(57)【要約】【課題】ＰＰをベース樹脂に使用した場合よりも耐熱性が良好で、肉厚を薄く、しかも音響特性が良好なスピーカ用振動板を提供することを目的とする。【解決手段】このスピーカ用振動板１は、コーンを熱硬化性樹脂のジシクロペンタジエンで形成したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジシクロペンタジエン樹脂により構成された、スピーカ用振動板。
【請求項２】
前記樹脂の内部にカーボンファイバーフィラを含有していることを特徴とする、
請求項１記載のスピーカ用振動板。
【請求項３】
コーン形状としたことを特徴とする、請求項１記載のスピーカ用振動板。
【請求項４】
裏面に補強リブを一体に成形したことを特徴とする、請求項１記載のスピーカ用振動板。
【請求項５】
補強リブはハニカム形状としたことを特徴とする、請求項４記載のスピーカ用振動板。
【請求項６】
表面に塗装膜を成形したことを特徴とする、請求項１記載のスピーカ用振動板。
【請求項７】
スピーカ用振動板と、
ヨークと磁石およびプレートで構成された磁気回路と、
前記磁気回路の磁気ギャップの近傍で前記ヨークに取り付けられエッジを介して前記スピーカ用振動板の外周を支持するフレームと、
前記スピーカ用振動板の裏面に一端が取り付けられ、他端には前記磁気ギャップに位置するコイルが巻回されたボイスコイルを設け、
前記スピーカ用振動板は、ジシクロペンタジエン樹脂により構成されている、
スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【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振動板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スピーカ用振動板には、抄紙工程を経てセルロースから形成するセルロース振動板と、樹脂材料を金型に注入して成形する樹脂振動板などがある。
【０００３】
樹脂振動板では、ポリプロピレン（略称：ＰＰ）などの熱可塑性樹脂を材料に使用したスピーカが特許文献１などに記載されている。特許文献２には、第１樹脂材料としての環状オレフィン系樹脂（略称：ＣＯＣ）と第２樹脂材料としてのポリプロピレン（ＰＰ）とを混合した樹脂組成物で構成される樹脂層に、繊維系部材で構成される補強層を設けたものが記載されている。この特許文献２の樹脂層は熱可塑性である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−８２７４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７６６２１号公報
【特許文献３】特開２００７−２２１６３８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】佐伯多門監修、「新版スピーカー＆エンクロージャー百科」ｐｐ．５４，１９９９年、誠文堂新光社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＰをベース樹脂に使用して樹脂成形されたスピーカ用振動板では、固体を溶融して射出成形して製造するため、性能向上のために肉厚を薄くして軽量化しようとしても限界がある。特に、自動車のエンジンルームや自動車の車室などのような高温や多湿、ヒートショック等の過酷な環境下に設置されるスピーカでは、経時的な変形が少なくて音響特性の変化の少なく、量産化に適したスピーカ用振動板が要求されている。
【０００７】
特許文献２のようにＰＰとＣＯＣの混合物の樹脂層に繊維系部材で構成される補強層を設けたスピーカ用振動板では、ＰＰ単体を成形材料としたスピーカ用振動板に比べて物理特性が優れているが、軽量化に限界があり、量産化には不向きである。
【０００８】
