CN1831935A - 钢琴用的机械装置 - Google Patents

Abstract

一种钢琴用的机械装置，以简单的结构明确脱离的时机，改善连续击打的性能，并从而实现具有很高的表现力的演奏性能，而不会对触键的感觉产生有害的影响。这种钢琴用的机械装置能使琴槌随着琴键的敲击而摆动，它具有下列部件：由上述琴键向上推动而转动的横杆；在下端具有平坦的顶杆接触表面的调节按钮；以及具有在敲击琴键时与顶杆接触表面接触的平坦的调节按钮接触表面的顶杆。上述顶杆是用含有加强长纤维的热塑性树脂制成的成型品。

Description

钢琴用的机械装置

技术领域

本发明涉及钢琴用的机械装置，响应于对琴键的按压而致动，使琴槌摆动以击打琴弦。

背景技术

公知的钢琴用的普通机械装置，例如，已经在特开平NO.6-83326号公报中公开了。图1表示在琴键松开状态下机械装置51的主要部件。机械装置51适用于立式钢琴，并且设置在琴键50后端的上方(以图1中的左侧为后侧)。机械装置51包括下列部件：载置在琴键50后端的横杆52；转动自如地安装在横杆52上的顶杆53；及设置在横杆52上方预定位置上的调节按钮56。顶杆53形成为L字形，包括沿着前后方向延伸的调节按钮接触凸出部分54、和基本上与调节按钮接触凸出部分54的后端部成直角地向上延伸的琴槌上推杆55，并且顶杆53在两个部件54、55的角部转动自如地由横杆52支承。此外，在琴键松开的状态下，琴槌上推杆55与琴槌60的槌板61接合，并且上述调节按钮接触凸出部分54的调节按钮接触表面54a从下方与调节按钮56对置。上述调节按钮接触表面54a形成为曲面。槌板61是这样布置的，槌柄62从槌板向上延伸，而琴槌60的槌头(图中未表示)则安装在该槌柄62的上端。此外，在槌板61上设有向图1中的顺时针方向推压琴槌60的槌板弹簧61a。

当按压如上所述的立式钢琴中的琴键50时，横杆52就被琴键50的后端推起而向上转动，顶杆53就与横杆52一起向上运动。这样，琴槌60经由槌板61被顶杆53向上推动，克服槌板弹簧61a的压力，向着在后方的沿着垂直方向上拉紧的琴弦(图中未表示)运动。然后，当顶杆53的调节按钮接触凸出部分54与调节按钮56接触时，便阻止顶杆53向上运动。当横杆52进一步转动时，在从调节按钮56对顶杆53作用反力的状态下，顶杆53的调节按钮接触凸出部分54便相对于横杆52转动，同时还沿着调节按钮56的下表面滑动，结果，顶杆53便脱离琴槌60。因此，在琴键50的接触重量(施加在指尖上的载荷)中就减少了琴槌60的重量，使得演奏者有脱离的感觉。在顶杆53脱离琴槌60之后，琴槌60便借助于惯性敲击相应的琴弦。

通常，为了丰富演奏的表现力，正确掌握顶杆53脱离琴槌60的时机(即、脱离的时机)从而精细地调节琴槌60敲击琴弦的速度，是很重要的。例如，像极弱音这样的弱音可以通过使琴槌60暂时转动到琴弦的附近，并让它从该位置进行摆动，以降低琴槌60敲击琴弦的速度。换言之，一个弱音可以这样产生，即按压琴键50直到顶杆53即将脱离琴槌60为止，在该状态下把琴键50压下去。

另一方面，在使用以往机械装置的立式钢琴中，如上所述，槌柄62是垂直地延伸的，由于琴槌60重心的位置靠近其转动的支轴，所以由于琴槌60的自重产生的绕着支轴摆动的力矩很小。这样，由于在刚要脱离之前的接触重量、即脱离载荷比较小，脱离前后的接触重量的变化量也很小，因而很难掌握脱离的时机。结果，由于很难精细地调节琴槌60敲击琴弦的速度，钢琴的表现力和演奏性能降低了。

