(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア材（１）と、このコア材（１）の面にスキン層（２）を積層させてなる積層構造の振動板であって、
前記スキン層（２）の形状を前記コア材（１）より大に形成し、前記コア材（１）の外縁から外側に延出した部分をエッジ（３）とし、
前記コア材（１）は融点の異なる二つの樹脂材料の芯鞘構造からなるフィラメント（１０）を有し、
このフィラメント（１０）は、高融点の芯材（１０ａ）の外周に、芯材（１０ａ）より低融点の鞘材（１０ｂ）が被覆されてなる複数の芯鞘構造の第１のフィラメント（１０）を同方向に配列し、
これら第１のフィラメント（１０）に対し交鎖し、かつ縫うようにして同じく芯鞘構造の第２のフィラメント（１０）を配列し、ネット状の織物を構成し、
この織物の両面に、前記鞘材（１０ｂ）より高融点のスキン材（２’）をそれぞれ配置し、芯材（１０ａ）は溶融させることなく各鞘材（１０ｂ）の交絡点付近を溶着し、かつ前記第１のフィラメント（１０）の鞘材（１０ｂ）と接触する前記スキン材（２’）とを熱融着させ積層構造としたことを特徴とする電気音響変換器用振動板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話やノートパソコン等に用いられ、比較的小径、小形であっていわゆるマイクロスピーカと称せられるスピーカに用いると好適な電気音響変換器用振動板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の振動板としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）等の樹脂フィルム単体からなるもの（以下、従来品という）が用いられていた。
【０００３】
しかしながら、上記素材は適度なヤング率、内部損失を有し、前記用途に広く用いられているものの、このような樹脂フィルム単体からなる振動板は密度が大きいため、以下の問題がある。すなわち、剛性を上げるためにフィルムを厚くすると重量が大きくなり、充分な感度がとれなくなり、音速も低下し高域再生にも支障が生じる。一方、充分な感度を確保し、高域も伸ばそうとするときはフィルムを薄くしなければならないが、薄くすると曲げ剛性が弱くなり、分割共振等による歪が大きくなり、音質の劣化を招くとともに大きな入力に対する強度も弱くなってしまう。
【０００４】
フィルムを薄くするかわりに、樹脂を発泡剤により発泡させた構造とすることにより密度を下げることも考えられるが、こうするとヤング率が低下してしまう。最近はマイクロスピーカにおいてもより高感度、広帯域、高音質なものが求められるようになってきているが、従来の樹脂フィルム単体からなる振動板ではこれらすべてのニーズに対応できない、という課題があった。
【０００５】
そこで、本願出願人によって先に特願２０００−１１６０８８号として、振動板としての主要な物性、すなわちヤング率、音速、内部損失、密度等の値の向上と、これらのバランスの最適化を図ることにより、スピーカとしての高能率、高再生帯域、低歪化を図り、良好な音響特性を実現し得る積層構造の電気音響変換器用振動板が提案された。
【０００６】
すなわち、この電気音響変換器用振動板は、図７に示すように、コア材１は、融点の異なる二つの樹脂材料の芯鞘構造からなるフィラメント１０を有し、このフィラメント１０は芯材１０ａとこの外周に設けられた鞘材１０ｂとからなり、鞘材１０ｂは前記芯材１０ａより低融点のものが用いられ、このフィラメント１０で構成した織物もしくは編物からなる振動板基材を形成し、これをコア材とし、その表面に前記鞘材１０ｂより高融点で鞘材１０ｂにより熱融着され、スキン層となるスキン材２’の樹脂フィルムを積層して構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この振動板を用いてその外周に一体にエッジを形成するフィクストエッジコーンとすると、外周部のエッジ部分もコア材１とスキン層との積層構造となっており、内部にコア材１があり、薄肉でないため、振動板の振幅を十分確保できず、いわゆる芯鞘構造からなる振動板の特性を十分発揮することができない、という課題があった。
