スピーカー関連話題

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所有する木工用の直径20cmまで開口できる自由錐…(自由錐にも用途に合わせていろいろ種類があります)

 

 

こんな形をしていて、左右アーム上を刃の取り付けられた部品が移動して、開口サイズを変えられるというもの。

アームの両端にはストッパー(ビス)が取り付けてあり、刃の付いた部品(刃取付部品)が回転時に飛んでいかないようになっています。
金属製で質量がありますので、回転時に飛んでしまうとかなりの凶器となるでしょう(怖)。

写真はストッパーに当たるまで刃の位置を広げた最大サイズ時(直径20cm)の位置にしています。

 

 

この場合の刃の位置をみますと、刃取付部品の内側にビス留めされています。
刃が回転する非常に危険な工具ですから、なるべく怪我を防ごうとする設計と思われますし、刃が内側にあることで取付けビスが緩む事故があっても遠心力で刃の部分のみ飛んでいくという事故も低減されそうです。

というところですけど…

20cmより大きく開口したいという状況(願望)にありまして、この内側刃となっている刃取付部品をくるっと回転させて外側刃にすると当然ながら開口寸法が上がります。
アーム両端のストッパービスは外せますので、刃取付部品を一回引き抜き再度差し込みストッパービスを再度取付。

 

 

刃取付部品をくるっと入替えただけだと、刃の向きが逆回転用になってしまいますので、刃も取付けビスを外して表裏を逆にして取り付けなおします。

これで、右回転で同様に開口作業ができる…はず(ですよね)

 

 

ということで、両方の刃取付部品を取付けしなおしたところ。

間違いなく「メーカー非推奨行為」でございますので、ご注意ください(自己責任ですよ)
実際に開口作業をやってみてから経過を報告します、うまくいくとよいのですが…

自由錐の刃入替え→切り抜きテスト(自己責任

 

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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。

 
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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。

 

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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)

 

コンクリート板にL字金具を用いてアングルを固定。

イメージとして接着する木板を重ねてみますと…

 

 

こういう感じですね(持ち合わせの板を置いてみた…の図)

アングルの上部はステーで金具でつないで相互の強化を試みました。
その効果により角となる部分(写真では上の角ですね)はガッチリ固定できていて、ここはぐらつきもなく予想以上の強固さが確保できてます。

ただし、両サイドの支柱アングルはやはりぐらつきが出てますね。
この点は改良が必要になりそう…というのが現状の課題です。

 

 

コンクリート板とL字金具で固定する部分は、溶接ではなくボルト・ナットによる締め付けを行ってますので、ボルトの頭がアングルより出ています。
なので、この部分は接着時にはかわす必要がありまして、このようにスペーサーを挟む必要が出てきます。

 

 

あと土台のコンクリート板ですが、アンカーではなくて貫通してボルトとナットで縫ってますので、ボルトの頭が背面に出ています。
プレス時にはそれなりの重さを加えますので、できればボルト部で支えるような不安定な構造は避けたい。

ということで、合板を買ってきてましてボルトの頭が出た部分をカバーしようという構想。

 

 

ボルトの頭がある位置にあわせて、合板に穴を開けます。
これをコンクリート板に貼り付けることで、合板の厚みよりボルトの頭がかくれさせるというもの。
ボルトの頭が出てますとそこに重さが集中して、コンクリート板にも無理が生じるでしょうからね。

合板の固定は両面テープとしました、上から圧力があるにしても引き剥がすような作用はしませんから大丈夫でしょう。
全面に両面テープを貼り付けて…

 

 

コンクリート板にペタっとして、自立させたところ…です。

今までは外筒の接着は目測でこんな感じかなと微調整してましたから(それで失敗多数)、この治具にはかなり期待してます!

ただし両サイドの支柱は、上部をステーでつないで多少の補強をしたとはいえ取付け部はL字金具1点による自立で、やはり少々ぐらつきがあります。
この点は強化対策が必要と思われるところですが、とにかくテスト使用をしてみたいと思います。

 

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ひととおりコンクリート板に穴を開けました。

 

 

L字型の金具で、立ち上げるアングルをサポートするつもり。

 

 

アングルは、ホームセンターでは長さ90cmのものと確か45cmが売られてましたが、価格はほぼ同じ。
それならばカットすれば良いので90cmを購入。

 

 

サンダーで半分の位置でカット。
(ほんとは作業用手袋をした方が良いですぞ)

カットした方とは反対側をコンクリート板側としますから、カット面の平行性や直角精度にはあまりこだわりません(笑)

 

 

コンクリート板にL字金具をとりつけていきます。

 

 

仮組みしてみたところ。

治具として、おおよそどう使いたいかってのは見えてきたでしょ(笑)

 

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土台となるコンクリート板は30cm×30cmサイズ。
リングダクトの外筒用板(過去の残材)を置いてみるとこんな感じ。

 

 

2面をサポートするように直角を出して、アングルを垂直に立ち上げることができたら使える治具になる…はず(笑)

サイズとしては、現状リングダクト用の外筒用板(一辺約21cm)に最低限必要な土台部分を確保する、こじんまりとしたものになりそうです。
もっと大きいサイズだと将来的なリングダクトサイズアップにも使えるところですがなかなか良い土台となる素材がないもので、今回はひとまずこのコンクリート板でやります。

 

 

おおよその目印を線引き。

 

 

振動ドリルとコンクリート用ドリル刃で穿孔作業。

当初は、コンクリート用アンカーを打ち込むことも考えたのですが、土台となるコンクリート板の厚みが3cm程度なのでアンカーを埋め込むふところが足りませんでした。
それなら貫通してボルト・ナットで締め付けた方が早いね…という方針です。

 

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