(57)【要約】      （修正有）【課題】力覚制御と、自動演奏時の鍵駆動とを共通のアクチュエータで実現する電子ピアノの鍵盤装置において、構成の簡略化を実現する。【解決手段】ソレノイドユニット２０のプランジャ２６は、ソレノイド２４に電流を流した際に、ソレノイドユニット２０の中心に向かう方向に付勢されるため、力覚制御時および鍵駆動時において(a)，(b)のように固定子２２，２４の位置を変更する。鍵３０とシャフト２７とは、一対の磁石板２８，３２により結合されており、鍵３０が回動すると、磁石板２８，３２は相互に摺動しつつ相対位置が変化する。【選択図】図１
2009222888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点部を中心に回動可能に支持され、演奏者に押下されることによって回動する複数の演奏操作子と、
前記各演奏操作子毎に設けられ、各々が固定子と可動子とを有する複数のアクチュエータであって、該固定子は、該可動子との位置関係が所定関係になる方向に該可動子を付勢するものであり、該可動子は、該固定子との位置関係に応じて、前記演奏操作子を押下方向または引き上げ方向に付勢するものである、アクチュエータと、
前記各演奏操作子毎に設けられ、前記各演奏操作子と、対応する前記可動子とが、該演奏操作子の回動時において相互に摺動するように結合する複数の結合手段と、
前記各固定子を所定範囲内で昇降させることによって前記各可動子と前記各固定子との位置関係を変更する昇降手段と
を有することを特徴とする電子楽器の操作子構造。
【請求項２】
前記結合手段は、前記可動子に装着された第１の結合子と、前記演奏操作子に装着され前記第１の結合子と相互に吸引し合う第２の結合子と、前記第１および第２の結合子の間に介挿された隙間制御微粒子群とから成り、
前記昇降手段は、前記複数の固定子を支持するサポート部と、該サポート部を昇降させることによって前記各固定子を昇降させるサポート部移動機構とから成り、
前記演奏操作子の位置、速度、加速度、または加加速度を測定する検出部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１記載の電子楽器の操作子構造。
【請求項３】
前記サポート部移動機構は、
上下方向に延設された円柱棒に雄ネジを螺刻してなるネジ棒と、
該雄ネジに螺合する雌ネジを螺刻して成り、鉛直方向に移動可能に構成されるとともに前記サポート部に固定されたスライド部と、
該スライド部の回動を規制することにより、該スライド部をガイドするスライドガイド部と
から成ることを特徴とする請求項２記載の電子楽器の操作子構造。
【請求項４】
前記サポート部移動機構は、
上下方向に延設されたラックギアと、
前記サポート部に固定された一軸ステージであって、昇降操作を行うハンドルと、該ハンドルの回転速度を減速する減速ギアと、該ハンドルの動きを規制するロック機構とを有し、前記ラックギアに沿って昇降する一軸ステージと
から成ることを特徴とする請求項２記載の電子楽器の操作子構造。
【請求項５】
前記サポート部移動機構は、
前記サポート部に固定され、上下方向にスライドする上下スライドブロックと、
該上下スライドブロックをガイドする上下スライドガイドと、
前後方向にスライドすることによって前記上下スライドブロックを駆動する前後スライドブロックと、
該前後スライドブロックをガイドする前後スライドガイドと、
回転するハンドルと、
シャフトと、
該ハンドルの回転速度を減速して前記シャフトを回動する減速ギアと、該ハンドルの動きを規制するロック機構とを有するギア部と、
前記シャフトの回転運動を前記前後スライドブロックの前後方向の運動に変換するクランク機構と
から成ることを特徴とする請求項２記載の電子楽器の操作子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ピアノ等において、良好なタッチ感を鍵に付与することができる電子楽器の操作子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノにおいては、弦をハンマで打弦するアクション機構が鍵操作によって駆動されるため、鍵には独特の「タッチ感」が生じる。一方、電子音源によって楽音信号を発生する電子ピアノにおいても、アコースティックピアノと同様のタッチ感を再現することが望まれている。このタッチ感を再現する技術として、アコースティックピアノを模したアクション機構を備えるものと、アクチュエータによって鍵を電気的に付勢することによってタッチ感を再現するものとが知られている。後者のタイプの電子ピアノにおいて上記アクチュエータを制御する技術を「力覚制御」という。
