專(zhuān)利名稱(chēng)：電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及一種電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其包括用于使質(zhì)量體單元響應(yīng) 對(duì)應(yīng)的鍵的按壓操作而樞轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
迄今，己經(jīng)公知有這種類(lèi)型的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置質(zhì)量體單元響應(yīng)對(duì)應(yīng) 的鍵的按壓而樞轉(zhuǎn)，以提供鍵觸感，即，質(zhì)量感和停止感，其類(lèi)似于聲學(xué)鋼
琴的鍵盤(pán)機(jī)構(gòu)提供的感覺(jué)(例如，參見(jiàn)日本特開(kāi)平9-198037號(hào)公報(bào)，在后文 中將其稱(chēng)為"專(zhuān)利文獻(xiàn)l")。圖6是常規(guī)公知的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置的右側(cè)示意圖，該鍵盤(pán)裝置包括白 鍵l、黑鍵2和鍵架61。鍵架61具有當(dāng)沿鍵的縱向方向觀察時(shí)形成于鍵架 61的前端和后端區(qū)域的階梯部，以及位于前階梯部和后階梯部之間的水平部 61a。在該水平部的后部區(qū)域上設(shè)置鍵支撐部61b，并且在水平部61a的下側(cè) 的前部區(qū)域上設(shè)置質(zhì)量體單元支撐部61c。在鍵支撐部61b上設(shè)置白鍵1和 黑鍵2的鍵樞轉(zhuǎn)部lb和2b，以用于可樞轉(zhuǎn)地支撐白鍵1和黑鍵2。在前階 梯部的前面和后階梯部的后面分別設(shè)置前安裝部61d和后安裝部61e，該前 安裝部61d和后安裝部61e安裝至鍵架的底板4。該底板4例如為電子樂(lè)器 的下殼體(殼板)。在安裝部61d的前面形成豎直壁部61f，并且在該豎直 壁部61f上設(shè)置與白鍵l對(duì)應(yīng)的鍵引導(dǎo)件5。該鍵引導(dǎo)件5插入白鍵1的、 靠近鍵1的遠(yuǎn)端la的下側(cè)(underside)，并用于防止白鍵1左右移位和翻滾。 而且，在水平部61a上設(shè)置與黑鍵2對(duì)應(yīng)的鍵引導(dǎo)件6，該鍵引導(dǎo)件6從該 水平部61a向上突出。在鍵架的水平部61a上設(shè)置多個(gè)鍵開(kāi)關(guān)4，并且在與 鍵開(kāi)關(guān)4相對(duì)的、白鍵1和黑鍵2的上部下側(cè)設(shè)置多個(gè)凸部(致動(dòng)器)。
力傳送部lc從白鍵1的下側(cè)(underside)向下突出并穿過(guò)水平部61a 的孔61g。該力傳送部lc具有設(shè)置在其遠(yuǎn)端的底板。該底板的下表面固定有 彈性構(gòu)件7。與白鍵1和黑鍵2相對(duì)應(yīng)地設(shè)置質(zhì)量體單元62。質(zhì)量體單元62沿著彼 此平行設(shè)置的鍵的方向(即，沿著鍵設(shè)置方向)在鍵1和2的下方彼此平行 地設(shè)置。圖中所示的質(zhì)量體單元62與白鍵1相對(duì)應(yīng)。每個(gè)質(zhì)量體單元62由 支撐部61c可樞轉(zhuǎn)地支撐，并通過(guò)相應(yīng)的力傳送部lc樞轉(zhuǎn)。 每個(gè)質(zhì)量體單元62包括樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部62c，由質(zhì)量體單元支撐部61c支 撐；呈分叉形狀的主驅(qū)動(dòng)部62a和副驅(qū)動(dòng)部62b，形成于樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部62c的 前面并可與對(duì)應(yīng)的鍵的力傳送部lc相接合；細(xì)長(zhǎng)連接部62d，位于樞轉(zhuǎn)支點(diǎn) 部62c的后面；以及質(zhì)量集中部62e，設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)連接部62d的后端。艮P， 細(xì)長(zhǎng)連接部62d接合至質(zhì)量集中部62e的前上端部。細(xì)長(zhǎng)連接部62d和質(zhì)量 集中部62e，尤其是質(zhì)量集中部62e在質(zhì)量體單元62樞轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生很大的力矩。 質(zhì)量集中部62e具有水平下表面部，該水平下表面部能夠均勻地碰撞后 面所述的下限止動(dòng)件9。質(zhì)量集中部62e還具有朝其后端向下傾斜的上表面 部，且該上表面部能夠均勻地碰撞后面所述的上限止動(dòng)件10。上述主驅(qū)動(dòng)部 62a和副驅(qū)動(dòng)部62b與力傳送部lc保持接合，且在它們之間夾持有彈性構(gòu)件 7。 當(dāng)質(zhì)量體單元62響應(yīng)演奏者的鍵按壓操作而樞轉(zhuǎn)時(shí)，與質(zhì)量體單元62 的慣性力矩相對(duì)應(yīng)的反作用力通過(guò)白鍵l傳送，由此，質(zhì)量感傳送到按壓鍵 的表演者的手指。然后， 一旦演奏者從被按壓的白鍵l松開(kāi)手指時(shí)，質(zhì)量體 單元62就緩慢樞轉(zhuǎn)回初始位置(即，圖中所示的位置)。 盡管未具體示出，當(dāng)沿著垂直于附圖紙面的方向觀察時(shí)，黑鍵2的力傳 送部與白鍵1的力傳送部lc相重疊。