JPH04172397A - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は電子鍵盤楽器等の鍵盤装置に関する。

［従来技術とその問題点］ 電子ピアノ等の電子鍵盤楽器では、鍵によるスイッチ操
作で楽音を発生させるようになっているので、そのまま
では、鍵タッチ感がアコースティックピアノのそれと太
きく異なってしまうことになる。すなわち、アコーステ
ィックピアノでは、鍵が押鍵されると、その押鍵力はウ
ィペン、ジャックを介してハンマーに伝達され、ハンマ
ーが回動して弦を打弦することにより、楽音を発生させ
るようになっているので、押鍵の初期段階ではウィペン
等による反力を受けることにより指に受ける荷重が急激
に重くなり、押鍵の中期段階ではハンマーがフリーとな
ることにより指に受ける荷重が急激に軽くなるといった
、鍵タッチ感が得られるようになっている。

そこで、従来の電子鍵盤楽器には、鍵の下方に所定の重
量の錘りを有するハンマーアームを上下方向に回動自在
に設け、鍵の押鍵動作に伴ってハンマーアームがそれ自
身の重量に抗して回動することにより、鍵に所定の荷重
を付与し、これによリアコースティックピアノに近似し
た鍵タッチ感を得ることができるようにしたものがある
。

しかしながら、ハンマーアームを設けると、鍵の下方に
複雑なハンマーアーム機構が必要で、部品点数も多く１
組立工数も増大し、コスト高となってしまい、さらには
鍵の下方にハンマーアーム機構が動作するだけのスペー
スが大きく必要で、装置の厚みが厚くなってしまうと言
う問題があった。

さらにアコースティックピアノの鍵タッチ感に近ずける
には弱く押鍵したときには鍵タッチ感が軽く、強く押鍵
したときには鍵タッチ感が重く。

かつ、速い速度の演奏に対応できるように鍵の戻り速度
が速いことが必要である。

しかし、従来のハンマーアームの構造では、ハンマーア
ームの構造が同一構造となり、動作が画一化され、押鍵
の強弱に応じた微妙な鍵タッチ感の相異を実現すること
ができないと言う問題があった。

［発明の目的］ この発明は上述したような事情に鑑みなされたもので、
請求項１記載の発明は押鍵の強弱に応じた鍵タッチ感が
得られるようにした鍵盤装置を提供することを目的とす
る。

また、請求項２記載の発明は、離鍵時において鍵が稟速
く元の位置に戻ることができるようにした鍵盤装置を提
供することを目的としている。

［発明の要点］ この発明においては、上述した目的を達成するために、
請求項１記載の発明では、容置の自由端側に、押鍵操作
時の遠心力により、鍵の回動支点から遠ざかる方向に移
動する錘りを移動自在に設けたことを要点とする。

また、請求項２記載の発明では、容置の自由端側に、前
記錘りを前記鍵の回動始点方向に復帰させる復帰手段を
設けたことを要点とする。

［実施例］ 以下、第１図〜第４図と共にこの発明の一実施例を詳細
に説明する。

鍵盤装置は複数個の鍵ｌとを備え、容置ｌの先端は軸２
を介してシャーシ３に固定された支持部材４に回動自在
に軸承されている。

鍵１の回動支点である軸２の近傍において、鍵１とシャ
ーシ３との間には鍵ｌを復帰させる復帰ばね５が設けら
れている。

鍵ｌの途中の下面には断面がダブル十字状に配列された
抑圧郁６が一体的に突設されており、この抑圧＠６と対
向してシャーシ３の下面に固定されたプリント基板７上
にはゴムスイッチ８が配置されている。

ゴムスイッチ８はベース部９を有し、このベース＠９を
シャーシと、プリント基板７との間に挟持させた状態で
固定されている。

ゴムスイッチ８は下方に位置する第１の可ｗＩ接点１０
と、上方に位置する第２の可動接点１１とを有し、プリ
ント基板７上にはこれらの可動接点１０．１１と対向し
て第１および第２の固定接点１２．１３が形成されてい
る。

また、鍵１の自由端近傍にはフック１４が下方に向かっ
て突設されており、その先端はシャーシ３の垂直部に形
成された開口部１５を通って前方に臨まされている。そ
して、フック１４の先端部の上面が接する位置と、フッ
ク１４の下面が接する位置においてシャーシ３には上限
ストッパ１６および下限ストッパ１７が固定されている
。

また、シャーシ３の手前側の端部には鍵ガイド！８が垂
直に突設されている。Ｉａガイド１８は鍵１の自由端側
の左右の側板１９．１９（一方は省略）間に位置され、
鍵ｌの昇降時における横ぶれを防止する。

