琴键驱动装置和键盘乐器的制作方法

专利名称：琴键驱动装置和键盘乐器的制作方法
技术领域：
本发明涉及构造为对键盘乐器的琴键进行驱动的琴键驱动装置的技术。
背景技术：
为了让原声钢琴(acoustic piano)具有自动弹奏或演奏功能，已知存在一种将具有用于对键盘的琴键进行驱动的螺线管的琴键驱动装置(琴键驱动单元)设置在通过切割位于琴键之下的一部分中盘而形成的空间中的技术。琴键驱动装置被构造为按照演奏内容通过控制信号促动螺线管，由此从相关琴键下侧在每个琴键的后端部分的附近(更靠近背档)将驱动力传送给相关联的琴键。因此，琴键被驱动为好像弹奏者或演奏者已经按下了该琴键，且与琴键对应的弦槌撞击相关联的琴弦，由此产生声音。为了安装如此构造的琴键驱动装置，由于其安装位置，需要在原声钢琴上执行大量的加工操作。此外，需要很长时间来在原声钢琴上安装琴键驱动装置。考虑到这点，已经开发了一种辅助琴键驱动装置在原声钢琴上的安装操作的技术，例如以下专利文献I所披露的。专利文献I JP-A-2004-252302

发明内容
从设计的角度上讲，在一些原声钢琴中，不仅存在中盘，还存在位于键盘的相对端处的琴键下方的、用于连接琴腿和中盘的琴腿托木。在上述专利文献I中披露的技术中，因为琴键驱动装置没有完全容纳在中盘内，所以琴键驱动装置的一部分在中盘下方突出。在琴腿托木经由中盘位于琴键下方的情况下，琴键驱动装置的向下突出部分干涉琴腿托木。 因而，必须在安装琴键驱动装置之前，通过切割移除琴腿托木的一部分。由此，当在如上所述构造的原声钢琴上安装琴键驱动装置时，在原声钢琴上的加工操作需花费时间，且钢琴的外观改变。本发明是鉴于上述情况而做出的。本发明的第一目的是提供一种要被安装在键盘乐器上的用于驱动琴键的琴键驱动装置，其中所述键盘的一部分被定位在琴腿托木上方而无需通过切割移除琴腿托木的一部分。第二目的是提供一种键盘乐器，其中安装有所述琴键驱动装置。本发明的第三目的是提供一种将琴键驱动装置安装在键盘乐器上的方法。上述第一目的通过本发明的第一方面实现，提供一种琴键驱动装置，其被安装在键盘乐器上，所述键盘乐器被构造为使得键盘的一部分经由中盘定位在琴腿托木上方，且所述琴键驱动装置被构造为按照被输入到所述琴键驱动装置的控制信号驱动键盘的多个琴键，所述琴键驱动装置包括多个驱动单元，每个驱动单元包括多个促动器和控制电路，所述多个促动器用于分别驱动所述多个琴键，所述控制电路用于按照控制信号控制所述多个促动器的操作，且每个驱动单元要被安装在键盘乐器上，从而每个驱动单元的至少一部分被插入到移除空间中，所述移除空间通过移除一部分中盘而形成，以便沿垂直方向穿过该中盘，
其中，在所述多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，驱动每个被定位在琴腿托木上方的至少一个琴键的至少一个驱动单元包括(a)第一部分，其至少一部分被插入到移除空间的插入空间部分中，所述插入空间部分由琴腿托木和键盘限定在它们之间，且所述第一部分容纳所述促动器；和(b)第二部分，其至少一部分被设置在移除空间的除了插入空间部分以外的其他空间部分中，而不插入到插入空间部分中，且所述第二部分容纳促动器和控制电路，第二部分的沿垂直方向和水平短侧方向中的至少一个方向测量的尺寸比第一部分的沿垂直方向和水平短侧方向中的所述至少一个方向测量的尺寸大。根据本发明，用于对键盘乐器的琴键进行驱动的琴键驱动装置可被安装在键盘乐器中，其中，键盘的一部分定位在琴腿托木上方，而无需通过切割来移除琴腿托木的一部分。在琴键驱动装置中，所述多个驱动单元每个可以是沿排布键盘的多个琴键所沿的方向长，且所述驱动单元中的一个在其纵向相对的端部部分的一个处可具有第一部分，且在纵向相对的端部部分的另一个处连接到驱动单元中的另一个。在琴键驱动装置中，第二部分的沿垂直方向测量的尺寸可以比第一部分的沿垂直方向测量的尺寸大，从而，在多个驱动单元被安装在键盘乐器上的状态下，第二部分具有在中盘的下方突出的部分。在琴键驱动装置中，在多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，第二部分可具有上部部分和下部部分，该上部部分定位在高于中盘的下表面的高度位置处，该下部部分的至少一部分定位在低于中盘的下表面的高度位置处，且促动器可容纳在上部部分中，而控制电路可容纳在下部部分中。在琴键驱动装置中，在多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，第一部分可被定位在高于中盘的下表面的高度位置处。在琴键驱动装置中，键盘乐器可包括一对琴腿托木，其每个都用作琴腿托木，且第二部分的下部部分可被设置在所述一对琴腿托木之间。在琴键驱动装置中，多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，至少一个驱动单元在其邻近另一驱动单元的一侧可具有第三部分，促动器被容纳在该第三部分中，且第三部分具有的沿垂直方向测量的尺寸比第二部分的沿垂直方向测量的尺寸小。在琴键驱动装置中，在多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，第一部分的至少一部分可与琴腿托木接触。上述第二目的可根据本发明的第二方面实现，提供一种键盘乐器，包括琴腿托木；键盘，其一部分定位在琴腿托木上方；中盘，在其至少一部分中形成有一空间，该中盘设置在键盘下方和在琴腿托木上方的位置处 '及如上所述的琴键驱动装置，其中，移除空间，琴键驱动装置的多个驱动单元插入到该移除空间中，且所述移除空间即是形成在中盘中的所述空间。