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Die Erfindung betrifft eine geformte
Lautsprechermembran, welche durch Spritzguß eines Harzes hergestellt
wird, das ein Schaummittel enthält,
und ein Verfahren zu deren Herstellung.
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In den japanischen offengelegten
Patentanmeldungen Nr. JP 08-207074 A und JP 08-340594 A ist ein
Verfahren zur Ausbildung eines geformten Schaumharzes mittels Spritzguß unter
Verwendung eines ein Schaummittel enthaltenden Harzes beschrieben,
sowie eine Lautsprechermembran, die aus dem geformten Schaumharz
hergestellt ist.
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In den erwähnten Patentanmeldungen wird ein
Verfahren beschrieben, bei welchem ein ein Schaummittel enthaltendes
Harz in eine Form eingespritzt wird, und dann die Form geöffnet wird,
nachdem nach Beendigung der Einspritzung ein festgelegter Zeitraum
vergangen ist, wobei während
dieses Zeitraums ein Teil des Harzes in der Nähe der Innenoberfläche der
Form ausgehärtet
ist, wogegen ein Teil des Harzes entfernt von der Innenoberfläche der
Form nicht ausgehärtet ist,
so daß der
nicht ausgehärtete
Anteil des Harzes nach dem Öffnen
der Form aufschäumen
kann, wodurch ein geformtes Schaumharz und eine Lautsprechermembran
hergestellt werden, die einen Aufbau aus drei Schichten aufweisen,
wobei innen eine geschäumte
Schicht vorgesehen ist, und außen
eine nicht aufgeschäumte Hautschicht.
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Auch aus der
DE 197 05 758 A1 ist eine
Lautsprechermembran bekannt, die aus drei Schichten aufgebaut ist,
wobei eine geschäumte
Schicht (geschäumtes
polymeres Material) von zwei ungeschäumten Schichten (Hautbereich)
eingebettet ist.
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Durch den Aufbau aus drei Schichten
erhalten das ausgeformte Schaumharz und die Lautsprechermembran
ein geringes Gewicht und eine hohe Steifigkeit.
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Das geformte Schaumharz und die Lautsprechermerbran,
die mit dem voranstehend geschilderten Verfahren hergestellt werden,
haben ein eintöniges
Aussehen auf ihren Oberflächen.
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Allerdings besteht sein kurzem das
Bedürfnis,
das geformte Schaumharz und die Lautsprechermembran so auszubilden,
daß sie
auf ihren Oberflächen
einen unterschiedlichen Farbton aufweisen.
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Aus der
DE 196 26 813 C2 ist ein
Verfahren zur Herstellung einer Sicke für eine Lautsprechermembran
bekannt, bei dem eine geschäumte
Sicke; mit einer ungeschäumten
Lautsprechermembran verbunden wird.
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Aus den Druckschriften
DE 27 58 924 A1 ,
EP 0 839 624 B1 und
US 5 900 198 A sind
Verfahren bekannt, um geformte Schaumharze herzustellen, die neben
einschichtigen ungeschäumten
Zonen auch dreischichtig aufgebaute geschäumte Zonen aufweisen, wobei
beim dreischichtigen Aufbau ein geschäumter Bereich von zwei ungeschäumten Bereichen
eingebettet wird.
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Eine Lösung, um das oben angegebene
Bedürfnis
zu erfüllen,
würde darin
bestehen, das geformte Schaumharz und die Lautsprechermembran in
unterschiedlichen Farben anzustreichen, jedoch ist das Anstreichen
in Bezug auf die hohen Kosten problematisch.
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Daher ist es die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe, eine Lautsprechermembran bereit zu stellen, deren Oberfläche einfach
und kostengünstig
mit einem bestimmten Design versehen werden kann und unterschiedliche
Farbtöne
aufweisen kann. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine einfaches
und kostengünstiges
Verfahren zur Herstellung einer derartigen Lautsprechermembran bereit
zu stellen.
