JP2005151390A

JP2005151390A - 音響部品

Info

Publication number: JP2005151390A
Application number: JP2003388874A
Authority: JP
Inventors: Saiji Ono; 彩二大野; Masabumi Takei; 正文武居
Original assignee: HOUEI KK; TAKIZAWA SEISAKUSHO KK
Current assignee: HOUEI KK; TAKIZAWA SEISAKUSHO KK
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】成形技術によって各種の形状のものが容易、安価、かつ、高い精度で製造でき、かつ、新たな音響特性を発揮可能な音響部品を提案すること。
【解決手段】音響部品としてのスピーカボックス１０を製造するにあたって、セメント系の水硬性粉体を含む水硬性セラミック用材料に水を加えた成形材料を所定形状に成形した後、硬化させて、スピーカボックス１０の他、ヘッドホン用カップ、さらには楽器のボディなどといった音響部品を製造する。また、水を添加せずとも硬化するセメント材料を用いて音響部品を製造してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカボックス、ヘッドホン用カップ、楽器用部品、制振用スペーサなどといった音響部品に関するものであり、さらに詳しくは、音響部品の材料技術に関するものである。

従来、スピーカボックス、ヘッドホン用カップ、楽器などでは、優れた音質を得ることを目的に、木やプラスチックなどといった各種材料が用いられている。また、振動が発生することを防止するために、木やプラスチックなどの材料の他、アルミニウム、さらには亜鉛などのダイカスト品を用いた部品も用いられている。

このような音響分野では、用途に応じた周波数伝達関数などを備えた材料が種々検討され、採用されているが、一般的な材料に関しては、概ね検討し尽くされた感がある。このため、近年は、斬新な特性を備えたものが出てこず、画期的な特性向上が図られていない状況にある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、成形技術によって各種の形状のものが容易、安価、かつ、高い精度で製造でき、かつ、新たな音響特性や耐振特性などといった振動特性を発揮可能な音響部品を製造することを提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明の音響部品は、少なくとも、水和活性を備えたセメント材料を含む成型材料を、所定形状に成形、硬化させたセメント成形品からなることを特徴とする。

本願発明において、水和活性を備えたセメント材料とは、水の添加によって硬化するセメント材料に限らず、水を添加しなくても、セメント材料への表面処理などによって、それ自身の水和活性で硬化可能なセメント材料をも意味する。

また、本願発明における音響部品とは、音楽などを聴くためのスピーカボックス、ヘッドホン用カップ、楽器用部品などといった狭い意味に限らず、音響工学や振動工学などに基づいて、振動や、それに起因する振動音、騒音などの発生を抑えるための部材をも意味するものである。従って、制振用スペーサなどに本発明を適用してもよい。

本発明に用いたセメント材料は、それ自身は粉体であるが、水を添加した状態、あるいは粉体の状態のままで所定形状に成型できるので、成型技術を利用して、各種形状のものを容易、安価、かつ、高い精度で製造できる。また、セメント材料の成型品は、木、プラスチック、あるいは金属などの従来の材料とは全く異なる周波数伝達特性を備えているため、斬新な音響特性や、耐振特性などといった振動特性を発揮可能なものを提供できる。また、質感も従来の材料と相違しているため、木、プラスチック、あるいは金属とは全く異なる意匠性を備えた部品を製造できる。さらに、本発明を適用したセメント成型品は、非磁性体であるため、フラックスなどに起因する音質低下が起こらないなどの点でも音響部品に適している。さらにまた、温度による特性変化が著しく小さいため、各種環境下で安定した特性を発揮する。また、各種材料を添加できるので、その質量を変えて共振などを避けるのも容易である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

［実施の形態１］
本発明では、水和活性を備えたセメント系材料として、以下の水硬性セラミック用材料に水を加えた成形材料を用いて、あるいは住友大阪セメント株式会社の水熱合成セラミックス、商品名「ジーマ（Ｚ−ｍａ）」などを用いて、図１に示すスピーカボックス１０、図２に示すヘッドホン用カップ２０、イヤホーン部品（図示せず）、さらには、弦楽器や打楽器などの楽器用ボディ（図示せず）などといった音響部品を製造する。

