[發(fā)明專利]一種鋼琴琴鍵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610083146.6
• 申請日: 2016-02-06
• 公開（公告）號: CN105551457A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉寶利
• 申請（專利權(quán)）人: 劉寶利
• 主分類號: G10C3/12
• 分類號: G10C3/12
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 李叢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼琴琴鍵，屬于鋼琴琴鍵領(lǐng)域。

背景技術(shù)

琴鍵是演奏者彈奏鋼琴最先接觸的部件，其作用是把演奏者手指的運動傳遞給鋼琴。琴鍵自身的機械性能，包括轉(zhuǎn)動慣量、強度、剛度、截面模量等等，都會對鋼琴的“觸感”產(chǎn)生影響（鋼琴觸感指的是彈奏者手指接觸琴鍵的輕重，舒緩等感覺，是鋼琴演奏性能的重要指標(biāo)之一）。

三百多年以來，鋼琴琴鍵一直采用木材材料制造，也有個別采用合成材料制造琴鍵的嘗試性研究。由于木材的天然特性，木質(zhì)琴鍵存在包括開裂，永久變形以及木材材質(zhì)的穩(wěn)定性（又稱為木材的耐候性，指的是木材會隨著環(huán)境的變化出現(xiàn)臨時的彎曲，扭轉(zhuǎn)等變形）等問題。對大型音樂會三角琴而言，木質(zhì)琴鍵的彎曲剛度偏低是制約鋼琴音量和聲音傳播性能的主要因素。

以九呎平臺琴為代表的大型演奏鋼琴，其琴鍵要比練習(xí)用的小型鋼琴琴鍵長，演奏過程中長琴鍵的彎曲變形也比較大。實驗表明，在大力度彈奏某品牌九呎鋼琴低音的時候，琴鍵靠近演奏者一端在幾乎觸及前擋上面的墊圈（墊圈用來限制琴鍵前端繼續(xù)下降，以保證琴鍵準(zhǔn)備好重復(fù)下次運動）的時候，擊弦機另一端的小棰（用于敲打琴弦發(fā)出聲音）才開始出現(xiàn)明顯的運動。小棰啟動滯后于演奏者手指動作不僅影響琴鍵的觸感，也表明了彈奏琴鍵的相當(dāng)一部分能量被消耗在琴鍵彎曲變形過程中。由于琴鍵剛度不足造成小棰運動嚴(yán)重滯后，再強大的演奏者也不能把鋼琴的音量發(fā)揮到極致，音樂廳聲音輻射效果自然受到影響。

作為一種天然材料，木材會有年輪，疏密，結(jié)子等自然特性和缺陷。木質(zhì)琴鍵對環(huán)境溫濕度比較敏感，會隨著環(huán)境濕度的變化出現(xiàn)變形，也就是木制零件存在性能不穩(wěn)定性。為了避免木材自然特性造成的各種問題，鋼琴制造者除了在選材和木材處理上采取措施以外，近些年還出現(xiàn)了多層板制造琴鍵的方法，即采用三層或者多層木材材料，木紋按照一定的設(shè)計規(guī)律相互交錯制造琴鍵。這種多層結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)有效地限制了木材天然缺陷造成的包括扭曲和開裂等一些問題。但是多層板材料在制作過程中大量使用的膠粘劑難免增加琴鍵自身的密度和重量。從現(xiàn)實情況看，目前多層板主要用于普及和練習(xí)用琴的琴鍵制造，高檔鋼琴鮮有使用復(fù)合木板材料制作琴鍵的例子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種鋼琴琴鍵，通過使用包括碳纖維在內(nèi)的非傳統(tǒng)材料，輔以琴鍵結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，達到提高琴鍵強度和剛度，防止琴鍵開裂，有效抑制琴鍵變形，提高琴鍵機械性能等目的。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種鋼琴琴鍵，包括鍵身、鍵皮，在鍵身的上表面粘結(jié)有薄板或薄膜。

所述的鍵身的下表面粘結(jié)有薄板或薄膜。

所述的薄板或薄膜的長度或者貫穿整個琴鍵或者只在中間一段使用或者若干段使用。

所述的鍵身底部設(shè)置有加強層。

所述的加強層寬度與琴鍵同寬或者比琴鍵略窄。

所述的加強層與鍵身可是一體的，也可以是粘結(jié)在鍵身上。

所述的薄板或薄膜是由碳纖維及采用碳纖維強化的合成材料、玄武巖纖維及采用玄武巖纖維強化的材料、玻璃纖維及采用玻璃纖維強化的材料、芳綸纖維及采用芳綸纖維強化的材料中的一種或多種制成。

所述的加強層是由木材、塑料、碳纖維及采用碳纖維強化的合成材料、玄武巖纖維及采用玄武巖纖維強化的材料、玻璃纖維及采用玻璃纖維強化的材料、芳綸纖維及采用芳綸纖維強化的材料中的一種或多種制成。

一種鋼琴琴鍵，包括鍵身和鍵皮，所述的鍵身采用碳纖維及采用碳纖維強化的合成材料、玄武巖纖維及采用玄武巖纖維強化的材料、玻璃纖維及采用玻璃纖維強化的材料、芳綸纖維及采用芳綸纖維強化的材料中的一種或多種制成，琴鍵前端即靠近演奏者一端的橫截面采用“工”字形設(shè)計。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：就材料的強度而言，木材的順紋斷裂強度一般在0.07GPa到0.12GPa范圍內(nèi)，而碳纖維的斷裂強度可以達到3.5GPa以上，兩者相差幾十倍。就影響琴鍵彎曲剛度的彈性模量而言，木材順紋的楊氏彈性模量一般在9GPa到12GPa之間，而碳纖維材料的楊氏彈性模量可達到200GPa以上。傳統(tǒng)的木材材料和以碳纖維材料為代表的非傳統(tǒng)材料相比，機械性能差別巨大；碳纖維材料的密度小，材質(zhì)輕。有效利用這類非傳統(tǒng)材料在提升琴鍵機械性能的同時還可以有效控制琴鍵自身的重量，從而保證琴鍵輕質(zhì)靈活。

附圖說明

圖1為發(fā)明一種鋼琴琴鍵的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-鍵身；2薄板；3-鍵蓋；4-白鍵皮。