JP2007068017A - スピーカー装置用構成部材及びスピーカー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ヤング率を低下させることなく、防錆処理が施されたスピーカー装置用構成部材及びスピーカー装置を提供する。
【解決手段】 スピーカー装置用構成部材は、例えばスピーカー装置の振動板、フレーム、ボイスコイルボビン、センターキャップ又はダストキャップなどに適用され、基材であるマグネシウム系素材の表面に、メッキ処理により金属皮膜が形成されている。マグネシウム系素材は、純マグネシウム、マグネシウム合金などを含む。メッキ処理を施してマグネシウム系素材の表面にヤング率の高い金属皮膜を形成することにより、耐食性を向上させるとともに、ヤング率を向上させることができる。また、この構成部材をスピーカー装置用振動板に用いた場合には、固有振動数を上げることができ、中高音特性を改善することができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 スピーカー装置用構成部材は、例えばスピーカー装置の振動板、フレーム、ボイスコイルボビン、センターキャップ又はダストキャップなどに適用され、基材であるマグネシウム系素材の表面に、メッキ処理により金属皮膜が形成されている。マグネシウム系素材は、純マグネシウム、マグネシウム合金などを含む。メッキ処理を施してマグネシウム系素材の表面にヤング率の高い金属皮膜を形成することにより、耐食性を向上させるとともに、ヤング率を向上させることができる。また、この構成部材をスピーカー装置用振動板に用いた場合には、固有振動数を上げることができ、中高音特性を改善することができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、スピーカー装置用構成部材の素材の構造に関する。
従来、スピーカー装置用の金属系振動板の一つとして、純マグネシウム、マグネシウム合金などが使用されている。マグネシウムは実用金属中で最軽量と言われ、振動減衰能も高く、スピーカー用振動板に適している。マグネシウムを用いた振動板の例が特許文献1及び2に記載されており、マグネシウムをスキン材として用いた振動板の例が特許文献3に記載されている。
マグネシウムは、アルミニウムやチタンと比べて錆びやすいという問題がある。そこで、マグネシウムの表面に化成処理、陽極酸化処理、アクリル系塗装などを行い、錆びを防止している。
しかし、上記の化成処理、陽極酸化処理、アクリル系塗装などの処理により、マグネシウム振動板のヤング率が低下してしまう。理論上は、陽極酸化皮膜を形成することによりヤング率を上げることが可能なのであるが、現状の処理では形成される陽極酸化皮膜が不均一となるため、ヤング率を向上させることは難しい。
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、ヤング率を低下させることなく、防錆処理が施されたスピーカー装置用構成部材及びスピーカー装置を提供することを課題とする。
請求項1に記載の発明は、スピーカー装置用構成部材であって、マグネシウムを含むマグネシウム系素材を備え、前記マグネシウム系素材の表面には、メッキ処理による金属皮膜が形成されていることを特徴とする。
本発明の1つの実施形態では、スピーカー装置用構成部材は、マグネシウムを含むマグネシウム系素材を備え、前記マグネシウム系素材の表面には、メッキ処理による金属皮膜が形成されている。
上記のスピーカー装置用構成部材は、例えばスピーカー装置の振動板、フレーム、ボイスコイルボビン、センターキャップ又はダストキャップなどに適用され、基材であるマグネシウム系素材の表面に、メッキ処理により金属皮膜が形成されている。マグネシウム系素材は、純マグネシウム、マグネシウム合金などを含む。
メッキ処理としては、電解メッキ、無電解メッキなどを用いることができる。マグネシウムは錆びやすい性質を有し、防錆処理として陽極酸化処理や化成処理などが知られているが、これらの処理によりマグネシウムのヤング率が低下してしまう。そこで、メッキ処理により、マグネシウム系素材の表面にヤング率の高い金属皮膜を形成することにより、耐食性を得るとともに、ヤング率を向上させることができる。また、この構成部材をスピーカー装置用振動板に用いた場合には、固有振動数を上げることができ、中高音特性を改善することができる。
上記のスピーカー装置用構成部材の一態様では、前記マグネシウム系素材又は前記金属皮膜の表面には、化成処理又は陽極酸化処理による皮膜が形成される。これにより、さらに耐食性を向上させることができる。
好適な例では、前記金属皮膜は、アルミニウム、チタン及びニッケルのいずれかとすることができる。マグネシウムよりもヤング率の高い、アルミニウム、チタン、ニッケルなどの金属で皮膜を形成することにより、スピーカー装置用構成部材のヤング率を向上させることができる。また、好適な例では、金属皮膜の厚さは、1μm〜100μmである。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。本実施例は、スピーカー装置用構成部材に本発明を適用したものである。
