JPH10240257A

JPH10240257A - 鍵盤装置

Info

Publication number: JPH10240257A
Application number: JP9048191A
Authority: JP
Inventors: Takamichi Masubuchi; 孝道増渕
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-11
Anticipated expiration: 2017-03-03
Also published as: JP3772440B2

Abstract

(57)【要約】【課題】演奏者の好みに応じて、演奏者が感じる鍵の重
さを自由に変更しうる鍵盤装置を提供する。【解決手段】鍵盤フレーム２の内部にハンマ６を設け、
ハンマ６のアーム７の基部７ａをピン５で鍵１に連結す
る。鍵１が筬３を中心に回動するのに伴い、ハンマ６は
支点１４を中心に回動すると共に、鍵１に負荷を与え
る。ハンマ６の支点１４は、モータ１０に回転される螺
旋軸１１によって移動させられるスライダ１２に設けら
れた凸部１３にある。ここでモータ１０を駆動すること
により、支点１４が移動され、ハンマ６のハンマヘッド
８により鍵１に与えられる負荷が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子楽器において
鍵タッチ感を演奏者の好みに応じて可変設定しうるよう
にした鍵盤装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子楽器における鍵盤装置においては、
通常の鍵盤楽器にできるだけ近い鍵タッチ感を得るた
め、スプリング、磁石、錘などにより鍵に抗力を与える
ことが２０年以上前から行われている。しかし、これら
の技術では、鍵タッチ感を一度設定すると、これを変え
ることができない。電子楽器では、ピアノ、オルガン、
チェンバロ、チェレスタ等の実在の各種の鍵盤楽器の楽
音を発生することができるが、音色設定操作子で音色設
定したときに、設定した鍵盤楽器と同様の鍵タッチ感を
得ることができなければ演奏者を戸惑わせることにな
る。また演奏者の好みによっても鍵タッチ感を変更でき
ると好ましい。

【０００３】そこで、特公平１−４７７９８号公報に
は、上記問題点に関して、一つの解決法を開示してい
る。この従来技術では、押鍵に連動するアームの先端に
質量集中部を設け、押鍵されると鍵のアーム当接部を介
してアームが連動する。そして、押鍵に連動するアーム
が動き出す時の鍵の位置を変更設定できるようにしてい
る。このことによって、鍵タッチ感を軽くしたり重くし
たりすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術では、アームの動き出す時の鍵の位置もしくは押
離鍵方向の位置、あるいはフルストロークに対するアー
ムの変位量が変更設定できるだけであって、アームまた
はアームと鍵の質量に起因して、鍵にかかる等価質量の
連続変更設定はできなかった。従って、鍵タッチ感を変
更可能な技術が従来存在していたといっても、その自由
度が低く、多種多様の演奏家に対応して、鍵タッチ感を
満足させるには至らず、目的に応じて、鍵タッチ感を変
更することも不十分であった。

【０００５】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
のであり、演奏者の好みに応じて、演奏者が感じる鍵の
重さを自由に変更し得る鍵盤装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る鍵盤楽器にあっては、支持体と、前記
支持体に支点を中心に回動自在に支持された鍵と、支点
を中心に回動自在に支持され、前記鍵の回動に伴い回動
すると共に、前記鍵に負荷を与える質量体と、前記質量
体の前記支点と前記質量体の重心との距離、前記質量体
の前記支点と前記質量体から前記鍵に負荷を与える作用
点との距離、および前記作用点と前記鍵の前記支点との
距離のうち少なくとも１つを調節して、前記質量体によ
り前記鍵に与えられる負荷を調節する負荷調節手段とを
具備することを特徴とする。このように、質量体の支点
と質量体の重心との距離、質量体の支点と作用点との距
離、および作用点と鍵の支点との距離のうち少なくとも
１つを調節して、質量体により鍵に与えられる負荷を調
節することにより、演奏者が感じる鍵の重さを自由に変
更することができる。別な表現をすれば、演奏者の指が
受ける反力（タッチ感触）に対応する鍵の等価質量が、
鍵のフルストロークにおいて鍵がいずれの位置にあって
も、自由な所定値に設定し得る。