【０００３】
また、電子ピアノに対して演奏情報を供給することによって自動演奏を行うことも可能である。電子ピアノは電子音源によって楽音信号を発生するものであるから、自動演奏の際には鍵を駆動すべき絶対的な必要性はない。しかし、演奏情報に合わせて自動的に鍵を駆動することによって視覚的にも楽しめる電子ピアノの需要がある。従来、力覚制御も自動演奏時の鍵駆動とを両立させるためには、２個のアクチュエータが必要であると考えられていた。これは、自動演奏時には鍵を押下方向に駆動する必要があり、力覚制御の際には鍵を反対方向（電子ピアノの正面視において鍵を押し上げる方向）に駆動する必要があったためである。なお、力覚制御および自動演奏時の鍵駆動の何れにおいても、使用されるアクチュエータは、常に鍵に接触しておく必要がある。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、一個のアクチュエータで力覚制御と自動演奏時の鍵駆動とを実現する技術が開示されている。すなわち、特許文献１の技術によれば、各鍵に対して、鍵を押下方向に付勢する第１の巻きバネと、鍵を反対方向に付勢するアクチュエータと、該アクチュエータを反対方向に付勢する第２の巻きバネとが設けられる。従って、鍵を反対方向に付勢する力は、アクチュエータの付勢力と第２の巻きバネの付勢力とを合成した力になる。ここで、力覚制御の際には、アクチュエータを制御して反対方向の付勢力を第１の巻きバネによる押下方向の付勢力よりも大きくしておくことにより、両付勢力の差分が鍵を押し下げようとする演奏者の指にタッチ感として伝わる。一方、自動演奏時においては、アクチュエータを制御して反対方向の付勢力を第１の巻きバネの付勢力よりも弱めると、鍵を押下方向に下げることができる。
【０００５】
また、鍵を駆動するアクチュエータとして使用されるソレノイドユニットの構成例が特許文献２に開示されている。同文献に開示されたソレノイドユニットは、略円筒状の固定子と、この固定子の中空部分に介挿される略円柱状のプランジャとから構成される。また、該固定子は、略円筒状に導線を巻回して成るソレノイドと、このソレノイドを囲むヨークとから構成されている。ここで、ソレノイドに電流を供給すると、プランジャは固定子内に引き込まれる方向に付勢される。
【０００６】
【特許文献１】特許第３６５３９００号公報
【特許文献２】特開２００１−３０６０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された技術においては、アクチュエータと鍵との接触状態を常時保つために、上下２個の巻きバネによって鍵を付勢する必要があり、鍵盤の構造が複雑になるという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で力覚制御と自動演奏時の鍵駆動とを実現する電子楽器の操作子構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載の電子楽器の操作子構造にあっては、支点部（３４）を中心に回動可能に支持され、演奏者に押下されることによって回動する複数の演奏操作子（３０）と、前記各演奏操作子（３０）毎に設けられ、各々が固定子（２２，２４）と可動子（２６，２７）とを有する複数のアクチュエータ（２０）であって、該固定子（２２，２４）は、該可動子（２６，２７）との位置関係が所定関係になる（図１(a)において上面２６ａ，下面２６ｂが高さＡ，Ｂに一致する）方向に該可動子（２６，２７）を付勢するものであり、該可動子（２６，２７）は、該固定子（２２，２４）との位置関係に応じて、前記演奏操作子（３０）を押下方向または引き上げ方向に付勢するものである、アクチュエータ（２０）と、前記各演奏操作子（３０）毎に設けられ、前記各演奏操作子（３０）と、対応する前記可動子（２６，２７）とが、該演奏操作子（３０）の回動時において相互に摺動するように結合する複数の結合手段（２８，３２）と、前記各固定子（２２，２４）を所定範囲内で昇降させることによって前記各可動子（２６，２７）と前記各固定子（２２，２４）との位置関係を変更する昇降手段（４０，４２，４６，４８，５０，６４，６６）とを有することを特徴とする。
