JPH02158298A

JPH02158298A - 電気音響変換器用振動板

Info

Publication number: JPH02158298A
Application number: JP31240288A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Yasuda; 安田　倫也; Michizo Saeki; 佐伯　三千三; Kenichiro Toyofuku; 健一郎豊福; Teruo Doi; 輝夫土井
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1988-12-10
Filing date: 1988-12-10
Publication date: 1990-06-18
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2676158B2

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］本発明は、天然繊維または合成繊維の織布からなる振動
板基布を所定の形状に成形してなる、いわゆるソフトド
ーム振動板に関する。

［従来の技術］電気音響変換器のドーム振動板として、天然繊維または
合成繊維の織布からなる振動板基布を所定のドーム状に
成形してなる、いわゆるソフトドーム振動板が公知であ
るが、このタイプの振動板は、振動に対して形状を維持
できる程度の柔軟な弾力性と、共振を抑制する大きな振
動損失率（−般に、＋ｈａδが約０．０６以上のものが
多用されている）を有する材料が用いられている。

また、アルミニウム、チタンなどの金属からなるハード
ドーム振動板と同様に高音域用に用いられており、振動
板のドーム部とエツジ部の変形によるボイスコイルボビ
ンの傾きや異常共振により、ボイスコイルボビンと磁気
空隙を形成するプレート部とが接触し、異常音が発生し
やすいため、昌度、湿度や熱による変形が小さいことが
要求される。

これらの要求に対して、従来、綿、絹などの天然繊維の
織布からなる振動板基布にフェノール樹脂、エポキシ樹
脂、メラミン樹脂などの形状付与材を含浸し、ドーム状
に成形した構造のものや、ポリエステル、ナイロンなど
の熱可塑性高分子繊維の織布からなる振動板基布の表面
にアクリル樹脂、ウレタン樹脂などの振動ロス材樹脂の
被膜を形成し、その後、加熱加圧してドーム状に成形し
た構造のものが公知である。

しかしながら、前者は天然繊維を用いているため吸湿変
形が大きく、また、後者は、耐吸湿性の点では前者に比
べて優れているが未だ充分ではなく、かつ、熱変形が大
きいという問題点がある。

そして、後者の振動ロス材樹脂としてアクリル樹脂を用
いた構造のものにおいても、特に、車載用、楽器用など
の用途では耐湿、耐熱、耐油性などの点で不十分である
。

また、後者のものは、加熱加圧成形条件が高温（約１９
５〜２０５℃）であり、振動ロス材樹脂（アクリル樹脂
）が成形金型に粘着するので、この成形金型にフッ素樹
脂、シリコン樹脂などの離型剤を成形毎に塗布しなけれ
ばならず、量産性の点で問題があり、かつ、離型剤の振
動ロス材樹脂表面への転写移行が生じて、第８図に示す
ような構造の動電型スピーカーではボイスコイル６のリ
ード部６ａの接着不良が生じる、などの問題点がある。

そこで、近年、特開昭５９−６５５８号公報、特開昭６
１−２２５９９８号公報、特開昭６１２６７４９９号公
報などにおいて、耐湿、耐熱、耐油性の向上を目的とし
て、第８図に示すように、基布１の表面にアクリル樹脂
層３を介してフッ素樹脂被膜４を形成した構造のもの、
あるいは、基布の表面にアクリル樹脂層を介することな
く直接にフッ素樹脂被膜を形成した構造のものが提案さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記フッ素樹脂被膜は、耐熱性があって
、金型離型性が良好で製造上の利点があるが、化学的に
比較的に不活性であるため、他の部材との接着性はほと
んどない。

したがって、実際の電気音響変換器、たとえば、動電型
スピーカーにおいては、次のような問題点がある。

第８図に示すように、ボイスコイルボビン５に巻装した
ボイスコイル６のリード部６！は振動板のエツジ部７を
通って外側へ導出しなければならないが、このエツジ部
７の表面にはフッ素樹脂被膜４が形成されているため、
ボイスコイル６のリード部６！が接着できないという問
題点がある。

そこで、エツジ部７とボイスコイル６のリード部６ａと
の接着を可能にするためには、振動板が熱変形しない程
度の低温酸素プラズマ処理を施すなど、フッ素樹脂被膜
４の表面を活性化して、接着性を付与しなければならず
、したがって、実用的でなく、コストアップの要因とな
る。

