JP4588489B2 - Speaker diaphragm and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、スピーカ用振動板及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a speaker diaphragm and a method for manufacturing the same.
スピーカ用振動板に要望される物性は、比弾性率(E/ρ),比曲げ剛性率(E/ρ3 )が大きく、適度な内部損失を有し、機械的疲労に強く、耐候性が良いことである。さらに近年では、車載用を中心に防水性も重要な特性の一つとなってきている。このような要望に答えるべく、従来から種々の金属、セラミックス、合成樹脂、合成繊維、天然セルロース繊維、さらに最近ではバイオ技術を用いた微生物セルロース繊維等の素材が提案され、種々の加工法を用いて製造されている。 The physical properties required for speaker diaphragms are large specific elastic modulus (E / ρ), specific bending rigidity (E / ρ 3 ), moderate internal loss, strong mechanical fatigue, and weather resistance. It ’s good. Furthermore, in recent years, waterproofing has become one of the important characteristics, especially for in-vehicle use. In order to respond to such demands, materials such as various metals, ceramics, synthetic resins, synthetic fibers, natural cellulose fibers, and more recently microbial cellulose fibers using biotechnology have been proposed and used various processing methods. Manufactured.
このようなスピーカ用振動板において、生産性が良好で、耐水性等の耐環境性に優れたものとして、合成樹脂製振動板を挙げることができる。この合成樹脂製振動板は、比較的大きな内部損失を有するポリプロピレン(PP)等の熱可塑性樹脂に対して、比弾性率を改善するために炭素繊維等の繊維を含有させることによって音質改善が図られており、主に、雄金型と雌金型からなる成形金型の成形間隙内に樹脂を充填する射出成形法によって製造されている。 In such a diaphragm for a speaker, a synthetic resin diaphragm can be cited as one having good productivity and excellent environmental resistance such as water resistance. This synthetic resin diaphragm improves sound quality by incorporating fibers such as carbon fibers in order to improve the specific elastic modulus of thermoplastic resin such as polypropylene (PP) having a relatively large internal loss. It is mainly manufactured by an injection molding method in which a resin is filled in a molding gap of a molding die composed of a male die and a female die.
このような射出成形による合成樹脂振動板は、製造工程上、混入できる繊維の種類や量に限界があるため、設計の自由度が低いことが欠点になっている。また、合成樹脂振動板の内部に発泡層を形成して見かけ上の密度を低下させて比弾性率の向上を図った場合には、発泡層によって振動板の機械的な剛性が低下したり或いは外観性を損なうという問題が生じる。 Such a synthetic resin diaphragm by injection molding has a drawback in that the degree of freedom in design is low because the types and amounts of fibers that can be mixed are limited in the manufacturing process. In addition, when the foamed layer is formed inside the synthetic resin diaphragm to reduce the apparent density to improve the specific elastic modulus, the foamed layer reduces the mechanical rigidity of the diaphragm, or There arises a problem that the appearance is impaired.
このような合成樹脂振動板の問題を解消するために、振動板を異なる材質で多層化することがなされており、低密度の樹脂層の表面にスキン層と呼ばれる表面層を形成して、強度又は耐環境性、或いは外観性といった特性をこのスキン層が担う構造にすることが提案されている。 In order to solve such problems of the synthetic resin diaphragm, the diaphragm is made of multiple layers of different materials, and a surface layer called a skin layer is formed on the surface of the low-density resin layer to increase the strength. Alternatively, it has been proposed to have a structure in which the skin layer bears properties such as environmental resistance or appearance.
例えば、下記特許文献1には、バクテリアセルロースからなる表面層とポリプロピレンからなる射出材(樹脂層)を備えた振動板が記載されており、下記特許文献2〜4には、発泡層と未発泡層からなるスキン層を備えた振動板が記載されている。また、下記特許文献5には、長さが3mm〜50mmと長い繊維を樹脂成分内に含有させた振動板であって、中心から周縁方向に放射状に配向する繊維が樹脂成分内に固定された表層とそれとは異なる方向に配向された繊維が樹脂成分に固定された中間層を備えたものが記載されている。 For example, Patent Document 1 below describes a diaphragm including a surface layer made of bacterial cellulose and an injection material (resin layer) made of polypropylene, and Patent Documents 2 to 4 listed below describe a foam layer and an unfoamed material. A diaphragm with a skin layer consisting of layers is described. Patent Document 5 listed below is a diaphragm in which a fiber having a length of 3 mm to 50 mm is contained in a resin component, and fibers that are radially oriented from the center to the peripheral direction are fixed in the resin component. A surface layer and an intermediate layer in which fibers oriented in a different direction are fixed to a resin component are described.