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Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Lautsprechermembran
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, sowie das erfindungsgemäße Verfahren
mit den in Anspruch 4 angegebenen Schritten gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird daher eine Lautsprechermembran zur Verfügung gestellt, die dünner ausgebildet
werden können,
so konstruiert werden können,
daß sie
einen unterschiedlichen Farbton auf ihren Oberflächen aufweisen, und leichter
ausgebildet werden können,
ohne daß ihre Steifigkeit
beeinträchtigt
wird, da sie so hergestellt werden, daß sie eine geschäumte Zone
aufweisen, die einen Aufbau aus drei Schichten aufweist, bei dem
eine geschäumte
Schicht von zwei nicht geschäumten
Schichten eingebettet wird, sowie eine nicht geschäumte Zone,
die einen einschichtigen Aufbau aufweist, der aus einer nicht geschäumten Schicht
besteht.
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Darüber hinaus kann die Lautsprechermembran,
deren Aufbau voranstehend geschildert wurde, einfach durch das Spritzguß-Verfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
Schnittansicht eines als Anschauungsbeispiel dienenden geformten
Schaumharzes, das zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung dient;
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2A, 2B und 2C Schnitte durch eine Form zur Erläuterung
des Prinzips der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Zeitskalendiagramm zur Erläuterung
des Prinzips der vorliegenden Erfindung;
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4A, 4B, 4C und 4D schematische Darstellungen der Aushärtung von
Harz zur Erläuterung des
Prinzips der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
Schnittansicht durch eine Form gemäß der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Darstellung zur Erläuterung
des Zeitablaufs des Öffnens
einer Form gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7A und 7B Vorderansichten einer
beweglichen Form zum Ausformen einer Lautsprechermembran gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8 eine
schematische Darstellung einer Spritzgußmaschine in Bezug auf ein
Beispiel für
einen Ausformvorgang zum Ausformen einer Lautsprechermembran gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9A, 9B und 9C schematische Darstellungen von Formverfahren
zur Erzeugung einer Lautsprechermembran gemäß der vorliegenden Erfindung;
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10 ein
Beispiel für
die Frequenzcharakteristik einer herkömmlichen Lautsprechermembran, die
nur aus einer nicht geschäumten
Zone besteht,
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11 ein
Beispiel für
die Frequenzcharakteristik einer herkömmlichen Lautsprechermembran, die
nur aus einer geschäumten
Zone besteht; und
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12 eine
Schnittansicht einer anderen Form gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 ist
eine Schnittansicht eines ausgeformten Schaumharzes, welche als
Anschauungsbeispiel zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung dient, wobei ein ausgeformtes Schaumharz 1 eine geschäumte Zone 4 aufweist,
die so ausgebildet ist, daß sie
einen Aufbau aus drei Schichten hat, der aus einer geschäumten Schicht 3 innen
und einer nicht geschäumten
Schicht (Hautschicht 2) außen besteht, wobei eine nicht
geschäumte
Zone 5 so ausgebildet ist, daß sie einen einschichtigen
Aufbau aufweist, der aus einer ungeschäumten Schicht (Hautschicht 2) besteht.
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Wie aus 1 hervorgeht wird, wenn Licht A auf das
ausgeformte Schaumharz 1 aufgestrahlt wird, ein Teil des
Lichtes A auf der Oberfläche
so reflektiert, daß es
zu reflektiertem Licht B wird, wogegen der Rest des Lichtes A zu
durchgelassenem Licht C wird, das in das ausgeformte Schaumharz 1 eindringt.
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In der nicht geschäumten Zone 5 dringt
das durchgelassene Licht C weiter durch das geformte Schaumharz 1 ein,
was dazu führt,
daß die
nicht geschäumte
Zone 5 zu einem Farbton des reflektierten Lichtes B führt, der
von dem Harz abhängt.
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Andererseits wird in der geschäumten Zone 4 das
durchgelassene Licht C unregelmäßig auf
den Oberflächen
der Schäume
reflektiert, die in der geschäumten
Schicht 3 vorhanden sind, wodurch das unregelmäßig reflektierte
Licht D sich mit dem reflektierten Licht B vereinigt, so daß der Farbton,
der durch die geschäumte
Zone 4 hervorgerufen wird, zu undurchsichtigem weißen Licht
wird.
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Daher kann die Konstruktion des geformten Schaumharzes 1 mit
unterschiedlichen Farbtönen auf
der Oberfläche
so erzielt werden, daß das
geformte Schaumharz 1 aus der geschäumten Zone 4 und der
nicht geschäumten
Zone 5 besteht wodurch eine gewünschte Verteilung erzielt wird.
