CN101320558A - 电子乐器键盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子乐器键盘装置，其中通过键框架(20)可旋转地支撑键(10)，并且可通过旋转杆(40)正常向上推进键(10)的前端。在旋转杆的质量体(42)的后方设置由致动器(63)可驱动的负载部件(64)。键开关(52)和接近传感器(55)检测对键的按压和释放操作作出响应的键的旋转位置。负载控制电路(70)根据键(10)的旋转位置执行致动器(63)的驱动控制，以往复移动负载部件(64)，从而在按压行程中使得负载部件(64)与质量体(42)啮合，并且在释放行程中终止该啮合。

Description

电子乐器键盘装置

技术领域

本发明总的涉及用于例如电子琴和电子钢琴的电子乐器键盘装置。

背景技术

对于声学钢琴，已经制造出了一种称为“释放感(let-off feeling)”的键触感，即当键被按压时(即，对键施加静态负载)，键接触通过键压到中途变得沉重(即，对按压键的反作用力增加)，然后随着键被进一步按压，键接触快速变轻(即，对按压键的反作用力减小)。已经提出了各种方案，以使得电子乐器的键盘装置模仿这种释放感。例如，日本专利No.3458400公开了一种电子乐器键盘装置，其包括音锤，其中每一个音锤不仅与对应键的运动以互锁关系转动，而且在键按压期间提供质量感(feeling of mass)，并且在该键盘装置中，音锤的后端接触由弹性部件支撑的辊子。在紧邻键按压过程结束之前，音锤的后端与辊子啮合(或接触)，从而通过弹性部件的阻力使得对被按压键的反作用力增加。在键按压的过程结束时，音锤的后端从辊子脱离，从而使对被按压键的反作用力快速减小。以上述的方式，可模仿释放感。

在上述的传统键盘装置中，可实现释放感，但是，即使在键释放时，由于音锤和辊子之间的啮合(或接触)，对被按压键的反作用力将增加。在键释放时的反作用力的这种增加会延迟键返回的速度，因此对键盘装置的连续键按压演奏产生不利影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改进的电子乐器键盘装置，其能够在保证良好的连续键按压演奏的同时实现释放感。

为了实现上述目的，本发明提供一种改进的电子乐器键盘装置，其包括：可按压和可释放的键；键框架，其配置在所述键的下方，用于以这样的方式支撑所述键，所述方式为所述键能够通过所述键的垂直摆动的前端旋转；键推进机构，其可组装至所述键框架，用于向上正常推进所述键的前端，以及将所述前端限制在预定高度位置；可移动(可移位)部件，其设置在所述键推进机构中，并且能够与所述键以互锁关系移动；负载部件，其经由所述可移动部件向所述键的旋转运动施加负载；致动器，其驱动所述负载部件；键位置检测部件，其检测对所述键的按压和释放操作作出响应的所述键的旋转位置；和负载控制部件，其根据由所述键位置检测部件检测到的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，从而以这样的方式根据所述键的所检测到的旋转位置向所述键的旋转运动施加负载，所述方式为在所述键的按压行程中将由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中将由所述负载部件施加的负载。

在这种情况下，可移动部件可以是质量体的形式，其具有长条形状，能够与所述键的旋转运动以互锁关系移动，和向上正常推进所述键的前端；以及所述负载控制部件在按压行程中使得所述负载部件与所述质量体啮合(或接触)，并且在释放行程中终止所述负载部件与所述质量体的啮合(或接触)。此外，所述致动器可以是例如采用超磁致伸缩装置的电致动器形式，其不仅能够使用低电压提供相对大的驱动力，而且具有很快的响应速度。

通过负载控制部件，其根据由所述键位置检测部件检测的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，以及以这样的方式根据所述键的所检测到的旋转位置改变所述负载部件与所述可移动部件的啮合状态，所述方式为在所述键的按压行程中将由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中将由所述负载部件施加的负载，本发明可以增加对键按压的反作用力，以及减少在键释放期间的反作用力。结果，本发明不仅可实现释放感，而且可实现良好的连续键按压演奏。

在上述发明中采用的可移动部件和负载部件可以用一负载部件代替，其可与所述键啮合，以向所述键的旋转运动施加负载；负载控制部件根据由所述键位置检测部件检测的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，从而以这样的方式根据所述键的所检测到的旋转位置改变所述负载部件与所述键的啮合状态，所述方式为在所述键的按压行程中将由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中将由所述负载部件施加的负载。在这种情况下，所述负载控制部件在按压行程中使得所述负载部件与所述键啮合，并且在释放行程中终止所述负载部件与所述键的啮合。通过这种布置，同样地，本发明可以增加对键按压的反作用力，以及减小在键释放期间的反作用力。结果，本发明不仅可实现释放感，而且可实现良好的连续键按压演奏。

本发明的电子乐器键盘装置还包括按压速率检测部件，其检测所述键的按压速率，在这种情况下，所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，从而随着所检测的按压速率增大，所述负载部件与所述可移动部件的啮合力减小。通过这种布置，本发明可以响应于慢速键按压向演奏者(人类)提供重的键接触感以及响应于快速键按压向演奏者提供轻的键接触感。结果，可以进一步改善键接触感。

本发明的电子乐器键盘装置还可被构建为，随着与所述键对应的音高增大，所述负载部件与所述可移动部件或键的啮合力减小。在这种情况下，可基于键-键或键域-键域(key-range)预先将负载控制部件对致动器施加的驱动力设置为不同值，或可基于键-键或键域-键域预先将负载部件与可移动部件或键的啮合力设置为不同值。通过这种布置，本发明可以响应于处于低音高键范围的键的按压向演奏者提供重的键接触感以及响应于处于高音键范围的键的按压向演奏者提供轻的键接触感。结果，可以进一步改善键接触感。

以下将描述本发明的实施例，但是应理解，本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明基本原理的情况下，可以对本发明进行各种修改。因此，本发明的范围仅通过所附权利要求确定。

附图说明

为了更好理解本发明的目标和其它特点，以下将结合附图更详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1是示出应用根据本发明第一至第三实施例的键盘装置的电子乐器的平面图；

图2A是根据本发明第一实施例的键盘装置的纵截面图，其示出所有键处于释放位置的状态；

图2B是根据本发明第一实施例的键盘装置的纵截面图，其示出一个键处于按压位置的状态；

图3是示出在图2A和2B中所示的键开关的结构的局部截面图；

图4A-图4I是示出在键的按压/释放操作期间旋转杆的质量体(massbody)和负载部件之间的位置关系的示图；

图5是根据本发明第二实施例的电子乐器键盘装置的纵截面图，其示出所有键处于释放位置的状态；

图6A-图6C是示出在键按压/释放操作期间旋转杆的质量体和负载部件之间的位置关系的示图；

图7是根据本发明第三实施例的电子乐器键盘装置的纵截面图，其示出所有键处于释放位置的状态；

图8是根据本发明第四实施例的电子控制单元的框图；

图9是示出与各个键按压速率对应的驱动力的变化特征的曲线图；和

图10是示出与各个音高对应的驱动力的变化特征的曲线图。

具体实施方式

a.第一实施例

图1是示出根据在电子乐器中实施的本发明第一实施例的电子乐器和键盘装置的平面图。该电子乐器包括多个面板开关PSW，用于选择期望的操作风格。电子乐器包括位于其上表面的前部上的键盘装置，该键盘装置具有沿乐器的水平左右方向上排列多个白键10和黑键10。

图2A和2B是键盘装置的纵截面图。更具体地，图2A示出所有键10处于释放和非按压位置的状态，图2B示出键10中的一个处于按压位置的状态。将多个键10组装到在整体上由合成树脂形成的键框架20上，并且将键框架20固定和设置在支撑台30上。将构成键偏置机构的、与键10对应的多个旋转杆(pivot lever)40组装到对应键10之下的键框架20上。

键10中的每一个在整体上由合成树脂形成为向下开口的U形或槽状截面形状。每个键10的后端部11可旋转地安装在键框架20的后端部21中形成的向前开口的凹部中。每个键10以这样的方式被可旋转地支撑在键框架20上，所述方式是，其前端部12可以通过作为枢轴点的后端部11的侧表面垂直摆动。从键框架20的前端水平部向上凸出的键导向装置22从下方插入到键10的前端部12。在键按压期间在键导向装置22的引导下，键10的前端部12垂直移动。驱动部13与键10的前端部12附近的前区域下侧整体形成，并且从该下侧向下垂直延伸。驱动部13具有向后开口的U形或槽形水平截面，并且具有封闭的底端。