為黑鍵2設(shè)置與白鍵1的質(zhì)量體單元 類(lèi)似的質(zhì)量體單元，且該質(zhì)量體單元由質(zhì)量體單元支撐部可樞轉(zhuǎn)地支撐，由 此它能夠通過(guò)黑鍵2的力傳送部樞轉(zhuǎn)。盡管圖中未示出，在白鍵1和黑鍵2 中的每一個(gè)與鍵架61之間設(shè)置復(fù)位彈簧。 上限止動(dòng)件10設(shè)置在鍵架的水平部61a的下表面上。當(dāng)質(zhì)量體單元62 樞轉(zhuǎn)時(shí)，質(zhì)量集中部62e的上表面與止動(dòng)件10碰撞，以停止在由止動(dòng)件IO 限定的上限位置。由于質(zhì)量集中部62e快速地制動(dòng)，因此會(huì)經(jīng)由鍵將止動(dòng)感 傳遞到演奏者的手指。 下限止動(dòng)件9設(shè)置在鍵架的底板4的上表面上。當(dāng)質(zhì)量體單元62樞轉(zhuǎn) 回初始位置時(shí)，質(zhì)量集中部62e的下表面與止動(dòng)件9相碰撞，以停止在由止
動(dòng)件9限定的初始位置。此時(shí)，只要演奏者的手指與鍵保持接觸，止動(dòng)感也 能夠傳遞到演奏者的手指。
在鍵架的水平部61a的前上表面上設(shè)置另一下限止動(dòng)件11。 一旦當(dāng)鍵開(kāi) 關(guān)11開(kāi)啟之后白鍵1就被完全按壓，白鍵1通過(guò)其左右側(cè)表面與另一下限 止動(dòng)件11碰撞而停止在下限位置。下限止動(dòng)件9、上限止動(dòng)件10和另一下 限止動(dòng)件11均沿鍵設(shè)置方向以帶狀延伸，以被所有的白鍵和黑鍵共用。
從沖擊吸收性、消音性以及鍵(白鍵1和黑鍵2)和質(zhì)量體單元62的止 動(dòng)位置的改善的再現(xiàn)性的角度來(lái)說(shuō)，上述止動(dòng)件9、 10和11需要具有彈性 回復(fù)力；常規(guī)的是，由例如氈制品、聚氨酯彈性體等形成這些止動(dòng)件9、 10 和ll 。然而，已經(jīng)公知的是，當(dāng)止動(dòng)件9、 10和11由于質(zhì)量體單元62施 加的沖擊而壓縮時(shí)，在這些止動(dòng)件9、 10和11中積累彈性變形，并且這些 彈性變形將對(duì)鍵和質(zhì)量體單元62產(chǎn)生反作用力(稱(chēng)為"回彈")，由此， 鍵將非期望地產(chǎn)生振動(dòng)。因此，不能獲得舒適的止動(dòng)感。具體地，質(zhì)量體單 元62由于承受巨大的鍵按壓壓力而樞轉(zhuǎn)，上限止動(dòng)件IO承受來(lái)自該質(zhì)量體 單元62的沖擊，因此，由上限止動(dòng)件10產(chǎn)生巨大的反作用力。
現(xiàn)有技術(shù)中還公知這樣的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其中每個(gè)質(zhì)量體單元具有 封閉的內(nèi)部空間，并且多種細(xì)小的重粒子(fine weight particle)可移動(dòng)地容 納在該封閉的內(nèi)部空間中(例如參見(jiàn)特開(kāi)平8-16153號(hào)公報(bào)，后文中將稱(chēng)為 "專(zhuān)利文獻(xiàn)2")。與上述電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置相比，封閉的內(nèi)部空間響應(yīng)對(duì) 應(yīng)的鍵的按壓而豎直地向下擺動(dòng)。因此，在開(kāi)始對(duì)鍵進(jìn)行強(qiáng)烈的按壓(即， 以較大的力對(duì)鍵進(jìn)行按壓)時(shí)，細(xì)小的重粒子自由地下落，這產(chǎn)生較小的慣 性質(zhì)量。在質(zhì)量體單元的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)小的重粒子的質(zhì)量添加到質(zhì)量 體單元中，由此，演奏者能獲得良好的演奏感。 一旦質(zhì)量體單元與下限止動(dòng) 件碰撞，對(duì)演奏者的手指產(chǎn)生的反作用力變得非常小，這不僅因?yàn)榧?xì)小的重 粒子起到衰減質(zhì)量體單元的碰撞能量的作用，而且因?yàn)橛捎谂鲎矞p小了鍵的 重力。當(dāng)質(zhì)量體單元往回樞轉(zhuǎn)與上限止動(dòng)件碰撞時(shí)，與上述原理相同，反作 用力會(huì)變小，由此質(zhì)量體可以停止而沒(méi)有產(chǎn)生回彈。
然而，利用這種公知的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，難以顯著地區(qū)分在鍵按壓操 作過(guò)程中的質(zhì)量感。另外，迄今沒(méi)有提出任何有效的技術(shù)來(lái)防止由細(xì)小的重 粒子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械噪音，以及確定質(zhì)量體單元的封閉的內(nèi)部空間中容納的
細(xì)小的重粒子的量。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述內(nèi)容，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置， 該鍵盤(pán)裝置包括均能響應(yīng)對(duì)應(yīng)的鍵的按壓操作而樞轉(zhuǎn)的多個(gè)質(zhì)量體單元，且 不僅能夠在開(kāi)始按壓鍵操作時(shí)提高質(zhì)量感，而且能在鍵按壓操作過(guò)程中改變
