CN1235185C - 带有可自动调节的音调孔垫密封机构的木管乐器 - Google Patents

Abstract

一种木管乐器，具有一个键机构，用来有选择地关闭和打开形成在管上的音调筒，该键机构包括键，键在相关音调筒处由一个连杆支撑；各个键包括一个固定件，固定件被插入一个垫杯和一个垫之间，而且固定件具有一个支撑板部，该支撑板部在其内表面处与垫保持面接触，而且在其外表面处与垫杯保持点接触。因此，装配工人可以通过将垫压到相关音调筒后，将固定件固定到垫杯，而调节垫使其以一个适当角度位于垫杯中；这样使演奏者经过一个简单的调节工作就可以用垫来密封音调筒。

Description

带有可自动调节的音调孔垫密封机构的木管乐器

技术领域

本发明涉及木管乐器，尤其涉及装备有用来关闭音调孔的键机构那些类型的木管乐器。

背景技术

木管乐器有很多种家族成员，例如笛子、八孔长笛、竖笛、双簧管、萨克斯管和低音笛。虽然单词“木管乐器”是介于“木”和“管乐器”之间的复合词，但是复合词“木管乐器”并不是指管乐器的材料。低音管和竖笛通常由木头制成。但是，萨克斯管由金属制成。几种家族成员例如长笛直接由演奏者吹奏。另一方面，演奏者吹奏其它家族成员时需要簧片。演奏者通过簧片来吹奏竖笛。虽然演奏者可以用不同的方式来使气柱产生振动，但是它们仍然属于木管乐器的家族成员。然而，木管乐器的所有家族成员都具有管，管上形成音调孔，演奏者可以有选择地打开和关闭音调孔，以改变音调。八孔长笛的管不长，因此演奏者可以用其手指来有选择地打开和关闭音调孔。但是，笛子、萨克斯管、双簧管和低音管有音调孔，这些音调孔彼此远远地隔开。间隔太长，以至于演奏者不能用他们的手指来选择打开和关闭音调孔。为此，这些家族成员需要它们自己的键机构。本发明就适合于那些具有键机构的木管乐器家族成员。

举例来说，长笛分为一个管和一个键机构，管可以分成多个部分。管形成有一个吹口和音调孔。吹口形成在管的一端部，音调孔沿着管的中心线朝着另一端设置。键机构包括多个键，演奏者用键来有选择地打开和关闭音调孔，以改变音调的音高。日本专利申请公开平07-104740、平10-161646和2001-134265中就公开了这种键机构的代表性例子。

附图1显示了长笛中包含的现有技术的键4。现有技术的键4分为一个垫10a、一个垫杯11和一个紧固件12。垫杯11由金属或合金形成，而且有一个凹口，垫10就紧密地接受在该凹口中。紧固件12将垫10保持在凹口中，而且阻止垫10无意地从垫杯11中脱离。一个音调筒5围绕着一个音调孔2，而且沿着上缘5a环绕。垫10被压到圆形边缘5a，以关闭孔2。

垫10是气密性的、适应性强而且耐用。当演奏者演奏长笛时，潮湿的气息穿过管，并通过演奏者打开的孔2而排出。人们希望垫10能将潮湿空气限制到管中。如果气息从垫10泄漏的话，音调就不稳定，而且演奏者感到音高、音量和音质很怪异。为了将气息密封在管中，人们希望垫10自身能适应于圆形边缘5a。如果垫10能适应于相关圆形边缘5a，便不会在圆形边缘5a和垫10之间形成任何间隙，而且能稳妥地将空气限制到管中。因此，垫10的适应性应当强，而且是气密性的。

在实际表演过程中，垫10暴露到潮湿空气中。虽然演奏者可以在表演后将冷凝物从管1的内壁擦去，但是冷凝物也容易留到垫10上。垫10直到下一次演奏时都是干的，并且又会暴露到潮湿空气中。因此，垫10重复地暴露于潮湿空气中，之后又变干。虽然潮湿空气不可避免，但是人们希望垫10保持适应性和气密性。如果垫10在短时间里失去了适应性和气密性，那么演奏者要频繁地将垫10由废垫换成新垫。这种调换工作很浪费时间，所以演奏者不喜欢。为此，该产业中开发了耐用的垫。

从那些观点来看，垫10被设计成有一个芯10a/15和一个密封层10b。芯10a和支撑板15作为一个整体构成芯。芯10a/15给垫10赋予了适应性，密封层10b使垫10具有气密性，支撑板15由纸张制成，芯层10a由气密性材料例如压缩毡制成。支撑板15与芯层10a重叠，密封层10b被固定到芯层10a，与支撑板15相反。人们希望密封层10b能将气柱密封在管中。密封层10b由皮或膀胱(bladder)形成，而且层压在芯层10a上。优选的是，使密封层10b由羊皮、牛皮和羊或牛的膀胱制成。垫10形成有一个中心孔。

