４１とばね
４４の回動軌跡が第２図に示したこの考案の実施
例における回動軌跡３０，３１と方向が異なり
Δdよりも大きくなるため、軽い鍵タツチ感を実
現するためにはできるだけばね４４を水平方向に
寝かせると同時に鍵４０のばね係止部４１を回動
支点Ｏに近づけ、鍵４０の動きに対してばね圧が
できるだけけ変化しないように配慮する必要があ
る。したがつて、ばね圧の強いばね４４を必要と
し、ばね４４のコストが高くなるばかりか鍵４０
および鍵盤フレーム４２も高強度が要求され、ま
たばね圧が強いため組込み作業に手間がかかり、
作業性に問題があるなど、種々の不都合を有す
る。

この点、この考案においては前述した通り押鍵
操作による復帰用ばね１４のたわみが少なく、該
ばね１４の傾斜角度αを大きく設定し得るため、
第８図に示したばね４４に比べて弱いばねを使用
することが可能である。そのため、鍵１０、鍵盤
フレーム１１の強度が要求されず、ばねの組込み
作業も容易である。

第９図ａ，ｂ，ｃはこの考案の他の実施例を示
す断面図、要部平面図および復帰用ばねの斜視図
である。この実施例は復帰用ばね５０を鍵５１の
後方に配置したもので、該ばね５０は一本の線材
を略Ｖ字状に折り曲げ、かつその折曲部をさらに
線材の軸方向と略直交する方向に折り曲げること
により、左右一対の直線部５２ａ，５２ａと、こ
れら直線部５２ａ，５２ｂの一端を連結する連結
部５２ｃを有し、また直線部５２ａ，５２ｂの他
端には前記連結部５２ｃと反対の方向にそれぞれ
折り曲げられた鉤形の係止部５２ｄ，５２ｅが設
けられている。一方、鍵５１の後端部下方には該
鍵５１の後方下方に延在する延在部５４が一体に
延設されており、この延在部５４の先端部には前
記復帰用ばね５０の連結部５２ｃを係止するばね
係止部として孔５５が形成されている。

鍵盤フレーム５６に穿設され、前記鍵５１の後
端部および連結部５２ｃが挿入される開口５６Ａ
の前端寄両側には鍵５１の後端面に設けられた凹
部５７に係入して該鍵５１を上下方向に揺動自在
に支持する一対の支持片５８Ａ，５８Ｂが突設さ
れると共にこれら支持片５８Ａ，５８Ｂの僅か後
方位置に前記復帰用ばね５０の各係止部５２ｄ，
５２ｅを係止するばね係止部としての凹部５９
ａ，５９ｂが形成されている。これらの凹部５９
ａ，５９ｂと前記孔５５までの距離は墳帰用ばね
５０の直線部５２ａ，５２ｂの長さよりも幾分短
かく設定されており、そのため連結部５２ｃを孔
５５に係入し、一対の係止部５２ｄ，５２ｅを各
凹部５９ａ，５９ｂに係入して復帰用ばね５０を
鍵５１の延在部５４とフレーム５６の間に組込む
と、前記一対の直線部５２ａ，５２ｂが座屈変形
して下方に彎曲し、この座屈による力Ｐが鍵５１
に加えられている。この場合、第２図に示した実
施例と同様、座屈直後の特異な領域が利用される
ことは勿論である。

このような構成においても、鍵盤フレーム５６
のばね係止部、すなわち凹部５９ａ，５９ｂが鍵
５１の回動支点Ｏと鍵５１のばね係止部（孔５
５）の間に位置しているので、押鍵操作に伴う復
帰用ばね５０の圧縮による変位量が少なく、上記
実施例と同様の効果が得られることは明らかであ
ろう。

以上述べたようにこの考案に係る電子楽器の鍵
盤装置は、鍵盤フレームに設けられ鍵に復帰習性
を付与する復帰用ばねの一端を係止するばね係止
部を、鍵に設けられ前記ばねの他端を係止するば
ね係止部と鍵の回動支点との間に位置させたの
で、押鍵操作に伴う復帰用ばねのたわみが極めて
少なく、またばねの作用するモーメントの腕の長
さを押鍵操作するにつれて短かくすることがで
き、そのため鍵を押圧するにしたがつて鍵タツチ
感が軽くなり、ピアノに近似した鍵タツチ感を得
ることができる。しかも、復帰用ばねの傾斜角度
を大きく設定できるため、比較的ばね力の弱いば
ねの使用が可能で、ばねの組込作業を容易にする
と共に鍵および鍵盤フレームの強度が要求されな
いなどその実用的効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鍵盤装置における鍵タツチ感を
説明するための図、第２図はこの考案に係る電子
楽器の鍵盤装置の一実施例を示す断面図、第３図
は鍵の底面図、第４図は鍵盤フレームのばね係止
部を示す斜視図、第５図は座屈に要する力と板ば
ねの長さ方向の変位との関係を示す図、第６図は
板ばねの座屈現象を説明するための図、第７図は
タツチ強さと押鍵深さの関係を示す図、第８図は
鍵のばね係止部を鍵の回動支点と鍵盤フレームの
ばね係止部との間に位置させた場合における不都
合を説明するための図、第９図ａ，ｂ，ｃはこの
考案の他の実施例を示す断面図、要部平面図およ
び復帰用ばねの斜視図である。 １０，５１……鍵、１１，５６……鍵盤フレー
ム、１４，５０……復帰用ばね、２０，２１……
ばね係止部、５５……孔（ばね係止部）、５９ａ，
５９ｂ……凹部（ばね係止部）、Ｏ……回動支点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鍵盤フレーム上に上下方向に回動自在に配設さ
   れた鍵と、一端が鍵に設けられたばね係止部に係
   止され、他端が前記鍵盤フレームに設けられたば
   ね係止部に係止され前記鍵に常時復帰方向の回動
   習性を付与する復帰用ばねとを具備してなり、前
   記鍵盤フレームのばね係止部は鍵の回動支点部と
   鍵のばね係止部の間に設けられていることを特徴
   とする電子楽器の鍵盤装置。