また、振動板の表裏両面にフッ素樹脂被膜を形成した構
造のものにおいては、ボイスコイルボビン５の接着すら
できないという問題点があり、上記と同様の処理をしな
ければならない。

そして、前者の基布１の表面にアクリル樹脂層３を介し
てフッ素樹脂被膜４を形成した構造のものは、振動板の
重量が増大し、音圧放射能率が低（実用的でないので、
実際は、フッ素樹脂被膜４をできるだけ薄くしている。

そのため、水分が表面の薄いフッ素樹脂被膜４を透過し
、内部のアクリル樹脂層３および基布１に透湿して、振
動板の変形やアクリル樹脂層３の軟化が生じる。これに
よって、大入力時に振動板の異常共振が起こり、また、
初期ステイフネスが経時変化して、スピーカーの初期特
性を維持できないという問題点がある。

また、後者の基布の表面に直接フッ素樹脂の被膜を形成
した構造のものにおいては、振動損失率ｔａｎδが約０
．０３５〜０．０４５と小さく、ソフトドーム振動板の
特徴である不要な振動の抑制が不十分となる問題点があ
る。

［課題を解決するための手段］本発明は、 ■　振動板基布の表面に直接または振動ロス材樹脂層を
介して振動ロス材樹脂とフッ素樹脂との混合組成物層を
形成してなる、 ■　上記振動ロス材樹脂とフッ素樹脂との混合組成物層
に無機質粉末を混在してなる、ことを特徴とする。

［作用］第１の発明■は、振動板基布の表面に形成されたアクリ
ル樹脂とフッ素樹脂と混合組成物層において、振動ロス
材として機能するアクリル樹脂組成物の中に高温多湿下
においてもステイフネスの変化が小さいフッ素樹脂組成
物が混在しているため、高温多湿下においても振動板の
ステイフネスの変化が小さく、本発明の振動板を組み込
んだスピーカーは振動系のｆＯ，高域限界周波数付近の
特性変化がほとんどなく、また、高温多湿下においても
振動板の変形が小さくなる。

第２の発明■は、上記振動ロス材樹脂とフッ素樹脂と混
合組成物層に無機質粉末を混在しているため、第９図に
示すように、無機質粉末の混在により、振動板基布のコ
ーティング表面が凹凸状になり金型表面との接触面積が
小さくなるため、金型離型性が良好となり、従来のよう
に金型に成形毎に離型剤を塗布する必要がなく、連続自
動成形が可能となり、また、金型離型性が良好かつ均一
となるため、成形された振動板を金型からはずすときに
、振動板の変形がなくなり、さらに、振動板のステイフ
ネスを増大することができる。

［実施例］以下、本発明の代表的な実施例を説明する。

まず、本実施例と従来例との比較を容易にするために、
振動ロス材樹脂組成物として下記のＡｌＢおよびＣ液を
調製した。

Ａ液（アクリル樹脂組成物）：メチルアクリレート３０部とブチルアクリレート７０部
を混合したアクリル酸エステル共重合物のエマルジョン
液（樹脂濃度３５ｗｔ％）８５部と、架橋促進剤として
トリメチロールメラミン３部を添加し、混合してエマル
ジョン液を調製する。

そして、このＡ液に、アンモニア水を加え、攪拌増粘し
て、粘度約７０００ＣＰＳのコーティング用Ａ液を調製
する。

Ｂ液（アクリル樹脂とフッ素樹脂との混合組成物）：Ａ液に、０７Ｆ１７の骨格をもつフッ素樹脂液（樹脂濃
度２５Ｗ１％）１２部を添加し、混合してエマルジョン
液を調製した。

Ｃ液（フッ素樹脂組成物）：イソプロビルアルコール３部と水８７部の液にフッ素樹
脂液（樹脂濃度２５ｗ！％）１０部を混合して、フッ素
樹脂が懸濁したコーティング用Ｃ液を調製した。

ついで、経１００本−緯８１本／′インチ、５２ｇ　／
　ｒｔｉのポリエステル繊維を平織した基布を用意する
。

（実施例１）（第１図）Ｂ液（アクリル樹脂とフッ素樹脂と混合組成物）を基布
Ｊ−にドクターナイフコーティング法によりコーティン
グした後、約１３０℃−５分間、熱風乾燥器中で乾燥、
造膜して、表面にアクリル樹脂とフッ素樹脂の混合組成
物層２を形成した振動板基布を製作した。この振動板基
布の重さは６８．２ｇ／ｎｆであった。

