JP3080098B2 - スピーカーのコーン・エッジ組立体を製造する方法及び装置 - Google Patents

スピーカーのコーン・エッジ組立体を製造する方法及び装置

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JP3080098B2 JP05512277A JP51227793A JP3080098B2 JP 3080098 B2 JP3080098 B2 JP 3080098B2 JP 05512277 A JP05512277 A JP 05512277A JP 51227793 A JP51227793 A JP 51227793A JP 3080098 B2 JP3080098 B2 JP 3080098B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はスピーカーに関し、さらに特定的にはスピー
カーの駆動ユニットに関するものである。
背景技術 スピーカーのコーンが紙、プラスチック、及び金属シ
ート等の材料から作られることは公知であるが、ポリプ
ロピレン等のプラスチック材料は、かかる特定の用途に
対して良好な特性を示すために、材料として選択される
ことが多くなっている。
スピーカーのコーンには、通常、可橈性ゴム又は他の
エラストマー材料でできた波形部材の形態のエッジが設
けられ、これはロールサラウンド又は単にサラウンドと
しても知られている。従来、かかるエラストマー製のエ
ッジは熱硬化性エラストマー材料から圧縮成形され、コ
ーンの材料へ接着剤の助けを借りて止められていた。こ
れは、同心性や信頼性ある接着を確保するために熟達し
た手工の組立作業を必要とし、したがって時間がかかる
高価なものであった。しかしながら、この組立形態はコ
ーンに良く追随するエッジをもたらして音響性能を改善
させるので通常は高く評価されている。
本発明の概括的目的は、手工組立作業を必要とせずに
製作できるスピーカーのコーンとエッジとの組立体を提
供することによって、従来一般的であった製造上及びそ
の結果としての性能上のばらつきを防止するか、少なく
とも緩和することにある。
スピーカーのコーン・エッジ組立体を、一方の上に他
方を射出成形することによって直接生産して、費用がか
かる上記２つの部品の手工組立作業を回避しようとする
試みが多数行なわれている。例えば、パイオニアの英国
特許公開GB−Ａ−2228391参照。理論上はこれに関連す
る製造技術は単純に思えるが、実際はそうではない。こ
れは、おそらく、スピーカーのエッジに関与するものの
ような断面が薄い部品を成形する際には、溶融したエラ
ストマーの悪い流動性のためにエラストマーを射出成形
してエッジを形作ることが極めて困難であるからであろ
う。通常の射出成形技術では、同心性と断面の均一性を
欠き、その外方フランジが平坦でないエッジしか製造さ
れない。これでは良いものとはならない。本発明者は初
期の実験においてコーンの周辺回りの多数の地点でエラ
ストマーを同時に射出することによってかかる欠点を正
そうとする試みを行なったが、完全な解答を与えるもの
ではなかった。
本発明の目的は、射出成形されたコーン上にエラスト
マーのエッジを射出成形して高度の水準のエッジを提供
できる方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、最小限の手工組立作業しか要せ
ず、従来一般的とされていた製造上及びその結果として
の性能上のばらつきを防止するか又は少なくとも緩和で
きるスピーカー駆動ユニットを提供することにある。
発明の開示 本発明によれば、エッジを規定するキャビティを備え
た型内にコーンの外方周縁の縁が該キャビティ内に入る
ように該外方周縁の縁を挟み、該キャビティ内にエラス
トマー材料を射出してコーンの外方周縁の縁に付着した
エッジを形成することを包含してなるスピーカーのコー
ン・エッジ組立体の製作方法であって、エラストマー材
料を上記外方周縁の縁の周囲に実質的に連続的に延在す
る環状の湯口を介して射出することと、上記環状の湯口
は上記エッジと該湯口との間の連結部でエッジの厚さに
比べて幅が狭いこと、キャビティの周りに延在する環状
