JPH0419794A - 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、自動ピアノ、電子ピアノ等の自動鍵盤楽器の
鍵を電気的１こ揺動操作するようにした鍵駆動装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の鍵駆動装置として、第６図に示す構造の
ものが知られている。

この鍵駆動装置ｌは、摺動型のンレノイド２を、鍵３の
揺動中心となるバランスレール４よりも演奏者側で、前
記盤３の裏面と棚板５との間に設けたもので、前記盤３
の裏面に揺動自在に装着されたプランジャ２！と、前記
棚板５に装着されたコイル２ｂと、このコイル２ｂを取
り囲んで設けられたヨーク２ｃとによって構成されてお
り、別体に設けられたコントロールユニットからの出力
される演奏信号に基づいて、前記コイル２ｂに駆動電圧
を印加することにより、前記プランジャ２ａを吸引して
、前記鍵３を引き下げるように揺動させるようにしたも
のである。

ところで、このような鍵駆動装置１においては、摺動型
のソレノイド２を用いているために、鍵３の揺動時のプ
ランジャ２ａとヨーク２Ｃとの摺動により、メカニカル
ノイズが発生し易いといった不具合を有している。

また、鍵３にプランジャ２ａの重量が作用し、かつ、鍵
３の揺動操作時にプランジャ２ａの摺動抵抗が加わるこ
とから、鍵３の演奏時の操作感、いわゆる、タッチ感に
悪影響を与えてしまうことも考えられる。

そこで、このような不具合に対処すべく、ｔｊｇ７図お
よび第８図に示す鍵駆動装置１０も提案された。

この鍵駆動装置１Ｇは、バランスレール（図示時）より
も演奏者側寄りの棚板５上に配設され、鍵３の揺動方向
と略直角方向の磁界を発生するコイル１１と、このコイ
ル！！の鍵配列方向両端部に立設され、鍵３側から棚板
５側に向かって拡大する傾斜側面１２ａを有する下部ヨ
ーク１２と、前記コイル）１の中心部を貫通し前記下部
ヨーク１２を連結する円柱状のセンターヨーク１３と、
前記鍵３の裏面の、前記コイル１１と対向する位置に固
定されて、前記下部ヨーク１２の傾斜側面１２ａに対応
した傾斜を有する傾斜面目ａを有する上部ヨーク１４と
によって構成し、これらのコイル１１、一対の下部ヨー
ク１２、および、上部ヨークロを、鍵毎にかつ鍵３の配
列方向に直線状に配設したものである。

このような構成とすることにより、上部ヨーク１４の吸
引操作において、この上部ヨーク１４を下部ヨーク１２
に対して常時非接触状態に保持し、鍵３の操作時あるい
は駆動時においてメカニカルノイズの発生を防止すると
ともに、鍵操作時における違和感を緩和するようにして
いる。

また、上部ヨーク１４を下部ヨーク１２を取り囲むよう
な形状として、漏れの少ない磁気回路を形成し、これに
よって、上部ヨーク１４のストロークに対する推力の変
化を平滑化するようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、前述した提案に係わる鍵駆動装置ｌＯに
おいても、なお、次のような改善すべき点が残されてい
る。

すなわち、コイル１１に電圧を印加して磁界を発生させ
た場合、この磁界の一部か、第９図に実線矢印で示すよ
うに、一方の下部ヨーク１２からコイル＋１内をとおっ
て隣接された下部ヨークＩ２へ漏洩してしまい、推力／
入力電力比特性に影響を与える。

そして、この漏洩磁界は、センターヨーク１３から離間
するにしたかつて大きくなる傾向にある。

また、コイル１１の輻（すなわち、センターヨーク１３
の長さ方向におけるコイル１１の寸法）Ｗは、極力大き
く設定することが望ましいが、このように、コイル幅Ｗ
を大きくすると、第８図に示すように、下部ヨーク１２
と上部ヨーク１４との対向幅Ｓか小さくなり、これによ
って上部ヨークＨに対する磁束の透過量が制限されて、
推力が減少してしす　ら　ＲＰ約　めく訊　る　− さらに、前記センターヨーク１３の外径をＤとし、下部
ヨーク１２の厚さをｔとし、また、コイル１１の幅をＷ
とした場合において、コイル１１によって発生させられ
た磁束は、Ｓｏ−πＤｘ（＋／２）の面積をとおって下
部ヨーク１２の外周に至る。