上述第三目的可根据本发明的第三方面实现，提供一种将琴键驱动装置安装在键盘乐器上的方法，所述键盘乐器被构造为使得键盘的一部分经由中盘定位在琴腿托木上方，其中，琴键驱动装置被构造为驱动键盘的多个琴键，且包括多个驱动单元，每个驱动单元包括多个促动器和控制电路，所述多个促动器用于分别驱动所述多个琴键，所述控制电路用于按照控制信号控制所述多个促动器的操作，并且其中，移除空间通过移除一部分中盘而形成，以便沿垂直方向穿过所述中盘，所述方法包括的步骤是将至少一个驱动单元的一部分插入到移除空间的插入空间，所述插入空间由琴腿托木和键盘限定在它们之间，并且至少两个驱动单元彼此分开，将所述至少两个分开的驱动单元与所述至少一个驱动单元的插入到插入空间中的那部分电连接，并且通过所述至少一个驱动单元的插入到插入空间中的那部分将多个驱动单元固定到中盘。在上述描述中添加到所述装置的相应构成元件的括有括号的附图标记对应于在以下实施例中使用的附图标记，以便识别相应的构成元件。添加到每个构成元件的这些附图标记表示每个元件和其一个例子之间的对应关系，且每个元件并不限于该一个例子。


本发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和产业重要性可通过阅读本发明实施例的以下详细描述并在结合附图进行考虑时得到更好地理解，其中图I是用于解释本发明的一个实施例中的自动弹奏钢琴的外观的视图；图2是用于解释本发明的该实施例中的自动弹奏钢琴一部分的横截面结构的视图，该部分不包括琴腿托木；图3是用于解释本发明的该实施例中的自动弹奏钢琴一部分的横截面结构的视图，该部分包括琴腿托木；图4是用于解释从本发明的该实施例的自动弹奏钢琴的前侧观察时中盘、琴腿托木和琴键驱动装置之间的位置关系的视图；图5A和5B是用于解释本发明的该实施例中的琴键驱动装置的结构的视图；图6A和6B是用于解释本发明的该实施例中的琴键驱动装置在其被分为驱动单元时的结构的视图；图7是琴键驱动装置的沿图6中的箭头VII-VII观察的横截面视图；图8是琴键驱动装置的沿图6中的箭头VIII-VIII观察的横截面视图；图9是用于解释本发明该实施例的琴键驱动装置被安装在大钢琴上的例子的视图；图10是继续图9的用于解释本发明该实施例的琴键驱动装置被安装在大钢琴上的例子的视图；图11是继续图10的用于解释本发明该实施例的琴键驱动装置被安装在大钢琴上的例子的视图；图12是显示当从下方观察时图11所示的琴键驱动装置和中盘的关系的视图；图13A和13B是用于解释在本发明的改进实施例I中的琴键驱动装置的结构的视
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图14A和14B是用于解释在本发明的改进实施例2中的琴键驱动装置的结构的视图；图15是琴键驱动装置的沿图14中的箭头XV-XV观察的横截面视图；和图16是用于解释在本发明的改进实施例4中的琴键驱动装置的结构的视图。
具体实施例方式<实施例>[自动弹奏钢琴的外观] 首先参考图I，图I解释了本发明的一个实施例的自动弹奏钢琴I的外观。自动弹奏钢琴I在其前侧包括键盘2，该键盘中排布有多个琴键20，例如在该实施例中有八十八个琴键20。自动弹奏钢琴I还包括位于键盘2之下的中盘3、每个都使相应的琴腿部5和中盘3连接的两个琴腿托木4、踏板8和控制器11。琴腿托木4被定位在键盘2的沿琴键20 被排布的方向(适当的话，下文称为“琴键排布方向”)的相对侧中的一侧和另一侧上，即在自动弹奏钢琴I的左手端和右手端。换句话说，键盘2沿琴键排布方向的每一个相对端的一部分被构造为经由中盘3位于相应的琴腿托木4上方。自动弹奏钢琴I被构造为使得， 根据本发明实施例的琴键驱动装置被安装在普通大钢琴上。自动弹奏钢琴I的琴键20被琴键驱动装置驱动。控制器11包括算法单元，诸如中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)等。控制器被构造为获得乐器数字接口(MIDI)格式等的演奏信息且向琴键驱动装置输出控制信号，用于按照演奏信息指导琴键的驱动方式。演奏信息可通过外部输入端子或类似结构输入，或可被预存储在存储器部分等中。接下来参考图2-4，将解释琴键驱动装置安装在自动弹奏钢琴I中的位置。[琴键驱动装置10的位置]图2是用于解释本发明的实施例中的自动弹奏钢琴I的一部分的横截面结构的视图，该部分不包括琴腿托木4。该横截面结构显示了当沿琴键排布方向观察时沿每个琴键 20延伸的方向(适当的话后文称为“琴键延伸方向”)的横截面结构。每个琴键20被相关联的圆销(balance pin)7可旋转地支撑。当琴键20的前端部分(即，在被演奏者按下的那侧，即，在图2的左侧)被按下时，琴键20绕圆销7旋转，且琴键20的后端部分(位于圆销7的相对侧中的远离前端部分的那一侧上)抬起，由此，对应于琴键20的动作机构6被操作，以导致其弦槌撞击相应的琴弦。由此产生声音。中盘3具有空间30a，其形成在琴键20的后端部分的下方。空间30a通过切割从而沿垂直方向穿过一区域来形成，所述区域是中盘3—部分且包括沿垂直方向与琴键20的后端部分相对的一部分。空间30a具有大体长方体形状，其沿琴键排布方向延伸。在这方面，由于用于形成空间30a的加工操作的限制，限定出空间30a的多个角部的每一个的两个切割表面会形成曲面而不是以直角相交。如图9所示，空间30a是空间30 (作为移除空间的一个例子)的一部分，其通过移除中盘3的一部分而形成。更具体地，空间30通过将在后文解释的空间30b (每个作为插入空间部分的一个例子)和除了空间30b以外的空间30a(作为其他空间部分的一个例子)构成。