JP2638263B2 - Keyboard device - Google Patents
Keyboard deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は楽器の鍵盤装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a keyboard device for a musical instrument.
[従来の技術] 楽器の鍵盤は、初期押鍵時に比較的重く、押込むと軽
くなるのが、演奏時のタッチ感上望ましい。2. Description of the Related Art It is desirable from the viewpoint of a touch at the time of performance that a keyboard of a musical instrument is relatively heavy at the time of initial key depression and becomes light when depressed.
電子楽器の鍵盤は構造が簡単であり、通常バネ等によ
り鍵に復帰力を与えている。通常バネの発揮する力は変
位に比例して大きくなる。つまりバネの力に抗して鍵を
押下げるようにすると、バネによって生じる反力は鍵を
押下げるほど大きくなってしまう。The keyboard of an electronic musical instrument has a simple structure, and usually gives a return force to the key by a spring or the like. Normally, the force exerted by the spring increases in proportion to the displacement. That is, if the key is pressed down against the force of the spring, the reaction force generated by the spring increases as the key is pressed down.
特公昭64−10076号公報は、板バネの座屈を利用して
押鍵動作に対して反力があまり変化せず、変位がある範
囲を越えると反力が減少する鍵盤を提案している。Japanese Patent Publication No. 64-10076 proposes a keyboard in which the reaction force does not change much with respect to a key pressing operation by utilizing the buckling of a leaf spring, and the reaction force decreases when the displacement exceeds a certain range. .
このような構成によれば、鍵の押下げ動作に伴って、
反力がほとんど増加しないか、かえって減少する鍵盤が
得られるが、板バネの特性のうちの限られた範囲のみを
用いるため、調整が難しく、得られる鍵タッチは限られ
た種類のものである。According to such a configuration, with the key pressing operation,
A keyboard with little or no reaction force is obtained, but it is difficult to adjust because only a limited range of the characteristics of the leaf spring is used, and the key touches obtained are of a limited type .
[発明が解決しようとする課題] 従来の技術によれば、押込むのに伴って反力が減少
し、かつその特性を所望のものに調整できる鍵盤装置を
得ることは難しかった。[Problems to be Solved by the Invention] According to the conventional technology, it has been difficult to obtain a keyboard device in which the reaction force is reduced as the key is pushed and the characteristics of which can be adjusted to desired characteristics.
本発明の目的は、簡単な構成で所望のタッチ感を実現
しやすい鍵盤装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a keyboard device that can easily achieve a desired touch feeling with a simple configuration.
[課題を解決するための手段] 本発明の鍵盤装置は、演奏操作に伴って押下げられる
鍵と、支持ベースと、鍵と支持ベースとの間に結合さ
れ、一端を回動係合され、他端を滑り係合されたアーム
と、アームと支持ベースとの間に結合され、鍵を所定位
置に戻そうとする力を発揮する鍵復帰手段とを含む。Means for Solving the Problems A keyboard device of the present invention is coupled to a key that is depressed in accordance with a performance operation, a support base, and the key and the support base, and one end is rotationally engaged, An arm slidably engaged at the other end; and key return means coupled between the arm and the support base for exerting a force for returning the key to a predetermined position.
ここで、滑り係合は滑り部材や転がり部材を介して対
象物上を活動する係合を含む。Here, the sliding engagement includes an engagement that is active on an object via a sliding member or a rolling member.
[作用] 鍵と支持ベースとの間に、一端を回動自由に結合さ
れ、他端を滑り自由に結合されたアームを配することに
より、鍵の押下げ作用がアームの回転運動に変化され
る。アームと支持ベースとの間に鍵復帰手段が設けら
れ、アームに復帰力を与えると、アームから鍵に復帰力
が伝達されるが、アームの運動を介在することにより、
復帰力は鍵を押下げるに従って減少するように設定でき
る。[Operation] By disposing an arm between the key and the support base, one end of which is rotatably connected and the other end of which is slidably connected, the pressing action of the key is changed to the rotational movement of the arm. You. Key return means is provided between the arm and the support base, and when a return force is applied to the arm, the return force is transmitted from the arm to the key, but by interposing the movement of the arm,
The return force can be set to decrease as the key is depressed.
