CN1143259C - 产生随键盘乐器上落式盖板角位变化的缓冲力的缓冲器 - Google Patents

Abstract

立式钢琴具有能盖住键盘(2)的落式盖板(4d)，在侧臂(1c/1d)和落式盖板之间设有缓冲器组件(5)；缓冲器组件包括在沿逆时针方向转动时产生较大缓冲力而在沿顺时针方向转动时产生较小缓冲力的转动式缓冲器(5a)以及连接在落式盖板和转动式缓冲器轴件(5d)之间的铰链机构(5b)，所说缓冲器在落式盖板的关闭位置和打开位置之间改变转动状态；因此，演奏者不需要用很大的力支撑落式盖板，从而可防止落式盖板和钢琴琴身之间发生猛烈撞击。

Description

产生随键盘乐器上落式盖板 角位变化的缓冲力的缓冲器

技术领域

本发明涉及用于落式盖板的缓冲器，更确切地说，涉及一种用于根据设在键盘乐器例如钢琴上的落式盖板的角度位置传递缓冲力的转动式缓冲器。

背景技术

象有声钢琴或电子钢琴这样的键盘乐器都具有面向演奏者的键盘，演奏者可在键盘上有选择地弹奏乐曲。然而，在演奏后通常要用合适的盖板盖住键盘，而落式盖板就是一种典型的盖板例子。在以下描述中，术语“关闭位置”是指落式盖板盖住键盘的位置。另一方面，“打开位置”是指落式盖板向演奏者敞开的位置。通常当落式盖板的重心达到垂直于键盘的竖直平面时，落式盖板便到达“竖直位置”。

有声钢琴的落式盖板可相对于设在键盘两侧的侧臂转动，而且该落式盖板既长又重。当落式盖板停留在打开的位置时，它斜倚在有声钢琴的前板上。当演奏者抽拉落式盖板边上的前端时，落式盖板转动并盖住键盘。在落式盖板朝着键盘转动时，演奏者需要在过了竖直位置之后撑住盖板的重量以防止落式盖板与琴键键槽相撞。如果落式盖板滑出演奏者的手指，盖板就会与琴键键槽产生猛烈撞击，有时还会使手指受伤。

为了防止落式盖板产生不希望的撞击，通常在侧臂和落式盖板之间插入一个缓冲器。例如，在申请号为5-48238(未审查)的日本实用新型公开文本中披露了一种转动式缓冲器。在转动式缓冲器的固定外壳中密封有油。当演奏者把落式盖板从关闭位置提到打开的位置时，油仅仅产生很小的粘滞阻力，从而使演奏者能平稳地移动盖板。另一方面，当把盖板从打开的位置移到关闭的位置时，已有的转动式缓冲器能相对转动的落式盖板产生较大的粘滞阻力。

已有技术中的转动式缓冲器带来的问题是，当盖板处于关闭位置和竖直位置时，演奏者感觉其太重。对于不同的钢琴类型而言，关闭位置和打开位置之间的角度不同。制造商可能将与立式钢琴配合的落式盖板设计成使其能产生120度到130度的移动，而同一个制造商生产的大钢琴的落式盖板则产生90度的移动。在大钢琴中，打开的位置实际上相当于竖直位置，而且已有的转动式缓冲器使落式盖板在离开打开的位置之后抵制其重力作用而急剧减速。这样演奏者就不必用很大力气支撑落式盖板，从而感到很愉快。然而，如果将已有的转动式缓冲器装在立式钢琴上，则需要演奏者用很大的力抽拉落式盖板边缘，这样，已有的转动式缓冲器将对演奏者的手指产生很大的阻尼力。当然，当落式盖板通过竖直位置时，较大的缓冲力将使落式盖板抵制其重力作用而减速，所以演奏者也会感到很愉快。另一方面，当演奏者将落式盖板从关闭位置移到打开位置时，已有的转动式缓冲器在落式盖板离开竖直位置之后不能提供足够的缓冲力，从而使落式盖板易于与前板发生猛烈碰撞。因此，已有的转动式缓冲器并不总是让人感到很愉快。

