(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板本体と、該振動板本体の外周縁に設けられ、前記振動板本体と異なる材質のエッジとからなる電気音響変換器用振動板であって、
前記電気音響変換器用振動板の少なくとも一面の全域に厚さ25〜45μmの合成樹脂フィルム層を設け、
更に、前記合成樹脂フィルム層は、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及びそれらの金属塩化物を含むエチレン系共重合体樹脂にポリエチレンを1％〜40％重量部ブレンドした材質であることを特徴とする電気音響変換器用振動板。
【請求項２】
前記合成樹脂フィルム層は、加熱圧着、加熱吸着のうちどちらか一方の方法により形成されることを特徴とする請求項１記載の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、振動板本体と、該振動板本体の外周縁に設けられ、前記振動板本体と異なる材質のエッジとからなる電気音響変換器用振動板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ等の電気音響変換器用振動板に要望される物性は、比弾性率(E/ρ;E:ヤング率,ρ:比重)、比曲げ剛性率(E/ρ3)が大きく、適度な内部損失を有し、機械的疲労に強く、耐候性が良いことである。
【０００３】
特に、図７に示すような振動板本体１に天然繊維を主体とするものを用いて、エッジ２にウレタンフォームや織布を基材とするものを用いたフリーエッジ振動板３は、振動板本体１に合成樹脂,金属を用いたものや、エッジ２に加硫ゴム、熱可塑性エラストマーを用いたものに比べ、質量の軽さ、設計の自由度、コスト等の面で優れている。
【０００４】
一方、近年、車載用スピーカを中心に、防水性が重要な特性となってきている。
しかし、上述のフリーエッジ振動板１３は防水性がないので、防水性を付与するため、下記のような提案がなされている。
【０００５】
(1) フリーエッジ振動板３に、防水性の高い樹脂を含浸する方法。
(2) 図８(a)に示すように、矢印A方向からの防水を行なうために、振動板本体１とエッジ２とにそれぞれ合成樹脂フィルムを加熱圧着や加熱吸着してフィルム層３,４を形成し、その後、振動板本体１と、エッジ２とを接着する方法。
【０００６】
図８(b)に示すように、矢印B方向からの防水を行なうために、振動板本体１とエッジ２とにそれぞれ合成樹脂フィルムを加熱圧着や加熱吸着してフィルム層３,４を形成し、その後、振動板本体１と、エッジ２とを接着する方法。
【０００７】
しかし、(1)のフリーエッジ振動板３に、防水性の高い樹脂を含浸する方法は、含浸する樹脂がシリコーン系、ワックス系、ふっ素系であり、その後の組み立て工程での接着性を疎外する等の問題がある。
【０００８】
又、(2)の振動板本体１とエッジ２とにフィルム層を形成し、その後、振動板本体１とエッジ２とを接着する方法では、図８(a)のエッジ２の端面２ａにフィルム層がないので、又、図８(b)の振動板本体１の端面１ａにフィルム層がないので、これら端面１ａ,２ａより水が侵入する問題がある。
【０００９】
そこで、特開平6-78393号公報には、図９に示すように、振動板本体１とエッジ２とを接着した後に、振動板全域にわたって、合成樹脂フィルムを加熱圧着や加熱吸着してフィルム層５を形成することが記載されている。
【００１０】
このような構成とすることで、振動板本体１やエッジ２の端面１ａ,２ａからの水の侵入を防止することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図９に示す構成の振動板では、薄いフィルムを用いてフィルム層５を形成する場合、エッジ２の材質がウレタンフォーム等の多孔質材料であると、フィルムの軟化具合や、圧力の具合により、フィルム層５にピンホールが発生し、防水性が低下する問題点がある。
【００１２】
逆に、厚いフィルムを用いてフィルム層５を形成する場合、振動板本体１より剛性のないエッジ２は、フィルム層の形成時に生じるフィルムの収縮や、残留応力の各環境下での緩和等により、引っ張られ、大きく変形してしまう問題点もある。
【００１３】
更に、フィルムの硬度が低いと、フィルム剛性が低下し、作業性が悪いという問題点もある。
又、フィルムに耐熱性がないと、高温下に長時間放置された場合、フィルムが母材である振動板本体１やエッジ２に染み込み、防水性が低下する問題点もある。
【００１４】
又、更に、フィルムの耐熱性及び硬度が共に高すぎるフィルムの場合は、成形性や接着性を疎外する問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、振動板の全域にわたって設けられるフィルム層の適切な厚さを提供することにある。
【００１５】
