JPH07170595A

JPH07170595A - スピーカ用振動部材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07170595A
Application number: JP31538493A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takahashi; 昌徳高橋; Junichi Watanabe; 順一渡辺; Haruhiro Katou; 治宏加藤
Original assignee: PIONEER CONE CORP; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: PIONEER CONE CORP; Pioneer Corp
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3241514B2

Abstract

(57)【要約】【目的】組立工数の削減及び音響特性の向上を図るこ
と。【構成】コーン形状に成形されたベース体の一面側全
域にわたり加熱成形によってゴム体を一体化させるとと
もに、このゴム体の加熱成形時にエッジを一体化させる
ようにしたので、従来のように、振動板とエッジとを別
々に成形し、最後に両者を接着する工程が不要となるた
め、組立工数が削減されるばかりでなく、両者の一体化
によって振動の乱れの発生もなく、音響特性の劣化が防
止される。また、比較的自由に材料を選択することがで
きる木材パルプ等の天然素材をべースとし、これにゴム
の加硫温度以下で溶融する熱可塑牲樹脂のショートカッ
トファイバー又はパルプを配合し加硫すると同時に溶融
状態として一体化させたものであり、この一体化させた
部材は紙やゴム単体の内部損失に比べて更に内部損失が
高められるので、共振周波数が下げられることから、音
圧周波数特性に与える影響を無くすことができる。【効果】組立工数の削減及び音響特性の向上を図るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気を振動させて音を
作り出す部分であるスピーカ用振動部材及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スピーカ用振動部材としての振動板は空
気を振動させて音を作り出す部材であり、コーン型、ド
ーム型、平板型等がある。理想的な振動板材料として
は、硬くて軽くて、内部損失が大きいという３つの条件
が要求される。また、振動板の周辺部をフレームに弾性
支持するエッジは、弾性体より構成されている。

【０００３】材料としては、布に樹脂を含浸させて加熱
成形したもの、ゴムをモールド成型したもの、プラスチ
ックシートを加熱成形したもの、発泡プラスチックシー
トを加熱成形したもの等が用いられている。

【０００４】このようなエッジによってフレームに弾性
支持される振動板は、たとえば図１に示すようなダイナ
ミックスピーカにて使用されている。すなわち、センタ
ーにポールピース２を有したバックプレート１と、バッ
クプレート１上に載置されたマグネット３及びプレート
４とで磁気回路が構成されている。プレート４とポール
ピース２との間に設けられている磁気ギャップには、ダ
ンパ７によって支持されているボイスコイルボビン６が
挿入されている。

【０００５】ボイスコイルボビン６に巻回されているボ
イスコイル５は、振動板８に結合されている。振動板８
の外周縁部は、エッジ１０を介してフレーム１１に取付
けられている。振動板８の中心部には、センタキャップ
９が取付けられている。

【０００６】このような構成では、ボイスコイル５に音
声信号が供給されると、マグネット３との磁束の反作用
によりボイスコイルボビン６が磁気ギャップ中にて上下
動し、振動板８の振動によって音波が放出される。この
とき、高音域での振動板８では各部分が別々に振動する
状態、すなわち分割振動を起こす。また、低音域ではエ
ッジ１０部分で変形を起こし、振動板８部分は一体振動
する。

【０００７】ところで、このような振動板８を製造する
工程として、まず第１に抄造原料の製作工程があり、第
２に抄造工程、第３に成形・乾燥工程、第４に防湿処理
等の後処理工程、第５に機械加工工程、最後にエッジ１
０の貼付工程がある。

【０００８】第１工程の抄造原料を作るには、原材料と
してのパルプ、靭皮繊維、合成繊維等を水に分散させ、
ビータで叩解する。ビータには、固定刃と回転刃とがあ
り、繊維を切断したり、すりつぶしたりする。

【０００９】これの調整は、刃のあたり具合いと叩解時
間で行い、短い場合は１０分、長い場合は数１０時間も
かかることがある。一般に、数種類の原材料を混合して
用いているが、混合の方法にも二つあり、一つは各原材
料毎にビータにかけ、後で混合する方法、もう一つは最
初又は途中から原材料を混合していっしょにビータをか
ける方法である。出来上がった原料は、必要に応じて染
色を行い、抄造原料が完成する。