发明内容

所以，本发明的一个重要目的是提供一种缓冲器，这种缓冲器能产生根据落式盖板的角度位置变化的缓冲力。

为了达到这一目的，本发明意在改变落式盖板处于竖直位置时的缓冲力。

根据本发明，提供了一种缓冲器，其设置在带有敞开部分的乐器外壳结构和落式盖板之间，所说落式盖板可在盖住所说敞开部分的关闭位置和将所说敞开部分暴露于使用者的打开位置之间转动，所说缓冲器包括：对所说落式盖板的转动运动产生缓冲力的缓冲单元，和连接在所说缓冲单元和所说落式盖板之间的铰链机构。所说缓冲单元具有固定件和可运动件，以便当所说固定件和所说可运动件之间在第一方向上产生第一相对运动时形成较小的缓冲力，而当所说固定件和所说可运动件之间在与所说第一方向相反的第二方向上产生第二相对运动时形成较大的缓冲力。所说铰链机构作为连接在所说落式盖板和所说缓冲单元之间的转换机构，在所说落式盖板从所说关闭位置移向打开位置和从所说打开位置移向关闭位置中途的中间位置处，将所说的缓冲单元从所说的第一相对运动变为所说的第二相对运动。

根据本发明的一个优选实施例，所说的缓冲单元包括：外壳部件，其内部有一个空腔并连接到所说外壳结构和所说落式盖板之一上；连接到所说转换机构上的转轴部件，该转轴部件设置在所说空腔的空间中并与所说的外壳部件一起确定了第一空腔和第二空腔；注入所说第一空腔和所说第二空腔中的流体，和设置在所说第一空腔和所说第二空腔之间的流体阻力控制器，在所说第一相对运动期间，所说控制器对从所说第一空腔流向第二空腔的流体产生较小的阻力，而在所说的第二相对运动期间，所说控制器对从所说第二空腔流向所说第一空腔的流体产生较大阻力。

根据本发明的另一优选实施例，所说流体阻力控制器包括：隔板部件，其固定到所说外壳部件上并具有与所说第一空腔和所说第二空腔连通的通孔；止回阀，其装在所说隔板部件上并在所说流体从所说第二空腔流向第一空腔时将通孔关闭；节流阀，其处于所说隔板和所说转轴部件之间并使所说流体在所说第一空腔和所说第二空腔之间流动。

根据本发明的又一优选实施例，所说转换机构包括：固定到所说转轴部件上的短臂件；长臂件，其一端可转动地连接到所说短臂件上而另一端连接到所说落式盖板上；所说落式盖板在所说中间位置上使所说长臂件的另一端到达离所说转轴部件中线的最远点。

根据本发明的还一优选实施例，所说缓冲器单元包括：柱形外壳，其具有一个空腔并连接到所说外壳结构和所说落式盖板之一上；连接到所说转换机构上的杆件，其可滑动地插在所说空腔中并与所说柱形外壳一起确定了第一空腔和第二空腔；注入所说第一空腔和所说第二空腔中的流体；和设置在所说第一空腔和所说第二空腔之间的流体阻力控制器，在所说第一相对运动期间，所说控制器对从所说第一空腔流向第二空腔的流体产生较小的阻力，而在所说的第二相对运动期间，所说控制器对从所说第二空腔流向所说第一空腔的流体产生较大阻力。

根据本发明的另一优选实施例，所说转换机构包括：短臂件，其可转动地连接到所说外壳结构和所说落式盖板之一上；长臂件，其一端可转动地连接到所说短臂件上而另一端连接到所说外壳结构和所说落式盖板中的另一个上；滑块，其连接到所说杆件上并且可沿所说长臂件滑动，当所说落式盖板到达所说中间位置时，所说短臂件和长臂件使所说滑块到达离所说柱形外壳的最远点。

