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CN106023957A - 支撑组件和键盘设备 - Google Patents

支撑组件和键盘设备 Download PDF

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CN106023957A
CN106023957A CN201610169187.7A CN201610169187A CN106023957A CN 106023957 A CN106023957 A CN 106023957A CN 201610169187 A CN201610169187 A CN 201610169187A CN 106023957 A CN106023957 A CN 106023957A
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大庭聪斗
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Yamaha Corp
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Abstract

一种支撑组件和键盘设备。一种支撑组件,包括相对于框架可旋转地设置的支撑件,安装到支撑件的震奏杆铰接部和被震奏杆铰接部支撑且相对于支撑件可旋转地设置的震奏杆,其中震奏杆具有接触表面且接触表面接触琴槌柄辊子,琴槌柄辊子设置到琴槌柄以用于让琴槌旋转,且震奏杆铰接部沿安装方向安装到支撑件,所述安装方向在琴槌柄辊子和接触表面之间的接触部处与琴槌柄辊子相切的线的切线方向相交。

Description

支撑组件和键盘设备
技术领域
本发明的实施例涉及用在键盘设备中的支撑组件。
背景技术
例如三角钢琴和直立钢琴这样的常规原声钢琴通过许多部件制造。因为组装这些部件非常复杂,所以组装操作花费很长时间。具体说,因为针对每一个琴键设置的动作机构需要许多部件,所以其组装操作是非常复杂的。
例如,在日本未审查专利申请公开No.2005-292361中,多个部件一起操作,且通过琴键按压和琴键释放进行的琴键操作传递到琴槌。具体说,构成动作机构一部分的支撑组件与组装在一起的各种部件一起操作。支撑组件不仅具有根据琴键按压而通过琴槌实现琴弦槌击的机构而且具有擒纵机构,所述擒纵机构用于刚好在琴弦槌击之前释放通过琴键操作而传递到琴槌的力。该机构是用于实现原声钢琴的基本操作的重要机构。具体说,在三角钢琴中,通常采用具有组合在一起震奏杆和顶杆的双擒纵机构。
动作机构的操作通过琴键为演奏者的手指提供感觉(下文称为触感)。具体说,支撑组件的结构对触感有重要影响。例如,通过擒纵机构的操作实现的触感被称为提离(let-off)。
发明内容
根据本发明的一个实施例,提供一种支撑组件,其包括相对于框架可旋转地设置的支撑件、安装到支撑件的震奏杆铰接部、和被震奏杆铰接部支撑且相对于支撑件可旋转地设置的震奏杆,其中震奏杆具有接触表面且接触表面接触琴槌柄辊子,所述琴槌柄辊子设置到琴槌柄,以用于让琴槌旋转,且震奏杆铰接部沿安装方向安装到支撑件,所述安装方向在琴槌柄辊子和接触表面之间的接触部处与同琴槌柄辊子相切的线的切线方向相交。
根据本发明一个实施例,震奏杆铰接部的安装方向可通过一平面限定,且所述切线方向可通过一平面限定。
根据本发明一个实施例,震奏杆铰接部可沿与作用在震奏杆上的琴槌柄辊子的力的方向平行的方向取向。
根据本发明一个实施例,联接到震奏杆的震奏杆铰接部的联接部分可从支撑件侧上的一端倾斜到支撑件的旋转中心侧。
根据本发明一个实施例,震奏杆铰接部可以相对于琴槌柄辊子与震奏杆接触的接触线的切线方向倾斜。
根据本发明一个实施例,震奏杆和震奏杆铰接部可以整体地形成。
根据本发明一个实施例,震奏杆和震奏杆铰接部可以包括树脂制造的结构。
还有,根据本实施例的一个实施例,可以提供一种键盘设备,其包括:多个支撑组件、与相应支撑组件对应地设置的琴键和适于根据琴键按压而发出声音的声音发出机构。
根据本发明一个实施例,声音发出机构可以包括音源单元,所述音源单元适于根据琴键按压产生声音信号。
根据本发明一个实施例,声音发出机构可以包括通过根据琴键按压而击打琴槌来产生声音的琴弦。
附图说明
