JP4518243B2 - スピーカ用振動板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マグネシウム振動板を使用したスピーカ用振動板及びその製造方法に関するものである。

スピーカ装置に使用される振動板は、一般に、剛性が高いほど、ｆｈ（高域限界周波数）を高く設定することができ、歪の少ない状態で高周波帯域まで音を再生する場合に有利になる。
そこで、アルミニウムやチタンなどの金属材料を使用した振動板が種々開発された。

しかし、これらの金属は、内部損失（ｔａｎδ）が小さいため、２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚまでの可聴帯域にｆｈが生じた場合、例えばポリイミド等の樹脂材料を主成分とした樹脂系振動板に比べ、高周波帯域においてピークやディップが大きく現れ、逆に歪の多い音質となってしまう。
また、アルミニウムやチタンなどの金属材料は、樹脂材料と比較すると、比重が大きいため、入力信号を出力音圧に変換する効率が低くなるという問題があった。

このような背景から、アルミニウムやチタンよりも軽量で、しかも、樹脂材料よりも高い剛性を得ることのできるマグネシウムを主成分としたマグネシウム振動板が、高域再生に優れた金属系振動板として注目されるようになった（例えば、特許文献１参照）。

また、一般的なコーン型のスピーカ装置における振動板のフレームへの固定構造を、以下図１を用いて説明する。
図１は、振動板１の外周に樹脂製のエッジ３を接合した例を示すものである。
図１に示す振動板１は、コーン型である。樹脂製のエッジ３は、振動板１の変位を許容するためのループ部３ａの内周及び外周のそれぞれに、取り付け用のフランジ部３ｂ，３ｃを延出させた構造で、一般に、内周縁であるフランジ部３ｂを適宜接着剤によって振動板１の外周縁に接着することで、振動板１に接合されている。エッジ３の外周縁であるフランジ部３ｃは、スピーカ装置のフレームに固定される。
特開２００２−３６９２８４号公報

ところが、マグネシウム振動板を上記図１に示すようなコーン型の振動板として使用した場合、樹脂製のエッジ３を接着剤によって振動板１に接合すると、エッジ３の接着処理後、接着剤に含まれるトルエンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の揮散が発生して、作業者への影響や環境汚染の虞がある。

また、マグネシウムは空気との接触により錆が発生し易いため、マグネシウム振動板の製造時には、マグネシウム振動板の材料となるマグネシウム薄膜の表面をメッキ層又は酸化被膜等で覆う防錆加工を実施している。

更に、マグネシウム振動板は、所定のコーン形状に成形した後、外周縁を所定寸法に切断するが、その外周の切断面にも、上記の樹脂製のエッジ３を接着する前に、防錆を目的とした端面処理をしなければならない。

即ち、マグネシウム振動板は、所定のコーン形状への成形を終え、更に外周縁の切断により最終寸法に整えたら、再び、表面処理工程等へ戻して、外周の切断面に防錆用の端面処理を実施しなければならず、最終寸法に整えても直ぐにエッジの接合工程に移行できないため、生産性が悪いという問題が生じた。

本発明が解決しようとする課題としては、上述した従来技術において生じる問題、即ち、エッジを接着剤による接着によってマグネシウム振動板に接合しているために、揮発性有機化合物の揮散が発生するという問題、及び、外周の切断面に防錆用の端面処理が必要なために、最終寸法に整えても直ぐにエッジの接合工程に移行できず、生産性が悪いという問題がそれぞれ一例として挙げられる。