又、本発明の第２の目的は、振動板の全域にわたって設けられるフィルム層の適切な材質を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１記載の発明は、振動板本体と、該振動板本体の外周縁に設けられ、前記振動板本体と異なる材質のエッジとからなる電気音響変換器用振動板であって、前記電気音響変換器用振動板の少なくとも一面の全域に厚さ25〜45μmの合成樹脂フィルム層を設け、更に、前記合成樹脂フィルム層は、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及びそれらの金属塩化物を含むエチレン系共重合体樹脂にポリエチレンを1％〜40％重量部ブレンドした材質であることを特徴とする電気音響変換器用振動板である。
【００１７】
振動板本体とエッジとを接着した後に、振動板の全域にわたって合成樹脂フィルム層を形成したことにより、エッジ単体にフィルム層を形成する場合に比べ、エッジの形状保持性が上がり、変形を抑えることができる。
【００１８】
又、エッジの端面や振動板本体の端面も合成樹脂のフィルム層で覆われるので、端面からの水の侵入がなくなり、防水性が向上する。
更に、合成樹脂フィルム層の形成は、一工程ですむので、振動板本体及びエッジとにそれぞれフィルム層を形成するのに比べ、コストを低減できる。
【００１９】
又、更に、合成樹脂フィルム層の厚さを25〜45μmとしたことにより、変形の少ない、防水性に優れた電気音響変換器用振動板を得ることができる。
【００２０】
合成樹脂フィルム層をモノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及びそれらの金属塩化物を含むエチレン系共重合体樹脂にポリエチレンを1％〜40％重量部ブレンドした材質とすることで、良好な防水性、温度変化による変形の少なさ、高い耐熱性、良好な作業性を得ることができる。
【００２１】
特に、本発明によれば、ダストキャップをはじめ、特に変形を起こしやすく、質量増加が性能に大きな影響を与えるサブコーンやツイータにも使用でき、大きな効果が得られる。
【００２２】
尚、モノカルボン酸を含むものとしては、エチレン・アクリル酸、エチレン・メタアクリル酸等がある。
ジカルボン酸を含むものとしては、エチレン・エチルアクリレート・マレイン酸等がある。
【００２３】
ジカルボン酸無水物としては、エチレン・エチルアクリレート・無水マレイン酸等がある。
それらの金属塩化物としては、エチレン・メタアクリル酸、メタアクリル酸金属塩、エチレン・エチルアクリレート・マレイン酸金属塩等がある。
【００２４】
又、ポリエチレン及びエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・メチルメタアクリレート共重合体に後からアクリル酸、無水マレイン酸等をグラフト共重合したものも含む。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の前記合成樹脂フィルム層は、加熱圧着、加熱吸着のうちどちらか一方の方法により形成されることを特徴とする電気音響変換器用振動板である。
【００２６】
合成樹脂フィルム層を加熱圧着、加熱吸着のうちどちらか一方の方法により形成することにより、容易且つ均一な厚さの合成樹脂フィルム層を形成することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。尚、本実施の形態例では、電気音響変換器用振動板として、スピーカ用のフリーエッジ振動板を用いて説明を行なう。
【００２８】
図１は本発明の実施の形態例のフリーエッジ振動板の断面図である。図において、フリーエッジ振動板１３は、振動板本体１１と振動板本体１１の外縁部に接着されたエッジ１２とから構成されている。
【００２９】
そして、フリーエッジ振動板１３の裏面の全域にわたって、厚さ25〜45μmの合成樹脂フィルム層１５が形成されている。
次に、上記構成のフリーエッジ振動板１３の製造方法を説明する。
【００３０】
(1) エチレン・エチルアクリルコート・無水マレイン酸三元共重合体樹脂にポリエチレンを30％重量部ブレンドし、押出成形法にて、厚さ約35μmの合成樹脂フィルム２０を製造する。
【００３１】
(2) NBKP(針葉樹晒クラフトパルプ)を湿式抄造法により所定の形状に抄紙し、プレス乾燥した後、所定の寸法に打ち抜いて、振動板本体１１を製造する。尚、本実施の形態例の振動板本体１１の質量は約1.4gとした。
【００３２】
(3) エーテル系ウレタンフォームを所定の形状にプレス加熱成形し、所定の寸法に打ち抜いてエッジ１２を製造する。
(4) 振動板本体１１とエッジ１２とをゴム系の接着剤で貼り合わせ、フリーエッジ振動板１３を製造する。
【００３３】
