一种钢琴自动演奏琴键驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及技术领域为乐器类，具体说涉及一种钢琴琴键自动演奏装置，特别是通过电磁铁驱动钢琴琴键自动弹奏的装置，其特征是：垂直的框架电磁铁锯齿状分布排列分别连接在垂直的安装板前、后面，每个框架电磁铁的顶杆穿过钢琴中板相互独立的顶杆孔，在中板上面的顶端部位插接缓冲帽，安装板上部设有一行断续的腰形槽穿过螺钉将多个转接角分别连接在安装板的前、后面，安装板的上部和下部之间设有几行等间距断续的腰形槽，穿过螺钉将框架电磁铁分别连接在安装板的前、后面。本实用新型专利技术与现有技术相比，设计新颖、结构牢固，使用可靠、制造方便，对钢琴结构影响小，无须破坏钢琴中板，且成本低，生产安装简便，通用性强，电磁铁的功率余量大，容易散热。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及
为乐器类，具体说涉及一种钢琴琴键自动演奏装置，特 别是通过电磁铁驱动钢琴琴键自动弹奏的装置。
技术介绍
钢琴是一种昂贵、精密的声学仪器，稳定性和恒温恒湿要求高，键盘一般由88个 琴键组成，单个琴键中部存在一个定位支点，当人手弹奏琴键前端时，琴键的尾端被翘起。 由单片机构成的控制电路驱动电磁铁铁芯向上运动时，顶起琴键尾端，琴键的前端向下运 动，则琴键模拟了手指弹奏时的动作，具有这种功能的钢琴通常称为自动演奏钢琴。由于钢 琴键盘琴键排列密集，限制了电磁铁的外形尺寸，而体积小的电磁铁功率低、力度弱。因此， 电磁铁的选用直接关系到自动演奏的声学效果和实用性。目前自动演奏钢琴中电磁铁的安装方式可以归纳为三类一类为单列式，另二类 为垂直双列式和平面双列式。单列式排列结构简单，但电磁铁的宽度不得大于琴键尾部宽 度(缝隙)，体积受到限制，铁芯太小，为增强功率，用特殊强磁材料方案制成的成本高，而 且排列成一行的钢琴中板顶杆孔密度高，造成中板变形，甚至断裂的隐患。垂直双列式将 电磁铁的安装布局成上下两列，提高了电磁铁体积，功率增强，缺点是上下列电磁铁顶杆长 度不同，互换性差；排列成一行的中板顶杆孔密度高，也有造成中板变形，甚至断裂的隐患； 而且上下列电磁铁联成一体后，垂直尺寸长，影响视觉，有的将中板锯割出条形槽的，电磁 铁可以插进中板内，视觉虽改善了，但横贯中板的条形槽对钢琴结构的破坏性更强，更易造 成中板变形，甚至断裂。日本雅马哈公司设有平面双列式排列电磁铁的琴键驱动装置，体积 矮小扁薄，正好安装于定制的雅马哈钢琴键盘与中板的夹层间，但对于其它厂家生产的钢 琴来说，该装置仍然太高，必须开挖中板或将琴键部分锯薄，以弥补空间不足，对钢琴的破 坏性太强；该方案的磁通量偏小，必须提高电压增强功率；另一不足是键盘与中板的夹层 空间狭小，空气不易对流，散热差，而热膨胀容易引发木制料件的变形、开裂，影响钢琴的稳 定性，高温也容易使电路元器件老化，甚至损坏。国内有的单位采用圆柱体电磁铁，平面双 列锯齿状排列的琴键驱动装置，受结构局限，也必须将约4厘米厚的钢琴中板锯出横贯左 右1米以上的条形槽，对钢琴稳定性和整体性影响较大。
技术实现思路
本技术的目地是提供一种改进的电磁铁驱动钢琴琴键自动弹奏的装置，特别 是对钢琴结构影响小，无须破坏钢琴中板，且成本低，生产安装简便，通用性强，电磁铁的功 率余量大，容易散热。本技术所采取的技术方案如下用非磁性不易互感、导热性好易散热、刚性良 好的铝合金板，加工成有数行断续的腰形槽的长方形安装板，用金属转接角连接到钢琴中 板的下面。框架式电磁铁用螺栓通过腰型槽固定在安装板的两面，呈锯齿状排列成同向两 行，电磁铁的位置可左右调整；同一面上相邻电磁铁间的空隙中插入螺栓，紧固安装板另一面上的一个电磁铁。电磁铁顶杆穿过中板上的通孔，使顶杆套接近或触及琴键尾部下方。更 换尺寸稍有差异的顶杆缓冲帽，可以微调电磁铁杆体的总高度尺寸。电磁铁驱动时，线圈内 铁芯带动顶杆及顶杆套向上运动，推动琴键尾部抬起。电磁铁下方安装板正、反面各连接有 加强筋作用的直角托板，托板水平面贴减震的消音垫，托举住垂直的、失去电流激励的电磁 铁铁芯。