さらに、請求項２記載の構成にあっては、請求項１記載の電子楽器の操作子構造において、前記結合手段は、前記可動子（２６，２７）に装着された第１の結合子（２８）と、前記演奏操作子（３０）に装着され前記第１の結合子（２８）と相互に吸引し合う第２の結合子（３２）と、前記第１および第２の結合子の間に介挿された隙間制御微粒子群とから成り、前記昇降手段は、前記複数の固定子（２２，２４）を支持するサポート部（４０）と、該サポート部（４０）を昇降させることによって前記各固定子（２２，２４）を昇降させるサポート部移動機構（４２，４６，４８，５０，６４，６６）とから成り、前記演奏操作子（３０）の位置、速度、加速度、または加加速度を測定する検出部をさらに有することを特徴とする。
さらに、請求項３記載の構成にあっては、請求項２記載の電子楽器の操作子構造において、前記サポート部移動機構は、上下方向に延設された円柱棒に雄ネジを螺刻してなるネジ棒（４６）と、該雄ネジに螺合する雌ネジを螺刻して成り、鉛直方向に移動可能に構成されるとともに前記サポート部（４０）に固定されたスライド部（４２）と、該スライド部（４２）の回動を規制することにより、該スライド部（４２）をガイドするスライドガイド部（６２Ｌ，６２Ｒ）とから成ることを特徴とする。
さらに、請求項４記載の構成にあっては、請求項２記載の電子楽器の操作子構造において、前記サポート部移動機構は、上下方向に延設されたラックギア（６８）と、前記サポート部（４０）に固定された一軸ステージ（７４）であって、昇降操作を行うハンドル（７２）と、該ハンドル（７２）の回転速度を減速する減速ギアと、該ハンドル（７２）の動きを規制するロック機構とを有し、前記ラックギア（６８）に沿って昇降する一軸ステージ（７４）とから成ることを特徴とする。
さらに、請求項５記載の構成にあっては、請求項２記載の電子楽器の操作子構造において、前記サポート部移動機構は、前記サポート部（４０）に固定され、上下方向にスライドする上下スライドブロック（８４）と、該上下スライドブロック（８４）をガイドする上下スライドガイド（８２）と、前後方向にスライドすることによって前記上下スライドブロック（８４）を駆動する前後スライドブロック（８０）と、該前後スライドブロック（８０）をガイドする前後スライドガイド（８１）と、回転するハンドル（９２）と、シャフト（９０）と、該ハンドル（９２）の回転速度を減速して前記シャフト（９０）を回動する減速ギアと、該ハンドル（９２）の動きを規制するロック機構とを有するギア部（９４）と、前記シャフト（９０）の回転運動を前記前後スライドブロック（８０）の前後方向の運動に変換するクランク機構（８６，８８）とから成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、演奏操作子と対応する可動子とを、演奏操作子の回動時において相互に摺動するように結合し、アクチュエータの可動子と固定子との位置関係に応じて、演奏操作子を押下方向または引き上げ方向に付勢するため、例えば巻きバネ等によって演奏操作子を付勢する必要がなく、簡単な構造で力覚制御と自動演奏時の鍵駆動とを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
1．第１実施例
次に、本発明の第１実施例の鍵盤装置における一鍵あたりの基本構成を図１(a)，(b)を参照し説明する。なお、本実施例の鍵盤装置は、主として電子ピアノに適用されるものである。
