JPH041697A - 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
力に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。

そのような鍵駆動装置としてはブツシュ型ソレノイドを
用いるものが一般的であり、また、プル型ンレノイドを
用いるものも知られている。訪者は、鍵を回動自在に支
持しているバランスビンより奥に位置して棚板上面に設
けられたブツシュ型のソレノイドによって鍵の後端部を
突き上げることで打鍵を行うようにしたものであり、ま
た、後者は、バランスビンより手前側に位置して設けら
れたプル型のソレノイドにより摺動型のプランジャを引
き下げることによって、プランジャに連結された鍵の先
端側を引き下げて打鍵を行うようにしたものである。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、ブツシュ型のソレノイドを用いる鍵駆動装置
にあっては、鍵の後端部を突きあげるようにしているこ
とから、鍵の浮き上がりを防止するための押え部材が必
要となるばかりでなく、力の作用点がピアニストによる
実際の演奏時と大きく異なるため忠実な演奏再生が難し
い、という不具合がある。

一方、プル型のソレノイドを用いる鍵駆動装置にあって
は、プランジャが摺動する際に演奏に弊害を及ぼす作動
音が発生してしまうことが避けらしｆｔいし、また、プ
ランジャは一般にかなりの重量があるとともに摺動抵抗
も大きいためキータ・ンチに悪影響が及んでしまう、と
いう不具合がある。

また、プランジャを鍵裏面に対して固着した場合には鍵
の回動に伴ってプランジャが軸ぶれを生じてしまうので
、それを防止するためにプランジャの鍵に対する連結構
造が複雑なものとならざるを得ない。しかも、ソレノイ
ドの寸法は一般に鍵の幅寸法より大きなものとなるので
これらソレノイドを横一列に並べて配置することは困難
であり、ソレノイドを千鳥状に配列するか、もしくは、
上下２段に配列せざるを得す、このため、実装の際の組
立や検査に手間がかかるとともに精度確保が容易ではな
く、各キーのタッチも異なってしまう、という難点もあ
る。

本発明は、従来の鍵駆動装置における上記のような種々
の課題を解決し得る自動鍵盤楽器の鍵駆動装置を提供す
ることを目的とする。

［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
板上面に各錘の下方かつ鍵回動支持部より演奏者側に位
置してそれぞれ配設され、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
、該コイルの巻線中央部および該コイル相互間にそれぞ
れ配設されることによって鍵の配列方向に沿って並べら
れ、その上部が鋸歯状部とされた固定ヨークと、互いに
隣り合う２つの固定ヨークと近接対向して上記鍵の裏面
にそれぞれ取り付けられ、その下部が上記固定ヨークの
鋸歯状部に遊嵌する鋸歯状部とされた可動ヨークとを具
備してなることを特徴とするものである。

「作用」 本発明の鍵駆動装置では、コイルに電流を通すと鍵の揺
動方向に沿う方向の磁界が発生し、２つで１組となって
いる固定ヨークと、可動ヨーク、との間に磁気ループが
形成され、これによって、一対の固定ヨークと、可動ヨ
ークと、の間に磁気的な吸引力が生じて打鍵あるいは離
鍵の制御がなされる。この場合、可動ヨークに対する吸
引力の大きさはコイルに通電する電流値により定まるの
で、その電流値を調節することで鍵に対する駆動力を容
易にかつ確実に制御できる。また、固定ヨークおよび可
動ヨークの双方に形成されている鋸歯状部が互いに遊嵌
していることによって、鍵の昇降位置に拘わらずほぼ一
定の吸引力が鍵に作用し、鍵に対する推力−ストローク
特性がフラットになる。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

まず、第１図および第２図を参照して第１実施例を説明
する。第１図は本実施例の鍵駆動装置の概略構成を示す
斜視図、第２図は正面図であって、図中符号１は自動ピ
アノの鍵、２はそれら鍵１が取り付けられている筬中を
支持する棚板である。

棚板２上面には、鍵１を回動自在に支持している筬中に
植設されたバランスビン（図示せず）より手前側（演奏
者側）に位置して、鍵ｌの配列方向に長いベースプレー
ト３が取り付けられている。このベースプレート３は鉄
板等の軟磁性体からなるもので、このベースプレート３
には、多数の板状の固定ヨーク４がその下部に形成され
ている凸部４ｂをベースプレート３に形成されている取
付孔３！に嵌着されることによって、ベースプレート３
から起立した状態で鍵１の配列方向に等間隔で並べられ
て取り付けられている。

それら固定ヨーク４は２つで１組となり、これら各組の
固定ヨーク４．４がそれぞれ各錘１の下方に位置するよ
うになっている。そして、各組の固定ヨーク４．４の一
方（第２図において左側）にはそれぞれコイル５が装着
されている。また、各錘１の裏面には、各組の固定ヨー
ク４，４に近接対向する断面コ字状の可動ヨーク６が取
り付けられている。

