专利名称：用于弦乐器的颤音单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于弦乐器的颤音单元。
可这样构造颤音单元110通过琴弦S的张力和与琴弦S的张力作用相反的弹簧130的推力将颤音体120保持在平衡状态。当颤音体120由于颤音臂125的操纵而绕枢轴转动时，琴弦S的张力增加或减小，这就提高或降低了每根琴弦S的音调。当臂125释放时，颤音体120回复到平衡位置，而且每根琴弦S的音调回到原始音调。
然而，颤音体120的平衡是非常敏感的并且容易受各种因素的影响。例如，在枢轴转轴的摩擦力、弹簧130的不良回弹、吉它演奏者对颤音体120或颤音臂125的接触、气阻(choking)、降音(flatter)(当演奏者突然释放颤音臂125时，由于惯性力而使声音起伏)以及琴弦S突然折断可阻碍颤音体120在绕枢轴旋转后回到平衡位置。这将使琴弦S离调。颤音单元110的另一个显著的缺陷是难于调音。具体而言，当通过增加张力升高一根琴弦S的音调时，所有琴弦S张力的和也增加了。这使颤音体120从平衡位置朝颈部绕枢轴转动，于是缩短了螺母与琴弦支持体121之间的距离。于是，其它琴弦S的张力减小了，并且其它琴弦S的音调降低了。当一根琴弦S的张力减小时，其它琴弦S的音调升高。因此，在理论上不可能准确地调谐所有的琴弦S。为了使音调接近准确的调音状态需要很多努力。
另外，在每根琴弦S的目标音调、线密度和长度中间形成一定的对应关系。然而，上述颤音单元110的标度长度根据弹簧130的强度而改变，其中每根琴弦S的一端是可移动的。因此，当转动放开的琴弦S时，在标定长度之外为放开的琴弦S调音存在大量的中性点。因此，如果颤音单元120与设计的平衡位置相比是朝向或背离颈部倾斜，则标定长度将变得与设计值不同，于是在将琴弦S压向位于颈部的某一档子时，不能产生所想要音调的声音。
颤音单元110的缺陷已经引起了注意。于是，近年来已经提出了这样一种颤音单元，所述颤音单元具有其张力大于琴弦张力的弹簧。日本拟定公开的专利公布1-93793号和日本审定专利公布2-48120号公开了这样的颤音单元。然而，专利公布1-93793号中披露的机构需要很大力气增大琴弦张力来升高音调，或者操纵颤音臂。在专利公布2-48120号中公开的颤音单元中，颤音单元直接与一根弹簧相连。因此，如果弹簧由于颤音体绕枢轴转动而在不是伸长和缩短方向的方向上发生倾斜或变形，就会影响弹簧的弹性。颤音单元具有一个挡块限制颤音体的移动。为了降低由颤音体与挡块碰撞产生的噪音，在颤音体和挡块之间设置了诸如橡胶的减震部件。在这种情况下，减震部件的变形很可能使琴弦离调。另外，颤音单元具有多个调节器。这些调节器的位置不容易发现，调节程序也不容易理解。
美国专利号4928564公开了在颤音块与吉它主体之间设有托架的颤音单元。在托架上设置了抗衡弹簧机构。该机构包括一根管和一根杆，它们都固定在托架上。该管容纳该杆。该杆的一端与颤音块结合。当颤音块移动时，该杆也相对该管移动，从而向颤音臂施加适当的张力。
上述颤音单元经常使演奏者感到不舒服。例如，当弦马或颤音块回到中间位置时，不能平滑地操纵臂。因此，喜欢浮动(floating)弦马感觉的演奏者受到打扰。如果在乐器演奏过程中向演奏者传送抗衡弹簧机构中部件间的摩擦力，演奏者将感到不舒服。
为了实现前述和其它目的，依照本发明的目的，提供了用于弦乐器的颤音单元，它具有基板和多根琴弦。基板具有顶面和背面，并且由主体可绕枢轴转动地支撑。每根琴弦的前端由颈部支撑，每根琴弦的后端受由基板顶面支撑。颤音单元使基板响应颤音臂的操纵而绕枢轴转动。颤音单元包括颤音块、基座、啮合部件、移动部件、第一弹簧以及第二弹簧。颤音块从基板背面竖直地延伸到主体内限定的空间并与基板一起绕枢轴转动。颤音块的远端具有一个勾部。基座位于主体背部。啮合部件设置在支座后部并向后打开。在啮合部件上可拆卸地设置了移动部件。移动部件可在移动部件与啮合部件啮合的啮合位置与移动部件与啮合部件分离的备用位置之间移动。第一弹簧利用颤音块连接基座，并沿着与琴弦张力相反的方向将颤音块向前推。第一弹簧的推力使可调的。第二弹簧利用移动部件连接基座并将移动部件推向啮合位置。在正常状态下，第二弹簧将移动部件保持在啮合位置上。当颤音块停止或向前绕枢轴转动时，通过第二弹簧的推力将移动部件保持在啮合位置上。当颤音块朝后绕枢轴转动时，由于移动部件与钩部分接触使移动部件从啮合位置移动到备用位置。
