JP4266838B2 - 電子鍵盤楽器の電子部品取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子ピアノなどの電子鍵盤楽器の電子部品取付構造に関する。

従来、この種の電子鍵盤楽器の電子部品取付構造として、特許文献１に記載のものが知られている。この電子部品取付構造では、鉄板などの金属板を適宜、折り曲げ加工することによって形成されたシャーシに、多数の電子部品を取り付けることにより、電子部品ユニットを構成し、これを楽器本体に内蔵している。具体的には、シャーシは、平坦な底板部と、この底板部の後端から上方に直角に屈曲した側板部とを有し、前者には、多数の電子部品を組み付けた基板がスペーサを介して取り付けられ、後者には、パワーＩＣやパワートランジスタなど、通電時に発熱する電子部品（以下、本欄において「発熱部品」という）が接した状態で取り付けられている。このように発熱部品をシャーシの側板部に接した状態で取り付けることにより、シャーシを放熱板として利用し、上記のように構成された電子部品ユニットが、楽器本体の棚板上に載置した状態で取り付けられる。

上記の電子部品ユニットでは、金属板を単に折り曲げ加工しただけのシャーシに発熱部品を取り付けているため、発熱部品の放熱を十分に行えないことがある。もちろん、多数のフィンを有する放熱板などを用い、これに発熱部品を取り付けることによって、通電時の放熱を適切に行うことは可能である。しかし、このようなフィン付きの放熱板は高価であり、また、近年の楽器本体の小型化の要請から、電子部品を省スペースで設置することが求められている。

また、上記の電子部品ユニットでは、基板の周囲、具体的には前方、左右の側方および上方が外部に露出しているため、通電時に基板から放射される電磁波によって、基板周囲の電子部品などに悪影響を与えるおそれがある。もちろん、基板の周囲を金属製のシールドボックスで覆うことなどによって、基板からの電磁波を遮蔽することは可能である。しかし、このようなシールドボックスは、基板やこれに取り付けられた電子部品のサイズなどに応じて加工する必要があり、加えて、基板を外部の電子部品や電源などに接続するためのケーブルを通すための孔や切欠きなどを形成する必要があるため、全体として形状が複雑になりがちで、加工コストが高いという問題がある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、電子鍵盤楽器の既存のシャーシを利用しながら、低コストで、電子部品が発する熱の放熱を適切に行えるとともに、電子部品を適切に取り付けることができる電子鍵盤楽器の電子部品取付構造を提供することを目的とする。

実公昭５８−４１５９７号公報

本発明の請求項１に係る電子鍵盤楽器の電子部品取付構造は、電力制御を行う電子部品を取り付けるための電子鍵盤楽器の電子部品取付構造であって、電子部品が接した状態で取り付けられる電子部品取付部を有し、金属材料の押し出しにより成形され、複数の鍵の並び方向に沿って延びた状態で、複数の鍵の後ろ側に配置され、複数の鍵の押鍵情報を電子回路に伝達するためのハンマーを含むアクションを支持するとともに、電子部品が発する熱を放熱するアクションシャーシと、このアクションシャーシの成形時にアクションシャーシと一体に形成され、電子部品が電気的に接続された基板が取り付けられた基板取付部と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、金属材料の押し出しによりアクションシャーシを成形し、その成形時に、基板取付部をアクションシャーシと一体に形成するので、アクションシャーシを成形してから基板取付部を後付けする場合などに比べて、基板取付部を安価にかつ容易に形成することができる。また、アクションシャーシの電子部品取付部には、基板に電気的に接続され、電力制御を行う電子部品が接した状態で取り付けられるので、この電子部品が通電により発熱する場合に、アクションシャーシを介して放熱することができる。加えて、アクションシャーシは、複数の鍵の並び方向に沿って延びた状態で、複数の鍵の後ろ側に配置されているので、表面積が大きく、電子部品が発する熱の放熱を適切に行うことができる。以上のように、上記構成の電子部品取付構造によれば、通常、電子鍵盤楽器に用いられ、複数の鍵の押鍵情報を電子回路に伝達するためのハンマーを含むアクションを支持する既存のアクションシャーシを有効に利用しながら、低コストで、電子部品が発する熱の放熱を適切に行えるとともに、基板および電子部品をアクションシャーシに適切に取り付けることができる。

