楽器
【課題】比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能を有する楽器を提供する。
【解決手段】比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備える。この木製部材の圧縮による前記板厚方向への圧縮率が０．５０〜０．７０であればより好ましい。このような木製部材は、高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化させた後、一対の金型によって板厚方向に圧縮力を加えることによって形成される。
【解決手段】比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備える。この木製部材の圧縮による前記板厚方向への圧縮率が０．５０〜０．７０であればより好ましい。このような木製部材は、高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化させた後、一対の金型によって板厚方向に圧縮力を加えることによって形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を圧縮成形することによって得られた木製部材を備えた楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材を用いて構成されるギターやバイオリン等の楽器においては、楽器の特性や適用箇所に応じて、メープルやマホガニーのように、比重が０．７程度と高く、優れた振動特性を有する木材が用いられることが多い。この中でも、厳寒の気候下で長い年月生育したメープルには、木目が特に密に揃った虎目と呼ばれる材があり、エレキギターのボディやバイオリンのネックなどに好適とされている。
【０００３】
しかしながら、上述した良質の木材は、楽器その他の木材製品用として伐採が進んだ結果、現在では入手が困難となってきている。このため、近年、良質の木材と同等の振動特性を有し、楽器用部材として好適な素材が求められていた。
【０００４】
このような状況の中、楽器用部材を製造する技術として、幅方向に圧縮された圧縮木材を軟化し、その幅方向を固定しながらプレス成形し、形状の固定化を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５３３９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、実質的な圧縮は幅方向のみであり、板厚方向に十分な圧縮が加えられていないため、楽器用部材として要求される性能を実現するためには、結局のところ、原材として比重が高い木材を使用せざるを得なかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能を有する楽器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る楽器は、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記発明において、前記木製部材の前記板厚方向への圧縮率が０．５０〜０．７０であるとしてもよい。
【００１０】
また、上記発明において、前記板厚方向への圧縮率が、前記板厚方向と直交する面内の位置によって異なるとしてもよい。
【００１１】
また、上記発明において、前記木製部材の長手方向が前記木材の繊維方向と略平行であるとしてもよい。
【００１２】
また、上記発明において、少なくとも一部が前記木製部材からなる響板を有するとしてもよい。
【００１３】
また、上記発明において、前記響板の前記木製部材からなる部分と一体に形成され、前記木製部材からなる部分を補強する突起部を有するとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備えることにより、比重が高い新素材を用いて楽器を構成することができる。したがって、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能を有する楽器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面はあくまでも模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る楽器であるアコースティックギター（以後、単に「ギター」と称する）の構成を模式的に示す図である。また、図２は、図１に示すギターの裏側の構成を示す図である。これらの図に示すギター１は、弦Ｓｔｒの振動を音として外部へ伝えるボディ２と、ボディ２から延出するように取り付けられ、弦Ｓｔｒを張るためのネック３と、ネック３の弦Ｓｔｒと面する表面に設けられ、演奏者が弦Ｓｔｒを指で押さえるためのフィンガーボード４と、ネック３の一端に設けられ、弦Ｓｔｒの端部を巻きつけるヘッド５と、を備える。
【００１７】
ボディ２は、表板２ａ、裏板２ｂ、および側板２ｃを響板として備え、筐体状をなす。響板は、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材からなる。
【００１８】
ボディ２の表面には、弦Ｓｔｒの振動を音波として外部へ出力するサウンドホール２ｄが設けられている。また、ボディ２の表面には、ピックによって表板２ａが削られるのを防止するピックガード６、および弦Ｓｔｒの一端を取り付ける下駒７が設けられている。
【００１９】
ネック３、フィンガーボード４、およびヘッド５も木材からなる。このうち、ヘッド５には、弦Ｓｔｒの数だけ糸巻８が取り付けられている。各部位に適用される木材の種類は、各部位の機能等に応じて定められる。これらの部位を、ボディ２と同様に形成された木製部材を用いて実現してもよい。