しかしなから、この磁束を通過させる面積Ｓ。か小さく
、この部分において磁気飽和か発生してしまい、この点
からも、推力／入力電力比特性に影響を与えてしまう。

したかって、従来においてはこれらの不具合への対処が
望まれており、本発明は、このような従来において残さ
れている課題を解決せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前述の不具合を有効に解消し得る鍵盤楽器の
鍵駆動装置を提供せんとするもので、鍵盤楽器の棚板上
の鍵の揺動中心より演奏者側寄りに、前記鍵の配列方向
に沿って配設され、前記鍵の長さ方向の両側辺に、前記
棚板に向かって漸次＃ニー＊ニオろｆｉ銅面を有するセ
ンターヨークと、このセンターヨークに被嵌されたコイ
ルと、前記センターヨークに被嵌されて前記コイルの両
側部に配設され、前記鍵の長さ方向の両側辺に、前記棚
板に向かって漸次拡大する傾斜面か形成されているとと
もに、前記センターヨークの長さ方向に沿った肉厚か、
前記センターヨークから離間するにしたがい漸次肉薄と
なるように形成され、かつ、前と最外周部の少なくとも
上面に、前記センターヨークの長さ方向に沿って突出す
る鍔が形成された下部ヨークと、前記鍵の裏面に固定さ
れ、前記下部ヨークの傾斜面とほぼ同傾斜の対向面を有
する上部ヨークとからなることを特徴とする。

［作用］ 本発明に係わる鍵盤楽器の鍵駆動装置は、コイルに電圧
を印加することにより磁界を発生させ、これによって、
上ヨークを下ヨークに向けて吸引移動させる。

そして、この移動に際し、上ヨークを下ヨークに対して
常時非接触状態で移動させる。

センターヨークに棚板に向かって漸次拡大する傾斜面を
形成して、センターヨークと下部ヨークとの接触面積を
拡大して、磁束の透過面積を拡大し、磁気飽和の発生を
緩和する。

さらに、下部ヨークの肉厚を外周に向かって漸次狭める
ことにより、雨下部ヨーク外周側の間隔を大きくして、
磁気抵抗を大きくし、これによって、隣接されたコイル
間における磁気漏れを減少させる。

さらにまた、下部ヨークの外周部の少なくとも上面に鍔
を設けることにより、上部ヨークとの対向面積を拡大し
て、推力の低下を抑制し、かつ、雨下部ヨークの近接部
分に前記鍔によって狭隘部を形成することにより、左右
方向へ向かう磁束についてはより少ない磁束で磁気飽和
を発生させ、これによって隣合う下部ヨーク間での漏洩
磁束を減少させる。

［実施例Ｊ 以下、本発明の一実施例について第１図ないし第５図に
基づき説明する。

本実施例に示す鍵駆動装置２０は、第１図および第２図
に示すように、鍵盤楽器の棚板２１上の鍵２２の補動中
心より演奏者側寄りに、前記鍵２２の配列方向に沿って
配設され、前記鍵２２の長さ方向の両側辺に、前記棚板
２１に向かって漸次拡大する傾斜面２３ａを有するセン
ターヨーク２３と、このセンタヨーク２３に被嵌された
コイル２４と、前記センタヨーク２３に被嵌されて前記
コイル２４の両側部に配設され、前記鍵２２の長さ方向
の両側辺に、前記棚板２１に向かって漸次拡大する傾斜
面２５ａか形成されているとともに、前記センターヨー
ク２３の長さ方向に沿った肉厚が、前記センターヨーク
２３から離間するにしたがい漸次肉薄となるように形成
され、かつ、前記最外周部に、前記センターヨーク２３
の長さ方向に沿って突出する鍔２Ｓｂが形成された下部
ヨーク２５と、前記鍵２２の裏面に固定され、前記下部
ヨーク２５の傾斜面２５ａとほぼ同傾斜の対向面２６ａ
を有する上部ヨーク２６とを備えた概略構成となってい
る。

