弹簧偏置的调音器的制作方法

专利名称：弹簧偏置的调音器的制作方法
弹簧偏置的调音器
背景技术：
调音器用于调节诸如吉它之类的乐器的弦的张力，以影响拨弹或乱弹或以 其它方式弹奏时由弦发出的声音。对于吉它，调音器通常安装到吉它的琴首。 弦从吉它的琴身沿琴颈延伸到琴首。弦在吉它的琴颈上延伸越过音柱并在琴 颈和琴首的结合处延伸越过琴枕。弦延伸穿过安装在琴首上的相应调音器。
调音器上的指板或旋钮可旋转以使调音器(各弦分别延伸穿过该调音器)的轴 转动以调节弦上的张力。
例如当吉它首次装配或有弦断裂之后可将新弦适当地插入调音器。为了 给吉它重新装弦，将新弦固定到吉它的琴身上并向上延伸到琴颈，越过琴枕， 并延伸到相应的调音器上。使弦旋动穿过调音器的轴上的孔、切断(适当地/ 按要求)、并围绕调音器的颈部巻绕。然后将调音器沿巻绕方向转动，使得 弦围绕调音器的颈部缠绕直到达到所要求的张力。在首次旋入后，为吉它重 新装弦的人握住围绕调音器的颈部缠绕的吉它弦并开始转动调音器指板。使 用者通常将弦保持在位直到弦围绕调音器的颈部缠绕成可松开弦而弦不会向 后滑动穿过调音器的轴上的孔。或者，使用者可在在将弦旋动穿过轴上的孔 之后开始转动调音器的指板之前将弦围绕颈部缠绕几次。

发明内容
一般而言， 一方面，本发明提供用于乐器的调音器，调音器包括基部， 其构造成与乐器的琴首配合；致动器，其可转动地连接到基部；轴，其可转动 地连接到基部，轴设有尺寸设置成接纳乐器弦的第一孔，轴连接到致动器使得 致动器的致动使轴围绕轴的轴线转动；夹持件，其可移动地连接到轴并构造成 与弦配合；以及偏置件，其连接到轴并构造成与弦配合，且偏置件连接到夹持 件和轴以将夹持件朝向关闭位置偏置到与被轴接纳的弦配合，其中夹持件和轴 协作以通过夹持件配合弦而阻止由轴所接纳的弦的移脱。
本发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个。夹持件可滑动地连接 到轴以平行于轴的轴线滑动。夹持件设有尺寸设置成接纳弦的第二孔且夹持 件连接到轴以在关闭位置和打开位置之间滑动，其中在关闭位置，第一和第二 孔相对于彼此设置成阻止弦被第一和第二孔同时接纳，而在打开位置，第一和 第二孔相对于彼此设置成弦同时被第一和第二孔接纳。第一和第二孔基本上
是圆形通孔，各具有约2mm的直径。夹持件和轴构造成使得夹持件可相对于轴 滑动总共约2mm。轴沿其长度是中空的，且夹持件至少部分设置在轴内。
一般而言，另一方面，本发明提供用于乐器的调音器，调音器包括基部， 其构造成与乐器的琴首配合；致动器，其可转动地连接到基部；轴，其可转动 地连接到基部，轴设有尺寸设置成接纳乐器的弦的第一孔，轴连接到致动器， 使得致动器的致动引起轴围绕轴的轴线转动；滑动件，其可滑动地连接到轴使 得该滑动件可基本上相对于轴平行于轴线移动，滑动件可基本上相对于轴在转 动上固定，使得由致动器引起的轴的转动基本上引起滑动件的类似转动，该滑 动件设有尺寸设置成接纳乐器的弦的第二？L，第一和第二孔具有基本上平行的 轴线，滑动件可相对于轴在第一打开位置和第二关闭位置之间滑动，在第一打 开位置，第一和第二孔充分对准以从调音器外部将弦接纳在轴和滑动件内，在 第二关闭位置，第一和第二孔充分错开以放置弦接纳进入轴和滑动件；以及弹 簧，其设置在轴内并连接到滑动件以将滑动件朝向关闭位置偏置。
本发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个。轴包括中空颈部，且 第一孔是穿通颈部的壁设置的第一孔。滑动件包括杆部分，杆部分至少部分 地设置在轴的中空颈部内。第二孔是穿通杆部分设置的第二孔。