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Nachstehend werden die bevorzugten
Ausführungsformen
des Verfahrens zur Ausbildung des geformten Schaumharzes erläutert. Das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
ein einfaches Ausformen des geformten Schaumharzes, welches die
geschäumte
Zone und die nicht geschäumte
Zone enthält,
ohne Verwendung einer komplizierten Form. Ein Verfahren zur Ausbildung
eines geformten Schaumharzes mit einem Aufbau aus drei Schichten
insgesamt wird unter Bezugnahme auf die 2A bis 2C erläutert, und
daraufhin wird ein Verfahren zur Ausbildung des geformten Schaumharzes
mit einer geschäumten
Zone und einer nicht geschäumten
Zone gleichzeitig insgesamt unter Bezugnahme auf 3 und die 4A bis 4D erläutert,
unter dem Gesichtspunkt der Beziehung zwischen der Ausformung des
geformten Schaumharzes und einem Zeitraum, der zwischen der Beendigung
des Einfüllens
von Harz und des Öffnens
der Form verstreicht.
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Wie aus 2 hervorgeht,
besteht eine Form 20 aus einer beweglichen Form 21 und
einer ortsfesten Form 22, wodurch ein Hohlraum 6 ausgebildet
wird. Eine Anzugskraft, die auf die Formen 21 und 22 einwirkt,
wird durch eine Anzugsdrucksteuerung kontrolliert, die in der Figur
nicht dargestellt ist. Der Hohlraum 6 weist eine gleichmäßige Breite
auf, um so ein ausgeformtes Schaumharz gleichmäßiger Dicke herzustellen.
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Zu Beginn des Spritzgießens wird
ein ein Schaummittel enthaltendes Harz 7 in den Hohlraum 6 der
Form eingespritzt, wie dies in 2A gezeigt ist,
wodurch der Hohlraum 6 gefüllt wird, wie dies in 2B gezeigt ist.
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In diesem Zustand beginnt ein Teil
des Harzes i.n Berührung
mit der Form 20 damit, auszuhärten, so daß dort: eine Hautschicht ausgebildet
wird, während
das Aufschäumen
für den
geschmolzenen Anteil des Harzes in dem Hohlraum 6 eingeschränkt wird,
da das Gas, das durch Zersetzung des Schaummittels entsteht, zusammengedrückt wird,
da die Anzugsdrucksteuerung einen Anzugsdruck auf die Form 20 ausübt. Nach
einem festgelegten Zeitraum, nachdem sich die Hautschicht mit geeigneter Dicke
ausgebildet hat, wird der Anzugsdruck, der auf die Form 20 einwirkt,
verringert, und wird die Form 20 geöffnet, was dazu führt, daß das Aufschäumen des geschmolzenen
Anteils des Harzes in dem Hohlraum 6 gefördert wird,
so daß eine
geschäumte
Schicht entsteht, wie dies in 2C gezeigt
ist. Daher wird ein geformtes Schaumharz ausgebildet, das einen Aufbau
aus drei Schichten aufweist, mit einer geschäumten Schicht im Inneren und
einer nicht geschäumten
Schicht außen.
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In Bezug auf die Ausbildung des geformten Schaumharzes
mit dem Aufbau aus drei Schichten passiert folgendes bei dem geformten
Schaumharz, wenn der Zeitraum zwischen der Beendigung des Einfüllens von
Harz in die Form 20 und dem Öffnen der Form 20 geändert wird.
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In 3 wird,
wenn die bewegliche Form 21 innerhalb einer Zeit t1 nach Beendigung des Einfüllens von
Harz in die Form geöffnet
wird, ein Schaum ausgebildet, der einen Aufbau aus drei Schichten aufweist,
der aus einer dünnen,
ausgehärteten
Hautschicht 2 und einer dicken geschäumten Schicht 3 mit
großem
Volumen besteht, wie dies in 4A gezeigt
ist.
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In 3 wird,
wenn die bewegliche Form 21 zu einer Zeit zwischen t1 und t2 geöffnet wird,
wie dies in 4B gezeigt ist, ein Schaumharz
ausgeformt, welches einen Aufbau mit drei Schichten aufweist, der
aus einer Hautschicht 2, die dicker ist als jene, die in 4A gezeigt ist, und einer geschäumten Schicht 3 innerhalb
des geformten Schaumharzes besteht. Das geformte Schaumharz in diesem
Zustand, der in 4B dargestellt ist,
ist besonders bevorzugt.
