JPH01181299A

JPH01181299A - スピーカー用振動板

Info

Publication number: JPH01181299A
Application number: JP558888A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nishina; 仁科　正明; Kazuharu Shimizu; 一治清水; Kiyoshi Honma; 清本間
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1989-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、多軸編物を、いわゆる補強材とする繊維強
化プラスチック（ＦＲＰ）からなるスピーカー用振動板
に関する。

（従来の技術）ＦＲＰ製のスピーカー用振動板はよく知られている。た
とえば、特公昭５９−４７５２０号公報には、２組の、
互いに直交する炭素繊維糸を織糸とする、織物としては
極く普通の２軸織物で樹脂を強化してなるコーン状振動
板が記載されている。

しかしながら、この従来の振動板は、２軸織物を使用し
ているため、織糸の配置がコーンの軸に対して対称にな
っておらず、織糸がコーンの母線方向と周方向との２方
向に延在している部分と、それらの方向と±４５°ずれ
て延在している部分とが交互に存在しているため、コー
ンの周方向における弾性率の変化が大きく、一般に釣鐘
形振動と呼ばれる共振撮動モードが現われやすくて音の
歪が大きいという問題がおる。

一方、特開昭６１−４９５９２号公報には、炭素繊維糸
を織糸とする螺旋織物で樹脂を強化してなるＦＲＰ製コ
ーン状振動板が記載されている。

しかして、螺旋織物は、周方向と半径方向との２方向に
織糸が延在していて、織糸の配置がコーンの軸に対して
対称であるため、上述した釣鐘形振動の問題は起こらな
い。しかしながら、一方で、以下において説明するよう
な問題がある。

すなわち、上述した螺旋織物は、半径方向の織糸が放射
状をなすため、織糸密度は、振動板の内側（ネック側）
はど密になり、外側（エツジ側）ほど粗になって、コー
ンの母線方向における弾性率の差が大変大きい。そのた
め、たとえば、内径が３ｃｍ、外径が１５ｃｍの振動板
を考えた場合、炭素繊維の体積含有率でみて、内側部分
を、ＦＲＰとしては極く普通の値である５０体積％程度
にすると、外側部分では１０体積％程度になってしまい
、それに比例して弾性率が低くなってしまう。

逆に、外側部分を５０体積％程度にすると、内側部分で
は隣接する織糸同士が互いに重なり合うほどに密になっ
て、成形さえも困難になってしまう。

たとえ成形できたとしても、内側部分では厚みが大きく
なり、振動板の重量が増大して能率が低下してしまう。

かかる不都合は、当然、大口径になるほど内径と外径と
の差が大きくなるから顕著になる。

（発明が解決しようとする課題〉この発明の目的は、従来の振動板の上述した問題点を解
決し、補強繊維糸の分布のむら、ひいては弾性率のむら
が小さくて音の歪が小ざく、優れた音響特性を有するス
ピーカー用撮動板を提供するにおる。

（課題を解決するための手段）上述した目的を達成するためのこの発明は、層状に配置
された、３組またはまたは４組の、互いに交差する補強
繊維糸が、それら補強繊維糸よりも細い補助糸で一体に
編組織され、かつ継目をもたない多軸編物で樹脂を強化
してなる繊維強化プラスチックからなるスピーカー用振
動板を特徴とするものである。この発明の振動板は、コ
ーン状やドーム状等の形状を採ることができる。

この発明の詳細な説明するに、この発明においては、樹
脂の、いわゆる補強材として、層状に配置された、３組
または４組の、互いに交差する補強繊維糸が、それら補
強繊維糸よりも細い補助糸で一体に編組織され、かつ継
目をもたない多軸編物を使用している。補強繊維糸が３
本の場合は３軸編物（３軸イ「とも呼ばれる）であり、
４本の場合は４軸編物（４軸布とも呼ばれる）である。

好ましいのは、４軸編物である。

上記補強繊維糸は、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアラミ
ド繊維、アルミナ繊維等の高強度、高弾性率繊維のマル
チフィラメントからなっている。

