JP4577262B2 - スピーカとそのスピーカの振動板製造方法 - Google Patents

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。

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０．０１〜０．１６ｇ^r ／ｃｍ² とし、他方の補強シートの面積に対する重さ（坪量）を０．００３〜０．００８ｇ^r ／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０．０１〜０．１６ｇ^r ／ｃｍ² のものを用いている。好ましくは０．０１５〜０．０５ｇ^r ／ｃｍ² である。

一方、補強シート２５の面積に対する重さ（坪量）を０．００３〜０．００８ｇ^r ／ｃｍ² のものを用いている。好ましくは０．００４〜０．００５５ｇ^r ／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０．０１〜０．１６ｇ^r ／ｃｍ² のものを用いている。好ましくは０．０１５〜０．０５ｇ^r ／ｃｍ² である。

一方、補強シート２５の面積に対する重さ（坪量）を０．００３〜０．００８ｇ^r ／ｃｍ² のものを用いている。好ましくは０．００４〜０．００５５ｇ^r ／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 (5)

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０．０１〜０．１６ｇ^r ／ｃｍ² であり、前記補強シートは、面積に対する重さ（坪量）が０．００３〜０．００８ｇ^r ／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。

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