KR20150037739A - 피아노 판 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선된 악기 구성요소에 관한 것이다. 특정 실시예에서, 본 발명은 피아노 판 조립체에 관한 것이며, 이 판 조립체는 외피에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 코어를 포함하고, 외피는 중합성 수지 재료로 함침된 복합 섬유 재료를 포함한다. 다른 양태에서, 본 발명은 이런 피아노 판 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

피아노 판 조립체 및 그 제조 방법 {PIANO PLATE ASSEMBLY AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}

본 발명은 현악기의 분야에 관한 것으로, 특히, 피아노 판 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

피아노에서, 타격되어 음악을 생성하는 강철 현은 비교적 고도의 인장 상태로 보유될 필요가 있다. 이 때문에, 현은 높은 강도와 구조적 완전성을 갖는 장치에 장착되어야만 한다. 통상적으로, 이는 현이 적절히 조율된 상태로 현을 보유하기 위해 필요한 인장을 유지하기 위해 요구되는 강도 및 지지를 제공하는 주조-철판(종종, 주조-철 프레임이라고도 지칭되지만, 이는 기술적으로 올바르지 못하며, 그 이유는 프레임은 판이 장착되는 피아노의 목재 프레임을 지칭하는 것이 적합하기 때문임)에 현을 장착함으로써 달성된다. 이들 주조-철판은 통상적으로 공장에서 주형 내로의 용융 금속 붓기, 소정 시간 기간에 걸친 냉각, 평활화를 위한 샌드 블라스팅 및 그후의 도장으로 이루어지는 다수-단계의 시간-소모적 공정을 통해 제조되며, 따라서, 주조-철판의 제조는 시간소모적이고 노동 집약적이게 된다. 표준 조율시, 판은 통상적으로 20 내지 30 톤의 현 인장을 견디게 된다. 이 주조-철판은 악기 중량의 50%를 초과한다.

피아노의 비교적 큰 크기 및 중량 때문에, 더 경량인 피아노 부품을 생산함으로써 피아노를 주변으로 이동시키기 더 용이해지게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 판의 구조적 요건으로 인해, 더 경량의 재료로부터 적절한 판을 제조하는 것은 현재까지 현저한 품질의 손실 없이는 불가능하였다.

따라서, 적절한 구조적 완전성 또는 강도를 제공하거나, 심지어 개선된 구조적 완전성 또는 강도를 제공하면서, 동시에, 구성요소의, 또는, 결과적 피아노의 중량 및 또는 크기를 감소시키는, 개선된, 판 같은 피아노 구성요소가 필요하다.

일 양태에서, 본 발명은 적어도 하나의 측부 상에서 외피(shell)에 의해 둘러싸여진 코어를 포함하는 피아노 판 조립체에 관한 것으로, 코어는 고밀도 발포체, 중합성 재료, 플라스틱 재료, 파이버글래스 시트 재료 또는 그 소정의 조합으로부터 선택된 재료를 포함하고, 외피는 중합성 수지로 함침된 복합 섬유 재료(composite fiber material)를 포함한다. 특정 실시예에서, 외피의 복합 섬유 재료는 그라파이트 탄소, 케블라(Kevlar), 플라스틱, 버키 페이퍼(Bucky Paper), 파이버글래스 또는 그 소정의 조합으로부터 선택된 재료를 포함한다. 다른 실시예에서, 외피는 티타늄, 알루미늄 또는 그 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속 재료를 더 포함한다. 추가적 실시예에서, 외피는 코어의 상부 및 하부 표면 양자 모두를 둘러싼다. 다른 실시예에서, 외피는 코어를 완전히 둘러싼다. 특정 실시예에서, 코어는 중실 재료(solid material)나 구조적 형상을 포함하는 재료를 포함한다. 다른 실시예에서, 코어 재료는 허니콤 형상을 포함한다.

추가적 실시예에서, 코어는 복수의 층을 포함하고, 인접한 층들은 동일하거나 서로 다른 재료를 포함한다. 특정 실시예에서, 코어의 전체 두께는 약 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24 인치 보다 작다. 다른 실시예에서, 코어의 전체 두께는 약 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 또는 23 인치 보다 크다. 특정 실시예에서, 외피는 제2 외피 재료의 하나 이상의 층으로 적어도 부분적으로 코팅된 제1 외피 재료의 하나 이상의 층을 포함하며, 제1 및 제2 외피 재료는 동일하거나 서로 다른 재료이다. 특정 예에서, 외피의 중합성 수지는 에폭시 수지를 포함한다.

