CN103258530A - 用于电子乐器的键盘设备 - Google Patents

Abstract

一种键盘设备，包括音锤(16w、16b)，其随着多个白键和黑键(11w、11b)的摆动运动而摆动。多个白键和黑键(11w、11b)包括驱动音锤(16w、16b)的驱动单元。在琴键的前端提供驱动单元。设置包括每个白键(11w)、黑键(11b)的琴键支撑部分和白键(11w)、黑键(11b)的前端的平面与每个白键(11w)、黑键(11b)的顶面之间的位置关系，使得当多个白键(11w)和黑键(11b)的摆动角度分别达到预定角度时，多个白键(11w)和黑键(11b)的顶面位于相同的平面。

Description

用于电子乐器的键盘设备

技术领域

本发明涉及一种用于例如电子琴、电子钢琴等电子乐器的键盘设备。

背景技术

在专利号为3074794的日本专利中描述了一种传统已知的用于电子乐器的键盘设备。在上述描述的该键盘设备中，在被指定了更高音高的琴键的前端上的琴键触感(对琴键按下/释放操作的反作用力)设置得更轻，以产生和声学钢琴的琴键触摸感觉相似的琴键触摸感觉。该键盘设备具有多个音锤，每个音锤通过和对应琴键接合来摆动，以施加反作用力来抵抗对应琴键的压下/释放。该多个音锤是常用组件。在该键盘设备中，从形成在后端的琴键的枢转点到琴键前端的长度随着位于低音高侧的琴键到位于高音高侧的琴键的变化而逐渐变长。此外，每个音锤的枢转点的位置从低音高侧朝向高音高侧逐渐向后移，这样对所有琴键来说从琴键的枢转点到音锤和琴键之间的接合位置的距离被设置为相同。

上面描述的传统键盘设备具有限制琴键的摆动运动的止动器，并且对所有琴键来说琴键按下过程中的最大深度是相同的。然而，因为每个音锤的枢转点纵向移动，在指定的音高中，每个音锤的摆动角范围不同。因此，有必要将橡胶开关(rubber switch)的位置和性能设置成在指定音高中都不同，所述橡胶开关由音锤的摆动运动来推动。为了在琴键释放和琴键按下期间对所有琴键来说使每个琴键的前端高度和每个琴键的倾斜角相同以使得键盘设备的外观和声学钢琴的外观类似，之间用于限制每个琴键的摆动运动的止动器的位置和厚度在被指定音高中都不同。因而，需要很多部件，因此键盘设备的产率很低。

发明内容

本发明用于解决上述问题，并且旨在为键盘设备降低成本，并且因此提高键盘设备的产率，所述键盘设备通过在纵向上移动每个琴键的枢转点的位置来构造类似于声学钢琴的琴键触感和外观。为了易于理解本发明，在下面描述的本发明的每个构造中，一个实施例的相应部分的附图标记写在括号内。本发明的每个构造不应当被理解为限于用本实施例中的由附图标记表示的相应部件。

为了达到前述目的，本发明提供一种用于电子乐器的键盘设备，所述键盘设备包括：由琴键支撑部分(Kw，Kb)支撑的多个白键和黑键(11w，11b)，以使得它们的前端通过演奏者的琴键按下/释放操作而在垂直方向上摆动，每个白键具有在侧面和顶面的交叉部分上沿纵向延伸的边缘线，每个黑键具有在下侧面和相对于所述下侧面向内倾斜的上侧面的交叉部分上沿纵向延伸的边缘线，其中为多个白键和黑键中的每一个指定音高，多个白键中的每一个和黑键中的每一个包括由演奏者按下和释放的操作部分以及在操作部分的前端向下延伸的驱动单元(11w1，11b1)，且在多个白键和黑键中从操作部分的前端到琴键支撑部分的长度并不相同；多个音锤(16w，16b)，其每一个包括与多个白键每一个的驱动单元和多个黑键每一个的驱动单元接合的接合部分，且每一个音锤由音锤支撑部分(Hw，Hb)支撑，以便随着多个白键和黑键中的每一个的摆动运动而摆动；以及限制构件(20，21)，布置为沿着多个白键和黑键的排布方向延伸且限制所述多个音锤的摆动运动，以限制所述多个白键和所述多个黑键的摆动范围；其中在多个白键和多个黑键中的第一琴键和具有比第一琴键距离更长的距离的第二琴键分别具有预定的摆动角度时，第一琴键和第二琴键同为白键或同为黑键，设置包括第一琴键的琴键支撑部分和第一琴键的操作部分前端在内的平面与第一琴键的顶面之间的位置关系，以使得第一琴键的操作部分的前端在垂直方向和纵向上的位置与第二琴键的操作部分前端在垂直方向和纵向上的位置相同，并且第一琴键的顶面与第二琴键的顶面共面。在限制构件阻止音锤的制动力通过琴键和音锤之间的接合部分传递的状态下，认为琴键的摆动运动基本上由音锤的限制构件所限制。

在这种情况下，优选的是在第二琴键被释放的状态下，第一琴键的琴键支撑部分位于参考平面(S1，S3)的下方，所述参考平面包括第二琴键的琴键支撑部分和第二琴键的前端，并且当第一琴键和第二琴键被释放时，第一琴键的操作部分前端位于第二琴键的操作部分前端之后。

在这种情况下，优选的是第一琴键和第二琴键是相邻的白键，并且在第一琴键、第二琴键和黑键被释放的状态下，第一琴键和第二琴键之间的黑键的边缘线位于第一琴键的顶面和第二琴键的顶面之间。