【００２０】
次に、ボディ２の響板となる木製部材の製造方法について説明する。以下では、主として、表板２ａや裏板２ｂの基材となる木製部材を製造する場合について説明する。木製部材を製造する際には、まず、所定の形状をなす木材を原木から形取る（形取工程）。図３は、この形取工程の概要を模式的に示す図である。図３では、原木である無圧縮状態の無垢材１０（木目Ｇを有する）から、略円弧状に湾曲した断面形状を有し、長手方向が無垢材１０の繊維方向Ｌと略平行な木材１１を切削等によって形取る場合を模式的に示している。なお、図３では、木材１１の湾曲する外周側の外側面１１ａが上方に位置する状態を図示している。木材１１は、後述する圧縮工程によって減少する分の容積を予め加えた容積を有している。
【００２１】
木材１１の原材料である無垢材１０は、比重が０．５以下、より好ましくは比重が０．４５以下の木材であり、具体的には、ヒノキ、ヒバ、スギ、キリ、マツ等のうちのいずれかである。
【００２２】
ところで、図３では、無垢材１０から形取る木材１１の長手方向とその木材１１の繊維方向Ｌとが略平行であり、湾曲する外側面１１ａが柾目面をなすように形取りを行った場合を示しているが、木材１１の長手方向がその木材１１の繊維方向Ｌと略平行であり、外側面１１ａの表面が板目面または追柾面をなすように形取ることもできる。このように、木材１１の長手方向が木材１１の繊維方向Ｌと略平行であることにより、高い強度を確保することができる。なお、無垢材１０から形取る木材は、平板状をなしていてもよい。
【００２３】
以上説明した形取工程において、木材１１を原木からどのように形取るかは、その木材１１に対して要求する強度や美観等の各種条件に応じて定められる。そこで、以後の説明で参照する図面においては、木材１１の木目Ｇを省略して記載する。
【００２４】
この後、形取った木材１１を、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置し、水分を過剰に吸収させることによって十分に軟化させる（軟化工程）。ここでいう高温高圧とは、温度が１００〜２３０℃、より好ましくは１８０〜２３０℃、さらに好ましくは１８０〜２００℃程度であり、圧力が０.１〜３.０ＭＰａ（メガパスカル）、より好ましくは０.４５〜２.５ＭＰａ、さらに好ましくは１.０〜１.６ＭＰａ程度の状態を指す。なお、上述した水蒸気雰囲気中で木材１１を放置して軟化させる代わりに、例えばマイクロウェーブの如き高周波の電磁波によって木材１１を加熱して軟化させてもよい。
【００２５】
続いて、上述した軟化工程で十分に軟化した木材１１を圧縮する（圧縮工程）、図４は、圧縮工程の概要を示す図である。図４では、木材１１の上下が図３と逆転しており、湾曲している内周側の内側面１１ｂが外側面１１ａよりも上方に位置している。木材１１を圧縮する際には、木材１１を一対の金型５１および６１によって挟持し、所定の圧縮力を加える。図４で木材１１の上方から圧縮力を加える金型５１は、木材１１の内側面１１ｂに当接する凸部５２を備えたコア金型である。これに対し、図４で木材１１の下方から圧縮力を加える金型６１は、木材１１の外側面１１ａを嵌入する凹部６２を備えたキャビティ金型である。
【００２６】
この圧縮工程では、軟化工程と同じ水蒸気雰囲気中で木材１１を圧縮する。具体的には、金型５１および６１の少なくとも一方を他方に対して移動することによって木材１１を挟持し、木材１１を徐々に所定の３次元形状へ変形させる。以下では、説明の便宜上、金型５１を下降させて金型６１へ近づけていく場合を説明する。
【００２７】
図５は、金型５１の凸部５２が木材１１に当接し、木材１１に金型５１および６１からの圧縮力が加わり始めた状態を示す図であり、図４に示す木材１１、金型５１および６１のＡ−Ａ線断面に相当する縦断面を示す図である。図５に示す状態から金型５１を下降させていくと、木材１１は、金型５１および６１から圧縮力を受けることによって徐々に変形していく。その結果、木材１１の内側面１１ｂは、金型５１の凸部５２の底面と密着した状態になる一方、木材１１の外側面１１ａは、金型６１の凹部６２の底面と密着した状態になる。
【００２８】
図６は、圧縮力が加わることによって木材１１が金型５１および６１と密着した状態を示す図であり、圧縮工程における木材１１の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図６に示すように、木材１１は、圧縮工程によって金型５１と金型６１との隙間に相当する平板状に変形する。図６に示す状態で木材１１に所定時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）圧縮力を加える。この圧縮力は、木材１１の外側面１１ａおよび内側面１１ｂと直交する方向すなわち木材１１の板厚方向に加えられる。その後、上記水蒸気雰囲気を解いて木材１１を乾燥させ、金型５１と金型６１を離間させて圧縮を解除する。この結果、木材１１は、その形状が固定される。
【００２９】
圧縮工程後の木材１１の肉厚は、圧縮前の肉厚の３０〜５０％程度となる。換言すると、この圧縮工程における木材１１の圧縮率（圧縮による木材の肉厚の減少分ΔＲとその木材の圧縮前の肉厚Ｒの比の値ΔＲ／Ｒ）は、０.５０〜０.７０程度である。
【００３０】
なお、金型５１および６１の少なくとも一方を他方に対して移動する際には、適当な駆動手段を用いて金型５１および／または６１を電気的に移動させることにより、木材１１に加わる圧縮力を調整するようにすればよい。また、金型５１と金型６１とをねじで連結し、このねじを手動または自動で締めることによって金型５１を金型６１に対して上下動させるようにしてもよい。
【００３１】
