专利名称：键盘乐器和适用于键盘乐器的踏板连杆机构的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及诸如立式钢琴、电子钢琴、静音式钢琴、自动演奏钢琴(或演奏钢琴)等键盘乐器，特别是涉及适用于这些键盘乐器的踏板机构。
本申请要求享有日本专利申请No.2002-340104的优先权，在此引用这篇日本专利申请文献的内容作为参考。
背景技术：
传统上，具有自动演奏机构的键盘乐器例如大钢琴、立式钢琴、以及其它的自动演奏钢琴都配备有踏板机构，例如弱音(muting)(或声音柔化)机构、倍弱音(muffle)机构、制音(damper)机构(或响音机构)。
在图5所示的立式钢琴中，在钢琴外壳100的大致中心位置具有一键床101，在该键床101上，一些琴键被设置在一键盘10中，并且这些琴键可分别被操作以便驱动一些动作单元(或动作机构)，其中，在钢琴外壳100中立式设置的支架中，在张力的作用下许多琴弦被拉紧。一旦每个琴键10被按下，就驱动所述动作机构，从而可转动地移动一音槌，使音槌敲击相应的琴弦，于是便可产生声音。
具体地说，钢琴外壳100包括左/右侧板102；一下部底梁103；左/右琴脚104；一对琴腿105，用于在琴脚104上支撑着所述键床101；一下部前板106；一上部前板107；一顶板108；一对左/右侧臂109；设置在后侧的一些支撑杆(图中未示)；一琴盖110，该琴盖110可在键盘10上打开或关闭。
设置有三个踏板，这三个踏板从底梁103的中间部分向前突出，其中设置了一弱音踏板25、一倍弱音踏板26和一制音踏板(或响音踏板)27。
在日本专利申请公开No.2001-312269中公开了适用于前面所描述的立式钢琴的传统的踏板机构的一个例子，这篇日本专利申请公开与美国专利US6448481相对应。
设置了一弱音机构，一旦弱音踏板被踩下，所述弱音机构就使一音槌档朝琴弦移动，使音槌和琴弦之间的距离减小，于是就使音槌的敲击力减弱，从而使声音减小。
设置了一倍弱音机构36(见图6)，一旦踩下倍弱音踏板26，该倍弱音机构就把一消音毡插入所述动作机构和琴弦之间，从而使得所述音槌通过消音毡来敲击琴弦，于是就可以使声音减弱。
设置了一制音机构，该制音机构利用一制音器来挤压琴弦，从而暂时地停止产生声音，其中，在钢琴演奏期间，该制音机构与键盘或制音踏板互锁，从而根据需要把制音器从挤压着琴弦的状态释放开。特别是，当制音机构只与键盘互锁时，就只对与“被按下的”键相对应的制音器进行驱动。当该制音机构只与制音踏板互锁时，全部的制音器都被集体驱动，从而同时释放全部的琴弦。
为了驱动设置在下部底梁103上的这些踏板，例如，钢琴外壳100配备有一踏板连杆机构，该踏板连杆机构包括一些踏板杆。
如图6所示，通过设置在一底板28上的踏板杠杆29和30，把弱音踏板25和制音踏板27的移动分别传递至竖直连杆31和32，从而就可以驱动与一动作机构(图中未示)连接的制音机构或弱音机构。
倍弱音踏板26的运动通过一倍弱音连杆33、一连杆34、一互连杆35被传递到与所述动作机构相连的倍弱音机构36。
踏板杠杆29和30的中心部分被底板28上的支承部件37可转动地支撑着，并且通常被压缩卷簧38沿着恢复方向挤压着。
在这种传统的用于上述立式钢琴的踏板连杆机构中，踏板杠杆29和30通过支承部件37被单独地固定到底板28的上表面上，其中，压缩卷簧38被设置在踏板杠杆29、30和底板30之间。由于在制造过程中的组装工作非常复杂和麻烦，因此安装上面所提到的部件需要花相当长的时间。
为了消除上述缺陷，在日本专利申请公开No.2001-312269中公开了一种底板单元，在这种底板单元中，可由踏板枢转运动的那些可枢转运动部件和踏板杠杆的支承部件都被结合在一起，并且被固定到底板或钢琴外壳的键床上。
