WO2018173665A1 - センサおよび鍵盤装置 - Google Patents

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WO2018173665A1
WO2018173665A1 PCT/JP2018/007481 JP2018007481W WO2018173665A1 WO 2018173665 A1 WO2018173665 A1 WO 2018173665A1 JP 2018007481 W JP2018007481 W JP 2018007481W WO 2018173665 A1 WO2018173665 A1 WO 2018173665A1
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WO
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upper electrode
key
electrode support
actuator
hammer
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Application number
PCT/JP2018/007481
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English (en)
French (fr)
Inventor
山本　信
Original Assignee
ヤマハ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32—Constructional details
    • G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
    • G10H1/344—Structural association with individual keys
    • G10H1/346—Keys with an arrangement for simulating the feeling of a piano key, e.g. using counterweights, springs, cams
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10B—ORGANS, HARMONIUMS OR SIMILAR WIND MUSICAL INSTRUMENTS WITH ASSOCIATED BLOWING APPARATUS
    • G10B3/00—Details or accessories
    • G10B3/12—Keys or keyboards; Manuals
    • G—PHYSICS
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    • G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
    • G10C3/00—Details or accessories
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    • G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
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    • G10H1/053—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only
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    • G10H1/0558—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only by switches with variable impedance elements using variable resistors
    • G—PHYSICS
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    • G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2220/155—User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/265—Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
    • G10H2220/275—Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof
    • G10H2220/285—Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof with three contacts, switches or sensor triggering levels along the key kinematic path

Definitions

  • the present invention relates to a sensor and a keyboard device.
  • a predetermined feeling (hereinafter referred to as touch feeling) is given to a player's finger through a key by the action of an action mechanism.
  • an action mechanism is required for key pressing with a hammer.
  • an electronic keyboard instrument a key depression is detected by a sensor, so that sound generation is possible without having an action mechanism such as an acoustic piano.
  • the touch feeling of an electronic keyboard instrument that does not use an action mechanism and an electronic keyboard instrument that uses a simple action mechanism are greatly different from the touch feeling of an acoustic piano. Therefore, a technique for providing a mechanism corresponding to a hammer in an acoustic piano in order to obtain a touch feeling close to that of an acoustic piano in an electronic keyboard instrument has been disclosed (for example, Patent Document 1).
  • the hammer moves in accordance with the player's key press operation, and a sound is emitted when the sensor is pressed.
  • force is always applied to the key in the vertical direction, but force is not always applied only in the vertical direction, such as when the key is far from the performer or when the key is strongly pressed.
  • force is applied in the scale direction (lateral direction) in which the is disposed. As a result, the sensor does not operate stably, and there is a possibility that sound generation failure may occur.
  • One of the objects of the present invention is to enable a stable sound to be emitted when a performer presses an electronic keyboard instrument.
  • the upper electrode the lower electrode provided opposite to the upper electrode, the upper electrode support portion provided on the upper portion of the upper electrode, the upper electrode provided on both ends of the upper electrode support portion, A deformable portion that makes the distance from the lower electrode variable; a rotatable actuator that is disposed opposite to the upper electrode support portion; and an upper electrode support portion and the actuator that are disposed between the upper electrode support portion and the actuator. And a member that is movable relative to at least one of the actuator and the upper electrode support when the electrode support is pressed.
  • the lower electrode is disposed on the lower electrode support portion, and the lower electrode support portion, the upper electrode support portion, and the deformation portion form an enclosed region, and the upper region is enclosed in the enclosed region.
  • An electrode and a lower electrode may be disposed.
  • the movable member may be disposed on the upper electrode support.
  • the movable member may include a plurality of particles.
  • the movable member may further include a film that holds the particles.
  • the upper electrode support portion is disposed so as to be inclined with respect to the lower electrode support portion, the upper electrode support portion includes at least one recess larger than the diameter of the particle, and at least a part of the particle is You may expose from a recessed part.
  • the movable member may include a lubricant.
  • At least one of the inside and the upper surface of the upper electrode support portion and at least one of the inside and the side surface of the deformable portion may include a permeation suppression material for a lubricant.
  • the width of the actuator may be larger than the width of the upper electrode support in the direction in which the actuator moves relative to the upper electrode support.
  • the width of the actuator may be the same as or smaller than the width of the upper electrode support in the direction in which the actuator moves relative to the upper electrode support.
  • a keyboard device that includes any one of the above sensors and a key, and wherein the actuator is a hammer that rotates as the key rotates.
  • a keyboard device having any one of the above sensors, wherein the actuator is a key.
  • a keyboard device comprising any one of the above-described sensors, a key, and a hammer that rotates as the key rotates, wherein the actuator is a movable member that interlocks with the key.
  • FIG. 6 (A) and FIG. 6 (A) show the structure of the keyboard apparatus in 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the sound source device in 1st Embodiment. It is explanatory drawing at the time of seeing the structure inside the housing
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a keyboard device according to the first embodiment.
  • the keyboard device 1 is an electronic keyboard instrument that emits sound in response to a user (player) key depression such as an electronic piano.
  • the keyboard device 1 may be a keyboard-type controller that outputs control data (for example, MIDI) for controlling an external sound source device in response to a key depression.
  • the keyboard device 1 may not include the sound source device.
  • the keyboard device 1 includes a keyboard assembly 10.
  • the keyboard assembly 10 includes a white key 100w and a black key 100b.
  • a plurality of white keys 100w and black keys 100b are arranged side by side.
  • the number of keys 100 is N, which is 88 in this example. This arranged direction is called a scale direction.
  • the white key 100w and the black key 100b can be described without particular distinction, the key 100 may be referred to.
  • w is added to the end of the reference sign, it means that the configuration corresponds to the white key.
  • “b” is added at the end of the code, it means that the configuration corresponds to the black key.
  • a part of the keyboard assembly 10 exists inside the housing 90.
  • a portion of the keyboard assembly 10 covered by the casing 90 is referred to as a non-appearance portion NV, and a portion exposed from the casing 90 and visible to the user is referred to as an appearance portion PV.
  • the appearance part PV is a part of the key 100 and indicates an area where the user can perform a performance operation.
  • a portion of the key 100 that is exposed by the appearance portion PV may be referred to as a key body portion.
  • a sound source device 70 and a speaker 80 are arranged inside the housing 90.
  • the tone generator 70 generates a sound waveform signal when the key 100 is pressed.
  • the speaker 80 outputs the sound waveform signal generated in the sound source device 70 to an external space.
  • the keyboard device 1 may be provided with a slider for controlling the volume, a switch for switching timbres, a display for displaying various information, and the like.
  • directions such as up, down, left, right, front, and back indicate directions when the keyboard device 1 is viewed from the performer when performing. Therefore, for example, the non-appearance part NV can be expressed as being located on the back side with respect to the appearance part PV. Further, the direction may be indicated with the key 100 as a reference, such as the front end side (key front side) and the rear end side (key rear side). In this case, the key front end side indicates the front side as viewed from the performer with respect to the key 100. The rear end side of the key indicates the back side viewed from the performer with respect to the key 100.
  • the black key 100b can be expressed as a portion protruding upward from the white key 100w from the front end to the rear end of the key body of the black key 100b.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the sound source device according to the first embodiment.
  • the sound source device 70 includes a signal conversion unit 710, a sound source unit 730, and an output unit 750.
  • the sensor 300 is provided corresponding to each key 100, detects a key operation, and outputs a signal corresponding to the detected content. In this example, the sensor 300 outputs a signal according to the key depression amount in three stages. The key pressing speed can be detected according to the interval of this signal.
  • the signal conversion unit 710 acquires the output signal of the sensor 300 (sensors 300-1, 300-2,..., 300-88 corresponding to the 88 key 100), and operates according to the operation state of each key 100. Generate and output a signal.
  • the operation signal is a MIDI signal. Therefore, the signal conversion unit 710 outputs note-on according to the key pressing operation. At this time, the key number indicating which of the 88 keys 100 has been operated and the velocity corresponding to the key pressing speed are also output in association with the note-on.
  • the signal conversion unit 710 outputs the key number and note-off in association with each other.
