JP5035073B2 - スピーカ用ダストキャップ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 - Google Patents

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ダストキャップ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。

従来のダストキャップは紙製と樹脂製があり、紙製では抄紙という非常に多くのステップを踏む必要があり、樹脂製に比べて生産性が低いという課題がある。

一方、樹脂製では、あらかじめダストキャップ形状に設定された金型に、樹脂ペレットを熱溶解させて射出成形して得ているため生産性が高い。

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、ダストキャップ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ダストキャップも存在していた。

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、スピーカとしての特性や音質の調整を実施していた。

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。
特開平３−２８９２９８号公報

従来、ダストキャップは磁気ギャップに埃などが入らないように防塵が目的であったが、近年のスピーカでは、音響機器や映像機器の発達によりスピーカの広帯域化の役目を果たすために軽量で剛性の高い材料が求められている。

一般に、樹脂製のダストキャップはポリプロピレン樹脂を射出成形して形成することにより、生産性が高く、防水・防湿性に優れたダストキャップを得ていた。

しかし、このダストキャップを使用したスピーカは、ダストキャップ材料の剛性が低いため、高音質化の１つである高明瞭度再生化や、大出力化に不利であるという課題を有するものであった。

また、ベース樹脂材料が石油由来の材料であるため、二酸化炭素排出量が多く、環境負荷が大きい。

本発明は前記課題を解決し、ダストキャップの材料剛性を向上させ、スピーカとして高音質化を図り、大出力化、高信頼性化を可能とし、なおかつ環境負荷の小さいスピーカ用ダストキャップ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、少なくとも植物原料のポリ乳酸樹脂と竹材料とを混入した材料を射出成形してスピーカ用ダストキャップにおいて、前記竹材料の混入比率は５重量％以上、７０重量％以下とし、かつ前記竹材料には少なくとも６００℃以上の温度で炭化させた竹材料を含む構成としている。

この構成により従来のポリプロピレン樹脂より剛性を上げることができ、また、植物原料であるため燃焼廃棄時に発生する二酸化炭素も植物原料がもともと保持していた二酸化炭素であることから、見かけの二酸化炭素排出量は石油由来樹脂よりも低減している。従って、地球環境に優しい材料であるといえる。

よって、スピーカ用ダストキャップの材料物性を向上させることができ、剛性やヤング率の向上を図ることができると同時に環境負荷を低減することができる。

以上のように本発明は少なくとも植物原料のポリ乳酸樹脂と竹材料とを混入した材料を射出成形してスピーカ用ダストキャップにおいて、前記竹材料の混入比率は５重量％以上、７０重量％以下とし、かつ前記竹材料には少なくとも６００℃以上の温度で炭化させた竹材料を含む構成としている。

この構成により、ダストキャップの剛性や強靱性、ヤング率を向上させ、このダストキャップを用いたスピーカの高音質化を図り、大出力化、高信頼性化を図ることができる。また、従来品と比較して植物原料で構成される割合が大きいため環境負荷を低減でき、地球環境にも優しいといえる。

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１０に記載の発明について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態のダストキャップの断面図を示したものである。

図１に示すように、ダストキャップ３０は、植物原料のポリ乳酸樹脂と竹繊維とを混入した材料を射出成形して構成している。

ここでいう竹は、竹科の植物であれば特に制約はなく、竹齢１年以内の筍や幼稈レベルのものを除く竹齢１年以上経過、成長した竹であれば良い。

そして竹齢については、１年以上の経過で、本発明に必要な剛性や強靱性を最低限確保できるが、２年以上の経過であればさらに剛性や強靱性が向上する。

竹齢については、老いて朽ちる状態を除けば、前述のように、竹齢が大きい方がより好ましい。

また、竹繊維は繊維長が０．５ｍｍから３ｍｍが望ましい。これは竹繊維の繊維長が３ｍｍより長いと成形品の外観に竹繊維が現れ高品位な外観にすることが困難となる。

一方、竹繊維の繊維長が０．５ｍｍより短くなると剛性が低くなり、竹繊維での補強効果が損なわれる。

また、繊維径が１０μｍ以下である竹繊維をさらに含むことで、繊維の絡み合いが向上し、剛性が高くなるため、音質的な特長として、高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

また、竹粉を使用すると同じ竹含有量でも竹粉を含む方が流動性が向上し、成形性が改善される。

また、炭化させた竹材料を含むことでさらに弾性率が向上し、高剛性化が可能となる。そのため、より帯域が広くなり高音質となる。また、炭化させた竹材料である竹炭は着色剤の役割も果たし、高品位な外観も可能となる。炭化させた竹材料は樹脂に混入する際には粒径が１５０μｍ以下であることが望ましく、１５０μｍより大きくなると分散が困難となり、外観不良や品質バラツキを起こしかねない。また、ここでの炭化工程は竹材料の形態は限定されず竹材料を６００℃以上の温度で焼成する工程をいう。

