專利名稱：一種鋼琴蓋支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于協助用戶抬起并支撐鋼琴蓋的裝置和方法。更具體的說，它 包括一個裝置，其至少使用一個氣缸來協助用戶打開和關閉鋼琴蓋。
背景技術：
通常，需要打開鋼琴蓋并使其保持在打開狀態。有時，采用鉸鏈和支架來打開鋼琴 蓋并支撐琴蓋的重量。但是，在打開鋼琴蓋，保持其打開的狀態，直至最后關閉琴蓋時，存在 一些難題。鋼琴蓋非常重并且很難被抬起。一旦鋼琴蓋被抬起來，就不容易將支架的端部 放進接收裝置。許多支架很容易被錯位，從而導致琴蓋掉下來。當很重的琴蓋被關閉時，它 會很容易超越用戶的力量而迅速地落下，這會對用戶或鋼琴造成潛在的傷害。相關技術的前述示例和相關技術的限定只是說明性的，而非限定性的。對于本領 域的技術人員來說，在了解了本說明書并研究了附圖之后，對相關技術進行其它的限定將 會是顯而易見的。
發明內容
本發明一方面是協助用戶打開鋼琴蓋。本發明的另一方面是緩沖鋼琴蓋的關閉動作。下面的實施例和其各方面是通過結合系統、工具和方法進行描述和說明的，這些 系統，工具和方法都是為了示范和說明，而非限制范圍。在多個實施例中，上述一個或多個 問題已經減少或是已消除，而其它實施例是針對其它改進的。其中一個實施例公開了一個連接到鋼琴框架的氣缸。一個臂與鋼琴蓋軸接。氣缸 與臂也是連接的。所公開的實施例中有一個臂和一個氣缸。也可以使用更多的氣缸和臂。 氣缸和臂可以被加裝到一個鋼琴上。另一個實施例公開了一個與鋼琴框架連接的內部支架。臂與鋼琴蓋可移動地連 接。所述支架具有兩個氣缸，所述氣缸與所述支架可移動地連接。所述支架和所述氣缸都 與臂軸接。也可以使用更多的氣缸和臂。氣缸和臂可以被加裝到一個鋼琴上。還有一個實施例，公開了兩個臂，所述臂可移動地連接于鋼琴蓋。每個臂與一個氣 缸連接。導向杯可移動地連接在每個臂和氣缸下的鋼琴框架上。當鋼琴蓋閉合時，氣缸底 部與導向杯相嚙合。也可以使用更多的臂和氣缸。因為氣缸并不與鋼琴框架連接，所以鋼 琴蓋可被完全移走而不需要使用工具。另外一個實施例公開了一個臂，所述臂可移動地連接于外殼。所述外殼可移動地 連接于安裝支架。所述臂與一對氣缸連接。導向杯安裝在每個臂和氣缸下的外殼內。當鋼 琴蓋閉合時，氣缸底部與導向杯相嚙合。安裝支架可放置在鋼琴的背面框架外而不需要對鋼琴做任何修改。除了上述的典型實施例和方面外，其它方面和實施例通過本說明書中的相關附圖 將會更為明顯，這些附圖構成說明書的一部分，且圖中，相關的數字代表相應的部件。
圖1為一種用于支撐鋼琴蓋重量的裝置的實施例一的側面透視圖；圖2為一種用于支撐鋼琴蓋重量的裝置的實施例二的縱向截面圖；圖3為圖2中所示實施例的透視圖；圖4為一種用于支撐鋼琴蓋重量的裝置的實施例三的縱向截面圖；圖5為圖4所示實施例中琴蓋部分打開時的相似視圖；圖6為圖4所示實施例中琴蓋打開角度大于90°，并與鋼琴分離時的相似視圖；圖7為一種用于支撐鋼琴蓋重量的裝置的實施例四的縱向截面圖；圖8為圖7所示實施例的透視圖。在詳細解釋本發明中已被公開的實施例之前，需要了解的是本發明的應用并不限 于所示的特別安排的具體細節，因為本發明還有其它的實施例。典型實施例用相關附圖進 行說明。此處所公開的實施例和附圖應當被認為是說明性的，而非限定性的。另外，此處所 使用的術語也是為了描述而非限定。
