JP3509952B2 - 電子楽器の鍵盤装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子ピアノなど
の電子鍵盤楽器に用いられる鍵盤装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アコースティックピアノにお
いては、ある程度強い力で（即ち速い押鍵速度で）鍵を
押鍵した場合、高音域側の鍵の方が低音域側の鍵に比べ
て鍵のタッチが軽くなることが知られている。

【０００３】そこで、上述のようなアコースティックピ
アノ特有のタッチ感を再現することを目的として、下記
（１）及び（２）に示すような鍵盤装置が提案されてい
る。 （１）図５に示すように、切り取り部Ｐ７を有するハン
マーアームＰ９を備え、この切り取り部Ｐ７を切り取っ
てハンマーアームＰ９の質量分布を変化させることによ
り、音程もしくは音域によって鍵タッチ感を変化させる
ようにした鍵盤装置（実開平１−１０３８８５号公報参
照）。

【０００４】（２）図６（Ａ）および（Ｂ）に示すよう
に、鍵Ｐ１１を下から押圧することによって鍵Ｐ１１の
先端を持ち上げるハンマーアームＰ１３を備え、鍵Ｐ１
１の回動中心部（軸Ｐ１５）を直線Ｓに沿って配置し、
ハンマーアームＰ１３の回動中心部（軸Ｐ１７）を傾斜
線Ｙに沿って配置した鍵盤装置（特開平４−３４７８９
５号公報参照）。つまり、この鍵盤装置は、鍵Ｐ１１の
回動中心部の配列に対して、ハンマーアームＰ１３の回
動中心部を低音域側から高音域側に向けて次第に近づく
状態に配置したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アコーステ
ィックピアノにおいては、上述のようにある程度の強さ
で鍵を押鍵した場合には高音域側の鍵のタッチが軽くな
るものの、鍵を弱打で押鍵した場合（即ち遅い速度で押
鍵した場合）、鍵の押し始めにおける鍵タッチの重さ
は、鍵の音程あるいは音域に関わりなく全ての鍵にわた
ってほぼ同一となっている。即ち、鍵の弱打時における
押鍵始まりの荷重（これを初期荷重と称する）は、全て
の鍵にわたってほぼ同一となっている。

【０００６】しかしながら、上記（１）及び（２）の従
来技術においては、鍵の弱打時におけるタッチ感につい
ては何等考慮されておらず、低音域側の鍵においては、
弱打時の押鍵始まりの鍵タッチが重くなるという問題が
ある。よって、低音域側の鍵をピアニッシモで演奏した
場合、鍵が重くて演奏しづらいという不都合が生じる。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、強打時及び弱打時のいずれの場合にお
いても、アコースティックピアノに極めて近似した鍵タ
ッチ感を得ることができる鍵盤装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子楽器の鍵
盤装置は、押鍵操作に伴って揺動変位する複数の鍵と、
該鍵の揺動支点から離れた位置にアクションを模擬した
荷重を付与するアクション模擬部材とを備えた電子楽器
の鍵盤装置において、上記鍵の揺動支点を該鍵の長さ方
向の中ほどで該揺動支点から上記鍵の押鍵側の前端まで
の長さが全ての鍵にわたって等しい位置に設け、 上記ア
クション模擬部材は、上記鍵を上から押圧するように取
り付け、 上記アクション模擬部材の荷重が付与される位
置と上記鍵の揺動支点との間の距離を高音域側は低音域
側に比べて短くすることで、上記アクション模擬部材が
上記鍵の先端を持ち上げようとするモーメントを低音域
側に比べて高音域側で小さくするとともに、上記鍵の全
てに、上記アクション模擬部材によって上記鍵に与えら
れるモーメントを打ち消す方向にモーメントを与えるウ
ェイト部材を設け、該ウェイト部材の重さまたは該ウェ
イト部材から上記揺動支点までの距離を調整することに
より、上記鍵の揺動支点回りのモーメントの釣り合い状
態を全ての鍵にわたってほぼ同一としたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の電子
楽器の鍵盤装置において、上記ウェイト部材の重さを調
節する場合には、同一の重さのウェイト部材の個数を増
減することを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の電子楽器の鍵盤装置において、上記アクション模擬
部材は、全鍵とも同一のものが用いられていることを特
徴とする。請求項４の発明は、請求項１ないし３のいず
れかに記載の電子楽器の鍵盤装置において、高音域側は
低音域側に比べて、上記鍵の揺動支点から上記鍵の後端
までの距離を短くし、上記鍵の後端近傍に上記アクショ
ン模擬部材の荷重が付与されることを特徴とする。

