JP5018298B2

JP5018298B2 - スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置

Info

Publication number: JP5018298B2
Application number: JP2007183965A
Authority: JP
Inventors: 義道梶原; 和晃西村; 裕新小田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: JP2009021898A

Description

本発明は各種音響機器や映像機器に使用されるスピーカ用振動板やこれを用いたスピーカおよびステレオセットやテレビセット等の電子機器および装置に関するものである。

従来の技術を図６により説明する。

図６は、従来の射出成形による樹脂製のスピーカ用振動板の断面図である。

図６に示すように、スピーカ用振動板７はポリプロピレン等の樹脂を使用して、あらかじめ形状設定された金型に、樹脂ペレットを熱溶解させて射出成形して得ていた。

これらの射出成形による樹脂材料の種類としては、ポリプロピレン等の単一材料が一般的によく使用されている。

このほか、振動板としての物性値の調整、すなわちスピーカとしての特性や音質の調整を目的として、種類の異なる樹脂を使用したブレンドタイプのものも存在していた。

さらに、これら樹脂では調整が難しい物性値の調整については、マイカ等の強化材を混入して物性値の調整を行ない、スピーカとしての特性や音質の調整を実施していた。

また、さらに物性調整の自由度を大きくするために、パルプ材料を混入して音質調整を実施していた。

しかし、これらはベースの樹脂がポリプロピレンであり、このポリプロピレンは石油由来であるために、環境負荷が大きかった。

そのため、近年、脱石油化学の動きの中で植物由来であるポリ乳酸を樹脂として使用する検討が盛んに実施されている。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−２６０５４６号公報

従来のポリ乳酸を使用したスピーカ用振動板においては、耐熱性不足により高信頼性が実現できず、また強度不足や弾性率が低いという点から音質面でも課題を残していた。

本発明は前記課題を解決し、環境負荷が少なく、高音質を実現できるスピーカ用振動板を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記竹繊維の一部にミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含み、前記ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下としたスピーカ用振動板である。

この構成により、ポリ乳酸の課題である耐熱性を向上させ、また、竹繊維の一部がミクロフィブリル状態まで微細にした繊維を含んでいることで繊維同士の絡み合いが強くなるため、耐熱性も増し、音質も向上する。

そして、すべての構成材料が植物由来であり、石油由来材料でないため環境負荷も低減でき、環境に優しいスピーカ用振動板を実現することができる。

以上のように本発明は、植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記竹繊維の一部にミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含み、前記ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下としたスピーカ用振動板である。

この構成により、ポリ乳酸の課題である耐熱性を向上させ、また、ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含むことで竹繊維同士の絡み合いが強くなり、強度の大きいスピーカ用振動板を得ることができる。

よって、植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記竹繊維の一部にミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含む構成であるスピーカ用振動板は、石油由来の化学物質を使用せずに、耐熱性があり、強度も大きく、環境に優しいスピーカ用振動板とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項８に記載の発明について説明する。

図１は、本発明の一実施形態の振動板の断面図を示したもの、図２は、本発明の一実施形態の振動板の平面図を示したものである。

図１および図２に示すように、振動板２７は、植物から抽出してなるポリ乳酸２７Ａをベース樹脂とし、このポリ乳酸２７Ａに竹繊維２７Ｂとミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維２７Ｃが絡み合いながら均一に分散された材料を射出成形して構成している。

この構成により、植物から抽出したポリ乳酸と竹繊維が混入している場合よりもさらに耐熱性が向上し、信頼性が高くなる。

また、ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含むことにより竹繊維同士の絡み合いが増すため強度が大きくなり弾性率も高くなるため音質が向上する。

また、ミクロフィブリル状態まで微細化された竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下であることが望ましい。

一般に繊維は繊維長Ｌと繊維径Ｄの比であるアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が大きい方が高弾性であり、ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維はアスペクト比が大きいため高弾性率が望める。

