JP5906569B2 - 電子楽器の鍵盤装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子オルガン、電子ピアノなどの電子楽器の鍵盤装置に関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に示されているように、鍵に係合する係合部を有していて、鍵の揺動に連動して揺動するハンマーを備えた電子楽器の鍵盤装置は知られている。この鍵盤装置においては、低音部から高音部に向かうに従って、ハンマーの揺動中心回りの慣性モーメントを徐々に小さくしている。

特開２０１１−１７９０７号公報

上記従来の鍵盤装置においては、図１７に示すように、音高とハンマーの揺動中心回りの慣性モーメントとの関係を表した特性曲線図において、白鍵と黒鍵の特性曲線が一致している。ここで、黒鍵のハンマーの揺動中心から、黒鍵とハンマーとの係合部までの距離は、白鍵のハンマーの揺動中心から、白鍵とハンマーとの係合部までの距離と同じである。しかし、白鍵においては、鍵とハンマーとの係合部が押鍵位置（白鍵の前端部）よりも鍵の揺動中心（白鍵の後端部）に近いので、ハンマーに加えられる荷重は、てこの原理により、押鍵位置に加えられた荷重よりも大きい。これに対し、黒鍵においては、鍵とハンマーとの係合部が押鍵位置（黒鍵の前端部）よりも鍵の揺動中心（黒鍵の後端部）から遠いので、ハンマーに加えられる荷重は、てこの原理により、押鍵位置に加えられた荷重より小さい。また、黒鍵のハンマーの揺動中心から鍵とハンマーとの係合部までの距離が、白鍵のハンマーの揺動中心から、鍵とハンマーまでの係合部までの距離よりも短い鍵盤装置もある。このように、白鍵と黒鍵において、押鍵位置、係合部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係が相違するので、黒鍵の鍵タッチ（すなわち、押離鍵時に演奏者が鍵から受ける反力）が、隣接する白鍵の鍵タッチよりも重くなっていた。すなわち、図１８に示すように、音高順に鍵タッチを表した特性曲線図において、白鍵及び黒鍵について、それぞれの鍵タッチに注目すれば、低音部から高音部に向かうに従って軽くなっているが、白鍵の鍵タッチの特性曲線は、黒鍵の鍵タッチの特性曲線の下側に位置していた。このように、白鍵と黒鍵とで鍵タッチの特性曲線がずれているので、音高順に押鍵したときの鍵タッチが滑らかに連続していなかった。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、低音部の鍵から高音部の鍵に向かうに従って、音高順に鍵タッチが軽くなるようにした電子楽器の鍵盤装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

前記目的を達成するため、本発明の特徴は、演奏者によって押離鍵操作されて、それぞれ揺動する複数の白鍵（１１ｗ）及び複数の黒鍵（１１ｂ）からなる複数の鍵と、前記複数の白鍵にそれぞれ係合する係合部（Ｐｗ１）を有し、複数の白鍵の揺動に連動して揺動する複数の白鍵用ハンマー（１６ｗ）であって、それぞれの揺動中心回りの慣性モーメントを、前記係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って小さくした複数の白鍵用ハンマーと、複数の黒鍵にそれぞれ係合する係合部（Ｐｂ１）を有し、複数の黒鍵の揺動に連動して揺動する複数の黒鍵用ハンマー（１６ｂ）であって、それぞれの揺動中心回りの慣性モーメントを、前記係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って小さくした複数の黒鍵用ハンマーとを備え、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの本体部（１６ｗ１，１６ｗ２、１６ｂ１，１６ｂ２）の先端部には、質量体（１６ｗ３、１６ｂ３）がそれぞれ組み付けられており、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記質量体の質量を小さくし、前記白鍵の揺動中心（Ｋｗ）と前記白鍵の前端部（押鍵位置）との間の距離（Ｌｋｗ１）に対する前記白鍵の揺動中心と前記係合部との間の距離（Ｌｋｗ２）の比に、前記白鍵用ハンマーの揺動中心（Ｈｗ）と前記係合部との間の距離（Ｌｈｗ２）に対する前記白鍵用ハンマーの揺動中心と前記質量体の重心との間の距離（Ｌｈｗ１）の比を乗算した値が、前記黒鍵の揺動中心（Ｋｂ）と前記黒鍵の前端部（押鍵位置）との間の距離（Ｌｋｂ１）に対する前記黒鍵の揺動中心と前記係合部との間の距離（Ｌｋｂ２）の比に、前記黒鍵用ハンマーの揺動中心（Ｈｂ）と前記係合部との間の距離（Ｌｈｂ２）に対する前記黒鍵用ハンマーの揺動中心と前記質量体の重心との間の距離（Ｌｈｂ１）の比を乗算した値に等しくなるように、前記白鍵用ハンマー及び前記黒鍵用ハンマーの揺動中心の位置及び係合部の位置を調整して、前記押離鍵操作に対する反力を、前記鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って小さくしたことにある。

