JPH045318B2 - - Google Patents
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- JPH045318B2 JPH045318B2 JP4349682A JP4349682A JPH045318B2 JP H045318 B2 JPH045318 B2 JP H045318B2 JP 4349682 A JP4349682 A JP 4349682A JP 4349682 A JP4349682 A JP 4349682A JP H045318 B2 JPH045318 B2 JP H045318B2
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- JP
- Japan
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- boron
- core
- diaphragm
- substrate
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/04—Plane diaphragms
- H04R7/06—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
- H04R7/10—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers comprising superposed layers in contact
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスピーカ用振動板およびその製造方法
に関するものであり、その第１の目的とするとこ
ろはボロンなどの低密度で高比弾性率の材料より
なる心材を実現することによつて、軽量で高性能
なスピーカ用振動板を提供することにある。第２
の目的とするところは低密度で高比弾性率の材料
であるボロンをその機械加工性に影響なく心材と
して構成することができるスピーカ用振動板の製
造方法を提供することにある。
に関するものであり、その第１の目的とするとこ
ろはボロンなどの低密度で高比弾性率の材料より
なる心材を実現することによつて、軽量で高性能
なスピーカ用振動板を提供することにある。第２
の目的とするところは低密度で高比弾性率の材料
であるボロンをその機械加工性に影響なく心材と
して構成することができるスピーカ用振動板の製
造方法を提供することにある。
一般に、スピーカ用振動板は、その使用周波数
帯域内において電磁変換系によつて与えられる駆
動力に対し、十分な直線性を有して追従すると共
に、全面が同位相で振動（ピストン振動）するこ
とが理想とされている。また、音波放射特性の面
からは放射面を平坦にした、いわゆる平面振動板
が理想とされている。この平面振動板では分割共
振を防いでピストン振動領域を広げるため、コー
ン型やドーム型における形状効果による剛性を振
動板の厚めに求めており、その結果、振動板重量
が増加してスピーカの能率が低下するという欠点
を有していた。この欠点を改良する方法として、
中空コアよりなる心材の表面にスキン材を接着し
たサンドイツチ構造体による振動板が実用化され
ているが、このようなサンドイッチ構造体を用い
ても十分な軽量効果は得られなかつた。そこで、
更に効果を増すためにサンドイツチ構造体を構成
する材料を薄くして軽量化を図る試みがなされた
が、構成材を薄くすると機械的強度が低下し、組
立中の座屈、変形や動作中の部分共振（面鳴き現
象）を生じて音影特性が低下するという問題があ
つた。
帯域内において電磁変換系によつて与えられる駆
動力に対し、十分な直線性を有して追従すると共
に、全面が同位相で振動（ピストン振動）するこ
とが理想とされている。また、音波放射特性の面
からは放射面を平坦にした、いわゆる平面振動板
が理想とされている。この平面振動板では分割共
振を防いでピストン振動領域を広げるため、コー
ン型やドーム型における形状効果による剛性を振
動板の厚めに求めており、その結果、振動板重量
が増加してスピーカの能率が低下するという欠点
を有していた。この欠点を改良する方法として、
中空コアよりなる心材の表面にスキン材を接着し
たサンドイツチ構造体による振動板が実用化され
ているが、このようなサンドイッチ構造体を用い
ても十分な軽量効果は得られなかつた。そこで、
更に効果を増すためにサンドイツチ構造体を構成
する材料を薄くして軽量化を図る試みがなされた
が、構成材を薄くすると機械的強度が低下し、組
立中の座屈、変形や動作中の部分共振（面鳴き現
象）を生じて音影特性が低下するという問題があ
つた。
このような平面振動板の重量的な欠点を改良す
るため、低密度で弾性率の高い材料が望まれてお
り、この要求を満たす材料としてのボロンが知ら
れている。しかし、ボロンは圧延、成型などの機
