(57)【要約】【課題】操作往行程における回動支点側へのレバー部の変位量を小さくして、ペダル装置の移動を抑制する。【解決手段】レバー部３０は、回動支点Ｊを中心に回動自在に支柱部１２に支持され、足底２２ａで延設部３２の先端部３２ｂが押下操作される。バネ１４により延設部３２が常に上方に付勢され、延設部３２がストッパ部１３ａに当接することで、非操作状態における延設部３２の回動動作の初期位置が規制される。基台部１１を床面２０に設置した場合における回動支点Ｊの高さＨＡは、非操作状態における足底２２ａと先端部３２ｂとが係合する力点（当接点Ｐ）の高さＨＢよりも高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台部と、
先端部が被操作部として押下操作されるレバー部と、
前記レバー部を、前記基台部に対して、実際上または仮想上の回動支点を中心に回動自在に支持する支持部と、
非操作状態において前記レバー部を初期位置に規制する規制手段と、を有し、
前記基台部を設置面に設置した場合における前記回動支点の位置は、非操作状態における前記レバー部の前記被操作部の位置よりも高いことを特徴とするペダル装置。
【請求項２】
前記設置面上における前記被操作部を挟んで前記回動支点の反対側で非操作状態における前記被操作部の位置から１８ｃｍの位置を足のかかとを置く操作支点とし、該操作支点を中心として足を回動させる操作によって前記被操作部が押下操作される操作行程の途中で、側面視において、前記回動支点と前記被操作部と前記操作支点とが一直線上に並ぶ状態を経ることを特徴とする請求項１記載のペダル装置。
【請求項３】
前記回動支点の高さを調節する調節手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基台部を床面等に載置してレバー部を足で押下操作するペダル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鍵盤楽器等に用いられる一般的なペダル装置は、下記特許文献１に示されるように、基台部が床面等に設置され、回動自在なレバー部の先端が足で押下操作される構成である。一般に、奏者は演奏の際、足のかかとを床面に置き、その位置を支点として足を回動させる。
【０００３】
図４（ａ）は、従来のペダル装置の模式的側面図である。ペダル装置１１０は、基台部１１１に対して回動支点１１３を中心にレバー部１１２が回動自在にされている。図４（ａ）において、床面１１７に平行で且つ、回動支点１１３から見てレバー部１１２の先端の方向を前方とする。基台部１１１が床面１１７に載置される。奏者は、床面１１７におけるレバー部１１２の前方の操作支点１１６に足１１５のかかとを置いてつま先を上下操作する。操作の際には、レバー部１１２の先端と足底１１８の先端部であるつま先との当接点を力点１１４とすると、力点１１４を介して押下力がレバー部１１２に伝わってレバー部１１２が回動する。足１１５が上方に回動動作すると、不図示のバネによってレバー部１１２が初期位置に復帰し、非操作状態となる。初期位置においては、レバー部１１２の上面は水平である。
【０００４】
図４（ｂ）、（ｃ）は、踏み込み操作行程における回動支点１１３に対する力点１１４の変位、操作支点１１６に対する力点１１４の変位を示す模式図である。ここで、力点１１４は、足１１５とレバー部１１２との当接点であって、実際には操作行程において随時位置が変化する。しかし、ここで力点１１４の軌跡を解析するために、レバー部１１２と足１１５のそれぞれについて、非操作状態に１１４に示す位置にあった力点１１４が回動に伴ってどのように変位するかを考える。
【０００５】
