CN1731507A - 键盘设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能增强键触感的键盘设备。该键盘设备包括底盘(1)和由底盘支撑的待压下的键体(10)。与各个键体相关的音锤体(20)通过与键体的接合而被键体驱动沿键压下方向移动，从而当键被压下时将惯性力传递至键体。当键压下速度变化越过预定键压下速度时，键体和音锤体之间的接合状态突然改变，从而当键压下速度高于预定键压下速度时，音锤体沿键压下方向几乎不移动，而当键压下速度不高于预定键压下速度时，音锤体沿键压下方向移动。

Description

键盘设备

技术领域

本发明涉及键盘设备，其中，在键被压下时键驱动臂移动从而将惯性力作用到该键上。

背景技术

传统上，在公知的键盘设备中设有具有重量的臂以使每个臂随着相关键的压下而移动例如枢转从而提高键触感。

例如，在日本特开实用新型公开(Kokai)号H02-64992中公开的键盘设备被配置成：具有配重的臂可枢转地设置在随着键按下而滑动的滑动元件上，以便将被压下的相关键的位移传送至滑动元件。在键被压下时，在键压下行程的前半部，该相关臂由该键来驱动以进行枢转运动；但是在键压下行程的中途，由于滑动元件的滑动键从该臂上脱离；随后，臂停止枢转运动。结果，从那时起，臂的载荷没有作用给该键。

此外，在日本专利号3221283中公开的键盘设备被配置成：键驱动部和相关枢转移动的臂(质量体)的从动部通常保持相互接合，而且在键压下行程中，该臂的惯性力通过驱动部和从动部传递至该键上。

此外，传统上，已经提出了可以改变触感(下文中，称作键触感)的键盘设备。例如，在日本专利公开(Kokoku)号H01-47798中提出的键盘设备中，一端与键接合且另一端上设有配重的臂被配置成：随着键压下，该臂通过该一端由该键来驱动，从而围绕支撑元件枢转。此外，臂另一端的位置可以在上限位置和下限位置之间的范围内进行调整。当另一端的位置设置到下限位置时，该臂可以随着键压下而围绕支撑元件枢转移动；但是当另一端的位置设置到上限位置时，该另一端不能与支撑元件接触，从而臂围绕支撑元件枢转运动不会发生。所以，依据臂另一端所设定的位置能够改变键触感的深浅度。

一般地，从通过键盘设备实现富有表达力的演奏的角度出发，最好考虑是在强键压下期间，即当快速压下键时，惯性力作用较轻；而在弱键压下期间，即当缓慢压下键时，惯性力作用较重。然而，在日本特开实用新型公开(Kokai)号H02-64992中，在键压下行程中，键总是在预定位置上从臂上脱离，从而不管键压下的强度如何，在相同的键行程范围内将有相同的载荷作用到键上。此外，在日本专利号3221283中，因为键的驱动部和臂的从动部通常保持相互接合，所以不管键压下的强度如何，在相同的键行程范围内将有相同的载荷作用到键上。

因此，在考虑键压下强度时，这些传统的键盘设备还需要提高键触感。

在日本专利公开(Kokoku)号H01-47798中，臂的一端通常与相关键保持接触，而且除此之外，臂除了配重外还具有质量。为此，即使臂的另一端处于上限位置而且臂受到阻止不与支撑元件相接触时，臂将与键一起移动，随后没有由臂运动所产生的惯性力作用到键上。因此，存在着对用于使键触感变轻的设定的限制，所以在明显地并大范围地改变键触感方面还需要进一步改进。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种键盘设备，其能增强键触感。

本发明的第二目的在于提供一种键盘设备，其能在将惯性力传递至键和不将惯性力传递至键之间进行切换，并能调整待传递的惯性力，从而可以显著地且大范围地改变键触感。

为了达到上述第一目的，在本发明的第一方案中，提供一种键盘设备包括：支撑元件；多个键，其由所述支撑元件支撑，用于键压下操作；及臂，该臂通过与所述键中的一个相关键接合由该相关键驱动以沿键压下方向移动，从而在该键被压下时将惯性力传递到该相关键；其中，该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便在该键的压下速度变化越过预定键压下速度时，该相关键和所述臂之间的接合状态突然改变；以便当该键的压下速度高于该预定键压下速度时，所述臂沿该键压下方向几乎不移动；及当该压下速度不高于该预定键压下速度时，所述臂沿该键压下方向移动。

采用本发明第一方案的布置，可以使强键压下时的触感轻于弱键压下时的触感，由此增强键触感。

优选地，所述臂能沿该键压下方向及与该键压下方向不同的预定方向移动；而且该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便当该键的压下速度较高时，所述臂沿该预定方向的运动更优先于所述臂沿该键压下方向的运动。

优选地，其中，该相关键与该臂的驱动接合被设置成：在该键的压下行程中，该键对所述臂的驱动停止。

更优选地，该键盘设备包括枢转元件，该枢转元件的一部分由所述支撑元件支撑，而其另一部分可枢转地围绕所述一部分移动；所述另一部分具有枢轴；且其中，所述臂和所述枢转元件彼此相关地设置，以便所述臂可枢转地围绕所述枢转元件的所述另一部分的枢轴移动，而且所述臂在该预定方向上的运动由所述枢转元件的所述另一部分围绕所述一部分的枢转运动来实现。

更优选地，该键盘设备包括：偏压装置，其沿与该预定方向相反的方向偏压所述臂；及限制装置，其限定所述臂在该预定方向上的初始位置。

为了达到上述第一目的，在本发明的第二方案中，提供一种键盘设备包括：支撑元件；多个键，其由所述支撑元件支撑，用于键压下操作；及臂，该臂由所述键中的一个相关键驱动以沿键压下方向移动，从而在该键被压下时将惯性力传递到该相关键；其中，该相关键被设置为用于驱动与所述臂的接合，以便在该键的压下速度较高时所述臂沿该键压下方向的运动量小于在该键的压下速度较低时所述臂沿该键压下方向的运动量。

采用本发明第二方案的布置，可以使强键压下时的触感轻于弱键压下时的触感，由此增强键触感。

为了达到上述第一目的，在本发明的第三方案中，提供一种键盘设备包括：支撑元件；多个键，每个键均具有驱动部并由所述支撑元件支撑，用于键压下操作；及臂，该臂具有从动部，该从动部通过与所述键中的一个相关键的所述驱动部接合由该相关键的所述驱动部驱动；在所述从动部由所述驱动部驱动时，通过从该相关键传送来的键压力，通过所述从动部与该相关键的所述驱动部之间的接合所产生的摩擦力，所述臂可在键压下方向上移动，从而在该键被压下时将惯性力传递至该相关键；其中，该相关键被设置为用于驱动与所述臂的接合，以便在该摩擦力增加时，该摩擦力减小。

采用本发明第三方案的布置，当摩擦力减小时，从该键传递至与其相关的臂上的键压力减少。由此，例如使得强键压下时摩擦力的逸散要比弱键压下时摩擦力的逸散变得容易，可以使强键压下时的触感轻于弱键压下时的触感。

优选地，该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便当从该相关键传送至所述臂的该键压力不大于预定力时，所述从动部和所述驱动部之间的接合导致所述从动部和所述驱动部之间的静摩擦状态；而当从该相关键传送至所述臂的该键压力不小于预定力时，所述从动部和所述驱动部之间的接合导致所述从动部和所述驱动部之间的动摩擦状态；并且在摩擦力增加过程中，当所述从动部和所述驱动部之间的接合所导致的静摩擦状态变成动摩擦状态时，摩擦力减小。

更优选地，所述臂能沿该键压下方向及与该键压下方向不同的预定方向移动，并且该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便当所述从动部和所述驱动部之间的接合导致静摩擦状态时，所述臂主要沿该键压下方向移动；而当所述从动部和所述驱动部之间的接合导致动摩擦状态时，所述臂沿该预定方向移动，而沿该键压下方向几乎不移动。

更优选地，该相关键的所述驱动部和所述臂的所述从动部至少其中之一具有斜面部，该斜面部不平行于该键压下方向及与该键压下方向不同的该预定方向；并且该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便该键压力依据该斜面部的倾角分布在该键压下方向和该预定方向上，从而使所述臂可在该键压下方向及该预定方向上移动。

