(57)【要約】      （修正有）【課題】成形性及び生産性が良好で且つ耐熱性及び耐疲労性等に優れ、ボイスコイルを保持する構成を有するスピーカー装置用振動板等を提供する。【解決手段】振動板は、ドーム部とエッジとドーム部とエッジの間に設けられた凹部を有し、それらの各要素は一体的に形成されている。凹部内にはボイスコイルが配置され、当該凹部はボイスコイルを保持する役割を担う。振動板の樹脂素材としてポリエーテルエーテルケトンを用い、極めて低い温度、即ち、約１４５℃以上の低温で被成形物を成形できるので、振動板の成形時に、帯電防止剤等が熱分解せず、その帯電防止剤等が振動板成形用の金型に付着することは少く、振動板成形用の金型は汚れ難い。これにより、振動板を作製する度に振動板成形用の金型を清掃する必要は殆どないので、振動板の生産効率の向上を図ることができる。また、ポリエーテルエーテルケトンは、その性質上、耐熱性及び耐疲労性等に優れている。【選択図】図２
2007043597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルを保持する凹部を有し、ポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されてなることを特徴とするスピーカー装置用振動板。
【請求項２】
帯電防止加工処理、シボ加工処理、マット加工処理、プライマー加工処理、塗装処理及び金属蒸着処理のうち少なくとも１つの処理が施されてい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振動板。
【請求項３】
略半球状の形状をなすドーム部とエッジを有し、
前記ドーム部の周縁部と前記エッジの内周縁部の間には、当該ドーム部及び当該エッジと一体的に形成された前記凹部が設けられており、
前記ボイスコイルは、前記凹部に保持されてい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振動板。
【請求項４】
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振動板を備えることを特徴とするスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー装置における振動板の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軽量化等を実現するスピーカー装置として、例えば、ボイスコイルと振動板とを組み合わせてなるスピーカー用振動板を有するスピーカー装置が知られている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００３】
この特許文献１及び２に記載のスピーカー装置では、ボイスコイルを巻回するためのボイスコイルボビンが設けられておらず、換言すれば、ボイスコイルボビンレス（空芯）の構造を有し、特に、振動板の一部にボイスコイルを保持するための凹部（又は折り返し部）が設けられている。また、かかる振動板は、樹脂フィルム又は熱可塑性樹脂を用いて作製されている。また、このような振動板を作製する樹脂素材としては、一般的に、成形性が良好で且つ低温成形が可能なポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が用いられる。また、スピーカー装置のハイパワー化を実現するためには振動板の強度が必要となるが、このような目的を実現する場合、かかる振動板を作製する樹脂素材としては、耐熱性及び強度に優れたポリイミド（ＰＩ）が用いられる。なお、このような樹脂素材を用いて振動板を成形する方法としては、例えば、プレス成形方法、ブロー成形方法、真空成形方法、圧空成形方法などが挙げられる。
【０００４】
また、この種のスピーカー装置として、例えば、振動板とボイスコイルとを放熱部材を介して結合し、これにより放熱効果を高め、優れた音質等を得ることが可能なスピーカー装置が知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００５】
また、この種のスピーカー装置用振動板として、例えば、ボイスコイルを接合する、振動板の円環状凹嵌部の厚みが、振動板の外周部の厚みより厚くして、ボイスコイルを剥がれ難くしたスピーカー装置用振動板が知られている（例えば、特許文献４を参照）。
【０００６】
なお、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂と円筒状グラフェン構造体との複合材をシート形状に成形してなる振動板が知られている（例えば、特許文献５を参照）。これにより、特許文献５に記載の振動板は、高弾性率、高剛性及び低密度の振動板を構成している。また、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂材料を用いて形成され、且つ、ボイスコイルとの接合部分が実質的に平坦部分を含まない形状を有する振動板を適用したスピーカー装置が知られている（例えば、特許文献６を参照）。これにより、特許文献６に記載のスピーカー装置は、非常に高い高域再生限界周波数ｆｈを有し、かつ、ピークディップのない優れた周波数特性を有する超高域再生スピーカーを構成している。
【０００７】
【特許文献１】特許第３３３７６３１号公報
【特許文献２】特許第３３３４８４２号公報
【特許文献３】特開２００２−２７１８９０号公報
【特許文献４】特開２００３−２６４８９０号公報
【特許文献５】特開２００３−３１９４９０号公報
