JP2016505892A - 流体フロー制御バルブ - Google Patents

Abstract

外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、異なるバルブ入口及び出口を相互接続する通路を含み、内部バルブ部材は、プラスチック材料から作成され、それによって、内部バルブ部材の重みを従来の金属製の内部バルブ部材のものより増加させることなく、内部バルブ部材の直径を増加させることができる、流体フロー制御バルブ。その結果、内部バルブ部材の中を通る通路の内径を、内部バルブ部材に至る楽器の管や内部バルブ部材から延びる楽器の管のものと同じにすることができる。内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置から移動されたときに、内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、流体フロー制御バルブに関し、限定はしないが、特に、トランペット、コルネット、フリューゲル・ホルン、フレンチ・ホルン、アルト又はテナー・ホルン、バリトン・ホルン、ユーフォニアム、アルト・トロンボーン、テナー・トロンボーン、バス・トロンボーン、メロフォーン、スーザフォーン、チューバ、これらの列挙した楽器の行進演奏均等物、及び全ての他のバルブ付き金管楽器のようなバルブ付き楽器において使用される流体フロー制御バルブに関する。

楽器における使用に適したそのような流体フロー制御バルブ構成は通常、外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、異なるバルブ入口及び出口を相互接続する通路を含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成される。

こうしたバルブは、種々の入口、出口、及び通路の正確な機械加工を必要とするため、製造するのに比較的費用がかかる。また、内部バルブ部材の直径が比較的小さいことから（一般的には、１６ｍｍ）、内部バルブ部材の中を通る通路の直径を、内部バルブ部材に至る楽器の管や内部バルブ部材から延びる楽器の管の直径と同じ直径にすることはできず、また、それらの通路の内壁はしばしば、隣りの通路に侵入し、楽器の中を通る空気の流れをさらに制限することがある。通路直径の減少、及び隣りの通路への侵入に起因したこれらの空流制限は、楽器の音及び演奏能力に悪い影響を及ぼす。

本発明の１つの目的は、上記問題に対処するバルブを提供することであり、改善されたより安価な楽器を提供しようとするものである。

したがって、本発明によれば、楽器における使用に適した流体フローバルブが提供される。この流体フローバルブは、外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、異なるバブル入口及び出口を相互接続する通路を含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成され、かつ、プラスチック材料から作製される。

比較的軽量なプラスチック製内部バルブ部材により、内部バルブ部材の慣性を従来の金属内部バルブ部材の慣性よりも増加させることなく、内部バルブ部材の直径を例えば１６ｍｍから２６．５ｍｍまで増加させることができ、それによって、バルブの動作速度は依然として維持される。内部バルブ部材の直径を大きくすることにより、内部バルブ部材の中を通る通路の直径を、内部バルブ部材に至る楽器の管や内部バルブ部材から延びる楽器の管の内径と同じ直径（一般的には、１１．７ｍｍ）にすることができる。

したがって、好ましくは、内部バルブ部材の中を通る通路の直径は、内部バルブ部材に至る関連楽器の管や内部バルブ部材から延びる関連楽器の管の内径と同じ直径とされる。これによって、楽器の中を通る空気のスムースな流れは大幅に改善され、音色及び演奏能力が改善される。

楽器のマウス・ピースを支持するリード・パイプは従来、１つの制限部を含み、場合によっては、複数の制限部が、音色を改善するために、管に沿って故意に異なる位置に設けられることがある。

また、本発明は、管を介して及び従って釣鐘部へと流体フロー制御バルブを通して空気を吹き込む楽器において使用するための流体フロー制御バルブをさらに提供する。この流体フロー制御バルブは、外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、異なるバルブ入口及び出口を相互接続する通路を含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置から移動されたときに内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成され、内部バルブ部材の中を通る通路の直径は、内部バルブ部材に至る関連楽器の管や内部バルブ部材から延びる関連楽器の管の内径と同じ直径とされる。

内部バルブ部材は、当該内部部材の窪みに収容された挿入部を含む場合があり、挿入部は、通路の全部又は一部を収容する。この挿入部は、プラスチック成形体（a plastics molding）として形成されてもよいし、固体から機械加工されてもよい。内部部材の残りの部分もまた、固体から成形され（moulded）、又は機械加工される場合がある。

バルブの外側ケースもまた、プラスチック成形体であってもよい。

内部通路の屈曲部により占められる内部バルブ部材内の容積を減らすために、内部通路屈曲部は、通路屈曲部の内側の点である中心点を中心として弧を描くように屈曲している場合がある。空間に制限がある場合、この通路屈曲部構成は、内部バルブ部材の外側にも使用されることがある。

内部バルブ部材は、非対称断面を有し、ケースの相補的非対称ボアの中に滑り込まされる。

内部バルブ部材は、非対称断面を有し、ケースの相補的非対称ボアの中に滑り込まされ、又は、円形断面を有し、内部バルブ部材及びケースに対する回転防止機構を有する場合がある。

内部バルブ部材及びケース・ボアの断面は、平坦な領域を有するように設計され、そこに、種々の入口、出口及び通路が配置される場合がある。これによって、より良好なシーリングが提供され、磨耗が低減される。