图1是显示了本发明的一个实施例中键盘设备的结构的侧视图;
图2是显示了本发明一个实施例中的结构的侧视图;
图3A是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图3B是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图3C是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图3D是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图3E是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图3F是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图3G是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图;
图4是描述根据本发明一个实施例的根据支撑组件的震奏杆铰接部的倾斜和震奏杆之间关系的侧视图;
图5是显示了根据本发明一个实施例的支撑组件的结构的侧视图;
图6是显示了根据本发明一个实施例的键盘设备的声音发出机构的结构的方块图;
图7是显示了根据本发明的一个实施例中键盘设备的结构的侧视图;
图8是显示了根据本发明一个实施例的支撑组件的结构的侧视图;和
图9是显示了本发明的一个实施例中支撑组件结构的侧视图。
附图标记说明
1…键盘设备,2…键盘设备,20…支撑组件,210…支撑,2105…顶杆支撑部分,2109…通孔,212…支撑件跟部,216…止动器,218…弹簧支撑部分,220…震奏杆铰接部,240…震奏杆,242…弹簧接触部分,244…延伸部,2441…内部部分,2442…外部部分,2443…联接部分,2444…止动器接触部分,250…顶杆,2502…大顶杆,2504…小顶杆,2505…支撑件连接部分,256…突出部分,2562…弹簧接触部分,280…扭转螺旋弹簧,2802…第一臂,2804…第二臂,290…支承轴架,310…琴槌柄,315…琴槌柄辊子,320…琴槌,346…震奏调节螺钉,360…调节钮,390…柄凸缘,410…琴槌止动器,50…声音发出机构,510…传感器,520…防护板,550…信号转换单元,560…音源单元,570…输出单元,60…支撑组件,610…支撑,6105…顶杆支撑单元,612…支撑件跟部,620…震奏杆铰接部,632…固定部分,638…基部,640…震奏杆,644…延伸部,6442…狭缝,6444…狭缝,650…顶杆,6502…大顶杆,6504…小顶杆,660…操作调节部分,662…支撑部分,664…止动器,666…引导,674…固定结构,682…螺旋弹簧,684…螺旋弹簧,900…支架,910…键架中板,920…支承档,930…柄梁架,940…琴槌止动器梁架,950…传感器梁架,960…支承档
具体实施方式
在下文中,参考附图详细描述包括本发明一个实施例的支撑组件的键盘设备。下文描述的实施例仅仅是本发明实施例的例子,且本发明不应被理解为对这些实施例的限制。应注意,在对本实施例做出参照的附图中,相同部分或具有相似功能的部分设置有相同的符号或相似的符号(仅仅带有“a”,“b”等的数字的符号),且可以省略对其的重复描述。还有,为了描述方便,附图中的尺寸比例(例如相应结构之间的比例,或长度比例)可以与实际的比例不同,且结构的一些部分可以从附图省略。
键盘设备的支撑组件具有许多部件,且因此制造时间延长,且制造成本高。因此,为了减少制造成本,期望的是减少部件的数量和简化结构。然而,如果支撑组件的结构被改变,则在琴键操作时的触感会极大地改变。因此,难以减少制造原声钢琴的成本。
与原声钢琴的键盘设备相比,本发明实施例的一个目标是减少支撑组件的制造成本,同时减少琴键操作时的触感的改变。还有,本发明实施例的一个目标是改善支撑组件的结构稳定性,同时简化结构。
第一实施例
1-1.键盘设备1的结构
本发明一个实施例中的键盘设备1是通过将根据本发明一个实施例的支撑组件的一个例子应用于电子钢琴获得的例子。为了在琴键操作时获得接近三角钢琴的触感,该电子钢琴包括类似于包括在三角钢琴中的支撑组件的结构。通过使用图1,描述根据本发明一个实施例的键盘设备1的大致轮廓。