この場合、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記質量体の外形寸法を小さくするとよい。また、この場合、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記質量体の外形寸法が同一であり、前記質量体には、貫通孔が形成されており、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記質量体の貫通孔を大きくしてもよい。また、この場合、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記質量体は、それぞれ第１質量体及び第２質量体から構成され、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記第１質量体の質量を共通とし、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記第２質量体の質量を小さくしてもよい。

上記のように構成した電子楽器の鍵盤装置によれば、係合する鍵に割り当てられた音高順に白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの揺動中心回りの慣性モーメントを表した慣性モーメントの特性曲線図において、白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーは、低音部から高音部に向かうに従って、それぞれの揺動中心回りの慣性モーメントが小さくなり、かつ黒鍵用ハンマーの特性曲線は、白鍵用ハンマーの特性曲線の下側に位置する。これにより、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、係合部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの差を解消することができる。言い換えれば、音高と鍵タッチとの関係を表した鍵タッチの特性曲線図において、白鍵と黒鍵の鍵タッチの特性曲線を一致させることができる。すなわち、低音部の鍵から高音部の鍵に向かうに従って、音高順に鍵タッチを軽くすることができる。

本発明の一実施形態に係る鍵盤装置の白鍵に関する構成を示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係る鍵盤装置の黒鍵に関する構成を示す右側面図である。 音高と質量体の質量との関係を示す特性曲線図である。 図１及び図２の白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの平面図である。 図１及び図２の白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの各部の位置関係を示す側面図である。 音高とハンマーの揺動中心回りの慣性モーメントとの関係を示す特性曲線図である。 音高と鍵タッチとの関係を示す特性曲線図である。 本発明の変形例に係る白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの平面図である。 本発明の他の変形例に係る白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの平面図である。 本発明の他の変形例に係る白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの平面図である。 本発明の他の変形例に係る鍵盤装置の白鍵に関する構成を示す右側面図である。 本発明の他の変形例に係る鍵盤装置の黒鍵に関する構成を示す右側面図である。 図１１及び図１２の鍵盤装置における、音高と質量体の質量との関係を示す特性曲線図である。 本発明の他の変形例に係る鍵盤装置の黒鍵に関する構成を示す右側面図である。 図１１及び図１４の鍵盤装置の白鍵用ハンマー及び黒鍵用ハンマーの平面図である。 図１１及び図１４の鍵盤装置における音高と連結棒の長さとの関係を示す特性曲線図である。 従来の鍵盤装置の音高とハンマーの揺動中心回りの慣性モーメントとの関係を示す特性曲線図である。 従来の鍵盤装置の音高と鍵タッチとの関係を示す特性曲線図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明では、演奏者に近い側を「前側」とし、演奏者から遠い側を「後側」とする。また、高音部側を「右側」とし、低音部側を「左側」とする。

この鍵盤装置は、図１及び図２に示すように、複数の白鍵１１ｗ及び複数の黒鍵１１ｂを有している。白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂは、それぞれ合成樹脂によって長尺状に一体成型されている。白鍵１１ｗは、黒鍵１１ｂに比べて前後方向に長い。また、白鍵１１ｗは、黒鍵１１ｂに比べて、上下方向の幅が小さく、左右方向の幅が大きい。白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂは、前後方向に延設された薄肉の上壁及び上壁の左右端からそれぞれ下方へ延設された薄肉の側壁を有し、下方に開放した中空状に形成されている。また、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの側壁の後部には、それぞれ対向する貫通孔Ｋｗ及び貫通孔Ｋｂが設けられている。そして、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂは、鍵フレーム１２の鍵支持部１３により支持されている。