請求項２に係る電子鍵盤楽器の電子部品取付構造は、金属材料は、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする。

この構成によれば、押出し加工によるシャーシの成形に、アルミニウムを主成分とする金属材料を採用するので、シャーシを精度良くかつ低コストで成形することができる。また、アルミニウムは、鉄などに比べて熱伝導率が高いので、アルミニウムを主成分とする金属材料でシャーシを成形することにより、電子部品が発する熱の放熱作用をより一層高めることができる。

本発明の第１実施形態による電子部品取付構造を適用した電子ピアノの鍵盤装置を示す側面図である。 図１の鍵盤装置の一部を背面側から拡大して示す斜視図である。 本発明の第２実施形態による電子部品取付構造を適用した電子ピアノの鍵盤装置の側面図であり、シールドカバーをアクションシャーシから取り外した状態を示している。 図３のアクションシャーシを拡大して示す側面図である。 図３の鍵盤装置の一部を背面側から拡大して示す分解斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による電子部品取付構造を適用した電子ピアノの鍵盤装置を離鍵状態において示している。同図に示すように、この鍵盤装置１は、左右方向（図１の表裏方向）に並んだ多数の鍵２（白鍵２ａおよび黒鍵２ｂを各１つのみ図示）と、これらの鍵２を下方から支持する鍵盤シャーシ３と、この鍵盤シャーシ３の後端部に連結され、鍵２の押鍵情報を電子回路に伝達するためのアクション（後述するハンマー５および鍵スイッチ１５など）を支持するアクションシャーシ４と、このアクションシャーシ４に回動自在に支持され、各鍵２の押鍵に伴いそれぞれ回動する多数のハンマー５（１つのみ図示）などを備えている。

鍵盤シャーシ３は、プレスにより打抜きおよび折曲げ加工した鉄板などを井桁状に組み立てたものであり、棚板６に水平に固定されている。また、鍵盤シャーシ３の前後方向（図１の左右方向）の中央部には、多数のバランスピン７（１つのみ図示）が左右方向に並んで立設されており、各バランスピン７が、対応する鍵２の後述するバランスピン孔２ｅに遊挿されている。

鍵２は、白鍵２ａと黒鍵２ｂからなり、それぞれが断面矩形の木製の鍵盤本体２ｃと、その前半部の表面に接着された合成樹脂製の鍵カバー２ｄで構成されている。鍵盤本体２ｃの前後方向の中央部には、上記バランスピン孔２ｅが形成されており、鍵２は、このバランスピン孔２ｅを介して、バランスピン７に回動自在に支持されている。

ハンマー５は、鍵２ごとに設けられ、棒状の合成樹脂製のハンマー本体５ａと、その左右両側面の前端部に取り付けられたおもり板５ｂ（１つのみ図示）とを有している。ハンマー本体５ａの後端部には、後方斜め下に開口した円弧状の軸孔５ｃが形成されており、ハンマー５は、この軸孔５ｃがアクションシャーシ４の後述する支点軸部１２ｂに係合することによって、アクションシャーシ４に回動自在に支持されている。また、ハンマー本体５ａには、軸孔５ｃ付近の下面に、キャプスタン８がねじ込まれており、ハンマー５は、このキャプスタン８を介して、対応する鍵２の上面後端部に載置されている。

アクションシャーシ４は、アルミニウムを主成分とする金属材料の押出し加工による中空の押出成形品で構成され、すべてのハンマー５にわたるように、すなわち鍵２の並び方向である左右方向に延びていて、鍵盤シャーシ３に連結されるとともに、棚板６に固定されている。このアクションシャーシ４は、上下方向に延びる背壁１１（電子部品取付部）と、この背壁１１とによって縦長の中空部１２ａを形成するハンマー支持部１２と、背壁１１とによって、ハンマー支持部１２の上方に直角三角形状の中空部１３ａを形成するとともに、前方斜め上に延びるスイッチ取付部１３とを有している。