根据本发明的还一优选实施例，所说外壳是支承暴露于敞开部分的键盘的钢琴琴体。

根据本发明的还一优选实施例，所说钢琴琴体构成立式钢琴的一部分。

附图说明

通过下面结合附图所作的详细说明，将有助于更清楚地理解本发明所述缓冲器的特征和优点，其中：

图1是表示设有本发明所述缓冲器的立式钢琴的透视图；

图2是表示与立式钢琴的落式盖板相铰接的转动式缓冲器的侧视图；

图3是表示转动式缓冲器内部结构的剖面图；

图4是表示转动式缓冲器、铰链机构和落式盖板动作的视图；

图5是表示与本发明另一种缓冲器相结合的落式盖板的侧视图；

图6是表示本发明另一种转动式缓冲器和铰链机构的侧视图。

具体实施方式

参照附图中的图1，立式钢琴包括钢琴琴体1，其中一对侧板1a/1b，一对侧臂1c/1d，一个键床1e，一个键槽1f，一个上部前板1g，一个下部前板1h，一个顶板1i和一个底板(未示出)形成钢琴琴体的各部分。顶板1i，上/下前板1g/1h和底板在侧板1a和1b之间横向延伸，侧臂1c/1d分别从侧板1a/1b上伸出。键床1e也从一对侧板1a/1b上伸出，而键槽1f则在侧臂1c和1d之间延伸。

立式钢琴还包括键盘2和一对琴键档块3，多个黑键2a和多个白键2b彼此结合形成键盘2。在该实例中，在键盘2上设有88个黑白键2a/2b。键盘2装在键床1e上，将琴键档块3置于侧臂1c/1d和键盘2之间。虽然在图1中没有示出，但是在钢琴琴身内部设置有多个琴键动作机构，多个槌组件，多个阻尼器机构和多组琴弦。琴键动作机构，槌组件和缓冲器机构与黑白键2a/2b相结合，并通过琴弦的振动产生人们熟知的有声钢琴音调。

立式钢琴还包括落式盖板4a，而且在落式盖板4a的内表面上装有乐谱架4b。如图2所示，落式盖板分为后板4c和前盖4d，后板4c通过铰链4e与前盖4d相连。后板4c装在例如侧臂1c/1d等钢琴琴身的部件上，并固定在钢琴琴身上。另一方面，前盖4d是可转动的，并把铰链4e设定为转动中心CL1。如图2所示，在关闭位置上前盖4d的前端4f与键槽1f相接触，而且该前盖能转动120度。当前盖4d到达打开的位置时，前端部与上部的前板1g相接触。在打开的位置上，前盖4d斜倚在上部前板1g上，并受到上部前板1g的支承。

立式钢琴1进一步包括一对设置在一对侧臂1c/1d和前盖4d之间的缓冲器组件5。缓冲器组件5彼此相同，因此下面仅详细说明一个缓冲器组件。

缓冲器组件5包括一个嵌在侧臂1c/1d中的转动式缓冲器5a和连接在转动式缓冲器5a和前盖4d之间的铰链机构5b。

如图3所示，转动式缓冲器5a具有嵌入侧臂1c/1d中的柱形外壳5c和插到柱形外壳5c内的轴件5d。轴件5d的端部从柱形外壳5c伸出，并固定到铰链机构5b上。将轴件5d部分切开使其形成一个U字形的槽5e，隔板5f从柱形外壳5c的内表面向内伸展。柱形外壳5c的内表面、隔板5f和U字形槽5e限定的表面确定了两个空腔5g/5h。轴件5d可在柱形外壳5c中绕其中轴CL2转动，因此空腔5g/5h可根据轴件5d的角度位置变化。

在隔板5f上形成有通孔5j，其连通两个空腔5g/5h。在空腔中注入不可压缩的液体，例如缓冲油5i。在隔板5f上暴露于空腔5h的表面上设有止回阀5k，该阀使缓冲油从空腔5g流向空腔5h。然而，止回阀5k阻止缓冲油5i流回空腔5g。

