JPS5858878B2 - スピ−カの振動板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三次元網状多孔質金属を芯材とし、その表面に
金属、プラスチック等の表面材をはり付けたスピーカの
振動板に関するものである。

スピーカの振動板はスピーカの能率を高めるために軽量
である必要があり、また振動板自体が振動中に変形しな
いように高剛性である必要がある。

このため振動板は低密度で弾性率の高い材料で作られる
ことが望ましい。

しかし低密度であってかつ高弾性の特性を持つ単一材料
はボロン、べＩＪ ＩＪウムなどの特別な材料しかなく
、容易にスピーカの振動板として使用することができな
い。

そこで従来より異なった材質の材料を複数組合せて複合
化したり、構造を工夫したりして所期の目標に合致した
振動板を得ようとしている。

構造を工夫したものとして、従来よりハニカムコアを芯
材として用い、この芯材の片面あるいは両面にアルミニ
ウム、チタン等の金属の箔をはり付け、サンドインチ構
造にした振動板がある。

第１図にこのような構造の振動板を示す。

第１図に示す振動板は芯材１がハニカム構造をなし、こ
の芯材１の両面にアルミニウム、チタン等の表面材２−
１゜２−２がシート状接着剤３−１．３−２で接着され
、芯材１の通気性をなくすと同時に補強を兼ねている。

芯材１はこれの質量をできるだけ小さくするために薄い
板材で作られているため、芯材１と表面材２−１．２−
２の接触部分は第２図ａに示すように線接触となり、両
者の接触面積はわずかである。

そこで芯材１と表面材２１．２−２を接着剤１１．１２
で接着した場合、接着剤３−１．３−２は第２図すある
いは第２図Ｃに示すような状態となる。

第２図すに示す状態は接着剤３１．：３−２が芯材１の
それぞれの両側面に付着され、表面材２−１．２−２に
は芯材１が接触している部分の近くにわずかに付着され
た場合を示す。

この場合には接着剤の使用量が少ないため振動板の質量
をそれほど増加させないが、芯材１と表面材２−１゜２
−２との接着面積がせまく接着剤の使用量が少ないため
、表面材２ｉ、２−２が芯材１よりたやすく剥離してし
まい振動板として使用できない。

また第２図Ｃに示す状態は接着剤３１．３−２が表面材
２−１．２−２の全面に付着され、さらに芯材１のそれ
ぞれの両側面に付着された場合を示す。

この場合には接着剤３−１．３−２が表面材２−１．２
−２の全面に付着し、接着剤の付着面積が広がるため、
接着強度が上がり、表面材２１．２−２も容易に剥離し
なくなる。

しかし接着剤の使用量が増加するためこの接着剤の重量
によって振動板の質量が増加し、スピーカの能率が低下
する欠点がある。

またハネカム構造の芯材の代りに、多数の連続する孔を
有する三次元網状多孔質金属を用い、この多孔質金属の
表面に表面材を接着した振動板が提案されている。

このような振動板は例えば特開昭５２−７８４２５号公
報に記載されている。

ここに記載されている振動板は空孔率が９０〜９８％の
多孔質金属の表面に合成樹脂で作られた表面層を接着剤
で接着し、しかる後に所定の形状にプレス加工を施して
振動板を得るものである。

そしてこの振動板に使用される多孔質金属は例えば特開
昭５４−１７３２１号公報に記載された方法により得る
ことができる。

多孔質金属は空孔率が９０〜９８％と大きな空間を持っ
ているためこれをアルミニウム等で構成し振動板として
使用した場合には振動板が軽量となり、かつ剛性も大き
くなり良好な振動板が得られる。

しかし空孔率の大きい多孔質金属は第３図に示すように
３次元の網目状をなしており、線状の多数の骨格７と、
連結する空孔８で構成されるため、その表面は多数の骨
格の端部で作られ、これに表面材を接着する場合、容易
に接着できないという欠点がある。

即ち第３図に示す多孔質金属４の表面は網目を切断した
場合と同じように、網の目を作る多数の骨格７が切断さ
れ、その切断部が露出した状態となるため、これに表面
材を接触した場合には表面材と骨格は点接触となり、単
に接着剤を塗布して接着しても充分な接着強度が得られ
ない。

