JP6525003B2 - 操作子操作検出装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の操作子操作検出装置は、前記基端側平面及び前記先端側平面との交線と、前記基端側平面及び前記接点側平面の交線とが、略一致するように構成されるものである。
また、本発明においては、前記固定側接触面は、前記機台に形成され、且つ、前記機台に形成された第1平面と交差する第2平面に形成されるものである。
また、本発明においては、前記操作子は、前記トップ部の接触面を押圧する操作子押圧面を備え、前記第2平面は、前記操作子の前記操作が検出されているときに、前記操作子押圧面と略平行な状態となるものである。
以下に、図1を用いて、本発明の一実施形態に係る鍵盤装置1について説明する。鍵盤装置1は、本実施形態において電子鍵盤楽器の鍵盤装置である。
鍵盤装置1は、フレーム(機台)2、上限ストッパ2a、鍵支点部3、鍵4および操作子操作検出装置である鍵操作検出装置5を具備する。鍵盤装置1は、複数の鍵4(白鍵4aと黒鍵4b)が隣り合うようにして機台であるフレーム2に配置されている。各鍵4は、一側がフレーム2に設けられた鍵支点部3に回動支点である回動軸3aを介して回動自在に支持され、鍵4が操作されていないときにおいて、他側がフレーム2に設けられている上限ストッパ2aに接触している。さらに、鍵盤装置1には、各鍵4に対応する複数の鍵操作検出装置5が各鍵4に対向するように設けられている、つまり、鍵盤装置1は、鍵4と鍵4に対応する鍵操作検出装置5とが鍵4の配列方向にそれぞれ隣り合うようにしてフレーム2に設けられている。
また、フレーム2は、その上面に、鍵支点部3が形成された第1平面部2b、鍵支点部3から第1平面部2bよりも遠い位置に形成された第2平面部2c、及び鍵支点部3から第2平面部2cよりも遠い位置に形成された第3平面部2dを備えている。第1平面部2b及び第3平面部2dは、鍵4の下面であり、トップ部8の鍵4との接触面である接触面8aを押圧する後述の鍵押圧面4cと、鍵4が操作されていない状態において、略平行な状態とされている。また、第2平面部2cは、後述の図5(b)及び(c)に示されるように、鍵4が操作(押圧)されている状態において、鍵押圧面4cと略平行な状態となるものである。
一方、鍵操作検出装置5は、鍵盤装置1の鍵4の操作によるトップ部8の押圧量が回動軸3aまでの垂直距離に比例して増加してもドーム部7の変形量の割合を全周にわたって均一に近づけることができる。つまり、ドーム部7は、回動軸3aに近い側と遠い側とで座屈現象が発生する時期にずれが生じ難く、回動軸3aに近い側と遠い側とにおける座屈量の割合が近似している。このため、鍵操作検出装置5は、ドーム部7の全周にわたる均一な変形によって可動側接点9aに加わる押圧力のせん断方向の分力が発生し難い(図5(b)における黒塗り矢印参照)。
一方、鍵操作検出装置5は、鍵盤装置1の鍵4の操作によるトップ部8の押圧量が回動軸3aまでの垂直距離に比例して増加しても内側ドーム部9の回動軸3aに近い側と遠い側との固定側接触面10aまでの距離に対する可動側接点9aの移動割合が均一に近づく。つまり、内側ドーム部9は、内側ドーム部9の回動軸3aに近い側と遠い側とで可動側接点9aが固定側接触面10aに接触する時期にずれが生じ難い。このため、鍵操作検出装置5は、内側ドーム部9に均一な押圧力が加わり可動側接点9aに加わる押圧力のせん断方向の分力が発生し難い(図5(c)における黒塗り矢印参照)。
次に、図6を用いて、本発明に係る操作子操作検出装置の第二実施形態である鍵操作検出装置11について説明する。なお、本実施形態に係る鍵操作検出装置11は、図1に示す鍵盤装置1において、鍵操作検出装置5に替えて適用されるものとして、図1、図2およびその説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。鍵操作検出装置11は、操作子である鍵4の操作に対する反力を発生させるとともに鍵4の操作に対する信号が伝達されるようにするものであり、シリコンゴム等の弾性部材から構成されているベース部6、ドーム部7、トップ部8、内側ドーム部12および絶縁体基材から構成される基板10を具備する。
