(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点を中心に回動可能に支持された鍵と、
前記鍵に連動して該鍵に演奏操作に対する反力を与える質量体と、
前記鍵と前記質量体の双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材と、
を備え、
前記質量体と前記伝達部材が当接する当接部は、前記質量体と前記伝達部材のいずれか一方に固定した磁石と、他方に固定した該磁石に対する吸着性を有する吸着部材とによって接合されており、
前記磁石の前記吸着部材に対する当接面と、前記吸着部材の前記磁石に対する当接面との少なくとも一方が湾曲面状に形成されている
ことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記磁石と前記吸着部材のいずれか一方は、前記質量体又は前記伝達部材の動作に伴い回転方向に移動するとともに、前記磁石と前記吸着部材のいずれか他方は、前記伝達部材又は前記質量体の動作に伴い直線方向に移動するようになっており、
前記質量体及び前記伝達部材の動作によって、前記磁石と前記吸着部材とが摺動する
ことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
【請求項３】
発生した駆動力を前記鍵及び前記質量体に対して与える駆動力付与手段と、
該駆動力付与手段での駆動力の発生を制御する制御手段と、を備え、
前記駆動力付与手段は、前記伝達部材を前記鍵と前記質量体の少なくともいずれかに向けて駆動する駆動源を備えた電磁アクチュエータである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子鍵盤楽器などが備える鍵盤装置に関し、特に、鍵の操作感覚あるいは動作を制御するための力覚制御あるいは動作制御の機能を備えた鍵盤装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノなど生音を発生する自然鍵盤楽器の鍵盤ユニットは、押鍵により回動するハンマが打弦して発音するように構成されており、鍵とハンマの間には、ジャックやウィッペンを有してなるアクション機構が設けられている。このアクション機構によって、演奏者の指に鍵から独特の反力が掛かるようになっており、自然鍵盤楽器の鍵盤ユニットでは、各楽器に特有の鍵タッチ感が得られる。
【０００３】
一方、電子音を発生する電子鍵盤楽器の鍵盤ユニットは、押鍵時に鍵を初期位置に復帰させるスプリングや質量体（擬似ハンマ）などを備えており、それらの反力によって自然鍵盤楽器の鍵タッチ感を模擬している。しかしながら、電子鍵盤楽器は、押鍵により電子音を発生させる装置であり、実際に打弦して発音する機構を有しないので、自然鍵盤楽器のような複雑なアクション機構がない。そのため、自然鍵盤楽器のアクション機構で生じる鍵タッチ感を忠実には再現しきれず、電子鍵盤楽器の鍵タッチ感は、厳密には自然鍵盤楽器の鍵タッチ感とは異なるものとなっている。
【０００４】
そこで、電子鍵盤楽器では、自然鍵盤楽器に近い鍵動作あるいは鍵タッチ感を得ることを目的として、押鍵に対する反力を変化させる鍵駆動装置や制御装置（力覚制御手段）が提案されている。すなわち、特許文献１に記載の鍵盤ユニットは、鍵を駆動するためのアクチュエータ（ソレノイド）と、該アクチュエータを制御する制御手段とを備えており、これらにより、鍵タッチ感を任意に調節して自然鍵盤楽器の演奏感覚を模擬するようになっている。
【０００５】
特許文献２の鍵盤装置は、アコースティックピアノのハンマ体を擬似した構成の質量体を備え、該質量体による慣性負荷が鍵動作に対する反力として付与されるとともに、その他の粘性負荷、弾性負荷、摩擦負荷などがアクチュエータ（ソレノイド）によって生成される力覚制御機能を有している。この鍵盤装置によれば、質量体とアクチュエータの協働で、アコースティックピアノに近似した鍵タッチ感を創生することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許２９５６１８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９５６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の鍵盤装置では、ソレノイドのみで鍵の動作制御を行うため、アコースティックピアノの鍵タッチ感を高精度に再現することは難しい。特許文献２に記載の鍵盤装置では、アクチュエータは、鍵に対して直接反力を付与するように鍵に当接して配置されている。一方、質量体は、鍵と当接して該鍵の動作に連動するようになっているが、アクチュエータには当接しておらず、質量体とアクチュエータは、互いに離れた位置に配置されている。しかしながら、このように質量体がアクチュエータと分離して配置されていると、質量体とアクチュエータの動作系統が別系統になるため、質量体から鍵にかかる負荷をアクチュエータの駆動で適切に制御するには限界がある。
【０００８】
また、鍵とそれに連動する質量体とを備えた鍵盤装置では、鍵と質量体の間で駆動力を伝達する伝達経路において、鍵または質量体とそれらの間に介在する他の部品との間で動力が伝達されるようになっている。この伝達経路において、鍵または質量体と他の部品とは、例えば回動と直動など、互いに異なる動作をすることが多い。この場合、鍵の力覚制御においてより自然な動作感覚を実現するには、異なる動作をする鍵または質量体とそれらの間に介在する他の部品との連動を確保しつつ、両者の相対移動に対して適切な摩擦力が発生するように構成することが必要である。その理由は、アコースティックピアノが備えるアクション機構による鍵タッチ感は、スピンローラ、ジャック棒、ハンマなど互いに異なる動作をする構成部品が適度な摩擦を伴いながら相対移動することによって創り出されているものであり、その鍵タッチ感をできるだけ忠実に再現することが求められるからである。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、簡単な構成でありながら、異なる動作をする鍵または質量体とそれらの間に介在する他の部品との連動を確保しつつ、両者の相対移動に対して適切な摩擦力を発生させることで、自然鍵盤楽器に近い鍵タッチ感の創生が可能な鍵盤装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明にかかる鍵盤装置は、支点（１２）を中心に回動可能に支持された鍵（２０）と、鍵（２０）に連動して該鍵（２０）に演奏操作に対する反力を与える質量体（３０）と、鍵（２０）と質量体（３０）の双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する伝達部材（４６）と、を備え、質量体（３０）と伝達部材（４６）とが当接する当接部（４８）は、質量体（３０）と伝達部材（４６）のいずれか一方に固定した磁石（３７）と、他方に固定した該磁石（３７）に対する吸着性を有する吸着部材（３６）とによって接合されていることを特徴とする。なお、ここでの吸着部材には、磁石に対する吸着性を有する金属性の部材や他の磁石などが含まれる。
