鍵盤装置
【課題】簡単な操作で鍵のタッチ感を変更できるようにする。
【解決手段】鍵１０と、質量体２０と、質量体２０による反力を鍵１０に伝える駆動部材（伝達部）１１と、を具備し、質量体２０は、質量体支点７を介して揺動可能に設けられたガイドレール３８、３９と、ガイドレール３８，３９に沿って質量体支点７からの距離を調整可能に設けられ、その駆動力によりガイドレール３８，３９に沿って移動するモータ４０とを備えて構成され、モータ４０をガイドレール３８，３９に沿って移動させることで、モータ４０の質量体支点７からの距離を調整し、質量体２０による反力を調整することを特徴とする鍵盤装置。
【解決手段】鍵１０と、質量体２０と、質量体２０による反力を鍵１０に伝える駆動部材（伝達部）１１と、を具備し、質量体２０は、質量体支点７を介して揺動可能に設けられたガイドレール３８、３９と、ガイドレール３８，３９に沿って質量体支点７からの距離を調整可能に設けられ、その駆動力によりガイドレール３８，３９に沿って移動するモータ４０とを備えて構成され、モータ４０をガイドレール３８，３９に沿って移動させることで、モータ４０の質量体支点７からの距離を調整し、質量体２０による反力を調整することを特徴とする鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ピアノや電子オルガンなどの電子楽器が備える鍵盤装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子楽器が備える鍵盤装置の一例として、特許文献１に記載された鍵盤装置がある。特許文献１の鍵盤装置は、フレームやケースなどの支持体に対して揺動自在に支持された鍵と、鍵の下方で支持体に対して揺動可能に支持され、鍵の移動に伴い鍵によって駆動されて揺動する質量体（ハンマーアーム）とを備えている。質量体は、所定の重さを有し、その重心が支点に対して鍵で駆動される部分と反対側の位置にある。これにより、質量体には、鍵を押し返す方向への回転力（モーメント）が生じている。この回転力によって質量体から鍵に対して荷重が与えられている。この質量体から鍵に与えられる荷重によって、押鍵時の鍵のタッチ感（慣性質量感）をアコースティックピアノなど本来の鍵盤楽器のタッチ感に近づけることが可能となる。
【０００３】
このような鍵盤装置を備える電子楽器において、その演奏感覚を本来の鍵盤楽器の演奏感覚にさらに近づけるためには、電子楽器が発生する楽音の音色や演奏者の好みなどに応じて、鍵のタッチ感を変更できるようにすることが望ましい。例えば、ピアノ音色ではタッチ感が重く、オルガン音色ではピアノ音色よりタッチ感が軽くなるように変更できるとよい。
【０００４】
そこで、上記の特許文献１の鍵盤装置あるいは下記の特許文献２及び特許文献３の鍵盤装置では、質量体から鍵に与えられる荷重を変更可能な構成を採用している。特許文献１あるいは特許文献２に記載の鍵盤装置では、質量体に錘を取り付け、この錘の取付位置を質量体の長手方向に沿って変更できるように構成している。また、特許文献３に記載の鍵盤装置では、質量体の一部を切り取るなどして取り除くことで、質量体の質量及び質量分布を変更することができるようにしている。これらの鍵盤装置によれば、質量体の重心の位置を変えて、質量体から鍵に与えられる荷重を変えることができる。これにより、電子楽器の演奏状況などに応じて鍵のタッチ感を変更することが可能となる。
【特許文献１】実開平３−１１７２８９号公報
【特許文献２】特開平４−１７２３９８号公報
【特許文献３】実公平５−８６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の鍵盤装置では、錘の取付位置を変える機構として、質量体の本体部に形成したネジ軸と錘に形成したネジ穴とを有し、ネジ穴をネジ軸にネジ係合させて錘自体の回転によるネジの送りで錘を移動させる機構を採用している。この機構で錘の取付位置を変えるには、鍵盤装置の外部からドライバーなどの工具を挿入して、該工具を錘に係合させて錘を回転させる必要がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の鍵盤装置では、押鍵時の質量体の揺動による遠心力で、錘が質量体の長手方向に動き、押鍵の強さあるいは速さに応じて鍵のタッチ感が変化するようになっているが、錘の質量体への取付位置を変更するには、錘を位置決めしているストッパーの固定ネジを緩めることでその作業を行う必要がある。
【０００７】
特許文献１の鍵盤装置では、錘を移動させる際に錘が回転して工具から離れる方へ移動すると、錘の移動に伴って工具が鍵盤装置の内部に次第に深く挿入されてゆく。つまり、錘の移動に伴って錘を移動させる操作を行う位置が移動するので、一定の位置で操作を行うことができない。このため、錘の取付位置を変更する作業が行い難いという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１あるいは特許文献２に記載の鍵盤装置では、錘の取付位置を変える際に錘にドライバーなどの工具を係合させる必要がある。ところが、質量体は揺動可能な状態で支持されているため、錘に工具を係合させる際に工具で錘が押されると質量体が動いてしまい、錘の位置が一定に定まらない。このため、錘の取付位置を変更する作業が行い難いという問題がある。
【０００９】
さらに、特許文献１乃至特許文献３の鍵盤装置では、複数の鍵に対応する複数の質量体に取り付けた錘の取付位置の変更は質量体ごとに行わなければならないため、複数の鍵のタッチ感を変更する作業に手間と時間がかかる。その上、複数の質量体に取り付けた錘を同じ移動量で移動させるなど、決められた移動量で移動させることが簡単に行えない。したがって、複数の鍵のタッチ感を統一して変えたり、複数の鍵のタッチ感をスケール方向で規則的に異ならせたりして所望のタッチ感を実現することが簡単に行えない。
【００１０】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、簡単な操作で鍵のタッチ感を所望のタッチ感に変更することができる鍵盤装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明の鍵盤装置は、鍵と、質量体と、質量体による反力を鍵に伝える伝達部と、を具備し、質量体は、支点を介して揺動可能に設けられたガイド部材と、ガイド部材に沿って支点からの距離を調整可能に設けられ、その駆動力によりガイド部材に沿って移動するモータと、を備えて構成され、モータをガイド部材に沿って移動させることで、モータの支点からの距離を調整し、質量体による反力を調整することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、質量体に設けたモータを移動させることで、質量体による反力を調整することができる。したがって、簡単な操作で鍵のタッチ感を変更することが可能となる。また、この構成によれば、質量体に取り付けたモータを錘として機能させるので、モータ以外に錘としての部材を質量体に取り付ける必要がなくなる。これにより、質量体の部品点数を少なくすることができ、鍵盤装置の構成を簡単にすることができる。
【００１３】
また、この構成によれば、質量体に設けたモータを移動させて鍵のタッチ感を変更するので、鍵盤装置を備える電子楽器のスイッチなどの操作で鍵のタッチ感を変更することができる。したがって、特許文献１又は２に記載の鍵盤装置のように、質量体に取り付けた錘を直接操作する必要がなく、鍵のタッチ感を変更する操作が簡単に行えるようになる。また、複数の質量体の重心位置を一度に変更することが可能となるので、複数の鍵のタッチ感の変更が容易に行えるようになる。さらに、複数の鍵のタッチ感を統一したり、複数の鍵のタッチ感をスケール方向で規則的に異ならせたりして所望のタッチ感を実現することが簡単に行えるようになる。
【００１４】
上記の鍵盤装置では、モータに設けられた導電摺動体と、ガイド部材に設けられ、ガイド部材に沿って移動するモータの導電摺動体を摺動させる導電被摺動体とを備えてもよい。
【００１５】
この構成によれば、モータに接続する配線を省略できるので、質量体内でモータが移動し易くなり、質量体による反力の調整がスムーズに行えるようになる。また、モータの移動範囲に導電被摺動体を設けることによって、モータが移動範囲内の任意の位置にある状態でモータに電気を供給することができるようになる。したがって、モータを確実に移動させることが可能となる。
【００１６】
上記の鍵盤装置では、モータに取り付けられた該モータの回転により回転する歯車と、ガイド部材に形成され、歯車に噛み合い該歯車を転動させてモータをガイドレールに沿って移動させるラックとを備えてもよい。
【００１７】
この構成によれば、ラックと歯車との噛み合いによりモータを移動させるので、モータとガイド部材との間に滑りが生じることを防止でき、モータを確実に移動させることができる。また、ラックと歯車との噛み合いによりモータを移動させるので、モータをガイド部材に対して正確な移動量で移動させることができる。したがって、鍵のタッチ感を設定通りに正確に変更することが可能となる。
【００１８】
また、上記の鍵盤装置では、ガイド部材とモータとの間に設置されたガイド部材上を移動するモータの位置を検出する位置検出手段を備えてもよい。
【００１９】
この構成によれば、位置検出手段によってモータの位置を検出できるので、ガイド部材に沿って移動するモータを目標位置に正確に停止させることができる。これにより、鍵のタッチ感を設定通りに正確に変更することが可能となる。
【００２０】
また、上記の鍵盤装置では、モータまたは位置検出手段に接続された配線を有すると共に、配線は、質量体に設けた引出部から質量体の外部に引き出されており、引出部は、質量体における支点の近傍位置に配置されていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、引出部が支点の近傍位置に配置されているため、質量体の揺動による引出部の位置の変化が少なくて済む。これにより、質量体の揺動による配線の移動量を最小限に抑えることができる。したがって、演奏時の押鍵によって質量体が繰り返し揺動しても、配線にかかる負担が少なくて済むので、配線に断線などの不具合が生じ難く、耐久性に優れた鍵盤装置となる。
【００２２】
また、質量体の揺動による配線の移動量が最小限に抑えられることで、質量体の揺動がスムーズになる。したがって、鍵の操作感覚に質量体の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵の操作感覚が良好になる。
【００２３】
また、上記の鍵盤装置では、質量体に設けられ、モータまたは位置検出手段に接続されている導電摺動体と、質量体に対して静止している固定部に設けられ、質量体の揺動に伴い質量体に設けた導電摺動体が摺動する導電被摺動体と、を備えてもよい。
【００２４】
この構成によれば、質量体と外部との間で接続される配線を設けずに済むので、配線を介して揺動する質量体に余計な力が作用するおそれがなくなり、質量体の揺動がスムーズになる。したがって、鍵の操作感覚に質量体の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵の操作感覚が良好になる。
【００２５】
また、上記の鍵盤装置では、質量体が揺動する際に導電摺動体と導電被摺動体とが接触する部分によって描かれる軌跡が、支点を中心とする円弧状になるようにしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、質量体と外部との間で接続される配線を設けなくても、質量体がその揺動範囲内の任意の位置にある状態で、モータあるいは位置検出手段を外部との間で電気的に接続することが可能となる。これにより、質量体の揺動位置に関わらずモータあるいは位置検出手段を動作させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の鍵盤装置によれば、簡単な操作で鍵のタッチ感を所望のタッチ感に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、鍵盤装置が備える鍵の長手方向における両側のうち、鍵盤を演奏する演奏者の側を手前あるいは前といい、その反対側を奥あるいは後という。
