JPH0662494A

JPH0662494A - スピーカーの振動系支持体およびスピーカー

Info

Publication number: JPH0662494A
Application number: JP4235181A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Miyake; 克二三宅
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【構成】熱硬化性樹脂を含浸一体化した全芳香族ポリ
エステル繊維製の基布を主要構造材とする、スピーカー
エッジやスピーカーダンパーなどのスピーカーの振動系
支持体、および該支持体を備えたスピーカー。【効果】本発明のスピーカーの振動系支持体は、成形
加工性に優れていて所定の凹凸形状や深さなどを正確に
現出させることができ、振動の伝播を充分に減衰させる
ことのできる大きな内部損失を有し、更に良好な弾性支
持作用および制振作用を有し、吸水率が低くて寸法変化
の少ないので、この支持体を使用したスピーカーは、音
響特性および耐久性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスピーカーの振動系支持
体および該支持体を備えたスピーカーに関する。詳細に
は、本発明は成形加工性に優れ且つ音響特性に優れたス
ピーカーを提供し得るスピーカーの振動系支持体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スピーカー振動板を支持するスピーカー
のダンパーやエッジなどの支持体には、スピーカーの音
響特性を向上させるために、ボイスコイルにより駆動
される振動板の姿勢を正しく保つ、振動に悪影響を与
えない、共振などの異常振動を生じない、振動の伝
播を充分に減衰させることのできる大きな内部損失を有
するなどの特性が要求される。

【０００３】従来この様な課題を解決するため、ダンパ
ーとしては、天然繊維や合成繊維の織布に熱硬化性樹脂
を含浸し、これを加熱成形したもの、金属箔を成形した
チョウダンパーと言われているもの等がある。また、エ
ッジ材としては、フィックスドコーンに見られるよう
に、紙を成形し、これにダンプ剤を塗ったもの、フリー
エッジコーンでは天然繊維や合成繊維の織布または不織
布に熱硬化性樹脂を同じく含浸またはコーティングし、
更に熱可塑性樹脂をコーティングしたもの、あるいは熱
可塑性エラストマーをラミネートした素材を成形したも
の等が使用されていた。

【０００４】しかしながら、従来の紙や天然繊維、合成
繊維基布に熱硬化性樹脂を含浸させたものや金属箔の成
形品は、共振点が高いこと、あるいは内部損失が小さい
ことなどのため、制振性に劣り、音響特性が決して高い
とはいえないという問題があった。特に、ダンパーでは
一般に綿布にフェノール樹脂を含浸し、これを成形した
ものが使用されているが、フェノール樹脂の脆さを綿布
ではカバーしきれないために、長時間の振動により偏位
が変化してくるという問題もある。また、紙を素材とし
た場合には、振幅が大きくとれない、紙および天然繊維
は吸湿が大きく湿度による影響を受け易い等の欠点を持
っている。これらの素材および合成繊維の多くは、可燃
性であり、特にテレビジョンの電源付近のスピーカー用
部材としては適さない。

【０００５】紙や天然繊維、合成繊維基布に熱硬化性樹
脂を含浸させて基布層を形成した後、真空成形、圧空成
形、プレス成形によって円形で波形形状に成形トリムさ
れ、エッジやダンパー等の支持体として使用されるた
め、所定の形状、寸法に正確に賦形され、かつ使用に当
たってはこれを維持することが音響特性にとって重要で
あり、従来は前記したように湿度や長時間の振動により
ダンパーやエッジの剛性低下を生じ、ダンパーであれば
偏位が、エッジであれば最低共振周波数が変化してくる
という問題があり、この点の改善が特に望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、成形
加工性に優れていて所定の凹凸形状や深さなどを正確に
現出させることができ、しかも振動の伝播を充分に減衰
させることのできる大きな内部損失を有し、更にスピー
カー振動系の支持体に要求される良好な弾性支持作用お
よび制振作用を有し、吸水率が低く、寸法変化の少な
い、音響特性および耐久性に優れたスピーカーの振動板
等のスピーカー振動系用の支持体を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者が研究を続けた
結果、スピーカー振動系の支持体を構成する主要構造材
として全芳香族ポリエステル繊維からなる基布を使用
し、これに熱硬化性樹脂を含浸一体化してスピーカー振
動系の支持体を形成すると、上記の課題を解決できるこ
とを見出して本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、熱硬化性樹脂を含浸
一体化した全芳香族ポリエステル繊維よりなる基布を主
要構造材とするスピーカーの振動系支持体である。

