JP4282872B2

JP4282872B2 - 電気音響変換器用振動板

Info

Publication number: JP4282872B2
Application number: JP2000116088A
Authority: JP
Inventors: 文輝新宮
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: JP2001309484A

Description

【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】
【発明が解決しようとする課題】
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、高帯域、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】
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、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電気音響変換器用振動板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、高融点の芯材１ａの外周に、芯材１ａより低融点の鞘材１ｂ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１を同方向に配列し、これら第１のフィラメント１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１を配列し、ネット状の織物もしくは編物を構成し、この織物もしくは編物の両面に、前記鞘材１ｂより高融点の樹脂フィルム３をそれぞれ配置し、芯材１ａは溶融させることなく各鞘材１ｂの交絡点付近を溶着し、かつ前記第１のフィラメント１の鞘材１ｂと接触する前記樹脂フィルム３とを熱融着させ積層構造としたことを特徴とする。
【０００７】
また、この場合、両面に樹脂フィルムを熱融着積層したものにおいて、何れか一方の樹脂フィルムの厚みを厚くしたことに特徴を有している。
【０００８】
また、芯材１ａと鞘材１ｂはそれぞれポリエチレンテレフタレートにて構成したことに特徴を有している。
【０００９】
あるいは、芯材１ａはポリエチレンテレフタレート、鞘材１ｂはナイロンからなることに特徴を有している。
【００１０】
あるいは、芯材１ａはポリエチレンテレフタレート、鞘材１ｂはポリプロピレン（ＰＰ）から構成したことに特徴を有している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明では、融点の異なる二つの樹脂材料からなる芯鞘構造の単糸のフィラメントをネット状に織り振動板基材２とし、その表面に薄い樹脂フィルム３を熱融着するが、この際、鞘材１ｂが熱融着層となり結着し芯材１ａはそのままなので、形態安定性、剛性を保持し、弾性率低下を招くことなく密度を下げ、かつ曲げ剛性を高めて歪を低減し、音速も向上し、高帯域化、高音質化の振動板を得ることができる。
【００１２】
【実施例１】
図１は本発明に用いられる単糸のフィラメント１の断面を示す。このフィラメント１は芯鞘構造をなし、芯材１ａ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１ｂ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２（ａ）は上記フィラメント１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。すなわち、複数の芯鞘構造の第１のフィラメント１を同方向に配列し、これら第１のフィラメント１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１を配列した織物を構成している。この織物が本発明の振動板基材２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２（ｂ）はこの振動板基材２を加熱した場合、フィラメント１の交絡点が鞘材１ｂの溶融により結着する様子を示す。
【００１５】
図３（ａ）は振動板基材２の表面に樹脂フィルム３をそれぞれ積層した状態の断面図を示す。この樹脂フィルム３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）、ＰＥＴ（ポリエーテルイミド）等が用いられる。また、この樹脂フィルム３の融点はフィラメント１の鞘材１ｂより高い。
【００１６】
図３（ｂ）は熱融着後の状態を示す。加熱により、鞘材１ｂの交絡点付近における鞘材同志が溶着するとともに、樹脂フィルム３より融点の低い鞘材１ｂが樹脂フィルム３を熱融着し積層一体化されるが、この際、芯材１ａ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１を作製する。このフィラメント１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１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、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３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、加圧を行い、図４に示すように、３層構造であって有効径φ２４．９５，厚み０．０７ｍｍ等の振動板４を作製した。
【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と振動板基材２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、金型から所望の形状に形成された振動板４を取り出せば良い。
【００２５】
この場合、高融点成分である芯材１ａ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４の物性を測定したところ、次に示す表１の通りであった。

【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５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。
【００２９】
この測定に用いられた３層構造の本発明にかかる振動板と、ＰＥＩからなる従来の樹脂フィルム振動板は次の表２の通りである。
【００３０】

【００３１】
図５において、図中Ａは本発明品、Ｂは従来品であり、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る。
【００３２】
なお、上記実施例において、フィラメント１の芯材１ａ、鞘材１ｂ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１ａをポリエチレンテレフタレートとし、鞘材１ｂ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。
【００３３】
また、芯材１ａをポリエチレンテレフタレート、鞘材１ｂ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。
【００３４】
また、樹脂フィルム３は振動板基材２の何れか一方の表面のみに熱融着させ、これを振動板として用いても良い。
【００３５】
また、振動板基材２の両者に樹脂フィルム３を積層させる場合、何れか一方の厚みを厚くしても良い。この場合、剛性を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明はいわゆるマクロスピーカに特に好適に使用できるものであるが、マイクロスピーカ以外のスピーカにも適用できることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、織物もしくは編み物からなる振動板基材２と、その表面に積層された樹脂フィルム３とにて構成したため、従来の樹脂フィルム単体での振動板に比べて、振動板基材２の表面に融着する樹脂フィルム３を薄く設定して全体重量を減らすことができ、密度を下げ、織物もしくは編み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、よって小形、小径のいわゆるマイクロスピーカ等に適用しても良好な音質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられるフィラメントの断面図を示す。
【図２】（ａ）はネット状に織ってなる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３】（ａ）は振動板基材の両面に樹脂フィルムを積層させた状態、（ｂ）は加熱、融着した状態を示す。
【図４】本発明の振動板の成形例の側面図を示す。
【図５】本発明と従来品との周波数特性の比較を示す。
【符号の説明】
１フィラメント
１ａ芯材
１ｂ鞘材
１ｃ鞘材が溶融した熱融着層
２振動板基材
３樹脂フィルム
４振動板
Ａ本発明品の周波数特性
Ｂ従来品の周波数特性

Claims

高融点の芯材（１ａ）の外周に、芯材（１ａ）より低融点の鞘材（１ｂ）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（１）を同方向に配列し、
これら第１のフィラメント（１）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（１）を配列し、ネット状の織物もしくは編物を構成し、
この織物もしくは編物の両面に、前記鞘材（１ｂ）より高融点の樹脂フィルム（３）をそれぞれ配置し、芯材（１ａ）は溶融させることなく各鞘材（１ｂ）の交絡点付近を溶着し、かつ前記第１のフィラメント（１）の鞘材（１ｂ）と接触する前記樹脂フィルム（３）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。
請求項１記載の両面に樹脂フィルムを熱融着積層したものにおいて、何れか一方の樹脂フィルムの厚みを厚くしたことを特徴とする電気音響変換器用振動板。
請求項１記載のものにおいて、芯材（１ａ）と鞘材（１ｂ）はそれぞれポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする電気音響変換器用振動板。
請求項１記載のものにおいて、芯材（１ａ）はポリエチレンテレフタレート、鞘材（１ｂ）はナイロンからなることを特徴とする電気音響変換器用振動板。
請求項１記載のものにおいて、芯材（１ａ）はポリエチレンテレフタレート、鞘材（１ｂ）はポリプロピレンからなることを特徴とする電気音響変換器用振動板。