旋转杆40包括由树脂制成的杆基础部分41和作为可移动或可移位部件的由金属制成的质量体42。注模成长条平板形的杆基础部分41在键盘装置的前后方向上延伸，并且位于对应键10的前部下方，键10具有通常垂直导向的平板表面。杆基础部分41具有凹进部41a，凹进部41a形成在杆基础部分41的纵向中间区域的下表面中，并且在键盘的水平左右方向(或键排列方向)上具有轴线，而且凹进部41a在轴向上具有更大的厚度。凹进部41a斜向前和向下开口，并且与配置在倾斜平板23的上端的旋转支撑部23a啮合，所述倾斜平板23从键框架20的前下端位置向后和向上倾斜延伸。旋转支撑部23a在键盘的水平左右方向(即，键排列方向)上延伸。通过板簧43正常向前推进杆基础部分41，其中板簧43构成在键10的后端部11上支撑的键推进机构。以这样的方式，将旋转杆40垂直地和旋转地支撑在键框架20上。

将杆基础部分41的前端部在垂直方向上分成一对上腿部41b和下腿部41c，上腿部41b和下腿部41c在垂直方向上彼此间隔预定空间，并且上腿部41b的长度小于下腿部41c。键10的驱动部13的下端壁部位于上腿部41b和下腿部41c之间，并且与上腿部41b和下腿部41c啮合。因此，在键10从按压位置释放时，由于旋转杆40的重量导致旋转杆40的前端部向上移动，从而键10的前端部也向上移动。另一方面，在键10被按压时，驱动部13的下端壁部的下端表面按按压腿部41c的上表面，从而使旋转杆40的前端部向下移动。

在凹进部41a和上腿部41b之间的杆基础部分41的下侧上形成向下凸出的开关驱动部41d。开关驱动部41d经由通过倾斜平板23形成的窗口23b与印刷电路板52上配置的键开关52相对，并且所述键开关52构成键位置检测装置。这种键开关52与键10按对应关系配置，并且在键盘的水平左右方向(即，键排列方向)上排列。

如图3的放大比例所示，键开关52中的每一个包括在键盘的前后方向上布置的第一至第三开关52a、52b和52c。第一至第三开关52a、52b和52c分别形成为具有内部空间的半球形(或，碗形)，并设置在由弹性物质(例如，橡胶或硅)形成的、在开关的左右方向上延伸的开关部件上。此外，第一至第三开关52a、52b和52c均具有圆柱形部分，所述圆柱形部分整体上形成在开关的中心内表面部分上，并且从开关的中心内表面部分向下延伸。在第一至第三开关52a、52b和52c的每一个的向下凸出的圆柱形部分的下端表面上配置电触点(electric contact)，并且每一个电触点与配置在印刷电路板51上的两个电触点按与其的对应关系相对。在开关驱动部41d响应于键10的按压操作向下移动时，第一至第三开关52a、52b和52c开始与印刷电路板51上的对应的电触点形成接触(或开启)。此外，第一至第三开关52a、52b和52c的圆柱形部分按照所提及的顺序具有依次变小的不同长度。在键10被按压时，第一、第二和第三开关52a、52b和52c按照所提及的顺序依次打开(ON)。在键10被释放时，第三、第二和第一开关52c、52b和52a按照所提及的顺序依次关闭(OFF)。

旋转杆40的质量体42为棒(rod)的形式，通过采用基体上注塑成形(outsert-molding)方法将杆基础部分41成形至旋转杆40的前外圆周部分上来将所述棒整体组装至杆基础部分41。质量体42具有后折叠背部42a。折叠背部42a在与多个键10对应的质量体42中具有不同长度，从而质量体42彼此具有不同的重量。更具体地，对于白键10和黑键10两者，在从最低音高键到最高音高键的方向上，折叠背部42a具有基于键-键或键域-键域而逐渐减少的长度，从而对于较低音高或音高范围的键的质量体42具有更大的重量，即，更大的转动力矩。此外，对于每一对相邻的白键和黑键10，将黑键10的折叠背部42a的长度设置为小于白键10的折叠背部42a的长度，以避免由于键按压位置的不同可能产生对键按压的反作用力的不同。

此外，将由冲击吸收物质(例如，毡)制成的长条下限止动块53稳固在支撑台30(其位于键框架20的后端部上)的上表面，并且下限止动块53在键盘的水平左右方向上延伸。下限止动块53的功能在于限制旋转杆40的后端部向下位移或移动，从而当键10从按压位置被释放时，限制键10的前端部向上移动。此外，将由冲击吸收物质(例如，毡)制成的长条上限止动块54稳固在上表面平板24(其位于键框架20的后端部上)的下表面。上限止动块54与下限止动块53彼此垂直间隔预定距离，并且在键盘的左右方向上延伸。上限止动块54的功能在于限制旋转杆40的后端部向上移动，从而当键10被按压时，限制键10的前端部向下移动。下限止动块53和上限止动块54两者构成键推进机构。将接近传感器(proximity sensor)(接近开关)55配置在上限止动块54的前方，并且与质量体42相对。接近传感器55是这样一种传感器，其使用电磁感应、静电电容、超声波、光电效应、磁变化等检测质量体42什么时候与上限止动块54处于邻近接触或什么时候与上限止动块54最接近。接近传感器55构成键位置检测装置。

将驱动单元60组装至键10后方的键框架20。驱动单元60包括支撑板61，支撑板61通常被弯曲成类似钩状并固定至键框架20。将在固定至支撑板61的壳62中容纳的致动器63按与键10相对应的关系稳固至支撑板61。通过内置弹簧(built-in spring)向左正常推进驱动杆63a。被电控制的致动器63中的每一个通过施加电压使得驱动杆63a在图中的向右方向上移动，以使得固定在驱动杆63a的末端(distal end)的负载部件64往复运动。虽然可以使用各种其它类型的致动器(例如电磁螺线管)只要致动器的驱动能够被电控制即可，但是致动器63优选地以采用超磁致伸缩装置的电动致动器的形式，其不仅能够使用低电压提供相对大的驱动力，而且具有很快的响应速度。由弹性物质制成的负载部件64被注塑成通常具有半圆末端的圆柱形。当负载部件64处于图2A所示的向左凸出位置时，它与质量体42的后端部啮合(或接触)，从而起到可移动或可位移部件的作用，以向质量体42的旋转运动施加负载，从而向键10施加负载。可通过调节负载部件64的凸出量、形状、材料等中的任意一个来调节所述负载。

按与键10的对应关系配置的键开关52和接近传感器55连接至负载控制电路70。负载控制电路70电控制每一个致动器63的驱动，以使得负载部件64与作为可位移部件的质量体42啮合(或接触)，从而向键10的旋转运动施加负载。负载控制电路70包括微型计算机和驱动电路，该微型计算机包括CPU、ROM、RAM等，该驱动电路用于根据微型计算机给出的指令向每一个致动器63输出驱动信号。更具体地，负载控制电路70响应于由接近传感器55对质量体42的邻近性检测，向与所检测的质量体42对应的致动器63输出驱动电压，然后在图中的向右方向上与弹簧的偏置力相反地拖拉或收缩驱动杆63a。此外，负载控制电路70检测第一开关52a从ON状态到OFF状态的变化，响应于此，负载控制电路70取消或终止向与所检测的第一开关52a对应的致动器63施加驱动力，从而通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a在附图的向左方向上凸出。

还向未示出的乐音信号发生电路提供来自与键10对应的每一个键开关52的第一至第三开关52a-52c的信号。在检测到第三开关52c从OFF状态到ON状态的变化时，乐音信号发生电路开始产生与变化至ON状态的第三开关52c对应的音高(tone pitch)的乐音(tone)信号。此外，在检测到第一开关52a从ON状态到OFF状态的变化时，乐音信号发生电路开始削弱与变化至OFF状态的第一开关52a对应的音高的乐音信号，然后结束乐音信号的产生。此外，通过测量从第一开关52a由ON状态变化到OFF状态的时间点至第二开关52b由OFF状态变化到ON状态的时间点的时间长度，乐音信号发生电路输入来自与键10对应的每一个键开关52的第一和第二开关52a和52b的乐音信号以及每一个键的键按压速率。由此检测到的键按压速率用于控制将生成的乐音信号的音量和音色。

接下来，将给出关于根据本发明第一实施例所构键的键盘装置的行为的描述。对于没有被按压(即，处于非按压位置)的每一个键10，对应旋转杆40的质量体42的后端部通过它自身的重量与下限止动块53紧靠。在这种状态下，一旦演奏者按压键10，则键10开始在图2A的逆时针方向上抵抗旋转杆40的质量体42的重量围绕后端部11旋转。一旦将键10按压到预定深度，则如图2B所示，质量体42的后端部紧靠上限止动块54，从而阻止了键10的前端部进一步向下移动。同时，随着旋转杆40旋转，向下延伸的开关驱动部41d对键开关52施加压力，从而使得第一、第二和第三开关52a、52b和52c按所提及的顺序依次打开。然后，一旦键10被释放，由于旋转杆40的质量体42的重量使得旋转杆40在图2B的顺时针方向上围绕旋转支撑部23a旋转，直到质量体42的后端部紧靠下限止动块53，从而质量体42返回至其原始位置。乐音信号发生电路根据所检测到的键按压速率控制将生成的乐音信号的音量和音色。

