JP2007325221A - Speaker and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種音響機器や情報通信機器などに使用されるスピーカに関する。 The present invention relates to a speaker used for various kinds of audio equipment, information communication equipment, and the like.
スピーカは、オーディオ機器だけでなく、パーソナルコンピュータ(以下、PC)や携帯電話、ゲーム機器などの種々の電子機器に幅広く利用されている。 Speakers are widely used not only for audio devices but also for various electronic devices such as personal computers (hereinafter referred to as PCs), mobile phones, and game devices.
最近では、各種電子機器を廃棄する際の環境負荷を軽減する方策が種々検討されており、スピーカについても、環境負荷を軽減可能な材料を用いるのが望ましい。 Recently, various measures for reducing the environmental load when discarding various electronic devices have been studied, and it is desirable to use a material that can reduce the environmental load for the speaker.
現在市販されているスピーカのフレームは一般に、金属材料か樹脂製材料を用いて形成されている。金属材料を用いる場合、薄板鋼板やアルミ板のプレス成形か、あるいは亜鉛合金やアルミ合金などの金属合金材料の鋳造が行われる。樹脂製材料を用いる場合、熱可塑性樹脂の射出成形が行われる。 The speaker frames currently on the market are generally formed using a metal material or a resin material. When a metal material is used, a thin steel plate or an aluminum plate is press-formed, or a metal alloy material such as a zinc alloy or an aluminum alloy is cast. When a resin material is used, injection molding of a thermoplastic resin is performed.
金属製フレームは、トッププレートなどの周辺部材に対して、かしめなどで強固に接合されるのが一般的である。このため、組上がった状態から金属製フレームだけを分離する作業は困難であり、分離作業に要する処理費用がかさみ、結果として廃棄処理コストが増大してしまう。このような事情で、金属製フレームを採用したスピーカでは、廃棄する際に金属製フレームを分離する作業を行わずに、そのまま土中に埋めるなどの廃棄処理を行っており、環境保護に反するとともに、部品の再利用も行っていなかった。 In general, a metal frame is firmly joined to a peripheral member such as a top plate by caulking or the like. For this reason, it is difficult to separate only the metal frame from the assembled state, the processing cost required for the separation work is increased, and as a result, the disposal cost is increased. Under such circumstances, speakers that use metal frames are not disposed of when they are discarded, but are disposed of in the soil as they are, which is against environmental protection. The parts were not reused.
また、金属製フレームは、振動板が音響信号に応じて振動する際に、フレーム自体が自己共振を起こしやすく、その自己共振周波数が可聴周波数帯域に現れて、スピーカの再生音質を著しく劣化させるという問題がある。 In addition, when the diaphragm vibrates in response to an acoustic signal, the metal frame is likely to cause self-resonance, and the self-resonant frequency appears in the audible frequency band, which significantly deteriorates the reproduced sound quality of the speaker. There's a problem.
一方、樹脂製フレームは、金属製フレームよりも分離作業が容易であるが、現行の家電リサイクル法では、樹脂はリサイクルの対象となっていないため、分離したフレームを土中に埋めて廃棄するのが一般的である。 On the other hand, a plastic frame is easier to separate than a metal frame, but under the current Home Appliance Recycling Law, resin is not subject to recycling, so the separated frame is buried in the soil and discarded. Is common.
しかしながら、樹脂は金属に比べて土中や水中での経時変化が極めて少ないため、半永久的に分解せず、十分な環境保護が図れないという問題がある。 However, since a resin hardly changes over time in soil or water as compared with metal, there is a problem in that it cannot be permanently decomposed and sufficient environmental protection cannot be achieved.
