真鍮の楽器は、ミュージシャンにとって重要な投資であり、その機械的脆弱性の要求ケースは、単なるストレージよりも多く提供しています。 適切に設計されたケースは、日常的な使用のために実用的ままにしながら、影響、環境条件、および旅行の厳格さから保護する必要があります。 この拡張ガイドは、真鍮の機器ケースの設計、材料科学、構造解析、衝撃緩和、人間工学、環境シール、および現代の製造技術に基づいて、真に保護されたエンクロージャを作成するエンジニアリング原則に深く掘り下げます。

素材選定と耐久性

真鍮の楽器ケースの機械的性能は、その構成材料から始まります。各材料は重量、強度、耐久性、およびコストの間でトレードオフをもたらします。これらの特性を理解することで、デザイナーは軽量のギグバッグからヘビーデューティの飛行ケースまで、さまざまな使用例の通知された選択肢を作ることができます。

硬質プラスチックと複合材

ポリカーボネート(PC)とアクリロニトリルブタジエン・スティレン(ABS)は、現代のケースで最も一般的な硬質プラスチックです。ポリカーボネートは、非常に耐衝撃性を提供します。それは、軽量ながら、同じ厚さのガラスの影響を約250回吸収することができます。 ABSは、良好な剛性を提供し、複雑な形状に成形する方が、PCよりもわずかに耐衝撃性があります。 いくつかのハイエンドケースでは、さらに、抗張強度を向上させ、重量材料を低減する繊維強化ポリプロピレン複合材料を使用します。 これらの腐食性は、それらに適した腐食性を低減します。

木および合板

伝統的な木製のケースは、多くの場合、ポプラやシラカバ合板から作られ、優れた剛性と古典的な美的を提供します。合板の断層構造は、良好な寸法安定性を提供し、効果的に力を分配します。しかし、木材は吸湿性であり、それは時間をかけて歪むか、または接着剤の故障につながることができます。メーカーは、通常、機器を保護するためにフェルトまたはベルベットで複数のコートを持つシールウッドをシールします。主な欠点は、我々は、プラスチックのように2回することができます。

金属の合金

アルミ合金、特に6061-T6は、その高強度から重量比のために賞品です。アルミニウムケースは、航空会社の旅行やバックステージの処理に理想的な、粉砕および変形に対する優れた耐性を提供します。彼らはまた、適切に陽極酸化または粉体塗装時に腐食性ではありません。欠点はコストです - アルミニウムケースは、通常、より高価であり、内部のパディングは、機器を保護していますが、十分な力でタックする場合、それらは、それらを身に着けることができます。鋼は、時にはヘビーデューティのために使用されるが、場合を検討します。

生地および柔らかい材料

ギグバッグや柔らかいケースはナイロン、ポリエステル、またはコルドゥーラ生地を使用しています。これらの材料は、ポータビリティといくつかの傷の保護を提供しますが、それらは実質的な泡のパッドと組み合わせない限り、最小限の耐衝撃性を提供します。生地の機械的特性 - タイヤ強度、耐摩耗性、およびUV安定性 - バッグの寿命を延期します。ハイエンドギグバッグは、EVAフォームまたはクローズドセルポリエチレンの薄い層を含むかもしれませんが、それらは硬い症の衝撃吸収に一致することはできません。

より深い保護ケースの材料選択を調べるために、例えば[]]の産業資源を参照して下さい。 エンジニアのエッジ材料プロパティデータベース]は、抗張強度、弾性率、および衝撃抵抗の比較データのために。

構造設計と負荷分布

ケースの構造設計は、効率的に機器から力を取り、低下や積み重ね時の触媒変形を防ぐ必要があります。 主な原則には、フレームの幾何学的、応力集中管理、内部のブレースが含まれます。

堅いフレームおよび貝の幾何学

ほとんどのハードケースは、周囲のリップまたは舌溝関節の2ピースシェルを使用します。 これは、外側のシェルが負荷のほとんどを運ぶセミモノコック構造を作成します。 曲げられた表面は、フラットパネルよりもストレスを均等に分散させるので、多くのケースは、ドープされたか、または凹んだ形状を組み込んでいます。 Finite要素分析(FEA)は、一般的に、トップスやラグ補強ゾーンなどの高強度領域の衝撃をシミュレートし、シェルの厚さを最適化するために使用されています。

