JP2009109601A

JP2009109601A - 鍵盤装置

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Publication number: JP2009109601A
Application number: JP2007279811A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Osuga; 一郎大須賀
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】錘、ガイド機構を効率的に配置することにより、スペースファクタの向上を図った鍵盤装置を提供する。
【解決手段】フレーム側ガイド部４０と鍵側ガイド部とが摺接することにより白鍵１０の左右方向の動きが規制される鍵盤装置１００において、白鍵１０の鍵操作面の下部に固定された錘５０に鍵側ガイド部を設ける。錘５０は各々が、同一形状に設けられると共に鍵域毎に比重が異なるように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、鍵盤装置に係り、特に、タッチ感を向上させるために鍵に固定された錘と、鍵の左右方向の動きを規制するガイド機構とを備えた鍵盤装置に関するものである。

上記錘としては、一般的に、比重の高い鉛が用いられていた。近年、環境的な理由から鉛の使用は禁止される方向であるが、鉛に変わる安価で比重の高い材料がないのが実情である。そのため、代替品で鉛と等価な質量を実現するためには、容積が大きくなりより大きな実装スペースが必要になる。一方、鍵盤装置の鍵見え掛りの寸法は予め定まっており、それに伴い実装スペースも自ずと決定される。錘及びガイド機構は共に鍵の前端部に近いところに配置することが望ましく、両者の効率的な配置が必要とされている。しかしながら、例えば特許文献１に記載されているように従来の鍵盤装置は、錘とガイド機構とはそれぞれ別々に設けられていて、別々に配置されているので、スペースを有効に使えていなかった、という問題があった。
特許第２９５９４９５号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、錘、ガイド機構を効率的に配置することにより、スペースファクタの向上を図った鍵盤装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、フレーム側ガイド部と鍵側ガイド部とが摺接することにより鍵の左右方向の動きが規制される鍵盤装置において、鍵の鍵操作面の下部に固定された錘に鍵側ガイド部を設ける。

請求項２記載の発明は、各鍵に固定された複数の錘の各々が、鍵域毎に質量が異なるように設けられている。

請求項３記載の発明は、各鍵に固定された複数の錘の各々が、同一形状に設けられていると共に鍵域毎に比重が異なるように設けられている。

請求項４記載の発明は、錘に凹状の接着剤溜まりが設けられている。

請求項５記載の発明は、錘が、樹脂成型品の鍵内にインサート成型により固定されて設けられている。

請求項６記載の発明は、錘が、樹脂成型品で構成されている。

請求項７記載の発明は、錘が、ダイキャスト製品で構成されている。

請求項８記載の発明は、錘が、樹脂よりも比重の高い部材を樹脂にインサート成型して設けられている。

請求項９記載の発明は、錘が、樹脂よりも比重の高い粉末高比重材料と樹脂との混合材料で成型されたものである。

請求項１０記載の発明は、白鍵に固定される前記錘が、黒鍵の前端よりも前側に位置する白鍵の幅広部に固定されている。

請求項１１記載の発明は、鍵の回動時に鍵に作用する錘の自重と質量体の自重とが互いに相殺するように錘及び質量体が設けられている。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、鍵の鍵操作面の下部に固定された錘に鍵側ガイド部を設けることにより、錘機能とガイド機能とを共通の部品で実現することができ、スペースファクタとタッチ感の向上を両立することができる。

請求項２記載の発明によれば、鍵域毎にタッチ感を異ならせることができ、自然楽器のタッチ感に近づけることができる。

請求項３記載の発明によれば、互いに質量の異なる複数の錘を同一形状とすることにより、製造工程、検査工程で錘の精密な品質管理が可能となる。

請求項４記載の発明によれば、余分な接着剤が接着剤溜まりに溜まり、外部にはみ出ないため、安定した接着性を実現して品質向上を図ることができる。

請求項５記載の発明によれば、接着剤を使わないで簡単に錘を鍵に固定することができる。

請求項６記載の発明によれば、複雑な形状でも安価に形成することができ、量産性、品質の向上を図ることができる。

請求項７記載の発明によれば、量産性に加えて、少ない容積で質量を確保することができる。また、鍵側ガイド部に必要な要素である高度な平滑性を確保することができ、押鍵時に錘に設けた鍵側ガイド部とフレーム側ガイド部との間に生じる摩擦を低減することができる。

