JP4267149B2 - 電気音響変換器用振動板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカやマイクロホン等の如き電気音響変換器用振動板、詳しくは振動板本体を射出成形すると同時に、発泡ゴムからなるエッジと振動板本体とを接合一体化させてなる電気音響変換器用振動板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ等の電気音響変換器用振動板に要望される条件は、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、リニアリティーの良いエッジを持ち、さらに耐久性、耐候性に優れ、製造が容易でばらつきが少なく、安価なことである。
【０００３】
エッジの構造としては、振動板本体とエッジとが同一材料で一体的に作成されたフィックスドエッジ型のものと、これらをそれぞれ異なる材料で形成し接合するフリーエッジ型のものがあるのは周知の通りである。
【０００４】
フィックスドエッジは振動板本体とエッジが一体で、両者を接着する工程が不要なので、製造は容易な反面、エッジが振動板と同一材料であるため、エッジとしての理想的な物性を得にくいという問題がある。
【０００５】
これに対しフリーエッジは振動板本体とエッジを別材料で構成するので、それぞれの機能に適した材料を選択でき、理想的な物性を得やすいという利点があり、従来より広く用いられており種々の提案がなされてきている。
【０００６】
本発明者は特開平９−１０２９９８号公報に開示した如く、予め成形した紙製の振動板を合せ型の一方の金型に配置し、主成分のゴムに発泡剤を混合したエッジ基材を前記一方の金型と合わせ型の他方の金型で所定のエッジ形状に加熱成形すると同時に、この加熱成形される発泡ゴムエッジを振動板と一体化するようにした製造方法を開発した。
【０００７】
この方法により優れた性能を有するフリーエッジ型振動板を、大きな変形もなく容易に製造することが可能となったが、振動板が紙製であるため、防水性が充分ではなく、車載用スピーカのように高い防水性、防湿性を要求されるものにあっては不向きな面があった。
【０００８】
そこで本発明者は、予め成形した発泡ゴムエッジを合わせ型の一方の金型にインサートし、他方の金型を配置し、所定のギャップを設けた後、振動板材料の樹脂を注入して振動板本体を射出成形すると同時にエッジと振動板本体とを接着する製造技術を開発し、これを特許出願（特願平１０−２８４９５０号）している。
【０００９】
この構成によれば、前記特開平９−１０２９９８号公報と同様、優れた性能のフリーエッジ型振動板を容易に製造できるとともに、振動板本体を樹脂材料で構成したため、防水性の要求を満たすものにも対応できるようになった。
【００１０】
しかしながら、この製造方法においては、振動板材料の樹脂が注入されるとき、図５に示すように、発泡ゴムエッジ５′の接合部端面に、矢印で示すように、射出成形時の樹脂圧が加わり、エッジ材料、振動板本体との接合部構造等によっては、無視できない程度の歪みが発生したりし、エッジの真円度が損なわれたり、寸法精度が維持できなくなるという新たな問題が出てきた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、軽量、高弾性でリニアリティーに優れ、防水性にも優れ、振動板成形時のエッジの変形の発生を抑えて歩留まりを向上し安価なフリーエッジ型振動板を容易に得ることができる製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め成形した紙製のリング状補強部材１を合わせ型の一方の金型２に配置し、主成分のゴムに発泡剤を混合したエッジ基材３を前記一方の金型２と合わせ型の他方の金型４とで所定のエッジ形状に加熱成形すると同時に、この加熱成形された発泡ゴムエッジ５を前記紙製のリング状補強部材１と一体化し、この予め一体化された発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１を所定の形状を持った別の合わせ型の一方の金型Ａに固定し、かつ他方の金型Ｂとの間に所定のギャップを設けた後、振動板材料を射出し、振動板本体６を成形すると同時に、前記発泡ゴムエッジ５と接合一体化したことを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法により、この目的を達成している。
【００１４】
また、本発明で用いられる前記エッジ基材３の主成分であるゴムは、加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマーであることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明で用いられる前記加硫ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム，ニトリル−ブタジエンゴム，エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム，イソプレンゴム，クロロプレンゴム，イソブチレン−イソプレンゴム，エチレン−プロピレンゴム，シリコーンゴムからなる群から適宜選択される。
【００１６】
