製作メモ

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集成材積層の試作タイプを、以前H氏宅に置かせてもらったことをご報告しておりました。

リンクダクト試作機、H氏宅へ

その後に完成しましたRD-CHR70(Type1)を、改めて設置しました話題。

RD-CHR70(Type1)は、集成材からMDFに材料を変更し、積層数を15枚から16枚に、リングダクトの直径サイズをやや拡大して、ユニットも8cm(DIY AUDIO SA/F80AM)から10cm(MarkAudio CHR-70v3)に変更したタイプです。

 

 

少しの時間でしたが設置後試聴、まだエイジングが足りてませんが室内広いのでユニットは大きい方がマッチしますね。
なるほどなるほど、自宅の狭い空間で聴き比べた状況とはまた違って勉強になります。

 

音質はMarkAudio CHR-70v3の方が繊細に感じます。
集成材とMDFとで違いがどれほどあるか分かりませんが、MDFの方が表面が柔らかく響かない材質である点が繊細さに貢献しているかもしれません。

同サイズで集成材だったらどうか、試したい気がします(Type2でやってみようかなと)

 

とはいえ、いずれもリングダクトらしい素直な音です。
H氏、RD-CHR70(Type1)をしばらく試聴されることとなりました~

 

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ちょいと製作ミス…

18mm厚MDF板を15枚積層(外筒)する予定でしたが、頭の中でこの枚数でいいはず…と作成した内筒を組み合わせみたら1枚多くて飛び出す格好になってしまいました。
バッフル面の内筒と外筒の出具合を合わせようと、背面スペース部分に9mmを確保し、出具合を調整するため内筒に9mm厚のMDF板を入れて積層しているのですが、それらを踏まえて考えていたつもりで勘違いしていたようです。

こりゃいかん!…
と、急遽外筒に1枚追加して16枚積層となりました(汗;)
外筒の研磨が終了した後でしたので、余計な手間に…(親父がやってくれましたけど・笑)

内筒直径を一回り大きくしたことで空気室が拡大した上に、前作RD-CHR70(Type1)と同じ積層数(奥行きが同じ長さ)。
ややリングダクトのスリット幅を広げたとはいえ予定していた共振周波数より下がりそうな予感ですねぇ。

ま、聴いてみないと分かりませんが、ちょいと作業ミスとなりました。吉とでるか凶とでるか。
でも、こういったことで思わぬ発見があったりしますから面白いですよね。

作業はそんなことがありつつも順調に進みまして…

 

 

ほぼ組みあがりました。

まだ内筒を適当に入れている状態でセンターになってませんし、上に置いている方は背面スペーサーも置いてませんから内筒が引っ込んでいる状況です。
(取り急ぎ写真で申し訳ないです)

固定化する際にはきっちりスペーサーで位置を合わせます。

 

 

今回もスピーカーユニットは表から取り付けますから、見た目を考えて少しバッフル面との段差を少なくしようと5.5mm厚MDFを貼り付けています。

引き続きご報告します。

 

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自由錐の刃の向きを変えることによって、直径22.8cmまで開口可となりました。

 

自由錐の刃入替え→切り抜きテスト(自己責任)

 

ということで、前回のCHR70を使った木板積層リングダクトをRD-CHR70(Type1)と呼ぶことにして…

RD-CHR70(Type1)は、リングダクト直径(外径)20cm、18mmMDFを16枚構成としたモデルでしたが、自由錐の開口寸法を強引に広げてリングダクト直径(外径)22.8cm、18mmMDFを15枚とした構成でやってみることにしまして、本モデルをRD-CHR70(Type2)とします。

同じユニットでないと音の傾向を比較できませんからね~

今回は大変助かることに、休日しか作業できないオイラのために親父殿が表面研磨を手伝ってくれてて施工進捗が早い^^

 

 

こんな感じで外筒、内筒の内側や…

 

 

表面研磨が進んでいるので、作業が進みます。

あ、ちなみに上から5枚目(一番上のズレて置かれている板は覗く)がちょっと色が違いますよね。
これ、購入時のサブロク板の側面がちょっと変色していた部分で、研磨したら大丈夫だろうと思ってやってみたのですが少し残ってますね。
もう少し研磨しますから消えてくれるかもしれませんけど。

以前うまくカットしてくれたお店だったので多少傷んでいた板ながらこのお店でお願いしようと思ったところが、今回カットしてくれた人は下手でした(涙)
というか、数ミリは狂って当然、みたいな対応する店員には誠意を感じられませんね。
(実際2mmは誤差が出てました)

