专利名称：便于调节的键盘乐器辅助踏板系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辅助踏板系统，特别是可以帮助儿童选择地踩动键盘乐器踏板的辅助踏板系统。
背景技术：
通过手指、拇指和脚可以在键盘乐器上演奏乐曲。制造者设计大部分的键盘乐器都是给成人设计的。但是，家长需要孩子在早期就开始学习弹奏键盘乐器。儿童的腿太短，所以很难踩到键盘乐器的踏板上。需要买一个小型的键盘乐器或者在儿童的脚和键盘乐器的踏板之间插入一个辅助踏板系统。买一个辅助踏板系统要比买一个小型的键盘乐器便宜。
图1表示的是一种典型的辅助踏板系统。在下面的说明中，“前面”是指表示的点要比“后面”的点更靠近键盘乐器。“前后方向”是连接了前点和对应后点之间的虚拟线。“侧面”是在虚拟水平面上直角穿过前后方向的方向，“上和下”是垂直于水平面的另一个方向。在图1所示的现有辅助踏板系统100中，“前”和“后”是分别对应右侧和左侧。
现有的辅助踏板系统100还包括一个固定架100a、一个移动辅助踏板装置100b、调位器100c、伸缩力传动装置100d和一个连接件100e。固定架100a设置在地板上，调位器100c的下端与固定架100a连接，上端与可移动的辅助踏板装置100b连接。这样，可移动的辅助踏板装置100b就通过调位器100c在垂直方向上与固定架100a间隔一定距离。因为调位器100c在上下端之间的距离中是可变的，所以调位器100c可以改变从辅助踏板装置100d到地板之间的高度。
伸缩力传动装置100d的上端连接到辅助踏板装置100b上，下端连接到键盘乐器例如钢琴的踏板106上。伸缩力传动装置100d在上下端的距离之间是变化的。连接件100e用于伸缩力传动装置100b中，并且将伸缩力传动装置固定成一定的长度。
当使用者感觉辅助踏板装置100b过低，使用者抬起辅助踏板装置100b，并使得辅助踏板装置100b和固定架100b间隔一定距离。在踏板106和辅助踏板装置之间的距离增加，因此伸缩力传动装置100d延长了。另一方面，当使用者感觉踏板装置100b过高的时候，使用者压下辅助踏板装置100b，伸缩力传动装置100d收缩。当使用者感觉辅助踏板装置100b调整到了合适位置，使用者使用连接件100e将伸缩力传动装置100d固定到一定长度并开始在钢琴上演奏乐曲。这样，伸缩力传动装置100d就需要连接件100e。
辅助踏板装置100b包括辅助踏板101、一个支架102和一个桌下搭足横木(foot rest)103。支架102从桌下搭足横木103的前端伸出，辅助踏板101从支架102向后伸出。虽然在图1中只表示了一个辅助踏板101，其后还隐藏了其他辅助踏板101。辅助踏板101的前端可摆动地连接到支架102上，使用者可选择地踩在辅助踏板101的后部。
固定架100a带有导向槽100h，桌下搭足横木103也带有导向槽(未示出)。调位器100c包括一个联动装置105和一个操纵器(未示出)。使用者操纵操纵器来驱动联动装置105。联动装置105具有很多杆105A和连接件105B/105C。众多杆105A彼此交叉，通过连接件105B在中部连接。连接件105B使得杆105A可以旋转。杆105A的下端可旋转地连接到固定架100a上，上端通过连接件105C连接到桌下搭足横木103上。连接件105C可以滑动容纳在导向槽100h中，另一个连接件105C简单地可转动的连接到固定架100a和桌下搭足横木103上。随着使用者通过操纵器来操纵架105，销子105C在导向槽100h中前后滑动，使得杆105A可以改变在其中的相对位置。
伸缩力传动装置100d包括连接件107、管108a、杆108b和盘簧108c。连接件107连接到杆108b的下端，踏板106分别通过连接件107连接到杆108b上。另一方面，管108a的上端连接到辅助踏板101上。杆108b可以在管108a内上下滑动。虽然管108a和杆108b是硬的，但是每个管108a和相连的杆108b的总长度是可以伸缩的。盘簧108c缠绕在管108a的外表面上，并且分别固定到管108a上，以便能推动相连的管108a，进而推动辅助踏板101向上。管108a通过连接件100e固定到相连的杆108b上，这样施加到辅助踏板101上的力就通过管108a、杆108b和连接件107传递到钢琴的踏板106上。
连接件100e包括支撑板109a/109b和长螺栓109c。支撑板109a/109b分别固定在桌下搭足横木103和管108a的下表面上，并且带有孔。长螺栓109c穿过孔，并且固定在管108a内的螺纹孔中。长螺栓109c的顶端到达杆108b，并压靠相连的杆108b。这样，管108b通过长螺栓109c分别连接到杆108b上。
如果儿童要使用钢琴。现有的辅助踏板系统100要放在地板上，他或她的家长松开长螺栓109c。杆108b从相连的管108b中松开并可以移动。家长将连接件107和钢琴的踏板106对准，并通过连接件107将杆108b连接到踏板106上。随后，家长使用操纵器(未示出)来启动联动装置105，使辅助踏板装置100b沿着上下方向移动。当辅助踏板101调整到儿童合适的位置，家长转动长螺栓109c，将杆108b固定在管108a中。这样，儿童就可以在钢琴上演奏乐曲了。
现有辅助踏板系统中的问题是调整工作是复杂而且耗时的。如上所述，使用者松开长螺栓109c，将辅助踏板101调整到合适位置，并通过长螺栓109c将杆108b固定在管108a中。在音乐会上，这个问题很严重，因为很多儿童都要演奏音乐会节目。当演奏者改变即由另一个儿童演奏时，助手就必须将辅助踏板101调整到与上一个儿童不同的位置。
发明内容
因此，本发明一个很重要的目的是提供一种辅助踏板系统，其很容易为演奏者调节辅助踏板。
