專利名稱：具有由穩(wěn)固鍵平衡件調(diào)節(jié)的鍵的鍵盤樂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍵盤樂器，更具體的，涉及一種具有由鍵平衡件調(diào)節(jié)的鍵的鍵盤樂器。
背景技術(shù)：
鍵盤樂器被分為三類。第一類為電動(dòng)或者電子鍵盤樂器，第二類為聲學(xué)鍵盤樂器。聲學(xué)鋼琴，即大三角鋼琴或者豎式鋼琴是典型的聲學(xué)鍵盤樂器的例子。第三類是該電動(dòng)/電子鍵盤樂器與該聲學(xué)鍵盤樂器之間的一種中間樂器。靜音鋼琴(silent piano)是一種聲學(xué)鋼琴與電子鍵盤之間的復(fù)合鍵盤樂器的例子。使用者可在聲學(xué)鋼琴樂音與電子樂音之間選擇。這意味著使用者可用聲學(xué)樂音或者電子樂音演奏一段。
在任一種鍵盤樂器中，鍵盤都是該鍵盤樂器不可缺少的組成部件，其作為鍵盤樂器與使用者之間的一種界面。使用者經(jīng)由該鍵盤確定所要產(chǎn)生的樂音。聲學(xué)鍵盤樂器例如鋼琴為演奏者提供了獨(dú)特的觸摸式按鍵(key-touch)，同時(shí)電子鍵盤上的觸摸式按鍵不同于聲學(xué)鍵盤樂器上的按鍵。由于演奏者熟悉他們的鍵盤樂器上的觸摸式按鍵，通常在聲學(xué)鋼琴上演奏的演奏者會(huì)對(duì)電子鍵盤上的鍵感到不習(xí)慣，同時(shí)用手指在電子鍵盤上彈奏曲目的演奏者會(huì)對(duì)聲學(xué)鋼琴的鍵感到不習(xí)慣。職業(yè)鋼琴家可分清他們自己鋼琴的觸摸式按鍵與其它鋼琴的觸摸式按鍵的差別。
該觸摸式按鍵的一個(gè)要素是施加在各個(gè)鍵上的力矩與反力矩之間要有適當(dāng)差異。觸摸式按鍵的另一個(gè)要素是各個(gè)鍵要有很大的慣性。該鍵被放在平衡導(dǎo)軌上，這樣該平衡導(dǎo)軌給該鍵提供了支點(diǎn)。每個(gè)鍵都支撐著動(dòng)作單元，該動(dòng)作單元位于每個(gè)鍵的后部分并施加力矩于該鍵上。另一方面，例如嵌入大三角。鋼琴上鍵的前部分內(nèi)的鍵平衡件施加反力矩于該鍵上。在豎式鋼琴上鍵平衡件通常嵌入鍵的后部分內(nèi)。該力矩大于靜止位置的反力矩，這樣前部分就在鍵座的上方浮動(dòng)。當(dāng)鋼琴家壓下前部分時(shí)，前部分就凹陷下去。鍵平衡件越重，靜態(tài)的觸摸式鍵就越輕。與之相反的是，鍵平衡件越重，動(dòng)態(tài)的觸摸式鍵就越重。因此，力矩與反力矩之間的差異以及大慣性力矩都對(duì)觸摸式鍵有影響。
圖1表示了聲學(xué)鋼琴主要部件的一種典型例子。在以下說明中，術(shù)語“前”指相對(duì)于“后”位置而言更靠近坐在凳子上用手指彈奏的鋼琴家的位置。術(shù)語“前-后”指前位置與相應(yīng)的后位置之間的一條虛擬線，而術(shù)語“橫向”限定為垂直于該前-后方向。
鍵盤1安裝在鍵座2上，以及前導(dǎo)軌3a、平衡導(dǎo)軌3b以及后導(dǎo)軌在鍵架4上橫向延伸。黑鍵5a和白鍵5b平行地放在平衡導(dǎo)軌3b上，并沿前-后方向延伸。平衡導(dǎo)軌3b為黑白鍵5a/5b提供了支點(diǎn)3d，這樣黑白鍵5a/5b就可繞平衡導(dǎo)軌3b轉(zhuǎn)動(dòng)。白鍵5b的前部分用合成樹脂制造的薄裝飾板5c覆蓋。
絞盤按鈕6(capstan button)自該黑/白鍵5a/5b的后部分突起，并與動(dòng)作單元7相接觸。該動(dòng)作單元7可轉(zhuǎn)動(dòng)地與一種擊打橫桿8相連，該擊打橫桿8橫向地延伸過該黑白鍵5a/5b列的后部分。利用動(dòng)作托架9將該擊打橫桿8支撐在鍵架4上。該動(dòng)作托架9還支撐著一種柄寬底軌10(shank flange rail)，該柄寬底軌10橫向地延伸過該黑白鍵5a/5b列。錘狀部件11可轉(zhuǎn)動(dòng)地與該柄寬底軌10相連。動(dòng)作單元7可操作地與錘狀部件11相連，并承受相應(yīng)的錘狀部件11的重量。當(dāng)鋼琴家壓下一個(gè)黑/白鍵5a/5b時(shí)，就驅(qū)動(dòng)了相應(yīng)的動(dòng)作單元7，以使錘狀部件11轉(zhuǎn)動(dòng)。該動(dòng)作單元7的插孔離開錘狀部件11，同時(shí)錘狀部件開始自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在自由轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)尾，錘狀部件11撞擊一種相關(guān)的細(xì)繩12，然后返回至動(dòng)作單元7上。
該錘狀部件11及該動(dòng)作單元7的重量經(jīng)由鉸盤按鈕6作用給相應(yīng)黑/白鍵5a/5b的后部分，同時(shí)相應(yīng)的，力矩沿順時(shí)針方向施加給黑/白鍵5b。為部分地抵消該力矩，給黑/白鍵5a/5b施加反力矩，將鍵平衡件5d嵌入黑/白鍵5a/5b的前部分內(nèi)以施加反力矩。該反力矩小于該力矩，這樣前部分就在前導(dǎo)軌3a的上方浮動(dòng)。
該鍵平衡件5d通常為圓柱形，兩端暴露于黑/白鍵5a/5b的側(cè)面。該鍵平衡件5d的直徑大約為10毫米。該鍵平衡件5d也嵌在其余的黑/白鍵5a/5b內(nèi)。鍵平衡件5d由鉛制成。按如下所述將該鍵平衡件5d嵌在黑/白鍵5a/5b內(nèi)。首先，在黑/白鍵5a/5b的前部分內(nèi)形成通孔5e(見圖2)。預(yù)制直徑小于該通孔5e直徑的圓柱形鉛件。將該圓柱形鉛件平滑地插入該通孔5e內(nèi)。將一對(duì)錐體12壓向該圓柱形鉛件的每個(gè)暴露面。該圓柱形鉛件發(fā)生彈性變形，同時(shí)其兩端部分迅速地?cái)U(kuò)展。結(jié)果，已變形的端部分5f牢牢地固定在黑/白鍵5a/5b的內(nèi)表面上。從而，利用該已變形的端部分5f將鍵鉛件5d固定在相應(yīng)的黑/白鍵5a/5b上。
采用鉛的第一個(gè)理由是鉛具有較大的比重。鉛的比重為11.34，其是最重的工業(yè)用金屬之一。這意味著較小的鉛件可產(chǎn)生較大的力矩，同時(shí)對(duì)于較小的鉛件僅需要較小的空間例如較窄的通孔5e。該鉛制的鍵平衡件5d可給黑白鍵5a/5b施加較大的力矩。換句話說，調(diào)音師可將黑/白鍵5a/5b調(diào)節(jié)至輕觸摸式鍵與重觸摸式鍵之間最理想的觸摸式鍵。
采用鉛的另一個(gè)理由是鉛的彈性較強(qiáng)。如前所述，經(jīng)由彈性變形過程將鍵平衡件5d固定在相應(yīng)的黑/白鍵5a/5b上。如果圓柱形平衡件由硬金屬制成，必須向該兩端部分施加較大的力，已變形端部分才重重地壓向該內(nèi)表面。如果黑/白鍵5a/5b由木頭制成，木制的鍵5a/5b易于斷裂。另外，硬金屬件不易于固定到黑/白鍵5a/5b的內(nèi)表面上，并且容易掉落。
還有另一個(gè)原因是鉛比較便宜。盡管金和鉑的比重大且彈性強(qiáng)，但它們?nèi)绱税嘿F，使得人們不可能購買這種聲學(xué)鋼琴。鉛就不貴，這樣制造商就減少了該聲學(xué)鋼琴的制造成本。
因此，鉛制的鍵平衡件5d優(yōu)于木制鍵5a/5b。但是，鉛對(duì)健康有害，且污染環(huán)境。人們已經(jīng)提出了幾種替換的材料。
日本專利申請(qǐng)2001-142454中公開了一種替換材料。該日本專利申請(qǐng)中公開的鍵平衡件由一種復(fù)合材料制成。該復(fù)合材料包括彈性材料和非鉛金屬。該彈性材料與該非鉛金屬相混合，同時(shí)該復(fù)合材料的形狀為圓柱形。彈性材料增加了復(fù)合材料的彈性。