鍵的質(zhì)量感。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其包括: 多個(gè)鍵；多個(gè)質(zhì)量體單元，每個(gè)所述質(zhì)量體單元均能夠響應(yīng)對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述 鍵的操作而樞轉(zhuǎn)；框架，其上彼此平行地安裝有所述多個(gè)鍵和所述多個(gè)質(zhì)量 體單元；以及多個(gè)運(yùn)動(dòng)限制構(gòu)件，設(shè)置在所述框架上，以通過(guò)所述質(zhì)量體單 元與所述運(yùn)動(dòng)限制構(gòu)件碰撞來(lái)限制每個(gè)所述質(zhì)量體單元的可樞轉(zhuǎn)范圍。其 中，每個(gè)所述質(zhì)量體單元均包括設(shè)置在所述質(zhì)量體單元的一部分中的空腔 部，當(dāng)按壓對(duì)應(yīng)的所述鍵時(shí)，該空腔部抵抗重力進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，并且在所述腔部 中容納多個(gè)粒子，且在所述腔部中留有未用空間。
在利用演奏者的手指開(kāi)始按壓任一鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量體單元的包括空腔 部的部分抵抗重力擺動(dòng)，因此容納在空腔部中的粒子抵抗重力而被驅(qū)動(dòng)。從 而，根據(jù)從粒子傳送到質(zhì)量體單元的慣性力矩，從質(zhì)量體單元通過(guò)鍵傳遞到 演奏者手指的質(zhì)量感增加。由于在空腔部中存有未用空間，因此粒子在鍵按 壓操作過(guò)程中承受離心力并遠(yuǎn)離質(zhì)量體單元的樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部移動(dòng)。從粒子傳送 到質(zhì)量體單元的慣性力矩與從質(zhì)量體單元的樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部至粒子的特定位置 的距離的平方成比例地增加。因此，包括多個(gè)粒子的整個(gè)質(zhì)量體單元的慣性 力矩響應(yīng)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而增加，從而使得從質(zhì)量體單元通過(guò)鍵傳遞到演奏者手指 的鍵的質(zhì)量感改變。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，在空腔部中設(shè)置緩沖構(gòu)件，這樣能夠降低由粒子 與空腔部的內(nèi)表面直接碰撞所產(chǎn)生的機(jī)械噪音。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個(gè)粒子均涂覆有柔性材料。由于粒子的本體通 過(guò)該柔性材料與空腔部的內(nèi)表面相碰撞，因此可以降低由粒子與空腔部的內(nèi) 表面相碰撞所產(chǎn)生的機(jī)械噪音。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個(gè)質(zhì)量體單元均包括沿鍵設(shè)置方向設(shè)置的左側(cè)
壁部和右側(cè)壁部，空腔部限定在左側(cè)壁部和右側(cè)壁部之間，且左側(cè)壁部和右 側(cè)壁部中的至少一個(gè)側(cè)壁部具有透光性。因此，可以視覺(jué)觀察容置在空腔部 中的粒子的量和狀態(tài)。該側(cè)壁部可以?xún)H部分而不是整個(gè)區(qū)域具有透光性。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，左側(cè)壁部和右側(cè)壁部中的至少一個(gè)側(cè)壁部不僅具 有透光性，且具有一個(gè)或多個(gè)刻度線。由于可以在空腔部中容納粒子，同時(shí) 將刻度線用作視覺(jué)引導(dǎo)件而測(cè)量容納在空腔部中的粒子的量，因此可以在制 作過(guò)程中以更高的效率裝配質(zhì)量體單元?？潭染€可以設(shè)置在側(cè)壁部的透光區(qū) 域上，或者每個(gè)刻度線可以由透光材料制成，且該側(cè)壁部的圍繞刻度線的區(qū) 域由透明材料制成。
利用上述有創(chuàng)造性的電子鍵盤(pán)樂(lè)器裝置，該鍵盤(pán)裝置包括多個(gè)質(zhì)量體單 元，每個(gè)質(zhì)量體單元均能響應(yīng)演奏者的手指對(duì)對(duì)應(yīng)的一個(gè)鍵的按壓操作而樞 轉(zhuǎn)，這樣不僅可以增加開(kāi)始鍵按壓操作時(shí)由演奏者的手指感受到的質(zhì)量感， 而且可以使按壓操作過(guò)程中鍵的質(zhì)量感變化。此時(shí)，本發(fā)明還可以防止產(chǎn)生 機(jī)械噪音并能夠視覺(jué)觀察所容納的粒子的量并提高裝配效率。
下面將描述本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于上述實(shí) 施例，在不脫離本發(fā)明的基本原理的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變型。因 此，僅通過(guò)所附的權(quán)利要求書(shū)確定本發(fā)明的范圍。


