JPH0746269B2 - 楽器用響板の製造方法 - Google Patents

楽器用響板の製造方法

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JPH0746269B2
JPH0746269B2 JP58205948A JP20594883A JPH0746269B2 JP H0746269 B2 JPH0746269 B2 JP H0746269B2 JP 58205948 A JP58205948 A JP 58205948A JP 20594883 A JP20594883 A JP 20594883A JP H0746269 B2 JPH0746269 B2 JP H0746269B2
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修一 沢田
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【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 この発明は、縮合系樹脂をマトリツクスとする炭素繊維
強化樹脂製シートにより重量増加を最小限に抑え、音響
特性を改善してなる楽器用響板の製造方法に関する。
〔従来技術〕
従来からピアノなどの響板としては、木理方向が良くそ
ろつたえぞ松,スプルース等の木材で形成されている
が、このような天然材は非常に高価で、材質選別、木取
り、矧ぎ合わせ等の多くの煩雑な工程を必要とし、しか
も木材は歩溜りが悪いという欠点を有している。また、
比弾性率E/(E:ヤング率,:密度)が木材固有の値
によつて制限されてしまうので、ある程度以上の発音特
性を望むことができず、特に木材はせん断損失係数が高
いことから高周波域のダンピングが大きく、ぼけた音に
なる。
そこで、最近では発泡体などの低比重からなる芯材を使
用し、その両面に繊維強化樹脂製シートを積層接着した
り、あるいはまた芯材として木材を用いその両面に繊維
強化樹脂製シートを積層接着してなるサンドイツチ構造
の響板が種々提案されるにいたつている。しかしなが
ら、発泡体を芯材とするものは、その内部損失が大きい
ため、特に高周波域の音量,音質および音の伸びが不足
し、却つてボケた音質が助長され全体として音のバラン
スが悪いという欠点があつた。一方、木材を芯材とする
ものは、E/が大きく、低周波域の内部損失が著しく小
さく、高次が大きくなるので、これもまた全体として音
のバランスが悪いという欠点があつた。
そこで、本出願人は第1図に示すように木材からなる芯
材1の表裏面に、それぞれ炭素繊維強化樹脂製シート2,
3を介してそれぞれ木材からなる表面板4および裏面板
5を接合することにより、せん断損失をコントロール
し、音質の改善をはかつた楽器用響板(特願昭58−1663
56号(特開昭60−57895号))を既に出願した。このよ
うな構造からなる響板によれば、明るくバランスのとれ
た音を得られそれなりに音響特性を改善し得るものの、
以下の問題点が存在していた。
すなわち、炭素繊維強化樹脂製シートは通常高温硬化エ
ポキシ樹脂をマトリツクスしたプリプレグを使用するた
め、未硬化のエポキシプリプレグを木材にサンドイツチ
して加熱し、プリプレグの硬化と接着とを同時に行なお
うとすると、木材からの加熱により気化する水分とエポ
キシ樹脂とに親和性がないため、接着不良を生ずる。そ
れ故、硬化した炭素繊維強化樹脂製シートを。該シート
と木材の双方に対して接着性を有する接着剤(例えば常
温硬化タイプのエポキシ樹脂)にて後接着する必要があ
つた。そのため、接着剤層による重量増加を伴い、ま
た、木質部への接着剤の必要以上の浸透により木質部の
損失係数が大きくなり、十分な硬化を得るには至らなか
つた。
〔発明の概要〕
この発明は上述したような点に鑑みてなされたもので、
重量増加が最小限にして木質部の損失係数の上昇を伴わ
ず、良好な音響特性を得るようにした楽器用響板の製造
方法を提供することにあり、その特徴とするところは、
縮合系樹脂をマトリックスとする未硬化炭素繊維強化樹
脂のプリプレグシート(14)を作製する工程(20)と、
木理方向を揃えて積層される複数枚の木材単板(12A,12
B,12C)間に前記プリプレグシート(14)をその繊維方
向が前記単板の繊維方向と一致するように介挿する工程
(21)と、これら単板(12A,12B,12C)とプリプレグシ
ート(14)を加熱圧締めしてプリプレグシート(14)を
硬化させると同時に単板(12A,12B,12C)とプリプレグ
シート(14)を一体化させる工程(22)と、を備えたも
のである。
〔実施例〕
以下、この発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
第2図はこの発明に係る楽器用響板の製造方法によって
製造されたピアノ響板の一実施例を示す要部斜視図、第
3図は本発明による製造方法の工程を示す図である。こ
れらの図において、響板10は、複数枚の積層板11をその
側面方向に接合して所定の大きさを有する板状体に形成
されている。
前記積層板11は、3枚の木材単板12A,12B,12Cを、これ
ら単板間にそれぞれ介装される縮合系樹脂をマトリツク
スとする炭素繊維強化樹脂製シート13A,13Bを介して積
層接着した構造を有している。
前記各木材単板12A,12B,12Cとしては、スプルース,え
ぞ松,米杉等の単板が用いられ、その繊維方向は矢印A
で示すように積層板11の長手方向とすべて一致してい
る。前記木材単板12A,12B,12Cのうち、表面側となる2
枚の木材単板12A,12Cの板厚は等厚で、2〜4mm程度,中
央部の木材単板12Bの板厚は1〜4mm程度が望ましく、中
央部の木材単板12Bの板厚が4mm以上ではそのせん断損失
