(57)【要約】【課題】振動板の成型に際して、シワなどが生ずるおそれがなく、しかもボイスコイルが一体的に付設された振動板をより効率的に製造することのできる振動板の成型用金型と、この金型を使用した振動板の製造法を提供する。【解決手段】加熱機能を有するともに、円弧状のドーム形成面４と、このドーム形成面４の基端部にボイスコイル保持部５を有する固定金型２と、この固定金型２に対して上下動自在に配置される、複数の分割体からなる可動金型１０で金型を構成する。前記可動金型１０は、固定金型２と当接するエッジ形成用分割体１１と、このエッジ形成用分割体１１の上部に配置される振動板素材保持用分割体１４と、この振動板素材保持用分割体１４の上部に配置され、かつ加熱機能を有する押圧用分割体１７からなり、振動板の成型と当時にボイスコイルを振動板に一体的に固着する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板とボイスコイルとを同時に一体成型することのできる金型であって、
前記金型は、固定金型と、この固定金型に対して上下動自在に配置される複数の分割体からなる可動金型で構成され、
前記固定金型は、加熱機能を有するともに、円弧状のドーム形成面と、このドーム形成面の基端部にボイスコイル保持部を有し、
前記可動金型は、前記固定金型と当接するエッジ形成用分割体と、このエッジ形成用分割体の上部に配置される振動板素材保持用分割体と、この振動板素材保持用分割体の上部に配置され、かつ加熱機能を有する押圧用分割体からなることを特徴とする振動板の成型用金型。
【請求項２】
前記固定金型は、
金型主体の上面に円筒体を一体的に立設したものであって、この円筒体の頂部を円弧状に形成してドーム形成面とするとともに、このドーム形成面の基端部にリング状に段部を形成してボイスコイル保持部としたこと
を特徴とする請求項１に記載の振動板の成型用金型。
【請求項３】
前記可動金型を構成するエッジ形成用分割体は、
前記固定金型と密着する当接面を有する所要厚さの板状体からなるもので、中心部に固定金型の円筒体を挿通させる貫通孔を有し、この貫通孔に沿って板状体の上面に、断面円弧状のエッジ形成部が一体的に突出形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の振動板の成型用金型。
【請求項４】
前記可動金型を構成する振動板素材保持用分割体は、
所要の厚みを有する板状体からなるもので、中心部に前記固定金型の円筒体を挿通させる貫通孔を有し、かつこの貫通孔沿って板状体の上面部に、段部からなる振動板素材保持部が一体的に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の振動板の成型用金型。
【請求項５】
前記可動金型を構成する押圧用分割体は、
所要の厚みを有する板状体からなるもので、下面中央部に前記固定金型の円筒体に形成されたドーム形成面の基端部以外を受入れることのできるドーム形成面受入れ部を有するとともに、このドーム形成面受入れ部に近接してボイスコイル取付け部形成用の断面山型状の突出部をリング状に形成し、かつこの突出部の外周に前記エッジ形成用分割体に形成された断面円弧状のエッジ形成部と係合するエッジ形成部が設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の振動板の成型用金型。
【請求項６】
固定金型と、この固定金型に対して上下動自在に配置される複数の分割体からなる可動金型を使用して振動板を成型するに際し、
前記固定金型に形成されたドーム形成面の基端部に、先端面に接着剤を塗布したボイスコイルを係合保持する工程と、
前記可動金型の中間に位置する振動板素材保持分割体に、振動板素材を保持する工程と、
前記振動板素材保持分割体の上部に配置された押圧用分割体と、振動板素材保持分割体とで振動板素材を圧着保持する工程と、
振動板素材を圧着保持する押圧用分割体と振動板素材保持分割体を、前記振動板素材保持分割体の下部に配置されたエッジ形成用分割体と一緒に前記固定金型に押圧し、加熱された固定金型と押圧用分割体によって、振動板素材をドーム状の振動板に成型すると同時にその周縁にドーム状エッジを一体的に成型し、かつ振動板とエッジとの接合部の裏面に前記ボイスコイルの先端部を一体的に接合接着する工程を行うこと