在这种情况下，优选的是第一琴键和第二琴键是相邻的白键，并且在第一琴键、第二琴键和黑键被按下，且第一琴键、第二琴键和黑键的摆动运动被限制的状态下，第一琴键和第二琴键之间的黑键的边缘线位于第一琴键的顶面和第二琴键的顶面之下。摆动运动被限制的状态是指，向白键的前端和黑键的前端施加相同的载荷以限制键的摆动运动。本发明包括在前端的黑键边缘线的一部分位于第一琴键顶面和第二琴键顶面下方的情况。

在这种情况下，优选的是对所有的多个音锤而言，从前端到多个音锤的音锤支撑部分的距离是相同的。多多个音锤中的每一个包括从低音高侧向高音高侧变轻的质量部件(mass member)，且琴键触感从低音高侧向高音高侧逐渐变轻。多个音锤中用于白键的音锤的质量部件比相邻的用于黑键的音锤的质量部件重。多个白键的前端到后端的长度从低音高侧向高音高侧变短，且多个黑键的前端到后端的长度从低音高侧向高音高侧变短。

根据如上述配置的键盘设备，其外观可接近于声学钢琴键盘的表现，而不需要在琴键释放状态和琴键按下状态下针对每个琴键调整琴键前端的高度。因此，与针对每个琴键调整琴键前端高度的情况相比，减少了部件的个数，从而降低了键盘设备的成本。尤其是，当多个白键和黑键被按下，且它们的摆动运动被限制时，白键的顶面和黑键的顶面位于同一平面，导致本发明在琴键按下状态下产生类似于声学钢琴外观的外观。以琴键被释放的状态作为参考，摆动角度是包括琴键边缘线的平面角。琴键的操作部分的前端(驱动单元从该前端延伸)是这样一区域：在该区域中，从一个平面上看，当琴键摆动时琴键前端所经过的至少一部分区域和驱动单元与音锤之间的接合部分所经过的一部分区域在纵向上重叠。

本发明的另一方面是包括第一琴键的边缘线的平面和第一琴键的琴键支撑部分之间的距离设置得与包括第二琴键的边缘线的平面和第二琴键的琴键支撑部分之间的距离相同。在这种情况下，优选的是第一琴键的琴键支撑部分的位置和第二琴键的琴键支撑部分的位置被设为相同。凭借这种配置，涉及琴键长度部分以外的部分可以尽可能相同。此外，用于支撑键的支撑构件(框架)可容易地设计。支撑构件容易加工，从而可提高精度。当包括第一琴键的边缘线的平面与第一琴键的琴键支撑部分之间的距离被设为与包括第二琴键的边缘线的平面与第二琴键的琴键支撑部分之间的距离相同、且设置第一琴键的琴键支撑部分的位置与第二琴键的琴键支撑部分的位置相同时，在琴键按下状态下，第一琴键的顶面和第二琴键的顶面位于相同的水平面。因此，能产生类似于声学钢琴键盘的外观。

附图说明

本发明的各种其他目的，特征和许多伴随性优势将同样很容易认识到，通过参考下面优选实施例的详细描述并关联附图很容易理解，其中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的键盘设备的平面图；

图2是示出图1中所示的键盘设备中的白键构造的右侧视图；

图3是示出图1中所示的键盘设备中的黑键构造的右侧视图；

图4是示出琴键前端高度的正视图；

图5是示出白键顶面倾角的侧视图；

图6是示出黑键顶面倾角的侧视图；

图7是示出音高和质量部件的质量之间关系的特性曲线图；

图8是示出音高和琴键触感之间关系的特性曲线图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的一个实施例。在下面的描述中，接近演奏者的一侧定义为“前侧”，而远离演奏者的一侧定义为“后侧”。高音高侧定义为“右侧”，而低音高侧定义为“左侧”。

如图1至3中所示，键盘设备包括多个白键11w和多个黑键11b。为多个白键11w和多个黑键11b中的每一个被指定不同的音高。在本实施例中，“C3”，“D3”，...“C6”中的一个指定给白键11w，而“C#3”，“D#3”，...“B#5”中的一个被指定给黑键11b。白键11w和黑键11b使用合成树脂整体形成为长形。白键11w配置为使得从低音高侧的白键11w向高音高侧的白键11w其长度逐渐变短。黑键11b配置为使得从低音高侧的黑键11b向高音高侧的黑键11b其长度逐渐变短。黑键11b的后端位于相邻的白键11w的后端后部。

每个具有不同的被指定音高的白键11w在纵向上具有不同长度，但是其他结构是相同的。每个具有不同的被指定音高的黑键11b在纵向上具有不同长度，但是其他结构是相同的。白键11w中的每一个在垂直方向上具有比黑键11b小的宽度，但在横向上具有比黑键11b大的宽度。白键11w和黑键11b具有中空形状，该中空形状包括在纵向上延伸的薄顶壁，以及从顶壁的左端和右端分别向下延伸的薄侧壁，没有底部。

