JPH1097240A - 金管楽器のロータリーバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摺動部の摩耗によるがたつき、雑音の発生等
を防止し、操作性および耐久性を向上させる。 【解決手段】 ロータ３の両端部に設けた軸部３Ａ，３
Ｂをラジアル玉軸受３０によってそれぞれ回転自在に軸
支する。ラジアル玉軸受３０のアウターレース３５は、
バルブケーシング２の内周に嵌合し、外径がロータ３の
外径より３０μｍ程度大きく設定されている。押圧部材
３６は、ラジアル玉軸受３０を介してロータ３を軸線方
向に押圧する。軸部３Ｂの下端面に回転台１３を固定
し、この回転台１３をレバー４によって回動させ、ロー
タ３の切替路を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共鳴管の管長を選
択的に切替え、異なった音高の音を発音させる金管楽器
のロータリーバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホルン、トロンボーン等の金管楽器はロ
ータリーバルブを備え、これによって共鳴管の管長を切
り替えて異なった音高の演奏音を発音させるようにして
いる（特開平１−２８０７９７号公報、実開平３−２９
５３号公報、実公昭５９−１３６５２号公報等）。この
ようなロータリーバルブは、ロータの周面に所要個数の
切替路を設け、このロータをレバーによって回動させる
ことにより、切替路を切り替えるように構成されてい
る。

【０００３】図６〜図８に４つの切替路を備えたロータ
リーバルブの従来例を示す。図６は同バルブの一部を破
断して示す側面図、図７は同バルブの分解断面図、図８
（Ａ）、（Ｂ）は切替路の切替状態を示す図７のＡ−Ａ
線およびＢ−Ｂ線断面図である。これらの図において、
ロータリーバルブ１は、バルブケーシング２内に回転自
在に嵌挿したロータ３をレバー４の操作によって回動さ
せることにより、ロータ３に設けた切替路５（５ａ〜５
ｄ）を切り替えてバルブケーシング２のポート６（６ａ
〜６ｈ）に接続するように構成されている。

【０００４】バルブケーシング２は両端開放の筒状体に
形成され、周面に合計８個のポート６ａ〜６ｈが９０°
位相をずらして４つずつバルブケーシング２の軸線方向
に２段に形成されている。上段側の４つのポート６ａ〜
６ｄのうち、２つのポート６ａ，６ｃには抜差管７が接
続され、残り２つのポート６ｂ，６ｄには共鳴管８が接
続されている。同様に、下段側の４つのポート６ｅ〜６
ｈのうち、２つのポート６ｅ，６ｇには図示しない抜差
管が接続され、残り２つのポート６ｆ，６ｈには共鳴管
が接続されている。バルブケーシング２の上端側開口部
には、植込底蓋９をロータ３の上面に押し付ける植込底
１０が螺合されている。植込底蓋９は、ロータ３の軸線
方向の移動を規制する部材を構成するととともに、ロー
タ３の上面中央に突設した軸部３Ａが回転自在に嵌挿さ
れる軸孔９ａを有することによりロータ３の軸受部材を
構成している。一方、バルブケーシング２の下端側開口
部は、植込上蓋１２が嵌合され、かつ半田付け等によっ
て接合されている。また、植込管２と植込上蓋１２一体
削り出しで製作される場合もある。この植込上蓋１２は
ロータ３の軸受部材を構成するもので、ロータ３の下面
中央に突設した軸部３Ｂが回転自在に嵌挿される軸孔１
２ａを有している。

