JP4464957B2 - 楽器の製造方法および楽器 - Google Patents

Description

本発明は、楽器の製造方法に関する。対象となる方法においては、楽器が１つまたはいくつかの部品から作られ、それらの少なくとも１つの部品は熱可塑性重合体からなるプラスチック材料合成物から作られる。本発明は、また楽器にも関する。その楽器は、１つまたはいくつかの部品から作られ、それらの少なくとも１つの部品は熱可塑性重合体からなるプラスチック材料合成物から作られる。

様々な管楽器およびギターの本体を形成する伝統的な部品は、主として木材から作られる。木材はその重量に関して極めて剛性のある材料でありかつその振動特性は人間の耳に一般に快適であるので、木材は音響工学の見地から優れた材料である。トーンの長さは適度に短いが、木材は振動を適度に減衰する。

木材の問題は、要求された正確な形状および仕上げ程度（例えば、表面の所望の粗さ）を達成するように加工することが労力を要し、比較的作業に時間がかかる。さらに、細孔や、木目構造におけるレジンポケットと呼ばれる空間の存在する可能性、木材表面の他の不可視な凹凸による都合の悪い影響が、仕上げられた楽器を試験している間にだけ現れることがしばしばある。最悪の状況においては、楽器を製造するために大量の作業がなされたうえで、それらの楽器がトーン不良のために不合格になる。

例えば、電気ギターのネック（首部）の加工は、特に労力および熟練を要する作業段階のものであり、他方、トラス・ロッドのための空間も用意しなければならない。トラス・ロッドは、ネックの内側での弦の引張に対抗して反力を与えるものとして働く。トラス・ロッド用空間を用意するのに３つの代替技術が一般的になってきた。第１の代案においては、ネックの下方部分が一物体から作られ、その上面にはトラス・ロッド用の溝が加工され、トラス・ロッドを装着した後に別個の物体からなる上方部分が下方部分に装着される。第２の代案においては、ネックの横断面の中間点の上まで達する溝がネックの下方面に作られ、その溝は、トラス・ロッドを装着した後に、溝の長さの被覆物体であって溝の深さよりも小さい厚みの被覆物体をネックの下の溝に接着剤付けすることによって塞がれる。第３の代案においては、ネックが、中間で水平方向に分割されたネックの２つの半体からなり、その側面が互いに接着剤付けされる構造とされ、その側面の同じ箇所で溝が垂直方向に作られる。これらのすべての場合において、ネック部品は一体に接着剤付けされる。接着剤付けは高い精度を要し、それは仕上げられたネックのトーン特性を常に悪化させ、接続部に残留する接着剤材料が周囲の木材とは音響的に異なった挙動を取る。

使用の際には、木材は、空気中の湿気によって起こる膨張・収縮（いわゆる湿度関連寸法変化）により非常に厄介な問題に直面する。例えば、電気ギターのチューニング状態が、異なる湿度およびコンサート中でさえもコンサート地域における湿気の変化（大陸性気候、海洋性気候）によって変化することがある。ときには、例えば、非常に多くの人のためにコンサート・ホールにおいても空気中の湿気が増加することがある。

湿気による変化を受けない部品、例えば、金属からなるフレット、チューニング機構等においても、それが木材に取り付けられなければならない限りでは、湿気による変化は仕上げ段階に関しても問題を起こす。

特に面倒なことは、湿気変化による電気ギターのネック領域において木材の典型的な拡大方向、例えば木目に逆らう方向に寸法変化が起こることである。それは、電気ギターのネック領域においては、金属製フレットの位置もまた同じ方向に変化することを意味する。使用場所よりも湿気のある場所でギターが製造され、仕上げられた場合に、フレットの端は、より乾燥した状態では突き出し、演奏者の指を傷めることもある。

さらに、なかでも木材に伴う問題は、楽器の材料に適した木材の多くの種類が今日危機にさらされていることである。例えば、黒檀およびブラジル紫檀は多くの国で保護されている。

木材楽器の問題は、様々なプラスチックおよび合成製造技術を促進することによって回避することが試みられてきた。ネックの湿度に関連する寸法変化は、例えば、アルミニューム・ストリップをネックに装着することによって、あるいは、炭素繊維または炭素繊維で強化された熱硬化合成物で強化された木材のネックを製造することによって、減少された。この湿度に関連する寸法変化は、木材を熱処理することによって最少化するように試みられた。

