(57)【要約】      （修正有）【課題】低製造コストで、良好な押鍵操作感覚を得ることができるようにする。【解決手段】鍵盤装置は、複数の鍵２０及び質量体３０と、質量体上限ストッパ３４とを備えている。複数の鍵２０は、左右方向に沿って配置されていて、演奏者の押離鍵操作によって前端が上下方向に回動する。複数の質量体３０は、左右方向に沿って複数の鍵２０にそれぞれ対応して配置されていて、演奏者による複数の鍵２０の押離鍵操作に連動して回動する。質量体上限ストッパ３４は、左右方向に延設された緩衝部材により構成されていて、演奏者による複数の鍵２０の押鍵時における複数の質量体３０の回動を複数の質量体３０の当接により規制する。そして、この質量体上限ストッパ３４には、左右方向に沿った複数の箇所にスリットが設けられている。【選択図】図１
2015138210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向に沿って配置されていて、演奏者の押離鍵操作によって前端が上下方向に回動する複数の鍵と、
左右方向に沿って前記複数の鍵にそれぞれ対応して配置されていて、演奏者による前記複数の鍵の押離鍵操作に連動して回動する複数の質量体と、
左右方向に延設された緩衝部材により構成されていて、演奏者による前記複数の鍵の押鍵時における前記複数の質量体の回動を前記複数の質量体の当接により規制するストッパとを備えた鍵盤装置において、
前記ストッパにおける左右方向に沿った複数の箇所にスリットを設けたことと特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記ストッパを、前記質量体が衝突する方向に重ねた複数の緩衝部材層で構成し、前記質量体が当接する側の緩衝部材層を前記質量体が当接しない側の緩衝部材層よりも硬く構成したことを特徴とする請求項１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、押離鍵操作に応じて鍵に連動して回動する質量体を備えた鍵盤装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１，２に示されているように、演奏者の押離鍵操作によって前端が上下方向に回動する複数の鍵と、演奏者による複数の鍵の押離鍵操作に連動して回動する複数の質量体と、演奏者による複数の鍵の押鍵時における複数の質量体の回動を複数の質量体の当接により規制するストッパとを備えた鍵盤装置は知られている。そして、この従来の鍵盤装置においては、鍵と連動して回動する質量体が、アコースティックピアノのハンマーの動作を模擬して、アコースティックピアノの押鍵操作感覚と似た操作感覚を演奏者に与えるように機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４８０２９号公報
【特許文献２】特開２００９−２４４８２５号公報
【発明の概要】
【０００４】
一方、アコースティックピアノにおいては、押鍵時に弦で反発したハンマーを受け止めることにより、ハンマーの反発による反発力を弱めて、演奏者の押鍵時のストップ感を軽くして良好にするためのバックチェック機構が設けられている。しかし、上記従来の鍵盤装置にはこの種の機構は設けられていないために、押鍵時に質量体がストッパへ当接した際に、ストッパへの質量体の衝突による大きな反発力が生じる。演奏者は、この大きな反発力を質量体を介して鍵から受けるので、上記従来の鍵盤装置では、アコースティックピアノの押鍵操作感覚と似た良好な操作感覚を得ることができない。また、アコースティックピアノの前記バックチェック機構と同種の機構を鍵盤装置に設けると、鍵盤装置の製造コストが高くなる。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、低製造コストで、良好な押鍵操作感覚を得ることができる鍵盤装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、左右方向に沿って配置されていて、演奏者の押離鍵操作によって前端が上下方向に回動する複数の鍵（２０，６０）と、左右方向に沿って複数の鍵にそれぞれ対応して配置されていて、演奏者による複数の鍵の押離鍵操作に連動して回動する複数の質量体（３０，７０）と、左右方向に延設された緩衝部材により構成されていて、演奏者による複数の鍵の押鍵時における複数の質量体の回動を複数の質量体の当接により規制するストッパ（３４，５５）とを備えた鍵盤装置において、ストッパにおける左右方向に沿った複数の箇所にスリット（３４ｄ）を設けたことにある。
【０００７】
この場合、複数のスリットは、例えば隣合う２つの質量体が当接する位置の中間であって、前記２つの質量体が当接する両位置間の距離に等しい間隔をおいて設けられるとよい。また、複数のスリットの間隔は、前記２つの質量体が当接する両位置間の距離の２倍、３倍などの２以上の整数倍の間隔でもよい。
【０００８】
