(57)【要約】【課題】合成樹脂製のスピーカ用ダンパにおいて、耐久性を高め、応答性を向上させて、良好な音質が得られるようにする。【解決手段】振動板に結合する振動板側結合部１３ａ及びボイスコイル４に結合するボイスコイル側結合部１３ｂとからなる結合部１３と、振動板及びボイスコイル４に結合した結合部１３を弾性的に支持するダンパ部１１と、これらをスピーカのフレームに取付けるためのベース部１２とを熱可塑性樹脂材料によって一体成形してスピーカ用のダンパ５を製造する。熱可塑性樹脂材料を曲げ強度が２５ＭＰa以上、５０ＭＰa以下で、かつ、曲げ弾性率が８００ＭＰa以上、１１００ＭＰa以下とすることにより、耐久性を高め、応答性を向上させて、良好な音質を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカの振動板及びボイスコイルに結合する結合部と、該結合部に結合して前記振動板及び前記ボイスコイルを弾性的に支持するための可撓性のダンパ部とが熱可塑性樹脂材料によって一体成形されたスピーカ用ダンパにおいて、
前記熱可塑性樹脂材料は、曲げ強度が２５ＭＰa以上、５０ＭＰa以下で、かつ、曲げ弾性率が８００ＭＰa以上、１１００ＭＰa以下であることを特徴とするスピーカ用ダンパ。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂材料は、ナイロン６６、ナイロン１２又は熱可塑性エラストマから選択したいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用ダンパ。
【請求項３】
前記ダンパ部は、波形に屈曲された可動部を有する板状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板及びボイスコイルボビンを結合する結合部とボイスコイルを弾性的に支持するダンパ部とが一体に形成された合成樹脂製のスピーカ用ダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スピーカは、家庭用音響機器、車載用音響機器だけでなく、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ゲーム機等の様々な電子機器に広く使用されている。電子機器は、軽薄短小化が進んでおり、スピーカに対しても、より小型化が求められる一方で高性能化も求められている。小型化にするためには、スピーカを構成している各部品を小さくする必要があるが、一方で高耐入力性も求められているため、各部品には耐久性も要求されている。
【０００３】
スピーカの構成部品の１つであるダンパは、ボイスコイルと振動板とが連結された振動部を前後方向に移動可能かつ横方向に移動しないように弾性的に支持する機能を有するものであり、前後方向の移動に対する耐久性が求められている。
【０００４】
この種のスピーカ用ダンパとして、例えば特許文献１に記載された蝶ダンパが知られている。この蝶ダンパは、フレーム側に取付けられる外枠とボイスコイルに取付けられる内枠とが、これらと一体に形成されたアーム部により連結された構造を有し、熱可塑性樹脂を射出成形することにより成形されている。この蝶ダンパは、部分的な偏肉厚化が可能であり、ボイスコイルの振動に対する十分な追従性を得ることができる。また、熱可塑性樹脂材料として、内部損失０．０４５以上、引張り伸度２００％以上及び曲げ弾性率３００ＭＰａ以上の物性値を有するオレフィン系樹脂材料を使用することによりアーム部の不要共振の発生を抑制して、音質への影響及び破損を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３００６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された蝶ダンパでは次のような問題がある。この蝶ダンパは、平板状であるため、ボイスコイルの前後方向の移動量が制限され、大きな振幅に対応することができない。また、上述の物性値を有するオレフィン系樹脂材料は、ダンパの成形材料としては柔らかく、ダンパに求められる要素の１つである復元性及び応答性が十分ではない。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑み、成形材料を鋭意検討して、耐久性が高く、応答性に優れ、良好な音質を得ることができるスピーカ用ダンパ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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、スピーカの振動板及びボイスコイルに結合する結合部と、該結合部に結合して前記振動板及び前記ボイスコイルを弾性的に支持するための可撓性のダンパ部とが熱可塑性樹脂材料によって一体成形されたスピーカ用ダンパにおいて、
