CN1505810A - 弦乐器用卷线装置 - Google Patents

Abstract

一种弦乐器用卷线装置，在安装于弦乐器的头部(H)的主体(20)中，旋转自如地支承在一端部上具有卷取轴(40)的蜗轮(30)和与该蜗轮(30)啮合并且一端部上具有捏手的蜗杆(35)，在蜗轮(30)上形成具有断面非圆部分的孔(31)，在卷取轴(40)上备有卷绕琴弦的卷取轴主体(42)和直径比该卷取轴主体(42)小、并穿过主体(20)的板部(24)的嵌合部(43)。使嵌合部(43)嵌合于孔(31)的断面非圆部分中，将紧固机构(50)插入孔(31)中并与嵌合部(43)螺纹接合，嵌合部(43)的轴向断面稍大于孔(31)的轴向断面，通过紧固机构(50)将嵌合部(43)压入孔(31)中。借此可以没有间隙地固定卷取轴(40)与蜗轮(30)。

Description

弦乐器用卷线装置

技术领域

本发明涉及吉他等弦乐器的卷线装置，特别是涉及通过琴弦的张力使卷取轴旋转而容易进行调音的弦乐器用卷线装置。

背景技术

吉他等弦乐器用的卷线装置通常备有与捏手同轴地设置的蜗杆，与卷取轴同轴地设置并与蜗杆啮合的蜗轮。在这种卷线装置中，卷取轴上作用着琴弦的大的张力，并且调音或在演奏中进行扼音等张力始终变化。此外，卷线装置因为安装于吉他的头部的有限的位置，故受到结构上的制约。进而，因为对卷线装置的外观要求装饰性，故各零件的表面往往用电镀或涂漆来覆盖。因此，维持卷线装置的零件的精度并不容易，根据这种情况卷线装置的结构上历来存在着很多问题。

图7是表示电吉他或民间吉他等上所用的卷线装置之一例的剖视图。此图中所示的卷线装置的结构为在安装于吉他的头部H上的主体1中旋转自如地支承有蜗轮2固定于一端部上的卷取轴3，在主体1中旋转自如地支承有与蜗轮2啮合的蜗杆，并且在蜗杆上固定着与之轴线一致的捏手(分别未画出)而构成。

这里，蜗轮2以阻止与卷取轴3的端部相对旋转的状态嵌合，靠螺钉4固定于卷取轴3上。而且，在卷取轴3的肩面3a与蜗轮2的底面2a之间有间隙地夹装着主体1的板部1a。此外，在主体1的一端部的内周上形成螺纹1b，在螺纹1b上螺纹接合着固定用螺母5。在固定用螺母5中旋转自如地插入卷取轴3。

在上述这种卷线装置中，琴弦的前端部卡止在卷取轴3的卷取面3b上，通过转动捏手卷取琴弦。在图7中所示的卷线装置中，因为主体1的板部1a有间隙地夹装于蜗轮2与卷取轴3的肩面3a之间，所以卷取轴3靠琴弦的张力可朝琴弦松弛的方向旋转。因而，蜗轮2的齿面靠琴弦的张力对蜗杆的齿面始终朝一定的方向推压。这种结构在调音时为了得到以下的作用而采用。

也就是说，在紧弦的场合，旋转的蜗杆的齿面推压蜗轮的齿面，借此卷取轴旋转。另一方面，因为蜗轮2的齿面对蜗杆的齿面沿一定方向推压，所以如果使蜗杆朝松弦方向旋转，则蜗轮2追随蜗杆的旋转。因而，由于按使捏手旋转的量实时地松弦，所以存在着容易进行调音这样的优点。

与此相反，靠卷取轴3的肩面3a与蜗轮2的端面2a来紧固板部1a的结构是历来的一般的卷线装置。在这种卷线装置中，因为卷取轴3与主体1的摩擦阻力很大故靠琴弦的张力卷取轴3不容易旋转。因而，如果使捏手旋转后朝相反方向旋转，则从开始捏手的旋转起直到蜗轮2旋转，按蜗杆与蜗轮2的游隙产生时间滞后。因此，存在着调音困难这样的问题。此外，如果在松弦方向上调音结束，则蜗轮2靠琴弦的张力在游隙之间慢慢地旋转，有时在演奏中调音混乱。因此，在进行调音之际，不得不采用把琴弦充分松弛后一边紧弦一边调音这样的方法，这也是难以进行调音的一大原因。