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In 3 wird,
wenn die bewegliche Form 21 zu einer Zeit zwischen t2 und t3 geöffnet wird,
wie dies in 4C gezeigt ist, ein geformtes
Schaumharz ausgebildet, das aus einer noch dickeren Hautschicht 2 im
Vergleich zu jener besteht, die in 4B gezeigt
ist, sowie aus einer geschäumten
Schicht 3 in geringerer Menge im Vergleich zu jener, die
in 4B gezeigt ist. Daher wandelt sich
ein Abschnitt, der die Fähigkeit
zum Aufschäumen
hat, in gewissem Ausmaß in
eine geschäumte
Schicht um, wogegen ein Abschnitt, der nur eine schwache Flüssigkeit
zum Aufschäumen
aufweist, ohne Aufschäumen
aushärtet.
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In 3 wird,
wenn die bewegliche Form 21 nach einer Zeit t3 geöffnet wird,
wie dies in 4D gezeigt ist, ein geformtes
Schaumharz ausgebildet, das nur aus einer Hautschicht 2 besteht,
da beinahe der gesamte Anteil ausgehärtet ist.
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Wie voranstehend geschildert kann
die Hautschicht 2 dadurch dick ausgebildet werden, daß der Zeitraum
zwischen der Beendigung der Einspritzung und dem Öffnen der
Form verlängert
wird. Da die Ausbildungsrate der Hautschicht 2 von dem
verwendeten Harz abhängt,
kann der Zeitraum geändert werden,
der zwischen der Beendigung der Einspritzung und der Ausbildung
eines geformten Schaumharzes verstreicht, das einen einschichtigen
Aufbau aufweist, der nur aus einer Hautschicht besteht, durch Aushärten des
gesamten Harzes, das in den Hohlraum eingespritzt wurde. Das Verfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Nutzung dieses Effekts durchgeführt, was
nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die 5 und 6 erläutert wird.
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In 5 ist
eine Form 20 gezeigt, mit welcher die geschäumte Zone 4 und
die ungeschäumte Zone 5 gleichzeitig
in dem geformten Schaumharz 1 ausgebildet werden.
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Wie aus 5 hervorgeht, ist in Bezug auf die Form
des Hohlraums 6 in der Form 20 eine Breite 6A entsprechend
der Dicke der geschäumten
Zone 4 des geformten Schaumharzes 1 so gewählt, daß sie größer ist
als eine Breite 6B entsprechend der Dicke der nicht geschäumten Zone 5.
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Nachdem das ein Schaummittel enthaltende Harz 7 in
den Hohlraum 6 in der voranstehend erwähnten Form 20 eingefüllt wurde, ändert sich
der Zustand des Harzes 7 im Verlauf der Zeit, wie dies
in 6 gezeigt ist. In
dieser Figur entspricht eine Breite von 0,1 mm der Breite 6B des
Hohlraums 6 in 5,
und entspricht eine Breite von 0,2 mm der Breite 6A.
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Die voranstehend angegebenen Zeiten
t1, t2 und t3 hängen
von der Breite des Hohlraums 6 ab, und nehmen zu, wenn
die Breite zunimmt.
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In 6 sind
die Zeiten t1, t2 und
t3 entsprechend der Breite von 0,1 mm des
Hohlraums 6 länger als
die Zeiten t1', t2' und t3' entsprechend der
Breite 0,2 mm des Hohlraums 6.
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Daher kann ein bevorzugtes, ausgeformtes Schaumharz 1,
beispielsweise der in 1 gezeigte Schaum,
erhalten werden, wenn die bewegliche Form 21 nach Ablauf
eines Zeitraums (also zu einem Zeitpunkt, der zwischen A und B in 6 liegt) geöffnet wird,
der nicht kürzer
ist als t3, wodurch die ungeschäumte Zone 5 mit
der Dicke 6B (vgl. 5)
erhalten wird, die einen einschichtigen Aufbau aufweist, der aus
einer Hautschicht (einer ungeschäumten Schicht)
besteht, infolge einer durchgehenden Aushärtung, und auch nicht länger ist
als t2',
wodurch die geschäumtes
Zone mit der Dicke 6A erhalten wird, welche die gewünschte dreischichtige
Anordnung aufweist, die aus Hautschichten und einer geschäumten Schicht
besteht.