垫杯11由一片金属/合金经过拉拔形成。各个垫杯11具有一个壁部11a和一个盘部11b。壁部11a接合到盘部11b的周边，而且与盘部11b一起形成凹口。凹口的内径基本上等于垫10的外径，因此，垫10紧密地接受在凹口中。盘部11b设有一个凹痕11c，该凹痕使演奏者手指的指肚可以搁在其中。为此，盘部11b在凹口中有一个凸起面。

演奏者可以直接用其手指压下垫杯11，而且可以用其拇指和其它手指推动经过键杆连接到其它键杯11的杆，从而有选择地关闭音调孔2。当垫杯11被压下时，现有技术的键4在箭头AR1所示的方向上移动，而且用垫10关闭音调孔2。当演奏者从垫杯11或杆去除这个力时，复位弹簧使现有技术的键4打开音调孔2。

紧固件12由一个中心螺母13、一个螺钉14和一个垫圈12a组成。中心螺母13被铜焊到盘部11b的凸起面，而且沿着中心螺母13的中心线形成一个内螺纹。中心螺母13具有一个敞开的端面13a，而且该端面13a是平的。中心螺母13具有一个宽突起部，该突起部的直径基本上等于支撑板15中形成的孔的直径，固定部的直径基本上等于芯层10a和密封层10b的直径。因此，中心螺母13紧密地接受在垫10的中心孔中。

螺钉14具有一个头部14a和一个螺杆部14b。螺杆部14b从头部14a的相反面突出来。头部14a的相反面也是平的。

垫圈12a具有主表面，该主表面也是平的，而且垫圈在其中心区域形成一个孔。垫圈12a中的孔的内径大于螺杆部14b的外径，因此螺杆部14b可以宽松地穿过形成在垫圈12a中的孔。垫圈12a的外径小于垫10的外径，因此也就小于凹口的内径。

现有技术的键4的装配过程如下。装配工人将垫10放到凹口中。垫10穿过中心螺母13。即使垫10到达盘部11b的凸起面，平端面13a仍然保持在中心孔内。

接下来，装配工人将垫圈12a放到密封层10b上，而且使垫圈12a的孔与中心螺母13的孔对齐。装配工人将螺杆部14b插入中心螺母13，而且旋转螺钉14。螺杆部14b与中心螺母13螺纹接合，螺钉14旋入中心螺母13。头部14a的平的相反面与垫圈12a的平的主表面进行面接触，而且头部14a被压到垫圈12上。垫圈12a接着将垫10压到盘部11b的凸起面。因此，垫10借助紧固件被紧固到垫杯11。

现在假定垫杯11被错误地铜焊到臂上，那么中心螺母13的中心线CL1倾斜，而且如图2所示，与音调筒5的中心线CL2以θ角度交错。如果没有经过任何调节工作，垫10就被垫杯11固定，那么垫10会向某一边倾斜。当演奏者将键4压到音调筒5时，垫10与上边缘5a的接触就不完美，而且在垫10和音调筒5之间会存在间隙。这样就导致了气息泄漏。如果角度θ不严重，装配工人可以利用调节垫片18调整垫10的倾斜角。

现有技术的键4上的调节工作按如下方式进行。装配工人将一个调节垫片或几个调节垫片18插入在支撑板15和垫杯11之间。调节垫片18由纸制成，而且呈扇形。调节垫片18使垫10部分地与垫杯11的内表面隔开。如果垫10借助调节垫片18在对边适当地倾斜，那么调节垫片18就使音调筒5的中心线CL2垂直于垫10，而且垫10与音调筒5的整个圆形边缘5a接触。但是，装配工人通常要在现有技术的键4上重复这种调节工作。装配工人增加或减少调节垫片18的数量，而且检查现有技术的键4，看垫10和音调筒5之间是否局部地存在有间隙。因此，调节工作以反复试验的方法进行。这种反复试验的方法很浪费时间。因此，现有技术的键4需要复杂而且费时的调节工作，才能使垫10与音调筒5的整个圆形边缘5a接触。这就是现有技术的键机构中存在的第一个问题。

第二个问题在于，在复杂的调节工作后，气息仍然会经过一些音调孔2泄漏。本发明人调查得知，现有技术的键4不能完美地关闭音调孔2，而且发现在垫10中局部地形成有凹痕16。本发明人进一步发现，一些密封层10b在凹痕16处破裂。本发明人还调查出局部凹痕16和密封层破裂的原因，而且注意到，垫圈12a局部地被压到垫10上。本发明人推定，气息就是从凹痕16泄漏的。

另一个防止泄漏的现有技术被公开在日本专利申请公开2001-142458中。这篇日本专利申请公开的装配工作按如下方式进行。中心螺母已经被固定到垫杯。首先，将液体树脂倒入垫杯中，将一个支撑板和一个垫放入垫杯中，该支撑板由蜂窝状合成树脂制成。工人转动垫杯，将垫杯压到音调筒的周边。当垫压靠到音调筒的周边上时，液体树脂杯固化，中心柱和垫结合到垫杯的内表面。这篇日本专利申请公开的现有技术与附图2中所示的现有技术类似，只是液体树脂代替了调节垫片18。

