(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵盤シャーシと、
この鍵盤シャーシ上に上下方向に回動可能に設けられた複数の鍵と、
前記複数の鍵にそれぞれ対応して設けられ、押鍵時に弾性変形してクリック感を付与する弾性部材と、
押鍵操作に伴う前記鍵の動作にてオンされ、離鍵操作に伴う前記鍵の動作にてオフされるスイッチ手段と、
前記鍵とは別体に構成された手段であって、押鍵操作中である前記スイッチ手段のオン中に、押鍵時に弾性変形した前記弾性部材の弾性変形状態を維持するとともに、前記スイッチ手段のオフに応じて、離鍵操作後に前記前記弾性部材の弾性変形状態の維持を解除する維持解除手段と
を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記スイッチ手段は、押鍵操作によって鍵が下方に回動する行き行程のときに、それぞれ時間差をもって順次オン信号を出力し、離鍵操作によって鍵が上方に回動する戻り行程のとき、当該鍵が初期位置に戻る前に前記オン信号が順次オフする複数のスイッチ部を有し、
前記維持解除手段は、前記行き行程に前記スイッチ手段が出力する前記オン信号に基づいて前記弾性部材の弾性変形状態を維持するアクチュエータと、前記行き行程で前記スイッチ手段が出力する前記オン信号に基づいて、前記弾性部材が弾性変形してクリック感を付与したときに当該押鍵に対応する楽音を発音指示するとともに、前記アクチュエータに対して当該弾性部材の弾性変形状態を維持するよう指示し、当該鍵の戻り行程で前記スイッチ手段が出力していた前記オン信号がオフすることに応答して、前記鍵が初期位置に戻る前に当該発音中の楽音を消音指示するとともに前記アクチュエータに対して前記弾性部材の弾性変形状態の維持を解除するよう指示する制御手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段は、前記行き行程で前記弾性部材が弾性変形する前にオン信号を出力し、前記戻り行程で当該鍵が初期位置に復帰する前に前記オン信号がオフになる第１のスイッチ部と、前記行き行程で前記弾性部材が弾性変形してクリック感を付与するときにオン信号を出力する第２のスイッチ部と、当該行き行程でクリック感が付与された後にオン信号を出力する第３のスイッチ部とを有し、
前記制御手段は、前記行き行程で前記第２のスイッチ部が出力する前記オン信号に応答して当該押鍵に対応する楽音を発音指示するとともに、前記第３のスイッチ部が出力する前記オン信号に応答して前記アクチュエータに対して前記弾性部材の弾性変形状態を維持するよう指示し、当該鍵の戻り行程で前記第１のスイッチ部が出力していた前記オン信号がオフすることに応答して、当該発音中の楽音を消音指示するとともに前記アクチュエータに対して前記弾性部材の弾性変形状態の維持を解除するよう指示することを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、前記行き行程で前記弾性部材が弾性変形する前にオン信号を出力し、前記戻り行程で当該鍵が初期位置に復帰する前に前記オン信号をオフにする第１のスイッチ部と、該行き行程で前記弾性部材が弾性変形してクリック感を付与したときに該弾性部材の弾性変形によってオン信号を出力する第２のスイッチ部とを有し、
前記制御手段は、前記行き行程で前記第２のスイッチ部が出力する前記オン信号に応答して、当該押鍵に対応する楽音を発音指示するとともに前記アクチュエータに対して前記弾性部材の弾性変形状態を維持するよう指示し、当該鍵の戻り行程で前記第１のスイッチ部が出力していた前記オン信号がオフされることに応答して、当該発音中の楽音を消音指示するとともに前記アクチュエータに対して前記弾性部材の弾性変形状態の維持を解除するよう指示することを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記鍵盤シャーシに設けられ、押鍵時に前記鍵の一部、または前記鍵の押鍵動作に伴って回動変位して前記鍵にアクション荷重を付与するためのハンマーアームの一部が当接することにより、弾性変形することを特徴とする請求項１〜４記載の鍵盤装置。
【請求項６】
前記弾性部材は板ばねであり、前記アクチュエータは前記板ばねを吸引する電磁石であることを特徴とする請求項２〜５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】
この発明は、電子ピアノなどの鍵盤楽器における鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ピアノなどの鍵盤楽器では、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得るために、鍵の下方に所定の重量を有するハンマーアームを上下方向に回動可能に設け、鍵の押鍵操作に伴ってハンマーアームがそれ自身の重量に抗して回動することにより、鍵に所定のアクション荷重を付与するようにしたものがある。
このような鍵盤楽器では、鍵を回動可能に支持する鍵盤シャーシにハンマーアームをただ単に回動可能に取り付けた場合、鍵に所定のアクション荷重を付与することはできるが、アコースティックピアノで得られる抜ける感じの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができない。
そこで、従来では、このような鍵タッチ感が得られるように、クリック感付与手段を備えた鍵盤装置が開発されている。
【０００３】