为了达到所述目的，本发明是通过改变弹性力传递器所伸展的路径而达到不同位置。
根据本发明的一个方面，所提供的辅助踏板系统是用来将力传递给键盘乐器的至少一个踏板，其包括一个带有主要表面的底座、一个带有至少一个可以在等候位置和结束位置之间移动的辅助踏板的辅助踏板装置，还有一个调位器，其一端连接在底座上，另一端连接在辅助踏板装置上，调位器可以用来改变所述两端之间的距离，还有一个弹性力传递器，其一端连接在至少一个辅助踏板上，能将施加到辅助踏板上的力传递给所述键盘乐器的至少一个踏板，以将所述至少一个踏板移动离开等待位置，并根据在底座和辅助踏板装置之间的距离自动改变在所述至少一个辅助踏板和踏板之间的路线。
本发明的辅助踏板系统的特征和优点可以通过下面的说明更清楚地体现出来，参考下列附图图1是现有技术中辅助踏板系统结构的侧视图；图2是根据本发明的辅助踏板系统结构的横截面侧视图；图3是辅助踏板系统的辅助踏板和调位器结构的平面视图；图4是用于辅助踏板系统的弹性力传递器放大后的横截面侧视图；图5是连接于弹性力传递器的推杆结构的分解透视图；图6A是连接于弹性力传递器的弹性连接器的平面视图；图6B是弹性连接器结构的横截面图；图7和8是辅助踏板和旋转块上调节装置的横截面图；图9是用于辅助踏板系统的辅助踏板装置调节装置的横截面侧视图；图10是键盘乐器踏板的辅助踏板的力传递装置的横截面图；图11是本发明所述的另一种辅助踏板系统结构的横截面的侧视图；图12是本发明所述的另一种辅助踏板一部分结构的横截面侧视图。
具体实施例方式
系统结构首先参照附图2，本发明中的辅助踏板系统10整个用附图标记10来表示。在图2中，“前”和“后”分别是指右侧和左侧。
辅助踏板系统10主要包括一个固定架10a、一个可移动的辅助踏板装置10b、一个调位器10c和弹性力传递器10d。固定架10a位于例如钢琴等键盘乐器11附近的底板F上，可移动的辅助踏板装置10b位于固定架10a的上方。调位器10c连接到固定架10a的下端和辅助踏板装置10b的上端。使用者操纵调位器10c来改变上下端之间的距离。辅助踏板装置10b的高度随着调位器10c上下端之间距离的增加而增加，并且随着距离的缩短而减少。这样，通过调节调位器10c的位置，使用者可以将辅助踏板装置10b的高度调整到适合于演奏者。
辅助踏板系统10带有一个弹性力传递器10d，而没有现有技术的辅助踏板系统100中的弹性力传递机构100d和连接件100e。弹性力传递器10d连接到辅助踏板装置10b的一端，并在另一端压动键盘乐器11的踏板12。这样，弹性力传递器10d将施加到辅助踏板机构10b上的力传递给踏板12，并从踏板12上去除力。
弹性力传递器10d可以任意穿过辅助踏板机构10b和固定架10a位于踏板12部分之间的特定部分。如果弹性力传递器10d直接从辅助踏板装置10b和固定架10a特定部分伸出，那么使用者就可以使辅助踏板装置10b和固定架10a之间间隔一段距离。另一方面，如果使用者使辅助踏板装置10b更靠近固定架10a，那么弹性力传递器10d就弯曲以便弥补这段距离和长度之间的差距。这样弹性力传递器10d在没有使用者帮助下就改变了辅助踏板装置10b和固定架10a之间的路径。
当儿童在键盘乐器11上演奏乐曲的时候，有一个助手(assistant)踩动地板F上的辅助踏板系统10，并且将弹性力传递器10对准到踏板12上。助手操作调位器10c，改变辅助踏板装置10b和固定架10a之间的距离。当助手沿着上下方向移动辅助踏板系统10b的时候，弹性力传递器10d自动改变辅助踏板装置10b和固定架10a特定部分之间的路径。
当助手发现辅助踏板机构10b已经适合儿童使用，助手就可以完成预备工作，儿童开始演奏乐曲。弹性力传递器10d不需要任何连接件，因为弹性力传递器10d本身就可以弥补其长度和从辅助踏板装置10b到固定架10a的距离之间的差距。换句话说，虽然刚性管108a和刚性杆108b需要连接件100e来消除总长度和从辅助踏板装置100b到固定架100a的距离之间的差距，但是弹性力传递器10d使得路径在长度上相等，这样就不需要任何的连接件。因此，助手就可以很容易地为演奏者调整辅助踏板系统。
系统部件下面详细介绍固定架10a、可移动辅助踏板装置10b、调位器10c和弹性力传递器10d。参照附图2和3。在图3中，为了看见内部布置，所以从辅助踏板系统10上去掉了构成辅助踏板装置一部分的桌下搭足横木16、构成调位器10c一部分的风箱76和弹性力传递器10d。
固定架固定架10a包括一个底板17和三个夹板77。三个夹板77固定在底板17上，风箱76通过三个夹板77固定在底板17上。
底板17顶面为矩形，底面为矩形。矩形的底面与地板F接触，三个夹板77布置在矩形顶面上。底板17有一个前端线、一个后端线和在前端线和后端线之间伸展的边线。一个夹板77沿着后端线伸展，并且固定在底板17上。其他夹板77沿着边线平行伸展，并且固定在底板17上。这样，三个夹板77都沿着底板17的周边布置，风箱76通过三个夹板77固定在底板17的下端。这样，固定架10a不仅仅支撑其他系统部件10b/10c/10d，而且还固定了风箱76。
辅助踏板装置辅助踏板装置10b包括一个桌下搭足横木16、三个夹板77、一个框架15和多个辅助踏板13。桌下搭足横木16是与底板17对应的板，也有矩形的底面和顶面。三个夹板77布置在矩形的底面上，框架15和辅助踏板13布置在顶面上。一个夹板77沿着矩形顶面的后端伸展，并且固定在桌下搭足横木16上。其他夹板77沿着边线平行设置，固定在桌下搭足横木16上。风箱76通过三个夹板77固定在矩形底面的上端。这样，风箱76就连接到底板17的矩形顶面和桌下搭足横木16的矩形底面之间，并且根据辅助踏板装置10b的位置伸缩。