  • a signal corresponding to another operation such as a pedal may be input to the signal conversion unit 710 and reflected in the operation signal.
  • the sound source unit 730 generates a sound waveform signal based on the operation signal output from the signal conversion unit 710.
  • the output unit 750 outputs the sound waveform signal generated by the sound source unit 730. This sound waveform signal is output to, for example, the speaker 80 or the sound waveform signal output terminal.
  • the configuration of the keyboard assembly 10 will be described below.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram when the configuration inside the housing in the first embodiment is viewed from the side.
  • the keyboard assembly 10 and the speaker 80 are arranged inside the housing 90. That is, the housing 90 covers at least a part of the keyboard assembly 10 (the connection portion 180 and the frame 500) and the speaker 80.
  • the speaker 80 is disposed on the back side of the keyboard assembly 10.
  • the speaker 80 is arranged so as to output a sound corresponding to the key depression toward the upper side and the lower side of the housing 90. The sound output downward advances from the lower surface side of the housing 90 to the outside.
  • the sound output upward passes through the space inside the keyboard assembly 10 from the inside of the housing 90, and is externally transmitted from the gap between the adjacent keys 100 in the exterior portion PV or the gap between the key 100 and the housing 90.
  • the path of sound from the speaker 80 that reaches the space inside the keyboard assembly 10, that is, the space below the key 100 (key body portion) is exemplified as the path SR.
  • the keyboard assembly 10 includes a connection unit 180, a hammer assembly 200, and a frame 500 in addition to the key 100 described above.
  • the keyboard assembly 10 is a resin-made structure whose most configuration is manufactured by injection molding or the like.
  • the frame 500 is fixed to the housing 90.
  • the connection unit 180 connects the key 100 so as to be rotatable with respect to the frame 500.
  • the connecting portion 180 includes a plate-like flexible member 181, a key-side support portion 183, and a rod-like flexible member 185.
  • the plate-like flexible member 181 extends from the rear end of the key 100.
  • the key side support portion 183 extends from the rear end of the plate-like flexible member 181.
  • a rod-shaped flexible member 185 is supported by the key side support portion 183 and the frame side support portion 585 of the frame 500. That is, a rod-shaped flexible member 185 is disposed between the key 100 and the frame 500. The key 100 can be rotated with respect to the frame 500 by bending the rod-shaped flexible member 185.
  • the rod-shaped flexible member 185 is configured to be attachable to and detachable from the key side support portion 183 and the frame side support portion 585.
  • the rod-like flexible member 185 may be configured so as not to be attached or detached integrally with the key side support portion 183 and the frame side support portion 585, or by bonding or the like.
  • the key 100 includes a front end key guide 151 and a side key guide 153.
  • the front end key guide 151 is slidably in contact with the front end frame guide 511 of the frame 500.
  • the front end key guide 151 is in contact with the front end frame guide 511 on both sides of the upper and lower scale directions.
  • the side key guide 153 is slidably in contact with the side frame guide 513 on both sides in the scale direction.
  • the side key guide 153 is disposed in a region corresponding to the non-appearance portion NV on the side surface of the key 100, and exists on the key front end side with respect to the connection portion 180 (plate-like flexible member 181). You may arrange
  • the key 100 is connected to the key-side load unit 120 below the exterior portion PV.
  • the key-side load unit 120 is connected to the hammer assembly 200 so that the hammer assembly (hammer) 200 rotates when the key 100 rotates.
  • the hammer assembly 200 is disposed in a space below the key 100 and is rotatably attached to the frame 500.
  • the hammer assembly 200 includes a weight part 230 and a hammer body part 250.
  • the hammer main body 250 is provided with a shaft support portion 220 that serves as a bearing for the rotation shaft 520 of the frame 500.
  • the shaft support portion 220 and the rotation shaft 520 of the frame 500 are slidably in contact with each other at at least three points.
  • the hammer side load portion 210 is connected to the front end portion of the hammer main body portion 250.
  • the hammer side load portion 210 includes a portion that is slidably contacted in the front-rear direction inside the key side load portion 120.
  • a lubricant such as grease may be disposed on the contact portion.
  • the hammer-side load unit 210 and the key-side load unit 120 (in the following description, these may be collectively referred to as “load generation unit”) generate a part of the load when the key is pressed by sliding on each other. To do.
  • the load generating unit is located below the key 100 in the appearance portion PV (frontward from the rear end of the key body).
  • the weight portion 230 includes a metal weight, and is connected to the rear end portion of the hammer main body portion 250 (the back side from the rotation shaft). In a normal state (when no key is pressed), the weight portion 230 is placed on the lower stopper 410. As a result, the key 100 is stabilized at the rest position. When the key is depressed, the weight portion 230 moves upward and collides with the upper stopper 430. This defines the end position that is the maximum key depression amount of the key 100. The weight 230 also applies a load to the key press.
  • the lower stopper 410 and the upper stopper 430 are formed of a buffer material or the like (nonwoven fabric, elastic body, etc.).
  • the sensor 300 is attached to the frame 500 below the load generating unit. When the sensor 300 is crushed by the key depression on the lower surface side of the hammer side load portion 210, the sensor 300 outputs a detection signal.
  • the configuration of the sensor 300 will be described in detail below.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the area A1 of FIG. 3 when viewed from the key front end side (key front side), that is, from the D1 direction.
  • the area A1 includes the hammer side load unit 210, the key side load unit 120, and the sensor 300.
  • the sensor 300 includes an upper electrode 310, a lower electrode 320, an upper electrode support portion 330, a deformation portion 340, and a lower electrode support portion 350.
  • the upper electrode 310 is provided on the lower surface 330B of the upper electrode support 330.
  • the upper electrode 310 is formed of an elastic body, and a conductive portion is provided at the tip portion 310A.
  • molded silicon rubber is used for the upper electrode 310, and conductive carbon black is used as the conductor for the tip 310A.
  • the lower electrode 320 is disposed on the upper surface side of the lower electrode support portion 350 so as to face the upper electrode 310.
  • the lower electrode 320 includes a conductor.
  • the lower electrode 320 is made of a metal material such as gold, silver, copper, or platinum, or a conductive resin such as conductive carbon black.
  • the deformation part 340 is disposed so as to connect the upper electrode support part 330 and the lower electrode support part 350.
  • the deformable portion 340 is connected to the end portions 331A and 331B at both ends in the left-right direction of the upper electrode support portion 330. Note that the end portion 331A and the end portion 331B may be referred to as the end portion 331 when they can be described without particular distinction.
  • the deformation part 340 may be directly fixed to the lower electrode support part 350 or may be indirectly fixed. In this example, the deformable portion 340 is fixed to the lower electrode support portion 350 at the connection portions 340A and 340B on both sides of the lower electrode 320. When the deforming portion 340 is fixed to another member, it may not be fixed to the lower electrode support portion 350.
  • the deformable part 340 can hold the upper electrode 310 and the upper electrode support part 330 so as to be movable in the vertical direction, thereby making the distance between the upper electrode 310 and the lower electrode 320 variable and restoring the original position. It has a function of deforming so as to be possible. That is, the deforming portion 340 holds the upper electrode 310 and the lower electrode 320 so as to be arranged with a gap when no external force is applied to the upper electrode support portion 330, and when the external force is applied, The electrode 310 is moved downward together with the upper electrode support part 330 to bring the upper electrode 310 and the lower electrode 320 into contact with each other. For this reason, the deformable portion 340 is made of a deformable and recoverable member. For example, the deformed portion 340 is made of molded silicon rubber.
  • the upper electrode support portion 330 is disposed to face the hammer side load portion 210.
  • the width of the hammer side load portion 210 is larger than the width of the upper electrode support portion 330 in the direction in which the hammer side load portion 210 moves relative to the upper electrode support portion 330.
  • the width W210 of the hammer side load portion 210 in the minor axis direction is determined by the upper electrode support. It is larger than the width W330 of the portion 330 in the minor axis direction (scale direction).
  • the direction in which the hammer side load unit 210 moves is not limited to the short axis direction, and may be the long axis direction of the key 100 or an oblique direction.
