基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钢琴击弦机技术领域，具体地讲，涉及的是一种用于钢琴击弦机的基于碳纤维材料改进的更加坚固且强度更一致的弦锤柄结构。
【背景技术】
[0002]弦锤柄是钢琴中传递力量的部件之一，其采用杠杆原理，以中心销位置为中心旋转，通过鼓轮受力，将力传递到其末端连接的弦锤上，从而击弦发声。由于鼓轮的位置，动作的杠杆比率高(大约为6.7比1)，即，弦锤的移动距离大约是鼓轮移动距离的6.7倍。
[0003]由于施加的力，所以弦锤柄必然会有点弯曲，当弦锤柄弯曲时，施加到鼓轮的某些力量就丢失了，当弦锤柄没有足够的强度时，就会损失部分动力(即，转移至琴弦的能量)。
[0004]在理想世界中，弦锤柄应该有以下特征:①弦锤柄的重量应该尽量轻;②弦锤柄应该有足够的强度以转移施加的力;③每根弦锤柄之间应该有一致的强度和刚度;④在不同的湿度条件下，弦锤柄都不应该改变其任何特征;⑤弦锤柄应该允许设计师设计不止一个刚度规格，其次应该可以在制造中保持该规格;⑥设计要考虑到鼓轮的多个位置，因为不同的击弦机设计要求不同的弦锤柄杠杆率。
[0005]现有技术中，世界各地生产的钢琴中所用的典型弦锤柄，大都是由楓木或角树木材通过机械加工制成。楓树是一种美洲品种，而角树是一种欧洲品质，其平均强度相当。
[0006]常规的弦锤柄都是通过机械加工呈整体形式，仅仅是有时候高音区的弦锤柄制造的更薄，以减轻重量。而木制的弦锤柄有长期存在的根本性问题，即是木材(楓木或角树)与现代材料相比并不是非常坚固，木制弦锤柄在负载下的高速摄影显示出其与巨大压力有关的变形和振荡。
[0007]每件木材之间的特性也不一定一致。在制造弦锤柄时，一般是用胶水将产自许多树木的木片粘在一起，然后机械加工成型。内在而言，来自一颗树木的木材与来自另一颗树木的木材多多少少是不同的。有些树木的遗传特征比其他树木好，有些树木的养分比其他树木的好，有些树木有着更多的水分，而有的树木可能拥有更好的日照。由于这些各方面的因素，每根弦锤柄之间的强度可能非常多变，这应用于钢琴中就可能导致钢琴性能出现许多不定问题。
[0008]尤其是在湿度变化较大的时期，现有木制的弦锤柄易于扭曲，一架带有木制弦锤柄且只使用了几年的钢琴，常见的情况是，弦锤以各种角度朝一个或另一个方向倾斜。这却不是工厂的做工质量差，而是弦锤柄本身响应湿度的变化作出的适应。由于不同木质纤维之间的张力，木材本身并不稳定。因此，使用者可能会花费大笔费用进行维修
[0009]因此，本实用新型将在现有的存在问题的情况下作出一些改进，在尽可能地满足理想情况条件的要求下，降低弦锤柄可能出现的变化，尽量地保持弦锤柄的稳定，从而减少高昂的维修费用。
【实用新型内容】
[0010]为克服现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种构思新颖、设计巧妙、方便实用、坚固耐用的基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄。
[0011 ]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0012]一种基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，包括一端与钢琴弦锤连接的锤杆，一端与锤杆另一端套接的且另一端与钢琴支架转动连接的连接支撑件，以及与连接支撑件中部连接的鼓轮座，其中锤杆由复合碳管制成;所述连接支撑件包括由非吸湿性复合材料一体成型的并依次连接布置的转动部、传力部和套接部，其中，转动部上设有销孔，通过在其内安装相互匹配的销套和中心销与钢琴支架转动连接，传力部下侧开设有用于连接鼓轮座的安装孔，套接部的外端沿其轴向开设有与锤杆匹配的套孔。
[0013]具体地，所述复合碳管由环氧基树脂和碳纤维混合后的挤压成型制成。这种材料坚固耐用，常规状态下不易变形，可通过现有的制造工艺制成满足加工需求的不同的大小、尺寸和强度，比如通过改变碳管的整体直径和管壁厚度来对锤杆的强度甚至曲度进行控制，但其精加工性能较差，并不能完整地制成弦锤柄整体。
[0014]为了减少环境湿度对钢琴部件的精度影响，所述非吸湿性复合材料由80%的PPS塑料与20%的尼龙纤维复合制成。这种材料能够在满足强度需求情况下提供足够可靠地支撑，利用套接部与锤杆套接后的360度包裹以保护复合碳管免受损坏的破裂压力。同时也能够对应不同的湿度变化，使钢琴击弦机更加可靠，避免木制弦锤柄在湿度变化情况下产生的扭曲，从而为用户节省大笔昂贵的维修费用。
[0015]为了保证连接稳固，所述套接部与锤杆过盈配合连接。安装时可由热风枪提供热气对锤杆端部加热，然后轻松地完成套接，待冷却后保持稳固的连接;当锤杆和该连接支撑件的连接不够精确时，也可通过热风机提供热气加热锤杆的相应部位，配合扭曲调整达到调整精确的目的，在碳管冷却状态下，其能够保持十分稳定的连接状态。
[0016]更具体地，所述安装孔沿连接支撑件轴向走向，且所述鼓轮座通过紧固螺钉可调地固定于该安装孔内。以便于调节鼓轮座的位置，从而调节鼓轮位置，达到调节改变杠杆比率的目的。
[0017]为了提高鼓轮位置的调节准确度，所述传力部上的安装孔旁还设有沿其走向的标识刻度。优选地，所述标识刻度的精度为1mm。如此使鼓轮的中心线可以以1mm的增量别定位于从中心销测量的15-19mm之间，该特征使得钢琴制造商和钢琴师能够更轻松地改变弦锤柄上的杠杆比率，从而使复杂的钢琴击弦机设计变得更简单容易。
