JPH0739090U - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で単純な同一形状の部品を組合せ
ることにより、複雑な調整や取付け位置の設定を必要と
することなく容易に、全鍵にわたって、静的タッチ感を
均一に保ったまま動的タッチ感を音域に応じて異ならせ
る。 【構成】 押鍵動作により変位する複数の鍵２と、該鍵
の変位に連動して連動点１２を介して回動する質量体１
０と、前記鍵に対し復帰力を与える復帰手段１５とを有
する鍵盤装置において、前記質量体１０は、同一形状の
質量体ユニット部材３０を前記鍵２の音域に対応して１
つまたは複数個重ねた構成とする。また、質量体の回動
支点を該質量体の重心とほぼ一致する位置に設け、全鍵
にわたって静的荷重を均一に保ちつつ動的タッチ感を変
化させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は鍵盤装置に関し、特に押鍵動作時に演奏の重量感を高め押鍵感触を 向上させるための質量体であるハンマーを備えた電子楽器の鍵盤装置に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

自然鍵盤楽器であるアコースティックピアノは低音部側から高音部側へ順番に 弦の太さと長さが連続的に変っていて、各弦について最適なエネルギーで音を発 生させるために弦を叩くハンマーの大きさが音域によって異なっている。このよ うな構成においては、押鍵時の慣性モーメントが各鍵により変り、動的タッチ感 は低音部側ほど重くなっている。

【０００３】 一方電子楽器の鍵盤装置においては、弦を叩く必要がなくまた生産性の点から 全鍵にわたって押鍵時の慣性モーメントが同じになっているため、演奏感覚がア コースティックピアノと異なり、充分満足できるタッチ感が得られずアコーステ ィックピアノに慣れた人は鍵タッチ感触の相違から充分満足できる演奏が困難で あった。

【０００４】 このような問題に対処するため、従来、押圧操作により回動する鍵に係合し鍵 に連動して回動駆動されるハンマーアームを設けるとともに、このハンマーアー ムに質量分布を異ならせる重りを設けて音程または音域により動的タッチ感を変 化させるとともに、この重りの質量分布の異なりに対応させて前記鍵への静的押 圧操作力が一定となるように補償重りを設けて静的タッチ感を均一にさせるよう な試みが提案されている。

【０００５】 この従来のハンマーアーム構造によれば、ハンマーアームの中心から外れたア ーム中間部の位置に回転軸を設け、この回転軸の両側にそれぞれ対をなす複数対 の重りを取付けた構成であり、各対の重りはアーム両端部側から順番に内側に取 付けられる構成である。この場合、各対の重りによる回転軸廻りのモーメントが 一定になるように重りのバランスを定めている。このような構成において、押鍵 操作による鍵の動きに連動してハンマーアームを回転させるとともに、押圧力を 解除したときにハンマーの自重による力を連接点を介して鍵に伝えることにより 鍵に復帰力を与えている。

【０００６】 このような構成において、複数鍵のグループごとに重りの数を変えることによ り、全鍵にわたって復帰力（静的荷重）を均一にしつつかつ動的タッチ感をグル ープごとに異ならせるように試みている。なお、動的タッチ感とは、打鍵強さに よって指に受ける反力が異なるタッチ感触であって、鍵およびハンマーの総重量 および重量と支点からの距離の両方のファクターにより異なる感触である。即ち 、Ｉ＝ｍｒ²（ｍは上記重量または質量、ｒは上記距離）で表される慣性モーメ ントによって動的タッチ感は大きく異なるものであり、場合によっては単位時間 内に指が受ける反力にも関係している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来のハンマーアームを備えた鍵盤構造においては、アー ムの長手方向に沿って重りが設けられるため、重りの取付け位置が限られてしま う。ハンマーアーム回転支点はアーム中心にないため、回転支点の一方の側の重 り取付け場所は反対側の重り取付け場所より狭くなり、特に取付け上の制約が大 きくなる。また、広い方の側のアームについても鍵スイッチ等あるいはアクチュ エータ等が設けられる場合が多く、重り取付け上の制約となり、所望重量の重り をハンマーアームにもたせることができない場合がある。さらにこのハンマーア ーム構造においては、必ず一対の重り同士をペアで取付け、取外しを行わなけれ ばならず、組み立て作業が面倒なものとなり、また設計自由度が極めて小さい鍵 盤装置となっている。

