JP6240893B2 - 振動板と、これを用いたラウドスピーカ - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製の振動板を用いたラウドスピーカに関する。

以下、従来のラウドスピーカについて説明する。従来のラウドスピーカは、フレームと、磁気ギャップが形成された磁気回路と、樹脂製の振動板と、ボイスコイルとを含んでいる。振動板の外周部は、フレームに結合されている。ボイスコイルは、第１端と第２端を有している。ボイスコイルの第１端は、振動板へ結合されている。一方、ボイスコイルの第２端は、磁気ギャップへ挿入されている。

振動板は、熱可塑性の樹脂によって形成されている。なお、振動板の弾性率を向上するために、振動板は強化材を含んでいる。強化材としては、たとえばマイカやタルクなどの無機物を用いることができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開昭６３−２５６０９８号公報

振動板の弾性率を向上するために、強化材の含有量は多くする必要がある。しかしながら、従来の振動板に使用する強化材は比重が大きい。したがって、振動板が重いという課題を有していた。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、弾性率が大きく、かつ軽い振動板を提供することが目的である。

この目的を達成するために、振動板は、基体層と、コーティング層とを含んでいる。そして、コーティング層と基体層とは、積層されている。基体層は、第１樹脂によって形成されている。なお、基体層の比重は、０．９以上、１．３以下である。コーティング層は、第２樹脂と第１強化材とを含んでいる。なお、第１強化材には、有機物を含み、第１強化材の弾性率は８ＧＰａ以上である。これにより所期の目的を達成することができる。

以上のように本発明によれば、基体層は軽い。また、コーティング層は、軽く、かつ弾性率が大きい。したがって、振動板は軽く、かつ弾性率を大きくできる。

本発明の実施の形態のラウドスピーカの断面図 本発明の実施の形態の振動版の模式図

以下本実施の形態のラウドスピーカを、図１を参照しながら、説明する。図１は、ラウドスピーカの断面図である。ラウドスピーカ１１は、フレーム１２と、磁気ギャップ１３Ａを含む磁気回路１３と、ボイスコイル１４と、振動板２１とを含んでいる。振動板２１は、エッジ２４を含むことが好ましい。さらに、振動板２１は、ダストキャップ２５やサブコーンを含んでもかまわない。

磁気回路１３は、フレーム１２に結合されている。磁気回路１３は、内磁型であることが好ましい。この構成により、ラウドスピーカ１１を小さくできる。なお磁気回路１３は、内磁型に限られず、外磁型や、内磁型と外磁型とを組み合わせて用いても構わない。

振動板２１の外周部は、フレーム１２の前面側の端部に結合されている。ボイスコイル１４の第１端は、振動板２１へ結合されている。一方、ボイスコイルの第２端は、磁気ギャップ１３Ａへ挿入されている。

次に、図２を参照しながら、振動板２１について詳しく説明する。図２は、本実施の形態の振動板の模式図である。振動板２１は、基体層２２と、コーティング層２３とを含んでいる。そして、基体層２２と、コーティング層２３とは積層されている。なお、コーティング層２３は、基体層２２の一方の面に形成している。しかし、コーティング層２３は、基体層２２の両面に形成してもかまわない。

さらに、振動板２１は、複数の基体層２２を含んでもかまわない。この場合、基体層２２同士の間にコーティング層２３を形成することが好ましい。この構成により、コーティング層２３は、２枚の基体層２２の間を接着している。

基体層２２は、熱可塑性の第１樹脂２２Ａによって形成されている。なお、基体層２２の比重としては、比重が０．９以上、１．３以下であることが好ましい。そこで、基体層２２に使用する材料としては、たとえばオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンを用いることが好ましい。この構成により、基体層２２の比重を小さくできる。

基体層２２は、さらに第２強化材２２Ｂを含むことが好ましい。なお、第２強化材２２Ｂとしては、たとえば、マイカまたはタルクのうちの少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。この場合、第２強化材２２Ｂの含有量は、基体層２２の総重量に対して、１重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。この構成により、基体層２２の比重を０．９以上、１．３以下の範囲に設定できる。

次に、コーティング層２３について、説明する。コーティング層２３は、第２樹脂２３Ａと、第１強化材２３Ｂを含んでいる。なお、第１強化材２３Ｂの弾性率は、８ＧＰａ以上であることが好ましい。さらに好ましい第１強化材２３Ｂの弾性率は、１０ＧＰａ以上である。この構成により、コーティング層２３の弾性率の値は大きくなる。

基体層２２に使用する材料として、オレフィン系樹脂を用いる場合、第２樹脂２３Ａとしては、アクリル系樹脂、あるいはウレタン系樹脂のうちのいずれか一方、もしくはこれらの混合物を用いることができる。アクリル系樹脂やウレタン系樹脂は、オレフィン系樹脂と化学的に反応し、オレフィン系樹脂と接着する。したがって、基体層２２と第２樹脂２３Ａとの接着力が向上する。

さらに、第１強化材２３Ｂは、有機物を含むことが好ましい。このように、第１強化材２３Ｂに有機物を含んでいるので、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。したがって、コーティング層２３の弾性率が向上する。さらに、第１強化材２３Ｂと第１樹脂２２Ａとの結着力も向上する。したがって、基体層２２とコーティング層２３との密着力も向上する。

以上の構成により、振動板２１の弾性率が向上できる。さらに、振動板２１を非常に軽くできる。したがって、振動板２１の音速は、向上する。その結果、振動板２１の再生周波数の帯域を広くできる。

また、基体層２２は第１樹脂２２Ａによって形成されているので、振動板２１の内部損失の値は、大きい。さらに、コーティング層２３には第２樹脂２３Ａを含んでいるので、さらに振動板２１の内部損失を大きくできる。したがって、振動板２１の音圧周波数特性に、不要な共振点の発生を抑制できる。その結果、振動板２１の音圧周波数特性にピークやディップの発生を抑制できる。