為了更好地理解本發(fā)明的目的和其它特征，在下文中將參照附圖更詳細(xì) 地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖1A和圖1B是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置 的右視圖2A至圖2C是示意性地示出圖1A和圖1B所示的空腔部?jī)?nèi)粒子的分 布狀態(tài)的剖視圖3A和圖3B是示意性地示出圖1A和圖1B所示的實(shí)施例的變型圖； 圖4A至圖4C是示意性地示出質(zhì)量體單元的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖5A和圖5B是示意性地示出圖4A至圖4C所示的質(zhì)量體單元的變型 圖；以及
圖6是公知的常規(guī)電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置的示意右視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和圖1B是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置 的右視圖。在這些圖中，與圖6中的元件類(lèi)似的元件采用與圖6中相同的附 圖標(biāo)記和名稱(chēng)表示。在圖1A和圖1B中，附圖標(biāo)記3表示實(shí)際上以與圖6 中所示的鍵架61相同的方式構(gòu)造的鍵架。在圖1A和圖1B中，由附圖標(biāo)記 3a至3g表示的元件對(duì)應(yīng)于圖6中的元件61a至61g。比圖6的水平部61短 的水平部3a具有狹縫3h，該狹縫3h形成于鍵架3的后階梯部中。
圖1A示出了白鍵1處于非按壓位置的初始狀態(tài)，而圖1B示出了白鍵1 處于按壓位置的狀態(tài)，并且相應(yīng)的質(zhì)量體單元8由上限止動(dòng)件(運(yùn)動(dòng)限制構(gòu) 件)IO保持。在圖1B中，黑鍵2也處于按壓位置。
在圖1A和圖1B中，與白鍵1對(duì)應(yīng)的質(zhì)量體單元8包括分叉形的主驅(qū)動(dòng) 部8a和副驅(qū)動(dòng)部8b、樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部8c、連接部8d和質(zhì)量集中部8e，這與圖6 所示的質(zhì)量體單元62相似。
艮口，根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置包括多個(gè)白鍵l和黑 鍵2;多個(gè)質(zhì)量體單元8，每個(gè)質(zhì)量體單元8均能夠響應(yīng)對(duì)應(yīng)的一個(gè)鍵的按 壓操作而樞轉(zhuǎn)；鍵架3，多個(gè)鍵和質(zhì)量體單元8相互平行地安裝在鍵架3上； 以及下限止動(dòng)件9和上限止動(dòng)件(運(yùn)動(dòng)限制構(gòu)件)10，固定至鍵架3，以通 過(guò)與質(zhì)量體單元8相鄰接合(即，通過(guò)質(zhì)量體單元8與止動(dòng)件9和10碰撞) 來(lái)限制每個(gè)質(zhì)量體單元8的樞轉(zhuǎn)范圍。鍵架3的鍵支撐部3b上可樞轉(zhuǎn)地支 撐白鍵1和黑鍵2，并且質(zhì)量體單元支撐部3c上可樞轉(zhuǎn)地支撐質(zhì)量體單元8。
一旦按壓對(duì)應(yīng)的鍵(圖1B的示意性實(shí)例中的白鍵1)，質(zhì)量集中部8e 抵抗重力擺動(dòng)，即，沿著包括豎直向上分量的方向擺動(dòng)。質(zhì)量集中部8e具 有空腔部8ea，該空腔部8ea中容納許多粒子12，并留有一些未用空間。
在圖中，每條雙點(diǎn)劃線x-x表示沿著質(zhì)量體單元的樞轉(zhuǎn)軌跡的半徑(即， 徑向)延伸并連接樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部8c和空腔部8ea的內(nèi)部位置(g卩，大致中心點(diǎn)) 的直線(即，與樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部8c的距離增加或減小的徑向)，并且每條雙點(diǎn) 劃線y-y表示空腔部8ea的內(nèi)部位置(即，大致中心點(diǎn))向上或向下樞轉(zhuǎn)方 向。
空腔部8ea沿樞轉(zhuǎn)方向y-y延伸，由此多個(gè)粒子12可以沿樞轉(zhuǎn)方向y-y
在空腔部8ea內(nèi)移動(dòng)，并且空腔部8ea還能沿樞轉(zhuǎn)軌跡的徑向x-x延伸，由 此所述多個(gè)粒子12可以沿徑向x-x在空腔部8ea內(nèi)移動(dòng)。
由于本實(shí)施例中的質(zhì)量集中部8e具有與其外形成比例的相對(duì)較大尺寸 的空腔部8ea，因此該質(zhì)量集中部8e形成為使其外形比圖6的質(zhì)量集中部62e 的外形大。另外，質(zhì)量體單元8的連接部8d形成為使其長(zhǎng)度比圖6的連接 部62d的長(zhǎng)度長(zhǎng)，以使質(zhì)量體單元8與圖6的質(zhì)量體單元62具有相同的樞
轉(zhuǎn)范圍(行程范圍)。
連接部8d具有穿過(guò)形成于鍵架3的后階梯部中的狹縫3h的后部，并且 質(zhì)量集中部8e位于鍵架3的后部。在質(zhì)量體單元8樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，連 接部8d的近后端部的上表面豎直向上移動(dòng)以與上限止動(dòng)件IO鄰近接觸或碰 撞，或者質(zhì)量集中部8e的下表面豎直向下移動(dòng)以與下限止動(dòng)件9鄰近接觸 或碰撞。
如所示出的，連接部8d固定接合至質(zhì)量集中部8e的前下端部，由此即 使在質(zhì)量集中部8e的形狀為豎直向上升高的情況下，也能有效地限制處于 上限位置的質(zhì)量體單元8的高度。
