JPS5919997A - 楽器用音板の製法 - Google Patents

楽器用音板の製法

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JPS5919997A
JPS5919997A JP57129238A JP12923882A JPS5919997A JP S5919997 A JPS5919997 A JP S5919997A JP 57129238 A JP57129238 A JP 57129238A JP 12923882 A JP12923882 A JP 12923882A JP S5919997 A JPS5919997 A JP S5919997A
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JP
Japan
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fibers
resin
tone
rods
tone plate
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JP57129238A
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JPS6238712B2 (ja
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修一 沢田
重雄 鈴木
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Nippon Gakki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Gakki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、シロホン、マリンバ、ビブラホンなどの打
楽器1こ用いられる楽器用音板の製法に関する。
従来より上記打楽器の音板(こは、ホンジコラスローズ
、オノオレ、バトックなどの木材やガラス繊維強化樹脂
、カーボン細維強化樹脂などの繊維強化w脂が用いらイ
1ている。ところが、木材よりなる音板では、まろやか
で深みのある音色が得らむ。
るものの天然物であるため均質な製品を得ることが困難
であり、かつ気象条件等によって音色や音階が資化する
欠点がある。これに対し、繊維強化樹脂よりなる音板で
は、気象条件等によって音色。
音階が変化することがなく、また均一な製品が得られ、
さらiこ撮1ノエネルギーの内部損失が小さく音がよく
伸びるという利点があるが、音質感が非常に冷めたく硬
いという欠点がある。このため、#11.維強化倒脂と
木材とを音板の厚み方向や幅方向に積層した音板が提案
されているが、木材を使う以上音質の不安定性を解消す
べくもなく、さらにはkl、ME強化圀脂製隊板の特長
である音の坤びの良さを損うこともあった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、繊維強化
樹脂製音板に特有の音の伸びの良さと、木製音板が有す
る柔らかく、温みのある音色とを併せ持つ繊維強化耐脂
からなる楽器用音板の製法を提供することを目的とし、
低融点合金、熱可塑性樹脂、熱溶融性有機材料よりなる
繊維もしくはロッドを強化用繊維と同方向(こ配向させ
、かつこの配向方向に直交する断面での繊維もしくはロ
ッドの断l′f′i積の総和が音板の断面積の5〜60
%となるように明脂中に添加9分散させたうえ、上記低
融点合金、熱可塑性樹脂、熱溶融性有機材料の浴融温I
W以下で上記樹脂を固化させ、ついで加熱して上記線維
もしくはロッドを溶融して除去することを特徴とするも
のである。
以下、この発明の詳細な説明する。
この発明に用いられる強化用印維としては、ガラス線維
、カーボン繊維、アラミド繊維や炭化ケイ素、窒化ホウ
λなどのホイスカなどが単独または2檀以上組合せて用
いられ、特に高弾性カーボン繊維が好適に用いられる。
繊維もしくはロッドとしては、低融点合金、熱可塑性樹
脂、熱浴融性有機材料が用いられ、低融点合金よりなる
繊維もしくはロッドとしては、鉛、アンチモン、ビスマ
スなどからなる溶融点200”C以下の金属が、また、
熱可塑性樹脂よりなる繊維もしくはロッドとしては、未
架傭ブチルゴム、高圧ポリエチレンなどの溶融温度が好
ましくは200”0以下の熱可塑性合成樹脂が、また、
熱溶融性有機材料よりなる4#!維もしくはロッドとし
ては、パラフィンワックス、みつろうなどの溶融点20
0”Q以下の有機材料が用いられる。そしてこれらの材
料を溶融紡糸法や押出法、キャスト法など(こよって直
径10μm〜5.0順の繊維状もしくはロッド状とし、
その長さが充分長いものが用いられる。
上記強化用繊維およびこの繊維もしくはロッドは、とも
