专利名称：用于产生根据键盘乐器上落式盖板的角度位置变化的缓冲力的转动式缓冲器的制作方法
技术领域：
本发明涉及转动式缓冲器，更确切地说，涉及一种用于产生根据设在键盘乐器例如钢琴上的落式盖板的角度位置变化的缓冲力的转动式缓冲器。
象有声钢琴或电子钢琴这样的键盘乐器都具有面向演奏者的键盘，演奏者可在键盘上有选择地弹奏乐曲。然而，在演奏后通常要用合适的盖板盖住键盘，而落式盖板就是一种典型的盖板例子。在以下描述中，术语“关闭位置”是指落式盖板盖住键盘的位置。另一方面，“打开位置”是指落式盖板向演奏者敞开的位置。通常当落式盖板的重心达到垂直于键盘的竖直平面时，落式盖板便到达“竖直位置”。
有声钢琴的落式盖板可相对于设在键盘两侧的侧臂转动，而且该落式盖板既长又重。当落式盖板停留在打开的位置时，它斜倚在有声钢琴的前板上。当演奏者抽拉落式盖板边上的前端时，落式盖板转动并盖住键盘。在落式盖板朝着键盘转动时，演奏者需要在过了竖直位置之后撑住盖板的重量以防止落式盖板与琴键档槽相撞。如果落式盖板滑出演奏者的手指，盖板就会与琴键挡槽产生猛烈撞击，有时还会使手指受伤。
为了防止落式盖板产生不希望的撞击，通常在侧臂和落式盖板之间插入一个缓冲器。例如，在申请号为5-48238(未审查)的日本实用新型公开文本中披露了一种转动式缓冲器。在转动式缓冲器的固定外壳中密封有油。当演奏者把落式盖板从关闭位置提到打开的位置时，油仅仅产生很小的粘滞阻力，从而使演奏者能平稳地移动盖板。另一方面，当把盖板从打开的位置移到关闭的位置时，已有技术中的转动式缓冲器能相对转动的落式盖板产生较大的粘滞阻力。
已有的转动式缓冲器带来的问题是，当盖板处于关闭位置和竖直位置时，演奏者感觉其太重。对于不同的钢琴类型而言，关闭位置和打开位置之间的角度不同。制造商可能将与立式钢琴配合的落式盖板设计成使其能产生120度到130度的移动，而同一个制造商生产的大钢琴的落式盖板则产生90度的移动。在大钢琴中，打开的位置实际上相当于竖直位置，而且已有的转动式缓冲器使落式盖板在离开打开的位置之后抵制其重力作用而急剧减速。这样演奏者就不必用很大力气支撑落式盖板，从而感到很轻松。然而，如果将已有的转动式缓冲器装在立式钢琴上，则需要演奏者用很大的力抽拉落式盖板边缘，这样，已有技术的转动式缓冲器将对演奏者的手指产生很大的阻尼力。当然，当落式盖板通过竖直位置时，较大的缓冲力将使落式盖板抵制其重力作用而减速，所以演奏者也会感到很轻松。另一方面，当演奏者将落式盖板从关闭位置移到打开位置时，已有的转动式缓冲器在落式盖板离开竖直位置之后不能提供足够的缓冲力，从而使落式盖板易于与前板发生猛烈碰撞。因此，已有技术的转动式缓冲器并不总是让人感到很满意。
所以，本发明的一个重要目的是提供一种缓冲器，这种缓冲器能产生根据落式盖板的角度位置变化的缓冲力。
为了达到这一目的，本发明意在阻止移动件和固定件在竖直位置和打开位置之间的相对运动。
根据本发明，提供一种设在带有敞开部分的乐器外壳结构和落式盖板之间的缓冲器，所说的落式盖板可在盖住敞开部分的关闭位置和将敞开部分暴露在演奏者面前的打开位置之间转动，所说的缓冲器包括缓冲单元，其具有可与落式盖板一起转动的第一部件和第二部件，并通过第一部件与第二部件在第一方向上的第一相对运动产生一个小缓冲力，和通过第一部件与第二部件在与第一方向相反的第二二方向上的第二相对运动，产生较大的缓冲力；设置在外壳结构和第一部件之间的转换机构，其使缓冲单元在从关闭位置到中间位置时产生第一相对运动和从中间位置到关闭位置时产生第二相对运动，而在中间位置和打开位置之间阻止相对运动。
通过下面结合附图所作的详细说明，将有助于更清楚地理解本发明所述转动式缓冲器的特征和优点，其中