ついで、この振動板基布を金型温度１９５〜２０５℃、
プレス圧２００ｋｇ／ｃｉ、型締時間１２秒の成形条件
で加熱加圧し、ドーム状に成形して、直径２５胴、深さ
６．　５ｍｍの振動板を完成した。

（実施例２）（第２図）Ａ液（アクリル樹脂組成物）を基布１に（実施例１）と
同一方法でコーティングした後、同一条件で乾燥、造膜
して、アクリル樹脂組成物層３を形成して、重さは６３
．３ｇ／ｒｒｒの基布を製作した。

さらに、このアクリル樹脂組成物層３の表面にＢ液（ア
クリル樹脂とフッ素樹脂の混合組成物）を（実施例１）
と同一方法でコーティングした後、同一条件で乾燥、造
膜して、アクリル樹脂とフッ素樹脂の混合組成物層２を
形成した振動板基布を製作した。なお、Ａ液、Ｂ液のコ
ーテイング量は、重量比で（実施例１）の各々１／２と
した。

この振動板基布の重さは６８．９ｇ／ｒｒｆであった。

ついで、この振動板基布を（実施例１）と同一条件で加
熱加圧し、ドーム状に成形して、直径２５ｍｍ、深さ６
．５ｍｍの振動板を完成した。

本実施例の比較例として、次のものを製作した。

（比較例１）（第３図）Ａ液（アクリル樹脂組成物）を基布１に（実施例１）と
同一方法でコーティングした後、同一条件で乾燥、造膜
して、表面にアクリル樹脂組成物層３を形成した振動板
基布を製作した。この振動板基布の重さは６８．３ｇ／
＋ｄであった。

ついで、この振動板基布を（実施例１）と同一条件で加
熱加圧し、ドーム状に成形して、直径２５Ｍ、深さ６．
５１の振動板を完成した。

（比較例２）（第４図）（比較例１）の表面に、すなわち、アクリル樹脂組成物
層３の表面にＣ液（フッ素樹脂組成物）をスプレー法に
より吹き付けた後、約１３０℃−３分間、熱風乾燥型中
で乾燥、造膜して、表面にアクリル樹脂組成物層３を介
してフッ素樹脂組成物層４を形成した振動板基布を製作
した。この振動板基布の重さは６８．９ｇ／ｒｒ？であ
った。

ついで、この振動板基布を（実施例１）と同一条件で加
熱加圧し、ドーム状に成形して、直径２５叩、深さ６．
５卿の振動板を完成した。

次に、これらの各実施例、比較例において、高温多温度
試験を行い、ドーム部の頂部のステイフネスを、 ■　温度２５℃−湿度６０％ＲＨの条件下に９６時間放
置 ■　温度４３℃−湿度９２％Ｒ）ｌの条件下に９６時間
放置の条件で測定し、それぞれの変化率を求めた。

ステイフネスの測定方法は、第５図に示すように、振動
板を治具上に載置し、頂部を押さえて、２ｍｍ変位する
に要する力を測定した。

測定結果は次の通り。

以上の測定結果によると、（実施例１）はステイフネス
の変化率が５．６％と低く、他の比較例に比べて約】／
３であり、また、（実施例２）の変化率が９．９％であ
り、他の比較例に比べて約１／１．５〜１．８であるこ
とが確認できる。

これは、基布１の表面に形成されたアクリル樹脂とフッ
素樹脂の混合組成物層２において、振動ロス材として機
能するアクリル樹脂組成物の中に高温多湿下においても
ステイフネスの変化が小さいフッ素樹脂組成物が混在し
、ているためである。

また、（実施例］）と（比較例２）を同一仕様のスピー
カーに組み込んで、高温多温度試験前後の音圧周波数特
性およびを振動系のｆＯを示すアドミタンス特性を測定
した。

測定結果によると、（実施例１）では第６図実線に示す
ように振動系のｆＯ，高域限界周波数付近の特性変化が
ほとんどないのに対して、（比較例２）では第７図実線
に示すように振動系のｆＯが約２５Ｈｘ低下し、高域に
おいて高域限界周波数が約７００Ｈ！低下し、かつ、音
圧力も約２ｄＢ低下した。