前記熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン系，ポリオレフィン系，ポリウレタン系，ポリエステル系，ポリアミド系，ポリブタジエン系，エチレン−酢酸ビニル系，ポリ塩化ビニル系からなる群から選ばれたものであることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、前記発泡剤は、熱分解によるガス発生型であることを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明は、前記発泡ゴムエッジの比重は、０．０７〜１．２の範囲であることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施例における製造工程を示す図である。
【００２０】
まず図１（ａ）〜（ｄ）に本発明の製造方法の第一段階を説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示す如く、予め湿式抄造法等公知の技術によって得られた紙製のリング状補強部材１を、段部２ａを有する合わせ型の一方の金型２に配置する。紙製のリング状補強部材１は適宜の固定手段によって所定の位置に保持される。
【００２２】
続いて、図１（ｂ）に示す如く、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴムに加硫剤、発泡剤等を加えたゴム混和物からなるゴムエッジ基材３を帯状にしたものを前記一方の金型２に配置する。
【００２３】
次に、図１（ｃ）に示す如く、合わせ型の一方の金型２と合わせ型の他方の金型４とで所定温度、所定時間加熱押圧する。エッジ基材３は熱により粘度が下がり流れ出し、さらに熱により加硫と同時にバランス良く発泡が進み、かつ材料の持つ自己接着力により、発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１とが一体となる。
【００２４】
次に、金型を開いて図１（ｄ）の如き発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１とが一体化されたものを取り出す。なお、発泡ゴムエッジ５の比重は０．０７〜１．２の範囲となっている。この範囲内とすると優れた特性が得られるためである。
【００２５】
図２は本発明の製造方法の第二の段階を示すものである。
【００２６】
前記した本発明の製造方法の第一段階にて得られた、発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１が一体化されたものを、射出成形機に取り付けられた所定の形状を持った合わせ型の一方の金型Ａにインサートし、型内の真空吸着装置により金型に固定する。
【００２７】
次に、金型を所定の位置まで動かし、他方の金型Ｂとの間に所定のギャップを設けた後、ポリプロピレンにマイカを添加した材料を所定の条件で射出し、振動板本体６を成形すると同時に、前記発泡ゴムエッジ５と接合一体化した。ここにおいて、発泡ゴムエッジ５には、振動板本体６との接合部に紙製のリング状補強部材１が予め一体化されて設けられているため、樹脂の注入圧によって発泡ゴムエッジ５に顕著な歪みが発生することもなく、振動板外周部やエッジの真円度が損なわれたり、寸法精度が劣化するといった不具合のない良好な電気音響変換器用振動板を安定して容易に製造することができ、音響特性の劣化等を招くこともない。
【００２８】
なお、紙製のリング状補強部材１を有する発泡ゴムエッジ５と振動板本体６との接合形態は図２に示される態様にのみ限定されるものではなく、例えば図３（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように、紙製のリング状補強部材１を有する発泡ゴムエッジ５の内周上面または下面側に振動板本体１の外周部を位置させるようにした、片面防水タイプとしても良い。
【００２９】
また、図４（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示すように、発泡ゴムエッジ５の内周の上面および下面側両方に振動板本体１の外周部を位置させるようにした、両面防水タイプとしても良い。
【００３０】
本実施例の製造方法によって製造された電気音響変換器用振動板にあっては、ポリプロピレンの如き樹脂を主材として射出成形された振動板本体６と、発泡ゴムエッジ５とを接合一体化して構成したものであるから、防水性に優れたものであることは言うまでもなく、軽量、高弾性でリニアリティーに優れ電気音響変換器用振動板としての優れた音響特性と耐久性を兼ね備えたものとなり、特に車載用スピーカ等に用いて好適なものである。
【００３１】
なお、本実施例においては、振動板本体６の材料としてポリプロピレンにマイカを添加したものを用いたものを示したが、これに限定されることはなく、要求される物性に応じて樹脂材料を適宜選択し得るものであり、また発泡ゴムエッジ５のエッジ基材３としてエチレン−プロピレン−ターポリマーゴムを用いたものを示したが、これも前記した如く各種の加硫ゴム、各種熱可塑性エラストマーから適宜選択することができ、広範囲に対応できるものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の製造方法によれば、樹脂を射出して振動板本体６を射出成形すると同時に発泡ゴムエッジ５と接合一体化する電気音響変換器用振動板の製造方法において、前記発泡ゴムエッジ５には予め紙製のリング状補強部材１がインサート成形にて一体化され、振動板本体６との接合部が補強されているので、軽量、高弾性でリニアリティーに優れ、かつ防水性にも優れたフリーエッジ型振動板を、振動板成形時に樹脂圧による発泡ゴムエッジ５の変形が発生するのを抑えて歩留まりを向上し、安価、かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における製造工程の第一の段階を説明する図である。
