(57)【要約】【課題】  鍵装置において、簡単な構成で、押鍵開始時の鍵タッチ感を良好に保ったうえで、ストッパ又は発音体によって跳ね返されたハンマーが鍵にふたたび当たったときの鍵タッチ感を悪化させないようにする。【解決手段】  鍵装置は、前後方向に長尺状に形成されて鍵盤装置内にて上下方向に回動可能に支持され、演奏者の押離鍵操作により上下方向に回動する鍵１０と、鍵盤装置内にて回動可能に支持され、押鍵操作による鍵の回動により駆動されて回動し、鍵の押鍵操作に対して反力を付与するハンマー２０と、前記回動したハンマー２０を衝突させてハンマー２０を跳ね返すハンマーストッパ３３（又は発音体）とを備えている。そして、鍵１０に、鍵１０の押鍵操作に対して反力を付与する錘１２を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に長尺状に形成されて鍵盤装置内にて上下方向に回動可能に支持され、演奏者の押離鍵操作により上下方向に回動する鍵と、
鍵盤装置内にて回動可能に支持され、押鍵操作による前記鍵の回動により駆動されて回動し、前記鍵の押鍵操作に対して反力を付与するハンマーと、
前記回動したハンマーを衝突させて前記ハンマーを跳ね返すストッパ又は発音体とを備えた鍵装置において、
前記鍵の押鍵操作に対して反力を付与する錘を前記鍵に設けたことを特徴とする鍵装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の鍵装置において、
前記鍵は前後方向の中間位置を支点として回動し、
前記錘は、前記支点よりも後方に設けられている鍵装置。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の鍵装置において、
前記ハンマーは、錘を備えている鍵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵の押鍵操作に対して反力を付与するハンマーを備えた鍵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１，２に示されているように、押鍵操作による鍵の回動により駆動されて回動し、鍵の押鍵操作に対して反力を付与するハンマーを備えた鍵装置はよく知られている。また、下記特許文献２には、鍵の押鍵操作に対してレットオフ感を付与するために、鍵の回動に連動して回動するウィペンを介して、押鍵操作による鍵の回動によりハンマーを間接的に駆動することも示されている。
【０００３】
このような鍵装置においては、演奏者が鍵の前部を押すことにより押鍵操作を開始すると、鍵の前部は下方に移動して回動し始める。この鍵の回動によりハンマーが駆動されて、ハンマーも回動し始める。そして、鍵の押し切り時には、ハンマーは、ストッパに衝突して、ストッパにより跳ね返され、鍵にふたたび当たる。このような鍵装置の動作により、鍵の押鍵開始時には、演奏者は、ハンマーによる反力を鍵タッチとして感じる。また、鍵の押し切り時において、ストッパによって跳ね返されたハンマーが鍵にふたたび当たったときには、演奏者は、鍵を介してハンマーの慣性力による振動を鍵タッチとして感じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平６−３１５０７号公報
【特許文献２】特開平１０−４９１６６号公報
【発明の概要】
【０００５】
前記従来の鍵装置においては、押鍵開始時に演奏者に対して良好な鍵タッチ感を与えるためには、ハンマーに設けた錘の重量をある程度大きくしておく必要がある。しかし、ハンマーに設けた錘の重量が大きいと、図４の鍵の前端部における上方向の荷重の時間変化を示すグラフにおいて破線で示すように、ストッパによって跳ね返されたハンマーが鍵にふたたび当たったときには、鍵を介して演奏者の指に伝わる振動は大きくなり、鍵タッチ感が悪化する。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、その目的は、簡単な構成で、押鍵開始時の鍵タッチ感を良好に保ったうえで、ストッパ又は発音体によって跳ね返されたハンマーが鍵にふたたび当たったときの鍵タッチ感を悪化させないようにした鍵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。
【０００７】