此外，为了丰富演奏时的表现力，要求有良好的连续击打性能。在大钢琴的情况下，琴槌几乎是水平地延伸的，其重心的位置在水平方向上处于离开琴槌一端的转动支轴很大间隔的琴槌头部附近。因此，琴槌在敲击上方的琴弦之后，能依靠本身的重量迅速地摆动，回到能由顶杆再次向上推动的位置上，结果，大钢琴具有很好的连续击打性能。另一方面，在上面提到的立式钢琴中，由于琴槌60在敲击琴弦之后是借助于槌板弹簧61a的压力而摆动回来的，所以琴槌60和顶杆53回到能使琴槌60再次被向上推动的状态，需要比较长的时间，结果，立式钢琴的连续击打性能就比大钢琴差。为了改善立式钢琴的连续击打性能，曾经考虑加大槌板弹簧61a的弹力，以减少琴槌60回到能让它再次被顶杆53向上推动的位置的时间。然而，在这种情况下，由于弹簧的弹力增大了，顶杆53在向上推动琴槌60时的接触重量也相应地增大，结果，对触健的感觉产生了不良影响。

发明内容

本发明为解决以上所说的问题而提出，其目的是提供一种钢琴用的机械装置，不会对触健的感觉产生不良影响，结构简单，能够明确地分清脱离时机，改善连续击打的性能，从而实现具有很高的表现力的演奏性能。

为达到上述目的，本发明提供了一种钢琴用的机械装置，响应于琴键的按压而致动，使琴槌摆动以敲击琴弦。这种机械装置的特征在于具有：当压下上述琴键时，由上述琴键向上推动而向上转动的横杆；在下端具有平坦的顶杆接触表面，并且固定在横杆上方的预定位置上的调节按钮；以及顶杆，在上端具有包括平坦的调节按钮接触表面的调节按钮接触凸起，并且能绕着顶杆支轴转动地布置在上述横杆上，与上述琴槌接合，以便借助上述横杆的转动使顶杆向上推动上述琴槌，在上述转动过程中，上述顶杆设计成能借助上述调节按钮接触表面与上述顶杆接触表面接触而相对于横杆转动，从而脱离琴槌。

按照以上所述的钢琴用的机械装置，上述顶杆是在琴键松开的状态下与琴槌接触的，当琴键从该状态下压下时，横杆由于被琴键向上推动而向上转动，而顶杆也与横杆一起向上运动。这样，上述琴槌是被顶杆推动而转动的。在横杆转动的过程中，上述顶杆的调节按钮接触表面与调节按钮的顶杆接触表面接触，从而防止顶杆向上运动。然后，当横杆继续转动时，在从上述调节按钮作用反力的状态下，上述顶杆便相对于横杆转动，同时上述调节按钮接触凸起沿着顶杆接触表面滑动。当上述转动达到预定的转动量时，顶杆便离开琴槌。然后，琴槌以惯性进行转动，敲击琴弦。

如上所述，顶杆在与调节按钮接触之后，在从上述调节按钮作用反力的状态下相对于横杆转动，同时，调节按钮接触凸起沿着顶杆接触表面滑动。在这种情况下，上述调节按钮的反力将通过顶杆和横杆传递给琴键，结果，相应地增大了接触重量。在该情况下，在本发明中，上述调节按钮接触表面和顶杆接触表面都是平坦的表面，所以调节按钮接触表面与顶杆接触表面以平坦的表面进行面接触，与以上所说的以往调节按钮由曲面构成相比，使得两者的接触面积增大了，结果，调节按钮接触凸起与调节按钮之间的摩擦阻力增大了。这就使得调节按钮接触凸起难以沿着顶杆接触表面滑动，因而顶杆也难以转动，于是，在顶杆脱离之前，通过顶杆和横杆传递给调节按钮的反力进一步增大了。这样，在刚要脱离之前的接触重量变大，即，脱离载荷变大，脱离前后的接触重量的变化量变大，从而能明确地分清脱离的时机。与这种明确分清脱离的时机相对应地，演奏者就能精确地调节琴槌敲击琴弦的速度，从而实现具有很高的表现力的演奏性能。此外，以上所说的良好的效果，只要把顶杆接触表面和调节按钮接触表面做成平坦的表面，就能用很简单的结构来达到。

优选地，在以上描述的钢琴用的机械装置中，上述调节按钮接触表面的角度设定成，使得上述调节按钮接触表面与上述顶杆接触表面发生平面接触。

按照钢琴用的机械装置的这个优选实施例，调节按钮接触表面就能牢靠地与顶杆接触表面发生平面接触。这样，就在调节按钮接触凸起与调节按钮之间产生了很大的摩擦阻力，这种阻力使得顶杆难以转动，并增大了脱离载荷，从而能保证以上所说的良好的效果。

