(57)【要約】【課題】フレームに対して揺動可能に支持された鍵を駆動する鍵駆動装置において、鍵のタッチ感を改善できるようにする。【解決手段】鍵３の揺動に連動して回転する回転軸部Ｆ２に固定されて、該回転軸部Ｆ２からその径方向外方に延出する略棒状のアーム部１５と、該アーム部１５の先端に固定されて前記回転軸部Ｆ２の回転運動に連動して円弧運動するプランジャ１７と、前記回転軸部Ｆ２の近傍に配されてフレームＢに固定されるブラケット１９と、該ブラケット１９に固定されて前記プランジャ１７を挿通させる略筒状の電磁石２１，２３とを備え、前記プランジャ１７が、磁性体からなり、前記回転軸部Ｆ２を中心とした円弧形状に形成されていることを特徴とする鍵駆動装置１を提供する。【選択図】図１
2009047753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに対して揺動可能に支持された鍵を駆動する鍵駆動装置であって、
前記鍵の揺動に連動して回転する回転軸部に固定されて、該回転軸部からその径方向外方に延出する略棒状のアーム部と、該アーム部の先端に固定されて前記回転軸部の回転運動に連動して円弧運動するプランジャと、前記回転軸部の近傍に配されて前記フレームに固定されるブラケットと、該ブラケットに固定されて前記プランジャを挿通させる略筒状の電磁石とを備え、
前記プランジャが、磁性体からなり、前記回転軸部を中心とした円弧形状に形成されていることを特徴とする鍵駆動装置。
【請求項２】
前記鍵が押鍵されていない初期位置に配されている状態において、前記アーム部及び前記プランジャをあわせたものの重心が前記回転軸部の中心と同一の鉛直線上に配されることを特徴とする請求項１に記載の鍵駆動装置。
【請求項３】
前記アーム部の先端が、前記プランジャの長手方向の中央に固定され、
前記電磁石が、前記プランジャの長手方向の両端部を個別に挿通させるように、前記ブラケットに一対固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鍵駆動装置。
【請求項４】
前記アーム部が、前記回転軸部から相互に逆向きに延出し、その延出長さが同一となるように一対形成され、
前記プランジャが、一対のアーム部の各先端に固定されるように一対形成され、
これら一対のプランジャが、同一の長さ寸法を有すると共に、各アーム部の先端から前記回転軸部を中心とする周方向に関して相互に逆向きに延出し、
前記電磁石が、各プランジャの先端部を個別に挿通させるように、前記ブラケットに一対固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鍵駆動装置。
【請求項５】
前記鍵に連結されて前記鍵の揺動に連動するように揺動可能に支持され、かつ、自重により前記鍵をその揺動方向の一方に付勢する錘部材を備え、
前記アーム部を固定する前記回転軸部が、前記鍵及び前記錘部材のいずれか一方の支点軸であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鍵駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノ等の自然鍵盤楽器は、例えば押鍵に伴って回動するハンマーが弦を打つことにより生の音が発生するように構成されている。この種の自然鍵盤楽器には鍵とハンマーとの間に所謂アクション機構が設けられており、演奏者はこのアクション機構によって鍵から独特の反力（鍵制動力）を受けるようになっている。すなわち、自然鍵盤楽器においては、これに特有の鍵のタッチ感が得られるようになっている。
一方、電子キーボードのように電子音を発生する従来の電子鍵盤楽器には、鍵を初期位置に復帰させるスプリングや錘部材等の機械的な機構が設けられており、押鍵の際にスプリングや錘部材の復帰力に抗して鍵を操作するようになっている。このため、電子鍵盤楽器（鍵盤装置）における鍵のタッチ感が、自然鍵盤楽器におけるタッチ感とは大きく異なってくる。
【０００３】
従来では、この電子鍵盤楽器でも自然鍵盤楽器と同様のタッチ感が得られるように、鍵を駆動して押鍵に対する反力を変化させるための鍵駆動装置やこの動作を制御する制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
そして、特許文献１に記載のものは、鍵駆動装置としてのソレノイドが鍵の下方に配されており、ソレノイドを構成するプランジャが、鍵のうちその揺動軸（支点軸）から離れた位置に連結されている。このソレノイドは、押鍵する方向及びこの逆方向に鍵を駆動することができるようになっている、すなわち、押鍵に対する反力、及び、押鍵を補助するアシスト力の両方を付与できるように構成されている。
また、鍵を駆動して押鍵に対する反力を変化させるものとしては、上述したものの他に、例えば特許文献２のように、鍵の揺動を摩擦力により制動する制動手段（ブレーキング機構）がある。この制動手段は、鍵の回動支点部の近傍に設けられている。
【特許文献１】特公平７−１１１６３１号公報
【特許文献２】特許第３６６６１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の鍵駆動装置においては、プランジャが鍵の揺動軸（支点軸）から離れた位置で鍵に連結されているため、鍵の下方側にソレノイドを構成するプランジャ及び電磁石の配置領域を十分に確保する必要があり、電子鍵盤楽器の小型化が困難になるという問題がある。
