JPH04178694A

JPH04178694A - 鍵盤楽器の鍵駆動装置

Info

Publication number: JPH04178694A
Application number: JP30799790A
Authority: JP
Inventors: Norizo Taguchi; 田口　範三; Yuji Fujiwara; 祐二藤原; Tsutomu Sasaki; 力佐々木; Shigeru Muramatsu; 繁村松; Kiyoshi Kawamura; 潔河村
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-06-25
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684841B2

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〉本発明は鍵盤楽器の鍵駆動装置に関し、フロントビンの
位置にコイルを配設し、コイルに対応する鍵子面位置に
プランジャを垂下した非接触式で薄型の鍵駆動装置を提
供することにより、自動ピアノの演奏再生にあってその
忠実度を向上させるとともに、再生時鍵駆動に必要な駆
動力を低減するものである。

〈従来の技術〉従来、自動ピアノの鍵駆動装置として、例えば、実開昭
６３−１８７１９６号公報等に開示されたものが提案さ
れている。

すなわち、このものは、鍵駆動アクチュエータを鍵下方
の筬中と放射との間に配設し、鍵を引き下げて演奏再生
する技術であった。そして、このアクチュエータは、鍵
と同一面で揺動するレバーを介して鍵下面に垂下したシ
ャッタを引き下げている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、このような従来の技術においては、アク
チュエータから鍵に駆動力を作用させる位置が、ピアニ
ストが押鍵する位置（鍵先端部）に比べて、バランスピ
ンに近くなっていた。このため、実際のピアニストの演
奏に対して忠実な再生演奏を実現するためには夫だ改善
が必要であった。また、鍵駆動力としても大きな力が必
要とされ、アクチュエータの負担が大きくなるという問
題もあった。

また、てこ等の機構を利用して駆動力を伝達していたた
め、その機構でのエネルギ損失や、駆動時に雑音が発生
する可能性がある等という問題も生じていた。

そこで、太発明は、再生演奏での忠実度を同上させるこ
とができ、雑音発生等の弊冨を除くとともに、アクチュ
エータの負担を低減した鍵盤楽器の鍵駆動装置を提供す
ることを、その目的とじている。

く課題を解決するための手段〉本発明は、棚板上に配設された筬中と、この筬中に植設
されたバランスピンと、このバランスピンを支点として
揺動自在に支持された鍵と、を備えた鍵盤楽器において
、上記鍵の演奏者側先端部近傍の下面に垂下されたプラ
ンジャと、このプランジャと近接対向する棚板上の位置
に配設され、上記プランジャが遊嵌するプランジャ遊嵌
孔を有し、上記鍵の揺動方向に沿った磁界を発生するコ
イルと、上記コイルの上端側、または、下端側の少なく
とも一方に配設されたヨークと、を備えた鍵盤楽器の鍵
駆動装置である。

く作用〉本発明に係る鍵盤楽器の鍵駆動装置では、コイルへの通
電によりヨークを介して磁界が発生し、プランジャはこ
の磁界によって吸引される。すなわち、鍵は引き下げ駆
動される。

このとき、このプランジャはコイルおよび゛ヨークとは
非接触で動作する。よって、自動演奏における機械的雑
音の発生は完全に防止することができ、また、通常演奏
におけるキータッチに違和感を与えることもない。

さらに、自動演奏における鍵駆動力は、通常演奏の場合
の押鍵力とほぼ同じ位置で鍵に作用させることができ、
再生演奏の忠実度を高めることができる。

また、コイルにより発生する鍵駆動力は、筬中ここ対し
て最も離れた鍵先端部で鍵に作用するため、同一のウィ
ペン突き上げ力を得ようとする場合その鍵駆動力は最も
小さくすることができる。よって、コイルへの負担も低
減されている。