通过以举例方式描述本发明原理并结合附图的下面的描述将使本发明的其它方面和优点变得更清楚。
通过参照目前优选实施例及附图的以下描述将使本发明以及它的目的和优点可以最好地理解，其中图1是表示装配了依照本发明的颤音单元的电吉它的透视图；图2是表示图1颤音单元的平面图；图3是表示图1的颤音单元的截面图，其中为了说明目的而去掉了一些部件；图4是图1的颤音单元的后视图；
图5是沿图3的线5-5剖开的截面图；图6是沿图4的线6-6剖开的截面图；图7是表示当臂向下推时图1的颤音单元的局部截面图；图8是当臂向下推时图1的颤音单元的后视图；图9是表示当臂向上拉时图1的颤音单元的局部截面图；图10是当臂向上拉时图1的颤音单元的后视图；图11是表示安装在弦乐器中的典型的现有技术的颤音单元的截面图。
图1表示一种弦乐器，在本实施例中它是电吉它G。吉它G包括颈部N、主体B以及六根琴弦S。头部H放置在颈部N的顶端。调音杆Nb放置在头部H上。每根琴弦S的一端由一个调音杆Nb保持。颤音单元1位于主体B内。颤音单元1形成一个弦马并且起着琴弦调音装置和音调改变装置的作用。每根琴弦S的一端由颤音单元1保持着，该端与在头部H保持的那个端是相对的。在颈部N的前端设有螺母Na，用以支撑在与头部H连接的颈部N的该端上的那些琴弦S部分。在头部H上设置了调音销Nc。调音销Nc与调音杆Nb相连，用于调音该琴弦S。
如图2至6所示的，颤音单元1包括颤音体10、颤音臂K以及背部机构60。颤音臂K可拆卸地连接颤音体10并且用于操纵颤音体10。背部机构60形成颤音体回复机构，在颤音体10绕枢轴转动后使颤音体10回到平衡位置。背部机构60位于在主体B的背部形成的凹槽Bb内。
在本实施例中，颤音体10包括基板11、六根独立的琴弦支撑体(弦马鞍座)20、颤音块40。基板11具有顶面和背面，并且是可绕枢轴转动地安装在主体B的顶面Ba上。弦马鞍座20位于基板11上，用于支撑琴弦S的后端。(根据此处所使用的，术语朝前和前是指朝着颈部的位置，而术语后是指离开颈部的位置)。颤音块40从基板11的后部竖直延伸。当颤音臂K拉上和推下时，颤音块40在主体B的贯穿空间Bc内朝前和朝后绕枢轴转动。
在本实施例中，琴弦支撑体20位于基板11上。每根琴弦支撑体S对应一根琴弦S。琴弦支撑体20允许每根琴弦S的音品进行调节。图3表示当颤音体10处于平衡位置且演奏者未使用颤音单元1时的颤音单元1及具周围情况。图4表示处于平衡位置的背部机构60。
在基板11的前端两侧或靠近颈部N的末端具有刀刃12。基板11由柱螺栓Bs可绕枢轴转动地支撑，它们每个都保持着一个刀刃12。在基板11上形成六道沟槽13。每道沟槽13对应一个琴弦支撑体20。
每个琴弦支撑体20有一个鞍座保持架21、鞍座主体25以及调节杆31。每个鞍座保持架21安装在基板11上。每个鞍座保持架21的位置可朝前和朝后移动。每个鞍座主体25利用具有销钉26的对应鞍座保持架21可绕枢轴转动地支撑，其销钉26垂直于琴弦S延伸。每个鞍座主体25具有琴弦容纳部分27，它做成曲面状。琴弦容纳部分27位于鞍座主体25的前端。每个鞍座主体25在后部还具有琴弦固定凹槽28。块体29插入琴弦固定凹槽28中，用以将对应的琴弦S保持在凹槽28的内壁与块体29之间。固定螺钉29A拧在每个鞍座主体25上。螺钉29A的远端伸入凹槽28内并且保持块体29。
