JPH08149597A

JPH08149597A - スピーカ用振動系部品の支持部材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08149597A
Application number: JP28960194A
Authority: JP
Inventors: Akiko Kobayashi; 明子小林; Kazuro Okuzawa; 和朗奧沢
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性が高く、成型時の作業性が良いスピー
カ用振動系部品の支持部材を提供することを目的とす
る。【構成】化学合成繊維の基布に形状記憶樹脂を含浸
し、これを所望の形状に加熱加圧成型した構成とするこ
とにより、短時間で成型できるので作業性が良く、さら
に化学合成繊維との接合性が良いため繊維のずれを防ぎ
Ｆｏの低下率が少なくなる。また、３０〜９０℃の温度
で元の形状に回復するので振動等でＦｏが低下してしま
っても熱処理（３０〜９０℃の温度）によりほぼ元の状
態に回復するという信頼性の優れたスピーカ用振動系部
品の支持部材となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種音響機器に使用され
るスピーカを構成するスピーカ用振動系部品の支持部材
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ及びマルチメディア
の普及が進みつつあり、これに対応可能な高音質、高耐
入力を実現するスピーカが望まれており、以下にこの種
の従来のスピーカについて図面を参照しながら説明す
る。

【０００３】図３は従来のスピーカの構成を示す半断面
図であり、図３において１は磁気回路、２は磁気空隙、
３は磁気空隙２中にはめ込まれるボイスコイル、４はボ
イスコイル３を中心に結合した振動板、５はボイスコイ
ル３の先端に固着したダストキャップ、６はボイスコイ
ル３の外周部に固着したダンパー、７は振動板４の外周
に固着したエッジ、８はダンパー６及びエッジ７の外周
を固着すると共に磁気回路１の上面に結合されたフレー
ムである。

【０００４】上記構成において、ボイスコイル３に電気
信号が加えられるとボイスコイル３に発生した駆動力に
より振動板４を振動させる。ダンパー６及びエッジ７は
ボイスコイル３、振動板４を上下方向にのみ振動するよ
うに支持し、径方向への動きを抑制すると共に上下方向
に対してバネの働きもする。このバネ性が有効振動系質
量Ｍｍｓと共振し、その時の周波数を最低共振周波数Ｆ
ｏ（以下、Ｆｏという）と呼び、一般にこのＦｏがスピ
ーカの低音再生限界周波数とされている。また、ダンパ
ー６及びエッジ７で決まるスピーカ全体のバネ性を示す
定数はコンプライアンスＣｍｓと呼ばれ、これらの関数
は次の式で表される。

【０００５】

【数１】

【０００６】このように低音再生帯域を広げるためにＦ
ｏを小さくするには、コンプライアンスＣｍｓまたは有
効振動系質量Ｍｍｓを大きくすると良い。しかし、Ｍｍ
ｓを大きくするとスピーカの能率が低下するために有効
ではない。従ってコンプライアンスＣｍｓを大きくす
る、即ちバネ性を低柔軟度にする方法が取られるように
なる。

【０００７】このようなことから、従来からエッジ７の
基材には、振動板４と一体化された天然パルプからなる
フィックスドエッジ、あるいは振動板４に貼り合せるフ
リーエッジとして目止め材のスチレン・ブタジエン・ラ
バー（以下、ＳＢＲという）、ニトリル・ブタジエン・
ラバー（以下、ＮＢＲという）等のゴム系樹脂をコーテ
ィング加工した木綿基布を成型したものやウレタン発泡
シートを成型したもの、また、熱硬化性樹脂としてフェ
ノール樹脂を含浸し、ゴム系樹脂をコーティング加工し
た化学合成繊維基布を成型したもの等が、またダンパー
６の基材には、木綿や熱硬化性樹脂としてフェノール樹
脂を含浸した化学合成繊維等が使用されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、スピーカ用エッジとして振動板４と一体化
された天然パルプからなるフィックスドエッジを用いた
場合には、エッジが振動板４と一体化されているので振
幅を取ることが困難であるばかりでなく強度も低く、エ
ッジ部に亀裂が生じ易いので信頼性に欠け、さらにＦｏ
を低くすることに限界があり、低音再生が困難であると
いう課題を有していた。

