(57)【要約】【課題】  スピーカ装置の大型化、再生音圧の低下を招くことなく、最低共振周波数ｆ０の調整を行うことが可能なスピーカ用振動板を提供する。【解決手段】  振動板１８は、シート状の基材をプレス加工することにより一体成形されたものであり、振動板本体部１６とエッジ部１７とを有する。振動板本体部１６の厚みＤ１は０．１４ｍｍ、エッジ部１７と振動板本体部１６との境界部分の厚みＤ２は０．１ｍｍ、エッジ部１７の凸部１７Ａの厚みＤ３は０．０９ｍｍ、エッジ部１７の保持部１７Ｂの厚みＤ４は０．１４ｍｍである。このようにエッジ部１７を振動板本体部１６と異なる厚みに成形するので、エッジ幅や重量に影響を与えることなく最低共振周波数ｆ０の調整が可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の基材をプレス加工することにより一体成形されたスピーカ用振動板であって、各部間で異なる厚みに成形されていることを特徴とするスピーカ用振動板。
【請求項２】
前記スピーカ用振動板は、振動板本体部とその周囲を取り囲むエッジ部とで異なる厚みに成形されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用振動板。
【請求項３】
前記スピーカ用振動板における振動板本体部が振動体本体部内の各部間で異なる厚みに成形されていることを有することを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ用振動板。
【請求項４】
前記基材が合成繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸させた基材であり、前記スピーカ用振動板は熱プレス加工により成形されてなるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のスピーカ用振動板。
【請求項５】
前記合成繊維シートは、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールを縦糸と横糸に使用して格子状に織り込んだ織布であることを特徴とする請求項４に記載のスピーカ用振動板。
【請求項６】
前記エッジ部が前記振動板本体部よりも薄いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の請求項に記載のスピーカ用振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動板本体部とエッジ部とが一体成形されたスピーカ用振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカ装置における振動板は、電気信号に応じて振動する振動板本体部と、振動板本体部の周囲を支持するエッジ部とにより構成されている。そして、この種のスピーカ用振動板の中には、同一基材を用いて振動板本体部とエッジ部とが一体成形された構成のものがある。この種の振動板本体部−エッジ部一体成形型の振動板として、ＰＥＴやＰＥＮなどの高分子樹脂フィルムを熱プレス成形した振動板（以下、第１の振動板という）がある。また、他の形態の振動板本体部−エッジ部一体成形型振動板として、コーティング処理した織布を熱プレス成形した振動板（以下、第２の振動板という）がある（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２１１５６６号
【特許文献２】特許第３８８８３６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スピーカ装置の再生可能な周波数範囲を所望のものにするためには、この周波数範囲の下限を決定する最低共振周波数ｆ０を調整する必要がある。そして、振動板におけるエッジ部の厚みや幅は、この最低共振周波数ｆ０に大きな影響を与える。上述した従来の振動板は、振動板全体を同じ厚みに成形していた。しかし、上述した第１の振動板は、高分子樹脂フィルムを熱プレス成形することにより製造するものであるので元々薄く、これをさらに薄くすることは困難である。また、上述した第２の振動板は、振動板を空気が抜けないようにするためにゴム質の膜をコーティングする必要があり、薄くして最低共振周波数ｆ０を低くするのが困難である。また、仮に振動板の厚みを薄くすることができたとしても、その場合に振動板本体部が薄くなることにより再生音質に影響が生じる。振動板を薄くしないで最低共振周波数ｆ０を低くする方法として、エッジ部の幅を広げる方法、振動板本体部の重量を大きくする方法が考えられる。しかし、エッジ部の幅を広げるとスピーカ装置全体が大型化する問題がある。また、振動板本体部の重量を大きくする場合、振動板本体部に与える駆動力を増加させないと、振動板本体部の振動の加速度が低下し、音圧が減る問題が発生する。
【０００５】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、スピーカ装置の大型化、再生音圧の低下を招くことなく、最低共振周波数ｆ０の調整を行うことが可能なスピーカ用振動板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、シート状の基材をプレス加工することにより一体成形されたスピーカ用振動板であって、各部間で異なる厚みに成形されていることを特徴とするスピーカ用振動板を提供する。
