JP2005020646A - Damper for speaker, manufacturing method thereof, and speaker using damper - Google Patents

Damper for speaker, manufacturing method thereof, and speaker using damper Download PDF

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JP2005020646A
JP2005020646A JP2003186061A JP2003186061A JP2005020646A JP 2005020646 A JP2005020646 A JP 2005020646A JP 2003186061 A JP2003186061 A JP 2003186061A JP 2003186061 A JP2003186061 A JP 2003186061A JP 2005020646 A JP2005020646 A JP 2005020646A
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resin
damper
foam
speaker
thermoplastic resin
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JP2003186061A
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Yuji Ono
祐司 小野
Hiroshi Uchimoto
洋 内本
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Onkyo Corp
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Onkyo Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damper for speaker which has superior durability and reliability, is applicable to mass production, and can obtain a speaker having superior sound quality. <P>SOLUTION: This damper for speaker is molded of a thermoplastic resin foam, and the average diameter of a bubble of this foam is 0.1-10 μm. Preferably, the cellular density of this foam is 10<SP>9</SP>-10<SP>15</SP>pcs./cm<SP>3</SP>, the specific gravity is less than 1.0 g/cm<SP>3</SP>, the tensile strength is 700 MPa or more, and the flexural modulus is 800 MPa or more. The thermoplastic resin constituting this foam is selected from a group consisting of a PET resin, PC resin, PPS resin, PETG resin, PBT resin, PS resin, thermoplastic elastomer and alloys of these materials. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカー用ダンパーに関する。より詳細には、本発明は、特性の経時変化が少なく、優れた耐久性および信頼性を有し、量産に適用可能であり、かつ、優れた音質を有するスピーカーが得られるダンパーに関する。
【0002】
【従来の技術】
スピーカー用ダンパーの基本特性としては、ボイスコイルボビンの保持安定性に優れていること、ボイスコイルで発生した応力に応じて振動板を忠実に往復運動させること、および、ダンパーから音を出さないことが求められる。従来のダンパーの一例として、織布に熱硬化性樹脂を含浸してなるものが提案されている。織布としては、木綿、アラミド繊維、パラ型アラミド繊維とメタ型アラミド繊維との混紡糸からなる織布などが用いられている。熱硬化性樹脂としては、代表的にはフェノール樹脂が用いられている。このようなダンパーは、織布に熱硬化性樹脂をディッピングし、これを加熱金型の中で成形および硬化することにより得られる。
【0003】
しかし、このようなダンパーにおいては、形状付与のために使用する熱硬化性樹脂がいずれも弾性が小さく、非常に脆く、かつ、繊維との親和性が低いので、成形直後は硬く、使用により振動が加えられることにより次第に柔らかくなってしまう。すなわち、特性が経時変化してしまうという問題がある。また、曲げおよびたわみの変形に対しては、弾性が小さいので変形に追随できず、長時間使用すると織布の交点部分が亀裂破壊を起こしてしまう。すなわち、このようなダンパーは耐久性も不十分である。さらに、成形時の温度の不均一に起因して熱硬化性樹脂の未硬化部分が残る場合があり、そのような場合には織布を構成する繊維同士の密着が不十分となり、結果として、ダンパーの荷重/振幅の直線性が不十分であるという問題もある。加えて、織布ダンパーは、その構造上振動部分の表面積が大きいので、ボイスコイルに追随して振動する際に放射される不要な音が大きくなってしまい、歪感が出てしまうという問題もある。
