钢琴板组件和制造该钢琴板组件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及弦乐器的领域，更具体地设及钢琴板组件和制造该钢琴板组件的方 法。
【背景技术】
[0002] 在钢琴中，被敲击W产生音乐的钢质琴弦需要被保持成处于相对高的张力。为 此，琴弦就必须被安装至具有高强度和结构完整性的设备。在传统上，该通过将琴弦安装 于铸铁板（有时还称之为铸铁琴架，尽管由于该琴架正确地指代该板所安装的钢琴的木质 琴架，该在技术上是不恰当的）来实现，该提供了维持将琴弦保持成处于它们适当的音调 所要求的张力所必需的强度和支承。该些铸铁板通常在工厂中通过将烙融金属灌注到铸 件中、冷却一段时间、为了光滑而进行喷砂处理、并随后进行喷漆的多步骤且耗时的过程制 成，由此使得铸铁板的生产是耗时而费力的。在标准音调下，该板通常承受20至30吨的琴 弦张力。该铸铁板贡献了该乐器重量的超过50%的重量。
[0003] 由于钢琴的相对大的尺寸和重量，因此生产更轻的钢琴元件，从而使得更易于来 回搬动该钢琴会是合乎需要的。然而，由于该板的结构要求，因此利用更轻的材料生产适用 的板迄今为止在不明显影响质量的情况下已是不可能的。
[0004] 由此，对于诸如板之类的改良的钢琴部件存在需要，该些改良的钢琴部件在降低 部件或最终得到的钢琴的重量和/或尺寸的同时提供了适当的结构完整性或强度、乃至提 高的结构完整性或强度。
【附图说明】
[0005] 图1是本公开的普通竖式钢琴（例如，立式钢琴）板组件的透视图。
[0006] 图2是在横越板组件的主体巧部厚度改变并且外壳厚度保持恒定的实施方式中， 在图1的钢琴板组件的线2-2处的侧视截面图。
[0007] 图3是图1的钢琴板组件的主视图。
[000引图4是本公开的横越板组件的主体呈现出均匀的板厚的竖式钢琴板组件的截面 图（如图2中所示）。
[0009] 图5是本公开的竖式钢琴板组件在横越板组件的主体巧部厚度改变并且外壳厚 度保持恒定的情况下的截面图（如图2中所示）。
[0010] 图6是在横越板组件的主体外壳厚度改变并且巧部厚度保持恒定的实施方式中， 在图1的钢琴板组件的线2-2处的侧视截面图。
【发明内容】
[0011] 在一方面中，本公开设及一种钢琴板组件，该钢琴板组件包括在至少一侧上被外 壳环绕的巧部，其中，该巧部包括从高密度泡沫、聚合材料、塑性材料、玻璃纤维片材、或其 一些组合中选择的材料；并且其中，该外壳包括浸溃有聚合树脂的复合纤维材料。在特定 实施方式中，外壳的复合纤维材料包括从由石墨碳、凯夫拉尔化evlar)、塑料、碳纳米纸 炬ucky Paper)、玻璃纤维、或其一些组合构成的组中选择的材料。在其它实施方式中，该外 壳还包括从由铁、侣或其组合构成的组中选择的金属材料。在附加实施方式中，外壳环绕巧 部的上表面和下表面。在更多实施方式中，外壳完全环绕巧部。在特定实施方式中，巧部包 括实屯、材料或包括结构形状的材料。在更进一步实施方式中，巧部材料包括蜂窝形状。
[0012] 在附加实施方式中，巧部包括多个层，其中，相邻的层包括相同的或不同的材料。 在特定示例中，巧部的总厚度小于约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、或24英寸。在其它示例中，巧部的总厚度大于约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、或23英寸。 在特定实施方式中，外壳包括至少部分覆盖有一层或多层第二外壳材料的一层或多层第一 外壳材料，其中，第一外壳材料和第二外壳材料是相同的或不同的材料。在特定示例中，外 壳的聚合树脂包括环氧树脂。
[0013] 在附加实施方式中，该板组件还包括一个或多个悬杆、缆线、或绳束（tow)。在特定 示例中，杆、缆线、或绳束包括铁、侣、石墨纤维、碳纳米纸、玻璃纤维、或塑料、或其任一组合 中的一个或多个。在更进一步实施方式中，外壳包括复合纤维，其中，该些纤维在该板组件 中沿最大承载位置的方向排列。