その上、繊維間の結合が強固になるという効果もあり、これらが相乗して高弾性率となる。

また、混入する竹繊維の繊維長は０．２ｍｍ以上で、かつ３ｍｍ以下が望ましい。この繊維長の範囲内の竹繊維を用いることにより、ポリ乳酸２７Ａと複合化したときの効果が効率よく発揮される。

竹繊維の繊維長が０．２ｍｍより短い場合は、竹繊維の効果を効率よく出すことができなくなり高弾性率が期待できない。

一方、３ｍｍより長い場合は竹繊維どうしの絡みから生じる二次擬集により分散不良が発生しやすくなる。そのため、ポリ乳酸２７Ａとの混練に長時間必要となる。あるいは振動板２７の表面に竹繊維の凝集体が現れて外観を損ねる。このように生産性と品質とが低下する。

また、竹繊維を多くして、より自然で明るい音色にしたい場合は竹繊維の一部に竹粉を使用するのがよい。竹繊維とミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の含有量が３５重量％を超えると、植物から抽出してなるポリ乳酸中に均一に分散する際に、製造時間がかかり、分散不良が生じて含有している分の竹繊維の特徴が上手く発揮できない場合がある。

そして、流動性も低下して射出成形が困難となり成形サイクルも長くなって生産性が低下する。

そこで、竹繊維の含有量が３５重量％より多く、かつ６０重量％以下の範囲で射出成形により生産性の高いスピーカ用振動板を得るためには竹粉を併用することで解決できる。

また、竹繊維の含有率が５０重量％を超えることで廃棄の際に埋め立て廃棄ではなく、竹材として焼却処理することが可能となる。

また、混入する竹繊維の量は５重量％以上で、かつ６０重量％以下が望ましいが、より望ましくは１０重量％以上、６０重量％以下である。

竹繊維が５重量％以下であると竹繊維の効果が顕著に現れず、また５重量％以上含んでいる方が耐熱性の効果をより発揮させやすい。

さらに、振動板２７の強化や、音に多少のアクセントを付けたり、音圧周波数特性にピークを持たせて音質調整したい場合には、強化材を混入してもよい。

従来と同様に、マイカ、タルク、グラファイトなどの強化材は言うまでもないが、環境負荷低減のために植物から抽出される強化材が好ましい。

前記、植物から抽出させる強化材は竹材を８００℃以上の高温下で炭化させてから粉砕して粒状にした竹炭が好ましい。

粒状の形態にすることで、溶融混練の際に、植物から抽出してなるポリ乳酸中に均一に分散することが容易となる。

また、均一分散することにより、弾性率が向上し、竹炭により内部損失も向上して高音質化が可能となる。

そして、竹炭の効果は音質だけではなく、耐熱性の向上と外観品位の向上の働きをも有する。

以上のように本発明は、植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記竹繊維の一部にミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含むスピーカ用振動板を構成することにより、従来のポリ乳酸の欠点である耐熱性不足や強度不足が改善できるとともに、内部損失も向上する。

さらに、石油由来の化学物質を全く使用しないため、環境に優しい高音質スピーカ用振動板を得ることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項９に記載の発明について説明する。

図３は、本発明の一実施形態のスピーカの断面図を示したものである。

図３に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成している。

この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。このフレーム２６の周縁部に、請求項１から請求項８記載のいずれか１つの振動板２７の外周をエッジ２９を介して接着している。そして、この振動板２７の中心部にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、反対の一端を上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

以上は、内磁型の磁気回路２４を有するスピーカについて説明したが、これに限定されず、外磁型の磁気回路を有するスピーカに適用してもよい。

この構成により、実施の形態１において説明したように、環境負荷の少ない高音質スピーカを実現することができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項１０記載の発明について説明する。

図４は、本発明の一実施形態の電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステムの外観図を示したものである。