还有另外的防止泄漏的现有技术被公开在日本专利申请平3-50278中。在垫杯和垫之间设置了球形接头。将一块板固定到垫杯的内表面，该板具有一个球形的突出部，而且铆钉的头部形成一个球形凹口。球形突出部与该球形凹口接合，因此垫可以向任何方向倾斜。铆钉进一步形成制动件，该制动件防止铆钉旋转。

日本专利申请公开2001-142458中公开的现有技术存在与附图1和2中所示的现有技术相同的问题，因为只是将调节垫片18改换成液体树脂。

日本专利申请平3-50278中公开的现有技术中存在的问题是垫的可使用性太差。假设垫要倾斜。当演奏者用他或她的手指压垫杯时，键朝着音调筒旋转，而且垫部分地与音调筒的周边接触。演奏者进一步将手指压到垫杯。然后，球形接头使垫改变其在垫杯中的偏位角，而且使垫保持与音调筒的整个周边接触。另一个问题是垫的耐用性很差。铆钉借助盘状共鸣器支持垫。当垫被压到音调筒时，盘状共鸣器变形，而且盘状共鸣器的周边坚固地压靠到垫上。垫很有可能破裂。因此，垫不耐用。

发明内容

因此，本发明的一个重要的目的就在于，提供一种木管乐器，该木管乐器的键可以通过一个简单的调节工作而被调节到适当的偏位角。

为了实现这个目的，本发明提议，在将垫固定到垫杯之前，自动地将垫调节到一个相对垫杯的适当位置。

本发明一方面提供了一种可以产生音调的木管乐器，该木管乐器包括一个管和一个键机构，该管形成有多个音调孔，用来改变音调的音高，该键机构设置在管上，而且包括一个被固定到管的接头和多个被连接到该接头的键，以便有选择地关闭或打开音调孔，而且各个音调孔包括一个垫杯，该垫杯具有一个内表面，内表面形成一个凹口，而且该垫杯被连接到连杆，一个垫被接受在凹口中，而且与管的一部分接触，该管形成相关的一个音调孔，一个固定件的内表面保持与垫进行面接触，外表面保持与垫杯的内表面进行点接触，以便于使固定件可以朝任何方向倾斜，一个紧固件连接到固定件，使垫保持与固定件的内表面进行面接触，一个连接件设置在固定件和垫杯之间，使固定件以一个适当的偏位角存在于垫杯中。

本发明另一方面提供了一种产生音调的木管乐器，该木管乐器包括一个管和一个键机构，该管形成有多个音调孔，用来改变音调的音高，该键机构设置在管上，而且包括一个连杆和多个键，该连杆固定到管上，该键连接到连杆，以有选择地关闭或打开音调孔，各个键包括一个垫杯、一个垫、一个固定件、一个紧固件和一个连接件，垫杯具有一个形成凹口的内表面，并且连接到连杆，垫接受在凹口中，并且与形成相关音调孔的管的一部分接触，固定件设置在垫杯和垫之间，具有一个支撑板部和一个柱部，该支撑板部保持与垫进行面接触，该柱部以一个不变的方向从支撑板部突出来，紧固件连接到柱部，用来将垫压到支撑板部，连接件设置在固定件和垫杯之间，用来使固定件以一个适当的偏位角保持在垫杯中。

附图说明

通过下面结合附图的描述，将更清楚地理解该木管乐器的特征和优点，其中：

附图1是显示包含在现有技术的长笛中的键结构的横截面图；

附图2是显示错误地装配到臂上的现有技术中的键结构的横截面图；

附图3是显示本发明长笛的一部分的示意性透视图；

附图4是显示长笛中包含的键的结构的横截面图；

附图5是显示错误地铜焊到臂上的键的横截面图；

附图6是显示带有一个偏位角得以纠正的垫的键的横截面图；

附图7是显示本发明另一种键的结构的横截面图；

附图8是显示分解的键零件的局部横截面图；

附图9A和9B是显示装配工作中两个步骤的横截面图。

具体实施方式

在键中采用的原理

为了解决现有技术的键4中存在的第一个问题，本发明人提议，使垫装置在调节工作中保持与垫杯进行点接触。假定装配工人错误地将垫杯铜焊到键机构的臂上。装配工人将垫装置放入垫杯的凹口，而且将垫装置压到音调筒、形成音调孔的管的一部分或一个适当的夹具(jig)。即使垫装置朝任一侧倾斜，音调筒、管的一部分或夹具也会自动地纠正垫和垫杯之间的相对偏位角，因为它们呈点接触。换句话说，当垫装置与音调筒、管的一部分或夹具接触时，反作用使垫装置在垫杯上旋转，而且垫装置和垫杯自动地形成适当的相对偏位角，以正确地关闭音调孔。当垫装置形成适当的相对偏位角时，垫装置借助连接件被固定到垫杯。装配工人只是希望将垫杯中的垫装置压到音调筒、管的一部分或夹具中。因此，本发明的键上的调节工作比现有技术的键4上的调节工作简单得多。

