JP2012530942A - 精密軸流バルブ - Google Patents

Abstract

本発明は、金管音楽楽器の分野に関し、特に、摩耗耐性があり、かつ空気流を最適化する改良した軸流バルブに関するものである。軸流バルブ１００の１つの実施例では、本発明は、円錐台形ケース２０、選択的に取り外し可能な後部プレート３０、内側ロータ構成要素４０、ロックリング５０および少なくとも１つのベアリング８８を備えている。

Description

本発明は、金管楽器の分野に関し、特に、摩耗耐性があり、かつ空気流を最適化する改良した軸流バルブに関する。

種々の回転軸バルブが本技術分野において知られている。１つの例としては、１９８２年に米国で出願され、１９８４年に特許され、現在は失効している、「Ｔｈａｙｅｒ Ｖａｌｖｅ」という題名の米国特許第４，４６９，００２号明細書がある。

回転軸バルブは、一般に、少なくとも２つの開口部を有したハウジングおよびロータを備えており、これらの開口部は、ロータおよびハウジングを貫通している。少なくとも１つの通路は、実質的に真っ直ぐ延びており、他の通路は、ある角度で空気流をそらす。

開口部および通路は、楽器のリードパイプ、主穴およびスライドループ端部と軸方向に整列するように構成されており、これにより、使用者が、これらの構成要素を通して空気流をより良く制御し、音符や音の範囲を実現するのに必要な努力を減少することができる。

本技術分野で知られている従来の軸流バルブの問題は、連続的な摩擦がロータ、ハウジングおよび後部プレートの間に生じるので、軸流バルブが摩耗することである。

上記構成要素の間の摩擦は、最適な音質を達成するために望ましい通路を通して空気流を案内するのに必要なバルブのシールを最終的に傷つけることになる。

バルブ内の摩擦およびシールの損傷により、修理するのにコストがかかり、交換が必要となり、音質が損なわれる。

本発明においては、改良した軸流バルブが、少なくとも１つのベアリングを受けるように適合する外形とされたハウジングから構成されており、ハウジング、ロータまたは後部プレートに配置され得る少なくとも１つのシールリングをさらに備えている。本発明の様々な実施例では、摩擦低減ベアリングまたは摩擦低減外形部を受けるように適合された後部プレートを用いることもできる。

精密軸流バルブの例示的な実施例を示す、横から見た分解斜視図である。 精密軸流バルブの例示的な実施例を示した分解断面図である。 精密軸流バルブの例示的な実施例における円錐台形ケースの内部を示す、上から見た斜視図である。 精密軸流バルブの例示的な実施例における後部プレートの上面図である。 精密軸流バルブの例示的な実施例における後部プレートの底面図である。 精密軸流バルブの例示的な実施例における後部プレートの側面図である。

本発明の理解を助けるために、本明細書において、楽器の高精度軸流バルブの例示的な実施例が参照され、これらの実施例のうちの数個の実施例のみが説明される。上記の例示的な実施例を説明することによって本発明の範囲を限定することは意図されていないことを理解されたい。当業者であれば、代替物ではあるが機能的に同等の構成要素、材料および設計を用いることができ、本明細書においては、これらの構成要素、材料および設計のうちの数個のみが説明されることを理解するであろう。また、当業者であれば、付加的な構成要素を含むことを容易に認識および理解するであろう。本発明の特定の構成要素を限定的なものであると解釈すべきではなく、特許請求の基礎や、本発明の利用を当業者に教示するための代表的な基礎として解釈すべきである。

図は尺度を示す必要はなく、本発明の原理を示すのに強調して示されている。さらに、図示した実施例においては、種々の図の同様の参照番号は、同一または同様の構成要素を参照している。

さらに、本明細書において用いられる「実質的に」または「約」という用語は、関連づけられる基本的な機能を変化させることなく、許容される変化を生じさせ得る定量的な表現を修正するように適用され得る。例えば、楽器の高精度軸流バルブは、より多いまたは少ないベアリングおよびシールを備えることができ、バルブ上のベアリングおよびシールの配置または位置が変化し得る。

本明細書で用いられているように、「軸流バルブ」という用語は、円錐形のロータバルブを示しており、該ロータバルブは、バルブハウジングと、ロータ構成要素と、後部プレートと、性能を向上させるための任意選択的な構成要素（例えば、ベアリング、シールおよびベアリングナット）とを備えている。種々の実施例では、軸流バルブは、１５〜３０°（例えば、２８°）の角度で、楽器を通して空気流をそらす。

本明細書で用いられているように、「円錐台形」という用語は、一方の端部の直径が狭く形成された中実または中空の細長い構造体を意味している。

本明細書で用いられているように、「バルブハウジング」または「ケース」という用語は、機械加工された構成要素を示しており、該構成要素は、ロータ構成要素および後部プレートを受けるように適合され、さらに、任意選択的な構成要素、例えば、シールリング、１つまたは複数のベアリングおよび１つまたは複数のベアリングナットを受けるように適合され得る。

