專利名稱：制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法，特別是涉及一種用于制造具有多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜的方法，所述多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜包括第一振動(dòng)膜層和第二振動(dòng)膜層(表皮層)，所述第一振動(dòng)膜層由合成樹(shù)脂制成、并通過(guò)注模成型法模制成預(yù)定形狀，所述第二振動(dòng)膜層緊密接觸地層疊在第一振動(dòng)膜層上、并由不同于第一振動(dòng)膜層的材料制成。
背景技術(shù)：
電聲換能器(例如揚(yáng)聲器或麥克風(fēng))的振動(dòng)膜需要的特性包括高比模量(E/ρ)、高比彎曲剛性(E/ρ3)、適當(dāng)?shù)膬?nèi)部損耗，以及高抗機(jī)械疲勞性和高抗老化性。此外，最近幾年，防水已經(jīng)變成必不可少的特性，對(duì)于將主要被安裝在車輛上的電聲換能器的振動(dòng)膜尤其如此。
鑒于這些要求，已經(jīng)提出了包括金屬、陶瓷、合成樹(shù)脂、合成纖維、天然纖維素纖維，以及最近通過(guò)使用生物技術(shù)而生產(chǎn)的微生物纖維素纖維等各種不同材料，這些材料使用不同的加工方法來(lái)加工、并在實(shí)際中使用。
然而，每種材料具有其固有的特性，就振動(dòng)膜所要求的特性而言，這些固有特性既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。因而，在實(shí)際應(yīng)用中，使單一材料形成的振動(dòng)膜呈現(xiàn)出振動(dòng)膜所要求的處于良好平衡狀態(tài)的多種特性，這遇到了相當(dāng)大的困難。
例如，由諸如木槳等纖維素纖維制造的所謂的紙制振動(dòng)膜，就具有相對(duì)的輕重量、具有適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ亢瓦m當(dāng)?shù)膬?nèi)部損耗，并且能夠通過(guò)不同的制造方法來(lái)制造等優(yōu)點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)上表現(xiàn)出高度的靈活性。另一方面，紙制振動(dòng)膜具有的缺點(diǎn)包括難于確保防水，以及難于增大用于確保較大的最大功率輸入的彈性模量。
反之，由合成樹(shù)脂、金屬或類似材料制成的振動(dòng)膜，具有易于確保防水和易于賦予用于確保較大的最大功率輸入的高彈性的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，這種振動(dòng)膜也具有高密度和較小的內(nèi)部損耗(雖然一些樹(shù)脂具有比較大的內(nèi)部損耗)的缺點(diǎn)。因而，這種振動(dòng)膜并不最適合于在低頻到中頻范圍內(nèi)或者所有頻率范圍內(nèi)使用，在這樣的頻率范圍內(nèi)，振動(dòng)膜必須為輕重量和高硬度。
為此，人們建議通過(guò)采用由具有不同特性的多種材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)來(lái)制造各種性能得到良好平衡的振動(dòng)膜，從而彌補(bǔ)了各種材料的缺點(diǎn)。
圖1示出了這種電聲換能器振動(dòng)膜的一個(gè)實(shí)施例。
在雙層結(jié)構(gòu)的形式中，圖1中所示的電聲換能器振動(dòng)膜1包括第一振動(dòng)膜層3和第二振動(dòng)膜層5(表皮層)，所述第一振動(dòng)膜層3由合成樹(shù)脂制成、并通過(guò)注模成型而模制成預(yù)定形狀，所述第二振動(dòng)膜層5緊密接觸地層疊于第一振動(dòng)膜層3上、并由不同于第一振動(dòng)膜層3的材料制成。
例如，當(dāng)用芳族聚酰胺纖維織布作為第二振動(dòng)膜層5的材料時(shí)，樹(shù)脂層的特性彌補(bǔ)了芳族聚酰胺纖維織布的缺點(diǎn)，因而能夠生產(chǎn)具有平衡性良好的多種特性的振動(dòng)膜。