が大きくなりすぎ、1mm以下では該単板12Bと前記炭素繊
維強化樹脂製シート13A,13Bとで構成しているせん断損
失低減化層のトタール厚みが減少するため、共に木材特
有のボケた音を改善する硬化が減少することにある。
前記炭素繊維強化樹脂製シート13A,13Bとしては、0.05
〜0.5mm程度の厚みのものが望ましく、0.05mm以下では
せん断損失の補強効果少なく、0.5mm以上では重量が増
加しすぎる。
前記積層板11の製造方法としては、縮合系樹脂をマトリ
ックスとする未硬化炭素繊維強化樹脂のプリプレグシー
ト14を作る(第3図ステップ20)。このような未硬化プ
リプレグシート14の製作に際しては、一方向に互いに平
行に配列した炭素繊維に、アルコールを溶剤とするフェ
ノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の縮合系樹脂を
マトリックスとして含浸して予備硬化させればよく、こ
れによって連続繊維の未硬化プリプレグシート14を作製
することができる。次に、このシート14を前記木材単板
12Aと12Bおよび12Bと12Cの間に、その繊維方向が木材単
板の繊維方向と一致するようにそれぞれ介挿し(ステッ
プ21)、これら木材単板12A,12B,12Cおよびプリプレグ
シートをホツトプレスにより10kg/cm2程度の圧力下,80
℃で1時間保持する(ステップ22)この結果、プリプレ
グシートの硬化と、硬化したシートと木材単板との接着
が一工程で行われ、積層板11を得ることができる。そし
て、このような積層板11を所要寸法に切断しその側面方
向に矧ぎ合わせて第2図に示す響板10を得る。
ここで、縮合系樹脂をマトリツクスとする炭素繊維強化
樹脂製シートの未硬化プリプレグシートを、複数枚の木
材単板間にそれぞれ介装し、前記シートの硬化と木材単
板との接着とを同時に進行させると、以下に列挙する種
々の効果が得られることが分つた。すなわち、その1と
して縮合系樹脂をマトリツクスとして用いているため、
木材単板との親和性が大で、良好な接着が得られる,そ
の2として必要以上の樹脂が木材単板に浸透することが
なく、木材単板の木口面方向(繊維方向)の撓み振動の
損失係数(tanδ)を増大させることがない、その3と
して木材単板の表面の凹凸になじんだ形でプリプレグシ
ートが流動硬化するため、最小重量での接着剤層と、最
大の繊維含有率の炭素繊維強化樹脂製シート層が形成さ
れる,そしてその4として縮合系樹脂のマトリツクスは
エポキシ樹脂等に比べて弾性率が高いため、特に木口面
方向のせん断損失補強に効果が高い。その結果、木口面
方向のせん断損失が小さくなり、高周波域のダンピング
を少なくすることができる。
ちなみに,この発明によると響板と、第1図に示した芯
材,表,裏面板およびエポキシ樹脂をマトリツクスとす
る繊維強化樹脂製シートとからなる従来響板との重量増
加率,接着剤の浸透厚みおよび損失係数(tanδ)を表
にして示す。
以上のことから、上記構成による響板1によれば、重量
増加を最小限に抑えることができ、また、全音に亘つて
音がよく伸びて明るくバランスのとれた音が得られ、響
板として音響特性を改善することができる。
なお、上記実施例は3枚の木材単板と2枚の炭素繊維強
化樹脂製シートにより積層板を製作した場合について説
明したが、この発明はこれらに限らず例えば5枚の木材
単板と4枚の炭素繊維強化樹脂製シートとで製作しても
よく、要は樹脂製シートが木材単板間に介装される積層
板とすればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明に係る楽器用響板の製造方
法は、縮合系樹脂をマトリックスとする未硬化炭素繊維
強化樹脂のプリプレグシートを作製する工程と、木理方
向を揃えて積層される複数枚の木材単板間に前記プリプ
レグシートをその繊維方向が前記単板の繊維方向と一致
するように介挿する工程と、これら単板とプリプレグシ
ートを加熱圧締めしてプリプレグシートを硬化させると
同時に単板とプリプレグシートを一体化させる工程と、
を備えているので、最小重量の増加で良好な接合強度が
得られ、また樹脂の木質部への浸透が少なく、そのため
木質部の損失係数の増大化を防止でき、また、縮合系樹
脂によるせん断損失の補強効果に優れ、高周波域のダン
ピングを小さくすることができ、結果として明るくバラ
ンスのとれた音が得られ、音響特性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来響板の一例を示す断面図、第2図はこの発
明をピアノの響板に適用した場合の一実施例を示す腰部
斜視図、第3図は製造工程を示す図である。 10……響板、11……積層板、12A,12B,12C……木材単
板、13A,13B……炭素繊維強化樹脂製シート、14……プ
リプレグシート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】縮合系樹脂をマトリックスとする未硬化炭
    素繊維強化樹脂のプリプレグシート(14)を作製する工
    程(20)と、 木理方向を揃えて積層される複数枚の木材単板(12A,12
    B,12C)間に前記プリプレグシート(14)をその繊維方
    向が前記単板の繊維方向と一致するように介挿する工程
    (21)と、 これら単板(12A,12B,12C)とプリプレグシート(14)
    を加熱圧締めしてプリプレグシート(14)を硬化させる
    と同時に単板(12A,12B,12C)とプリプレグシート(1
    4)を一体化させる工程(22)と、 を備えたことを特徴とする楽器用響板の製造方法。
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