(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
前記支持体に支点を中心に回動自在に支持された鍵と、
支点を中心に回動自在に支持され、前記鍵の回動に伴い回動すると共に、前記鍵に負荷を与える質量体と、
前記質量体全体とともに前記質量体の前記支点を移動させることにより、前記質量体から前記鍵に負荷を与える作用点と前記鍵の前記支点との距離を調節する負荷調整手段と
を具備し、
前記質量体の前記支点は前記質量体に対しては不動とされていることを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記質量体の回動角範囲を規制する規制手段と、
前記負荷調整手段が前記質量体の前記支点の位置を移動させた場合、前記質量体の前記支点の位置に対応して、前記規制手段の規制する前記回動角範囲を調節する回動角調節手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子楽器において鍵タッチ感を演奏者の好みに応じて可変設定しうるようにした鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子楽器における鍵盤装置においては、通常の鍵盤楽器にできるだけ近い鍵タッチ感を得るため、スプリング、磁石、錘などにより鍵に抗力を与えることが２０年以上前から行われている。しかし、これらの技術では、鍵タッチ感を一度設定すると、これを変えることができない。電子楽器では、ピアノ、オルガン、チェンバロ、チェレスタ等の実在の各種の鍵盤楽器の楽音を発生することができるが、音色設定操作子で音色設定したときに、設定した鍵盤楽器と同様の鍵タッチ感を得ることができなければ演奏者を戸惑わせることになる。また演奏者の好みによっても鍵タッチ感を変更できると好ましい。
【０００３】
そこで、特公平１−４７７９８号公報には、上記問題点に関して、一つの解決法を開示している。この従来技術では、押鍵に連動するアームの先端に質量集中部を設け、押鍵されると鍵のアーム当接部を介してアームが連動する。そして、押鍵に連動するアームが動き出す時の鍵の位置を変更設定できるようにしている。このことによって、鍵タッチ感を軽くしたり重くしたりすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術では、アームの動き出す時の鍵の位置もしくは押離鍵方向の位置、あるいはフルストロークに対するアームの変位量が変更設定できるだけであって、アームまたはアームと鍵の質量に起因して、鍵にかかる等価質量の連続変更設定はできなかった。従って、鍵タッチ感を変更可能な技術が従来存在していたといっても、その自由度が低く、多種多様の演奏家に対応して、鍵タッチ感を満足させるには至らず、目的に応じて、鍵タッチ感を変更することも不十分であった。
【０００５】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、演奏者の好みに応じて、演奏者が感じる鍵の重さを自由に変更し得る鍵盤装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る鍵盤楽器にあっては、
支持体と、
前記支持体に支点を中心に回動自在に支持された鍵と、
支点を中心に回動自在に支持され、前記鍵の回動に伴い回動すると共に、前記鍵に負荷を与える質量体と、
前記質量体全体とともに前記質量体の前記支点を移動させることにより、前記質量体から前記鍵に負荷を与える作用点と前記鍵の前記支点との距離を調節する負荷調整手段と
を具備し、
前記質量体の前記支点は前記質量体に対しては不動とされていることを特徴とする。
このように、前記質量体から前記鍵に負荷を与える作用点と前記鍵の前記支点との距離を調節して、質量体により鍵に与えられる負荷を調節することにより、演奏者が感じる鍵の重さを自由に変更することができる。
別な表現をすれば、演奏者の指が受ける反力（タッチ感触）に対応する鍵の等価質量が、鍵のフルストロークにおいて鍵がいずれの位置にあっても、自由な所定値に設定し得る。