一般而言，另一方面，本发明提供一种用于乐器的调音器，调音器包括 基部，其构造成与乐器的琴首配合；致动器，其具有设置在基部内部的指部和 设置在基部内部的第一传动部分，致动器可转动地连接到基部；轴，其具有设 置在基部内的第二传动部分和颈部，该传动部分与第一传动部分配合，颈部设 置在基部外侧，轴可转动地连接到基部，轴具有中空颈部，该颈部设有穿通颈 部壁的第一孔，第一孔的尺寸设置成接纳穿过其中的乐器的弦；柱塞，其包括 至少部分设置在轴的中空颈部内的杆部分并设有穿通杆部的第二孔，第二孔的 尺寸设置成接纳穿过其中的乐器的弦，杆部分可在轴的颈部内第一打开位置和
第二关闭位置之间滑动，在第一打开位置，第一和第二孔对准以提供足以接纳 弦的第一开口，在第二关闭位置，第一和第二孔错开以放置将弦接纳在柱塞内； 以及弹簧，其设置在轴内并连接到柱塞以将柱塞向关闭位置偏置。
本发明的实施例可包括以下功能中的一个或多个。乐器可以使用一只手 调弦和调音。可改进为乐器装弦的安全性。


图1是调音器处于关闭位置的侧视图。
图2是图1所示调音器处于关闭位置的轴组件的局部剖视图。 图3是图1所示的调音器处于打开位置的侧视图。
图4是图3所示调音器处于打开位置的轴组件和蜗轮的一部分的局部剖视图。
图5是使用图1所示调音器来为吉它弦调弦和调音的方法的方框流程图。 图6是图1所示调音器用于吉它弦的侧视图。
具体实施例方式
本发明的各实施例提供用于为乐器弦调弦的技术。例如，用于吉它的调 音器包括在其颈部上具有通孔的轴和沿轴的长度轴向延伸的弹簧偏置柱塞。 通孔横向于轴的轴线延伸。通孔横向于柱塞的轴线延伸且其尺寸设置成与轴 的通孔类似，且通孔偏置成在其正常的不工作的位置，两孔几乎不交叠(如果 不是完全不交叠的话)。可致动柱塞以对抗弹簧的偏置使得轴上的通孔和柱 塞上的通孔基本上对准并交叠以使吉它弦能够穿过对准的孔。松开柱塞使弹 簧偏置到将柱塞沿轴向推动，使得吉它弦被柱塞和轴的孔壁挤压并保持在位。 调音器可通过转动调音器的指板使其轴转动而不会在转动调音器的指板之前 将吉它弦保持抵靠轴或将吉它弦围绕轴缠绕。其它实施例也在本发明的范围 内。
参见图l，调音器10包括柱塞12、转轴14、螺母16、垫圈18、引导件 20、基部22、臂24和指板26。 调音器10构造成配合穿过并附连到吉它或 其它乐器的琴首28并与之协作。螺母16包括螺纹管部分30，螺纹管部分包 括螺纹配合到引导件20内的螺纹32。引导件20构造成贴合地配合在穿过琴 首28设置的通孔34内。螺母16可拧到引导件20内，使得垫圈18压抵琴首 28的一侧、且基部22压抵琴首28的另一侧以将调音器10相对于吉它固定在 位。调音器10构造成辅助抓住插入穿过轴14的吉它弦以用于调节弦发出的 声音。
还参见图2-4，调音器10，尤其是图2和4所示的轴组件11构造成在图 l-2所示的静止、关闭状态/位置和图3-4所示的致动、完全打开状态/位置之 间移动。如图2、 4所示，轴组件11包括弹簧40和支承柱42。支承柱42 固定地附连到轴14，使得柱42相对于轴14的轴向长度固定不移动并随着轴 14转动。柱塞12和轴14构造和连接成使得柱塞12可相对于轴14沿柱塞12 和轴14的轴线70滑动。柱塞12连接到轴14，使得轴14的转动引起柱塞的 转动(例如， 一个或多个凸片可从柱塞的杆部分56延伸到设置在轴14的内壁 上的一个或多个狭槽内)。压縮弹簧40构造成压抵柱42和柱塞12的凸缘部 分44以将柱塞12偏置远离柱42。柱42相对于由轴14所形成的壁架46定尺 寸并设置在轴14内，使得柱塞12在柱塞12上没有朝向柱42的向下的力时偏 置抵靠壁架46。因此在没有外力时弹簧40将柱塞12偏置到完全关闭状态， 并通过在柱塞12的头48上施加压力而移动到完全打开状态。g卩，通过在柱 塞头48和柱42的底部上施加相反的挤压力可将调音器10打开，使得柱塞12、 尤其是柱塞凸缘44向柱42移动。