【図２】 本発明の実施例における製造工程の第二の段階を説明する図である。
【図３】 （ａ）〜（ｄ）は振動板本体と発泡ゴムエッジとの接合形態を片面防水タイプとした各種の例を示す。
【図４】 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ両面防水タイプとした各種の例を示す。
【図５】 従来例の説明図である。
【符号の説明】
１ 紙製のリング状補強部材
２ 一方の金型
２ａ 段部
３ エッジ基材
４ 他方の金型
５ 発泡ゴムエッジ
６ 振動板本体
Ａ 一方の金型
Ｂ 他方の金型
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカやマイクロホン等の如き電気音響変換器用振動板、詳しくは振動板本体を射出成形すると同時に、発泡ゴムからなるエッジと振動板本体とを接合一体化させてなる電気音響変換器用振動板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ等の電気音響変換器用振動板に要望される条件は、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、リニアリティーの良いエッジを持ち、さらに耐久性、耐候性に優れ、製造が容易でばらつきが少なく、安価なことである。
【０００３】
エッジの構造としては、振動板本体とエッジとが同一材料で一体的に作成されたフィックスドエッジ型のものと、これらをそれぞれ異なる材料で形成し接合するフリーエッジ型のものがあるのは周知の通りである。
【０００４】
フィックスドエッジは振動板本体とエッジが一体で、両者を接着する工程が不要なので、製造は容易な反面、エッジが振動板と同一材料であるため、エッジとしての理想的な物性を得にくいという問題がある。
【０００５】
これに対しフリーエッジは振動板本体とエッジを別材料で構成するので、それぞれの機能に適した材料を選択でき、理想的な物性を得やすいという利点があり、従来より広く用いられており種々の提案がなされてきている。
【０００６】
本発明者は特開平９−１０２９９８号公報に開示した如く、予め成形した紙製の振動板を合せ型の一方の金型に配置し、主成分のゴムに発泡剤を混合したエッジ基材を前記一方の金型と合わせ型の他方の金型で所定のエッジ形状に加熱成形すると同時に、この加熱成形される発泡ゴムエッジを振動板と一体化するようにした製造方法を開発した。
【０００７】
この方法により優れた性能を有するフリーエッジ型振動板を、大きな変形もなく容易に製造することが可能となったが、振動板が紙製であるため、防水性が充分ではなく、車載用スピーカのように高い防水性、防湿性を要求されるものにあっては不向きな面があった。
【０００８】
そこで本発明者は、予め成形した発泡ゴムエッジを合わせ型の一方の金型にインサートし、他方の金型を配置し、所定のギャップを設けた後、振動板材料の樹脂を注入して振動板本体を射出成形すると同時にエッジと振動板本体とを接着する製造技術を開発し、これを特許出願（特願平１０−２８４９５０号）している。
【０００９】
この構成によれば、前記特開平９−１０２９９８号公報と同様、優れた性能のフリーエッジ型振動板を容易に製造できるとともに、振動板本体を樹脂材料で構成したため、防水性の要求を満たすものにも対応できるようになった。
【００１０】
しかしながら、この製造方法においては、振動板材料の樹脂が注入されるとき、図５に示すように、発泡ゴムエッジ５′の接合部端面に、矢印で示すように、射出成形時の樹脂圧が加わり、エッジ材料、振動板本体との接合部構造等によっては、無視できない程度の歪みが発生したりし、エッジの真円度が損なわれたり、寸法精度が維持できなくなるという新たな問題が出てきた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、軽量、高弾性でリニアリティーに優れ、防水性にも優れ、振動板成形時のエッジの変形の発生を抑えて歩留まりを向上し安価なフリーエッジ型振動板を容易に得ることができる製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め成形した紙製のリング状補強部材１を合わせ型の一方の金型２に配置し、主成分のゴムに発泡剤を混合したエッジ基材３を前記一方の金型２と合わせ型の他方の金型４とで所定のエッジ形状に加熱成形すると同時に、この加熱成形された発泡ゴムエッジ５を前記紙製のリング状補強部材１と一体化し、この予め一体化された発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１を所定の形状を持った別の合わせ型の一方の金型Ａに固定し、かつ他方の金型Ｂとの間に所定のギャップを設けた後、振動板材料を射出し、振動板本体６を成形すると同時に、前記発泡ゴムエッジ５と接合一体化したことを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法により、この目的を達成している。