（実施例３）（第９図）メチルアク１１レート３０部とブチルアクリレ−・ドア
０部を混合し５たアクリル酸エステル共重合物のエマル
ジョン液（樹脂濃度３５ｖ１％）１３０部と、フッ素樹
脂液（樹脂濃度２５ｗ（％）１２部とを混合攪拌り、、
これに無機質粉末として３２ｗ］％酸化チタン粉末壓濁
液５０部を添加、混合してコーティング用り液を調製す
る。

そし、て、このＤ液を基布１に（実施例１）と同一方法
で、コーティングした後、同一条件で乾燥、造膜して、
表面にアクリル樹脂とフッ素樹脂液合組成物層２に酸化
チタンの粉末８が混在する振動ロス材層を形成した振動
板基布を製作した。

すなわち、（実施例１）において、アクリル樹脂とフッ
素樹脂の混合組成物層２に酸化チタンの粉末８を混在さ
せたものである。

ついで、この振動板基布を（実施例１）と同一条件で加
熱加圧し、ドーム状に成形１ブＣ振動板を完成した。

（実施例４）（第１０図）（実施例２）において、基布１のアクリル樹脂組成物層
３の表面にＤ液を（実施例３）と同一方法でコーティン
グした後、同一条件で乾燥、造膜して、表面にアクリル
樹脂とフッ素樹脂の混合組成物層２に酸化チタンの粉末
８が混在する振動ロス材層を形成した振動板基布を製作
した。

すなわち、（実施例２）において、アクリル樹脂とフッ
素樹脂と混合組成物層２に酸化チタンの粉末８を混在さ
せたものである。

ついで、この振動板基布を（実施例１）と同一条件で加
熱加圧し、ドーム状に成形して振動板を完成した。

なお、Ｄ液の調製時に酸化チタン粉末液とフッ素樹脂液
とを混合した後に、アクリル樹脂液を混合すれば、酸化
チタン粉末表面のフッ素樹脂濃度が他の部分より濃くな
り、吸湿性防止効果がなお一層向上する。

（実施例５）（第１１図）（実施例２）において、基布１の表面に、Ａ液（アクリ
ル樹脂組成物）に無機質粉末として３２ｖｔ％酸化チタ
ン粉末液を添加、混合したコーティング用Ｅ液を（実施
例１）と同一方法でコーティングした後、同一条件で乾
燥、造膜して、表面に酸化チタンの粉末８が混在するア
クリル樹脂組成物層３を形成し、さらに、このアクリル
樹脂組成物層３の表面にＤ液（酸化チタンの粉末８を混
在させたアクリル樹脂とフッ素樹脂の混合組成物）を（
実施例１）と同一方法でコーティングした後、同一条件
で乾燥、造膜して、酸化チタンの粉末８を混在させたア
クリル樹脂とフッ素樹脂の混合組成物層２を形成して振
動板基布とし、これを（実施例１）と同一条件で加熱加
圧し、ドーム状に成形して振動板を完成した。

次に、これらの各実施例において、高温多湿度試験を行
い、ドーム部の頂部のステイフネスを、■　常温常湿（
試験前） ■　温度４３℃−湿度９２％ＲＨの条件下に９６時間放
置の条件で測定し、それぞれの変化率を求めた。

ステイフネスの測定方法は、（実施例１）、（実施例２
）と同様である。

測定結果は次の通り。

以上の測定結果によると、実施例３、実施例５は比較例
１に比べて、振動板のスティフネスが約２５％程度増大
し、かっ、湿度によるステイフネスの変化率も各々１２
．１％、８．９％であり、比較例１の１８．３％に比べ
て低くなっている。

このステイフネスの増大は、振動ロス材樹脂とフッ素樹
脂との混合組成物層または振動ロス材樹脂層に酸化チタ
ン粉末が混在しているためである。

なお、上記の各実施例および比較例について、成形時の
離型性を検討してみると、（比較例１、）　金型に融着するので、金型に離型剤を
塗布する必要があった。

（比較例２）　金型離型性が良好で、離型剤の塗布が不
要であった。

（実施例１および２）　離型剤の塗布は不要であるが、
離型時に振動板が変形しないよう離型力を調製する必要
があった。

（実施例３．４および５）　金型離型性が良好で、離型
剤の塗布が不要であった。

このように、特に、（実施例３．４および５）において
は、無機質粉末の混在により、第９図に示すように振動
板基布のコーティング表面が凹凸状になり金型表面との
接触面積が小さくなるため、金型離型性が良好となり、
従来のように金型に成形毎に離型剤を塗布する必要がな
く、連続自動成形が可能となり、また、金型離型性が良
好かつ均一となるため、成形された振動板を金型からは
ずすときに、振動板の変形がなくなる。