上記のように構成した鍵盤装置においては、複数のスリットは、質量体がストッパに衝突した際には、当接位置近傍におけるストッパの左右方向への多少の変形を可能としたので、質量体のストッパへの衝突による反発力がより多く吸収される。したがって、質量体のストッパへの衝突による反発力が減少され、演奏者は、この減少した反発力を質量体を介して鍵から受ける。その結果、本発明の特徴によれば、アコースティックピアノの押鍵操作感覚と似た良好な操作感覚を得ることができるようになる。また、ストッパに複数のスリットを設けるだけで前記反発力の減少が実現されるので、鍵盤装置の製造コストを低く抑えることもできる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、ストッパを、質量体が衝突する方向に重ねた複数の緩衝部材層（３４ａ〜３４ｃ）で構成し、質量体が当接する側の緩衝部材層を質量体が当接しない側の緩衝部材層よりも硬く構成したことにある。これによれば、質量体の衝突による衝撃力は、硬く構成した質量体が当接する側の緩衝部材層を介して、柔らかく構成した質量体が当接しない側の緩衝部材層にも充分に伝達されて、前記複数の緩衝部材層で充分に吸収される。したがって、この本発明の他の特徴によれば、質量体のストッパへの衝突による反発力がより充分に減少するので、演奏者は、より良好な操作感覚を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鍵盤装置の概略側面図である。
【図２】図１の質量体上限ストッパを後方から見た図である。
【図３】押鍵による鍵変位量の測定を説明するための説明図である。
【図４】前記測定における押鍵力の変化を示すグラフである。
【図５】前記測定による鍵変位量の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る鍵盤装置の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る電子楽器の鍵盤装置を概略的に示す側面図である。以下の説明では、演奏者に近い側を「前側」とし、演奏者から遠い側を「後側」とする。また、高音部側を「右側」とし、低音部側を「左側」とする。
【００１２】
この鍵盤装置は、平板状のフレーム１１と、フレーム１１に対して回動可能にそれぞれ支持された鍵２０及び質量体３０と、鍵２０と質量体３０の間に設けた伝達機構４０とを備えている。この鍵盤装置においては、複数の鍵２０（白鍵及び黒鍵）が左右方向に沿って配置されているが、図１では、それらのうちの１つの鍵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。また、この鍵盤装置においては、複数の鍵２０にそれぞれ対応し、左右方向に沿って配置された複数の質量体３０及び伝達機構４０に関しても、図１では、１つの質量体３０及び伝達機構４０のみを示している。なお、図示は省略するが、鍵盤装置には、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。
【００１３】
鍵２０は、前後方向の中間位置にて、フレーム１１上の鍵支点部材１２に支持されている。鍵支点部材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、前端及び後端が支点ピン１２ｂ位置を中心に上下方向に回動可能であり、演奏者による前端から少し後方の押鍵部への押離鍵操作に応じて回動するようになっている。鍵２０の前端部の下方には、フロントピン１３が設けられている。フロントピン１３は、下端にてフレーム１１の上面側に固定され、後述する鍵下限ストッパ２２を貫通して上方に延設されて、その上端が鍵２０の裏面側に侵入しており、回動する鍵２０の前端の左右方向の振れを規制する。
【００１４】
鍵２０の後端の下方には、フレーム１１上に固定された鍵上限ストッパ２１が設けられている。鍵２０の前端の下方には、フレーム１１上に固定された鍵下限ストッパ２２が設けられている。鍵上限ストッパ２１及び鍵下限ストッパ２２は、フェルト部材などの緩衝部材で左右方向に長尺状に構成されている。鍵上限ストッパ２１は、鍵２０が非押鍵状態にあるとき、その後端の下面に当接して、鍵２０の回動を非押鍵位置に規制する。一方、鍵下限ストッパ２２は、鍵２０が押鍵状態にあるとき、その前端の下面に当接し、鍵２０の回動を押鍵位置に規制する。
【００１５】
また、鍵支点部材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。
【００１６】
各鍵２０に対応した質量体３０は、シャンク部３１及び質量部（錘）３２からなる。シャンク部３１は、前後方向に延設された棒状の部材であり、その前端部の支点３１ａにて前壁１４ａの上端部に上下方向に回動可能に支持されている。質量部３２は、シャンク部３１の後端部に固定され、所定の質量を有する部材である。
【００１７】
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３４及び質量体下限ストッパ３５が設けられている。質量体下限ストッパ３５は、下限位置に回動した質量体３０のシャンク部３１を当接させる。質量体上限ストッパ３４は、上限位置に回動したシャンク部３１を当接させる。これらの質量体下限ストッパ３５及び質量体上限ストッパ３４によって、質量体３０は、シャンク部３１が支点３１ａから後側の斜め下方向に延びる下限位置（図示実線参照）と、シャンク部３１が支点３１ａから後側の略水平方向に延びる上限位置（図示２点差線参照）との間で回動するように規制される。質量体３０は、鍵２０の動作に連動するようになっており、鍵２０にその演奏操作に対する反力を与える。
【００１８】
