(57)【要約】【課題】熱可塑性合成樹脂をインジェクション成型して得られる振動板の外周部での形状剛性劣化を無くしたスピーカを得る。【解決手段】立ち上がり部１４近傍の内周側の厚みｔ１  に比べて外周部１５の厚みｔ２  を厚くし、面密度を内外周で一様にした振動板８を用いて中域でのディップ発生のないスピーカを提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂を成型した振動板を有するスピーカであって、
上記振動板の内外周での面密度を一定にして、該振動板の内周側の厚みに対し外周側の厚みを厚くしたことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記振動板の内周側の厚みを順次外周側に連続的に厚くなるように変化させて成ることを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
前記振動板の内周側厚みを順次外周側に段階的に厚くなるように変化させて成ることを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
【請求項４】
前記振動板の内周側の厚みと外周側厚みとの比を１：１．２乃至１：２の範囲に成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいづれか１項記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性合成樹脂で成型した振動板を配設したスピーカに係わり、特に中音域での周波数特性のディプを改善したスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中低音用スピーカに用いる例えば、コーン型の振動板ではバルブ繊維などを内径側から外径側に一定の厚みになる様に抄造し、これをプレス処理し、内外周で略一定の厚みになる様に成した振動板をスピーカに用いていたが、振動板の径方向のＥ／ρ（ヤング率／密度）を自由に変化させて音質設計の自由度を上げることが出来ない問題があった。
【０００３】
そこで、図７（Ｂ）に示すようなコーン型振動板８を得るためにボイスコイルの上部に嵌着する振動板８の内径側の立ち上り部１４の内周部から外周部１５に至るまでを図７（Ａ）の様に径方向に２等分し、その面密度比を１：１．５と成る様に抄造し、この抄造体１６を全体が均一な厚さになる様にプレスすることで図７（Ｂ）の様に内周部で低密度、外周部で高密度となる振動板８を得ることで振動板の内周部の立ち上り部１４から外周部１５に至るまでの面密度の比を異ならせたスピーカが特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、酸化亜鉛ウィスカーを混抄させて、径方向に面密度を段階的に変化させる様に成したスピーカが特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６４−８２８９５号公報
【特許文献２】
特開平４−１７２７９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成で特許文献１及び特許文献２で詳記した振動板はパルプ繊維等を抄造し、プレスして、振動板を得ているため面密度をコントロールするためには抄造時の厚みを調整しなければならないことになる。一方、図７（Ｃ）の様に抄造体１６を内周側から外周側まで密度を一定になる様に均一に抄造したものでは、プレス時には図７（Ｄ）の様に厚みを変化させて密度を内外周で変化させる様にしていた。
【０００７】
一方、熱可塑性合成樹脂を用いてインジェクション成形方法で振動板を成形する様に成すことも広く利用されている。
【０００８】
然し、インジェクション成形方法で成型される振動板は、例えばノズルを介して上金型と下金型間に形成されるキャビティを振動板８の内周側と外周側の厚みを一定となる様にセットした場合でも成型された振動板８は図８に示す様に振動板８の立ち上り部１４近傍の内周側で厚くなり、外周部１５では厚みが薄くインジェクションされる傾向を呈し、外周部１５近傍の強度、特に剛性が低下し、振動板８の外周部１５で分割振動を生じて、中域（１２００Ｈｚ）近傍で大きな山谷（ディプ）を生じて周波特性を劣化させる課題を有していた。
【０００９】
本発明は叙上の課題を解決しようとするためになされたもので、熱可塑性合成樹脂を射出成型することで、振動板の内周部から外周部に面密度が一定に成る様にし、内周部に比べて外周部の振動板の厚みを厚くする様に形成することで外周側の剛性を高めて分割振動を抑え、中域でのディプを改善したスピーカを得ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカは熱可塑性合成樹脂で成型した振動板を有するスピーカであって、この振動板の内外面での面密度を一定にして、振動板の内周側の厚みに対し、外周側の厚みを厚くする様に成したものである。
【００１１】