轴14和柱塞12各设有用于接纳吉它弦的通孔。轴14设有通孔50且柱 塞12设有通孔52。孔50设置在轴14的颈部54上，且孔52设置在柱塞12 的杆部56上。柱塞12和轴14相对于彼此对准，且孔50、 52定尺寸并设置 成彼此连结，使得在如图l-2所示的完全关闭位置，孔50、 52稍微交叠，从 而该交叠提供了穿过轴14和杆56的视线开口 ，该开口小于插入穿过调音器41 的任何弦的直径。或者，孔50、 52可定尺寸和设置成完全不交叠，调音器IO 处于完全关闭位置。孔50、 52还定尺寸和设置成当调音器10处于如图3-4 所示的完全打开位置时，孔50、 52交叠以提供穿过调音器的视线开口而容纳 用于与调音器10连结的吉它弦(或其它物体)。例如，孔50、 52都可是基 本上圆形的通孔，各具有约2毫米的直径和平行的轴线51、 53。此外，当调
音器10处于完全关闭位置时，柱塞12的行进量，即轴14的顶部和柱塞头48 的底部之间的距离(这里约为2毫米)较佳地约与孔50、 52的直径相同。孔 50基本上设置在颈部54的轴向长度的中间，这是轴14的凹陷轮廓部分用来容 纳围绕调音器轴14缠绕的吉它弦。
孔50、 52和弹簧40构造成，由于插入穿过孔50、 52的弦和从柱塞12 松开的打开力，弹簧40将柱塞杆56偏置抵靠插入的弦，且杆56和轴14会协 作而提供充分的摩擦以在轴14转动时保持吉它弦就位。例如，在通孔50、 52 为光滑壁时，其一个或两个孔50、 52可具有粗糙(例如锯齿状的、有缺口的、 有粗糙涂层的等)表面以提供相对光滑壁孔的额外摩擦。
调音器10构造成响应于指板26的转动而转动轴14和柱塞12。如图4 所示，连接到指板26的蜗轮72 (在端视图中示出)包括与轴24的齿60啮合 的螺旋齿74。齿72的转动使齿74压抵一个或多个齿60以转动轴14且因此 转动柱塞12。
可相对容易地组装调音器10。基部22、臂24和引导件20可用适当的金 属浇注而成。指板26可附连(例如通过螺旋)到设置在基部22内部的蜗轮 72。柱塞杆56和凸缘44可机加工或浇注或以其它方式制成并插入穿过轴14 上的反向钻出的通孔58，轴14还设有壁架46，使得孔50、 52倾斜对准(即 其轴线51、53平行)。柱塞头48可通过例如焊接附连到杆56。弹簧40可 插入孔58，且柱42可在弹簧40后面插入孔58并固定到轴14的壁上。轴组 件11可插入穿过基部22和引导件20上的孔，使得轴14的传动部分上的齿60 与附连到指板26的蜗轮72啮合。可密封轴组件ll所插入的通孔。引导件 20可插入穿过设置在琴首28上的孔34，且垫圈18和螺母16滑过轴组件11 的顶部使得螺纹管30配合在引导件20内。垫圈18可转动到将垫圈18抵靠 琴首28的顶部拧紧以将调音器10相对于琴首28固定就位。
操作时，参见图5，且进一步参见图l-4和6，示出了包括各步骤的调节 吉它弦的张力的方法。方法110仅是示例性而非限制性的。可通过例如增
加、去除或重新排列各步骤而改变方法iio。
在步骤112，使用者相对于基部22推压柱塞12。调音器10处于其通常 关闭的静止位置，且使用者挤压柱塞12和基部22，使得柱塞12相对于基部
22移动。柱塞12向基部22移动，压縮弹簧40。孔50、 52从其稍微交叠的
关闭状态移动到更大交叠的相对位置。