本明細書で用いられているように、「摩擦耐性」という用語は、バルブのハウジング、ロータおよび後部プレート構成要素の間の摩擦を最小化する能力を有することを意味している。

本明細書で用いられているように、「ベアリングシート」という用語は、ベアリング、シールまたは他の構成要素を受けるように適合される、軸流バルブのケースの内側面に特別に機械加工された、または工具により加工されたリセス部を意味している。

本明細書で用いられているように、「ベアリング」または「摩擦減少構成要素」という用語は、２つの面の間の摩擦を減少させる構成要素、面または物質を意味している。例えば、ベアリングを、回転可能な方法で移動するリングとすることができる。

本明細書で用いられているように、「ベアリングナット」という用語は、ベアリングを所定の位置に固定しつつ、ベアリングを抑制する構成要素を意味している。また、ベアリングナットは、ベアリングの上側、底側、内側レースおよび／または外側レースをシールすることができる。

本明細書で用いられているように、「シールリング」という用語は、最適なバルブ性能や楽器の音質のために、空気流を増大させる、または制限する物理的な構成要素を意味している。例えば、シールリングは、プラスチックまたはゴムからなるリング、接着剤や成型可能な物質、もしくは空気流を制御する円形ではない構成要素を含むことができるが、これらに限定されるものではない。

本明細書で用いられているように、「構造的補完」とは、他の構成要素（例えば、軸流バルブのベアリング、シール、ロックリングまたは他の構成要素）を受ける、および／または他の構成要素内で調和するように適合されることを意味している。

図１には、精密軸流バルブ１００の例示的な実施例を示す、横から見た分解斜視図が示されており、精密軸流バルブ１００は、広い端部２２、螺条ネック部２４および狭い端部２６から構成された実質的に円錐台形のケース２０と、この円錐台形ケース２０の外周面に対して傾斜して位置決めされた側部出口チューブ２８と、底部出口チューブ２９とを備えている。ベアリング８８が、円錐台形ケース２０内において（図示されていない）ベアリングシート８９上に位置決めされる。

また、ベアリングナット８４が、ベアリングを所定の位置に固定しつつ、ベアリングを抑制している。図示した実施例では、ベアリングナット８４は、ベアリングの上側、底側、内側レースおよび外側レースをシールする。また、ベアリングナット８４は、精密軸流バルブ１００の回転機能を損なわないようにベアリング８８を中央に維持する。種々の実施例においては、ベアリング８８は、該ベアリング８８を取り囲むシールリングをさらに備えている。

図１の実施例には、さらに、選択的に取り外し可能な後部プレート３０と、空気流を案内する２つの開口部３２，３３と、シャフト３７を挿入する１つの穴３５とが示されている。円錐台形ケース２０および後部プレート３０は、シャフト３７の周囲に回転可能に位置決めされている。また、後部プレート用ベアリング６０および後部プレート用シールリング６２も図示されている。

図１の実施例には、さらに、内側ロータ構成要素４０が示されており、該内側ロータ構成要素４０は、２つのロータ開口部４２，４４と、ベアリング８８を構造的に補完するように適合された狭い端部４６とを備えている。図１には、螺条内側面５２を有したロックリング５０も示されている。

図２は、図１の分解断面図であり、精密軸流バルブ１００の内側の輪郭が示されている。また、図２には、シールリング溝５５が示されており、該シールリング溝５５は、シールリング６２を受けるように構造的に適合されている。図２には、開口部３３およびロータ開口部４４は示されていない。

図３には、円錐台形ケース２０の内部の例示的な実施例における上から見た斜視図が示されており、ベアリング８８（図示せず）は取り除かれており、ベアリングシート８９は示されている。

図３の例示的な実施例では、円錐台形ケース２０は、機械加工された外形部９７をさらに備えている。図示した実施例では、機械加工された外形部９７は、ベアリングが円錐台形ケース２０内に位置決めされたときに空気流を妨害することなく、円錐台形ケース２０の内径よりも直径が大きいベアリングを受けるように適合された外形穴９２および対応した突出部９３を備えている。他の実施例では、機械加工された外形部９７を、円錐台形ケース２０の内周の周囲に配置された均一なリセス部とすることができ、このような実施例においては、外形穴９２および対応した突出部９３を省略することができる。

図４Ａは、精密軸流バルブ１００の後部プレート３０の上面図であり、穴３５および開口部３２，３３が示されている。

図４Ｂは、精密軸流バルブ１００の後部プレート３０の底面図であり、後部プレート用ベアリング６０が示されている。

図５は、後部プレート３０の側面図であり、シールリング溝５５が示されている。シールリング溝５５は、後部プレート用シールリング６２（図示せず）を受けるように適合された構造的な外形部である。

