反作用力产生装置和电子键盘乐器制造方法及图纸

反作用力产生装置及电子键盘乐器，具有：弹性空心体，由能够弹性变形的材料制成并形成为空心；及从弹性空心体的外表面突出的突起部，具有因弹性空心体的弹性而能至少在第一方向和第二方向上倾斜的自由远端，第一和第二方向不与突起部的虚拟中心线平行而相对于其对称，虚拟中心线是当突起部未接收任何外力并且处于中立位置时，从突起部的自由远端朝向弹性空心体上的突起部底部的直线，弹性空心体的物理尺寸和材料特性中的至少一个在第一和第二方向上相对于虚拟中心线非对称，使得当物体在第一方向上接触突起部并使其倾斜时由突起部施加于物体的第一反作用力、和在第二方向上接触突起部并使其倾斜时的第二反作用力相对于虚拟中心线非对称。

【技术实现步骤摘要】
反作用力产生装置和电子键盘乐器
本专利技术涉及反作用力产生装置和电子键盘乐器。
技术介绍
以往，使用橡胶等弹性体的反作用力产生装置广为人知。在这样的反作用力产生装置中，例如，通过弹性材料形成圆顶状的空心体，在其外表面设置刚性高的突起部，通过向压溃圆顶状的空心体的方向按压该突起部，空心体的外轮廓在某一时刻发生压曲而产生大的反作用力。在这样的反作用力产生装置中，具有如下特征，即，在空心体的外轮廓即将压曲之前，反作用力逐渐升高，在压曲之后反作用力急剧地从增加转变为减少，此时的反作用力的变化一般称为“段落感(clicksense)”。这样的结构通常大多主要应用于键盘用的电气开关，例如在构成于圆顶状的空心体内部的突起上安装碳等的导电部件，在空心体的外轮廓压曲的瞬间，通过与设置于空心体的下方的电路基板等的触点接触而产生导通。在该情况下，作为用户，在用指尖感觉到段落感时进行开关，因此能够凭感觉识别开关动作被可靠地进行了。但是，在声学的键盘乐器中，在按下键时与键联动地动作的琴槌打弦，从而产生声音，但在将键盘逐渐按下时，在琴槌打弦的位置，产生在反作用力大幅上升后反作用力急剧下降(脱离)这种特有的段落感(将其称为“擒纵感(letoff)”)，传递给演奏者的手指。在电子地再现键盘乐器的声音的电子键盘乐器中，也对再现这种独特的段落感(擒纵感)进行了研究，以使得演奏者能够以诸如演奏声学钢琴的键盘乐器的感觉来进行演奏，并且提出将使用弹性体的反作用力产生装置结合到电子键盘乐器中的方案。例如，在专利文献1中，公开了在利用橡胶等弹性材料对形成为圆顶状的弹性体施加反作用力时，利用在施加某规定的反作用力的时刻圆顶状的弹性体急剧地发生压曲而反作用力发生变化这一情况来再现段落感(擒纵感)的结构。专利文献1：日本特开2015-102656号公报然而，在上述的专利文献所记载的以往技术中，存在如下问题：在确保圆顶状的弹性体的充分的变形行程量的基础上，进行设计以使弹性体的压入时(去程)的行程-反作用力特性曲线(表示反作用力与行程量的关系的反作用力曲线)与返回时(返程)的行程-反作用力特性曲线成为所希望的关系(例如，在行程上的任意位置产生段落感(即，大的反作用力、反作用力)是困难的。这不仅在电子键盘乐器中为了再现模拟的段落感(擒纵感)而使用反作用力产生装置的情况，例如在用于使电子设备的开关部具有段落感的机构等、为了各种用途而使用反作用力产生装置的情况下也是共同的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上情况而完成的，其优点在于提供一种能够根据对装置的作用方向产生任意的位置以及大小的反作用力的反作用力产生装置以及具备该反作用力产生装置的电子键盘乐器。本专利技术的一个方式的反作用力产生装置具有：弹性空心体，由能够弹性变形的材料制成并形成为空心；以及从所述弹性空心体的外表面突出的突起部，所述突起部具有由于所述弹性空心体的弹性而能够至少在第一方向和第二方向上倾斜的自由远端，所述第一方向和所述第二方向不与所述突起部在中立位置时的虚拟中心线平行而相对于所述虚拟中心线对称，所述虚拟中心线是当所述突起部未接收任何外力并且处于所述中立位置时，从所述突起部的所述自由远端朝向所述弹性空心体上的所述突起部的底部行进的直线，所述弹性空心体的物理尺寸和材料特性中的至少一个在所述第一方向和所述第二方向上相对于所述虚拟中心线是非对称的，使得当物体在所述第一方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的第一反作用力、和当所述物体在所述第二方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的第二反作用力相对于所述虚拟中心线非对称。另外，本专利技术的另一方式的电子键盘乐器具有：权利要求1所述的反作用力产生装置；多个键动作机构，每个所述键动作机构包括；键，在被按键和离键时进行摆动；以及根据所述键的移动而移动的控制元件，在所述多个键动作机构的每一个中，所述控制元件被设置为响应于按键操作而在所述第一方向上按压所述突起部并使其倾斜，并且响应于离键操作而在所述第二方向上按压所述突起部。