JPH0435200A - スピーカ用振動板とその製造方法 - Google Patents

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、複数の素材が積層されて一体であるスピーカ
用振動板と、このスピーカ用振動板の製造が成型と複数
の素材の接着とを同時に行えるようにしたスピーカ用振
動板の製造方法とに関する。

（従来の技術） かつて、スピーカ用振動板はパルプｍ維よりなるコーン
紙が多かったが、コーン紙のみでは音質を重視するスピ
ーカの振動板として充分でなく、現在は金属、プラスチ
ックス、セラミックス等の新素材を単独またはこれらの
複合したものが種々開発されている。

第４図は従来のスピーカ用振動板１の部分断面図であり
、２は炭素Ｒ維を布状にした物を樹脂で硬化した炭素繊
維強化樹脂層、３は発泡樹脂層、４はパルプ繊維層であ
る。

このスピーカ用振動板１の第一の製造方法は、炭素繊維
強化樹脂層２、発泡樹脂層３、およびパルプ繊維層４を
それぞれ別個に、例えば二ｚ−ン状に成型したものを接
着剤により積層に張り合わせて一体にしていた。従って
成型、および接着の工程が別々に必要であった。

この成型と接着とを同時に製造することにより工数を削
減させる第二の製造方法かあり、例えば炭素繊維強化樹
脂層と、パルプ繊維層とか積層に張り合わせて一体とし
たスし一カ用振動板の製造例で説明する。この第二の製
造方法は第５に図示する如く予め成型したパルプ繊維よ
りなるコーン紙５をコーン状の下金型６１）上に載置し
、更にその上に炭素繊維の布にエポキシ樹脂を含浸した
未硬化のプリプレ２７を重ねて載置し、下金型６ｂと」
１金型６ａとにより加圧、加熱することにより炭素繊維
強化樹脂層の成型と、パルプ繊維層との張り合わせか一
工程で完了できる。

（発明か解決しようとする課題） 各種の新素祠を単独またはこれらを複合したスピーカ用
振動板が種々開発されているが、音質を重視するスピー
カ用振動板としてより良い物が求められている。

製造方法としては、異なる素材をそれぞれ別個にコーン
状に成型したものを接着剤により積層に接着して一体に
する第一の製造方法は、成型、および接着の工程がある
ので工数が掛る事、更に接着の際に接着剤を均一に塗り
、しかも層の間に気泡が入らないようにしなければなら
ず、製造上の課題があった。

また、第二の製造方法は積層の素材に加圧、加熱するこ
とにより層か潰れる′ｎ］ｎ性能または弾性のある、例
えば発泡樹脂層やその内部に微少中空球体を有するスピ
ーカ用振動板には適用できない。

従って、第４図のスピーカ用振動板１は先に説明したよ
うに、炭素繊維強化樹脂層２、発泡樹脂層３、またパル
プ繊維層４をそれぞれ別個にコーン状に成型したものを
接着剤により積層に張り合わせる問題のある第一の製造
方法を使用せざるを得なかった。

（課題を解決するための手段） 本発明は」１記課題を解決するなめに、スピーカ用振動
板において、少なくとも高弾性繊維強化熱可塑性樹脂層
と、その内部に微少中空球体を含むエポキシ樹脂層とを
有し、前記微少中空球体は外皮に熱可塑性樹脂を用い、
その内部に炭化水素が封入されていることを特徴とする
スピーカ用振動板を提供する。

更に、熱可塑性樹脂と、布状の高弾性繊維と、前記熱可
塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂と、内部に炭化水素が封
入された微少中空球体を未硬化の熱硬化性樹脂に混練し
たものと、前記熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂とを
それぞれシート状にし、これらシート状にしたものをこ
の記載の順序で積層し、この積層したものを出来上りの
スピーカ用振動板の厚みの空間を有する金型に入れ前記
微少中空球体か破壊しない程度の温度および時間の加熱
をすることにより微少中空球体の産膜および未硬化の熱
硬化性樹脂の硬化をさせると共に布状の高弾性繊維に熱
可塑性樹脂を含浸させた後、冷却することを特徴とする
スピーカ用振動板の製造方法を提供する。

（実施例） 本発明は、上記課題に鑑み、複数の素材が積層されて一
体となるスピーカ用振動板の素材の中に、例えば発泡樹
脂層や微少中空球体のような加圧、加熱することにより
層が潰れる可能性、または弾性がある場合でも成型と複
数の素材の接着とを同時に行い得るものであり、本発明
を好適な一実施例と共に説明する。

