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【発明の名称】 スピーカー装置用構成部材及びスピーカー装置
【発明者】 【氏名】高橋 宣章
【要約】 【課題】耐食性及び耐熱性等の向上を図ることが可能なスピーカー装置用構成部材等を提供する。

【構成】スピーカー装置用構成部材は、マグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材により形成されてなる。ここで、スピーカー装置用構成部材は、フレーム、ボイスコイルボビン、ダンパー、振動板、エッジ、キャップ及び筐体などを対象とすることができる。好適な例では、マグネシウム又はマグネシウム合金に対するカルシウムの添加量は、０.１〜５０ｗｔ％であるのが好ましい。これにより、マグネシウム系素材の表面は緻密で且つ平滑な酸化カルシウム皮膜で覆われる。よって、スピーカー装置用構成部材は、大気中の酸素との結びつきが遮断され、錆び難くなると共に燃え難くなる。その結果、マグネシウム単体よりなる素材と比較して、耐食性及び耐熱性の向上を図ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材により形成されてなることを特徴とするスピーカー装置用構成部材。
【請求項２】
前記マグネシウム系素材の表面には皮膜が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用構成部材。
【請求項３】
前記皮膜は、化成処理皮膜、陽極酸化皮膜、電着塗装皮膜、スプレー塗装皮膜、スパッタリング皮膜、メッキ皮膜のいずれか又は組み合わせよりなる皮膜であることを特徴とする請求項２に記載のスピーカー装置用構成部材。
【請求項４】
前記カルシウムの添加量は、０.１ｗｔ％〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスピーカー装置用構成部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカー装置用構成部材を備えるスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー装置用構成部材の素材構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、スピーカー装置は、振動板、エッジ、フレーム、ダンパー、ボイスコイルボビン、キャップ及び筐体などの様々なスピーカー装置用構成部材により構成されている。そのようなスピーカー装置用構成部材として、マグネシウムよりなるマグネシウム振動板が知られている。そのようなマグネシウム振動板は、軽量、高内部損失などの特性を有するため、ツィータなどの高域再生用のスピーカー装置などに好適に用いられている。
【０００３】
また、マグネシウムは酸化し易い性質を有するため、マグネシウム振動板の表面には、通常、陽極酸化処理や電着塗装処理などの防湿処理が施されることが多い。これにより、マグネシウム振動板の耐食性の向上を図ることができるという利点がある。
【０００４】
例えば、特許文献１及び２には、そのような目的で、マグネシウム材の表面に陽極酸化皮膜や電着塗装皮膜（例えば、アクリル樹脂皮膜）を形成してなるマグネシウム振動板の一例が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０７２６４１号公報
【特許文献２】特開平１１−２３６６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したアクリル系樹脂よりなる電着塗装皮膜はヤング率が低いので、上記したマグネシウム振動板の表面に、そのような電着塗装皮膜を形成すると、かかる振動板のヤング率が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、耐食性及び耐熱性等の向上を図ることが可能なスピーカー装置用構成部材及びスピーカー装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、スピーカー装置用構成部材であって、マグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材により形成されてなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の１つの実施形態では、スピーカー装置用構成部材は、マグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材により形成されてなる。
【００１０】
上記のスピーカー装置用構成部材は、マグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材により形成されてなる。ここで、スピーカー装置用構成部材は、フレーム、ボイスコイルボビン、ダンパー、振動板、エッジ、キャップ及び筐体などを対象とすることができる。好適な例では、マグネシウム又はマグネシウム合金に対するカルシウムの添加量は、０.１ｗｔ％（重量％）〜５０ｗｔ％（重量％）であるのが好ましい。
