JPH02251994A

JPH02251994A - 金管楽器のロータリーバルブ

Info

Publication number: JPH02251994A
Application number: JP1074574A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kuno; 裕明久野
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1990-10-09
Also published as: US4972751A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は金管楽器のロータリーバルブに関する。

［従来の技術］金管楽器のロータリーバルブの概略的な構成について第
３図を参照して説明する。符号１はわずかにテーバ状と
された略々円筒状のケーシングであり、その内部に弁体
２が装入されている。該弁体２は略円柱状であり、円柱
軸心と直交方向に延在する溝３．４が外周面に穿設され
ている。また、該弁体２の両端面軸心位置からは弁軸５
．６が突設されている。前記ケーシング１には、その両
端面に端板７．８が装着されており、該端板７．８の中
央部に設けられた軸受９．１ｏに弁軸５．６が挿入され
ることにより該弁体２が軸支される。

ケーシング１には空気（音波）の流通用の複数個の開口
１１が穿設されており、弁体２を所要回転位相まで回転
及び停止させることにより特定の開口１１同志が連通さ
れ、音波長の高低が調節される。なお、図示はしないが
、前記弁軸５にはカムロッドが連結され、楽器操作者が
ボタンを押すと該カムロッドを介して弁体２が所定位置
まで回転及び停止される。金管楽器の気体通路にはこの
ようなロータリーバルブが複数個設けられ、気体通路を
数十通り又はそれ以上に選択・切替できるよう構成され
ている。

［発明が解決しようとする課題］従来のロータリーバルブは、弁体及びケーシングが真鍮
製であり、弁軸や軸受孔が早期に摩耗してガタが生じ易
かった。また、錆が生じ、弁体の円滑な回転が損なわれ
易かった。さらに、真鍮製の弁体は、潤滑油を滴注する
ことにより、又はその外周に楽器演奏者の息の中の水分
が結露し、この結露水が潤滑作用を働くことにより円滑
に回転するものであるが、大気湿度が低いときや高温下
においては結露が発生せず、弁体の円滑な回転がなされ
ないこともあった。

［課題を解決するための手段］請求項（１）の金管楽器のロータリーバルブは、弁体及
びケーシングを樹脂含浸したマシナブルセラミックス族
としたことを特徴とするものである。

請求項（２）の金管楽器のロータリーバルブは、請求項
（１）のロータリーバルブにおいて、前記弁体に硬質セ
ラミックス族又は耐食金属製の弁軸を連結し、該弁軸を
ケーシングに設けられた硬質セラミックス又は耐食金属
製の軸受にて軸支したこを特徴とするものである。

請求項（３）の金管楽器のロータリーバルブは、請求項
（１）又は（２）において、前記ケーシングを金属製ケ
ースで被ったことを特徴とするものである。

［作用コ請求項（１）〜（３）で用いられている樹脂含浸したマ
シナブルセラミックスは、軽量でかつ強度及び靭性に優
れる。また、耐食性に極めて優れており、結露水が付着
しても発錆しない。この樹脂含浸したマシナブルセラミ
ックスは、切削性等の機械加工性に優れており、高精度
に仕上げることが容易である。

樹脂含浸したマシナブルセラミックスは、その表面を極
めて平滑に仕上げることができ、弁体とケーシングとが
接触しても弁体は極めて軽快に回転する。この場合、結
露水の有無に関係なく、弁体は軽快に回転する。

請求項（２）においては、弁軸及び軸受を硬質セラミッ
クス又は耐食金属製としたので、軸受部分の摩耗が防止
され、ロータリーバルブの耐久性が極めて高いものとな
る。

請求項（３）の金管楽器のロータリーバルブにおいては
、金属製ケーシングに金属製バイブをろう付け、半田付
けにより容易に接合できる。従って、通常の楽器職人で
あっても、本発明のロータリーバルブを備えた楽器の製
作、修理等を容易に行なえる。

［実施例］以下、図面に示す実施例を参照して本発明についてさら
に詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る金管楽器のロータリーバ
ルブの縦断面図である。本実施例において、ケーシング
１、端板７．８及び弁体２はそれぞれ樹脂含浸したマシ
ナブルセラミックス族とされている。端板７．８の中央
には開ロアａ、８ａが穿設されており、該開ロアａ、８
ａにアルミナ、ジルコニア等の硬質セラミックス族の軸
受９．１０が嵌設されている。なお、端板７．８はアル
ミナ、ジルコニア等の硬質セラミックス族としても良い
。この場合には、端板７．８と軸受９．１０とを一体に
形成しても良い。

