CN1922923A - 改变用于电声换能器的振膜的特性的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

在一种生产用于电声换能器的振膜(1)的方法和设备中，该过程使得例如通过拉深生产的振膜(1)至少在一个表面用液体塑料(7)特别是塑料胶至少部分地涂覆，并且凝固该液体塑料。

Description

改变用于电声换能器的振膜的特性的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种生产用于电声换能器的振膜(membrane)的方法。
本发明还涉及一种生产用于电声换能器的振膜的设备。
背景技术
在电声换能器的振膜的生产方面，特别是在扬声器例如用于移动电话的小扬声器的振膜的生产方面，已知的是，在例如利用拉深工艺生产的目前可用振膜的情况下，尽管要产生越来越高的声压，但是如果这种扬声器小，则振膜往往在工作期间变弯曲，这归因于振膜的薄膜状结构以及比较扁平的振膜罩，以及这可以由移动电话的用户在听觉上感觉到，并且是爆裂的和令人不愉快的。因此目的在于，即使当使用例如由拉深塑料薄膜(film)构成的薄振膜时，也使这种振膜的至少部分区域更刚性，以便即使在扬声器的小振膜的情况下，也提供必需的强度。在至今可用的利用拉深工艺生产的振膜中，在期望的小尺寸的情况下还不可能实现尤其用来生产硬振膜中心或者振膜罩所需刚性。而且，当利用拉深工艺生产扬声器的振膜时，不可能或者不太可能例如根据不同的材料厚度，在不同的部分区域给予振膜不同的刚性特性。
在具有不同刚性特性或材料特性的扬声器的振膜的生产方面，例如从专利文件WO 89/00372中可知生产多层振膜，其中第二塑料膜被施加到为了稳定形状而提供的第一塑料膜上，以便实现相对于局部振动期望的阻尼特性。这种多层振膜的生产不仅极其复杂，而且还存在下述问题，即相互安排在上面或相互施加在上面的薄膜在它们的整个范围具有恒定的材料厚度并由此具有恒定的材料特性，所以在该已知设计中，不可能再次生产包括具有不同材料特性的部分区域的振膜。
在生产扬声器或者电声换能器的振膜的方法的方面，从专利文件AT 403 751 B中还可以知道，在多级生产方法中固定振膜的部分区域，并且把其它非固定的部分区域施加热和/或机械应力，以便获得振膜的具有不同材料厚度的部分区域，并由此获得不同的材料特性。该方法的缺点也在于，在生产期间需要极其复杂的方法步骤。
发明内容
本发明的目的是提供一种避免上述缺点的上述类型的方法以及上述类型的设备，特别是提供一种生产电声换能器的振膜的方法和设备，其中有可能使用简单的方法步骤和装置快速生产电声换能器的振膜，可以以目标的方式影响或改变其材料特性，特别是刚性。
为了实现上述目的，在生产电声换能器的振膜的方法中提供了根据本发明的特征，所以根据本发明的这种方法可以以下述方式为特征，即：
一种生产电声换能器的振膜的方法，其中至少一个液体塑料，特别是具有粘结特性的液体塑料至少被施加到振膜的至少一个表面的部分区域中，以及其中至少一个施加的液体塑料被凝固。
为了实现上述目的，在生产电声换能器的振膜的设备中提供了根据本发明的特征，所以根据本发明的这种设备可以以下述方式为特征，即：
一种生产电声换能器的振膜的设备，包括保持振膜的保持装置以及包括至少一个施加装置，用来把至少一个液体塑料，特别是具有粘结特性的液体塑料施加到振膜的至少一个表面的至少部分区域中，并且包括用来凝固至少一个施加的液体塑料的凝固装置。
提供根据本发明的特征意味着，使用简单的方法步骤和简单的装置，可以按照目标的方式，利用至少一个液体塑料以及特别是利用具有粘结特性的液体塑料，也就是说利用塑料胶来涂覆例如利用拉深工艺生产的振膜，该液体塑料在凝固后引起电声换能器的振膜材料的材料特性的相应的期望变化，特别是刚性的相应的期望变化，以便可以实现电声换能器的期望声学特性而不管小尺寸。
根据权利要求2和权利要求12的特征，得到以下优点：可以实现对电声换能器振膜的表面的至少部分区域的快速和均匀的涂覆。