バルブは、内部バルブ部材がその第１の位置にあるときに、入ってくる流体のための第１の入口と、内部バルブ部材の第１の通路を介した流体のフローを形成するために接続された第１の出口とを含む場合があり、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第２の位置にあるときに流体フローを代替フロー経路に供給するために第１の入口を第２の出口に接続する第２の通路と、内部バルブ部材がその第２の位置にあるときに、代替フロー経路からの戻りのフローを第１の出口へと導くために、第１の出口を第２の入口に接続する第３の通路とをさらに含む。

バルブ部材の中を通る第２及び第３の通路に対し、より多くの空間を提供するために、バルブの第１の通路は、内部バルブ部材の中心線からオフセットされる場合がある。

復元手段は、圧縮ばねであってもよいし、金属若しくはプラスチックのばねであってもよいし、磁気的ばねであってもよい。

磁気的復元手段が使用される場合、磁気的復元手段は、内部バルブ部材に搭載された第１の磁気的手段と、ケースに搭載された第２の磁気的手段であって、内部バルブ部材のその第１の位置から遠ざかる動きに抵抗する第２の磁気的手段とを含む場合がある。

この基本的磁気的復元手段は、内部バルブ部材がその第１の位置から遠くに移動されるにしたがって、線形的にではなく指数関数的に上昇する復元力を生成する。

この問題は、第２の磁気的手段をケース上に移動可能に搭載し、内部バルブ部材がその第１の位置から遠くに移動されるにしたがって第２の磁気的手段が内部バルブ部材から遠くに移動されるようにすることによって、改善される場合がある。また、内部バルブ部材に対してより線形的な復元力を生成するために、内部バルブ部材から遠ざかる第２の磁気的手段の移動に抵抗する第３の磁気的手段が、ケース上に搭載される場合がある。

復元力を調節可能にするために、ケースに対する第３の磁気的手段の位置は、調節可能にされる場合がある。

磁気的復元手段は、電磁気的なものであってもよいし、有線又は無線により操作されてもよい。

バルブの遠隔操作を可能にするために、電気的又は電子的入力及び／又は出力が、電磁気的復元手段に印加され、及び／又は電磁気的復元手段から受信される場合がある。

この非線形復元手段は、プラスチック製の内部バルブ部材を有する流体フロー制御バルブにおいても、プラスチック製の内部バルブ部材を有しない流体フロー制御バルブにおいても使用される場合がある。したがって、本発明は、外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含む流体フロー制御バルブであって、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて、異なるバルブ入口及び出口を相互接続する通路を含み、内部バルブ部材は、内部バルブ部材がその第１の位置から移動されたときに内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成され、復元手段は、磁気的なものであり、内部バルブ部材が第１の位置から遠くに移動されるにしたがって、指数関数的に上昇する復元力を生成する、流体フロー制御バルブをさらに提供する。

本発明は、共通のブロック又は外側ケースに収容された上記形態のバルブの一連の配置を含むバルブ・アセンブリをさらに提供する。

バルブ・アセンブリの各バルブは、内部バルブ部材がその第１の位置にあるときに、入ってくる空気のための第１の入口と、内部バルブ部材を介した空気のフローを形成するために接続された、関連楽器の釣鐘部に通じている第１の出口とを有する場合があり、バルブは、他のパイプ・ループに接続された第２の出口と、前記パイプ・ループから当該バルブへ戻ってくるように通じている第２の入口とを有し、それによって、内部バルブ部材がその第２の位置にあるときに、前記他のパイプ・ループを巡回し、内部バルブ部材を介して第１の出口へ戻る空気の流れが可能である。

一連の配置において、あるバルブの第１の出口は、隣りのバルブの第１の入口に接続され、バルブ・アセンブリを通る、より滑らかな流れを得るために、隣接バルブ間におけるそのような接続が、軸方向に一列に構成される場合がある。

このように一列に並ぶ一連のバルブ配置によれば、楽器の中を通る滑らかな空気の流れが促進されるだけでなく、一連の配置における各バルブの構成を同一にすることが可能となり、したがって、製造上、大きな経済性が得られる。代替として、それらのバルブは、単一バルブ・ブロックとして結合される場合があり、又は、一連の配置において、それらのバルブは、短いパイプによって互いに接続される場合がある。

単一バルブ・ブロック構成は、プラスチック材料からの製造に特に適しているのに対し、短いパイプにより接続される個別バルブは、バルブが、真鍮のような金属からなる場合に、より適している。なぜなら、短いパイプにより接続される個別バルブによれば、使用される金属の量が低減され、バルブ装置の重みが許容できるものになるからである。必要に応じて、個別バルブもまた、プラスチック製であってもよい。

本発明は、上記形態のバルブ又はバルブ・アセンブリを含む楽器をさらに提供する。

楽器は、トランペット、又は上で挙げた楽器のうちの任意の形をとることができる。

楽器は、一連の３つのバルブ及び関連バルブ・スライド部を含むバルブ・ブロックに通じているチューニング・スライドに通じているリード・パイプに支持されたマウス・ピースを含み、バルブ・アセンブリは、釣鐘部に通じている場合がある。

リード・パイプは、ＰＣＴ特許出願の公開第ＷＯ２０１０／１２２２８９号に記載されるようなリストリクション（空流制限部）を有する場合がある。

リード・パイプ、チューニング・スライド、バルブ・ブロック、バルブ、関連バルブ・スライド部、及び釣鐘部、並びに全ての接続管もまた、プラスチック材料から成形される場合がある。