彼此相对的贯通孔Kw和Kb形成在白键11w和黑键11b的侧壁的后部。对所有琴键而言，从贯通孔Kw和Kb到每个琴键的后端的距离相同。由后面描述的键盘架12的琴键支撑部分13w和琴键支撑部分13b通过贯通孔Kw和Kb支撑白键11w和黑键11b。当键盘设备组装到电子乐器上时，白键11w的后端进入到电子乐器的壳体。白键的在进入所述壳体部分中部分之前的那部分被称为白键11w的外观部分(apparent portion)。在白键11w的侧面和顶面彼此相交的部分形成边缘线。在黑键11b未被按下且相邻的白键11w未被按下的状态下，黑键11b的一部分从白键11w的顶面向上突起。所述突起的部分被称为黑键11b的外观部分。比黑键11b的外观部分低的部分被称为主体。演奏者按下或释放白键11w和黑键11b的外观部分。具体地，本发明中所述外观部分相当于操作部分。对所有黑键而言，黑键11b外观部分在横向方向上的宽度朝顶端变窄，主体在横向方向上的宽度是相同的。在黑键11b外观部分下端和比外观部分下端更低的部分之间的边界形成边缘线。

键盘架12具有在纵向和横向延伸的顶板12a。低音高侧的顶板12a的前端位置和高音高侧的前端位置是相同的，但在低音高侧的后端位于在高音高侧的后端之后。键盘架12还具有从顶板12a前端向下垂直延伸的前板12b，从前板12b的下端水平延伸的底板12c，以及从底板12c前端向上垂直延伸的前板12d。键盘架12还包括从顶板12a后端向下垂直延伸的后板12e，以及从后板12e下端向后水平延伸的底板12f。底板12c下表面的高度和底板12f下表面的高度是相同的。键盘设备由电子乐器的框架FR支撑，其中底板12c的下表面和底板12f的下表面与电子乐器的框架FR相接触并与之固定。上述的琴键支撑部分13w和琴键支撑部分13b形成为从顶板12a的上表面向上伸出。琴键支撑部分13b位于相邻的琴键支撑部分13w之后。琴键支撑部分13w和琴键支撑部分13b各自包括两个相对的板，和向内部突出的突起13w1和13b1。突起13w1和13b1各自安装到贯通孔Kw和Kb。因此，支撑白键11w和黑键11b使其绕突起13w1和13b1旋转，并且白键和黑键的前端可在垂直方向上摆动，通过贯通孔Kw和Kb和突起13w1和突起13b1的中心轴线被定义为枢轴中心。对所有白键11w而言，在垂直方向上白键11w外观部分的顶面(即，包括白键11w右边缘线和左边缘线的平面)与其枢轴中心之间的距离是相同的。对所有黑键11b而言，在垂直方向上黑键11b操作部分的顶面(即，包括黑键11b右边缘线和左边缘线的平面)与其枢轴中心之间的距离是相同的。

驱动单元11w1从白键11w的外观部分的前端向下延伸。驱动单元11w1具有中空形状，该中空形状包括在垂直方向延伸的薄前壁，以及从前壁的左端和右端向后延伸的薄侧壁，且开放到后方。驱动单元11w1的下端通过下端壁密闭。对所有白键11w而言，驱动单元11w1在垂直方向上的长度是相同的。另一方面，黑键11w还包括与白键11w的驱动单元11w1相同的驱动单元11b1。对所有黑键11b而言，驱动单元11b1在垂直方向上的长度也是相同的。

当多个白键11w被释放时，多个白键11w的驱动单元11w1在纵向上的位置是相同的，且驱动单元11w1的下端壁在垂直方向上的位置是相同的。当多个黑键11b被释放时，多个黑键11b的驱动单元11b1在纵向上的位置是相同的，且驱动单元11b1的下端壁在垂直方向上的位置是相同的。也就是说，驱动单元11w1和驱动单元11b1在横向方向是并排布置。

由于对所有白键11w来说，驱动单元11w1在垂直方向上的长度是相同的，并且在琴键被释放期间，在垂直方向和纵向上驱动单元11w1的下端的位置是相同的，所以如图4所示外观部分的前端在垂直方向上的位置几乎是相同的。如图5所示，白键11w倾斜以使得在琴键被释放期间后端比前端低，且在纵向上具有更短长度的白键11w的前端位于后方。在本实施例中，在纵向上的长度从位于低音高侧的白键11w向位于高音高侧的白键11w逐渐变短。因此，在高音高侧的白键11w外观部分的前端位于后方。在两个相邻白键11w和位于所述两个相邻白键11w之间的黑键11b被释放的状态下，黑键11b的边缘线R位于两个白键11w中在低音高侧上的那个白键的顶面下方，且位于两个白键11w中在高音高侧上的那个白键的顶面上方。

例如，在指定了音高“C6”的白键11w(C6)和指定了音高“B5”的白键11w(B5)被释放的状态下，白键11w(C6)的前端位于白键11w(B5)前端的略后方(见图5)。白键11w(C6)的枢轴中心低于平面S1，所述平面S1包括白键11w(B5)的枢轴中心和白键11w(B5)外观部分的前端。图5示出了当白键11w(B5)和白键11w(C6)被释放时和被按下时的姿态。具体地，被释放的白键11w(B5)由粗虚线表示，被按下的白键11w(B5)由细虚线表示。被释放的白键11w(C6)由粗实线表示，被按下的白键11w(C6)由细实线表示。图5中，为了表明在纵向上白键11w的外观部分的前端位置的差别(每个白键在纵向上具有不同的长度)，白键11w(C6)的长度和白键11w(B5)的长度大大不同。然而，相邻琴键的长度之间差别其实很小，从而白键11w之间高度的差别也小。图5中，为了简化附图，每个琴键的形状被简化。