但是，在图7中所示的卷线装置中还有种种的问题凸现出来。也就是说，主体1的板部1a与蜗轮2和卷取轴3的肩面3a的间隙设定成即使卷取轴3靠琴弦的张力从图7的状态倾斜，卷取轴3也不朝轴向移动，而且靠琴弦的张力能够旋转。可是，上述间隙因卷取轴3和板部1a的加工精度或电镀厚度而变动。因此，如果间隙小于设定的值，则卷取轴3与主体1的摩擦阻力加大，产生蜗轮的游隙引起的与上述同等的问题。

另一方面，如果间隙大于设定的值，则产生卷取轴3朝轴向运动的空间。因此，如果蜗杆的旋转方向改变，则首先蜗轮2与卷取轴3一起朝轴向移动，卷取轴3达到其移动端后蜗杆的旋转才传给蜗轮2。也就是说，是与蜗杆中存在游隙相同的状态。此外，如果蜗轮2朝轴向移动，则其齿面被蜗杆的齿面的角切削，结果产生旋转误差并且在齿面上形成阶梯而妨碍顺利的旋转，如果硬性旋转则存在着板部1a弯曲而无法使用的危险。

进而，在图7中所示的卷线装置中，为了在主体1的板部1a与蜗轮2和卷取轴3的肩面3a之间设置间隙，有必要轻轻紧固螺钉4。因此，在演奏时螺钉4被琴弦的振动进一步松动而与琴弦共振，根据情况有时还脱落。为了解决这种问题，虽然也试过用粘接剂固定螺钉4，但是这样一来卷线装置的修理变得非常困难。

还提供一种在蜗轮与板部之间夹装弹簧垫圈的卷线装置。在这种卷线装置中，既可以抑制卷取轴朝轴向的移动又可以使琴弦的张力引起的旋转成为可能。但是，因为在构成主体的材质中，一般是铝或锌这样的软质金属的模铸品或黄铜等，故存在着随蜗轮旋转的弹簧垫圈切削主体这样的问题。此外，蜗轮的轴向位置因螺钉的紧固强度而变动，特别是，在鼓状的蜗轮中，如果其轴线方向的位置错动则不能确保与蜗杆的正常的啮合，存在着齿面异常磨损这样的问题。此外，因为蜗轮放在弹簧垫圈之上，故卷取轴和蜗轮容易因琴弦的张力而倾斜，这也成为妨碍蜗杆的正常啮合的原因。

蜗轮与卷取轴的嵌合部通过取为断面非圆形来施行防止转动。虽然在使两者嵌合时没有间隙是理想的，但是考虑到加工精度的离散或电镀厚度，设有组装时不产生障碍程度的间隙。因此，在蜗轮与卷取轴之间存在着旋转方向的晃动，与蜗轮的游隙引起的场合同样在调音时产生时间滞后。

图8是表示称为套筒式的另一种卷线装置的例子的剖视图，在用螺钉等安装于头部H上的主体10上，旋转自如地支承有卷取轴11固定于一端部上的蜗轮12，在蜗轮12上旋转自如地支承有捏手(未画出)安装于一端部上的蜗杆13。此外，在头部H上形成孔14，在孔14中嵌合着导引卷取轴11的套筒15。

在这种卷线装置中，难以使孔14的中心与卷取轴11的中心重合。特别是，在卷线装置中，还有在一个主体上设置多个卷取轴者，使所有的卷取轴的中心对准头部的孔可以说是至难的技术。此外，像古典吉他那样主体的安装面形成为锥面状，因为必须在其上对头部的中心线正交地形成卷取轴通过用的孔，故孔彼此的间隔容易离散而且孔容易弯曲地形成。因此，如图8中所示，卷取轴11和蜗轮12以倾斜的状态被支承。结果，因为卷取轴11与套筒15的摩擦阻力大而卷取轴11不容易靠琴弦的张力旋转，因而，产生蜗轮的游隙引起的与上述同等的问题。此外，如图8中所示，因为卷取轴11倾斜，故不能维持蜗轮12与蜗杆13的正常的啮合，存在着齿面异常磨损这样的问题，或蜗杆12的角与主体10的内表面接触而调音需要大的力等问题。

