JPH1055171A - 鍵駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁力を有効に利用することができるようにす
る。 【解決手段】 鍵盤シャーシ１２の上面側には複数の鍵
１４が回動可能に設けられている。鍵１４の上面後端部
には鍵後端部材３１が設けられ、鍵後端部材３１の後端
面には永久磁石３２が設けられている。永久磁石３２の
後方には対向するように電磁石３３が設けられている。
そして、電磁石３３に電流を供給すると、電磁石３３が
永久磁石３２の一の磁極に対して鍵１４を押鍵方向に回
動させるための反発力を付与するとともに、他の磁極に
対して鍵１４を同じく押鍵方向に回動させるための吸引
力を付与する。したがって、電磁石と永久磁石との間の
反発力または吸引力のみによって鍵を押鍵方向に回動さ
せる場合と比較すると、磁力を有効に利用することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は鍵盤楽器を自動演
奏するための鍵駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ピアノやアコースティックピアノな
どの鍵盤楽器には、自動演奏するための鍵駆動装置を備
えたものがある。図１１はこのような鍵駆動装置の一例
を示したものである。この鍵駆動装置では、楽器本体ケ
ース１内の所定の箇所に垂設された鍵支持部材２の下端
部に設けられた軸３に複数の鍵４が上下方向に回動可能
に取り付けられている。各鍵４の後端部下面には上下方
向に磁力線が発生するように巻かれたコイル５が取り付
けられている。コイル５の下方には、所定の間隔をおい
て対向するように帯状の永久磁石６が配置されている。
そして、コイル５に電流を供給すると、コイル５が永久
磁石６と反発して鍵４の後端部を上方に押し上げる。こ
れにより、鍵４が軸３を中心に回動して押鍵されるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような鍵駆動装置では、コイル５の一方の磁極と永
久磁石６の一方の磁極との間の反発力によって鍵４を押
鍵方向に回動させているので、コイル５と永久磁石６は
ともに一方の磁極しか利用されておらず、他方の磁極の
磁力が無駄になり、磁力を有効に利用していないという
問題があった。この発明の課題は、磁力を有効に利用す
ることができるようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回動可能に設けられ、回動支点よりも後方に鍵後端部を
有する鍵と、前記鍵後端部に設けられ、常に磁界を発生
する常時磁界発生手段と、該常時磁界発生手段の近傍に
設けられ、電流を供給したときだけ磁界を発生し、前記
常時磁界発生手段の一の磁極に対して前記鍵を押鍵方向
に回動させるための反発力を付与するとともに、他の磁
極に対して前記鍵を同じく押鍵方向に回動させるための
吸引力を付与する一時磁界発生手段とを具備したもので
ある。請求項２記載の発明は、回動可能に設けられ、回
動支点よりも後方に鍵後端部を有する鍵と、前記鍵後端
部に設けられ、電流を供給したときだけ磁界を発生する
一時磁界発生手段と、該一時磁界発生手段の近傍に設け
られ、常に磁界を発生し、前記一時磁界発生手段に電流
が供給された際、該一時磁界発生手段の一の磁極に対し
て前記鍵を押鍵方向に回動させるための反発力を付与す
るとともに、他の磁極に対して前記鍵を同じく押鍵方向
に回動させるための吸引力を付与する常時磁界発生手段
とを具備したものである。

【０００５】請求項１記載の発明によれば、一時磁界発
生手段が常時磁界発生手段の一の磁極に対して鍵を押鍵
方向に回動させるための反発力を付与するとともに、他
の磁極に対して鍵を同じく押鍵方向に回動させるための
吸引力を付与するので、従来のように一時磁界発生手段
と常時磁界発生手段との間の反発力によって鍵を押鍵方
向に回動させる場合と比較すると、磁力を有効に利用す
ることができる。請求項２記載の発明によれば、常時磁
界発生手段が一時磁界発生手段の一の磁極に対して鍵を
押鍵方向に回動させるための反発力を付与するととも
に、他の磁極に対して鍵を同じく押鍵方向に回動させる
ための吸引力を付与するので、従来のように一時磁界発
生手段と常時磁界発生手段との間の反発力によって鍵を
押鍵方向に回動させる場合と比較すると、磁力を有効に
利用することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して、こ
の発明の第１実施形態を適用した鍵盤楽器について説明
する。図１はこの鍵盤楽器を示す断面図であり、図２は
同鍵盤楽器の平面図であり、図３（Ａ）は図１の一部拡
大図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う
断面図であり、図４は同鍵盤楽器の押鍵された状態を示
す断面図であり、図５は図４の一部拡大図である。この
鍵盤楽器では、図１に示すように、合成樹脂製または金
属製の楽器本体ケース１１上に板金製の鍵盤シャーシ１
２が板金製の支持部材１３を介して取り付けられてい
る。鍵盤シャーシ１２の上面側には合成樹脂製の複数の
鍵（白鍵と黒鍵、ただし、白鍵のみについて説明す
る。）１４が並列されている。鍵１４の後端部の垂直部
分にはほぼＵ字状の係止部１５が設けられ、下面後端部
の所定の箇所にはばね押圧突起１６が設けられている。
そして、鍵１４は、係止部１５が鍵盤シャーシ１２の後
端部の垂直部分に形成された係止孔１７に挿入され、ば
ね押圧突起１６がその下方の鍵盤シャーシ１２上に配置
された復帰ばね１８に当接することで、復帰ばね１８の
弾性変形により係止部１５を中心にして上下方向に回動
可能となっている。

