专利名称：扬声器振动片的生产设备、使用其的扬声器振动片的制造方法以及扬声器振动片的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用在各种音像设备中的扬声器用振动片，特别是涉及树脂制成的扬声器振动片的生产设备以及扬声器振动片的制造方法。
背景技术：
扬声器振动片原来是使用纸、金属、树脂等，根据各种材料所具有的特征和用途来进行适宜的选定。其中由于其小型量轻和低价的特点，使用树脂振动片的情况较多。
图8为该种现有的使用树脂的扬声器用振动片的截面图。该振动片87在中心具有用于结合镶嵌的没有图示出的音圈的孔，在其周缘上具有作为将该振动片87与没有图示出的框体相结合的结合部的边缘部89的结构，为其最一般的构成。
进而，使用这样树脂的扬声器的制造方法，根据比较的口径较大厚度较厚的射出成形方式制造。也可以对应射出成形方式精度较高，复杂的形状，而厚度较薄振动片难以形成，且必须需要较长的成形时间，具有生产性较差的课题。
从而，一般口径较小厚度较薄的振动片，使用树脂薄膜以模具成形的方法。使用模具成形树脂薄膜的方法为使用进行用于将树脂薄膜成形为特定的振动片形状的加工的雌雄一对的模具方式，和使用进行用于将树脂薄膜成形为特定的振动片形状的加工的一个模具进行气压成形或真空成形的方式。
并且，最近的市场要求加强低费用、高生产性的要求，在这样的特别是小型扬声器振动片的制造方法中，使用雌雄一对的模具进行压模的方式，或使用一个模具进行气压成形或真空成形方式为主流的。其中，与使用雌雄一对的模具进行压模的方式相比，使用一个模具进行气压成形或真空成形的方式具有较低的费用和较高的生产性的优点。从而，使用树脂薄膜的扬声器振动片的制造方法中，说后者为主流也不言过其实。
图9为表示使用一个模具进行气压成形的现有的扬声器振动片的制造方法的制造工艺图。
且图10为表示现有的扬声器振动片的生产设备300的方框图。
如图10所示的，现有的生产设备包含有将振动片形成为特定形状的模具8和作为压缩空气喷出机的喷出阀5。
详细地说明，现有的生产设备300具有升压装置1、供给空气2、增压机3、压力控制阀4、喷出阀5、供给空气6、台面7、模具8、加热器9、温度感应器10、加热块11、压力感应器12。
使用该生产设备300，事先作为振动片材料所准备的片状薄膜材料S911投入到台面7上(S902)。使用预先所加热的模具(S901)，在薄膜施加温度，同时通过台面7和模具8进行合模(S903)，通过由空气压施加一定的压力(A904)沿着模具8成形。
随后，通过模具冷却(S905)，在成形物的温度下降，形状稳定的时候开模(S906)，通过从模具8在脱模取出振动片成形品(S907)。
之后，通过冲压模具对振动片外形进行冲压加工，得到振动片。
并且，在通过空气压加压的情况时，在一定时间内不变地加上0.8MPa以下的压力，沿着模具成形。
并且，涉及该申请发明的现有技术有例如特开昭55-162696号公报，或特公平7-101953号公报等。
但是，使用上述一个模具进行气压成形的现有的扬声器振动片的制造方法具有如下的问题。即，为了成形预先准备的片状薄膜材料，较难得出复杂的形状和精度。而且，为了避免变形、形状不正、尺寸不合等的发生，必要对成形时间和成形温度进行严格的管理。
并且，为了确保复杂的形状或精度，进一步确保形状的稳定性，必要在气压成形时提高空气的压力，使其不向模具方向上浮，而使其维持一定时间的加热。然而空气的压力上升后，在材料较薄的情况下，为了在Tg(玻璃转化点)附近急剧地软化薄膜，会弄破薄膜材料。
而且，即使在成形之后，其成形较为顺利的情况下，复杂的形状或较深的形状部分，通过产生弹性变形回复会引起形状变形，有返回与最初的薄片形状较接近的状态的倾向。
发明内容
本发明为了解决上述课题，提供了一种扬声器用振动片，即使是复杂形状的振动片，也不会产生破裂等的问题。能够形成较好的精度，可以达到作为扬声器的性能的提高和良好的生产性两方面的优点的目的。