一方、鍵操作検出装置11は、可動側接触面12aの回動軸3aに近い側と遠い側とで固定側接触面10aに接触する時期にずれが生じ難い。このため、鍵操作検出装置11は、内側ドーム部12に均一な押圧力が加わり可動側接触面12aに加わる押圧力のせん断方向の分力が発生し難い(図6(b)における黒塗り矢印参照)。
次に、図7を用いて、本発明に係る操作子操作検出装置の第三実施形態である鍵操作検出装置13について説明する。なお、本実施形態に係る鍵操作検出装置13は、図1に示す鍵盤装置1において、鍵操作検出装置5または鍵操作検出装置11に替えて適用されるものとして、図1、図2およびその説明で用いた名称、図番、記号を用いる。鍵操作検出装置13は、操作子である鍵4の操作に対する反力を発生させるとともに鍵4の操作に対する信号が伝達されるようにするものであり、シリコンゴム等の弾性部材から構成されているベース部6、内側ドーム部9、ドーム部14、トップ部15および絶縁体基材から構成される基板10を具備する。
つまり、ドーム部14の断面形状(断面形状の長さ(幅)あるいは高さ)は、任意に定めた基準位置(例えば図7におけるY−Y断面位置)における断面形状から想定されるドーム部14の形状を基準として、基準交線SLから断面位置までの垂直距離が基準交線SLから基準位置までの垂直距離よりも小さくなるにつれて縮小する(図7(c)Z−Z断面図参照)。同様に、ドーム部14の断面形状は、基準交線SLから断面位置までの垂直距離が基準交線SLから基準位置までの垂直距離よりも大きくなるにつれて拡大する(図7(c)X−X断面図参照)。
具体的には、図7(a)と図7(b)とに示すように、ドーム部14は、側壁14aの突出高さが基準交線SLまでの垂直距離に比例して増加するとともに、基準交線SLに平行な方向(ドーム部14の短手方向)の側壁14a間距離および曲面14bの曲率半径が基準交線SLまでの垂直距離に比例して増加するように構成されている。また、トップ部15は、基準交線SLに平行な方向(トップ部15の短手方向)の幅が基準交線SLまでの垂直距離に比例して増加するように構成されている。
次に、図8を用いて、本発明に係る操作子操作検出装置の第四実施形態である鍵操作検出装置16について説明する。本実施形態に係る鍵操作検出装置16は、上面視(ベース部6の他側平面視)では、第一実施形態の形状、第二実施形態または第三実施形態の形状と同様のものであり、側面視では、図8に示すように、操作子である鍵4の操作に対する反力を発生させるとともに鍵4の操作に対する信号が伝達されるようにするものであり、シリコンゴム等の弾性部材から構成されているベース部6、トップ部8、内側ドーム部9、ドーム部17および絶縁体基材から構成される基板10を具備する。
なお、本発明に係る鍵操作検出装置5・11・13・16は、電子鍵盤楽器の鍵盤装置に適用した実施形態として説明したがこれに限定されるものではなく、操作される操作子を具備する装置であればよい。また、第一実施形態から第四実施形態に係る鍵操作検出装置5・11・13・16の別実施形態として、基準交線SLが鍵4の回動軸3aの軸心と一致するように構成してもよい。
具体的には、接点側平面CPと基端側平面BPとの間隔がベース部6の厚さの下限値(例えば、それ以上薄くなるとベース部がちぎれ易くなったり強度が保てなくなったりするような最も薄い値)よりも小さい場合、図10(a)に示すように、鍵操作検出装置5は、交線BLの周辺部のみが基端側平面BPに含まれるように凹部6aを形成し、その他の部分を適正な厚さに形成することでベース部6の厚さを全体として適切な範囲に構成することができる。また、図10(b)に示すように、接点側平面CPと基端側平面BPとの間隔がベース部6の厚さの上限値(例えば、それ以上厚くなると他の部品との兼ね合いでスベース的におさまらなくなるような最も厚い値)よりも大きい場合、鍵操作検出装置5は、交線BLの周辺部のみが基端側平面BPに含まれるように凸部6bを形成し、その他の部分を適正な厚さに形成することでベース部6の厚さを全体として適切な範囲に構成することができる。また、図10(c)に示すように、鍵操作検出装置5は、基準交線SLを鍵操作検出装置5の近傍に設定すると、接点側平面CPと基端側平面BPとの間隔が、基準交線SL側のベース部6においてベース部6の厚さの下限値よりも小さく、基準交線SLと反対側のベース部6においてベース部6の厚さの上限値よりも大きくなる場合がある。この場合、鍵操作検出装置5は、その厚さの下限値よりも小さい部分の交線BLの周辺部のみが基端側平面BPに含まれるように凹部6aを形成し、その厚さの上限値よりも大きい部分の交線BLの周辺部のみが基端側平面BPに含まれるように凸部6bを形成することでベース部6の厚さを全体として適切な範囲に構成することができる。
