TWI709341B - 應用超音波接合的複層導線彈波製造方法 - Google Patents

Abstract

一種應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，包含有：提供步驟，提供兩彈波基材及一導線；導線設置步驟，將導線設置在該等彈波基材之間，成為一半成品；超音波接合步驟，利用一超音波裝置，對半成品施予超音波高頻振動，並從導線的兩側對該等彈波基材進行壓合，從而在該等彈波基材上形成有變形接合部，在變形接合部中，該等彈波基材的其中一個與該等彈波基材的其中另一個的布材纖維彼此熔融接合，以黏合該等彈波基材；成形步驟，將半成品進行熱壓成形，使其具有波浪部；及裁切步驟，將半成品裁切為至少一個複層導線彈波；其中，該等變形接合部將該導線固定並限位在該等變形接合部之間。藉此，本創作係能將導線固定在預定位置。

Description

應用超音波接合的複層導線彈波製造方法

本發明係與一種複數層彈波的製造方法有關，特別是指一種應用超音波接合的複層導線彈波製造方法。

按，一般喇叭包括低音單元、中音單元、高音單元。這三種單元是負責不同頻率的。大多數的喇叭，都是基於相同的原理進行工作的。如一個典型的動圈式喇叭，當電流流過電線至音圈時，會產生出電磁場。由於這個電磁場與喇叭上的永久磁鐵的磁場成直角方向，這使得活動線圈受力於間隙內的運動。這個運動所產生的機械力，使附著音圈的紙盤產生垂直、上下的振動，從而使空氣振動，發出音頻傳送到人耳，達到聲音還原供人聆聽的目的，實現了電能到聲能的轉化。

然而，由於喇叭中的彈波(damper)會與音圈相連接，且彈波主要功能係用來懸掛音圈與鼓紙，其結構多半是複數個同心圓且斷面為波浪狀，藉由彈波能夠支撐起音圈與鼓紙，因此彈波之好壞能直接影響到鼓紙的振幅，而影響喇叭之音質。

另外，目前的導線彈波包括一彈波本體及複數導線，導線與彈波本體固定結合，且導線之一端連接音圈，而另一端連接輸入端子。而傳統習用的成型導線彈波，主要係以棉布作為彈波本體的基材，將棉布浸染於液態的合成樹脂中，使棉布的纖維中吸收合成樹脂，吸收合成樹脂的棉布在乾燥硬化後，放置導線，並經過製造模具同時對棉布以及導線加溫、加壓、切斷來形成表面具有環狀波浪紋的導線彈波。

由於習用的成型導線彈波的過程中，為了使導線與彈波本體形狀配合，通常會將導線置於待成型成彈波的棉布上，並同時對導線與棉布進行熱壓成型來形成導線彈波，在這種情況下，導線會因棉布因受模具壓製產生皺縮而增加導線偏移的機會。

是以，本案發明人在觀察到上述缺失後，認為習知的導線固定方式仍有進一步改良之必要，而遂有本發明之產生。

本發明之主要目的係在提供一種應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，該方法能夠固定並限位該導線，可以避免導線在布材上偏移預定位置。

為達上述目的，本發明所提供之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其係包含有：一提供步驟，提供至少兩彈波基材及至少一導線，該等彈波基材選自一經含浸樹脂後之布材及具有化學合成纖維之布材的其中之一或其組合；一導線設置步驟，將該導線設置在該等彈波基材之間，成為一半成品；一超音波接合步驟，利用一超音波裝置，從該半成品的一面施予超音波高頻振動，並從該半成品的另一面在該導線的兩側對該等彈波基材進行壓合，從而在該等彈波基材上相對於該導線的兩側的位置各形成有一變形接合部，在該等變形接合部中，該等彈波基材的其中一個與該等彈波基材的其中另一個的布材纖維彼此熔融接合，以黏合該等彈波基材；一成形步驟，將經該超音波接合步驟後的該半成品進行熱壓成形，使其具有一波浪部；及一裁切步驟，將該半成品裁切為至少一個複層導線彈波；其中，該等變形接合部將該導線固定並限位在該等變形接合部之間。

較佳地，其中，在導線設置步驟中，該導線選自以膠黏及縫固的方式的其中之一設置在該等彈波基材。

較佳地，其中，該超音波裝置包括一超音波振動部以及一輥輪，該超音波振動部包括一作用面，對該半成品施予超音波振動，該輥輪包括一本體以及環繞該本體凸出設置的至少一壓合部，該壓合部具有一棘齒，對該半成品進行壓合。