【００１１】

【作用及び発明の効果】上記構成を有する請求項１の発
明では、高音域側においては、低音域側に比べて、上記
アクション模擬部材が上記鍵の先端を持ち上げようとす
るモーメントが小さくされている。よって、低音域側の
鍵においては、このモーメントが相対的に大きくされて
いる分だけ、アクション模擬部材から鍵に対して付与さ
れる動的な反力が大きくなる。従って、鍵を強打した場
合、低音域側の鍵においては、高音域側に比べて動的な
押鍵荷重が大きくなってタッチが重く感じられる。

【００１２】そして、請求項１の発明においては、例え
ば、低音域側の鍵においては、高音域側の鍵に比べてウ
ェイト部材から揺動支点までの距離を長くするか、ウェ
イト部材の重さを重くするか、あるいはこの両者を併用
することにより、アクション模擬部材によって鍵に与え
られるモーメントとウェイト部材の自重によって鍵に与
えられるモーメントとの和を、低音域側の鍵と高音域側
の鍵とでほぼ同一としている。従って、鍵を弱打した場
合、その押鍵始まりにおける押鍵荷重（初期荷重）が、
全ての鍵にわたってほぼ同一となる。

【００１３】即ち、請求項１の発明においては、強打時
及び弱打時のいずれの場合においても、アコースティッ
クピアノに極めて近似した鍵タッチ感を得ることができ
るという効果がある。しかも、アクション模擬部材は、
鍵を上から押圧するように取り付けられているから、ア
クション模擬部材を鍵の下側に取り付ける必要がなく、
鍵の下側に十分なスペースが空くことになる。従って、
例えば回路基板や、鍵の押鍵・離鍵を検出するスイッチ
等を、鍵の下方に容易に取り付けることができる。 ま
た、高音域側においては、低音域側に比べて、アクショ
ン模擬部材によって荷重が付与される位置（荷重点）
が、鍵の揺動支点に対して近づけられている。よって、
低音域側の鍵においては、高音域側と同じ速度（角速
度）で鍵を押鍵したとしても、鍵の揺動支点から荷重点
までの距離が長い分だけ、鍵の慣性モーメント（荷重点
に加わる荷重と、揺動支点から荷重点までの距離の２乗
との積によって求まる）が大きくなり、その分だけアク
ション模擬部材から鍵に対して付与される動的な反力が
大きくなる。従って、鍵を強打した場合、低音域側の鍵
においては、高音域側に比べて動的な押鍵荷重が大きく
なってタッチが重く感じられる。

【００１４】そして、アクション模擬部材による荷重点
を揺動支点に対して近づけるだけで、高音域側の鍵タッ
チを低音域側の鍵タッチに比べて軽くすることができる
ので、請求項３に記載した通り各鍵に設けられるアクシ
ョン模擬部材（例えばハンマーアーム等）としては同一
のもの（同じ重量・寸法を有するもの）を用いることが
できる。よって、上記従来技術の（１）のように、複数
種類の質量の異なるハンマーアーム等を用いる必要がな
いので、部品管理や組立作業が容易になるという効果が
ある。

【００１５】また、請求項２の発明においては、ウェイ
ト部材の重さを変えるにあたって、同じウェイト部材を
用いて個数を変えるだけでよいので、重さの異なる多数
の種類のウェイト部材を用意する必要がなく、ウェイト
部材の部品管理が容易になるという効果がある。

【００１６】更に、請求項４の発明においては、高音側
は低音側に比べて、鍵の揺動支点から鍵の後端までの距
離を短くし、鍵の後端近傍にアクション模擬部材の荷重
が付与される。例えば鍵の揺動支点から鍵の後端までの
距離を、低音域側から高音域側にかけて次第に短くすれ
ば、各鍵の後端が斜め直線状に並ぶように組み立てれば
よいので、組立の際に鍵の配列を間違えることがなくな
り、組立が容易になるという効果がある。 また、鍵の揺
動支点から後端までの距離を、所定の鍵域毎に、低音側
よりも高音側で短くなるように構成してもよく、この様
に構成した場合、鍵の部品点数が削減されるので、その
分コストダウンを図ることができるという効果がある。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を電子ピアノに適用した一実施
例を図面に基づいて説明する。本電子ピアノの鍵盤装置
１は、図１に示す通り、バランスピン３を支点に揺動す
る複数の鍵５と、鍵５の後端側（図示右側）上面に当接
し、鍵５の揺動に伴って支点７を軸に回動するハンマー
アーム９とを備えている。

