(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
６〜２５ｍｍ厚さの軟質ポリウレタンフォームシートを平板で予備加熱圧縮して１．５〜４ｍｍ厚さの平板状圧縮ポリウレタンフォームシートにした後、
前記平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを環形状に切断し、
次いで前記環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを厚み０．６〜１．０ｍｍとなるように凹凸型面を有するスピーカエッジ用金型でさらに加熱圧縮して屈曲部を有するスピーカエッジ形状に賦形することを特徴とするスピーカエッジの製造方法。
【請求項２】
前記軟質ポリウレタンフォームシートの密度が２０〜６０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカエッジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コーン本体（スピーカ振動板本体とも称される。）周縁のスピーカエッジの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、スピーカは、図２に示すように、コーン紙からなるコーン本体５０がその周縁に設けられたスピーカエッジ６０を介してフレームＦに保持されることにより、コーン本体５０の振動が妨げられないようにされている。このスピーカエッジ６０の形状は、コーン本体５０の振動を妨げないようにするため、内周縁６１と外周縁６３間が上方あるいは下方へ断面円弧状に湾曲した屈曲部６５とされている。
【０００３】
従来、前記スピーカエッジの製造方法としては、発泡ゴム組成物を型内成形するものや、コーン本体を型内に配置して該型内に熱可塑性樹脂、例えばアクリルやポリカーボネートあるいは熱可塑性ポリウレタン樹脂等の溶融樹脂を射出成形するもの、またはブロック状に発泡成形されたポリウレタンフォームのスラブを所定厚みのシート状に切り出し、そのポリウレタンフォームシートをプレス型による１回の加熱圧縮成形でスピーカエッジ形状にするものなどがある。
【０００４】
しかし、従来のスピーカエッジの製造方法には、次のような問題がある。まず、発泡ゴム組成物を型内成形する製造方法にあっては、得られるスピーカエッジが重いため、コーン本体と貼り合わせて使用すると振動系の質量が重くなり、音圧周波数特性が低下する問題がある。しかも、そのゴム製スピーカエッジはコーン本体との接着に際して高度な技術を要する問題もある。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂を溶融させて射出成形する製造方法にあっては、溶融樹脂の温度が２００〜３００℃程度と極めて高いため、型内でコーン本体と一体成形する際にコーン本体が熱で損傷し易い問題がある。
【０００６】
また、ポリウレタンフォームシートを１回の加熱圧縮成形で製造する方法にあっては、図２に示したスピーカエッジの屈曲部基部６６，６７の外側（凸側）がプレス成形型による加熱圧縮時に大きく伸ばされて低密度になると共に、反対の内側（凹側）がほとんど伸ばされることなく圧縮されて高密度になり、このようなスピーカエッジ表面における密度の不均一が強度の低下を招くため、スピーカエッジの耐久性等において好ましくなかった。特に、スピーカエッジは、スピーカエッジ６０の内周側がコーン本体５０の周縁と一緒に振動し、スピーカエッジ６０の外周側がフレームＦによって拘束されるため、フレーム側の屈曲部基部６７に疲労が集中するようになり、前記のような１回の加熱熱圧縮成形で得られたスピーカエッジでは、屈曲部基部の強度が十分であるとは言い難かった。
【０００７】
なお、その他の製造方法として、多孔質発泡樹脂シートからなる複数の細長い片を、その短辺側どうしで重ね合わせ、金型でリング状に加熱成形することにより、前記重ね合わせ部を熱溶着してリング状のエッジ仕掛かり品を作成し、次いでエッジ成形金型で加熱成形することによってスピーカエッジとする方法も提案されている。