【０００７】
この発明によれば、スピーカ用振動板を各部間で異なる厚みに成形するので、エッジ幅や重量に影響を与えることなく最低共振周波数ｆ０の調整が可能である。また、振動板本体の素材や強度、厚み、重量などを変更することがないため、音質には影響を与えず、一体成形された振動板のうちのエッジ部のみのバネ定数（硬度）を変更することができるため、スピーカ装置の音響特性（最低共振周波数ｆ０など）の調整幅を大きく広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施形態によるスピーカ用振動板を用いたスピーカ装置の構成を示す断面図および同振動板の正面図である。
【図２】同振動板の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の第２実施形態によるスピーカ用振動板の振動板本体部の構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態による振動板１８を備えたスピーカ装置１の一例を示す図である。より詳細に説明すると、図１（Ａ）は、同スピーカ装置１の断面図であり、図１（Ｂ）は同スピーカ装置１の振動板１８の正面図である。このスピーカ装置１は、ドーム型スピーカ装置であり、図１（Ａ）に示すように、ヨーク１１Ａおよび１１Ｂと、マグネット１２と、プレート１３と、フレーム１９と、パッキン２０と、振動板ユニット２１とを有している。振動板ユニット２１は、ボビン１４、ボイスコイル１５および振動板１８を有している。本実施形態による振動板１８は、同一の基材をプレス成形することにより製造されたものであり、振動板本体部１６とその周囲を囲むエッジ部１７とを有する。
【００１０】
ヨーク１１Ａ、ヨーク１１Ｂ、マグネット１２およびプレート１３は、磁気回路１０を構成する。磁気回路１０において、プレート１３の外周部とヨーク１１Ｂの内周部の間に設けられた磁気ギャップＳには、ボイスコイル１５が挿入されている。ボイスコイル１５はボビン１４に巻きつけられており、ボビン１４は端部が振動板１８における振動板本体部１６とエッジ部１７の境界部に接続されている。そして、ボイスコイル１５に電気信号が通電されることにより磁気ギャップＳ内のボイスコイル１５を動かす駆動力が発生し、これにより振動板本体部１６が振動して音波が放射される。
【００１１】
振動板１８は、シート状の基材を熱プレス成形することにより製造されたものである。本実施形態では、シート状の基材として、合成繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸させ、さらにスパッタリング加工により厚さが２０ナノメートルから４０ナノメートルの薄膜層をコーティングしたものが用いられている。合成繊維シートとしては、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（以下、ＰＢＯと称する。）を用いた織布が使用されている。ＰＢＯは、一般にザイロン（登録商標）という商品名で知られている。ＰＢＯは、引張弾性率が有機系の合成繊維の中では最高レベルであり、パラアラミド繊維に比べて約２倍である。また、ＰＢＯは、適度な内部損失を有している。ＰＢＯ織布１１６は、図１（Ｂ）に示すように繊維の方向が揃えられたＰＢＯ繊維からなる縦糸と繊維の方向が揃えられたＰＢＯ繊維からなる横糸とを用いて格子状に織られている。薄膜層は、ＰＢＯ織布等の合成繊維シートを紫外線から保護するためにコーティングされる。この薄膜層の素材としては、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス、チタン、金、モネル合金など）またはセラミック材を用いるようにすれば良い。モネル合金とは、６０％以上のニッケルと３０％程度の銅とを含む耐腐食性に優れた合金であり、１００円硬貨や旧５００円硬貨の鋳造に用いられることが一般に知られている。
【００１２】
振動板１８における振動板本体部１６はドーム状をなしている。そして、エッジ部１７は、断面が半円形状の凸部１７Ａと、断面が平面状の保持部１７Ｂからなる。ここで、凸部１７Ａは振動板本体部１６の外周部を取り囲んでおり、保持部１７Ｂはこの凸部１７Ａの外周部を取り囲んでいる。そして、保持部１７Ｂは、ヨーク１１Ｂの上部に配された環状のパッキン２０に挟まれてフレーム１９に固定されている。振動板ユニット２１は、ボビン１４、ボイスコイル１５および振動板１８を一体化したものである。
【００１３】
図２は本実施形態による振動板１８の詳細な構成を示す断面図である。上述したように本実施形態による振動板１８は、同一の基材を熱プレス加工することにより一体成形されたものである。本実施形態では、この熱プレス加工に使用する金型のクリアランスを振動板本体部１６に対応した部分とエッジ部１７に対応した部分とで異ならせることにより、振動板本体部１６の厚みに対してエッジ部１７の厚みを薄くしている。より具体的には、この例において、振動板本体部１６の厚みＤ１は０．１４ｍｍ、エッジ部１７と振動板本体部１６との境界部分の厚みＤ２は０．１ｍｍ、エッジ部１７の凸部１７Ａの厚みＤ３は０．０９ｍｍ、エッジ部１７の保持部１７Ｂの厚みＤ４は０．１４ｍｍである。この例では基材として、ＰＢＯ織布に熱硬化性樹脂を含浸させ、金からなる薄膜層をコーティングした厚み０．１４ｍｍの基材を用いている。
【００１４】