【特許文献６】特開２００３−１６３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いて作製された振動板は、ボイスコイルによる当該振動板の振幅動作に対して強度が充分ではなく、その上、そのボイスコイルで発生する熱によって変形又は破損してしまうという問題がある。
【０００９】
そのため、ハイパワー型のスピーカー装置には、上記した耐熱性及び強度に優れたポリイミド（ＰＩ）よりなる振動板が一般的に用いられている。しかし、樹脂素材としてポリイミド（ＰＩ）を用いて振動板を成形する場合、その成形温度は３００℃以上と高温であり、これにより、その振動板の成形時に、帯電防止剤等が熱分解し、その帯電防止剤等が振動板成形用の金型に付着し、金型が汚れ易くなってしまうという問題がある。そのため、振動板を作製する度に金型の清掃が必要となり、振動板の生産効率が低下してしまうという問題がある。即ち、この場合、振動板を生産するために、工数が増大するなど多大なエネルギーを必要とするという問題がある。
【００１０】
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、主として、成形性及び生産性が良好で、且つ耐熱性及び耐疲労性等に優れ、ボイスコイルを保持する構成を有するスピーカー装置用振動板及びこの振動板を適用し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】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、スピーカー装置用振動板であって、ボイスコイルを保持する凹部を有し、ポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されてなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の１つの観点では、スピーカー装置用振動板は、ボイスコイルを保持する凹部を有し、ポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されてなる。
【００１３】
上記のスピーカー装置用振動板は、ボイスコイルを保持する凹部を有しており、耐熱性・耐疲労性・耐衝撃性・耐クリープ性に優れたポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されている。好適な例では、凹部はＵ字状の断面形状を有しているのが好ましい。また、好適な例では、このスピーカー装置用振動板は、帯電防止加工処理、シボ加工処理（凹凸形成加工処理）、マット加工処理（つや消し加工処理）、プライマー加工処理（例えば、ポリエーテルエーテレケトンと塗装膜との密着性の向上、或いは防錆性の向上等を図ることを目的とする加工処理）、塗装処理、又は金属蒸着処理のうち少なくとも１つの処理が施されているのが好ましい。
【００１４】
ここで、ポリイミド（ＰＩ）を用いて振動板を作製する場合（比較例）、次のような問題がある。一般的に、このポリイミド（ＰＩ）を用いて振動板を成形する場合、その成形温度は３００℃以上と高温である。このため、その振動板の成形時に、帯電防止剤等が熱分解して、その帯電防止剤等が振動板成形用の金型に付着し、金型が汚れ易くなってしまうという問題がある。そのため、振動板を作製する度に金型の清掃が必要となり、振動板の生産効率が低下してしまい、その結果、振動板を生産するために、工数が増大するなど多大なエネルギーを必要とするという問題がある。
【００１５】
一方、樹脂素材としてポリエーテルエーテルケトンを用いれば、ポリイミド（ＰＩ）の成形温度（３００℃以上）より極めて低い温度、即ち、約１４５℃以上の低温で被成形物を成形できる。この点、この振動板は、上記のようにポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されている。そのため、振動板の成形時に、帯電防止剤等は熱分解せず、その帯電防止剤等が振動板成形用の金型に付着することは少ない。即ち、振動板成形用の金型は汚れ難い。これにより、振動板を作製する度に振動板用の金型を清掃する必要は殆どないので、振動板の生産効率の向上を図ることができる。つまり、かかる材料を用いれば、必要最小限のエネルギー（例えば、工数など）で振動板を作製することができる。
【００１６】
また、ポリエーテルエーテルケトンを用いて振動板を成形すれば、上記の比較例と比較して成形時間を約半分程度に短縮することができるという利点もある。例えば、直径３０ｍｍの上記した形状を有する振動板を、ポリイミド（ＰＩ）を用いて成形するには、約３３０℃の成形温度の条件下で約５０秒の時間を要する一方、上記の振動板５を、ポリエーテルエーテルケトンを用いて成形するには、約１４５℃の成形温度の条件下で約２５秒の時間を要する、という実験結果が得られた。この点、この振動板はポリエーテルエーテルケトンを主成分として形成することとしているので、上記の比較例と比較して、振動板の成形時間を約半分程度に短縮することができる。
【００１７】
また、スピーカー装置の実用的な範囲として、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いた振動板の耐熱限界温度は約１５０℃以下である一方、ポリエーテルエーテルケトンを用いた振動板の耐熱温度は約２００〜約３００℃である。よって、この振動板は、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いた振動板と比較して、耐熱性の点で優れている。
【００１８】