本发明人还提议，使用一个固定件来代替支撑板15和中心螺母13，以防止垫圈局部地压到垫中。固定件有一个支撑板部和一个柱部，该支撑板部与支撑板部15一致，该柱部与中心螺母13一致。柱部已经被调节成以一个预定的角度位于支撑板部上。例如，支撑板部和柱部呈整体式。如果支撑板部朝一定方向倾斜，柱部就和支撑板部一起倾斜，而且其之间的角度决不会改变。一个垫被放在支撑板部上，一个紧固件与柱部接合，以便与使垫稳定地保持在固定件上。即使支撑板部在垫杯的内表面上朝一定方向倾斜，柱部也会和支撑板部一起倾斜，而且紧固件也朝一定方向倾斜。结果，紧固件决不会局部地压到垫上。垫中决不会形成任何凹痕，而且气息可以限制在管中，不会有任何泄漏。这两个原理体现在下面详细描述的最佳实施例中。

第一实施例

参考附图中的图3，体现本发明的一种长笛包括一个管1和一个键机构3。一个内部空间1a形成在管1中，管1形成有一个吹口(图中未示)和音调孔2。吹口朝着管1一端部的空气敞开，音调孔2朝着该端部布置。在以下描述中，术语“上游”表示一个距离吹口较近的一个位置，而较远的一个位置叫做“下游”。也就说，音调孔2沿着管1从上游侧朝着下游侧设置。内部空间1a朝着管1另一端的空气敞开，并且内部空间穿过音调孔2连通到空气。为了将管1另一端的孔与音调孔2区别开，在下文中将其称作“端孔”。

音调筒(tone hole chimneys)5a被装配到管1上，并且从形成音调孔2的周边突出来。换句话说，音调孔2用音调筒5a包围。虽然音调孔2在管1上弯曲成三维结构，但是音调孔5a具有平圆形端，该端只弯曲成二维结构。因此，音调筒5a将音调孔2从三维弯曲圆改变成平面圆。音调筒5a形成管1的部分。

键机构3设置在管1上，而且演奏者可以通过操作键机构3，选择性地打开和关闭音调孔2。音调孔2各自被分配给某个音阶的音符，而且气柱的长度由端孔或最接近吹口的一个开孔2形成。因此，演奏者可以通过操纵键机构3，有选择地将音调从一定音高改变到另一个音高。

键机构3包括多个杆3a、传动装置3b、和键20。在这种情况下，多个杆3a和传动装置3b作为一个整体组成一个连杆。键柱6、键杆例如7a/7b/7c/7d和臂8a/8b/8c被装配到传动装置3b中。虽然个别键杆标记成那些7a/7b/7c/7d，但是普通标记7表示管1上的一定或任何一个或几个键杆。类似地，普通标记8表示管1上的一定或任一个或几个臂。键柱6被装配到管1的外表面，而且键杆例如7a/7b/7c可旋转地被相关的键柱6支撑。杆3a被连接到选定的键杆7上，而且复位弹簧(未示出)总是迫使键杆3c向关闭音调孔2的方向旋转。

键20可以选择直接或者借助臂8装配到键杆7，键各自与音调孔2相关联。复位弹簧(图中未示)迫使键杆3c使键20离开音调筒5a。当演奏者推杆3a时，杆3a带动键杆7克服复位弹簧(图中未示发)的弹性力而旋转，而且键杆7使相关的一个键或几个键20与一个音调筒或多个音调筒5a接触。然后，一个或几个音调孔2用一个键或几个键20关闭，以便于长笛改变振动气柱的长度。可以直接用演奏者的手指来推一些键20，以关闭相关音调孔2。

一些键杆7成主从关系。这些键杆7被连接到相关键杆3c，旋转运动只从主动键杆7传动给从动键杆7，主动键杆由演奏者驱动旋转。但是，相反的情况就不能传动旋转运动。臂8被固定到一定的键杆7，而且被连接到另一端的其它键杆7。臂3d将扭矩从一定键杆7传动到其它键杆7，以便于演奏者只操作一个杆3a就能同时致动多个传动装置3b。主从键杆7和臂8使演奏者只要逐步改变音调的音高就可以顺序地将键20与音调孔2隔开。

当演奏者用长笛演奏一段音乐时，他或她将空气呼到吹口中，引起气柱振动。演奏者吹奏，而且通过键机构3有选择地打开和关闭音调孔2。作为用手指弹奏键机构3的回应，振动的气柱被缩短和/或加长，因此改变音高。