如上所述，在纵向上具有较短长度的白键11w的倾角在琴键被释放的状态下较大。为每个白键11w设置包括枢轴中心和外观部分前端的平面与顶面之间的位置关系，使得当多个白键11w被按下并且它们的相对于琴键释放状态的摆动角度达到相同预定摆动角度时(即，如后所述的，当音锤13w与缓冲构件20b接触以限制白键11w的摆动运动时)，多个白键11w的顶面是水平的。也就是说，为每个白键11w设置顶面相对于包括枢轴中心和外观部分前端的平面的角度。对所有白键11w而言，在多个白键11w每一个的顶面是水平的状态下，白键11w外观部分的前端在垂直方向和纵向上的位置是相同的。

由于对所有黑键11b而言，驱动单元11b1在垂直方向上的长度是相同的，且如上所述在琴键被释放期间，驱动单元11b1下端在垂直方向和纵向的长度是相同的，所以当黑键11b被释放时，外观部分前端在垂直方向上的位置几乎是相同的。黑键11b倾斜以使得在琴键被释放期间后端低于前端，且在纵向上长度较短的琴键具有较大的倾角。在纵向上长度较短的黑键11b的前端位于后方。本实施例中，纵向上的长度从在低音高侧的黑键11b向在高音高侧的黑键11b逐渐变短。因此，在高音高侧的黑键11b外观部分的前端位于后方。例如，在指定了音高“G#5”的黑键11b(G#5)和指定了音高“A#5”的黑键11b(A#5)被释放的状态下，黑键11b(A#5)的前端位于黑键11b(G#5)的外观部分前端的略后方，如图6所示。黑键11b(A#5)的枢轴中心低于平面S2，所述平面S2包括黑键11b(G#5)的枢轴中心和黑键11b(G#5)外观部分的前端。图6示出了当黑键11b(G#5)和黑键11b(A#5)被释放时和被按下时的姿态。具体地，被释放的黑键11b(G#5)由粗虚线表示，被按下的黑键11b(G#5)由细虚线表示。被释放的黑键11b(A#5)由粗实线表示，被按下的黑键11b(A#5)由细实线表示。图6中，为了表明黑键11b外观部分的前端高度之间的差别，黑键11b(G#5)的长度和黑键11b(A#5)的长度大大不同，每个在纵向上具有不同的长度。然而，相邻琴键的长度之间差别其实很小，因此，黑键11b在高度上的差别也小。图6中，为了简化附图，每个琴键的形状被简化。

为每个黑键11b设置包括枢轴中心和外观部分的平面与顶面之间的位置关系，使得当多个黑键11b被按下并且它们自琴键释放状态的摆动角度达到相同预定摆动角度时(即，如后所述的当音锤13b与缓冲构件21b接触以限制黑键11b的摆动运动时)，多个黑键11b的顶面是水平的。也就是说，为每个黑键11b设置顶面相对于包括枢轴中心和外观部分前端的平面的角度。对所有黑键11b而言，在多个黑键11b中的每一个的顶面是水平的状态下，黑键11b外观部分的前端在垂直方向和纵向上的位置是相同的。

在前板12b和前板12d之间形成的开口中驱动单元11w1和驱动单元11b1的下端分别与音锤16w和16b的前端接合。在琴键释放状态，驱动单元11w1和驱动单元11b1的下端与音锤16w和16b的前端之间的接触部分Pw1和Pb1分别位于在横向方向(与琴键排布方向平行的方向)上延伸的同一直线上。

音锤16w包括由合成树脂制成的基部16w1，由金属制成的连接杆16w2，以及质量部件16w3。跟音锤16w类似，音锤16b包括基部16b1，连接杆16b2，以及质量部件16b3。基部16w1和基部16b1是板状构件，并且各自形成有从右侧面到左侧面的贯通孔Hw和Hb。基部16w1在纵向上比基部16b1要长。音锤支撑部分18w和音锤支撑部分18b形成为从顶板12a的下表面向下延伸。音锤支撑部分18w和18b形成为具有两个相对的板，且分别具有向内突起的突起18w1和18b1。突起18w1和18b1分别安装到贯通孔Hw和Hb。通过该结构，基部16w1和16b1被支撑以绕突起18w1和18b1可旋转。具体地，音锤16w和音锤16b被支撑以使得前端和后端能在垂直方向摆动。对所有音锤而言，音锤支撑部分18w和音锤支撑部分18b在纵向和垂直方向上的位置是相同的。具体地，多个音锤支撑部分18w和18b在横向方向上并排排布，其中对所有音锤16w和16b而言，音锤16w和16b的枢轴中心在纵向和垂直方向上位置是相同的。也就是说，音锤16w和16b的枢轴中心位于沿横向方向延伸的同一直线上。

基部16w1在其前端处包括一对腿部分Fw1和腿部分Fw2。上腿部分Fw1形成为比下腿部分Fw2短。跟基部16w1类似，基部16b1在其前端处包括一对腿部分Fb1和腿部分Fb2。在垂直方向延伸的细长狭缝状开口12b1形成在用于音锤16w和16b每一个的前板12b上。每个音锤16w的前端和每个音锤16b的前端穿过开口12b1从前板12b向前突起。驱动单元11w1的下端壁进入腿部分Fw1和Fw2之间，而驱动单元11b1的下端壁进入腿部分Fb1和Fb2之间。腿部分Fw1和Fb1进入驱动单元11w1和11b1的下端壁和中间壁之间，所述中间壁跟驱动单元11w1和11b1中的下端壁形成间隙。在每个驱动单元11w1和11b1的下端壁上安装并固定减震材料，例如橡胶，聚氨酯，或毡。减震材料吸收由驱动单元11w1的下端和腿部分Fw2的上表面之间的碰撞引起的、由驱动单元11b1的下端和腿部分Fb2的上表面之间的碰撞引起的、由驱动单元11w1的下端和腿部分Fw1的下表面之间的碰撞引起的、以及由驱动单元11b1的下端和腿部分Fb1的下表面之间的碰撞引起的震动。