鍵フレーム１２は、樹脂の一体成型により左右方向に延設されている。鍵フレーム１２は、前後方向及び左右方向に延設された前板１２ａ及び後板１２ｂを有する。後板１２ｂは、前板１２ａよりも前後方向の幅が狭い。上記の鍵支持部１３は、後板１２ｂの上面から上方へ突出するように形成されている。鍵支持部１３は、それぞれ対向する２枚の板状に形成されていて、内側に対向する突出部１３ａを備えている。前記突出部１３ａは、貫通孔Ｋｗ及び貫通孔Ｋｂに嵌合している。これにより、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂは、突出部１３ａ回りに回転可能に支持され、前端部が上下方向に揺動可能となっている。前板１２ａ及び後板１２ｂには、下方に延設された複数のリブ１２ｄの上端部が一体的に接続されている。リブ１２ｄは、左右方向に薄肉で前後方向に延設されており、左右方向に所定の間隔をおいて設けられている。また、リブ１２ｄは、前板１２ａの前端よりも前方へ張り出している。この張り出した部分に、後述のレール部１７，１９，２１が設けられる。

また、白鍵１１ｗの中間部から下方へ向かって駆動部１１ｗ１が延設されている。駆動部１１ｗ１は、上下に延設された薄肉の前壁及び前壁の左右端からそれぞれ後方へ延設された薄肉の側壁を有し、後方に開放した中空状に形成されている。駆動部１１ｗ１の下端は下端壁により閉じている。一方、黒鍵１１ｂも白鍵１１ｗと同様の駆動部１１ｂ１を有する。黒鍵１１ｂは、離鍵状態において白鍵１１ｗの上面よりも上方に突出した部分（以下、黒鍵１１ｂの見え掛り部という。）の前端から下方へ延設された後、僅かに前方へ湾曲させられた連結部を有し、この連結部の先端に、駆動部１１ｂ１の上端が接続されている。駆動部１１ｗ１と駆動部１１ｂ１の前後方向の位置は同一であり、駆動部１１ｗ１と駆動部１１ｂ１の下端壁の上下方向の位置も同一である。すなわち、駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１は、黒鍵１１ｂの見え掛り部の前端よりも前方に位置する。なお、この駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１の前後方向の位置の詳細については、後述する。前板１２ａの前方に設けられた上下に開口した開口部内にて、駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１の下端部が、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの前端部にそれぞれ係合している。

ハンマー１６ｗは、合成樹脂製の基部１６ｗ１と、金属製の連結棒１６ｗ２及び質量体１６ｗ３とからなる。ハンマー１６ｂは、ハンマー１６ｗと同様に、基部１６ｂ１、連結棒１６ｗ２及び質量体１６ｂ３からなる。基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１は、板状の部材であって、右側面から左側面に貫通する貫通孔Ｈｗ及び貫通孔Ｈｂを有する。リブ１２ｄの中間下端部には、隣り合うリブ１２ｄの下端部を繋ぐレール部１７が延設されている。レール部１７は、前板１２ａ及び後板１２ｂに比べて前後方向の幅が狭い。レール部１７の上面には、上方に突出するようにして、ハンマー支持部１８ｗ及びハンマー支持部１８ｂが形成されている。ハンマー支持部１８ｗ及びハンマー支持部１８ｂは、それぞれ対向する２枚の板状に形成されていて、それぞれ内側に対向する突出部１８ｗ１及び突出部１８ｂ１を備えている。前記突出部１８ｗ１及び突出部１８ｂ１は、貫通孔Ｈｗ及び貫通孔Ｈｂにそれぞれ嵌合している。これにより、基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１は、突出部１８ｗ１及び突出部１８ｂ１回りに回転可能に支持されている。すなわち、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂは、前端部及び後端部が上下方向に揺動可能に支持されている。ハンマー支持部１８ｗは、レール部１７の前部に設けられ、ハンマー支持部１８ｂは、レール部１７の後部に設けられている。すなわち、ハンマー１６ｂの揺動中心は、ハンマー１６ｗの揺動中心の後方に位置する。ハンマー１６ｗの揺動中心の前後方向の位置は、全てのハンマー１６ｗについて共通であり、ハンマー１６ｂの揺動中心の前後方向の位置は、全てのハンマー１６ｂについて共通である。このハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心の前後方向の位置の詳細については後述する。