根据权利要求3和权利要求13的特征，得到以下优点：可以以简单和目标的方式，从具有均匀材料特性的振膜或者振膜薄膜开始处理电声换能器振膜的部分区域，这些部分区域将具有不同的材料特性。这种不同的材料特性，例如电声换能器的振膜的部分区域的不同刚性，在此情况中被用来实现期望的声学特性和阻尼特性。例如假设当在扬声器中使用软振膜薄膜时，该振膜薄膜具有高的温度灵敏度，所以装备有这种振膜的扬声器仅仅可以在比较窄的温度范围内使用。相反，当这种振膜被适当涂覆以便实现较大硬度时，装备有根据本发明所涂覆的振膜的扬声器的较大温度使用范围可以被实现，其中除了较大温度使用范围外，作为振膜更大硬度的结果，较高的谐振品质也是可能的。
根据权利要求4和权利要求16的措施，用来涂覆振膜的液体塑料(特别是塑料胶)的快速和可靠的凝固可以被实现，其中例如适当的丙烯酸酯胶可以被利用或者使用。
根据权利要求5和权利要求19的措施，得到以下优点：在液体塑料被施加在振膜上之后，通过加热操作来帮助液体塑料可靠和均匀的分布，由此在随后的凝固步骤中，可以实现在相应的部分区域中的均匀涂覆，以便在所有情况下获得振膜的均匀材料特性。
根据权利要求6和权利要求14的措施，得到以下优点：有可能使用甚至小的设备例如喷嘴来施加液体塑料，其中通过在施加液体塑料的至少一个施加装置与振膜或者振膜的保持装置之间产生相对运动，待涂覆的部分区域可以在短时间内被均匀涂覆。就此而言，根据权利要求5的措施，尤其提供了用于圆形振膜的结构简单的解决方案。
如上所述，使用根据本发明的方法和根据本发明的设备，有可能通过向振膜施加液体塑料或者用液体塑料涂覆振膜，必要时在不同的部分区域中给予振膜不同的材料特性。根据权利要求7的措施，得到以下优点：涂覆材料的不同材料特性以及待涂覆的振膜的可能的不同表面特征可以被考虑。
根据权利要求8的特征，得到以下优点：在设计有凹陷和折痕的这种振膜的情况下，甚至当用液体塑料进行均匀涂覆时，有可能通过保持(observe)较长的驻留时间在凹陷底部区域中收集更大的涂覆材料量，所以不论是否快速涂覆或施加液体塑料，都可以通过依靠较长驻留时间获得的在凹陷或折痕的区域中的材料更大累积来实现例如较高的阻尼，其中在各个凹陷之间的凸起区域的范围中最小化所施加的液体塑料的厚度，由此所用的振膜的原始特性被基本上保留。
根据权利要求17和权利要求18的措施，关于具有所施加的塑料的不同厚度的部分区域的一个设计，得到以下优点：不论短周期还是快速过程，都有可能使用简单的装置。
根据权利要求9的措施，得到以下优点：利用振膜薄膜和待施加的液体塑料(也就是涂覆材料，特别是塑料胶)的薄的材料厚度，可以获得电声换能器特别是扬声器的振膜的期望特性，特别是机械和声学特性。振膜在此情况下可以具有在10μm与150μm之间的范围的厚度。
根据权利要求10的特征，得到以下优点：例如使用一种依赖于涂覆操作的所选次数的的塑料胶，可以通过选择涂覆操作的重复次数，在振膜薄膜的部分区域中实现不同的材料特性。
根据本发明的措施不仅仅可用于把电信号转换成声音的电声换能器(也就是说扬声器)的情况，而是这些措施还可用于把声音转换成电信号的电声换能器，即传声器。
本发明上述和更多的方面可以从下述实施例的例子中显现出来，并且参考这些实施例的例子进行解释。
附图说明
将参考附图所示的实施例的例子进一步描述本发明，但是本发明不限于此。
图1示意性地示出根据本发明实施例的第一例的根据本发明的设备的视图，该设备是为了实现根据本发明的方法而设计的。
图2以类似于图1的视图示出根据用来实现根据本发明的方法的实施例的修改例的根据本发明的设备，其中提供了用来向振膜表面施加液体塑料的多个喷嘴。
图3示出用于根据本发明的方法生产扬声器的振膜的生产过程的示意流程图，其中可以看到，在振膜的涂覆与所施加的液体塑料凝固之间提供了不同的等待时间或驻留时间。
图4以透视图和局部截面示出在根据本发明的方法中使用的振膜。
图5a以截面和比图4大的比例示出图4的振膜的一部分，该振膜具有在比较短的驻留时间之后凝固的涂覆。
图5b以类似于图5a的视图示出振膜的一部分，该振膜具有在较长驻留时间之后并且可能在中间加热之后凝固的涂覆。
具体实施方式
