JPH0726891U - 鍵盤楽器の自動演奏装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁プランジャをスムーズに作動させること
ができ、円滑な自動演奏を行うことができる自動演奏装
置を提供する。 【構成】 電磁アクチュエータ（Ａ，Ｂ）の電磁プラン
ジャ（２２，２３）を鍵（４，５）から離間する方向へ
付勢するコイルバネ（２１）を、内部に電磁アクチュエ
ータ（Ａ，Ｂ）を配置させたケーシング（２，３）の外
面とこの外面から突出させられた電磁プランジャ（２
２，２３）の端部との間に設けた。また、電磁アクチュ
エーター（Ａ，Ｂ）の電磁プランジャを３０Ｋｇ以下と
することにより、鍵（４，５）から離間する方向へ付勢
するコイルバネ（２１）を省略することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ピアノ等の鍵盤楽器に取り付けて演奏をさせる自動演奏装置の改 良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、鍵盤楽器の自動演奏装置は、フレーム内に配列された電磁アクチュエ ータの電磁プランジャを鍵の方向へ突出させて押鍵するように構成されている。 図４は、従来の自動演奏装置の電磁アクチュエータを示す側断面図である。この 図に示す電磁アクチュエータは、長手方向を鍵盤の並んだ方向（紙面と直交する 方向）へ向けた磁性材料からなるケーシング１内に、外周にソレノイドコイル２ が巻回されたボビン３を連設し、このボビン３の中央の中空部分に電磁プランジ ャ４を軸方向に摺動自在に挿入するとともに、電磁プランジャ４をコイルバネ５ で上方に支持して構成されている。ここで、コイルバネ５は、電磁プランジャ４ の下半部に形成された小径部分に挿通され、小径部分の肩部４ａとケーシング１ の下面に取り付けたリング６との間に保持されている。なお、図中符号７は電磁 プランジャ４の上昇移動を制限するストッパーである。

【０００３】 上記構成の電磁アクチュエータにおいては、ソレノイドコイル２に電圧を負荷 することによりその断面の回りを巡回する磁力線が発生し、そのとき、ケーシン グ１は磁力線が通る磁路となる。そして、この磁力線により電磁プランジャ４が コイルバネ５の付勢力に抗して下方に向けて突出させられ、その先端部が鍵８を 押し下げて音が生じる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記構成の自動演奏装置にあっては、コイルバネが磁力線にさ らされるため磁化してしまい、磁化した部分どうしが反発または引き合うことに より形状が歪んでしまう。その結果、コイルバネが伸縮、伸長する際にボビン３ の内壁と擦れて異音が発生したり、電磁プランジャ４を引き上げるに要する復元 力が得られないなどの問題があった。

【０００５】

【考案の目的】

この考案は、このような問題点を解決するためになされたもので、電磁プラン ジャをスムーズに作動させることができ、上記のような種々の不具合を解消する ことができる自動演奏装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の第１の自動演奏装置は、電磁アクチュエータの電磁プランジャを鍵 から離間する方向へ付勢するコイルバネを、内部に電磁アクチュエータを配置さ せたケーシングの外面とこの外面から突出させられた電磁プランジャの端部との 間に設けたことを特徴としている。

【０００７】 また、この考案の第２の自動演奏装置は、電磁プランジャを付勢するコイルバ ネを設けずに、電磁プランジャの重量を鍵の復元力よりも小さくすることにより 、鍵の復元力でこれを支持するように構成したことを特徴としている。一般には 、ピアノの鍵盤は３０ｇ〜６０ｇの押鍵力で動き始めるように作られているから 、電磁プランジャの重量を３０ｇ以下に設定すればほとんどのピアノに対応する ことができる。

【０００８】 電磁アクチュエータが配置されるケーシングは、一般には白鍵用と黒鍵用とし て２列配置される。そして、この考案の好適な例では、電気回路は駆動電流を発 生して電磁アクチュエータに供給する駆動回路と、駆動電流を制御する制御回路 に分けられ、駆動回路が形成された基板は２つのケーシングの中間に、制御回路 が形成された基板はケーシングを挟んで駆動回路の反対側に配置される。また、 ソレノイドコイルが巻回されたボビンは、駆動回路の基板に直接取り付けられ、 その際、その端部にはソレノイドコイルに接続されたの２つの端子が取り付けら れ、これら端子が基板にじかに取り付けられる。

【０００９】

【作用】

上記第１の自動演奏装置にあっては、コイルバネが磁路を構成するケーシング の外部に配置されているので、磁力線にさらされることがほとんどない。よって 、コイルバネが磁化して変形することもなく、しかも、一定の復元力を維持する ことができる。また、第２の自動演奏装置にあっては、電磁プランジャを鍵の復 元力で元位置に押し上げるから、コイルバネに起因する問題は当然ながら生じな い。よって、本考案の自動演奏装置では、電磁プランジャをスムーズに作動させ ることができ、自動演奏を円滑に行うことができる。