同時(shí)，已經(jīng)披露了一種制造具有這種多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜1的方法，該方法包括通過(guò)壓模機(jī)或者類似機(jī)器預(yù)先形成預(yù)定尺寸和預(yù)定形狀的第二振動(dòng)膜層5，以及，在形成第一振動(dòng)膜層3時(shí)，對(duì)如此形成的第二振動(dòng)膜層5進(jìn)行鑲嵌造型，從而將第二振動(dòng)膜層5與第一振動(dòng)膜層3結(jié)合在一起(例如，參見(jiàn)JP-A-2000-4496)。
順便提及，當(dāng)具有類似特性的材料用作第一振動(dòng)膜層3和第二振動(dòng)膜層5的材料時(shí)，當(dāng)已注入到注模中的第一振動(dòng)膜層3從熔融狀態(tài)開(kāi)始固化時(shí)，這些材料被熔合成一體，因此，能夠獲得高的粘合強(qiáng)度。然而，在由具有類似特性的材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)中，不可能充分實(shí)現(xiàn)各種材料彼此相互彌補(bǔ)缺點(diǎn)的最初目的。
另一方面，當(dāng)具有顯著特性差異的材料被用作第一振動(dòng)膜層3和第二振動(dòng)膜層5的材料時(shí)，需要使用粘合膜或者類似的粘合劑來(lái)確保振動(dòng)膜各層之間具有足夠的粘合強(qiáng)度。因此，必須另外進(jìn)行在將被插入到注?；蛘哳愃颇＞咧械牡诙駝?dòng)膜層5的表面上貼附粘合膜的過(guò)程，這樣會(huì)出現(xiàn)諸如使注模成型過(guò)程復(fù)雜、重量增加，以及成本增加的問(wèn)題。
本發(fā)明要解決的問(wèn)題包括例如上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的如下問(wèn)題。當(dāng)彼此層疊在一起的第一振動(dòng)膜層和第二振動(dòng)膜層的特性彼此有很大差別時(shí)，需要使用粘合膜或類似的粘合劑來(lái)確保各振動(dòng)膜層之間具有足夠的粘合強(qiáng)度。因此，就出現(xiàn)了諸如注模成型過(guò)程復(fù)雜、重量增加，以及成本增加的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種制造具有多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器的振動(dòng)膜的方法，該多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜包括第一振動(dòng)膜層和第二振動(dòng)膜層，所述第一振動(dòng)膜層由合成樹(shù)脂材料制成、并通過(guò)注模成型而模制成預(yù)定形狀，所述第二振動(dòng)膜層緊密接觸地層疊在第一振動(dòng)膜層上、并由不同于第一振動(dòng)膜層的材料制成，該方法包括將第二振動(dòng)膜層插入用于注模成型的模具中，該第二振動(dòng)膜層是由未成形的織布或織布構(gòu)成并預(yù)先模制成預(yù)定的振動(dòng)膜形狀；以及將用于模制成第一振動(dòng)膜層的合成樹(shù)脂材料注射到用于注模成型的模具中，從而形成與第二振動(dòng)膜層結(jié)合為一體的第一振動(dòng)膜層。


圖1是表示多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜配置的縱向剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法的一個(gè)實(shí)施方式中使用的注模成型機(jī)的配置示意框圖；圖3是圖2中所示的注模成型機(jī)中使用的注模處于打開(kāi)狀態(tài)的縱向剖視圖；圖4是沿圖3中箭頭A方向得到的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于振動(dòng)膜的第二振動(dòng)膜層的片材的說(shuō)明視圖；圖6是作為第二振動(dòng)膜層原材料的未成形的片材固定在圖3所示注模的一個(gè)半模上的狀態(tài)說(shuō)明視圖；圖7是沿圖6中箭頭B方向得到的視圖；圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中未成形的片材形成預(yù)定形狀過(guò)程的剖視圖；圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中形成第一振動(dòng)膜層的合成樹(shù)脂被注射到注模中的初始狀態(tài)的剖視圖；圖