JPS6352972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属振動板、特にマグネシウム
（Mg）又はマグネシウムを主成分とする合金箔
をプレス成形してなる振動板における前記プレス
成形方法の改良に関する。

従来、特に高音又は中音用スピーカーの振動板
として、繊維質振動板にかわり、金属箔をプレス
成形してなるものが多用されている。

そして、当該振動板の材料としてはアルミニウ
ム（Al）、チタン（Ti）等が既知の材料である
が、更に密度の小さいマグネシウムあるいはマグ
ネシウムを主成分とした合金が前記金属振動板の
材料として注目されている。

当該マグネシウム又はマグネシウムを主成分と
した合金よりなる振動板は上記従来の金属振動板
に比べて、より軽量化できる事、又は同一重量に
成形した場合厚みを大にできる事により形状剛性
を著しく高め得る事、適当なる内部ロスにより自
己共振を抑制できる事が利点とされている。

しかるに、当該マグネシウム又はマグネシウム
を主成分とする合金箔をプレス成形によつて振動
板形状に絞り成形する製造工程において種々の問
題を有する。

すなわち、当該箔を絞り加工するには通常、金
属箔の伸延性を増大せしめるため、当該金属の変
化点以上及び溶融点以下の温度、すなわち300℃
〜400℃の温度雰囲気中（たとえばプレス金型を
加熱する）においてプレスする。

しかるに、このような加熱プレスにおいては、
プレス後のアニール効果によつて成形された振動
板のヤング率が小さくなる。

又、当該振動板は音響輻射部と、当該輻射部を
弾性支承するためのエツジ部とを一体に成形する
が、もともと両者は異なつた作用を呈するもので
あるので、それに対応した性質を有することが望
ましい。

すなわち、輻射部は変形の防止、ピストン領域
の拡大という目的よりしてヤング率が大きい事が
望ましいし、又エツジ部は輻射部が入力信号の大
きさに応じた変位が得られるように適当なるコン
プライアンスを有することが望ましい。

しかるに、従来のようなプレス工程においては
必然的に輻射部とエツジ部の性質が同一となり好
ましくない。

又、輻射部とエツジ部をそれぞれに適した別個
の材料で成形し、貼着した構成のものがあるが、
貼着部における接着剤の重量増加により振動系の
重量増加をともなう欠点を有する。

そこで、この発明は絞り加工における最終段階
において、輻射部のみを加工硬化せしめることに
より、エツジ部よりもヤング率大なる輻射部を形
成せしめるための絞り加工方法であつて以下図面
に示す同絞り加工を行うプレス装置及びプレス工
程の一実施例について更に詳しく説明する。

第１図において、１は凹金型であり、１は輻射
部成形用凹金型１１とその外周に断熱セラミツク
層１２を介してエツジ部成形用凹金型１３が配置
し、それぞれヒーター１４及び１５でそれぞれ独
立して可熱される。

２はエツジ部成形用凸金型であり、加熱ヒータ
ー２１を具備する。

３は輻射部成形用凸金型であり、加熱ヒーター
３１を具備する。

前記エツジ部成形用凸金型２は輻射部成形用凸
金型３の外側に沿つて摺動可態に、かつバネ体４
で付勢されている。

又５は前記エツジ部成形用凸金型２と輻射部成
形用凸金型３との断熱作用を呈するセラミツク層
である。

更に６はプレスすべき金属箔７をクランプする
ためのリングである。

第１図はプレスする前の材料をクランプした状
態であつて、各ヒーター１４，１５，２１，３１
にそれぞれ通電し、各金型１，２，３を約300℃
〜400℃に加熱する。

そして、凹金型１を降下せしめて前記温度に保
持したエツジ部成形用凹金型１３とエツジ部成形
用凸金型２を合わせてエツジ部のみの絞り加工を
100％完了する。

更にバネ４の弾性に抗して凹金型１を更に降下
せしめると、金属箔７と輻射部成形用凸金型３と
が当接し、金属箔７は輻射部の形状に沿つて伸延
していく。

そして、凹金型１の降下による輻射部の絞り加
工が約80％〜90％完了した時点、すなわち、輻射
部成形用凸金型３のストロークが当該輻射部成形
用凸金型３の全ストローク（ドーム部の高さ寸
法）の80％〜90％に達した点で凹金型１の降下を
一担停止する（第３図の状態）。

ここで、加熱ヒーター１４及び３１の電流を制
限して輻射部成形用凹金型１１及び輻射部成形用
凸金型３の温度を約170℃〜220℃まで低下せし
め、当該温度を保持する。