추가적 실시예에서, 판 조립체는 하나 이상의 현수 로드, 케이블 또는 밧줄을 더 포함한다. 특정 예에서, 로드, 케이블 또는 밧줄은 티타늄, 알루미늄, 그라파이트 섬유, 버키페이퍼, 파이버글래스 또는 플라스틱이나 그 임의의 조합을 포함한다. 다른 실시예에서, 외피는 복합 섬유를 포함하고, 섬유는 플라스틱 조립체의 최대 부하 지탱 위치의 방향으로 정렬된다.

추가적 실시예에서, 판 조립체는 금속 또는 어드밴스드 복합 재료(advanced composite material)를 포함하는 판 가교부를 더 포함한다. 특정 예에서, 판 가교부는 그라파이트 복합 섬유, 파이버글래스, 플라스틱, 케블라, 버키 페이퍼 또는 그 임의의 조합을 포함한다. 다른 예에서, 판 가교부는 금속-복합 재료 혼합물을 포함한다.

특정 실시예에서, 판 조립체는 적어도 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 또는 40 톤의 인장을 견딜 수 있다.

특정 실시예에서, 판은 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고, 관통 구멍은 수지 결합 단계가 이루어지기 이전에 절삭 또는 천공에 의해 도입된다.

추가적 양태에서, 본 발명은 본 발명의 피아노 판 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명은 본 발명의 피아노 판 조립체를 포함하는 피아노에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일반적 수직형 피아노(예를 들어, 업라이트 피아노) 판 조립체의 사시도이다.
도 2는 피아노 조립체의 본체를 가로질러 외피 두께가 일정하게 유지되고 코어 두께가 변하는 실시예에서, 도 1의 피아노 판 조립체의 2-2 선의 측단면도이다.
도 3은 도 1의 피아노 판 조립체의 정면도이다.
도 4는 판 조립체의 본체를 가로질러 균일한 판 두께를 소유하는 본 발명의 수직형 피아노 판 조립체의 (도 2에 도시된 바와 같은) 단면도이다.
도 5는 판 조립체의 본체를 가로질러 외피 두께가 일정하게 유지되고 코어 두께가 변하는 본 발명의 수직형 피아노 판 조립체의 (도 2에 도시된 바와 같은) 단면도이다.
도 6은 피아노 조립체의 본체를 가로질러 코어 두께가 일정하게 유지되고 외피 두께가 변하는 실시예에서 도 1의 피아노 판 조립체의 2-2 선의 측단면도이다.

놀랍게도, 본 발명자는 통상적으로 피아노 구조에 사용되는 주조-철판 조립체를 대체하면서 중량 절감 및 우수한 구조적 품질 양자 모두를 제공하는, 어드밴스드 복합 재료로 구성된 피아노 판이 구성될 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명의 복합 피아노 판의 또 다른 놀라운 장점은 복합체 판은 그라파이트 탄소 섬유 같은 다수의 어드밴스드 복합 재료가 실질적으로 온도 및 습기 흐름에 실질적으로 불투과성이라는 사실에 부분적으로 기인하여 악기의 조율 안정성을 또한 보증한다는 것이다. 추가적으로, 복합체 판 조립체는 현 인장에 의해 생성된 압력 하에서 실질적으로 어떠한 굴곡도 갖지 않음으로써 최고 품질의 조율 안정도를 보증한다. 또한, 여전히, 주조-철은 강하고 강성적인 반면, 극도로 취성적이며, 시간에 걸친 현의 지속적 당김이나 이동의 응력에 의해 균열이 발생한다. 본 발명의 복합체 판 조립체의 경우에는 그렇지 않으며, 본 발명의 복합체 판 조립체는 장기적으로 유지되는 조율 안정성과 악기의 수명 및 건전성의 전체적 장수성을 보증한다.