  • the upper electrode support 330 is made of silicon rubber so that it can be integrally formed with the upper electrode 310 and the deformable portion 340.
  • the lower electrode support part 350 may be provided as another member together with the lower electrode 320.
  • the lower electrode support part 350 may be provided as a printed board, and the lower electrode 320 may be an electrode formed on the printed board. That is, the lower electrode 320 and the lower electrode support portion 350 can be collectively referred to as a circuit board.
  • the upper electrode support portion 330, the lower electrode support portion 350, and the deformation portion 340 form an enclosed region A2. At this time, it can be said that the upper electrode 310 and the lower electrode 320 are disposed in the region A2.
  • particles 351 and a film 353 are provided between the upper electrode support portion 330 and the hammer side load portion 210.
  • particles 351 and a film 353 that holds the particles 351 are disposed on the upper surface 330A side of the upper electrode support 330.
  • the particles 351 and the film 353 have a function of improving lubricity when the hammer side load portion 210 contacts the upper electrode support portion 330.
  • spherical silica particles or the like are used as the particles 351.
  • the particles 351 are not limited to a spherical shape, and may have a rod shape or an indefinite shape.
  • the size of the particles 351 is not limited, but is appropriately set to be several hundred nm or more and several hundred ⁇ m or less. Further, the hardness of the particles 351 is not limited.
  • the particles 351 may be coated with a lubricant.
  • the film 353 contains oil. Further, the film 353 may contain a lubricant such as grease. Further, the film 353 may have elasticity.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the area A1 in FIG. 3 when viewed from the side (scale direction, direction D2 in FIG. 4) with respect to the keyboard.
  • the upper electrode support portion 330 of the sensor 300 is disposed with respect to the lower electrode support portion 350 in accordance with the trajectory R ⁇ b> 1 that the hammer side load portion 210 rotates.
  • the upper electrode support part 330 is disposed to be inclined with respect to the lower electrode support part 350.
  • the upper electrode support 330 may include a plurality of recesses 335.
  • Recess 335 may be larger than the diameter of particle 351 and large enough to contain a plurality of particles.
  • the particles 351 are prevented from flowing and disappearing from the upper electrode support portion 330, and the particles 351 are held so as to roll in the recesses 335.
  • the recess 335 has a depth 335D that allows a part of the particles 351 to be exposed. Thereby, the function which improves the lubricity which the particle
  • the film 353 is provided in order to facilitate the dispersion of the particles 351 on the upper electrode support 330 and improve the lubricity.
  • the film 353 may have fluidity so as not to limit the movement of the particles 351.
  • the particles 351 may be held so as to roll in the film 353.
  • the film 353 may be removed after the particles 351 are dispersed on the upper electrode support 330.
  • the film 353 may include a volatile liquid. In this case, a fluorine-based solvent is used for the film 353.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the key assembly when the key (white key) in the first embodiment is pressed.
  • FIG. 6A is a diagram when the key 100 is in the rest position (a state where the key is not pressed).
  • FIG. 6B is a diagram when the key 100 is in the end position (a state where the key is pressed to the end).
  • the rod-like flexible member 185 is bent with the center of rotation.
  • the rod-shaped flexible member 185 is bent and deformed forward (frontward) of the key 100, but the key 100 moves forward due to the restriction of movement in the front-rear direction by the side key guide 153. Instead, it turns in the D3 direction.
  • FIGS. 4 and 5 are referred to for each configuration of the sensor 300.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of the sensor 300 viewed from the key tip direction at this time.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view when a force in the scale direction (D2 direction) is applied in the conventional example. As shown in FIG. 7, in the sensor 300, when the upper electrode support part 330 is pushed down in the vertical direction (D3 direction) with respect to the lower electrode support part 350 by the hammer side load part 210, the upper electrode 310, the lower electrode 320, Touch.
  • a force in the scale direction (D2 direction) may be applied to the hammer side load unit 210, for example.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view when a force in the scale direction (D2 direction) is applied in the conventional example. As shown in FIG.
  • the upper electrode 310 cannot be electrically connected to the lower electrode 320. If the upper electrode 310 and the lower electrode 320 cannot be electrically connected, the keyboard device 1 cannot emit sound because the sensor 305 cannot output a detection signal. Further, even if the upper electrode 310 and the lower electrode 320 are partially connected, the keyboard device 1 cannot stably emit a sound because the connection is not stable.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the sensor 300 as viewed from the key tip direction when the upper electrode support portion 330 is pushed down by the hammer side load portion 210 using this embodiment.
  • grain 351 will contact instead of the hammer side load part 210 and the upper electrode support part 330 contacting.
  • the particles 351 exist in a state that can move in the scale direction (D2 direction). Further, since the particles 351 are harder and spherical than the hammer-side load portion 210, the shape is maintained even when pressed by the hammer-side load portion 210. At this time, rolling friction acts instead of static friction due to rotation of the particles 351.
  • the upper electrode support part 330 does not follow the displacement of the hammer side load part 210 in the scale direction (D2), the upper electrode support part 330 is not in the scale direction (D2) of the hammer side load part 210.
  • the upper electrode 310 disposed on the upper electrode support part 330 can also hold a predetermined position. As a result, as shown in FIG. 8, when the upper electrode support portion 330 is pushed down by the hammer side load portion 210, the upper electrode 310 and the lower electrode 320 can be reliably in contact with each other.
  • Second Embodiment (2. Configuration of sensor 300a)
  • a sensor having a structure different from that of the first embodiment will be described.
  • FIG. 9 shows a sectional view of the sensor 300a.
  • a fluid lubricant 360 and a permeation suppression material 370 are provided on the upper electrode support 330.
  • the fluid lubricant 360 has a function of moving the hammer side load portion 210 smoothly.
  • the fluid lubricant 360 is made of a fluid material such as grease or lubricating oil.
  • the permeation suppression material 370 is provided between the fluid lubricant 360 and the upper electrode support portion 330, and on the side surface portion 330C of the upper electrode support portion 330 and the side surface 340D of the deformation portion 340.
  • the permeation suppression material 370 may be provided only on the upper surface 330 ⁇ / b> A of the upper electrode support 330 in accordance with the arrangement of the fluid lubricant 360.
  • the permeation suppression material 370 has a function of preventing oil in the fluid lubricant 360 from penetrating into the upper electrode 310 or the deformation portion 340.
  • a silicon-based resin or a fluorine-based resin is used for the permeation suppression material 370.
  • the permeation suppression material 370 is formed by coating, but a film may be attached using an adhesive. Alternatively, the permeation suppression material 370 may be included in the upper electrode support part 330 and the deformation part 340.
  • the upper electrode support portion 330 is reduced in friction with the hammer side load portion 210, and the sensor 300b can stably output the detection signal. Therefore, the keyboard apparatus 1 can emit a sound stably.
  • a permeation suppression material 370 can also be used in the first embodiment or the second embodiment described below.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of the sensor 300b.
  • a solid lubricant 380 is provided on the upper electrode support 330.
  • the solid lubricant 380 may be formed by coating, or may be attached as a film with an adhesive.
  • the solid lubricant 380 has a weak surface energy and a small intermolecular force between the solid lubricant 380 and a contacted object.
  • a solid lubricant is used as the solid lubricant 380, specifically, polyethylene tetrafluoroethylene (PTFE), graphite (graphite), molybdenum disulfide, silver, lead, or the like is used.
  • PTFE polyethylene tetrafluoroethylene
  • graphite graphite
  • molybdenum disulfide silver, lead, or the like
  • the hammer load portion 210 and the solid lubricant 380 do not adhere to each other because the intermolecular force on the surface is small. Therefore, the frictional force is reduced.
  • a layered crystal structure material such as molybdenum disulfide
  • slipping occurs for each layer with respect to the applied force. Thereby, a frictional force becomes small.
  • the solid lubricant 380 is chemically stable, and can exhibit an effect stably in an environment where the keyboard device 1 is played.
  • the key side load portion 120 may be in direct contact with the upper electrode support portion 330 and pressed. That is, the key 100 may function as the actuator of the present invention.