按如下所述將復(fù)合材料制成的鍵平衡件嵌入鍵內(nèi)。首先，在木制的鍵內(nèi)形成通孔，然后將圓柱形件緊密地插入該通孔內(nèi)。利用彈性將該圓柱形件壓向通孔的內(nèi)表面，從而將鍵平衡件固定在木制鍵上。即，將復(fù)合材料制成的鍵平衡件嵌入木制鍵內(nèi)類似于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的鍵5a/5b。
因此，黑/白鍵5a/5b僅僅依賴于復(fù)合材料的彈性。但是，不總是將該通孔調(diào)節(jié)到目標(biāo)直徑，在較長的服務(wù)時(shí)間里該木制鍵趨向于收縮。在通孔具有較窄通孔的情況下，木制鍵易于破裂。另一方面，如果該通孔太寬，彈力就不足以保持使圓柱形件位于通孔內(nèi)。當(dāng)鋼琴家壓下該鍵時(shí)，鍵平衡件就在孔內(nèi)振蕩。如果松散狀況較嚴(yán)重，該鍵平衡件就漏出。因此，日本專利申請(qǐng)No.2001-142454所公開的鍵平衡件遇到這樣一個(gè)問題，即，鍵平衡件沒有牢固地固定在鍵上。
日本專利申請(qǐng)No.2001-147685中公開了另一種鍵平衡件。在該日本專利申請(qǐng)No.2001-147685中公開的鍵平衡件是一種管形件與一種剛性柱狀物的結(jié)合物。該管形件由彈性材料制成，同時(shí)該剛性柱狀物由復(fù)合材料制成。以將該復(fù)合材料調(diào)節(jié)到目標(biāo)比重值的這樣一種方式混合許多種具有不同比重的非鉛材料。剛性柱狀物容納在彈性管形件內(nèi)，同時(shí)經(jīng)由壓配合將該彈性管形件插入形成在鍵內(nèi)的孔中。
彈性管形件良好地固定在孔中。但是，僅依靠該彈性管形件的彈性作用保持剛性柱狀物于彈性管形件內(nèi)。當(dāng)所制成的剛性柱狀物小于設(shè)計(jì)圖的情況時(shí)，該剛性柱狀物易于從彈性管形件內(nèi)掉出。
日本專利申請(qǐng)No.2001-154661也公開了另一種鍵平衡件。在該日本專利申請(qǐng)中公開的該鍵平衡件由復(fù)合材料制成，同時(shí)在鍵平衡件的外表面上形成較小的半球狀突起。該復(fù)合材料由許多種非鉛金屬和合成樹脂組成。經(jīng)由壓配合將鍵平衡件插入形成在鍵上的孔內(nèi)，同時(shí)該小突起卡在內(nèi)表面上。盡管絕大多數(shù)的小突起都與鍵的內(nèi)表面接觸，但由于該半球形突起具有圓形接觸面，其易于在鍵的內(nèi)表面上滑動(dòng)。換句話說，該半球形突起很難卡在鍵的內(nèi)表面上。由于這個(gè)原因，該鍵平衡件易于掉落。
日本專利申請(qǐng)No.2001-175248公開了另一種鍵平衡件。在該日本專利申請(qǐng)中公開的該鍵平衡件由復(fù)合材料制成。將金屬或者合金例如銅、黃銅鐵及鎢與流體材料相混合，該流體材料例如熱固性合成樹脂、熱彈性合成樹脂、易熔合金及有機(jī)化合物系中的粘附劑。將金屬或者合金與流體材料相混合，然后將該混合物倒入形成在鍵內(nèi)的空腔內(nèi)。該混合物固化，這樣就將鍵平衡件嵌入鍵內(nèi)。但是，用混合物填注空腔是不容易的。如果混合物太多，殘余物就會(huì)污染該鍵。另一方面，如果混合物太少，鍵平衡件在固化后易于掉落。
日本專利申請(qǐng)No.2001-195056公開了另一種鍵平衡件。在該日本專利申請(qǐng)中公開的該鍵平衡件由一種管形件和一種剛性柱狀物組成。該管形件由熱收縮性合成樹脂制成，同時(shí)該剛性柱狀物由非鉛金屬制成。剛性柱狀物容納在管形件內(nèi)，同時(shí)經(jīng)由壓配合將管形件插入形成在鍵上的孔內(nèi)。盡管該管形件由熱收縮性合成樹脂制成，但由管形件與剛性柱狀物結(jié)合而組成的鍵平衡件，類似于在日本專利申請(qǐng)No.2001-142454中公開的鍵平衡件。由于這個(gè)原因，該平衡件也是不穩(wěn)定的，易于掉落。
這些文件中所公開的鍵平衡件是經(jīng)由壓配合或者流體材料的固化而嵌入鍵內(nèi)的。但是，鍵平衡件是經(jīng)由摩擦作用而保持在孔或者空腔內(nèi)的。由于這個(gè)原因，該鍵平衡件易于從鍵內(nèi)掉落。
鍵平衡件也用于電子鍵盤內(nèi)的鍵，并類似于用于聲學(xué)鋼琴的鍵。這意味著該鍵平衡件也易于從鍵內(nèi)掉落。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)重要目的是提供一種鍵盤樂器，其具有可用穩(wěn)固的鍵平衡件來調(diào)節(jié)的鍵。
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供了一種用于產(chǎn)生樂音并具有一種鍵盤的鍵盤樂器，該鍵盤具有許多用于確定產(chǎn)生的樂音的音調(diào)的鍵，給該鍵施加力矩，促使該許多鍵達(dá)到其平衡狀態(tài)，且該許多鍵具有各自的桿，多個(gè)鍵的每一個(gè)都具有至少一鍵平衡件，該鍵平衡件用于施加一種調(diào)節(jié)力矩給前述許多鍵的每一個(gè)以改變力矩，至少一鍵平衡件具有一種配重件及一種固定件，該配重件由無鉛材料制成且被嵌入前述每個(gè)許多鍵的桿內(nèi)，該固定件用于將該配重件固定到前述每個(gè)許多鍵的桿上，以及該鍵盤樂器還包括一種與該許多鍵相連且產(chǎn)生某音調(diào)的樂音的樂音發(fā)生系統(tǒng)。


從以下結(jié)合附圖的說明將更清晰地理解該鍵盤樂器的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為側(cè)視圖，表示現(xiàn)有技術(shù)的聲學(xué)鋼琴的主要部件；圖2為橫截面圖，表示嵌入鍵內(nèi)的鉛制鍵件；圖3為透視圖，表示依照本發(fā)明的一種聲學(xué)鋼琴上的一種白鍵；圖4為沿圖3中線A-A的橫截面圖，表示嵌入白鍵內(nèi)的一種鍵平衡件；圖5為透視圖，表示依照本發(fā)明的鍵平衡件的第一種變化形式；圖6為前視圖，表示依照本發(fā)明的鍵平衡件的第二種變化形式；圖7為透視圖，表示依照本發(fā)明的鍵平衡件的第三種變化形式；圖8A和8B分別為橫截面圖和透視圖，表示依照本發(fā)明的鍵平衡件的第四種變化形式；圖9為一幅透視圖，表示依照本發(fā)明的另一種聲學(xué)鋼琴上的一種白鍵；圖10為沿圖9中線B-B的橫截面圖，表示嵌入白鍵內(nèi)的一種鍵平衡件的構(gòu)造；圖11為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第一種變化形式；圖12為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第二種變化形式；圖13為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第三種變化形式；圖14為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第四種變化形式；圖15為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第六種變化形式；圖16為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第七種變化形式；圖17為橫截面圖，表示圖10所示的鍵平衡件的第八種變化形式；圖18為透視圖，表示依照本發(fā)明的另一種聲學(xué)鋼琴上的一種白鍵；圖19為沿圖18中線C-C的橫截面圖，表示該白鍵內(nèi)的一種鍵平衡件；圖20為橫截面圖，表示用于形成一種固定件的填縫錐體；圖21為橫截面圖，表示鍵平衡件的第一種變化形式；圖22為透視圖，表示該鍵平衡件的第二種變化形式。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例圖3表示了形成鍵盤一個(gè)部分的一種鍵21，鍵盤又包含在一種聲學(xué)鋼琴內(nèi)。除了鍵21外，聲學(xué)鋼琴類似于圖1所示的聲學(xué)鋼琴。由此，集中說明鍵21，同時(shí)用圖1中表示相應(yīng)部件的附圖標(biāo)記來表示其它的組成部件。