【０００７】本発明においては、前記質量体の前記支点
は、前記質量体に対して移動可能にされており、前記負
荷調節手段が、前記質量体の前記支点を移動させること
により、前記質量体の前記支点と前記重心との距離、お
よび前記質量体の前記支点と前記作用点との距離を調節
するものであってよい。また、前記質量体の前記支点
は、前記質量体に対しては不動とされており、前記負荷
調節手段が、前記質量体全体とともに前記質量体の前記
支点を移動させることにより、前記作用点と前記鍵の前
記支点との距離を調節するものであってもよい。

【０００８】上記の構成において、前記質量体の回動角
範囲を規制する規制手段と、前記負荷調節手段が移動さ
せる前記質量体の前記支点の位置に対応して、前記規制
手段の規制する前記回動角範囲を調節する回動角調節手
段とを備えるものであってもよい。負荷調節手段が質量
体の支点を移動させた場合、質量体の支点から鍵への作
用点までの距離、または鍵の支点から作用点までの距離
が変化する。従って、規制手段の位置がそのままでは、
鍵の回動角範囲が、質量体の支点の移動の前後で変化し
てしまう。そこで、質量体の支点の位置に対応して、回
動角調節手段が、規制手段の規制する質量体の回動角範
囲を調節する。これによって、鍵の回動角範囲を調節
し、例えば質量体の支点の移動の前後とも一定になるよ
うにすることが可能である。また、演奏者の好みまたは
音色設定操作などに応じて、鍵の回動角範囲を変更する
こともできる。

【０００９】また、本発明においては、前記質量体の前
記重心は、前記質量体に対して移動可能にされており、
前記負荷調節手段が、前記質量体の前記重心の位置を移
動させることにより、前記質量体の前記支点と前記重心
との距離を調節するものであってもよい。さらに、前記
鍵に付勢力を与えるバネと、前記負荷調節手段が調節す
る前記負荷に対応して前記付勢力を調節する付勢力調節
手段とを具備するようにしてもよい。このバネにより、
例えば、鍵の抗力を加減する力として付勢力を鍵に与
え、この付勢力を付勢力調節手段で調節することが可能
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。１．第１実施形態Ａ．実施形態の構成まず、図１は本発明の第１実施形態に係る鍵盤装置を示
す側面断面図である。図において符号１は鍵を示す。鍵
１は、鍵盤フレーム２の前筬（支点）３に支持され、図
中の反時計方向に回動自在にされている。筬３は、図中
の紙面垂直方向に延在しており、同様の支持状態で多数
の鍵がこの筬３に支持されて配列されている。鍵盤フレ
ーム２の後端部には、ガイド４が設けられており、この
ガイド４は、鍵１の空洞状の内部に突出し、鍵１が横方
向（紙面垂直方向）に揺動するのを防止する。

【００１１】各鍵１には、その空洞状の内部を紙面垂直
方向に横切るピン（作用点）５が取り付けられており、
ピン５にはハンマ（質量体）６のアーム７が回動自在に
取り付けられている。ハンマ６は、鍵盤フレーム２の内
部に設けられており、アーム７と重錘であるハンマヘッ
ド８とから構成されている。アーム７は、ピン５に取り
付けられてここから斜め下後方に向けて延びている基部
７ａと、基部７ａの先端から後方に向けて延びる先端部
７ｂとからなる。先端部７ｂには、ハンマヘッド８が取
り付けられている。非押鍵時にハンマヘッド８は、鍵盤
フレーム２の後方側の底部に固着されたハンマ下限スト
ッパ９に支持されている。このハンマ下限ストッパ９
は、例えばフェルトなどにより形成され、ハンマヘッド
８が当接しても大きな音を発生しないようになってい
る。

【００１２】さて、鍵盤フレーム２の底部には、非押鍵
時のアーム７の基部７ａに平行な斜面２ａが設けられて
いる。斜面２ａ上には、モータ（負荷調節手段）１０が
載置固定されており、このモータ１０の回転軸には、斜
面２ａと平行に延びる螺旋軸（負荷調節手段）１１が装
着されている。この螺旋軸１１には、スライダ（負荷調
節手段）１２が螺合されている。スライダ１２の下面は
斜面２ａに摺接し、螺旋軸１１が回転すると、スライダ
１２が斜面２ａに沿って摺動するようになされている。
スライダ１２の上部には、断面半円状の凸部１３が形成
されている。そして、凸部１３には、ハンマ６のアーム
７が常に接触しており、この接触点がハンマ６の支点１
４となる。支点１４は、アーム７と凸部１３との接触点
であるから、アーム７の回動に伴って移動するが、その
移動距離はわずかである。