以上説明した圧縮工程の後、木材１１に切削、研磨、つや出し等の処理を施すことにより、木材１１を所定の３次元形状に整形する（整形工程）。
【００３２】
図７は、以上説明した一連の工程（形取工程〜整形工程）によって製造された木製部材の構成を示す図である。同図に示す木製部材１２は、ギター１のボディ２の表板２ａや裏板２ｂとなる板材である。
【００３３】
木製部材１２を用いて表板２ａを形成する場合には、木製部材１２の所定の位置にサウンドホール２ｄを形成する。また、木製部材１２の表面のうち、ボディ２を組み立てた時にボディ２の内側に来る面には、木製部材１２を補強するとともに、木製部材１２全体に振動を伝達するための力木（ギターの場合、通常「ブレーシング」と呼ばれる）が所定のパターンにしたがって設けられる。ブレーシングは、木製部材１２を用いて裏板２ｂを形成する場合にも、その木製部材１２の一方の面に設けられる。ただし、表板２ａと裏板２ｂとでは、一般にブレーシングのパターンは異なる。
【００３４】
ここまで、表板２ａや裏板２ｂの基材となる木製部材の製造方法について説明してきたが、側板２ｃの基材となる木製部材についても、上記同様の処理によって形成することができる。
【００３５】
側板２ｃに適用する木製部材を加工する場合には、その波打つ形状に鑑みて、原木から平板状に形取った木材に曲げ加工を施した後、一対の金型を用いた圧縮工程を行うようにしてもよい。この際には、木材に曲げ応力が作用しても割れ等を生じない程度にその木材が軟化していなければならない。そこで、曲げ工程を行う前に、木材を高温かつ湿潤な状態にしておくことが好ましい。この状態は、例えば木材に対して８０〜１００℃の水蒸気を２０〜８０分間吹き付けることによって実現される。なお、水蒸気の温度や吹き付け時間は、木材の種類、大きさ、形状、曲げを加える方向などを考慮して定めればよい。また、木材を煮沸したり、木材にマイクロウェーブを照射するといった周知の方法によって木材を高温かつ湿潤な状態にしてもよい。
【００３６】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備えることにより、比重が高い新素材を用いて楽器を構成することができる。したがって、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能（例えば、強度や振動特性）を有する楽器を提供することが可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態１によれば、比較的入手しやすいヒノキ、ヒバ、スギ、キリ、マツ等の低比重の木材を原材としているため、入手が困難なマホガニーやメープルのような高比重の木材を用いた場合と同等の性能を、低コストで実現することができる。また、前述した低比重の木材として間伐材を利用することにより、資源の節約や有効利用といった環境問題にも寄与することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態１に係る楽器は、エレキギターでもよい。この場合、木製部材は、フルアコースティックギターやセミアコースティックギターのボディとして適用することができる、また、木製部材を、空洞がないソリッドギターのボディとして適用することも可能である。
【００３９】
（実施の形態１の変形例）
本実施の形態１の変形例に係るギターは、表板や裏板と一体に突起部が形成されていることを特徴とする。この突起部は、実施の形態１におけるブレーシングと同様の役割を果たすものである。図８は、この変形例に係るギターの裏板に設けられた突起部の例を示す図である。同図に示す裏板２ｅには、長手方向と短手方向にそれぞれ平行な直線部分を有し、かつ裏板２ｅの表面から紙面手前方向に突起した突起部２ｆが一体に形成されている。この意味で、図８の紙面手前側が、裏板２ｅの裏側である。
【００４０】
突起部２ｆを裏板２ｅと一体に形成する場合には、無垢材１０から木材を形取る際、突起部２ｆとなる突起を切削によって形成する。また、金型５１の凸部５２または金型６１の凹部６２に、突起部２ｆの形状に対応したくぼみを設けておき、圧縮工程において突起部も同時に形成する。
【００４１】
なお、図示はしないが、表板についても、裏板２ｅの場合と同様、突起部に応じた形取りを行う一方、金型に適当なくぼみを形成しておき、上記実施の形態１と同様の圧縮成形を行うことにより、突起部を表板と一体に形成することができる。
【００４２】
以上説明した本実施の形態１の一変形例によれば、響板と突起部が一体で形成されているため、ブレーシングを響板に接着する場合のように、経時劣化によってブレーシングとしての突起部が響板から剥がれてしまう虞がなく、耐久性に優れるとともに、両部材を接着する場合よりも大きな補強効果を得ることができる。
【００４３】
また、響板と突起部とを一体で形成した利点として、従来のように接着部分で振動の不連続性が生じることがなく、弦からの振動がより的確に響板全体に伝達される点をあげることもできる。この結果、ボディから高音質の音を発生させることができる。
【００４４】
本変形例においては、原木から形取る木材の形状や金型の形状を調整することにより、実質的に木材の圧縮率を部分的に変えるような調整を行った。この意味では、突起部以外の箇所に対しても、木製部材の形状や振動特性をふまえた圧縮率となるように予め調整しておけば、一段と精密な振動特性を有し、かつ高音質の音を発生させることが可能な木製部材を実現することができる。
【００４５】