リード・パイプは、釣鐘部に備えられたスリーブによって、釣鐘部から支持される場合があり、リード・パイプは、スリーブの中を通過する場合がある。

また、バルブ・ブロックは、釣鐘部とリード・パイプとの間に延びるバルブ支持手段によって支持される場合がある。

バルブ支持手段は、釣鐘部と、スリープのうちの１つとの間に延在する。

楽器は、楽器に旋回可能に取り付けられた水バルブ部材を備える場合があり、水バルブ部材は、楽器に設けられたドレイン・ホールに対して密閉接触状態となるように、ばねによってバイアスされる場合があり、水バルブ部材の旋回可能な取り付け手段及びばねによるバイアス手段は、楽器と一体に形成される場合がある。

そのような楽器において、内部バルブ部材は、一端にフィンガー・パッドを備える場合があり、ミュージシャンは、フィンガー・パッドを押し下げることにより、磁気的復元手段が内部バルブ部材の他端に内部バルブ部材をその第１の位置へ押し戻すための力を加えている状態で、内部バルブ部材をその第１の位置からその第２の位置へと直接動かすことができる。代替として、レバー及び／又はリンク機構を使用して、内部バルブ部材が操作される場合があり、又は、電磁的復元手段の有線若しくは無線操作が使用される場合もある。

次に、添付の図面を参照し、単なる例として、本発明を説明する。

本発明によるバルブを含むプラスチック・トランペットを示す側面図である。 図１の矢印Ｘの方向から見たときのトランペットの端面図である。 図１の矢印Ｙの方向から見たときのトランペットの端面図である。 図３の平面Ｃ−Ｃにおける断面図である。 図４のものと類似した断面の一部をより大きな寸法で示す図である。 図２の平面Ａ−Ａにおける断面を示す斜視図である。 図２の平面Ｂ−Ｂにおける断面を示す斜視図である。 図１のトランペットの下からの斜視図である。 図１のトランペットの構成部品の一部についての分解斜視図である。 図１のトランペットのバルブ部材の分解斜視図である。 磁気的バルブ制御、及び非円形断面バルブ部材を使用する代替バルブ設計のバルブ部材の断面図である。 磁気的バルブ制御、及び非円形断面バルブ部材を使用する代替バルブ設計のバルブ部材の中を示す断面図である。 磁気的バルブ制御、及び非円形断面バルブ部材を使用する代替バルブ設計のバルブ部材の中を示す断面図である。 磁気的バルブ制御、及び非円形断面バルブ部材を使用する代替バルブ設計のバルブ部材の中を示す断面図である。 磁気的バルブ制御、及び非円形断面バルブ部材を使用する代替バルブ設計のバルブ部材の中を示す断面図である。 図１１から図１５までの代替バルブ部材の斜視図である。 図１１から図１６までの非円形断面を使用するバルブ・ブロックの中を示す水平断面図である。 Ｏリング・シーリングの詳細を示す、トランペットのチューニング・スライドの一端の中を示す断面図である。 トランペットにおいて使用される水バルブの詳細を示す図である。 トランペットにおいて使用される水バルブの詳細を示す図である。 空間に制限がある場合における、バルブ・ブロックの内部と、トランペット上の他の場所との両方を使用した急な屈曲構成の詳細を示す図である。 図２の平面Ｄ−Ｄにおける断面を示す図である。

図面を参照すると、通常と同様のトランペット１０は、リード・パイプ部１２において支持されたマウス・ピース１１（図１に点線で示された詳細を参照）を有し、リード・パイプ部１２は、水キー１３ａを含むチューニング・スライド１３に通じていて、さらに、真っ直ぐな部分１４を介してバルブ・ブロック５０に収容されたバルブ１５、１６、及び１７に通じている。バルブ１７から、楽器の中を通る空気は、湾曲部１８を介して釣鐘部１９へと進む。各バルブ１５、１６及び１７は、それ独自のバルブ・スライド部１５ａ、１６ａ及び１７ａを有し、適切なフィンガー・パッドの押下によって関連バルブが操作されたときに、マウス・ピース１１を通して吹き込まれた空気は、バルブ・スライド部１５ａ、１６ａ及び１７ａを通して迂回して流され、従って、異なる音色を生じさせる。

本発明のバルブ１５、１６及び１７は、同じ構成を有しているので、バルブ１５の構成のみを、詳細に記載する。

バルブ１５は、バルブ・ブロック５０の形をしたケースに収容されている（図５参照）。ブロック５０は、パイプ部１４に接続された第１の入口ポート２０と、隣りのバルブ１６の第１の入口ポート２０に接続された第１の出力ポート２１とを有している。バルブ・ブロック５０は、スライド部１５ａに通じている第２の出口２２と、スライド部１５ａから戻ってくるように通じている第２の入口２３とをさらに含む。内部バルブ部材２４は、ブロック５０のボア２５の中でスライドし、ステム（幹）１５ｃによって内部バルブ部材の残りの部分に接続されたフィンガー・パッド１５ｂを有している（図９及び図１０参照）。ステム１５ｃは、ボア２５の上側部分２５’の中でスライドする。ポリマー材料のシーリング・クッション・ワッシャー１５ｄは、ステム１５ｃの基部の周りの溝の中に支持されている。