具體實施例方式首先參考圖1，鋼琴100包括琴蓋支架1000，并具有與琴蓋102底面連接的臂101。 所述琴蓋102通過鉸鏈114與鋼琴100的背面框架104連接。所示琴蓋102處于開啟位置。 臂101長約40英寸，寬約1英寸和高約1英寸。可選擇地，臂101可止于琴蓋102的重心 P點。在所述實施例中，臂101是16號軟鋼。盡管描述的是16號軟鋼，但是任何類似強度 和硬度的材料，包括但不限于金屬，塑料和陶瓷，都可以使用。兩個輪子116a和116b在臂 101的第二端內部滾動。在所描述的實施例中，輪子116a和116b的直徑大約為15mm，材料 是尼龍。雖然所描述的是尼龍輪子，但是可以使用由任何類似強度和硬度的材料所做成的 輪子。輪子116a和116b從臂101的第二端突出大約l-2mm并與琴蓋102相接觸。當琴蓋 102處于閉合位置時，臂101與琴蓋102底面基本平行。當琴蓋102由閉合位置旋轉至開啟 位置時，臂101的第二端橫穿鋼琴蓋102底面，并且臂101的第二端與鋼琴蓋102之間的夾 角增加的范圍約為30-40度。臂101的第一端與安裝支架112連接于軸點115。安裝支架112具有一個腿113， 其穿過在音板111上的孔110向下延伸。在所述實施例中，安裝支架112是“1X1”角度， 軟鋼材質。盡管描述的是“1X1”角度，軟鋼材質，但可以使用任何類似強度和硬度的材料， 包括但不限于金屬，塑料和陶瓷。孔Iio的直徑大約為2英寸。安裝支架112與背面框架 104靠上的內部103連接。安裝支架112的頂部與鉸鏈114基本共面。鉸鏈114的接合點 位于背面框架104上與安裝支架112相對的一側。一個可調節的軸連接器105可移動地連接于臂101上，其與臂101之間的距離由 下面公式決定W = (XXF)/L，其中W =需抬起的重量，X =軸點119與軸點115的中心距， L =輪子116a和116b到軸點115的距離，F =氣缸107抬起琴蓋102重量所需的力。螺栓120可在槽117內滑動，并用來調節軸連接器105。氣缸107的活塞臂106與可調節的軸連 接器105可移動地連接于軸點119。所述氣缸107的下面部分108軸接于所述安裝支架112 的腿113上。腿113與鋼琴100的背面框架104的靠下的內部109連接。在已公開的實施例中，氣缸107承力的范圍在大約50牛頓到1，300牛頓之間。在
所述實施例中，氣缸107具有英寸的可伸展長度，直徑1英寸，氣缸頂桿3/8英寸，沖
程2英寸，承力1，000牛頓。所描沭的氣缸可在www, easyliftsprings. com中杳到。如圖2和圖3所示，在第二個實施例中，所示為琴蓋支架2000，一種用于支撐鋼琴 蓋重量的裝置。琴蓋202與鋼琴100的背面框架204通過鉸鏈214連接。所示的琴蓋202 處于開啟位置。臂201在琴蓋202的底面上滾動。臂201的第一端與支架213的后上部 212連接于軸點215。支架213與音板211連接，且支架213與鋼琴100的背面框架204靠 上的內部203連接。支架213頂部與鉸鏈214基本共面。鉸鏈214的接合點位于背面框架 204上與支架213相對的一側。在所述實施例中，支架213由“IX 1”的方形管做成，16號 軟鋼材質。盡管所述的是“1X1”方形管，16號軟鋼，但是也可以使用任何類似強度和硬度 的材料，包括但不限于金屬，塑料和陶瓷。臂201大約24英寸長，約1英寸寬，約1英寸高。可選擇地，臂201可止于琴蓋202 的重心。在所述實施例中，臂101由16號軟鋼做成。盡管所描述的為16號軟鋼，但是也可 以使用任何類似強度和硬度的材料，包括但不限于金屬，塑料和陶瓷。輪子216與臂201的 第二端的內部連接。如圖2所示，第二個相同的輪子直接安裝在輪子216的后面。在所描 述的方案實施例中，輪子216的直徑大約為15mm，材質為尼龍。盡管所描述的為尼龍輪子， 但是由任何類似強度和硬度的材料所做成的輪子都可以使用。輪子216從臂201的第二端 突出大約l_2mm，并與琴蓋202相接。當琴蓋202處于閉合位置時，臂201與琴蓋202的底 面基本平行。