なお、有機物は、リグニンであることが好ましい。リグニンは、高分子ポリフェノール化合物の重合体である。したがって、第２樹脂２３Ａと結着力が高い。したがって、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。

この場合、第１強化材２３Ｂの主成分としては、たとえば、プラントオパールであることが好ましい。プラントオパールの主成分は、二酸化珪素化合物である。すなわち、プラントオパールの主成分は無機物である。したがって、プラントオパールの弾性率は、非常に大きい。一般的にプラントオパールの弾性率は、１０ＧＰａ以上である。その結果、コーティング層２３の弾性率の値は大きくなる。

プラントオパールは植物から取り出されるので、第１強化材２３Ｂには微量のリグニンを含んでいる。この構成により、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。したがって、コーティング層２３の弾性率の値は大きくなる。

この場合、リグニンは、プラントオパールの表面に点在していることが好ましい。この構成により、第１強化材２３Ｂの表面積が大きくなる。その結果、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。あお、リグニンは、プラントオパールの表面の一部を覆っていてもかまわない。あるいは、リグニンは、プラントオパールの表面の全体を覆っていてもかまわない。

さらに、第１強化材２３Ｂとしては、竹のプラントオパールを用いることが好ましい。竹のプラントオパールは、特に竹の葉に多く含まれている。一般的に竹の葉は、工業的に使用されず、廃棄されることが多い。また、竹の生育は非常に早い。したがって、竹を伐採しても１年程度で竹林は、伐採前の規模にまで再生できる。そこで、第１強化材２３Ｂとして、竹の葉から抽出したプラントオパールを用いているので、限りある生物資源を有効に利用できる。

なお、第１強化材２３Ｂは、プラントオパールに限られない。第１強化材２３Ｂとしては、たとえば、竹のナノファイバを用いることができる。竹のナノファイバは、非常に硬い。一般的に竹のナノファイバの弾性率は、８ＧＰａ以上である。その結果、コーティング層２３の弾性率の値は向上する。また、竹のナノファイバには、リグニンを含んでいるので、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。したがって、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。

また、第１強化材２３Ｂの含有量は、振動板２１の総重量に対して、０．５重量％以上、１５重量％以下であることが好ましい。振動板２１には第１強化材２３Ｂを０．５重量％以上含んでいるので、振動板２１の弾性率が向上する。また、振動板２１には第１強化材２３Ｂを１５重量％以下含んでいるので、基体層２２とコーティング層２３との接合力が向上する。

さらに、コーティング層２３の厚みは、振動板２１の総厚さに対して、２％以上、８％以下であることが好ましい。この構成により、振動板２１の弾性率が向上する。

なお、コーティング層２３の厚みは、振動板２１の総厚さに対して３．５％以上であり、かつ６％以下であることがさらに好ましい。この構成により、振動板２１の弾性率の値はさらに大きくなる。

本発明にかかる振動板は、弾性率が大きく、かつ軽いという効果を有し、自動車等に搭載するラウドスピーカに用いると有用である。

１１ ラウドスピーカ
１２ フレーム
１３ 磁気回路
１３Ａ 磁気ギャップ
１４ ボイスコイル
２１ 振動板
２２ 基体層
２２Ａ 第１樹脂
２２Ｂ 第２強化材
２３ コーティング層
２３Ａ 第２樹脂
２３Ｂ 第１強化材
２４ エッジ
２５ ダストキャップ

Claims (15)

1. 第１樹脂によって形成され、比重が０．９以上、１．３以下の基体層と、
   第２樹脂と、弾性率が８ＧＰａ以上であり、かつ有機物を含む第１強化材とを含み、前記基体層に積層されたコーティング層と、
   を備えた、振動板。
2. 前記有機物は、リグニンである、
   請求項１記載の振動板。
3. 前記第１強化材は、竹のナノファイバである、
   請求項２記載の振動板。
4. 前記第１強化材は、プラントオパールである、
   請求項２記載の振動板。
5. 前記第１強化材は、竹のプラントオパールである、
   請求項２記載の振動板。
6. 前記第１強化材の弾性率は、１０ＧＰａ以上である、
   請求項１記載の振動板。
7. 前記第１強化材の含有量は、前記振動板の総重量に対して、０．５重量％以上、１５重量％以下である、
   請求項１記載の振動板。
8. 前記コーティング層の厚みは、前記振動板の総厚さに対して、２％以上、８％以下である、
   請求項１記載の振動板。
9. 前記コーティング層の厚みは、前記振動板の総厚さに対して３．５％以上であり、かつ６％以下である、
   請求項８記載の振動板。
10. 前記基体層は、さらに第２強化材を含む、
    請求項１記載の振動板。
11. 前記第２強化材は、マイカまたはタルクのうちの少なくともいずれかである、
    請求項１０記載の振動板。
12. 前記第２強化材の含有量は、前記基体層の総重量に対して、１重量％以上、４０重量％以下である、
    請求項１１記載の振動板。
13. 前記第２樹脂は、アクリル系樹脂、あるいはウレタン系樹脂のうちの少なくともいずれかを含む、
    請求項１記載の振動板。
14. 前記第１樹脂は、オレフィン系樹脂である、
    請求項１記載の振動板。
15. フレームと、
    前記フレームに結合され、磁気ギャップを含む磁気回路と、
    外周部が前記フレームに結合された請求項１記載の振動板と、
    第１端と第２端を有し、前記第１端が前記振動板へ結合され、かつ前記第２端が前記磁気ギャップへ挿入されたボイスコイルと、
    を備えた、ラウドスピーカ。

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