【００１０】抄造原料が出来上がると、第２の工程であ
る抄紙機による抄造を行う。抄紙機には、コーンの形状
をしたパンチング・ネット又は金網でできた抄造型があ
り、水で薄めた抄造原料を抄き上げて造る。抄き上げ方
は千差万別である。抄造型に付着した繊維は第３の工程
にてそのまま乾燥すればコーン原形が出来上がる。

【００１１】この乾燥工程も抄造型から別の乾燥型に移
して行うもの、真空ポンプで吸引したり、金型で圧着し
ながら成形乾燥するものなど種類も多く、性能への影響
も微妙である。

【００１２】コーンの原形が出来上がれば第４の工程に
移り、ラッカーやラテックス等を含浸させたり、塗布し
たりして、防湿やコーン物理定数の調整を行う。

【００１３】この処理は、第５、第６の工程後に行うこ
ともある。第５の工程はコーン・ネック部及びコーン外
周部の切断である。最後にコーン・エッジの貼付を行え
ばコーンは完成する。

【００１４】図２は、以上のような工程にて製作された
振動板を示すものであって、いわゆるフリーエッジコー
ンと呼ばれているものであり、振動板８の外周縁部とエ
ッジ１０とが接着剤１５によって接着されている。この
ような構成のフリーエッジコーンは、振動板８を動き易
くするために、エッジ１０やダンパ７に特に柔らかい材
料が用いられている。なお、図中符号１６はパッキンを
示している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のダイナミックスピーカにあっては、振動板８とエ
ッジ１０とを別々に成形し、最後に両者を接着剤１５に
よって固着している。

【００１６】このため、耐熱性の良いシリコンゴム等を
エッジ１０として使いたい場合には、接着が困難となっ
てしまうばかりか、振動板８とエッジ１０とを別々に成
形し、最後に両者を接着しているため、組立工数が多く
なってしまうという不具合があった。

【００１７】更には、振動板８とエッジ１０とが別体で
あり、最後に接着によって一体にされているため、振動
する際に振動板８とエッジ１０との境界によって振動の
乱れが発生し、音響特性が劣化してしまうという不具合
があった。

【００１８】ちなみに、図３に示すように、フィックス
ドエッジコーンと呼ばれているものは、エッジ１０部分
がコーン紙と一体に抄き上げられており、振動板８とエ
ッジ１０とを別々に成形する必要がないため、製造工程
が簡単である等の利点があるものの、振動板８の動き易
さという点では、フリーエッジコーンに対してやや劣っ
ている。

【００１９】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、組立工数の削減及び音響特性の向上を図る
ことができるスピーカ用振動部材及びその製造方法を提
供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ用振動
部材は、コーン形状に成形されたベース体と、このベー
ス体の一面側全域にわたり加熱成形によって一体化され
たゴム体と、このゴム体の加熱成形時に前記ゴム体と一
体に形成されたエッジとからなることを特徴とする。

【００２１】本発明のスピーカ用振動部材の製造方法
は、ベース体をコーン形状に成形し、次いで前記ベース
体の一面側全域にわたり加熱成形によってゴム体を一体
化した後、前記ゴム体の加熱成形時にエッジを前記ゴム
体と一体に形成したことを特徴とする。

【００２２】

【作用】本発明のスピーカ用振動部材は、コーン形状に
成形されたベース体の一面側全域にわたり加熱成形によ
ってゴム体を一体化させるとともに、このゴム体の加熱
成形時にエッジを一体化させるようにしたので、従来の
ように、振動板とエッジとを別々に成形し、最後に両者
を接着する工程が不要となるため、組立工数が削減され
るばかりでなく、両者の一体化によって振動の乱れの発
生もなく、音響特性の劣化が防止される。

【００２３】また、本発明のスピーカ用振動部材は、比
較的自由に材料を選択することができる木材パルプ等の
天然素材をべースとし、これに後述のゴムの加硫温度以
下で溶融する熱可塑牲樹脂のショートカットファイバー
又はパルプを配合し加硫すると同時に溶融状態として一
体化させたものであり、この一体化させた部材は紙やゴ
ム単体の内部損失に比べて更に内部損失が高められる。

【００２４】天然繊維としては、一般の木材パルプから
作られるＢＫＰ、ＢＳＰ、ＵＫＰ、ＵＳＰの他に、コッ
トンリンターやカポックのような繊維も使用できる。ま
た、靭皮繊維のようなものも使用できる。