鍵21用作一種白鍵，其包括一木桿22、一裝飾板23以及鍵平衡件24。木桿22由日本云杉制成，日本云杉屬于銀杉類。盡管圖3示出了前部分和后部分，但在木桿22的中間部分內(nèi)形成有一垂直孔(未表示)，同時(shí)一平衡銷(未表示)穿過垂直孔。平衡銷為放置在平衡導(dǎo)軌3b上的白鍵21提供了支點(diǎn)3d。
用裝飾板23覆蓋白鍵21前部分的上表面和前端表面。裝飾板23類似于一種角，并被粘附在木桿22上。裝飾板23由合成樹脂制成，同時(shí)合成樹脂的顏色為白色。
在木桿22的前部分內(nèi)形成有兩通孔22a和22b。通孔22a/22b相互平行，且每個(gè)通孔22a/22b的位于木桿22側(cè)表面上的兩端都向外敞開。將鍵平衡件24插入通孔22a/22b內(nèi)，以給白鍵21施加反力矩。
鍵平衡件24具有如圖4所示類似于一種截頭圓錐件24a的集合體的輪廓。平截頭圓錐件，即錐形平截頭件24a具有各自的中心線，中心線相互對(duì)齊。錐形平截頭件24a相對(duì)于穿過其中心線上中點(diǎn)的橫截面是不對(duì)稱的，且其頂環(huán)面與底環(huán)面相互平行。例如，最左端的截頭圓錐件24a相對(duì)于穿過其中心線上中點(diǎn)的橫截面C1是不對(duì)稱的。底環(huán)面的面積大于頂環(huán)面的面積，這樣就沿鍵平衡件24的中心線以規(guī)定間隔出現(xiàn)銳脊24b。盡管頂環(huán)面24c的面積小于通孔22a/22b橫截面的面積，但底環(huán)面24d的面積稍大于橫截面的面積，這樣就經(jīng)由壓配合將鍵平衡件24如箭頭25所示插入通孔22a/22b內(nèi)。對(duì)于鍵平衡件24而言，這種銳脊24b是優(yōu)選的。但是，銳脊的直徑必須稍大于通孔22a/22b的內(nèi)徑。如果銳脊24b的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于通孔22a/22b的內(nèi)徑，在壓配合過程中木桿22就會(huì)破裂。盡管銳脊24b使得通孔22a/22b在壓配合過程中的面積大于通孔22a/22b的原始橫截面積，但由于銳脊24b與木桿22的內(nèi)壁部分相嚙合，因此不能從通孔22a/22b內(nèi)拔出鍵平衡件24。此外，由于通孔22a/22b剩余部分的橫截面直徑仍舊小于銳脊24b的直徑，因此鍵平衡件24不能進(jìn)一步地進(jìn)入通孔22a/22b內(nèi)。
鍵平衡件24用除了有害的金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成?？捎糜阪I平衡件24的重金屬例如鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬。復(fù)合材料也可用于鍵平衡件24。復(fù)合材料由重金屬和合成樹脂組成。盡管任何一種無害金屬都可用于鍵平衡件24，但優(yōu)選為鎢。鎢的比重為19.24，比鉛重。即使將鎢與合成樹脂相混合，復(fù)合材料的比重也同鉛一樣大。復(fù)合材料的硬度大于木桿22的硬度。可用于鍵平衡件24的合成樹脂例如尿烷系、聚酯系、環(huán)氧系、苯酚系、尿素系以及蜜胺系的熱固性樹脂，或者ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)系和丙烯酸樹脂系的熱彈性樹脂。因?yàn)殒I平衡件24要給鍵21施加較大的反力矩，最好加大復(fù)合材料中重金屬的量。在鍵平衡件24由鐵制成的情況下，必須保護(hù)鍵平衡件24的暴露面。
如下所述裝配鍵21。在木桿22內(nèi)形成通孔22a/22b，然后使每個(gè)鍵平衡件24的中心線大致與相應(yīng)的一個(gè)通孔22a/22b的中心線對(duì)齊。將鍵平衡件24的一部分插入相關(guān)通孔22a/22b內(nèi)。但是，第一個(gè)銳脊24b不允許鍵平衡件24進(jìn)一步地進(jìn)入通孔22a/22b內(nèi)。于是，工人將鍵平衡件24壓入木桿22。鍵平衡件24被推入通孔22a/22b內(nèi)，這樣將銳脊24b牢牢地卡在木桿22的內(nèi)表面上。對(duì)于另一個(gè)鍵平衡件24，工人重復(fù)壓配合。由于銳脊24b與限定木桿22的內(nèi)壁表面相嚙合，所以不容易從通孔22a/22b內(nèi)拔出鍵平衡件24。
在這種情況下，銳脊24b作為一種固定件。如自前述描述中所理解的，固定件，即，銳脊24b牢牢地與木桿22的內(nèi)壁表面相嚙合，并防止鍵平衡件24從鍵21內(nèi)掉出。
圖5表示了鍵平衡件24的第一種變化形式24A。鍵平衡件24A用除了有害的金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成。鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬可用于鍵平衡件24A。由無害金屬和合成樹脂組成的復(fù)合材料也可用于鍵平衡件24A。
鍵平衡件24A具有主干部分26a及銳齒26b。銳齒26b排列成四列，每列銳齒26b都與相鄰列的銳齒26b間隔90度。銳齒26b具有一種棱錐形。棱錐形齒26b的底面26d與主干部分26a的端面26c共面或者平行，這樣就出現(xiàn)了尖頭26e。
假想如虛擬線26f所示將鍵平衡件24A分割為許多部分26e。每個(gè)部分26e都具有四個(gè)相互間隔90度的銳齒26b，且相對(duì)于一虛擬的橫截面26h不對(duì)稱。
將鍵平衡件24A如箭頭27所示插入通孔22a/22b內(nèi)。尖頭26e與木桿22的內(nèi)壁表面相嚙合，這樣鍵平衡件24A就穩(wěn)定地位于通孔22a/22b內(nèi)。在第一種變化形式中，尖頭26e作為一種固定件。
圖6表示了鍵平衡件24的第二種變化形式24B。鍵平衡件24B用除了有害金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成。鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬可用于鍵平衡件24B。由無害金屬和合成樹脂組成的復(fù)合材料也可用于鍵平衡件24B。
鍵平衡件24B通常為圓柱形，同時(shí)在外表面部分上形成有旋脊28a。旋脊28a由兩螺旋面28b和28c限定。在這種情況下，旋脊28a具有三角形橫截面。但是，鍵旋脊28a也可具有矩形橫截面或者其它多邊形橫截面。旋脊28a或者左旋或者右旋。如果如箭頭29a所示方向?qū)㈡I平衡件24B插入鍵內(nèi)形成的通孔內(nèi)，最好令螺旋面28b的傾斜角度大于另一螺旋面28c的傾斜角度，因?yàn)樾?8a要以與箭頭29a相反的動(dòng)作牢牢與鍵的內(nèi)表面部分相嚙合。
假想如虛擬線29b所示將鍵平衡件24B也分割為許多部分28d，每個(gè)部分28d都相對(duì)于一虛擬橫截面29c不對(duì)稱，虛擬橫截面29c位于中心線的中點(diǎn)處且平行于鍵平衡件24B的兩端面。
工人如下所述將鍵平衡件24B嵌入鍵內(nèi)。首先，工人在木桿22內(nèi)加工成通孔22a/22b，然后使鍵平衡件24B的中心線大致與通孔22a的中心線對(duì)齊。工人驅(qū)使鍵平衡件24B轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，鍵平衡件24B通過螺旋運(yùn)動(dòng)進(jìn)入通孔22a內(nèi)。對(duì)于另一個(gè)鍵平衡件24B，工人重復(fù)操作。即使向后拉鍵平衡件24B，銳脊28a也與鍵21的內(nèi)表面嚙合，從而防止鍵平衡件24B掉出。
