專利名稱：用于產生隨鍵盤樂器落式蓋板角位變化的緩沖力的緩沖器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于落式蓋板的緩沖器，更確切地說，涉及一種用于根據(jù)設在鍵盤樂器例如鋼琴上的落式蓋板的角度位置傳遞緩沖力的轉動式緩沖器。
象有聲鋼琴或電子鋼琴這樣的鍵盤樂器都具有面向演奏者的鍵盤，演奏者可在鍵盤上有選擇地彈奏樂曲。然而，在演奏后通常要用合適的蓋板蓋住鍵盤，而落式蓋板就是一種典型的蓋板例子。在以下描述中，術語“關閉位置”是指落式蓋板蓋住鍵盤的位置。另一方面，“打開位置”是指落式蓋板向演奏者敞開的位置。通常當落式蓋板的重心達到垂直于鍵盤的豎直平面時，落式蓋板便到達“豎直位置”。
有聲鋼琴的落式蓋板可相對于設在鍵盤兩側的側臂轉動，而且該落式蓋板既長又重。當落式蓋板停留在打開的位置時，它斜倚在有聲鋼琴的前板上。當演奏者抽拉落式蓋板邊上的前端時，落式蓋板轉動并蓋住鍵盤。在落式蓋板朝著鍵盤轉動時，演奏者需要在過了豎直位置之后撐住蓋板的重量以防止落式蓋板與琴鍵鍵槽相撞。如果落式蓋板滑出演奏者的手指，蓋板就會與琴鍵鍵槽產生猛烈撞擊，有時還會使手指受傷。
為了防止落式蓋板產生不希望的撞擊，通常在側臂和落式蓋板之間插入一個緩沖器。例如，在申請?zhí)枮?-48238(未審查)的日本實用新型公開文本中披露了一種轉動式緩沖器。在轉動式緩沖器的固定外殼中密封有油。當演奏者把落式蓋板從關閉位置提到打開的位置時，油僅僅產生很小的粘滯阻力，從而使演奏者能平穩(wěn)地移動蓋板。另一方面，當把蓋板從打開的位置移到關閉的位置時，已有的轉動式緩沖器能相對轉動的落式蓋板產生較大的粘滯阻力。
已有技術中的轉動式緩沖器帶來的問題是，當蓋板處于關閉位置和豎直位置時，演奏者感覺其太重。對于不同的鋼琴類型而言，關閉位置和打開位置之間的角度不同。制造商可能將與立式鋼琴配合的落式蓋板設計成使其能產生120度到130度的移動，而同一個制造商生產的大鋼琴的落式蓋板則產生90度的移動。在大鋼琴中，打開的位置實際上相當于豎直位置，而且已有的轉動式緩沖器使落式蓋板在離開打開的位置之后抵制其重力作用而急劇減速。這樣演奏者就不必用很大力氣支撐落式蓋板，從而感到很愉快。然而，如果將已有的轉動式緩沖器裝在立式鋼琴上，則需要演奏者用很大的力抽拉落式蓋板邊緣，這樣，已有的轉動式緩沖器將對演奏者的手指產生很大的阻尼力。當然，當落式蓋板通過豎直位置時，較大的緩沖力將使落式蓋板抵制其重力作用而減速，所以演奏者也會感到很愉快。另一方面，當演奏者將落式蓋板從關閉位置移到打開位置時，已有的轉動式緩沖器在落式蓋板離開豎直位置之后不能提供足夠的緩沖力，從而使落式蓋板易于與前板發(fā)生猛烈碰撞。因此，已有的轉動式緩沖器并不總是讓人感到很愉快。
所以，本發(fā)明的一個重要目的是提供種緩沖器，這種緩沖器能產生根據(jù)落式蓋板的角度位置變化的緩沖力。
為了達到這一目的，本發(fā)明意在改變落式蓋板處于豎直位置時的緩沖力。
根據(jù)本發(fā)明，其提供一種設在帶有敞開部分的樂器外殼結構和落式蓋板之間的緩沖器，所說的落式蓋板可在蓋住敞開部分的關閉位置和將敞開部分暴露在演奏者面前的打開位置之間轉動，所說的緩沖器包括緩沖單元，其具有固定部件和可運動部件，而且當固定件和可運動件之間在第一方向上出現(xiàn)第一相對運動時，緩沖單元產生一個小緩沖力，而當固定件和可運動件之間在與第一方向相反的第二方向上出現(xiàn)第二相對運動時，所說緩沖單元產生較大的緩沖力；連接在落式蓋板和緩沖單元之間的轉換機構，其在從關閉位置到打開位置的途中和從打開位置到關閉位置的途中的中間位置處把緩沖單元從第一相對運動變?yōu)榈诙鄬\動。