【０００９】本発明では、支持体の主要構造材である基
布は、全芳香族ポリエステル繊維から形成されており、
ここでいう「全芳香族ポリエステル」は、主として芳香
族ジカルボン酸成分および芳香族ジオール成分からなる
反復単位を有しているか、または芳香族ヒドロキシカル
ボン酸成分からなる反復単位を有している。該全芳香族
ポリエステルは、場合によって少量（通常２０モル％以
下）の他の反復単位を有していてもよい。

【００１０】全芳香族ポリエステルを構成する反復単位
の代表例としては、下記の式(Ｉ)〜式(YII)で表される
単位を挙げることができる。

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】

【化５】

【００１４】

【化６】

【００１５】

【化７】

【００１６】

【化８】

【００１７】

【化９】

【００１８】しかしながら、上記式(Ｉ)〜式(VII)の反
復単位に限定されるわけではなく、それ以外の芳香族ジ
カルボン酸単位、芳香族ジオール単位および／または芳
香族ヒドロキシカルボン酸単位を含んでいてもよい。

【００１９】本発明の支持体に使用するのに適する最も
典型的な全芳香族ポリエステルとしては、上記の式(Ｉ)
および式(II)の反復単位から主としてなる全芳香族ポリ
エステルを挙げることができる。その場合に、得られる
支持体の剛性、熱的特性、内部損失の大きさなどの点か
ら、全芳香族ポリエステルの５０モル％以上が式(Ｉ)の
反復単位からなっていてそれに５０モル％よりも少ない
式(II)の反復単位、および必要に応じて少量のその他の
芳香族エステル単位が含まれているのが好ましく、特に
式(Ｉ)の反復単位：式(II)の反復単位が、６０：４０〜
９０：１０のモル％の割合である全芳香族ポリエステル
が好ましい。

【００２０】全芳香族ポリエステル繊維は、上記したよ
うな全芳香族ポリエステルを溶融紡糸することにより製
造することができ、そのような全芳香族ポリエステル繊
維の代表的な例としては（株）クラレ製の“ベクトラン
繊維”（商品名）を挙げることができる。

【００２１】全芳香族ポリエステル繊維からなる基布と
しては、全芳香族ポリエステル繊維のフィラメント糸よ
りなる織布、紡績糸よりなる織布、および短繊維よりな
る不織布が適する。これらの基布のうちでも、スピーカ
ーに良好な音響特性を与えることができる点で、全芳香
族ポリエステル繊維の紡績糸よりなる織布がより好まし
い。

【００２２】全芳香族ポリエステル繊維よりなる基布の
目付量は、３０〜３００ｇ／ｍ²であるのが好ましく、
５０〜２５０ｇ／ｍ²がより好ましい。基布の目付量が
３０ｇ／ｍ²よりも小さいと、それに熱硬化性樹脂を含
浸一体化して得られるエッジやダンパーなどのスピーカ
ー振動系用支持体自体の剛性が乏しくなり、形態維持性
に欠けるようになって支持体としての役割を果たすこと
ができにくくなる。一方、基布の目付量が３００ｇ／ｍ
²を超えると、賦形性が不良になると共に、それ自体の
形態安定性に欠け、更に剛性が大きくなり過ぎて異常振
動を生じ易く、音響特性を低下させ易い。上記のような
全芳香族ポリエステル繊維よりなる基布は、全芳香族ポ
リエステル繊維からなるフィラメント糸、紡績糸、短繊
維を用いて常法によって製造することができる。

【００２３】そして、本発明では、全芳香族ポリエステ
ル繊維よりなる基布に熱硬化性樹脂を含浸させて一体化
する。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性
ポリウレタンなどを使用することができる。

【００２４】本発明のスピーカー振動系支持体は、全芳
香族ポリエステル繊維よりなる基布に、硬化する前の液
状、溶液状、溶融状、粉末状などの熱硬化性樹脂前駆体
を均一に含浸させるか、または均一に散布した後、真空
成形、圧空成形、プレス成形などによって成形すると同
時に樹脂を加熱硬化させて、熱硬化性樹脂を基布に含浸
一体化させると共に、例えば同心円状の波形凹凸形状や
その他の形状を有する支持体を形成することができる。