當琴蓋202由閉合位置旋轉至開啟位置時，臂201的第二端橫穿鋼琴蓋202 的底面，鋼琴蓋202之前的閉合位置與鋼琴蓋202的開啟位置之間的夾角增加的范圍約為 30-40 度。可調節的軸連接器205可移動地連接于臂201的對側，其與臂201之間的距離由 以下公式決定W = (XXF)/L，其中W =需抬起的重量，X =軸點219與軸點215的中心距，L =輪子216到軸點215的距離，F =氣缸207，207a在抬起琴蓋202的重量時所需的力。在 槽217內可滑動的螺栓220用來調節軸連接器205。氣缸207，207a的活塞臂206與可調節 的軸連接器205可移動地連接于軸點219。氣缸207，207a的下面部分208與支架213的區 域A的對側可移動地連接于軸點224。可選擇地，腿223可連接于支架213的下面部分，用來提供結構上的支撐。腿223 穿過音板211上的孔210并通過螺母222a，222b與支架221可移動地連接。在所描述的實 施例中，孔210的直徑大約為1/2英寸。支架221與鋼琴100的背面框架204的下面部分 209通過螺栓224連接。在所公開的實施例中，氣缸207的承力范圍在50牛頓到1，300牛頓之間。在所述 實施例中，氣缸207具有7 ^英寸的可伸展長度，直徑1英寸，氣缸頂桿3/8英寸，沖程2英
寸，承力1,000牛頓。所描述的氣缸可在www, easyliftsprings. com中杳到。如圖4，圖5和圖6所示，在第三個實施例中，琴蓋支架3000，一種用于支撐鋼琴蓋302重量的裝置，具有與鋼琴100的琴蓋302底面連接的臂301。臂301的第一端316有凹 口 317。臂301大約40英寸長，約1英寸寬和大約1英寸高。可選擇地，臂301可止于琴蓋 302的重心。在所描述的實施例中，臂301為16號軟鋼。盡管所述的為16號軟鋼，但是可 以使用任何類似強度和硬度的材料，包括但不限于金屬，塑料和陶瓷。可調節的軸連接器305與臂301的對側可移動地連接，其與臂301之間的距離由 以下公式決定W= (XXF)/L，其中W=需抬起的重量，χ=軸點319與銷315的中心距，L =臂301的第二端到銷315的距離，F =氣缸307在抬起琴蓋302的重量時所需的力。螺 栓32在槽317內可滑動，其用來調節軸連接器305。氣缸307的活塞臂306與可調節的軸連接器305連接于軸點319。支架313的上 部318與鋼琴100的背面框架304的上部連接。導向杯321與支架313的區域D連接。區 域D與支架313前端的距離大約為整個支架313深度的三分之一。導向杯325的形狀為錐 形。導向杯325的底部E大小已足夠容納氣缸307的活塞臂322。當琴蓋302為閉合狀態 時，重力作用使得活塞臂322落入導向杯321。導向杯325的錐形形狀將會使得氣缸307的 活塞臂322正好停靠在導向杯325的底部E。在所描述的實施例中，支架313由“1X1”的方形管做成，16號軟鋼材質。盡管描述 的是“1X1”的方形管，16號軟鋼，但是也可以使用任何類似強度和硬度的材料，包括但不 限于金屬，塑料和陶瓷。在所描述的實施例中，氣缸307的承力范圍大約在50牛頓到1，300
牛頓之間。并且在所描述的實施例中，氣缸具有英寸的可伸展長度，直徑1英寸，氣缸
頂桿3/8英寸，沖程2英寸，承力1，000牛頓。所描述的氣缸可在www, easyIiftsprings. com中查到。支架313的上部318和臂301的凹口 317之間的配合部分作為鉸鏈使鋼琴100的 背面框架304與琴蓋302連接。銷315被嵌入凹口 317內并作為所新創的鉸鏈的連接點。
銷315的內部333在其外圍缺少一部分。在所描述的實施例中，銷315大約為英寸長。