ところで、鍵ｌの自由端側には対向して平行な状態で、
かつ、鍵ｌの軸線方向と直交した状態でリブ２０．２１
が下方に向かって突設されている。各リブ２０．２１Ｂ
には軸２２が鍵１の軸線方向と平行に横架されており、
軸２２は各リブ２０．２１の外側においてＣリブ２３に
よって抜け出さないように固定されている。

軸２２には錘り２４が摺動自在に嵌合されており、リン
グ２０．２１のそれぞれの内側において軸２２には緩衝
材２５．２６が嵌合固定されている。

また、錘り２４のリブ２０側の緩衝材２５と対向した側
面には軸２２に対して摺動自在に嵌合された状態で緩衝
材２７が接しており、この緩衝材２７と緩衝材２５との
間には圧縮コイルばねとして例示する復帰ばね２８が設
けられている。

次に、以上のように構成された鍵盤装置の動作について
説明する。

非押鍵時においては鍵ｌは復帰ばね５の力により、軸２
を中心として第１図中時計方向に回動され、フック１４
が上限ストッパ１６に当たり、押圧部６はゴムスイッチ
８から離れている。また、この状態では錘り２４は復帰
ばね２８によって鍵ｌの回動支点である軸２側に押され
、緩衝材２６に接している。

鍵ｌが弱く押鍵された場合には鍵ｌは復帰ばね５の力に
抗して図中反時計方向へ低速で回動され、フック１４は
上限ストッパ１６から離れる。

このＩｌｌの回動途中において押圧部６がゴムスイッチ
８を押圧し、ｗ４１の可動接点１０が第１の固定接点１
２と接し、つづいて短時間後に第２の可動接点１１が第
２の固定接点１３と接し、入力データが得られ、これら
のデータに応じた楽音が発生される。この弱い押鍵時に
は錘り２４には大きな遠心力は加わらず、錘り２４の位
置はほとんど変らないため、軸２から錘り２４の重心ま
での距離Ａは変らず、慣性モーメントは小さい。

このときの鍵ｌに加わる荷重Ｆは第２図に曲線Ａで示す
ように押鍵の初期段階でゆるやかに立ち上るため、指先
には軽い鍵タッチ感が得られる。

この軽い鍵タッチ感は押鍵の中期および終期段階まで持
続し、やがて時間ｔｌ　において鍵１のフック１４の下
面が下限ストッパ７に当たり、ｆｌｌｌの下降は停止さ
れる。この結果、鍵ｌには大きな停止荷重が加わり、第
２図に直線Ｂで示すように鍵ｌに加わる荷重は急激に増
大する。

このようにして弱い押鍵時には指先に軽い鍵タッチ感が
得られる。

また、離鍵時においては、復帰ばね５の力により鍵ｌは
復帰するが、錘り２４は鍵ｌの回動支点である軸２に近
い位置にあるため、振り子のひもが短かいときと同じ原
理で鍵ｌは速く戻る。

このようにして鍵ｌは速く戻ることができるため、速い
演奏が可能となる。

一方１強く押鍵された場合には鍵ｌは高速度で回動され
るため、錘り２４には大きな遠心力が加わり、錘り２４
は復帰ばね２８を圧縮させて軸２から離れる方向に移動
しつつ鍵ｌが回動される。

錘り２４が軸２から離れると、慣性モーメントの腕Ａが
長くなるため、慣性モーメントが増大し、鍵ｌに作用す
る荷重は第３図に曲線Ｃで示すように急勾配で増大し、
やがて錘り２４は軸２から最大距離離れ、最大荷重Ｐに
達する。

この結果、アコースティックピアノと同様に押鍵の初期
段階で指に受ける荷重が急激に重くなると言う鍵タッチ
感が得られる。

最大荷重Ｐに達した直後においては、錘り２４は大きな
遠心力の作用により、鍵１の回動支点である軸２から最
も離れた位置にあるため、錘り２４には大きな慣性モー
メントが作用している。

このため、鍵ｌは錘り２４と一体に軸２を中心として飛
ぶように速く回動され、このため、鍵ｌの回動速度以上
に、鍵ｌの回動支点から遠ざかる方向に錘り２４が移動
する速度が速いため、この高速移動する錘り２４の慣性
力により、鍵ｌが押鍵方向に強制的に回動される。この
結果、鍵ｌは、演奏者の指先から離れようとする動作と
なる。

この結果、第３図中、Ｄ線で示すように、アコ−ステイ
ー２クピ７ノと同様に押鍵の中期段階で指に受ける荷重
が急激に軽くなると言う鍵タッチ感が得られる。

やがて押鍵の終期段階に入り、鍵ｌはフック１４を介し
て下限ストッパ１７に当たり、第３図に符号Ｆで示すよ
うに時間ｔ２において下限ストッパ１７による大きな停
止荷重が加わり始め、鍵ｌの下降は停止され、鍵ｌに最
大の荷重が加わる。