械加工性が悪いために複雑な形状に加工すること
がむずかしい。一方、気相成長法や不活性雰囲気
中でのホツトプレスなどの加工技術を用いても、
その利用範囲は限られており、一般的な音響変換
器用構造材料としてはアルミニウムやチタンが中
心であつた。また、前記したようなサンドイツチ
構造体の振動体ではスキン材と心材の材料物性の
バランスも重要であり、例えば、アルミニウムの
心材にボロンのスキン材を組み合わせた場合、ス
キン材にアルミニウムやチタンを用いた時に比べ
て、材料物性の特性寄与率が低くなり、十分にス
キン材の物性を生かすことがむずかしいものであ
つた。更に、サンドイツチ構造体より成るスピー
カ用振動板の中空コアよりなる心材としてはハニ
カム材及びリボン編組材などが実用化されている
が、ハニカム材の場合には部分的にセルが２重に
なるために重量低減度が低く、一方リボン編組材
の場合には長尺のリボンを小径で折り曲げるた
め、材料に加工性が要求されるほか、編組工程が
複雑になり、生産性が悪くなるなどの欠点を有し
ていた。
るため、低密度で弾性率の高い材料が望まれてお
り、この要求を満たす材料としてのボロンが知ら
れている。しかし、ボロンは圧延、成型などの機
械加工性が悪いために複雑な形状に加工すること
がむずかしい。一方、気相成長法や不活性雰囲気
中でのホツトプレスなどの加工技術を用いても、
その利用範囲は限られており、一般的な音響変換
器用構造材料としてはアルミニウムやチタンが中
心であつた。また、前記したようなサンドイツチ
構造体の振動体ではスキン材と心材の材料物性の
バランスも重要であり、例えば、アルミニウムの
心材にボロンのスキン材を組み合わせた場合、ス
キン材にアルミニウムやチタンを用いた時に比べ
て、材料物性の特性寄与率が低くなり、十分にス
キン材の物性を生かすことがむずかしいものであ
つた。更に、サンドイツチ構造体より成るスピー
カ用振動板の中空コアよりなる心材としてはハニ
カム材及びリボン編組材などが実用化されている
が、ハニカム材の場合には部分的にセルが２重に
なるために重量低減度が低く、一方リボン編組材
の場合には長尺のリボンを小径で折り曲げるた
め、材料に加工性が要求されるほか、編組工程が
複雑になり、生産性が悪くなるなどの欠点を有し
ていた。
本発明はこのような従来の欠点を解消するもの
であり、ヘアピン状でかつボロンの生成単膜より
なる複数のコアユニツトを放射状に配列して中空
の心材となし、この心材の表面にボロンよりなる
スキン材を接合するようにしたものである。そし
て、心材は予じめ断面形状がヘアピン状に成形さ
れた器板の表面にイオンプレーテイング法により
ボロンの膜を生成した積層材ブロツクを所望の厚
さに切断したのちに上記基板を分離してボロンの
生成単膜よりなるコアユニツトを形成し、その
後、上記コアユニツトを複数個放射状に配列して
構成するようにしたものである。かかる構成によ
れば、心材はヘアピン状の単純形状の複数のコア
ユニツトを放射状に配列したものであるため、イ
オンプレーテイング法を適用してコアユニツト自
体をボロンの生成単膜で構成することができ、機
械加工性の悪さに全く影響されることなく心材に
低密度で高比弾性率のボロンを適用することがで
きる。このため、低密度で高比弾性率のボロンよ
り成る心材を実現することができ、軽量で高性能
なスピーカ用振動板を提供することができるもの
である。
であり、ヘアピン状でかつボロンの生成単膜より
なる複数のコアユニツトを放射状に配列して中空
の心材となし、この心材の表面にボロンよりなる
スキン材を接合するようにしたものである。そし
て、心材は予じめ断面形状がヘアピン状に成形さ
れた器板の表面にイオンプレーテイング法により
ボロンの膜を生成した積層材ブロツクを所望の厚
さに切断したのちに上記基板を分離してボロンの
生成単膜よりなるコアユニツトを形成し、その
後、上記コアユニツトを複数個放射状に配列して
構成するようにしたものである。かかる構成によ
れば、心材はヘアピン状の単純形状の複数のコア
ユニツトを放射状に配列したものであるため、イ
オンプレーテイング法を適用してコアユニツト自
体をボロンの生成単膜で構成することができ、機
械加工性の悪さに全く影響されることなく心材に
低密度で高比弾性率のボロンを適用することがで
きる。このため、低密度で高比弾性率のボロンよ
り成る心材を実現することができ、軽量で高性能
なスピーカ用振動板を提供することができるもの
である。
ここで、本発明の骨子となる心材はその形状が
振動板の中心から放射状にリブ配置した等方性の
分布密度を有するものを基本としており、機械加
工性の悪いボロンを適用するため、イオンプレー
テイング法で形成したコアユニツトの集合体と
し、更に組立接着時の生産性を高めるためＵ字
型、台形状などの立体的なヘアピン形状にして、
捩り応力に対する強度を向上させている。
振動板の中心から放射状にリブ配置した等方性の
分布密度を有するものを基本としており、機械加
