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用于管乐器的 阀

阅读：829发布：2020-05-18

专利汇可以提供用于管乐器的阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种阀组件，该阀组件被设计为调节通过乐器的气流，并被设计为避免通常与阀构造相关联的凸起，其导致从中通过的振动空气柱的变形和其它有害效应。该阀组件包括：圆筒形阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及被接纳在阀壳体中且可在其中直线地移位的阀活塞，该阀活塞包括具有开放且U形截面的至少一个通路，由此，在阀活塞中形成的其它通路是无凸起的。本发明还提供了一种阀组件，其包括：圆筒形阀壳体，其具有在其中形成的开口，所述开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及被接纳在阀壳体中且可在其中旋转地移位的旋转阀。所述旋转阀包括在旋转阀的主体中不对称地形成的一对通路，并且该一对通路中的至少一个具有基本上圆形的截面。旋转阀的进一步特征在于该一对通路中的一个的开口之间具有槽脊，并且该一对通路中的另一个没有槽脊，从而使变形最小化。，下面是用于管乐器的阀专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种供在管乐器中使用且将被接纳在具有至少一个进口端口和至少一个出口端口的阀壳体中的Perinet型阀活塞，所述阀活塞包括：
本质上圆筒形的空心活塞主体，其适于被接纳在阀壳体中；
一系列开口，其在所述活塞主体中形成，通过成对的所述开口形成多个通路；以及至少一个通路的特征在于没有槽脊且是开放的，由此，能将所述多个通路共同地制造成本质上无隆起。
2.如权利要求1所述的阀活塞，其中，所述至少一个通路由镍铜合金、黄铜、黄铜合金、镍合金、铜锌镍合金、不锈钢和青铜所组成的组中的一个制成。
3.如权利要求1所述的阀活塞，其中，所述至少一个通路延伸超过半途进入所述活塞主体中。
4.如权利要求1所述的阀活塞，其中，所述至少一个通路由具有比形成其它通路的材料更大拉伸强度的材料形成。
5.如权利要求1所述的阀活塞，其中，所述阀活塞是弹簧偏置的并且在操作中通过手动致动从开放位置过渡到激活位置，从而将振动空气柱的流动从开放通路切换到切换通路。
6.如权利要求1所述的阀活塞，其中，所述至少一个通路跨越所述阀活塞本质上是直线的，并且其中，所述多个通路中的其它通路包括通过所述活塞阀的曲线路径。
7.一种供在管乐器中使用的阀活塞，具有在其中限定的第一通道、在其中限定的第二通道和在其中限定的第三通道，所述第一、第二和第三通道中的至少一个具有基本上笔直的通道，所述基本上笔直的通道具有开放的u形截面，由此，能将所述第一、第二和第三通路共同地制造成本质上无隆起，从而避免与通路设计和构造相关联的基于隆起的不连续性；
其中，所述第一、第二和第三通路中的至少一个至少部分地延伸超过半途进入所述活塞中。
8.如权利要求7所述的阀活塞，其中，所述第一、第二和第三通道中的至少一个由镍铜合金、黄铜、黄铜合金、镍合金、铜锌镍合金、不锈钢和青铜所组成的组中的一个制成。
9.一种用于制造被接纳在管乐器的阀壳体中的阀活塞的方法，所述方法包括：
从具有在其中形成的开口的现有空心阀主体去除在第一对开口之间形成的槽脊，从而形成适于接纳第一通路的第一腔体；
将大体空心的填充弯曲管在第二对开口之间插入并附着到所述阀主体，从而在所述阀主体中形成第二通路；以及
将开放的大体上U形的槽在第一腔体内插入并附着到所述阀主体以形成第一通路，所述槽被配置为具有在所述阀主体内部的充分余隙，从而当被装配在所述阀主体中时不导致在所述第二通路中形成隆起。
10.如权利要求9所述的方法，还包括将大体上空心的填充弯曲管在第三对开口之间插入并附着到阀主体，从而在所述阀主体中形成第三通路，所述槽被配置为具有在所述阀主体内部的充分余隙，从而当被装配在所述阀主体中时不导致在所述第二和第三通路中的任一个中形成隆起。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述槽截面延伸超过半途进入所述阀主体中。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述槽由镍铜合金、黄铜、黄铜合金、镍合金、铜锌镍合金、不锈钢和青铜所组成的组中的一个制成。
13.一种用于再配置被接纳在管乐器的阀壳体中的阀活塞的方法，所述方法包括：
去除在现有阀活塞中形成的并限定第一通路一部分的槽脊，从而使得所述第一通路开放；
去除形成所述第一通路的在所述阀活塞内部的材料；
去除在所述阀活塞中形成的一个或多个其它通路中形成的隆起；以及
将开放的大体上u形的替换第一通路插入并附着到所述阀活塞，所述替换第一通路被配置为具有在所述阀活塞内部的充分余隙，从而当被装配在所述阀活塞中时不导致在所述一个或多个其它通路中形成一个或多个隆起。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述替换第一通路由镍铜合金、黄铜、黄铜合金、镍合金、铜锌镍合金、不锈钢和青铜所组成的组中的一个制成。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述替换第一通路至少部分地延伸超过半途进入所述阀活塞中。