【００２５】ｍｐ（メルティングポイント）が１２０℃
〜１７０℃の合成繊維として、たとえばアクリル繊維の
カットファイバー、ポリエチレン繊維のカットファイバ
ー、同じく高密度ポリエチレンパルプであるいわゆる合
成パルプが使用できる。

【００２６】繊維のカット長には特別制限はないが、分
散を良好とするには１〜３ｍｍ程度が好ましい。

【００２７】ゴムとしては、代表的なＳＢＲ，ＮＢＲ、
ブチル等が使用できる。勿論、一般に言うところのゴム
であり、加硫剤、加硫促進剤、分散剤、安定剤が配合さ
れている。

【００２８】

【実施例】以下、本発明のスピーカ用振動部材及びその
製造方法の実施例の詳細を図面に基づいて説明する。な
お、以下に説明する図において、図１と共通する部分に
は同一符号を付して説明する。

【００２９】図４は、本発明のスピーカ用振動部材の一
実施例を示すものであり、振動板８は合成繊維のショー
トカットファイバー、或はフィブリル化繊維の抄造によ
って形成されたベース体８ａと、このベース体８ａに一
体化された粗練りのＳＢＲ、ＮＢＲ、ブチル等のゴム体
８ｂとから構成されている。ゴム体８ｂには、同材質の
エッジ１０が一体的に形成されている。なお、図中符号
１６は、パッキンを示している。

【００３０】図５は、スピーカ用振動部材の構成を変え
た場合の他の実施例を示すものであり、ベース体８ａに
対するゴム体８ｂの取付け位置が上記とは逆となってい
る。

【００３１】図６は、スピーカ用振動部材の製造工程を
簡単に示すものであり、同図（ａ）に示すように、抄紙
の場合には、まず外径をトリムする。この場合、抄紙に
樹脂を含浸しキュアさせてもよい。外径をトリムしたベ
ース体８ａを上型と下型との間にセットした後、ベース
体８ａ上に未加硫のゴムブロックを載置する。

【００３２】一方、同図（ｂ）に示すように、クロスプ
リプレグの場合も同様に、まず外径をトリムした後、上
型と下型との間にセットし、更にこの上に未加硫のゴム
ブロックをベース体８ａ上に載置する。

【００３３】続いて、スピーカ用振動部材の製造方法の
具体例について説明する。

【００３４】比較例(1) 針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）をビー夕ーにて繊
維形態を損なわないように叩解（ブラッシング叩解を行
う）し、カナディアン・フリーネス・テスターで叩解度
７１０ｍｌまで叩解し、これを水中に分散させる。次
に、この懸濁液を所定のベース体８ａの形状の抄網で抄
造し、金型でプレス乾燥させる。このときの乾燥温度は
１８０℃である。

【００３５】比較例(2) 比較例(1) の原料に２０ｗｔ％の高密度ポリエチレンパ
ルプを配合し、同様に所定のベース体８ａの形状の抄網
で抄造し、金型でブレス乾燥させる。このときの乾燥温
度は１８０℃である。したがってこの例では、高密度ポ
リエチレンパルプが一度溶融状態となり、ヒートシール
している。

【００３６】比較例(3) 比較例(1) の原料に４０ｗｔ％の高密度ポリエチレンパ
ルプを配合し、比較例(1) 及び比較例(2) と同様に所定
のベース体８ａの形状の抄網で抄造し、金型でプレス乾
燥させる。このときの乾燥温度は１８０℃である。した
がってこの例でも、高密度ポリエチレンパルプは一度溶
融状態となり、ヒートシールしている。但し、４０ｗｔ
％の配合では、金型に融着しているので、一度金型を９
０℃まで冷却してから取出している。

【００３７】比較例(4) 比較例(2) の高密度ポリエチレンパルプの代わりに、ア
クリル繊維のカットファイバーを２０ｗｔ％配合し、同
様に所定のベース体の形状の抄網で抄造し、金型でプレ
ス乾燥させる。このときの乾燥温度は１８０℃である。
本実施例で使用したアクリル繊維はカット長５ｍｍ、ｍ
ｐ１５０℃である。したがって、この場合も一度溶融状
態となり、ヒートシールしている。

