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発明の名称 鍵盤装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−25588(P2007−25588A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−211647(P2005−211647)
出願日 平成17年7月21日(2005.7.21)
代理人 【識別番号】100060690
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 秀雄
発明者 西田 賢一
要約 課題
鍵盤装置においてハンマー構造体3によるタッチ感を得るとともに、樹脂一体型の鍵盤としてコストを低減し、耐久性がありタッチ感を損なわない鍵盤装置を提供する。

解決手段
白鍵11、薄肉部12及び共通固定部13の鍵ユニット1を樹脂一体成形する。黒鍵21、薄肉部22及び共通固定部23の鍵ユニット2を樹脂一体成形する。鍵フレーム110の鍵固定台120に共通固定部13,23を固定する。白鍵11において、幅広部11aの裏面に黒鍵21の先端に隣接する作用部14を形成する。黒鍵21の先端の下部に作用部24を形成する。鍵11の押鍵により作用部14でハンマー構造体3を駆動する。
特許請求の範囲
【請求項1】
合成樹脂で一体成形して固定部と鍵とを薄肉部にて連結し、該鍵を該薄肉部の弾性により該固定部に対して揺動可能にした鍵ユニットと、前記鍵の下部に揺動可能に設けられ該鍵の押鍵操作に連動して揺動するハンマー構造体とを備えた鍵盤装置であって、
黒鍵用の前記鍵ユニットと白鍵用の前記鍵ユニットとを有するとともに、各鍵ユニットの鍵下には前記ハンマー構造体に動作作用させる作用部が形成され、
前記黒鍵用の鍵ユニットは前記作用部を黒鍵の下面に形成するとともに、前記白鍵用の鍵ユニットは前記作用部を白鍵の少なくとも幅広部の下面に形成したことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項2】
前記鍵ユニットは、複数の鍵について前記固定部を共通にして、該複数の鍵と固定部とを一体に形成したことを特徴とする請求項1に記載の鍵盤装置。
【請求項3】
前記ハンマー構造体は、当該ハンマー構造体の自重により、前記鍵の作用部に対して押鍵力と反対方向に付勢力を付与するように揺動することを特徴とする請求項1または2に記載の鍵盤装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、鍵の下部に揺動可能に設けられハンマー構造体を備えた鍵盤装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の鍵盤装置として、例えば特開平9−198037号公報(特許文献1)あるいは特開2003−42206号公報(特許文献2)に開示されたものがある。特許文献1の鍵盤装置は、白鍵及び黒鍵の後端部をフレームの枠体で支持するとともに、板ばねで後方に付勢し、白鍵及び黒鍵を揺動可能に支持している。また、レバー基部と錘からなる揺動レバーをハンマー構造体として鍵下に配設し、鍵に形成された駆動部により揺動レバーを駆動するようにしている。さらに、板ばねの力により鍵の非押鍵時の復帰力を得ている。
【0003】
特許文献2の鍵盤装置は、鍵をその後端部の支持部で鍵盤フレームに支持するとともに鍵下にハンマー構造体としての質量体を配設し、S字状バネにより鍵及び質量体を保持するようにしている。そして、鍵に形成した垂下片により質量体を駆動するように構成されている。また、Vバネにより鍵を揺動自在に保持する構造も開示されている。
【特許文献1】特開平9−198037号公報
【特許文献2】特開2003−42206号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1及び2の鍵盤装置のように、ハンマー構造体を設けた鍵盤装置は、ハンマーアクションにより、ピアノのタッチ感が得られるが、鍵を支持する構造が複雑であり、部品点数の増加とともにコストアップとなるという問題がある。なお、特許文献2のVバネによる構造もVバネを鍵と支持部にそれぞれ取り付ける構造となっており、鍵とVバネとの連結部分に耐久性の点で問題があり、さらに、部品点数及び組み付け作業の点で改良の余地がある。
