JPS6141974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、低密度、高強度、高耐食性を合わせ
もつた小型スピーカ用放音板に関するものであ
る。 従来、腕時計用小型スピーカーなど、小型スピ
ーカーの放音板は、ステンレス板又はチタン板が
用いられていた。腕時計用高防水スピーカーの放
音板には、強度とともに耐食性が要求されてい
る。 従来の腕時計用小型スピーカーの放音板材質お
よび特性は、第１表に示す。

【表】 第１表に見られるように、SUS304はチタンに
比べ、弾性率、強度共大きく、実用レベルにある
が、海水中での耐食性はチタンに及ばない。すな
わち、耐海中防水性腕時計用小型スピーカーの放
音板には、ステンレス、チタン共要求仕様を満足
していない。そのため、構造に多大の配慮をした
設計をするか、要求仕様を下げるかしなければな
らないという欠点を有していた。 本発明は、上記欠点を除去するためになされた
ものであり、ステンレスなみの強度とチタンなみ
の耐食性を合わせもつた小型スピーカ用放音板を
提供するものである。 本発明の主旨は、ステンレスの耐食性を向上さ
せる方法でなく、チタン合金の強度を向上させて
実用レベルにする方法により得られた小型スピー
カ用放音板の開発にある。 チタン合金に限らず、他の金属材料の強靭性を
向上させる有効な手段として、超急冷法による合
金の非晶質化が挙げられる。本発明でも液体超急
冷ロール法を用いて非晶質合金薄板を作製した。 以下、実施例にもとづいて本発明を詳述する。 非晶質合金の製法は数多く知られているが、最
も実用的で量産に適する方法は、いわゆる片ロー
ル急冷法がある。片ロール急冷法は、高速回転す
る熱伝導率のより金属表面を持つロールに溶融金
属をノズルから噴出させ高速冷却し、リボン状の
非晶質を得るものである。 本発明では、この片ロール急冷法によつて試料
を作製したが、本発明をその製法いかもにかかわ
らず成り立つことはもちろんであり、双ロール急
冷法、遠心急冷法、スパツタ法などで作製した試
料にも適用できる。しかしチタン合金であるため
作製工程中は不活性ガス雰囲気中で処理する必要
があり、いずれの急冷法においてもその系を不活
性ガスに保持できる装置的配慮が必要である。 第１図は、非晶質チタン合金を作製するのに用
いた装置の概略図である。チタンなどの反応性の
高い金属やクロム、ニオブなどの高融点金属を成
分とする非晶質合金を急冷法によつて作製するに
は、第１図のような浮揚溶解法による必要があ
る。容器１内をアルゴンガスで置換した後、浮揚
加熱コイル２に高周波電流を流し、母合金３を浮
揚加熱して溶融状態にする。一定時間保持した
後、高周波電流を切ると同時にシヤツター４を開
き、溶融合金を石英ノズル５内に落下させ、その
先端を通じてCuロール表面６上で急冷凝固さ
せ、リボン状非晶質合金７を得る。 すでに公知であるように、純チタンおよびチタ
ン−シリコン合金の引張り強度は、それぞれ42Kg
ｆ／mm²、120Kgf/mm²であり、これを非晶質化するこ
とにより引張り強度は185Kgf/mm²となる。 このTi−Si系非晶質合金にZr、Hf、Ｖ、Nb、
Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、Re、Cu、Fe、Co、Ni
のうち１種又は２種以上を添加すると強度はさら
に向上する。 また、Ti−Si系非晶質合金におけるSiの一部又
は全部をＢ、Be、Geのうち１種又は２種以上の
元素で置換した非晶質合金についても結晶質の
TiやTi−Si合金に比べて著しく強度が向上す
る。 第２表はTiαＬβにおいて、ＬはＢ、Be、Ge
のうちの１種又は２種以上の元素あるいはＢ、
Be、Geのうちの１種又は２種以上とSiを同時に
含むものと、結晶質のTiとTi−Si合金の強度を
比較したものである。 第２表より本発明の非晶質Ti系合金は従来の
結晶質TiやTi−Si合金に比べて強度が優れてい
ることが明らかになつた。

【表】 第３表はTiαSi₁₅Mγ（α＋15＋γ＝100）の
γ量により引張り強度が向上することを示したも
のである。 Ｍの各添加元素とも強度の向上がみられること
が明らかになつた。