流路を介して該エラストマー材料を上記環状の湯口に供
給することと、射出成形工程の後エラストマーがまだ熱
い間に上記連結部で手で引きちぎることによって、上記
環状の湯口の中又は外方で固化したエラストマーで形成
されたスプールから成る環状リングとエッジとを分離す
ることと、に特徴を有する方法が提供される。
所望により、２以上の別個のそれぞれ上述の如き段階
によってエッジを形成して、例えば物理的特性又は色が
異なるエラストマーでできた２以上の環状帯又は帯域か
らなるエッジを作り上げることもできる。
好ましくは、本方法は、エラストマーの射出前にキャ
ビティから空気を抜く段階を包含する。本方法は、エラ
ストマーの射出前にキャビティ内に紙等のガスケットを
配置してガスケットがエッジに直接付着するようにする
段階を包含することもできる。この場合、真空を、ガス
ケットを介してキャビティにもたらして、エラストマー
が真空ポートに引き出されるのを防止することができ
る。
コーンは射出成形品であることが好ましい。好ましく
は、コーンの材料とエッジの材料は、エッジがコーンの
上に射出された時に両者が化学的に一体化されるか又は
接合される、即ち、両者が各材料の架橋によって分子レ
ベルで付着するように選択される。
コーンはポリプロピレンから作ることができ、ホモポ
リマー又はコポリマーであってもよく、一定比率のマイ
カ等の充填材を含有することもできる。このプラスチッ
ク材料は、これが薄い領域を備えたキャビティ中で成形
され得るように高いメルトフローインデックスを有する
ことが好ましい。
エッジのエラストマーは、エボデ プラスティクス
リミテッド（Evode Plastics Limited）によって登録商
標Evoprene Gの下に販売されているもののようなスチレ
ン−エチレン ブチレン−スチレンポリマーであること
が好ましい。好ましくは、このエラストマーは50以下の
ショアＡ硬度を有する。
本方法は、エラストマーの射出前にキャビティに硬質
のフレーム部品を配置してフレーム部品がエッジに直接
付着するようにする段階を備えることもできる。好まし
くは、フレーム部品は射出成形によって形成される。こ
のフレーム部品は環状の形状とすることもできる。好ま
しくは、本方法は、エッジの材料がフレーム部品の上に
射出された時に両者が化学的に一体化されるか又は接合
される、即ち、両者が各材料の架橋によって分子レベル
で付着するように硬質フレーム部品の材料を選択する段
階を包含する。
他の局面によれば、本発明は、上述の方法を実施する
ための射出成形装置に関し、該装置は、エッジを規定す
るとともにコーンの少なくとも外方周縁の縁を収容する
成形型部分であって成形型を閉じて上記コーンの縁を挟
む方向と成形型を開いてキャビティへの接近を可能にす
るもう一つの方向へ可動にされたものを備えた装置であ
って、上記成形型部分の間に形成されてキャビティの周
りに実質的に連続して延在して溶融エラストマーの環状
流路を区画する手段と、該環状流路と該キャビティとの
間を連通させる実質的に連続した環状の湯口とを有し、
この実質的に連続した環状の湯口は成形型部分の間の小
さな隙間によって形成されて該湯口を狭いナイフエッジ
スリット状とし、そこを経由して溶融エラストマーが上
記環状流路から半径方向にキャビティに入るようにし、
上記環状流路は環状の湯口の幅に比べて断面が大きく、
該環状の湯口はキャビティの幅即ち厚さに比べて幅が小
さいことを特徴とする。好ましくは、上記環状流路は単
一の半径方向に延在するポートから断面の小さな狭窄部
を経由して供給を受け、該狭窄部は溶融エラストマーの
キャビティへの流動を制御する湯口を形成する。好まし
くは、該狭窄部は環状流路に向かう方向に側方に広が
り、溶融エラストマーがキャビティに流れて行き渡るの
を補助するようにされる。
図面の簡単な説明 本発明は添付の図面中の実施例を介して概略的に示さ
れており、図面中： 図１はスピーカーコーン上にエッジを形成するための
射出成形型の雌型の平面図であり、 図２は図１の線Ａ−Ａ上における側断面図であり、 図３は図２の部分Ｃの拡大図であり、 図４は本発明にしたがって製作されたスピーカーのコ
ーン・エッジ組立体の斜視図であり、 図５は図４のスピーカーのコーン・エッジ組立体の一