说明书全文

用于管乐器的 阀

技术领域

[0001] 本发明涉及乐器，特别是管乐器，并且更特别地涉及具有活塞阀的乐器，空气柱通过所述活塞阀行进而产生声音。

背景技术

[0002] 管乐器有多种类型，并且通常涉及乐器的演奏者迫使振动的空气柱进入乐器的输入开口或吹口中，使得空气柱穿过乐器的长度并从乐器的小号口或输出开口出来。沿着该路径，可以防止长度改变的环路和阀(诸如对于小号而言)，以改变空气柱在离开乐器并产生声音之前必须行进的长度。几个世纪以来，不同长度的空气柱产生不同音高的音符已经是常识。基于此原理的乐器的示例是管风琴。此类风琴具有变化长度(以及直径)的许多管道，但是特定管道(及其中的空气柱)的长度不改变。其它示例包括使用直线致动阀短号和小号和使用旋转阀的法国号，全部是为了改变由乐器产生的音符。在这些后面的示例中，此类音符变化是通过用阀调节进入空气柱“长度”或从中出来的各种长度的管道，因此改变从乐器演奏家的嘴唇测量或实际上在到喇叭口(从这里发出声音)的吹口的边缘上的空气柱的长度。

[0003] 术语“铜管乐器”在其在本领域中的常规使用中用来表示限定一定长度的管道的乐器，并且其在一端处具有“杯状吹口”以接纳演奏者的嘴唇，并在另一端处具有喇叭开口或喇叭口，生成从那里出现或发出。当演奏者振动其嘴唇并同时迫使振动的空气柱通过吹口、管道的长度并从喇叭口出来时，产生声音。众所周知，此类所谓的“铜管乐器”虽然常常由各种金属(包括黄铜)制成，但还被已知整体地或部分地由包括玻璃纤维、塑料、碳纤维等其它材料制成。

[0004] 被构造为至少部分地是半音的或演奏除在由乐器限定的基本流动路径的泛音列中发现的那些之外的音符的常规铜管乐器包括用于有效地改变乐器内的管道的长度的机构，由演奏者的嘴唇产生的振动空气柱通过所述管道长度。通过改变管道的长度，建立允许附加音符生成的不同泛音列。按照惯例，可以由两个主要机制中的任一个来改变管道的长度。如在现代长号中使用的第一机制是通过使用可容易地移动的滑道，通过该滑道，可以由演奏者随心所欲地改变管道的长度以促进音阶中的所有音符的演奏。第二机制是通过阀的使用，该阀被选择性地致动以改变管道的长度。在现代乐器中，阀的致动改变乐器的流动路径以添加给定的管道长度，其足以将泛音列降低给定的增量或音符数目。某些乐器可以包括用于向乐器的流动路径添加多个管道长度的多个阀。例如，意图是半音的现代乐器可以包括三个阀，其中，第一阀将泛音列降低两个音阶或半音音符，第二阀将泛音列降低单个音阶或音符，并且第三阀将泛音列降低三个半音音阶或音符。

[0005] 超过一百年以来在铜管和/或管乐器家族中，乐器上已经使用具有多种不同配置、结构及其它操作特征的气流阀，以便提供音乐家演奏在音高和音质两方面具有较大范围的乐器。一般而言，此类流动路径(特别是供铜管乐器使用的类型)是旋转式或替换地是活塞和滚筒式。在后面的种类(一般也称为Perinet阀)中，活塞可依靠偏置力在圆筒内纵向地滑动。活塞通常具有纵向钻孔和横向钻孔两者，其使得能够沿着较短或较长的行进路径传导空气，以便选择性地改变乐器的音质。在此类阀中形成的通道通常在横截面上是圆形的，从而，允许空气通过该通道的自由流动，就实现增加的音量和高质量音调而言这是期望的。其它种类的气流阀涉及旋转阀，其通常包括在其周界处提供有空气进口和空气出口的阀盘。这些空气进口和空气出口通常被设置为通过径向通道相互连通。

[0006] 旋转阀自从约1832年以来已经存在。旋转阀设计归功于奥地利维也纳的Joseph Riedl。旋转阀是圆盘形的，并且在旋转运动中被致动，与直线地致动的活塞阀相反。旋转阀包括发盘，其在其周界处提供有通过径向或扇形通道相互连通的空气进口和空气出口。旋转阀由于设计的短致动冲程而允许快速演奏。虽然旋转阀允许快速演奏且解决了某些可演奏性问题，但其具有缺点。传统旋转设计的一个问题是在圆盘中形成的锐利边缘和收缩使在空气通道中流动的振动空气柱偏转，到这样的程度以致于音量和音质以及能够产生音调的容易度受到不利影响。例如，一般圆盘形旋转阀具有被大体上径向地且使用相当急转的弯头紧固到阀壳体的管道块(被阀转入和转出回路的那些)。并且，内部阀通道本身涉及某些相当急转的弯头。气流路径中的这些收缩或“回旋”并通过限制音乐家能够获得的最大音量来向流动的空气柱添加附加阻力负面地影响音乐家的“吹气功率”，并且还不期望地影响音质。

