用于钢琴的击弦机及其制造工艺的制作方法

1.本发明涉及钢琴构造技术领域，特别涉及用于用于钢琴的击弦机及其制造工艺、


背景技术：

2.钢琴击弦机是一台钢琴的核心，其中的各个动作零件都是旋转杠杆。其通过转动连接提供旋转中心，此旋转中心必须以某种方式固定。对于主要零件来说，是通过将轴架固定到档条上实现的，这样旋转中心就固定到了档条上了。对于其他零件，旋转中心是位于击弦机其中一个主要杠杆上的，这样在主要杠杆围绕固定的旋转中心旋转时，顶杆或平衡杆就能够在相应的范围内旋转，从而实现推动琴锤击打琴弦的效果。
3.在钢琴击弦机中，旋转中心还提供一定的阻尼，允许钢琴师在弹奏的同时完全控制击弦机，避免各个旋转杠杆机构因灵活的机械连接结构联动产生意外的撞击发出不必要的响动，而影响钢琴演奏。根据各个零件所设计的功能，击弦机中每个旋转中心都有一个限定的阻力，不同位置的旋转中心的阻力并不一定相同。例如，顶杆的旋转中心应当拥有的转动阻力就比平衡杆处的限定阻力小。
4.具体地，以下有击弦机中几个典型的旋转中心的限定阻力的规格：弦锤柄处旋转中心通常拥有2至4克的阻力，联动杆轴架处旋转中心通常拥有2至4克的阻力，顶杆处旋转中心通常拥有0.75克以内的阻力，平衡杆处旋转中心通常拥有12.5克左右的阻力。需要说明的是，所有旋转中心的阻力都是在与中心点一定的距离位置进行测量的，如上述规格中要求的距离是20毫米，如果没有一个限定在何处测量旋转阻力的尺寸，那规格也是没有意义的；绝对精确是在理想状态下，那么实测数据可以有一定范围内的浮动误差。
5.目前现有的击弦机的旋转中心是由黄铜中心销和毛毡材质的软质销套构成，其相互套接后填充在相应的木质杠杆上开设的孔中，利用毛毡材料较软的特性维持旋转中心的正常转动和利用毛毡材料粗糙表面的强大摩擦力来维持旋转中心所需的满足设计要求的旋转阻力。在理想世界中，中心销和销套应当要满足下述情形：
①
湿度环境变化时，二者之间的阻力不会明显改变，
②
二者尽可能精确地以限定弧度支撑零件的旋转，
③
旋转期间转动的杠杆部分的非转动方向偏移运动(左右)尽可能轻微，
④
二者能够承受高强度的弹奏和数百万次的敲击，其阻力不会出现显著变化。要非常匹配地满足上述情形，现有的这种结构是有问题的，在我们的实际演奏中就会发现，一些因素的改变会导致预先调节好的钢琴击弦机位置发生偏离，而不得不克服这些因素再次调节，否则将影响演奏效果，这使得钢琴调节师的工作重复度很高。
6.具体讲，以往的钢琴击弦机的主要杠杆部分都是由木材制成，这是钢琴诞生以来一直传承下来的经典特色。当木材的平衡湿量(emc)变化时，木材的尺寸是不稳定的，在周围环境的湿度变化时，木材要么吸收要么排出水分，以便与环境保持平衡，因而木材的平衡湿量(emc)随着环境的改变而不断改变，使得在木材的平衡湿量变化时其尺寸也在变化。我们在门窗中都见过这种情况。当木制击弦机零件的尺寸由于湿度而变化时，用于安装中心销和销套的孔也会相应发生变化，这种变化导致孔和销套以及销之间的配合关系变化，引
起杠杆内的旋转阻力发生变化。在钢琴击弦机中，一旦旋转阻力变化那么会使得击弦机的传动动作发生偏差，就会影响钢琴演奏。而且，以往的销套是毛毡材料制成的软质，这种材料是吸湿性的，而且它们趋向为中心销提供“柔软的”支撑，不仅导致杠杆零件可能以不太精确的轨迹旋转，而且当乐器周围的环境发生变化时，销套吸收水分后引起旋转阻力的变化。这种情况比木材的变化更为明显，在实际中，使用者常常因为这个原因导致高昂的维修费用。
7.因此，本发明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，降低不同环境中钢琴击弦机零件可能出现的变化，从而减少重复的调节和高昂的维修。


技术实现要素：

8.根据本发明的一个方面，提供了用于钢琴的击弦机，包括
9.联动杆，
10.联动轴架，铰接在联动杆的一端；
11.顶杆，铰接在联动杆的另一端；
12.平衡杆，铰接在联动杆的中部，并与顶杆配合，