部の図４の線Ｂ−Ｂに沿った断面図であり、 図６は改変型を示す図５に対応する断面図であり、 図７はスピーカー駆動ユニットを一部破断して示す分
解図であり、 図８はスピーカーのエッジを環状フレーム部材ととも
に示す断面図である。
本発明を実施するための最良の態様 図面の図１乃至３には、スピーカーのコーン・エッジ
組立体を製作するための射出成形装置が示されている。
射出成形されたスピーカーのコーンの外周上にエラスト
マーの懸垂部であるエッジを射出成形するために、本発
明者は対向する１対の相対的に可動な相補的な成形型部
分３及び７を備えた射出成形型を提案する。図面の図１
には該成形型部分の一方３しか示されていないが、図２
には両者が示されている。キャビティは２つの成形型部
分３及び７の間に形成され、射出成形されたコーン21の
外方周縁23上にこれから射出成形しようとするエッジの
形状を規定し、該コーンは該成形型部分の間に挾まれる
とともにエッジを規定するキャビティ内に延在するが、
このキャビティに直接エラストマーを射出しようと試み
るよりも、本発明者は、むしろ、ポート１を介して制御
湯口２から溶融エラストマーを射出するものであり、該
制御湯口２は、図１に示す平面図において、環状流路４
に接近するにつれて側方に外に広がる構成とされてい
る。該環状流路４は上記キャビティの外方縁に緊密に隣
接した位置でエッジを形成するキャビティの周囲に連続
的に延在する。そして、溶融エラストマーは上記キャビ
ティの外方縁の回りに連続して延在する狭い“ナイフエ
ッジ”湯口５を介して半径方向にキャビティ内に入り込
む。このようにして、該キャビティは均一にその周縁回
りの全ての位置で同時に充填される。かくして、該キャ
ビティはエラストマーで充填され、湯口５の厚さ即ち幅
に比べて厚い外方フランジ６と、コーン21の外方周縁23
に取付けられた内方フランジ17とを備えたエッジ22を形
成する。
図３から、充填された型内でエラストマーが固化して
コーン21の材料への架橋によって分子的に接合されたエ
ッジ22が形成された時、エッジの外方フランジ６には、
先に上記環状流路４に入って固化したエラストマーから
なる断面円形の環状スプルー33が付着することになるこ
とがわかる。好ましくは、環状スプルー33は、成形型か
ら成形品を取り外す際、即ち、成形品が未だ熱い間に切
り離される。この段階ではエラストマーが完全には硬化
していないので、作業員の手で引きちぎることによって
取り外すことができる。本発明者は、ナイフエッジ湯口
５におけるエラストマーの薄い断面によって強度の弱い
線が形成されるため、上記環状スプルーすなわち廃棄エ
ラストマーはエッジの外方フランジからきれいに分離す
ることができることを見いだした。
図面の図４乃至６には、全体的に従来同様の外観を有
するスピーカーのコーン・エッジ組立体であって円錐台
状の駆動用のコーン21を備えたものが示されている。該
コーン21は、使用時にその内周縁11で何らかの通常の方
法でスピーカー駆動手段、例えばボイスコイル（図示せ
ず）に接続され、該コーン21の外方周縁23は図１乃至３
を参照して上述した方法によって適切なエッジ22に取付
けられる。該エッジは都合の良い手法でスピーカー駆動
ユニットのフレーム（図示せず）に固定される。本発明
の場合、コーン21はポリプロピレンから射出成形され、
その上に、全体的に従来と同様の形状の可橈性エラスト
マーのエッジ22が射出成形される。該エッジの形状は環
状であり、エッジをスピーカーユニットのフレーム（図
示せず）に取付ける外方フランジ６と、エッジの活動部
分である部分環状のベローズ16と、コーン21の外方周縁
23にある程度重なるようにコーンの背面９上に成形され
る内方フランジ17とを備えている。かくして、該重なり
接合部は使用時には見えないようにされている。エッジ
22がコーン21の音響特性に悪影響を及ぼさないように、
コーンの外方縁８は、エッジのベローズ16に近接させて
配置されることが好ましい。
図５の配置において、エッジ22は２つの連続した段階
で射出成形され、その第１段階では内方環状部分31がコ
ーン21上に直接射出され、その後の第２段階ではエッジ
の外方環状部分32が上記内方環状部分31上に射出され