在键10的这种按压/释放操作期间，负载控制电路70根据质量体42的旋转运动(即，键10的旋转位置)执行对致动器63的控制。当键开关52的第一开关52a处于OFF状态时，负载控制电路70不向致动器63施加驱动力。在这种状态下，致动器63的驱动杆63a保持在向左凸出的位置，如图4A所示。随着键10和旋转杆40响应于键按压操作而旋转，从而质量体42的后端部向上移动，如图4B和4D所示，随后质量体42的后端部接触负载部件64的前端部，以使得负载部件64变形。然后，随着质量体42的后端部进一步向上移动，它到达负载部件64的前端部的上方，如图4E所示。在这种情况下，在质量体42的后端部和负载部件64之间的啮合(或接触)力，即由于负载部件64的前端部变形所产生的作用力(弹性力)用作对演奏者进行的键按压操作的负载。这种负载以使键触感暂时变得沉重(即，对按压键的反作用力增加)的方式起作用。然后，随着键被进一步按压，在质量体42的后端部和负载部件64之间的啮合(或接触)取消，负载部件64快速变轻(即，对被按压键的反作用力减小)，从而演奏者可以享受释放感。

随着键被进一步按压，质量体42的后端部的上表面与上限止动块54紧靠，从而旋转杆40停止旋转。在紧邻旋转杆40的旋转运动结束之前，键开关52的第三开关52c从OFF状态变化到ON状态，从而开始产生乐音信号。键开关52的第一和第二开关52a和52b两者在质量体42的后端部与负载部件64紧靠的时刻从OFF状态变化到ON状态。

当质量体42的后端部的上表面与上限止动块54紧靠时，接近传感器55检测到质量体42的邻近，并且负载控制电路70向致动器63提供能量并且驱动致动器63。因此，致动器63在图4F所示的向右方向上与弹簧的偏置力相反地收缩驱动杆63a。然后，一旦在上述状态下被按压的键10被释放，则随着键10和旋转杆40向上旋转，质量体42的后端部向下移动，如图4F至图4G和4H所示。由于负载部件64已经向右收缩，所以质量体42的后端部向下移动，而不会接触负载部件64的前端部。然后，质量体42的后端部的下表面与下限止动块53紧靠，从而键10和旋转杆40停止向上旋转。在键10的这种释放行程(stroke)中，由于质量体42的顶端不与负载部件64啮合(或接触)，所以没有负载从负载部件64施加到键10和旋转杆40的旋转运动。因此，键10返回至原始位置的速率增加，结果可以根据需要适当地执行连续按压键的操作；即，能够有效提高键10的连续按压演奏(performance)。

如上所述在紧邻质量体42的后端部的下表面与下限止动块53紧靠之前，键开关52的第一开关52a从ON状态变化到OFF状态。响应于第一开关52a的ON到OFF状态的变化，负载控制电路70终止致动器63的驱动。因此，如图4I和4A所示，致动器63的驱动杆63a由于弹簧的偏置力再次向左凸出。然后，一旦键10被演奏者再次按下和释放，则重复上述行为。

如果在第一开关52a从ON状态变化到OFF状态之前的释放行程期间，相同的键10被再次按压，即，相同的键10以比上述连续按压更快的方式被连续按压，则由致动器63将驱动杆63a保持在向右收缩的位置，如图4H所示。因此，在由键按压操作所引起的质量体42向上移动期间，质量体42的后端部向下移动，而不与负载部件64接触，并且没有负载从负载部件64施加到键10和旋转杆40的旋转运动。因此，在键10的快速连续按压操作期间，在键按压行程中负载部件64也不与质量体42的后端部啮合(或接触)。从而，在键10的快速连续按压操作期间，演奏者可以根据需要执行键10的按压和释放操作，同时不存在从负载部件64向键10施加的负载，从而可以大大方便与键10的快速连续按压操作相关的演奏。

在第一实施例中，如上所述，通过弹簧正常推进致动器63的驱动杆63a处于向左凸出位置，从而使得在键10的释放行程中，驱动致动器63，以与弹簧的偏置力相反地向右收缩驱动杆63a。然而，在一改型中，通过弹簧正常推进致动器63的驱动杆63a以使其处于向右凸出位置，从而使得在键10的按压行程中，驱动致动器63，以向左收缩驱动杆63a，由此使得质量体42的后端部和负载部件64彼此啮合(或接触)。在这种情况下，考虑到电功耗，负载控制电路70驱动致动器63，以使得驱动杆63a在键开关52的第一开关52a从OFF状态变化到ON状态时向左凸出。然后，一旦质量体42的后端部到达与上限止动块54邻近的预定位置，则负载控制电路70终止致动器63的驱动，以通过弹簧的偏置力使驱动杆63a向右收缩。

同样地，在第一实施例的上述改型中，在键10的按压行程期间，可通过将负载部件64与质量体42的后端部啮合能够给演奏者的键按压操作提供释放感。此外，在键10的释放行程期间，负载部件64与质量体42的后端部脱离，所以键10的返回速率增大，因此可根据需要保持很好的连续按压演奏。此外，同样地，在该改型中，如果在第一开关52a从ON状态变化到ON状态之前，相同的键10被再次按压，即，相同的键10以比上述连续按压更快地被连续按压，则致动器63的驱动杆63a继续弹簧保持在向右收缩位置。即，在这种情况下，负载控制电路70没有检测到第一开关52a从OFF状态到ON状态的变化，并且不驱动致动器63。因此，同样地，在该改型中，在键10的快速连续按压操作中，负载部件64在键按压行程中同样不与质量体42的后端部啮合(或接触)，因此，可以容易地执行与键10的快速连续按压操作相关的演奏。

b.第二实施例

接下来，将给出关于根据本发明第二实施例的电子乐器的键盘装置的描述，其中采用了用于向键10和旋转杆40的旋转运动提供负载的改进的负载结构。图5是根据本发明第二实施例的电子乐器的键盘装置的纵截面图。这种键盘装置包括负载部件65，其通过驱动单元60驱动，以向键10和旋转杆40的旋转运动提供负载。负载部件65整体上由合成树脂形成为类似钩状或L状，并具有实际上彼此成直角延伸的垂直部65a和水平部65b。负载部件65被可旋转地支撑在支撑部分66上的垂直部65a的中间区域，所述支撑部分66经由钉66a固定至支撑台30。负载部件65的水平部65b具有远端部，该远端部凸出到质量体42的前端部经过的上部区域。仅水平部65b的前端部或整个负载部件65可以由弹性物质构成。通过内置重物或弹簧(未示出)在图中的逆时针方向上正常推进负载部件65。将固定至致动器63的驱动杆63a末端(distal end)的压力部件(pressuring member)63b保持为与负载部件65的垂直部65a的下端部的后表面紧靠。压力部件63b与驱动杆63a主要由树脂形成，并且压力部件63b具有形成为半圆形的末端部。压力部件63b可以由弹性物质(例如，橡胶或人造橡胶)形成为具有半圆末端的圆柱形。

与第一实施例中的致动器63类似地构建第二实施例中的致动器63，但是，在第二实施例中，通过内置弹簧正常推进这种致动器63中的驱动杆63a处于向右收缩位置。在这种状态下，随着质量体42通过键10和旋转杆40的旋转运动而在下限止动块53和上限止动块54之间移动，质量体42的后端与负载部件65的水平部65b的前端接触(即，啮合)。一旦经由负载控制电路70驱动致动器63，就会使得驱动杆63a在图中的向左方向上凸出。因此，负载部件65以顺时针方向上旋转，从而使得水平部65b的末端部向后移动。在这种状态下，即使质量体42通过键10和旋转杆40的旋转运动在下限止动块53和上限止动块54之间移动，质量体42的后端也不与负载部件65的水平部65b的前端接触(即，不与其啮合)。与上述第一实施例中相同，将致动器63容纳在壳62中，并且将壳62固定至支撑台30。

负载控制电路70在接近传感器55检测到质量体42邻近时开始驱动致动器63，以及在键开关52的第一开关52a从ON状态变化到OFF状态时终止致动器63的驱动。第二实施例的其它结构布置与第一实施例中的类似。应注意，在第二实施例中，可通过调节负载部件65的旋转量、形状、材料等中的任意一个来调节施加至键10和旋转杆40的旋转运动的负载强度。

接下来，将给出关于根据本发明第二实施例所构建的键盘装置的行为描述。响应于键10的按压/释放操作的乐音信号生成和乐音信号生成的终止与在第一实施例中所述的类似。在第二实施例中，在键10的按压/释放操作期间，负载部件65响应于旋转杆40的旋转运动和致动器63的驱动围绕钉66a旋转。当键10处于释放位置，并且质量体42的后端部位于下限止动块53上方时，致动器63处于非驱动状态，从而驱动杆53保持在向右收缩位置，压力部件63b保持与负载部件65的垂直部65a的下端部的后表面紧靠，并且水平部65b的前端保持在向前(在图中向左)凸出位置。当在这样的状态下按压键10时，如图6B所示，通过键10和旋转杆40的旋转运动，质量体42的后端部向上移动，从而质量体42的后端部与负载部件65的水平部65b的前端部啮合(或接触)，并且负载部件65在顺时针方向上与重物或弹簧的偏置力相反地旋转。