【０００８】
上記の構成において、前記質量体の回動角範囲を規制する規制手段と、前記負荷調節手段が移動させる前記質量体の前記支点の位置に対応して、前記規制手段の規制する前記回動角範囲を調節する回動角調節手段とを備えるものであってもよい。
負荷調節手段が質量体の支点を移動させた場合、質量体の支点から鍵への作用点までの距離、または鍵の支点から作用点までの距離が変化する。従って、規制手段の位置がそのままでは、鍵の回動角範囲が、質量体の支点の移動の前後で変化してしまう。そこで、質量体の支点の位置に対応して、回動角調節手段が、規制手段の規制する質量体の回動角範囲を調節する。これによって、鍵の回動角範囲を調節し、例えば質量体の支点の移動の前後とも一定になるようにすることが可能である。また、演奏者の好みまたは音色設定操作などに応じて、鍵の回動角範囲を変更することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
１．第１実施形態
Ａ．実施形態の構成
まず、図１は本発明の第１実施形態に係る鍵盤装置を示す側面断面図である。図において符号１は鍵を示す。鍵１は、鍵盤フレーム２の前筬（支点）３に支持され、図中の反時計方向に回動自在にされている。筬３は、図中の紙面垂直方向に延在しており、同様の支持状態で多数の鍵がこの筬３に支持されて配列されている。鍵盤フレーム２の後端部には、ガイド４が設けられており、このガイド４は、鍵１の空洞状の内部に突出し、鍵１が横方向（紙面垂直方向）に揺動するのを防止する。
【００１１】
各鍵１には、その空洞状の内部を紙面垂直方向に横切るピン（作用点）５が取り付けられており、ピン５にはハンマ（質量体）６のアーム７が回動自在に取り付けられている。ハンマ６は、鍵盤フレーム２の内部に設けられており、アーム７と重錘であるハンマヘッド８とから構成されている。アーム７は、ピン５に取り付けられてここから斜め下後方に向けて延びている基部７ａと、基部７ａの先端から後方に向けて延びる先端部７ｂとからなる。先端部７ｂには、ハンマヘッド８が取り付けられている。非押鍵時にハンマヘッド８は、鍵盤フレーム２の後方側の底部に固着されたハンマ下限ストッパ９に支持されている。このハンマ下限ストッパ９は、例えばフェルトなどにより形成され、ハンマヘッド８が当接しても大きな音を発生しないようになっている。
【００１２】
さて、鍵盤フレーム２の底部には、非押鍵時のアーム７の基部７ａに平行な斜面２ａが設けられている。斜面２ａ上には、モータ（負荷調節手段）１０が載置固定されており、このモータ１０の回転軸には、斜面２ａと平行に延びる螺旋軸（負荷調節手段）１１が装着されている。この螺旋軸１１には、スライダ（負荷調節手段）１２が螺合されている。スライダ１２の下面は斜面２ａに摺接し、螺旋軸１１が回転すると、スライダ１２が斜面２ａに沿って摺動するようになされている。スライダ１２の上部には、断面半円状の凸部１３が形成されている。そして、凸部１３には、ハンマ６のアーム７が常に接触しており、この接触点がハンマ６の支点１４となる。支点１４は、アーム７と凸部１３との接触点であるから、アーム７の回動に伴って移動するが、その移動距離はわずかである。
【００１３】
また、鍵盤フレーム２の後壁部２ｂは垂直になされており、後壁部２ｂには上下に延びるレール２ｃが形成されている。この後壁部２ｂの内面には、モータ（回動角調節手段）１５が固定されている。このモータ１５の回転軸には、後壁部２ｂと平行に延びる螺旋軸（回動角調節手段）１６が装着されており、この螺旋軸１６には、スライダ（回動角調節手段）１７が螺合されている。スライダ１７には、鍵盤フレーム２の後壁部２ｂのレール２ｃに摺接する溝１７ａが形成されており、螺旋軸１６が回転すると、スライダ１７がレール２ｃに沿って上下に摺動するようになされている。スライダ１７には、前方に突出する平板状の凸部１８が形成されている。そして、凸部１８の下面には、ハンマ上限ストッパ（規制手段）１９が固着されている。このハンマ上限ストッパ１９は、例えばフェルトなどにより形成され、ハンマヘッド８が当接しても大きな音を発生しないようになっている。