図４（ｂ）に示すように、初期位置にあるレバー部１１２の上面は水平であり、押下操作されると先端が下方に傾斜する。従って、レバー部１１２が回動ストロークの終了位置まで回動したときの力点１１４−ａは初期位置の力点１１４に対して、変位量Ａだけ後退した位置となる。一方、足底１１８は、押下操作により床面１１７に対する傾斜角度が小さくなり、レバー部１１２が回動ストロークの終了位置まで回動したときの力点１１４−ｂは初期位置の力点１１４に対して、変位量Ｂだけ後退した位置となる。
【０００６】
このように、レバー部１１２は水平状態から前方が下方に傾斜する姿勢に遷移するのに対し、足底１１８は、後方が上方に傾斜した状態は変わらず、傾斜角度が小さくなるだけであることから、変位量Ａよりも変位量Ｂの方が大きい。その一方、回動支点１１３の位置は固定であり、操作支点１１６の位置もほぼ不変であることから、変位量Ａと変位量Ｂとの差分だけ、力点１１４では足底１１８とレバー部１１２との間に摺動が生じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−０９０１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、足底１１８とレバー部１１２との間には摩擦力が働くから、操作支点１１６が不変である限り、踏み込み操作の度に力点１１４を通じて回動支点１１３が後方へ付勢力を受けることになる。その付勢力によって、ペダル装置１１０の全体が後方へずれていく。押下操作は速いため、毎回、少しずつではあるが装置が後退を繰り返し、多数回の操作によって装置の位置ずれが徐々に大きくなっていくという問題がある。これの対策として、現場においては装置をガムテープ等で床面に固定することがなされるが、あまり好ましい対策ではない。また、基台部の下面に滑り止めを設ける構成もあるが、効果は限定的であり、コストもかかる。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、操作往行程における回動支点側へのレバー部の変位量を小さくして、ペダル装置の移動を抑制することができるペダル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】
上記目的を達成するために本発明の請求項１のペダル装置は、基台部（１１）と、先端部（３２ｂ）が被操作部（Ｐ）として押下操作されるレバー部（３０）と、前記レバー部を、前記基台部に対して、実際上または仮想上の回動支点（Ｊ）を中心に回動自在に支持する支持部（１２）と、非操作状態において前記レバー部を初期位置に規制する規制手段（１３ａ、１４）と、を有し、前記基台部を設置面（２０）に設置した場合における前記回動支点の位置（ＨＡ）は、非操作状態における前記レバー部の前記被操作部の位置（ＨＢ）よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１によれば、操作往行程における回動支点側へのレバー部の変位量を小さくして、ペダル装置の移動を抑制することができる。
【００１２】
請求項２によれば、足底から被操作部に加わる力の方向が操作往行程の途中で反転するようにして、回動支点側へのレバー部の付勢傾向を弱めることができる。請求項３によれば、回動支点側へのレバー部の付勢傾向を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るペダル装置の側面図である。
【図２】非操作状態に当接点であった位置の踏み込み操作行程における変化を示す模式図（図（ａ）、（ｂ））、実際の力点の変位を示す模式図（図（ｃ））、変形例のレバー部を示す図（図（ｄ））である。
【図３】変形例のペダル装置の一部を示す平面図（図（ａ））、側面図（図（ｂ）〜（ｅ））である。
