电子手风琴贝斯按钮式键盘的制作方法

1.本发明涉及一种电子手风琴贝斯机键盘，尤指一种用于电子手风琴的贝斯按钮式键盘。


背景技术：

2.随着手风琴的普及以及电子科技的迅速发展，电子手风琴逐渐出现在人们的视野中，但是目前较为成熟的电子手风琴产品均是国外制造，其价格昂贵，结构复杂，操作繁琐，不适合普通的手风琴学习者和爱好者，且国外的电子手风琴在其贝斯机键钮的按压灵敏度、弹奏感受等方面也存在不足。
3.目前，电子手风琴在我国仍处于空白状态，但已出现了一些研究成果。例如，专利号为201721366213.1、实用新型名称为“一种电子手风琴贝斯机键钮结构”的中国实用新型专利，其公开的贝斯机键钮结构如图3所示，其包括键钮90，键钮90安装在由键板81、支撑固定架82和电路板83形成的封闭空间内并露出，其中：键钮90包括键帽91，键帽91顶部从键板81的键孔伸出，键帽91底部与套筒92顶部连接，套筒92底部安装有顶杆94，顶杆94位于套筒92内的部分与键帽91顶部内壁之间设有弹簧93，顶杆94在弹簧93的弹力作用下可相对于套筒92做伸出与缩回运动，顶杆94的底部与导电硅胶钮85 连接，导电硅胶钮85通过固定板84安装在电路板83上，导电硅胶钮85在键钮90受到演奏者按压的下压作用下向下运动，以与电路板83接触而产生导通电信号。上述已有的贝斯机键钮结构产生的按压作用稳定可靠，触键感觉良好，减轻了手风琴的重量，为手风琴表演者减少了负荷，使手风琴向低龄儿童普及成为可能。但是，从实际生产制造和使用中可以发现，当为手风琴布设120个键钮时，贝斯机需要设置120套由键帽91、弹簧93、套筒92和顶杆94组成的键钮90，可见，结构仍很复杂，各零部件之间存在多个摩擦面，会造成下压轻重感出现偏差，也就是手感欠佳，且复杂的结构导致产生制造效率很低，成品率不高，且材料成本和装配人工成本很高(约450元)，这仍旧使得手风琴产品价格较贵，不利于普及大众，另外，复杂的结构使得贝斯机的重量在830 克左右，这使得手风琴仍旧较重，并没有为手风琴表演者减少多大负荷。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电子手风琴贝斯按钮式键盘，其结构简洁，运行稳定可靠，发声响应速度快，重量轻，成本低，适于普及推广。
5.为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
6.一种电子手风琴贝斯按钮式键盘，其特征在于：它包括多个贝斯按钮，贝斯按钮安装在由贝斯面板、支撑固定架和电路板形成的封闭空间内并露出，其中：贝斯按钮可上下运动地贯穿于贝斯面板的钮孔中，贝斯按钮的顶部从钮孔伸出露于贝斯面板外，处于贝斯面板内的贝斯按钮底部置于一导电硅胶钮的顶部上，导电硅胶钮在定位层板的定位作用下与电路板保持相对位置固定；在贝斯按钮受演奏者按压产生的下压作用下，导电硅胶钮向下运动至与电路板接触而产生导通电信号。
7.本发明的优点是：
8.与已有贝斯机键钮结构相比，本发明贝斯按钮式键盘的贝斯按钮大大简化了结构，通过贝斯按钮直接触压导电硅胶钮实现导通，弹力全部来源于导电硅胶钮，大大提升了触键灵敏度和演奏者舒适度感受，产生制造效率和成品率大幅提高，成本大幅下降，整琴重量大幅减轻。
附图说明
9.图1是本发明电子手风琴贝斯按钮式键盘的结构示意图。
10.图2是图1的a
‑
a向剖视放大示意图(未示出线缆)。
11.图3是已有贝斯机键钮结构的示意图。
具体实施方式
12.如图1和图2，本发明电子手风琴贝斯按钮式键盘包括多个贝斯按钮30，贝斯按钮30安装在由贝斯面板10、支撑固定架60和电路板20形成的诸如矩形体封闭空间内并露出，如图，贝斯面板10呈倒u状作为顶板和两个相对的侧板，电路板20作为底板，支撑固定架60的一部分作为另外两个相对的侧板，以形成容置贝斯按钮30的壳体，其中：贝斯按钮30可上下运动地贯穿于贝斯面板10的钮孔11中，贝斯按钮30的顶部从钮孔11伸出露于贝斯面板10外，通常外露3mm～6mm，处于贝斯面板10内的贝斯按钮30底部置于一导电硅胶钮50的顶部上，导电硅胶钮50在定位层板40的定位作用下与电路板20保持相对位置固定；在贝斯按钮30受演奏者按压产生的下压作用下，导电硅胶钮 50向下运动至与电路板20接触而产生导通电信号。