【０００８】 また、前記従来のハンマーアームを備えた鍵盤装置においては、ハンマーアー ムに取付ける各ペアの重りの重量について、重量をペアごとに（Ｍａ１，Ｍｂ１ ）、（Ｍａ２，Ｍｂ２）、（Ｍａ３，Ｍｂ３）・・・とし、回転支点から各ペア の重りまでの距離を（Ｌａ１，Ｌｂ１）、（Ｌａ２，Ｌｂ２）、（Ｌａ３，Ｌｂ ３）・・・としたときに、回転支点に関する各ペア重りの２つの重りのモーメン トの差が一定になるように、即ち以下の条件式が満たされるように重りの条件が 設定されている。

【０００９】 Ｍａ１・Ｌａ１−Ｍｂ１・Ｌｂ１＝Ｍａ２・Ｌａ２−Ｍｂ２・Ｌｂ２＝Ｍａ ３・Ｌａ３−Ｍｂ３・Ｌｂ３＝・・・＝一定 上記条件を満たすことにより、前述の静的タッチ感を均一に保持したまま動的 タッチ感を異ならせるという目的の達成を図っている。

【００１０】 しかしながら、上記従来構造においては、ハンマーアーム自体の重心の位置を 回転支点からずらせることにより、ハンマーアームの重量による支点回りのモー メントにより鍵に対し復帰力を与えかつ質量感を与えている。この場合、鍵とハ ンマーアームとの連接係合点で鍵に対する復帰力を全鍵均一にするためには、ペ ア重りの重量や配置の設定に複雑な制約が生じる。即ち、アーム長の短い側では 大きい重りでその取付け間隔を狭くし、アーム長の長い側では小さい重りでその 取付け間隔を広くしなければならず、バランス調整や取付け作業が面倒になった り、あるいは取付け場所の確保ができず所望の目的達成が困難になったりする。 この点について以下にさらに詳しく説明する。

【００１１】 図４に示すように、例えばハンマーの全長を２０ｃｍとし、回転支点位置を左 端から５ｃｍの位置、重心位置を中央点とし、ハンマー自体の重量を１００ｇ、 重りを１０ｇとしてハンマーの両端に設けるものとする。

【００１２】 この場合、重りがないときのハンマー自体の支点廻りの回転モーメントＭ１は 、時計廻り方向で、 Ｍ１＝１００ｇ×５ｃｍ＝５００（ｇ・ｃｍ） となる。

【００１３】 ハンマー両端に重りをつけたときには、支点廻りの時計廻り方向の回転モーメ ントＭ２は、 Ｍ２＝１０ｇ×１５ｃｍ＋１００ｇ×５ｃｍ＝６５０（ｇ・ｃｍ） となり、反時計廻り方向の回転モーメントＭ３は、 Ｍ３＝１０ｇ×５ｃｍ＝５０（ｇ・ｃｍ） となる。

【００１４】 従って、重りを付けたときの合計のハンマーの回転モーメントＭ４は、時計廻 り方向で、 Ｍ４＝Ｍ２−Ｍ３＝６５０−５０＝６００（ｇ・ｃｍ） となる。

【００１５】 Ｍ１とＭ４を比較して分るように、ハンマーに重りを付けないときと付けたと きとでは、回転モーメントが変化している。これは重心の位置がずれたことと等 価である。このような重心の位置ずれを起こさないようにするためには、左端に １０ｇの重りをつけたときには、右端には３．３ｇの重りをつけなければならな い。また、左端から１ｃｍの位置に１０ｇの重りをつけたときには、右端から３ ｃｍの位置に３．３ｇの重りをつけなければならない。このように、重心の位置 を一定に保つためには、複雑な重りの調整や位置の調整が必要になり設計上の制 約も大きくなる。

【００１６】 このように、従来のハンマーアームを備えた鍵盤装置においては、（１）設計 自由度が小さく、（２）均一な重りを使いにくく、即ち支点を挟んでその両側で 共通の重りを使うことが容易にできず、（３）均一な共通の重りを使おうとすれ ば取付け位置の決定に複雑な計算を必要とし調整作業や取付け作業が面倒になり 、（４）等間隔で重りを簡単に取付けることができず、（５）設計上の制約が大 きいため設計しにくく、また組み立ても容易にできない、等の問題点がある。

【００１７】 本考案は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであって、簡単な構成で単純 な同一形状の部品を組合せることにより、複雑な調整や取付け位置の設定を必要 とすることなく容易に、全鍵にわたって、静的タッチ感を均一に保ったまま動的 タッチ感を音域に応じて異ならせることを可能とする鍵盤装置の提供を目的とす る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案に係る鍵盤装置は、押鍵動作により変位する 複数の鍵と、 該鍵の変位に連動して連動点を介して回動する質量体と、 前記鍵に対し復帰力を与える復帰手段と、 を少なくとも有する鍵盤装置において、 前記質量体は、同一形状の質量体ユニット部材を前記鍵に対応して１つまたは 複数個重ねて構成し、以て複数の鍵が音域に応じて異なる数の質量体ユニット部 材により構成されることを特徴としている。