【００２９】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる鍵盤装置１が備える鍵１０及びその周辺の構成部品を示す概略側断面図である。なお、同図では、鍵盤装置１が備える１個の鍵及びその周辺の構成部品のみを示している。鍵盤装置１は、棚板（固定部）２に取り付けられたフレーム部材（固定部）３と、フレーム部材３の上部でフレーム部材３に対して移動可能に支持された鍵１０と、鍵１０の下方でフレーム部材３に対して揺動可能に支持された質量体２０とを備えて構成されている。なお、図１では、鍵１０が白鍵である場合を示しているが、黒鍵の場合も同様の構成になっている。
【００３０】
棚板２は、鍵１０を配列する棚の底部を構成する平板状の部材である。フレーム部材３は、棚板２の上面に固定されている。フレーム部材３は、一体に形成された上壁３ａと前後一対の側壁３ｂ，３ｃとを有し、側断面形状が略コ字状に形成されている。棚板２及びフレーム部材３は、鍵盤装置１のスケール方向（図１の紙面に直交する方向）に延びており、複数の鍵１０に対応する位置に跨って配置されている。棚板２やフレーム部材３は、移動する鍵１０や質量体２０に対して固定されている固定部であって、鍵１０や質量体２０を揺動自在に支持している支持体となっている。なお、鍵１０や質量体２０は、該支持体に対して揺動（回動）自在に設けられているが、その支持構造としては、鍵１０や質量体２０が支持体に対して直接揺動自在に支持されているもののみならず、間接部材（例えば支点部材）を介して間接的に支持される構造であってもよい。
【００３１】
鍵１０は、フレーム部材３の上壁３ａの後端部から上方に突出する鍵支持片４に支持されている。鍵１０は、その長手方向の後端部が鍵支持片４の上端に設けた鍵支点５に軸支されており、前端部が上下方向に移動するようになっている。鍵１０の前端部近傍の下面には、下方に突出する駆動片１１が形成されている。駆動片１１は、鍵１０の移動に伴って、後述する質量体２０の被駆動部３１を駆動（押圧）して質量体２０を移動させ、質量体２０による反力を鍵１０に伝える伝達部として機能する。なお、該伝達部には、駆動片１１と後述する被駆動部３１、及びこれらの間に軸支された軸部ｔｒも含まれる。
【００３２】
質量体２０は、フレーム部材３の上壁３ａと両側壁３ｂ，３ｃと棚板２とによって囲まれた内側に配置され、対応する鍵１０の真下位置に配置されている。質量体２０は、フレーム部材３の上壁３ａの下面から下方に突出する質量体支持片６に軸支された枠部材３０と、枠部材３０に取り付けられたモータ４０とを備えて構成されている。枠部材３０は、質量体支持片６の下端に設けた質量体支点７を中心に上下方向に揺動するようになっている。
【００３３】
枠部材３０は、合成樹脂あるいは金属などで一体形成された長尺形状の部材であり、その長手方向が鍵１０の長手方向に沿って延びている。質量体支点７は、枠部材３０の長手方向の途中位置に配置されており、枠部材３０の前端部には、鍵１０の駆動片１１で駆動される被駆動部３１が設けられている。被駆動部３１は、駆動片１１の下端に軸部ｔｒを介して軸支されており、駆動片１１と共に上下に移動するようになっている。
【００３４】
枠部材３０における質量体支点７の後側には、モータ４０を取り付ける取付部３７が設けられている。取付部３７は、枠部材３０に一体形成された上下一対のガイドレール（ガイド部材）３８，３９を備えている。ガイドレール３８，３９は、枠部材３０の上端と下端とにそれぞれ互いに平行に形成されており、質量体支点７から後側に向かって延びている。両ガイドレール３８，３９の後端は、枠部材３０の後端部３４に連結されている。
【００３５】
モータ４０は、その回転軸４０ｃが本体部４０ａの下側で下方に延びるように配置されている。モータ４０の本体部４０ａの上部には、突起状の支持部４０ｂが形成されている。支持部４０ｂには、上側のガイドレール３８を挿通させるガイド穴４１が設けられている。ガイド穴４１は、その内周がガイドレール３８の外周に摺接しながらガイドレール３８に沿って移動可能になっている。
【００３６】
モータ４０の回転軸４０ｃにはローラ４２が取り付けられている。ローラ４２は、下側のガイドレール３９の側面に当接している。ローラ４２は、ガイドレール３９に対して摩擦力を有するゴムなどの部材で構成されており、回転軸４０ｃの回転によってガイドレール３９上を転動する。これにより、モータ４０がガイドレール３８，３９に沿って枠部材３０上を移動するようになっている。
【００３７】
一方、フレーム部材３の上壁３ａには、鍵スイッチ１５ａを搭載した鍵スイッチ基板１５が取り付けられている。また、鍵１０の下面における鍵スイッチ１５ａに対応する位置には、突起状の押圧部１２が形成されている。鍵１０が下方に移動すると押圧部１２が鍵スイッチ１５ａを押圧してこれをオンするようになっている。なお、モータ４０の配線４０ｄは、鍵スイッチ基板１５に接続されている。
【００３８】
棚板２の上面の後側には、下ストッパー２３が設置されている。下ストッパー２３は、図１における時計回り方向に移動する質量体２０を当接させて、質量体２０の同方向への移動を規制するものである。下ストッパー２３は、質量体２０の衝突による衝撃を吸収可能なフェルトやゴムなどの柔軟性を有する材料で構成されている。一方、フレーム部材３の上壁の後側の下面には、上ストッパー２４が設置されている。上ストッパー２４は、図１における反時計回り方向に移動する質量体２０を当接させて、質量体２０の同方向への移動を規制するものである。上ストッパー２４は、質量体２０の衝突による衝撃を吸収可能なフェルトやゴムなどの柔軟性を有する材料で構成されている。
【００３９】
上記構成の鍵盤装置１における演奏時の鍵１０及び質量体２０の動作を説明する。まず、質量体２０の重心位置は、モータ４０の重さによって質量体支点７よりも後側の位置にあるため、質量体２０には、質量体支点７を中心に図１における時計回り方向の回転力（モーメント）が生じている。したがって、鍵１０が押されていないとき、質量体２０は下ストッパー２３に当接して静止している。このとき、質量体２０の被駆動部３１は上昇した位置にあり、被駆動部３１に連結された駆動片１１を介して鍵１０が上方に持ち上げられた状態で静止している。このときの鍵１０及び質量体２０の位置を非押鍵位置という。
【００４０】
非押鍵位置にある鍵１０を押し下げると、鍵１０が下方に移動する。このとき、駆動片１１によって質量体２０の被駆動部３１が駆動されて下方に移動する。これにより、質量体２０が反時計回り方向に移動する。ところが、上記のように質量体２０には時計回り方向の回転力が生じているため、この回転力によって、被駆動部３１から駆動片１１に反力としての荷重が付与される。この荷重は、鍵１０を介して演奏者の指に掛かる荷重となる。この演奏者の指に掛かる荷重によって、鍵１０のタッチ感（慣性質量感）が生じる。
【００４１】
鍵１０がさらに押し下げられてゆくと、質量体２０が反時計回り方向にさらに移動する。質量体２０が上ストッパー２４に当接すると、質量体２０及び鍵１０の移動が停止する。一方、その状態で鍵１０を押し下げている力を弱めると、質量体２０がモータ４０の重さによる回転力で時計回り方向に移動し、鍵１０が上方に持ち上げられてゆく。鍵１０を押し下げている力を完全に解除すると、質量体２０が下ストッパー２３に当接することで質量体２０及び鍵１０の移動が停止して、質量体２０及び鍵１０が非押鍵位置に復帰する。
【００４２】
この鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０を移動させてその位置を変えることで、鍵１０のタッチ感を変更することができる。以下、この操作について説明する。モータ４０を移動させるには、鍵盤装置１を備える電子楽器の操作パネル（図示せず）などの操作によってモータ４０を回転させる。モータ４０が回転すると、ローラ４２がガイドレール３９上を転動することで、モータ４０がガイドレール３８，３９に沿って前後に移動する。これにより、質量体２０の重心の位置が変わる。
【００４３】
質量体２０の重心の位置が変わると、質量体２０にかかる回転力の大きさが変化するので、質量体２０から鍵１０に与えられる反力が変わり、鍵１０のタッチ感が変更される。モータ４０の移動量を詳細に調節すれば、鍵１０のタッチ感を所望のタッチ感に変えることができる。したがって、この鍵盤装置１を備える電子楽器が発生する楽音の音色や演奏者の好みなどに応じて、所望のタッチ感を実現することが可能となる。
【００４４】
本実施形態の鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０を駆動して該モータ４０を移動させることで、鍵１０にかかる反力を調整することができる。したがって、簡単な操作で鍵１０のタッチ感を変えることが可能となる。また、この鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０をその駆動力で移動させるので、鍵１０のタッチ感の変更を電子楽器のスイッチなどの操作で行うことができる。したがって、特許文献１又は２に記載の鍵盤装置のように、質量体に取り付けた錘などを直接操作しなくてよい。また、不安定な状態で支持されている質量体に工具を係合させる操作なども必要なくなる。したがって、鍵のタッチ感を変更する操作が行い易くなる。
【００４５】
また、本実施形態の鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０を質量体２０から鍵１０に反力を与えるための錘として機能させるように構成している。したがって、モータ４０の他に錘として機能させるための部材を質量体２０に取り付ける必要がなくなる。これにより、質量体２０の部品点数を少なくすることができ、鍵盤装置１の構成を簡単にすることができる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。これらの点は他の実施形態についても同様とする。
【００４７】
図２は、本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置１−２が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は、質量体２０の概略側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、後述する摺動子４３を示す斜視図である。本実施形態の鍵盤装置１−２にかかる質量体２０は、モータ４０に取り付けた摺動子（導電摺動体）４３と、枠部材３０に取り付けた摺動子４３を摺動させる摺動パターン（導電被摺動体）３３とを備えている。また、本実施形態の質量体２０が備える枠部材３０は、金属やカーボンなどの導電材料で構成されている。
【００４８】
摺動パターン３３は、上側のガイドレール３８の側面に取り付けられている。摺動パターン３３は、例えば、カーボン、銀、金などの導電性金属材料で構成された薄板（薄箔）状の部材からなる。摺動パターン３３は、ガイドレール３８の側面に導電性金属を含むペースト状材料を塗布して形成したものでもよい。あるいは、枠部材３０が導電性金属からなる場合は、ガイドレール３８の表面を摺動パターン３３として用いるように構成することも可能である。摺動パターン３３は、ガイドレール３８に沿ってモータ４０の移動範囲に形成されている。図２（ｂ）に示すように、摺動パターン３３は、ガイドレール３８との間に絶縁部材３２を介在させてガイドレール３８に取り付けられている。これにより、ガイドレール３８と摺動パターン３３とは絶縁されている。
【００４９】