为了解决上述的问题，本发明的扬声器振动片的生产设备以及使用其的扬声器用振动片的制造方法为在通过气压成形的薄膜进行成形得到振动片的扬声器用振动片的生产设备中，将片状的薄膜材料沿着模具成形时，多阶段地控制压缩空气的压力和流量来进行成形。
通过使用根据以上的发明的生产设备制造扬声器用振动片，对气压成形时的压缩空气的压力和流量进行阶段地控制而成形出片状的薄膜材料，由此即使是复杂的振动片形状也能够成形出较好的精度。
图1为表示本发明一个实施方式的振动片的生产设备的方框图。
图2为本发明一个实施方式的振动片的制造工序图。
图3为本发明另一实施方式的振动片的制造工序图。
图4为本发明的一个实施方式的振动片的截面图。
图5为本发明的一个实施方式的扬声器的截面图。
图6为本发明的一个实施方式的电子设备的要部截面图。
图7为本发明一个实施方式的装置的截面图。
图8为现有的振动片的截面图。
图9为现有的振动片的制造工序图。
图10为表示现有的振动片的生产设备的方框图。
附图标记的说明1升压装置 2供给空气 3增压机 4压力控制阀 5喷出阀 6供给空气 7台面 8模具 9加热器 10温度感应器 11加热块 12压力感应器 13多阶段加压控制装置 17振动片 51磁铁 52上部盘 53磁轭 54磁回路 55磁通道 56框架 57振动片 58音圈 30扬声器 40电子电路60显示模块 70外装框体 80便携电话 90汽车。
具体实施例方式
本发明涉及在将薄片状的薄膜材料沿着磨具成形时，通过使用具有本发明的多阶段加压控制装置的生产设备，阶段地控制加压工序并成形扬声器用振动片的制造方法。根据本发明的制造方法，即使是复杂的振动片的形状，也能够进行精度较好的成形。
这里，多阶段加压控制装置为多阶段地控制压缩空气的压力和流量所获得的装置。所谓多阶段的控制方法并不限定为阶段地顺序增高的方法，顺序下的方法，高低反复操作能够自由地设定，该控制模式对应于成形材料的特性设定最适宜的模式(pattem)。并且，以下的说明以最一般的阶段性控制为中心进行说明。
根据本发明的制造方法，能够在不破坏薄片状的薄膜材料的同时，可以实现振动片的尺寸或形状的稳定性、品质或可靠性的提高。另外，使用这些振动片的扬声器能实现改善音压频率特性或偏移特性等的诸多特性。另外，能够将振动片材料的厚度设置得较薄，因而能作为小型化或高音化扬声器的振动片。
而且，根据本发明的生产设备，能够对应于使用的薄膜材料的物理性质或成形性，较细致地控制压缩空气的压力和流量，在可以不勉强成形的同时能够使得残留应力降低。由此，能够在薄片状的薄膜材料不会破损的同时，使得返回原来薄膜形状的弹性变形回复力减低，能够实现提高振动片的大小和形状的稳定性、品质和信赖性。
根据本发明，能够提供实现性能和品质提高的优点的扬声器用振动片或扬声器，进一步提供搭载该扬声器的电子设备或装置，其具有较大的工业价值。
以下，根据图1至图7说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
首先，说明本发明的生产设备。
图1为表示本发明的实施方式1的扬声器用振动片的生产设备100的方框图。且对于与现有设备具有同一功能的元件使用相同的符号。
如图1所示的，生产设备100的结构包含形成特定形状的振动片17的模具8、为压缩空气的喷出机的喷出阀5和多阶段加压控制装置13。
生产设备100与现有的生产设备300的不同点在于设置用于控制压缩空气的压力的多阶段加压控制装置13。
本实施方式的制造设备100具有升压装置1、供给空气2、增压机3、压力控制阀4、喷出阀5、供给空气6、台面7、模具8、加热器9、温度感应器10、加热块11、压力感应器12，以及控制压缩空气的压力得出的多阶段加压控制装置13。
根据现有的技术，设置了压力控制阀，可以进行压力的设定，而在压缩空气的注入中通常不能够施加一定的压力。
对此，本发明的实施方式1的生产设备100，通过具有多阶段加压控制装置13，能够在压缩空气的注入中任意地设定该压缩空气的压力。即，可以对压力和加压时间进行自由地调整。