較佳地，其中，該輥輪具有一個壓合部；在該超音波接合步驟中，該輥輪從該導線的一側進行第一次壓合，之後該輥輪從該導線的另一側進行第二次壓合，使該等彈波基材從該導線兩側彼此黏合。

較佳地，其中，該輥輪具有兩個壓合部，該等壓合部彼此呈間隔設置；在該超音波接合步驟中，該等壓合部同時在該導線兩側進行壓合，使該等彈波基材彼此黏合。

較佳地，其中，該輥輪的本體在該等壓合部之間設置有一凹部，在該超音波接合步驟中，該凹部與該導線的位置相對應。

較佳地，其中，在裁切步驟中，該半成品裁切為圓形或矩形的該複層導線彈波。

較佳地，其中，該超音波振動部產生15KHZ至30KHZ的高頻率振動。

較佳地，該應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，更包括： 一冷卻步驟，在該超音波接合步驟之後，將該半成品靜放一預定時間，使該等變形接合部冷卻凝固。

較佳地，其中，該等彈波基材的布材纖維選自包括聚酯纖維、棉纖維、壓克力纖維、蠶絲纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、苯醯胺纖維(Aramid)及竹子纖維其中之一或其組合。

本發明所提供之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，藉由超音波接合步驟，能夠在不損傷導線的情況下，在彈波成型前將導線固定在複數層的彈波基材之間。另外，該方法還能夠以一個步驟同時達成導線的固定以及複數層的彈波基材的彼此接合，使複層彈波的製造成本降低，從而可以大量生產，並產生品質穩定的複層彈波。

請參閱圖1及圖2，係為本發明之第一實施例之製造方法流程圖及製造流程示意圖，同時參閱圖3及圖4，係為本發明之第一實施例之該半成品的示意圖及該複層導線彈波100的立體圖。本發明係揭露有一種應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其係包含有：

一提供步驟S101，提供至少兩彈波基材10及至少一導線20，該等彈波基材10選自一經含浸樹脂後之布材及具有化學合成纖維之布材的其中之一或其組合。該等彈波基材10的布材纖維選自包括聚酯纖維、棉纖維、壓克力纖維、蠶絲纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、苯醯胺纖維(Aramid)及竹子纖維其中之一或其組合。該導線20具可撓性，且可以為扁線或圓線。該導線20為包括金屬材料的線材，其可以為由單一條的金屬線材所構成，亦可以為由多條金屬線材撚合編製而成，更可以為多條金屬線材混合棉或其他纖維線材撚合編製而成。

在本實施例中，如圖1及圖2所示，提供兩片該彈波基材10及一條該導線20；但是，本創作並不限於此，該等彈波基材10的數量也不限定為兩片，可以為兩片以上，該導線20的數量亦可以為一條以上。

一導線設置步驟S103，將該導線20設置在該等彈波基材10之間，成為一半成品。

一超音波接合步驟S105，利用一超音波裝置200所產生超音波高頻振動，在該半成品上形成一變形接合部30。具體而言，該超音波裝置200從該半成品的一面施予超音波高頻振動，並從該半成品的另一面在該導線20的兩側對該等彈波基材10進行壓合，從而在該等彈波基材10上相對於該導線20的兩側的位置各形成有一變形接合部30。在該等變形接合部30中，該等彈波基材10的其中一個與該等彈波基材10的其中另一個的布材纖維彼此熔融接合，以黏合該等彈波基材10。在本實施例中，經過該超音波接合步驟S105後的該半成品如圖3所示。

一成形步驟S107，將經該超音波接合步驟S105後的該半成品進行熱壓成形，使其具有一波浪部40。於本實施例中，其係進一步透過一熱壓模具300以熱壓方式對該等彈波基材10進行加溫、加壓及塑型。成型後的該等彈波基材10之斷面形成為波浪狀。

一裁切步驟S109，將該半成品裁切為至少一個複層導線彈波100；其中，該等變形接合部30將該導線20固定並限位在該等變形接合部30之間。於本實施例中，其係進一步利用一裁切裝置400對該等彈波基材10(該半成品)予以裁切，而後取得一複層導線彈波100。該複層導線彈波100之態樣可以如圖4所示，為一圓形的彈波，但不限於此，該複層導線彈波100的形狀亦可以裁切為矩形或其他形狀。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之瞭解，如下所述：

