しかしながら、上記特許文献1、2、3の鍵盤装置では、フレームの形状や鍵ガイド等の障害物による制約から、ハンマ体は、フレームに対し、上方や下方から挿入しなければならない。
特に、上記特許文献1では、ハンマ体の挿入の向きを変えながら組み付ける必要があり、向きの変動幅も大きい。また、上記特許文献2では、ハンマ体の挿入の向きを変えるだけでなく、移動方向も一旦逆向きにする必要がある。また、上記特許文献3では、鍵ガイドが邪魔になるため、ハンマ体の挿入角度を変えながら組み付ける必要があり、角度の変化幅も大きい。
そのため、いずれの鍵盤装置においても、フレームへのハンマ体の組み付け作業が容易でないという問題があった。
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハンマ体をフレーム内に前側から挿入可能にして、ハンマ体の組み付け作業を容易にすることができる鍵盤装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明の請求項1の鍵盤装置は、それぞれ複数の鍵支持部(53)及びハンマ支持部(43)を有し、樹脂で一体に形成され、楽器本体(19)に支持されるフレーム(40)と、押鍵操作により各々が揺動するように前記鍵支持部に支持され、並列的に配列された複数の鍵(10、20)と、前記複数の各鍵に対応して並列的に配設され、各々、対応する鍵の下方において対応する鍵に連動して前記ハンマ支持部を中心として回動するように該ハンマ支持部に支持され、対応する鍵の揺動動作に対して慣性を付与するための複数のハンマ体(30)とを有し、前記フレームは、少なくとも前記ハンマ支持部より奏者側である前側に開口する開口部(OP)を有し、上下方向において、前記開口部の上限位置(47a)と下限位置(41a)との間に前記ハンマ支持部が位置し、前記ハンマ体を前記ハンマ支持部に支持させる際、前側から前記開口部を通じて前記ハンマ体を前記フレームの内部に挿入することが可能なように構成されている。
好ましくは、前記ハンマ体が、前記ハンマ支持部に支持され、該ハンマ体の長手方向が前後方向に平行になった状態における前記ハンマ体の上下方向における最大縦幅(Hh)に比し、前記開口部の前記上限位置と前記下限位置との上下方向における間隔(Hf)の方が大きい(請求項2)。
好ましくは、前記ハンマ支持部に支持された前記ハンマ体の鍵並び方向における最大横幅(Bh)に比し、前記開口部の鍵並び方向における幅(Bf)の方が大きい(請求項3)。
好ましくは、前記開口部は、鍵並び方向において、複数の鍵域に亘って連続して開口している(請求項4)。
好ましくは、前記開口部の前記上限位置のうちの最前位置(P1)は前記ハンマ支持部よりも前方に位置し、側面視において、前記最前位置と前記ハンマ支持部とを結ぶ線分(L1)と前記ハンマ支持部を通る前後方向に平行な線分(L0)とが成す鋭角が15°以上である(請求項5)。
好ましくは、前記ハンマ体には、後方に開口した係合部(31)が形成され、該係合部が前記ハンマ支持部に係合することで、前記ハンマ支持部に前記ハンマ体が回動自在に支持されるように構成され、前記ハンマ体を前記ハンマ支持部に支持させる際、前記ハンマ体を後方に平行移動させて前記係合部を前記ハンマ支持部に係合させることが可能である(請求項6)。
好ましくは、前記開口部の前記上限位置は、前記下限位置及び前記ハンマ支持部のいずれよりも前方に位置し、前記上限位置と前記下限位置との間は、前方だけでなく下方にも開口している(請求項7)。
好ましくは、前記フレームには、前記複数の各鍵の揺動動作をガイドする鍵ガイド部(50)が前記各鍵に対応して設けられ、前記鍵ガイド部は、前記ハンマ支持部よりも前方で且つ前記開口部の前記上限位置よりも上方に設けられる(請求項8)。
好ましくは、前記各ハンマ体は、対応する鍵の押鍵往行程において、その後部(30r)が上方に回動するように構成され、前記開口部の前記上限位置にはストッパ部(48)が設けられ、前記ストッパ部の下面(48a)が前記各ハンマ体と当接することで、押鍵往行程における前記各ハンマ体の回動初期位置が規制されるように構成される(請求項9)。
なお、上記括弧内の符号は例示である。
本発明の請求項1によれば、ハンマ体をフレーム内に前側から挿入可能にして、ハンマ体の組み付け作業を容易にすることができる。