前述した目的を達成するため、本発明の特徴は、前後方向に長尺状に形成されて鍵盤装置内にて上下方向に回動可能に支持され、演奏者の押離鍵操作により上下方向に回動する鍵（１０）と、鍵盤装置内にて回動可能に支持され、押鍵操作による鍵の回動により駆動されて回動し、鍵の押鍵操作に対して反力を付与するハンマー（２０）と、前記回動したハンマーを衝突させてハンマーを跳ね返すストッパ（３３）又は発音体とを備えた鍵装置において、鍵の押鍵操作に対して反力を付与する錘（１２）を鍵に設けたことにある。
【０００８】
この場合、例えば、鍵は前後方向の中間位置を支点として回動し、錘は支点よりも後方に設けられている。また、ハンマーも、錘（２２）を備えている。
【０００９】
前記のように構成した本発明においても、演奏者が鍵の前部を押すことにより押鍵操作を開始すると、鍵は上下方向に回動し始める。この鍵の回動によりハンマーが駆動されて、ハンマーも回動し始める。この押鍵開始時には、演奏者は、ハンマーによる反力に加えて、鍵に設けた錘による反力も鍵タッチとして感じる。したがって、本発明においては、ハンマーによる反力（例えば、ハンマーに設けた錘）をそれほど大きくしなくても、演奏者は良好な鍵タッチ感を得ることができる。そして、鍵の押し切り時に、ストッパ又は発音体によるハンマーの跳ね返しにより、ハンマーが鍵にふたたび当たったときには、演奏者はハンマーの慣性力による振動を感じる。しかし、本発明においては、ハンマーによる反力（例えば、ハンマーに設けた錘）を大きくしなくてもよく、このハンマーの慣性力による振動を小さくすることができる。その結果、本発明によれば、簡単な構成で、押鍵開始時の鍵タッチ感を良好に保ったうえで、鍵の押し切り時の鍵タッチ感を悪化させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係り、離鍵状態にある鍵装置の概略側面図である。
【図２】ハンマーが回動してハンマーストッパに当接（衝突）した状態にある図1に示した鍵装置の概略側面図である。
【図３】ハンマーがハンマーストッパにより跳ね返されて鍵にふたたび当たった状態にある図1に示した鍵装置の概略側面図である。
【図４】鍵の前端部における上方向の荷重の変化を押鍵開始からの時間経過に従って示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係り、電子鍵盤楽器に適用されて複数の白鍵及び黒鍵を備えた鍵盤装置内に設けた鍵装置について、図面を用いて説明ずる。図１は、離鍵状態にある鍵装置の概略側面図である。なお、本明細書においては、図1の左側及び右側をそれぞれ鍵装置の後側及び前側とし、図１の上側及び下側をそれぞれ鍵装置の上側及び下側として説明する。
【００１２】
鍵装置は、白鍵１０及びハンマー２０を備えている。白鍵１０は、樹脂により成形されて、縦断面形状が方形状であって前後方向に長尺状に形成されている。白鍵１０の前後方向の中間部には、白鍵１０の幅方向に延設された円形孔１０ａが形成されている。円形孔１０ａには、図示しない鍵盤フレーム側に設けられた回動軸１１を摺動可能に侵入させている。したがって、白鍵１０は、回動軸１１周りに上下方向に回動可能に鍵盤フレームに組み付けられている。すなわち、白鍵１０は、回動軸１１の中心を支点として、その前端部及び後端部を上下方向に回動可能に鍵盤フレームに支持されている。白鍵１０の後端部には、金属製の錘１２が固着されている。この錘１２は、白鍵１０の押鍵に対して反力を付与、すなわち白鍵１０の前端部に上方向の荷重を付加するものである。また、円形孔１０ａと錘１２との間の白鍵１０の上面には、上方に突出した突起１０ｂが白鍵１０と一体成型されて設けられている。
【００１３】
鍵盤フレームにおける白鍵１０の後端部の下方位置には、上ストッパ３１が鍵盤フレームに一体的に設けられ又は固定されている。上ストッパ３１は、白鍵１０の後端の下方への変位を規制するもので、白鍵１０の離鍵状態では白鍵１０の後端部（本実施形態では錘１２の組み付け部分）の下面に当接している。鍵盤フレームにおける白鍵１０の前端部の下方位置には、下ストッパ３２が鍵盤フレームに一体的に設けられ又は固定されている。下ストッパ３２は、白鍵１０の前端の下方への変位を規制するもので、白鍵１０の離鍵状態では白鍵１０の前端部の下面から離れて位置する。これらの上ストッパ３１及び下ストッパ３２は、樹脂により成形されて、それらの上面には、フェルト、スポンジなどの緩衝部材が固着されている。