空间30是这样一种空间其通过移除中盘3的一部分而形成，且沿垂直方向通过分别具有与中盘3的上表面和中盘3的下表面3D相同高度水平的平面限定，且还沿水平方向通过由移除中盘3的一部分而形成的空间的四个侧表面而限定。琴键驱动装置10包括螺线管容纳部分100a，其中容纳有螺线管101，每个螺线管作为促动器用于将驱动力赋予相关联的琴键20，以便驱动琴键20 ;和电路板容纳部分200a， 其中容纳有电路板210(图7)，该电路板具有控制电路，用于基于上述的控制信号促动螺线管101。应该指出，每个都作为促动器的螺线管101并没有容纳在电路板容纳部分200a中。 琴键驱动装置10通过借助螺钉15旋拧到中盘3的下表面3D而固定到中盘3。在琴键驱动装置10被安装在自动弹奏钢琴I上的状态下，螺线管容纳部分IOOa的一部分被容纳在空间30a中，但是螺线管容纳部分IOOa的上端部分从空间30a向上突出，且电路板容纳部分 200a被设置为定位在空间30a下方。在本实施例中，因此，在螺线管容纳部分IOOa和电路板容纳部分200a被视为用于容纳螺线管和电路板的一个容纳本体(作为第二部分的一个例子)的情况下，容纳本体的一部分被容纳在空间30a中，而没有被插入在空间30b中，且容纳本体的一部分从空间30a向下突出。应该注意，整个螺线管容纳部分IOOa可被容纳在空间30a中，或电路板容纳部分200a的一部分可被容纳在空间30a中。在琴键驱动装置10中，螺线管基于来自控制器11的控制信号而被促动，由此将相关联琴键20的后端部分向上推动，以使得琴键20旋转。由此，琴键驱动装置10实现了与演奏者按下琴键20的前端部分类似的操作。图3是用于解释本发明的实施例中的自动弹奏钢琴I的一部分的横截面结构的视图，该部分包括琴腿托木4。如图2所示，图3的横截面结构显示了当沿琴键排布方向观察时沿琴键延伸方向的方向的横截面结构。与图2的横截面结构不同，琴腿托木4在图3的横截面结构中存在于中盘3下方。中盘3具有空间30b，该空间30b形成在琴键20的后端部分下方。每个空间30b通过切割以便沿垂直方向穿过一区域而形成，该区域是中盘3 — 部分且包括沿垂直方向与琴键20的后端部分相对的部分。每个空间30b具有大体长方体形状，其沿琴键排布方向延伸。每个空间30b与空间30a不同之处在于，琴腿托木4存在于空间30b下方。每个空间30b包括形成在键盘2和相对应琴腿托木4之间的空间的至少一部分。换句话说，琴腿托木4没有存在于空间30a下方，且空间30a不包括形成在键盘2和每个琴腿托木4之间的空间。空间30a和空间30b构成连续的空间，且整体上大致具有大体长方体形状。此后， 空间30a和空间30b可被共同地称为空间30。在琴键驱动装置10安装在自动弹奏钢琴I上的状态下，琴键驱动装置10的容纳在空间30b的一部分具有螺线管容纳部分IOOb (作为第一部分的一个例子)，在该螺线管容纳部分中容纳有螺线管，但该部分不具有与电路板容纳部分200a对应的结构，在电路板容纳部分中容纳有具有控制电路的电路板210。此外，在琴键驱动装置10安装在自动弹奏钢琴I上的状态下，螺线管容纳部分IOOb的一部分容纳在空间30b中，且整个螺线管容纳部分IOOb设置置在高于中盘3的下表面3D的高度位置处。在如图2所示的被视为中盘3 的下表面3D和琴腿托木4的上表面具有相同高度水平的情况下，整个螺线管容纳部分IOOb 被设置在高于琴腿托木4的上表面的高度位置处。螺线管容纳部分IOOb被形成为沿琴键排布方向与被容纳在空间30a中的螺线管容纳部分IOOa连续且沿垂直方向设置在与螺线管容纳部分IOOa相同的高度位置处。此外，螺线管容纳部分IOOb在其下部部分不具有与电路板容纳部分200a相对应的结构。而螺线管容纳部分IOOb没有与其他组成构件(诸如图3中的中盘3和琴腿托木4)接触，螺线管容纳部分IOOb具有相对于诸如中盘3和琴腿托木4这样的其他组成构件的固定位置关系，因为螺线管容纳部分IOOb被形成为与螺线管容纳部分IOOa连续。如图2所示，电路板容纳部分200a被定位在低于中盘3的下表面 3D的高度位置处，而螺线管容纳部分IOOa被定位在高于中盘3的下表面3D的高度位置处。 如图3所示，螺线管容纳部分IOOb被定位在高于中盘3的下表面的高度位置处。因此，在沿每个螺线管容纳部分IOOaUOOb的垂直方向的尺寸表示为I1，而沿电路板容纳部分200a 的垂直方向的尺寸表示为I2的情况下，沿螺线管容纳部分IOOa和电路板容纳部分200a的垂直方向的相应尺寸的和(=Ifl2)(即，沿容纳螺线管和电路板的一个容纳本体的垂直方向的尺寸，即，沿第二部分的垂直方向的尺寸)比沿螺线管容纳部分IOOb的垂直方向的尺寸大。此外，沿螺线管容纳部分IOOb的水平短侧方向的尺寸被制成为等于I3，如图7所示。 在此，水平短侧方向是垂直于每个驱动单元IO-LUOU的将在下文描述的纵向方向(该纵向方向与琴键排布方向相同)且平行于水平平面的方向，该纵向方向将在后文解释。如图8 所示，沿电路板容纳部分200a的水平短侧方向的尺寸被制成为等于15。该尺寸13和该尺寸 I5适当地根据容纳在螺线管容纳部分IOOb中的螺线管的大小以及容纳在电路板容纳部分 200a中的电路板210的大小来确定。在该实施例中，尺寸I3和尺寸I5彼此不同。在该实施例中，电路板容纳部分200a被设置为使得，电路板容纳部分200a的一部分在螺线管容纳部分IOOa的前端面向前延伸，如图8所示。该设置考虑了在将从电路板210延伸的电线连接到相应螺线管的工作可行性。更具体地，螺线管容纳部分IOOa和电路板容纳部分200a被设置置为使得，螺线管定位在电路板210的相应连接器(未示出)的正上方。因此，电路板容纳部分200a的该部分在螺线管容纳部分IOOa的前端面向前延伸。