喇叭彈波及其製備方法

2023-06-07 22:17:41

喇叭彈波及其製備方法
【專利摘要】本發明揭露一種喇叭彈波及其製備方法。喇叭彈波包括一纖維布體，由多條線體編織而成，多條線體個別地為單纖維組成的單線體或由多條纖維以多股捻紗方式形成，該纖維至少包括一第一纖維，第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，當第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔纖維布體整體重量的0～100％，其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當第一纖維佔纖維布體整體重量未達100％時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、人造纖維其中之一或其組合；以及一樹脂固形層，沾附結合於該纖維布體，並經由一成型手段後使該纖維布體維持一預定構型。
【專利說明】喇叭彈波及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種揚聲器用的振動片結構，特別是關於一種喇叭彈波及其製備方法。
【背景技術】
[0002]彈波(Damper)是喇叭或揚聲器結構中最重要的組件之一，彈性伸縮度及韌度特性較佳的彈波，除提供喇叭或揚聲器較佳的輸出功率及音頻特性，也是喇叭或揚聲器製造者在製造喇機或揚聲器時，質量管理的基礎，又有效增加喇機或揚聲器的使用壽命。
[0003]傳統使用的成型彈波，是以棉布為基本材料，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將編織棉布的縱向、橫向纖維線彼此固定黏結於一定位置，同時該合成樹脂布滿棉布表面，形成隔絕棉布兩面的合成樹脂薄膜，該具有合成樹脂薄膜的棉布，經過彈波製造模具加溫、加壓、切斷形成表面具有環狀波紋的成型彈波。
[0004]由於傳統的成型彈波是以棉布為基本材料，棉布纖維雖然具有極佳的吸收黏結合成樹脂特性，然而其缺點在於:(I)棉布所製造的彈波，抗側向力較差，容易產生疲勞、破裂現象，造成彈波的聲音破損，其使用壽命不長；(2)棉布所製造的彈波或振動鼓接合緣(Cone Edge)，缺乏彈性伸縮力，與音波的共振柔度不佳，音質感也較差；(3)棉布所製造的彈波，其韌性強度較差，承受高功率輸出的音波壓力也較差，無法製作高輸出功率的成型彈波。
[0005]因此，為提高棉布成型彈波的抗側向力、彈性伸縮力及韌性強度，改良的成型彈波在編織棉布時加入縱、橫向的細鋼絲，來加強其抗側向力、彈性伸縮力及韌性強度，在棉布編織中加入縱、橫向細鋼絲的布料，雖然在整體上改善了一般棉布成型彈波的缺點，然而卻產生了其它的缺點:(I)棉布編織中的細鋼絲對於彈波的成型切斷模具產生極大的損害，該彈波成型切斷模具用以切斷成型彈波的模具邊緣，在重複切斷細小鋼線後產生無數細小凹陷，一段時間後該切斷模具即無法切斷該成型彈波，必須更換該切斷模具，除中斷生產、造成時間效率的浪費，又增加模具的費用支出，製造成本也將提高；(2)細鋼絲的彈性力及韌性強度遠高於棉布纖維，造成局部受力的不均勻，形成音波共振的幹擾現象；(3)該切斷後的成型彈波，其內環側或外環側的細鋼絲必需剪斷或彎折，避免與其它金屬接觸產生電流的短路而損壞整個喇叭或揚聲器。
[0006]基於上述，發明創作人針對現有成型彈波所存在的諸項缺點加以思索改進，發明創作出一種「喇叭彈波及其製備方法」，來提高該成型彈波的抗側向力、彈性伸縮力及韌性強度，增長使用壽命，提高音波的共振柔度與音質感，可以承受高功率輸出的音波壓力。

【發明內容】

[0007]本發明的一目的在於提供一種喇叭彈波，包括:一纖維布體，由多條線體編織而成，該多條線體個別地為單纖維組成的單線體或由多條纖維以多股捻紗方式所形成，該纖維至少包括一第一纖維，該第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，其中當該第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔該纖維布體整體重量的O?100%，而其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當該第一纖維佔該纖維布體整體重量未達100%時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，該第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、人造纖維其中之一或其組合；以及一樹脂固形層，沾附結合於該纖維布體，並經由一成型手段後使該纖維布體維持一預定構型。
[0008]較佳地，其中該棉的成型溫度為245°C加減20°C，該聚酯纖維的成型溫度為200°C加減20°C，以及該芳族聚醯胺纖維的成型溫度為235°C加減10°C。
[0009]較佳地，其中該樹脂固形層選自由酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂其中之一或其組
八
口 ο
[0010]本發明的另一目的在於提供一種喇叭彈波的製備方法，其包含以下步驟:
