CN100399417C - 键盘设备 - Google Patents

Abstract

竖式钢琴的键盘设备包括琴键键盘，机械系统，壳体系统，降落系统，后中空系统和顶门系统。降落系统有用于盖住琴键键盘的降落盖，顶门系统有可以打开的顶门，利用后中空系统将顶门系统连接到降落系统上。顶门根据降落系统的降落盖正在关闭或开启的运动而绕轴转动，当降落盖开启时顶门也开启，从而在顶门下端附近出现一个小间隙。该小间隙使钢琴声音有一部分从壳体发出，从而增强了钢琴声音的清晰度。该键盘设备还包括一个缓冲机构。

Description

键盘设备

技术领域

本发明涉及诸如具有音质增强机构的竖式钢琴一类的键盘设备。

背景技术

通常将竖式钢琴做成能将其顶盖打开的结构，将所述顶盖铰接到壳体的顶部，以便使用户或演奏人员能够打开顶盖，增强钢琴声音的音质。但是，因为大多数用户总要将某些物品或物件放在顶盖上，所以竖式钢琴总是不能发挥其开启功能，开启的目的在于增强钢琴声音的音质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种诸如竖式钢琴一类的键盘设备，这种钢琴能发挥其开启功能，从而增强钢琴声音的音质，不会因将物品或物件放在顶盖上而受到影响。

为了解决前述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种键盘设备，包括：一琴键键盘；一壳体系统，包括一降落系统，该降落系统有一用于盖住琴键键盘的降落盖；和一顶门系统，该顶门系统有一可以开启的顶门；其中，降落系统经过后中空系统连接到顶门系统上，后中空系统的一端与降落系统互连，而后中空系统的另一端与顶门系统邻接，其中，当降落系统被打开时，顶门系统和后中空系统运动从而在其间形成间隙。

根据本发明的另一方面，提供一种竖式钢琴，包括：如前所述的键盘设备，和一个缓冲机构，用于对降落盖正在进行的关闭或开启运动产生阻力负载。

竖式钢琴一类的键盘设备主要包括一个琴键键盘，一个机械系统，一个壳体系统，一个降落系统，一个后中空系统和一个顶门系统。其中所述的降落系统有一个用于盖住琴键键盘的降落盖，所述顶门系统有一个可以打开的顶门，利用后中空系统将该顶门系统连接到降落系统上。顶门根据降落系统的降落盖的关闭或开启运动而绕轴转动，其中当降落盖开启时，顶门也开启，从而在顶门下端附近出现一个小间隙(52)。这种小间隙使得钢琴声音有一部分从琴罩发出，从而增强了钢琴声音的音量，并可以使钢琴声音的音色更加清晰。因为键盘设备将顶门设置成不会受到用户或演奏人员放在顶板上的物品或物件的影响，所以就可以确保顶门的开启功能，使其随着降落盖的开启而开启，从而键盘设备能够在正常情况下演奏出效果好的高音量。

另外，该键盘设备还包括一个缓冲机构，该缓冲机构将有效负载阻力传到正在打开或关闭的降落盖上。也就是说，该缓冲机构用一个里面装有黏稠流体的转动缓冲器，该缓冲器根据降落盖的绕轴转动而运动，从而产生一个使增大的负载自动传给正在关闭的降落盖的扭矩。这样就可以避免因钢琴降落盖猛的关闭而出现的事故。

附图说明

下面通过结合附图详细描述本发明的上述目的和其它目的，同时描述本发明的实施例，其中：

图1是竖式钢琴结构的选择部件的剖面图，其中降落系统处于关闭位置；

图2是竖式钢琴结构的选择部件的剖面图，其中降落系统处于打开位置；

图3是用于竖式钢琴的缓冲机构的外观透视图；

图4是降落系统关闭时缓冲机构的旋转缓冲器内部结构的剖面图；

图5是降落系统打开时缓冲机构的旋转缓冲器内部结构的剖面图；

图6是实现降落系统缓冲机构的一个例子的选择部件部分分解透视图；

图7A是旋转缓冲器内部结构的横截面图，它表示降落系统处于关闭位置时图6所示的缓冲机构的主要部件；

图7B是降落系统处于中间位置时旋转缓冲器内部结构的横截面图；

图7C是降落系统处于关闭位置时旋转缓冲器内部结构的横截面图。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例详细描述本发明。