内部バルブ部材２４は、第１の通路２４ａを含み、内部バルブ部材が図１に示されるその第１の押下されていない位置にあるときに、入口２０からの空気は、第１の通路２４ａを通して、出口２１に流れ込むことができる。

ミュージシャンがフィンガー・パッド１５ｂを押し下げることにより、内部バルブ部材２４がその第２の位置へ動かされると、図４及び図５に示されるように、バルブ部材２４におけるさらに別の通路２４ｂ及び２４ｃが、第１の入口２０を第２の出口２２に、第２の入口２３を第１の出口２１にそれぞれ接続し、それによって、マウス・ピース１１を通して吹き込まれた空気は、スライド部１５ａを介して迂回することができ、したがって、異なる音色が生成される。

内部通路２４ａ、２４ｂ及び２４ｃの屈曲部によって占められる内部バルブ部材内の容積を減らすために、内部通路屈曲部は、通路屈曲部の内側の点である中心点を中心として弧を描くように屈曲している場合がある。この通路屈曲部構成は、双子管コネクタ７７（以下で説明される）の中の通路が中心点７７ａを中心として弧を描くように屈曲している状況である図２１に示されるように、空間に制限がある場合、内部バルブ部材以外にも使用することができる。

バルブ部材の中を通る第２及び第３の通路２４ｂ及び２４ｃのために、より多くの空間を得るために、第１の通路２４ａは、（図２２から最もよく見て取れるように）内部バルブ部材の中心線からオフセットされる場合がある。

図４から図６まで、及び図９に示した構成において、内部バルブ部材２４は、２４ａ、２４ｂ及び２４ｃ、並びにポート２０、２１、２２及び２３を含む、ワン・ピース構造のものである。そのような構造は、例えば、一体鋳造構造のような多軸機械加工技術を使用して製造することができる。あるいは、内部バルブ部材は、射出成形されてもよい。

代替構成として、図１０に示されるように、内部バルブ部材２４は、通路２４ａ、２４ｂ及び２４ｃ、並びにポート２０、２１、２２及び２３を含む内部コア部材６０を、内部バルブ部材部２４の円筒形ボアの中に固定してなる、ツー・ピース構造のものであってもよい。通路及びポートをこの独立した内部コア部材６０の中に収容することによって、内部バルブ部材の比較的複雑な部品の製造が、大幅に単純化される。この構造では、バルブ部材部２４は成形され、内部コア部６０は機械加工される場合がある。代替として、部品２４及び６０は、両方とも成形される場合がある。

さらに別の構成（図示せず）として、内部バルブ部材２４は、ステム１５ｃと同じ直径を有する最大長内部コアを有し、その下側部分が、通路２４ａ、２４ｂ及び２４ｃの一部を収容する場合がある。そして、内部コアのこの下側部分は、外側スリーブによって取り囲まれ、外側スリーブは、通路２４ａ、２４ｂ及び２４ｃの残りの部分、並びにポート２０、２０、２１、２２及び２３を収容する。この構成では、バルブ・コア及び外側スリーブは、成形されてもよいし、機械加工されてもよい。例えば、外側スリーブは、内部コアの周りに、ｉｎ−ｓｉｔｕ成形される場合がある。

部品が成形される上記全ての内部バルブ部材構成において、その後、部品は、必要な精度を実現するために、最終的な製品の形に機械加工される場合がある。

バルブ部材２４のその第１の位置からその第２の位置への移動は、圧縮ばね６２による抵抗を受ける。圧縮ばね６２は、その一端において、ワッシャー６２を介してバルブ部材２４の基部に力を加えるとともに、他端において、キャップ６３に力を加える。キャップ６３は、本体５０にねじ止めされ、又は他の方法で本体５０にしっかりと固定されることがある。圧縮ばね６２により印加されるばね力は、キャップ６３を回して本体に近づけ、又は本体から遠ざけることによって、すなわち、バルブの演奏動作を楽器演奏者のニーズ又はスタイルに適合するように調節することによって、調節することができる。

内部バルブ部材２４は、円形断面を有し、ボア２５内におけるバルブ部材の回転は、探知リブ６５によって制御される。探知リブ６５は、バルブ部材に沿って延び、かつ、バルブ・ケース５０における各バルブ・ボアにおける探知溝６６の中に突き出ている。

理解されるように、バルブ１６及び１７は、バルブ１５に類似した構成を有し、それらの第１の入口は、１つ前のバルブの第１の出口に接続され、それらの第２の出口及び第２の入口は、それぞれのスライド部１６ａ及び１７ａに接続される。隣り合うバルブ１５、１６及び１７（図５参照）のボア２５間には、薄い壁５０ｅが設けられているが、必要に応じて、さらにもっとコンパクトな構造を得るために、それらの薄い壁は、省略される場合もあると考えられる。

代替として、バルブ部材２４は、従来の円形断面のものではない場合があるが、３つの平坦な領域Ｘ、Ｙ及びＺ（図１６及び図１７参照）を有する場合があり、これらの領域を通して、通路２４ａ、２４ｂ及び２４ｃは、バルブの種々の入口及び出口と接続される場合がある。これらの平坦な領域によれば、バルブ部材とボア２５との間の良好なシーリングが得られるとともに、通路の端部間に広い領域を設けることが可能となり、それによって、特にバルブ部材が射出成形によりプラスチック材料から製造される場合に、バルブ部材の製造を単純化することができる。さらに、バルブ部材がもはや円形断面のものではないので、バルブ部材とそのボアとの間に、バルブ部材の回転位置を正確に探知し、ボア内におけるバルブ部材の回転を防止する役割をする探知手段を設ける必要は、もはやない。

