JP2007300354A - スピーカとそのスピーカの振動板製造方法 - Google Patents

スピーカとそのスピーカの振動板製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】木目をいかした品質の高い音響効率を確保し接着剥がれを防ぐ。
【解決手段】木目のある木21から年輪中心側が木裏面23b、その外側を木表面23aとしてシート状に板どりした木製シート23とその木製シート23の前記木表面23aに貼り合わされた補強シート25とからなる貼り合せシート27により、その両端部が重なり合って接合された円錐形の振動板5を作る。この時の振動板5の重ね合せ領域を、重ね合せ領域の内周側から外周側へ向かって木裏面23bが内周側となる木製シート23、補強シート25、木裏面23bが内周側となる木製シート23、補強シート25の順に重ね合わされた形状に形成して、重ね合せ領域の内周側木製シート23は接着方向となる外周側木製シート23へ向かうそりを確保する一方、外周側木製シート23は各補強シート25によって挟まれたサンドイッチ構造とする。
【選択図】図1

Description

本発明は自然の木を用いたスピーカと、そのスピーカの振動板製造方法に関する。
近年、スピーカの振動板の素材に自然の木を利用したものが知られている。
振動板の素材に木を用いる理由としては、木が本来持っている自然な響きが得られることに加えて、見栄えの向上が図れるようになり高品質を与える効果が得られるため振動板素材の1つとして注目されている。
反面、自然の木を相手にするだけに問題も多く、特にシート状にした木製シートの強度面とそり対策があげられる。
木製シートは、例えば、図14に示すように切り出された丸太状の木101からシート状に木製シート103を板どりする際に、木表105(中心の年輪に対して外側)と木裏107(中心の年輪に対して内側)とを有するようになり、時間の経過とともに図示の如く必ず木表105側に向かってそりが発生する。
そのためにそのそりを小さく抑えることと面剛性を確保するために木製シート103の木裏面107に不織布又は和紙等の補強シート109を貼りつけた貼り合せシートとする手段がとられている。
特開平10−304492号公報
木製シート103に不織布等の補強シート109を貼り合わせて貼り合せシートとする際に、補強面やそり対策の面から補強シート109が重要な要素となる。
一般に補強シート109となる不織布及び和紙等は引張りには強く曲げには弱いところからその欠点を補助するために、例えば、接着作用及び熱硬化性のあるフェノール樹脂を含浸させた補強シートを用いるようにしている。
これにより、補強シート109を木製シート103の木裏面107に貼り合わせることで木製シート103の面剛性が確保されると共に、その引張力によって木表面105側へ向かうそりを抑えた貼り合せシート111が得られるようになるが、その貼り合せシート111によって円錐形の振動板を作る際に、貼り合せ領域の接着管理を怠るとその重ね合せた部分が図15に示す如く木表面105に向かうそりによって接着剥がれを招く恐れがあった。
この場合、補強シート等の不織布を厚くして熱硬化性のフェノール樹脂を多量に含ませるようにすれば、木製シート103のそり及び強度面に対する効果は大きくなることがわかる。
しかしながら、木の特性であるより自然な響きに近づけるには木製シート103の比率が高いほどよく、しかも、スピーカ用振動板の基本として振動板は、面積に対する重さ(坪量)が少ないほど音響面で優れることが実験で確認されており、やたらに厚くすることはできない。
そこで、本発明にあっては、木目をいかした自然の音響効率が得られると共に接着剥がれの起きないスピーカとそのスピーカの振動板製造方法を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明にあっては、第1に、木目のある木から年輪中心側を木裏面、その外側を木表面としてシート状に板どりした木製シートとその木製シートの前記木表面に貼り合わされた補強シートとを有する貼り合せシートの両端部が重なり合って接合された円錐形の振動板を有し、その振動板の重ね合せ領域は、重ね合せ領域の内周側から外周側へ向かって木裏面が内周面となる木製シート、補強シート、木裏面が内周側となる木製シート、補強シートの順に重ね合わせて形成されていることを特徴とする。