  • the arrangement of the sensor 300 is different from the position shown in FIG. 3, and the sensor 300 is located directly below the key 100 (for example, the middle position of the line connecting the front end key guide 151 and the side key guide 153 in FIG. 3). Be placed.
  • the key 100 is connected to the hammer assembly 200 at a location different from the position shown in FIG. Since the key-side load unit 120 is directly affected by the player pressing the key, the upper electrode support unit 330 is more easily displaced in the scale direction. Therefore, the effect by using this invention can be acquired further.
  • the shape of the deformable portion 340 is not limited to the shape shown in the above embodiment. That is, the deforming portion 340 holds the upper electrode 310 and the lower electrode 320 so as to be arranged with a gap when the upper electrode support portion 330 is not pressed by the actuator, and when the upper electrode support portion 330 is pressed by the actuator, Any shape that allows the upper electrode 310 and the lower electrode 320 to contact each other by moving the electrode 310 downward together with the upper electrode support portion 330 may be used.
  • the present invention is also applicable to a case where the upper electrode support portion is shifted in a direction perpendicular to the scale direction or in an oblique direction.
  • the example in which the particles 351, the flowable lubricant 360, and the solid lubricant 380 are provided on the upper electrode support portion 330 side is shown, but may be provided on the hammer side load portion 210 side.
  • the width of the hammer side load portion 210 is larger than the width of the upper electrode support portion 330 in the direction in which the hammer side load portion 210 moves relative to the upper electrode support portion 330 has been described.
  • the width of the hammer side load portion 210 may be the same as or smaller than the width of the upper electrode support portion 330 in the direction in which the hammer side load portion 210 moves relative to the upper electrode support portion 330. For example, as shown in FIG.
  • the width W210 of the hammer side load portion 210 in the short axis direction (scale direction, D2 direction).
  • ⁇ 1 may be smaller than the width W330-1 of the upper electrode support portion 330 in the minor axis direction (scale direction).
  • the hammer side load portion 210 is likely to be displaced in the scale direction (D2).
  • the upper electrode support part 330 does not follow by using one embodiment of the present invention, the upper electrode support part 330 is less affected by the movement of the hammer side load part 210 in the scale direction (D2).
  • the upper electrode 310 disposed on the upper electrode support part 330 can also hold a predetermined position.
  • the upper electrode 310 and the lower electrode 320 are securely connected when the upper electrode support portion 330 is pushed down by the hammer-side load portion 210. You can touch.
  • particles 351 and the film 353 are arranged on the upper surface 330A side of the upper electrode support 330
  • the present invention is not limited to this.
  • particles 351-1 and a film 353-1 may be arranged on the surface of the hammer side load section 210.
  • the hammer side load part 210 and the key side load part 120 do not have to press the upper electrode support part 330.
  • another member separated from the hammer side load unit 210 or the key side load unit 120 may function as the actuator.
  • the actuator may be a movable member that interlocks with a key or a hammer.

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Abstract

センサは、上部電極と、上部電極に対向して設けられた下部電極と、上部電極の上部に設けられた上部電極支持部と、上部電極支持部の両端部に設けられ、上部電極と下部電極との距離を可変にする変形部と、上部電極支持部に対向して配置された、回動自在のアクチュエータと、上部電極支持部とアクチュエータとの間に配置され、前記アクチュエータが前記上部電極支持部を押下したときに、アクチュエータおよび上部電極部材の少なくとも一方に対して移動可能な部材と、を含むことを特徴とする。

Description

センサおよび鍵盤装置
　本発明は、センサおよび鍵盤装置に関する。