強化されたコーナーとエッジ

コーナーは、落下時に最高加速を経験します。このに対処するために、メーカーは、ゴム、ポリウレタン、または厚いプラスチックから作られたコーナーキャップを追加します。一部のデザインは、シェルを超えて拡張するショックアブソービングバンパーを統合し、初期衝撃力を減らします。飛行ケースのアルミニウム押出物など、エッジ補強は、輸送中にケースが積み重ねられたときに粉砕を防ぐことができます。

内部サポート体制

ケースの内部は、外部として重要なものとしてのみです。 多くの場合、ポリエチレンまたはポリウレタンから作られたカスタム成形フォームインサート、機器の輪郭を揺るがします。 複数の泡密度が使用できる:機器、一般的な緩衝材の媒体層、および底部を防ぐためのしっかりしたベースに連絡する軟らか層。 いくつかのプレミアムケースには、機器が最小限の接触ポイントで中断されることを可能にする取り外し可能な再泡フレームが搭載され、振動伝達を削減します。

ロード分布は、チューブやユーフォニアムなどのより大きな真鍮の楽器にとって特に重要です。この場合、ケースはトランジット中に内部の動きを防止しながら重要な重量をサポートしなければならない。 ストラップやパッドを入れた分裂器は、多くの場合、ベルとリードパイプを固定するために追加されます。

衝撃吸収および衝撃の抵抗

ケースが地面に当たると、運動エネルギーは、機器を保護するために散布またはリダイレクトされなければなりません。 効果的な衝撃吸収は、材料特性と機械設計の組み合わせに依存します。

泡のパディングおよびエネルギー散逸

EVA(エチレンビニルアセテート)やオープンセルポリウレタンなどのクローズドセルフォームは、両方のプレイロールを発揮します。クローズドセルフォームは、吸水に抵抗し、複数の衝撃を通した一貫性のあるダンピングを提供し、それは硬いケースのために好まれた内部ライニングになります。オープンセルフォームは、不規則な形状に合わせ、より柔らかく、より良いですが、時間をかけて永久に圧縮します。重要なパラメータは、フォームの圧縮力(CFD)の評価です。より高いCFDは、より硬質なエネルギーを吸収することができるが、より硬質な泡を生成するよりも多くの価値をもたらす可能性があります。

サスペンションシステム

いくつかのハイエンドケースは、外側のシェルから機器を隔離するフローティング内部トレイや弾性ストラップなどの機械的サスペンションを組み込まれています。このコンセプトは、カメラや電子機器のケースから借りられます。外殻が衝撃に変形すると、サスペンションは、楽器が少し動かせるようになり、ピーク加速を低下させます。研究は、設計されていたサスペンションが、固体泡と比較して最大50%までの伝達力をカットできることを示しました。

多層構造

典型的な現代的なケースは、硬い外側のシェル(ABS、ポリカーボネート、または合板)、中間のフォーム層(多くの場合、高密度ポリエチレンのシート)、内部の輪郭の泡またはパッド入りライニングを使用しています。 外側のシェルは、(エネルギーを吸収する)、中間層の圧縮、および内部層は、機器に合わせます。 この進行方向の減速シーケンスは、自動車の残酷なゾーンに類似しています。

メーカーは、落下タワーや加速器を使用して、G-forceを測定するためにテストケースを頻繁にテストします。 一般的なターゲットは、真鍮コンポーネントへの機械的損傷の低い確率に対応する1メートルのドロップ時に50 G未満の内部加速を維持することです。 詳細なテストプロトコルは、]のような組織から利用可能です。 安全な移行協会(ISTA)]。

人間工学とユーザー コンフォート

保護とは、ケースが定期的に使用するために面倒な場合、何も意味します。 人間工学は、ミュージシャンが適切に保護ケースで自分の楽器を運ぶか、または、よりスリムな代替手段を選ぶかどうかに直接影響します。