第2に、木目のある木から年輪中心側を木裏面、その外側を木表面として板どりした木製シートの前記木表面にシート状の補強シートを貼り合わせて貼り合せシートを作る工程と、
プレス加熱成形により前記貼り合せシートの両端部を重ね合わせて円錐形に成形する工程とを有し、
前記貼り合せシートの重ね合せ領域は、その重ね合せ領域の内周側から外周側へ向かって木裏面が内周面となる木製シート、補強シート、木裏面が内周側となる木製シート、補強シートの順に重ね合わされた形状に形成されていることを特徴とする。
第3に、木目のある木からシート状に板どりした木製シートとその木製シートの一方の面に貼り合わされた補強シートとからなる貼り合せシートにより、その両端部が重なり合って接合された円錐形の振動板を有し、その振動板の重ね合せ領域は、その重ね合せ領域の両端部が複数の凹凸、凹凸に形成され各凹と凸がそれぞれ嵌合し合う噛み合い形状に形成されていることを特徴とする。
第4に、木目のある木から板どりした木製シートの一方の面に補強シートを貼り合わせて貼り合せシートを作る工程と、
プレス加熱成形により前記貼り合せシートの両端部を重ね合せて円錐形に成形する工程とを有し、
前記貼り合せシートの重ね合せ領域は、その重ね合せ領域の両端部が複数の凹凸、凹凸に形成され各凹と凸がそれぞれ嵌合し合う噛み合い形状に形成されていることを特徴とする。
第1の発明によれば、スピーカを正面からみた時に木製シートの木裏面が前面に現れる木目によってスピーカの見栄えの向上を図ることができる。
また、重ね合せ領域の断面において内周側に位置する木製シートは、その外周側に位置する木製シートに向かって、即ち、接着方向となる木裏から木表に向かってそるようになる。一方、外周側に位置する木製シートは内周側に位置する木製シートを含む補強シートと補強シートに挟まれたサンドイッチ構造によって強固な接着状態が確保され、重ね合せ領域の接着剥がれは起こらず、長期間に亘り安定した確実な接着状態が確保された品質の高いスピーカを提供できる。
第2の発明によれば、木製シートの木裏面が前面に現れるため木目を活かした見栄えのよい振動板を得ることができる。また、重ね合せ領域の断面において内周側に位置する木製シートは、その外周側に位置する木製シートに向かって、即ち、接着方向となる木表から木裏に向かってそるようになる。一方、外周側に位置する木製シートは内周側に位置する木製シートを含む補強シートと補強シートに挟まれたサンドイッチ構造によって強固な接着状態が確保され、重ね合せ領域の確実な接着状態が確保された振動板を作ることができる。
第3の発明によれば、スピーカを正面からみた時に木製シートが前面に現れる木目によってスピーカの見栄えの向上を図ることができる。
また、重ね合せ領域の各木製シートの両端は、各凹凸、凹凸の噛み合いによって強い結合力が生れて接着剥がれは起こらず、長期間に亘り安定した確実な接着状態が確保された品質の高いスピーカを提供できる。
第4の発明によれば、木製シートが前面に現れるため木目を活かした見栄えのよい振動板を得ることができる。また、重ね合せ領域の両端は各凹凸、凹凸の噛み合いによって、強い結合状態が生れて接着剥がれは起こらず、長期間に亘り安定した接着状態が確保された振動板を作ることができる。
本発明は振動板の重ね合せ領域の接着剥がれをなくす前記した構成要素に加えて、第1には、前記重ね合せ領域で一番内側に位置し木裏面が内周面となる木製シートに、重ね合せ領域のシートのそりを小さく抑えるそり抑え加工手段を施すことで、そりに影響を与える、重ね合せ領域のそりエネルギを小さく抑えるようにする。
第2には、前記木製シートの面積に対する重さ(坪量)を0.01〜0.16gr /cm2 とし、他方の補強シートの面積に対する重さ(坪量)を0.003〜0.008gr /cm2 としたものをそれぞれ使用することでより自然な音に近づけた高い音響効率を確保しながら接着剥がれをなくすようにする。