【００１１】
このため、マグネシウム系素材の表面は緻密で且つ平滑な酸化カルシウム皮膜で覆われている。
【００１２】
かかる素材構造により、マグネシウム系素材よりなるスピーカー装置用構成部材は、大気中の酸素との結びつきが遮断され、錆び難くなる。その結果、マグネシウム単体よりなる素材と比較して、耐食性の向上を図ることができる。
【００１３】
この点に関し、実際に、マグネシウム合金ＡＺ３１よりなるマグネシウム系素材（比較例１）と、上記のマグネシウム系素材よりなるスピーカー装置用構成部材とを用い、その両者の一定の範囲の部分に対して塩水を噴霧する試験を実施したところ、上記のスピーカー装置用構成部材は、比較例１に比較して、その一定の範囲内の部分における腐食部分が少なく、発錆の進行割合を約１／３以下に抑えることができた。
【００１４】
また、かかる素材構造により、マグネシウム系素材よりなるスピーカー装置用構成部材は、大気中の酸素との結びつきが遮断され、燃え難くなる。よって、マグネシウム単体よりなる素材と比較して、耐熱性の向上をも図ることができる。その結果、アンプ側から、より大入力の音声信号を、スピーカー装置の構成要素であるスピーカーユニットに供給することが可能になると共に、当該スピーカーユニットの耐熱性等に関する安全性の向上を図ることができる。
【００１５】
この点に関し、実際に、マグネシウム合金よりなるマグネシウム系素材（比較例２）と、上記のマグネシウム系素材よりなるスピーカー装置用構成部材とを用い、発火温度を測定したところ、上記のスピーカー装置用構成部材は、比較例２に対して、発火温度を約２００〜３００℃ほど上昇させることができた。
【００１６】
また、上記のように耐食性の向上を図ることができるので、マグネシウム系素材の表面に、樹脂系よりなる電着塗装皮膜等の皮膜を薄く形成或いは形成不要となるので、当該マグネシウム系素材よりなるスピーカー装置用構成部材のヤング率の向上を図ることができる。よって、スピーカー装置用構成部材が振動板であるような場合には、薄くて軽い高音域再生用の振動板を構成することができる。その結果、振動板の固有振動数を上げることができ、スピーカー装置における中高音域の周波数特性を改善することが可能となる。
【００１７】
上記のスピーカー装置用構成部材の一つの態様では、前記マグネシウム系素材の表面には皮膜が形成されてなる。これにより、より一層、耐食性及び耐熱性等の向上を図ることができる。特に、この態様では、マグネシウム系素材自体の耐食性が向上しているので、表面処理工程においてマグネシウム系素材の表面への皮膜の形成量を少なくすることができ、その分、スピーカー装置用構成部材のコストダウンを図ることができる。
【００１８】
上記のスピーカー装置用構成部材の他の態様では、前記皮膜は、化成処理皮膜、陽極酸化皮膜、電着塗装皮膜、スプレー塗装皮膜、スパッタリング皮膜、メッキ皮膜のいずれか又は組み合わせよりなる皮膜であるのが好ましい。これにより、スピーカー装置用構成部材の意匠性等も高めることができる。特に、この態様では、マグネシウム系素材自体の耐食性が向上しているので、電着塗装処理工程において前記皮膜の表面への電着塗装皮膜の塗布量を少なくすることができ、その分、スピーカー装置用構成部材のコストダウンを図ることができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態では、上記のスピーカー装置用構成部材を備えるスピーカー装置を構成することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２１】
［スピーカー装置の構成］
図１に、本発明の実施例に係るスピーカー装置用構成部材を含むスピーカー装置１００を、その中心軸Ｌ１を通る平面で切断したときの断面図を示す。
【００２２】
スピーカー装置１００は、図１に示すように、スピーカーユニット５０と、当該スピーカーユニット５０を収容する筐体５１と、を備えて構成される。なお、本発明では、スピーカー装置の構成及び駆動方式等、及び、スピーカー装置用構成部材の形状、位置、大きさなどは、以下に述べる構成等に限定されるものではない。
【００２３】
スピーカーユニット５０は、磁気回路と振動系部材とを備えて構成されている。
【００２４】
磁気回路は、円柱状のポール部１ａ及びそのポール部１ａの外周壁の下端部から外側に延在するフランジ部１ｂとを含むヨーク１と、そのフランジ部１ｂ上に取り付けられた環状の形状をなすマグネット２と、そのマグネット２上に取り付けられた環状の形状をなすプレート３とを有する。ポール部１ａとプレート３の間にはマグネット２の磁束が集中する磁気ギャップ３０が形成されている。
【００２５】