ここで、成形材料の一例は以下
水硬性セラミック用材料１００重量部
水硬性粉体（ポルトランドセメント）４０〜８０重量％
非水硬性粉体（シリカフューム）１０〜５０重量％
成形性改良剤（タルク）１０〜３０重量％
加工性改良剤（アクリル系樹脂）２〜９重量部
増粘剤（カルボキシメチルセルロース）０．５〜５重量部
水２５重量部
の通りである。

水硬性セラミック用材料としては、水硬性粉体の他、必要に応じて、非水硬性粉体、成形性改良剤、加工性改良剤、増粘剤、増量材等を加えたものが用いられている。水硬性粉体とは、例えば、珪酸カルシウム化合物粉体、カルシウムアルミネート化合物粉体、カルシウムフルオロアルミネート化合物粉体、カルシウムサルフォアルミネート化合物、カルシウムアルミノフェライト化合物粉体、リン酸カルシウム化合物粉体、半水又は無水石膏粉体、自硬性を有する生石灰粉体、これら粉体の２種類以上の混合物粉体等といった粉体であり、水の添加により硬化可能であり、水和活性を備えている。代表的な水硬性粉体としては、例えば、ポルトランドセメントがある。

非水硬性粉体とは、単体では水と接触しても硬化することのない粉体であり、その代表例としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、粘土粉末、シリカフューム粉末等がある。このような非水硬性粉体を添加することによって、成形品の成形時の充填率を高め、得られる成形品の空隙率を減少することができるので、成形品の寸法安定性を向上することができる。成形性改良剤とは、射出成形時、金型との間の滑り性を向上させ、さらに成形性の異方性を低減し、品質を安定化させる材料である。成形性改良剤としては、例えばタルク（含水ケイ酸マグネシウム）、マイカ等の無機材料がある。このような無機材料は、配向性に優れており、成形品表面に滑り性を付与し、金型との抵抗が低減されるので、品質の安定化を図ることができる。加工性改良剤は、水硬性セラミック成形品のもろさを解消するものであり、水硬性セラミック成形品の成形性、脱型性、切削・研削性、研削精度の向上に寄与する。加工性改良剤は、酢酸ビニル樹脂、又は酢酸ビニルとの共重合樹脂、アクリル樹脂、又はアクリルとの共重合樹脂、スチレン樹脂、又はスチレンとの共重合樹脂、及びエポキシ樹脂から選ばれた少なくとも１種類以上の樹脂からなる粉末もしくはエマルジョンを使用できる。増粘剤は、水に溶解することによって粘着性を発現するメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の材料であり、水硬性粉体、非水硬性粉体の粒子間の結合力を高め、成形直後の水硬性セラミック成形品の形状維持などの点で有効である。また、成形性をさらに改善するために、公知のセラミック成型助剤を上記混合粉体１００重量部に対し１〜１０重量部、好ましくは３〜６重量部の割合で加えることができる。さらに、材料の硬化時の収縮等による寸法変化を抑えるために、シリコーンオイル等の水の吸収を小さくする撥水剤を加えてもよい。

このような水硬性セラミック用材料を用いて成形材料を調製するには、上記の各成分の他に、水硬性セラミック用材料１００重量部に対して水が３０重量部以下、好ましくは、２５重量部以下の量で添加する。その際、乾燥収縮を小さくするには水を少なくするのがよい。

このような成形材料から各種成形品を製造するには、まず、例えば、射出成形機によって所定の形状に成形した後、この水硬性セラミック成形品を硬化させる。用いた材料の組成によっては、水中養生あるいは蒸気養生を行った後、硬化させてもよい。