【0004】
上記のような不要な音を低減するために、熱可塑性エラストマー等を射出成形した蝶ダンパーが提案されている。蝶ダンパーとは、外周部と内周部とを複数のアーム部で連結した形状を有するダンパーである。蝶ダンパーは、主にアーム部のみが振動するので振動部分の表面積が小さく、その結果、不要な音の放射を低減することができる。しかし、蝶ダンパーは、振動時にアーム部に応力が集中し、大振幅時に破断が起こりやすい。このような問題を解決するために、種々の形状を有するアーム部を備えたダンパーが提案されているが、これらはいずれも比重が大きいので音圧が低くなるという問題がある。
【0005】
一方、軽量・高剛性の材料として発泡樹脂シートが知られており、このような発泡樹脂シートを用いた振動板も提案されている(例えば、特許文献1および2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−300690号公報
【特許文献2】
特開2003−125497号公報
【0007】
しかし、特許文献1および2に記載の技術はいずれも、ダンパーに適用することは困難である。均質な分布で十分に微細な気泡を有する発泡体が得られないからである。具体的には、特許文献1に記載の技術は、未延伸樹脂シートに未反応ガスを加圧下で浸透させ、その後圧力を解放して発泡体を得、当該発泡体を加熱・加圧して真空成形することにより振動板を得る。このような製造方法による発泡体は、気泡をせいぜい10μm程度までしか微小化できない。その結果、振動板ではあまり問題にならないが、打ち抜きにより成形しなければならないダンパーの場合には、アーム部の外表面に気泡が現れてしまう。その結果、大入力時には、その気泡部分がクラックの拠点となって、破断してしまう可能性が大きい。しかも、この技術によれば、シートにガスを直接浸透させるので、浸透を完了させるまでに非常に長時間を要し、製造効率がきわめて不十分である。
【0008】
特許文献2に記載の技術は、結晶性樹脂を振動板形状に成形後、ガスを高圧下で浸透させた後圧力を解放し、さらに、この成形体を軟化点以上・融点以下に加熱することにより発泡体を得る。この技術によれば、表面部は結晶化度が高いのであまり発泡せず主に内部が発泡するので、特許文献1の問題はある程度改善され得る。しかし、この技術によっても、気泡をせいぜい10μm程度までしか微小化できないので、ダンパーに適用した場合に機械的強度(特に、耐久性)が不十分であるという問題は依然残っている。さらに、この技術は、成形時に大規模な高圧設備が必要となるので、作業効率が悪く、量産化に適用するのは非常に困難である。
【0009】
以上のように、優れた耐久性および信頼性を有し、量産に適用可能であり、かつ、優れた音質を有するスピーカーが得られるダンパーが強く望まれている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、優れた耐久性および信頼性を有し、量産に適用可能であり、かつ、優れた音質を有するスピーカーが得られるダンパーを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明のダンパーは、熱可塑性樹脂発泡体から成形されてなり、該発泡体の気泡の平均径は0.1〜10μmである。
【0012】
好ましい実施形態においては、上記発泡体の気泡密度は10〜1015個/cmである。
【0013】
好ましい実施形態においては、上記発泡体を構成する熱可塑性樹脂は、PET樹脂、PC樹脂、PPS樹脂、PETG樹脂、PBT樹脂、PS樹脂、熱可塑性エラストマー、およびこれらのアロイからなる群から選択される。
【0014】
好ましい実施形態においては、上記発泡体の比重は1.0g/cm以下であり、引張強度が700MPa以上であり、曲げ弾性率が800MPa以上である。
【0015】
好ましい実施形態においては、本発明のダンパーは、外周部と、内周部と、該外周部と該内周部とを連結する複数のアーム部とを備える。
【0016】
本発明の別の局面によれば、スピーカーが提供される。本発明のスピーカーは、上記ダンパーを備える。
【0017】
本発明のさらに別の局面によれば、ダンパーの製造方法が提供される。この製造方法は、熱可塑性樹脂を溶融する工程と、該溶融した熱可塑性樹脂に超臨界状態の不活性ガスを添加する工程と、該不活性ガスの圧力を臨界圧力以上に維持したまま、該溶融した熱可塑性樹脂の温度を下げる工程と、所定量の該温度を下げた熱可塑性樹脂を金型に射出し、該金型内で成形と発泡とを同時に行う工程とを含む。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態によるダンパーは、熱可塑性樹脂発泡体から成形されてなる。この発泡体の気泡の平均径は、0.1〜10μmであり、好ましくは1〜7μmである。このような微細な気泡を有する発泡体を用いることが本発明の特徴の1つであり、このことにより、軽量でありながら機械的強度に優れたダンパーが得られるからである。特に、このような微小な気泡は、耐久性および信頼性の改善に有効である。加えて、このような微小な気泡は、音響部材で重要視される内部損失(tanδ)を大きくする効果があるので、ボイスコイル/振動板/ダンパーが振動する際に、ダンパーから放射される音を低減することができる。