【００２５】基布に含浸一体化させる樹脂としては、そ
れより得られる支持体の形態安定性、成形加工時の凹凸
等の再現性、耐熱性、難燃性などの点から熱硬化性樹脂
であることが必要であり、特にフェノール樹脂が取扱
性、難燃性、加工性、コスト等の点から好ましい。

【００２６】フェノール樹脂としては、フェノール、ク
レゾール、キシレノール、レゾルシン等のフェノール類
とホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール
等のアルデヒド類とから得られるフェノール樹脂のいず
れもが使用でき、またその際にレゾール型のフェノール
樹脂およびノボラック型のフェノール樹脂の両方が使用
できる。そのうちでも、レゾール型のフェノール樹脂が
好ましい。

【００２７】熱硬化性樹脂は、基布の繊維重量に基づい
て、約３〜５０重量％の割合で含浸させるのがよく、特
に５〜３０重量％が好ましい。熱硬化性樹脂の含浸量が
３重量％未満であると、それを含浸された基布の賦形性
が乏しくなると共に、得られる支持体の形態保持性が低
下する。一方、熱硬化性樹脂の含浸量が５０重量％を越
えると、得られる支持体の剛性が大きくなり過ぎて、支
持体としての弾性支持作用が低下して、スピーカーの音
響特性を不良にする。

【００２８】本発明の支持体を得るに当たっては、上記
したように、全芳香族ポリエステル繊維からなる基布に
熱硬化性樹脂またはその前駆体を液状、粉末状、溶液
状、溶融状、フイルム状、シート状などの形態で、含
浸、散布または積層した後、真空成形、圧空成形、プレ
ス成形などの成形を行って、熱硬化性樹脂を基布中に均
一に含浸させて付着一体化させると同時に、各々のスピ
ーカーの構造や形態、支持体の種類などに応じて、同心
円状の凹凸波形形状やその他の形状に成形加工する方法
を採用することができる。

【００２９】しかしながら、本発明では、支持体の製造
方法や成形加工法は特に上記の方法に限定されず、熱硬
化性樹脂を含浸一体化した全芳香族ポリエステル繊維製
の基布を主要構造材とするスピーカーの振動系支持体
は、いずれも本発明に包含される。更に、本発明の支持
体は、熱硬化性樹脂を含浸一体化した全芳香族ポリエス
テル繊維製の基布の外に、必要に応じて他の部材や素材
を備えていてもよい。例えば、熱硬化性樹脂を含浸一体
化した全芳香族ポリエステル繊維製の基布に、ポリウレ
タンやその他の合成樹脂またはゴムからなるフイルムや
シート、合成樹脂やゴムの発泡体シート、金属箔などを
積層して成形加工を行って、熱硬化性樹脂を含浸一体化
した全芳香族ポリエステル繊維製の基布を主要構成材と
する積層構造を有する本発明の支持体を形成してもよ
い。

【００３０】本発明の支持体は、スピーカーの振動板な
どの振動系を支持するスピーカーのエッジやダンパーな
どとして用いられる。本発明の支持体が取り付けられる
スピーカーおよびその振動系の種類、構造、形状等は特
に限定されず、本発明の支持体はスピーカーの振動系の
いずれに対しても使用することができる。

【００３１】

【実施例】以下に本発明を実施例等により具体的に説明
するが、本発明はそれにより限定されない。

【００３２】《実施例１》（１）前記の式(Ｉ)で表される反復単位：式(II)で表
される反復単位を３：１のモル比で有する全芳香族ポリ
エステル繊維［（株）クラレ製；ベクトラン］からなる
紡績糸２０番手を２本撚り合わせた糸を用いてインチ当
たり２８本打ち込んだ平織りの織布（目付量１２３ｇ／
ｍ²）を基布として使用した。この基布にフェノール樹
脂を２０重量％均一に含浸させ、１００℃で１０分間乾
燥して常温にて手につかない程度の状態（Ｂステージ状
態）にした。

