(57)【要約】【課題】疑似ハンマとの接触部分についてわずかな改良をするだけで、ダンパ荷重をタッチ感として感じることができる疑似的なアクション装置の押鍵スイッチを提供する。【解決手段】電子ピアノは、スイッチ本体３０の可動部４５の疑似ハンマ５側表面に、前後方向に並べて突起５１Ａ，５１Ｂが設けられている。押鍵時、疑似ハンマ５が回動すると、先に突起５１Ｂに接し、その後可動部４５の回動支点に近い突起５１Ａに接する。疑似ハンマ５と接する突起５１Ａ、５１Ｂが移動するタイミングはダンパ荷重により荷重が重くなるタイミングと同じである。このように疑似ハンマ５の回動中、疑似ハンマ５が可動部４５に接触する位置を、可動部４５の支点に近い位置に移動させ、疑似ハンマ５に掛かる荷重を重くすることによって、押鍵中、ダンパ荷重がかかっているかのうように演奏者に感じさせることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押鍵動作に応じて揺動する疑似ハンマに押圧され、この押圧状態を検出することにより押鍵状態を推定するために用いられる電子ピアノの押鍵スイッチにおいて、
演奏者側を支点として、非演奏者側が前記疑似ハンマと接触して回動する本体部と、
該本体部の前記疑似ハンマと接触する部分に設けられ、アコースティックピアノであればダンパ荷重が掛かかり始める前の押鍵量のときに接触する第１接触部、及び、該第１接触部より前記支点に近い位置に設定され、アコースティックピアノであればダンパ荷重が掛かりきった後の押鍵量のときに接触する第２接触部が設定され、アコースティックピアノであればダンパ荷重が掛かかり始めてから掛かりきるまでの押鍵量のときに、前記疑似ハンマとの接触部が、前記第１接触部から前記第２接触部に移動する接触部と
を備えることを特徴とする押鍵スイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の押鍵スイッチにおいて、
前記接触部は、
前記第１接触部を形成する第１突起と、
前記第２接触部を形成する第２突起と
からなることを特徴とする押鍵スイッチ。
【請求項３】
請求項１，２のいずれか１項に記載の押鍵スイッチにおいて、
前記支点を中心に回動すると、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチの順にスイッチが入れられた状態となることを特徴とする押鍵スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押鍵動作を検出する電子ピアノの鍵スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノで押鍵が行われる場合、押鍵に伴うアクションの動作によって、図５に示すような静的タッチ特性（グランドピアノ）を描くことはよく知られている。
一方、電子ピアノは、アコースティックピアノのようなアクションを備えていないので、擬似的なアクションを備え、これによりアコースティックピアノに似た静的タッチ特性を押鍵時に得られるような工夫がなされている。
【０００３】
例えば、電子ピアノは、図６に示すように、アコースティックピアノの静的タッチ特性であるレットオフ感を得るため、擬似的なアクションを構成する部品としてレットオフ部品６を備えている。
【０００４】
このレットオフ部品６を備えている電子ピアノでは、押鍵を行うと擬似的なハンマ５が持ち上がり、レットオフが生じるタイミングで、ハンマ５に取り付けられた係合突起２７がレットオフ部品６に触れるように構成するなどして、レットオフ感を与えていた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、アコースティックピアノの静的タッチ特性は、このレットオフ感だけでなく、図５に示すように、様々な荷重の変化等が見られる。
例えば、図５に示す静的タッチ特性では、押鍵後すぐに荷重が一定になるが、レットオフが生じる前に一端荷重が上がって、その上がった状態で荷重が一定になる現象が見られる。
【０００７】
これは、アップライトピアノの場合、ウイッペンの後端に取り付けられているダンパスプーンがダンパレバーにあたってダンパを弦から離すときに掛かる荷重であり、グランドピアノの場合、鍵の後端がダンパレバーを押し上げて、ダンパを弦から離すときに掛かる荷重（以下「ダンパ荷重」という）である。
【０００８】
この点、従来の電子ピアノでは、このようなダンパ荷重をタッチ感として感じることができなかった。
一方、従来の電子ピアノは、図６に示すように、疑似ハンマ５の動作を検出するスイッチ１００が備えられており、このスイッチ１００により押鍵の有無及び強弱を検出していた。