また、上記発泡体の気泡密度は、好ましくは10〜1015個/cmであり、さらに好ましくは1010〜1014個/cmである。このような気泡密度に対応する発泡倍率は、1.2〜3.0倍である。このような範囲の気泡密度を有することにより、強度と軽量化のバランスがさらに改善され得るからである。具体的には、比重を好ましくは1.0g/cm以下、さらに好ましくは0.9g/cm以下という軽量化を図りつつ、引張強度を好ましくは700MPa以上、さらに好ましくは800MPa以上、曲げ弾性率を800MPa以上、さらに好ましくは1000MPa以上の強度を達成することができる。なお、実用的な比重の下限は0.3g/cmであり、達成可能な引張強度の上限は1000MPa、曲げ弾性率の上限は1300MPaである。
【0019】
熱可塑性樹脂発泡体を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、非晶性PETコポリマー(PETG)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上のアロイとして用いてもよい。好ましい樹脂は、PET樹脂、PC樹脂、熱可塑性エラストマーである。いずれの樹脂も良好な微細発泡が可能だからである。さらに、PC樹脂はアロイ化が容易であり、用途に応じて種々の微細発泡アロイを構成し得るからである。PC樹脂を用いた代表的なアロイとしては、PC/PBT、PC/PS、PC/エラストマー、PC/PETが挙げられる。なお、熱可塑性エラストマーとしては、任意の適切なエラストマーが使用され得る。代表的なエラストマーとしては、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマーが挙げられる。特に好ましい樹脂はPET樹脂またはポリエステル系エラストマーである。コスト、汎用性および強度のバランスに優れるからである。
【0020】
上記発泡体は単一層構造を有していても、積層構造を有していてもよい。例えば、3層構造の樹脂シートの中間層のみを発泡させることも可能である。このようにして得られる発泡体は表面部に気泡が存在しないので、ダンパー用途においてはクラックの発生可能性がさらに減少し、非常に好ましい。
【0021】
上記発泡体の製造手順は以下のとおりである:まず、樹脂シートを室温で高圧容器内に配置する。次いで、高圧の不活性ガス(代表的には、窒素ガス、二酸化炭素ガス、またはこれらの混合ガス)を高圧容器中で飽和溶解量に達するまで十分に溶解させる。次いで、室温のままで高圧容器中のガス圧力を急激に減圧することにより、樹脂シート中にガス過飽和の状態を作り出す。このとき、シートは熱力学的に非常に不安定な状態となり、気泡核が生成する。このシートをその軟化温度以上に加熱して気泡核を成長させ、その後冷却することにより、発泡体が得られる。あるいは、樹脂シートを高温で高圧容器内に配置し、高温高圧下で不活性ガス(代表的には、窒素ガス、二酸化炭素ガス、またはこれらの混合ガス)を飽和溶解量に達するまで十分に溶解させる。次いで、ガスを急激に取り除くことにより、ガス過飽和、気泡核生成および気泡成長を同時に進行させ、その後冷却することによって、発泡体が得られる。
【0022】
あるいは、上記発泡体は、ダンパー成形用の射出成形機を用いて形成され得る。すなわち、射出成形機のシリンダ内で(代表的には、100〜450℃で)熱可塑性樹脂を溶融し、溶融熱可塑性樹脂に発泡ガスとして超臨界状態の不活性ガス(代表的には、窒素ガス、二酸化炭素ガス、またはこれらの混合ガス)を所定量(代表的には、樹脂100重量部当たり0.1〜30重量部)加える。シリンダ内の発泡ガスを臨界圧力以上に維持したまま、溶融熱可塑性樹脂と発泡ガスとを混練する。発泡ガスを超臨界状態に維持することにより、発泡ガスがきわめて短時間で溶融熱可塑性樹脂内に入り込み、かつ分散し、きわめて良好な相溶状態が実現される。次いで、溶融熱可塑性樹脂の温度を(代表的には、50〜300℃まで)下げた後、冷却した熱可塑性樹脂を計量する。冷却した熱可塑性樹脂の計量は、シリンダ径と吐出速度とから計算することにより制御され得る。この樹脂を所定の温度・圧力で金型に射出成形することにより、ダンパーの成形と発泡とが同時に行われる。すなわち、射出により、溶融熱可塑性樹脂中に含まれる超臨界状態の発泡ガスが、キャビティ中で急激に発泡することで、ダンパーの成形と発泡とが同時に行われる。なお、金型内に任意の適切なカウンタープレッシャーを負荷することにより、気泡径を制御することが可能となる。なお、超臨界状態とは、臨界温度以上かつ臨界圧力以上の状態をいう。窒素ガスの臨界温度は−127℃、臨界圧力は3.5MPaであり、二酸化炭素ガスの臨界温度は31℃、臨界圧力は7.4MPaである。
【0023】
本発明はあらゆるダンパーに適用可能であるが、好ましくは、いわゆる蝶ダンパーに適用され得る。具体的には、図1に示すように、外周部1と、内周部2と、該外周部1と該内周部2とを連結する複数のアーム部3とを備える蝶ダンパー100に好ましく適用され得る。軽量化により、優れた音質を有するスピーカーが得られるのみならず、アーム部の耐久性の改善に特に顕著な効果が得られるからである。
【0024】
本発明の好ましい実施形態によるダンパーは、あらゆるタイプのスピーカーに使用され得るが、特に好ましくは、小口径のスピーカーに使用され得る。発泡体で軽量であることに起因して、最低共振周波数が低くなるからである。