このような問題に対処すべく、フレームをパルプで抄紙成形したスピーカが提案されている(特許文献1の請求項1参照)。
特許文献1の段落0027には、「ファインパルプモールド成形のフレームを使ったスピーカは分離もしくは解体が容易である。例えば、スピーカユニット全体を紙の発火点まで加熱することにより紙部分のみ燃焼し金属部材のみ取り出すことができる。さらには、スピーカ全体を水中で一定時間放置すればフレームはパルプ溶液に変じる。このように分離解体の容易さにおいて紙製フレームは再資源化に要するコストを低く抑えることができる」、と記載されている。
In paragraph 0027 of
また、特許文献1の段落0028は、「埋め立てによる廃棄処分では、例えば単に土中埋め立てをする場合、紙製フレームは他の材料と異なり大きな利点がある。紙は木材と同じく土中バクテリアによる分解作用が短期に完了する。これは環境負荷が低いことを意味する。他方、鉄製フレームは紙に比べて長期となり、樹脂フレームに至っては極めて長期を要するかほとんど分解作用を受けない」、と記載されている。
Further, paragraph 0028 of
しかしながら、特許文献1では、ファインパルプモールドの欠点であるプレスによる剪断加工性の悪さを補償するために、パルプの叩解工程、抄造成形工程および乾燥工程の後に、炭化工程を追加する必要があり、作業工程が多くて複雑となり、製造コストが増大するという問題がある。
However, in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、音質に優れ、かつ低コスト化と構成部品の再利用が可能で、かつ製造が容易で、かつ廃棄処理も容易で環境負荷の少ないスピーカおよびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is excellent in sound quality, low cost and reusable component parts, easy manufacture, and easy disposal. It is another object of the present invention to provide a speaker with a low environmental load and a manufacturing method thereof.
本発明の一態様によれば、バルカナイズドファイバを材料として形成されるフレームと、前記フレームに固定される磁気回路と、ボビンに巻回され、前記磁気回路のギャップ内に配置されて前後に振動するを備えることを特徴とするスピーカが提供される。 According to one aspect of the present invention, a frame formed of vulcanized fiber as a material, a magnetic circuit fixed to the frame, wound around a bobbin, arranged in a gap of the magnetic circuit, and vibrates back and forth. There is provided a speaker characterized by comprising:
また、本発明の一態様によれば、バルカナイズドファイバを材料とするシートに水分を含ませて膨潤かつ軟化させる工程と、前記膨潤かつ軟化させたシートをプレスして、スピーカのフレーム形状に成形する工程と、前記フレーム形状に成形したシートの外周部および窓孔部を、抜き型を用いて打ち抜いてフレームを形成する工程と、を備えることを特徴とするスピーカの製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a sheet made of vulcanized fiber is swelled and softened by containing moisture, and the swollen and softened sheet is pressed to be shaped into a speaker frame. There is provided a method for manufacturing a speaker, comprising: a step; and a step of punching an outer peripheral portion and a window hole portion of the sheet formed into the frame shape with a punching die to form a frame.
本発明によれば、音質に優れ、かつ低コスト化と構成部品の再利用が可能で、かつ製造が容易で、かつ廃棄処理も容易で環境負荷の少ないスピーカを実現できる。具体的には、本発明は、フレームの材料としてバルカナイズドファイバを用いる。バルカナイズドファイバは、分離解体作業が容易であり、土中バクテリアによる分解作用を短期に完了させることができる。このため、分離解体したバルカナイズドファイバからなるフレームを土中に埋めても、環境に与える影響が少ない。 According to the present invention, it is possible to realize a speaker that is excellent in sound quality, can be reduced in cost, can be reused, and can be easily manufactured, disposed of easily, and has a low environmental load. Specifically, the present invention uses a vulcanized fiber as the frame material. The vulcanized fiber can be easily separated and disassembled, and the degradation action by soil bacteria can be completed in a short time. For this reason, even if a frame made of separated and broken vulcanized fiber is buried in the soil, it has little influence on the environment.
また、バルカナイズドファイバをフレーム材料として用いることで、振動板の振動に伴うフレームの自己共振による音の歪が抑制でき、音質に優れたスピーカを実現できる。 Moreover, by using vulcanized fiber as a frame material, distortion of sound due to self-resonance of the frame accompanying vibration of the diaphragm can be suppressed, and a speaker with excellent sound quality can be realized.