图1是表示设有本发明的缓冲器组件的立式钢琴的透视图；图2是表示与缓冲器组件相结合的转动式缓冲器的透视图；图3是表示与缓冲器组件相结合的吸收器的侧视图；图4A-4D是表示关闭位置与打开位置之间相对位置变化的剖面图；图5是表示本发明另一种缓冲器组件的侧视图；图6是表示转动式缓冲器与落式盖板相组合的透视图7是表示缓冲器组件的透视图；图8是表示缓冲器组件的透视图；图9A-9C是表示关闭位置和竖直位置之间相对位置变化的剖面图；图10是表示本发明另一种缓冲器组件的透视图。
第一实施例参照附图中的图1，立式钢琴包括钢琴琴体1，其中一对侧板1a/1b，一对侧臂1c/1d，一个键床1e，一个键槽1f，一个上部前板1g，一个下部前板1h，一个顶板1i和一个底板(未示出)形成钢琴琴身的各部分。顶板1i、上/下前板1g/1h和底板在侧板1a和1b之间横向延伸，侧臂1c/1d分别从侧板1a/1b上伸出。琴键座1e也从一对侧板1a/1b上伸出，并在侧臂1/1d成一个间隙。将键槽1f装到键床1e的前端部并在侧臂1c和1d之间延伸。
立式钢琴还包括键盘2和一对琴键档块3，多个黑键2a和多个白键2b彼此结合形成键盘2。在该实例中，在键盘2上设有88个黑白键2a/2b。键盘2装在键床1e上，将琴键档块3置于侧臂1c/1d和键盘2之间。虽然在图1中没有示出，但是在钢琴琴身内部设置有多个琴键动作机构，多个槌组件，多个缓冲器机构和多组琴弦。琴键动作机构，槌组件和缓冲器机构与黑白键2a/2b相结合，并通过琴弦的振动产生人们熟知的有声钢琴音调。
立式钢琴进一步包括落式盖板4a，而且在落式盖板4a的内表面上装有乐谱架4b。如图2所示，落式盖板分为后板4c和前盖4d，后板4c通过铰链(未示出)与前盖4d相连。后板4c装在例如侧臂1c/1d等钢琴琴体的部件上，并固定在钢琴琴体上。另一方面，前盖4d可在关闭位置CP和打开位置OP之间转动。在关闭位置上前盖4d的前端4f转过130度并与键槽1f相接触。当前盖4d到达打开的位置时，前端部4f与上部的前板1g相接触。在打开的位置上，前盖4d斜倚在上部前板1g上，并受到上部前板1g的支承。
立式钢琴还包括一对设置在一对侧臂1c/1d和前盖4d之间的缓冲器组件5。当琴盖在关闭位置和打开位置之间转动时，这对缓冲器组件5对前盖4d提供合适的缓冲力。缓冲器组件5彼此相同，因此下面仅详细说明一个缓冲器组件。
缓冲器组件5包括装到前盖4d上的转动式缓冲器5a和装到侧臂1c上的吸收器5b，转动式缓冲器5a和吸收器5b彼此接合以根据前盖4d的角度位置产生缓冲力变化。
如图4A-4D所示，转动式缓冲器5a具有柱形外壳5c和插到柱形外壳5c内的轴件5d。柱形外壳5c嵌入前盖4d并固定到其上。柱形外壳要尽可能地靠近铰链。轴件5d可在柱形外壳5d中转动而且轴件5d中形成一个V字形的槽5e。V字形槽5e由侧臂5f/5g和底表面5h限定，其沿轴件5d的中轴CL1延伸。
转动式缓冲器5a还包括从柱形外壳5c向内伸展的隔板5i，而且隔板5i把V字形槽5e分成两个空腔5j/5k。两个空腔5j/5k的体积可根据柱形外壳5c和轴件5d之间的相对位置而改变。
转动式缓冲器5a还包括注入空腔5j/5k中的不可压缩液体例如缓冲油。在隔板5i上形成有一个通孔5n，其与两个空腔5j/5k连通。在隔板5i上设有一个止回阀，该止回阀允许缓冲油5m从空腔5j流入另一个空腔5k。隔板5i与底表面5h之间有一个微小间隙，在隔板5i与底表面5h之间形成节流活门5q。缓冲油5m通过节流活门5q在空腔5j和5k之间流动。通孔5n远大于节流活门的截面，它对流过其中的缓冲油5m产生很小的粘滞阻力。另一方面，节流活门门5q对流过其中的缓冲油5m产生较大的粘滞阻力。因此，当缓冲油5m从空腔5j流向另一个空腔5k时，大部分缓冲油5m通过通孔5n。然而，当缓冲油5m反过来流动时，止回阀5p关闭通孔5n，轴件5d迫使缓冲油5m流过节流活门5q。