其次，对于使用实施方式1的生产设备100的扬声器用振动片的制造方法，根据图2进行说明。
在步骤S211，事先准备作为振动片材料的薄片状的薄膜材料。
在步骤S201，使用温度感应器10进行监测，以特定的温度加热模具8和加热块11。
在步骤S202，生产设备100将所准备的薄片状薄膜材料放在台面7上。
在步骤S203，加热模具，在加热薄膜材料的状态下，通过7台面7和模具8进行合模。
在步骤S204～S206，使用供给空气6的空气压，加上阶段性的压力，沿着模具8进行成形。在加压时，由压力感应器12进行监测，保持各个阶段合适的压力。
在步骤S207，冷却模具8。
在步骤S208，用温度感应器10对温度进行监测冷却模具8，在所成形的薄膜形状稳定的时候进行开模。
在步骤S209，从模具8离模，取出振动片成形品。
之后，去掉模具，对振动片的外形进行削切加工得到振动片17。
这里，通过空气压施加压力的方法，是相对一边保持现有的压缩空气的压力，一边进行加压，本实施方式1的制造方法阶段地控制压缩空气的压力而成形。
即，注入一次压缩空气(S204)，随后注入使得压力变化的二次压缩空气(S205)，进一步注入使得压力变化的三次压缩空气(S206)，这样分层多阶段地控制压缩空气的压力进行成形。
之后，通过模具的冷却，成形物的温度下降，在形状稳定的时刻开模，取出从模具8离模而成形的振动片，去掉模具，对振动片的外形进行削切加工得到最终的振动片17。
这里，使得压缩空气的压力变化的办法，例如，在施加急激的压力容易产生材料破裂的材料或者为较薄的材料的情况下，以低压注入一次压缩空气，随后以中压注入二次压缩空气，进一步以高压注入三次压缩空气，顺序地提高其压力进行阶段地控制是有效的。
由此，控制多阶段施加的压缩空气的压力，一边慢慢延长容易产生破裂的材料或较薄的材料一边进行成形，可以使得提供给材料的负荷降低而成形，能够防止材料的破裂。
另外，即使是复杂的振动片形状，不依赖于射出成形或雌雄按压模具的成形也可以有较好精度的成形。
且在该情况下，将压缩空气的温度控制与压缩空气的压力相连动，同时，设定在成形的材料最适宜的温度上，这样是较为有效的，可以实施进一步高精度的成形。
且如图3所示，在气压成形之前，通过设置加热薄膜成形的步骤S221，能够进一步将材料温度设定在最适宜的值。其结果是，防止了材料的破裂，即使是较复杂的振动片或较深的振动片的形状，也能够以较好的精度成形，也可以使得形状的稳定性得到提高。
该薄膜加热装置，通过模具加热的手段，即，通过加热模具的加热器，使用使得薄膜材料的温度上升的方式获得。而且，事先设置预加热设备，也可以使用红外线加热装置、热风加热装置等，使用直接加热薄膜材料的方式也是可以的。
通过具有薄膜加热装置，即使是复杂的振动片形状，也能够进一步良好地成形，能够使得片状的薄膜材料不会破裂，同时还能够实现振动片的尺寸、形状的稳定性、品质和可靠性的提高。
对于上述的实施方式，说明了将压缩空气的压力以三阶段顺序升高的制造方法，而并不限定在该实施方式中，将压缩空气的压力为两阶段以上就是有效的。
而且，对于压缩空气的压力的多阶段控制方法，并不限定在阶段性顺序升高的方法，顺序下降的方法、或升高降低反复操作的方法可以自由地设定，对于该控制模式，是对应于所成形材料的特性，希望设定的最适合的模式。
(实施方式2)其次，对于通过本发明的多阶段加压装置13，将压缩空气的流量进行阶段性的控制而成形的方法，使用实施方式2进行说明。而且因为与实施方式1相同的步骤较多，使用图1和图2进行说明。
实施方式2的制造方法，也是具有与前述的将压缩空气的压力阶段性地进行控制而成形的方法同样的效果。其特征是使用多阶段加压控制装置13，取代将压力进行多阶段的控制，对压缩空气的流量进行多阶段的控制。换言之，在一定的压力下，使得加压时间变化来进行控制的制造方法。
实施方式2的生产设备100为，使用多阶段加压控制装置13，阶段地进行流量控制手段的生产设备。