第１図は本発明のスピーカ用振動板８の一実施例の部分
断面図を示す。同図に於いて、９は炭素繊維強化樹脂層
であり、この炭素繊維強化樹脂層９はボロン繊維のよう
な高弾性繊維である炭素繊維織布９八と熱可塑性樹脂で
あるポリプロピレン９Ｂとで構成されている。１０はそ
の内部に微少中空球体１１を含むエポキシ樹脂層、１２
はポリプロピレン層、１３はパルプ繊維層である。

一般に音質を重視する低音用スピーカの振動板に必要と
される物性的条件として下記の４項目が衆知である。

■音速が大きい。

■適度な内部損失を持つ。

■曲げ剛性が大きい。

■重量が小さい。

本発明のスピーカ用振動板の物理特性を従来のパルプ繊
維〈紙）振動板、紙と高弾性繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）
の複合振動板の２種類と比較して第１表に示す。

但し、それぞれの振動板重量は同一の条件で作製したも
のである。また第１表中、損失とは内部損失、剛性とは
曲げ剛性をそれぞれ意味する。

第１表 この表から明らかなように、本発明のスピーカ用振動板
は内部損失は紙と略同等で、音速は紙と高弾性繊維強化
樹脂（ＣＦ　ＲＰ　）との複合品・と略同等である。し
かも本発明のスピーカ用振動板は比重が小さいため、同
じ重量であれは、厚さを大きく出来るので曲ζプ゛剛性
が大きい。

従って、本発明のスピーカ用振動板８の各層の長所は、
炭素繊維層９は音速が大きく上記の条件■に該当し、そ
の内部に微少中空球体］１を含むエポキシ樹脂層１０は
」１記の条件■、■、■に該当し、またパルプ繊維層１
３は上記の条件■、■に該当しており、それぞれの長所
が複合している。

この事から本発明のスピーカ用振動板は、特に低音用の
スピーカ用振動板に最適である。

第６図は従来（紙ＣＦＲＰ）および本発明のスピーカ用
振動板をスピーカに応用した時の特性図であり、同図に
於いて、破線は従来の振動板に係る特性、実線は本発明
のスピーカ用振動板に係る周波数および第２次高調波歪
み特性をそれぞれ示す図である。

この特性図から明らかなように、高域共振周波数［１１
は同じであるが、そのピークレベルは本発明は従来に比
して５ｄＢ程低くなっており、第２次高調波歪も減少し
ている。また、従来は０．５ＫＨ２〜１．５Ｋｌｌｚで
分割共振による周波数レベルが乱れているか、本発明の
それは滑らかであり、第２次高調波歪も減少している。

次ぎに、本発明のスピーカ用振動板の製造方法を第２図
（Ａ）〜（Ｄ）、第３図を参照しながら説明する。

第２図（Ａ）〜（Ｉ））は本発明のスピーカ用振動板の
製造方法を説明する為の図、第３図は本発明のスピーカ
用振動板の製造方法に用いるコーン状の上く雄）金型１
４八、下く雌）金型１４Ｂの半部断面図である。第３図
は金型１４．Ａ、１４Ｂを合わされた状態を示している
。この状態て上下金型］、４Ａ、１４Ｂとの間は間隔ｔ
が保たれており、この間隔ｔはスピーカ用振動板８の厚
みとなる。また、金型１４Ａ、１４Ｂにはそれぞれ加熱
、または冷却の為の蒸気または冷却水か通る複数の溝１
５Ａ、１５Ｂがそれぞれ設けられている。

ここで、各工程の素材の説明において、第１図の完成し
たスピーカ用振動板８０部分と関連ある素材には同一符
号にａを付与して記載する。

工程■、パルプ繊維から従来より周知の製造方法により
所望の振動板形状、ここではパルプ繊維コーン１３ａを
製作しておく・・第２図（Ａ）。

工程■、内部に炭化水素の液体が封入されたアクリル樹
脂よりなる微少中空球体１１ａを未硬化のエポキシ樹脂
１０　ａに均一に分布するように攪拌する。

工程■、工程■で製作したパルプ繊維コーン１３ａを下
金型１４Ｂ上に載置し、この」二にポリプロピレン膜１
２ａ、工程■で製作した微少中空球体１１ａと未硬化の
エポキシ樹脂１０ａとを攪拌したもの、ポリプロピレン
膜９Ｂａ、炭素繊維織布９Ａａ、ポリプロピレン膜９Ｂ
ａの順序で上に積層する一第２図（Ｂ）。

上記に於て、微少中空球体］］、ａと未硬化のエポキシ
樹脂］、　Ｏａとを撹拌したものはベタ付くので、これ
をポリプロピレンＪｌｉ　１２　ａとポリプロピレン膜
９Ｂａとにより挟んで取り扱うと、作業性は良い。

