JP3981704B2 - 振動板、振動板の製法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、スピーカ、マイクロフォン等に実施する振動板、振動板の製法及び製造装置に関するものである。

スピーカ、マイクロフォン等の電気音響変換器用の振動板に要求される条件は、軽量、高弾性で適度な内部損失を有する振動板本体と、軽量、高内部損失で適度なコンプライアンスを有し、リニアリティのよいエッジを持ち、耐久性、耐候性に優れていることである。
エッジの構造には、エッジを振動板本体と同じ材料で一体成形したフィクスエッジと、振動体本体とエッジを夫々の要求される機能に適した材料で個別に製造し、一体化させたフリーエッジとがあり、フリーエッジの方が、前記エッジとしての理想的な物性を得やすい。
フリーエッジの振動板の製法は大きく分けて、振動板本体を製作しておき、該振動板本体を成形金型にセットしてエッジ基材を型成形する方法(特許文献１)と、予め製作したエッジを成形型にセットして、振動板本体を型成形する方法(特許文献２)とがある。

上記何れの場合でも、振動板本体とエッジを別個に製作するため、振動板本体をドーム状等、所望の形状に形成するための金型と、エッジを形成するための金型とが必要となる。 又、振動体の製造工程が増えて、生産性が低い。
前者の場合、振動板本体は加熱プレス金型装置によって、帯状合成樹脂フィルムから一度に複数個づづを連続的に型成形することが可能である。しかし、フィルムから成形部分を打ち抜いて個々の振動板本体に分離させる際に、フィルムの送りと、打抜き型の正確な位置合わせが難しく、僅かでも位置ずれすれば、そのずれは、帯シートの送り回数が増えるに従って蓄積されるため、たちまち成形部と打抜き部が対応しなくなる。

特開平９−１０２９９８号公報 特開２０００−１１５８８６号公報

本発明は、フリーエッジの振動体の製造に際し、製造工程、製造装置を簡素化し、生産性を高めることを課題とする。

本発明の振動板(１)の製法は、熱可塑性樹脂フィルム(７)を打ち抜いてなる平らなフィルム片(71)を、一対の型部材(４)(５)からなる割金型(３)の型部(31a)に位置させ、割金型(３)にてフィルム片(71)の外周縁寄りを挟圧保持した状態で、一方の型部材(４)からコア(６)を臨出させてフィルム片(71)をコア(６)の先端部に対応する形状の振動板本体(11)を形成すると共に、割金型(３)を型締めしたままでフィルム片(71)の外周縁に沿って形成された環状の空間に流動性のゴム組成物又は流動性樹脂を充填し固化させて、振動板本体(11)の外周縁に連続する環状のエッジ(14)を成形することを特徴とする。

本発明の振動板(１)は、上記製法によって形成されている。

本発明の振動板の製造装置は、熱可塑性樹脂フィルム(７)から振動板本体(11)の輪郭に対応する大きさのフィルム片(71)を打ち抜くと共に、打ち抜いたフィルム片(71)を、上下一対の型部材(４)(５)からなる割金型(３)の一方の型部材(４)の型部(31a)に搬送する打抜き搬送部材(22)と、
該型部材(４)内に相手型部材(５)側へ臨出可能に配備され両型部材(４)(５)によって外周寄りを挟圧保持されたフィルム片(71)を押圧してフィルム片(71)を変形させるコア(６)とによって構成され、
割金型(３)には、フィルム片(71)の外周耳部(13)を挟圧保持した状態において、該外周耳部(13)が侵入する前記エッジ形成用の環状空間が形成され、該環状空間に成形材料の通路(37)が繋がっている。

振動板本体(11)の輪郭に対応する平らなフィルム片(71)を割金型(３)にセットし、該割金型(３)内で、コア(６)の移動によってフィルム片(71)に所望の膨らみを与えて振動板本体(11)を成形できる。
更に、割金型(３)にフィルム片(71)の外周耳部(13)を挟圧保持した状態で、振動板本体(11)にエッジ(14)を一体的に成形できる。即ち、平らなフィルム片(71)から所望の形状の振動板本体(11)に形成することと、該振動板本体(11)の外周縁に連続してエッジ(14)を成形することを１つの割金型(３)内で行なうことができるため、従来の様に、振動板本体(11)の成形とエッジ(14)の成形を別個の金型で行なう場合に比べて、振動板製造装置、製造工程を簡素でき、又、振動板(１)の生産能率を高めることができる。
又、打抜き搬送部材(22)によってフィルム(７)からフィルム片(71)を打ち抜き、そのまま該打抜き搬送部材(22)でフィルム片(71)を支持せしめ、割金型(３)へ移送してフィルム片(71)をセットさせることにより、割金型(３)の型部(31a)に対するフィルム片(71)のセットが能率的にでき、又、フィルム片(71)と型部(31a)の位置のずれを防止できる。

図１、図２に示す如く、実施例の振動板(１)は携帯電話のスピーカ用であって、横長扁平ドーム状の振動板本体(11)の外周にエッジ(14)が一体的に繋がっている。
振動板(１)は長さ約２０mm、幅１５mmである。
振動板本体(11)は、ドーム状の膨らみ部(12)の外周縁に同一平面内に位置する環状の耳部(13)を一体に外向きに突設している。
振動板本体(11)は熱可塑性樹脂にて形成され、厚み約０.１３mmである。
実施例の振動板本体(11)は、PC(ポリカーボネイト)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PPE(ポリフェニレンエーテル)等の熱可塑性合成樹脂、又はそれらの混合物にて形成されている。
エッジ(14)は、流動製シリコーン組成物や流動性合成樹脂を型成形により固化させて形成されている。
実施例のエッジ(14)の素材は、信越化学製の自己接着性の液状シリコーン組成物(特開平６−１７０２６号)である。

エッジ(14)は、振動板本体(11)の耳部(13)を一周するエッジ主体(15)と、エッジ主体(15)の内縁の全周から該耳部(13)に被さる様に延びる内縁耳部(16)と、エッジ主体(15)の外縁の全周から外側に延びる外縁耳部(17)とからなる。
図２において、エッジ主体(15)は全周に亘って、振動板本体(11)の膨らみ部(12)と同様にして上向きに略円弧状に膨らんでいる。内縁耳部(16)と外縁耳部(17)は平行する面内にあり、内縁耳部(16)は、エッジ主体(15)の膨らみ頂部よりも低く、外縁耳部(17)は、内縁耳部(16)よりも更に低い位置にある。
エッジ(14)の内縁耳部(16)は、振動板本体(11)の耳部(13)に上から被さって、該耳部(13)に一体的に接合されている。
エッジ(14)の内縁耳部(16)には、後記の如く、振動板本体(11)を形成するためのフィルム片(71)をエッジ成形用の割金型(３)によって挟圧保持するための押え突起(51)の抜き跡(18)が形成されている。

図４は、振動板製造装置を示している。
振動板製造装置は、熱可塑性樹脂製の帯状フィルム(７)を間欠送りして、前記振動板本体(11)の輪郭に対応する大きさのフィルム片(71)を打ち抜く打抜き装置(２)と、下型部材(４)と上型部材(５)からなり、該平らなフィルム片(71)を前記振動板本体(11)の形状に成形し、更に、振動板(１)の形状に対応するキャビティ(31)(図６参照)を有する加熱割金型(３)とによって形成される。

打抜き装置(２)は、帯状フィルム(７)を案内する打抜き台(21)と、打抜き台(21)の上方に昇降可能且つ、割金型(３)側に横移動可能に配備された打抜き搬送部材(22)とによって構成される。
打抜き台(21)は、帯状フィルム(７)を案内する上面にフィルム打抜き用の環状の下刃(図示せず)を具えている。
打抜き搬送部材(22)は、下面に打抜き用の環状の上刃(図示せず)を具え、更に、該上刃で囲まれる範囲に複数の吸引孔(図示せず)が開設され、打ち抜いたフィルム片(71)を吸引保持できる。
下刃と上刃は、フィルム(７)の長手方向に２つ、幅方向に２つ、計４つのフィルム片(71)を一度に打ち抜ける様に、４つづつ設けられている。
吸引孔には、吸引装置及び吸引のＯＮ−ＯＦＦを所望のタイミングで行なう制御部(何れも図示せず)が連繋されている。