アームと鍵復帰手段との関係を調節することにより、
鍵のタッチ感を所望のものに調節することができる。By adjusting the relationship between the arm and the key return means,
The touch feeling of the key can be adjusted to a desired one.
[実施例] 第1図(A)、(B)に本発明の実施例による鍵盤装
置を示す。Embodiment FIGS. 1A and 1B show a keyboard device according to an embodiment of the present invention.
第1図(A)は、鍵が開放状態にあり、最高位置にあ
る状態示す。第1図(B)は鍵が押下げられた状態を示
す。鍵盤の鍵1は、回動支点3を支点として円運動を行
なう。演奏者は鍵の左端部分を指で押下げることによっ
て、鍵を操作する。鍵1の下面には、回転軸受5が設け
られており、アーム7が回動自由に結合されている。ア
ーム7の他端は、転がりローラ9によって支持ベース11
のガイド面13に滑り結合している。この転がりローラ9
と、支持ベース11上のバネ止め15との間にはバネ17が接
続され、転がりローラ9を図中右方向に引張る力を発揮
する。FIG. 1A shows a state in which the key is in an open state and at the highest position. FIG. 1B shows a state in which the key is depressed. The key 1 of the keyboard performs a circular motion with the pivot 3 as a fulcrum. The player operates the key by pressing down the left end of the key with a finger. A rotation bearing 5 is provided on the lower surface of the key 1, and an arm 7 is rotatably connected thereto. The other end of the arm 7 is supported by a rolling
Slidingly coupled to the guide surface 13 of This rolling roller 9
And a spring 17 on the support base 11, a spring 17 is connected, and exerts a force to pull the rolling roller 9 rightward in the figure.
支持ベース11には、ガイド棒21が固定されており、ガ
イド棒21にはストッパ23が設けられている。鍵1の左端
部分には滑り部材25が設けられ、ガイド棒21と滑り係合
している。滑り部材25がストッパ23と当接すると、鍵1
の運動が停止し、開放時の鍵の位置を定める。鍵1を押
下げると、滑り部材25はガイド棒21に沿って下方に移動
する。また、アーム7は回転軸受5を中心に回転し、転
がりローラ9は左方向に変位する。この転がりローラ9
の変位によって、バネ17が伸びる。A guide bar 21 is fixed to the support base 11, and the guide bar 21 is provided with a stopper 23. A sliding member 25 is provided at the left end of the key 1 and is slidingly engaged with the guide rod 21. When the sliding member 25 contacts the stopper 23, the key 1
The exercise stops and the position of the key when released is determined. When the key 1 is depressed, the sliding member 25 moves downward along the guide bar 21. The arm 7 rotates about the rotary bearing 5, and the rolling roller 9 is displaced leftward. This rolling roller 9
, The spring 17 is extended.
このような伸ばされたバネの復帰力によって、回転す
るアームから鍵に与えられる力を以下に解析する。The force applied to the key from the rotating arm by the returning force of the extended spring will be analyzed below.
第2図は解析用の単純化したモデルを示す。回転軸受
5は実際には円弧運動を行なうが、実際の鍵の回動範囲
では直線運動とみてよいので、ここでは垂直直下に向か
って変位すると考える。この垂直方向をx方向とする。
また、x方向と直交し、左方に向かう方向をy方向とす
る。回転軸受5を下方に変位させる時、その変位量をx
とする。アーム7は長さrを有し、そのx成分をx0、y
成分をy0とする。また、バネはx軸よりも右にP0の長さ
を有し、バネの力を調節するため可変長p変位させられ
るとする。FIG. 2 shows a simplified model for analysis. Although the rotary bearing 5 actually performs a circular motion, it can be regarded as a linear motion in the actual rotation range of the key. This vertical direction is defined as the x direction.