請求項１に記載のスピーカ用振動板は、マグネシウムを主成分としたマグネシウム振動板と、該マグネシウム振動板をフレームに取り付けるために内周縁が前記マグネシウム振動板の外周縁に接合される樹脂製のエッジと、からなるスピーカ用振動板であって、前記エッジの内周縁は、前記マグネシウム振動板の外周縁が密着嵌合する挾持溝を有した構造で、前記マグネシウム振動板は、外周を所定寸法に切断した後、その外周の切断面に対して防錆用の端面処理をしない状態で、前記エッジがインサート成形によって前記マグネシウム振動板に一体形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載のスピーカ用振動板の製造方法は、マグネシウムを主成分としたマグネシウム振動板と、該マグネシウム振動板をフレームに取り付けるために内周縁が前記マグネシウム振動板の外周縁に接合される樹脂製のエッジと、からなるスピーカ用振動板の製造方法であって、前記エッジの内周縁は、前記マグネシウム振動板の外周縁が密着嵌合する挾持溝を有した構造で、前記マグネシウム振動板は、外周を所定寸法に切断した後、その外周の切断面に対して防錆用の端面処理をしない状態で、前記エッジをインサート成形によって前記マグネシウム振動板に一体形成することを特徴とする。

以下、本発明に係るスピーカ用振動板及びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図２は、本発明に係る第１の実施の形態のスピーカ用振動板を使用したスピーカ装置の縦断面図であり、図３は図２に示したスピーカ用振動板の製造方法を示したものである。

図２に示したスピーカ装置１１は、コーン型のマグネシウム振動板１２の外周に樹脂製のエッジ１３を接合したスピーカ用振動板１４と、振動板１２の内周縁に接続された円筒状のボイスコイルボビン１５と、このボイスコイルボビン１５の外周に巻回されたボイスコイル１６と、ボイスコイル１６を収容する磁気ギャップ１７を形成した磁気回路１８と、磁気回路１８及び振動板１４を支持するフレーム１９とを備えている。

エッジ１３は、マグネシウム振動板１２の振幅を許容するためのダンパとなるループ部１３ａの内径部に延設された内周縁１３ｂがマグネシウム振動板１２の外周縁との接合部となり、ループ部１３ａの外径側に延設された外周縁１３ｃが、フレーム１９のエッジ支持部１９ａに固定される。

エッジ１３の内周縁１３ｂは、マグネシウム振動板１２の外周縁が密着嵌合する挾持溝１３ｄを有した構造である。
エッジ１３は、樹脂の射出成形によって所定形状に成形するが、その際、図３に示すように、エッジ成形用の上下の金型２１，２２によって形成するキャビティ２４内に、所定寸法に切断済みのマグネシウム振動板１２の外周縁１２ａを保持した状態にして、キャビティ２４内への樹脂の射出を行うインサート成形によって、マグネシウム振動板１２に一体形成される。
図３の符合２５は、キャビティ２４内に樹脂を案内するランナ（樹脂導入口）である。

本実施の形態の場合、マグネシウム振動板１２は、外周を所定寸法に切断した後、その外周の切断面に対して防錆用の端面処理をしない状態で、エッジ１３のインサート成形を行う樹脂成形工程に送る。

なお、補足すると、マグネシウム振動板１２は、例えば、マグネシウムを主成分とするマグネシウム薄板を所定のコーン形状に成形した後、マグネシウムの防錆と意匠性の向上のために、その表面に、染料にて染色された陽極酸化皮膜を形成する。

前記陽極酸化皮膜は、金属塩を含有するｐＨが１２以上のアルカリ混合水溶液
を用いて陽極酸化処理により形成し、厚さ寸法を０．１μｍ以上３μｍ以下にすると良い。

更に、この陽極酸化皮膜の表面に電着塗装皮膜を設けるようにしても良い。電着塗装皮膜は、アクリル系樹脂を主成分とした電着塗料を用いて形成する。電着塗装皮膜は、厚さ寸法を２μｍ以上３０μｍ以下に設定すると良い。このような電着塗装皮膜を装備することで、マグネシウム振動板１２の表面の色調を、任意の色調に仕上げることができる。

また、マグネシウム振動板１２の原料となるマグネシウム薄板は、マグネシウムを主成分とする基材を加熱状態で圧延する処理を適宜回数繰り返すことで、３０μｍ〜１００μｍの最終厚（所望厚）に形成すると良い。