【０００７】鍵１４の下面中央部には、横断面十字状の
第１および第２のスイッチ押圧突起１９、２０が一体的
に設けられている。第１および第２のスイッチ押圧突起
１９、２０の各下方には押釦式の第１および第２のゴム
スイッチ２１、２２が配置されている。これらゴムスイ
ッチ２１、２２は、鍵盤シャーシ１２の下面に取り付け
られた回路基板２３上に設けられ、鍵盤シャーシ１２に
形成された図示しないバカ孔内に配置されている。

【０００８】鍵１４は、復帰ばね１８のばね力およびゴ
ムスイッチ２１、２２の弾性力により上方に付勢されて
いるが、通常は鍵１４の両側板１４ａの前部下端に垂設
されたほぼＬ字状のストッパ片２４が鍵盤シャーシ１２
に形成されたバカ孔２５を通って鍵盤シャーシ１２の下
面に設けられたフェルトなどからなる帯状の上限ストッ
パ２６に当接することにより、所定の初期位置（上限位
置）に位置決めされている。鍵盤シャーシ１２の前端部
の所定の箇所には、鍵１４の左右の横振れを阻止すると
ともに鍵１４の上下動をガイドするためのほぼＬ字状の
鍵ガイド２７が設けられている。鍵盤シャーシ１２の前
端部の他の所定の箇所には、ストッパ片２４の下端が当
接することにより、鍵１４の下限位置を規制するための
フェルトなどからなる帯状の下限ストッパ２８が設けら
れている。

【０００９】各鍵１４の上面後端部には鍵後端部材３１
がねじ止めされている。鍵後端部材３１の後端面には永
久磁石（常時磁界発生手段）３２が設けられている。こ
の場合、図３（Ａ）に示すように、永久磁石３２は上部
３２ａがＳ極、下部３２ｂがＮ極となるように着磁され
ている。永久磁石３２の外周面は鍵１４の回動に合わせ
た曲率の湾曲状に形成されている。楽器本体ケース１１
上の永久磁石３２と対向する位置には電磁石（一時磁界
発生手段）３３が板金製の支持部材３４を介して取り付
けられている。電磁石３３は、図３（Ａ）および（Ｂ）
に示すように、３つの端部３５ａ〜３５ｃを有するＥ字
状の鉄心３５の中央端部３５ｂにコイル３６が巻かれた
構造となっている。この場合、鉄心３５の各端部３５ａ
〜３５ｃの端面は永久磁石３２の外周面に沿うように形
成されており、鍵１４の回動時に永久磁石３２と各端部
３５ａ〜３５ｃとの間隔が変化しないようになってい
る。

【００１０】次に、このように構成された鍵盤楽器の動
作について説明する。図５に示すように、電磁石３３の
コイル３６に電流を供給すると、鉄心３５の上端部３５
ａにＮ極、中央端部３５ｂにＳ極、下端部３５ｃにＮ極
がそれぞれ発生する。この場合、鉄心３５の上端部３５
ａと永久磁石３２の上部３２ａとの間、および鉄心３５
の中央端部３５ｂと永久磁石３２の下部３２ｂとの間に
吸引力が作用して永久磁石３２を上方に押し上げるとと
もに、鉄心３５の下端部５３ｃと永久磁石３２の下部３
２ｂとの間に反発力が作用して永久磁石３２を上方に押
し上げる。これによって、図４に示すように、対応する
鍵１４が復帰ばね１８のばね力およびゴムスイッチ２
１、２２の弾性力に抗して押鍵される。すると、第１お
よび第２のスイッチ押圧突起１９、２０が第１および第
２のゴムスイッチ２１、２２をそれぞれ押圧し、これに
より第１および第２のゴムスイッチ２１、２２が時間差
をもって順次スイッチオンとなる。そして、第２のゴム
スイッチ２２のスイッチオンにより図示しない音源手段
に対して楽音の発音開始を指示するキーオンデータが得
られ、時間差により押鍵速度に関するデータ、すなわち
楽音の音量や音色などの楽音特性をイニシャル制御する
ためのイニシャルタッチデータが得られる。次に、電磁
石３３のコイル３６への電流の供給を停止すると、電磁
石３３の磁界が消失し、これにより鍵１４が復帰ばね１
８のばね力およびゴムスイッチ２１、２２の弾性力によ
って元の初期位置に戻される。