上述した動作を鍵１の変位の面から見ると１第４図に示
すようになる。即ち、同図に「行き」で示す直線部が押
鍵時の鍵ｌの変位を示し、強く押鍵したとき、この直線
部は急勾配となる。

押鍵動作は峙Ｍｔ３で終了し、抑圧部６がゴムスイッチ
８を押圧し、押鍵入力がなされ、楽音が発生する。その
後、離鍵操作を行うが指は直ちに鍵ｌからは離れず、短
時間の「ホールドタイム」があり、やがて指は鍵から離
れ、離鍵（戻り）動作が時間ｔ４で開始される。

離鍵時には次のような動作となる。

即ち、前述した「ホールドタイム１時には短時間の間で
はあるが鍵ｌの動作が静止状態となり、錘り２４に対す
る遠心力は加わらなくなる。すると、復帰ばね２８の力
により錘り２４は押し戻され１元の位置に復帰され、鍵
１の回動支点である軸２に最も近い位置に戻る。

この状態で指先が鍵ｌから離れると、復帰ばねなったの
と同一の原理により鍵１は速く元に戻る。このときのＩ
ｌｌの変位を示したのが第４図に「戻り」で示す直線部
であり、時間ｔ５で戻る。

ところで、錘り２４が元に戻らない構造あるいは軸２か
ら遠い位置に錘り２４が固定されている構造の場合には
戻りの動作は１４４図にＸで示す曲線のようになり、戻
りの時間はｔ６となってしまう。

このようにして鍵の戻りも速くなり、速い演奏にも対応
することができる。

なお、復帰ばね２８はコイルスプリングとして例示した
が、復帰手段としてはコイルスプリングに限らず、ゴム
などの弾性体でもよいことはもちろんである。また、図
示の例では圧縮コイルスプリングとして示したが、引張
コイルスプリングとし、錘り２４と緩衝材２６との間に
配置してもよい。

このように、上述した鍵盤装置ではＩｌｌの自由端側に
錘り２４を摺動自在に設けであるため、弱く押鍵した場
合には錘り２４はほとんど動かず、軽い鍵タッチ感が得
られ１強く押鍵した場合には錘り２４が軸２から遠ざか
る方向に移動し、慣性モーメントが増大し１重い鍵タッ
チ感が得られる。

また、離−時においては錘り２４は復帰ばね２８により
軸２に近ずく方向へ復帰しているため、＃１１の戻り速
度は速くなり、速い演奏にも十分対応できる。

さらに、従来のような鍵に連動して回動するハンマーア
ーム機構を持たないため、鍵ｌの下側のスペースが不要
となり鍵盤装置の厚みを小さくすることができる。

なお、前記実施例では、錘り２４を鍵１の軸線方向（長
手方向）に移動可能に設けているが、これに限定されず
、鍵ｌの軸線に対し、所定の傾斜をもって移動可能に設
けてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の請求項１に記載の発明
によれば、押鍵時に押鍵の強弱に応ごて、錘りが鍵の回
動始点から遠ざかる方向に移動するため、錘りに作用す
る慣性モーメントが変化し、押鍵の強弱に応じた鍵タッ
チ感が得られる。

また、請求項２に記載の発明によれば、錘りを鍵の回動
始点に近づ〈方向に復帰させる復帰手段を設けであるた
め、離鍵時には錘りに作用する慣性モーメントを小さく
することができ、鍵の戻りを速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を説明するもので、第１図は鍵
盤装置の断面図、第２図は弱い押鍵時の鍵の荷重変化を
示す線図、第３図は強い押鍵時の鍵の荷重変化を示す線
図、第４ｒ！４は鍵の変位を示す線図である。 ｌ・・・・・・鍵、２．２２・・・・・・軸、６・・・
・・・押圧部、８・・・・・・ゴムスイッチ、２４・・
・・・・錘り、２５〜２７・・・・・・緩衝材、２８・
・・・・・復帰ばね。 特許出願人　　カシオ計算機株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端を鍵盤シャーシに回動自在に設けられた多数
   の鍵を備えた鍵盤装置において、前記鍵の自由端側に、
   押鍵操作時の遠心力により、鍵の回動支点から遠ざかる
   方向に移動する錘りを、移動自在に設けたことを特徴と
   する鍵盤装置。
2. （２）前記鍵の自由端側に、前記錘りを前記鍵の回動始
   点方向に復帰させる復帰手段を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の鍵盤装置。