を特徴とする振動板の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の音響機器に使用されるスピーカにおいて、振動板の成型と同時にボイスコイルを一体的に付設することのできる振動板の成型用金型と、この成型用金型を使用した振動板の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振動板の製造に際し、振動板とボイスコイルとを一体化させることは周知であるが、たとえば、特開平５−３７９９６号公報（特許文献１）においては、振動板とボイスコイルの結合時の偏心に起因するギャップ不良を解決し、品質を安定させため、成形された振動板の中央部にボイスコイルを結合し、このボイスコイルの内側を基準にガイドして振動板の外周部を所定の外径寸法に抜き加工した中間組立品を準備し、この中間組立品の振動板の周縁部を、振動板カイドの内側を基準に固着することにより、磁気ギャップ内にボイスコイルを偏心することなくはめ込み、スピーカを製造する方法が提案されている。
【０００３】
また、特開平１０−２１０５９３号公報（特許文献２）においては、コーン振動板とコイルボビンとを一体化して成形することによって、コーン振動板とコイルボビンの接着が不要で製造工程を削減でき、高入力を必要とするスピーカにも適用できるスピーカ用振動板の製造方法として、スピーカ用振動板を合成樹脂等で射出成形するに際し、その射出成形時に、この振動板のネック部の内周側に、円周上にスリットを設けたボイスコイルボビンを配置してインサート成形することによって、前記ネック部から前記スリットに挿入されて係合する係合部を成形し、振動板とボイスコイルボビンとを一体化する方法が提案されている。
【０００４】
さらに、特開２００２−１５９０９１号公報（特許文献３）では、高域共振時に発生するピーク・ディップを小さくし、歪みが少なく、高出力の高音用スピーカを実現し、量産性に優れた振動板の製造方法として、熱可塑性樹脂を用いて射出成形を行い、ドーム部、ボイスコイル接合部、コーン部、フレーム貼付外周部を一体成形して振動板を得る。その際、ドーム中央部の肉厚を厚くしてこの部分の共振振幅を小さくし、また、ボイスコイル接合部に環状突起を一体に設け、振動板とボイスコイルボビンとの接合強度を大きくすることによって、ボイスコイルの電磁駆動力を効率良く振動板に伝達でき、周波数特性の優れたスピーカが得られるとしている。
【０００５】
かかる振動板の製造に際しては、前記した特許文献３の図３１に示されるような射出成形金型が使用される。
【０００６】
すなわち、この金型は、雄金型である加熱押圧金型と、雌金型である加熱押圧金型とより構成されたもので、雄金型と雌金型の成形面はほぼ同一形状を有し、夫々の金型に加熱用ヒータが内蔵され、いずれの金型にも、ドーム部の形成面、ボイスコイル接合部の形成面、コーン部の形成面、フレーム貼付外周部の形成面を有し、加熱雄金型はシャンクに取付けられ、固定側の雌金型に対して加圧位置及び開放位置に移動するものである。そして、例えば、ドーム型振動板を製造するには、雌金型の加圧面に樹脂材料を位置決めし、両金型の加熱用ヒータに通電して所定温度に加熱したのち、シャンクを介して雄金型を押圧し、両金型の加圧力を所定値に保持して樹脂材料を軟化及び溶融し、金型の形成面の形状に加熱変形するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平  ５−  ３７９９６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平１０−２１０５９３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開２００２−１５９０９１号公報（特許請求の範囲、従来の技術）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記したボイスコイルを一体的に設けた振動板の製造方法は、いずれも振動板をあらかじめ所定の成型したものを使用するもので、振動板の成型に際しては、前記したような金型を使用するため、振動板の成型時に、振動板素材にシワなどが生じ易く、しかも振動板とボイスコイルを貼り合わせる方式が採用されているので、ボイスコイルのセット位置がズレ易く、製品にバラツキが生じるため、安定した品質の振動板の提供と、より効率的な製造手段の開発が求められている。
【０００９】
この発明はかかる現状に鑑み、振動板の成型に際して、シワなどが生ずるおそれがなく、しかもボイスコイルが一体的に付設された振動板をより効率的に製造することのできる振動板の成型用金型と、この金型を使用した振動板の製造法を提供せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
振動板とボイスコイルとを同時に一体成型することのできる金型であって、
前記金型は、固定金型と、この固定金型に対して上下動自在に配置される複数の分割体からなる可動金型で構成され、
前記固定金型は、加熱機能を有するともに、円弧状のドーム形成面と、このドーム形成面の基端部にボイスコイル保持部を有し、