図４に示す如く、割金型(３)の下型部材(４)は、帯状フィルム(７)の移行路の側方にて打抜き台(21)に隣接して固定配備されている。上型部材(５)は、下型部材(４)の上方にて昇降可能且つ、前記打抜き搬送部材(22)が下型部材(４)側に横移動する際に、下型部材(４)の上方を解放すべく側方に移動可能に配備されている。
下型部材(４)の上面には、打抜き搬送部材(22)の４つの上刃の配置に対応する配置で、４つのキャビティ(31)の下部形状に対応する４つの下型部(31a)が形成されている。
図５に示す如く、上型部材(５)の下面には、各キャビティ(31)の上部に対応する４つの上型部(31b)が上記４つの下型部(31a)に対向して形成されている。
下型部材(４)と上型部材(５)には、型締めした状態で４つのキャビティ(31)を繋ぐ略Ｘ字状のゲート(36)(36)が形成されている。
上型部材(５)には、ゲート(36)の中心に繋がる材料通路(37)が形成されている。

図４、図６に示す如く、下型部材(４)の型部(31a)の中央に孔(41)が開設され、該孔(41)にコア(６)が出没可能に配備されている。
孔(41)は開口縁が前記振動板本体(11)の膨らみ部(12)の輪郭に対応しており、開口縁から孔奥へ一定の深さだけは、徐々に拡大するテーパ孔(42)となっている。
コア(６)の先端側は、下型部材(４)のテーパ孔(42)に対応してテーパ面(61)となっており、コア(６)の先端面は、振動板本体(11)の膨らみ部(12)に対応して膨らんでいる。

図６において、左側のコア(６)は上昇して先端部を孔縁から上方へ臨出させた状態を示し、この状態で下型部材(４)と上型部材(５)の型部(31a)(31b)によって振動板(１)の形状に対応するキャビティ(31)が形成される。
キャビティ(31)は、振動板本体(11)の膨らみ部(12)に対応する中央空間(35)、その外側の、振動板本体(11)の耳部(13)とエッジ(14)の内縁耳部(16)が重なった形状に対応するエッジ内縁用空間(33)、その外側の、エッジ主体(15)に対応するエッジ主体用空間(32)、その外側の、エッジ(14)の外縁耳部(17)に対応するエッジ外縁成形用空間(34)とからなる。

図６において、右側のコア(６)は孔(41)内に没した状態を示しており、この状態において、振動板本体(11)の膨らみ部(12)に対応するキャビティ(31)の内、前記中央空間(35)は下方に解放されてしまっている。
又、孔(41)には吸引装置(図示せず)が連繋され、コア(６)が下降した状態において、後記の如く、所望のタイミングで吸引が作用する様になっている。
下型部材(４)には４つのコア(６)が配備され、それらは同時に上昇又は下降するもので、図６の左側の上昇位置のコア(６)と、右側の下降位置のコアは、説明を解り易くするために表したものであって、このような状態は同時には起こり得ない。
下型部材(４)の孔縁に接する環状平面(33a)は、前記フィルム片(71)を下型部(31a)にセットする際に、フィルム片(71)の外周部が載る支え面である。

上型部材(５)には、前記環状平面(33a)に対向して、環状平面(33a)の環状軌跡上に略等間隔に押え突起(51)(図５、図６参照)が突設されている。
割金型(３)の型締め状態で、押え突起(51)はフィルム片(71)を下型部材(４)の環状平面(33a)に押圧して保持できる。
下型部材(４)、上型部材(５)及びコア(６)は、夫々内蔵したヒータによって１４０℃程度に加熱されている。

然して、図４に示す如く、打抜き装置(２)によって、帯状フィルム(７)から４つのフィルム片(71)を一度に打ち抜き、該フィルム片(71)を打抜き搬送部材(22)で吸着保持したまま、割金型(３)の下型部(31a)の環状平面(33a)の真上位置に搬送し、フィルム片(71)に対する吸着を解放する。
下型部材(４)内のコア(６)は下降状態にあり、下型部材(４)の孔(41)には、フィルム片(71)を吸着する弱い力が働いて、フィルム片(71)が空気の動きや振動で位置ずれしない様に位置決めできる。
打抜き搬送部材(22)が元位置に復帰するタイミングに合わせて、上型部材(５)が下型部材(４)の上方に移動し、更に下降して割金型(３)を型締めする。
フィルム片(71)の外周部は、上型部材(５)の複数の押え突起(51)によって、下型部(31a)の環状平面(33a)に押圧され確実に保持される。