每根调节杆31从一个鞍座主体25的后侧向后延伸。调节杆31用于调节鞍座主体25的旋转位置。每根调节杆31位于在基板11上形成的一道沟槽13内。在基板11的背部设置片簧35。每个片簧35对应于一根调节杆31。每个片簧35通过调节杆31围绕销钉26反时针恒定地推动对应的鞍座主体25。在基板11的后端设置六根琴弦调音螺栓(细调音螺栓)36。每个琴弦调音螺栓36与一个调节杆31接触。正如图3中所看到的，上下拧动每个琴弦调音螺栓36，以便对应的鞍座主体25绕枢轴转动，从而调音相应的琴弦S。当每个琴弦调音螺栓36顺时针转动时，通过对应的调节杆31使对应的鞍座主体25顺时针绕枢轴转动。即，鞍座主体25向后绕枢轴转动。这增大相应琴弦S的张力，或升高琴弦S的音调。当每个琴弦调音螺栓36反时针转动时，通过对应的调节杆31使对应的鞍座主体25反时针绕枢轴转动。即，鞍座主体25向前绕枢轴转动。这减小对应琴弦S的张力，或降低琴弦S的音调。
在所示的实施例中，具有鞍座保持架21和鞍座主体25的琴弦支撑部件20是锁定型的。然而，本发明可用于非锁定型的琴弦支撑部件。在所示的实施例中，琴弦支撑部件20彼此独立，每个支撑部件20支撑一根琴弦S，以调节每根琴弦S的音品。然而，本发明还可应用于具有整体型琴弦支撑部件的基板。
本实施例的颤音单元包括在颤音块40上设置的钩部50和背部机构60。背部机构60包括啮合部件65、调节部件70、第一弹簧75、第二弹簧80以及杆部件90。
如图3至10所示的，颤音块40从颤音体10的基板11朝向主体B的背部竖直延伸。钩部50设置在邻近颤音块40的远端的后部。当颤音块40向后绕枢轴转动时，钩部50接触到杆部件90。因此，正如所示的，优选地钩部50形成具有展开远端的拱形。
背部机构基座61用于将背部结构60安装到主体B上。具体地说，利用诸如螺钉的适当部件将背部机构基座61固定到在主体B的背面形成的凹槽Bb中。
如图3至10所示的，啮合部件65位于背部机构基座61的侧面。每个啮合部件65具有朝后打开的开口部分66。在本实施例中，突块67与背部机构基座61整体形成。突块67位于背部机构基座61的侧面部分。每个啮合部件65是在一个突块67内形成的V形槽口。然而，只要啮合部件65能容纳杆部件90，啮合部件65的结构和形状可以改变。杆部件90用作可在移动部件与啮合部件65相啮合的啮合位置和移动部件与啮合部件65相分开的备用位置之间移动的移动部件。优选地，杆部件90具有圆形截面。
调节部件70位于背部机构基座61的前部并且朝前和朝后(即朝着或离开颈部)移动。调节螺栓72拧在从基座机构61延伸的托架71上。调节部件70拧在调节螺栓72上。当螺栓72旋转时，调节部件70朝前或朝后移动。
每个第一弹簧75具有前端76和后端77。前端76固定在调节部件70上，而后端77安装在颤音块40的底部。于是第一弹簧75克服琴弦的张力将颤音块40恒定地向前推。在本实施例中，两根第一弹簧75设置在调节部件70的侧面部分。
每根第二弹簧80具有前端81和后端82。前端81固定在背部机构基座61。具体地说，每个前端81钩在背部机构基座61上形成的啮合突起62上。在本实施例中，第二弹簧80位于第一弹簧75外部。
杆部件90位于颤音块40后部。第二弹簧80的后端82与杆部件90啮合，以便恒定地向前推动杆部件90。当颤音块40不绕枢轴转动时或当颤音块向前绕枢轴转动时，杆部件90与啮合部件65啮合。当颤音块40向后绕枢轴转动时，杆部件90与在颤音块40上形成的钩部50啮合并离开啮合部件65朝后移动。此时，杆部件90在与啮合部件65分开之前在啮合部件65的下部斜坡滑动。
正如上面所述的，调节部件70的位置可通过旋转调节螺栓72来调节第一弹簧75的力进行改变。这允许根据不同琴弦线径的琴弦S的张力调节弹簧75的力。另外，还可以调节颤音体10(基板11)相对柱螺栓Bs的倾斜角。