【００１１】
本発明にかかる鍵盤装置では、鍵に連動して該鍵に演奏操作に対する反力を与える質量体を備えている。したがって、アコースティックピアノなど自然鍵盤楽器の鍵動作に特有の慣性質量感を忠実に再現することが可能となる。また、アコースティックピアノでは、押鍵開始時にハンマの静荷重に抗して鍵の移動を開始させることが必要であるが、この押鍵開始時の操作感覚も良好に再現することができる。
【００１２】
そして、この鍵盤装置では、質量体と伝達部材が当接する当接部を磁石の吸着力によって接合したことで、質量体と伝達部材が動作する際、磁石と吸着部材が擦れ合いながら移動することで、質量体と伝達部材が互いに接触した状態を保ちつつ、それらの比較的自由な相対移動が許容されるようになる。したがって、たとえば直動と回動など、伝達部材と質量体が互いに異なる動作を行う場合でも、質量体と伝達部材の連動を確保することが可能となる。また、質量体と伝達部材が当接する当接部を磁石の吸着力で接合したことで、鍵及び質量体が動作する際、質量体と伝達部材の両者が接触した状態を保ちながら相対移動する構造を簡単な機構で実現できる。
【００１３】
また、質量体と伝達部材が当接する当接部において、相対移動する磁石と吸着部材には、両者間に生じる磁力によって一定の摩擦力が生じる。これにより、アコースティックピアノのアクション機構の内部で発生する摩擦に起因する鍵の操作感覚を良好に再現することが可能となる。したがって、例えば、アコースティックピアノのアクション機構においてジャック棒がスピンローラを突き上げてからスライドして脱進する動作に伴う鍵の操作感覚や、ハンマがストッパーに当接した後のバックチェックによる反動のチャック動作（バックチェック動作）と近似した動作感覚（いわゆる擬似バックチェック動作感覚）も得られるようになる。加えて、質量体と伝達部材が磁石の吸着力で接合しているので、両者が吸着力無しで単に当接している場合と比較して、質量体と伝達部材との間での力の伝達がしっかりとした強い力で行われるようになる。したがって、アコースティックピアノの操作感覚をより忠実に再現できるようになる。また、質量体と伝達部材が磁石の吸着力で接合していることで、鍵が初期位置へ戻る際、質量体が鍵に連れられて初期位置へ素早く戻るようになるので、再発音が可能な状態が早期に形成される。したがって、早いパッセージの演奏が可能となる。
【００１４】
また、この鍵盤装置では、磁石（３７）と吸着部材（３６）のいずれか一方は、質量体（３０）又は伝達部材（４６）の動作に伴い回転方向に移動するとともに、磁石（３７）と吸着部材（３６）のいずれか他方は、伝達部材（４６）又は質量体（３０）の動作に伴い直線方向に移動するようになっており、質量体（３０）及び伝達部材（４６）の動作によって、磁石（３７）と吸着部材（３６）とが摺動するようにしてよい。これによれば、直線移動する磁石又は吸着部材と、回転移動する吸着部材又は磁石との接合箇所において、磁石によって両者が接合された状態を保ったまま、摺動により比較的自由度の高い相対的な移動が許容されるようになる。したがって、質量体と伝達部材の連動性を確保しながら適度な摩擦力（静止摩擦力、動摩擦力）を伴う両者の相対動作が可能となるので、鍵の動作及び操作感覚を良好にすることができる。
【００１５】
また、この鍵盤装置では、磁石（３７）の吸着部材（３６）に対する当接面と、吸着部材（３６）の磁石（３７）に対する当接面との少なくとも一方が湾曲面状に形成されているとよい。これによれば、磁石と吸着部材との当接箇所が適度な摩擦力を伴って摺動するようになるので、鍵の動作及び操作感覚をさらに良好にすることができる。
【００１６】
また、この鍵盤装置では、発生した駆動力を鍵（２０）及び質量体（３０）に対して与える駆動力付与手段（４０）と、該駆動力付与手段（４０）での駆動力の発生を制御する制御手段（５０，５３，５４）と、を備え、駆動力付与手段（４０）は、伝達部材（４６）を鍵（２０）と質量体（３０）の少なくともいずれかに向けて駆動する駆動源（４１）を備えた電磁アクチュエータ（４０）であってよい。この構成によれば、電磁アクチュータで質量体から鍵に与えられる負荷（反力）を適切に制御できるので、アコースティックピアノなど自然鍵盤楽器に極めて近い鍵タッチ感が容易に得られるようになる。
なお、ここでの括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる鍵盤装置によれば、簡単な構成でありながら、異なる動作をする鍵または質量体とそれらの間に介在する他の部品の連動を確保しつつ、両者の相対移動に対して適切な摩擦力を発生させることで、自然鍵盤楽器に近い鍵タッチ感の創生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる鍵盤装置を備えた電子鍵盤楽器の全体構成例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の鍵盤装置を示す図であり、鍵及びその周辺の構成部品を示す概略側面図である。
【図３】電磁アクチュエータ及びその周辺の詳細構成を示す部分拡大側面図である。
【図４】鍵及び質量体の動作を説明するための図で、（ａ）は、鍵が非押鍵位置にある状態、（ｂ）は、鍵が押鍵位置にある状態を示す図である。
【図５】駆動制御回路を含む鍵盤装置の概略構成を示す図である。
【図６】力覚付与テーブルの構成例を示す図である。
【図７】力覚制御を行った場合の鍵の変位（押鍵量）と反力（荷重）との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置を示す図である。
【図１１】本発明の第５実施形態にかかる鍵盤装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる鍵盤装置を備えた電子鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図である。同図に示す電子鍵盤楽器１は、後述する複数の鍵２０を有してなる鍵盤装置１０と、ペダル装置５２と、鍵盤装置１０やペダル装置５２を含む電子鍵盤楽器１の全体を制御するための主制御部５０とを備えている。鍵盤装置１０とペダル装置５２及び主制御部５０など電子鍵盤楽器１の各部は、バス５１を介して互いに接続されている。
【００２０】