圖7表示了鍵平衡件24的第三種變化形式24C。鍵平衡件24C由除了有害金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成。鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬可用于鍵平衡件24C。由無害金屬和合成樹脂組成的復(fù)合材料也可用于鍵平衡件24C。
鍵平衡件24C通常為六角柱，相應(yīng)的，沿六角柱的中心線具有六個(gè)脊30a。在六角柱內(nèi)形成了許多槽30b，這樣沿中心線以一定間隔使許多六角柱部分30c相互分離。槽30b未到達(dá)中心線，這樣多個(gè)六角柱部分30c結(jié)成一體。許多六角柱部分30c具有尖銳的外圍30d。
如下所述將鍵平衡件24C嵌入鍵21內(nèi)。首先，工人在木桿22內(nèi)形成通孔22a/22b，然后使鍵平衡件24C的中心線大致與通孔22a的中心線對(duì)齊。工人利用壓配合強(qiáng)制地將鍵平衡件24C插入通22a/22b內(nèi)。即使向后拉鍵平衡件24C，尖銳外圍30d也與鍵21的內(nèi)表面部分嚙合，很難向后方移動(dòng)鍵平衡件24C。六個(gè)脊30d防止鍵平衡件24C在通孔22a/22b內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖8A和8B表示鍵平衡件24的第四種變化形式24D。鍵平衡件24D是一種彈性管形件31與一種配重件32的結(jié)合物。配重件32由除了有害金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成。鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬可用于鍵平衡件24D。由無害金屬和合成樹脂組成的復(fù)合材料也可用于鍵平衡件24D。
配重件32的形狀類似于桶狀。沿其中心線，配重件32的橫截面自一端起朝向中間部分逐漸增大，然后從中間部分起朝向另一端逐漸減小。因此，配重件32從中間部分起朝向兩端逐漸變細(xì)，形成了一種脊32a。中間部分上的最大直徑稍大于通孔22a/22b的直徑。
另一方面，彈性管形件31的直徑近似等于通孔22a/22b的直徑。當(dāng)配重件32在管形件31之外時(shí)，管形件31具有如圖8B所示的直線外表面31a。但是，當(dāng)配重件32位于管形件31內(nèi)，彈性管形件31就如圖8A所示部分地隆起。
如下所述將鍵平衡件24D嵌入鍵21內(nèi)。首先在木桿22內(nèi)形成通孔22a/22b，然后分別將彈性管形件31插入通孔22a/22b內(nèi)。工人使配重件32的中心線大致與彈性管形件31的中心線對(duì)齊。工人利用壓配合強(qiáng)制地將配重件32插入彈性管形件31內(nèi)。在脊32a的作用下，彈性管形件31b部分地隆起，并被強(qiáng)有力地壓向木桿22的內(nèi)表面。彈性管形件31的隆起部分31b可防止鍵平衡件24D掉出。在這種情況下，隆起部分31b和脊32a作為一種固定件。一個(gè)或多個(gè)配重件32也可用于鍵平衡件24的第五種變形方式。
如前述所理解的，鍵平衡件24/24A/24B/24C/24D具有固定件24b，26b，28a，30d以及31b/32a，這樣鍵平衡件24/24A/24B/24C/24D就很難從通孔內(nèi)掉出，而不使用任何粘附劑。特別的是，固定件24b，26b以及30d相對(duì)于單元部分24a，26e以及28d的虛擬橫截面C1/26h/29c是不對(duì)稱的，因此是尖銳的。這就使得尖銳固定件24b/26b/30d牢牢地與木桿22的內(nèi)表面部分相嚙合。從而固定件24b/26b/30d可保持鍵平衡件24/24A/24B穩(wěn)定地位于通孔內(nèi)。
經(jīng)由壓配合或者螺旋運(yùn)動(dòng)將鍵平衡件24/24A/24B/24C/24D插入通孔22a/22b內(nèi)。組裝工作是簡單且容易的。這就降低了制造成本。
鍵平衡件24/24A/24B不含有任何有害成分，同時(shí)從人體健康和環(huán)境安全的觀點(diǎn)來看也是可取的。
第二實(shí)施例圖9表示了形成鍵盤一個(gè)部分的一種鍵51，鍵盤包含在一種聲學(xué)鋼琴內(nèi)。除了鍵51外，聲學(xué)鋼琴類似于圖1所示的聲學(xué)鋼琴。由此，集中說明鍵51，同時(shí)用圖1中表示相應(yīng)部件的附圖標(biāo)記來表示其它的組成部件。
鍵51用作一種白鍵，其包括一木桿52、一裝飾板53以及鍵平衡件54。木桿52由日本云杉制成，日本云杉屬于銀杉類。盡管圖9表示了前部分和后部分，但在木桿52的中間部分內(nèi)形成有一垂直孔(未表示)，同時(shí)一平衡銷(未表示)穿過垂直孔。平衡銷為放置在平衡導(dǎo)軌3b上的白鍵51提供了支點(diǎn)3d。
用裝飾板53覆蓋白鍵51前部分的上表面和前端表面。裝飾板53類似于一種角，并被粘附在木桿52上。裝飾板53由合成樹脂制成，同時(shí)合成樹脂的顏色為白色。
在木桿52的前部分內(nèi)形成有兩通孔52a和52b。通孔52a/52b相互平行，且每個(gè)通孔52a/52b的位于木桿52側(cè)表面上的兩端都向外敞開。每個(gè)通孔52a/52b都具有一窄部分52c和一寬部分52d。如圖10中所見，寬部分52d暴露于木桿52的側(cè)表面，且形成在窄部分52c的兩側(cè)上。在這種情況下，寬部分52d的深度和直徑相互相等。將鍵平衡件54插入通孔52a/52b內(nèi)，以給白鍵51施加反力矩。
每個(gè)鍵平衡件54都包括配重件54a以及一緊固件54b。緊固件54b作為一固定件。每個(gè)配重件54a都具有一桿部分54c以及一頭部分54d。桿部分54c的直徑近似等于窄部分52c的直徑，同時(shí)桿部分54c的長度小于窄部分52c長度的一半。頭部分54d的直徑和厚度近似等于寬部分52d的直徑和深度。頭部分54d的厚度可小于寬部分52d的深度。從兩側(cè)面將配重件54a插入每個(gè)通孔52a/52b內(nèi)。頭部分54d與寬部分52d之間的差值相當(dāng)大，這樣頭部分54d就相當(dāng)松地分別位于寬部分52d內(nèi)。類似的，桿部分54c與窄部分52c之間的差值較大，桿部分54c就松弛地延伸于窄部分52c內(nèi)。頭部分54d基本與木桿52的側(cè)表面共面。桿部分54c在窄部分52c內(nèi)相互分隔。因此，在桿部分54c之間就出現(xiàn)了如圖10所示的一間隙52f。
沿配重件54a的中心線形成了一通孔54g。形成在其中一個(gè)配重件54a內(nèi)的通孔54g具有一窄部分54h/54k以及一六邊形寬部分54j，同時(shí)六邊形寬部分54j和窄部分54h形成了一種梯級(jí)。另一方面，形成在另一個(gè)配重件54a內(nèi)的通孔54g具有一窄部分54h以及一截頭圓錐部分54m。窄部分54h的直徑等于窄部分54k的直徑。
緊固件54b包括一平頭螺栓54e以及一六邊形螺帽54f。平頭螺栓54e具有一螺桿54n以及一頭部54r，螺桿54n比窄部分54h/54k更細(xì)。六邊形螺帽54f的厚度等于六邊形寬部分54j的深度，這樣六邊形螺帽54f可容納在六邊形寬部分54j內(nèi)，而不從木桿52的側(cè)面凸起。另一方面，頭部54r容納在截頭圓錐部分54m內(nèi)，同時(shí)螺桿54n在窄部分54k/54h內(nèi)延伸。六邊形螺帽54f與螺桿54n相嚙合，這樣通過平頭螺栓54e和六邊形螺帽54f就將配重件54a固定到木桿52上。即使將平頭螺栓54e深深地旋入六邊形螺帽54f內(nèi)，距離d也不會(huì)減少至零，同時(shí)六邊形螺帽54f也不會(huì)松開。