本发明鉴于以上的情况而提出的，目的在于提供一种当然卷取轴可以靠琴弦的张力旋转，抑制卷取轴的倾斜或朝轴向的移动，可以解决上述种种问题的卷线装置。

发明内容

本发明的第1弦乐器用卷线装置是在安装于弦乐器的头部的主体中，旋转自如地支承一端部上具有卷取轴的蜗轮和与该蜗轮啮合并且一端部上具有捏手的蜗杆，在蜗轮上形成具有断面非圆形的部分的孔，并且在卷取轴上备有卷绕琴弦的卷取轴主体和直径比该卷取轴主体小、并贯通主体的板部的嵌合部，使嵌合部嵌合于孔的断面非圆形的部分中，将紧固机构插入孔中并螺纹接合于嵌合部上的弦乐器用卷线装置，其特征在于，使嵌合部的轴向断面稍大于孔的轴向断面，通过紧固紧固机构将嵌合部压入孔中。

在上述结构的卷线装置中，因为卷取轴的嵌合部压入蜗轮的孔中，所以在嵌合部与孔之间不存在间隙，因而，如果蜗轮靠蜗杆旋转，则该旋转实时地传递到卷取轴上。此外，即使主体的板部的厚度上因制造误差或电镀厚度等因素而变动，也可以调整紧固机构的紧固量，使蜗轮和卷取轴主体的间隙恒定。因而，通过使上述间隙最佳，可以维持卷取轴靠琴弦的张力旋转的状态，并且可以抑制卷取轴朝轴向移动或倾斜。因而，在本发明的卷线装置中，在调音时不受蜗轮的游隙或其他晃动的影响，由于相对捏手的旋转可以实时地使卷取轴旋转，所以调音容易而且可以提高其精度。此外，在本发明中，因为通过紧固紧固机构而将嵌合部压入孔中，所以还存在着相对紧固机构的旋转的阻力大不容易松缓这样的优点。

这里，嵌合部当中压入孔中的部分的长度最好是0.1～0.4mm。压入长度不足0.1mm时因为固定力不够，故有时蜗轮与卷取轴之间产生的力矩使两者相对旋转。此外，如果压入长度超过0.4mm，则紧固机构的紧固需要大的力，并且在蜗轮上产生大的内部应力就不好了。嵌合部当中压入孔中的部分的长度更好是0.2～0.3mm。出于同样的理由，嵌合部的轴向断面比孔的轴向断面在半径方向上最好是大0.005～0.2mm，更好是大0.05～0.13mm。进而，板部与蜗轮和卷取轴主体的间隙最好是0.1-0.2mm，通过设置这种间隙，卷取轴靠琴弦的张力顺利地旋转，并且卷取轴的倾斜或朝轴向的移动成为几乎不成问题的程度。再者，把嵌合部的长度设定成比板部的厚度长0.3～0.5mm，通过把嵌合部压入孔中0.2～0.3mm可以得到这一间隙。

嵌合部向孔中的导入部可以取为朝紧固机构侧前端尖细的锥形状。但是，在这种结构中，由于如果把嵌合部压入孔中则蜗轮膨胀变形，所以难以维持与蜗杆的正常的啮合。因而，嵌合部向孔中的导入部取为直径大于紧固机构侧的端部的阶梯部，最好是通过该阶梯部削掉孔的内壁使阶梯部嵌合于孔中。也就是说，使阶梯部在孔中被咬住，这样一来可抑制蜗轮的变形，并且可以增强嵌合的固定强度。再者，嵌合部的长度可以通过用可以设定紧固机构的紧固之际的扭矩的扭矩扳手之类的工具来管理。

接下来，本发明的第2卷线装置是在安装于弦乐器的头部的主体中，旋转自如地支承一端部上具有卷取轴的蜗轮和与该蜗轮啮合并且一端部上具有捏手的蜗杆，在蜗轮上形成具有断面非圆形的部分的孔，并且在卷取轴上备有卷绕琴弦的卷取轴主体和直径比该卷取轴主体小、并贯通主体的板部的嵌合部，使嵌合部嵌合于孔的断面非圆形的部分中，将紧固机构插入孔中并螺纹接合于嵌合部上的弦乐器用卷线装置，其特征在于，在板部与卷取轴主体之间从卷取轴主体朝向板部依次夹装弹性构件和平垫圈。