为了达到上述第二目的，在本发明的第四方案中，提供一种键盘设备包括：支撑元件；多个键，每个键均具有驱动部并由所述支撑元件支撑，用于在所述键的枢转范围内从键释放状态到键压下状态之间的键压下操作；键返回装置，其不断地操作以使所述键中的一个相关键在该相关键的枢转范围内朝向该键释放状态返回；臂，该臂具有从动部，该从动部通过与该相关键的所述驱动部接合由该相关键的所述驱动部驱动；当所述从动部由该相关键的所述驱动部驱动时，所述臂可枢转地移动，从而当该键被压下时将惯性力传送至该相关键；转换装置，其在第一状态和第二状态之间进行转换；在第一状态中，在向前键压下行程的至少一部分行程中，所述臂的所述从动部由该相关键的所述驱动部驱动；在第二状态中，在整个键压下行程中，所述臂的所述从动部从没有被该相关键的所述驱动部驱动；及调整装置，其调整在第一状态下所述从动部和所述驱动部之间的接合程度。

通过本发明第四方案的布置，可以在将惯性力传递至键和不将惯性力传递至键之间进行切换，并调整要传递的惯性力从而显著地且大范围地改变键触感。

优选地，所述臂可沿包括与所述臂的枢转运动方向垂直的方向在内的预定方向移动，并且所述转换装置沿该预定方向移动所述臂，从而在该第一状态和该第二状态之间进行转换。

更优选地，所述臂包括与所述多个键的各自键相关的多个所述臂，并且所述转换装置使所述多个臂一起沿该预定方向移动。

优选地，所述臂可沿包括与所述臂的枢转运动方向垂直的方向在内的预定方向移动，并且所述调整装置通过使所述臂沿该预定方向移动来调整在该第一状态下所述从动部和所述驱动部之间的接合程度。

优选地，该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便在第一状态下，在该相关键的向前键压下行程中，所述驱动部对所述从动部的驱动中途停止；并且通过所述调整装置调整所述从动部和所述驱动部之间的接合程度，改变在向前键行程中所述驱动部对所述从动部的驱动停止的时刻。

优选地，所述臂包括与所述多个键的各自键相关的多个所述臂，并且为各个所述臂设置所述调整装置，用于调整所述臂的所述从动部和所述键中的一个相关键的所述驱动部之间的接合程度。

更优选地，该键盘设备包括枢转元件，该枢转元件的一部分由所述支撑元件支撑，而其另一部分可枢转地围绕所述一部分移动，所述另一部分具有枢轴；且其中所述臂和所述枢转元件彼此相关地设置，以便所述臂可枢转地围绕所述枢转元件的所述另一部分的枢轴移动，而且所述臂在该预定方向上的运动由所述枢转元件的所述另一部分围绕所述一部分的枢转运动来实现。

优选地，该键盘设备包括返回偏压装置，其被设置成用于在键压下状态下与所述键中的一个相关键接触，从而设定该相关键的键压下终止位置；并且其中，当所述返回偏压装置与该相关键接触时，所述返回偏压装置朝该键释放状态偏压该相关键。

从下面的详细说明并结合附图，本发明的上述和其他目的、特征及优点将变得更清晰。

附图说明

图1为依据本发明第一实施例的键盘设备的侧视图；

图2为键盘设备的部分俯视图；

图3为图1所示的初始位置调整机构的侧视图；

图4A和图4B为图3中初始位置调整机构的基本部件及元件的正视图；其中：

图4A示出了整体调整部件；及

图4B示出了单独调整部件；

图5A至图5D为在“声学钢琴设定”下在弱压下键状态中键盘设备的侧视图；其中：

图5A示出了未压下键状态；

图5B示出了音锤体的配重已经接近键体的下表而时的状态；

图5C示出了枢转臂已经按照如图所示的顺时针方向枢转移动的状态；及

图5D示出了键体返回到初始位置的状态；

图6A-图6M示出了在“声学钢琴设定”时强压下键的情况下，键压力、法向抗力、摩擦力之间的关系；其中：

图6A、图6D、图6G、图6J及图6M示出了键体和音锤体之间的相互作用随时间的变化关系；

图6B、图6E、图6H及图6K分别与图6A、图6D、图6G及图6J相对应，并示出了斜面部抵抗键压力所产生的法向抗力与摩擦力之间的关系；及

图6C、图6F、图6I及图6L分别与图6A、图6D、图6G及图6J相对应，并示出了根据法向抗力和摩擦力而作用到斜面部上的水平分力和垂直分力之间的关系；

图7A至图7D为在“声学钢琴设定”时强压下键的情况下，键盘设备的侧视图，其中，

图7A示出了未压下键状态；

图7B示出了恰好在键压下终止前的阶段的状态；

图7C示出了键体的键压下终止状态；及

图7D示出了键体返回到其初始位置的状态；

图8A至图8D为“风琴设定”时的键盘设备的侧视图，其中：

图8A示出了未压下键状态；

图8B示出了恰好在键压下终止前的阶段的状态；

图8C示出了键体的键压下终止状态；及

图8D示出了键体返回至未压下键状态位置的状态；

图9A至图9D为依据第一实施例的变体1的驱动部和从动部的示意图，其中：

图9A示出了驱动部和从动部之间的静摩擦状态；

图9B示出了驱动部和从动部之间的静摩擦状态；

图9C示出了驱动部和从动部之间的动摩擦状态；及

图9D示出了驱动部与从动部脱离的状态；

图10A至图10D为依据第一实施例的变体2的驱动部和从动部的示意图，其中：

图10A示出了键压下的初始状态；

图10B示出了力矩MA与力矩MB刚刚平衡的极限状态；

图10C示出了力矩MA已大于力矩MB的状态；及

图10D示出了驱动部与辊子已脱离的状态；

图10E至图10H为依据第一实施例的变体3的驱动部和从动部的示意图，其中：

图10E示出了键压下的初始状态；

图10F示出了力矩MD与力矩MC刚刚平衡的极限状态；

图10G示出了力矩MD已大于力矩MC的状态；及

图10H示出了驱动部与从动部已相互脱离的状态；

图11A至图11D为依据第一实施例的变体4的驱动部和从动部的示意图，其中：

图11A示出了键压下的初始状态；

图11B示出了键压下的终止状态；

图11C示出了键释放状态；及

图11D示出了本变体的另外变体；

图12A为依据第一实施例的变体5的用于使音锤体纵向移动的移动机构的基本部件透视图；

图12B为依据另一个变体的用于使音锤体纵向移动的移动机构的基本部件示意图；

图12C和图12D为依据再一变体的从动部例子的侧视图；

图13为依据本发明第二实施例的键盘设备的侧视图；

图14A至图14C为图13中的键盘设备的构成部件及元件的视图，其中：

图14A为依据本发明第二实施例的键盘设备的初始位置调整机构的细节侧视图；

图14B为从动部的透视图；及

图14C为从动部和音锤驱动部的侧视示意图；

图15为依据本发明第三实施例的键盘设备的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图所示的优选实施例来详细说明本发明。

图1为依据本发明第一实施例的键盘设备的侧视图。本实施例键盘设备包括：底盘1，其上支撑有待压下的键体10(图1中作为实例所示的白键)；音锤体20，在压下键的过程中每个音锤体用于将中等惯性力作用到与其相关的键体10上等等，从而音锤体能做垂直摆动。下文中，键体10的自由端侧(如图1中所示的右侧)将被称为“前”。

键体10的后端部受到支撑，从而键体10能绕键枢轴2做垂直枢转运动。键体10具有安装在键枢2后面的最后端部的配重11，而且配重11由于其自身重量的作用而通常沿如图1所示的逆时针方向(即与键压下方向相反的方向)推动键体10。限位块接触部13从键体10的前端的下部向下延伸。用于驱动音锤体20的音锤驱动部12在限位块接触部13稍微向后的位置从键体10的下部向下延伸。音锤驱动部12的下端形成圆弧形横断面(参见图6A)。

上限限位块3和由弹性材料制成的接通开关4布置在底盘1上与键体10的限位块接触部13相对应的各自位置。接通开关4可由用于检测光的光学开关来执行。处于未压下键状态(键释放状态)时，由于配重11的重量的作用，限位块接触部13保持与上限限位块3接触，由此来定义如图1所示的键体10的未压下位置(即键行程初始位置)。另一方面，在键压下的过程中，通过完全压下键体10，使限位块接触部13开始与接通开关4接触，由此来定义键体10的键行程终止位置。此时，接通开关4检测出键压下。应该注意的是，在底盘1上可安装下限限位块来防止压碎接通开关4。

音锤体20与键体10一一对应地安装，每个音锤体20被支撑从而音锤体能绕枢转臂33的上枢轴35进行垂直枢转运动，下文中将对其进行详细描述。键体20具有放置在其最后端的配重21，而且音锤体20的大部分质量都集中在配重21上。配重21由于其自身重量的作用通常沿图1所示的逆时针方向推动音锤体20。音锤体20的最前端形成有朝前上方倾斜的斜面部22。正如下文将说明的，斜面部22起到由键体10的音锤驱动部12驱动的从动部的作用。