【0025】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、平均径が0.1〜10μmという微小な気泡を有する発泡体を用いてダンパーを形成することにより、優れた耐久性および信頼性を有し、量産に適用可能であり、かつ、優れた音質を有するスピーカーが得られるダンパーを提供することができる。具体的には、発泡体の気泡が非常に微細であることによって、機械的強度に非常に優れたダンパーが得られる。特に、このような微小な気泡を有することにより、大入力時のクラックの発生や長時間使用時の劣化が顕著に防止されるので、非常に優れた耐久性および信頼性を有するダンパーが得られる。しかも、発泡体を用いて得られるダンパーは軽量であるので、結果として、音圧の優れたスピーカーが得られる。
【0026】
本発明の製造方法によれば、ダンパー用の射出成形機を用いてダンパーの射出成形と発泡とを同時に行うことができる。このような製造方法は、大規模な高圧設備を用いて発泡シートを製造する従来技術とは全く異なり、コストおよび量産性がいずれも格段に改善される。
【0027】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例には限定されない。なお、特に示さない限り、実施例中の部およびパーセントは重量基準である。
【0028】
(実施例1)
射出成形機をシリンダ温度230℃、金型温度60℃に設定した。ポリエステル系エラストマー(東レ・デュポン社製、ハイトレル2751)を上記シリンダに入れて溶融させた。ここに、樹脂100部に対して15部の超臨界状態の二酸化炭素を添加した。二酸化炭素は、超臨界状態の二酸化炭素ガスを収容したボンベを射出成形機と連結し、昇圧ポンプを用いて昇圧することにより、射出成形機のシリンダ内に供給した。溶融エラストマーと発泡ガスとを混練した後、キャビティに射出し、図1に示すようなダンパーの成形と発泡とを同時に行った。
【0029】
得られたダンパーを用いて、口径12cmのスピーカーを作製し、音圧周波数特性を測定した。測定結果を後述の比較例1の結果と併せて図2に示す。また、このスピーカーの耐久性を評価するため、連続負荷試験前後での最低共振周波数の低下率を測定した。測定結果を後述の比較例1の結果と併せて下記表1に示す。さらに、内部損失を通常の方法で測定したところ0.07であった。加えて、上記と同様にして発泡体の平板を成形し、その気泡の状態を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。その写真の模式図を図3に示す。画像解析処理を行った結果、平均気泡径は9μm未満であった。
【0030】
【表1】

Figure 2005020646
【0031】
(比較例1)
発泡ガスを用いなかったこと以外は実施例1と同様にして、図1のようなダンパーを作製した。得られたダンパーを用いて、口径12cmのスピーカーを作製し、音圧周波数特性を測定した。測定結果を実施例1の結果と併せて図2に示す。また、内部損失を通常の方法で測定したところ0.03であった。さらに、実施例1と同様にして、耐久性の評価に供した。結果を上記表1に示す。
【0032】
図2から明らかなように、実施例1のスピーカーは、比較例1のスピーカーに比べて、全帯域において音圧が高く、かつ、2kHz付近のピークディップが顕著に改善されていることがわかる。これは、実施例1のダンパーが比較例1のダンパーに比べて軽量であること、および、発泡構造を有するために共振が起こりにくいことに起因すると考えられる。さらに、表1から明らかなように、実施例1のスピーカーは、比較例1のスピーカーに比べて耐久性が格段に優れている。これは、実施例1のダンパーが微細な発泡構造を有することに起因して、アーム部の応力集中が緩和するためであると考えられる。加えて、内部損失の測定結果から明らかなように、実施例1のダンパーは、比較例1のダンパーに比べて不要な音の放射が格段に少ないことがわかる。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、平均径が0.1〜10μmという微小な気泡を有する発泡体を用いてダンパーを形成することにより、優れた耐久性および信頼性を有し、量産に適用可能であり、かつ、優れた音質を有するスピーカーが得られるダンパーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態によるダンパーの一例である蝶ダンパーを説明するための概略図である。
【図2】本発明の実施例のダンパーを用いたスピーカーと比較例のスピーカーについて音圧周波数特性を比較して示すグラフである。
【図3】本発明と同様の方法で得られた発泡体の気泡の状態を説明するSEM写真の模式図である。
【符号の説明】
1 外周部
2 内周部
3 アーム部
100 蝶ダンパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a damper for a speaker. More specifically, the present invention relates to a damper that has a characteristic with little change with time, has excellent durability and reliability, can be applied to mass production, and provides a speaker having excellent sound quality.