第一実施形態から第四実施形態に係る鍵操作検出装置5・11・13・16のトップ部8・15の接触面と鍵4とが常に接する例を示したが、鍵4を操作する行程の途中から接するものでもよい。あるいは、鍵4が操作されていない状態でもわすかにドーム部7を変形させておく(若干の反力が生じる状態にしておく)ようにしてもよい。
各実施形態において、操作子(鍵4)の回動支点として軸状の例を示したが、操作子の回動端側に薄板状のヒンジ部を設け、このヒンジ部がたわむことで操作子を回動自在に支持するタイプの操作子にも適用できる。この場合、ヒンジ部が回動支点に相当する。
鍵操作検出装置5・11・13・16のベース部6を基板10に固定する方法として、ベース部6の一側面に固定用突出部を形成して基板10に固定する例を示したが、基板10に固定用突出部を設けてベース部6に形成された孔に挿入して固定する方法、接着により基板10に固定する方法、もしくはその他の方法で基板10に固定できればよい。
Claims (8)
- 回動支点を中心に回動する操作子が回動自在に支持される機台に設けられ、固定側接触面を有する固定側接点部と、
前記機台に直接または間接的に設けられるベース部と、
前記ベース部から膨出するドーム部と、
前記ドーム部の膨出側先端に設けられ、前記操作子によって前記固定側接点部に近接する側へ押圧されるトップ部と、
前記トップ部に設けられ、前記固定側接点部と接触可能な可動側接点部と、を備え、
前記トップ部が前記操作子によって押圧された際に前記ドーム部が弾性変形し、前記固定側接点部と前記可動側接点部とが接触することにより前記操作子の操作を検出する操作子操作検出装置において、
互いに隣接する前記ベース部と前記ドーム部との交線を含む基端側平面と、互いに隣接する前記ドーム部と前記トップ部との交線を含む先端側平面とが、前記操作子の回動支点に近い側で交わるものであり、
前記固定側接点部に形成される前記固定側接触面を含む接点側平面と前記基端側平面とが、前記操作子の回動支点に近い側で交わるように構成される操作子操作検出装置。 - 前記固定側接点部と前記可動側接点部とが接触する際に前記固定側接触面に対して平行になる可動側接触面が、前記可動側接点部に形成される請求項1に記載の操作子操作検出装置。
- 前記操作子は、前記回動支点を通る回動軸を中心に回動するものであり、
前記基端側平面と前記先端側平面との交線が、前記操作子の前記回動軸に略一致するように構成される請求項1または請求項2に記載の操作子操作検出装置。 - 前記操作子は、前記回動支点を通る回動軸を中心に回動するものであり、
前記接点側平面と前記基端側平面との交線が、前記操作子の前記回動軸に略一致するように構成される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の操作子操作検出装置。 - 前記基端側平面と前記先端側平面との交線に平行かつ前記基端側平面に対して垂直な面における前記ドーム部と前記トップ部との断面形状の長さが、前記基端側平面と前記先端側平面との交線からの距離が大きくなるにつれて増大するように構成される請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の操作子操作検出装置。
- 前記基端側平面及び前記先端側平面の交線と、前記基端側平面及び前記接点側平面の交線とが、略一致するように構成される請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の操作子操作検出装置。
- 前記ドーム部における前記操作子の回動支点の反対側の側面が、前記基端側平面と前記先端側平面との交線を中心とする円弧状に構成される請求項1から請求項6のいずれか一
項に記載の操作子操作検出装置。 - 前記固定側接触面は、前記機台に形成され、前記機台に形成された第1平面部と交差する第2平面部に形成されるものである請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の操作子操作検出装置。
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