音锤下限限位块5设置在底盘1上与音锤体20的配重21大致对应的位置。处于下文将要说明的包括未压下键状态在内的预定状态时，由于配重21的重量使得音锤体20的自由端部(最后端)与音锤下限限位块5保持接触，由此来定义图1所示的音锤体20的枢转行程初始位置。

正如在下文中将要详细说明的，由于键体10的音锤驱动部12与音锤体20的斜面部22相接合，所以，随着相关键体10被压下，音锤体20沿键压下方向(即图1所示的顺时针方向)枢转。音锤驱动部12和斜面部22之间的接合关系可由初始位置调整机构AM1来改变，如在下文中将要详细说明的，其可以改变键触感。

图2为本实施例键盘设备的部分俯视图。图3为初始位置调整机构AM1的侧视图。图2给出了与预定数目的八音度(在本实施例中为两个八音度)相对应的键盘设备的配置。

如图1和图2所示，下枢轴34固定布置在底盘1上，枢转臂33沿图1所示的顺时针和逆时针方向围绕下枢轴34枢转。弹簧接合部31布置在底盘1上位于枢转臂33前方的位置，而且枢转臂33的前部和弹簧接合部31由弹簧32相互连接。枢转臂33及弹簧32与每个键体10一对应地设置。弹簧32通常沿图1所示的顺时针方向牵引枢转臂33。在本实施例中，通常为两个八音度键体10只安装一个弹簧接合部31，但是可为各个键体10设置单独的弹簧接合部31。

初始位置调整机构AM1布置在底盘1上位于枢转臂33后方的位置。低回弹力线绳36的一端连接到枢转臂33的后部，另一端连接到初始位置调整机构AM1的部件(在下文中将给予说明)上。初始位置调整机构AM1通常是为两个八音度键体10而提供的。为每个键体10都设置线绳36。

尽管在本实施例中，初始位置调整机构AM1和弹簧接合部31是为两个八音度键体10而设置的，但是这并不是局限性的，它们也可以是为每三个或更多个键体10而设置的，或者一般为所有的键体10而设置。

初始位置调整机构AM1包括滑动底座37(37L和37R)、单独调整部件38、连接元件39(39L和39R)及整体调整部件40(40L和40R)。如图2所示，滑动底座37L和37R、连接元件39L和39R及整体调整部件40L和40R对称布置在八音度键体10的左右两侧，并且在相对侧上的每对部件具有相同的结构。下文中，在不要求区分左侧部件和右侧部件时，省略附图标记中的L和R字符，而将这些部件分别简称为滑动底座37、连接元件39及整体调整部件40。

图4A为整体调整部件40L的正视图，图4B为单独调整部件38的正视图。由于初始位置调整机构AM1结构上对称，所以下文将主要说明图2中的左侧部分。

如图3和图4A所示，整体调整部件40L包括侧视时为L形状的固定元件46L和以可向前和向后滑动的方式支撑在固定单元46L上的整体调整滑动元件45L。固定元件46具有穿透其背部安装的调整螺丝48，而且通过将调整螺丝48拧入或拧出来调整整体调整滑动元件45在纵向(前后方向)上相对于固定元件46的位置。此外，通过固定螺丝47可以将整体调整滑动元件45固定到固定元件46上。固定元件46内含有C通道形状的导向元件82。螺母81安装在导向元件82内，而且拧在固定螺丝47的下端。

另一方面，如图3和图4B所示，单独调整部件38包括侧视时为L形状的共用滑动元件42和单独滑动元件41。共用滑动元件42一般为两个八音度键体10而设置，而单独滑动元件41与键体10一一对应设置。

共用滑动元件42桥接在滑动底座37L和37R之间。滑动底座37L(37R)内形成有通常为C形横截面的导向槽37La(37Ra)，而且与导向槽37La(37Ra)相关的共用滑动元件42的一部分形成为可装配在导向槽37La(37Ra)中的形状。因此，共用滑动元件42能沿纵向顺着滑动底座37L和37R中的导向槽37La和37Lb滑动。此外，单独滑动元件41均能沿纵向在共用滑动元件42上滑动。

共用滑动元件42具有穿透其背部安装的调整螺丝44，而且通过将调整螺丝44拧入或拧出来调整各相关单独滑动元件41在纵向上相对于共用滑动元件42的位置。此外，由相关的固定螺丝43可以将各单独滑动元件41固定在共用滑动元件42上。共用滑动元件42内含有C通道形状的导向元件84。螺母83安装在各导向元件84内，而且拧在相关固定螺丝43的下端。

如图2和图3所示，整体调整滑动元件45L(45R)的前端和共用滑动元件42的后端相对应的部分通过连接元件39L(39R)彼此连接。连接元件39由弹性变形比橡胶等小或无弹性变形特性的诸如金属或树脂之类的材料形成。因此，由连接元件39连接的整体调整滑动元件45和共用滑动元件42一致滑动来调整键触感。线绳36连接到单独滑动元件41中的一个相关单独滑动元件的前端。

枢转臂33经常被相关的弹簧32沿图1所示的顺时针方向拉拽，如下文所述，从而在未压下键状态，被夹住的线绳36处于拉紧(拉伸)状态从而保持旋转臂的位置或体位。因此，在未压下键状态的情况下，枢转臂33在其枢转运动方向上的位置由相关单独滑动元件41的位置来确定，且相关音锤体20在纵向上的位置也同时被确定。枢转臂33和音锤体20在未压下键状态下的位置也简称为“初始位置”。

采用这种布置，初始调整机构AM1以“整体调整”和/或“单独调整”方式来调整每个音锤体20的初始位置。

首先，参照图3来说明整体调整。松开固定螺丝47并使整体调整滑动元件45与调整螺丝48的前端接触。在此状态下，调整调整螺丝48的位置使整体调整滑动元件45在固定元件46上滑动。当整体调整滑动元件45滑动时，连接元件39和单独调整部件38也滑动。在将整体调整滑动元件45移动到所需位置后，拧紧固定螺丝47以将整体调整滑动元件45固定在固定元件46上。由此，可以整体地调整与两个八音度键体10相关的各个音锤体20的初始位置。

另一方面，按如下方式来进行单独调整：在固定元件46和整体滑动元件45之间的关系中，松开与要调整的音锤体20相关的固定螺丝43，随后使相关单独调整滑动元件41与相关调整螺丝44的前端接触。在此状态下，调整调整螺丝44的位置使单独调整滑动元件41在共用滑动元件42上滑动。在将单独调整滑动元件41移动到所需位置后，拧紧固定螺丝43以将单独调整滑动元件41固定在共用滑动元件42上。由此，可以单独调整与各自键体10相关的音锤体20的初始位置。

接下来，说明键体10和相关音锤体20的操作。这些元件的操作变化不仅依赖于键接触样式即键压下速度或键压下强度，而且依赖于音锤体20的初始位置的设定。

音锤体20沿纵向的位置的设定可粗略地分为两种类型：一种设定(以下称为“声学钢琴设定”)是在至少部分键压下行程中和诸如在未压下键状态下键体10的驱动部12与音锤体20的斜面部22相接合(第一状态)，如图1所示的状态；另一种设定(以下称为“风琴设定”)是在整个键压下行程中驱动部12和音锤体20通常保持相互分离状态而从不相互接合(第二状态)，如以下参照图8A至图8D所说明的状态。在“声学钢琴设定”中，可以连续或无级方式调整音锤体20的初始位置。在驱动单元12和斜面部22接合的情况下，处于风琴设定和声学钢琴设定之间的中间状态可按以下说明来设定。

图5A至图5D为在缓慢压下键(以下称为“弱键接触”)的情况下键盘设备的侧视图，这些图示出了键体10和音锤体20的操作随时间的变化。图6A至图6M的示意图示出了在“声学钢琴设定”及弱键接触中键压力、法向抗力和摩擦力之间的关系。图7A至图7D为在快速压下键(以下称为“强键接触”)的情况下键盘设备的侧视图，该图示出了键体10和音锤体20的操作随时间的变化。

现以声学钢琴为例，“弱键接触”是与从音锤只打击相关线绳时的十分弱的键压下强度到较弱的键压下强度范围内的键压下强度相对应的键接触形式；“强键接触”是比弱键接触更强的键接触形式，并与从用于普通音的键压下强度到用于强音的键压下强度范围内的键压下强度相对应。

首先来说明弱键接触。在图5A给出的未压下键状态下，键体10的音锤驱动部12与音锤体20的斜面部22接触；因此，当键体10被缓慢压下时，音锤驱动部12向下压斜面部22，从而音锤体20随着键体10的运动一起枢转移动。随着音锤体20的这个运动，音锤体20的配重21接近键体10的下表面，如图5B所示，此时音锤驱动部12和斜面部22在接触点P保持接触(参照图6A)。因此，在该时间周期内，音锤驱动部12和斜面部22以静摩擦状态相互接合，从而它们几乎不相对滑动，由此枢转臂33也几乎不移动。