吸收器5b包括由侧臂1c借助于枢轴件5s以可转动方式支承的板状件5r，在板状件5r和侧臂之间拉紧的弹簧5t和装到板状件5r上的止动件5u。轴件5d具有一个椭园端部5v，椭园端部5v从柱形外壳5c中伸出。在板状件5r上形成有u字形孔5w，其宽度约等于突起部分5v的椭园形截面上的短轴。因此，可将椭园突起部分5v装入u字形孔5w中并使其在u字形孔5w的深度方向上运动。
在侧臂1c上形成有槽5x，其与钢琴琴体的内部连通，槽5x中装有弹簧5t。弹簧5t对板状件5r施加弹性力，弹性力的值大于由缓冲油通过通孔5n时产生的缓冲力。当前盖4d处于关闭位置CP时，弹簧5t迫使板状件5r与止动件5u保持接触。
如图4A所示，现在假设前盖4d处于关闭位置CP，柱形外壳5c使空腔5k最小，大部分缓冲油留在另一个空腔中。如图3所示，将板状件5r压靠在止动件5u上。
当演奏者提起前盖4d的前端部分4f，前盖4d和柱形外壳5c绕铰链(未示出)沿逆时针方向转动。柱形外壳5c的转动增大了腔5k的体积，并使腔5k成为真空。因此，缓冲油5m通过通孔5n流入空腔5k。缓冲力很小以致于使演奏者感觉前盖4d很轻。如上所述，由于弹簧5t的弹性力大于缓冲力，所以如图4B所示，板状件5r和轴件5d决不会绕枢轴件5s转动。
当前盖4d达到竖直位置时，如图4C所示，隔板5i到达与竖直臂5f相应的关闭位置，空腔5j变为最小。前盖4d进一步转向超过竖直位置的打开位置0P。由于粘滞阻力或缓冲力大于弹簧5t的弹性力，所以柱形外壳5c和轴件5d之间的相对位置没有改变(将4C与图4D相比)，而板状件5r绕枢轴件5s沿顺时针方向转动。然而，如果弹性力大于关闭位置和竖直位置之间的粘滞阻力，弹性力即可防止前盖4d与上部前板1g发生猛烈撞击。当前盖4d到达打开位置OP时，柱形外壳5c和轴件5d进入如图4d所示的位置。
另一方面，当演奏者把前盖4d从打开位置移向竖直位置时，柱形外壳5c沿逆时针方向转动，弹簧5t使板状件5r与轴件5d一起沿逆时针方向转动。柱形外壳5c和轴件5d之间的相对位置不发生变化，缓冲器组件5基本上不产生缓冲力。因此，演奏者很容易就可拉动前盖边缘。
当前盖4d到达竖直位置时，转动式缓冲器5a转向图4c所示的位置，板状件5r与止动件5u相接触。结果是，使轴件5d无法转动。当前盖4d从竖直位置转向关闭位置CP时，柱形外壳5c沿逆时针方向转动，使空腔5j变为真空。缓冲油5m从空腔5k流向另一空腔5j。止回阀5p将通孔5n关闭，缓冲油5m通过节流活门5q。缓冲油5m产生很大的粘滞阻力，从而使转动式缓冲器5a对前盖4d的转动产生很大的缓冲力，因此，在演奏者不必用很大的力支撑的情况下，缓冲器组件5可防止前盖4d与键槽1f产生猛烈撞击。。
从上述说明中可以看出，本发明的缓冲器组件5可根据落式盖板4的角度位置来改变缓冲力，因此演奏者在任何时候都会感到缓冲组件5很可靠。
第二实施例图5-8示出了为落式盖板16而设置的另一种缓冲器组件。将落式盖板16分为后板16a和前盖16b，后板16a借助于铰链16c与前盖16b相连接。
缓冲器组件15包括转动式缓冲器15a、连接板15b和扭簧15c。转动式缓冲器15a与转动式缓冲器5a相似，因此，用与转动式缓冲器5a相同的标号标注转动式缓冲器15b的部件，并且不再对其作详细说明。
如图6所示，将后板16a和前盖16b局部剖开，把缓冲器组件15以这样的方式装入空腔中使得轴件5d与铰链16c同心。连接板15b的一端固定到轴件15b上。连接板15b的端部具有连接部分15d，扭簧15c与连接板15b相接合(参见图7)以便推动连接板15b沿逆时针方向转动。结果是，将接触部分15d压到前盖16b的后表面16e上。
在该实例中，连接板15b、接触部分15d和扭簧15c分别相当于板状件5r、止动件5u和弹簧5t。
下面参照附图9A-9C说明缓冲部件15的工作过程。如图9A所示，当前盖16b停留在关闭位置时，柱形外壳5c使隔板5i尽可能地靠近竖直壁5g。
