JP6747134B2 - 鍵盤装置 - Google Patents

Description

本発明は、鍵盤装置に関する。

アコースティックピアノにおいては、アクション機構の動作により、鍵を通して演奏者の指に所定の感覚（以下、タッチ感という）を与える。特に、エスケープメント機構の動作は、タッチ感として、演奏者の指に押鍵速度に応じた衝突感とその後の抜け感（全体として、例えばクリック感という）を与える。アコースティックピアノにおいては、ハンマでの打弦のためにアクション機構を必要とする。一方、電子鍵盤楽器においては、センサにより押鍵を検出するため、アコースティックピアノのようなアクション機構を有しなくても発音が可能である。アクション機構を用いない電子鍵盤楽器および簡易的なアクション機構を用いた電子鍵盤楽器のタッチ感は、アコースティックピアノのタッチ感に対して大きく変わってしまう。そこで、電子鍵盤楽器において、アコースティックピアノに近いタッチ感を得るために、様々な方法が検討されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−１６７７９０号公報

電子鍵盤楽器において、アコースティックピアノに近いタッチ感（特にクリック感）を得るためには、衝突感とその後の抜け感の再現が重要である。

本発明の目的の一つは、電子鍵盤楽器における押鍵時のクリック感を、よりアコースティックピアノに近づけることにある。

本発明の実施形態によるとフレームに対して回動可能に配置された鍵と、前記鍵の回動に応じて、回動可能に配置されたハンマアセンブリと、表面に段差部を備える第１部材と、前記鍵の回動に応じて前記ハンマアセンブリが回動するときに前記第１部材と摺動するように配置され、前記鍵を押下するときに前記段差部を乗り越える方向に移動する第２部材と、前記第１部材と接続して前記第２部材が前記第１部材から所定距離以上離れないようにガイドし、前記第２部材が前記段差部を乗り越えるときの当該第２部材の移動方向に配置された領域において、前記第２部材が前記第１部材に接触した状態では前記第２部材と接触しない形状を含む第３部材と、を備えることを特徴とする鍵盤装置が提供される。

前記第３部材は、前記領域において凹形状を含んでもよい。

前記第３部材は、前記領域において開口が形成されてもよい。

また、本発明の実施形態によると、フレームに対して回動可能に配置された鍵と、前記鍵の回動に応じて、回動可能に配置されたハンマアセンブリと、表面に段差部を備える第１部材と、前記鍵の回動に応じて前記ハンマアセンブリが回動するときに前記第１部材と摺動するように配置され、前記鍵を押下するときに前記段差部を乗り越える方向に移動する第２部材と、前記第１部材と接続して当該第２部材が前記第１部材から所定距離以上離れないようにガイドし、前記第２部材が前記段差部を乗り越えるときの当該第２部材の移動方向に配置された領域において、当該領域以外よりも第２部材を反発させる力が弱くなるように形成されている弱反発領域を含む第３部材と、を備えることを特徴とする鍵盤装置が提供される。

前記弱反発領域は、当該領域以外よりも反発係数が低い材料で形成されてもよい。

前記弱反発領域は、当該弱反発領域以外の領域よりも前記第２部材と前記第３部材との接触面積が少なくなるように、表面に溝が配置されてもよい。

前記第３部材は、前記鍵の回動に応じて前記ハンマアセンブリが回動するときに前記第２部材と摺動してもよい。

前記第１部材および前記第２部材はいずれか一方が前記鍵に、他方が前記ハンマアセンブリに接続してもよい。

本発明によれば、電子鍵盤楽器における押鍵時のクリック感を、よりアコースティックピアノに近づけることができる。

第１実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。 第１実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。 第１実施形態における負荷発生部（鍵側負荷部およびハンマ側負荷部）の説明図である。 第１実施形態における摺動面形成部の構造を説明する図である。 第１実施形態における弾性体の弾性変形（強打時）を説明する図である。 第１実施形態における弾性体の弾性変形（弱打時）を説明する図である。 第１実施形態における鍵（白鍵）を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。 第２実施形態における摺動面形成部を説明する図である。 第３実施形態における弱反発領域を説明する図である。 第３実施形態における弱反発領域を移動部材側から見た場合の図である。 第４実施形態における鍵盤アセンブリの鍵とハンマとの接続関係を模式的に説明する図である。

以下、本発明の一実施形態における鍵盤装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率（各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等）は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。

＜第１実施形態＞
［鍵盤装置の構成］
図１は、第１実施形態における鍵盤装置の構成を示す図である。鍵盤装置１は、この例では、電子ピアノなどユーザ（演奏者）の押鍵に応じて発音する電子鍵盤楽器である。なお、鍵盤装置１は、外部の音源装置を制御するための制御データ（例えば、ＭＩＤＩ）を、押鍵に応じて出力する鍵盤型のコントローラであってもよい。この場合には、鍵盤装置１は、音源装置を備えていなくてもよい。

鍵盤装置１は、鍵盤アセンブリ１０を備える。鍵盤アセンブリ１０は、白鍵１００ｗおよび黒鍵１００ｂを含む。複数の白鍵１００ｗと黒鍵１００ｂとが並んで配列されている。鍵１００の数は、Ｎ個であり、この例では８８個である。この配列された方向をスケール方向という。白鍵１００ｗおよび黒鍵１００ｂを特に区別せずに説明できる場合には、鍵１００という場合がある。以下の説明においても、符号の最後に「ｗ」を付した場合には、白鍵に対応する構成であることを意味している。また、符号の最後に「ｂ」を付した場合には、黒鍵に対応する構成であることを意味している。