また、上記の如く圧縮率の調整を行うことによって、響板の表面を突起の少ない滑らかな表面としても、十分な強度が得られる可能性がある。したがって、この場合にも、優れた音質の楽器を実現することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る楽器であるバイオリンの構成を示す図である。同図に示すバイオリン２１は、弦Ｓｔｒの振動を音として外部へ伝えるボディ２２と、ボディ２２から延出するように取り付けられ、弦Ｓｔｒを張るためのネック２３と、ネック２３の弦Ｓｔｒと面する表面に設けられ、演奏者が弦Ｓｔｒを指で押さえるためのフィンガーボード２４と、ネック２３の一端に設けられ、弦Ｓｔｒの端部を巻きつけるヘッド２５と、を備える。
【００４７】
ボディ２２は、表板２２ａ、裏板、側板（裏板と側板は図示せず）を響板として備え、筐体状をなす。これらの響板は、比重が０．５以下（より好ましくは比重が０．４５以下）で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材からなる。響板を構成する表板２２ａ等の木製部材は、上記実施の形態１で説明した木製部材の製造方法によって形成される。
【００４８】
ボディ２２の表面には、弦Ｓｔｒの振動を音波として外部へ出力する２つのｆ字孔２２ｂが形成されている。また、ボディ２２の表面には、弦Ｓｔｒを張る駒２６、および弦Ｓｔｒの一端を取り付けるテールピース２７が設けられている。
【００４９】
ネック２３、フィンガーボード２４、およびヘッド２５も木材からなる。このうち、ヘッド２５には、弦Ｓｔｒの数だけ糸巻２８が取り付けられている。各部位に適用される木材の種類は、各部位の機能等に応じて定められる。これらの部位を、ボディ２２と同様に形成された木製部材を用いて実現してもよい。
【００５０】
図１０は、表板２２ａの裏側の構成を示す図である。表板２２ａの裏側には、表板２２ａの長手方向に沿って力木（バイオリンの場合、通常「バスバー」と呼ばれる）２２１ａが設けられている。バスバー２２１ａは、表板２２ａを補強するとともに、弦Ｓｔｒの振動を響板全体に伝え、特に低音の響きを強める役割を果たしている。本実施の形態２においても、このバスバー２２１ａを、表板２２ａと一体に突起部として形成することが可能である。これにより、ギターにおいて響板とブレーシングとしての突起部を一体に形成した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備えることにより、比重が高い新素材を用いて楽器を構成することができる。したがって、上記実施の形態１と同様に、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能（例えば、強度や振動特性）を有する楽器を提供することが可能となる。
【００５２】
なお、以上の説明ではバイオリンを取り上げたが、他の弦楽器（ビオラ、チェロ、コントラバス等）のボディを上記同様に構成することも可能であり、得られる効果も同じである。
【００５３】
ここまで、本発明を実施するための最良の形態を説明してきたが、本発明は、上述した２つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明に係る楽器としては、ピアノやチェンバロのような鍵盤楽器をあげることもできる。このような鍵盤楽器の響板を上記同様に圧縮成形することにより、比重が軽い木材を用いても優れた音質を備えた鍵盤楽器を実現することができる。
【００５４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る楽器であるアコースティックギターの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すアコースティックギターの裏面側の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る楽器に適用する木製部材の製造方法における形取工程の概要を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る楽器に適用する木製部材の製造方法における圧縮工程の概要を示す図である。
【図５】圧縮工程において圧縮を開始した時点の状態を示す図である。
【図６】圧縮工程において木材の変形がほぼ完了した状態を示す図である。
【図７】木製部材の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例に係る楽器であるアコースティックギターの裏板の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る楽器であるバイオリンの構成を示す図である。
【図１０】図９に示すバイオリンの表板の裏側の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ アコースティックギター（ギター）
２，２２ ボディ
２ａ，２２ａ 表板
２ｂ，２ｅ 裏板
２ｃ 側板
２ｄ サウンドホール
２ｆ 突起部
３，２３ ネック
４，２４ フィンガーボード
５，２５ ヘッド
６ ピックガード
７ 下駒
８，２８ 糸巻
１０ 無垢材
１１ 木材
１１ａ 外側面
１１ｂ 内側面
１２ 木製部材
２１ バイオリン
２２ｂ ｆ字孔
２６ 駒
２７ テールピース
５１，６１ 金型
５２ 凸部
６２ 凹部
２２１ａ バスバー
Ｇ 木目
Ｌ 繊維方向
Ｓｔｒ 弦
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材を圧縮成形することによって得られた木製部材を備えた楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材を用いて構成されるギターやバイオリン等の楽器においては、楽器の特性や適用箇所に応じて、メープルやマホガニーのように、比重が０．７程度と高く、優れた振動特性を有する木材が用いられることが多い。この中でも、厳寒の気候下で長い年月生育したメープルには、木目が特に密に揃った虎目と呼ばれる材があり、エレキギターのボディやバイオリンのネックなどに好適とされている。