質量体上限ストッパ３４及び質量体下限ストッパ３５について、図２を用いて詳しく説明する。図２は、後壁１４ｂの下面に固定された質量体上限ストッパ３４を後方から見た概略図である。質量体上限ストッパ３４は、左右方向に長尺状の第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材を下方から上方に向かって重ねて接着した３層の緩衝部材からなり、第３緩衝部材３４ｃの上面にて後壁１４ｂの下面に接着固定されている。この質量体上限ストッパ３４には、左右方向に沿って複数の箇所にスリット（切れ目）３４ｄが設けられている。この複数のスリット３４ｄは、質量体上限ストッパ３４を後壁１４ｂの下面に固着した後、カッターを用いて、第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃを切り欠くことにより形成される。
【００１９】
第１緩衝部材３４ａは発泡ウレタンで形成され、第２緩衝部材３４ｂはフェルトで形成され、第３緩衝部材３４ｃは発泡ウレタンで形成されている。第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃの厚さは、いずれも４ｍｍ程度である。そして、第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃの硬さは、この順に順次柔らかく設定されている。スリット３４ｄの左右方向の幅は、シャンク部３１の衝突による第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃの変形時に対向面が接触しない程度の幅、例えば０．１〜０．５ｍｍ程度であり、第１緩衝部材３４ａの下面から第３緩衝部材３４ｃの上面まで切り欠かれている。複数のスリット３４ｄは、複数の鍵２０にそれぞれ対応した複数のシャンク部３１が第１緩衝部材３４ａに当接する複数の位置（図示Ａ参照）の各中間位置にそれぞれ設けられている。すなわち、複数のスリット３４ｄは、隣合う２つのシャンク部３１が当接する位置の中間であって、前記２つのシャンク部３１が当接する両位置間の距離（鍵２０の間隔に等しい１３ｍｍ程度の距離）に等しい間隔をおいて設けられている。
【００２０】
質量体下限ストッパ３５も、前記質量体上限ストッパ３４と同様に構成されている。この場合も、質量体下限ストッパ３５は、前記第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃと同様に構成した第１緩衝部材、第２緩衝部材及び第３緩衝部材を重ねて接着した３層の緩衝部材で構成される。ただし、この場合、質量体３０のシャンク部３１は質量体下限ストッパ３５の上面に当接するので、質量体下限ストッパ３５は、前記質量体上限ストッパ３４とは逆に、第１緩衝部材、第２緩衝部材及び第３緩衝部材を上方から下方に向かって重ねて接着した３層の緩衝部材で構成される。そして、第３緩衝部材３４ｃの下面にて後壁１４ｂの上面に接着固定されている。なお、スリットに関しても前記質量体上限ストッパ３４と同様に構成してもよいが、質量体３０のシャンク部３１の質量体下限ストッパ３５への衝突による押鍵操作への影響はそれほど大きくないので、前記質量体上限ストッパ３４における複数のスリット３４ｄのようなスリットを設けなくてもよい。
【００２１】
伝達機構４０は、後述するコイル４５ａ，４５ｂによって上下方向に駆動されるプランジャ４１を備えている。プランジャ４１は、柱状の軟磁性体からなる胴部４１ａと、胴部４１ａの上端に連結した第１ロッド４１ｂと、胴部４１ａの下端に連結した第２ロッド４１ｃとを備えている。胴部４１ａ、第１ロッド４１ｂ及び第２ロッド４１ｃの軸心は、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４１ｂの上端には、縦断面が略Ｌ字状の水平部及び垂直部を有する平板状の板部材４２が固定されている。板部材４２は、合成樹脂材などからなる比較的軽量な部材で構成され、その水平部は第１ロッド４１ｂに固定されている。板部材４２の水平部の上面には、平面状の上面を有する台部材４３が固定されている。一方、質量体３０のシャンク部３１における台部材４３に対向する位置には、円筒状のローラ３６が取り付けられている。ローラ３６は左右方向を軸線方向としており、下側面（円筒面）が台部材４３の上面に当接している。一方、プランジャ４１の第２ロッド４１ｃの下端には、緩衝及び摺動作用するキャップ状のカバー４４が取り付けられており、カバー４４の下端が対向する鍵２０の上面に設けたねじ２５の頭部に当接して載置される。
【００２２】
この構成により、鍵２０が押鍵されて、鍵２０の後部が上方へ移動する際には、ねじ２５の上方への変位が、カバー４４、プランジャ４１、板部材４２及び台部材４３を介して、シャンク部３１に固定されたローラ３６に伝達されて、質量体３０のシャンク部３１及び質量部３２は図示時計方向に回動しながら上方へ移動する。そして、シャンク部３１は、最終的に質量体上限ストッパ３４に当接して上方への移動を停止する。また、鍵２０が離鍵されると、質量体３０の自重による下方向の荷重によって、シャンク部３１に固定したローラ３６が下方に変位する。このローラ３６の下方への変位が、台部材４３、板部材４２、プランジャ４１及びカバー４４を介して、鍵２０に固定されたねじ２５に伝達されて、鍵２０の後部が下方へ移動する。このとき、質量体３０のシャンク部３１及び質量部３２は図示反時計方向に回動しながら下方へ移動して、シャンク部３１は、最終的に質量体下限ストッパ３５に当接して下方への移動を停止する。なお、この質量体３０の上方及び下方への移動時には、ローラ３６は台部材４３の上面にて前後方向に摺動する。また、鍵２０の押鍵操作時における前端の下方への移動（後端の上方への移動）は鍵下限ストッパ２２により規制され、鍵２０の離鍵操作時における後端の下方への移動（前端の上方への移動）は鍵上限ストッパ２１により規制される。