図１３はその一例を示した図である。この鍵盤装置は、楽器ケース内に組み込まれる鍵盤シャーシ１を備えている。この鍵盤シャーシ１は、前端部（同図では左端部）１ａが凹部状に折り曲げられた上、その前端上部が更にＬ字状に折り曲げられ、かつ後端部（同図では右端部）１ｂがコ字状に折り曲げられ、前端部１ａの凹部状の部分の底部と後端部１ｂのコ字状の部分の底部とがほぼ同じ高さに形成されている。この鍵盤シャーシ１上には、合成樹脂製の複数の鍵（白鍵と黒鍵、ただしここでは黒鍵について説明する。）２が並列に配置されている。この場合、各鍵２は、その後端部（同図では右端部）の下部が鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ上に設けられた鍵支持部３の軸４に回動自在に取り付けられ、この軸４を中心に上下方向に回動するように構成されている。
【０００４】
また、鍵２の中間部に対応する鍵盤シャーシ１上には、ハンマーアーム５を上下方向に回動自在に支持するハンマー支持軸６が設けられている。ハンマーアーム５は、上端部５ａ、中間部５ｂ、および下端部５ｃからなり、中間部５ｂがハンマー支持軸６に回動自在に支持され、下端部５ｃが鍵盤シャーシ１の開口部１ｃを通して鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ内に配置され、この下端部５ｃに錘７が設けられ、この錘７の重量によって図１３において時計方向に付勢され、これにより上端部５ａが鍵２の下面に当接し、鍵２を上方に付勢している。また、このハンマーアーム５は、図１３に示すように、通常は錘７の重量によって下方に付勢され、下端部５ｃの後端に設けられた突起部５ｄの下面が鍵盤シャーシ１の後端部１ｂの底部上に設けられたフェルトなどの下限ストッパ８に当接し、これにより所定の下限位置に位置規制されており、また錘７の重量に抗して鍵２が押鍵された際には、ハンマーアーム５の下端部５ｃの突起部５ｄの上面が鍵盤シャーシ１の後端部１ｂの上部内面に設けられたフェルトなどの上限ストッパ９に当接し、これにより所定の上限位置に位置規制されている。
【０００５】
このハンマーアーム５の下端部５ｃの後方（同図では右方）における鍵盤シャーシ１の後端部１ｂの底部上には、鍵２にアコースティックピアノで得られる抜ける感じの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を付与するクリック感付与部材１０が設けられている。このクリック感付与部材１０は、図１３および図１４に示すように、鍵盤シャーシ１の後端部１ｂの底部上に固定された合成樹脂製のローラ支持体１１を備えている。このローラ支持体１１は、各鍵２に対応する個所に板ばね部１１ａがほぼＬ字形状に形成されて上方に延び、この板ばね部１１ａの上端部にローラ１２が回転自在に取り付けられる取付枠１１ｂが形成された構造になっている。このクリック感付与部材１０は、押鍵時にハンマーアーム５の下端部５ｃに設けられた突起部５ｄの先端がローラ１２に当接した後、ローラ支持体１１の板ばね部１１ａのばね力に抗してローラ１２を乗り越えたときに、抜ける感じの鍵タッチ感を付与する。
【０００６】
なお、各鍵２は、図１３に示すように、ハンマーアーム５によって上方に付勢されているが、通常は各鍵２の前端部に垂設されたＬ字状のストッパ片１３が鍵盤シャーシ１の前端部１ａにおける凹部状の部分の両側下面にそれぞれ設けられたフェルトなどの上限ストッパ１４に当接することにより、所定の初期位置（上限位置）に位置規制されている。また、各鍵２には、押鍵時にゴムスイッチ１５を押圧するためのスイッチ押圧部１６が設けられている。ゴムスイッチ１５は、膨出ゴム１５ａ内に第１、第２スイッチ部１５ｂ、１５ｃを備え、膨出ゴム１５ａが鍵盤シャーシ１の中間部の下面に設けられた回路基板１７上に配設され、鍵盤シャーシ１の開口部１ｄを通して上方に突出し、これにより膨出ゴム１５ａが鍵２のスイッチ押圧部１６により押圧可能に離間対向した構成になっている。この場合、第１、第２スイッチ部１５ｂ、１５ｃは、それぞれ固定接点と可動接点とからなり、押鍵時に各可動接点が順次固定接点に接触することにより、時間差をもってオン信号を出力し、そのオン信号の時間差をタッチレスポンスの強弱信号として出力し、楽音の発音を制御する。
【０００７】
このような鍵盤装置では、ハンマーアーム５の錘７の重量に抗して鍵２が押鍵されると、鍵２がその後端部の軸４を中心に下方に回動するとともに、ハンマーアーム５がその中間部５ｂのハンマー支持軸６を中心に図１３において反時計方向に回動する。そして、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ１５を押圧すると、ゴムスイッチ１５の第１、第２スイッチ部１５ｂ、１５ｃが順次オン信号を出力し、そのオン信号の時間差に基づくタッチレスポンスの強弱信号に応じた音量の楽音を発音させる。この後、ハンマーアーム５の突起部５ｄがクリック感付与部材１０のローラ１２に当接して板ばね部１１ａのばね力に抗してローラ１２を乗り越えることにより、抜ける感じのクリック感を与える。そして、突起部５ｄが上限ストッパ９に当接すると、ハンマーアーム５および鍵２の回動が停止する。この後は、ハンマーアーム５が錘７の重量により図１３において時計方向に回動し、上記と逆の動作を行い、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ１５から離間して、第１、第２スイッチ部１５ｂ、１５ｃが出力していたオン信号がオフになり、これにより発音中の楽音が消音され、鍵２が図１３に示す初期位置に戻る。
【０００８】
