La présente invention concerne une guitare acoustique dont les Ca- ractéristiques stucturelles et formelles sont particulièreent adaptées aux matériaux et procédés de fabrication modernes;elle montre que sa forme figée depuis des siècles par un sectarisme traditionnel peut parfaitement évoluer pour en améliorer les performances et abaisser le prix de revient
Une guitare acoustique de conception classique a sa caisse de résonance obtenue par l'assemblage fastidieux de nombreuses pièces de bois comme le montre la fig.ure(I).Le talon du manche(3) est relié à celle-ci par un tasseau(5).La facture dlun tel instrument est longue donc couteuse.Sa forme anguleuse ne correspond pas plus aux canons esthétiques modernes qu'elle ne s'adapte à la morphologie du musicien et aux contraintes mécaniques engendrées par la tension des cordes
La figure 2 montre une guitare acoustique construite selon le brevet US 3,9il,778 d'aprés une étude de monsieur Robert L BIartin pour la firme OVATION .La caisse de résonance est moulée,le fond est arrondi pour améliorer les caractéristiques sonores Le manche est toujours fixé par un talon ce qui conserve la Cassure formelle traditionnelle avec une accumulation de matière(5) à la jonction du manche traduisant un manque de continuité structurelle
La figure 3 montre une vue éclatée d'une guitare folklorique concue selon l'invention .Elle est composée d'une partie inférieure entièrement moulée,le corps (I)tet d'une struture interne formée d'un longeron(5),muni éventuellement d'une tige métallique (7),en appui sur un support transversal (6).Cette armature assure la rigidité de l'instrument . Une plaque (3) forme avec la table d'harmonie (2) le plan supérieur sur lequel sont collés la touche (4) et le chevalet (8).The present invention relates to an acoustic guitar whose structural and formal characteristics are particularly adapted to modern materials and manufacturing processes; it shows that its shape frozen for centuries by a traditional sectarianism can perfectly evolve to improve performance and lower the cost price
An acoustic guitar of classical design has its sound box obtained by the tedious assembly of many pieces of wood as shown in fig .ure (I). The heel of the neck (3) is connected to this by a cleat ( The bill for such an instrument is long and therefore expensive. Its angular shape does not correspond more to modern aesthetic canons than it adapts to the morphology of the musician and to the mechanical stresses generated by the tension of the strings.
Figure 2 shows an acoustic guitar built according to US patent 3,9il, 778 according to a study by Robert L BIartin for the firm OVATION. The sound box is molded, the bottom is rounded to improve the sound characteristics The neck is always fixed by a heel which retains the traditional formal break with an accumulation of material (5) at the junction of the handle reflecting a lack of structural continuity
Figure 3 shows an exploded view of a folk guitar designed according to the invention. It is composed of a fully molded lower part, the body (I) and an internal structure formed by a spar (5), provided possibly a metal rod (7), supported on a transverse support (6). This frame ensures the rigidity of the instrument. A plate (3) forms with the soundboard (2) the upper plane on which the key (4) and the easel (8) are stuck.
La tension des cordes (T)entraine une contrainte composée de flexion-compression le long du manche et un moment d'encastrement (Ne) qui tendent à le faire basculer selon la figure 4 .La table d'harmonie se déforme en (I7) . The tension of the strings (T) causes a constraint composed of flexion-compression along the neck and a moment of embedding (Ne) which tend to tilt it according to figure 4. The soundboard deforms in (I7) .
La structure proposée pour rigidifier l'instrument utilise un longeron (5) selon la figure 5 .Celui-ci prend appui sur le support transversal(6) pour empêcher tout basculement au niveau de la naissance du manche et toute déformation excessive en(17) .11 forme un profilé rigide et léger lorsque il est collé sur la plaque (3) et sur le corps (I) en (I3) .La jonction du manche peut alors se faire progressivement avec des formes arrondies selon les figures 6 et 7 par exemple .Les concentrations de contraintes sont ainsi évitées
Ce longeron comporte une rainure dont le fond est courbe selon la figure 8 pour placer la tige de réglage (7).Celle-ci est prolongée jusque au support transversal (6) qui lui sert d'appui à l'intérieur de la caisse de résonance .De plus le changement d'orientation ('9)de la tette du manche est décalé par rapport au sillet (20) selon la figure 8 pour rapprocher l'écrou de réglage (10) du plan supérieur, le placer à un endroit où les cordes sont plus espacées et la section du manche plus importante ( Figure 8 vue de dessus )
Ce mode de construction augmente l'efficacité du système de réglage facilite l'accés de l'écrou et augmente la résistance du manche par rapport au système classique de Mc Hugh inversé utilisé sur de nombreuses guitare s
Cette armature interne permet de réaliser le fond de l'instrument en une seule opération de moulage en bateau et de simplifier considérablement la fabrication
Le corps (I) a fait l'objet d'une étude plastique visant à améliorer les caractéristiques musicales,ergonomiques,esthétiques et mécaniques tout en tenant compte d'impératifs économiques .L'instrument ainsi réalisé est plus résistant et plus léger,l'emploi de courbes et et l'absence de barrage sur l'intérieur de la caisse de résonance favorise la propagation des ondes acoustiques
D'autre part l'emploi d'un profil composé (I4),concave vers le centre et convexe aux extrémités de la caisse de résonance,associé à une courbure dans le plan CYZ selon les figures 6 et 7 améliore considérablement les rapports kinestésiques entre le musicien et sa guitare.The structure proposed to stiffen the instrument uses a spar (5) according to Figure 5. This is supported on the transverse support (6) to prevent any tilting at the birth of the handle and any excessive deformation in (17) .11 forms a rigid and light profile when it is glued on the plate (3) and on the body (I) in (I3). The junction of the handle can then be done gradually with rounded shapes according to Figures 6 and 7 by example. Stress concentrations are thus avoided
This spar has a groove, the bottom of which is curved according to FIG. 8 to place the adjustment rod (7). This is extended as far as the transverse support (6) which serves as a support inside the body of resonance. In addition the change of orientation ('9) of the handle tette is offset with respect to the nut (20) according to Figure 8 to bring the adjusting nut (10) to the upper plane, place it in a place where the strings are more spaced and the section of the handle larger (Figure 8 top view)
This construction method increases the efficiency of the adjustment system which makes it easier to access the nut and increases the resistance of the neck compared to the classical inverted Mc Hugh system used on many guitars.