まず、図１(a)は力覚制御状態における各構成要素の配置関係を示したものである。図１(a)において３０は鍵であり、支点部３４を支点として揺動自在になっている。図上、右側が鍵３０の正面になっており、正面側の端部がユーザによって下方向に押下される。鍵３０の後端部の上方には、ソレノイドユニット２０が設けられている。また、鍵３０の前端部の下方には、押鍵速度を検出する速度センサ３６が設けられている。この速度センサ３６の検出信号を積分することによって押鍵深さが求められ、また該検出信号を順次微分することによって加速度、加加速度等を求めてゆくことができる。ソレノイドユニット２０の内部において２４はソレノイドであり、導線を略円筒状に巻回して構成されている。また、２２はヨークであり、ソレノイドユニット２０の上下端面および外周面を覆う強磁性体によって構成されている。そして、ヨーク２２およびソレノイド２４によってソレノイドユニット２０の固定子が構成されている。
【００１１】
２６はプランジャであり、強磁性体を略円柱状に形成して成り、ソレノイド２４の中空部分に遊挿されている。プランジャ２６の下面２６ｂからは、さらに小径の円柱状に形成されたシャフト２７が下方に向かって突出しており、その下端には、永久磁石を長方形板状に形成して成る磁石板２８が結合されている。また、鍵３０の上面において磁石板２８に対向する箇所には、永久磁石を長方形板状に形成して成る他の長方形の磁石板３２が固着されている。そして、磁石板２８の下面はＳ極、磁石板３２の上面はＮ極になっており、磁石板２８，３２は、相互に吸着し合う。
【００１２】
ソレノイドユニット２０においてソレノイド２４に電流を流すと、プランジャ２６がソレノイドユニット２０の高さ方向の中心位置に向かうようにプランジャ２６が付勢される。より詳細には、プランジャ２６の上面２６ａおよび下面２６ｂがそれぞれ高さＡおよびＢになる位置がソレノイドユニット２０の高さ方向の中心位置である。なお、このようなソレノイドユニット２０の詳細構成については、「背景技術」に挙げた特許文献２に詳述されている。図１(a)の状態では、中心位置よりもプランジャ２６が上方向に突出しているため、プランジャ２６は下方向に付勢される。これにより、ユーザの押鍵操作によって生じる操作子操作力に逆らう方向に駆動力が発生し、その力がユーザの指に「タッチ感」として伝わる。そして、速度センサ３６の検出信号または該検出信号に基づいて得られた他の物理量に基づいてソレノイド２４に供給する電流を制御することにより、アコースティックピアノの複雑なタッチ感を再現することができる。
【００１３】
次に、自動演奏状態における各構成要素の配置関係を図１(b)に示す。自動演奏状態においては、ソレノイドユニット２０の固定子（２２，２４）が、力覚制御状態（図１(a)）のときよりも上方向に移動される。すなわち、力覚制御状態においてヨーク２２の下面は位置Ｃにあったが、自動演奏状態においては、ヨーク２２の下面はさらに高い位置にある。その結果、ソレノイドユニット２０の中心位置よりもプランジャ２６が相対的に下方向に突出することになり、ソレノイド２４に電流を流すと、プランジャ２６が上方向に付勢される。プランジャ２６が上方向に駆動されると、磁石板２８，３２が相互に吸着しあっていることによって、鍵３０の後端部（図上で左端側）が上方向に持ち上げられ、前端部（図上で右端側）が下がる。このようにして鍵３０を自動的に駆動することができる。
【００１４】
次に、磁石板２８，３２周辺の詳細構成を図２を参照し説明する。図２において２７ａは軸受部であり、シャフト２７の下端に形成され、磁石板２８を揺動自在に軸支する。これは、鍵３０の回動に伴って鍵３０の上面の傾きが変わるため、磁石板２８をこれに追従させるためである。また、磁石板２８，３２の対向面の間には、微粒子層２が介挿されている。微粒子層２は、直径約「１０μｍ」の球形セラミック粒によって構成され、磁石板２８，３２間のギャップ長を一定にするとともに、磁石板２８，３２を相互に滑動可能にしている。鍵３０が揺動すると、揺動に伴って磁石板３２に対して磁石板２８が相対的に前後方向（図上では左右方向）に移動するが、微粒子層２を介挿することによって、磁石板２８がスムーズに移動する。なお、磁石板２８，３２の大きさは、「幅１０ｍｍ×長さ２５ｍｍ」程度であり、通常のフェライト磁石等を用いるとよい。
【００１５】