また、基部１６ｗ１は、前端部に上下一対の脚部Ｆｗ１及び脚部Ｆｗ２を備え、上側に位置する脚部Ｆｗ１は下側に位置する脚部Ｆｗ２より短く形成されている。基部１６ｂ１も、基部１６ｗ１と同様に、前端部に上下一対の脚部Ｆｂ１及び脚部Ｆｂ２を備えている。脚部Ｆｗ１と脚部Ｆｗ２の間には、駆動部１１ｗ１の下端壁が侵入しており、脚部Ｆｂ１と脚部Ｆｂ２の間には、駆動部１１ｂ１の下端壁が侵入している。脚部Ｆｗ１及び脚部Ｆｂ１は、それぞれ、駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１の下端壁と、駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１内であって、それぞれの下端壁との間に隙間を形成する中間壁との間に侵入している。駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１の下端壁には、ゴム、ウレタン、フエルトなどの衝撃吸収材が嵌め込まれて固着されている。この衝撃吸収材は、駆動部１１ｗ１と脚部Ｆｗ２の上面との衝突、駆動部１１ｂ１の下端と脚部Ｆｂ２の上面との衝突、駆動部１１ｗ１の下端と脚部Ｆｗ１の下面との衝突、及び駆動部１１ｂ１の下端と脚部Ｆｂ１の下面との衝突による衝撃をそれぞれ緩和している。

基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１の後端部に、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の前端部がそれぞれ組み付けられている。連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２は、それぞれ後方へ延設されている。連結棒１６ｗ２と連結棒１６ｂ２の後端の前後方向の位置は同一である。そして、次に説明する質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の後端が白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの揺動中心よりも僅かに前方に位置するように、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さが調整されている。

質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の重心が、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の後端に一致するようにして組み付けられている。図３に示すように、質量体ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量は、低音部から高音部に向かうに従って、音高順に軽くなっている。本実施形態においては、図４に示すように、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の外形寸法（例えば、前後方向の長さ）を、低音部から高音部に向かうに従って小さくしている。なお、図４においては、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂ以外の部品を省略している。音高に対する質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量は、低音部から高音部に向かうに従って常に一定の変化率で変化するようにしてもよいし、所定の鍵域ごと（例えば、１オクターブごと）に変化率を異ならせてもよい。なお、基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１の質量と、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の質量とは、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量に比べて小さいので、ハンマー１６ｗの重心Ｇｗ及びハンマー１６ｂの重心Ｇｂは、それぞれハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心から見て質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３側に位置する。

本実施形態においては、ハンマー１６ｗの揺動中心から連結棒１６ｗ２の後端までの距離及びハンマー１６ｂの揺動中心から連結棒１６ｂ２の後端までの距離、並びにハンマー１６ｗの揺動中心から脚部Ｆｗ２における駆動部１１ｗ１との当接部Ｐｗ１までの距離及びハンマー１６ｂの揺動中心から脚部Ｆｂ２における駆動部１１ｂ１との当接部Ｐｂ１までの距離が、次のように調整されている。すなわち、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、当接部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの違いを解消するために、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂのそれぞれの揺動中心回りの慣性モーメント、並びに押鍵によってハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂに加えられる荷重の大きさが調整されている。

ここで、白鍵１１ｗの押鍵位置から、白鍵１１ｗの揺動中心までの距離を距離Ｌｋｗ１とし、当接部Ｐｗ１から、白鍵１１ｗの揺動中心までの距離を距離Ｌｋｗ２とする。また、黒鍵１１ｂの押鍵位置から、黒鍵１１ｂの揺動中心までの距離を距離Ｌｋｂ１とし、当接部Ｐｂ１から、黒鍵１１ｂの揺動中心までの距離を距離Ｌｋｂ２とする。また、図５に示すように、ハンマー１６ｗの揺動中心から連結棒１６ｗ２の後端までの距離を距離Ｌｈｗ１とし、ハンマー１６ｗの揺動中心から当接部Ｐｗ１までの距離を距離Ｌｈｗ２とする。また、ハンマー１６ｂの揺動中心から連結棒１６ｂ２の後端までの距離を距離Ｌｈｂ１とし、ハンマー１６ｂの揺動中心から当接部Ｐｂ１までの距離を距離Ｌｈｂ２とする。このとき、各距離が、（Ｌｈｗ１／Ｌｈｗ２）×（Ｌｋｗ２／Ｌｋｗ１）＝（Ｌｈｂ１／Ｌｈｂ２）×（Ｌｋｂ２／Ｌｋｂ１）の関係を満たすように、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心の位置並びに当接部Ｐｗ１及び当接部Ｐｂ１の位置が調整されている。すなわち、距離Ｌｈｂ１を距離Ｌｈｗ１よりも短くするとともに、距離Ｌｈｂ２を距離Ｌｈｗ２よりも長くしている。