この点について、特許文献２に記載の制動手段は、鍵の回動支点部の近傍に設けられているため、電子鍵盤楽器の小型化を図ることはできるが、鍵の揺動を摩擦力により制動する機能しか有していないため、押鍵を補助するアシスト力を付与することができず、押鍵時における鍵のタッチ感に不自然さが残ってしまうという問題がある。具体的には、自然鍵盤楽器においては、押鍵時にハンマーが鍵から離れる瞬間があり、この瞬間には鍵に対する反力が急激に小さくなり鍵のタッチ感が軽くなるが、この制動手段では、アシスト力を付与することができないため、この鍵のタッチ感を再現することができない。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑み、電子鍵盤楽器において自然鍵盤楽器における鍵のタッチ感を再現しながら、電子鍵盤楽器の小型化を容易に図ることができる鍵駆動装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明の鍵駆動装置は、フレームに対して揺動可能に支持された鍵を駆動するものであって、前記鍵の揺動に連動して回転する回転軸部に固定されて、該回転軸部からその径方向外方に延出する略棒状のアーム部と、該アーム部の先端に固定されて前記回転軸部の回転運動に連動して円弧運動するプランジャと、前記回転軸部の近傍に配されて前記フレームに固定されるブラケットと、該ブラケットに固定されて前記プランジャを挿通させる略筒状の電磁石とを備え、前記プランジャが、磁性体からなり、前記回転軸部を中心とした円弧形状に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る鍵駆動装置においては、電磁石に電流を流した際にこの電磁石の磁力がプランジャに作用することでプランジャが円弧運動することになるため、鍵を駆動することができる。ここで、プランジャは、鍵の揺動及び回転軸部の回転に即した円弧形状に形成されているため、プランジャを回転軸部に固定しても、プランジャを筒状の電磁石内に挿通させることができる。
そして、この鍵駆動装置によれば、プランジャや電磁石が回転軸部近傍に集約して配置されるため、従来のように回転軸部から離れた位置において鍵とプランジャとを連結する場合と比較して、プランジャ及び電磁石からなるソレノイドの配置領域を小さくすることができる。したがって、電子鍵盤楽器の小型化を容易に図ることができる。
また、アーム部及びプランジャをあわせたものの重心が回転軸部の近傍に配されるため、これらアーム部及びプランジャの自重が手指等で押鍵する際の鍵のタッチ感に与える影響を小さくすることができる。すなわち、ソレノイド機構による鍵の駆動制御を容易に行うことができる。
【０００８】
また、前記鍵駆動装置においては、前記鍵が押鍵されていない初期位置に配されている状態において、前記アーム部及び前記プランジャをあわせたものの重心を前記回転軸部の中心と同一の鉛直線上に配することが好ましい。
この構成の場合には、鍵が手指等で押鍵されていない初期位置に配されている状態において、一体に固定されたアーム部及びプランジャの自重が回転軸部の回転や鍵の揺動に影響を与えることがない。すなわち、この状態においては、アーム部及びプランジャの自重に基づいて鍵がその揺動方向のいずれか一方に付勢されることがない。したがって、この初期位置から押鍵を開始する際には、プランジャ及びアーム部の自重が押鍵動作の反力やアシスト力に影響することを防止できる。
【０００９】
さらに、前記鍵駆動装置においては、前記アーム部の先端が、前記プランジャの長手方向の中央に固定され、前記電磁石が、前記プランジャの長手方向の両端部を個別に挿通させるように、前記ブラケットに一対固定されるとしてもよい。
また、前記鍵駆動装置においては、前記アーム部が、前記回転軸部から相互に逆向きに延出し、その延出長さが同一となるように一対形成され、前記プランジャが、一対のアーム部の各先端に固定されるように一対形成され、これら一対のプランジャが、同一の長さ寸法を有すると共に、各アーム部の先端から前記回転軸部を中心とする周方向に関して相互に逆向きに延出し、前記電磁石が、各プランジャの先端部を個別に挿通させるように、前記ブラケットに一対固定されるとしてもよい。
【００１０】
これらの場合には、電流を流す電磁石を選択的に切り替えることで、プランジャの移動方向（駆動方向）を容易に切り替えることができる。したがって、鍵を押鍵方向と同一方向及び逆方向の両方に駆動することができる。例えば、押鍵動作に際しては、鍵を駆動して鍵の反力を選択的に増加・減少させることが可能となる。
なお、アーム部の先端をプランジャの長手方向の中央に固定した構成では、鍵を初期位置に配した状態においてアーム部を回転軸部から鉛直方向下方若しくは上方に延ばすように配置しておくことで、これらアーム部及びプランジャをあわせたものの重心を、容易に回転軸部の中心と同一の鉛直線上に配置することができる。
また、一対のアーム部及びプランジャを備える構成では、鍵を初期位置に配した状態において一対のプランジャの両方を各アーム部の先端から鉛直方向下方若しくは上方に延ばすように配置することにより、これらアーム部及びプランジャをあわせたものの重心を、容易に回転軸部の中心と同一の鉛直線上に配置することができる。
【００１１】
また、本発明の鍵駆動装置は、前記鍵に連結されて前記鍵の揺動に連動するように揺動可能に支持され、かつ、自重により前記鍵をその揺動方向の一方に付勢する錘部材を備え、前記アーム部を固定する前記回転軸部が、前記鍵及び前記錘部材のいずれか一方の支点軸であることを特徴とする。