　アコースティックピアノにおいては、アクション機構の動作により、鍵を通して演奏者の指に所定の感覚（以下、タッチ感という）を与える。アコースティックピアノにおいては、ハンマでの押鍵のためにアクション機構を必要とする。一方、電子鍵盤楽器においては、センサにより押鍵を検出するため、アコースティックピアノのようなアクション機構を有しなくても発音が可能である。アクション機構を用いない電子鍵盤楽器および簡易的なアクション機構を用いた電子鍵盤楽器のタッチ感は、アコースティックピアノのタッチ感に対して大きく変わってしまう。そこで、電子鍵盤楽器において、少しでもアコースティックピアノに近いタッチ感を得るために、アコースティックピアノにおけるハンマに相当する機構を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開２００４－２２６６８７号公報
　この場合、演奏者の押鍵動作に合わせてハンマが動き、センサが押されることで、音が発せられる。このとき、鍵に対して常に垂直方向に力が加わればよいが、演奏者から遠い位置にある鍵の場合または強く押鍵した場合など、必ずしも垂直方向にのみ力が加わるとは限らず、鍵が配置されるスケール方向（横方向）に力が加わる場合がある。これにより、センサが安定して動作せず、発音不良が生じる恐れがある。
　本発明の目的の一つは、電子鍵盤楽器において演奏者が押鍵したときに安定して音を発せられるようにすることにある。
　本発明によると、上部電極と、上部電極に対向して設けられた下部電極と、上部電極の上部に設けられた上部電極支持部と、上部電極支持部の両端部に設けられ、上部電極と下部電極との距離を可変にする変形部と、上部電極支持部に対向して配置された、回動自在のアクチュエータと、上部電極支持部とアクチュエータとの間に配置され、前記アクチュエータが前記上部電極支持部を押下したときに、アクチュエータおよび上部電極支持部の少なくとも一方に対して移動可能な部材と、を含む、センサが提供される。
　上記センサにおいて、下部電極は、下部電極支持部上に配置され、下部電極支持部と、上部電極支持部と、変形部とは、囲まれた領域を形成し、囲まれた領域内に、上部電極と、下部電極と、が配置されてもよい。
　上記センサにおいて、前記移動可能な部材は、前記上部電極支持部に配置されてもよい。
　上記センサにおいて、移動可能な部材は、複数設けられた粒子を含んでもよい。
　上記センサにおいて、前記移動可能な部材は、前記粒子を保持する膜をさらに含んでもよい。
　上記センサにおいて、断面視において、下部電極支持部に対して上部電極支持部が傾斜して配置され、上部電極支持部は粒子の径よりも大きい凹部を少なくとも一以上含み、粒子の少なくとも一部は凹部から露出してもよい。
　上記センサにおいて、移動可能な部材は、潤滑材を含んでもよい。
　上記センサにおいて、上部電極支持部の内部および上面の少なくとも一方ならびに前記変形部の内部および側面の少なくとも一方は、潤滑材の浸透抑制材を含んでもよい。
　上記センサにおいて、アクチュエータが上部電極支持部に対して移動する方向において、前記アクチュエータの幅は、上部電極支持部の幅より大きくてもよい。
　上記センサにおいて、アクチュエータが前記上部電極支持部に対して移動する方向において、前記アクチュエータの幅は、上部電極支持部の幅と同じまたは小さくてもよい。
　本発明によれば、上記いずれかのセンサと、鍵と、を有し、前記アクチュエータは、前記鍵の回動にともなって回動するハンマである、鍵盤装置が提供される。
　本発明によれば、上記いずれかのセンサを有し、前記アクチュエータは、鍵である、鍵盤装置が提供される。
　本発明によれば、上記いずれかのセンサと、鍵と、前記鍵の回動にともなって回動するハンマと、を有し、前記アクチュエータは、鍵と連動する可動部材である、鍵盤装置が提供される。
　本発明によれば、電子鍵盤楽器において演奏者が押鍵したときに安定して音を発せられるようにすることができる。
第１実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。 第１実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。 第１実施形態における鍵前端側から見た場合の負荷発生部およびセンサの説明図である。 第１実施形態における鍵側面から見た場合の負荷発生部およびセンサの説明図である。 第１実施形態における鍵（白鍵）を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図（図６（Ａ）及び図６（Ｂ））である。 第１実施形態における負荷発生部に押下されたときのセンサの説明図である。 第１実施形態における負荷発生部に押下されたときのセンサの説明図である。 第２実施形態における負荷発生部およびセンサの説明図である。 第３実施形態における負荷発生部およびセンサの説明図である。 従来例における負荷発生部に押下されたときのセンサの説明図である。 第１実施形態における鍵前端側から見た場合の負荷発生部およびセンサの変形例の説明図である。 第１実施形態における鍵前端側から見た場合の負荷発生部およびセンサの変形例の説明図である。
　以下、本発明の一実施形態における鍵盤装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にｘｘｘ－１、ｘｘｘ－２等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率（各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等）は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
　＜第１実施形態＞
　（１－１．鍵盤装置の構成）
　図１は、第１実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。鍵盤装置１は、この例では、電子ピアノなどユーザ（演奏者）の押鍵に応じて発音する電子鍵盤楽器である。なお、鍵盤装置１は、外部の音源装置を制御するための制御データ（例えば、ＭＩＤＩ）を、押鍵に応じて出力する鍵盤型のコントローラであってもよい。この場合には、鍵盤装置１は、音源装置を備えていなくてもよい。
　鍵盤装置１は、鍵盤アセンブリ１０を備える。鍵盤アセンブリ１０は、白鍵１００ｗおよび黒鍵１００ｂを含む。複数の白鍵１００ｗと黒鍵１００ｂとが並んで配列されている。鍵１００の数は、Ｎ個であり、この例では８８個である。この配列された方向をスケール方向という。白鍵１００ｗおよび黒鍵１００ｂを特に区別せずに説明できる場合には、鍵１００という場合がある。以下の説明においても、符号の最後に「ｗ」を付した場合には、白鍵に対応する構成であることを意味している。また、符号の最後に「ｂ」を付した場合には、黒鍵に対応する構成であることを意味している。
　鍵盤アセンブリ１０の一部は、筐体９０の内部に存在している。鍵盤装置１を上方から見た場合において、鍵盤アセンブリ１０のうち筐体９０に覆われている部分を非外観部ＮＶといい、筐体９０から露出してユーザから視認できる部分を外観部ＰＶという。すなわち、外観部ＰＶは、鍵１００の一部であって、ユーザによって演奏操作が可能な領域を示す。以下、鍵１００のうち外観部ＰＶによって露出されている部分を鍵本体部という場合がある。
　筐体９０内部には、音源装置７０およびスピーカ８０が配置されている。音源装置７０は、鍵１００の押下に伴って音波形信号を生成する。スピーカ８０は、音源装置７０において生成された音波形信号を外部の空間に出力する。なお、鍵盤装置１は、音量をコントロールするためのスライダ、音色を切り替えるためのスイッチ、様々な情報を表示するディスプレイなどが備えられていてもよい。
　なお、本明細書における説明において、上、下、左、右、手前および奥などの方向は、演奏するときの演奏者から鍵盤装置１を見た場合の方向を示している。そのため、例えば、非外観部ＮＶは、外観部ＰＶよりも奥側に位置している、と表現することができる。また、鍵前端側（鍵前方側）、鍵後端側（鍵後方側）のように、鍵１００を基準として方向を示す場合もある。この場合、鍵前端側は鍵１００に対して演奏者から見た手前側を示す。鍵後端側は鍵１００に対して演奏者から見た奥側を示す。この定義によれば、黒鍵１００ｂのうち、黒鍵１００ｂの鍵本体部の前端から後端までが、白鍵１００ｗよりも上方に突出した部分である、と表現することができる。
　図２は、第１実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。音源装置７０は、信号変換部７１０、音源部７３０および出力部７５０を備える。センサ３００は、各鍵１００に対応して設けられ、鍵の操作を検出し、検出した内容に応じた信号を出力する。この例では、センサ３００は、３段階の押鍵量に応じて信号を出力する。この信号の間隔に応じて押鍵速度が検出可能である。