在上述结构的卷线装置中，主体的板部靠弹性构件的弹性力夹持于蜗轮和卷取轴主体之间。而且，通过适当选择弹性构件的弹性力，可使卷取轴靠琴弦的张力顺利地旋转，并且可以抑制卷取轴朝轴向移动或倾斜。此外，在上述结构中，由于确保卷取轴相对板部的垂直度，所以特别是即使在套筒式的卷线装置那样套筒的中心相对卷取轴容易错位的场合，也很少将卷取轴安装成倾斜的状态。

在本发明中，弹性构件和平垫圈按上述顺序夹装于板部与卷取轴主体之间是个重要特征。也就是说，在这种结构中，由于蜗轮的底面放在主体的板部上，所以卷取轴不容易倾斜。此外，由于板部与蜗轮靠平垫圈的平面来夹持，所以卷取轴更不容易倾斜。进而，因为一般来说直径小于蜗轮的卷取轴不直接与板部接触，所以可以防止起因于卷取轴的旋转的板部的磨损。因而，在上述第2卷线装置中也是，由于在调音时不受蜗轮的游隙或其他晃动的影响，对捏手的旋转可以实时地传递到卷取轴上，所以调音容易而且可以提高其精度。再者，如果在卷取轴主体与弹性构件之间夹装与上述同等的平垫圈则更加有效。

作为弹性构件，最好是碟形弹簧。作为除了碟形弹簧以外的弹性构件，也可以用沿着圆周方向成为波状的弹簧垫圈，或螺旋弹簧，由橡胶或合成树脂等弹性材料制造的垫圈等。作为平垫圈最好是合成树脂制的垫圈或在表面上设有润滑被膜的金属制的垫圈。具体地说，可以用在聚缩醛树脂中包含10重量％以上的聚四氟乙烯的合成树脂，或者，在金属制的垫圈的表面上覆盖二硫化钼等固体润滑材料，或在金属制垫圈的表面上由电镀液与特氟隆树脂(商品名)设置混合被膜等。通过采用这种平垫圈，可以减轻板部与平垫圈的摩擦阻力，并且可以抑制板部的磨损。

上述这种本发明的第2特征最好在上述第1特征中也具有。也就是说，在本发明的第1特征中，在靠紧固机构的紧固力管理嵌合部的压入长度的场合，因卷取轴的加工精度或蜗轮的硬度的离散，或者电镀厚度等因素，即使以相同的力紧固紧固机构，嵌合部的压入长度有时也产生离散。结果，嵌合部的压入长度变长，板部被卷取轴主体与蜗轮强力紧固，卷取轴靠琴弦的张力旋转变得不容易，相反，因为嵌合部的压入长度短而担心产生卷取轴的轴向晃动或倾斜。因此，最好是使嵌合部的轴向断面稍大于孔的轴向断面，通过紧固紧固机构将嵌合部压入孔中，并且在板部与卷取轴主体之间，从卷取轴主体朝向板部依次夹装弹性构件和平垫圈。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的卷线装置的透视图。

图2是图1的II-II线剖视图。

图3是图1的III-III线剖视图。

图4是放大实施例的卷线装置的主要部分的剖视图。

图5是图2的V-V线剖视图。

图6是表示本发明的另一个实施例的剖视图。

图7是表示历来的卷线装置的剖视图。

图8是表示历来的另一种卷线装置的剖视图。

具体实施方式

参照图1～图5就本发明的实施例进行说明。

图1是表示实施例的卷线装置的组装图。图中标号20是壳体(主体)。壳体20由配置于头部H的背面上的蜗轮壳部21，从蜗轮壳部21向侧方突出的蜗壳部22，以及嵌合于在头部H上所形成的安装孔Ha中的安装部23来构成。此外，蜗杆壳部21与安装部23由厚度均匀的板部24相互连接。