按照实施方式1的制造方法，在步骤S204～S206的步骤，分别注入不同压力的压缩空气。对此，按照实施方式2的制造方法，在步骤S204～S206步骤，分别注入不同流量的压缩空气。对流量的控制，在特定的压力中改变保持的时间，由此，在各个步骤S204～S206，分别在不同的时间施加上特定的压力。
并且，也可以有驱动压力控制手段和流量控制手段两部分，精细地控制生产设备。
如实施方式1和2的说明，通过使用本发明的生产设备100，对应于加工对象的薄膜材料的物理特性和成形性，对压缩空气的压力和流量进行细致的控制。其结果是，即使是较薄的薄膜也可以无条件地成形，同时还能够降低残留应力。
而且，在能够不使得片状的薄膜材料破裂的同时，使得其返回原始片状的弹性变形回复力降低，能够实现振动片的尺寸和形状稳定性、品质和信赖性的提高。
而且，配合所成形材料的特性、物理特性以及制造方法的形态和性能，来控制压缩空气的流量，或者是与压力控制的方法相组合来使用，这样就可以实现较细致地控制流量和压力。
使用本发明的生产设备，能够进一步地高精度地成形、防止材料的破裂，同时，也可以提高振动片的尺寸和形状的稳定性、品质和信赖性的提高。
而且，与现有技术不同，将压缩空气的最大压力设定在0.8MPa以上进行成形，因而能够将片状的薄膜材料沿着较硬的模具成形，即使是复杂的振动片形状或较深的振动片形状也可以进行良好精度的成形，也能够提高形状的稳定性。
现有技术中，对0.8MPa以上的压力不施加一定时间的变化，由于材料并且由于薄膜厚度的问题，产生破裂的情况非常多。通过使用本发明的能够阶段性地控制压力或流量的生产设备，扩大薄膜材料选择的范围，并且可以成形较薄的薄膜。
另外，也可以在模具上设置冷却装置。
通过设置冷却装置，其促进成形后温度降低，能够缩短振动片到达形状稳定的时间，能够提高振动片的生产性。
使用本制造方法，成形3μm～500μm厚的薄膜，能够得到较好的效果。
振动片的板材厚度为3μm～500μm之间时，在较薄的情况下，对于材料破裂能够得到较好的效果，在较厚的情况下，具有能够提高其成形性和生产性的效果。
并且，500μm以上的厚度的振动片与其说适合薄膜成形，不如说其适合射出成形。
而且，振动片成形时的加热温度最好为100℃以上，且为400℃以下。
其从薄膜材料形成的振动片的大部分的材料为能够成形的温度范围，而且是为了引出成形后的所稳定的形状保持功能的必要的温度范围。
从而，通过该温度范围的确定，能够获得生产性的提高和通用性的提高。
固然，通过所使用的材料，将对应于该材料个别进行精度较高的温度设定对于成形性是重要的。
而且，振动片成形时的冷却温度最好为80℃以上，且为300℃以下。
这是使用薄膜材料成形的振动片的形状稳定地保持的温度范围，从模具中取出之后，不会有由于弹性变形回复而在成形后不能够保持形状等的问题，为引出成形后的振动片的性能所必要的温度范围。
从而，通过设定该温度范围，能够提高其的离模性以及离模后的形状稳定性，能够得到生产性的提高和通用性的提高。
固然，不言而喻的是分别对应于所使用的材料进行精度高的温度设定，对提高其的离模性以及离模后的形状稳定性是重要的。
而且，振动片的材料是以全芳香族聚酰亚胺树脂为主要成分的薄膜，或是以聚乙烯纳夫妥盐(ポリエチレンナフタレ一ト)树脂为主要成分的薄膜而使用本发明的制造方法，能够使该制造方法获得较好的效果。
使用全芳香族聚酰亚胺树脂为主要成分的薄膜，或以聚乙烯纳夫妥盐为主要成分的薄膜材料等的工程塑料的薄膜材料一般作为音响材料是非常优秀的材料。但是，将成形加工非常困难的、成形性和生产性都不太好的材料作为现有的振动片使用是困难的。这样的材料适用于本发明的制造方法，其成形性和生产性得到较大的改善，能够获得振动片的性能提高以及生产性的提高。
而且，使用水冷装置进行冷却，能够使得材料得到急速冷却，缩短冷却时间，能够获得冷却效率的提高和振动片生产性的提高。
另一方面，使用空气冷却装置进行冷却，能够使得材料进行缓慢冷却，能够使得材料的结晶稳定，因此，可以确保作为振动片的优良的物理特性。