前面所述的结构可以改进用于把各种踏板与它们的操作机构相互连接在一起的踏板连杆机构的可操作性。然而，为了把具有踏板杠杆的底板单元固定到钢琴外壳的底板上，需要使底板具有足够高的刚性，这就需要一“刚性”的底梁。在自动演奏钢琴和电子钢琴中，需要提供预定的空间，以便安装一些电子部件，例如电源装置、电子声源、放大器。然而，传统的立式钢琴却不能提供足够大的空间来把这些电子部件安装到底板上，于是，就应把大量的部件安装在一个较小的空间内。这样就会在电子部件和其它部件之间产生相互干扰，并且这样还会阻止电子部件产生的热量的辐射和散发。
通过把具有踏板杠杆的底板单元安装到键床上，可以解决前面所提到的问题，然而，键床的强度却被减小了，从而会减小键床的耐用性，这是不希望的。只要踏板杠杆被引入底板单元内，那么在把底板单元安装到钢琴外壳的任何位置内都会产生类似的问题。此外，由于在支撑部件、恢复弹簧等的安装位置方面，设计的自由度和实际的操作都受到限制，从而还会产生其它的一些问题。
实用新型内容本实用新型的发明目的是提供一种具有多种踏板及其操作机构的立式键盘乐器，其中，确保了在键盘外壳的底板上设置有足够大的空间，以便用于安装电子部件和其它部件，而且不会降低底板的耐用性，不会在设计方面和踏板连杆机构的操作实际操作方面造成限制。
根据本实用新型的一个方面，提供一种键盘乐器(例如电子钢琴)具有键盘，该键盘包括多个与设置在键床上的多个琴键互锁的动作机构；和至少一个踏板(例如制音踏板)，所述踏板被设置在该键盘乐器外壳的底板上，其中，这种键盘乐器配备有踏板连杆机构，该踏板连杆机构包括踏板杠杆。也就是，键床加强部件与键床的下表面相连，并且，所述键床加强部件被设置成枢转地支撑着在其下面的所述踏板杠杆，其中，在键床和键床加强部件之间的间隙内放入多个渐缩的间隔件，利用螺钉把它们整体地固定在一起。
根据本实用新型的另一个方面，提供一种适用于键盘乐器的踏板连杆机构，其中设置在键床上的多个琴键与外壳中的多个动作机构互锁，所述踏板连杆机构包括踏板，该踏板被设置在所述外壳的底板上；其中，所述踏板连杆机构还包括键床加强部件，该键床加强部件被固定到所述键床的下表面；及踏板杠杆，该踏板杠杆的一端与所述踏板相互连接，并且在所述键床加强部件的下面被枢转地支撑。
在上述结构中，踏板杠杆被一踏板杠杆支撑板枢转地支撑着，所述踏板杠杆支撑板与键床加强部件的下表面固定连接。踏板杠杆的一端通过悬栓与踏板相互连接，另一端与竖直连杆相互连接，所述竖直连杆与至少一个动作机构互锁。
由于踏板杠杆被设置在键盘乐器外壳内的较高位置，因此，可以确保在所述外壳的底板上有一相当大的空间，以便安装电子部件和其它部件，并且由于设置了键床加强部件，从而不会损害耐用性。
下面将参照附图来详细描述本实用新型的这些和其它的发明目的、方面以及实施例。在附图中图1是表示根据本实用新型一实施例的电子钢琴内部结构的剖面侧视图；图2是表示适用于电子钢琴的踏板连杆机构的一些基本部件的剖面前视图；图3是表示与电子钢琴键盘中的一琴键互锁的一动作机构的基本部件放大侧视图；图4是动作机构的规定部件的局部侧视图，该动作机构包括一制音杠杆，一旦制音踏板被踩下，该制音杠杆就被移动；图5是表示一立式钢琴的外观的透视图，这种立式钢琴是键盘乐器中一种传统的乐器；图6是一分解透视图，示出了适用于这种立式钢琴的传统的踏板连杆机构的基本部件。
具体实施方式
下面将参照附图通过举例的方式对本实用新型进行更详细的描述。
图1是表示根据本实用新型一实施例的电子钢琴内部结构的剖面侧视图；图2是表示适用于电子钢琴的踏板连杆机构的一些基本部件的剖面前视图；图3是表示适用与电子钢琴的动作机构中一些基本部件的放大侧视图；图4是表示动作机构的规定部件的局部侧视图，该动作机构包括一制音杠杆，一旦制音踏板被踩下，该制音杠杆就被移动。
图1所示的电子钢琴的外观与图5所示的立式钢琴的外观相类似，因此，那些与图5和图6中相同的部件在图1和图2中也采用相同的附图标记来表示。因此将根据需要省略对这些相同部件的详细描述。在图1和图2中，假想线(例如虚线)表示钢琴外壳的轮廓。