추가적으로, 이런 복합체 판은 주조-철판에 비해 생산비용이 더욱 저렴하고, 더욱 쉽게 대량 생산될 수 있다는 예상밖의 장점을 제공한다. 이들 복합체 판의 다른 놀라운 장점은 악기의 음향적 완전성이 온전히 유지되고 복합체 피아노 판 조립체의 존재에 의해 변하지 않는다는 것이며, 그 이유는 그라파이트 탄소 섬유 같은 다수의 복합 재료의 헤비 댐핑(heavy damping) 품질 때문이다. 이런 복합체 판은 모든 피아노 형상, 크기 및 모델에 유용하고, 수평형(예를 들어, 그랜드) 및 수직형(예를 들어, 업라이트) 양자 모두에 유용하다. 또한, 이들은 최초 피아노 디자인으로 사용될 수 있거나 최초에 주조 철판을 구비하였던 피아노에 개장되도록 설계될 수 있다.

도면의 참조 번호는 일관성있게 사용되며, 그래서, 동일 참조 번호는 항상 판의 동일한 부분을 나타낸다. 이 때문에, 본 설명 전반에 걸쳐 사용되는 참조 번호는 제공된 도면들 중 하나 이상 도면의 참조 부호를 나타낸다.

본 발명의 복합체 판 조립체는 외피 재료(2)에 의해 둘러싸여진 코어 재료(1)를 포함한다. 코어(1)는 비교적 중실 재료로 이루어질 수 있거나, 허니콤 형상 재료 같은 구조적 형상을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 특정 실시예에서, 코어는 고밀도 발포체, 중합성 재료, 플라스틱 재료, 파이버글래스 시트 재료 또는 소정의 조합으로 이루어진다. 특정 실시예에서, 코어는 도 2 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 재료의 단일 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 코어는 다수의 재료 층, 예로서, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 이상의 층을 포함한다. 일부 예에서, 코어는 동일 재료의 다수의 층을 포함하고, 다른 예에서, 코어는 둘 이상의 서로 다른 재료의 다수의 층을 포함한다. 특정 양호한 실시예에서, 코어 재료는 고밀도 발포체의 단일 층을 포함한다. 임의의 적절한 발포체가 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 발포체는 PVC형 발포체 또는 Corecell^TM M80 SAN 발포체 같은 SAN형 발포체를 포함한다. 다른 실시예에서, 폴리스티렌 발포체, 이소시아누레이트(isocyanurate) 발포체, 폴리우레탄 발포체, 페놀릭 발포체, 알루미늄 발포체, 탄소 섬유 발포체 또는 Airex® 발포체가 사용될 수 있다.

코어(1)의 두께는 선택된 재료의 단위 두께 당 강도 및 코어가 설치될 피아노의 특정 치수에 의존한다. 특정 실시예에서, 코어의 전체 두께는 두께가 약 1 인치와 약 24 인치 사이이다. 특정 실시예에서, 코어의 전체 두께는 약 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24 인치보다 작다. 다른 실시예에서, 코어의 전체 두께는 약 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 또는 23 인치보다 크다. 특정 실시예에서, 코어는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 판 조립체의 본체(즉, 핀 블록 영역을 제외한 판 조립체의 영역)를 가로질러 실질적으로 균일한 두께이다. 다른 실시예에서, 코어 재료의 두께는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 판 조립체의 본체를 가로질러 변한다. 일부 예에서, 코어 재료는 현의 방향으로 판 조립체의 중간에서 또는 그 부근에서 최대 두께이며, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 중간으로부터 멀어지는 방향으로 이동함에 따라 두께가 감소한다. 이런 디자인은 응력이 감소되는 영역에서, 즉, 현의 부착 지점의 부근에서 두께를 감소시킴으로써 여전히 최소의 크기 및 중량을 제공하면서, 최대 응력의 영역에서, 즉, 현 인장의 방향으로 판의 중심에서 최대 강도를 제공하기 때문에 특정 예에 바람직할 수 있다. 특정 예에서, 코어 재료는 판의 중간 부근에서 약 8-24 인치 두께이고, 핀블록의 부근에서 약 1-6 인치 두께 및 히치 핀의 부근에서 약 2-10 인치 두께로 테이퍼진다.