ハンマー支持部１２は、その前側上端部に、前方斜め上に若干突出するとともに上方に開口した円弧状の支点軸部１２ｂを有しており、この支点軸部１２ｂに各ハンマー５の軸孔５ｃが回動自在に係合している。また、ハンマー支持部１２の上下方向の中間部よりも若干下側の位置には、階段状に前方に延びるとともに、鍵盤シャーシ３の後端部に載置されたシャーシ連結部１２ｃが形成されている。このシャーシ連結部１２ｃの前端部に設けられた複数の連結ねじ１４（１つのみ図示）によって、アクションシャーシ４が鍵盤シャーシ３に連結されている。なお、シャーシ連結部１２ｃの前後方向の中間部には、すべての鍵２にわたるように左右方向に延び、離鍵状態における各鍵２の下面後端部を支持するフェルト１２ｄが設けられている。

また、スイッチ取付部１３には、ハンマー５側に、各鍵２の押鍵情報を検出するための鍵スイッチ１５が取り付けられている。鍵スイッチ１５は、プリント基板からなるスイッチ基板１５ａと、このスイッチ基板１５ａのハンマー５側に、鍵２ごとに取り付けられたゴムスイッチからなるスイッチ本体１５ｂとで構成されている。鍵スイッチ１５は、スイッチ基板１５ａの後端部を、スイッチ取付部１３の基端部に形成された係合凹部１３ｂに差し込んだ状態で、スペーサ１６を介し、第１および第２ねじ１７ａ、１７ｂで、スイッチ取付部１３にねじ止めされている。また、スイッチ取付部１３の先端部には、ハンマー５の上方への回動を規制する、発泡ウレタンなどからなるストッパ１８が設けられている。

図１、２に示すように、アクションシャーシ４の背壁１１には、下端寄りの位置に、後方に水平に突出し、平面形状が矩形のプリント基板からなる複数の基板２０（１つのみ図示）を取り付けるための基板取付部２１が形成されている。この基板取付部２１は、アクションシャーシ４の押出成形時に、これと一体に、押出し方向に延びるように形成される。なお、図面では、基板２０上のプリント回路および基板２０に直接取り付けられた複数の電子部品については省略するものとし、また基板２０の四隅には、プリント回路が形成されていないものとする。

また、図２に示すように、基板取付部２１は、その途中が、取り付けるべき基板２０の左右方向（図２の奥行き方向）の寸法に対応し、その寸法よりも若干短く切削されている。そして、このように切削された基板取付部２１の切削部２１ａを跨いだ状態で、基板２０の背壁１１側の両隅部が、基板取付部２１上に載置されるとともに、基板２０の背壁１１の反対側の両隅部が、棚板６にねじ２４でねじ止めされた所定形状の基板取付金具２２、２２にそれぞれ載置され、基板２０の各隅部が基板取付ねじ２３でねじ止めされている。上記のように、基板取付部２１に切削部２１ａを設けることにより、基板２０の背壁１１寄りの部分に取り付けられた電子部品の端子や、後述する電子部品２５の端子２６、２６が基板２０から下方に突出している場合でも、そのような端子が基板取付部２１に接触することによるショートを確実に防止することができる。

また、上記基板２０には、通電時に発熱するＣＰＵやアンプなどの複数の電子部品２５（１つのみ図示）が、端子２６、２６を介して電気的に接続されている。そして、この電子部品２５は、その表面のうちの比較的広い面をアクションシャーシ４の背壁１１に接触させた状態で、取付ねじ２７、２７によってねじ止めされている。

以上のように、この鍵盤装置１では、アクションシャーシ４の成形時に、基板取付部２１をアクションシャーシ４と一体に形成するので、アクションシャーシ４を成形してから基板取付部２１を後付けする場合などに比べて、基板取付部２１を安価にかつ容易に形成することができる。また、アクションシャーシ４は、左右方向に長く延びているので、表面積が大きく、その背壁１１に電子部品２５が接触した状態で取り付けられるので、多数のフィンを有する放熱板などを用いることなく、通電時に電子部品２５が発する熱の放熱を適切に行うことができる。さらに、アクションシャーシ４は、鉄などに比べて熱伝導率が高い（例えば３〜４倍）アルミニウムを主成分とする金属材料で成形されるので、精度良くかつ低コストで成形できることに加えて、電子部品２５が発する熱の放熱作用をより一層高めることができる。以上のように、本実施形態によれば、鍵盤装置１に用いられる既存のアクションシャーシ４を有効に利用しながら、低コストで、電子部品２５が発する熱の放熱を適切に行えるとともに、基板２０および電子部品２５をアクションシャーシ４に適切に取り付けることができる。

