CN105593926A - 具有开槽螺纹和柱塞的钹架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于在踩镲打击组件中使用的离合器。该离合器可包括带螺纹的螺栓并且包括螺母，螺栓含有槽，而螺母包括诸如柱塞的分度工具。弹性保持工具可用于在分度工具上施加压力，例如，诸如当分度工具为刚性时。柱塞可被构造成当旋转螺母以将螺母锁定就位时，接合槽。当处于锁定位置中时，可减小、防止和/或消除螺母的不期望的位移，包括可能由鼓手的有力且快速运动所造成的旋转位移。使用与在解锁位置中仅转动螺母所需的力相比更大的力，螺母可被旋转以将柱塞与槽脱离并且将螺母返回至解锁位置。

Description

具有开槽螺纹和柱塞的钹架

本申请要求于2013年10月3日提交的属于西克拉的美国临时专利申请61/886,505的权益，其全部内容通过引证的方式完全结合于此。

本发明的背景

本发明的领域

本发明总体上涉及附接机构。具体地，本发明涉及这样的附接机构(诸如离合器)：该附接装置可结合其他部件使用以形成踩镲(hi-hat)，它是一种包括通常作为套鼓的部件使用的钹和架的常见装置。

相关技术的描述

踩镲是套鼓的常见部件，它可包括彼此面对且安装在垂直管或杆上的两个钹。在图1中示出传统踩镲10。踩镲10包括踏板12、腿部14以及管16，其中，底钹20安装至管16。棒18(有时已知作为“拉棒”)可穿过管16、底钹20并且可选地穿过顶钹22而延伸。顶钹22可安装至棒18。棒18可连接(诸如，机械式连接)至踏板12，使得当致动踏板或向下推动踏板时，棒向下移位。这使得顶钹向下移动并接触底钹20。尽管使用脚踏板是传统的致动方法，但是鼓棍也可用于敲击钹20、22中的一个或多个。

顶钹22可通过离合器(未在图1中示出)连接至棒18。图2示出了现有技术离合器50，例如，该离合器可以是从加利福尼亚的奥克斯纳德的鼓工场有限公司购买的离合器。离合器的部件可组合以限定棒(诸如，棒18)可穿过的轴向孔。离合器50可包括紧固机构(诸如翼形螺钉52)，该紧固机构可用于将离合器紧固至棒18。离合器50的主要部分可以是螺栓60，该螺栓可包括带螺纹的外表面。顶部螺母54a、底部螺母54b以及顶部和底部衬垫或止动件56a、56b可被包括在螺栓60上并且围绕螺栓。通常，底部螺母54b被锁定就位以设置顶钹70与底钹(未示出)之间的距离。随后，可调节顶部螺母54a的位置以确定压力，顶钹70利用该压力保持在衬垫56a与56b之间。螺母54a定位得越低，钹70将在衬垫56a与56b之间更压紧且更紧固；而螺母54a定位得越高，钹70将被保持得越松弛。不同鼓手喜欢顶钹或“镲”70的不同紧固度，其中，越松弛的布置产生越稀松的声音，该声音花费更长时间来消散。

可调节顶钹(例如，与底钹分离)以与底钹松弛接触或者与底钹紧密接触。这可通过调节更低的螺母54a的布置来实现，或者在实施方式中，使用底部凸缘，通过调节离合器整体在拉棒上的布置来实现。许多不同类型的离合器是可用的，包括下降离合器，该离合器可允许释放顶钹使得顶钹搁置在底钹上，这样允许鼓手使用两只脚来玩低音鼓，同时使用鼓棍来致动踩镲钹。

套鼓的使用可涉及许多猛烈且快速的运动。这些运动可导致套鼓的部件的不期望的位移，包括，例如，离合器的控制紧密度(利用该紧密度保持顶钹)的顶部螺母的位移。这种不期望的运动可导致一些部件(诸如离合器和/或顶钹)偏离适当调节。