重量配分およびバランス

重いケースは、特に長い散歩や公共の輸送中に肩と背中の疲労を引き起こす可能性があります。 デザイナーは、体に近い重力の中心と持ち運びハンドルの近くを維持することを目標としています。 バックパックのために、パッド入りのヒップストラップは、肩から肩まで体重を移動させ、背骨の負荷を軽減することができます。 単一のハンドルのために、手首と並ぶバランスポイントは持ち運びが簡単です。

ハンドルとストラップのデザイン

ゴム付きグリップでパッド入りハンドルは、手疲労を減らし、滑り止めを防止します。 常に垂直方向に戻すハンドルを回転させると、ケースの向きに関係なく快適ままであるため、人気があります。 調節可能なバックパックストラップには、クイックリリースバックルとロードリフトストラップがあり、胴体全体に重量を分配する必要があります。 いくつかのケースには、ケースをスクレイピングせずに設定できる足やスキッドプレートも含まれています。また、地面にケースを置くときに人間工学を改善します。

サイズと形状の最適化

ケースは必要以上に大きくならないはずです。余分なボリュームは重量を追加し、機器をシフトするのを奨励します。ケースデザイナーは、真鍮の機器の3Dスキャンを使用して、泡の小さなクリアランスを残しながら無駄なスペースを最小限に抑える輪郭を最小限にしているインテリアを作成しています。コンパクトなケースは、オーバーヘッドビン、ロッカー、車のトランクでより簡単にフィットします。一部のメーカーは、特定の機器モデルの正確な輪郭に合わせて圧力を合わせるセミカスタムシェルを提供しています。

ケース設計の人間工学的観点から、【】NIOSHリフティング式]は、ケースの体重とハンドルの位置が安全な限界の範囲内にあるかどうかを評価するために適用される安全なマニュアルのガイドラインを提供します。

環境および天候の抵抗

真鍮の器具は湿気、温度および空気の汚染物質の変更に敏感です。場合は腐食を遅らせるマイクロ気候体を作成し、凝縮を防ぎ、塵および土から器械を保護しなければなりません。

シーリング機構

ケース蓋の口に沿ってゴム製ガスケットまたはシリコーンシールは、ほこりと湿気の耐性の閉鎖を作成します。 効果は、ガスケットの圧縮と材料に依存します。 シリコーンガスケットは、広い温度範囲(-40°C〜200°C)上の弾力性を維持し、多くのゴムよりも良好な圧縮セットを抵抗します。 ラグナットは、シール全体に圧力をかけなければなりません。 ラグナットを切り替えるには、しっかりと蓋を締める機械的利点があります。 バックパックのために、YKKガードは、防水します。 ジッパーは、水溶液を保護します。

断熱断熱材

急速な温度変化は真鍮が拡張するか、または契約を、調整不能につながるか、極端な場合、ストレスの骨折を引き起こす可能性があります。絶縁された壁での場合、少なくとも10〜15 mmの閉鎖セルフォームの層を使用して、熱伝達を遅らせる。 いくつかのケースには、反射ホイル層を組み込んで放射熱を低下させる。 場合によっては、完全に長期にわたる温度変化を防ぐことができますが、良好な断熱は徐々に調整するために、機器の時間を買います。

吸水性・吸湿性材料

ポリウレタンやポリウレタン塗装などの外部コーティングは、撥水バリアを追加します。 柔らかいケースでは、防水布の膜(例えば、PUコーティングナイロン)は、浸るから雨を防ぐことができます。 しかし、内部では、湿気はまだ湿気から来ることができます。 いくつかのケースには、シリカゲル乾燥剤ポケットまたは、耐微生物ライニングを組み込む 抵抗型成長。 木製のケースは、湿気を吸収するので、特別な注意が必要です - 調味料は、ワックスを吸うか、または吸水性を抑えることを可能にする。