上記のように、質量体１６ｗ３の質量は、対応する鍵の音高が高くなるに従って徐々に小さくなっているので、ハンマー１６ｗの揺動中心から重心Ｇｗまでの距離は、低音部から高音部に向かうに従って、徐々に小さくなっている。また、質量体１６ｂ３の質量は、対応する鍵の音高が高くなるに従って徐々に小さくなっているので、ハンマー１６ｂの揺動中心から重心Ｇｂまでの距離も、低音部から高音部に向かうに従って、徐々に小さくなっている。さらに、ハンマー１６ｂの揺動中心から重心Ｇｂまでの距離は、隣接するそれぞれのハンマー１６ｗの揺動中心から重心Ｇｗまでの距離よりも小さくなっている。

言い換えれば、ハンマー１６ｗの揺動中心回りの慣性モーメントは、低音部から高音部に向かうに従って、徐々に小さくなっている。また、ハンマー１６ｂの揺動中心回りの慣性モーメントも、低音部から高音部に向かうに従って、徐々に小さくなっている。さらに、ハンマー１６ｂの揺動中心回りの慣性モーメントは、隣接するそれぞれのハンマー１６ｗの揺動中心回りの慣性モーメントよりも小さくなっている。すなわち、図６に示すように、音高順にハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心まわりの慣性モーメントを表した特性曲線図において、ハンマー１６ｗの特性曲線及びハンマー１６ｂの特性曲線は、右下がりの平行な曲線であって、かつハンマー１６ｂの特性曲線がハンマー１６ｗの特性曲線の下側に位置する。

白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの離鍵時には、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂは、自重により、前端部が上方へ変位する。このとき、脚部Ｆｗ２及び脚部Ｆｂ２により駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１がそれぞれ上方へ付勢され、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの前端部はそれぞれ上方へ変位する。一方、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの押鍵時には、駆動部１１ｗ１及び駆動部１１ｂ１の下端面が脚部Ｆｗ２及び脚部Ｆｂ２の上面をそれぞれ押圧し、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの前端部がそれぞれ下方へ変位する。

また、隣り合うリブ１２ｄの前端部を繋ぐようにして、レール部１９が左右方向に延設されている。レール部１９の前後方向の幅は、前板１２ａ及び後板１２ｂの前後方向の幅に比べて狭い。レール部１９の上面から上方に突出するようにして、白鍵１１ｗの揺動をガイドするための鍵ガイド１９ｗが形成されている。鍵ガイド１９ｗは、白鍵１１ｗに下方から侵入しており、押離鍵時に鍵ガイド１９ｗの側面と白鍵１１ｗの側壁の内側の面が摺接するようになっている。これにより、押離鍵時の白鍵１１ｗの左右方向の微少な変位を抑制している。

また、隣り合うリブ１２ｄの上端部であって、黒鍵１１ｂの見え掛り部の前端部の下方に位置する部分を繋ぐようにして、レール部２１が左右方向に延設されている。レール部２１の前後方向の幅は、前板１２ａ及び後板１２ｂの前後方向の幅に比べて狭い。レール部２１の上面から上方に突出するようにして、黒鍵１１ｂの揺動をガイドするための鍵ガイド２１ｂが形成されている。鍵ガイド２１ｂは、黒鍵１１ｂに下方から侵入しており、押離鍵時に鍵ガイド２１ｂの側面と黒鍵１１ｂの側壁の内側の面が摺接するようになっている。これにより、押離鍵時の黒鍵１１ｂの左右方向の微少な変位を抑制している。

また、各リブ１２ｄの中間部には、上端から下方へ向かって方形状に切り欠いた、切り欠き１２ｄ１が設けられている。この切り欠き１２ｄ１を一体成型により形成するために、切り欠き１２ｄ１の上方に位置する前板１２ａの中間部には、上面から下面に貫通した方形状の貫通孔が設けられている。そして、前板１２ａの下面には、フエルトなどの衝撃吸収材によって構成した長尺状の下限ストッパ２２が、リブ１２ｄの切り欠き１２ｄ１を通って、左右方向に延設されて固着されている。この下限ストッパ２２は、押鍵時にハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの後部に当接して、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの後端部の上方への変位を規制することにより、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの前端部の下方への変位を規制する。また、フレームＦＲの後部には、フエルトなどの衝撃吸収材によって構成した上限ストッパ２３が、固着されている。離鍵時において、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の下面に当接して、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの後端部の下方への変位を規制することにより、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの前端部の上方への変位を規制する。