鍵盤アセンブリ１０の一部は、筐体９０の内部に存在している。鍵盤装置１を上方から見た場合において、鍵盤アセンブリ１０のうち筐体９０に覆われている部分を非外観部ＮＶといい、筐体９０から露出してユーザから視認できる部分を外観部ＰＶという。すなわち、外観部ＰＶは、鍵１００の一部であって、ユーザによって演奏操作が可能な領域を示す。以下、鍵１００のうち外観部ＰＶによって露出されている部分を鍵本体部という場合がある。

筐体９０内部には、音源装置７０およびスピーカ８０が配置されている。音源装置７０は、鍵１００の押下に伴って音波形信号を生成する。スピーカ８０は、音源装置７０において生成された音波形信号を外部の空間に出力する。なお、鍵盤装置１は、音量をコントロールするためのスライダ、音色を切り替えるためのスイッチ、様々な情報を表示するディスプレイなどが備えられていてもよい。

なお、本明細書における説明において、上、下、左、右、手前および奥などの方向は、演奏するときの演奏者から鍵盤装置１を見た場合の方向を示している。そのため、例えば、非外観部ＮＶは、外観部ＰＶよりも奥側に位置している、と表現することができる。また、鍵前端側（鍵前方側）、鍵後端側（鍵後方側）のように、鍵１００を基準として方向を示す場合もある。この場合、鍵前端側は鍵１００に対して演奏者から見た手前側を示す。鍵後端側は鍵１００に対して演奏者から見た奥側を示す。この定義によれば、黒鍵１００ｂのうち、黒鍵１００ｂの鍵本体部の前端から後端までが、白鍵１００ｗよりも上方に突出した部分である、と表現することができる。

図２は、第１実施形態における音源装置の構成を示すブロック図である。音源装置７０は、信号変換部７１０、音源部７３０および出力部７５０を備える。センサ３００は、各鍵１００に対応して設けられ、鍵の操作を検出し、検出した内容に応じた信号を出力する。この例では、センサ３００は、３段階の押鍵量に応じて信号を出力する。この信号の間隔に応じて押鍵速度が検出可能である。

信号変換部７１０は、センサ３００（８８の鍵１００に対応したセンサ３００−１、３００−２、・・・、３００−８８）の出力信号を取得し、各鍵１００における操作状態に応じた操作信号を生成して出力する。この例では、操作信号はＭＩＤＩ形式の信号である。そのため、押鍵操作に応じて、信号変換部７１０はノートオンを出力する。このとき、８８個の鍵１００のいずれが操作されたかを示すキーナンバ、および押鍵速度に対応するベロシティについてもノートオンに対応付けて出力される。一方、離鍵操作に応じて、信号変換部７１０はキーナンバとノートオフとを対応付けて出力する。信号変換部７１０には、ペダル等の他の操作に応じた信号が入力され、操作信号に反映されてもよい。

音源部７３０は、信号変換部７１０から出力された操作信号に基づいて、音波形信号を生成する。出力部７５０は、音源部７３０によって生成された音波形信号を出力する。この音波形信号は、例えば、スピーカ８０または音波形信号出力端子などに出力される。

［鍵盤アセンブリの構成］
図３は、第１実施形態における筐体内部の構成を側面から見た場合の説明図である。図３に示すように、筐体９０の内部において、鍵盤アセンブリ１０およびスピーカ８０が配置されている。すなわち、筐体９０は、少なくとも、鍵盤アセンブリ１０の一部（接続部１８０およびフレーム５００）およびスピーカ８０を覆っている。スピーカ８０は、鍵盤アセンブリ１０の奥側に配置されている。このスピーカ８０は、押鍵に応じた音を筐体９０の上方および下方に向けて出力するように配置されている。下方に出力される音は、筐体９０の下面側から外部に進む。一方、上方に出力される音は筐体９０の内部から鍵盤アセンブリ１０の内部の空間を通過して、外観部ＰＶにおける鍵１００の隣接間の隙間または鍵１００と筐体９０との隙間から外部に進む。なお、鍵盤アセンブリ１０の内部の空間、すなわち鍵１００（鍵本体部）の下方側の空間に到達する、スピーカ８０からの音の経路は、経路ＳＲとして例示されている。

鍵盤アセンブリ１０の構成について、図３を用いて説明する。鍵盤アセンブリ１０は、上述した鍵１００の他にも、接続部１８０、ハンマアセンブリ２００およびフレーム５００を含む。鍵盤アセンブリ１０は、ほとんどの構成が射出成形などによって製造された樹脂製の構造体である。フレーム５００は、筐体９０に固定されている。接続部１８０は、フレーム５００に対して回動可能に鍵１００を接続する。接続部１８０は、板状可撓性部材１８１、鍵側支持部１８３および棒状可撓性部材１８５を備える。板状可撓性部材１８１は、鍵１００の後端から延在している。鍵側支持部１８３は、板状可撓性部材１８１の後端から延在している。棒状可撓性部材１８５が、鍵側支持部１８３およびフレーム５００のフレーム側支持部５８５によって支持されている。すなわち、鍵１００とフレーム５００との間に、棒状可撓性部材１８５が配置されている。棒状可撓性部材１８５が曲がることによって、鍵１００がフレーム５００に対して回動することができる。棒状可撓性部材１８５は、鍵側支持部１８３とフレーム側支持部５８５とに対して、着脱可能に構成されている。なお、棒状可撓性部材１８５は、鍵側支持部１８３とフレーム側支持部５８５と一体となって、または接着等により、着脱できない構成であってもよい。