このときの鍵ストロークに対する鍵荷重について、図１５を参照して詳細に説明する。まず、鍵２が押鍵されて下方に回動する行き行程では、鍵２が回動を開始するときに、ハンマーアーム５の錘７の重量が鍵２に作用するため、鍵荷重が急激に重くなり、Ａ点に到達するとハンマーアーム５の回動速度がほぼ一定になるため、鍵荷重もほぼ一定になり、この状態で鍵２が回動してＢ点に到達すると、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ１５に当接して押圧するので、鍵荷重が更に重くなる。このときには、ゴムスイッチ１５の第１、第２スイッチ部１５ｂ、１５ｃが順次オン信号を出力し、そのオン信号の時間差に基づくタッチレスポンスの強弱信号に応じた音量の楽音が発音される。そして、鍵２が回動してＣ点に到達すると、ハンマーアーム５の突起部５ｄの先端がクリック感付与部材１０のローラ１２に下方から当接してローラ支持体１１の板ばね部１１ａを撓ませるので、鍵荷重が急に重くなり、Ｄ点に到達するとハンマーアーム５の突起部５ｄが板ばね部１１ａのばね力に抗してローラ１２を乗り越えるので、鍵荷重が急激に軽くなる。このときに、抜ける感じのクリック感が付与される。この後、鍵２が更に回動してＥ点に到達すると、ハンマーアーム５の突起部５ｄが上限ストッパ９に当接するので、鍵荷重が急激に重くなり、ハンマーアーム５および鍵２の回動が停止する。
【０００９】
また、鍵２が下限位置に到達して上方に回動する戻り行程では、ハンマーアーム５の錘７の重量によりハンマーアーム５が図１３において時計方向に回動するため、鍵荷重が急激に降下して軽くなり、行き行程でのＥ点よりも鍵荷重が軽いＦ点に到達すると、ハンマーアーム５の突起部５ｄの先端がクリック感付与部材１０のローラ１２に上方から当接してローラ支持体１１の板ばね部１１ａを撓ませてローラ１２を乗り越えるので、鍵荷重が急に重くなり、Ｇ点に到達するとハンマーアーム５の突起部５ｄがローラ１２から離脱するので、鍵荷重が急激に軽くなる。このときにもクリック感が付与される。このＧ点は行き行程のＤ点に比べて、ヒステリシスの時間差ＴHだけ遅れて発生する。そして、鍵２が回動してＨ点に到達すると、スイッチ押圧部１６がゴムスイッチ１５によって押し上げられる反発力により、鍵荷重が更に軽くなり、Ｉ点に到達するとスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ１５から離間する。これにより、第１、第２スイッチ部１５ｂ、１５ｃが出力していたオン信号がオフになり、発音中の楽音が消音される。この後、ハンマーアーム５がほぼ一定速度で回動するので、鍵荷重がほぼ一定になり、この状態でハンマーアーム５および鍵２が回動し、Ｊ点に到達するとハンマーアーム５の突起部５ｄが下限ストッパ８に当接して回動が停止するので、鍵荷重が急激に軽くなり、鍵２のストッパ片１３が上限ストッパ１４に当接して鍵２が初期位置に戻る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような鍵盤装置では、押鍵時における鍵２の行き行程のときに、ハンマーアーム５の突起部５ｄがクリック感付与部材１０のローラ１２に当接して板ばね部１１ａのばね力に抗してローラ１２を乗り越えるので、抜ける感じのクリック感を付与することができるが、ハンマーアーム５の錘７が下方へ移動して鍵２が上方に回動する戻り行程のときにも、ハンマーアーム５の突起部５ｄが板ばね部１１ａのばね力に抗してローラ１２を乗り越えるため、クリック感を付与してしまうことになり、本来アコースティックピアノには無い戻り行程でのクリック感が発生してしまうという問題がある。このように戻り行程でクリック感が発生すると、ハンマーアーム５の復帰速度が遅くなり、これに伴って鍵２の初期位置への復帰も遅くなるため、連打性が悪くなるという問題が生じる。
また、この鍵盤装置では、押鍵時に鍵２が下方に回動する行き行程で、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ１５を押圧して楽音の発音を開始した後、ハンマーアーム５の突起部５ｄが板ばね部１１ａのばね力に抗してローラ１２を乗り越えて、抜ける感じのクリック感を付与するので、発音を開始するタイミングと抜ける感じのクリック感を付与するタイミングとがずれてしまうという問題もある。
【００１１】
この発明の課題は、押鍵時における鍵の行き行程で抜ける感じの鍵タッチ感を付与し、戻り行程でクリック感が生じないようにし、かつ抜ける感じのクリック感を付与するときに、これとほぼ同時に楽音を発音させることができ、より一層、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感が得られるようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、鍵盤シャーシと、この鍵盤シャーシ上に上下方向に回動可能に設けられた複数の鍵と、前記複数の鍵にそれぞれ対応して設けられ、押鍵時に弾性変形してクリック感を付与する弾性部材と、押鍵操作に伴う前記鍵の動作にてオンされ、離鍵操作に伴う前記鍵の動作にてオフされるスイッチ手段と、前記鍵とは別体に構成された手段であって、押鍵操作中である前記スイッチ手段のオン中に、押鍵時に弾性変形した前記弾性部材の弾性変形状態を維持するとともに、前記スイッチ手段のオフに応じて、離鍵操作後に前記前記弾性部材の弾性変形状態の維持を解除する維持解除手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明における前記スイッチ手段が、押鍵操作によって鍵が下方に回動する行き行程のときに、それぞれ時間差をもって順次オン信号を出力し、離鍵操作によって鍵が上方に回動する戻り行程のとき、当該鍵が初期位置に戻る前に前記オン信号が順次オフする複数のスイッチ部を有し、前記維持解除手段が、前記行き行程に前記スイッチ手段が出力する前記オン信号に基づいて前記弾性部材の弾性変形状態を維持するアクチュエータと、前記行き行程で前記スイッチ手段が出力する前記オン信号に基づいて、前記弾性部材が弾性変形してクリック感を付与したときに当該押鍵に対応する楽音を発音指示するとともに、前記アクチュエータに対して当該弾性部材の弾性変形状態を維持するよう指示し、当該鍵の戻り行程で前記スイッチ手段が出力していた前記オン信号がオフすることに応答して、前記鍵が初期位置に戻る前に当該発音中の楽音を消音指示するとともに前記アクチュエータに対して前記弾性部材の弾性変形状態の維持を解除するよう指示する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、押鍵時に鍵が下方に回動する行き行程では、その鍵に対応する弾性部材が弾性変形してクリック感を付与することができ、また押鍵の最中は弾性部材を弾性変形状態で維持させることができるので、離鍵時の鍵の戻り行程のときに、弾性部材がクリック感を付与することがなく、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができる。