このような多層構造の振動板を成形する際に、この振動板は、図1に示すように、振動板として機能する振動板本体部J1aと成形後にカット面CCで切断処理され除去される切断除去部J1b,J1cからなる振動板基材として成形され、成形後に成形金型から取り出された振動板基材を冷却固化した後、前述した切断除去部J1b,J1cの処理を行う(図1は振動板基材の断面を示しており、一点破線の○内には断面拡大図を示している)。 When forming such a diaphragm having a multilayer structure, as shown in FIG. 1, this diaphragm is cut by a diaphragm main body portion J1a functioning as a diaphragm and a cut surface CC after being formed and removed. The diaphragm base material formed by the removal portions J1b and J1c is molded and cooled and solidified after the vibration plate base material taken out from the molding die after molding, and then the above-described cutting and removal portions J1b and J1c are processed (FIG. 1). The cross section of the diaphragm base material is shown, and the cross-sectional enlarged view is shown in the circles with a one-dot broken line).
この際に、表面層aと樹脂層bからなる多層構造の振動板では、成形金型内では図1(a)に示すように型に沿った正規な形状を保持しているが、成形金型から取り出した後に冷却固化する段階で、表面層aと樹脂層bとの収縮率の違いによって、同図(b)に示すように振動板本体部J1aが湾曲変形してしまう問題があった。 At this time, in the vibration plate having a multilayer structure composed of the surface layer a and the resin layer b, a regular shape along the mold is maintained in the molding die as shown in FIG. At the stage of cooling and solidifying after taking out from the mold, there is a problem that the diaphragm main body J1a is curved and deformed due to the difference in shrinkage between the surface layer a and the resin layer b as shown in FIG. .
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、表面層と樹脂層からなる多層構造の振動板に対して、成形金型からの取り出し後に生じる変形を防止すること、等が本発明の目的である。 This invention makes it an example of a subject to cope with such a problem. That is, it is an object of the present invention to prevent deformation that occurs after removal from the molding die for a diaphragm having a multilayer structure composed of a surface layer and a resin layer.
このような目的を達成するために、本発明によるスピーカ用振動板、スピーカ用振動板の製造方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。 In order to achieve such an object, the speaker diaphragm and the method for manufacturing the speaker diaphragm according to the present invention include at least the configurations according to the following independent claims.
[請求項1]
表面層と樹脂層の多層構造からなる振動板であって、該振動板は金型成形された振動板基材から形成され、該振動板基材の外周縁付近に前記振動板の中心軸に沿った方向に延びる延出成形部が形成されるとともに、前記振動板基材は、前記振動板を形成する振動板本体部と切断処理によって除去される切断除去部とからなり、前記延出成形部は、前記振動板本体部の外周縁から延びる前記切断除去部に形成されることを特徴とするスピーカ用振動板。
[Claim 1]
A diaphragm having a multilayer structure of a surface layer and a resin layer, wherein the diaphragm is formed from a diaphragm substrate formed by molding, and is arranged around the outer peripheral edge of the diaphragm substrate on the central axis of the diaphragm. molded portion extending extending along the direction forming Rutotomoni, the vibrating plate substrate is made of cut and removed portion and to be removed by the cutting process and the diaphragm main body that forms the diaphragm, the extending molding The part is formed in the cutting and removing part extending from the outer peripheral edge of the diaphragm main body part .