10A到10C是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的注射發(fā)泡成型流程的說(shuō)明視圖；圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式中注射到注模的合成樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)在發(fā)泡前狀態(tài)和發(fā)泡后狀態(tài)之間的變化的說(shuō)明視圖；圖12是通過(guò)圖10中所示的注射發(fā)泡成型形成的模制產(chǎn)品的縱向剖視圖；圖13是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的制造方法制造的試驗(yàn)產(chǎn)品，和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造方法制造的傳統(tǒng)產(chǎn)品的不同特性值的測(cè)量結(jié)果的說(shuō)明視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式制造方法制造的試驗(yàn)產(chǎn)品和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造方法制造的傳統(tǒng)產(chǎn)品的楊氏模量值的比較圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式制造方法制造的試驗(yàn)產(chǎn)品和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造方法制造的傳統(tǒng)產(chǎn)品的比模量值的比較圖；以及圖16A到16F是表示根據(jù)本發(fā)明制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法的實(shí)施方式中，利用已經(jīng)形成的、預(yù)先插入到注模內(nèi)的兩片第二振動(dòng)膜層來(lái)執(zhí)行注射發(fā)泡成型過(guò)程的流程說(shuō)明視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法的一個(gè)實(shí)施方式中使用的注模成型機(jī)的配置示意框圖。
圖2所示的注模成型機(jī)6的注模11是用于制造圖1所示的電聲換能器振動(dòng)膜1的模具。注模11包括陽(yáng)模13和陰模15，所述陽(yáng)模13具有沿著電聲換能器振動(dòng)膜1表面輪廓的圓錐形凸起部分13a，所述陰模15具有與圓錐形凸起部分13a相對(duì)應(yīng)的圓錐形凹陷部分15a。
在本實(shí)施方式中，陽(yáng)模13的作用是被可動(dòng)壓板12保持的可動(dòng)模具，陰模15的作用是被固定壓板14保持的固定模具。
陽(yáng)模13和陰模15之間的合模壓力由合模壓缸8控制，該合模壓缸8由合模壓力控制部分7控制。
在陰模15的中央?yún)^(qū)域形成噴嘴(澆口)25以便貫穿該中央?yún)^(qū)域，通過(guò)噴嘴(澆口)25來(lái)注射合成樹(shù)脂。注射單元9的注射噴嘴插入到澆口25中。該注射單元9是用于注射樹(shù)脂混合物的設(shè)備，所述樹(shù)脂混合物是通過(guò)將用作基材的、諸如PP(聚丙烯)的烯烴樹(shù)脂與發(fā)泡劑和有機(jī)或無(wú)機(jī)填充料混合而獲得的。根據(jù)注射過(guò)程控制部分10所控制的注射條件來(lái)控制注射單元9。此外，模制過(guò)程中的數(shù)據(jù)從注射單元9側(cè)輸出。合模壓力控制部分7，根據(jù)這樣輸出的數(shù)據(jù)、可動(dòng)壓板12和固定壓板14之間距離的數(shù)據(jù)等等來(lái)控制模具的合模壓力。
在本實(shí)施方式中，如圖3所示，陽(yáng)模13包括四個(gè)片材定位銷17和片材壓緊單元19。每個(gè)片材定位銷17末端的針17a穿透片材的周邊部分，這樣可將片材固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，所述片材將在后面描述。片材壓緊單元19擠壓由片材定位銷17定位的片材的表面，因此可防止該片材發(fā)生起皺。
如圖3所示，片材定位銷17垂直地設(shè)置在與陰模15相向的陽(yáng)模13的鄰接面的四角上。