次いで、これらの詳細について説明すれば、前記棚板２
Ｉの上面には、第１図に示すように、基板２７か配設さ
れており、この基板２７には、熱伝導性の高い材料によ
って形成された集熱板２８が配設され、さらに、この集
熱板２８の演奏者側の端部には、ヒートパイプ２９か装
着されている。

このヒートパイプ２９は、楽器の外部に設けられた熱交
換器（図示略）へ接続されており、前記各コイル２４に
おいて発生させられた熱を前記熱交換器を経て外気へ放
出するようになっている。

前記センターヨーク２３は、第１図に示すように、その
縦断面形状が、台形状に形成されており、上下に平坦な
平行面２３ｂを有し、これらの両側部を連絡する両側辺
か、前記傾斜面２３ａとなされている。

前おコイル２４は、前記センターヨーク２３に被嵌され
たボビン３０に巻回されている。

そして、前記ボビン３０は、外周側において全周に亙っ
て開放されているとともに、この關放端における幅寸法
が内周部分における幅寸法よりも大きくなるようにテー
パー状に形成されている。

前記下部ヨーク２５は、中心部に、前記センターヨーク
２３が挿通させられる貫通孔３１が形成されており、こ
の貫通孔３０の形状は、第１図に示すように、前記セン
ターヨーク２３の断面形状と同様に台形状に形成されて
いる。

また、前記下部ヨーク２５の外形形状は、第１図に示す
ように、前記センターヨーク２３の断面形状と相似形と
なされ、一対の平坦な平行面２Ｓｃと、これらの両端を
連絡する前記傾斜面２５ａとによって外郭が形成されて
おり、これらの傾斜面２５ａが、前記センターヨーク２
３の傾斜面２３ａと平行となされ、かつ、一対の平行面
２５ｃと前記センターヨーク２３の一対の平行面２３ｂ
とが相互に平行となされている。

一方、前記下部ヨーク２５は、＠２図に示すように、セ
ンターヨーク２３の長さ方向に沿った面によって破断し
た場合、外周へ向かって漸次幅狭となるようにテーパー
状に形成されており、この傾斜角度が、前記ボビン３０
の傾斜角度に一致させられている。

したがって、下部ヨーク２５のセンターヨーク２３の長
さ方向における両端面は、第２図に示すように、中心部
（すなわちセンターヨーク２３側）か突出した略円錐台
形状となされ、これらの両端面に前記ボビン３０か面接
触状態で接触させられるようになっている。

さらに、前記各下部ヨーク２５の外周に形成される鍔２
５ｂは、第１図に示すように、上方の平行面２Ｓｃと両
傾斜面２５ａとの３辺にかけて形成されている。

この鍔２Ｓｂは、その突出端に向かって漸次肉薄となる
ように、先細りの断面形状となされており、突出端にお
ける厚さが極めて小さく設定されている。

前記上部ヨーク２６は、前と鍵２２に取り付けられる平
坦部２６ｂと、この平坦部２６ｂの両端に連設された一
対の傾斜部２６ｃとによって形成されており、これらの
傾斜部２６ｃの内面か前記対向面２６ａとなされている
。

そして、前記鍵２２を最下降位置まで揺動させた状態に
おいて、第１図に示すように、平坦部２６ｂと各傾斜部
２６ｃと、前記下部ヨーク２５の鍔２Ｓｂの間に所定の
間隔が形成されるように相対形状が設定されている。

次いで、このように構成された本実施例の作用について
説明する。

自動演奏プログラムにより、所定の鍵２２に対応した鍵
駆動装置２０のコイル２４に、演奏情報に応した電圧か
印加され、この電圧に応じた磁界が前記コイル２４によ
って発生させられるとともに、上部ヨーク２６が下部ヨ
ーク２５へ向けて吸引される。