螺线管容纳部分IOOa 和电路板容纳部分200a可用其他方式设置。例如，电路板210的结构可被改变，从而连接器的位置可被改变，例如，由此螺线管容纳部分IOOa可被设置在电路板容纳部分200a的正上方，且尺寸I3和尺寸I5可被制成为彼此相等。图4是用于解释从本发明实施例的自动弹奏钢琴I的前侧观察时中盘3、琴腿托木4和琴键驱动装置10之间的位置关系的视图。琴键驱动装置10包括驱动单元10-L， 被构造为驱动低音高侧的琴键20 ;驱动单元10-U，被构造为驱动高音高侧的琴键20 ;和连接部分300，将驱动单元IO-L和驱动单元IO-U连接。每个驱动单元10-LU0-U沿排布键盘 2的琴键20所沿的琴键排布方向具有细长形状，且每个驱动单元除了上述螺线管容纳部分 100a、IOOb之外还具有螺线管容纳部分IOOc (作为第三部分)。如上所述，电路板容纳部分 200a存在于螺线管容纳部分IOOa下方，但电路板容纳部分200a不存在于螺线管容纳部分 IOObUOOc下方。尽管可供空气穿过的多个孔被形成电路板容纳部分200a的侧表面中，但是这些孔也可以不形成。如图4所示，相应驱动单元10-LU0-U的电路板容纳部分200a被插置在一对琴腿托木4之间(即，在相应琴腿托木4的内侧表面4a之间)，当从前侧观察时，这一对琴腿托木设置在自动弹奏钢琴I的左侧部分和右侧部分的一个和另一个上。在两个驱动单元10-LU0-U彼此连接的状态下，螺线管容纳部分IOOc沿排布键盘2的琴键20 所沿的琴键排布方向定位在相应驱动单元10-LU0-U的螺线管容纳部分IOOa之间，且被容纳在空间30a中。与螺线管容纳部分IOOb —样，螺线管容纳部分IOOc被形成为沿琴键排布方向与螺线管容纳部分IOOa连续，且沿垂直方向被设置在与螺线管容纳部分IOOa相同的高度位置处。螺线管容纳部分IOOc被构造为使得连接部分300可与之附接，用于连接邻近的驱动单元。在该实施例中，螺线管容纳部分IOOc在其下部部分处具有螺纹孔(未示出)，螺钉插入到该螺纹孔中用于将连接部分300固定到螺线管容纳部分100c。如图4所示，踏板杆80被设置在螺线管容纳部分IOOc下方。踏板杆80被构造为， 当踏板8被按下时，踏板杆与踏板8 一起操作，以便将该操作传递到动作机构6。踏板杆80 被固定到中盘3的下表面3D。因为踏板杆80存在于螺线管容纳部分IOOc下方，所以螺线管容纳部分IOOc沿垂直方向测量的尺寸比螺线管容纳部分IOOa和电路板容纳部分200a 沿垂直方向测量的相应尺寸之和小，且螺线管容纳部分IOOc被制成为大致等于螺线管容纳部分IOOb沿垂直方向测量的尺寸。在此之后，适当的话，螺线管容纳部分100a、100b、IOOc被共同地成为螺线管容纳部分100。随后，将解释琴键驱动装置10的结构。[琴键驱动装置10的结构]图5是用于解释根据本发明实施例的琴键驱动装置10的结构的视图。图5A显示了当从上方观察的琴键驱动装置10。图5B显示了当从自动弹奏钢琴I的前侧观察的琴键驱动装置10，S卩，当沿与图4相同的方向观察时。琴键驱动装置10具有敞开部分400，该敞开部分形成在电路板容纳部分200a的上表面侧(更靠近螺线管容纳部分100)。当琴键驱动装置10通过螺纹连接而连接并固定到中盘3时，使用敞开部分400。此外，在螺线管容纳部分100的上表面侧，每个螺线管101的柱塞头110的顶端部分(图7和8)突出，所述顶端部分用于将驱动力赋予相关联的琴键20。在本实施例中，八十八个螺线管101被容纳在螺线管容纳部分100中，以便与相应琴键20对应。因而，八十八个柱塞头110突出。螺线管容纳部分100具有的形状是沿一个方向为细长的，从而螺线管101被容纳，以便沿琴键排布方向被排布为两排。如图5A所示，在螺线管容纳部分IOOa和电路板容纳部分200a沿琴键排布方向延伸的范围内敞开部分400被形成在琴键驱动装置10的前侧和后侧上的多个位置处。敞开部分400没有形成在每个螺线管容纳部分100b、IOOc延伸的范围内。如上所述，琴键驱动装置10包括通过连接部分300连接的驱动单元10-LU0-R。 驱动单元IO-L和驱动单元IO-U通过移除连接部分300而可在相应的边界部分P处彼此分开或拆卸。图6是用于解释本发明实施例中的琴键驱动装置10的当分为驱动单元时的结构的视图。图6A显示了当从上方观察时的琴键驱动装置10。图6B显示了当从自动弹奏钢琴I的前侧观察的琴键驱动装置10，S卩，当沿与图4相同的方向观察时。如图6所示，琴键驱动装置10被构造为使得，驱动单元IO-L和驱动单元IO-U在连接部分300被移除时可在相应的边界部分P处彼此分开或拆卸。相应的驱动单元10-LU0-U的每个边界部分P当从上方观察时具有台阶状的形状，这取决于柱塞头110(螺线管101)的布局。更具体地，如图 6A所示,驱动单元IO-L在其更靠近驱动单元IO-U的一个端部处具有形成在前侧上的突出部分10-La。类似地，驱动单元IO-U在其更靠近驱动单元IO-L的一个端部处具有形成在后侧上的突出部分ΙΟ-Ua。在驱动单元10-LU0-U通过连接部分300连接的状态下，突出部分 IO-La的末端被保持与驱动单元IO-U邻接接触，而突出部分IO-Ua的末端被保持与驱动单元IO-L邻接接触。此外，突出部分IO-La的侧表面和突出部分IO-Ua的侧表面保持彼此邻接接触。因而，当驱动单元IO-L和驱动单元IO-U被彼此连接时，两个驱动单元10-LU0-U 相对于彼此沿水平方向定位。图7是琴键驱动装置10沿图6中的箭头VII-VII观察时的横截面视图。如上所述，螺线管101被容纳在螺线管容纳部分IOOb中。每个螺线管101具有柱塞120和线圈 130。每个柱塞120的顶端附接有柱塞头110。