[スピーカー装置]
図1に、本発明のスピーカー装置用構成部材を含むスピーカー装置100を、その中心軸を通る平面で切断したときの断面図を示す。
図1に、本発明のスピーカー装置用構成部材を含むスピーカー装置100を、その中心軸を通る平面で切断したときの断面図を示す。
スピーカー装置100は、図1に示すように、スピーカーユニット50と、当該スピーカーユニット50を収容する筐体51とを備えて構成される。なお、本発明では、スピーカー装置の構成及び駆動方式等、及び、スピーカー装置用構成部材の形状、位置、大きさなどは、以下に述べる構成等に限定されるものではない。
スピーカーユニット50は、更に、磁気回路系と振動系とにより構成されている。磁気回路系は、円柱状のポール部1a及びそのポール部1aの外周壁の下端部から外側に延在するフランジ部1bとを含むヨーク1と、そのフランジ部1b上に取り付けられた環状の形状をなすマグネット2と、そのマグネット2上に取り付けられた環状の形状をなすプレート3とを有する。振動系は、ボイスコイルボビン4と、ボイスコイルボビン4の外周壁の下端部に巻かれたボイスコイル5と、ダンパー6と、振動板7と、フレーム8と、エッジ9と、ダストキャップ10とを有している。
このような構成を有するスピーカー装置100において、本発明では、特に、フレーム8、ボイスコイルボビン4、ダンパー6、振動板7、エッジ9、ダストキャップ10及び筐体51などのスピーカー装置用構成部材の素材の構造に特徴を有している。そのため、以下では、まず、図1を参照して、本発明の適用対象となるスピーカー装置用構成部材の構成について説明し、その後、図2を参照して、その素材の構造について説明する。
フレーム8は、略杯状の形状をなし、スピーカーユニット50を構成する様々な構成要素を支持する機能を有する部材である。
ボイスコイルボビン4は、ボイスコイル5を所定位置に固定し、入力信号に応じてボイスコイル5と共に振動して、その振動を振動板7へ伝達する機能を有する部材である。ボイスコイルボビン4は、円筒状の形状をなし、ヨーク1の要素であるポール部1aの外周壁の上端部近傍を覆う位置に設けられる。
ダンパー6は、ボイスコイルボビン4を弾性的に支持する部材である。また、ダンパー6には、環状の形状をなし、同心円状の複数の波形形状(コルゲーション)が形成されている。ダンパー6の内周縁部はボイスコイルボビン4の外周壁に取り付けられる一方、ダンパー6の外周縁部はフレーム8の適当な位置に取り付けられる。
振動板7は、入力信号に応じた音波を放射する機能を有する部材である。振動板7は、コーン状の形状をなしている。振動板7の内周縁部はボイスコイルボビン4の外周壁の上端部に取り付けられる一方、振動板7の外周縁部はエッジ9の適当な位置に取り付けられる。
エッジ9は、環状の形状をなし、振動板7で生じる不要な振動などを吸収する機能を有する部材である。エッジ9の内周縁部は振動板7の外周縁部に取り付けられる一方、エッジ9の外周縁部はフレーム8の適当な位置に取り付けられる。
ダストキャップ10は、ドーム形状をなし、スピーカーユニット50の内部に粉塵等が侵入するのを防止する機能を有する。ダストキャップ10は、ボイスコイルボビン4の上面側を覆う位置に配置されている。
筐体51は、スピーカーユニット50を収容し且つ固定する機能を有する部材である。
[スピーカー装置用構成部材]
本実施例によるスピーカー装置用構成部材は、図1に例示したスピーカー装置における振動板、ダストキャップ10(「センターキャップ」とも呼ばれる。)、ボイスコイルボビン4、フレーム8などに使用することができる。
本実施例によるスピーカー装置用構成部材は、図1に例示したスピーカー装置における振動板、ダストキャップ10(「センターキャップ」とも呼ばれる。)、ボイスコイルボビン4、フレーム8などに使用することができる。
図2を参照して、本発明の特徴をなすスピーカー装置用構成部材の素材の構造等について説明する。図2(a)〜2(c)は、本発明の適用対象となるスピーカー装置用構成部材の素材の構造を示す部分拡大断面図である。
上述のように、マグネシウムはアルミニウムやチタンなどに比較して錆びやすいという性質を有する。そこで、本実施例では、マグネシウム系素材の表面に異種金属をメッキ処理することにより、防錆効果を得る。
図2(a)は本実施例によるスピーカー装置用構成部材の一例の層構成を示す断面図である。図示のように、この例では、基材であるマグネシウム70の表面に、メッキ処理により金属皮膜71を形成している。金属皮膜71は、基材であるマグネシウム70と異なる金属(異種金属)であり、例えばアルミニウム、チタン、ニッケルなどが好適である。メッキ処理でマグネシウム70の表面に異種金属の皮膜を形成することにより、ヤング率を増加させることができる。好適な例では、厚さ50μmのマグネシウム70に対し、金属皮膜71の膜厚は1μm〜100μm程度が好ましい。メッキ処理としては、電解メッキ、無電解メッキなどが用いられる。