請求項８記載の発明によれば、比重は大きいが複雑な形状加工が困難な部材に対して、鍵側ガイド部として必要な形状を樹脂で形成することができるため、高比重と鍵側ガイド部としての形状精度の確保を両立することができる。

請求項９記載の発明によれば、錘の質量分布の均一性を確保しつつ、量産性、高比重化を実現することができる。

請求項１０記載の発明によれば、白鍵の幅広部は鍵回動支点から最も距離がありモーメントが稼げるため、より大きな慣性力を鍵に付加することができる。また、白鍵の幅広部は幅広分の容積が稼げるため、錘の容積を大きくしてより質量を重くすることができる。さらに、白鍵の幅広部は音名に関係なく同一形状であるため、錘の形状統一が容易になる。

請求項１１記載の発明によれば、鍵タッチ感の向上を図ることができる。

第１実施形態
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態における鍵盤装置１００を示す概略断面図である。図２は、図１に示す白鍵１０及び黒鍵１１の部分上面図である。図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。以下説明において、鍵盤装置１００の「上下左右前後」は演奏時の演奏者側から見た正立状態における「上下左右前後」を意味する。

鍵盤装置１００は、例えば電子鍵盤楽器に用いられるものである。同図に示すように、鍵盤装置１００は、鍵としての複数の白鍵１０及び黒鍵１１と、フレーム２０と、白鍵１０、黒鍵１１の回動範囲の下限、上限をそれぞれ規制する下限ストッパ３０及び上限ストッパ３１と、フレーム側ガイド部４０、４１と、錘５０、５１と、を備えている。上記白鍵１０及び黒鍵１１は、図２に示すように、左右方向に複数並設されている。フレーム２０は、例えば板状、あるいは底面に開口が設けられた箱型に設けられていて、白鍵１０、黒鍵１１の下方やフレーム２０の内部に白鍵１０及び黒鍵１１の押鍵速度を検出する速度センサ６０などが収容されている。

上記フレーム２０の上面には、白鍵１０及び黒鍵１１が上下方向に回動可能となるように白鍵１０及び黒鍵１１の後端部を支持する鍵支持部２１が設けられている。白鍵１０及び黒鍵１１は、鍵支持部２１に軸支されていて、支点Ｃ１を中心に回動する。

上記下限ストッパ３０、上限ストッパ３１は、白鍵１０及び黒鍵１１と当接して白鍵１０及び黒鍵１１の回動範囲を規制するストッパである。下限ストッパ３０は、フレーム２０の上面の上側に固定されている。そして、演奏者が、白鍵１０及び黒鍵１１を押鍵すると白鍵１０及び黒鍵１１が支点Ｃ１を中心として図１において反時計回りに回動して、白鍵１０及び黒鍵１１と下限ストッパ３０とが当接すると押し切り状態となる。一方、上限ストッパ３１は、フレーム２０の上面の下側に固定されている。そして、演奏者が押鍵操作を止めると、白鍵１０及び黒鍵１１が支点Ｃ１を回転中心として図１において時計回りに回動して、白鍵１０及び黒鍵１１の当接部１２と上限ストッパ３１とが当接すると初期位置となる。

上記フレーム側ガイド部４０は各々、上下方向に延びる角柱状に設けられていて、白鍵１０に向かって突出するようにフレーム２０の上面に固定されている。フレーム側ガイド部４１は各々、上下方向に延びる角柱状に設けられていて、黒鍵１１に向かって突出するようにフレーム２０の上面に固定されている。フレーム側ガイド部４１は、その後側の面に上下方向に沿った摺接溝４２が設けられている。