更具体而言，因为键体10围绕键枢轴2枢转移动，而音锤体20围绕上枢轴35枢转，所以，如果枢转臂33根本没有枢转移动，那么枢轴35的位置不会改变，从而在未压下键状态下与接触点P位置对应的键体10(音锤驱动部12)的位置和音锤体20(斜面部22)的位置不会形成相同的枢转轨迹。换句话说，当键体10和音锤体20枢转移动时，在未键压下状态下对应于接触点P的两个位置围绕键枢轴2和枢轴35枢转的枢转轨迹逐渐相互分离。然而，只要音锤驱动部12和斜面部22在静摩擦状态下相互接合，枢轴35就向前移动一点来适应这两个枢转轨迹之间差异，从而也可使音锤驱动部12和斜面部22在相同的接触点P上接合在一起，即使枢轴35的移动量很微小。

在包括弱键接触和强键接触的普通(normal)键接触模式中，在键压下过程中，在音锤体20的配重21与键体10的下表面接触前，音锤体20沿向前方向的枢转被停止。因此，在本实施例中，没有设置用于与音锤体20邻接的上限限位块。这简化了该键盘设备的结构并对有助于减小整个键盘设备的厚度。

如下详细说明的，在音锤体20的向前枢转运动停止后，音锤驱动部12和斜面部22之间的接合变成动摩擦状态，而且枢转臂33沿如图5C所示的逆时针方向枢转移动，设置在枢转臂33上部的上枢轴35向后移动，同时音锤体20随着上枢轴35的运动一起向后(沿预定方向)移动。因此，音锤驱动部12从斜面部22上脱离，由此得到像由钢琴提供的静止释放感觉。此外，限位块接触部13开始与接通开关4接触，从而检测到键压下，并终止键体10的压下或向前行程。

在音锤驱动部12从斜面部22上脱离开后，音锤体20迅速沿逆时针方向枢转，同时其前端(斜而部22的下边缘)在音锤驱动部12的后壁上滑动，从而使配重21与音锤下限限位块5接触。此时，音锤体20依然处于从其原始设定的初始位置稍微向后移动的位置。此时，因为音锤体20的质量没有作用到键体10上，所以即使连续压下键体10，也仅是将键体10的静载荷作用到演奏者的手指上，从而不会使手指疲劳。

此后，当解除键压力后，键体10返回到如图5D所示的初始位置。在此情况下，键体10不仅承受配重11的重量，而且承受来自接通开关4的初始反作用力，从而键体10能迅速返回到其初始位置，这有助于改善重复敲击键时的演奏。通过键体10返回到其初始位置，音锤驱动部12返回到可以与斜面部22相接合的位置，此时枢转臂33通过弹簧32的拉力或偏压力而沿顺时针方向枢转移动，由此音锤体20也返回到其初始位置。

接着，参照图6A至图6M将详细说明弱键接触时音锤驱动部12和斜面部22之间的相互作用。在图6A至图6L中，键压力由F表示，法向抗力由N′表示，摩擦力由f′表示。图6A、图6D、图6G、图6J和图6M示出了音锤驱动部12和斜面部22之间的相互作用随时间的变化。图6B、图6E、图6H及图6K分别对应于图6A、图6D、图6G及图6J，并示出了斜面部22抵抗键压力F所产生的法向抗力N′和摩擦力f′之间的关系。图6C、图6F、图6I及图6L分别对应于图6A、图6D、图6G及图6J，并示出了根据法向抗力N′和摩擦力f′作用到斜面部22的水平分力和垂直分力之间的关系。在图6A至图6M中，为了便于理解，以放大的方式示出了斜面部22的角度、音锤驱动部12的形状及各个力的大小。

在图6C、图6F、图6I及图6L中，根据法向抗力N′作用到斜面部22的水平分力和垂直分力分别表示为Nx和Ny，根据摩擦力f作用到斜面部22的水平分力和垂直分力分别表示为fx和fy。图6A至图6C示出了相同的状态。此外，图6D至图6F、图6G至图6I及图6J至图6L示出了各自相同的状态。在下文中，图6A至图6C、图6D至图6F、图6G至图6I及图6J至图6L所显示的各自状态下的力组彼此不同，将表示各自状态的带括号数字(1)至(4)分别加到键压力F、法向抗力N′和其反作用力N、摩擦力f和其反作用力f、水平分力Nx、水平分力fx、垂直分力Ny及垂直分力fy。例如，图6A至图6C中的键压力F和摩擦力f′表示为键压力F(1)和摩擦力f′(1)。

下文中，在考虑相互作用时所使用的术语“摩擦”指的是滑动摩擦。音锤驱动部12具有弧形端部，因此，更精确地说，音锤驱动部12在斜面部22上进行滚动动作，这将产生轻微的滚动摩擦。然而，该滚动摩擦对键接触相关动作的影响很小，因此，在考虑相互作用时忽略滚动摩擦。

在比较图6A、图6D、图6G、图6J及图6M之间音锤驱动部12和斜面部22之间的摩擦状态时，图6A和图6D示出的是静摩擦状态，图6G和图6J示出的是动摩擦状态。因此，在图6D和图6G之间存在着将静摩擦状态和动摩擦状态分开的边界状态。图6A和图6D对应于图5A和图5B所示的各自状态。图6M对应于图5C所示的状态。

首先，如图6A所示，在键压下的初始阶段，在音锤驱动部12和斜面部22之间的接触点P处，音锤驱动部12将向下的键压力F(1)作用到斜面部22上。斜面部22被构造成能引起中度滑动摩擦，从而在图6A所示的状态下保持静摩擦状态。因此，键压力F(1)在接触点P处将垂直于斜面部22的法向抗力N′(1)和平行于斜面部22的摩擦力f′(1)作用到音锤驱动部12上(参照图6B)。

如图6C所示，根据法向抗力N′(1)作用到斜面部22上的力N(1)(为反作用力)在接触点P处被分成作用到斜面部22上的水平分力Nx(1)和垂直分力Ny(1)。另外，根据摩擦力f′(1)作用到斜面部22上的力f(1)(为反作用力)被分成作用到斜面部22上的水平分力fx(1)和垂直分力fy(1)。此时，因为保持着静摩擦状态，所以水平分力Nx(1)和水平分力fx(1)相互平衡。因此，在纵向上几乎没有明显的力作用在音锤体20上，从而音锤体20在纵向上几乎不移动。另一方面，在垂直方向上，垂直分力Ny(1)和垂直分力fy(1)的合力(该合力等于键压力F(1))作用到斜面部22上，这导致了音锤体20的枢转运动。

静摩擦状态一直维持到音锤驱动部12和斜面部22进入如图6D至图6F所示的状态。在图6D至图6F中的状态下各个力作用之间的关系与图6A至图6C中的状态下各个力作用之间的关系相同。在弱键接触时，演奏者压下键体10使键体10以基本恒定缓慢的速度枢转移动，从而只要保持静摩擦状态，键压力F就能基本保持不变(即F(1)＝F(2))。然而，由于斜面部22的倾角逐渐增加，所以摩擦力f′也会逐渐增加(f′(1)＜f′(2))。图6D给出了极限状态，即在该状态下，刚好能保持静摩擦状态，而且在此摩擦力f′(2)等于依赖于静摩擦系数的最大摩擦力。

当从如图6D所示的状态下进一步压下键体10时，因为摩擦力f′不可能超过最大摩擦力，所以音锤驱动部12和斜面部22之间的摩擦状态突然从静摩擦状态变为动摩擦状态(见图6G所示)。简言之，产生了滑动。实际上，在滑动开始发生后的瞬间，静摩擦状态和动摩擦状态在短时间间隔内可以以重复的方式交替发生。动摩擦系数要低于静摩擦系数，因此摩擦力f明显减小(即f′(3)＜f′(2))(见图6H所示)。因此，水平分力fx(3)变得比水平分力Nx(3)小(见图6I所示)。由此，在转换到动摩擦状态后，音锤体20承受向后的偏压力，于是枢转臂33沿逆时针方向枢转使得音锤体20向后移动。

另外，在音锤体20开始向后运动后，尽管键压力F要比静摩擦状态下时的键压力大，但是垂直分力fy相对于水平分力Nx减少，因此向后运动优先于在键压下方向上的枢转运动。随后，当配重21的重量开始超过垂直分力fy时，音锤体20停止向前枢转并开始向后枢转(见图6J至图6L)。此后，当音锤驱动部12从斜而部22上脱离时，斜面部22上的摩擦状态消失。因此，音锤驱动部12对斜面部22的摩擦驱动停止，而且如图6M所示，键体10和音锤体20进入图5C所示的键压下最终状态。