通過下面結合附圖所作的詳細說明，將有助于更清楚地理解本發(fā)明所述緩沖器的特征和優(yōu)點，其中

圖1是表示設有本發(fā)明所述緩沖器的立式鋼琴的透視圖；圖2是表示與立式鋼琴的落式蓋板相鉸接的轉動式緩沖器的側視圖；圖3是表示轉動式緩沖器內部結構的剖面圖；圖4是表示轉動式緩沖器、鉸鏈機構和落式蓋板動作的視圖；圖5是表示與本發(fā)明另一種緩沖器相結合的落式蓋板的側視圖；圖6是表示本發(fā)明另一種轉動式緩沖器和鉸鏈機構的側視圖。
參照附圖中的圖1，立式鋼琴包括鋼琴琴體1，其中一對側板1a/1b，一對側臂1c/1d，一個鍵床1e，一個鍵槽1f，一個上部前板1g，一個下部前板1h，一個頂板li和一個底板(未示出)形成鋼琴琴體的各部分。頂板1i，上/下前板1g/1h和底板在側板1a和1b之間橫向延伸，側臂ic/1d分別從側板1a/1b上伸出。鍵床1e也從一對側板1a/1b上伸出，而鍵槽1f則在側臂1c和1d之間延伸。
立式鋼琴還包括鍵盤2和一對琴鍵檔塊3，多個黑鍵2a和多個白鍵2b彼此結合形成鍵盤2。在該實例中，在鍵盤2上設有88個黑白鍵2a/2b。鍵盤2裝在鍵床1e上，將琴鍵檔塊3置于側臂1c/1d和鍵盤2之間。雖然在圖1中沒有示出，但是在鋼琴琴身內部設置有多個琴鍵動作機構，多個槌組件，多個阻尼器機構和多組琴弦。琴鍵動作機構，槌組件和緩沖器機構與黑白鍵2a/2b相結合，并通過琴弦的振動產生人們熟知的有聲鋼琴音調。
立式鋼琴還包括落式蓋板4a，而且在落式蓋板4a的內表面上裝有樂譜架4b。如圖2所示，落式蓋板分為后板4c和前蓋4d，后板4c通過鉸鏈4e與前蓋4d相連。后板4c裝在例如側臂1c/1d等鋼琴琴身的部件上，并固定在鋼琴琴身上。另一方面，前蓋4d是可轉動的，并把鉸鏈4e設定為轉動中心CL1。如圖2所示，在關閉位置上前蓋4d的前端4f與鍵槽1f相接觸，而且該前蓋能轉動120度。當前蓋4d到達打開的位置時，前端部與上部的前板1g相接觸。在打開的位置上，前蓋4d斜倚在上部前板1g上，并受到上部前板1g的支承。
立式鋼琴1進一步包括一對設置在一對側臂1c/1d和前蓋4d之間的緩沖器組件5。緩沖器組件5彼此相同，因此下面僅詳細說明一個緩沖器組件。
緩沖器組件5包括一個嵌在側臂1c/1d中的轉動式緩沖器5a和連接在轉動式緩沖器5a和前懸臂5b之間的鉸鏈機構5b。
如圖3所示，轉動式緩沖器5a具有嵌入側臂1c/1d中的柱形外殼5c和插到柱形外殼5c內的軸件5d。軸件5d的端部從柱形外殼5c伸出，并固定到鉸鏈機構5b上。將軸件5d部分切開使其形成一個U字形的槽5e，隔板5f從柱形外殼5c的內表面向內伸展。柱形外殼5c的內表面、隔板5f和U字形槽5e限定的表面確定了兩個空腔5g/5h。軸件5d可在柱形外殼5c中繞其中軸CL2轉動，因此空腔5g/5h可根據(jù)軸件5d的角度位置變化。
在隔板5f上形成有通孔5j，其連通兩個空腔5g/5h。在空腔中注入不可壓縮的液體，例如緩沖油5i。在隔板5f上暴露于空腔5h的表面上設有止回閥5，該閥使緩沖油從空腔5g流向空腔5h。然而，止回閥5k阻止緩沖油5i流回空腔5g。
隔板5f的內端與軸件5d的底表面5o之間有一個很小的間隙，底表面5o和隔板5f的內端形成了一個節(jié)流活門5p。這使得緩沖油通過節(jié)流活門5p從空腔5g/5h之間流過。節(jié)流活門5p對緩沖油5i形成的阻力大于通孔5j。然而，當止回閥將通孔5j關閉時，軸件5d迫使緩沖油5i克服較大的阻力通過節(jié)流活門。