【0005】
ところで、特に廉価な機種の電子鍵盤楽器において、各鍵と固定部を薄肉部にて連結して合成樹脂で一体成形した鍵盤を備えた鍵盤装置がある。しかし、このような鍵盤装置にハンマー構造体を設けることは、耐久性やタッチ感上に困難性があり、従来考えられていなかった。
【0006】
例えば、ハンマー構造体を動作作用させるために作用部(特許文献1の駆動部及び特許文献2の垂下片に相当)を鍵に形成する必要がある。しかし、作用部が固定部に近すぎると、押鍵時に作用部がハンマー構造体を動作作用させる前に、ヒンジ部(薄肉部)が先に撓み、後からハンマー構造体が動き出すため、押鍵操作の操作感がフワフワした感じとなって、タッチ感上問題がある。
【0007】
また、固定部から黒鍵の長さ相当の範囲においては白鍵の構造上の問題がある。この黒鍵の長さ相当の範囲においては白鍵は黒鍵が隣接するので、白鍵の幅が先端側より狭くなっており、先端側とこの幅が狭くなっている部分(以下、「幅狭部」という。)との境界に段差状の角部がある。このため、白鍵の作用部を黒鍵の長さ相当の範囲に形成すると、ハンマー構造体を動作作用するときの反力による応力が上記角部に集中し、最悪の場合、鍵が折れてしまうなど、耐久性の点で問題がある。
【0008】
本発明は、ハンマー構造体を備えながらコストを低減し、耐久性があり、さらにタッチ感を損なわない鍵盤装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1の鍵盤装置は、合成樹脂の一体成形により鍵と固定部を薄肉部で連結した鍵ユニットと、鍵の押鍵操作に連動して作用部により動作作用するハンマー構造体とを備えた鍵盤装置であって、黒鍵用の鍵ユニットは作用部を黒鍵の先端下面に形成するとともに、白鍵用の鍵ユニットは作用部を白鍵の少なくとも幅広部の下面で黒鍵の先端部に隣接した位置に形成するようにした。
【0010】
請求項1の鍵盤装置によれば、白鍵の作用部が鍵を支持する薄肉部から離れている分だけ、薄肉部へのハンマー構造体からの反力の影響が低減されるので、タッチ感が損なわれない。また、白鍵の作用部が幅広部にあるので、幅広部と幅狭部との境界の角部は作用部よりも固定部側にある。したがって、押鍵した時の指の力が幅広部において作用部に直接伝達し、角部に加わる力は白鍵の奥行き方向の引っ張り力が中心となり、角部に応力が集中しにくくなって耐久性が得られる。
【0011】
請求項1の好適な例としては、黒鍵用の鍵ユニットは作用部を黒鍵の先端下面に形成するとともに、白鍵用の鍵ユニットは作用部を白鍵の少なくとも幅広部の下面で黒鍵の先端部に隣接した位置に形成する。これにより、黒鍵の作用部と白鍵の作用部とを固定部から略等距離にでき、かつ、できるだけ鍵の先端側に作用部を配置できる。したがって、黒鍵用と白鍵用のハンマー構造体を略同一な構造にできる。
【0012】
請求項2の鍵盤装置は、請求項1に記載の鍵盤装置において、鍵ユニットを、複数の鍵と共通の固定部とで一体に形成するようにした。
【0013】
請求項3の鍵盤装置は、請求項1または2に記載の鍵盤装置において、ハンマー構造体をその自重により鍵の作用部に対して押鍵力と反対方向に付勢力を付与するようにした。
【0014】
好適な例として、前記作用部は前記鍵下に延びる柱状部材または片部材であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の鍵盤装置でもよい。これにより、請求項1乃至3のいずれかの効果に加えて、作用部を簡単に成形できる。
【0015】
好適な例として、前記白鍵用の鍵ユニットと黒鍵用の鍵ユニットとの前記各作用部は、白鍵用と黒鍵用を合わせて鍵並び方向に等間隔となるようにそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の鍵盤装置でもよい。これにより、請求項1乃至4のいずれかの効果に加えて、ハンマー構造体の鍵並び方向の間隔が等間隔になるので、設計が容易になる。
【発明の効果】
【0016】
請求項1の鍵盤装置によれば、合成樹脂で一体成形した鍵ユニットの構成により鍵の支持構造を簡略化してコストを低減でき、ハンマー構造体によるタッチ感を得ることができるとともに、さらに、耐久性に優れ、かつタッチ感が損なわれない。
【0017】