在與陽(yáng)模相向的陰模15的鄰接面上，形成插入片材定位銷17的間隙孔21，以避免在合模時(shí)片材定位銷17與陰模15干涉。
如圖3所示，片材壓緊單元19是圓筒形狀，它的中心軸與圓錐形凸起部分13a的中心軸重合。片材壓緊單元19通過(guò)設(shè)置在陽(yáng)模13中的導(dǎo)向孔13b而滑動(dòng)地支撐在陰模15上，以及通過(guò)設(shè)置在導(dǎo)向孔13b后端的張緊部件(彈簧)23而壓向陰模15。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)將圖5中所示的片狀材料31形成預(yù)定的振動(dòng)膜形狀來(lái)構(gòu)造第二振動(dòng)膜層5。在本實(shí)施方式中，如圖5所示，片狀材料31是一種織布，其中，構(gòu)成經(jīng)紗41和緯紗42的兩種纖維通過(guò)雙軸編織(平紋編織)方法來(lái)編織。
此外，在本實(shí)施方式中，片狀材料31是用芳族聚酰胺纖維分別作為纖維41和42來(lái)編織的芳族聚酰胺纖維織布。更具體地說(shuō)，是由DUPONT-TORAY CO.，LTD制造的凱夫拉爾(Kevlar)K144的織布(經(jīng)紗和緯紗的重量為400旦尼爾，屬于平紋編織，其中經(jīng)紗和緯紗分別由30根細(xì)絲構(gòu)成)。
然而，構(gòu)成片狀材料31的織布并不局限于芳族聚酰胺纖維織布。例如，可以采用碳纖維的織布，或是任何各種已知纖維的織布。
此外，織布的編織結(jié)構(gòu)并不局限于平紋編織。
接下來(lái)，描述使由織布制成的片狀材料31形成預(yù)定的振動(dòng)膜形狀的方法。
首先，如圖6所示，在注模11的各個(gè)半模13和15處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，將未成形的片狀材料31(作為第二振動(dòng)膜層的原材料)固定在模具13的片材定位銷17上。
其次，執(zhí)行預(yù)成形過(guò)程。如圖8所示，在預(yù)成形過(guò)程中，通過(guò)使注模11合模，將片狀材料31保持在圓錐形凸起部分13a和圓錐形凹陷部分15a之間。結(jié)果，片狀材料31被賦予了預(yù)定的振動(dòng)膜形狀。
再其次，進(jìn)行注模成型過(guò)程以形成第一振動(dòng)膜層3。同時(shí)，如圖9所示，注模成型可以如下方式進(jìn)行。陽(yáng)模13自圖8所示的合模狀態(tài)、沿兩個(gè)半模彼此分開(kāi)的方向移動(dòng)預(yù)定距離，這樣形成便于樹(shù)脂流動(dòng)的模具間隙S。于是，在注射的過(guò)程中，增加了再次使模具間隙S閉合的過(guò)程。
接著，參考圖10A至10C描述用于使第一振動(dòng)膜層3發(fā)泡的注射發(fā)泡成型過(guò)程。
首先，注模成型機(jī)6的合模機(jī)構(gòu)將注模11的陽(yáng)模13和陰模15之間的間隙調(diào)整到圖9所示的注模成型狀態(tài)。其后，如圖10A所示，由注射單元9注入樹(shù)脂混合物，所述樹(shù)脂混合物是由PP(聚丙烯)與發(fā)泡劑和有機(jī)或無(wú)機(jī)填充料混合而成的。
此時(shí)，將注射單元9中樹(shù)脂混合物的溫度保持在大約230℃。另外，將注模11模腔表面的溫度保持在大約90℃。此外，合模壓缸8(由合模壓力控制部分7控制)將合模壓力保持在大約100t。再者，由注模11的陽(yáng)模13和陰模15形成的模腔的厚度一般設(shè)定為大約0.2mm。
此時(shí)，如圖10B所示，填充到陽(yáng)模13和陰模15之間的模腔中的樹(shù)脂混合物從與注模11或與第二振動(dòng)膜層5接觸的部分開(kāi)始固化。這樣固化的外表面層形成了如圖11所示的表皮層3a。由注射單元9的螺桿擠出樹(shù)脂混合物而產(chǎn)生的壓力以及來(lái)自陽(yáng)模13和陰模15的合模壓力均施加到樹(shù)脂混合物中仍然熔融的部分。因而，發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體被壓縮，由此在抑制了發(fā)泡的同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行固化。