これ以降は、図２に示す装置を用いる。図において、２７はフリーエッジ振動板１３が載置される振動板受け治具である。この振動板受け治具２７のフリーエッジ振動板１３が載置される面と、下部に形成された室２５との間には、吸引管路２６が複数形成されている。そして、図示しない吸引ポンプにより、室２５及び吸引管路２６内の空気は、吸引孔２８を介して吸引されるようになっている。
【００３４】
振動板受け治具２７上には、合成樹脂フィルム２０を保持し、振動板受け治具２７に対して接近/離反可能なクランプ２４が設けられている。２９はクランプ２４上に設けられ、合成樹脂フィルム２０を加熱する遠赤外線ヒータである。
【００３５】
(5) フリーエッジ振動板１３を振動板受け治具２７に載せる。
(6) 合成樹脂フィルム２０をクランプ２４にセットする。
(7) 遠赤外線ヒータ２９に通電し、合成樹脂フィルム２０を約4秒間加熱して、軟化させる。
【００３６】
(8) クランプ２４を用いて、合成樹脂フィルム２０をフリーエッジ振動板１３上に移動させ、図示しない真空ポンプにより振動板受け治具２７の室２５及び吸引管路２６内部の空気を吸引孔２８から吸出し、合成樹脂フィルム２０をフリーエッジ振動板１３の裏面上に密着させる。
【００３７】
(9) 合成樹脂フィルム２０をフリーエッジ振動板１３上に強固に密着させるために、真空吸着を停止した後、約20秒間遠赤外線ヒータ２９で加熱し、フリーエッジ振動板１３の裏面上に合成樹脂フィルム層１５を形成する。
【００３８】
(10) フリーエッジ振動板１３の内径,外径を所定の寸法に打ち抜く。
上記構成によれば、振動板本体１１とエッジ１２とを接着した後に、フリーエッジ振動板１３の裏面の全域にわたって合成樹脂フィルム層１５を形成したことにより、エッジ１２単体にフィルム層を形成する場合に比べ、エッジ１２の形状保持性が上がり、変形を抑えることができる。
【００３９】
又、エッジ１２の端面や振動板本体１１の端面も合成樹脂フィルム層１５で覆われるので、端面からの水の侵入がなくなり、防水性が向上する。
更に、合成樹脂フィルム層１５の形成は、一工程ですむので、振動板本体１１及びエッジ１２とにそれぞれフィルム層を形成するのに比べ、コストを低減できる。
【００４０】
又、更に、合成樹脂フィルム層１５の厚さを25〜45μmとしたことにより、変形の少ない、防水性に優れたフリーエッジ振動板１３を得ることができる。
尚、本発明は、上記実施の形態例に限定するものではない。
【００４１】
(1) 上記実施の形態例では、合成樹脂フィルム層１５をフリーエッジ振動板１３の裏面全域にわたって形成したが、図３(a)に示すように、フリーエッジ振動板１３の表面全域にわたって形成してもよい。更に、図３(b)に示すように、合成樹脂フィルム層１５をフリーエッジ振動板１３の表面及び裏面全域にわたって形成してもよい。
【００４２】
(2) 上記実施の形態例の合成樹脂フィルム層１５の厚さは、35μmとしたが、25〜45μmの範囲の厚さであれば、変形の少ない、防水性に優れたフリーエッジ振動板１３を得ることができる。
【００４３】
(3) 上記実施の形態例では、図２に示す装置を用いて、合成樹脂フィルム２０をフリーエッジ振動板１３に対して加熱吸着して合成樹脂フィルム層１５を形成したが、図４に示すような装置を用いて、加熱圧着して合成樹脂フィルム層１５を形成してもよい。
【００４４】
図４において、３７はフリーエッジ振動板１３が載置される振動板受け治具である。この振動板受け治具３７のフリーエッジ振動板１３が載置される面と、下部に形成された室３５との間には、排気管路３６が複数形成されている。又、室３５は排気口３８を介して外部に開放されている。
【００４５】
振動板受け治具３７上には、合成樹脂フィルム２０を保持し、振動板受け治具３７に対して接近/離反可能なクランプ３４が設けられている。４０はクランプ３４上に設けられ、合成樹脂フィルム２０を挟んで、振動板受け治具３７上に載置されるエアー加熱・加圧治具である。
【００４６】
このエアー加熱・加圧治具４０には、内部の空気を加熱するヒータ４１が設けられ、更に、図示しないブロアーからの加圧エアーが吸気孔４２を介して内部に導入されるようになっている。
【００４７】
尚、振動板受け治具３７の上部と、エアー加熱・加圧治具４０の下部には、断熱材４３,４４が設けられている。
この装置の動作を説明すると、クランプ３４にセットされた合成樹脂フィルム２０を振動板受け治具３７上に載置し、さらにその上に、エアー加熱・加圧治具４０を載置する。
【００４８】
そして、ヒータ４１に通電し、ブロアーを駆動し、加圧エアーをエアー加熱・加圧治具４０内に導入する。導入された加圧エアーは、ヒータ４１によって加熱され、合成樹脂フィルム２０を軟化させ、合成樹脂フィルム２０をフリーエッジ振動板１３の裏面に熱圧着させる。
【００４９】