これに伴い、上部ヨーク２６とともに鍵２２が揺動させ
られるとともに、自動ピアノにあっては打弦機構が作動
させられて、前記電圧に応した強さで打弦が行われる。

まｔ；、電子鍵盤楽器においては、鍵２２によって発音
装置のスイッチが操作されて発音がなされる。

このような上部ヨーク２６の吸引操作において、この上
部ヨーク２６は下部ヨーク２５に対して常時非接触状態
に保持されるから、メカニカルノイズの発生が防止され
るとともに、押鍵時における違和感か緩和される。

また、上部ヨーク２６か下部ヨーク２５を取り囲むよう
にして配設されており、センターヨーク２３の長さ方向
から見た場合、第１図に矢印で示すように、最短の磁気
回路か形成されて磁気抵抗か軽減される。

この結果、上部ヨーク２６のストロークに対する推力が
平滑化される。

一方、センターヨーク２３と直交する方向から見た場合
、前記磁界は、第３図に矢印で示すように、センターヨ
ーク２３から、このセンターヨーク２３に接触する一方
の下部ヨーク２５の内周面を経てその外周部に設けられ
た鍔２５ｂに至り、この鍔２５ｂから上部ヨーク２６を
経て他方の下部ヨーク２５へ、さらに、この下部ヨーク
２５の鍔２Ｓｂから下部ヨーク２５の内周面よりセンタ
ーヨーク２３へ至る経路で進む。

ここで、センターヨーク２３と下部ヨーク２Ｓとの間に
おける磁界の透過面積Ｓは、前記下部ヨーク２５の貫通
孔３１の内周長をＬとし、内周部の肉厚をＴとすると、
５＝ＬＸＴ／２で示される。

ここで、下部ヨーク２５の外周面と内周面との最短距離
Ｑを、先の提案と同一に設定した場合、本実施例におけ
る透過面積Ｓと先の提案にかかる透過面積Ｓ。との関係
か、Ｓ＞Ｓ、となる。

したかって、センターヨーク２３と下部ヨーク２５との
間における磁界の飽和点か大幅に改善され、推力の向上
が図られる。

また、前記コイル２９の外周部側を内周部よりもセンタ
ーヨーク２３の長さ方向に幅を大きくしたことから、コ
イル２９の幅か大きく取れ、推力の向上か図られるとと
もに、コイル２９の外周部近傍における隣合う下部ヨー
ク２５間の磁気抵抗が大きくなり、この部分の磁気漏れ
が抑制される。

さらに、コイル２９の幅を大きくした場合においても、
前お下部ヨーク２５の外周部に設けた鍔２Ｓｂによって
上部ヨーク２６との重畳量が確保され、この結果、推力
の低下防止が可能となる。

しかも、両鍔２Ｓｂによって、下部ヨーク２５を相互に
接近させても、この鍔２Ｓｂの突出端が狭く設定されて
磁気の飽和点が低く、この部分における磁気漏れも抑制
される。