图1示出用于生产扬声器(未示出)的振膜1的设备DEV，其中仅仅以截面示出扬声器的振膜1和可动线圈2。振膜1具有杯状中心区域3(可从图4中清楚地看到)以及折痕区域4和边缘区域5。线圈2在中心区域3与折痕区域4之间的过渡区域TR中被连接到振膜1。此时应当提及，振膜1通过其边缘区域5被连接到扬声器(未示出)的壳体CA，该壳体CA构成用于最终保持振膜1的保持装置，并且由图1和图2的点划线示出。
在相对于振膜1的中心基本上示出用于施加液体塑料7(特别是塑料胶)的施加装置6，其中用于施加液体塑料的施加装置6由喷嘴6A构成。
根据喷嘴6A的喷射角或张角，依照部分区域特性以及因而将要实现的振膜1的特性来用液体塑料7涂覆振膜1的不同部分区域，其中在第一喷射区域7’中来自喷嘴6A的塑料7打算涂覆振膜1的中心区域3，以及在第二喷射区域7”中来自喷嘴6A的塑料7打算涂覆振膜1的折痕区域4。
为了均匀涂覆基本上旋转对称的振膜1，此外还经由壳体CA并借助驱动装置(未示出)驱动振膜1基本上围绕中心轴8旋转，如由箭头9所示。
一旦用液体塑料7涂覆了振膜1，那么在依赖于待实现的材料特性以及随着用于涂覆操作的塑料7的特性而变的等待时间之后，如下面参考图3更详细解释的那样，塑料7被凝固。
图2示出根据修改的实施例的用于生产扬声器的振膜1的设备DEV。
与图1所示的设备DEV不同，在图2所示的设备DEV中，为振膜1的中心区域3的内区提供了用于施加液体塑料7的第一喷嘴10。此外，提供了第二喷嘴11，用来在中心区域3与折痕区域4之间的过渡区域TR中施加液体塑料7；以及提供了第三喷嘴12，用来向折痕区域4中的振膜1的表面施加液体塑料7。
通过提供作为用于向振膜1的表面施加液体塑料7的施加装置的多个喷嘴10、11和12，有可能通过选择用于待生产的振膜的可能的不同液体塑料7，实现用于扬声器的振膜的不同材料特性，以使扬声器适合于不同要求的外形。由于振膜1可以沿着箭头9的方向再次围绕中心轴8旋转驱动，因此利用施加液体塑料7的适当尺寸的喷嘴10、11和12，可以执行振膜1的所选部分区域的完全涂覆，例如利用喷嘴12沿着基本上圆形的振膜1的折痕区域4的整个切向范围来执行折痕区域4的整个表面涂覆。
除了在不同喷嘴10、11和12中使用待施加的不同液体塑料之外，还有可能使用不同喷嘴10、11、12向振膜1的不同部分区域施加不同的每单位时间或每单位区域的量，以便以此方式从具有均匀厚度并由此具有均匀材料特性的振膜1开始建立涂覆后具有不同材料特性(例如不同刚性和阻尼)的振膜1的部分区域，以使待生产的扬声器可以具有期望的声学特性，所述特性由振膜1的材料特性决定。
图3示意性地示出生产方法的流程图，其中以高度示意的方式示出施加液体塑料7的步骤，所述步骤被详细示出在图1和图2中。
在图3中，以高度示意的方式示出用于施加液体塑料7的施加装置6以及待涂覆的振膜1和用于保持振膜1的保持装置13。在图3所示的流程图中，示出在例如一(1)秒的时钟时间后保持装置13连同由保持装置13保持的振膜1的不同位置。在涂覆步骤后存在于振膜1上的塑料层14也以高度示意的方式示出。
根据用来生产塑料层14的液体塑料7和待实现的材料特性，一旦例如在两个时钟单位期间已经执行涂覆操作，那么振膜1可以被直接馈给用来凝固所施加的液体塑料7的凝固装置15，其中凝固例如通过可见光或者UV光16进行，这再次取决于所用的液体塑料7。
正如下面尤其参考图5更详细解释的那样，如果在利用施加装置6的涂覆与利用凝固装置15的凝固之间保持短的静止时间或驻留时间，那么在振膜1的整个涂覆表面上实现了基本上均匀的涂覆。
利用优选自动驱动的传输系统来实现在所有情况下具有安排在其上的振膜1的保持装置13的不同位置。
代替保持在涂覆与凝固操作之间短的驻留时间，如由沿着图3的顶线的直达第一处理路径21所示，通过适当控制或管理传输系统，可以提供另外的时钟单位，以便在涂覆与凝固操作之间实现更长的静止时间或驻留时间，如由长于第一处理路径21的第二处理路径17以及还由长于第一处理路径21的第三处理路径18所示。如果沿着第二处理路径17或第三处理路径18前进，则此外提供的是，在涂覆与凝固操作之间经由加热塑料层14的加热装置19(示意地示出)引导具有振膜1的保持装置13和在其上安排的塑料层14，结果可以例如随着温度的变化来实现在涂覆的振膜1表面上塑料层14的或多或少的均匀分布。
