КЛАВИШНЫЙ МЕХАНИЗМ РОЯЛЯ Российский патент 2003 года по МПК G10C3/22 

Изобретение относится к производству музыкальных инструментов и может быть использовано в качестве стандартного по габаритам узла роялей.

Известен клавишный механизм рояля, в котором гаммерштиль является конечным звеном непрерывной цепи рычагов, приводимой в движение клавишей (Патент США 5272950, М.п.к. G 10 С 3/16, нац.кл. 84-236, 1993 г.).

Известен также клавишный механизм рояля с баллистической синхронизацией движения рычагов, цепь которых размыкается после нажатия на клавишу (Авт. свид. CCCP 802991, М.п.к. G 10 С 3/22, 1981 г.). Он содержит взаимодействующую с клавишей фигуру, репетиционную пружину, фенгер, гаммерштиль, один конец которого соединен шарниром с клавиатурной рамой, а другой конец скреплен с молоточком, маятник, соединенный шарниром со средней частью гаммерштиля и имеющий консоль, ориентированную в сторону молоточка. Этот механизм предложен автором и описываемая ниже конструкция является его развитием.

Новым в предлагаемом клавишном механизме рояля является то, что фигура снабжена ступенчатым выступом, который имеет возможность взаимодействовать с маятником. Это упрощает конструкцию и позволяет улучшить репитиционные качества механизма.

Кроме того, маятник имеет дополнительную консоль, ориентированную в сторону закрепленного в шарнире конца гаммерштиля, а клавиатурная рама снабжена выступающей пластиной, имеющей возможность взаимодействовать с дополнительной консолью маятника. Выступающая пластина клавиатурной рамы несет установленный на оси ролик.

На чертежах показаны: фиг.1 - общий вид клавишного механизма рояля; фиг. 2 - вид на консоли маятника сверху (увеличено); фиг.3 - последовательные положения частей механизма в процессе его работы; фиг.4 - траектория нижнего конца маятника относительно ступенчатого выступа фигуры.

Клавишный механизм рояля включает клавишу 1 с пилотом 2 и фенгером 3, фигуру 4 на оси 5, репетиционную пружину 6 со стойкой 7, репетиционный рычаг 8, установленный на оси 9 и имеющий накладку 10, гаммерштиль 11 с молоточком 12 на конце и прокладками 13, 14, ось 15 шарнира, соединяющего другой конец гаммерштиля с держателем 16 клавиатурной рамы 17, планки 18, 19 и вспомогательный упор 20. Маятник 21 в виде стержня проходит через паз 22 в гаммерштиле и установлен на оси 23. Данная ось опирается на подшипники 24, установленные в средней части гаммерштиля и образующие шарнир, соединяющий гаммерштиль с маятником. На верхнем конце маятника выполнена консоль 25 с грузом 26 в виде двух гаек 27, 28, которые отделены зазором 29 от прокладки 14. Нижний конец 30 маятника имеет возможность взаимодействовать со ступенчатым выступом 31 фигуры 4. Выступ имеет нижнюю ступень 32, верхнюю ступень 33, вертикальную стенку 34, выполняющую роль демпфера, ограничительную вилку 35.

Расширенный вариант клавишного механизма рояля включает ролик 36, установленный на выступающей пластине 37, которая закреплена на держателе 16 клавиатурной рамы 17. Маятник снабжен дополнительной консолью 38, которая ориентирована в сторону закрепленного в шарнире конца гаммерштиля с осью 15. Зазор 39 между роликом 36 и дополнительной консолью 38 установлен с помощью винта 40 и полки 41. Выступающая пластина 37 выполняет роль плоской пружины, которая имеет возможность взаимодействовать с дополнительной консолью 38, поворачивая маятник 21 до упора дополнительной консоли 38 в гаммерштиль 11.

Предлагаемый клавишный механизм рояля работает следующим образом. Полный ход клавиши соответствует первой части α углового поворота гаммерштиля. На этой стадии верхняя ступень 33 выступа 31 толкает нижний конец 30 маятника (положения A и B на фиг.3). В конце хода клавиши зазор 29 между грузом 26 и прокладкой 14 уменьшается до нуля (в варианте механизма без ролика 36). Во второй части β углового поворота гаммерштиля 11 он вращается как одно целое с маятником 21 (положение С ). Столкновение молоточка со струнами (на чертежах не показаны) разделяет движение обоих звеньев механизма: гаммерштиль падает на фенгер, маятник описывает дополнительный угол γ (положение D) и затем опускается нижним концом в область над нижней ступенью 32 выступа 31 (положения E, F).

Начало подъема опущенной до упора клавиши и связанное с этим частичное опускание фигуры совмещает уровни нижнего конца 30 маятника и верхней ступени 33 выступа (положение G). Сразу после этого сила тяжести груза 26 поворачивает маятник 21 до упора его нижнего конца 30 в вертикальную стенку 34 выступа 31. В этом положении клавишный механизм рояля готов к повторению звука или к возврату в исходное положение. При этом обеспечивается скорость репетиции до 20 с^-1.

Последовательным положениям механизма (фиг.3) соответствует траектория А В С D E F G (фиг.4), описывемая центральной точкой нижнего конца маятника. Неразличимый на чертеже относительно малый путь между точками А и B представляет собой дугу циклоиды, образующейся при обкатывании выступа 31 вблизи точки Р концом 30 маятника. При таком движении внешняя точка Q конца маятника удаляется от вертикальной стенки 34 (точки показаны кружками, диаметр которых у Р и Q выбран большим, чем у остальных точек).

В расширенном варианте механизма - с выступающей пластиной 37 и дополнительной консолью 38 - расцепление маятника 21 и выступа 31 фигуры (переход от положения В к положению С на фиг.3) достигается до контакта груза 26 с прокладкой 14 гаммерштиля. Это расширяет возможности регулировки механизма.

Удаление (нижнего конца маятника от выступа фигуры) по инерции и возврат под действием силы тяжести представляет собой новый принцип синхронизации механизма фортепиано. Синхронизация происходит после полного хода клавиши - в отличие от стандартных механизмов с кинематической синхронизацией, которая начинается во время хода клавиши и ослабляет контроль над ней. Описанная конструкция механизма делает клавишу более свободной для исполнения.

Клавишный механизм рояля для повышения исполнительских возможностей имеет фигуру, выполненную со ступенчатым выступом, имеющим возможность взаимодействовать с маятником. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Клавишный механизм рояля, содержащий взаимодействующую с клавишей фигуру, репетиционную пружину, фенгер, гаммерштиль, один конец которого соединен шарниром с клавиатурной рамой, а другой конец скреплен с молоточком, маятник, соединенный шарниром со средней частью гаммерштиля и снабженный консолью, ориентированной в сторону молоточка, отличающийся тем, что фигура выполнена со ступенчатым выступом, имеющим возможность взаимодействовать с маятником. 2. Клавишный механизм рояля по п. 1, отличающийся тем, что маятник имеет дополнительную консоль, ориентированную в сторону шарнирно закрепленного конца гаммерштиля, а клавиатурная рама несет выступающую пластину, расположенную над дополнительной консолью маятника. 3. Клавишный механизм рояля по п. 2, отличающийся тем, что на выступающей пластине клавиатурной рамы установлен ролик.