优选地，在以上所描述的钢琴用的机械装置中，在顶杆接触表面或者调节按钮接触表面中的至少一个表面上具有片状的缓冲材料；其中，调节按钮接触表面的角度设定成，当调节按钮接触表面经由缓冲材料而与顶杆接触表面接触时，调节按钮接触表面在靠近顶杆支轴的顶杆接触表面的端部接触，并且，调节按钮接触表面在接近顶杆接触表面的状态下倾斜地延伸。

按照钢琴用的机械装置的这个优选实施例，在横杆随着琴键的按压而转动的过程中，上述调节按钮接触凸起的调节按钮接触表面，通过片状的缓冲材料而与顶杆接触表面接触，从而使顶杆相对于横杆转动。此外，当发生这种接触时，调节按钮接触表面在靠近顶杆支轴的顶杆接触表面的端部接触，并且，调节按钮接触表面在接近顶杆接触表面的状态下倾斜地延伸，即，在稍成微小角度的状态下与顶杆接触表面倾斜地接触。此时，由于夹在中间的片状缓冲材料受到压缩，所以调节按钮接触表面的顶杆支轴侧的端部及其附近的部分，通过上述缓冲材料而与顶杆接触表面平面接触，从而保证了较大的摩擦阻力。此外，这种平面接触将使平面接触的中心、即从调节按钮产生的反力所作用的点靠近上述顶杆支轴，结果，为了使顶杆转动所需要的调节按钮的反力变大。因此，按照本发明，由于平面接触保证了较大的摩擦阻力、以及调节按钮的反力靠近顶杆支轴，使得脱离载荷增大，从而保证了以上所述的机械装置的良好效果。

优选地，在以上描述的用于钢琴用的机械装置中，顶杆具有从顶杆支轴向上延伸并与琴槌接合的琴槌上推杆，并且，具有沿着其与上述调节按钮接触凸起相对的上表面的边缘形成的凸起。

按照钢琴用的机械装置的这个优选实施例，伴随着琴键的按压而产生的顶杆的转动，从顶杆支轴向上延伸的琴槌上推杆的上表面沿着琴槌的下表面在调节按钮侧滑动。此外，因为具有沿着与调节按钮接触凸起相对的顶面的边缘形成的凸起，所以在如上所述地沿着琴槌滑动时，该突起起到阻碍的作用，由此使得顶杆难以从琴槌脱落。由此，脱离载荷进一步变大，可以更加明确了解脱离的时机。

优选地，在以上描述的用于钢琴用的机械装置中，上述顶杆包括合成树脂制的成型品。

按照钢琴用的机械装置的这个优选实施例，可高精度地成型顶杆，因此，调节按钮接触表面和在琴槌上推杆的凸起能容易地以高精度做成所需要的形状，并且与顶杆接触表面的位置和角度关系能容易地设定成所要求的关系。此外，由于顶杆是用合成树脂制成的，具有合成树脂的所有优点，包括很高的加工精度和尺寸稳定性。

优选地，在以上描述的用于钢琴用的机械装置中，上述顶杆包括成型品，所述成型品由长纤维法成型，并且由含有加强用的长纤维的热塑性树脂制成。

按照钢琴用的机械装置的这个优选实施例，顶杆包括成型品，所述成型品由长纤维法成型，并且由含有加强用的长纤维的热塑性树脂制成。这里，长纤维法，是把用热塑性树脂所包覆的、含有相同长度的纤维状强化材料的颗粒进行注射成型而得到成型品。按照这种长纤维法，在成型品中含有例如长度为0.5mm以上的较长纤维的加强材料。因此，与用合成树脂制成的顶杆相比，这种顶杆含有用于加强的比较长的纤维，因而表现出很高的刚性。

结果，就可以在保证所要求的刚性的前提下，比以往顶杆重量更轻。在这种情况下，由于顶杆能随着琴键的松开很快回到再一次向上推动琴槌的状态，所以就能改善连续敲击的性能，实现具有丰富表现力的很高的演奏性能，而不会对接触琴键的感觉产生不利的影响。