また、請求項２記載の発明によれば、押鍵時の行き行程でスイッチ手段が出力するオン信号に基づいて、制御手段が押鍵に対応する楽音を発音指示するので、クリック感を付与するタイミングと発音を開始するタイミングとをほぼ一致させることができ、これにより抜ける感じのクリック感を付与するのとほぼ同時に楽音を発音させることができ、より一層、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図１〜図５を参照して、この発明の鍵盤装置の第１実施形態について説明する。なお、図１３〜図１５に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この鍵盤装置は、図１に示すように、鍵２のスイッチ押圧部１６によって押圧されるゴムスイッチ２０が従来例と異なり、かつハンマーアーム５の後方（同図では右方）における鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ内に支持体２１が設けられ、この支持体２１に板ばね２２および電磁石２３が取り付けられた構成になっており、これら以外は従来例とほぼ同じ構成になっている。
【００１５】
ゴムスイッチ２０は、回路基板１７に設けられた膨出ゴム２０ａ内に第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄが設けられ、膨出ゴム２０ａが鍵２のスイッチ押圧部１６によって押圧されて弾性変形すると、第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄが順次オン信号を出力し、またスイッチ押圧部１６が膨出ゴム２０ａから離れると、膨出ゴム２０ａが元の状態に弾性復帰し、第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄが出力していたオン信号が順次オフするように構成されている。この場合、第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄは、回路基板１７にそれぞれ設けられた固定接点と、膨出ゴム２０ａの内面にそれぞれ設けられて各固定接点に接離可能に接触する可動接点とから構成されている。そして、第１、第２のスイッチ部２０ｂ、２０ｃは、押鍵時に時間差をもって順次オン信号を出力し、そのオン信号の時間差をタッチレスポンスの強弱信号として出力する。また、第３のスイッチ部２０ｄは、後述する電磁石２３を動作させるためのオン信号を出力する。
【００１６】
支持体２１は、図１および図２に示すように、鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ内の上部内面にビス２１ｃによって取り付けられた取付部２１ａと、この取付部２１ａ上に立設された支持部２１ｂとからなり、これらが合成樹脂により一体に形成され、ハンマーアーム５と対向する支持部２１ｂの対向面に基板２４がビス２４ａによって取り付けられた構成になっている。
板ばね２２は、図１および図２に示すように、金属板からなり、ほぼＬ字状に形成され、ハンマーアーム５の下端部５ｃの突起部５ｄに対向した状態で、板ばね２２の下部先端が支持体２１の支持部２１ｂの下部に取り付けられ、上端部に突起部２２ａが設けられ、この突起部２２ａにハンマーアーム５の突起部５ｄに設けられた当接部２５が当接して乗り越えるときに、後方向（図２では右方向）に撓み変形するように構成されている。
【００１７】
電磁石２３は、磁芯にコイルを巻き付けたものであり、板ばね２２に対応する基板２４の個所に設けられ、ゴムスイッチ２０の第３のスイッチ部２０ｄが出力するオン信号に応答してコイルに電流が供給され、これにより磁界を発生し、その磁力で板ばね２２を吸着して板ばね２２の撓み変形状態を維持し、かつゴムスイッチ２０の第１のスイッチ部２０ｂが出力していたオン信号がオフすることに応答して、コイルへの通電が断たれ、これにより板ばね２２の吸着を解除するように構成されている。
この場合、ゴムスイッチ２０の第１のスイッチ部２０ｂは、板ばね２２が撓み変形する前、つまりハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接する前にオン信号を出力する。第２のスイッチ部２０ｃは、楽音の発音を開始させるためのものであり、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接して乗り越えるときにオン信号を出力する。また、第３のスイッチ部２０ｄは、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えた後、つまり板ばね２２がクリック感を付与した後にオン信号を出力する。
【００１８】
次に、この鍵盤装置の回路構成について、図３に示すブロック図および図４に示すタイムチャートを参照して説明する。