第3には、前記木製シートに、木目のある木から年輪中心側を木裏面、その外側を木表面としてシート状に板どりした後、前記木表面を示す識別マークを入れることで、補強シートの貼る面が迅速に目視によって確認ができるようにし、貼布面の貼りまちがえをなくし作業性の向上が図れるようにする。
第4には、前記貼り合せシートの、一方の木製シートと他方の補強シートを同湿度の雰囲気下で所定時間放置した後、貼り合わすようにすることで、貼り合せ後の湿度変化による両者の差をなくし、そりを小さく抑えるようにする。
以下、図1乃至図8の図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について具体的に説明する。
図1は本発明にかかるスピーカを示している。スピーカ1はハウジング3内に配置された断面円錐形の振動板5と、その振動板5の中心部位に設けられたボイスコイル7と、そのボイスコイル7を介して前記振動板5を駆動する振動板駆動装置9とを有している。
断面円錐形に形成された振動板5の外周縁は、その全周縁にわたって装着された弾性変形可能なゴムエッジ11及びそのゴムエッジ11の端部を抑える環状の矢紙13を介して前記ハウジング3に固定支持されている。ボイスコイル7はキャップ15によってカバーされると共に前記振動板5の中心部位に配置固定され可動運動可能なダンパ17を介して前記ハウジング3に支持されている。振動板駆動装置9は、前記ボイスコイル7内にポール19aが臨む磁気回路部19と、その磁気回路部19に装着されたドーナツ状のマグネット21とからなり、図外からの入力信号に基づきマグネット21はボイスコイル7に対して矢印方向の駆動力を与えるようになっている。
一方、振動板5は、図5に示す如く丸太状の木目のある木21からシート状に板どりした木製シート23の木表面23aに貼り合わされた補強シート25とからなる貼り合せシート27によって断面円錐形の形状に作られている。
木製シート23は、木目のある木21からシート状に板どりする時に年輪中心側に木表面21aとその外側に木裏面21bとを有するようになり、その木表面21aに前記補強シート25が貼り合わされている。
補強シート25は、不織布又は和紙等が用いられている。
木製シート23と補強シート25とからなる貼り合せシート27の重ね合せ領域αは図5に示すように一方に設けられたV字状の切欠開口部29の両端部29a,29bを重ね合わせることで重なり合った状態で接合されている。
図3は貼り合せシート27の重ね合せ領域αの断面図を示したものである。重ね合せ領域αは内周側(図面上側)から外周側(図面下側)へ向かって木裏面23bが内側内周面となる木製シート23、補強シート25、木裏面23bが内周側となる木製シート23、補強シート25の順に重なり合う形状となっている。
この場合、一番内側となる内周側の木製シート23に対して重ね合せ領域αのそりを小さく抑えるそり抑え加工手段31を施すことが望ましい。
図6、図7、図8がそのそり抑え加工手段31の具体例を示したものである。
図6に示す第1のそり抑え加工手段31は、木製シート23の端部重ね合せ領域において一定の間隔で切れ目33を入れる構造となっている。
これにより、木の木目繊維が切断されることで切り目33から切れ目33までの分断されたブロックとなることでブロックあたりのそりエネルギを小さくし、全体のそりが小さく抑えられるようになっている。
図7に示す第2のそり抑え加工手段31は、木製シート23の端部重ね合せ領域においてその肉厚が順次薄くなるテーパ面35を設ける構造となっている。
これにより、木製シート23の肉厚量を薄くすることで重ね合せ領域全体のそりエネルギを小さくし、そりが小さく抑えられるようになっている。
図8に示す第3のそり抑え加工手段31は、木製シート23の端部重ね合せ領域において、所定の間隔で薄肉部を作る切欠溝35を設ける構造となっている。
これにより、重ね合せ領域において木製シート23が所定の間隔で作られる薄肉部によって全体のそりエネルギを小さくすることで、そりが小さく抑えられるようになっている。
このように構成されたスピーカ1によれば、スピーカ1を正面図、図1において左側からみた時に木製シート23の木裏面23bが前面に現れる木目によってスピーカ1の見栄えの向上が図れる。