【０００８】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、積層構造からなる電気音響変換器において、エッジ部分を薄肉にし、振動板本体の振幅が十分とれ、音圧を向上させた電気音響変換器を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コア材１と、このコア材１の面にスキン層２を積層させてなる積層構造の振動板であって、前記スキン層２の形状を前記コア材１より大に形成し、前記コア材１の外縁から外側に延出した部分をエッジ３とし、前記コア材１は融点の異なる二つの樹脂材料の芯鞘構造からなるフィラメント１０を有し、このフィラメント１０は、高融点の芯材１０ａの外周に、芯材１０ａより低融点の鞘材１０ｂが被覆されてなる複数の芯鞘構造の第１のフィラメント１０を同方向に配列し、これら第１のフィラメント１０に対し交鎖し、かつ縫うようにして同じく芯鞘構造の第２のフィラメント１０を配列し、ネット状の織物を構成し、この織物の両面に、前記鞘材１０ｂより高融点のスキン材２’をそれぞれ配置し、芯材１０ａは溶融させることなく各鞘材１０ｂの交絡点付近を溶着し、かつ前記第１のフィラメント１０の鞘材１０ｂと接触する前記スキン材２’とを熱融着させ積層構造としたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明では、上述のように、スキン層２の形状をコア材１より大きな形状とし、コア材１の外縁から外側に延出した部分をエッジ３とし、エッジ３中から硬いコア材１を排しフレキシブルな薄肉構造とし、振動板本体が振幅しやすいようにしている。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例の概略縦断面図を示す。図中１は振動板基材としてのコア材で、このコア材１の例えば上下の両面に樹脂フィルム層からなるスキン層２がそれぞれ積層され、かつ両端に例えばダウンロール状のエッジ３が一体形成されているが、このエッジ３中にはコア材１がなく、スキン層２にて形成されている。
【００１２】
図２はコア材１に用いられる単糸のフィラメント１０の断面を示す。このフィラメント１０は芯鞘構造をなし、芯材１０ａとして融点２４０℃のポリエチレンテレフタレート、その外周部の鞘材１０ｂとしてはそれより低融点１４０℃位のポリエチレンテレフタレートにて構成されている。
【００１３】
図３（ａ）は上記フィラメント１０を縦方向および横方向にネット状に織った織物の平面図を示す。この織物は、複数の芯鞘構造の第１のフィラメント１０を同方向に配列し、これら第１のフィラメント１０に対し直交方向に交鎖し、かつ縫うようにして同芯鞘構造の第２のフィラメント１０を配列した織物を構成している。この織物が本発明のコア材１としての振動板基材となる。なお、織る方向は相互に交鎖する斜め方向であっても良い。
【００１４】
図３（ｂ）はこのコア材１を加熱した場合、フィラメント１０の交絡点が鞘材１０ｂの溶融により結着する様子を示す。
【００１５】
図４（ａ）はコア材１の表面にスキン材２’をそれぞれ積層した状態の断面図を示す。このスキン材２’としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のほか、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）等が用いられる。また、このスキン材２’の融点はフィラメント１０の鞘材１０ｂより高い。
【００１６】
図４（ｂ）は熱融着後の状態を示す。加熱により、鞘材１０ｂの交絡点付近における鞘材同志が溶着するとともに、スキン材２’より融点の低い鞘材１０ｂがスキン材２’を熱融着し積層一体化され、スキン材２’はスキン層２となるが、この際、芯材１０ａは高融点のため、変形することはなく、織布の骨格が原形に近い形を維持し、低密度、高内部損失、高曲げ剛性のハニカム構造とほぼ同様の特性を有する振動板を得ることができる。
【００１７】
次に、本発明の振動板の一作製例について説明する。
【００１８】
まず、ポリエチレンテレフタレートを素材とする芯鞘構造のフィラメント１０を作製する。このフィラメント１０としては２５デニールのものを用いた。
【００１９】
次に、このフィラメント１０の単糸をネット状に織り織布を作製した。単糸としたのは軽量化を図るためである。
【００２０】
次に、その両面に、図５（ａ）に示すように、コア材１より外形が大きく、その外周部分をエッジ３とする厚さ６μｍのポリエチレンテレフタレートからなる樹脂フィルムからなるスキン材２’を配し、空冷式の成形機によってホット−コールド成形を用い、低融点成分の融点以上、かつ高融点成分の融点以下の熱で加熱、加圧を行う。
【００２１】
このホット−コールド成形の基本的な成形工程としては、金型にヒータ（図示せず）を当て所定の温度に昇温させる。
【００２２】
次に、金型が所定の温度になったらヒータを後退させ、金型内に、一体となった樹脂製フィルム３とコア材１を挿入し、プレスを行う。
【００２３】
しかる後、プレスのまま金型をエアーブローして空気流で冷却する。
【００２４】
ついで、金型から取り出せば図１に示すように、コア材１の面にスキン層２が積層され、かつエッジ３が外周部に一体形成された振動板を得ることができる。
【００２５】
この場合、高融点成分である芯材１０ａは溶融しないため、目ズレを防止でき十分な強度を保持できる。
【００２６】
このようにして作製された振動板の物性を測定したところ、次に示す表１の通りであった。