[0007] 已知旋转阀的另一困难是及时被附着于阀壳体的旋转管道在横截面上是圆形的，旋转阀活塞中的通道也常常是椭圆形(或者可能某个其它形状)而不是圆形的。结果，存在其中非圆形通道和圆形管道交叉的突然流动不连续性。乐器的音质从而受到不利影响。此类阀被说成是缺少“流动相切性”。当两个相邻开口、即通道出口孔和相邻的管道入口孔(或管道出口孔和相邻通道入口孔)的边缘配准时，实现流动相切性。当这样配置时，存在平滑过渡表面(基本上没有间断)，空气能够在其上面流动。

[0008] 过去一个世纪在许多管乐器中被广泛采用且今天被广泛使用的阀结构是Perinet活塞阀。Perinet阀是活塞阀，以Francois Perinet命名，其在1838年左右第一次崭露头角，并包括圆筒形壳体，在该圆筒形壳体中，圆筒形活塞依靠用于手动致动的弹簧力在壳体内以滑动关系纵向地移位。活塞具有纵向和横向钻孔，使得能够沿着较短或较长的路径传导空气以便产生不同的音调。通道在横截面上是圆形的，引起其允许从中穿过的空气柱的自由流动；就实现大音量和高质量的音调而言这是期望的。但是所述阀的长致动冲程和高惯性与快速演奏冲突。阀环路被以入口管道位于与出口管道不同的水平上的方式布置。由弹簧来保持活塞静止，弹簧被放置在活塞的顶部(顶部弹簧支撑)或下面(底部弹簧支撑)。Perinet阀现在在大多数国家(除德国和奥地利之外，在那里旋转式阀更加常见)是用于小号的标准，并且常常简单地称为“活塞阀”。

[0009] 图1和2描绘处于开发或半致动位置(图1)和处于致动位置(图2)的现有技术Perinet阀组件的截面图，其中，活塞阀的部分如下：a＝阀壳体；b＝活塞；c＝具有滑道的阀环路；d＝主管道；e＝端口；f＝触摸件、指尖、杠杆；g＝阀杆；h＝顶部阀盖；i＝栏杆；k＝底部阀盖；l＝复位弹簧；m＝柄/活塞中的导向槽；n＝键；以及o＝用于壳体中的活塞阀引导件的键槽。在图2所示的未致动位置上，空气柱从阀壳体(a)的进口端口102处的引导件(未示出)进入阀组件，并通过在活塞(b)中形成的中风道(windway)或通道并通过主管道(d)出来。在图2的致动位置上，空气柱还通过同一进口端口从引导件进入阀壳体(a)，但是现在穿过在活塞阀(b)中形成的中间风道或通道，从阀活塞出来并通过阀环路(具有滑道)(c)且返回到阀组件，并穿过上风道或通道且通过主管道(d)离开。根据取向和功能，这些风道可以称为“开关”或“返回”风道。一般与Perinet阀相关联的问题是由于与在形成于活塞中的开口内放置形成上、中和下风道的衬里(或者槽或管状材料)并在活塞主体的空心内体积内设置衬里相关联的物理约束，已经进行了不利地影响音质和穿过Perinet阀的空气柱的容量和层流的权衡。特别地，由于窄空心活塞主体内的尺寸约束，活塞阀的制造过程导致在风道中的至少一个且通常是两个中形成“隆起”或“凸起”。

[0010] 参考图1和2的现有技术的阀组件，活塞阀由紧密地配合在壳体内的圆筒形壳体(a)和在内部的活塞(b)组成。阀环路(c)以及主管道(d)被焊接到壳体。活塞穿有端口(e)，其引导空气柱径直通过主管道或进入阀环路。阀环路通过活塞在壳体内的上、下移动被脱离或接合，其使端口与主管道或阀环路对准。传统上，通过阀组件提供横截面为圆形的通道，并且通道的横截面优选地大致与风管(windpipe)或通道的钻孔相同。因此，阀组件的壳体和活塞被制造为在尺寸和形状方面在横截面上与风管相符。这导致阀活塞中的不那么大的空间，在其中将形成开关和返回通道。活塞阀的设计中的另一个常见的考虑是希望使得致动冲程尽可能短以提高演奏速度。遗憾地，这导致的缺陷是进一步压缩活塞主体中的可用于形成风道或通道的空间量。

[0011] 例如，图3描绘如在题为Cornet-Valve的美国专利号1,112,120(Conn)中公开的以横截面形式具有阀壳体的现有技术Perinet阀活塞的正视图。如图所示，在横向地通过活塞阀2形成的中间“端口3”中形成隆起302。如上所述，目标是提供横截面为圆形的风道，空气柱通过该风道行进，从而使空气柱的偏转和中断最小化。和声在阀、阀环路等的构造中也起作用。在制造过程中被形成为人工制品的隆起表示风道的表面中的不规则并引起穿过风道的空气柱中的变形。为了提供可能的最短致动冲程，使风道尽可能紧密地聚在一起，并限制风道的尺寸。这具有增加隆起的严重程度并限制阀的容量和流动的遗憾效果。所需的是去除由制造风道引起的隆起或使其最小化并增加容积流量容量的阀活塞设计。还需要一种在提供结构完整性和稳定性的同时解决这些问题的制造阀活塞的方法。