在本情况中，在具有350nm与450nm之间波长的光的作用下凝固的光引发的丙烯酸酯例如被用作液体塑料。温度范围例如在室温与70℃之间。在光强度为200mW/cm2至5000mW/cm2，凝固时间近似为0.5秒至6秒。
然而，此时应当提及，如果使用其它材料比如光敏环氧树脂，则存在其它处理参数。在该情况下，凝固出现在例如室温与160℃之间的温度范围内。在光强度为200mW/cm2至5000mW/cm2，凝固时间同样近似为0.5秒至6秒。
如果振膜1设计有折痕区域4，则通过保持或者选择更长处理路径17和18，在凹陷20中可以实现塑料(也就是说涂覆材料)的更大累积，如图5b中详细示出，该折痕区域4包括凹陷20和凸起区域22，如图4所示。
尽管可以通过保持在涂覆与凝固操作之间例如两(2)秒的短驻留时间来实现如图5a所示的基本上均匀的塑料层14，但是可以从图5b的图中看到，在每个凹陷20中，涂覆材料具有更大的材料厚度，并且这可以通过根据更长的处理路径17和18而保持更长的驻留时间或者处理时间来实现。提供用于加热目的的加热装置19另外可以帮助涂覆材料的这种累积。此时应当提及，还可以设计用来加热某些区域的用于加热目的的加热装置19，也就是说例如用来加热在折痕区域4或中心区域3中所施加的塑料7。
在图3中示出，各个步骤之间的时间间隔是例如一(1)秒，所以即刻明显的是可以以短时钟频率或者在短时间周期内生产用于扬声器的涂覆的振膜1。
可以提及的是，通过涂覆和凝固液体塑料，可以同样根据其材料特性以目标的方式影响甚至具有不同于基本上圆形的形状的振膜1，所述形状例如是椭圆形或者矩形形状。
还可以提及的是，可以使用其它能够在施加之后以类似的方式凝固的液体塑料来代替所述塑料胶，以便实现振膜1的涂覆的表面。
还可以提及的是，可以相对于固定的振膜1移动设置在例如振膜1的周边区域中的装置或者喷嘴，正如尤其可以从图2中看到的那样，而不是图1和图2所示的用于振膜1的保持装置2的旋转运动。
还可以提及的是，还可以使用具有适于振膜1的周边形状的尺寸的狭缝状喷嘴或喷嘴装置，而不使用作为施加例如用于图2所示的周边区域的液体塑料7的施加装置的基本上点状的喷嘴6、10、11和12。
还可以提及的是，仅仅通过选择适当的涂覆材料，并且基本不使用例如图1和图2所示的设备DEV，就可以以简单的方式获得适于特定用途目的的具有不同材料特性(特别是刚性)的扬声器的振膜，以用来实现期望的阻尼。
还可以提及的是，不仅可以利用将要生产的振膜1的涂覆材料的阻尼特性，而且例如通过选择特别增加所生产的振膜的硬度的合适涂覆材料，还可以给予振膜必需的声学刚性，所述振膜由于低的壁厚而过软或者对于用于特定用途目的的扬声器振膜的生产具有过低的机械强度。这有利地意味着，从例如振膜的单个材料开始，可以生产所谓的基本振膜，该基本振膜打算用于宽范围类型的扬声器，并且通过用液体塑料或者塑料胶的目标式喷射，该基本振膜适合于各种类型扬声器的特定要求的外形。此外，已经证明，如果通过用塑料或者塑料胶喷射使扬声器或者包括扬声器的甚至所谓的声音模块在最终生产步骤中适合于特种要求的外形，则本发明在这方面是特别有利的。
还可以提及的是，还有可能向振膜在两个表面上至少局部地提供塑料层，以便获得根据本发明的优点。
还可以提及的是，凝固操作不需要在施加操作完成后开始，而是这两个操作在时间上还可以至少部分地重叠，可以在施加操作结束之前开始凝固操作。
还应当提及的是，甚至在振膜支撑到达调色(paletting)或存储设备途中的卸载状态，也就是说在拉深工艺之后，也可以用液体塑料喷射振膜，并且如上所述凝固该塑料。还可以提供的是，只要壳体还没有封闭扬声器，那么相应地处置已经安装在扬声器中的振膜。

Claims (19)

1、一种生产用于电声换能器的振膜(1)的方法，其中至少一个液体塑料，特别是具有粘结特性的液体塑料被至少施加在振膜(1)的至少一个表面的部分区域(3，4)中，以及其中至少一个所施加的液体塑料(7)被凝固。