なお、本実施形態では、アクションシャーシ４の基板取付部２１に、切削部２１ａを形成するとともに、基板２０の背壁１１側の両隅部を、基板取付部２１上に直接載置した状態でねじ止めしたが、これに代えて、基板２０の両隅部と基板取付部２１との間に、所定高さを有する絶縁材料からなるスペーサを介在させるようにしてもよい。これにより、電子部品２５の端子２６、２６を含め、基板２０の背壁１１寄りの部分に取り付けられた電子部品の端子が、基板取付部２１に接触しないように、基板２０を、基板取付部２１からスペーサの高さ分、浮かせた状態で取り付けることができる。この場合には、基板取付部２１における切削部２１ａの形成を省略することができる。

次に、本発明の第２実施形態について、図３〜５を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、上記第１実施形態と異なる部分のみを説明し、第１実施形態と同じ構成部品については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図３〜５に示すように、本実施形態の電子部品取付構造では、アクションシャーシ４の押出成形時に、これと一体にアクションシャーシ４の背壁１１に、複数の基板３０（１つのみ図示）を収容するための基板収容部３１を形成し、この基板収容部３１内に、各基板３０を起立した状態で取り付けるとともに、各基板３０を覆うように、シールドカバー３２（１つのみ図示）が背壁１１に取り付けられる。

基板収容部３１は、後方に開口した収容凹部３３と、この収容凹部３３内の側壁（前側の側壁）３４に、互いに上下方向に間隔を隔てて形成され、後方に開口した上下２つのＵ字溝３５、３５（基板固定部）とを有している。各Ｕ字溝３５では、その途中が、取り付けるべき基板３０の左右方向の寸法に対応し、その寸法よりも若干短く切削されている。そして、このように切削された各Ｕ字溝３５の切削部３５ａを跨いだ状態で、基板３０が、その四隅にそれぞれ形成された取付孔３０ａを介して、基板取付ねじ３６で上下のＵ字溝３５、３５にねじ止めされている。このように、各Ｕ字溝３５に切削部３５ａを設けることにより、基板３０の上端および下端寄りのそれぞれの部分に取り付けられた図示しない電子部品の端子が、基板３０からＵ字溝３５側に突出している場合でも、それらがＵ字溝３５に接触することによるショートを確実に防止することができる。なお、各Ｕ字溝３５の切削部３５ａ寄りの部分にはそれぞれ、タップなどで、図示しない雌ねじが形成されている。

基板３０は、平面形状が矩形のプリント基板からなり、四隅にそれぞれ上記取付孔３０ａが形成されるとともに、表面の左右方向の一端部に、２つのコネクタ３７、３７が上下方向に並設されている。両コネクタ３７、３７には、例えば前記鍵スイッチ１５の他、図示しないコントロールパネルや電源部などが、ケーブル（図示せず）を介して接続されている。なお、図面では、基板３０のプリント回路および基板３０に直接取り付けられた複数の電子部品については、上記第１実施形態の基板２０と同様に省略する。

シールドカバー３２は、所定形状の鉄板などの金属板をプレス加工することなどにより形成したものである。このシールドカバー３２は、図４に示すように、基板３０よりも一回り大きく、かつ上下方向の寸法が収容凹部３３のそれよりも長い矩形のカバー本体部３８と、このカバー本体部３８の左右両端から互いに同じ方向に直角に屈曲した側壁部３９、３９とを有している。各側壁部３９は、上下方向の寸法が収容凹部３３のそれよりも若干短く形成されるとともに、前後方向の寸法が収容凹部３３の開口からＵ字溝３５の先端までの距離とほぼ同じに形成されている。また、シールドカバー３２のコネクタ３７側の側壁部３９には、両コネクタ３７、３７に対応する上下２つの切欠き３９ａ、３９ａが形成されている。

