JPH041696A - 自動鍵盤楽器の鍵駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は自動鍵盤楽器の鍵駆動装置に係わり、特に、磁
力Ｊこよって打鍵および離鍵の制御を行うようにした鍵
駆動装置に関するものである。

「従来の技術」 自動鍵盤楽器（例えば自動ピアノ等）には、あらかじめ
記録した演奏情報あるいは外部から供給される演奏情報
に基づいて自動演奏を行うための鍵駆動装置が組み込ま
れている。

第４図にそのような鍵駆動装置の一従来例を示す。図に
おける自動ピアノ１は、複数の白鍵３および黒鍵４で構
成される鍵盤と、６鍵３，４の動きをハンマー５に伝達
する打弦機構７と、ハンマー５によって打弦される弦９
と、弦９の振動を抑制するためのダンパー８とを有して
いる。

白鍵３または黒鍵４の下方には棚板１０が設けられてお
り、その上面ｌこは筬中１１と筬前１２とが固着されて
いる。鍵３，４は、筬中１１の上部に設けられたバラン
スピン１３を中心に揺動自在に取り付けられている。ま
た、鍵３．４の手前側下面にはオーバルキーピン１４が
筬前１２から上方に向かって突出しており、このオーバ
ルキービン１４が、鍵裏面の挿入孔に遊嵌されることに
より、鍵３．４の横ぶれが防止されている。また、棚板
１０の上面奥方で鍵３，４の下方位置にはブツシュ型の
ソレノイド１５が設けられている。

そのソレノイド１５が作動すると、該ソレノイド１５の
プランジャ１５ａが上方に突出して鍵３゜４のウィペン
１６下部近傍を突き上げて該鍵３゜４を回動させる。こ
の動きが打弦機構７を介してハンマー５およびダンパー
８に伝達される。これにより、ダンパー８が弦９かも離
れるとともに、ハンマー５が図面左方向に回動し打弦が
行われる。

上記動作がコントロールユニット１７からの出力信号に
基づき連続して行われ、これによって自動演奏が行われ
る。

なお、符号１８は、白鍵３または黒鍵４のバランスピン
１３の上方に当たる箇所を押さえるための鍵押さえ部材
であり、ソレノイド１５によって鍵３，４の下部が上方
へ突き上げられるとき、鍵の浮き上がりを防止するため
のものである。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記した従来の自動鍵盤楽器の鍵駆動装置に
あっては以下の欠点があった。

■　ソレノイド１５が作動してプランジャ１５ａが摺動
するとき、プランジャ１５ａの先端が鍵３゜４の下面に
当接するとき、またプランジャ１５ａが最終摺動行程位
置に戻るときにそれぞれ騒音が発生する。

■　上記プランジャ１５ａの摺動等に伴いプランジャ１
５ａ自体、あるいは鍵３，４の下面がそれぞれ摩耗、損
傷するおそれがあって信頼性および耐久性が劣る。

■　ソレノイド１５のプランジャ１５ａによって鍵３．
４のウィペン１６下部近傍を突き上げることで鍵３，４
を駆動させており、ピアニストによる演奏時と力の作用
点が異なるため忠実な演奏再生が難しい。

■　プランジャ１５ａの先端を鍵３．４の下面へ当接さ
せるといった、いわゆるインパクト駆動方式では、ピア
ニストの手による微妙な演奏技法を再生するのは難しい
。このため、例えば鍵の半分のみを使いストロークを約
５　ｍ　ｍ未満として演奏する、いわゆるハーフキーの
技法の再生は不可能である。

■　インパクト駆動では、サーボ系等の導入によるフィ
ードバック制御が行い難く、制御精度の向上に限界があ
る。

■　プランジャ１５ａで突き上げる際＃３，４の浮き上
がりを防止するため鍵押さえ部材１８を必要とするが、
この鍵押さえ部材１８の位置が適切でないと、鍵３．４
の揺動が所望通り行われず、発音不良を起こす恐れがあ
る。