【００１４】
ハンマー２０は、樹脂により成形されて、前後方向に白鍵１０よりも短く長尺状に形成されている。本実施形態においては、ハンマー２０は、白鍵１０の前部上方に位置する。ハンマー２０の前後方向の前端部には、ハンマー２０の幅方向に延設された円形孔２０ａが形成されている。円形孔２０ａには、図示しない鍵盤フレーム側に設けられた回動軸２１を摺動可能に侵入させている。したがって、ハンマー２０は、回動軸２１周りに上下方向に回動可能に鍵盤フレームに組み付けられている。すなわち、ハンマー２０は、回動軸２１の中心を支点として、その後端部を上下方向に回動可能に鍵盤フレームに支持されている。ハンマー２０の後端部には、金属製の錘２２が固着されている。錘２２はハンマー２０の後端部を下方へ付勢するものであり、離鍵状態では、白鍵１０に設けた突起１０ｂが円形孔２０ａと錘２２との間であってハンマー２０の前部下面に当接している。この錘２２も、錘１２と共に、白鍵１０の押鍵に対して反力を付与、すなわち白鍵１０の前端部に上方向の荷重を付加するものである。そして、錘１２及び錘２２の重量バランスは、押鍵操作に対する反力と、ハンマー２０の元位置への復帰時における後述する慣性力との関係で定められている。
【００１５】
鍵盤フレームにおけるハンマー２０の後端部（錘２２）の上方位置には、ハンマーストッパ３３が鍵盤フレームに一体的に設けられ又は固定されている。ハンマーストッパ３３は、ハンマー２０の後端の上方への変位を規制するもので、白鍵１０の離鍵状態、ハンマー２０がハンマーストッパ３３から跳ね返って戻ってきた状態、及びハンマー２０が突起１０ｂから離れない程度に白鍵１０が弱く押された状態などではハンマー２０の後端部（錘２２）の上面から離れて位置する。また、ハンマーストッパ３３も、樹脂により成形されて、その下面には、フェルト、スポンジなどの緩衝部材が固着されている。
【００１６】
次に、上記のように構成した鍵装置の動作を説明する。演奏者による演奏開始前には、鍵装置は図１の状態にある。この状態で、演奏者が白鍵１０の前端部上面を図示矢印のように押すと、白鍵１０は回動軸１１周りに回動して、白鍵１０の前端部が下方へ変位するとともに、白鍵１０の後端部が上ストッパ３１から離れて上方へ変位する。この白鍵１０の回動により、突起１０ｂがハンマー２０の前部下面を押し上げる。これにより、ハンマー２０は回動軸２１周りに回動し始めて、ハンマー２０の後端部が上方へ変位する。このような押鍵開始時には、ハンマー２０（錘２２）に加えて、白鍵１０に設けた錘１２により、白鍵１０の前端部における上方への荷重は図４の矢印Ａで示すように急激に増加する。そして、演奏者は、この急激に増加する荷重を、押鍵操作に対する反力すなわち押鍵操作開始時における鍵タッチとして感じる。
【００１７】
白鍵１０は、押し続けられることにより、その前端部を下方にさらに変位させて、前端部の下端が下ストッパ３２に当接して、白鍵１０の回動が停止する。この白鍵１０を押し切った際に、白鍵１０の前端部における上方への荷重は図４の矢印Ｂで示すように急激に多少増加し、演奏者は、この急激に多少増加する荷重を、押鍵操作に対する反力すなわち押し切り時における鍵タッチ（ストップ感）として感じる。一方、白鍵１０の回動が停止しても、白鍵１０と共に回動していたハンマー２０は慣性により回動し続けるので、ハンマー２０の前部下面は突起１０ｂから離れて上方へ変位する。そして、ハンマー２０がさらに回動すると、ハンマー２０の前端部（錘２２）の上面がハンマーストッパ３３に当接（衝突）して、ハンマー２０の回動は停止する。この状態が、図２に示す状態である。なお、白鍵１０をフルストロークさせないで、白鍵１０を強くかつ速く押鍵した場合には、白鍵１０は下ストッパ３２に当接する前に回動が停止するが、ハンマー２０は慣性で回動し続け、ハンマーストッパ３３に当接した後、その回動は停止する。
【００１８】