請求項2の鍵盤装置によれば、請求項1の効果に加えて、複数鍵を一体に形成してコストを低減できる。
【0018】
請求項3の鍵盤装置によれば、請求項1または2の効果に加えて、鍵ユニットの薄肉部の弾性力に加えてハンマー構造体の自重により鍵を復帰できるので、復帰用のバネ等を必要とせず、さらにコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は実施形態の鍵盤装置の要部側断面図、図2は同鍵盤装置における白鍵用の鍵ユニットの平面図及び側断面図、図3は白鍵用の鍵ユニットの分解平面図、図4は同鍵盤装置を備えた電子楽器の側断面図である。なお、図1乃至図5において図面の左側が演奏者側、図1及び図4の図面に直角な方向が鍵並び方向である。以下、この電子楽器及び鍵盤装置において、演奏時の演奏者側を「前」その反対側を「後」とする。また、以下の説明及び図面において、音高(音名)を区別するときの符号は数字の後にハイフンと音名に対応する大文字のアルファベットを付記して説明する。また、「白鍵」及び「黒鍵」を単に「鍵」ともいう。
【0020】
この電子楽器は下ケース10Dと上ケース10Uで本体ケースが構成され、下ケース10Dに対して鍵盤装置100の鍵フレーム110がネジN1,N2,N3により固定されている。なお、ネジN1,N2,N3による固定部位はそれぞれ鍵並び方向に複数箇所ある。鍵盤装置100は後述のように鍵フレーム110により鍵11,21を支持しており、上ケース10Uは鍵盤装置100の鍵11,21の後部を覆うように形成されている。また、上ケース10Uのさらに後方内部には、ボス10a等によりメイン回路基板20が取り付けられている。
【0021】
図3に示すように、白鍵用の鍵ユニット1は、各鍵11,11,…と、各鍵11,11,…の後端部に一体に連結された薄肉部12,12,…と、この薄肉部12,12,…の後端部を鍵ユニット毎に鍵の並び方向に連結する共通固定部13とを有しており、これらの鍵11、薄肉部12及び共通固定部13を白色の合成樹脂で一体成形したものである。図3(A) に示すように第1の鍵ユニット1は4個の白鍵11(C鍵、E鍵、G鍵およびB鍵)を一体にし、図3(B) に示すように第2の鍵ユニット1は3個の白鍵11(D鍵、F鍵およびA鍵)を一体にしたものである。
【0022】
また、図2(A) に二点鎖線で示すように、黒鍵用の鍵ユニット2も白鍵用と同様に、鍵21,21,…と、その後端部に一体に連結された薄肉部22,22,…と、この薄肉部22,22,…の後端部を鍵並び方向に連結する共通固定部23(図1参照)とを有しており、これらの鍵21、薄肉部22及び共通固定部23を黒色の合成樹脂で一体成形したものである。なお、鍵ユニット2は5個の黒鍵21(C♯鍵、D♯鍵、F♯鍵、G♯鍵およびA♯鍵)を一体にしたものである。そして、白鍵用の鍵ユニット1,1と黒鍵用の鍵ユニット2を鍵11,21の配置どおりに組み合わせて一体とし、1オクターブの鍵からなる鍵盤ユニットが構成される。さらに、この鍵盤ユニットを必要なオクターブ数だけ組み付けて鍵盤装置が構成される。
【0023】
図3に示すように、鍵11は、演奏者側の幅広部11aと、この幅広部11aから後端部側に形成された幅狭部11bとで構成されており、鍵盤ユニットを構成したときに、隣接する幅狭部11b,11bの間に黒鍵21が配置される。鍵11の幅広部11aの裏面には、幅狭部11bに隣接して鍵下に延びる作用部14が形成されている。また、黒鍵21の先端の裏面には鍵下に延びる作用部24が形成されている。なお、作用部14,24は片部材により構成されているが、柱状部材で構成してもよい。
【0024】
図1に示すように、鍵盤装置100において、鍵フレーム110の後方上端には、全鍵に対応して鍵並び方向に長尺となる鍵固定台120が形成されており、鍵固定台120に、第1及び第2の白鍵用の鍵ユニット1,1の共通固定部13,13、及び黒鍵用の鍵ユニット2の共通固定部23が組み付けられている。これにより、各鍵11,21は、薄肉部12,22の弾性により揺動可能に支持され、薄肉部12,22はヒンジ部の役目をしている。
【0025】