請再參閱圖1及圖2，其係第一實施例之製造方法流程圖及製造流程示意圖，並配合圖3及圖4所示，其係第一實施例之該半成品及該複層導線彈波100的立體圖。

在該超音波接合步驟S105中，也就是形成該等變形接合部30的步驟，如圖2所示，係由該超音波裝置200所進行，該超音波裝置200包括一超音波振動部210以及一輥輪220。具體而言，該超音波振動部210從該半成品的一面對該等彈波基材10施予超音波高頻振動；而該輥輪220從該半成品的另一面對該等彈波基材10進行壓合。通過該輥輪220滾壓於該等彈波基材10上，同時配合該超音波振動部210的高頻振動，使得該等彈波基材10內的分子發生劇烈摩擦而產生局部高溫，當溫度高於塑膠的熔點時，該等彈波基材10所包含的樹脂或化學合成纖維融化，改變布材纖維的結構，待熔融的樹脂或化學合成纖維冷卻後重新固化黏合形成該等變形接合部30，以達到接合該等彈波基材10的效果。

一般而言，該超音波振動部210包括一作用面212，對該半成品施予超音波振動，該超音波振動部210產生高頻率振動信號，較佳為15KHZ至30KHZ的高頻率振動；而該輥輪220包括一本體222以及環繞該本體222凸出設置的至少一壓合部224，該壓合部224具有一棘齒2242，對該半成品進行壓合(如圖5所示)。該壓合部224的該棘齒2242形狀決定該等變形接合部30的壓紋，例如，當該棘齒2242的頂部形狀為矩形時，該等變形接合部30的壓紋為多個排列的矩形，如圖4所示之該複層導線彈波100；當該棘齒2242的頂部形狀為圓形時，該等變形接合部30的壓紋為多個排列的圓形；但是，本創作該棘齒2242的頂部形狀並不限於此，可以為三角形、多邊形、花形、星形等。

圖5係本發明之第一實施例之該超音波接合步驟S105的示意圖。在本實施例中，該輥輪220具有兩個壓合部224，該等壓合部224彼此呈間隔設置。在該超音波接合步驟S105中，該等壓合部224同時在該導線20兩側進行壓合，從而在該導線20兩側同時各形成一個該變形接合部30，使該等彈波基材10彼此黏合，並且將該導線20固定並限位在該等變形接合部30之間。

藉此，本發明可以透過超音波來產生該等變形接合部30，從而接合複數層的彈波基材10，同時將該導線20固定並限位在複數層的彈波基材10之間。

圖6係本發明之第二實施例之該超音波接合步驟S105的示意圖。第二實施例與第一實施例的差異在於，該超音波接合步驟S105所使用的該輥輪220的本體222在該等壓合部224之間設置有一凹部226，該凹部226與該導線20的位置及形狀相對應，避免該導線20在該超音波接合步驟S105中受到該輥輪220的該本體222的加壓。

圖7係本發明之第三實施例之該超音波接合步驟S105的示意圖。第三實施例與第一實施例及第二實施例的差異在於，在該超音波接合步驟S105中，所使用的該輥輪220具有一個壓合部224。因此，在該超音波接合步驟S105中，第三實施例的該輥輪220首先從該導線20的一側進行第一次壓合，形成一個該變形接合部30之後，該輥輪220再從該導線20的另一側進行第二次壓合，形成另一個該變形接合部30。

藉此，第三實施例可以利用較為簡易成本低的該超音波裝置200，將該等彈波基材10從該導線20兩側彼此黏合，以在該導線20的兩側形成固定該導線20的該等變形接合部30。

圖8係本發明之第四實施例之製造方法流程圖。相較於上述實施例，第四實施例之製造方法更包括一冷卻步驟S106。該冷卻步驟S106係在該超音波接合步驟S105之後，將該半成品靜放一預定時間，通常為20分鐘至3小時。使該等變形接合部30冷卻凝固。該冷卻步驟S106亦可透過未圖示的一出風裝置進行冷卻，以減少該等變形接合部30冷卻凝固的時間。

圖9係本發明之第五實施例之導線設置步驟S103的示意圖。本發明的導線設置步驟S103中，除了如上述實施例所述直接將該導線20放置在該等彈波基材10之間的方式以外，亦可選擇如圖9所示，先利用黏合劑將該導線20膠黏在該等彈波基材10，再進行超音波接合步驟S105；或者，可選擇在導線設置步驟S103中，利用一縫線將該導線20縫固在該等彈波基材10(未圖示)。藉此，本實施例可以避免該導線20在該超音波接合步驟S105中因該超音波裝置200的作業或其他誤觸而移動偏離預定的設置位置。

本發明之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，可以同時達成導線20的固定以及複數層的彈波基材10的彼此接合。