【００１０】 また、電磁アクチュエータの駆動回路と制御回路を上記のように配置すること により、駆動回路のトランジスタからソレノイドコイルに印可される可変幅矩形 波に起因する電気的ノイズがケーシングにより遮断される。これによって、電気 的ノイズが制御回路に達するのを防止することができ、電磁アクチュエータの誤 動作を防止することができる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１及び図２を参照しながら説明する。図１は実 施例の自動演奏装置を示す側断面図であり、ピアノの鍵盤の前側部分に配置され るいわゆるボルセッサタイプに本考案を適用した例を示してる。図中符号１はフ レームである。フレーム１は断面矩形状をなす長尺の筒状体に形成され、磁性材 料で構成された底板部１ａと、この底板部１ａに取り付けられたカバー１ｂとか らなっている。このフレーム１は鍵盤の全長にわたって延在し、その両端部は図 示しない取付機構によってピアノに取り付けられてる。そして、フレーム１内に は、以下の構成からなる電磁アクチュエータＡ，Ｂがピアノの白鍵と黒鍵の位置 に合わせてそれぞれ配列されている。

【００１２】 すなわち、フレーム１の底板部１ａには、磁路を形成する第１ヨーク（ケーシ ング）２と第２ヨーク（ケーシング）３とが、白鍵４と黒鍵５のガイド４ａ，５ ａの位置に合わせて取り付けられている。第１、第２ヨーク２，３は断面コ字状 をなし、その開放された側面を下側に向けて配置されている。第１、第２ヨーク ２，３の開放された下面の一側はフレーム１の底板部１ａに突き合わせられ、他 側は後に説明する駆動回路の基板６に突き合わされている。一方、上述のように 底板部１ａも磁性材料で構成されているため、第１、第２ヨーク２，３の下面側 にも磁路が形成されることになる。

【００１３】 次に、第１、第２ヨーク２，３の上面には、複数の孔２ａ，３ａが白鍵４及び 黒鍵５の位置に合わせて形成されている。そして、第１、第２ヨーク２，３には 、同形同大のボビン７がその上端部を孔２ａ，３ａから突出させて配置されてい る。ボビン７は円筒状をなし、その下端部と中間部にはフランジ部７ａが形成さ れている。フランジ部７ａどうしの間には導線が巻回され、ソレノイドコイル８ が形成されている。ソレノイドコイル８の両端は、下側のフランジ部７ａの下面 に露出させた端子（図示せず）に接続されている。さらに、フランジ部７ａの下 面は、前述した基板６に突き合わせられるとともに、フランジ部７ａよりも下側 の部分は基板６を貫通してフレーム１の底板部１ａに嵌合固定されている。この ように構成されたボビン７には、電磁プランジャ９，１０が上下方向へ摺動自在 に配置されている。電磁プランジャ９，１０は、磁性材料からなる円柱状の軸９ ａ，１０ａを有し、軸９ａ，１０ａの下半部は上半部よりも小径に形成されてい る。軸９ａ，１０ａの小径部分は、ボビン７の下端部から下方へ突出させられ、 白鍵４と黒鍵５の上下位置に対応して軸９ａの小径部分の方が軸１０ａのものよ りも長くなっている。なお、図中符号７ｂは軸９ａ，１０ａの大径部分の下端面 が当接するクッション材である。

【００１４】 黒鍵５用の電磁プランジャ１０の軸１０ａの下端部には、クッション材１１を 介して鍵盤押し１２が固定されている。一方、白鍵４用の電磁プランジャ９の軸 ９ａの下端部にもクッション材１１を介して鍵盤押し１２が固定されているが、 そのクッション材１１の上面には、電磁プランジャ９の上昇端位置を調整するた めのスペーサー１３が取り付けられている。さらに、フレーム１の天井部分には 、電磁プランジャ９，１０の上端面に当接するクッション材１４が取り付けられ ている。

【００１５】 電磁プランジャ９，１０の重量（軸９ａ，１０ａ及びこれに取り付けられた部 材の総重量）は、白鍵４及び黒鍵５が押鍵されていない休止状態に戻す復元力よ りも小さく設定され、具体的には、３０ｇ以下に設定されている。なお、電磁プ ランジャ９，１０を例えば中空に形成することにより、その重量を軽量にするこ とができる。これにより、鍵盤押し１２は、電磁プランジャ９，１０の自重によ り常に白鍵４及び黒鍵５に当接しこれを押圧しているが、白鍵４及び黒鍵５はそ れらの休止位置を保っている。