〈実施例〉以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は太発明の第１実施例；こ係るピアノの鍵駆動装
置を示す断面図である。第２図はその配置を示す平面図
、第３図は第１実施例に係るコイルボビンの一部を破断
して示す分解斜視図である。

第１図および第２図に示すように、全ての鍵（白！！１
１、黒鍵１２）は棚板１３上で筬中（バランスレール）
１４に植設したバランスピン１５．１６をそれぞれ支点
として上下方向に揺動自在に支持されている。

また、１７は鍵盤押えである。

ここで、この棚板１３のとで各鍵１１．１２の先端ｆｌ
（ピアニストによる押鍵部）の直下位置には電磁ソレノ
イド２５．２６が配設されている。

すなわち、白鍵１１月のフロントレール（放射）の位置
にはソレノイド２５が配設され、黒鍵１２用のフロント
レールく放射）の位置にはソレノイド２６が配設されて
いるものである。

これらのソレノイド２５．２６は、棚板１３上に固設さ
れた断面コの字型形状で長箱形状の放熱材２７．２８に
抱持されている。この放熱材２７．２８はアルミニウム
等のような放熱性のよい材質のものを使用する。

第２図に示すように、ソレノイド２５は警備１１に対応
して間口方向（鍵配列方向）に沿って直線状に配列され
ている。

このボックス状の放熱材２７に抱持された各ソレノイド
２５（ソしメイド２６も同じ構成）は、全体として円筒
体形状に構成されている。すなわち、ソレノイド２δは
、放熱材２７の底面に固設された軟鉄製の下ヨーク２９
を有し、この下ヨーク２９の上には円筒体形のコイルボ
ビン３１に抱持されてコイル３２が警備１１に対応し・
て立設されている。したがって、第３図に詳示するよう
に、各コイル３２の軸心部にはプランジャ遊嵌孔３４（
プランジャが遊嵌する孔）がそれぞれ形成されることと
なる。

そして、これらのプランジャ遊嵌孔３４の底部、すなわ
ち下ヨーク２９の上面には軟鉄等の磁性体であるコア３
６が固設されている。これらのコア３６の上面には凹部
３８が形成されている。この凹部３８はすりばち状であ
って、平坦な底面３８Ａと、円錐状の傾斜面３８Ｂと、
を有して構成されている。

これに対して、これらのプランジャ遊嵌孔３４の上方の
＠１１の下面（上記鍵先端８Ｂの下面）には、プランジ
＋４０が垂下されている。これらのプランジャ４０はプ
ランジャ遊嵌孔３４のそれぞれに出没自在に配設されて
いる。

これらのプランジャ４０の先端部は上記コア３６の凹部
３８に対応した形状、すなわち截頭円錐台形状に形成さ
れている。したかって、この先端部は、一定径の平坦面
４０Ａと、円錐斜面４０Ｂと、により構成されている。

ここで、再び第３図に示すように、プランジャ遊嵌孔３
４の上側部分の内側壁には、間口方向に対向して２枚の
ブッシングクロス４１．４１が固着されている。これら
のブッシングクロス４１．４１は鍵１１（１２）の左右
（間口方向）の動きを規制するものである。

通常、ピアノの鍵盤では、鍵が上下方向には円滑に運動
でき、かつ、左右方向には殆ど動かないよう規制するこ
とがフロントビンの重要な機能である。そこで、本実施
例では、ブッシングクロス４１．４１により、この機能
を実現する。また、上記ブッシングクロス４１．４１と
、通常のフロントビン、あるいは、それに相当する鍵揺
動ガイド機構との組合せにより実現するよう構成しても
良い。

４２はアーマチュア、４４はコイル３２の上端に配設さ
れた上ヨークである。

また、上記放熱板２７　（２８）の側壁上面には所定厚
さのフェルト等から構成されるクツション材であるフロ
ントパンチング４５が固着されている。４６はこのフロ
ントパンチング４５と側壁との間に介挿される厚さ調整
用の紙である。