以上のように、この振動板は、ポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料を用いて形成されているので、振動板の成形性及び生産性が良好で、且つ耐熱性及び耐疲労性等に優れた振動板を得ることができる。その結果、かかる構成素材を有する振動板を適用した場合には、スピーカー装置のハイパワー化等を実現することができる。
【００１９】
上記のスピーカー装置用振動板の一つの態様では、前記要素は、略半球状の形状をなすドーム部とエッジを有し、前記ドーム部の周縁部と前記エッジの内周縁部の間には、当該ドーム部及び当該エッジと一体的に形成された前記凹部が設けられており、前記ボイスコイルは、前記凹部に保持されている。
【００２０】
この態様では、略半球状の形状をなすドーム部とエッジを有している。そして、ドーム部の周縁部とエッジの内周縁部の間には、当該ドーム部及び当該エッジと一体的に形成された凹部が設けられている。これにより、いわゆるドーム型振動板を構成することができる。また、この態様では、ドーム部、凹部及びエッジが一体的に形成されているので、それらの要素の少なくとも一つを他の要素と独立に設けてなるスピーカー装置用振動板と比較して、スピーカー装置用振動板の部品点数の削減、及び、これに伴い、当該スピーカー装置用振動板の作製工程の削減を図ることができる。その結果、当該スピーカー装置用振動板の製品コストの低減、ひいてはスピーカー装置の製品コストの低減を図ることができる。
【００２１】
上記のスピーカー装置用振動板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】
【００２２】
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。
【００２３】
［スピーカー装置の構成］
図１に、本発明の振動板を含むスピーカー装置１００を、その中心軸Ｌ１を通る平面で切断したときの断面図を示す。
【００２４】
スピーカー装置１００は、図１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を含む磁気回路と、フレーム４、振動板５及びボイスコイル６を含む振動系を有する。なお、本発明では、振動板５の形状及び磁気回路の構成並びにスピーカー装置の構造及び駆動方式に特に限定はない。
【００２５】
まず、磁気回路の構成について説明する。本磁気回路は、内磁型の磁気回路として構成されている。ヨーク１は、略椀状の形状をなしている。ヨーク１の底部１ａ上には、略円柱状の形状を有するマグネット２が配置されている。マグネット２上には、略円板状の形状を有するプレート３が配置されている。
【００２６】
次に、振動系の構成について説明する。フレーム４は、環状の形状を有し、スピーカー装置１００を構成する様々な構成部品を支持する機能を有する。また、フレーム４は、階段状の断面形状をなし、第１段部４ａと、当該第１段部４ａの上側に且つ外側に設けられた第２段部４ｂを有している。フレーム４の内周部付近は、ヨーク１の上端部に取り付けられている。振動板５は、本発明の特徴をなす要素であり、入力信号に応じた音波を放射する機能を有する。また、振動板５の外周縁部は、フレーム４の第２段部４ｂ上に取り付けられている。ボイスコイル６は、後述する振動板５の凹部５ｂ内に配置された状態で、プレート３の近傍に位置する当該凹部５ｂ内の周面５ｂａに巻かれている。振動板５の凹部５ｂとボイスコイル６の外周部の間には空隙、即ち磁気ギャップ７が形成されている。ボイスコイル６は、１つの配線からなり、図示しないプラス及びマイナスのリード線を夫々有している。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。プラス及びマイナスの各リード線は、それぞれフレーム４の適当な位置に設けられた図示しない端子部に接続されている。また、端子部は、図示しないアンプ側の出力配線にも接続されている。これにより、ボイスコイル６には、端子部、プラス及びマイナスの各リード線を介してアンプ側から１チャンネル分の信号や電力が入力される。
【００２７】
以上の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信号及び電力は、端子部並びにボイスコイル６のプラス及びマイナスのリード線を介してボイスコイル６へ供給される。これにより、磁気ギャップ７内でボイスコイル６に駆動力が発生し、振動板５をスピーカー装置１００の中心軸Ｌ１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。
【００２８】
（振動板の構成）
次に、図１及び図２等を参照して、本発明の特徴を有する振動板５の構成について詳述する。図２は、本発明の実施例に係る振動板５の構成を示す断面図である。
【００２９】
振動板５は、ドーム部５ａと、その外側に設けられた凹部（溝部）５ｂと、その凹部５ｂの外側に設けられたエッジ（傾斜部）５ｃとを有し、それらの各要素は一体的に形成されている。ドーム部５ａは、略半球状若しくは略ドーム状の形状を有し、音を放射する役割を担う。凹部５ｂは、略Ｕ字状の断面形状を有し、ドーム部５ａとエッジ５ｃの間に設けられている。図１に示すように、凹部５ｂの周面５ｂａにはボイスコイル６が巻かれており、当該ボイスコイル６は、凹部５ｂ内に保持されている。即ち、凹部５ｂは、主として、その凹部５ｂ内にボイスコイル６を落とし込んだ状態でボイスコイル６を保持する役割を担う。エッジ５ｃの外周縁部には、弾性機能を有し、略Ω状の断面形状を有する弾性部５ｃａが設けられている。また、弾性部５ｃａの外周縁部は、直線状の断面形状を有し、フレーム４の第２段部４ｂ上に取り付けられている。このため、エッジ５ｃは、主として、ドーム部５ａ及び凹部５ｂをフレーム４に対して弾性的に支持する役割を担う。
【００３０】
以上の構成を有する振動板５は、特に、耐熱性・耐疲労性・耐衝撃性・耐クリープ性に優れたポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されている点に特徴を有している。
【００３１】
好適な例では、振動板５には、帯電防止加工処理、シボ加工処理（凹凸形成加工処理）、マット加工処理（つや消し加工処理）、プライマー加工処理（例えば、ポリエーテルエーテレケトンと塗装膜との密着性の向上、或いは防錆性の向上等を図ることを目的とする加工処理）、塗装処理、又は金属蒸着処理などが施されているのが好ましい。ここで、図３に、上記の各種の処理が施された振動板５の層断面図を示す。なお、図３は、図２における切断線Ａ−Ａ’に沿った振動板５の任意の一部分の層構造の一部分を拡大して示す断面図である。図３に示すように、かかる振動板５は、ポリエーテルエーテレケトン３０と、その表面に上記した各種の処理が施された部分３１が形成されてなる。
【００３２】
このため、かかる振動板５をスピーカー装置１００に適用することにより、本実施例は、比較例と比べて、次のような特有の作用効果を奏する。
【００３３】
ここで、上記の形状を有する振動板を、ポリイミド（ＰＩ）を用いて作製する場合（比較例）、次のような問題がある。一般的に、このポリイミド（ＰＩ）を用いて振動板を成形する場合、その成形温度は３００℃以上と高温である。このため、振動板の成形時に、帯電防止剤等が熱分解して、その帯電防止剤等が振動板成形用の金型に付着し、金型が汚れ易くなってしまうという問題がある。そのため、振動板を作製する度に金型の清掃が必要となり、振動板の生産効率が低下してしまい、その結果、振動板を生産するために、工数が増大するなど多大なエネルギーを必要とするという問題がある。
【００３４】
また、一般的に、樹脂素材としてポリエーテルエーテルケトンを用いれば、ポリイミド（ＰＩ）の成形温度（３００℃以上）より極めて低い温度、即ち、約１４５℃以上の低温で被成形物を成形できる。この点、本実施例に係る振動板５は、耐熱性・耐疲労性・耐衝撃性・耐クリープ性に優れたポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料により形成されている。このため、この振動板５の成形時には、上記した比較例のような不具合は生じない。即ち、本実施例では、振動板５の成形時に、帯電防止剤等が熱分解せず、その帯電防止剤等が振動板成形用の金型に付着することは少ない。即ち、振動板成形用の金型は汚れ難い。これにより、振動板を作製する度に振動板用の金型を清掃する必要は殆どないので、振動板の生産効率の向上を図ることができる。つまり、本実施例によれば、必要最小限のエネルギー（例えば、工数など）で振動板５を作製することができる。
【００３５】
また、本実施例では、比較例と比較して振動板の成形時間を約半分程度に短縮することができるという利点もある。例えば、直径３０ｍｍの上記した形状を有する振動板５を、ポリイミド（ＰＩ）を用いて成形するには、約３３０℃の成形温度の条件下で約５０秒の時間を要する一方、上記の振動板５を、ポリエーテルエーテルケトンを用いて成形するには、約１４５℃の成形温度の条件下で約２５秒の時間を要する、という実験結果がある。その結果、本実施例では、比較例と比較して、振動板の成形時間を約半分程度に短縮することができる。
【００３６】
また、スピーカー装置の実用的な範囲として、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いた振動板の耐熱限界温度は約１５０℃以下である一方、ポリエーテルエーテルケトンを用いた振動板の耐熱温度は約２００〜約３００℃である。よって、本実施例の振動板５は、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いた振動板と比較して、耐熱性の点で優れている。
【００３７】
以上のように、本実施例では、ポリエーテルエーテルケトンを主成分とする材料を用いて振動板５を形成しているので、振動板５の成形性及び生産性が良好で、且つ耐熱性及び耐疲労性等に優れた振動板を得ることができる。その結果、かかる構成素材を有する振動板５を適用した本実施例では、スピーカー装置１００のハイパワー化等を実現することができる。
【００３８】
［変形例］
また、上記の実施例では、振動板５のエッジ５ｃに設けられた弾性部５ｃａを、略Ω状の断面形状を有するように形成したが、これに限らず、本発明では、図４に示すように、振動板５の弾性部５ｃａを、直線状の断面形状を有するように形成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係る振動板を適用したスピーカー装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る振動板の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る振動板の層構造を示す断面図である。
【図４】変形例に係る振動板の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ヨーク
２  フレーム
３  マグネット
４  プレート
５  振動板
５ｂ  凹部
６  ボイスコイル
１００  スピーカー装置
【図１】
2007043597.tif 000003
【図２】
2007043597.tif 000004
【図３】
2007043597.tif 000005
【図４】
2007043597.tif 000006