【００３８】比較例(5) 比較例(2) の高密度ポリエチレンパルプの代わりにポリ
プロピレン繊維のカットファイバーを２０ｗｔ％配合
し、同様に所定のベース体の形状の抄網で抄造し、金型
でプレス乾燥させる。このときの乾燥温度は１８０℃で
ある。本実施例で使用したポリプロピレン繊維はカット
長５ｍｍ、ｍｐ１９０℃である。したがって、この場合
は溶融せずに繊維状態のままである。

【００３９】比較例(6) 比較例(1) のＮＢＫＰの代わりにコットンリンターを用
いる。同様にブラッシング叩解を行い、叩解度は７５０
ｍｌである。コットンリンターを水中に分散せしめ同様
に所定のベース体の形状の抄網で抄造し、金型でプレス
乾燥させる。このときの乾燥温度は１８０℃である。

【００４０】比較例(7) 比較例(1) のＮＢＫＰの代わりにカボックを用いる。こ
の場合はフリービーティングを行い、繊維を切断する。
叩解度は６４０ｍｌである。カボックを水中に分散せし
め同様に所定のベース体の形状の抄網で抄造し、金型で
プレス乾燥させる。このときの乾燥温度は１８０℃であ
る。次にゴムを調整する。ベースゴムはブチルゴムを用
い、これにイオウ０．５〜２．４ｗｔ％、亜鉛華ｌ．８
〜４．９ｗｔ％、加硫促進剤としてＤＭ０．５〜３．８
ｗｔ％を配合し、充分に養生させる。

【００４１】実施例(1) 比較例(1) の上に上記調整したブチルゴムを載置し、所
定の形状の金型で加熱、加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃ
ｍ² 、加硫温度１８０℃、加硫時間は８分である。実施例(2) 比較例(2) の抄紙工程において、プレス乾燥温度を１２
０℃で行い、高密度ポリエチレンパルプを溶融させずに
繊維形態を残したままのベース体８ａを作成する。この
上に上記調整したブチルゴムを載置し、所定の形状の金
型で加熱加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃｍ² 、加硫温度
１８０℃、加硫時間は８分である。

【００４２】実施例(3) 比較例(3) の抄紙工程において、プレス乾燥温度を１２
０℃で行い、高密度ポリエチレンパルプを溶融させずに
繊維形態を残したままのベース体８ａを作成する。この
上に前記調整したブチルゴムを載置し、所定の形状の金
型で加熱加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃｍ² 、加硫温度
１８０℃、加硫時間は８分である。

【００４３】実施例(4) 比較例(4) の抄紙工程において、プレス乾燥温度を１４
０℃で行い、アクリル繊維のカットファイバーを溶融さ
せずに繊維形態を残したままのベース体８ａを作成す
る。この上に前記調整したブチルゴムを載置し、所定の
形状の金型で加熱、加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃｍ
² 、加硫温度１８０℃、加硫時間は８分である。

【００４４】実施例(5) 比較例(5) の上に前記調整したブチルゴムを載置し、所
定の形状の金型で加熱、加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃ
ｍ² 、加硫温度１８０℃、加硫時間は８分である。この
場合は、もともとポリプロピレン繊維は溶融していない
ので、溶融した場合と溶融しない場合の比較の意味で実
施した。

【００４５】実施例(6) 比較例(6) の上に前記調整したブチルゴムを載置し、所
定の形状の金型で加熱、加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃ
ｍ² 、加硫温度１８０℃、加硫時間は８分である。

【００４６】実施例(7) 比較例(7) の上に前記調整したブチルゴムを載置し、所
定の形状の金型で加熱、加圧する。圧力は４０ｋｇ／ｃ
ｍ² 、加硫温度１８０℃、加硫時間は８分である。

【００４７】実施例(8) 実施例(2) と同じ組合わせであるが、ゴムを下にして、
べースとなる振動板を上にして実施したものである。

【００４８】実施例(9) たとえばケプラーの短繊維３０ｗｔ％、コーネックスの
短繊維４０ｗｔ％、同じくコーネックスのパルプ化した
もの３０ｗｔ％を配合し、これを抄造する。更に、これ
にフェノール樹脂を２０ｗｔ％付着させ、２３０℃で１
０分キュアさせる。これに、シリコンゴムを一体化さ
せ、エッジを作成した。この場合、耐熱性が向上する。