附图4显示了键机构3中包含的一个键20。这个键20包括一个垫10A、一个垫杯11A、一个紧固件12A、一个固定件21和一个连接件22。垫10A适应性强、气密封和耐用，而且具有环形状。环状垫10A的平主面标记为26a。垫杯11A形成有一个凹口，形成凹口底面的内表面11a呈波形。固定件21具有一个平的内表面27a和一个球形外表面27b。平的内表面27a有些区域与垫10A的平主表面26a保持接触，因此固定件21将垫10A稳定地保持在其上。另一方面，球形外表面27b与垫杯11A的波形表面11a点接触。由于这个原因，固定件21很容易改变在波形表面11a上的偏位角(attitude)。换句话说，虽然固定件21已经被装配到垫杯11A上，但是在固定之前，固定件21和垫杯11A也可以改变接触点。固定件21借助连接件22被固定到垫杯11A。另一方面，垫10A借助紧固件12A被固定到固定件21。当固定件21倾斜在波形表面11a上时，垫10A和紧固件12A和固定件21一起倾斜。

装配工人应找到最佳接触点，在这点上，当垫10A与相关音调筒5a接触时，音调筒5a的中心线CL3垂直于垫10的平主表面26a。当装配工人找到了这个最佳接触点时，装配工人就可以将固定件21固定到垫杯11A。由于这个原因，单个键20使垫10A与相关音调筒5a的整个外围没有任何间隙地接触。因此，键20确保防止音调孔2漏气。

垫10A具有一个层压结构，包括一个芯层10a和一个密封层10b。芯层10a由透气性材料例如压缩毡制成，并使垫10A具有适应性。另一方面，密封层10b使垫10A具有气密性。密封层10b由皮或膀胱(BLADDER)制成，并且被固定到芯层10a。人们希望密封层10b能密封管1内的气柱。优选的是，使密封层10b由一张羊皮、一张牛皮或者羊或牛的膀胱制成。因此，垫10A与现有技术的键4中包含的垫10相似。

垫杯11A由一片经过拉拔的金属或合金制成，而且形状象一个浅杯。垫杯11A分为一个盘部11B和一个外围壁部11C。外围壁部11C从盘部11B的逐渐弯曲的周边25向下突出，而且与盘部11B一起形成凹口。因此，垫杯11A使用时就好象浅杯被翻过来一样。凹口的直径大约等于环状垫10A，而且稍微大于固定件21A的直径。盘部11A形成有一个凹痕23a和一个环槽24a。凹痕23a位于垫杯11A的中心区域，而且使内表面11a的相应区域23b成球形。环槽24a位于凹痕23a周围的中间区域，而且在球形区域23b周围形成一个隆起部24b。因此，球形区域23b和隆起部24b形成波形表面11a。凹痕23a使演奏者手指的指肚(bulb)可以搁在其中。

固定件21由合成树脂、金属或合金制成，而且分为一个支撑板部21A和一个中心螺母部21B。中心螺母部21B用作柱件。支撑板部21A的直径稍微小于环状垫10A的直径，环状垫10A的内径大约等于中心螺母部21B的外径。由于这个原因，中心螺母部21B紧密地接受在环状垫10A的中心孔中。支撑板部21A具有平的内表面27a和球形外表面27b，中心螺母部21B从平的内表面27a突出。虽然在现有技术的键4中，支撑板15和中心螺母13是实际上可以分离的部件，但是本发明的键20中，支撑板部21A和中心螺母部21B成整体式。换句话说，中心螺母部21B与支撑板部21A一起倾斜，而且支撑板部21A和中心螺母部21B之间的角度决不会改变。中心螺母部21B的高度稍微小于垫10A的厚度。主平表面26a的部分表面保持与平内表面27a接触。

紧固件12A包括一个形成在中心螺母部21B内的内螺纹29、一个螺钉14A和一个垫圈12B。螺钉14A的外螺纹与内螺纹29进行丝扣接合，而且螺钉14A被旋入中心螺母部21B。垫圈12B的形状像一个环。垫圈12B的内径稍微大于螺钉14A的螺杆的外径，而小于中心螺母部21B的外径。因此，螺钉14A穿过垫圈12B，并且将垫圈12B压向垫10A，直到头部与中心螺母部21B接触。当头部与中心螺母部21B接触时，垫圈10A弹性地被压缩，而且被夹在支撑板部21A和螺钉14A头部之间。

将一张粘性合成物用作连接件22。粘性合成物是液体的，而且遍布在波形表面11a上。垫10A被放在液体粘性合成物上，而且该液体粘性合成物被夹在波形表面11a和球形外表面27b之间。当液体粘性合成物被固化时，固定件21被固定到垫杯11A。

如下所述，垫10A、垫杯11A、固定件21和紧固件12A被装配到键20中。垫杯11A已经被铜焊到相关的臂8上。假定垫杯11A不正确地铜焊到臂8上。垫杯11A向一侧倾斜，而且中心螺母部21B的中心线CL4以附图5所示的一定角度θ路过音调筒5a的中心线CL3。将垫杯11A与臂8分离是很困难的。但是，一定的角度θ并不严重。装配人员决定在装配工作中处理这个角度θ。