这样，在弱键接触时，音锤驱动部12对斜面部22的驱动将持续到键压下行程的终端前的瞬间，音锤体20的载荷将全部被作用到键体10上，这使得触感强烈，因此使演奏者能易于通过例如拖音(dragging)富有表现力地演奏。

接下来，参照图7A至图7D来说明强键接触下的“声学钢琴设定”。

首先，当在图7A所示的未压下键状态下(与图5A所示状态相同)快速压下键时，音锤驱动部12和斜面部22基本跃过静摩擦状态直接进入到动摩擦状态。由于减荷机构(force relief mechanism)减缓了纵向上的键压力以及具有质量的音锤体20的惯性作用，所以发生了该直接转变。因此，在键体10的枢转开始时，音锤驱动部12和斜面部22进入如图6J至图6L所示的相同状态。结果，音锤体20几乎不在键压下方向上进行枢转，但是枢转臂33沿逆时针方向的枢转运动使得音锤体20快速向后移动。

然后，在键压下终止前相当早的阶段，音锤驱动部12就从斜面22上脱离，如图7B所示；随后，音锤驱动部12对斜面部22的摩擦驱动停止，在此如图7C所示，从而键体10和音锤体20进入如图5C所示的相同键压下终止状态。由此，在向前键压下行程中，音锤体20的载荷几乎没有作用到键体10上，这使得触感轻柔。在键压力达到平衡后图7C至图7D所示的状态转换与图5C至图5D所示的状态转换相同。

这样，在强键接触下，音锤驱动部12对斜面部22的摩擦驱动在键压下行程的相当早的阶段就停止，这样触感就比弱键接触时轻，这便于快速指法和重复击键，因此有助于提高富有表现力的演奏能力。此外，不仅在弱键接触时而且在强键接触时，在音锤驱动部12对斜面部22的驱动停止后的继续键压下过程中，音锤体20的载荷不作用到键体10上，以致甚至在生成长音的情况下，弱力就足以保持键压下状态，这可以避免手指容易疲劳。

从图7A的状态转换到图7B的状态时音锤体20的顺时针枢转运动量或作用到音锤体20上的顺时针枢转力依赖于键压下强度而变化。因此，音锤体20的自由端可能不与音锤下限限位块5分离并且音锤体20根本没有枢转。更特殊地，当键压下速度高时音锤体20的顺时针(键压下方向)枢转运动量会小于键压下速度低时音锤体20的顺时针枢转运动量。此外，可将音锤体20的初始位置设定为：当键压下速度比预定键压下速度更快时，根本就不产生音锤体20的顺时针枢转运动。

此外，在“声学钢琴设定”中，不但在弱键接触下而且在强键接触下，可由初始位置调整机构AM1设定音锤体20的初始位置，由此改变音锤驱动部12对斜面部22的驱动终止的时刻而不改变键压下速度。因此，在相同的键压下速度下，音锤体20可以进行不同的操作，从而可以依据音乐、用户喜好和/或将生成的乐音的音色来改变所需的键触感。

为了改变键触感，一般地，通过在两个八音度基础上进行“整体调整”，通常在整个音调范围上调整音锤体20的初始位置，由此所有的键体10能易于设定成具有相同的键触感。此外，可以由“单独调整”来优化每个键体10的键触感。

接下来，参照图8A至图8D来说明“风琴设定”操作。图8A至图8D为“风琴设定”下的键盘设备的侧视图，这些图示出了键体10和音锤体20的操作随时间变化的情况。在“风琴设定”中，弱键接触和强键接触在速度操作上是不同的，但是在操作变化方式上则相同。

通过整体调整，将音锤体20的初始位置向后移动至在整个键压下行程中键体10保持不与音锤体接触或接合的位置，来设置“风琴设定”。应该注意的是，与“声学钢琴设定”相对应的整体调整滑动元件45的标准位置和与“风琴设定”相对应的整体调整滑动元件45的标准位置可以被设定为预定位置；且表示各自预定位置的标记或销子可以设置在固定元件46上，以便于在该两个位置之间切换。

首先，在未压下键状态下，键体10的音锤驱动部12和音锤体20的前端在纵向上相互分离，如图8A所示。由此，即使键被压下，音锤驱动元件12也不能与斜面部22接合，如图8B和图8C所示，因此键体10单独枢转而根本不承受音锤体20的载荷。当撤销键压力时，键体10返回到末压下键的位置(如图8D所示)。

如上述所述，很明显，“风琴设定”在键体10上生成十分轻的接触，使得“风琴设定”适于演奏风琴段子。因此，在允许音锤体20传递惯性的同时，本实施例可以轻易地获得用于风琴演奏的最佳键触感。

音锤驱动部12和斜面部22均由例如树脂制成，并进行从选定材料到进行表面抛光的工艺，从而在两个部件表面之间获得理想摩擦状态。可选择地，预定板例如由加压形成的无纺布可以贴在该表面上。斜面部22的角度、音锤驱动部12的前端的形状等都与摩擦状态相关。因此，理想的是综合考虑或测试这些因素从而获得最佳组合。

至此，已经以键体10为白键作为例子来进行说明，但是没有示出的黑键在结构上类似于键体10。黑键也设有结构上等同于弹簧接合部31、弹簧32、枢转臂33和线绳36的部件(没有示出)，而且与其相关的音锤体也类似于初始位置可调的音锤体20。应该注意的是，与构成初始位置调整机构AM1的相同的机构、弹簧接合部31、弹簧32、枢转臂33和线绳36可以为黑键另外设置。

依据本实施例，在“声学钢琴设定”中，当键压下速度变化越过预定值时，键体10和音锤体20之间的接合(摩擦状态)突然改变。于是，在弱键接触下，即当键压下速度不高于预定键压下速度时，音锤驱动部12和斜面部22相互接合，同时除了键压下行程的后半部分以外在整个键压下行程范围内它们将保持静摩擦状态；而在强接触下，即当键压下速度高于预定键压下速度时，静摩擦状态下的接合在键压下行程的很早阶段就终止了。在动摩擦状态下，音锤体20的向后运动优先于音锤体20沿键压下方向的枢转运动，从而音锤体20几乎不沿键压下方向移动。另一方面，在静摩擦状态下，音锤体20主要沿键压下方向移动。因此，在强键接触下，作用在键体10上的音锤体20的载荷要低于在弱键接触下作用在键体10上的音锤体20的载荷。通过在音锤驱动部12和斜面部22之间形成的滑动摩擦，音锤体20由键体10驱动，从而将惯性力传递到键体10上。在摩擦力增加的过程中，音锤驱动部12和斜面部22之间的摩擦状态突然从静摩擦状态改变到动摩擦状态，使得摩擦力减小，从而依赖于键压下强度的音锤体20的上述操作得以实现。因此，强键接触下的触感能设定得比弱键接触下的触感轻。由音锤体20传递给键体10的惯性力在强键接触下作用轻微，而在弱键接触下作用很强，由此可以获得进行富有表现力的音乐演奏所要求的键触感。在这个方面，本键盘设备的键触感与传统声学钢琴的键触感不同，但是只要演奏者习惯了仅在强键接触下的感觉轻的接触，那么可能对键触感的评价要比声学钢琴更好。

另外，在“声学钢琴设定”时，键体10的音锤驱动部12对音锤体20的斜面22的驱动在键压下行程的中途就终止，从而在键压下终止时音锤体20的载荷不施加到键体10上。因此，甚至在保持键压下状态的情况下，可能使手指的疲劳降至最低。在弱键接触下，触感如同在图5C所示的状态后进行操作的情况一样变得轻柔。这能给予如在声学钢琴尤其是三角钢琴中所获得的在强接触和弱接触下所感受到的相同的释放感觉。

此外，因为音锤体20围绕枢转臂33的上枢轴35枢转移动，且音锤体20的向前和向后运动通过枢转臂33围绕下枢轴34的枢转运动来实现，所以可以确保音锤体20的旋转运动机构具有高耐用性。

此外，因为由弹簧32的向前偏压力和线绳36的张力使得枢转臂33的位置和姿势稳定，所以能稳定地保持枢转臂33的初始位置。

依据本实施例，可由初始位置调整机构AM1调整音锤体20在纵向上的初始位置，从而在粗略定义的两种设定即“声学钢琴设定”和“风琴设定”之间进行转换，这样就可以通过一个键盘设备轻易实现完全不同的键盘设备即声学钢琴和风琴的键触感。另外，在“声学钢琴设定”中，可通过初始位置调整机构AM1来连续或无级地调整音锤驱动部12和斜面部22之间的接合程度，这样就可以按需要来改变音锤驱动部12对斜面22的驱动在向前键压下行程中终止的时刻。因此，可以改变将惯性力作用到键体10上的方式以显著地且在较宽范围内改变音锤驱动部12的键触感。