しかし、その場合、得られるスピーカエッジは、前記細長い片の重ね合わせ部において、密度及び剛性が、他の非重ね合わせ部よりも高くなって柔軟性が損なわれ、スピーカの音声出力の際に音響特性に悪影響を与えるだけでなく、強度的な耐久性にも悪影響を与えるようになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記の点に鑑みなされたもので、軽量性、音響特性及び耐久性に優れるスピーカエッジを簡単に得ることのできる製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、６〜２５ｍｍ厚さの軟質ポリウレタンフォームシートを平板で予備加熱圧縮して１．５〜４ｍｍ厚さの平板状圧縮ポリウレタンフォームシートにした後、前記平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを環形状に切断し、次いで前記環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを厚み０．６〜１．０ｍｍとなるように凹凸型面を有するスピーカエッジ用金型でさらに加熱圧縮して屈曲部を有するスピーカエッジ形状に賦形することを特徴とするスピーカエッジの製造方法に係る。
【００１０】
請求項２の発明は、前記軟質ポリウレタンフォームシートの密度が２０〜６０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１は請求項１の発明の一実施例に係る製造方法の概略を示す製造工程図である。
【００１２】
まず、請求項１の発明の実施例について説明する。図１は、その実施例に係る製造工程を示す図であり、予備加熱圧縮成形工程、切断工程、最終加熱圧縮工程よりなる。
【００１３】
予備加熱圧縮成形工程では、図１（ａ）に示すように、厚み６〜２５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームシート１１を平板２１で予備加熱圧縮して厚み１．５〜４ｍｍの平板状圧縮ポリウレタンフォーム１２を形成する。
【００１４】
軟質ポリウレタンフォームシート１１は、軟質ポリウレタンフォームのスラブから、厚み６〜２５ｍｍのシートにカットしたものが用いられる。厚み６〜２５ｍｍとしたのは、予備加熱圧縮や最終加熱圧縮における圧縮程度を考慮し、スピーカの音響特性やスピーカエッジの耐久性が良好となるように設定した。軟質ポリウレタンフォームシート１１の平面形状は、目的とするスピーカエッジよりも大きい形状であればよく、四角形や円形等とされる。また、軟質ポリウレタンフォームシート１１の密度は２０〜６０ｋｇ／ｍ３が好ましい。この範囲の密度とすることによって、前記音響特性、耐久性及び軽量性がさらに優れたスピーカエッジが得られるようになる。
【００１５】
平板２１，２１は、対向する面が平面とされたものであって金属等からなり、前記軟質ウレタンフォームシート１１を平面間で挟むことができる大きさとされている。この平板２１は、図示しない電熱ヒータ等の加熱手段と接続されて加熱されるようになっており、また図示しない公知のプレス装置と接続されて軟質ポリウレタンフォームシート１１を平板状に圧縮できるようになっている。その際の加熱圧縮条件は、加熱温度が１８０〜２４０℃、圧縮時間が１０〜１２０秒とされ、特には１９０℃〜２１０℃、１５〜３０秒とするのが、軟質ポリウレタンフォームシート１１の圧縮形状を良好に固定できることから、好ましい。
【００１６】
前記予備加熱圧縮成形によって軟質ポリウレタンフォームシート１１が平板状に圧縮される際、軟質ポリウレタンフォームシート１１が平板２１によって均一に圧縮されるため、得られる平板状圧縮ポリウレタンフォームシート１２は、密度の均一性が高いものとなる。
【００１７】
続く切断工程では、前記平板状圧縮ポリウレタンフォームシート１２を、図１（ｂ）に示すように、スピーカエッジの大きさに対応した環形状にトムソン刃等の切断具２２により切断し、環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシート１３を形成する。その際、前記平板状圧縮ポリウレタンフォームシート１２は、既に予備加熱圧縮成形によって密度が増大し、剛性が適度に高まっているため、切断刃との接触部で変形が少なくなり、正確に切断することができるので、最終的にスピーカエッジになった際の寸法精度が高まる。
【００１８】