然后，随着质量体42的后端部进一步向上移动，它到达负载部件65的水平部65b的前端部上方，并且与上限止动块54紧靠，如图6C所示。一旦质量体42的后端部到达负载部件65的水平部65b的前端部上方，则负载部件65通过重物或弹簧的偏置力返回至原始位置(即，图6A中所示的位置)。当质量体42的后端部与负载部件65的水平部65b的前端部啮合时，引起负载部件65沿顺时针方向旋转的力用作在按压行程期间对演奏者键按压操作的负载。此外，如果负载部件65的水平部65b的末端或整个负载部件65由弹性物质形成，则通过弹性物质变形产生的力以及引起负载部件65沿顺时针方向旋转的力用作对演奏者进行的键按压操作的负载。这种负载具有这样的效果，即在键按压途中键触感(keytouch)暂时变得沉重(即，对被按压键的反作用力增加)。然后，随着键被进一步按压，在质量体42的后端部和负载部件65的水平部65b之间的啮合取消，键触感快速变轻(即，对被按压键的反作用力快速减小)，从而演奏者可以享受到释放感。

当质量体42的后端部的上表面与上限止动块54紧靠时，接近传感器55检测到质量体42的邻近，并且负载控制电路70向致动器63提供能量并且驱动致动器63。致动器63使得驱动杆63a在图6C所示的向左方向上与弹簧的偏置力相反地凸出。因此，负载部件65沿顺时针方向旋转，从而负载部件65的水平部65b的前端向右移动。然后，在这种状态下一旦按压键10被释放，随着键10和旋转杆40向上旋转，质量体42的后端部向下移动。由于负载部件65的水平部65b的前端已经向右收缩，所以质量体42的后端部向下移动，而不会接触负载部件的水平部65b的前端。然后，质量体42的后端部的下表面与下限止动块53紧靠，从而使得键10和旋转杆40停止向上旋转，如图6A所示。在键10的这种释放行程中，由于质量体42的后端部不与负载部件65的水平部65b啮合(或接触)，所以不存在从负载部件65向键10和旋转杆40的旋转运动施加的负载。因此，键10返回至原始位置的速率增加，结果可以更适当地执行连续按压键10的操作；即，可以有效提高键10的连续按压演奏。

在如上所述紧邻质量体42的后端部的下表面与下限止动块53紧靠之前，键开关52的第一开关52a从ON状态变化到OFF状态。响应于第一开关52a的ON到OFF状态的变化，负载控制电路70终止致动器63的驱动。因此，如图6A所示，致动器63的驱动杆63a再次向右收缩。然后，一旦键10被演奏者再次按下和释放，则重复上述行为。

如果在第一开关52a从ON状态变化到OFF状态之前，相同的键10被再次按压，即，相同的键10比上述连续按压更快地被连续按压，则由致动器63将驱动杆63a保持在向左凸出的位置，如图6C所示。因此，在键按压操作所引起的质量体42的后端部向上移动期间，质量体42的后端部移动，而不接触负载部件65的水平部65b，因此不存在从负载部件65向键10和旋转杆40的旋转运动施加的负载。因此，在键10的快速连续按压操作期间，负载部件65在键按压行程中也不与质量体42的后端部啮合(或接触)。从而，在键10的快速连续按压操作期间，演奏者可以执行键10的按压和释放操作，而从负载部件65向键10不施加负载，从而可以大大方便与键10的快速连续按压操作相关的演奏。

在第二实施例中，如上所述，通过弹簧正常推进致动器63的驱动杆63a处于向右收缩位置，从而，在键10的释放行程中，驱动致动器63，以使得驱动杆63a与弹簧的偏置力相反地向左凸起。然而，在该实施例的改型中，可通过弹簧正常推进致动器63的驱动杆63a处于向左凸出位置，从而，在键10的按压行程中，驱动致动器63，以向右收缩驱动杆63a，从而使得质量体42的后端部和负载部件65的水平部65b彼此啮合(或接触)。在这种情况下，考虑到电功耗，在键开关52的第一开关52a从OFF状态变化到ON状态时，负载控制电路70驱动致动器63，以使得驱动杆63a向右凸出。然后，一旦质量体42的后端部到达与上限止动块54邻近的预定位置，则负载控制电路70终止致动器63的驱动，以通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a向左凸出。

同样地，在第二实施例的上述改型中，在键10的按压行程期间，可通过将负载部件65的水平部65b与质量体42的后端部啮合向演奏者的键按压操作提供释放感。此外，在键10的释放行程期间，负载部件65的水平部65b从质量体42的后端部脱离，从而键10的返回速率增加，因此能够保持良好的连续按压演奏。此外，同样地，在该改型中，如果在第一开关52a从ON状态变化到OFF状态之前，相同的键10被再次按压，即，相同的键10比上述连续按压更快地被连续按压，则致动器63的驱动杆63a继续由弹簧保持在向左凸出位置。即，在这种情况下，负载控制电路70没有检测到第一开关52a从OFF状态到ON状态的变化，并且不驱动致动器63。因此，同样地，在该改型中，在键10的快速连续按压操作中，负载部件65的水平部65b在键按压行程期间同样不与质量体42的后端部啮合(或接触)，因此，可以容易地执行与键10的快速连续按压操作相关的演奏。

c.第三实施例

接下来，将给出关于根据本发明第三实施例的电子乐器键盘装置的描述，其被构建为向键10和旋转杆40的旋转运动提供负载。图7是根据本发明第三实施例的电子乐器键盘装置的纵截面图。代替在第一和第二实施例中的支撑台30，这种键盘装置包括底板31，其在键盘装置的左右方向上延伸并且通过加工木材而形成。将在键盘装置的左右方向上延伸的前板32固定至底板31的前纵向端边缘，并且从底板31的前纵向端边缘垂直向上延伸，并且将在键盘装置的左右方向上延伸的金属背表面面板33固定至底板31的后上表面，并且从底板31的后上表面垂直向上延伸。第三实施例中的键框架20具有与第一和第二实施例中所采用的不同形状，并且在底板31、前板32和背表面面板33所围成的空间中通过键框架20旋转地支撑键10。

将键支撑部件25固定至键框架20的后部的上表面，并且这种键支撑部件25以这样的方式支撑键10，即，键10围绕位于键支撑部件25的后端部的钉25a的轴线可旋转；键支撑部件25允许键10的垂直旋转运动。与上述第一和第二实施例形状不同的键盘装置的第三实施例还包括旋转杆40，其用于通过杆40的重量向上正常推进键10的前端部，以及用于将键10的前端部限制在预定上下位置。在这种情况下，同样地，旋转杆40包括杆基础部分44和质量体45。杆基础部分44由合成树脂形成，并且以这样的方式支撑在设置于键框架20下侧的杆支撑部分26上的后端部，所述方式为杆基础部分44可以围绕钉26a的轴线旋转。在这种情况下，同样地，杆基础部分44在其前端具有一对上腿部44a和下腿部44b。上腿部44a的长度小于下腿部44b。键10的驱动部13的下端壁部位于上腿部44a和下腿部44b之间，并且与上腿部44a和下腿部44b啮合。因此，在键10从按压位置释放时，由于杆40的重量，旋转杆40的前端部向上移动，从而使得键10的前端部也向上移动。另一方面，在键10被按压时，驱动部13的下端壁部的下端表面按压腿部41c的上表面，旋转杆40的前端部向下移动。

质量体45为金属杆的形式，并且在其前端部固定于杆基础部分44，树脂构成的止动部件45a整体固定至质量体45的后端部。与第一和第二实施例中的质量体42类似，质量体45通过其自身的重量在顺时针方向上推进旋转杆40。在键10从按压位置释放时，止动部件45a与下限止动块53紧靠，以限制旋转杆40的顺时针旋转运动。另一方面，随着键10被按压，止动部件45a与上限止动块53紧靠，以限制旋转杆40的逆时针旋转运动。在第三实施例中，同样地，与键10对应的质量体45或止动部件45a具有基于键-键或键域-键域而不同的重量，从而对于较低音高或较低音高范围的键10，键按压触感变得更重。

此外，在第三实施例中，在键框架20的中间区域的上表面上沿键盘装置的前后方向设置键开关52，并且通过配置在键10的下侧的开关驱动部14来按压键开关52。如第一和第二实施例中所述，键开关52包括第一、第二和第三开关52a、52b和52c。在键10被按压时，第一、第二和第三开关52a、52b和52c按所提及的顺序依次打开(ON)，而在键10被释放时，第三、第二和第一开关52c、52b和52a按所提及的顺序依次关闭(OFF)。