この鍵盤装置は、回路全般を制御する制御手段であるＣＰＵ（中央演算処理装置）２６と、各鍵２の押鍵操作に伴って各ゴムスイッチ２０の第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄが出力するオン信号をＣＰＵ２６に与える鍵盤スイッチ部２７と、ＣＰＵ２６からの音高、音量、ノートオン、ノートオフなどの制御信号に基づいて楽音波形信号を生成するとともに、その楽音信号を増幅して発音する楽音発生回路２８と、ＣＰＵ２６からの制御信号に基づいて電磁石２３を駆動するアクチュエータ駆動回路２９とから構成されている。
【００１９】
この場合、ＣＰＵ２６は、押鍵時に鍵２のスイッチ押圧部１６によってゴムスイッチ２０が押圧され、図４のタイムチャートに示すように、第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄが順次オン信号を出力することにより、第１、第２のスイッチ部２０ｂ、２０ｃが出力するオン信号の時間差によるタッチレスポンスの強弱信号に基づいて楽音の音量を楽音発生回路２８に指示するとともに、第２のスイッチ部２０ｃが出力するオン信号に基づいて押鍵された鍵２に対応する音高およびその楽音の発音開始を楽音発生回路２８に指示する。また、ＣＰＵ２６は、第３のスイッチ部２０ｄが出力するオン信号に基づいてアクチュエータ駆動回路２９に電磁石２３が板ばね２２の撓み変形状態を維持するよう指示する。さらに、ＣＰＵ２６は、離鍵時に鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ２０から離間して、図４のタイムチャートに示すように、第３〜第１のスイッチ部２０ｄ〜２０ｂが出力していたオン信号がこの順で順次オフすることにより、第１のスイッチ部２０ｂが出力していたオン信号がオフすることに応答して、楽音の消音を楽音発生回路２８に指示するとともに、アクチュエータ駆動回路２９に電磁石２３が板ばね２２の撓み変形状態の維持を解除するよう指示する。
【００２０】
次に、このような鍵盤装置の作用について説明する。
この鍵盤装置では、従来例と同様、ハンマーアーム５の錘７の重量に抗して鍵２が押鍵されると、鍵２が軸４を中心に下方に回動するとともに、ハンマーアーム５がハンマー支持軸６を中心に図１において反時計方向に回動し、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ２０を押圧し、ハンマーアーム５の突起部５ｄの当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに下方から当接して板ばね２２を撓み変形させる。このときには、スイッチ押圧部１６によってゴムスイッチ２０の膨出ゴム２０ａが押圧されて弾性変形し、これにより図４のタイムチャートに示すように、第１、第２のスイッチ部２０ｂ、２０ｃが順次オン信号を出力するが、第２のスイッチ部２０ｃがオン信号を出力する前に、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接して板ばね２２を撓み変形させる。これにより、図５のＣ点からＤ点に示すように、鍵荷重が急激に重くなる。
【００２１】
そして、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えるときに、第２のスイッチ部２０ｃがオン信号を出力する。これにより、第１、第２のスイッチ部２０ｂ、２０ｃが順次オン信号を出力する時間差に基づいて、楽音の音量をＣＰＵ２６が楽音発生回路２８に指示するとともに、第２のスイッチ部２０ｃが出力するオン信号に基づいて、押鍵された鍵２に対応する音高およびその楽音の発音開始をＣＰＵ２６が楽音発生回路２８に指示し、これにより楽音の発音が開始される。この後、図２に示すように、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えるので、図５のＤ点からＥ点に示すように、鍵荷重は急激に軽くなり、これにより抜ける感じのクリック感が与えられる。そして、鍵２が更に回動して図５のＫ点に到達し、ゴムスイッチ２０の第３のスイッチ部２０ｄがオン信号を出力すると、このオン信号に基づいてＣＰＵ２６がアクチュエータ駆動回路２９に電磁石２３を駆動するよう指示する。これにより、アクチュエータ駆動回路２９が電磁石２３のコイルに電流を供給するので、電磁石２３が磁界を発生し、その磁力で板ばね２２を吸着して板ばね２２の撓み変形状態を維持する。この後は、従来例と同様、ハンマーアーム５の突起部５ｄの上面が上限ストッパ９に当接し、ハンマーアーム５および鍵２の回動が停止する。
【００２２】
この後、ハンマーアーム５が錘７の重量により図２において時計方向に回動し、これに伴って鍵２が上方に回動すると、鍵荷重が急激に降下して軽くなり、図５に示すＭ点に到達すると、スイッチ押圧部１６がゴムスイッチ２０によって押し上げられる反発力により、鍵荷重が更に軽くなる。このときには、電磁石２３により板ばね２２が吸着されて撓み変形状態を維持しているので、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接することがなく、そのまま下方に移動する。このため、図５のＦ点からＩ点に示すように、鍵荷重が重くならず、クリック感が付与されることがない。そして、図５に示すＩ点に到達すると、スイッチ押圧部１６がゴムスイッチ２０から離間し、ゴムスイッチ２０の第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄが出力していたオン信号が順次オフになる。すると、第１のスイッチ部２０ｂが出力していたオン信号がオフになることに応答して、ＣＰＵ２６が楽音発生回路２８に楽音の消音を指示するとともに、アクチュエータ駆動回路２９に電磁石２３の駆動を停止するよう指示する。これにより、楽音が消音され、電磁石２３への通電が断たれ、これにより電磁石２３による板ばね２２の撓み変形の維持が解除され、板ばね２２およびゴムスイッチ２０の膨出ゴム２０ａがそれぞれ弾性復帰して元の状態に戻る。この後は、ハンマーアーム５がほぼ一定速度で回動するので、鍵荷重がほぼ一定になり、従来例と同様、図１に示す初期位置に戻る。