さらに、なかでもギターの本体は、例えば、アクリル（ＰＭＭＡ）またはその他のアモルファス・ポリマの射出成形によって作られた。本体部品が極めて均質であり、最終形状は別個の仕上げ段階を要することなしに確実に達成される限りにおいては、この方法は生産の観点で優れている。

電気ギターの本体の射出成形に広く用いられている非強化プラスチックは、木材ほど音響的には良好でない。トーンの持続時間が長く、剛性が小さく、これらが併合して、定義し難い「こもった感じ」および「平板な感じ」を造り出す。さらに、この種の本体を備えた電気ギターにおいて燃え立たせるべきトーンの感度であるいわゆる「アタック」が並のレベルに留まる。

射出成形によって作られた本体の音響的欠点は、種々の浮揚技術によって材料の比重を低下させることによって減少させるよう試みられた。剛性は、ガラス繊維または炭素繊維等の種々の補強材を加えることによって増加させるよう試みられた。両方法からの結果は、音響的には並に留まるが、前記の両補強材は材料の比重を増し、トーンの持続時間を長くする。すなわち、トーンの持続時間に影響を及ぼす内部減衰が並のレベルに留まる。

本発明の目的は、楽器の製造方法およびその方法によって製造された楽器に関連する上述した問題が排除される楽器またはその部品を使用することによって、楽器またはその部品を製造する方法を提供することにある。特に、本発明の目的は、楽器またはその部品がプラスチック材料から製造されながらも、木材から作られた高品質の楽器に相応するトーンが達成されるような楽器製造方法を提供することにある。さらに、本発明の目的は、本発明に基づいて製造された楽器を提供することにある。

本発明の目的は、楽器を製造する方法および楽器によって達成される。それらの特徴は、特許請求の範囲に表されている。

本発明に基づく方法の特徴は、プラスチック材料合成物が、天然繊維を熱可塑性重合体に混合することによって作られ、プラスチック材料合成物中の天然繊維が成形中に楽器またはその部品に関して主として特定の所望の方向に向けられるようにして、楽器またはその部品が射出成形によってプラスチック材料合成物から作られることである。この種の方法によれば、十分な内部剛性およびトーンの十分な減衰が楽器内に達成される。その場合、材料を手間ひまかけて加工することなく、また、それに関連した危険なしに、音響的には木材製の高品質楽器に相当する楽器を得ることが可能である。さらに、このように製造された楽器には、湿度に関連した寸法変化がまったく存在しないので、木材楽器に関連した空気中の湿気による問題は回避される。さらに、このようにして作られた楽器またはその部品は、従来作られたものよりも迅速に製造され、かつ、費用の点で経済的である。楽器の部品に含まれる中空点（ｈｏｌｌｏｗ ｐｏｉｎｔ、ホローポイント）をコアによって作ってもよいので、例えば、電気ギターのネック等の楽器の部品にいかなる接着剤結合を必要としない。射出成形による製造は、製造業者の自由度を増し、製造費用の顕著な増加なしに所望の仕方で楽器またはその部品を設計することを可能にする。

本発明に基づく方法の有利な応用においては、ギターのネックのような楽器の細長部品の注入点が、天然繊維が細長部品の長手方向に向けられるようにして、プラスチック材料合成物が細長部品の長手方向に鋳型内に流れるように、選択される。このようにして、例えば、電気ギターのネックの構造は、ネックから本体まで横切る振動に対する抵抗をできるだけ少なくして、振動が連続するように、ネックの振動が本体に伝達されるようにすることを可能にする。

本発明に基づく方法の有利な応用においては、電気ギターの本体のような楽器の板状部品の注入点が、天然繊維が鋳型の開口から鋳型の他の部品まで半径方向に向けられる場合に、プラスチック材料合成物が鋳型開口から他の包囲部分まで半径方向に鋳型内を流れるように、選択される。このようにして、高品質木材製部品に音響的に相当する楽器の板状部品を製造することを可能にする。天然繊維の量を変えることによって、また、種々の繊維を用いることによって、その部品の剛性および減衰特性を調節するようにしてもよい。

本発明に基づく方法の有利な応用においては、プラスチック材料合成物は、２０−６０重量％の天然繊維を熱可塑性重合体に混合することによって作られる。実行された試験の結果は、このような量の天然繊維を混合することによって、楽器またはその部品において音響的に最適な剛性および減衰ならびにそのためによる極めて快適なトーンを達成することが可能になることを示す。