The direction orthogonal to the x direction and going leftward is defined as the y direction. When the rotary bearing 5 is displaced downward, the displacement amount is x
And The arm 7 has a length r, and its x component is x 0 , y
Let the component be y 0 . The spring has a length of P 0 to the right than the x-axis, and brought into a variable length p displaced to adjust the force of the spring.
鍵を押下げると、回転軸受5はアーム7上部と共に下
方にx変位し、転がりローラ9は左方にy0からyに変位
する。この時、アーム7の長さはrであるから、 (x0−x)2+y2=r2 …(1) となる。バネの左端はy0からyに変位する。また、バネ
の右端がp変位されているとする。これらの変位によっ
て、 Fy=k(y−y0+p) …(2) の力が発生する。ここで、kはバネのバネ定数、pはバ
イアス力を与えるバネ止め15の初期変位である。摩擦力
が働かない条件下においては、アーム7の回転軸受5の
周りの回転モーメントは、転がりローラ9の受ける抗力
をFxとすると、rFx Sinα−rFy Cosαとなる。ここで、
αはアームrとx軸のなす角である。アームは、つり合
いの状態にあるから、 rFx Sinα−rFy Cosα=0 Fx tanα=Fy ∴Fy/Fx=tanα=y/(x0+x) であり、(1)式を微分すると、 −2(x0−x)dx+2ydy=0 y/(x0−x)=dx/dy である。故に、 Fy/Fx=y/(x0−x)=dx/dy したがって、 Fx・dx=Fy・dy …(3) が成り立つ。また、開放状態においては、 x0 2+y0 2=r2 …(4) が成り立つ。(3)式に(2)式を組合わせることによ
り、 Fx=(dy/dx)Fy =(dy/dx)(y−y0+p)k となる。(1)式を微分すると、 2ydy=2(x0−x)dx dy/dx=(x0−x)/y =(x0−x)/{r2−(x0−x)2}1/2 したがって、まとめると Fx=k[(x0-x)/{r2-(x0-x)2}1/2]・[{r2-(x0-x)2}1/2-y0+p] =k[(x0−x)−(x0−x)(y0−p)/{r2−(x0−x)2}1/2] となる。この力が鍵の反力である。And it depresses the key, the rotary bearing 5 and x displaced downward together with the arm 7 upper rolling roller 9 is displaced from y 0 to y to the left. At this time, since the length of the arm 7 is r, (x 0 −x) 2 + y 2 = r 2 (1) The left end of the spring is displaced from y 0 to y. It is also assumed that the right end of the spring is displaced by p. Due to these displacements, a force of Fy = k (y−y 0 + p) (2) is generated. Here, k is a spring constant of the spring, and p is an initial displacement of the spring stopper 15 for applying a bias force. Under the condition that no frictional force acts, the rotational moment of the arm 7 around the rotary bearing 5 becomes rFx Sinα−rFy Cosα, where Fx is the drag received by the rolling roller 9. here,
α is an angle between the arm r and the x-axis. Since the arm is in a balanced state, rFx Sinα−rFy Cosα = 0 Fx tanα = Fy ∴Fy / Fx = tanα = y / (x 0 + x). 0− x) dx + 2ydy = 0 y / (x 0 −x) = dx / dy. Therefore, Fy / Fx = y / (x 0 −x) = dx / dy Therefore, Fx · dx = Fy · dy (3) holds. In the open state, x 0 2 + y 0 2 = r 2 (4) holds. (3) By combining expressions in the expression (2), and Fx = (dy / dx) Fy = (dy / dx) (y-y 0 + p) k. (1) Differentiating equation, 2ydy = 2 (x 0 -x ) dx dy / dx = (x 0 -x) / y = (x 0 -x) / {r 2 - (x 0 -x) 2} 1/2 Therefore, collectively, Fx = k [(x 0 -x) / {r 2- (x 0 -x) 2 } 1/2 ] · [{r 2- (x 0 -x) 2 } 1 / 2 −y 0 + p] = k [(x 0 −x) − (x 0 −x) (y 0 −p) / {r 2 − (x 0 −x) 2 } 1/2 ] This force is the key reaction.
