JPH02274098A - スピーカー用の振動板とボイスコイルボビンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、スピーカー用の振動板とボイスコイルボビ
ンの製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 先ずスピーカー用の振動板について説明する。

一般にスピーカー用の振動板はその性能としてピストン
運動領域を広げるために、それ自体の比弾性率Ｅ　／　
Ｐ　（Ｅ：ヤング率、Ｐ：密度）がなるべく太きく、高
音域の周波数特性を滑らかにし、時間軸方向の減衰特性
を良くするために適度の内部損失を有することが必要と
されている。

従来上記のＥ／Ｐを大きくする目的で、紙パルプを主体
とする振動板に炭素繊維を混入する方法等が採用されて
おり、また近年ではプラスチック材料に炭素繊維やマイ
カ等を混入して上記Ｅ／Ｐの改善が行なわれて来た。一
方向部損失を増す目的では各種の有機系塗料を振動板に
含浸する方法が採用されている。

次にスピーカー用のボイスコイルボビンについて説明す
る。一般にボイスコイルボビンの性能としては、振動の
エネルギーを忠実に振動板に伝達するために比弾性率Ｅ
／Ｐがなるべく大きく、再生音の時間軸特性を良くする
ために適度な内部損失を有することが必要とされている
。

従来上記のＥ／Ｐを大きくするにはアルミ、チタン、ジ
ュラルミン等の金属箔をロールした金属ボビンや、樹脂
系のシートを用いていたものがあった。また内部損失を
増す目的ではクラフト紙等の繊維系のシートを用いてい
た。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような紙パルプに炭素繊維を混入する振動板の製
造方法では、炭素繊維の混入量に限度がありＥ　／　Ｐ
　’（７）増加は多くを望めず、またプラスチック材料
に炭素繊維やマイカ等を混入する振動板の製造方法では
、溶融粘度が上昇して成形上の制約を受け、また有機系
塗料を振動板に含浸する方法では内部損失が増加する反
面Ｅ／Ｐが低下する等の問題点がある。

以上のようにＥ／Ｐおよび内部損失の両者に対する要求
を同時に満足させることはほとんど不可能であった。

この発明の第１の発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので、Ｅ／Ｐができるかぎり高く、しかも適
度に高い内部損失を持つスピーカー用の振動板の製造方
法を得ることを目的とする。

また一方金属系の従来のボイスコイルボビンでは、スピ
ーカーの動作時にボイスコイルボビン表面にうず電流が
発生し、振動板の振幅が抑えられ音圧レベルの低下を招
いた。また他面では熱伝導率が大きいため、ボイスコイ
ル巻線部の温度上昇時にボイスコイルボビン部も高温と
なり、このボイスコイルボビンに接着されている振動板
やその接着剤に損傷を与える傾向があった。またクラフ
ト紙等繊維系のボイスコイルボビン材では強度が十分に
とれず、ボイスコイルボビン自らが共振してしまい、異
常音や振動板のローリングを引きおこす傾向があった。

その他従来のボイスコイルボビンではシート状の材料を
ロールして用いるためにスリット状の継ぎ目ができる等
の問題点もあった。

この発明の第２の発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、Ｅ／Ｐができるかぎり高く、適
度に高い内部損失を持つスピーカー用ボイスコイルボビ
ンの製造方法を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明であるスピーカー用の振動板の製
造方法では、熱可塑性液晶ポリマーそのもの、またはこ
れと別の熱可塑性樹脂とのブレンド品を成形型を使用し
て所定形状に成形し、成形完了後にその表面に紫外線を
照射して表面変質を行っている。

またこの発明の第２の発明であるボイスコイルボビンの
製造方法では、°熱可塑性液晶ボ・リマーそのもの、ま
たはこれと別の熱可塑性樹脂とのブレンド品を成形型を
使用して所定形状に成形し、成形完了後にその表面に紫
外線を照射して表面変質を行っている。

［作　用］ この発明のスピーカー用の振動板およびボイスコイルボ
ビンに使用される熱可塑性液晶ポリマーは、その溶融体
が成形時に表層部と中央部とで異なるせん断力を受け、
流動方向に配向しながら冷却固化するため、当該液晶ポ
リマーの配向により振動板およびボイスコイルボビンの
比弾性率が向上し、内部損失が適度に高くなる。また成
形完了後の表面は紫外線の作用で変質されているので、
接着剤との接着強度が増大する。

［実施例］ 以下この発明の第１の発明の一実施例について説明する
。すなわち第１図において（１）は成形型の中央部に設
けられた注入部、（２）は注入後に振動板（３）となる
その成形部である。このような成形型に上記の注入部（
１）から液晶ポリマーまたはそのブレンド品を溶融状態
で注入すると、液晶ポリマーの流れは拡散流となり、図
中の矢印χ方向に大きく配向し、表層部と中央部とでサ
ンドインチ構造をとる成形品が得られる。