接著，如圖10C所示，緊隨樹(shù)脂混合物注入完成之后，并且在熔融部分中的發(fā)泡劑的發(fā)泡壓力依然足以使周圍的表皮層(已固化部分)3a膨脹的同時(shí)，合模壓缸8(在合模壓力控制部分7的控制下)所施加的合模壓力瞬間下降到大約0t。結(jié)果，在周圍樹(shù)脂膨脹的同時(shí)，已被壓縮的熔融部分發(fā)泡劑所分解的氣體也在膨脹，從而開(kāi)始發(fā)泡。因而，如圖11所示，形成夾在表皮層3a之間的發(fā)泡層3b。
下面，將描述打開(kāi)陽(yáng)模13的時(shí)機(jī)。如果在注射樹(shù)脂完成之前打開(kāi)模具，則過(guò)多的樹(shù)脂混合物會(huì)注射到陽(yáng)模13和陰模15之間的模腔中，因而會(huì)不合乎需要地增加產(chǎn)品的重量。反之，如果打開(kāi)模具的時(shí)機(jī)太遲，則會(huì)過(guò)度地進(jìn)行樹(shù)脂的固化，這樣樹(shù)脂被完全固化而發(fā)泡劑仍然不能發(fā)泡。因此，優(yōu)選的是在注射開(kāi)始后0.3到0.4秒鐘的時(shí)候打開(kāi)模具。不過(guò)，也可以根據(jù)諸如樹(shù)脂混合物的溫度、注模11的溫度、產(chǎn)品厚度、發(fā)泡劑的添加量等類似的條件來(lái)改變上述的要求。
注模11被高速地打開(kāi)大約0.1mm到1.5mm的距離，即在0.04到0.05秒鐘時(shí)間內(nèi)打開(kāi)。因此，對(duì)壓板打開(kāi)力和壓板夾持壓力進(jìn)行控制，以便以大約0.0020mm/ms到0.0375mm/ms的速度打開(kāi)注模11。大約0.001mm/ms或更快的速度足以模制薄型的發(fā)泡成型振動(dòng)膜。
下面，將描述本實(shí)施方式中采用的注模成型機(jī)6和發(fā)泡劑的具體例子。PP(聚丙烯)由添加了7％碳纖維的MA06(由三菱化學(xué)株式會(huì)社(Mitsubishi Chemical Corporation)制造)組成。發(fā)泡劑由EE-205(由永和化成株式會(huì)社(Eiwa Chemical Ind.Co.Ltd.)制造)組成，并且按0.1重量份來(lái)添加。Ultra 220(由住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社(Sumitomo Heavy Industries，Ltd.)制造)被用作注模成型機(jī)6。
圖12顯示在注射發(fā)泡成型過(guò)程完成后，從打開(kāi)的注模11中取出的模制產(chǎn)品35。
通過(guò)從模制產(chǎn)品35中除去不需要的部分(例如澆口殘痕)，可以獲得多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜，其中，如圖1所示，第二振動(dòng)膜層5緊密接觸地層疊在第一振動(dòng)膜層3上。
在上面所描述的制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法中，插入到注模內(nèi)的第二振動(dòng)膜層5是織布。因此，由于用來(lái)形成第一振動(dòng)膜層3、并且在鑲嵌造型時(shí)填充到模具中的合成樹(shù)脂材料26使構(gòu)成織布的纖維空隙飽和，因此，無(wú)需使用粘合膜或類似粘合劑就能夠獲得極高的粘合強(qiáng)度。
更具體地說(shuō)，即使第一振動(dòng)膜層3與層疊的第二振動(dòng)膜層5的特性有很大差別，也能夠確保振動(dòng)膜層3和5之間有足夠的粘合強(qiáng)度，即使是在鑲嵌造型期間，也無(wú)需試圖通過(guò)使用粘合膜或類似粘合劑來(lái)增加粘合強(qiáng)度。
因此，在將要插入到注模11中的第二振動(dòng)膜層5的表面上貼附粘合膜的過(guò)程或類似的過(guò)程被略去，從而簡(jiǎn)化了注射發(fā)泡成型的過(guò)程，節(jié)省了制造成本。另外，增大了選擇振動(dòng)膜層3和5各自所使用材料的自由度，從而能夠充分利用由不同類型材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)振動(dòng)膜的優(yōu)點(diǎn)。
在本實(shí)施方式的設(shè)置中，以高粘合強(qiáng)度被層疊并結(jié)合為一體的不同類型的材料，彌補(bǔ)了各自的缺點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)膜重量的減少和剛性的增加。