【００２３】
このように、この鍵盤装置によれば、押鍵時に鍵２が下方に回動する行き行程では、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ２０を押圧して第１、第２のスイッチ部２０ｂ、２０ｃが順次オン信号を出力するとともに、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接して板ばね２２を撓み変形させ、第２のスイッチ部２０ｃがオン信号を出力するときに、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えるので、抜ける感じの鍵タッチ感を付与することができるとともに、この第２のスイッチ部２０ｃが出力するオン信号に基づいてＣＰＵ２６が楽音の発音開始を指示するので、抜ける感じの鍵タッチ感を付与するタイミングと発音を開始するタイミングとを一致させることができ、クリック感が付与されるのと同時に楽音を発音させることができる。
【００２４】
また、この鍵盤装置によれば、鍵２が下方に回動する行き行程で、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えて抜ける感じの鍵タッチ感を付与した後に、第３のスイッチ部２０ｄがオン信号を出力し、このオン信号に基づいて、ＣＰＵ２６が電磁石２３に対して板ばね２２の撓み変形状態を維持するよう指示し、これにより電磁石２３が板ばね２２を吸着して板ばね２２の撓み変形状態を維持しているので、鍵２が上方に回動する戻り行程では、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接することがなく、クリック感が付与されることがないため、より一層、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができる。また、このように戻り行程でクリック感が付与されないため、ハンマーアーム５の復帰速度が従来のものよりも早くなり、これに伴って鍵２の初期位置への復帰が早くなるため、連打性が向上する。
【００２５】
なお、上記第１実施形態では、ハンマーアーム５の突起部５ｄに設けられた当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接して板ばね２２を撓み変形させるようにしたが、これに限らず、例えば図６に示すように、鍵２の後端部に突起部２ａを設け、この突起部２ａの後端面に当接部２５を設け、この当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接するように、支持体２１を鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ上に取り付けた構造でも良い。このようにしても、上述した第１実施形態と同様の作用効果があることは言うまでもない。
【００２６】
また、上記第１実施形態では、ゴムスイッチ２０の膨出ゴム２０ａ内に第１〜第３のスイッチ部２０ｂ〜２０ｄを設け、第３のスイッチ部２０ｄが出力するオン信号に基づいて、電磁石２３が板ばね２２を吸着して撓み変形状態を維持するようにしたが、これに限らず、例えばゴムスイッチ２０を第１、第２のスイッチ部２０ｂ、２０ｃのみで構成し、楽音の発音を開始させるための第２のスイッチ部２０ｃが出力するオン信号に基づいて、電磁石２３が板ばね２２を吸着して撓み変形状態を維持するようにしても良い。このようにしても、上述した第１実施形態とほぼ同様の作用効果があることは言うまでもない。
【００２７】
［第２実施形態］
次に、図７〜図１１を参照して、この発明の鍵盤装置の第２実施形態について説明する。この場合には、図１〜図５に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この鍵盤装置は、図７に示すように、鍵２のスイッチ押圧部１６によって押圧されるゴムスイッチ３０が第１実施形態と異なり、かつハンマーアーム５の後方（同図では右方）における鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ内に設けられた支持体２１に、板ばね２２および電磁石２３以外に、発音制御スイッチ３１が取り付けられた構成になっており、これら以外は第１実施形態と同じ構成になっている。この場合には、ゴムスイッチ３０および発音制御スイッチ３１がスイッチ手段を構成している。
【００２８】
ゴムスイッチ３０は、回路基板１７に設けられた膨出ゴム３０ａと、この膨出ゴム３０ａ内における回路基板１７の上面に設けられた１つの固定接点３０ｂと、膨出ゴム３０ａの内面に設けられて固定接点３０ｂに接離可能に接触する可動接点３０ｃとからなり、膨出ゴム３０ａが鍵２のスイッチ押圧部１６によって押圧されると、膨出ゴム３０ａが弾性変形して可動接点３０ｃが固定接点３０ｂに接触し、これによりオン信号を出力し、またスイッチ押圧部１６が膨出ゴム３０ａから離れると、膨出ゴム３０ａが元の状態に復帰し、可動接点３０ｃが固定接点３０ｂから離間し、出力していたオン信号がオフになるように構成されている。
【００２９】