一方、摺動子４３は、モータ４０の支持部４０ｂに設置されている。図２（ｂ）に示すように、支持部４０ｂに設けたガイド穴４１の内部には、ガイドレール３８が挿通されており、ガイド穴４１内におけるガイドレール３８の側面に対向する位置に摺動子４３が取り付けられている。摺動子４３は、弾性を有する金属などからなる薄板状の部材であり、図２（ｃ）に示すように、本体部４３ａから切り抜いた細片（接点部）４３ｂを本体部４３ａの面から突出させるように起こしている。摺動子４３は、細片４３ｂを摺動パターン３３に向けて突出させた状態で、ガイド穴４１内に取り付けられている。これにより、細片４３ｂが摺動パターン３３に当接している。したがって、モータ４０がガイドレール３８に沿って移動する際に摺動子４３が摺動パターン３３に摺接する。なお、摺動子４３は、モータ４０の正負いずれかの電極に接続されている。
【００５０】
本実施形態の質量体２０では、モータ４０の回転軸４０ｃに取り付けたローラ４４は、導電性ゴムなどの導電材料で構成されている。このローラ４４が下側のガイドレール３９に当接していることで、モータ４０と枠部材３０とが導通している。ローラ４４は、回転軸４０ｃを介してモータ４０の正負いずれかの電極（摺動子４３とは異なる電極）に接続されている。
【００５１】
ガイドレール３８に設けた摺動パターン３３は、配線３３ａを介して質量体２０の外部に導出されている。また、枠部材３０は、適宜の位置に取り付けられた配線３０ａを介してその接点が質量体２０の外部に導出されている。質量体２０の外部に導出された摺動パターン３３と枠部材３０の接点とは、鍵スイッチ基板１５（図１参照）などに接続されている。
【００５２】
本実施形態の鍵盤装置１−２では、モータ４０に取り付けた摺動子４３と枠部材３０に取り付けた摺動パターン３３とを備え、摺動子４３を摺動パターン３３に摺動させるように構成したことで、質量体２０内でモータ４０に接続される配線を省略している。このようにモータ４０の移動の妨げになる配線を省略したことで、モータ４０の滑らかな移動が可能となり、質量体２０の重心位置の変更がスムーズに行えるようになる。
【００５３】
また、この鍵盤装置１−２では、モータ４０がガイドレール３８に沿って移動する際に摺動子４３が摺動パターン３３に摺動するので、モータ４０がその移動範囲内の任意の位置にある状態でモータ４０に電気を供給することが可能となる。したがって、モータ４０をガイドレール３８，３９に沿って確実に移動させることができるようになる。
【００５４】
〔第３実施形態〕
図３は、本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置１−３が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は、質量体２０の概略側面図であり、（ｂ）は、質量体２０が備えるガイドレール３８の上面３８ａを示す概略図（概略平面図）である。本実施形態の鍵盤装置１−３では、モータ４０をハウジング４５に収納している。モータ４０は、ハウジング４５に収納された状態で、ハウジング４５を介してガイドレール３８に取り付けられている。
【００５５】
摺動パターン３３は、ガイドレール３８の上面３８ａの長手方向に沿って所定間隔で平行に２本形成されている。本実施形態の鍵盤装置１−３では、枠部材３０は導電材料で構成されたものには限らず、合成樹脂などの絶縁材料で構成されていてもよい。枠部材３０が絶縁材料で構成されている場合は、摺動パターン３３とガイドレール３８との間に介在させる絶縁材は不要となる。
【００５６】
モータ４０は、ハウジング４５の下部に収納されており、ハウジング４５の上部には、ガイドレール３８を挿通させる挿通部４６が形成されている。摺動子４３は、挿通部４６内の上面に取り付けた弾性金属材料などからなる細片状の部材である。摺動子４３は、一端が挿通部４６の上面に固定され、他端が、挿通部４６内に突出している。そして、挿通部４６内の摺動子４３の下側にガイドレール３８が配置されている。摺動子４３は、両摺動パターン３３，３３に対応して１個ずつ設置されている。これにより、両摺動子４３，４３がガイドレール３８の両摺動パターン３３，３３に弾接した状態になっている。なお、両摺動子４３，４３は、配線４７を介してモータ４０の正極と負極とにそれぞれ接続されている。
【００５７】
また、本実施形態の鍵盤装置１−３では、第１実施形態の鍵盤装置１においてモータ４０の回転軸４０ｃに取り付けていたローラ４２に代えて、モータ４０の回転軸４０ｃに歯車（ピニオン）４８を取り付けている。そして、下側のガイドレール３９の側面には、歯車４８に噛み合うラック４９が形成されている。歯車４８は、モータ４０の回転により回転してラック４９上を転動する。これにより、モータ４０がガイドレール３８，３９に沿って移動するようになっている。
【００５８】
本実施形態の鍵盤装置１−３では、摺動子４３がその弾性力によって摺動パターン３３に弾性的に接触（押し当てられた状態で接触）している。これにより、ガイドレール３８とハウジング４５との間に生じるガタつきを防止でき、ガイドレール３８に沿って移動するハウジング４５及びモータ４０の移動がスムーズになる。また、モータ４０が移動する際に摺動子４３が摺動パターン３３に確実に摺接するようになる。したがって、摺動子４３と摺動パターン３３との接触部における電気的ノイズの発生を効果的に防止できるので、モータ４０への電力の供給が安定し、モータ４０を正確な移動量で移動させることができる。
【００５９】
また、本実施形態の鍵盤装置１−３では、モータ４０を収納するハウジング４５を設けたことによって、モータ４０とハウジング４５とを合わせた重さによって質量体２０に回転力が生じるようになる。したがって、ハウジング４５の重さを調節することで、鍵１０に与えられる反力の大きさやその変化の幅（レンジ）を調節でき、鍵１０のタッチ感を所望のタッチ感に調整することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態の鍵盤装置１−３では、モータ４０の回転軸４０ｃに取り付けた歯車４８と、ガイドレール３９の側面に形成したラック４９とを備え、歯車４８とラック４９の噛み合いによりモータ４０を移動させるように構成している。これにより、モータ４０とガイドレール３９との間に滑りが生じることを防止でき、モータ４０を確実に移動させることができる。また、歯車４８とラック４９の噛み合いでモータ４０を移動させるので、モータ４０の回転の位相をモータ４０の移動量として正確に伝達することができる。したがって、質量体２０の重心位置を正確に変更することができ、鍵１０のタッチ感を設定通りに正確に変えることが可能となる。
【００６１】
〔第４実施形態〕
図４は、本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置１−４が備える質量体２０におけるガイドレール３８の上面３８ａを示す部分拡大図である。本実施形態の鍵盤装置１−４は、第３実施形態の鍵盤装置１−３の構成に加えて、枠部材３０上を移動するモータ４０の位置を検出する位置検出手段５０を備えている。
【００６２】
図４に示す位置検出手段５０は、ガイドレール３８の上面３８ａに取り付けた抵抗体パターン５１と、モータ４０のハウジング４５に取り付けた摺動子（電極部材）５２とを備えて構成されている。抵抗体パターン５１は、ガイドレール３８の上面３８ａにおける摺動パターン３３に隣接する位置に摺動パターン３３と平行に設けられている。抵抗体パターン５１は、例えば、カーボン、白金、ニッケル、銅などで構成された所定の電気抵抗を有する薄板（薄箔）状の部材からなる。抵抗体パターン５１は、ガイドレール３８の上面３８ａにカーボン、白金、ニッケル、銅などを含むペースト状材料を塗布して形成したものでもよい。摺動子５２は、第１実施形態の摺動子４３と同様の構成である。この位置検出手段５０では、抵抗体パターン５１と摺動子５２との間に位置検出用の電流を流しながらモータ４０を移動させる。抵抗体パターン５１上を摺動子５２が摺動すると、抵抗体パターン５１上の摺動子５２の接点の位置が順に変化する。これにより、抵抗体パターン５１と摺動子５２との間に流れる電流が変化する。この電流値を測定することでモータ４０の位置を検出することができる。
【００６３】
図５は、本実施形態の他の鍵盤装置１−４’が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は質量体２０が備えるモータ４０及びハウジング４５を示す部分拡大図、（ｂ）は、質量体２０が備えるガイドレール３８の下面３８ｂを示す部分拡大図である。同図に示す位置検出手段５０は、ガイドレール３８の下面３８ｂに取り付けたデータ形成部５３と、モータ４０に取り付けたエンコーダ５４とを備えて構成されている。データ形成部５３は、デジタル情報のデータパターンなどが形成（表示）された薄板（薄箔）状の部材である。一方、エンコーダ５４は、モータ４０の上端部に取り付けられており、その読取部５４ａがデータ形成部５３に対向して配置されている。エンコーダ５４は、読取部５４ａがデータ形成部５３に接触してその上を摺動する接触型のものでもよいし、読取部５４ａがデータ形成部５３に対して間隔を有して対向する非接触型のものでもよい。
【００６４】
データ形成部５３には、エンコーダ５４で読取可能なデータとして、例えば、モータ４０の移動方向に沿って交互にlow／highのデジタル値を配列したデータパターンを形成することができる。この位置検出手段５０では、モータ４０が移動する際にデータ形成部５３のデータパターンがエンコーダ５４で読み取られ、これによりモータ４０の移動量が検出されるようになっている。
【００６５】
本実施形態の鍵盤装置１−４（１−４’）によれば、位置検出手段５０によって移動するモータ４０の位置を検出することができるので、枠部材３０上を移動するモータ４０を目標位置に正確に停止させることが可能となる。これにより、質量体２０の重心位置を設定通りに変えて、鍵１０のタッチ感を正確に変更することができるようになる。
【００６６】
〔第５実施形態〕
図６は、本発明の第５実施形態にかかる鍵盤装置１−５が備える鍵１０及びその周辺の構成部品を示す概略側面図である。本実施形態の鍵盤装置１−５では、質量体２０にモータ６０と錘部材７０とを搭載し、モータ６０によって錘部材７０を移動させるように構成している。モータ６０は、枠部材３０における質量体支点７の直後の位置に取り付けられている。モータ６０は、その回転軸６０ｃが本体部６０ａの下側で下方に延びて配置されている。一方、枠部材３０の後端部３４には、プーリ６１が取り付けられている。プーリ６１は、軸方向が上下方向に延びる回転軸６１ａに回転自在に取り付けられている。モータ６０の回転軸６０ｃとプーリ６１との間には、ベルト６２が掛けられている。
【００６７】
一方、枠部材３０におけるモータ６０とプーリ６１との間の部分には、ガイドレール３５が設けられている。ガイドレール３５は、枠部材３０に一体形成されており、モータ６０及びプーリ６１の下側で直線状に延びている。ガイドレール３５には、錘部材７０が取り付けられている。錘部材７０は、金属材料などで構成された所定の質量を有する塊状の部材で、その重さにより質量体２０に質量体支点７回りの回転力を付える部材である。錘部材７０には、ガイドレール３５を挿通させるガイド穴７１が形成されている。錘部材７０は、ガイド穴７１の内周がガイドレール３５の外周に摺接しながらガイドレール３５に沿って移動するようになっている。
【００６８】
錘部材７０は、モータ６０の回転軸６０ｃとプーリ６１との間のベルト６２に固着されている。したがって、錘部材７０は、モータ６０の回転により送られるベルト６２を介してガイドレール３５に沿って前後に移動するようになっている。
【００６９】