13.所述联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆均为包括对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物。
14.本发明提供一种用于钢琴的击弦机，通过采用对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物作为联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆的材料得出产品质量好且质量稳定，通过共聚反应获得的复合材料结合度高，材质均匀，材料强度高。因此，通过铰接配合的过盈配合，能够提供稳定阻力，并且不受外界环境影响。能够延长钢琴的使用寿命，降低钢琴的维修率。
15.在一些实施方式中，所述联动杆的一端的两侧均设有第一铰接槽，所述联动轴架的上端设有第一u型槽，所述第一u型槽嵌入两侧第一铰接槽中，所述联动杆的一端通过第一中心轴与联动轴架铰接。
16.由此，联动杆、联动轴架通过上述方式进行铰接。
17.在一些实施方式中，所述联动杆的另一端的设有第二u型槽，所述顶杆的下端两侧均设有第二铰接槽，所述第二u型槽嵌入两侧第二铰接槽中，所述联动杆的另一端通过第二中心轴与顶杆铰接。
18.由此，联动杆、顶杆通过上述方式进行铰接。
19.在一些实施方式中，所述联动杆的中部设有支撑体，所述支撑体的上端第三u型槽，所述平衡杆的中部两侧均设有第三铰接槽，所述第三u型槽嵌入两侧第三铰接槽中，所述联动杆的中部通过第三中心轴与平衡杆铰接。
20.由此，联动杆、平衡杆通过上述方式进行铰接。
21.在一些实施方式中，所述平衡杆的另一端设有限位孔，所述顶杆插入限位孔中。
22.由此，平衡杆、顶杆通过上述方式进配合。
23.在一些实施方式中，所述联动杆的中部靠近顶杆位置设有安装片，所述安装片上设有第一缓冲器，所述第一缓冲器能够与顶杆分离或相抵；
24.所述联动杆的中部靠近联动轴架位置设有第二缓冲器，所述第二缓冲器能够与平衡杆的一端分离或相抵，
25.由此，通过第一缓冲器、第二缓冲器对击弦机的动作进行缓冲，能够防止构件之间发生碰撞。
26.根据本发明的一个方面，还提供了用于钢琴的击弦机的制作工艺，包括上述的用于钢琴的击弦机，还包括
27.含浸：将连续碳纤维浸渍在树脂组合物中，得到含浸体系；其中树脂组合物中含有聚苯乙烯；
28.原位聚合：将步骤、含浸得到的含浸体系在50－230℃温度范围内由低到高分段加热，进行聚合，聚合时间合计2－30h；
29.成型：将至室温成型，开模得到板体，通过切割板体成型。
30.本发明还提供一种用于钢琴的击弦机的制作工艺。本工艺中，采用步骤含浸、原位聚合得到原材料板体，在通过切割、雕刻板体的形式得到联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆。再将联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆组装即得到本击弦机。产品质量好且质量稳定，通过共聚反应获得的复合材料结合度高，材质均匀，材料强度高。因此，通过铰接配合的过盈配合，能够提供稳定阻力。
31.在一些实施方式中，所述步骤、含浸中，将碳纤维放入模具中，并真空灌注树脂组合物，将碳纤维布完全浸渍。
32.由此，步骤、含浸具体如上述。
33.在一些实施方式中，所述步骤、原位聚合中，完全浸渍后的模具放入热压机，在加压下从低到高依次进行步进式加热，进行聚合。
34.由此，步骤、原位聚合具体如上述。
35.在一些实施方式中，所述碳纤维占材料总量比例为20％－40％。
36.由此，碳纤维占比20％－40％，能够有效提高对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物的稳定性。
附图说明
37.图1为本发明一实施方式的用于钢琴的击弦机的立体结构示意图。
38.图2为图1所示用于钢琴的击弦机的平面结构示意图。