即使將配重件54a松弛地裝配到木桿52上，緊固件54b也可保持配重件54a穩(wěn)定地位于鍵51內(nèi)。此外，其中一個(gè)配重件54a與另一個(gè)配重件54a一樣，兩配重件54a都由隨后將要詳細(xì)描述的某種材料制成。盡管頭部分54r的重量不同于六邊形螺帽54f的重量，但配重件54a的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于頭部分54r與六邊形螺帽54f之間的重量差，同時(shí)鍵51決不會(huì)因?yàn)椴黄胶舛でＨ绻靡环N六邊形錨栓來代替平頭螺栓，可縮小重量差。
配重件54a用除了有害金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成?？捎糜谂渲丶?4a的重金屬例如鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬。復(fù)合材料也可用于配重件54a。復(fù)合材料由重金屬和合成樹脂組成。盡管任何一種無害金屬都可用于配重件54a，但優(yōu)選為鎢。鎢的比重為19.3，比鉛重。即使將鎢與合成樹脂相混合，復(fù)合材料的比重也同鉛一樣大或者比鉛更大。復(fù)合材料的硬度大于木桿52的硬度。可用于配重件54a的合成樹脂例如尿烷系、聚酯系、環(huán)氧系、苯酚系、尿素系以及蜜胺系的熱固性樹脂，或者ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)系和丙烯酸樹脂系的熱彈性樹脂。因?yàn)榕渲丶?4a要給鍵51施加較大的反力矩，最好加大復(fù)合材料中重金屬的量。在配重件54a由鐵制成的情況下，必須保護(hù)配重件54a的暴露面。
如前述中所理解的，根據(jù)本發(fā)明的聲學(xué)鋼琴包括鍵51，其中緊固件54b用以保持鍵平衡件54穩(wěn)定。緊固件54b，即，固定件使得工人可以容易地將重量鍵平衡件54嵌入木桿52內(nèi)。當(dāng)緊固件54b為螺栓54e與螺帽54f的結(jié)合的情況下，工人可以容易地自木桿52上將鍵平衡件54拆卸下來。鍵平衡件54不是由任何有害材料制成的，這樣從健康和環(huán)境的觀點(diǎn)來看，鍵平衡件是優(yōu)選的。
有許多種變形方式。圖11表示了平衡件54的第一種變形方式54A。鍵平衡件54A也包括配重件56a/56b以及一緊固件56c。配重件56a與配重件54a相同。但，另一配重件56b和緊固件56c分別不同于配重件54b和緊固件54c。緊固件56c僅依靠平頭螺栓56d，內(nèi)螺紋56e形成在配重件56b的內(nèi)表面部分上。平頭螺栓56d與內(nèi)螺紋56e相嚙合，從而將配重件56a/56b固定到木桿52上。緊固件56c僅由一個(gè)部件56d構(gòu)成，由此降低了制造成本。
圖12表示了鍵平衡件54的第二種變形方式54B。鍵平衡件54B包括配重件58a/58b以及一緊固件58c。緊固件58c作為一種固定件。在木桿52內(nèi)形成一個(gè)通孔52f，同時(shí)通孔52f具有一直線部分52h和錐形部分52j。錐形部分52j形成在直線部分52h的兩端上，同時(shí)暴露于木桿52的側(cè)面。配重件58a/58b具有各自的邊緣部分58d，邊緣部分58d各自具有錐形面58e。配重件58a/58b容納在通孔52f內(nèi)，同時(shí)錐形面58e面對(duì)面地分別與限定錐形部分52j的內(nèi)表面相接觸。配重件58a/58b在通孔52f內(nèi)相互間隔。
在配重件58a/58b內(nèi)形成有通孔58f。在配重件58b內(nèi)的通孔58f的直徑呈階梯式變化，而另一個(gè)通孔58f部分呈錐形。緊固件58c依靠一平頭螺栓58h和一六邊形螺帽58j來實(shí)現(xiàn)。六邊形螺帽58j容納在階梯式變化的通孔58f內(nèi)，同時(shí)將平頭螺栓58h插入另一個(gè)通孔58f內(nèi)。六邊形螺帽58j與平頭螺栓58h的螺桿相嚙合。從而，利用緊固件58c將配重件58a/58b固定到木桿52上。
圖13表示了平衡件54的第三種變形方式54C。鍵平衡件54C包括一配重件60a，配重件54a(圖13中未表示)以及一緊固件60c。緊固件60c通過平頭螺栓54e與六邊形螺帽54f(圖13中未表示)的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。配重件60a具有一頭部60d以及一桿部60e。經(jīng)由插入模壓將平頭螺栓54e嵌入桿部60e內(nèi)，同時(shí)螺栓54e如圖所示從桿部60e內(nèi)凸出。在頭部60d內(nèi)形成有一六邊形凹進(jìn)60f，同時(shí)一六邊形扳手剛好貼切地容納在六邊形凹槽60f內(nèi)。當(dāng)要將鍵平衡件54C裝配到木桿52上時(shí)，將配重件54a插入通孔52a/52b內(nèi)，同時(shí)使六邊形螺帽54f容納在寬部分54j內(nèi)。將配重件60a部分地插入通孔52a/52b內(nèi)，然后工人用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)配重件60a。于是，平頭螺栓54e與六邊形螺帽54f相嚙合，從而將配重件60a/54a固定到木桿52上。因此，螺栓54e以及螺帽54f，即緊固件作為一種固定件。
圖14表示了平衡件54的第四種變形方式54D。鍵平衡件54D包括一配重件62a，配重件54a以及一緊固件62b。緊固件62b通過螺栓54e與螺帽54f的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由插入模壓將六邊形螺帽54f嵌入配重件62a內(nèi)。配重件62a具有一頭部62c以及一桿部62d，同時(shí)在頭部62c內(nèi)形成有一種六邊形凹槽62e。將配重件62a/54a插入通孔52a/52b內(nèi)，然后工人用插入六邊形凹槽62e內(nèi)的扳手保持配重件62a的穩(wěn)定。工人驅(qū)使平錨栓54e轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣螺栓54e就與螺帽54f相嚙合。
配重件60a/62a以及緊固件54e/54f可形成鍵平衡件54的第五種變形方式。在這種情況下，工人將配重件60a/62a插入通孔52a/52b內(nèi)，并用一扳手驅(qū)使其中一個(gè)配重件60a/62a轉(zhuǎn)動(dòng)。第五種變形方式是可取的，因?yàn)槁菟ㄅc螺帽不會(huì)不小心丟失。
圖15表示了平衡件54的第六種變形方式54E。鍵平衡件54E包括配重件64a/64b以及一緊固件64c。如隨后將要詳細(xì)描述的，緊固件64c與配重件64a/64b一體形成。配重件64a具有一頭部64c’以及一桿部64d，同時(shí)另一個(gè)配重件64b通過一圓盤64e來實(shí)現(xiàn)。頭部64c’和圓盤64e分別容納在通孔52a/52b的寬部分52d內(nèi)，并且桿部64d被插入通孔52a/52b的窄部分52f內(nèi)。
緊固件64c通過一凸起64f與一接收件64h來實(shí)現(xiàn)。凸起64f具有一桿部64j以及一環(huán)部64k。桿部64j形成在環(huán)部64k內(nèi)。環(huán)部64k沿桿部64j的圓周延伸。接收件64h通過一圓筒64m來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)圓筒64m的一端向外敞開。圓筒64m的外徑等于通孔52a/52b的窄部分52f的內(nèi)徑，同時(shí)圓筒64m的內(nèi)徑等于桿部64j的外徑。在圓筒64m內(nèi)形成有許多狹縫64n，這樣圓筒64m可以徑向向外擴(kuò)展。沿著限定圓筒64m內(nèi)部空間的內(nèi)表面形成有一種環(huán)形槽64p，這樣環(huán)部64k就容納在環(huán)形槽64p內(nèi)。