工性の悪いボロンを適用するため、イオンプレー
テイング法で形成したコアユニツトの集合体と
し、更に組立接着時の生産性を高めるためＵ字
型、台形状などの立体的なヘアピン形状にして、
捩り応力に対する強度を向上させている。
以下、本発明のスピーカ用振動板について実施
例の図面と共に説明する。
例の図面と共に説明する。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示し
ており、図中、２１は略コ字状でボロンの生成単
膜よりなる複数のコアユニツト２２を放射状に配
列して構成した心材、２３は上記心材２１の両面
に接着剤により熱圧着して接合したボロンの生成
単膜よりなるスキン材である。
ており、図中、２１は略コ字状でボロンの生成単
膜よりなる複数のコアユニツト２２を放射状に配
列して構成した心材、２３は上記心材２１の両面
に接着剤により熱圧着して接合したボロンの生成
単膜よりなるスキン材である。
具体的にスキン材２３は第３図に示すようにマ
スク材１２で覆つたチタン基板１１をDCイオン
プレーテイング装置１３内に入れ、電子ビーム蒸
発法により作成した。DCイオンプレーテイング
装置１３は第４図に示すように排気系を有するベ
ルジヤー１内に基板２とルツボ４を対向して配置
し、このルツボ４の近傍に熱電子加速電極３と電
子ビームガン５を配置したものであり、上記熱電
子加速電極３の熱電子加速電源６と上記基板２の
電源としてのイオン加速電源７を備えている。そ
して、ルツボ４に蒸発源としてボロン８を入れ
た。この時、１〜３×10-5Torrの雰囲気中でボ
ロンを蒸発させ、熱電子加速電極３に70Vを印
加し、ルツボ４から発生する熱電子を加速してボ
ロンの蒸発粒子と衝突させ、ボロンをイオン化し
た。また、ボロン生成中に基板２には生成初期か
ら２分間、0.5KVの電圧を印加し、以後は
0.1KVに下げて20分間プレーテイングし、基板２
上に厚さ15μｍのボロン層１４を生成させた。上
記基板２には厚さ30〜50μｍのチタン箔を用い、
その表面を直径28mmの穴を開けたマスク材１２で
覆い、所望寸法のボロン層１４を生成させた。そ
して、ボロン層１４の生成後、チタン基板１１を
0.5〜1.0％の濃度のフツ酸溶液で化学的に溶解除
去してボロンの生成単膜よりなるスキン材を作成
した。一方、心材２１を構成するコアユニツト２
２は第３図に示すように予じめ断面略コ字状に成
形した厚さ30μｍのチタン基板１５に断面台形状
の芯治具１６を挿入し、このチタン基板１５の端
部にマスク材１８を設けてDCイオンプレーテイ
ング装置１３に入れ、芯治具１６に設けた回転軸
１７を中心にして回転させながら、電子ビーム蒸
発法により生成した。そして、上記チタン基板１
５上に厚さ20μｍのボロン層１９を生成した積層
材ブロツク２０をレーザーカツターにより、幅９
mmに切断した。その後、濃度0.5〜1.0％のフツ酸
溶液中でチタン基板１５を化学的に溶解除去し、
長さ13.5mm、幅1.5mm、高さ0.9、厚さ20μｍのボロ
ンコアユニツト２２を得た。そして、上記の複数
のコアユニツト２２を放射状に配列して心材２１
を構成した。この時、上記コアユニツト２２のた
めのボロン層の生成にはスキン材と同様にDCイ
オンプレーテイング装置を用いて電子ビーム蒸発
法により１〜３×10-5Torrの雰囲気中で基板を
回転させながらボロンを蒸発させ、熱電子加速電
極３に70Vを印加し、ルツボ４から発生する熱
電子を加速してボロンの蒸発粒子と衝突させ、ボ
ロンをイオン化した。また、ボロン生成中に基板
２には生成初期から２分間、0.5KVの電圧を印
加し、以後は0.1KVに下げて20分間プレーテイン
グし、基板２上に厚さ20μｍのボロン層を生成さ
せた。しかる後、上記心材２１の両面に、接着剤
を塗布した厚さ15μｍの平坦なボロンスキン材２
３を温度200〜230℃、圧力１〜２Kg／cm2の条件で
熱圧着して直径28mm、厚さ１mmの平板振動板を得
た。この振動板の全重量は88.6mg、第１次共振周
波数は26.4KHzであつた。
スク材１２で覆つたチタン基板１１をDCイオン
プレーテイング装置１３内に入れ、電子ビーム蒸
発法により作成した。DCイオンプレーテイング
装置１３は第４図に示すように排気系を有するベ
ルジヤー１内に基板２とルツボ４を対向して配置
し、このルツボ４の近傍に熱電子加速電極３と電
子ビームガン５を配置したものであり、上記熱電
子加速電極３の熱電子加速電源６と上記基板２の
電源としてのイオン加速電源７を備えている。そ
して、ルツボ４に蒸発源としてボロン８を入れ
た。この時、１〜３×10-5Torrの雰囲気中でボ
ロンを蒸発させ、熱電子加速電極３に70Vを印
加し、ルツボ４から発生する熱電子を加速してボ
ロンの蒸発粒子と衝突させ、ボロンをイオン化し
た。また、ボロン生成中に基板２には生成初期か
ら２分間、0.5KVの電圧を印加し、以後は
0.1KVに下げて20分間プレーテイングし、基板２