以上のように形成されたシールドカバー３２は、カバー本体部３８の四隅にそれぞれ形成された取付孔３８ａを介して、カバー取付ねじ４０で背壁１１にねじ止めされている。また、図３、４において２点鎖線で示すように、シールドカバー３２を背壁１１に取り付けた状態では、一方の側壁部３９の両切欠き３９ａ、３９ａを介して、基板３０のコネクタ３７、３７が外方に臨み、前記鍵スイッチ１５などに接続された図示しないケーブルなどが、切欠き３９ａを介して、コネクタ３７に外方から接続される。

以上のように、第２実施形態の鍵盤装置１では、アクションシャーシ４の成形時に、基板収容部３１をアクションシャーシ４と一体に形成するので、基板収容部３１を安価にかつ容易に形成することができる。また、基板３０を収容凹部３３内にねじ止めし、この基板３０を形状が簡易なシールドカバー３２で覆うので、基板３０から放射される電磁波を、収容凹部３３とシールドカバー３２との協働により、効果的に遮蔽することができる。以上のように、本実施形態によれば、鍵盤装置１に用いられる既存のアクションシャーシ４を有効に利用しながら、低コストで、基板３０から放射される電磁波の遮蔽を適切に行えるとともに、電子部品を取り付けた基板３０をアクションシャーシ４に適切に取り付けることができる。

なお、本実施形態では、基板収容部３１の両Ｕ字溝３５、３５に、切削部３５ａをそれぞれ形成するとともに、基板３０の四隅をＵ字溝３５、３５の先端にそれぞれ接触させた状態でねじ止めしたが、これに代えて、基板３０の四隅とＵ字溝３５、３５との間に、所定厚さを有する絶縁材料からなるスペーサを介在させるようにしてもよい。これにより、基板３０の上下端部にそれぞれ取り付けられた図示しない電子部品の端子がＵ字溝３５、３５に接触しないように、基板３０をＵ字溝３５、３５からスペーサの厚さ分、離した状態で取り付けることができる。この場合には、両Ｕ字溝３５、３５における切削部３５ａ、３５ａの形成を省略することができる。

また、両Ｕ字溝３５、３５に代えて、収容凹部３３の天井面および底面の所定位置に、アクションシャーシ４の成形時に、これと一体に押出し方向に延びる溝やレールなどを形成し、これらに基板３０の上下端部を係合させることによって、基板３０を収容凹部３３内に取り付けるようにしてもよい。この場合には、基板３０を取り付けるための基板取付ねじ３６を省略でき、基板３０の取り付けを容易に行うことができる。

また、上記第２実施形態に、前述した第１実施形態の電子部品２５の取付構造を組み合わせてもよい。すなわち、収容凹部３３に基板３０を収容するとともに、シールドカバー３２をアクションシャーシ４の背壁１１に取り付けることに加えて、通電時に発熱する電子部品２５を、背壁１１の収容凹部３３の上方に取り付けるようにしてもよい。この場合には、上述した第２実施形態による効果に加えて、第１実施形態による効果、すなわち電子部品２５が発する熱の放熱効果も得ることができる。

さらに、第１および第２実施形態で示したアクションシャーシ４や基板２０、３０、シールドカバー３２の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

符号の説明

１ 鍵盤装置
２ 鍵
３ 鍵盤シャーシ
４ アクションシャーシ
６ 棚板
１１ 背壁（電子部品取付部）
２０ 基板
２１ 基板取付部
２５ 電子部品

Claims (2)

1. 電力制御を行う電子部品を取り付けるための電子鍵盤楽器の電子部品取付構造であって、
   前記電子部品が接した状態で取り付けられる電子部品取付部を有し、金属材料の押し出しにより成形され、複数の鍵の並び方向に沿って延びた状態で、当該複数の鍵の後ろ側に配置され、当該複数の鍵の押鍵情報を電子回路に伝達するためのハンマーを含むアクションを支持するとともに、前記電子部品が発する熱を放熱するアクションシャーシと、
   このアクションシャーシの成形時に当該アクションシャーシと一体に形成され、前記電子部品が電気的に接続された基板が取り付けられた基板取付部と、
   を備えていることを特徴とする電子鍵盤楽器の電子部品取付構造。
2. 前記金属材料は、アルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の電子鍵盤楽器の電子部品取付構造。

Images