當(dāng)工人將鍵平衡件54E嵌入木桿52內(nèi)時(shí)，工人從木桿52的兩側(cè)面將配重件64a/64b插入通孔52a/52b內(nèi)。桿部64j進(jìn)入圓筒64m的內(nèi)部空間，同時(shí)環(huán)部64k與圓筒64m相接觸。工人強(qiáng)力推進(jìn)配重件64a/64b。于是，環(huán)部64k使得圓筒64m發(fā)生徑向朝外的變形，這樣環(huán)部64k就到達(dá)環(huán)形槽64p。環(huán)部64k容納在環(huán)形槽64p內(nèi)，同時(shí)圓筒64m恢復(fù)到初始形狀。很難從環(huán)形槽64p內(nèi)移出環(huán)部64k。從而，緊固件64c就保持鍵平衡件54E穩(wěn)定地位于通孔52a/52b內(nèi)。
當(dāng)工人拆卸鍵平衡件54E時(shí)，工人將一銷66a插入形成在配重件64b內(nèi)的一孔66b內(nèi)，同時(shí)撞擊銷66a的頭部。于是，環(huán)部64k就移出環(huán)形槽64p，凸起64f與接收部64h相分離。工人從通孔52a/52b內(nèi)取出配重件64a/64b。
圖16表示了平衡件54的第七種變形方式54F。鍵52形成有一通孔52m而不是通孔52a/52b。通孔52m的橫截面積從其中點(diǎn)起朝向其兩端增加。因此，通孔52m相對(duì)于與其中心線的中點(diǎn)相垂直的一虛擬橫截面是對(duì)稱的。鍵平衡件54F包括配重件68a/68b以及一緊固件68c。配重件68a/68b的形狀為截頭圓錐形，同時(shí)在配重件68a/68b內(nèi)分別形成有通孔68d/68e。通孔68d的直徑是階梯式變化的，同時(shí)另一通孔68e為部分錐形。平頭螺栓54e和六邊形螺帽54f作為緊固件68c，且在通孔68d/68e內(nèi)相互嚙合。當(dāng)將配重件68a/68b插入通孔52m內(nèi)時(shí)，保持配重件68a/68b面對(duì)面地與限定通孔52m的內(nèi)表面相接觸，同時(shí)底面68f與木桿52的側(cè)面共面。配重件68a/68b在通孔52m內(nèi)相互隔開。利用螺栓和螺帽54e/54f將配重件68a/68b固定到木桿52上。
圖17表示了平衡件54的第八種變形方式54G。木桿52形成有一通孔52n而不是通孔52a/52b。盡管通孔52n朝向木桿52的側(cè)面也呈錐形，但橫截面在距中點(diǎn)偏左的某一點(diǎn)處達(dá)到最小。由此，錐形內(nèi)表面相對(duì)于穿過通孔52n中心線上那一點(diǎn)的一種虛擬橫截面是不對(duì)稱的，并且虛擬橫截面左側(cè)的錐形內(nèi)表面的角度不同于右側(cè)的錐形內(nèi)表面的角度。
鍵平衡件54G包括配重件70a/70b以及一緊固件70c。配重件70a/70b具有各自相互不同的截頭圓錐形構(gòu)造。配重件70a將插入通孔52n的左部內(nèi)，而另一配重件70b將放置在通孔52n的右部內(nèi)。當(dāng)將配重件70a/70b插入通孔52n內(nèi)時(shí)，保持配重件70a/70b面對(duì)面地與限定通孔52n的錐形內(nèi)表面相接觸，同時(shí)底面70d與木桿52的側(cè)面共面。緊固件70c利用螺栓54e和螺帽54f來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)螺栓54e與螺帽54f相嚙合時(shí)，就將配重件70a/70b固定在木桿52上。
這些變形方式54A/54B/54C/54D/54E/54F/54G具有鍵平衡件54的所有優(yōu)點(diǎn)。
第三實(shí)施例轉(zhuǎn)到圖18，一種鍵91形成了鍵盤的一個(gè)部分，鍵盤包含在一種聲學(xué)鋼琴內(nèi)。除了鍵91外，聲學(xué)鋼琴類似于圖1所示的聲學(xué)鋼琴。由此，集中說明鍵91，同時(shí)用圖1中表示相應(yīng)部件的附圖標(biāo)記來表示其它的組成部件。
鍵91用作一種白鍵，其包括一木桿92、一裝飾板93以及鍵平衡件94。木桿92由日本云杉制成，日本云杉屬于銀杉類。盡管圖18表示了前部分和后部分，但在木桿92的中間部分內(nèi)形成有一垂直孔(未表示)，同時(shí)一平衡銷(未表示)穿過垂直孔。平衡銷為放置在平衡導(dǎo)軌3b上的白鍵91提供了支點(diǎn)3d。
用裝飾板93覆蓋木桿92的前部分的上表面和前端表面。裝飾板93類似于一種角，并被粘附在木桿92上。裝飾板93由合成樹脂制成，合成樹脂的顏色為白色。
在木桿92的前部分內(nèi)形成有兩通孔92a和92b。通孔92a/92b相互平行，且每個(gè)通孔92a/92b的位于木桿92側(cè)表面上的兩端都向外敞開。每個(gè)通孔92a/92b都具有一窄部分92c和一寬部分92d。如自圖19中所見，寬部分92d暴露于木桿92的側(cè)表面，且形成在窄部分92c的兩側(cè)上。在這種情況下，寬部分92d的深度和直徑相互相等。將鍵平衡件94插入通孔92a/92b內(nèi)，以給白鍵91施加反力矩。
每個(gè)鍵平衡件94都包括配重件96a以及一緊固件96b。配重件96a具有一配重柱形件96c，一管96d以及一銷96e。管96d的直徑等于窄部分92c的直徑，且其兩端部分96f向外展開。向外展開的端部分96f的直徑大于窄部分92c的直徑，且作為緊固件96b。另一方面，配重柱96c的外徑等于或稍小于管96d的內(nèi)徑，同時(shí)配重柱96c的長度等于窄部分92c的長度。在管和配重柱96c/96d內(nèi)都形成有孔，且孔的直徑等于或稍小于銷96e的直徑。
如下所述將管、配重柱以及銷96d/96c/96e裝配到配重件96a內(nèi)。對(duì)配重柱和管96c/96d鉆孔。將配重柱96c插入管96d內(nèi)，同時(shí)使形成在管96d內(nèi)的孔與形成在配重柱96c內(nèi)的孔對(duì)齊。驅(qū)使銷96e進(jìn)入兩孔內(nèi)，這樣就利用銷96e將配重柱96c固定到管96d上?；蛘撸瑢⑴渲刂?6c插入管96d內(nèi)，然后同時(shí)對(duì)配重柱和管96c/96d鉆孔，從而在其內(nèi)形成孔。將銷96e驅(qū)動(dòng)進(jìn)入兩孔內(nèi)，這樣就將配重柱96c固定到管96d上。
配重柱96c用除了有害金屬例如鉛和汞之外的重金屬制成?？捎糜谂渲刂?6c的重金屬例如鐵、銅、鎢及燒結(jié)金屬。復(fù)合材料也可用于配重柱96c。復(fù)合材料由重金屬和合成樹脂組成。盡管任何一種無害金屬都可用于配重柱96c，但優(yōu)選為鎢。鎢的比重為19.3，比鉛重。即使將鎢與合成樹脂相混合，復(fù)合材料的比重也同鉛一樣大或者比鉛更大。復(fù)合材料的硬度大于木桿52的硬度。可用于配重柱96c的合成樹脂例如尿烷系、聚酯系、環(huán)氧系、苯酚系、尿素系以及蜜胺系的熱固性樹脂，或者ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)系和丙烯酸樹脂系的熱彈性樹脂。因?yàn)榕渲刂?6c要給鍵91施加較大的反力矩，最好加大復(fù)合材料中重金屬的量。在配重柱96c由鐵制成的情況下，必須保護(hù)配重柱96c的暴露面。
為使管96d可充分地變形，管96d由金屬例如銅或者黃銅制成。或者，管96d由金屬與合成樹脂組成的復(fù)合材料制成。除了有害金屬例如鉛和泵之外的任何金屬都可用于復(fù)合材料。
在將管/配重柱96d/96c插入通孔92a之后，如下所述形成緊固件96b。圖20表示了剛被插入通孔92a內(nèi)的管/配重柱96d/96c。管96d是直的，且管96d的長度近似等于木桿92的寬度。預(yù)先準(zhǔn)備一對(duì)堵縫鉆98a。堵縫鉆98a具有各自的錐形部分98b，且錐形部分98b的最小直徑等于管96d的內(nèi)徑。工人將錐形部分98b與管96d的內(nèi)部空間對(duì)齊，然后將堵縫鉆98a壓靠管96d的兩端。端部分向外張開，這樣就將配重件96a填塞在木桿92內(nèi)。因此，向外張開的端部分96f，即緊固件就作為一種固定件。