上記固定ヨーク４の上部および可動ヨーク６の下部には
、互いＩコ非接触状態で相互に遊嵌する鋸歯状＠　４　
Ｊ　、　６　Ｊがそれぞれ形成されている。

上記のように構成された鍵駆動装置においては、コイル
５に通電したときにこのコイル５の中心軸線方向つまり
鍵１の揺動方向（上下方向）に沿う磁界が発生し、１組
の固定ヨーク４．４とベースプレート３、可動ヨーク６
との間に第２図中に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４．４と可動ヨーク
６との間には磁気的な吸引力が生じ、これによって、鍵
１は可動ヨーク６とともに固定ヨーク４，４側（下方）
に引き寄せられて打鍵がなされる。また、離鍵時に、コ
イル５に流す電流を調節すると、固定ヨーク４，４と可
動ヨーク６との離れる速度、すなわち、離鍵速度を制御
できる。

この場合、可動ヨーク６に対する吸引力の大きさはフィ
ル５に通電する電流値により定まるので、その電流値を
調節することで！ｌに対する駆動力を容易にかつ確実に
制御できる。

また、この場合、鍵１に作用する吸引力の大きさは、鍵
１の昇降位置（つまり固定ヨーク４と可動ヨーク６との
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４，６１こ互いに遊嵌す
る鋸歯状部４ｍ、６ａが形成されていることＩこよって
、ｆａｌの昇降位置に拘わらずほぼ一定の吸引力を鍵ｌ
に作用させることができるものとなっている。つまり、
鍵ｌＪこ対する推力−ストローク特性がフラットになり
、その結果、弱音再生時やピアニシモ演奏時等の低速駆
動域での演奏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によれば、各錘１をバランス
ビンより手前側において下方Ｉこ引き寄せて打鍵を行う
ことから、自動演奏時における力の作用点が演奏者によ
る実際の演奏時とほぼ等価となり、ブツシュ型ソレノイ
ドを用いた従来の鍵駆動装置に比してより忠実な再生を
行うことができるものである。

また、この鍵駆動装置によれば、従来のプル型ソレノイ
ドを用いた鍵駆動装置のように作動音や摺動抵抗が生じ
ることが一切なく、しかも、可動ヨーク６の重量はプル
型ソレノイドにおけるプランジャに比して十分に軽量と
でき、このため、自動演奏時におけるキータッチが実際
の演奏時と大きく異なってしまうようなことがない。な
お、本実施例の場合、可動ヨーク６の厚みは２　ａｍ＠
度とすることができ、その場合、可動ヨークの重量は約
１４グラム程度となるが、一般のピアノにおける打鍵開
始時の静的荷重（ダウンウェイト）は概ね６０グラム程
度であり、その重量が鍵１に付加されることは実用上全
く問題にならないばかりでなく、この可動ヨーク６を取
り付けることで従来においては鍵１に取り付ける必要の
あったバランスウェイトを減らすことが可能となる。

さらに、この鍵駆動装置では、各コイル５によって生じ
る磁界の向きが鍵ｌの揺動方向に沿うものであるので、
隣接する他の組の固定ヨーク４゜４に対する磁気的な干
渉や悪影響が少ない、という利点があるし、また、上記
鍵駆動装置は、ベースプレート３、固定ヨーク４、可動
ヨーク６、コイル５、というわずか４種の部品のみで構
成され、しかも、コイル５を除く他の３種はいずれも鉄
板等の板金部品であるので部品コストの削減を図ること
ができるとともに、鍵の幅寸法内に収まる程度の小形化
を容易に実現でき、また、組立が極めて容易であって組
立工程および検査工程の全自動化を図ることも可能であ
り、その上、ベースプレート３および各固定ヨーク４は
フィル５からの発熱を外部に放散するためのヒートシン
ク、放熱フィンとして作用するので、格別の放熱対策を
せずとも自ずと放熱効率に優れたものとなっている。

以上で第１実施例を説明したが、次に、第３図ないし第
６図を参照して第２実施例を説明する。

この第２実施例の鍵駆動装置は、可動ヨークの形状が上
記第１実施例の鍵駆動装置と異なる他はほぼ同様に構成
されたものであるので、同一構成要素については同一符
号を付して詳細な説明は略す。

本実施例においては、平板状の部材が波形に加工される
ことによって下部が鋸歯状部１０！とされた可動ヨーク
１０が用いられ、この可動ヨーク１０が各組の固定ヨー
ク４，４の上方に位置して鍵１の裏面に取り付けられた
ものとなっている。

この可動ヨーク１０の幅寸法は、鍵１の幅寸法より若干
小さく、かつ、各組の固定ヨーク４．４の相互間隔より
若干大きくされている。

そのような可動ヨーク１０が採用されたこの第２突施例
の鍵駆動装置においては、第１実施例の場合と同様の効
果を有するのみならず、より一層の軽量化、小形化を実
現でき、かつ、十分な駆動力が得られる優れた磁気特性
を有するものである。