【０００５】ロータ３は円柱状に形成され、周面に半円
形（またはＵ字状）の溝からなる４つの切替路５ａ〜５
ｄが、バルブケーシング２のポート６ａ〜６ｈと対応す
るよう１８０°位相をずらして２つずつロータ３の軸線
方向に２段に形成されている。ロータ３の下面側に突設
されている軸部３Ｂは、前記植込上蓋１２の軸孔１２ａ
を貫通して下方に突出し、その突出端部に回転台１３が
嵌合され、かつねじ１５によって固定されている。ま
た、植込上蓋１２と回転台１３との間には、回転台１３
の回動角度を規制するストッパ１４が設けられている。
このストッパ１４は平面視Ｃ字状で、植込上蓋１２の下
面に一体に突設した円筒部１６の外周に嵌合され、かつ
２本のねじ１７によって固定されている。また、ストッ
パ１４の下面側には、回転台１３に突設したピン１８に
対応して２つのストッパゴム１９，１９が１８０°位相
を異ならせて設けられている。この場合、２つのストッ
パゴム１９，１９は１８０°位相が異なるが、ピン１８
は所要の外径を有して２つのストッパゴム１９，１９間
に位置しているため、回転台１３の回動角度は９０°に
設定される。

【０００６】レバー４は、バルブケーシング２の外周に
レバー取付台２１を介して取付けられたレバー支持台２
２に上下方向に回動自在に枢支されて配設され、かつば
ね２３によって上方への復帰習性が付与されている。こ
のレバー４の下端は、レバー４の運動を前記回転台１３
に伝達するレバー連絡棒２４に当接している。レバー連
絡棒２４の他端は、ロッドエンドベアリング２５を介し
て回転台１３の下面でかつ回転台１３の中心から偏心し
た位置に連結されている。

【０００７】このようなロータリーバルブ１において、
通常図８（Ａ）に示す状態、すなわちポート６ａ，６ｂ
を切替路５ａで連通し、ポート６ｃ，６ｄを切替路５ｂ
で連通し、ポート６ｅ，６ｆを切替路５ｃで連通し、ポ
ート６ｇ，６ｈを切替路５ｄで連通した状態に保持され
ている。この状態において、レバー４をばね２３に抗し
て回動させると、レバー４の下端が連絡棒２４を押圧す
る。このため、連絡棒２４は右方向に移動して回転台１
３を９０°回動させる。この結果、ロータ３も回転台１
３と一体に回動し、切替路５ａ〜５ｄを切り替える。図
８（Ｂ）はこの状態を示し、ポート６ａ，６ｃが切替路
５ａを介して連通し、ポート６ｂ，６ｄが切替路５ｂを
介して連通し、ポート６ｅ，６ｇが切替路５ｃを介して
連通し、ポート６ｆ，６ｈが切替路５ｄを介して連通す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のロータリーバルブ１においては、摺動部は全て
面接触（すべり摩擦）であるため摩擦が大きく、切替路
５の切替操作に相対的に大きな力を必要とし、操作性に
問題があった。また、長期にわたる使用による摺動によ
り摩耗すると、ロータ３が遊動したり、息が漏れたり、
雑音が生じる等の問題があった。従来の加工法はバルブ
ケーシング２の内周面、ロータ３の外周面、軸部３Ａ，
３Ｂ、植込底蓋９、植込上蓋１２の軸孔９ａ，１２ａを
それぞれラッピングにより現物合わせにより精度を得よ
うとする加工方法のため、バルブケーシング２、ロータ
３、植込底蓋９、植込上蓋１２の製作が煩雑になるとい
う問題があった。特に、バルブケーシング２の内周面と
ロータ３の外周面とのクリアランスを両端軸部（１２ａ
と３Ｂ，９ａと３Ａ）のクリアランスより大きく仕上げ
なければならないため、ラップ剤の粒度を変える必要が
ある。言い換えれば、従来のロータリーバルブの精度は
機械加工精度ではなく、ラップ剤の粒度やラップ時間、
回数等により成り行き的に決まってしまうので、品質の
安定が難しいのである。また、植込底蓋９の場合は、軸
方向の精度を得るため最終組立調整時に図７のＬ寸法を
最後に調整する必要があった。その結果として、ロータ
リーバルブ１の製造コストが高くなる。