每个螺线管101的柱塞120通过施加到线圈 130的电流而向上移动，由此经由柱塞头110将相应琴键20的后端部分向上推动。螺线管容纳部分IOOc具有与螺线管容纳部分IOOb相同的内部结构。图8是琴键驱动装置10的沿图6中的箭头VIII-VIII观察时的横截面视图。与螺线管容纳部分IOOb —样，螺线管容纳部分IOOa容纳螺线管101。在电路板容纳部分200a 中容纳有具有控制电路的电路板210。控制电路被构造为，基于从控制器11输出的控制信号、通过将电流施加到螺线管101的线圈130而促动柱塞120。电路板210的控制电路被构造为，不仅将电流提供到容纳在螺线管容纳部分IOOa中的螺线管101的线圈130，还供应到容纳在螺线管容纳部分IOObUOOc中的螺线管101中的线圈130。尽管没有在附图中示出让电流流过以从电路板210供应到螺线管101的线圈130的电线，但是电线被设置为从电路板210穿过螺线管容纳部分IOOa延伸到容纳在螺线管容纳部分IOObUOOc中的相应线圈。在该实施例中，电路板210由单层构成。电路板210可由多层构成。如上所述，琴键驱动装置10通过螺钉15被固定到中盘3的下表面3D，所述螺钉从下方插过相应的敞开部分 400，从而螺线管容纳部分IOOa被定位在高于中盘3的下表面3D的高度位置处，而电路板容纳部分200a被定位在低于中盘3的下表面3D的高度位置处。如图7所示的螺线管容纳部分IOOb和螺线管容纳部分IOOc被定位在与如图8所示的螺线管容纳部分IOOa相同的高度位置处，从而每个螺线管容纳部分100b、IOOc被定位在高于中盘3的下表面3D的高度位置处。[琴键驱动装置10的安装示例]自动弹奏钢琴I被构成为使得，琴键驱动装置10被安装在大钢琴上。参考图9-11， 将解释将琴键驱动装置10安装在普通大钢琴上的例子。图9是用于解释根据本发明实施例的琴键驱动装置10安装在大钢琴上的例子的视图。图9显示了当从大钢琴的前侧观察时的中盘3和琴腿托木4之间的位置关系。在从未安装过琴键驱动装置10的大钢琴的中盘3中，不存在空间30。因而，工人在中盘3上进行加工操作，例如切割以沿垂直方向穿过中盘3，由此形成如图9所示的空间30。空间30具有如上所述的大致长方体形状，且具有允许琴键驱动装置10的螺线管容纳部分100插入该空间中的尺寸。空间30沿琴键排布方向的相对端部被构造为沿琴键排布方向延伸到在键盘2的相应最靠外琴键20以外。在这方面，空间30的形成在中盘3中的部分(这些部分 (即，空间30b)定位在相应琴腿托木4上方)可在琴腿托木4已从中盘3移除之后形成。 在这种状态下，踏板杆80已从中盘3移除。在空间30由此形成的状态下，工人将琴键驱动装置10安装在大钢琴上。接续图9，图10用于解释本发明实施例的琴键驱动装置10安装在大钢琴上的例子的视图。如图10所示，在中盘3已经被固定到琴腿托木4上且键盘2(在图10未示出) 以已经被设置在中盘3上之后，琴键驱动装置10在琴键驱动装置10处于被分为驱动单元 10-LU0-U的状态下被插入到空间30中。在这种情况下，相应驱动单元10-LU0-U的螺线
11管容纳部分IOOb最初被插入到空间30的相应空间30b中，而驱动单元10-LU0-U相对于水平平面倾斜。驱动单元IO-L的螺线管容纳部分100沿纵向方向的总长度与驱动单元IO-U 的螺线管容纳部分100沿纵向方向的总长度之和大于空间30a沿纵向方向的长度(即，沿纵向方向设置在空间30a相对侧上的琴腿托木4的内侧表面4a之间的距离)。因此，需要工人插入从而驱动单元10-LU0-U倾斜。尽管在图10中没有示出，但是琴键20存在于中盘3上方，即，在空间30上方，如图3所示。因此，在调整驱动单元IO-LUO-U的倾斜量以达到柱塞头110不与琴键20接触的程度的同时将驱动单元10-LU0-U插入。接续图10，图11用于解释琴键驱动装置10安装在大钢琴上的例子的视图。图11 显示了以下状态驱动单元IO-LUO-U从图10所示的状态移动以便被保持在水平姿态，且每个驱动单元10-LU0-U的电路板容纳部分200a的上表面的、形成有敞开部分400的部分保持与中盘3的下表面3D接触。在这种状态下，驱动单元IO-L和驱动单元IO-U彼此分开。在如上所述的状态中，在驱动单元10-L、IOU靠近彼此移动并彼此接触之前，工人将驱动单元IO-L的电路板210和驱动单元IO-U的电路板210电连接。在该例子中，每个驱动单元10-L、IO-U具有缆线(未示出)，每个驱动单元的电路板210通过该缆线电连接到相邻驱动单元的电路板210。在每个驱动单元10-LU0-U中，缆线延伸通过螺线管容纳部分IOOc且可从边界部分P被拉到螺线管容纳部分100之外。当设置在相应缆线末端处的连接器彼此连接时，驱动单元IO-U的电路板210和驱动单元IO-L的电路板210被电连接。图12是显示了当从下方观察时图11所示的琴键驱动装置10和中盘3之间的关系的视图。由于图12是从下方观察的视图，所以可以看见中盘3的下表面3D，只是看不到其与琴腿托木4相对应的部分。从图12所示的状态,工人将驱动单元IO-L和驱动单元IO-U 朝向彼此移动，以便将相应驱动单元10-L、IO-U的边界部分P彼此接触。在该状态下，将连接部分300附接。更具体地，驱动单元IO-L的突出部分IO-La的末端与驱动单元IO-U接触，而驱动单元IO-U的突出部分IO-Ua的末端与驱动单元IO-L接触。此外，突出部分IO-La 的侧表面和突出部分IO-Ua的侧表面彼此接触。在这种情况下，由于相应驱动单元的边界部分P每一个具有台阶状形状，所以两个驱动单元10-LU0-U可容易地相对于彼此沿水平方向定位。