코어(1)는 일반적으로 어드밴스드 복합 재료로 이루어진 외피 재료(2)의 하나 이상의 층으로 적어도 부분적으로 둘러싸여진다. 특정 실시예에서, 외피 재료는 코어의 두 개의 큰 대향 면들 상에만 존재한다. 다른 실시예에서, 도 2 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 모든 각도로부터 그 둘레에 복합 섬유 외피가 결합된 이후 코어가 어떠한 가시적 지점도 갖지 않도록 외피가 코어를 완전히 둘러싼다. 다른 실시예에서, 코어의 서로 다른 부분에 서로 다른 외피 재료가 적용될 수 있다. 예로서, 하나의 외피 재료는 코어의 저부 표면을 덮기 위해 사용될 수 있고, 다른 외피 재료는 코어의 상단 부분을 덮기 위해 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 외피는 재료의 단일 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 외피는 다수의 재료 층, 예로서, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 이상의 층을 포함한다. 일부 예에서, 외피는 동일 재료의 다수의 층을 포함하고, 다른 예에서, 외피는 둘 이상의 서로 다른 재료의 다수의 층을 포함한다. 다층 외피를 포함하는 특정 예에서, 하나의 외피 재료의 하나 이상의 층이 먼저 적용되고, 그후, 다른 외피 재료의 하나 이상의 층이 후속된다. 특정 예에서, 외피의 어드밴스드 복합 재료는 그라파이트 섬유 복합체, 플라스틱, 버키 페이퍼(Bucky Paper^TM), 파이버글래스 복합체 또는 케블라 복합체를 포함한다. 특정 실시예에서, 복합 섬유 재료는 복합 재료의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 복합 섬유는 에폭시 수지 같은 중합성 수지가 주입되는 결합 또는 "경화" 공정을 통해 보강된다. 특정 예에서, 섬유는 코어에 적용되고, 그후, 코어 상에 직접적으로 수지가 함침된다. 다른 예에서, 수지로 사전-함침된 섬유의 시트(예를 들어, 프리-프레그 탄소 섬유 시트)가 외피 재료를 제조하기 위해 코어에 적용될 수 있다. 특정 양호한 실시예에서, 외피는 에폭시 수지로 보강된 그라파이트 섬유 복합 재료의 단일 층을 포함한다. 특정 예에서, 외피는 탄소 섬유의 하나 이상의 시트를 포함할 수 있으며, 시트는 임의의 적절한 모듈러스 크기의 탄소 섬유를 포함한다. 특정 예에서, 시트는 33-100 MSI의 모듈러스 크기를 갖는 탄소 섬유를 포함한다. 다른 실시예에서, 시트는 표준 모듈러스(33-34 MSI), 중간 모듈러스(40-42 MSI) 또는 고 모듈러스(70-100+ MSI)를 갖는 탄소 섬유를 포함한다. 다른 실시예에서, 서로 다른 모듈러스의 탄소 섬유를 갖는 다양한 시트가 피아노 판의 서로 다른 영역에 적용될 수 있다. 또한, 외피는 버키페이퍼를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 외피는 탄소 섬유와 버키페이퍼의 조합을 포함한다.

외피(2)의 두께는 외피가 설치되는 피아노의 특정 치수와 선택된 재료의 단위 두께 당 강도에 의존한다. 특정 실시예에서, 외피의 전체 두께는 두께가 약 0.125와 20 인치 사이이다. 특정 예에서, 외피의 전체 두께는 약 20, 18, 16, 14, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5 또는 0.25 인치보다 작다. 다른 실시예에서, 외피의 전체 두께는 약 18, 16, 14, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5 또는 0.25보다 크다. 특정 실시예에서, 외피는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 전체 판 조립체를 가로질러 실질적으로 균일한 두께이다. 다른 실시예에서, 외피 재료의 두께는 판 조립체를 가로질러 변한다. 일부 예에서, 외피 재료는 현의 방향으로 판 조립체의 중간에서 또는 그 부근에서 최대 두께이며, 도 6에 도시된 바와 같이 중간으로부터 멀어지는 방향으로 이동함에 따라 두께가 감소한다. 이런 디자인은 응력이 감소되는 영역에서, 예를 들어, 현의 부착 지점의 부근에서 두께를 감소시킴으로써 최소의 크기 및 중량을 여전히 제공하면서, 최대 응력의 영역에서, 예를 들어, 현 인장의 방향으로 판의 중심에서 최대 강도를 제공하기 때문에 특정 예에 바람직할 수 있다. 외피 두께가 변하는 예에서, 외피는 더 두꺼운 외피가 적용되는 영역에서 외피 재료의 더 많은 층을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 서로 다른 외피 재료가 사용되어 추가적 층을 구성할 수 있다. 예로서, 판은 전체 코어에 동일한 수의 탄소 섬유 시트의 층을 적용함으로써 생산되고, 그후, 증가된 변형의 영역에 버키페이퍼의 하나 이상의 층이 적용될 수 있다.

