JPH06141394A - 電気音響変換方法および装置 - Google Patents

電気音響変換方法および装置

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JPH06141394A
JPH06141394A JP10248992A JP10248992A JPH06141394A JP H06141394 A JPH06141394 A JP H06141394A JP 10248992 A JP10248992 A JP 10248992A JP 10248992 A JP10248992 A JP 10248992A JP H06141394 A JPH06141394 A JP H06141394A
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woven structure
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David Thomas
デイビッド・トーマス
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Bose Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱・耐疲労性が良く音響特性も良い、大変位
音響変換機コ−ンを得る。 【構成】溶融温度の異なったファイバ糸と結束糸とを使
ってコーン材料を織りあげ、これをプレス成形する際に
圧縮率分布と温度分布を適当に制御することにより、周
辺部には柔軟性と気密性、耐疲労性を保持させ、コーン
本体部には弾性と強度を持たせたコーンを１体で作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気音響変換方法および
特にそのためのコーン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大変位音響変換器コーン（例えばラウド
スピーカのためのもの）は通常、接着剤で一緒に接着さ
れている３片の組立て部品、すなわち紙製コーン本体と
ウレタンフォーム或いは布製の周辺部と紙製、熱可塑性
物質製或いは金属製の塵よけキャップとを具備する。熱
可塑性で、不連続なファイバシステムで補強された射出
成形されたコーン本体および、熱可塑性で真空成形或い
は加圧成形されたコーン本体もまた公知である。小変位
ツィータは１片のコーン装置を具備し得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題および課題を解決するた
めの手段】一態様において本発明は、コーン本体および
装置のより従順な周辺部分の両者へと延在する連続した
織物状層を具備する、ラウドネススピーカ用のような、
電気音響変換器コーン装置を特徴とする。好ましい実施
例は以下の特徴を具備している。織物状層は周辺部分よ
りも高い程度までコーン本体部分内に存在し、そして織
物状層はまた装置の塵よけキャップ部分をも具備する。
織物状層は熱可塑性ポリマファイバ（最も好ましくは液
晶ポリマファイバ）と、第１のファイバよりも溶融温度
が低い第２のファイバとしてこの織物へ取り入れられた
補強接着性物質とを具備する。好ましくは、第２のファ
イバもまた液晶ポリマファイバである。しかし、ポリエ
ステルのような、熱可塑性ファイバの適切な溶融温度特
性を有する他のファイバもまた使用されることができ
る。好ましくは、コーン本体部分は音響的に不透過性で
あることである。
【０００４】別の態様では、本発明はそのコーン本体部
分或いは周辺部分が熱可塑性ポリマファイバ、好ましく
は液晶ポリマファイバを具備する３つの部品から成る構
造であるコーン装置を特徴とする。
【０００５】好ましくは、コーン周辺装置用の織物状構
造は編まれていることである。しかし、この織物状構造
を形成するために編む或いはフェルト処理のようないか
なる形成方法が使用されても良い。
【０００６】紡織糸を選択的に強化することによって形
成された大変位織物状構造変換器コーンは、コーン本体
では強い強度を持ち、そして周辺部ではコーン本体より
も高い従順性を持っているがそれでもなお通常のコーン
本体、周辺部、塵よけキャップの組み合わせの全域放射
特性を備えて単一片材料から構成される。一片コーン
は、別々のコーン本体、周辺部および塵よけキャップか
ら成る多片組立て装置から結果として生じる接着剤によ