以上に述べたような、インパクト駆動方式による従来の
装置における種々の欠点を解決するため、第５図に示す
ような鍵駆動装置が開発された。

これは、棚板１０上面の鍵回動支持部（すなわちバラン
スピン１３）より演奏者側の位置に、鍵の配列方向に長
いベースプレート（支持部材）２０を設けるとともに、
そのベースプレート２０に、２つで１組となる多数の固
定ヨーク２１・・・を６鍵の下方に位置させて鍵の配列
方向に並べて取り付け、かつ、各組の固定ヨーク２１．
２１の一方に、外部からの通電電流に応じた磁界を発生
するコイル２２を６鍵の下方に位置させて設け、さらに
、上記鍵３．４の裏面には各組の固定ヨーク２１，２１
と近接対向する断面コ字状の可動ヨーク２３を設けたも
のである。

上記コイル２２は上記の従来例で説明したものと同様の
コントロールユニット１７に電気的に接続されており、
そのコントロールユニット１７によってコイル２２に通
す電流値が制御されるようになっている。また、固定ヨ
ーク２１の上部および可動ヨーク２３の下部は、それぞ
れ互いＩこ遊嵌する鋸歯状部２１１１２３　ｊとされて
いる。

このように構成された鍵駆動装置では、コイル２２に電
流を通すとこのコイル２２の中心軸線方向つまり鍵の揺
動方向に沿う磁界が発生し、１組の固定ヨーク２１．２
１とベースプレート２０、可動ヨーク２３との間に第５
図（Ｂ）中に実線矢印で示すような磁気ループが形成さ
れる。そして、それら固定ヨーク２１．２１と可動ヨー
ク２３との間には磁気的な吸引力が生じ、これによって
可動ヨーク２３が鍵３，４とともに下方に引き寄せられ
て打鍵がなされる。また、鍵戻り時にコイル２２に電流
を通すと、上記と同方向の磁界が生じて固定ヨーク２１
．２１から可動ヨーク２３が離れる際に磁気的な吸引力
が生じ、鍵３，４の離鍵速度制御がなされるようになっ
ている。

この場合、打鍵の際の吸引力の大きさは基本的にコイル
２２に通電する電流値によって定まるので、その電流値
を調節することで鍵３，４に対する駆動力が制御される
ようになっている。

また、この場合、鍵３．４に作用する吸引力の大きさは
、鍵３，４の昇降位置（つまり双方のヨーク２１．２３
間の距離の大小）によって多少変化することになるが、
上記の装置では、双方のヨーク２１．２３の先端部が互
いに遊嵌する鋸歯状部２１１．２３１とされていること
によって、鍵３．４の昇降位置に拘わらずほぼ一定の吸
引力を鍵３．４に作用させることができるものとなって
いる。つまり、［３，４に対する推力−ストローク特性
が７ラツトになり、その結果、弱音再生時やピアニシモ
演奏時等の低速駆動域での再現性を向上させることがで
きるものとなっている。

以上で説明した鍵駆動装置は、ソレノイド１５により鍵
３．４をインパクト駆動する従前のものの不具合を解消
できるばかりでなく、推力−ストローク特性にも優れる
という極めて有効なものであるが、上記の鍵駆動装置で
は、コイル２２に通電したときに第５図（Ｂ）中の破線
矢印で示すように、ベースプレート２０を通じて、ある
いは隣接している他の組の固定ヨーク２１との間におい
て磁束の漏洩が生じ、このため、駆動するべき鍵に隣接
している鍵に悪影響が及び、また、コイル２２に入力し
た電力に対する鍵駆動力の発生効率（エネルギ効率）が
必ずしも十分ではない、という改良するべき余地を残し
ていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、磁気回路に
おける磁束の漏洩を減少させ得て、エネルギ効率に優れ
る鍵駆動装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明は、自動鍵盤楽器の棚
板上面に鍵回動支持部より演奏者側に位置して設けられ
た、鍵の配列方向に長い支持部材と、６鍵の下方に位置
して上記支持部材上に取り付けられることによって、上
記鍵の配列方向に並べられた固定ヨークと、該固定ヨー
クに取り付けられ、外部からの通電電流に応じて上記鍵
の感動方向に沿う方向の磁界を発生するコイルと、上記
鍵裏面の上記固定環−りと近接対向する位置に取り付け
られた可動ヨークとを具備してなる自動鍵盤楽器の鍵駆
動装置であって、上記支持部材もしくは上記固定ヨーク
の少なくともいずれか一方に、隣接する固定ヨーク間の
磁気抵抗を増加せしめるだめの磁気抵抗増加部を設けて
なることを特徴としている。