各バルブについて対応する入口及び出口が全て、同じ位置に同じ姿勢で配置されるため、バルブは同一の構成のものであってよく、その結果、安価な構造が得られる。

バルブ部材２４の上記のばねによる制御の代替として、バルブ部材２４のその第１の位置からその第２の位置への移動は、バルブ部材上に搭載された第１の磁気的手段と、ケースに搭載された対向する第２の磁気的手段であって、バルブ部材のその第１の位置から遠ざかる移動に抵抗する第２の磁気的手段とを含む磁気的復元手段による抵抗を受ける場合がある。この種の単純な磁気的復元手段は、有効ではあるが、線形ではない復元力を生成し、かかる復元力は、バルブ部材が第１の位置から遠くに移動されるにしたがって指数関数的に上昇する。

この非線形の復元力は、バルブ部材２４が有する第１の磁石２６（図１１から図１５参照）、ボア２５内においてスライド可能な部材２８上に搭載された第２の磁石２７、及び、ブロック５０にねじ止めされ又は他の方法でブロック５０にしっかりと固定されたエンド・プラグ３０によりブロック５０上に搭載された第３の磁石２９によって、克服することができる。

図面に示された構成において、エンド・プラグ３０は、タブ３０ａ（図１２から図１５参照）を有し、タブ３０は、着脱可能なサイド・プレート５０ｂ及び５０ｃに形成されたスロット５０ａの中にバヨネット方式の動作で係合され、着脱可能なサイド・プレート５０ｂ及び５０ｃは、この代替設計では、ブロック５０にネジ止めされている。第１の磁石２６及び第２の磁石２７は、同じものであるが、反対向きの磁気／電磁気パワーを有している。第３の磁石２９は、磁石２６及び２７の半分のパワーを有し、バルブ１５が操作されたときに、バルブ部材２４から遠ざかる第２の磁石２７の動きに抵抗する。この磁石構成を使用すると、フィンガー・パッド１５ｂが押し下げられたときにバルブ部材２４の動きに抵抗するための、より線形的な制動力を得ることができる。その結果、ミュージシャンが体験することを望んでいるスムースで一貫性のあるバルブ操作が可能となる。

必要であれば、バルブ・ケースに対する第３の磁石の垂直位置は、調節可能にしてもよく、それによってミュージシャンは、自分の要求に合わせてバルブ操作をカスタマイズすることができる。これは例えば、図１５に２９ａで示されているように、磁石２９をエンド・プラグ３０にねじで取り付けることによって達成することができる。

第２の磁石２７の上には、真鍮の円盤３４が設けられ、それによって、ミュージシャンの吐息により生じるバルブ内の細菌活動の発生が回避される。

代替として、プラスティック製バルブ本体５０、又は他のプラスチック製バルブコンポーネントは、部品に組み込まれた抗菌性のイオン性銀、又は均等物を有する場合があり、それによって、このバルブ設計、及び図１から図１０までの先の設計における細菌活動が防止される場合がある。

バルブ・ボア２５の最上部は、バルブ部材２４のステム２４ｄに搭載された円盤３１によって閉鎖される。

上に示したように、本発明のバルブ構成は、ＡＢＳ又はポリカーボネートのようなプラスティック材料からの射出成形による製造に、特に適している。そのようなプラスチック・バルブ構成では、バルブ１５、１６及び１７は、添付の図面に示したように、短いパイプにより相互接続された個別のバルブであってもよいし、あるいは、個別の相互接続パイプが何も必要とされないように、３つのバルブが全て、単一のバルブ・ブロック５０の中に組み込まれてもよい。

バルブ部材２４が、通常の金属バルブとは対照的に、比較的軽いプラスチック材料から作成されることは、本発明の重要な特徴である。軽量のプラスチックバルブ部材２４により、従来の金属バルブ部材に比べてバルブ部材の慣性を増加させることなく、バルブ部材の直径を、例えば１６ｍｍから２６．５ｍｍまで増加させることが可能となり、それによって、バルブの動作速度を依然として維持することができる。バルブ部材の直径を拡大することにより、バルブ部材の中を通る通路の直径を、バルブ部材に至る楽器の管やバルブ部材から延びる楽器の管の内径と同じ直径（一般的には、１１．７ｍｍ）にすることができる。

内部バルブ部材の中を通る空気のスムースな流れは、内部バルブ部材の中を通る通路の何れの屈曲部の半径も、バルブ部材に至る通路やバルブ部材から延びる通路の半径と同じである場合に、さらに向上される。

また、バルブ本体５０及びバルブ部材２４がプラスチック材料から作成される場合があることだけでなく、接続パイプ部１３、１４、１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８、リード・パイプ１２、及び釣鐘部１９が全て、プラスチック材料から作成される場合があることも、想定される。