框架15位于矩形顶面的前部，并且固定在桌下搭足横木16上。辅助踏板13被框架可摆动地支撑，并且连接到弹性力传递器10d的上端。当使用者踩到辅助踏板13上的时候，力施加到辅助踏板13上，并且通过弹性力传递器10d从辅助踏板13传递到键盘乐器11的踏板12上。弹性力传递器10d将力施加到踏板12上，踏板12就被压缩，好像使用者直接踩在踏板12上一样。
框架15包括一个侧板25、一对侧壁26、销子28和块体27。侧板25在与前端平行的狭窄区域内侧向伸展，并且固定在桌下搭足横木16上。成对的侧壁26侧向彼此间隔开，并且分别连接到踏板13上。一对侧壁26从侧板25向上伸出，并且固定在侧板25上，这样侧壁26可以彼此间隔开，间距稍稍大于所连接的辅助踏板13操纵部分的宽度。另一对侧壁26也从侧板25向上伸出，并且固定在侧板25上，这样侧壁26可以彼此间隔开，间距稍稍大于所连接的辅助踏板13操纵部分的宽度。因此，辅助踏板13的操纵部分可以宽松地插入相连的成对侧壁26之间的缝隙。
销子28在相连的成对侧壁26之间侧向延伸，并且穿过两端的侧壁26上的孔。销子28的两端部都是螺纹的，上面拧上了螺母。螺母被压在侧壁26上，以便销子28能分别固定在成对侧壁26上。
辅助踏板13分别被销子28可转动地支撑，并且从相连的成对侧壁26向后伸出。销子28为辅助踏板13提供旋转轴线。块体27位于相连的成对侧壁26之间的缝隙中，并且固定在辅助踏板13下的桌下搭足横木16上。每个辅助踏板13被连接销28分成脚掌部分和连接部分。使用者踩在脚掌部分上，连接部分分叉以便形成裂口13A。弹性力传递器10d被插入裂口13A中，板件23可以防止弹性力传递器10d从裂口13A中掉下来。
辅助踏板13的轮廓与踏板12的轮廓很相象。辅助踏板13的边缘向下折叠以便加强抗弯强度。当使用者踩到辅助踏板13的脚掌部分的时候，辅助踏板13围绕旋转轴线旋转，并且驱动弹性力传递器10d。当使用者使用指法的时候，使用者可以将脚放在桌下搭足横木16上休息。
调位器调位器10c包括一个传动器22、一对联动装置61、两对导向部件63和风箱76。风箱76轮廓象一个管，可以伸缩。风箱76两端被夹板77夹住，并且决定了一个内部空间，传动器22、一对联动装置61和成对的导向部件63位于该空间中。但是，内部空间的前端向外开口。这样，风箱76就将其他部件藏起来，使用者看不见。
每个联动装置61都有两对节点，一对节点通过传动器22和导向部件63直接或间接连接到辅助踏板装置10c上，另一对节点通过导向部件63直接或间接连接到固定架10a上。传动器22引起在联动装置61上的运动，并且使联动装置改变连接到辅助踏板装置10c的成对节点和连接到固定架10a的成对节点之间的距离。导向部件63使联动装置61沿着前后方向移动，并使联动装置61可以光滑地增大和减小辅助踏板装置10b和固定架10a之间的距离。下面将详细介绍导向部件63和联动装置61。
成对导向部件63中的一对位于底板17的矩形顶面上，另一对位于桌下搭足横木16矩形底面的下面。一对导向部件63在夹板77的内侧与底板17的边线平行布置，并且固定到底板17上。类似地，另一对导向部件63在夹板77的内侧与底板17的边线平行布置，并且固定到桌下搭足横木16上。导向部件63是由角材制成的，并且带有导向槽63B。导向部件63具有一个与底板17的矩形顶面和桌下搭足横木16的矩形底面接触的相对平坦部分，壁面部分63A从平坦部分上突起。导向槽63B分别位于壁面部分63A上，并且沿着前后方向伸展。
传动器22包括一个滑板68、一对短角材71、一个外螺纹72、一个连杆73和一个按钮74。短角材71在前后方向上间隔设置，并固定到桌下搭足横木16的矩形底面上。短角材71带有通孔，通孔彼此对正。连杆73连接在外螺纹72和按钮74之间，并且使得按钮74位于风箱76的外面。外螺纹72穿过短角材71的通孔，并且被短角材71可旋转地支撑。使用者旋转按钮74。然后，力矩可以通过连杆73传递给外螺纹72。这样，使用者可以通过转动按钮74来驱动外螺纹72旋转。
滑板68与导向槽啮合，并且在导向部件63的导向下可以在前后方向移动。滑板68的两侧部分连接到联动装置61上，这样滑板68就可以将力作用在两个联动装置61上。滑板68有一个螺母69，螺母69与外螺纹72啮合。随着外螺纹72的旋转，螺母69可以将转动改为线性运动，并且将力施加到联动装置61上。这样，使用者就可以通过传动器22使联动装置61致动。
联动装置61分别与导向部件63连接，每一个联动装置61都包括一对板64。一个板64穿过另一个板64的中部，板64的中部通过销子66连接在一起。销子66使得板64彼此可以相对旋转。一个板64的两端和另一个板64的两端作为联动装置61的四个节点。一个板64从底板17的前端倾斜伸出，伸向桌下搭足横木16的后部，因此下面称之为“第一板”。另一个板64从底板17的前端倾斜伸出，伸向底板17的后部，称之为“第二板”。第一板64的前端通过销子67连接到固定在底板17上的角材63的壁面部分63A上，并且通过销子67连接到滑板68的后端。第二板64的前端连接到固定在桌下搭足横木16的角材63的壁面部分63A上，第二板64的后端通过滑动销67与导向槽63B啮合。另一个联动装置61也是类似布置，并且按照与所述联动装置61类似的方式连接到桌下搭足横木16和底板17的四个节点上。
假设使用者需要降低辅助踏板13，那么使用者沿着一个方向转动按钮74，然后使得外螺纹72旋转。转动变换成滑板68的直线运动，使滑板68向后运动。滑板68向第一板64施加力，使第一板64沿着逆时针方向旋转。导向部件63的反作用使第二板64沿着逆时针方向旋转，销子67沿着导向槽63B向后运动。结果，在第一板64和第二板64之间有相对移动，桌下搭足横木16更靠近底板17。这就导致辅助踏板13更低。