鍵１００は、前端鍵ガイド１５１および側面鍵ガイド１５３を備える。前端鍵ガイド１５１は、フレーム５００の前端フレームガイド５１１を覆った状態で摺動可能に接触している。前端鍵ガイド１５１は、その上部と下部のスケール方向の両側において、前端フレームガイド５１１と接触している。側面鍵ガイド１５３は、スケール方向の両側において側面フレームガイド５１３と摺動可能に接触している。この例では、側面鍵ガイド１５３は、鍵１００の側面のうち非外観部ＮＶに対応する領域に配置され、接続部１８０（板状可撓性部材１８１）よりも鍵前端側に存在するが、外観部ＰＶに対応する領域に配置されてもよい。

また、鍵１００は、外観部ＰＶの下方において鍵側負荷部１２０が接続されている。鍵側負荷部１２０は、鍵１００が回動するときに、ハンマアセンブリ２００を回動させるように、ハンマアセンブリ２００に接続される。

ハンマアセンブリ２００は、鍵１００の下方側の空間に配置され、フレーム５００に対して回動可能に取り付けられている。ハンマアセンブリ２００は、錘部２３０およびハンマ本体部２５０を備える。ハンマ本体部２５０には、フレーム５００の回動軸５２０の軸受となる軸支持部２２０が配置されている。軸支持部２２０とフレーム５００の回動軸５２０とは少なくとも３点で摺動可能に接触する。

ハンマ側負荷部２１０は、ハンマ本体部２５０の前端部に接続されている。ハンマ側負荷部２１０は、鍵側負荷部１２０の内部において概ね前後方向に摺動可能に接触する部分（後述する移動部材２１１；図４参照）を備える。この接触部分にはグリース等の潤滑剤が配置されていてもよい。ハンマ側負荷部２１０および鍵側負荷部１２０（以下の説明において、これらをまとめて「負荷発生部」という場合がある）とは、互いに摺動することで押鍵時の負荷の一部を発生する。負荷発生部は、この例では外観部ＰＶ（鍵本体部の後端よりも前方）における鍵１００の下方に位置する。負荷発生部の詳細の構造については後述する。

錘部２３０は、金属製の錘を含み、ハンマ本体部２５０の後端部（回動軸よりも奥側）に接続されている。通常時（押鍵していないとき）には、錘部２３０が下側ストッパ４１０に載置された状態になる。これによって、鍵１００はレスト位置で安定する。押鍵されると、錘部２３０が上方に移動し、上側ストッパ４３０に衝突する。これによって鍵１００の最大押鍵量となるエンド位置が規定される。この錘部２３０によっても、押鍵に対して負荷を与える。下側ストッパ４１０および上側ストッパ４３０は、緩衝材等（不織布、弾性体等）で形成されている。

負荷発生部の下方において、フレーム５００にセンサ３００が取り付けられている。押鍵によりハンマ側負荷部２１０の下面側でセンサ３００が押しつぶされると、センサ３００は検出信号を出力する。センサ３００は、上述したように、各鍵１００に対応して設けられている。

［負荷発生部の概要］
図４は、第１実施形態における負荷発生部（鍵側負荷部およびハンマ側負荷部）の説明図である。ハンマ側負荷部２１０は、移動部材２１１（第２部材）、リブ部２１３およびセンサ駆動部２１５（板状部材）を備える。これらの各構成はいずれも、ハンマ本体部２５０とも接続されている。移動部材２１１は、この例では略円柱形状であり、その軸がスケール方向に延びている。リブ部２１３は、移動部材２１１の下方に接続されたリブであって、この例では、その表面の法線方向がスケール方向に沿っている。センサ駆動部２１５は、リブ部２１３の下方に接続され、スケール方向に対して垂直な方向の法線の表面を有する板状部材である。すなわち、センサ駆動部２１５とリブ部２１３とは垂直の関係にある。ここで、リブ部２１３は、押鍵によって移動する方向を面内に含む。そのため、押鍵時の移動方向に対して、移動部材２１１およびセンサ駆動部２１５の強度を補強する効果を有する。ここでは、移動部材２１１に対しては、リブ部２１３およびセンサ駆動部２１５が補強材として機能する。センサ駆動部２１５に対しては、移動部材２１１およびリブ部２１３が補強材として機能する。これによって、単にリブを設けるよりも、互いに補強し合って全体として強固にすることもできる。

鍵側負荷部１２０は、摺動面形成部１２１を含む。この例では、摺動面形成部１２１は、内部に移動部材２１１が移動可能な空間ＳＰを形成する。空間ＳＰの上方において摺動面ＦＳが形成され、空間ＳＰの下方においてガイド面ＧＳが形成される。少なくとも摺動面ＦＳが形成される領域は、ゴム等の弾性体で形成されている。すなわち、この弾性体が露出されている。この例では、摺動面形成部１２１の全体が弾性体で形成されている。この弾性体は粘弾性を有すること、すなわち粘弾性体であることが望ましい。摺動面形成部１２１は、弾性体であるため、より変形しにくい材料、例えば剛性の高い樹脂などの剛性体に囲まれている。これによって摺動面形成部１２１の外面の形状が維持されるように支持されている。この外面は、摺動面形成部１２１における摺動面ＦＳの反対側の面を含む。なお、摺動面ＦＳから外面側の剛性体に至るまでの間は、徐々に剛性が高くなるように変化してもよい。また、この間においては、摺動面ＦＳよりも弾性変形がしやすい部材（剛性の低い部材）が含まれないことが望ましい。