発音制御スイッチ３１は、図８に示すように、板ばね２２が撓み変形したときに発音を開始させるためのスイッチであり、板ばね２２の上端部の突起部２２ａに対応する個所の基板２４に設けられている。すなわち、この発音制御スイッチ３１は、図９に示すように、基板２４に設けられた膨出ゴム３１ａと、この膨出ゴム３１ａ内における基板２４の表面に設けられた固定接点３１ｂと、膨出ゴム３１ａの内面に設けられて固定接点３１ｂに接離可能に接触する可動接点３１ｃとからなり、膨出ゴム３１ａが板ばね２２の撓み変形によって弾性変形したときに、可動接点３１ｃが固定接点３１ｂに接触し、オン信号を出力するように構成されている。この場合、発音制御スイッチ３１は、ゴムスイッチ３０がオン信号を出力した後、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２を撓み変形させて乗り越えるときに、オン信号を出力し、ゴムスイッチ３０と発音制御スイッチ３１とが出力するオン信号の時間差をタッチレスポンスの強弱信号として出力する。
【００３０】
なお、ＣＰＵ２６は、ゴムスイッチ３０および発音制御スイッチ３１が出力したオン信号に基づいて、第１実施形態と同様、音高、音量などの制御信号を楽音発生回路２８に出力し、発音制御スイッチ３１が出力したオン信号に基づいて、楽音の発音開始を楽音発生回路２８に指示するとともに、電磁石２３が板ばね２２を吸着して板ばね２２の撓み変形状態を維持するようアクチュエータ駆動回路２９に指示し、かつゴムスイッチ３０が出力していたオン信号がオフになることに応答して、電磁石２３に対し板ばね２２の撓み変形状態の維持を解除するようアクチュエータ駆動回路２９に指示する。
【００３１】
このような鍵盤装置では、第１実施形態と同様、ハンマーアーム５の錘７の重量に抗して鍵２が押鍵されると、鍵２が軸４を中心に下方に回動するとともに、ハンマーアーム５がハンマー支持軸６を中心に図７において反時計方向に回動し、鍵２のスイッチ押圧部１６がゴムスイッチ３０を押圧する。これにより、ゴムスイッチ３０の膨出ゴム３０ａが弾性変形して可動接点３０ｃが固定接点３０ｂに接触し、ゴムスイッチ３０がオン信号を出力する。この後、ハンマーアーム５の突起部５ｄの当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに下方から当接して板ばね２２を撓み変形させるとともに、この板ばね２２の撓み変形によって発音制御スイッチ３１の膨出ゴム３１ａも弾性変形するので、これらの変形によって、図１１のＣ点からＤ点に示すように、鍵荷重が急激に重くなる。
【００３２】
このとき、発音制御スイッチ３１の膨出ゴム３１ａの弾性変形により、可動接点３１ｃが固定接点３１ｂに接触し、発音制御スイッチ３１がオン信号を出力し、このオン信号に基づいてＣＰＵ２６が楽音の発音開始を楽音発生回路２８に指示し、楽音を発音させる。このときには、図１０のタイムチャートに示すように、ゴムスイッチ３０がオン信号を出力してから発音制御スイッチ３１がオン信号を出力するまでの時間差に基づくタッチレスポンスの強弱信号に応じた音量で、かつ押鍵された鍵２に対応する音高の楽音を発音する。このように発音制御スイッチ３１がオン信号を出力すると、図１０に示すように、そのオン信号に基づいてＣＰＵ２６がアクチュエータ駆動回路２９に電磁石２３を駆動するよう指示し、これによりアクチュエータ駆動回路２９が電磁石２３のコイルに電流を供給するので、電磁石２３が磁界を発生し、その磁力で板ばね２２を吸着して板ばね２２の撓み変形状態を維持する。このときには、図８に示すように、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えるので、図１１のＤ点からＥ点に示すように、鍵荷重は急激に軽くなる。これにより、抜ける感じのクリック感が与えられる。この後は、第１実施形態と同様、ハンマーアーム５の突起部５ｄの上面が上限ストッパ９に当接し、ハンマーアーム５および鍵２の回動が停止する。
【００３３】
この後、ハンマーアーム５が錘７の重量により図８において時計方向に回動し、これに伴って鍵２が上方に回動すると、鍵荷重が急激に降下して軽くなり、図１１に示すＦ点に到達すると、スイッチ押圧部１６がゴムスイッチ３０によって押し上げられる反発力により、鍵荷重が更に軽くなる。このときには、電磁石２３により板ばね２２が吸着されて撓み変形状態を維持しているので、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接することがなく、そのまま下方に移動する。このため、図１１のＦ点からＩ点に示すように、鍵荷重が重くならず、クリック感が付与されることがない。そして、図１１に示すＩ点に到達すると、スイッチ押圧部１６がゴムスイッチ３０から離間し、ゴムスイッチ３０が出力していたオン信号がオフになる。すると、これに応答してＣＰＵ２６が楽音の消音を楽音発生回路２８に指示するとともに、電磁石２３の駆動を停止するようアクチュエータ駆動回路２９に指示する。これにより、楽音が消音され、電磁石２３への通電が断たれ、これにより電磁石２３による板ばね２２の撓み変形の維持が解除され、板ばね２２および発音制御スイッチ３１の膨出ゴム３１ａがそれぞれ弾性復帰して元の状態に戻る。このときには、発音制御スイッチ３１の膨出ゴム３１ａが弾性復帰するので、発音制御スイッチ３１が出力していたオン信号がオフになる。この後は、ハンマーアーム５がほぼ一定速度で回動するので、鍵荷重がほぼ一定になり、第１実施形態と同様、図７に示す初期位置に戻る。
【００３４】
このように、この鍵盤装置によれば、押鍵時に鍵２が下方に回動する行き行程では、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接して板ばね２２を撓み変形させるとともに、発音制御スイッチ３１の膨出ゴム３１ａを弾性変形させ、これにより発音制御スイッチ３１がオン信号を出力してハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａを乗り越えるので、抜ける感じの鍵タッチ感を付与することができるとともに、発音制御スイッチ３１が出力するオン信号に基づいてＣＰＵ２６が楽音の発音を開始するよう指示するので、抜ける感じの鍵タッチ感を付与するタイミングと発音を開始するタイミングとを一致させることができ、クリック感が付与されるのと同時に楽音を発音させることができる。