【００３３】（２）上記で形成したＢステージのフェ
ノール樹脂含浸基布を、同心円状の波形の凹凸を有する
上下金型の間に挟んで、温度２４０℃、圧力４ｋｇ／ｃ
ｍ²の条件下に７秒間プレス成形して、図１に示す同心
円状に波形の凹凸２が形成されたダンパー用素材１をつ
くった。このダンパー用素材の凹凸のない内周側３と外
周側４を裁断して除いて、図２で示されるスピーカー用
のダンパー５を作製した。

【００３４】（３）上記（１）で製造したＢステージ
のフェノール樹脂含浸基布の上にウレタン樹脂を６０ｇ
／ｍ²の塗布量でコーティングした後、同心円状の波形
の凹凸を有する上下金型の間に挟んで、温度２４０℃、
圧力４ｋｇ／ｃｍ²の条件下に７秒間プレス成形して、
図２と類似した、同心円状の波形の凹凸が形成されたエ
ッジ用素材をつくった。このエッジ用素材の凹凸のない
内周側と外周側を裁断して除いて、スピーカー用のエッ
ジを作製した。

【００３５】（４）上記のダンパーおよびエッジのプ
レス成形において、全芳香族ポリエステル繊維の紡績糸
を用いた織布を主要構成材としていることによって、該
織布が適度な剛性と強さ有することから、金型への型沿
いが極めて良好であり、波形凹凸形状をダンパーおよび
エッジなどの支持体に正確に付与することができ、その
結果、この実施例１で得られたダンパーおよびエッジ
は、正確な所定の形状および寸法を有していた。また、
この実施例１で得られたダンパーおよびエッジの吸水
率、内部損失および酸素指数を下記の方法により測定し
たところ、下記の表１に示す結果を得た。

【００３６】《比較例１》綿糸２０番手を２本撚り合
わせた糸を用いて、インチ当り、タテ糸２６本、ヨコ糸
２４本打ち込んだ平織りの織布（目付量１２０ｇ／
ｍ²）を基布として使用した以外は実施例１と同様にし
てスピーカー用のダンパーおよびエッジを作製した。こ
の比較例１で得られたダンパーおよびエッジの吸水率、
内部損失および酸素指数を下記の方法により測定したと
ころ、下記の表１に示す結果を得た。

【００３７】ダンパーおよびエッジの吸水率の測定法：
実施例または比較例で得られたダンパーおよびエッジよ
り適当な大きさの試験片に裁断した後、その重量を正確
に秤る。次に、試験片を４５℃、９５ＲＨ％の雰囲気下
に９６時間放置した後、その重量を再度正確に秤り、放
置前後の重量差より吸湿率を求めた。

【００３８】ダンパーおよびエッジの内部損失の測定
法：実施例または比較例で得られたダンパーおよびエッ
ジの端部の平坦部分より、幅３ｍｍ、長さ７０ｍｍの試
験片を切り出し、動的粘弾性測定装置（オリエンテック
社製；レオバイブロンＤＤＶ−III）を用いて、引張り
変形様式で、測定周波数１００Ｈｚの条件下において内
部損失を測定した。

【００３９】ダンパーおよびエッジの酸素指数の測定
法：ＪＩＳＫ−７２０１−１９７６の酸度指数法によ
る高分子材料の燃焼試験方法に準じて測定した。

【００４０】

【表１】

【００４１】また実施例１および比較例１で得られたダ
ンパーを用い、耐湿試験を行った。ダンパーの外周縁を
把持し、周方向に標線をつけた重さ５０ｇの円筒形荷重
の下端をダンパーの内周縁に接した時の標線位置を０と
し、その後５０ｇの荷重をかけた時の標線位置を読み取
り、その変化量（偏位という）を求め試験前の偏位とし
た。次に、５０ｇの荷重をかけた状態で４５℃、９５Ｒ
Ｈ％の雰囲気中に９６時間放置後、標線位置を読み取
り、その変化量を試験後の偏位として。耐湿試験結果を
下記の表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】上記表１および表２の結果から、全芳香族
ポリエステル繊維からなる基布を主要構成材として用い
ている本発明の実施例１のダンパーおよびエッジは、綿
糸からなる布帛を用いている比較例１のダンパーおよび
エッジに比べて、吸水率が極めて小さくて、経時的に寸
法の変化や狂いが生じないこと、しかも内部損失が大き
くて振動の伝播を充分に減衰できること、更には酸素指
数が大きく難燃性であることがわかる。