図２は、鍵盤装置１０を示す図であり、鍵２０及びその周辺の概略側面図である。また、図３は、鍵盤装置１０が備える後述する電磁アクチュエータ４０及びその周辺の詳細構成を示す部分拡大側面図である。また、図４は、鍵盤装置１０の動作を説明するための図で、（ａ）は、鍵２０が非押鍵位置にある状態を示し、（ｂ）は、鍵２０が押鍵位置にある状態を示している。鍵盤装置１０は、電子鍵盤楽器１の一部である平板状のフレーム１１と、それぞれがフレーム１１に対して回動可能に支持された鍵２０及び質量体（擬似ハンマ）３０と、鍵２０と質量体３０の間に設置した電磁アクチュエータ（駆動力付与手段）４０とを備えて構成されている。なお、以下の説明では、鍵２０の長手方向における両側のうち、電子鍵盤楽器１の演奏者の側を手前あるいは前といい、その反対側を奥あるいは後という。なお、図２では、鍵盤装置１０が備える並設された複数の鍵２０のうち、１個の鍵２０及びその周辺の構成部品を示している。また、同図では、鍵２０が白鍵である場合を示しているが、黒鍵の場合も同様の構成になっている。なお、図示は省略するが、鍵盤装置１０には、鍵２０の動作に応じた楽音を発生させるように、鍵２０の動作を電気的な出力に変換するためのスイッチ接点機構も設けられている。
【００２１】
鍵２０は、前後方向の中間の位置がフレーム１１上の鍵支点１２に支持されている。鍵支点１２は、フレーム１１上で鍵２０の配列方向に沿って延びるバランスレール１２ａの上に立設した支点ピン１２ｂを備えており、鍵２０は、支点ピン１２ｂに支持されている。鍵２０は、前端２０ａ及び後端２０ｂが鍵支点１２を中心に上下方向へ回動可能であり、演奏者による押鍵部２０ｃへの押鍵操作に応じて回動するようになっている。また、鍵２０の前端２０ａの下方には、フロントピン１３が立設されている。フロントピン１３は、その上端が鍵２０の裏面側に挿入されており、回動する鍵２０の前端２０ａの横方向の振れを規制するものである。
【００２２】
鍵２０の後端２０ｂの下方には、鍵上限ストッパー２１が設置されており、前端２０ａの下方には、鍵下限ストッパー２２が設置されている。鍵上限ストッパー２１及び鍵下限ストッパー２２は、いずれもフレーム１１の上面に固定されたフェルトなどの緩衝材を備えて構成されている。鍵上限ストッパー２１は、図４（ａ）に示す非押鍵位置にある鍵２０の後端２０ｂの下面に当接し、鍵２０の回動を非押鍵位置で規制する。一方、鍵下限ストッパー２２は、図４（ｂ）に示す押鍵位置にある鍵２０の前端２０ａの下面に当接し、鍵２０の回動を押鍵位置で規制する。
【００２３】
また、鍵支点１２より後方のフレーム１１上には、質量体３０を支持するための柱状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、フレーム１１上で隣接する鍵２０の間から、複数鍵域ごとに１つの割合で各鍵２０の真上に張り出している。この支持部１４は、所定間隔で前後に配置された前壁１４ａと後壁１４ｂを備えている。前壁１４ａと後壁１４ｂは、いずれも垂直に立設されて、鍵２０よりも高い位置まで延びている。
【００２４】
支持部１４に支持された質量体３０は、各鍵２０に対応して設置されており、鍵支点１２よりも後側の真上位置に設置されている。質量体３０は、支持部１４の前壁１４ａの上端に設けた質量体支点３１から後方に延びる直線棒状のシャンク部３２と、該シャンク部３２の先端に取り付けた所定の質量を有する質量部（錘）３３とを備えて構成されている。シャンク部３２は、質量体支点３１に回動自在に支持されており、鍵２０の長手方向に沿う垂直面内で上下に回動するようになっている。質量部３３は、シャンク部３２の先端においてその回動方向に沿って延びる棒状に形成されている。この質量体３０は、質量体支点３１を中心にシャンク部３２を腕として質量部３３が鍵２０の後端近傍の上方で上下方向に回動するようになっている。
【００２５】
支持部１４の後壁１４ｂには、質量体３０の回動を規制するための質量体上限ストッパー３４及び質量体下限ストッパー３５が設けられている。質量体下限ストッパー３５は、下限位置に回動した質量体３０のシャンク部３２を当接させるものであり、質量体上限ストッパー３４は、上限位置に回動した質量体３０のシャンク部３２を当接させるものである。これら質量体下限ストッパー３５及び質量体上限ストッパー３４によって、質量体３０は、図４（ａ）に示すように、シャンク部３２が質量体支点３１から後側の斜め下方向に延びる下限位置と、図４（ｂ）に示すように、シャンク部３２が質量体支点３１から後側の略水平方向に延びる上限位置との間で回動するように規制される。質量体３０は、後述する伝達部材４６を介して鍵２０の動作に連動するようになっており、電磁アクチュエータ４０との協働によって、鍵２０にその演奏操作に対する反力を与えるものである。
【００２６】
鍵２０及び質量体３０に所定の駆動力を付与するための電磁アクチュエータ（駆動力付与手段）４０は、鍵支点１２より後側の鍵２０の上面と、質量体３０のシャンク部３２との間に設置されている。電磁アクチュエータ４０は、双方向駆動型のアクチュエータであり、上下に同軸状に並べて設置した往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂの二個のソレノイドコイルと、往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂの内側に嵌挿された１本のプランジャ４２とを備えて構成されている。また、往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂの外周には、それらを囲むヨーク４０ａ，４０ｂが設置されている。
【００２７】
ヨーク４０ａ，４０ｂは、その後側面が平板状のプレート１５を介して支持部１４の後壁１４ｂの前面に固定されている。したがって、往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂは、固定側である支持部１４及びフレーム１１に固定されている。プランジャ４２は、往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂの内側で上下方向に摺動（往復動）自在に設置された柱状の強磁性体からなる胴部４２ａと、胴部４２ａの上端に連結した第１ロッド４２ｂ及び下端に連結した第２ロッド４２ｃを備えている。胴部４２ａと第１ロッド４２ｂ及び第２ロッド４２ｃの軸芯は、垂直方向に向かって一直線状に配列されている。第１ロッド４２ｂの上端には、後述する位置センサ４７を取り付けるための平板状の板部材４３が固定されている。板部材４３は、合成樹脂材料などからなる比較的軽量な部材であり、第１ロッド４２ｂの上端に固定された水平面状の本体部４３ａと、該本体部４３ａの前端から垂直下方に延びる前辺４３ｂとを有し、横断面が略Ｌ字型に形成されている。
【００２８】
板部材４３の本体部４３ａの上面には、水平面状の上面を有する台部材４４が固定されている。台部材４４の上面には、磁石（永久磁石）３７が固定されている。磁石３７は、略平板状に形成された小部材である。一方、質量体３０のシャンク部３２における台部材４４に対向する位置には、磁石３７に対する磁気吸着性を有するベアリング（吸着部材）３６が固定されている。ベアリング３６は、シャンク部３２の下面に固着された金属材料からなる略半球状の小部材である。ベアリング３６は、磁石３７に対して磁気による吸着力で接合している。
【００２９】