【００１１】このような鍵盤楽器では、電磁石３３が永
久磁石３２の一の磁極に対して鍵１４を押鍵方向に回動
させるための反発力を付与するとともに、他の磁極に対
して鍵１４を同じく押鍵方向に回動させるための吸引力
を付与するので、図１１に示す従来のようにコイル５と
永久磁石６との間の反発力のみによって鍵４を押鍵方向
に回動させる場合と比較すると、磁力を有効に利用する
ことができる。また、永久磁石３２と電磁石３３との間
の間隔を小さくすることができるので、両者間の間隔が
大きければ大きいほど多くなる漏れ磁束を少なくするこ
とができ、消費電力を少なくすることができる。

【００１２】なお、上記第１実施形態では、鍵後端部材
３１を鍵１４と別体に設けたが、これに限らず、鍵１４
と一体的に設けてもよい。

【００１３】次に、図６〜図９を参照して、この発明の
第２実施形態を適用した鍵盤楽器について説明する。図
６はこの鍵盤楽器を示す断面図であり、図７（Ａ）は図
６の一部拡大図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−
Ｂ線に沿う断面図であり、図８は同鍵盤楽器の押鍵され
た状態を示す断面図であり、図９は図８の一部拡大図で
ある。この鍵盤楽器では、図６に示すように、合成樹脂
製または金属製の楽器本体ケース４１を備えている。楽
器本体ケース４１の前部側（左側）は開口４２されてお
り、後部側（右側）は急な傾斜で立ち上がって一段高く
形成されている。楽器本体ケース４１内の一段高く形成
された部分における所定の箇所には鍵支持部材４３が垂
設されている。この鍵支持部材４３の下端部には軸４４
が設けられている。軸４４には合成樹脂製の複数の鍵
（白鍵と黒鍵、ただし、白鍵のみについて説明する。）
４５が上下方向に回動可能に取り付けられている。各鍵
４５の後端部には左右方向に磁力線が発生するように巻
かれたコイル（一時磁界発生手段）４６が取り付けられ
ている。鍵４５は、通常はその前端部に形成されたＬ字
状のストッパ部４５ａが楽器本体ケース４１の前部下面
に設けられたフェルトなどからなる帯状の緩衝部材４７
に当接することにより、所定の初期位置（上限位置）に
位置決めされている。鍵４５の前端部は開口４２を介し
て外部に突出されている。

【００１４】楽器本体ケース４１内の鍵４５の上方には
回路基板４８が設けられている。この回路基板４８はリ
ード線４９を介してコイル４６と接続されている。コイ
ル４６の後方には永久磁石５０が設けられ、コイル４６
の上方であって永久磁石５０の上部にはほぼＬ字状の上
側ヨーク５１が設けられ、コイル４６の下方であって永
久磁石５０の下部には上側ヨーク５１と対向するように
ほぼＬ字状の下側ヨーク５２が設けられている。この場
合、永久磁石５０および両ヨーク５１、５２は全体とし
てほぼコ字状に配置され、複数の鍵４５に対して１つの
割合で配置されている（図７（Ｂ）参照）。また、図７
（Ａ）に示すように、永久磁石５０は上部５０ａがＳ
極、下部５０ｂがＮ極となるように着磁されているの
で、上側ヨーク５１は基端部５１ａがＮ極、先端部５１
ｂがＳ極となっており、下側ヨーク５２は基端部５２ａ
がＳ極、先端部５２ｂがＮ極となっている。なお、常時
磁界発生手段は、永久磁石５０と両ヨーク５１、５２を
コ字状に配置したものである。

【００１５】次に、このように構成された鍵盤楽器の動
作について説明する。図９に示すように、コイル４６に
電流を供給すると、コイル４６の右端部にＮ極、左端部
にＳ極がそれぞれ発生する。この場合、上側ヨーク５１
の先端部５１ｂとコイル４６の右端部との間に吸引力が
作用してコイル４６を上方に押し上げるとともに、下側
ヨーク５２の先端部５２ｂとコイル４６の右端部との間
に反発力が作用してコイル４６を上方に押し上げる。こ
れによって、図８に示すように、鍵４５が軸４４を中心
に回動して押鍵され、自動演奏が行われる。次に、コイ
ル４６への電流の供給を停止すると、コイル４６の磁界
が消失し、これにより鍵４５が元の初期位置に戻され
る。