為了驗(yàn)證本實(shí)施方式的操作和效果，發(fā)明人對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的振動(dòng)膜試驗(yàn)產(chǎn)品A1、A2，以及包括使用普遍的紙制振動(dòng)膜作為第二振動(dòng)膜層5的傳統(tǒng)振動(dòng)膜產(chǎn)品G1，分別就它們的厚度、密度、楊氏模量、內(nèi)部損耗以及比模量進(jìn)行測(cè)量和比較。圖13顯示了該測(cè)量結(jié)果。
使用指定的注入樹(shù)脂材料，以便在注射發(fā)泡成型過(guò)程中(在該期間內(nèi)，形成了第一振動(dòng)膜層3)用苯酚來(lái)使構(gòu)成第二振動(dòng)膜層5的織布飽和，從而獲得試驗(yàn)產(chǎn)品A1。使用指定的注入樹(shù)脂材料，以便在注射發(fā)泡成型過(guò)程中(在該期間，形成第一振動(dòng)膜層3)用密胺來(lái)使構(gòu)成第二振動(dòng)膜層5的織布飽和，從而獲得試驗(yàn)產(chǎn)品A2。
圖14顯示了根據(jù)圖13所示的測(cè)量結(jié)果，試驗(yàn)產(chǎn)品A1和傳統(tǒng)產(chǎn)品G1的楊氏模量之間的對(duì)比。圖15顯示了根據(jù)同樣的測(cè)量結(jié)果，試驗(yàn)產(chǎn)品A1和傳統(tǒng)產(chǎn)品G1的比模量之間的比較。
如圖13到15所示，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)特性的改善，即與傳統(tǒng)產(chǎn)品G1相比，試驗(yàn)產(chǎn)品A1和A2具有更高的比模量，也能更容易地確保較大的最大功率輸入。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式中描述的制造方法，通過(guò)鑲嵌造型而與第二振動(dòng)膜層5結(jié)合為一體的第一振動(dòng)膜層3具有分層結(jié)構(gòu)，其中含有因注射發(fā)泡成型而產(chǎn)生的氣泡。即使當(dāng)填充到模具中的樹(shù)脂的量保持恒定時(shí)，通過(guò)注射發(fā)泡成型形成的第一振動(dòng)膜層3隨著膨脹比率的增加，其比重減小、厚度增加。因此，提高了振動(dòng)膜的剛性。
所以，通過(guò)在注射發(fā)泡成型時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)膨脹比率，而無(wú)需在鑲嵌造型時(shí)增加形成第一振動(dòng)膜層3的樹(shù)脂填充量，就能夠確保第一振動(dòng)膜層3具有足夠的剛性。為此，可以容易地得到重量輕和剛性高的振動(dòng)膜，所述振動(dòng)膜是再現(xiàn)全部頻率范圍所要求的。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，第二振動(dòng)膜層5的模制過(guò)程并不是由專用的壓力成形機(jī)或類似的機(jī)器來(lái)進(jìn)行的，而是通過(guò)注模11(用于制造第一振動(dòng)膜層3)的兩個(gè)半模之間的擠壓來(lái)進(jìn)行的，隨后進(jìn)行用于制造第一振動(dòng)膜層3的注模成型過(guò)程。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的制造方法相比，減少了制造過(guò)程，其中，現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中，第二振動(dòng)膜層5獨(dú)立地在另一條生產(chǎn)線上形成。因此，采用本方法能夠節(jié)省成本。
如上面所述，未成形的片狀材料31通過(guò)注模11的合模，而經(jīng)過(guò)預(yù)成形以形成預(yù)定的形狀，并且在此之后，通過(guò)在注模成型時(shí)所施加的樹(shù)脂壓力和熱量，來(lái)精確地壓制形成為模具的模腔形狀。因此，在如此模制的第一振動(dòng)膜層3和第二振動(dòng)膜層5之間不會(huì)發(fā)生由諸如尺寸誤差等引起的不良粘結(jié)等問(wèn)題。
