(57)【要約】【課題】      十分な強度を有し、大入力型のスピーカー装置に適用しても破断することがないスピーカー装置用エッジ等を提供する。【解決手段】  スピーカー装置用エッジは、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の第１の繊維と、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の第２の繊維とを含む。これにより、必要な引張強度及び耐屈曲性を確保することができる。また、第１及び第２の繊維の合計量に対する前記第１の繊維の比率を１０％以上９０％以下とする。第１の繊維の比率が１０％より低いと必要な引張強度及び耐屈曲性が得られない。一方、第１の繊維の比率が９０％を超えるとエッジ製造時の打抜き性が悪化する。よって、上記の比率で第１の繊維を含めることが好ましい。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の第１の繊維と、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の第２の繊維とを含むことを特徴とするスピーカー装置用エッジ。
【請求項２】
前記第１及び第２の繊維の合計量に対する前記第１の繊維の比率は、１０％以上９０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用エッジ。
【請求項３】
前記第１の繊維は、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリイミド繊維、超強力ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスイミダゾール繊維(ＰＢＯ繊維)のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカー装置用エッジ。
【請求項４】
前記第２の繊維は、メタ系全芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリアミド繊維、綿繊維のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスピーカー装置用エッジ。
【請求項５】
前記第１及び前記第２の繊維には、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が含浸されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカー装置用エッジ。
【請求項６】
前記第１及び前記第２の繊維の表面には、弾性素材が被覆又は貼り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスピーカー装置用エッジ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスピーカー装置用エッジを備えるスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー装置に設けられるエッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカー装置の振動系を支えるエッジの布材には、一般に、綿糸、メタ系全芳香族ポリアミド繊維糸、ポリエステル繊維糸などを用いた織布が用いられている。また、上記繊維の布材には、通常、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸され、布材表面（片面、両面）にはゴム・ウレタン等の弾性素材がコーティングされる。
【０００３】
この布材は加熱プレスによって所定の形状に成形され、エッジ布材として振動板外周に貼り合わせて用いられる。
【０００４】
なお、上記のような糸を用いたスピーカー装置用エッジの例が特許文献１乃至５に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８５９９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０６３号公報
【特許文献３】特開２００４−３２８７９５号公報
【特許文献４】特開平８−１６８０９３号公報
【特許文献５】特開平５−１１５０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のエッジに用いられている繊維の布材は強度が低く、近年のスピーカーのハイパワー化によって、大出力型のスピーカーにそのようなエッジ布材を用いると動作中にエッジ布材が切れることがある。そのため、エッジ布材の耐屈曲性、引張強度の向上が求められていた。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、十分な強度を有し、大入力型のスピーカー装置に適用しても破断することがないスピーカー装置用エッジ及びそれを用いたスピーカー装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、スピーカー装置用エッジであって、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の第１の繊維と、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の第２の繊維とを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の１つの実施形態では、スピーカー装置用エッジは、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の第１の繊維と、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の第２の繊維とを含むことを特徴とする。これにより、必要な引張強度及び耐屈曲性を確保することができる。
【００１０】
上記のスピーカー装置用エッジの一態様では、前記第１及び第２の繊維の合計量に対する前記第１の繊維の比率を１０％以上９０％以下とする。第１の繊維の比率が１０％より低いと必要な引張強度及び耐屈曲性が得られない。一方、第１の繊維の比率が９０％を超えるとスピーカー装置用エッジの製造時の打抜き性が悪化する。よって、上記の比率で第１の繊維を含めることが好ましい。
【００１１】
好適な例では、前記第１の繊維は、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維（高強力ポリアリレート繊維）、ポリイミド繊維、超強力ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスイミダゾール繊維（ＰＢＯ繊維）のうちのいずれかとすることが好ましい。また、前記第２の繊維は、メタ系全芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリアミド繊維、綿繊維のうちのいずれかとすることが好ましい。
【００１２】
また、好適な例では、前記第１及び前記第２の繊維には、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が含浸されているのが好ましい。また、前記第１及び前記第２の繊維の表面には、ゴム、ウレタン等の弾性素材が被覆又は貼り付けられているのが好ましい。
【００１３】
上記のスピーカー装置用エッジを備えるスピーカー装置を構成することができる。
【実施例】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１５】
［エッジの構成］
図１（ａ）に本発明にかかるエッジの平面図を示す一方、図１（ｂ）に、図１（ａ）における、エッジの中心Ｏを通る切断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示す。スピーカー装置において、エッジ１０は、入力信号に応じて振動する振動板と、スピーカー装置本体のフレームとに固定され、振動板の外周部を弾性的に支持する部材である。具体的には、内周縁１０ａが振動板の外周部に固定され、外周縁１０ｂがスピーカー装置本体のフレームに固定される。また、エッジ１０には、振動板の動きに追従し得る柔軟性と、不要な振動を吸収し得る振動吸収性などの機能が要求される。このため、エッジ１０には、図１に示すように、例えばΩ状の断面形状を有する弾性部１０ｃが形成される。なお、本発明のエッジ１０は、構成や駆動方式などを問わず、各種のスピーカー装置に適用可能である。
【００１６】
図２に、本発明の実施例に係るエッジの部分拡大図を示す。図２（ａ）は本実施例によるエッジ１０の部分拡大図であり、図１（ａ）に示す領域２０の拡大図である。図２（ａ）に示すように、エッジ１０は、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維（以下、「第１の繊維」とも呼ぶ。）と、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下の繊維（以下、「第２の繊維」とも呼ぶ。）とを一枚の布に同時に用いた布材を使用する。
【００１７】
「引張強度」とは、材料に引張荷重を加えた時に、材料が破断するまでに与えた最大荷重（ＦＢ）を、材料の元の断面積（Ａ）で割った値であり、以下の式で示される。
【００１８】
引張強度ＴＢ＝ＦＢ／Ａ  ［ＭＰａ］
よって、引張強度が大きいほど破断しにくく、引張荷重に対する機械的強度が高いことになる。また、「引張弾性率」とは、物体に引張荷重を与えた際の、引張比例限度内における引張応力と、これに対する歪みとの比をいう。
【００１９】
引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である第１の繊維としては、例えば、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維（高強力ポリアリレート繊維）、ポリイミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維などの高強力繊維が挙げられる。
【００２０】
また、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である第２の繊維としては、例えばメタ系全芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維などが挙げられる。
【００２１】
図２（ａ）に示す実施例では、第１の繊維３１と第２の繊維３２を一本ずつ交互に配置してエッジ１０を構成している。これに対し、図２（ｂ）に示す実施例では、第１の繊維３１と第２の繊維３２とを、１：５の割合で使用してエッジ１０を構成している。このように、第１の繊維と第２の繊維を使用する割合は、１：１には限られず、異なる比率で使用しても構わない。
【００２２】
但し、第１の繊維と第２の繊維の比率は、エッジ全体に対する第１の繊維の比率が１０％〜９０％の範囲内であることが必要となる。この理由は、第１の繊維が全体の１０％未満である場合、エッジ布材としての耐屈曲性、引張強度が、第２の繊維のみを単体で用いた（即ち、第１の繊維の比率が０％）場合とほとんど変わらず、エッジ布材としての耐屈曲性、引張強度が不足して好ましくないからである。一方、第１の繊維の比率が全体の９０％を超えると、エッジ製造時にエッジ１０を布材から図１に示すような環状形状に打ち抜く際の打ち抜き性が低下し、作業性が低下して好ましくないからである。
【００２３】
なお、第１及び第２の繊維を構成する糸は、紡績糸には限定されず、長繊維、短繊維、あるいはそれらの複合繊維や加工糸としても構わない。また、第１の繊維と第２の繊維は、同じ太さの糸を用いてもよく、異なる太さの糸を用いてもよい。
【００２４】
上記の第１及び第２の繊維の径（太さ）は、０．３ｄｔｅｘ〜１０ｄｔｅｘの範囲内が好ましい。繊維がこの範囲より細いと、紡績性、取り扱い性が悪化するので好ましくない。また、この範囲より太いと、屈曲した際の応力が高くなり、フェノール樹脂との剥離性が促進されてしまうという問題が生じる。
【００２５】
以上のように、本発明では、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である第１の繊維と、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である第２の繊維とを使用してスピーカー装置用エッジを構成することにより、耐屈曲性の向上、引張強度の向上、スピーカー装置の耐久性の向上、並びに、エッジの打ち抜き性の改善及びこれによる量産性の向上などの効果が得られる。
【００２６】
なお、上記のような構成ではなく、エッジ１０の布材に対して、パラ系全芳香族ポリアミド繊維糸等の引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維を用いることにより、その強度を強くする方法も考えられる。しかしながら、以下の問題が生じる。
【００２７】
まず、第１に、製造時にエッジ１０の布材が切り難くなるため、量産性が悪く使用が制限されてしまう。第２に、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維は一般的に接着性が悪いので、エッジ１０の布材の製造時に熱硬化性樹脂の含浸性ならびに弾性素材のコーティング性が悪くなってしまう。さらに、エッジ１０の布材を振動板（コーン紙）に貼り合わせてスピーカー装置に組み込む場合、エッジ１０の布材は接着剤によってフレームに貼り付けられる。しかし、エッジ１０の布材は接着性が悪いため、スピーカー装置の駆動時における振幅動作によりエッジ１０の布材が剥がれ易くなってしまう。以上のことから、上記のようにエッジ１０を構成するのが望ましい。
【００２８】
図３に、エッジの製造工程を概略的に示す。まず、上記の第１の繊維及び第２の繊維からなる布材の原反にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂（又は熱可塑性樹脂）を含浸させる。その後、その布材の原反を乾燥工程で熱風乾燥し、次いで、その布材の原反の表面をＳＢＲゴム等のゴムやウレタン等の弾性素材で被覆（コーティング）するか、或いはその弾性素材を貼り付ける（以下、単に「ゴムコート」とも呼ぶ）。次いで、ゴムコートをした布材の原反を再び乾燥工程で熱乾燥させることにより、所定ロール長のエッジ布材が作製される。次いで、作製されたエッジ布材を加熱プレス工程により、そのエッジ布材に、図１に示す弾性部１０ｃ等を形成する。次いで、型抜き工程により、その弾性部１０ｃが形成されたエッジ布材を、図１に示すように環状形状に打ち抜いてエッジ１０を製作する。
【００２９】
［実験例］
次に、本発明のエッジによる上記各効果の確認実験例を示す。以下の実験では１０番手糸、打込本数縦横２５本／インチの布材を使用した。また、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である第１の繊維としては、帝人テクノプロダクツ株式会社製のパラ系全芳香族ポリアミド繊維「テクノーラ」（登録商標）を使用し、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である第２の繊維としては、同社製の「コーネックス」（登録商標）を使用した。また、図２（ａ）に示すように、第１の繊維及び第２の繊維を１本ずつ交互に打ち込んでダンパーの布材を製作した。