また、重ね合せ領域の断面において、内周側に位置する木製シート23は、その外周側に位置する木製シート23に向って、即ち、接着方向となる木裏23bから木表23aに向ってそるようになる。一方、外周側に位置する木製シート23は内周側に位置する木製シート23を含む補強シート25と補強シート25によって挟まれたサンドイッチ構造となるため強固な接着状態が確保され、重ね合せ領域の接着剥がれは起こらず、長期間に亘り安定した確実な接着状態が確保された品質の高いスピーカを提供できる。
次に、図5に基づき前記スピーカ1の振動板製造方法について説明する。
まず、丸太状に切り出した木21からスライスしてシート状の木製シート23を作る(1−a,1−b)。この時、木製シート23は年輪中心側が木裏面23b、その外側が木表面23aとなるからその木製シート23の木表面23aと木裏面23bが迅速に目視できるよう識別マークを入れるようにする。識別マークを入れる手段はペン等により直接入れてもよく、その他の手段を用いてもよい。
なお、切り出した木21からシート状の木製シート23を作る際、図2に示すように矢印の如く丸太状の木材を回転させながら切削刃39をあてて、いわゆるかつらむきを行うことで木製シート23が得られるようにすることも可能である。この実施形態の場合、所定の寸法に切断して使用するようになるが、木表面23aに対する識別マークをマーク入れる手段41によって連続して入れることができるメリットが得られる。
次に、木製シート23の木表面23aに不織布又は和紙等の補強シート25を貼り合せ貼り合せシート27を作る(1−c,1−d)。この時、木製シート23と補強シート25は、自然の音が確保されると共に音響効率が高く保たれ、しかも、そりが低減できる関係に設定されている。
具体的には、木製シート23の面積に対する重さ(坪量)を0.01〜0.16gr /cm2 のものを用いている。好ましくは0.015〜0.05gr /cm2 である。
一方、補強シート25の面積に対する重さ(坪量)を0.003〜0.008gr /cm2 のものを用いている。好ましくは0.004〜0.0055gr /cm2 である。これによりそりの低減と高い音響効率の両立が図れるようになっている。
また、前記の関係に設定された木製シート23及び補強シート25は貼り合せ工程の前に同じ湿度の雰囲気内に8時間以上置かれた前段処理が施されている。
これは、貼り合せ後の湿度変化による両者の差を小さくし、前記した坪量の関係と相俟って異なる材質の湿度に対する反応の差異によるそりをさらに低減するための手段となっている。
次に、貼り合せシート27の一部分にV字状の切欠開口部29を設けた後、切欠開口部29の両端部29a,29bを重ね合せて仮り止めした状態の仮振動板5−Aを湿潤剤(または浸透剤)の入った溶液中43に浸す(1−e,1−f)。これにより、仮振動板5−Aは柔らかくなるからヒータ45等の加熱手段を備えた雄型47と雌型49からなるプレス機51により一次プレスする(1−g)。
次に、一次プレスされた仮振動板5−Aを接着作用のある熱硬化性の溶液、例えば、フェノール樹脂系の溶剤中53に浸した後、乾燥させヒータ55等の加熱手段を備えた雄型57と雌型59のプレス機61で仕上プレスを行なう(1−h,1−i)。
次に仕上プレスされた仮振動板5−Aの外径処理及び中心にボイスコイル用の孔63を開口させることで振動板5が得られる(1−j)。
この時の重ね合せ領域は、図3に示すように内周側(図面上側)から外周側(図面下側)へ向かって木裏面23bが内周面となる木製シート23、補強シート23の木裏面23bが内周側となる木製シート23、補強シート25の順に重ね合わされた形状に形成される。
この結果、内周側の木製シート23は矢印の如く接着方向となる外周側の木製シート23に向かうそりによって、また、外周側の木製シート23は内周側の木製シート23を含む補強シート25と補強シート25に挟まれたサンドイッチ構造によって強固な接着状態が確保され、重ね合せ領域の接着剥がれは起きない。また、木製シート23の木裏面23bは正面に現れるようになる。
図9から図13はスピーカ1の第2の実施形態を示したものである。第2の実施形態のスピーカ1は、ハウジング3内に配置された断面円錐形の振動板65とその中心部位に設けられたボイスコイル7とそのボイスコイル7を介して前記振動板65を駆動する振動板駆動装置9を有している。