此外，相应驱动单元10-LU0-U的电路板容纳部分200a的上表面与中盘3的下表面3D接触，且附接到螺线管容纳部分IOOc的下部部分的连接部分300有助于两个驱动单元10-LU0-U沿水平方向的定位，且还有助于两个驱动单元10-LU0-U沿垂直方向的定位。连接部分300可被用作用于缆线和连接器的覆盖物，通过该缆线和连接器将相邻的驱动单元连接。驱动单元IO-U的电路板210和驱动单元IO-L的电路板210可通过附接的连接部分300而被电连接，而不是使用上述的连接器。如上所述构造的琴键驱动装置10通过将螺钉15 (图2)插入到相应敞开部分400 而被固定到中盘3。当琴键驱动装置10被固定到中盘3时，柱塞头110的顶端和相关联的琴键之间的距离可被调整。当琴键驱动装置10通过螺钉15固定到中盘3时，琴键驱动装置10可被暂时地固定在驱动单元IO-L和驱动单元IO-U彼此分开的状态。这是因为每个敞开部分400具有的形状为沿两个驱动单元10-L、IO-U彼此接触时驱动单元IO-L和驱动单元IO-U被移动所沿的方向(即，沿琴键排布方向)是细长的，从而即使两个驱动单元IO-LUO-U在朝向彼此移动之前已经通过螺钉被暂时地固定，两个驱动单元10-LU0-U也可被移动为彼此接触。代替螺纹连接，在相应驱动单元10-LU0-U的、已经插入相应空间30b中的部分被相应琴腿托木4支撑的状态下，驱动单元IO-L和驱动单元IO-U可通过连接部分300连接且可在此之后被固定到中盘3。在琴键驱动装置10已经固定到中盘3之后，踏板杆80经由中盘3被附接到螺线管容纳部分IOOc的下部部分。该状态如图4所示。此外，控制器11和其他部件被附接到大钢琴，从而构成根据本发明的自动弹奏钢琴I。在通过将琴键驱动装置10从自动弹奏钢琴I拆卸而执行琴键驱动装置10的维护操作等时，工人可以以反向顺序执行上述过程，且可根据上述过程再次将已被执行了维护操作的琴键驱动装置10附接。在空间30已经形成在中盘3的情况下，琴键驱动装置10可被附接到自动弹奏钢琴I和从其拆卸，而不需要将琴腿托木4从中盘3移除。由此，琴键驱动装置10在其与空间30b对应的部分处、即在螺线管容纳部分IOOb 处不具有与电路板容纳部分200a相对应的结构，由此，与空间30b对应的部分(螺线管容纳部分100b)不从中盘3的下表面3D向下突出。此外，琴键驱动装置10被构造为可被分为多个驱动单元。因而，当琴键驱动装置10被安装在大钢琴上时，相应驱动单元的螺线管容纳部分IOOb最初被插入到相应空间30b中，而驱动单元被分离或分开，且随后驱动单元彼此连接。因此，即使在琴键驱动装置10安装在大钢琴上(其中琴键20位于琴腿托木4 上方)的情况下，也可以保持琴腿托木4的形状，而不需要通过切割将琴腿托木4部分地移除。此外，琴键驱动装置10在螺线管容纳部分IOOc下方不具有与电路板容纳部分200a相对应的结构，由此，不需要将踏板杆80被附接的位置到更靠下的位置。换句话说，在安装了琴键驱动装置10之后踏板杆80的附接位置不会与安装琴键驱动装置10之前的附接位置有所改变。即使在需要改变的情况下，这种位置的改变也非常小。<改进的实施例>尽管上述已经示出本发明的一个实施例，但是本发明可如下所述地做不同改进。[改进的实施例I]在所示实施例中，为了不将踏板杆80的附接位置过大地改变到更靠下的位置，琴键驱动装置10在驱动单元10-LU0-U的螺线管容纳部分IOOc下方不具有与电路板容纳部分200a相对应的结构。在踏板杆80的位置可以向下移动的情况下，与电路板容纳部分 200a对应的结构存在于螺线管容纳部分IOOc下方。图13是用于解释在本发明的改进的实施例I中的琴键驱动装置IOA的结构的视图。图13A是从上方观察的琴键驱动装置IOA的视图，而图13B是从自动弹奏钢琴的前侧观察的琴键驱动装置IOA的视图，S卩，当沿与图4相同的方向观察时。改进的实施例I的琴键驱动装置IOA不具有设置在所示实施例的琴键驱动装置10中的螺线管容纳部分100c。在琴键驱动装置IOA的每个驱动单元IOA-LUOA-U中，螺线管容纳部分IOOAa沿琴键排布方向延伸到边界部分P，该螺线管容纳部分IOOAa在其下部部分具有电路板容纳部分200Aa。 在这种情况下，连接部分300可被附接到电路板容纳部分200Aa的下部部分。琴键驱动装置IOA的螺线管容纳部分IOOAb在构造上与所示实施例的螺线管容纳部分IOOb相同。[改进实施例2]在所示实施例，电路板容纳部分200a从中盘3的下表面3D向下突出。电路板容纳部分200a可被构造为不突出，或基本不突出。这样的构造将参考图14和15进行解释。
图14是用于解释在本发明的改进的实施例2中的琴键驱动装置IOB的结构的视图。图14A是当从上方观察时的琴键驱动装置IOB的视图，而图14B是当从自动弹奏钢琴的前侧观察时的琴键驱动装置IOB的视图，S卩，当沿与图4相同的方向观察时。图15是沿图14中的箭头XV-XV观察的横截面视图。与所示实施例的驱动单元IO-LUO-U每一个中设置在螺线管容纳部分IOOa下方的电路板容纳部分200a不同，在改进的实施例2的驱动单元IOB-LUOB-U每一个中的电路板容纳部分200Ba被设置为在螺线管容纳部分IOOBa的一侧上水平地延伸，具体地是沿每个细长驱动单元10B-LU0B-U的短侧方向(即，沿每个驱动单元10B-LU0B-U的水平短侧方向)。在改进的实施例2的琴键驱动装置IOB中，螺线管容纳部分lOOBa、螺线管容纳部分IOOBb (每个作为第一部分)和螺线管容纳部分IOOBc在构造上分别与在图3-7所示实施例中的螺线管容纳部分100a、螺线管容纳部分IOOb和螺线管容纳部分IOOc相同。