隔板5f的内端与轴件5d的底表面5o之间有一个很小的间隙，底表面5o和隔板5f的内端形成了一个节流活门5p。这使得缓冲油通过节流活门5p从空腔5g/5h之间流过。节流活门5p对缓冲油5i形成的阻力大于通孔5j。然而，当止回阀将通孔5j关闭时，轴件5d迫使缓冲油5i克服较大的阻力通过节流活门。

当落式盖板4a处于关闭位置时，如图5所示，竖直表面5m应尽可能靠近隔板5f，以将大部分缓冲油5i存入空腔5g中。另一方面，当落式盖板4a处于打开的位置时，竖直表面5n应尽可能靠近隔板5f，从而使大部分缓冲油5i留在另一个空腔5h中。

再参照图2，铰链机构5b具有借助于枢轴5r连接到轴件5d上的短臂5q和借助于枢轴5t/5u连接在短臂5q和前盖4d之间的长臂件5s。当前盖4d在关闭位置和打开位置之间转动时，铰链机构5b使轴件5d在一个方向上一直转动到竖直位置，并且在超过竖直位置之后使轴件5b向相反方向转动。因此，铰链机构5b可在落式盖板4a的竖直位置上改变轴件5d的转动方向。

图4表示缓冲器组件5a的动作过程。轴件5d、短臂件5q和长臂件5s分别围绕中线CL2、中线CL2以及枢轴件5t转动，枢轴件5t和5u分别沿点划线DD1和DD2运动。如上所述，落式盖板转过120度。

当前盖4d停在关闭位置时，前盖4d基本上是水平的，而且标号5q和5s分别代表短臂和长臂。假设前盖4d从关闭位置沿逆时针方向转动。长臂件5s牵拉枢轴件5t，并使轴件5d沿逆时针方向转动。当轴件5d沿逆时针方向从关闭位置朝竖直位置转动时，竖直表面5n向缓冲油5i施压，使缓冲油5i从空腔5g通过通孔5j流入另一个空腔5h。止回阀5k对缓冲油5i不起阻碍作用。因此，转动式缓冲器5a可平滑转动，从而使演奏者感到前盖4d很轻。

当前盖到达竖直位置4d’时，长臂件、短臂件和枢轴件到达各中间位置5s’、5q’、5t’/5u’。前盖4d继续朝着打开的位置转动，使长臂件5s推动短臂件5q。轴件5d沿顺时针方向转动。这样，轴件5d的转动运动从逆时针方向变为顺时针方向。竖直表面5m向缓冲油5i施压，迫使缓冲油5i从空腔5h流向空腔5q。止回阀5k将通孔5j关闭，从而使缓冲油5i通过节流活门5p。因此，缓冲油5i和轴件5d产生了很大的阻力，并对前盖4d产生很大的缓冲力。其结果是，使前盖4d慢慢地与上部的前板1g相接触。前盖、长臂件、短臂件和枢轴件分别到达各自的打开位置4d”、5s”、5q”、5u”和5t”。

另一方面，当演奏者用前盖4d盖住键盘2时，演奏者拉动前盖4d。在前盖4d从打开的位置4d”转到竖直位置4d’的同时，长臂件5s拉动短臂5q，从而使轴件5d在逆时针方向上转动。轴件5d迫使缓冲油从空腔5g通过通孔5j流向另一个空腔5h，这时阻力很小。因此，演奏者感到前盖很轻。

当前盖4d从竖直位置4d’转向关闭位置时，长臂件5s推动短臂件5q，使轴件5d沿顺时针方向转动。止回阀关闭通孔5j，而且轴件5d迫使缓冲油5i流过节流活门5p。转动式缓冲器5a对前盖4d形成很大的缓冲力，使前盖4d慢慢地落到键槽1f上。换句话说，演奏者不需要用很大的力支撑前盖4d。