前記可動金型は、前記固定金型と当接するエッジ形成用分割体と、このエッジ形成用分割体の上部に配置される振動板素材保持用分割体と、この振動板素材保持用分割体の上部に配置され、かつ加熱機能を有する押圧用分割体からなることを特徴とする振動板の成型用金型である。
【００１１】
また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の振動板の成型用金型において、
前記固定金型は、
金型主体の上面に円筒体を一体的に立設したものであって、この円筒体の頂部を円弧状に形成してドーム形成面とするとともに、このドーム形成面の基端部にリング状に段部を形成してボイスコイル保持部としたこと
を特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の振動板の成型用金型において、
前記可動金型を構成するエッジ形成用分割体は、
前記固定金型と密着する当接面を有する所要厚さの板状体からなるもので、中心部に固定金型の円筒体を挿通させる貫通孔を有し、この貫通孔に沿って板状体の上面に、断面円弧状のエッジ形成部が一体的に突出形成されていること
を特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載の振動板の成型用金型において、
前記可動金型を構成する振動板素材保持用分割体は、
所要の厚みを有する板状体からなるもので、中心部に前記固定金型の円筒体を挿通させる貫通孔を有し、かつこの貫通孔に沿って板状体の上面部に、段部からなる振動板素材保持部が一体的に形成されていること
を特徴とするものである。
【００１４】
また、この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１に記載の振動板の成型用金型において、
前記可動金型を構成する押圧用分割体は、
所要の厚みを有する板状体からなるもので、下面中央部に前記固定金型の円筒体に形成されたドーム形成面の基端部以外を受入れることのできるドーム形成面受入れ部を有するとともに、このドーム形成面受入れ部に近接してボイスコイル取付け部形成用の断面山型状の突出部をリング状に形成し、かつこの突出部の外周に前記エッジ形成用分割体に形成された断面円弧状のエッジ形成部と係合するエッジ形成部が設けられていること
を特徴とするものである。
【００１５】
さらに、この発明の請求項６に記載の発明は、
固定金型と、この固定金型に対して上下動自在に配置される複数の分割体からなる可動金型を使用して振動板を成型するに際し、
前記固定金型に形成されたドーム形成面の基端部に、先端面に接着剤を塗布したボイスコイルを係合保持する工程と、
前記可動金型の中間に位置する振動板素材保持分割体に、振動板素材を保持する工程と、
前記振動板素材保持分割体の上部に配置された押圧用分割体と、振動板素材保持分割体とで振動板素材を圧着保持する工程と、
振動板素材を圧着保持する押圧用分割体と振動板素材保持分割体を、前記振動板素材保持分割体の下部に配置されたエッジ形成用分割体と一緒に前記固定金型に押圧し、加熱された固定金型と押圧用分割体によって、振動板素材をドーム状の振動板に成型すると同時にその周縁にドーム状エッジを一体的に成型し、かつ振動板とエッジとの接合部の裏面に前記ボイスコイルの先端部を一体的に接合接着する工程を行うこと
を特徴とする振動板の製造法である。
【００１６】
以下、この発明にかかる振動板の成型用金型と、この振動板の成型用金型を使用した振動板の製造法の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて具体的に説明するが、この発明は、以下に記載の実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内において種々変更を加えることができる。
【００１７】
この発明の振動板の成型用金型は、振動板の成型に際し、振動板素材にシワが生じないよう、あらかじめ振動板素材を確りと圧着保持するため、固定金型に対応する可動金型を複数の分割体で構成した点に最大の特徴を有するものである。
【００１８】
すなわち、この発明の振動板の成型用金型１（以下、単に成型用金型という。）は、図１で明らかなように、固定金型２と、この固定金型２の上部に上下動自在に配置される３つの分割体からなる可動金型１０で構成されたものである。
【００１９】
前記固定金型２は、図１ないし図３で明らかなように、所要の厚みを有する金型主体２ａの上面中央部に所要の径を有する円筒体３を一体的かつ鉛直に立設するとともに、その頂部を円弧状に形成してドーム形成面４とし、かつこのドーム形成面４の基端部に段部からなるボイスコイル保持部５をリング状に形成したもので、より具体的には、前記円筒体３を、基部３ａから段部を介して縮径部３ｂを形成し、さらにその上方に段部を形成してボイスコイル保持部５とし、その上部、すなわち頂部を円弧状にしてドーム形成面４としたものである。