鍵11,21の下方には、ハンマー構造体3が鍵フレーム110により支持されている。このハンマー構造体3は、前後方向に延びる質量棒31と該質量棒31の端部を保持する作動部32とで構成され、作動部32の軸32aを支点として鍵フレーム110に軸支されている。また、作動部32の先端には上下に二股に分かれた連結片32bが形成されており、鍵11の作用部14の下端に形成された連結板14aが連結片32bに連結されている。そして、押鍵時に作用部14が作動部32を押し下げ、ハンマー構造体3は軸32aを回動中心として図において反時計回りに回動する。また、離鍵時には、質量棒31の自重により図において時計回りに回動し、鍵11の薄肉部12の弾性力と協同して、鍵11が復帰する。なお、鍵フレーム110には、後方下端部と後方上端部とにフェルト等のストッパSD,SUが取り付けられており、このストッパSD,SUによりハンマー構造体3の回動範囲が規制される。
【0026】
鍵盤装置100の鍵11の下方には、スイッチ基板30が鍵フレーム110により支持され、該スイッチ基板30上にはドーム型のゴムで形成された鍵スイッチ4が固定されている。この鍵スイッチ4は鍵11の下面に形成されたスイッチ駆動部15(図3参照)によりオン/オフする押鍵スイッチを構成している。スイッチ基板30には鍵スイッチ4の信号等を出力するフラットケーブル40が接続されている。
【0027】
また、鍵フレーム110において、鍵固定台120とスイッチ基板30との間にはスリット130が形成され、鍵固定台120の後端部にはスリット140が形成されている。このスリット140の後端部には矩形筒状の保持具150が取り付けられている。スリット130,140と保持具150の鍵並び方向の幅は例えば数センチ程度である。そして、フラットケーブル40はスリット130,140を通って保持具150の下から該保持具150の内部を通り、該保持具150の上端から、楽器後方のメイン回路基板20(図3参照)まで配線されている。これにより、スイッチ基板30とメイン回路基板20との接続用の配線が一箇所に纏められ、組立作業等がきわめて容易になる。
【0028】
また、保持具150はストッパSUから上ケース10U側に立ち上がる形状となっており、フラットケーブル40は保持具150の上端から水平後方に延びるようになっている。したがって、ストッパSUの後方側にスペースを確保することができる。すなわち、フラットケーブル40でハンマー構造体3との干渉を防止できる。これにより、ハンマー構造体3の質量棒31の端部のボリュームを大きくして、ハンマー構造体3の質量感を容易に得ることができる。仮に上記スペースが少ないと、鍵盤装置全体の高さを大きくして質量感を得る必要があるが、上記実施例ではこのようなことがない。
【0029】
以上説明したように、鍵ユニット1及び2は、合成樹脂で一体成形して共通固定部13,23と鍵11,21とを薄肉部12,22にて連結し、該鍵11,21を該薄肉部12,22の弾性により共通固定部13,23に対して揺動可能にしている。また、ハンマー構造体3は、鍵11,21の下部に揺動可能に設けられ、鍵11,21の押鍵操作に連動して揺動する。そして、黒鍵用の鍵ユニット2は作用部24が鍵21の先端下面に形成され、白鍵用の鍵ユニット1は作用部14を鍵11の少なくとも幅広部11aの下面で黒鍵21の先端部に隣接した位置に形成されている。
【0030】
したがって、黒鍵21の作用部24と白鍵11の作用部14とを共通固定部13,23から略等距離にでき、かつ、できるだけ鍵11,21の先端側に作用部14,24を配置できる。したがって、黒鍵用と白鍵用のハンマー構造体3を略同一な構造にでき、かつ、作用部14,24が薄肉部12,22から離れている分だけ、薄肉部12,22へのハンマー構造体3からの反力の影響が低減されるので、タッチ感が損なわれない。また、白鍵11の作用部14が幅広部11aにあるので、幅広部11aと幅狭部11bとの境界の角部は作用部14よりも共通固定部13側にある。したがって、押鍵した時の指の力が幅広部11aにおいて作用部14に直接伝達し、角部に加わる力は白鍵11の奥行き方向の引っ張り力が中心となり、角部に応力が集中しにくくなって耐久性が得られる。
【0031】
また、鍵ユニット1は、複数の鍵11,11,…を共通固定部13を共通にして一体に形成したものであり、また、鍵ユニット2は、複数の鍵21,21,…を共通固定部23を共通にして一体に形成したものである。したがって、複数鍵を一体に形成してコストを低減できる。
【0032】