モータ６０には、配線６３が接続されている。配線６３は、枠部材３０を貫通して枠部材３０に設けた引出部３６から質量体２０の外部に引き出されている。引出部３６は、枠部材３０における質量体支点７の近傍位置、詳細には、枠部材３０における質量体支点７の直前の下面に配置されている。引出部３６を設ける位置は、図６に示す位置には限定されず、質量体支点７の近傍であれば、上記以外の位置に設けることも可能である。なお、ここでいう近傍位置の具体例をとしては、質量体支点７から枠部材３０における最も遠い端部（本実施形態では枠部材３０の後端部）までの距離をＬとすると、近傍位置とは質量体支点７から０．３Ｌ以内の距離にある部分を指し、さらに望ましくは、０．１L以内の距離にある部分を指すものとする。
【００７０】
本実施形態の鍵盤装置１−５によれば、引出部３６が質量体支点７の近傍位置に配置されているため、質量体２０が揺動する際の引出部３６の位置の変化が少なくて済む。これにより、質量体２０の揺動による配線６３の移動量を最小限に抑えることができる。したがって、演奏時の押鍵によって質量体２０が繰り返し揺動しても配線６３にかかる負担が少なくて済むので、配線６３が断線するなどの不具合が生じ難くなり、耐久性に優れた鍵盤装置となる。
【００７１】
また、質量体２０の揺動による配線６３の移動量が最小限に抑えられることで、質量体２０の揺動がスムーズになる。したがって、鍵１０の操作感覚に質量体２０の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵１０の操作感覚が良好になる。
【００７２】
〔第６実施形態〕
図７は、本発明の第６実施形態にかかる鍵盤装置１−６が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は、質量体２０の概略側面図、（ｂ）は、質量体２０における質量体支点７の近傍部分を正面側から見た概略図である。本実施形態の鍵盤装置１−６では、第５実施形態の鍵盤装置１−５において質量体２０から外部に引き出されていた配線６３に代えて、質量体２０に取り付けた摺動パターン（導電摺動体）８１と、棚板（固定部）２及びフレーム部材（固定部）３に取り付けた摺動パターン８１に対して摺動する摺動子（導電被摺動体）８２とを備えている。
【００７３】
摺動パターン８１は、枠部材３０における質量体支点７の近傍の下面２１と側面２２とに取り付けられている。図７（ａ）に示すように、枠部材３０の下面２１は、質量体支点７を中心とする円弧形状の面として形成されている。下面２１に設けた摺動パターン８１ａは、その長手方向が下面２１の円弧方向に延びる長尺形状に形成されている。摺動パターン８１ａは、その長手方向に対する両側方向において所定間隔で複数本（図では３本）並べて形成されている。
【００７４】
質量体支点７の近傍の側面２２に設けた摺動パターン８１ｂは、図７（ａ）に示すように、質量体支点７を中心とする円弧形状に形成されている。摺動パターン８１ｂは、質量体支点７を中心に同心状に複数個（図では２個）が形成されている。摺動パターン８１ｂは、図７（ｂ）に示すように、枠部材３０の両側の側面２２，２２にそれぞれ形成されている。摺動パターン８１ａ，８１ｂは、枠部材３０上で配線６４を介してモータ６０と接続されている。なお、本実施形態の質量体２０に第４実施形態の鍵盤装置１−４が備える位置検出手段５０を設ける場合には、いずれかの摺動パターン８１ａ又は摺動パターン８１ｂを位置検出手段５０に接続してもよい。
【００７５】
下面２１の摺動パターン８１ａに接触する摺動子８２ａは、棚板２の上面に取り付けられている。摺動子８２ａは、弾性を有する金属材料などで細片状に形成された部材である。摺動子８２ａは、下端が質量体支点７の真下近傍で棚板２に固定され、そこから上方に延びており、上端が枠部材３０の下面２１の摺動パターン８１ａに弾接している。
【００７６】
また、枠部材３０の側面２２の摺動パターン８１ｂに接触する摺動子８２ｂは、詳細な図示は省略するが、一端がフレーム部材３などに固定されており、他端が摺動パターン８１ｂに弾接している。なお、図６では、摺動パターン８１ａに接触する摺動子８２ａと、摺動パターン８１ｂに接触する摺動子８２ｂとをそれぞれ１個のみ図示しているが、他の摺動パターン８１ａ又は摺動パターン８１ｂに接触する摺動子８２ａ又は摺動子８２ｂも、図示したものと同様に設置されている。
【００７７】
本実施形態の鍵盤装置１−６では、質量体２０に取り付けた摺動パターン８１ａ，８１ｂと、棚板２に取り付けた摺動子８２ａ，８２ｂとを備え、質量体２０の揺動に伴い摺動子８２ａ，８２ｂが摺動パターン８１ａ，８１ｂ上を摺動するように構成したので、質量体２０と外部との間を接続する配線を省略することができる。したがって、配線を介して揺動する質量体２０に余計な力が作用するおそれがなくなり、質量体２０の揺動がスムーズになる。よって、鍵１０の操作感覚に質量体２０の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵１０の操作感覚が良好になる。
【００７８】
また、本実施形態の鍵盤装置１−６では、枠部材３０の下面２１は、質量体支点７を中心とする円弧状の面になっており、枠部材３０の側面２２に設けた摺動パターン８１ｂは、質量体支点７を中心とする円弧状に形成されている。したがって、押鍵により質量体２０が質量体支点７を中心に揺動すると、質量体２０に設けた摺動パターン８１ａ，８１ｂは、それらの長手方向が質量体支点７を中心とする円弧に沿って移動する。そうすると、質量体２０が揺動する際に摺動パターン８１ａ，８１ｂ上の摺動子８２ａ，８２ｂが接触する部分が通過して描かれる軌跡は、質量体支点７を中心とする円弧形状になる。このため、摺動パターン８１ａ，８１ｂと摺動子８２ａ，８２ｂとを上記円弧上の一定の位置（棚板２及びフレーム部材３に対する一定の位置）で接触させることが可能となる。
【００７９】
これにより、質量体２０がその揺動範囲内の任意の位置にある状態で、棚板２又はフレーム部材３に固定された摺動子８２を質量体２０に取り付けた摺動パターン８１に接触させることが可能となる。これにより、質量体２０と外部との間で接続される配線を設けなくても、質量体２０がその揺動範囲内の任意の位置にある状態で、モータ６０を外部との間で電気的に接続することが可能となる。
【００８０】
図８は、本実施形態の鍵盤装置１−６の他の構成例を示す図で、質量体２０における質量体支点７の近傍の部分拡大図である。この構成例では、図７に示す構成例に対して、摺動パターン８１と摺動子８２の配置を入れ換えており、質量体２０に導電摺動体としての摺動子８２を取り付け、棚板２に導電被摺動体としての摺動パターン８１を取り付けている。摺動子８２は、枠部材３０における質量体支点７の近傍の下面２１に設けた窪み２１ａに配置されており、枠部材３０の回動により質量体支点７を中心とする円弧面に沿って移動するようになっている。一方、摺動パターン８１は、棚板２上に設置された支持部材８の上面８ａに取り付けられている。支持部材８の上面８ａは、下側に窪む円弧面状に形成されており、該上面８ａが枠部材３０の下面２１に対して所定間隔で対向して配置されている。これにより、枠部材３０の回動に伴って摺動子８２の接点が摺動パターン８１に対して摺接するようになっている。
【００８１】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００８２】
上記各実施形態に示す鍵盤装置１〜１−６の構成は、適宜に組み合わせることが可能である。例えば、第５実施形態の鍵盤装置１−５あるいは第６実施形態の鍵盤装置１−６では、モータ６０で錘部材７０を移動させて質量体２０の重心の位置を変えるように構成しているが、第５実施形態の鍵盤装置１−５あるいは第６実施形態の鍵盤装置１−６でも、第１乃至第４実施形態の鍵盤装置１〜１−４と同様に、モータ４０が枠部材３０上を移動することで質量体２０の重心の位置が変化するように構成することも可能である。
なお、上記各実施例では、本発明を手鍵盤に適用した例について説明したが、これに限らず、ペダル鍵盤においても適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる鍵盤装置が備える鍵及びその周辺の構成部品を示す概略側断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、質量体が備える摺動子を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、質量体が備えるガイドレールの概略平面図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、質量体が備えるガイドレールの概略平面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置が備える他の質量体を示す図で、（ａ）は、質量体が備えるモータの概略拡大図、（ｂ）は、質量体が備えるガイドレールの概略下面図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる鍵盤装置が備える鍵及びその周辺の構成部品を示す概略側断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、枠部材における質量体支点の近傍を手前側から見た概略図である。
【図８】本発明の第６実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体の他の構成例を示す図で、質量体における質量体支点の近傍の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 鍵盤装置
２ 棚板
３ フレーム部材
５ 鍵支点
７ 質量体支点
１０ 鍵
１１ 駆動片（伝達部）
２０ 質量体
３０ 枠部材
３０ａ 配線
３３ 摺動パターン（導電被摺動体）
３５ ガイドレール
３６ 引出部
３８ ガイドレール（上側）
３９ ガイドレール（下側）
４０ モータ
４１ ガイド穴
４２ ローラ
４３ 摺動子（導電摺動体）
４４ ローラ
４５ ハウジング
４６ 挿通部
４７ 配線
４８ 歯車（ピニオン）
４９ ラック
５０ 位置検出手段
６０ モータ
７０ 錘部材
７１ ガイド穴
８１ 摺動パターン（導電被摺動体）
８２ 摺動子（導電摺動体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ピアノや電子オルガンなどの電子楽器が備える鍵盤装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子楽器が備える鍵盤装置の一例として、特許文献１に記載された鍵盤装置がある。特許文献１の鍵盤装置は、フレームやケースなどの支持体に対して揺動自在に支持された鍵と、鍵の下方で支持体に対して揺動可能に支持され、鍵の移動に伴い鍵によって駆動されて揺動する質量体（ハンマーアーム）とを備えている。質量体は、所定の重さを有し、その重心が支点に対して鍵で駆動される部分と反対側の位置にある。これにより、質量体には、鍵を押し返す方向への回転力（モーメント）が生じている。この回転力によって質量体から鍵に対して荷重が与えられている。この質量体から鍵に与えられる荷重によって、押鍵時の鍵のタッチ感（慣性質量感）をアコースティックピアノなど本来の鍵盤楽器のタッチ感に近づけることが可能となる。
【０００３】
このような鍵盤装置を備える電子楽器において、その演奏感覚を本来の鍵盤楽器の演奏感覚にさらに近づけるためには、電子楽器が発生する楽音の音色や演奏者の好みなどに応じて、鍵のタッチ感を変更できるようにすることが望ましい。例えば、ピアノ音色ではタッチ感が重く、オルガン音色ではピアノ音色よりタッチ感が軽くなるように変更できるとよい。
【０００４】
そこで、上記の特許文献１の鍵盤装置あるいは下記の特許文献２及び特許文献３の鍵盤装置では、質量体から鍵に与えられる荷重を変更可能な構成を採用している。特許文献１あるいは特許文献２に記載の鍵盤装置では、質量体に錘を取り付け、この錘の取付位置を質量体の長手方向に沿って変更できるように構成している。また、特許文献３に記載の鍵盤装置では、質量体の一部を切り取るなどして取り除くことで、質量体の質量及び質量分布を変更することができるようにしている。これらの鍵盤装置によれば、質量体の重心の位置を変えて、質量体から鍵に与えられる荷重を変えることができる。これにより、電子楽器の演奏状況などに応じて鍵のタッチ感を変更することが可能となる。