最終加熱圧縮成形工程では、図１（ｃ）に示すように、前記環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシート１３を、スピーカエッジ形状の凹凸型面を有するスピーカエッジ用金型２３に挟んで加熱圧縮成形し、厚み０．６〜１．０ｍｍのスピーカエッジに賦形する。加熱圧縮条件は前記予備加熱圧縮成形時と同様の範囲である。この工程において、前記環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシート１３は、既に予備加熱圧縮成形によって元の厚みよりも薄くなっているため、スピーカエッジ用金型２３の凹凸に良好に追従し、しかも凹部や凸部に賦形される屈曲部では、その内面と外面とで伸び量の差が小さくなるため、圧縮により得られる密度が均一性の高いものになる。また、厚み０．６〜１．０ｍｍに圧縮するのは、スピーカの良好な音響特性、スピーカエッジの耐久性が良好となるように設定された値である。
【００１９】
前記のようにして得られたスピーカエッジ１０は、軽量性に優れ、その後、スピーカコーン本体の外周縁に固着されて使用された場合、スピーカの音響特性に優れ、また耐久性にも優れる効果を奏する。
【００２０】
【実施例】
以下にこの発明の具体的実施例と、参考のための比較例を示す。
・実施例１
密度３３ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームのスラブを厚み８ｍｍにカットして平面寸法１６０×１４０ｍｍからなる平面四角形の軟質ポリウレタンフォームシートを形成し、この１枚の軟質ポリウレタンフォームシートを、２００℃に加熱した平らな鉄板間に配置し、２０秒間予備加熱圧縮して厚み２ｍｍの平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを得た。その際、鉄板間の縁には厚さ２ｍｍのスペーサー配置し、鉄板間の隙間が２ｍｍとなるようにした。
【００２１】
その後、前記平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを内径８０ｍｍ、外径１４０ｍｍの環形状にトムソン刃で切断し、環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを得た。次いで、前記環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを、スピーカエッジ形状に対応した凹凸型面を有するスピーカエッジ用金型内に配置し最終加熱圧縮することによって、厚み；０．８ｍｍ、ロール径；４ｍｍ、ロール内径；１０７ｍｍ、ロール外径；１２５ｍｍ、ロール全高；６．４ｍｍのスピーカエッジを得た。その際の加熱圧縮条件は、全圧力１トン、金型温度２１０℃、プレス時間１５秒である。
【００２２】
・実施例２
実施例１における鉄板間に配置したスペーサーの厚みを３ｍｍにして、厚み３ｍｍの平板状圧縮ポリウレタンフォームシートを形成した点を除き、その他は実施例１と同様にしてスピーカエッジを形成した。このスピーカエッジの厚みやその他の寸法は実施例１と同じである。
【００２３】
・比較例１
実施例で用いた密度３３ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームのスラブを厚み８ｍｍにカットして得た軟質ウレタンフォームシートを、予備加熱圧縮することなく、直接スピーカエッジ用金型で厚み０．８ｍｍまで加熱圧縮し、比較例１のスピーカエッジを成形した。その際、スピーカエッジ用金型は実施例で用いたものを使用し、また加熱圧縮条件は、プレス時間を２０秒とした以外実施例と同じである。
【００２４】
・比較例２
実施例で用いた密度３３ｋｇ／ｍ３の軟質ポリウレタンフォームのスラブを厚み１２ｍｍにカットしたものを用いた以外は、比較例１と同じ条件で比較例２のスピーカエッジを成形した。
【００２５】
前記実施例及び比較例に対し、次のようにして引張強度、耐久音響試験、耐寒音響試験を行うと共に、屈曲部（コーナー部）断面については電子顕微鏡写真撮影を行って樹脂の疎密状態を調べた。それらの結果を表１に示す。
【００２６】
引張強度の測定は、スピーカエッジの周方向を幅方向として１０ｍｍ幅、径方向を長さ方向にして両端間長さ２５ｍｍで切断して得られたΩ状の試験片に対し、その両端を引張試験機のチャック（チャック間１０ｍｍ）に固定し、両端間が拡がるように引っ張ることによって行った。なお、引張強度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２７にまねて行った。
【００２７】