前記熱可塑性樹脂材料は、曲げ強度が２５ＭＰa以上、５０ＭＰa以下で、かつ、曲げ弾性率が８００ＭＰa以上、１１００ＭＰa以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐久性が高く、応答性に優れ、良好な音質が得られるスピーカ用ダンパとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るスピーカ用ダンパが組込まれたスピーカの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスピーカ用ダンパの斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るスピーカ用ダンパの平面図である。
【図４】図３に示すスピーカ用ダンパの正面図である。
【図５】図３に示すスピーカ用ダンパの側面図である。
【図６】本発明に係るスピーカ用ダンパを成形する熱可塑性樹脂材料の物性値及び評価を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態に係るスピーカ用ダンパを組込んだスピーカの概略構成を図１に示す。図１に示すように、本実施形態に係るスピーカ１は、振動板２、エッジ３、ボイスコイル４、ダンパ５、フレーム６及び磁気回路７を備えている。
【００１３】
フレーム６は、中空の枠状部材であり、その内部にボイスコイル４、ダンパ５及び磁気回路７が配置されている。フレーム６の一端側開口部に振動板２及びエッジ３が装着されている。
【００１４】
振動板２は、外側に凸の緩やかな曲面形状に形成されており、外周縁部に一体形成された略円筒状のリブ２ａがダンパ５の端部に結合されている。エッジ３は、略半円形の断面形状を有し、内周部が振動板２の外表面の外周部に結合され、外周部がフレーム６の開口端部に結合されている。
【００１５】
磁気回路７は、ボトムヨーク８と、ボトムヨーク８の内部に装着されるマグネット９と、マグネット９の前面に配置されるポールピース１０とを備え、ボトムヨーク８とポールピース１０との間に磁気空隙を形成している。
【００１６】
ボイスコイル４は、円筒状のボイスコイルボビン４ａの一端側外周部にコイル４ｂを巻装したもので、コイル４ｂが磁気回路７のボトムヨーク８とポールピース１０との間に、これらと非接触状態で配置されている。
【００１７】
ダンパ５は、フレーム６に嵌合するベース部１２と、振動板２及びボイスコイル４に結合する結合部１３と、ベース部１２と結合部１３との間を結合する可撓性を有するダンパ部１１とを備えている。そして、ベース部１２内に磁気回路７のボトムヨーク８を嵌合させて固定し、ダンパ部１１により、ボイスコイル４を前後方向に移動可能かつ横方向に移動しないように保持している。
【００１８】
次に、主に図２を参照して、本実施形態の要部であるダンパ５について更に詳細に説明する。図２に示すように、ダンパ５は、ダンパ部１１と、結合部１３と、ベース部１２とを備えており、これらは、熱可塑性樹脂を射出成形することにより、一体に形成されている。
【００１９】
ベース部１２は、略長方形の板状で、長手方向の両側部に配置された細長い長方形の開口１５Ａと、中央部に配置された円形の開口１５Ｂとが連接して略Ｈ形の開口１５が形成されている。
【００２０】
結合部１３は、スピーカ１の前面側に配置される略小判形ないしトラック形の外形を有する環状の振動板側結合部１３ａと、その後部側に一体に形成された円形の外径を有する環状のボイスコイル側結合部１３ｂとが一体に結合された２段構造となっている。結合部１３は、ベース部１２の中央部に、その開口１５と同心でベース部１２から離間して配置されている。そして、結合部１３は、一対のダンパ部１１によってベース部１２に結合されている。結合部１３は、振動板側結合部１３ａの外周部に振動板２のリブ２ａが嵌合されて振動板２に結合し、ボイスコイル側結合部１３ｂの内周部にボイスコイルボビン４ａの一端部が嵌合されて、ボイスコイル４に結合する。