1こその繊維方向を一方向に配向させられて樹脂中に添
加、分散させられる。ここで用いられる樹脂としてはエ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂
などの熱硬化性樹脂が挙げられ、特にカーボン繊維との
接着性に潰れるエポキシ樹脂が奸才しい。エポキシ樹脂
を使用する場合(こけ、未硬化状態の恒]脂液中1こ強
化用繊維と上記繊維もしくはロッドとを一方向(こ引揃
えて含浸せしめればよい。強化用繊維の添加量は、樹脂
(こ対して]l!!常15〜70vO1%とさ口、15
vo1%未満であれば樹脂に対する機械的補強が充分で
なく、ヤング率の低い強化樹脂しか得られず、7 Q 
vo1%を趙えると強化用繊維の分散が均一とならず樹
脂とのぬわ、が悪化し、均質な強化樹脂が得ら口、ない
。そして、樹脂お強化用繊維とでなる組成物のヤング率
が2ooo#/−以上になるようにその添加量およびそ
の種類が適宜選択される。
また、上記繊維もしくはロッドの添加量は、樹脂固化後
その配向方向に直交する断面での繊維もしくはロッドの
断面積の総和が同化樹脂(こ対して5〜60チとなるよ
う(こ、その径との関係で決めらむ、る。ここで上記断
面積の比を5〜60係としたのは、後述するよう(乙 
5%未満では音板としたとき、その音色に木質感が付与
されず、60チを越えると音の伸びが悪化するためであ
る。
ついで、強化用繊維と上記繊維もしくはロッドとが一方
向に引揃えられて含浸2分散された樹脂液等は、金型に
移さfl、、′?#温ないし繊維もしくはロッドを形成
する 低融点合金、熱可塑性樹脂、熱浴融性有機材料の
溶融温度以下の温4度で硬化させられ、板状もしくは塊
状の音板素材を得る。そして、この音板素材を上記繊維
もしくはロッドの゛溶融温度以上に加熱し、上1Vi2
繊維もしくはロッドを溶融して音板素材から除去する。
この際、音板素材に振動、回転などの機械的応力を加え
、溶融した上記繊維もしくはロッドを音板素材から容易
]こ溶出できるようにすることが好ましい。この操作に
よって、音板素材から上記繊維もしくはロッドが取り除
かnl、音板素材(こは上紀稙維もしくはロッドと同径
、同長の空洞が形成さゎ、る。
そして、この音板素材の強化用繊維の配向方向が音板の
長手方向となるよう1こ、音板素材がら音板が切り出さ
ul、えぐり加工等の後加工が施され、目的とする音板
が得られる。このようにして製造された音板の一例を第
1図昏こ示す。図中符号1は音板、2は強化用繊維を含
んだ樹脂、3は上記繊維もしくはロッドが醇出して形成
さむた空洞である口 なお、以上の説明では一旦大型の音板素材を形成し、こ
れより音板を切り出す方法を示したがこれ(こ限らず、
強化用繊維および上記繊維もしくはロッドを分散させた
ゆ1脂液等を音板状の金型(こ充填して硬化させて、音
板を個々に形成する方法を採ってもよい。
このよう(こして製造された音板1は、これを打撃した
とき、繊維強化樹脂J1!!音板に特有の音の伸びの良
さと木製音板(こ固有の柔らかく木質感]こ溢れた音色
とを併せ持つものになる。以下にその理由を説明する。
音板の如き梁を振動させた時の共振周波数fnは剪断変
形を考慮したGo h e n、、sの解)こよれば、
次式で表わされる。
fa:n次共振周波数、 E:ヤング率ρ:密度、aI
I:モード定数、I!:長さh:厚み、 G:剪断弾性
率 さて、1次、2次などの低次モートでは、anが小であ
り ll’lはほぼ1(こなる。このため、共振4次、
5次などの高次モードでは、allが大となり、さらに
1(10が大のときはTは1よりかなり大きくなり、こ
のため1日は低くなってしすう。
逆(こE/()が小のときは1゛が1(こ近くなり、f
”は低くならt、fい。すなわち、高次モードでは、f
IlはE/Gに大きく影響を受け、E/()が犬ではf
lIが低くなり、18/Gが小ではf、は低くならない
ところで、上述のよう)こして製造された音板1は、音
板1の長手方向に上記繊維もしくはロッドが浴出して形
成された。Wll長い空洞36.が配向させられたもの
であるので、音板1の長手方向のヤング率(E)は空洞
3・・・のない繊維強化樹脂のヤング率と同一であるが
、音板1の厚み方向の剪断弾性率(G)は峠下ぐる。し
たがって、空洞3・・・のない繊維強化樹脂の音板おこ
の音板とを比較すると、Eは同一であるが、E/Gはこ
の音板1の方が大きくなる。
よって、この音板1のIi’、 / Gが大きいため、
E/ρが関係する低次モードの周波数は変化しないが、
1210が関係する高次モードの周波数は低下すること
(こなる。これをグラフで示すと第2図および第3図の
よう【こなろ。第2 !2?lはこのH/Gが大きい音
(夕1の共振周波数の分布スペクトルであり、第3図は
一般の空/l11113・・・のないE/Gが小さい音
板の共振周波〆9の分布スペクトルである。