【００３０】
（耐屈曲性実験）
２０ｍｍ幅にカットしたエッジ布材に４００ｇの重りを付け、毎分３６回、往復１８０°（片側９０°）の試験を行い、エッジ布材が切れるまでの回数を測定した（１往復を１回とする）。第２の繊維のみで製作したエッジ布材は、屈曲回数１５０００〜２００００回で布材が断裂した。一方、第１の繊維と第２の繊維を用いた上記実施例による布材は、屈曲回数５００００回で第２の繊維が断線したものの、第１の繊維は屈曲回数１０万回でも断線せず、よって布材自体の断裂は生じなかった。この結果、第１の繊維と第２の繊維を用いた本発明のエッジ布材は耐屈曲性が向上していることが確認された。
【００３１】
（引張強度実験）
２５ｍｍ幅にカットしたエッジ布材の引張強度を測定した。測定結果を図４（ａ）に示す。第２の繊維のみを使用した布材は、およそ６５０Ｎで断裂した。一方、第１の繊維と第２の繊維を用いた上記実施例による布材は、およそ１２５０Ｎで断裂した。この結果、第１の繊維と第２の繊維を用いた本発明のエッジ布材は、引張強度が約２倍に向上していることが確認された。
【００３２】
なお、第１の繊維のみを使用した布材の場合、布材に対するフェノール樹脂の含浸性が悪いため、引張試験時におよそ８００Ｎの応力としたときに、引張試験器がつかんでいる布材の横糸が滑って抜けた。この様子を図４（ｂ）に示している。引張試験器のつかみ治具により破線４０の領域をつかんで応力を付与した際、縦糸は切れずに残っているが、横糸は滑ってずれてしまった。このことから、エッジ布材としての実用強度は第１及び第２の繊維を用いた本発明の実施例のものの方が高いことがわかった。
【００３３】
（耐久性試験）
第２の繊維のみを用いたエッジ布材を使用したスピーカー装置と、第１及び第２の繊維を用いた本発明の実施例によるエッジを使用したスピーカー装置に対して、８００Ｗ入力で連続時間動作を行った。第２の繊維のみを用いたエッジは、連続動作７２時間以内にエッジ切れが生じた。一方、第１及び第２の繊維を用いた実施例のエッジは、連続動作７２時間以内にはエッジ切れは生じなかった。この結果、本発明のエッジ布材を使用したスピーカー装置は耐久性が向上していることが確認された。
【００３４】
（エッジの打ち抜き試験）
図３に示したエッジの型抜き工程において、第２の繊維のみを用いたエッジ布材は型抜きを行うことができなかった（抜き型で布材を切断することができなかった）。一方、第１及び第２の繊維を使用した実施例のエッジ布材は、型抜きの工程を問題なく行うことができた。
【００３５】
引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である第２の繊維は、加熱プレス成形後、エッジを所定形状に打ち抜く型抜き工程が容易に行える。これに対し、引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である第１の繊維は、その高強度ゆえに、第２の繊維と同様に打抜きを行っても、打ち抜けないことが多く、生産性が悪くなる。本発明の実施例によるエッジ布材は、第１の繊維のみを使用した布材と比較すると、引張弾性率が２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である第２の繊維を含むため、打抜きが容易で生産性が高いことが確認された。このため、エッジ１０の量産性の向上を図ることができる。
【００３６】
上記実施例では、第１の繊維としてテクノーラ、第２の繊維としてコーネックスを使用して実験を行っているが、他の糸で上記同様に１０番手糸、打込本数縦横２５本／インチで、第１の繊維及び第２の繊維を１本ずつ交互に打ち込んでエッジを作製しても高強度で耐久性、生産性の良いエッジを得る事が出来る。各組み合わせでの引張強度測定データを図５に示す。なお、図５に示す打ち抜き試験は、エッジ布材生産ラインで布材にフェノール樹脂含浸し、ＳＢＲゴムコートし、さらに加熱プレス成形したものを抜き型でエッジとして切断することが可能か否かを試験したものである。図５の項目「打ち抜き性」において、「○」は打ち抜きが十分可能であることを示し、「×」は打ち抜くことができないことを示す。
【００３７】
なお、図５中のパラ系全芳香族アラミド繊維は帝人テクノプロダクツ株式会社製の「テクノーラ」、全芳香族ポリエステル繊維は株式会社クラレ製の「ベクトラン」、高強力ポリエチレン繊維は東洋紡績株式会社製の「ダイ二―マ」、ポリイミド繊維は東洋紡績株式会社製の「Ｐ８４」、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）は東洋紡績株式会社製の「ザイロン」、メタ系全芳香族ポリアミド繊維は帝人テクノプロダクツ株式会社製の「コーネックス」、ポリエステル繊維は帝人テクノプロダクツ株式会社製の「テトロン」、アクリル繊維は三菱レイヨン株式会社の「ボンネル」、ポリフェニレンサルファイド繊維は東レ株式会社製の「トルコン」、ポリアミド繊維は東レ株式会社製の「東レナイロン」を用いた。