当演奏者抬起前盖16b时，前盖16b首先从关闭位置转向竖下位置，扭簧15c推动连接板15b和轴件5d与前盖16b一起沿逆时针方向转动。如图9B所示，止回阀5p使缓冲油5m通过通孔5n流入空腔5k。缓冲油5m通过通孔5n时产生较小的粘滞阻力，所以缓冲器组件15对前盖16b的转动只产生较小的缓冲力。因此，演奏者感到前盖16b很轻。当前盖16b到达竖直位置，如图9C所示，柱形外壳5c和轴件5d的相对位置发生变化，隔板5i变得尽可能靠近竖直表面5f。因此，使前盖16b离开接触部位15d，而且在超过竖直位置之后，柱形外壳5c和轴件5d保持其相互间的相对位置。
当前盖16b从竖直位置转向打开位置时，缓冲器组件15不产生任何缓冲力，前盖16b与上部前板相接触。当前盖16b斜倚在上部前板上时，柱形外壳5c和轴件5d保持图9C中所示的相对位置。
另一方面，当演奏者抽拉前盖16b的边缘以用前盖16b盖住键盘时，柱形外壳5c和轴件5d在从打开位置转向竖直位置期间保持图9C中所示的相对位置，前盖16b不产生缓冲力。当前盖16b从竖直位置转到关闭位置时，止回阀5p关闭通孔5n，缓冲油5m从空腔5k通过节流活门5q流入另一个空腔5j。缓冲油5m产生较大的粘滞阻力，因此缓冲器缓件产生较大缓冲力。因此，既使演奏者不用很大的力支撑前盖16b，前盖16b也会慢慢地落到键槽上。
缓冲器组件15具有实施例1的所有优点。
第三实施例图10表示用于本发明中的另一种缓冲器组件25。组冲器组件25也包括转动式缓冲器25a、连接件25b和扭簧(未示出)。转动式缓冲器25a除了在柱形外壳25d上形成台阶25c之外，其它部分均与转动式缓冲器15a相同。当与其结合的落式盖板到达竖直位置时，台阶25c与连接件25b的接触部分25e相接触，使落式盖板与连接件25b的接触部分25f隔开。
缓冲器组件25具有实施例1的所有优点。
虽然在上文中展示和描述了本发明的具体实施例，但是对熟悉本领域的技述人员来说很显，在不脱离本发明构思和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和改进。
例如，可以用一对转动式缓冲器而不用铰链来支承落式盖板。
落式盖板仅与一个插在盖板一个侧面和侧臂之间的缓冲器组件相结合。
如果落式盖板很轻，则可以使空气在转动式/线性缓冲器的空腔之间流动。
缓冲器组件可采用压缩弹簧或任何弹性件来代替弹簧5t和15c。
权利要求
1.一种缓冲器，其设置在带有敞开部分的乐器外壳结构(1)和落式盖板(4d；16b)之间，所说落式盖板可在盖住所说敞开部分的关闭位置和将所说敞开部分暴露于使用者的打开位置之间转动，所说缓冲器包括缓冲单元(5a15a)，其具有与所说落式盖板一起转动的第一部件和第二部件，和设置在所说第二部件和所说外壳结构之间的装置，其特征在于当所说第一部件和所说第二部件之间在第一方向上产生第一相对运动时所说缓冲单元形成较小的缓冲力，而当所说第一部件和所说第二部件之间在与所说第一方向相反的第二方向上产生第二相对运动时形成较大的缓冲力，和所说装置作为转换机构(5r/5s/5t/5u；15b/15c)使得缓冲单元在从所说关闭位置移向中间位置时产生第一相对运动，而从所说中间位置移向关闭位置时产生第二相对运动，以及在所说中间位置和打开位置之间停止相对运动。
2.根据权利要求1所说缓冲器，其特征在于所说的缓冲单元包括外壳部件(5c)，其作为第一部件且内部有一个空腔，连接到所说转换机构上的转轴部件(5d)，其作为第二部件并设置在所说空腔的空间中，而且与所说的外壳部件一起确定了第一空腔(5k)和第二空腔(5j)，注入所说第一空腔和所说第二空腔中的流体(5m)，和设置在所说第一空腔和所说第二空腔之间的流体阻力控制器(5i/5n/5p/5q)，在所说第一相对运动期间，所说控制器对从所说第一空腔流向第二空腔的流体产生较小的阻力，而在所说的第二相对运动期间，所说控制器对从所说第二空腔流向所说第一空腔的流体产生较大阻力。
