JPS63226199A - 音響用振動板 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、スピーカ用の振動板に係り、特に、ツイー
タやスコーカ用スピーカの振動板として最適な音響用振
動板に関するものである。

（ロ）従来技術 従来より使用されている音響用振動板としては、例えば
、セルロース繊維と熱硬化型樹脂を配合し、シート状に
したグリーンシートを作成し、金型により、振動板形状
に加熱成形した後、数百塵の第一次炭素化と、手数百度
の本焼成により、炭素原子を六環状の原子配列としたグ
ラファイト構造を持つ音響用振動板が知られている。

このグラファイト振動板は、ヤング率Ｅと密度ρの比（
Ｅ／ρ）である比弾性率を高める上で有効であり、ピス
トン振動する周波数を高め、高域周波数再生限界を拡大
することができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記した従来のものにおいては、加熱による炭
素原子の組み替えを行なうため、原子の配列構造に限界
を生じスピーカ振動板として、その内部損失であるｔａ
ｎδが小さく、ヤング率Ｅと密度ρの比（Ｅ／ρ）も充
分でないため、高音域における共振が著しいという問題
点があった。

また、焼成によるため、振動板表面は粗雑となり、研摩
仕上げを必要とするなど、量産性に欠けるという問題点
があった。

この発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって
、振動板基材を焼成により作成したガラス状カーボンに
表面層を形成し、ヤング率Ｅと密度ρの比（Ｅ／ρ）な
らびに、内部損失（ｔａｎδ）の性能改善を目的とし、
さらに、外観上の欠点をも解消した音響用振動板を提供
することにある。

（ニ）問題を解決するための手段 この発明に係る音響用振動板は、ガラス状カーボン製振
動板基材の片面、もしくは両面へ、窒化チタン（ＴＩＮ
　）をはじめとする、窒化硼素（ＢＮ）　、窒化珪素（
Ｓｉ３１Ｌ　）　、窒化アルミニウム（八ｆｆ１Ｎ　）
の窒素化合物からなる表面層を、反応性イオンブレーテ
ィング法を用いて形成したものである。

（ホ）作用 カラス状カーボン製振動板基材の表面に、窒化チタンな
どの窒素化合物からなる表面層を形成し、ドーム型等の
スピーカ用の振動板を成形して得る。

このようにして得た振動板は、その密度が、例えば、１
．５７Ｘ　１０３Ｋｇ／　ｍ３となり、表面層は著しく
薄くても充分な効果が得られるから、軽量で内部損失も
増加し、スピーカの高域特性に極めて優れた特性を有す
る振動板を得ることができる。

（へ）実施例 この発明に係る音響用振動板の実施例を第１図乃至第４
図に基づいて説明する。

第１図はドーム型の音響用振動板の断面図を示すもので
、ガラス状カーボン製の振動板１の両面へ、表面層１ａ
、Ｉｂをそれぞれ形成した実施例を示すものである。第
２図は他の実施例を示すドーム型の音響振動板の断面図
で、ガラス状カーボン製の振動板１の片面へ、表面層１
ａを形成したものである。

第３図はこの発明の音響振動板を形成する際に用いた反
応性イオンブレーティング装置の概略構成図を示すもの
である。第４図はこの発明に係る音響振動板と従来の音
響振動板とを比較した周波数特性図である。

この第１図および第２図に示す実施例は、ドーム型の振
動板で、ガラス状カーボン製振動板基材ｌの両面（第１
図）、もしくは、片面（第２図）に窒化チタニウムをは
じめとする、窒化硼素、窒化珪素、および窒化アルミニ
ウムの窒化化合物からなる表面層１ａ、ｌｂを、反応イ
オンブレーティング法により形成したものである。

以下、表面層１ａ、ｌｂを形成する素材として、窒化チ
タンを用いた場合の実施例を説明する。

振動板の基材としてガラス状カーホン製振動板基材１を
用いることは周知の方法である。しかし、その音響特性
は素材および焼成する条件で異なるため、実施は次の条
件で行なった。

■セルロース繊維；溶融　クラフト紙 ■繊　維　長；５〜１０ｍ／Ｉｎ ■熱硬化性樹脂：フェノール樹脂 ■配合比率； セルロース繊維炭化物／熱硬化性樹脂炭化物＝３０／１
００ ■素材形状；シート状　厚さ５０μｍ ■成　　形； ドーム形状　１５０’　ｃ　、　５０Ｋｇ、　１０分間
加熱■第一次焼成：３５０°Ｃ昇温速度１．５°Ｃ／時
間■第二次焼成；ｔｒｏｏ°Ｃ昇温速度５０°Ｃ／時間
■零　囲　気；アルゴン 上記の条件てガラス状カーボン製振動板基材１を作成し
、この基板１の両面または片面に、第３図に示すような
反応性イオンブレーティング装置を用いて、窒化チタニ
ウムの表面層１ａ、ｌｂを形成した。