[0012] 因此，在音乐行业中需要一种改进的节流阀组件以供在诸如但不限于铜管型管乐器的乐器上使用。

发明内容

[0013] 与本发明的各种用途和实施例相关联的优点包括以下各项：较少地被压缩的声波路径；活塞和转子阀的组合(混合)；具有金属片转子通道的空心活塞；不受阻碍(来自凸起)的风道；改善的响应和演奏特性(所有音栓)灵活性和清楚，例如，圆滑、声音响应；由于改善的流动特性而引起的增加的能量传递；在开放和致动条件下的减少的背压或阻力；超强的槽确保活塞刚性；制造起来更简单，因为对于一个通道而言，消除了穿球阶段；到壳体密封区域的有效活塞本质上在功能上与规则活塞相比未改变；将对准一个较不竖直的部件(槽脊(land)或连结板(web))；阀本身内的较不竖直间隔的连结板突出体；能够用制造技术、材料方面的最小更改来实现；当采用开关环路时，能够将本发明的转子状通道用于振动空气柱的进口或出口；当活塞被激活时，同时采用阀壳体作为密封表面和风道两者；与正常阀相比时，没有活塞冲程长度或毡制品/软木塞方面的变化；当本发明在适当位置上时没有壳体表观方面的变化；能够以与规则阀相同的方式对本发明的系统活塞进行改装；阀的接触表面上的较少表面面积，减少摩擦；当转换到本发明时，不需要壳体或滑动环路方面的变化；在混合活塞/转子状通道阀中产生有益的声学效果。本发明可以与不同类型的阀相结合地使用，包括例如Perinet阀、旋转(空心或实心)阀、Berliner阀、Allen阀及其它空心阀设计。

[0014] 在一个实施例中，本发明提供了一种被设计为调节通过乐器的气流的阀组件。该阀组件包括：a)圆筒状阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及b)被接纳在阀壳体内且可在其中直线地移位的阀活塞，该阀活塞包括至少一个通路，所述至少一个通路具有开放且u形的截面，由此，在阀活塞中形成的其它通路是无凸起的。

[0015] 在另一实施例中，本发明提供了一种被设计为调节通过乐器的气流的阀组件。该阀组件包括：a)圆筒状阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及b)被接纳在阀壳体内且可在其中旋转地移位的旋转阀，该旋转阀包括至少一个通路，所述至少一个通路具有缓解变形的基本上圆形截面。

[0016] 在又一实施例中，本发明提供了一种被设计为调节通过乐器的气流的阀组件。该阀组件包括：a)圆筒状阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及b)被接纳在阀壳体内且可在其中旋转地移位的旋转阀，该旋转阀包括在旋转阀的主体内不对称地形成的一对通路，并且该一对通路中的至少一个具有基本上圆形的截面。所述旋转阀的进一步特征在于：该一对通路中的一个的开口之间具有槽脊，并且该一对通路中的另一个没有槽脊。

[0017] 本发明的各种实施例的优点包括增加了容积流量，改善了层流，改善了声调和音质，改善了对准，阀主体内的“无凸起”的相对不受阻碍的风道或通路，以及通过去除连结板或槽脊而使得与阀壳体接触的表面积较小。本发明可以在制造新乐器和活塞时或在改装现有阀活塞时使用。去除连结板还可以减轻当使阀从接合位置过渡至脱离位置时的前缘问题以及对准问题。本发明可应用于活塞阀和旋转阀应用两者中。附图说明

[0018] 为了促进对本发明的透彻理解，现在对附图进行参考，在附图中用相同的附图标记来指代相同的元件。这些附图不应被理解为限制本发明，而意图是示例性的且供参考。