【００４４】《実施例２および比較例２》実施例１およ
び比較例１のダンパーを用い、それぞれ図３に示される
磁気回路部分まで組み立てて振動試験を行った。試験条
件としては、２５ポールのボイスコイルでＤＣＲ４オー
ム、振幅±５ｍｍとし、１０００時間実施した。試験前
後のダンパーの変位量を測定し、下記の表３に示す結果
を得た。

【００４５】

【表３】

【００４６】上記表３の結果から、全芳香族ポリエステ
ル繊維よりなる基布を用いたものは形状の保持能力が高
く、湿度や長時間の振動に対しても変化が小さいことが
わかる。

【００４７】《実施例３》実施例１で製造したダンパ
ーおよびエッジを用いて、図４の構造を有するスピーカ
ーを組み立てた。図４は、そのスピーカーの縦断面図で
あり、図中、５はダンパー、６はエッジ、７は磁石であ
って、上部プレート８、下部プレート９およびセンター
ポール１０とにより磁気回路を構成している。また、１
１は振動板、１２はボイスコイルを示し、上部プレート
８に実施例１の（２）で作製した本発明のダンパー５
が、更にフレーム１３の上部に実施例１の（３）で作製
した本発明のエッジ６が設けてある。このスピーカーの
周波数音圧測定した結果を図５のＢに示す。

【００４８】《比較例３》比較例１で製造したダンパ
ーおよびエッジを用いて、実施例３と全く同じようにし
て、図４の構造を有するスピーカーを組み立てた。この
スピーカーの周波数音圧測定した結果を図５のＡに示
す。

【００４９】実施例３および比較例３の結果より、従来
の綿布からなるダンパー、エッジを用いたスピーカーの
周波数音圧曲線は凹凸が激しいのに対して、全芳香族ポ
リエステル繊維の基布からなるダンパー、エッジを用い
たスピーカーの周波数音圧曲線は全芳香族ポリエステル
繊維の持つ大きな内部損失により、凹凸が抑えられなだ
らかで、優れた音響特性を有することがわかる。

【００５０】

【発明の効果】本発明のスピーカーの振動系支持体は、
成形加工性に優れていて所定の凹凸形状や深さなどを正
確に現出させることができ、しかも振動の伝播を充分に
減衰させることのできる大きな内部損失を有する。更
に、スピーカー振動系の支持体に要求される良好な弾性
支持作用および制振作用を有し、吸水率が低くて寸法変
化が少ないので、音響特性および耐久性に優れたスピー
カーを提供することができる。更に、難燃性の全芳香族
ポリエステル繊維を主要構成材にしていることにより、
近年電気機器に対して要望されている高い難燃性を備え
ており、防災上も優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１および比較例１においてプレス成形に
より得られたダンパー用素材の形状を示す図である。

【図２】図１のダンパー素材から得られたダンパーの形
状を示す図である。

【図３】実施例１または比較例１で製造されたダンパー
を取り付けて行った振動試験の概略図である。

【図４】実施例１または比較例１で製造されたダンパー
およびエッジを取り付けて組み立てた実施例３または比
較例３のスピーカーの構造を示す縦断面図である。

【図５】実施例３および比較例３で得られた周波数音圧
曲線である。

【符号の説明】

１ダンパー用素材２同心円状の凹凸３ダンパー用素材の凹凸のない内周側４ダンパー用素材の凹凸のない外周側５ダンパー６エッジ７磁石８上部プレート９下部プレート１０センターポール１１振動板１２ボイスコイル１３フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｒ 9/02 １０３Ａ 8421−5Ｈ // Ｂ２９Ｌ 31:38 4ＦＤ０６Ｍ 101:36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂を含浸一体化した全芳香族
ポリエステル繊維よりなる基布を主要構造材とするスピ
ーカーの振動系支持体。
【請求項２】基布が、全芳香族ポリエステル繊維の紡
績糸よりなる織布である請求項１記載のスピーカーの振
動系支持体。
【請求項３】全芳香族ポリエステル繊維が、下記の式
(Ｉ)；【化１】および下記の式(II)；【化２】で表される反復単位から主としてなる全芳香族ポリエス
テル繊維である請求項１または２記載のスピーカーの振
動系支持体。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載のスピ
ーカーの振動系支持体を備えていることを特徴とするス
ピーカー。