この振動板１８において、エッジ部１７の凸部１７Ａには、振動板本体部１６を弾性支持するバネとしての役割がある。この例において、振動板１８の基材として使用しているＰＢＯ織布は、引張弾性率が有機系の合成繊維の中では最高レベルであり、熱プレスを行って薄く成形しても破れることがなく、熱プレス成形によりエッジ部１７の厚みを薄くしたとしてもエッジ部１７は弾性体として機能する。本実施形態では、このバネであるエッジ部１７の凸部１７Ａの厚みＤ３を振動板本体部１６等の他の部分よりも薄い厚みＤ３＝０．０９ｍｍとし、凸部１７Ａとして柔軟性の高いものを実現している。従って、この振動板１８によれば、スピーカ装置の最低共振周波数ｆ０を低くすることができる。
【００１５】
以上説明したように、本実施形態によれば、エッジ部１７を振動板本体部１６と異なる厚みに成形するので、エッジ幅や重量に影響を与えることなく最低共振周波数ｆ０の調整が可能である。また、振動板本体部１６の素材や強度、厚み、重量などを変更することがないため、音質には影響を与えず、一体成形された振動板１８のうちのエッジ部１７のみのバネ定数（硬度）を変更することができるため、スピーカ装置の音響特性（最低共振周波数ｆ０など）の調整幅を大きく広げることができる。また、本実施形態によれば、例えばドーム型ツイータの最低共振周波数ｆ０を下げることが可能であるので、スピーカネットワークのクロスオーバー設計の自由度が向上するという効果が得られる。また、本実施形態によれば、熱硬化性樹脂を含浸させた合成繊維シートからなる基板を熱プレスすることにより振動板を成形するため、成形後の振動板の形状を安定に保つことができる。また、本実施形態によれば、金属またはセラミックスからなる薄膜が振動板の表面にコーティングされているので、基材として使用したＰＢＯ織布等を紫外線から保護するとともに振動板１８の美観を向上させることができる。
【００１６】
＜第２実施形態＞
図３はこの発明の第２実施形態によるスピーカ用振動板の振動板本体部の構成を模式的に示す平面図である。上記第１実施形態においては、振動板本体部１６とエッジ部１７との厚みを異ならせた。この発明の第２実施形態では、振動板本体部１６の厚みを部分的に異ならせる。振動板本体部の厚さを部分的に異ならせる態様として、例えば図３（ａ）〜（ｈ）のものが考えられる。
【００１７】
図３（ａ）〜（ｆ）は、振動板本体部の厚みを段階的に異ならせるものである。これらの図において、黒い部分が厚い箇所、白い部分が薄い箇所を示す。さらに詳述すると、図３（ａ）は振動板本体部を中央の円領域とその外側のドーナツ状領域に分け、中央の円領域のみを厚くしたもの、図３（ｂ）は図３（ａ）の逆でドーナツ状領域のみを厚くしたものである。図３（ｃ）は振動板本体部を中央の円領域、その外側のドーナツ状領域、さらにその外側のドーナツ状領域に分けた場合において中間のドーナツ領域のみを厚くしたものである。図３（ｄ）は振動板本体部において真上からみて十字状の部分のみ厚くしたもの、図３（ｅ）は振動板本体部において中央から放射状に延びる部分のみ厚くしたものである。また、図３（ｆ）は、図３（ｃ）と図３（ｄ）の構成を組み合わせたものである。
【００１８】
このように振動板本体部の厚みを段階的に異ならせるのではなく、図３（ｇ）および（ｈ）に例示するように振動板本体部の厚みを連続的に変化させてもよい。これらの図では、振動板本体部の厚みが黒色の濃度により表現されている。図３（ｇ）は振動板本体部の中央部から外側にかけて連続的に厚くしたもの、図３（ｈ）は振動板本体部の中央部から外側にかけて連続的に段階的に薄くしたものである。
【００１９】
以上の他にも、振動板本体部の各部の厚みを異ならせる各種の態様が考えられる。例えば、図３（ａ）〜（ｈ）において、厚い部分と薄い部分を逆にしたものが考えられる。
【００２０】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）振動板本体の強度分布（強度バランス）を意図的に偏らせることで、振動板自体に発生する振動モードを分散させることができる。
（２）構造的に強い形状とすることで、振動板の強度（剛性）を確保することができる。
【００２１】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１および第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば上記各実施形態では、合成繊維シートに熱硬化性樹脂が含浸され、薄膜層がコーティングされた基材を熱プレスすることにより振動板を成形したが、基材としては薄膜層のコーティングされていないものを使用し、熱プレス後に振動板への薄膜層のコーティングを行うようにしてもよい。また、上記実施形態では、この発明をドーム型振動板に適用したが、この発明をコーン型振動板に適用してもよい。また、上記実施形態では、この発明を断面が半円形状のエッジ部を有する振動板に適用したが、それ以外の形状のエッジ部を有する振動板にこの発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１８…振動板、１６…振動板本体部、１７…エッジ部、１７Ａ…凸部、１７Ｂ…保持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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