弁体２の両端面には凹穴２ａ、２ｂが穿設されており、
アルミナ又はジルコニア等の硬質セラミックス族の弁軸
５．６が嵌設されている。該弁軸５．６は軸受９．１０
に挿通されて枢支されている。

本実施例においては、ケーシング１、端板７．８、軸受
９．１０はエポキシ系等の接着剤により接着されている
。また、弁軸５．６も前記凹穴２ａ、２ｂに嵌合され、
さらに接着剤により接着されている。

この樹脂含浸したマシナブルセラミックスは、樹脂含浸
されることにより極めて高強度で高靭性のものとなって
いる、そのため、加工時に欠は等が発生することもない
。この樹脂含浸したマシナブルセラミックスは、比重が
セラミックス（比重約２．２）と同等か、含浸樹脂分だ
けわずかに大である程度のものであり、軽量である。そ
のため、ロータリーバルブが軽量になる。

なお、第１図から明らかな通り、弁軸５．６は単純な円
形棒状であり、軸受９．１０も単純な円筒形状である。

従って、これら弁軸５．６、軸受９．１０は通常のセラ
ミックス製造法によって容易に高精度品を製造でき、製
造コストも低廉である。なお、本発明にあっては、硬質
セラミックスの代わりにステンレス等の耐食性を有した
金属材料を採用することもできる。

第１図のその他の符号は第３図と同一部分を示す。

このように構成されたロータリーバルブにおいては、前
記した通り、樹脂含浸したマシナブルセラミックスによ
りケーシング１、端板７．８、弁体２を高精度に製作す
ることが容易である。そして、弁体２は極めて軽快に回
転可能であり、耐食性にも優れる。また、弁軸５．６及
び軸受９．１０を硬質セラミックス製としたから、軸受
部分の耐摩耗性も極めて高い。

第２図は本発明の別の実施例に係るロータリーバルブの
縦断面図である。本実施例においては、ケーシング１及
び端板７．８の外周を金属（例えば真鍮）製のケース１
２で被包している。この金属製ケース１２には、金属製
のバイブ１３をろう付け、半田付けにより容易に接続で
診るので、通常の楽器職人であってもこのロータリーバ
ルブ付の金属楽器の修理や製作等を容易に行なえる。

本発明において、マシナブルセラミックスとしては、第
４図の点１．２．３．４．５．６．７で囲まれるＣａＯ
１Ｓｉ０２、ＭｇＯを組成とするセラミックス焼結体が
好ましい。

なお、第２図中における前記１〜７の各点は次表に示す
組成の点である。

（重量％）このセラミックス焼結体は、第４図における点１、点２
、点３、点４、点５、点６、点７で囲まれるＣａｂ、Ｓ
ｉＯ２、Ｍｇ０（７）組成となるように配合し、これを
１２００℃を超え１３５０℃以下の温度で焼成したもの
である。ＣａＯ及び５ｉ０２の原料としては天然若しく
は人工のβＣａＯ・Ｓｉｏ２、例えば珪石灰、ゾノトラ
イトを用いることができ、ＭｇＯの原料としてはタルク
、ドロマイト、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム
、酸化マグネシウムを使用することができる。これらの
原料は針状、板状結晶が破壊されない程度に十分に粉砕
、混合、含水調節した後に、型内で弁体、ケーシング、
端板の外観形状に形成され、その後に焼成される。

この原料中におけるβワラストナイト（βＣａＯ・Ｓ　ｉ　０２　）は三斜晶系の板状に発達
した結晶の集合体であり、優れた切削加工性を有するも
のである。しかし、このβＣａＯ・ＳｉＯ２は焼成を１
２００℃以上で行なうと単斜晶系のαワラストナイトが
晶出し、切削性が損なわれることとなるため、ＭｇＯを
加えてβワラストナイトからαワラストナイトへの転穆
温度を上げ、高温での切削加工性を良好化させである。