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Nachstehend wird unter Bezugnahme
auf die 7 bis 9 ein
Beispiel für
bevorzugte Ausführungsformen
zur Herstellung einer Lautsprechermembran unter Verwendung des ausgeformten Schaumharzes
erläutert.
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Die 7A und 7B sind Beispiele für eine Vorderansicht
einer beweglichen Form 21 zum Ausformen einer Lautsprechermembran,
wobei die Gesamtform kreisringförmig
ist. In 7A werden die Nähe eines
Zentrums und vier Abschnitte, die radial von dem Zentrum ausgehen,
als die ausgeschäumte Zone 4 ausgebildet,
so daß ein
Hohlraum dort eine große
Breite aufweist, und wird der Rest des Abschnitts so ausgebildet,
daß er
die ungeschäumte Zone 5 bildet.
In 7B ist ein weiteres
Beispiel für die
bewegliche Form mit unterschiedlicher Konfiguration dargestellt.
Daher kann eine Lautsprechermembran, die verstärkt ist, um gewünschte akustische
Eigenschaften aufzuweisen, dadurch hergestellt werden, daß die Konfiguration
geändert
wird, und daher kann ein Diagramm der Membran konstruiert werden.
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8 zeigt
schematisch eine Spritzgußmaschine
zur Herstellung einer Lautsprechermembran 1 aus einem ausgeformten
Schaumharz.
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Der Anzugsdruck, der zwischen der
beweglichen Form 21, die durch eine bewegliche Platte 24 der
Form 20 gehaltert wird, und der festen Form 22 angelegt
wird, die von einer festen Platte 25 gehaltert wird, wird
durch einen Zylinder 10 eingestellt, der zum Anziehen der
Form verwendet wird, und von einer Anzugsdrucksteuerung 30 gesteuert
wird.
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Ein Einspritzauslaß der Einspritzeinheit 40, aus
welchem eine Harzverbindung eingespritzt wird, die aus Polypropylen
mit zugefügtem
Schaummittel besteht, ist in einen Einspritzeinlaß der festen
Form 22 eingepaßt.
Die Einspritzeinheit 40 wird entsprechend einem Einspritzzustand
gesteuert, der von einer Einspritzverfahrenssteuerung 31 gesteuert.
Die Einspritzeinheit 40 gibt Daten für den Einspritzvorgang aus, und
auf der Grundlage dieser Daten steuert die Anzugsdrucksteuerung 30 den
Anzugsdruck, der auf die Form einwirkt, sowie auf der Grundlage von
Daten in Bezug auf die Entfernung zwischen den voranstehend erwähnten zwei
Platten, wobei diese Entfernung an der beweglichen Platte 24 detektiert wird.
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Nachstehend wird unter Bezugnahme
auf die 9A bis 9C ein Verfahren zur Herstellung
einer Lautsprechermembran unter Verwendung der wie voranstehend
geschildert aufgebauten Spritzgußmaschine erläutert.
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Zu Beginn, wie in 9A gezeigt, werden die bewegliche Form 21 und
die feste Form 22 der Form 20 durch den Zylinder 10 geschlossen,
und dann wird die Harzverbindung aus dem Polypropylen mit zugefügtem Schaummittel
von der Einspritzeinheit 40 eingespritzt.
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Zu dieser Zeit wird die Harzverbindung
auf etwa 240 °C
gehalten, und wird eine hohlraumseitige (also innere) Oberfläche der
Form 20 auf etwa 90 °C gehalten.
Die Anzugskraft, die von dem Zylinder 10 aufgebracht wird,
der von der Anzugsdrucksteuerung 30 gesteuert wird, wird
auf etwa 100 Tonnen gehalten. Die Breiten des Hohlraums, die entsprechend den
Konfigurationen der beweglichen Form 21 und der festen
Form 22 der Form 20 ausgebildet werden, betragen
etwa 0,22 mm für
die entsprechende geschäumte
Zone 4 und etwa 0,1 mm für die entsprechende ungeschäumte Zone 5.