【特許文献１】実開平３−１１７２８９号公報
【特許文献２】特開平４−１７２３９８号公報
【特許文献３】実公平５−８６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の鍵盤装置では、錘の取付位置を変える機構として、質量体の本体部に形成したネジ軸と錘に形成したネジ穴とを有し、ネジ穴をネジ軸にネジ係合させて錘自体の回転によるネジの送りで錘を移動させる機構を採用している。この機構で錘の取付位置を変えるには、鍵盤装置の外部からドライバーなどの工具を挿入して、該工具を錘に係合させて錘を回転させる必要がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の鍵盤装置では、押鍵時の質量体の揺動による遠心力で、錘が質量体の長手方向に動き、押鍵の強さあるいは速さに応じて鍵のタッチ感が変化するようになっているが、錘の質量体への取付位置を変更するには、錘を位置決めしているストッパーの固定ネジを緩めることでその作業を行う必要がある。
【０００７】
特許文献１の鍵盤装置では、錘を移動させる際に錘が回転して工具から離れる方へ移動すると、錘の移動に伴って工具が鍵盤装置の内部に次第に深く挿入されてゆく。つまり、錘の移動に伴って錘を移動させる操作を行う位置が移動するので、一定の位置で操作を行うことができない。このため、錘の取付位置を変更する作業が行い難いという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１あるいは特許文献２に記載の鍵盤装置では、錘の取付位置を変える際に錘にドライバーなどの工具を係合させる必要がある。ところが、質量体は揺動可能な状態で支持されているため、錘に工具を係合させる際に工具で錘が押されると質量体が動いてしまい、錘の位置が一定に定まらない。このため、錘の取付位置を変更する作業が行い難いという問題がある。
【０００９】
さらに、特許文献１乃至特許文献３の鍵盤装置では、複数の鍵に対応する複数の質量体に取り付けた錘の取付位置の変更は質量体ごとに行わなければならないため、複数の鍵のタッチ感を変更する作業に手間と時間がかかる。その上、複数の質量体に取り付けた錘を同じ移動量で移動させるなど、決められた移動量で移動させることが簡単に行えない。したがって、複数の鍵のタッチ感を統一して変えたり、複数の鍵のタッチ感をスケール方向で規則的に異ならせたりして所望のタッチ感を実現することが簡単に行えない。
【００１０】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、簡単な操作で鍵のタッチ感を所望のタッチ感に変更することができる鍵盤装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明の鍵盤装置は、鍵と、質量体と、質量体による反力を鍵に伝える伝達部と、を具備し、質量体は、支点を介して揺動可能に設けられたガイド部材と、ガイド部材に沿って支点からの距離を調整可能に設けられ、その駆動力によりガイド部材に沿って移動するモータと、を備えて構成され、モータをガイド部材に沿って移動させることで、モータの支点からの距離を調整し、質量体による反力を調整することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、質量体に設けたモータを移動させることで、質量体による反力を調整することができる。したがって、簡単な操作で鍵のタッチ感を変更することが可能となる。また、この構成によれば、質量体に取り付けたモータを錘として機能させるので、モータ以外に錘としての部材を質量体に取り付ける必要がなくなる。これにより、質量体の部品点数を少なくすることができ、鍵盤装置の構成を簡単にすることができる。
【００１３】
また、この構成によれば、質量体に設けたモータを移動させて鍵のタッチ感を変更するので、鍵盤装置を備える電子楽器のスイッチなどの操作で鍵のタッチ感を変更することができる。したがって、特許文献１又は２に記載の鍵盤装置のように、質量体に取り付けた錘を直接操作する必要がなく、鍵のタッチ感を変更する操作が簡単に行えるようになる。また、複数の質量体の重心位置を一度に変更することが可能となるので、複数の鍵のタッチ感の変更が容易に行えるようになる。さらに、複数の鍵のタッチ感を統一したり、複数の鍵のタッチ感をスケール方向で規則的に異ならせたりして所望のタッチ感を実現することが簡単に行えるようになる。
【００１４】
上記の鍵盤装置では、モータに設けられた導電摺動体と、ガイド部材に設けられ、ガイド部材に沿って移動するモータの導電摺動体を摺動させる導電被摺動体とを備えてもよい。
【００１５】
この構成によれば、モータに接続する配線を省略できるので、質量体内でモータが移動し易くなり、質量体による反力の調整がスムーズに行えるようになる。また、モータの移動範囲に導電被摺動体を設けることによって、モータが移動範囲内の任意の位置にある状態でモータに電気を供給することができるようになる。したがって、モータを確実に移動させることが可能となる。
【００１６】
上記の鍵盤装置では、モータに取り付けられた該モータの回転により回転する歯車と、ガイド部材に形成され、歯車に噛み合い該歯車を転動させてモータをガイドレールに沿って移動させるラックとを備えてもよい。
【００１７】
この構成によれば、ラックと歯車との噛み合いによりモータを移動させるので、モータとガイド部材との間に滑りが生じることを防止でき、モータを確実に移動させることができる。また、ラックと歯車との噛み合いによりモータを移動させるので、モータをガイド部材に対して正確な移動量で移動させることができる。したがって、鍵のタッチ感を設定通りに正確に変更することが可能となる。
【００１８】
また、上記の鍵盤装置では、ガイド部材とモータとの間に設置されたガイド部材上を移動するモータの位置を検出する位置検出手段を備えてもよい。
【００１９】
この構成によれば、位置検出手段によってモータの位置を検出できるので、ガイド部材に沿って移動するモータを目標位置に正確に停止させることができる。これにより、鍵のタッチ感を設定通りに正確に変更することが可能となる。
【００２０】
また、上記の鍵盤装置では、モータまたは位置検出手段に接続された配線を有すると共に、配線は、質量体に設けた引出部から質量体の外部に引き出されており、引出部は、質量体における支点の近傍位置に配置されていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、引出部が支点の近傍位置に配置されているため、質量体の揺動による引出部の位置の変化が少なくて済む。これにより、質量体の揺動による配線の移動量を最小限に抑えることができる。したがって、演奏時の押鍵によって質量体が繰り返し揺動しても、配線にかかる負担が少なくて済むので、配線に断線などの不具合が生じ難く、耐久性に優れた鍵盤装置となる。
【００２２】
また、質量体の揺動による配線の移動量が最小限に抑えられることで、質量体の揺動がスムーズになる。したがって、鍵の操作感覚に質量体の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵の操作感覚が良好になる。
【００２３】
また、上記の鍵盤装置では、質量体に設けられ、モータまたは位置検出手段に接続されている導電摺動体と、質量体に対して静止している固定部に設けられ、質量体の揺動に伴い質量体に設けた導電摺動体が摺動する導電被摺動体と、を備えてもよい。
【００２４】
この構成によれば、質量体と外部との間で接続される配線を設けずに済むので、配線を介して揺動する質量体に余計な力が作用するおそれがなくなり、質量体の揺動がスムーズになる。したがって、鍵の操作感覚に質量体の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵の操作感覚が良好になる。
【００２５】
また、上記の鍵盤装置では、質量体が揺動する際に導電摺動体と導電被摺動体とが接触する部分によって描かれる軌跡が、支点を中心とする円弧状になるようにしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、質量体と外部との間で接続される配線を設けなくても、質量体がその揺動範囲内の任意の位置にある状態で、モータあるいは位置検出手段を外部との間で電気的に接続することが可能となる。これにより、質量体の揺動位置に関わらずモータあるいは位置検出手段を動作させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の鍵盤装置によれば、簡単な操作で鍵のタッチ感を所望のタッチ感に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、鍵盤装置が備える鍵の長手方向における両側のうち、鍵盤を演奏する演奏者の側を手前あるいは前といい、その反対側を奥あるいは後という。
【００２９】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる鍵盤装置１が備える鍵１０及びその周辺の構成部品を示す概略側断面図である。なお、同図では、鍵盤装置１が備える１個の鍵及びその周辺の構成部品のみを示している。鍵盤装置１は、棚板（固定部）２に取り付けられたフレーム部材（固定部）３と、フレーム部材３の上部でフレーム部材３に対して移動可能に支持された鍵１０と、鍵１０の下方でフレーム部材３に対して揺動可能に支持された質量体２０とを備えて構成されている。なお、図１では、鍵１０が白鍵である場合を示しているが、黒鍵の場合も同様の構成になっている。
【００３０】
棚板２は、鍵１０を配列する棚の底部を構成する平板状の部材である。フレーム部材３は、棚板２の上面に固定されている。フレーム部材３は、一体に形成された上壁３ａと前後一対の側壁３ｂ，３ｃとを有し、側断面形状が略コ字状に形成されている。棚板２及びフレーム部材３は、鍵盤装置１のスケール方向（図１の紙面に直交する方向）に延びており、複数の鍵１０に対応する位置に跨って配置されている。棚板２やフレーム部材３は、移動する鍵１０や質量体２０に対して固定されている固定部であって、鍵１０や質量体２０を揺動自在に支持している支持体となっている。なお、鍵１０や質量体２０は、該支持体に対して揺動（回動）自在に設けられているが、その支持構造としては、鍵１０や質量体２０が支持体に対して直接揺動自在に支持されているもののみならず、間接部材（例えば支点部材）を介して間接的に支持される構造であってもよい。
【００３１】
鍵１０は、フレーム部材３の上壁３ａの後端部から上方に突出する鍵支持片４に支持されている。鍵１０は、その長手方向の後端部が鍵支持片４の上端に設けた鍵支点５に軸支されており、前端部が上下方向に移動するようになっている。鍵１０の前端部近傍の下面には、下方に突出する駆動片１１が形成されている。駆動片１１は、鍵１０の移動に伴って、後述する質量体２０の被駆動部３１を駆動（押圧）して質量体２０を移動させ、質量体２０による反力を鍵１０に伝える伝達部として機能する。なお、該伝達部には、駆動片１１と後述する被駆動部３１、及びこれらの間に軸支された軸部ｔｒも含まれる。
【００３２】
質量体２０は、フレーム部材３の上壁３ａと両側壁３ｂ，３ｃと棚板２とによって囲まれた内側に配置され、対応する鍵１０の真下位置に配置されている。質量体２０は、フレーム部材３の上壁３ａの下面から下方に突出する質量体支持片６に軸支された枠部材３０と、枠部材３０に取り付けられたモータ４０とを備えて構成されている。枠部材３０は、質量体支持片６の下端に設けた質量体支点７を中心に上下方向に揺動するようになっている。
【００３３】