錘５０は、図３に示すように、白鍵１０の鍵操作面１３の下部に固定されている。錘５０は、鍵操作面１３の左右方向の縁部からフレーム２０に向かって突出する一対の左右側面１４に挟まれている。錘５０は、図２に示すように、上下方向に沿って設けられた鍵側ガイド部としての摺接溝５２が設けられている。摺接溝５２は、上下方向に移動可能にフレーム側ガイド部４０と摺接して白鍵１０の左右方向の動きを規制する。錘５１は、図３に示すように、黒鍵１１の鍵操作面１３の下部に固定されている。錘５１は、鍵操作面１３の左右方向の縁部からフレーム２０に向かって突出する一対の左右側面１４に挟まれている。錘５１は、図２に示すように、上下方向に沿って設けられた鍵側ガイド部としての摺接突部５３が設けられている。摺接突部５３は、移動可能にフレーム側ガイド部４１の摺接溝４２と摺接して黒鍵１１の左右方向の動きを規制する。

上述したフレーム側ガイド部４０、４１、錘５０、５１によれば、演奏者が白鍵１０の押離鍵操作を行うと、白鍵１０に固定した錘５０の摺接溝５２がフレーム側ガイド部４０に沿って上下方向に案内される。このとき摺接溝５２の左右方向はフレーム側ガイド部４０に規制されるため、白鍵１０は左右方向に振れずに上下方向にまっすぐに案内される。同様に、演奏者が黒鍵１１の押離鍵操作を行うと、黒鍵１１に固定された錘５１の摺接突部５３がフレーム側ガイド部４１の摺接溝４２に沿って上下方向に案内される。このとき、摺接突部５３の左右方向は摺接溝４２に規制されるため、黒鍵１１は左右方向に振れずに上下方向にまっすぐに案内される。

上述した鍵盤装置１００によれば、白鍵１０及び黒鍵１１の鍵操作面１３の下部に固定された錘５０、５１にフレーム側ガイド部４０、４１と摺接する鍵側ガイド部を設けることにより、錘機能とガイド機能とを共通の部品で実現することができる。このため、錘５０、５１として比重の高い鉛を用いることができなかったとしても、スペースファクタとタッチ感の向上を両立することができる。

また、上記複数の錘５０は各々、同一形状に設けられている。同様に、複数の錘５１も各々、同一形状に設けられている。また、鍵盤装置１００は図４に示すように複数の鍵域Ａ１〜Ａ３に分けられていて、錘５０、５１は音程の高い鍵域Ａ１〜Ａ３程、比重が軽くなるように設けられている。即ち、鍵域Ａ１〜Ａ３が高くなるに従って錘５０、５１の質量が軽くなるように設けることができる。故に、押鍵時に白鍵１０及び黒鍵１１に発生する慣性力を鍵域Ａ１〜Ａ３が高くなるに従って小さくすることができるため、自然楽器に近いタッチ感を得ることができる。

また、フレーム側ガイド部４０、４１と錘５０、５１とは、僅かな寸法の狂いでメカ雑音が発生したり、キースティック現象（白鍵１０及び黒鍵１１が滑らかに動かない現象）を引き起こしてしまう。即ち、フレーム側ガイド部４０、４１と錘５０、５１との寸法は、鍵盤装置１００では品質に関わる最も精密な部分である。生産設備は例えば金型なら、なるべく共通の放電極を使用して同一条件で作ったほうが、複数キャビ毎のばらつきは小さくなる。また、製品でもなるべく同じ型からとれたものを使用し流用した方が全体で並べたときの寸法のバラツキが小さくなり、メカ雑音やキースティック現象の発生を防止することができる。また、製品検査の点でも同じ形状の物は、同じ測定器で設定を変更せずに測定でき、測定精度、検査レベルの向上を図ることができる。よって、上述したように錘５０の各々を同一形状に、錘５１の各々を同一形状に設けることにより、製造工程、検査工程で精密な錘５０、５１の品質管理が可能となる。