优选地，在以上描述的用于钢琴用的机械装置中，上述长纤维是碳纤维。

灰尘附着在机械装置的可动部分上会使它们的运动减慢，因而降低机械装置的响应性能。此外，一般说来，碳纤维的导电性能优于其它加强用的长纤维，例如优于玻璃纤维。因此，使用含有碳纤维作为加强用的长纤维的热塑性树脂来制造顶杆，就能改善这种顶杆的导电性能，降低其带电性。因此，抑制灰尘粘附在顶杆上，保证顶杆具有良好的响应性能，总是能灵活地活动。此外，阻止灰尘粘附在顶杆上，还能使顶杆的外观保持清洁，防止操作人员的手和衣服在调节这种机械装置的操作过程中被污染。

优选地，在以上描述的用于钢琴用的机械装置中，上述热塑性树脂是ABS树脂。

由于在各种树脂中，ABS树脂的成型收缩率很小，所以，使用ABS树脂作为热塑性树脂能提高加工精度，并限制各顶杆在尺寸上的离散。

通常，当对含有例如碳纤维的加强材料的热塑性树脂进行注射成型时，若熔融流速高，则热塑性树脂流入模具中的速度较高，由于加强材料易于在成型品中沿着特定的方向排列，因而成型品的刚性很容易具有各向异性。此外，因为ABS树脂是含有橡胶状聚合物的热塑性树脂，所以其熔融流速较低。因此，顶杆如上所述地用ABS树脂制成，可抑制顶杆的各向异性，得到较高的刚性。还有，ABS树脂所具有的延展性还能增强顶杆的冲击强度。

附图说明

图1是说明在琴键松开状态下，以往机械装置的主要部件等的侧视图；

图2是说明在琴键松开状态下，按照具有辅助部件的本发明的第一实施例的机械装置的侧视图；

图3是说明在琴键松开状态下，图2中的机械装置的顶杆与辅助部件的局部放大图；

图4是说明当调节按钮接触表面经由通孔而与顶杆接触表面接触时，图2中的机械装置的顶杆与辅助部件的侧视图；

图5是图4中的局部放大图；

图6是曲线图，表示当使用图2中的机械装置与比较例时，琴键的压下量与弹力载荷之间的关系；

图7是说明在琴键松开状态下，按照具有辅助部件的第二实施例的机械装置的顶杆的侧视图；

图8是图7中的琴槌上推杆的局部放大图；

图9是局部放大侧视图，说明当调节按钮接触表面经由通孔而与顶杆接触表面接触时，按照具有辅助部件的第三实施例的机械装置的顶杆。

具体实施方式

下面，参照附图说明按照本发明的一个实施例的机械装置。图2说明在琴键松开状态下，按照本发明的第一实施例的立式钢琴用的机械装置1，键盘2和琴槌3等。键盘2具有许多从左向右并排排列(沿着图2的纵深方向排列)的琴键4(图中只表示了一个)，每一个琴键4在前后方向(以图2中的右侧为前侧)大致中央处可摆动地由支轴支承，上述支轴是植入琴键底板5的平衡销5a。

机械装置1在键盘2后端的上方安装于左、右支架(图中未表示)上，并在上述两个支架之间延伸，所述左、右支架布置在琴键底板5的左、右端。机械装置1还为每一个琴键4设置了横杆6和顶杆7(图中都只表示了一个)。此外，在左、右支架之间还延伸着中央轨道15和琴槌轨道16。

用诸如合成树脂做成预定形状的横杆6具有从前方向下延伸的根部6a，并且，通过根部6a压在布置于相应的琴键4的上表面后端部位上的立式按钮4a上。横杆6通过销子形状的支轴6c而转动自如地安装在固定在中央轨道15上的横杆凸缘6b上。后止挡钢丝绳11a立设在上述横杆6前端部位的顶面，而后止挡11则安装在后止挡钢丝绳11a的前端。在横杆6的支轴6c的后部的部分还立设有匙形物12，用来驱动后面将要描述的阻尼器21。

顶杆7是用长纤维法形成的，是利用下面将要描述的颗粒进行注射成型得到的。这种颗粒是用挤压机挤压出来的含有橡胶状聚合物的热塑性树脂、例如合成树脂的一种的ABS树脂，把由碳纤维构成的、预先施加了张力的成束细线包裹起来而制成的。这样，就能在颗粒成型时把碳纤维的成束细线包含在颗粒里，而不会使成束纤维弯曲，结果，颗粒里就包含了长度与颗粒相等的碳纤维。在本实施例中，颗粒的长度设定在5～15mm的范围内，因而，使用这种颗粒进行注射成型得到的顶杆7中便含有长度为0.5～2mm的碳纤维。上述橡胶状聚合物的熔融液的流量比设定为较小的值，例如，在温度230℃，加载2.12公斤的测试条件下，设定在0.1～50克/10分钟的范围。