此外，因为初始位置调整装置AM1能整体调整两个八音度音锤体20，所以可以整体改变多个键的键触感，由此便于改变键触感的操作。此外，因为设置了单独调整部件38，所以可以单独调整每个键的键触感，这样便于微调。

尽管在本实施例中，初始位置调整装置AM1是基于两个八音度设置的，但是这不是限制性的，而是可以为每个预定音频范围设置初始位置调整装置AM1，由此能在每个预定音频范围内整体调整键的键触感，从而提供一个音频范围到另一个音频范围的完全不同的键触感。例如，可考虑在一个键盘设备中使与各自音频范围相对应的键触感相互完全不同的应用，从而在低音频范围下获得三角钢琴的键触感，及在高音频范围下获得直立式钢琴或风琴的键触感。此外，也能容易获得在钢琴和风琴之间的中间状态的键触感，而这是传统键盘设备所不具备的。

尽管在本实施例中，除了音锤体20的枢转方向以外音锤体20可移动的预定方向是向后方向，但是这不是限制性的。为了减小音锤驱动部12和斜面部22之间所产生的摩擦力，预定方向可以是不同于键压下方向的任何方向。此外，为了改变音锤驱动部12与斜面部22之间的接合，预定方向可以是包括与音锤体20枢转运动方向垂直的方向在内的任意方向。

尽管在初始位置调整机构AM1中，“声学钢琴设定”和“风琴设定”一般由整体调整部件40设定，但是可以一起设置用于在两种设定之间进行两位置转换的机构以及用于以连续或无级方式改变设定的机构来替代整体调整部件40。可选择地，将初始位置调整机构AM1配置成：单独调整部件38用作以连续或无级的方式改变设定的机构，并且除了单独调整部件38以外可以设置用于进行两个位置转换的机构来替代整体调整部件40。

尽管在本实施例中，整体调整部件40设置在单独调整装置38的后方，但是考虑到可操作性，整体调整部件40可以设置在单独调整装置38的前方。弹簧32可由任何其它合适的元件来替代，只要它能向前偏压枢转臂33即可。

接下来，参考图9A至图12D来说明第一实施例的变体。

图9A至图9D为依据第一实施例的变体1的驱动部和从动部的示意图。在第一实施例(图1中的键盘设备)中，在侧视图中，作为驱动部的音锤驱动部12的下端形成弧形，而作为从动部的音锤体20的斜面部22形成为平滑表面。在变体1中，两个部件形状上的关系被颠倒从而在侧视图中驱动部51具有斜面而从动部52具有弧形。

采用这种配置，相互接合的驱动部51和从动部52以与第一实施例相同的方式起作用。更具体而言，在图9A和图9B所示的状态下，两个部件处于与图6A及图6D所示相同的静摩擦状态。在图9C所示的状态下，正如在图6J中音锤驱动部12和斜面部22所经历的，驱动部51和从动部52进入动摩擦状态；随后，如图9D所示，如图6M中的音锤驱动部12与斜面部22脱离一样，驱动部51与从动部52脱离。因此，可获得与第一实施例相同的有益效果。

图10A至图10D为依据第一实施例的变体2所述的驱动部和从动部的示意图。在变体2中，作为驱动部的圆柱辊子55可旋转地由音锤体54的辊子支撑部54a支撑。从动部53的下端形成为在侧视图中呈弧形。

首先如图10A所示，在键压下的早期阶段，如图10A所示的逆时针方向力矩MA(1)从驱动部53作用在辊子55上。另一方面，在音锤体54内，辊子55相对于音锤体54的辊子支撑部54a处于静摩擦状态；而由摩擦力产生的如图10A所示的顺时针方向力矩MB(1)作用在辊子55上。此时，力矩MA(1)和力矩MB(1)相互平衡。因此，辊子55不会转动；而且正如音锤体20在图6A所示状态下所做的一样，音锤体54自身枢转移动。

随后，在音锤体54的枢转角变化且力矩MA(2)达到与力矩MB(2)平衡的极限后(如图10B所示)，辊子55和音锤体54的辊子支撑部54a之间的滑动摩擦状态突然从静摩擦状态改变为动摩擦状态，随后力矩MA(3)大于力矩MB(3)使得辊子55顺时针旋转(如图10C所示)。因此，正如音锤体20在图6J所示状态下的动作一样，音锤体54向后移动；然后，如图10D所示，正如图6M中音锤驱动部12与音锤体20脱离一样，驱动部53与辊子55上脱离。

图10E至图10H为依据第一实施例的变体3的驱动部和从动部的示意图。在变体3中，音锤体58形成有从动部59，该从动部59具有与第一实施例键盘设备的斜面部22相类似的斜面，并且圆柱辊子57可旋转地由驱动部56的辊子支撑部56a支撑。

首先，如图10E所示，在键压下的早期阶段，如图10E所示的顺时针方向的力矩MD(1)由从动部59作用到辊子57上。另一方面，在驱动部56内，辊子57相对于驱动部56的辊子支撑部56a处于静摩擦状态；而由摩擦力产生的如图10E所示的逆时针方向力矩MC(1)从辊子支撑部56a作用在辊子57上。此时，力矩MD(1)和力矩MC(1)相互平衡。因此，辊子57不会转动，而音锤体58本身就如在图6A所示状态下音锤体20所做的一样而枢转。

随后，在音锤体58的枢转角变化且力矩MD(2)达到与力矩MC(2)平衡的极限后(如图10F所示)，辊子57和辊子支撑部56a之间的滑动摩擦状态突然从静摩擦状态改变为动摩擦状态，并且力矩MD(3)大于力矩MC(3)从而使辊子57顺时针旋转(如图10G所示)。因此，正如音锤体54在图10C所示状态下的动作一样，音锤体58向后移动；然后，如图10H所示，正如图10D中驱动部53与辊子55脱离一样，驱动部56与从动部59脱离。

在变体2和变体3中，不是通过键体和音锤体之间直接产生的摩擦来驱动音锤体，而是通过在音锤体或键体的辊子支撑部与辊子之间产生的摩擦来驱动音锤体，摩擦力作用的变化基本上与第一实施例的情况相同。因此，变体2和变体3可具备与第一实施例相同的有益效果。

应该注意的是，通过设置具有辊子的键体和音锤体，可以获得相同的功能和动作。

图11A至图11C为依据第一实施例的变体4的驱动部和从动部的示意图。在变体4中，采用可以弯曲的驱动部。更具体而言，与音锤驱动部12相对应的驱动部60由基部61和臂部62构成，且被制成使臂部62相对于基部61仅能绕枢轴63向下弯曲，如图11A至11C所示。此外，驱动部60设有用于使臂部62返回到图11A所示的状态的偏压元件(没有示出)。另一方面，音锤体64形成有从动部65，该从动部65具有与第一实施例键盘设备的斜面部22相类似的斜面。

采用上述构造，在驱动部60驱动音锤体64的向前行程中的动作与第一实施例中的情形相同。操作从图11A所示的初始状态开始；随后，通过臂部62的前端在驱动部65上的滑动及音锤体64的枢转运动和向后移动，操作进行到如图11B所示的键盘压下终止状态。

在第一实施例中键进入键压下终止状态时音锤体20的前端与音锤驱动部12的后壁保持接触，变体4不同于第一实施例的上述情况之处在于，在键压下终止状态下，驱动部60位于音锤体64的下方而且音锤体64无需与驱动部60接触就已返回到其初始位置。

另一方面，当键被释放时，驱动部60向上移动，随后臂部62暂时围绕枢轴63弯曲，如图11C所示，由此使驱动部60向上移动到音锤体64的上方并易于返回到其初始位置。变体4也具备与第一实施例相同的有益效果。

应该注意的是，如图11D所示，销子78以悬挂方式设置在音锤体77内来代替斜面的从动部65，以便由驱动部60来驱动销子78，。这种将销子用作从动部的构造也可应用到第一实施例、变体1和变体3中。此外，在变体4中作为实例所述的采用可弯曲驱动部的构造可以应用到第一实施例、变体1至变体3的各个驱动部。

接下来说明作为第一实施例的变体5的另一构造，其中一移动机构使音锤体纵向移动。在第一实施例中，由枢转臂33绕下枢轴34的枢转实现音锤体20的向前或向后移动，但是也可考虑其它移动机构。