次に、図３(a)，(b)を参照し、本実施例の鍵盤装置の全体構成を説明する。なお、これらの図において、支点部３４、速度センサ３６等は図示を省略する。図３(a)において６０は鍵盤装置のフレームであり、その左右端からは左右の側板６２Ｌ，６２Ｒが上方向に突出している。また、３０−１〜３０−ｎは鍵であり、フレーム６０の左右方向に沿って配列されている。フレーム６０の左右端の内側において、４６，４６はネジ棒であり、鉛直方向に延設された長尺の円柱棒に雄ネジを螺刻して構成されている。ネジ棒４６，４６は、軸受部４８，４８によって回動自在に支持されるとともに、モータ５０，５０によって回転駆動される。４２，４２は略長方形板状のスライド部であり、ネジ棒４６，４６に螺合する雌ネジが螺刻されている。また、スライド部４２，４２の各一辺は側板６２Ｌ，６２Ｒに各々当接しており、これによってスライド部４２，４２の回動は規制されている。従って、モータ５０，５０によってネジ棒４６，４６が回動されると、スライド部４２，４２が上下方向に移動する。
【００１６】
４０はソレノイド支持部であり、鍵３０−１〜３０−ｎの全体の幅よりも広い幅を有する長方形板状に形成されている。ソレノイド支持部４０の左右両端は左右のスライド部４２，４２に各々固定され、各鍵３０−１〜３０−ｎに対応するソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎが装着されている。また、フレーム６０の側板６２Ｌ，６２Ｒからは、内側に向かって長方形板である上係止板６４，６４および下係止板６６，６６が突出している。これらの係止板は、ソレノイド支持部４０およびスライド部４２，４２の可動範囲を規制する。すなわち、ソレノイド支持部４０およびスライド部４２，４２の可動範囲のうち最低の位置は、図３(a)に示すようにスライド部４２，４２が下係止板６６，６６に係止される位置であり、これらの最高の位置は、図３(b)に示すようにソレノイド支持部４０が上係止板６４，６４に係止される位置である。
【００１７】
上記構成においてユーザがモータ５０，５０を回動させると、上係止板６４，６４ないし下係止板６６，６６の範囲内でスライド部４２，４２およびこれらに固定されたソレノイド支持部４０を上下動させることができる。図３(a)の状態においては、各ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎと、鍵３０−１〜３０−ｎとの位置関係は、図１(a)に示すソレノイドユニット２０と鍵３０との位置関係に等しくなり、力覚制御を行うことが可能になる。また、図３(b)の状態においては、各ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎと、鍵３０−１〜３０−ｎとの位置関係は、図１(b)に示すソレノイドユニット２０と鍵３０との位置関係に等しくなり、自動演奏時の鍵駆動を行うことが可能になる。
【００１８】
2．第２実施例
次に、本発明の第２実施例の鍵盤装置の構成を図４(a)〜(d)を参照し説明する。本実施例における一鍵あたりの基本構成は、第１実施例のもの（図１(a)，(b)）と同様である。また、フレーム６０、側板６２Ｌ，６２Ｒ、上係止板６４，６４、下係止板６６，６６、鍵３０−１〜３０−ｎ、ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎ、およびソレノイド支持部４０の構成も第１実施例のもの（図３(a)，(b)）と略同様である。但し、本実施例においては、ソレノイド支持部４０を昇降させる機構が以下説明するように第１実施例のものとは異なっている。
【００１９】
図４(a)において６８，６８はラックギアであり、フレーム６０の左右端の内側に直立して固定されている。７０は長尺円柱状のシャフトであり、左右のラックギア６８，６８の前方に延設されている。本実施例においては、側板６２Ｌには上下方向に長い長穴６２ａが形成されており、シャフト７０は該長穴６２ａに遊挿されている。また、シャフト７０の左端には、シャフト７０を回動させるためのハンドル７２が固定されている。７４，７４は左右のギア部であり、シャフト７０の回転速度を減速させつつラックギア６８，６８の歯部６８ａ（図４(c)参照）に噛合する複数の歯車によって構成されている。これにより、ラックギア６８，６８、ギア部７４、シャフト７０およびハンドル７２は、上下方向に移動可能な一軸ステージを構成している。図４(c)において７０ａはロック機構であり、必要に応じてシャフト７０およびハンドル７２の回動をロックする。すなわち、ハンドル７２およびシャフト７０は、図４(a)，(b)に示す位置から右方向に若干押し込むことができる。シャフト７０が右方向に押し込まれると、ロック機構７０ａによってギア部７４内の各歯車がロックされ、ハンドル７２を回動させることができなくなる。また、ソレノイド支持部４０は、該ギア部７４，７４に固定されている。