另外，本专利技术的另一方式的电子键盘乐器具有多个键动作机构，每个所述按键动作机构包括：键，在被按键和离键时进行摆动；控制元件，根据所述键的移动而移动；以及反作用力产生装置，所述反作用力产生装置包括：弹性空心体，所述弹性空心体由能够弹性变形的材料制成并且形成为在中立状态下具有凸起的空心圆顶形状；和突起部，所述突起部从所述弹性空心体的外表面突出，所述突起部由于所述弹性空心体的弹性而能够从虚拟中心线倾斜，所述虚拟中心线被定义为当所述突起部处于中立位置时从所述突起部的自由远端朝向所述弹性空心体行进的直线，在每个所述键动作机构中，所述控制元件和所述反作用力产生装置被设置为使得当所述键响应于按键操作而移动时，所述控制元件在第一方向上移动并且在所述第一方向上接触和按压所述突起部，从而使得所述突起部在第一方向上倾斜，该第一方向不平行于所述虚拟中心线，在每个所述键动作机构中，所述弹性空心体被形成为使得当在所述按键操作的期间所述控制元件的位移达到规定量时，所述弹性空心体中的所述突起部倾斜的一侧的一部分在与所述圆顶形状的所述凸起相反的方向上弯曲，以形成凹部。附图说明图1A是本申请实施方式的反作用力产生装置的正视图。图1B是图1A所示的反作用力产生装置的剖视图。图2A是表示反作用力产生装置与操作件的关系的说明图。图2B是表示以往的反作用力产生装置的一例的侧剖视图。图3A是表示以往的反作用力产生装置中的行程-反作用力特性曲线的一例的图表。图3B是表示以往的反作用力产生装置的初始状态的示意图。图3C是表示以往的反作用力产生装置的压入后的状态的示意图。图4是表示本实施方式的反作用力产生装置中的行程-反作用力特性曲线的一例的曲线图。图5A～图5F是表示去程中的操作件的作用和反作用力产生装置的变形方法的说明图。图6A～图6F是表示返程中的操作件的作用和反作用力产生装置的变形方法的说明图。图7是表示反作用力产生装置的一变形例中的行程-反作用力特性曲线的一例的曲线图。图8A～图8F是表示与图7对应的操作件的作用和反作用力产生装置的变形方法的说明图。图9是表示反作用力产生装置的一变形例中的行程-反作用力特性曲线的一例的曲线图。图10A～图10H是表示与图9对应的操作件的作用和反作用力产生装置的变形方法的说明图。图11A及图11B是表示反作用力产生装置的一变形例的剖面立体图。图12A及图12B是表示反作用力产生装置的一变形例的剖面立体图。图13A～图13I是表示反作用力产生装置的一变形例的立体图。图14是本申请实施方式的电子键盘乐器的侧剖视图。图15A～图15D是示意性地表示设置于电子键盘乐器的反作用力产生装置与操作件的关系的说明图。具体实施方式以下，参照图1A及图1B至图6A～图6F，对本专利技术的反作用力产生装置的一实施方式进行说明。另外，在以下叙述的实施方式中，为了实施本专利技术而附加有技术上优选的各种限定，但本专利技术的范围并不限定于以下的实施方式以及图示例。[反作用力产生装置的结构]图1A是表示本实施方式的反作用力产生装置的主视图，图1B是图1A所示的反作用力产生装置的侧剖视图。如图1A及图1B所示，本实施方式的反作用力产生装置1具备形成为空心的弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反作用力产生装置，其特征在于，具有：弹性空心体，由能够弹性变形的材料制成并形成为空心；以及从所述弹性空心体的外表面突出的突起部，所述突起部具有由于所述弹性空心体的弹性而能够至少在第一方向和第二方向上倾斜的自由远端，所述第一方向和所述第二方向不与所述突起部在中立位置时的虚拟中心线平行而相对于所述虚拟中心线对称，所述虚拟中心线是当所述突起部未接收任何外力并且处于所述中立位置时，从所述突起部的所述自由远端朝向所述弹性空心体上的所述突起部的底部行进的直线，所述弹性空心体的物理尺寸和材料特性中的至少一个在所述第一方向和所述第二方向上相对于所述虚拟中心线是非对称的，使得当物体在所述第一方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的第一反作用力、和当所述物体在所述第二方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的第二反作用力相对于所述虚拟中心线非对称。

【技术特征摘要】