如图3所示，用如上所述的长纤维法形成为L形的顶杆7，具有沿着前后方向延伸的调节按钮接触凸起8、和长度比调节按钮接触凸起8长并从其后端向上延伸的琴槌上推杆9。此外，顶杆7在调节按钮接触凸起8与琴槌上推杆9之间的角部处，经由销子形状的顶杆支轴10而可转动地安装在横杆6的中央部位。这个调节按钮接触凸起8的前端稍微向上凸出，顶端成为平坦的调节按钮接触表面8a，调节按钮接触表面8a的角度设定为后述的预定角度。此外，顶杆7在其左侧和右侧的大致整个表面上都形成了凹槽7a，以便减轻它的重量。在顶杆7的调节按钮接触凸起8与横杆6之间设有顶杆弹簧13，用于在松开琴键4时使顶杆7恢复原位。

在顶杆7的调节按钮接触凸起8的上方设有调节按钮17。针对每一个琴键4设置调节按钮17，这些调节按钮17是通过设置在中央轨道15上的多个调节托架18(图中只表示了一个)、和从左向右延伸并固定在其前方的调节轨道19而设置的。调节按钮17的下端成为平坦的顶杆接触表面17a，在琴键松开的状态下，顶杆接触表面17a与顶杆7的调节按钮接触表面8a对置。顶杆接触表面17a的前方相对于水平线稍微向下倾斜一个预定的角度。在顶杆接触表面17a上粘接了例如用毛毡制成的片状的冲击垫17b(缓冲材料)。

琴槌3具有槌板3a，槌杆3b和槌头3c。槌板3a通过销子状的支轴3e可转动地安装在固定于中央轨道15上的槌杆凸缘3d上，因而能让琴槌3摆动。槌杆3b从槌板3a向上延伸，而槌头3c安装在其上端。在琴键松开的状态下，槌头3c与在槌头3c后方垂直地张紧的一根琴弦S对置。限制器3f安装在槌板3a的前表面上。在琴键松开的状态下，限制器3f位于上述后止挡11的后方，并与其对置。而且，在槌板3a上设有槌板弹簧3g，向着图2中的顺时针方向对琴槌3施力。在琴键松开的状态下，顶杆7的琴槌上推杆9从下方与槌板3a接合。

在机械装置1的后方，对应于每一个琴键4设置了缓冲器21。缓冲器21具有下列各部分：通过缓冲器凸缘21a转动自如地安装在中央轨道15上的缓冲器杠杆21b；通过缓冲器钢丝绳21c安装在缓冲器杠杆21b上端的缓冲器头部21d；以及用于向着琴弦S侧对缓冲器头部21d施力的缓冲器杠杆弹簧21e等。缓冲器21用于在琴键4松开时，借助于缓冲器杠杆弹簧21e的弹力，使缓冲器头部21d与琴弦S接触，停止琴弦S发出声音。

下面，描述从按下琴键开始到终了为止，由机械装置1和琴槌3等所完成的一连串操作。当演奏者按下松开的琴键4时，琴键4便向着图2中的顺时针方向转动，并向上推动安装在其后端部位上的横杆6，从而使它绕着支轴6c向上(向逆时针方向)转动。随着横杆6的转动，顶杆7与它一起向上运动，于是顶杆7的琴槌上推杆9便推动琴槌3，使它沿逆时针方向向着位于后方的琴弦S转动。

然后，如图4所示，当横杆6转动到预定角度时，顶杆7的调节按钮接触凸起8便与调节按钮17接触，阻止顶杆7继续向上运动。如图5所示，在发生上述接触的时候，调节按钮接触表面8a在其后端处经由冲击垫17b接触顶杆接触表面17a，并且在接近顶杆接触表面17a的状态下倾斜地延伸、即、在具有很小的角度的状态下与顶杆接触表面17a倾斜地接触。此外，由于冲击垫17b由于这种接触而受到压缩，所以调节按钮接触表面8a的后部区域便通过冲击垫17b处于与顶杆接触表面17a平面接触的状态。这样，当与调节按钮17接触时，调节按钮接触表面8a的靠近顶杆支轴10的一部分，便能通过冲击垫17b与顶杆接触表面17a发生平面接触。