【００２１】
一対のダンパ部１１は、可撓性を有する板状の部材であり、結合部１３のボイスコイル側結合部１３ｂの端部の両側部に一体に結合する平坦部１１ａと、平坦部１１ａの両端から、波形に屈曲して延びて、ベース部１２の長方形の開口の両端側に一体に結合する可動部１１ｂとを有している。これにより、結合部１３をスピーカ１の前後方向に移動可能、かつ、横方向に移動しないように弾性的に支持し、振動板側結合部１３ａに結合された振動板２及びボイスコイル側結合部１３ｂに結合されたボイスコイル４の前後方向の動きに柔軟に対応すると共に、横揺れを防止してこれらの正確な位置を保つことができる。
【００２２】
図３乃至図５は、他の実施形態として、ベース部を別体としたダンパ５Ａを示している。図３乃至図５に示すように、ダンパ５Ａは、図２に示すダンパ５と同様の形状の結合部１３及びダンパ部１１を有し、一対のダンパ部１１の先端部（４箇所）に嵌合部１６が形成されている。そして、これらの嵌合部１６を別体としたベース部に設けられた嵌合穴（図示せず）に嵌合することにより、ベース部と一体化されるようになっている。なお、図３乃至図５において、図２と同様の部分には同じ参照符号を付してある。
【００２３】
次に、ダンパ５及び５Ａを成形する熱可塑性樹脂材料について図６を参照して説明する。図６は、スピーカ用のダンパ５及び５Ａを成形する熱可塑性樹脂材料の物性値及び成形されたダンパ５及び５Ａの評価を示している。評価対象とした熱可塑性樹脂材料は、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（１、２及び３）、変性１２ナイロン、ポリプロピレン（１及び２）、ナイロン６６（１及び２）、ナイロン１２、熱可塑性エラストマ（１及び２）、ポリエチレン、ナイロン６の１０種１５銘柄である。これらについて、以下の評価を行い、ダンパ５及び５Ａに適した熱可塑性樹脂材料を決定した。
【００２４】
上記の熱可塑性樹脂材料の物性を曲げ弾性率（ＩＳＯ表記）、曲げ強度（ＩＳＯ表記）、密度、引っ張り破壊伸び率（５０％ＲＨ）、シャルビー衝撃試験（６０℃）の各値で表し、成形性、復元力、音質、信頼性及び耐衝撃性について評価を行なった。ここで、成形性、復元力、音質及び信頼性については、各熱可塑性樹脂材料によってダンパ５及び５Ａを射出成形した製品に基づき評価した。成形性は、製品の寸法精度、成形品質により評価した。復元力は、結合部１３を押圧してダンパ部１１を撓ませたときの復元性及び復元速度に基づき評価した。音質については、成形したダンパ５及び５Ａを組付けたスピーカの音質により評価した。信頼性については、１０Ｗ入力、室温にてホワイトノイズによる連続動作８４０時間を行ない、異常の有無により評価した（異常なし：○、異常あり：×）。
【００２５】
耐衝撃性については、引張り破壊伸び率とシャルビー衝撃試験の物性値に基づいて評価した。引張り伸び率１５０％及びシャルビー衝撃試験（６０℃乾燥時）５ｋＪ／ｍ２を基準値として、両方とも基準値以上、かつ、一方が基準値の倍以上のものは、◎（良い）、両方とも基準値以上のものは、○（普通）、一方のみ基準値を下回るものは、△（悪い）とした。なお、熱可塑性樹脂は、乾燥時に強度が失われやすいことから、シャルビー衝撃試験の物性値を６０℃乾燥状態で測定した。
【００２６】
その結果、曲げ強度が２５ＭＰａより低く、かつ、曲げ弾性率が８００ＭＰａ以下の熱可塑性樹脂は、割れや破損が起きて成形性が悪い結果となった。これにより、熱可塑性エラストマ（２）（曲げ強度１４ＭＰａ、曲げ弾性率４４９ＭＰａ）、ナイロン６（曲げ強度１１ＭＰａ、曲げ弾性率３６７ＭＰａ）は、成形不良により検討の対象から除外した。
【００２７】
復元力については、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（３）（曲げ強度７４ＭＰａ、曲げ弾性率２２００ＭＰａ）及びポリエチレン（曲げ強度２０ＭＰａ、曲げ弾性率１０００ＭＰａ）は、元に戻る速度が遅く、又は、元に戻らないので、復元力不良として検討の対象から除外した。
【００２８】
そして、その他の熱可塑性樹脂材料について、音質、信頼性、耐衝撃性への評価を行った。
【００２９】