枠部材３０は、合成樹脂あるいは金属などで一体形成された長尺形状の部材であり、その長手方向が鍵１０の長手方向に沿って延びている。質量体支点７は、枠部材３０の長手方向の途中位置に配置されており、枠部材３０の前端部には、鍵１０の駆動片１１で駆動される被駆動部３１が設けられている。被駆動部３１は、駆動片１１の下端に軸部ｔｒを介して軸支されており、駆動片１１と共に上下に移動するようになっている。
【００３４】
枠部材３０における質量体支点７の後側には、モータ４０を取り付ける取付部３７が設けられている。取付部３７は、枠部材３０に一体形成された上下一対のガイドレール（ガイド部材）３８，３９を備えている。ガイドレール３８，３９は、枠部材３０の上端と下端とにそれぞれ互いに平行に形成されており、質量体支点７から後側に向かって延びている。両ガイドレール３８，３９の後端は、枠部材３０の後端部３４に連結されている。
【００３５】
モータ４０は、その回転軸４０ｃが本体部４０ａの下側で下方に延びるように配置されている。モータ４０の本体部４０ａの上部には、突起状の支持部４０ｂが形成されている。支持部４０ｂには、上側のガイドレール３８を挿通させるガイド穴４１が設けられている。ガイド穴４１は、その内周がガイドレール３８の外周に摺接しながらガイドレール３８に沿って移動可能になっている。
【００３６】
モータ４０の回転軸４０ｃにはローラ４２が取り付けられている。ローラ４２は、下側のガイドレール３９の側面に当接している。ローラ４２は、ガイドレール３９に対して摩擦力を有するゴムなどの部材で構成されており、回転軸４０ｃの回転によってガイドレール３９上を転動する。これにより、モータ４０がガイドレール３８，３９に沿って枠部材３０上を移動するようになっている。
【００３７】
一方、フレーム部材３の上壁３ａには、鍵スイッチ１５ａを搭載した鍵スイッチ基板１５が取り付けられている。また、鍵１０の下面における鍵スイッチ１５ａに対応する位置には、突起状の押圧部１２が形成されている。鍵１０が下方に移動すると押圧部１２が鍵スイッチ１５ａを押圧してこれをオンするようになっている。なお、モータ４０の配線４０ｄは、鍵スイッチ基板１５に接続されている。
【００３８】
棚板２の上面の後側には、下ストッパー２３が設置されている。下ストッパー２３は、図１における時計回り方向に移動する質量体２０を当接させて、質量体２０の同方向への移動を規制するものである。下ストッパー２３は、質量体２０の衝突による衝撃を吸収可能なフェルトやゴムなどの柔軟性を有する材料で構成されている。一方、フレーム部材３の上壁の後側の下面には、上ストッパー２４が設置されている。上ストッパー２４は、図１における反時計回り方向に移動する質量体２０を当接させて、質量体２０の同方向への移動を規制するものである。上ストッパー２４は、質量体２０の衝突による衝撃を吸収可能なフェルトやゴムなどの柔軟性を有する材料で構成されている。
【００３９】
上記構成の鍵盤装置１における演奏時の鍵１０及び質量体２０の動作を説明する。まず、質量体２０の重心位置は、モータ４０の重さによって質量体支点７よりも後側の位置にあるため、質量体２０には、質量体支点７を中心に図１における時計回り方向の回転力（モーメント）が生じている。したがって、鍵１０が押されていないとき、質量体２０は下ストッパー２３に当接して静止している。このとき、質量体２０の被駆動部３１は上昇した位置にあり、被駆動部３１に連結された駆動片１１を介して鍵１０が上方に持ち上げられた状態で静止している。このときの鍵１０及び質量体２０の位置を非押鍵位置という。
【００４０】
非押鍵位置にある鍵１０を押し下げると、鍵１０が下方に移動する。このとき、駆動片１１によって質量体２０の被駆動部３１が駆動されて下方に移動する。これにより、質量体２０が反時計回り方向に移動する。ところが、上記のように質量体２０には時計回り方向の回転力が生じているため、この回転力によって、被駆動部３１から駆動片１１に反力としての荷重が付与される。この荷重は、鍵１０を介して演奏者の指に掛かる荷重となる。この演奏者の指に掛かる荷重によって、鍵１０のタッチ感（慣性質量感）が生じる。
【００４１】
鍵１０がさらに押し下げられてゆくと、質量体２０が反時計回り方向にさらに移動する。質量体２０が上ストッパー２４に当接すると、質量体２０及び鍵１０の移動が停止する。一方、その状態で鍵１０を押し下げている力を弱めると、質量体２０がモータ４０の重さによる回転力で時計回り方向に移動し、鍵１０が上方に持ち上げられてゆく。鍵１０を押し下げている力を完全に解除すると、質量体２０が下ストッパー２３に当接することで質量体２０及び鍵１０の移動が停止して、質量体２０及び鍵１０が非押鍵位置に復帰する。
【００４２】
この鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０を移動させてその位置を変えることで、鍵１０のタッチ感を変更することができる。以下、この操作について説明する。モータ４０を移動させるには、鍵盤装置１を備える電子楽器の操作パネル（図示せず）などの操作によってモータ４０を回転させる。モータ４０が回転すると、ローラ４２がガイドレール３９上を転動することで、モータ４０がガイドレール３８，３９に沿って前後に移動する。これにより、質量体２０の重心の位置が変わる。
【００４３】
質量体２０の重心の位置が変わると、質量体２０にかかる回転力の大きさが変化するので、質量体２０から鍵１０に与えられる反力が変わり、鍵１０のタッチ感が変更される。モータ４０の移動量を詳細に調節すれば、鍵１０のタッチ感を所望のタッチ感に変えることができる。したがって、この鍵盤装置１を備える電子楽器が発生する楽音の音色や演奏者の好みなどに応じて、所望のタッチ感を実現することが可能となる。
【００４４】
本実施形態の鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０を駆動して該モータ４０を移動させることで、鍵１０にかかる反力を調整することができる。したがって、簡単な操作で鍵１０のタッチ感を変えることが可能となる。また、この鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０をその駆動力で移動させるので、鍵１０のタッチ感の変更を電子楽器のスイッチなどの操作で行うことができる。したがって、特許文献１又は２に記載の鍵盤装置のように、質量体に取り付けた錘などを直接操作しなくてよい。また、不安定な状態で支持されている質量体に工具を係合させる操作なども必要なくなる。したがって、鍵のタッチ感を変更する操作が行い易くなる。
【００４５】
また、本実施形態の鍵盤装置１では、質量体２０に取り付けたモータ４０を質量体２０から鍵１０に反力を与えるための錘として機能させるように構成している。したがって、モータ４０の他に錘として機能させるための部材を質量体２０に取り付ける必要がなくなる。これにより、質量体２０の部品点数を少なくすることができ、鍵盤装置１の構成を簡単にすることができる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。これらの点は他の実施形態についても同様とする。
【００４７】
図２は、本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置１−２が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は、質量体２０の概略側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、後述する摺動子４３を示す斜視図である。本実施形態の鍵盤装置１−２にかかる質量体２０は、モータ４０に取り付けた摺動子（導電摺動体）４３と、枠部材３０に取り付けた摺動子４３を摺動させる摺動パターン（導電被摺動体）３３とを備えている。また、本実施形態の質量体２０が備える枠部材３０は、金属やカーボンなどの導電材料で構成されている。
【００４８】
摺動パターン３３は、上側のガイドレール３８の側面に取り付けられている。摺動パターン３３は、例えば、カーボン、銀、金などの導電性金属材料で構成された薄板（薄箔）状の部材からなる。摺動パターン３３は、ガイドレール３８の側面に導電性金属を含むペースト状材料を塗布して形成したものでもよい。あるいは、枠部材３０が導電性金属からなる場合は、ガイドレール３８の表面を摺動パターン３３として用いるように構成することも可能である。摺動パターン３３は、ガイドレール３８に沿ってモータ４０の移動範囲に形成されている。図２（ｂ）に示すように、摺動パターン３３は、ガイドレール３８との間に絶縁部材３２を介在させてガイドレール３８に取り付けられている。これにより、ガイドレール３８と摺動パターン３３とは絶縁されている。
【００４９】
一方、摺動子４３は、モータ４０の支持部４０ｂに設置されている。図２（ｂ）に示すように、支持部４０ｂに設けたガイド穴４１の内部には、ガイドレール３８が挿通されており、ガイド穴４１内におけるガイドレール３８の側面に対向する位置に摺動子４３が取り付けられている。摺動子４３は、弾性を有する金属などからなる薄板状の部材であり、図２（ｃ）に示すように、本体部４３ａから切り抜いた細片（接点部）４３ｂを本体部４３ａの面から突出させるように起こしている。摺動子４３は、細片４３ｂを摺動パターン３３に向けて突出させた状態で、ガイド穴４１内に取り付けられている。これにより、細片４３ｂが摺動パターン３３に当接している。したがって、モータ４０がガイドレール３８に沿って移動する際に摺動子４３が摺動パターン３３に摺接する。なお、摺動子４３は、モータ４０の正負いずれかの電極に接続されている。
【００５０】
本実施形態の質量体２０では、モータ４０の回転軸４０ｃに取り付けたローラ４４は、導電性ゴムなどの導電材料で構成されている。このローラ４４が下側のガイドレール３９に当接していることで、モータ４０と枠部材３０とが導通している。ローラ４４は、回転軸４０ｃを介してモータ４０の正負いずれかの電極（摺動子４３とは異なる電極）に接続されている。
【００５１】
ガイドレール３８に設けた摺動パターン３３は、配線３３ａを介して質量体２０の外部に導出されている。また、枠部材３０は、適宜の位置に取り付けられた配線３０ａを介してその接点が質量体２０の外部に導出されている。質量体２０の外部に導出された摺動パターン３３と枠部材３０の接点とは、鍵スイッチ基板１５（図１参照）などに接続されている。
【００５２】
本実施形態の鍵盤装置１−２では、モータ４０に取り付けた摺動子４３と枠部材３０に取り付けた摺動パターン３３とを備え、摺動子４３を摺動パターン３３に摺動させるように構成したことで、質量体２０内でモータ４０に接続される配線を省略している。このようにモータ４０の移動の妨げになる配線を省略したことで、モータ４０の滑らかな移動が可能となり、質量体２０の重心位置の変更がスムーズに行えるようになる。
【００５３】
また、この鍵盤装置１−２では、モータ４０がガイドレール３８に沿って移動する際に摺動子４３が摺動パターン３３に摺動するので、モータ４０がその移動範囲内の任意の位置にある状態でモータ４０に電気を供給することが可能となる。したがって、モータ４０をガイドレール３８，３９に沿って確実に移動させることができるようになる。
【００５４】
〔第３実施形態〕
図３は、本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置１−３が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は、質量体２０の概略側面図であり、（ｂ）は、質量体２０が備えるガイドレール３８の上面３８ａを示す概略図（概略平面図）である。本実施形態の鍵盤装置１−３では、モータ４０をハウジング４５に収納している。モータ４０は、ハウジング４５に収納された状態で、ハウジング４５を介してガイドレール３８に取り付けられている。
【００５５】
摺動パターン３３は、ガイドレール３８の上面３８ａの長手方向に沿って所定間隔で平行に２本形成されている。本実施形態の鍵盤装置１−３では、枠部材３０は導電材料で構成されたものには限らず、合成樹脂などの絶縁材料で構成されていてもよい。枠部材３０が絶縁材料で構成されている場合は、摺動パターン３３とガイドレール３８との間に介在させる絶縁材は不要となる。