図3は、各種金属の物性値を示す図表である。図3に示すように、アルミニウム、チタン、ニッケルなどのヤング率はマグネシウムのヤング率より高い。よって、マグネシウムの表面にアルミニウム、チタン、ニッケルなどの金属皮膜を形成することにより、ヤング率を増加させることができる。例えば、このスピーカー装置用構成部材を振動板として使用した場合、ヤング率の増加により振動板の固有振動数を上げることができ、中高音域の特性を改善できる。また、メッキ処理により容易に表面処理を行うことができるので、製造コストの削減も期待できる。
図2(b)は、本実施例によるスピーカー装置用構成部材の他の例の層構成を示す断面図である。この例では、マグネシウム70の表面に金属皮膜71をメッキ処理により形成した後、さらにその表面に陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜72を形成する。金属皮膜71によりヤング率が増加するので、図2(a)の例と同様の効果が得られる。また、陽極酸化皮膜72により、さらに耐食性を向上させることができる。
図2(c)は、本実施例によるスピーカー装置用構成部材の他の例の層構成を示す断面図である。この例では、マグネシウム70の表面に陽極酸化処理を施して陽極酸化皮膜72を形成した後、さらにその表面にメッキ処理により金属皮膜71を形成する。この場合も、金属皮膜71によりヤング率が増加するので、図2(a)と同様の効果が得られる。また、陽極酸化皮膜72により、さらに耐食性を向上させることができる。
なお、図2(b)及び2(c)の例においては陽極酸化処理により陽極酸化皮膜72を形成しているが、その代わりに、化成処理により化合物皮膜を形成するようにしてもよい。
また、図2(a)〜2(c)に示す各例において、基材としては、マグネシウム(純マグネシウム)70の代わりに、マグネシウム合金を使用しても構わない。本明細書では、「マグネシウム系素材」とは、純マグネシウムとマグネシウム合金など、マグネシウムを含む素材を指すものとする。
[スピーカー装置用構成部材の製造方法]
次に、図4及び図5を参照して、スピーカー装置用構成部材の製造方法について説明する。図4は、本発明の適用対象となるスピーカー装置用構成部材の製造方法を示すフローチャートである。図5は、図4における圧延工程P1に対応する圧延工程図を示す。
次に、図4及び図5を参照して、スピーカー装置用構成部材の製造方法について説明する。図4は、本発明の適用対象となるスピーカー装置用構成部材の製造方法を示すフローチャートである。図5は、図4における圧延工程P1に対応する圧延工程図を示す。
まず、所定厚さを有しマグネシウム又はマグネシウム合金よりなるマグネシウム系素材20を圧延工程200によって所望の厚さに圧延して、所定厚さを有するマグネシウム系シート24を得る(工程P1)。
具体的には、まず、図5に示すように、所定厚さを有するマグネシウム系素材20を、圧延工程200によって所望の厚さに圧延する。例えば、マグネシウム系素材20は、所定の厚さ、予め150μm程度の厚さのシート材として形成されている。そして、圧延工程200では、このマグネシウム系素材20を圧延機23で複数回圧延を繰り返すことにより、所定の厚さのマグネシウム系シート24が製造される(矢印s6)。例えば、マグネシウム系素材20の厚さは約40μmより大きくするのが望ましく、例えば約50μmとすることができる。
圧延機23は、一定の方向に回転しながら一定のテンションをかけつつマグネシウム系素材20を所定の厚さに圧延する圧延ローラー21a、21b、21c、21dと、マグネシウム系素材20を所定の温度(例えば、約300℃)に加熱する恒温槽22と、を備えている。
圧延ローラー21a、21b、21c、21dは、図示しないテンション調整機構を通じて、一定のテンションに調整することが可能となっている。テンション調整機構は、作業者などが操作盤を操作することで、一定のテンションに調整される。本例では、圧延ローラー21a、21b、21c、21dは、1回毎の圧延でマグネシウム系素材20を約1〜20μmの範囲内で薄くすることができる。
恒温槽22は、マグネシウム系素材20を所定の温度に加熱するための装置であり、図示しない温度調節機により、内部が一定の温度にコントロールされている。尚、マグネシウムは最密六方晶であるため常温での加工が困難である。このため、恒温槽22により通常200〜400℃程度、好ましくは約300℃に加熱しながら圧延する。これにより、塑性変形し難いマグネシウム系素材20を圧延し易い状態にする。