在图1中，许多琴键(包括白色琴键和黑色琴键)11被设置在键盘10的键床101上，键盘10大致被设置在钢琴外壳100的中央部分。每个琴键11都能绕着轴12进行可枢转运动，从而，在键盘10的后侧，在琴键11的后端部分上方设置一动作机构50，该动作机构由琴键11来驱动。为每个琴键11设置这样的动作机构50，其中，该动作机构由竖直地设置在键床101上的一支架40支撑着，并且也由一中央横杆41支撑着，所述中央横杆41呈水平设置，并横过键盘10的全部音域(registers)。
图3表示出了动作机构50的一些细节，在这种动作机构50中，一摆击凸缘(whippen flange)51、一粗端凸缘(butt flange)52、一制音杠杆凸缘53和一制音杆铰链54分别被固定到中央横档41上。具体地说，摆击件55被可转动地由所述摆击凸缘51支撑着；粗端56被可枢转地由所述粗端凸缘52支撑着；一制音杠杆57被可枢转地由所述制音杠杆凸缘53支撑着；一制音杆58被可转动地由所述制音杆铰链54支撑着。
一音槌柄60和一捕集件(catcher)62分别与粗端56固定连接，所述音槌柄60的末端部装配有一音槌61(见图1)。由于电子钢琴是利用电子声源来产生声音的，因此，音槌61不必敲击一根琴弦(或多根琴弦)。由于这个原因，音槌61通常不被装配音槌毡。
此外，制音杠杆57不必挤压琴弦来使其停止振动。由于这个原因，制音杠杆57也不被装配制音毡。
在图3中，由一摆击件55支撑着一顶杆63，在摆击件55上分别固定有一背档(back check)64和一制音匙65。
此外，在键盘10的琴键11的后端部的上表面上固定一顶起钮(capstanbutton)13。
由于上面所描述的动作机构50的结构和操作情况与安装在公知的立式钢琴中的传统的动作机构的结构和操作情况基本相同，因此，在此省略了对动作机构50的详细描述，但是，下面仍将对制音机构的操作情况和音槌的操作情况进行简单的描述。
当琴键11按图1中A所示的方向按下时，与琴键11的后端部的上表面相连的顶起钮13就会向上移动，挤压所述摆击件55，使摆击件55沿着顺时针方向移动，从而使顶杆63挤压所述粗端56，使粗端56顺时针移动。于是，音槌柄60和音槌61就沿着方向B转动至图1中虚线所示的预定位置。
在这个时候，一键开关(图中未示)监测到键11被按下，从而产生一检测信号，该检测信号又驱动电子声源，从而产生一音乐音调信号，所述音乐音调信号具有与所按下的键相对应的音调。
制音机构是由分别为琴键11设置的制音杠杆57、水平伸长并为所有的琴键11所共用设置的制音杆58(见图2中的虚线所示)和固定在制音杆58一端的互连杠杆66构成。互连杠杆66的一端与一竖直连杆22的上端宽松地接合，所述竖直连杆22与一制音杠杆27互锁。
在琴键按压模式中，由于摆击件55顺时针转动，制音匙形件65只挤压制音杠杆57，从而使制音杠杆57沿着方向D可转动地运动，在立式钢琴的情况中，制音毡从琴弦移开。
当制音踏板27被压下时，竖直连杆22通过在下文中将要描述的一踏板连杆机构沿着方向C向上移动(见图1和图4)，于是，互连杠杆66沿着方向E可转动地移动所述制音杆58(见图4)。于是，就可以沿着方向D集体地转动与制音杆58相接合的所有制音杠杆57。
下面将参照图1和图2来详细描述根据本实施例的踏板连杆机构以及用于安装踏板杠杆的结构。
一键床加强部件15被安装到钢琴外壳100的键床101下面的规定位置，所述键床加强部件15是由方条(木材)或大致呈方形断面的铁管制成，其中，键床加强部件15的两端通过侧板固定部件16分别被固定到侧板102的内表面上。
多个渐缩的间隔件17被放入位于键床101和键床加强部件15之间的空隙处的规定位置，每个渐缩的间隔件17具有楔形形状，这些渐缩的间隔件以规定的间距被相互间隔开。这些渐缩的间隔件通过螺钉18与键床加强部件15一起整体地固定在键床101上，其中，在键床加强部件15的下表面上安装一踏板杠杆支撑板19。