【００３８】
［スピーカー装置への適用例］
次に、本発明のエッジを適用したスピーカー装置の構成について説明する。
【００３９】
図６は、本発明のエッジを適用したスピーカー装置１００をその中心軸を含む平面で切断したときの断面図を示す。
【００４０】
スピーカー装置１００は、図６に示すように、主として、ヨーク１、マグネット２及びプレート３を有する磁気回路系５０と、ボイスコイルボビン４、ボイスコイル５、ダンパー６、振動板７、フレーム８、及び、本発明のエッジ１０を有する振動系５１とを備えて構成される。このスピーカー装置１００は大入力・大出力型のスピーカー装置である。
【００４１】
まず、磁気回路系５０の各構成要素について説明する。
【００４２】
磁気回路系５０は、外磁型の磁気回路として構成されており、ヨーク１、マグネット２及びプレート３を有している。
【００４３】
ヨーク１は、円柱状の形状をなすポール部１ａと、そのポール部１ａの外周壁の下端部から外側へ延在するフランジ部１ｂとを有している。フランジ部１ｂ上には、平板状の形状をなすマグネット２が取り付けられていると共に、そのマグネット２上には、同じく平板状の形状をなすプレート３が取り付けられている。
【００４４】
次に、振動系５１の各構成要素について説明する。
【００４５】
フレーム８は、略杯状の形状をなし、スピーカー装置１００の様々な構成要素を支持する役目を担う。フレーム８は、後述するプレート３上に取り付けられている。
【００４６】
ボイスコイルボビン４は、円筒状の形状をなし、ヨーク１の要素であるポール部１ａの上端部近傍を覆う位置に配置されている。ボイスコイルボビン４の外周壁の下端部近傍には、ボイスコイル５が巻かれている。ボイスコイルボビン４の外周壁の下端部近傍は、平板状のマグネット２及びプレート３の内周壁と一定の間隔を隔てて対向している。一方、ボイスコイルボビン４の内周壁の下端部近傍は、ポール部１ａの外周壁の上端部近傍と一定の間隔を隔てて対向している。そして、ポール部１ｂの外周壁とプレート３等の内周壁との間に空隙（磁気ギャップ９）が形成されている。
【００４７】
ボイスコイル５は、１つ配線からなり、プラス/マイナスのリード線（図示略）を有している。プラス側のリード線はＬ（又はＲ）チャンネル信号の入力配線であり、マイナス側のリード線はグランド（ＧＮＤ：接地）信号の入力配線である。各リード線は、スピーカー装置１００に設けられた図示しない各端子部を介してアンプ側の出力配線に電気的に接続されている。このため、ボイスコイル５には、各端子部及び各リード線を介して、アンプ側から１チャンネル分の電気信号が入力される。
【００４８】
ダンパー６は、ボイスコイルボビン４を弾性的に支持する部材である。また、ダンパー６は環状の形状をなし、図示のように同心円状の複数の波型（コルゲーション）が形成された弾性部を有している。ダンパー６の内周縁部はボイスコイルボビン４の外周壁の上端部近傍に取り付けられている一方、ダンパー６の外周縁部はフレーム８の内周壁の下端部近傍に取り付けられている。
【００４９】
振動板７は、コーン状の形状をなしている。振動板７の内周縁部は、ボイスコイルボビン４の外周壁の上端部に且つダンパー６の上側に取り付けられている。
【００５０】
本発明の特徴をなすエッジ１０の構成は上述した通りである。エッジ１０の内周縁部は振動板７の外周部の上面に取り付けられている一方、エッジ１０の外周縁部はフレーム８の外周部の上面に取り付けられている。
【００５１】
このような構成を有するスピーカー装置１００において、アンプ側から出力された電気信号は、各端子部及びボイスコイル５の各リード線を介してボイスコイル５へ供給される。これにより、磁気ギャップ９内でボイスコイル５に駆動力が発生し、振動板７をスピーカー装置１００の軸方向に振動させる。こうして、スピーカー装置１００は、矢印Ｙ１の方向に音波を放射する。
【００５２】
以上の構成を有するスピーカー装置１００は、特に、本発明の特徴をなすエッジ１０を用いているので、その動作中にエッジが破断するようなことはない。よって、スピーカー装置１００の耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例に係るエッジの平面図を示す。
【図２】本発明の実施例に係るエッジの部分拡大図を示す。
【図３】本実施例によるエッジの製造工程を概略的に示す。
【図４】引張強度試験の結果を示す。
【図５】各種混職布の引張強度試験の結果を示す。
【図６】本発明に係るエッジのスピーカー装置への適用例を示す。
【符号の説明】
【００５４】
１０  エッジ
１００  スピーカー装置
【図１】
2006254159.tif 000003
【図２】
2006254159.tif 000004
【図３】
2006254159.tif 000005
【図４】
2006254159.tif 000006
【図５】
2006254159.tif 000007
【図６】
2006254159.tif 000008