3.根据权利要求2所述的缓冲器，其特征在于所说的流体阻力控制器包括隔板部件(5i)，其固定到所说外壳部件(5c)上并具有与所说第一空腔和所说第二空腔连通的通孔(5n)，止回阀(5p)，其装在所说隔板部件上并在所说流体从所说第二空腔流向第一空腔时将通孔关闭，和节流阀(5q)，其处于所说隔板和所说转轴部件之间并使所说流体在所说第一空腔和所说第二空腔之间流动。
4.根据权利要求2所述的缓冲器，其特征在于转轴部件的转轴与落式盖板的转轴不同，所说转换机构包括连接件(5r)，其可转动地与所说外壳结构(1)相连并具有一个细长孔(5w)，在所说落式盖板转动时，所说轴件能沿所说的细长孔运动，弹性件(5t)，其在所说落式盖板朝向所说关闭位置运动的方向上推动所说连接件，该弹性件在所说连接件上的弹力大于所说的较小缓冲力，而小于所说的较大缓冲力，从而当落式盖板在所说中间位置和所说打开位置之间转动时，可使所说连接件与所说轴件一起转动，和止动件，其装在所说的外壳结构上并且当落式盖板在所说关闭位置和所说中间位置之间转动时，借助所说弹性件中止连接件的运动。
5.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于所说缓冲器单元(15a，25a)包括作为所说第二部件的外壳部件(5c；25d)，其连接到所说外壳结构上且具有一个空腔，作为所说第一部件的可转动轴件(5d)，其通过所说转换机构的作用压靠到所说落式盖板上，所说轴件设在所说空腔中并与所说外壳部件一起确定了第一空腔和第二空腔，注入所说第一空腔和所说第二空腔中的流体，和设置在所说第一空腔和所说第二空腔之间的流体阻力控制器，在所说第一相对运动期间，所说控制器对从所说第一空腔流向第二空腔的流体产生较小的阻力，而在所说的第二相对运动期间，所说控制器对从所说第二空腔流向所说第一空腔的流体产生较大阻力。
6.根据权利要求5所述的缓冲器，其特征在于所说转轴部件与所说落式盖板的转轴同心，和所说转换器包括接触件(15b；25b)，其装在所说转轴部件上并与转轴部件一起转动，而且具有接触部分(15d；25f)，和弹性件(15c)，其产生的弹性力大于所说较小缓冲力并小于所说较大缓冲力，而且在使所说接触件与所说落式盖板一起从关闭位置移向所说打开位置的方向上推动所说接触件，从而在从所说关闭位置转向所说中间位置时使所说接触部分与所说落式盖板保持接触，当在所说中间位置和所说打开位置之间转动时，所说落式盖板与所说接触件相隔一定间距。
7.根据权利要求6所述的缓冲器，其特征在于转换机构还包括用于防止所说外壳部件和所说转轴部件在所说中间位置和所说打开位置之间产生相对运动的止动件(25c)。
全文摘要
设置在立式钢琴的侧臂(1c)和落式盖板(4d)之间用于防止落式盖板与键槽发生猛烈撞击的缓冲器组件(5),该缓冲器组件包括嵌入落式盖板中的转动式缓冲器(5a),其在落式盖板从关闭位置朝竖直位置转动的过程中产生较小缓冲力,槽而从竖直位置转向关闭位置的过程中产生较大缓冲力,所说缓冲器还包括可转动地连接到侧臂上且不允许轴件(5v)与其产生相对转动的可转动板状件(5r),在竖直位置和关闭位置之间与可转动板状件保持接触的止动件(5u)和产生大于较小缓冲力而小于较大缓冲力的弹性力以便使可转动板状件在竖直位置和打开位置之间与转动式缓冲口器一起转动的弹簧(5t),以及使演奏者不用花很大力气就可移动落式盖板的缓冲器组件。
文档编号G10B3/00GK1170922SQ9711356
公开日1998年1月21日 申请日期1997年5月30日 优先权日1996年5月30日
发明者井上敏 申请人:雅马哈株式会社