例えば、リード・パイプ１２は、２つの外部スリープ１２ａ及び１２ｂによって、釣鐘部１９から支持される。外部スリープ１２ａ及び１２ｂは、釣鐘部１９及びスリーブ１２ａと一体に形成されたストラット６７を介して、並びに、釣鐘部１９及びスリーブ１２ｂと一体に形成されたバルブ支持手段６８及びフィンガー・サポート６９を介して、釣鐘部１９に接続される。バルブ支持手段６８は、バルブ・ブロック５０の上側部分の側面を包囲するとともに、そこに接着され又は他の方法でしっかりと固定されたパッド６８ａを有する。パッド６８ａは、バルブ・ブロックの３つのバルブの間に設けられたウェブ５０ｗの上に適合するスロットを含む。釣鐘部１９からのリード・パイプ１２及びバルブ・ブロック５０のこの支持態様は、楽器の剛性を大きく向上させる。

リード・パイプ１２は、マウス・ピース支持ソケット１２ｃを含む一体成形部品であり、同時継続中の公開ＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１０／１２２２８９号によるリード・パイプ・リストリクションを含む二重テーパ付きボア１２ｄを備えている。管１２は、チューニング・スライド外側部分１２ｆをさらに含む。あるいは、管１２は、ツーピース二重テーパ付き回転軸の周りに未硬化状態の繊維強化材料を巻き付け、その後、材料を硬化させ、必要なリード・パイプ・リストリクションを形成することによって、ＰＣＴ出願を参照して上で説明したように作成される場合がある。さらに別の製造方法として、材料を単一テーパ付き回転軸の周りに巻き付け、その後、一端を内部から機械加工することによって、二重テーパ及びリストリクションを作成することもできる。さらに別の製造方法では、リード・パイプ・リストリクション及び二重テーパを設けるために、ツーピース二重テーパ付き挿入部を射出成形手段の中で使用する場合がある。

チューニング・スライド１３は、リード・パイプ１２の外側部分１２ｆの中でスライドする突出管７０（図９及び図１８参照）を有する。管部分１２ｆ内の管７０のスライドする接触部は、保持キャップ１２ｈの中に、Ｏリング１２ｇによってシールされる。保持キャップ１２ｈは、溝１２ｉと、キャップ１２ｈ上の対応する円形リブ１２ｊとによって、管１２ｆの一端に保持される。

同様に、チューニング・スライド１３の他端も、管１４の中でスライドする突出管７１を有し、管１４の端部に保持された保持キャップ１４ａ（キャップ１２ｈに類似する）を有するＯリングによって、そこにシールされる。管１４の端部１４ｂは、バルブ・ブロック５０上に設けられた入口２０に入る。

したがって、チューニング・スライド１３が動かされると、突出管７０及び７１は、管１２及び１４の端部の中でスライドする。チューニング・スライド１３の本体部分は、２つの半分１３ｂ及び１３ｃとして作成される。半分１３ｂ（図１９及び図２０参照）は、水バルブ１３ａを有している。水バルブ１３ａは、Ｏリングを有する円形プラグ９１を有する本体部材９０を有している。Ｏリングは、部品１３ｂに部分的に形成されるとともに、半分１３ｃにも部分的に形成された穴９２に入り、穴９２を密閉する。従来と同様に、バルブ１３ａが開いたときに、穴９２を通して、楽器内に集まった唾液を外に出すことができる。部品１３ｂは、バルブ部材９０をその閉鎖位置に向けてバイアスする一体成形されたプラスチック製板ばね９３と、水バルブをチューニング・スライド上に取り付けるために、本体部材９０の穴９５の中にパチンと嵌る旋回部材９４とをさらに備える。

図７及び図９から見て取れるように、バルブ・スライド部１５ａは、ここでも、多部品プラスチック成形体として作成される。バルブ・スライド部１５ａは、突出管７４をソケット７５の中に永久的に受け入れるツーピース末端部７３を含む。さらに、管７４は、単一の双子管部７６の一端においてスライドする。双子管部７６の端部７６ａは、シングルピース双子管コネクタ７７の中に永久的に固定され、双子管コネクタ７７は、第１のバルブ１５のポート２２及び２３に結合されている。双子管部７６はさらに、突起部７６ａを介して管部１４からも支持される。

バルブ・スライド部１６ａは、永久的に１つに固定された２つの部品７７から作製され、２つの部品７７は、第２のバルブ１６のポート２２及び２３に結合される。バルブ・スライド部１６ａは、サイズが小さいので、製造を容易にするために、スライド部を備えていない。しかしながら、バルブ・スライド部１６ａにスライド機能が組み込まれることがあることを、理解する必要がある。

バルブ・スライド部１７ａは、ここでも、多部品プラスチック成形体として作成される。バルブ・スライド部１７ａは、ソケット８１の中に突出管８０を永久的に受け入れるツーピース末端部７９を含む。さらに、管８０は、単一の双子管部８１の一端においてスライドする。双子管部８１は、Ｏリング８２ａによって密閉された端部８２であって、第３のバルブ１７のポート２２及び２３と対になる一片の双子管コネクタ８３の中に永久的に固定された端部８２を有する。双子管部８１はさらに、突出部８３ａを介して短い管部８３からも支持される。

上に示したように、バルブ・ブロック５０の出口２１は、縮小された直径を有する端部８３ａ及び８３ｂを備えた短い管部８３によって湾曲部１８に結合され、縮小された直径を有する端部８３ａ及び８３ｂは、出口２１及び湾曲部１８の中にそれぞれ受け入れられる（図５及び図９参照）。