繊維の種類にもよるが、単糸径は４〜４０μｍ程度、単
糸数は５００〜６０００本程度、横断面積は０．００６
〜１．０ｍｍ２程度でおる。通常、すべての組の補強繊
維糸に同じものを使用する。もっとも、補強繊維糸とし
て、たとえば炭素繊維とポリアラミド繊維など、異なる
補強繊維を併用すると、弾性率と内部損失とのバランス
をとることが容易になるなどの利点がある。

補助糸は、上述した補強繊維糸を一体に編組織するもの
で、炭素繊維、ガラス繊維、ポリアラミド繊維、ポリエ
ステル繊維、ポリアミド繊維、ビニロン繊維、レーヨン
繊維等のマルチフィラメントからなっている。しかして
、補助糸は、後述するプリプレグ化時や成形時に収縮し
て補強繊維糸の配列を乱したり、補強繊維糸の交差角が
変わったりしないように、１００℃における乾熱収縮率
が１０％以下であるようなものであるのが好ましい。ざ
らに好ましいのは、５％以下である。

上述した補助糸は、振動板にしたときに表面平滑性を低
下させたり、樹脂分布に大きなむらができるのを防止す
るため、補強繊維糸よりも十分に細くなければならない
。繊維の種類にもよるが、単糸径が４〜４５μｍ程度、
単糸数が１〜５０本程度、横断面積が０．００１５〜０
．００８ｍｍ２程度であるのが好ましい。

上述した補強繊維糸と補助糸による多軸編物のうち、好
ましく使用される４軸編物は、第２図および第３図に符
号１で示すように、層状に配置された、屈曲を有しない
４組（４本）の補強繊維糸２（よこ糸）、３（たて糸）
、４（対角糸）、５（対角糸）を、それら補強繊維糸２
．３．４．５よりも細い補助糸６で一体に編組織（トリ
コット）してなるもので、継目をもたない。隣接する層
の補強繊維糸は、互いに４５°の角度で交差している。

もっとも、補強繊維糸の交差角度は、４５゜である必要
は必ずしもない。すなわち、コーン状やドーム状の振動
板の場合には４５°であるのが好ましいが、楕円錐状や
半楕円球状の場合には、４００．４００．５００．５０
０といったように異なっているほうが好ましい。その場
合、５０’の部分が短径方向になるようにして使用する
。

４軸編物１は、また、第４図および第５図に示すように
、鎖編みによって構成されたものであってもよい。この
編組織においては、補強繊維糸３（たて糸）が、補強繊
維糸２（よこ糸）と補強繊維糸４（対角糸）、５（対角
糸）との間に位置するようになる。

第２図〜第５図に示したような４軸編物やその製造方法
は、たとえば、特開昭５９−１５７３６１号公報に記載
されている。

一方、３軸編物は、上述した４軸編物における補強繊維
糸３（たて糸）がないものと考えればよい。すなわち、
３軸編物は、第６図に符号８で示すように、層状に配置
された、屈曲を有しない３組（３本）の補強繊維糸２（
よこ糸）、４（対角糸）、５（対角糸）を、それら補強
繊維糸２．４．５よりも細い補助糸６で一体に編組織（
トリコット）してなるもので、継目をもたない。隣接す
る層の補強繊維糸は、こんどは互いに６０’の角度で交
差している。

３軸編物は、また、第７図に示すように、鎖編みによっ
て構成されたものであってもよい。

上述したような多軸編物は、補強繊維糸が真っ直ぐで、
クリンプしていないので、ＦＲＰにしたとき、織物にく
らべて樹脂の補強効率が大変高い。

振動板の、いわゆるマトリクスを構成している樹脂は、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂等の熱硬化性別。

脂や、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリプロピレン
樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂等の熱可塑性
樹脂である。上述した熱硬化性樹脂に、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリサルファイ
ド等の可どう性付与剤を１０〜２０重量％混入したもの
を使用すると、（騒動減衰性が向上するようになる。ま
た、ポリ−４−メチルペンテン−１樹脂にポリイソブチ
レン樹脂を２０〜２００重量％混入したものを使用する
と、振動減衰性のみならず、振動板の比弾性率が向上す
るようになる。