[0002]
[Prior art]
The basic characteristics of speaker dampers are excellent retention stability of the voice coil bobbin, reciprocating the diaphragm faithfully according to the stress generated by the voice coil, and no sound from the damper. Desired. As an example of a conventional damper, a woven fabric impregnated with a thermosetting resin has been proposed. As the woven fabric, cotton, aramid fiber, a woven fabric made of a blended yarn of para-type aramid fiber and meta-type aramid fiber, or the like is used. As the thermosetting resin, a phenol resin is typically used. Such a damper is obtained by dipping a thermosetting resin on a woven fabric and molding and curing it in a heating mold.
[0003]
However, in such a damper, all the thermosetting resins used for shape imparting have low elasticity, are very brittle, and have low affinity with fibers, so they are hard immediately after molding and vibrate when used. Will gradually become softer. That is, there is a problem that the characteristics change with time. In addition, the deformation of bending and bending cannot be followed because of its low elasticity, and if it is used for a long time, the intersection of the woven fabric will crack. That is, such a damper has insufficient durability. Furthermore, the uncured part of the thermosetting resin may remain due to uneven temperature during molding, in such a case, the adhesion between the fibers constituting the woven fabric becomes insufficient, as a result, There is also a problem that the linearity of the load / amplitude of the damper is insufficient. In addition, the woven fabric damper has a large surface area due to its structure, so there is a problem in that unnecessary sound radiated when vibrating following the voice coil is increased, resulting in a sense of distortion. is there.
[0004]
In order to reduce the above unnecessary noise, a butterfly damper in which a thermoplastic elastomer or the like is injection-molded has been proposed. The butterfly damper is a damper having a shape in which an outer peripheral portion and an inner peripheral portion are connected by a plurality of arm portions. Since the butterfly damper mainly vibrates only at the arm portion, the surface area of the vibrating portion is small, and as a result, unnecessary sound radiation can be reduced. However, the butterfly damper concentrates stress on the arm during vibration, and breaks easily when the amplitude is large. In order to solve such a problem, dampers having arm portions having various shapes have been proposed, but all of them have a problem that sound pressure is lowered because of their high specific gravity.
[0005]
On the other hand, a foamed resin sheet is known as a lightweight and highly rigid material, and a diaphragm using such a foamed resin sheet has also been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-300690 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-125497
However, it is difficult to apply the techniques described in Patent Documents 1 and 2 to a damper. This is because a foam having a uniform distribution and sufficiently fine bubbles cannot be obtained. Specifically, the technique described in Patent Document 1 allows an unreacted gas to penetrate into an unstretched resin sheet under pressure, then releases the pressure to obtain a foam, and heats and pressurizes the foam to create a vacuum. A diaphragm is obtained by molding. A foam produced by such a manufacturing method can only make bubbles smaller than 10 μm at most. As a result, although it is not a problem with the diaphragm, in the case of a damper that must be formed by punching, bubbles appear on the outer surface of the arm portion. As a result, at the time of a large input, there is a high possibility that the bubble portion becomes a crack base and breaks. In addition, according to this technique, since the gas is directly permeated into the sheet, it takes a very long time to complete the permeation, and the production efficiency is extremely insufficient.
[0008]
The technique described in Patent Document 2 is to form a crystalline resin into a diaphragm shape, infiltrate gas under high pressure, release the pressure, and further heat the molded body to a softening point or higher and a melting point or lower. To obtain a foam. According to this technique, since the surface portion has a high degree of crystallinity, it does not foam so much and mainly the inside foams. Therefore, the problem of Patent Document 1 can be improved to some extent. However, even with this technique, since the bubbles can be miniaturized only up to about 10 μm, there still remains a problem that mechanical strength (particularly durability) is insufficient when applied to a damper. Furthermore, since this technique requires a large-scale high-pressure facility at the time of molding, the work efficiency is poor and it is very difficult to apply to mass production.
[0009]
As described above, there is a strong demand for a damper that can provide a speaker having excellent durability and reliability, applicable to mass production, and having excellent sound quality.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the object thereof is excellent durability and reliability, applicable to mass production, and excellent sound quality. It is to provide a damper from which a speaker can be obtained.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The damper of this invention is shape | molded from the thermoplastic resin foam, and the average diameter of the bubble of this foam is 0.1-10 micrometers.
[0012]
In a preferred embodiment, the foam has a cell density of 10 9 to 10 15 cells / cm 3 .
[0013]
In a preferred embodiment, the thermoplastic resin constituting the foam is selected from the group consisting of PET resin, PC resin, PPS resin, PETG resin, PBT resin, PS resin, thermoplastic elastomer, and alloys thereof. .