請求項2によれば、ハンマ体の組み付け時において、ハンマ体を、その回動方向における角度を変えながら挿入する必要がなく、ハンマ体の長手方向が前後方向に平行な状態のままフレームの内部に挿入することが容易となる。
請求項3によれば、ハンマ体の組み付け時において、ハンマ体を、その鍵並び方向における角度を変えながら挿入する必要がなく、ハンマ体の長手方向が前後方向に平行な状態のままフレームの内部に挿入することが容易となる。
請求項4によれば、十分な開口面積を確保して組み付け作業を容易にすると共に、複数のハンマ体を同時にフレームの内部に挿入することが可能となる。
請求項5によれば、ハンマ体の挿入や組み付け作業が行いやすい。
請求項6によれば、ハンマ体の姿勢をあまり変えることなくほぼ平行移動だけで組み付けることが容易である。
請求項7によれば、ハンマ体の挿入や組み付け作業が一層行いやすい。
請求項8によれば、ハンマ体の組み付け時に鍵ガイド部が邪魔になることがなく、ハンマ体の挿入や組み付け作業が一層行いやすい。
請求項9によれば、ストッパ部の下方に開口部の大半が形成されるので、ハンマ体の組み付け時にストッパ部が邪魔になりにくい。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤装置の内部構成を示す側面図である。本鍵盤装置は、例えば、電子鍵盤楽器に適用され、樹脂で一体に形成されるフレーム40に、それぞれ複数の白鍵10、黒鍵20、ハンマ体30が配設されてなる。本鍵盤装置に対して、奏者が位置する側を前側とする。従って、同図左方、右方がそれぞれ前方、後方である。また、左右方向については、奏者からみた方向を基準とする。
白鍵10、黒鍵20は、左右方向(「鍵並び方向」とも称する)に沿ってそれぞれ複数が並列的に配列される。ハンマ体30は、鍵並び方向に沿って複数が並列的に配列される。ハンマ体30は、各鍵に対応して設けられ、それぞれ対応する鍵の下方に配設され、対応する鍵の揺動動作に対して慣性を付与する。
図2(a)、(b)は、フレーム40の平面図、正面図である。図3は、図2(a)のA−A線に沿う断面図である。図2(a)、(b)では、フレーム40は、1オクターブ分しか示していないが、複数の鍵域に亘る長さであればよく、全鍵幅に構成してもよい。
白鍵10、黒鍵20は、各々、フレーム40の鍵支持部53を中心に前端部が上下方向に揺動自在に鍵支持部53に支持される。鍵支持部53は、鍵10、20を揺動自在に支持できればよく、ヒンジタイプ等でもよく、その構成は問わない。ハンマ体30は、各々、フレーム40のハンマ回動軸43を中心に上下方向に回動(前端部及び後端部が上下に揺動)自在にハンマ回動軸43に支持される。白鍵10の前部には、垂下片11が下方に垂設され、垂下片11の下端部が、緩衝部材を含むハンマ駆動部12となっている。黒鍵20も同様である。
図1に示すように、ハンマ体30は、ハンマ回動軸43と係合する係合凹部31を有し、係合凹部31より前方の前方延設部30fと、係合凹部31より後方の後方延設部30rとを有して棒状に構成される。係合凹部31は、後方に開口している。後方延設部30rの後端部には、ハンマ体30の全体の質量のうちのほとんどが集中している質量部32が設けられる。前方延設部30fには、長い下側係合部33と短い上側係合部34とからなる蟹のハサミ状の係合部が形成されている。下側係合部33及び上側係合部34は、対応する白鍵10、黒鍵20のハンマ駆動部12と常に係合状態にあり、ハンマ体30が、対応する鍵に連動して往方向及び復方向の双方に回動するようになっている。
図1においては、白鍵10、黒鍵20、ハンマ体30は、押鍵されていない初期状態が示される。白鍵10、ハンマ体30については、押鍵終了状態のものが、白鍵10−E、ハンマ体30−Eとして併せて示されている。
フレーム40は、射出成形による一体成形で製造される。フレーム40は、棚板19(図1、図3参照)の上に配設固定される。棚板19は、楽器本体の一部であればよく、呼称は問わず、下ケースの底板等であってもよい。後に詳述するように、フレーム40は、鍵並び方向全長に亘って一体に延設される部分を、鍵並び方向において互いに離間した複数の縦リブ46で接続した構成を採る。
まず、図3に示すように、フレーム40において、ストッパ取付部47が最前部に設けられる。ストッパ取付部47より後方で上方には、鍵ガイド連結部49が設けられる。鍵ガイド連結部49よりやや後方で且つ最下部には、前側支持部41が設けられる。フレーム40の後部の最下部には、後側支持部45が設けられる。前側支持部41及び後側支持部45の下端は、棚板19に直接当接する。