图1是显示了根据本发明一个实施例的键盘设备的机械结构的侧视图。如图1所示,根据本发明一个实施例的键盘设备1包括多个琴键110(在该例子中是八十八个琴键)和用于每一个琴键110的动作机构。动作机构包括支撑组件20、琴槌柄310、琴槌320和琴槌止动器410。应注意,尽管图1显示了琴键110为白键的情况,但是琴键可以是黑键。还有,在以下描述中,代表方位的术语(例如演奏者前侧、演奏者厚度侧(depth side)、向上、向下和旁侧)被限定为在从演奏者侧观察键盘设备时的方位。例如在图1的例子中,在从琴槌320观察时支撑组件20设置在演奏者的前侧,而在从琴键110观察时支撑组件20向上设置。旁侧对应于排布琴键110的方向。
琴键110可旋转地被键架中板910支撑。琴键110在从图1所示的闲置位置到终止位置的范围内旋转。琴键110包括卡钉120。支撑组件20可旋转地连接到支承轴架290,且在卡钉120上搁置。支承轴架290固定到支承档920。下文进一步描述支撑组件20的详细结构。应注意,支承轴架290和支承档920是用作支撑组件20的旋转参考系的框架的一个例子。框架可以用多个构件形成,例如支承轴架290和支承档920,或可以用一个构件的形成。框架可以如支承档920那样是梁架(rail)状的构件,具有沿琴键110的排布方向的长边,或可以如支承轴架290那样是用于每一个琴键110的独立构件。
琴槌柄310可旋转地连接到柄凸缘390。琴槌柄310包括琴槌辊315。琴槌柄310经由琴槌辊315安装在支撑组件20上。柄凸缘390固定到柄梁架930。琴槌320固定到琴槌柄310的端部。调节钮360固定到柄梁架930。琴槌止动器410固定到琴槌止动器梁架940,且设置在调节琴槌柄310的旋转的位置处。
传感器510是用于测量琴槌柄310的位置和运动速度(刚好在琴槌柄310与琴槌止动器410撞击之前的速度)的传感器。传感器510固定到传感器梁架950。在该例子中,传感器510是光电遮断器。根据通过固定到琴槌柄310的防护板520对光电遮断器的光轴线提供的防护量,从传感器510而来的输出值被改变。基于该输出值,琴槌柄310的位置和运动速度可被测量。应注意,用于测量琴键110的操作状态的传感器可以代替传感器510设置或与传感器510一起设置。
上述的支承档920、柄梁架930、琴槌止动器梁架940和传感器梁架950被支架900支撑。
1-2.支撑组件20的结构
图2是显示了本发明的一个实施例中支撑组件结构的侧视图。图3A到图3G每一个是显示了本发明一个实施例中经拆卸支撑组件的部分结构的侧视图。为了容易地理解每一个部件的特征,图3A是从支撑组件20排除了顶杆250和扭转螺旋弹簧280的图。图3C仅是显示了顶杆250的图。
支撑组件20包括支撑件210、震奏杆240、顶杆250和扭转螺旋弹簧280。支撑件210和震奏杆240经由震奏杆铰接部220联接在一起。在该实施例中,铰接部形成为叶片弹簧。在该例子中,铰接部220与支撑件210和震奏杆240整体地形成,例如用树脂材料形成。然而,本发明不限于该例子,且铰接部220可具有任何合适类型,例如桶铰链(barrel hinge)或折叠铰接部,或能实现绕旋转轴线的有限旋转角度的任何其他构造。在绕枢轴旋转的多个部分形式的铰接部的实施方式的情况下,铰接部可以设置有类似弹簧的弹性元件,以将铰接部的旋转角度朝向开始位置偏压。铰接部220可以以任何合适的方式实施,如与支撑件210和震奏杆240形成为一个部件,或连接到支撑件210和震奏杆240的部分或完全分开的部件。只要考虑到最初或闲置位置中铰接部220的取向,在基本平坦形式的实施例的情况下,如叶片弹簧铰接部或树脂膜铰接部,则铰接部的取向通过平坦叶片或膜的平面确定。相反,以基本平坦方式形成的铰接部,如平直折叠铰接部,则初始状态下的取向通过经铰接部的大部分平坦部分的平面限定。在实质上非平坦的铰接部的情况下,如弯曲叶片或膜铰接部,最初条件下铰接部的取向通过分别在支撑件210和杆240上的连接部分限定的平面限定。通过震奏杆铰接部220,震奏杆240被相对于支撑件210可旋转地支撑。除了设置在与另一构件撞击的部分处的缓冲材料等(例如无纺织物或弹性材料)和扭转螺旋弹簧280外,支撑组件20是树脂制造的注射模制结构。在该例子中,支撑件210和震奏杆240整体地形成。应注意,支撑件210和震奏杆240可以形成独立部件且附接或连结在一起。