上に厚さ15μｍのボロン層１４を生成させた。上
記基板２には厚さ30〜50μｍのチタン箔を用い、
その表面を直径28mmの穴を開けたマスク材１２で
覆い、所望寸法のボロン層１４を生成させた。そ
して、ボロン層１４の生成後、チタン基板１１を
0.5〜1.0％の濃度のフツ酸溶液で化学的に溶解除
去してボロンの生成単膜よりなるスキン材を作成
した。一方、心材２１を構成するコアユニツト２
２は第３図に示すように予じめ断面略コ字状に成
形した厚さ30μｍのチタン基板１５に断面台形状
の芯治具１６を挿入し、このチタン基板１５の端
部にマスク材１８を設けてDCイオンプレーテイ
ング装置１３に入れ、芯治具１６に設けた回転軸
１７を中心にして回転させながら、電子ビーム蒸
発法により生成した。そして、上記チタン基板１
５上に厚さ20μｍのボロン層１９を生成した積層
材ブロツク２０をレーザーカツターにより、幅９
mmに切断した。その後、濃度0.5〜1.0％のフツ酸
溶液中でチタン基板１５を化学的に溶解除去し、
長さ13.5mm、幅1.5mm、高さ0.9、厚さ20μｍのボロ
ンコアユニツト２２を得た。そして、上記の複数
のコアユニツト２２を放射状に配列して心材２１
を構成した。この時、上記コアユニツト２２のた
めのボロン層の生成にはスキン材と同様にDCイ
オンプレーテイング装置を用いて電子ビーム蒸発
法により１〜３×10-5Torrの雰囲気中で基板を
回転させながらボロンを蒸発させ、熱電子加速電
極３に70Vを印加し、ルツボ４から発生する熱
電子を加速してボロンの蒸発粒子と衝突させ、ボ
ロンをイオン化した。また、ボロン生成中に基板
２には生成初期から２分間、0.5KVの電圧を印
加し、以後は0.1KVに下げて20分間プレーテイン
グし、基板２上に厚さ20μｍのボロン層を生成さ
せた。しかる後、上記心材２１の両面に、接着剤
を塗布した厚さ15μｍの平坦なボロンスキン材２
３を温度200〜230℃、圧力１〜２Kg／cm2の条件で
熱圧着して直径28mm、厚さ１mmの平板振動板を得
た。この振動板の全重量は88.6mg、第１次共振周
波数は26.4KHzであつた。
比較例 １
厚さ20μｍのアルミニウムリボンを菊形状に編
組した中空コアよりなる心材を両面に厚さ15μｍ
の純ボロンスキン材を温度200〜300℃、圧力１〜
２Kg／cm2の条件で熱圧着し、直径28mm、厚さ約１
mmの平板振動板を作製した。この製動板の全重量
は119mgで第１次共振周波数は13.2KHzであつた。
組した中空コアよりなる心材を両面に厚さ15μｍ
の純ボロンスキン材を温度200〜300℃、圧力１〜
２Kg／cm2の条件で熱圧着し、直径28mm、厚さ約１
mmの平板振動板を作製した。この製動板の全重量
は119mgで第１次共振周波数は13.2KHzであつた。
比較例 ２
厚さ20μｍ、高さ1.9mmのアルミリボンを菊形状
に編んだ中空コアよりなる心材の両面の厚さ20μ
ｍのアルミニウムスキン材を温度200〜230℃、圧
力１〜２Kg／cm2の条件で熱圧着し、直径28mm、厚
さ約１mmの平板振動板を作製した。この振動板の
全重量は142mgで、第１次共振周波数は123KHzで
あつた。
に編んだ中空コアよりなる心材の両面の厚さ20μ
ｍのアルミニウムスキン材を温度200〜230℃、圧
力１〜２Kg／cm2の条件で熱圧着し、直径28mm、厚
さ約１mmの平板振動板を作製した。この振動板の
全重量は142mgで、第１次共振周波数は123KHzで
あつた。
尚、上記の説明ではスキン材としてのボロンの
生成単膜を用いたが、チタン基板を分離すること
なく残したままの積層材をスキン材として使用す
ることができることは云うまでもない。
生成単膜を用いたが、チタン基板を分離すること
なく残したままの積層材をスキン材として使用す
ることができることは云うまでもない。
以上、詳述したように本発明によれば、スキン
材の物性を十分に生かして共振周波数の大幅な向
上を図ることができると共に、その構造、使用材
料の特徴を生かして軽量化をはかることができ、
広再生帯域、高能率という特性を具備した高性ス
ピーカを提供しうるものである。また、心材は、
成形基板の表面にイオンプレーテイング法により
生成した生成膜を基板を分離してコアユニツトと
し、このコアユニツトの集合により構成するもの
であるため、低密度で高比弾性率のボロンを機械
（折曲）加工することなく適用することができる
利点を有するものである。
材の物性を十分に生かして共振周波数の大幅な向
上を図ることができると共に、その構造、使用材
料の特徴を生かして軽量化をはかることができ、
広再生帯域、高能率という特性を具備した高性ス
ピーカを提供しうるものである。また、心材は、
成形基板の表面にイオンプレーテイング法により
生成した生成膜を基板を分離してコアユニツトと
し、このコアユニツトの集合により構成するもの
であるため、低密度で高比弾性率のボロンを機械