そして、輻射部成形用金型１１，３を前記温度
に保持して凹金型１をさらに降下せしめて輻射部
成形用凹金型１１を所定ストローク下降せしめ輻
射部成形用凸金型３に合わせ輻射部の残りの20％
〜10％の絞り加工を施して完了する。

上記プレス工程において輻射部は絞り加工の最
後の20〜10％の絞り工程において冷間加工され加
工硬化にともなつて、ヤング率が著しく増大す
る。

たとえば、上記条件においてAlを2.5〜3.5％を
有するマグネシウム合金（AZ−31B）の20μ厚の
箔を形成した場合、エツジ部のヤング率を0.44×
10¹²dyn／cm²、輻射部のヤング率を0.56×
10¹²dyn／cm²に、又曲げ応力1.0×10⁷v／m²でのエ
ツジ部の内部ロスを0.4に、同輻射部の内部ロス
を0.3にすることができた。

なお、一般にマグネシウム又はマグネシウム合
金は150℃〜300℃の加工温度が必要であるといわ
れているがこれは、たとえば板材のような比較的
厚みが大きく、破断耐力が大きな材料において選
択されるものであるが、この発明の対象たるスピ
ーカ用振動板においては厚みが15μｍ〜150μｍの
ように極めて薄い箔材料を加工するので、極薄ゆ
えに破断耐力が小さいため非底面スベリの臨界剪
断応力が極小となり、延性が著しく増加する300
℃以上の温度領域での加工が必要があり、又400
℃以上の温度領域の加工においてはマグネシウム
又はマグネシウム合金が酵素に対し非常に活性で
あるため表面酸化が著しく、表面処理工程におい
て除去することが困難な程度の酸化物層が形成さ
れるため好ましくなかつた。

又、マグネシウム又はマグネシウム合金は220
℃以下での加工では変形初期に急激な加工硬化が
発生し、被成形体に加工硬化による剛性を付与で
きるが、170℃以下では延性の欠如により厚み
150μｍ程度の箔を10％〜20％の成形行程におい
て破断することなく成形することが困難であつ
た。

さらに、170℃〜220℃の温度領域での加工率が
20％以上では初期加工硬化が進み過ぎて成形性に
問題が発生し、10％以下では初期加工硬化が輻射
部の全体に進まない問題があることが判明した。

以上に説明したように、この発明はマグネシウ
ム箔又はマグネシウムを主成分とする合金箔より
なり、輻射部とエツジ部を一体に成形する絞り加
工において、300℃〜400℃の金型温度でエツジ部
及び輻射部の80〜90％を絞り加工した後、残りの
20〜10％の絞り加工を輻射部のみを170℃〜220℃
の金型温度で行うことを特徴とするものであり、
当該絞り加工により成形せられた振動板はエツジ
部に適当なるコンプライアンスと内部ロスを、輻
射部に大なる剛性を付与することができ、当該振
動板を組込んだスピーカーは直線性、能率、周波
数特性が極めて良好である。

なお、前記実施例においてはエツジ部成形用金
型と輻射部成形用金型が独立して移動できるよう
に構成した金型によりエツジ部のみの絞り加工を
先行してに完了する構成のプレス金型について説
明したが、エツジ部成形用金型と輻射部成形用金
型が一体となつた金型においてはエツジと輻射部
をそれぞれ300℃〜400℃で80％〜90％の絞り加工
を同時に施した後、エツジ部成形用金型の温度は
そのまま保持し輻射部成形用金型の温度を170℃
〜220℃に下げた後、残りの10％〜20％の絞り加
工を同時に施すことにより同様の特性を有する振
動板を得ることができる。

又エツジ部は実施例に示した円弧状コルゲーシ
ヨンを設けたものに限定されるものでなく、その
他の形状のコルゲーシヨンを設けたもの又はコル
ゲーシヨンを設けない平板状のエツジでも同様に
この発明の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれこ
の発明の絞り加工を行うための金型の断面図であ
つて第１図は加工前、第２図はエツジ加工終了時
第３図は輻射部の80〜90％を絞加工した状態第４
図は加工完了を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マグネシウム箔又はマグネシウムを主成分と
   する合金箔よりなり、輻射部とエツジ部が一体成
   形された振動板の絞り加工において、エツジ部を
   輻射部成形用金型の外周に配置したエツジ部成形
   用金型の温度を300℃〜400℃に保持して100％絞
   り加工を施す一方、輻射部は輻射部成形用金型の
   温度を300℃〜400℃に保持して80％〜90％の絞り
   加工を施した後、輻射部成形用金型の温度を170
   ℃〜22℃に保持して残りの10％〜20％の絞り加工
   を施し、輻射部のみ加工硬化せしめたことを特徴
   とする振動板の絞り加工方法。