【図４】従来のペダル装置の模式的側面図（図（ａ））、踏み込み操作行程における回動支点に対する力点の変位、操作支点に対する力点の変位を示す模式図（図（ｂ）、（ｃ））である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態に係るペダル装置の側面図である。図１では、ペダル装置１０の一部を断面で示している。このペダル装置１０は、電子機器を制御するための操作子として用いられる。ペダル装置１０の用途となる電子機器に限定はなく、電子楽器、音響機器、ミシン、工作機械等に適用できる。電子楽器として例えば鍵盤楽器に適用された場合は、ペダル装置１０は電子鍵盤楽器の本体の下方に載置され、効果制御用の操作子として用いることができる。あるいは、ペダル装置１０は電子機器の一部として構成されてもよい。本実施の形態では、ペダル装置１０は鍵盤楽器に適用されるとする。
【００１６】
ペダル装置１０は主に基台部１１とレバー部３０とを有し、使用される際は通常、基台部１１が平坦な載置面（図１では床面２０）に載置される。レバー部３０は、足２２で押下操作され、ペダルと呼称されることもある。以降、ペダル装置１０が床面２０に載置された状態において前後方向を呼称し、操作者（奏者）側（図１の右方）を前方とする。
【００１７】
基台部１１の後部からは幅方向に並列配置される一対の支柱部１２が突設される。支柱部１２には回動支点Ｊが設けられ、レバー部３０は、回動支点Ｊを中心に回動自在に支柱部１２に支持されている。回動支点Ｊは、例えばレバー部３０に設けた軸部材を一対の支柱部１２に掛け渡すことで実現されるが、その構成は問わない。支柱部１２より前方において、基台部１１には、レバー部３０を幅方向から挟むように一対のストッパ支柱１３が突設され、一対のストッパ支柱１３の上部を結ぶようにストッパ部１３ａが設けられている。一対のストッパ支柱１３とストッパ部１３ａとでコ字状を呈する。ストッパ支柱１３より前方において基台部１１には、レバー部３０の操作を検出する検出スイッチ１５が配設されている。
【００１８】
レバー部３０は、鉛直部３１と、鉛直部３１から前方に延設された延設部３２とからなり、側面視Ｌ字型に構成される。延設部３２の下面には、検出スイッチ１５に対応するアクチュエータ３３が設けられる。基台部１１と延設部３２との間にバネ１４が圧縮状態で介装されている。バネ１４により延設部３２が常に上方に付勢され、延設部３２がストッパ部１３ａに当接することで、非操作状態における延設部３２の回動動作の初期位置が規制される。非操作状態においては、延設部３２の上面３２ａは側面視でほぼ水平（床面２０と平行）となる。
【００１９】
基台部１１の前部には下限ストッパ１６が配設される。レバー部３０が図１の時計方向に回動し、延設部３２の下面が下限ストッパ１６に当接することで、レバー部３０の回動の往行程における回動終了位置が規制される。従って、延設部３２がストッパ部１３ａに当接する初期位置から下限ストッパ１６に当接する回動終了位置までの回動範囲がレバー部３０としての操作のストロークとなる。
【００２０】
検出スイッチ１５が延設部３２のアクチュエータ３３により押圧されると電気的に導通し、レバー部３０のオン動作が検出される。検出スイッチ１５は、レバー部３０の少なくともオンオフ操作を検出できればよく、構成は問わない。また、検出スイッチ１５は、押下の程度に応じた信号を出力するボリュームスイッチでもよい。
【００２１】
延設部３２の先端部３２ｂの上側は側面視で凸曲面となっている。レバー部３０は、先端部３２ｂが被操作部として押下操作される。操作者の足２２の足底２２ａ（靴底）を便宜上、平坦であると仮定し、足底２２ａのつま先付近で延設部３２の先端部３２ｂが押下操作される。その際、足２２のかかとは床面２０上の操作支点Ｋに置かれる。操作支点Ｋは、床面２０上における、先端部３２ｂを挟んで回動支点Ｊの反対側（水平方向における先端部３２ｂより前方）の位置である。操作者による踏み込み操作によって、操作支点Ｋを中心として足底２２ａが図１の反時計方向に回動する。操作時に足底２２ａと先端部３２ｂとが係合する力点となる側面視の位置を当接点Ｐ（被操作部）とする。延設部３２に着目した当接点Ｐ（被係合点）と操作支点Ｋに着目した当接点Ｐ（係合点）とは、操作の行程においてそれぞれ変化し得るが、これについては図２で説明する。