【００１９】 好ましい実施例においては、前記質量体の質量は、音域に応じて低音部側では 大きく、高音部側では小さくなるように前記質量体ユニット部材を重ね合わせた ことを特徴としている。

【００２０】 さらに好ましい実施例においては、少なくとも２オクターブ以上の鍵域にわた って動的タッチ感を変化させつつかつ静荷重を一定に保つように、前記質量体の 回動支点を該質量体の重心とほぼ一致する位置に設けたことを特徴としている。

【００２１】

【作用】

同一形状の質量体ユニット部材を音域に応じて所定の数だけ重ねて装着するこ とにより、部品の種類を増やすことなく簡単に音域に対応した動的タッチ感が得 られる。また、各質量体ユニット部材の重心を質量体の回動支点の位置とほぼ一 致させて設けることにより、質量体ユニット部材の数にかかわらず全鍵にわたっ て静的タッチ感が均一でかつ動的タッチ感が異なる鍵盤装置が得られる。

【００２２】

【実施例】

図１はこの考案の実施例に係る鍵盤装置の縦断面構成図である。鍵支持フレー ム１に対し鍵２がその後端部の回動支点部３を介して押鍵動作方向に揺動可能に 装着される。鍵支持フレーム１の前端部側には鍵ガイド４が設けられる。この鍵 ガイド４はその左右両側面（紙面に垂直方向の両側面）が、鍵２の両側面に一体 成形された被ガイド片２８の内面にそれぞれ摺接することにより鍵２の押鍵動作 中鍵２を垂直上下方向に案内し押鍵ストローク中の鍵２の横振れやねじれを防止 する。

【００２３】 各被ガイド片２８の下端部には前方に突出するストッパ片５が形成される。こ のストッパ片５は、非押鍵時には鍵支持フレーム１の前端部突出片２９の下面に 設けたフェルト材等からなる上限ストッパ６に当接して鍵２の押鍵ストローク範 囲の上限位置を規制する。鍵支持フレーム１の前端部突出片２９の上面にはフェ ルト材等からなる下限ストッパ７が設けられる。この下限ストッパ７に対し、押 鍵時に鍵２の前端部の下面当接部８が突き当って押鍵ストローク範囲の下限位置 が規制される。

【００２４】 鍵支持フレーム１上のほぼ中央部より後端部側にはハンマー支持ブラケット９ が固定され、質量体であるハンマー１０が支点１１上に回転可能に支承される。 鍵２の中央下部にはハンマー駆動片１２がハンマー１０の上面に係合する位置に 設けられる。このハンマー駆動片１２は、鍵２が押圧され押し下げられたときに これに連動してハンマー１０を押し下げ支点１１廻りに回動させるためのもので ある。

【００２５】 このハンマー１０は、図２にその詳細を示すように、複数枚（この例では３枚 ）の同一形状のハンマーユニット部材３０を重ね合わせて構成される。各ハンマ ーユニット部材３０は、質量を大きくするためのほぼ円形の前端部１０ａおよび 後端部１０ｂを有し、中央下部に支点受け凹部１６が形成される。この支点受け 凹部１６内にハンマー支持ブラケット９（図１）の支点１１が回転摺動可能に嵌 入し、図１に示すようにハンマーユニット部材３０を枢支する。この支点受け凹 部１６は、ハンマーユニット部材３０の重心Ｇとほぼ一致した位置にある。１７ は復帰スプリングを受けるためのフックである。

【００２６】 図１に戻り、このような複数枚のハンマーユニット部材３０を重ねて構成した ハンマー１０の前端部１０ａが当接する位置の鍵支持フレーム１上にはフェルト 材等からなる下限ストッパ１３が設けられ、ハンマー１０が押圧されて点線のよ うに回転したときに、このハンマー１０が下限ストッパ１３に当接してハンマー １０の下限位置が規制される。さらにハンマー１０の後端部１０ｂ側の鍵支持フ レーム１にはハンマー受け部材１４が設けられる。このハンマー受け部材１４は 一対のハ字形断面形状を有し、押圧され回転したハンマー１０の後端部１０ｂを 挟み込んでハンマー１０のバウンドを防止する。