【０００３】
しかしながら、上述した良質の木材は、楽器その他の木材製品用として伐採が進んだ結果、現在では入手が困難となってきている。このため、近年、良質の木材と同等の振動特性を有し、楽器用部材として好適な素材が求められていた。
【０００４】
このような状況の中、楽器用部材を製造する技術として、幅方向に圧縮された圧縮木材を軟化し、その幅方向を固定しながらプレス成形し、形状の固定化を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５３３９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、実質的な圧縮は幅方向のみであり、板厚方向に十分な圧縮が加えられていないため、楽器用部材として要求される性能を実現するためには、結局のところ、原材として比重が高い木材を使用せざるを得なかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能を有する楽器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る楽器は、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記発明において、前記木製部材の前記板厚方向への圧縮率が０．５０〜０．７０であるとしてもよい。
【００１０】
また、上記発明において、前記板厚方向への圧縮率が、前記板厚方向と直交する面内の位置によって異なるとしてもよい。
【００１１】
また、上記発明において、前記木製部材の長手方向が前記木材の繊維方向と略平行であるとしてもよい。
【００１２】
また、上記発明において、少なくとも一部が前記木製部材からなる響板を有するとしてもよい。
【００１３】
また、上記発明において、前記響板の前記木製部材からなる部分と一体に形成され、前記木製部材からなる部分を補強する突起部を有するとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備えることにより、比重が高い新素材を用いて楽器を構成することができる。したがって、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能を有する楽器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面はあくまでも模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る楽器であるアコースティックギター（以後、単に「ギター」と称する）の構成を模式的に示す図である。また、図２は、図１に示すギターの裏側の構成を示す図である。これらの図に示すギター１は、弦Ｓｔｒの振動を音として外部へ伝えるボディ２と、ボディ２から延出するように取り付けられ、弦Ｓｔｒを張るためのネック３と、ネック３の弦Ｓｔｒと面する表面に設けられ、演奏者が弦Ｓｔｒを指で押さえるためのフィンガーボード４と、ネック３の一端に設けられ、弦Ｓｔｒの端部を巻きつけるヘッド５と、を備える。
【００１７】
ボディ２は、表板２ａ、裏板２ｂ、および側板２ｃを響板として備え、筐体状をなす。響板は、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材からなる。
【００１８】
ボディ２の表面には、弦Ｓｔｒの振動を音波として外部へ出力するサウンドホール２ｄが設けられている。また、ボディ２の表面には、ピックによって表板２ａが削られるのを防止するピックガード６、および弦Ｓｔｒの一端を取り付ける下駒７が設けられている。
【００１９】
ネック３、フィンガーボード４、およびヘッド５も木材からなる。このうち、ヘッド５には、弦Ｓｔｒの数だけ糸巻８が取り付けられている。各部位に適用される木材の種類は、各部位の機能等に応じて定められる。これらの部位を、ボディ２と同様に形成された木製部材を用いて実現してもよい。
【００２０】
次に、ボディ２の響板となる木製部材の製造方法について説明する。以下では、主として、表板２ａや裏板２ｂの基材となる木製部材を製造する場合について説明する。木製部材を製造する際には、まず、所定の形状をなす木材を原木から形取る（形取工程）。図３は、この形取工程の概要を模式的に示す図である。図３では、原木である無圧縮状態の無垢材１０（木目Ｇを有する）から、略円弧状に湾曲した断面形状を有し、長手方向が無垢材１０の繊維方向Ｌと略平行な木材１１を切削等によって形取る場合を模式的に示している。なお、図３では、木材１１の湾曲する外周側の外側面１１ａが上方に位置する状態を図示している。木材１１は、後述する圧縮工程によって減少する分の容積を予め加えた容積を有している。
【００２１】
木材１１の原材料である無垢材１０は、比重が０．５以下、より好ましくは比重が０．４５以下の木材であり、具体的には、ヒノキ、ヒバ、スギ、キリ、マツ等のうちのいずれかである。
【００２２】
ところで、図３では、無垢材１０から形取る木材１１の長手方向とその木材１１の繊維方向Ｌとが略平行であり、湾曲する外側面１１ａが柾目面をなすように形取りを行った場合を示しているが、木材１１の長手方向がその木材１１の繊維方向Ｌと略平行であり、外側面１１ａの表面が板目面または追柾面をなすように形取ることもできる。このように、木材１１の長手方向が木材１１の繊維方向Ｌと略平行であることにより、高い強度を確保することができる。なお、無垢材１０から形取る木材は、平板状をなしていてもよい。
【００２３】