【００２０】
３つの分割体からなる可動金型１０において、第１の分割体は、前記固定金型２の上面部２ｂと密着する底面部１１ｃを有する所要厚さの板状体１１ａからなるエッジ形成用分割体１１で、中心部に固定金型４の円筒体３を挿通させる貫通孔１２を有し、この貫通孔１２の開口縁上に、断面円弧状のエッジ１３ａと、その外周に一体的に形成される取付け部１３ｂを形成するためのエッジ形成部１３がリング状に、かつ一体的に突出形成されている。また、前記貫通孔１２の下部内周面は円筒体３の基部３ａの外周面と密着係合し、前記エッジ形成部１３の一部は貫通孔１２上に位置している。
【００２１】
第２の分割体は、前記エッジ形成用分割体１１の上方に配置される振動板素材保持用分割体１４で、所要の厚みを有する板状体１４ａの中心部に、前記固定金型２の円筒体３を挿通させる貫通孔１５を有し、かつこの貫通孔１５を取囲んで板状体１４ａの上面部１４ｂに、段部からなる振動板素材保持部１６が一体的に形成されたもので、この振動板素材保持部１６面は、前記したエッジ形成用分割体１１と接合したとき、その取付け部１３ｂと面一となるよう設けられるものである。
【００２２】
第３の分割体は、前記振動板素材保持用分割体１４の上方に配置される押圧用分割体１７で、所要の厚みを有する板状体１７ａの下面中央部に、前記固定金型２の円筒体３に形成されたドーム形成面４の基端部α以外を受入れることのできるドーム形成面受入れ部１８が形成されるとともに、このドーム形成面受入れ部１８の開口縁に近接してボイスコイル取付け部形成用の断面山型状の突出部１９がリング状に形成される。また、この突出部１９の外周に、前記エッジ形成用分割体１１に突出形成された断面円弧状のエッジ形成部１３と密着係合するエッジ形成面２０が同様にリング状に形成されたものである。
【００２３】
なお、図１において、２１は、前記板状体１７ａの下部外周部側に形成される、前記振動板素材保持用分割体１４の上面部１４ｂと密着当接する切欠き段部である。また、図１では、板状体１７ａの下面中央部に形成されるドーム形成面受入れ部１８を、凹状の切欠き部で形成しているが、下面から上面に至る貫通孔を設けることによって、可動金型１０の重量を軽減させることが可能となる。
【００２４】
かかる成型用金型１を使用して成型された振動板３０は、図４に示すように、断面が円弧状ないし半球状のドーム型に成型されたもので、振動板主体３０ａの開口縁部には、断面逆Ｕ字状のボイスコイル取付け部３１を介して、ドーム状のエッジ３２の一方側が一体的に連接され、このエッジ取付け部３１の他方側には、振動板３０をフレームに固着するためのフレーム取付け部３３が一体的に連接されたもので、前記ボイスコイル取付け部３１の裏面には、ボイスコイル３４の上端部が接着剤によって一体的に固着されたものである。
【００２５】
この発明で使用される振動板素材Ｃは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂であって、その材質や厚みは適用せんとするスピーカの性能に応じて適宜決定されるものである。
【００２６】
以下、この発明にかかる振動板の製造法の一例を具体的に説明すると、まず、上端部に接着剤を塗布したボイスコイル３４を、図１、特に図４で明らかなように、固定金型２に形成されたボイスコイル保持部５に配置する。この時、可動金型１０を構成するエッジ形成用分割体１１、振動板素材保持用分割体１４、および押圧用分割体１７はいずれも固定金型２の上方に位置し、かつ振動板素材保持用分割体１４と押圧用分割体１７との間には、少なくとも振動板素材Ｃを振動板素材保持用分割体１４上に装着することができる程度の隙間を有している。
【００２７】
ついで、振動板素材保持用分割体１４に形成された段部からなる振動板素材保持部１６内に熱可塑性樹脂製シートからなる振動板素材Ｃをセットし、振動板素材Ｃにシワや弛みなどがないか否かを点検したのち、押圧用分割体１７を下降させ、両分割体１４，１７間に振動板素材Ｃを緊張状態で圧着挟持する。
【００２８】
振動板素材保持用分割体１４と押圧用分割体１７による、振動板素材Ｃの圧着挟持工程が終了すると、これら分割体１４，１７をさらに固定金型２方向に下降させて、エッジ形成用分割体１１と一体化させながら、さらに下方に押圧下降させると、最下段のエッジ形成用分割体１１の貫通孔１２内に固定金型２の円筒体３のドーム形成面４が入り込む。
【００２９】