耐久音響試験は、ボイスコイル径２６．２ｍｍ、外径１０６ｍｍ、重量３．３ｇのポリプロピレン製コーン本体（コーン紙）を、実施例と比較例のスピーカエッジに接合し、同一ボイスコイル、同一磁気回路のスピーカ（松下電子部品株式会社製、スピーカ品番「ＥＡＳ１４Ｐ１２４ＡＲ２」）に組み付け、ミュージックソースをピーク入力５０Ｗ、平均２５Ｗのレベルで入力し、常温における９６時間の連続動作テストを行い、亀裂が発生するか否かを調べた。また、耐寒音響試験は、耐久音響試験と同様の構成とし、−４０℃で１５Ｗのホワイトノイズの定格入力を加え、９６時間連続動作テストを行い、亀裂が発生するか否かを調べた。
【００２８】
【表１】
0003547655.tif 000002
【００２９】
前記測定の結果から、各実施例のスピーカエッジは、比較例１のスピーカエッジに比べて引張強度が強く、耐久音響試験、耐寒音響試験でも耐久性に優れているのがわかる。比較例２は、エッジの亀裂を防ぐため、ウレタンフォームシートの厚みを１０ｍｍに増して樹脂強度を高めようとしたものであるが、耐寒音響試験で亀裂が発生し、低温時での耐久性改善に効果が得られないことが判明した。
【００３０】
また、スピーカエッジ断面に対する電子顕微鏡写真（図示せず）から、実施例１，２では屈曲部（コーナー部）においても、エッジ全体に渡って樹脂がほぼ均一に分散した構造となっているのが確認できた。それに対し、比較例１，２では、エッジの屈曲部に樹脂が密の部分と疎の部分が存在していた。その樹脂の不均一が耐久性や、音響に悪影響を与えていると考えられる。特に、比較例２においては、厚みを増したにも関わらず、樹脂の疎密が改善されていないのがわかった。
【００３１】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、請求項１の発明によれば、軟質ポリウレタンフォームシートを平板で予備加熱圧縮するため、その際に軟質ポリウレタンフォームシートには平板による均一な圧力が加わり、得られる平板状圧縮ポリウレタンフォームシートが、密度の均一性の高いものとなる。しかも、重ね合わせ部を有しないため、部分的に密度が高くなることもない。したがって、耐久性や音響特性が良好になる。さらに１枚の軟質ポリウレタンフォームシートを平板で予備加熱圧縮すればよいため、複数の細長い片を端部で重ね合わせてリング状にしながら型面間に配置して加熱圧縮する場合と異なり、重ね合わせ量や位置ズレ等に対する注意を払う必要がなくなり、作業が簡略になる。
【００３２】
また、予備加熱圧縮では、厚さ６〜２５ｍｍの軟質ポリウレタンフォームシートを１．５〜４ｍｍ厚さとなるように圧縮するため、得られる平板状圧縮ポリウレタンフォームシートは、その後のスピーカエッジ用金型による加熱圧縮成形に必要な適度な柔軟性を備えている。しかも、予備加熱圧縮によって厚みが薄くされた平板状圧縮ポリウレタンシートを、スピーカエッジ用金型でスピーカエッジの凹凸形状に賦形するため、その賦形の際に凸部外側と凹部内側とで変形量の差が小さくなって密度の不均一を生じにくくなり、密度の不均一による音響特性及び耐久性の悪影響を減らすことができる。
【００３３】
それらの効果に加え、請求項１の発明においては、環形状に切断する時点により、次のような作用、効果を奏する。
請求項１の発明では、予備加熱圧縮により密度が大になって形状保持性が高くなった平板状圧縮ポリウレタンシートに対し、環形状に切断する作業を行うため、その切断作業時に平板状圧縮ポリウレタンシートが捻れたり、歪んだりしにくく、正確に切断できるようになる。したがって小型から大型までの広範囲のスピーカエッジの製造に好適である。
【００３４】
さらに、請求項２の発明のように、用いる軟質ポリウレタンフォームシートを密度２０〜６０ｋｇ／ｍ３のものとすれば、音響特性及び耐久性がより良好なスピーカエッジを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施例に係る製造方法の概略を示す製造工程図である。
【図２】一般的なスピーカコーンの一部切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
１０  スピーカエッジ
１０ａ  切断前のスピーカエッジ賦形品
１１  軟質ポリウレタンフォームシート
１１ａ  環形状からなる軟質ポリウレタンフォームシート
１２  平板状圧縮ポリウレタンフォームシート
１３  環形状からなる平板状圧縮ポリウレタンフォームシート
２１  平板
２２  切断具
２３  スピーカエッジ用金型
【図１】
0003547655.tif 000003
【図２】
0003547655.tif 000004