振動系部材には、ボイスコイルボビン４、ボイスコイル５、ダンパー６、振動板７、フレーム８、エッジ９、及びキャップ１０が含まれる。
【００２６】
フレーム８は、略杯状の形状をなし、スピーカーユニット５０を構成する様々な構成要素を支持する機能を有する部材である。フレーム８の下端部はプレート３上に取り付けられている。
【００２７】
ボイスコイルボビン４は、ボイスコイル５を所定位置に固定し、入力信号に応じてボイスコイル５と共に振動して、その振動を振動板７へ伝達する機能を有する部材である。ボイスコイルボビン４は、円筒状の形状をなし、ヨーク１の要素であるポール部１ａの外周壁の上端部近傍を覆う位置に設けられている。
【００２８】
ボイスコイル５は、１対のプラス及びマイナスのリード線（図示略）を有し、ボイスコイルボビン４の外周壁の下端部に巻かれている。このため、ボイスコイル５は、磁気ギャップ３０内に配置されている。ここで、プラス側のリード線はＬ（又はＲ）チャンネル信号の入力配線であり、マイナス側のリード線はグランド（ＧＮＤ：接地）信号の入力配線である。各リード線は、１対のプラス及びマイナスの錦糸線（図示略）に夫々電気的に接続され、かかる各錦糸線は、フレーム８の適当な位置に設けられたスピーカー装置用端子（図示略）に夫々電気的に接続されている。なお、かかるスピーカー装置用端子は、アンプ側の１対のプラス及びマイナスの出力配線にも電気的に接続されている。これにより、ボイスコイル５には、アンプ側から１チャンネル分の信号及び電力（以下、単に「音声電流」とも称する）が夫々入力される。
【００２９】
ダンパー６は、ボイスコイルボビン４を弾性的に支持する部材である。また、ダンパー６には、環状の形状をなし、同心円状の複数の波形形状（コルゲーション）が形成されている。ダンパー６の内周縁部はボイスコイルボビン４の外周壁に取り付けられている一方、ダンパー６の外周縁部はフレーム８の適当な位置に取り付けられている。
【００３０】
振動板７は、コーン状の形状をなし、入力信号に応じた音波を放射する機能を有する部材である。振動板７の内周縁部はボイスコイルボビン４の外周壁の上端部に取り付けられている。
【００３１】
エッジ９は、環状の形状をなし、振動板７で生じる不要な振動などを吸収する機能を有する部材である。エッジ９の内周縁部は振動板７の外周縁部に取り付けられる一方、エッジ９の外周縁部はフレーム９の適当な位置に取り付けられる。
【００３２】
キャップ１０は、ドーム形状をなし、スピーカーユニット５０の内部に粉塵等が侵入するのを防止する機能を有する。キャップ１０は、ボイスコイルボビン４の上面側を覆う位置に配置された状態で振動板７の放音面側に取り付けられている。
【００３３】
筐体５１は、スピーカーユニット５０を収容し且つ固定する機能を有する部材である。
【００３４】
以上の構成を有するスピーカー装置１００では、アンプ側から出力された音声電流は、スピーカー装置用端子、１対のプラス及びマイナスの錦糸線、並びにボイスコイル５の１対のプラス及びマイナスのリード線を通じて、当該ボイスコイル５へ入力される。これにより、フレミングの左手の法則に基づき、磁気ギャップ３０内でボイスコイル５に駆動力が発生し、振動板７をスピーカー装置１００の中心軸Ｌ１方向へ振動させる。これにより、振動板７を通じて矢印Ｙ１方向に音波が放射される。
【００３５】
（スピーカー装置用構成部材の素材構造）
上記した構成を有するスピーカー装置１００において、本発明では、特に、フレーム８、ボイスコイルボビン４、ダンパー６、振動板７、エッジ９、キャップ１０及び筐体５１などのスピーカー装置用構成部材の素材構造に特徴を有している。以下、スピーカー装置用構成部材の素材構造について説明する。
【００３６】
一般的にマグネシウムは、酸化し易く耐食性に難点を有すると共に、発火し易い性質を有する。
【００３７】
この点、本発明の実施例に係るスピーカー装置用構成部材は、図２（ａ）に示すように、マグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材７０により形成されてなり、単層構造をなす。好適な例では、マグネシウム又はマグネシウム合金に対するカルシウムの添加量は、約０.１〜約５０ｗｔ％（重量％）であるのが好ましい。
【００３８】
このため、マグネシウム系素材７０の表面は緻密で且つ平滑な酸化カルシウム皮膜で覆われている。
【００３９】
かかる素材構造により、マグネシウム系素材７０は、大気中の酸素との結びつきが遮断され、錆び難くなる。その結果、マグネシウム単体よりなる素材と比較して、耐食性の向上を図ることができる。
【００４０】
この点に関し、実際に、マグネシウム合金ＡＺ３１よりなるマグネシウム系素材（比較例１）と、本実施例に係るマグネシウム系素材７０とを用い、その両者の一定の範囲の部分に対して塩水を噴霧する試験を実施したところ、本実施例は、比較例１に比較して、その一定の範囲内の部分における腐食部分が少なく、発錆の進行割合を約１／３以下に抑えることができた。
【００４１】