さらには、バルカナイズドファイバをフレーム材料として用いると、フレームの製造工程を簡素化できる。また、金属製フレームのようなフレームの防錆めっき工程は不要となり、フレーム自体の絶縁性が高いため、フレームにリード線接続用の金属製端子を直接取付可能である。これにより、絶縁性の端子板が不要となり、部品点数削減による低コスト化と小型軽量化が可能となり、製造工程も簡略化できる。 Furthermore, when a vulcanized fiber is used as a frame material, the frame manufacturing process can be simplified. Further, the rust-proof plating process for the frame such as a metal frame is not necessary, and the frame itself has high insulation, so that a metal terminal for connecting a lead wire can be directly attached to the frame. This eliminates the need for an insulating terminal plate, enables cost reduction and reduction in size and weight by reducing the number of components, and simplifies the manufacturing process.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態によるスピーカ1の断面構造を示す図である。図1のスピーカ1は、いわゆる外磁型の動電型スピーカ1であり、磁気回路2と、ボビン3に巻回され、磁気回路2のギャップ内に配置されて前後に振動するボイスコイル4と、ボビン3に接合されるコーン形振動板(以下、単に振動板と呼ぶ)5と、エッジ6と、ダンパー7と、ボビン3の前面側を覆うダストキャップ8と、ガスケット9と、フレーム10とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a
磁気回路2は、前後方向に着磁されるマグネット11と、マグネット11の前面に接合されるトッププレート12と、マグネット11の底面に接合されるボトムヨーク13とを有する。
The
ボイスコイル4に接続されるボイスコイルワイヤ17は、振動板5の表面に沿って配設されて、振動板5の孔の付近でリード線14に接続されている。リード線14は、ボイスコイルワイヤ17に交流電流を供給するためのものである。
The
ボイスコイルワイヤ17とリード線14は直接半田にて接合される場合と、振動板5に取り付けられたハトメを介して半田にて接合される場合がある。
The
図2(a)と図2(b)はボイスコイルワイヤ17とリード線14との接合を説明する図であり、図1の点線部20を拡大した図である。図2(a)は両者を直接半田21にて接合する場合、図2(b)は両者をハトメ22を介して接合する場合を示している。
2 (a) and 2 (b) are diagrams for explaining the joining of the
図2(a)の場合、振動板5の孔を通してリード線15を振動板5の前面側に引き出して、ボイスコイルワイヤ17と半田21にて接合する。一方、図2(b)の場合、振動板5の孔にハトメ22を取り付けて、リード線14をハトメ22に通してボイスコイルワイヤ17と半田21にて固定する。
In the case of FIG. 2A, the
図2(a)と図2(b)のいずれの場合も、ボイスコイルワイヤ17は振動板5の前面に接着剤23にて固定される。
In both cases of FIG. 2A and FIG. 2B, the
図1の振動板5は、その内周部がボビン3に接合され、外周部がエッジ6を介してフレーム10の上段部に支持されている。ダンパー7は、その内周部がボビン3に接合され、外周部がフレーム10の底部の前面に接合されている。フレーム10の底部の底面には、トッププレート12の前面がネジ16によって接合されている。
The
本実施形態では、フレーム10の材料として、バルカナイズドファイバを用いている。バルカナイズドファイバは、コットンパルプや木材パルプを材料とする原紙を塩化亜鉛溶液に浸し、任意の厚さに積層後に、水洗によって塩化亜鉛溶液を十分に除去し、乾燥工程を経て得られる化学的に中性で緻密な組織からなる天然セルロース100%の天然素材である。
In the present embodiment, vulcanized fiber is used as the material of the
なお、フレーム10に用いられるバルカナイズドファイバには、必要に応じて、環境性に適合した適量のハロゲン系有機化合物などを含有させて、難燃処理を施してもよい。
Note that the vulcanized fiber used in the
図3は本実施形態に係るスピーカ1の製造工程を順に説明する工程図である。以下、図3を参照して、製造工程を説明する。まず、図3(a)に示す浸漬工程を行う。この工程は、バルカナイズドファイバを用いるが故に必要となる特有の工程である。
FIG. 3 is a process chart for sequentially explaining the manufacturing process of the