スピーカ１０は、エンクロジャー１１に組込まれてスピーカシステム２１が構成されている。アンプ１２はスピーカシステム２１に入力する電気信号の増幅回路を含む。プレーヤ等の操作部１３はアンプ１２に入力されるソースを出力する。電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム１４は、このようにアンプ１２、操作部１３、スピーカシステム２１を有する。アンプ１２、操作部１３、エンクロジャー１１は、ミニコンポシステム１４の本体部である。すなわちスピーカ１０は、ミニコンポシステム１４の本体部に装着されている。またスピーカ１０のボイスコイル２８は、本体部のアンプ１２から給電されて振動板２７から音を発する。この構成により、従来では実現できなかった環境負荷が少なく、高音質で高品位を可能としたミニコンポシステム１４が得られる。

なおスピーカ１０の機器への応用として、オーディオ用のミニコンポシステム１４について説明したが、これに限定されない。持運び可能なポータブル用のオーディオ機器やその充電用システム等への応用も可能である。さらに、液晶テレビやプラズマディスプレイテレビ等の映像機器、携帯電話等の情報通信機器、コンピュータ関連機器等の電子機器に広く応用、展開が可能である。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項１１に記載の発明について説明する。

図５は、本発明の一実施形態の装置である自動車１５の断面図を示したものである。

図５に示すように、本発明のスピーカ１０をリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車１５を構成したものである。

この構成とすることにより、スピーカ１０の特徴を活かし、環境負荷を少なくしながら、高音質で優れたデザインを図ることが可能となり、このスピーカ１０を搭載した自動車等の装置の環境負荷を低減することができる。

本発明にかかるスピーカ用振動板、スピーカ、電子機器および装置は、環境負荷を低減し、高音質が必要な映像音響機器や情報通信機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の断面図本発明の一実施の形態におけるスピーカ用振動板の平面図本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の一実施の形態における電子機器の外観図本発明の一実施の形態における装置の断面図従来のスピーカ用振動板の断面図

符号の説明

１０スピーカ
１１エンクロジャー
１２アンプ
１３操作部
１４ミニコンポシステム
１５自動車
２１マグネット
２２上部プレート
２３ヨーク
２４磁気回路
２５磁気ギャップ
２６フレーム
２７振動板
２７Ａ植物から抽出してなるポリ乳酸
２７Ｂ竹繊維
２７Ｃミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維
２８ボイスコイル
２９エッジ

Claims

植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記竹繊維の一部にミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含み、前記ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下としたスピーカ用振動板。
前記竹繊維の繊維長は０．２ｍｍ以上で、かつ３ｍｍ以下とした請求項１記載のスピーカ用振動板。
さらに竹粉を含む請求項１記載のスピーカ用振動板。
前記竹繊維の混入比率は、５重量％以上で、かつ６０重量％以下とした請求項１記載のスピーカ用振動板。
強化材をさらに含む請求項１記載のスピーカ用振動板。
前記強化材はマイカである請求項５記載のスピーカ用振動板。
前記強化材は竹炭である請求項５記載のスピーカ用振動板。
磁気回路と前記磁気回路に結合されたフレームと、植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記フレームの外周部に結合された振動板と、前記振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路から発生する磁束の作用範囲内に配置されたボイスコイルとを備えたスピーカにおいて、前記竹繊維にはミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含み、前記ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下としたスピーカ。
本体部と磁気回路と前記磁気回路に結合されたフレームとを含み、植物から抽出してなるポリ乳酸と、竹繊維とから構成され、前記フレームの外周部に結合された振動板と、前記振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路から発生する磁束の作用範囲内に配置されたボイスコイルとを有し、前記本体部から給電されるスピーカとを備えた電子機器において、前記竹繊維にはミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含み、前記ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下とした電子機器。
磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された、植物から抽出してなるポリ乳酸と竹繊維とから構成されたスピーカ用振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルとからなるスピーカを移動手段に備えた装置において、前記竹繊維にはミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維を含み、前記ミクロフィブリル状態まで微細にした竹繊維の平均繊維径は１０μｍ以下とした装置。