而且，经过空气冷却，可以减低设备的花费，而获得减低振动片的花费。
(实施方式3)在实施方式3中，以本发明所使用的扬声器用振动片为例进行说明。
图3为以本发明的实施方式1说明的制造方法所得到的扬声器用振动片17。
根据实施方式1、2的说明，通过本发明的扬声器用振动片的制造方法，能阶段地控制压缩空气的压力和流量，沿着模具成形片状的薄膜材料，可以得到复杂形状的振动片或较深形状的振动片。
而且，能够得到尺寸精度较高的振动片、薄膜材料没有破裂的振动片，和可以提高成形后的形状的稳定性的品质和可靠性较高的振动片。
特别是作为振动片的材料，使用全芳香族聚酰亚胺树脂为主要成分的薄膜、或以聚乙烯纳夫妥盐为主要成分的工程塑料薄膜，适用本发明的制造方法制造振动片，能够得到较高信赖性的振动片。
(实施方式4)实施方式4中，使用本发明的实施方式1或2所说明的制造方法来制造扬声器用振动片，使用该振动片17来说明制作扬声器的例子。
图5为本发明的一个实施例的扬声器的截面图。
如图4所示的，所着磁的磁铁51通过上部盘52和磁轭53夹持构成磁回路54。
在该磁回路54的磁轭53上结合框架56，该框架56的周缘部分上连接本发明的振动片57，在该振动片57上结合驱动其的音圈58。
接着，该音圈58置入磁回路54的磁通道55中进行结合，构成扬声器。
这里，该振动片17，使用实施方式1或2说明的制造方法而制作。也就是说，即使是复杂形状或较深形状的振动片，也可以构成尺寸精度较高的、不破坏薄膜材料、可以提高成形后形状稳定性的品质和信赖性较高的振动片。
根据该构成，扬声器能够获得低失真和高线性，可以实现再生出较好的音质的高性能扬声器。
而且，扬声器可以实现生产性提高，以及品质和可靠性的提高。
以上，对在扬声器中本发明的振动片17的情况的效果进行说明，而该振动片17的使用范围，并不限定在扬声器中，比如接收机或麦克风等的电子音响变换器全都有使用的可能。
(实施方式5)在实施例5中，对搭载了以实施例3所制作的扬声器用振动片的电子设备进行说明。
图6为表示本发明一个实施方式的电子设备的便携电话的要部截面图。也就是表示搭载为电子音响变换器的扬声器30的便携电话80。
这里，该便携电话80在外壳70内部安装了搭载实施方式3所制作的扬声器用振动片的扬声器30，具备输入到该扬声器30的电子信号的放大装置的电子电路40、液晶等的显示模块60等各个部件或模块等。
根据这样的结构，能够实现电子设备的高音质化，提高生产性和品质。
使用本发明的制造方法，可以批量生产小型的精密的振动片。
(实施方式6)在实施方式6中，对将实施方式3中制作的扬声器用振动片搭载在具有移动手段的装置上为例进行说明。
图7为表示具有本发明的一个实施方式的移动装置的汽车90的截面图。如图7所示的，将搭载了实施方式3所制作的扬声器用振动片的扬声器30组合起来，构成汽车90。
根据该结构，能够实现含有扬声器30的汽车90的高音质、实现生产性的提高和品质的提高。
特别是，通过使用本发明的制造方法，使用像工程塑料这样的耐热性较好的薄膜材料的振动片成形振动片。从而，能够实现在使用环境较为严格的汽车中搭载的合适的扬声器。
根据本发明的扬声器用振动片，能够适用于使用在需要高音质化和振动片的生产性的提高和品质的提高的各种音响设备上的电子音响变换器用振动片、扬声器等的电子音响变换器，以及各种电子设备和各种装置等的用途。
权利要求
1.一种通过对薄膜进行气压成形而形成的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，具有模具、压缩空气的喷出机，和压缩空气的多阶段加压控制装置，所述多阶段加压控制装置可以多阶段地或任意地控制压缩空气的压力。
2.如权利要求1所述的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，所述多阶段加压控制装置进行压缩空气的压力控制和流量控制中的至少一方的控制。