39.图中标号：1－联动杆、11－第一铰接槽、12－第二u型槽、12－支撑体、14－第三u型槽、15－安装片、16－第一缓冲器、17－第二缓冲器、2－联动轴架、21－第一u型槽、3－顶杆、31－第二铰接槽、4－平衡杆、41－第三铰接槽、51－第一中心轴、52－第二中心轴、53－第三中心轴。
具体实施方式
40.下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
41.图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的用于钢琴的击弦机。如图1所示，该装置联动杆、联动轴架、顶杆以及平衡杆。联动轴架通过支架安装中架上，联动杆的左端铰接在联动轴架的上端，顶杆铰接在联动杆的右端，平衡杆铰接在联动杆的中部，平衡杆与顶杆配合。所述联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆均为包括对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物。
42.通过采用对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物作为联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆的材料得出产品质量好且质量稳定，通过共聚反应获得的复合材料结合度高，材质均匀，材料强度高。因此，通过铰接配合的过盈配合，能够提供稳定阻力，并且不受外界环境影响。能够延长钢琴的使用寿命，降低钢琴的维修率。
43.结合图1－2，所述联动杆的左端的两侧面均设有第一铰接槽，所述联动轴架的上端设有第一u型槽，所述第一u型槽嵌入两侧第一铰接槽中，所述联动杆的一端通过第一中心轴与联动轴架铰接。第一中心轴与联动轴架、联动杆均为过盈配合。联动杆、联动轴架通过上述方式进行铰接。
44.结合图1－2，所述联动杆的右端的设有第二u型槽，所述顶杆的下端两侧均设有第二铰接槽，所述第二u型槽嵌入两侧第二铰接槽中，所述联动杆的另一端通过第二中心轴与顶杆铰接。第二中心轴与联动杆、顶杆均为过盈配合。联动杆、顶杆通过上述方式进行铰接。
45.结合图1－2，所述联动杆的中部设有支撑体，所述支撑体的上端第三u型槽，所述平衡杆的中部两侧均设有第三铰接槽，所述第三u型槽嵌入两侧第三铰接槽中，所述联动杆的中部通过第三中心轴与平衡杆铰接。第三中心轴与联动杆、平衡杆均为过盈配合。联动杆、平衡杆通过上述方式进行铰接。
46.结合图1－2，所述平衡杆的右端设有限位孔，所述顶杆的上端插入限位孔中。平衡杆、顶杆通过上述方式进配合。
47.结合图1－2，所述联动杆的中部靠近顶杆位置设有安装片，所述安装片上设有第一缓冲器，所述第一缓冲器能够与顶杆分离或相抵；所述联动杆的中部靠近联动轴架位置设有第二缓冲器，所述第二缓冲器能够与平衡杆的一端分离或相抵，通过第一缓冲器、第二缓冲器对击弦机的动作进行缓冲，能够防止构件之间发生碰撞。
48.本实施例还提供了用于钢琴的击弦机的制作工艺，包括上述的用于钢琴的击弦机，还包括
49.s1、含浸：将碳纤维放入模具中，并真空灌注树脂组合物，将碳纤维布完全浸渍，得到含浸体系；其中树脂组合物中含有聚苯乙烯；
50.s2、原位聚合：将步骤s1含浸得到的含浸体系(模具)放入热压机，在加压下从低到高依次进行步进式加热，在50－230℃温度范围内由低到高分段加热，进行聚合，聚合时间合计2－30h；
51.s3、成型：将至室温成型，开模得到板体，通过切割、铣板体成型。
52.s4、组装：采用中心轴对各零件进行组装
53.本工艺中，采用步骤含浸、原位聚合得到原材料板体，在通过切割、雕刻板体的形式得到联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆。再将联动杆、联动轴架、顶杆、平衡杆组装即得到本击弦机。产品质量好且质量稳定，通过共聚反应获得的复合材料结合度高，材质均匀，材料强度高。因此，通过铰接配合的过盈配合，能够提供稳定阻力。