Claims (20)

1. 広い端部（２２）と、螺条ネック部（２４）と、狭い端部（２６）と、円錐台形ケース（２０）の外周面に対して傾斜して位置決めされた少なくとも１つの側部出口チューブ（２８）と、少なくとも１つの底部出口チューブ（２９）とから構成された実質的に円錐台形のケース（２０）と、
   空気流を案内する少なくとも２つの開口部（３２，３２）と、少なくとも１つのシャフト（３７）を挿入する少なくとも１つの穴（３５）とを有した選択的に取り外し可能な後部プレート（３０）であって、前記実質的に円錐台形のケース（２０）および前記後部プレート（３０）が前記シャフト（３７）を中心に回転可能に位置決めされる、選択的に取り外し可能な後部プレート（３０）と、
   少なくとも２つのロータ開口部（４２，４４）と、ベアリングを構造的に補完するように適合された狭い端部（４６）とを有した内側ロータ構成要素（４０）と、
   螺条内側面（５２）を有したロックリング（５０）と、
   前記実質的に円錐台形のケース（２０）内に配置され、少なくとも１つベアリングナット（８４）によって固定されて中央に配置される少なくとも１つのベアリング（８８）と、
   少なくとも１つのベアリングシート（８９）と、
   を備えた管楽器の軸流バルブ。
2. 前記少なくとも１つのベアリングは、シールされることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
3. 前記実質的に円錐台形のケースは、前記少なくとも１つのベアリングを収容する少なくとも１つの機械加工された外形部（９７）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
4. 前記実質的に円錐台形のケースは、前記少なくとも１つのベアリングおよび前記少なくとも１つのベアリングナット（８４）を収容する少なくとも１つの機械加工された外形部（９７）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
5. 前記機械加工された外形部は、前記ベアリングおよび前記ベアリングナットが前記実質的に円錐台形のケース内に位置決めされたときに空気流を妨害することなく、前記実質的に円錐台形のケースの内径よりも直径が大きいベアリングを受けるように適合された外形穴（９２）および対応した突出部（９３）を備えることを特徴とする請求項４に記載の管楽器の軸流バルブ。
6. 前記選択的に取り外し可能な後部プレートを取り囲む少なくとも１つのシールリング（６２）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
7. 前記少なくとも１つのベアリングを取り囲むように、前記機械加工された外形部に位置決めされた少なくとも１つのシールリングをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の管楽器の軸流バルブ。
8. 前記少なくとも１つのシールリングは、ゴムリング、ゴムチューブ、テープ、金属リング、金属チューブ、接着剤、シリコーン、プラスチック、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項６に記載の管楽器の軸流バルブ。
9. 前記選択的に取り外し可能な後部プレート内に位置決めされた少なくとも１つのベアリング（６０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
10. 前記選択的に取り外し可能な後部プレートは、シールリングを収容する溝（５５）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
11. 前記少なくとも１つのベアリングは、前記実質的に円錐台形のケースの前記少なくとも１つの底部出口チューブの上部に位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
12. 前記少なくとも１つのベアリングは、前記実質的に円錐台形のケースの前記少なくとも１つの側部出口チューブの上部に位置決めされ、前記実質的に円錐台形のケースは、前記少なくとも１つのベアリングシートを形成するように機械加工されることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
13. 前記少なくとも１つのベアリングは、その内部に位置決めされたシールリングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の管楽器の軸流バルブ。
14. 実質的に円錐台形のケース（２０）を有した軸流バルブ（１００）と、
    前記実質的に円錐台形のケース（２０）内に位置決めされた少なくとも１つのベアリング（８８）と、
    少なくとも１つのベアリングシート（８９）と、
    螺条内側面（５２）を有したロックリング（５０）と、
    を備えた金管楽器の装置。
15. 前記少なくとも１つのベアリングをシールする少なくとも１つのベアリングナット（８４）をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の金管楽器の装置。
16. 少なくとも１つの後部プレート（３０）をさらに備え、該後部プレート（３０）は、その内部に位置決めされたベアリング（６０）をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の金管楽器の装置。
17. 前記後部プレート内に位置決めされたシールリング（６２）をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の金管楽器の装置。
18. 前記後部プレートは、前記シールリングを収容する溝（５５）をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の金管楽器の装置。
19. ベアリングを受けるように円錐台形のケース（２０）の内側面に外形部（９７）を機械加工するステップと、
    前記外形部にベアリング（８８）を挿入するステップと、
    を含む軸流バルブを製造する方法。
20. 前記軸流バルブの後部プレートに外形部を機械加工し、該軸流バルブの後部プレートにベアリング（６０）を挿入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

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