[0014]
In a preferred embodiment, the foam has a specific gravity of 1.0 g / cm 3 or less, a tensile strength of 700 MPa or more, and a flexural modulus of 800 MPa or more.
[0015]
In a preferred embodiment, the damper according to the present invention includes an outer peripheral portion, an inner peripheral portion, and a plurality of arm portions that connect the outer peripheral portion and the inner peripheral portion.
[0016]
According to another aspect of the present invention, a speaker is provided. The speaker of this invention is equipped with the said damper.
[0017]
According to still another aspect of the present invention, a method for manufacturing a damper is provided. This manufacturing method includes a step of melting a thermoplastic resin, a step of adding an inert gas in a supercritical state to the molten thermoplastic resin, and maintaining the pressure of the inert gas at a critical pressure or higher. A step of lowering the temperature of the molten thermoplastic resin, and a step of injecting a predetermined amount of the thermoplastic resin having the lowered temperature into the mold and simultaneously performing molding and foaming in the mold.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The damper according to a preferred embodiment of the present invention is formed from a thermoplastic resin foam. The average cell diameter of the foam is 0.1 to 10 μm, preferably 1 to 7 μm. One of the characteristics of the present invention is to use a foam having such fine bubbles, and this makes it possible to obtain a damper that is lightweight and excellent in mechanical strength. In particular, such fine bubbles are effective in improving durability and reliability. In addition, such fine bubbles have an effect of increasing the internal loss (tan δ) that is regarded as important in the acoustic member, so that the sound emitted from the damper when the voice coil / diaphragm / damper vibrates. Can be reduced. The cell density of the foam is preferably 10 9 to 10 15 pieces / cm 3 , and more preferably 10 10 to 10 14 pieces / cm 3 . The expansion ratio corresponding to such bubble density is 1.2 to 3.0 times. This is because the balance between strength and weight reduction can be further improved by having the cell density in such a range. Specifically, the tensile strength is preferably 700 MPa or more, more preferably 800 MPa or more, flexural elasticity while reducing the specific gravity to preferably 1.0 g / cm 3 or less, more preferably 0.9 g / cm 3 or less. A strength of 800 MPa or more, more preferably 1000 MPa or more can be achieved. The lower limit of practical specific gravity is 0.3 g / cm 3 , the upper limit of the achievable tensile strength is 1000 MPa, and the upper limit of the flexural modulus is 1300 MPa.
[0019]
Examples of the thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin foam include polyethylene terephthalate (PET) resin, polycarbonate (PC) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, amorphous PET copolymer (PETG) resin, polybutylene terephthalate ( PBT) resin, polystyrene (PS) resin, and thermoplastic elastomer. These resins may be used alone or as two or more alloys. Preferred resins are PET resin, PC resin, and thermoplastic elastomer. This is because any resin can be finely foamed. Further, the PC resin can be easily alloyed, and various fine foam alloys can be formed depending on applications. Typical alloys using a PC resin include PC / PBT, PC / PS, PC / elastomer, and PC / PET. Note that any appropriate elastomer can be used as the thermoplastic elastomer. Typical elastomers include polyester elastomers, styrene elastomers, olefin elastomers, and urethane elastomers. Particularly preferred resins are PET resins or polyester elastomers. This is because the balance of cost, versatility and strength is excellent.
[0020]
The foam may have a single layer structure or a laminated structure. For example, it is possible to foam only the intermediate layer of the resin sheet having a three-layer structure. Since the foam obtained in this way has no air bubbles on the surface, the possibility of cracking is further reduced in damper applications, which is very preferable.
[0021]
The procedure for producing the foam is as follows: First, a resin sheet is placed in a high-pressure container at room temperature. Next, a high-pressure inert gas (typically nitrogen gas, carbon dioxide gas, or a mixed gas thereof) is sufficiently dissolved in the high-pressure vessel until a saturated dissolution amount is reached. Next, a gas supersaturated state is created in the resin sheet by rapidly reducing the gas pressure in the high-pressure vessel at room temperature. At this time, the sheet becomes thermodynamically very unstable, and bubble nuclei are generated. The sheet is heated above its softening temperature to grow cell nuclei and then cooled to obtain a foam. Alternatively, the resin sheet is placed in a high-pressure vessel at a high temperature, and an inert gas (typically nitrogen gas, carbon dioxide gas, or a mixed gas thereof) is sufficiently dissolved under a high temperature and high pressure until the saturated dissolution amount is reached. Let Next, by rapidly removing the gas, gas supersaturation, bubble nucleation and bubble growth are allowed to proceed simultaneously, followed by cooling to obtain a foam.