以与键10的后端表面相对的关系配置驱动单元60。驱动单元60包括在壳62中容纳的多个致动器63，其中壳62固定至键框架20和背表面面板33。致动器63中的每一个被构建为与第一和第二实施例类似，并且驱动杆63a朝向键10的后端表面可收缩地凸出到壳62的外部。在这种情况下，通过内置弹簧以图中的向左方向正常推进驱动杆63a，并且当致动器63处于非驱动状态下时，负载部件67被保持在向左凸出位置。一旦被驱动，致动器63则向右收缩驱动杆63a。

将负载部件67固定至驱动杆63a的末端。负载部件67是由弹性物质(例如，橡胶或人造橡胶)形成，并且其前端表面67a凹进以具有弓形截面(如从负载部件67的轴横向观看)，并且与键10的后端表面15相对。键10的后端表面15向外凸出地形成，以具有弓形截面。当致动器63处于非驱动状态时，负载部件67的前端表面67a保持与键10的后端表面15邻接啮合(或接触)，并且随着键10被按压，负载部件67通过前端表面67a和后端表面15之间的摩擦力向键10和旋转杆40的旋转运动提供负载。当致动器63被驱动时，负载部件67向右收缩，从而负载部件67的前端表面67a从键10的后端表面15脱离。负载部件67的前端表面67a和键10的后端表面15可形成为非弓形截面，以及向键10和旋转杆40的旋转运动施加的负载的强度可通过调节致动器63的驱动力、负载部件67的材料以及负载部件67的前端表面67a和键10的后端表面15的形状等中的任意一个来调节。

此外，除了用于在质量体45的向上移动期间检测质量体45的邻近的接近传感器55之外，键盘装置的第三实施例包括在底板31的上表面上固定的接近传感器56，接近传感器56用于在质量体45的向下移动期间检测质量体45的邻近。与接近传感器55类似地构建接近传感器56，并且在止动部件45a(质量体45)与下限止动块53紧靠时或紧邻紧靠之前，接近传感器56检测止动部件45a的邻近。一旦在质量体45靠近下限止动块54时接近传感器55检测到质量体45的邻近，负载控制电路70驱动致动器63，以在图7的向右方向上收缩负载部件67。此外，一旦接近传感器56检测到质量体45的邻近，即，从无质量体邻近检测状态到质量体邻近检测状态的转换，负载控制电路70终止致动器63的驱动，从而使得负载部件67在图7的向左方向上凸出。

接下来，将给出关于根据本发明第三实施例所构建的键盘装置的行为描述。响应于键10的按压/释放操作的乐音信号生成和乐音信号生成的终止与在上述第一和第二实施例中所述的类似。在第三实施例中，在键10的按压/释放操作期间，旋转杆40旋转，以用作对键按压的反作用力。此外，响应于键10的按压/释放操作，负载部件67响应于致动器63的驱动向左和向右移动。当键10处于释放位置并且质量体45的止动部件45a位于下限止动块53上方时，致动器63处于非驱动状态，从而驱动杆63a保持在向左凸出位置。

当键10被按压，以使在上述状态下向下移动的键后端逆时针旋转时，由于负载部件67的前端表面与键10的后端表面啮合(或接触)，所以对键10的按压操作施加负载。随着质量体45和止动部件45a响应于键按压操作向上移动，以靠近接近传感器55，接近传感器55检测出质量体45和止动部件45a的邻近。响应于接近传感器55的检测，负载控制电路70在图中的向右方向上收缩致动器63。结果，由负载部件67施加至按压键10的负载被去除，从而键触感快速变轻(即，对按压键的反作用力减小)，从而演奏者可以享受释放感。之后，质量体45和止动部件45a的向上移动被与上限止动块54紧靠的止动部件45a终止。

然后，一旦被按压的键10被释放，随着键10和旋转杆40旋转，质量体45和止动部件45a向下移位。由于负载部件67的前端表面67a的位置不与键10的后端表面15接触，所以键10在不接触负载部件67的前端表面67a的情况下沿顺时针方向旋转，质量体45的止动部件45a的下表面与下限止动块53紧靠，从而键10和旋转杆40停止旋转。因此，键10的返回速度增加，从而使得键10根据需要被适当地连续按压，因此实现了键盘装置的良好的连续按压演奏。此外，在释放行程期间，在质量体45和止动部件45a靠近接近传感器56时，接近传感器56检测到质量体45和止动部件45a的邻近。响应于接近传感器56的检测，负载控制电路70终止致动器63的驱动。因此，致动器63的驱动杆63a被再次向左凸出，从而负载部件67的前端表面67a再次与键10的后端表面15啮合(或接触)。然后，一旦在这种状态下键10被演奏者再次按压和释放，则重复上述行为。

另一方面，在释放行程期间，在接近传感器56检测到质量体45和止动部件45a的邻近之前，致动器63保持在驱动状态，负载部件67在图中的向右方向上保持收缩，并且负载部件67的前端表面67a保持脱离啮合(或接触)。因此，如果在接近传感器56检测到质量体45和止动部件45a的邻近之前，相同的键10被再次按压，即，相同的键10比上述连续按压更快地被连续按压，则在负载部件67的前端表面67a不与键10的后端表面15啮合的情况下，响应于键按压操作，质量体45的后部向上移动。因此，当要执行键10的快速连续按压操作时，演奏者可按压和释放键10，而没有负载从负载部件67施加至键10。结果，可以容易地执行与键10的快速连续按压操作相关的演奏。

在上述第三实施例的改型中，代替接近传感器56，可通过使用键开关52控制由负载控制电路70对致动器63的驱动。在这种情况下，负载控制电路70可响应于键开关52的第一开关52a从ON状态到OFF状态的变化终止致动器63的驱动。这样，该改型可实现与上述第三实施例相同的优点。

在第三实施例中，如上所述，通过弹簧正常推进致动器63的驱动杆63a处于向左凸出位置，从而，在键10的释放行程中，驱动致动器63，以与弹簧的偏置力相反地向右收缩驱动杆63a。然而，在一改型中，可通过弹簧正常推进致动器63的驱动杆63a处于向右收缩位置，从而，在键10的按压行程中，驱动致动器63，以使得驱动杆63a向左凸出，从而使得负载部件67的前端表面67a与键10的后端表面15啮合(或接触)。在这种情况下，考虑到电功耗，在接近传感器56从其检测到质量体45和止动部件45a邻近的状态转换到其不再检测到质量体45和止动部件45a邻近的状态时，负载控制电路70驱动致动器63，以使得驱动杆63a向左凸出。然后，一旦质量体42的后端部到达与上限止动块54邻近的预定位置，则负载控制电路70终止致动器63的驱动，以通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a向右收缩。

同样地，在第三实施例的上述改型中，在键10的按压行程期间，可通过与键10的后端表面15啮合的负载部件67的前端表面67a向演奏者的键按压操作提供释放感。此外，在键10的释放行程期间，负载部件67的前端表面67a从键10的后端表面15脱离，从而使键10的返回速率增加，因此可保持良好的连续按压演奏。此外，同样地，在该改型中，如果在接近传感器56检测到质量体45和止动部件45a的邻近之前，相同的键10被再次按压，即，相同的键10比上述连续按压更快地被连续按压，则致动器63的驱动杆63a通过弹簧保持在向右收缩位置。即，在这种情况下，负载控制电路70没有响应于从接近传感器56的邻近检测状态到非邻近检测状态的变化而执行对致动器63的驱动控制。因此，同样地，在该改型中，在键10的快速连续按压操作中，与键10的后端表面15啮合的负载部件67的上端表面67a不再与键10的后端表面15啮合(或接触)，因此，可以容易地执行与键10的快速连续按压操作相关的演奏。

同样地，在上述第三实施例的这种改型中，代替接近传感器56，可通过使用键开关52控制由负载控制电路70对致动器63的驱动。在这种情况下，负载控制电路70可响应于键开关52的第一开关52a从ON状态到OFF状态的变化开始致动器63的驱动。这样，该改型可实现与上述第三实施例相同的有益效果。

在第一和第二实施例的进一步改型中，可通过使用第三实施例的接近传感器56由负载控制电路70来执行通过使用键开关52由负载控制电路70对致动器63的驱动控制。在这种情况下，第三实施例中的接近传感器56用于检测质量体42对下限止动块53的邻近。在第一和第二实施例及其改型中，负载控制电路70可用响应于接近传感器56从质量体邻近检测状态到质量体非邻近检测状态的变化对致动器63的驱动控制，来代替响应于第一开关52a从OFF状态到ON状态的变化对致动器63的驱动控制。可选择地，负载控制电路70可用响应于接近传感器56从质量体非邻近检测状态到质量体邻近检测状态的变化对致动器63的驱动控制，来代替响应于第一开关52a从ON状态到OFF状态的变化对致动器63的驱动控制。

d.第四实施例

接下来，将给出关于根据本发明第四实施例的电子乐器的键盘装置的描述。简单地说，第四实施例适用于第一、第二和第三实施例及其改型中的任一个，并且被配置为执行根据键按压速率和音高而改变负载部件64、65或67施加的负载的控制。在这种情况下，由负载控制装置70执行的致动器63的驱动控制的方式在第一、第二和第三实施例及其改型中不同。首先，仅说明对于第一、第二和第三实施例及其改型共同的驱动控制部分，随后将讨论在第一、第二和第三实施例及其改型中不同的驱动控制应用的细节。