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Dann beginnt, wie in 9B gezeigt, ein Teil der Harzverbindung
in Berührung
mit der Form 20 mit der Aushärtung, so daß dort eine
Hautschicht 2 gebildet wird, wodurch ein geschmolzener
Anteil der Harzverbindung weiter aushärtet, während das Aufschäumen eingeschränkt ist,
da das Gas, das durch Zersetzung des Schaummittels erzeugt wird,
komprimiert wird, nämlich
weil der Druck infolge des eingespritzten Harzes sowie der Anzugsdruck,
der durch die bewegliche Form 21 und die feste Form 22 aufgebracht wird,
zusammen auf den geschmolzenen Anteil der Harzverbindung einwirken.
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Dann wird, wie in 9C gezeigt ist, unmittelbar nach Beendigung
des Einfüllens
der Harzverbindung darin, wenn das Schaumvermögen des Schaummittels in dem
geschmolzenen Anteil immer noch ausreichend hoch ist, um auf die
umgebende Hautschicht (den ausgehärteten Anteil) zu drücken, der
Anzugsdruck, der von dem Zylinder 10 gesteuert wird, abrupt
auf 0 Tonnen abgesenkt, wodurch das zersetzte Gas von dem Schaummittel
in dem geschmolzenen Anteil der Harzverbindung, das bislang komprimiert
wurde, expandiert, und auf das umgebende Harz drückt, also zu schäumen beginnt.
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Als nächstes wird der Zeitablauf
für das Öffnen der
beweglichen Form 21 erläutert.
Wenn die bewegliche Form 21 geöffnet wird, bevor das Einfüllen der
Harzverbindung beendet ist, wird eine Überschußmenge an Harzverbindung in
den Hohlraum 6 eingespritzt, was dazu führt, daß dass Erzeugnis in unerwünschter
Weise ein zu großes
Gewicht aufweist. Wenn andererseits der Zeitpunkt zum Öffnen der
beweglichen Form 21 zu spät gewählt wird, ist die Aushärtung des
Harzes zu weit fortgeschritten, was dazu führt, daß das Harz vollständig aushärtet, bevor das
Schaummittel mit dem Aufschäumen
beginnt.
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Ein bevorzugter Zeitpunkt für das Öffnen der beweglichen
Form bei einem Beispiel beträgt
daher etwa 0,10 bis 0,15 Sekunden nach Beendigung des Einfüllens von
Harz, und dies ist der Zeitpunkt, an welchem die Aushärtung in
der ungeschäumten Zone 5 beendet
ist, und auch die gewünschte
Aufschäumung
in der aufzuschäumenden
Zone 4 stattfinden kann. Allerdings hängt der bevorzugte Zeitpunkt
von Bedingungen wie beispielsweise der Temperatur der Harzverbindung
und der Form 20 ab, der Dicke des Erzeugnisses, und der
zugefügten
Menge an Schaummittel.
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Wenn die Form 20 geöffnet wird,
beträgt
die Größe der Öffnung vorzugsweise
etwa 0,5 mm, wodurch ein geformtes Schaumharz ausgebildet wird, bei
welchem die Dicke der geschäumten
Zone etwa 0,5 mm beträgt,
und die Dicke der ungeschäumten Zone
0,1 mm, also gleich der Breite des Hohlraums vor dem Öffnen der
Form. Das Schaummittel, eine Feder (die nachstehend noch erläutert wird)
zum Öffnen
der Form, und der auf die Form einwirkende Anzugsdruck, werden so
gesteuert, daß die
Form mit einer Rate von etwa 2,5 mm pro Sekunde geöffnet wird.
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Darüber hinaus kann das Schäumen des
geformten Schaumharzes dadurch gefördert werden, daß eine Feder
zwischen der beweglichen Form 21 und der festen Form 22 so
angeordnet wird, daß die Bewegung
der beweglichen Form 21 weiter unterstützt wird, wenn der auf die
Form einwirkende Anzugsdruck verringert wird.
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Nachstehend werden die Spritzgußmaschine,
die Harzverbindung und das Schaummittel erläutert, die bei einem Beispiel
für die
bevorzugten Ausführungsformen
verwendet werden. Polypropylen (MA04, hergestellt von Mitsubishi
Chemical Corporation), dem 5 Gew.-% Glasfasern und 5 Gew.-% Glimmer
zugefügt
wurden, wurde als die Harzverbindung verwendet. Der Harzverbindung
wurden 0,1 Gew.-% eines Schaummittels (EE-206, hergestellt von Eiwa Chemical
Ind. Co., Ltd.) zugefügt.
