(57)【要約】      （修正有） 【課題】  質感が高く耐食性も良好であり、かつ、軽量な管楽器のパイプ用の材料、及び、その製造方法を提供する。【解決手段】  外管と前記外管に接する内管とからなる管楽器用のパイプ素材であって、前記外管は、Ｋ１８又はＫ１４のカラット金合金からなり、前記内管は、銀１８〜４８．５％、パラジウム１〜４％、インジウム０．５〜３％、残部銅の銅合金からなる管楽器用のパイプ素材である。このパイプ素材は、外管を構成する材料からなるパイプに内管を構成する材料からなる芯材を嵌入して両者を圧接し、芯材を切削加工して中空にすることで、内管、外管のずれ、剥がれを生じさせずに製造することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と前記外管に接する内管とからなる管楽器用のパイプ素材であって、
前記外管は、Ｋ１８又はＫ１４のカラット金合金からなり、
前記内管は、銀１８〜４８．５％、パラジウム１〜４％、インジウム０．５〜３％、残部銅の銅合金からなる管楽器用のパイプ素材。
【請求項２】
内管の厚さは０．２５〜０．４ｍｍであり、外管の厚さは０．０３〜０．２ｍｍである請求項１記載の管楽器用のパイプ素材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の管楽器用のパイプ素材の製造方法であって、
外管を構成する材料からなるパイプに内管を構成する材料からなる芯材を嵌入して両者を圧接し、
芯材を切削加工して中空にする管楽器用のパイプ素材の製造方法。
【請求項４】
圧接は、パイプと芯材とを圧縮加工するものである請求項３記載の管楽器用のパイプ素材の製造方法。
【請求項５】
芯材表面又はパイプ内面の少なくともいずれかに銀めっきを施した後に圧接する請求項３又は請求項４記載の管楽器用のパイプ素材の製造方法。
【請求項６】
銀めっきの厚さを０．０１〜３μｍとする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の管楽器用のパイプ素材の製造方法。
【請求項７】
圧接後に塑性加工を行い所定の内径、外径とする請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の管楽器用のパイプ素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管楽器の部品の原材料となるパイプ素材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルート、ピッコロ、サックス等の管楽器は、パイプ（主管、頭部管、脚管）、トーンホール、マウスピース等、種々の部品よりなる。管楽器用の材料としては、洋白、金合金、銀合金（銀−７．５％銅合金、スターリングシルバー）、銅合金（６０％銅−銀合金）、白金合金、焼結銀合金が知られている（従来の管楽器用の材料については、例えば、特許文献１及び２を参照）。
【特許文献１】特開平５−３３０８５号公報
【特許文献２】特開平５−１７３５４８号公報
【０００３】
管楽器用の材料には意外に多くの特性が要求される。まず要求されるのは、質感（輝き、色合い）及びその質感を維持できる耐食性である。音楽は芸術であり、楽器を奏でる側、聞く側にとって、楽器の質感は音楽を楽しむための要素の一つだからである。そして、管楽器は演奏者に常に接触するものであるので、汗、皮脂による楽器の変色のおそれ、又は、保管時の大気中での変色のおそれがあるためにその質感を維持できる程の耐食性も重要となる。また、管楽器用の材料には機械的強度も要求される。機械的強度は管楽器の傷防止の他、音色の確保にも影響を与え得る。
【０００４】
更に、管楽器用材料は、演奏者が演奏時に長時間楽器を保持するために軽量であることが好ましい。そして、軽量でありながら高い硬度も求められる。使用時又は保管時において傷が発生するのを防止するためである。また、楽器は精密器具でもあり、音色を維持するためには、部品のゆがみ、寸法変形は避けるべきであり、そのために高硬度の材料が好ましい。
【０００５】
そして、管楽器用材料は、以上の性質を満足した上で低コストであればなお好ましい。材料コストは直接管楽器の値段に反映されることとなるため、質感を重視するあまり高価な金属を使用し高級感を追求することは常に妥当でない。芸術は、本来広く一般大衆が楽しめるものであるべきで、良質な楽器を手頃な値段で手にできることが好ましいからである。そのためには材料コストも重要な要素である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した材料は、一長一短はあるが、いずれも上記特性を有することから管楽器用の材料として利用されている。しかし、従来以上に高品質で低コストの材料があればより好ましいことといえる。