支撑件210具有形成通孔2109的一端侧,且具有形成顶杆支撑部分2105的另一端侧。在通孔2109和顶杆支撑部分2105之间,支撑件210包括向下突出的支撑件跟部212和向上突出的弹簧支撑部分218。被支承轴架290支撑的轴被绘制为穿过所述孔2109。由此,支撑件210相对于支承轴架290和支承档920可旋转地设置。支撑件跟部212具有与上述卡钉120接触的下表面。弹簧支撑部分218支撑扭转螺旋弹簧280。顶杆支撑部分2105可旋转地支撑顶杆250。
在通孔2109和顶杆支撑部分2105之间,空间SP从支撑件跟部212形成在顶杆支撑部分2105侧。为了描述方便,支撑件210从通孔2109侧被分为一些区域:第一主体部分2101、弯曲部分2102和第二主体部分2103。在这种情况下,通过将第一主体部分2101和第二主体部分2103联接在一起的弯曲部分2102,第二主体部分2103设置在与第一主体部分2101相比更靠近琴键110(向下)的一侧。顶杆支撑部分2105从第二主体部分2103向上突出。根据这种划分,上述空间SP对应于在第二主体部分2103上方的在弯曲部分2102和顶杆支撑部分2105之间插置的区域。还有,在支撑件210的端部(在第二主体部分2103侧的端部)处联接止动器216。
弹簧接触部分242和延伸部244联接到震奏杆240。弹簧接触部分242与扭转螺旋弹簧280的第一臂2802接触。震奏杆240和延伸部244包括两个板状的构件,用于从顶杆250的两侧表面侧插入。在该例子中,延伸部244和顶杆250在插置在这两个板状的构件之间的空间的至少一部分中彼此可滑动地接触。
延伸部244包括内部部分2441、外部部分2442、联接部分2443和止动器接触部分2444。内部部分2441在大顶杆2502的演奏者厚度侧(震奏杆铰接部220侧)联接在震奏杆240中。在内部部分2441和震奏杆240联接在一起的部分处设置肋246。内部部分2441插置大顶杆2502,以交叉,以延伸到大顶杆2502的演奏者前侧(与震奏杆铰接部220相反的侧)。在插置大顶杆2502的部分处,内部部分2441包括突出到大顶杆2502侧的直线状突出部分P1(参考图3B的A-A'端面视图)。
外部部分2442在顶杆250(大顶杆2502)的演奏者前侧(与震奏杆铰接部220相反的侧)联接到震奏杆240。内部部分2441和外部部分2442在联接部分2443处联接在一起。联接部分2443插置小顶杆2504。止动器接触部分2444联接到联接部分2443,且从下方与止动器216接触。据此,沿震奏杆240和支撑件210所伸展的方向的旋转范围被调节。
顶杆250包括大顶杆2502、小顶杆2504和突出部分256。顶杆250相对于支撑件210可旋转地设置。在大顶杆2502和小顶杆2504之间形成支撑件连接部分2505,该支撑件连接部分应被顶杆支撑部分2105可旋转地支撑。支撑件连接部分2505具有围绕顶杆支撑部分2105一部分的形状,且调节顶杆250的旋转范围。还有,通过支撑件连接部分2505的形状和其材料的弹性变形,可以将顶杆250的支撑件连接部分2505从顶杆支撑部分2105上方装配到顶杆支撑部分2105中。突出部分256从大顶杆2502突出到与小顶杆2504相反的一侧(到弯曲部分2102侧),且与顶杆250一起旋转。突出部分256在其侧表面包括弹簧接触部分2562。弹簧接触部分2562与扭转螺旋弹簧280的第二臂2804接触。
大顶杆2502包括从两侧表面突出的直线状突出部分P2(参考图3D的B-B'视图)。突出部分P2可滑动接触如上所述的内部部分2441的突出部分P1。小顶杆2504包括从两侧表面突出的圆形突出部分P3(参考图3E的C-C'端面视图)。突出部分P3可滑动地接触如上所述的联接部分2443的内表面。从而,通过顶杆250和延伸部244经由突出部分P1、P2、和P3而与彼此可滑动地接触,接触面积减小。应注意,如图3F所示,可以通过由多个突出部分P2通过形成沟槽部分V2而形成油脂贮存器。还有,如图3G所示,突出部分P2或沟槽部分V2可以通过大顶杆2502的侧表面形成。