ベアリング３６と磁石３７の間の磁力による吸着力の強さは、下記のような程度が望ましい。すなわち、鍵２０及び質量体３０が通常の動作を行っているときは、第１当接部４８が常に接合された状態になっており、伝達部材４６は、質量体３０に当接して一体に動作するようになっているが、鍵２０が強い力で急激に押鍵されたり、非常に早い速度で押鍵あるいは離鍵された場合、伝達部材４６に生じる加速度と質量体３０に生じる加速度との方向が異なると、瞬間的にベアリング３６と磁石３７との接合が離れることがある程度の強さとするとよい。
【００３０】
また、プランジャ４２の第２ロッド４２ｃの下端には、緩衝及び摺動作用を有するキャップ状のカバー部材４５が取り付けられており、カバー部材４５の下端が対向する鍵２０の上面に設けたスクリュー（ネジ）２５の上に載置されている。
【００３１】
上記のプランジャ４２（胴部４２ａ、第１ロッド４２ｂ、第２ロッド４２ｃ）及び板部材４３と台部材４４及び磁石３７とで、鍵２０と質量体３０のいずれか一方からの負荷（質量による荷重負荷あるいは回動動作に伴う慣性負荷）を他方に伝達するための伝達部材４６が構成されている。伝達部材４６は、質量体３０の自重による負荷で、質量体３０と鍵２０の間に挟まれた状態で配置されている。
【００３２】
電磁アクチュエータ４０は、往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂに駆動電流が供給されることで、伝達部材４６（プランジャ４２）を双方向へ駆動するようになっている。すなわち、復動コイル４１ｂに駆動電流が供給されると、伝達部材４６は下側へ移動する。これにより、伝達部材４６から鍵２０の鍵支点１２よりも後側に対して下向きの荷重が付与されるので、鍵２０の離鍵方向へかかる荷重が増加する。一方、往動コイル４１ａに駆動電流が供給されると、プランジャ４２は上側へ移動する。これにより、プランジャ４２から鍵２０の鍵支点１２よりも後側に対して下向きにかかる荷重が軽減されるので、鍵２０の離鍵方向へかかる荷重が減少する。
【００３３】
すなわち、鍵２０は、伝達部材４６を介して質量体３０からかかる荷重（質量体３０の質量による荷重）で離鍵方向へ付勢されており、該鍵２０は、電磁アクチュエータ４０による質量体３０からの荷重の低減に伴い、押鍵方向に回動するように構成されている。この場合、鍵２０は、非押鍵時には、自重による押鍵方向への付勢力よりも質量体３０からの離鍵方向への荷重の方が大きいため、押鍵方向への付勢力が打ち消された状態で離鍵位置に停止している。そして、電磁アクチュエータ４０の駆動力による質量体３０からの荷重の低減に伴い、鍵２０の自重による押鍵方向への付勢力が次第に質量体３０からの離鍵方向への荷重よりも大きくなることで、押鍵位置へ回動するようになっている。
【００３４】
ここで、鍵２０と質量体３０はそれぞれ、鍵支点１２と質量体支点３１を中心とした回動動作を行う一方、伝達部材４６（プランジャ４２）は、往動コイル４１ａ及び復動コイル４１ｂの内側で軸方向に直動動作を行う。したがって、鍵２０、質量体３０、伝達部材４６が一体に動作する際には、伝達部材４６側の磁石３７と質量体３０側のベアリング３６とが当接する第１当接部４８では、伝達部材４６の動作に応じて上下に直動する磁石３７が、質量体３０の動作に伴って回動するベアリング３６に対して摺接移動する。また、同様に、伝達部材４６の下端と鍵２０のスクリュー２５が当接する第２当接部４９では、上下に直動する伝達部材４６の下端が鍵２０の動作に伴って回動するスクリュー２５の上面に対して摺接移動する。
【００３５】
また、鍵盤装置１０には、伝達部材４６（プランジャ４２）の位置を検出するための位置センサ（動作検出手段）４７が設置されている。位置センサ４７は、図３に示すように、ヨーク４０ａ，４０ｂの前側面に設けた受光部４７ａと、板部材４３の前辺４３ｂにおける受光部４７ａに対向する位置に設けた反射面４７ｂとを備え、反射面４７ｂで反射した光を受光部４７ａで受光するように構成した反射式センサである。反射面４７ｂは、上下方向の各位置の反射光量が連続的に変化するように構成されている。したがって、受光部４７ａの出力信号に基づいて伝達部材４６の位置を一義的に特定できる。
【００３６】
なお、位置センサ４７は、伝達部材４６（プランジャ４２）の位置を検出できるものであれば、上記のような反射式センサ以外にも、図示は省略するが、他の構成の光学式センサや、光学式以外のセンサでもよい。また、位置センサ４７に代えて、位置検出用のスイッチなどを設置してもよい。またここでは、伝達部材４６の動作を検出する動作検出手段の一例として、位置を検出する位置センサ４７を設置しているが、それ以外にも、伝達部材４６の速度、加速度などを検出する速度センサ、加速度センサのいずれか、あるいはこれらの複数を設置することも可能である。
【００３７】
またここでは、伝達部材４６の動作（変位や速度など）を検出し、当該検出結果にもとづいて電磁アクチュエータ４０の駆動制御を行うように構成している。しかしながら、これ以外にも、鍵２０あるいは質量体３０の動作（位置、速度、加速度など）を検出する動作検出手段を備え、当該動作検出手段で検出した鍵２０あるいは質量体３０の動作に基づいて、電磁アクチュエータ４０の駆動制御を行うようにしてもよい。さらに、伝達部材４６、鍵２０、質量体３０の少なくともいずれかの動作を検出する一又は複数の動作検出手段を備え、当該一又は複数の動作検出手段のいずれかを電磁アクチュエータ４０の駆動制御用とし、他の動作検出手段を電子音源の発音制御用として使用することも可能である。もちろん、一の動作検出手段を駆動制御用と発音制御用の両方に兼用することも可能である。
【００３８】
このように、本実施形態の鍵盤装置１０は、鍵２０の上方で回動可能に設置された質量体３０と、鍵２０と質量体３０の間に配置され、発生した駆動力を鍵２０及び質量体３０に対して与える電磁アクチュエータ４０及び伝達部材４６を備えている。そして、電磁アクチュエータ４０及び伝達部材４６は、鍵２０の鍵支点１２に対する押鍵部２０ｃと反対側の部分と質量体３０との間に配置されている。また、電磁アクチュエータ４０は、伝達部材４６の駆動によって、質量体３０に向かう向きと鍵２０に向かう向きとの双方向に駆動力を付与可能な単一の装置からなる。
【００３９】
次に、図１に示す主制御部５０について説明する。主制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、フラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）５４を備えている。また、ＣＰＵ５１にはタイマ５５が接続されている。ＣＰＵ５１は、鍵盤装置１０を含む電子鍵盤楽器１全体の制御を司る。ＲＯＭ５２やフラッシュメモリ５４には、ＣＰＵ５１が実行する制御プログラムや各種テーブルデータのほか、後述する力覚付与テーブル８０及び自動演奏データ８５が記憶されている。ＲＡＭ５３は、演奏データ、テキストデータなどの各種入力情報、各種フラグやバッファデータ及び演算処理結果などを一時的に記憶する。タイマ５５は、タイマ割り込み処理における割り込み時間などの各種時間を計時する。