추가적 실시예에서, 판은 예로서, 판 조립체의 후방, 전방, 측부 및 코어 중 하나 이상에 현수 로드, 케이블 또는 "밧줄"을 포함할 수 있다. 이들 로드, 케이블 또는 밧줄은 이들이 현 인장의 계산된 응력을 상쇄하여 여전히 매우 더 강한 디자인을 형성하도록 설계될 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자는 원하는 상쇄 압력을 생성하도록 이런 로드, 케이블 또는 밧줄을 위한 적절한 위치를 결정할 수 있다. 이들 로드, 케이블 또는 밧줄은 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있으며, 이런 재료는 본 기술 분야에 잘 알려져 있다. 특정 예에서, 이들 로드, 케이블 또는 밧줄은 금속 재료(예를 들어, 강철, 티타늄 또는 알루미늄), 섬유 재료(예를 들어, 탄소 섬유, 연속 섬유, 파이버글래스 또는 버키페이퍼), 플라스틱 재료 또는 이들의 임의의 다른 조합이나 다른 복합 재료로 구성될 수 있다.

추가적 실시예에서, 복합 재료의 섬유는 강도 및 강성 양자 모두의 과잉량을 제공하기 위해 판 조립체의 최대 부하 지탱 위치의 방향으로 정렬될 수 있다. 이런 방식의 섬유 배향은 수지 재료의 주입과 함께, 판 조립체의 실질적 비 굴곡 상태를 추가로 보증한다. 특정 예에서, 섬유의 방향성은 피아노의 각 주어진 섹션 내의 피아노 현(각각 베이스 현, 테너 현 및 트레블 현 섹션)에 평행하게 연장한다. 예로서, 베이스 현의 피아노 와이어가 상부 좌측 모서리로부터 하부 우측으로 대각선으로 연장하는 업라이트 피아노 판에서, 이 섹션의 판의 외피에서의 섬유의 정렬도 마찬가지이다. 유사하게, 트레블 현의 피아노 와이어가 수직으로 연장하는 피아노 판에서, 외피의 섬유도 마찬가지로 수직으로 연장한다.

특정 실시예에서, 외피 재료의 적용 이후, 판은 페인트 등으로 코팅 또는 스프레이됨으로써 원하는 색상 또는 질감 같은 원하는 심미적 특성을 생성할 수 있다.

특정 실시예에서, 판은 적어도 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40 또는 그 이상의 톤수의 인장을 견딜 수 있도록 설계된다.

복합체 판 조립체의 특정 실시예에서, 조율 핀 구멍(3), 히치 핀 구멍(4 & 5), 어그레이프 구멍(agraffe hole)(미도시), 압력 바아 구멍(8) 또는 장착 구멍(6) 같은 하나 이상의 구멍이 판 내에 도입된다. 특정 예에서, 이들 구멍은 코어 재료 내로 직접적으로 몰딩될 수 있다. 특정 예에서, 이들 구멍은 임의의 제조 단계에서 판을 통해 천공될 수 있다. 일부 예에서, 구멍은 수지 결합 단계가 이루어지기 이전에 절삭 또는 천공에 의해 도입된다. 제조 공정의 이런 단계에 구멍을 도입하는 것은 제조자가 경화 이후 탄소 섬유 판 조립체를 통해 천공하는 것을 피할 수 있게 하는 예상밖의 장점을 가지며, 이러한 경화 이후의 천공은 디자인의 전체적 구조적 완전성을 훼손시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 판 조립체가 완성된 이후, 이전에 형성된 관통 구멍을 통해 삽입체를 배치함으로써, 또는, 판 조립체가 형성되는 동안 판 조립체 내로 직접적으로 나사형 삽입체를 몰딩함으로써 나사형(암형) 삽입체가 구멍 내에 먼저 삽입될 수 있다. 이런 나사형 삽입체는 조율 핀, 어그레이프 또는 히치 핀 같은 나사형(수형) 볼트가 핀블록 같은 나사부를 수용하도록 구성된 별도의 부재를 필요로 하지 않고 판 조립체에 직접적으로 부착될 수 있게 한다.