以上説明した形取工程において、木材１１を原木からどのように形取るかは、その木材１１に対して要求する強度や美観等の各種条件に応じて定められる。そこで、以後の説明で参照する図面においては、木材１１の木目Ｇを省略して記載する。
【００２４】
この後、形取った木材１１を、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置し、水分を過剰に吸収させることによって十分に軟化させる（軟化工程）。ここでいう高温高圧とは、温度が１００〜２３０℃、より好ましくは１８０〜２３０℃、さらに好ましくは１８０〜２００℃程度であり、圧力が０.１〜３.０ＭＰａ（メガパスカル）、より好ましくは０.４５〜２.５ＭＰａ、さらに好ましくは１.０〜１.６ＭＰａ程度の状態を指す。なお、上述した水蒸気雰囲気中で木材１１を放置して軟化させる代わりに、例えばマイクロウェーブの如き高周波の電磁波によって木材１１を加熱して軟化させてもよい。
【００２５】
続いて、上述した軟化工程で十分に軟化した木材１１を圧縮する（圧縮工程）、図４は、圧縮工程の概要を示す図である。図４では、木材１１の上下が図３と逆転しており、湾曲している内周側の内側面１１ｂが外側面１１ａよりも上方に位置している。木材１１を圧縮する際には、木材１１を一対の金型５１および６１によって挟持し、所定の圧縮力を加える。図４で木材１１の上方から圧縮力を加える金型５１は、木材１１の内側面１１ｂに当接する凸部５２を備えたコア金型である。これに対し、図４で木材１１の下方から圧縮力を加える金型６１は、木材１１の外側面１１ａを嵌入する凹部６２を備えたキャビティ金型である。
【００２６】
この圧縮工程では、軟化工程と同じ水蒸気雰囲気中で木材１１を圧縮する。具体的には、金型５１および６１の少なくとも一方を他方に対して移動することによって木材１１を挟持し、木材１１を徐々に所定の３次元形状へ変形させる。以下では、説明の便宜上、金型５１を下降させて金型６１へ近づけていく場合を説明する。
【００２７】
図５は、金型５１の凸部５２が木材１１に当接し、木材１１に金型５１および６１からの圧縮力が加わり始めた状態を示す図であり、図４に示す木材１１、金型５１および６１のＡ−Ａ線断面に相当する縦断面を示す図である。図５に示す状態から金型５１を下降させていくと、木材１１は、金型５１および６１から圧縮力を受けることによって徐々に変形していく。その結果、木材１１の内側面１１ｂは、金型５１の凸部５２の底面と密着した状態になる一方、木材１１の外側面１１ａは、金型６１の凹部６２の底面と密着した状態になる。
【００２８】
図６は、圧縮力が加わることによって木材１１が金型５１および６１と密着した状態を示す図であり、圧縮工程における木材１１の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図６に示すように、木材１１は、圧縮工程によって金型５１と金型６１との隙間に相当する平板状に変形する。図６に示す状態で木材１１に所定時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）圧縮力を加える。この圧縮力は、木材１１の外側面１１ａおよび内側面１１ｂと直交する方向すなわち木材１１の板厚方向に加えられる。その後、上記水蒸気雰囲気を解いて木材１１を乾燥させ、金型５１と金型６１を離間させて圧縮を解除する。この結果、木材１１は、その形状が固定される。
【００２９】
圧縮工程後の木材１１の肉厚は、圧縮前の肉厚の３０〜５０％程度となる。換言すると、この圧縮工程における木材１１の圧縮率（圧縮による木材の肉厚の減少分ΔＲとその木材の圧縮前の肉厚Ｒの比の値ΔＲ／Ｒ）は、０.５０〜０.７０程度である。
【００３０】
なお、金型５１および６１の少なくとも一方を他方に対して移動する際には、適当な駆動手段を用いて金型５１および／または６１を電気的に移動させることにより、木材１１に加わる圧縮力を調整するようにすればよい。また、金型５１と金型６１とをねじで連結し、このねじを手動または自動で締めることによって金型５１を金型６１に対して上下動させるようにしてもよい。
【００３１】
以上説明した圧縮工程の後、木材１１に切削、研磨、つや出し等の処理を施すことにより、木材１１を所定の３次元形状に整形する（整形工程）。
【００３２】
図７は、以上説明した一連の工程（形取工程〜整形工程）によって製造された木製部材の構成を示す図である。同図に示す木製部材１２は、ギター１のボディ２の表板２ａや裏板２ｂとなる板材である。
【００３３】
木製部材１２を用いて表板２ａを形成する場合には、木製部材１２の所定の位置にサウンドホール２ｄを形成する。また、木製部材１２の表面のうち、ボディ２を組み立てた時にボディ２の内側に来る面には、木製部材１２を補強するとともに、木製部材１２全体に振動を伝達するための力木（ギターの場合、通常「ブレーシング」と呼ばれる）が所定のパターンにしたがって設けられる。ブレーシングは、木製部材１２を用いて裏板２ｂを形成する場合にも、その木製部材１２の一方の面に設けられる。ただし、表板２ａと裏板２ｂとでは、一般にブレーシングのパターンは異なる。
【００３４】
ここまで、表板２ａや裏板２ｂの基材となる木製部材の製造方法について説明してきたが、側板２ｃの基材となる木製部材についても、上記同様の処理によって形成することができる。
【００３５】
側板２ｃに適用する木製部材を加工する場合には、その波打つ形状に鑑みて、原木から平板状に形取った木材に曲げ加工を施した後、一対の金型を用いた圧縮工程を行うようにしてもよい。この際には、木材に曲げ応力が作用しても割れ等を生じない程度にその木材が軟化していなければならない。そこで、曲げ工程を行う前に、木材を高温かつ湿潤な状態にしておくことが好ましい。この状態は、例えば木材に対して８０〜１００℃の水蒸気を２０〜８０分間吹き付けることによって実現される。なお、水蒸気の温度や吹き付け時間は、木材の種類、大きさ、形状、曲げを加える方向などを考慮して定めればよい。また、木材を煮沸したり、木材にマイクロウェーブを照射するといった周知の方法によって木材を高温かつ湿潤な状態にしてもよい。