【００１４】
なお、図示はしないが、この鍵盤装置には、鍵１の押鍵状態および復帰状態を検出するためのセンサ、または鍵１の回動に伴って切り替えられるスイッチが設けられており、センサの検出信号またはスイッチの導通に基づいて、楽音発生または信号記録処理が行われる。
【００１５】
Ｂ．実施形態の使用方法
さて、演奏者が鍵１を押鍵すると、ピン５が押し下げられ、ハンマ６が支点１４を中心にして反時計方向に回動する。そして、ハンマヘッド８がハンマ上限ストッパ１９に当接すると、それ以上はハンマ６が回動せず、鍵１の回動も規制される。押鍵時には、ハンマ６によってピン５から鍵１に抗力が与えられるようになっている。また、演奏者が離鍵すると、ハンマにより、アーム７が支点１４を中心にして時計方向に回動し、ピン５が押し上げられて、鍵１が復帰する。
【００１６】
この鍵盤楽器を有する電子楽器は、ピアノ、オルガン、チェンバロ、チェレスタ等の実在の各種の鍵盤楽器の楽音を発生することができる。そして、このような音色設定に応じて、以下のようにして、設定した鍵盤楽器と同様の鍵タッチ感を得るようになっている。
【００１７】
まず、鍵１を押鍵するときの抗力について求める。鍵１において演奏者が押鍵する位置（力点Ｐ）と筬３との水平距離をＬ１とし、ピン５と筬３との水平距離をＬ２とし、ハンマ６の支点１４とピン５との水平距離をＬ３とし、支点１４とハンマヘッド８の重心との水平距離をＬ４とする。ハンマ６において、ハンマヘッド８以外の質量は無視できるとし、ハンマヘッド８の質量をｍとすると、鍵１の力点Ｐにあるとみなされる等価質量Ｍは数式１で表される。
【数１】
0003772440.tif 000002
【００１８】
これについて説明すると、無重力空間で鍵１の力点Ｐに下向きに加速度αを与えると、ピン５は、α×（Ｌ２／Ｌ１）の加速度で運動し、ハンマヘッド８は、α×（Ｌ２／Ｌ１）×（Ｌ４／Ｌ３）の加速度で上昇する。ハンマヘッド８が、α×（Ｌ２／Ｌ１）×（Ｌ４／Ｌ３）の加速度で上昇する時には、ハンマヘッド８には、ｍ×α×｛（Ｌ２×Ｌ４）／（Ｌ１×Ｌ３）｝の下向きの慣性力が与えられる。この慣性力と釣り合わせるために、鍵１の力点Ｐに下向きに与える力をＦ1とすると、力Ｆ1は数式２で表される。
【数２】
0003772440.tif 000003
【００１９】
鍵１の力点Ｐには、下向きに加速度αが与えられるのだから、力Ｆ1を加速度αで除算して得られる等価質量Ｍ（数式１）が、鍵１の力点Ｐにあるとみなされる。つまり、無重力空間において、鍵１の力点Ｐに下向きに加速度αを与えるのは、数式１で表される等価質量Ｍを加速度αで移動させるのと等価である。また、この運動のために必要な力はＦ1であり、無重力空間を想定すると演奏者の指にはこの力Ｆ1の反力が抗力として感じられる。
【００２０】
さらに、重力空間では、ハンマヘッド８には下向きに重力ｍｇが加わるから、作用点であるピン５には、ｍｇ×Ｌ４／Ｌ３の力が上向きにかかり、この力に抗して鍵１の力点Ｐを押し下げるのに要する力をＦ2とすると、力Ｆ2は、ｍｇ×（Ｌ２×Ｌ４）／（Ｌ１×Ｌ３）となる。従って、鍵１の力点Ｐに下向きに与える力をＦとすると、力Ｆは数式３で表される。
【数３】
0003772440.tif 000004
【００２１】
さて、ここでモータ１０を駆動して螺旋軸１１を回転させると、スライダ１２が鍵盤フレーム２の斜面２ａに沿って摺動する。これによって、ハンマ６自体は動くことはないが、ハンマ６の支点１４が移動し、ハンマ６の支点１４とピン５との水平距離Ｌ３およびハンマ６の支点１４とハンマヘッド８の重心との水平距離Ｌ４が調節される。従って、上記の等価質量Ｍおよび力Ｆが調節され、演奏者が感じる鍵タッチ感が変更される。
【００２２】
上述のように、非押鍵時のアーム７の基部７ａは、スライダ１２が摺接する鍵盤フレーム２の斜面２ａおよびスライダ１２を直進させる螺旋軸１１に平行である。従って、スライダ１２が摺動して、支点１４が移動させられても、ピン５が上下動することはなく、非押鍵時の鍵１の位置が変化しないようになっている。