【０００９】
このスイッチ１００は、演奏者側を支点として、非演奏者側が上下方向に回動するスイッチ本体１０１を備えており、疑似ハンマ５と接触する部分には突起１０２が一つ設けられていた。
【００１０】
そして、この電子ピアノでは、押鍵されると疑似ハンマ５が持ち上げられ、そしてこの疑似ハンマ５により突起１０２を介してスイッチ本体１０１が押されることにより、押鍵の有無及び強弱を検出していた。
【００１１】
そこで本発明は、疑似ハンマとの接触部分についてわずかな改良をするだけで、ダンパ荷重をタッチ感として感じることができる疑似的なアクション装置の押鍵スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する請求項１に記載の発明は、押鍵動作に応じて揺動する疑似ハンマに押圧され、この押圧状態を検出することにより押鍵状態を推定するために用いられる押鍵スイッチにおいて、演奏者側を支点として、非演奏者側が前記疑似ハンマと接触して回動する本体部と、該本体部の前記疑似ハンマと接触する部分に設けられ、アコースティックピアノであればダンパ荷重が掛かかり始める前の押鍵量のときに接触する第１接触部、及び、該第１接触部より前記支点に近い位置に設定され、アコースティックピアノであればダンパ荷重が掛かかりきった後の押鍵量のときに接触する第２接触部が設定され、アコースティックピアノであればダンパ荷重が掛かかり始めてから掛かりきるまでの押鍵量のときに、前記疑似ハンマとの接触部が、前記第１接触部から前記第２接触部に移動する接触部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これによると、アコースティックピアノであれば、押鍵量がダンパ荷重によって増加するタイミングに合わせて、疑似ハンマの本体部との接触位置が、第１接触部から、この第１接点部より本体部の支点に近い第２接触部に接触位置が移動している。
【００１４】
このように疑似ハンマが本体部に接触する位置が、本体部の支点に近い位置に移動すると、その分、疑似ハンマに掛かる荷重が実際に重くなり、すなわち、演奏者も鍵に掛かる力が重くなったと感じることとなる。
【００１５】
しかも、この荷重が増えるタイミングが、アコースティックピアノであれば、ダンパ荷重が掛かる押鍵量のときなので、演奏者は、ダンパ荷重が掛かったように感じる。
従って、本発明の押鍵スイッチを用いて電子ピアノを構成すると、演奏者は、従来の電子ピアノに比べ、アコースティックピアノにより近い感覚で演奏を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の押鍵スイッチを用いて電子ピアノを構成すると、押鍵している途中で実際に荷重が重くなるので、鍵を戻すときに鍵の戻りが早くなり、連打性がよくなる。
さらに、このように荷重が上がらないと、鍵を弱く弾いたときに、最初に鍵に掛けた力で鍵を押し切って鍵が落ちてしまい、弱い音が出しにくくなるが、本願発明のように押鍵の途中で荷重が重くなると鍵が落ちないので、弱い音が出しやすくなる。
【００１７】
次に、接触部の形状は、３つ以上の突起を有する形状など、どのような形状にしてもよいが、シンプルな形状とするため、請求項２に記載したように、第１接触部を形成する第１突起と、第２接触部を形成する第２突起とからなるものとしてもよい。
【００１８】
尚、請求項３に記載したように、押鍵スイッチは、支点を中心に回動すると、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチの順にスイッチが入れられた状態となるものを用いてもよいが、スイッチの数は２つでもよいし、より多くてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の電子ピアノが備えている８８本の鍵盤装置のうち、一つの鍵盤装置の側面図である。
【図２】（ａ）スイッチの上方斜視図、（ｂ）スイッチの下方斜視図である。
【図３】スイッチ本体の断面図である。尚、この断面図は、図１で表されたスイッチ本体の断面図であり、上下方向に沿った断面を用いて、左右方向の幅方向の中央でスイッチ本体を切断したときの断面図である。
【図４】スイッチの平面図である。
【図５】アコースティックピアノの静的タッチ特性を示すグラフである。
【図６】従来の電子ピアノが備えているアクションの拡大図で、擬似ハンマがレットオフ部品に当たる部分の構成を抜き出した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