然而，質(zhì)量集中部8e和空腔部8ea分別成形為，沿徑向x-x的長(zhǎng)度比沿
樞轉(zhuǎn)方向y-y的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
圖2A至圖2C為示意性地示出圖1A和圖1B中所示的空腔部8ea內(nèi)的 粒子的分布狀態(tài)的剖視圖。更具體地，空腔部8ea由外壁8eb圍繞，并且穿 過(guò)外壁8eb的位于質(zhì)量集中部8e的固定接合連接部8d的前端部正上方的一 部分形成粒子導(dǎo)入通道8ec。多個(gè)粒子12通過(guò)導(dǎo)入通道8ec進(jìn)入到空腔部8ea 中，然后通過(guò)使用諸如螺釘、塞子或密封劑之類(lèi)的封閉構(gòu)件13封閉導(dǎo)入通 道8ec，由此粒子12封閉在空腔部8ea內(nèi)，從而粒子12不會(huì)通過(guò)導(dǎo)入通道 8ec從空腔部8ea散落出。
調(diào)節(jié)待容納在空腔部8ea中的粒子12的量，由此在空腔部8ea中留出能 使粒子12在空腔部8ea中自由移動(dòng)的足夠的未用空間。因此，粒子12實(shí)際 上均勻地儲(chǔ)存在空腔部8ea的內(nèi)底部上。
主驅(qū)動(dòng)部8a和副驅(qū)動(dòng)部8b以及樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部8c由合成樹(shù)脂等一體地形 成，以提供質(zhì)量體單元8的基部。例如，該基部與連接部8d—起注塑成型， 例如通過(guò)將金屬注入到模具中形成。質(zhì)量集中部8e可以與連接部8d —體成型。
如同在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的質(zhì)量體單元，質(zhì)量集中部8e的空腔部 8ea可以通過(guò)將用作蓋的第一殼體和第二殼體安裝在一起而形成。如同在后 面參照?qǐng)D4A至圖4C描述的本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以通過(guò)將側(cè)壁部連接 至芯構(gòu)件(core member)而設(shè)置質(zhì)量集中部8e，該芯構(gòu)件與連接部8d—體
形成并具有用作空腔部的內(nèi)封閉區(qū)域。
粒子12呈實(shí)心件的形式；盡管每個(gè)粒子12示出為球形，但它們也可以 是任何其它合適的形狀。期望的是，每個(gè)粒子12的外徑為3mm或更小。盡 管如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的，粒子12可以為沙粒、或鐵粒、或鉛粒，但 它們也可以為其它類(lèi)型的金屬、陶瓷或塑料材料的粒子。
一旦演者利用手指按壓白鍵1和黑鍵2中的任何一個(gè)鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的質(zhì) 量體單元8逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)，由此設(shè)置有空腔部8ea的部分抵抗重力向上擺動(dòng)或 移動(dòng)；因此，容納在空腔部8ea中的粒子12抵抗重力而被驅(qū)動(dòng)。
由此，施加到粒子12上的重力以及從空腔部8ea的內(nèi)底面?zhèn)鬟f的驅(qū)動(dòng)力 的反作用力施加至空腔部8ea的內(nèi)底面，由此粒子12使質(zhì)量體單元8產(chǎn)生慣 性力矩。從質(zhì)量體單元8通過(guò)鍵傳遞到演奏者手指的質(zhì)量感根據(jù)該慣性力矩 而增加。如果以較大的力按壓鍵，則質(zhì)量感增強(qiáng)。
圖2B是在質(zhì)量體單元8響應(yīng)演奏者的手指對(duì)對(duì)應(yīng)的一個(gè)白鍵1的按壓 而進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子12的分布狀況的說(shuō)明圖。在質(zhì)量體單元8的樞 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，與連接部8d和質(zhì)量集中部8e的慣性力矩相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量感從 白鍵1傳遞到演奏者的手指。
由于粒子12承受來(lái)自空腔部8ea的內(nèi)底面沿樞轉(zhuǎn)方向y-y向上的驅(qū)動(dòng) 力，并承受沿樞轉(zhuǎn)軌跡的徑向x-x向外作用的離心力，所以粒子12的重心朝 質(zhì)量體單元8的后端遠(yuǎn)離樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部8c。由此，從粒子12傳遞到質(zhì)量體單 元8的慣性力矩響應(yīng)該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而增加，這使得從質(zhì)量體單元8通過(guò)鍵傳送 到演奏者手指的鍵的質(zhì)量感變化。
在此，如果以較大的力按壓鍵，則能促進(jìn)空腔部8ea中粒子12的運(yùn)動(dòng)， 由此顯著地增加慣性力矩。另一方面，如果以較小的力按壓鍵以使質(zhì)量體單 元8較慢地樞轉(zhuǎn)，則粒子12的重心將朝樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部8c而不是朝后端返回， 由此降低了質(zhì)量感。