【００１４】
また、本発明で用いられる前記エッジ基材３の主成分であるゴムは、加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマーであることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明で用いられる前記加硫ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム，ニトリル−ブタジエンゴム，エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム，イソプレンゴム，クロロプレンゴム，イソブチレン−イソプレンゴム，エチレン−プロピレンゴム，シリコーンゴムからなる群から適宜選択される。
【００１６】
前記熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン系，ポリオレフィン系，ポリウレタン系，ポリエステル系，ポリアミド系，ポリブタジエン系，エチレン−酢酸ビニル系，ポリ塩化ビニル系からなる群から選ばれたものであることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、前記発泡剤は、熱分解によるガス発生型であることを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明は、前記発泡ゴムエッジの比重は、０．０７〜１．２の範囲であることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施例における製造工程を示す図である。
【００２０】
まず図１（ａ）〜（ｄ）に本発明の製造方法の第一段階を説明する。
【００２１】
図１（ａ）に示す如く、予め湿式抄造法等公知の技術によって得られた紙製のリング状補強部材１を、段部２ａを有する合わせ型の一方の金型２に配置する。紙製のリング状補強部材１は適宜の固定手段によって所定の位置に保持される。
【００２２】
続いて、図１（ｂ）に示す如く、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴムに加硫剤、発泡剤等を加えたゴム混和物からなるゴムエッジ基材３を帯状にしたものを前記一方の金型２に配置する。
【００２３】
次に、図１（ｃ）に示す如く、合わせ型の一方の金型２と合わせ型の他方の金型４とで所定温度、所定時間加熱押圧する。エッジ基材３は熱により粘度が下がり流れ出し、さらに熱により加硫と同時にバランス良く発泡が進み、かつ材料の持つ自己接着力により、発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１とが一体となる。
【００２４】
次に、金型を開いて図１（ｄ）の如き発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１とが一体化されたものを取り出す。なお、発泡ゴムエッジ５の比重は０．０７〜１．２の範囲となっている。この範囲内とすると優れた特性が得られるためである。
【００２５】
図２は本発明の製造方法の第二の段階を示すものである。
【００２６】
前記した本発明の製造方法の第一段階にて得られた、発泡ゴムエッジ５と紙製のリング状補強部材１が一体化されたものを、射出成形機に取り付けられた所定の形状を持った合わせ型の一方の金型Ａにインサートし、型内の真空吸着装置により金型に固定する。
【００２７】
次に、金型を所定の位置まで動かし、他方の金型Ｂとの間に所定のギャップを設けた後、ポリプロピレンにマイカを添加した材料を所定の条件で射出し、振動板本体６を成形すると同時に、前記発泡ゴムエッジ５と接合一体化した。ここにおいて、発泡ゴムエッジ５には、振動板本体６との接合部に紙製のリング状補強部材１が予め一体化されて設けられているため、樹脂の注入圧によって発泡ゴムエッジ５に顕著な歪みが発生することもなく、振動板外周部やエッジの真円度が損なわれたり、寸法精度が劣化するといった不具合のない良好な電気音響変換器用振動板を安定して容易に製造することができ、音響特性の劣化等を招くこともない。
【００２８】
なお、紙製のリング状補強部材１を有する発泡ゴムエッジ５と振動板本体６との接合形態は図２に示される態様にのみ限定されるものではなく、例えば図３（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように、紙製のリング状補強部材１を有する発泡ゴムエッジ５の内周上面または下面側に振動板本体１の外周部を位置させるようにした、片面防水タイプとしても良い。
【００２９】
また、図４（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示すように、発泡ゴムエッジ５の内周の上面および下面側両方に振動板本体１の外周部を位置させるようにした、両面防水タイプとしても良い。
【００３０】
本実施例の製造方法によって製造された電気音響変換器用振動板にあっては、ポリプロピレンの如き樹脂を主材として射出成形された振動板本体６と、発泡ゴムエッジ５とを接合一体化して構成したものであるから、防水性に優れたものであることは言うまでもなく、軽量、高弾性でリニアリティーに優れ電気音響変換器用振動板としての優れた音響特性と耐久性を兼ね備えたものとなり、特に車載用スピーカ等に用いて好適なものである。