为实现上述技术方案，设计一种钢琴自动演奏琴键驱动装置，包括缓冲帽、顶杆、 框架电磁铁、安装板、转接角、钢琴琴键和电路板，转接角并且连接钢琴中板的下面，其特征 是垂直的框架电磁铁锯齿状分布排列分别连接在垂直的安装板前、后面，每个框架电磁铁 的顶杆穿过钢琴中板相互独立的顶杆孔，在中板上面的顶端部位插接缓冲帽，安装板上部 设有一行断续的腰形槽穿过螺钉将多个转接角分别连接在安装板的前、后面，安装板的上 部和下部之间设有几行等间距断续的腰形槽，穿过螺钉将框架电 磁铁分别连接在安装板的 前、后面；安装板下部的前、后面分别连接前托板和后托板，前托板和后托板与安装板垂直 的一边上面分别粘贴有消音垫；前托板和后托板的下面分别连接转接柱，每个转接柱的另 一端同电路板连接；安装板与前托板或后托板的连接是独立的二者连接；前托板和后托板 的形状和规格为相同形状和相同尺寸；每个钢琴琴键对应钢琴中板上的一个顶杆孔，所有 顶杆孔分成若干单元，各单元顶杆孔锯齿状交替排列成两行；每个框架电磁铁与安装板连 接的一组螺钉头部处于安装板的两面，安装板每个面上螺钉组与框架电磁铁交替排列；长 方形的金属导热非磁性安装板设有四至五行断续的腰形槽，各行腰形槽的断点互相错开； 安装板上允许每个框架电磁铁与安装板连接的螺钉孔或槽至少有两处。根据钢琴的结构特点，钢琴键盘一般按音域将琴键分成数个单元，各厂家分法不 尽相同。因此，整套电磁铁驱动钢琴琴键自动弹奏的装置也分成相应的单元。不同厂家牌 号、规格的钢琴每个单元都采用按同一种规格尺寸制造的安装板和托板，使用时按单元的 长度尺寸切割。采用尺寸不同的转接角，可以上提或下移安装板及电磁铁，使本装置适用于 任何厂家牌号、规格的钢琴。安装板上断续的腰形槽被加工成中断处行间相互错开，不在同一垂直线上，则每 个电磁铁最多只有一个固定用螺纹孔被遮挡；安装板上三行断续的腰形槽对应电磁铁框架 上三个排成一列的固定用螺纹孔，则至少有二个螺纹孔可以有效固定电磁铁。如此，错开的 腰形槽断点既使安装板保持钢性强度，又不至于因为断点而影响电磁体的固定。电磁铁下 方安装板正、反两面各连接有于其垂直的托板，既可托举电磁铁铁芯，也强化了安装板的抗 弯强度。安装板上最上一行断续的腰形槽作连接转接角之用，腰形槽可使转接角的固定位 置灵活调整。该结构的安装板及托板制造、切割、携带和安装都很方便，成本也低。框架电磁铁呈锯齿状排列成两行，同样电流产生的推力，作用在前行或后行的声 音大小会不一致，由程序控制电路向声音轻(力臂短)的一行电磁铁补偿电流，使前后两行 电磁铁作用在相应的琴键时力矩平衡。与单行排列相比，锯齿状两行排列既可使电磁铁的 选用优化，选择更大的体积功率；又可分散钢琴中板上密集成一行的顶杆孔，保持中板的结 构强度，降低因开孔对中板的影响。本技术与现有技术相比，设计新颖、结构牢固，使用可靠、制造方便，对钢琴结 构影响小，无须破坏钢琴中板，且成本低，生产安装简便，通用性强，电磁铁的功率余量大， 容易散热。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1为本技术的安装板正向局部示意图。图2为本技术的安装板俯视示意图。图3为本技术的侧视剖面示意图。图4为本技术另一实施例的侧视剖面示意图。指定图3为摘要附图图中1.缓冲帽，2.顶杆，3.转接角，4.螺钉，5.螺钉，6.转接角，7.框架电磁铁， 8.螺钉，9.框架电磁铁，10.螺钉，11.安装板，12.铁芯，13.螺钉，14.前托板，15.消音垫， 16.螺钉，17.消音垫，18.后托板，19.自攻螺钉，20.转接柱，21.电路板，22.自攻螺钉， 23.自攻螺钉，24.中板，25.销钉，26.琴键，27.卡簧，28.缓冲圈。具体实施方式结合附图对本技术专利做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是非常清楚的。在图1中，安装板(11)上加工成四行断续的腰形槽，各行间的断点互相错开。螺 钉(4)从正面穿过安装板(11)最上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢琴自动演奏琴键驱动装置，包括缓冲帽、顶杆、框架电磁铁、安装板、转接角、钢琴琴键和电路板，转接角并且连接钢琴中板的下面，其特征是：垂直的框架电磁铁锯齿状分布排列分别连接在垂直的安装板前、后面，每个框架电磁铁的顶杆穿过钢琴中板相互独立的顶杆孔，在中板上面的顶端部位插接缓冲帽，安装板上部设有一行断续的腰形槽穿过螺钉将多个转接角分别连接在安装板的前、后面，安装板的上部和下部之间设有几行等间距断续的腰形槽，穿过螺钉将框架电磁铁分别连接在安装板的前、后面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马季平，
申请(专利权)人：马季平，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]