図４においては、鍵１００がレスト位置にある場合の移動部材２１１の位置を示している。押鍵されると、移動部材２１１は、摺動面ＦＳと接触しつつ、空間ＳＰを矢印Ｄ１の方向（以下、進行方向Ｄ１という場合がある）に移動する。すなわち、移動部材２１１は摺動面ＦＳと摺動する。移動部材２１１が摺動面ＦＳに接触しながら移動することから、摺動面ＦＳは間欠摺動側、移動部材２１１は連続摺動側という場合がある。移動部材２１１もわずかに回転して接触面が移動することから、厳密には連続摺動ではないが、ほぼ連続摺動であるといえる。いずれにしても、押鍵に伴って摺動面ＦＳと移動部材２１１とが摺動する範囲において、摺動面ＦＳのうち移動部材２１１によって接触可能な全範囲は、移動部材２１１のうち摺動面ＦＳによって接触可能な全範囲よりも大きな面積となる。

このとき、負荷発生部全体としては、押鍵に伴い下方に移動し、センサ駆動部２１５がセンサ３００を押しつぶす。この例では、摺動面ＦＳのうち、鍵１００がレスト位置からエンド位置に回動することによって移動部材２１１が移動する範囲に、段差部１２３１が配置されている。すなわち、段差部１２３１は、初期位置（鍵１００がレスト位置にあるときの移動部材２１１の位置）から移動する移動部材２１１によって乗り越えられる。また、ガイド面ＧＳのうち段差部１２３１に対向する部分には、凹部１２３３が形成されている。凹部１２３３の存在により、移動部材２１１が段差部１２３１を乗り越えるまで、ガイド面ＧＳへ接触しないようになり、移動部材２１１の移動を妨げないようにすることができる。続いて、摺動面形成部１２１の構成について詳述する。

［摺動面形成部の構成］
図５は、第１実施形態における摺動面形成部の構造を説明する図である。図５（Ａ）は、上述した図４において説明した摺動面形成部１２１をより詳細に説明する図であって、その内部の構造を破線で示している。図５（Ｂ）は、摺動面形成部１２１を後方（鍵後端側）から見た場合の図である。図５（Ｃ）は、摺動面形成部１２１を上面側から見た場合の図である。図５（Ｄ）は、摺動面形成部１２１を下面側からみた見た場合の図である。図５（Ｅ）は、摺動面形成部１２１を前方（鍵前端側）から見た場合の図である。なお、移動部材２１１およびリブ部２１３が存在する領域を二点鎖線で示している。

摺動面形成部１２１は、上部材１２１１（第１部材）、下部材１２１３（第３部材）および側部材１２１５を備える。上部材１２１１と下部材１２１３とは側部材１２１５を介して接続されている。上述した空間ＳＰは、上部材１２１１、下部材１２１３および側部材１２１５によって囲まれている空間を示している。上部材１２１１の空間ＳＰ側の面は摺動面ＦＳである。摺動面ＦＳには、上述したように段差部１２３１が配置されている。下部材１２１３の空間ＳＰ側の面はガイド面ＧＳである。ガイド面ＧＳは、移動部材２１１が上部材１２１１（摺動面ＦＳ）から所定距離以上に離れないように、移動部材２１１をガイドする。

ガイド面ＧＳには、上述したように凹部１２３３が配置されている。この例での凹部１２３３の形状によれば、押鍵によって移動部材２１１が移動して段差部１２３１を乗り越えるときの移動方向Ｄ２に配置された領域ＰＡにおいて、移動部材２１１が摺動面ＦＳと接触した状態では移動部材２１１とガイド面ＧＳとは接触しない。移動部材２１１が段差部１２３１を乗り越えた直後に、ガイド面ＧＳに衝突すると、段差部１２３１への衝突感に続いて、抜け感が一瞬だけ得られるものの再びガイド面ＧＳに衝突して衝突感がでてしまう。一方、ガイド面ＧＳへの衝突を避け、衝突したとしても段差部１２３１に起因する衝突感から一定の時間の抜け感が得られることで、アコースティックピアノに近いクリック感が得られるようになる。

下部材１２１３には、スリット１２５が配置されている。スリット１２５は、移動部材２１１とともに移動するリブ部２１３を通過させる。図５においては省略しているが、図４に示したように、リブ部２１３には、移動部材２１１とは反対側においてセンサ駆動部２１５が接続されている。したがって、下部材１２１３は、移動部材２１１とセンサ駆動部２１５との間に挟まれる位置関係となる。

下部材１２１３のガイド面ＧＳは、スリット１２５に近づくほど、摺動面ＦＳに近づくように傾斜している。すなわち、下部材１２１３は、スリット１２５に沿って線状に突出する部分（以下、突出部Ｐという）を備えている。このような突出部Ｐによれば、移動部材２１１が摺動面ＦＳに接触するときの面積より、ガイド面ＧＳに接触するときの面積が小さくなる。この例では、移動部材２１１は、摺動面ＦＳに接触しているときにはガイド面ＧＳから離れ、ガイド面ＧＳに接触しているときには摺動面ＦＳから離れている。なお、移動部材２１１は、移動範囲の少なくとも一部において、摺動面ＦＳとガイド面ＧＳとの双方に接触して摺動するようになっていてもよい。この場合においても、凹部１２３３については、移動部材２１１が摺動面ＦＳとガイド面ＧＳとのいずれか一方のみと接触する領域（領域ＰＡと少なくとも一部が重複した領域）を含んでいる。