電子ピアノ１は、図１に示すように、鍵２と、この鍵２を支持する鍵盤シャーシ３と、この鍵盤シャーシ３の後端部（図１では右側）に連結されたハンマーサポート４と、押鍵された鍵２に連動して回動する疑似ハンマ５とを備えている。
【００２１】
また、電子ピアノ１は、鍵２の押鍵時にレットオフ感を付与するレットオフ部品６と、鍵２の押鍵情報を検出する鍵スイッチ７などを備えている。
尚、図１では、１つの白鍵に関する構造しか示していないが、この電子ピアノ１は、演奏者から見て左右方向（図１の紙面に垂直な方向）に並べられた、白鍵及び黒鍵を合わせた８８本の鍵を備えている。
【００２２】
次に、上述した構成を備える電子ピアノ１の構成について、さらに説明する。
鍵盤シャーシ３は、左右方向に延びる前レール９ａ、中レール９ｂ及び後レール９ｃから成る３本の支持レール９と、前後方向に延びる５本の補強用のリブ１０（図１では１本しか示していない）とを、井桁状に組み立てたもので、図示しない棚板上に固定されている。
【００２３】
前レール９ａの下面及び中レール９ｂの上面には、筬前１１及び筬中１２が固定されている。筬前１１及び筬中１２は、前レール９ａ及び中レール９ｂの全体にわたって左右方向（図１の紙面に垂直な方向）に延びている。
【００２４】
筬中１２には、その上面から上方に向かって立設された２本のバランスピン１３が、鍵２の長手方向に沿って並設されている。また、筬前１１にも、その上面から上方に向かって立設された２本のフロントピン１４が、鍵２の長手方向に沿って並設されている。
【００２５】
鍵２は、その長手方向中央の後方側よりにバランスピン孔１７が形成されており、このバランスピン孔１７にバランスピン１３が挿通されることによって、筬中１２に対して揺動可能に載置される。
【００２６】
また、鍵２の前端部には、フロントピン孔１８が形成されており、このフロントピン孔１８にフロントピン１４が挿通されることによって、鍵２が揺動する際、左右方向にぶれることが防止される。
【００２７】
ハンマーサポート４は、例えば１オクターブ分の複数の成型品を互いに連結したものであり、すべて疑似ハンマ５にわたるように左右方向に延び、鍵盤シャーシ３の後レール９ｃにねじ止めされている。
【００２８】
ハンマーサポート４は、この後レール９ｃ付近から直立するハンマー支持部１９と、その上端部から前方に斜め上がりに延びるスイッチ取付部２０などで構成されている。
ハンマー支持部１９の上端部には、各疑似ハンマ５を支持するための水平なピン状の支点軸部２１が形成されている。
【００２９】
疑似ハンマ５は、前後方向に延びるアーム状のハンマー本体２２と、その左右側面の前端部に取り付けられた錘板２３を有する。
ハンマー本体２２は合成樹脂で構成され、錘板２３は、鉄などの金属材料で構成されている。
【００３０】
ハンマー本体２２の後端部には、円弧状の軸孔２４が形成されており、疑似ハンマ５は、この軸孔２４が支点軸部２１に係合することによって、ハンマーサポート４に回動自在に支持されている。
【００３１】
また、ハンマー本体２２の下面には、軸孔２４のすぐ前側の位置に、キャプスタンスクリュー２５がねじ込まれている。
疑似ハンマ５は、このキャプスタンスクリュー２５を介して、鍵２の後端部に載置されている。
【００３２】
また、ハンマー本体２２の上面の軸孔２４とキャプスタンスクリュー２５との間の部分は、押鍵時に鍵スイッチ７を作動させるためのアクチュエータ２６になっている。
さらに、ハンマー本体２２の上面の前後方向の中央には、押鍵時にレットオフ部品６に係合する板状の係合突起２７が設けられている。
【００３３】
レットオフ部品６は、所定の弾性材料（例えば、スチレン系の熱可塑性エラストマーなど）の成型品で構成されており、ハンマーサポート４のスイッチ取付部２０に取り付けられている。
【００３４】
レットオフ部品６は、スイッチ取付部２０の前端部から後ろ下がりに斜めに延びており、その遊端部には、くびれ部を介して頭部２８が形成されている。
この頭部２８は、離鍵状態において、疑似ハンマ５の係合突起２７に対向している。
【００３５】
また鍵スイッチ７は、ゴムスイッチからなるスイッチ本体３０を備え、このスイッチ本体３０は、疑似ハンマ５のアクチュエータ２６の上方に取り付けられている。
このスイッチ本体３０は、離鍵状態において、疑似ハンマ５のアクチュエータ２６に隙間を空けて対向している。
【００３６】
さらに、スイッチ取付部２０の下面の最前端部には、疑似ハンマ５の上方への回動を規制する、発泡ウレタンなどで構成されたハンマーストップ３１が設けられている。
［スイッチ］