【００２７】 ハンマー１０の中央部より後端部側には、復帰用引張りスプリング１５が設け られる。この引張りスプリング１５の一端はハンマー１０側のフック１７に係止 され、他端はハンマー支持ブラケット９側に固定される。このスプリング１５は 、鍵２に対する押圧力が解除されたときに、ハンマー１０を時計方向に回転させ て引戻し、押鍵下限位置（点線）から非押鍵位置（実線）に戻すためのものであ る。なお、このような引張りスプリング１５に代えて、支点１１よりも前端部側 のハンマー１０に圧縮スプリングを係合させて設け、これにより押鍵解除時にハ ンマー１０を時計廻り方向に押戻すように構成してもよい。

【００２８】 以上のような構成の鍵盤装置において、鍵２の自由端部（前端部）を押下して 図１の状態（非押鍵状態）から押鍵ストロークが開始されると、鍵２に設けたハ ンマー駆動片１２がハンマー１０を押圧して押し下げ、ハンマー１０を支点１１ 廻りに反時計廻り方向に回転させる。押鍵ストロークの下端位置に達すると、鍵 ２の下面当接部８が下限ストッパ７に突き当って押鍵下降動作が停止する。これ とともに、点線で示すように、ハンマー１０の前端部１０ａが、ストッパ１３に 当接し、さらに後端部１０ｂがハンマー受け部材１４に挟み込まれてハンマー１ ０の回転動作が停止する。鍵２に対する押圧力を解除すれば、復帰スプリング１ ５の作用によりハンマー１０が時計廻り方向に回転し、ハンマー駆動部材１２を 介して鍵２を押上げる。これにより、鍵２は後端支点部３を介して上方に復帰回 転動作し、押鍵ストロークの上端位置で鍵２のストッパ片５が鍵支持フレーム１ 側の上限ストッパ６に突き当って復帰動作が停止する。

【００２９】 なお、鍵２の下面後端とハンマー受け部材１４の先端との間に圧縮バネ４０を 介在させ、この圧縮バネ４０により離鍵時の復帰力の助成および鍵脱落防止作用 の助成を行ってもよい。

【００３０】 以上のような鍵盤装置において、各鍵２の音域に応じてハンマー１０を構成す るハンマーユニット部材３０の枚数を変えて組立ることにより、低音域の鍵につ いては動的タッチ感を重くし、高音域については動的タッチ感を軽くするという ように、音域に対応してアコースティックピアノと同様な動的タッチ感が得られ るように各鍵の動的タッチ感を異ならせることができる。この場合、同一形状の ハンマーユニット部材３０を用いるため、部品の種類を増やすことは必要なく生 産性も向上する。

【００３１】 複数のハンマーユニット部材３０の重ね合わせ構造については、部材自体の対 応する位置に相互に嵌合する凹部および凸部を設け、ハンマーユニット部材同士 を重ね合せて両部材の凹部および凸部同士をはめ合わせて固定する方式や、ハン マーユニット部材を重ね合わせた後に外側から適当なホルダー部材あるいは挟持 部材等により固定保持する方式、あるいはフック式その他適当な連結手段を用い ることができる。

【００３２】 また、ハンマーの重心位置がハンマー回転の支点位置とほぼ一致しているため 、ハンマーユニット部材の枚数を変えても鍵を押圧したときの鍵に対する静的荷 重は変らない。なお、ハンマーユニット部材３０の形状は図示した実施例に限定 されず、重心位置と回転支点位置とが一致していれば各種の形状を採用すること ができる。特に長手方向の縦断面が同一形状の平板状の部材を用いれば、単一種 類の部材を重ね合わせるだけで組立てることができるので組立製造作業が効率よ く行われる。

【００３３】 図３は、本考案の別の実施例に係る鍵盤装置の断面構成図である。前述の実施 例においては、押鍵運動は鍵後端部の回動支点を中心とする鍵の回転動作によっ て行われていたが、この実施例における押鍵運動は、鍵の回転動作ではなく鍵の 上下方向の平行移動によって行われる。

【００３４】 鍵１８は、パンタグラフ式に昇降動作するリンク機構１９を介して鍵支持部材 ２０上に取付けられる。リンク機構１９は中央で相互に回転可能に連結されたリ ンクバー１９ａおよび１９ｂからなる。一方のリンクバー１９ａの下端は回転支 点２１を介して鍵支持部材２０に枢着され、上端は鍵１８の天井面の内側に形成 したガイド溝２２内に摺動可能に装着される。他の一方のリンクバー１９ｂの上 端は回転支点２３を介して鍵１８に枢着され、下端は鍵支持部材２０上に設けた ガイド部材２４のガイド孔２５内に摺動可能に装着される。鍵１８と鍵支持部材 ２０との間には復帰用のスプリング２６が設けられる。