本發明係具有以下實施功效及技術功效：

其一，本發明之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，能夠固定並限位該導線20，可以避免該導線20在布材上偏移預定位置。

其二，本發明之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，能夠避免將該導線20與該等彈波基材10固定接合時，對導線20造成損傷。

其三，本發明之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，能夠將該導線20保護於該等彈波基材10之間，避免該導線20直接暴露於外在環境的影響而質變或受損。

其四，本發明之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，可以以一個步驟同時達成該導線20的固定以及複數層的該等彈波基材10的彼此接合，使複層彈波的製造成本降低，從而可以大量生產，並產生品質穩定的複層彈波。

綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本發明之較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

100:複層導線彈波 10:彈波基材 20:導線 30:變形接合部 40:波浪部 200:超音波裝置 210:超音波振動部 212:作用面 220:輥輪 222:本體 224:壓合部 2242:棘齒 226:凹部 300:熱壓模具 400:裁切裝置 S101:提供步驟 S103:導線設置步驟 S105:超音波接合步驟 S106:冷卻步驟 S107:成形步驟 S109:裁切步驟

圖1係本發明之第一實施例之製造方法流程圖。 圖2係本發明之第一實施例之製造流程示意圖。 圖3係本發明之第一實施例之該半成品的示意圖。 圖4係本發明之第一實施例之該複層導線彈波的立體圖。 圖5係本發明之第一實施例之該超音波接合步驟的示意圖。 圖6係本發明之第二實施例之該超音波接合步驟的示意圖。 圖7係本發明之第三實施例之該超音波接合步驟的示意圖。 圖8係本發明之第四實施例之製造方法流程圖。 圖9係本發明之第五實施例之導線設置步驟的示意圖。

100:複層導線彈波

10:彈波基材

20:導線

30:變形接合部

40:波浪部

200:超音波裝置

210:超音波振動部

212:作用面

220:輥輪

300:熱壓模具

400:裁切裝置

Claims (10)

1. 一種應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其係包含有： 一提供步驟，提供至少兩彈波基材及至少一導線，該等彈波基材選自一經含浸樹脂後之布材及具有化學合成纖維之布材的其中之一或其組合； 一導線設置步驟，將該導線設置在該等彈波基材之間，成為一半成品； 一超音波接合步驟，利用一超音波裝置，從該半成品的一面施予超音波高頻振動，並從該半成品的另一面在該導線的兩側對該等彈波基材進行壓合，從而在該等彈波基材上相對於該導線的兩側的位置各形成有一變形接合部，在該等變形接合部中，該等彈波基材的其中一個與該等彈波基材的其中另一個的布材纖維彼此熔融接合，以黏合該等彈波基材； 一成形步驟，將經該超音波接合步驟後的該半成品進行熱壓成形，使其具有一波浪部；及 一裁切步驟，將該半成品裁切為至少一個複層導線彈波； 其中，該等變形接合部將該導線固定並限位在該等變形接合部之間。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，在導線設置步驟中，該導線選自以膠黏及縫固的方式的其中之一設置在該等彈波基材。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，該超音波裝置包括一超音波振動部以及一輥輪，該超音波振動部包括一作用面，對該半成品施予超音波振動，該輥輪包括一本體以及環繞該本體凸出設置的至少一壓合部，該壓合部具有一棘齒，對該半成品進行壓合。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，該輥輪具有一個壓合部；在該超音波接合步驟中，該輥輪從該導線的一側進行第一次壓合，之後該輥輪從該導線的另一側進行第二次壓合，使該等彈波基材從該導線兩側彼此黏合。
5. 依據申請專利範圍第3項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，該輥輪具有兩個壓合部，該等壓合部彼此呈間隔設置；在該超音波接合步驟中，該等壓合部同時在該導線兩側進行壓合，使該等彈波基材彼此黏合。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，該輥輪的本體在該等壓合部之間設置有一凹部，在該超音波接合步驟中，該凹部與該導線的位置相對應。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，在裁切步驟中，該半成品裁切為圓形或矩形的該複層導線彈波。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，該超音波振動部產生15KHZ至30KHZ的高頻率振動。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，更包括： 一冷卻步驟，在該超音波接合步驟之後，將該半成品靜放一預定時間，使該等變形接合部冷卻凝固。
10. 依據申請專利範圍第1項所述之應用超音波接合的複層導線彈波製造方法，其中，該等彈波基材的布材纖維選自包括聚酯纖維、棉纖維、壓克力纖維、蠶絲纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、苯醯胺纖維(Aramid)及竹子纖維其中之一或其組合。

Images