當落式蓋板4a處于關閉位置時，如圖5所示，豎直表面5m應盡可能靠近隔板5f，以將大部分緩沖油5i存入空腔5g中。另一方面，當落式蓋板4a處于打開的位置時，豎直表面5n應盡可能靠近隔板5f，從而使大部分緩沖油5i留在另一個空腔5h中。
再參照圖2，鉸鏈機構5b具有借助于樞軸5r連接到軸件5d上的短臂5q和借助于樞軸5t/5u連接在短臂5q和前蓋4d之間的長臂件5s。當前蓋4d在關閉位置和打開位置之間轉動時，鉸鏈機構5b使軸件5d在一個方向上一直轉動到豎直位置，并且在超過豎直位置之后使軸件5b向相反方向轉動。因此，鉸鏈機構5b可在落式蓋板4a的豎直位置上改變軸件5d的轉動方向。
圖4表示緩沖器組件5a的動作過程。軸件5d、短臂件5q和長臂件5s分別圍繞中線CL2、中線CL2以及樞軸件5t轉動，樞軸件5t和5u分別沿點劃線DD1和DD2運動。如上所述，落式蓋板轉過120度。
當前蓋4d停在關閉位置時，前蓋4d基本上是水平的，而且標號5q和5s分別代表短臂和長臂。假設前蓋4d從關閉位置沿逆時針方向轉動。長臂件5s牽拉樞軸件5t，并使軸件5d沿逆時針方向轉動。當軸件5d沿逆時針方向從關閉位置朝豎直位置轉動時，豎直表面5n向緩沖油5i施壓，使緩沖油5i從空腔5g通過通孔5j流入另一個空腔5h。止同閥5k對緩沖油5i不起阻礙作用。因此，轉動式緩沖器5a可平滑轉動，從而使演奏者感到前蓋4d很輕。
當前蓋到達豎直位置4d’時，長臂件、短臂件和樞軸件到達各中間位置5s’、5q’、5t’/5u’。前蓋4d繼續(xù)朝著打開的位置轉動，使長臂件5s推動短臂件5q。軸件5d沿順時針方向轉動。這樣，軸件5d的轉動運動從逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向。豎直表面5m向緩沖油5i施壓，迫使緩沖油5i從空腔5h流向空腔5q。止回閥5k將通孔5j關閉，從而使緩沖油5i通過節(jié)流活門5p。因此，緩沖油5i和軸件5d產生了很大的阻力，并對前蓋4d產生很大的緩沖力。其結果是，使前蓋4d慢慢地與上部的前板1g相接觸。前蓋、長臂件、短臂件和樞軸件分別到達各自的打開位置4d”、5s”、5q”、5u”和5t”。
另一方面，當演奏者用前蓋4d蓋住鍵盤2時，演奏者拉動前蓋4d。在前蓋4d從打開的位置4d”轉到豎直位置4d’的同時，長臂件5s拉動短臂5q，從而使軸件5d在逆時針方向上轉動。軸件5d迫使緩沖油從空腔5g通過通孔5j流向另一個空腔5h，這時阻力很小。因此，演奏者感到前蓋很輕。
當前蓋4d從豎直位置4d’轉向關閉位置時，長臂件5s推動短臂件5q，使軸件5d沿順時針方向轉動。止回閥關閉通孔5j，而且軸件5d迫使緩沖油5i流過節(jié)流活門5p。轉動式緩沖器5a對前蓋4d形成很大的緩沖力，使前蓋4d慢慢地落到鍵槽1f上。換句話說，演奏者不需要用很大的力支撐前蓋4d。
在該實例中，轉動式緩沖器5a和鉸鏈機構5b分別作為緩沖單元和轉換機構。通孔5j、止回閥5k和節(jié)流活門5p構成流體阻力控制器的整體結構。
從上述說明中可以看出，本發(fā)明的緩沖器組件5可根據(jù)落式蓋板的角度位置來改變緩沖力，因此演奏者在任何時候都會感到緩沖組件5很可靠。
第二實施例圖5示出了插在落式蓋板16和側臂(未示出)之間的另一種緩沖器組件15。側臂構成鋼琴琴身的一部分，而在此所說的鋼琴琴體又構成了立式鋼琴的一部分。將落式蓋蓋16分為固定的后板16a和可轉動的前蓋16b，在后板16a和前蓋16b之間連接有鉸鏈16c。