押鍵のときには、摺動面ＦＳから移動部材２１１に対して力が加えられる。移動部材２１１に伝達された力は、錘部２３０を上方に移動させるようにハンマアセンブリ２００を回動させる。このとき、移動部材２１１は摺動面ＦＳに押しつけられる。一方、離鍵のときには、錘部２３０が落下することによりハンマアセンブリ２００が回動し、その結果、移動部材２１１から摺動面ＦＳに対して力が加えられる。ここで、移動部材２１１は、摺動面ＦＳを形成する弾性体と比べて弾性変形しにくい部材（例えば、剛性の高い樹脂等）で形成されている。そのため、摺動面ＦＳは、移動部材２１１が押しつけられることで弾性変形する。この結果、移動部材２１１は、押しつけられる力に応じて移動に対する様々な抵抗力を受ける。この抵抗力について、図６および図７を用いて説明する。

図６は、第１実施形態における弾性体の弾性変形（強打時）を説明する図である。図７は、第１実施形態における弾性体の弾性変形（弱打時）を説明する図である。押鍵により、移動部材２１１が進行方向Ｄ１に移動する。このとき、移動部材２１１は、上部材１２１１の摺動面ＦＳに押しつけられるため、弾性体で形成された上部材１２１１は、弾性変形によって摺動面ＦＳが凹むように変形する。

移動部材２１１の表面のうち進行方向Ｄ１側（以下、移動部材２１１の前方側という場合がある）の点Ｃ１においては、上部材１２１１との摩擦力Ｆｆ１のほか、上部材１２１１から押し返される反発力Ｆｒ１が進行方向Ｄ１に対する抵抗力となる。また、移動部材２１１の表面のうち、進行方向Ｄ１とは反対側（以下、移動部材２１１の後方側という場合がある）の点Ｃ２においては、押鍵が弱いとき（弱打時）では上部材１２１１と接触する（図７）一方、押鍵が強いとき（強打時）では上部材１２１１と接触しない（図６）。

上部材１２１１は、移動部材２１１によって弾性変形し、移動部材２１１が通過した後は形状が復元することになる。強打時には、復元するよりも早く移動部材２１１が移動していく。そのため、移動部材２１１の後方側において、移動部材２１１と上部材１２１１とが接触しない領域が増加する。上部材１２１１の粘性の大きいほど、移動部材２１１の速さが同じでも接触しない領域が増加する。

なお、弱打時と強打時との違い、すなわち押鍵力の強さの違いは弾性変形の大きさに影響を与える。一方、移動部材２１１と上部材１２１１とが接触しない領域の大きさについては弱打時と強打時との違いは、詳細には移動部材２１１の移動速度が直接的な要因となる。すなわち、押鍵の力が弱くてもすでに押鍵速度が速くなっている状態であれば、移動部材２１１と上部材１２１１とが接触しない領域が増加することになる。例えば、手を振り下ろしながら押鍵するときには、押鍵の最初に大きな力が加わるものの、すぐに力が少なくなって弾性変形の量は少なくなり、移動部材２１１が等速運動に近づく。一方、移動部材２１１の移動速度は速いままであるため、上部材１２１１の粘性の影響により移動部材２１１の後方側からの力を受けにくく、前方側からの反発力Ｆｒ１の影響を大きく受けて、押鍵に対する抵抗力が得られる。

移動部材２１１の後方側において上部材１２１１と接触する場合には、移動部材２１１は、摩擦力Ｆｆ２のほか、反発力Ｆｒ２を受ける。摩擦力Ｆｆ２については、進行方向Ｄ１に対する抵抗力となる。一方、反発力Ｆｒ２は、進行方向Ｄ１に対しては推進力となる。また、弱打時であるほど、上部材１２１１の弾性変形の量が少ないため、反発力Ｆｒ１の大きさも少なく、全体としては移動部材２１１と上部材１２１１との接触面積も少なくなり摩擦力の大きさも低下する。このように、図６の状況と図７の状況とでは、摩擦力の違いだけでなく、反発力による影響も異なる。したがって、これらの構成によれば、押鍵の強さおよび速さによって、移動部材２１１が進行方向Ｄ１に対して受ける抵抗力を複雑に変化させることができる。移動部材２１１が受けた抵抗力は、押鍵に対して与える抵抗力ともなる。これによって、アコースティックピアノにおける押鍵の強さおよび速さに応じた、押鍵への抵抗力の変化を再現することができる。また、上部材１２１１において、加速度（押鍵力）の影響を大きく受ける弾性および速度（押鍵速度）の影響を大きく受ける粘性を調整した材質を用いることにより、押鍵への抵抗力を様々に設計することもできる。

なお、押鍵の強さによっては、鍵１００がエンド位置に達したときに、移動部材２１１が摺動面ＦＳにバウンドしてガイド面ＧＳに衝突する場合がある。このとき、ガイド面ＧＳの突出部Ｐが移動部材２１１によって押しつぶされるように弾性変形してもよい。突出部Ｐの存在によって、移動部材２１１とガイド面ＧＳとの接触面積は、移動部材２１１と摺動面ＦＳとの接触面積よりも小さい。接触面積が小さいために摺動面ＦＳよりもガイド面ＧＳの方が、同じ力が加わっても弾性変形しやすく、移動部材２１１がガイド面ＧＳに衝突したとしても、移動部材２１１が摺動面ＦＳに衝突するときよりは、衝突音の発生が抑えられる。