[0022]
Alternatively, the foam can be formed using an injection molding machine for damper molding. That is, a thermoplastic resin is melted in a cylinder of an injection molding machine (typically at 100 to 450 ° C.), and a supercritical inert gas (typically nitrogen as a foaming gas) is melted into the molten thermoplastic resin. Gas, carbon dioxide gas, or a mixed gas thereof) is added in a predetermined amount (typically, 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the resin). The molten thermoplastic resin and the foaming gas are kneaded while maintaining the foaming gas in the cylinder at or above the critical pressure. By maintaining the foaming gas in a supercritical state, the foaming gas enters and disperses in the molten thermoplastic resin in a very short time, and a very good compatibility state is realized. Next, after the temperature of the molten thermoplastic resin is lowered (typically to 50 to 300 ° C.), the cooled thermoplastic resin is weighed. The metering of the cooled thermoplastic resin can be controlled by calculating from the cylinder diameter and the discharge speed. By molding this resin into a mold at a predetermined temperature and pressure, the damper is molded and foamed at the same time. That is, by injection, the foaming gas in the supercritical state contained in the molten thermoplastic resin is abruptly foamed in the cavity, so that the damper is molded and foamed at the same time. It is possible to control the bubble diameter by loading any appropriate counter pressure in the mold. Note that the supercritical state refers to a state at or above the critical temperature and above the critical pressure. The critical temperature of nitrogen gas is −127 ° C., the critical pressure is 3.5 MPa, the critical temperature of carbon dioxide gas is 31 ° C., and the critical pressure is 7.4 MPa.
[0023]
The present invention can be applied to any damper, but can preferably be applied to a so-called butterfly damper. Specifically, as shown in FIG. 1, the butterfly damper 100 preferably includes an outer peripheral portion 1, an inner peripheral portion 2, and a plurality of arm portions 3 that connect the outer peripheral portion 1 and the inner peripheral portion 2. Can be applied. This is because the weight reduction not only provides a speaker having excellent sound quality, but also provides a particularly remarkable effect in improving the durability of the arm portion.
[0024]
The damper according to a preferred embodiment of the invention can be used for any type of speaker, but particularly preferably it can be used for small-diameter speakers. This is because the minimum resonance frequency is lowered due to the light weight of the foam.
[0025]
The operation of the present invention will be described below.
According to the present invention, by forming a damper using a foam having fine bubbles with an average diameter of 0.1 to 10 μm, it has excellent durability and reliability, and can be applied to mass production. And the damper which can obtain the speaker which has the outstanding sound quality can be provided. Specifically, because the foam bubbles are very fine, a damper having excellent mechanical strength can be obtained. In particular, by having such fine bubbles, the occurrence of cracks at the time of large input and deterioration during long-time use are remarkably prevented, so that a damper having extremely excellent durability and reliability can be obtained. . Moreover, since the damper obtained using the foam is lightweight, a speaker with excellent sound pressure can be obtained as a result.
[0026]
According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to simultaneously perform injection molding and foaming of a damper using a damper injection molding machine. Such a manufacturing method is completely different from the prior art in which a foam sheet is manufactured using a large-scale high-pressure facility, and both cost and mass productivity are remarkably improved.
[0027]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. Unless otherwise indicated, parts and percentages in the examples are based on weight.
[0028]
(Example 1)
The injection molding machine was set to a cylinder temperature of 230 ° C and a mold temperature of 60 ° C. A polyester elastomer (manufactured by Toray DuPont, Hytrel 2751) was placed in the cylinder and melted. Here, 15 parts of carbon dioxide in a supercritical state was added to 100 parts of the resin. Carbon dioxide was supplied into the cylinder of the injection molding machine by connecting a cylinder containing carbon dioxide gas in a supercritical state to the injection molding machine and increasing the pressure using a booster pump. The molten elastomer and the foaming gas were kneaded and then injected into the cavity, and the damper was molded and foamed simultaneously as shown in FIG.
[0029]
Using the obtained damper, a speaker with a diameter of 12 cm was produced, and the sound pressure frequency characteristics were measured. The measurement results are shown in FIG. 2 together with the results of Comparative Example 1 described later. In order to evaluate the durability of this speaker, the rate of decrease in the lowest resonance frequency before and after the continuous load test was measured. The measurement results are shown in Table 1 below together with the results of Comparative Example 1 described later. Furthermore, when the internal loss was measured by a normal method, it was 0.07. In addition, a foam flat plate was formed in the same manner as described above, and the state of the bubbles was observed with a scanning electron microscope (SEM). A schematic diagram of the photograph is shown in FIG. As a result of performing image analysis processing, the average bubble diameter was less than 9 μm.