특정 실시예에서, 판 조립체는 조율 핀 구멍(3)을 포함할 수 있으며, 조율 핀 구멍은 조율 핀이 판을 통해 돌출할 수 있게 하는 관통 구멍을 의미한다. 피아노 구조에서, 이들 조율 핀은 통상적으로 판에 인접하게 위치된 핀블록에 나사결합된다. 판을 지나쳐 돌출되면, 피아노의 강철 현이 조율 핀의 눈부를 통해 꿰어지고, 인장되도록 감겨진다. 조율 핀과 판의 조율 핀 구멍 사이의 임의의 간극은 특정 예에서 목재, 코르크, 플라스틱 또는 복합체 부싱 같은 부싱에 의해 점유될 수 있다.

추가적 실시예에서, 히치 핀 구멍(4 & 5)이 포함되며, 이들은 복수의 히치 핀을 수용할 수 있다. 이들 히치 핀의 기능은 판에 현을 고정하는 수단으로서 현의 루프형 단부를 수용하는 것이다. 특정 실시예에서, 이들 히치 핀 구멍은 그들에 끼워지는 히치 핀과 정확히 동일한 직경 및 크기로 이루어짐으로써 꼭맞는 끼워맞춤을 보증한다. 특정 실시예에서, 히치 핀 구멍은 판 조립체 상의 별개의 위치들에 다수 세트로 위치될 수 있다. 예로서, 도 1을 참조하면, 참조 번호 4는 테너 또는 트레블 현 히치 핀의 위치를 도시하고, 참조 번호 5는 베이스 현 히치 핀이 위치되는 위치를 예시한다. 다른 실시예에서, 판 내의 섬유가 돌출되어 히치 핀을 형성한다. 다른 실시예에서, 외피 재료로 이루어진 몰딩된 히치 핀을 형성하도록 외피 재료가 몰딩된다.

다른 실시예에서, 판 내로 도입되는 구멍은 피아노 프레임에 판을 고정하기 위해 사용되는 볼트를 위한 목적의 장착 구멍(6)이다. 특정 실시예에서, 이 판과 프레임의 중간에 피아노 공명판(soundboard)이 배치된다. 이런 실시예에서, 공명판을 통해, 그리고, 프레임 내로 볼트가 통과할 수 있게 하도록 음판 내로 절삭된 개구가 존재한다. 특정 예에서, 볼트는 궁극적으로 업라이트 피아노 프레임의 수직 팀버 내로 또는 그랜드 피아노 모델에서는 피아노 프레임의 수평 팀버에 고정된다.

다른 실시예에서, 판 조립체는 어그레이프 구멍을 포함할 수 있으며, 이 어그레이프 구멍은 어그레이프를 수용하기 위한 목적의 구멍을 의미한다. 본 기술 분야에 잘 알려진 바와 같이, 어그레이프는 안내 스크류이고, 빈번하게는 황동으로 형성되며, 현이 특정 유형의 피아노의 조율 핀을 벗어날 때 현의 간격 및 높이를 조정한다. 다른 실시예에서, 판 조립체는 압력 바아가 장착될 수 있는 압력 바아 구멍(8)을 포함할 수 있다. 본 기술에 잘 알려진 바와 같이, 압력 바아는 현이 조율 핀을 벗어난 이후 현 중 일부 또는 모두에 하향 압력을 인가하여 현장에서 "다운베어링(downbearing)"이라 알려진 바를 달성하는 바아이다. 어그레이프 또는 압력 바아를 위한 이런 구멍의 배치는 판 조립체가 사용되는 피아노의 디자인에 기초하여 본 기술 분야의 숙련자가 쉽게 결정할 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명의 판 조립체는 또한 판 가교부(7)를 포함한다. 본 기술 분야에 잘 알려진 바와 같이, 판 가교부는 통상적으로 금속 음악 와이어가 판과 접촉하는 조율 핀에 바로 인접한 영역이다. 이 위치의 피아노의 강철 현의 일정하고 집중된 압력에 의해 복합체 판에 홈이 형성되는 것으로부터 복합체 판의 구조적 완전성을 보호하기 위해, 일부 또는 모든 실시예에서판 가교부를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 판 조립체와 함께 사용할 수 있는 판 가교부는 금속 또는 복합 재료나 그 조합 같은 현이 판과 접촉하는 영역의 판 조립체에 추가적 강도를 제공하기 위한 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 판 가교부는 판 조립체가 구성된 이후 판 조립체에 부착되는 금속 또는 복합 재료의 별개의 부재를 포함한다. 다른 실시예에서, 판 가교부는 도 2 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 판 조립체의 일체형 부분일 수 있다. 예로서, 이런 일체형 판 가교부는 외피 재료의 추가적 두께의 영역을 포함함으로써 생성되거나 코어나 외피 재료 내로 몰딩될 수 있다. 특정 실시예에서, 글래스 수지 같은 배리어 재료의 얇은 층이 판 가교부의 표면에 인가됨으로써 판 가교부 재료와 피아노 현 사이의 직접 접촉을 제거할 수 있다.