【００２０】
本実施例においては、上係止板６４，６４および下係止板６６，６６は、ソレノイド支持部４０の可動範囲を規制する。すなわち、ソレノイド支持部４０の可動範囲のうち最低の位置は、図４(a)，(c)に示すようにソレノイド支持部４０が下係止板６６，６６に係止される位置であり、これらの最高の位置は、図４(b)，(d)に示すようにソレノイド支持部４０が上係止板６４，６４に係止される位置である。
【００２１】
上記構成においてユーザがハンドル７２を把持して回動させると、上係止板６４，６４ないし下係止板６６，６６の範囲内でソレノイド支持部４０を上下動させることができる。図４(a)の状態でハンドル７２がロックされると、各ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎと、鍵３０−１〜３０−ｎとの位置関係は、図１(a)に示すソレノイドユニット２０と鍵３０との位置関係に等しくなり、力覚制御を行うことが可能になる。また、図４(b)の状態でハンドル７２がロックされると、各ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎと、鍵３０−１〜３０−ｎとの位置関係は、図１(b)に示すソレノイドユニット２０と鍵３０との位置関係に等しくなり、自動演奏時の鍵駆動を行うことが可能になる。
【００２２】
3．第３実施例
次に、本発明の第３実施例の鍵盤装置の構成を図５(a)〜(d)を参照し説明する。本実施例における一鍵あたりの基本構成は、第１実施例のもの（図１(a)，(b)）と同様である。また、フレーム６０、側板６２Ｌ，６２Ｒ、上係止板６４，６４、下係止板６６，６６、鍵３０−１〜３０−ｎ、ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎ、およびソレノイド支持部４０の構成も第１実施例のもの（図３(a)，(b)）と略同様である。但し、本実施例においては、ソレノイド支持部４０を昇降させる機構が以下説明するように第１実施例のものとは異なっている。
【００２３】
図５(a)において８０，８０は前後スライドブロックであり、側板６２Ｌ，６２Ｒの内側に設けられている。また、図５(c)に示すように、図５(a)のＡ−Ａ’断面視において、前後スライドブロック８０は略台形板状に形成されている。すなわち、前後スライドブロック８０の下辺および上辺は水平であり、左辺（前方側）はこれらに直交する一方、右辺（後方側）は傾斜している。８４は上下スライドブロックであり、前後スライドブロック８０と略同形に形成されるとともに、その斜辺を成す左辺は、スライドブロック８０の右辺に当接している。
【００２４】
８１は前後スライドガイドであり、前後スライドブロック８０の下端部に嵌合し、前後スライドブロック８０を前後方向（図上で左右方向）に滑動可能にガイドするとともに他の方向に移動しないように規制する。また、８２は上下スライドガイドであり、上下スライドブロック８４に嵌合し、上下スライドブロック８４を上下方向に滑動可能にガイドするとともに他の方向に移動しないように規制する。そして、ソレノイド支持部４０は、上下スライドブロック８４の上面に固定されている。
【００２５】
図５(a)に戻り、９０は長尺円柱状のシャフトであり、左右の前後スライドガイド８１，８１の前方に延設されている。また、シャフト９０の左端は、側板６２Ｌを貫通し、ギア部９４に結合されている。ギア部９４からはハンドル９２が左方向に突出している。ギア部９４は、ハンドル９２の回転を減速しシャフト９０に伝達する複数の歯車によって構成されている。また、ギア部９４は、ハンドル９２のロック機構も内蔵されている。すなわち、ハンドル９２は図５(a)に示す位置から右方向に若干押し込むことができる。ハンドル９２が押し込まれると、ギア部９４内の各歯車がロックされ、ハンドル９２およびシャフト９０を回動させることができなくなる。
【００２６】