【０００９】本発明は、上記した従来の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、摺
動部の摩耗による遊動や雑音の発生等を防止するととも
に、操作性および耐久性を向上させるようにした金管楽
器のロータリーバルブを提供することにある。また、本
発明は、精度管理が容易な円筒形状を基本とするため構
成部品の製造が容易で、安価でかつ高精度な金管楽器の
ロータリーバルブを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、周面に切替路を有し共鳴管の管長を切り替
えるロータと、このロータが嵌挿される円筒状のバルブ
ケーシングと、このバルブケーシングの両端開口部をそ
れぞれ塞ぐ植込底および植込上蓋と、前記ロータに固定
された回転台と、この回転台を回動させるレバーとを備
えた金管楽器のロータリーバルブにおいて、前記バルブ
ケーシングの内部に２つのラジアル玉軸受をそれぞれ嵌
合し、これらのラジアル玉軸受によって前記ロータの各
端面に一体に突設した軸部をそれぞれ軸支し、前記植込
底または植込上蓋に前記ラジアル玉軸受を介してロータ
を軸線方向に押圧する押圧部材を配設したことを特徴と
する。また、本発明は、バルブケーシングの内径を一端
から他端までを同一の口径によって形成し、ロータの外
径をラジアル玉軸受のアウターレースの外径より僅かに
小さく設定しバルブケーシング内にそれぞれ嵌合したこ
とを特徴とする。また、本発明は、ロータの一方の軸部
にレバーによって回動される回転台を固定し、バルブケ
ーシングの植込上蓋側開口端面と植込上蓋に互いに嵌合
する位置決め部を設け、植込上蓋に前記回転台の回動角
度を規制するストッパ部を設けたことを特徴とする。さ
らに、本発明は、回転台と植込上蓋にロータの回転角度
確認用のマークを表示したことを特徴とする。

【００１１】本発明において、ラジアル玉軸軸受は、ロ
ータの軸部を回転自在に軸支する。したがって、ロータ
は安定した状態で回転する。また、バルブケーシングを
直管状に形成し、ロータの外径をラジアル玉軸受のアウ
ターレースの外径を基準として僅かに小さく設定したの
で、バルブケーシングおよびロータの製造が容易で、し
かも円滑な回動が得られる。また、ラジアル玉軸受とし
て市販のものがそのまま使用できる。押圧部材はロータ
を軸線方向に押圧する。したがって、ロータの軸線方向
の遊動を防止できる。その結果として、ロータが径方向
に遊動したり、雑音が生じることがなく、製造コストを
低減できる。回転台と植込上蓋に表示されたマークのず
れの度合いによって組付け後のロータの回転角を確認で
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る金
管楽器のロータリーバルブの実施の形態を示す一部を破
断した側面図、図２は同バルブの分解断面図、図３は押
圧部材の底面図、図４（Ａ）、（Ｂ）は植込上蓋の平面
図および底面図、図５は回転台の底面図である。なお、
図中従来技術の欄で示した構成部材等と同一のものにつ
いては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略す
る。これらの図において、ロータ３を回転自在に収納す
るバルブケーシング２は両端開放の筒状体に形成され、
内径が全長にわたって同一径に設定されている。

【００１３】前記ロータ３は、円柱状に形成されて周面
に４つの切替路５（５ａ〜５ｄ）を有し、両端面中央に
一体に突設した軸部３Ａ，３Ｂがラジアル玉軸受３０，
３０によってそれぞれ回転自在に軸支されている。ロー
タ３の外径は、全長にわたって同一径に設定され、前記
バルブケーシング２の内径より息が漏れない程度に僅か
に小さく、具体的には後述するラジアル玉軸受のアウタ
ーレースの外径を基準として、それより３０μｍ程度小
さく設定されている。前記軸部３Ａ，３Ｂのラジアル玉
軸受３０によって軸支される部分３１Ａ，３１Ｂも、全
長にわたって同一径の円柱状に形成されている。下側の
軸部３Ｂは、上側の軸部３Ａより長く形成され、後述す
る上蓋止めねじ４０の下方に突出している。また、この
軸部３Ｂの下面には、回転台１３を固定するねじ１５が
ねじ込まれるねじ孔３２が形成されている。