装配工人使中心螺母部21B与垫10A的孔对齐，并且将中心螺母部21B插入到孔中。垫10A与平内表面27a接触。装配工人将垫圈12B放在垫10A上，而且使垫圈12B的孔与中心螺母部21B的螺纹凹槽接合。装配工人将螺钉14A旋入中心螺母部21B。螺钉14A的头部与垫圈12B接触，而且将垫10A压到平内表面27a。因此，垫10A被夹在支撑板部21A和垫圈12B之间，而且垫10A借助紧固件12A被固定到固定件21。如此被装配的垫10A、固定件21和紧固件12A在下文中被称作“垫装置”。

接下来，装配工人将液体粘性合成物22a倒入垫杯11A的凹口中，而且将垫装置10A/21/12A插入到垫杯11A的凹口中。因为粘性合成物22a还没有被固化，所以固定件21可以在球形表面23b上滚动。因为垫10A紧密地接受在凹口中，所以液体粘性合成物22a决不会从凹口中泄漏。

装配工人将垫杯11A推向音调筒5a，而且使垫10A与圆周边5b接触。即使垫10A如图5所示向一侧倾斜，这个动作也会使固定件21在球形区域23b上滚动，而且垫装置10A/21/12A自动改变在垫杯11A中的偏位角。如图6所示，垫10A保持与音调筒5a的整个周边接触。

装配工人接着在垫杯11A上连续施加力，使垫10A与音调筒5a的整个周边接触，直到粘性合成物22a被固化。一个弹簧，其经常在用垫10A关闭音调孔2的方向上推动键杆7，该弹簧可以使垫10A保持与音调筒5a的整个周边接触。粘性合成物22被固化，垫装置10A/21/12A以适当的偏位角固定到垫杯11A。

从前面的描述中可以理解到，支撑板部21A保持与垫杯11A的波形表面11a上的球形区域23b点接触，而且经过调节工作，固定件21被固定到垫杯11A，也就是说，垫装置被压到音调筒5a。即使垫杯11A不正确地铜焊到臂8上，装配工人也只需通过将垫装置压到音调筒5a的周边，就可以将垫装置10A/21/12A调节成与垫杯11A有适当的偏位角。因此，固定件21使调节工作比现有技术的键4上的调节工作更简单容易。

此外，支撑板部21A和中心螺母部21B成一整体，因此，中心螺母部21B使其自身与支撑板部21A成一直角。即使支撑板部21A在垫杯11A的球形表面23b上滚动，支撑板部21A和中心螺母部21B之间的角度也不会改变。垫圈12B以垂直角度用螺栓连接到中心螺母部21B。这导致垫圈12B经常平行于支撑板部21A。由于这个原因，垫10A被夹在支撑板部21A和平行于支撑板部21A的垫圈12B之间。垫圈12B不是局部地被压到垫10A，而且决不会在垫10A上形成任何凹痕。因此，演奏者可以利用本发明的键20极好地关闭音调孔2。

第二实施例

现在开始参考附图中的图7和8，参考数字30表示本发明另一种键。演奏者利用键30关闭和打开音调孔2E，音调孔由一个音调筒5E形成。

键30包括一个垫10E、一个垫杯11E、一个紧固件31、一个固定件21E、一个连接件22E和一个接头32。固定件21E被放入垫杯11E中，垫10E借助紧固件31被固定到固定件21E。固定件21E借助接头32可移动地连接到垫杯11E，而且借助连接件22E粘接到垫杯11E的内表面。接头32使固定件21E可以改变其相对音调筒5E的偏位角，而且固定件21E在调节相对音调筒5E的偏位角后，被粘接到垫杯11E的内表面。在这种情况下，使用环氧树脂系列中的粘性合成物来作为连接件22E。

垫10E的适应性强、不漏气而且耐用，而且还呈环状。垫10E具有两层结构10a/10b，这两层结构与键20中包含的垫10A类似。由于这个原因，为简明起见，下文不再作进一步的描述。

垫杯11E由金属或合金例如不锈钢制成，而且形成一个凹口。换句话说，垫杯11E分为一个底部11A和一个侧壁部11B，侧壁部11B沿着底部11A的周边延伸。不锈钢板通过拉拔形成垫杯11E。底部11A具有一个凸起的副部33、一个隆起部34和一个弯曲的副部35，因此形成凹口底的内表面呈波形。凸起的副部33、隆起部34和弯曲的副部35具有一个顶点P1、一个隆起线P2和弯曲副部和侧壁11B之间的一个界线P3。顶点P1比隆起线P2和界线P3更靠近垫杯11E的开口。

固定件21E由合成树脂例如ABS树脂制成。固定件21E分为一个盘部21A和一个柱部21B，而且柱部21B从盘部21A的中心突出来。盘部21A具有一个平表面37和一个相反面38，而且一个斜面使盘部21A的厚度朝着周边减少。盘部21A的直径稍微小于垫10E，而柱部21B的直径比环状垫10E的孔小得多。平的内表面37保持与垫10E的平的主表面面接触，因此，固定件21E将垫10E稳定地保持在其上。另一方面，斜面38使盘部21A的厚度朝着盘部21A的周边减少。由于这个原因，只要粘性合成物22E不固化，固定件21E就可以改变在波形内表面上的偏位角。柱部21B形成有一个外螺纹41，其外径稍微小于环状垫10E的内径。为此，柱部21B穿过环状垫10E，而且使平的内表面37与环状垫10E的平主表面接触。固定件21E借助连接件22E被固定到垫杯11A。另一方面，垫10E借助紧固件31被固定到固定件21E。

