專利名稱：電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子鋼琴的鍵盤結(jié)構(gòu)。
隨著大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，電子鋼琴正在改變?nèi)藗冴P(guān)于鋼琴的觀念。電子鋼琴可以彈奏多種音樂和進行多種形式的表演，其音色多而且非常優(yōu)美動聽，更毋需象真實鋼琴那樣經(jīng)常性地調(diào)校音準，練琴時可以使環(huán)境達到靜音效果，結(jié)合電子控制系統(tǒng)可實現(xiàn)一名教師教授多名學(xué)生的目的。
但在電子鋼琴的發(fā)展過程中，一個主要問題是電子鋼琴的鍵盤如何盡可能地接近真實鋼琴的觸感。而要解決這一問題，必須要解決以下幾個問題1、琴鍵必須平衡。
2、彈奏力度必須符合真實鋼琴的觸感，即必須要有真實鋼琴琴槌擊弦的觸感；同時，當(dāng)壓下及回彈時，琴鍵必須要有真實鋼琴杠桿運動的相似原理，即不能過于容易的壓鍵及回彈，亦不能有太大的阻力。彈奏力量必須要與真實鋼琴相符。
3、重復(fù)快速地彈奏一個琴鍵時，不能產(chǎn)生不必要的聲音，因為該聲音可能會改變實際的音色。
4、具有與真實鋼琴相似的音量控制特性，即輕(慢)彈時，電子鋼琴將小聲或不發(fā)聲，重(快)彈時，電子鋼琴將大聲。
本實用新型的目的是，提供一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤，利用本鍵盤，可以改進由琴鍵傳到演奏者手指的觸感，而此觸感與演奏真實鋼琴時非常接近。并且具有成本較低及生產(chǎn)效率高的良好特性。
本實用新型的技術(shù)方案如下一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤，包括金屬板支承體、琴鍵和電路板，其特征在于，所述的金屬板支承體的兩端為L形結(jié)構(gòu)，中間為平直部分，其中一端有兩個被塑膠包住的突起元件；并且設(shè)有與琴鍵相同數(shù)量的杠桿、垂臂，所述垂臂位于所述金屬板支承體的平直部分以下，杠桿位于平直部分的上部并穿過金屬支承體上的孔與垂臂連為一體；通過杠桿支撐臂將杠桿及垂臂與金屬板支承體相聯(lián)接；所述金屬板支承體具有合適的結(jié)構(gòu)接納所述琴鍵；在所述金屬板支承體上與杠桿的下端相對應(yīng)的位置設(shè)有導(dǎo)電膠，在杠桿的上端端部設(shè)有橡膠套；所述導(dǎo)電膠與所述電路板相連接。
本實用新型中，在鍵盤后部借助金屬板支承體上的槽孔將琴鍵的尾端卡在其中，并在杠桿與琴鍵之間設(shè)有一個彈性阻力鋼片。在金屬板支承體的適當(dāng)部位粘貼有絨氈條和軟性薄墊片。
如上所述的本實用新型電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤，當(dāng)壓下琴鍵并且琴鍵內(nèi)表面與杠桿上端橡膠套作相對運動至某一特定的行程時，杠桿下端與導(dǎo)電膠相接觸，此時將會產(chǎn)生一個輕微的回彈，就象在彈真實鋼琴的自由感覺一樣；這些琴鍵被壓下時，通過位于這些琴鍵下表面的杠桿及與杠桿連為一體的垂臂壓上導(dǎo)電膠，這樣除了產(chǎn)生電接觸(即使電路導(dǎo)通)而發(fā)出聲音外，還有利于在松開時使琴鍵彈回到初始狀態(tài)；助金屬板上的槽孔而卡在其中，作為固定在金屬板支承上的方法；在杠桿與琴鍵之間，設(shè)有一個彈性阻力鋼片，它使琴鍵在彈奏時可以消除不需要的輕微振動，同時它還有利于琴鍵的快速裝卸；在金屬板支承體的適當(dāng)部位粘貼有絨氈條和軟性薄墊片，可以消除杠桿及垂臂在運動時可能會發(fā)生的機械碰撞及摩擦聲，同時可以緩沖杠桿及垂臂上下運動時的沖擊力，使壓鍵手指的感覺接近于真實鋼琴的觸感，同時可使琴鍵與金屬支承體槽孔之間的配合間隙控制到最佳狀態(tài)，調(diào)整琴鍵的下沉深度；同時還可以緩沖琴鍵回彈時的沖擊力，使琴鍵運動更平穩(wěn)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1表示金屬板支承體主要的截面圖。