これはハニカム芯材と表面材との極細線の突当て接着よ
りも、さらに接着有効面積の少ない苛酷な条件下におけ
る接着となり、少量・軽質の接着剤をもって必要な接着
強さを得ることは期待し難い。

実用的には、ハニカム芯材の例に見るように、シート状
接着剤、それもハニカム芯材で用いたものよりも厚手の
、換言すれば重量の大きい接着剤を用いることになる。

上記したように、従来技術によっては振動板が本来備え
ていなければならない特性である軽量化を阻害しつＳま
た、接着操作の困難さを併う。

本発明は、上記した従来技術における欠点を除き、軽量
化を阻害しないように、少量の接着剤をもって、三次元
網状構造の金属と表面材とを強固に結合したサンドイン
チ構造の振動板を得るものである。

以下本発明になるスピーカの振動板を図に示す実施例に
よって説明する。

第６図は本発明になる振動板の一実施例を示す断面図で
、４は三次元網状多孔質金属でアルミニウム等の軽い金
属で作られている。

１１はこの多孔質金属４の表面に付着されたアルミニウ
ム等の金属箔あるいは合成樹脂シートからなる表面材で
、この表面材１１は発泡性接着剤９で多孔質金属４に接
着されている。

そして振動板は多孔質金属４と表面材１１及び発泡性接
着剤９で構成されている。

ここで使用される多孔質金属は、例えば特開昭５４−１
７３２１号。

公報に記載された方法で作られた多孔質金属で、空孔率
が９０〜９８％のものが使用される。

発泡性の接着剤９は多孔質金属４の空孔８の内部で発泡
し、多数の骨格７の周囲にからみ付いて接着強度を上げ
、かつ接着剤９の使用量を減らして振動板の質量の増加
を防止している。

第６図に示す振動板を得るには、多孔質金属４の骨格７
の間の空孔部８に接着剤９が良好に流入できるように、
接着剤としては流動性、ぬれ性が良好なエポキシ系接着
剤、フェノール系接着剤、アクリル系接着剤などを選び
、さらに、骨格７を接着剤９で広く覆った時に、その量
の増加と共に重量増加がおこるので、重量低減のために
、接着剤の高倍率発泡化により重量低減を講じている。

そして表面材１１の金属箔またはプラスチックシート上
に、接着剤９を塗布する。

塗布はスプレー法、刷毛塗りの何れでも良いが、表面材
の各部に均一の厚さで塗られる。

これは、接着剤の塗布量が、接着剤の発泡倍率と並んで
、接着剤９が骨格７を覆う範囲をきめ、同時にサンドイ
ンチ構造体としての局所的な面密度（単位面積当りの重
量・ｇｒ／ａｉ）をきめることによっている。

接着剤９の塗布量は、その塗布膜の発泡倍率を考慮して
適宜きめることができる。

このようにしてでき上った接着剤塗布膜性き金属箔を、
接着剤塗布面が多孔質金属４と接するようにして多孔質
金属４に押当てて、これを接着剤９によってきまった温
度と時間で加熱する。

すると接着剤９は多孔質金属４の空孔８内で発泡して、
その容積を増加する。

この時、接着剤９の膨張はすべて多孔質金属４の空孔８
に向けて進んで骨格７を覆う。

この様子を第４図に示す。第４図ａは多孔質金属の表面
を拡大して示した平面図で、断面三角形状の骨格７が間
隔をおいて点在している。

そしてこの骨格７の間に流入した接着剤を加熱すると、
第４図すに示すように接着剤９は発泡して骨格７の周囲
を覆い、かつ多孔質金属の表面積を増加させる。

なお、得られたサンドインチ構造の板の多孔質金属と表
面材との接着強さは、１８００引きはがし試験では、１
ｋｇ／幅ＩＱｍｉ以上であり、接着剤と表面材との界
面で破断している。