在正常状态下，或者当颤音体10处于平衡位置时，第一弹簧75伸出比正常长度更长并将颤音块40向前推。另外，第二弹簧伸出比正常长度更长并将杆部件90向前推，于是杆部件90与啮合部件65啮合。在该状态下，颤音体10(基板11)位于基准角，此时演奏者不再使用颤音。
当琴弦S没有张力时，颤音块40由于第一弹簧75而向移动范围的前端移动。当为琴弦S调音时，张力加在每根琴弦S上。于是，颤音块40朝后移动，直至钩部50与杆部件90啮合。在该状态下，颤音块40位于平衡状态。如果弹簧75的力不足，琴弦S的张力将使啮合钩部50接触杆部件90，并使杆部件90离开啮合部件65朝后移动。如果第一弹簧75的力过大，则在钩部50接触杆部件90之前琴弦S的张力与第一弹簧75的力是平衡的。在该状态下，颤音块40是浮动的并且是不稳定的，正如图11所示的现有技术的颤音单元110那样。
因此，优选地第一弹簧75的力略小于琴弦S的张力并调节第二弹簧80的力使颤音块40的钩部50接触杆部件90，而杆部件90与啮合部件65不分开。然而，如果演奏者喜欢浮动状态，可不同地调节颤音单元1。如果第二弹簧80和杆部件90从背部机构61上拆下来，颤音单元1就以现有技术的颤音单元110相同的方式起作用。
轴承91安装在杆部件90接触颤音块40的钩部50的位置。当颤音块40向后绕枢轴转动时，轴承91在钩部50上转动，这减少了钩部50与杆部件90之间的摩擦。钩部50形成拱形以便在颤音块40向后绕枢轴转动并移向原始位置时促进钩部50与轴承91接触。轴承90利用一对圆圈93安装在杆部件90上。
两个轴承92也安装在杆部件90上。轴承92设置在杆部件90接触啮合部件65的位置上。每个轴承92利用一对圆圈93安装在杆部件90上。当颤音块40在向后绕枢轴转动之后回到原始位置(平衡位置)时，第二弹簧80的力使杆部件90接触啮合部件65的开口部分66。此时，轴承92减少杆部件90与开口部分66之间的摩擦。
由于颤音块40的钩部50形成拱形，因此当颤音块40向后绕枢轴转动时缓冲钩部50与杆部件90之间的位移。这将有利于颤音块40继续向后绕枢轴转动。
橡胶减震部件95安装在颤音块的钩部50上。橡胶减震部件96安装在每一个啮合部件65上。当轴承91、92接触钩部50和啮合部件65时，减震部件95、96吸收震动，从而能降低噪音。
现在描述颤音单元1的操作。当以图7所示的箭头方向朝主体顶面Ba推下颤音臂K时，颤音体10(基板11)绕柱螺栓Bs转动，于是颤音体10的后部向上倾斜。这减小了琴弦S的张力并且降低或压平琴弦S的音调。如图7和8所示的，位于基板11背面的颤音块40将在主体B的空间Bc内以箭头b1所示的方向朝后绕枢轴转动。于是，在调节部件70与颤音块40之间的第一弹簧75伸长。与此同时，颤音块40与杆部件90在钩部50接触，并以箭头c1所示方向朝后推动杆部件90，使其离开啮合部件65的开口部分66。因此第二弹簧80伸长。
当在推下颤音臂K之后释放该颤音臂时，第一弹簧75和第二弹簧80使颤音块40在空间Bc内绕柱螺栓Bs向后转动，或在与箭头B1所示方向相反的方向转动。然后如图3至6所示的，颤音块40回到初始平衡位置。杆部件90也朝前或以与箭头c1所示的方向相反的方向移动，并与啮合部件65相啮合。
当以图9所示的箭头d所示的方向将颤音臂K从主体表面B1拉上时，颤音体10的基板11绕枢轴转动，于是后部围绕柱螺栓Bs向下倾斜。这增大了琴弦S的张力，每根琴弦S的音调也升高或变尖。此时，如图9和10所示的，位于基板11背部的颤音块40向前以箭头e1所示的方向绕枢轴转动。于是，第一弹簧75收缩。此时，第二弹簧80保持杆部件90与接合部件65啮合。
当在将颤音臂K拉上之后将其释放时，琴弦S的张力使颤音块40在空间Bc内向后或沿与箭头e1的方向相反的方向绕柱螺栓Bs转动。于是，颤音块40回到图3至6所示的初始平衡位置。
对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以通过许多其它特定形式实现本发明是显而易见的。特别是，应当理解本发明可通过以下形式实现。例如，在上述实施例中第一弹簧75的数量和第二弹簧80的数量都是2。然而，弹簧75、80的数量可根据需要改变。