【００２２】
操作者は自身が演奏操作しやすい位置に足２２を置くので、操作支点Ｋは操作者によって異なる。あらゆる足のサイズの操作者に適合するように、ペダル装置１０を製造する際の標準として、非操作状態における当接点Ｐと操作支点Ｋとの距離Ｙは所定値、例えば１８ｃｍに設定されている。これは、靴の呼称サイズでいうと約２４ｃｍを想定したものである。
【００２３】
回動支点Ｊの床面２０からの高さＨＡは、非操作状態における当接点Ｐの床面２０からの高さＨＢよりも高く設定されている（ＨＡ＞ＨＢ）。これにより、図２で説明するように、踏み込み操作によるペダル装置１０の後方への移動を抑制している。
【００２４】
図２（ａ）は、非操作状態に延設部３２において当接点Ｐであった位置の踏み込み操作行程における変化を示す模式図である。図２（ｂ）は、非操作状態に足底２２ａにおいて当接点Ｐであった位置の踏み込み操作行程における変化を示す模式図である。
【００２５】
レバー部３０の延設部３２のうち、非操作状態において足底２２ａと係合していた位置を被係合点Ｐ０−Ａとする。足底２２ａのうち、非操作状態において延設部３２と係合していた位置を係合点Ｐ０−Ｂとする。レバー部３０の非操作状態においては、被係合点Ｐ０−Ａと係合点Ｐ０−Ｂとは図１に示した当接点Ｐで一致する。レバー部３０が回動終了位置まで回動したときの被係合点Ｐ０−Ａは、初期位置の被係合点Ｐ０−Ａに対して変位量Ａだけ後方の位置となる。一方、レバー部３０が回動終了位置まで回動したときの係合点Ｐ０−Ｂは、初期位置の被係合点Ｐ０−Ｂに対して変位量Ｂだけ後方の位置となる。
【００２６】
ここで、非操作状態において、回動支点Ｊは被係合点Ｐ０−Ａより高いから、回動前後の被係合点Ｐ０−Ａの変位量Ａは、従来（図４（ｂ））の変位量Ａよりも大きくなる。一方、回動前後の被係合点Ｐ０−Ｂの変位量Ｂは、従来（図４（ｂ））の変位量Ｂと変わらない。
【００２７】
その結果、本実施の形態では、変位量Ａが変位量Ｂに近くなって、変位量Ａと変位量Ｂとの差分が小さくなる。そのため、延設部３２と足底２２ａとの摺動が少なくなる。踏み込み操作の際に当接点Ｐを通じて回動支点Ｊに与えられる摩擦力が従来に比し小さくて済むことから、ペダル装置１０全体の後方へのずれが抑制される。
【００２８】
図２（ｃ）は、本実施の形態における実際の力点の変位を示す模式図である。操作往行程において、足底２２ａと先端部３２ｂとが互いに係合する位置、すなわち実際の力点Ｐｘは、摺動に伴い随時変化する。非操作状態における力点Ｐｘの位置は、図１に示した当接点Ｐと同じ位置であり、これを力点Ｐｘ−ｓと記す。力点Ｐｘは、踏み込みの途中（押下の往行程の途中）で、Ｐｘ−ｍに示す位置を経て、回動終了時にはＰｘ−ｅに位置する。
【００２９】
側面視で、非操作状態においては、回動支点Ｊと力点Ｐｘ（Ｐｘ−ｓ）とを通る線分Ｌｊと、操作支点Ｋと力点Ｐｘ（Ｐｘ−ｓ）とを通る線分Ｌｋとは、下方に鈍角θｓを成す。また、回動終了状態においては、回動支点Ｊと力点Ｐｘ（Ｐｘ−ｅ）とを通る線分Ｌｊと、操作支点Ｋと力点Ｐｘ（Ｐｘ−ｅ）とを通る線分Ｌｋとは、上方に鈍角θｅを成す。踏み込みの途中において、線分Ｌｊと線分Ｌｋとは直線Ｌをなす。すなわち、回動支点Ｊと力点Ｐｘ−ｍと操作支点Ｋとが一直線上に並ぶ。非操作状態から力点ＰｘがＰｘ−ｍに示す位置となるまでの往行程においては、足底２２ａが延設部３２を後方に押すように付勢することになる。一方、力点ＰｘがＰｘ−ｍに示す位置から回動終了状態までの往行程においては、足底２２ａが延設部３２を前方に引っ張るように付勢することになる。
【００３０】