【００３５】 鍵１８の後端部下面の連接当接面１８ａに係合して本考案に係るハンマー１０ が配設される。ハンマー１０は、前記実施例と同様複数枚からなり、ハンマー支 持ブラケット９の支点１１上に回転可能に支承される。ハンマー１０の端部には ゴム等の弾性材からなるストッパ部材２７がはめ込まれる。このストッパ部材２ ７の上下両面には、ほぼ円錐形状の当接突起２７ａおよび２７ｂが同じ弾性材に より一体成形される。これらのストッパ部材２７の当接突起２７ａおよび２７ｂ は、押鍵時および押鍵復帰時にそれぞれ鍵支持フレーム２０の後端部の上側部材 ２０ａおよび下側部材２０ｂに当接して押鍵ストロークの下限および上限のスト ッパの作用を果す。この場合、当接突起２７ａおよび２７ｂは先端が細い実質上 円錐形状であるため、鍵支持フレーム側の上側部材２０ａおよび下側部材２０ｂ にそれぞれ突き当る際、急激に停止せず、ハンマー１０の移動速度を徐々に吸収 するように幾分かの時間をかけて停止する。これにより、押鍵操作のスタートお よびストップ感の向上が図られる。

【００３６】 なお、ストッパ部材２７の当接突起２７ａ，２７ｂが当接する位置のフレーム 側の上側部材２０ａおよび下側部材２０ｂにフェルト等の弾性材を貼付してもよ い。また、ハンマー側のストッパ部材２７を硬質材料で構成し、当接位置のフレ ーム側の上側部材２０ａおよび下側部材２０ｂに弾性材料を設けておいてもよい 。

【００３７】 上記構成のリンク機構１９を用いた鍵盤装置においては、鍵１８を押下するこ とにより、スプリング２６に抗して鍵１８が垂直下方に平行移動し、押圧力を解 除すればスプリング２６の作用により垂直上方に平行移動して非押鍵位置に復帰 する。このようにして、矢印Ａに示すような、鍵１８の平行移動による押鍵動作 が行われる。

【００３８】 このような昇降動作を行う鍵盤装置の各鍵に係合して設けられるハンマー１０ は、前述の実施例と同様に、音域に応じて１または複数枚の同一形状のハンマー ユニット部材を重ね合わせた構成であり、鍵盤装置の全鍵にわたって静的荷重を 均一に保ったまま動的タッチ感を異ならせることができる。

【００３９】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係る鍵盤装置においては、同一形状のハンマ ーユニット部材を音域に応じて１または複数枚用いて組み立てるため、複雑な計 算や調整作業を要することなく各鍵について所望の動的タッチ感が得られるよう な鍵盤装置が容易に組み立て可能になる。また、ハンマーの重心位置をハンマー の回転支点位置とほぼ一致させることにより、鍵盤装置の全鍵にわたって静的荷 重を均一に保ちかつ動的タッチ感を異ならせることができる。これにより、アコ ースティックピアノに近似した低音部では重く高音部では軽くなるような動的タ ッチ感が得られ、演奏感覚が向上し快適な演奏を楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の実施例に係る鍵盤装置の断面図で
ある。

【図２】 図１の実施例におけるハンマーの詳細斜視図
である。

【図３】 この考案の別の実施例に係る鍵盤装置の断面
図である。

【図４】 従来技術の問題点の説明図である。

【符号の説明】

１：鍵支持フレーム ２：鍵 ９：ハンマー支持ブラケット １０：ハンマー（質量体） １１：ハンマーの回転支点 １２：ハンマー駆動部材 １６：ハンマーの回転支点を受けるための凹部 １７：復帰用スプリングをかけるためのフック ３０：ハンマーユニット部材 Ｇ：ハンマーの重心の位置

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 押鍵動作により変位する複数の鍵と、 該鍵の変位に連動して連動点を介して回動する質量体
   と、 前記鍵に対し復帰力を与える復帰手段と、 を少なくとも有する鍵盤装置において、 前記質量体は、同一形状の質量体ユニット部材を前記鍵
   に対応して１つまたは複数個重ねて構成し、以て複数の
   鍵が音域に応じて異なる数の質量体ユニット部材により
   構成されることを特徴とする鍵盤装置。
2. 【請求項２】 前記質量体の質量は、音域に応じて低音
   部側では大きく、高音部側では小さくなるように前記質
   量体ユニット部材を重ね合わせたことを特徴とする請求
   項１に記載の鍵盤装置。
3. 【請求項３】 少なくとも２オクターブ以上の鍵域にわ
   たって動的タッチ感を変化させつつかつ静荷重を一定に
   保つように、前記質量体の回動支点を該質量体の重心と
   ほぼ一致する位置に設けたことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の鍵盤装置。