另一方面，如果使用者要抬高辅助踏板13，使用者沿着相反方向转动按钮74，然后使得外螺纹72旋转。转动变换成滑板68的直线运动，使滑板68向前运动。滑板68向第一板64施加力，使第一板64沿着顺时针方向旋转。导向部件63的反作用使第二板64沿着顺时针方向旋转，销子67沿着导向槽63B向前运动。结果，在第一板64和第二板64之间有相对移动，桌下搭足横木16更加远离底板17。这就导致辅助踏板13提高。
弹性力传递器弹性力传递器10d包括多个推杆18、弹性连接器21和多个角度调节器51。这些部件18/21/51在图4中被放大，这样可以参照图4说明。多个推杆18位于底板17上，在踏板12的附近，弹性连接器21的上端连接到辅助踏板13的分叉部分上，下端连接到相连的推杆18上。使用者踩在辅助踏板13上。然后，力通过弹性连接器21传递到推杆18上，推杆18独立地压动相连的踏板12。
虽然在这个例子中角度调节器51是插入到弹性力传递通道21上，但是在其他例子中角度调节器51也可以不包含在弹性力传递器10d。换句话说，角度调节器51并不是弹性力传递器10d的必要部件。角度调节器51用来改变推杆20的状态，如下所述。
弹性连接器21的弹性可以使得在辅助踏板13和推杆18之间的路线可根据二者之间的距离变化而变化。这个特征是比较理想的，因为弹性连接器21可以在调整辅助踏板13的过程中自动优化路线。当使用者抬起辅助踏板13的时候，弹性连接器21松弛下来，并且改变了路线。使用者踩在踏板13上。然后弹性连接器21将力从辅助踏板13沿着新的路线传递给相连的推杆18。另一方面，当使用者压下辅助踏板13，弹性连接器21就松弛下来，并且改变路线。力从相连的辅助踏板13沿着新的路线传递给推杆18。这样，使用弹性连接器21就可以简便地调整辅助踏板13。
推杆18的结构彼此类似，下面的说明集中到图5中的推杆18。推杆18被分解成一个支架18a、一个旋转块20、一个销子32和一个复位弹簧34。支架18a固定在底板17上，旋转块20通过销子32被支架18a支撑。销子32还提供了旋转块20的旋转轴线。旋转块20沿着轨道旋转，所连接的踏板12伸入轨道中。复位弹簧34的一端固定在支架18a上，另一端被旋转块20固定。复位弹簧34总是沿着一个方向推动旋转块20，使得旋转块20离开相连的踏板12。弹性连接器21的一端连接到辅助踏板13上，另一端连接到旋转块20上。当使用者20踩在辅助踏板13的时候，力通过弹性连接器21传递给旋转块20，并使得旋转块20克服复位弹簧34的弹性力旋转。旋转块20沿着轨道运动，并且压动相连的踏板12。当使用者从辅助踏板13上移走力的时候，复位弹簧34将旋转块20与相连的踏板12分离。
支架18a有一个底部31和一对壁面部分33，壁面部分33从底部31的两侧伸出并彼此平行。在壁面部分33上有通孔，它们彼此对正。底部31固定在底板17的前端。复位弹簧34有一个螺旋部分34A，其下端通过螺栓30固定在底部31上。复位弹簧34直立在底部31上，螺旋部分34A对准壁面部分33的通孔。
销子32穿过壁面部分33的通孔和螺旋部分34A，并且固定在壁面部分33上。旋转块20带有通孔36A，旋转块20和支架18a组装在一起，使得销子32穿过旋转块20的通孔。复位弹簧的上端与旋转块20保持接触，这样旋转块20总是与踏板12分离。尽管如此，复位弹簧34的弹性力不是很大，使用者不会感觉辅助踏板13很重。
旋转块20的轮廓象一个倒L形的。旋转块20在图5中部分被切除了。将图5表示的旋转块20与图3中的旋转块20相比较，就可以理解被切除的部分。旋转块有一对倒L形的侧部36、顶部37和后部37。倒L形侧部36彼此侧面间隔，顶部37和后部38跨过倒L形侧部36之间的间隙。
旋转块20还有一个半圆柱形部分39和一个垫片40。半圆柱形部分39沿着顶部37的前端线侧面伸展，并且固定在顶部37的反面。顶部37的大部分顶面被垫片40覆盖。垫片是折叠的，这样半圆柱形部分39和顶部37的反面也可以被垫片40覆盖。垫片40是由left、织物或皮革制成的，并且能消除与相连的踏板12产生的碰撞。垫片40能防止踏板12损坏，并且能抑制噪音。
旋转块20带有一个切口42和一个槽43，在后部38的反面还有两对限位块45。一对限位块45沿着切口42与另一对限位块45间隔排列，限位块45设置在切口42的两侧，以便在两对限位块45之间形成一个很窄的空间。槽43比切口42宽，并且处于顶部37。切口42从宽槽43伸展到后部38的某一点。弹性连接器21有一个端部，穿过宽槽43。端部容纳在狭窄空间44中，这样弹性连接器与旋转块20啮合。
销子32穿过通孔32A和螺旋部分34A，并且侧面伸过狭窄空间44，并为旋转块20提供旋转轴线。当弹性连接器21向后拉动后部38的时候，在图5中，旋转块20克服复位弹簧34的弹性力沿着顺时针方向旋转。并且向所连接的踏板12施加力。当力从弹性连接器21上消失的时候，复位弹簧34使得旋转块20沿着顺时针方向旋转，踏板12和旋转块20返回等待位置。
弹性连接器21的结构彼此类似，其中一个弹性连接器21参照图4、6A和6B说明。弹性连接器21包括一个弹性索47，例如一根插入弹性管49中的弹性线48，还有固定在弹性线48两端的固定座53A/53B和配件54/55。弹性管49分成两个部分，角度调节器51连接到能改变相连的推杆20姿态的两个部分之间。弹性线48可以在弹性管49的内表面上滑动。弹性管49是弹性的，装配工人可以任意将弹性索47穿过底板17和桌下搭足横木16之间的空间。尽管如此，弹性管49自身仍然沿着弹性线48弹性相反的路径伸展。即使弹性线48在弹性管49的内表面上滑动以给旋转块20施加力，弹性线48也不会将弹性管49现在的路线改变到其他路线上。螺旋线可以缠绕在或嵌入合成树脂管中，以便能抵抗弹性管49的弹性。但是，虽然辅助踏板装置10b从固定架10a移动/或向固定架10a移动，使用者也不会感觉到调位器10c很重。