54.本实施例中，所述碳纤维占材料总量比例为20％－40％。碳纤维占比20％－40％，能够有效提高对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物的稳定性。本实施例中，碳纤维占30％。该装置联动杆1、联动轴架2、顶杆3以及平衡杆4。联动轴架2通过支架安装中架上，联动杆1的左端铰接在联动轴架2的上端，顶杆3铰接在联动杆1的右端，平衡杆4铰接在联动杆1的中部，平衡杆4与顶杆3配合。所述联动杆1、联动轴架2、顶杆3、平衡杆4均为包括对位性聚苯乙
烯、碳纤维的聚合物。
55.通过采用对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物作为联动杆1、联动轴架2、顶杆3、平衡杆4的材料得出产品质量好且质量稳定，通过共聚反应获得的复合材料结合度高，材质均匀，材料强度高。因此，通过铰接配合的过盈配合，能够提供稳定阻力，并且不受外界环境影响。能够延长钢琴的使用寿命，降低钢琴的维修率。
56.结合图1－2，所述联动杆1的左端的两侧面均设有第一铰接槽11，所述联动轴架2的上端设有第一u型槽21，所述第一u型槽21嵌入两侧第一铰接槽11中，所述联动杆1的一端通过第一中心轴51与联动轴架2铰接。第一中心轴51与联动轴架2、联动杆1均为过盈配合。联动杆1、联动轴架2通过上述方式进行铰接。
57.结合图1－2，所述联动杆1的右端的设有第二u型槽12，所述顶杆3的下端两侧均设有第二铰接槽31，所述第二u型槽12嵌入两侧第二铰接槽31中，所述联动杆1的另一端通过第二中心轴52与顶杆3铰接。第二中心轴52与联动杆1、顶杆3均为过盈配合。联动杆1、顶杆3通过上述方式进行铰接。
58.结合图1－2，所述联动杆1的中部设有支撑体12，所述支撑体12的上端第三u型槽14，所述平衡杆4的中部两侧均设有第三铰接槽41，所述第三u型槽14嵌入两侧第三铰接槽41中，所述联动杆1的中部通过第三中心轴53与平衡杆4铰接。第三中心轴53与联动杆1、平衡杆4均为过盈配合。联动杆1、平衡杆4通过上述方式进行铰接。
59.结合图1－2，所述平衡杆4的右端设有限位孔，所述顶杆3的上端插入限位孔中。平衡杆4、顶杆3通过上述方式进配合。
60.结合图1－2，所述联动杆1的中部靠近顶杆3位置设有安装片15，所述安装片15上设有第一缓冲器16，所述第一缓冲器16能够与顶杆3分离或相抵；所述联动杆1的中部靠近联动轴架2位置设有第二缓冲器17，所述第二缓冲器17能够与平衡杆4的一端分离或相抵，通过第一缓冲器16、第二缓冲器17对击弦机的动作进行缓冲，能够防止构件之间发生碰撞。
61.本实施例还提供了用于钢琴的击弦机的制作工艺，包括上述的用于钢琴的击弦机，还包括
62.s1、含浸：将碳纤维放入模具中，并真空灌注树脂组合物，将碳纤维布完全浸渍，得到含浸体系；其中树脂组合物中含有聚苯乙烯；
63.s2、原位聚合：将步骤s1含浸得到的含浸体系(模具)放入热压机，在加压下从低到高依次进行步进式加热，在50－230℃温度范围内由低到高分段加热，进行聚合，聚合时间合计2－30h；
64.s3、成型：将至室温成型，开模得到板体，通过切割、铣板体成型。
65.s4、组装：采用中心轴对各零件进行组装
66.本工艺中，采用步骤含浸、原位聚合得到原材料板体，在通过切割、雕刻板体的形式得到联动杆1、联动轴架2、顶杆3、平衡杆4。再将联动杆1、联动轴架2、顶杆3、平衡杆4组装即得到本击弦机。产品质量好且质量稳定，通过共聚反应获得的复合材料结合度高，材质均匀，材料强度高。因此，通过铰接配合的过盈配合，能够提供稳定阻力。
67.本实施例中，所述碳纤维占材料总量比例为20％－40％。碳纤维占比20％－40％，能够有效提高对位性聚苯乙烯、碳纤维的聚合物的稳定性。本实施例中，碳纤维占30％。
68.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不
脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。