如前述中所理解的，向外張開的端部分96f保持配重件96a穩(wěn)定地位于木桿92內(nèi)。配重件96a既不會(huì)在木桿92內(nèi)卡嗒作響，也不會(huì)從木桿92內(nèi)掉出，并且通過堵縫容易地將配重件96a裝配在木桿92上。緊固件利用管96d的向外張開的端部分96f來實(shí)現(xiàn)，這樣不需要任何用于緊固的部件。結(jié)果，降低了制造成本。
對(duì)于鍵平衡件94不需要壓配合。沿木桿92的厚度方向，不需要施加任何力給木桿92，相應(yīng)的，木桿92決不會(huì)破裂。
圖21表示了鍵平衡件94的第一種變形方式94A。通過采用一沖頭102形成的凸起99a，將管96d固定到配重柱96c上。對(duì)于鍵平衡件94A的配重件不需要銷96e，從而進(jìn)一步降低了制造成本。在插入到通孔92a內(nèi)后，管96d的兩端部向外張開。管96d和配重柱96c可以是整體式的。
圖22表示了鍵平衡件94的第二種變形方式94B。在木桿92內(nèi)形成有直通孔92r，同時(shí)鍵平衡件94B利用一配重柱103來實(shí)現(xiàn)。在配重柱103內(nèi)形成有槽104，且半柱部分103a/103b經(jīng)由槽104而相對(duì)。在半柱部分103a/103b內(nèi)形成有一對(duì)半圓錐形凹槽105，且半圓錐形凹槽105比一沖頭106要窄。首先分別將配重柱103插入通孔92r內(nèi)。工人使沖頭106與一對(duì)半圓錐形凹槽105對(duì)齊，然后將沖頭106的尖端插入一對(duì)半圓錐形凹槽105內(nèi)。工人撞擊沖頭106，使尖端深深地插入一對(duì)半圓錐形凹進(jìn)105內(nèi)。半柱部分103a/103b發(fā)生彈性變形并相互分離。將半柱部分103a/103b的外表面壓向限定通孔92r的內(nèi)表面，這樣就將配重柱103固定在木桿92上。在這種情況下，半柱部分103a/103b作為一固定件。
最好槽104如圖22所示朝向垂直方向，因?yàn)檫@樣木桿92不會(huì)破裂。換句話說，已擴(kuò)張的半柱部分103a/103b不會(huì)施加朝向木桿92厚度方向的力，木桿92經(jīng)受得起已擴(kuò)張的半柱部分103a/103b。
在第一至第三種實(shí)施例以及它們的變形方式中，動(dòng)作單元7、錘狀部件11以及細(xì)繩組成了樂音發(fā)生系統(tǒng)的部件。
在第一至第三種實(shí)施例以及它們的變形方式中，將鍵平衡件嵌入木桿的前部分內(nèi)。但為了改變慣性力矩，也可將鍵平衡件嵌入木桿的后部分里。在豎式鋼琴模式下，觸摸式按鍵由慣性力矩支配，且鍵平衡件嵌入木桿的后部分里。
從觸摸式按鍵的觀點(diǎn)來看，術(shù)語“力矩”既指力矩又指慣性力矩，同時(shí)術(shù)語“調(diào)節(jié)力矩”指反力矩和改變慣性力矩的因素。
盡管已經(jīng)表示并描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)與范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可作出許多改變和變形。
在制造商不使黑/白鍵的側(cè)面平坦的情況下，在木桿內(nèi)形成直通孔。換句話說，不需要寬部分，例如92d，從而降低了機(jī)械加工成本。
鍵21、51和91可用于電子鍵盤以及復(fù)合式鍵盤樂器。在電子鍵盤上，可用合成樹脂制成的桿來代替木桿22、52、92，同時(shí)利用銷使桿可擺動(dòng)地與一框架相連。在電子鍵盤里，一鍵盤掃描器、一信息處理系統(tǒng)、一樂音發(fā)生器以及一音響系統(tǒng)相結(jié)合，形成了樂音發(fā)生系統(tǒng)。利用鍵盤掃描器周期性地掃描鍵盤，以觀察演奏者是否壓下任何一個(gè)鍵。鍵盤掃描器與鍵盤傳感器相連，以監(jiān)控鍵盤。并且鍵掃描器提供鍵掃描信號(hào)，顯示演奏者按壓或釋放一個(gè)鍵或多個(gè)鍵。鍵掃描器連接信息處理系統(tǒng)，同時(shí)信息處理系統(tǒng)分析鍵盤掃描信號(hào)，以確定一個(gè)或多個(gè)鍵。信息處理系統(tǒng)產(chǎn)生音樂數(shù)據(jù)碼，音樂數(shù)據(jù)碼代表所要產(chǎn)生或減弱的一個(gè)或多個(gè)樂音，同時(shí)將音樂數(shù)據(jù)碼提供給樂音發(fā)生器。樂音發(fā)生器根據(jù)音樂數(shù)據(jù)碼產(chǎn)生數(shù)字樂音信號(hào)，并將數(shù)字樂音信號(hào)轉(zhuǎn)換成一種模擬樂音信號(hào)。將模擬樂音信號(hào)供應(yīng)給音響系統(tǒng)，并由模擬樂音信號(hào)生成電子樂音。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生樂音的鍵盤樂器，包括一種具有多個(gè)鍵(21；51；91)的鍵盤(1)，所述鍵(21；51；91)用于確定所要產(chǎn)生樂音的音調(diào)，施加力矩給所述鍵(21；51；91)，以使所述多個(gè)鍵(21；51；91)處于其位置，且所述鍵(21；51；91)具有各自的桿(22/52/92)，每個(gè)所述鍵(21；51；91)都具有至少一個(gè)鍵平衡件(24；24A；24B；24C；24D；54；54A；54B；54C；54D；54E；54F；54G；94；94A；94B)，所述鍵平衡件用于施加一調(diào)節(jié)力矩給每個(gè)所述多個(gè)鍵(21；51；91)以改變力矩，其特征在于所述至少一個(gè)鍵平衡件(24；24A；24B；24D；54；54A；54B；54C；54D；54E；54F；54G；94；94A；94B)具有一配重件(24a；26a；30c；31/32；54a；56a/56b；58a/58b；60a/58b；58a/62a；64a/64b；68a/68b；70a/70b；96a；96c/96d；103)以及一固定件(24b；26b；28a/28b/28c；30d；31b/32a；54b；56a/56e；58c；54e/54f；64c；96f；103a/103b)，所述配重件由無鉛材料制成且被嵌入每個(gè)所述多個(gè)鍵的所述桿(22；52；92)內(nèi)，所述固定件用于將所述配重件固定在每個(gè)所述多個(gè)鍵的所述桿內(nèi)；以及一樂音發(fā)生系統(tǒng)(7/11/12)，與所述多個(gè)鍵(21；51；91)相連，并產(chǎn)生具有所述音調(diào)的樂音。
2.如權(quán)利要求1所述的鍵盤樂器，其特征在于，每個(gè)所述多個(gè)鍵(21)形成有一孔(22a/22b)，且所述至少一個(gè)鍵平衡件(24；24A；24B；24C；24D)容納于所述孔(22a/22b)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件(24b)由用于形成多個(gè)脊(24b)的所述配重件(24a)的多個(gè)對(duì)外表面(24d)構(gòu)成，且所述多個(gè)脊(24b)與限定所述孔(22a/22b)的所述桿(22)內(nèi)表面部分相嚙合，以使所述配重件(24a)穩(wěn)定地位于所述孔(22a/22b)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的鍵盤樂器，其特征在于，每個(gè)所述多對(duì)外表面相對(duì)于其間的所述脊(24b)不對(duì)稱，以使所述脊尖銳。
5.如權(quán)利要求4所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述至少一個(gè)鍵平衡件(24)具有相當(dāng)于錐形平截頭體(24a)堆疊在一起的輪廓，這樣每個(gè)平截頭體(24a)的底面(24d)外圍區(qū)域及側(cè)面就作為每個(gè)所述多對(duì)的所述外表面。