次に、本発明に係る鍵スイッチ７を構成する部材について詳細に説明する
本実施形態の電子ピアノ１は、図２（ａ）に示すように、スイッチ本体ユニット４３を備えており、このスイッチ本体ユニット４３は、ベース４１と、このベース４１上に並設された４つのスイッチ本体３０と、ベース４１の下面に設けられた複数の脚部４２とを一体に成形したものである。
【００３７】
このスイッチ本体ユニット４３には、各鍵２の鍵スイッチ７を構成するスイッチ本体３０が４つ備えられているので、電子ピアノ１全体では、２２個のスイッチ本体ユニット４３が備えられている。
【００３８】
このスイッチ本体ユニット４３を構成する各スイッチ本体３０は、前後方向に長い小判状の平面形状に形成された可動部４５（本発明の本体部に相当する）と、図２に示すように、ベース４１から立ち上がって、可動部４５を支える薄肉の周壁部４４とで、図２（ｂ）に示すように、全体としてドーム状に形成されている。
【００３９】
可動部４５の表面は、図２（ａ）に示すように、ベース４１の上面を基準とした場合、前側(図２（ａ）の右側)に向かって前傾した形状に形成されている。
また、可動部４５には、円筒状の３つの凹部４６〜４８が前後方向に並んで形成され、図３に示すように、これらの凹部４６〜４８の下縁から、薄肉部４９を介して、第１〜第３スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ３がそれぞれ垂下している。
【００４０】
第１〜第３スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ３の下端部には、カーボンから成る第１〜第３可動接点ＣＭ１〜ＣＭ３がそれぞれ設けられている。
また、可動部４５には、第１スイッチ素子Ｓ１の前側に、支持突起５０が設けられている。
【００４１】
さらに、可動部４５の表面には、中央の凹部４７の左右両側にそれぞれ、前後方向に並べられた２つの突起５１Ａ、５１Ｂが設けられている。
これらの突起５１Ａ、５１Ｂは、ほぼ半円形の側面形状を有しており、そのサイズは互いに同じである。
【００４２】
このように構成されたスイッチ本体３０は、図３に示すように、複数の脚部４２を、スイッチ基板２９に設けられた各孔５２に差し込むことによって、スイッチ基板２９の下面に取り付けられる。
【００４３】
鍵２の離鍵状態では、スイッチ本体３０の後ろ側の突起５１Ｂに、疑似ハンマ５のアクチュエータ２６が、近接した状態で対向している。なお、図３は、押鍵に伴い、アクチュエータ２６が突起５１Ｂに当接した直後の状態を示している。
【００４４】
また、離鍵状態では、可動部４５の支持突起５０は、スイッチ基板２９に近接した状態で対向するとともに第１〜第３可動接点ＣＭ１〜ＣＭ３は、スイッチ本体３０毎にスイッチ基板２９に形成された図４に示すような第１〜第３固定接点ＣＳ１〜ＣＳ３に、それぞれ対向するように配置される。
【００４５】
各接点間の間隔は、前側ＣＭ１、ＣＳ１のものほど短くなっている。
尚、第１〜第３固定接点ＣＳ１〜ＣＳ３は、それぞれ、２つの電極からなっており、これらを第１〜第３可動接点ＣＭ１〜ＣＭ３が接続することにより、スイッチがオンされたと判断される。
【００４６】
各鍵２の鍵スイッチ７は、このスイッチ本体３０と、第１〜第３固定接点ＣＳ１〜ＣＳ３とで構成される。
［押鍵動作］
次に、上記構成の電子ピアノ１の動作について図１を主として図２〜４を参照しながら説明する。
【００４７】
鍵２が押鍵されると、鍵２は、筬中１２を支点として、図１の紙面上では、反時計回りに回動し、それに伴い、疑似ハンマ５はキャプスタンスクリュー２５を介して押し上げられ、支点軸部２１を中心として、時計回りに回動し始め、アクチュエータ２６がスイッチ本体３０の後ろ側の突起５１Ｂに当接し、スイッチ本体３０が押され始める。
【００４８】
その後、周壁部４４が変形して、支持突起５０がスイッチ基板２９に当接し、可動部４５が支持突起５０を支点として回動し始める。
そして、さらに押鍵量が多くなり、アコースティックピアノであれば、ダンパ荷重が掛かかり始める時と同じになるとアクチュエータ２６が、突起５１Ｂから、この突起５１Ｂより支持突起５０に近い突起５１Ａに接触し始めるようになる。
【００４９】
すると、突起５１Ｂと５１Ａとがそれぞれ疑似ハンマ５から受ける荷重の割合が変化し始め、さらに押鍵量が多くなり、アコースティックピアノであれば、ダンパ荷重が掛かかりきった押鍵量になると、以後、可動部４５は、突起５１Ａを介してのみ疑似ハンマ５に押されて回動する。
【００５０】