って引き起こされる遷移部分を持たないので、その機械
的性能はより安定し、改善された音響効果を得ることが
できる。一片コーンはまた、接着剤を使用しないのでか
さを減らすことができるという利点を有する。
【０００７】熱可塑性ポリマファィバ、特に液晶ポリマ
ファイバ（ＬＣＰ）から成る変換器コーンは、通常の紙
製の真空形成されたコーンよりも湿気および高い温度に
対してかなり良い耐抗性を有する。熱可塑性ポリマファ
イバシステムはまた良い耐疲労特性を有するので、長時
間にわたる大出力の音の再生という過酷な状況に耐える
ことができる。
【０００８】
【実施例】大変位織物状構造変換器コーン装置（周辺部
がより従順であり、良い耐疲労特性を有し、 100Hzより
下から10kHz を越える周波数を生成する全域音響変換
器）は、２つより多いタイプの糸から構成された織物状
構造を選択的に強化すなわち圧縮することによって形成
される。コーン本体および塵よけキャップの部分では、
糸は少なくとも１つのタイプ（“ファイバ糸”と呼ばれ
る）が強度を提供し（すなわち、高い弾性係数を有し）
そして少なくとも１つの他のタイプ（“結束糸”と呼ば
れる）がファイバ糸を一緒に接着するように機能するよ
うに選択される。周辺部および織物状構造の部分はファ
イバ糸のみを具備するのが好ましい。加熱プラテンプレ
スで処理する際に、これらの部分はそれらの最終形状を
とり、それらの弾性特性を保持する。糸は織る、編むか
或いはフェルト状にすることによって平らになるように
処理され、そしてコーン内の糸を接着することは結束糸
を溶かしてそれらを加圧してファイバ糸に浸み込ませる
ことによって実行されるのが好ましい。ファイバ糸は、
必要とされる温度サイクルの間それらの強度を保持する
ように結束糸のそれよりも十分に高い溶融温度を有す
る。
【０００９】形成工程の間の温度および圧力を制御する
ことによって整合されたダイの間での織物状構造の選択
的強化が調整され得て、コーン本体、周辺部および塵よ
けキャップ内の望ましい特性が提供される。強化（すな
わち、ファイバの或いは織物状構造層の圧縮）の程度
は、機械ダイの間隙およびダイの片方部分同志を一緒に
押す特有の（specific) 圧力によって制御される。間隙
が小さく圧力が高い領域では、結束糸が溶けて流出して
ファイバ糸に絡むので複合材料が生成される。間隙がよ
り大きく圧力がより低い領域では、織物状構造は強化さ
れず弛んでより従順なままである。このパラメータの選
択によって、コーン本体のきっちりと強化された部分の
高い強度とゆるく強化された周辺部の高い従順性とが可
能になる。コーン本体のさらなる強度および高度の音響
特性のために、第２の繊維層は特にコーン本体として意
図された繊維部分で第１の繊維層に合併され得る。
【００１０】さらに、応力緩和および外界露出の両者に
対する変換器コーンのすぐれた耐抗性は、液晶ポリマフ
ァイバ（ＬＣＰ）から成る熱可塑性ポリマ糸の特別な特
性を利用することによって生成される。液晶ポリマは結
晶および液体の両者の特性を有する相を形成する。すな
わち、ポリマ分子の部分は結晶相の極めて標準的な３次
元方向のおよび位置的な秩序と液体の高い無秩序との間
のある程度の秩序を有する。液晶物質は長い範囲の方向
付け秩序によって、および少なくとも１次元での位置的
秩序の欠如によって特徴付けられる。
【００１１】ここに記載された変換器コーンは、液晶ポ
リマ（ＬＣＰ）ファイバ（HoechstCelanese Corporatio
n, Fibers and Film Group, Charlotte, NCによる）か
ら成るVectran という熱可塑性ポリマ糸から作られるの
が好ましい。コーンの織物状構造は、２つの異なった溶
融温度：Vectran ＨＳ（Ｔm ＝ 625乃至 630゜Ｆ）およ
びVectran Ｍ（Ｔm ＝ 525乃至 530゜Ｆ）を有する２つ
の異なったVectran 糸から形成されるのが好ましい。
【００１２】図１を参照すると、１片変換器コーン10は
硬質２層コーン本体部分12と、従順な単一層周辺部分14
と、２層塵よけキャップ部分16とを有する。図２および
図３をも参照すると、コーン本体部分12の底部層18は、
１インチ当りほぼ45本の糸で縦および横の両方向で一緒
に重ねられた 200デニールのVectran ＨＳおよび 200デ
ニールのVectran Ｍからそれぞれ成る１本のより糸から
構成される５−通糸(harness) サテン織地である。５−