この発明の方法で得られたスピーカー用の振動板は、プ
ラスチック材料に炭素繊維やマイカ等を混入した従来の
成形品と比較してＥ／Ｐが高く適度に高い内部損失のも
のが得られるという特徴がある。

ところでこの発明の振動板（３）に使用される液晶ポリ
マーとしては市販のものを用いることができ、それを１
００％使用してもよく、またこれを重斌Ｘで少くとも１
０％別の熱可塑性樹脂に含有させたブレンド品であって
もよい。なお含有させる液晶ポリマーが１０％未満であ
る場合は、液晶ポリマーの配向が不十分でこの発明の効
果が得られない。

以上のように熱可塑性液晶ポリマーの使用によるこの発
明の振動板は上記のような効果を得ることができるが、
成形後の振動板の表面は安定した分子の集合体であるた
め、接着剤に対し難接着性を有する。したがって第３図
に示すように振動板（３）とエツジ（６）およびボイス
コイルボビン（７）の相互の十分な接着強度を得るため
の追加手段としては、成形完了後の振動板（３）の表面
に紫外線照射ランプ（４）から２５３．７ｎｍ程度の短
波長の紫外線を照射し、これにより振動板表面の分子間
結合エネルギーを断ち切り、これに空気中の酸素を結合
させて表面にカルボニル基、カルボキシル基等を生成さ
せるいわゆる表面変質が行われるようになっている。

なお上記の表面変質のために使用される短波長紫外線は
熱波長が出ないため、表面処理の際の昇温によるダメー
ジ等も発生しない。さらに安定した表面変質を行うため
には、第２図に示すように照射量が一定となるよう照射
時に振動板（３）を回転台（５）によって回転させると
良い。

また上記実施例ではコーン形の振動板の場合を示したが
、ドーム形や第４図の他の実施例に示すようにセンター
キャップ（８）と一体形の振動板（３）であってもよい
。

以上の説明は振動板を熱可塑性液晶ポリマーの１００ｚ
のもの、あるいはこれと別の熱可塑性樹脂とのブレンド
品で構成した場合について説明したが、使用される液晶
ポリマー中に重−ｍ％で３％〜４０％のガラス繊維、炭
素繊維あるいはグラファイト等の繊維状のものを混入さ
せてもよく、これらの混入により成形時における当該液
晶ポリマーの配向を安定にして、かつ均一化させること
ができ、このようにして得られたスピーカー用の振動板
は上記の繊維状のものが混入されいないものと比較して
、より安定した成形を行うことができる。なお上記繊維
状のものの混入は３％未満では所期の効果が得られず、
また４０％を越えると成形時の流動性が低下する。

次ニこの発明の第２の発明であるボイスコイルボビンの
製造方法について説明する。すなわち第５図ないし第８
図において（１）は成形型の中央部に設けられた注入部
、（２）は注入後にボイスコイルボビン（７）となるそ
の成形部である。このような成形型の注入部（１）から
液晶ポリマーまたはそのブレンド品を溶融状態で注入す
ると液晶ポリマーの流れは拡散流となり、図中の矢印χ
方向に大きく配向し表層部と中央部とでサンドイッチ構
造をとる成形品が得られる。

この発明の方法で得られたボイスコイルボビン（７）は
金属によるものとほぼ同等のＥ／Ｐを有し。

うず電流積等は発生せず、そして適度に高い内部損失を
持つものが得られる。

ところでこの発明のボイスコイルボビン（７）に使用さ
れる熱可塑性液晶ポリマーとしては市販のものを用いる
ことができ、それを１００％使用してもよく、またこれ
を重量ダで少くとも１０％別の熱可塑性樹脂に含有させ
たブレンド品であってもよい。

なお含有させる液晶ポリマーが１０％未満の場合は液晶
ポリマーの配向が不十分でこの発明の効果が得られない
。

以上のように熱可塑性液晶ポリマーの使用による。この
発明のボイスコイルボビン（７）は上記のような効果を
得ることができるが、成形後のボイスコイルボビンの表
面は安定した分子の集合体であるため、接着剤に対する
難接着性を有する。したがってボイスコイル（９）との
十分な接着強度を得るための追加手段としては、ボイス
コイルボビン（７）の表面に紫外線照射ランプ（４）か
ら２５３．７ｎｍ程度の短波長の紫外線を照射し、これ
によりボイスコイルボビン表面の分子間結合エネルギー
を断ち切り、これに空気中の酸素を結合させて表面にカ
ルボニル基、カルボキシル基等を生成させるいわゆる表
面変質が行われるようになっている。なお上記の表面変
質のために使用される短波長紫外線は熱波長が出ないた
め、表面処理の際の昇温によるダメージ等も発生しない
。さらに安定した表面変質を行うためには第６図に示す
ように照射量が一定となるよう照射時にボイスコイルボ
ビン（７）を回転台（５）により回転させると良い。

