[发明专利]钢琴的机械装置

说明书

本发明涉及的是钢琴的机械装置，该装置配置一个绕着第一根轴转动的音锤和与该音锤一起工作的、绕着第二根轴转动的冲击簧片，通过向下按动连接在该装置上的琴键，第二根轴可以随着移动，同时，该装置还配置有一个可在音锤与冲击簧片之间施加一个推斥力的推斥零件。

传统的钢琴机械装置的构造不同于三角大钢琴的机械装置。其结果是，在未采取附加措施的情况下，普通钢琴的往返速度要小于三角大钢琴的往返速度。

常见的机械装置的构造如后面附图5所示，显示的是普通钢琴机械装置在静止状态下的位置。在没有击键的情况下，音锤(音锤头3、被捕捉器10、音锤座11)靠在支座12上。向下敲击钢琴琴键，琴键的端部1向上移动，冲击簧片2就朝着音锤座11移动；由此使得音锤头3朝着钢琴琴弦4方向运动。当音锤头3位于距琴弦4方向约一半路程时，弱音器5在缓冲勺6作用下从琴弦4抬起。当音锤头3靠近琴弦4时，L形冲击簧片2的短端部撞向脱离器8，而冲击簧片2的长端部从音锤座11的下部位置脱开。这时冲击簧片2的摆动幅度受到包在簧片反弹板25上的毛毡的限制。然后音锤头3撞击琴弦4，并反弹回来。如果这时按着琴键不放，被捕捉器10就会由捕捉器9接住，然后让琴键向上升起，琴键的端部1就向下移动；这时冲击簧片2的长端部在弹簧片7的作用下试图重新靠向音锤座11的下部。如果琴键回到最高位置，音锤头3和音锤座11在弹簧片17和小钢片18的作用下重新回到其初始位置，这时冲击簧片2才能重新靠在重锤座11的下部。然后该装置就等待下一次击键。普通机械装置的往返速度就是因此而受到了限制。

因此，德国专利Nr.149882描述的是为提高往返速度而采用附加措施的钢琴机械装置。这个装置配置有一个可以在音锤和冲击簧片之间施加一个推斥力的推斥元件。该推斥元件是由一个尾部安装在音锤(符号d，i)上的弹簧片构成(那里用符号1表示)。此弹簧片是用这种方式被固定住的：在一次击键后，如果琴键保持向下按着，弹簧片(符号1)会被按在冲击簧片(符号c)的尾部，并因此而被挤压。这样，在这两个部件之间就产生了冲击作用。

这种构造有一些缺点。第一个缺点是，弹簧片在运行了一段时间后弹簧力会降低，这样，要么该装置的效果会降低，要么就有必要经常进行细微调节。第二个缺点是，弹簧片会与该装置的其它元件接触并施加作用力，为防止干扰杂音，该元件就必须用(消音)毛毡包住。毛毡磨损后要被丢弃，需经常给予更换。

由于在技术存在着这些明显的缺点，于是产生了解决上述问题的构想：制造一种钢琴机械装置，它具有高的往返速度，不需维护，而且可以简单地安装在原先已有的常规装置中。

在常见类型的机械装置中解决这个问题的方法是，用两块永久磁铁构成推斥元件，一块磁铁安装在音锤上，另一块安装在冲击簧片上，且两块磁铁的同性磁极相对放置。

在另外一些装置中，冲击簧片可能是固定在一个连柄上，此连柄通过向下按动连接在机械装置上的钢琴琴键使之朝着音锤方向移动。在这种情况下同样可以由两块永久磁铁构成推斥元件，一块磁铁安装在上击锤上，另一块安装在连柄上，两块磁铁的同性磁极相对放置。

由于永久磁铁可以在受温度影响很小的情况下简单容易地制造，且磁性强度不会随着时间而变化，因此，这个可以提高往返速度的元件可不需维护。由于磁铁之间没有接触，在整个装置中就不会产生附加的机械摩擦和多余的噪音。

由两个并排机械装置中的磁铁之间产生的磁力随着磁铁间的距离的增大大约成平方关系地减小，直到最小值。而每个装置的两侧都会受到同样方式产生的作用力，这两个力彼此之间会相互抵消。在最旁边的装置上，有时会产生这种侧向力，应给予补偿，可在这些装置的旁边安置一块平衡磁铁。

在没有按键和装置处于静止的状态下，冲击簧片与音锤座直接接触，音锤与支撑块之间有一段微小距离，有此可以看出本发明装置的合理布置。此布置可以达到这个效果，即在没有按键和装置处于静止的状态下，冲击簧片与音锤座之间没有间隙。为实现此效果，在没有按键和装置处于静止的状态下，支撑块与音锤杆之间要有一段微小距离。

多次实验表明，普通的机械装置在每秒钟略小于一次击键的往返速度的情况下，如果音锤座与冲击簧片之间没有间隙的话，冲击簧片在击完一次键后，不能够完全摆回到音锤座的下部。相反，新发明的装置在每秒钟略小于一次击键的往返速度的情况下，音锤从琴弦快速返回时，受到安装在里面的磁铁作用，会延迟一个瞬间，使得冲击簧片在琴键回到其初始位置之前，能够完全回到音锤座的下部，尽管此装置在静止状态下音锤座与冲击簧片之间也没有间隙。