【００２３】
また、伝達機構４０内には、プランジャ４１を上下移動可能に貫通させたコイル４５ａ，４５ｂが設けられている。コイル４５ａは、コイル４５ｂの上方に位置し、プランジャ４１を上下移動可能に貫通させたヨーク４６ａ内に収容されている。コイル４５ｂは、プランジャ４１を上下移動可能に貫通させたヨーク４６ｂ内に収容されている。ヨーク４６ａ，４６ｂは、それぞれ縦断面Ｌ字状に形成した平板状のプレート１５の垂直部に固定されている。プレート１５は、支持部１４の後壁の前面に固定されている。コイル４５ａは、通電により、プランジャ４１に上方への付勢力を付与する。コイル４５ｂは、通電により、プランジャ４１に下方への付勢力を付与する。また、ヨーク４６ａ，４６ｂの外側面には、板部材４２による光の反射などにより、板部材４２すなわちプランジャ４１の上下位置を検出するための位置センサ４７が固定されている。そして、位置センサ４７によって検出されたプランジャ４１の上下位置（鍵２０の押離鍵操作位置）に応じて、コイル４５ａ，４５ｂへの通電を制御することにより、質量体３０による押離鍵操作に対する反力を鍵２０の押鍵深さに応じて制御するようにしている。しかし、この制御は、本発明に直接関係するものではないので、詳しい説明を省略する。
【００２４】
次に、上記のように構成した第１実施形態に係る鍵盤装置の動作について説明する。鍵２０は、鍵支点部材１２の前後の質量（自重）バランスによって生じる支点ピン１２ｂ位置を中心とした上下方向の付勢力と、ローラ３６、台部材４３、板部材４２、プランジャ４１、カバー４４及びねじ２５を介した質量体３０の荷重による付勢力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、後端の下面が鍵上限ストッパ２１に当接して、前端が最上位置に上昇している非押鍵位置にある。このとき、質量体３０は、シャンク部３１が質量体下限ストッパ３５に当接した下限位置にある。
【００２５】
この非押鍵位置にある鍵２０が押鍵操作されると、鍵２０は、ねじ２５、カバー４４、プランジャ４１、板部材４２、台部材４３及びローラ３６を介して質量体３０を押し上げながら、支点ピン１２ｂ位置を中心に図１の時計方向に回動する。そして、鍵２０が、その前端の下面を鍵下限ストッパ２２に当接させる位置まで回動すると、鍵２０は鍵下限ストッパ２２により回動が規制されて押鍵位置になる。一方、このような鍵２０が押鍵位置にあるとき、質量体３０は、鍵２０により、ねじ２５、カバー４４、プランジャ４１、板部材４２、台部材４３及びローラ３６を介して押し上げられて、シャンク部３１の質量体上限ストッパ３４への当接により上限位置にある。
【００２６】
そして、鍵２０に対する押鍵が解除されると、鍵２０には、自重で下方へ回動する質量体３０からローラ３６、台部材４３、板部材４２、プランジャ４１、カバー４４及びねじ２５を介して下方向の荷重が加わる。そして、鍵２０は、この荷重と自重バランスとの両方によって前述した非押鍵位置へ復帰する。一方、質量体３０は、そのシャンク部３１を質量体下限ストッパ３５に当接させた状態に復帰する。
【００２７】
なお、この鍵２０の押離鍵操作により、図示省略したスイッチ接点機構のオン・オフ動作に応じて楽音信号の発生が制御される。また、鍵２０の押離鍵操作時には、位置センサ４７による鍵２０の押離鍵操作位置に応じたコイル４５ａ，４５ｂへの通電制御により、コイル４５ａ，４５ｂによるプランジャ４１に対する上下方向の付勢力が調整される。
【００２８】
このように動作する鍵盤装置においては、押鍵終了時には、質量体３０のシャンク部３１の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力がローラ３６、台部材４３、板部材４２、プランジャ４１、カバー４４及びねじ２５を介して鍵２０に伝達され、演奏者はこの反発力を感じる。しかし、上記第１実施形態によれば、３層構造の質量体上限ストッパ３４がその変形により前記反発力を吸収し、シャンク部３１の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力を軽減する。特に、複数のスリット３４ｄは、質量体３０が質量体上限ストッパ３４に衝突した際には、当接位置近傍における質量体上限ストッパ３４の左右方向への多少の変形を可能とするので、質量体３０の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力がより多く吸収される。したがって、上記第１実施形態の鍵盤装置によれば、質量体３０の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力が減少され、演奏者は、この減少した反発力を質量体３０を介して鍵２０から受けることになるので、アコースティックピアノの押鍵操作感覚と似た良好な操作感覚を得ることができるようになる。また、質量体上限ストッパ３４に複数のスリット３４ｄを設けるだけで前記反発力の減少が実現されるので、鍵盤装置の製造コストを低く抑えることもできる。
【００２９】