2017.08.01 JP 2017-1487741.一种反作用力产生装置，其特征在于，具有：弹性空心体，由能够弹性变形的材料制成并形成为空心；以及从所述弹性空心体的外表面突出的突起部，所述突起部具有由于所述弹性空心体的弹性而能够至少在第一方向和第二方向上倾斜的自由远端，所述第一方向和所述第二方向不与所述突起部在中立位置时的虚拟中心线平行而相对于所述虚拟中心线对称，所述虚拟中心线是当所述突起部未接收任何外力并且处于所述中立位置时，从所述突起部的所述自由远端朝向所述弹性空心体上的所述突起部的底部行进的直线，所述弹性空心体的物理尺寸和材料特性中的至少一个在所述第一方向和所述第二方向上相对于所述虚拟中心线是非对称的，使得当物体在所述第一方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的第一反作用力、和当所述物体在所述第二方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的第二反作用力相对于所述虚拟中心线非对称。2.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相反。3.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向不垂直于所述规定方向。4.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述弹性空心体的壁厚、外部形状、内部形状、材料类型和材料密度中的至少一个相对于所述虚拟中心线是非对称的。5.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述弹性空心体形成为，使得当所述突起部在所述第一方向上倾斜时和当所述突起部在所述第二方向上倾斜时，所述突起部的移动距离与所产生的所述反作用力之间的关系在所述突起部的整个行程长度上是不同的。6.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述弹性空心体被形成为，使得所述第一反作用力随着在所述第一方向上倾斜的所述突起部的移动距离的增加不单调递增而具有峰值。7.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述弹性空心体形成为在中立状态下具有凸起的圆顶形状，所述弹性空心体形成为，使得当在所述第一方向上倾斜的所述突起部的移动距离达到规定阈值时，所述弹性空心体中的所述突起部倾斜的一侧的一部分在与所述圆顶形状的所述凸起相反的方向上弯曲，以形成凹部。8.根据权利要求6所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述弹性空心体形成为，使得所述第二反作用力随着所述突起部在所述第二方向上的移动距离的增加而单调递增。9.根据权利要求6所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述弹性空心体形成为，使得所述第二反作用力随着在所述第二方向上倾斜的所述突起部的移动距离的增加而单调递增，所述弹性空心体形成为，使得所述第二反作用力小于所述第一反作用力。10.根据权利要求1所述的反作用力产生装置，其特征在于，所述突起部的所述自由远端还能够在不与所述虚拟中心线平行并且不同于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上倾斜，所述弹性空心体的物理尺寸和材料特性中的至少一个在所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上相对于所述虚拟中心线是非对称的，使得当所述物体在所述第三方向上接触所述突起部并使其倾斜时由所述突起部施加于所述物体的所述第一反作用力、所述第二反作用力和所述第三反作用力相对于所述虚拟中心线非对称。11.一种电子键盘乐器，其特征在于，具有：权利要求1所述的反作用力产生装置；多个键动作机构，每个所述键动作机构包括；键，在被按键和离键时进行摆动；以及根据所述键的移动而移动的控制元件，在所述多个键动作机构的每一个中，所述控制元件被设置为响应于按键操作而在所述第一方向上按压所述突起部并使其倾斜，并且响应于离键操作而在所述第二方向上按压所述突起部。12.根据权利要求11所述的电子键盘乐器，其特征在于，所述控制元件的位置和移动距离被配置为使得当响应于所述按键操作而在所述第一方向上按压所述突起部时，所述控制元件在规定位置处越过所述突起部，并且还使得当响应于后续离键操作而在所述第二方向上按压所述突起部时，所述控制元件在规定位置越过所述突起部。13.一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：久野俊也，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP