WO2006078008A1

WO2006078008A1 - スピーカ用ダンパおよびその製造方法とこれを用いたスピーカおよび電子機器、装置

Info

Publication number: WO2006078008A1
Application number: PCT/JP2006/300936
Authority: WO
Inventors: Masatoshi Okazaki; Kazuyoshi Mimura; Shinya Mizone; Masahide Sumiyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2006-07-27
Also published as: JP2006203728A; EP1843629A1; US8098869B2; CN101107877A; US20090010471A1; EP1843629A4

Abstract

　ダンパが柔軟性を有し、これにより、大入力が印加されてダンパが大きく振幅してもダンパ基材の表面に設けた樹脂層が部分的に界面剥離を起こして亀裂が入ることなく、その大きな振幅に追従して高耐入力化を実現するスピーカ用ダンパとその製造方法とこれを用いたスピーカと電子機器及び装置が提供される。このスピーカ用ダンパ基材は、それを構成する生地に、可撓性付与剤を２～２０ｗｔ％添加した熱硬化性樹脂を含浸して熱硬化した構成である。

Description

明細書

スピーカ用ダンバおよびその製造方法とこれを用いたスピーカおよび電子機器、装置

技術分野

[0001] 本発明は各種音響機器に使用されるスピーカ用ダンバおよびその製造方法とこれを用いたスピーカおよび電子機器、装置に関するものである。

背景技術

[0002] 図 5はスピーカの構成を示した断面図、図 6A、 6Bは同スピーカに使用されるダンパの構成を示した平面図と断面図である。図 5と図 6Aと図 6Bを参照してこのスピー力に関して説明する。

[0003] 断面凸型の下部プレート 1上にリング状のマグネット 2を構成し、マグネット 2上にリング状の上部プレート 3を構成することにより、円環状の磁気ギャップ 4aを含む磁気回路 4が構成されている。この様な構成は、一般に外磁型と呼ばれている。

[0004] フレーム 5は上部プレート 3に結合され、振動板 6の外周部はフレーム 5に結合されている。ボイスコイル 7は磁気ギャップ 4a内に可動自在に配置されている。ボイスコィル 7のコイルが卷回されているボビン部 7aは、図 5に示すように、振動板 6側に延伸しており、振動板 6の内周部に結合されている。ダンバ 8の内周部は、ボビン部 7aに結合され、ダンバ 8の外周がフレーム 5に結合されている。振動板 6の中央上面に防塵用のダストキャップ 9が構成されている。

[0005] また、ダンバ 8は、振動板 6とボビン 7aを介してボイスコイル 7を弹性的に支持するために、同心円のコルゲーシヨンを面上に広げた形状に構成されている。ダンバ 8は、ボイスコイル 7の保持安定性に優れると共に、ボイスコイル 7で発生した応力に応じて振動板 6を忠実に振幅運動させることが基本性能として要求される。

[0006] また、上述のダンバ 8は、図 7に示す製造工程にて製造されている。すなわち、ダンパ用の基材投入後、ステップ 701で榭脂含浸処理を実施し、その後ステップ 702で、乾燥される。この榭脂含浸処理されたダンパ用基材を、ステップ 703で金型にて加熱プレスすることにより、コルゲーシヨン形状を成形する。その後、ステップ 704のトリミング工程にて内径と外径とを金型にて抜きカ卩ェして完成させている。

[0007] 本発明者らは、特開平 8— 340596号公報において、 a)基本性能の劣化が少なく、 b)耐水性、耐湿性及び耐熱性に優れ、 c)長期間の使用に対し、形態の保持性に優れ、スピーカ特性が低下せず、 d)製造工程においては、作業環境に悪影響を与えることなく含浸工程や形成工程が安全であり、し力も有害なガス発生がない製造方法を提供できるスピーカ用ダンバの提案を行った。

[0008] 即ち、特開平 8— 340596号公報で提案したスピーカ用ダンパは、全芳香族ポリアミドヤーンで構成された布帛をマトリックス成分とするものである。全芳香族ポリアミドヤーンは、その熱分解温度よりも 100°C以上低い熱融着温度を有する熱可塑性芳香族ポリエステル繊維との混合ヤーンとして構成される。混合ヤーン内では、全芳香族ポリアミド繊維同士が該熱可塑性芳香族ポリエステル繊維の融着により固着される。また、混合ヤーン内では、ヤーンを構成する繊維間および繊維表面がポリエステル榭脂を含む賦形剤により固着される。そして布帛内では、混合ヤーン同士が、その交叉点にぉ、て、熱可塑性芳香族ポリエステル繊維の融着によりかつポリエステル榭脂を含む賦形剤により固着されて!ヽる。

[0009] しカゝしながら、昨今、機器のデジタル化に伴い、その機器に使用されるスピーカのダイナミックレンジの拡大、すなわち高出力化が要望されている。しかし、上記の特開平 8— 340596号公報に示されたスピーカ用ダンバでは、過大な負荷が力かり過ぎてスピーカの最低共振周波数 (F )が大きく低下したり、スピーカの振動系を支えきれずにギャップ不良を起こしたりするという問題が新たに発生する。本発明者らは、この問題はスピーカ動作時のダンバ自体の過負荷による形状維持特性の劣化によるもので、この現象はダンパ基材とこのダンパ基材に含浸した榭脂との結合力が低下したために発生する現象であることを、突き止めた。

[0010] このような課題を解決する目的で、本発明者らは、特願 2004— 196533号において、基材への榭脂含浸工程の前に、基材に表面改質処理 (コロナ放電処理)を行う工程を設けることを提案した。特願 2004— 196533号の提案によれば、基材の濡れ性を向上させ、基材と含浸榭脂とのなじみを良好化させることが可能となり、基材に榭脂を十分に含浸させ、基材と榭脂との結合力を強化できる。 [0011] しカゝしながら特開平 8— 340596号公報に示した熱可塑性芳香族ポリエステル繊維を用いて性能向上を図ったスピーカ用ダンパゃ、或いは特願 2004— 196533号に示したように、基材へのコロナ放電処理をして、基材と榭脂との結合力を強化したスピ一力用ダンバにおいても、更なる高出力化に対して、十分に対応できないという問題がある。

[0012] 即ち、スピーカに大入力が印加されてボイスコイルならびに振動板が振動運動をする際に、ダンバがその振動運動を阻害すると伴に、ダンパ基材の表面に設けた榭脂層が部分的に界面剥離を起こして亀裂が入り、特性が劣化する。

発明の開示

[0013] 本発明はこのような従来の課題を鑑みたものである。本発明のスピーカ用ダンパは、生地と、可撓性付与剤を 2〜20wt%添加した熱硬化性榭脂とから構成し、その熱硬化榭脂を生地に含浸して硬化して、る。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]図 1は本発明の一実施の形態におけるスピーカ用ダンバの製造方法を示す製造工程図である。

[図 2]図 2は本発明の一実施の形態におけるスピーカ用ダンバの製造方法を示す製造工程図である。

[図 3]図 3は本発明の一実施の形態における電子機器の外観図である。

[図 4]図 4は本発明の一実施の形態における装置の断面図である。

[図 5]図 5は、スピーカの構成を示した断面図である。

[図 6A]図 6Aは同スピーカに使用されるダンバの構成を示した平面図である。

[図 6B]図 6Bは同スピーカに使用されるダンバの構成を示した断面図である。

[図 7]図 7は従来のスピーカ用ダンバの製造方法を示す製造工程図である。

符号の説明

[0015] 1 下部プレート

2 マグネット

3 上部プレート 4a 磁気ギャップ

5 フレーム

6 振動板

7 ボイスコイル

7a ボビン

8 ダンバ

9 ダストキャップ

40 スピーカ

41 ェンクロジャー

42 アンプ

43 プレーヤ

44 ミニコンポシステム

50 自動車

発明を実施するための最良の形態

[0016] (実施の形態 1)

以下、本発明の実施の形態 1について説明する。なお、スピーカ用ダンバを用いたスピーカの構成については、上記図 5と図 6Aと図 6Bを用いて説明したものと同様であるために、ここでの説明は省略する。

[0017] 本実施の形態 1におけるスピーカ用ダンパは、布、耐熱ナイロン、ポリエステル等の生地にフエノール榭脂、メラミン榭脂等の熱硬化性榭脂を含浸して熱硬化したものである。そして、上記フエノール榭脂、メラミン榭脂等の熱硬化性榭脂に、可撓性付与剤が 2〜20%添加されている。

[0018] 本発明に用いる可撓性付与剤としては、

(a)イソシァネート類、

(b)グリシジノレエーテノレ類、

(c)アマ-油 ·ヒマシ油 '桐油'オシイシ力油 ·脱水ヒマシ油等の天然植物油類、

(d)天然植物油類とフノール類の付加反応物、

(_e)エポキシ化アマ二油、 (f)エポキシ化ヒマシ油等の変性植物油類、

(g)変性植物油類とフエノール類の付加反応物、

(h)ポリエチレングリコールの末端変性物等、

公知の可撓性付与剤が挙げられる。

[0019] それらの中でも液状ゴムがフノール榭脂との相溶性の点力好ましぐ特に液状のアクリロニトリルブタジエンラバー（NBR)はフエノール榭脂の変性に効果的であり、最も好ましい。

[0020] また、可撓性付与剤の添加量は、フエノール榭脂、メラミン榭脂等の熱硬化性榭脂自体の量に対して 2〜20wt%の範囲が良い。 2wt%より少ないと効果が出にくぐまた 20wt%を超えると熱硬化性榭脂が有する剛性が失われるために好ましくな、。最も効果的で好ましい範囲は 5〜： LOwt%の範囲である。

[0021] 以上のような観点から、最も好ましい実施例として、可撓性付与剤として NBRのェマルジヨンを選択し、この NBRェマルジヨンとしては、 Nipol (登録商標） SX1503を用いた。なお、この NBRのガラス転移温度は— 20°Cである。

[0022] 具体的な実施例 1として、まず、ダンバの基材にポリエステル製の生地を用い、これに上記可撓性付与剤を固形分換算で 10wt%添加したフエノール榭脂を含浸した後、これを加熱硬化することによりダンバを作製した。この作製したダンバの耐久特性として、常温において 5mm振幅で 1000回の繰り返したわみをカ卩えた後の柔軟度の変化率を比較例としての従来品と共に表 1に示す。

[0023] [表 1]

表 1から明らかなように、本実施の形態によるダンパは、ダンパ基材の表面に形成する熱硬化性榭脂層に可撓性付与剤を添加した構成によってダンバが柔軟性を有する。これにより大きな振幅に対しても、ダンパ基材の表面に設けた榭脂層が部分的に界面剥離を起こして亀裂が入ることを阻止でき、大きな振幅に十分追従できることが分かる。

[0025] 次に、実施例 2として、上記実施例 1に用いた可撓性付与剤に水酸基を 0. 001モル ZlOOg添加し、これをフエノール榭脂に添カ卩し、そのフエノール榭脂を基材に含浸して、ダンバを作製した。この作製したダンバの柔軟度変化率を測定した結果を併せて表 1に示す。

[0026] 表 1から明らかなように、可撓性付与剤に親水性基を添加することによってフエノール榭脂との相溶性が良くなり、フノール榭脂中で凝集することなく細力べ分散することによって十分な可撓性付与効果を発揮することが分力るものである。

[0027] (実施の形態 2)

以下、実施の形態 2ついて説明する。

[0028] 本実施の形態は上記実施の形態 1にお!/ヽて作製したダンバの製造工程にお、て、ダンバの基材に可撓性付与剤を 10wt%添加したフエノール榭脂を含浸する工程の前に、生地をコロナ放電処理するようにしたものであり、これ以外の構成ならびに製造方法は実施の形態 1と同様であるために同一部分の詳細な説明は省略し、異なる部分にっ、てのみ以下に図面を用いて説明する。

[0029] 図 1は本実施の形態によるスピーカ用ダンバの製造方法を示した製造工程図である。図 1に示すように、基材投入を行った後、ステップ 101aで、投入された基材の表面処理工程としてコロナ放電処理が行われる。次にステップ 102で、実施の形態 1で説明した可撓性付与材を添加した熱硬化性榭脂を基材に含浸させる榭脂含浸処理が行われる。その後ステップ 130で乾燥処理が行われ、ステップ 104で、金型にてカロ熱プレスすることにより、コルゲーシヨン形状が成形される。その後ステップ 105のトリミング工程で内径と外径とが金型にて抜き加工されて完成される。

[0030] このステップ 10 laのコロナ放電処理により、基材の濡れ性を向上させてコーティング特性を向上させ、基材と含浸榭脂とのなじみを良好ィ匕し、基材と含浸榭脂との結合力を高めることができるようになる。

[0031] このコロナ放電処理による表面改質処理工程は大気中で基材にコロナ放電を照射することにより行えるため、大掛力りな設備を必要としない。また幅広で長尺の基材であってもオンライン状態で連続して簡単に表面改質処理を行うことができ、安価に行える。さらに、コロナ放電の設備において、放電を行う電極にワイヤー電極を用いることによって放電エネルギー ^^中させることができ、織布のように凹凸のある基材表面にもむらなく処理効果を得ることができる。

[0032] また、ダンバ用基材として化繊系材料を用いた場合には、綿糸系材料に比べて水分の吸湿は少ないものの、含浸する榭脂とのなじみが悪い場合が多い。化繊系材料としては綿糸系材料の代替品としてポリエステルが広く使用されている力このポリェステルは綿糸系材料に次ぐ廉価で汎用性の高、化繊系材料である。このように化繊系材料であっても表面改質処理を行うことにより基材の濡れ性が向上し、含浸する榭脂とのなじみが良好になり、基材と含浸榭脂との結合力を高めることができる。化繊系材料についてはポリエステルに限定されることなぐレーヨンゃァラミド等、要求される性能に応じて材料を選択することが可能であり、織り方についても、織布やニット布等、多数の選択肢が存在する。

[0033] このようにして作製した本実施の形態のダンバの柔軟度変化率を測定した結果を併せて表 1に示す。

[0034] 本実施の形態によるダンバの製造方法は、ダンバの基材に可撓性付与剤を添加したフエノール榭脂を含浸する工程の前に、生地をコロナ放電処理により表面改質処理を行う。この製造方法により、基材の濡れ性を向上させてコーティング特性を向上させ、基材と含浸榭脂とのなじみを良好ィ匕し、基材と含浸榭脂との結合力を高めることができる。その結果、表 1に示すように柔軟度変化率を大幅に改善できる。

[0035] また、上記実施例 1、実施例 2、実施の形態 2により得られたダンバを用いて作製したスピーカのこの作製したダンバの耐久特性として、このダンパを用いたスピーカの高温高湿環境下で 96時間の連続動作をさせた後の最低共振周波数 (f )の変化率を測定し、その結果を比較例としての従来品と共に表 2に示す。

[0036] [表 2] スピー力変化率（％)

従来例 3 0

実施例 1 2 3

実施例 2 1 8

実施の形態 2 1 3

[0037] 表 2から明らかなように、本実施の形態によるスピーカ用ダンパは、ダンパ基材の表面に形成する榭脂層が可撓性付与剤を含んだ材料であるために柔軟性を有するようになる。これによりスピーカに大入力が印加されてダンバが大きく振幅しても、その大きな振幅にも十分に追従することができるようになる。これにより大きな振幅によってダンパ基材の表面に設けた榭脂層が部分的に界面剥離を起こして亀裂が入るということを阻止し、スピーカの高耐入力化を実現することができると!/、うことが分かる。

[0038] さら〖こは、ダンパ基材への榭脂含浸むらや、榭脂含浸工程から成形工程の間での吸湿が原因による成形不良等の発生も防止することができる。

[0039] 以上のように、形状維持特性や生産性および成形性と!/ヽうような品質、信頼性面における高性能ダンバを実現することができる。

[0040] さらに、この表面改質処理工程については、上述したコロナ放電処理 (ステップ 101 a)のみならず、別の方法として、図 2に示すようなプラズマ放電処理工程 (ステップ 10 lb)とすることもできる。図 2において、図 1と同じ参照番号のステップは、上述の処理と同じであり、説明を省略する。

[0041] このプラズマ放電処理工程を用いることにより、コロナ放電処理工程と同様に、基材の濡れ性を向上させてコーティング特性を向上させ、基材と含浸榭脂とのなじみを良好化し、基材と含浸榭脂との結合力を高めることができる。

[0042] よって、スピーカに大入力が印加されてダンバが大きく振幅しても、その大きな振幅にも十分に追従することができるようになる。これにより大きな振幅によってダンパ基材の表面に設けた榭脂層が部分的に界面剥離を起こして亀裂が入るということを阻止し、スピーカの高耐入力化を実現することができる。

[0043] これにより、ギャップ不良の低減や、ダンバの水分吸湿によるダンバ劣化促進も低減され、高品質化、高信頼性化を実現することができる。 [0044] (実施の形態 3)