[0030]
[Table 1]
Figure 2005020646
[0031]
(Comparative Example 1)
A damper as shown in FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that no foaming gas was used. Using the obtained damper, a speaker with a diameter of 12 cm was produced, and the sound pressure frequency characteristics were measured. The measurement results are shown in FIG. 2 together with the results of Example 1. Moreover, it was 0.03 when the internal loss was measured by the normal method. Further, in the same manner as in Example 1, the durability was evaluated. The results are shown in Table 1 above.
[0032]
As can be seen from FIG. 2, the speaker of Example 1 has a higher sound pressure in the entire band than the speaker of Comparative Example 1, and the peak dip near 2 kHz is remarkably improved. This is considered to be due to the fact that the damper of Example 1 is lighter than the damper of Comparative Example 1 and that resonance does not easily occur because it has a foamed structure. Furthermore, as is clear from Table 1, the speaker of Example 1 is much more durable than the speaker of Comparative Example 1. This is considered to be because the stress concentration in the arm portion is alleviated due to the damper of Example 1 having a fine foam structure. In addition, as is apparent from the measurement result of the internal loss, it can be seen that the damper of Example 1 has much less unnecessary sound radiation than the damper of Comparative Example 1.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by forming a damper using a foam having fine bubbles with an average diameter of 0.1 to 10 μm, it has excellent durability and reliability, and is suitable for mass production. It is possible to provide a damper that can be applied and obtain a speaker having excellent sound quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view for explaining a butterfly damper which is an example of a damper according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a comparison of sound pressure frequency characteristics of a speaker using a damper according to an embodiment of the present invention and a speaker of a comparative example.
FIG. 3 is a schematic diagram of an SEM photograph explaining the state of bubbles in a foam obtained by the same method as in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer peripheral part 2 Inner peripheral part 3 Arm part 100 Butterfly damper

Claims (7)

熱可塑性樹脂発泡体から成形されてなり、該発泡体の気泡の平均径が0.1〜10μmである、スピーカー用ダンパー。A damper for a speaker, which is formed from a thermoplastic resin foam and has an average cell diameter of 0.1 to 10 μm. 前記発泡体の気泡密度が10〜1015個/cmである、請求項1に記載のスピーカー用ダンパー。The speaker damper according to claim 1, wherein the foam has a cell density of 10 9 to 10 15 pieces / cm 3 . 前記発泡体を構成する熱可塑性樹脂が、PET樹脂、PC樹脂、PPS樹脂、PETG樹脂、PBT樹脂、PS樹脂、熱可塑性エラストマー、およびこれらのアロイからなる群から選択される、請求項1または2に記載のスピーカー用ダンパー。The thermoplastic resin constituting the foam is selected from the group consisting of PET resin, PC resin, PPS resin, PETG resin, PBT resin, PS resin, thermoplastic elastomer, and alloys thereof. The damper for speakers described in 1. 前記発泡体の比重が1.0g/cm以下であり、引張強度が700MPa以上であり、曲げ弾性率が800MPa以上である、請求項1から3のいずれかに記載のスピーカー用ダンパー。The speaker damper according to any one of claims 1 to 3, wherein the foam has a specific gravity of 1.0 g / cm 3 or less, a tensile strength of 700 MPa or more, and a flexural modulus of 800 MPa or more. 外周部と、内周部と、該外周部と該内周部とを連結する複数のアーム部とを備える、請求項1から4のいずれかに記載のスピーカー用ダンパー。The speaker damper according to any one of claims 1 to 4, comprising an outer peripheral portion, an inner peripheral portion, and a plurality of arm portions that connect the outer peripheral portion and the inner peripheral portion. 請求項1から5のいずれかに記載のダンパーを備える、スピーカー。A speaker comprising the damper according to claim 1. 熱可塑性樹脂を溶融する工程と、
該溶融した熱可塑性樹脂に超臨界状態の不活性ガスを添加する工程と、
該不活性ガスの圧力を臨界圧力以上に維持したまま、該溶融した熱可塑性樹脂の温度を下げる工程と、
所定量の該温度を下げた熱可塑性樹脂を金型に射出し、該金型内で成形と発泡とを同時に行う工程と
を含む、ダンパーの製造方法。
Melting the thermoplastic resin;
Adding a supercritical inert gas to the molten thermoplastic resin;
Lowering the temperature of the molten thermoplastic resin while maintaining the pressure of the inert gas at or above a critical pressure;
A method of manufacturing a damper, comprising: injecting a predetermined amount of the thermoplastic resin with the temperature lowered into a mold, and simultaneously performing molding and foaming in the mold.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010024689A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Panasonic Electric Works Co Ltd Floor panel

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