【００１４】前記ラジアル玉軸受３０は市販のボールベ
アリングで、複数個のボール３３と、このボール３３を
回転自在に保持するインナーレース３４およびアウター
レース３５とからなり、このアウターレース３５の外径
を基準として前記ロータ３とバルブケーシング２の口径
は設定される。したがって、ラジアル玉軸受３０は、前
記バルブケーシング２の開口端部寄り内周面に嵌合さ
れ、このため、バルブケーシング２の内周面とロータ３
の外周面との間には、３０μｍ程度の隙間が形成され
る。

【００１５】植込底１０は、下面が開放するカップ状に
形成され、内部に前記ラジアル玉軸受３０を介してロー
タ３を下方に押圧する押圧部材３６を収納し、バルブケ
ーシング２の上端側開口部に螺合されている。押圧部材
３６は、薄い金属板の打ち抜き加工によって植込底１０
に嵌挿され得る大きさの円板状に形成され、外周部に片
持ち支持された４つの押圧片３７が周方向に等配されて
形成され、これらの押圧片３７によってラジアル玉軸受
３０のアウターレース３５をロータ３に押し付けてい
る。このため、ロータ３は、下方に付勢され軸方向の移
動を規制されている。なお、植込底１０の内周面には、
バルブケーシング２の上端側外周面に形成した雄ねじ３
８に螺合する雌ねじ３９が形成されている。

【００１６】植込上蓋１２は、バルブケーシング２の下
端面に回転を防止されて位置決めされ、上蓋止めねじ４
０によってバルブケーシング２に押し付けられる。この
植込上蓋１２は、円板状に形成されて中央にロータ３の
軸部３Ｂが遊嵌状態で貫通する挿通孔４２を有し、また
上面外周部には複数個の位置決め部４３が一体に突設さ
れている。この位置決め部４３は台形状の突起からな
り、バルブケーシング２の下端面に形成した台形状の凹
部からなる位置決め部４４に嵌合することにより、植込
上蓋１２をバルブケーシング２に対して位置決めし回転
を防止する。位置決め部４３としては、台形状に限らず
適宜な形状とすることができる。また、位置決め部４３
を凹部とし、バルブケーシング２側に設けられる位置決
め部をこの凹部に嵌合する突起で構成してもよい。

【００１７】また、前記植込上蓋１２は、回転台１３の
回動を規制するストッパとしても機能する。そのため、
植込上蓋１２の下面中央には、ゴム取付部４５が一体に
突設されている。このゴム取付部４５は、前記挿通孔４
２を取り囲む円筒部４５ａと、この円筒部４５ａの外周
に左右対称に突設された２つの板状部４５ｂ，４５ｃと
からなる突状体に形成され、各板状部４５ｂ，４５ｃに
ストッパゴム１９が嵌着されるゴム取付孔４７がそれぞ
れ形成されている。ストッパゴム１９は、径が異なる２
つの円柱部１９ａ，１９ｂと、これらの円柱部１９ａ，
１９ｂを連結する連結部１９ｃとからなり、この連結部
１９ｃが前記ゴム取付孔４７にはめ込まれる。また、円
筒部４５ａの外周面には、回転台１３の外周面に形成し
たマーク４９とともに、組立後のロータ３の回転角度を
確認するためのマーク４８が形成されている。これらの
マーク４８，４９は、細い溝または突状体、印刷等から
なり、マーク４８に対するマーク４９のずれ具合によっ
てロータ３の回動角度を知ることができる。

【００１８】前記上蓋止めねじ４０は、両端が開放する
筒状体に形成され、バルブケーシング２の下端側開口部
に螺合されることにより、前記植込上蓋１２を押圧しバ
ルブケーシング３に固定している。この上蓋止めねじ４
０の内周面には、バルブケーシング２の下端側外周面に
形成した雄ねじ５０に螺合する雌ねじ５１が形成されて
いる。上蓋止めねじ４０をバルブケーシング２に取付け
た状態において、植込上蓋１２のゴム取付部４５は上蓋
止めねじ４０の下方に突出している。