【００５６】
モータ４０は、ハウジング４５の下部に収納されており、ハウジング４５の上部には、ガイドレール３８を挿通させる挿通部４６が形成されている。摺動子４３は、挿通部４６内の上面に取り付けた弾性金属材料などからなる細片状の部材である。摺動子４３は、一端が挿通部４６の上面に固定され、他端が、挿通部４６内に突出している。そして、挿通部４６内の摺動子４３の下側にガイドレール３８が配置されている。摺動子４３は、両摺動パターン３３，３３に対応して１個ずつ設置されている。これにより、両摺動子４３，４３がガイドレール３８の両摺動パターン３３，３３に弾接した状態になっている。なお、両摺動子４３，４３は、配線４７を介してモータ４０の正極と負極とにそれぞれ接続されている。
【００５７】
また、本実施形態の鍵盤装置１−３では、第１実施形態の鍵盤装置１においてモータ４０の回転軸４０ｃに取り付けていたローラ４２に代えて、モータ４０の回転軸４０ｃに歯車（ピニオン）４８を取り付けている。そして、下側のガイドレール３９の側面には、歯車４８に噛み合うラック４９が形成されている。歯車４８は、モータ４０の回転により回転してラック４９上を転動する。これにより、モータ４０がガイドレール３８，３９に沿って移動するようになっている。
【００５８】
本実施形態の鍵盤装置１−３では、摺動子４３がその弾性力によって摺動パターン３３に弾性的に接触（押し当てられた状態で接触）している。これにより、ガイドレール３８とハウジング４５との間に生じるガタつきを防止でき、ガイドレール３８に沿って移動するハウジング４５及びモータ４０の移動がスムーズになる。また、モータ４０が移動する際に摺動子４３が摺動パターン３３に確実に摺接するようになる。したがって、摺動子４３と摺動パターン３３との接触部における電気的ノイズの発生を効果的に防止できるので、モータ４０への電力の供給が安定し、モータ４０を正確な移動量で移動させることができる。
【００５９】
また、本実施形態の鍵盤装置１−３では、モータ４０を収納するハウジング４５を設けたことによって、モータ４０とハウジング４５とを合わせた重さによって質量体２０に回転力が生じるようになる。したがって、ハウジング４５の重さを調節することで、鍵１０に与えられる反力の大きさやその変化の幅（レンジ）を調節でき、鍵１０のタッチ感を所望のタッチ感に調整することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態の鍵盤装置１−３では、モータ４０の回転軸４０ｃに取り付けた歯車４８と、ガイドレール３９の側面に形成したラック４９とを備え、歯車４８とラック４９の噛み合いによりモータ４０を移動させるように構成している。これにより、モータ４０とガイドレール３９との間に滑りが生じることを防止でき、モータ４０を確実に移動させることができる。また、歯車４８とラック４９の噛み合いでモータ４０を移動させるので、モータ４０の回転の位相をモータ４０の移動量として正確に伝達することができる。したがって、質量体２０の重心位置を正確に変更することができ、鍵１０のタッチ感を設定通りに正確に変えることが可能となる。
【００６１】
〔第４実施形態〕
図４は、本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置１−４が備える質量体２０におけるガイドレール３８の上面３８ａを示す部分拡大図である。本実施形態の鍵盤装置１−４は、第３実施形態の鍵盤装置１−３の構成に加えて、枠部材３０上を移動するモータ４０の位置を検出する位置検出手段５０を備えている。
【００６２】
図４に示す位置検出手段５０は、ガイドレール３８の上面３８ａに取り付けた抵抗体パターン５１と、モータ４０のハウジング４５に取り付けた摺動子（電極部材）５２とを備えて構成されている。抵抗体パターン５１は、ガイドレール３８の上面３８ａにおける摺動パターン３３に隣接する位置に摺動パターン３３と平行に設けられている。抵抗体パターン５１は、例えば、カーボン、白金、ニッケル、銅などで構成された所定の電気抵抗を有する薄板（薄箔）状の部材からなる。抵抗体パターン５１は、ガイドレール３８の上面３８ａにカーボン、白金、ニッケル、銅などを含むペースト状材料を塗布して形成したものでもよい。摺動子５２は、第１実施形態の摺動子４３と同様の構成である。この位置検出手段５０では、抵抗体パターン５１と摺動子５２との間に位置検出用の電流を流しながらモータ４０を移動させる。抵抗体パターン５１上を摺動子５２が摺動すると、抵抗体パターン５１上の摺動子５２の接点の位置が順に変化する。これにより、抵抗体パターン５１と摺動子５２との間に流れる電流が変化する。この電流値を測定することでモータ４０の位置を検出することができる。
【００６３】
図５は、本実施形態の他の鍵盤装置１−４’が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は質量体２０が備えるモータ４０及びハウジング４５を示す部分拡大図、（ｂ）は、質量体２０が備えるガイドレール３８の下面３８ｂを示す部分拡大図である。同図に示す位置検出手段５０は、ガイドレール３８の下面３８ｂに取り付けたデータ形成部５３と、モータ４０に取り付けたエンコーダ５４とを備えて構成されている。データ形成部５３は、デジタル情報のデータパターンなどが形成（表示）された薄板（薄箔）状の部材である。一方、エンコーダ５４は、モータ４０の上端部に取り付けられており、その読取部５４ａがデータ形成部５３に対向して配置されている。エンコーダ５４は、読取部５４ａがデータ形成部５３に接触してその上を摺動する接触型のものでもよいし、読取部５４ａがデータ形成部５３に対して間隔を有して対向する非接触型のものでもよい。
【００６４】
データ形成部５３には、エンコーダ５４で読取可能なデータとして、例えば、モータ４０の移動方向に沿って交互にlow／highのデジタル値を配列したデータパターンを形成することができる。この位置検出手段５０では、モータ４０が移動する際にデータ形成部５３のデータパターンがエンコーダ５４で読み取られ、これによりモータ４０の移動量が検出されるようになっている。
【００６５】
本実施形態の鍵盤装置１−４（１−４’）によれば、位置検出手段５０によって移動するモータ４０の位置を検出することができるので、枠部材３０上を移動するモータ４０を目標位置に正確に停止させることが可能となる。これにより、質量体２０の重心位置を設定通りに変えて、鍵１０のタッチ感を正確に変更することができるようになる。
【００６６】
〔第５実施形態〕
図６は、本発明の第５実施形態にかかる鍵盤装置１−５が備える鍵１０及びその周辺の構成部品を示す概略側面図である。本実施形態の鍵盤装置１−５では、質量体２０にモータ６０と錘部材７０とを搭載し、モータ６０によって錘部材７０を移動させるように構成している。モータ６０は、枠部材３０における質量体支点７の直後の位置に取り付けられている。モータ６０は、その回転軸６０ｃが本体部６０ａの下側で下方に延びて配置されている。一方、枠部材３０の後端部３４には、プーリ６１が取り付けられている。プーリ６１は、軸方向が上下方向に延びる回転軸６１ａに回転自在に取り付けられている。モータ６０の回転軸６０ｃとプーリ６１との間には、ベルト６２が掛けられている。
【００６７】
一方、枠部材３０におけるモータ６０とプーリ６１との間の部分には、ガイドレール３５が設けられている。ガイドレール３５は、枠部材３０に一体形成されており、モータ６０及びプーリ６１の下側で直線状に延びている。ガイドレール３５には、錘部材７０が取り付けられている。錘部材７０は、金属材料などで構成された所定の質量を有する塊状の部材で、その重さにより質量体２０に質量体支点７回りの回転力を付える部材である。錘部材７０には、ガイドレール３５を挿通させるガイド穴７１が形成されている。錘部材７０は、ガイド穴７１の内周がガイドレール３５の外周に摺接しながらガイドレール３５に沿って移動するようになっている。
【００６８】
錘部材７０は、モータ６０の回転軸６０ｃとプーリ６１との間のベルト６２に固着されている。したがって、錘部材７０は、モータ６０の回転により送られるベルト６２を介してガイドレール３５に沿って前後に移動するようになっている。
【００６９】
モータ６０には、配線６３が接続されている。配線６３は、枠部材３０を貫通して枠部材３０に設けた引出部３６から質量体２０の外部に引き出されている。引出部３６は、枠部材３０における質量体支点７の近傍位置、詳細には、枠部材３０における質量体支点７の直前の下面に配置されている。引出部３６を設ける位置は、図６に示す位置には限定されず、質量体支点７の近傍であれば、上記以外の位置に設けることも可能である。なお、ここでいう近傍位置の具体例をとしては、質量体支点７から枠部材３０における最も遠い端部（本実施形態では枠部材３０の後端部）までの距離をＬとすると、近傍位置とは質量体支点７から０．３Ｌ以内の距離にある部分を指し、さらに望ましくは、０．１L以内の距離にある部分を指すものとする。
【００７０】
本実施形態の鍵盤装置１−５によれば、引出部３６が質量体支点７の近傍位置に配置されているため、質量体２０が揺動する際の引出部３６の位置の変化が少なくて済む。これにより、質量体２０の揺動による配線６３の移動量を最小限に抑えることができる。したがって、演奏時の押鍵によって質量体２０が繰り返し揺動しても配線６３にかかる負担が少なくて済むので、配線６３が断線するなどの不具合が生じ難くなり、耐久性に優れた鍵盤装置となる。
【００７１】
また、質量体２０の揺動による配線６３の移動量が最小限に抑えられることで、質量体２０の揺動がスムーズになる。したがって、鍵１０の操作感覚に質量体２０の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵１０の操作感覚が良好になる。
【００７２】
〔第６実施形態〕
図７は、本発明の第６実施形態にかかる鍵盤装置１−６が備える質量体２０の構成例を示す図で、（ａ）は、質量体２０の概略側面図、（ｂ）は、質量体２０における質量体支点７の近傍部分を正面側から見た概略図である。本実施形態の鍵盤装置１−６では、第５実施形態の鍵盤装置１−５において質量体２０から外部に引き出されていた配線６３に代えて、質量体２０に取り付けた摺動パターン（導電摺動体）８１と、棚板（固定部）２及びフレーム部材（固定部）３に取り付けた摺動パターン８１に対して摺動する摺動子（導電被摺動体）８２とを備えている。
【００７３】
摺動パターン８１は、枠部材３０における質量体支点７の近傍の下面２１と側面２２とに取り付けられている。図７（ａ）に示すように、枠部材３０の下面２１は、質量体支点７を中心とする円弧形状の面として形成されている。下面２１に設けた摺動パターン８１ａは、その長手方向が下面２１の円弧方向に延びる長尺形状に形成されている。摺動パターン８１ａは、その長手方向に対する両側方向において所定間隔で複数本（図では３本）並べて形成されている。
【００７４】
質量体支点７の近傍の側面２２に設けた摺動パターン８１ｂは、図７（ａ）に示すように、質量体支点７を中心とする円弧形状に形成されている。摺動パターン８１ｂは、質量体支点７を中心に同心状に複数個（図では２個）が形成されている。摺動パターン８１ｂは、図７（ｂ）に示すように、枠部材３０の両側の側面２２，２２にそれぞれ形成されている。摺動パターン８１ａ，８１ｂは、枠部材３０上で配線６４を介してモータ６０と接続されている。なお、本実施形態の質量体２０に第４実施形態の鍵盤装置１−４が備える位置検出手段５０を設ける場合には、いずれかの摺動パターン８１ａ又は摺動パターン８１ｂを位置検出手段５０に接続してもよい。
【００７５】
下面２１の摺動パターン８１ａに接触する摺動子８２ａは、棚板２の上面に取り付けられている。摺動子８２ａは、弾性を有する金属材料などで細片状に形成された部材である。摺動子８２ａは、下端が質量体支点７の真下近傍で棚板２に固定され、そこから上方に延びており、上端が枠部材３０の下面２１の摺動パターン８１ａに弾接している。