因此，在第一振動(dòng)膜層3與第二振動(dòng)膜層5層疊面的整個(gè)區(qū)域能夠獲得均勻地、緊密地接觸。振動(dòng)膜層之間粘合的均等性確保了振動(dòng)膜在整個(gè)區(qū)域內(nèi)特性的均等。結(jié)果，在振動(dòng)膜整個(gè)區(qū)域，能夠確保由于不同類型的材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)而提高了的特性，這樣能夠穩(wěn)定地提高聲音吸收特性。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法，可以在片材定位銷17和片材壓緊單元19對(duì)片狀材料31施加適當(dāng)張力的狀態(tài)下執(zhí)行合模，所述片狀材料31被固定到半模13的鄰接面上，以防止該片狀材料31出現(xiàn)皺褶。因此，在預(yù)成形過(guò)程期間，能夠抑制片材的不良成型，由此能夠順利地進(jìn)行預(yù)成形過(guò)程。
再者，根據(jù)本實(shí)施方式的制造方法，在預(yù)成形過(guò)程的合模之后，半模13在使兩個(gè)半模彼此分離的方向上移動(dòng)預(yù)定的距離，從而形成間隙S，以便合成樹(shù)脂材料26在被注入時(shí)能夠順利地流入。結(jié)果，能夠降低流動(dòng)應(yīng)力，這樣能夠防止通過(guò)合模而使預(yù)成形的片材出現(xiàn)位移褶皺、變形和其他類似的問(wèn)題。
同時(shí)，上述實(shí)施方式已經(jīng)描述了制造具有圓錐形狀的電聲換能器振動(dòng)膜1這樣的情況。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于制造多層結(jié)構(gòu)的圓頂型振動(dòng)膜。
同時(shí)，上述的實(shí)施方式中假定第二振動(dòng)膜層5是這樣形成的，即通過(guò)注模11的合模來(lái)將未成形的片狀材料31壓制成形為預(yù)定的振動(dòng)膜形狀。此外，第二振動(dòng)膜層5也可以按如下方式形成。即，第二振動(dòng)膜層5是通過(guò)另外一個(gè)成形機(jī)或類似的機(jī)器預(yù)先形成的，然后將這樣形成的第二振動(dòng)膜層5插入到注模11中、來(lái)進(jìn)行注射發(fā)泡成型。
另外，上述本實(shí)施方式中已經(jīng)描述了雙層結(jié)構(gòu)(該雙層結(jié)構(gòu)是第二振動(dòng)膜層5層疊在第一振動(dòng)膜層3的一個(gè)表面上而構(gòu)成的)的振動(dòng)膜。然而，本發(fā)明中電聲換能器的振動(dòng)膜也可以是三層結(jié)構(gòu)，該三層結(jié)構(gòu)是第二振動(dòng)膜層5層疊在第一振動(dòng)膜層3的兩個(gè)表面的每一個(gè)面上而構(gòu)成的。
圖16A到16F是表示將兩片預(yù)先形成的第二振動(dòng)膜層5插入到注模11中，來(lái)進(jìn)行注射發(fā)泡成型過(guò)程的流程視圖。
首先，如圖16A所示，陽(yáng)模13和陰模15被設(shè)定為打開(kāi)狀態(tài)。如圖16B所示，將預(yù)先形成的第二振動(dòng)膜層5分別固定在模具13和模具15各自的表面上?？梢酝ㄟ^(guò)真空吸引方式，而不是通過(guò)如上述實(shí)施方式中所述的片材定位銷17和片材壓緊單元19的方式，來(lái)將第二振動(dòng)膜層5分別固定在模具13和模具15上。
接著，如圖16C所示，模具一旦被合模之后，如圖16D所示，調(diào)整模具13和模具15之間的間隙，并利用樹(shù)脂混合物32填充該間隙，所述樹(shù)脂混合物32通過(guò)將諸如用作基材的PP(聚丙烯)的烯烴樹(shù)脂與發(fā)泡劑和有機(jī)或無(wú)機(jī)填充料混合而獲得的。如圖16E所示，在填充該樹(shù)脂混合物32時(shí)，通過(guò)驅(qū)使壓力單元來(lái)使填充的樹(shù)脂混合物32均勻地分布在模腔內(nèi)，以便輕微地使兩個(gè)半模13和15合模。此后，將模具13和15打開(kāi)到適當(dāng)程度，以便誘發(fā)填充樹(shù)脂中未固化的層發(fā)泡。
如圖16F所示，當(dāng)注射發(fā)泡成型過(guò)程完成后，打開(kāi)兩個(gè)半模13和15，這樣就能夠獲得多層結(jié)構(gòu)的振動(dòng)膜61，其中，第二振動(dòng)膜層5一體地層疊在發(fā)泡樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的第一振動(dòng)膜層3的每一側(cè)面上。