振動板としては十分な接着強さを保持している。

多孔質金属の空孔内への発泡した接着剤の押込みによっ
て振動板としての減衰特性が大きくなり、分割共振点に
おける尖鋭度の低減に役立っている。

なお、この発明でいう発泡性接着剤とは、エポキシ、フ
ェノール、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂に硬化剤、
硬化助剤、触媒などを加えたもの、ポリエチレン、ポリ
塩化ビニール、ポリアミド、ポリ酢酸ビニール、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂および天然
ゴム、二） Ｉ）ルゴム、クロロプレンゴムなどに、発
泡剤として例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイ
ソブチロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン、パラトルエンスルホニルヒドラジド、４・４′オキ
シビスベンゼンスルホニルヒドラジドなどの内の一種ま
たは二種加えたものを、発泡剤の分解温度以下でミキシ
ングロール、またはコニーダにて混合し、これをシート
、棒、粒状体に成形したものおよび上記混合物を溶剤に
溶かすかまた分散させて塗料にしたものを指す。

また、上記に示した発泡性接着剤は、発泡により膨張し
、その見掛けの容積が２倍ないし３０倍に、これに伴も
なって嵩密度が小さくなるものである。

以下本発明の振動板の具体的な製造方法を説明する。

実施例 １ 接着力増大、弾性率向上および靭性向上に寄与するエポ
キシ樹脂３種、こＸでは、エピコートＡ３２８．６０重
量部、エピ−’ −トＡＩｏ０２および熱可塑性エポキ
シ樹脂（ユニオンカーバイド＝ＰＫＨＨ）１０重量部を
温度１８０℃で加熱し、溶融・混合する。

而して、この混合物を室温まで冷却して塊状物をつくる
。

続いて、上記で得た塊状物１００重量部に、さらに硬化
剤ジシアンジアミド６重量部、発泡剤アゾビスイソブチ
ロニトリル５重量部を加え、これを温度９０℃圧力５０
ｋｇ／ｉの条件で加熱・加圧して厚さ５０ Ｐｍの発泡
性接着剤フィルムを得た。

次いで、爾後の操作状況を第５図に示す。

即ち、鋳造法によるアルミニウム多孔質金属４（厚す６
朋、空孔率９８％、引張強さ０．０６ ｋｇ／ｍｙｉ
）を芯材とし、アルミニウム箔（ＪＩＳＨ４１６０）を
表面材１１として、両者の中間に上記で得た発泡性接着
剤シート１０を介在させる。

次いで、表面材１１側から多孔質金属４の座屈荷重以下
の圧縮力１２を加え、かつ、温度１５０℃ないし１７０
℃で加熱して３０分間保持する。

この間に、発泡性接着剤１０は、発泡・膨張して多孔質
金属４の空孔８に浸入し、第４図および第６図に示すよ
うに骨格７を包み込み、ざらに空孔８を埋めて、多孔質
金属芯材４と表面材１１を強固に接着する。

上記で得た発泡性接着剤の発泡倍率約３倍であり、多孔
質金属と表面材との接着強さく１８０゜引きはがし）は
、２．５ ｋｇ／幅２幅間５朋った。

また、この構成による板の嵩密度（ρ）は０．１９ ／
ｃｙｒＸ。

弾性率（Ｅｌ）は０．５ Ｘ １０１１ｄｙｎｅ／ｃｎ
？、これから求めた比弾性率（Ｅ１／ρ）は５ Ｘ １
０ ” ｃｙｙｔ／ｓｅｅ ２であった。

実施例 ２ 実施例１で用いたエピコー１−Ａ８２８に変えてニトリ
ルゴム（ハイカーＣＴＢＮ）を用い、その他の配合物、
配合量は同じくして、これに触媒トリフェニールホスフ
ィン０．２重量部を加えて、温度１５０℃で４時間実施
例１．と同じ方法でかきまぜ・混合し、さらに室温まで
冷却して熱硬化性樹脂塊状物を得た。

続いて、上記で得た塊状物１００重量部に、さらに、硬
化剤ジシアンジアミド６重量部、発泡剤アゾジカルボン
アミド８重量部を加え、この混合物を押出成形機のダイ
ス温度８０℃以下でシート状に成形し厚さ５０ Ｐｍの
発泡性接着フィルムを得た。