通糸サテン織地は織られた織物状構造として形成され、
ここでは所定のより糸が４本の横より糸の上をそして１
本の横より糸の下を通る。したがって、繰り返されるユ
ニット内には５本の横より糸が存在する。このパターン
は両方向で繰り返される。
【００１３】上部層20（周辺部分14、塵よけキャップ16
およびコーン本体部分12の上方部分）は、 200デニール
のVectran ＨＳのみから成る１本のより糸から構成され
る５−通糸サテン織地である。これは縦および横の両方
向に１インチ当りほぼ60本の糸で織られる。この層は完
全な周辺部分として機能し、シ−ル可能である一方でへ
りにおいてなおもそのばね状特性を保持していることが
好ましい。コーン本体部分の一部として、この層は増加
された断面の厚さから強度を増加させることによってコ
ーン本体部分の放射特性を高める。８−通糸サテン、５
−通糸サテン、綾織りおよび平織りを含む多様なタイプ
の織り方が両層でうまく使用されてきた。５−通糸サテ
ン織りはその形成している特性故に好まれる。
【００１４】特にコーン本体、周辺部および塵よけキャ
ップの形をした整合する対のダイによる加熱プラテンプ
レスは、１片コーン装置を形成するのに使用される。こ
のダイは、それが完全に閉じているときのその片方部分
同志の間の間隙がその断面を横切って変化するように注
意深く機械加工されるのが好ましい。コーン本体部分で
は、間隙は、例えば各層がほぼ0.008"の厚さでダイの間
隙が0.011"であるような２層織物状構造上で、織物状構
造が約30％圧縮するように選択されるのが好ましい。周
辺部領域では間隙は、圧縮が生じないように形成される
べき織物状構造の厚さと同じ厚さであるように設定され
る。この圧縮の多様性は結果として、２つの領域の間の
断面の率(section modulus)(すなわち、コーンの周辺部
に対する強度）において 100倍の差を生じさせる。
【００１５】図４を参照すると、温度および圧力が変化
し得る加熱プラテンプレスの際に平らなダイで（図示さ
れない）周辺部の多孔性を減少させるために、上述され
たように形成された5.5"×5.5"の方形の上部層織物状構
造31がまず予め強化される。良好な効果は、 100乃至70
00 psiの圧力および室温から 400゜Ｆの間の温度におい
て実現される。好ましい範囲は、2000乃至5000psi 、 3
00゜Ｆで 0.5乃至５分間、という範囲である。
【００１６】そして上部層織物状構造は底部層織物状構
造32としての周辺部のない予め形成されたコーンと整列
され、そして通常の4.5"のラウドスピーカ励振コーンに
対応する形を有する整合した対のダイ33および34（上方
加熱プラテン35および下方加熱プラテン36それぞれによ
って 560゜Ｆまで予め加熱されている）内に配置され
る。温度は、Vectran Ｍを溶かす一方でVectran ＨＳは
そのままにしておくように選択される。ダイはシャフト
37をベース38に向けて動かすことによって閉じられ、 5
60゜Ｆまで再加熱され、そして一緒に約25psi の圧力で
押されてコーン装置を形成する。３分後、プラテンに対
する加熱は中断され、ダイは冷却され、そしてコーンは
プレスから取り出される。冷却が処理構成の許すであろ
う限り迅速であるのは、合成コーン装置は冷却速度に対
して敏感でないからである。完全に形成されたコーン装
置では、底部層のVectran Ｍ（結束糸）は底部層のVect
ranＨＳファイバのみならず上部層のVectran ＨＳファ
イバをも合体させ、かくして２つの層を一緒に融合させ
る。Vectran Ｍ材料はファイバの周辺部分へと浸透する
ことはない。
【００１７】別の例では、Vectran ＨＳおよびVectran
Ｍから成る織られた織物状構造が一緒に撚られて、Vect
ran Ｍが約30％である単一糸を得る。そしてこの糸は、
約125g/m2 の面密度(area-density)を有し下方層で使用
される８−通糸サテン織物状構造へと織られる。
【００１８】第３の例では、同一のVectran ＨＳ糸は１
乃至３”インチの長さのファイバに切られ、そしてKode
l 41Ｄ（ Eastman Kodakによって製造される熱可塑性ポ
リエステル糸）と混紡されてその混合物が約20％のKode
l 41Ｄから構成されるようにする。そしてこの混合物は
軽量針−フェルト（すなわち、不織平織物状構造）へと
処理される。そしてこのフェルト織物状構造は5.5"×5.