また、錘５０、５１は、図３に示すように、白鍵１０及び黒鍵１１の鍵操作面１３の下部に接着剤７０を塗布して、接着剤７０により白鍵１０及び黒鍵１１に固定されている。接着剤７０は塗布量が多すぎると、接着剤７０が外部にはみ出てしまう。一方、塗布量が少なすぎると、接着力を得ることができない。このため、接着剤７０の塗布量を調整することが非常に難しかった。そこで、本実施形態では、錘５０、５１に凹状の接着剤溜まり５４を設けた。これにより、接着剤７０を多めに塗布しても余分な接着剤７０が接着剤溜まり５４に溜まり、外部にはみ出さないため、安定した接着性を実現して品質向上を図ることができる。

また、上記錘５０、５１としては、樹脂成型品、ダイキャスト製品などが考えられる。例えばＡＢＳやＰＰＳなどの樹脂成型品で錘５０、５１を設ければ、複雑な形状でも安価に形成することができ、量産性、品質の向上を図ることができる。しかしながら、樹脂成型品ではＡＢＳでは比重は１前後、ＰＰＳでも比重は２程度しかないため、質量を確保することが難しい。これに対して、ダイキャスト製品で錘５０、５１を設ければ、量産性に加えて、少ない容量で質量を確保することができる。また、マグネシウム、アルミ、特に亜鉛ダイキャストは、ガイド機能として必要な要素である高度な平滑性（鏡面仕上げ）を確保することができ、押離鍵時に錘５０、５１とフレーム側ガイド部４０、４１との間に生じる摩擦を低減することができる。

また、上記錘５０、５１として、図５に示すように、鉄などの樹脂よりも比重の高い部材５５を樹脂５６にインサート成型して設けることも考えられる。これによれば、比重は大きいが複雑な形状加工が困難な部材５５に対して、鍵側ガイド部として必要な形状を樹脂５６で形成することができるため、錘５０、５１が高比重と鍵側ガイド部としての形状精度の確保を両立することができる。

また、上記錘５０、５１として、樹脂よりも比重の高い粉末高比重材料と樹脂との混合材料で成型することも考えられる。これによれば、錘５０、５１の質量分布の均一性を確保しつつ、量産性、高比重化を実現することができる。また、粉末高比重材料の混合比である程度質量を設定できる。一般的には、樹脂としてナイロン、粉末高比重材料としてはタングステンなどの金属粉が考えられる。しかしながら、上記ナイロンは吸水性で品質が安定しないので、鍵側ガイド部のような精密部品には樹脂としてＡＢＳを用いる方が望ましい。粉末高比重材料は、モリブデン、２硫化モリブデン、酸化鉄、酸化ジルコン、酸化亜鉛など、樹脂との相性で決めればよい。なお、比重が高ければ、粉末高比重材料として金属粉を用いる必要はなく、例えば、ガラス繊維などでもよい。

第２実施形態
次に、第２実施形態における鍵盤装置１００について図６及び図７を参照して説明する。同図において、上述した第１実施形態で既に説明した図１及び図２の鍵盤装置１００と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第２実施形態と第１実施形態と大きく異なる点は、白鍵１０に固定された錘５０の固定位置と形状である。第１実施形態において錘５０は、黒鍵１１の前端よりも後側に位置する白鍵１０の幅狭部１５に固定されていたが、第２実施形態において錘５０は黒鍵１１の前端よりも前側に位置する白鍵１０の幅広部１６に固定されて設けられている。白鍵１０の幅広部１６は支点Ｃ１から最も距離がありモーメントが稼げるため、より大きな慣性力を鍵に付加することができる。また、図７からも明らかなように、幅広部１６の左右方向の幅は、幅狭部１５よりも幅広である。この幅広分の容積が稼げるため、錘５０の容積を大きくしてより質量を重くすることができる。さらに、黒鍵１１と黒鍵１１との間に挟まれた幅狭部１５は黒鍵１１と白鍵１０との間に挟まれた幅狭部１５よりも左右方向の幅が狭い。つまり、幅狭部１５の左右方向の幅は音名によって異なる。これに対して、幅広部１６の左右方向の幅は音名に関係なく同一形状であるため、錘５０の形状統一が容易になる。