高度な製造とカスタマイズ

近年、製造技術が進歩し、これまで以上に高い性能とパーソナライズを実現するためにケースデザイナーが許可されています。

CNCフォーム切断と3Dスキャン成形

コンピュータ数値制御(CNC)ルータは、正確に任意の真鍮の機器の正確な形状に合わせてフォームブロックをカットすることができ、近接クレードルを作成します。 プロセスは、CADモデルを生成する機器の3Dスキャンから始まります。 フォームは、ふたのための1つ、体のために1つ。 これは、手フィットを排除し、一貫した品質を保証します。 一部のメーカーは、実際の機器をスキャンすることにより、ヴィンテージまたは珍しい楽器用のカスタムフォームインサートを提供しています。

カーボン繊維の箱

カーボン繊維強化ポリマー(CFRP)のケースは、機械的保護と重量節約の欠損です。 炭素繊維シェルは、30〜50%未満の重量を量る間にアルミニウムよりも強くなる可能性があります。 素材の高い剛性から重量比は、低下時の最小限の偏向を意味し、その疲労抵抗は長寿命を保証します。 しかし、コストと製造の複雑さは、ほとんどの消費者の場合に禁止されています。 いくつかのブティックブランドは、炭素繊維トランペットとトロンボーンケースを生産し、複数のABSケースよりも多くの標準的なケースよりもはるかにコストがかかる。

モジュラーおよび拡張可能なシステム

いくつかのケースでは、モジュラーコンポーネント(交換可能なフォームセット、調整可能なディバイダー、またはスタッカブルインサート)が1つのケースで複数のインストゥルメントタイプに対応できます。これは、トランペット、フラッヘルホーン、コルネットの間で切り替えるミュージシャンにとって特に便利です。モジュラー設計は、再構成後の構造的整合性を維持するために慎重に機械工学を必要とします。多くの場合、アルミニウムレールをスライドしたり、メカニズムをロックしたりします。

ケースのメンテナンスと長寿

最もよい設計されていた場合でさえ維持されなければ時間を過度に劣化します。 摩耗した部品をすぐに交換するラッチ、ヒンジ、ハンドルおよびジッパーの規則的な点検は、場合の耐用年数をすぐに満たします。 泡は永久的な圧縮か塵の蓄積のために点検されるべきです; ほとんどの泡は穏やかな石鹸および水ときれいにすることができますが、圧縮された泡は取り替えられるべきです。 ガスケットおよびシールはきれいになり、そしてひびがかかる場合を防ぐためにシリコーンの潤滑剤と規則的に扱われるべきです。 ワックスは6か月の器械を磨くために、すべてのカバーを磨くために。

真鍮の器械の箱の設計の主機械考察

上記に説明したエンジニアリング原則をまとめたチェックリストは以下の通りです。

  1. 材料選択:]] 目的の用途(ローカル旅行対航空貨物)に基づいて、重量、衝撃抵抗、剛さ、環境耐性のバランスの取れた材料を選択します。
  2. 構造的整合性:[ 曲線のシェル、補強されたコーナー、および効果的なジョイント設計を使用して、積み込みや落下げの負荷と抵抗の変形を分配します。
  3. 衝撃吸収:[]] 多密度の泡、懸濁液システム、または50 Gの下のピーク加速を維持する進行エネルギー吸収層を雇用します。
  4. 人間工学:[]] 位置ハンドルとストラップは、自然バランスを維持し、パット、滑り止め材料を使用して、運搬中に疲労を軽減します。
  5. 環境抵抗:]] ガスケット、防水ジッパー、および内部湿気管理を統合して、湿度、温度のスイング、および埃の侵入から保護します。
  6. 高度な製造:]] - 特定の機器のカスタムフィットと最適化性能を達成するために、CNCフォーム切断、3Dスキャン、およびモジュール設計をレバレッジ。

これらの機械的側面をマスターすると、メーカーは、その真鍮楽器が練習室、段階、または道路のどちらでも安全であるという自信を与えるケースを生成することができます。 思慮深いデザインでは、ケースは容器よりも多くなります - それは、機器の機械的および音響的完全性を寿命のために保持する設計保護システムです。