【０００９】また、振動板４に貼り合せるフリーエッジ
は、目止め材のＳＢＲ，ＮＢＲ等のゴム系樹脂をコーテ
ィング加工した木綿基布に熱硬化性樹脂としてフェノー
ル樹脂を含浸後約２００℃の温度にて加圧成型したもの
であるが、木綿基布は耐水性に欠け、さらに、ウレタン
発泡シートを成型したエッジでは物理的強度が弱く、耐
湿熱性、耐候性に欠ける等信頼性の高いスピーカ用エッ
ジを得ることができないという課題を有していた。

【００１０】また、化学合成繊維基布に熱硬化性樹脂と
してフェノール樹脂を含浸加工し、ゴム系樹脂をコーテ
ィングした後加熱加圧成型したエッジ７では、加熱加圧
成型時は化学合成繊維基布が耐熱性に劣るために化学合
成繊維基布が耐え得る温度である１６０〜１７０℃とい
う温度でフェノール樹脂を含浸し硬化させなければなら
ないために長時間（約２０〜３０秒）成型加工しなけれ
ばならず、さらに成形されたエッジ７も化学合成繊維基
布が耐熱性に劣ることから、７０℃以上で変形しやす
く、一度変形してしまったエッジ７は元には戻らず、変
形のためにスピーカの異常音の要因になるという課題を
有していた。

【００１１】また、木綿を加熱加圧成型したダンパー６
は高温高湿条件での支持力の耐久信頼性が低く、さらに
化学合成繊維基布に熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂
を含浸加工して加熱加圧成型したダンパーは、化学合成
繊維基布に熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂を含浸加
工し、ゴム系樹脂をコーティングした後加熱加圧成型し
た上記エッジ７と同様に作業性が悪く、７０℃以上で変
形しやすいという課題を有していた。

【００１２】本発明は以上のような従来の欠点を改良
し、柔軟性に富み、耐湿性、耐熱性に優れ、Ｆｏの低下
率が少なく、さらに、Ｆｏの低下後も熱処理によりほぼ
元の状態に回復し、また、加熱加圧成型時の作業性が良
いスピーカ用振動系部品の支持部材を提供することを目
的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によるスピーカ用振動系部品の支持部材は、形
状記憶樹脂を含浸加工した化学合成繊維の布地からなる
基材を所望の形状に加熱加圧成型した構成としたもので
ある。

【００１４】

【作用】この構成により、化学合成繊維を基布としてい
ることから柔軟性に富み、耐湿性に優れ、また含浸剤と
して形状記憶樹脂を使用することにより化学合成繊維基
布が耐え得る温度である１３０〜１７０℃という温度で
短時間（５〜１０秒）に成型できるので作業性が良くな
る。さらに、化学合成繊維との接合性が良いため繊維の
ずれを防ぎＦｏの低下率が少なくなる。また、３０〜９
０℃の温度で元の形状に回復するので化学合成繊維の熱
に弱く変形し易いという短所をカバーして変形を防ぎ、
加えて振動等でＦｏが低下してしまっても熱処理（３０
〜９０℃の温度）によりほぼ元の状態に回復することが
できるという信頼性の優れたスピーカ用振動系部品の支
持部材となる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を用いて説明する。

【００１６】図１は同実施例によるスピーカ用振動系部
品の支持部材であるダンパーを示した平面図であり、こ
のダンパー１０は、化学合成繊維ポリエステル（４０番
手相当のポリエステルの撚り糸をインチあたり、縦糸５
０本、横糸５０本で織った平織）の布地に、ポリウレタ
ン系の形状記憶樹脂を含浸加工し、これを所望の形状に
加熱加圧成型して得たものである。

【００１７】また、上記形状記憶樹脂を含浸加工する重
量濃度は、５％未満の場合には形状記憶樹脂の効果が得
られず、また３０％以上の場合には硬くなりすぎるため
に５〜３０％、好ましくは２０％にする。また、加熱加
圧成型時は、金型の表面温度を１３０℃以下の場合には
成型不十分であり、１９５℃以上の場合には布地が劣化
するために１３０〜１９５℃、好ましくは１５０℃に
し、プレス圧２kg／cm²で１０秒間加圧して形状を記憶
させる。その後金型を開き、成型物が軟化した状態にあ
るために変形を起こさせないよう注意して成型物を取り
出す。さらに、加熱加圧成型時に、上記と同様の方法で
加熱加圧した後、プレス圧を維持したまま、ポリエステ
ルの場合はガラス転移温度である６９℃以下である６０
℃付近まで冷却を行い、その後金型を開き、成型物を取
り出すと、成型物の成型保持性、寸法安定性が非常に良
くなる。