紧固件31由金属或合金例如不锈钢制成，而且包括一个杆31A和一个头部31B。一个凹口朝着杆31A的端面敞开，而且在形成凹口的内表面部形成一个内螺纹43。杆31A的外径小于环状垫10E的孔，凹口的直径等于柱部21B。在头部31B上形成一个槽44，螺丝刀的顶端可以插入槽44中。当紧固件31被驱动而在柱部21B上旋转时，头部31B越来越靠近盘部21A，而且将垫10E压到盘部21A。

接头32包括一个突起50和一个凹口51。突起50被铜焊到垫杯11E。突起50从凸起部33的中心突出来，而且具有一个头50A和一个颈50B。颈50B被装配到突起部33，并且直径不变。头50A的直径从颈50B朝着球形顶面52增加，而且颈50B和头50A之间的界线用参考数字54表示。

凹口51形成在固定件21E中。凹口51朝着表面38的中心区域敞开，而且穿入柱部21B。凹口51具有一个口部56和一个底部57。口部形成为一个锥形表面56，因此，内径朝着口部56和底部57之间的界线58减少，底部57的内径从界线58朝着凹口51的底部增加。因此，凹口51的内径在界线58处最小。界线58处的内径稍微小于头50A的最大外径。凹口51的底部是平的。

如下所述，那些部件10E/11E/21E/31被装配到键30中。突起50已铜焊到突起部33的中央。装配人员首先将固定件21E放入垫杯11E中，将凹口51与突起50对齐。

接下来，装配人员朝向垫杯11E推动固定件21E。突起50穿入凹口51，头50A与口部56的锥形表面接触。装配人员将固定件21E压到突起50。然后，固定件21E的内表面部弹性变形，使头50A穿入底部57。界线58与界线54接触，ABS树脂的弹性使突起50可以在凹口51中移动，而突起50和固定件21E之间没有间隔。

接下来，装配人员将柱部21B与环状垫10E的孔对齐，而且朝着盘部21A移动环状垫10E。柱部21B被插入孔中，垫10E的主表面与平表面37接触。

接下来，装配人员将紧固件31的杆31A与形成在柱部21B和垫10E之间的环状槽对齐，并且利用工具使紧固件31旋转。然后，外螺纹41与内螺纹43进行丝扣接合，头31B将环状垫10E压到固定件21E的平表面37。

接下来，装配人员将液体粘性合成物22E注入垫杯11E和固定件21E之间的间隙。如图9A所示，如果垫杯11E相对音调筒5E的周边5a倾斜θ角度，那么垫10E也相对音调筒5E倾斜θ角度。

装配人员推动垫杯11E，以便使垫10E与音调筒5E的周边5a接触。即使垫10E一部分与周边5a一部分接触，装配人员也可以将垫10E压到音调筒5E上。然后，接头32使固定件21E改变在垫杯11E中的偏位角，因此改变垫10E的偏位角。结果，如图9B所示，垫10E与音调筒5E的整个周边5a接触。虽然固定件21E相对垫杯11E以θ角度倾斜，但是固定件21E的中心线与音调筒5E的中心线一致。装配人员使垫10E保持与音调筒5E的周边5a接触，直到粘性合成物22E固化。可以使用一个适当的夹具来使垫10E与整个周边5a保持接触。

当粘性合成物22E固化时，固定件21E不能改变偏位角，因此演奏者可以用键30极好地关闭音调孔2E。

从前面的描述中可以理解到，接头32使固定件21E保持与垫杯11E的点对点接触，因此，垫10E可以改变相对垫杯11E的偏位角。在粘性合成物将固定件21E装配到垫杯11E之前，装配人员可以预先调节垫10E到适当偏位角，因此，演奏者经常可以极好地用键30关闭和打开音调孔2E。

第二个实施例的另一个优点在于，将来这块粘性合成物22E裂开时，接头32防止固定件21E脱离。

装配工作不需要进行反复试验，而且比现有技术更容易和更简单。

虽然，前面显示和描述了本发明的特定实施例，但是对于那些本领域普通技术人员来讲，很容易做出各种改变和修改，这些改变和修改并不脱离本发明构思和范围。

例如，本发明可以应用到另一种木管乐器，例如短笛、萨克斯管、八孔长笛、竖笛、低音管、双簧管等。木管乐器可以装配一个电子声波发生器，用来产生电子音调而不是声音音调。

支撑板部21A可以用一个平的外表面来代替球形外表面27b。这个平的外表面使固定件21很容易改变波形表面11a上的偏位角。因此，球形外表面27b不对本发明的技术范围有任何限制。类似地，球形区域23b也不对本发明的技术范围有任何限制。可以有一根针或几根针从垫杯内表面突出来。在这种情况下，固定件的外表面保持与这根针或这几根针进行点接触，因此，固定件受到音调筒、音调部件或夹具的反作用时，朝着这根针或这几根针上的任何方向倾斜。这根针或几根针可以形成在固定件的外表面上。