分かるんですよ、パネルソーだからそこまでの精度はないんです、と言われたらそうかなと。
でも、パネルソーの目盛りだけに頼らずスケールで都度計ったりしながら、なんとかやってみようとする店員さんもおられますからね。
そこまでしてもらってズレが生じるのはしょうがないよなぁ、と気持ちよく買えるものなのですが…

そんな店員さんが異動したりして、お気に入りの方がいなくなるとほんと困ります。

こんな状態ですし、その上板も状態が悪かったということもあって、まぁ次回は柔軟にお店を選択することにします。

 

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木工が本業の方が言われてましたが、やはり治具が重要と実感しますね。
治具とは、接着時などに使用するサポート器具です。

 

 

例えばリングダクトで使っている治具のひとつが、外筒接着時にまっすぐ接着をサポートするこの器具。

 

外筒接着用の治具製作(1)
外筒接着用の治具製作(2)
外筒接着用の治具製作(3)
外筒接着用の治具製作(4)

 

上の写真で広告紙があるのは、治具の支柱に対象物が接着してしまうのを防ぐため。
最初は直接支柱に当てて接着したところ、木工ボンドとはいえ思いのほか強固にくっつきまして往生しました。

なので、紙を挟むことによって治具に直接触れないないようにし、広告紙が外筒にくっついても後に表面はしっかり研磨しますから問題ありません。

 

とにかく15枚程度を積層接着しますから、目視でまっすぐと思っても重ねる数が多いとズレやすい(傾きやすい)のと、重量をかけたら動いてしまうということも。
そこで、接着をサポートするための治具となるわけですが、こんな都合のよい治具になる商品はなかなかお店では見つからないないので自作となるところです。

当初に比べると土台との接合部はボルトを増やしたりと強化をしましたが、もう少し支柱については強化を図れたら嬉しいですね。
あとは、なにも一気に接着せずとも例えば5枚ずつ接着と分けていけば、精度は高められるなぁと思ったり、試行錯誤しております。

こういう試行錯誤も含めて、自作は面白いですね!

 

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最大開口20cmの自由錐から、いかにさらに拡大した開口切抜きを行うかという課題はあるものの…

次もMDF板を積層したスピーカー筐体にしようと思います。
以前は24mm厚の板を使ったことがありますが、前回に引き続きお店で買いやすい18mm厚のMDFを積層する予定。

 

リングダクトの特徴を考えてみる(2)

 

このとき、木板積層リングダクトの初代と同じリングダクト直径に拡大させて再度やってみようと思ったところ。
(その後はリングダクト直径20cmタイプとしてましたので)

 

リングダクト部の開口を22.8cm程度とするならば、一辺25cm~26cmの正方形にお店でカットしてもらうことになります。
サブロク板の短辺幅91cmのところ26cm×3で78cm。
カットで減る部分がありますものの10cmほど余らせてしまいます、ちょいと非効率だけども仕方ないですね。

なので、16枚ぐらいの積層とするには、サブロク板を2枚必要になります(余りはその次の製作分として使用しますけども)。

まぁ、とにかくやってみましょう。
概ねこんな感じだろうなぁと寸法を入力して共振周波数をシミュレート…

 

 

この設計で製作したとして共振周波数は67Hzぐらいになりそう、という概算です。

これでどんな感じになるのか、試してみたいですね。
CHR70モデルより、空気室拡大しつつもリングダクトの直径およびスリット部も拡大させて、共振周波数はやや高めに出る計算。

狙いとしては面白いところではないかなぁと…
また、製作途中も含めてアップしていこうと思います。

 

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今回はMDF板ですので、スピーカーユニットの取り付けは、爪付きナットの受け側を用意しました。
このバッフル面を最後に接着して内筒は完成…

 

 

治具でサポートして内筒と接着します。

バッフル面に接着剤を塗ってますが、それより上から差し込む筒側に塗ると良いのでは? と思われるかもしれませんね。

接着する内筒を治具の間に上から差し込むように入れますから、その際に接着剤が塗られてというのはどうなんだろう…差し込む途中でパイプから不要なゴミが着いたりするのもイヤだなぁと思った次第。
だけど、接着剤に途中で付着するぐらいなら落ちて下に塗っている接着剤にも着く可能性がありますけどね(笑)

一応接着前にパイプも取れるゴミは落としてやってますから、今のところトラブルにはなってません。

 

 

ということで接着後の完成内筒。
表となる面にはMDF板そのままでは味気ないかなぁとシナ合板を貼ってみました。

 

 

組み立て完成。
内筒と外筒の固定は、前回同様底面を3点接着、リングダクト部に3箇所スペーサー(フェルト材)を挟んで固定としています。

普段使用している以前作リンクダクトスピーカーと並べていますが、全幅、リングダクト直径はやや大型化してます。
リングダクト外周部の直径20cmです。

 