【０００７】
ところで、管楽器の部品の中で主要なものは、その名のとおりパイプ（管）である。パイプは管楽器において最も大きい面積（体積）を占める部品であり、また、音色を左右するのもパイプであるといえる。
【０００８】
そこで、本発明は、管楽器のパイプを加工するための素材について改良を行い、質感が高く耐食性も良好であり、かつ、軽量な管楽器のパイプ用の材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決すべく検討を行い、複数の材料を組み合わせたパイプ素材が適当であると考えた。即ち、質感、耐食性、硬度といった管楽器の外観に影響を及ぼしうる要素についてはこれらの特性に優れた材料を外側に、重量（比重）、コストのような管楽器の外観とは無縁な要素についてはこれらの特性に優れた材料を内側に配した２重構造とすることで上記目的を達成できると考えた。
【００１０】
ここで、本発明者等は、かかる２重管において、外側の外管の材料としては、装飾性に優れた質感を有し、耐食性も良好なカラット金合金が適当であるとした。カラット金合金とは、金を主成分し、銀、銅、場合により亜鉛を合金元素として添加した金合金であり、合金中の金濃度をカラットで示すものである。本発明において適用する金合金は、Ｋ１８及びＫ１４の金合金である。前者は、金を７５重量％とし、銀と銅との添加量の合計が２５重量％の金合金であり、後者は金を５８．５重量％とし、銀と銅との添加量の合計が４１．５重量％の金合金である。
【００１１】
一方、内側の内管について検討する際、本発明者等は、比重、材料コストに加えて、質感が外管を構成するＫ１８、Ｋ１４金合金に近い材料が好ましいと考えた。これは、２重管を管楽器のパイプに加工する場合、例えば、トーンホールを加工する際、内管もパイプの表側に露出することとなり、内管が外管と全く異なる外観であると色彩に段差が生じ、管楽器の質感を損ねることとなることを考慮したからである。そこで、本発明者等は、内管の材料として、軽量、低コストで、かつ、Ｋ１８、Ｋ１４に近似する外観を呈する材料について検討を行った結果、所定組成の銅合金が最適であることを見出した。そして、これらの知見を基に本発明を完成させた。
【００１２】
即ち、本発明は、外管と前記外管に接する内管とからなる管楽器用のパイプ素材であって、外管は、Ｋ１８又はＫ１４のカラット金合金からなり、内管は、銀１８〜４８．５％、パラジウム１〜４％、インジウム０．５〜３％、残部銅の銅合金からなる管楽器用のパイプ素材である。
【００１３】
本発明では管楽器のパイプの外観に影響する特性は、外管を構成する金合金が担う。金合金は、質感、輝きに優れ、耐食性も良好であり演奏者の汗、皮脂に触れてもその質感を損なうことはない。そして、本発明で内管として採用している銅合金は、比重も軽く、また、銅合金ゆえに材料コストも低廉である。従って、本発明に係るパイプ素材は、外管と内管との組合せにより管楽器用材料として求められる特性を具備するものである。また、本発明では異種材料を２重にしたパイプとしたことで、管楽器の音色への好影響も期待できる。更に、本発明に係るパイプ素材を構成する金合金、銅合金は、いずれも加工性が良好であり、トーンホール加工等複雑な加工にも対応可能である。
【００１４】
ここで、外管、内管の厚さについては、特に限定するものではないが、通常使用されている管楽器と同様の重量となるような厚さとするのが好ましく、外管、内管の合計が０．２５〜０．４５の範囲内とするのが好ましい。この場合、内管の厚さは０．２５〜０．４ｍｍとし、外管の厚さは０．０３〜０．２ｍｍとするのが好ましい。
【００１５】
次に、本発明に係るパイプ素材の製造方法について説明する。本発明に係るパイプ素材は、異なる材質よりなる２重管であることから、それぞれのパイプを重ねて接合することで製造できるとも考えられる。しかし、管楽器の部品として用いられる本発明のパイプ素材は、上記のように薄く、特に外管は１ｍｍ以下となることがあるため、始めからパイプ形状の外管、内管を製造しこれらを接合することは困難である。そこで、本発明に係るパイプ素材の製造方法としては、内管の構成材料である銅合金からなる中実な芯材と、外管の構成材料である金合金からなるパイプとを接合し、これを外管部分の厚さが所望の厚さとなるまで塑性加工した後に、芯材部分を切削加工して中空とすることで内管部分を製造することにより厚みの薄い２重管とすることができる。
【００１６】