【００１６】 次に、上記機械的構成を制御、駆動する電気回路について説明する。基板６に は駆動回路が形成され、トランジスタ１５によって増幅された駆動電流がソレノ イドコイル８に供給されるようになっている。ここで、駆動回路とソレノイドコ イル８とは、ボビン７のフランジ部７ａの下面に露出させた図示しない端子と、 基板６の表面に露出させた端子とを面接触させてハンダ付けすることにより電気 的に接続されている。一方、第２ヨーク３を挟んで駆動回路の反対側には、駆動 回路に制御電流を供給する制御回路が形成された基板１６が配置されている。こ の基板１６には、マイクロコンピューター１７が組み込まれており、フレーム１ の外部、例えば、鍵盤の前に置かれる椅子などに組み込まれた演奏データ記憶回 路から供給される演奏データに基づいて制御電流を出力するようになっている。

【００１７】 上記構成の自動演奏装置においては、駆動回路のトランジスタ１５から駆動電 流がソレノイドコイル８に供給され、ソレノイドコイル８の断面を巡回する磁場 が発生する。その際、第１、第２ヨーク２，３およびフレーム１の底板部１ａが 磁路として機能する。この磁場により電磁プランジャ９，１０に下方へ向かう力 が作用し、電磁プランジャ９，１０が白鍵４及び黒鍵５の復元力に抗してそれら を押し下げる。そして、押鍵が終了するとソレノイドコイル８への電流の供給が 停止され、電磁プランジャ９，１０は白鍵４及び黒鍵５の復元力により押し上げ られて元の位置に戻る。その際、クッション材１１，１４の働きにより、電磁プ ランジャ９，１０がフレーム１に当接する際の衝撃が吸収されるので、従来の自 動演奏装置に見られたようなフレームとの衝突の反発力で生じる電磁プランジャ の振動は生じない。

【００１８】 上記構成の自動演奏装置にあっては、電磁プランジャ９，１０を白鍵４及び黒 鍵５の復元力で元の位置に押し上げるから、復帰用のコイルバネを設けた従来の 演奏装置が有する問題は生じず、よって、電磁プランジャ９，１０をスムーズに 作動させて自動演奏を円滑に行うことができ、しかも、コイルバネを使用しない ため構造を簡略化することができる。

【００１９】 特に、上記実施例では、トランジスタ１５を含む駆動回路を制御回路と分離し て第１、第２ヨーク２，３の間に配置しているから、トランジスタ１５からソレ ノイドコイル８に印可される可変幅矩形波に起因する電気的ノイズが第２ヨーク ３により遮断される。これによって、電気的ノイズが制御回路に達するのを防止 することができ、電磁アクチュエータＡ，Ｂの誤動作を防止することができる。 また、上記自動演奏装置では、ソレノイドコイル８の両端をボビン７のフランジ 部７ａに露出させた端子に接続し、この端子を基板６の表面に設けた端子に直接 接続しているから、コネクターを用いて両端子を接続した従来のものに比べてそ の構造をさらに簡略化することができるという利点がある。

【００２０】 ところで、前記実施例は、電磁プランジャの重量を軽量にしているので、非常 に強い打鍵を必要とする演奏に不向きであることは否めない。そこで、強い打鍵 も可能な本考案の他の実施例について図３を参照しながら説明する。この図に示 す自動演奏装置は、従来と同様の重量を有する電磁プランジャを用いるとともに 、これを押し上げるコイルバネを設けた点においてのみ前記実施例と異なってい る。そこで以下の説明では、前記実施例と同様の構成要素には同符号を付してそ の説明を省略する。

【００２１】 図３に示すように、第１、第２ヨーク２，３の上面には、好ましくは非磁性材 料で構成されたカップ状のバネガイド２０が取り付けられている。バネガイド２ ０の上縁には、半径方向外方へ突出するフランジ２０ａが形成されている。バネ ガイド２０の中央部はボビン７によって貫通させられており、その内周面とボビ ン７の外周面とにより構成される円筒状の空間にはコイルバネ２１が挿入されて いる。一方、ボビン７中央の中空部分には電磁プランジャ２２，２３が上下方向 へ摺動自在に挿入されている。電磁プランジャ２２，２３の軸２２ａ，２３ａの 上端部には、下端部と同様の小径部分が形成され、この小径部分の上端には、コ イルバネ２１により上方へ付勢された円板状のストッパ２２ｂ，２３ｂが形成さ れている。

【００２２】 なお、図中符号２４，２５はクッション材である。また、この実施例ではボビ ン７の上端部がストッパ２２ｂ，２３ｂとの干渉を防止するために短く切断され ている。さらに、この実施例でも前記実施例と同様の駆動回路及び制御回路が配 置されているが、図面では省略されている。

