JPH0433500A

JPH0433500A - スピーカーユニット

Info

Publication number: JPH0433500A
Application number: JP2138350A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Sugano; 忠明菅野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-04

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］この発明はスピーカーユニット、特にそれの振動系部品
材料の改良に関するものである。

［従来の技術］第３図は、従来のスピーカーの振動系部品の一般的な構
造をドーム形を例にとって示す一部断面側面図で、図に
おいて、（１）はボイスコイル巻線。

（２）はボイスコイルボビン、（３）は振動板である。

以上の構成において、アルミ線や銅線よりなるボイスコ
イル巻線（１）の巻線部分が磁気回路の磁気ギャップ部
（図示されていない）に位置し、ボイスコイルに入力信
号が印加されると電気信号が機械振動に変換され、ボイ
スコイルボビン（２）が振動してその振動が振動板（３
）に伝達されて、空気振動が引起される。

このボイスコイル巻線（１）に要求される性能としては
、電気伝導度や被膜の電気絶縁性や、大入力時に対応す
る耐熱性等種々の特性があるが、上記の様にこのボイス
コイル巻線（１）がスピーカーでの振動の源となるため
、ボイスコイル巻線（１）自体の不要振動や残響による
不要輻射を抑えるために、内部損失の大きい材料又は構
造が要求されていた。

また、ボイスコイルボビン（２）に用いられる材質につ
いても、振動板（３）を駆動する強度や難燃性とともに
、上記と同様内部損失の大きい事が必要である。更に振
動板（３）の素材としてはヤング率が大きく、比重が小
さく、内部損失の大きいことが音響性能上量も重視され
る。

［発明が解決しようとする課題］従来のスピーカーユニットにおけるボイスコイル及び振
動板は以上のように構成されており、それらを構成する
従来一般に使用されている材料では、上述のような要求
を充分満足させるものではなく、特に内部損失が一般的
に小さかった。

内部損失が少ないと、ボイスコイルや振動板自体の不要
な振動が抑えられなく、このため共振が起こりやすく、
長く尾を引く減衰特性などにより固有音を発生し、音響
的に不具合を生じるという問題点があった。

このようなボイスコイルや振動板の不要振動による輻射
を抑えるために、内部損失の大きい材料をその表面に塗
布することも考えられるが、重量の増大に伴う他の弊害
や効果のバラツキによる品質の不安定さを招き本来の性
能を発揮できないという問題点が生じ、ボイスコイルの
位置する磁気ギャップの幅が０．５〜１ｍｍ程度と狭い
ため、それによる制約もあった。

こ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、内部損失の大きいボイスコイル用及び振動板
用素材をもった。性能が優れ作業性も従来と変わらない
高品質なスピーカーユニットを得ることを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］この発明に係るスピーカーユニットは、ボイスコイル巻
線や、それとボイスコイルボビン、又はボイスコイル巻
線とボイスコイルボビン・振動板一体成形品を構成する
材料として防振性アルミニウム合金を用いたものである
。

［作　用］この発明におけるスピーカーユニットは、ボイスコイル
巻線、ボイスコイルボビン、又はこれと振動板との一体
成形品を防振性アルミニウム合金よりなる材料で構成し
たので、その電気的性能は維持しながら音響エネルギー
の伝達損失が少なく、内部損失も大きく不要振動による
輻射が抑制され。

音響性能が向上する。

さらに、ボイスコイルボビンと振動板との一体成形品は
、熱伝導度が大で、ボイスコイル巻線部で発生した熱が
効果的にボビン部振動板部を通して放散し、耐入力的に
も有利である。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す一部断面側面図で、図に
おいて、（１）はボイスコイル巻線、（４）はボイスコ
イルボビンと振動板との一体成形品で、この一体成形品
（４）及びボイスコイル巻線（１）は共に防振性アルミ
ニウム合金（Ａｌ−Ｎｉ系合金又はＡｌ−Ｓｉ系合金）
により構成されている。

次にこの防振性アルミニウム合金の各組成例を示す。

組成例ＩＮｉ、−６％、Ｆｅ−０，０５％、Ｚｒ−０，０５％、
ＭＭ＄−０，１％、Ａｌ−残部。ここにＭＭ＊はミツシ
ュメタルで、その組成はＬａ−３５％、Ｃｅ　−４３％
、Ｎ　ａ　−１５％、Ｐｒ−４％、Ｓｍ−１％、Ｙその
他２％である。