以下種々のパラメータを設定し、鍵の反力を計算によ
って求め、グラフに示す。Hereinafter, various parameters are set, and the reaction force of the key is obtained by calculation and is shown in a graph.
第3図は、r=10、k=1、x0=9とし、y=y0の初
期状態で予め与えるバネの伸びpを種々に変化させた時
の反力Fを、鍵を押す深さxの関数として示したグラフ
である。初期状態でバネを引伸ばすと、転がりローラ9
は始めから図中右向きの力を受けることになる。p=0
の時、反力Fxは鍵盤が深さ約2程度押されるまで徐々に
増加し、やがて反力は飽和し、その後減少している。p
=1とすると、反力の増加する領域が減少する。p=
2、p=3とpの値を増加するにつれて反力の増大する
領域はさらに減少している。p=3の状態においては、
反力はほとんど鍵を押下げと同時に減少を始めている。
このように、初期にバネに変位を与えておくことによ
り、特性を調節することができる。FIG. 3 shows the reaction force F when r = 10, k = 1, x 0 = 9 and the spring extension p given in advance in the initial state of y = y 0 is variously changed, and the key pressing depth. 3 is a graph shown as a function of the length x. When the spring is stretched in the initial state, the rolling roller 9
Receives a rightward force from the beginning. p = 0
At this time, the reaction force Fx gradually increases until the keyboard is pressed to a depth of about 2 and the reaction force eventually saturates and then decreases. p
When = 1, the region where the reaction force increases is reduced. p =
2. As p = 3 and the value of p increases, the region where the reaction force increases further decreases. In the state of p = 3,
The reaction has almost started to decrease as soon as the key is depressed.
As described above, the characteristics can be adjusted by applying a displacement to the spring in the initial stage.
第4図は、r=10、k=1、p=0とし、初期の回転
軸受の角度を変えることによってその高さであるx0を変
化させた場合の反力Fを鍵の押下げる深さxの関数とし
て示したグラフである。x0=9.6の曲線においては、反
力は押下げと同時に急激に立ち上がり、やがて飽和した
後、約x=1.8付近から減少に向かう。x0の値を増大す
るにつれて、ピークの位置は高く、かつ左方(xの小さ
な位置)に変化する。x0=10は直立状態に対応する。FIG. 4 shows the reaction force F when r = 10, k = 1, p = 0, and the height x 0 is changed by changing the angle of the initial rotary bearing, and the key pressing depth. 3 is a graph shown as a function of the length x. In the curve of x 0 = 9.6, the reaction force rises sharply at the same time as the depression, and then saturates, and then decreases from around x = 1.8. As increasing the value of x 0, the position of the peak is high, and changes to the leftward (small position of x). x 0 = 10 corresponds to the upright state.
このように、x0の値を調節することよっても、鍵1の
タッチ感を調節することができる。Thus, even by possible to adjust the value of x 0, it is possible to adjust the touch feeling of the key 1.
第1図(A)、(B)にもどって、上述のような調節
を多様化するためには、バネ17を係止するバネ止め15の
位置を可変とすること、回転軸受5の位置をたとえばス
ロット内で可変とすること、等の措置をとることが望ま
しい。このような調節によりバネとしては特別の特性の
ものを用いなくてもタッチ感を改善することができる。Returning to FIGS. 1 (A) and 1 (B), in order to diversify the above adjustment, the position of the spring stopper 15 for locking the spring 17 is made variable, and the position of the rotary bearing 5 is changed. For example, it is desirable to take measures such as making it variable within a slot. By such adjustment, the touch feeling can be improved without using any special spring.