振動板65は、図13に示すように木目のある木21からシート状に板どりした木製シート23のいずれか一方の面に貼り合わされた補強シート25とからなる貼り合せシート27によって形成されている。貼り合せシート27の両端は重なり合って接合された断面円錐形の形状に作られ、木製シート23が正面からみえる内側内周面に現れるようになっている。
木製シート23に貼り合わされる補強シート25は、不織布又は和紙等が用いられている。
貼り合せシート27の重ね合せ領域は図13に示すように一方に設けられたV字状の切欠開口部29の一方の端部29aに複数の凹凸,凹凸67,68を、他方の端部29bに前記凹凸と嵌合し噛み合う複数の凹凸,凹凸69,70をそれぞれ設け、図11、図12に示すように各凹と凸を噛み合わせた噛み合せ構造となっている。
この場合、噛み合わされた各凹凸68,70は図11に示すように外側外周面側に位置し正面となる内側内周面には重ね合せ線が一本みえるだけで、見栄えを損なうことがないよう配慮されている。
なお、前記したボイスコイル7及び振動板駆動装置9は前記した第1の実施形態と同一のため同一符号を符して詳細な説明は省略する。
次に、前記スピーカ1の振動板65の製造方法について図13に基づき説明する。まず、切り出した丸太状の木21からスライスしてシート状の木製シート23を作る(2−a,2−b)。
次に、木製シート23のいずれか一方の面(木表、木裏、いずれでも可)に不織布又は和紙等の補強シート25を貼り合せ貼り合せシート27を作る(2−c,2−d)。この時、木製シート23と補強シート25は、自然の音が確保されると共に音響効率が高く保たれ、しかも、そりが低減できる関係に設定されている。
具体的には、木製シート23の面積に対する重さ(坪量)を0.01〜0.16gr /cm2 のものを用いている。好ましくは0.015〜0.05gr /cm2 である。
一方、補強シート25の面積に対する重さ(坪量)を0.003〜0.008gr /cm2 のものを用いている。好ましくは0.004〜0.0055gr /cm2 である。これによりそりの低減と高い音響効率の両立が図れるようになっている。
また、前記の関係に設定された木製シート及び補強シートは貼り合せ工程の前に同じ湿度の雰囲気内に8時間以上置かれた前段処理が施されている。
これは、貼り合せ後の湿度変化による両者の差を小さくし、前記した坪量の関係と相俟って異なる材質の湿度に対する反応の差異によるそりをさらに低減するための手段となっている。
次に、貼り合せシート27の一部分にV字状の切欠開口部29を設けた後、切欠開口部29の一方の端部29aに複数の凹凸,凹凸67,68を、他方の端部29bに前記各凹と凸がそれぞれ噛み合う複数の凹凸69,70を設けて各凹凸を噛み合せ、仮り止めした状態の仮振動板65−Aを湿潤剤(または浸透剤)の入った溶液中71に浸す(2−e,2−f)。これにより、仮振動板65−Aは柔らかくなるからヒータ73等の加熱手段を備えた雄型75と雌型77からなるプレス機79により一次プレスする(2−g)。
次に、一次プレスされた仮振動板65−Aを接着作用のある熱硬化性の溶剤、例えば、フェノール樹脂系の溶剤81中に浸した後、乾燥させヒータ83等の加熱手段を備えた雄型85と雌型87からなるプレス機89で仕上プレスを行なう(2−h,2−i)。
次に仕上プレスされた仮振動板65−Aの外径及び中心に孔91を開口させることで振動板65が得られる(2−j)。
この時の重ね合せ領域は、各凹凸,凹凸の噛み合いにより強い結合力が生れて接着剥がれは起こらず、長期間に亘り安定した接着状態を確保することができる。
この結果、前記振動板65を用いたスピーカ1によれば、正面、図13、左側からみた時に木製シート23が前面に現れる木目によって見栄えの向上が図れると共に自然に近い響きが得られる。
また、重ね合せ領域は、各凹凸,凹凸の噛み合いにより強い結合力が生まれて長期間にわたり安定した接着状態が確保された品質の高いスピーカを提供できる。