以下、実施の形態 3について説明する。

[0045] 図 3は、本発明の一実施形態の電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステムの外観図を示したものである。

[0046] 図 3に示すように、本発明のスピーカ 40をェンクロジャー 41に組込んで、スピーカシステムが構成されている。ミニコンポシステム 44は、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段であるアンプ 42と、このアンプ 42に入力されるソースを出力するプレーャ 43とを備えている。

[0047] この構成とすることにより、入力のデジタルィ匕にともなうダイナミックレンジが広ぐ大出力が可能な電子機器の高品質化、高信頼性ィ匕を実現することができる。

[0048] (実施の形態 4)

以下、実施の形態 4をついて説明する。

[0049] 図 4は、本発明の一実施形態である移動手段を備えた装置である自動車 50の断面図を示したものである。

[0050] 図 4に示すように、本発明のスピーカ 40をリアトレイに組込んで、自動車 50が構成されている。

[0051] この構成とすることにより、入力のデジタルィ匕にともなうダイナミックレンジが広ぐ大出力が可能な電子機器を搭載した装置の高品質化、高信頼性化を実現することができる。

[0052] さらに、車載用途での、長期間における性能保証についても、大幅に性能向上を実現することができる。

産業上の利用可能性

[0053] 本発明によるスピーカ用ダンパ及びその製造方法とこれを用いたスピーカは、ダンパ基材の表面に形成する榭脂層が可撓性付与剤を含んだ材料であるために柔軟性を有するようになり、これにより広ダイナミックレンジィ匕ゃ大出力化が可能となる。その為、スピーカやそのスピーカを用いた電子機器や装置に幅広く利用可能である。

Claims

請求の範囲

[I] 生地に熱硬化性榭脂を含浸して熱硬化してなるスピーカ用ダンバにおいて、前記熱硬化性榭脂に可撓性付与剤を 2〜20wt%添加したスピーカ用ダンバ。

[2] 前記可撓性付与剤のガラス転移温度が 10°C以下である請求項 1に記載のスピー力用ダンバ。

[3] 前記可撓性付与剤は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基カゝら選ばれる親水性基の少なくとも一つを 0. 001モル ZlOOg以上添加されている請求項 1に記載のスピー力用ダンバ。

[4] 前記可撓性付与剤がアクリロニトリルブタジエンラバー (NBR)である請求項 1に記載のスピーカ用ダンバ。

[5] 前記生地は、布製、ァラミド製、ポリエステル製の何れかであり、

前記熱硬化性榭脂は、フノール榭脂ある、はメラミン榭脂である請求項 1に記載のスピーカ用ダンバ。

[6] 請求項 1から 5のいずれか一つに記載のスピーカ用ダンバの製造方法であって、前記生地に前記熱硬化性榭脂を含浸するステップの前に、前記生地をコロナ放電処理するステップを備えるスピーカ用ダンバの製造方法。

[7] 請求項 1から 5のいずれか一つに記載のスピーカ用ダンバの製造方法であって、前記生地に前記熱硬化性榭脂を含浸するステップの前に、前記生地をプラズマ放電処理するステップを備えるスピーカ用ダンバの製造方法。

[8] 前記コロナ放電処理するステップにおいて、放電を行う電極にワイヤー電極を用いた請求項 6に記載のスピーカ用ダンバの製造方法。

[9] 請求項 1から請求項 5のいずれか一つに記載のスピーカ用ダンパを用いたスピー力。

[10] 請求項 6に記載のスピーカ用ダンバの製造方法により得られたスピーカ用ダンバを用いたスピーカ。

[II] 請求項 7に記載のスピーカ用ダンバの製造方法により得られたスピーカ用ダンバを用いたスピーカ。

[12] 請求項 8に記載のスピーカ用ダンバの製造方法により得られたスピーカ用ダンバを用いたスピーカ。

[13] 請求項 9記載のスピーカと、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段を備えた電子機器。

[14] 請求項 10記載のスピーカと、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段を備えた電子機器。

[15] 請求項 11記載のスピーカと、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段を備えた電子機器。

[16] 請求項 12記載のスピーカと、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段を備えた電子機器。

[17] 請求項 9記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。

[18] 請求項 10記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。

[19] 請求項 11記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。

[20] 請求項 12記載のスピーカを移動手段に搭載した装置。