连接杆16w2的前端和连接杆16b2的前端分别装配到基部16w1的后端和基部16b1的后端。连接杆16w2和16b2向后延伸。在纵向上连接杆16w2后端的位置和连接杆16b2后端的位置是相同的。随后描述的质量部件16w3和质量部件16b3分别装配到连接杆16w2的后端和连接杆16b2的后端。对所有音锤16w和16b而言，从前端到音锤16w和16b的音锤支撑部分(枢轴中心)的距离是相同的。

如前所述，根据指定的音高，琴键的枢轴点的位置而不同。因此，根据指定的音高，从白键11w的枢轴中心到腿部分Fw2和驱动中心11w1的接触部分Pw1的距离不同。根据指定的音高，从黑键11b的枢轴中心到腿部分Fb2与驱动单元11b1的接触部分Pb1的距离也不同。因此，如果对所有音锤而言质量部件的质量是相等的，由于杠杆原理，在琴键按下/释放的操作位置W0和B0处，中音高部分上琴键触感比低音高部分上的琴键触感更重，高音高部分上琴键触感比中音高部分上琴键触感更重。

此外，这种情况下，各音域中白键11w和黑键11b的琴键触感不相等。具体地，琴键11b的琴键触感比相邻的两个白键11w的琴键触感更重。鉴于此，如图7所示，为每个琴键调整质量部件16w3的质量和质量部件16b3的质量。具体地，如在按照音高顺序表明了质量部件16w3和16b3的质量的特性曲线中示出的，质量部件16w3的质量和质量部件16b3的质量被调整，以使得质量部件16w3的特性曲线和质量部件16b3的特性曲线是平行向下倾斜的曲线，其中质量部件16b3的特性曲线位于质量部件16w3的特性曲线之下。也就是说，用于白键11w的质量部件16w3比用于相邻的黑键11b的质量部件16b3更重。这样，如图8使用点划线示出的，从低音高侧到高音高侧，在琴键按下/释放操作位置W0和B0上的琴键触感逐渐变轻。因此，如图8中的虚线所示，从低音高侧到高音高侧，位于琴键按下/释放操作位置W0和B0向后一距离d的琴键按下/释放操作位置W1和B1上的琴键触感同样逐渐变轻。因为指定的音高越高的琴键其长度越短，所以从低音高侧到高音高侧，琴键按下/释放操作位置W0和B0处的琴键触感和琴键按下/释放操作位置W1和B1处的琴键触感之间的区别变得更大。具体地，由琴键按下/释放操作位置的纵向上的差异所带来的琴键触感的差异在低音高侧小、在中音侧中等而在高音高侧大。

当释放白键11w和黑键11b时，由于音锤16w和16b自身的重量，音锤16w和16b的前端上移。在这种情况下，驱动单元11w1和驱动单元11b1分别被腿部部分Fw2和Fb2向上偏压，由此白键11w和黑键11b的前端上移。另一方面，当按下白键11w和黑键11b时，驱动单元11w1和驱动单元11b1的下表面分别按压腿部部分Fw2和腿部部分Fb2的上表面，由此，音锤16w和音锤16b的前端分别下移。

为键盘架12设置下限位止动器20。琴键按下期间，下限位止动器20与音锤16w和音锤16b的质量部件16w3和质量部件16b3的上表面接触，以限制音锤16w和音锤16b后端的向上移位，由此限制白键11w和黑键11b的前端的向下移位。下限位止动器20包括止动轨20a和缓冲材料20b。止动轨20a在顶板12a的中部从下表面向下突出，并横向延伸。止动轨20a位于质量部件16w3和质量部件16b3的上方。在止动轨20a和每个音锤之间的接触部分上，止动轨20a从顶板12a的下表面突出的量在横向上是恒定的。缓冲材料20b固定到止动轨20a的下端表面。缓冲材料20b是由例如橡胶或毡这样的震动吸收材料制成的长形部件。从一端到另一端缓冲材料20b的横截面形状是一致的。

上限位止动器21被设置到框架FR的中间部分。琴键释放期间，上限位止动器21与音锤16w和音锤16b的质量部件16w1和质量部件16b1的下表面接触，以限制音锤16w和音锤16b后端的向下移，由此限制白键11w和黑键11b的前端的向上移位。跟下限位止动器20类似，上限位止动器21包括止动轨21a和缓冲材料21b。具体地，止动轨21a也横向延伸，并且其从框架FR突出的量在横向上恒定。缓冲材料21b固定到止动轨21a的上表面。跟缓冲材料20b类似，从一端到另一端缓冲材料21b的横截面形状是一致的。止动轨20a和止动轨21a可沿着横向连续延伸，或者可以不连续延伸。止动轨20a和止动轨21a可分别地跟顶板12a和框架FR一体形成，或者可形成为分离的部件并分别组装到顶板12a和框架FR。

在白键11w和与该白键11w相邻的黑键11b被分别以同样的压力按下且它们的摆动运动被限制的状态下，黑键11b的边缘线R位于白键11w顶面的下方。缓冲构件20b和缓冲构件21b具有弹性。因此，当在琴键被压下期间在音锤与缓冲构件接触后琴键被按下得更多时，缓冲构件发生弹性变形，使琴键的前端轻微地向下位移。