る。これらの段階の各々については図１乃至３を参照し
て上述したように行なわれる。このようにして、エッジ
の特質を所望の手法で調整することができ、かくして例
えばエッジの音響特性を改善するようにもできる。所望
により、エッジ22の内方及び外方環状部分31、32を美観
上の理由から異なった色にすることもできる。また、エ
ッジを２よりも多くの工程、例えば３以上の工程で成形
して多領域エッジの形成を達成することもできる。
エッジ22の材料は、スチレン−エチレン ブチレン−
スチレンとすることもでき、これは射出成形工程の熱と
圧力の下でプロピレン製のコーンへ化学的に接合して一
体のユニットを形成するので、従来必要とされていたコ
ーンとエッジとの糊付けの必要性が解消される。このよ
うにして、コーンとエッジとの間の整合性を手工組立作
業の場合よりも予測可能に制御することができ、コーン
とエッジとの間の連結を着実に達成することができる。
図６の配置においては、エッジ22の射出成形前に成形
型に紙ガスケット10を配置して、外方フランジ６に紙ガ
スケット10が接合されるようにしている。このようにし
て、コーン・エッジユニットを従来の、即ち、害のない
接着剤を用いて駆動ユニットのフレーム（図示せず）に
固定することができる。
図面の図７においては、分解した状態で、スピーカー
の駆動ユニットが示されており、該駆動ユニットは、コ
ーン21と、該コーンの外周回りにあるコーンのエッジ22
と、エッジ22の外方フランジ６を支承するフレーム前部
リング14を備えている。このフレーム前部リング14はフ
レーム後部リング20に取付けられて延在する一連のフレ
ーム脚19に支持される。フレーム後部リング20はダンパ
ー18とマグネットのトッププレート24とを担持してい
る。
コーン21とエッジ22は、熱可塑性コーン上に直接熱可
塑性射出成形エラストマー材料を射出成形して図１乃至
３を参照して上述したように一体のユニットを形成する
ように製作され、同じ成形工程で、それ自体マイカ充填
されたポリプロピレン等の射出成形部材であるフレーム
前部リング14上に直接該エラストマー製のエッジ22が成
形される。このエラストマー材料は一体のガスケット12
を成形するように延在させてもよく、該ガスケットフレ
ーム前部リング14の両側から突出して該フレーム前部リ
ングの両側の回りを連続して延在するビード状のフラン
ジを形成する。このために、フレーム前部リング14に
は、その面の一方側から他方側に貫通して該エラストマ
ー材料が成形工程中にフレーム前部リングを通過して流
れるのを許容してその両側にビード状のガスケットを形
成させるようにする一連の開口が形成される。
コーンの内周縁11は、ボイスコイル27の整合を容易に
するための管状部材25を形成するように延長されてい
る。熱バリアを設けるため及び／又は接着剤を使用した
ボイスコイル27の取付けを容易にするために、カード紙
又は紙のリング（図示せず）を該管状部材25に成形して
もよい。また、コーンの内周縁に管状の隆起ビード26を
設けて、コーンの例えば超音波熔接等によるダンパー18
への接合を容易にすることもできる。
フレーム前部リング14の背面には、円錐台状の差込部
13が一体に形成されており、該差込部は、フレーム脚19
の端部に形成されてねじ等の機械的固定手段や熔接、接
着剤等で所定位置に保持されたボス15内の対応する形状
の受口部28に収容される。このフレーム脚19はフレーム
後部リング20上で、マイカ充填されたポリプロピレン等
の熱可塑性材料から一体に射出成形されるか、別法とし
て、該フレーム脚を別個に製作してボルト等で一緒に固
定して組立体としてもよい。フレームは他の方法でも成
形できるものと理解される。かくして、例えばフレーム
脚19をフレーム前部リング14上に成形することもでき
る。別法として、フレームをカップ状部材として形成
し、該部材にコーンの変位に応答して空気が自由に移動
できるに十分なルーバーを形成することもできる。ダン
パー18は、エッジ22に使用した材料等の熱可塑性エラス
トマー材料で、近隣のフレーム後部リング20上に直接射
出成形することが好ましい。この成形方法は図１乃至３
を参照して上記したようにされる。
図８は、フレーム前部リング14上に成形されたエッジ