【００３５】
また、この鍵盤装置によれば、鍵２が下方に回動する行き行程で、発音制御スイッチ３１が出力するオン信号に基づいて、ＣＰＵ２６が電磁石２３に対して板ばね２２の撓み変形状態を維持するよう指示し、これにより電磁石２３が板ばね２２を吸着して撓み変形状態を維持しているので、鍵２が上方に回動する戻り行程では、ハンマーアーム５の当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接することがなく、クリック感が付与されることがないため、より一層、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができる。また、このように戻り行程でクリック感が付与されないため、ハンマーアーム５の復帰速度が従来のものよりも早くなり、これに伴って鍵２の初期位置への復帰が早くなるため、連打性が向上する。
【００３６】
なお、上記第２実施形態では、ハンマーアーム５の突起部５ｄに設けられた当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接して板ばね２２を撓み変形させるようにしたが、これに限らず、例えば図１２に示すように、鍵２の後端部に突起部２ａを設け、この突起部２ａの後端面に当接部２５を設け、この当接部２５が板ばね２２の突起部２２ａに当接するように、支持体２１を鍵盤シャーシ１の後端部１ｂ上に取り付けた構造でも良い。このようにしても、上記第２実施形態と同様の作用効果があることは言うまでもない。
【００３７】
また、上記第１、第２実施形態では、弾性部材としての板ばね２２を金属板で形成したが、これに限らず、例えば支持体２１の支持部２１ｂに一体に形成された合成樹脂製の板ばねであっても良い。この場合には、板ばねに金属片を設け、この金属片を電磁石２３で吸着して板ばねを撓み変形させれば良い。
さらに、上記第１、第２実施形態では、アクチュエータとして電磁石２３を用いたが、これに限らず、例えば電磁ソレノイドを用いて板ばね２２の撓み変形状態を維持するようにしても良い。また、発音制御スイッチ３１は、必ずしも膨出ゴム３１ａ内に固定接点３１ｂと可動接点３１ｃを設けた構成である必要はなく、例えばマイクロスイッチなどでも良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、押鍵時に鍵が下方に回動する行き行程では、その鍵に対応する弾性部材が弾性変形してクリック感を付与することができ、また押鍵の最中は弾性部材を弾性変形状態で維持させることができるので、離鍵時の鍵の戻り行程のときに、弾性部材がクリック感を付与することがなく、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができ、しかも鍵の初期位置への復帰が速くなり、連打性が向上する。
また、請求項２記載の発明によれば、押鍵時の行き行程でスイッチ手段が出力するオン信号に基づいて、制御手段が押鍵に対応する楽音を発音指示するので、クリック感を付与するタイミングと発音を開始するタイミングとをほぼ一致させることができ、これにより抜ける感じのクリック感を付与するのとほぼ同時に楽音を発音させることができ、より一層、アコースティックピアノの鍵タッチ感に近似した鍵タッチ感を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の鍵盤装置の第１実施形態を示した断面図。
【図２】図１の鍵盤装置の鍵を押鍵した状態の断面図。
【図３】図１の鍵盤装置の回路構成を示したブロック図。
【図４】図１の鍵盤装置のゴムスイッチの動作タイミングを示した図。
【図５】図１の鍵盤装置における鍵ストロークに対する鍵荷重の特性を示した図。
【図６】第１実施形態の変形例を示した図。
【図７】この発明の鍵盤装置の第２実施形態を示した断面図。
【図８】図７の鍵盤装置の鍵を押鍵した状態の断面図。
【図９】図７の鍵盤装置の支持体を示した拡大断面図。
【図１０】図７の鍵盤装置のゴムスイッチ、発音制御スイッチ、および電磁石の動作タイミングを示した図。
【図１１】図６の鍵盤装置における鍵ストロークに対する鍵荷重の特性を示した図。
【図１２】第２実施形態の変形例を示した図。
【図１３】従来の鍵盤装置を示した断面図。
【図１４】図１３の従来のクリック感付与部材を示した拡大断面図。
【図１５】図１３の従来の鍵盤装置における鍵ストロークに対する鍵荷重の特性を示した図。
【符号の説明】
１  鍵盤シャーシ
２  鍵
５  ハンマーアーム
２０、３０  ゴムスイッチ
２０ｂ〜２０ｄ  第１〜第３のスイッチ部
２２  板ばね
２３  電磁石
２５  当接部
２６  ＣＰＵ
３１  発音制御スイッチ
【図１】
0003743877.tif 000002
【図２】
0003743877.tif 000003
【図３】
0003743877.tif 000004
【図４】
0003743877.tif 000005
【図５】
0003743877.tif 000006
【図６】
0003743877.tif 000007
【図７】
0003743877.tif 000008
【図８】
0003743877.tif 000009
【図９】
0003743877.tif 000010
【図１０】
0003743877.tif 000011
【図１１】
0003743877.tif 000012
【図１２】
0003743877.tif 000013
【図１３】
0003743877.tif 000014
【図１４】
0003743877.tif 000015
【図１５】
0003743877.tif 000016