なお、鍵に連結される錘部材は、鍵を他方の揺動方向に揺動させるように手動で押鍵する際に、その自重により押鍵動作の反力を発生する役割を果たすものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ソレノイド機構を構成するプランジャ及び電磁石を回転軸部の近傍に集約して配置することができるため、鍵駆動装置を設けた電子鍵盤楽器の小型化を容易に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１から図５を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る鍵駆動装置について説明する。
図１に示すように、鍵駆動装置１によって駆動される鍵３は、電子ピアノ等の鍵盤装置Ａの筐体を構成するフレームＢに横一列に複数並べて配置され、その長手方向の後端３ｂ側を支点軸Ｆ１としてフレームＢに対して上下に揺動できるように支持されている。
鍵駆動装置１は、各鍵３に対応して一つずつ設けられるものであり、鍵３の下方側に配置されると共にフレームＢに対して揺動可能に取り付けられた略棒状の揺動レバー（錘部材）５と、これら鍵３及び揺動レバー５を駆動するソレノイド機構７とを備えている。
【００１４】
揺動レバー５は、その長手方向が鍵３の前後方向となるように配置されており、その中途部を支点軸（回転軸部）Ｆ２として揺動できるようにフレームＢに支持されている。そして、揺動レバー５は、その前端５ａが鍵３の前端３ａに連結されているため、鍵３の揺動に連動して支点軸Ｆ２を中心に揺動することになる。
ここで、揺動レバー５の重心は上記支点軸Ｆ２よりも後端５ｂ側にずれているため、揺動レバー５の自重によって鍵３が揺動方向の一方（Ｃ方向）に付勢されることになる。すなわち、揺動レバー５は錘としての役割を果たしており、鍵３のタッチ感をグランドピアノ等の自然鍵盤楽器のタッチ感に近づけるための一要素をなしている。
なお、この実施形態においては、支点軸Ｆ２が揺動レバー５から複数の鍵３の配列方向に一体に突出して略棒状に形成されており、フレームＢに対して回転可能に支持されている。したがって、この支点軸Ｆ２は、鍵３や揺動レバー５の揺動に連動して回転することになる。
【００１５】
なお、揺動レバー５の後端５ｂの下方側には、フレームＢに固定されて鍵３や揺動レバー５のＣ方向への揺動を規制する規制部材１１が配置されており、揺動レバー５は自重によってこの規制部材１１に当接することになる。そして、この当接状態においては、鍵３が静止した初期位置に配されることになる。また、揺動レバー５の後端５ｂが規制部材１１に当接した状態から他方の揺動方向（Ｄ方向）に揺動した位置にも、フレームＢに固定されて鍵３や揺動レバー５のＤ方向への揺動を規制する規制部材１３が配置されている。そして、図２に示すように、揺動レバー５がこの規制部材１３に当接した状態においては、鍵３がＤ方向に押し切られた位置（以下、押し切り位置と呼ぶ。）に配されることになる。以上のように、これら２つの規制部材１１，１３によって鍵３や揺動レバー５の揺動範囲が規定されている。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、ソレノイド機構７は、鍵３及び揺動レバー５をＣ方向及びＤ方向に駆動するものであり、支点軸Ｆ２の近傍において揺動レバー５に固定されて支点軸Ｆ２の径方向外方に延出するアーム部１５と、アーム部１５の先端に固定されたプランジャ１７と、支点軸Ｆ２の近傍に配されてフレームＢに固定されるケース部材（ブラケット）１９と、略筒状に形成されると共にケース部材１９の内部に固定されてプランジャ１７を挿通させる一対の電磁石２１，２３とを備えている。
ケース部材１９は、断面視で支点軸Ｆ２を中心とした略円形状に形成されており、その周壁部には揺動レバー５を挿通させる貫通孔１９ａ，１９ｂが一対形成されている。そして、ケース部材１９の内部には、電磁石２１，２３の他にアーム部１５及びプランジャ１７も収容されている。
【００１７】
プランジャ１７は、支点軸Ｆ２を中心とした円弧形状に形成された略棒状の磁性体からなる。これにより、プランジャ１７は、揺動レバー５の揺動に連動してその支点軸Ｆ２を中心に円弧運動し、プランジャ１７の長手方向はこの円弧運動の方向に一致することになる。
そして、アーム部１５は、鍵３及び揺動レバー５が初期位置に配されている状態において、鉛直線Ｌ１に沿って揺動レバー５の上方側に延びるように配されるようになっている。さらに、アーム部１５の先端は、プランジャ１７の長手方向の中央に固定されている。このため、鍵３及び揺動レバー５を初期位置に配した状態においては、アーム部１５及びプランジャ１７をあわせたものの重心Ｇを支点軸Ｆ２の中心と同一の鉛直線Ｌ１上に配することができる。したがって、この状態においては、アーム部１５及びプランジャ１７の自重が支点軸Ｆ２の回転や鍵３及び揺動レバー５の揺動に影響を与えることがない。
【００１８】
なお、上述した揺動レバー５とアーム部１５との固定やアーム部１５とプランジャ１７の固定は、例えば、ネジ留め、接着剤、溶接、ロウ付け、嵌め合いによって行われるとしてもよいし、揺動レバー５とアーム部１５との固定部分やアーム部１５とプランジャ１７との固定部分に相互に螺合するねじ山を形成してねじ込むとしても構わない。また、揺動レバー５及びアーム部１５、あるいは、アーム部１５及びプランジャ１７が同一の材料によって形成されている場合には、例えば、揺動レバー５及びアーム部１５、あるいは、アーム部１５及びプランジャ１７を一体成形するとしてもよい。