コア(６)が上昇してフィルム片(71)を押し上げ、フィルム片(71)をコア(６)の先端面に対応する形状に変形させて振動板本体(11)を形成する。このときフィルム片(71)を上型部(31b)に接する様に押圧変形させても可いが、実施例では、フィルム片(71)の押圧変形部と上型部(31b)には僅かに空間が存する様に型設計されている。この方が、振動板本体(11)の成形を安定して行なうことができるからである。
但し、前記ドーム状の中央空間(35)に、エッジ(14)の素材である下記の自己接着性のシリコーン組成物が侵入しない様に、下型部(31a)と上型部(31b)が振動板本体(11)の膨らみ部(12)と耳部(13)の境界を確実に押圧している。

次に上型部材(５)の材料通路(37)からゲート(36)を経てエッジ成形用の自己接着性シリコーン組成物を４つのキャビティ(31)に導く。
シリコーン組成物は、各キャビティ(31)のエッジ外縁成形用空間(34)、エッジ主体用空間(32)及びエッジ内縁用空間(33)に流れ、割金型(３)の熱によって固化と加硫処理される。
加硫処理に必要な時間は、割金型(３)の温度が１４０℃程度であれば、２０秒程度で済む。割金型(３)の温度を高くすれば加硫処理に必要な時間を短縮できる。
割金型(３)を型開きして、振動板本体(11)とエッジ(14)が一体化した振動板(１)を取り出す。
フィルム(７)の間欠送り毎に、上記動作を繰り返して、振動板(１)を能率的に製造できる。

尚、打抜き装置(２)から割金型(３)へのフィルム片(71)の移送は、打抜き搬送部材(22)によらず、手動で行なうことも可能である。
又、フィルム(７)の表面に、エッジ(14)の素材との接着性を向上させるプライマー塗布層(図示せず)を形成しておけば、振動板本体(11)及びエッジ(14)の夫々の素材が良接着性でなくても、本発明の実施が可能である。
更に、割金型(３)の下型部材(４)と上型部材(５)を天地逆に構成したり、割金型(３)を横開きに構成することも可能である。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

振動板の平面図である。 図１Ａ−Ａ線に沿う断面図である。 振動板本体とエッジの繋がり部の拡大断面図である。 振動板製造装置の説明図である。 上型部材の底面図である。 割金型の拡大断面図である。

符号の説明

１ 振動板
11 振動板本体
12 膨らみ部
13 耳部
14 エッジ
２ 打抜き装置
22 打抜き搬送部材
３ 割金型
31 キャビティ
31a 型部
31b 型部
７ フィルム
71 フィルム片

Claims (5)

1. 熱可塑性樹脂フィルム(７)を打ち抜いてなる平らなフィルム片(71)を、一対の型部材(４)(５)からなる割金型(３)の型部(31a)に位置させ、割金型(３)にてフィルム片(71)の外周縁寄りを挟圧保持した状態で、一方の型部材(４)からコア(６)を臨出させてフィルム片(71)をコア(６)の先端部に対応する形状の振動板本体(11)を形成すると共に、割金型(３)を型締めしたままでフィルム片(71)の外周縁に沿って形成された環状の空間に流動性のゴム組成物又は流動性樹脂を充填し固化させて、振動板本体(11)の外周縁に連続する環状のエッジ(14)を成形することを特徴とする振動板の製法。
2. 型部(31a)に位置させたフィルム片(71)を型部材(４)に吸着させて該フィルム片(71)の位置決めを行なう、請求項１に記載の振動板の製法。
3. 割金型(３)の環状の空間に充填するのは、自己接着性の液状シリコーン組成物である、請求項１又は２に記載の振動板の製法。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の製法で形成した振動板。
5. 振動板本体(11)と該本体の外周に連続する環状のエッジ(14)とによって形成されるスピーカ、マイクロフォン等の電気音響変換器用の振動板(１)を製造する装置であって、
   熱可塑性樹脂フィルム(７)から振動板本体(11)の輪郭に対応する大きさのフィルム片(71)を打ち抜くと共に、打ち抜いたフィルム片(71)を、上下一対の型部材(４)(５)からなる割金型(３)の一方の型部材(４)の型部(31a)に搬送する打抜き搬送部材(22)と、
   該型部材(４)内に相手型部材(５)側へ臨出可能に配備され両型部材(４)(５)によって外周寄りを挟圧保持されたフィルム片(71)を押圧してフィルム片(71)を変形させるコア(６)とによって構成され、
   割金型(３)には、フィルム片(71)の外周耳部(13)を挟圧保持した状態において、該外周耳部(13)が侵入する前記エッジ形成用の環状空間が形成され、該環状空間に成形材料の通路(37)が繋がっている振動板の製造装置。

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