音質評価については、ナイロン１２（曲げ強度２９ＭＰａ、曲げ弾性率８９８ＭＰａ）が「◎良い」、変性１２ナイロン（曲げ強度５０ＭＰａ、曲げ弾性率１３３３ＭＰａ）、ナイロン６６（１）（曲げ強度４２ＭＰａ、曲げ弾性率１１００ＭＰａ）、ナイロン６６（２）（曲げ強度４６ＭＰａ、曲げ弾性率１０５４ＭＰａ）及び熱可塑性エラストマ（１）（曲げ強度２５ＭＰａ、曲げ弾性率８０７ＭＰａ）が「○ふつう」、ポリプロピレン（１）（曲げ強度４１ＭＰａ、曲げ弾性率１４５０ＭＰａ）が「△悪い」、ポリアセタール樹脂（曲げ強度８８ＭＰａ、曲げ弾性率２５５０ＭＰａ）、ポリブチレンテレフタレート（曲げ強度９５ＭＰａ、曲げ弾性率２６３０ＭＰａ）、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（１）（曲げ強度６７ＭＰａ、曲げ弾性率１８７０ＭＰａ）、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（２）（曲げ強度５１ＭＰａ、曲げ弾性率１６２２ＭＰａ）、ポリプロピレン（２）（曲げ強度３３ＭＰａ、曲げ弾性率１１５０ＭＰａ）が「▼かなり悪い」という評価を得た。これにより、曲げ強度５０ＭＰａ以上、又は、曲げ弾性率１１００ＭＰａ以上の熱可塑性樹脂材料では音質が悪いことが分かる。
【００３０】
信頼性評価（連続動作）については、ポリブチレンテレフタレート（引っ張り破壊伸び率２００％）、ポリプロピレン（１）（引張り破壊伸び率４９３％）、ナイロン６６（１）（引張り破壊伸び率２４２％）、ナイロン６６（２）（引張り破壊伸び率１９２％）、ナイロン１２（引張り破壊伸び率３０６％）及び熱可塑性エラストマ（１）（引張り破壊伸び率２９５％）が「○異常なし」、ポリアセタール樹脂（引張り破壊伸び率４７．６％破断）、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（１）（引張り破壊伸び率３４．８％破断）、アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（２）（引張り破壊伸び率２２．８％破断）及び変性１２ナイロン（引張り破壊伸び率１４７％破断）が「×異常あり」という評価を得た。これにより、引張り破壊伸び率２００未満の熱可塑性樹脂材料は、連続動作で破壊する確率が高いことが分かる。
【００３１】
耐衝撃性については、ナイロン１２（引張り破壊伸び率３０６％、シャルビー衝撃試験８．９ｋＪ／ｍ２）及び熱可塑性エラストマ（１）（引張り破壊伸び率２９５％、シャルビー衝撃試験１６．３ｋＪ／ｍ２）が「◎良い」、ナイロン６６（１）（引張り破壊伸び率２４２％、シャルビー衝撃試験７ｋＪ／ｍ２）及びナイロン６６（２）（引張り破壊伸び率１９２％、シャルビー衝撃試験５．１ｋＪ／ｍ２）が「○良い」、ポリブチレンテレフタレート（引張り破壊伸び率２００％、シャルビー衝撃試験４．９ｋＪ／ｍ２）及びポリプロピレン（１）（引張り破壊伸び率４９３％、シャルビー衝撃試験３．２ｋＪ／ｍ２）が「△悪い」という評価を得た。その結果、ナイロン６６（１及び２）、ナイロン１２及び熱可塑性エラストマ（１）は、耐衝撃性が良好であるとした。
【００３２】
以上の結果、曲げ強度２５ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以下、かつ、曲げ弾性率８００ＭＰａ以上、１１００ＭＰａ以下の熱可塑性樹脂材料を用いることにより、成形性に優れ、破損に強く、充分な復元力があり、良好な音質が得られるスピーカ用ダンパを成形することができることが分かる。上記の熱可塑性樹脂材料においては、ナイロン６６（１及び２）、ナイロン１２及び熱可塑性エラストマ（１）が上記の条件に適合する（図６中の太線枠参照）。
【００３３】
このような熱可塑性材料によって成形されたダンパは、温度変化や湿度変化に対しても破断することがなく、耐久性が高く、応答性に優れ、かつ、良好な音質のスピーカを提供することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…スピーカ、２…振動板、４…ボイスコイル、４ａ…ボイスコイルボビン、５、５Ａ…ダンパ、１１…ダンパ部、１３…結合部
【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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