在扭转螺旋弹簧280中,弹簧支撑部分218被作为支点,第一臂2802与弹簧接触部分242接触,且第二臂2804与弹簧接触部分2562接触。第一臂2802用作经由弹簧接触部分242而为震奏杆240提供旋转力的弹性体,以便让震奏杆240的演奏者侧向上运动(沿从支撑件210离开的方向)。第二臂2804用作弹性体,其经由弹簧接触部分2562为顶杆250提供旋转力,以便让突出部分256向下运动(沿接近支撑件210的方向)。
图4显示了在最初或闲置位置中震奏杆240和震奏杆铰接部220之间的关系;在该位置,相关的琴键不被按压或以其他方式操作。震奏杆240联接到震奏杆铰接部220,且铰接部220绕旋转中心O形式的旋转轴线旋转。应注意,在该例子中,旋转中心位于铰接部220本身中,但是例如在铰接部实施为为弯曲叶片弹簧的情况下,旋转中心O可位于铰接部外部。震奏杆240邻接在琴槌柄辊子315上;应注意,在该实施例中接触辊子315的杆240的接触表面基本是平坦的,且设置有让顶杆2502通过的开口。应注意,本发明并不限于平坦接触表面;接触表面可以以任何合适几何结构实施,例如弯曲的,且可设置有如脊状、突起状等的表面结构。琴槌柄辊子315和震奏杆240彼此接触,以形成接触线(在辊子315和杆240的材料相对无弹性时)或接触面(在辊子315和杆240的材料相对弹性时)。在图4中,假定是线接触,且该线的侧视图显示为点Q。经由琴槌柄辊子315,琴槌柄310和琴槌320的载荷施加在震奏杆240上。图4将此时从琴槌柄辊子315接收的力显示为Fq。还有,在弹簧接触部分242处,震奏杆240与扭转螺旋弹簧280的第一臂2802接触。该弹簧接触部分242作为R。点R是扭转螺旋弹簧280的作用点,且震奏杆240通过扭转螺旋弹簧280的弹性力沿推动方向接收力。图4将该力显示为Fr。
在图4中,显示了切线T。该线T位于切向平面T’中,该平面与辊子315的表面相切且包括辊子315和杆240之间的接触线。此外,线T垂直于辊子315的中心线。在形成了接触面的、辊子315和杆240之间的接触的情况下,切向平面T’位于接触面的平面中。在本发明的该实施例中,震奏杆铰接部220形成为基本平坦的叶片弹簧且具有旋转轴线O’(通过图4侧视图中的点O表示),其平行于辊子315的中心轴线。在侧视图中,铰接部220相对于切线T以角度θf定位。应注意,这又意味着铰接部220的取向平面和切向平面T’也以角度θf相交。在该实施例中,角度θf大于90度。替换地,角度θf也可小于90度。具体说,铰接部220可以以并非0度(即平行)的任何角度定位。
因此,震奏杆240具有接触表面且该接触表面接触琴槌柄辊子,以能让琴槌旋转,且震奏杆铰接部220沿安装方向安装到支撑件(在该实施例中通过如之前描述的铰接部的安装平面或取向平面限定),该安装方向与切线T(如上所述)的切向方向相交(在例子中以非零的角度θf相交),所述切线在琴槌柄辊子和接触表面之间的接触部处与琴槌柄辊子相切。
震奏杆铰接部220设置为相对于点Q的切线T沿相交方向倾斜,在该点Q处琴槌柄辊子315与震奏杆240接触。为了方便,在图4中,平行于切线T的方向被认为是X方向,且与之正交的方向被认为是Y方向。如果摩擦力被忽略,则震奏杆240从琴槌柄辊子315接收的力(Fq)沿与切线T正交的方向作用。即力Fq沿Y方向在点Q处作用在震奏杆240上。这里,应考虑扭转螺旋弹簧280的弹性力(Fr)沿与切线T正交的方向作用在点R(作用点)处的情况(沿Y方向作用的情况)。在这种情况下,Fq和Fr仅沿Y方向,且与此匹配,震奏杆铰接部220也优选沿Y方向倾斜,即与切线T正交的方向。应注意,在图4中,θf是通过切线T和震奏杆铰接部220形成的角度,θq是通过切线T和Fq形成的角度,且θr是通过切线T和力Fr形成的角度。
如果震奏杆240要被实施为使得点O、R和Q在一直线上彼此重合(应注意这种实施方式在附图中未示出),则由于以点O为中心的旋转平衡,可得出以下等式。
Fq·OQ=Fr·sinθr·OR (1)
其中在OR/OQ=r时,Fq如等式(2)所示。
Fq=r·Fr·sinθr (2)
其中,在通过分为Fr和Fq来表示Fr和Fq的合力F时,
Fx=-Fr·cosθr (3)
Fy=Fr·sinθr-Fq=Fr(1-r)sinθr (4)
因此,合力F相对于x轴线的旋转角度θf为
θf=tan-1(Fx/Fy)=tan-1((1-r)sinθr/cosθr)
例如在r=0.5且θr=30°时,获得θf=约74°,且在r=0.5且θr=120°时,获得θf=约131°。