[0011](i)提供多條線體；其中該多條線體個別地為單纖維組成的單線體或由多條纖維以多股捻紗方式所形成，該纖維至少包括一第一纖維，該第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，當該第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔該纖維布體整體重量的O?100%，而其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當該第一纖維佔該纖維布體整體重量未達100%時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，該第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、聚乙烯環烷纖維、竹子纖維其中之一或其組合；
[0012](ii)將該多條線體以預定重量比例編織成一纖維布體；
[0013](iii)將該纖維布體含浸於一樹脂中，使該樹脂沾附於該纖維布體；
[0014](iv)將該纖維布體進行烘烤使該樹脂在該纖維布體上形成一樹脂固形層；
[0015](V)將該纖維布體進行熱壓成型。
[0016]較佳地，其中在熱壓成型後更包括將該纖維布體裁切成適當尺寸。
[0017]較佳地，其中該棉的成型溫度為245°C加減30°C，該聚酯纖維的成型溫度為200°C加減30°C，以及該芳族聚醯胺纖維的成型溫度為240°C加減35°C。
[0018]經由本發明所採用的技術手段，可均勻有效的提高該成型彈波的抗側向力、彈性伸縮力及韌性強度，增長彈波使用壽命，提高音波的共振柔度與音質感，可以承受高功率輸出的音波壓力。根據各種不同適當的彈性伸縮度及韌度特性的材質使用，可配合製造出不同輸出功率及不同音頻特性的成型彈波，用於不同音質感的喇叭或揚聲器，在韌度提高的情形下，其製成的成型彈波可使喇叭或揚聲器制的輸出功率有效增大，音頻特性更好。同時，在製造成型彈波的切斷過程中，無細鋼線(金屬線)損壞模具的問題，節省製造時間，提高製造效率，有效降低製作成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明喇叭彈波的立體圖；
[0020]圖2為本發明喇叭彈波的剖視圖；
[0021]圖3為本發明喇叭彈波的局部放大示意圖；
[0022]圖4為本發明喇叭彈波的製備方法流程圖；以及
[0023]圖5為不同組成的喇叭彈波的作動耐久測試結果。[0024]主要組件符號說明
[0025]纖維布體10
[0026]樹脂槽12
[0027]烘烤裝置16
[0028]烘烤板161、162
[0029]成型模具18
[0030]上模具181
[0031]下模具182
[0032]裁切裝置20
[0033]上切具201
[0034]下切具202
[0035]喇叭彈波3
[0036]纖維布體31
[0037]樹脂固形層32
[0038]線體33
[0039]纖維331
【具體實施方式】
[0040]喇叭彈波
[0041]參考如圖1-圖3所示，其分別顯示本發明喇叭彈波的立體圖、剖示圖及局部放大示意圖。本發明的喇叭彈波3，主要包括一纖維布體31及一樹脂固形層32。纖維布體31由多條線33體編織而成，該多條線體33個別地為單纖維組成的單線體或由多條纖維331以多股捻紗方式所形成(圖中所示為多股捻紗)，該纖維331至少包括一第一纖維，該第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，其中當該第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔該纖維布體整體重量的O?100%，而其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當該第一纖維佔該纖維布體整體重量未達100%時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，該第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、人造纖維其中之一或其組合。樹脂固形層32沾附結合於該纖維布體31，並經由一成型手段後使該纖維布體31維持一預定構型。其中該棉的成型溫度為245°C加減30°C，該聚酯纖維的成型溫度為200°C加減30°C，以及該芳族聚醯胺纖維的成型溫度為240°C加減35°C。而該樹脂固形層32選自由酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂其中之一或其組合。
[0042]喇叭彈波的製備方法
[0043]參考圖4，其顯示本發明喇叭彈波的製備方法流程圖。如圖所示，組成各步驟所需的單元包括有:一纖維布體10、一樹脂槽12、一烘烤裝置16、一成型模具18及一裁切裝置20等。
[0044]在喇叭彈波22的製造中，需先提供一纖維布體10，以多條纖維以多股捻紗方式形成多條線體(經緯紗線)，或是單纖維組成的單線體亦可，再將該多條線體以預定重量比例編織成一纖維布體。其中該纖維至少包括一第一纖維，該第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，當該第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔該纖維布體整體重量的O?100%，而其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當該第一纖維佔該纖維布體整體重量未達100%時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，該第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、聚乙烯環烷纖維、竹子纖維其中之一或其組合。