斯かる、本発明のスピーカによれば、振動板の外周側の剛性を高めることが出来て中域でのディプを大幅に改善可能なものが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１形態例を図１乃至図３について詳記する。
図１は本発明のスピーカに用いる振動板の半体を示す側断面図、図２は本発明の１形態例を示すスピーカの側断面図、図３は本発明のスピーカに用いる振動板の射出成型方法説明図である。
【００１３】
図１の振動板を説明するに先だち、図２によって、本発明の１形態例を示すスピーカの全体的構成を説明する。
【００１４】
図２に於いて、スピーカ１は磁気回路２及び可動部３Ａで構成される。磁気回路２はセンターポール３を有する下部プレート４と、センターポール３を囲繞する様に下部プレート４上に固定されたリング条のマグネット５と、センタポール３の直径よりやや大きい、中心孔を有し、マグネット５上に固定された上部プレート６とで構成される。この磁気回路２上には略コーン状に金属プレスされたフレーム７を結合している。
【００１５】
可動部３Ａはセンターポール３の外径と上部プレート６の中心孔の内径間に挿入されたボイスコイルボビン１１に巻回したボイスコイル９と、ボイスコイルボビン１１の外径とフレーム７の段部間に上下動可能に支持したダンパー１０と、ボイスコイルボビン１１の上端の内径側に形成した立ち上り部１４が接合され、外周部１５がエッジ１２を介してフレーム７の開口部外周にガスケット１３により固定された振動板８とで構成される。尚１６はダストキャップである。
【００１６】
振動板８は熱可塑性合成樹脂例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）を図３に示す様にノズル１７から上金型１８のゲート２０を介して、上金型１８と下金型１９間に形成したコーン形状のキャビティ２１内に注入し、形成される。
【００１７】
本例のキャビティ２１は図１に示す振動板８の立ち上り部１４と成る立ち上りキャビティ部１４′近傍の内径側の上下金型間の間隔ｔ１  に比べて外径側キャビティ部１５′の上下金型間の間隔ｔ２  は大きく選択されている。
【００１８】
従って、この様な上下金型間のキャビティ２１内に注入されて得られる振動板８は図１の様に立ち上り部近傍の内周部の厚みｔ１  は外周部１５の厚みｔ２  に比べてｔ１  ＜ｔ２  と成り薄く形成される。又、立ち上り部１４の厚みｔ３  はボイスコイルボビン１１の外径上端部に接着剤等を介して接合するため、振動板８を振動させた時に充分耐え得る厚みとするためｔ１  ＜ｔ３  に選択されている。
【００１９】
上述の構成では、立ち上り部１４の内周側の厚みｔ１  から振動板８の外周側の厚みｔ２  に直線的に連続して厚みを変化させる場合を説明したが、図４（Ａ）〜（Ｃ）及び図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に成型させることも出来る。
【００２０】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の他の形態例を示す振動板の半体の側断面図、図５（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の更に他の形態例を示す振動板半体の側断面図である。
【００２１】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に於いて、図４（Ａ）に示す振動板８はフラットコーンの裏面側を所定の曲率Ｒ１  を以って、立ち上り部１４の内周側から外周部１５に順次曲率に沿って振動板８の肉厚を増加させる様に成したものである。
【００２２】
図４（Ｂ）に示す振動板８は、フラットコーンの内（表）面側を所定の曲率Ｒ２  を以って立ち上り部１４の内周側から外周部１５に順次曲率に沿って振動板８の肉厚を増加させる様に成したものである。
【００２３】
図４（Ｃ）に示す振動板８はフラットコーンの内（表）裏面側を所定の曲率Ｒ２  及びＲ１  を似って立ち上り部１４の内周側から外周部１５に順次曲率に沿って振動板８の肉厚を増加させる様に成したものである。
【００２４】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に於いて、図５（Ａ）はフラットコーンの内（表）面側に立ち上り部１４の内周側から外周部１５に段階的に肉厚となる段部２２を形成させたものであり、図５（Ａ）の例では段部２２を４段階に分割したが、これら段数は後述する図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）を含めて、適宜段数と成し得る。
【００２５】
図５（Ｂ）に示す振動板８はフラットコーンの裏面に順次立ち上り部１４の内周側から外周部１５に段階的に肉厚となる段部２３を形成させたものであり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）（Ｂ）を組合せたもので振動板８の内（表）裏面方向に段部２２及び２３を形成させたものである。これら図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す段部はコルゲーション付きコーンと同様に段部２２，２３の位置を適宜選択し、振動板の軸対称分割振動をコントロールして、音圧周波数特性の平坦化を行ない、且つ外周円周方向の剛性を高めるために用いることが出来る。