図からも明らかなように、この音板1では高次共振周波
数が低周波数11111にかたよって存在すること1こ
なり、柔らかな音色が得られることがわかる。
また、@21図および第3図を比較すると、第2図の音
板1の高次倍音の音圧レベルが高次側にゆく(こしたが
って、’?’a、 激tこ低下していることがわかる。
この現象も鋒仮1の音色昏こ柔らかな木質感を付与する
効呆がある。この理由をつぎ(こ説明する。上述のよう
に、14/Gが大さくなると、高次モードでの音板1の
微少部分の変形が曲げ変形から剪断変形に移行し、これ
に伴って剪断損失による撮動エネルギーの損失が大きく
なる。この結果、高次モードでの減衰が大きくなり、高
次倍音の音圧レベルが低下することをこなる◇ さら(こ、この音板1のEは、空洞3・・・のない繊維
強化樹脂製音板のEと同一であり、またE/ρもほぼ同
一となるので、空洞3・・・のない繊維強化樹脂製音板
と同様1こ曲げ損失(こもとづく低次倍音の減衰が少な
く、さら憂こ低次モードでの剪断変形が微かであるので
剪断損失による低次倍音の減衰も微かであり、このため
音板1は空洞3・・・のない繊維強化I飼脂製音板と同
様に音の伸びが良いこと(こなる。そして、上記繊維も
しくはロッドが溶出して形成された空洞3・・・の断面
積が音板1の断面積の5多未満となるとGが好ましい程
度にまで十分iこ低下せず、したがって目的とする木質
感が得られす、また60%を越えるとGが低下しすぎて
低次モードでの減衰が大きくなり音の伸びが悪化する。
見上説明したよう(こ、この発明の楽器用音板の製法は
、低融点合金、熱り塑性樹脂、熱溶融性有機材料よりな
る敏維もしくはロッドを強化用繊維と同方向(こ配向さ
せ、かつ上記配向方向に直交する断面での上記峨に(C
もしくはロッドの断面積の総和が音板の力1面積の5〜
60%となるように樹脂中(こ分散させて固化せしめた
のち、加熱して上記4維もしくはロッドを浴融して除去
するものであるので、青ら口る音板に強化用繊維と同配
向方向の空洞が好ましい違度)こ形成され、こわ、ら空
洞の形成によって、音板のヤング率が大きく保持される
と同時(こGも大きくなり、これ(こよって繊維強化圏
脂製音仮に特有の冴の伸びの良さと木製音板独特の柔ら
かく温みのある木質感(こ富む音色とを併せ持つ音・薯
持性の優れた背板がイ0られる。才だ、木材の如き天然
材を一切用いることがないので、均質な音板な太1λ)
こlJ’fAすることができるとともに気象条件等によ
って音色や音階が変化することがなく常に安定した音を
発する音板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の製法によって得ら12だ音板の例を
示す一部断面祝した斜視図、第2図はこの発明の製法に
よって得られた音板を発音させた時の周波数スペクトル
を示すグラフ、第3図は一般の繊維強化四指製音板を発
音させた時の周波数スペクトルを示すグラフである。 1・・・・・・音板、2・・・・・・強化用繊維が含ま
れた樹脂、31.、 、、、繊維もしくはロッドが溶出
して形成さn、た空洞。 出願人 H″本楽器製造株式会社 第1図 j            2 第2図 1@ヨ友牧 1目玉り投

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 強化用繊維を一方向(こ配向させて樹脂中に分散させた
    うえ、樹脂を固化させて繊維強化樹脂製楽器用音板を製
    造するに際し、低融点合金、熱可塑性樹脂、熱溶融性有
    機材料よりなる繊維もしくはロッドを、上記強化用繊維
    と同方向に配向させ、かつ上記配向方向(こ直交する断
    面での上記繊維もしくはロッドの断面積の総和が音板の
    断面積の5〜60チとなるように上記樹脂中に添加、分
    散させたのち、上記団脂を固化させ、さらに加熱し上記
    Ia維もしくはロッドを溶融して除去することを特徴と
    する楽器用音板の製法。
JP57129238A 1982-07-24 1982-07-24 楽器用音板の製法 Granted JPS5919997A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3518032A1 (de) * 1984-05-30 1985-12-05 Nippon Gakki Seizo K.K., Hamamatsu, Shizuoka Laenglicher klangkoerper fuer schlagmusikinstrumente
DE3743687A1 (de) * 1986-12-25 1988-07-07 Yamaha Corp Klangstab fuer schlaginstrumente

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