ハンマー構造体3は、質量棒31の自重により、鍵11,21の作用部14,24に対して押鍵力と反対方向に付勢力を付与するので、鍵ユニット1,2の薄肉部12,22の弾性力に加えてハンマー構造体3の自重により鍵11,21を復帰できる。したがって、復帰用のバネ等を必要としない。
【0033】
図2(A) に示したように、白鍵11及び黒鍵21の裏面に形成された作用部14,24,14,24,…は、鍵並び方向の間隔が略等間隔になっている。なお、隣接するB鍵とC鍵、隣接するE鍵とF鍵とについては、両作用部14-Bと14-C、14-Eと14-Fの間隔は他の部分より僅かに広くなっている。これは、この実施例ではC鍵とE鍵において、作用部14-Cが鍵11の幅広部11aにおいて鍵の中心側に僅かに変移した位置に形成されているからである。なお、B鍵とF鍵において同様に14-Bを幅広部11aにおいて鍵の中心側に僅かに変移させてもよいし、B鍵とC鍵の両方、E鍵とF鍵の両方において、それぞれの作用部14-Bと14-C、14-Eと14-Fを幅広部11において鍵の中心側に僅かに変移させてもよい。
【0034】
図5は鍵ユニットを取り外した鍵フレーム110とハンマー構造体3を示す平面図である。各ハンマー構造体3,3,…は略等間隔に配置されているが、隣接するB鍵とC鍵に対応するハンマー構造体3-B,3-C、隣接するE鍵とF鍵に対応するハンマー構造体3-E,3-Fについては、その間隔が他の部分よりも僅かに広くなっている。そして、このハンマー構造体3-Bと3-C、3-Eと3-Fの間には、鍵盤装置の前後方向に延びる鉛直のリブ160が形成されている。
【0035】
以上のように、B鍵とC鍵の間及びE鍵とF鍵の間には黒鍵21がなく、さらに前記のように作用部14-B,14-C,14-E,14-Fの位置にある程度自由度があるので、作用部14-B,14-Cとハンマー構造体3-B,3-C、作用部14-E,14-Fとハンマー構造体3-E,3-Fにおける間隔を広げるように構成し、リブ160を配置することができる。このリブ160は鍵フレーム110を堅牢にするものであるが、このようにリブ160をB鍵とC鍵の間及びE鍵とF鍵の間に配置すると、リブの数の多すぎず、軽量化を図ることができる。
【0036】
また、ハンマー構造体3は、白鍵用と黒鍵用とで僅かに形状が異なっているが、これは、白鍵と黒鍵とでハンマーアクションに微妙に変化を付けているためである。しかし、上記リブ160の両側のハンマー構造体3-B,3-C、及びハンマー構造体3-E,3-Fはそれぞれ同構造になっている。したがって、これらのハンマー構造体はリブ160の両側では同じ動作となるので、リブ160とハンマー構造体3-B,3-C、及びハンマー構造体3-E,3-Fとの干渉を避けるように設計するのが容易になる。
【0037】
また、鍵フレーム110の後端部を固定するためのネジN3を通すネジ孔170はストッパSDの内側(演奏者側)に形成されている。したがって、このようなネジ孔をストッパSDの外側に形成するよりも鍵フレーム110の前後方向の幅を小さくできる。また、ネジ孔170はハンマー構造体3,3の間に形成されているので、鍵フレーム110を下ケース10Dに対して上からネジ止めする場合にもドライバー等がハンマー構造体3と干渉することなく、組立作業が容易になる。このように、上からネジ止めすると鍵盤装置100を裏返すことなく取り付けられるので作業が容易になる。なお、このネジ孔170の部分で上からネジ止めした後は、それだけでも例えばネジN1,N2に対応するネジ孔の位置出しが完了するので、後は鍵盤装置100を裏返してネジN1,N2により下からネジ止めしても作業性は損なわれない。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施形態における鍵盤装置の要部側断面図である。
【図2】同鍵盤装置における白鍵用の鍵ユニットの平面図及び側断面図である。
【図3】同白鍵用の鍵ユニットの分解平面図である。
【図4】実施形態の鍵盤装置を備えた電子楽器の側断面図である。
【図5】同鍵盤装置における鍵フレームとハンマー構造体の平面図である。
【符号の説明】
【0039】
1…白鍵用の鍵ユニット,2…黒鍵用の鍵ユニット、3…ハンマー構造体、11…白鍵、11a…幅広部、11b…幅狭部、21…黒鍵、12,22…薄肉部、13,23…共通固定部、14,24…作用部




 

 


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