【００１９】このような構成からなるロータリーバルブ
にあっては、ロータ３の両端に設けた軸部３Ａ，３Ｂを
ラジアル玉軸受３０によってそれぞれ回転自在に軸支し
ているので、図６〜図８に示した従来のロータリーバル
ブに比べてロータ３を安定に軸支し、径方向の遊動を防
止することができる。すなわち、従来の装置において
は、植込底蓋９と植込上蓋１２の軸孔９ａ，１２ａによ
って軸部３Ａ，３Ｂを軸支しているので、軸孔９ａ，１
２ａと軸部３Ａ，３Ｂとの隙間による軸部３Ａ，３Ｂの
径方向の遊動を防止するためにはこれらをテーパ状に形
成する必要があったが、本発明においてはラジアル玉軸
受３０を用いているため、軸部３Ａ，３Ｂをわざわざテ
ーパ状に形成する必要がなく、製作が容易で、ロータ３
の径方向の遊動を確実に防止することができる。

【００２０】また、ラジアル玉軸受３０のアウターレー
ス３５の外径を基準としてバルブケーシング２の口径お
よびロータ３の外径を設定し、バルブケーシング２の内
周とロータ３の外周との間に息が漏れない程度の僅かな
隙間を形成しているので、ロータ３の回動が円滑で、バ
ルブケーシング２およびロータ３の摩耗を防止すること
ができる。したがって、ロータ３を小さな力で回動させ
ることができ、操作性に優れているとともに、摺動によ
る雑音の発生がなく、静粛に動作させることができる。
また、摩耗しなければ、バルブケーシング２の内周面と
ロータ３の外周面をテーパ状に形成する必要がなく、こ
の点からもバルブケーシング２とロータ３の製作が容易
で、ロータリーバルブの耐久性を向上させることができ
る。また、ラジアル玉軸受３０は市販のものを使用する
ことができるので、安価に入手することができる。

【００２１】また、植込上蓋１２を位置決め部４３，４
４の嵌合によってバルブケーシング２に位置決めし、上
蓋止めねじ４０によって植込上蓋１２をバルブケーシン
グ２に押しつけているので、ねじを必要とせず、植込上
蓋１２の取付作業が容易である。さらに、植込上蓋１２
と回転台１３にロータ３の回転角度確認用のマーク４
８，４９を表示しているので、ロータ３をバルブケーシ
ング２内に組込み、植込上蓋１２をバルブケーシング２
の下端側開口部に位置決めし上蓋止めねじ４０により固
定し、回転台１３を軸部３Ｂの下端にねじ１５によって
固定した組立状態において、マーク４８，４９が一致し
ているか否かを見ることによりロータ３の回転角度を確
認することができる。

【００２２】なお、上記した実施の形態においては、植
込底１０内にロータ３を軸線方向に押圧する押圧部材３
６を組み込んだが、植込上蓋１２側に設けることも可能
である。また、押圧部材３６として薄い円板状の金属板
を用いたが、スプリング、ゴム等の弾性部材を用いても
よい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る金管楽
器のロータリーバルブは、周面に切替路を有し共鳴管の
管長を切り替えるロータと、このロータが嵌挿される円
筒状のバルブケーシングと、このバルブケーシングの両
端開口部をそれぞれ塞ぐ植込底および植込上蓋と、前記
ロータに固定された回転台と、この回転台を回動させる
レバーとを備えた金管楽器のロータリーバルブにおい
て、前記バルブケーシングの内部に２つのラジアル玉軸
受をそれぞれ嵌合し、これらのラジアル玉軸受によって
前記ロータの各端面に一体に突設した軸部をそれぞれ軸
支し、前記植込底または植込上蓋に前記ラジアル玉軸受
を介してロータを軸線方向に押圧する押圧部材を配設し
たので、ロータを安定に軸支することができ、径方向お
よび軸線方向の遊動を防止することができる。また、ロ
ータの軸部をテーパ状に形成する必要もなく、軸部の形
成が容易である。