在步骤114，使用者将吉它弦62插入穿过孔50、 52。在步骤112，使用 者已足够地移动柱塞12使得孔50、 52交叠以形成用于所要求的吉它弦62插 入穿过孔50、 52的足够空间。使用者较佳地将吉它弦62完全插入穿过孔50、 52，使得弦62从轴14的弦62插入的相反侧突出。 一旦弦62延伸穿过孔50、 52,使用者就松开柱塞12。柱塞12远离基部22移动，直到吉它弦62阻止柱 塞12的进一步移动。然后柱塞12处于相对于轴14的相对位置，该位置是完 全打开和完全关闭之间的中间、部分关闭位置。如图6所示的弦配合位置会 根据插入穿过调音器10的特定弦62的尺寸而变化。使用者较佳地推动或拉 动吉它弦62穿过交叠的孔50、 52,直到吉它弦62不能再进一步插入穿过孔 50、 52为止。
在步骤116，可调节吉它弦62上的张力以将吉它弦62调节到所要求的音 调。使用者相对于基部22扭动指板26以使蜗轮72推抵齿60以使轴14转动 以增加吉它弦62上的张力。使用者可扭动指板26并使轴14转动以将弦62 围绕颈部54巻绕而不必在开始扭动指板26之前将弦62围绕颈部54缠绕。
其它实施例也在本发明的范围内。例如，尽管孔50示出且描述为穿通轴 14的通孔，但也可使用非贯通孔。例如，可在包括轴14的颈部54的管状部 分的一侧设置孔，使得吉它弦可插入颈部54但不会一直穿过颈部54。这样， 例如通过限制吉它弦的尖端潜在地暴露来改进安全性。此外，除了将吉它弦 保持主之外，还可将柱塞装备成可将吉它弦切断。例如，柱塞杆可包括尖锐 的切割部分和辅助部分，该切割部分构造成切割穿过吉它弦，辅助部分构造成 提供摩擦以将吉它弦相对于轴14保持在位。或者，柱塞杆可包括刀口，如果 将足够的力(大于由弹簧提供的力)施加到柱塞上该刀口会切割弦并有助于仅 用施加的弹簧力来保持弦。此外，可在柱塞杆上设置多个开口， 一个开口提 供用于切割吉它弦的切割机构，且另一穿过柱塞杆的开口提供摩擦配合以将吉 它弦保持在位。此外，尽管本讨论是集中在吉它和吉它弦上的，但本发明也 可应用于其它应用，例如其它乐器。此外，滑动件(如上所述，柱塞)可在 轴的外侧上，颈部可在滑动件上，禾卩/或可用除颈部之外的机构(例如用于穿
过调音器的弦的孔上方和下方的调弦钮)来帮助保持巻绕的弦。或者也可没 有保持围绕调音器的弦的机构。
另外的其它实施例也在本发明的范围内。
权利要求
1. 一种用于乐器的调音器，所述调音器包括基部，所述基部构造成与所述乐器的琴首配合；致动器，所述致动器可转动地连接到所述基部；轴，所述轴可转动地连接到所述基部，所述轴设有尺寸设置成接纳所述乐器的弦的第一孔，所述轴连接到所述致动器，使得所述致动器的致动引起所述轴围绕所述轴的轴线转动；夹持件，所述夹持件可移动地连接到所述轴并构造成与所述弦配合；以及偏置件，所述偏置件连接到所述夹持件和所述轴以将所述夹持件朝向关闭位置偏置而与由所述轴接纳的所述弦配合；其中所述夹持件和所述轴协作以通过夹持件与所述弦配合而阻止由所述轴所接纳的所述弦的移脱。
2. 如权利要求1所述的调音器，其特征在于，所夹持件可滑动地连接到所 述轴以平行于所述轴的轴线滑动。
3. 如权利要求2所述的调音器，其特征在于，所述夹持件设有尺寸设置成 接纳所述弦的第二 L;所述夹持件连接到所述轴以在关闭位置和打开位置之间 滑动，其中在所述关闭位置，所述第一和第二孔相对于彼此设置成阻止所述弦 被第一和第二孔同时接纳，而在所述打开位置，所述第一和第二孔相对于彼此 设置成所述弦同时被第一和第二孔接纳。
4. 如权利要求3所述的调音器，其特征在于，所述第一和第二孔基本上是 圆形通孔，各具有约2mm的直径。
5. 如权利要求3所述的调音器，其特征在于，所述夹持件和所述轴构造成 使所述夹持件可相对于所述轴滑动总共约2mm。