图8是对于第一、第二和第三实施例及其改型中共同(即，在其中可共享)的电子控制单元的框图。与负载控制电路70连接的有键接触检测部71、键接触对应驱动力确定部72和音高对应驱动力确定部73。所述键接触检测部71、键接触对应驱动力确定部72和音高对应驱动力确定部73通过包括CPU、ROM、RAM等的计算机实施，并且具有通过软件程序的执行所进行的以下功能。键接触检测部71检测多个键10的按压速率，从与键10对应的键开关52的第一和第二开关52a和52b输入信号。然后，键接触检测部71测量从第一开关52a从OFF状态变化到ON状态的时间点到第二开关52b从OFF状态变化到ON状态的时间点的时间长度，从而检测每一个键10的按压速率。

键接触对应驱动力确定部72参考在ROM中存储的键接触-驱动力表，以确定与通过键接触检测部71检测的键按压速率对应的致动器63的驱动力。如图9中的实线A(或实线B)所示，键接触-驱动力表在其中存储的是，随着键压下速率增加，驱动力增大或减小。键接触对应驱动力确定部72向负载控制电路70输出用以表示随着键按压速率增加或减小驱动力增大或减少的信号。音高对应驱动力确定部73从与键10对应的键开关52的第一开关52a输入信号，并且参考在ROM中存储的音高-驱动力表，以根据第一开关52a从OFF状态变化到ON状态的键10的音高确定致动器63的驱动力。如图10中的实线A(或实线B)所示，音高-驱动力表在其中存储的是，随着音高增大或减小，驱动力增大或减小。音高对应驱动力确定部73向负载控制电路70输出用以表示随着音高增大驱动力增大或减小的信号。图9和10的实线A和B在根据以下说明的第四实施例的控制应用中不同。

d1.对第一实施例的应用

在第一实施例中，如图2A所示，当致动器63处于非驱动状态时，通过弹簧的偏置力将负载部件64保持在向左凸出位置。当致动器63被驱动时，将负载部件64保持在与弹簧的偏置力相反的向右收缩位置。一旦接近传感器55检测到质量体42的邻近，负载控制电路70驱动致动器63，以使得负载部件64向右收缩。一旦键开关52的第一开关52a从ON状态变化到OFF状态，负载控制电路70终止致动器63的驱动。

在第一实施例的这种应用中，键接触对应驱动力确定部72采用图9的实线A所示的特征，以确定随键按压速率增加而增大的驱动力，并且音高对应驱动力确定部73采用图10的实线A所示的特征，以确定随音高增大而增大的驱动力。此外，负载控制电路70将如此确定的两个驱动力相加在一起，并且在紧邻键开关52的第二开关52b从OFF状态变化到ON状态之后，即，在检测到键按压速率时，驱动致动器，从而生成相加的驱动力(即，等于所确定的两个驱动力的和的驱动力)。应注意，通过致动器63如此生成的驱动力小于通过在接近传感器55检测到质量体42的邻近时驱动致动器63而使得负载部件64向右收缩的驱动力。响应于接近传感器55的检测对致动器63的驱动以及响应于第一开关52a从OFF状态变化到ON状态对致动器63的驱动终止与在上述第一实施例中所述的类似。

当使用更小的驱动力驱动致动器63时，由于内置弹簧的偏置力和驱动力之间的平衡使得负载部件64向右收缩，但是在质量体42向上移动时，质量体42的后端部与负载部件64啮合(或接触)。由于随着键按压速率和音高增大，相加得到的驱动力增加，所以随着键按压速率和音高增加，负载部件64的向右收缩量也增加。因此，随着键按压速率和音高增加，在质量体42的向上移动期间，质量体42的后端部和负载部件64之间的啮合的量减小。随着键按压速率和音高增加，在键按压行程中，从负载部件64向键10和旋转杆40施加的负载减小。结果，使用对第一实施例的这种控制应用，能够响应于慢速键按压向演奏者提供重的键触感以及响应于快速键按压向演奏者提供轻的键触感。此外，能够响应于在低音高范围的键的按压向演奏者提供重的键触感以及响应于在高音高范围的键的按压提供轻的键触感。结果，可以进一步提高键接触感觉。

d2.对第一实施例的改型的应用

在第一实施例的改型中，当致动器63处于非驱动状态时，通过弹簧的偏置力使得负载部件64保持在向右收缩位置。当致动器63被驱动时，负载部件64被保持在与弹簧的偏置力相反的向左凸出位置。一旦键开关52的第一开关52a从OFF状态变化到ON状态，负载控制电路70驱动致动器63，以使得驱动杆63a向左凸出。此外，一旦质量体42的后端部到达与上限止动块54邻近的预定位置，负载控制电路70终止致动器63的驱动，以通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a向右收缩。

在对第一实施例改型的这种控制应用中，键接触对应驱动力确定部72采用图9的实线B所示的特征，以确定随着键按压速率的增加而减小的驱动力，并且音高对应驱动力确定部73采用图10的实线B所示的特征，以确定随着音高的增大而减小的驱动力。此外，负载控制电路70将如此确定的两个驱动力相加在一起，然后在紧邻键开关52的第二开关52b从OFF状态变化到ON状态之后，即，在检测到键按压速率时，驱动致动器63，从而生成相加的驱动力。然后，负载部件64向左凸出，并且停止在致动器63的驱动力与内置弹簧的偏置力平衡的位置。应注意，在质量体42向上移动时，负载部件64停止的位置是质量体42的后端部和负载部件64彼此啮合(接触)的位置。响应于第一开关52a从OFF状态到ON状态的变化，必要时可省略或不省略对致动器63的驱动。响应于接近传感器55的检测对致动器63的驱动终止与在第一实施例的上述改型中类似。

由于随着键按压速率和音高增加，相加得到的驱动力(其等于根据键按压速度和音高确定的驱动力的总和)减少，所以随着键按压速率和音高增加，负载部件64的向左凸出量也减小。因此，随着键按压速率和音高增加，在质量体42的向上移动期间，质量体42的后端部与负载部件64之间的啮合(或接触)的量减少。随着键按压速率和音高增加，在键按压行程期间，从负载部件64向键10和旋转杆40施加的负载减小。结果，使用对第一实施例的改型的这种应用，同样能够进一步提高键接触感觉。

d3.对第二实施例的应用

在上述第二实施例中，如图6所示，当致动器63处于非驱动状态时，通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a保持在向右收缩位置，并且在逆时针方向上正常推进负载部件65。当致动器63被驱动时，驱动杆63a向左凸出，从而负载部件65与弹簧或重物的偏置力相反沿顺时针方向上旋转。一旦接近传感器55检测到质量体42的邻近，负载控制电路70驱动致动器63，以使得负载部件64在顺时针方向上向右旋转。一旦键开关52的第一开关52a从ON状态变化到OFF状态，负载控制电路70终止致动器63的驱动。

在对第二实施例的这种应用中，键接触对应驱动力确定部72采用图9的实线A所示的特征，以确定随着键按压速率增加而增大的驱动力，并且音高对应驱动力确定部73采用图10的实线A所示的特征，以确定随着音高增加而增大的驱动力。此外，负载控制电路70将如此确定的两个驱动力相加在一起，并且在紧邻键开关52的第二开关52b从OFF状态变化到ON状态之后，即，在检测到键按压速率时，驱动致动器63，从而生成相加的驱动力(即，等于所确定的两个驱动力的和的驱动力)。应注意，通过致动器63如此生成的驱动力小于通过在接近传感器55检测到质量体42的邻近时驱动致动器63而使得负载部件65顺时针旋转的驱动力。响应于接近传感器55的检测对致动器63的驱动以及响应于第一开关52a从OFF状态变化到ON状态对致动器63的驱动终止与在上述第一实施例中所述的类似。