　信号変換部７１０は、センサ３００（８８の鍵１００に対応したセンサ３００－１、３００－２、・・・、３００－８８）の出力信号を取得し、各鍵１００における操作状態に応じた操作信号を生成して出力する。この例では、操作信号はＭＩＤＩ形式の信号である。そのため、押鍵操作に応じて、信号変換部７１０はノートオンを出力する。このとき、８８個の鍵１００のいずれが操作されたかを示すキーナンバ、および押鍵速度に対応するベロシティについてもノートオンに対応付けて出力される。一方、離鍵操作に応じて、信号変換部７１０はキーナンバとノートオフとを対応付けて出力する。信号変換部７１０には、ペダル等の他の操作に応じた信号が入力され、操作信号に反映されてもよい。
　音源部７３０は、信号変換部７１０から出力された操作信号に基づいて、音波形信号を生成する。出力部７５０は、音源部７３０によって生成された音波形信号を出力する。この音波形信号は、例えば、スピーカ８０または音波形信号出力端子などに出力される。鍵盤アセンブリ１０の構成について、以下において説明する。
　（１－２．鍵盤アセンブリの構成）
　図３は、第１実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。図３に示すように、筐体９０の内部において、鍵盤アセンブリ１０およびスピーカ８０が配置されている。すなわち、筐体９０は、少なくとも、鍵盤アセンブリ１０の一部（接続部１８０およびフレーム５００）およびスピーカ８０を覆っている。スピーカ８０は、鍵盤アセンブリ１０の奥側に配置されている。このスピーカ８０は、押鍵に応じた音を筐体９０の上方および下方に向けて出力するように配置されている。下方に出力される音は、筐体９０の下面側から外部に進む。一方、上方に出力される音は筐体９０の内部から鍵盤アセンブリ１０の内部の空間を通過して、外観部ＰＶにおける鍵１００の隣接間の隙間または鍵１００と筐体９０との隙間から外部に進む。なお、鍵盤アセンブリ１０の内部の空間、すなわち鍵１００（鍵本体部）の下方側の空間に到達する、スピーカ８０からの音の経路は、経路ＳＲとして例示されている。
　鍵盤アセンブリ１０は、上述した鍵１００の他にも、接続部１８０、ハンマアセンブリ２００およびフレーム５００を含む。鍵盤アセンブリ１０は、ほとんどの構成が射出成形などによって製造された樹脂製の構造体である。フレーム５００は、筐体９０に固定されている。接続部１８０は、フレーム５００に対して回動可能に鍵１００を接続する。接続部１８０は、板状可撓性部材１８１、鍵側支持部１８３および棒状可撓性部材１８５を備える。板状可撓性部材１８１は、鍵１００の後端から延在している。鍵側支持部１８３は、板状可撓性部材１８１の後端から延在している。棒状可撓性部材１８５が、鍵側支持部１８３およびフレーム５００のフレーム側支持部５８５によって支持されている。すなわち、鍵１００とフレーム５００との間に、棒状可撓性部材１８５が配置されている。棒状可撓性部材１８５が曲がることによって、鍵１００がフレーム５００に対して回動することができる。棒状可撓性部材１８５は、鍵側支持部１８３とフレーム側支持部５８５とに対して、着脱可能に構成されている。なお、棒状可撓性部材１８５は、鍵側支持部１８３とフレーム側支持部５８５と一体となって、または接着等により、着脱できない構成であってもよい。
　鍵１００は、前端鍵ガイド１５１および側面鍵ガイド１５３を備える。前端鍵ガイド１５１は、フレーム５００の前端フレームガイド５１１を覆った状態で摺動可能に接触している。前端鍵ガイド１５１は、その上部と下部のスケール方向の両側において、前端フレームガイド５１１と接触している。側面鍵ガイド１５３は、スケール方向の両側において側面フレームガイド５１３と摺動可能に接触している。この例では、側面鍵ガイド１５３は、鍵１００の側面のうち非外観部ＮＶに対応する領域に配置され、接続部１８０（板状可撓性部材１８１）よりも鍵前端側に存在するが、外観部ＰＶに対応する領域に配置されてもよい。
　また、鍵１００は、外観部ＰＶの下方において鍵側負荷部１２０が接続されている。鍵側負荷部１２０は、鍵１００が回動するときに、ハンマアセンブリ（ハンマ）２００を回動させるように、ハンマアセンブリ２００に接続される。
　ハンマアセンブリ２００は、鍵１００の下方側の空間に配置され、フレーム５００に対して回動可能に取り付けられている。ハンマアセンブリ２００は、錘部２３０およびハンマ本体部２５０を備える。ハンマ本体部２５０には、フレーム５００の回動軸５２０の軸受となる軸支持部２２０が配置されている。軸支持部２２０とフレーム５００の回動軸５２０とは少なくとも３点で摺動可能に接触する。
　ハンマ側負荷部２１０は、ハンマ本体部２５０の前端部に接続されている。ハンマ側負荷部２１０は、鍵側負荷部１２０の内部において概ね前後方向に摺動可能に接触する部分を備える。この接触部分にはグリース等の潤滑材が配置されていてもよい。ハンマ側負荷部２１０および鍵側負荷部１２０（以下の説明において、これらをまとめて「負荷発生部」という場合がある）とは、互いに摺動することで押鍵時の負荷の一部を発生する。負荷発生部は、この例では外観部ＰＶ（鍵本体部の後端よりも前方）における鍵１００の下方に位置する。
　錘部２３０は、金属製の錘を含み、ハンマ本体部２５０の後端部（回動軸よりも奥側）に接続されている。通常時（押鍵していないとき）には、錘部２３０が下側ストッパ４１０に載置された状態になる。これによって、鍵１００はレスト位置で安定する。押鍵されると、錘部２３０が上方に移動し、上側ストッパ４３０に衝突する。これによって鍵１００の最大押鍵量となるエンド位置が規定される。この錘部２３０によっても、押鍵に対して負荷を与える。下側ストッパ４１０および上側ストッパ４３０は、緩衝材等（不織布、弾性体等）で形成されている。
　負荷発生部の下方において、フレーム５００にセンサ３００が取り付けられている。押鍵によりハンマ側負荷部２１０の下面側でセンサ３００が押しつぶされると、センサ３００は検出信号を出力する。センサ３００の構成について以下に詳述する。
　（１－３．センサの構成）
　図４に図３の領域Ａ１を鍵前端側（鍵前方側）、つまりＤ１方向から見た時の断面図を示す。領域Ａ１は、ハンマ側負荷部２１０および鍵側負荷部１２０、センサ３００を含む。
　センサ３００は、上部電極３１０、下部電極３２０、上部電極支持部３３０、変形部３４０および下部電極支持部３５０を備える。
　上部電極３１０は、上部電極支持部３３０の下面３３０Ｂに設けられる。上部電極３１０は、弾性体で形成され、先端部３１０Ａに導電部が設けられる。この例では、上部電極３１０には、成型加工されたシリコンゴムが用いられ、先端部３１０Ａには導電体として導電性カーボンブラックが用いられる。
　下部電極３２０は、上部電極３１０に対向するように、下部電極支持部３５０の上面側に配置される。下部電極３２０は、導電体を含む。例えば、下部電極３２０には、金、銀、銅、白金などの金属材料、または導電性のカーボンブラックなどの導電樹脂が用いられる。
　変形部３４０は、上部電極支持部３３０と、下部電極支持部３５０とを結ぶように配置される。変形部３４０は、上部電極支持部３３０の左右方向の両端の端部３３１Ａおよび端部３３１Ｂと接続される。なお、端部３３１Ａおよび端部３３１Ｂを特に区別せずに説明できる場合には、端部３３１という場合がある。変形部３４０は、下部電極支持部３５０と直接固定されてもよいし、間接的に固定されてもよい。この例では、変形部３４０は、下部電極３２０の両側にある接続部３４０Ａおよび接続部３４０Ｂで下部電極支持部３５０と固定されている。変形部３４０が他の部材に固定されている場合は、下部電極支持部３５０と固定されなくてもよい。変形部３４０は、上部電極３１０および上部電極支持部３３０を上下方向に移動可能に保持することができ、これによって、上部電極３１０と下部電極３２０との距離を可変にし、かつ元の位置に復元可能となるように、変形する機能を有する。すなわち、変形部３４０は、上部電極支持部３３０に外力が加えられていないときには、上部電極３１０と下部電極３２０とを隙間を空けて配置されるように保持し、外力が加えられたときには、上部電極３１０を上部電極支持部３３０とともに下方に移動して、上部電極３１０と下部電極３２０とを接触させる。そのため、変形部３４０は、変形可能でかつ復元可能な部材が用いられる。例えば、変形部３４０には、成形加工されたシリコンゴムが用いられる。
　上部電極支持部３３０は、ハンマ側負荷部２１０に対向して配置される。ハンマ側負荷部２１０の幅は、ハンマ側負荷部２１０が上部電極支持部３３０に対して移動する方向において上部電極支持部３３０の幅よりも大きい。この例では、ハンマ側負荷部２１０が短軸方向（スケール方向、Ｄ２方向）に動くとした場合、ハンマ側負荷部２１０の短軸方向（スケール方向、Ｄ２方向）の幅Ｗ２１０は、上部電極支持部３３０の短軸方向（スケール方向）の幅Ｗ３３０よりも大きい。なお、ハンマ側負荷部２１０の動く方向は、短軸方向に限定されず、鍵１００の長軸方向でもよいし、斜め方向でもよい。上部電極支持部３３０は、上部電極３１０および変形部３４０と一体で加工成形できるように、シリコンゴムが用いられる。
　下部電極支持部３５０は、下部電極３２０とともに、別の部材として設けられてもよい。たとえば、下部電極支持部３５０は、プリント基板として設けられ、下部電極３２０は、プリント基板上に形成された電極とすることができる。つまり、下部電極３２０および下部電極支持部３５０を合わせて、回路基板ということができる。