[0019] 图1是现有技术阀组件的截面图，阀活塞处于未致动位置；

[0020] 图2是图1的现有技术阀组件的截面图，阀活塞处于致动位置；

[0021] 图3是现有技术Perinet阀活塞的正视图，阀壳体以截面表示；

[0022] 图4是处于0、90、180和270度位置的现有技术Perinet阀的一系列视图；

[0023] 图5是处于0、90、180和270度位置的本发明Perinet型阀的第一实施例的一系列视图；

[0024] 图6是图5的本发明阀的部分截面；

[0025] 图7是图5的本发明阀的透视图；

[0026] 图8是具有在其中形成的风道通道孔的阀活塞主体的透视图；

[0027] 图9是具有在其中形成的中间通路的部分完成的现有技术Perinet阀的透视图；

[0028] 图10是具有形成的中间通路的根据本发明的部分完成的阀的透视图；

[0029] 图11a是在如图9所示的部分完成的现有技术Perinet阀截面处剖切的端视图；

[0030] 图11b是在依照本发明的图10所指示的部分完成的阀的截面处剖切的端视图；

[0031] 图12是具有各自风道流动路径的在左侧的静止位置处和右侧的接合位置处示出的本发明的旋转阀应用的一对顶视图；以及

[0032] 图13是旋转阀的一系列透视图，对照出本发明的各方面。

具体实施方式

[0033] 现在将参考如附图所示的示例性实施例更详细地描述本发明。虽然在本文中参考示例性实施例来描述本发明，但应理解的是本发明不限于此类示例性实施例。可访问本文讲授内容的本领域技术人员将认识到附加实施方式、修改和实施例、以及供本发明使用的其它应用，这些在本文中被完全预期为处于如本文公开且要求保护的本发明的范围内，并且本发明关于这些方面可以具有显著的实用性。

[0034] 通过确定活塞和活塞壳体的最终外侧直径和长度以作为乐器设计的基础来制造Perinet阀。接下来，沿着形成活塞主体的空心、圆筒形管道的长度定位六个孔。在一个示例性构造中，将孔成对地分组，并且用衬里或槽(通过将填充弯曲管(filler crook)插入活塞的内空心主体中来制造)来连接三对孔中的每一个以形成风道，用于指引并传送振动空气柱通过阀组件和乐器。孔形成位于活塞上的开口以提供用于穿过风道的空气柱的进口和出口开口，所述风道是通过制造通路而形成的，所述通路连接与在管乐器中形成的环路成一直线的相对的开口。在制造中，向构成阀主体的空心管结构中钻孔或以其他放射在其中形成孔，诸如图8的示例性阀主体上所示的孔。

[0035] 对于典型Perinet阀而言，沿着阀主体的长度和圆周形成六个孔，并且该六个孔被定位为在成品阀被放置在阀壳体中时与在乐器阀壳体中形成的环路成一直线。以这种方式，阀允许空气柱在处于开放(或未致动)位置、处于致动位置时以及甚至部分地在处于部分致动位置上时穿过乐器。钻孔、即填充弯曲管插入之前的整个直径等于孔径加上将被用作填充弯曲管的管道的壁厚度，即被插入一对开口之间的空心阀主体中以形成风道的材料。在典型的六孔构造中，存在六个孔，三对孔和三个风道，不过本发明可以预期其它构造。制造者对键进行定位并钻出定位孔以用于将来的阀引导件和键。必须使各部分尺寸过大，因为一旦安装了填充弯曲管或风道，则将活塞研磨至适当尺寸。

[0036] 通过将填充弯曲管(风道管)插入或放置在先前钻的六个(三对)活塞孔的各对内来安装填充弯曲管(风道管)。例如，根据制造商和乐器类型，填充弯曲管在壁厚度上可以约为0.014至0.015。填充弯曲管可以是空心弯曲的，或者填充有支撑性材料并且然后弯曲成形。迫使填充弯曲管进入风道通道。然后通过手压力或通过张开管道的一端或两端将填充弯曲管固定到适当位置，使得管道不会在下一次操作(穿球)期间滑入并通过适当的活塞孔。一旦填充弯曲管管道(与最终孔尺寸相比尺寸过小)处于适当位置，则通过使用本领域中已知的一系列穿球工具(balling tool)将其扩大至最终内部尺寸。

[0037] 例如，将穿球工具加载到水平安装的台式马达中并涂敷润滑剂(干燥象牙皂)。球自旋并被迫通过活塞风道通道。通常使用逐渐变化的穿球工具(例如，三个尺寸)来实现最终(例如，0.459)的孔尺寸。优选地，填充弯曲管在穿球阶段之前尽可能地接近于最终孔尺寸。从每个孔的两侧进行最终穿球，因为穿球设备不能进行风道急转弯(即，每个半途或略微更多)。接下来，在全部三个风道被加载到活塞阀主体中之后对该部分进行除油。

[0038] 由于阀主体内的特殊约束及喇叭的孔尺寸和填充弯曲管管道的尺寸，在穿球过程期间形成凸起。根据凸起的期望位置和制造，凸起(通常是两个)可以位于三个通路中的任何一个或两个中，例如，两个凸起可以位于中间通路中，一个凸起可以在上和下通路中的每一个中，一个凸起在上和中间通路的每一个中，或者一个凸起在中间和下通路的每一个中。通常，凸起在“开放”通道(阀未被压下)和激活通道(阀被压下)之间分裂。如果凸起被完全朝着阀的中间通道推动，则这将使得阀在开放位置上运转得非常好(无凸起)，但是在激活(阀被压下)位置上运转得非常差。此开关管将在内部的顶部和底部两者具有凸起。折衷地，通常将两个凸起中的一个从中间管道向下推动以在下通路或风道中形成，同时将另一凸起从中间管道向上推到顶部或上风道中以实现阀调节的或非阀调节的音符(非优质的)的演奏均匀性。