5"のサンプルに切られ、上述された単一層をコーンおよ
び周辺部にするのと同様に形成される。
【００１９】ラウドスピーカ励振器へと組立てられるＬ
ＣＰコーンおよび周辺装置は、通常の多片コーン装置と
同等の周辺部の従順性を伴ったコーンの大きな動きを可
能にする。ＬＣＰコーンおよび通常のBose２片紙製コー
ン−周辺部装置の自由空気共鳴の測定値は基本的に等価
の自由空気共鳴および変換器の従順性の測定値を示し
た。本発明は、通常最大コーン変位対コーン直径の比率
が少なくとも.125／4.5であるような大きなコーン変位
が可能である変換器に対してとりわけ有効である。
【００２０】他の実施例は上述の請求の範囲内に記載さ
れている。例えば、コーン本体部分内で望ましい音響特
性を得るためには、形成された織物状構造のサンプルの
付加的な層が形成工程の間に或いはその後に一緒に積層
板化されることができる。底部層は25乃至50容積パーセ
ント溶融ファイバから構成されるのが好ましい。
【００２１】コーン本体部分はまた単一層からも形成さ
れ得る。そして周辺部全体、コーン本体および塵よけキ
ャップ部分はファイバ糸および結束糸の両者を含む同じ
単一層から作られるので、上述されたようにダイの周辺
部分が結束糸の溶融温度より低く維持される一方でコー
ンおよび塵よけキャップの部分は結束糸の溶融温度より
高く加熱されるのが好ましい。この方法では、コーン本
体において望ましい強度を、周辺部および塵よけキャッ
プ部分においては望ましい弾性を有する完全な大変位コ
ーンが１片で単一層の織物状構造から形成される。
【００２２】３部品構造を有し、装置のコーン本体およ
び周辺部分のどちらか或いは両者において熱可塑性ポリ
マファイバの特性を利用するコーン装置もまた、請求の
範囲内に記載されている。
【００２３】熱可塑性ポリマファイバがこれらの例で開
示されているとしても、他の材料を使用して合併した１
片織物状構造コーンを製造することがてきる。ファイバ
糸を選択することによって、ダイ形成工程を変化させる
ことによりいかなる望ましい従順特性の獲得も可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＣＰ変換器コーンの斜視図。
【図２】図１の線２−２に沿ったＬＣＰコーンの断面
図。
【図３】ＬＣＰコーン用織物状構造部分の概略図。
【図４】ＬＣＰコーン製作用ダイ機構を示す図。
【符号の説明】
10…変換器コーン、12…コーン本体、14…周辺部、16…
塵よけキャップ、18…底部層、20…上部層、31…上部層
織物状構造、32…底部層織物状構造、 33,34…ダイ、 3
5,36…プラテン。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続する織物状構造層を具備しており、 前記層はコーン本体部分および前記コーン本体部分の周
    りの装置の周辺部分の両者へと延在し、 前記周辺部分の従順性は前記コーン本体部分の従順性よ
    りも高い、電気音響変換器コーン装置。
  2. 【請求項２】 前記織物状構造層が前記周辺部分内でよ
    りも高い程度で前記コーン本体内に存在する請求項１記
    載のコーン装置。
  3. 【請求項３】 前記織物状構造層が前記コーン本体部分
    の内側に前記装置の塵よけキャップ部分をさらに具備す
    る請求項１記載のコーン装置。
  4. 【請求項４】 熱可塑性ポリマファイバを具備する織物
    状構造を具備する前記装置の部分を備えた電気音響変換
    器コーン装置。
  5. 【請求項５】 前記部分がコーン本体部分を具備する請
    求項４記載のコーン装置。
  6. 【請求項６】 前記部分が周辺部分を具備する請求項４
    記載のコーン装置。
  7. 【請求項７】 熱可塑性ポリマファイバが液晶ポリマフ
    ァイバを具備する請求項４記載のコーン装置。
  8. 【請求項８】 前記織物状構造が補強接着性物質をさら
    に具備する請求項４記載のコーン装置。