【００４０】
また、電子鍵盤楽器１には、主制御部５０のほか、設定操作部６１、表示装置６３、音声出力部６５、外部記憶装置６６、ＨＤＤ６７、通信インターフェイス６８、ＭＩＤＩインターフェイス６９などが設けられている。通信インターフェイス６８には、外部装置７１を接続でき、ＭＩＤＩインターフェイス６９には、ＭＩＤＩ機器７２を接続できる。また、通信インターフェイス６８は、インターネットなどの通信ネットワーク７３を介して外部のサーバ装置７４との間で通信を行えるようになっている。設定操作部６１には、演奏者が設定操作情報を入力するために用いる不図示の各種スイッチなどが含まれ、スイッチの操作による信号がＣＰＵ５１に供給されるようになっている。外部記憶装置６６やＨＤＤ６７は、上記の制御プログラムを含む各種アプリケーションプログラムや各種楽曲データなどを記憶するものである。表示装置６３は、表示制御回路６２を介してバス５１に接続されており、音声出力部６５は、音源回路６４を介してバス５１に接続されている。
【００４１】
図５は、鍵２０の駆動を制御するための駆動制御回路を含む鍵盤装置１０の概略構成を示す図である。同図に示すように、鍵盤装置１０の駆動制御回路は、主制御部５０と、主制御部５０の指令に応じて電磁アクチュエータ４０の往動コイル４１ａ又は復動コイル４１ｂに駆動用のＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９を備えている。主制御部５０は、図１に示す構成であって、力覚付与テーブル８０及び自動演奏データ８５を記憶したＲＯＭ５２を備えている。位置センサ４７によって検出されたプランジャ４２の位置情報は、主制御部５０に出力されるようになっている。主制御部５０からの制御信号は、制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９に入力される。制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９は、主制御部５０からの制御信号に基づいて、電磁アクチュエータ４０の往動コイル４１ａ又は復動コイル４１ｂに駆動電流を供給する。
【００４２】
図６は、ＲＯＭ５２に格納された力覚付与テーブル８０の構成例を示す図である。力覚付与テーブル８０は、電磁アクチュエータ４０が発生すべき駆動力のパターンを格納したテーブルである。さらに、力覚付与テーブル８０には、押鍵用テーブル８１と離鍵用テーブル８２とが用意されている。また、これら押鍵用テーブル８１，離鍵用テーブル８２はそれぞれ、反力パターンテーブル８1ａ，８２ａと指令値テーブル８１ｂ，８２ｂを備えている。反力パターンテーブル８1ａ，８２ａは、位置センサ４７の検出値（または該検出値から算出した伝達部材４６の速度、加速度などの値）の信号に対する出力値を参照するためのテーブルである。また、指令値テーブル８１ｂ，８２ｂは、制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９に上記の出力値を発生させる指令値を参照するためのテーブルである。
【００４３】
次に、上記構成の鍵盤装置１０の動作について説明する。鍵２０は、鍵支点１２の前後の質量（自重）バランスによって生じる押鍵方向への付勢力と、伝達部材４６を介してかかる質量体３０からの荷重との大小関係によって、押鍵力が作用していない状態では、後端２０ｂの下面が鍵上限ストッパー２１に当接し、前端２０ａの押鍵部２０ｃが最上位置に上昇しており、図４（ａ）に示す非押鍵位置にある。このとき、質量体３０は、シャンク部３２が質量体下限ストッパー３５に当接した下限位置にある。一方、非押鍵位置にある鍵２０が押鍵操作されると、鍵２０は、伝達部材４６を介して質量体３０を押し上げながら鍵支点１２を中心に押鍵方向へ回動する。こうして、前端２０ａの下面が鍵下限ストッパー２２に当接する位置まで回動し、図４（ｂ）に示す押鍵位置となる。鍵２０が押鍵位置のとき、伝達部材４６を介して鍵２０によって押し上げられた質量体３０は、シャンク部３２が質量体上限ストッパー３４に当接する上限位置にある。そして、鍵２０に対する押鍵力が解除されると、鍵２０には、自重で下方へ回動する質量体３０から伝達部材４６を介して荷重が加わる。鍵２０は、この荷重と自重バランスとの両方によって非押鍵位置へ復帰する。
【００４４】
このような質量体３０の慣性質量を利用した鍵２０の動作が行われる際に、電磁アクチュエータ４０で伝達部材４６を双方向へ駆動することで、質量体３０から鍵２０にかかる付勢力をアシストあるいは軽減することができる。したがって、主制御部５０により電磁アクチュエータ４０の駆動を制御することで、押鍵操作に対する反力の力覚制御を行うことができる。
【００４５】
押鍵操作に対する力覚制御についてさらに説明する。本実施形態の鍵盤装置１０では、アコースティックピアノでアクション機構の作用に基づいて指に感じられる独特の鍵タッチ感（抵抗感）を再現すべく、電子鍵盤楽器１の演奏時に電磁アクチュエータ４０でプランジャ４２を駆動することで、当該アコースティックピアノの鍵タッチ感に相当する反力特性を鍵２０に付与するようになっている。この反力特性は、鍵２０の位置によって刻々と変化するものである。したがって、上記の力覚制御を行う際には、位置センサ４７で検出した伝達部材４６の位置情報に基づいた駆動力の付与が行われる。すなわち、まず、位置センサ４７による検出データが主制御部５０に出力される。主制御部５０では、位置センサ４７の検出データに基づくプランジャ４２の位置情報と、ＲＯＭ５２に記憶された力覚付与テーブル８０を参照することにより、制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９に対する指令が出される。制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９では、主制御部５０の指令に基づいて、駆動電流が往動コイル４１ａ又は復動コイル４１ｂに供給される。こうして、往動コイル４１ａ又は復動コイル４１ｂの駆動で、伝達部材４６に質量体３０側又は鍵２０側への駆動力が付与される。なお、ここでは、力覚付与テーブル８０を参照して電磁アクチュエータ４０での駆動力を決定する場合について説明したが、力覚付与テーブル８０を参照せずに、位置センサ４７で検出した伝達部材４６の位置情報からの演算で電磁アクチュエータ４０での駆動力を決定してもよい。
【００４６】
図７は、電磁アクチュエータ４０による力覚制御を行った場合の鍵２０の変位（押鍵量）と鍵２０から押鍵操作をする指にかかる反力との関係を示すグラフであり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、鍵２０を比較的ゆっくりと押鍵・離鍵操作したときの反力分布であり、（ｃ）、（ｄ）は、鍵２０を比較的早く押鍵・離鍵操作したときの反力分布である。