图12A为依据第一实施例的变体5，用于使音锤体纵向移动的移动机构的基本部件的透视图。

支撑元件69固定到底盘1上以代替枢转臂33。音锤体66的下部形成有从其上向下延伸的悬吊部67，并且圆柱销68从悬吊部67的侧面凸出。悬吊部67具有侧视为弧形的下边缘。支撑元件69配置成类似于日本专利号3324384的图3中所示的滑动元件。更具体而言，支撑元件69中形成有纵向延伸的U形主导向槽70，用于引导悬吊部67；用于引导销子68的销钉导向槽71和72形成在主导向槽70的各自左右内侧面内并纵向延伸。

音锤体66的悬吊部67装配在支撑元件69的主导向槽70内，而销子68安装在销钉导向槽71和72内。当音锤体66承受键压下方向的作用力时，弧形悬吊部67在主导向槽70内滚动，从而使音锤体66枢转。另一方面，当音锤体66承受向后方向的作用力时，悬吊部67沿主导向槽70向后滑动，由此音锤体66向后移动。此时，销子68也沿销钉导向槽71和72滑动，从而不管音锤体66枢转移动到什么位置音锤体66都能顺利地向前和向后移动。另外，因为销子68装配在销钉导向槽71及72内，所以，甚至当加上震动键接触时，也可以防止音锤体66从支撑元件69上脱落。

同样在变体5中，可以确保音锤体的转动及移动机构的高耐用性，由此可以提供与第一实施例相同的有益效果。

应该注意的是，为了简化用于使音锤体纵向移动的移动机构的结构，可以采用如图12B所示的将音锤体73放置在圆柱枢轴74上的结构。

尽管在各自第一实施例、变体1、变体3及变体4中，驱动部或从动部形成有平斜面，但是这不是局限性的，斜面形状可以是例如图12C所示的凹斜面75或图12D所示的凸斜面76。在此情况下，在键压下行程中作用到从动部上的水平分力和垂直分力不会以线性模式变化，而是可以所需模式通过调整弧形表面的曲率来改变在键压下行程中作用到从动部上的水平分力和垂直分力，这易于进一步使键触感接近所需的键触感。

图13为依据本发明第二实施例的键盘设备的侧视图。本实施例键盘设备包括支撑要压下的键体110(图13显示了白键)的底盘112、用于在键压下过程中将中度惯性力作用到与其相关的键体110上的音锤体120等等，从而音锤体120能进行垂直摆动。下文中，键体110的自由端侧(如图13所示的右侧)被称为“前”。

将键体110支撑成能绕键枢轴P1进行垂直枢转运动。在底盘112上最高位置在大致纵向中心部和键体110的后部之间的复位弹簧113被拉伸。用于驱动音锤体120的音锤驱动部111从音锤体120的前下部向下延伸。在底座112之上设有键导向件126。此外，上限设定限位块125放置在底座112的后上部。

下枢轴134固定安装在底座112上。此外，如图13所示，在底座112上连接有可绕下枢轴134顺时针和逆时针枢转的枢转臂133。音锤体120与键体110一一对应设置，并被支撑从而音锤体120可以绕枢转臂133的各自相关的上枢轴135做垂直枢转。每个音锤体120具有在其最前端上形成的从动部121，下文中将详细说明从动部121。

枢转臂133的前侧和底座112的前部通过弹簧132相互连接。初始位置调整机构AM2放置在底盘112上位于枢转臂133后方的位置。线绳136的一端连接到枢转臂133的顶部后侧，而另一端连接到初始位置调节装置AM2的部件(后文描述)上。弹簧132、枢转臂133和线绳136与键体110一对应设置。这些元件在位置关系和形状上与第一实施例中的弹簧32、枢转臂33和线绳36不同，但是它们的功能相近。

图14A为本实施例键盘设备的初始位置调整机构AM2的布置细节的侧视图，图14B为从动部121的透视图，图14C为从动部121和音锤驱动部111的示意侧视图。

初始位置调整机构AM2包括滑动底座137、共用滑动元件138和操作臂140。滑动底座137中形成有与导向槽37La和37Ra相类似的导向槽137a，并且与导向槽137a相对应的共用滑动元件138的下部形成为可装配于导向槽137a中的形状。导向槽137a沿着与初始位置调整机构AM2和枢转臂133的顶部之间的连接线完全平行的方向延伸(即与线绳136的纵向方向基本相同)，因此，共用滑动元件138可在该方向上移动。

如图14A所示，操作臂140可以围绕安装在滑动底座137上的枢轴142做顺时针和逆时针枢转。操作臂140中形成有用于装配从共用滑动元件138向外凸出的销子141的狭槽。线绳136连接到共用滑动元件138上。

在与预定数目八音度相对应的键体110组的左右侧均设置滑动底座137。左右滑动底座137是对称的。共用滑动元件138桥接在左右滑动底座137之间。与预定数目八音度相对应的键体110组设有至少一个操作臂140，即例如在其一侧安装一个操作杆或各自相对的两侧上安装两个操作杆。

采用上述配置，当用户枢转操作臂140时，共用滑动元件138通过狭槽139和销子141在为沿滑动底座137移动而设定的方向上移动。因此，枢转臂133具有如第一实施例中枢转臂33一样设定的枢转位置，从而可以整体调整与对应于预定数目八音度的键体110相关的各自音锤体120的初始位置。

如图14B所示，从动部121的前端设有圆柱辊子123，从而辊子123能绕旋转轴124旋转。与图10A至图10H所示辊子55和57不同的是，辊子123配置能使旋转过程中的滑动摩擦最小。此外，如图14C所示，从动部121形成有与第一实施例中的音锤体20的斜面部22相类似的斜面部122。辊子123从斜面部122的下部稍微垂直凸出。

采用上述配置，当在弱键接触下通过音锤驱动部111驱动从动部121时，音锤驱动部111和斜面部122以与第一实施例中的音锤驱动部12和斜面部22(如图6A至图6L所示)相同的方式相互作用直至中途点(即直到音锤驱动部111与辊子123接触)。

然而，当音锤驱动部111开始与辊子123接触时，从斜面部122的下部凸出的辊子123引起键压下反作用力的暂时增加，或者暂时降低了键压下反作用力的减小程度。结果，可以确实感受到从声学钢琴所获得的感觉一样的释放感觉。

此外，第一实施例中没有设置用于音锤体20的上限限位块，与此不同的是，在本第二实施例中安装有如上所述的上限设定限位块125。在正常的键压下状态，音锤体120的后端部120a从不与上限设定限位块125接触，但是，即使由于老化(包括摩擦状态下的变化)或过分粗暴的键接触导致音锤体120的枢转端位置移到意想不到的位置时，通过上限设定限位块125可减少由键体110作用到手指上的震动。

除了那些与单独调整每个音锤体初始位置相关的效果外，本实施例不仅能提供与第一实施例相同的优良效果，而且还便于整体调整音锤体的各自初始位置。此外，因为辊子123设置在从动部121内，所以可以明显地或确实地实现正如在弱键接触下在声学钢琴上所特别感觉到的释放感觉。另一方面，在强键接触时，在键压下的初始阶段，音锤驱动部111的驱动力没有传送到辊子123上，而是传送到音锤体120上，从而可以实现通常在弱键接触下在声学钢琴上感受到的释放感觉。

同时在第二实施例中，最好是设置与第一实施例中的初始位置调整机构AM1相类似的机构，以便能单独调整各音锤体的初始位置。应该注意的是，例如在键体110的前部可以设置与第一实施例的配重11的功能相类似的用于使键体10复位的配重。

再参照第一实施例，用于移动位于固定元件46上的整体调整滑动元件45的机构可以由第二实施例中的操作臂140所操作的机构来完成。此外，第二实施例中的辊子123可以应用到第一实施例中。

用于调整音锤体初始位置的机构不局限于通过举例在第一实施例和第二实施例中描述的机构。此外，用于调整的操作方法不局限于人工操作，而是可以采用电/电磁移动机构。此外，像初始位置调整机构AM1和初始位置调整机构AM2一样，线绳卷曲机构可作为用于使线绳保持拉伸的机构。在此情况下，依据卷曲量来调整每个音锤体的初始位置。

图15为依据本方面第三实施例的键盘设备的侧视图。第三实施例与第一实施例的基本区别在于，与音锤体20相对应的音锤体220在键压下时不是向后移动而是向前移动。由此，除了音锤体220以外，作为压缩弹簧的弹簧232和初始位置调整机构AM3分别用于替代作为张力弹簧的弹簧32和初始位置调整机构AM1。此外，作为具有将键体10复位功能的元件，张力弹簧245设置在键体10的后端以取代配重11。