緩沖器組件15包括線性緩沖器15a和鉸鏈機構15b。線性緩沖器15a包括柱形外殼15c和可在柱形外殼15c中往復運動的桿件15d。柱形外殼15c的內表面和桿件15d確定了兩個空腔，在兩個空腔中注入不可壓縮流體例如緩沖油。桿件15d推動緩沖油使其在兩個空腔之間流動，在柱形外殼15c的內側設有流體阻力控制器。當桿件15d縮回時，流體阻力控制器使緩沖油對桿件15d產生較大的阻力。另一方面，當桿件15d從柱形外殼15c伸出時，流體阻力控制器使緩沖油產生較小阻力。流體阻力控制器可以由在桿件和止回閥中形成的兩個通孔構成，所說止回閥用于關閉其中一個通孔。
鉸鏈機構15b具有可繞固定到側臂上的樞軸件15f轉動的短臂15e和借助于樞軸件15h/15i連接在短臂15e和前蓋16b之間的長臂件15g。長臂件15g基本上平行于鉸鏈16c和樞軸件15f之間的連線。將滑塊15j裝到桿件15d的前端，滑塊與長臂件15g形成滑動配合。
將鉸鏈16c和樞軸件15f、15h和15i設置在一個假想平行四邊形的四個角上。當前蓋16b處于關閉位置時，假想平行四邊形的高度最小，樞軸件15i和15h分別處于點15i”和15h”。當前蓋16b在關閉位置和打開位置之間轉動時，樞軸件15i和15h通過處于前蓋16b豎直位置上的點15i’和15h’，這時假想的平行四邊形的高度最大。
在從關閉位置到豎直位置的過程中，桿件15d從柱形外殼15c中伸出，而在從豎直位置到打開位置的過程中，桿件縮回到柱形外殼15c中。在從關閉位置到豎直位置的過程中，彈琴的人會感到前蓋16b很輕，由于在從豎直位置到打開位置的過程中，緩沖器組件15對轉動運動產生很大的阻力，所以能使蓋板緩慢地落到上部的前板上。
當前蓋16b從打開的位置通過豎直位置轉到關閉位置時，桿件15d首先伸出，在通過豎直位置后又縮回。結果是，從打開位置到豎直位置的過程中前蓋16b的轉動基本上沒遇到阻力，而從豎直位置到關閉位置則由緩沖器組件15對轉動運動產生很大阻力。
因此，緩沖組件15可根據(jù)前蓋16b的角度位置改變緩沖力，從而使演奏者自始至終對緩沖器組件15感到很滿意。
雖然在上文中展示和描述了本發(fā)明的具體實施例，但是對熟悉本領域的技述人員來說很顯然，在不脫離本發(fā)明構思和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種改變和改進。
例如，可以使落式蓋板僅與一個插在蓋板一個側面和側臂之間的緩沖器組件相結合。
可以將轉動式緩沖器或線性緩沖器裝到落式蓋板上，并將鉸鏈機構連接在緩沖器和鋼琴的固定件之間。
如果落式蓋板很輕，則可以使空氣在轉動式/線性緩沖器的空腔之間流動。
如圖6所示，可以通過軸件22把轉動式緩沖器21的外殼件21a與鋼琴琴體(未示出)相連。在該實例中，軸件21b與臂件23寬松地連在一起，而落式蓋板(未示出)則通過樞軸件23b與臂件23的另一端相連。
本發(fā)明所述的緩沖器組件可用于大鋼琴、電/電子鋼琴或電子鍵盤樂器。
可以將緩沖器組件連接在鋼琴琴體和在大于或小于120度的特定角度范圍轉動的落式蓋板之間。
權利要求
1.一種緩沖器(5a；15)，其設置在帶有敞開部分的樂器外殼結構(1)和落式蓋板(4d；16b)之間，所說落式蓋板可在蓋住所說敞開部分的關閉位置和將所說敞開部分暴露于使用者的打開位置之間轉動，所說緩沖器包括對所說落式蓋板的轉動運動產生緩沖力的緩沖單元，和連接在所說緩沖單元和所說落式蓋板之間的鉸鏈機構，其特征在于，所說緩沖單元具有固定件和可運動件以便當所說固定件和所說可運動件之間在第一方向上產生第一相對運動時形成較小的緩沖力，而當所說固定件和所說可運動件之間在與所說第一方向相反的第二方向上產生第二相對運動時形成較大的緩沖力，和所說鉸鏈機構作為連接在所說落式蓋板和所說緩沖單元之間的轉換機構(5b；15b)在所說落式蓋板從所說關閉位置移向打開位置和從所說打開位置移向關閉位置中途的中間位置處將所說的緩沖單元從所說的第一相對運動變?yōu)樗f的第二相對運動。