(5) 上記実施の形態例では、合成樹脂フィルム層１５の材質をエチレン・エチルアクリルコート・無水マレイン酸三元共重合体樹脂にポリエチレンを30％重量部ブレンドしたものとしたが、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及びそれらの金属塩化物を含むエチレン系共重合体樹脂にポリエチレンを1％〜40％重量部ブレンドした材質であればよい。
【００５０】
【実施例】
本願発明者は、本発明の効果を確認するために、様々な種類の合成樹脂フィルム層をフリーエッジ振動板１３の裏面全域にわたって形成し、作業性と、初期特性,80℃,110℃下での防水性,変形度との評価試験を行なった。その結果を図５に示す。
【００５１】
尚、初期特性とは、耐熱試験等の強制劣化試験を行なう前の状態、つまり、環境や経時の影響を受ける前の特性をいう。
又、耐熱性80℃は、ホーム用に適用される耐熱温度で、この温度で不合格の場合は、ホーム用でも使用不可とする。
【００５２】
更に、耐熱性110℃は、車載用に適用される耐熱温度で、この温度で不合格の場合は、車載用では使用不可とする。
尚、防水性の試験方法は、図６に示すような器具を用いて試験を行なった。図において、パッキン１０１,１０２とによりシールされた下筒１００と上筒１１０との間に、裏面全域にわたって合成樹脂フィルム層１５が形成されたフリーエッジ振動板１３を配設し、上筒１１０内に水深(H)20mmとなるように水道水を注入し、24時間放置後の水の染み出し具合を評価した。判定基準は、フリーエッジ振動板の表面に少しでも水が染み出したら不合格とした。
【００５３】
変形度の試験は、フリーエッジ振動板１３を50℃,90％RH中に3時間放置し、その後、20℃,65％RH中に1時間放置した後の変形度を評価した。判定基準については、各部の寸法が公差以内に収まっていれば合格、一つでも外れていれば不合格とした。
【００５４】
耐熱性の試験は、フリーエッジ振動板１３を所定の温度にセットされた恒温槽の中に96時間放置し、防水性と変形度とを評価した。判定基準は、変形度の場合と同様とした。
【００５５】
図５からわかるように、使用可能なフィルム厚は、25μm〜45μmであり、高い耐熱性が要求される車載用を考慮すれば、好ましくは、30〜40μmである。
又、本発明の樹脂(エチレン系三元共重合体+ポリエチレン)を用いたものは、総合評価で合格となるフィルム厚の範囲が広く、量産時のいろいろなばらつきを考えた場合、他のものに比べ、より安定した製品の提供が可能となる。
【００５６】
更に、同じ機能であれば、フィルム厚を薄くすることができるため、結果的に振動板質量を軽くすることができ、スピーカの性能向上に寄与できる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明によれば、合成樹脂フィルム層の厚さを25〜45μmとしたことにより、変形の少ない、防水性に優れた電気音響変換器用振動板を得ることができる。
【００５８】
合成樹脂フィルム層をモノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物及びそれらの金属塩化物を含むエチレン系共重合体樹脂にポリエチレンを1％〜40％重量部ブレンドした材質とすることで、良好な防水性、温度変化による変形の少なさ、高い耐熱性、良好な作業性を得ることができる。
【００５９】
請求項２記載の発明によれば、合成樹脂フィルム層を加熱圧着、加熱吸着のうちどちらか一方の方法により形成することにより、容易且つ均一な厚さの合成樹脂フィルム層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例のフリーエッジ振動板の断面図である。
【図２】加熱吸着法で図１に示す合成樹脂フィルム層を形成する際に使用する装置の構成図である。
【図３】他の実施の形態例を説明する構成図である。
【図４】加熱圧着法で図１に示す合成樹脂フィルム層を形成する際に使用する装置の構成図である。
【図５】実施例での評価試験の結果を示す図である。
【図６】実施例での防水性の試験に用いる器具の構成図である。
【図７】フリーエッジ振動板の断面図である。
【図８】防水性を持たせた従来のフリーエッジ振動板の要部断面図である。
【図９】防水性を持たせた従来のフリーエッジ振動板の断面図である。
【符号の説明】
１１  振動板本体
１２  エッジ
１３  フリーエッジ振動板(電気音響変換器用振動板)
１５  合成樹脂フィルム層
【図１】
0003943218.tif 000002
【図２】
0003943218.tif 000003
【図３】
0003943218.tif 000004
【図４】
0003943218.tif 000005
【図５】
0003943218.tif 000006
【図６】
0003943218.tif 000007
【図７】
0003943218.tif 000008
【図８】
0003943218.tif 000009
【図９】
0003943218.tif 000010