磁気回路１８は、マグネシウム振動板１２の中心軸上の背部に配置された円柱状のセンターポール１８ａと、このセンターポール１８ａの基端外周を鍔状に張り出して形成された第１プレート１８ｂと、この第１プレート１８ｂの上に配置された環状のマグネット１８ｃと、第１プレート１８ｂと対向するようにマグネット１８ｃの上に被せられた環状の第２プレート１８ｄとを備えた構成で、第２プレート１８ｄの内周面とセンターポール１８ａの外周面との間の隙間が、ボイスコイル１６を収容する磁気ギャップ１７となっている。

以上の磁気回路１８は、磁気ギャップ１７に磁束を集中させる外磁型の磁気回路を形成し、ボイスコイル１６に入力される電気信号に応じて、ボイスコイル１６を矢印Ａに示す中心軸方向に駆動する。

以上のように説明したスピーカ用振動板１４及びその製造方法では、樹脂製のエッジ１３のマグネシウム振動板１２の外周縁への接合は、インサート成形によって実現していて、接着剤を使用していない。
そのため、接着剤中の揮発性有機化合物が揮散するという事態が発生せず、揮発性有機化合物の揮散を原因とした作業者への影響や環境汚染を防止することができる。

更に、インサート成形によってマグネシウム振動板１２の外周縁に接合されるエッジ１３の内周縁１３ｂは、マグネシウム振動板１２の外周縁が密着嵌合する挾持溝１３ｄを有した構造で、マグネシウム振動板１２の外周の切断面を挾持溝１３ｄが覆って、切断面に錆を発生させる外気との接触を防止する。

従って、上述したように、マグネシウム振動板１２の外周の切断面に対して防錆用の端面処理を省いてエッジ１３の接合をしても、切断面における錆の発生を防止できる。

即ち、マグネシウム振動板１２は外周の切断等で最終寸法に整えたら、防錆用の端面処理の省略によって、直ぐにエッジ１３の接合工程（インサート成形工程）に移行することができて、作業工程の削減により生産性を向上させることができる。

なお、本発明に係るスピーカ用振動板及びその製造方法において、マグネシウム振動板の構造は、上記第１の実施の形態に示したコーン型に限定されず、例えば後述する第２の実施の形態に示すように、ドーム型にすることも可能である。

（第２の実施の形態）
図４は、本発明に係る第２の実施の形態のスピーカ用振動板を使用したスピーカ装置の縦断面図であり、図５は図４に示したスピーカ用振動板のエッジをインサート成形により形成する状態を示したものである。

図４に示したスピーカ装置３１は、ドーム型のマグネシウム振動板３２の外周に樹脂製のエッジ３３を接合したスピーカ用振動板３４と、マグネシウム振動板３２の外周縁に接続された円筒状のボイスコイルボビン１５と、このボイスコイルボビン１５の外周に巻回されたボイスコイル１６と、ボイスコイル１６を収容する磁気ギャップ１７を形成した磁気回路１８と、磁気回路１８及び振動板１４を支持するフレーム１９とを備えている。

エッジ３３は、マグネシウム振動板３２の振幅を許容するためのダンパとなるループ部３３ａの内径部に延設された内周縁３３ｂがマグネシウム振動板３２の外周縁との接合部となり、ループ部３３ａの外径側に延設された外周縁３３ｃが、フレーム１９のエッジ支持部１９ａに固定される。

エッジ３３の内周縁３３ｂが、マグネシウム振動板３２の外周縁が密着嵌合する挾持溝３３ｄを有する構造は、前述のコーン型の実施の形態の場合と共通である。

また、エッジ３３は、樹脂の射出成形によって所定形状に成形するが、その際、図５に示すように、エッジ成形用の上下の金型４１，４２によって形成するキャビティ４４内に、所定寸法に切断済みのマグネシウム振動板３２の外周縁３２ａを保持した状態にして、キャビティ２４内への樹脂の射出を行うインサート成形によって、マグネシウム振動板３２に一体形成される。
図５の符合４５は、キャビティ２４内に樹脂を案内するランナ（樹脂導入口）である。