一杠杆支撑件45被固定连接到踏板杠杆支撑板19的下表面上，使该杠杆支撑件与踏板杠杆20相互连接，并可绕着一杠杆支撑轴承46和一轴47转动，所述杠杆支撑轴承46和轴47被固定连接在踏板杠杆20上。结果是，踏板杠杆支撑板19可枢转地支撑着踏板杠杆20，以可沿G方向移动(见图2)。此外，在踏板杠杆支撑板19和踏板杠杆20之间设置一压缩弹簧48，用于恢复位置。
踏板杠杆20的一端通过一悬栓21与制音踏板27的一悬孔相互连接，所述悬栓21是两端均具有外螺纹的一杆状部件，通过采用这种方式，悬栓21的两端就与踏板杠杆20以及制音踏板27宽松地螺接。竖直连杆22的下端被插入到踏板杠杆20另一端的孔内，并与该孔相互连接。
在上面的结构中，踏板杠杆20绕着轴47的枢转运动是在规定的支撑点实现的，该支撑点位于在踏板杠杆20的整个长度中从踏板杠杆20的中心更靠近悬栓21的位置。由于这个原因，当沿着方向F压下制音踏板27以便使悬栓21沿着方向H(见图1)下降时，踏板杠杆20沿着方向G枢转运动，从而使这种枢转运动被放大，以便沿着方向C向上推动所述竖直连杆22。
然后，如图4所示，互连杠杆66移动所述制音杆58，使制音杆58沿着方向E转动，从而使所有的制音杠杆57集体地沿方向D转动。由于电子钢琴通常并不利用制音杠杆57来挤压琴弦，所述制音杠杆57并不附设有制音毡，因此，即使当使用者(演奏者)踩下所述制音踏板27，所述制音毡也不会被从琴弦上释放开。换句话说，前面所描述的结构只为演奏者提供一种类似于传统的立式钢琴的踏板操作感觉(知觉)。
在前面已描述了制音机构(类似于响音机构)和它的踏板连杆机构，这些机构由制音踏板27来操作。这些描述同样适用于分别由弱音踏板操作的弱音机构(声音柔化机构)以及由倍弱音踏板26操作的倍弱音机构的踏板连杆机构。此外，可以把类似的踏板连杆机构和它的固定结构应用于其它的踏板机构，以便适应于其它的键盘乐器。
根据上面所描述的这个实施例，用于对键床101进行加强的键床加强部件15被设置在钢琴外壳100的键床101下面，并且把多个呈楔形的渐缩的间隔件17放入到位于键床101和键床加强部件15之间的间隙内，其中，键床加强部件15和渐缩的间隔件17与键床101通过螺钉整体地固定在一起，从而使得踏板杠杆20被设置在键床加强部件15下面，并由键床加强部件15枢转支撑着。因此，就可以使键床和适用于该键床的踏板机构具有足够高的强度。也就是，在对踏板进行操作时，即使向踏板机构施加一很大的作用力，也不会损害键盘乐器的踏板机构的耐用性。
与传统的键盘乐器不同，本实用新型并不把踏板杠杆设置在底板28上；因此，可以确保提供一个足够大的空间来安装电子部件和其它部件。也就是，本实用新型在电子钢琴和自动演奏钢琴中能非常有效地起作用。当然，本实用新型同样可以适用于诸如立式钢琴的声学钢琴。
因为本实用新型通过在键床101和键床加强部件15之间牢固地设置一些渐缩的间隔件17，使键床101和键床加强部件15被整体地固定在一起，因此能增大键盘乐器所用的踏板机构的强度。在这里，渐缩的间隔件17并不是本实用新型所必须的基础，因此，可以根据需要把这些渐缩的间隔件17省去。
此外，前面所描述的悬栓并不是必须得用作在踏板和踏板杠杆之间用于相互连接的互连部件。也就是说，也可以采用其它的装置，例如杆状部件、金属丝、链等来在踏板和踏板杠杆之间进行连接。
如前所述，本实用新型具有多种效果和技术特征，下面将对这些效果和技术特征进行描述。
(1)由于在具有踏板机构的键盘乐器上采用了先进的踏板连接结构，因此，本实用新型能确保提供一个足够大的空间，以便于把电子部件和其它部件安装在钢琴外壳的底板上，同时还能确保具有足够高的耐用性。在这里，本实用新型的优点在于对于设计和踏板连杆机构的操作基本上没有限制。
(2)特别是，本实用新型适用于这样一种立式键盘乐器，其中，键盘是通过把多个琴键设置在一键床上、并且由这些琴键来驱动各自的动作机构来实现的，键床大致被设置在钢琴外壳的中央部分，其中，利用设置在钢琴外壳的底板附近的踏板杠杆来把踏板的操作传递到动作机构，从而实现踏板连杆机构。本实用新型的特征在于在键床下面设置一键床加强部件，并且，踏板杠杆与所述键床加强部件相连接，并由键床加强部件支撑。