2.根據(jù)權利要求1所說緩沖器，其特征在于所說的緩沖單元(5a)包括外殼部件(5c)，其內部有一個空腔并連接到所說外殼結構和所說落式蓋板之一上，連接到所說轉換機構上的轉軸部件(5d)，該轉軸部件設置在所說空腔的空間中并與所說的外殼部件一起確定了第一空腔和第二空腔，注入所說第一空腔和所說第二空腔中的流體(5i)，和設置在所說第一空腔和所說第二空腔之間的流體阻力控制器(5f/5j/5h/5p)，在所說第一相對運動期間，所說控制器對從所說第一空腔流向第二空腔的流體產生較小的阻力，而在所說的第二相對運動期間，所說控制器對從所說第二空腔流向所說第一空腔的流體產生較大阻力。
3.根據(jù)權利要求2所述的緩沖器，其特征在于所說的流體阻力控制器包括隔板部件(5f)，其固定到所說外殼部件上并具有與所說第一空腔和所說第二空腔連通的通孔(5j)、，止回閥(5k)，其裝在所說隔板部件上并在所說流體從所說第二空腔流向第一空腔時將通孔關閉，和節(jié)流閥(5p)，其處于所說隔板和所說轉軸部件之間并使所說流體在所說第一空腔和所說第二空腔之間流動。
4.根據(jù)權利要求2所述的緩沖器，其特征在于所說轉換機構包括固定到所說轉軸部件上的第一鉸鏈(5q)，和第二鉸鏈(5s)，其一端可轉動地連接到所說第一鉸鏈上而另一端連接到所說落式蓋板上，所說落式蓋板在所說中間位置上使所說第二鉸鏈的另一端到達離所說轉軸部件中線的最遠點。
5.根據(jù)權利要求1所述的緩沖件，其特征在于所說緩沖器單元包括柱形件(15c)，其具有一個空腔并連接到所說外殼結構和所說落式蓋板之一上，連接到所說轉換機構上的桿件(15d)，其可滑動地插在所說空腔中并與所說柱形件一起確定了第一空腔和第二空腔，注入所說第一空腔和所說第二空腔中的流體，和設置在所說第一空腔和所說第二空腔之間的流體阻力控制器，在所說第一相對運動期間，所說控制器對從所說第一空腔流向第二空腔的流體產生較小的阻力，而在所說的第二相對運動期間，所說控制器對從所說第二空腔流向所說第一空腔的流體產生較大阻力。
6.根據(jù)權利要求5所述的緩沖，其特征在于所說轉換機構包括第一鉸鏈(15e)，其可轉動地連接到所說外殼結構和所說落式蓋板之一上，第二鉸鏈(15g)，其一端可轉動地連接到所說第一鉸鏈上而另一端連接到所說外殼結構和所說落式蓋板中的另一個上，和滑塊(15j)，其連接到所說桿件上并日可沿所說第二鉸鏈滑動，當所說落式蓋板到達所說中間位置時，所說第一和第二鉸鏈使所說滑塊到達離所說柱形件的最遠點。
7.根據(jù)權利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所說外殼是支承暴露于敞開部分的鍵盤的鋼琴琴體。
8.根據(jù)權利要求7所述的緩沖器，其特征在于所說鋼琴琴體構成立式鋼琴的一部分。
全文摘要
立式鋼琴具有能蓋住鍵盤(2)的落式蓋板(4d),在側臂(1c/1d)和落式蓋板之間設有緩沖器組件(5);緩沖器組件包括在沿逆時針方向轉動時產生較大緩沖力而在沿順時針方向轉動時產生較小緩沖力的轉動式緩沖器(5a)以及連接在落式蓋板和轉動式緩沖器軸件(5d)之間的鉸鏈機構(5b),所說緩沖器在落式蓋板的關閉位置和打開位置之間改變轉動狀態(tài);因此,演奏者不需要用很大的力支撐落式蓋板,從而可防止落式蓋板和鋼琴琴身之間發(fā)生猛烈撞擊。
文檔編號E05F3/14GK1181572SQ9711369
公開日1998年5月13日 申請日期1997年5月28日 優(yōu)先權日1996年5月28日
發(fā)明者井上敏 申請人:雅馬哈株式會社