开关驱动单元AC1被设置在每一个白键11w和黑键11b的中间部分的下表面上。开关驱动单元AC1是在每一个白键11w和黑键11b中沿着垂直方向延伸的板状构件，开关驱动单元AC1的下端表面与开关SW1的上表面接触。开关SW1被设置给每一个琴键。开关SW1通过相应的琴键被按下，以检测相应的琴键是否被按下或释放。具体地，当开关SW1通过键被压下时，橡胶主体产生变形来使在电路板23上形成的两个触点短路，因此被转向ON。电路板23沿着横向延伸。电路板23上形成了从上表面到下表面贯穿的贯通孔。这个贯通孔对应于与顶板12a的上表面整体成形的凸台24。当螺钉通过贯通孔旋拧到凸台24上时，电路板23被固定到键盘架12上。多个开关SW1的主体在横向方向上布置在电路板23的上表面上，开关与琴键一一对应。用于白键11w的开关SW1的位置和用于黑键11b的开关SW1的位置在纵向上是相同的。在纵向上从白键11w的前端到开关SW1的距离Lw1在距离Lw2的30％以内，距离Lw2是从具有最高音高的白键11w的前端到贯通孔Kw的距离，而从黑键11b外观部分的前端到开关SW1的距离Lb1在距离Lb2的30％以内，距离Lb2是从具有最高音高的黑键11b的外观部分前端到贯通孔Kb的距离。白键11w的开关SW1和黑键11b的开关SW1可在横向上并排布置，两开关在纵向上的位置是可以移位的。

用于引导白键11w和黑键11b的摆动运动的琴键引导件25w和25b形成为从位于顶板12a前端处的顶面向上突起。琴键引导件25w是从下方插入白键11w中的，在琴键按下和琴键释放期间，琴键引导件25w的侧面和白键11w的侧壁的内表面相互滑动接触。这个结构可以防止白键11w在琴键按下和琴键释放过程中在横向上的轻微位移。琴键引导件25b从下方插入黑键11b中，在琴键按下和琴键释放期间，琴键引导件25b的侧面和黑键11b的侧壁的内表面相互滑动接触。这个结构可以防止黑键11b在琴键按下和琴键释放过程中在横向上的轻微位移。

在具有上述配置的键盘设备中，其外观可以接近于声学钢琴的键盘外观，而不需要在琴键释放状态和琴键按下状态下为每个琴键调整琴键前端高度。当多个白键11w和黑键11b在琴键按下期间具有最大深度时，白键11w和黑键11b的顶面是水平的。因此，在琴键按下状态下，可以形成相似于声学钢琴外观的外观。相应地，与每一个琴键的琴键前端高度都需要调整的情况相比，部件的数量也可以减少，凭此键盘设备的成本也可以减少。在琴键释放期间，白键11w的前端从在低音高侧的白键11w到在高音高侧的白键11w逐渐向后定位。在琴键的释放过程中，黑键11b的前端从在低音高侧的黑键11b到在高音高侧的黑键11b逐渐向后定位。具体地，在琴键释放状态下，相邻白键11w之间以及相邻黑键11b之间前端位置的差异在纵向较小。相应地，本实施例可以在琴键释放状态下实现舒适的外观。

对所有白键11w而言，从白键11w外观部分的顶面到枢轴中心的距离相同，对所有黑键11b而言，从黑键11b主体的顶面到枢轴中心的距离相同。相应地，当在白键11w和黑键11b的外型制模过程后用不同的工艺形成贯通孔Kw和Kb时，不同的工艺可以普遍运用于所有的琴键，以提高器件的生产率。

对所有音锤16w而言，除了质量部件16w3之外，音锤16w的所有部件相同。此外，对所有音锤16b而言，除了质量部件16b3之外，音锤16b的所有部件相同。相应地，可减少部件种类，因此可降低键盘设备的成本。对所有音锤而言，在纵向和垂直方向上音锤枢轴中心的位置相同，并且对所有音锤而言，在纵向和垂直方向上上限位止动器21和下限位止动器20的位置相同。因此，可容易地安装上限位止动器21和下限位止动器20。与为每个音锤设置止动器的情况相比，可减少部件数量，因此降低了键盘设备的成本。如上所述，对所有音锤而言，在纵向和垂直方向上音锤枢轴中心的位置以及上限位止动器21和下限位止动器20的位置相同。因此，对所有音锤而言，音锤摆动角度的范围相同。

在本实施例中，当白键11w安装到键盘架12上时，驱动单元11w1的下端壁应当插入腿部分Fw1和腿部分Fw2之间。当黑键11b安装到键盘架12上时，驱动单元11b1的下端壁应当插入腿部分Fb1和腿部分Fb2之间。在本实施例中，在琴键释放期间，对所有白键11w和所有音锤16w而言，接触部分Pw1在纵向和垂直方向上的位置相同。使用这种结构，多个白键11w的驱动单元11w1的下端壁可轻易地同时插进腿部分之间。在琴键释放期间，对所有黑键11b和所有音锤16b而言，接触部分Pb1在纵向和垂直方向上的位置相同。使用这种结构，多个黑键11b的驱动单元11b1的下端壁可轻易地同时插进腿部分之间。具体地，多个白键11w和黑键11b可同时安装，由此，可增强琴键安装到键盘架12上的装配性。