弹性管49和角度调节器51比弹性线48短，弹性线48的两端48a/48b都从弹性管49中突出。端部48a/48b测量为H1和H2。固定座53A/53B是短圆柱件，并且固定在端部48A/48B上，固定的方式使得固定座53A/53B的中心线直角穿过两个端部48A/48B。固定座53A/53B分别从两个端部48A/48B的侧面突起。切口13A/42的宽度大于弹性线48的厚度，小于固定座53A/53B中心线的长度。但是，槽43宽于固定座53B，使得固定座53B可以进入通过槽43的顶部37下面的空间。在进入顶部37下面的空间之后，端部48B移动进入切口42，固定座53B进入两对限位块45之间的狭窄区域44。两对限位块45将固定座53B固定在狭窄区域44中。固定座53B与后部38的反面保持接触，并使得弹性索47与旋转块20啮合。
端部48A插入切口13A，固定座53A与相连的辅助踏板13的分叉部分的上表面保持接触。短板23通过螺栓固定在在分叉部分，能阻止端部48A从分叉部分上掉落，固定座53A不能通过切口13A。因此，弹性线48与相连辅助踏板13的分叉部分啮合。固定座53A仅仅与分叉部分啮合，以便容易装配。这样，弹性线48就分别连接到辅助踏板13和旋转块20的两端。
配件54/55是由短角材制成的。配件54与块27的前端面保持接触，并通过螺纹固定在块体27上。另一个配件55与块体55a的上表面保持接触，并通过螺纹固定在块体27上，块55a固定在底板17矩形顶面的前部。这样，配件54/55通过块体27/55a分别固定在桌下搭足横木16和底板17上。配件54随着桌下搭足横木16一起移动，另一个配件55随着底板17一起运动。
配件54/55都带有切口54A/55A，截头圆锥形夹具50固定在弹性管49的两端。在截头圆锥形夹具50上有圆形槽56，切口54A/55A的宽度大致等于圆形槽56的直径。圆形槽56与切口54A/55A对准，截头圆锥形夹具54/55被压入切口54A/55A。这样，截头圆锥形夹具50就紧密的容纳在切口54A/55A中，这样弹性管49就通过配件54/55固定在桌下搭足横木16和底板17的两端。
这样，弹性索47连接到辅助踏板装置10b和固定架10a的两端，并能根据辅助踏板装置10b的高度改变来自固定架10a的路线。
角度调节器51的结构彼此类似，使用者可以通过操作角度调节器51来改变推杆20的姿态。每个角度调节器51都包括长/短管件58和螺杆59。螺杆59带有外螺纹，并且固定在弹性管49两个部分中的一个。长/短管件58带有内螺纹。长管件58固定在弹性管49两个部分中的一个，短管件如同螺母，与螺杆59螺纹啮合。弹性线58穿过弹性管59的两个部分、长/短管件58和螺杆59，以使弹性线58是一条线。
如果旋转块20与辅助踏板12分离，使用者从长管件上松开短管件，并且从长管件48上拧下螺杆59。然后，弹性管49和松弛调整器(slackcorrector)51的总长度增加，长度H1减小。弹性线48拉动旋转块20的后部38，旋转块20向踏板12倾斜。最后，使用者将短管件58拧到长管件58上，使得螺杆59与长/短管件58保持在调整后的相对位置上。
另一方面，如果旋转块20已经压靠踏板12上，使用者从长管件58上拧下短管件58，并将螺杆59拧到长管件48上。然后，弹性管49和松弛调整器51的总长度减小，两个端部48B从弹性管49中突出。弹性线48使复位弹簧34向上推动旋转块20，使得过剩力能离开踏板12。最后，使用者将短管件58拧到长管件58上，使得螺杆59与长/短管件58保持在调整后的相对位置上。
辅助踏板系统的特征使用者按照下面的描述来设定本发明所述的、位于地板F上的辅助踏板系统10来帮助儿童演奏键盘乐器11。假定弹性连接器21已经连接在辅助踏板13和推杆18之间。固定座53A已经在辅助踏板13的分叉部分上，板件23固定到分叉部分上。弹性线48向下穿过切口13A，并通过弹性管49。弹性管48穿过切口42，另一个固定座53B位于相连的两对限位块45之间的狭窄空间44中。固定座53B仅仅插入限位块45之间的空间中，这样装配起来简单容易。
使用者将辅助踏板系统10安装到键盘乐器11上，将辅助踏板系统10安装到地板F上，这种方式使得旋转块20位于踏板12的上表面。如果辅助踏板系统10所处的区域与标准键盘乐器所处区域连续而没有任何台阶，则旋转块20在不踩动踏板的时候就与踏板12接触。当旋转块20在不踩动踏板时就与踏板12接触的时候，辅助踏板系统10就可以帮助儿童演奏键盘乐器。
如果辅助踏板系统10所处的区域高于键盘乐器11所处的区域，如图7所示。两个区域通过台阶S连接。当辅助踏板系统10位于台阶S的后面，旋转块20与踏板12的上表面间隔一定距离，如图7中的点划线所示。使用者松开短管件58，并沿着箭头R1的方向旋转长管件58，使螺杆59伸出来。然后，弹性管49和角度调节器51的总长度增加，端部48b退回到弹性管49中。换句话说，端部48b的长度由H1减到H1′，线48拉动旋转块20的后部38。线48使块20沿着图7所示的顺时针方向旋转，垫片40与所连接踏板12的上表面接触。角度调节器51使块20旋转，旋转块20朝着所连接的踏板12倾斜。这样，使用者就可以通过操作角度调节器51来改变旋转块20的姿态。类似的，使用者还可以通过操作角度调节器51使另一个旋转块20与相连的踏板12接触，辅助踏板系统10就可以用来帮助儿童演奏键盘乐器11。