【００３１】
なお、本実施例においては、振動板本体６の材料としてポリプロピレンにマイカを添加したものを用いたものを示したが、これに限定されることはなく、要求される物性に応じて樹脂材料を適宜選択し得るものであり、また発泡ゴムエッジ５のエッジ基材３としてエチレン−プロピレン−ターポリマーゴムを用いたものを示したが、これも前記した如く各種の加硫ゴム、各種熱可塑性エラストマーから適宜選択することができ、広範囲に対応できるものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の製造方法によれば、樹脂を射出して振動板本体６を射出成形すると同時に発泡ゴムエッジ５と接合一体化する電気音響変換器用振動板の製造方法において、前記発泡ゴムエッジ５には予め紙製のリング状補強部材１がインサート成形にて一体化され、振動板本体６との接合部が補強されているので、軽量、高弾性でリニアリティーに優れ、かつ防水性にも優れたフリーエッジ型振動板を、振動板成形時に樹脂圧による発泡ゴムエッジ５の変形が発生するのを抑えて歩留まりを向上し、安価、かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における製造工程の第一の段階を説明する図である。
【図２】 本発明の実施例における製造工程の第二の段階を説明する図である。
【図３】 （ａ）〜（ｄ）は振動板本体と発泡ゴムエッジとの接合形態を片面防水タイプとした各種の例を示す。
【図４】 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ両面防水タイプとした各種の例を示す。
【図５】 従来例の説明図である。
【符号の説明】
１ 紙製のリング状補強部材
２ 一方の金型
２ａ 段部
３ エッジ基材
４ 他方の金型
５ 発泡ゴムエッジ
６ 振動板本体
Ａ 一方の金型
Ｂ 他方の金型
Claims (5)
- 予め成形した紙製のリング状補強部材（１）を合わせ型の一方の金型（２）に配置し、主成分のゴムに発泡剤を混合したエッジ基材（３）を前記一方の金型（２）と合わせ型の他方の金型（４）とで所定のエッジ形状に加熱成形すると同時に、この加熱成形された発泡ゴムエッジ（５）を前記紙製のリング状補強部材（１）と一体化し、
この予め一体化された発泡ゴムエッジ（５）と紙製のリング状補強部材（１）を所定の形状を持った別の合わせ型の一方の金型（Ａ）に固定し、かつ他方の金型（Ｂ）との間に所定のギャップを設けた後、振動板材料を射出し、振動板本体（６）を成形すると同時に、前記発泡ゴムエッジ（５）と接合一体化したことを特徴とする電気音響変換器用振動板の製造方法。 - 前記エッジ基材（３）の主成分であるゴムは、加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器用振動板の製造方法。
- 前記加硫ゴムは、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン−イソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴムからなる群から選ばれたものであり、
前記熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、エチレン−酢酸ビニル系、ポリ塩化ビニル系からなる群から選ばれたものであることを特徴とする請求項２記載の電気音響変換器用振動板の製造方法。 - 前記発泡剤は、熱分解によるガス発生型であることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器用振動板の製造方法。
- 前記発泡ゴムエッジ（５）の比重は、０．０７〜１．２の範囲であることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器用振動板の製造方法。
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| JP31337999A JP4267149B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 電気音響変換器用振動板の製造方法 |
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|---|---|
| JP2001136596A JP2001136596A (ja) | 2001-05-18 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN106231506A (zh) * | 2016-09-29 | 2016-12-14 | 歌尔股份有限公司 | 振膜及设有该振膜的微型发声器 |
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1999
- 1999-11-04 JP JP31337999A patent/JP4267149B2/ja not_active Expired - Fee Related
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