JP2007068018A

JP2007068018A - スピーカー装置用構成部材及びスピーカー装置

Info

Publication number: JP2007068018A
Application number: JP2005253613A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Takahashi; 宣章高橋
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2007-03-15

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、酸化チタンコーティング処理により酸化チタン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。マグネシウム系素材の表面にヤング率の高い酸化チタン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アクリル系塗装などを行い、錆びを防止している。

特開昭６２−９１０９８号公報特開２００４−１５２６１号公報特開２００１−２２４０９４号公報

しかし、上記の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。

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、酸化チタンコーティング処理による酸化チタン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、酸化チタンコーティング処理による酸化チタン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、酸化チタンコーティング処理により酸化チタン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。

マグネシウムは錆びやすい性質を有し、防錆処理としてアクリル系塗装などが知られているが、こ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、酸化チタンコーティング処理により、マグネシウム系素材の表面にヤング率の高い酸化チタン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。また、酸化チタン膜の光触媒反応により、消臭、殺菌などの効果も得られる。

好適な例では、酸化チタンコーティング処理は、酸化チタンコーティング剤を用いたディッピング又はスプレー塗装である。酸化チタンを溶液化した酸化チタンコーティング剤を使用することにより、容易に表面処理を行うことができ、コストの削減にもつながる。

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。

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。

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）及び２（ｂ）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酸化チタンコーティング処理を施し、酸化チタン膜を形成することにより、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、酸化チタンコーティング処理により酸化チタン膜７１を形成している。

図３は、マグネシウム及びチタンの物性値を示す図表である。図３に示すように、チタン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酸化チタン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、酸化チタン膜の光触媒反応により、消臭、殺菌などの効果が得られる。例えば本実施例のスピーカー装置用構成部材を車載用スピーカーに適用した場合には、車内の消臭などの効果も得られる。

酸化チタンコーティング処理は、好ましくは酸化チタンを溶液化した酸化チタンコーティング剤を使用し、ディッピング法又はスプレー塗装により行われる。このように酸化チタンコーティング剤を使用することにより、容易に表面処理が可能となり、コストの削減も可能となる。

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、さらにその表面に酸化チタンコーティング処理により酸化チタン膜７１を形成する。この場合も、酸化チタン膜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）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）及び２（ｂ）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。

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、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Ｐ３）。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。なお、図２（ａ）に示すスピーカー装置用構成部材を使用する場合は、この工程Ｐ３は省略される。

次に、得られたスピーカー装置用構成部材の表面に酸化チタンコーティング処理により酸化チタン膜を形成する（工程Ｐ４）。この処理は、好適には前述のように酸化チタンコーティング剤を用いたディッピング又はスプレー塗装により行われる。

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。

スピーカー装置の構成を示す断面図である。スピーカー装置用構成部材の断面構造を示す図である。マグネシウム及びチタンの物性を示す図表である。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４における圧延工程の一例を示す図である。

符号の説明

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酸化チタン膜
７２陽極酸化皮膜
１００スピーカー装置

Claims

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、酸化チタンコーティング処理による酸化チタン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。
前記酸化チタンコーティング処理は、酸化チタンコーティング剤を用いたディッピング又はスプレー塗装であ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。
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を備えることを特徴とするスピーカー装置。