This internal frame allows the bottom of the instrument to be produced in a single boat molding operation and considerably simplifies manufacturing.
The body (I) was the subject of a plastic study aimed at improving the musical, ergonomic, aesthetic and mechanical characteristics while taking into account economic imperatives. The instrument thus produced is more resistant and lighter, the use of curves and the absence of a barrier on the inside of the sound box promotes the propagation of acoustic waves
On the other hand, the use of a compound profile (I4), concave towards the center and convex at the ends of the sound box, associated with a curvature in the CYZ plane according to Figures 6 and 7 considerably improves the kinesthetic relationships between the musician and his guitar.
Cette dernière a une tenue agréable et n'oppresse pas la poitrine
Un filet de revêtement antidérapant (I8),figure 6,évite toute rotation intempestive autour de l'axe OX,lorsque le musicien joue en position classique en venant en contact avec sa jambe gauche
Les résultats d'une telle étude plastique peuvent être appréciés en consultant le dépot de modèles relatif à une guitare classique et et une guitare folklorique N 38 du 13 juillet lCj3
Selon une forme de réalisation préférentielle le corps (I) est entièrement moulé en matériau composite ,dur et rigide,forsé d'une résine synthétique armée de fibres de verre,de bore ou de carbone
La résine polyester armée de tissu de verre,avec une épaisseur de I à 2mm convient trés bien , Cette épaisseur est uniforme sur toute l'enveloppe du corps . L'extr & ité du manche peut être entièrement moulée ou bien garnie d'une pièce de bois (II) selon la figure 8
La table d'harmonie réalisée en contre-plaqué de bois ou bien constituée de deux planches symétriques de résineux tel l'épicéa,le sapin ou le spruce,peut être barrée suivant le modèle de guitare fabriqué: en éventail pour une guitare classique,en X pour une guitare folklorique par exemple
Selon une autre forme de réalisation la table d'harmonie réalisée en contre-plaqué de bois est exempte de barrage,seul reste le support transversal (6)
Selon une forme de réalisation préférentielle le longeron (5) ,la plaque (3) et le support transversal (6) sont taillés dans un bois dur et rigide comme le frêne,fibres en long selon les figures 8 et 9.The latter has a pleasant hold and does not oppress the chest
A non-slip coating net (I8), figure 6, avoids any untimely rotation around the axis OX, when the musician plays in classical position by coming into contact with his left leg
The results of such a plastic study can be appreciated by consulting the deposit of models relating to a classical guitar and and a folk guitar N 38 of July 13 lCj3
According to a preferred embodiment, the body (I) is entirely molded from a hard and rigid composite material, formed from a synthetic resin reinforced with glass fibers, boron or carbon.
The polyester resin reinforced with glass fabric, with a thickness of I to 2mm is very suitable, This thickness is uniform over the entire envelope of the body. The end of the handle can be entirely molded or garnished with a piece of wood (II) according to Figure 8
The soundboard made of plywood or made of two symmetrical softwood boards such as spruce, fir or spruce, can be crossed depending on the model of guitar made: fan for a classical guitar, X for a folk guitar for example
According to another embodiment the soundboard made of wood plywood is free of dams, only the transverse support remains (6)
According to a preferred embodiment, the spar (5), the plate (3) and the transverse support (6) are cut from hard and rigid wood such as ash, fibers in length according to FIGS. 8 and 9.