【００１３】また、鍵盤フレーム２の後壁部２ｂは垂直
になされており、後壁部２ｂには上下に延びるレール２
ｃが形成されている。この後壁部２ｂの内面には、モー
タ（回動角調節手段）１５が固定されている。このモー
タ１５の回転軸には、後壁部２ｂと平行に延びる螺旋軸
（回動角調節手段）１６が装着されており、この螺旋軸
１６には、スライダ（回動角調節手段）１７が螺合され
ている。スライダ１７には、鍵盤フレーム２の後壁部２
ｂのレール２ｃに摺接する溝１７ａが形成されており、
螺旋軸１６が回転すると、スライダ１７がレール２ｃに
沿って上下に摺動するようになされている。スライダ１
７には、前方に突出する平板状の凸部１８が形成されて
いる。そして、凸部１８の下面には、ハンマ上限ストッ
パ（規制手段）１９が固着されている。このハンマ上限
ストッパ１９は、例えばフェルトなどにより形成され、
ハンマヘッド８が当接しても大きな音を発生しないよう
になっている。

【００１４】なお、図示はしないが、この鍵盤装置に
は、鍵１の押鍵状態および復帰状態を検出するためのセ
ンサ、または鍵１の回動に伴って切り替えられるスイッ
チが設けられており、センサの検出信号またはスイッチ
の導通に基づいて、楽音発生または信号記録処理が行わ
れる。

【００１５】Ｂ．実施形態の使用方法さて、演奏者が鍵１を押鍵すると、ピン５が押し下げら
れ、ハンマ６が支点１４を中心にして反時計方向に回動
する。そして、ハンマヘッド８がハンマ上限ストッパ１
９に当接すると、それ以上はハンマ６が回動せず、鍵１
の回動も規制される。押鍵時には、ハンマ６によってピ
ン５から鍵１に抗力が与えられるようになっている。ま
た、演奏者が離鍵すると、ハンマにより、アーム７が支
点１４を中心にして時計方向に回動し、ピン５が押し上
げられて、鍵１が復帰する。

【００１６】この鍵盤楽器を有する電子楽器は、ピア
ノ、オルガン、チェンバロ、チェレスタ等の実在の各種
の鍵盤楽器の楽音を発生することができる。そして、こ
のような音色設定に応じて、以下のようにして、設定し
た鍵盤楽器と同様の鍵タッチ感を得るようになってい
る。

【００１７】まず、鍵１を押鍵するときの抗力について
求める。鍵１において演奏者が押鍵する位置（力点Ｐ）
と筬３との水平距離をＬ１とし、ピン５と筬３との水平
距離をＬ２とし、ハンマ６の支点１４とピン５との水平
距離をＬ３とし、支点１４とハンマヘッド８の重心との
水平距離をＬ４とする。ハンマ６において、ハンマヘッ
ド８以外の質量は無視できるとし、ハンマヘッド８の質
量をｍとすると、鍵１の力点Ｐにあるとみなされる等価
質量Ｍは数式１で表される。

【数１】

【００１８】これについて説明すると、無重力空間で鍵
１の力点Ｐに下向きに加速度αを与えると、ピン５は、
α×（Ｌ２／Ｌ１）の加速度で運動し、ハンマヘッド８
は、α×（Ｌ２／Ｌ１）×（Ｌ４／Ｌ３）の加速度で上
昇する。ハンマヘッド８が、α×（Ｌ２／Ｌ１）×（Ｌ
４／Ｌ３）の加速度で上昇する時には、ハンマヘッド８
には、ｍ×α×｛（Ｌ２×Ｌ４）／（Ｌ１×Ｌ３）｝の
下向きの慣性力が与えられる。この慣性力と釣り合わせ
るために、鍵１の力点Ｐに下向きに与える力をＦ₁とす
ると、力Ｆ₁は数式２で表される。

【数２】

【００１９】鍵１の力点Ｐには、下向きに加速度αが与
えられるのだから、力Ｆ₁を加速度αで除算して得られ
る等価質量Ｍ（数式１）が、鍵１の力点Ｐにあるとみな
される。つまり、無重力空間において、鍵１の力点Ｐに
下向きに加速度αを与えるのは、数式１で表される等価
質量Ｍを加速度αで移動させるのと等価である。また、
この運動のために必要な力はＦ₁であり、無重力空間を
想定すると演奏者の指にはこの力Ｆ₁の反力が抗力とし
て感じられる。