一対の電磁石２１，２３は、プランジャ１７の長手方向の両端部１７ａ，１７ｂを個別に挿通させるように配されており、それぞれ支点軸Ｆ２を中心とした円弧形状に形成されている。なお、これら一対の電磁石２１，２３は、揺動レバー５の揺動に干渉しない位置に配置する必要がある。
以上のようにソレノイド機構７を構成することで、前述したプランジャ１７の両端部１７ａ，１７ｂが、鍵３及び揺動レバー５の揺動に応じて、各電磁石２１，２３内を移動することになる。
【００１９】
そして、図１（ｂ）に示すように、鍵３及び揺動レバー５を初期位置に配した状態においては、図１（ｃ）に示すように、第１の電磁石２１に挿入されるプランジャ１７の一端部１７ａの挿入長さが、第２の電磁石２３に挿入されるプランジャ１７の他端部１７ｂの挿入長さよりも長くなる。また、図２（ａ）に示すように、鍵３及び揺動レバー５を押し切り位置に配した状態においては、図２（ｂ）に示すように、第１の電磁石２１に挿入されるプランジャ１７の一端部１７ａの挿入長さが、第２の電磁石２３に挿入されるプランジャ１７の他端部１７ｂの挿入長さよりも短くなる。
また、プランジャ１７は磁性体により形成されているため、例えば第１の電磁石２１に電流を流した際には、鍵３及び揺動レバー５がＣ方向に駆動されることになる。また、例えば第２の電磁石２３に電流を流した際には、鍵３及び揺動レバー５がＤ方向に駆動されることになる。なお、鍵３の駆動力は、各電磁石２１，２３に流す電流の大きさに応じて変化する。
【００２０】
また、鍵駆動装置１には、上述した構成のほかに、図３に示すように、前記２つの電磁石２１，２３への通電を制御して各鍵３の駆動制御を行う制御手段３１も設けられている。制御手段３１は、演奏者が手指で押鍵する手動演奏に際して鍵３を駆動制御するものであり、特に、揺動レバー５と共にグランドピアノ等の自然鍵盤楽器における鍵３のタッチ感に近づけるための駆動制御を目的として構成されている。
この制御手段３１は、鍵３の揺動位置を検出する位置センサ３３、鍵３の揺動速度を検出する速度センサ３５、鍵３の揺動加速度を検出する加速度センサ３７を備えている。
【００２１】
また、制御手段３１は、増幅回路４１、Ａ／Ｄ変換器４３、演算回路４５、Ｄ／Ａ変換器４７及びドライバー４９を備えており、この構成によって位置センサ３３、速度センサ３５及び加速度センサ３７において検出された鍵３の動作状態に基づいて鍵３を駆動する制御が行われる。
さらに、この鍵駆動装置１には、メモリ部５１及び操作部５３が設けられており、メモリ部５１には、鍵駆動装置１を備える鍵盤装置Ａや自然鍵盤楽器において手指で鍵３を押鍵操作した際のプロファイルデータが記憶されており、このプロファイルデータは、鍵３が初期位置から押し切り位置に至るまでのストロークと押鍵時に手指にかかる反力との関係として表されている（図５参照）。
【００２２】
なお、鍵盤装置Ａのプロファイルデータ（図５における符号Ｈ）については、鍵駆動装置１によって鍵３を駆動しない場合のものがメモリ部５１に記憶されている。また、自然鍵盤楽器のプロファイルデータ（図５における符号Ｉ）については、複数種類の自然鍵盤楽器のものがメモリ部５１に記憶されている。さらに、これらプロファイルデータは、押鍵操作の速度に対応付けて多数記憶されている。
また、操作部５３は、例えば演奏者が前述した複数種類の自然鍵盤楽器の中から所定の自然鍵盤楽器のプロファイルデータを選択したり、選択した自然鍵盤楽器のプロファイルデータにおける反力の強弱等を変更する操作をするものであり、この操作部５３において入力したデータはメモリ部５１に記憶されるようになっている。
なお、自然鍵盤楽器のプロファイルデータの選択とは、鍵３のタッチ感のパターンを選択することを示している。また、自然鍵盤楽器のプロファイルデータにおける反力の強弱等の変更とは、例えばグランドピアノにおけるアクション機構のハンマーローラーがレバーを乗り越える際に発生するクリック感の強弱を変更すること等を示している。
【００２３】
以上のように構成された鍵盤装置Ａにおいて、鍵３を手指で押下操作する場合には、図４に示すように、予め操作部５３において、タッチ感パターンを選択したり、自然鍵盤楽器のプロファイルデータにおける反力の強弱を変更する等して各種データを入力しておく（ステップＳ１）。
そして、例えば、図１に示す初期位置から図２に示すように押し切り位置まで鍵３を押下操作すると、鍵３及び揺動レバー５がＤ方向に揺動してその後端５ｂが持ち上げられ、その慣性による操作反力が指に伝えられる。
【００２４】
また、この際には、図４に示すように、位置センサ３３、速度センサ３５及び加速度センサ３７から鍵３の揺動位置、揺動速度及び揺動加速度を示すセンサ信号が増幅回路４１に出力されて（ステップＳ２）、この増幅回路４１において増幅される（ステップＳ３）。そして、増幅されたセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器４３においてデジタル化されて演算回路４５に入力される（ステップＳ４）。
ここで、演算回路４５は、前記センサ信号に含まれる鍵３の揺動速度に応じた鍵盤装置ＡのプロファイルデータＨ及び自然鍵盤楽器のプロファイルデータＩ（図５参照）をメモリ部５１から読み出し（ステップＳ５）、また、操作部５３において入力された各種データも同様に読み出す（ステップＳ６）。そして、演算回路４５は、前記各種データに基づいて自然鍵盤楽器のプロファイルデータＩを補正する。