銷315的內部333的外圍所缺少的那一部分與凹口 317的大小匹配。臂301的凹口 317圍 繞銷315的外圍擴展大于180度的角度。因此，為了能從鋼琴100上移走琴蓋302，琴蓋302 被抬起的角度必須要大于90度(見圖6中90度的點劃線被標注為“90° ”)。一旦琴蓋 302被抬起的角度大于90度，銷315的內部333的外圍所缺少的那一部分將保證琴蓋302 能從鋼琴100上徹底移走。可選擇地，腿323可與支架313的下面部分連接以提供結構支撐。腿323穿過音 板311上的孔310并通過螺母322a，322b與支架321可移動地連接。孔310的直徑大約為 1/2英寸。支架321通過螺栓324與鋼琴100的背面框架304的下面部分309連接。所公開的第三個實施例3000中，在鋼琴的對側具有臂組件，其為圖4，圖5和圖6 所公開的臂的對稱結構。圖4顯示的是琴蓋302位于開啟位置。圖5顯示的是從開啟位置被抬起的琴蓋302。圖6顯示的是從鋼琴上徹底移走的琴蓋302。如圖7和圖8所示，在第四個實施例中，琴蓋支架4000，一種用于支撐鋼琴蓋402 的重量的裝置，具有位于鋼琴100的背面框架404外的安裝支架413。在所描述的實施例中，支架413是16號軟鋼的金屬片。盡管描述的為16號軟鋼的金屬片，但是任何類似強度 和硬度的材料，包括但不限于金屬，塑料和陶瓷，都可以使用。安裝支架413的內表面用毛 氈覆蓋以免刮傷鋼琴表面。盡管毛氈是優選材料，但是任何可避免刮傷的材料都可以使用。 安裝支架413在其前表面415的大約中心處具有凹陷部分414。安裝支架413在凹陷部分 414的兩側各有一個孔(未示出)。連接器428a通常是垂直于安裝支架413的前表面415。 連接器428A包括槽429a。對稱連接器可從安裝支架413的另一面伸出，圖中未示出。安裝 支架413的頂部與用于連接琴蓋402和鋼琴100的背面框架404的鉸鏈基本共面。連接琴 蓋402和鋼琴100背面框架404的鉸鏈的連接點位于背面框架1404上與安裝支架413的前 表面415相對的一側。在已公開的實施例中，安裝支架大約為10英寸長，約1.25英寸高， 約1. 5-2英寸寬。在已公開的實施例中，安裝支架413的凹陷部分414的長度大約為2. 5 英寸。外殼417與安裝支架413連接。在所描述的實施例中，外殼417是16號軟鋼的金 屬片。盡管描述的是16號軟鋼的金屬片，但是任何類似強度和硬度的材料，包括但不限于 金屬，塑料和陶瓷，都可以使用。外殼417的寬度與安裝支架413的凹陷部分的寬度基本相 同。在已公開的實施例中，外殼417的長度大約為4英寸，高度約為5. 5英寸，寬度大約為 2. 5英寸。外殼417具有擴展部418a。在已公開的實施例中，擴展部418a的寬度為0. 75 英寸。擴展部418a在安裝支架413的前表面415的背面延伸，并通過螺絲釘419a與之連 接。在已公開的實施例中，螺絲釘419a是一個凹頭螺栓5/16〃 -18X3/4〃。擴展部418a 的背面覆蓋有毛氈。盡管毛氈是優選材料，但是任何可避免刮傷的材料都可以使用。外殼 417的另一面有對稱的擴展部，圖中未示出。螺絲釘430a進一步地將外殼417和安裝支架 413連接起來。螺絲釘430a可在槽429a中滑動。在使用時，當擰緊螺栓419a時，螺絲釘 430a和槽429a的相互作用可以防止連接器428a和外殼417的活動。當擰緊螺栓419a時， 支架406a的作用也是防止連接器428a和外殼417的活動。螺絲釘430a，槽429a和支架 406a可一起使用。可選擇地，用戶可選擇只用螺絲釘430a、或槽429a、或支架406a。應當 理解的是，當擰緊螺栓419a時，任何可防止連接器428a和外殼417活動的方法都可使用。 外殼417的底部419在區域D有導向杯421a和421b。