【００１８】鍵５は、一般的なアコースティックピアノ
と同様に木製のもので、そのバランスピン３より前端側
（図示左側）の内部には、後に詳述するウェイト部材と
しての鍵盤鉛１１が埋設されている。鍵５の長さ方向の
中ほどには孔２１が形成され、この孔２１に上記バラン
スピン３が挿入されている。また、鍵５の下面前端側に
も孔２３が形成され、この孔２３にはシャーシ２５の上
面に立設されたフロントピン２７が挿入され、鍵５が左
右にがたつかないようにされている。

【００１９】尚、シャーシ２５の上面にはプリント基板
４１が固定され、そのプリント基板４１の上面に鍵５の
動きを検出するためのゴムスイッチ４３が取り付けられ
ている。ハンマーアーム９は、合成樹脂製で、その先端
部には錘２９が設けられ、後端部においてハンマーフレ
ンジ３１に回動可能に取り付けられている。ハンマーア
ーム９の下面には突起３３が形成され、その突起３３が
鍵５の後端近傍を上から押圧している。これにより、鍵
５には、鍵の先端を持ち上げようとするモーメント（以
後、これを「先端持ち上げモーメント」と称する）が与
えられ、前端側（図示左側）が持ち上がり、後端側下面
がクッション３５に当接した状態で静止している。

【００２０】そして、この様に構成されたハンマーアー
ム９は、鍵５の揺動に伴って回動させられる。その際、
ハンマーアーム９から鍵５に対してアクションを模擬し
た適度な荷重がかかり、あたかもアコースティックピア
ノにおけるアクションの荷重がかかっているかのような
タッチ感となる。なお、ハンマーアーム９の上方にはハ
ンマーストッパー３７が設けられ、そこまで回動したハ
ンマーアーム９が当接し、それ以上の回動を規制される
（図示二点鎖線参照）。また、鍵５の後端側上面と突起
３３との間には、耐摩耗性に優れた材料よりなる摺動部
材３９を介在させ、鍵５とハンマーアーム９とが連動し
て円滑に動作するようにされている。

【００２１】ここで、図２に示すように、鍵５の揺動支
点であるバランスピン３は、図示Ａ−Ａ線に沿って配置
されており、バランスピン３から鍵５の押鍵側の前端
（図示下側）までの長さが、白鍵又は黒鍵毎に、全ての
鍵５にわたって等しくされている。また、バランスピン
３から鍵５の後端（図示上側）までの距離は、低音域側
から高音域側に向かって徐々に短くされている。それに
加えて、図１に示したハンマーアーム９は、各鍵５の後
端位置に合わせて取付位置を前後させてある。このハン
マーアーム９自体は、いずれの鍵５に対応するものも同
じ構造で同じ重量にされているが、ハンマーアーム９の
荷重が付与される位置（即ち突起３３によって押圧され
る位置）と鍵５の揺動支点であるバランスピン３との間
の距離は、低音側ほど長く高音側ほど短くなる。よっ
て、高音域側は低音域側に比べて、ハンマーアーム９に
よって鍵５に与えられる先端持ち上げモーメントが小さ
くなる。

【００２２】そして、複数の鍵５の全てには、上述した
鍵盤鉛１１が埋設されており、その自重によって、ハン
マーアーム９による先端持ち上げモーメントを打ち消す
方向にモーメントが与えられる。つまり、鍵盤鉛１１に
よって、鍵５の先端を押し下げるモーメント（以後、こ
れを「先端押し下げモーメント」と称する）が与えられ
る。

【００２３】ここで、特に本実施例においては、鍵盤鉛
１１の重さ及び鍵盤鉛１１からバランスピン３までの距
離を各鍵５毎に変えることにより、鍵盤鉛１１による先
端押し下げモーメントを低音域側から高音域側に向かう
に従って徐々に小さくし、鍵５の揺動支点回りのモーメ
ントの釣り合い状態を全ての鍵にわたってほぼ同一とし
ている。