圖2C是質(zhì)量體單元8剛碰撞上限止動(dòng)件10之后粒子12的分布的示意 圖。由于粒子12到現(xiàn)在為止沿逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)方向y-y被驅(qū)動(dòng)且在空腔部8ea中 有未用空間，因此一旦質(zhì)量體單元8與上限止動(dòng)件IO碰撞，粒子12不僅與 空腔部8ea的內(nèi)表面(例如頂面)碰撞，而且相互之間也碰撞。此時(shí)，粒子 12的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱。g卩，僅有粒子12的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成上限止動(dòng)件 IO的彈性能或回彈能，因此，在這種情況下，與空腔部8ea中沒(méi)有容納粒子 12的情況相比，當(dāng)上限止動(dòng)件IO放出彈性能時(shí)從上限止動(dòng)件IO提供的反作 用力不會(huì)增加太多。由此，盡管由于粒子12使質(zhì)量感增加，也不會(huì)降低傳 遞到演奏者手指的止動(dòng)感。
假設(shè)與上述內(nèi)容相反，粒子12固定至空腔部8ea，粒子12的動(dòng)能將不 會(huì)在空腔部8ea中消耗，從而當(dāng)上限止動(dòng)件IO放出彈性能時(shí)產(chǎn)生的反作用力 將根據(jù)粒子12的總質(zhì)量而增加。因此，將非期望地增加傳遞至表演者手指 的不舒適感。
一旦演奏者松開(kāi)白鍵l (鍵松開(kāi)操作)，質(zhì)量體單元8通過(guò)重力的作用 而順時(shí)針樞轉(zhuǎn)，由此恢復(fù)到圖2A的初始狀態(tài)。由于粒子12通過(guò)重力的作用 與質(zhì)量集中部8e —起沿順時(shí)針樞轉(zhuǎn)方向y-y緩慢下降，因此一旦質(zhì)量體單元 8碰撞下限止動(dòng)件9，粒子12碰撞空腔部8ea的內(nèi)表面并且相互碰撞。此時(shí)， 粒子12的至少部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱，由此，與空腔部8ea中沒(méi)有容納粒子12 的情況想比，當(dāng)質(zhì)量集中部8e碰撞上限止動(dòng)件10時(shí)，從下限止動(dòng)件9提供
的反作用力不會(huì)增加太多。
圖3A和圖3B是示意性示出圖1A和圖1B所示的實(shí)施例的變型圖。在 這些圖中，與圖1A和圖1B中的元件類(lèi)似的元件，采用與圖1A和圖1B中 相同的附圖標(biāo)記和名稱(chēng)表示。通常，在該變型中采用與圖1A至圖2C中所示 的質(zhì)量體單元相同的質(zhì)量體單元8，但是該變型的特征在于，在空腔部8ea 中設(shè)置緩沖構(gòu)件21。該緩沖構(gòu)件21僅需設(shè)置在空腔部8ea的至少一部分內(nèi) 表面上。而且，緩沖構(gòu)件21可以固定至空腔部8ea的內(nèi)表面，或通過(guò)雙色成 型方法與質(zhì)量集中部8e —體成型?；蛘?，緩沖構(gòu)件21可以與粒子12 —起 僅可移動(dòng)地容納在空腔部8ea的內(nèi)部空間中。在這種情況下，至少部分粒子 12通過(guò)緩沖構(gòu)件21與空腔部8ea的內(nèi)表面相碰撞，因此，可以降低由粒子 12直接與空腔部8ea的內(nèi)表面相碰撞而產(chǎn)生的機(jī)械噪音。緩沖構(gòu)件21可以
由氈制品、橡膠、彈性體、海綿體(由橡膠或合成樹(shù)脂形成的海綿材料)、
無(wú)紡布、柔性聚氯乙烯、線繩(string)等制成。
在圖3A和圖3B所示的實(shí)例中，緩沖構(gòu)件21設(shè)置在空腔部8ea的頂面 和前端內(nèi)表面以及后端內(nèi)表面上。緩沖構(gòu)件21也可以設(shè)置在沿鍵設(shè)置方向 彼此平行設(shè)置的左側(cè)壁部和右側(cè)壁部的內(nèi)表面上。該緩沖構(gòu)件21可以包括 多個(gè)分離的件。由于一旦質(zhì)量集中部8e響應(yīng)鍵按壓操作與上限止動(dòng)件10碰 撞，粒子12強(qiáng)烈地碰撞位于樞轉(zhuǎn)方向前面的內(nèi)表面(頂面)因此在空腔部 8ea的頂面上設(shè)置緩沖構(gòu)件21非常有效。緩沖構(gòu)件21具有與導(dǎo)入通道8ec 的位置對(duì)應(yīng)的孔，或者在導(dǎo)入通道8ec所處的位置不設(shè)置這樣的緩沖構(gòu)件21 。
在圖3A和圖3B所示的實(shí)例中，緩沖構(gòu)件21設(shè)置在空腔部81a中。或 者，粒子12可以涂覆有柔性材料，由此粒子12的本體不與空腔部8ea的內(nèi) 表面直接碰撞，由此防止產(chǎn)生機(jī)械噪音。該柔性材料可以是橡膠、彈性體、 柔性聚氯乙烯等。
圖4A至圖4C是示意性地示出質(zhì)量體單元31的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。 更具體地，圖4A是示出質(zhì)量體單元31的整個(gè)結(jié)構(gòu)的右視圖，圖4B是示出 相互一體接合的連接部31d和芯構(gòu)件31eb的右視圖，并且圖4C是沿圖4A 的A-A線切取的質(zhì)量集中部31e的剖視圖。
除了質(zhì)量集中部31e的結(jié)構(gòu)以外，該質(zhì)量體單元31的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于圖1A 至圖2C所示的質(zhì)量體單元8的結(jié)構(gòu)；因此，元件31a至31d的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于 元件8a至8d的結(jié)構(gòu)。通過(guò)沿三個(gè)分量方向(component)構(gòu)造質(zhì)量集中部 31e而形成空腔部31ea。