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0019]本实用新型利用复合碳管材料制成的锤杆和非吸湿性复合材料制成的连接支撑体共同配合连接构成钢琴弦锤柄主体，保证弦锤柄部件连接稳定的同时避免环境湿度等因素对弦锤柄造成的精度影响，从而大大地降低使用者的维护费用，同时还通过设计人性化的标识刻度和可调位置的鼓轮座，使弦锤柄的杠杆比率能够更准确地调节，满足各种应用需求，本实用新型构思新颖，设计巧妙，方便实用，具有广泛的应用前景，适合推广应用。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构不意图。
[0021]图2为本实用新型中鼓轮座附近的部分结构示意图。
[0022]图3为本实用新型中转动部附近的部分结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0024]如图1至图3所示，该基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，主要包括由复合碳管制成的锤杆1，由非吸湿性复合材料制成的连接支撑件10，以及鼓轮座2三大部分构成，其中，锤杆一端与钢琴弦锤3连接，另一端与连接支撑件一端套接，鼓轮座安装在连接支撑件上并且用于安装鼓轮4，连接支撑件另一端与钢琴支架5通过销套6和中心销7转动连接。
[0025]具体地，所述连接支撑件由一体成型并依次连接布置的转动部11、传力部12和套接部13构成，其中，转动部上设有用于安装销套的销孔14，传力部下侧开设有用于连接鼓轮座的安装孔15，套接部的外端沿其轴向开设有与锤杆匹配的套孔16。所述转动部通常呈一 U型叉状，销孔分别位于该U型叉状的两叉支上，且同心布置，钢琴支架上的一突出部安置于两叉支之间，销套和中心销贯穿该突出部并过盈配合地安置于两销孔中，构成以钢琴支架为支撑的转动连接。所述套孔与锤杆过盈配合连接，保证连接的稳固性，锤杆的连接调整及形态微调可采用热风枪处理。所述传力部上的安装孔沿连接支撑件轴向走向，且所述鼓轮座通过紧固螺钉8可调地固定于该安装孔内，便于条件鼓轮座的位置，从而调节鼓轮位置，达到调节改变杠杆比率的目的。为了提高鼓轮位置的调节准确度，所述传力部上的安装孔旁还设有沿其走向的标识刻度17。优选地，所述标识刻度的精度为1mm。如此使鼓轮的中心线可以以1_的增量别定位于从中心销测量的15-19mm之间，该特征使得钢琴制造商和钢琴师能够更轻松地改变弦锤柄上的杠杆比率，从而使复杂的钢琴击弦机设计变得更简单容易Ο
[0026]通过上述设置，可保证钢琴弦锤柄长期稳定使用，避免受湿度影响，降低维护费用，并且便于调节。
[0027]上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，其特征在于，包括一端与钢琴弦锤连接的锤杆，一端与锤杆另一端套接的且另一端与钢琴支架转动连接的连接支撑件，以及与连接支撑件中部连接的鼓轮座，其中锤杆由复合碳管制成;所述连接支撑件包括由非吸湿性复合材料一体成型的并依次连接布置的转动部、传力部和套接部，其中，转动部上设有销孔，通过在其内安装相互匹配的销套和中心销与钢琴支架转动连接，传力部下侧开设有用于连接鼓轮座的安装孔，套接部的外端沿其轴向开设有与锤杆匹配的套孔。2.根据权利要求1所述的种基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，其特征在于，所述套接部与锤杆过盈配合连接。3.根据权利要求1或2所述的基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，其特征在于，所述安装孔沿连接支撑件轴向走向，且所述鼓轮座通过紧固螺钉可调地固定于该安装孔内。4.根据权利要求3所述的基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，其特征在于，所述传力部上的安装孔旁还设有沿其走向的标识刻度。5.根据权利要求4所述的基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，其特征在于，所述标识刻度的精度为lmm0
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于碳纤维材料的改进型钢琴弦锤柄，包括一端与钢琴弦锤连接的锤杆，一端与锤杆另一端套接的且另一端与钢琴支架转动连接的连接支撑件，以及与连接支撑件中部连接的鼓轮座，其中锤杆由复合碳管制成；所述连接支撑件包括由非吸湿性复合材料一体成型的并依次连接布置的转动部、传力部和套接部，其中，转动部上设有销孔，通过在其内安装相互匹配的销套和中心销与钢琴支架转动连接，传力部下侧开设有用于连接鼓轮座的安装孔，套接部的外端沿其轴向开设有与锤杆匹配的套孔。通过上述设置，可保证弦锤柄部件连接稳定的同时避免环境湿度等因素对弦锤柄造成的精度影响，从而大大地降低使用者的维护费用。
【IPC分类】G10C3/18
【公开号】CN205092047
【申请号】CN201520891712
【发明人】柯克·乔治·伯格特
【申请人】成都伯格特钢琴自动演奏系统有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月11日