また、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの中間部の下面には、スイッチ駆動部２４が設けられている。スイッチ駆動部２４は、基板２５上に配置されたスイッチＳＷの上面に当接している。スイッチＳＷは、各鍵ごとに設けられ、各鍵の揺動に伴って押圧されて、各鍵の押離鍵状態を検出する。また、基板２５には、上面から下面に貫通した貫通孔が設けられている。この貫通孔の位置は、前板１２ａの上面に一体的に形成されたボス２６の位置に対応している。この貫通孔にねじを通してボス２６にねじ込むことにより、基板２５が、鍵フレーム１２に固定される。

また、リブ１２ｄとレール部１７の接続部には、ボス２７が形成されている。電子楽器のフレームＦＲに貫通孔を設けておいて、この貫通孔にねじを下方から通して、ボス２７にねじ込むことにより、この鍵盤装置が電子楽器のフレームＦＲに固定される。

上記のように、隣接する白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂを、それぞれ同じ力で押鍵しても、てこの原理により、当接部Ｐｗ１に加えられる荷重は、当接部Ｐｂ１に加えられる荷重よりも大きい。そこで、本実施形態においては、距離Ｌｈｂ１を距離Ｌｈｗ１よりも長くした。これにより、ハンマー１６ｂを回転させる回転力（モーメント）を、ハンマー１６ｗを回転させる回転力と同等又はそれ以上に大きくすることができる。さらに、ハンマー１６ｗの揺動中心回りの慣性モーメントの特性曲線が、ハンマー１６ｗの揺動中心回りの慣性モーメントの特性曲線と平行な右下がりの曲線であって、ハンマー１６ｗの特性曲線よりも下側に位置するように、それぞれのハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂを構成した。

このように、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂのそれぞれの揺動中心の位置並びに当接部Ｐｗ１及び当接部Ｐｂ１の位置を調整して、各部間の距離が上記の所定の関係を満たすようにしたので、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、当接部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの違いを解消できる。言い換えれば、白鍵１１ｗの鍵タッチの特性曲線と黒鍵１１ｂの鍵タッチの特性曲線を一致させることができる。すなわち、図７に示すように、低音部の鍵から高音部の鍵に向かうに従って、音高順に鍵タッチを軽くすることができる。また、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の後端の前後方向の位置を白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの揺動中心よりも前方に設定し、基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１の前端の前後方向の位置を白鍵１１ｗの中間部下方に設定した。すなわち、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂは、白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの下方にて揺動するようにしたので、鍵盤装置の前後方向のサイズを小さくできる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態においては、低音部から高音部に向かうに従って、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３を徐々に軽くするために、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の前後方向の長さを徐々に小さくした。しかし、これに代えて、図８に示すように、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の外形寸法を全てのハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂについて共通としておき、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３に貫通孔を設ける。そして、この貫通孔の大きさを低音部のハンマーから高音部のハンマーに向かうに従って徐々に大きくするようにしてもよい。また、図９に示すように、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３を、それぞれ２つの質量体（第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２）から構成し、第１質量体Ｍ１は、全てのハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂについて共通とする。そして、第２質量体Ｍ２の質量を低音部のハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂから高音部のハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂに向かうに従って徐々に小さくするようにしてもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

また、図１０に示すように、鍵の並び方向に対する質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の後端面の角度が所定の角度θとなるようにしてもよい。この場合、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の製造工程において、複数の同一形状の部材の前端部の位置を揃えて並べておき、シャーリング加工機、丸鋸盤、フライス盤、レーザー加工機、ワイヤー放電加工機などを用いて、前記並べておいた部材の後端部を同時に斜め（所定の角度θ）に切断又は切削すればよい。これによれば、徐々に質量を小さくした質量体を、簡単かつ高精度に製造できる。なお、図８乃至図１０においては、図４と同様に、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂ以外の部品を省略している。

また、上記実施形態においては、ハンマー１６ｗの揺動中心から当接部Ｐｗ１までの距離Ｌｈｗ１を全てのハンマー１６ｗについて共通とし、ハンマー１６ｂの揺動中心から当接部Ｐｂ１までの距離Ｌｈｂ１を全てのハンマー１６ｂについて共通としている。しかし、距離Ｌｈｗ１及び距離Ｌｈｂ１を音高に応じて変化させてもよい。例えば、音高が高くなるに従って、鍵タッチの変化率を小さくする場合には、距離Ｌｈｗ１及び距離Ｌｈｂ１を徐々に大きくすればよい。