【００２３】
このようにしてハンマ６の支点１４とピン５との水平距離Ｌ３およびハンマ６の支点１４とハンマヘッド８の重心との水平距離Ｌ４が変更された場合には、ハンマ上限ストッパ１９の高さがそのままでは、ピン５の移動可能な範囲が変動し、これに伴って、鍵１の回動角範囲が変化してしまう。一般には、押鍵による鍵１の押鍵位置での変位は、約１０mmが適正とされている。そこで、支点１４の位置を変更した場合、モータ１５を駆動して螺旋軸１６を回転させ、スライダ１７を鍵盤フレーム２のレール２ｃに沿って摺動する。このようにして、支点１４の位置に対応してハンマ上限ストッパ１９の高さを調節する。これにより、支点１４が移動しても、鍵１の回動角範囲ひいては、押鍵による鍵１の押鍵位置での変位が維持される。
【００２４】
電子楽器の音色設定をピアノからオルガンに切り替える場合と、オルガンからピアノに切り替える場合を例にして具体的に支点１４およびハンマ上限ストッパ１９の位置の調節について説明する。まず、ピアノからオルガンに切り替える場合には、押鍵時の鍵１の抗力は実在のピアノよりも実在のオルガンの方が弱いため、支点１４を図中の右下に移動させ、力Ｆが小さくなるようにする。そして、このままでは、水平距離Ｌ４が短くなり、水平距離Ｌ３が長くなって、鍵１の回動角範囲が大きくなりすぎるので、ハンマ上限ストッパ１９を下降させ、鍵１の回動角範囲を一定に維持する。一方、音色設定をオルガンからピアノに切り替える場合には、支点１４を図中の左上に移動させ、力Ｆが大きくなるようにするとともに、ハンマ上限ストッパ１９を上昇させる。
【００２５】
なお、上記の実施形態では、音色設定に応じて、支点１４およびハンマ上限ストッパ１９の位置を調節するものとしたが、演奏者の好みに応じてこれらの調節を行ってもよい。以下の他の実施形態においても同様である。
【００２６】
２．第２実施形態
Ａ．実施形態の構成
次に図２を参照して、本発明に係る第２実施形態について説明する。図２において、第１実施形態と同様の構成要素には共通の符号を付ける。本実施形態において、各鍵１の空洞状の内部には、鍵１の前後方向に延在する底壁１ａが設けられている。
【００２７】
鍵盤フレーム２の前方部の底面２ｄは、非押鍵時の鍵１の底壁１ａに平行になるように形成されている。底面２ｄ上には、モータ１０が載置固定されており、このモータ１０の回転軸には、底面２ｄと平行に延びる螺旋軸１１が装着されている。この螺旋軸１１には、スライダ１２が螺合されている。スライダ１２の下面は底面２ｄに摺接し、螺旋軸１１が回転すると、スライダ１２が底面２ｄに沿って摺動するようになされている。スライダ１２の上部には、凸部２３が形成されている。そして、凸部２３には、支点ピン２４が取り付けられており、この支点ピン２４には、ハンマ６のアーム７の基部７ａが取り付けられ、これを中心にしてハンマ６が回動自在になされている。第１実施形態の支点１４と異なり、支点ピン２４はハンマ６に対しては不動とされている。
【００２８】
この構成により、モータ１０を駆動して螺旋軸１１を回転させると、スライダ１２が鍵盤フレーム２の底面２ｄに沿って摺動する。これによって、ハンマ６の支点ピン２４がハンマ６ごと前後に移動するようになっている。ハンマ６の基部７ａの基端には、鍵１の底壁１ａに接触して、これにより押し下げられる凸部（作用点）２５が突設されている。上述のように、非押鍵時の鍵１の底壁１ａは、スライダ１２が摺接する鍵盤フレーム２の底面２ｄおよびスライダ１２を直進させる螺旋軸１１に平行である。従って、スライダ１２が摺動して、ハンマ６が移動させられても、凸部２５が上下動することはなく、非押鍵時の鍵１の位置が変化しないようになっている。
【００２９】
本実施形態においても、ハンマ下限ストッパ９およびハンマ上限ストッパ１９が設けられているが、上記のようにハンマ６が前後に移動するため、ハンマヘッド８の回動を規制できるように、ハンマ下限ストッパ９およびハンマ上限ストッパ１９は、前後に長く形成されている。
【００３０】
Ｂ．実施形態の使用方法