組成例２Ｎ　ｉ　−６％、Ｆｓ−０，０５％、Ｚｒ−０，０５％
、ＭＭ＊−０，１％、５ｎ−０，０８％、ＡＩ−残部。

組成例３Ｓｉ−１０％、Ｆｅ−０，０５％、Ｚｒ−０，０５％、
ＭＭ＊−０，１％、Ｎａ−０，００２％、Ａｌ−残部。

組成例４Ｓｉ−１０％、Ｆｅ−０，０５％、Ｚｒ−０，０５％、
ＭＭ＊−０，１％、５ｎ−０，０８％、Ａｌ−残部。

組成例１及び２はＡｌ−Ｎｉ系合金、組成例３及び４は
Ａ　Ｉ　−Ｓ　ｉ系合金である。

一般にアルミニウム合金の中で内部摩擦（減衰）を生ず
るメカニズムとして第２相粒マトリックスの境界、結晶
粒界及び粒界での粘性流動並びに転位、空孔及び積層欠
陥等の結晶中の微小欠陥による振動エネルギーの吸収が
考えられる。減衰能Ｑ−’は、外部から与えられた振動
エネルギーを熱エネルギーに変換する尺度を示す。

２π　　　Ｅここで、Ｅは振動の１サイクルの最初において振動系の
有する振動エネルギー、ΔＥは振動の１サイクル中に熱
エネルギーに変換する振動エネルギーである。

この実施例におけるＡｌ−Ｎｉ系合金は、アルミニウム
ＡＩ中にニッケルＮｉが添加されるので、マトリックス
であるＡｌ中にＮｉ粒子が析出され、共晶結晶が形成さ
れ、そしてこの第２相であるＮｉ粒子の界面によって振
動が吸収され、減衰能Ｑ−’が向上する。

Ｆｅ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉ及び希土類元素は、結晶を微細化
して粒界を増加させる働きが、Ｎａ、Ｓｒは、Ｎｉ粒子
を微細化する働きがある。又、上記組成例２のようにＳ
ｎを含有すると、これが結晶粒界に微細に析出され、粒
界の粘性が増大し減衰能Ｑ″′がさらに向上する。

上記各組成例１及び２の重量百分率は単なる一例で、次
に示す範囲内であればよく、それより多くても少なくて
も以下の様な問題が生ずる。

［１］Ｎｉ４〜１０％、より好ましくは４．５〜８％で
、４％以下であると形成される粒子が少ないため充分な
減衰能が得られず、１０％以上であると粗大な粒子生成
のため減衰能が向上せず、機械的性質が劣化する。

［２］（ｉ）Ｆｅ、　Ｚ　ｒ、　Ｖ及びＴｉからなる群
から選ばれた少なくとも１種の元素が合計で０．０５〜
０．８％、より好ましくは０．０６〜０．６％で、０．
０５以下であると結晶の微細化効果が充分でなく、０．
８％以上であると粗大な金属化合物が生成して減衰能及
び機械的性質が損なう。

（ｉｉ）希土類元素の少なくとも１種が合計で０．０５
〜２％、より好ましくは０．０６〜１．５％で、０．０
５以下であると結晶の微細化効果が充分でなく、２％以
上であると粗大な金属化合物が生成して減衰能及び機械
的性質が損なう。

■Ｓｎが０．００５〜０．１％、より好ましくはｏ、ｏ
　ｏ　ｓ〜０．０８％で、０．００５％以下であると粒
界の粘性を増大させるのに充分でなく、０．１％以上で
あると、ミクロ偏析が増大し、減衰能が改善されないう
えに、機械的性質及び耐蝕性が劣化する。

また、この実施例のＡｌ−Ｎｉ系合金においては、その
結晶組織について、第２相粒子（Ｎｉ粒子）の平均粒子
径が１０μＩ以下であることが必要であり、１０μｍ以
下とすることによって第２相粒子の界面を増大させ、大
きい減衰能を得ることができる。上記平均粒子径が７μ
ｍ以下であることがより好ましく、５μ園以下であるこ
とがさらに好ましい。