また、かかる素材構造により、マグネシウム系素材７０は、大気中の酸素との結びつきが遮断され、燃え難くなる。よって、マグネシウム単体よりなる素材と比較して、耐熱性の向上をも図ることができる。その結果、アンプ側から、より大入力の音声信号をスピーカーユニット５０に供給することが可能になると共に、スピーカーユニット５０の耐熱性等に関する安全性の向上を図ることができる。
【００４２】
この点に関し、実際に、マグネシウム合金よりなるマグネシウム系素材（比較例２）と、本実施例に係るマグネシウム系素材７０とを用い、発火温度を測定したところ、本実施例は、比較例２に対して、発火温度を約２００〜３００℃ほど上昇させることができた。
【００４３】
また、上記のように耐食性の向上を図ることができるので、マグネシウム系素材７０の表面に、樹脂系よりなる電着塗装皮膜等の皮膜を薄く形成或いは形成不要となるので、当該マグネシウム系素材７０のヤング率の向上を図ることができる。よって、スピーカー装置用構成部材が振動板７であるような場合には、薄くて軽い高音域再生用の振動板７を構成することができる。その結果、振動板７の固有振動数を上げることができ、スピーカー装置１００における中高音域の周波数特性を改善することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明では、スピーカー装置用構成部材の素材構造は、上記したものに限定されない。
【００４５】
即ち、本発明の他の実施例では、図２（ｂ）に示すように、マグネシウム系素材７０の表面に皮膜７１を形成し、多層構造とすることもできる。好適な例では、皮膜７１は、化成処理皮膜、陽極酸化皮膜、電着塗装皮膜、スプレー塗装皮膜、スパッタリング皮膜、メッキ皮膜のいずれか又は組み合わせよりなる皮膜であるのが好ましい。これにより、より一層、耐食性の向上を図ることができる。特に、本実施例では、マグネシウム系素材７０自体の耐食性が向上しているので、表面処理工程においてマグネシウム系素材７０の表面への皮膜７１の形成量（厚さｄ１）を少なくすることができ、その分、スピーカー装置用構成部材のコストダウンを図ることができる。
【００４６】
また、本発明の更に他の実施例では、図２（ｃ）に示すように、前記皮膜７１の表面に更に電着塗装皮膜７２を形成し、多層構造とすることもできる。なお、前記皮膜７１が電着塗装皮膜等である場合には、当該皮膜７１の表面に電着塗装皮膜７２を重ねて形成する必要はない。これにより、スピーカー装置用構成部材の意匠性等も高めることができる。特に、本実施例では、マグネシウム系素材７０自体の耐食性が向上しているので、電着塗装処理工程において皮膜７１の表面への電着塗装皮膜７２の塗布量（厚さｄ２）を少なくすることができ、その分、スピーカー装置用構成部材のコストダウンを図ることができる。
【００４７】
[スピーカー装置用構成部材の製造方法]
次に、図３及び図４等を参照して、本発明の適用対象となるスピーカー装置用構成部材の製造方法について説明する。図３は、本発明の適用対象となるスピーカー装置用構成部材の製造方法を示すフローチャートである。図４は、図３における圧延工程Ｐ１に対応する圧延工程図を示す。
【００４８】
まず、所定厚さを有しマグネシウム又はマグネシウム合金にカルシウムを添加してなるマグネシウム系素材７０を圧延工程２００によって所望の厚さに圧延して、所定厚さを有するシート状のマグネシウム系シート２４を得る（圧延工程Ｐ１）。
【００４９】
好適な例では、マグネシウム系シート２４は、マグネシウム合金ＡＺ６１にカルシウムを２ｗｔ％添加してなるマグネシウム系素材７０を約０.０４４ｍｍの厚さに圧延することにより形成されるのが好ましい。
【００５０】
ここで、圧延工程２００の一例について説明する。
【００５１】
圧延機２３は、一定の方向に回転しながら一定のテンションをかけつつマグネシウム系素材７０を所定の厚さに圧延する圧延ローラー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、マグネシウム系素材７０を所定の温度に加熱する恒温槽２２と、を備えている。
【００５２】
圧延ローラー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、図示しないテンション調整機構を通じて、一定のテンションに調整することが可能となっている。テンション調整機構は、作業者などが操作盤を操作することで、一定のテンションに調整される。本例では、圧延ローラー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、１回毎の圧延でマグネシウム系素材７０を約１〜２０μｍの範囲内で薄くすることができる。
【００５３】
恒温槽２２は、マグネシウム系素材７０を所定の温度に加熱するための装置であり、図示しない温度調節機により、内部が一定の温度にコントロールされている。尚、マグネシウムは最密六方晶であるため常温での加工が困難である。このため、恒温槽２２により通常２００〜４００℃程度、好ましくは約３００℃に加熱しながら圧延するのが好ましい。これにより、塑性変形し難いマグネシウム系素材７０を圧延し易い状態にする。