さて、上記の構成において。鍵１の演奏者が押鍵する位置（力点Ｐ）と筬３との水平距離をＬ１とし、ハンマ６の凸部２５と筬３との水平距離をＬ２とし、ハンマ６の支点ピン２４と凸部２５との水平距離をＬ３とし、支点ピン２４とハンマヘッド８の重心との水平距離をＬ４とし、ハンマ６においてハンマヘッド８の質量ｍ以外の質量は無視できるとすると、第１実施形態と同様に、鍵１の力点Ｐにあるとみなされる等価質量Ｍは数式１で表され、鍵１の力点Ｐに下向きに与える力をＦは数式２または数式３で表される。
【００３１】
ここでモータ１０を駆動して螺旋軸１１を回転させると、スライダ１２が鍵盤フレーム２の底面２ｄに沿って摺動する。これによって、ハンマ６が前後に移動し、ハンマ６の凸部２５と鍵１の筬３との水平距離Ｌ２が調節される。従って、上記の等価質量Ｍおよび力Ｆが調節され、演奏者が感じる鍵タッチ感が変更される。
【００３２】
このようにしてハンマ６の凸部２５と鍵１の筬３との水平距離Ｌ２が変更された場合には、ハンマ上限ストッパ１９の高さがそのままでは、凸部２５の上下に移動可能な範囲が変わらなくても、鍵１の回動角範囲が変化してしまう。そこで、ハンマ６を移動させた場合、モータ１５を駆動して螺旋軸１６を回転させ、スライダ１７を鍵盤フレーム２のレール２ｃに沿って摺動する。このようにして、ハンマ６の位置に対応してハンマ上限ストッパ１９の高さを調節する。これにより、ハンマ６の凸部２５が移動しても、鍵１の回動角範囲ひいては、押鍵による鍵１の押鍵位置での変位が維持される。
【００３３】
電子楽器の音色設定をピアノからオルガンに切り替える場合と、オルガンからピアノに切り替える場合を例にして具体的にハンマ６およびハンマ上限ストッパ１９の位置の調節について説明する。まず、ピアノからオルガンに切り替える場合には、ハンマ６を後方（図中の右）に移動させ、凸部２５と筬３との水平距離Ｌ２を小さくし、力Ｆが小さくなるようにする。そして、このままでは、水平距離Ｌ２が短くなって、鍵１の回動角範囲が大きくなりすぎるので、ハンマ上限ストッパ１９を下降させ、凸部２５の上下に移動できる範囲を小さくして鍵１の回動角範囲を一定に維持する。一方、音色設定をオルガンからピアノに切り替える場合には、ハンマ６を前方（図中の左）に移動させ、力Ｆが大きくなるようにするとともに、ハンマ上限ストッパ１９を上昇させる。
【００３４】
３．第３実施形態
Ａ．実施形態の構成
次に図３を参照して、本発明に係る第３実施形態について説明する。図３において、第１実施形態と同様の構成要素には共通の符号を付ける。本実施形態において、ハンマ６のアーム７の形状は、概略的には第１実施形態と同様であり、その基部７ａは鍵１の内部のピン５に取り付けられている。ただし、アーム７の先端部７ｂは後方に向けて長く形成されており、この先端部７ｂにはハンマヘッド８が摺動自在に取り付けられている。先端部７ｂにハンマヘッド８を取り付ける手法としては、例えば、ハンマヘッド８に貫通孔を形成しこの貫通孔に先端部７ｂを差し込むことや、ハンマヘッド８にリングを固定しこのリングに先端部７ｂを差し込むことや、先端部７ｂに溝を形成しハンマヘッド８に突起を形成し溝に突起を嵌合することなどのいかなる手法であってもよい。
【００３５】
さて、鍵盤フレーム２の中央の下部にある斜面２ａには、支持部３３が突設されている。支持部３３の頂部は断面半円状に形成されており、この頂部には、ハンマ６のアーム７が常に接触しており、この接触点がハンマ６の支点３４となる。支点３４は、アーム７と支持部３３との接触点であるから、アーム７の回動に伴って移動するが、その移動距離はわずかである。この支点３４に支持されたアーム７の先端部７ｂは、非押鍵時には、水平であり、鍵盤フレーム２の後方側の底部２ｅに平行である。
【００３６】
鍵盤フレーム２の後方側の底部２ｅには、ハンマ下限ストッパ３９が固着されている。非押鍵時にアーム７は、ハンマ下限ストッパ３９により支持されるが、支持される部分はハンマヘッド８ではなく、アーム７の先端部７ｂである。また、鍵盤フレーム２の後方側の上部２ｆには、アーム７の先端部７ｂが当接するハンマ上限ストッパ４０が固着されている。