そして、ハンマー２０の前記ハンマーストッパ３３への衝突により、ハンマー２０は、ハンマーストッパ３３により跳ね返されて、回動軸２１周りに前記と逆方向に回動し始めて、その後端部を下方へ変位させる。このハンマー２０の回動がさらに進むと、押し切った状態にある白鍵１０の突起１０ｂにハンマー２０の前部下面が当接（衝突）して、ハンマー２０の回動も停止する。この状態が、ハンマーストッパ３３によるハンマー２０の跳ね返しにより、ハンマー２０が白鍵１０にふたたび当たった状態であり、鍵装置は図３に示す状態となる。このとき、白鍵１０の突起１０ｂへのハンマー２０の前部下面の衝突により、白鍵１０には、この衝突による衝撃により、振動が発生する。この振動の発生により、白鍵１０の前端部における上方への荷重は図４の矢印Ｃで示すように一瞬増加する。
【００１９】
その後、演奏者が白鍵１０の前端部の押圧を解除すなわち離鍵すれば、白鍵１０は回動軸１１周りに回動して、白鍵１０の前端部が上方へ変位するとともに、白鍵１０の後端部が下方に変位する。そして、白鍵１０の後端部の下面が上ストッパ３１に当接して、白鍵１０の前記回動は停止する。また、ハンマー２０は、白鍵１０と共に、回動軸２１周りに回動して、白鍵１０の回動停止と同時に、ハンマー２０の前記回動も停止して、鍵装置は前述した図１の離鍵状態に復帰する。
【００２０】
なお、上記発明の概要で説明したように、ハンマーストッパ３３によって跳ね返されたハンマー２０が白鍵１０にふたたび当たったときに、白鍵１０の前端部における上方向の荷重が図４の破線で示すように大きくならないようにするために、白鍵１０の押鍵操作時に、ハンマー２０が突起１０ｂから離れない構造も考えられている。しかし、本実施形態では、ある程度強い押鍵操作により、ハンマー２０が突起１０ｂから離れる構造を採用している。白鍵１０の押鍵操作時に、ハンマー２０が突起１０ｂから離れないで、ハンマー２０が白鍵１０と一体的に回動した場合には、ハンマー２０は大きな質量を有するので、前記図４の矢印Ｂで示すストップ感が大きくなり過ぎる。これに対して、本実施形態のように、押鍵時にハンマー２０が突起１０ｂから離れる構造を採用すれば、ハンマー２０によるストップ感は、白鍵１０によるストップ感から分離されて、ストップ感が良好となる。また、後述するように、ハンマー２０の上方に設けたスイッチ（鍵スイッチ）をハンマー２０でオン・オフさせる構造を採用した場合には、白鍵１０をフルストロークさせないで、白鍵１０を強くかつ速く押鍵すれば、ハンマー２０が突起１０ｂから離れて勢いをもって回動し、スイッチをオンさせることができる。なお、本実施形態においても、演奏者の白鍵１０に対する押鍵が弱い場合には、ハンマー２０の前部下面は突起１０ｂから離れない。
【００２１】
なお、鍵盤装置は、白鍵１０及び黒鍵の両者を備えているが、上記実施形態では、白鍵１０についてのみ説明した。しかし、黒鍵の形状は白鍵とは異なるが、それ以外の黒鍵に関する部分は白鍵１０の場合と同じである。すなわち、黒鍵とハンマーとの関係、黒鍵及びハンマーの回動構造などは、白鍵１０の場合と同じであるので、黒鍵に関する説明を省略する。
【００２２】
また、上述した鍵盤装置は電子鍵盤楽器に適用されるものであるが、楽音信号の発生についても省略した。ここで、楽音信号の発生について簡単に説明しておく。例えば、白鍵１０の下方には、鍵盤フレームに固定された鍵スイッチが設けられており、この鍵スイッチは白鍵１０の押鍵時にオンし、かつ離鍵時にオフするようになっている。そして、この鍵スイッチのオン・オフ動作に応答して、楽音信号を発生する楽音信号発生回路を動作させて、楽音信号を楽音として発生させる。なお、単純なオン・オフスイッチに限らず、２つ以上のスイッチを時間差をもってオンさせることで押鍵速度を検出し、楽音信号の特性制御に利用してもよい。また、白鍵１０の下方に設けた鍵スイッチに限らず、ハンマー２０の上方に設けたハンマースイッチをハンマー２０でオン・オフさせてもよい。
【００２３】
上記実施形態に係る鍵装置においては、上記説明からも理解できるように、白鍵１０の後端部に錘１２を設けることにより、押鍵開始時には、演奏者は、ハンマー２０（錘２２）による反力（荷重）に加えて、白鍵１０に設けた錘１２による反力（荷重）も鍵タッチとして感じるようにした。したがって、上記実施形態に係る鍵装置においては、ハンマー２０に設けた錘２２による反力（荷重）をそれほど大きくしなくても、演奏者は良好な鍵タッチ感を得ることができる。そして、白鍵１０の押し切り時に、ハンマーストッパ３３によるハンマーの跳ね返しにより、ハンマー２０が白鍵１０にふたたび当たったときには、演奏者はハンマー２０の慣性力による振動を感じる。しかし、上記実施形態に係る鍵装置によれば、ハンマー２０に設けた錘２２による反力（荷重）を大きくしなくてもよく、このハンマー２０の慣性力による振動を小さくすることができる。その結果、上記実施形態によれば、簡単な構成で、押鍵開始時の鍵タッチ感を良好に保ったうえで、鍵の押し切り時の鍵タッチ感を悪化させないようにすることができる。