在蜗杆壳部22中，旋转自如地支承着蜗杆35。蜗杆35的端部从蜗杆壳部22突出，其上安装着捏手25。在蜗杆35上螺纹接合着收容于蜗轮壳部21中的蜗轮30。在蜗轮30上，如图5中所示，形成平行地切割圆的两侧的非圆形断面的嵌合孔部(孔)31，和具有内径稍大于嵌合孔部31的断面圆形的大直径孔部32。

在壳体20的板部24上形成孔24a，卷取轴40贯通于孔24a中。卷取轴40由具有卷取面41的卷取轴主体42，和直径稍小于卷取轴主体40的嵌合部44组成。进而，嵌合部43由大直径嵌合部44，和直径稍小于该大直径嵌合部44的小直径嵌合部45组成。小直径嵌合部45取为稍小于蜗轮30的嵌合孔部31的直径。此外，大直径嵌合部44取为稍大于嵌合孔部31的直径，其半径方向的尺寸差t取为0.005～0.2mm，在本实施例中取为0.11mm。此外，在嵌合部43的外周上形成其侧部相互平行地切去的平坦部46，平坦部46从跨越小直径嵌合部45的全长部分到大直径嵌合部44的一部分形成。平坦部46彼此的对边尺寸设定成稍小于嵌合孔部31的平坦部的对边尺寸。

大直径嵌合部44与小直径嵌合部45的边界取为相对轴向正交的阶梯部47。而且，小直径嵌合部45松嵌合于嵌合孔部31中，另一方面，大直径嵌合部44压入嵌合孔部31中，嵌合部43通过从蜗轮30的大直径孔部32插入的螺钉(紧固机构)50螺纹接合于其螺纹孔43a中而安装在蜗轮30上。

如果把小直径嵌合部45插入嵌合孔部31中，则阶梯部47碰到嵌合孔部31的缘部而不能继续插入。在这种状态下如果紧固螺钉50，则阶梯部47一边切削嵌合孔部31的内壁一边行进。借此，大直径嵌合部44成为咬住嵌合孔部31的内壁的状态，也就是压入状态。大直径嵌合部44的压入长度h取为0.2～0.3mm。大直径嵌合部44上所形成的平坦部46达到大直径嵌合部44的压入部分的外侧。

如图2中所示，壳体20的安装部23的内周上形成螺纹23a，在螺纹23a上经由垫圈51a螺纹接合着贯通卷取轴主体42的固定用螺母51。借此，实施例的卷线装置安装于头部H上。再者，卷取轴主体42松嵌合于固定用螺母51的内周面上，靠固定用螺母51的内周面导引而抑制倾斜。

此外，如图2中所示，在壳体20的板部24与卷取轴主体42之间夹装着一对碟形弹簧(弹性构件)60和平垫圈65。碟形弹簧60最好是由弹簧钢等具有弹性的材料来构成。此外，平垫圈65由在聚缩醛树脂中包含10重量％以上的聚四氟乙烯的合成树脂来构成。根据这种结构，板部24靠碟形弹簧60的弹性力由蜗轮30的底面与平垫圈65来夹持。

通过以上的结构，蜗轮30和卷取轴40旋转自如地支承于板部24上，并且成为靠琴弦的张力旋转。

在上述结构的卷线装置中，因为卷取轴40的大直径嵌合部44压入蜗轮30的嵌合孔部31中，所以在大直径嵌合部44与嵌合孔部31之间不存在间隙，因而，如果蜗轮30靠蜗杆35旋转，则该旋转实时地传递到卷取轴40上。

此外，在上述卷线装置中，因为壳体20的板部24靠碟形弹簧60的弹性力夹持于蜗轮30和卷取轴主体42之间，所以卷取轴40可以靠琴弦的张力顺利地旋转，并且可以抑制卷取轴40朝轴向移动或倾斜。此外，在这种卷线装置中，由于蜗轮30的底面放在板部24上，并且板部24被蜗轮30与平垫圈65的平的面夹持，所以卷取轴更不容易倾斜。进而，因为卷取轴40与板部24不直接接触，所以可以防止卷取轴40的旋转引起的板部24的磨损。