また、上記第１実施形態においては、質量体上限ストッパ３４を、質量体３０が衝突する方向に重ねた複数の第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃからなる３層の緩衝部材で構成し、質量体３０が当接する側の第１緩衝部材３４ａを質量体３０が当接しない側の第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃよりも硬く構成した。これにより、質量体３０の衝突による衝撃力は、硬く構成した質量体３０が当接する側の第１緩衝部材３４ａを介して、柔らかく構成した質量体３０が当接しない側の第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃにも充分に伝達されて、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃでも充分に吸収される。したがって、上記第１実施形態の鍵盤装置によれば、質量体３０の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力がより充分に減少するので、演奏者は、より良好な操作感覚を得ることができるようになる。
【００３０】
ｂ．実験による効果の確認
次に、上記第１実施形態の鍵盤装置における質量体上限ストッパ３４により、質量体３０の衝突による衝撃力が緩和される効果を確認するための実験結果について説明する。
【００３１】
本発明者は、図３に示すように、駆動装置１００及び変位量測定装置２００を用いて、鍵２０を押鍵して鍵２０を支点ピン１２ｂ位置を中心に上下方向に回動させて、鍵２０の前端部の上面の変位量（以下、単に鍵変位量という）を測定した。なお、図３においては、簡略化のために、鍵２０の周辺装置については省略されている。駆動装置１００は、鍵変位量に応じた駆動力で押鍵ロッド１０１を図示反時計方向に回動させ、鍵２０の前端部の上面を押圧する。変位量測定装置２００は、レーザ光を鍵２０の前端部の上面に照射し、前記上面で反射したレーザ光を受光して、鍵変位量を測定する。この鍵変位量は測定結果として利用されるとともに、駆動装置１００の押鍵ロッド１０１による鍵２０の押鍵力の制御にも利用される。
【００３２】
この駆動装置１００による押鍵においては、図４のグラフに示すように、０．３４Ｎ（ニュートン）の押鍵力で押鍵を開始し、鍵変位量が５ｍｍの時点で押鍵力が１．３０Ｎになるように押鍵力を鍵変位量の変化に対して直線的に増加させる。そして、鍵変位量が５ｍｍから１０ｍｍまで変化する間に、前記５ｍｍまでの増加率よりも小さな増加率で、押鍵力を１．３０Ｎから１．９３Ｎまで直線的に増加させる。この押鍵変位量が１０ｍｍの状態が、押鍵の最終位置であり、その後は、１．９３Ｎの押鍵力を維持する。また、押鍵開始から押鍵の最終位置に達するまでの時間（すなわち、１．９３Ｎの押鍵力に達するまでの時間）は約９０ｍｓであり、その後、３００ｍｓ程度に渡って１．９３Ｎの押鍵力を維持する。この鍵２０の押鍵態様は、アコースティックピアノにおいて通常に演奏される鍵の押鍵態様を模擬したものである。
【００３３】
このような押鍵による鍵変位量を図５に示す。なお、図５においては、鍵変位量の０ｍｍが離鍵状態にある鍵２０の変位量であり、押鍵による鍵変位量を負により表している。押鍵開始から押鍵の最終位置に達するまでは、鍵変位量は０ｍｍから−１０ｍｍまで変化する。そして、質量体３０の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力により、鍵変位量は−１０ｍｍから増加（正側に若干変化）した後、前記反発力が質量体上限ストッパ３４によって吸収されて、鍵変位量が安定する。この安定した鍵変位量と、前記増加した鍵変位量のピーク値との差の絶対値を測定値とする。
【００３４】
本発明者は、このような測定を、上記第１実施形態におけるスリット３４ｄを有する質量体上限ストッパ３４を採用した場合と、前記スリット３４ｄをなくした質量体上限ストッパ３４を採用した場合について、１オクターブの間隔で音高Ｃ１から音高Ｃ７までの８つの鍵２０に対して行った。また、本発明者は、上述したバックチェック機構を有するアコースティックピアノであるグランドピアノに関しても、比較のために、前記と同様な測定を行った。この測定結果を、下記表１に示す。
【００３５】
【表１】
2015138210.tif 000003
【００３６】
この測定結果からも分かるように、スリット３４ｄを有する質量体上限ストッパ３４を採用した場合における測定値の平均値は０．９ｍｍであり、スリット３４ｄを有さない質量体上限ストッパ３４を採用した場合における測定値の平均値は１．２ｍｍである。また、グランドピアノにおける測定値の平均値は０．６ｍｍである。このような測定結果から、質量体上限ストッパ３４にスリット３４ｄを設けることにより、測定値を小さく、すなわちグランドピアノの測定値に近づけることができる。そして、この測定値は、質量体３０の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力に依存したものであるので、この測定結果からも、質量体３０の質量体上限ストッパ３４への衝突による反発力が減少されて、演奏者は良好な操作感覚を得ることができることが分かる。
【００３７】
ｃ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態に係る鍵盤装置について説明する。図６は、第２実施形態に係る電子楽器の鍵盤装置を概略的に示す側面図である。この場合も、演奏者に近い側を「前側」とし、演奏者から遠い側を「後側」とする。また、高音部側を「右側」とし、低音部側を「左側」とする。