（折曲）加工することなく適用することができる
利点を有するものである。
第１図は本発明のスピーカ用振動板の一実施例
を示す一部切欠平面図、第２図は同振動板の断面
図、第３図は同振動板の製造工程の説明図、第４
図は同振動板のスキン材および心材を作成するた
めに使用するDCイオンプレーテイング装置の概
略構成図である。 １……ベルジヤー、２……基板、３……熱電子
加速電極、４……ボロンルツボ、５……電子銃、
６……熱電子加速電源、７……イオン加速電源、
１１，１５……チタン基板、１２，１８……マス
ク材、１４，１９……ボロン膜、２０……積層材
ブロツク、２１……心材、２２……コアユニツ
ト、２３……スキン材。
を示す一部切欠平面図、第２図は同振動板の断面
図、第３図は同振動板の製造工程の説明図、第４
図は同振動板のスキン材および心材を作成するた
めに使用するDCイオンプレーテイング装置の概
略構成図である。 １……ベルジヤー、２……基板、３……熱電子
加速電極、４……ボロンルツボ、５……電子銃、
６……熱電子加速電源、７……イオン加速電源、
１１，１５……チタン基板、１２，１８……マス
ク材、１４，１９……ボロン膜、２０……積層材
ブロツク、２１……心材、２２……コアユニツ
ト、２３……スキン材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ヘアピン状でかつボロンの生成単膜よりなる
複数のコアユニツトを放射状に配列して構成した
心材と、この心材の表面に接合されたボロンより
なるスキン材を備えてなるスピーカ用振動板。 ２ スキン材はチタン基板上にボロンの膜を生成
した積層材又はボロンの生成単膜であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカ用
振動板。 ３ 予じめ断面形状がヘアピン状に成形された基
板の表面にイオンプレーテイング法によりボロン
の膜を生成した積層材ブロツクを所望の厚さに切
断したのちに上記基板を分離してボロンの生成単
膜よりなるコアユニツトを形成し、その後、上記
コアユニツトを複数個放射状に配列して心材を構
成し、しかる後、上記心材の表面にボロンよりな
るスキン材を接着剤により熱圧着して接合するこ
とを特徴とするスピーカ用振動板の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043496A JPS58161497A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | スピ−カ用振動板およびその製造方法 |
| DE8383102526T DE3379210D1 (en) | 1982-03-16 | 1983-03-15 | Diaphragm for loudspeakers |
| EP83102526A EP0089054B1 (en) | 1982-03-16 | 1983-03-15 | Diaphragm for loudspeakers |
| US06/475,965 US4512435A (en) | 1982-03-16 | 1983-03-16 | Diaphragm for loudspeakers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043496A JPS58161497A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | スピ−カ用振動板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58161497A JPS58161497A (ja) | 1983-09-26 |
| JPH045318B2 true JPH045318B2 (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=12665317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57043496A Granted JPS58161497A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-17 | スピ−カ用振動板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58161497A (ja) |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP57043496A patent/JPS58161497A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58161497A (ja) | 1983-09-26 |
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