つまり、本実施形態の電子ピアノ１では、アコースティックピアノであれば、押鍵量がダンパ荷重によって増加するタイミングに合わせて、可動部４５の疑似ハンマ５と接触する位置を、突起５１Ｂから、この突起５１Ｂより支持突起５０に近い突起５１Ａに移動させているのである。
【００５１】
このように疑似ハンマ５が可動部４５に接触する位置が、押鍵途中で支持突起５０に近い位置に移動すると、この移動に伴って疑似ハンマ５に掛かる荷重が重くなるので、演奏者は、あたかもダンパ荷重がかかったかのように感じるのである。
【００５２】
その後、この突起５１Ａを介して可動部４５が押され始めるとすぐに、図３に示すように、第1可動接点ＣＭ１が、第１固定接点ＣＳ１に接触し、さらに、可動部４５が回動すると、第１スイッチＳ１が凹部４６に押し込まれ、さらに第１固定設定ＣＭ２が第２固定接点ＣＳ２に接触し、更に加えて可動部４５が回動すると、第２スイッチＳ２が凹部４７に押し込まれて、第３可動接点ＣＭ３が、第３固定接点ＣＳ３に接触する。
【００５３】
また、可動部４５が突起５１Ａに押され始めた後、アコースティックピアノであれば、レットオフがなされるタイミングになると、係合突起２７が、レットオフ部品６の頭部２８に係合し、さらに、疑似ハンマ５が回動して、係合突起２７がレットオフ部品６の頭部２８を圧縮させながら押圧し、またさらに疑似ハンマ５が回動すると、やがて係合突起２７が、レットオフ部品６の頭部２８から外れる。
【００５４】
すると、レットオフ部品６から受ける反力の増大と消失によって、本実施形態の電子ピアノ１を演奏している演奏者は、アコースティックピアノに近似したレットオフ感を感じることができる。
【００５５】
また、本実施形態の電子ピアノ１では、第１〜第３スイッチＳ１〜Ｓ３が入ると、押鍵された鍵２のキーナンバーと第１〜第３スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ３のオン時問差から、疑似ハンマ５の回動速度を算出し、それらの結果に基づいて、強弱のある各鍵２の音階に応じた発音がなされる。
【００５６】
その後、疑似ハンマ５がハンマーストップ３１に当接することによって、疑似ハンマ５の上方への回動が終了し、鍵２が離鍵されると、鍵２は押鍵時と反対方向に回動し、図１に示す離鍵状態に復帰し、それに伴い、疑似ハンマ５も下方に回動し、離鍵状態に復帰する。
［本実施形態の電子ピアノ１の特徴的な作用効果］
本実施形態では、疑似ハンマ５の回動中、疑似ハンマ５が可動部４５に接触する位置を、可動部４５の支点に近い位置に移動させ、疑似ハンマ５に掛かる荷重を重くしているので、ダンパ荷重がかかっているかのうように演奏者に感じさせることができる。
【００５７】
従って、本実施形態の電子ピアノ１を用いると、演奏者は、従来の電子ピアノに比べ、アコースティックピアノにより近い感覚で演奏を行うことができる。
また、このように荷重を掛けると、鍵２を戻すときに鍵２の戻りが早くなるので、本実施形態の電子ピアノ１は、従来の電子ピアノにくらべ連打性がよい。
【００５８】
さらに、押鍵時にこのように荷重が上がらないと、鍵を弱く弾いたときに、最初に鍵に掛けた力で鍵を押し切って鍵が落ちてしまい、弱い音が出しにくくなるが、本実施形態の電子ピアノ１では、押鍵の途中で荷重が重くなり、鍵が落ちないので、弱い音が出しやすい。
（結語）
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１… 電子ピアノ  ２… 鍵  ３… 鍵盤シャーシ  ４… ハンマーサポート
５… 疑似ハンマ  ６… レットオフ部品  ７… 鍵スイッチ  ９… 支持レール
９ａ… 前レール  ９ｂ… 中レール  ９ｃ… 後レール  １０… リブ  １１… 筬前
１２… 筬中  １３… バランスピン  １４… フロントピン  １７… バランスピン孔
１８… フロントピン孔  １９… ハンマー支持部  ２０… スイッチ取付部
２１… 支点軸部  ２２… ハンマー本体  ２３… 錘板  ２４… 軸孔
２５… キャプスタンスクリュー  ２６… アクチュエータ部  ２７… 係合突起
２８… 頭部  ２９… スイッチ基板  ３０… スイッチ本体
３１… ハンマーストップ  ４１… ベース  ４２… 脚部
４３… スイッチ本体ユニット  ４４… 周壁部  ４５… 可動部  ４６〜４８… 凹部
４９… 薄肉部  ５０… 支持突起  ５１Ａ… 突起  ５１Ｂ… 突起  ５２… 孔
【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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