【００２５】
さらに、図５に示すように、前述した２つのプロファイルデータＨ，Ｉの間に反力の差分Ｊ，Ｋがある場合には、鍵盤装置ＡにおけるプロファイルデータＨが自然鍵盤楽器のプロファイルデータＩに近づくように、演算回路４５が、２つの電磁石２１，２３のいずれか一方に電流を流すための指令信号を作成する。なお、この指令信号には、選択された電磁石２１，２３に流す電流の大きさも含まれている。
具体的には、例えば鍵盤装置ＡにおけるプロファイルデータＨの反力値が自然鍵盤楽器のプロファイルデータＩの反力値よりも低い場合（図示例における符号Ｊの場合）に、演算回路４５は、鍵盤装置ＡのプロファイルデータＨの反力値を上げるために、第１の電磁石２１に電流を流して鍵３をＣ方向に駆動する（鍵３に反力を付与する）指令信号を作成する。そして、演算回路４５は、プロファイルデータＩの反力値が自然鍵盤楽器のプロファイルデータＨの反力値に略一致するように、第１の電磁石２１に流す電流の大きさも演算する。
【００２６】
また、例えば鍵盤装置ＡにおけるプロファイルデータＨの反力値が自然鍵盤楽器のプロファイルデータＩの反力値よりも高い場合（図示例における符号Ｋの場合）には、演算回路４５が、鍵盤装置ＡのプロファイルデータＨの反力値を下げるために、第２の電磁石２３に電流を流して鍵３をＤ方向に駆動する（鍵３にアシスト力を付与する）指令信号を作成する。そして、演算回路４５は、プロファイルデータＨの反力値が自然鍵盤楽器のプロファイルデータＩの反力値に略一致するように、第２の電磁石２３に流す電流の大きさも演算する。
【００２７】
そして、以上のように演算された指令信号は、図３に示すように、演算回路４５からＤ／Ａ変換器４７に出力されると共にＤ／Ａ変換器４７においてアナログ化されて（ステップＳ７）、ドライバー４９に入力される。そして、指令信号はドライバー４９において電磁石２１，２３に流す電流に変換され（ステップＳ８）、この電流がドライバー４９から指定された電磁石２１，２３に流される（ステップＳ９）。
これによって、プランジャ１７が指定された方向に駆動されることになり（ステップＳ１０）、自然鍵盤楽器に極めて近い鍵３のタッチ感が付与されることになる。なお、ステップＳ１０の終了後には、演算回路４５が位置センサ３３からのセンサ信号に基づいて、押鍵動作が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。そして、鍵３が初期位置に復帰していないと判断された場合には、ステップＳ２の処理が再度行われることになり、鍵３が初期位置に復帰したと判断された場合には、鍵３の駆動制御が終了する。
【００２８】
上述したように、この実施形態に係る鍵駆動装置１によれば、２つの電磁石２１，２３に選択的に電流を流した際には、いずれか一方の電磁石２１，２３の磁力がプランジャ１７の一端部１７ａあるいは他端部１７ｂに作用することでプランジャ１７が円弧運動することになるため、鍵３を駆動することができる。ここで、プランジャ１７は揺動レバー５の揺動に即した円弧形状に形成されているため、アーム部１５を介してプランジャ１７を支点軸Ｆ２に固定しても、プランジャ１７を筒状の電磁石２１，２３の内側に挿通させることができる。
なお、手動で押鍵する際にも、円弧形状のプランジャ１７が鍵３の揺動に連動して円弧運動することになるため、上述と同様に、プランジャ１７を揺動レバー５に一体的に固定しても、プランジャ１７を電磁石２１，２３内に挿通させることができる。
【００２９】
そして、ソレノイド機構７を構成するプランジャ１７や電磁石２１，２３が支点軸Ｆ２近傍に集約して配置されているため、従来のように支点軸Ｆ２から離れた位置において鍵３や揺動レバー５とプランジャ１７とを連結する場合と比較して、プランジャ１７及び電磁石２１，２３の配置領域を小さくすることができる。したがって、電子鍵盤楽器をなす鍵盤装置Ａの小型化を容易に図ることができる。
また、鍵３及び揺動レバー５を初期位置に配した状態においては、アーム部１５及びプランジャ１７をあわせたものの重心Ｇが支点軸Ｆ２の中心と同一の鉛直線Ｌ１上に配されるため、アーム部１５及びプランジャ１７の自重に基づいて揺動レバー５の重心位置が変化して鍵３がその揺動方向のいずれか一方に付勢されることを防止できる。したがって、初期位置から押鍵を開始する際には、アーム部１５及びプランジャ１７の自重が押鍵動作の反力やアシスト力に影響することを防止できる。
【００３０】
さらに、磁性体からなるプランジャ１７の両端部１７ａ，１７ｂを個別に挿通させるように２つの電磁石２１，２３が配置されているため、通電する電磁石２１，２３を選択的に切り替えることで、プランジャ１７の駆動方向を容易に切り替えることができる。したがって、鍵３を押鍵方向と同一方向（Ｄ方向）及び逆方向（Ｃ方向）の両方に駆動することができる。すなわち、上述したように、押鍵動作に際して、鍵３を駆動して鍵３の反力を選択的に増加・減少させることが可能となる。
【００３１】
なお、この第１実施形態においては、鍵３が初期位置に配されている状態において、アーム部１５が鉛直方向上方に延びるように配されるとしたが、これに限ることはなく、例えば鉛直方向下方に延びるように配されるとしても構わない。なお、この場合には、アーム部１５及びプランジャ１７の配置に対応するように２つの電磁石２１，２３を配置すればよい。