［鍵盤アセンブリの動作］
図８は、第１実施形態における鍵（白鍵）を押下したときの鍵アセンブリの動作を説明する図である。図８（Ａ）は、鍵１００がレスト位置（押鍵していない状態）にある場合の図である。図８（Ｂ）は、鍵１００がエンド位置（最後まで押鍵した状態）にある場合の図である。鍵１００が押下されると、棒状可撓性部材１８５が回動中心となって曲がる。このとき、棒状可撓性部材１８５は、鍵の前方（手前方向）への曲げ変形が生じているが、側面鍵ガイド１５３による前後方向の移動の規制によって、鍵１００は前方に移動するのではなくピッチ方向に回動するようになる。そして、鍵側負荷部１２０がハンマ側負荷部２１０を押し下げることで、ハンマアセンブリ２００が回動軸５２０を中心に回動する。なお、図８の説明において、鍵側負荷部１２０における摺動面形成部１２１の各構成については、図４、５が参照される。

このとき、錘部２３０が上方に移動するため、錘部２３０の重さが鍵１００をレスト位置に戻す方向（上方）に移動させるように力を与える。また、負荷発生部（鍵側負荷部１２０およびハンマ側負荷部２１０）において、移動部材２１１は、摺動面ＦＳと接触しつつ移動するときに上部材１２１１を弾性変形させることによって、押鍵の方法に応じた様々な抵抗力を受けることになる。この抵抗力と錘部２３０の重さは、押鍵に対する負荷として現れる。また、移動部材２１１が段差部１２３１を乗り越えることで、クリック感が鍵１００に伝達される。このとき、移動部材２１１が段差部１２３１を乗り越えた直後のガイド面ＧＳへの衝突を避けることによって、ある程度の時間にわたって抜け感が得られ、その結果、アコースティックピアノに近いクリック感が得られるようになる。

錘部２３０が上側ストッパ４３０に衝突することによって、ハンマアセンブリ２００の回動が止まり、鍵１００がエンド位置に達する。また、センサ３００がセンサ駆動部２１５によって押しつぶされると、センサ３００は、押しつぶされた量（押鍵量）に応じた複数の段階で、検出信号を出力する。

一方、離鍵すると、錘部２３０が下方に移動することによって、ハンマアセンブリ２００が回動する。ハンマアセンブリ２００の回動に伴い、負荷発生部を介して鍵１００が上方に回動する。錘部２３０が下側ストッパ４１０に接触することで、ハンマアセンブリ２００の回動が止まり、鍵１００がレスト位置に戻る。このとき、移動部材２１１は、初期位置に戻る。

＜第２実施形態＞
第２実施形態における摺動面形成部は、スリット１２５以外にも開口部が形成された下部材１２１３Ａを含む。この例では、開口部は、ほぼ段差部１２３１に対向する領域に形成されている。

図９は、第２実施形態における摺動面形成部を説明する図である。図９においては、空間ＳＰをスケール方向に見た場合（図５（Ａ）と同じ）における摺動面形成部１２１Ａの内部形状を示している。なお、移動部材２１１（押鍵に伴う位置の変化に対応して２１１−１、２１１−２、２１１−３と示す）を二点鎖線で示している。

摺動面形成部１２１Ａにおいては、下部材１２１３Ａには開口部ＯＰが形成されている。開口部ＯＰは、スリット１２５の幅より大きくなるように、スケール方向（スリット１２５の幅方向）に拡がって形成されている。そのため、開口部ＯＰとスリット１２５とは直交している。開口部ＯＰは、領域ＰＡの少なくとも一部を含むように配置されている。領域ＰＡは、上述したように、押鍵によって移動部材２１１が移動して段差部１２３１を乗り越えるときの移動方向Ｄ２に配置された領域である。なお、開口部ＯＰは、下部材１２１３Ａのスケール方向にわたった全体に形成されてもよいし、一部に形成されていてもよい。一部に形成されている場合には、移動部材２１１のスケール方向の長さより長い開口部ＯＰで有ることが望ましいが、この限りではない。また、開口部ＯＰの端部の形状は、図９に示す例では、曲面を有しているが、平面のみで形成されていてもよい。摺動面形成部１２１Ａを囲む剛性体は、開口部ＯＰに対応する部分が開口されていてもよいし、開口されていなくてもよい。

図９に示すように、移動部材２１１−１は、段差部１２３１に到達した状態である。移動部材２１１−２は、移動部材２１１−１の状態から、段差部１２３１を乗り越えるように移動方向Ｄ２に移動した状態である。そして、移動部材２１１−３は、移動部材２１１−２の状態からさらに移動して段差部１２３１を通過した状態である。このとき、領域ＰＡにおいて開口部ＯＰが形成されているため、移動部材２１１は、段差部１２３１を乗り越えるまでの期間、ガイド面ＧＳと接触しない。なお、図９においては、ガイド面ＧＳのうち、開口部ＯＰよりも初期位置側をガイド面ＧＳ１、その反対側をガイド面ＧＳ２として示している。

このようにしても、第１実施形態と同様に、移動部材２１１が段差部１２３１を乗り越えるときにガイド面ＧＳに接触（衝突）しないようにすることができるため、アコースティックピアノに近いクリック感が得られる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態における摺動面形成部は、第１実施形態における凹部１２３３に対応する部分に弱反発領域を有する下部材１２１３Ｂを含む。