0004562899.tif 000002
【００２７】
以上のように、３層構造の本発明の振動板は、内部損失は低下することなく、密度は従来品に比べ半分程度であるため充分な音圧が得られ、また、曲げ剛性が大きくなるため、歪が低減し、高音質を得ることができる。また、音速が向上するため、高域が伸び高帯域化を図ることができる。
【００２８】
図６は従来品と本発明との周波数に対する音圧の特性を示す。図６において、図中Ａは本発明品、Ｂは従来品である。
【００２９】
すなわち、本発明では、エッジ３部分にはコア材１がないため、コア材１とスキン層２とからなる振動板本体の振幅を十分とることができるので、本発明品によれば低域から高域にわたって音圧が向上し、また、高域側のディップも減少し、良好な音質を得ることができ、振動板本体の本来の特性を十分発揮させることができる。
【００３０】
なお、上述の例では、製造する際、上下のスキン材２’両者をコア材１より大きい形状としたが、図５（ｂ）に示すように、いずれか一方のみのスキン材２’を大きくし、その外周をエッジ３としても良く、この場合、エッジ３をより薄くかつ軽くすることができ、低域まで再生可能となる。
【００３１】
また、上記実施例において、フィラメント１０の芯材１０ａ、鞘材１０ｂとしては融点の異なるポリエチレンテレフタレートを使用していたが、芯材１０ａをポリエチレンテレフタレートとし、鞘材１０ｂをそれより融点の低いナイロンを用いても良い。この場合、ナイロンを用いることから内部損失をより向上させることができる。
【００３２】
また、芯材１０ａをポリエチレンテレフタレート、鞘材１０ｂをポリプロピレンからなるものを用いても良い。この場合、ポリプロピレンは比重が低いので、より軽量化を図ることができる。
【００３３】
また、スキン材２’はコア材１の何れか一方の表面のみに熱融着させ、スキン層２とした振動板として用いても良い。
【００３４】
また、コア材１として芯鞘構造のものについて説明したが、他の素材をコア材とした積層構造のものにも適用し得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、コア材１と、このコア材１の面にスキン層２を積層させてなる積層構造の振動板であって、前記スキン層２の形状を前記コア材１より大に形成し、前記コア材１の外縁から外側に延出した部分をエッジ３とし、前記コア材１は融点の異なる二つの樹脂材料の芯鞘構造からなるフィラメント１０を有し、このフィラメント１０は、高融点の芯材１０ａの外周に、芯材１０ａより低融点の鞘材１０ｂが被覆されてなる複数の芯鞘構造の第１のフィラメント１０を同方向に配列し、これら第１のフィラメント１０に対し交鎖し、かつ縫うようにして同じく芯鞘構造の第２のフィラメント１０を配列し、ネット状の織物を構成し、この織物の両面に、前記鞘材１０ｂより高融点のスキン材２’をそれぞれ配置し、芯材１０ａは溶融させることなく各鞘材１０ｂの交絡点付近を溶着し、かつ前記第１のフィラメント１０の鞘材１０ｂと接触する前記スキン材２’とを熱融着させ積層構造とし、従来の樹脂フィルム単体での振動板に比べて全体重量を減らすことができ、密度を下げ、織物構造により内部損失を上げ、全体構成でヤング率、曲げ剛性、音速を上げることができた振動板本体のエッジ部分をコア材１がなくスキン層２をエッジ３としたから、振動板本体の振幅が大きくとれ、低域から高域にわたって音圧を向上させることができる。また、高域側のディップも減少し、良好な音質を得ることができ、振動板本体の本来の特性を十分発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の概略縦断面図を示す。
【図２】  本発明のコア材に用いられるフィラメントの断面図を示す。
【図３】  （ａ）はネット状に織ってなるコア材としての振動板基材の平面図、（ｂ）は加熱し外側の鞘材が溶融する状態説明図を示す。
【図４】  （ａ）は振動板基材の両面に樹脂フィルムからなるスキン材を積層させた状態、（ｂ）は加熱、融着した状態を示す。
【図５】  （ａ）は本発明の振動板を成形する場合の一例、（ｂ）は他の例を示す。
【図６】  本発明と従来品との周波数特性の比較を示す。
【図７】  本発明の先行技術である電気音響変換器用振動板の部分断面説明図である。
【符号の説明】
１        コア材（振動板基材）
２        スキン層
２’      スキン材
３        エッジ
１０      フィラメント
１０ａ    芯材
１０ｂ    鞘材
１０ｃ    鞘材が溶融した熱融着層
Ａ        本発明品の周波数特性
Ｂ        先行技術の周波数特性
【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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