如圖4B所示，芯構(gòu)件31eb在包括質(zhì)量體單元31的樞轉(zhuǎn)軌跡的徑向x-x 和樞轉(zhuǎn)方向y-y的平面內(nèi)具有封閉區(qū)域，該封閉區(qū)域最終形成為空腔部31ea。 如圖4C所示，該芯構(gòu)件31eb的寬度為w。粒子導(dǎo)入通道31ec形成在芯構(gòu) 件31eb的前上端部。
如圖4C所示，空腔部31ea由沿鍵設(shè)置方向夾持在右側(cè)壁部31eb和左 側(cè)壁部31ee之間的芯構(gòu)件31eb限定。
空腔部31ea和連接部31d可通過(guò)對(duì)單個(gè)板件進(jìn)行沖孔而制成為一體。芯 構(gòu)件31eb和右側(cè)壁部31ed與左側(cè)壁部31ee可以一體地模制在一起、粘接在 一起、固定在一起或牢固地安裝在一起。如同圖2A至圖2C所示的質(zhì)量體單元8 —樣，主驅(qū)動(dòng)部8a、副驅(qū)動(dòng)部8b、包括樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部31c和連接部31d 的基部例如通過(guò)注塑成型相互一體地成型。
右側(cè)壁部31ed和左側(cè)壁部31ee中的至少一個(gè)具有透光性；為此，它可 以由透明的ABS樹(shù)脂制成。在所示的實(shí)例中，右側(cè)壁部31ed的整個(gè)區(qū)域具 有透光性；然而，也可以部分右側(cè)壁部31eb具有透光性。由于可以通過(guò)右 側(cè)壁部的透光部觀察容納在空腔部31ea中的粒子12，因此可以視覺(jué)觀察所 容納的粒子12的量和狀態(tài)(例如磨損狀態(tài))。側(cè)壁部的透光部不需要是完 全透明的，可以是半透明的，例如為乳白色。
圖5A和圖5B是示意性地示出圖4A至圖4C所示的質(zhì)量體單元31的變 型圖，其中與圖4A至圖4C中類(lèi)似的元件釆用相同的附圖標(biāo)記和名稱(chēng)表示。 如圖5A所示，如上面參照?qǐng)D4A至圖4C描述的具有透光性的右側(cè)壁部31ed 具有一個(gè)或多個(gè)刻度線41。除了刻度線41以外，右側(cè)壁部31ed上具有標(biāo)號(hào) 或標(biāo)記，例如數(shù)字、星形標(biāo)記、圓形標(biāo)記等，該標(biāo)號(hào)或標(biāo)記為空腔部31ea 內(nèi)的粒子12的量提供標(biāo)識(shí)或視覺(jué)引導(dǎo)。這些刻度線41等可以通過(guò)壓印 (stamping)、印刷、刻繪(scribing)、油性標(biāo)記(oil-based marker)等制 成。
如圖所示，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)入通道31ec使粒子12進(jìn)入空腔部31ea中并且質(zhì)量 集中部31e的后端用作底面時(shí)，可以將設(shè)置在側(cè)壁部31ed上的標(biāo)記用作視覺(jué) 引導(dǎo)件，以合適地測(cè)量容納在空腔部31ea中的粒子12的量。而且，由于可 以通過(guò)右側(cè)壁部31ed的沒(méi)有標(biāo)記(例如刻度線41)的區(qū)域觀察粒子12，因 此可以在制作過(guò)程中更高效地裝配質(zhì)量體單元31。
在空腔部31ea沿樞轉(zhuǎn)軌跡的徑向x-x延長(zhǎng)的情況下，由于可以以界面高 度或邊界高度合理地反映所容納的粒子12的量和總質(zhì)量，因此優(yōu)選的是， 利用用作底面的質(zhì)量集中部31e的后端測(cè)量粒子12的量。在這種情況下， 如果刻度線41設(shè)置成平行于質(zhì)量集中部31e的后端面，則通過(guò)對(duì)刻度線41 的位置的比較，可以容易地確定粒子12與未用的內(nèi)部空間之間的邊界。
在圖5B所示的變型中，圖5A的右側(cè)壁部31ed由右側(cè)壁部51代替，該 右側(cè)壁部51通常為不透明的，但在其一個(gè)或多個(gè)有限的區(qū)域內(nèi)具有透光性。 更具體地，右側(cè)壁部51具有一個(gè)或多個(gè)由透光材料形成的窗口 52。在所示 的實(shí)例中，右側(cè)壁部51具有多個(gè)呈狹縫形式的窗口 52，所述窗口 52平行于 由質(zhì)量集中部31e的后端限定的底面，由此可以使用圖5A所示的刻度線41 以與上述測(cè)量方式類(lèi)似的方式容易地執(zhí)行測(cè)量。窗口 52可以為狹縫狀的通 孔，然而在這種情況下，每一個(gè)通孔必須具有有限的寬度，由此粒子12不 會(huì)通過(guò)該孔從空腔部31ea散落出。窗口52不必須為狹縫形，也不必須平行 于質(zhì)量集中部31e的后端。如同圖5A的右側(cè)壁部31ed，右側(cè)壁部51上可以 設(shè)置數(shù)字和不同形狀的標(biāo)記。盡管如上所述質(zhì)量體單元在質(zhì)量集中部中具有空腔部，但該空腔部可以 設(shè)置在連接部中，而不是設(shè)置在質(zhì)量集中部中，以容納粒子12?；蛘呖梢圆?用進(jìn)一步變型的質(zhì)量體單元，其中，質(zhì)量集中部和連接部的形狀不明顯區(qū)分 開(kāi)，且空腔部可以設(shè)置在每個(gè)這樣的質(zhì)量體單元的合適位置。盡管如上所述質(zhì)量體單元具有導(dǎo)入通道，粒子12通過(guò)該導(dǎo)入通道進(jìn)入 空腔部中?？蛇x地，粒子12可以在空腔部仍處于打開(kāi)狀態(tài)的制作階段進(jìn)入 到空腔部中。