另一方面，如果辅助踏板系统所处区域低于键盘乐器11所处区域，那么两个区域通过台阶S连接，如图8所示。这时，当使用者将辅助踏板系统10放置在台阶S后面的区域中，则旋转块20就压靠相连的踏板12上，并且沿着图8所示的顺时针方向旋转。旋转块20拉动线48，使辅助踏板12沿着顺时针方向旋转。这就导致辅助踏板13分叉部分被向下拉动，如图8中的点划线所示。使用者松开短管件58，并沿着箭头R2的方向旋转长管件58，使螺杆59退回到长管件58中。这就导致端部48A从弹性管49中伸出来。端部48A的长度从H2增加到H2′。当辅助踏板13水平的时候，辅助踏板系统10就可以用来帮助儿童演奏键盘乐器11。
假设儿童的个头很高。虽然踏板12很低，则辅助踏板12可以很高。然后，使用者旋转按钮74使滑板68向后移动。然后，销子67沿着导向槽63B移动，第一板64和第二板64可以改变交角。联动装置61被压缩，辅助踏板装置10b降低，如图9所示。弹性连接器21自动改变辅助踏板13和推杆18之间的路线，而不会改变总长度。将图9与图2比较，就可以看到改变的路线。这意味着使用者不需要再次调整辅助踏板13和旋转块20的姿态。如果辅助踏板13太低，使用者反向旋转按钮74。然后，联动装置61抬高辅助踏板装置10b。当辅助踏板13调整到适应高个儿童，儿童就可以坐在凳子(未示出)上，在键盘乐器上演奏乐曲。
假定演奏者变成了矮个的儿童。使用者旋转按钮74使滑板68向前移动。然后，销子67也沿着导向槽63B向前移动，联动装置61沿着上下方向膨胀。辅助踏板装置10b从图9所示的位置升高。弹性连接器21自动改变辅助踏板13和推杆18之间的路线，而不会改变端部48A/48B的总长度，这样使用者不需要再次调整辅助踏板13和旋转块20的姿态。当辅助踏板13调整到适应矮个儿童，儿童就可以在键盘乐器11上演奏乐曲。
当儿童在键盘乐器11上演奏乐曲的时候，假设她/他踩在一个辅助踏板13上。那么辅助踏板13就从等待位置开始移动，也就是从水平位置朝着结束位置即图10所示的倾斜位置移动，并且沿着逆时针方向旋转。辅助踏板13向上拉动线48。力通过弹性连接器21也就是弹性线48传递到旋转块20上，使其沿着顺时针方向旋转。旋转块20克服复位弹簧34的弹性力朝着踏板12倾斜，并且压动踏板12。踏板运动通过踏板机构(未示出)传递给键盘乐器11的某个部件，就可以对钢琴的音调产生影响。
当儿重从辅助踏板13上去除力的时候，踏板12开始回到等待位置，复位弹簧34将弹性力施加到顶部37的反面。然后，旋转块20沿着逆时针方向旋转，并拉动线48。力传递到辅助踏板13的分叉部分，分叉部分被向下拉动。辅助踏板13沿着顺时针方向旋转，并回到水平位置。
从上面的说明可以理解，使用者可以通过操纵调位器10c来将辅助踏板装置10b的高度调节到适应演奏者，弹性力传递器10d自动改变辅助踏板装置10b和踏板12之间的路线。这意味着使用者可以通过对调位器10c的简单操作就可以调整辅助踏板装置10适应演奏者。即使演奏者是不同的儿童，使用者可以根据不同演奏者而进行快速的调整。
虽然角度调节器51不是本发明的必须部件，但是使用者也可以通过操纵角度调节器51来改变辅助踏板13/旋转块20的姿态。即使台阶S是位于辅助踏板系统10所处区域和键盘乐器11所处区域之间，使用者也可以将辅助踏板13和旋转块20调整到合适的姿态。如果键盘乐器11的踏板12可以与其他键盘乐器11的踏板高度不同，则辅助踏板系统10也可以用于所有的键盘乐器中。这样，根据本发明，角度调节器51可以使得辅助踏板系统10带有通用性。
第二实施例图11表示的是本发明的另一种实施例的辅助踏板系统10A。辅助踏板系统10A的结构除了角度调节器79外，其他结构与辅助踏板系统10类似。因此，下面只对角度调节79进行说明，与辅助踏板装置10相应部分附图标记相同的部件就不再进行详细说明。
每个角度调节器51和相连的固定座53A被螺杆81和蝶形螺母82代替，它们构成角度调节器79。因此，切口13A被孔80代替。螺杆81固定在线48的端部48A，并穿过通孔80。蝶形螺母82与螺杆81啮合，并压靠辅助踏板13上。
假定旋转块20与相连的踏板12有一定间隔，如图7中的点划线所表示的那样。使用者拧紧蝶形螺母82，并向上拉动螺杆81。然后角度调节器79减小了线48和蝶形螺母82下面螺杆的总长度，并且使块体20沿着顺时针方向旋转。当垫片40与相连的踏板12接触的时候，使用者就不再拧动蝶形螺母82。
另一方面，如果旋转块20被压靠相连的踏板12上，辅助踏板13就倾斜，如图8中的点划线所示，使用者松开蝶形螺母82，并增加了线48和蝶形螺母82下面螺杆的总长度。然后，辅助踏板13沿着逆时针方向旋转，并且回到水平位置。
在第二实施例中弹性力传递器与第一实施例中作用相同，而且也能得到所述优点。角度调节器79还可以为辅助踏板系统10A提供通用性。角度调节器79还具有额外的优点。角度调节器79是位于辅助踏板13的上方，所以使用者可以很容易操作角度调节器79。这样，通过角度调节器79更容易调节姿态是另一优点。
第三实施例图12表示的是本发明的另一种实施例的辅助踏板系统10B。辅助踏板系统10B的结构除了角度调节器85外，其他结构与辅助踏板系统10类似。因此，下面只对角度调节器85进行说明，与辅助踏板装置10相应部分附图标记相同的部件就不再进行详细说明。
在第三实施例中，角度调节器51被角度调节器85取代。角度调节器85包括四个调节螺栓86a和四个埋入螺母86b。埋入螺母86b可以嵌入底板17的四个角，调节螺栓86a与相连的螺母86b啮合。调节螺栓86a具有圆盘87，这样就增加与地板的接触面积。
如果辅助踏板13或旋转块20没有处于合适的姿态，使用者转动调节螺栓86a来改变地板和底板17反面之间的间隙。这样就可以使得辅助踏板13/旋转块20处于合适姿态。