在音锤体220的最前部，形成有面朝后向上的平的斜面部222，而且斜面部222的功能与键体10的音锤驱动部12所驱动的从动部相同。枢转臂33的前侧和弹簧接合部31通过弹簧232相互连接。

初始位置调整机构AM3包括固定在底座1上的齿轮底座242、固定在齿轮底座242上的齿轮243及与齿轮243相啮合的蜗杆244。蜗杆244由马达241带动旋转。与齿轮243相啮合的蜗杆244在旋转的同时一般沿纵向移动。马达241的停止位置由检测蜗杆244的向前和向后运动的位置传感器(未示出)来确定。

当枢转臂33的上半部被弹簧偏压而围绕下枢轴134向后枢转时，蜗杆244的前端紧靠枢转臂33的后壁来抵抗弹簧32的推动力。这样就可以通过改变蜗杆244的位置来调整枢转臂33的初始位置。此外，当音锤体220承受同样向前的作用力时，弹簧232收缩以使枢转臂33能向前枢转运动。

除了音锤体220向前平移外，在键按下期间的操作与第一实施例中的操作相同。另外，通过调整初始位置调整机构AM3的蜗杆244的位置，可以以由初始位置调整机构AM1来设定的同样方式来设定“风琴设定”和“声学钢琴设定”。

除了那些与单独调整每个音锤体的初始位置相关的效果外，本实施例可以提供与第一实施例相同的有益效果。

Claims (18)

1.一种键盘设备，包括：

支撑元件；

多个键，其由所述支撑元件支撑，用于键压下操作；及

臂，该臂通过与所述键中的一个相关键接合由该相关键驱动以沿键压下方向移动，从而在该键被压下时将惯性力传递到该相关键；

其中，该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便在该键的压下速度变化越过预定键压下速度时，该相关键和所述臂之间的接合状态突然改变；以便当该键的压下速度高于该预定键压下速度时，所述臂沿该键压下方向几乎不移动；及当该压下速度不高于该预定键压下速度时，所述臂沿该键压下方向移动。

2.如权利要求1所述的键盘设备，其中，所述臂能沿该键压下方向及与该键压下方向不同的预定方向移动；而且该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便当该键的压下速度较高时，所述臂沿该预定方向的运动更优先于所述臂沿该键压下方向的运动。

3.如权利要求1所述的键盘设备，其中，该相关键与该臂的驱动接合被设置成：在该键的压下行程中，该键对所述臂的驱动停止。

4.如权利要求2所述的键盘设备，其中，该键盘设备包括枢转元件，该枢转元件的一部分由所述支撑元件支撑，而其另一部分可枢转地围绕所述一部分移动；所述另一部分具有枢轴；且

其中，所述臂和所述枢转元件彼此相关地设置，以便所述臂可枢转地围绕所述枢转元件的所述另一部分的枢轴移动，而且所述臂在该预定方向上的运动由所述枢转元件的所述另一部分围绕所述一部分的枢转运动来实现。

5.如权利要求2所述的键盘设备，其中，该键盘设备包括：偏压装置，其沿与该预定方向相反的方向偏压所述臂；及限制装置，其限定所述臂在该预定方向上的初始位置。

6.一种键盘设备，包括：

支撑元件；

多个键，其由所述支撑元件支撑，用于键压下操作；及

臂，该臂由所述键中的一个相关键驱动以沿键压下方向移动，从而在该键被压下时将惯性力传递到该相关键；

其中，该相关键被设置为用于驱动与所述臂的接合，以便在该键的压下速度较高时所述臂沿该键压下方向的运动量小于在该键的压下速度较低时所述臂沿该键压下方向的运动量。

7.一种键盘设备，包括：

支撑元件；

多个键，每个键均具有驱动部并由所述支撑元件支撑，用于键压下操作；及

臂，该臂具有从动部，该从动部通过与所述键中的一个相关键的所述驱动部接合由该相关键的所述驱动部驱动；在所述从动部由所述驱动部驱动时，通过从该相关键传送来的键压力，通过所述从动部与该相关键的所述驱动部之间的接合所产生的摩擦力，所述臂可在键压下方向上移动，从而在该键被压下时将惯性力传递至该相关键；

其中，该相关键被设置为用于驱动与所述臂的接合，以便在该摩擦力增加时，该摩擦力减小。

8.如权利要求7所述的键盘设备，其中，该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便当从该相关键传送至所述臂的该键压力不大于预定力时，所述从动部和所述驱动部之间的接合导致所述从动部和所述驱动部之间的静摩擦状态；而当从该相关键传送至所述臂的该键压力不小于预定力时，所述从动部和所述驱动部之间的接合导致所述从动部和所述驱动部之间的动摩擦状态；并且在摩擦力增加过程中，当所述从动部和所述驱动部之间的接合所导致的静摩擦状态变成动摩擦状态时，摩擦力减小。

9.如权利要求8所述的键盘设备，其中，所述臂能沿该键压下方向及与该键压下方向不同的预定方向移动，并且该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便当所述从动部和所述驱动部之间的接合导致静摩擦状态时，所述臂主要沿该键压下方向移动；而当所述从动部和所述驱动部之间的接合导致动摩擦状态时，所述臂沿该预定方向移动，而沿该键压下方向几乎不移动。

10.如权利要求9所述的键盘设备，其中，该相关键的所述驱动部和所述臂的所述从动部至少其中之一具有斜面部，该斜面部不平行于该键压下方向及与该键压下方向不同的该预定方向；并且该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便该键压力依据该斜面部的倾角分布在该键压下方向和该预定方向上，从而使所述臂可在该键压下方向及该预定方向上移动。

11.一种键盘设备，包括：

支撑元件；

多个键，每个键均具有驱动部并由所述支撑元件支撑，用于在所述键的枢转范围内从键释放状态到键压下状态之间的键压下操作；

键返回装置，其不断地操作以使所述键中的一个相关键在该相关键的枢转范围内朝向该键释放状态返回；

臂，该臂具有从动部，该从动部通过与该相关键的所述驱动部接合由该相关键的所述驱动部驱动；当所述从动部由该相关键的所述驱动部驱动时，所述臂可枢转地移动，从而当该键被压下时将惯性力传送至该相关键；

转换装置，其在第一状态和第二状态之间进行转换；在第一状态中，在向前键压下行程的至少一部分行程中，所述臂的所述从动部由该相关键的所述驱动部驱动；在第二状态中，在整个键压下行程中，所述臂的所述从动部从没有被该相关键的所述驱动部驱动；及

调整装置，其调整在第一状态下所述从动部和所述驱动部之间的接合程度。

12.如权利要求11所述的键盘设备，其中，所述臂可沿包括与所述臂的枢转运动方向垂直的方向在内的预定方向移动，并且所述转换装置沿该预定方向移动所述臂，从而在该第一状态和该第二状态之间进行转换。

13.如权利要求12所述的键盘设备，其中，所述臂包括与所述多个键的各自键相关的多个所述臂，并且所述转换装置使所述多个臂一起沿该预定方向移动。

14.如权利要求11所述的键盘设备，其中，所述臂可沿包括与所述臂的枢转运动方向垂直的方向在内的预定方向移动，并且所述调整装置通过使所述臂沿该预定方向移动来调整在该第一状态下所述从动部和所述驱动部之间的接合程度。

15.如权利要求11所述的键盘设备，其中，该相关键被设置成用于驱动与所述臂的接合，以便在第一状态下，在该相关键的向前键压下行程中，所述驱动部对所述从动部的驱动中途停止；并且通过所述调整装置调整所述从动部和所述驱动部之间的接合程度，改变在向前键行程中所述驱动部对所述从动部的驱动停止的时刻。

16.如权利要求11所述的键盘设备，其中，所述臂包括与所述多个键的各自键相关的多个所述臂，并且为各个所述臂设置所述调整装置，用于调整所述臂的所述从动部和所述键中的一个相关键的所述驱动部之间的接合程度。

17.如权利要求12所述的键盘设备，其中，该键盘设备包括枢转元件，该枢转元件的一部分由所述支撑元件支撑，而其另一部分可枢转地围绕所述一部分移动，所述另一部分具有枢轴；且

其中所述臂和所述枢转元件彼此相关地设置，以便所述臂可枢转地围绕所述枢转元件的所述另一部分的枢轴移动，而且所述臂在该预定方向上的运动由所述枢转元件的所述另一部分围绕所述一部分的枢转运动来实现。

18.如权利要求11所述的键盘设备，其中该键盘设备包括返回偏压装置，其被设置成用于在键压下状态下与所述键中的一个相关键接触，从而设定该相关键的键压下终止位置；并且其中，当所述返回偏压装置与该相关键接触时，所述返回偏压装置朝该键释放状态偏压该相关键。

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