【表】 第４表はTiαＬβＭγにおいて、Ｌとして
Ｂ、Ge、Beを用いた場合のＭの添加元素の効果
をみたものである。Ｂ、Be、Geの場合にもＭ元
素の添加により引張り強度が向上するのがみられ
る。

【表】

【表】 第２図はTiαSiβNb₂₀においてβ量を変化させ
たときの引張り強度を示したものである。 Si量が10％から50％の範囲では強度に与える影
響はほとんどないことがわかつた。 また、第２図には示さなかつたＭとしてNbの
代わりにZr、Hf、Ｖ、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、
Re、Cu、Fe、Co、Niの元素を用いた場合、Siの
代わりにＢ、Be、Geを用いた場合にも同様の結
果が得られた。つまり、TiαＬβＭγ合金にお
いてＬ元素の原子分量をTi原子分量とリンクさ
せて変化させても、強度に与える影響はほとんど
ない。 特許請求の範囲においてＬのβ量を10％から50
％の範囲としたのは、Ｌが10％に満たないとき又
は50％を越えるときには、本発明合金系の非晶質
金属の作製が困難となるためである。 また、Ｍとしてγ量を65％以下としたのは、Ｍ
の添加量とともに引張り強度は上昇するが、Ti
量が少なくなるので耐食性改善の効果がが顕著に
見られなくなるためと、65％を越えるＭを含む場
合には非晶質化が困難となり均一な薄帯の試料が
得られにくくなるためである。 実施例 １ 第３図は、腕時計用電磁スピーカーの断面図あ
り、１１は磁石、１２はコイル、１３は磁心、１
４はリード基板、１５は振動板受けワク、１６は
放音板、１７はスピーカーワク、１８は振動板、
１９は放音孔、２０は放音筒、２１は共鳴空間で
ある。 放音板１６は、直径７mm、厚さ40ミクロンの円
板であり、本発明の非晶質合金を用いた。 合金組成はTi₇₀Si₁₅Cr₁₅である。 母合金３溶解前に容器１内を10^-3Torr以上の
高真空にした後アルゴンガスを導入し、不活性雰
囲気とした。 本法で作られた非晶質薄板は、幅10mm、厚さ43
ミクロンであつた。この薄板を圧延ロールで40ミ
クロンの厚さに調製され、さらに300℃で30分ア
ニーリングをした。その後、プレスで所定の形状
に打ち抜いて放音板とした。 Ti₇₀Si₁₅Cr₁₅の組成の非晶質合金の引張り強度
は237Kgf/mm²であつた。また第４図は3.5％NaCl溶
液中で耐食試験を行なつた結果であり、
Ti₇₀Si₁₅Cr₁₅はSUS304、純Tiに比べて、耐食性が
よいことがわかる。また、Ti₇₀Si₁₅Cr₁₅について
８時間、12時間、24時間の人工汗試験、塩水噴霧
試験の効果を第５表に示す。第５表により本発明
の合金は実用上問題とならなかつた。

【表】 ○：発錆なし
×：発錆あり
本発明の小型スピーカーは、上記の非晶質合金
を用いた放音板を具備しているので、次の効果が
得られた。 30ｍ海中実用試験では、SUS304、純チタン
より優れていることが証明された。 合金添加元素により各種弾性率の放音板が得
られるためと思われ、音色の異なる種々のスピ
ーカーが作製できた。 強度が向上したためスピーカーの薄型化が可
能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は不活性ガス雰囲気超急冷装置の概略断
面図。第２図は、Ti_80-xSi_xNb₂₀のSi量（つまり
ｘ）と強度を示す図。第３図は腕時計用小型スピ
ーカーの一実施例を示す断面図である。第４図
は、本発明のTi₇₀Si₁₅Cr₁₅ SUS304、純Tiの電流
密度と強度を示す図である。 １……容器、２……浮遊加熱コイル、３……母
合金、４……シヤツター、５……石英ノズル、６
……ロール、７……非晶質合金薄板、１１……磁
石、１２……コイル、１３……磁心、１６……放
音板、１８……振動板、Ａ１……アルゴンガス導
入口、Ａ２……アルゴンガス出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ TiαＬβＭγの組成式において、ＬはSi、
   Ｂ、Be、Geのうちの１種又は２種以上、Ｍは
   Zr、Hf、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、Re、
   Cu、Fe、Co、Niのうち１種又は２種以上の元素
   であり、元素分率で ５≦α＜90 10≦β≦50 ０＜γ≦65 α＋β＋γ＝100 を満たす非晶質合金で作られたことを特徴とする
   小型スピーカー用放音板。