然后，随着琴键4的越来越往下压，横杆6进一步转动，使顶杆7在从调节按钮17作用有反力的状态下克服顶杆弹簧13的弹力，沿着逆时针方向相对于横杆6转动，同时，调节按钮接触凸起8则沿着冲击垫17b滑动。此外，随着顶杆7的转动，琴槌上推杆9的上表面便沿着槌板3a的底部向前滑动。

然后，当顶杆7转动到预定量时，琴槌上推杆9便向前脱离槌板3a，使顶杆7离开琴槌3。然后，琴槌3由于惯性而敲击琴弦S，从而产生演奏的音乐。此外，当顶杆7脱离琴槌3，突然从琴键4的接触重量中减少了琴槌3的重量，使演奏者产生一种脱离(let off)的感觉。琴槌3在敲击了琴弦S之后，由于琴弦S的反弹力和槌板弹簧3g的推力，使得它向顺时针方向摆动，并由于限制器3f被后止挡11挡住而暂时停止运动。

然后，在接触琴键之后松开琴键4时，琴键4和横杆6便向着与按压琴键4时相反的方向转动。横杆6的这种复位转动使得后止挡11离开限制器3f，允许琴槌3向顺时针方向摆动，使得槌杆3b与琴槌轨道16接触。此外，随着横杆6的复位转动，顶杆7便离开调节按钮17，结果，顶杆7便由于被顶杆弹簧13的弹力所推动，向逆时针方向转动而复位。在此过程中，顶杆7重量的减轻促使它与横杆6等的复位转动一起，向逆时针方向作复位转动。随着这一转动，琴槌上推杆9上方的后角便与槌板3a接触，然后沿着槌板3a的底部向后滑动，进入槌板3a下侧并与之接合，允许顶杆7回到琴键松开状态下的原始位置。这样，琴键4、横杆6、琴槌3和顶杆7都回到琴键松开状态下的原始位置，从而完成了压下琴键和松开琴键的一连串操作。

在连续敲击琴键4的情况下，就是在琴槌3、横杆6等完全回到琴键松开状态之前，反复接触琴键4。此时，随着横杆6的复位转动，顶杆7也在下一次敲击琴键之前，向逆时针方向转动后立刻就返回。因此，即使连续敲击琴键4，顶杆7也能随着琴键的敲击，在每一次敲击琴键4时，毫不延迟地推动琴槌3击打琴弦S。

图6表示当使用图2的机械装置与比较例时，琴键的压下量与接触重量之间的关系。这个比较例表明这样一种关系，即，当调节按钮接触表面8是与以上图1中所描述的现有技术一样呈曲线状时的关系。

如图6所示，无论是在本实施例中(用实线表示)，还是在比较例中(用单点划线表示)，从敲击琴键4的时间开始，到顶杆7与调节按钮17接触为止(图6中的A段)，接触重量的大小基本上与琴键4、机械装置1和琴槌3相应的自重绕着支轴5a、6c、3e的力矩相对应，处于大致一定的状态。

此外，随着琴键4进一步下压而使得顶杆7与调节按钮17接触时，接触重量由于除了机械装置1等的自重所产生的力矩之外还有调节按钮17所产生的反力的作用，而突然增大了(图6中的B、B’段)。然后，当顶杆7脱离琴槌3时，由于突然失去了琴槌3的重量，接触重量又突然减小了(图6中的C、C’段)。在这个过程中，在比较例中，由于调节按钮接触表面8a是曲面的，在顶杆7就要离开琴槌3之前的脱离载荷L’，以及在脱离之前和之后的接触重量的变化量DL’，都小于本实施例。当琴键4的前端与键盘5的前方轨道(图中未表示)接触，阻止琴键4进一步转动，使得琴键的接触暂停时，由于从键盘5传递过来的反力，上述接触重量便突然增大(图6中的D段)。