本発明にかかるスピーカの第1の実施形態を示した概要切断面図。 かつらむきによってシート状の木製シートを得るため実施例を示した説明図。 図4の振動板のA−A線拡大概要断面図。 振動板の概要平面図。 スピーカの振動板製造方法を示した概要説明図。 重ね合せ領域の一方の木製シートにそりを小さく抑える第1のそり加工手段を施した概要説明図。 重ね合せ領域の一方の木製シートにそりを小さく抑える第2のそり加工手段を施した概要説明図。 重ね合せ領域の一方の木製シートにそりを小さく抑える第3のそり加工手段を施した概要説明図。 スピーカの第2の実施形態を示した概要切断面図。 振動板両端の重ね合せ前の凹凸を示した概要説明図。 振動板両端の重ね合せた状態の概要説明図。 図11のB−B線断面図。 第2の実施形態のスピーカの振動板製造方法を示した概要説明図。 従来の木製シートのそりを示した概要説明図。 従来の重ね合せ領域がそりによって接着剥がれとなる状態を示した説明図。
符号の説明
1 スピーカ
3 ハウジング
5 振動板
7 ボイスコイル
9 振動板駆動装置
21 木
23 木製シート
23a 木表面
23b 木裏面
25 補強シート
27 貼り合せシート
51 プレス機
52 熱硬化性の溶剤
65 振動板
67,68,69,70 凹凸

Claims (8)

  1. 木目のある木から年輪中心側を木裏面、その外側を木表面としてシート状に板どりした木製シートとその木製シートの前記木表面に貼り合わされた補強シートを有する貼り合せシートの両端部が重なり合って接合された円錐形の振動板を有し、その振動板の重ね合せ領域は、重ね合せ領域の内周側から外周側へ向かって木裏面が内周面となる木製シート、補強シート、木裏面が内周側となる木製シート、補強シートの順に重ね合わされて形成されていることを特徴とするスピーカ。
  2. 前記重ね合せ領域で一番内側に位置し木裏面が内周面となる木製シートは、重ね合せ領域のシートのそりを小さく抑えるそり抑え加工手段が施されていることを特徴とする請求項1記載のスピーカ。
  3. 前記木製シートは、面積に対する重さ(坪量)が0.01〜0.16gr /cm2 であり、前記補強シートは、面積に対する重さ(坪量)が0.003〜0.008gr /cm2 であることを特徴とする請求項1記載のスピーカ。
  4. 木目のある木から年輪中心側を木裏面、その外側を木表面として板どりした木製シートの前記木表面にシート状の補強シートを貼り合わせて貼り合せシートを作る工程と、
    プレス加熱成形により前記貼り合せシートの両端部を重ね合わせて円錐形に成形する工程とを有し、
    前記貼り合せシートの重ね合せ領域は、その重ね合せ領域の内周側から外周側へ向かって木裏面が内周面となる木製シート、補強シート、木裏面が内周側となる木製シート、補強シートの順に重ね合わされて形成されていることを特徴とするスピーカの振動板製造方法。
  5. 前記木製シートは、木目のある木から年輪中心側を木裏面、その外側を木表面としてシート状に板どりされた後、前記木表面を示す識別マークが入れられることを特徴とする請求項4記載のスピーカの振動板製造方法。
  6. 木目のある木からシート状に板どりした木製シートとその木製シートの一方の面に貼り合わされた補強シートとからなる貼り合せシートにより、その両端部が重なり合って接合された円錐形の振動板を有し、その振動板の重ね合せ領域は、その重ね合せ領域の両端部が複数の凹凸、凹凸に形成され各凹と凸がそれぞれ嵌合し合う噛み合い形状に形成されていることを特徴とするスピーカ。
  7. 木目のある木から板どりした木製シートの一方の面に補強シートを貼り合わせて貼り合せシートを作る工程と、
    プレス加熱成形により前記貼り合せシートの両端部を重ね合せて円錐形に成形する工程とを有し、
    前記貼り合せシートの重ね合せ領域は、その重ね合せ領域の両端部が複数の凹凸、凹凸に形成され各凹と凸がそれぞれ嵌合し合う噛み合い形状に形成されていることを特徴とするスピーカの振動板製造方法。
  8. 前記貼り合せシートは、一方の木製シートと他方の補強シートが同湿度の雰囲気下で所定時間放置された後、貼り合わされることを特徴とする請求項4又は7記載のスピーカの振動板製造方法。
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