因为对所有音锤而言，音锤摆动角度范围相同，所以对所有白键11w而言，白键11w外观部分的前端的摆动范围相同。对所有黑键11b而言，黑键11b的外观部分的前端的摆动范围也相同。在本实施例中，距离Lw1和Lb1分别位置为比距离Lw2和Lb2足够小。因此，演奏者能够容易地演奏键盘设备。

与琴键一一对应的多个开关SW1在横向上并排布置。如上所述，琴键按下期间，对所有白键11w而言，每个琴键的前端的最大深度几乎相同。因此，如果开关SW1在横向上并排设置为靠近白键11w的前端，则当每个开关SW1的ON/OFF状态改变时，在琴键按下期间，琴键的深度几乎相同。因此，可实现所有白键11w的开关SW1具有相同特性。跟用于白键11w的开关SW1类似，所有黑键11b的开关SW1的特性是相同的。具体地，不仅可减少部件种类以降低键盘设备成本，还可以在应用了该键盘设备的电子乐器中通过相同过程分别检测每个白键11w和每个黑键11b的琴键按下/释放状态。包括多个开关的触点的电路板23被设置为沿横向延伸。因此，跟为每个琴键安装开关SW1的情况相比，可增强安装操作的装配性。

在实施本发明时，本发明不限于上述的实施例，而且在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种变形。

例如，替换开关SW1，或者在开关SW1以外，还可使用光学传感器、磁传感器、电容传感器或压敏传感器，以检测琴键是否按下或释放。

在本实施例中，例如，音锤16w和音锤16b的枢轴中心形成在各音锤16w和16b的中间部分。白键11w和音锤16w之间的接合部分还有黑键11b和音锤16b之间的接合部分分别形成在音锤16w的前端和音锤16b的前端。然而，每个音锤的枢轴中心和接合部分的位置并不限于上述实施例描述的那样。例如，枢轴中心可形成在音锤16w的后端和音锤16b的后端。接合部分可形成在音锤16w的中间部分和音锤16b的中间部分，并且质量部件16w3和质量部件16b3可分别安装到音锤16w的前端和音锤16b的前端。这种情况下，在琴键释放期间，可通过例如弹簧或橡胶这样的弹性部件使音锤16w和音锤16b的前端被向上偏压。同时在这种情况下，各音锤的枢轴中心和接合部分可沿横向并排布置，并且用于限制音锤16w和16b的摆动运动的止动器可沿横向布置。通过音锤16w和16b的前端绕着音锤16w和16b的后端在垂直方向上摆动的结构(如上所述)，也可得到同前面提到的实施例相同的效果。

例如，在本实施例中，质量部件16w3和质量部件16b3安装到连接杆16w2和连接杆16b2的后端。然而，质量部件16w3和质量部件16b3不安装，而是连接杆16w2和连接杆16b2的前端可以向后折到前方，以将质量集中在音锤16w和音锤16b的后端。通过调整折叠部分的长度，可调整音锤16w和音锤16b的后端处的质量。

在前述的实施例和其变形中，调整质量部件16w3和质量部件16b3的质量，使得从低音高侧琴键到高音高侧琴键，琴键前端上的琴键触感逐渐减轻。然而，本发明不必须如前配置。每个范围内琴键前端上的琴键触感可设为相同，并且对于每个范围而言，可将琴键触感设置为以朝向高音高范围渐进的方式(stepwise manner)变轻。还可以这样配置使得仅仅在一定范围内琴键触感按照音高顺序变轻。可替换地，可以这样配置使得所有琴键的琴键触感设置为相同。

前述的实施例和其变形中，从低音高侧的白键11w到高音高侧的白键11w，白键11w的长度逐渐变短，而从低音高侧的黑键11b到高音高侧的黑键11b，黑键11b的长度逐渐变短。然而，本发明不必如前配置。多个琴键的枢轴中心的位置可在纵向上移位，并且对这些琴键而言，各部分的位置可设为相同。例如，可将整个范围划分为多个范围，并且属于所划分的每个范围中的每个琴键的长度可设为相同(即，琴键的枢轴中心在纵向和垂直方向上的位置设置为相同)，而所划分范围之间的琴键的长度可设为不同。在每个所述划分的多个范围中的各部分的位置可设为相同。根据该配置，可获得跟前述实施例相同的效果。

在上述的实施例和其变形中，对所有白键11w而言，从白键11w的外观部分的顶面到其枢轴中心的距离相同。对所有黑键11b而言，从黑键11b的主体顶面到其枢轴中心的距离相同。所有琴键的枢轴中心的高度是相同的。然而，对每个琴键而言，从白键11w的外观部分的顶面到其枢轴中心的距离、从黑键11b的主体的顶面到其枢轴中心的距离、以及枢轴中心的高度可以不同。具体地，从白键11w的外观部分的顶面到其枢轴中心的距离、以及枢轴中心的高度可被设置为使得，在多个白键11w的摆动范围内的任何摆动位置上，多个白键11w的外观部分的顶面定位在同一平面上。从黑键11b的外观部分的顶面到其枢轴中心的距离、以及枢轴中心的高度可被设置为使得，在多个黑键11b的摆动范围内的任何摆动位置上，多个黑键11b的外观部分的顶面位于同一平面内。

尽管这个结构使其外观与声学钢琴的外观有细微的不同，但是在琴键释放期间，白键11w的顶面可以位于同一平面。在琴键释放期间，黑键11b的顶面可以位于同一平面。在这个情况下，当两个具有不同长度的琴键被比较时，较短的那个琴键的枢轴中心可以位于较长琴键的平面S1和S3中(如图5和6所示)。