【００２０】さらに、重力空間では、ハンマヘッド８に
は下向きに重力ｍｇが加わるから、作用点であるピン５
には、ｍｇ×Ｌ４／Ｌ３の力が上向きにかかり、この力
に抗して鍵１の力点Ｐを押し下げるのに要する力をＦ₂
とすると、力Ｆ₂は、ｍｇ×（Ｌ２×Ｌ４）／（Ｌ１×
Ｌ３）となる。従って、鍵１の力点Ｐに下向きに与える
力をＦとすると、力Ｆは数式３で表される。

【数３】

【００２１】さて、ここでモータ１０を駆動して螺旋軸
１１を回転させると、スライダ１２が鍵盤フレーム２の
斜面２ａに沿って摺動する。これによって、ハンマ６自
体は動くことはないが、ハンマ６の支点１４が移動し、
ハンマ６の支点１４とピン５との水平距離Ｌ３およびハ
ンマ６の支点１４とハンマヘッド８の重心との水平距離
Ｌ４が調節される。従って、上記の等価質量Ｍおよび力
Ｆが調節され、演奏者が感じる鍵タッチ感が変更され
る。

【００２２】上述のように、非押鍵時のアーム７の基部
７ａは、スライダ１２が摺接する鍵盤フレーム２の斜面
２ａおよびスライダ１２を直進させる螺旋軸１１に平行
である。従って、スライダ１２が摺動して、支点１４が
移動させられても、ピン５が上下動することはなく、非
押鍵時の鍵１の位置が変化しないようになっている。

【００２３】このようにしてハンマ６の支点１４とピン
５との水平距離Ｌ３およびハンマ６の支点１４とハンマ
ヘッド８の重心との水平距離Ｌ４が変更された場合に
は、ハンマ上限ストッパ１９の高さがそのままでは、ピ
ン５の移動可能な範囲が変動し、これに伴って、鍵１の
回動角範囲が変化してしまう。一般には、押鍵による鍵
１の押鍵位置での変位は、約１０mmが適正とされてい
る。そこで、支点１４の位置を変更した場合、モータ１
５を駆動して螺旋軸１６を回転させ、スライダ１７を鍵
盤フレーム２のレール２ｃに沿って摺動する。このよう
にして、支点１４の位置に対応してハンマ上限ストッパ
１９の高さを調節する。これにより、支点１４が移動し
ても、鍵１の回動角範囲ひいては、押鍵による鍵１の押
鍵位置での変位が維持される。

【００２４】電子楽器の音色設定をピアノからオルガン
に切り替える場合と、オルガンからピアノに切り替える
場合を例にして具体的に支点１４およびハンマ上限スト
ッパ１９の位置の調節について説明する。まず、ピアノ
からオルガンに切り替える場合には、押鍵時の鍵１の抗
力は実在のピアノよりも実在のオルガンの方が弱いた
め、支点１４を図中の右下に移動させ、力Ｆが小さくな
るようにする。そして、このままでは、水平距離Ｌ４が
短くなり、水平距離Ｌ３が長くなって、鍵１の回動角範
囲が大きくなりすぎるので、ハンマ上限ストッパ１９を
下降させ、鍵１の回動角範囲を一定に維持する。一方、
音色設定をオルガンからピアノに切り替える場合には、
支点１４を図中の左上に移動させ、力Ｆが大きくなるよ
うにするとともに、ハンマ上限ストッパ１９を上昇させ
る。

【００２５】なお、上記の実施形態では、音色設定に応
じて、支点１４およびハンマ上限ストッパ１９の位置を
調節するものとしたが、演奏者の好みに応じてこれらの
調節を行ってもよい。以下の他の実施形態においても同
様である。

【００２６】２．第２実施形態Ａ．実施形態の構成次に図２を参照して、本発明に係る第２実施形態につい
て説明する。図２において、第１実施形態と同様の構成
要素には共通の符号を付ける。本実施形態において、各
鍵１の空洞状の内部には、鍵１の前後方向に延在する底
壁１ａが設けられている。