本発明に基づく楽器の特徴は、楽器またはその部品が天然繊維を混合された熱可塑性重合体から作られ、楽器またはその部品中の天然繊維が楽器またはその部品に関して主として特定の所望の方向に向けられることである。このようにして作られた楽器の材料は、楽器の音響特性が良好であるために、極めて均一な高品質になる。このようにして射出成形された楽器またはその部品において、仕上げられた楽器が少なくとも木材製の高品質楽器に相当するように、音響的に十分な剛性およびトーンの十分な減衰を得ることが可能である。さらに、空気中の湿気の変化が、湿度に関連した寸法変化およびこの種の楽器におけるそのことに起因する問題を生じさせることがない。さらに、本発明の楽器においては、楽器のトーンを弱める、部品中の内部接着剤結合がない。

図１および２に基づく電気ギターは、天然繊維で強化されたプラスチック材料合成物から作られたネック１および本体２と、ネックの内側に装着されるべきトラス・ロッド３とを備えている。図１および２に基づく電気ギターは、電気ギターの他の知られた部品をも備えているが、図１、２には図示されていない。例えば、それらは、弦、ブリッジ、チューニング機構、ピックアップ、肩紐である。それらは、知られた仕方で製造され且つ電気ギターに装着される。

図１および２に基づく電気ギターのネック１は、射出成形によってプラスチック材料から作られる。プラスチック材料合成物は、天然繊維小片を混合された熱可塑性重合体である。熱可塑性重合体は、例えば、ポリスチレンであり、天然繊維は、好ましくは約１−３ｍｍ長さの亜麻繊維小片または、例えば、木材系セルロースなどである。電気ギターのネックは射出成形鋳型に鋳込まれる。鋳型の内側は、図１、２に示すネックの形状をしている。ネックの外形を与える射出成形鋳型の内側には、物体と共に除去されるべきコア３がある。そのコアは、本体付近の端が大きな断面を有するようにいくぶん円錐形状になっている。射出成形中に、コアは鋳造物体を貫通する鋳型部品４（タップ）によって支持される。タップは、楽器にとっては典型的なものとして知られる指板ドットのポイントに位置付けると有利である。タップを指板ドットの位置に位置付けた場合、ネックの開口は、指板ドットのポイントに取り付けられるべき指板ドットの小片によりタップを置き換えた後に、覆うようにしてもよい。

この場合、ネックは、その上端における注入点６を介して鋳造される。注入点６は鋳型の開口であり、その開口を介してプラスチック材料が射出成形機の注入ノズルによって鋳型内に注入される。注入点６は、プラスチック材料合成物がネックの長手方向に沿ってできるだけ均等に流れるように向けられる。このようにして、天然繊維を物体に沿って長手方向に向けることができる。それは、ギターに関する限りでは、天然繊維の最も有利な方向である。さらに、このような仕方によって１つの鋳造物体の全ネックを製造することができ、ネックにはトーンに有害な影響を有する接続点がない。

図１に示す電気ギターの本体部品におけるプラスチック材料合成物の注入点７は、実質的にネックとの結合凹部付近または適切な点における凹部に置かれるように選択される。この場合、プラスチック材料合成物中の天然繊維５は、図１に示すように、物体の縁に向かって半径方向に鋳造点から向けられることが可能である。さらに、この仕方において、注入点のマークは接続されるべきネックの下に見えないように残されてもよい。天然繊維のこの種の配向（繊維配向）によって、振動が持続し、振動伝達を遮るような抵抗ができるだけ小さくなるようになり、ギターを演奏中にネックの振動はネックから本体部品まで伝達される。このために、高品質の木材製楽器のトーンに相当する快適なトーンをつくることができる。

ギターのプラスチック材料合成物中には、２０−６０重量％の天然繊維があると有利である。適切な天然繊維は、例えば、亜麻、麻、サイザル麻、木材系セルロース、セルロース系再生繊維（ビスコース）である。この場合、結合材料として作用する４０−８０重量％の熱可塑性重合体がある。天然繊維は、材料の製造段階において結合材料が溶融されている間に結合材料に混合される。熱可塑性重合体材料に混合される天然繊維としては、むしろ短い（例えば、約１−３ｍｍ長）天然繊維小片である方が有利である。しかし、天然繊維の最も有利な長さは、楽器および結合材料として作用する熱可塑性重合体に基づいて異なるであろう。

結合材料または母材として、ポリスチレン、再生ポリオレフィン（ＣＯＣ）、アクリル、または純粋ポリオレフィン（ＰＰ）等の異なる熱可塑性重合体を用いることができる。実験によれば、電気ギターのネックおよび本体用の、結合材料として作用する適切な熱可塑性重合体は、ポリスチレン、ポリラクチド、アセチルセルロース、プロピオン酸セルロース、シクロプロパン、タロセン−ポリプロピレン、またはタロセン−ポリオレフィンなどである。