예

영창(Yung Chang) 수직 피아노 모델 U-121을 위한 피아노 판 조립체는 이하의 방식으로 구성된다. 판 조립체는 56 인치 길이, 45 인치 높이 및 4 인치 두께의 폴리스티렌 발포체의 블록으로부터 절단된 코어를 갖는다. 코어의 두께는 영창에 설치되기에 적합한 치수로 성형되고 나서 히치 핀의 영역의 주변 및 현 인장의 방향으로 코어의 중앙 주변에서 대략 3 인치 두께이며, 핀블록의 영역에서의 대략 0.75 인치 두께로 테이퍼진다. 코어 재료는 다음과 같이 외피로 코팅된다: 고 모듈러스 복합 섬유 시트의 2-3 층이 판의 중심의 고 모듈러스 복합 섬유의 추가적 2-3 층 및 히치 핀의 영역의 추가적 1-2 층과 함께 전체 코어를 둘러싼다. 각 층은 판의 측면 당 대략 0.25 인치 두께이다. 이 때문에, 전체 회피 두께는 특정 영역에 적용된 층의 수에 따라서 발포체 코어의 초기 두께에 대략 1-3 인치(층 당 0.25 인치 * 2-6 층 * 판의 2 측부 = 1-3 인치)를 추가한다. 이 때문에, 전체 코어는 핀블록의 영역에서 대략 2 인치 두께이고, 현 인장의 방향으로 판의 중간 주변에서 대략 6 인치 두께이고, 히치 핀의 영역에서 대략 5 인치 두께이다. 외피 재료의 적용 이후, 적절한 직경의 장착 구멍(6), 조율 핀 구멍(3) 및 히치 핀 구멍(4 및 5)은 피아노의 장착 볼트, 조율 핀 및 히치 핀 크기 및 위치에 기초하여 적절한 위치에서 판 조립체를 통해 사전 천공된다.

키베드 조립체의 제거 이후, 판을 피아노 내에 위치시키고, 복합체 판 조립체에 신중히 할당된 조율 핀 구멍(3)을 통해 강철 조율 핀을 신중하게 꿴다. 조율 핀이 관통 돌출하는 상태로 핀 블록에 대해 판이 표면이 일치된 상태로 정렬되고 나서 조율 핀 부싱이 추가될 수 있다. 이제 판이 핀 블록과 표면 일치된 상태로 적절히 정렬되고 피아노 케이스의 플로어 상에 고정 배치된 상태에서, 장착 볼트가 복합체 판의 사전 천공된 장착 구멍(6)을 통해 삽입됨으로써 판을 피아노 프레임에 견고히 고정한다. 히치 핀이 기존 판의 부분으로부터 아직 돌출되지 않는 모델에서, 히치 핀은 할당된 히치 핀 구멍(4 및 5) 내로 삽입될 수 있다. 그후, 강철 현은 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 테너 및 트레블 현이 먼저, 그리고, 베이스 현이 마지막에 끼워지게 되며, 그 이유는 베이스 현이 테너 현 위를 가로지르는 방식으로 끼워지기 때문이다. 현의 기부는 음판에 접착된 목재 가교부로부터 돌출하는 가교부 핀을 통해 꿰어지고, 피아노 와이어의 저부의 루프형 단부는 히치 핀 둘레에 체결된다. 이제, 키베드(keybed)가 피아노의 프레임으로 복귀되고, 여기에 키이가 설치되며, 작동 레일 조립체(해머, 레피티션션, 댐퍼 등을 포함)가 제 위치에 설치된다. 피아노 작동부는 구체적으로 이런 목적을 위해 지정된 판 내의 기존 장착 구멍(6)을 통해 볼트로 판에 고정된다.