【００１８】次に本実施例によるダンパー１０の特性を
説明する。本実施例に使用したダンパー１０は、化学合
成繊維ポリエステルにポリウレタン系の形状記憶樹脂を
重量濃度２０％含浸加工した基材を、金型の表面温度は
１５０℃にし、プレス圧２kg／cm²で１０秒間加圧して
得たものであり、このダンパー１０は、化学合成繊維と
形状記憶樹脂との接合性がよいために最低共振周波数
（Ｆｏ）の変化率が非常に少ない。また、このダンパー
１０を用いたスピーカと従来のダンパー６を用いたスピ
ーカの最低共振周波数（Ｆｏ）の変化率を比較して（表
１）に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】さらに本実施例によるダンパー１０は、最
低共振周波数（Ｆｏ）の変化後も含浸剤として３０〜９
０℃で元の形状に回復するという特徴をもつ形状記憶樹
脂を使用しているために熱処理によりほぼ元の状態に回
復することができるものであり、このダンパー１０を用
いたスピーカと従来のダンパー６を用いたスピーカの最
低共振周波数（Ｆｏ）の変化後の熱処理による回復の様
子を比較して（表２）に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】このように、本実施例のダンパー１０を用
いたスピーカは、Ｆｏ変化率が非常に少ないだけでな
く、変化した後でも熱処理によりほぼ元の最低共振周波
数（Ｆｏ）に近い状態に回復するという非常に信頼性の
高いものになる。

【００２３】また、本実施例によるダンパー１０は、含
浸剤として３０〜９０℃で元の形状に回復するという特
徴をもつ形状記憶樹脂を使用しているため、化学合成繊
維の熱に弱く変形し易いという短所をカバーして熱によ
る変形を防ぎ、従来の化学繊維基布にフェノール含浸し
たものに比べて耐熱性に優れており、本実施例によるダ
ンパー１０と従来のダンパー６を比較して耐熱実験した
結果を（表３）に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】なお、この実験では本実施例によるダンパ
ー１０と従来のダンパー６を各温度で９６時間放置した
後に目視にて形状を確認し、形状の変化がなかったもの
はＯＫ、形状に変化のあったものをＮＧとした。

【００２６】さらに、本実施例によるダンパー１０と従
来のダンパー６をスピーカに組み込み、各種信頼性試験
をした結果を（表４）に示し、この試験後、異常音がな
かったものをＯＫ、異常音があったものをＮＧとした。

【００２７】

【表４】

【００２８】この（表４）からも明らかなように本実施
例のダンパー１０は、耐湿性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐
寒性において変形が全く無く、満足できる結果を示すも
のであった。

【００２９】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を用いて説明する。

【００３０】図２は同実施例によるスピーカ用振動系部
品の支持部材であるエッジを示した平面図であり、この
エッジ１１の材料の組成、製造条件は、ほぼ上記実施例
１と同じであるため、異なる箇所のみ説明する。

【００３１】基布である化学合成繊維ポリエステルは５
０デニーの太さのポリエステルの撚り糸を、インチあた
り縦糸９８本、横糸１００本で織った平織の布地を用
い、上記実施例１と同様にポリウレタン系の形状記憶樹
脂を含浸加工する。形状記憶樹脂を含浸加工する重量濃
度も上記実施例１と同様である。さらに、このエッジ１
１の場合は、目止め剤としてゴム系樹脂ＳＢＲ、もしく
はＮＢＲをコーティングする。ゴム系樹脂ＳＢＲ、もし
くはＮＢＲをコーティングする重量濃度は、５％未満の
場合には空気漏れがあり、３０％以上の場合には硬くな
りすぎるため５〜３０％、好ましくは２０％がよい。こ
の基材を所望の形状に加熱加圧成型してエッジ１１を得
るものであるが、その時の条件も上記実施例１と同様で
ある。

【００３２】次に本実施例によるエッジ１１の特性を説
明する。本実施例に使用したエッジ１１は、化学合成繊
維ポリエステルにポリウレタン系の形状記憶樹脂を重量
濃度２０％含浸加工し、ゴム系樹脂ＳＢＲ、もしくはＮ
ＢＲを重量濃度２０％コーティングした基材を、金型の
表面温度は１５０℃にし、プレス圧２kg／cm²で１０秒
間加圧して得たものである。