また、プランジャ１７の両端部１７ａ，１７ｂは鍵３及び揺動レバー５を初期位置及び押し切り位置のいずれに配置した状態においても各電磁石２１，２３に挿入されるとしたが、これに限ることはない。すなわち、例えば、鍵３及び揺動レバー５を初期位置に配した状態においては、プランジャ１７の一端部１７ａが第１の電磁石２１に挿入されると共にプランジャ１７の他端部１７ｂが第２の電磁石２３から離間するとしてもよい。また、例えば、鍵３及び揺動レバー５を押し切り位置に配した状態においては、プランジャ１７の一端部１７ａが第１の電磁石２１から離間すると共にプランジャ１７の他端部１７ｂが第２の電磁石２３に挿入されるとしてもよい。
【００３２】
さらに、この鍵駆動装置１では、アーム部１５及びプランジャ１７をあわせたものの重心Ｇは、鍵３が初期位置に配された状態において支点軸Ｆ２の中心と同一の鉛直線Ｌ１上に配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも支点軸Ｆ２の近傍に配されていればよい。この場合でも、これらアーム部１５及びプランジャ１７の自重が手指等で押鍵する際の鍵３のタッチ感に与える影響を小さくすることができる。すなわち、ソレノイド機構７による鍵３の駆動制御を容易に行うことができる。
したがって、アーム部１５の先端はプランジャ１７の長手方向の中央に固定されることに限らず、少なくともプランジャ１７の両端部１７ａ，１７ｂが各電磁石２１，２３に挿通できる程度の範囲内で、プランジャ１７の長手方向の中途部に固定されていればよい。
【００３３】
次に、本発明による第２実施形態について図６，７を参照して説明する。なお、この第２実施形態の構成要素のうち、第１実施形態の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図６，７に示すように、この実施形態に係る鍵駆動装置６１を構成するソレノイド機構６３は、支点軸Ｆ２の近傍において揺動レバー５に固定されて支点軸Ｆ２の径方向外方に延出する一対のアーム部６５，６６と、一対のアーム部６５，６６の各先端に固定された一対のプランジャ６７，６８と、支点軸Ｆ２の近傍に配されてフレームＢに固定されるケース部材（ブラケット）６９と、略筒状に形成されると共にケース部材６９の内部に固定されて各プランジャ６７，６８の先端部６７ａ，６８ａを挿通させる一対の電磁石７１，７３とを備えている。
ここで、一対のアーム部６５，６６の延出長さは同一となっている。また、ケース部材６９は、第１実施形態と同様に断面視で略円形状に形成されており、揺動レバー５を挿通させる貫通孔６９ａ，６９ｂが一対形成されている。そして、ケース部材６９の内部にはアーム部６５，６６及びプランジャ６７，６８が収容されている。
【００３５】
一対のプランジャ６７，６８は、それぞれ支点軸Ｆ２を中心とした円弧形状に形成された略棒状の磁性体からなり、アーム部６５，６６の先端から支点軸Ｆ２を中心とする周方向に関して相互に逆向きに延出している。また、一対のプランジャ６７，６８は、同一の長さ寸法を有している。したがって、各プランジャ６７，６８は、揺動レバー５の揺動に連動してその支点軸Ｆ２を中心に円弧運動し、各プランジャ６７，６８の長手方向はこの円弧運動の方向に一致することになる。
また、一対の電磁石７１，７３は、各プランジャ６７，６８の先端部６７ａ，６８ａを個別に挿通させるように配されており、それぞれ支点軸Ｆ２を中心とした円弧形状に形成されている。なお、これら一対の電磁石７１，７３は、揺動レバー５の揺動に干渉しない位置に配置する必要がある。
以上のようにソレノイド機構６３を構成することで、前述した各プランジャ６７，６８の先端部６７ａ，６８ａが、鍵３及び揺動レバー５の揺動に応じて、各電磁石７１，７３内を移動することになる。
【００３６】
そして、図６（ａ）に示すように、鍵３及び揺動レバー５を初期位置に配した状態においては、図６（ｂ）に示すように、第１の電磁石７１に挿入される第１のプランジャ６７の先端部６７ａの挿入長さが、第２の電磁石７３に挿入される第２のプランジャ６８の先端部６８ａの挿入長さよりも長くなる。また、図７（ａ）に示すように、鍵３及び揺動レバー５を押し切り位置に配した状態においては、図７（ｂ）に示すように、第１の電磁石７１に挿入される第１のプランジャ６７の先端部６７ａの挿入長さが、第２の電磁石７３に挿入される第２のプランジャ６８の先端部６８ａの挿入長さよりも短くなる。
また、各プランジャ６７，６８は磁性体により形成されているため、例えば第１の電磁石７１に電流を流した際には、鍵３及び揺動レバー５がＣ方向に駆動されることになる。また、例えば第２の電磁石７３に電流を流した際には、鍵３及び揺動レバー５がＤ方向に駆動されることになる。なお、鍵３の駆動力は、各電磁石７１，７３に流す電流の大きさに応じて変化する。
【００３７】
なお、この鍵駆動装置には、第１実施形態と同様の制御手段３１も設けられており、同様に鍵３を駆動制御することができるようになっている。
この実施形態に係る鍵駆動装置によれば、第１実施形態と同様に、電流を流す電磁石７１，７３を選択的に切り替えることで、プランジャ６７，６８の移動方向を容易に切り替えることができる、すなわち、鍵３をＣ方向及びＤ方向の両方に駆動することができる。また、ソレノイド機構６３を構成するプランジャ６７，６８や電磁石７１，７３が支点軸Ｆ２近傍に集約して配置されているため、電子鍵盤楽器をなす鍵盤装置の小型化を容易に図ることができる。
【００３８】