22の上に成形されてなるコーン21の外方周縁23の断面図
である。これは、該エッジのエラストマーを射出して全
要素を一体化させる前に成形型がコーン22とフレーム前
部リング14の両方を含むようにされている以外図１乃至
３を参照して上述した方法によって一段で達成される。
該エッジの外方フランジ６を符号30のところに延長して
環状流路溝を形成し、該環状流路溝を介してエラストマ
ーが成形型の周りに供給されるようにしてもよく、又は
別法としてもしくは付加的に成形型に上述の方法で分離
可能なスプルーを形成する環状流路４を設けてもよい。
リング29をダンパー18の内周にプラスチックやカード紙
で直接成形して、ダンパー18とコーン21の熔接や接着剤
等による一体化を容易にすることもできる トッププレート24は適当な方法でフレーム後部リング
20に接着剤、熔接、又はねじもしくはリベット等による
固定手段等によって固定することができる。
産業上の利用分野 本発明は、かくして、２つの異なるプラスチック材
料、例えば硬質プラスチックとエラストマーとからなる
スピーカーのコーン・エッジ組立体を射出成形する方法
及び装置を提供する。また、本発明は、手作業を最小限
しか用いないでスピーカー駆動ユニットを作成できる方
法を提供する。
フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９２２１１３３．３ (32)優先日 平成４年10月８日(1992．10．8) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (73)特許権者 999999999 リーチ，デイビッド イアン イギリス国、ピイ イー18 ６イー ビ イ ケンブリッジシャイアー、ハンティ ングドン、スチュクレー メドウズ イ ンダストリアル エステート、セイン ト．マーガレッツ ウエイ、ティ．テ ィ．プラスティックス (72)発明者 リーチ，パトリック アーサー イギリス国、ピイ イー18 ６イー ビ イ ケンブリッジシャイアー、ハンティ ングドン、スチュクレー メドウズ イ ンダストリアル エステート、セイン ト．マーガレッツ ウエイ、ティ．テ ィ．プラスティックス (72)発明者 リーチ，デイビッド イアン イギリス国、ピイ イー18 ６イー ビ イ ケンブリッジシャイアー、ハンティ ングドン、スチュクレー メドウズ イ ンダストリアル エステート、セイン ト．マーガレッツ ウエイ、ティ．テ ィ．プラスティックス (56)参考文献 特開 平３−64199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−201496（ＪＰ，Ａ) 米国特許3862376（ＵＳ，Ａ)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エッジを規定するキャビティを備えた成形
    型内にコーンの外方周縁の縁が該キャビティ内に入るよ
    うに該外方周縁の縁を挟み、該キャビティ内にエラスト
    マー材料を射出してコーンの外方周縁の縁に付着したエ
    ッジを形成することを包含してなるスピーカーのコーン
    ・エッジ組立体の製作方法において、エラストマー材料
    を上記外方周縁の縁の周囲に実質的に連続的に延在する
    環状の湯口を介して射出することと、上記環状の湯口は
    上記エッジと該湯口との間の連結部でエッジの厚さに比
    べて幅が狭いことと、キャビティの周りに延在する環状
    流路を介して該エラストマー材料を上記環状の湯口に供
    給することと、射出成形工程の後エラストマーがまだ熱
    い間に上記連結部で手で引きちぎることによって、上記
    環状の湯口の中又は外方で固化したエラストマーで形成
    されたスプールから成る環状リングとエッジとを分離す
    ることと、に特徴を有する方法。
  2. 【請求項２】２以上の別個の成形段階によってエッジを
    形成して、エラストマーでできた２以上の環状帯又は帯
    域からなるエッジを作り上げる段階に特徴を有する請求
    項１による方法。
  3. 【請求項３】エラストマーの射出前にキャビティから空