[0039] 一旦填充弯曲管处于适当位置并被确定尺寸，则在适当位置对其进行除油、加焊剂并铜焊。某些制造者将填充弯曲管软焊在适当位置，而不是铜焊。铜焊例如意味着温度超过约1200华氏度(根据所使用的铜焊)。铜焊软化(加热至红热并对活塞进行退火)并降低活塞的硬度。一旦被铜焊，则活塞可以安装(软焊或硬焊或铜焊到适当位置)顶部和底部。然后，在车床上将活塞翻转以去除从活塞表面突出的多余填充弯曲管管道和铜焊。钻出活塞杆孔并攻螺纹(tapped)，然后将活塞研磨至适当尺寸，无中心或在中心之间，并且然后在活塞上进行机械加工以获得用于阀引导件凹坑的平面。然后将活塞精研抛光以与壳体内部匹配(使用约600粒度)，优选地用石榴石研磨膏。在键孔已经被钻出并被攻螺纹之后将阀引导件或键安装到键孔中。活塞杆可以被或可以不被软焊到适当位置以防止去除手指按钮时使得杆去除。请注意，本说明是制造底部弹簧支撑Perinet活塞的一个示例性方式(底部弹簧支撑活塞通常在诸如上低音乐器、次中音号、大号的低音铜管乐器中使用)。本发明不限于底部弹簧支撑的乐器，并且例如也意图用于顶部弹簧支撑阀的构造中的有益使用。以示例而不是限制的方式，最终的阀至阀的壳体通常具有0.0005至0.001英寸的公差。孔尺寸0.459(内部风道通路直径)的活塞在总活塞直径上为约0.666。活塞可滑到壳体中，该壳体具有0.666加上公差的内径(id)，即0.6665英寸或大到0.6667英寸，这取决于制造者的设计和制造技术或工艺在机械化程度上的能力。

[0040] 依照本发明，可以最初用本发明来制造活塞或阀，或者活塞或阀可被制造成作为包括本发明的现有阀的改装或再造。在改装阀时，通过重新确定最高和最低填充弯曲管(作为通路或风道进行操作)的尺寸来完成活塞修改。这通过迫使逐渐越来越大的记号球进入、穿过对应于那些上和下风道的阀的开口并从开口中出来而完成。这将凸起推到中间通路(顶部通道和底部被准确地确定尺寸)。如果需要，可以针对直线性对活塞进行检查并修正。

[0041] 仔细地研磨掉中间通道填充弯曲管，并且然后清除中间通道孔的所有旧金属和铜焊。去除形成将中间通道孔(两个)或第一对开口分开的横向“槽脊”或“连结板”的横向阀主体材料，从而有效地形成横跨阀主体的“槽”，其保持中间通道的横向极限。优选地，使用Monel金属片(0.031″厚度一优选地厚于典型填充弯曲管管道材料的厚度，例如，0.014-0.015″厚)来替换或取代(用处于适当位置的现有勺状前中间通道)具有平滑的开放“D”形(在截面上)转子状中间通道的前圆形通道。作为高拉伸强度镍铜合金的Monel是Special Metals公司的用于一系列镍合金的商标，主要包括镍(高达67％)和铜，具有一些铁及其它痕量元素。铝和钛的少量添加形成一种合金(K-500)，其具有相同抗腐蚀性但由于时效时的γ’相形成而具有大得多的强度。Monel的变体包括Monel 400、401、404、K-500和R-405。可以将金属片通道软焊接在适当位置，并修剪过量的材料。可以使得活塞笔直并在最终研磨完成的情况下针对圆度进行测试，并且如果不需要重新镀覆，则重新安装阀引导件。如果需要，例如用镍板来重新镀覆以便重新确定尺寸和改装。

[0042] 并且，本发明可以在制造新阀时使用。依照本发明制造的阀本质上是活塞阀，其具有两个(上和下)直通的、空心的大体上圆形截面的通道，没有隆起或阻挡凸起或内部直径或钻孔中的此类危害。第三或中间通道在截面上不是圆形的而是u形的，并且沿着阀活塞的外表面部分地开放。中间通道是平滑的，并且改善了声波的层流。可以将通过此中间通道的实际孔尺寸减小至微小的程度(比现有技术设计小约5％)。此通道的剖面在外观上类似于侧面开放的字母“D”，并且在某些方面类似于转子阀通道。本发明具有用对传统Perinet阀制造的相对微小的调整来改善设计和性能的益处。如用传统Perinet阀制造将完成的那样，用被放入适当位置的衬里来形成上和下通道。然而，优选地，在全部的三个风道被定位之前，将不把上和下通道铜焊到适当位置。通过放置槽插入物，诸如通过去除阀主体中的连结板或槽脊(如果那些孔在该点处形成的话)或通过适当地在阀主体中形成或切割凹坑以接纳槽来形成中间通道。一旦形成了槽和金属片两者，然后将槽金属片硬焊或软焊到适当位置。然后，类似的研磨/车床加工操作可对阀进行抛光。中间通道优选地由比另一交叉或填充弯曲管管道更厚的材料或原料制成。本发明的另一优点是其提供宽裕的容差或公差以对中间通道的最终竖直周界进行准确定位。