【００２３】 上記構成の自動演奏装置においては、駆動電流がソレノイドコイル８に供給さ れることにより、電磁プランジャ２２，２３に下方へ向かう力が作用する。する と、電磁プランジャ２２，２３は、そのストッパ２２ｂ，２３ｂによってコイル バネ２１を押し縮めながら下方へ移動し、白鍵４または黒鍵５を押し下げる。電 磁プランジャ２２，２３が下降端まで移動して打鍵が終了する際には、クッショ ン材２４がバネガイド２０のフランジ２０ａに当接して衝撃を緩衝する。また、 押鍵が終了するとソレノイドコイル８への電流の供給が停止され、電磁プランジ ャ２２，２３は白鍵４及び黒鍵５の復元力及びコイルバネ２１の付勢力により押 し上げられて元の位置に戻る。この場合においても、前記実施例と同様に、クッ ション材１１，２５の働きにより、電磁プランジャ２２，２３がフレーム１に当 接する際の衝撃が吸収される。

【００２４】 上記構成の自動演奏装置においては、コイルバネ２１が磁路を構成する第１、 第２ヨーク２，３の外部に配置されているので、磁力線にさらされることがほと んどない。よって、コイルバネ２１が磁化して変形することがなく、また、一定 の復元力を維持することができる。特に、この実施例では、コイルバネ２１が非 磁性材料のバネガイド２０中に収納されているので、磁力線の影響をほぼ完全に 遮断することができ、よって、自動演奏をより円滑に行うことができる。

【００２５】 なお、上記実施例は本考案をいわゆるボルセッサタイプの自動演奏装置に適用 したものであるが、鍵の反対側の端部を押し上げるように構成しても同様の効果 を得ることができる。また、上記実施例では制御回路及び駆動回路をフレーム内 に配置しているが、それら回路を例えばピアノの前に置く椅子の中に配置しても よい。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案の自動演奏装置においては、電磁アクチュエータ の電磁プランジャを鍵から離間する方向へ付勢するコイルバネを、内部に電磁ア クチュエータを配置させたケーシングの外面とこの外面から突出させられた電磁 プランジャの端部との間に設け、あるいは、電磁プランジャを付勢するコイルバ ネを設けずに、電磁プランジャの重量を鍵の復元力よりも小さくすることにより 、鍵の復元力でこれを支持するように構成しているから、電磁プランジャをスム ーズに作動させることができ、円滑な自動演奏を行うことができるという効果が 得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の自動演奏装置を示す側断面
図である。

【図２】 図１のIIーII線断面図である。

【図３】 本考案の他の実施例の自動演奏装置を示す側
断面図である。

【図４】 従来の自動演奏装置の電磁アクチュエータの
一例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１…フレーム、２…第１ヨーク（ケーシング）、３…第
２ヨーク（ケーシング）、４…白鍵（鍵）、５…黒鍵
（鍵）、７…ボビン、８…ソレノイドコイル、 ９，１
０…電磁プランジャ、Ａ，Ｂ…電磁アクチュエータ、２
１…コイルバネ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 連接された複数の鍵に対向して配置され
   るフレーム内に上記鍵を押圧するための電磁アクチュエ
   ータを設け、この電磁アクチュエータは、その磁力線の
   磁路となるケーシングと、このケーシング内に配列され
   たソレノイドコイルと、このソレノイドコイルの内部に
   上記鍵側へ移動可能に配置され、上記ソレノイドコイル
   により駆動されてその一端部が上記鍵を押圧する電磁プ
   ランジャと、この電磁プランジャを上記鍵から離間する
   方向へ付勢するコイルバネとを有する鍵盤楽器の自動演
   奏装置において、上記コイルバネを、上記ケーシングの
   外面とこの外面から突出させられた上記電磁プランジャ
   の他端部との間に設けたことを特徴とする鍵盤楽器の自
   動演奏装置。
2. 【請求項２】 所定の復元力で上端位置に保持された複
   数の鍵を有する鍵盤の上方に配置されるフレーム内に、
   上記鍵を押圧するための電磁アクチュエータを設け、こ
   の電磁アクチュエータは、その磁力線の磁路となるケー
   シングと、このケーシング内に配列されたソレノイドコ
   イルと、このソレノイドコイルの内部に上下方向へ移動
   可能に配置され、一端部が上記鍵盤の鍵に当接し上記ソ
   レノイドコイルにより駆動されて押鍵する電磁プランジ
   ャとを有する鍵盤楽器の自動演奏装置において、上記電
   磁プランジャを、その自重の全てが上記鍵に負荷される
   ように上方への付勢力を与えない状態で支持し、かつ、
   その自重を上記鍵の復元力よりも小さくしたことを特徴
   とする鍵盤楽器の自動演奏装置。