图1和2表示的是根据本发明优选实施例的竖式钢琴的上部横截面图。竖式钢琴的上部有一个琴键键盘2，一个机械系统4和一个壳体系统6，其中图1和2仅示出了壳体系统6上部的一些经选择的部件。壳体系统6的下部有一些弦和一些琴键，这些均是竖式钢琴的传统部件，所以并不对此描述。同样，琴键键盘2和机械系统4也是竖式钢琴的传统部件，所以也不对此描述。

壳体系统6包括一个铰接到侧臂10上的降落系统8，一个与降落系统8相连的后中空系统12和一个顶门系统14，所述侧臂位于琴键键盘2的侧端，所述顶门系统的侧端与壳体系统6的侧部16相连。顶门系统14用作一个前板，它关闭时将机械系统4藏在壳体系统6中。

壳体系统6还包括一个底门系统，一个顶盖，一个底和一块后板，所有这些均是竖式钢琴的传统部件，所以图中没有示出。

降落系统8有一个用于盖住琴键键盘2的开口盖，该盖包括一个盖顶18和一个盖面20。利用两个窄金属臂(即枢轴臂)22将盖顶18连接到一个枢轴机构23上。将枢轴机构23固定到琴键键盘2的侧端处的侧臂10上。可以提供一个缓冲机构来防止用户或演奏人员突然关闭降落盖。缓冲机构可以做成与欧洲专利申请公开文本EP0697541A1所述的相类似。此外，可以用一个与欧洲专利申请公开文本EP0901117A2所述的类似的降落机构。上述公开文献的细节在下面顺便进行描述。

图1示出的降落系统8处于关闭位置，图2示出的降落系统8处于开启位置。为了在降落系统8的关闭位置和开启位置之间有一个间隔或角度，就使枢轴臂22绕枢轴机构23的转动受到限制，也就是说，使其转动约130°。

后中空系统12包括一个沿琴键键盘2的整个宽度延伸的盖背(coverrear)(或盖板)24。盖背24的前端通过一个铰链接头28与盖顶18的后端相连。在盖背24的后端30附近设置两个与该盖背24的下侧接触的销32。具体地说，这两个销32分别设置在盖背24的侧端，使它们与导向槽34啮合，所述导向槽沿侧臂10的内表面倾斜延伸。

降落系统8在图1所示的关闭位置中，水平支承盖背24，因为前端26由铰链接头28支承，而后端30由销32支承，所以盖顶18的高度基本保持相同。用户或演奏人员从该关闭位置逐步打开降落盖，使降落系统8处于图2所示的开启位置。随着降落盖的开启运动，原先处于盖背24的后端30附近的销32在倾斜导槽34内滑动和向后移动。另外，盖背24的前端26与盖顶18的后端一起运动，并沿规定的弧形轨迹绕枢轴机构23转动。降落系统8在图2所示的开启位置中，盖背24的前端26在垂直方向下降，与其原先的位置相比向后运动。所以，盖背24稍微向前倾斜。

顶门系统14包括一个上顶门36和一个下顶门38。通常将上顶门36固定到壳体系统6的侧部16处，从而可以使用竖式钢琴。将下顶门38的上端40通过铰链接头42与上顶门36的下端连接。下顶门38可以绕铰链接头42向后转动，以致于该下顶门进入竖式钢琴的壳体系统6内。为了使竖式钢琴能够工作，例如可以用常规方法将上顶门36除去。

下顶门38的下端44通过多个连接件46与盖背24的后端30相连。将连接件46设置在下顶门38的下端44的侧端。另外再沿着一个锥形板48的中部提供一个附加连接件。各个连接件46的结构均非常简单，例如就用单个锥形板48构成。使锥形板48从下顶门38的下端44向下延伸。将各个由一个轴和一个头部构成的杆50与锥形板48的锥形孔啮合。此处的杆50由盖背24的后端30向后延伸。将杆50的轴插入锥形板48的锥形孔中。在图8所示的降落系统8的关闭位置时，由于杆50与锥形板48啮合，所以就可以使下顶门38可靠地停在关闭位置(即垂直关闭位置)。当下顶门38停在关闭位置时，盖背24与下顶门38一起得到牢固定位，这样，在盖背24的后端30和下顶门38的下端44之间基本不会形成间隙。

降落系统8在图2所示的开启位置时，当盖背24的后端30向后运动时，它就通过锥形板48和杆50对下顶门38的下端44施压，使得下顶门38从其垂直停止位置倾斜。由于上述运动，则在盖背24的后端30和下顶门38的下端44之间形成小间隙52。这种小间隙52使竖式钢琴声的声波释放到竖式钢琴琴体外面。从而使竖式钢琴音量增大。随着降落盖的开启运动，杆50与锥形板48的锥形孔没有脱开，它们只是在竖式钢琴壳体内运动。