なお、この第２実施形態においては、鍵３及び揺動レバー５を初期位置及び押し切り位置のいずれに配置した状態でも、２つのプランジャ６７，６８の各先端部６７ａ，６８ａが各電磁石７１，７３に挿入されるとしたが、これに限ることはない。すなわち、例えば、鍵３及び揺動レバー５を初期位置に配した状態においては、第１のプランジャ６７の先端部６７ａが第１の電磁石７１に挿入されると共に第２のプランジャ６８の先端部６８ａが第２の電磁石７３から離間するとしてもよい。また、例えば、鍵３及び揺動レバー５を押し切り位置に配した状態においては、第１のプランジャ６７の先端部６７ａが第１の電磁石７１から離間すると共に第２のプランジャ６８の先端部６８ａが第２の電磁石７３に挿入されるとしてもよい。
また、一対のアーム部６５，６６は相互に逆向きに延出するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも相互に異なる方向に延出していればよい。
さらに、一対のアーム部６５，６６及び一対のプランジャ６７，６８は同一の長さ寸法を有するとしたが、これに限ることはなく、相互に異なる長さ寸法を有するとしても構わない。
【００３９】
なお、上述した２つの実施形態においては、アーム部１５が、揺動レバー５を介して支点軸Ｆ２に一体に固定されるとしたが、例えば、支点軸Ｆ２に直接固定されるとしてもよい、すなわち、揺動レバー５とは別個に支点軸Ｆ２に固定されるとしても構わない。
また、これら２つの実施形態においては、ソレノイド機構７，６３を揺動レバー５の支点軸Ｆ２の近傍に配するとしたが、これに限ることはなく、例えば図８，９に示すように、ソレノイド機構８３，９３を鍵３の支点軸（回転軸部）Ｆ１の近傍に配するとしても構わない。なお、これらの実施形態においては、支点軸Ｆ１が各鍵３からその配列方向に一体に突出して略棒状に形成されており、フレームＢに対して回転可能に支持されている。したがって、この支点軸Ｆ１は、鍵３や揺動レバー５の揺動に連動して回転することになる。
ここで、図８に示す構成の鍵駆動装置８１に備えるソレノイド機構８３は、第１実施形態と同様のアーム部１５、プランジャ１７、ケース部材１９及び一対の電磁石２１，２３を備えており、アーム部１５が支点軸Ｆ１に直接固定されている点、ケース部材１９に貫通孔が形成されていない点で第１実施形態と異なっている。
【００４０】
また、このソレノイド機構８３では、鍵３を初期位置に配した状態においてアーム部１５が支点軸Ｆ１から鉛直方向下方に延びている点でも第１実施形態と異なっている。このため、この初期位置の状態においては、アーム部１５及びプランジャ１７をあわせたものの重心Ｇを、支点軸Ｆ１の中心と同一の鉛直線Ｌ２上に配することができると共に、支点軸Ｆ１の下方側に位置させることができる。
この実施形態に係る鍵駆動装置８１は、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、アーム部１５及びプランジャ１７を鍵３の支点軸Ｆ１に固定することで、支点軸Ｆ２に固定する場合と比較して、鍵３の押し下げ量に対するアーム部及びプランジャ１７の回転角度の変化を小さくすることができる。したがって、プランジャ１７や電磁石２１，２３の長さ寸法を小さくして、ソレノイド機構８３のさらなる小型化を図ることができる。
【００４１】
また、図９に示す構成の鍵駆動装置９１に備えるソレノイド機構９３は、第２実施形態と同様の一対のアーム部６５，６６、一対のプランジャ６７，６８、ケース部材６９及び一対の電磁石７１，７３を備えており、一対のアーム部６５，６６が支点軸Ｆ１に直接固定されている点、及び、ケース部材６９に貫通孔が形成されていない点で第２実施形態と異なっている。
また、このソレノイド機構９３では、鍵３を初期位置に配した状態において一対のアーム部６５，６６が支点軸Ｆ１から水平方向に延びるように配されている点でも第２実施形態と異なっている。そして、この初期位置の状態においては、同一の長さ寸法を有する一対のプランジャ６７，６８が両方共に各アーム部６５，６６の先端から鉛直方向下方に延びているため、アーム部６５，６６及びプランジャ６７，６８をあわせたものの重心Ｇを、支点軸Ｆ１の中心と同一の鉛直線Ｌ２上に配することができると共に、支点軸Ｆ１の下方側に位置させることができる。
【００４２】
この実施形態に係る鍵駆動装置９１は、第２実施形態と同様の効果を奏する。また、アーム部６５，６６及びプランジャ６７，６８を鍵３の支点軸Ｆ１に固定することで、支点軸Ｆ２に固定する場合と比較して、鍵３の押し下げ量に対するアーム部６５，６６及びプランジャ６７，６８の角度変化を小さくすることができる。したがって、プランジャ６７，６８や電磁石７１，７３の長さ寸法を小さくして、ソレノイド機構９３のさらなる小型化を図ることができる。
なお、この鍵駆動装置９１では、例えば初期位置の状態において水平方向に延びる一対のアーム部６５，６６に対して一対のプランジャ６７，６８が各アーム部６５，６６の先端から鉛直方向上方に延びるとしてもよく、この場合には、アーム部６５，６６及びプランジャ６７，６８をあわせたものの重心Ｇを、支点軸Ｆ１の中心と同一の鉛直線Ｌ２上に配することができると共に、支点軸Ｆ１の上方側に位置させることができる。
【００４３】
また、上述した全ての実施形態においては、ソレノイド機構７，６３，８３，９３がアーム部１５，６５，６６、プランジャ１７，６７，６８及び電磁石２１，２３，７１，７３を収容するケース部材１９，６９を備えるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも電磁石２１，２３，７１，７３をフレームＢに固定するためのブラケットを備えていればよい。すなわち、ブラケットは例えば略板状に形成されるとしてもよい。