【００３７】
また、鍵盤フレーム２の後方部の底部２ｅは、水平になされており、底部２ｅには前後に延びるレール２ｇが形成されている。底部２ｅには、モータ（負荷調節手段）４１が載置固定されており、このモータ４１の回転軸には、底部２ｅと平行に延びる螺旋軸（負荷調節手段）４２が装着されている。この螺旋軸４２には、スライダ（負荷調節手段）４３が螺合されている。スライダ４３には、鍵盤フレーム２の底部２ｅのレール２ｇに摺接する溝４３ａが形成されており、螺旋軸４２が回転すると、スライダ４３が底部２ｅに沿って摺動するようになされている。スライダ４３の上部には、二つの凸部４４，４５が形成されている。そして、凸部４４，４５の間には、ハンマ６のハンマヘッド８が挟持されており、スライダ４３の摺動に伴って、ハンマヘッド８が先端部７ｂに沿って摺動するようになされている。
【００３８】
Ｂ．実施形態の使用方法
さて、上記の構成において。鍵１の演奏者が押鍵する位置（力点Ｐ）と筬３との水平距離をＬ１とし、ピン５と筬３との水平距離をＬ２とし、ハンマ６の支点３４とピン５との水平距離をＬ３とし、支点３４とハンマヘッド８の重心との水平距離をＬ４とし、ハンマ６において、ハンマヘッド８の質量ｍ以外の質量は無視できるとすると、第１実施形態と同様に、鍵１の力点Ｐにあるとみなされる等価質量Ｍは数式１で表され、鍵１の力点Ｐに下向きに与える力をＦは数式２または数式３で表される。
【００３９】
ここでモータ４１を駆動して螺旋軸４２を回転させると、スライダ４３が鍵盤フレーム２の底部２ｅに沿って摺動する。これによって、ハンマヘッド８が前後に移動し、支点３４とハンマヘッド８の重心との水平距離Ｌ４が調節される。従って、上記の等価質量Ｍおよび力Ｆが調節され、演奏者が感じる鍵タッチ感が変更される。
【００４０】
電子楽器の音色設定をピアノからオルガンに切り替える場合と、オルガンからピアノに切り替える場合を例にして具体的にハンマヘッド８の位置の調節について説明する。まず、ピアノからオルガンに切り替える場合には、ハンマ６を前方（図中の左）に移動させ、支点３４とハンマヘッド８の重心との水平距離Ｌ４を小さくし、力Ｆが小さくなるようにする。一方、音色設定をオルガンからピアノに切り替える場合には、ハンマ６を後方（図中の右）に移動させ、力Ｆが大きくなるようにする。本実施形態では、ハンマ６のうち移動するのは、ハンマヘッド８であり、これを移動させても鍵１の回動角度範囲には何の影響もないため、第１および第２実施形態のように、ハンマ上限ストッパ４０の高さを調節する必要はない。
【００４１】
４．第４実施形態
Ａ．実施形態の構成
図４は第４実施形態を示す。本実施形態に係る鍵盤装置は、図１に示す第１実施形態の構成要素をそのまま具備している。そして、鍵盤フレーム２の後方部の底面２ｈは水平になされており、ここには、モータ（付勢力調節手段）５１が載置固定されている。このモータ５１の回転軸には、鍵盤フレーム２の後壁部２ｉと平行に延びる螺旋軸（付勢力調節手段）５２が装着されており、この螺旋軸５２には、スライダ（付勢力調節手段）５３が螺合されている。スライダ５３には、鍵盤フレーム２の垂直な後壁部２ｉに上下に延びるように形成されたレール２ｊに摺接する溝５３ａが形成されている。このようにして、螺旋軸５２が回転すると、スライダ５３がレール２ｊに沿って上下に摺動するようになされている。スライダ５３には、後方に突出する凸部５４が形成されている。
【００４２】
そして、スライダ５３の凸部５４の先端とアーム７の基部７ａとの間にバネ５０が上下に掛け渡されており、これによって基部７ａに下向きの引っ張り力が与えられている。この引っ張り力は、ピン５を介して下向きの付勢力として鍵１に伝達される。従って、押鍵に必要な力Ｆは数式４で表される。
【数４】
0003772440.tif 000005
【００４３】
ここで、−Ｆ3はバネ５０に起因する下向きの付勢力への抗力成分、ｋはバネ５０のバネ定数、Δｘはバネ５０の伸び（凸部５４の先端とアーム７の基部７ａとの間に掛け渡された状態のバネ５０の長さと引っ張り力を与えていない時のバネ５０の長さの差）、Ｌ５はアーム７のバネ５０との係合部と支点１４との水平距離である。