当然，弹性力传递器可以获得第一实施例的所有的优点，角度调节器85可以使得辅助踏板系统10B具有通用性。
修改虽然已经说明了本发明的特殊实施例，但是很显然本领域的普通技术人员可以在不背离本发明精神和范围的情况下进行改变和修改。
首先，键盘乐器可以是另一种声学键盘例如管风琴或大键琴，可以是电子键盘或合成键盘，例如静音钢琴或自动钢琴。键盘乐器可以是用于实际用途的键盘，其中弦被衰减器(pad)和电子音调产生装置取代。钢琴没有对本发明的技术范围有任何的限定。
本发明的辅助踏板系统可以带有多于两个的辅助踏板13。辅助踏板的数量取决于键盘乐器的踏板数量。如果键盘乐器带有三个踏板，那么辅助踏板系统就带有三个踏板和相应的弹性力传递器。如果辅助踏板系统是用于带有三个以上踏板的电子键盘，则辅助踏板系统的辅助踏板数和弹性力传递器数也等于踏板的数目。
底板17并没有对本发明的技术范围有任何限定。众多部分可以组装成一个架结构，也可以再次拆解成多个部分。管子可以组装成一个固定管结构。
矩形顶面并没有限定本发明的技术范围。底板可以是盘形的，或是多边形顶面或三角形顶面。
辅助踏板装置10b可以不带有桌下搭足横木。这样，辅助踏板13就由调位器直接支撑。
夹板77没有限定本发明的技术范围。调位器可以不带有风箱。这时，夹板77就没用了。风箱可以被活页板取代。这时，在底板或其他底座上可以有褶皱或导轨。
弹性索49没有限定本发明的技术范围。本发明的辅助踏板系统可以使用任何类型的弹性机械系统、气动系统和液压系统。例如，辅助踏板系统可以使用锯齿形联动装置。空气或气体可以在管子中，以给键盘乐器的踏板相连的柱塞传递力。另一种弹性装置可以是被张力滚柱拉紧的绳或带。绳或带连接在辅助踏板和推杆之间，张力滚柱被底板可移动地支撑。一个弹簧总给张力滚柱提供弹性力。如果辅助踏板装置是向下移动，弹簧拉动张力滚柱来防止绳或带松弛。当辅助踏板装置向上移动的时候，张力滚柱克服弹簧的弹性力向相反的方向运动，并使绳或带保持张紧。这样，绳或带可以根据在辅助踏板装置和固定架之间的路线自动改变。
传动器22没有限定本发明的技术范围。气体弹簧装置、电机或电磁操纵传动器都可以用于驱动联动装置61。
联动装置61没有限定本发明的技术范围。调位器10c可以使用任何类型的膨胀/收缩联动装置。例如，底板17上可以竖立有一个粗旋转螺栓，一个大螺母与粗旋转螺栓啮合以便在粗螺栓旋转过程中，沿着上下方向移动辅助踏板装置10b。
推杆18没有限定本发明的技术范围。弹性力传递器可以连接到键盘乐器的踏板上来向下拉动踏板。
角度调节器51/79/85没有限定本发明的技术范围。如果角材54/55可以在块体上滑动，端部48A/48B的长度可以变化。
辅助踏板可以位于踏板12的下面。
实施例与权利要求之间的关系不同的部件按照下面的关系与权利要求中的部件对应。在第一到第三实施例中，底板17和夹板77是构成一个整体的底座。但是，单板、支架或众多部件的装配体可以作为改型中的底座。主要表面是指底板17的矩形顶面。但是主要表面也可以是在“改型”中的其他形状。
弹性力传递器21可以是一个例子。其他的弹性力传递器可以是气动系统、液压系统以及绳/带、张力滚柱和弹簧等的组合件。推杆18是传动器的一个例子。但是传动器的其他实例也可以是位于弹性连接器和踏板12之间的连接件，用以拉动踏板12。
联动装置61和导向部件63和销子67整体作为联动机构。联动机构还可以是锯齿形联动机构。短角材71、螺杆72、滑板68、螺母69、连杆73和按钮74整体作为连接到联动装置上的致动器。致动器也可以是气体弹簧系统、电磁操纵致动器以及电机和回转-直线运动转换器例如螺杆和螺母的组合件。
角度调节器51、79和85是用来改变键盘乐器弹性力传递器和踏板支架相对关系的调节器。因为推杆18带有旋转块，调节器可以是角度调节器。但是，如果连接件是用来拉动踏板的，则调节器可以改变弹性力传递器和踏板之间的相对位置。
权利要求
1.一种辅助踏板系统(10；10A；10B)，用来将力传递给键盘乐器(11)的至少一个踏板(12)，其包括一带有主要表面的底座(10a)；一带有至少一个可以在等候位置和结束位置之间移动的辅助踏板(13)的辅助踏板装置(10b)；一调位器(10c)，其一端连接在所述底座(10a)上，另一端连接在辅助踏板装置(10b)上，调位器可以用来改变所述两端之间的距离，其特征在于还有一弹性力传递器(10d)，其一端连接在至少一个辅助踏板(13)上，能将施加到至少一个辅助踏板(13)上的力传递给所述键盘乐器(11)的至少一个踏板(12)，以将所述至少一个踏板(12)移动离开等待位置，并根据在底座(10a)和辅助踏板装置(10b)之间的距离自动改变在所述至少一个辅助踏板(13)和至少一个踏板(12)之间的路线。
2.如权利要求1所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述键盘乐器(11)有另一个踏板(12)，所述辅助踏板装置还有另一个辅助踏板装置(13)，其一端连接到另一个弹性力传递器(10d)上，另一个弹性力传递器(10d)与所述弹性力传递器(10d)的结构和功能类似，这样，施加到所述另一个辅助踏板上的力通过所述另一个弹性力传递器(10d)传递到另一个踏板(12)上。
3.如权利要求1所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述弹性力传递器(10d)包括一弹性连接器(21)，其一端连接到所述至少一个辅助踏板(13)上，并根据在底座(10a)和辅助踏板装置(10b)之间的距离自动改变在所述至少一个辅助踏板(13)和踏板(12)之间的路线，还有一传动器(18)，其被所述底座(10a)支撑，并连接到所述弹性连接器(21)的另一端，以移动所述至少一个踏板(12)。