  9. 【請求項９】 前記接着剤が前記熱可塑性ポリマファイ
    バのものよりも低い溶融温度を有する第２のファイバで
    ある請求項８記載のコーン装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２のファイバがポリエステルフ
    ァイバを具備する請求項９記載のコーン装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２のファイバが液晶ポリマファ
    イバを具備する請求項９記載のコーン装置。
  12. 【請求項１２】 前記織物状構造が熱可塑性ポリマファ
    イバを具備する請求項１記載のコーン装置。
  13. 【請求項１３】 その熱可塑性ポリマファイバが液晶ポ
    リマファイバを具備する請求項12記載のコーン装置。
  14. 【請求項１４】 前記織物状構造が補強接着剤をさらに
    具備する請求項14記載のコーン装置。
  15. 【請求項１５】 前記織物状構造が第１のファイバを具
    備し、前記接着剤が前記第１のファイバのものよりも低
    い溶融温度を有する第２のファイバのものである請求項
    14記載のコーン装置。
  16. 【請求項１６】 前記第２のファイバがポリエステルフ
    ァイバを具備する請求項15記載のコーン装置。
  17. 【請求項１７】 前記第２のファイバが液晶ポリマファ
    イバを具備する請求項15記載のコーン装置。
  18. 【請求項１８】 前記織物状構造層が織られている請求
    項１記載のコーン装置。
  19. 【請求項１９】 前記織物状構造層が編まれる或いはフ
    ェルト処理によって形成される請求項１記載のコーン装
    置。
  20. 【請求項２０】 連続する織物状構造層を具備するコー
    ンおよび周辺部分を有しており、 前記層は装置のコーンおよび周辺部分の両者へと延在
    し、 前記層は第１のファイバと補強接着性物質とを具備し、 前記接着剤は前記第１のファイバのものよりも低い溶融
    温度を有する第２のファイバである音響変換器コーン装
    置。
  21. 【請求項２１】 連続する織物状構造層を具備するコー
    ンおよび周辺部分を有しており、 前記層は装置のコーンおよび周辺部分の両者へと延在
    し、 前記織物状構造層は前記周辺部分内でよりも高い程度で
    前記コーン部分内に存在し、 前記周辺部分の従順性は前記コーン部分の従順性よりも
    高く、 前記周辺部分は前記コーン部分の周りにある電気音響変
    換器コーン装置。
  22. 【請求項２２】 連続する織物状構造層を具備するコー
    ンおよび周辺部分を有しており、 前記層は装置のコーンおよび周辺部分の両者へと延在
    し、 前記織物状構造層は前記周辺部分内でよりも高い程度で
    前記コーン本体内に存在し、 前記層は液晶ポリマファイバと補強接着剤とを具備し、 前記接着剤は前記液晶ポリマファイバのものよりも低い
    溶融温度を有する第２のファイバである電気音響変換器
    コーン装置。
  23. 【請求項２３】 前記コーン本体部分が音響的に不透過
    性である請求項１記載の電気音響変換器コーン装置。
  24. 【請求項２４】 前記コーン本体部分が音響的に不透過
    性である請求項５記載の電気音響変換器コーン装置。
  25. 【請求項２５】 前記コーン本体部分が音響的に不透過
    性である請求項21記載の電気音響変換器コーン装置。
  26. 【請求項２６】 前記コーン本体部分が音響的に不透過
    性である請求項22記載の電気音響変換器コーン装置。
JP10248992A 1991-03-29 1992-03-30 電気音響変換方法および装置 Pending JPH06141394A (ja)

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