【００３３】本実施例によるエッジ１１を用いたスピー
カは、化学合成繊維と形状記憶樹脂との接合性がよいた
め、最低共振周波数（Ｆｏ）の変化率が非常に少なく、
このエッジ１１を用いたスピーカと従来のエッジ７を用
いたスピーカの最低共振周波数（Ｆｏ）の変化率を比較
して（表５）に示す。

【００３４】

【表５】

【００３５】さらに本実施例によるエッジ１１は最低共
振周波数（Ｆｏ）の変化後も、含浸剤として３０〜９０
℃で元の形状に回復するという特徴をもつ形状記憶樹脂
を使用しているため、熱処理によりほぼ元の状態に回復
するものであり、このエッジ１１を用いたスピーカと従
来のエッジ７を用いたスピーカの最低共振周波数（Ｆ
ｏ）の変化後の熱処理による回復の様子を比較して（表
６）に示す。

【００３６】

【表６】

【００３７】また、本実施例によるエッジ１１と従来の
エッジ７の耐熱実験結果、信頼性試験結果はそれぞれ上
記実施例１のダンパー１０の耐熱実験結果を示した（表
３）、信頼性試験結果を示した（表４）と同様である。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によるスピーカ用振
動系部品の支持部材は、加熱加圧成型時の作業性が良
く、さらに柔軟性に富み、耐湿性、耐熱性に優れ、Ｆｏ
の低下率が少なく、加えてＦｏの低下後も熱処理により
ほぼ元の状態に回復するため、このスピーカ用振動系部
品の支持部材を組み込んだスピーカは高音質で信頼性の
高いスピーカとなるなどの利点をもち、工業的価値の大
なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるスピーカ用振動系
部品の支持部材であるダンパーを示した平面図

【図２】本発明の第２の実施例によるスピーカ用振動系
部品の支持部材であるエッジを示した平面図

【図３】従来のスピーカの構成を示した半断面図

【符号の説明】

１０ダンパー１１エッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状記憶樹脂を含浸加工した化学合成繊
維の布地からなる基材を所望の形状に加熱加圧成型して
なるスピーカ用振動系部品の支持部材。
【請求項２】形状記憶樹脂を含浸加工した化学合成繊
維の布地からなる基材にゴム系樹脂をコーティングし、
これを所望の形状に加熱加圧成型してなるスピーカ用振
動系部品の支持部材。
【請求項３】形状記憶樹脂としてイソシアネートとポ
リオールを主成分とし、これにポリアミンを加えて反応
させたポリウレタン、もしくはエチレンとシクロベンタ
ジェンをディールス・アルダー反応させ、さらにこれを
開環重合させたポリノルボルネンを用いたものである請
求項１もしくは請求項２記載のスピーカ用振動系部品の
支持部材。
【請求項４】形状記憶樹脂の含浸時の重量濃度が５〜
３０％である請求項１〜請求項３いずれか記載のスピー
カ用振動系部品の支持部材。
【請求項５】化学合成繊維としてポリエステル、アク
リル、ポリウレタンのいずれかを用いたものである請求
項１〜請求項４いずれか記載のスピーカ用振動系部品の
支持部材。
【請求項６】形状記憶樹脂が３０〜９０℃で元の形状
に回復できる形状記憶特性を有したものである請求項１
〜請求項５いずれか記載のスピーカ用振動系部品の支持
部材。
【請求項７】ゴム系樹脂としてスチレン・ブタジエン
・ラバー（ＳＢＲ）もしくはニトリル・ブタジエン・ラ
バー（ＮＢＲ）を用いたものである請求項２記載のスピ
ーカ用振動系部品の支持部材。
【請求項８】基材を１３０〜１９５℃に加熱した金型
で加圧成型することにより所望の形状を得るようにした
請求項１〜請求項７いずれか記載のスピーカ用振動系部
品の支持部材の製造方法。
【請求項９】基材を１３０〜１９５℃の温度に加熱し
た金型で加圧成型し、この状態で金型を６０℃〜７５℃
まで冷却することにより所望の形状を得るようにした請
求項１〜請求項７いずれか記載のスピーカ用振動系部品
の支持部材の製造方法。