したかって、これらの相乗作用により、鍵２２のストロ
ークに対する推力特性か、第４図に示すように、磁気飽
和点が高く大きな推力か得られる。

この特性との比較のために、第５図に先の提案における
ストロークに対する推力特性を示した。

さらに、本実施例においては、各コイル２４において発
生した熱は集熱板２８からヒートパイプ２９へ集熱され
て、このヒートパイプ２９から外部へ放熱される。

これによって、コイル２４の過加熱か防止されて安定し
た作動が確保される。

なお、前記実施例において示した各構成部材の話形状や
寸法等は一例であって設計要求等に基づき種々変更可能
である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係わる鍵盤楽器の鍵駆動
装置は、鍵盤楽器の棚板上の鍵の揺動中心より演奏者側
寄りに、前記鍵の配列方向に沿つて配設され、前記鍵の
長さ方向の両側辺に、前記棚板に向かって漸次拡大する
傾斜面ををするセンターヨークと、このセンターヨーク
に被嵌されたコイルと、前記センターヨークに被嵌され
て前記コイルの両側部に配設され、前お鍵の長さ方向の
両側辺に、前記棚板に向かって漸次拡大する傾斜面か形
成されているとともに、前記センターヨークの長さ方向
に沿った肉厚が、前記センターヨークから離間するにし
たがい漸次肉薄となるように形成され、かつ、前記最外
周部の少なくとも上面に、前記センターヨークの長さ方
向に沿って突出する鍔が形成された下部ヨークと、前起
鍵の裏面に固定され、前と下部ヨークの傾斜面とほぼ同
傾斜の対向面を有する上部ヨークとからなることを特徴
とするもので、次のような優れた効果を奏する。

センターヨークと下部ヨークとの間における磁界の透過
面積を大きくして、センターヨークと下部ヨークとの間
における磁界の飽和点を大幅に改善し、推力向上を図る
ことができる。

また、下部ヨーク間の間隔を広げて、この間に配設され
るコイルの幅を大きくすることかでき、推力の向上を図
ることかできるとともに、コイルの外周部近傍における
磁気抵抗を大きくして、コイル内における磁気漏れを抑
制することかできる。

さらに、コイルの幅を大きくした場合においても、前記
下部ヨークの鍔によって上部ヨークとの重畳量か確保さ
れ、この結果、推力の低下を防止することかできる。

しかも、両鍔によって、下部ヨークを相互に接近させて
も、この鍔の突出端を狭く設定することにより磁気の飽
和点を低下させ、この部分における磁気漏れを抑制する
ことができる。

したがって、これらの相乗作用により、鍵のストローク
に対する推力特性を大幅に改善することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３区は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は要部の縦断面側面図、第２図は第１図の■−■
線に沿う矢視断面図、第３図は磁昇方向を説明するため
の要部を拡大した縦断面側面図、第４図は一実施例の鍵
のストロークに対する鍵駆動装置の推力特性図、第５図
は先の提案にかかる鍵のストロークに対する鍵駆動装置
の推力特性図、第６図は従来の鍵駆動装置を示す縦断面
側面図、第７図ないし第９図は先の提案にかかる鍵駆動
装置を示すもので、第７図は要部の縦断面側面図、第８
図は第７図の■−■線に沿う矢視断面図、第９図はコイ
ル内における磁気の流れを説明するためのコイル部分を
拡大した縦断面側面図である。 ２０・・・・・・鍵駆動装置、 ２２・・・・・・鍵、 ２３ａ・・・傾斜面、 ２５・・・・・・下部ヨーク、 ２５ｂ・・・鍔、 ２６ａ・・・対向面。 ２１・・・・・・棚板、 ２３・・・・・・センターヨーク、 ２４・・・・・・コイル、 ２５ａ・・・傾斜面、 ２６・・・・・・上部ヨーク、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鍵盤楽器の棚板上の鍵の揺動中心より演奏者側寄りに、
   前記鍵の配列方向に沿って配設され、前記鍵の長さ方向
   の両側辺に、前記棚板に向かって漸次拡大する傾斜面を
   有するセンターヨークと、このセンターヨークに被嵌さ
   れたコイルと、前記センターヨークに被嵌されて前記コ
   イルの両側部に配設され、前記鍵の長さ方向の両側辺に
   、前記棚板に向かって漸次拡大する傾斜面が形成されて
   いるとともに、前記センターヨークの長さ方向に沿った
   肉厚が、前記センターヨークから離間するにしたがい漸
   次肉薄となるように形成され、かつ、前記最外周部の少
   なくとも上面に、前記センターヨークの長さ方向に沿っ
   て突出する鍔が形成された下部ヨークと、 前記鍵の裏面に固定され、前記下部ヨークの傾斜面とほ
   ぼ同傾斜の対向面を有する上部ヨークと、からなること
   を特徴とする鍵盤楽器の鍵駆動装置。