在上述的实施例和其变形中，在纵向上从前端到每个音锤16w和16b的音锤支撑部分的距离设为相同。然而，从前端到每个音锤16w和16b的音锤支撑部分的距离可以设置为从低音高侧到高音高侧逐渐变短。这种情况下，从低音高侧到高音高侧，从前端到每个音锤16w和16b的音锤支撑部分的距离的变化率设为恒定，并且高音高侧的下限位止动器20和上限位止动器21可布置在低音高侧的下限位止动器20和上限位止动器21之前。具体地，当从一个平面看时，下限位止动器20和上限位止动器21可对角设置，以使得对所有音锤而言、音锤的摆动角度范围相同。使用这样的结构，跟为每个音锤设置止动器的情况相比，可减少部件数量，并且降低键盘设备的成本。

前述的实施例和其变形中，通过分别将突起13w1和13b1安装到贯通孔Kw和Kb中，利用键盘架12的键盘支撑部分13w和13b来支撑白键11w和黑键11b，这使得白键11w和黑键11b的前端可在垂直方向上摆动。然而，可通过使用各种支撑机构将白键11w和黑键11b安装到键盘架12上，只要键盘架12支撑白键11w和黑键11b使得白键11w和黑键11b的前端能够在垂直方向上摆动即可。例如，多个琴键(白键11w和/或黑键11b)的后端可通过弹性变形部部件由键盘架12支撑，以使得所述多个琴键的前端可在垂直方向上摆动。具体地，多个琴键的后端可通过薄且弹性的连接部件连接到固定至键盘架12的固定部件，其中该固定部件沿横向延伸，连接部件水平或垂直延伸，并且多个琴键、连接部件和固定部件一体形成。这种情况下，例如，用于白键11w的连接部件水平延伸，并且用于黑键11b的连接部件垂直延伸。

Claims (10)

1.一种用于电子乐器的键盘设备，所述键盘设备包括：

多个白键和黑键，它们由琴键支撑部分支撑，以使得它们的前端根据演奏者的琴键按下/释放操作而在垂直方向摆动，每个白键具有在侧面和顶面的交叉部分上沿纵向延伸的边缘线，每个黑键具有在下侧面和相对于所述下侧面向内倾斜的上侧面的交叉部分上沿纵向延伸的边缘线，其中为多个白键和黑键中的每一个指定音高，多个白键中的每一个和黑键中的每一个包括由演奏者按下和释放的操作部分以及在操作部分的前端向下延伸的驱动单元，且在多个白键和黑键中从操作部分的前端到琴键支撑部分的长度并不相同；

多个音锤，其每一个包括与多个白键每一个的驱动单元和多个黑键每一个的驱动单元接合的接合部分，且每一个音锤由音锤支撑部分支撑，以便随着多个白键和黑键中的每一个的摆动运动而摆动；以及

限制构件，布置为沿着多个白键和黑键的排布方向延伸且限制所述多个音锤的摆动运动，以限制所述多个白键和所述多个黑键的摆动范围；其中

在多个白键和多个黑键中的第一琴键和具有比第一琴键距离更长的距离的第二琴键分别具有预定的摆动角度时，第一琴键和第二琴键同为白键或同为黑键，设置包括第一琴键的琴键支撑部分和第一琴键的操作部分前端在内的平面与第一琴键的顶面之间的位置关系，以使得第一琴键的操作部分的前端在垂直方向和纵向上的位置与第二琴键的操作部分前端在垂直方向和纵向上的位置相同，并且第一琴键的顶面与第二琴键的顶面共面。

2.根据权利要求1所述的键盘设备，其中

在第二琴键被释放的状态下，第一琴键的琴键支撑部分位于参考平面的下方，所述参考平面包括第二琴键的琴键支撑部分和第二琴键的前端，并且当第一琴键和第二琴键被释放时，第一琴键的操作部分前端位于第二琴键的操作部分前端之后。

3.根据权利要求1所述的键盘设备，其中

包括第一琴键的边缘线的平面和第一琴键的琴键支撑部分之间的距离设置得与包括第二琴键的边缘线的平面和第二琴键的琴键支撑部分之间的距离相同。

4.根据权利要求1所述的键盘设备，其中

第一琴键和第二琴键的琴键支撑部分的位置设置得相同。

5.根据权利要求1所述的键盘设备，其中

第一琴键和第二琴键是相邻的白键，并且在第一琴键、第二琴键和黑键被释放的状态下，第一琴键和第二琴键之间的黑键的边缘线位于第一琴键的顶面和第二琴键的顶面之间。

6.根据权利要求1所述的键盘设备，其中

第一琴键和第二琴键是相邻的白键，并且在第一琴键、第二琴键和黑键被按下，且第一琴键、第二琴键和黑键的摆动运动被限制的状态下，第一琴键和第二琴键之间的黑键的边缘线位于第一琴键的顶面和第二琴键的顶面之下。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的键盘设备，其中

对所有多个音锤而言，从前端到多个音锤的音锤支撑部分的距离是相同的。

8.根据权利要求7所述的键盘设备，其中

多个音锤中的每一个包括从低音高侧向高音高侧变轻的质量部件，且琴键触感从低音高侧向高音高侧逐渐变轻。

9.根据权利要求8所述的键盘设备，其中

多个音锤中用于白键的音锤的质量部件比相邻的用于黑键的音锤的质量部件重。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的键盘设备，其中

多个白键的前端到后端的长度从低音高侧向高音高侧变短，且多个黑键的前端到后端的长度从低音高侧向高音高侧变短。

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