附图说明

图1是根据现有技术的踩镲组件的侧视图。

图2是根据现有技术的离合器的侧视图。

图3A是根据本发明的实施方式的离合器的部分分解侧视图；

图3B和图3C是在图3A中看到的离合器处于第一位置中的侧视图和剖视图；

图3D和图3E是在图3A中看到的离合器处于第二位置中的侧视图和剖视图；

图4A至图4E是根据本发明的一些实施方式的不同槽横截面的横截面图；

图5是根据本发明的一个实施方式的带螺纹的螺栓与柱塞的侧视图；

图6是根据本发明的另一实施方式的离合器的立体图；以及

图7A至图7D是根据本发明的另一实施方式的离合器的立体图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于将诸如钹的物品固定至锁定位置的组件。该组件可包括螺母和带螺纹的螺栓系统。螺纹可包括大致垂直于螺纹的一个或多个槽，并且螺母可包括可锁定至槽内位置的分度工具，诸如柱塞。将螺母锁定就位可避免螺母在玩踩镲过程中的不期望的运动。

属于西克拉等人的美国专利第6,307,136号且名为“打击乐器致动器组件(PercussionInstrumentActuatorAssembly)”、属于舒特嘉的美国专利第6,977,333号且名为“由第一踩镲设备的脚踏板操作的远程踩镲设备(RemoteHi-HatApparatusOperatedbytheFootPedaloftheFirstHi-HatApparatus)”、以及属于西克拉的美国专利第8,338,682号且名为“具有缓冲衬垫的倒钩工具保持的钹架(CymbalHolderwithBarbMeansRetentionofCushionPad)”中的每一个与本申请共同转让，并且通过引证将其整体内容结合于此。在这些专利的每一个中的组件的元件均可结合至根据本发明的装置中。这种元件包括但不限于在这些专利中示出的作为离合器和/或踩镲组件的部件的元件。

应理解，当一个元件被称为在另一元件“上”时，其可直接位于另一元件上或者也可存在中间元件。此外，相对术语，比如“内部”、“外部”、“上部”“顶部”、“在…以上、“下部”、“底部”、“在…之下”、“在…以下”以及相似术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系。诸如“更高”、“更低”、“更宽”、“更窄”以及相似术语可在本文中用于描述角度关系。应理解，这些术语旨在包含元件或系统的除了图中描绘的定向之外的不同定向。

尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元件、部件、区域和/或部分，但是这些元件、部件、区域和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域或部分与另一元件、部件、区域或部分区分开。因此，在不背离本发明的教导的情况下，除非另有明确阐述，否则以下讨论的第一元件、第一部件、第一区域或第一部分也可被称为第二元件、第二部件、第二区域或第二部分。

在本文中参考视图说明(该视图说明为示意性说明)来描述本发明的实施方式。因此，元件的实际厚度可以是不同的，并且预期到例如由于制造技术和/或公差而产生的与示意图形状不同的变化。因此，在图中所示的元件本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在说明区域的精确形状，并且不旨在限制本发明的范围。

图3A至图3E示出根据本发明的实施方式的离合器100。离合器100可包括带螺纹的螺栓110、用于将离合器附接至拉棒的紧固机构102、底部凸缘104、以及顶部和底部衬垫或止动件106a、106b。离合器100也可包括顶部螺母130，该顶部螺母本身可包括便于转动的一个或多个凹槽132。应理解，尽管离合器100包括顶部螺母130和底部凸缘104，但是本发明的其他实施方式可包括顶部凸缘和底部螺母，或者可包括顶部螺母和底部螺母，将在图6中示出其中的一个实施方式。

带螺纹的螺栓110可基本为圆柱形，并且包括具有彼此等距的凸起螺纹112的外表面，尽管其他实施方式也是可能的。凸起螺纹112可接近水平并且沿着带螺纹的螺栓110的长度成螺旋形。然而，不同于传统带螺纹的螺栓，带螺纹的螺栓110可包括由凸起螺纹112所限定的槽114。例如，如示出的，槽114可平行于带螺纹的螺栓110的长度延伸，尽管其他实施方式也是可能的。在槽114大致平行于带螺纹的螺栓110的长度延伸的实施方式中，槽114可接近垂直于凸起螺纹112。槽114可包括螺栓110的以另外方式被凸起螺纹112占据的区域。尽管槽114示出为线型的，但是其他实施方式也是可能的。

根据本发明的离合器和/或螺栓可包括一个或多个槽，诸如槽114。在不同实施方式中，离合器和/或螺栓可包括一个槽、两个槽或更多个槽，其中，一个具体实施方式包括四个槽。在一个实施方式中，槽放射状地彼此等距，尽管其他实施方式也是可能的。