また、（実施例３）〜（実施例５）において、無機質粉
末として酸化チタン粉末の代わりに酸化ケイ素粉末を用
いても同等である。

し発明の効果」 ■　第１の発明：振動板基布の表面に直接または振動ロ
ス材樹脂層を介して振動ロス材樹脂とフッ素樹脂との混
合組成物層を形成してなる振動板には、上記振動ロス材
樹脂層に温度、湿度に対してスチフネス変化の小さいフ
ッ素樹脂を混入したので、高温多湿下においても振動板
のステイフネスの変化が小さく、本発明の振動板を組み
込んだスピーカーは振動系のｆＯ１高域限界周波数付近
の特性変化がほとんどなく、経時変化の小さい品質の安
定したスピーカーを提供することができる。

また、高温多湿下においても振動板のステイフネスの変
化が小さいので、振動板の変形によるボイスコイルボビ
ンの傾きや異常共振による異常音の発生を抑圧でき、さ
らに、表面層にフッ素樹脂が混在し、耐水性の点で優れ
ているので、特に、水滴、油の付着の度合いが大きい自
動車のドアマウントスピーカーや屋外使用の楽器用スピ
ーカーなどの用途に適している、などの効果がある。

第２の発明：上記振動ロス材樹脂とフッ素樹脂との混合
組成物層に無機質粉末を混在してなることを特徴とする
振動板においては、第１の発明の効果に加えて、振動板
のステイフネスを増大することができるので、大入力時
に振動板の異常共振が起こりにくく、耐入力性が向上し
、かつ、高域限界周波数が拡大し、さらに、振動ロス材
樹脂とフッ素樹脂との混合組成物層に無機質粉末が混在
しているため、振動板基布のコーティング表面が凹凸状
になり金型表面との接触面積が小さくなり、かつ、金型
と成形した振動板との離型性が良好となり、従来のよう
に金型に成形毎に離型剤を塗布する必要がなく、連続自
動成形が可能となり、量産性が向上するのみならず、成
形加工コストも低減でき、また、金型離型性が良好かつ
均一となるため、成形された振動板を金型からはずすと
きに、振動板の変形がな（なり、設計とおりの形状が実
現できるので、成形時の変形や異常な形状による異常な
共振が除去でき、理想的な振動姿態が実現でき、かつ、
大入力時の異常共振も抑圧でき、耐入力性も向上する、
などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１の発明の電気音響変換器用振
動板の代表的な実施例（第１の実施例）の構造を示す図
、第２図は同、第２の実施例の構造を示す図、第３図、
第４図は第１、第２の比較例の構造を示す図、第５図は
ステイフネスの測定方法を示す概略図、第６図は湿度試
験前後の第１の実施例を組み込んだスピーカーの音圧周
波数特性およびをアドミタンス特性を示す図、第７図星
度試験前後のは第２の比較例を組み込んだスピーカーの
音圧周波数特性およびをアドミタンス特性を示す図、第
８図は従来の電気音響変換器用振動板（第２の比較例に
相当）の構造を示す図、第９図は本発明に係る第２の発
明の電気音響変換器用振動板の代表的な実施例（第３の
実施例）の構造を示す図、第１０図、第１１図は同、第
４、第５の実施例の構造を示す図である。特許出願人　オンキヨー株式会社肴２巳才４目責６図ヤア肯５図才８２ｔｃｒ困

Claims

【特許請求の範囲】［１］振動板基布（１）の表面に直接または振動ロス材
樹脂層（３）を介して振動ロス材樹脂とフッ素樹脂との
混合組成物層（２）を形成してなることを特徴とする電
気音響変換器用振動板。［２］上記振動ロス材樹脂とフッ素樹脂との混合組成物
層（２）に無機質粉末（８）を混在してなることを特徴
とする請求項１に記載の電気音響変換器用振動板。