【００３８】
この鍵盤装置は、鍵フレーム５１と、鍵フレーム５１に対して回動可能に支持された鍵６０及び質量体（擬似ハンマー）７０とを備えている。この鍵盤装置においても、複数の鍵６０（白鍵及び黒鍵）が左右方向に沿って配置されているが、図６では、それらのうちの１つの鍵６０及びその周辺の構成部品を示している。また、同図でも、鍵６０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。また、この鍵盤装置においても、複数の鍵６０にそれぞれ対応し、左右方向に沿って配置された複数の質量体７０に関しても、図６では、１つの質量体７０のみを示している。上記第１実施形態に係る鍵盤装置は、質量体上限ストッパ３４及び質量体下限ストッパ３５に加えて鍵上限ストッパ２１及び鍵下限ストッパ２２を備えていたが、この鍵盤装置は、鍵６０及び質量体７０の両回動を後述する質量体上限ストッパ５５及び質量体下限ストッパ５６で規制するようにしている。
【００３９】
複数の鍵６０は、それぞれ合成樹脂によって長尺状に一体成型され、前後方向に延設された薄肉の上壁及び上壁の左右端からそれぞれ下方へ延設された薄肉の側壁を有し、下方に開放した中空状に形成されている。鍵６０の側壁の後部には、対向する一対の貫通孔６１が設けられており、鍵６０は、貫通孔６１にて、後述する鍵フレーム５１の鍵支持部５２によって回動可能に支持されている。
【００４０】
鍵フレーム５１は、前後方向及び左右方向に延設された上板部５１ａを有する。鍵フレーム５１は、上板部５１ａの前端から下方へ垂直に延設された前板部５１ｂ、前板部５１ｂの下端から前方へ水平に延設された底板部５１ｃ、及び底板部５１ｃの前端から上方へ垂直に延設された前板部５１ｄも有する。また、鍵フレーム５１は、上板部５１ａの後端から下方へ垂直に延設された後板部５１ｅ及び後板部５１ｅの下端から後方へ水平に延設された底板部５１ｆを有する。底板部５１ｃの下面の高さと底板部５１ｆの下面の高さは同じであり、底板部５１ｃの下面と底板部５１ｆの下面を電子楽器のフレームＦＲに当接させて固定することにより、この鍵盤装置が、電子楽器のフレームＦＲに支持される。
【００４１】
前記の鍵支持部５２は、上板部５１ａの上面から上方へ突出するように形成されている。鍵支持部５２は、それぞれ対向する一対の板状に形成されていて、内側に対向する突出部５２ａをそれぞれ備えている。突出部５２ａは、貫通孔６１に嵌合している。これにより、鍵６０は、突出部５２ａ回りに回動可能にそれぞれ支持され、前端部が上下方向に移動可能となっている。前板部５１ｄの上端面から上方に突出するようにして、鍵６０の回動をガイドするための鍵ガイド５３が形成されている。鍵ガイド５３は、鍵６０に下方から侵入しており、押離鍵時に鍵ガイド５３の側面と鍵６０の側壁の内側の面が摺接するようになっている。これにより、押離鍵時の鍵６０の左右方向の微少な変位を抑制している。
【００４２】
また、鍵６０の中間部から下方へ向かって駆動部６２が延設されている。駆動部６２は、上下に延設された薄肉の前壁及び前壁の左右端からそれぞれ後方へ延設された薄肉の側壁を有し、後方に開放した中空状に形成されている。駆動部６２の下端は下端壁により閉じている。駆動部６２の下端部は、前板部５１ｂと前板部５１ｄとの間に設けられた上方に開口した開口部内にて、質量体７０の前端部に係合している。
【００４３】
質量体７０は、合成樹脂製の基部７１、金属製の連結棒７２及び質量部（錘）７３からなる。基部７１は、板状の部材であって、右側面から左側面に貫通する貫通孔７１ａを有する。上板部５１ａの下面には、下方に突出するようにして、質量体支持部５４が形成されている。質量体支持部５４は、対向する２枚の板状に形成されていて、内側に対向する一対の突出部５４ａを備えている。突出部５４ａは、基部７１の貫通孔７１ａに嵌合している。これにより、基部７１は、突出部５４ａ回りに回転可能に支持されている。すなわち、質量体７０は、質量体支持部５４により、前端部及び後端部が上下方向に回動可能に支持されている。
【００４４】
また、基部７１は、前端部に上下一対の脚部７１ｂ及び脚部７１ｃを備え、上側に位置する脚部７１ｂは下側に位置する７１ｃより短く形成されている。前板部５１ｂには、質量体７０ごとに、上下方向に長いスリット状の開口部５１ｂ１が設けられている。基部７１の前端部は、開口部５１ｂ１を通って、前板部５１ｂよりも前方に突出している。脚部７１ｂと脚部７１ｃの間には、駆動部６２の下端壁が侵入している。脚部７１ｂは、駆動部６２の下端壁と、駆動部６２内であって、下端壁との間に隙間を形成する中間壁との間に侵入している。駆動部６２の下端壁には、ゴム、ウレタン、フエルトなどの衝撃吸収材６３が嵌め込まれて固着されている。この衝撃吸収材６３は、駆動部６２の下端壁と脚部７１ｂの下面との衝突及び駆動部６２の下端壁と脚部７１ｃの上面との衝突による衝撃をそれぞれ緩和する。
【００４５】
連結棒７２は、その前端部にて、基部７１の後端部に組み付けられて、後方へ延設されている。質量部７３は、比較的重い金属材料で構成されており、連結棒７２の後端に組み付けられている。これにより、鍵６０の離鍵時には、質量体７０（特に、質量部７３）の自重により、質量体７０の前端部が上方へ変位する。このとき、脚部７１ｃにより駆動部６２が上方へ付勢され、鍵６０の前端部は上方へ変位する。一方、鍵６０の押鍵時には、駆動部６２の下端面が脚部７１ｃの上面を押圧し、質量体７０の前端部が下方へ変位する。