【００４７】
本実施形態の鍵盤装置１０における鍵２０の力覚制御では、鍵２０にかかる質量体３０の質量あるいは慣性負荷による反力Ｌ１と、電磁アクチュエータ４０で鍵２０に付与される反力Ｌ２とを合わせたもの（図７の一点鎖線）が、押鍵操作を行う演奏者の指にかかる反力となる。この演奏者の指にかかる反力の分布は、質量体の反力Ｌ１と電磁アクチュエータ４０で付与される反力Ｌ２との協働によるものであり、それによってアコースティックピアノの反力分布を再現したものとなっている。
【００４８】
ここで、鍵２０の操作に対する反力の分布について詳細に説明する。まず、図７（ａ）に示す比較的ゆっくりと押鍵操作を行った場合を例に説明する。この場合、押鍵操作を行う演奏者の指にかかる反力は、押鍵量がゼロのときの初期値（荷重ゼロ）から、次に説明する領域Ａ，領域Ｂ，領域Ｃ，領域Ｄの四箇所の変化を含む分布になっている。
【００４９】
領域Ａは、押鍵初期において、静止状態にある鍵２０及び質量体３０の持ち上げが開始される際の静荷重による反力分布である。押鍵初期には、まだ電磁アクチュエータ４０によるプランジャ４２の駆動は無く、鍵２０には質量体３０からの反力のみが作用している。この領域Ａは、静止状態にある鍵２０及び質量体３０の静荷重によるものであるが、アコースティックピアノの押鍵に対する反力特性でも、押鍵初期には、鍵及びハンマの持ち上げによって同様の分布が現れる。領域Ｂは、電磁アクチュエータ４０によるプランジャ４２の駆動が開始された際の反力分布である。この領域Ｂでは、アコースティックピアノのアクション機構で、鍵によるダンパーの持ち上げが開始される際に鍵にかかる反力が再現されている。
【００５０】
領域Ｃは、領域Ｂよりも若干小さい反力の増加量であり、電磁アクチュエータ４０の駆動で創生される反力分布である。領域Ｃでは、アコースティックピアノでの押鍵途中にアクション機構の各部が動作することで鍵に付与される反力（いわゆるアクションバネ荷重）が再現されている。領域Ｄは、電磁アクチュエータ４０の駆動で創生される反力の急激かつ大きな増加及び減少を伴う山型の分布である。この領域Ｄでは、アコースティックピアノのアクション機構における、いわゆるジャック嵌合状態からのジャック抜けに伴い鍵にかかる負荷の急激な変化が再現されている。なお、領域Ｄの後に質量体３０から鍵２０にかかる反力Ｌ１が再度急激に上昇しているが、これは、質量体３０が質量体上限ストッパー３４から受ける反力、あるいは鍵２０が鍵下限ストッパー２２から受ける反力によるものである。
【００５１】
また、図７（ｂ）に示す比較的ゆっくりとした離鍵操作の反力分布は、領域Ｄのジャック嵌合／ジャック抜け荷重に対応する反力が無いが、それ以外は、概ね図７（ａ）の押鍵操作の場合と同様である。この場合も、アコースティックピアノの鍵操作に対する反力分布が再現されている。また、図７（ｃ）に示す比較的早い押鍵操作の反力分布では、押鍵初期における質量体３０による反力Ｌ１が急激かつ大きな増減を伴う山型の分布になっている。これは、静止状態にある鍵２０及び質量体３０を急激に動かす際に生じる大きな静荷重によるものである。また、この比較的早い押鍵操作では、アコースティックピアノのジャック抜け荷重に相当する反力は殆ど現れていない。これらの点は、アコースティックピアノの鍵操作でも同様の分布となる。また、図７（ｄ）に示す比較的早い離鍵操作では、質量体３０による反力Ｌ１は小さい値でほぼ一定になっており、アコースティックピアノでアクション機構の各部が初期位置へ戻る際に生じる反力は、電磁アクチュエータ４０による反力Ｌ２で再現されている。これによって、図７（ｂ）の比較的ゆっくりとした離鍵操作の反力分布と近似した分布になっている。
【００５２】
このように、本実施形態の鍵盤装置１０では、質量体３０による反力Ｌ１と電磁アクチュエータ４０で創生された反力Ｌ２とが合成された反力によって、複雑なアクション機構を有するアコースティックピアノの鍵操作に対して指にかかる反力の分布が忠実に再現されている。
【００５３】
一方、鍵盤装置１０では、電磁アクチュエータ４０によって、伝達部材４６を押鍵に対する反力を鍵２０に与える方向とは逆の方向（この場合は上方）へ駆動することで、鍵２０に対して離鍵方向へ作用する力を低減することができる。したがって、演奏者による鍵２０の操作が行われておらず、鍵２０が非押鍵位置に停止している状態で、電磁アクチュエータ４０で伝達部材４６を上方へ駆動すれば、鍵２０が自重で押鍵方向へ回動する。この動作を利用すれば、演奏者による押鍵操作が無くても、鍵２０を自動的に動作させることができる。したがって、電子鍵盤楽器１において、鍵２０の自動動作（無人動作）を伴う自動演奏が可能となる。
【００５４】
この自動演奏では、ＲＯＭ５２に記憶された自動演奏データ８５に基づき、主制御部５０から制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９に対して自動演奏に関する指令が出される。制御ドライバ５８及びＰＷＭスイッチング回路５９は、当該指令に基づいて往動コイル４１ａに駆動電流を供給する。これにより、往動コイル４１ａの駆動で伝達部材４６が上方（質量体３０側）へ移動して、鍵２０は、押鍵位置へ回動する。一方、往動コイル４１ａに対する駆動電流の供給を停止すれば、質量体３０からの荷重でプランジャ４２が下方（鍵２０側）へ移動する。これにより、プランジャ４２から鍵２０に離鍵方向の荷重がかかり、鍵２０は離鍵位置へ回動する。このような動作が自動演奏データ８５による鍵２０の動作情報に合わせたタイミングで行われることで、演奏音に合致した動作を鍵２０に行わせることができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の鍵盤装置１０では、鍵２０に連動して該鍵２０に演奏操作に対する反力を与える質量体３０を備えている。したがって、アコースティックピアノなど自然鍵盤楽器の鍵動作に特有の慣性質量感を忠実に再現することが可能となる。また、アコースティックピアノでは、押鍵開始時にハンマの静荷重に抗して鍵の移動を開始させることが必要であるが、この押鍵開始時の操作感覚も良好に再現することができる。
【００５６】
そして、この鍵盤装置１０では、質量体３０と伝達部材４６が当接する第１当接部４８を、質量体３０側に固定したベアリング３６と、伝達部材４６側に固定した磁石３７との吸着力で接合させている。このように、質量体３０と伝達部材４６との当接箇所を磁石の吸着力で接合させたことによって、質量体３０と伝達部材４６が動作する際、磁石３７とベアリング３６が擦れ合いながら移動することで、質量体３０と伝達部材４６が互いに接触した状態を保ちつつ、それらの比較的自由な相対移動が許容されるようになる。したがって、鍵盤装置１０において、互いに異なる動作（回動と直動）を行う質量体３０と伝達部材４６との連動を確保することが可能となる。また、質量体３０と伝達部材４６とを磁石による吸着力で接合したことで、質量体３０が動作する際、質量体３０と伝達部材４６の両者が接触した状態を保ちながら比較的自由に相対移動する構造を簡単な機構で実現している。