工程■、上下金型１４Ａ、１．４Ｂを上下に合わせ、講
１５Ａ、１．５Ｂに蒸気を送り所定の温度および時間で
加熱する・・第２図（Ｃ）。

この加熱により微少中空球体１１ａ中の炭化水素か膨脂
し、微少中空球体１．１　ａの直径が当初２０μｍだっ
たものか３倍前後、即ち体積比で２０〜３０倍に膨脂す
る。この膨脂により上下金型１４Ａ、１４Ｂの内部、即
ち間隔もの部分の内圧が上昇する。

この内圧の」１昇と加熱により炭素繊維９Ａａに熱可塑
性樹脂であるボリプＶフピレン膜９Ｂａか軟化して含浸
されると共に各層の接着か行われる。もちろん加熱によ
り未硬化のエポキシ樹脂１０ａも硬化する。

従って、ここでの加熱の温度および時間は、微少中空球
体１１ａが膨脂し過ぎて破壊させない事、エポキシ樹脂
］、　Ｏａが硬化する事、ポリプロピレン膜９Ｂａが溶
融する事の３条件を満たすように設定されている。

この加熱温度および時間の詳細を第２図（Ｄ）に示す。

第２図＜Ｄ）からも明らかなように、約９０秒で温度を
約］６０°Ｃに到達さぜ、この温度を保持する。この時
エポキシ樹脂］、　Ｏａは硬化し始める。

温度を保持して約６０秒後、温度を約１８０°Ｃにして
ポリプロピレン膜９Ｂａが軟化して炭素繊維９Ａａへの
含浸、エポキシ樹脂１０ａの硬化、微少中空球体１．１
　ａの膨脂を充分にさせる９工程■、第２図（Ｄ＞に示
すように、加熱開始１８０秒後、微少中空球体１１ａが
膨脂し過きて破壊させない為に、バイブ１５Ａ、１．５
Ｂに冷却水を送り、上下金型１４Ａ、１４Ｂを急冷し、
スピーカ用振動板８を取り出して完了する。

以上の工程で炭素繊維強化樹脂層９と、エポキシ樹脂層
１０と、ポリプロピレン層１２との生成と成型、および
パルプ繊維層１３らの接着が同時に出来たことになる。

〈発明の効果） このように本発明によれは、複数の素材が積層されて一
体となるスピーカ用振動板の素材の中に、例えは発泡樹
脂層や微少中空球体を含む層のような加圧、加熱するこ
とにより層か潰れる可能性、または弾性かある場合ても
成型と複数の素材の接着とを同時に行え、工程の短縮が
できると共に、特に低音用スピーカに適したスピーカ用
振動板が得られる特長かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスピーカ用振動板８の一実施例の部分
断面図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のスピーカ用振
動板の製造方法を説明する為の図、第３図は本発明のス
ピーカ用振動板の製造方法に用いる金型の半部断面図、
第４図は従来のスピーカ用振動板１の部分断面図、第５
図は従来の製造方法を説明するための図、第６図はスピ
ーカの特性図をそれぞれ示す。 ８・本発明のスピーカ用振動板、 ９・炭素繊維織布く高弾性繊維）強化熱可塑性樹脂層、 ９Ａ−炭素繊維（高弾性繊維）、 ９Ｂ・・・ポリプロピレン、 ］０・・・エポキシ樹脂層、 １１・・・微少中空球体、 １２・・ポリプロピレン層、 １３・パルプ繊維層、 ］、４Ａ・・・上（雄）金型、 １４Ｂ・下（＃１）金型、 １５Ａ、１５Ｂ・・加熱および冷却の為の溝。 特許出願人　日本ビクター株式会社 代表者　垣本邦夫 （△） （、Ｃ） 第２ 図 （巳） （１，）ノ 、、＋３図 Ａ−４込 汁５ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スピーカ用振動板において、少なくとも高弾性繊
   維強化熱可塑性樹脂層と、その内部に微少中空球体を含
   むエポキシ樹脂層とを有し、前記微少中空球体は外皮に
   熱可塑性樹脂を用い、その内部に炭化水素が封入されて
   いることを特徴とするスピーカ用振動板。
2. （２）熱可塑性樹脂と、布状の高弾性繊維と、前記熱可
   塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂と、内部に炭化水素が封
   入された微少中空球体を未硬化の熱硬化性樹脂に混練し
   たものと、前記熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂とを
   それぞれシート状にし、これらシート状にしたものを前
   記記載の順序で積層し、この積層したものを出来上りの
   スピーカ用振動板の厚みの空間を有する金型に入れ前記
   微少中空球体が破壊しない程度の温度および時間の加熱
   をすることにより前記微少中空球体の膨脹およに前記布
   状の高弾性繊維に前記熱可塑性樹脂を含浸させた後、冷
   却することを特徴とするスピーカ用振動板の製造方法。