ギターの製造において用いられるプラスチック材料合成物においては、その中の天然繊維は軟質でかつそれらの引張強さは良好であることが望ましく、また、結合材料として用いられる熱可塑性重合体の鋳造温度は好ましくは２４０℃以下であり、その場合、天然繊維は燃焼せず、それらはその特性を良好に維持することが望ましい。

ギターのネックの製造技術に対応する方法は、例えば、木材から作られた管楽器等の木材の音挙動に関連づけられる他の楽器にも用いられてもよい。この場合、管楽器の管状構造を作るために、管楽器の開口において物体の内側に置かれるべきコアを支持することが有利である。種々のリズム楽器ばかりではなくアコースティックギター、バイオリン、チェロ、カンテレ等の純粋アコースチック弦楽器および例えば、電気増幅バイオリンの製造において本発明に基づく方法を援用することが可能である。さらに、ドラムのフレーム部品が木材で製造される場合、本発明に基づく方法によれば、本質的に、より経済的にそれらを製造することができる。

本発明は、ここに示された有利な適用例に限定されず、本発明は特許請求の範囲に特定された思想の枠組内でその範囲を変更されうる。

本発明に基づく方法に従って製造された電気ギターのネックの縦断面図であって、本体は横に傾けて示され、ネックは取り外された状態で示されている。 本発明に基づく方法に従って製造された電気ギターのネックの横断面図である。

Claims (10)

1. 楽器の製造方法であって、楽器が１つまたはいくつかの部品（１、２）から作られ、それらの少なくとも１つの部品が熱可塑性重合体からなるプラスチック材料合成物から作られる方法において、
   プラスチック材料合成物は天然繊維（５）を熱可塑性重合体に混合することによって作られ、
   楽器またはその部品（１、２）が射出成形によってプラスチック材料合成物から作られる際に、プラスチック材料合成物中の天然繊維（５）が成形中に楽器またはその部品（１、２）に関して主として特定の所望の方向を向くような態様でプラスチック材料合成物が鋳型内を流れるよう注入点（６）が選択されることを特徴とした楽器の製造方法。
2. ギターのネック（１）のような楽器の細長部品の製造における注入点（６）が、プラスチック材料合成物が前記部品の長手方向に沿って鋳型内を流れ且つ前記天然繊維が前記部品の長手方向に向けられるように、選択されることを特徴とした請求項１に記載の方法。
3. 電気ギターの本体のような楽器の板状部品の製造における注入点（７）が、前記プラスチック材料合成物が鋳型開口から他の包囲部品まで半径方向に沿って鋳型内を流れ且つ前記天然繊維（５）が鋳型の開口から鋳型の他の部品まで半径方向に向けられるように、選択されることを特徴とした請求項１に記載の方法。
4. 前記プラスチック材料合成物は、２０ないし６０重量％の天然繊維を熱可塑性重合体に混合することによって作られることを特徴とした請求項１ないし３の任意の一項に記載の方法。
5. １つまたはいくつかの部品（１、２）を備え、少なくとも１つの部品が熱可塑性重合体を含むプラスチック材料合成物から製造された楽器であって、
   楽器またはその部品（１、２）が、天然繊維（５）を混合された熱可塑性重合体から作られ、楽器またはその部品（１、２）が、天然繊維が前記楽器またはその部品に関して主として特定の所望の方向に向けられるようにして射出成形によって作られたことを特徴とする楽器。
6. ギターのネック（１）のような楽器の細長部品において、前記天然繊維が前記部品の長手方向に主として向けられていることを特徴とした請求項５に記載の楽器。
7. 電気ギターの本体（２）のような楽器の板状部品において、前記天然繊維（５）が、射出成形の注入点（７）から他の部品に向かう半径方向に向けられていることを特徴とする請求項５に記載の楽器。
8. 楽器またはその部品の前記プラスチック材料合成物中には、２０ないし６０重量％の天然繊維と、４０ないし８０重量％の熱可塑性重合体とがあることを特徴とした請求項５ないし７の任意の一項に記載の楽器。
9. 前記天然繊維（５）は１ないし３ｍｍ長さ小片の天然繊維であることを特徴とした請求項５ないし８の任意の一項に記載の楽器。
10. 前記熱可塑性重合体はポリスチレンであることを特徴とした請求項５ないし９の任意の一項に記載の楽器。

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