また、錘５０は、フレーム側ガイド部４０と摺接する鍵側ガイド部としての摺接凹部５７が設けられている。そして、演奏者が白鍵１０の押離鍵操作を行うと白鍵１０に固定した錘５０の摺接凹部５７がフレーム側ガイド部４０に沿って上下方向に案内される。このとき、摺接凹部５７の左右方向はフレーム側ガイド部４０に規制されているため、白鍵１０は左右方向に振れずに上下方向にまっすぐに案内される。

第３実施形態
次に、第３実施形態における鍵盤装置１００について図８を参照して説明する。同図において、上述した第１及び第２実施形態で既に説明した図１〜図７の鍵盤装置１００と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第３実施形態と第１及び第２実施形態と大きく異なる点は質量体８０を設けた点である。上記質量体８０は、フレーム２０の上面の下側に設けられた前後方向に延びるアーム部８１と、アーム部８１の後側に設けられた錘部８２と、アーム部８１の前側に設けられた作動部８３と、で構成されている。アーム部８１は、フレーム２０に突設された質量体支持部２２により支点Ｃ２を中心として軸支されている。

また、作動部８３前端は、上下に二股に分かれて形成されていて、白鍵１０及び黒鍵１１から下側に向かって突出する作用部１７の下部に設けられた連結板１７Ａが作動部８３に連結されている。なお、質量体８０の回動範囲の下限、上限をそれぞれ規制する下限ストッパ３０及び上限ストッパ３１は、質量体８０の錘部８２と当接するように設けられている。これにより、演奏者が白鍵１０及黒鍵１１を押鍵すると作用部１７が作動部８３を押し下げ、質量体８０が支点Ｃ２を回動中心として図１において時計周りに回動して、質量体８０と下限ストッパ３０とが当接すると押し切り状態となる。一方、演奏者が操作を止めると、質量体８０が支点Ｃ２を回動中心として図１において時計回りに回動して、質量体８０と上限ストッパ３１とが当接すると初期位置となる。

上述した構成によれば、白鍵１０、黒鍵１１の回動時に白鍵１０、黒鍵１１の支点Ｃ１より前側に作用する錘５０、５１の自重Ｆ１と質量体８０の自重Ｆ２とが互いに相殺するように錘５０、５１及び質量体８０が設けられている。これにより、鍵タッチ感の向上を図ることができる。

また、上述した第３実施形態によれば、質量体８０の支点Ｃ２が白鍵１０、黒鍵１１の支点Ｃ１よりも前側に設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図９に示すように、質量体８０の支点Ｃ２を白鍵１０の支点Ｃ１よりも後側に設けることも考えられる。この場合、白鍵１０の回動時に白鍵１０の支点Ｃ１より後側に作用する質量体８０の自重Ｆ２は実線で示すように下向きに働く。よって、質量体８０の自重Ｆ２は点線で示すように白鍵１０の支点Ｃ１より前側には上向きに働くため、白鍵１０の回動時に白鍵１０の支点Ｃ１より前側に作用する錘５０の自重Ｆ１と質量体８０の自重Ｆ２（点線）とが互いに相殺するように錘５０及び質量体８０を設けることができる。

また、上述した第１〜第３実施形態によれば、白鍵１０に固定する錘５０と黒鍵１１に固定する錘５１とが異なる形状に設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、白鍵１０に固定する錘５０と黒鍵１１に固定する錘５１とを同一形状に設けることも考えられる。

また、上述した第１〜第３実施形態によれば、錘５０、５１を鍵域Ａ１〜Ａ３毎に比重が異なるように設けることにより、同一形状に設けても鍵域Ａ１〜Ａ３毎に質量が異なるように設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、錘５０、５１の大きさを変えて鍵域Ａ１〜Ａ３毎に質量を異ならせることも考えられる。