バルカナイズドファイバは、シート状態でも高い強度を持っており、通常の紙や繊維素材に比べて硬いため、そのままではフレーム10の形状に成形できない。そこで、バルカナイズドファイバのシート31を温水32に浸漬させて膨潤させて柔軟性を持たせる。この工程により、ようやくフレーム形状への加工が可能となる。
Since the vulcanized fiber has a high strength even in a sheet state and is harder than ordinary paper or fiber material, it cannot be formed into the shape of the
浸漬する温水32の温度と時間は重要な要素であり、例えば、約60°〜80°の温度に設定した状態で、数時間バルカナイズドファイバを温水32に浸す。なお、使用するバルカナイズドファイバの厚さにより、温度と浸漬時間を最適な条件に設定するのが望ましい。
The temperature and time of the
なお、バルカナイズドファイバからなるシート31を温水32に浸漬する代わりに、このシート31を高温のスチーム下に置いたり、シート31に高温のスチームを吹き付けたりして、軟化させてもよい。
Instead of immersing the
次に、図3(b)に示すプレス成形を行う。バルカナイズドファイバは、図3(a)に示す浸漬工程を行っても、ある一定の強度を保っており、振動板5に用いる木材パルプほどは成形性がよくない。このため、一回の成形プレスで最終形状を得ようとすると、部分的にシワができたり、亀裂が生じたりする。そこで、複数回の成形プレスで最終形状に加工する、いわゆる多段階プレスを採用するのが望ましい。
Next, press molding shown in FIG. Even if the vulcanized fiber is subjected to the dipping process shown in FIG. 3A, the vulcanized fiber maintains a certain strength and is not as good as the wood pulp used for the
図3(b)では、2回の成形プレスを採用した例を示している。1回目の成形プレス(図3(b)の工程S2)は、プレス機の上型33と下型34を完全には密着しない位置に配置して勘合を抑制する浅いプレスを行う。これにより、バルカナイズドファイバをお椀型の形状に成形する。その後、いったん上型33と下型34を元の位置に戻し(図3(b)の工程S3)、その後に、上型33と下型34を完全に密着させる最終プレスを行う(図3(b)の工程S4)。
FIG. 3B shows an example in which two molding presses are employed. The first molding press (step S2 in FIG. 3B) is a shallow press in which the
成形プレスの回数は、バルカナイズドファイバの厚さ等に依存するが、2回以上の複数回の成形プレスが必要である。 The number of molding presses depends on the thickness of the vulcanized fiber, but two or more molding presses are required.
プレス成形工程が終了すると、次に図3(c)に示す切断工程を行う。この工程では、抜き型35を用いて、フレーム10形状に成形したシート31の外周と窓孔部分を打ち抜いて、フレーム10を完成させる。
When the press molding process is completed, the cutting process shown in FIG. In this step, the
以上の工程にて完成したフレーム10は、使用環境に応じて、防水加工を施して湿度に対して変形しにくくすることができる。この場合、例えば、ポリエステルやラッカーなどの防水剤をフレーム10に塗布、吹きつけあるいは浸漬する等して、バルカナイズドファイバの中に含浸して、あるいは表面に防水膜を形成して防水処理を行う。
The
バルカナイズドファイバを用いて製造したフレーム10は、耐食性に優れるため、金属製フレームに施される防錆めっきは不要となる。
Since the
上述したように、本実施形態によるフレーム10は、簡易な工程で製造でき、大がかりな製造設備も不要で、かつ使用する材料も安価であるため、金属製フレームや樹脂フレームよりも製造コストの低減が図れる。
As described above, the
次に、フレーム10のスピーカ1への組み付けについて説明する。フレーム10とトッププレート12は、図1に示すように、ネジ16にて接合される。ネジ16と併用して、フレーム10とトッププレート12の接合面をゴム系の接着剤で接着してもよい。これにより、振動を抑制できる。
Next, assembly of the
なお、フレーム10とトッププレート12を接合する際には、ネジ16以外の各種の接合方法を用いてもよいが、バルカナイズドファイバの破断を防止する観点からはネジ16が優れている。
In addition, when joining the
フレーム10とエッジ6やダンパー7との接合には、例えばゴム系の接着剤が用いられる。金属製フレームの場合、フレーム10に直接金属部品を取り付けることはできないが、本実施形態のフレーム10は絶縁材料であるため、金属製の端子15等を直接フレーム10に取り付けることができる。これにより、絶縁材料からなる端子板を省略することができ、部品コストを削減できるとともに、小型軽量化が可能となる。