図１０は、第３実施形態における弱反発領域を説明する図である。図１１は、第３実施形態における弱反発領域を移動部材側から見た場合の図である。なお、図１０においては、段差部１２３１に到達した移動部材２１１（第２実施形態、図９における移動部材２１１−１の位置に対応）を二点鎖線で示している。下部材１２１３Ｂは、凹部１２３３Ｂにおいて、初期位置に対応するガイド面ＧＳを構成する弾性体よりも弾性変形しやすく、その結果、弱い反発力を有する弱反発領域１２３３ｓを備えている。なお、下部材１２１３Ｂに凹部１２３３Ｂが形成されていなくてもよい。この場合であっても、弱反発領域１２３３ｓは、領域ＰＡの少なくとも一部を含むように配置されていればよい。

図１１に示すように、弱反発領域１２３３ｓには、ガイド面ＧＳ（凹部１２３３Ｂ）に溝部１２３３ｇ１、１２３３ｇ２が形成されている。この溝部１２３３ｇ１、１２３３ｇ２の存在によって、移動部材２１１とガイド面ＧＳとの接触面積が少なくなる。少なくなった接触部分において、移動部材２１１からの力を受け止めることになり、その結果、弱反発領域１２３３ｓは、同じ力が加えられても他の領域よりも弾性変形しやすく、また、反発力が弱くなっている。なお、弱反発領域１２３３ｓは、弱反発領域１２３３ｓ以外の領域よりも反発力が弱い（反発係数が低い）材料または弾性変形しやすい材料で形成されていてもよい。この場合には、弱反発領域１２３３ｓに溝部１２３３ｇ１、１２３３ｇ２がなくてもよい。

このように、弱反発領域１２３３ｓを設けると、移動部材２１１が段差部１２３１を乗り越えるときに、ガイド面ＧＳに接触（衝突）したとしても、ガイド面ＧＳの弾性変形がしいやすく反発力が弱く、その結果、ガイド面ＧＳへの衝突による衝突感が抑制されて抜け感への影響が少ないため、アコースティックピアノに近いクリック感が得られる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態は、鍵１００と鍵側負荷部１２０とが間接的に接続されている構成である。

図１２は、第４実施形態における鍵盤アセンブリの鍵とハンマとの接続関係を模式的に説明する図である。図１２においては、鍵、錘および負荷発生部の関係を模式的に表している。図１２（Ａ）は鍵１００Ｅがレスト位置（押鍵前）にあるときの図である。図１２（Ｂ）は、鍵１００Ｅがエンド位置（押鍵後）にあるときの図である。

鍵１００Ｅは、ＣＦ１を中心に回動する。ＣＦ１は、上述の実施形態によれば、例えば、棒状可撓性部材１８５に対応する。鍵側負荷部１２０Ｅと鍵１００Ｅとは、構造体１２０１Ｅを介して接続されている。構造体１２０１Ｅは、ＣＦ３を中心に回動する。構造体１２０１Ｅの一端は、鍵１００Ｅとリンク機構ＣＫ１を介して回転可能に接続されている。構造体１２０１Ｅの他端は、鍵側負荷部１２０Ｅと接続されている。ハンマ本体部２５０Ｅは、ＣＦ２を中心に回動する。ＣＦ２は、上述の実施形態によれば、回動軸５２０に対応する。錘部２３０Ｅは、ＣＦ２とハンマ側負荷部２１０Ｅとの間に配置されている。

これによって、押鍵すると鍵側負荷部１２０Ｅがハンマ側負荷部２１０Ｅの内部で移動しながら、錘部２３０Ｅを上側ストッパ４３０Ｅに衝突するまで上昇させる。すなわち、図１２（Ａ）に示す状態から図１２（Ｂ）に示す状態まで変化する。一方、離鍵すると錘部２３０Ｅは下降して下側ストッパ４１０Ｅに衝突するまで、鍵１００Ｅを押し上げる。すなわち、図１２（Ｂ）に示す状態から図１２（Ａ）に示す状態まで変化する。このように、鍵からハンマアセンブリまでの力の伝達経路に、負荷発生部が存在する構成であれば、鍵およびハンマアセンブリの少なくとも一方が負荷発生部に直接的に接続されていても、間接的に接続されていてもよく、様々な構成が取り得る。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は以下のように、様々な態様で実施可能である。

（１）上述した実施形態においては、移動部材２１１にはリブ部２１３を介してセンサ駆動部２１５が接続されていたが、リブ部２１３が存在しなくてもよい。この場合には、移動部材２１１およびセンサ駆動部２１５はハンマ本体部２５０に接続されていればよい。また、この場合には、下部材１２１３にスリット１２５が形成されていなくてもよい。

（２）上述した実施形態においては、摺動面形成部１２１の全体が弾性体で形成されていたが、この場合に限られない。例えば、摺動面ＦＳが形成されている領域全体において弾性体が配置されてもよい。また、ガイド面ＧＳに形成された突出部のみが弾性体で形成されていてもよい。第１実施形態において説明した押鍵に対する抵抗力を得るためには、鍵１００の可動範囲内の全てにおいて、移動部材２１１が接触可能な摺動面ＦＳの範囲が、少なくとも弾性体で形成されていることが望ましい。なお、摺動面形成部１２１の全てが弾性体以外の部材で構成されていてもよい。