鼓手在玩时，通常可能进行有力且快速地运动。在使用带螺纹的螺栓的传统离合器中，这可导致螺栓运动，这是不期望的因为它改变鼓手所选择的踩镲配置。然而，离合器100可通过使用带螺纹的螺栓110中的一个槽(或多个槽)114以及顶部螺母130中的诸如柱塞134的分度工具来降低和/或避免该问题。柱塞134可以是本领域已知的任意类型的柱塞装置，诸如弹簧柱塞、球形柱塞、弹簧和球形柱塞、手伸缩柱塞、分度柱塞或任意类型柱塞或等同物。柱塞的头部例如，可通过螺纹旋入螺母内、使用粘合剂附接或者以一些其他方式固定，以提供基座，柱塞的剩余部分可从该基座形成。分度工具的一些其他实施方式包括使用由另一对象(诸如，O型环)提供的力而对螺母施压的物品，以下将参考图7进行详细描述。执行与柱塞或O型环配置相同功能的其他装置也可替代柱塞134。应理解，如本文中使用的术语“分度工具”旨在包含执行相同或相似功能的所有装置，并且除非另有具体阐述，否则不同的分度工具可彼此替代。柱塞134可“捕获”在槽114中或者接合槽114以实现锁定位置。在一个实施方式中，可仅通过与转动处于解锁位置的顶部螺母130所需的力更大的力，仅将该螺母从锁定位置运动至解锁位置。

在图3A至图3E中详细示出了锁定过程。图3A示出了离合器100的部分分解图，其中，螺母130和顶部止动件106a与离合器100的剩余部分(包括底部止动件106b以及具有螺纹112和槽114的螺栓110)分离。图3B示出了处于解锁位置的离合器100，其中，柱塞134不与槽114接合。钹150示出为在顶部止动件106a与底部止动件106b之间被压缩，并且尽管在图3A和图3C至图3E中省略了钹150，但是应理解，钹可存在于本文中示出或描述的任意实施方式中。图3C示出了图3B中所示的视图的剖视图。可看出，柱塞134的端点或球134a不在槽114中，而是相反搁置在两个螺纹112a、112b上。在所示实施方式中，球114的直径稍大于和/或大于螺纹(诸如，螺纹112a、112b)之间的距离。其他实施方式也是可能的。

图3D示出了在螺母已被旋转以便柱塞134与槽114接合之后的离合器100。在图3E的剖视图中可看到，球134a位于槽114内。槽114的宽度可大致等于、稍大于和/或大于球134a的直径，以便允许球134a接合槽114并实现锁定位置。一旦位于锁定位置，在一个实施方式中，只有与旋转处于解锁位置的螺母110所需的力相比更大的力，才可使得柱塞134和/或球134a与槽114脱离。

根据本发明的离合器可基于将柱塞从槽移除所需的期望力来设计。图4A至图4D示出螺栓200、210、220、230的部分横截面。图4A中的螺栓200可包括限定具有侧壁的槽204的螺纹202，该侧壁大致垂直于芯部200a的外表面。图4B示出了螺栓210，其中，槽214布置为垂直于芯部210a的外表面，其中，螺纹212限定具有侧壁的槽214，侧壁大致彼此平行。与图4A所示的配置相比，该配置可需要将柱塞从槽移除的更大力。图4C示出了螺栓220，该螺栓220可需要更大的力来移除柱塞，其中，螺纹222限定具有侧壁的槽224，侧壁为锐角，和/或当它们远离芯部220a时，为朝向彼此的角。最后，图4D示出了具有螺纹232的螺栓230，该螺纹232限定具有侧壁的槽234，该侧壁与芯部230a形成钝角和/或大于直角的角度。在示出的实施方式中，该实施方式需要将柱塞从槽234移除的最小力。尽管示出的实施方式包括侧壁(该侧壁为彼此的镜像)，但是其他实施方式也是可能的，诸如其中一个侧壁垂直于螺纹芯部并且另一侧壁为钝角的实施方式。如下实施方式是可能的：其中，与使螺母松开相比，使螺母紧固以进一步压缩钹是容易的，或者反之亦然。这可基于带螺纹的螺栓槽中的侧壁的设计来实现。