3.如权利要求1所述的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，所述多阶段加压控制装置将压缩空气的最大压力控制为0.8MPa以上。
4.如权利要求1所述的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，还具有模具加热装置。
5.如权利要求1所述的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，还具有所述薄膜的加热装置。
6.如权利要求1所述的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，还具有模具冷却装置。
7.如权利要求6所述的扬声器用振动片的生产设备，其特征在于，所述模具冷却装置为空气冷却装置或水冷装置。
8.一种通过对薄膜进行气压成形而形成的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，包括使用压缩空气加压所述薄膜的成形工序，所述的成形工序包括对由压缩空气进行的加压进行多阶段控制的加压工序。
9.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述的加压工序为多阶段地控制压缩空气的压力和流量中的至少一方的工序。
10.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于所述加压工序可将所述压缩空气的最大压力设定在0.8MPa以上。
11.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，在所述成形工序之前，具有加热所述薄膜的工序。
12.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述成形工序为加压3μm～500μm厚的所述薄膜的工序。
13.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述成形工序包括对加热到100℃以上、400℃以下温度的所述薄膜进行加压的工序。
14.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述成形工序包括在加压后将成形物冷却到80℃以上、300℃以下温度的工序。
15.如权利要求14所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述冷却工序为使用水冷装置进行骤冷的工序。
16.如权利要求14所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述冷却工序为使用空气冷却装置进行缓冷的工序。
17.如权利要求8所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述薄膜是以工程塑料为材料的薄膜。
18.如权利要求17所述的扬声器用振动片的制造方法，其特征在于，所述工程塑料是以聚乙烯纳夫妥盐树脂或全芳香族聚酰亚胺树脂为主要成分的塑料。
19.一种扬声器用振动片，其特征在于，其是以多阶段的压缩空气的压力加压成形的工程塑料薄膜的气压成形品。
20.如权利要求19所述的扬声器用振动片，其特征在于，所述工程塑料是以聚乙烯纳夫妥盐树脂或全芳香族聚酰亚胺树脂为主要成分的塑料。
全文摘要
一种阶段地控制气压成形时的压缩空气的压力或流量，成形片状的薄膜材料的扬声器用振动片的生产设备，和使用该生产设备制造振动片的方法。可以进行高精度地成形，能够提高振动片的尺寸和形状的稳定性，由此能够提供高音质的振动片，实现振动片的生产性、品质和可靠性的提高。
文档编号H04R7/02GK101027938SQ20058001943
公开日2007年8月29日 申请日期2005年6月22日 优先权日2004年6月28日
发明者阿式健市, 田端弘典, 三村和义, 隅山昌英 申请人:松下电器产业株式会社