Âprés avoir mis en place la tige (7) dans la rainure usinée sur la partie inférieure du longeron,celle-ci peut être remplie d'un matériau thermodurcissable tel une résine époxyde ou un mastic polyester pour renforcer ses caractéristiques mécaniques. After having installed the rod (7) in the groove machined on the lower part of the spar, it can be filled with a thermosetting material such as an epoxy resin or a polyester putty to reinforce its mechanical characteristics.
Selon une variante la plaque (3) et le longeron (5) forment une seule pièce (I2) en matériau composite moulé selon la figure 10 s Dans les deux formes de réalisation ci-dessus , lorsque le manche est suffisamment large et rigide comme celui de la guitare classique le longeron (5) ou le profilé (I2) peuvent ne pas être munis de tige métallique de réglage .L'extrémité du manche est alors courbée au niveau du sillet (20) selon a figure II représentant en trois vues une guitare classique conçue selon l'invention
La liaison de la caisse de résonance et de la table d'harmonie est obtenue par l'intermédiaire d'un profilé en bois (î) suivant la figure I4,sur les guitares de conception antique.Cette façon d'opérer longue et coûteuse ne permet pas d'utiliser les potentialités offertes par les adhésifs structuraux modernes
On considérera donc pour réaliser l'assemblage final de l'instrument deux sous-ensembles
Le corps moulé d'une part
La table d'harmonie (2),la plaque de fermeture (3) et le longeron (5) ou le profilé (I2) avec éventuellement la tige (7),le support transversal (6) liés par une opération de collage classique et posés sur un plan horizontal selon la figure I5 d'autre part
Ces deux sous-ensembles sont unis lors d'une opération de collage par gravité avec un a adhésif structural dur et rigide en procédant de la façon suivante
La périphérie intérieure du corps (I),sans rebord ni profilé,est est enduite d'un cordon de colle (I5) à l'aide d'une buse (21) suivant la figure I2 .Celle-ci doit être suffisamment visqueuse pour ne pas couler immédiatement.L'adhésif époxydique convient trés bien
De la colle est aussi déposée sur la partie intérieure (I3),figure 5, du corps (I) venant en contact avec le longeron (5)
Cette opération peut être automatisée par l'utilisation d'un robot de dépose d'adhésif et réduire ainsi le temps de fabrication
Le corps est ensuite retourné et posé sur le deuxième sous-ensemble et le cordon de colle initialement arrondi s'étale sous l'effet des forces de pesanteur comme le montre la figure I3. Lorsque l'adhésif a durci, les deux parties sont entièrement liées . Elles forment un instrument rigide et léger adapté à la génèse des sons . Ce procédé d'assemblage plus rapide et plus simple que le collage classique assure une liaison résistante,fiable et invisible de l'extérieur
La touche et le chevalet sont collés sur le plan supérieur de cette guitare qui peut alors être équipée de ses accessoires et décorée
Ainsi réalisée, outre ses qualitées musicales ,ergonomiques et esthétiques, elle se prête particulièrement à une production en grsnde série au moment où les matériaux composites et les adhésifs structuraux sont de plus en plus employés dans l'industrie
q According to a variant the plate (3) and the spar (5) form a single piece (I2) of composite material molded according to FIG. 10 s In the two embodiments above, when the handle is sufficiently wide and rigid like that of the classical guitar the spar (5) or the profile (I2) may not be provided with a metal adjustment rod. The end of the neck is then curved at the level of the nut (20) according to FIG. II representing in three views a classical guitar designed according to the invention
The connection of the sound box and the soundboard is obtained by means of a wooden profile (î) according to figure I4, on guitars of ancient design. This way of operating long and expensive does not not allow to use the potential offered by modern structural adhesives
We will therefore consider to carry out the final assembly of the instrument two subsets
The molded body on the one hand
The soundboard (2), the closure plate (3) and the spar (5) or the profile (I2) with possibly the rod (7), the transverse support (6) linked by a conventional bonding operation and placed on a horizontal plane according to Figure I5 on the other hand
These two sub-assemblies are joined during a gravity bonding operation with a hard and rigid structural adhesive by proceeding as follows
The internal periphery of the body (I), without rim or profile, is coated with a bead of glue (I5) using a nozzle (21) according to Figure I2. This must be sufficiently viscous to do not sink immediately.The epoxy adhesive is very suitable
Glue is also deposited on the inner part (I3), Figure 5, of the body (I) coming into contact with the spar (5)
This operation can be automated by using an adhesive dispensing robot and thus reducing the manufacturing time.
The body is then turned over and placed on the second sub-assembly and the initially rounded bead of adhesive spreads under the effect of the forces of gravity as shown in Figure I3. When the adhesive has hardened, the two parts are fully bonded. They form a rigid and light instrument adapted to the genesis of sounds. This faster and simpler assembly process than conventional bonding ensures a strong, reliable and invisible connection from the outside.
The fingerboard and the bridge are glued on the upper plan of this guitar which can then be equipped with its accessories and decorated
Thus produced, in addition to its musical, ergonomic and aesthetic qualities, it is particularly suitable for mass production at a time when composite materials and structural adhesives are increasingly used in industry.
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