すなわち、波形に加工されていることによって可動ヨー
ク１０の磁路長（鍵１の長手方向に沿う寸法）は平板状
である場合に比して実質的に十分に大きなものとなるの
で、可動ヨーク１０の厚みを十分に薄くしても磁路断面
積を大きく確保でき、また、各組の固定ヨーク４．４と
可動ヨーク１０との間に形成される磁気ループの経路長
は、第４図に示されるように第１実施例の場合に比して
十分小さくなり、このため、鍵１に対する駆動力を十分
に確保することができるものである。

そして、固定ヨーク４．４に対応する面積に関しては、
第１実施例の場合には、可動ヨークの厚みで確保するた
めに、充分な長さが必要であった。

しかし、本第２実施例における可動ヨーク１０では、そ
の幅を充分に広く設定することにより余裕を持った対応
面積の確保が可能となり、可動ヨーク１０の厚みを０．
８〜１ｍｍ程度と十分に薄くすることが可能であってそ
の重量を第１実施例の場合に比してより軽量化（たとえ
ば８グラム程度）でき、その分、鍵タッチに及ぼす影響
をより一層低減することができる。

しかも、可動ヨーク１０の幅寸法が各組の固定ヨーク４
．４の相互間隔より若干大きくされていることから、実
装の際に可動ヨーク１０に対する固定ヨーク４．４の位
置が左右に若干ずれたとしても磁気ループの形成に支障
が及ぶことがなく、したがって組立作業がより簡単にな
るとともに信頼性が向上する。

なお、上記各実施例の鍵駆動装置を一般の各種のピアノ
に共通して適用するためには、１鍵分の鍵駆動装置の外
形寸法が各種ピアノに共通している設置可能スペース、
すなわち、バランスビンの前方の部分の長さ約７０ｍｍ
、高さ約３０ｍｍ、輻１２１３の範囲に収まる必要があ
るが、上記実施例ではいずれも、十分な推力特性および
隣接コイルとの磁気遮蔽を確保しつつ、そのようなスペ
ース内に収まり得る小形化を容易に実現することができ
る。

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、本発明によれば以下のよ
うな効果を奏する。

■各錘をバランスピンより手前側において下方に引き下
げて打鍵を行う構成であるので、自動演奏時における力
の作用点が実際の演奏時とほぼ等価となり、従来のブツ
シュ型ンレノイドを用いた鍵駆動装置に比してより忠実
な演奏再生を行うことができる。

■従来のプル型ソレノイドを用いた鍵駆動装置のように
作動音や摺動抵抗が生じることが一切なく、しかも、可
動ヨークの十分な軽量化を実現できるので自動演奏時に
おけるキータッチが実際の演奏時と大きく異なってしま
うようなことがない。

■固定ヨークおよび可動ヨークの双方に形成されている
鋸歯状部が互いに遊嵌していることによって、鍵の昇降
位置に拘わらずほぼ一定の吸引力が鍵に作用し、鍵に対
する推力−ストローク特性が比較的平滑になる。

■各コイルによって生じる磁界の向きが鍵の揺動方向に
沿うものであるので、隣接する他の組の固定ヨークに対
する磁気的な干渉や悪影響が少ない。

■構造が簡略であって部品コストの削減を図ることがで
きるとともに、鍵の幅寸法的に収まる程度の小形化を実
現でき、しかも、組立が極めて容易であって組立工程お
よび検査工程の全自動化を図ることが可能である。

■固定ヨークはコイルからの発熱を外部ｌこ放散するた
めのヒートシンクとして作用するので、専用の放熱対策
が不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る鍵駆動装置の第１莢
施例を示すもので、第１図は斜視図、第２図は正面図で
ある。 第３図ないし第６図は本発明に係る鍵駆動装置の第２実
施例を示すもので、第３図は斜視図、第４図は正面図、
第５図は平面図、第６図は側面図である。 ０・・・・・・可動ヨーク、 ０ａ・・・・・・鋸歯状部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動鍵盤楽器の棚板上面に各鍵の下方かつ鍵回動支持部
   より演奏者側に位置してそれぞれ配設され、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、 該コイルの巻線中央部および該コイル相互間にそれぞれ
   配設されることによって鍵の配列方向に沿って並べられ
   、その上部が鋸歯状部とされた固定ヨークと、 互いに隣り合う２つの固定ヨークと近接対向して上記鍵
   の裏面にそれぞれ取り付けられ、その下部が上記固定ヨ
   ークの鋸歯状部に遊嵌する鋸歯状部とされた可動ヨーク
   と、 を具備してなることを特徴とする自動鍵盤楽器の鍵駆動
   装置。