[0043] 图4示出0、90、180和270度位置处的现有技术Perinet阀的一系列视图402-408。所示的阀是具有在中间通道412中形成的凸起410的柱式组件。上通路411在开口411a和411b之间形成，中间通路412在开口412a和412b之间形成，并且下通路413在开口413a和413b之间形成。被示为环绕的槽脊或连结板412c在中间通路开口412a和412b之间在阀主体上横向地延伸且部分地连接中间通路开口412a和412b。

[0044] 图5是处于0、90、180和270度位置的本发明Perinet型阀的一个示例性实施例的一系列视图502-508。如所示，用阀主体中的开放d形通路512来替换封闭中间通路412。如所示，本发明的阀的特征在于在任何通路411、413和512中均没有不期望的凸起或隆起。用来产生被插入以形成中间通路512的槽的材料和材料厚度应具有适当的强度以提供阀的结构完整性。假设阀被放置在阀壳体内，并且通常仅有横向力(上和下)作用在其上，则本发明的阀中的槽脊或连结板的去除减轻了阀的物理需求和要求。然而，槽优选地具有比填充弯曲管厚度更大的厚度，并且由Monel材料制成。

[0045] 图6示出图5的本发明阀的部分截面，更清楚地示出形成中间通道512的槽的截面。还示出了上和下通道411和413，以及与阀杆604组合的大体上空心的阀主体602的管状特征，触摸件或指尖(未示出)、杆底座606和底盖608形成了被放置在阀壳体中的阀组件。图7是图5的本发明阀的透视图。图6和7示出本发明允许在避免任何通路中的隆起或凸起的同时制造阀。虽然这是本发明的期望特征，但是存在其它期望特征，并且可以预期可以将本发明结合到在一个或多个通路中不具有隆起或凸起的阀组件中。

[0046] 图8是具有在其中形成的风道通道孔的现有技术阀活塞主体的透视图。图9是如上所述的具有在其中形成的中间通路412和槽脊412c的部分完成的现有技术Perinet阀的透视图。示出了隆起410，并且一者或两者可以突出到中间通路412中，或者每个突出到与开口411a和413a相关联的上和下通路中。隆起引起穿过管乐器的阀和管道行进的空气柱的变形。将隆起集中在一个风道中集中了该单个通路中的变形效果，而在多个风道中分布隆起和因此的与隆起相关联的变形可能是优选的。图10是具有如上所述形成的中间通路或槽
512的根据本发明的部分完成的阀的透视图。图11a是在图9所示的部分完成的现有技术Perinet阀的截面处剖切的端视图，并且示出了勺状通路412、槽脊或连结板412c和隆起410中的一个。图11b是依照本发明的在图10的部分完成的阀上指示的截面处剖切的端视图。在将图11a的勺状中间通路412的相对移位与图11b的平滑、径直(优选地)、即非勺状且具有大体均匀深度的中间通路512相比较时，很容易看到本发明可以用来有利地降低中间通路延伸到空心阀管主体中的程度，并从而减轻与Perinet阀设计和制造相关联的某些尺寸约束。
以这种方式，可以完全避免隆起。另外，通过去除槽脊或连结板412c，增加了通道512的总容积容量，从而弥补与去除传统通道412的勺形相关联地失去的容量。可以去除槽脊或连结板，这部分地因为围绕阀主体的阀壳体将用于在乐器的操作期间封闭通路。

[0047] 本发明完全可以预期的是，可以修改优选的通路设计，并且根据乐器和阀/环路构造，其可能是期望的。例如，可以将一定程度的“勺形”结合到通路512中。优选地，无论结合什么程度的勺形将不要求上和下通路中的隆起。并且，如图10的透视图所示的大体上“U”形通路512可以是“V”状的或此类形状的变体。另外，可以保持槽脊或连结板412c的一部分，使得在阀主体的外圆周处存在槽的逐渐变化的导圆(rounding)，从而为通路提供截面上的更多“C”形状。这可以减少与将其完全去除相关联的某些体积增加，但是根据乐器和特定阀及环路构造，可以存在质量(例如声音/音质)上的益处。这些是可以在将本发明结合到管乐器中时考虑的示例性设计因素。

[0048] 虽然已经在活塞阀的背景下描述了本发明，但本发明的多个方面还可以在旋转阀中应用。图12是本发明的旋转阀应用的一对顶视图，具有各自的风道流动路径，在左侧示出处于开放或“静止”位置上，在右侧示出处于致动或接合位置上。典型的转子阀或旋转阀具有两个“D”形通路，其被压缩并使从其中通过的声波或空气柱变形。对于普通(非有连结板的)转子和Rotax(有连结板)转子两者而言都是如此，参见图13。如图12的左侧视图上所示，旋转阀的最左侧通道被“压缩”，因为通道大体在截面上是被挤压的椭圆形状，并且在截面上不是圆形的。这大部分是由于与旋转阀和乐器设计相关联的约束。压缩通路以节省空间具有使穿过该风道的空气柱变形的副作用。在普通旋转阀设计中，两个通路都是开放的(即，无槽脊)并且对称，两者都被压缩，并且两者导致不期望的声音变形。替代的旋转阀设计是Rotax设计，参见图13，其具有普通旋转阀的所有负面效果而且具有槽脊，这进一步引起不期望的效果，尤其是当槽脊从接合位置过渡到未接合位置(反之亦然)期间充当前缘中断力时的干扰和变形。