为了演奏竖式钢琴，用户打开或关闭降落系统8的降落盖，使下顶门38相应地打开或关闭。在降落系统8的开启位置中，盖背24的后端30和下顶门38的下端44之间出现小间隙52。降落系统8在关闭位置时，间隙52消失。

下面对上述欧洲专利申请公开文件EP0697541A1介绍的缓冲机构的实施例进行描述。

图3所示的是缓冲机构112的一些经选择的部件，该机构包括一个旋转缓冲器120，一个臂140和一个支撑座142。臂140能够绕旋转缓冲器120转动，该旋转缓冲器与支撑座142形成一体。利用合适的固定设备，例如两面上胶的胶布和木螺钉将支撑座142的底部固定到钢琴的一个木质部件152上。将一个滚轮146装在臂140的顶端，滚轮可以绕该顶端转动。通常将滚轮146压靠在钢琴降落盖的盖顶18的内表面上。臂140的下端做成叉形，成为臂的两个支承部分148，这两个支承部分由旋转缓冲器120支承绕轴转动。旋转缓冲器120有一个头部为矩形的杆124，矩形头部分别与支承部分148啮合。随着臂140绕轴转动，旋转缓冲器120的矩形轴124也绕其轴转动。

图3详细示出了在支承座142的底部将一个板簧挂在臂140的后部。板簧(未示出)具有弹性，通常臂140在弹性的作用下被迫沿开启方向运动。由于板簧的恢复力，则当用户或演奏人员开始打开降落系统8的降落盖时，臂140向上压住盖顶18，有助于降落盖开启。当用户或演奏人员关闭降落系统8的降落盖时，板簧向臂140加压，但仍不关闭降落盖，而是使降落盖轻轻地缓慢关闭。

图4是具有轴124的旋转缓冲器120的详细结构，该缓冲器相当于一个圆柱形壳体123。轴124的截面中心O与圆柱形壳体123的中心一样。壳体123的内部空间充有黏度很大的黏性流体122，例如润滑脂。有一个与壳体123形成一体的壳体叶片123a。该壳体叶片123a向壳体123内伸出，并沿着壳体123的纵向以纵长的方式延伸。该壳体叶片123a用作一个调节带有轴124的旋转件125的转动的限制器。

轴124上有一个用于支承运动阀127自由转动的支承突起126。支承突起126沿轴124的纵向以纵长的方式延伸。简单地说，支承突起126的截面为圆形。图4只是示出了一个与轴124形成一体的单个支承突起126。但是，也可以形成多个相对于该轴124的支承突起。

运动阀127上带有一个流体通道134，黏性流体122可以根据旋转件125的转动在该通道中流动，这如图5所示。图4所示的运动阀127与壳体123的内壁紧密接触，所以流体通道134没有发挥其作用。旋转件125随着降落系统8的降落盖的开启或关闭运动而绕其轴转动，使得运动阀127克服黏性流体122产生的阻力沿规定的弧形轨迹绕支承突起126滑动。

当用户或演奏人员关闭降落系统8的降落盖时，如图4所示，轴124在壳体123内沿逆时针方向A转动。在这种情况下，黏性流体122的阻力作用到运动阀127上。由于这种阻力，运动阀127运动，并沿顺时针方向转动，从而与壳体123的内壁紧密接触。此处，黏性流体122流经壳体叶片123a顶端和轴124外壁之间的窄小间隙130而流动。黏性流体122的流速很小，所以会产生很高的转动扭矩。简言之，当用户或演奏人员关闭降落盖时，对降落系统8就会产生缓冲作用。

反之，如图5所示，如果旋转件125在壳体123内沿顺时针B方向转动，则运动阀127克服黏性流体122产生的阻力，绕支承突起126沿逆时针方向转动。在这种情况下，运动阀127离开壳体123的内壁，使流体通道123与其内壁隔开形成一个间隙。该间隙使黏性流体122在壳体123内平稳流动。简言之，当用户或演奏人员打开降落盖时，对降落系统8产生的缓冲作用就会减弱。

在上述缓冲机构中，运动阀127在圆形截面的支承突起126上沿规定的弧形轨迹滑动。支承突起的截面不一定是圆形，也可以设计成矩形截面的支承突起。也就是说，可以改变缓冲机构，根据壳体123内的流体运动，使运动阀126在旋转件125上沿径向滑动。

