【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明はスピーカー用複合振動板に関し、よ
り軽量、又は剛性の大なるスピーカー用振動板の
構造に関する。
従来スピーカー用振動板の材料としては天然又
は合成繊維、高分子発泡体又はフイルム、金属箔
等が用いられていた。
一般に、振動板の材料としては密度が小さい事
（軽量）、ヤング率が大きい事（剛性大）が要求さ
れるが、上記従来の材料はそれぞれ一長一短を有
し必ずしも満足されるものではなかつた。
したがつて、前記材料を単体で用いるのではな
く２種以上の物性の異なつた材料を組合せた複合
構造により、前記各材料の長所短所を補い合わせ
ることにより要求される性質を満たそうとする試
みが種々なされている。
たとえば、チタン（以下Tiと記す）あるいは
アルミニユーム（以下Alと記す）の片面若しく
は両面にベリリウム（以下Beと記す）あるいは
ボロン（以下Ｂと記す）又はシリコンカーバイト
（以下SiCと記す）を成層せしめた複合振動板が
それである。
又上記複合振動板はプレス成形が困難なBe、
Ｂ、SiC等を表面処理技術を用いて振動板材料と
して用いるという加工技術上の目的よりして現出
したものでもある。
この発明は、このような複合振動板においては
その面上に成層される物質のヤング率が中心基体
のヤング率に比較して、複合体としてのヤング率
により影響することと、基体により密度の小さい
材料を用いれば等重量の振動板として比較した場
合、その厚みをより大きくすることができ、剛性
をより増大せしめることができる点に着目し、基
体としてリチウム（以下Liと記す）又はリチウム
化合物（たとえば炭化リチウムLiC2、珪化リチ
ウムLi3Si4、窒化リチウムLi3N等）を用いその両
面にBe、Ｂ、SiC等のヤング率が1.0×1012dyn／
cm2以上の材料を成層せしめたものであり、以下、
基体をLi及びLiC2としその両面にBeを成層せし
めた振動板を実施例として詳しく説明する。
Liは密度ρ＝0.53ｇ／cm3、ヤング率Ｅ＝0.22×
1012dyn／cm2、又LiC2は密度ρ＝1.65ｇ／cm3、ヤ
ング率Ｅ＝2.1×1012dyn／cm2であつて、Alの密度
ρ＝2.699ｇ／cm3、ヤング率Ｅ＝0.708×1012dyn／
cm2又Tiの密度ρ＝4.54ｇ／cm3、ヤング率Ｅ＝
1.031dyn／cm2に比較すると、密度の小さいことが
Li又はLi化合物の特徴となる。
そして、当該密度の小さい事を利用して振動板
に形成した場合その剛性を著しく増大せしめるこ
とができる。
すなわち、20μ厚のTi振動板を基準にしてみる
と、このTi振動板と等重量、かつ等面積に成形
するとAlの場合厚さを33μ、Liの場合その厚さを
171μ、LiC2の場合その厚さを55μに形成すること
ができる。
そして当該それぞれの振動板の両面に5μ厚の
Be（ρ＝1.82ｇ／cm3、Ｅ＝1.869×1012dyn／cm2）
を成層した場合の総合的な密度、ヤング率、剛性
の目安となるEh3／12（但しＥ：ヤング率、ｈ＝
厚さ）の値を比較すると次表のごとくなる。
The present invention relates to a composite diaphragm for a speaker, and more particularly to a structure of a diaphragm for a speaker that is lighter in weight or has greater rigidity. Conventionally, natural or synthetic fibers, polymer foams or films, metal foils, etc. have been used as materials for speaker diaphragms. In general, materials for diaphragms are required to have low density (light weight) and high Young's modulus (high rigidity), but the above-mentioned conventional materials each have advantages and disadvantages and are not always satisfactory. Therefore, attempts are being made to satisfy the required properties by compensating for the advantages and disadvantages of each of the materials by creating a composite structure that combines two or more materials with different physical properties, rather than by using the above-mentioned materials alone. Various things have been done. For example, beryllium (hereinafter referred to as Be), boron (hereinafter referred to as B), or silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) is layered on one or both sides of titanium (hereinafter referred to as Ti) or aluminum (hereinafter referred to as Al). This is a composite diaphragm. In addition, the above composite diaphragm is made of Be, which is difficult to press-form.