圖2表示
圖1金屬板支承體的部分平面圖。
圖3表示杠桿、垂臂及杠桿支撐臂、電路板、導(dǎo)電膠等零件裝配在金屬板支承體上的截面圖。
圖4表示黑鍵杠桿、垂臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5表示白鍵杠桿、垂臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6表示本實用新型鍵盤對應(yīng)于圖2中A---A線白鍵原始狀態(tài)剖視圖。
圖7表示本實用新型鍵盤對應(yīng)于圖2中A---A線白鍵壓下時的狀態(tài)剖視圖。
圖8表示本實用新型鍵盤對應(yīng)于圖2中B---B線黑鍵原始狀態(tài)剖視圖。
圖9表示本實用新型鍵盤對應(yīng)于圖2中B---B線黑鍵壓下時的狀態(tài)剖視圖。
上述附圖給出了本實用新型一個典型實施例的具體實施方案。如上述各圖所示的本實用新型電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤，包括金屬板支承體1、琴鍵30、32和電路板25，其中金屬板支承體1的兩端為L形結(jié)構(gòu)2，中間為平直部分3，其中一端有兩個被塑膠5包住的突起元件4；并且設(shè)有與琴鍵30、32相同數(shù)量的杠桿23、垂臂22，垂臂22位于金屬板支承體1的平直部分3以下，杠桿23位于平直部分3的上部并穿過金屬支承體1上的孔與垂臂22連為一體；通過杠桿支撐臂24將杠桿23及垂臂22與金屬板支承體1相聯(lián)接；金屬板支承體1具有合適的結(jié)構(gòu)接納琴鍵30、32；在金屬板支承體1上與杠桿23的下端相對應(yīng)的位置設(shè)有導(dǎo)電膠26，在杠桿23的上端端部設(shè)有橡膠套33；導(dǎo)電膠26與電路板25相連接。
如
圖1、圖6、圖7、圖8和圖9所示，突起元件4與金屬板支承體1為同一體結(jié)構(gòu)，起著穩(wěn)定琴鍵的作用。
如
圖1所示，在L形結(jié)構(gòu)的底部，各有一排螺絲孔13，利用這些螺絲孔13可以將整體鍵盤固定在電鋼琴內(nèi)或任何平直的平面上。
如圖6所示，絨氈條6和7粘貼在左端L形2的底部與上方，以緩沖垂臂22上下擺動的沖擊，同時可以消除垂臂22擺動時產(chǎn)生的機械聲。
如圖6所示，絨氈條9粘貼在槽孔15的下方，其中一邊與槽孔15的一邊平齊，以緩沖杠桿23繞支撐臂24回轉(zhuǎn)時的沖擊力，同時可消除杠桿23回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的不必要的機械聲。
本實用新型鍵盤工作原理如下如圖6、圖7和圖9所示，當(dāng)壓下琴鍵(白鍵30或黑鍵32)時，琴鍵先與橡膠套元件33接觸，為了清除橡膠套33與琴鍵相對運動時可能產(chǎn)生的摩擦聲及有利于兩者之間的相對運動，在橡膠套33頂端涂有低粘度的潤滑膏；同時杠桿23繞杠桿支撐臂24回轉(zhuǎn)，當(dāng)琴鍵向下運動到一定行程時，杠桿23的下部將接觸導(dǎo)電膠26；琴鍵繼續(xù)向下運動，導(dǎo)電膠26將會接觸電路板25，此時，如該鍵盤的接口已與電子鋼琴相連，電子鋼琴將會發(fā)聲；導(dǎo)電膠26配合鍵盤掃描軟件，可實現(xiàn)與真實鋼琴相似的音量控制特性，即輕(慢)彈時，電子鋼琴小聲或不發(fā)音，重(快)彈時，電子鋼琴將大聲。隨著彈奏時手指使用的不同力度，音量將會出現(xiàn)變化。
如圖6所示，軟性薄墊片8粘貼在金屬板支承體1靠近左端L形元件2，平直部分3的最左端，白鍵30及黑鍵32的一端卡在金屬板支撐體1的槽孔14中，軟性薄墊片8可以起到調(diào)整琴鍵裝配在槽孔14中的間隙，同時可清除當(dāng)琴鍵繞槽孔14的卡口運動時所產(chǎn)生的不必要的聲音。
如