湾曲部１８は、ここでも、縮小された直径を有する端部１８ｃを備えたツーピース１８ａ、１８ｂとして形成され、縮小された直径を有する端部１８ｃは、釣鐘部１９の端部にある窪みに受け入れられる。

図面から見て取れるように、空気の流れを上記のように改善するために、楽器中の空気の種々の通路の直径は、リード・パイプ１２の端部１２ｆから同じ直径（一般的には、１１．７ｍｍ）に維持されるように、大きく注意が払われている。図示の設計では、楽器の音色を改善するために、直径Ｄ及び長さＲの制限が、コネクタ８３、及び湾曲部１８（図５参照）の第１の部分に意図的に導入されている。

上記から最もよく分かるように、個別バルブの構成が使用されるか、それともバルブ・ブロック・タイプの構成が使用されるかに関わらず、バルブ１５、１６及び１７間の接続は、軸方向に整列されることになる。これによって、楽器の中を通る空気の良好でスムースな流れが促進される。

バルブにおいて通常見られる金属製復元ばねの疲労破損を回避できることが、上で説明した代替磁気バルブ構成の１つの特別な利点である。

また、上に示したように、バルブは、フィンガー・パッド１５ｂ、１６ｂ及び１７ｂにより直接操作することができ、あるいは、楽器によっては、バルブは、レバー及び／又はリンク機構により操作することもできる。さらに、楽器／用途によっては、磁気的復元手段は、有線又は無線操作機能を備えた電磁気タイプのものであってもよく、その場合、電磁気的復元手段に印加される電気的若しくは電子的入力、及び／又は電磁気的復元手段から受信される電気的若しくは電子的出力により、バルブの遠隔操作が可能とされる場合がある。

また、当然ながら、本発明の磁石／電磁気によるバルブ制動構成は、空気圧及び水圧を利用した楽器以外のバルブにおいて使用することも、可能であると考えられる。

Claims (33)