[請求項5]
表面層と樹脂層の多層構造からなる振動板の製造方法であって、成形金型によって前記表面層と前記樹脂層を有する振動板基材を成形する工程を有し、該工程で前記振動板基材の外周縁付近に前記振動板の中心軸に沿った方向に延びる延出成形部を形成し、前記延出成形部は前記振動板基材成形後に切断除去されることを特徴とするスピーカ用振動板の製造方法。
[Claim 5 ]
A method of manufacturing a diaphragm having a multilayer structure of a surface layer and a resin layer, the method comprising: forming a diaphragm base material having the surface layer and the resin layer by a molding die, wherein the diaphragm An extended molded part extending in a direction along the center axis of the diaphragm is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the base material, and the extended molded part is cut and removed after the diaphragm base material is formed. Method for manufacturing a diaphragm for an automobile.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図2は本発明の一実施形態に係るスピーカ用振動板を説明する説明図である(同図(a)は一つの実施形態を示す断面図であって、同図(b)は他の実施形態を示す断面図である。図中の一点破線で示した○内には拡大断面図を示している)。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory view for explaining a speaker diaphragm according to an embodiment of the present invention (FIG. 2A is a cross-sectional view showing one embodiment, and FIG. 2B is another embodiment). It is a cross-sectional view showing a form, and an enlarged cross-sectional view is shown in a circle indicated by a dashed line in the figure).
本発明の実施形態に係る振動板は、表面層1aと樹脂層1b1又は1b2の多層構造からなり(図示の例では、表面層1aと樹脂層1b1又は1b2からなる2層構造の例を示しているが、表面層1aを表裏両面に設ける等、3層以上の多層構造であってもよい)、振動板を形成する振動板本体部1Aと成形後にカット面CCで切断処理され除去される切断除去部1B1,1B2からなる振動板基材1から形成される。同図(a)は樹脂層1b1が発泡層によって形成される例を示しており、同図(b)は樹脂層1b2が発泡していない層によって形成されている例を示している。
The diaphragm according to the embodiment of the present invention has a multilayer structure of a
ここで、本発明の実施形態に係る振動板の特徴は、振動板基材1の外周縁付近に振動板の中心軸(対称軸)Oに沿った方向に延びる延出成形部1cが形成されているところにある。この延出成形部1cは中心軸Oと完全に平行に形成する必要はなく、ほぼ平行で若干の傾き(例えば、2〜5°の抜け勾配の範囲)を有するように形成されていてもよい。図面には、延出成形部1cを振動板本体部1Aの外周縁から延びる切断除去部1B1に形成した例を示しているが、これに限らず、振動板本体部1Aの外周縁付近に形成することもできる。
Here, a feature of the diaphragm according to the embodiment of the present invention is that an
また、この延出成形部1cは、振動板基材1の成形後の冷却固化時に表面層1aと樹脂層1b1,1b2の収縮率の差によって生じる湾曲変形の方向と逆方向に形成されている。図示の例では、収縮率の大きい樹脂層1b1,1b2を下層側に設けて、延出成形部1cが上方に立ち上がる状態になっているが、収縮率の大きい樹脂層1b1,1b2が上層側に設けられた場合には、延出成形部1cは下方に立ち下がるように形成されることになる。
In addition, the extended
このような実施形態に係る振動板によると、振動板基材1の成形後の冷却固化時に多層構造の各層の収縮率に違いがある場合であっても、前述した延出成形部1cの存在によって変形応力が抑えられ、図1(b)に示すような振動板本体部1Aの湾曲変形が生じない。
According to the diaphragm according to such an embodiment, even when there is a difference in the shrinkage rate of each layer of the multilayer structure when the diaphragm base material 1 is cooled and solidified after molding, the presence of the above-described extension molded
特に、振動板基材1が振動板を形成する振動板本体部1Aと切断処理によって除去される切断除去部1B1,1B2とからなり、延出成形部1cを振動板本体部1Aの外周縁から延びる切断除去部1B1に形成した場合には、振動板本体部1Aの形態とは無関係に延出成形部1cを形成することができるので、振動板の形状設計に影響なく、前述した湾曲変形の問題を回避することができる。