在该实例中，转动式缓冲器5a和铰链机构5b分别作为缓冲单元和转换机构。通孔5j、止回阀5k和节流活门5p构成流体阻力控制器的整体结构。

从上述说明中可以看出，本发明的缓冲器组件5可根据落式盖板的角度位置来改变缓冲力，因此演奏者在任何时候都会感到缓冲组件5很可靠。

第二实施例

图5示出了插在落式盖板16和侧臂(未示出)之间的另一种缓冲器组件15。侧臂构成钢琴琴身的一部分，而在此所说的钢琴琴体又构成了立式钢琴的一部分。将落式盖板16分为固定的后板16a和可转动的前盖16b，在后板16a和前盖16b之间连接有铰链16c。

缓冲器组件15包括线性缓冲器15a和铰链机构15b。线性缓冲器15a包括柱形外壳15c和可在柱形外壳15c中往复运动的杆件15d。柱形外壳15c的内表面和杆件15d确定了两个空腔，在两个空腔中注入不可压缩流体例如缓冲油。杆件15d推动缓冲油使其在两个空腔之间流动，在柱形外壳15c的内侧设有流体阻力控制器。当杆件15d缩回时，流体阻力控制器使缓冲油对杆件15d产生较大的阻力。另一方面，当杆件15d从柱形外壳15c伸出时，流体阻力控制器使缓冲油产生较小阻力。流体阻力控制器可以由在杆件和止回阀中形成的两个通孔构成，所说止回阀用于关闭其中一个通孔。

铰链机构15b具有可绕固定到侧臂上的枢轴件15f转动的短臂15e和借助于枢轴件15h/15i连接在短臂15e和前盖16b之间的长臂件15g。长臂件15g基本上平行于铰链16c和枢轴件15f之间的连线。将滑块15j装到杆件15d的前端，滑块与长臂件15g形成滑动配合。

将铰链16c和枢轴件15f、15h和15i设置在一个假想平行四边形的四个角上。当前盖16b处于关闭位置时，假想平行四边形的高度最小，枢轴件15i和15h分别处于点15i”和15h”。当前盖16b在关闭位置和打开位置之间转动时，枢轴件15i和15h通过处于前盖16b竖直位置上的点15i’和15h’，这时假想的平行四边形的高度最大。

在从关闭位置到竖直位置的过程中，杆件15d从柱形外壳15c中伸出，而在从竖直位置到打开位置的过程中，杆件缩回到柱形外壳15c中。在从关闭位置到竖直位置的过程中，弹琴的人会感到前盖16b很轻，由于在从竖直位置到打开位置的过程中，缓冲器组件15对转动运动产生很大的阻力，所以能使盖板缓慢地落到上部的前板上。

当前盖16b从打开的位置通过竖直位置转到关闭位置时，杆件15d首先伸出，在通过竖直位置后又缩回。结果是，从打开位置到竖直位置的过程中前盖16b的转动基本上没遇到阻力，而从竖直位置到关闭位置则由缓冲器组件15对转动运动产生很大阻力。

因此，缓冲组件15可根据前盖16b的角度位置改变缓冲力，从而使演奏者自始至终对缓冲器组件15感到很满意。

虽然在上文中展示和描述了本发明的具体实施例，但是对熟悉本领域的技述人员来说很显然，在不脱离本发明构思和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和改进。

例如，可以使落式盖板仅与一个插在盖板一个侧面和侧臂之间的缓冲器组件相结合。

可以将转动式缓冲器或线性缓冲器装到落式盖板上，并将铰链机构连接在缓冲器和钢琴的固定件之间。

如果落式盖板很轻，则可以使空气在转动式/线性缓冲器的空腔之间流动。

如图6所示，可以通过轴件22把转动式缓冲器21的外壳件21a与钢琴琴体(未示出)相连。在该实例中，轴件21b与臂件23宽松地连在一起，而落式盖板(未示出)则通过枢轴件23b与臂件23的另一端相连。

本发明所述的缓冲器组件可用于大钢琴、电/电子钢琴或电子键盘乐器。

可以将缓冲器组件连接在钢琴琴体和在大于或小于120度的特定角度范围转动的落式盖板之间。

Claims (8)