【００２７】鍵盤フレーム２の前方部の底面２ｄは、非
押鍵時の鍵１の底壁１ａに平行になるように形成されて
いる。底面２ｄ上には、モータ１０が載置固定されてお
り、このモータ１０の回転軸には、底面２ｄと平行に延
びる螺旋軸１１が装着されている。この螺旋軸１１に
は、スライダ１２が螺合されている。スライダ１２の下
面は底面２ｄに摺接し、螺旋軸１１が回転すると、スラ
イダ１２が底面２ｄに沿って摺動するようになされてい
る。スライダ１２の上部には、凸部２３が形成されてい
る。そして、凸部２３には、支点ピン２４が取り付けら
れており、この支点ピン２４には、ハンマ６のアーム７
の基部７ａが取り付けられ、これを中心にしてハンマ６
が回動自在になされている。第１実施形態の支点１４と
異なり、支点ピン２４はハンマ６に対しては不動とされ
ている。

【００２８】この構成により、モータ１０を駆動して螺
旋軸１１を回転させると、スライダ１２が鍵盤フレーム
２の底面２ｄに沿って摺動する。これによって、ハンマ
６の支点ピン２４がハンマ６ごと前後に移動するように
なっている。ハンマ６の基部７ａの基端には、鍵１の底
壁１ａに接触して、これにより押し下げられる凸部（作
用点）２５が突設されている。上述のように、非押鍵時
の鍵１の底壁１ａは、スライダ１２が摺接する鍵盤フレ
ーム２の底面２ｄおよびスライダ１２を直進させる螺旋
軸１１に平行である。従って、スライダ１２が摺動し
て、ハンマ６が移動させられても、凸部２５が上下動す
ることはなく、非押鍵時の鍵１の位置が変化しないよう
になっている。

【００２９】本実施形態においても、ハンマ下限ストッ
パ９およびハンマ上限ストッパ１９が設けられている
が、上記のようにハンマ６が前後に移動するため、ハン
マヘッド８の回動を規制できるように、ハンマ下限スト
ッパ９およびハンマ上限ストッパ１９は、前後に長く形
成されている。

【００３０】Ｂ．実施形態の使用方法さて、上記の構成において。鍵１の演奏者が押鍵する位
置（力点Ｐ）と筬３との水平距離をＬ１とし、ハンマ６
の凸部２５と筬３との水平距離をＬ２とし、ハンマ６の
支点ピン２４と凸部２５との水平距離をＬ３とし、支点
ピン２４とハンマヘッド８の重心との水平距離をＬ４と
し、ハンマ６においてハンマヘッド８の質量ｍ以外の質
量は無視できるとすると、第１実施形態と同様に、鍵１
の力点Ｐにあるとみなされる等価質量Ｍは数式１で表さ
れ、鍵１の力点Ｐに下向きに与える力をＦは数式２また
は数式３で表される。

【００３１】ここでモータ１０を駆動して螺旋軸１１を
回転させると、スライダ１２が鍵盤フレーム２の底面２
ｄに沿って摺動する。これによって、ハンマ６が前後に
移動し、ハンマ６の凸部２５と鍵１の筬３との水平距離
Ｌ２が調節される。従って、上記の等価質量Ｍおよび力
Ｆが調節され、演奏者が感じる鍵タッチ感が変更され
る。

【００３２】このようにしてハンマ６の凸部２５と鍵１
の筬３との水平距離Ｌ２が変更された場合には、ハンマ
上限ストッパ１９の高さがそのままでは、凸部２５の上
下に移動可能な範囲が変わらなくても、鍵１の回動角範
囲が変化してしまう。そこで、ハンマ６を移動させた場
合、モータ１５を駆動して螺旋軸１６を回転させ、スラ
イダ１７を鍵盤フレーム２のレール２ｃに沿って摺動す
る。このようにして、ハンマ６の位置に対応してハンマ
上限ストッパ１９の高さを調節する。これにより、ハン
マ６の凸部２５が移動しても、鍵１の回動角範囲ひいて
は、押鍵による鍵１の押鍵位置での変位が維持される。