 

18mm板が今回は16枚となり、これまでのより1枚多い構成です。

今回製作リングダクトでは、使用するスピーカーユニットを8cmタイプから10cmタイプに変更しましたので、空気室の拡大、リングダクト部の延長を狙っています。

 

 

スピーカーユニットをビス留めもしない仮組みで音を出してみたらなかなかの音でした。
さぁて、きっちり組み立てたらどんな音かな~

エージングも兼ねてしばし鳴らしてみたいと思います。
またご報告します。

 

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外筒の接着と平行して、内筒の切り抜きを行います。
 
MDF板の切り抜きはほんと楽です、断面も均一ですし。

 
内筒の背面側の板は、トリマで面取り加工を施しておきます。
この背面側の板を接着する前の段階でその他のドーナツ状にした内筒用の材料を接着します。

 
さて、接着をしますと当然ながら外筒も内筒も同様に接着剤が中にも外にも垂れます。
垂れるほど接着剤を塗るというのが基本ではありますけども、外面は当然ながら内部も見えないとはいえ綺麗にしておきたい。
ということで、筒の両側からフラップホイルで研磨できるように、一旦背面側の板を接着する工程を分けております。

ということで…外筒の接着時も、内筒の接着時も…

 
フラップホイルが内部の研磨には必需品!というように、ゴリゴリとはみ出た接着剤から多少の凸凹をならを作業を行うわけです。

今回、外筒の接着剤には

 

タイトボンドというアメリカのフランクリン社製の木工ボンドを使用。
硬化時間も比較的短くとても扱いやすいです。
固まるとけっこうカチコチになって、硬いおかげで研磨もしやすい。
 
対して内筒は、国産の白色をした木工ボンドを使用しました。
多少ながらコストを抑える期待もあったりしたわけですが…

接着性能については問題ないのですが(かなり使ってはおりますので)、はみ出た部分の白い接着剤は硬化後も弾力性が残りカチカチとはならない(コ○シ製)
ふんだんに塗ったものですから、けっこう内部にそれが垂れておりまして、外筒(タイトボンド接着)と同じようにフラップホイルでゴリゴリやっていたら…

 
熱で溶けてしまって、フラップホイルにべっとり…(タイトボンドではこうなったことはありません)

接着後に垂れた部分をすぐに拭き取れるなら良いのですが、重しを載せている状態でどうしようもない内部となる場所にはちょっと不向きな感じがしますね。
ここはタイトボンドで行くべきかな~と今後に活かしたいところ。

 
外部のはみ出た接着剤は、オービタルサンダでやりますから内部より効率性は上がると思います。

 
(※写真をクリックすると大きく表示されます)
 

MDFの切り抜きが出来たところで接着作業に入ります。

先日作成した外筒接着用治具の出番です(^^)

 

 

外筒接着時は目視でこんなもんだろう…と接着してましたが、どうしても多少なり回転ズレや斜めズレが発生していました。
そうなるとその後に大幅な研磨が発生したり、精度上の問題にも…

今回はこの治具がありますからね…やってみましょう!

 

 

外筒と内筒を接着中。
例によって、漬物石活用の約60kgプレス中…の様子であります。

その後、とある問題が….
これまで使用していた内筒の治具は、3本のパイプで接着をサポートしています。
(上の写真で右側の内筒接着で使っている治具です)

接着時には、どうしても接着剤がはみ出てパイプにも触れることになるのですが、パイプですから接着面が小さく仮にパイプと内筒が接着状態となってもなんとか外れてくれてました。

ところが今回製作の外筒用はL字アングルを用いており、積極的に面でサポートするように作ったものですから、はみ出た接着剤がL字アングルにべったりと付いて木工用接着剤であっても強固に結びついて大変でした(大汗)

紙などを挟むなどしてアングル部と接着しないように対処が必要だな…と。
(紙が外筒に接着して残っても、サンダーで研磨してしまいますから問題ありませんし)

ということで教訓を得まして、上の写真はサランラップを巻いてやってみてます(実は2回目の接着時写真)

 

 

接着後、おおよその研磨をしたところです。

今回製作の外筒用治具の効果は大きいですね、かなり精度良く接着できたと思います。
ただ、治具の両サイドとなるL字アングルは、強度が少々気になるますのでもう少し補強しよう、という計画をしております。

 

(※写真をクリックすると大きく表示されます)

 

ホームセンターでカットしてもらったMDF(18mm厚)の切り抜き作業を開始。

 

 

いつものようにボール盤で外筒と内筒とに分ける自由錐カット。

 