【００５７】
また、質量体３０と伝達部材４６とが当接する第１当接部４８において、相対移動する磁石３７とベアリング３６には、両者間に生じる磁力によって一定の摩擦力が生じる。したがって、アコースティックピアノのアクション機構の内部で発生する摩擦に起因する鍵の操作感覚を良好に再現することが可能となる。これにより、例えば、アコースティックピアノのアクション機構においてハンマがストッパー部材に当接した後の反動のチャック動作（バックチェック動作）と近似した動作感覚（いわゆる擬似バックチェック動作感覚）も得られるようになる。
【００５８】
加えて、質量体３０と伝達部材４６が磁石の吸着力で接合しているので、両者が吸着力無しで単に当接している場合と比較して、質量体３０と伝達部材４６の間での力の伝達がしっかりとした強い力で行われるようになる。したがって、アコースティックピアノの操作感覚をより忠実に再現できる。さらに、質量体３０と伝達部材４６が磁石接合されていることで、鍵２０が初期位置へ戻る際、質量体３０が鍵１０に連れられて初期位置へ素早く戻るようになるので、再発音が可能な状態が早期に形成される。したがって、早いパッセージの演奏が可能となる。
【００５９】
また、この鍵盤装置１０では、質量体３０側に固定したベアリング３６は、質量体３０の動作に伴い回転方向に移動する一方、伝達部材４６側に固定した磁石３７は、伝達部材４６の動作に伴い直線方向に移動するようになっており、質量体３０及び伝達部材４６の動作によって、ベアリング３６と磁石３７との接合箇所が摺動するようになっている。したがって、直線移動する伝達部材４６側の磁石３７と回転移動する質量体３０側のベアリング３６との接合箇所において、磁力によって両者が接合された状態を保ったまま、摺動により比較的自由度の高い相対的な移動が許容されるようになる。これにより、質量体３０と伝達部材４６の連動性を確保しながら、適度な摩擦力（静止摩擦力、動摩擦力）を伴う両者の相対動作が可能となるので、鍵２０の動作及び操作感覚を良好にすることができる。
【００６０】
また、本実施形態の鍵盤装置１０では、ベアリング３６の磁石３７に対する当接面が球面からなる湾曲面状に形成されている。これにより、ベアリング３６と磁石３７との接合箇所が適度な摩擦力を伴って摺動するようになるので、鍵２０の動作及び操作感覚をさらに良好にすることができる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置１０について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。これらの点は、他の実施形態についても同様である。
【００６２】
図８は、本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置１０−２の構成を示す図で、第１実施形態の図３に対応する電磁アクチュエータ及びその周辺の詳細構成を示す部分拡大側面図である。同図に示す鍵盤装置１０−２では、質量体３０側に磁石３７が固定されており、伝達部材４６側にベアリング３６が固定されている。すなわち、台部材４４の上面にベアリング３６が固定されており、質量体３０のシャンク部３２に磁石３７が固定されている。この鍵盤装置１０−２でも、伝達部材４６と質量体３０とが当接する第１当接部４８が磁石３７とベアリング３６の吸着力で接合されている。なお、ベアリング３６及び磁石３７はいずれも、図３に示すものと同様の形状である。また、図示は省略するが、磁石３７とベアリング（吸着部材）３６の形状を互いに入れ換えることも可能である。さらにいえば、上記構成に代えて、質量体３０側と伝達部材４６側の両方に磁石を固定して、両者の当接部を磁石同士の吸着力で接合することも可能である。
【００６３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。図９は、本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置１０−３の構成を示す図である。同図に示す鍵盤装置１０−３は、第１実施形態の鍵盤装置１０が備えていた双方向駆動型の電磁アクチュエータ４０に代えて、単方向駆動型の電磁アクチュエータ４０−３を備えている。それ以外の構成は、第１実施形態の鍵盤装置１０と同じである。すなわち、電磁アクチュエータ４０−３は、単一のコイル４１及び該コイル４１の内側に配置された一本のプランジャ４２を備えて構成されている。電磁アクチュエータ４０−３は、コイル４１の駆動でプランジャ４２を下方（鍵２０側）にのみ移動させるようになっている。また、図示は省略するが、本実施形態の鍵盤装置１０−３が備える駆動制御回路は、単一のコイル４１を備えた電磁アクチュエータ４０−３の駆動を制御するための構成を備えている。
【００６４】
この鍵盤装置１０−３では、電磁アクチュエータ４０−３で伝達部材４６を下方（鍵２０側）に駆動することで、鍵２０にかかる質量体３０の質量あるいは慣性負荷による反力と、電磁アクチュエータ４０−３で鍵２０に付与される反力とを合わせたものが、押鍵操作を行う演奏者の指にかかる反力となる。これにより、第１実施形態における図７に示すものと同様の反力分布を創生して、鍵２０の演奏操作に対する力覚制御を行うことができる。
【００６５】
本実施形態の鍵盤装置１０−３によれば、単方向駆動型の電磁アクチュエータ４０−３を備えることで、第１実施形態の鍵盤装置１０と比較して、鍵盤装置１０−３の構成の簡素化及び駆動制御の容易化を図ることができる。したがって、本実施形態の鍵盤装置１０−３は、第１実施形態の鍵盤装置１０と比較して、より簡易な構成の電子鍵盤楽器や低廉な電子鍵盤楽器に適用して好適である。
【００６６】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。図１０は、第４実施形態の鍵盤装置１０−４の構成を概念的に示す図である。本実施形態の鍵盤装置１０−４は、第１実施形態の鍵盤装置１０と比較して、鍵２０と質量体３０の配置の上下関係が逆転しており、それに伴い、鍵２０と質量体３０の間に設置した電磁アクチュエータ４０の向きも上下逆転している。また、鍵２０、質量体３０、電磁アクチュエータ４０それぞれの動作の方向も逆になっている。
【００６７】
すなわち、本実施形態の鍵盤装置１０−４では、鍵２０の下側に質量体３０が設置されており、鍵２０の下面と質量体３０との間に電磁アクチュエータ４０及び伝達部材４６が配置されている。伝達部材４６は、上方に延びる第２ロッド４２ｃの上端が鍵支点１２よりも前側（押鍵部２０ｃと同じ側）の鍵２０の下面に当接しており、下方に延びる第１ロッド４２ｂに固定された台部材４４の下端が、質量体支点３１に対して質量部３３とは反対側に延伸するシャンク部３２の上面に当接している。
【００６８】