また、図１１及び図１２に示すように、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心の前後方向の位置を共通にするとともに、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さを共通にしてもよい。この場合、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、当接部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの差を解消するように、各質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量を調整すればよい。図１及び図２の実施形態においては、白鍵と黒鍵とを区別することなく、音高順に質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３が軽くなるようにした（図３参照）。しかし、この変形例においては、図１３に示すように、音高順に質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量を表した特性曲線図において、質量体１６ｗ３の特性曲線と質量体１６ｂ３の特性曲線が右下がりの平行な曲線であって、質量体１６ｂ３の特性曲線が質量体１６ｗ３の特性曲線の下側に位置するように、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量を調整する。この場合、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３ごとに、それぞれの外形寸法を低音部から高音部に向って徐々に小さくすればよい。また、図８乃至図１０を用いて説明した変形例と同様にして、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３ごとに、それぞれの質量を調整してもよい。この場合も、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心まわりの慣性モーメントの特性曲線は、図６と同様な曲線となる。これによっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

また、図１１及び図１４に示すように、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心の前後方向の位置を共通にしてもよい。そして、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量をすべてのハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂ（又は、所定の鍵域（例えば１オクターブ）ごとのハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂ）について共通にするとともに、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、当接部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの差を解消するように、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さを調整してもよい。具体的には、図１５に示すように、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ３の長さを、それぞれ低音部から高音部に向かうに従って徐々に短くするとともに、ハンマー１６ｂの連結棒１６ｂ２の長さを、隣接するそれぞれのハンマー１６ｗの連結棒１６ｗ２よりも短くすればよい。

すなわち、図１６に示すように、音高順に連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さを表した特性曲線図において、連結棒１６ｗ２の特性曲線と連結棒１６ｂ２の特性曲線が右下がりの平行な曲線であって、連結棒１６ｂ２の特性曲線が連結棒１６ｗ２の特性曲線の下側に位置するように、各連結棒の長さを調整すればよい。なお、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さとは、それぞれ基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１の後端から連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の後端までの長さである。この場合、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量を共通にしているので、各連結棒の長さは、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂのそれぞれの揺動中心から、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂのそれぞれの重心Ｇｗ及び重心Ｇｂまでの距離に相当する。この場合も、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの揺動中心まわりの慣性モーメントの特性曲線は、図６に示す曲線と同様な曲線になる。これによっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。また、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３を共通化して部品の種類を減らしたので、コストダウンできる。なお、図１５においては、図４と同様に、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂ以外の部品を省略している。

また、この場合、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２を基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１に組み付ける前の状態において、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さを全てのハンマーについて共通にしておき、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２を基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１に組み付ける際に、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の前端の基部１６ｗ１及び基部１６ｂ１への埋め込み量をそれぞれ調整することにより、基部１６ｗ１及び基部１６ｗ２の後端から後方への連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の延設長を上記のように調整してもよい。これによれば、連結棒１６ｗ２、連結棒１６ｂ２、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３をすべてのハンマーについて共通化できるので、部品の種類をさらに減らすことができる。したがって、さらにコストダウンできる。

また、上記実施形態と同様に各部間の距離を調整することにより、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、当接部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの差を小さくするとともに、鍵音高に対する質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３の質量の特性を図１３のように設定することにより、前記鍵タッチの差を小さくしてもよい。これにより、前記鍵タッチの差を解消するようにしてもよい。また、上記実施形態と同様に各部間の距離を調整することにより、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂにおける押鍵位置、当接部、鍵の揺動中心及びハンマーの揺動中心の位置関係の違いに起因する鍵タッチの差を小さくするとともに、鍵音高に対する連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の長さの特性を図１６のように設定することにより、前記鍵タッチの差を小さくするようにしてもよい。これにより、前記鍵タッチの差を解消するようにしてもよい。

また、上記実施形態及びその変形例において、質量体１６ｗ３及び質量体１６ｂ３を連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の後端に組み付けるのではなく、連結棒１６ｗ２及び連結棒１６ｂ２の先端を前側に折り返すことにより、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂの後端に質量を集中させるようにしてもよい。