 

 

MDFは、手に持つとけっこうな質量を感じさせますが、木目のない人工板。
粉状にまで砕いた木材を接着剤で固めた板です。
それにより、加工による切断面がどの向きでも変わりません。

集成板の場合には木目がありますから、木目の向きと自由錐の刃の当たる方向との角度で切断面が大きく異なります。
木目に直角に当たる場合には断面が荒れますが、逆に木目に添う方向の場合は断面積は比較的綺麗。
なので荒れた切断面がどうしても出てきますので、その対処に相当量の研磨が必要となる前提でありますが、MDFの場合はその研磨作業はかなり楽そうに思われます。

 

 

ホームセンターでのカット寸法が微妙に縦横で違いました。
そこで、くり抜き位置を決める角を決めて自由錐のセンター位置を出し、ナンバリングもしてみました。
マークした面を合わせて貼り合わせをすると、外面は当然ながら内筒の位置もズレにくいとの考えです。

 

 

外筒の内側切断面です。

自由錐では、表面から約半分、センター穴は貫通してますからそこに合わせて裏面から自由錐を当てて残り半分をカットして切り離しとしています。
なので表側、裏側の約半分では刃が当たる方向が逆になりますので、断面の具合も違っているのが分かりますね。

例えば表面から自由錐を深く入れて切り抜くことは18mm程度なら可能です。
ですが、そうすると最後に切り抜かれる部分の周囲がバリバリッと剥がれたりして状態が悪くなりがちなんです。
(つまり裏面の見た目が悪くなります)

なので、表面、裏面からそれぞれ自由錐を当てるようにしています。
(特に刃の当たる最初はゆっくりゆっくりとボール盤レバーを操作してますよ)

 

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木板積層リングダクトは、これまでパイン集成材を主に使用してました。
集成材を交互に重ねる構造は、反りを防ぎかなり強固な構造いう本職の方のお話も頂き引き続きやっていこうと思う材木ですが、反り、割れを気にしなくて良いならMDF(medium density fiberboard)というのがあります。

MDFは現状となる木材を粉状まで細かくし、それを接着剤を混ぜて固めたものです。

ということで木目はありませんし、反りや乾燥して割れるといった木材特有の現象が少ないというメリットがあります。
お店で置き方が悪いサブロク板は全体に反っているものもありますが、それも自らの作用で反るといったものではないですので、工作においてはとてもメリット。
木目がないというのは、研磨の際は楽ですね。
木目があると、木目が密集する部分は硬くなり柔らかい部分とで研磨量が変わりますから、円形部分を綺麗に整えようとするとこれがけっこう難しいので、研磨においてはメリット大かな。

対してデメリットとしては…

「まぁ強い木材ではありません」
集成材と違って、構造材としてはほぼ使われません。
家具などで使われて、よく表面にシートを貼られていますので、一見無垢板では?というのも実はMDFというのもありますね。
市販スピーカーでも実はけっこう使われていると思います。
(パーティクルボードってのもありますが)

「水に弱い」
ちょっと濡れたぐらいは良いのですが、しっかり濡れてしまうとボワボワと膨らんだようになるMDFが多いです。
耐水性のある接着剤を使ったものもあるようですけどね。

「ビスが効きにくい」
木ビス、効かないことはないですが、あまり力を入れるとバカ穴(でいいのかな)になりやすいです。
なので、個人的にはMDFを使う際には木ビスではなくて貫通してボルト・ナットで固定することが多いです…ね。

 

ということで長くなりましたが、今回はMDFでやりましょう。
サブロク板18mm厚、4,000円弱。
ホームセンターで追加料金を払ってカットしてもらいました。

 

 

32枚にしてもらってます…が(汗;)

 

 

一辺22cmで!とお願いしてカットしてもらいまして、こちらはほぼ22cmですが…

 

こちらは21.7cm程度?
ちょいと誤差が大きかったですね。

ホームセンターにはパネルソーというのがたいてい置いてありまして、自宅でカットするよりうんと精度が高いもの。
ただ、カットしてくれる人によっては、機械に設置されている目盛りとともにスケールを当てて実際の寸法を確認しながらカットしてくれる店員さんがいますが、今回の人はそれをやってなかったからなぁ。
と、もう少し精度が必要だとお願いすべきでしたね。
(ホームセンターだと店員さんが転勤しちゃうので、お気に入りの方がいつもいるとは限りませんね)

 

 

とにかくこの程度の誤差はなんとかしましょう。
長さが違うことを前提に、1つの角を基準にして開口センターのマークをつけていきます。

(※写真をクリックすると大きく表示されます)

 

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