It also emerged from the processing technology purpose of using B, SiC, etc. as a diaphragm material using surface treatment technology. This invention is based on the fact that in such a composite diaphragm, the Young's modulus of the material layered on the surface is more influenced by the Young's modulus of the composite than the Young's modulus of the central substrate, and that the density of the substrate is higher than that of the central substrate. Focusing on the fact that using a smaller material can increase the thickness and stiffness of a diaphragm of equal weight, we decided to use lithium (hereinafter referred to as Li) or a lithium compound as the base material. (for example, lithium carbide LiC 2 , lithium silicide Li 3 Si 4 , lithium nitride Li 3 N, etc.) and the Young's modulus of Be, B, SiC, etc. is 1.0×10 12 dyn/
It is made by layering materials with a size of cm 2 or more, and below:
A diaphragm in which the substrate is made of Li and LiC 2 and Be layered on both sides will be described in detail as an example. Li has density ρ=0.53g/cm 3 and Young's modulus E=0.22×
10 12 dyn/cm 2 , and the density of LiC 2 is ρ = 1.65 g/cm 3 and Young's modulus E = 2.1×10 12 dyn/cm 2 , and the density of Al is ρ = 2.699 g/cm 3 and Young's modulus E =0.708×10 12 dyn/
cm 2 or Ti density ρ = 4.54 g/cm 3 , Young's modulus E =
Compared to 1.031dyn/ cm2 , the density is small.
Characteristic of Li or Li compounds. When formed into a diaphragm by taking advantage of the low density, the rigidity of the diaphragm can be significantly increased. In other words, if we take a 20μ thick Ti diaphragm as a standard and mold it to the same weight and area as this Ti diaphragm, the thickness will be 33μ for Al and the thickness for Li.
171μ, and in the case of LiC 2 , the thickness can be formed to 55μ. Then, 5μ thick on both sides of each diaphragm.
Be (ρ=1.82g/cm 3 , E=1.869×10 12 dyn/cm 2 )
Eh 3 /12 (E: Young's modulus, h=
A comparison of the values (thickness) is shown in the table below.
【表】
この表から明らかなように、振動板の重量を同
一にした場合、Li又はLi化合物にBeを成層せし
めた振動板は実際の振動板としての剛性の目安と
なるEh3／12の値が極めて大きい事が分る。
これは基体となるLi、Li化合物の密度が小さい
事から厚みを大きくすることができ、形状による
剛性を著しく高める事ができるからである。
又、一般にLi及びLi化合物は空気中において酸
化、又は湿気によつて非常に脆くなり、それ単体
のみでは耐久性を得られないが、本発明のごと
く、その両面に空気中において安定した金属層を
成層せしめることにより、空気中の酸素、湿気よ
り遮断でき耐久性を著しく向上せしめることがで
きる。
上記実施例はMg―Li合金の両面にBeを成層し
たものであるが、片面にのみ成層しても同様の効
果が得られる事は勿論のこと、Beの他にＢ（ρ＝
2.34ｇ／cm3、Ｅ＝4.0×1012dyn／cm2）、SiC（ρ＝
4.1ｇ／cm3、Ｅ＝4.9×1012dyn／cm2）等ヤング率が
１×1012dyn／cm3以上のヤング率が大きいものが
望ましい。[Table] As is clear from this table, when the weight of the diaphragm is the same, the diaphragm made by layering Be on Li or a Li compound has a stiffness of Eh 3 /12, which is a guideline for the stiffness of an actual diaphragm. It can be seen that the value is extremely large. This is because the density of Li and the Li compound serving as the base is low, so the thickness can be increased, and the rigidity due to the shape can be significantly increased. In addition, Li and Li compounds generally become very brittle due to oxidation or moisture in the air, and cannot be durable by themselves, but as in the present invention, a metal layer that is stable in the air is added to both sides of Li and Li compounds. By layering the material, it is possible to block out oxygen and moisture in the air and significantly improve durability. In the above example, Be is layered on both sides of the Mg-Li alloy, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if Be is layered on only one side.
2.34g/cm 3 , E=4.0×10 12 dyn/cm 2 ), SiC (ρ=
A material having a large Young's modulus of 1×10 12 dyn/cm 3 or more is desirable, such as 4.1 g/cm 3 , E=4.9×10 12 dyn/cm 2 ).