Die Breite des Hohlraums betrug 0,30 mm für 6A (sh. 5) entsprechend der geschäumten Zone 4,
und 0,15 mm für 6B entsprechend
der ungeschäumten
Zone 5. Als Spritzgußmaschine
wurde das Modell Ultra 220 von Sumitomo Heavy Industries, Ltd. eingesetzt.
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Mit dem voranstehend geschilderten
Verfahren zur Herstellung eines geformten Schaumharzes wurde ein
kegelförmiges,
geformtes Schaumharz erhalten, bei welchem die Dicke der geschäumten Zone 4 0,50
mm betrug, das 1,7-fache der entsprechenden Breite des Hohlraums,
infolge des Schäumens,
und die Dicke der ungeschäumten
Zone 5 0,15 mm betrug, also gleich der anderen entsprechenden Breite
des Hohlraums war. Die geschäumte
Zone 4 wies einen Aufbau aus drei Schichten auf, mit einer Hautschicht
außen,
und der geschäumten
Schicht innen, und sah weiß-undurchlässig aus,
infolge einer unregelmäßigen Reflexion
an der geschäumten Schicht.
Andererseits wies die ungeschäumte
Zone 5 einen Aufbau mit einer einzigen Schicht auf, der
aus einer Hautschicht bestand, und wurde als halbtransparenter Film
aus Polypropylen ausgebildet. Daher unterschied sich die geschäumte Zone 4 von
der ungeschäumten
Zone 5 in Bezug auf den Farbton, so daß das gewünschte Design erhalten wurde.
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Bei der voranstehend geschilderten,
bevorzugten Ausführungsform
wurde die Harzverbindung aus Polypropylen mit zugefügtem Schaummittel
in den Hohlraum zwischen der beweglichen Form 21, an welche
ein Anzugsdruck angelegt wurde, und der festen Form 22 von
der Einspritzeinheit 40 aus eingespritzt, und dann wurde
der Anzugsdruck verringert, um die Form zu öffnen, und das Aufschäumen des Schaummittels
zu fördern.
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Ruf diese Weise wurde eine Lautsprechermembran
durch Aufschäumen
des Schaummittels ausgebildet, welches dem Harz zugeführt wurde, was
dazu führte,
daß die
Dichte der Lautsprechermembran abnahm, ohne daß ihre Steifigkeit beeinträchtigt wurde.
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Die Lautsprechermembran gemäß der vorliegenden
Erfindung weist bessere akustische Eigenschaften als eine herkömmliche
Lautsprechermembran auf, die so ausgebildet wird, daß die gesamte Membran
aus einer geschäumten
Zone besteht. Nachstehend werden Vorteile und Nachteile einer herkömmlichen
Membran erläutert,
die aus geformtem Schaumharz hergestellt ist. Im allgemeinen ist die
Steifigkeit eines Materials proportional zum Elastizitätsmodul
und zum Quadrat der Dicke des Materials. Eine herkömmliche
Membran aus geformtem Schaumharz kann dadurch das gewünschte geringe Gewicht
sowie eine hohe Steifigkeit aufweisen, daß ihre Dichte und ihre Dicke
erhöht
werden, wobei keine Schallverzerrungen und keine Resonanzschwingungen
im Betrieb mit hoher Leistung auftreten, da die Übergangs-Resonanzfrequenz in
den Hochfrequenzbereich verschoben werden kann.
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Allerdings weist die herkömmliche
Membran den Nachteil auf, daß beim
Auftreten einer Überschneidungsfrequenzresonanz
eine Einbuchtung an der Spitze groß wird. 10 zeigt die Frequenzcharakteristik einer
herkömmlichen
Lautsprechermembran, die nur aus einer ungeschäumten Zone besteht. 11 zeigt die Frequenzcharakteristik
einer herkömmlichen
Lautsprechermembran, die nur aus einer geschäumten Zone besteht, deren Durchmesser und
Gewicht ebenso sind wie bei der Membran, die nur aus einer ungeschäumten Zone
besteht. Wie aus den 10 und 11 hervorgeht, ist bei der
herkömmlichen
Membran, die aus geformtem Schaumharz hergestellt ist, der Pegel
der Überschneidungsfrequenzresonanz
groß,
der im Hochfrequenzbereich erzeugt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird mit dem Verfahren, bei welchem das Aufschäumen in Bezug auf einen Teil
der Membran stattfindet, eine Membran erhalten, die aus geformtem
Schaumharz besteht, die leicht und sehr steif ist, und darüber hinaus
den Pegel der Überschneidungsfrequenzresonanz
einschränkt.