2、如权利要求1所述的方法，其中通过把至少一个液体塑料(7)喷射到振膜(1)的至少一个表面的至少部分区域(3，4)上来进行将至少一个液体塑料(7)施加到振膜(1)上。
3、如权利要求2所述的方法，其中不同量的液体塑料和/或不同类型的液体塑料被施加到振膜(1)的不同的部分区域(3，4)。
4、如权利要求1至3中任何一项所述的方法，其中利用可见光或利用UV光(16)来执行至少一个液体塑料的凝固。
5、如权利要求1至4中任何一项所述的方法，其中在施加到振膜(1)之后和在凝固操作之前，加热至少一个液体塑料。
6、如权利要求1至5中任何一项所述的方法，其中在施加至少一个液体塑料期间移动振膜(1)和/或用来施加至少一个液体塑料的装置(6，10，11，12)，特别是使其绕着其中心轴旋转。
7、如权利要求1至6中任何一项所述的方法，其中在施加至少一个液体塑料与凝固至少一个液体塑料之间，选择在1秒与15秒之间不同的等待时间或驻留时间。
8、如权利要求7所述的方法，其中在具有多个凸起区域(22)和凹陷(20)的振膜(1)的情况下，选择大于在具有光滑表面的振膜的情况下的等待时间或驻留时间的一个等待时间或驻留时间。
9、如权利要求1至8中任何一项所述的方法，其中至少一个所施加的塑料的层厚度与振膜厚度之间的比被选择为在0.5∶1与3∶1之间，特别是在近似1∶1与2∶1之间。
10、如权利要求1至9中任何一项所述的方法，其中至少一个液体塑料被连续施加给振膜(1)多次，并且其中在每次施加之后凝固至少一个液体塑料。
11、一种生产用于电声换能器的振膜的设备(DEV)，包括保持振膜(1)的保持装置(13)，以及包括至少一个施加装置(6，10，11，12)，用来把至少一个液体塑料(7)特别是具有粘结特性的液体塑料施加到振膜(1)的至少一个表面的至少部分区域(3，4)中，并且包括用来凝固至少一个所施加的液体塑料的凝固装置(15)。
12、如权利要求11所述的设备(DEV)，其中用来施加至少一个液体塑料的施加装置(6，10，11，12)由至少一个喷嘴(6A，10A，11A，12A)构成。
13、如权利要求12所述的设备(DEV)，其中提供了多个施加装置(10，11，12)，这些施加装置由多个喷嘴(10A，11A，12A)构成，用来放出不同量的液体塑料和/或不同类型的液体塑料。
14、如权利要求11至13中任何一项所述的设备(DEV)，其中振膜(1)的保持装置(13)和施加至少一个液体塑料的施加装置(6，10，11，12)、特别是至少一个喷嘴(6A，10A，11A，12A)可彼此相对移动。
15、如权利要求14所述的设备(DEV)，其中振膜(1)的保持装置(13)被连接到旋转驱动器。
16、如权利要求11至15中任何一项所述的设备(DEV)，其中用来凝固至少一个所施加的塑料的凝固装置(15)被设计成朝着至少一个所施加的塑料发射光或UV光(16)。
17、如权利要求11至16中任何一项所述的设备(DEV)，其中保持装置(13)以及由其保持的振膜(1)是可移动的，利用特别是自动驱动的传输系统从第一位置到第二位置，在第一位置中，保持装置(13)连同振膜(1)位于基本上与用来施加至少一个液体塑料的施加装置(6，10，11，12)相对的位置，在第二位置中，保持装置(13)连同振膜(1)位于与用来凝固至少一个所施加的液体塑料的凝固装置(16)相对的位置。
18、如权利要求17所述的设备(DEV)，其中当在用于施加至少一个液体塑料的施加装置(6，10，11，12)与用于凝固至少一个所施加的液体塑料的凝固装置(16)之间传送保持装置(13)时，可以选择或提供用于保持装置(13)的不同传输速度或传送速度和/或等待时间或驻留时间。
19、如权利要求11至18中任何一项所述的设备(DEV)，其中在用于施加至少一个液体塑料的施加装置(6，10，11，12)与用于凝固至少一个所施加的液体塑料的凝固装置(16)之间设置用来加热至少一个所施加的液体塑料的加热装置(19)。
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