このようにして得られたセメント成形品は、そのまま、あるいは機械加工が施されて、図１に示すスピーカボックス１０、図２に示すヘッドホン用カップ２０、イヤホーン部品、さらには、弦楽器や打楽器などの楽器用ボディなどといった音響部品として使用される。ここで、本形態では、水硬性セラミック用材料を用い、無機材料からなる部材を成形により製造しているため、切削加工などと比較して、材料が無駄にならず、かつ、生産性が高いので、各種部品を安価に製造することができる。

また、セメント成型品は、非磁性体であるため、フラックスなどに起因する音質低下が起こらないなどの点でも音響部品に適している。

さらにまた、セメント成型品は、金属などと比較して、温度による特性変化が著しく小さいため、各種環境下で安定した特性を発揮する。

［製造方法２］
本形態では、製造方法１で説明した水硬性セラミック用材料、あるいはそれに水を加えた成形材料に対して、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂を、例えば数％〜数十％、ペレット、フレーク、あるいは粉体として添加して、図１に示すスピーカボックス、図２に示すヘッドホン用カップ、さらには弦楽器や打楽器などの楽器用ボディなどといった音響部品を成型する。

このような成形材料を用いた場合には、射出成形機などにおいて材料を温度および圧力をかけて混合した際、その熱によって熱可塑性樹脂が軟化あるいは溶融して成形材料の流動性が高まる。その結果、金型内への成形材料の注入性が高まるので、寸法精度等に優れた水硬性セラミック成形品を製造できる。また、押出成形の場合にも、成形材料の流動性が高ければ、ダイスから押し出される際の寸法精度が向上する等の効果を奏する。

［製造方法３］
本形態では、製造方法１、２で説明した水硬性セラミック用材料、あるいはそれに水を加えた成形材料に対して、所定サイズに調製したガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊維を、例えば、数％〜数十％添加して、図１に示すスピーカボックス、図２に示すヘッドホン用カップ、さらには弦楽器や打楽器のボディなどといった音響部品を製造する。

このように構成すると、水硬性セラミック用材料を用いた成形品の強度を向上することができるので、割れ、欠け等を防止することができる。

［製造方法４］
本形態では、製造方法１、２、３で説明した水硬性セラミック用材料、あるいはそれに水を加えた成形材料に対して、金属あるいは金属化合物の粉体を数％〜数十％、添加しておき、それを成形した後、成形品を硬化させて、さらに必要に応じて機械加工を施して、図１に示すスピーカボックス、図２に示すヘッドホン用カップ、さらには弦楽器や打楽器などの楽器用ボディなどといった音響部品を製造する。

ここで添加される金属あるいは金属化合物の粉体は、鉄粉、ステンレス粉、パーマロイ粉、センダスト粉、酸化鉄粉、磁性体粉等の鉄系および鉄系化合物の粉体である。また、金属あるいは金属化合物の粉体として、銅粉、真鍮粉、洋白粉、燐青銅粉、銅チタン粉等の銅系粉体を添加してもよい。さらに、金属あるいは金属化合物の粉体としては、上記の鉄系粉体や銅系粉体の他、アルミニウム粉、マグネシウム粉、ニッケル粉、タンタル粉、モリブデン粉、錫粉、鉛粉、亜鉛粉、チタン粉、クロム粉、ジルコニウム粉、コバルト粉等の金属粉を添加してもよい。さらにまた、シリコン粉を添加してもよい。

このような材料を用いて各種水硬性セラミック成形品を製造するにあたって、本形態では、例えば、以下の材料
水硬性セラミック用材料１００重量部
水硬性粉体（ポルトランドセメント）４０〜８０重量％
非水硬性粉体（シリカフューム）１０〜５０重量％
成形性改良剤（タルク）１０〜３０重量％
加工性改良剤（アクリル系樹脂）２〜９重量部
増粘剤（カルボキシメチルセルロース）０．５〜５重量部
金属あるいは金属化合物の粉体１０重量部
水２５重量部
を混合し、成形材料を調製する。