如上所述,根据本发明一个实施例,震奏杆铰接部220优选相对于琴槌柄辊子315与震奏杆240接触的接触点的切线方向倾斜。例如,在一个优选模式中,震奏杆铰接部220沿与作用在震奏杆240上的琴槌柄辊子315的力的方向平行的方向在±20度的范围内倾斜。换句话说,在一个优选模式中,在震奏杆铰接部220中,联接到震奏杆240的部分从支撑件210侧上的一端倾斜到支撑件210的旋转中心O侧。在这种情况下,震奏杆铰接部220可以倾斜到支撑件的厚度侧。通过该结构,在闲置状态(琴键不被操作的状态)下,震奏杆铰接部220具有沿与站立方向相同的方向作用的力,且被支撑件210稳定地保持。还有,由于从琴槌柄辊子315接收的震奏杆240的力和从扭转螺旋弹簧280接收的力沿被抵消的方向作用,可以防止过多的力作用在震奏杆铰接部220上。
震奏杆铰接部220可以设置为具有柔性的构件且连动连接到震奏杆240,如图2所示。例如,震奏杆240和震奏杆铰接部220可以整体地模制。例如,震奏杆和震奏杆铰接部可包括树脂制造的结构。通过该形式,支撑组件的部件的数量可减小。
1-3.支撑组件20的操作
接下来,描述在琴键110从闲置位置(图1)被向下按压到终止位置时的支撑组件20。
图5是用于描述本发明一个实施例中支撑组件的运动的侧视图。在琴键110被向下按压到终止位置时,卡钉120将支撑件跟部212向上推动以让支撑件210旋转,通孔2109的轴线作为旋转中心。在支撑件210旋转以向上运动时,大顶杆2502将琴槌辊315向上推动,以使得琴槌柄310与琴槌止动器410碰撞。应注意,这种撞击对应于常规三角钢琴中通过琴槌槌击琴弦。
刚好在该撞击之前,在小顶杆2504的向上运动被调节钮360调节时,支撑件210(顶杆支撑部分2105)进一步升高。因此,大顶杆2502旋转以便从琴槌辊315离开。这里,通过调节钮360,还能调节联接部分2443的向上运动。在该例子中,调节钮360也具有常规三角钢琴中的动作机构中的震奏调节螺钉的功能。
这调节震奏杆240的向上运动,该震奏杆旋转以便接近支撑件210。通过这些操作,实现双擒纵机构。图5是显示了该状态的图。应注意,在琴键110返回到闲置位置时,琴槌辊315被震奏杆240支撑,且大顶杆2502返回到琴槌辊315下方。
从而,因为通过以比常规三角钢琴中使用的支撑组件更简单的结构实现了双擒纵机,所以制造成本可减小同时减少对触感的影响。
还有,因为顶杆250和延伸部244彼此可滑动地接触,所以顶杆250还用作联接到延伸部244的震奏杆240的引导部分。因此,即使由于震奏杆240与震奏杆铰接部220的连接而易于发生震奏杆240的偏斜(横向移位)和滚动(扭转),也可减少这些现象的发生。即可以容易地实现震奏杆240沿顶杆250旋转所在平面的旋转。
因为顶杆250相对于支撑件210旋转,所以震奏杆240也可沿支撑件210旋转所在的平面间接地旋转。以这种方式,用作引导部分(在该例子,是顶杆250)的构件可以是任何构件,只要其沿支撑件210旋转所在平面运动即可。这里,可以为支撑件210设置对顶杆250进行引导的结构,使得顶杆250沿支撑件210旋转所在的平面旋转。据此,可以沿支撑件210旋转所在的平面经由顶杆250更多地提高震奏杆240旋转的准确性。
1-4.键盘设备1的声音发出机构
如上所述,键盘设备1是对电子钢琴的应用的例子。通过传感器510测量琴键110的操作,且输出与测量结果一致的声音。
图6是显示了根据本发明一个实施例的键盘设备的声音发出机构的结构的方块图。键盘设备1的声音发出机构50包括传感器510(对应于八十八个琴键110的传感器510-1、510-2、…510-88)、信号转换单元550、音源单元560和输出单元570。信号转换单元550获得从传感器510输出的电信号,且根据每一个琴键110中的操作状态产生和输出操作信号。在该例子中,操作信号是MIDI格式信号。因此,根据通过琴键按压操作造成的琴槌柄310撞击琴槌止动器410时的正时,信号转换单元550输出符号ON。这里,与符号ON关联地,还输出表示八十八个琴键110中哪个已经被操作的琴键号和对应于刚好在撞击之前的速度的速度矢量。另一方面,在执行琴键释放操作时,根据三角钢琴情况下通过阻尼器阻止琴弦振动时的正时,信号转换单元550彼此关联地输出琴键号和符号OFF。对应于例如踏板上操作这样的另一操作的信号可以输入到信号转换单元550,并反映到操作信号。音源单元560基于从信号转换单元550输出的操作信号产生声音信号。输出单元570是输出通过音源单元560产生的声音信号的扬声器或终端。