1. 楽器における使用に適した流体フロー制御バルブであって、当該バルブが、外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含み、前記バルブ部材は、前記バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて異なる入口及び出口を相互接続する通路を含み、前記内部バブル部材は、前記内部バルブ部材がその第１の位置から移動されたときに、前記内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成され、かつプラスチック材料から作成される、流体フロー制御バルブ。
2. 前記内部バルブ部材の中を通る前記通路の直径は、前記内部バルブ部材に至る関連楽器の管及び前記内部バルブ部材から延びる関連楽器の管のものと同じ直径である、請求項１に記載の流体フロー制御バルブ。
3. 管を介して及び従って釣鐘部へと流体フロー制御バルブを通して空気を吹き込む楽器における使用に適した流体フロー制御バルブであって、前記バルブが、外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含み、前記バルブ部材は、前記バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて異なる入口及び出口を相互接続する通路を含み、前記内部バブル部材は、前記内部バルブ部材がその第１の位置から移動されたときに、前記内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成され、前記内部バルブ部材の中を通る前記通路の直径は、前記バルブ部材に至る関連楽器の管及び前記バルブ部材から延びる関連楽器の管のものと同じ直径である、流体フロー制御バルブ。
4. 前記内部バルブ部材は、前記内部バルブ部材の窪みに収容された挿入部を含み、前記挿入部は、前記通路を全て収容する、請求項１〜３の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
5. 前記挿入部もまた、プラスチック材料から作成される、請求項４に記載の流体フロー制御バルブ。
6. 前記外側ケースもまた、プラスチック材料から作成される、請求項１〜５の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
7. 通路屈曲部により占められる前記内部バルブ部材内の容積を減らすために、前記内部バルブ部材内の前記通路屈曲部は、前記通路屈曲部の内側の点である中心点を中心として弧を描くように屈曲している、請求項１〜６の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
8. 前記バルブ部材は、非対称断面を有し、前記ケースの相補的非対称ボアの中に滑り込まされる、請求項１〜７の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
9. 前記バルブ部材の前記断面及びケース・ボアは、平坦な領域を備え、そこに、種々の入口、出口及び通路が配置される、請求項８に記載の流体フロー制御バルブ。
10. 前記バルブ部材がその第１の位置にあるときに、入ってくる流体のための第１の入口と、前記バルブ部材の第１の通路を介した流体のフローを形成するために接続された第１の出口とを有し、前記バルブ部材は、前記第１バルブ部材がその第２の位置にあるときに流体フローを代替フロー経路に供給するために前記第１の入口を第２の出口に接続する第２の通路と、前記バルブ部材がその第２の位置にあるときに、前記代替フロー経路からの戻りのフローを前記第１の出口へと導くために、前記第１の出口を第２の入口に接続する第３の通路とをさらに有する、請求項１〜９の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
11. 前記バルブ部材を通る前記第２及び第３の通路に対し、より多くの空間を提供するために、前記第１の通路は、前記バルブ部材の中心線からオフセットされる、請求項１０に記載の流体フロー制御バルブ。
12. 前記復元手段は、圧縮ばねである、請求項１〜１１の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
13. 前記復元手段は、磁気的なものである、請求項１〜１１の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
14. 前記磁気的復元手段は、前記バルブ部材に搭載された第１の磁気的手段と、前記ケースに搭載された第２の対向する磁気的手段であって、前記バルブ部材のその第１の位置から遠ざかる動きに抵抗する第２の対向する磁気的手段とを含む、請求項１３に記載の流体フロー制御バルブ。
15. 前記磁気的復元手段は、前記バルブ部材が前記第１の位置から遠くに移動されるにしたがって、線形的にではなく指数関数的に上昇する復元力を生成する、請求項１３に記載の流体フロー制御バルブ。
16. 外側ケース内の第１の位置と第２の位置との間で移動させることが可能な内部バルブ部材を備えた外側ケースを含む流体フロー制御バルブであって、前記バルブ部材は、前記内部バルブ部材がその第１の位置にあるか第２の位置にあるかに応じて異なるバルブ入口及び出口を相互接続する通路を含み、前記内部バブル部材は、前記内部バルブ部材がその第１の位置から移動されたときに、前記内部バルブ部材をその第１の位置へ向けて戻す性質を有する復元手段からの力を受けるように構成され、前記復元手段は、磁気的なものであり、前記バルブ部材が前記第１の位置から遠くに移動されるにしたがって、線形的にではなく指数関数的に上昇する復元力を生成する、流体フロー制御バルブ。
17. 前記第２の磁気的手段は、前記ケース上に移動可能に搭載され、それによって、前記バルブ部材がその第１の位置から遠くに移動されるにしたがって、前記第２の磁気的手段は、前記バルブ部材から遠くに移動するように構成され、さらに、前記バルブ部材に対するより線形的な復元力を生成するために、前記バルブ部材から遠ざかる前記第２の磁気的手段の動きに抵抗する第３の磁気的手段が、前記ケース上に搭載される、請求項１５又は請求項１６に記載の流体フロー制御バルブ。
18. 前記復元力を調節可能にするために、前記ケースに対する前記第３の磁気的手段の位置は、調節可能である、請求項１７に記載の流体フロー制御バルブ。
19. 前記磁気的復元手段は、電磁気的なものであり、有線又は無線により操作される、請求項１３〜１８の何れか一項に記載の流体フロー制御バルブ。
20. 前記バルブの遠隔操作を可能にするために、電気的又は電子的入力及び／又は出力が、前記電磁気的復元手段に印加され、及び／又は前記電磁気的復元手段から受信される、請求項１９に記載の流体フロー制御バルブ。
21. 共通のブロック又は外側ケースに収容された請求項１〜２０の何れか一項に記載のバルブの一連の配置を含む、請求項１〜２０の何れか一項に記載のバルブ・アセンブリ。
22. 前記アセンブリの各バルブが、前記バルブ部材がその第１の位置にあるときに、入ってくる空気のための第１の入口と、前記バルブ部材を介した空気の流れを形成するために接続された関連楽器の釣鐘部に通じている第１の出口とを有し、前記バルブが、他のパイプ・ループへの第２の出口と、前記パイプ・ループから前記バルブへ戻ってくるように通じている第２の入口とを有し、それによって、前記バルブ部材がその第２の位置にあるときに、前記他のパイプ・ループを巡回し、前記バルブ部材を介して前記第１の出口へと戻る空気の流れが可能である、請求項２１に記載のバルブ・アセンブリ。
23. 前記一連の配置において、１つのバルブの前記第１の出口は、隣のバルブの前記第１の入口に接続され、前記バルブ・アセンブリを通る、より滑らかな流れを得るために、隣接バルブ間におけるそのような接続が、軸方向に一列に形成される、請求項２３に記載のバルブ・アセンブリ。
24. 請求項１〜２３の何れか一項に記載のバルブ又はバルブ・アセンブリを含む楽器。
25. トランペット、又は上に列挙した楽器のうちのいずれかの形を有する、請求項２４に記載の楽器。
26. 一連の３つのバルブ及び関連バルブ・スライド部を含むバルブ・ブロックに通じているチューニング・スライドに通じているリード・パイプに支持されたマウス・ピースを含み、前記バルブ・アセンブリは、釣鐘部に通じている、請求項２５又は請求項２６に記載の楽器。
27. 前記リード・パイプ、チューニング・スライド、バルブ・ブロック、バルブ、関連バルブ・スライド部、及び釣鐘部、並びに全ての接続管が、プラスチック材料から成形されている、請求項２６に記載の楽器。
28. 前記リード・パイプは、前記釣鐘部に備えられたスリーブによって、前記釣鐘部から支持され、前記リード・パイプは、前記スリーブの中を通過する、請求項２７に記載の楽器。
29. 前記バルブ・ブロックはさらに、前記釣鐘部と、前記リード・パイプとの間に延びるバルブ支持手段によって支持される、請求項２６及び請求項２７に記載の楽器。
30. 前記バルブ支持手段は、前記釣鐘部と、前記スリーブのうちの１つとの間に延在する、請求項２８及び請求項２９に記載の楽器。
31. 前記楽器に水バルブ部材が旋回可能に取り付けられ、前記水バルブ部材が、前記楽器に設けられたドレイン・ホールに対して密閉接触状態となるように、ばねによってバイアスされ、前記水バルブ部材の旋回式取り付け手段及びばねによるバイアス手段は、前記楽器と一体に形成される、請求項２４〜３０の何れか一項に記載の楽器。
32. 添付の図面を参照して上で説明され、添付の図面に示されたように実質的に構成され、配置された流体フロー制御バルブ。
33. 添付の図面を参照して上で説明され、添付の図面に示されたように実質的に構成され、配置されたトランペット、又は上に列挙された楽器のうちの何れか。

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