第２の実施の形態の場合も、マグネシウム振動板３２は、外周を所定寸法に切断した後、その外周の切断面に対して防錆用の端面処理をしない状態で、エッジ３３のインサート成形を行う樹脂成形工程に送り、エッジ３３と一体成形する。

なお、マグネシウム振動板３２において、原料となるマグネシウム薄板の製造方法や製造条件、マグネシウムの防錆と意匠性の向上のためにマグネシウム薄板の表面に陽極酸化皮膜等を形成する表面処理は、前述の第１の実施の形態の場合と共通でよく、本実施の形態では説明を省略する。

以上のように、マグネシウム振動板３２がドーム型であっても、その外周縁に接合するエッジ３３の内周縁３３ｂがマグネシウム振動板３２の外周縁３２ａに密着嵌合する挾持溝３３ｄを有した構造で、エッジ３３を図５に示したインサート成形によってマグネシウム振動板３２に一体形成することで、第１の実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。

即ち、マグネシウム振動板３２へのエッジ３３の接合に接着剤を使用しないため、接着剤中の揮発性有機化合物が揮散するという事態が発生せず、揮発性有機化合物の揮散を原因とした作業者への影響や環境汚染を防止することができる。

また、マグネシウム振動板３２は外周の切断等で最終寸法に整えたら、防錆用の端面処理の省略によって、直ぐにエッジ３３の接合工程（インサート成形工程）に移行することができて、作業工程の削減により生産性を向上させることができる。

一般的なコーン型のスピーカ装置における振動板のフレームへの固定構造を説明するための縦断面図である。 本発明に係るスピーカ用振動板を使用したスピーカ装置の第１の実施の形態を説明するための縦断面図である。 図２に示したスピーカ用振動板の製造方法の説明図である。 本発明に係るスピーカ用振動板を使用したスピーカ装置の他の実施の形態縦断面図である。 図４に示したスピーカ用振動板の製造方法の説明図である。

符号の説明

１１ スピーカ装置
１２ マグネシウム振動板
１２ａ 外周縁
１３ エッジ
１３ｂ 内周縁
１３ｄ 挾持溝
１４ スピーカ用振動板
２１，２２ 金型
２４ キャビティ
３１ スピーカ装置
３２ マグネシウム振動板
３２ａ 外周縁
３３ エッジ
３３ｂ 内周縁
３３ｄ 挾持溝
３４ スピーカ用振動板
４１，４２ 金型
４４ キャビティ

Claims (2)

1. マグネシウムを主成分としたマグネシウム振動板と、該マグネシウム振動板をフレームに取り付けるために内周縁が前記マグネシウム振動板の外周縁に接合される樹脂製のエッジと、からなるスピーカ用振動板であって、
   前記エッジの内周縁は、前記マグネシウム振動板の外周縁が密着嵌合する挾持溝を有した構造で、前記マグネシウム振動板は、外周を所定寸法に切断した後、その外周の切断面に対して防錆用の端面処理をしない状態で、前記エッジがインサート成形によって前記マグネシウム振動板に一体形成されていることを特徴とするスピーカ用振動板。
2. マグネシウムを主成分としたマグネシウム振動板と、該マグネシウム振動板をフレームに取り付けるために内周縁が前記マグネシウム振動板の外周縁に接合される樹脂製のエッジと、からなるスピーカ用振動板の製造方法であって、
   前記エッジの内周縁は、前記マグネシウム振動板の外周縁が密着嵌合する挾持溝を有した構造で、前記マグネシウム振動板は、外周を所定寸法に切断した後、その外周の切断面に対して防錆用の端面処理をしない状態で、前記エッジをインサート成形によって前記マグネシウム振動板に一体形成することを特徴とするスピーカ用振動板の製造方法。