在改进的实施例2中，因此，在每个驱动单元IOB-LUOB-U中的螺线管容纳部分IOOBa和电路板容纳部分200Ba被视为用于容纳螺线管和电路板的一个容纳本体(作为第二部分)情况下， 容纳本体的一部分被容纳在空间30a中。此外，螺线管容纳部分IOOBb的沿水平短侧方向的尺寸14被制成为比螺线管容纳部分IOOb的沿水平短侧方向的尺寸大。应该注意，电路板容纳部分200Ba可被构造为沿垂直方向和水平短侧方向二者延伸，这取决于要在其中容纳的部件的尺寸。要与中盘3接触的敞开部分400形成在每个驱动单元10B-LU0B-U的电路板容纳部分200Ba的下部部分处。因而，在琴键驱动装置IOB中，不仅螺线管容纳部分lOOBa、 100Bb、100Bc，而且每个驱动单元10B-L、10B-U的电路板容纳部分200Ba被插入到中盘3的空间30中。与所示实施例中的空间30 —样，改进的实施例2中的中盘3的空间30可具有长方体形状，且可具有比所示实施例中的空间30的体积更大的体积。替换地，空间30可具有遵循螺线管容纳部分lOOBa、IOOBbUOOBc和电路板容纳部分200Ba的轮廓的形状。[改进实施例3]在所示实施例中，自动弹奏钢琴I被构成为使得琴键驱动装置10安装在大钢琴上。琴键驱动装置10可被安装在除了大钢琴之外的键盘乐器上，诸如声学乐器，包括大键琴(拨弦古钢琴)和电子钢琴。即，只要键盘乐器具有键盘2的一部分定位在琴腿托木4 上方的结构，则任何键盘乐器可通过安装琴键驱动装置10而被构成为自动弹奏键盘乐器。 “键盘2的一部分”不是必须定位在键盘2的沿琴键排布方向的两个相对端处。“键盘2的一部分”可仅位于键盘2的沿琴键排布方向的相对端中的一个处。此外，“键盘2的一部分” 不是必须包括用于产生最高乐音的琴键20或用于产生最低乐音的琴键。例如，可包括在这样一种情况，其中，琴腿托木4位于从产生最低乐音产生琴键的第三到第六琴键20的下方。[改进实施例4]在所示实施例，在琴键驱动装置10安装在大钢琴上的状态下，螺线管容纳部分 IOOb不与琴腿托木4接触。作为每个驱动单元IO-LUO-U中的螺线管容纳部分IOOb的下部部分与相应琴腿托木4的上表面部分地接触的结构，琴腿托木4可被构造为支撑驱动单元10-LU0-U。在此情况下，螺线管容纳部分IOOb可被扩大到螺线管容纳部分IOOb的下表面IOObd与琴腿托木4的上表面接触的程度，如图16所示。在这种设置中，可以将在驱动单元IO-LUO-U被固定到中盘时作用在中盘3上的一部分载荷分配给琴腿托木4。在这种情况下，驱动单元10-LU0-U可不通过螺纹连接固定到中盘3，而是通过简单地实现驱动单元10-LU0-U的定位的方法，诸如使用适当紧固构件的方法等。更具体地，在所示实施例，驱动单元IO-LUO-U通过螺钉15固定到中盘3，且中盘 3接收驱动单元10-LU0-U的重量和反作用力，并且同时，在驱动单元10-LU0-U相对于彼此沿前-后方向定位和左-右方向定位的状态下，中盘3支撑驱动单元10-L、IO-U0在改进的实施例4中，琴腿托木4接收驱动单元10-LU0-U的重量和反作用力。因而，在驱动单元 10-L、IO-U相对于彼此沿前-后方向定位和左-右方向定位的状态下，驱动单元10-L、IO-U 可通过使用紧固构件紧固到中盘3而被安装在大钢琴上。[改进实施例5]在所示实施例，琴键驱动装置10被分为两个驱动单元。琴键驱动装置10可被分为三个或更多驱动单元。在这种情况下，所述三个或更多驱动单元中的两个位于琴键驱动装置10的相对端的一个和另一个上，且这两个驱动单元每一个包括螺线管(一个或多个)101 以用于驱动位于相应琴腿托木4上的相关联琴键(一个或多个)20，这两个驱动单元可如下构造。即，这两个驱动单元每一个可被构造为具有螺线管容纳部分100b，所述螺线管容纳部分IOOb在其下部部分不具有如上针对所述实施例解释的电路板容纳部分200a。此外，没有位于琴键驱动装置10的相对端上的其他驱动单元每一个可被构造为在其相对端部处可连接到邻近驱动单元，且可被构造为在相对端部每一个处具有与电路板容纳部分200a对应的结构。如上所述在琴键驱动装置10被分为三个或更多驱动单元的情况下，驱动单元可被构造为经由设置在驱动单元之外的控制单元彼此连接。[改进实施例6]在所示实施例中，彼此邻近的驱动单元IO-L和驱动单元IO-U通过连接部分300 连接。连接部分300不是必须被使用，只要驱动单元IO-L和驱动单元IO-U固定到中盘3 以便不彼此分离即可。此外，与连接部分300对应的结构可被设置在驱动单元IO-L和驱动单元IO-U中的至少一个中。在琴键驱动装置10使用连接部分300的情况下，连接部分300可具有不同于连接驱动单元10-LU0-U的功能的功能。例如，由于踏板杆80被定位在连接部分300附近，所以连接部分300可被构造为使得，用于支撑踏板杆80的部件附接到该连接部分，或使得该部件已经附接到该连接部分。此外，连接部分300可具有与控制器11相对应的结构。[改进实施例7]在所示实施例中，与电路板容纳部分200a—样，螺线管容纳部分100可形成有让用于冷却的空气通过的孔等。[改进实施例8]在所示实施例，中盘3围绕空间30的一部分可通过增强构件(诸如金属板)增强， 由此增加坚固度。[改进实施例9]在所示实施例中，踏板杆80被设置在相应驱动单元IO-LUO-U的边界部分P附近。边界部分P不是必须位于踏板杆80的附近。在驱动单元IO-L比驱动单元IO-U长的情况下，即，在驱动单元IO-L具有的沿纵向方向的尺寸比驱动单元IO-U的沿纵向方向的尺寸大的情况下，踏板杆80被设置在驱动单元IO-L下方，电路板容纳部分200a可不在踏板杆80附近设置于在螺线管容纳部分100下方。尽管本发明的实施例和改进的实施例已经参照附图进行了详细描述，但是应该理解，本领域的技术人员可以将本发明实施做出其他不同的变化和改进，而不偏离所附权利要求限定的本发明精神和范围。