【００３３】電子楽器の音色設定をピアノからオルガン
に切り替える場合と、オルガンからピアノに切り替える
場合を例にして具体的にハンマ６およびハンマ上限スト
ッパ１９の位置の調節について説明する。まず、ピアノ
からオルガンに切り替える場合には、ハンマ６を後方
（図中の右）に移動させ、凸部２５と筬３との水平距離
Ｌ２を小さくし、力Ｆが小さくなるようにする。そし
て、このままでは、水平距離Ｌ２が短くなって、鍵１の
回動角範囲が大きくなりすぎるので、ハンマ上限ストッ
パ１９を下降させ、凸部２５の上下に移動できる範囲を
小さくして鍵１の回動角範囲を一定に維持する。一方、
音色設定をオルガンからピアノに切り替える場合には、
ハンマ６を前方（図中の左）に移動させ、力Ｆが大きく
なるようにするとともに、ハンマ上限ストッパ１９を上
昇させる。

【００３４】３．第３実施形態Ａ．実施形態の構成次に図３を参照して、本発明に係る第３実施形態につい
て説明する。図３において、第１実施形態と同様の構成
要素には共通の符号を付ける。本実施形態において、ハ
ンマ６のアーム７の形状は、概略的には第１実施形態と
同様であり、その基部７ａは鍵１の内部のピン５に取り
付けられている。ただし、アーム７の先端部７ｂは後方
に向けて長く形成されており、この先端部７ｂにはハン
マヘッド８が摺動自在に取り付けられている。先端部７
ｂにハンマヘッド８を取り付ける手法としては、例え
ば、ハンマヘッド８に貫通孔を形成しこの貫通孔に先端
部７ｂを差し込むことや、ハンマヘッド８にリングを固
定しこのリングに先端部７ｂを差し込むことや、先端部
７ｂに溝を形成しハンマヘッド８に突起を形成し溝に突
起を嵌合することなどのいかなる手法であってもよい。

【００３５】さて、鍵盤フレーム２の中央の下部にある
斜面２ａには、支持部３３が突設されている。支持部３
３の頂部は断面半円状に形成されており、この頂部に
は、ハンマ６のアーム７が常に接触しており、この接触
点がハンマ６の支点３４となる。支点３４は、アーム７
と支持部３３との接触点であるから、アーム７の回動に
伴って移動するが、その移動距離はわずかである。この
支点３４に支持されたアーム７の先端部７ｂは、非押鍵
時には、水平であり、鍵盤フレーム２の後方側の底部２
ｅに平行である。

【００３６】鍵盤フレーム２の後方側の底部２ｅには、
ハンマ下限ストッパ３９が固着されている。非押鍵時に
アーム７は、ハンマ下限ストッパ３９により支持される
が、支持される部分はハンマヘッド８ではなく、アーム
７の先端部７ｂである。また、鍵盤フレーム２の後方側
の上部２ｆには、アーム７の先端部７ｂが当接するハン
マ上限ストッパ４０が固着されている。

【００３７】また、鍵盤フレーム２の後方部の底部２ｅ
は、水平になされており、底部２ｅには前後に延びるレ
ール２ｇが形成されている。底部２ｅには、モータ（負
荷調節手段）４１が載置固定されており、このモータ４
１の回転軸には、底部２ｅと平行に延びる螺旋軸（負荷
調節手段）４２が装着されている。この螺旋軸４２に
は、スライダ（負荷調節手段）４３が螺合されている。
スライダ４３には、鍵盤フレーム２の底部２ｅのレール
２ｇに摺接する溝４３ａが形成されており、螺旋軸４２
が回転すると、スライダ４３が底部２ｅに沿って摺動す
るようになされている。スライダ４３の上部には、二つ
の凸部４４，４５が形成されている。そして、凸部４
４，４５の間には、ハンマ６のハンマヘッド８が挟持さ
れており、スライダ４３の摺動に伴って、ハンマヘッド
８が先端部７ｂに沿って摺動するようになされている。

【００３８】Ｂ．実施形態の使用方法さて、上記の構成において。鍵１の演奏者が押鍵する位
置（力点Ｐ）と筬３との水平距離をＬ１とし、ピン５と
筬３との水平距離をＬ２とし、ハンマ６の支点３４とピ
ン５との水平距離をＬ３とし、支点３４とハンマヘッド
８の重心との水平距離をＬ４とし、ハンマ６において、
ハンマヘッド８の質量ｍ以外の質量は無視できるとする
と、第１実施形態と同様に、鍵１の力点Ｐにあるとみな
される等価質量Ｍは数式１で表され、鍵１の力点Ｐに下
向きに与える力をＦは数式２または数式３で表される。