また、竹繊維の含有量は５重量％以上、７０重量％以下が望ましい。これは５重量％より少ないと竹繊維による剛性アップの効果が小さい。一方、７０重量％より多くなると流動性が低下し、射出成形が困難となるため、形状の自由度が小さくなる。なお、竹繊維の含有量が５０重量％を超える場合には、竹粉と竹炭のいずれか、あるいは両方を使用して竹繊維の含有量を７０重量％以下にするのが望ましい。これは、繊維長が０．５ｍｍから３ｍｍの竹繊維だけでは、５０重量％以上を均一に樹脂に分散するのが困難であるということと、流動性が極端に低下するために、竹粉や竹炭を併用し、竹成分を増やすことでより高剛性が可能となるためである。

また、ポリ乳酸樹脂は比重が大きいため、オレフィン系の樹脂を混入して軽量化しても良い。その中でもオレフィン系樹脂にはポリプロピレンを使用することが望ましい。ポリプロピレンは比重が小さく、流動性も高いため、軽量化だけでなく、射出成形も容易となる。また、安価で比較的、耐熱温度が高いため、信頼性の高いダストキャップ３０を得ることができる。

ダストキャップ３０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。このような強化材としてマイカ、タルクを用いることができる。

特に、高域の再生帯域を向上させたい場合は、マイカを使用するのが望ましい。また、共振ピークを抑えて音質を改善する場合にはタルクを使用してダストキャップの内部損失を増大させれば良い。

以上のように本発明は、少なくともポリ乳酸樹脂と竹繊維とを混入した材料を射出成形してダストキャップを構成することにより、スピーカの高音質化を図り、大出力化、高信頼性化を図ることができる。

（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１１に記載の発明について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態のスピーカの断面図を示したものである。

図２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、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。

そして、振動板２７の前面部に請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載のダストキャップ３０を接着して構成している。

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良い。

この構成により、実施の形態１において説明したように、十分な剛性と強靱性を有するダストキャップを用いてスピーカを構成することで、高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得ることができる。

そして、低音域においても、締りの良い重低音を再生することができる。

全体としては、明瞭度の高い、輪郭のはっきりした音像定位の良好な優れた音質とすることができる。

さらに、歪感も低減したような音色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１２記載の発明について説明する。

図３は、本発明の一実施の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。

図３に示すように、本発明のスピーカ３１をエンクロジャー４１に組込んで、スピーカシステムを構成し、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段であるアンプ４２と、このアンプ４２に入力されるソースを出力するプレーヤ４３とを備えて、電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム４４を構成したものである。

この構成とすることにより、従来では実現できなかった高音域での音圧レベルを向上させることができ、高音域においてクリアで迫力がある音質を得るミニコンポシステムを実現することができる。

さらに、高耐入力化や、耐湿信頼性に代表される各種信頼性を向上させることができ、また、外観的にも美しく、変色しにくく、安定した外観を長期的に保持することができるスピーカシステムを実現することができる。

よって、品質面や信頼性面においても優れたミニコンポシステムとすることができる。

なおスピーカ３１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４４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１３に記載の発明について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態の装置である自動車５０の断面図を示したものである。

図４に示すように、本発明のスピーカ３１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５０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３１の特長を活かした精度の高い特性つくり、音つくり、デザインを図ることで、このスピーカ３１を搭載した自動車等の装置の音質を向上させることができる。

本発明にかかるスピーカ用ダストキャップ、スピーカ、電子機器および装置は、音質の向上と精度の高い特性つくり、音つくり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ダストキャップの断面図 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

符号の説明

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
２８ ボイスコイル
２９ エッジ
３０ ダストキャップ
３１ スピーカ
４１ エンクロジャー
４２ アンプ
４３ プレーヤ
４４ ミニコンポシステム
５０ 自動車

Claims (11)

1. 少なくとも植物原料のポリ乳酸樹脂と竹材料とを混入した材料を射出成形してなるスピーカ用ダストキャップにおいて、前記竹材料の混入比率は５重量％以上、７０重量％以下とし、かつ前記竹材料には少なくとも６００℃以上の温度で炭化させた竹材料を含むスピーカ用ダストキャップ。
2. 前記竹材料には、繊維長が０．５ｍｍから３ｍｍの竹繊維を含む請求項１記載のスピーカ用ダストキャップ。
3. 前記竹材料には、繊維径が１０μｍ以下の竹繊維を含む請求項１記載のスピーカ用ダストキャップ。
4. 前記竹材料には、竹粉を含む請求項１記載のスピーカ用ダストキャップ。
5. オレフィン系の樹脂をさらに含む請求項１記載のスピーカ用ダストキャップ。
6. 前記オレフィン系の樹脂はポリプロピレンとした請求項５記載のスピーカ用ダストキャップ。
7. 強化材をさらに含む請求項１記載のスピーカ用ダストキャップ。
8. 前記強化材はマイカ、タルクの少なくともいずれか１つとした請求項７記載のスピーカ用ダストキャップ。
9. 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、前記振動板の前面に結合される請求項１記載のスピーカ用ダストキャップとからなるスピーカ。
10. 請求項９記載のスピーカと、少なくともこのスピーカへの入力信号の増幅回路とを備えた電子機器。
11. 請求項９記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。

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