［製造方法５］
本形態では、製造方法１、２、３で説明した水硬性セラミック用材料、あるいはそれに水を加えた成形材料に対して、金属粉体を添加しておき、それを用いて成形した後、さらに必要に応じて機械加工を施した後、金属粉体に対して窒化処理、硫化処理、あるいは浸炭処理を行って、図１に示すスピーカボックス、図２に示すヘッドホン用カップ、さらには弦楽器や打楽器などの楽器用ボディなどといった音響部品を製造する。

ここで添加される金属粉体は、例えば、鉄粉、ステンレス粉、パーマロイ粉、センダスト粉、酸化鉄粉、磁性体粉等の鉄系および鉄系化合物の粉体である。

このような材料を用いて各種水硬性セラミック成形品を製造するにあたって、本形態では、例えば、以下の材料
水硬性セラミック用材料１００重量部
水硬性粉体（ポルトランドセメント）４０〜８０重量％
非水硬性粉体（シリカフューム）１０〜５０重量％
成形性改良剤（タルク）１０〜３０重量％
加工性改良剤（アクリル系樹脂）２〜９重量部
増粘剤（カルボキシメチルセルロース）０．５〜５重量部
鉄系金属の粉体１０重量部
水２５重量部
を混合し、成形材料を調製する。

［その他の実施の形態］
上記形態では、水和活性を備えたセメント材料として、水の添加によって硬化するセメント材料を用いた例を説明したが、それに限らず、水を添加しなくても、セメント材料に表面処理を施すことにより、空気中の水分、あるいは材料中で生成された水分などで硬化可能なセメント材料を用いて音響部品を製造してもよい。

［その他の音響部品への適用］
上記形態では、スピーカボックス、ヘッドホン用カップ、楽器用部品などといった狭い意味での音響部品に本発明を適用した例を説明したが、音響工学や振動工学などに基づいて、振動やそれに起因する振動音、騒音などを抑えるための制振部材、制振動ケースなどの部材に本発明を適用してもよい。例えば、図３に示すディスク駆動装置３１において、モータ３５の回転出力軸に構成されたハブ３２に多段に保持されるハードディスク３３（磁気記録媒体）の間に挿入させて、ハードディスク３３の振動を防止することにより、異音の発生防止、および記録再生精度の向上を図るためのリング状の制振用スペーサ３０などに本発明を適用してもよい。

本発明に用いたセメント材料は、それ自身は粉体であるが、水を添加した状態、あるいは粉体の状態のままで所定形状に成型できるので、各種の形状のものを容易、安価、かつ、高い精度で製造できる。セメント材料の成型品は、木、プラスチック、あるいは金属とは全く異なる新たな周波数伝達特性を備えているため、斬新な特性を備えたものを製造できる。また、質感も従来の材料と相違しているため、木、プラスチック、あるいは金属とは全く異なる意匠性を備えた部品を製造できる。さらに、本発明を適用したセメント成型品は、非磁性体であるため、フラックスなどに起因する音質低下が起こらないなどの点でも音響部品に適している。さらにまた、温度による特性変化が著しく小さいため、各種環境下で安定した特性を発揮する。しかも、各種材料を添加できるので、その質量を変えて共振などを避けるのも容易である。

本発明が適用される音響部品としてのスピーカボックスの説明図である。本発明が適用される音響部品としてのヘッドホン用カップの説明図である。本発明が適用される音響部品としての制振用スペーサの説明図である。

符号の説明

１０スピーカボックス（音響部品）
２０ヘッドホン用カップ（音響部品）
３０制振用スペーサ（音響部品）

Claims

少なくとも、水和活性を備えたセメント材料を含む成型材料を、所定形状に成形、硬化させたセメント成形品からなることを特徴とする音響部品。
請求項１に規定する音響部品からなることを特徴とするスピーカボックス。
請求項１に規定する音響部品からなることを特徴とするヘッドホン用カップ。
請求項１に規定する音響部品からなることを特徴とする楽器用部品。
請求項１に規定する音響部品からなることを特徴とする制振用スペーサ。