後側支持部45から後側壁部60が、前側への段差を形成して垂直に上方に立ち上がり、後側壁部60の上部から、前方に鍵支持部連結部51が一体に延設される。鍵支持部連結部51の前部から、下側への段差を形成して、板状部54が、前方やや斜め下方に向かって延設されている。板状部54は、フレーム40の前後方向中間付近であって、前側支持部41よりも後方の位置まで延設されている。
特に、ストッパ取付部47、鍵ガイド連結部49、前側支持部41、鍵支持部連結部51、板状部54は、上記した、「鍵並び方向全長に亘って一体に延設される部分」に該当する(図2(a)、(b)参照)。これらと後側支持部45及び後側壁部60が、互いに縦リブ46で一体に接続されている(図3参照)。縦リブ46は、複数鍵に対して1つ設けられ、図2に示すように、一例として、1オクターブあたり2〜3個設けられるが、数は問わない。
図1に示すように、ストッパ取付部47の下面47aには、ハンマ体30の下側係合部33と当接して、押鍵往行程におけるハンマ体30の回動初期位置を規制するための初期ストッパ48が取り付けられる。非押鍵状態では、ハンマ体30は、質量部32の重みによって後方延設部30rが下がるので、初期ストッパ48の下面48aに下側係合部33が常時当接している。一方、下側係合部33と白鍵10、黒鍵20のハンマ駆動部12とは常時係合している。そのため、ハンマ体30の回動初期位置が規制されることで、白鍵10、黒鍵20の初期位置である非押鍵位置も規制され、白鍵10、黒鍵20の各押鍵面位置が面一に揃うようになっている。
板状部54の下面には、ハンマ体30の後方延設部30rの質量部32と当接してハンマ体30の回動終了位置を規制するための終了ストッパ55が取り付けられる。押鍵操作により、鍵10、20のハンマ駆動部12がハンマ体30の下側係合部33を駆動し、ハンマ体30が図1の反時計方向に回動する。そして、後方延設部30rが終了ストッパ55に当接すると、押鍵往行程における鍵10、20及びハンマ体30の回動終了位置が規制される。押鍵終了状態から離鍵操作すると、復行程となり、ハンマ体30は、質量部32の重みによって時計方向に回動し、初期位置に復帰する。
初期ストッパ48、終了ストッパ55は、いずれも、フェルト等の緩衝機能を有する部材で構成され、鍵並び方向全長に亘って一体に設けられるが、ハンマ体30毎に設けてもよい。なお、初期ストッパ48、終了ストッパ55としては、エラストマ等の軟質材を採用し、それぞれ2色成形による一体成形でフレーム40と一体に形成してもよい。板状部54の上面には、複数の基板取付部56、57が一体に形成され(図2も参照)、基板取付部56、57に、基板58が螺合固定される。
基板58上には、各鍵に対応する鍵スイッチ59等が配設される。鍵スイッチ59は、対応する鍵10、20に押圧されて、当該鍵10、20の押鍵動作を検出する。楽器本体には、不図示の楽音発生装置が備えられ、鍵スイッチ59の検出結果に基づいて楽音が発生するようになっている。
図1〜図3に示すように、鍵ガイド連結部49からは、鍵ガイド部50が上方に一体に突設形成される。鍵ガイド部50は、各鍵に対応して設けられ、対応する鍵の揺動動作をガイドする。鍵ガイド部50としては、フレーム40とは別体に形成したものを固着して設けてもよい。前側支持部41の上面41aからは、一対の突設片42が各ハンマ体30に対応して突設形成されている。一対の突設片42の間に、上記したハンマ回動軸43が形成される。
前側支持部41にはまた、複数のボス44が一体に形成されている。さらに、図示はしないが、後側支持部45にも、複数のボスが一体に形成されている。これらボス44等に設けられた不図示のネジ穴に、下方から棚板19を螺合固定することで、楽器本体にフレーム40が固定される。鍵並び方向におけるボス44の形成位置は、縦リブ46の形成位置と一致させてある。これにより、フレーム40にかかる各種の力が、縦リブ46及びボス44を通じて棚板19に、直接的にかかりやすくなっている。
鍵支持部連結部51の上面には、一対の突設片52が、各鍵に対応して鍵支持部連結部51に一体に突設形成されている。一対の突設片52の互いに対向する面にはそれぞれ、上記した鍵支持部53が形成されている。