そしてこの発明の方法に使用される熱可塑性液晶ポリマ
ーは熱可塑性樹脂の中ではきわめて高い融点を示すため
、ボイスコイルボビンとしての使用時にボイスコイルの
温度が上昇しても安定した状態を保ち、実験結果では巻
線自体の耐入力限度まで異常は認められなかった。さら
にこの発明の方法では第７図に示すように継ぎ目のない
ボビンが成形できるので、第９図に示す従来の金属シー
ト等をロールした継ぎ目（７ａ）を有するボイスコイル
ボビンと異なり、強度が優れている。なおボイスコイル
ボビン（７）は第８図の他の実施例に示すように振動板
（３）と一体成形してもよい。

以上の説明はボイスコイルボビン（７）を熱可塑性液晶
ポリマーの１００％のものあるいはこれと別の熱可塑性
樹脂のブレンド品で構成した場合について説明したが、
使用される液晶ポリマー中に重量％で３ｘ〜４０％のガ
ラス繊維、炭素繊維あるいはグラファイト等の繊維状の
ものを混入させてもよく。

これらの混入により成形時における当該液晶ポリマーの
配向を安定にし、かつ均一化させることができ、このよ
うにして得られたボイスコイルボビンは上記の繊維状の
ものが混入されていないものと比較して、よりＥ／Ｐが
高くなる特徴があり、また安定した成形を行うことがで
きる特徴がある。

なお上記した繊維状のものの混入は３１未満では所期の
効果が得られず、また４咋を越えると流動性が低下する
。

［発明の効果］ この発明のスピーカー用の振動板とボイスコイルボビン
の製造方法では以上のように、熱可塑性液晶ポリマーま
たはこれを重量％で少くとも１０％含有させたこれと別
の熱可塑性樹脂を成形型を使用して所定形状に成形し、
その成形完了後に紫外線の照射によりその表面を変質さ
せているので、製品のＥ／Ｐが高く、しかも適度に高い
内部損失を持ち、さらには接着剤に対する強力な接着面
を有するスピーカー用の振動板とボイスコイルボビンが
得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はこの発明に係るスピーカ
ー用の振動板の成形方法と使用状態を示す斜視図および
断面図、第４図は同じく振動板の他の形態を示す断面図
、第５図、第６図および第７図はこの発明に係るスピー
カー用のボイスコイルボビンの成形方法と使用状態を示
す斜視図、第８図は同じくボイスコイルボビンの他の形
態を示す斜視図、第９図は従来のボイスコイルボビンの
使用状態を示す斜視図である。 なお図中、（１）は注入部、（２）は成形部、（３）は
振動板、（４）は紫外線照射ランプ、（５）は回転台、
（７）はボイスコイルボビンである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性液晶ポリマーまたはこれを重量％で少く
   とも１０％含有させたこれと別の熱可塑性樹脂を成形型
   を使用して所定形状に成形し、その成形完了後に紫外線
   の照射によりその表面をカルボニル基、カルボキシル基
   等に変質させるようにしたことを特徴とするスピーカー
   用の振動板の製造方法。
2. （２）熱可塑性液晶ポリマーまたはこれを重量％で少く
   とも１０％含有させたこれと別の熱可塑性樹脂中に、ガ
   ラス繊維、炭素繊維あるいはグラファイト等の繊維状の
   充填材を重量％で３％ないし４０％含有させた特許請求
   の範囲第１項記載のスピーカー用の振動板の製造方法。
3. （３）熱可塑性液晶ポリマーまたはこれを重量％で少く
   とも１０％含有させたこれと別の熱可塑性樹脂を成形型
   を使用して所定形状に成形し、その成形完了後に紫外線
   の照射によりその表面をカルボニル基、カルボキシル基
   等に変質させるようにしたことを特徴とするスピーカー
   用のボイスコイルボビンの製造方法。
4. （４）熱可塑性液晶ポリマーまたはこれを重量πで少く
   とも１０％含有させたこれと別の熱可塑性樹脂中に、ガ
   ラス繊維、炭素繊維あるいはグラファイト等の繊維状の
   充填材を重量％で３％ないし４０％含有させた特許請求
   の範囲第３項記載のスピーカー用のボイスコイルボビン
   の製造方法。