4.如权利要求3所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述弹性连接器(21)带有一弹性管(49)，其一端连接到所述辅助踏板装置(10b)上，另一端连接到所述底座(10a)上，还有一穿过所述弹性管(49)的弹性线(48)，其一端连接到所述至少一个辅助踏板(13)，另一端连接到所述传动器(18)上。
5.如权利要求3所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述传动器(18)带有一固定在所述底座(10a)上的支撑部件(18a)，一被所述支撑部件(18a)可旋转的支撑的块体(20)，其轨道与所述至少一个踏板的轨道部分融合，以便压动所述至少一个踏板(12)，还有一沿着能使所述块体(20)远离所述至少一个踏板(12)的方向推动的弹簧(34)。
6.如权利要求1所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述调位器(10c)包括一联动装置(61；63；67)，其一端连接到所述辅助踏板装置(10b)上，另一端连接到所述底座(10a)上，可以通过膨胀和收缩来改变所述两端之间的距离，还有一传动器(18)，连接到所述联动装置上，以便膨胀和收缩所述联动装置。
7.如权利要求1所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述辅助踏板装置(10b)还包括一连接到所述调位器(10c)另一端的桌下搭足横木(16)，和一被所述桌下搭足横木(16)支撑的框架(15)，可移动的支撑所述至少一个辅助踏板(13)。
8.如权利要求1所述的辅助踏板系统，其特征在于，还包括一用来改变所述弹性力传递器(10d)和所述至少一个踏板(12)之间关系的调节器(51；78；85)。
9.如权利要求8所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述调节器(51；78；85)可以通过改变所述相对位置来改变由所述弹性力传递器(10d)施加到所述至少一个踏板(12)上的力。
10.如权利要求9所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述弹性力传递器(10d)包括一将所述力施加到所述至少一个踏板(12)上的传动器(18)和一其一端连接到所述至少一个辅助踏板(13)上的弹性连接器(21)，将施加到所述至少一个辅助踏板(13)上的力传递给传动器(18)，并根据在底座(10a)和辅助踏板装置(10b)之间的距离自动改变在所述至少一个辅助踏板(13)和踏板(12)之间的路线，所述调节器(51；78；85)可以改变所述传动器(18)的姿态以改变所述力。
11.如权利要求10所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述弹性连接器(21)包括一弹性管(49)，其一端连接到所述辅助踏板装置(10b)上，另一端连接到所述底座(10a)上，还有一穿过所述弹性管(49)的弹性线(48)，其一端连接到所述至少一个辅助踏板(13)，另一端连接到所述传动器(18)上，所述调节器(51；78；85)通过改变所述弹性管(49)和所述弹性线(48)之间的长度来改变姿态。
12.如权利要求11所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述调节器(51)改变所述弹性管(49)的长度。
13.如权利要求12所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述弹性管(49)分成两个部分，所述调节器(51)有一带外螺纹的杆(59)，连接到所述两个部分中的一个，使得所述弹性线(48)可以穿过，还有一带有内螺纹的管件(58)，能与所述外螺纹啮合，连接到所述两个部分中的另外一个上并使得所述弹性线(48)可以穿过。
14.如权利要求11所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述调节器(51)改变所述至少一个辅助踏板(13)和所述传动器(18)之间测量的所述弹性线(48)的长度。
15.如权利要求14所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述调节器(79)有一带外螺纹的杆(81)，连接到所述弹性线(48)的一端，并且通过在所述至少一个辅助踏板(13)上的孔，还有一个带有内螺纹的螺母(82)与外螺纹啮合，并且与所述至少一个辅助踏板(13)的上表面接触。
16.如权利要求10所述的辅助踏板系统，其特征在于，所述调节器(85)有固定在所述底座(10a)上的螺母(86b)，和分别与所述螺母(86b)啮合的调节螺栓，使用者通过操作调节器来改变所述传动器(18)和所述至少一个踏板(12)之间的相对位置。
全文摘要
一种用于帮助儿童演奏钢琴的辅助踏板系统，包括一个架子，一个由架子可移动支撑的辅助踏板装置；辅助踏板装置具有一个辅助踏板，辅助踏板位于作为桌下搭足横木的板上，以及推杆，用于压下钢琴的踏板；辅助踏板通过弹性索连接到推杆上，这样弹性索可以根据在底座和辅助踏板装置之间的距离自动改变在辅助踏板和踏板之间的路线；弹性索可以使预备工作变得简单。
文档编号G05G1/30GK1484216SQ03127469
公开日2004年3月24日 申请日期2003年4月4日 优先权日2002年4月4日
发明者佐藤智郁 申请人:雅马哈株式会社