【００１６】このような鍵盤楽器では、永久磁石５０が
両ヨーク５１、５２を介してコイル４６の一の磁極に対
して鍵４５を押鍵方向に回動させるための反発力を付与
するとともに、他の磁極に対して鍵４５を同じく押鍵方
向に回動させるための吸引力を付与するので、図１１に
示す従来のようにコイル５と永久磁石６との間の反発力
のみによって鍵４を押鍵方向に回動させる場合と比較す
ると、磁力を有効に利用することができる。

【００１７】なお、上記第２実施形態では、鍵４５の後
端部に左右方向に磁力線が発生するように巻かれたコイ
ル４６を設け、コイル４６の後方に上部５０ａにＳ極、
下部５０ｂにＮ極が着磁された永久磁石５０を設け、永
久磁石５０の上部に上側ヨーク５１を設け、永久磁石５
０の下部に下側ヨーク５２を設けたが、これに限らず、
例えば図１０に示すように構成しても良い。図１０に示
す第２実施形態の鍵盤楽器の変形例では、鍵４５の後端
部に上下方向に磁力線が発生するように巻かれたコイル
６１を設け、コイル６１の後方に左側にＮ極、右側にＳ
極が着磁された永久磁石６２を設け、永久磁石６２の左
側上部に上側ヨーク６３を設け、永久磁石の左側下部に
下側ヨーク６４を設けている。また、上記第２実施形態
では、常時磁界発生手段として、永久磁石５０と両ヨー
ク５１、５２とをコ字状に配置したものについて説明し
たが、これに限らず、永久磁石をコ字状に形成したもの
でもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、一時磁界発生手段が常時磁界発生手段の一
の磁極に対して鍵を押鍵方向に回動させるための反発力
を付与するとともに、他の磁極に対して鍵を同じく押鍵
方向に回動させるための吸引力を付与するので、従来の
ように一時磁界発生手段と常時磁界発生手段との間の反
発力によって鍵を押鍵方向に回動させる場合と比較する
と、磁力を有効に利用することができる。請求項２記載
の発明によれば、常時磁界発生手段が一時磁界発生手段
の一の磁極に対して鍵を押鍵方向に回動させるための反
発力を付与するとともに、他の磁極に対して鍵を同じく
押鍵方向に回動させるための吸引力を付与するので、従
来のように一時磁界発生手段と常時磁界発生手段との間
の反発力によって鍵を押鍵方向に回動させる場合と比較
すると、磁力を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を適用した鍵盤楽器の
断面図。

【図２】同鍵盤楽器の平面図。

【図３】（Ａ）は図１の一部拡大図、（Ｂ）はそのＢ−
Ｂ線に沿う断面図。

【図４】同鍵盤楽器において、押鍵された状態を示す断
面図。

【図５】図４の一部拡大図。

【図６】この発明の第２実施形態を適用した鍵盤楽器の
断面図。

【図７】（Ａ）は図６の一部拡大図、（Ｂ）はそのＢ−
Ｂ線に沿う断面図。

【図８】同鍵盤楽器において、押鍵された状態を示す断
面図。

【図９】図８の一部拡大図。

【図１０】第２実施形態の鍵盤楽器の変形例を示す拡大
図。

【図１１】従来の鍵駆動装置を示す断面図。

【符号の説明】

１２ 鍵盤シャーシ １４ 鍵 ３１ 鍵後端部材 ３２ 永久磁石 ３３ 電磁石

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動可能に設けられ、回動支点よりも後
   方に鍵後端部を有する鍵と、 前記鍵後端部に設けられ、常に磁界を発生する常時磁界
   発生手段と、 該常時磁界発生手段の近傍に設けられ、電流を供給した
   ときだけ磁界を発生し、前記常時磁界発生手段の一の磁
   極に対して前記鍵を押鍵方向に回動させるための反発力
   を付与するとともに、他の磁極に対して前記鍵を同じく
   押鍵方向に回動させるための吸引力を付与する一時磁界
   発生手段と、 を具備したことを特徴とする鍵駆動装置。
2. 【請求項２】 回動可能に設けられ、回動支点よりも後
   方に鍵後端部を有する鍵と、 前記鍵後端部に設けられ、電流を供給したときだけ磁界
   を発生する一時磁界発生手段と、 該一時磁界発生手段の近傍に設けられ、常に磁界を発生
   し、前記一時磁界発生手段に電流が供給された際、該一
   時磁界発生手段の一の磁極に対して前記鍵を押鍵方向に
   回動させるための反発力を付与するとともに、他の磁極
   に対して前記鍵を同じく押鍵方向に回動させるための吸
   引力を付与する常時磁界発生手段と、 を具備したことを特徴とする鍵駆動装置。