５０はキーセンサユニットであって、バランスレール１
４の近傍で鍵１１．１２の下方に配設されている。

このキーセンサユニット５０は、基板４７と、基板４７
上に固定された光センサ４８と、を有している。光セン
サ４８は警備１１．１２に対応して設けられている。光
センサ４８は、例えば反射光型の光センサ（フォトリフ
レクタ）であって、鍵１１．１２の下面にその投光器か
ら光を照射し、この下面での反射光を受光器により受光
して、鍵１１．１２の変位量を連続して検出するもので
ある。

光センサ４８の光電変換出力は例えば図示していないコ
ントローラに入力される。

したがって、ソレノイド２５　（２６）にあっては、コ
ントローラの制御によりコイル３２に通電がなされると
、発生する磁界によりコア３６は磁化されて、プランジ
ャ４０を吸引することとなる。

この結果、鍵１１（１２）は下方に向かって揺動し、第
１図にて仮想線Ｘて示す位置までその先端は下降する。

これにより図示していないアクションが駆動され、自動
演奏が行われるものである。

そして、この自動演奏では９１１’（１２）への駆動力
（引き下げ力）の作用点はソレノイド２５による鍵先端
部のフロントレールの位置、すなわちピアニストによる
押鍵部近傍であって、作用力の方向も上から下に向かっ
て引き下げるため、ピアニストによる実際の通常演奏と
同様の動きを鍵１１（１２）は行うことができ、その再
生を忠実に行うことができる。

また、鍵１１の支点（バランスピン）１５から最も遠い
位置に引き下げ力が作用するため、てこの原理よりその
作用力を最も小さくすることができる。その結果、ソレ
ノイド２５に対する負担は小さくて済む。具体的にはコ
イル３２への供給電流を小さく抑えることができる。よ
ってコイル３２からの発熱も少なくて済む。

また、このとき、第１図に示すように、プランジャ４０
はプランジャ遊嵌孔３８内に没入し、その先端はコア３
６に近接して対向する。

このようにプランジャ４０がプランジャ遊嵌孔３４に没
入する構成としたため、ソレノイド２５を含む鍵駆動装
置全体を薄型に構成することができるものである。

また、以上のようにプランジャ４０の先端面４０Ａ、４
０Ｂと、コア３６の対向面３８Ａ、３８Ｂと、を傾斜し
た斜面によりそれぞれ形成し、路間−形状としたため、
これらの間の間隔（ギャップ）を小さくすることができ
、磁気抵抗を減少させることができる。よって＆Ｊ！１
１（１２）の引き下げ動作開始時の応答性を向上させる
ことができる。アクチュエータであるソレノイド２５の
推力（プランジャ吸引力）とプランジャストロークとの
間の特性を平滑化することができるものである。

また、プランジャ４０を鍵１１（１２）下面に固着する
場合先端を凸状としたため、その重量を軽減することが
できる。

なお、プランジャ４０の先端部の形状、および、これに
対向するコア３６の凹部３８形状は、上記実施例に示す
形状に限られることはない。

さらに、例えば、先端の平坦面に対して直線で交差する
傾斜面を備えた形状に構成しても良い。

このように凹凸状に形成することにより、先端面と傾斜
面とに平行な方向に作用する力を低減することができ、
再生時、キー支持部への作用力の影響を少なくすること
ができる。

また、この実施例にあっては、ソレノイド２５を直線状
に配列したため、バランスピン１５と鍵駆動力の作用点
くプランジャ４０の位置）とが全ての白鍵１１について
同じ間隔だけ離れている。

このため、警鐘１１に対応して鍵駆動力を補正する等の
必要は生じることなく、全ての鍵１１について均一に鍵
駆動力を作用させることができるという効果がある。

第４図および第５図は本発明の第２実施例を示している
。

この実施例では、白鍵】】を駆動するソレノイド２５を
いわゆる千鳥形状に配置したものである。

すなわち、放熱材６１を一体化して形成し、この放熱材
６１の結中にソレノイド２５および２６を収容したもの
である。複数のソレノイド２５にあって隣合うもの同士
は、・互いに白鍵の長手方向においてずれて配設されて
いる。このため、放熱材６１の箱中に空間がより多く存
在することとなる。この空間により放熱性は向上する。