従来は、踏み込みの往行程の全行程において、足底２２ａが延設部３２を後方に押す構成となっていた。本実施の形態では、往行程の途中で付勢方向が反転する。付勢方向が反転する操作ストローク位置では、足底２２ａが延設部３２に与える付勢力が最も小さくなる。従って、ＨＡ＞ＨＢとする上で、本実施の形態のように、往行程の途中に付勢方向が前後反転する領域を経るように設計することで、延設部３２に対する回動支点側Ｊへの付勢傾向を弱めるという効果が期待できる。往行程の途中に付勢方向が反転する領域を経るように設計する上で、非操作状態における当接点Ｐと操作支点Ｋとの距離Ｙ（図１）は１８ｃｍを前提とすれば、多くの操作者に適合しやすい。なお、往行程の途中に付勢方向が前後反転する領域を経ることは必須でなく、前後反転する領域付近で操作がされることでも本発明の効果は得られる。
【００３１】
本実施の形態によれば、基台部１１を設置面（床面２０）に設置した場合における回動支点Ｊの高さＨＡは、非操作状態における足底２２ａと先端部３２ｂとが係合する力点（当接点Ｐ）の高さＨＢよりも高い。これにより、操作往行程における回動支点Ｊ側へのレバー部３０の変位量を小さくして、操作の繰り返しによるペダル装置１０の後退移動を抑制することができる。
【００３２】
また、距離Ｙ＝１８ｃｍとした場合に、操作往行程の途中で、側面視において回動支点Ｊと力点Ｐｘ−ｍと操作支点Ｋとが一直線上に並ぶ状態を経る。これにより、足底２２ａから先端部３２ｂに加わる力の方向が操作往行程の途中で後方から前方へ反転するようにして、回動支点Ｊ側へのレバー部３０の付勢傾向を弱めることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、回動支点Ｊが現実の（実際上の）支点であるとしたが、ＨＡ＞ＨＢとする構成は仮想上の支点であっても適用できる。仮想支点で回動するペダルを有したペダル装置は特開２０１２−５８６１６号公報等に開示される。仮想支点の構成は例えば、ペダル（レバー部）の後部を上下方向に移動可能に円弧状のガイド部でガイドすることで実現される。
【００３４】
なお、レバー部３０は側面視Ｌ字型としたが、これに限られない。すなわち、回動支点Ｊの高さＨＡが、非操作状態における当接点Ｐの高さＨＢよりも高くなるように構成すればよい。従って、図２（ｄ）に変形例を示すように、レバー部３０を、鉛直部を有することなく直線的な形状とし、回動支点Ｊを中心に回動自在に支柱部１２に支持してもよい。
【００３５】
回動支点Ｊの位置は固定であったが、図３で例示するように高さを調節する調節手段を設けてもよい。図３（ａ）、（ｂ）は、変形例のペダル装置１０の後部の平面図、側面図である。レバー部３０の鉛直部３１には、レバー部３０の幅方向に延設される軸部材１７が回動自在に設けられる。一対の支柱部１２には、上下方向の異なる位置に穴１８が複数形成されている。穴１８は、レバー部３０の幅方向が軸線方向となるよう形成され、一対の支柱部１２間で同心のものが同じ高さの１組とされる。ユーザは、いずれかの組を選択し、選択した組の穴１８に軸部材１７を挿通する。軸部材１７は穴１８に対して何らかの方法で固定されるか、あるいは、穴１８に対して回動自在としてもよい。選択された穴１８に挿通された軸部材１７で回動支点Ｊが構成される。
【００３６】
この構成により、所望の組の穴１８を選択して軸部材１７を挿通係合することで、回動支点Ｊの高さを調節することができる。図２（ａ）で説明したように、回動支点Ｊの高さＨＡが変わると、被係合点Ｐ０−Ａの変位量Ａと被係合点Ｐ０−Ｂの変位量Ｂが共に変わるので、変位量Ａと変位量Ｂとの関係を変えることができる。これにより、回動支点Ｊ側へのレバー部３０の付勢傾向を調節することができる。
【００３７】
なお、回動支点Ｊの高さ調節を可能に構成した場合は、ストッパ部１３ａの高さも同様にして併せて調節可能にするのが望ましく、バネ１４の圧縮量の調節やバネ１４の交換も可能なように構成するのが望ましい。さらに、図３（ｃ）、（ｄ）に例示するように、検出スイッチ１５とアクチュエータ３３との位置関係を適切に維持する構成も採用するのが望ましい。