「作用」 本発明の鍵駆動装置では、コイルに電流を通すと固定ヨ
ークを通じて磁界が発生し、これによって、固定ヨーク
と可動ヨークとの間に磁気的な吸引力が生じて可動ヨー
クが鍵とともに下方に引き寄せられて打鍵がなされるが
、その際、固定ヨークもしくは支持部材に設けられた磁
気抵抗増加部により、隣接する固定ヨークに対する磁束
漏洩が防止される。

「実施例」 以下、第１図〜第３図を参照して本発明の第１実施例〜
第３実施例を説明するが、これらの実施例の装置は第５
図に示したものを基本構成とするものであるので、両者
に共通する構成要素には同一符号を付し、その説明を省
略する。

まず、第１図に示す第１実施例の鍵駆動装置は、第５図
Ｉコ示したものと同様Ｉこ、上部に鋸歯状部２Ｉｓが形
成された多数の固定ヨーク２１がベースプレート（支持
部材）２０上に並べられて取り付けられることによって
、それら固定ヨーク２１が２つで１組となって各錘３．
４の下方に位置するようにされ、かつ、鍵３，４の裏面
には各組の固定ヨーク２１．２１に対応する可動ヨーク
２３が取り付けられた構成のものであるが、本実施例に
おけるベースプレート２０には、各組の固定ヨーク２１
．２１相互間に位置して切欠部３０．３０および角孔３
１が形成され、それら切欠部３０，３０および角孔３１
によって隣接している組の固定ヨークとの間の磁気抵抗
増加により磁気的に絶縁され、これによってベースプレ
ート２０を通じて他の組の固定ヨーク２１に漏洩する磁
束が低減せしめられるようになっている。すなわち、こ
の第１実施例においては、上記の切欠部３０および角孔
３１が、隣接する固定ヨーク２１への磁気漏洩を低減さ
せる磁気抵抗増加部として作用するものである。

次に、第２図に示す第２実施例の鍵駆動装置は、ベース
プレート（支持部材）４０が非磁性材料、たとえば、ア
ルミニウムにより形成されているとともに、そのベース
プレート４０上に、上記第１実施例における２つの固定
ヨーク２１．２１の下端どうしが連結された形態の断面
コ字状とされた固定ヨーク４１が取り付けられた構成と
されている。

この第２実施例の装置においては、ベースプレート４０
が非磁性材料であるので、このベース７レート４０を通
じて隣接する他の固定ヨーク４１に磁束が漏洩すること
がない。すなわち、この第２実施例は、ベースプレート
４０全体か固定ヨーク４１．４１間の磁気抵抗を十分に
増加せしめる磁気抵抗増加部として作用するものである
。