　上述において、上部電極支持部３３０と、下部電極支持部３５０と、変形部３４０とは、囲まれた領域Ａ２を形成している。このとき、上部電極３１０および下部電極３２０は、領域Ａ２に配置されているということができる。
　上部電極支持部３３０とハンマ側負荷部２１０との間には、粒子３５１および膜３５３が設けられる。この例では、上部電極支持部３３０の上面３３０Ａ側に粒子３５１および粒子３５１を保持する膜３５３が配置される。粒子３５１および膜３５３はハンマ側負荷部２１０が上部電極支持部３３０に接触する際の潤滑性を高める機能を有する。この例では、粒子３５１には、球状のシリカ粒子などが用いられる。なお、粒子３５１は、球状に限定されず、棒状でもよいし、不定形でもよい。また、粒子３５１の大きさは限定されないが、数百ｎｍ以上数百μｍ以下で適宜設定される。また、粒子３５１の硬さは制限されない。また、粒子３５１は、潤滑材がコーティングされていてもよい。膜３５３には、油分が含まれる。また、膜３５３には、グリースのような潤滑材が含まれてもよい。また、膜３５３は、弾性を有してもよい。
　図５に図３の領域Ａ１を鍵盤に対して横方向（スケール方向、図４のＤ２方向）から見た時の断面図を示す。図５に示すように、センサ３００の上部電極支持部３３０は、ハンマ側負荷部２１０の回動する軌道Ｒ１に合わせて下側電極支持部３５０に対して配置されている。この例では、上部電極支持部３３０は、下側電極支持部３５０に対して傾斜して配置されている。なお、これに限定されず、下側電極支持部３５０が配置される場所に応じて平行に配置されてもよい。このとき、上部電極支持部３３０は、複数の凹部３３５を含んでもよい。凹部３３５は、粒子３５１の径よりも大きく、複数の粒子が入るほどの大きさを有してもよい。これにより、粒子３５１が上部電極支持部３３０から流れて、消失してしまうことが防止され、さらに粒子３５１が凹部３３５内で転がるように保持される。また、凹部３３５は、粒子３５１の一部が露出できる程度の深さ３３５Ｄを有する。これにより、粒子３５１が有する潤滑性を高める機能を発揮させることができる。
　膜３５３は、粒子３５１が上部電極支持部３３０上に分散しやすく、潤滑性を高めるために設けられる。膜３５３は、粒子３５１の移動を制限しないように流動性を有してもよい。例えば、粒子３５１が膜３５３の中で転がるように保持されていてもよい。膜３５３は、粒子３５１が上部電極支持部３３０上に分散された後に除去されてもよい。また、膜３５３は、例えば、膜３５３には、揮発性を有する液体が含まれてもよい。この場合、膜３５３には、フッ素系の溶剤が用いられる。
　（１－４．鍵盤アセンブリの動作）
　図６は、第１実施形態における鍵（白鍵）を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。図６（Ａ）は、鍵１００がレスト位置（押鍵していない状態）にある場合の図である。図６（Ｂ）は、鍵１００がエンド位置（最後まで押鍵した状態）にある場合の図である。鍵１００が押下されると、棒状可撓性部材１８５が回動中心となって曲がる。このとき、棒状可撓性部材１８５は、鍵１００の前方（手前方向）への曲げ変形が生じているが、側面鍵ガイド１５３による前後方向の移動の規制によって、鍵１００は前方に移動するのではなくＤ３方向に回動するようになる。そして、鍵側負荷部１２０がハンマ側負荷部２１０を押し下げることで、ハンマアセンブリ２００が回動軸５２０を中心に回動する。なお、図６の説明において、センサ３００の各構成については、図４、５が参照される。
　錘部２３０が上側ストッパ４３０に衝突することによって、ハンマアセンブリ２００の回動が止まり、鍵１００がエンド位置に達する。また、センサ３００がハンマ側負荷部２１０によって押しつぶされると、センサ３００は、押しつぶされた量（押鍵量）に応じた複数の段階で、検出信号を出力する。この場合、ハンマ側負荷部２１０は、アクチュエータの一つとして機能する。すなわち、ハンマがアクチュエータとして機能する。なお、このときの鍵先端方向から見たセンサ３００の断面図を図７に示す。
　図７に示すように、センサ３００において上部電極支持部３３０がハンマ側負荷部２１０によって下部電極支持部３５０に対して垂直方向（Ｄ３方向）に押下された場合、上部電極３１０と下部電極３２０とが接触する。しかしながら、ハンマ側負荷部２１０に対して、例えばスケール方向（Ｄ２方向）の力も加わる場合がある。図１１に、従来例におけるスケール方向（Ｄ２方向）の力が加わった場合の断面図を示す。図１１に示すように、従来例の場合、ハンマ側負荷部２１０が上部電極支持部３３０と接触後、スケール方向（Ｄ２）方向の力が加わった場合、ハンマ側負荷部２１０が垂直方向（Ｄ３方向）からずれて押下される。この場合、ハンマ側負荷部２１０と上部電極支持部３３０とが接着（付着）したり、ハンマ側負荷部２１０と上部電極支持部３３０との摩擦が大きい場合、上部電極支持部３３０がハンマ側負荷部２１０の動きに追従して移動してしまう。さらに、上部電極支持部３３０と接続された変形部３４０も、上部電極支持部３３０に合わせて変形することとなる。この場合、図１１に示すように、上部電極３１０は、下部電極３２０と電気的な接続をとることができない。上部電極３１０と、下部電極３２０との電気的な接続が取れない場合、センサ３０５は検出信号を出力できないため、鍵盤装置１は、音を発することができない。また、上部電極３１０と、下部電極３２０とが部分的に接続されたとしても、安定した接続とはならないため、鍵盤装置１は安定して音を発することができない。
　図８に、本実施形態を用いて、上部電極支持部３３０がハンマ側負荷部２１０により押下されたときのセンサ３００の鍵先端方向から見た断面図を示す。本実施形態を用いることで、ハンマ側負荷部２１０と上部電極支持部３３０とが接触するのではなく、ハンマ側負荷部２１０と粒子３５１とが接触することとなる。粒子３５１は、スケール方向（Ｄ２方向）に移動可能な状態として存在する。また、粒子３５１は、ハンマ側負荷部２１０より硬く、かつ球状であるため、ハンマ側負荷部２１０に押されても、形状が保持される。このとき、粒子３５１が回転することにより、静止摩擦ではなく、転がり摩擦が作用する。転がり摩擦は、静止摩擦に比べて摩擦力を小さくすることができる。したがって、ハンマ側負荷部２１０のスケール方向（Ｄ２）へのずれに対して上部電極支持部３３０が追従することがないため、上部電極支持部３３０は、ハンマ側負荷部２１０のスケール方向（Ｄ２）の動きに対する影響が緩和され、上部電極支持部３３０に配置された上部電極３１０も所定の位置を保持することができる。これにより、図８に示すように、上部電極支持部３３０が、ハンマ側負荷部２１０により押下されたときに、上部電極３１０と下部電極３２０とは確実に接することができる。
　＜第２実施形態＞
　（２．センサ３００ａの構成）
　第２実施形態では、第１実施形態とは異なる構造を有するセンサについて説明する。
　図９にセンサ３００ａの断面図を示す。図９に示すように、上部電極支持部３３０上には、流動性潤滑材３６０および浸透抑制材３７０が設けられる。流動性潤滑材３６０は、ハンマ側負荷部２１０を滑らかに動かす機能を有する。流動性潤滑材３６０には、グリース、潤滑油などの流動性を有する材料が用いられる。
　流動性潤滑材３６０として、潤滑油またはグリースが用いられた場合、ハンマ側負荷部２１０と上部電極支持部３３０との間に、油膜ができることにより、流体潤滑の状態となる。これにより、面同士の接着が防がれ、摩擦係数が大きく低減される。
　浸透抑制材３７０は、流動性潤滑材３６０と上部電極支持部３３０との間、および上部電極支持部３３０の側面部３３０Ｃおよび変形部３４０の側面３４０Ｄに設けられる。なお、浸透抑制材３７０は、流動性潤滑材３６０の配置に合わせて、上部電極支持部３３０の上面３３０Ａにのみ設けられてもよい。浸透抑制材３７０は、流動性潤滑材３６０中の油分が上部電極３１０または変形部３４０の内側に浸透することを防ぐ機能を有する。浸透抑制材３７０には、例えば、シリコン系樹脂またはフッ素系の樹脂が用いられる。浸透抑制材３７０は、コーティングすることにより形成されるが、接着材を用いてフィルムを貼り付けてもよい。または、浸透抑制材３７０は、上部電極支持部３３０および変形部３４０の内部に含まれてもよい。
　浸透抑制材３７０が設けられることにより、上部電極３１０に油分が付着することがなく、上部電極３１０と下部電極３２０との接触および離間がスムーズに行われる。これにより、センサ３００ａにおける検出不良が防止される。
　したがって、流動性潤滑材３６０および浸透抑制材３７０により、上部電極支持部３３０は、ハンマ側負荷部２１０との摩擦が低減され、センサ３００ｂは、検出信号を安定して出力することができる。したがって、鍵盤装置１は、安定して音を発することができる。なお、このような浸透抑制材３７０は、上記第１実施形態、または次に説明する第２実施形態においても用いることができる。
　＜第３実施形態＞
　（３．センサ３００ｂの構成）
　第３実施形態では、センサ３００ｂに固体潤滑材を用いた場合について説明する。