【００３９】ここでモータ４１を駆動して螺旋軸４２を
回転させると、スライダ４３が鍵盤フレーム２の底部２
ｅに沿って摺動する。これによって、ハンマヘッド８が
前後に移動し、支点３４とハンマヘッド８の重心との水
平距離Ｌ４が調節される。従って、上記の等価質量Ｍお
よび力Ｆが調節され、演奏者が感じる鍵タッチ感が変更
される。

【００４０】電子楽器の音色設定をピアノからオルガン
に切り替える場合と、オルガンからピアノに切り替える
場合を例にして具体的にハンマヘッド８の位置の調節に
ついて説明する。まず、ピアノからオルガンに切り替え
る場合には、ハンマ６を前方（図中の左）に移動させ、
支点３４とハンマヘッド８の重心との水平距離Ｌ４を小
さくし、力Ｆが小さくなるようにする。一方、音色設定
をオルガンからピアノに切り替える場合には、ハンマ６
を後方（図中の右）に移動させ、力Ｆが大きくなるよう
にする。本実施形態では、ハンマ６のうち移動するの
は、ハンマヘッド８であり、これを移動させても鍵１の
回動角度範囲には何の影響もないため、第１および第２
実施形態のように、ハンマ上限ストッパ４０の高さを調
節する必要はない。

【００４１】４．第４実施形態Ａ．実施形態の構成図４は第４実施形態を示す。本実施形態に係る鍵盤装置
は、図１に示す第１実施形態の構成要素をそのまま具備
している。そして、鍵盤フレーム２の後方部の底面２ｈ
は水平になされており、ここには、モータ（付勢力調節
手段）５１が載置固定されている。このモータ５１の回
転軸には、鍵盤フレーム２の後壁部２ｉと平行に延びる
螺旋軸（付勢力調節手段）５２が装着されており、この
螺旋軸５２には、スライダ（付勢力調節手段）５３が螺
合されている。スライダ５３には、鍵盤フレーム２の垂
直な後壁部２ｉに上下に延びるように形成されたレール
２ｊに摺接する溝５３ａが形成されている。このように
して、螺旋軸５２が回転すると、スライダ５３がレール
２ｊに沿って上下に摺動するようになされている。スラ
イダ５３には、後方に突出する凸部５４が形成されてい
る。

【００４２】そして、スライダ５３の凸部５４の先端と
アーム７の基部７ａとの間にバネ５０が上下に掛け渡さ
れており、これによって基部７ａに下向きの引っ張り力
が与えられている。この引っ張り力は、ピン５を介して
下向きの付勢力として鍵１に伝達される。従って、押鍵
に必要な力Ｆは数式４で表される。

【数４】

【００４３】ここで、−Ｆ₃はバネ５０に起因する下向
きの付勢力への抗力成分、ｋはバネ５０のバネ定数、Δ
ｘはバネ５０の伸び（凸部５４の先端とアーム７の基部
７ａとの間に掛け渡された状態のバネ５０の長さと引っ
張り力を与えていない時のバネ５０の長さの差）、Ｌ５
はアーム７のバネ５０との係合部と支点１４との水平距
離である。

【００４４】鍵１を押鍵していないときには、バネ５０
の伸びΔｘが最大値となり、鍵１には比較的大きな下向
きの付勢力がかかっている。ただし、この付勢力は、ハ
ンマヘッド８の質量に起因する上向きの力よりも小さく
設定されている。すなわち、｜Ｆ₃｜＜｜Ｆ₂｜とされて
いる。このため、鍵１はその上限位置にある。

【００４５】そして、演奏者が鍵１を押鍵すると、バネ
５０の伸び量が小さくなってゆき、鍵１にかかる下向き
の付勢力も小さくなる。このため、押鍵に必要な力Ｆは
徐々に増加してゆく。このように、バネ５０は、鍵の抗
力を加減する力としての付勢力を鍵に与えており、この
ために押鍵に必要な力は押鍵の初期では小さく、徐々に
大きくなるようになっている。

【００４６】Ｂ．実施形態の使用方法さて、本実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成要
素をそのまま具備しているため、第１実施形態と同様に
使用することができる。すなわち、モータ１０を駆動し
て、支点１４を移動させ、押鍵に必要な力Ｆ（そのなか
でも主にＦ₁およびＦ₂）を調節すると共に、モータ１５
を駆動して、ハンマ上限ストッパ１９を移動させ、鍵１
の回動可能な角度を調節する。