另一方面，在本实施例的机械装置1中，当调节按钮17与顶杆7接触时，调节按钮接触表面8a的靠近顶杆支轴10侧的一部分，便如上所述，通过冲击垫17b而与顶杆接触表面17a发生平面接触。由于上述平面接触保证了很大的摩擦阻力，以及调节按钮17的反力作用在靠近顶杆支轴10的位置，所以本实施例的脱离载荷L大于比较例的脱离载荷L’，而且，在脱离之前和之后的接触重量的变化量DL，也大于比较例的变化量DL’。这样，按照本实施例，由于增大了脱离载荷和脱离前后接触重量的变化量，能把脱离的时机明显地区分开来，从而能实现具有优良表现力的很高的演奏性能。此外，只要把调节按钮接触表面8a和顶杆接触表面17a做成平坦的表面这种简单的结构，就能获得如此优良的效果。

此外，由于顶杆7是由在树脂类中成型收缩率很小的ABS树脂制成的成型品，所以可提高顶杆7的加工精度，从而可将调节按钮接触表面8a高精度且快速地形成为所需要的形状，并且能容易地将上述调节按钮接触表面8a与顶杆接触表面17a的位置和角度关系设定成所希望的关系。还可以限制顶杆7在尺寸上的离散。

顶杆7因为用长纤维法成型而含有加强用的长纤维，所以具有很高的刚性。这样，就能在确保必要的刚性的同时，形成左、右凹部7a，使顶杆7做得比以往的轻。结果，随着松开琴键4，就能使得顶杆7本身迅速恢复到再次向上推动琴槌3的状态。

此外，由于减轻了顶杆7的重量，即使在连续敲击琴键4的情况下，顶杆7也能在下一次敲击琴键之前，迅速恢复到能向上推压琴槌3的状态。因此，即使快速地连续敲击琴键，顶杆7也能毫不延迟地随着敲击琴键，在每一次敲击琴键时，可靠地通过推动琴槌3来击打琴弦S。因此，不会对琴键4的接触感产生坏的影响，能提高琴键4的连击性能，从而能实现具有优良表现力的演奏性能。另外，虽然没有详细说明，但本实施例的顶杆7的重量，与由不含长纤维的合成树脂(例如，ABS树脂)构成且具有相同形状和尺寸的以往顶杆相比，减轻了大约0.065g，结果，确认了以下事实，即，琴键4的连续敲击的能力提高了大约1.2次/每秒。

此外，由于顶杆7在ABS树脂中含有加强用的长纤维，所以改善了顶杆7的导电性能，降低其带电性。由此，减少了附着在顶杆7上的灰尘，因而能使顶杆7保持良好的运动性能和响应性能。此外，通过减少附着在顶杆7上的灰尘，能使顶杆7的外观保持清洁，并防止操作人员在操作和调整机械装置1等时，作业者的手和衣服被弄脏。

通常，当对含有例如碳纤维的加强材料的热塑性树脂进行注射成型时，若熔融流速高，则上述热塑性树脂流入模具中的速度较高，由于加强材料易于在成型品中沿着特定的方向排列，因而成型品的刚性很容易具有各向异性。另一方面，在本实施例中，由于顶杆7是用ABS树脂制成的，这种树脂是含有橡胶状聚合物的热塑性树脂且熔融流速较低，所以可抑制顶杆7的各向异性，并且稳定地得到高刚性。还有，ABS树脂所具有的延展性还能增强顶杆7的冲击强度。

下面，参照图7和8说明按照本发明第二实施例的机械装置。该机械装置31的结构基本上与第一实施例中的机械装置1相同，只有顶杆7的琴槌上推杆32的结构不同。在琴槌上推杆32的上表面32a的后端部上，设有在其整个左右方向上延伸的凸起32b。上述凸起32b呈大致三角形，从上表面32a向上方稍稍突出，并具有弧形的顶部。在琴槌上推杆32上，在凸起32b的后方形成了倾斜表面32c。这个倾斜表面32c从凸起32b的顶面倾斜地延伸到琴槌上推杆32的上表面32a，并与琴槌上推杆32的背面32d相交。

由于按照上述方式沿着琴槌上推杆32的上表面32a的后端部边缘形成了凸起32b，在敲击琴键时，当顶杆7离开琴槌3时，上述凸起32b在脱离时起了阻碍作用，从而使得顶杆7更难以离开琴槌3。这样，就进一步增大了脱离载荷，使得脱离的时机更加明确。