6. 如权利要求2所述的调节器，其特征在于，所述轴沿其长度是中空的且 所述夹持件至少部分设置在所述轴内。
7. —种用于乐器的调音器，所述调音器包括 基部，所述基部构造成与所述乐器的琴首配合； 致动器，所述致动器可转动地连接到所述基部； 轴，所述轴可转动地连接到所述基部，所述轴设有尺寸设置成接纳所述乐 器的弦的第一孔，所述轴连接到所述致动器，使得所述致动器的致动引起所述 轴围绕所述轴的轴线转动；滑动件，所述滑动件可滑动地连接到所述轴，使得所述滑动件可相对于所 述轴基本上平行于所述轴线移动，所述滑动件基本上相对于所述轴在转动上固 定，使得由所述致动器引起的所述轴的转动基本上引起所述滑动件的类似转 动，所述滑动件设有尺寸设置成接纳所述乐器的弦的第二孔，所述第一和第二 孔具有基本上平行的轴线，所述滑动件可相对于所述轴在第一打开位置和第二 关闭位置之间滑动，在所述第一打开位置，所述第一和第二孔充分对准以从所 述调音器外侧将所述弦接纳在所述轴和所述滑动件内，在第二关闭位置，所述 第一和第二孔充分错开以防止所述弦接纳在所述轴和所述滑动件两者内；以及弹簧，所述弹簧设置在所述轴内并连接到所述滑动件以将所述滑动件朝向 所述关闭位置偏置。
8. 如权利要求7所述的调音器，其特征在于，所述轴包括中空颈部，且所 述第一孔是穿通所述颈部的壁设置的第一孔。
9. 如权利要求8所述的调音器，其特征在于，所述滑动件包括杆部分，所 述杆部分至少部分地设置在所述轴的所述中空颈部内。
10. 如权利要求9所述的调音器，其特征在于，所述第二孔是穿通所述 杆部分设置的第二孔。
11. 一种用于乐器的调音器，所述调音器包括 基部，所述基部构造成与所述乐器的琴首配合；致动器，所述致动器具有设置在所述基部外侧的指部和设置在所述基部内 侧的第一传动部分，所述致动器可转动地连接到所述基部；轴，所述轴具有设置在所述基部内侧的第二传动部分和设置在所述基部外 侧的颈部，所述第二传动部分与所述第一传动部分啮合，所述轴可转动地连接 到所述基部，所述轴具有中空颈部，所述中空颈部设有穿过所述颈部的壁的第 一孔，所述第一孔尺寸设置成接纳穿过其中的所述乐器的弦；柱塞，所述柱塞包括至少部分设置在所述轴的所述中空颈部内的杆部分， 并设有穿通所述杆部分的第二孔，所述第二孔尺寸设置成接纳穿过其中的所述 乐器的弦，所述第一和第二孔具有基本上平行的轴线，所述杆部分可在所述轴 的所述颈部内在第一打开位置和第二关闭位置之间滑动，在所述第一打开位 置，所述第一和第二孔对准以形成足以接纳所述弦的第一开口，在所述第二关 闭位置，所述第一和第二孔错开以防止将所述弦接纳进入所述柱塞；以及弹簧，所述弹簧设置在所述轴内并连接到所述柱塞以将所述柱塞朝向所述 关闭位置偏置。
全文摘要
一种用于乐器的调音器，该调音器包括基部，其构造成与乐器的琴首配合；致动器，其可转动地连接到基部；轴，其可转动地连接到基部，并设有尺寸设置成接纳乐器弦的第一孔，该轴连接到致动器使得致动器的致动使轴围绕轴的轴线转动；夹持件，其可移动地连接到轴并构造成与弦配合；以及偏置件，其连接到轴并构造成与弦配合，且偏置件连接到夹持件和轴以将夹持件朝向关闭位置偏置到与被轴接纳的弦配合，其中夹持件和轴协作以通过夹持件与弦配合而阻止轴所接纳的弦的移脱。
文档编号G10D3/14GK101388208SQ200810160889
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月9日 优先权日2007年9月10日
发明者克雷格·斯莫尔, 马克·S·艾程 申请人:第一幕股份有限公司