For example, a rubber adhesive is used for joining the
次に、本実施形態によるスピーカ1の特性について説明する。図4は本実施形態によるスピーカ1の出力音圧周波数特性を示す図、図5は全高調波歪率特性を示す図である。
Next, the characteristics of the
本実施形態によるスピーカ1は、金属製のフレーム10と比べて、フレーム10への磁気漏洩による有効磁束のロスが無い分、有効磁束が多くなり、出力音圧周波数特性は優れたものになり、出力音圧レベルが高くなる。
In the
また、バルカナイズドファイバをフレーム10の材料として用いることにより、フレーム10自身の自己共振による音の歪が抑制される。図5では、金属製フレームを用いたスピーカの歪率特性を点線30で示している。図示のように、金属製フレームは、本実施形態のフレーム10に比べて、共振による歪が多くなる。
Further, by using a vulcanized fiber as a material for the
このように、本実施形態では、フレーム10の材料としてバルカナイズドファイバを用いるため、スピーカ1の廃棄時の分離解体作業が容易になり、またフレーム10を土中に埋めても、分解作用が短期に完了するため、環境負荷の少ないスピーカ1を実現できる。
As described above, in this embodiment, since the vulcanized fiber is used as the material of the
また、バルカナイズドファイバを用いることで、振動板5の振動に伴うフレーム10の自己共振による音の歪が抑制でき、スピーカ1の音質向上が図れる。
Further, by using the vulcanized fiber, distortion of sound due to self-resonance of the
さらに、金属製フレームを用いる場合と比べて、フレーム10の製造工程を簡略化でき、特に、防錆めっき工程が不要となり、フレーム10の絶縁性能も高いため、フレーム10にリード線15接続用の金属製端子を直付けでき、絶縁性の端子板が不要となり、部品コストも削減でき、小型軽量化が図れる。
Further, the manufacturing process of the
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態の構造のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although typical embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to the structure of said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
例えば、本実施形態の磁気回路2は外磁型であったが、内磁型であっても構わない。スピーカの駆動方式についても、本実施形態のような動電型に限らず、電磁型、圧電型、あるいは静電型などの他の方式も適用可能である。また、振動板5も、コーン形に限定されるものではなく、ドーム形状や他の形状であってもよい。
For example, the
1 スピーカ
2 磁気回路
3 ボビン
4 ボイスコイル
5 振動板
6 エッジ
7 ダンパー
8 ダストキャップ
9 ガスケット
10 フレーム
11 マグネット
12 トッププレート
13 ボトムヨーク
14 リード線
15 端子
16 ネジ
17 ボイスコイルワイヤ
21 半田
22 ハトメ
23 接着剤
31 シート
32 温水
33 上型
34 下型
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記フレームに固定される磁気回路と、
ボビンに巻回され、前記磁気回路のギャップ内に配置されて前後に振動するボイスコイルと、を備えることを特徴とするスピーカ。 A frame formed from vulcanized fiber,
A magnetic circuit fixed to the frame;
A speaker comprising: a voice coil wound around a bobbin and disposed in a gap of the magnetic circuit and vibrating in the front-rear direction.
前記膨潤かつ軟化させたシートをプレスして、スピーカのフレーム形状に成形する工程と、
前記フレーム形状に成形したシートの外周部および窓孔部を、抜き型を用いて打ち抜いてフレームを形成する工程と、を備えることを特徴とするスピーカの製造方法。 A step of swelling and softening a sheet made of vulcanized fiber with moisture,
Pressing the swollen and softened sheet into a speaker frame shape; and
And a step of punching an outer peripheral portion and a window hole portion of the sheet formed into the frame shape by using a punching die to form a frame.
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