下面对上述欧洲专利申请公开文件EP0901117A2介绍的降落机构的实施例进行描述。图6示出的是构成降落系统8的后端部分的各部件，其中利用一个铰链接头28将降落盖可转动地连接到盖背214上。将一个旋转缓冲器213设置在铰链接头28的附近，以便防止降落系统8的降落盖被猛的关闭。旋转缓冲器213的缓冲器套213m藏在钢琴侧臂4的内壁中，并用螺钉215加以固定。

此处的旋转缓冲器213工作时利用了流体的黏滞阻力。也就是说。旋转缓冲器213有一个可以在圆柱形的缓冲器套213m内自由转动的转轴213n，如图7A-7C所示，转轴213n的截面形状不是整圆，而是被切去了一部分，即去掉了一个扇区，在该扇区内装有非压缓冲油213z。在该缓冲器套213中的这个扇区分成两个腔室，即用隔板213u分隔成的缓冲腔室213v和213w，所述隔板从缓冲器套213m的内壁向里伸出。

第一缓冲腔室213v和第二缓冲腔室213w彼此通过通孔213xa相连通，该通孔开在隔板213u的经选择的部位处。隔板213u提供的一个单向阀213y可以关闭通孔213xa。另外，转轴213n有一个截面为弧形的突起213t。如图7A-7C所示，当转轴213n在缓冲器套213m内绕中心轴AX2沿顺时针方向转动时，单向阀213y打开通孔213xa。这就使得缓冲油213z通过通孔213xa在缓冲腔室213v和213w之间平稳流动。反之，当转轴213n沿反时针方向转动时，单向阀213y根据缓冲油213z的流动关闭通孔213xa，这是通过转轴213n的逆时针转动引起的。在这种情况下，缓冲油213z就能够通过突起213t的弧形外表面和隔板213u顶端之间形成的间隙213xb，而在缓冲室213v和213w之间流动。由于缓冲油213z通过间隙213xb的流速很小，因此在旋转缓冲器213中产生的转动扭矩较大。基于旋转缓冲器213的这种工作原理，对降落系统8的正在关闭的降落盖就会产生缓冲作用。当用户或演奏人员打开钢琴的降落盖时，这种缓冲作用减弱。

上述技术提供的是一种称作频移吸收结构的结构，利用该结构，铰链接头28的转动中心和旋转缓冲器213的转动中心之间的位置频移被吸收，从而抑制了噪声，或避免在图6中出现的磨损或损坏。具体地说，这种频移吸收结构由频移吸收元件218实现，该频移吸收元件与固定在降落系统8后端侧壁上的连接件217啮合。此处，旋转缓冲器213的转轴213n与频移吸收元件218啮合。

形成一对穿过该连接件217厚度的通孔219，这一对通孔分别与降落盖侧壁上的两个锥形通孔匹配。经通孔219将螺钉216拧到锥形通孔220中，可以牢固地将连接件217固定到降落系统8的侧壁上。连接件217有一个带内部空间217h的圆柱形部分217e，将频移吸收元件218插入该圆柱形部分内的内部空间217h中，并与其啮合。内部空间217h的内周壁上伸出两个突起217j，这两个突起沿相反的方向成一直线设置。圆柱形部分217e的中心轴基本与降落系统8的铰链接头28的转动中心AX1同心。

形成的频移吸收元件218为圆柱形，它的外径小于连接件217的圆柱形部分217e的内径。在频移吸收元件218一侧的端部局部切开，形成两个槽口218，这两个槽口在周向相反的两个位置。当频移吸收元件218与圆柱形部分217e的内部空间217h啮合时，槽口218ra就分别与突起217j配合。与突起217j相比，槽口218ra要稍微长些，因此可以使频移吸收元件218在内部空间217h中沿突起217j进行很小的线性滑动。

在频移吸收元件218的另一侧的端部形成一个通道(未示出)，该通道沿与槽口218ra线性布置的方向垂直的方向延伸。有一个与旋转缓冲器213的转轴213n形成一整体的突起件213q，该突起件线性伸长，与转轴213n的直径配合。当旋转缓冲器213与频移吸收材料218组装在一起时，突起件213q与上述通道啮合，突起件在该通道中可以自由滑动。也就是说，在旋转缓冲器213的转轴213n和频移吸收元件218之间沿通道伸长的方向出现相对运动。如上所述，连接件217、频移吸收元件218和转轴213n的组装件用作一个十字联轴节。