さらに、第３図に示す第３実施例の鍵駆動装置は、上記
第２実施例の装置と同様に、断面コ字状とされた固定ヨ
ーク５０が非磁性材料からなるベースプレート４０上に
取り付けられた構成であるが、それに加えて、固定ヨー
ク５０の双方の起立片５０ａ、５０ａの上部にそれぞれ
形成されている鋸歯状部５０ｂ、５０ｂの立設間隔が第
３図（Ａ　）、（Ｂ）に示されるよう１こ側面視におい
てずれる形態で形成され、それに対応して可動ヨーク５
１の鋸歯状部も同様にずれて形成されたものとなってい
る。　この第３実施例においては、第２実施例の場合と
同様にベースプレート４０全体が磁気抵抗増加部となっ
てベースプレート４０を通じた磁束の漏洩が防止される
ことは勿論のこと、隣接する固定ヨーク５０．５０に形
成されている鋸歯状部５０ｂ、５０ｂがずれていること
によってそれら鋸歯状部５０ｂ、５０ｂどうしが完全に
向き合うことがなく、したがって、鋸歯状部５０ｂ、５
０ｂどうしが完全に向き合っている場合に比してそれら
の相互間において生じる磁束漏洩が低減することになる
。すなわち、この第３実施例においては、ずれて形成さ
れた鋸歯状部５０ｂ、５０ｂが磁気抵抗増加部として作
用するものである。

上記各実施例に８いては、いずれも隣接している他の固
定ヨークへの磁束漏洩が低減し、このため、駆動するべ
き偶に隣接している他の鍵に対する悪影響を抑制できる
とともに、コイルに入力した電力を有効に利用でき、し
たがって従来のものに比してエネルギ効率の向上を実現
することかできる。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、本発明によれば、固定ヨ
ークと可動ヨークとの間に作用する磁力によって打鍵お
よび離鍵の制御を行うようにしたことによって、従来の
ソレノイドによるインパクト駆動方式の鍵駆動装置にお
ける種々の問題点を解決し得ることはもちろんのこと、
支持部材もしくは固定ヨークに磁気抵抗増加部を設けた
ことによって、コイルに通電した際に隣接している他の
固定ヨークに対する磁気漏洩が低減し、その結果、他の
鍵に対する悪影響を防止できるとともに、優れたエネル
ギ効率が得られて鍵に対する駆動力を十分に確保するこ
とができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すもので、このうち（
Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図で
ある。第２図は本発明の第２実施例を示す斜視図である
。第３図は本発明の第３実施例を示すもので、このうち
（Ａ）は固定ヨークの斜視図、（Ｂ）は固定ヨークの側
面図、（Ｃ）は正面図である。 第４図はインパクト駆動方式による従来の鍵駆動装置の
一例を示す断面図、第５図は従来の改良技術である鍵駆
動装置を示すもので、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図
である。 ・・・・・・自動ピアノ（自動鍵盤楽器）１．４・・・
・・・鍵、１０・・・・・・棚板、３・・・・・・バラ
ンスピン（鍵回動支持部）、０．４．０・・・・・・ベ
ースプレート（支持部材）、１．４１．５０・・・・・
・固定ヨーク、２２・・・・・・コイル、３．５１・・
・・・・可動ヨーク、５０ｂ・・・・・・鋸歯状部、０
・・・・・・切欠部、３１・・・・・・角孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動鍵盤楽器の棚板上面に鍵回動支持部より演奏者側に
   位置して設けられた、鍵の配列方向に長い支持部材と、 各鍵の下方に位置して上記支持部材上に取り付けられる
   ことによって、上記鍵の配列方向に並べられた固定ヨー
   クと、 該固定ヨークに取り付けられ、外部からの通電電流に応
   じて上記鍵の揺動方向に沿う方向の磁界を発生するコイ
   ルと、 上記鍵裏面の上記固定ヨークと近接対向する位置に取り
   付けられた可動ヨークと、 を具備してなる自動鍵盤楽器の鍵駆動装置であって、 上記支持部材もしくは上記固定ヨークの少なくともいず
   れか一方に、隣接する固定ヨーク間の磁気抵抗を増加せ
   しめるための磁気抵抗増加部を設けてなることを特徴と
   する自動鍵盤楽器の鍵駆動装置。