８６，８８は略長尺平板状に形成されたクランクアームであり、両者の各一端は相互に回動自在になるように軸支されている。クランクアーム８６の他端はシャフト９０に固定され、シャフト９０とともに回動する。また、クランクアーム８８の他端は前後スライドブロック８０に対して回動自在になるように軸支されている。これにより、ユーザがハンドル９２を回動させると、図５(c)，(d)に示すように、クランクアーム８６，８８によって前後スライドブロック８０が前後方向にスライド駆動される。前後スライドブロック８０が前後方向に移動すると、これに伴って上下スライドブロック８４が前後スライドブロック８０に摺動しつつ上下方向に移動する。
【００２７】
上述の第２実施例と同様に、本実施例においても、上係止板６４，６４および下係止板６６，６６は、ソレノイド支持部４０の可動範囲を規制する。すなわち、ソレノイド支持部４０の可動範囲のうち最低の位置は、図５(a)，(c)に示すようにソレノイド支持部４０が下係止板６６，６６に係止される位置であり、これらの最高の位置は、図５(b)，(d)に示すようにソレノイド支持部４０が上係止板６４，６４に係止される位置である。
【００２８】
上記構成においてユーザがハンドル９２を把持して回動させると、上係止板６４，６４ないし下係止板６６，６６の範囲内でソレノイド支持部４０を上下動させることができる。図５(a)の状態でハンドル９２がロックされると、各ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎと、鍵３０−１〜３０−ｎとの位置関係は、図１(a)に示すソレノイドユニット２０と鍵３０との位置関係に等しくなり、力覚制御を行うことが可能になる。また、図５(b)の状態でハンドル９２がロックされると、各ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎと、鍵３０−１〜３０−ｎとの位置関係は、図１(b)に示すソレノイドユニット２０と鍵３０との位置関係に等しくなり、自動演奏時の鍵駆動を行うことが可能になる。
【００２９】
4．変形例
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。
(1)上記各実施例においては、相互に吸引する磁石板２８，３２によって、鍵３０とシャフト２７とを結合する結合手段を構成したが、静電力による吸引力を利用して結合手段を構成することもできる。その一例を図６に示す。図６においてシャフト２７には軸受部２７ａを介して電極１０４が結合されており、鍵３０には電極１０６が固着されている。また、電極１０４，１０６の対向面の間には、上記各実施例と同様の微粒子層２が介挿されている。１０２は直流電源であり、電極１０４，１０６間に直流電圧を印加する。直流電圧が印加されると、電極１０４，１０６間に静電力による吸引力が発生し、上記各実施例と同様に、電極１０４，１０６が微粒子層２を介して摺動しつつ結合する。なお、電極１０４，１０６の面積や微粒子層２のギャップ幅にもよるが、充分な吸引力を発生させるためには、数百ボルト程度の直流電圧が必要である。
【００３０】
(2)また、鍵３０とシャフト２７とを結合する結合手段は、機械的な手段によって構成してもよい。その一例を図７(a)，(b)に示す。図７(a)，(b)においてシャフト２７の下端には横方向の円柱棒２７ｂが一体に形成されており、これによってシャフト２７の下端部は略「Ｔ」字状に形成されている。また、鍵３０の後端部分には、前後方向に数ｃｍ程度の長さを有する断面「Ｔ」字状の溝３８が形成されている。そして、シャフト２７の下端部分を鍵３０の後端部分から溝３８に嵌め込むと、シャフト２７に対する付勢に連動して、鍵３０を付勢することができる。鍵３０が回動すると、円柱棒２７ｂは溝３８の上下の壁面に摺動しつつ、相対的に移動する。但し、円柱棒２７ｂの直径ｄ1は、溝３８の横長部分の幅ｄ2よりも僅かに短くなっている。これは、直径ｄ1と幅ｄ2とを完全に一致させると、円柱棒２７ｂがスタックして動きにくくなるため、若干の「遊び」を持たせたためである。但し、この「遊び」は、演奏者が鍵を操作する際に「ガタ」として現れ、若干の違和感が生じることもある。
【００３１】