また、上述した第１〜第３実施形態によれば、接着剤７０により錘５０、５１が白鍵１０、黒鍵１１に固定されていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、白鍵１０、黒鍵１１を樹脂形成品で構成して、錘５０、５１を白鍵１０、黒鍵１１内にインサート成型により固定して設けることも考えられる。これによれば、接着剤７０を使わずに簡単に錘５０、５１を白鍵１０、黒鍵１１に固定することができる。

また、上述した第１〜第３実施形態によれば、フレーム側ガイド部４１は白鍵１０及び黒鍵１１の上面に向かう方向に突出して設けていたが、本発明はこれに限ったものではない。フレーム側ガイド部４１としては、白鍵１０及び黒鍵１１の内壁に向かって対向するように設けられていればよく、例えば、白鍵１０及び黒鍵１１の前方や後方、下方に向かって突出するように設けてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

第１実施形態における鍵盤装置を示す概略断面図である。図１に示す白鍵及び黒鍵の部分上面図である。図２のＩ−Ｉ線断面図である。図１に示す白鍵及び黒鍵の上面図である。他の実施形態における錘を示す断面図である。第２実施形態における鍵盤装置を示す概略断面図である。図６に示す白鍵及び黒鍵の部分上面図である。第３実施形態における鍵盤装置を示す概略断面図である。他の実施形態における鍵盤装置を示す概略図である。

符号の説明

１０…白鍵（鍵）、１１…黒鍵（鍵）、１３…鍵操作面、１６…幅広部、２０…フレーム、４０…フレーム側ガイド部、４１…フレーム側ガイド部、５０…錘、５１…錘、５２…摺接溝（鍵側ガイド部）、５３…摺接突部（鍵側ガイド部）、５４…接着剤溜まり、５７…摺接凹部（鍵側ガイド部）、７０…接着剤、８０…質量体、１００…鍵盤装置、Ａ１〜Ａ３…鍵域

Claims

左右方向に並設された複数の鍵と、前記鍵の前端部が上下方向に回動可能となるように前記鍵を支持するフレームと、前記鍵の内壁に向かって対向するように設けられた前記フレームに固定されたフレーム側ガイド部と、上下方向に移動可能に前記フレーム側ガイド部と摺接して前記鍵の左右方向の動きを規制するように設けた前記鍵に固定された鍵側ガイド部と、を備えた鍵盤装置において、
前記鍵の鍵操作面の下部に固定された錘に前記鍵側ガイド部を設けたことを特徴とする鍵盤装置。
前記各鍵に固定された複数の錘の各々が、鍵域毎に質量が異なるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
前記各鍵に固定された複数の錘の各々が、同一形状に設けられていると共に鍵域毎に比重が異なるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の鍵盤装置。
前記錘が、接着剤により前記鍵に固定されていて、
前記錘に凹状の接着剤溜まりが設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載の鍵盤装置。
前記鍵が、樹脂成型品で構成されていて、
前記錘が、前記鍵内にインサート成型により固定されて設けられたことを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載の鍵盤装置。
前記錘が、樹脂成型品で構成されていることを特徴とする請求項１〜５何れか１項に記載の鍵盤装置。
前記錘が、ダイキャスト製品で構成されていることを特徴とする請求項１〜５何れか１項に記載の鍵盤装置。
前記錘が、樹脂と、前記樹脂内にインサート成型により封止された前記樹脂よりも比重の高い部材と、で構成されていることを特徴とする請求項１〜５何れか１項に記載の鍵盤装置。
前記錘が、樹脂よりも比重の高い粉末高比重材料と前記樹脂との混合材料で成型されたものであることを特徴とする請求項１〜５何れか１項に記載の鍵盤装置。
白鍵に固定される前記錘が、黒鍵の前端よりも前側に位置する前記白鍵の幅広部に固定されていることを特徴とする請求項１〜９何れか１項に記載の鍵盤装置。
前記鍵の回動に連動して上下方向に回動するように前記フレームに支持された質量体を備え、
前記鍵の回動時に前記鍵に作用する前記錘の自重と前記質量体の自重とが互いに相殺するように前記錘及び前記質量体が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０何れか１項に記載の鍵盤装置。