さらに、可動金型１０が下降させると、前記ドーム形成面４は、前記貫通孔１２を貫通し、振動板素材保持用分割体１４の貫通孔１５内に入り込み、振動板素材Ｃの中央部を上方に持ち上げながら、ドーム形成面４は、押圧用分割体１７のドーム形成面受入れ部１８内に入り込むので、エッジ形成用分割体１１の底面部１１ｃが固定金型２の上面部２ｂと密着当接するまで可動金型１０を下降させ、固定金型２上に可動金型１０全体を押圧する。
【００３０】
可動金型１０が下降中に、振動板素材Ｃは、固定金型２のドーム形成面４によって徐々にドーム状に成型されながら、ボイスコイル取付け部３１とエッジ３２も同時に成型され、可動金型１０のエッジ形成用分割体１１の底面部１１ｃが固定金型２の上面部２ｂと密着当接すると、前記ボイスコイル取付け部３１とボイスコイル３４の先端部が密着し、ボイスコイル３４の先端部に接着剤が塗布されているので、ボイスコイル取付け部３１にボイスコイル３４が一体的に固着されるものである。
【００３１】
なお、固定金型２および可動金型の押圧用分割体１７は、あらかじめ内蔵する加熱体（図示せず）によって加熱していても、あるいは振動板素材Ｃに対するドーム形成面４の当接に合わせて加熱してもよく、加圧加熱による振動板３０の成型が完了すると、可動金型１０を上方に持ち上げ、各分割体１１，１４，１７をそれぞれ分離したのち、振動板素材保持用分割体１４の上方から成型された振動板３０を取り出すものである。
【００３２】
以上、この発明による振動板の製造法の一例を説明したが、振動板の成型に際し、振動板素材Ｃを、振動板素材保持用分割体１４と押圧用分割体１７間に事前に圧着挟持する工程の後は、前記手順に多少の際があってもよく、要は、振動板３０の成型と同時にボイスコイル３４が振動板３０に一体的に固着できればよいものである。
【００３３】
【発明の効果】
この発明の振動板の成型用金型は、円弧状のドーム形成面と、このドーム形成面の基端部にボイスコイル保持部を有する固定金型と、前記固定金型と当接するエッジ形成用分割体と、このエッジ形成用分割体の上部に配置される振動板素材保持用分割体と、この振動板素材保持用分割体の上部に配置され、かつ加熱機能を有する押圧用分割体とで可動金型を構成し、前記固定金型に対して可動金型を、上下動自在に配置したので、振動板素材にシワなどを発生させることなく、振動板素材をドーム状に成型することができる。
【００３４】
特に、この発明の成型用金型にあっては、可動金型を前記のように複数の分割体で構成し、振動板素材をドーム状に成型すると同時にボイスコイルを振動板の所要部位に一体的に取付けることができ、ボイスコイルのセット位置のズレがなく、品質が一定の振動板を安定して生産することができる。
【００３５】
また、この発明の振動板の製造法は、円弧状のドーム形成面と、このドーム形成面の基端部にボイスコイル保持部を有する固定金型と、前記固定金型と当接するエッジ形成用分割体と、このエッジ形成用分割体の上部に配置される振動板素材保持用分割体と、この振動板素材保持用分割体の上部に配置され、かつ加熱機能を有する押圧用分割体とからなる可動金型を使用し、振動板素材をドーム状に形成するに際し、振動板素材にシワなどが発生しないようあらかじめ圧着挟持したのち、振動板素材をドーム状に成型するので、得られる振動板の品質を常に一定にすることができ、振動板の成型と同時にボイスコイルを位置ズレさせることなく、所定の部位に固着することができるので、振動板を効率的に量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる振動板の成型用金型の一例を示す説明図である。
【図２】図１に示す成型用金型による振動板の成型状態を示す説明図である。
【図３】図１に示す成型用金型の要部を示す拡大図である。
【図４】図１に示す成型用金型で成型された振動板の断面図である。
【符号の説明】
１          成型用金型
２          固定用金型
３          円筒体
４          ドーム形成面
５          ボイスコイル保持部
１０        可動金型
１１        エッジ形成用分割体
１２        貫通孔
１３        エッジ形成部
１４        振動板素材保持用分割体
１５        貫通孔
１６        振動板素材保持部
１７        押圧用分割体
１８        ドーム形成面受入れ部
１９        ボイスコイル取付け部形成用の突出部
２０        エッジ形成面
３０        振動板
３０ａ      振動板主体
３１        エッジ取付け部
３２        エッジ
３３        フレーム取付け部
Ｃ          振動板素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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