この発明の振動板は、通常、ただ１枚の多軸編物を使用
するが、複数枚の多軸編物を隣接する多軸編物の補強繊
維糸の方向が少しづつずれるように重ね合わせて使用す
ると、擬似等方性が一層向上するようになる。また、上
述した多軸編物と、通常の２軸織物やマット等とを重ね
合わせて使用することも可能である。

この発明の振動板は、周知の金型成形法等を用いて成形
することができる。

すなわち、たとえば、上述した多軸編物に熱硬化性樹脂
を含浸してなるプリプレグを所望のコーン形状を有する
雌型に載せ、ざらにその上に雄型を載せ、加圧、加熱し
て樹脂を硬化せしめることによって成形することができ
る。また、プリプレグを使用する代わりに、熱硬化性樹
脂を含浸していない、いわゆる生の多軸編物を雌型に載
せ、硬化剤を入れた熱硬化性樹脂を塗イ［することによ
ってプリプレグ化してもよい。樹脂が熱可塑性樹脂であ
る場合には、プリプレグをスタンピング成形して振動板
とすることができる。ドーム状等、他の形状の場合でも
同様である。

この発明をその一実ｔｉ態様に基いてざらに詳細に説明
するに、第１図は、コーン状の振動板を示すもので、第
２図や第３図、第４図や第５図に示した４軸編物１で樹
脂７を強化してなるＦＲＰからなっている。この実施態
様の撮動板は、使用している４軸編物の４組の補強繊維
糸の交差角度がいずれも４５°であるから、コーンの軸
の周りに４５°回転すると同じ補強繊維糸配列が得られ
る。

すなわち、４５°の回転対称性をもっている。ちなみに
、２軸織物を使用した従来の振動板では９００の回転対
称しか得られないから、この実施態様の振動板は擬似等
方性が向上しており、周方向における弾性率の高低差が
それだけ低くなって釣鐘形の撮動を生じにくくなる。ま
た、生ずるとしても、９０°の４回回転対称から４５°
の８回回転対称になるので、その分だけ固有撮動数が上
昇し、スピーカー用振動板としての特性上はあまり問題
にならなくなる。

以上においては、４軸編物を使用した場合について述べ
たが、３軸編物を使用した場合には、６００の回転対称
性となり、６回回転対称になる。

（発明の効果）この発明は、樹脂の、いわゆる補強材として、層状に配
置された、３組または４組の、互いに交差する補強繊維
糸が、それら補強繊維糸よりも細い補助糸によって一体
に編組織され、かつ継目をもたない多軸編物を使用して
いるから、従来の２軸織物を使用したものにくらべて、
コーン等の周方向における織糸分布のむら、ひいては弾
性率のむらが大変小ざくなり、釣鐘形振動を生じにくく
なって音の歪が減少する。補強繊維糸分布のむらが小さ
くなることから、形態子も小さくなる。また、ら旋織物
を使用するものの欠点であった、重量の増大による能率
の低下も防止することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施態様に係るスピーカー用振
動板を示す概略平面図、第２図および第３図、第４図お
よび第５図、第６図ならびに第７図は、この発明で使用
する、それぞれ異なる態様の多軸編物を示す概略図で、
第２図、第４図、第６図および第７図は平面図、第３図
および第５図は側面図である。１：４軸編物２：補強繊維糸３：補強繊維糸４：補強繊維糸５：補強繊維糸６：補助糸７：樹脂８：３軸編物

Claims

【特許請求の範囲】

　層状に配置された、３組または４組の、互いに交差す
る補強繊維糸が、それら補強繊維糸よりも細い補助糸で
一体に編組織され、かつ継目をもたない多軸編物で樹脂
を強化してなる繊維強化プラスチックからなるスピーカ
ー用振動板。