【００２４】また、本発明は、バルブケーシングの内径
を一端から他端までを同一の口径によって形成し、ロー
タの外径をラジアル玉軸受のアウターレースの外径より
僅かに小さく設定しバルブケーシング内にそれぞれ嵌合
したので、バルブケーシングの内周とロータの外周との
間に僅かな隙間が形成され、ロータの回動が円滑であ
る。また、バルブケーシングとロータの摩耗を防止する
ことができる。その結果として、ロータを小さな力で回
動させることができ、操作性に優れているとともに、摺
動による雑音の発生がなく、静粛に動作させることがで
きる。また、摩耗しなければ、バルブケーシングの内周
面とロータの外周面をテーパ状に形成する必要もなく、
バルブケーシングとロータの製作が容易で、ロータリー
バルブの耐久性を向上させることができる。さらに、ラ
ジアル玉軸受は市販のものを使用することができるの
で、安価に入手することができる。

【００２５】また、本発明は、ロータの一方の軸部にレ
バーによって回動される回転台を固定し、バルブケーシ
ングの植込上蓋側開口端面と植込上蓋に互いに嵌合する
位置決め部を設け、植込上蓋に前記回転台の回動角度を
規制するストッパ部を設けたので、植込上蓋の回転を確
実に防止することができる。さらに、ストッパ部材を別
個に設ける必要がなく、部品点数を削減することができ
る。さらに、本発明は、回転台と植込上蓋にロータの回
転角度確認用のマークを表示したので、組立後にロータ
の回転角を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る金管楽器のロータリーバルブの
実施の形態を示す一部を破断した側面図である。

【図２】 同バルブの分解断面図である。

【図３】 押圧部材の底面図である。

【図４】 （Ａ）、（Ｂ）は植込上蓋の平面図および底
面図である。

【図５】 回転台の底面図である。

【図６】 従来のロータリーバルブの一部を破断した側
面図である。

【図７】 同バルブの分解断面図である。

【図８】 （Ａ）、（Ｂ）は切替路の切替状態を示す図
７のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線断面図である。

【符号の説明】

１…ロータリーバルブ、２…バルブケーシング、３…ロ
ータ、３Ａ，３Ｂ…軸部、４…レバー、５ａ〜５ｄ…切
替路、６ａ〜６ｈ…ポート、９…植込底蓋、１０…植込
底、１２…植込上蓋、１３…回転台、１４…ストッパ、
３０…ラジアル玉軸受、３３…ボール、３４…インナー
レース、３５…アウターレース、３６…押圧部材、４０
…上蓋止めねじ、４３，４４…位置決め部突起、４８，
４９…マーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面に切替路を有し共鳴管の管長を切り
   替えるロータと、このロータが嵌挿される円筒状のバル
   ブケーシングと、このバルブケーシングの両端開口部を
   それぞれ塞ぐ植込底および植込上蓋と、前記ロータに固
   定された回転台と、この回転台を回動させるレバーとを
   備えた金管楽器のロータリーバルブにおいて、前記バル
   ブケーシングの内部に２つのラジアル玉軸受をそれぞれ
   嵌合し、これらのラジアル玉軸受によって前記ロータの
   各端面に一体に突設した軸部をそれぞれ軸支し、前記植
   込底または植込上蓋に前記ラジアル玉軸受を介してロー
   タを軸線方向に押圧する押圧部材を配設したことを特徴
   とする金管楽器のロータリーバルブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の金管楽器のロータリーバ
   ルブにおいて、バルブケーシングの内径を一端から他端
   までを同一の口径によって形成し、ロータの外径をラジ
   アル玉軸受のアウターレースの外径より僅かに小さく設
   定しバルブケーシング内にそれぞれ嵌合したことを特徴
   とする金管楽器のロータリーバルブ。
3. 【請求項３】 請求項１，２または３記載の金管楽器の
   ロータリーバルブにおいて、ロータの一方の軸部にレバ
   ーによって回動される回転台を固定し、バルブケーシン
   グの植込上蓋側開口端面と植込上蓋に互いに嵌合する位
   置決め部を設け、植込上蓋に前記回転台の回動角度を規
   制するストッパ部を設けたことを特徴とする金管楽器の
   ロータリーバルブ。
4. 【請求項４】 請求項４記載の金管楽器のロータリーバ
   ルブにおいて、回転台と植込上蓋にロータの回転角度確
   認用のマークを表示したことを特徴とする金管楽器のロ
   ータリーバルブ。