如上詳細(xì)描述的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造電聲換能器振動(dòng)膜的方法是制造多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜的方法，其中，該多層結(jié)構(gòu)包括由合成樹(shù)脂制成、并通過(guò)注模成型而模制成預(yù)定形狀的第一振動(dòng)膜層3，以及緊密接觸地層疊在該第一振動(dòng)膜層3上、并由不同于第一振動(dòng)膜層3的材料制成的第二振動(dòng)膜層5(表皮層)。該方法包括將第二振動(dòng)膜層5插入到用于注模成型的模具中，該第二振動(dòng)膜層5通過(guò)形成織布來(lái)構(gòu)造、并且預(yù)先成型為預(yù)定振動(dòng)膜形狀，以及將形成第一振動(dòng)膜層的合成樹(shù)脂材料注入到注模內(nèi)，從而形成與第二振動(dòng)膜層5結(jié)合為一體的第一振動(dòng)膜層3。
這樣，插入到注模內(nèi)的第二振動(dòng)膜層5是由織布制成的。因此，由于形成第一振動(dòng)膜層3的、并且在鑲嵌造型時(shí)填充到模具中的合成樹(shù)脂材料使構(gòu)成織布的纖維空隙飽和，因此，無(wú)需使用粘合膜或類似粘合劑就能夠獲得極高的粘合強(qiáng)度。
更具體地說(shuō)，即使第一振動(dòng)膜層5與層疊的第二振動(dòng)膜層3的特性有很大差別，也能夠確保振動(dòng)膜層之間有足夠的粘合強(qiáng)度，即使是在鑲嵌造型期間，也無(wú)需試圖通過(guò)使用粘合膜或類似粘合劑來(lái)增加粘合強(qiáng)度。
因此，在將要插入到注模中的第二振動(dòng)膜層5的表面上貼附粘合膜的過(guò)程或類似的過(guò)程被略去，從而簡(jiǎn)化了注模成型的過(guò)程，節(jié)省了制造成本。另外，增大了選擇振動(dòng)膜層各自所使用材料的自由度，從而能夠充分利用由不同類型材料構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)振動(dòng)膜的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種制造具有多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器的振動(dòng)膜的方法，該多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜包括第一振動(dòng)膜層和第二振動(dòng)膜層，所述第一振動(dòng)膜層由合成樹(shù)脂材料制成、并通過(guò)注模成型而模制成預(yù)定形狀，所述第二振動(dòng)膜層緊密接觸地層疊在第一振動(dòng)膜層上、并由不同于第一振動(dòng)膜層的材料制成，該方法包括將第二振動(dòng)膜層插入用于注模成型的模具中，該第二振動(dòng)膜層是由未成形的織布或預(yù)先模制成預(yù)定的振動(dòng)膜形狀的織布制成；以及將用于模制成第一振動(dòng)膜層的合成樹(shù)脂材料注射到用于注模成型的模具中，從而形成與第二振動(dòng)膜層結(jié)合為一體的第一振動(dòng)膜層。
全文摘要
一種制造具有多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器的振動(dòng)膜的方法，該多層結(jié)構(gòu)的電聲換能器振動(dòng)膜包括第一振動(dòng)膜層和第二振動(dòng)膜層，所述第一振動(dòng)膜層由合成樹(shù)脂材料制成、并通過(guò)注模成型而模制成預(yù)定形狀，所述第二振動(dòng)膜層緊密接觸地層疊在第一振動(dòng)膜層上、并由不同于第一振動(dòng)膜層的材料制成，該方法包括將第二振動(dòng)膜層插入用于注模成型的模具中，該第二振動(dòng)膜層是由未成形的織布或預(yù)先模制成預(yù)定的振動(dòng)膜形狀的織布制成；以及將用于模制成第一振動(dòng)膜層的合成樹(shù)脂材料注射到用于注模成型的模具中，從而形成與第二振動(dòng)膜層結(jié)合為一體的第一振動(dòng)膜層。
文檔編號(hào)H04R7/02GK1697569SQ20051006934
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者高山浩治, 佐藤政敏, 早坂伸一, 小林博之 申請(qǐng)人:先鋒株式會(huì)社, 東北先鋒株式會(huì)社