(3)在上面的结构中，在键床和键床加强部件之间放入一些楔形部件(例如渐缩的间隔件)，并利用螺钉和类似件把所述楔形部件和键床加强部件整体地与键床固定在一起。
由于在不脱离本实用新型的构思或不脱离本实用新型的必要特征的情况下，可以采用多种形式来实施本实用新型，因此在这里所描述的这个实施例只是解释性的，本实用新型并不局限于这里所描述的实施例，本实用新型的范围是由所附的权利要求来限定的，而不是由前面所作的描述来限定的，权利要求包括那些落入到权利要求范围内的所有变型或等同方案。
权利要求1.一种键盘乐器，其中多个琴键(11)被设置在键床(101)上，并且多个动作机构(50)被设置成与所述多个琴键分别相连接，其特征在于，所述键盘乐器包括踏板连杆机构，该踏板连杆机构包括踏板杠杆(20)，用于把设置在所述外壳的底板(28)上的踏板(27)的操作传递到所述多个动作机构中的至少一个；及键床加强部件(15)，该键床加强部件被设置在所述键床下面，以便枢转地支撑位于其下面的所述踏板杠杆。
2.根据权利要求1所述的键盘乐器，其特征在于，所述键床被大致设置在外壳(100)的中部。
3.根据权利要求1所述的键盘乐器，其特征在于，在键床和键床加强部件之间的间隙内放入多个楔形部件(17)，以便利用螺钉把所述键床加强部件和多个楔形部件整体地与所述键床固定在一起。
4.根据权利要求1所述的键盘乐器，其特征在于，所述踏板杠杆的一端通过悬栓(21)与所述踏板相互连接。
5.根据权利要求4所述的键盘乐器，其特征在于，所述踏板杠杆的另一端与竖直连杆(22)相互连接，所述竖直连杆(22)与所述动作机构中的至少一个互锁。
6.一种适用于键盘乐器的踏板连杆机构，其中设置在键床(101)上的多个琴键(11)与外壳(100)中的多个动作机构(50)互锁，所述踏板连杆机构包括踏板(27)，该踏板被设置在所述外壳的底板(28)上；其特征在于，所述踏板连杆机构还包括键床加强部件(15)，该键床加强部件(15)被固定到所述键床的下表面；及踏板杠杆(20)，该踏板杠杆的一端与所述踏板相互连接，并且在所述键床加强部件的下面被枢转地支撑。
7.根据权利要求6所述的适用于键盘乐器的踏板连杆机构，其特征在于，还包括踏板杠杆支撑板(19)，该踏板杠杆支撑板(19)被固定连接到所述键床加强部件的下表面，以便枢转地支撑通过悬栓(21)与踏板互锁的所述踏板杠杆。
8.根据权利要求7所述的适用于键盘乐器的踏板连杆机构，其特征在于，所述踏板杠杆的另一端与竖直连杆(22)相互连接，所述竖直连杆(22)与所述多个动作机构中的至少一个互锁。
9.根据权利要求7所述的适用于键盘乐器的踏板连杆机构，其特征在于，还包括枢转运动装置(45-47)，通过所述枢转运动装置使得所述踏板杠杆被所述踏板杠杆支撑板枢转地支撑。
10.根据权利要求7所述的适用于键盘乐器的踏板连杆机构，其特征在于，还包括多个渐缩的间隔件(17)，这些间隔件(17)被放入所述键床和所述键床加强部件之间的间隙内。
专利摘要键盘乐器和适用于键盘乐器的踏板连杆机构。所述键盘乐器具有一键盘(10)和至少一个踏板(例如制音踏板(27))。所述键盘(10)包括多个动作机构(50)，这些动作机构(50)与设置在键床(101)上的许多琴键(11)互锁。所述踏板被设置这种键盘乐器的外壳(100)的一底板(28)上，其中，该踏板配备有踏板连杆机构，所述踏板连杆机构包括踏板杠杆(20)。一键床加强部件(15)被连接到键床的下表面，并被设置成枢转地支撑着在其下面的所述踏板杠杆，其中，在键床和键床加强部件之间的间隙内放入多个渐缩的间隔件(17)，并利用螺钉(18)把它们整体地固定在一起。所述踏板的一端通过悬栓(21)与踏板相互连接，另一端与竖直连杆(22)相互连接，所述竖直连接与至少一个动作机构互锁。
文档编号G10C3/12GK2742522SQ20032011675
公开日2005年11月23日 申请日期2003年11月20日 优先权日2002年11月22日
发明者浦闻君 申请人:雅马哈株式会社