上面已經(jīng)描述了由容納在空腔部中的粒子傳遞的質(zhì)量感；然而，由于連 接部和質(zhì)量集中部(外壁、芯構(gòu)件和側(cè)壁部)的質(zhì)量也增大了質(zhì)量體單元的 慣性力矩，因此期望的是，這些部分也由具有相對(duì)較大比重的材料制成。而 且，由于如果質(zhì)量體單元的連接部和質(zhì)量集中部彎曲則會(huì)降低鍵觸感，因此 期望的是，這些部分由具有相對(duì)較大剛性的材料(例如金屬)制成。上面已經(jīng)描述了白鍵1和黑鍵2中的每一個(gè)鍵響應(yīng)按壓操作而圍繞各自 固定的鍵樞轉(zhuǎn)支點(diǎn)部lb或2b樞轉(zhuǎn)。然而，在常規(guī)公知的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置 中，這些鍵盤(pán)裝置的每個(gè)白鍵和黑鍵圍繞實(shí)際的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)樞轉(zhuǎn)，或者每個(gè)這樣 的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)處于有限的距離，且每個(gè)被按壓的鍵以豎直向下移動(dòng)的方式樞轉(zhuǎn) (例如參見(jiàn)日本特開(kāi)平4-66995號(hào)公報(bào))。利用這種鍵盤(pán)裝置，可以通過(guò)設(shè) 置與每個(gè)鍵相關(guān)的力傳送部以及經(jīng)由力傳送部按壓質(zhì)量體單元的驅(qū)動(dòng)部以 使質(zhì)量體單元樞轉(zhuǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)被操作的鍵的質(zhì)量感和止動(dòng)感。因此，通過(guò) 應(yīng)用本發(fā)明的基本原理，這些鍵盤(pán)裝置還可以實(shí)現(xiàn)大致相同的特性和有利效 果。
權(quán)利要求
1.一種電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，包括多個(gè)鍵；多個(gè)質(zhì)量體單元，每個(gè)所述質(zhì)量體單元均能夠響應(yīng)對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述鍵的操作而樞轉(zhuǎn)；框架，其上安裝有所述多個(gè)鍵和所述多個(gè)質(zhì)量體單元；以及多個(gè)運(yùn)動(dòng)限制構(gòu)件，設(shè)置在所述框架上，以通過(guò)所述質(zhì)量體單元與所述運(yùn)動(dòng)限制構(gòu)件碰撞來(lái)限制每個(gè)所述質(zhì)量體單元的可樞轉(zhuǎn)范圍；其中，每個(gè)所述質(zhì)量體單元均包括設(shè)置在所述質(zhì)量體單元的一部分中的空腔部，當(dāng)按壓對(duì)應(yīng)的所述鍵時(shí)，該空腔部抵抗重力進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，并且在所述空腔部中容納多個(gè)粒子，且在所述空腔部中留有未用空間。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其中在所述空腔部?jī)?nèi)設(shè) 置緩沖構(gòu)件。
3. 如權(quán)利要求1所述的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其中每個(gè)所述粒子均涂 覆有柔性材料。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其中每個(gè) 所述質(zhì)量體單元均包括沿鍵設(shè)置方向設(shè)置的左側(cè)壁部和右側(cè)壁部，所述空腔部限定在所述左側(cè)壁部和所述右側(cè)壁部之間，且 所述左側(cè)壁部和所述右側(cè)壁部中的至少一個(gè)側(cè)壁部具有透光性。
5. 如權(quán)利要求4所述的電子樂(lè)器鍵盤(pán)裝置，其中所述左側(cè)壁部和所述 右側(cè)壁部中的至少一個(gè)側(cè)壁部不僅具有透光性還具有一個(gè)或多個(gè)刻度線。
全文摘要
一種鍵盤(pán)裝置，包括多個(gè)白鍵和黑鍵(1，2)；多個(gè)質(zhì)量體單元(8)，每個(gè)所述質(zhì)量體單元均能夠響應(yīng)對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述鍵的操作而樞轉(zhuǎn)；框架(3)，其上安裝有所述多個(gè)鍵和所述多個(gè)質(zhì)量體單元(8)；以及上限止動(dòng)件和下限止動(dòng)件(9，10)，設(shè)置在所述框架上，以通過(guò)所述質(zhì)量體單元(8)與所述止動(dòng)件碰撞來(lái)限制每個(gè)所述質(zhì)量體單元的可樞轉(zhuǎn)范圍。每個(gè)所述質(zhì)量體單元(8)均包括設(shè)置在所述質(zhì)量體單元的一部分(8e)中的空腔部(8ea)，當(dāng)按壓對(duì)應(yīng)的所述鍵時(shí)，該空腔部抵抗重力進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，并且在所述空腔部中容納多個(gè)粒子(12)，且在所述空腔部中留有未用空間。
文檔編號(hào)G10H1/34GK101339762SQ200810128248
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者大須賀一郎 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社