第二实施例
2-1.键盘设备2的结构
本发明第二实施例中的键盘设备2,如同一个实施例的键盘设备1,根据本发明第二实施例的支撑组件的例子应用于电子钢琴。第二实施例中的键盘设备2和一个实施例中的键盘设备1之间的不同点是支撑组件的结构和支撑该支撑组件的部分。还有,尽管在一个实施例中调节钮360具有震奏调节螺钉的功能,但是在第二实施例中震奏调节螺钉被分开设置。在下文的描述中,主要针对这些不同点进行描述,且共同部分的描述被省略。
图7是显示了本发明第二实施例中键盘设备结构的侧视图。支撑组件60固定到支承档960。支承档960被支架900支撑。根据第一实施例的支撑组件20通过被穿过通孔2109的支承轴架290所支撑的轴支撑。另一方面,尽管支撑组件60类似地被支承档960可旋转地支撑,但是其支撑方法是不同的,如将在下文进一步描述的。震奏调节螺钉346向上(琴槌柄310侧)调节支撑组件60的旋转。
2-2.支撑组件60的结构
图8是显示了根据本发明第二实施例的支撑组件的结构。支撑组件60包括支撑件610、震奏杆640、顶杆650、操作调节部分660和螺旋弹簧682和684。震奏杆640经由震奏杆铰接部620可旋转地连接到支撑件610。在该例子中,支撑件610和震奏杆铰接部620经由联接到震奏杆铰接部620的固定部分648而被固定结构674固定。除螺旋弹簧682和684、设置在与另一构件撞击的部分处的缓冲材料等(例如无纺织物或弹性体)和固定结构外,支撑组件60是通过注射模制等制造的树脂制造的结构。
支撑件610通过固定部分632固定到支承档960。这里,震奏杆铰接部620存在于支撑件610和固定部分632之间,支撑件610被相对于支承档960可旋转地支撑。支撑件610具有与之形成的顶杆支撑部分6105。支撑件610包括在震奏杆铰接部634和顶杆支撑部分6105之间的向下突出的支撑件跟部612和向上突出的基部638。震奏杆铰接部620可以以与针对震奏杆铰接部220所述的方式相同方式和所有变化形式实施。具体说,铰接部620与铰接部220类似的是具有铰接部620已经连接到支撑件的安装方向或取向。
基部638连接到支撑件610的震奏杆640侧。螺旋弹簧682设置在基部638和震奏杆640之间。螺旋弹簧682是沿基部638和震奏杆640彼此离开的方向为震奏杆640提供旋转力的压缩弹簧。
震奏杆640具有延伸部644,该延伸部连接在相对于大顶杆6502、与震奏杆铰接部620相反的一侧上。延伸部644具有狭槽6442和6444。
顶杆650包括大顶杆6502和小顶杆6504。顶杆650相对于支撑件610在顶杆支撑部分6105处可旋转地连接。螺旋弹簧684设置在大顶杆6502和支撑件610之间。螺旋弹簧684是为顶杆650提供旋转力以使得大顶杆6502接近基部638的拉伸弹簧。通过大顶杆6502与基部638接触,通过螺旋弹簧680造成的顶杆650的旋转范围被调节。
操作调节部分660从支撑件610的顶杆支撑部分6105侧上方联接。操作调节部分660包括从支撑件610向上突出的支撑部分662、止动器664和引导部666。止动器部分664和引导部分666从支撑部分662突出到演奏者前侧。止动器664穿过设置到延伸部644的狭缝6442。引导部666穿过设置到延伸部644的狭缝6444。
在图8中,显示了切线T。该线T位于切向平面T’中,该平面与辊子315的表面相切且包括辊子315和杆640之间的接触线。此外,线T垂直于辊子315的中心线。在形成了接触面的、辊子315和杆640之间的接触的情况下,切向平面T’位于接触面的平面中。在本发明的该实施例中,震奏杆铰接部620形成为基本平坦的叶片弹簧且具有旋转轴线O’(通过图8侧视图中的点O表示),其平行于辊子315的中心轴线。在侧视图中,铰接部620相对于切线T以角度θf定位。应注意,这又意味着铰接部620的取向平面和切向平面T’也以角度θf相交。在该实施例中,角度θf大于90度。替换地,角度θf也可小于90度。具体说,铰接部620可以以并非0度的任何角度定位(即平行)。