【００３６】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備えることにより、比重が高い新素材を用いて楽器を構成することができる。したがって、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能（例えば、強度や振動特性）を有する楽器を提供することが可能となる。
【００３７】
また、本実施の形態１によれば、比較的入手しやすいヒノキ、ヒバ、スギ、キリ、マツ等の低比重の木材を原材としているため、入手が困難なマホガニーやメープルのような高比重の木材を用いた場合と同等の性能を、低コストで実現することができる。また、前述した低比重の木材として間伐材を利用することにより、資源の節約や有効利用といった環境問題にも寄与することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態１に係る楽器は、エレキギターでもよい。この場合、木製部材は、フルアコースティックギターやセミアコースティックギターのボディとして適用することができる、また、木製部材を、空洞がないソリッドギターのボディとして適用することも可能である。
【００３９】
（実施の形態１の変形例）
本実施の形態１の変形例に係るギターは、表板や裏板と一体に突起部が形成されていることを特徴とする。この突起部は、実施の形態１におけるブレーシングと同様の役割を果たすものである。図８は、この変形例に係るギターの裏板に設けられた突起部の例を示す図である。同図に示す裏板２ｅには、長手方向と短手方向にそれぞれ平行な直線部分を有し、かつ裏板２ｅの表面から紙面手前方向に突起した突起部２ｆが一体に形成されている。この意味で、図８の紙面手前側が、裏板２ｅの裏側である。
【００４０】
突起部２ｆを裏板２ｅと一体に形成する場合には、無垢材１０から木材を形取る際、突起部２ｆとなる突起を切削によって形成する。また、金型５１の凸部５２または金型６１の凹部６２に、突起部２ｆの形状に対応したくぼみを設けておき、圧縮工程において突起部も同時に形成する。
【００４１】
なお、図示はしないが、表板についても、裏板２ｅの場合と同様、突起部に応じた形取りを行う一方、金型に適当なくぼみを形成しておき、上記実施の形態１と同様の圧縮成形を行うことにより、突起部を表板と一体に形成することができる。
【００４２】
以上説明した本実施の形態１の一変形例によれば、響板と突起部が一体で形成されているため、ブレーシングを響板に接着する場合のように、経時劣化によってブレーシングとしての突起部が響板から剥がれてしまう虞がなく、耐久性に優れるとともに、両部材を接着する場合よりも大きな補強効果を得ることができる。
【００４３】
また、響板と突起部とを一体で形成した利点として、従来のように接着部分で振動の不連続性が生じることがなく、弦からの振動がより的確に響板全体に伝達される点をあげることもできる。この結果、ボディから高音質の音を発生させることができる。
【００４４】
本変形例においては、原木から形取る木材の形状や金型の形状を調整することにより、実質的に木材の圧縮率を部分的に変えるような調整を行った。この意味では、突起部以外の箇所に対しても、木製部材の形状や振動特性をふまえた圧縮率となるように予め調整しておけば、一段と精密な振動特性を有し、かつ高音質の音を発生させることが可能な木製部材を実現することができる。
【００４５】
また、上記の如く圧縮率の調整を行うことによって、響板の表面を突起の少ない滑らかな表面としても、十分な強度が得られる可能性がある。したがって、この場合にも、優れた音質の楽器を実現することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る楽器であるバイオリンの構成を示す図である。同図に示すバイオリン２１は、弦Ｓｔｒの振動を音として外部へ伝えるボディ２２と、ボディ２２から延出するように取り付けられ、弦Ｓｔｒを張るためのネック２３と、ネック２３の弦Ｓｔｒと面する表面に設けられ、演奏者が弦Ｓｔｒを指で押さえるためのフィンガーボード２４と、ネック２３の一端に設けられ、弦Ｓｔｒの端部を巻きつけるヘッド２５と、を備える。
【００４７】
ボディ２２は、表板２２ａ、裏板、側板（裏板と側板は図示せず）を響板として備え、筐体状をなす。これらの響板は、比重が０．５以下（より好ましくは比重が０．４５以下）で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材からなる。響板を構成する表板２２ａ等の木製部材は、上記実施の形態１で説明した木製部材の製造方法によって形成される。
【００４８】
ボディ２２の表面には、弦Ｓｔｒの振動を音波として外部へ出力する２つのｆ字孔２２ｂが形成されている。また、ボディ２２の表面には、弦Ｓｔｒを張る駒２６、および弦Ｓｔｒの一端を取り付けるテールピース２７が設けられている。
【００４９】
ネック２３、フィンガーボード２４、およびヘッド２５も木材からなる。このうち、ヘッド２５には、弦Ｓｔｒの数だけ糸巻２８が取り付けられている。各部位に適用される木材の種類は、各部位の機能等に応じて定められる。これらの部位を、ボディ２２と同様に形成された木製部材を用いて実現してもよい。
【００５０】