區域D與外殼417前部的距離大約 為外殼417長度的三分之一。導向杯421a，421b都是錐形。臂401通過銷420與外殼417連接。銷420橫穿過臂401的第一端并安裝于外殼 417內。在所公開的實施例中，銷420的直徑大約為3/8英寸。臂401的第二端通過輪子 416a在琴蓋402的底面上滾動。如圖7所示，第二個相同的輪子被直接安裝在輪子416a的 后面。輪子416a與臂402的第二端的內部連接。當琴蓋402位于閉合位置時，臂401與琴 蓋402的底面基本平行。當琴蓋402由閉合位置旋轉至開啟位置時，臂401的第二端橫穿 鋼琴蓋402的底面，鋼琴蓋402之前的閉合位置與鋼琴蓋402的開啟位置之間的夾角增加 的范圍約為30-40度。臂401大約40英寸長，約1英寸寬，約1英寸高。在所描述的實施 例中，臂401是16號軟鋼材質。可選擇地，臂401可止于琴蓋402的重心。在所描述的實 施例中，輪子416a的直徑大約為15mm，尼龍材質。盡管描述的是尼龍輪子，但是可使用由任 何類似強度和硬度的材料制作的輪子。輪子416a從臂401的第二端突出大約l_2mm并與 琴蓋402相接。支架423可移動地連接于臂401的底面。銷424與支架423連接。氣缸407a，407b通過眼孔425a，425b與銷424的兩面連接。在所描述的實施例中，銷424和眼孔425a，425b 的直徑都大約為3/8英寸。支架423在臂401上的位置由以下公式決定W= (XXF)/L，其 中W =所需抬起的重量，X =銷424與銷420的中心距，L =輪子416a，416b到銷420的距 離，F =氣缸407a，407b在抬起琴蓋402的重量時所需的力。導向杯421a，421b的底部E的大小正好能容納氣缸407a，407b的活塞臂422a， 422b。當琴蓋402位于閉合位置時，重力作用使得活塞臂422a，422b落入導向杯421a，421b。 導向杯421a，421b的錐形形狀將使得氣缸407a，407b的活塞臂422a，422b正好停靠在導向 杯421a，421b的底部E內。氣缸407的承力范圍大約是50牛頓到1，300牛頓。在優選實施例中，氣缸的可伸 展長度為英寸，直徑1英寸，氣缸頂桿3/8英寸，沖程2英寸，承力1，000牛頓。優選的 氣紅可在 www. easyliftsprinRs. com 中查至丨J。在使用時，安裝支架413位于鋼琴100的背面框架404外的兩個鉸鏈之間的一個 選定點處。螺絲釘419a，419b用來緊固鋼琴100上面的琴蓋支架4000。現在，可以容易地 打開和關閉鋼琴蓋402。另外，現在，鋼琴蓋402也可以停止在開啟和閉合之間的任意位置。盡管上面討論了一些示例點和實施例，但是本領域的技術人員可以作出一定的修 改，排列，添加和小組合。因此，以下所附的權利要求的解釋旨在包括所有的改動，排列，添 加和小組合，且這些都在其所要求的精神和范圍之內。此處所述的每個實施例裝置都具有 多個等價裝置。
權利要求
一種鋼琴蓋支架包括具有第一端和第二端的臂；所述第二端與鋼琴蓋的底面相接；所述第一端與安裝支架軸接；當所述琴蓋位于閉合位置時，所述臂與鋼琴蓋的所述底面基本平行；當所述琴蓋由閉合位置旋轉至開啟位置時，所述臂的第二端橫穿鋼琴蓋的底面，并且，所述臂的所述第二端與所述琴蓋之間的夾角增大至40度左右；所述安裝支架與鋼琴背面框架連接；和氣缸，軸接于所述臂。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述安裝支架還包括延伸至支架下面的腿，所述 支架與音板下面的所述背面框架連接。
3.根據權利要求1或2所述的裝置具有多個氣缸。