【００３８】
図３（ｃ）は、変形例のレバー部３０を採用したペダル装置１０の一部を示す側面図である。このペダル装置１０のレバー部３０は、アクチュエータ３３に相当する高さ位置が可変のアクチュエータ３３−２を備える。レバー部３０の延設部３２に、下方に突出するように、ボルト型のアクチュエータ３３−２を設け、延設部３２の上方に突出したネジ部分にナット３５を螺合することで、アクチュエータ３３−２を所望の高さに固定する。例えば、回動支点Ｊの高さを高くした場合は、アクチュエータ３３−２の下方への突出量を大きくすればよい。あるいは、アクチュエータ３３−２の突出角度を変えてもよい。
【００３９】
図３（ｄ）は、変形例の検出スイッチを採用したペダル装置１０の一部を示す側面図である。このペダル装置１０の検出スイッチ１５は、プレート２３上に固定される。プレート２３は、ボルト２４によって基台部１１に対して高さ調節可能に配設される。例えば、回動支点Ｊの高さを高くした場合は、プレート２３の位置も高くすればよい。
【００４０】
なお、回動支点Ｊの高さ調節を可能に構成した場合は、床面２０上における操作支点Ｋの最適な位置も変わることから、操作支点Ｋの推奨位置（距離Ｙ（図１））を操作者に知らせるのが望ましい。図３（ｅ）は、変形例のペダル装置１０の主要部を示す側面図である。例えば、レバー部３０の先端下部に照射部３４を設ける。あるいは、支柱部１２に、液晶等の表示部１９及び／又は照射部２１を設ける。さらに、レバー部３０の高さ（選択した穴１８）を電気的に検知する機構を設けると共に、制御部を設ける。
【００４１】
レバー部３０の照射部３４は、前方下方に向けて決まった角度でレーザ光を照射する。照射部３４を用いる場合は、レバー部３０の高さが変わることで、照射部３４による照射位置も自然に変わる。高さが３段階である場合を例にとると、レバー部３０の高さに応じて、低い／中間／高い場合に、それぞれ操作支点Ｋ１／Ｋ２／Ｋ３の位置が照射される。
【００４２】
表示部１９を用いる場合は、レバー部３０の高さの検知結果に応じた距離Ｙ（図１）を示す数値やメータを制御部が表示部１９に表示させる。照射部２１は、レーザ光を照射し、照射角度を切り替えることができる。照射部２１を用いる場合は、制御部が、検知結果に応じた角度で照射部２１からレーザ光を照射させる。レバー部３０の高さに応じて、低い／中間／高い場合に、それぞれ操作支点Ｋ１／Ｋ２／Ｋ３の位置が照射されるように照射角度が切り替えられる。
【００４３】
このようにすることで、操作者は、適切な位置にかかとを置いて踏み込み操作をすることができる。なお、照射や表示は、レバー部３０の高さの変更後の一定時間だけ行われるようにしてもよいし、所定のスイッチを押下することで行われるようにしてもよい。
【００４４】
なお、レバー部３０の高さを変えても同じ位置にかかとを置きたいような場合に対処するためには、レバー部３０の高さを変えると照射部２１の角度が変わり、それにより、高さにかかわらず常にほぼ同じ位置が照射されるように構成してもよい。
【００４５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ペダル装置、  １１  基台部、  １２  支柱部（支持部）、  １３ａ  ストッパ部（規制手段）、  １４  バネ（規制手段）、  ２０  床面（設置面）、  ３０  レバー部、  ３２ｂ  先端部、  Ｊ  回動支点、  ＨＡ、ＨＢ  高さ、  Ｋ  操作支点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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