【００２４】具体的には、図３（Ａ）に示すように、低
音域側の鍵５（最低音の鍵より所定の音程までの鍵）に
おいては、各鍵５に対して同一の重さの鍵盤鉛１１を２
個埋設し、これらの鍵盤鉛１１からバランスピン３の挿
入位置（即ち孔２１）までの距離を、低音域側から高音
域側に向かうに従って徐々に短くしている。また、高音
域側の鍵５においては、図３（Ｂ）に示すように、鍵盤
鉛１１の数を１個にして重さを軽くし、この鍵盤鉛１１
より孔２１までの距離を、低音域側から高音域側に向か
うに従って徐々に短くしている。このように鍵盤鉛１１
を調節することにより、鍵盤鉛１１による先端押し下げ
モーメントを、最低音の鍵から最高音の鍵に向かうに従
って徐々に小さくし、ハンマーアーム９による先端持ち
上げモーメントと鍵盤鉛１１による先端押し下げモーメ
ントとの和が、全ての鍵５にわたってほぼ同一となるよ
うにしている。

【００２５】以上詳述したように、本実施例の鍵盤装置
１においては、ハンマーアーム９によって荷重が付与さ
れる位置（荷重点）が、低音域側から高音域側に向かう
に従って、鍵５の揺動支点（バランスピン３）に対して
近づけられている。よって、低音域側の鍵５において
は、高音域側と同じ速度（角速度）で鍵５を押鍵したと
しても、鍵５の揺動支点から荷重点までの距離が長い分
だけ、鍵５の慣性モーメントが大きくなり、その分だけ
ハンマーアーム９から鍵５に対して付与される動的な反
力が大きくなる。従って、鍵５を強打した場合、低音域
側の鍵５においては、高音域側に比べて動的な押鍵荷重
が大きくなってタッチが重く感じられる。

【００２６】また、本実施例においては、上述のように
鍵盤鉛１１の重さ及び鍵盤鉛１１からバランスピン３ま
での距離を調整することにより、鍵５の揺動支点回りの
モーメントの釣り合い状態を全ての鍵５にわたってほぼ
同一としているので、鍵５を弱打した場合、その押鍵始
まりにおける押鍵荷重（初期荷重）が、全ての鍵にわた
ってほぼ同一となる。

【００２７】従って、本実施例の鍵盤装置１において
は、強打時及び弱打時のいずれの場合においても、アコ
ースティックピアノに極めて近似した鍵タッチ感を得る
ことができるという効果がある。また、上述の作用効果
に加えて、本実施例においては、ハンマーアーム９の回
動の支点７を、ハンマーアーム９による荷重点をバラン
スピン３に対して近づけることにより、高音域側の鍵タ
ッチを低音域側の鍵タッチに比べて軽くしているので、
各鍵５に設けられるハンマーアーム９としては同一のも
の（同じ重量・寸法を有するもの）を用いることができ
る。よって、上述した従来技術の（１）のように、複数
種類の質量の異なるハンマーアーム等を用いる必要がな
いので、部品管理や組立作業が容易になるという効果が
ある。

【００２８】また、本実施例では、鍵盤鉛１１の重さを
調節するにあたって、同一重量の鍵盤鉛１１の個数を調
節しているので、重さの異なる多数の種類の鍵盤鉛を用
意する必要がなく、部品管理が容易になるという効果が
ある。更に、本実施例においては、高音域側は低音域側
に比べて、鍵５の揺動支点から鍵５の後端までの距離が
短くされるとともに、ハンマーアーム９が、鍵５の後端
近傍を上から押圧するように取り付けられている。よっ
て、ハンマーアーム９を鍵５の下側に取り付ける必要が
ないので、鍵５の下側に十分なスペースが空くことにな
る。従って、例えばプリント基板（回路基板）４１や、
鍵の押鍵・離鍵を検出するゴムスイッチ４３等を、鍵５
の下方に容易に取り付けることができるという効果があ
る。

【００２９】また、本実施例においては、鍵５の揺動支
点から鍵５の後端までの距離を、低音域側から高音域側
にかけて次第に短くしているので、低音側から高音側へ
連続的に微妙に変化するタッチ感を再現することができ
るという利点がある。また、複数の鍵５を並べて組み立
てる際に、各鍵５の後端が斜め直線状（図２参照）に並
ぶように組み立てればよいので、組立の際に鍵５の配列
を間違えることがなくなり、組立が容易になるという効
果がある。