【００４６】
鍵フレーム５１の上板部５１ａの下面には、質量体７０の質量部７３の上方位置にて、質量体上限ストッパ５５が設けられている。質量体上限ストッパ５５は、押鍵時に質量体７０の質量部７３の上面に当接して、質量体７０の後端部の上方への変位を規制する。フレームＦＲの上面には、質量体７０の質量部７３の下方位置にて、質量体下限ストッパ５６が設けられている。質量体下限ストッパ５６は、離鍵時に質量体７０の質量部７３の下面に当接して、質量体７０の後端部の下方への変位を規制する。これらの質量体上限ストッパ５５及び質量体下限ストッパ５６は、左右方向に長尺に形成された上記第１実施形態の質量体上限ストッパ３４及び質量体下限ストッパ３５と同じ構成である。特に、質量体上限ストッパ５５は、上記第１実施形態の質量体上限ストッパ３４と同様に質量部７３との当接側の硬度を質量部７３との非当接側の硬度よりも大きくした複数層に形成され、さらには上記第１実施形態の質量体上限ストッパ３４のスリット３４ｄと同様なスリットを備えている。
【００４７】
また、鍵６０の中間部の下面には、スイッチ駆動部６４が設けられている。スイッチ駆動部６４は、鍵６０の内部にて上下方向に延設された板状の部分であり、スイッチ駆動部６４の下端面が、スイッチ５７の上面に当接している。スイッチ５７は、鍵６０ごとに設けられ、鍵６０によって押圧されて、各鍵６０の押離鍵状態を検出する。すなわち、スイッチ５７は、鍵６０によって押圧されると、ゴム製の本体部が変形して、回路基板５８上に形成された２つの接点を短絡することにより、オフ状態からオン状態に変化する。回路基板５８は、鍵フレーム５１の上板部５１ａの上面に固定されている。そして、このスイッチ５７による接点のオン・オフにより、楽音信号の発生が制御される。
【００４８】
次に、上記のように構成した第２実施形態に係る鍵盤装置の動作について説明する。鍵６０の離鍵状態では、質量部７３の自重により質量部７３の下面が質量体下限ストッパ５６の上面に当接し、質量体７０の基部７１の前端は、図６に示すように、上方に位置する（実線参照）。このとき、鍵６０の前端部は基部７１の脚部７１ｃ及び駆動部６２を介して上方に付勢されており、鍵６０の前端も、図６に示すように、上方に位置する。この状態における鍵６０の前端の上下方向位置が鍵６０の非押鍵位置である。
【００４９】
この非押鍵位置にある鍵６０が押鍵操作されると、鍵６０は、駆動部６２を介して、基部７１の脚部７１ｃを下方に押し下げ、質量体７０は、突出部５４ａを中心にして図６にて時計方向に回動して、質量部７３は押鍵力により上方に持ち上げられる。そして、鍵６０がさらに押鍵されると、質量部７３は上方へさらに移動して、その上面は質量体上限ストッパ５５の下面に当接する（２点鎖線参照）。これにより、質量体７０の回動が終了するとともに、鍵６０の前端の下方への移動も終了する。
【００５０】
そして、鍵６０に対する押鍵が解除されると、質量体７０は、質量部７３の自重により、突出部５４ａを中心にして図６にて反時計方向に回動して、質量部７３は下方に移動する。そして、最終的には、質量部７３の下面が質量体下限ストッパ５６の上面に当接する。このとき、鍵６０の駆動部６２は、基部７１の脚部７１ｃにより上方に付勢され、鍵６０の前端は前記非押鍵位置に復帰する。
【００５１】
なお、この第２実施形態においても、鍵６０が押離鍵操作されると、スイッチ５７の変形により回路基板５８上に形成された２つの接点がオン・オフ動作する。そして、このオン・オフ動作により、楽音信号の発生が制御される。
【００５２】
このように動作する第２実施形態に係る鍵盤装置においても、押鍵終了時には、質量体７０の質量部７３の質量体上限ストッパ５５への衝突による反発力が質量体７０の脚部７１ｃ及び駆動部６２を介して鍵６０に伝達され、演奏者はこの反発力を感じる。しかし、上記第２実施形態によっても、３層構造の質量体上限ストッパ５５がその変形により前記反発力を吸収し、質量部７３の質量体上限ストッパ５５への衝突による反発力を軽減する。特に、この第２実施形態の質量体上限ストッパ５５も、上記第１実施形態の質量体上限ストッパ３４の複数のスリット３４ｄと同様なスリットを有するので、上記第１実施形態の場合と同様に、質量体７０の質量体上限ストッパ５５への衝突による反発力をより多く吸収する。したがって、この第２実施形態の鍵盤装置によっても、演奏者は、この減少した反発力を質量体７０を介して鍵６０から受けることになるので、アコースティックピアノの押鍵操作感覚と似た良好な操作感覚を得ることができるようになる。
【００５３】
また、質量体上限ストッパ５５に複数のスリットを設けるだけで前記反発力の減少が実現されるので、鍵盤装置の製造コストを低く抑えることができる点も、上記第１実施形態と同じである。さらに、この第２実施形態に係る質量体上限ストッパ５５も、上記第１実施形態の場合と同様な３層構造であり、質量部７３が当接する側の緩衝部材を質量部７３が当接しない側の緩衝部材よりも硬く構成した。これにより、質量部７３の質量体上限ストッパ５５への衝突による反発力がより充分に減少されて、演奏者はより良好な操作感覚を得ることができる点でも上記第１実施形態の場合と同じである。
【００５４】