4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的裝置，其中，安裝支架的頂部與連接鋼琴 蓋和背面框架的鉸鏈基本共面。
5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的裝置，其中，連接鋼琴蓋和背面框架的鉸 鏈的接合點位于背面框架上與安裝支架相對的一側。
6.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的裝置，其中，當所述琴蓋由閉合位置旋轉 至開啟位置時，琴蓋與臂的第二端之間的夾角增大至35度左右。
7.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的裝置，其中，當所述琴蓋由閉合位置旋轉 至開啟位置時，琴蓋與臂的第二端之間的夾角增大至30度左右。
8.一種鋼琴蓋支架包括 用于支撐鋼琴蓋的臂裝置；所述臂裝置具有第一端和第二端；當所述琴蓋位于閉合位置時，所述臂裝置與所述鋼琴蓋基本平行； 當所述琴蓋由閉合位置旋轉至開啟位置時，所述臂裝置的第二端橫穿鋼琴蓋的底面， 并且，所述臂裝置的第二端與所述琴蓋之間的夾角增大至40度左右； 用于將所述臂裝置的第一端連接于所述鋼琴的裝置； 所述連接裝置的部分與連接鋼琴蓋和鋼琴背面框架的鉸鏈基本共面； 所述鉸鏈的接合點位于所述背面框架上與所述連接裝置相對的一側； 用于協助用戶打開鋼琴蓋并緩沖所述鋼琴蓋關閉動作的裝置； 用于協助用戶打開鋼琴蓋并緩沖所述鋼琴蓋關閉動作的所述裝置包括氣缸；和 用于連接所述臂和用于協助用戶打開鋼琴蓋并緩沖所述鋼琴蓋關閉動作的所述裝置 的裝置。
9.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述連接裝置包括安裝支架。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，其中，所述用于協助用戶打開鋼琴蓋并緩沖所述 鋼琴蓋關閉動作的裝置包括多個氣缸。
11.根據權利要求8至10中任一權利要求所述的裝置，其中，當所述琴蓋由閉合位置旋 轉至開啟位置時，臂的第二端與琴蓋之間的夾角增大至35度左右。
12.根據權利要求8至10中任一權利要求所述的裝置，其中，當所述琴蓋由閉合位置旋轉至開啟位置時，臂的第二端與琴蓋之間的夾角增大至30度左右。
13.一種鋼琴蓋支架包括 與鋼琴蓋底面連接的臂； 所述臂具有第一端和第二端； 所述第一端具有凹口； 與所述臂軸接的氣缸；與鋼琴背面框架連接的安裝支架；所述凹口和所述安裝支架的上部的配合部分構成鉸鏈；銷，其大小適合裝入所述臂的所述凹口 ；所述銷內表面的外圍有一部分被移除；所述銷構成所述鉸鏈的接合點；所述凹口圍繞所述銷擴展大于180度；其中，當旋轉所述鋼琴蓋至大于90度時，可以使所述琴蓋從所述鋼琴上移走。
14.根據權利要求13所述的裝置，其中，所述安裝支架包括導向杯。
15.根據權利要求13或14所述的裝置，其中，所述安裝支架還包括延伸至支架下面的 腿，所述支架與音板下面的所述背面框架連接。
全文摘要
本發明公開了一種用于支撐鋼琴蓋重量的裝置。使用一個或多個氣缸和臂來協助用戶打開和關閉鋼琴蓋。在其中一個實施例中，導向杯可移動地連接于每個氣缸下面的鋼琴框架上。當鋼琴蓋打開時，氣缸的活塞臂與導向杯相嚙合。由于氣缸并不與鋼琴框架連接，所以，不使用工具就可以完全移走鋼琴蓋。另一個實施例提供了安裝在鋼琴背面框架外的安裝支架，在沒有任何損害的情況下，允許對任何現有鋼琴的這一裝置進行改進。
文檔編號G10C1/00GK101918997SQ200980102042
公開日2010年12月15日 申請日期2009年1月13日 優先權日2008年1月15日
發明者丹尼爾·E·蓋根 申請人:丹尼爾·E·蓋根