1.一种缓冲器(5a；15)，其设置在带有敞开部分的乐器外壳结构(1)和落式盖板(4d；16b)之间，所说落式盖板可在盖住所说敞开部分的关闭位置和将所说敞开部分暴露于使用者的打开位置之间转动，所说缓冲器包括：

对所说落式盖板的转动运动产生缓冲力的缓冲单元，和

连接在所说缓冲单元和所说落式盖板之间的铰链机构，

其特征在于，

所说缓冲单元具有固定件和可运动件，以便当所说固定件和所说可运动件之间在第一方向上产生第一相对运动时形成较小的缓冲力，而当所说固定件和所说可运动件之间在与所说第一方向相反的第二方向上产生第二相对运动时形成较大的缓冲力，和

所说铰链机构作为连接在所说落式盖板和所说缓冲单元之间的转换机构(5b；15b)，在所说落式盖板从所说关闭位置移向打开位置和从所说打开位置移向关闭位置中途的中间位置处，将所说的缓冲单元从所说的第一相对运动变为所说的第二相对运动。

2.根据权利要求1所说缓冲器，其特征在于所说的缓冲单元(5a)包括：

外壳部件(5c)，其内部有一个空腔，并连接到所说外壳结构和所说落式盖板之一上，

连接到所说转换机构上的转轴部件(5d)，该转轴部件设置在所说空腔的空间中，并与所说的外壳部件一起确定了第一空腔和第二空腔，

注入所说第一空腔和所说第二空腔中的流体(5i)，和

设置在所说第一空腔和所说第二空腔之间的流体阻力控制器(5f/5j/5h/5p)，在所说第一相对运动期间，所说控制器对从所说第一空腔流向第二空腔的流体产生较小的阻力，而在所说的第二相对运动期间，所说控制器对从所说第二空腔流向所说第一空腔的流体产生较大阻力。

3.根据权利要求2所述的缓冲器，其特征在于所说流体阻力控制器包括：

隔板部件(5f)，其固定到所说外壳部件上，并具有与所说第一空腔和所说第二空腔连通的通孔(5j)，

止回阀(5k)，其装在所说隔板部件上，并在所说流体从所说第二空腔流 向第一空腔时将通孔关闭，和

节流阀(5p)，其处于所说隔板和所说转轴部件之间，并使所说流体在所说第一空腔和所说第二空腔之间流动。

4.根据权利要求2所述的缓冲器，其特征在于所说转换机构包括：

固定到所说转轴部件上的短臂件(5q)，和

长臂件(5s)，其一端可转动地连接到所说短臂件上，而另一端连接到所说落式盖板上，

所说落式盖板在所说中间位置上使所说长臂件的另一端到达离所说转轴部件中线的最远点。

5.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于所说缓冲器单元包括：

柱形外壳(15c)，其具有一个空腔，并连接到所说外壳结构和所说落式盖板之一上，

连接到所说转换机构上的杆件(15d)，其可滑动地插在所说空腔中，并与所说柱形外壳一起确定了第一空腔和第二空腔，

注入所说第一空腔和所说第二空腔中的流体，和

设置在所说第一空腔和所说第二空腔之间的流体阻力控制器，在所说第一相对运动期间，所说控制器对从所说第一空腔流向第二空腔的流体产生较小的阻力，而在所说的第二相对运动期间，所说控制器对从所说第二空腔流向所说第一空腔的流体产生较大阻力。

6.根据权利要求5所述的缓冲器，其特征在于所说转换机构包括：

短臂件(15e)，其可转动地连接到所说外壳结构和所说落式盖板之一上，

长臂件(15g)，其一端可转动地连接到所说短臂件上，而另一端连接到所说外壳结构和所说落式盖板中的另一个上，和

滑块(15j)，其连接到所说杆件上并且可沿所说长臂件滑动，

当所说落式盖板到达所说中间位置时，所说短臂件和长臂件使所说滑块到达离所说柱形外壳的最远点。

7.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于，所说外壳是支承暴露于敞开部分的键盘的钢琴琴体。

8.根据权利要求7所述的缓冲器，其特征在于所说钢琴琴体构成立式钢琴的一部分。

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