（３）上述した実施形態においては、鍵１００に摺動面ＦＳを含む鍵側負荷部１２０が接続され、ハンマアセンブリ２００に移動部材２１１を含むハンマ側負荷部２１０が接続されているが、この関係は逆であってもよい。逆の関係にすると具体的には、ハンマ側負荷部２１０において摺動面ＦＳを形成し、鍵側負荷部１２０において移動部材２１１を備えることになる。すなわち、移動部材２１１および摺動面ＦＳは、いずれか一方が鍵１００に接続され、他方がハンマアセンブリ２００に接続されていればよい。

（４）下部材１２１３（ガイド面ＧＳ）は、第２実施形態で説明したように一部の領域が存在しなくてもよい。さらに多くの領域または全てが存在しなくてもよい。移動部材２１１がガイド面ＧＳに衝突しやすい領域にガイド面ＧＳを残すようにすることが望ましい。例えば、鍵１００をエンド位置まで押下した直後では、ハンマアセンブリ２００が慣性力で回転を続け、移動部材２１１が摺動面ＦＳから離れやすくなる。また、鍵１００がレスト位置に戻った直後では、ハンマアセンブリ２００が慣性力で回転を続けた結果、移動部材２１１が摺動面ＦＳに衝突して跳ね返る場合がある。これらの状況において、ガイド面ＧＳに移動部材２１１が接触しやすくなる。すなわち、ガイド面ＧＳは、少なくとも移動部材２１１の移動範囲の両端部において配置されていることが望ましい。

（５）上述した実施形態において、下部材１２１３には突出部Ｐが配置されていたが、突出部Ｐが配置されていなくてもよい。この場合には、ガイド面ＧＳは摺動面ＦＳと平行な面であってもよい。

１…鍵盤装置、１０…鍵盤アセンブリ、７０…音源装置、８０…スピーカ、９０…筐体、１００，１００Ｅ…鍵、１００ｗ…白鍵、１００ｂ…黒鍵、１２０，１２０Ｅ…鍵側負荷部、１２０１Ｅ…構造体、１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ…摺動面形成部、１２１１…上部材、１２１３，１２１３Ａ，１２１３Ｂ…下部材、１２１５…側部材、１２３１…段差部、１２３３，１２３３Ｂ…凹部、１２３３ｇ１，１２３３ｇ２…溝部、１２３３ｓ…弱反発領域、１２５…スリット、１５１…前端鍵ガイド、１５３…側面鍵ガイド、１８０…接続部、１８１…板状可撓性部材、１８３…鍵側支持部、１８５…棒状可撓性部材、２００…ハンマアセンブリ、２１０，２１０Ｅ…ハンマ側負荷部、２１１…移動部材、２１３…リブ部、２１５…センサ駆動部、２２０…軸支持部、２３０，２３０Ｅ…錘部、２５０，２５０Ｅ…ハンマ本体部、３００…センサ、４１０，４１０Ｅ…下側ストッパ、４３０，４３０Ｅ…上側ストッパ、５００…フレーム、５１１…前端フレームガイド、５１３…側面フレームガイド、５２０…回動軸、５８５…フレーム側支持部、７１０…信号変換部、７３０…音源部、７５０…出力部

Claims (8)

1. フレームに対して回動可能に配置された鍵と、
   前記鍵の回動に応じて、回動可能に配置されたハンマアセンブリと、
   表面に段差部を備える第１部材と、
   前記鍵の回動に応じて前記ハンマアセンブリが回動するときに前記第１部材と摺動するように配置され、前記鍵を押下するときに前記段差部を乗り越える方向に移動する第２部材と、
   前記第１部材と接続して前記第２部材が前記第１部材から所定距離以上離れないようにガイドし、前記第２部材が前記段差部を乗り越えるときの当該第２部材の移動方向に配置された領域において、前記第２部材が前記第１部材に接触した状態では前記第２部材と接触しない形状を含む第３部材と、
   を備えることを特徴とする鍵盤装置。
2. 前記第３部材は、前記領域において凹形状を含むことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
3. 前記第３部材は、前記領域において開口が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鍵盤装置。
4. フレームに対して回動可能に配置された鍵と、
   前記鍵の回動に応じて、回動可能に配置されたハンマアセンブリと、
   表面に段差部を備える第１部材と、
   前記鍵の回動に応じて前記ハンマアセンブリが回動するときに前記第１部材と摺動するように配置され、前記鍵を押下するときに前記段差部を乗り越える方向に移動する第２部材と、
   前記第１部材と接続して前記第２部材が前記第１部材から所定距離以上離れないようにガイドし、前記第２部材が前記段差部を乗り越えるときの当該第２部材の移動方向に配置された領域において、当該領域以外よりも第２部材を反発させる力が弱くなるように形成されている弱反発領域を含む第３部材と、
   を備えることを特徴とする鍵盤装置。
5. 前記弱反発領域は、当該領域以外よりも反発係数が低い材料で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の鍵盤装置。
6. 前記弱反発領域は、当該弱反発領域以外の領域よりも前記第２部材と前記第３部材との接触面積が少なくなるように、表面に溝が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の鍵盤装置。
7. 前記第３部材は、前記鍵の回動に応じて前記ハンマアセンブリが回動するときに前記第２部材と摺動することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の鍵盤装置。
8. 前記第１部材および前記第２部材はいずれか一方が前記鍵に、他方が前記ハンマアセンブリに接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の鍵盤装置。

Images