【００２６】
上述の振動板８はフラットコーンについて説明したが断面が円滑な曲線である曲円錐或は逆カーブを持つカーブコーン型の振動板にも本発明が適用可能なことは明らかである。
〔実施例〕
以下、フルレンジ用の公称口径１６ｃｍφ、振動板外径１２０ｃｍφの図１に示すスピーカの振動板の立ち上り部１４近傍の内周側の肉厚ｔ１  を０．３ｍｍとし、外周部１５の肉厚ｔ２  ＝０．４５ｍｍとし、振動材料としてＰＰ（ポリプロピレン）を用いた場合、インジェクションで得られた振動板８の面密度は内周側から外周側まで同一であり、厚みを変化させてもヤング率は変化しない。従って厚みを異ならせることで曲げ剛性を変化させることが出来る。この曲げ剛性Ｒは次の（１）式で簡単に求められる。
Ｒ（ｋｇ・ｃｍ２  ）＝Ｅ（ｋｇ・ｃｍ２  ）×Ｉ（ｃｍ４  ）・・・・（１）
ここでＥはヤング率、Ｉは断面２次モーメント
【００２７】
実施例のスピーカの熱可塑性樹脂（ＰＰ）のヤング率は９１８３６（ｋｇ／ｃｍ２  ）で一定であり、断面２次モーメントＩ＝Ｗ（幅）×Ｔ（面厚）であるから例えば、Ｗ＝５ｍｍとし面厚を内周側で０．３ｍｍ、外周部１５で０．４５ｍｍとした場合、
内周側のＲは（１）式から
９１８３６×０．０００００１１＝０．１０１
外周部のＲは（１）式から
９１８３６×０．０００００３７＝０．３４０
従って、内周及び外周部での剛性差は０．３４０／０．１０１＝３．３７
となり略、曲げ剛性は内周に比べ略３．４倍とすることが出来る。
【００２８】
この場合の周波数特性曲線は図６に示す様に従来の同一材質で同一口径のスピーカでは破線で示す周波数特性曲線２４の如く中域（略１２００Ｈｚ）でのディップ２７は１２ｄＢ程度の落ち込みを生じているが、本実施例の様に外周部１５を厚くした場合の周波数特性曲線２５では中域でのディップを大幅に抑制していることが解る。
【００２９】
上述の場合のスピーカの周波数特性曲線２５と従来の周波数特性曲線２４を示す。周波数特性曲線の横軸は周波数（Ｈｚ）を縦軸はＳＰＬ（振幅レベル、ｄＢ／ｍ／ｗ）を示すものである。
【００３０】
図６の曲線２４は、実施例と同一材料、同一口径で振動板８を図８で示す様に、立ち上り部１４の内周部の厚みと外周部１５の厚みの比を１：０．９と成したスピーカの周波数特性曲線を示している。
【００３１】
曲線２５は実施例の周波数特性曲線を示すもので内外周部での厚さの比は１：１．２である。
【００３２】
これらの破線で示す従来曲線２４と本実施例の曲線２５を比較すると、従来曲線２４では中域（略１２００Ｈｚ）での山谷が大きく、特にディップ２７は１２〜１３ｄＢ程度の落ち込みを示している。これに対し、内外周比が１：１．２程度では従来曲線２４に比べて２００Ｈｚ〜１０００Ｈｚでの出力レベルが１〜２ｄＢ落ちているが１２００Ｈｚでのディップ２７は完全除去され、この帯域での抑制効果が大きいことが解る。従って、内外周の厚みの比を最小１：１．２以上と成すことが好ましい。一方、曲線２６は立ち上り部１４近傍の内周部の厚さｔ１  と外周部１５の厚さｔ２  との比を１：２とした場合の特性曲線を示すもので、この場合は実施例の特性曲線２５に比べて略全帯域で２ｄＢ程度の出力レベル低下を生じている。従って、これ以上の出力レベル低下を生じない様に内外周の厚みの比を最大１：２以下と成すことが好ましいことが解る。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のスピーカに依れば熱可塑性合成樹脂を用いて、インジェクション成型で振動板を得ても、振動板の外周部で形状剛性が小さくなることなく、外周部の剛性を高めることが可能で分割振動による中域でのディップを解消可能なスピーカを得ることが出来て、周波数特性曲線を平坦化することが出来る。又出力レベルも全帯域に亘って十分再生可能な出力が得られる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカに用いる振動板の半体を示す側断面図である。
【図２】本発明の１形態例を示すスピーカの側断面図である。
【図３】本発明のスピーカに用いる振動板を得るための成型金型の側断面図である。
【図４】本発明のスピーカに用いる他の形態例の振動板の半体を示す側断面図である。
【図５】本発明のスピーカに用いる更に他の実施例の振動板の半体を示す側断面図である。
【図６】本発明と従来のスピーカの周波数特性曲線の比較図である。
【図７】従来のスピーカに用いる振動板の半体の側断面図である。
【図８】従来の他のスピーカに用いる振動板の半体を示す側断面図である。
【符号の説明】
１‥‥スピーカ、２‥‥磁気回路、３Ａ‥‥可動部、８‥‥振動板、１４‥‥立ち上り部、１５‥‥外周部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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