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこ
れらに制限されるものではない。たとえばバネはコイル
スプリングに限らず、種々のバネを用いることができ
る。また、鍵を押すとバネが伸びる構成を示したが、鍵
を押すとバネが縮む構成であってもよい。アームを鍵を
押下げる時、先端方向に動かすように配列したが、支点
方向に動かすように配列してもよい。また、アームの回
動支点を鍵盤側に設けたが、回動支点を支持ベース側に
設ける等他の構成をとってもよい。また、バネはアーム
の先端に付けなくてもアームと結合する状態であればよ
い。また、一本のアームを用いる構成を示したが、係合
する二本のアームを用い、その間にバネを用いる構成等
をとってもよい。その他、種々の変更、改良、組み合わ
せ等が可能なことは当業者に自明であろう。Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, the spring is not limited to a coil spring, and various springs can be used. Further, the configuration in which the spring expands when the key is pressed has been described, but the configuration may be such that the spring contracts when the key is pressed. The arm is arranged to be moved in the direction of the tip when the key is depressed, but may be arranged to be moved in the direction of the fulcrum. Further, although the pivot point of the arm is provided on the keyboard side, other configurations such as providing the pivot point on the support base side may be adopted. The spring need not be attached to the tip of the arm as long as it is connected to the arm. Further, although the configuration using one arm has been described, a configuration using two arms to be engaged and using a spring between them may be adopted. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, and the like can be made.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、所望のタッチ
感を有する鍵盤装置を実現することが容易となる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is easy to realize a keyboard device having a desired touch feeling.
また、鍵盤装置のタッチ感を調節することが容易であ
る。Further, it is easy to adjust the touch feeling of the keyboard device.
第第1図(A)、(B)は、本発明の実施例による鍵盤
装置の2つの状態を示す側面図、 第2図は、第1図(A)、(B)に示した実施例におけ
る鍵の反力を考察するためのモデルを示す概念図、 第3図は、バネの初期変位によって変化する反力の鍵の
押下げ深さに対する関係を示すグラフ、 第4図は、アームの角度によって変化する反力の鍵押下
げ深さに対する関係を示すグラフである。 図において、 1……鍵 3……回動支点 5……回転軸受 7……アーム 9……転がりローラ 11……支持ベース 13……ガイド面 15……バネ止め 17……バネ 21……ガイド棒 23……ストッパ 25……滑り部材1 (A) and 1 (B) are side views showing two states of a keyboard device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an embodiment shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). FIG. 3 is a conceptual diagram showing a model for studying the reaction force of the key in FIG. 3, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the reaction force changed by the initial displacement of the spring and the key depression depth, and FIG. It is a graph which shows the relationship with the key depression depth of the reaction force which changes with an angle. In the drawing, 1... Key 3... Pivot point 5... Rotary bearing 7... Arm 9... Rolling roller 11. Rod 23 Stopper 25 Sliding member
Claims (1)
れ、他端を滑り係合されたアームと、 アームと支持ベースとの間に結合される、鍵を所定位置
に戻そうとする力を発揮する鍵復帰手段と を含む鍵盤装置。A key which is depressed in accordance with a performance operation; a support base; an arm which is connected between the key and the support base, one end of which is rotationally engaged and the other end of which is slidably engaged; A key return means coupled between the arm and the support base, the key return means exerting a force for returning the key to a predetermined position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2194658A JP2638263B2 (en) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | Keyboard device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2194658A JP2638263B2 (en) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | Keyboard device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0480793A JPH0480793A (en) | 1992-03-13 |
| JP2638263B2 true JP2638263B2 (en) | 1997-08-06 |
Family
ID=16328170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2194658A Expired - Fee Related JP2638263B2 (en) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | Keyboard device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638263B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006030437A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Casio Comput Co Ltd | Keyboard device |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2194658A patent/JP2638263B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006030437A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Casio Comput Co Ltd | Keyboard device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480793A (en) | 1992-03-13 |
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