13.如图2，贝斯按钮30包括实心或空心的钮帽31，钮帽31的顶部从钮孔11 中伸出，钮帽31的底部设有一圈帽边311，帽边311受贝斯面板10的限位而始终处于封闭空间内，钮帽31的底面与导电硅胶钮50的顶面接触但不通过粘接等方式固定，贝斯按钮30在钮孔11产生的导向作用和导电硅胶钮50的弹力下可相对于贝斯面板10的钮孔11做伸出与缩进运动。
14.进一步来说，钮帽31的帽边311朝向贝斯面板10的一面上设有毛毡垫(图中未示出)，毛毡垫的设计可以有效减小弹奏过程中出现的机械碰撞声，大大降低噪音，提升了弹奏触感。
15.如图2，导电硅胶钮50包括呈倒扣碗状的弹性主体51，弹性主体51底部朝外设有一圈凸边511，弹性主体51的外顶部朝上设有硅胶钮凹槽连接座52，弹性主体51的内顶部朝下设有凸块54，凸块54的底面上设有导电硅橡胶片 53，导电硅橡胶片53与电路板20上的相应触点上下相对，其中：导电硅胶钮 50在贝斯按钮30的下压作用下向下运动，以使导电硅橡胶片53与电路板20 上的相应触点接触。
16.进一步来说，导电硅胶钮50的弹性主体51的下部分插在定位层板40的定位孔41中且弹性主体51的凸边511被扣在定位孔41底部朝外设有的一圈环形槽410内，这样的结构设计使得弹性主体51的凸边511被定位层板40压住，以达到导电硅胶钮50在电路板20上固定不动的目的，其中的导电硅胶钮 50的凸边511不与电路板20进行粘接等方式的连接，只是定位层板40与电路板20之间通过螺栓互相固定。
17.进一步地，如图2，钮帽31的底面向下凸设有防移块32，防移块32置于硅胶钮凹槽
连接座52的凹槽内。防移块32的作用在于，防止贝斯按钮30在上下运动的过程中相对于导电硅胶钮50发生过多的偏移，从而确保贝斯按钮 30与导电硅胶钮50各自的运动和两者之间的运动都能很好地保持在上下方向上。
18.对于导电硅胶钮50，呈圆筒状的硅胶钮凹槽连接座52的底部截面面积应略小于弹性主体51的顶面面积。另外，实心的凸块54的截面面积应小于硅胶钮凹槽连接座52的通孔截面面积，从而通过将弹性主体51的顶面上位于硅胶钮凹槽连接座52与凸块54之间的部分设计成适合的厚度(很薄)，便可使得凸块54可实现向硅胶钮凹槽连接座52缩入的动作。在实际设计时，弹性主体 51的侧壁和顶面上位于硅胶钮凹槽连接座52与凸块54之间的部分的厚度设计为可发生凹陷弯曲的程度即可。
19.在本发明中，导电硅胶钮50的作用是，受力后发生变形来接触电路板20 上相应触点，从而导通电路板20上的相应电路，以使电路板20执行向电子发声设备输送声音信息的作用，其特别之处在于，导电硅胶钮50受压随即触碰、导通电路板20，且可继续受压，充分满足弹奏手感需求，两个受压过程层次清晰，且各自符合弹奏力舒适要求。具体来说，导电硅胶钮50在贝斯按钮30的下压作用下产生的向下运动分为两个阶段：
20.第一阶段，弹奏初始，演奏者下压钮帽31约65克压力(钮帽质量不足1 克，忽略其在下压力中的作用)，硅胶钮凹槽连接座52和凸块54一起向下运动，弹性主体51的侧壁向内凹陷，凸块54上的导电硅橡胶片53与电路板20 的触点接触，此阶段对导电硅胶钮50产生的压缩由弹性主体51的弹性实现，此阶段达到了演奏者使用较小的按压力便可在尽可能短的时间内实现接通电路板20的目的；
21.第二阶段，演奏者因惯性继续下压钮帽31，硅胶钮凹槽连接座52继续向下运动，此时凸块54不动，弹性主体51的顶部开始向下凹陷、侧壁继续向内凹陷，以使凸块54缩入硅胶钮凹槽连接座52，此阶段对导电硅胶钮50产生的压缩由弹性主体51的弹性及凸块54缩入硅胶钮凹槽连接座52实现，演奏者此时下压钮帽31已由约110克压力线性增长到了约250克，此阶段的压缩位移给演奏者带来了清晰、舒适、自如的弹奏手感。