尽管图4A-图4D中的实施方式示出了到达螺栓芯部的槽，但是其他实施方式包括未到达芯部的槽。例如，图4E示出了与图4A所示的实施方式相似的实施方式。然而，槽并未一直到达芯部250a，并且相反地，螺纹252的一部分限定槽254的底部。应理解，本文描述的任意实施方式可具有与螺纹252的螺纹类型相似的螺纹类型，其中，该螺纹252具有限定槽底部的螺纹部分。

如上所述，柱塞可包括像弹簧一样的装置，诸如弹簧，该像弹簧一样的装置保持端点(诸如，球)抵靠一个或多个凸起螺纹。例如，图5示出了具有柱塞334的装置300，该柱塞334具有弹簧装置334a和诸如球334b的端点。球334b可保持在两个平行螺纹312之间，使得球334b不接触螺栓的芯部310a。这类似于图3D所示的配置，其中，柱塞134的端点搁置在两个螺纹112a、112b上。当转动螺母时，弹簧334a可伸展(如由334a'示出的)以将球334b'推动至槽314中，从位置1向位置2运动。在可替换实施方式中，其中，元件334a是刚性的，保持工具可向元件334a/334b施加压力以使其向下运动至槽314中；以下将参考图7A至图7D描述一个这种实施方式。

当诸如通过与将球从位置1移动至位置2所需的力相比更大的力再次转动螺母时，球334b'/334b”可从位置2(槽314内部)运动至位置3(槽314外部)，其中，弹簧334a'/334a”收缩。从位置2运动至位置3所需的力可大于在击鼓过程中在螺母上产生的典型力，由此减小或防止螺母的不期望的运动。

如上所述，根据本发明的离合器的实施方式可包括可使用如上所述的带螺纹的螺栓系统的两个螺母。图6示出了包括顶部螺母430和底部螺母432的离合器400，该顶部螺母和底部螺母分别包括柱塞440、442。如上所述，柱塞440、442可通过螺纹旋入螺母430、432，这样使得柱塞440、442的头部440a、442a固定就位。诸如示出的双螺栓系统的使用可允许鼓手调节钹之间的距离而不调节离合器整体在拉棒上的布置。

本发明的实施方式可包括没有传统柱塞的系统。例如，图7A至图7D示出离合器500的实施方式，该离合器可包括螺栓501以及一个或多个螺母502。螺栓501可与以上描述的开槽带螺纹的螺栓中的任一个相似或相同。图7A示出了分解状态的离合器500，图7B和图7C示出了部分装配状态的离合器500，并且图7D示出了装配完成状态的离合器500。螺母(多个螺母)502可限定通道504，并且孔506可穿过通道504的底部以及螺母502的剩余部分而形成。分度工具可放置在孔中并且随后由诸如O型环510的保持工具保持就位，该保持工具可部分或完全位于通道504内。保持工具也可在没有通道的情况下操作。当不与槽接合时，该分度工具的最上部可保持位于孔506以上，并且在一个实施方式中，当与槽接合时，也可保持位于孔以上，最好参看图7C。这可允许保持工具510向分度工具施加压力。保持工具可以是弹性的和/或具有某些量的弹性，其可允许分度工具运动至下面的槽内以及从下面的槽移出。

在一个实施方式中，分度工具可包括一个或多个球轴承508，诸如具有5mm或更小直径的球轴承和/或具有大致3mm直径的球轴承。其他尺寸是可能的。可包括在本发明的实施方式中的另一分度工具可包括销，诸如具有头部的销，该销由诸如O型环的保持工具加压。许多不同的分度工具是可能的。在以上描述的系统中，其中，柱塞通过螺纹旋入螺母中，弹簧提供弹性允许柱塞端点运动至下面的槽内以及从下面的槽移出，同时系统的头部保持静止。然而，在图7A至图7D实施方式以及相似实施方式中，分度工具保持刚性，同时位于螺母外部的保持工具提供弹性。

如图7A所示，可使用不同数量的分度工具。例如，图7A中的顶部螺母502仅包括单个分度工具、一组两个球轴承508(尽管在另一实施方式中，可使用一个球轴承或三个或更多个球轴承)。在其他实施方式中，螺母可包括两个或更多个分度工具，诸如图7A中的包括两组或更多组球轴承508的底部螺母502。更多分度工具的使用可增加将每个分度工具从其相应槽移位并旋转螺母所需的力的大小。