[0014] 在附加实施方式中，该板组件还包括板弦马（plate bridge),该板弦马包括金属 的或高级的复合材料。在特定示例中，该板弦马包括石墨复合纤维、玻璃纤维、塑料、凯夫拉 尔、碳纳米纸、或其任一组合。在其它示例中，该板弦马包括金属-复合材料混合物。
[0015] 在特定实施方式中，该板组件能够承受至少20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、 30、31、32、33、：34、35、36、37、38、39、或40吨的张力。
[0016] 在特定实施方式中，该板包括一个或多个通孔，其中，该些通孔通过在树脂粘合阶 段发生之前进行切割或钻孔而被引入。
[0017] 在附加方面中，本公开设及一种生产本公开的钢琴板组件的方法。在其它方面中， 本公开设及一种包括本公开的钢琴板组件的钢琴。
【具体实施方式】
[001引本发明人已经令人惊讶地发现可构建由高级的复合材料制成的钢琴板，该钢琴板 将替代在传统上在钢琴结构中使用的铸铁板组件，并且该钢琴板使得重量减轻并且提供了 优良的结构质量。本发明的复合钢琴板的再一令人惊讶的优点是该复合板还确保了该乐器 的音调稳定性，该部分是由于下列事实造成的，即，诸如石墨碳纤维之类的许多高级复合材 料实际上并不受到温度通量和湿度通量的影响。此外，复合板组件在由琴弦张力形成的压 力的作用下将基本上不提曲，从而确保了音调稳定性的最高属性。再进一步，尽管铸铁是坚 固而刚性的，但它通过琴弦随着时间的流逝移动或持续拉伸的应力而众所皆知是易损坏的 且易于受到断裂的影响。该种情况并不是本发明的复合板组件的情况，该确保了长期存在 的音调稳定性和乐器的使用期限和可用状况的总体持久性。
[0019] 此外，该种复合板提供了意想不到的优点，即；与铸铁板相比，生产更为廉价并且 更为易于批量生产。该些复合板的另一意想不到的优点在于，该乐器的声学完整性将因复 合钢琴板组件的存在而保持无损且不变，该是由诸如石墨碳纤维之类的许多复合材料的强 阻巧属性造成的。该种复合板在所有的钢琴形状、尺寸、和模型中都是有用的；水平式（例 如，S角式）和竖式（例如，立式）。它们还可用在原始钢琴设计中，或者可被设计成在原先 具有铸铁板的钢琴中进行翻新。
[0020] 附图中的附图标记被始终如一地使用，使得同一附图标记总是指代该板的同一部 分。同样，贯穿本说明使用的附图标记指的是所提供的附图中的一幅或多幅中的附图标记。
[0021] 本发明的复合板组件主要包括由外壳材料2环绕的巧部材料1。巧部1可由相对 坚固的材料制成或者由诸如蜂窝状材料之类的具有结构形状的材料制成。在特定实施方式 中，巧部由高密度泡沫、聚合材料、塑性材料、玻璃纤维片材、或一些组合制成。在特定实施 方式中，巧部包括单层材料，如在图2和图4-6中所示。在其它实施方式中，巧部包括多层 材料，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多层。在一些示例中，巧部包括由相同的材料构成的 多层，而在其它示例中，巧部包括由两种或多种不同的材料构成的多层。在特定优选实施方 式中，巧部材料包括单层高密度泡沫。可使用任何适用的泡沫。在特定实施方式中，该泡 沫包括聚氯己締（PVC)型泡沫或苯己締-丙締膳共聚物（SAN)型泡沫，例如Corecell?的 M80SAN型泡沫。在其它实施方式中，可使用聚苯己締泡沫、异氯脈酸醋泡沫、聚氨脂泡沫、酪 醒泡沫、泡沫侣、碳纤维泡沫、或A i rex饭泡沫。
[0022] 巧部1的厚度取决于它所装配的钢琴的具体尺寸和所选择的材料的每单元厚度 的强度。在特定实施方式中，巧部的总厚度在厚度方面处于约1英寸至约24英寸之间。在特 定示例中，巧部的总厚度小于约 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、或24英寸。在其它实施方式中，巧部的总厚度大于约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、或23英寸