【００５４】
次に、圧延工程２００の流れについて説明すると、先ず、一定の厚さを有するマグネシウム系素材７０は、図示しない送り出し装置により圧延機２３へと送り出される（矢印ｓ１）。次いで、圧延ローラー２１ａ、２１ｂは一定の方向に回転しながら（矢印ｓ２及びｓ３）、マグネシウム系素材７０を所定の厚さに圧延すると共に、そのマグネシウム系素材７０を恒温槽２２内へと送り出す。マグネシウム系素材７０は、恒温槽２２内を通過している間に所定の温度に加熱されて塑性変形し易くなる。次いで、そのマグネシウム系素材７０が恒温槽２２から圧延ローラー２１ｃ、２１ｄへと送り出されると、圧延ローラー２１ｃ、２１ｄは一定の方向に回転しながら（矢印ｓ４及びｓ５）、マグネシウム系素材７０を再び圧延する。そして、上記の圧延方法により、マグネシウム系素材７０を異なる圧延量で複数回圧延を繰り返すことによって、最終的に所望の厚さを有するマグネシウム系シート２４を得る（矢印ｓ６）。
【００５５】
尚、本例では、上述したようにマグネシウム系素材７０を圧延する際に１回毎の圧延量を約１〜２０μｍの範囲としているが、これは以下の理由による。即ち、マグネシウム系素材７０は、すべり変形量が他の金属に比して非常に小さいため塑性変形し難い材料である。このため、一度に圧延する圧延量を大きくしすぎると、マグネシウム系素材７０内に潜在する残留歪の影響によって、マグネシウム系素材７０に亀裂、反り、或いはピンホールなどの不具合が発生し、歩留まりの低下につながる。よって、本例では、１回毎の圧延量を約１〜２０μｍと小さくし、マグネシウム系素材７０を複数回圧延することで、上記不具合を解消し、歩留まりの向上を図るようにしている。
【００５６】
なお、上記の圧延方法例は、あくまで一例を示したものであり、圧延方法及び１回毎の圧延量、及びマグネシウム系シート２４の厚さなどはこれに限られるものではない。
【００５７】
次に、図３に戻り、得られたマグネシウム系シート２４を、成型工程によって周知の方法により成型し、例えば、図１に示すフレーム８、ボイスコイルボビン４、ダンパー６、振動板７、エッジ９、キャップ１０及び筐体５１などのスピーカー装置用構成部材を得る（成型工程Ｐ２）。
【００５８】
次に、周知の表面処理工程により、スピーカー装置用構成部材の表面に、緻密で且つ高弾性率の皮膜７１、例えば、化成処理皮膜、陽極酸化皮膜、電着塗装皮膜、スプレー塗装皮膜、スパッタリング皮膜、メッキ皮膜のいずれか又は組み合わせよりなる皮膜を所定厚さ、例えば約０.００１ｍｍに形成する（表面処理工程Ｐ３）。なお、この表面処理工程Ｐ３では、さらに周知の電着塗装工程を設け、皮膜７１の表面に、その電着塗装工程により、電着塗装皮膜７２を形成することもできる。ここで、前記皮膜７１が電着塗装皮膜等である場合には、当該皮膜７１の表面に電着塗装皮膜７２を重ねて形成する必要はない。
【００５９】
以上の各工程を経て、本発明の特徴をなすスピーカー装置用構成部材が製造される。こうして製造されたスピーカー装置用構成部材の製造方法によれば上記したことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のスピーカー装置用構成部材を含むスピーカー装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明のスピーカー装置用構成部材の各種の素材構造を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明のスピーカー装置用構成部材の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図３における圧延工程の一例を示す圧延工程図である。
【符号の説明】
【００６１】
４ ボイスコイルボビン
６ ダンパー
７ 振動板
８ フレーム
９ エッジ
１０ キャップ
５０ スピーカーユニット
５１ 筐体
７０ マグネシウム系素材
７１ 皮膜
７２ 電着塗装皮膜
１００ スピーカー装置
【出願人】 【識別番号】０００００５０１６
【氏名又は名称】パイオニア株式会社
【識別番号】０００２２１９２６
【氏名又は名称】東北パイオニア株式会社
【出願日】 平成１８年７月２６日（２００６．７．２６）
【代理人】 【識別番号】１００１０７３３１
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 聡延

【識別番号】１００１０４７６５
【弁理士】
【氏名又は名称】江上 達夫
【公開番号】 特開２００８−３４９０９（Ｐ２００８−３４９０９Ａ）
【公開日】 平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願番号】 特願２００６−２０２８２８（Ｐ２００６−２０２８２８）