此外，上述倾斜表面32c是在琴槌上推杆32的凸起32b的后方形成的，并且倾斜表面32c从凸起32b的顶部到背面32d延伸得很长。借助该倾斜表面32c能让琴槌上推杆32顺利地滑动到槌板3a的下方，而不会被挡住。这样就能提高连续敲击琴键4的性能。此外，由于顶杆7是用合成树脂制成的成型品，所以能容易地以高精度将琴槌上推杆32的凸起32b和倾斜表面32c形成为所需要形状。

下面，参照图9说明按照本发明第三实施例的机械装置。这个机械装置与第一实施例中的机械装置1的区别仅在于调节按钮接触表面41的角度。如图9所示，调节按钮接触表面41的角度是这样设定的，即，当调节按钮接触表面41与顶杆接触表面17a接触时，它们之间是完整的平面接触。接触区域大的结果是，在调节按钮接触凸起8与调节按钮17之间的摩擦阻力增大了，从而使得脱离的时机更加明显。在这种结构中，可以省略冲击垫17b。

应该了解，本发明并不是仅限于以上所描述的实施例，而是还可以用其它各种实施方式。例如，在以上的实施例中，调节按钮接触表面8a、41是完全平坦的，但它们可以稍呈弧形，只要能保证与顶杆接触表面17a有充分的面接触就可以。此外，在以上的实施例中，缓冲垫17b安装在顶杆接触表面17a上，但它也可以改成安装在调节按钮接触表面8a或41上。还有，在第二实施例中，凸起32b做成在从左到右的方向上横跨琴槌上推杆32，但它也可以在局部形成。还有，也可以形成多个这样的凸起。

此外，在上述实施例中，由于顶杆7具有很高的刚性，它的重量减轻了，从而使它能随着琴键的松开很快地通过转动回复到原位，提高它连续敲击琴键的性能。由于减小了顶杆7的重量，敲击琴键4的力量减小了，因而琴槌3的槌板弹簧3g的弹力便相应地增大了，除了顶杆7之外、也提高了琴槌3摆动到原来位置的速度，从而进一步改善了连续敲击琴键的性能。此外，在上述实施例中，本发明是应用在立式钢琴用的机械装置上的，但本发明并不是仅限于此，它也可以应用在大钢琴的机械装置上。此外，在本发明构思的范围内，还可以对机械装置的结构的细节进行改进。

Claims (8)

1.一种钢琴用的机械装置，响应于对琴键的按压而致动，使琴槌摆动以敲击琴弦，其特征在于，所述机械装置具有：

当压下上述琴键时，由上述琴键向上推动而向上转动的横杆；

在下端具有平坦的顶杆接触表面，并且固定在横杆上方的预定位置上的调节按钮；以及

顶杆，在上端具有包括平坦的调节按钮接触表面的调节按钮接触凸起，并且能绕着顶杆支轴转动地布置在上述横杆上，与上述琴槌接合，以便借助上述横杆的转动使顶杆向上推动上述琴槌，在上述转动过程中，上述顶杆设计成能借助上述调节按钮接触表面与上述顶杆接触表面接触而相对于上述横杆转动，从而脱离上述琴槌。

2.如权利要求1所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，上述调节按钮接触表面的角度设定成，使得上述调节按钮接触表面与上述顶杆接触表面发生平面接触。

3.如权利要求1所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，在上述顶杆接触表面或者上述调节按钮接触表面中的至少一个表面上具有片状的缓冲材料；

其中，上述调节按钮接触表面的角度设定成，当上述调节按钮接触表面经由上述缓冲材料而与上述顶杆接触表面接触时，上述调节按钮接触表面在靠近上述顶杆支轴的顶杆接触表面的端部接触，并且，上述调节按钮接触表面在接近上述顶杆接触表面的状态下倾斜地延伸。

4.如权利要求1所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，上述顶杆具有从上述顶杆支轴向上延伸并与上述琴槌接合的琴槌上推杆，并且，

具有沿着其与上述调节按钮接触凸起相对的上表面的边缘形成的凸起。

5.如权利要求1所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，上述顶杆包括合成树脂制的成型品。

6.如权利要求5所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，上述顶杆包括成型品，所述成型品由长纤维法成型，并且由含有加强用的长纤维的热塑性树脂制成。

7.如权利要求6所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，上述长纤维是碳纤维。

8.如权利要求6或7所述的钢琴用的机械装置，其特征在于，上述热塑性树脂是ABS树脂。

Images