因而，由于在上述卷线装置中，调音时不受蜗轮的游隙或其他晃动的影响，相对捏手的旋转可以实时地使卷取轴旋转，所以调音容易进行而且可以提高其精度。此外，因为通过紧固螺钉50而大直径嵌合部44被压入嵌合孔部31中，所以相对螺钉50的旋转的阻力很大，螺钉50不容易松动。进而，即使在板部24的厚度上因制造误差或电镀厚度等因素而有变动，也可以调整螺钉50的紧固量使碟形弹簧60的压缩量恒定。因而，即使在零件中有尺寸误差的场合，也可以维持卷取轴40靠琴弦的张力旋转的状态，并且可以抑制卷取轴40朝轴向移动或倾斜。

图6是表示本发明的另一个实施例的剖视图。图中标号70是壳体(主体)，壳体70备有主体部71与板部74。在主体部71上旋转自如地支承一端部具有捏手(未画出)的蜗杆80，在蜗杆80上啮合着蜗轮90。在蜗轮90上通过与前述实施例同等的结构嵌合卷取轴100，两者靠未画出的螺钉相互安装。此外，在卷取轴100的卷取轴主体102与板部74之间夹装着一对碟形弹簧110与平垫圈115。此外，在形成于头部H上的孔Ha中嵌合有套筒120，在套筒120中插入卷取轴100。

在上述这种套筒式卷线装置中，套筒120的中心容易相对卷取轴100的中心错位。但是，在上述实施例中，由于靠碟形弹簧110确保卷取轴100相对板部74的直角度，所以可以减少将卷取轴100安装在倾斜的状态。

再者，本发明适用于声学吉他、电吉他、两用吉他、低音吉他、曼多林、尤克里里琴等所有弦乐器。

Claims (6)

1.一种弦乐器用卷线装置，在安装于弦乐器的头部的主体中，旋转自如地支承一端部上具有卷取轴的蜗轮和与该蜗轮啮合并且一端部上具有捏手的蜗杆，在上述蜗轮上形成具有断面非圆形的部分的孔，并且在上述卷取轴上备有卷绕琴弦的卷取轴主体和直径比该卷取轴主体小、并贯通上述主体的板部的嵌合部，使上述嵌合部嵌合于上述孔的断面非圆形的部分中，将紧固机构插入上述孔中并螺纹接合于上述嵌合部上，其特征在于，

使上述嵌合部的轴向断面稍大于上述孔的轴向断面，通过紧固上述紧固机构将上述嵌合部压入上述孔中。

2.权利要求1中所述的弦乐器用卷线装置，其特征在于，前述嵌合部当中压入前述孔中的部分的长度是0.1～0.4mm，上述嵌合部的轴向断面比前述孔的轴向断面在半径方向上大0.005～0.2mm。

3.权利要求1中所述的弦乐器用卷线装置，其特征在于，前述嵌合部向前述孔中的导入部分取为直径大于前述紧固机构侧的端部的阶梯部，通过该阶梯部削掉前述孔的内壁部使阶梯部嵌合于上述孔中。

4.权利要求1中所述的弦乐器用卷线装置，其特征在于，将前述主体的板部配置于前述蜗轮与前述卷取轴之间，在上述板部与上述卷取轴之间，从上述卷取轴朝向上述板部依次夹装弹性构件和合成树脂制或表面上设置有润滑被膜的金属制的垫圈。

5.一种弦乐器用卷线装置，在安装于弦乐器的头部的主体中，旋转自如地支承一端部上具有卷取轴的蜗轮和与该蜗轮啮合并且一端部上具有捏手的蜗杆，在上述蜗轮上形成具有断面非圆形的部分的孔，并且在上述卷取轴上备有卷绕琴弦的卷取轴主体和直径比该卷取轴主体小、并贯通上述主体的板部的嵌合部，使上述嵌合部嵌合于上述孔的断面非圆形的部分中，将紧固机构插入上述孔中并螺纹接合于上述嵌合部上，其特征在于，

在上述板部与上述卷取轴主体之间，从上述卷取轴主体朝向上述板部依次夹装弹性构件和平垫圈。

6.权利要求5中所述的弦乐器用卷线装置，其特征在于，前述弹性构件是碟形弹簧，前述平垫圈是合成树脂制或在表面上设有润滑被膜的金属制的垫圈。

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