また、上記実施形態及びその変形例において、黒鍵１１ｂの揺動中心を白鍵１１ｗの揺動中心よりも後方に位置させるようにしてもよい。これによれば、押鍵時の白鍵１１ｗ及び黒鍵１１ｂの傾斜角度及び押鍵深さを同程度にすることができる。また、黒鍵１１ｂの駆動部１１ｂ１を、黒鍵１１ｂの押鍵位置よりも後方に位置させるとともに、ハンマー１６ｂの揺動中心を上記実施形態及びその変形例よりもさらに後方に位置させてもよい。特に、白鍵１１ｗの押鍵位置から当接部Ｐｗ１までの距離よりも、黒鍵１１ｂの押鍵位置から当接部Ｐｂ１までの距離を長くした場合、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂの押鍵位置に、それぞれ同じ荷重を加えると、当接部Ｐｂ１に加えられる荷重は、てこの原理により、当接部Ｐｗ１に加えられる荷重よりも大きい。この場合、ハンマー１６ｗ及びハンマー１６ｂのそれぞれの揺動中心回りの慣性モーメントの大小関係が図６とは逆になるように、各部間の距離及び質量体の質量を調整すればよい。なお、この場合、白鍵１１ｗが本発明の黒鍵に対応し、黒鍵１１ｂが本発明の白鍵に対応する。そして、ハンマー１６ｗが本発明の黒鍵用ハンマーに対応し、ハンマー１６ｂが本発明の白鍵用ハンマーに対応する。このように構成しても、上記実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。

上記実施形態及びその変形例においては、低音部の鍵から高音部の鍵に向かうに従って徐々に鍵タッチが軽くなるようにしているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、少なくとも一部の鍵域（例えば、全鍵域を低音域、中音域及び高音域の３つの音域に区分したときの低音域）において、白鍵１１ｗと黒鍵１１ｂの慣性モーメントの特性曲線が図６に示すように、上下にずれた曲線となるように構成すればよい。すなわち、少なくとも一部の鍵域において、音高順に鍵タッチが軽くなるようにすればよい。

１１ｗ・・・白鍵、１１ｂ・・・黒鍵、１１ｗ１，１１ｂ１・・・駆動部、１２・・・鍵フレーム、１３・・・鍵支持部、１６ｗ，１６ｂ・・・ハンマー、１６ｗ１，１６ｂ１・・・基部、１６ｗ２，１６ｂ２・・・連結棒、１６ｗ３，１６ｂ３・・・質量体、１８ｗ，１８ｂ・・・ハンマー支持部、Ｐｗ１，Ｐｂ１・・・当接部、ＦＲ・・・フレーム

Claims (4)

1. 演奏者によって押離鍵操作されて、それぞれ揺動する複数の白鍵及び複数の黒鍵からなる複数の鍵と、
   前記複数の白鍵にそれぞれ係合する係合部を有し、前記複数の白鍵の揺動に連動して揺動する複数の白鍵用ハンマーであって、それぞれの揺動中心回りの慣性モーメントを、前記係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って小さくした複数の白鍵用ハンマーと、
   前記複数の黒鍵にそれぞれ係合する係合部を有し、前記複数の黒鍵の揺動に連動して揺動する複数の黒鍵用ハンマーであって、それぞれの揺動中心回りの慣性モーメントを、前記係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って小さくした複数の黒鍵用ハンマーとを備え、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの本体部の先端部には、質量体がそれぞれ組み付けられており、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記質量体の質量を小さくし、
   前記白鍵の揺動中心と前記白鍵の前端部との間の距離に対する前記白鍵の揺動中心と前記係合部との間の距離の比に、前記白鍵用ハンマーの揺動中心と前記係合部との間の距離に対する前記白鍵用ハンマーの揺動中心と前記質量体の重心との間の距離の比を乗算した値が、前記黒鍵の揺動中心と前記黒鍵の前端部との間の距離に対する前記黒鍵の揺動中心と前記係合部との間の距離の比に、前記黒鍵用ハンマーの揺動中心と前記係合部との間の距離に対する前記黒鍵用ハンマーの揺動中心と前記質量体の重心との間の距離の比を乗算した値に等しくなるように、前記白鍵用ハンマー及び前記黒鍵用ハンマーの揺動中心の位置及び係合部の位置を調整して、前記押離鍵操作に対する反力を、前記鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って小さくしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
2. 請求項１に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記質量体の外形寸法を小さくしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
3. 請求項１に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記質量体の外形寸法が同一であり、
   前記質量体には、貫通孔が形成されており、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記質量体の貫通孔を大きくしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
4. 請求項１に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記質量体は、それぞれ第１質量体及び第２質量体から構成され、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーの前記第１質量体の質量を共通とし、
   前記複数の白鍵用ハンマー及び前記複数の黒鍵用ハンマーがそれぞれ係合する鍵に割り当てられた音高が高くなるに従って、前記第２質量体の質量を小さくしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。

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