【００２４】
なお、本発明に係る鍵盤装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。
【００２５】
上記実施形態においては、白鍵１０の上面に突起１０ｂを設けて、白鍵１０の押鍵時に  突起１０ｂをハンマー２０の前部下面に当接させてハンマー２０を押し上げて回動させるようにした。しかし、これに代えて、白鍵１０の上面に設けた突起１０ｂをなくし、ハンマー２０の前部下面に突起を設けて、白鍵１０の押鍵時に白鍵１０の上面をハンマー２０の前部下面に設けた突起に当接させてハンマー２０を押し上げて回動させるようにしてもよい。また、ハンマー２０を白鍵１０の上方に配置し、白鍵１０の押鍵に従って跳ね上げるものに限らず、長手方向の中間部に回動支点を備えたハンマーを白鍵１０の下方に配置し、白鍵１０の押鍵に従ってハンマーの質量部とは反対側を下方に駆動することで、ハンマーを回動させるような構造でもよい。白鍵１０やハンマー２０の回動支点の構造も例示したものに限らず、軸と孔の関係を逆にしてもよいし、薄肉ヒンジにより搖動するような回動支点構造や、筬中の上で搖動するアコースティクピアノ型の回動支点構造でもよい。
【００２６】
また、上記実施形態においては、突起１０ｂを樹脂により白鍵１０と一体成型し、突起１０ｂを樹脂で成形されたハンマー２０の前部下面に当接（衝突）させるようにした。しかし、樹脂同士の衝突の衝撃を緩和するために、突起１０ｂ及びハンマー２０の前部下面のいずれか一方に、衝撃を多少緩和するゴム、人工皮革などの緩衝部材を固着するようにしてもよい。また、前記変形例においても、白鍵１０の上面及びハンマー２０の前部下面に設けた突起に、衝撃を多少緩和するゴム、人工皮革などの緩衝部材を固着するようにしてもよい。なお、このゴム、人工皮革などの緩衝部材は、上記実施形態の上ストッパ３１、下ストッパ３２及びハンマーストッパ３３に設けたフェルト、スポンジなどの緩衝部材よりは固い部材である。
【００２７】
また、上記実施形態では、白鍵１０の押鍵時に、白鍵１０をハンマー２０に直接当接させて、ハンマー２０を直接回動駆動するようにした。しかし、これに代えて、白鍵１０の押鍵時に、白鍵１０の回動に連動して回動する他の部材を介して押鍵操作による白鍵１０の回動をハンマー２０に伝達して、白鍵１０の回動に対してハンマー２０を間接的に駆動するようにしてもよい。この場合、例えば、先行技術で特許文献２として採用した特開平１０−４９１６６号公報に示されているように、鍵の押鍵操作に対してレットオフ感を付与するためのウィペンを、前記他の部材として採用することができる。
【００２８】
また、上記実施形態では、白鍵１０の後端部に錘１２を設けたが、後端部と回動支点の間に錘１２を設けてもよい。
【００２９】
さらに、上記実施形態では、電子鍵盤楽器の鍵盤装置に本発明を適用した。しかし、本発明は、鍵盤装置を有する自然楽器にも適用できる。この場合、上述したハンマーストッパ３３は、楽器音信号を振動により発生させる弦、振動板などの発音体に置き換えられる。この変形例においては、ハンマー２０が押鍵操作により回動したとき、ハンマー２０は発音体に衝突し、発音体を振動させて楽音を発生させる。これと同時に、発音体はハンマー２０の衝突によりハンマー２０を跳ね返す。したがって、上記ハンマーストッパ３３を弦、振動板などの発音体に置き換えた場合でも、本発明による効果を期待できる。また、ハンマー２０は発音体に衝突した後に発音体から離れるので、ハンマー２０が発音体を押さえ続けて振動が急速に減衰することなく、振動が長く持続するという効果もある。
【符号の説明】
【００３０】
１０…白鍵、１０ａ…円形孔、１０ｂ…突起、１１…回動軸、１２…錘、２０…ハンマー、２０ａ…円形孔、２１…回動軸、２２…錘、３１…上ストッパ、３２…下ストッパ、３３…ハンマーストッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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