Claims (22)

1. 적어도 하나의 측부가 외피(shell)에 의해 둘러싸여진 코어를 포함하는 피아노 판 조립체에 있어서,
   상기 코어는 고밀도 발포체, 중합성 재료, 플라스틱 재료, 파이버글래스 시트 재료 또는 그 소정의 조합으로부터 선택된 재료를 포함하고,
   상기 외피는 중합성 수지로 함침된 복합 섬유 재료(composite fiber material)를 포함하는, 피아노 판 조립체.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 외피의 상기 복합 섬유 재료는 그라파이트 탄소, 케블라, 플라스틱, 버키 페이퍼, 파이버글래스 또는 그 소정의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는, 피아노 판 조립체.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 외피는 티타늄, 알루미늄 또는 그 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속 재료를 더 포함하는, 피아노 판 조립체.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외피는 상기 코어의 상부 및 하부 표면 양자 모두를 둘러싸는, 피아노 판 조립체.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외피는 상기 코어를 완전히 둘러싸는, 피아노 판 조립체.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어는 중실 재료(solid material) 또는 구조적 형상을 포함하는 재료를 포함하는, 피아노 판 조립체.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 재료는 허니콤 형상을 포함하는, 피아노 판 조립체.
8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어는 복수의 층들을 포함하고, 인접한 층들은 동일하거나 서로 다른 재료를 포함하는, 피아노 판 조립체.
9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어의 전체 두께는 약 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24 인치보다 작은, 피아노 판 조립체.
10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어의 전체 두께는 약 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 또는 23 인치보다 큰, 피아노 판 조립체.
11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외피는 제2 외피 재료의 하나 이상의 층들로 적어도 부분적으로 코팅된 제1 외피 재료의 하나 이상의 층들을 포함하고, 상기 제1 외피 재료 및 상기 제2 외피 재료는 동일하거나 서로 다른 재료들인, 피아노 판 조립체.
12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합성 수지는 에폭시 수지를 포함하는, 피아노 판 조립체.
13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판 조립체는 하나 이상의 현수 로드들(suspension rods), 케이블들 또는 밧줄들을 더 포함하는, 피아노 판 조립체.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 로드들, 케이블들 또는 밧줄들은 티타늄, 알루미늄, 그라파이트 섬유, 버키페이퍼, 파이버글래스 또는 플라스틱이나 그 임의의 조합 중 하나 이상을 포함하는, 피아노 판 조립체.
15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외피는 복합 섬유들을 포함하고, 상기 섬유들은 상기 판 조립체 내 최대 부하 지탱 위치들의 방향으로 정렬되는, 피아노 판 조립체.
16. 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판 조립체는 금속 또는 첨단 복합 재료(advanced composite material)를 포함하는 판 가교부를 더 포함하는, 피아노 판 조립체.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 판 가교부는 그라파이트 복합 섬유, 파이버글래스, 플라스틱, 케블라, 버키 페이퍼 또는 그 임의의 조합을 포함하는, 피아노 판 조립체.
18. 청구항 16에 있어서, 상기 판 가교부는 금속-복합 재료 혼합물을 포함하는, 피아노 판 조립체.
19. 청구항 1 내지 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판은 적어도 30 톤의 인장을 견딜 수 있는, 피아노 판 조립체.
20. 청구항 1 내지 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판은 하나 이상의 관통 구멍들을 포함하고, 상기 관통 구멍들은 수지 결합 단계가 이루어지기 이전에 절삭 또는 천공에 의해 도입되는, 피아노 판 조립체.
21. 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항의 피아노 판 조립체를 제조하는 방법.
22. 청구항 1 내지 21 중 어느 한 항의 피아노 판 조립체를 포함하는 피아노.

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