第１実施形態の鍵盤装置１０では、鍵２０の鍵支点１２に対する押鍵部２０ｃと反対側（後側）において、下側から鍵２０、電磁アクチュエータ４０及び伝達部材４６、質量体３０の順で配置されていたのに対して、本実施形態の鍵盤装置１０−４では、鍵２０の鍵支点１２に対する押鍵部２０ｃと同じ側（前側）において、上側から鍵２０、電磁アクチュエータ４０及び伝達部材４６、質量体３０の順で配置されている。
【００６９】
本実施形態の鍵盤装置１０−４においても、鍵２０は、鍵支点１２の前後の自重バランスと、伝達部材４６を介してかかる質量体３０からの荷重との両方によって、押鍵操作がされてない状態では、図９に示すように、後端２０ｂの下面が鍵上限ストッパー２１に当接した非押鍵位置にある。このとき、質量体３０は、質量体下限ストッパー３５に当接した下限位置にある。そして、押鍵操作が行われると、鍵２０は、伝達部材４６を介して質量体３０のシャンク部３２を押し下げながら回動する。こうして、鍵２０は、前端２０ａの下面が鍵下限ストッパー２２に当接する押鍵位置になる。プランジャ４２を介して鍵２０により押し下げられることで回動した質量体３０は、鍵２０が押鍵位置のとき、質量体上限ストッパー３４に当接して上限位置になる。一方、鍵２０を押し下げている押鍵力が解除されると、鍵２０には、回動する質量体３０から伝達部材４６を介して荷重が加わる。鍵２０は、この荷重と自重バランスとの両方で非押鍵位置へ復帰する。
【００７０】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。図１１は、第５実施形態の鍵盤装置１０−５の構成を示す図である。第１実施形態の鍵盤装置１０が備える質量体３０は、鍵２０の動作に対して慣性力を付与する機能のみを有し、実際に打弦するものではなかったが、本実施形態の鍵盤装置１０−５が備えるハンマ（質量体）９０は、アコースティックピアノと同様、実際に弦を叩いて発音させる機能を備えている。すなわち、ハンマ９０は、アコースティックピアノが備えるハンマと類似の構成であって、支持部１４の前壁１４ａの上端に設けたハンマ支点９１から後方に延びる直線棒状のシャンク部９２と、該シャンク部９２の先端に取り付けた打弦体９３とを備えている。打弦体９３は、所定の質量を有している。シャンク部９２は、ハンマ支点９１に回動自在に支持されており、鍵２０の長手方向に沿う垂直面内で上下に回動するようになっている。このハンマ９０は、ハンマ支点９１を中心にシャンク部９２を腕として打弦体９３が鍵２０の後端近傍の上方で上下方向に回動するようになっている。
【００７１】
支持部１４の後壁１４ｂには、ハンマ９０の回動を規制するためのハンマ下限ストッパー９５が設けられている。ハンマ下限ストッパー９５は、下限位置に回動したハンマ９０のシャンク部９２を当接させるものである。一方、上限位置に回動したハンマ９０の打弦体９３によって弦９６が叩かれるようになっている。また、弦９６の振動を抑えるためのダンパー９７、及び該ダンパー９７を上下動させるためのダンパーワイヤー９８及びダンパーブロック９９なども設置されている。押鍵位置に回動した鍵２０の後端でダンパーブロック９９が持ち上げられると、ダンパー９７がダンパーワイヤー９８を介してリフトされ、弦９６から離れるようになっている。
【００７２】
この鍵盤装置１０−５でも、ハンマ９０は、磁石３７とベアリング３７によって接合された伝達部材４６を介して鍵２０の動作に連動するようになっており、電磁アクチュエータ４０との協働により、鍵２０にその演奏操作に対する反力を与えるようになっている。また、この鍵盤装置１０−５では、押鍵に伴うハンマ９０の動作により、弦９６が叩かれて発音される。したがって、押鍵に応じて発音する電子音源などは、設置を省略することも可能である。また、この鍵盤装置１０−５では、図示は省略するが、鍵２０を非押鍵位置に保持するストッパー機構を設けてもよい。これによれば、電磁アクチュエータ４０で伝達部材４６を駆動する際、当該ストッパー機構で鍵２０を非押鍵位置に停止させておくことができる。これにより、鍵２０の荷重がかからない状態でハンマ９０のみを駆動させて、打弦による発音のみを行わせることができる。したがって、鍵２０の動作を伴わない演奏音のみの自動演奏を少ないエネルギーで効率良く行うことが可能となる。
【００７３】
なお、本実施形態の鍵盤装置１０−５では、ハンマ９０と伝達部材４６が磁石の吸着力で接合しているので、アコースティックピアノのバックチェックに相当する部品を設けていなくても、ハンマ９０が初期位置に戻る際、該ハンマー９０がハンマー下限ストッパー９５に当接した反動で跳ね返ることを防止できる。すなわち、ハンマ９０と伝達部材４６が磁石の吸着力で接合していることで、アコースティックピアノのアクション機構においてハンマがストッパーに当接した後のバックチェックによる反動のチャック動作（バックチェック動作）と近似した動作感覚（いわゆる擬似バックチェック動作感覚）が得られるようになる。したがって、ハンマ９０の挙動を規制するバックチェックに相当する部品を省略して鍵盤装置１０−５の構成を簡素化しながらも、アコースティックピアノの操作感覚をより忠実に再現できる。
【００７４】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。たとえば、本発明の鍵盤装置が備える磁石や吸着部材の具体的な形状などは、上記実施形態に示すものには限定されず、他の形状などであってもよい。
【００７５】
また、上記各実施形態では、質量体３０は、質量体支点３１を中心に回動するように構成しているが、本発明の鍵盤装置が備える質量体の動作は、回動には限定されず、直動あるいはそれ以外の動作をする構成であってもよい。また、鍵と伝達部材と質量体の配置関係は、上記実施形態に示すように上下方向に配列したものには限定されない。したがって、例えば、詳細な図示は省略するが、鍵と質量体を横方向に並べて配置し、それらの間に伝達部材を配置して、鍵の動作が伝達部材を介して質量体に向けて横方向に伝達されるように構成することも可能である。この場合は、質量体は、回動するように構成してもよいし、直動するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  電子鍵盤楽器
１０  鍵盤装置
１２  鍵支点
２０  鍵
２１  鍵上限ストッパー
２２  鍵下限ストッパー
３０  質量体
３１  質量体支点
３２  シャンク部
３３  質量部
３４  質量体上限ストッパー
３５  質量体下限ストッパー
３６  ベアリング（吸着部材）
３７  磁石
４０  電磁アクチュエータ
４１  コイル
４１ａ  往動コイル
４１ｂ  復動コイル
４２  プランジャ
４６  伝達部材
４７  位置センサ
４８  第１当接部
４９  第２当接部
５０  主制御部
５８  制御ドライバ
５９  ＰＷＭスイッチング回路
８０  力覚付与テーブル
８５  自動演奏データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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