【００３０】以上実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様で実
施し得る。例えば、上記実施例では、鍵５の揺動支点か
ら鍵５の後端までの距離を高音域側から低音域側にかけ
て次第に短くしているが、本発明はこれに限定されず、
例えば、図４に示すように、鍵５´の揺動支点から後端
までの距離を、所定の鍵域毎に、低音側よりも高音側で
短くなるように構成してもよい。即ち、図４に示す例で
は、低音域側から高音域側までの８８鍵を４つのグルー
プに分け、各グループ毎に、鍵５´のバランスピン（図
示Ｂ−Ｂ線に沿って配置されている）から鍵５´の後端
までの距離が変えてある。

【００３１】この様に構成した場合、上記実施例のもの
に比べて、低音側から高音側へ連続的に微妙に変化する
タッチ感は再現しにくくなるが、鍵５´の部品点数が削
減されるので、その分コストダウンを図ることができる
という効果がある。また、上記実施例においては、鍵５
をハンマーアーム９によって上から押圧しているが、本
発明はこれに限定されず、図５や図６に示す従来の鍵盤
装置のように、鍵をハンマーアームによって下から押圧
するように構成してもよい。

【００３２】また、上記実施例においては、高音域側は
低音域側に比べて、ハンマーアーム９の荷重が付与され
る位置を鍵５の揺動支点に対して近づけることにより、
ハンマーアーム９による先端持ち上げモーメントを小さ
くしているが、本発明はこのようなものに限定されず、
荷重が付与される位置が全ての鍵にわたって同じである
鍵盤装置に対しても適用できる。このような鍵盤装置と
しては、例えば各鍵５の音程あるいは音域毎にハンマー
アームの重量を変えたものや、アクション模擬部材とし
て、鍵の先端が持ち上がるように鍵の所定位置を付勢す
るコイルばねを用い、コイルばねのばね定数を鍵の音程
あるいは音域毎に変えたものが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の電子ピアノの各鍵の構造を示す構成図
である。

【図２】実施例の電子ピアノの鍵盤全体の構造を示す構
成図である。

【図３】鍵盤の構造を示す側面図であり、（Ａ）は低音
域側の鍵を示す側面図であり、（Ｂ）は高音域側の鍵を
示す側面図である。

【図４】他の実施例の電子ピアノの鍵盤全体の構造を示
す構成図である。

【図５】従来技術の鍵盤装置を示す説明図である。

【図６】従来技術の鍵盤装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・鍵盤装置、 ３・・・バランス
ピン ５・・・鍵 ７・・・支点 ９・・・ハンマーアーム １１・・・鍵盤鉛 ２１，２３・・・孔 ２７・・・フロン
トピン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−347895（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127994（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149893（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−103885（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−90586（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−149994（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−149991（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−88995（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10C 3/12 G10H 1/00 - 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押鍵操作に伴って揺動変位する複数の鍵
   と、該鍵の揺動支点から離れた位置にアクションを模擬
   した荷重を付与するアクション模擬部材とを備えた電子
   楽器の鍵盤装置において、上記鍵の揺動支点を該鍵の長さ方向の中ほどで該揺動支
   点から上記鍵の押鍵側の前端までの長さが全ての鍵にわ
   たって等しい位置に設け、 上記アクション模擬部材は、上記鍵を上から押圧するよ
   うに取り付け、 上記アクション模擬部材の荷重が付与される位置と上記
   鍵の揺動支点との間の距離を高音域側は低音域側に比べ
   て短くすることで、 上記アクション模擬部材が上記鍵の
   先端を持ち上げようとするモーメントを低音域側に比べ
   て高音域側で小さくするとともに、 上記鍵の全てに、上記アクション模擬部材によって上記
   鍵に与えられるモーメントを打ち消す方向にモーメント
   を与えるウェイト部材を設け、 該ウェイト部材の重さまたは該ウェイト部材から上記揺
   動支点までの距離を調整することにより、上記鍵の揺動
   支点回りのモーメントの釣り合い状態を全ての鍵にわた
   ってほぼ同一としたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装
   置。
2. 【請求項２】 上記ウェイト部材の重さを調節する場合
   には、同一の重さのウェイト部材の個数を増減すること
   を特徴とする請求項１記載の電子楽器の鍵盤装置。
3. 【請求項３】 上記アクション模擬部材は、全鍵とも同
   一のものが用いられていることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の電子楽器の鍵盤装置。
4. 【請求項４】 高音域側は低音域側に比べて、上記鍵の
   揺動支点から上記鍵の後端までの距離を短くし、 上記鍵の後端近傍に上記アクション模擬部材の荷重が付
   与される ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   に記載の電子楽器の鍵盤装置。