なお、上記第２実施形態においては、質量体７０の基部７１に２つの脚部７１ｂ，７１ｃを設けて、基部７１の前端部を鍵６０の駆動部６２の下端部に係合させるようにした。しかし、これに代えて、脚部７１ｃと駆動部６２の下面との係合のみによっても、鍵６０と質量体７０を連動させることが可能であるので、脚部７１ｂを省略するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記第２実施形態においては、質量部７３を連結棒７２の後端に組み付けている。しかし、これに代えて、連結棒７２の先端を前側に折り返すことにより、質量体７０の後端に質量を集中させるようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記第２実施形態においては、質量部７３を質量体上限ストッパ５５及び質量体下限ストッパ５６に当接させるようにしたが、上記第１実施形態の場合と同様に、連結棒７２を質量体上限ストッパ５５及び質量体下限ストッパ５６に当接させるようにしてもよい。
【００５７】
ｄ．第１及び第２実施形態の変形例
さらに、本発明の実施にあたっては、上記第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５８】
例えば、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃの材料として、発泡ウレタン、フェルト及び発泡ウレタンをそれぞれ用いるようにした。しかし、第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃの硬度をこの順に順次柔らかく構成できれば、それらの全てを発泡ウレタンで構成したり、それらの全てをフェルトで構成したりしてもよい。また、第１緩衝部材３４ａ、第２緩衝部材３４ｂ及び第３緩衝部材３４ｃを、発泡ウレタンとフェルトの組み合わせを前記例とは異ならせて構成してもよい。また、発泡ウレタンに代えて、発泡シリコンを用いてもよい。さらに、第３緩衝部材３４ｃを省略して、第１緩衝部材３４ａ及び第２緩衝部材３４ｂからなる２層の緩衝部材層で質量体上限ストッパ３４，５５を構成してもよい。ただし、この場合にも、シャンク部３１及び質量部７３（又は連結棒７２）が当接する第１緩衝部材３４ａの硬度をシャンク部３１及び質量部７３（又は連結棒７２）が当接しない第２緩衝部材３４ｂの硬度よりも硬くする。
【００５９】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、複数のスリット３４ｄの間隔を隣合う２つのシャンク部３１及び質量部７３（又は連結棒７２）が当接する両位置間の距離に等しくした。しかし、これに代えて、複数のスリット３４ｄの間隔を隣合う２つのシャンク部３１及び質量部７３（又は連結棒７２）が当接する両位置間の距離に等しくしなくても、前記両位置間の距離の２倍、３倍などの２以上の整数倍の距離に等しくしてもよい。すなわち、複数のシャンク部３１に対応させて、１つのスリット３４ｄを設けるようにしてもよい。
【００６０】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、複数のスリット３４ｄを第１緩衝部材３４ａの下面から第３緩衝部材３４ｃの上面まで切り欠くようにした。しかし、これに代えて、複数のスリット３４ｄを第１緩衝部材３４ａの下面から第３緩衝部材３４ｃの上面に至る途中まで切り欠くようにしてもよい。これによれば、複数のスリット３４ｄを設けた状態の質量体上限ストッパ３４（５５）を、第３緩衝部材３４ｃの上面を後壁１４ｂ（上板部５１ａ）の下面に接着することにより、後壁１４ｂ(上板部５１ａ)の下面に固定することもできる。
【００６１】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、質量体上限ストッパ３４，５５を質量体３０，７０の上方に位置させるとともに、質量体下限ストッパ３５，５６を質量体３０，７０の下方に位置させるようにした。しかし、これに代えて、質量体上限ストッパ３４，５５及び質量体下限ストッパ３５，５６を適当な位置に設けるようにしてもよい。この場合、シャンク部３１及び連結棒７２に一端を固定したロッド部材を設けて、このロッド部材を、質量体上限ストッパ３４，５５と質量体下限ストッパ３５，５６とで挟まれる空間に配置して、シャンク部３１及び連結棒７２の延設方向と異なる方向に延設させる。そして、この新たに設けたロッド部材と質量体上限ストッパ３４，５５及び質量体下限ストッパ３５，５６との当接により、質量体３０，７０の移動を規制するようにすればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１１…フレーム、１２…鍵支点部材、１４…支持部、２０…鍵、２１…鍵上限ストッパ、２２…鍵下限ストッパ、３０…質量体、３１…シャンク部、３２…質量部、３４…質量体上限ストッパ、３４ａ…第１緩衝部材、３４ｂ…第２緩衝部材、３４ｃ…第３緩衝部材、３４ｄ…スリット、３５…質量体下限ストッパ、４０…伝達機構、５１…鍵フレーム、５４…質量体支持部、５５…質量体上限ストッパ、５６…質量体下限ストッパ、６０…鍵、６２…駆動部、７０…質量体、７１…基部、７２…連結棒、７３…質量部
【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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