さらに、この実施例におけるＡｌ−Ｓｉ系合金は、アル
ミニウムＡｌ中にシリコンＳｉが添加されるので、マト
リックスであるＡｌ中にＳｉ粒子が析出され、共晶結晶
が形成され、そしてこの第２相であるＳｉ粒子の界面に
よって振動が吸収され、減衰能Ｑ−’が向上する。

Ｆｅ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔｉ及び希土類元素は、結晶を微細化
して粒界を増加させる働きが、　Ｎａ、　Ｓｒは、Ｓｉ
粒子を微細化する働きがある。又、上記組成例４のよう
にＳｎを含有すると、これが結晶粒界に微細に析出され
、粒界の粘性が増大し減衰能Ｑ−’がさらに向上する。

上記各組成例３及び４の重量百分率は単なる一例で、次
に示す範囲内であればよく、それより多くても少なくて
も以下の様な問題が生ずる。

［１］Ｓｉ８〜２０％、より好ましくは９〜１８％で、
８％以下であると形成される粒子が少ないため充分な減
衰能が得られず、２０％以上であると粗大な粒子生成の
ため減衰能が向上しない。

［２］（ｉ）Ｆｅ、Ｚｒ、■及びＴｉからなる群から選
ばれた少なくとも１種の元素が合計で０．０５〜０．８
％、より好ましくは０．０６〜０．６％で、０．０５以
下であると結晶の微細化効果が充分でなく、０．８％以
上であると粗大な金属化合物が生成して減衰能及び機械
的性質が損なう。

［３］Ｎａ及び又はＳｒを合計で０．１％以下、より好
ましくは０．０５％以下で、０．１％以上であると微細
化効果が認められなく鋳造性が損なわれる。

■Ｓｎが０．００５〜０．１％、より好ましくは０．０
０８〜０．０８％で、０．００５％以下であると粒界の
粘性を増大させるのに充分でなく、０．１％以上である
と、ミクロ偏析が増大し、減衰能が改善されないうえに
、機械的性質及び耐蝕性が劣化する。

また、この実施例のＡｌ−３ｉ系合金においては、その
結晶組織について、第２相粒子（Ｓｉ粒子）の平均粒子
径が１０μｍ以下であることが必要であり、１０μｍ以
下とすることによって第２相粒子の界面製増大させ、大
きい減衰能を得ることができる。上記平均粒子径が７μ
ｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であるこ
とがさらに好ましい。

次に下表にてこの発明の実施例のＡｌ−Ｎｉ系合金、Ａ
ｌ−３ｉ系合金及びＡ　１　（９９，５％）の各特性を
比較して示す。

上記表からも明らかなように、熱伝導度は普通純度アル
ミにラムＡ　ｌ　（９９，５％）より優れ、減衰能Ｑ−
’は本発明のＡｌ−Ｓｉ系合金、Ａ　ｌ　−Ｎ　ｉ系合
金ともに、Ａ　ｌ　（９９，５％）と比較して１桁大き
く、また、弾性率及び密度はほぼ同じ範囲であるので、
軽量剛性を落とすことなく、熱伝導度及び内部損失を従
来構成より、著しく向上させることができ、ボイスコイ
ル巻線及びボビン及び振動板の材料として、きわめて良
好であることがわかる。

なお、上記実施例ではボイスコイル巻線（１）の素材と
してＡｌ−Ｓｉ系合金又はＡ　１−　Ｎ　ｉ系合金の単
体の例を示したが、各々の線材の外周を銅の被膜で覆っ
た構造とすれば、半田付けがさらに容易となる。