圧延工程200の工程の流れについて説明すると、先ず、一定の厚さを有するマグネシウム系素材20は、図示しない送り出し装置により圧延機23へと送り出される(矢印s1)。次いで、圧延ローラー21a、21bは一定の方向に回転しながら(矢印s2及びs3)、マグネシウム系素材20を所定の厚さに圧延すると共に、そのマグネシウム系素材20を恒温槽22内へと送り出す。マグネシウム系素材20は、恒温槽22内を通過している間に所定の温度に加熱されて塑性変形し易くなる。次いで、そのマグネシウム系素材20が恒温槽22から圧延ローラー21c、21dへと送り出されると、圧延ローラー21c、21dは一定の方向に回転しながら(矢印s4及びs5)、マグネシウム系素材20を再び圧延する。以上の圧延工程200を経てマグネシウム系素材20は、最終的に厚さ40μmのマグネシウム系シート24となる(矢印s6)。
次に、得られたマグネシウム系シート24を、成型工程によって周知の方法により成型し、例えば、図1に示すフレーム8、ボイスコイルボビン4、振動板7、ダストキャップ10などのスピーカー装置用構成部材を得る(工程P2)。
次に、得られたスピーカー装置用構成部材に対して、電解メッキ又は無電解メッキなどにより、アルミニウム、チタン、又は、ニッケルなどの異種金属の皮膜を形成する(工程P3)
次に、必要に応じて、得られたスピーカー装置用構成部材の表面に陽極酸化処理又は化成処理を施して、陽極酸化皮膜又は化合物皮膜を所定厚さに形成する(工程P4)。これにより、図2(b)に示すスピーカー装置用構成部材を得ることができる。なお、陽極酸化処理の方法としては、周知の方法を適用できるが、例えば苛性ソーダなどのアルカリに金属塩が溶解されてpHが12以上に調製されたアルカリ混合水溶液を電解液として用い、スピーカー装置用構成部材を陽極に接続して、陽極のスピーカー装置用構成部材および陰極を電解液中に浸漬して所定の電圧を所定時間、例えば20V以上100V以下で2分間以上20分間以下の条件で印加することにより実行するのが好ましい。
次に、必要に応じて、得られたスピーカー装置用構成部材の表面に陽極酸化処理又は化成処理を施して、陽極酸化皮膜又は化合物皮膜を所定厚さに形成する(工程P4)。これにより、図2(b)に示すスピーカー装置用構成部材を得ることができる。なお、陽極酸化処理の方法としては、周知の方法を適用できるが、例えば苛性ソーダなどのアルカリに金属塩が溶解されてpHが12以上に調製されたアルカリ混合水溶液を電解液として用い、スピーカー装置用構成部材を陽極に接続して、陽極のスピーカー装置用構成部材および陰極を電解液中に浸漬して所定の電圧を所定時間、例えば20V以上100V以下で2分間以上20分間以下の条件で印加することにより実行するのが好ましい。
以上の各工程を経て、本発明の特徴をなすスピーカー装置用構成部材が製造される。こうして製造されたスピーカー装置用構成部材は、耐食性に加えて、上記したようにヤング率が向上する。
なお、図2(c)に示すスピーカー装置用構成部材を得る場合には、工程P3のメッキ処理に先立って、工程P4の陽極酸化処理又は化成処理を行えばよい。
4 ボイスコイルボビン
6 ダンパー
7 振動板
8 フレーム
9 エッジ
10 ダストキャップ
50 スピーカーユニット
51 筐体
70 マグネシウム系素材
71 金属皮膜
72 陽極酸化皮膜
100 スピーカー装置
6 ダンパー
7 振動板
8 フレーム
9 エッジ
10 ダストキャップ
50 スピーカーユニット
51 筐体
70 マグネシウム系素材
71 金属皮膜
72 陽極酸化皮膜
100 スピーカー装置
Claims (6)
- マグネシウムを含むマグネシウム系素材を備え、
前記マグネシウム系素材の表面には、メッキ処理による金属皮膜が形成されていることを特徴とするスピーカー装置用構成部材。 - 前記マグネシウム系素材の表面には、化成処理又は陽極酸化処理による皮膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスピーカー装置用構成部材。
- 前記金属皮膜の表面には、化成処理又は陽極酸化処理による皮膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスピーカー装置用構成部材。
- 前記金属皮膜は、アルミニウム、チタン及びニッケルのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスピーカー装置用構成部材。
- 前記金属皮膜の厚さは、1μm〜100μmであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスピーカー装置用構成部材。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のスピーカー装置用構成部材を備えることを特徴とするスピーカー装置。
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