第３図に示す反応性イオンブレーティング装置は、真空
槽２内にルツボ４．プローブ６、フィラメント７、シャ
ッタ８等を備え、窒素、アルゴン等のガスが導入口９か
ら送り込まれている。１は表面層１ａ、Ｉｂを形成する
ガラス状カーボン製振動板基材、５はルツボ４にセット
された表面層ｌａ、ｌｂ用の蒸発素材（この場合はチタ
ニウム）である。

この第３図に示す反応性イオンブレーティング装置を用
いて表面層１ａ、ｌｂを作成する際の条件は次の通りで
ある。

■ガラス状カーボン製振動板基材１を洗浄し、表面層が
その基材１の両面に形成されるようにセットする。

■真空排気；　　１Ｏ−６Ｔｏｒｒ以下■イオンボンバ
ード； アルゴン零囲気５ｘ　１Ｏ−２Ｔｏｒｒ■反応性イオン
ブレーティング； 蒸発源　チタニウム（Ｔｉ） 電子銃　１０Ｋｗ 反応カス　窒素ガス（Ｎ２） アルゴンと窒素混合ガス圧５Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒ蒸
発速度　０．５ｇ／分 ■表面層：窒化チタン　８０００　（人）■冷　　却；
自然冷却　３０分放置 上記実施例による音響的な物理定数を示すと次次に、音
響用振動板の具体的製造過程を説明する。

まず、カラス状カーボン製振動板基材１に対する反応性
イオンプレーディング加工は、厚さ５０μのガラス状カ
ーボン製振動板基材１を洗浄し、第３図に示す反応性イ
オンブレーティング装置の真空槽２内を、１Ｏ−６Ｔｏ
ｒｒに減圧した後、１Ｏ−２Ｔｏｒｒアルゴン零囲気中
にて、直流５００■でアルゴンイオン照射を行なう。蒸
着は、真空度５×１０−’　Ｔｏｒｒ　　（アルゴン＋
窒素；混合カス）において、チタン蒸発速度０．５ｇ／
分、窒化チタン（ＴｉＮ　）の蒸着速度は４００（人）
７分となる。

このようにして、ガラス状カーボン製振動板基材１の表
面に、窒化チタンの表面層１ａ、Ｉｂが形成され、自然
冷却後、ドーム型の振動板が完成する。なお、コーン型
、平面型等の場合も同様に形成することができる。

こうして得たドーム型の振動板は、密度］、５７Ｘ１０
３Ｋｇ／［［１３となり、表面層１ａ、Ｉｂは、薄く軽
量で、かつ内部損失も増加することから、第４図に示す
ように、従来のスピーカの高域周波数特性■に比べ、こ
の発明に係るドーム型振動板の高域周波数特性◎のよう
に高音域特性の極めて優れた振動板を得ることができる
。

なお、表面層１ａ、Ｉｂの形成する方法として、上述し
た実施例の他に、次のような方法が考えられる。

■真空蒸着法を用い窒素化合物からなる表面層を形成す
る方法。

■化学的蒸着（Ｃ，Ｖ、Ｄ　）法を用い窒素化合物から
なる表面層を形成する方法。

■無電解メッキ法を用い窒素化合物からなる表面層を形
成する方法。

■振動板基材の焼成温度を高めガラス状カーボン中の結
晶化を計る方法。

（ト）発明の効果 この発明に係る音響用振動板によれば、低密度のガラス
状カーボン製振動板基材に、窒化チタニウムをはじめと
する窒化無機質材からなる表面層を形成したから、音響
定数の大幅な向上により、高音域における周波数特性の
改善を図ることがてきる。

その結果、特に、ツイータ用、スコーカ用スピーカの振
動板として優れた効果を発揮する。また、振動板基材の
表面は、窒化無機質材で覆われるため、振動板基材のピ
ンホールを特別な処理無しで防止することができる等、
振動板の製造工程の簡素化を図ることができる。このよ
うに、量産性についても良好であることからコストを上
げることなく優れた効果のある振動板を提供することが
てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、この発明の実施例を示すもので、
第１図および第２図は、ドーム型振動板の断面図、第３
図は表面層を形成する際に用いる反応性イオンブレーテ
ィング装置の概略構成図である。第４図はこの発明に係
る音響用振動板と従来の音響用振動板と高域周波数特性
を比較した特性図である。 ｌニガラス状カーボン製振動板基材 ｌａ、ｌｂ；表面層 ２：真空槽　　　　　３：電子ビーム ４ニルツボ ５：蒸発材（実施例：チタニウム） ６：プローブ　　　　７：フイラメント８：シャッタ　
　　　９：導入口 特許出願人　株式会社ケンウッド 第１図 １１３囚 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス状カーボン製振動板基材の片面もしくは両面へ、
   窒化チタニウム、窒化硼素、窒化珪素および窒化アルミ
   ニウムの窒素化合物からなる表面層を形成したことを特
   徴とする音響用振動板。