本発明は、熱的特性や物理特性に優れ、従来よりも軽量化することができ音響特性が良好で、しかも量産化に適したスピーカ用振動板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスピーカ用振動板は、ジシクロペンタジエン樹脂により構成された、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この構成によると、熱硬化性樹脂であるジシクロペンタジエンによってコーンが構成されているので、２液混合して反応射出成形する製造工程を採用することができ、前記ＰＰの場合よりも肉厚を薄くして軽量化できる。
【００１１】
また、ジシクロペンタジエンは、弾性率が前記ＰＰよりも大きく、内部損失が前記ＰＰと同程度であって、前記ＰＰの場合よりも優れた音響特性を実現できる。ジシクロペンタジエンは硬化反能速度が速く、量産化に適している。
【００１２】
よって、耐熱性が良好であり、過酷な環境下においても良好で安定した音響特性と音質を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスピーカ用振動板を使用したスピーカの断面図
【図２】本発明のスピーカ用振動板の断面図
【図３】本発明のスピーカ用振動板の成形装置の構成図
【図４】スピーカ用振動板の内部損失と比弾性率の関係図
【図５】裏面にリブを一体成形したスピーカ用振動板の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明のスピーカ用振動板を使用したスピーカの断面図を示す。
【００１５】
このスピーカは、振動板１と、ヨーク２と磁石３およびプレート４で構成された磁気回路５と、磁気回路５の磁気ギャップ６の近傍でヨーク２に取り付けられ振動板１の外周を支持するフレーム７と、振動板１の裏面に一端が取り付けられ、他端には磁気ギャップ６に位置するコイル８が巻回されたボイスコイル９とで構成されている。１０はエッジである。ヨーク２の内周とプレート４の外周の間に均一な隙間の磁気ギャップ６が形成されている。ヨーク２の外周にはフレーム７の下端が接合されている。振動板１の中央にはボイスコイル９が接合されている。振動板１の外周はエッジ１０を介してフレーム７の上端に接合されている。ボイスコイル９とフレーム７の間には、ダンパー１１が接合されている。振動板１の中心付近には、磁気ギャップ６へのゴミの侵入を防ぐダストキャップ１２が設けられている。図２に振動板１の断面図を示す。
【００１６】
振動板１は、外周形状は真円で、中央に向かって同心円の徐変形状になっているコーン形状である。この振動板１は、図３に示すようにジシクロペンタジエン（略称：ＤＣＰＤ）に硬化剤を配合したＡ液と、ＤＣＰＤに促進剤を混合配合したＢ液を、２液を混合するミキシングバルブ１３を介して混合して金型１４のキャビティに注入して射出成形した。２液をミキシングバルブで混合して射出成形する反応射出成形（＝ＲＩＭ成形）自体は、公知の成形方法である。
【００１７】
硬化剤には六塩化タングステンを使用し、促進剤にはトリエチルアルミニウムを使用した。ミキシングバルブにおけるＡ液とＢ液の混合比率は１：１であった。また、２液が混合された樹脂が注入された後の金型温度は９０℃で、保持圧力と保持時間は２．０ＭＰａと２分であった。金型から取り出したコーンの肉厚は０．１ｍｍであった。
【００１８】
ＤＣＰＤはＰＰと同じオレフィン系樹脂で、比重がＰＰよりも小さく、流動性と成形性および前記金型との型離れが、何れもＰＰよりも良好である。また、硬化反応が速く、成形時間が短くて済み量産化に適している。
【００１９】
ＤＣＰＤの比重は前記ＰＰと同等でありながら、弾性率が２．０ＧＰａと、前記ＰＰの弾性率が１．０ＧＰａの２倍あり、内部損失は前記ＰＰの０．０２０と同じである。
【００２０】
スピーカ用振動板における弾性率と内部損失の物理バランスは、弾性率が大きくなるに伴って内部損失も適切に大きくなることが望ましい。図４は一般的に用いられている（佐伯多門 監修「新版スピーカー＆エンクロージャー百科」ｐｐ．５４，１９９９年、誠文堂新光社）振動板材料の内部損失と比弾性率の関係図に、前記ＰＰを使用した場合Ｇ１と、本実施の形態で使用したＤＣＰＤの場合Ｇ２とを追加したものである。この図からＤＣＰＤを使用した本実施の形態のコーンが、前記ＰＰを使用したコーンよりも理想の前記物理バランスに近付けることができ、スピーカとして平坦で安定した周波数特性と、高域限界周波数の伸長、高忠実再生を実現できることがわかる。
【００２１】
なお、比弾性率は単位体積当りの弾性率。ＰＰやＤＣＤＰの密度、約１ｇ／ｃｍ３で割ればよいです。弾性率１Ｐａ＝１ｋｇ／ｍｓ２で、２ＧＰａの材料は（２ｋｇ／ｍｓ２）／（１ｇ／ｃｍ３）＝２×１０１０ｃｍ２／ｓ２である。実際には、振動板を作るときにはフィラーを入れるので、ＰＰは２ＧＰａくらいに、ＤＣＤＰは４ＧＰａくらいになる。
【００２２】
また、熱可塑性の材料を振動板に使用したスピーカを高温の環境下に設置した場合には、形状の経時変形が発生して音響特性の劣化が生じていたが、本実施の形態で使用したＤＣＰＤは熱硬化性樹脂であるため、このスピーカ用振動板を使用したスピーカの場合には、自動車のエンジンルームや自動車の車室などのような過酷な環境下に設置しても長期間にわたって安定した形状と音響特性を維持できる。
【００２３】
（実施の形態２）
上記の実施の形態１ではＤＣＰＤに硬化剤を配合したＡ液と、ＤＣＰＤに促進剤を混合配合したＢ液を、ＲＩＭ成形したが、肉厚が薄くて更に剛性の必要な振動板の場合には、Ａ液とＢ液の少なくとも一方にフィラーを添加する。具体的には、カーボンファイバーフィラを使用する。この場合、弾性率は２．０ＧＰａから５．０ＧＰａに大きくできる。
【００２４】
（実施の形態３）
上記の実施の形態１では、ＤＣＰＤに硬化剤を配合したＡ液とＤＣＰＤに促進剤を混合配合したＢ液をＲＩＭ成形したが、肉厚が薄くしかも剛性の必要なコーンの場合には、実施の形態１のＲＩＭ成形で使用した金型１４に、補強リブを形成する溝を更に形成したものを使用して、この金型にＤＣＰＤに硬化剤を配合したＡ液と、ＤＣＰＤに促進剤を混合配合したＢ液を、注入して射出成形することによって、振動板１の表面と裏面のうちの裏面に、ＤＣＰＤの補強リブを一体成形できる。この場合のコーンの具体的な仕上がり形状は、例えば、図５に示すように補強リブ１５をコーンの裏面にハニカム形状の集合体を一体成形した特開２００７−２２１６３８号に見られるものと同様である。
【００２５】
前記Ａ液とＢ液の２液を混合した熱硬化性の液状材料は、金型温度を適正に制御して射出成形することによって、樹脂材料が補強用リブの溝の隅々にまで行き渡らせることができ、コーンの裏面に一体成形された補強リブによって機械的特性がさらに向上し、従来よりも軽量化することができ音響特性が良好で、しかも量産化に適したスピーカ用振動板を実現できる。
【００２６】
このように肉厚の薄いコーンに補強リブを一体成形した場合、裏面側に形成した補強リブへの樹脂の流れが影響してヒケが発生し、コーンの正面側の面に補強リブの形状が現れる場合がある。正確には黒い炭素繊維のフィラーの流れのムラもあるのですが、少しへこんでいる。このヒケが発生した場合には、コーンの正面に塗装膜を形成する。具体的には、従来使用されていた樹脂材料のＰＰは、塗装が付着しにくく、化粧性の自由度が限られていたが、ＤＣＰＤは塗装と結合しやすい二重結合を有しているため化粧性の自由度が高い。ここではＤＣＰＤへの付着性の高いアクリル系塗料の塗装膜を形成することで目的とする質感を実現させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は自動車のエンジンルームや自動車の車室などの過酷な環境下に設置されるスピーカの性能向上に寄与する。
【符号の説明】
【００２８】
１    振動板
２    ヨーク
３    磁石
４    プレート
５    磁気回路
６    磁気ギャップ
７    フレーム
８    コイル８
９    ボイスコイル
１０    エッジ
１１    ダンパー
１２    ダストキャップ
１３    ミキシングバルブ
１４    金型
１５    補強リブ
Ｇ１    現行材料の場合の内部損失と比弾性率のポイント
Ｇ２    本実施の形態の場合の内部損失と比弾性率のポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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