6.如權(quán)利要求2所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件(26b)具有多個(gè)自所述配重件(26a)的外表面凸起的齒，并且所述多個(gè)齒(26b)與限定所述孔(22a/22b)的所述桿(22)內(nèi)表面部分相嚙合，以使所述配重件(26a)穩(wěn)定地位于所述孔(22a/22b)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述多個(gè)齒(26b)為棱錐形。
8.如權(quán)利要求2所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件由用于形成一旋脊(28a)的所述配重件的兩螺旋面(28b/28c)構(gòu)成，并且所述旋脊(28a)與限定所述孔(22a/22b)的所述桿(22)內(nèi)表面部分相嚙合，以使所述配重件穩(wěn)定地位于所述孔(22a/22b)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求2所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件由所述配重件的多邊形圓盤部分(30c)的外圍邊緣(30d)構(gòu)成，且所述外圍邊緣(30d)與限定所述孔(22a/22b)的所述桿(22)內(nèi)表面部分相嚙合，以使所述配重件(30c)穩(wěn)定地位于所述孔(22a/22b)內(nèi)。
10.如權(quán)利要求2所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件包括一彈性管形件(31)，所述彈性管形件(31)插入所述孔(22a/22b)內(nèi)和形成有一脊(32a)的所述配重件的外表面上，并且所述配重件(31/32)恰好容納在所述孔(22a/22b)內(nèi)，這樣所述脊(32a)將所述彈性管形件(31)的一部分(31b)壓向限定所述孔(22a/22b)的所述桿(22)的內(nèi)表面。
11.如權(quán)利要求10所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述配重件(32)具有相當(dāng)于一種隆丘的輪廓。
12.如權(quán)利要求1所述的鍵盤樂器，其特征在于，在所述桿(52)內(nèi)形成有至少一個(gè)通孔(52a/52b)，利用所述固定件(54b)將所述配重件(54a)固定到所述桿(52)上。
13.如權(quán)利要求12所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述至少一通孔(52a/52b)具有一窄部分(52c)以及寬部分(52d)，所述寬部分連續(xù)到所述窄部分(52c)的兩端，并暴露于所述桿(52)的側(cè)面，所述配重件(54a)具有一對(duì)副配重件，所述每對(duì)副配重件容納在所述寬部分(52d)之一內(nèi)以及部分所述窄部分(52c)內(nèi)，這樣所述固定件(54b)將所述副配重件(54a)固定到所述桿(52)上。
14.如權(quán)利要求13所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件由一螺栓(54e)和一螺帽(54f)構(gòu)成，所述螺栓(54e)在分別形成于所述副配重件(54a)內(nèi)的通孔(54h/54j/54k/54m)里與所述螺帽(54f)相嚙合。
15.如權(quán)利要求13所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件由一螺栓(56c)以及一在所述副配重件(56b)之一內(nèi)形成的內(nèi)螺紋(56e)構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求14所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述螺栓(54e)與所述副配重件之一(60a)一體形成。
17.如權(quán)利要求14所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述螺帽(54f)與所述副配重件之一(62a)一體形成。
18.如權(quán)利要求13所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述固定件包括一凸起(64j)以及一圓筒(64m)，所述凸起(64j)形成有繞其外表面延伸的一環(huán)部(64k)，所述圓筒(64m)形成有一環(huán)形槽(64p)和狹縫(64n)，所述凸起(64j)容納在所述圓筒(64m)的內(nèi)部空間里，這樣所述環(huán)部(64k)容納在所述環(huán)形槽(64p)內(nèi)。
19.如權(quán)利要求12所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述至少一個(gè)通孔(52m；52n)的橫截面從其中心線上的中點(diǎn)起朝向兩端增加，以及所述配重件包括一對(duì)副配重件(68a/68b；70a/70b)，所述副配重件(68a/68b；70a/70b)具有各自橫截面增大的截面，這樣所述副配重件(68a/68b；70a/70b)就容納在所述至少一個(gè)通孔(52m；52n)內(nèi)。
20.如權(quán)利要求1所述的鍵盤樂器，其特征在于，在所述桿(92)內(nèi)形成有至少一個(gè)通孔(90a/90b)，利用所述固定件(96b)將所述配重件(96a)塞于所述桿內(nèi)。
21.如權(quán)利要求20所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述至少一個(gè)通孔(92a/92b)具有一窄部分(92c)以及在所述窄部分(92c)兩端連續(xù)且暴露于所述桿(92)側(cè)面的寬部分(92d)，所述配重件具有容納在所述至少一個(gè)通孔(92a/92b)內(nèi)的一管形件(96d)以及容納在所述管形件(96d)的一核心件(96c)，所述管形件(96d)的兩端部分(96f)向外張開，以塞于所述桿(92)內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述的鍵盤樂器，其特征在于，利用一銷(96e)將所述核心件(96c)固定到所述管形件(96d)上。
23.如權(quán)利要求21所述的鍵盤樂器，其特征在于，所述管形件(96d)發(fā)生部分變形，這樣將所述管形件(96d)塞在所述核心件(96c)上。
24.如權(quán)利要求20所述的鍵盤樂器，其特征在于，利用至少一個(gè)槽(104)使所述配重件(103)具有多個(gè)相互隔開的部分(103a/103b)，所述多個(gè)部分(103a/103b)在所述至少一個(gè)通孔(92a/92b)內(nèi)擴(kuò)張，以便作為一固定件。
全文摘要
鍵是聲學(xué)或者電子鍵盤樂器不可缺少的組成部分，將鍵平衡件嵌入鍵內(nèi)以改變施加到鍵上的力矩；利用一固定件將鍵平衡件固定到鍵上，這樣鍵平衡件既不會(huì)在鍵內(nèi)卡嗒作響，又不會(huì)從鍵內(nèi)掉出。
文檔編號(hào)G10C3/12GK1428764SQ0215423
公開日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月8日
發(fā)明者井上敏 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社