22.在实际设计中，较佳的方案是，硅胶钮凹槽连接座52和凸块54在第一阶段中用来产生导通电信号的下压行程为0.5mm～1.0mm，硅胶钮凹槽连接座52 在第二阶段中的下压余程为2mm～5mm。
23.在第一、第二阶段过后，导电硅胶钮50通过自身可弹性变形的特性产生回弹力，使自身和贝斯按钮30复位。
24.基于导电硅胶钮50的上述设计，贝斯按钮30的触感清晰，较传统手风琴略轻揉，弹奏感受佳。
25.如图1、图2，贝斯面板10从其一侧向下延伸的装配部12上设有装配孔 120，装配部12用于将本发明贝斯按钮式键盘整体安装于电子手风琴上。
26.在本发明中，贝斯面板10的作用在于：第一，将电路板20等部件整合为一个整体——贝斯按钮式键盘。第二，本发明贝斯按钮式键盘通过螺钉穿过装配孔120而固定在电子手风琴上。第三，用于贝斯按钮30排列定位之外，还为贝斯按钮30提供了按压往返运动的导向作用，贝斯面板10的厚度应根据钮帽31的高度来合理设计，贝斯按钮30的圆柱面与钮孔11的孔壁之间的间隙保持在0.3mm为宜，以用于为钮帽31提供导向作用的同时，保障钮帽31不发生倾倒和卡顿现象。
27.在实际设计中，所有贝斯按钮30应根据电子手风琴的要求规则排列成若干行
×
若干列的形式，不同规格型号的电子手风琴的贝斯按钮数量不同，贝斯面板10根据贝斯按钮的数量来合理设计即可。例如，布设120个贝斯按钮的电子手风琴的贝斯面板10上设有120个钮孔11，当然还可布设96、80、60、 48、
……
直至8个贝斯按钮的儿童琴，等等。
28.在实际使用中，电路板20经由线缆70与电子发声设备的音源板相连，电路板20的导通用来触发电子发声设备发出正确的声音。
29.在本发明中，电路板20的构成可各种各样，不受局限，其为本领域的熟知技术，故不在这里详述。
30.例如，电路板20为声音采集板，采用矩阵电路，借由导电硅胶钮50的导电硅橡胶片53的接触来接通工作，用于采集输入的声音信息。
31.演奏时，当演奏者按压某一钮帽31时，钮帽31向下运动并向下抵顶导电硅胶钮50，将下压力传递给导电硅胶钮50，于是，导电硅胶钮50也向下运动。当导电硅胶钮50上的导电硅橡胶片53与电路板20上的相应触点接触时，电路板20上的矩阵电路被触发，产生导通电信号，进而控制电子手风琴的电子发声设备发出此贝斯按钮30对应的声音。
32.当演奏者松开钮帽31后，在导电硅胶钮50回弹复位的作用下，钮帽31 向上运动，直至钮帽31的帽边311被贝斯面板10挡住时停止，此时导电硅胶钮50的导电硅橡胶片53与电路板20上的相应触点分离，于是，电子手风琴的电子发声设备停止发出此钮帽31对应的声音。
33.本发明的优点是：
34.与已有贝斯机键钮结构相比，本发明贝斯按钮式键盘的贝斯按钮大大简化了结构，去除了已有贝斯机键钮结构的弹簧、套筒、顶杆，导电硅胶钮用自身弹性复位能力取代了弹簧，贝斯面板的钮孔起到的导向作用取代了套筒，本发明在简化结构的同时，贝斯按钮产生的按压作用仍稳定可靠，并与已有贝斯机键钮结构相比，还因结构简化带来了如下优点：
35.1、从钮帽按下到导电硅胶钮接触到电路板的行程被大大缩短，因此手指按压发音的响应速度变快了，触键灵敏度、演奏者舒适度感受大大提升。
36.2、结构的简化使得各零部件之间的摩擦面大大减少，消除了下压轻重感出现的偏差，演奏者对贝斯按钮的触感更清晰，与传统手风琴相比，触感更轻揉一些，弹奏感受更佳。
37.3、简化的结构使得产生制造效率提高，成品率提升，以手风琴布设120 个贝斯按钮为例，装配材料成本和装配人工成本可大幅降低到约160元，从而使得手风琴产品价格下降，以满足普及大众需求。
38.4、以手风琴布设120个贝斯按钮为例，与已有贝斯机键钮结构相比，简化的结构使得贝斯机的重量减轻了550克，在280克左右，这对于挎抱式乐器而言是一个很大的进步，真正减轻了手风琴的重量，真正为手风琴表演者减少了负荷，使手风琴向低龄儿童普及成为现实。
39.以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。