ここで、内管となる円柱形状の芯材と外管となるパイプとを接合する際には、ろう付けによる接合が一般的であり、本発明に係るパイプ素材も一応製造可能ではある。しかし、ろう材による２重管の製造においては、いくつかの問題がある。
【００１７】
即ち、芯材とパイプとの接合後には加工により外管部分を薄くするための加工が必要となるが、この加工の際には外管部分の厚さが均一となるように加工を行うことが必要である。そのためには、芯材とパイプとが全面的に均一に接合していなければならない。ろう材による接合はこの点が不十分となる恐れがあり、加工中に剥がれが生じることがある。また、接合を強固とするためには使用するろう材の選定にあたっても最適なろう材を選定するのが望ましく、接合する合金と同一成分系のろう材が好ましい。本発明では、外管（Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ（−Ｚｎ）系合金）、内管（Ｃｕ−Ａｇ−Ｐｄ−Ｉｎ系合金）共に複数の元素からなる合金であり、これらの双方に最適なろう材の選定は困難である。
【００１８】
そこで、芯材（内管）とパイプ（外管）との接合方法としては、圧接によるものが好ましい。圧接であれば、ろう材のような中間材は不要であり、その選定による接合不良のおそれがないからである。そして、この圧接の方法としては具体的には、例えば、芯材を嵌入したパイプを圧縮加工することで芯材とパイプとを密着、加圧させて接合することが可能となる。また、この圧接は、冷間、熱間いずれの加工でも良く適宜選択できる。
【００１９】
また、圧接の際には、芯材の表面又はパイプの内面の少なくともいずれかに銀めっきを施した後圧接を行うことが好ましい。接合面をめっきにより平滑にし、圧接時に芯材とパイプとの密着性を向上させるためである。この銀めっきの厚さとしては、０．０１〜３μｍの比較的薄いものでよい。
【００２０】
尚、圧接後のパイプ素材を所望の寸法にするための加工としては、押出し加工、引抜き加工、切削加工、パイプ圧延加工等により、これらを単独又は組み合わせて所定寸法のパイプ素材を製造する。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明に係るパイプ素材は、装飾性の高い質感を有し、耐食性が高いためその質感を長期間維持できる。そして、比重が低く軽量であることから管楽器の部品用の材料として好適である。特に、本発明に係るパイプ素材は材料コストも低廉であることから大衆向けの管楽器にも好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。まず、内管となる銅合金インゴット（組成：４２重量％Ａｇ−２重量％Ｐｄ−１重量％Ｉｎ−５５重量％Ｃｕ）を溶解鋳造法により製造し、円柱状の芯材に整形した後更に面削加工で表面仕上げをした（外径：１００ｍｍ）。そして、芯材の表面に銀めっきを施した。この際のめっき厚さは１μｍとした。一方、外管となる金合金（Ｋ１４合金、組成：５８．５重量％Ａｕ−８．３重量％Ａｇ−３１．９重量％Ｃｕ−１．３重量％Ｚｎ）を同様に溶解鋳造で製造し、平板形状に成形した後、パイプ形状に成形し端部を溶接してパイプとした（外径：１０５ｍｍ）。
【００２３】
次に、めっき後の芯材をパイプに嵌入し、これを冷間圧縮して芯材と外管とを圧接した後、押出し加工を行った。押出し加工では、全体の径が４０ｍｍ、芯材の径が３８ｍｍとなるようにして外管部分の厚さが１ｍｍとなるように加工した。そして、芯材部分を切削加工（中ぐり加工）をし、内管の厚さが５．５ｍｍとなるように加工し、パイプ圧延加工にて最終寸法（内管：外径１９．７６ｍｍ、内径１９．００ｍｍ（厚さ０．３８ｍｍ）、外管：厚さ５０μｍ）の２重構造のパイプ素材とした。以上の圧接以降の加工工程において、金合金と銀合金とのずれ、剥がれは生じなかった。
【００２４】
製造されたパイプ素材の比重は１０．３であった。これは、従来のパイプ素材であるＫ１４の比重（１３〜２３）に比して軽量である。また、図１は、製造されたパイプ素材の断面写真である（下の写真は断面の拡大である）。本実施形態で製造したパイプ素材は、外管、内管共に均一な厚さで加工されていることが確認された。
【００２５】
更に、製造されたパイプ素材について、フルートの部品であるパイプを製造すべくトーンホールの加工を行った。加工後のトーンホール部では、内管の銅合金の存在は確認されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態で製造したパイプ素材の断面写真。
【図１】
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