(3)また、上記各実施例においては、「演奏操作子」として鍵３０−１〜３０−ｎを適用した例について述べたが、演奏操作子は鍵に限られるものではなく、例えばペダル等であってもよい。
(4)また、上記実施例において速度センサ３６は押鍵速度を検出するものであったが、これに代えて、位置センサ、加速度センサ、あるいは加加速度センサなどを用いても良い。
(5)また、上記各実施例においては、磁石板２８，３２の間に微粒子層２を介挿したが、微粒子層２に代えて、磁石板２８，３２間の摩擦を低減する他の手段を適用してもよい。例えば、磁石板２８，３２間にグリースを塗布してもよい。
【００３２】
(6)また、上記第１実施例においては、モータ５０，５０をネジ棒４６，４６の上端側に取り付けたが、これらをネジ棒４６，４６の下端側に取り付けてもよい。
(7)また、上記第２実施例においては、ラックギア６８をフレーム６０に固定し、ギア部７４をソレノイド支持部４０とともに昇降させる構成を採用したが、これとは逆にギア部７４を側板６２Ｌに固定し、ソレノイド支持部４０をラックギア６８に固定し、ソレノイド支持部４０とともにラックギア６８を昇降させるようにしてもよい。
(8)また、上記第２，第３実施例においては、ユーザがハンドル７２，９２を手で操作する構成を採用したが、ハンドル７２，９２に代えて、第１実施例と同様にモータによってソレノイド支持部４０を昇降できるようにしてもよい。
【００３３】
(9)また、上記各実施例においてソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎは直列に配列されているが、操作力を増大するためにソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎを大型にすると、これらを直列に配列することが困難になる場合もある。かかる場合は、ソレノイドユニット２０−１〜２０−ｎの位置を交互に前後し、全体として千鳥状に配列してもよい。
【００３４】
(10)また、上記第２，第３実施例において、ハンドル７２，９２を本体側に押し込むことによって動作するロック機構を採用したが、ロック機構は他にも様々な態様によって実現することができる。例えば、ハンドル７２，９２の回動をネジによって固定してもよく、バネにより付勢されたピンと穴部とによって構成してもよい。また、ラッチ機構とギアとを用いてロック機構を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施例における一鍵あたりの基本構成を示す図である。
【図２】第１実施例における結合手段の詳細構成を示す図である。
【図３】第１実施例の鍵盤装置の全体構成を示す図である。
【図４】第２実施例の鍵盤装置の全体構成を示す図である。
【図５】第３実施例の鍵盤装置の全体構成を示す図である。
【図６】一変形例における結合手段の詳細構成を示す図である。
【図７】他の変形例における結合手段の詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
２：微粒子層、２０，２０−１〜２０−ｎ：ソレノイドユニット（アクチュエータ）、２２：ヨーク（固定子）、２４：ソレノイド（固定子）、２６：プランジャ（可動子）、２７：シャフト（可動子）、２７ａ：軸受部、２７ｂ：円柱棒、２８，３２：磁石板（第１，第２の結合子，結合手段）、３０，３０−１〜３０−ｎ：鍵（演奏操作子）、３４：支点部、３６：速度センサ、３８：溝、４０：ソレノイド支持部（サポート部）、４２：スライド部、４６：ネジ棒、４８：軸受部、５０：モータ、６０：フレーム、６２ａ：長穴、６２Ｌ，６２Ｒ：側板、６４：上係止板、６６：下係止板、６８：ラックギア、６８ａ：歯部、７０：シャフト、７０ａ：ロック機構、７２，９２：ハンドル、７４：ギア部（一軸ステージ）、８０：前後スライドブロック、８１：前後スライドガイド、８２：上下スライドガイド、８４：上下スライドブロック、８６，８８：クランクアーム（クランク機構）、９０：シャフト、９４：ギア部、１０２：直流電源、１０４，１０６：電極。
【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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