术语“点接触”意思是，固定件受到音调筒、音调部件或夹具的反作用时，可以朝着垫杯内表面上的任何方向倾斜。即使固定件和垫杯之间的接触面积具有一个有限数值，只要反作用可以引起固定件和垫杯改变之间的相对偏位角，固定件和垫杯也保持点接触。另一方面，术语“面接触”意思是，垫稳定地位于固定件21的内表面27a上。换句话说，彼此保持面接触的垫和固定件几乎不会改变它们之间的相对偏位角。

这种整体结构不对本发明的技术范围有任何限制。支撑板部和中心螺母部分开设置。在这种情况下，在装配之前，将中心螺母部以适当角度固定到支撑板部。重要特征在于，在调节工作中，支撑板部和中心螺母部不会改变角度。

固定件可以用柱部来代替中心螺母部。单词“螺母”意指用螺钉作为紧固件。但是，也可以使用铆钉、夹子、销、粘合物或焊料来作为紧固件的一部分。这些种类的紧固件不需要任何内螺纹，垫圈借助那些紧固件中一种来固定到柱部。

粘合物22不对本发明的技术范围有任何限制。可以用一块磁铁来作为连接件，这块磁铁被镶嵌在固定件或垫杯中。固定件可以在调节工作之后被焊接上。在这种情况下，焊料用作连接件。

垫圈12B可以在调节工作之前被装配到螺钉14A。在这种情况下，垫圈和螺钉和内螺纹29作为一个整体形成紧固件。

杆3a可以不包括在键机构中。在这种情况下，演奏者可以用他或她的手指有选择地关闭和打开音调孔。在这种情况下，传动机构用作连杆。

多层结构的垫10A不对本发明的技术范围有任何限制。垫可以是单层。

突起50的形状不对本发明的技术范围有任何限制。突起可以有一个球形结构。

在第二个实施例中，固定件21E和形成作为孔的凹口51的内表面构成权利要求中的一种固定件。另一方面，突起50形成垫杯11E的一部分。

Claims (5)

1.一种产生音调的木管乐器，包括：

一个管(1)，形成有多个音调孔(2)，用来改变所述音调的音高；

一个键机构(3)，设置在管(1)上，而且包括一个连杆(3a/3b/6/7/8)和多个键(20)，连杆固定到所述管(1)，键连接到所述连杆(3a/3b/6/7/8)，以便有选择地关闭或打开所述音调孔(2)，所述多个键(20；30)中各自都包括：

一个垫杯(11A；11E)，具有形成凹口底面的内表面(11a)，而且连接到所述连杆(3a/3b/6/7/8)；

一个垫(10A；10E/50)，被接受在所述凹口中，而且与所述管(1)的一部分(5)接触，所述管形成一个关联的所述音调孔(2；2E)；

一个连接件(22；22E)，用来使所述垫(10A；10E)稳定地保持在所述垫杯(11A；11E)中；

其特征是，所述多个键(20)各自还包括：

一个固定件(21；21E/51)，具有一个内表面(27a)和一个外表面(27b)，内表面与所述垫(10A/50)进行面接触，外表面与所述垫杯(11A；11E)的所述内表面(11a)进行点接触，以使所述固定件(21；21E)朝任何方向倾斜；和

一个紧固件(12A；31)，被连接到所述固定件(21；21E)，可用来使所述垫(10A；10E)与所述固定件(21；21E)的所述内表面(27a)保持面接触；

其中所述连接件(22；22E)设置在所述固定件(21；21E)和所述垫杯(11A；11E)之间，可用来使所述固定件(21；21E)和所述垫(10A；10E)以一个适当的偏位角保持于所述垫杯(11A；11E)中。

2.根据权利要求1所述的木管乐器，其特征是：所述固定件(21)的所述外表面(27b)是球形的，以便于与所述垫杯(11A)的所述内表面(11a)进行点接触。

3.根据权利要求1所述的木管乐器，其特征是：所述垫杯(11A)的所述内表面(11a)具有一个球形区域(23b)，因此，所述固定件(21)的所述外表面(27b)在所述球形区域(23b)中与所述内表面(11a)进行点接触。

4.根据权利要求1所述的木管乐器，其特征是：所述固定件(21)的所述外表面(27b)是球形的，而且所述垫杯(11A)的所述内表面(11a)具有一个球形区域(23b)，因此，所述固定件(21)的所述外表面(27b)在所述球形区域(23b)中与所述垫杯(11A)的所述内表面(11a)保持点接触。

5.根据权利要求1所述的木管乐器，其特征是：所述连接件是粘性合成物(22E)，因此，所述固定件(21)以所述适当偏位角粘到所述垫杯(11A)。

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