次いで、実施例１と同方法・条件で多孔質金属芯材とア
ルミニウム箔表面材とを接着した。

上記で得た発泡性接着剤の発泡倍率は約５倍であり、多
孔質金属芯材とアルミニウム箔表面材との１８０°引き
はがしによる接着強さは２．２ ｋｇ／幅２５ｍ＋＋＋
であった。

また、この構成による板の嵩密度は０．０９５ Ｅｌ／
Ｃｉ、、弾性率は０．４５ Ｘ １０”ｄｙｅｎ／ａｎ
ｔ、比弾性率は４．７４ Ｘ １０ ” ｃｒｉｔ／
ｓｅｃ ２であった。

実施例 ３ 実施例１で得た主材に硬化剤および発泡剤を加えた組成
物１００重量部をメチルエチルケトン１００重量部に分
散・懸濁して、これを実施例１で用いたアルミニウム箔
にスプレ塗布して１１０℃熱風気流中で２０分間風乾し
た。

アルミニウム箔表面に形成された発泡性接着剤の塗膜の
厚さは３５Ｐｍであった。

上記で得た発泡性接着剤膜付きアルミニウム箔を表面材
として、実施例１と同方法・条件で多孔質金属を芯材と
して両者を接着した。

接着剤の発泡倍率は３．３倍であり、１８００引きはが
しによる接着強さは２ ｋｇ／幅２幅間５朋った。

また、この構成による板の特性値は実施例１１品と同等
であった。

実施例 ４ 実施例２で得た主材に硬化材および発泡剤を加えた組成
物１００重量部をアセトン８０重量部に分散・懸濁しこ
れを実施例１で用いたアルミニウム箔にスプレ塗布して
１１０℃熱風気流中で２０分間風乾した。

アルミニウム箔表面に形成された発泡性接着剤の塗膜の
厚さは４０ ｉＬｍであった。

上記で得た発泡性接着剤膜付きアルミニウム箔を表面材
として、実施例１．と同方法・条件で多孔質金属を芯材
として両者を接着した。

接着剤の発泡倍率は５．２倍であり、１８００引きはが
しＩこよる接着強さは２．５ ｋｇ／幅２５韮であった
。

また、この構成による板の特性値は実施例２品と同等で
あった。

以上に個別的な実施例を示した。

その他に実施例１ないし４に用いたエポキシ樹脂に変え
てポリエチレン、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂を用い
ることもできる。

この場合には発泡剤の分解温度は、夫々の樹脂の熱軟化
温度と同等かもしくはそれ以上の温度のものを用いるこ
とが良い。

発泡性接着剤の特性は、熱硬化性樹脂を使ったものの方
が熱可塑性樹脂使用品よりも、耐用温度が高く、接着力
が太きい。

また、熱可塑性樹脂による発泡性接着剤は柔軟性がある
ので、合目的的に使い分けることが重要である。

以上述べたように本発明になるスピーカの振動板は、接
着面積が少なく、その接着部が針金の尖端状になってい
る３次元網状多孔質金属と金属箔またはプラスチックシ
ートとを発泡性接着剤１こより接合したため振動板を軽
くすることができ、表面材の接着も重量／容積比の小さ
い接着剤で十分な接着強さを得ることができる。

また、この接着剤は、芯材の空孔を充てんするので、振
動板の分割共振点において生じる尖鋭度の低減にも効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のハニカム芯材と表面材をシート状接着材
によって接合した振動板の斜視図、第２図は第１図に示
したハニカム芯材と表面材との接合部の断面図、第３図
は三次元網状多孔質金属の一例を示す図、第４図は三次
元網状金属と接着剤との接着状況および芯材の接着部と
なる芯材金属尖端の拡大図、第５図は本発明の振動板の
分解図、第６図は本発明の振動板の断面図である。 ４：多孔質金属、７：骨格、８：空孔、１１：表面材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属箔、またはプラスチックシートを表面材に、三
   次元網状多孔質金属を芯材に用い、これらの中間に発泡
   接着剤を介在させて表面材と芯材とを結合したスピーカ
   の振動板。 ２ 前記接着剤を表面材から芯材側に向かって５倍乃至
   ３０倍発発泡膨張させて表面材、芯材とを結合したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載されたスピー
   カの振動板。