    気を抜く段階に特徴を有する請求項１乃至２のいずれか
    １項による方法。
  4. 【請求項４】エラストマーの射出前にキャビティ内に紙
    等のガスケットを配置してガスケットがエッジに直接付
    着するようにする段階に特徴を有する請求項１乃至３の
    いずれか１項による方法。
  5. 【請求項５】ガスケットを介してキャビティに真空をも
    たらして、エラストマーが真空ポートに引き出されるの
    を防止する段階に特徴を有する、請求項３に従属した場
    合における請求項４による方法。
  6. 【請求項６】コーンは射出成形品であることに特徴を有
    する請求項１乃至５のいずれか１項による方法。
  7. 【請求項７】エッジがコーンの上に射出された時に両者
    が化学的に一体化されるか又は接合される、即ち、両者
    が各材料の架橋によって分子レベルで付着するようにコ
    ーンの材料とエッジの材料とを選択する段階に特徴を有
    する請求項１乃至６のいずれか１項による方法。
  8. 【請求項８】コーンがポリプロピレンのホモポリマー又
    はコポリマーであることに特徴を有する請求項１乃至７
    のいずか１項による方法。
  9. 【請求項９】エッジのエラストマーがエチレン−エチレ
    ン ブチレン−スチレンポリマーであることに特徴を有
    する請求項１乃至８のいずれか１項による方法。
  10. 【請求項１０】エラストマーの射出前にキャビティの硬
    質のフレーム部品を配置してフレーム部品がエッジに直
    接付着するようにする段階に特徴を有する請求項１乃至
    ９のいずれか１項による方法。
  11. 【請求項１１】フレーム部品が射出成形によって形成さ
    れることに特徴を有する請求項10による方法。
  12. 【請求項１２】硬質のフレーム部品が環状の形状に形成
    される段階に特徴を有する請求項11による方法。
  13. 【請求項１３】エッジの材料がフレーム部品の上に射出
    された時に両者が化学的に一体化されるか又は接合され
    る、即ち、両者が各材料の架橋によって分子レベルで付
    着するように硬質フレーム部品の材料を選択する段階に
    特徴を有する請求項７に従属した場合における請求項10
    乃至12のいずれか１項による方法。
  14. 【請求項１４】エッジ（22）を規定するとともにコーン
    （21）の少なくとも外方周縁（23）の縁を収容する成形
    型部分であって成形型を閉じて上記コーンの縁を挟む方
    向と成形型を開いてキャビティへの接近を可能にするも
    う一つの方向に可動にされた成形型部分（3,7）を備え
    た射出成形装置であって、上記成形型部分の間に形成さ
    れてキャビティの周りに実質的に連続して延在して溶融
    エラストマーの環状流路を区画する手段（４）と、該環
    状流路と該キャビティとの間を連通させる実質的に連続
    した環状の湯口（５）と、上記の実質的に連続した環状
    の湯口（５）は成形型部分（3,7）の間の小さな隙間に
    よって形成され、溶融エラストマーが上記流路（４）か
    ら半径方向にキャビティに入る狭いナイフエッジスリッ
    ト状にされていることと、環状流路（４）は環状の湯口
    （５）の幅に比べて断面が大きく、該環状の湯口はキャ
    ビティの幅即ち厚さに比べて幅が小さいことと、に特徴
    を有する請求項１乃至13のいずれか１項の方法を実施す
    るための射出成形装置。
  15. 【請求項１５】上記環状流路（４）は単一の半径方向に
    延在するポート（１）から断面の小さな狭窄部（２）を
    経由して供給を受け、該狭窄部（２）は溶融エラストマ
    ーのキャビティへの流動を制御する湯口を形成すること
    に特徴を有する請求項14による装置。
  16. 【請求項１６】該狭窄部（２）は環状流路（４）に向か
    う方向に側方に広がり、溶融エラストマーがキャビティ
    に流れて行き渡るのを補助することを特徴とする請求項
    15による装置。
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