[0049] 如图12所示并依照本发明，两个通路中的另一个未压缩的通路通过增加内孔直径并提供在截面上的大体圆形通路来避免或至少减轻变形。此通路可以是勺状或非勺状的，具有在通路的内部部分上的斜坡过渡，其通向通路中并从通路中出来。这可以通过扩大旋转阀(其可以是实心或空心的)的总直径并提供不对称或偏移的内部通路构造来实现，例如，将Rotax转子(2)的中心线与本发明的转子(4)的中心线相比较。在一个实施例中，改善的转子在一侧是D形的(没有槽脊或连结板)，而在另一侧/通道上是圆形的或者是具有连结板的圆形通道。在本实施例中，可以与管道和乐器操作相结合地构造阀的旋转以避免阀致动期间的前缘中断。在替代方案中，可以整体地或部分地去除两个通道的连结板。通过去除第二通道的连结板，声音可能受到通路的非圆形性质的影响，但是根据乐器和操作，通过去除与连结板相关联的材料来实现的附加容积容量可能是更期望的优点。因此，可以在三连结板设计或双连结板设计中实现本发明。

[0050] 图13是旋转阀的一系列透视图，对照出本发明的各方面。虽然图13所示的转子阀是锥形变体，但本发明也可以在笔直主体的旋转阀中使用。3处的转子是经修改的Rotax转子，其中，去除了连接每对通路开口的横向连结板并增大了内孔尺寸。4处的转子是改进转子，其具有相对增加的直径(与转子3的L1相比为L2)和两个通道中的偏移，即不对称设计。例如，从普通设计到改进设计的转子直径的相对增大可以在15-30％的范围内。如所示，阀的中心线穿过具有圆形截面和增大的孔尺寸的通路，其减轻与普通转子设计的被压缩通路相关联的变形。再次地，根据设计考虑权衡，可以整体地或部分地从扩大的通路(图13中的转子4的最右侧)去除槽脊。在任何情况下，仍可以享受与本发明的提供不对称通路构造以解决转子设计中的约束以避免变形的方面相关联的益处。

[0051] 在一个实施例中，本发明提供了一种被设计为调节通过乐器的气流的阀组件。该阀组件包括：a)圆筒状阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及b)被接纳在阀壳体中且可在其中直线地移位的阀活塞，该阀活塞包括至少一个通路，所述至少一个通路具有开放且u形的截面，由此，在阀活塞中形成的其它通路是无凸起的。

[0052] 在一个实施例中，本发明提供了一种供在管乐器中使用的Perinet型阀活塞。该阀活塞包括：本质上圆筒形的空心活塞主体，其适于被接纳在乐器的阀壳体中，活塞主体具有协调的一系列开口；通过成对的该开口形成了通道；阀壳体具有至少一个进口端口和至少一个出口端口；以及至少一个通道的特征在于没有槽脊且是开放的，由此，可以在没有一般与通路设计和构造相关联的隆起的情况下共同地制造通路。阀活塞具有在其中限定的第一通道、在其中限定的第二通道和在其中限定的第三通道，第一、第二和第三通道中的至少一个具有基本上笔直的通道，该基本上笔直的通道具有开放的u形截面。

[0053] 在另一实施例中，本发明提供了一种被设计为调节通过乐器的气流的阀组件。该阀组件包括：a)圆筒状阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及b)被接纳在阀壳体内且可在其中旋转地移位的旋转阀，该旋转阀包括至少一个通路，所述至少一个通路具有缓解变形的基本上圆形截面。

[0054] 在又一实施例中，本发明提供了一种被设计为调节通过乐器的气流的阀组件。该阀组件包括：a)圆筒状阀壳体，其具有在其中形成的开口，该开口限定振动空气柱从中通过的至少一个进口和至少一个出口；以及b)被接纳在阀壳体内且可在其中旋转地移位的旋转阀，该旋转阀包括在旋转阀的主体内不对称地形成的一对通路，并且该一对通路中的至少一个具有基本上圆形截面。所述旋转阀的进一步特征在于：该一对通路中的一个的开口之间具有槽脊，并且该一对通路中的另一个没有槽脊。

[0055] 本发明在范围上不受本文描述的特定实施例的限制。完全可以预期的是，本领域的技术人员从前述说明和附图将清楚本发明的其它各种实施例和修改(除本文所述的那些之外)。因此，此类其它实施例和修改意图在以下所附权利要求的范围内。此外，虽然在本文中已在特定实施例和实施方式和应用且特别是环境的背景下描述了本发明，但本领域的技术人员应认识到其有用性不限于此，本发明可以出于任何数目的目的以任何数目的方式和在任何数目的环境中有意地应用本发明。因此，应根据如本文公开的本发明的完整范围和精神来理解以下阐述的权利要求。

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