また、支点軸Ｆ１，Ｆ２は、揺動レバー５若しくは鍵３から一体に突出して略棒状に形成されるとしたが、少なくとも揺動レバー５若しくは鍵３やアーム部１５、６５，６６に一体に固定されていればよく、例えば、フレームＢに固定される略棒状の固定軸部を挿通するように略円筒状に形成されるとしてもよい。
【００４４】
また、鍵駆動装置１，６１，８１，９１は、上述した構成に加えて、例えば弾性力（付勢力）により鍵３を初期位置に配するコイルばねや板ばね等の付勢部材を備えるとしても構わない。なお、図８，９に示す構成ではソレノイド機構８３，９３が鍵３に取り付けられているため、鍵駆動装置８１，９１は揺動レバー５を備えずに付勢部材を備えるとしてもよいが、鍵３のタッチ感を考慮すると揺動レバー５を備えることがより好ましい。
【００４５】
また、電磁石２１，２３，７１，７３は、図１，８に示す構成のようにプランジャ１７の両端部１７ａ，１７ｂ、また、図６，９に示す構成のように一対のプランジャ６７，６８の各先端部６７ａ，６８ａを挿通させるように一対形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともプランジャ１７の両端部１７ａ，１７ｂの一方、あるいは、一対のプランジャ６７，６８の先端部６７ａ，６８ａのいずれか一方を挿通させるように１つだけ設けられるとしても構わない。
この場合、電磁石は、例えば、円弧状に形成されると共に円筒形状をなす同一のボビンに２つのコイル線を巻きつけて構成すると共に、これら２つのコイル線をボビンの長手方向に離間させて配置すればよい。また、ボビン内に挿入されるプランジャの端部のみを磁性体から形成すると共に、プランジャの端部の移動範囲を２つのコイル線の間に制限すればよい。これにより、２つのコイル線への通電を選択的に切り替えることで、プランジャの移動方向を容易に切り替えることができる、すなわち、鍵３を押鍵方向と同一方向及び逆方向の両方に駆動することができる。
【００４６】
また、上記実施形態の制御手段３１は、鍵３の動作状態を検出する動作検出センサとして、位置センサ３３、速度センサ３５、加速度センサ３７の３つを備えるとしたが、少なくともこれらのうち１つを備えていればよい。すなわち、例えば位置センサ３３のみが設けられている場合には、鍵３の揺動位置を微分することで鍵３の揺動速度及び加速度を算出すればよい。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鍵駆動装置を取り付けた鍵盤装置を示しており、（ａ）は鍵盤装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ矢視断面図、（ｃ）はソレノイド機構を示す拡大側断面図である。示す概略側断面図である。
【図２】図１の鍵駆動装置において鍵を初期位置から揺動させた状態を示しており、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）はソレノイド機構を示す拡大側断面図である。
【図３】図１の鍵駆動装置に備える他の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の鍵駆動装置において、鍵の駆動制御を示すフローチャートである。
【図５】図３のメモリ部に記憶される鍵盤装置および自然鍵盤楽器のプロファイルデータの一例である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る鍵駆動装置を取り付けた鍵盤装置を示しており、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）はソレノイド機構を示す拡大側断面図である。
【図７】図６の鍵駆動装置において鍵を初期位置から揺動させた状態を示しており、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）はソレノイド機構を示す拡大側断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る鍵駆動装置において鍵を初期位置から揺動させた状態を示しており、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）はソレノイド機構を示す拡大側断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る鍵駆動装置において鍵を初期位置から揺動させた状態を示しており、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）はソレノイド機構を示す拡大側断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，６１，８１，９１…鍵駆動装置、３…鍵、５…揺動レバー（錘部材）、７，６３，８３，９３…ソレノイド機構、１５，６５，６６…アーム部、１７，６７，６８…プランジャ、１７ａ…一端部、１７ｂ…他端部、１９，６９…ケース部材（ブラケット）、２１，２３，７１，７３…電磁石、６７ａ，６８ａ…先端部、Ｂ…フレーム、Ｆ１，Ｆ２…支点軸（回転軸部）、Ｌ１，Ｌ２…鉛直線、Ｇ…重心
【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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