权利要求
1.一种琴键驱动装置，其被安装在键盘乐器上，所述键盘乐器被构造为使得键盘的一部分经由中盘定位在琴腿托木上方，且所述琴键驱动装置被构造为按照被输入到所述琴键驱动装置的控制信号驱动键盘的多个琴键，所述琴键驱动装置包括多个驱动单元，每个驱动单元包括多个促动器和控制电路，所述多个促动器用于分别驱动所述多个琴键，所述控制电路用于按照控制信号控制所述多个促动器的操作，且每个驱动单元要被安装在键盘乐器上，从而每个驱动单元的至少一部分被插入到移除空间中， 所述移除空间通过移除一部分中盘而形成，以便沿垂直方向穿过该中盘，其中，在所述多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，驱动每个被定位在琴腿托木上方的至少一个琴键的至少一个驱动单元包括(a)第一部分，其至少一部分被插入到移除空间的插入空间部分中，所述插入空间部分由琴腿托木和键盘限定在它们之间，且所述第一部分容纳所述促动器；和(b)第二部分，其至少一部分被设置在移除空间的除了插入空间部分以外的其他空间部分中，且所述第二部分容纳促动器和控制电路，第二部分的沿垂直方向和水平短侧方向中的至少一个方向测量的尺寸比第一部分的沿垂直方向和水平短侧方向中的所述至少一个方向测量的尺寸大。
2.如权利要求I所述的琴键驱动装置，其中，所述多个驱动单元每个沿排布键盘的多个琴键所沿的方向长，且其中，所述驱动单元中的一个在其纵向相对的端部部分的一个处具有第一部分，且在纵向相对的端部部分的另一个处连接到驱动单元中的另一个。
3.如权利要求I所述的琴键驱动装置，其中，第二部分的沿垂直方向测量的尺寸比第一部分的沿垂直方向测量的尺寸大，从而，在多个驱动单元被安装在键盘乐器上的状态下， 第二部分具有在中盘的下方突出的部分。
4.如权利要求I所述的琴键驱动装置，其中，在多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，第二部分具有上部部分和下部部分，该上部部分定位在高于中盘的下表面的高度位置处，该下部部分的至少一部分定位在低于中盘的下表面的高度位置处，且其中，促动器容纳在上部部分中，而控制电路容纳在下部部分中。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的琴键驱动装置，其中，在多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，第一部分被定位在高于中盘的下表面的高度位置处。
6.如权利要求4所述的琴键驱动装置，其中，键盘乐器包括一对琴腿托木，其每个都用作琴腿托木，且其中，第二部分的下部部分被设置在所述一对琴腿托木之间。
7.如权利要求1-4和6中任一项所述的琴键驱动装置，其中，多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，至少一个驱动单元在其邻近另一驱动单元的一侧具有第三部分，促动器被容纳在该第三部分中，且第三部分具有的沿垂直方向测量的尺寸比第二部分的沿垂直方向测量的尺寸小。
8.如权利要求1-4和6中的任一项所述的琴键驱动装置，其中，在多个驱动单元安装在键盘乐器上的状态下，第一部分的至少一部分与琴腿托木接触。
9.一种键盘乐器,包括琴腿托木；键盘，其一部分定位在琴腿托木上方；中盘，在其至少一部分中形成有一空间，该中盘设置在键盘下方和在琴腿托木上方的位置处 '及琴键驱动装置，如权利要求1-4和6中的任一项所限定，其中，移除空间，琴键驱动装置的多个驱动单元插入到该移除空间中，且所述移除空间即是形成在中盘中的所述空间。
10. 一种将琴键驱动装置安装在键盘乐器上的方法，所述键盘乐器被构造为使得键盘的一部分经由中盘定位在琴腿托木上方，其中，琴键驱动装置被构造为驱动键盘的多个琴键，且包括多个驱动单元，每个驱动单元包括多个促动器和控制电路，所述多个促动器用于分别驱动所述多个琴键，所述控制电路用于按照控制信号控制所述多个促动器的操作，并且其中，移除空间通过移除一部分中盘而形成，以便沿垂直方向穿过所述中盘，所述方法包括的步骤是在至少两个驱动单元彼此分开的状态下，将至少一个驱动单元的一部分插入到移除空间的插入空间，所述插入空间由琴腿托木和键盘限定在它们之间，将所述至少两个分开的驱动单元与所述至少一个驱动单元的插入到插入空间中的那部分电连接，并且通过所述至少一个驱动单元的插入到插入空间中的那部分将多个驱动单元固定到中盘。
全文摘要
本发明提出一种被安装在键盘乐器(1)上的琴键驱动装置(10；10A；10B)和一种键盘乐器。其中，键盘(2)经由中盘(3)部分地定位在琴腿托木(4)上方，在驱动单元(10-L，10-U；10A-L，10A-U；10B-L，10B-U)被安装的状态下，对定位在琴腿托木上方的至少一个琴键进行驱动的至少一个驱动单元包括(a)第一部分(100b；100Ab；100Bb)，其至少一部分被插入到琴腿托木和键盘之间的移除空间的插入空间部分(30b)中；和(b)第二部分(100a，200a；100Aa，200Aa；100Ba，200Ba)，其至少一部分被设置在移除空间的其他空间部分(30a)中，第二部分的沿垂直方向和水平短侧方向中至少一个方向测量的尺寸比第一部分的沿垂直方向和水平短侧方向中所述至少一个方向测量的尺寸大。
文档编号G10F1/02GK102592576SQ201210008358
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者村上浩之 申请人:雅马哈株式会社