圖1、圖2和圖6所示，杠桿支撐臂24一端卡在金屬板支承體1的槽孔16中，另一端通過螺絲28將電路板25與Z形金屬板固定元件29固定在金屬板支承體1的圓孔18中；線路板25的右端部通過塑膠扣27固定的在金屬板支承體1的橢圓孔19中；如圖2所示，金屬板支承體1上的橢圓孔19，部分一端還有長條形的槽孔，此長條形的槽孔即是用于固定塑膠扣27與電路板25的；導(dǎo)電膠26固定在電路板25上，其突起部分，穿過金屬板支承體1的槽孔19，上端與杠桿的下端相對；杠桿支撐臂24的支撐點穿過槽孔17，支撐臂24與杠桿23的相應(yīng)位置(本實施例中為圓柱面)配合，圓柱面的配合方式，可確保杠桿回轉(zhuǎn)平穩(wěn)。同時在配合面處涂有粘性適中的潤滑膏，以減少摩擦?xí)r產(chǎn)生的不必要的機械聲，同時可確保圓柱面配合緊密。
如前所述，包住金屬板支承體1的突起元件4的塑膠元件5，可以起穩(wěn)定琴鍵作用，為了消除可能存在的塑膠元件5與琴鍵30及32之間相對運動產(chǎn)生的摩擦聲，在塑膠元件5的兩側(cè)涂有粘性適中的潤滑膠，同時該塑膠件5的要有一定程度的柔軟度。
絨氈12粘貼在金屬板支撐體1上兩個突起元件4之間，以清除琴鍵30及32在向下彈奏時可能會產(chǎn)生的撞擊聲，特別是重力彈奏時尤為重要；同時絨氈12還可緩沖琴鍵向下彈奏時的沖擊力。
絨氈10和11粘貼在金屬板支承體1的兩個突起元件4的下端，絨氈10和11用以固定白鍵30和黑鍵32的下端L形部分。絨氈10和11的作用有以下幾點1、絨氈10和11可以調(diào)節(jié)琴鍵的平整度，確保鍵與鍵之間在原始狀態(tài)下的高度差減至最小。
2、絨氈10和11還可以調(diào)整琴鍵的下沉深度，確保正常彈奏時，琴鍵的下沉深度與真實鋼琴一致。
3、絨氈10和11可以確保琴鍵與杠桿23在橡膠套33的接觸點有一定的預(yù)壓力，而此預(yù)壓力可以防止原始狀態(tài)時琴鍵的晃動。
4、絨氈10和11很明顯地可以緩沖琴鍵回彈時的沖擊力。絨氈10和11的表面粘貼有帶一定彈性的薄膠體。
當(dāng)演奏者彈奏使用本技術(shù)制造的鍵盤時，起始的力度來自垂臂22的重力，當(dāng)下沉一定行程時，杠桿23的下端擠壓導(dǎo)電膠26，使演奏者略感阻力，由此產(chǎn)生輕輕回彈，其感覺就象由于完全壓下鍵而達到自回位置時由真實鋼琴所產(chǎn)生的感覺一樣。
如圖6(或圖8)所示，琴鍵30(或32)依靠尾端開口卡在金屬支撐體1的槽孔14上，而前端則依靠來自垂臂27重力的橡膠套33支撐，這樣使鍵動時會產(chǎn)生有所必需的受控振動；在杠桿23與琴鍵30(或32)之間，設(shè)有一個彈性阻力鋼片31，該彈性阻力鋼片31可消除輕微的振動，同時該彈性阻力鋼片31與杠桿23、垂臂22及支撐臂24構(gòu)成了類似于真實鋼琴的擊弦杠桿裝置；以力的分析來看，壓鍵時對手指的反作用力依照下沉行程的增加而有所不同，首先是來自垂臂22的重力及彈性阻力鋼片31的張力，當(dāng)杠桿23開始擠壓導(dǎo)電膠26時，又將會產(chǎn)生阻力，同時彈性阻力鋼片31的彈力隨著變形的不同而產(chǎn)生變化，當(dāng)杠桿23按觸到絨氈9時，又將產(chǎn)生緩沖力；回彈琴鍵時，依次經(jīng)過絨氈9的回彈，導(dǎo)電膠26阻力的消失，彈性阻力鋼片31張力的變化，最后垂臂22接觸絨氈6產(chǎn)生緩沖力；上述運動過程和運動過程中力的變化都說明了該鍵盤有類似于真實鋼琴的感覺；同時，在重復(fù)和快速擊鍵時，上述的絨氈6、7、9、10、11、12及軟性薄墊片8都有助于防止不想要的突然起跳和回彈(該回彈除了產(chǎn)生不愉快的感覺外，還變更了演奏者所需要的音色)。
很顯然，上述本實用新型電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤已經(jīng)解決了以下問題1、琴鍵的平衡與穩(wěn)定。
2、類似或接近于真實鋼琴的力度觸感。
3、重復(fù)快速的擊鍵時的突然起跳和回彈，及不必要的聲音都已消除。
4、可實現(xiàn)與真實鋼琴類似的音量控制性能。
5、緊固件較少，裝配及拆卸都非常容易，在低成本與生產(chǎn)效率之間有一個良好的折衷。