也是在本实施例中,如同第一实施例,震奏杆铰接部620在琴槌柄辊子315与震奏杆640接触的接触面的点P处相对于切线T沿相交方向倾斜。也是在支撑组件60处,假定震奏杆640的旋转中心O、琴槌柄辊子315与震奏杆640接触的接触点P、和螺旋弹簧682相对于震奏杆640的作用点R的情况下,可获得与参考图4在第一实施例中所述的关系类似的关系。
即,也是在根据第二实施例的支撑组件60中,通过相对于震奏杆铰接部620与琴槌柄辊子315接触的点P的切线、沿相交方向设置震奏杆铰接部620,可以防止过多的力作用在震奏杆铰接部620上。
2-3.支撑组件60的操作
描述在处于闲置位置(图7)的状态下的琴键110被向下按压到终止位置时支撑组件60的运动。
图9是用于描述本发明一个实施例中支撑组件的运动的侧视图。在琴键110被向下按压到终止位置时,卡钉120将支撑件跟部612向上推动,以让支撑件610旋转。在支撑件610旋转以向上运动时,大顶杆6502将琴槌柄辊子315向上推动,以使得琴槌柄310与琴槌止动器410碰撞。
刚好在该撞击之前,在小顶杆6504的向上运动被调节钮360调节时,支撑件610(顶杆支撑部分6105)进一步升高。因此,大顶杆2502旋转以便从琴槌柄辊子315离开。这里,通过震奏调节螺钉346,还调节震奏杆640的向上运动。
据此,向上运动被调节,使得震奏杆640旋转,以便接近支撑件610。通过这些操作实现双擒纵机构。图9显示了该状态。应注意,随琴键110返回到闲置位置,琴槌柄辊子315被震奏杆640支撑,且大顶杆6502返回到琴槌柄辊子315下方。
也是通过该支撑组件60,可获得与支撑组件20的效果类似的效果。即因为与在普通三角钢琴中使用的支撑组件相比以更简单的结构实现了双擒纵机,所以可减少制造成本同时减少对触感的影响。
还有,因为引导部666和延伸部644可滑动地彼此接触,所以引导部666也用作联接到延伸部644的震奏杆640的引导部分。因此,即使由于震奏杆640与震奏杆铰接部620的连接而易于发生震奏杆640的偏斜(横向移位)和旋转(扭转),也可减少这些现象的发生。即,可以沿支撑件610旋转所在的平面容易地实现震奏杆640的旋转。
如第一实施例和第二实施例中所述的,根据本发明的一个实施例,与原声钢琴的键盘设备相比,可以减少支撑组件的制造成本同时减少在琴键操作时触感的改变。还有,可以改善支撑组件的结构稳定性同时使得支撑组件的结构简化。
在上述实施例中,电子钢琴被描述为应用了支撑组件的键盘设备的例子。然而,本发明的一个实施例不限于此,且上述实施例公开的支撑组件也可应用于具有与此类似的动作机构的三角钢琴(原声钢琴)和键盘设备。
相关申请的交叉引用
本申请基于且要求2015年3月25日提交的在先的日本专利申请No.2015-063215的优先权,其整个内容通过引用合并于此。

Claims (10)

1.一种支撑组件,包括:
支撑件,相对于框架可旋转地设置;
震奏杆铰接部,安装到支撑件;和
震奏杆,被震奏杆铰接部支撑且相对于支撑件可旋转地设置,其中
震奏杆具有接触表面且接触表面接触琴槌柄辊子,所述琴槌柄辊子设置到琴槌柄,以用于让琴槌旋转,和
震奏杆铰接部沿安装方向安装到支撑件,所述安装方向在琴槌柄辊子和接触表面之间的接触部处与同琴槌柄辊子相切的线的切线方向相交。
2.如权利要求1所述的支撑组件,其中震奏杆铰接部的安装方向通过一平面限定,且所述切线方向通过一平面限定。
3.如权利要求1所述的支撑组件,其中震奏杆铰接部沿与作用在震奏杆上的琴槌柄辊子的力的方向平行的方向取向。
4.如权利要求1所述的支撑组件,其中联接到震奏杆的震奏杆铰接部的联接部分从支撑件侧上的一端倾斜到支撑件的旋转中心侧。
5.如权利要求1所述的支撑组件,其中震奏杆铰接部相对于琴槌柄辊子与震奏杆接触的接触线的切线方向倾斜。
6.如权利要求1所述的支撑组件,其中震奏杆和震奏杆铰接部整体地形成。
7.如权利要求1所述的支撑组件,其中震奏杆和震奏杆铰接部包括树脂制造的结构。
8.一种键盘设备,包括:
多个如权利要求1到7中任何一项所述的支撑组件;
琴键,与相应支撑组件对应地设置;和
声音发出机构,适于根据琴键按压发出声音。
9.如权利要求8所述的键盘设备,其中声音发出机构包括适于根据琴键按压产生声音信号的音源单元。
10.如权利要求8所述的键盘设备,其中声音发出机构包括根据琴键按压通过击打琴槌而产生声音的琴弦。
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