【００４７】さらに、支点１４を移動させて力Ｆを調節
する際に、支点１４の位置に対応して、モータ５１を駆
動し、スライダ５３を上下に移動させ、バネ５０の伸び
Δｘを変更し、バネ力を調節する。これにより、支点１
４の位置とは別個に、押鍵に必要な力Ｆの成分Ｆ₃を機
動的に調節することができる。

【００４８】従って、支点１４を移動させることによ
り、第１実施形態と同様に力Ｆ₁およびＦ₂を調節すると
共に、バネ５０の伸びΔｘを変更することにより、力Ｆ
₃を調節でき、押鍵初期の抗力や、鍵の抗力が押鍵角度
に伴って変化させるタイミングなども調節することがで
きる。これにより、さらに鍵タッチ感を実在の鍵盤楽器
に類似させることが可能である。

【００４９】なお、図４に示す実施形態では、バネ５０
によってアーム７に引っ張り力を与えているが、鍵１に
直接引っ張り力を与えてもよい。この実施形態は、図１
に示す第１実施形態を修正したものであるが、第２およ
び第３実施形態に同様のバネおよび付勢力調整手段を設
けることも可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
質量体の支点と質量体の重心との距離、質量体の支点と
作用点との距離、および作用点と鍵の支点との距離のう
ち少なくとも１つを調節して、質量体により鍵に与えら
れる負荷を調節することにより、演奏者が感じる鍵の重
さを自由に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る鍵盤装置を示す
側面断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る鍵盤装置を示す
側面断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る鍵盤装置を示す
側面断面図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係る鍵盤装置を示す
側面断面図である。

【符号の説明】

１…鍵、２…鍵盤フレーム、３…筬（鍵の支点）、５…
ピン（作用点）、６…ハンマ（質量体）、７…アーム、
８…ハンマヘッド、９,３９…ハンマ下限ストッパ、１
０,４１…モータ（負荷調節手段）、１１,４２…螺旋軸
（負荷調節手段）、１２,４３…スライダ（負荷調節手
段）、１４,３４…ハンマの支点、１５…モータ（回動
角調節手段）、１６…螺旋軸（回動角調節手段）、１７
…スライダ（回動角調節手段）、１９,４０…ハンマ上
限ストッパ（規制手段）、２４…支点ピン（ハンマの支
点）、２５…凸部（作用点）、５０…バネ、５１…モー
タ（付勢力調節手段）、５２…螺旋軸（付勢力調節手
段）、５３…スライダ（付勢力調節手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、前記支持体に支点を中心に回動自在に支持された鍵と、支点を中心に回動自在に支持され、前記鍵の回動に伴い
回動すると共に、前記鍵に負荷を与える質量体と、前記質量体の前記支点と前記質量体の重心との距離、前
記質量体の前記支点と前記質量体から前記鍵に負荷を与
える作用点との距離、および前記作用点と前記鍵の前記
支点との距離のうち少なくとも１つを調節して、前記質
量体により前記鍵に与えられる負荷を調節する負荷調節
手段とを具備することを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】前記質量体の前記支点は、前記質量体に
対して移動可能にされており、前記負荷調節手段が、前
記質量体の前記支点を移動させることにより、前記質量
体の前記支点と前記重心との距離、および前記質量体の
前記支点と前記作用点との距離を調節することを特徴と
する請求項１に記載の鍵盤装置。
【請求項３】前記質量体の前記支点は、前記質量体に
対しては不動とされており、前記負荷調節手段が、前記
質量体全体とともに前記質量体の前記支点を移動させる
ことにより、前記作用点と前記鍵の前記支点との距離を
調節することを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
【請求項４】前記質量体の回動角範囲を規制する規制
手段と、前記負荷調節手段が移動させる前記質量体の前記支点の
位置に対応して、前記規制手段の規制する前記回動角範
囲を調節する回動角調節手段とを備えることを特徴とす
る請求項２または３に記載の鍵盤装置。
【請求項５】前記質量体の前記重心は、前記質量体に
対して移動可能にされており、前記負荷調節手段が、前
記質量体の前記重心の位置を移動させることにより、前
記質量体の前記支点と前記重心との距離を調節すること
を特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。