应理解，根据本发明以及本文描述的离合器的优势中的一个在于：它们允许对踩镲中的钹的相关距离进行容易且受控的调节。具体地，离合器中的螺母可由手轻易调节以改变相关距离，并且这可使用一只手完成。分度工具和槽不仅有助于将螺母保持在期望位置，而且用户在转动螺母时，也可感受到分度工具与槽的接合和脱离。通过了解每个槽是1/4转动还是1/2转动等，这给予用户关于螺母被紧固的程度的直接反馈。本发明尤其适于允许使用一只手调节，同时仍然正在玩套鼓的其他元件。这允许用户在唱歌或演出过程中进行快速且受控的调节，而无需中断，这与属于英飞凌科技奥地利股份公司的EP1973163相反。

尽管已参考本发明的某些优选构造对本发明进行了详细描述，但其他形式也是可能的。因此，本发明的精神和范围不应限于上述形式。

Claims (23)

1.一种在打击系统中使用的离合器，包括：

螺栓，所述螺栓包括螺纹和一个或多个槽；以及

螺母，所述螺母附接至所述螺栓并且通过最小力而围绕所述螺栓能够旋转，所述螺母包括分度工具；

其中，所述分度工具被构造成接合所述槽中的一个槽。

2.根据权利要求1所述的离合器，其中，旋转所述螺母以将所述分度工具与所述槽脱离所需的力大于所述最小力。

3.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述分度工具包括柱塞。

4.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述分度工具包括弹簧。

5.根据权利要求1所述的离合器，进一步包括保持工具；

其中，所述保持工具向所述分度工具上施加朝向所述螺栓的压力。

6.根据权利要求5所述的离合器，其中，所述保持工具是弹性的。

7.根据权利要求5所述的离合器，其中，所述保持工具包括O型环。

8.根据权利要求5所述的离合器，其中，所述分度工具包括一个或多个球轴承。

9.根据权利要求5所述的离合器，其中，所述分度工具包括销。

10.根据权利要求5所述的离合器，其中，所述螺母被成形为限定出通道；并且

其中，所述保持工具至少部分地位于所述通道内。

11.根据权利要求1所述的离合器，其中，与将所述螺母从锁定位置松开所需的力相比，将所述螺母从所述锁定位置紧固需要的力更大或更小。

12.根据权利要求1所述的离合器，进一步包括在所述螺母下方的第一止动件和第二止动件。

13.根据权利要求1所述的离合器，所述离合器限定轴向孔。

14.一种螺母和螺栓系统，包括：

螺栓，包括成形为限定一个或多个槽的螺纹；

螺母，可动地附接至所述螺栓；

柱塞，可动地附接至所述螺母，所述柱塞包括头部和端部；

其中，所述柱塞被构造成接合所述槽中的一个槽。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述柱塞的所述头部通过螺纹旋入所述螺母中。

16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述柱塞的所述端部的宽度大于所述螺纹中的两个螺纹之间的距离。

17.一种打击组件，包括：

离合器，限定轴向孔，所述离合器包括：

螺栓，包括限定一个或多个槽的螺纹；

螺母，通过第一力而能够围绕所述螺栓旋转，所述螺母包括被构造成接合所述槽中的一个槽的分度工具；以及

位于所述螺母下方的顶部止动件和底部止动件，所述顶部止动件和所述底部止动件被构造成压缩钹；以及

穿过所述轴向孔的拉棒，所述离合器能移除地附接至所述拉棒。

18.根据权利要求17所述的组件，进一步包括能操作地附接至所述拉棒的踏板。

19.根据权利要求17所述的组件，进一步包括附接至所述离合器的顶钹。

20.根据权利要求19所述的组件，进一步包括基本上固定的底钹。

21.根据权利要求19所述的组件，其中，所述顶钹被压缩在所述顶部止动件与所述底部止动件之间。

22.根据权利要求21所述的组件，其中，所述螺母能操作以调节将所述顶钹保持在所述顶部止动件与所述底部止动件之间所使用的压缩力。

23.根据权利要求17所述的组件，其中，所述顶部止动件附接至所述螺母的底部。