【００４９】実施例(10) たとえばピッチ系カーボン繊維ＳＦ５０Ａ１０５
（１０５ｇ／ｃｍ² ）のカーボンクロス（平織り）に不
飽和ポリエステル樹脂を５０ｗｔ％付着させた後、不飽
和ポリエステル樹脂のキュアとゴムの加硫を同時に行っ
た。この場合のキュアは、１７０℃、８分である。

【００５０】実施例(11) 実施例(10)におけるカーボンクロスの縦、横糸をそれぞ
れ交互にガラスクロスに置き換えた。この場合、上記実
施例(9) ，(10)を含めてコーンの変形が少なくなる。次
にこれ等の物性を表１に示す。

【表１】

【００５１】以上の結果から、ベースとなる天然繊維の
種類によって、内部損失のレベルは若干異なるものの、
明らかに熱可塑性樹脂の繊維を配合した方が、内部損失
が大きくなることが解る。また、熱可塑性樹脂の繊維を
配合したからと言って、ｍｐが加硫温度よりも高いも
の、すなわち加硫中に溶融しないものはその効果が低
く、熱可塑性樹脂の繊維を配合しない場合、すなわち天
然繊維のみで行った場合とあまり差がないことも解る。

【００５２】更に、加硫するに当り、ベース体８ａとゴ
ム体８ｂとの位置関係、すなわちゴム体８ｂを上にした
場合と下にした場合では、その効果が違うことも解る。

【００５３】このように、本実施例では、内部損失を大
きくすることによって、スピーカ用の振動板の共振を押
えることができ、併せて物性にも現れているようにヤン
グ率も大きくなっている。勿論このことは、ベースの紙
とゴムのバランスによるもので、言替えれば物性を幅広
く選択できることになる。

【００５４】したがって、振動板及びエッジのみなら
ず、ベース体やソフトドームはもとより、ダンパー等の
音圧周波数特性に影響を与える他のスピーカ部品にも本
発明を適用してもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスピーカ
用振動部材及びその製造方法によれば、コーン形状に成
形されたベース体の一面側全域にわたり加熱成形によっ
てゴム体を一体化させるとともに、このゴム体の加熱成
形時にエッジを一体化させるようにしたので、従来のよ
うに、振動板とエッジとを別々に成形し、最後に両者を
接着する工程が不要となるため、組立工数が削減される
ばかりでなく、両者の一体化によって振動の乱れの発生
もなく、音響特性の劣化が防止される。

【００５６】また、比較的自由に材料を選択することが
できる木材パルプ等の天然素材をべースとし、これにゴ
ムの加硫温度以下で溶融する熱可塑牲樹脂のショートカ
ットファイバー又はパルプを配合し加硫すると同時に溶
融状態として一体化させたものであり、この一体化させ
た部材は紙やゴム単体の内部損失に比べて更に内部損失
が高められるので、共振周波数が下げられることから、
音圧周波数特性に与える影響を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のダイナミックスピーカーを示す断面図で
ある。

【図２】図１の振動板を示す断面図である。

【図３】従来の他の振動板を示す断面図である。

【図４】本発明のスピーカ用振動部材の一実施例に係る
振動板を示す断面図である。

【図５】図４の振動板の構成を変えた場合の他の実施例
を示す断面図である。

【図６】図４及び図５の振動板の製造方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

８振動板８ａベース体８ｂゴム体１０エッジ

フロントページの続き (72)発明者渡辺順一山形県最上郡真室川町大字新町字塩野954 番の１最上電機株式会社内 (72)発明者加藤治宏山形県最上郡真室川町大字新町字塩野954 番の１最上電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コーン形状に成形されたベース体と、このベース体の一面側全域にわたり加熱成形によって一
体化されたゴム体と、このゴム体の加熱成形時に前記ゴム体と一体に形成され
たエッジとからなることを特徴とするスピーカ用振動部
材。
【請求項２】ベース体をコーン形状に成形し、次いで
前記ベース体の一面側全域にわたり加熱成形によってゴ
ム体を一体化した後、前記ゴム体の加熱成形時にエッジ
を前記ゴム体と一体に形成したことを特徴とするスピー
カ用振動部材の製造方法。