上記した初期ストッパ48、鍵ガイド部50、ハンマ回動軸43、鍵支持部53、鍵スイッチ59、終了ストッパ55は、いずれも、本鍵盤装置の使用時に、本鍵盤装置の構成要素のうちフレーム40以外の構成要素と当接係合するものであり、フレーム40に、鍵10、20及びハンマ体30を適切に支持する鍵フレーム乃至ハンマフレームとしての機能を果たさせるための構成要素である。これらの構成要素を、「フレーム機能部」と呼称する。前側支持部41、後側支持部45についても、それら自身が棚板19に直接当接して固定される機能を有するので、「フレーム機能部」にも相当する。
一方、鍵ガイド連結部49、前側支持部41、鍵支持部連結部51、板状部54は、複数の同じ構成要素同士(鍵ガイド部50、ハンマ回動軸43、鍵支持部53、鍵スイッチ59)を鍵並び方向に連結する役割を果たす。ストッパ取付部47は、初期ストッパ48が取り付けられる部分であって、鍵並び方向において一体に連続する部分である。板状部54は、終了ストッパ55が取り付けられると共に、基板取付部56、57を介して基板58が取り付けられる部分であって、鍵並び方向において一体に連続する部分である。前側支持部41、後側支持部45はそれぞれ、棚板19と当接して、押鍵時等に棚板19から反力を受ける部分であって、鍵並び方向において一体に連続して形成された部分である。これら鍵ガイド連結部49、前側支持部41、鍵支持部連結部51、板状部54、ストッパ取付部47、後側支持部45を、「一体連続部」と呼称する。
この「一体連続部」を定義すると、「フレーム40に一体に形成され鍵並び方向において複数鍵域に亘って一体に連続する部分であって、且つ、直接またはフレーム機能部を介して外力を受ける部分、及び/又は、フレーム40とは別体に構成される構成要素が取り付けられる部分」である。
図2(b)、図3に示すように、フレーム40には、フレーム40の内部を障害物なく前方に開放する開口部OPが形成される。すなわち、ストッパ取付部47の下面47a及び前側支持部41の上面41aは水平な面であり、これらの面と、隣接する縦リブ46とで、開口部OPが形成される(図2(b)参照)。図3に示すように、ストッパ取付部47の下面47a、前側支持部41の上面41aが、それぞれ、開口部OPの上限位置、下限位置となる。上下方向において、これら上限位置、下限位置の間に、ハンマ回動軸43が位置する。これら上限位置、下限位置の上下方向における間隔を「開口部上下幅Hf」と記す。
前後方向においては、ストッパ取付部47の下面47aは前側支持部41の上面41aよりも前方に位置する。そのため、開口部OPは、前方だけでなく下方にも開口しているといえる。
フレーム40単体を正面からみると、ハンマ回動軸43が開口部OPを通じて視認される(図2(b)参照)。ハンマ回動軸43が視認可能な上方向の限界角度は、ハンマ回動軸43と、下面47aのうちの最前位置P1(図3参照)との位置関係で決まる。図3に示すように、側面視において、最前位置P1とハンマ回動軸43とを結ぶ線分L1と、ハンマ回動軸43を通る前後方向に平行な線分L0とが前側において成す鋭角である角度θは、20°となっている。後述する、ハンマ体30の挿入や組み付け作業を容易にする観点からは、角度θは15°以上であることが望ましい。
図4(a)〜(c)は、ハンマ体30をフレーム40に回動自在に配設する作業工程を示すフレーム40の側面図である。ハンマ体30は、組み付け行程において、フレーム40の内部に開口部OPを通じて前側から挿入される。
ハンマ体30の上下方向における最大縦幅をHhとする(図4(a)参照)。最大縦幅Hhに比し、開口部上下幅Hfの方が大きい。ここで、ハンマ体30は、前方延設部30fから後方延設部30rにかけて、ハンマ体30の上面30aの大半が、面一で且つハンマ体30の長手方向に平行である。そこで、最大縦幅Hhの定義としては、ハンマ体30が、フレーム40のハンマ回動軸43に回動自在に支持され、ハンマ体30の長手方向が前後方向に平行になった状態における上下方向における最大縦幅であるとする。具体的には、係合凹部31を含む領域の上下方向の幅となる。しかし、厳密には、質量部32が上面30aよりも上方に突出しているような場合や上面30aに対して凸部となる部分を有する場合は、質量部32や凸部の上面を、最大縦幅Hhの上限位置とみなすのが望ましい。