　図１０にセンサ３００ｂの断面図を示す。図１０に示すように、上部電極支持部３３０上には、固体潤滑材３８０が設けられる。固体潤滑材３８０は、コーティングすることにより形成してもよいし、接着材を介してフィルムとして貼り付けてもよい。固体潤滑材３８０は、表面エネルギーが弱く、接触した物体との間に分子間力が小さい。固体潤滑材３８０として固体潤滑材が用いられる場合、具体的にはポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデン、銀、鉛などが用いられる。例えば、固体潤滑材としてポリエチレンテトラフルオロエチレンが用いられた場合、表面の分子間力が小さいために、ハンマ側負荷部２１０と固体潤滑材３８０とが接着しない。そのため、摩擦力が小さくなる。また、固体潤滑材３８０として二硫化モリブデンのような層状結晶構造物質が用いられた場合、加えられた力に対して層ごとに滑りが生じる。これにより、摩擦力が小さくなる。固体潤滑材３８０は、化学的に安定であり、鍵盤装置１を演奏する環境において安定して効果を奏することができる。
　＜変形例＞
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、様々な態様で実施可能である。
　本発明の第１乃至第３実施形態では、ハンマ側負荷部２１０が接する例を示したが、鍵側負荷部１２０が直接上部電極支持部３３０と接し、押下してもよい。すなわち、鍵１００が、本発明のアクチュエータとして機能してもよい。この場合、センサ３００の配置が図３に示す位置とは異なり、鍵１００の直下（例えば、図３において、前端鍵ガイド１５１と、側面鍵ガイド１５３とを結ぶ線の中間位置）にセンサ３００が配置される。この場合、鍵１００は図３に示された位置とは異なる場所でハンマアセンブリ２００と接続する。鍵側負荷部１２０は、演奏者が押鍵したときの影響を直接受けるために、上部電極支持部３３０がよりスケール方向にずれやすくなる。そのため、本発明を用いることによる効果を一層得ることができる。
　変形部３４０の形状は、上記実施形態で示した形状に限定はされない。すなわち、変形部３４０は、上部電極支持部３３０がアクチュエータにより押下されていないときには、上部電極３１０と下部電極３２０とを隙間を空けて配置されるように保持し、アクチュエータにより押下されたときには、上部電極３１０を上部電極支持部３３０とともに下方に移動して、上部電極３１０と下部電極３２０とを接触させることが可能な形状であればよい。
　また、本発明の各実施形態では、上部電極支持部がスケール方向にずれる例を示したが、スケール方向に対して垂直な方向や斜め方向にずれた場合にも適用される。
　本発明の各実施形態では、上部電極支持部３３０側に粒子３５１、流動性潤滑材３６０および固体潤滑材３８０が設けられる例を示したが、ハンマ側負荷部２１０側に設けられてもよい。
　本発明の各実施形態では、ハンマ側負荷部２１０の幅は、ハンマ側負荷部２１０が上部電極支持部３３０に対して移動する方向において上部電極支持部３３０の幅よりも大きい場合を説明したが、これに限定されない。ハンマ側負荷部２１０の幅は、ハンマ側負荷部２１０が上部電極支持部３３０に対して移動する方向において上部電極支持部３３０の幅と同じでもよいし、小さくてもよい。例えば、図１２に示すように、ハンマ側負荷部２１０が短軸方向（スケール方向、Ｄ２方向）に動くとした場合、ハンマ側負荷部２１０の短軸方向（スケール方向、Ｄ２方向）の幅Ｗ２１０－１は、上部電極支持部３３０の短軸方向（スケール方向）の幅Ｗ３３０－１よりも小さくてもよい。上記の場合、ハンマ側負荷部２１０はスケール方向（Ｄ２）へずれやすくなる。しかしながら、本発明の一実施形態を用いることにより上部電極支持部３３０が追従することがないため、上部電極支持部３３０は、ハンマ側負荷部２１０のスケール方向（Ｄ２）の動きに対する影響が緩和され、上部電極支持部３３０に配置された上部電極３１０も所定の位置を保持することができる。したがって、ハンマ側負荷部２１０の短軸方向の幅Ｗ２１０の方が小さくても、上部電極支持部３３０がハンマ側負荷部２１０により押下されたときに、上部電極３１０と下部電極３２０とは確実に接することができる。
　本発明の各実施形態では、上部電極支持部３３０の上面３３０Ａ側に粒子３５１および膜３５３が配置される例を説明したが、これに限定されない。図１３に示すように、ハンマ側負荷部２１０の表面に粒子３５１－１および膜３５３－１が配置されてもよい。
　また、ハンマ側負荷部２１０および鍵側負荷部１２０が上部電極支持部３３０を押下しなくてもよい。例えば、ハンマ側負荷部２１０または鍵側負荷部１２０から分離した別の部材がアクチュエータとして機能としてもよい。この場合、アクチュエータは鍵またはハンマに連動する可動部材であってもよい。
１・・・鍵盤装置、１０・・・鍵盤アセンブリ、７０・・・音源装置、８０・・・スピーカ、９０・・・筐体、１００・・・鍵、１００ｂ・・・黒鍵、１００ｗ・・・白鍵、１２０・・・鍵側負荷部、１５１・・・前端鍵ガイド、１５３・・・側面鍵ガイド、１８０・・・接続部、１８１・・・板状可撓性部材、１８３・・・鍵側支持部、１８５・・・棒状可撓性部材、２００・・・ハンマアセンブリ、２１０・・・ハンマ側負荷部、２２０・・・軸支持部、２３０・・・錘部、２５０・・・ハンマ本体部、３００・・・センサ、３００ａ・・・センサ、３００ｂ・・・センサ、３１０・・・上部電極、３２０・・・下部電極、３３０・・・上部電極支持部、３３０Ａ・・・上面、３３０Ｂ・・・下面、３３１・・・端部、３３１Ａ・・・端部、３３１Ｂ・・・端部、３３５・・・凹部、３３５Ｄ・・・深さ、３４０・・・変形部、３４０Ａ・・・接続部、３４０Ｂ・・・接続部、３４０Ｄ・・・側面、３５０・・・下部電極支持部、３５１・・・粒子、３５３・・・膜、３６０・・・流動性潤滑材、３７０・・・浸透抑制材、３８０・・・固体潤滑材、４１０・・・下側ストッパ、４３０・・・上側ストッパ、５００・・・フレーム、５１１・・・前端フレームガイド、５１３・・・側面フレームガイド、５２０・・・回動軸、５８５・・・フレーム側支持部、７１０・・・信号変換部、７３０・・・音源部、７５０・・・出力部

Claims (13)

  1. 　上部電極と、
    　前記上部電極に対向して設けられた下部電極と、
    　前記上部電極の上部に設けられた上部電極支持部と、
    　前記上部電極支持部の両端部に設けられ、前記上部電極と前記下部電極との距離を可変にする変形部と、
    　前記上部電極支持部に対向して配置された、回動自在のアクチュエータと、
    　前記上部電極支持部と前記アクチュエータとの間に配置され、前記アクチュエータが前記上部電極支持部を押下したときに、前記アクチュエータおよび前記上部電極支持部の少なくとも一方に対して移動可能な部材と、
    を含む、
    　センサ。
  2. 　前記下部電極は、下部電極支持部上に配置され、
    　前記下部電極支持部と、前記上部電極支持部と、前記変形部とに囲まれた領域内に、前記上部電極と、前記下部電極と、が配置される、
    　請求項１に記載のセンサ。
  3. 　前記移動可能な部材は、前記上部電極支持部に配置されている、
    　請求項１または２に記載のセンサ。
  4. 　前記移動可能な部材は、複数設けられた粒子を含む、
    　請求項１から３のいずれかに記載のセンサ。
  5. 　前記移動可能な部材は、前記粒子を保持する膜をさらに含む、請求項４に記載のセンサ。
  6. 　前記上部電極支持部および前記アクチュエータの少なくともいずれかは、前記粒子の径よりも大きい凹部を少なくとも一以上含み、前記粒子の少なくとも一部は前記凹部から露出する、
    　請求項４に記載のセンサ。
  7. 　前記移動可能な部材は、潤滑材を含む、
    　請求項１から３のいずれかに記載のセンサ。
  8. 　前記上部電極支持部の内部および上面の少なくとも一方ならびに前記変形部の内部および側面の少なくとも一方は、前記潤滑材の浸透抑制材を含む、
    　請求項７に記載のセンサ。
  9. 　前記アクチュエータが前記上部電極支持部に対して移動する方向において、前記アクチュエータの幅は、前記上部電極支持部の幅より大きい、
    　請求項１乃至８のいずれか一に記載のセンサ。
  10. 　前記アクチュエータが前記上部電極支持部に対して移動する方向において、前記アクチュエータの幅は、前記上部電極支持部の幅と同じまたは小さい、
    　請求項１乃至８のいずれか一に記載のセンサ。
  11. 　請求項１乃至１０のいずれか一のセンサと、
    　鍵と、
    を備え、
    　前記アクチュエータは、前記鍵の回動に伴って回動するハンマである、
    　鍵盤装置。
  12. 　請求項１乃至１０のいずれか一のセンサを有し、
    　前記アクチュエータは、鍵である、
    　鍵盤装置。
  13. 　請求項１乃至１０のいずれか一のセンサと、
    　鍵と、
    　前記鍵の回動にともなって回動するハンマと、
    を備え、
    　前記アクチュエータは、鍵またはハンマと連動する可動部材である、
    鍵盤装置。
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