図１０は、表板２２ａの裏側の構成を示す図である。表板２２ａの裏側には、表板２２ａの長手方向に沿って力木（バイオリンの場合、通常「バスバー」と呼ばれる）２２１ａが設けられている。バスバー２２１ａは、表板２２ａを補強するとともに、弦Ｓｔｒの振動を響板全体に伝え、特に低音の響きを強める役割を果たしている。本実施の形態２においても、このバスバー２２１ａを、表板２２ａと一体に突起部として形成することが可能である。これにより、ギターにおいて響板とブレーシングとしての突起部を一体に形成した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成した木製部材を備えることにより、比重が高い新素材を用いて楽器を構成することができる。したがって、上記実施の形態１と同様に、比重が低い木材を使用しながらも、比重が高い木材を使用する場合と同等の性能（例えば、強度や振動特性）を有する楽器を提供することが可能となる。
【００５２】
なお、以上の説明ではバイオリンを取り上げたが、他の弦楽器（ビオラ、チェロ、コントラバス等）のボディを上記同様に構成することも可能であり、得られる効果も同じである。
【００５３】
ここまで、本発明を実施するための最良の形態を説明してきたが、本発明は、上述した２つの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明に係る楽器としては、ピアノやチェンバロのような鍵盤楽器をあげることもできる。このような鍵盤楽器の響板を上記同様に圧縮成形することにより、比重が軽い木材を用いても優れた音質を備えた鍵盤楽器を実現することができる。
【００５４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る楽器であるアコースティックギターの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すアコースティックギターの裏面側の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る楽器に適用する木製部材の製造方法における形取工程の概要を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る楽器に適用する木製部材の製造方法における圧縮工程の概要を示す図である。
【図５】圧縮工程において圧縮を開始した時点の状態を示す図である。
【図６】圧縮工程において木材の変形がほぼ完了した状態を示す図である。
【図７】木製部材の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例に係る楽器であるアコースティックギターの裏板の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る楽器であるバイオリンの構成を示す図である。
【図１０】図９に示すバイオリンの表板の裏側の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ アコースティックギター（ギター）
２，２２ ボディ
２ａ，２２ａ 表板
２ｂ，２ｅ 裏板
２ｃ 側板
２ｄ サウンドホール
２ｆ 突起部
３，２３ ネック
４，２４ フィンガーボード
５，２５ ヘッド
６ ピックガード
７ 下駒
８，２８ 糸巻
１０ 無垢材
１１ 木材
１１ａ 外側面
１１ｂ 内側面
１２ 木製部材
２１ バイオリン
２２ｂ ｆ字孔
２６ 駒
２７ テールピース
５１，６１ 金型
５２ 凸部
６２ 凹部
２２１ａ バスバー
Ｇ 木目
Ｌ 繊維方向
Ｓｔｒ 弦
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材を備えたことを特徴とする楽器。
【請求項２】
前記木製部材の前記板厚方向への圧縮率が０．５０〜０．７０であることを特徴とする請求項１記載の楽器。
【請求項３】
前記板厚方向への圧縮率が、前記板厚方向と直交する面内の位置によって異なることを特徴とする請求項２記載の楽器。
【請求項４】
少なくとも一部が前記木製部材からなる響板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の楽器。
【請求項５】
前記響板の前記木製部材からなる部分と一体に形成され、前記木製部材からなる部分を補強する突起部を有することを特徴とする請求項４記載の楽器。
【請求項１】
比重が０．５以下で板状をなす木材の板厚方向に圧縮力を加えることによって形成された木製部材を備えたことを特徴とする楽器。
【請求項２】
前記木製部材の前記板厚方向への圧縮率が０．５０〜０．７０であることを特徴とする請求項１記載の楽器。
【請求項３】
前記板厚方向への圧縮率が、前記板厚方向と直交する面内の位置によって異なることを特徴とする請求項２記載の楽器。
【請求項４】
少なくとも一部が前記木製部材からなる響板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の楽器。
【請求項５】
前記響板の前記木製部材からなる部分と一体に形成され、前記木製部材からなる部分を補強する突起部を有することを特徴とする請求項４記載の楽器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１４５８７４（Ｐ２００８−１４５８７４Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３４８２７（Ｐ２００６−３３４８２７）
【出願日】平成１８年１２月１２日（２００６．１２．１２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１２日（２００６．１２．１２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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