In particular, the diaphragm base 1 is composed of a diaphragm
本発明の実施形態における表面層1aは、各種繊維などの織布やフィルム、或いは金属などによって形成することができると共に、樹脂層1b1の一部を未発泡層又は硬化層にすることによって形成することができる。また、本発明の実施形態における樹脂層1b1,1b2は、各種繊維等を混入したもの、発泡層或いは未発泡層等、どのような形態の樹脂層であってもよく、要するに、表面層1aと樹脂層1b1,1b2との間に冷却固化時の収縮率差が生じるようなものであればよい。
The
図3は、本発明の実施形態に係るスピーカ用振動板の成形金型を示す断面図である。この成形金型10は、雄金型11と雌金型12との嵌め合わせによってその間に成形間隙10Aが形成され、その成形間隙10Aによって前述した振動板基材1が成形されるものである。そして、本発明の実施形態に係る成形金型10においては、成形間隙10Aが前述した延出成形部1cを形成するための間隙部分10ALを有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a molding die for a speaker diaphragm according to an embodiment of the present invention. In this molding die 10, a
すなわち、図示する一例としては、成形間隙の10における前述した振動板本体部1Aを形成する部分に連続して、中心軸Oに沿った方向に前述した間隙部分10ALが形成されている。また、図示の例では、雌金型12側に充填孔10Bが形成されており、この充填孔10Bから成形間隙10A内に樹脂が充填される。
That is, the example shown, in succession to the portion forming the diaphragm
このような実施形態に係る成形金型10によると、振動板基材1の一部として前述した延出成形部1cを形成することができるので、製造工程を特に追加することなく、振動板本体部1Aの湾曲変形を防ぐ延出成形部1cを形成することができる。すなわち、本発明の実施形態に係る成形金型10を用いて振動板基材1を成形すると、成形後の冷却固化時においても湾曲変形のない良質な振動板基材1を形成することができる。
According to the molding die 10 according to such an embodiment, since the above-described
図4〜6は、本発明の各実施形態に係るスピーカ用振動板の製造方法を説明する説明図である。本発明の実施形態に係るスピーカ用振動板の製造方法は、前述した成形金型10によって前述した表面層1aと樹脂層1b1,1b2を有する振動板基材1を形成する工程を有し、該工程で振動板基材1の外周縁付近に振動板の中心軸Oに沿った方向に延びる延出成形部を形成するものであるが、以下に示すような、各種形態で実現することができる。
4-6 is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the diaphragm for speakers which concerns on each embodiment of this invention. The manufacturing method of the speaker diaphragm according to the embodiment of the present invention includes a step of forming the diaphragm base 1 having the
図4に示した実施形態は、予め成形された表面層材1a0を成形金型10内に装填して表面層1aを形成するものである。すなわち、同図(a)に示すように、雄型金型11と雌形金型12との間に予め振動板基材1の表面形状に成形された表面層材1a0を配置して、同図(b)に示すように、例えば雄型金型11側の成形間隙形成部に表面層材1a0を装着させる。そして、その状態で、同図(c)に示すように、雄型金型11と雌形金型12を嵌め合わせ状態にし、例えば雌形金型側から成形間隙内に樹脂を充填させる。
The embodiment shown in FIG. 4 is to form a
このような製造方法によると、表面層材1a0を振動板基材1の表面形状に予め成形した後インサート成形するので、表面層1aの形状をより正確に形成することができ、所望の形状の振動板基材1を得ることができると共に、成形後の変形のない振動板基材1を得ることができる。
According to such a manufacturing method, since the
図5に示した実施形態は、未成形の表面層材1a0を成形金型10内で同時成形して表面層1aを形成するものである。すなわち、同図(a)に示すように、雄型金型11と雌形金型12との間に未成形の表面層材1a0を配置して、同図(b)に示すように、雄型金型11と雌形金型12を嵌め合わせ状態にして成形間隙内に表面層材1a0を配置する。そして、その状態で、同図(c)に示すように、例えば雌形金型側から成形間隙内に樹脂を充填させて、成形間隙内で表面層1aと樹脂層1b1,1b2を同時成形する。
In the embodiment shown in FIG. 5, the
このような製造方法によると、単層の場合と同様の工程で多層構造の振動板を得ることができると共に、成形後の変形のない振動板基材1を得ることができる。 According to such a manufacturing method, a diaphragm having a multilayer structure can be obtained by the same process as in the case of a single layer, and the diaphragm substrate 1 without deformation after molding can be obtained.