尽管上述实施例应用于六弦吉它的颤音单元，但本发明可应用于其它形式的弦乐器，例如低音(base)吉它。
因此，应认为目前的示例和实施例是说明性的而不是限制性的，而且本发明不应限制为在这里所给出的详细描述，而是在所附权利要求的范围和等效物的限度内可以进行改进。
权利要求
1.一种用于具有基板和多根琴弦的弦乐器的颤音单元，其中该基板具有顶面和背面，并且由主体可绕枢轴转动地支撑，其中每根琴弦的前端由颈部支撑，而每根琴弦的后端由基板的表面支撑，其中颤音单元允许基板响应颤音臂的操纵而绕枢轴转动，该颤音单元的特征在于颤音块(40)，其中该颤音块(40)从基板(11)的背面竖直延伸到主体(B)内限定的空间(Bc)中，并与该基板一起绕枢轴转动，以及其中该颤音块(40)在末端具有钩部(50)；放置在主体(B)的背部的基座(61)；在基座(61)的后部形成的啮合部件(65)，其中该啮合部件(65)向后打开；在该啮合部件(65)上可拆卸地放置的移动部件(90)，其中该移动部件可在该移动部件(90)与该啮合部件(65)啮合的啮合位置与该移动部件与该啮合部件分开的备用位置之间移动；连接该基座(61)与该颤音块(40)的第一弹簧(75)，其中第一弹簧克服琴弦的张力将颤音块(40)朝前推，和其中第一弹簧(75)的推力是可调的；连接该基座(61)与该移动部件(90)的第二弹簧(80)，其中第二弹簧将该移动部件(90)朝该啮合位置推，和其中，在正常状态下，第二弹簧(80)将该移动部件(90)保持在该啮合位置；其中，当颤音单元(40)停止或向前绕枢轴转动时，通过第二弹簧(80)的推力将该移动部件(90)保持在该啮合位置，和其中，当该颤音块朝后绕枢轴转动时，通过该移动部件与该钩部(50)之间的接触将该移动部件从该啮合位置移动到该备用位置。
2.根据权利要求1所述的颤音单元，其特征在于轴承(91)放置在对应该钩部(50)的该移动部件(90)的部分上。
3.根据权利要求1或2所述的颤音单元，其特征在于轴承(92)放置在对应该啮合部件(65)的该移动部件(90)的部分上。
4.根据权利要求1或2所述的颤音单元，其特征在于该移动部件(90作成杆形，其中该啮合部件是对应于该移动部件(90)的末端的一对啮合部件(65)之一。
5.根据权利要求4所述的颤音单元，其特征在于该移动部件(90)具有圆形的截面，和其中该钩部(50)做成拱形。
6.根据权利要求1或2所述的颤音单元，其特征在于在该钩部(50)上设置减震部件。
7.根据权利要求1或2所述的颤音单元，其特征在于在该啮合部件(65)上设置减震部件。
8.根据权利要求1或2所述的颤音单元，其特征在于调节部件(70)固定在基座(61)上，其中该调节部件的位置沿该琴弦的纵向方向是可调的，以及其中第一弹簧(75)利用颤音块(40)连接该调节部件(70)。
全文摘要
颤音块从基板的背面延伸到主体内形成的空间。颤音块与基板一起绕枢轴转动。颤音块的远端有钩部。主体的背部放置该基座。基座的后部设啮合部件并向后打开。啮合部件可拆卸地设置移动部件。移动部件在移动部件与啮合部件啮合的啮合位置与移动部件与啮合部件分离的备用位置间移动。一对第一弹簧利用颤音块连接基座以克服琴弦张力将颤音块朝前推。第一弹簧的推力可调。一对第二弹簧利用移动部件连接基座。第二弹簧将移动部件推向啮合位置。在正常状态，第二弹簧将移动部件保持在啮合位置。颤音块停止或向前绕枢轴转动时，通过第二弹簧的推力将移动部件保持在啮合位置。颤音块朝后绕枢轴转动时，通过移动部件与钩部间的接触将移动部件从啮合位置移到备用位置。
文档编号G10D1/08GK1435815SQ0214714
公开日2003年8月13日 申请日期2002年10月23日 优先权日2002年1月30日
发明者平山伸二郎 申请人:星野乐器制造株式会社