当使用更小的驱动力驱动致动器63时，由于驱动力与内置弹簧或重物的偏置力之间的平衡使得负载部件64顺时针旋转，但是随着质量体42向上移动，质量体42的后端部与负载部件65啮合(或接触)。由于随着键按压速率和音高增加，相加得到的驱动力增加，所以随着键按压速率和音高增加，负载部件65的顺时针旋转运动量也增加。因此，随着键按压速率和音高增加，在质量体42的向上移动期间，质量体42的后端部和负载部件65之间的啮合(或接触)的量减少。随着键按压速率和音高增加，在键按压行程中，从负载部件65向键10和旋转杆40施加的负载减小。结果，使用对第二实施例的这种应用，也能够进一步提高键接触感觉。

d4.对第二实施例的改型的应用

在第二实施例的上述改型中，当致动器63处于非驱动状态时，通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a保持在向左凸出位置，以及负载部件65与弹簧或重物的偏置力相反处于顺时针旋转位置。当致动器63被驱动时，驱动杆63a向右收缩，并且通过弹簧或重物的偏置力使得负载部件65逆时针旋转。一旦键开关52的第一开关52a从OFF状态变化到ON状态，负载控制电路70驱动致动器63，以使得驱动杆63a向右收缩，从而使得负载部件65逆时针旋转。此外，一旦传感器55检测到质量体42的后端部到达与上限止动块54邻近的预定位置，负载控制电路70终止致动器63的驱动，以通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a向左凸出。

在对第二实施例改型的这种应用中，键接触对应驱动力确定部72采用图9的实线B所示的特征，以确定随着键按压速率增加而减小的驱动力，并且音高对应驱动力确定部73采用图10的实线B所示的特征，以确定随着音高增加而减小的驱动力。此外，负载控制电路70将如此确定的两个驱动力相加在一起，然后在紧邻键开关52的第二开关52b从OFF状态变化到ON状态之后，即，在检测到键按压速率时，驱动致动器63，从而生成相加的驱动力。然后，驱动杆63向右收缩，并且负载部件65逆时针旋转，并停止在致动器63的驱动力与内置弹簧的偏置力平衡的位置。应注意，在质量体42向上移动时，负载部件65停止的位置是质量体42的后端部与负载部件64的水平部65b彼此啮合(或接触)的位置。响应于第一开关52a从OFF状态到ON状态的变化，必要时可省略或不省略对致动器63的驱动。响应于接近传感器55的检测对致动器63的驱动终止与在第一实施例的上述改型中的类似。

由于随着键按压速率和音高增加，相加得到的驱动力(其等于根据键按压和音高确定的驱动力的总和)减小，所以随着键按压速率和音高增加，负载部件65沿逆时针方向的旋转运动量也减少。因此，随着键按压速率和音高增加，在质量体42的向上移动期间，质量体42的后端部和负载部件64之间的啮合(或接触)的量减小。随着键按压速率和音高增加，在键按压行程期间，从负载部件64向键10和旋转杆40施加的负载减少。结果，使用对第二实施例改型的这种应用，同样能够进一步提高键接触感觉。

d5.对第三实施例的应用

在上述第三实施例中，如图7所示，当致动器63处于非驱动状态时，通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a在向左方向上正常推进，并且负载部件67保持在向左凸出位置。当致动器63被驱动时，驱动杆63a向右收缩，从而负载部件67向右移动。一旦接近传感器55检测到质量体42的邻近，负载控制电路70驱动致动器63，以使得负载部件67向右收缩。此外，一旦接近传感器56从质量体非邻近检测状态变化到质量体邻近检测状态，负载控制电路70终止致动器63的驱动，以使得负载部件67向左凸出。

在对第三实施例的这种应用中，键接触对应驱动力确定部72采用图9的实线A所示的特征，以确定随着键按压速率增加而增大的驱动力，并且音高对应驱动力确定部73采用图10的实线A所示的特征，以确定随着音高增加而增大的驱动力。此外，负载控制电路70将如此确定的两个驱动力相加在一起，并且在紧邻键开关52的第二开关52b从OFF状态变化到ON状态之后，即，在检测到键按压速率时，驱动致动器63，从而生成相加的驱动力(即，等于所确定的两个驱动力的总和的驱动力)。应注意，通过致动器63如此生成的驱动力小于通过在接近传感器55检测到质量体42的邻近时驱动致动器63而使得负载部件67向右收缩的驱动力。响应于接近传感器55的检测对致动器63的驱动以及响应于接近传感器56的检测对致动器63的驱动终止与在上述第三实施例中所述的类似。

当使用更小的驱动力驱动致动器63时，随着质量体42向上移动，负载部件67的前端表面67a与质量体42的后端表面啮合(或接触)。由于随着键按压速率和音高增加，相加得到的驱动力增大，所以随着键按压速率和音高增加，负载部件67的向右收缩量也增加。因此，随着键按压速率和音高增加，在质量体42向上移动期间，质量体42的后端部与负载部件67的水平部之间的啮合(或接触/摩擦)的量减小。随着键按压速率和音高增加，在键按压行程期间，从负载部件67向键10和旋转杆40施加的负载减少。结果，使用对第三实施例的这种应用，同样可以进一步提高键接触感觉。

d6.对第三实施例的改型的应用

在第三实施例的上述改型中，当致动器63处于非驱动状态时，通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a在向右方向上正常推进，以及负载部件67保持在向右收缩位置。当致动器63被驱动时，驱动杆63a向左凸出，从而负载部件67向左移动。一旦接近传感器56从其检测到质量体45和止动部件45a的邻近状态变化到其不再检测到质量体45和止动部件45a的邻近状态，负载控制电路70驱动致动器63，以使得驱动杆63a向左凸出。此外，一旦传感器55检测到质量体42的后端部到达与上限止动块54邻近的预定位置，负载控制电路70终止致动器63的驱动，以通过弹簧的偏置力使得驱动杆63a向右凸出。

在对第三实施例改型的这种应用中，键接触对应驱动力确定部72采用图9的实线B所示的特征，以确定随着键按压速率增加而减小的驱动力，并且音高对应驱动力确定部73采用图10的实线B所示的特征，以确定随着音高增加而减小的驱动力。此外，负载控制电路70将如此确定的两个驱动力相加在一起，然后在紧邻键开关52的第二开关52b从OFF状态变化到ON状态之后，即，在检测到键按压速率时，驱动致动器63，从而生成相加的驱动力。然后，驱动杆63向左凸出，并且停止在致动器63的驱动力与内置弹簧的偏置力平衡的位置。在这种状态下，尽管负载部件67的前端表面67a与键10的后端表面15紧靠，但负载部件67的前端表面67a的邻接力(abutting force)或压力小于在第三实施例的上述改型中的情况。响应于接近传感器56的检测，必要时可忽略或不忽略对致动器63的驱动。响应于接近传感器55的检测对致动器63的驱动终止与在第三实施例的上述改型中的类似。

由于随着键按压速率和音高增加，相加得到的驱动力(其等于根据键按压速率和音高确定的驱动力的总和)减少，所以随着键按压速率和音高增加，负载部件65的逆时针方向的旋转量也减少。因此，随着键按压速率和音高增加，在键按压行程期间，在负载部件67的前端表面67a与键10的后端表面15的啮合(或接触/摩擦)的量减少。因此，随着键按压速率和音高增加，在键按压行程中，从负载部件67向键10和旋转杆40施加的负载减少。结果，使用对第三实施例的改型的这种应用，同样可以进一步提高键接触感觉。

d7.第四实施例的改型

在上述第四实施例中，负载控制电路70被构建为将键接触对应驱动力确定部72和音高对应驱动力确定部73所确定的驱动力相加在一起，并且根据用以表示两个驱动力之和的控制信号执行致动器63的驱动控制。可选择地，负载控制电路70可被构建为将键接触对应驱动力确定部72和音高对应驱动力确定部73所确定的驱动力相乘，并且根据用以表示两个驱动力的乘积的控制信号执行致动器63的驱动控制。这里的关键在于将键接触对应驱动力确定部72和音高对应驱动力确定部73所确定的驱动力用于致动器63的驱动控制中。

此外，尽管所描述的第四实施例被构造为根据键按压速率的变化连续改变驱动力，然而可以根据键按压速率的变化以步进方式(stepwisefashion)改变驱动力。此外，可以根据音高以步进方式改变驱动力。此外，可使用各个预定函数定义键按压速率和驱动力之间的关系以及音高和驱动力之间的关系。

此外，在响应于音高的驱动力控制中，即，在根据音高向按压键施加负载的控制中，可通过给定的机械机构改变向按压键施加的负载，而不需要根据音高改变致动器63的驱动控制的方式。即，在上述第一实施例中，可通过调节每一个键的负载部件67的凸出量、形状、材料等以与各个音高对应的不同强度值预设由负载部件64向按压键施加的负载。在上述第二实施例中，可通过调节每一个键的负载部件66的旋转量、形状、材料等以与各个音高对应的不同强度值预设由负载部件65向按压键施加的负载。此外，在上述第三实施例中，可通过调节前端表面67a和键10的后端表面15的形状等以与各个音高对应的不同强度值预设由负载部件67向按压键施加的负载。