また、これらのソレノイド２５．２６はコントローラ６
２によってコイル３２への通電が制御される構成である
。その他の構成は上記第１実施例のそれと同様である。

したがって、この実施例では、キーセンサユニット５０
からの信号に基づいてこの鍵１１（１２）の揺動速度を
算出し、コントローラ６２は、コイル３２への供給電流
を加減補正するフィードバック制御を行うことができる
。これにより、より一層その再生演奏の忠実度を向上さ
せることができる。

また、この実施例によればソレノイド２５からの放熱効
果を、第１実施例の直線状配置に比べて高めることがで
きる。

さらに、これらの実施例にあっては、フロントビン、フ
ロントレールを廃止したため、鍵の下方空間についてス
ペースを広くとることができ、他の部品、例えばキーセ
ンサユニット等の設置が容易になり、実装性が向上して
いる。

なお、第５図に示すように、ブッシングクロス４１に加
えて、もしくは、独立に、長孔、１対のクロス、オーバ
ルビンからなる鍵駆動ガイドを鍵に配設することもてき
る。

〈発明の効果〉以上説明してきたように、本発明に係る鍵盤楽器の鍵駆
動装置によれば、自動演奏時の駆動力の作用点を通常演
奏でのそれと同じ位置に設定することができ、鍵に作用
する力を通常演奏のそれに近似させることができ、再生
演奏の忠実度を向上させることができる。また、再生演
奏および通常演奏での雑音の発生を完全になくすことが
できる。

また、通常演奏でのキータッチに違和感が生じることは
ない。さらに、鍵の駆動に必要な駆動力を低減すること
ができ、該鍵駆動装置の負担を低減することができる。

また、コイルおよびプランジャは従来のフロントビンの
ガイド機能を兼ねることができ、フロントビンや鍵盤へ
の長孔の加工が不必要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る鍵駆動装置を示す断
面図、第２図は同じくその鍵駆動装置の配置を示す平面図、第３図は第１実施例に係るコイルボビンの一部を破断し
て示すその分解斜視図、第４図は本発明の第２実施例に係る鍵駆動装置を示す断
面図、第５図はその鍵駆動装置の配置を示す平面図である。１１・・・・・・・・・白鍵、１２・・・・・・・・・黒鍵、１３・・・・・・・・・棚板、１４・・・・・・・・・バランスレール（流中）、１５
・・・・・・・・・バランスピン、１６・・・・・・・
・・バランスピン、２５・・・・・・・・・ソレノイド
、２６・・・・・・・・・ソレノイド、２９・・・・・・・・・下ヨーク、３２啼・・・・・・・・コイル、３４・・・・・・・・・プランジャ遊嵌孔、４０・・・
・・・・・・プランジャ、４４・・・・・・・・・上ヨーク。特許出願人　　　ヤマハ株式会社代理人　　　　　弁理士　桑井　清− 第３図

Claims

【特許請求の範囲】棚板上に配設された筬中と、この筬中に植設されたバランスピンと、このバランスピンを支点として揺動自在に支持された鍵
と、を備えた鍵盤楽器において、上記鍵の演奏者側先端部近傍の下面に垂下されたプラン
ジャと、このプランジャと近接対向する棚板上の位置に配設され
、上記プランジャが遊嵌するプランジャ遊嵌孔を有し、
上記鍵の揺動方向に沿った磁界を発生するコイルと、上記コイルの上端側、または、下端側の少なくとも一方
に配設されたヨークと、を備えたことを特徴とする鍵盤楽器の鍵駆動装置。