図2(b)に示すように、2つの開口部OPはいずれも、鍵並び方向において、複数の鍵域に亘って連続して開口している(ハンマ体30の複数の分の領域に跨って形成されている)。従って、当然に、各開口部OPの鍵並び方向における横幅Bfは、ハンマ体30の鍵並び方向における最大横幅Bh(図2(a)参照)に比し十分に大きい。
かかる構成において、ハンマ体30をフレーム40に組み付ける際には、ハンマ体30の長手方向を前後方向にほぼ平行にした姿勢で、ハンマ体30を前側から開口部OPを通じて挿入していく(図4(a)、(b)参照)。ここで、初期ストッパ48は既にストッパ取付部47に取り付けられているが、初期ストッパ48の下方に開口部OPの大半が形成されるので、ハンマ体30の組み付け時に初期ストッパ48が邪魔になりにくい。
ただし、ハンマ体30の最大縦幅Hhに比し開口部上下幅Hfに余裕がない場合は、ハンマ体30を装着した後に初期ストッパ48を取り付けるようにしてもよい。あるいは、上下方向における初期ストッパ48の下面48aと前側支持部41の上面41aとの間隔を、ハンマ体30の最大縦幅Hhに比し大きく構成してもよい。そのようにすれば、ストッパ取付部47が取り付けられた状態でも、ハンマ体30を前後方向に平行にした姿勢のまま後方に移動させて組み付けることが可能となる。
ハンマ体30の係合凹部31が後方に開口しているので、ハンマ体30を後方に平行移動させていくと、係合凹部31がハンマ回動軸43に自然に嵌合される(図4(c)参照)。ハンマ体30の挿入開始から係合凹部31をハンマ回動軸43に嵌合させるまで、ハンマ体30の上下方向(図4の時計方向)の角度を変化させる必要はなく、ハンマ体30の姿勢をあまり変えることなくほぼ平行移動だけで組み付けることが容易である。
開口部OPを前後方向に着目してみると、図3に示すように、鍵ガイド部50の位置は、開口部OPの上限位置であるストッパ取付部47の下面47aよりも上方である。従って、ハンマ体30の組み付け時に鍵ガイド部50が邪魔になることがなく、ハンマ体30の挿入や組み付け作業が行いやすい。
本実施の形態によれば、ハンマ体30の組み付けの際に、前側から開口部OPを通じてハンマ体30をフレーム40の内部に挿入することが可能であるので、ハンマ体30の組み付け作業を容易にすることができる。特に、ハンマ体30の最大縦幅Hhに比し、開口部OPの開口部上下幅Hfの方が大きいので(図3、図4(a)参照)、ハンマ体30を、その回動方向における角度を変えながら挿入する必要がない。
しかも、開口部OPの横幅Bfは、ハンマ体30の最大横幅Bhに比し十分に大きいので(図2(b)参照)、ハンマ体30を、その鍵並び方向における角度を変えながら挿入する必要もない。従って、ハンマ体30を、その長手方向が前後方向に平行な状態のままフレーム40の内部に簡単に挿入することができる。さらに、開口部OPは、複数の鍵域に亘って連続して開口しているので、十分な開口面積が確保される共に、複数のハンマ体30を同時にフレーム40の内部に挿入することが可能となる。
さらには、開口部OPにおいて、線分L1と線分L0とが前側において成す鋭角(角度θ)が20°も確保されているので(図3参照)、作業者はフレーム40の前側からハンマ回動軸43を視認しやすく、ハンマ体30の係合凹部31を嵌合させる際の見当を付けやすい。また、角度θが大きいことと、開口部OPが下方にも開口していることから、ハンマ体30の挿入時の上下方向の角度の自由度が高くなり、ハンマ体30の挿入や組み付け作業が行いやすい。
なお、ハンマ体30の係合凹部31とフレーム40のハンマ回動軸43との雄雌関係は、逆にしてもよい。
なお、フレーム40は、必ずしも全体が樹脂で一体に形成されている必要はなく、一体連続部や縦リブ46等の基本部分が樹脂で一体に形成されていればよい。従って、フレーム40は、部分的に別体、あるいは一部が別の素材で形成されていてもよい。
10 白鍵、 19 棚板(楽器本体)、 20 黒鍵、 30 ハンマ体、 31 係合凹部(係合部)、 30r 後方延設部(後部)、 40 フレーム、 41 前側支持部、 41a 上面(下限位置)、 43 ハンマ回動軸(ハンマ支持部)、 47 ストッパ取付部、 47a 下面(上限位置)、 48 初期ストッパ(ストッパ部)、 48a 下面、 50 鍵ガイド部、 53 鍵支持部、 OP 開口部、 Hh 最大縦幅、 Hf 開口部上下幅(間隔)、 Bf 横幅、 Bh 最大横幅、 P1 最前位置、 L1 線分、 L0 線分