Als aktuelles Beispiel kann, wie in 7A gezeigt,
die geschäumte
Zone 4 vorzugsweise rippenförmig ausgebildet werden, wobei
die Rippen radial vom Zentrum eines Kreises ausgehen, wodurch die
Steifigkeit der Membran infolge einer partiellen Ausbildung der
geschäumten
Zone erhöht
wird. Darüber
hinaus nimmt in diesem Fall das Gewicht der Membran kaum zu, so
daß keine
Beeinträchtigung der
Hochfrequenzeigenschaften auftritt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist die Breite (6B in 5)
des Hohlraums 6 entsprechend der ungeschäumten Zone 5 vorzugsweise
0,5 mm oder weniger, um ein geformtes Schaumharz zu erhalten, welches
ein geringes Gewicht und hohe Steifigkeit aufweist. Ist die Breite
größer als
0,5 mm, so ist ein langer Zeitraum (t3 in 6) dazu erforderlich, damit
die ungeschäumte
Zone vollständig
aus der Harzverbindung aushärtet,
da der Zeitraum des instabilen Schäumens (von t2 bis
t3 in 6)
lang wird. In einem derartigen Fall sollte die Breite (6A in 5) des Hohlraums 6 entsprechend
der geschäumten Zone 4 beispielsweise
dreimal so groß gewählt werden
wie die Breite (6B) des Hohlraums 6 entsprechend
der ungeschäumten
Zone 5, um das bevorzugte Aufschäumen in der geschäumten Zone 4 zu fördern, was
dazu führt,
daß das
geformte Schaumharz in unerwünschter
Weise schwer wird. Darüber hinaus
wird es i einem derartigen Fall schwierig, das Aufschäumen des
Schaummittels unter Verwendung des auf das eingespritzte Harz einwirkenden
Drucks zu kontrollieren, und daher wird die Transparenz der ungeschäumten Zone
beeinträchtigt,
da leicht kleine Schäume
infolge von Schwankungen der Bedingungen beim Spritzgießen erzeugt
werden.
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Eine Feder wurde zum Öffnen der
beweglichen Form 21 bei der voranstehend geschilderten, bevorzugten
Ausführungsform
eingesetzt, jedoch kann der Einsatz einer Feder durch Einsatz eines
anderen mechanischen Verfahrens ersetzt werden.
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Bei der voranstehend geschilderten,
bevorzugten Ausführungsform
wurde das Harz in die Form eingespritzt und eingefüllt, wobei
die Form 20 geschlossen war. Statt dessen kann folgender
Vorgang eingesetzt werden: die Form 20 wird in gewissem Ausmaß geöffnet, bevor
das Einspritzen des Harzes erfolgt, dann wird eine bestimmte Harzmenge
eingespritzt, worauf die Form geschlossen wird, um das Harz einzufüllen, und
schließlich
wird die Form geöffnet,
um das Aufschäumen
des Harzes zu fördern. Hierdurch
kann eine gleichmäßige Füllung des
Harzes in einen dünnen
Hohlraum erzielt werden, so daß das
erhaltene, geformte Schaumharz keine Verformungen zeigt.
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Bei der voranstehend geschilderten,
bevorzugten Ausführungsformen
weist, wie in 5 gezeigt,
der Hohlraum 6 der Form 20 zwei unterschiedliche
Breiten auf, entsprechend der geschäumten und der ungeschäumten Zone.
Statt dessen kann, wie in 12 gezeigt,
eine Form so konstruiert sein, daß nur ein Abschnitt 21A entsprechend
der geschäumten
Zone beweglich ist, so daß der
Abschnitt 21A während.
eines Zeitraums zwischen t1 und t2 gemäß 3 geöffnet werden kann. Wenn in
diesem Fall allerdings die erforderliche Konstruktion des geformten
Schaumharzes kompliziert ist, so wird die Herstellung der Form 20 schwierig,
und steigen auch die entsprechenden Herstellungskosten an. Daher
ist im Vergleich eine Art von Form vorzuziehen, wie sie in 5 dargestellt ist.