なお、上記範囲よりもＭｇＯの量が多くなると焼結体の
硬度が高くなりすぎ、切削加工性が低下する。

このように所定の形状に焼成形成されたマシナブルセラ
ミックスに樹脂を含浸させるには、セラミックス焼結体
を真空装置内に入れて、この真空装置内へ液体の樹脂を
流し、真空装置内で前記セラミックス焼結体内に樹脂を
含浸させるのが良い、この樹脂としては、例えばポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）　、シリコン等を用い
ることができる。

このようにセラミックス焼結体内に樹脂を含浸させるこ
とにより、セラミックス焼結体内に形成されている気孔
が樹脂により埋まり、セラミックス焼結体の強度、靭性
等の特性が向上される。

このように樹脂を含浸させた後に、適宜施盤等の工作機
械を用いて所要形状の部品に仕上げる。

このセラミックス焼結体は切削加工性が良好であるため
、ヒビ割れ、欠損等が生じることなく自由に穿孔、溝掘
り等の加工ができ、特に弁体外面及びケーシング内面の
面精度等を極めて高く仕上ることができる。

なお、ゾノライト１００重量部及びタルク１０重量部（
Ｃａｂ：４４重量％、５ｉ０２：５３重量％、ＭｇＯ：
　３重量％）をアイリッヒミキサーで５分間乾式混合し
、外割りで１６重量％の水を添加して２４時間密封した
状態で放置して、含水調節して得られた原料混合物を、
弁体、ケーシング及び端板の成形型内に入れて４５０ｋ
ｇｆ／ｃｒｎ”で成形し、成形体を８０℃で２４時間乾
燥した後焼成した。焼成は室温から１０℃／分で１２５
０℃まで昇温した後、１２５０℃にて６０分間行ない、
その後に電気炉内で放冷して室温まで降温した。

このようにして得られた焼結体は組成がＭｇを固溶した
βワラストナイト（βＣａＯ・５ｉＯ２）であり、吸水
率は１０．３％で、切削性は極めて良好であフた。また
、曲げ強度は５００　ｋ　ｇ　ｆ／Ｃｒｒ？であフた。

この焼結体を真空装置内に封入し、真空装置内にＰＭＭ
Ａを流し込み、このＰＭＭＡを真空装置内で焼結体内に
含浸させ、次いでＰＭＭＡを硬化させた。このＰＭＭＡ
含浸マシナブルセラミックス焼結体は、吸水率及び通気
率はほぼゼロであり、吸水性、通気性が消失したことが
認められた。

このようにして得られた素材を施盤にかけ、超硬工具で
加工し、かつ切削加工して、第１．２図に示すロータリ
ーバルブの各部品を製造した。そして、各部品を組み合
せ、必要箇所を接着することによりロータリーバルブを
製造することができた。

［発明の効果］本発明の請求項（１）〜（３）のロータリーバルブは、
切削加工性を有するセラミックス焼結体に樹脂を含浸さ
せた素材にて弁体及びケーシングを構成したものであり
、弁体及びケーシングの仕上げ精度が極めて高い。この
弁体及びケーシングは、素材がセラミックス焼結体であ
るため、耐食性、耐久性に極めて優れる。また、軽量で
もあり、弁体は軽快に回転する。

請求項（２）のロータリーバルブにあっては、軸支部分
の耐久性が極めて高い。

請求項（３）のロータリーバルブは、金属製のバイブの
接合が容易であり、通常の楽器職人でも十分にロータリ
ーバルブを取扱える。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例に係るロータリーバルブの断
面図、第３図はロータリーバルブの組立斜視図、第４図
はＣａＯ−ＣａＯ−５ｆＯ２−成分系図である。１・・・ケーシング、　　　２・・・弁体、５．６・・
・弁軸、　　　９，１０・・・軸受、１２・・・金属製
ケース、１３・・・金属製パイプ。特許出願人　株式会社イナックス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁体をケーシング内に回転自在に装入してなる金
管楽器のロータリーバルブにおいて、該弁体及びケーシ
ングを樹脂含浸したマシナブルセラミックス製としたこ
とを特徴とする金管楽器のロータリーバルブ。
（２）前記弁体に硬質セラミックス製又は耐食金属製の
弁軸を連結し、該弁軸をケーシングに設けられた硬質セ
ラミックス又は耐食金属製の軸受にて軸支したこを特徴
とする請求項（１）の金管楽器のロータリーバルブ。
（３）前記ケーシングを金属製ケースで被ったことを特
徴とする請求項（１）又は（２）の金管楽器のロータリ
ーバルブ。