【００７６】
また、枠部材３０の側面２２の摺動パターン８１ｂに接触する摺動子８２ｂは、詳細な図示は省略するが、一端がフレーム部材３などに固定されており、他端が摺動パターン８１ｂに弾接している。なお、図６では、摺動パターン８１ａに接触する摺動子８２ａと、摺動パターン８１ｂに接触する摺動子８２ｂとをそれぞれ１個のみ図示しているが、他の摺動パターン８１ａ又は摺動パターン８１ｂに接触する摺動子８２ａ又は摺動子８２ｂも、図示したものと同様に設置されている。
【００７７】
本実施形態の鍵盤装置１−６では、質量体２０に取り付けた摺動パターン８１ａ，８１ｂと、棚板２に取り付けた摺動子８２ａ，８２ｂとを備え、質量体２０の揺動に伴い摺動子８２ａ，８２ｂが摺動パターン８１ａ，８１ｂ上を摺動するように構成したので、質量体２０と外部との間を接続する配線を省略することができる。したがって、配線を介して揺動する質量体２０に余計な力が作用するおそれがなくなり、質量体２０の揺動がスムーズになる。よって、鍵１０の操作感覚に質量体２０の本来の揺動に基づく感覚以外の感覚が加わらずに済み、演奏時の鍵１０の操作感覚が良好になる。
【００７８】
また、本実施形態の鍵盤装置１−６では、枠部材３０の下面２１は、質量体支点７を中心とする円弧状の面になっており、枠部材３０の側面２２に設けた摺動パターン８１ｂは、質量体支点７を中心とする円弧状に形成されている。したがって、押鍵により質量体２０が質量体支点７を中心に揺動すると、質量体２０に設けた摺動パターン８１ａ，８１ｂは、それらの長手方向が質量体支点７を中心とする円弧に沿って移動する。そうすると、質量体２０が揺動する際に摺動パターン８１ａ，８１ｂ上の摺動子８２ａ，８２ｂが接触する部分が通過して描かれる軌跡は、質量体支点７を中心とする円弧形状になる。このため、摺動パターン８１ａ，８１ｂと摺動子８２ａ，８２ｂとを上記円弧上の一定の位置（棚板２及びフレーム部材３に対する一定の位置）で接触させることが可能となる。
【００７９】
これにより、質量体２０がその揺動範囲内の任意の位置にある状態で、棚板２又はフレーム部材３に固定された摺動子８２を質量体２０に取り付けた摺動パターン８１に接触させることが可能となる。これにより、質量体２０と外部との間で接続される配線を設けなくても、質量体２０がその揺動範囲内の任意の位置にある状態で、モータ６０を外部との間で電気的に接続することが可能となる。
【００８０】
図８は、本実施形態の鍵盤装置１−６の他の構成例を示す図で、質量体２０における質量体支点７の近傍の部分拡大図である。この構成例では、図７に示す構成例に対して、摺動パターン８１と摺動子８２の配置を入れ換えており、質量体２０に導電摺動体としての摺動子８２を取り付け、棚板２に導電被摺動体としての摺動パターン８１を取り付けている。摺動子８２は、枠部材３０における質量体支点７の近傍の下面２１に設けた窪み２１ａに配置されており、枠部材３０の回動により質量体支点７を中心とする円弧面に沿って移動するようになっている。一方、摺動パターン８１は、棚板２上に設置された支持部材８の上面８ａに取り付けられている。支持部材８の上面８ａは、下側に窪む円弧面状に形成されており、該上面８ａが枠部材３０の下面２１に対して所定間隔で対向して配置されている。これにより、枠部材３０の回動に伴って摺動子８２の接点が摺動パターン８１に対して摺接するようになっている。
【００８１】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００８２】
上記各実施形態に示す鍵盤装置１〜１−６の構成は、適宜に組み合わせることが可能である。例えば、第５実施形態の鍵盤装置１−５あるいは第６実施形態の鍵盤装置１−６では、モータ６０で錘部材７０を移動させて質量体２０の重心の位置を変えるように構成しているが、第５実施形態の鍵盤装置１−５あるいは第６実施形態の鍵盤装置１−６でも、第１乃至第４実施形態の鍵盤装置１〜１−４と同様に、モータ４０が枠部材３０上を移動することで質量体２０の重心の位置が変化するように構成することも可能である。
なお、上記各実施例では、本発明を手鍵盤に適用した例について説明したが、これに限らず、ペダル鍵盤においても適用することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる鍵盤装置が備える鍵及びその周辺の構成部品を示す概略側断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、質量体が備える摺動子を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、質量体が備えるガイドレールの概略平面図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、質量体が備えるガイドレールの概略平面図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる鍵盤装置が備える他の質量体を示す図で、（ａ）は、質量体が備えるモータの概略拡大図、（ｂ）は、質量体が備えるガイドレールの概略下面図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる鍵盤装置が備える鍵及びその周辺の構成部品を示す概略側断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体を示す図で、（ａ）は、概略側面図、（ｂ）は、枠部材における質量体支点の近傍を手前側から見た概略図である。
【図８】本発明の第６実施形態にかかる鍵盤装置が備える質量体の他の構成例を示す図で、質量体における質量体支点の近傍の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 鍵盤装置
２ 棚板
３ フレーム部材
５ 鍵支点
７ 質量体支点
１０ 鍵
１１ 駆動片（伝達部）
２０ 質量体
３０ 枠部材
３０ａ 配線
３３ 摺動パターン（導電被摺動体）
３５ ガイドレール
３６ 引出部
３８ ガイドレール（上側）
３９ ガイドレール（下側）
４０ モータ
４１ ガイド穴
４２ ローラ
４３ 摺動子（導電摺動体）
４４ ローラ
４５ ハウジング
４６ 挿通部
４７ 配線
４８ 歯車（ピニオン）
４９ ラック
５０ 位置検出手段
６０ モータ
７０ 錘部材
７１ ガイド穴
８１ 摺動パターン（導電被摺動体）
８２ 摺動子（導電摺動体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵と、質量体と、前記質量体による反力を前記鍵に伝える伝達部と、を具備し、
前記質量体は、
支点を介して揺動可能に設けられたガイド部材と、
前記ガイド部材に沿って前記支点からの距離を調整可能に設けられ、その駆動力により前記ガイド部材に沿って移動するモータと、を備えて構成され、
前記モータを前記ガイド部材に沿って移動させることで、前記モータの前記支点からの距離を調整し、前記質量体による前記反力を調整することを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記モータに設けられた導電摺動体と、
前記ガイド部材に設けられ、該ガイド部材に沿って移動する前記モータの前記導電摺動体を摺動させる導電被摺動体と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
【請求項３】
前記モータに取り付けられた該モータの回転により回転する歯車と、
前記ガイド部材の長手方向に沿って形成され、前記歯車に噛み合い該歯車を転動させて前記モータを前記ガイド部材に沿って移動させるラックと、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の鍵盤装置。
【請求項４】
前記ガイド部材と前記モータとの間に設置された前記ガイド部材に沿って移動する前記モータの位置を検出する位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鍵盤装置。
【請求項５】
前記モータまたは前記位置検出手段に接続された配線を有すると共に、
前記配線は、前記質量体に設けた引出部から前記質量体の外部に引き出されており、
前記引出部は、前記質量体における前記支点の近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の鍵盤装置。
【請求項６】
前記質量体に設けられ、前記モータまたは前記位置検出手段に接続されている導電摺動体と、
前記質量体に対して静止している固定部に設けられ、前記質量体の揺動に伴い前記導電摺動体が摺動する導電被摺動体と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の鍵盤装置。
【請求項７】
前記質量体が揺動する際に前記導電摺動体と前記導電被摺動体とが接触する部分によって描かれる軌跡が、前記支点を中心とする円弧状になることを特徴とする請求項６に記載の鍵盤装置。
【請求項１】
鍵と、質量体と、前記質量体による反力を前記鍵に伝える伝達部と、を具備し、
前記質量体は、
支点を介して揺動可能に設けられたガイド部材と、
前記ガイド部材に沿って前記支点からの距離を調整可能に設けられ、その駆動力により前記ガイド部材に沿って移動するモータと、を備えて構成され、
前記モータを前記ガイド部材に沿って移動させることで、前記モータの前記支点からの距離を調整し、前記質量体による前記反力を調整することを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記モータに設けられた導電摺動体と、
前記ガイド部材に設けられ、該ガイド部材に沿って移動する前記モータの前記導電摺動体を摺動させる導電被摺動体と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
【請求項３】
前記モータに取り付けられた該モータの回転により回転する歯車と、
前記ガイド部材の長手方向に沿って形成され、前記歯車に噛み合い該歯車を転動させて前記モータを前記ガイド部材に沿って移動させるラックと、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の鍵盤装置。
【請求項４】
前記ガイド部材と前記モータとの間に設置された前記ガイド部材に沿って移動する前記モータの位置を検出する位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の鍵盤装置。
【請求項５】
前記モータまたは前記位置検出手段に接続された配線を有すると共に、
前記配線は、前記質量体に設けた引出部から前記質量体の外部に引き出されており、
前記引出部は、前記質量体における前記支点の近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の鍵盤装置。
【請求項６】
前記質量体に設けられ、前記モータまたは前記位置検出手段に接続されている導電摺動体と、
前記質量体に対して静止している固定部に設けられ、前記質量体の揺動に伴い前記導電摺動体が摺動する導電被摺動体と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の鍵盤装置。
【請求項７】
前記質量体が揺動する際に前記導電摺動体と前記導電被摺動体とが接触する部分によって描かれる軌跡が、前記支点を中心とする円弧状になることを特徴とする請求項６に記載の鍵盤装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−８６２３７（Ｐ２００９−８６２３７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５５１１８（Ｐ２００７−２５５１１８）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]