此外，仅对于根据键开关52的操作和接近传感器55的检测对致动器63的控制，上文已经描述的第四实施例将响应于键按压速率和音高的控制应用于第一实施例、第二实施例及其改型中。然而，如对于第三实施例的改型的上文描述，根据键开关52的操作对致动器63的控制可以用根据接近传感器55的检测的控制代替。此外，仅对于根据接近传感器55和56的检测对致动器63的控制，在上文中描述了在的第三实施例及其改型中将执行的响应于键按压速率和音高的控制。可选择地，如对于第三实施例的改型的上文描述，根据接近传感器55和56的检测对致动器63的控制可以用根据键开关52的操作的控制代替。

此外，上文描述的第四实施例根据键接触和音高来改变从负载部件64、65或67向被按压键施加的负载的强度。可选择地，可以仅根据键接触和音高的其中一个来控制从负载部件64、65或67向被按压键施加的负载的强度。

e.其它改型

本发明不应理解为局限于上述实施例，在不脱离本发明的目的和基本原理的情况下也可以对本发明进行各种修改。

上文描述的第一至第四实施例被构建为通过接近传感器55和56检测质量体42或45的位置。然而，由于接近传感器55和56检测键10和旋转杆40的旋转位置，所以键10和旋转杆40的其它部分的移动位置也可被检测。此外，接近传感器55和56可以用接触开关代替，以检测与接触开关的接触，代替对接近传感器55和56的邻近。此外，上文描述的第一至第四实施例在键释放行程期间终止在负载部件64、65或67与质量体42或45和键10之间的啮合(或接触)。可选择地，可响应于键开关52的第三开关52c从ON状态到OFF状态或从OFF状态到ON状态的变化的检测来终止这种啮合(或接触)。

此外，上文描述的第一至第四实施例使得键10的前端部与作为枢轴点的后端部垂直摆动。然而，键10的枢轴点可以不是键10的后端部，例如，是键10的中部。在这种情况下，可以在键10的后部上设置用于检测键10的按压和释放的键开关52，从而可以响应于键10的后端部的移动来激活键开关52。此外，上文描述的第一至第四实施例使用质量体42或45，作为用于向键按压操作施加反作用力的装置。可选择地，代替或除了质量体42或45，可采用弹簧，作为向键按压操作施加反作用力的装置，以向上正常推进键10。

此外，上文描述的第一至第四实施例基于来自键开关52的第一和第二开关52a和52b的输出检测键按压速率。然而，可以以各种其它方式检测键按压速率，只要可以正确检测键10或旋转杆40的移动速率；例如，可通过使用线圈或螺线管以电磁方式检测键10或旋转杆40的移动速率。在另一选择中，可通过用电磁感应、静电电容、超声波、光电效应、磁性变化等检测键10或旋转杆40的位置，然后区分所检测的位置，从而检测键按压速率。

此外，上文描述的第一和第二实施例通过将负载部件64或65与旋转杆40的质量体42的后端部啮合来向键10的按压操作施加负载，上文描述的第三实施例通过将负载部件67与键10的后端部啮合来向键10的按压操作施加负载。然而，本发明不限于此，可使得负载部件与键10或旋转杆40的任意其它适合部分啮合(或接触)，只要能够向旋转的键10或旋转杆40施加负载即可。例如，可使得负载部件与键10的前端部12、键10的驱动部13或旋转杆40的杆基础部分41或44啮合(或接触)。

Claims (15)

1.一种电子乐器键盘装置，包括：

可按压和可释放的键；

键框架，其配置在所述键的下方，以使得所述键通过所述键的垂直摆动的前端可旋转的方式支撑所述键；

键推进机构，其可组装至所述键框架，用于向上正常推进所述键的前端，以及将该前端限制在预定高度位置；

可移动部件，其设置在所述键推进机构中，并且能够与所述键以互锁关系移动；

负载部件，其经由所述可移动部件向所述键的旋转运动施加负载；

致动器，其驱动所述负载部件；

键位置检测部件，其检测对所述键的按压和释放操作作出响应的所述键的旋转位置；和

负载控制部件，其根据由所述键位置检测部件检测到的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，从而以使得在所述键的按压行程中由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中由所述负载部件施加的负载的方式，根据所述键的所检测到的旋转位置来向所述键的旋转运动施加负载。

2.如权利要求1所述的电子乐器键盘装置，其中所述负载部件与所述可移动部件是可啮合的，以向所述键的旋转运动施加负载。

3.如权利要求2所述的电子乐器键盘装置，所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，以根据所述键的所检测到的旋转位置来改变所述负载部件与所述可移动部件的啮合状态，从而使得在所述键的按压行程中由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中由所述负载部件施加的负载。

4.如权利要求2所述的电子乐器键盘装置，其中所述可移动部件包括质量体，该质量体具有长条形状，能够与所述键的旋转运动以互锁关系移动，和向上正常推进所述键的前端；以及

其中所述负载控制部件在所述按压行程中使得所述负载部件与所述质量体啮合，并且在所述释放行程中终止所述负载部件与所述质量体的啮合。

5.如权利要求2所述的电子乐器键盘装置，还包括用于检测所述键的按压速率的按压速率检测部件；以及

其中所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，以使得随着由所述按压速率检测部件检测的按压速率增大，所述负载部件与所述可移动部件的啮合力减小。

6.如权利要求4所述的电子乐器键盘装置，还包括用于检测所述键的按压速率的按压速率检测部件；以及

其中所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，以使得随着由所述按压速率检测部件检测的按压速率增大，所述负载部件与所述可移动部件的啮合力减小。

7.如权利要求1-6中任一所述的电子乐器键盘装置，其中随着与所述键对应的音高增大，所述负载部件与所述可移动部件的啮合力减小。

8.一种电子乐器键盘装置，包括：

可按压和可释放的键；

键框架，其配置在所述键的下方，用于以使得所述键通过所述键的垂直摆动的前端可旋转的方式支撑所述键；

键推进机构，其可组装至所述键框架，用于向上正常推进所述键的前端以及将该前端限制在预定高度位置；

负载部件，其能够与所述键啮合，以向所述键的旋转运动施加负载；

致动器，其驱动所述负载部件；

键位置检测部件，其检测对所述键的按压和释放操作作出响应的所述键的旋转位置；和

负载控制部件，根据由所述键位置检测部件检测到的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，从而以使得在所述键的按压行程中由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中由所述负载部件施加的负载的方式，根据所述键的所检测到的旋转位置向所述键的旋转运动施加负载。

9.如权利要求8所述的电子乐器键盘装置，其中所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，以根据所述键的所检测到的旋转位置改变所述负载部件与所述键的啮合状态，从而使得在所述键的按压行程中由所述负载部件施加的负载大于在所述键的释放行程中由所述负载部件施加的负载。

10.如权利要求8所述的电子乐器键盘装置，其中所述负载控制部件在所述按压行程中使得所述负载部件与所述键啮合，并且在所述释放行程中终止所述负载部件与所述键的啮合。

11.如权利要求8所述的电子乐器键盘装置，还包括用于检测所述键的按压速率的按压速率检测部件；以及

其中所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，以使得随着由所述按压速率检测部件检测的按压速率增大，所述负载部件与所述键的啮合力减小。

12.如权利要求10所述的电子乐器键盘装置，还包括用于检测所述键的按压速率的按压速率检测部件；以及

其中所述负载控制部件对所述致动器执行驱动控制，以使得随着由所述按压速率检测部件检测的按压速率增大，所述负载部件与所述键的啮合力减小。

13.如权利要求8-12中任一所述的电子乐器键盘装置，其中随着与所述键对应的音高增大，所述负载部件与所述键的啮合力减小。

14.一种电子乐器键盘装置，包括：

可按压和可释放的键；

键框架，其配置在所述键的下方，用于以使得所述键通过所述键的在预定垂直范围内摆动的前端可旋转的方式支撑所述键；

键推进机构，其可组装至所述键框架，用于向上正常推进所述键的前端；

可移动部件，其设置在所述键推进机构中，并且能够与所述键以互锁关系移动；

负载部件，其经由所述可移动部件向所述键的旋转运动施加负载；

致动器，其驱动所述负载部件；

键位置检测部件，其检测对所述键的按压和释放操作作出响应的所述键的旋转位置；和

负载控制部件，其根据由所述键位置检测部件检测到的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，以在所述键的预定可旋转范围的区域内向所述键的旋转运动施加负载。

15.一种电子乐器键盘装置，包括：

可按压和可释放的键；

键框架，其配置在所述键的下方，用于以使得所述键通过所述键的垂直摆动的前端可旋转的方式支撑所述键；

键推进机构，其可组装至所述键框架，用于向上正常推进所述键的前端；

负载部件，其能够与所述键啮合，以向所述键的旋转运动施加负载；

致动器，其驱动所述负载部件；

键位置检测部件，其检测对所述键的按压和释放操作1作出响应的所述键的旋转位置；和

负载控制部件，其根据由所述键位置检测部件检测到的所述键的旋转位置对所述致动器执行驱动控制，以在所述键的预定可旋转范围的区域内向所述键的旋转运动施加负载。

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