【００４４】
鍵１を押鍵していないときには、バネ５０の伸びΔｘが最大値となり、鍵１には比較的大きな下向きの付勢力がかかっている。ただし、この付勢力は、ハンマヘッド８の質量に起因する上向きの力よりも小さく設定されている。すなわち、｜Ｆ3｜＜｜Ｆ2｜とされている。このため、鍵１はその上限位置にある。
【００４５】
そして、演奏者が鍵１を押鍵すると、バネ５０の伸び量が小さくなってゆき、鍵１にかかる下向きの付勢力も小さくなる。このため、押鍵に必要な力Ｆは徐々に増加してゆく。このように、バネ５０は、鍵の抗力を加減する力としての付勢力を鍵に与えており、このために押鍵に必要な力は押鍵の初期では小さく、徐々に大きくなるようになっている。
【００４６】
Ｂ．実施形態の使用方法
さて、本実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成要素をそのまま具備しているため、第１実施形態と同様に使用することができる。すなわち、モータ１０を駆動して、支点１４を移動させ、押鍵に必要な力Ｆ（そのなかでも主にＦ1およびＦ2）を調節すると共に、モータ１５を駆動して、ハンマ上限ストッパ１９を移動させ、鍵１の回動可能な角度を調節する。
【００４７】
さらに、支点１４を移動させて力Ｆを調節する際に、支点１４の位置に対応して、モータ５１を駆動し、スライダ５３を上下に移動させ、バネ５０の伸びΔｘを変更し、バネ力を調節する。これにより、支点１４の位置とは別個に、押鍵に必要な力Ｆの成分Ｆ3を機動的に調節することができる。
【００４８】
従って、支点１４を移動させることにより、第１実施形態と同様に力Ｆ1およびＦ2を調節すると共に、バネ５０の伸びΔｘを変更することにより、力Ｆ3を調節でき、押鍵初期の抗力や、鍵の抗力が押鍵角度に伴って変化させるタイミングなども調節することができる。これにより、さらに鍵タッチ感を実在の鍵盤楽器に類似させることが可能である。
【００４９】
なお、図４に示す実施形態では、バネ５０によってアーム７に引っ張り力を与えているが、鍵１に直接引っ張り力を与えてもよい。この実施形態は、図１に示す第１実施形態を修正したものであるが、第２および第３実施形態に同様のバネおよび付勢力調整手段を設けることも可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、質量体の支点と質量体の重心との距離、質量体の支点と作用点との距離、および作用点と鍵の支点との距離のうち少なくとも１つを調節して、質量体により鍵に与えられる負荷を調節することにより、演奏者が感じる鍵の重さを自由に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係る鍵盤装置を示す側面断面図である。
【図２】  本発明の第２実施形態に係る鍵盤装置を示す側面断面図である。
【図３】  本発明の第３実施形態に係る鍵盤装置を示す側面断面図である。
【図４】  本発明の第４実施形態に係る鍵盤装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１…鍵、２…鍵盤フレーム、３…筬（鍵の支点）、５…ピン（作用点）、６…ハンマ（質量体）、７…アーム、８…ハンマヘッド、９,３９…ハンマ下限ストッパ、１０,４１…モータ（負荷調節手段）、１１,４２…螺旋軸（負荷調節手段）、１２,４３…スライダ（負荷調節手段）、１４,３４…ハンマの支点、１５…モータ（回動角調節手段）、１６…螺旋軸（回動角調節手段）、１７…スライダ（回動角調節手段）、１９,４０…ハンマ上限ストッパ（規制手段）、２４…支点ピン（ハンマの支点）、２５…凸部（作用点）、５０…バネ、５１…モータ（付勢力調節手段）、５２…螺旋軸（付勢力調節手段）、５３…スライダ（付勢力調節手段）
【図１】
0003772440.tif 000006
【図２】
0003772440.tif 000007
【図３】
0003772440.tif 000008
【図４】
0003772440.tif 000009