図6に示した実施形態は、樹脂層1b1が成形金型10内で発泡層として形成されるものである。すなわち、図6(a1),(b1)或いは(a2),(b2)に示すように、前述した図4又は図5に示した実施形態と同様に、雄型金型11と雌形金型12を嵌め合わせ状態にして成形間隙内に表面層材1a0を配置する。そして、その状態で、図6(c)に示すように、例えば雌形金型側から成形間隙内に発泡剤入り樹脂を充填させて、この樹脂が完全固化する前に、図6(d)に示すように、瞬時に金型を開放し、充填した樹脂を発泡させる。
In the embodiment shown in FIG. 6, the resin layer 1 b 1 is formed as a foam layer in the molding die 10. That is, as shown in FIG. 6 (a1), (b1) or (a2), (b2), similar to the embodiment shown in FIG. 4 or FIG. The
このような製造方法によると、図7(スピーカ用振動板の断面拡大図)に示すように、表面層1aと樹脂層1b1が形成され、この樹脂層1b1にはその表裏両面に未発泡のスキン層1b1sが形成されると共に内部に発泡層1b1mが形成されることになる。
According to such a manufacturing method, as shown in FIG. 7 (enlarged cross-sectional view of the speaker diaphragm), the
そして、このような各実施形態によって振動板基材1を成形した後、前述した切断除去部1B1,1B2の切断処理を行って、振動板本体部1Aからなる振動板を得る。この際、前述した延出成形部1cを切断除去部1B1に形成した場合には、振動板本体部1Aの形状に関係なく、良質な振動板基材1を得ることができる。
Then, such after molding the diaphragm substrate 1 by the respective embodiments, by performing a cutting process of cutting and removing
以上説明したように、本発明の実施形態に係るスピーカ用振動板,スピーカ用振動板の製造方法,スピーカ用振動板の成形金型によると、表面層と樹脂層からなる多層構造の振動板に対して、成形金型からの取り出し後に生じる変形を防止することが可能になる。そして、多層構造を有する振動板によって、合成樹脂製振動板の設計自由度を高めることができると共に、振動板の比弾性率の向上と機械的剛性,外観性或いは耐環境性の改善という要求を同時に満足する良質な振動板を得ることができる。 As described above, according to the speaker diaphragm, the speaker diaphragm manufacturing method, and the speaker diaphragm molding die according to the embodiment of the present invention, the multilayer diaphragm composed of the surface layer and the resin layer is used. On the other hand, it becomes possible to prevent the deformation | transformation which arises after taking out from a shaping die. The diaphragm having a multilayer structure can increase the degree of design freedom of the diaphragm made of synthetic resin, and demands for improvement of the specific elastic modulus of the diaphragm and improvement of mechanical rigidity, appearance, or environmental resistance. At the same time, a satisfactory high-quality diaphragm can be obtained.
1 振動板基材
1A 振動板本体部
1B1,1B2 切断除去部
1a 表面層
1b1,1b2 樹脂層
1b1s スキン層
1b1m 発泡層
1c 延出成形部
10 成形金型
10A 成形間隙
10AL 間隙部分
11 雄金型
12 雌金型
O 中心軸
1
Claims (8)
該振動板は金型成形された振動板基材から形成され、
該振動板基材の外周縁付近に前記振動板の中心軸に沿った方向に延びる延出成形部が形成されるとともに、前記振動板基材は、前記振動板を形成する振動板本体部と切断処理によって除去される切断除去部とからなり、前記延出成形部は、前記振動板本体部の外周縁から延びる前記切断除去部に形成されることを特徴とするスピーカ用振動板。 A diaphragm having a multilayer structure of a surface layer and a resin layer,
The diaphragm is formed from a diaphragm substrate that is molded,
The diaphragm extending molding portion extending in a direction along the central axis of the diaphragm in the vicinity of the outer peripheral edge of the substrate is formed Rutotomoni, the diaphragm substrate, a diaphragm main body that forms the diaphragm A speaker diaphragm , comprising: a cutting and removing portion that is removed by a cutting process, wherein the extending and forming portion is formed in the cutting and removing portion extending from an outer peripheral edge of the diaphragm main body portion .
成形金型によって前記表面層と前記樹脂層を有する振動板基材を成形する工程を有し、
該工程で前記振動板基材の外周縁付近に前記振動板の中心軸に沿った方向に延びる延出成形部を形成し、前記延出成形部は前記振動板基材成形後に切断除去されることを特徴とするスピーカ用振動板の製造方法。 A method of manufacturing a diaphragm having a multilayer structure of a surface layer and a resin layer,
Forming a diaphragm base material having the surface layer and the resin layer by a molding die;
In this step, an extended molded part extending in the direction along the central axis of the diaphragm is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the diaphragm base , and the extended molded part is cut and removed after the diaphragm base is molded. A method for manufacturing a speaker diaphragm.
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