權(quán)利要求1.一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤，包括金屬板支承體(1)、琴鍵(即白鍵30和黑鍵32)和電路板(25)，其特征在于，所述的金屬板支承體(1)的兩端為L形結(jié)構(gòu)(2)，中間為平直部分(3)，其中一端有兩個被塑膠(5)包住的突起元件(4)；并且設(shè)有與琴鍵(30、32)相同數(shù)量的杠桿(23)、垂臂(22)，所述垂臂(22)位于所述金屬板支承體(1)的平直部分(3)以下，杠桿(23)位于平直部分(3)的上部并穿過金屬支承體(1)上的孔(15)與垂臂(22)連為一體；通過杠桿支撐臂(24)將杠桿(23)及垂臂(22)與金屬板支承體(1)相聯(lián)接；所述金屬板支承體(1)具有合適的結(jié)構(gòu)接納所述琴鍵(30、32) 在所述金屬板支承體(1)上與杠桿(23)的下端相對應(yīng)的位置設(shè)有導(dǎo)電膠(26)，在杠桿(23)的上端端部設(shè)有橡膠套(33)；所述導(dǎo)電膠(26)與所述電路板(25)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，在所述金屬板支承體(1)的左端上部設(shè)有槽孔(14)，所述琴鍵(30、32)的尾端卡在所述的槽孔(14)中；并在杠桿(23)與琴鍵(30、32)之間設(shè)有一個彈性阻力鋼片(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，在所述的金屬板支承體(1)的適當(dāng)部位粘貼有絨氈條和軟性薄墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤，其特征在于，在所述L形結(jié)構(gòu)(2)的底部，各有一排螺絲孔(13)，絨氈條6和7粘貼在左端L形結(jié)構(gòu)(2)的底部及上方粘貼有絨氈條(6)和(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤，其特征在于，在所述孔(15)的下方粘貼有絨氈條(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤，其特征在于，在所述軟性薄墊片(8)粘貼在金屬板支承體(1)靠近左端L形元件(2)及平直部分(3)的最左端粘貼有軟性薄墊片(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述杠桿支撐臂(24)一端卡在金屬板支承體(1)的槽孔(16)中，另一端通過螺絲(28)將電路板(25)與Z形金屬板固定元件(29)固定在金屬板支承體(1)的圓孔(18)中；線路板(25)的右端部通過塑膠扣(27)固定的在金屬板支承體(1)的橢圓孔(19)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤，其特征在于，所述導(dǎo)電膠(26)固定在電路板(25)上，導(dǎo)電膠(26)的突起部分，穿過金屬板支承體(1)的槽孔(19)，上端與所述杠桿(23)的下端相對；所述杠桿支撐臂(24)的支撐點穿過金屬板支承體(1)上的槽孔(17)，支撐臂(24)與杠桿(23)的圓柱面對應(yīng)配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤，其特征在于，在所述金屬板支撐體(1)上兩個突起元件(4)之間粘貼有絨氈(12)，在金屬板支承體(1)的兩個突起元件(4)的下端粘貼有絨氈(10)和(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤,包括金屬板支承體、琴鍵和電路板,其特征在于,所述的金屬板支承體的兩端為L形結(jié)構(gòu),中間為平直部分,其中一端有兩個被塑膠包住的突起元件;并且設(shè)有與琴鍵相同數(shù)量的杠桿、垂臂,所述垂臂位于所述金屬板支承體的平直部分以下,杠桿位于平直部分的上部并穿過金屬支承體上的孔與垂臂連為一體。這種鍵盤可以改進由琴鍵傳到演奏者手指的觸感,而此觸感與演奏真實鋼琴時非常接近。
文檔編號G10F1/02GK2360905SQ98233408
公開日2000年1月26日 申請日期1998年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月26日
發(fā)明者溫旭輝 申請人:得理電子(深圳)有限公司