根据降落系统8的降落盖在开启和关闭时的绕轴转动，连接件217与降落系统8一起绕轴转动。这样往往引起频移吸收元件218在圆柱形部分217e的内部空间217h中突然运动，所以转动扭矩被传到旋转缓冲器213的转轴213n上。因此，转轴213n在固定到钢琴侧臂上的缓冲器套213m内转动。因而就可以得到上面结合图7A-7C所描述的缓冲效果。由于十字联轴节的工作，因此即使在降落系统8的铰链接头28的旋转中心AX1和旋转缓冲器213n的旋转中心AX2之间出现位置频移，上述部件也可以平稳地工作，从而得到缓冲效果。所以，就可以抑制噪声或避免出现磨损或损坏。

当然，可以对本发明的竖式钢琴进行各种变换，但均不超出本发明的范围。也就是说，缓冲机构不一定限定到上述实施例的位置中，例如，可以使设置的缓冲机构防止降落盖猛的打开碰到盖背24的下侧。另外，连接件46也可以使用不同的结构。本实施例描述的顶门系统是用固定的上顶门和开启的下顶门构成的。如果不用这种结构，就可以用单个顶门构成这样的顶门系统，该单个顶门可以与钢琴的降落盖的开口相连打开。

由于本发明有各种不超出其基本特征的实施形式，所以描述的本实施例不受限制，由于本发明的范围由权利要求书限定而不是由上面的说明书限定，因此所有在权利要求书限定的范围内的变换或在这些范围内的等同替换均落在权利要求书中。

Claims (13)

1.一种键盘设备，包括：

一琴键键盘(2)；

一壳体系统(6)，包括一降落系统(8)，该降落系统有一用于盖住琴键键盘的降落盖(20，18，24)；和一顶门系统(14)，该顶门系统有一可以开启的顶门(36，38)；

其中，降落系统(8)经过后中空系统(12)连接到顶门系统(14)上，后中空系统(12)的一端与降落系统(8)互连，而后中空系统(12)的另一端与顶门系统(14)邻接，其中，当降落系统被打开时，顶门系统和后中空系统运动从而在其间形成间隙。

2.根据权利要求1所述的键盘设备，顶门系统与降落系统的连接使得顶门根据降落盖的开启运动而自动打开。

3.根据权利要求1所述的键盘设备，顶门系统与降落系统的连接使得顶门根据降落盖的关闭而停止在关闭位置。

4.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中所述后中空系统有一个可以滑动的盖背(24)，该盖背通过一个旋转机构(23)连接到降落系统上。

5.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中所述后中空系统有一个可以滑动的盖背(24)，该盖背通过一个枢轴机构(23)连接到降落系统上，并通过一个连接件(46)连接到顶门系统上。

6.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中顶门系统的顶门绕一个转轴进行枢轴转动，该转轴保持水平设置，并安装在壳体系统(6)上部的规定位置。

7.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中顶门系统的顶门绕一个转轴进行枢轴转动，该转轴保持水平设置，并安装在壳体系统(6)上部的规定位置，使其处在关闭位置和开启位置之间限定出的一个规定距离范围内，其中顶门在关闭位置为垂直设置，而顶门在开启位置时向后倾斜。

8.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中顶门系统的顶门绕一个转轴进行枢轴转动，该转轴保持水平设置，并安装在壳体系统(6)上部的规定位置，使其处在在关闭位置和开启位置之间限定出的一个规定距离范围内，其中在开启位置中顶门向后倾斜时，在顶门下端附近出现一个小间隙(52)，而在关闭位置中顶门关闭时，该小间隙也被关闭。

9.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中顶门系统由一个固定的上顶门(36)和一个活动的下顶门(38)构成，所述下顶门绕一个转轴进行枢轴转动，该转轴保持水平设置，并安装在壳体系统(6)上部的规定位置。

10.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，其中顶门系统由一个固定的上顶门(36)和一个活动的下顶门(38)构成，所述下顶门绕一个铰链接头(42)进行枢轴转动，所述铰链接头设置在所述上顶门和下顶门之间，该上顶门和下顶门与壳体系统(6)相连。

11.根据权利要求1-3之任一所述的键盘设备，进一步包括一个缓冲机构(112，120，213)，缓冲机构对降落系统的降落盖正在进行的关闭或开启运动具有缓冲作用。

12.一种竖式钢琴，包括：

如权利要求1所述的键盘设备和

一个缓冲机构(112，120，213)，用于对降落盖正在进行的关闭或开启运动产生阻力负载。

13.根据权利要求12所述的竖式钢琴，其中缓冲机构包括一个装有黏性流体(122，213z)的旋转缓冲器(120，213)，所述流体根据降落盖的枢轴转动进行流动，从而产生扭矩，利用该扭矩，将增大的负载自动作用到正在关闭的降落盖上。

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