[发明专利]乐器用木质构件及其制造方法、响板制造系统及方法

说明书

本申请是2009年10月30日提交的申请号为200910208865.6、名称为“乐器用木质构件及其制造方法、响板制造系统及方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在例如钢琴上使用的例如键、键架或槌杆的乐器用木质构件和木质构件的制造方法以及用于制造在例如钢琴、小提琴或吉他等声学乐器上使用的木质响板的响板制造系统和方法。

背景技术

传统上，已经知道例如在日本专利No.3562517中公开的乐器用木质构件(以下简单地称为“木质构件”)和木质构件的制造方法。根据该木质构件的制造方法，将未加工或加工的作为用于木质构件的加工件的木质加工件(以下简单地称为“木质加工件”)放置在充满温度为120至200°C和压力为0.2至1.6Mpa的高压蒸气的高压釜中1至60分钟，由此制造木质构件。通过高压蒸气处理，木质加工件具有被改变的性质，并被赋予深色调，由此得到只有经过高压蒸气处理才具有的独特质地和深刻感受，并缩短涂覆工艺。

以上所述的制造方法也适用于响板制造方法。在这种情况下，通过高压蒸气处理，作为用于响板的加工件的响板加工件具有被改变的性质。其结果是，实现了响板加工件的杨氏模量的增加，损耗角正切的减少，密度的减少等，且响板的声学转换效率增加，由此响板得到良好的振动特性即声学特性。

一般而言，木质构件容易发生例如开裂的损伤，其由外周部分的细微裂纹因拉伸应力扩大而导致。同时，在传统的木质构件的情况下，木质加工件仅通过高压蒸气处理具有被改变的性质，并因此不能防止上述因素对木质构件的损伤。因此，损伤的发生有可能不利地影响乐器的操作或其外观。

此外，在以上描述的响板制造方法中，仅在预先确定的时间期间将响板加工件放置在预先确定的温度和预先确定的压力下的高压蒸气内，仅能执行响板加工件的整体温度的调整，不能以精细的方式控制响板加工件的实际温度。出于该原因，不能将响板加工件的实际温度控制成适当的温度，并因此不能得到具有被加热精确地改变的性质的响板加工件。另外，内应变容易保持在制造的响板中，这使得响板的内摩擦相对较高。因此，存在内摩擦降低响板的声学特性的担忧。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种乐器用木质构件，其能够防止例如开裂的损伤的发生，从而保证乐器顺利和稳定的操作，并长期维持其良好的外观，并提供一种制造木质构件的方法。

本发明的第二目的在于提供一种响板制造系统，其能够精确地制造具有通过加热改变得到的理想的性质的响板。

本发明的第三目的在于提供一种响板制造系统和方法，其能够提高响板的声学特性。

为达成上述第一目的，在本发明的第一方面，提供了一种乐器用木质构件，其中，通过预先经受加热处理、冷却处理和调湿处理，木质构件具有至少保持在外周部分的压缩内应力。

该乐器用木质构件预先经受加热处理、冷却处理和调湿处理。加热处理增加形成木质构件的纤维素的结晶化程度，其导致杨氏模量的增加，平衡含水量的降低和吸湿性的下降。因而，通过其变得干燥和潮湿导致木质构件的膨胀/收缩的程度(以下称为“膨胀/收缩率”)减小，其能够提高木质构件的尺寸稳定性。

木质构件预先通过经受加热处理而处于全干状态，进而经受冷却处理，并随后经受调湿处理，使得其具有适应于使用环境的含水量。调湿时，水分从木质构件的表面进入木质构件，但不均匀地分散在木质构件内。这导致木质构件内发生含水量梯度，且膨胀率随含水量梯度变化，使得压缩内应力至少保持在木质构件的外周部分。该压缩内应力防止木质构件的外周部分的细微裂纹因拉伸应力而扩大，从而使木质构件内的开裂难以发生。结果，木质构件不仅能够比传统木质构件更加可靠地保证顺利和稳定的操作，而且能够长期维持乐器的良好外观，其也有利于乐器的维护成本的减少。

为达成上述第一目的，在本发明的第二方面，提供了一种制造乐器用木质构件的方法，包括在预先确定的温度下加热作为用于木质构件的加工件的木质加工件的加热步骤、冷却被加热的木质加工件的冷却步骤、和执行被冷却的木质加工件的调湿使得压缩内应力至少产生在木质加工件的外周部分的调湿步骤。

根据该木质构件制造方法，首先，作为用于木质构件的加工件的木质加工件被加热。如上所述，这导致木质构件的膨胀/收缩率的降低，并因此抑制木质构件的尺寸变化。结果，其能够提高木质构件的制造成品率从而减少制造成本。