また、第１図の実施例では一体成形品（４）の振動板部
がドーム形の例を示したが、第２図に示したようにコー
ン形でもよく同様の効果を得ることができる。

［発明の効果］以上のように、この発明によればボイスコイル巻線、ボ
イスコイルボビン及びボイスコイルボビンと一体成形し
てなる振動板の材料として防振性アルミニウム合金を用
いたので、軽量で剛性が高く高熱伝導度で、さらに防振
効果を大にすることができ、不要輻射の少ない品質の高
いスピーカーユニットが従来同様の作業性の良好な工程
で安価に得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す一部断面側面図、第
２図はこの発明の他の実施例を示す一部断面側面図、第
３図は従来のスピーカーユニットのボイスコイル及び振
動板を示す一部断面側面図である。図において、（１）はボイスコイル巻線、（２）はボイ
スコイルボビン、（３）は振動板、（４）はボイスコイ
ルボビン・振動板一体成形品である。図中同一符号は同一あるいは相当部分を示す。第　　１　　図第　　２　　図第　　３　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボイスコイル巻線を巻回したボイスコイルボビン
と、このボイスコイルボビンにより駆動される振動板と
を備えたスピーカーユニットにおいて、上記ボイスコイ
ル巻線を構成する材料として防振性アルミニウム合金を
用いたことを特徴とするスピーカーユニット。
（２）ボイスコイル巻線を巻回したボイスコイルボビン
と、このボイスコイルボビンにより駆動される振動板と
を備えたスピーカーユニットにおいて、上記ボイスコイ
ル巻線及びボイスコイルボビンを構成する材料として防
振性アルミニウム合金を用いたことを特徴とするスピー
カーユニット。
（３）ボイスコイル巻線を巻回したボイスコイルボビン
と、このボイスコイルボビンにより駆動される振動板と
を備えたスピーカーユニットにおいて、上記ボイスコイ
ルボビンと振動板とを一体成形するとともに、この一体
成形品及び上記ボイスコイル巻線を構成する材料として
防振性アルミニウム合金を用いたことを特徴とするスピ
ーカーユニット。
（４）上記防振性アルミニウム合金として、重量百分率
で［１］Ｎｉ４〜１０％［２］（ｉ）Ｆｅ、Ｚｒ、Ｖ及びＴｉからなる群から選
ばれた少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．８
％、及び又は（ｉｉ）希土類元素の少なくとも１種を合計で０．０５
〜２％を含み、残部がアルミニウム及び不純物からなり、上記
Ｎｉ粒子の平均粒子径が１０μｍ以下であるＡｌ−Ｎｉ
系合金を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第２項或は第３項の何れかに記載のスピーカーユニッ
ト。
（５）上記防振性アルミニウム合金として、重量百分率
で［１］Ｎｉ４〜１０％［２］（ｉ）Ｆｅ、Ｚｒ、Ｖ及びＴｉからなる群から選
ばれた少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．８
％、及び又は（ｉｉ）希土類元素の少なくとも１種を合計で０．０５
〜２％［３］Ｓｎを０．００５〜０．１％を含み、残部がアルミニウム及び不純物からなり、上記
Ｎｉ粒子の平均粒子径が１０μｍ以下であるＡｌ−Ｎｉ
系合金を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第２項或は第３項の何れかに記載のスピーカーユニッ
ト。
（６）上記防振性アルミニウム合金として、重量百分率
で［１］Ｓｉ８〜２０％［２］（ｉ）Ｆｅ、Ｚｒ、Ｖ及びＴｉからなる群から選
ばれた少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．８
％、及び又は（ｉｉ）希土類元素の少なくとも１種を合計で０．０５
〜２％［３］Ｎａ及び又はＳｒを合計で０．１％以下を含み、
残部がアルミニウム及び不純物からなり、上記Ｓｉ粒子
の平均粒子径が１０μｍ以下であるＡｌ−Ｓｉ系合金を
用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
或は第３項の何れかに記載のスピーカーユニット。
（７）上記防振性アルミニウム合金として、重量百分率
で［１］Ｓｉ８〜２０％［２］（ｉ）Ｆｅ、Ｚｒ、Ｖ及びＴｉからなる群から選
ばれた少なくとも１種の元素を合計で０．０５〜０．８
％、及び又は（ｉｉ）希土類元素の少なくとも１種を合計で０．０５
〜２％［３］Ｎａ及び又はＳｒを合計で０．１％以下［４］Ｓ
ｎを０．００５〜０．１％を含み、残部がアルミニウム及び不純物からなり、上記
Ｓｉ粒子の平均粒子径が１０μｍ以下であるＡｌ−Ｓｉ
系合金を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第２項或は第３項の何れかに記載のスピーカーユニッ
ト。
（８）上記防振性アルミニウム合金のボイスコイル巻線
の外周を銅の被膜で覆ったことを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第２項或は第３項の何れかに記載のスピー
カーユニット。