[0045]含浸樹脂階段，提供一樹脂槽12，內裝有液態樹脂14，樹脂14可以為酚醛樹脂、環氧樹脂、聚脂樹脂等均可。其中液態樹脂14內含有酒精、水份等的固形物，含量佔液態樹脂14量50%以上。而纖維布體10先含浸於此樹脂槽12內的液態樹脂14中，使纖維布體10內的線體(經緯紗線)吸附及黏著樹脂14。
[0046]烘乾階段，提供一烘烤裝置16，其由上、下二烘烤板161所組成，二烘烤板161間具有略大於纖維布體10厚度的空間，具有一定的溫度。由樹脂槽12取出的纖維布體10，置入烘烤裝置16中時，纖維布體10放置於上、下二烘烤板161、162間，利用烘烤板161的溫度，使纖維布體10的水份及揮發性物質去除，烘乾纖維布體10，同時使樹脂14滲入纖維布體10內，而黏附於纖維布體10的經緯紗在線。因樹脂槽12中的液態樹脂14固形物含量達50%以上，由樹脂槽12取出的纖維布體10其經緯紗線沾附相當多的樹脂14，而形成一團團的結構。
[0047]模製階段，於上、下模具181、182壓合處，分別可分為喇叭彈波22的頂面及底面，此使成型模具18形成喇叭彈波22的形狀，通常為波浪狀，且波形的個數可視情況調整，通常為3-5個波浪狀不等，且在鄰近內、外徑位置不完全對稱。成型模具18合模後，上、下模具181,182間，形成一成形有效位置，此成形有效位置183之間隙大小，小於或等於纖維布體10含浸液態樹脂14後的厚度。當纖維布體10烘烤完後，將其置入上、下模具181、182中，利用上模具181壓合下模具182，使得纖維布體10被壓合於上、下模具181、182間；上、下模具181、182間也有加熱裝置，當上、下模具181、182合模且對纖維布體10加壓的同時，加熱裝置也通電使上、下模具181、182溫度均升高，溫度以介於190?270°C間，藉以使含有樹脂14的纖維布體10因加熱而造成樹脂14軟化，除破開樹脂14外，亦使存在於各經緯紗線間的樹脂14填滿於成形有效位置的間隙，而相連接形成樹脂固形層並覆蓋於各經緯紗線間。
[0048]裁切階段，提供一裁切裝置20，其由一上切具201及一下切具202所組成，主要功能為切除纖維布體10多餘部分，或使成型的纖維布體10與原纖維布體10脫離。當成型的纖維布體10由成型模具18出來時，其與原纖維布體10相連接，故利用上切具201與下切具202切除其連接處及多餘處，如此，遂完成一喇叭的喇叭彈波22。
[0049]喇叭彈波的組成
[0050]本發明所述的喇叭彈波，即是用於喇叭(揚聲器)的彈波(Damper)。本發明喇叭彈波組成的主要纖維(即前述的第一纖維)，包含有:棉(Cotton)、聚酯纖維(Polyester)及芳族聚醯胺(Aramid)纖維，較佳地可佔總單位布料重量的全部，或是佔總單位布料重量的99.9?95.0% (此時含有其它次要纖維)。
[0051]其中該棉(Cotton)纖維之間具有極佳的吸收性，可有效吸收合成樹脂，與合成樹脂緊密黏結接著力強，吸水性高；但彈性回復力、抗疲勞的韌性、耐熱性都較差，其成型的溫度約為200°C加減20°C。
[0052]該聚酯纖維(Polyester),其纖維間吸收合成樹脂的性能中等,與合成樹脂接著黏結接著力中等，吸水性低；但彈性回復力極佳，抗疲勞的韌性高，惟耐熱性較差，其成型的溫度約為200°C加減20°C。
[0053]該芳族聚醯胺(Aramid)纖維，其纖維間吸收合成樹脂的性能差，與合成樹脂緊密黏結接著力差；但其吸水性高，具有極佳的彈性回復力、抗疲勞的韌性、耐熱性，其成型的溫度約為235°C加減10°C。
[0054]除了主要的纖維之外，也可包括/不包括其它次要纖維(即前述的第二纖維)，選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、人造纖維其中之一或其組合，當含有該些次要纖維時，其較佳的組成比率為佔總單位布料重量的0.1~5.0 %的範圍。
[0055]本發明在具體實施狀態，當僅含有棉、聚酯纖維、芳族聚醯胺纖維之一或其組合時，其各別於總重量成份中所佔的較佳重量比率可為:
[0056](一)棉(Cotton)佔 80 ~20%,聚酯纖維(Polyester)佔 20 ~80%,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔0% ?
[0057](二)棉(Cotton)佔2O~8O 聚酯纖維(Polyester)佔O %,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔 80 ~20%。
[0058](三)棉(Cotton)佔0%，聚酯纖維(Polyester)佔 100%,芳族聚醯胺(Aramid)
纖維佔0%。
[0059](四)棉(Cotton)佔0%,聚酯纖維(Polyester)佔0%,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔100%。
[0060](五)棉(Cotton)佔37.5 聚酯纖維(Polyester)佔37.5 %,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔 25%。
[0061](六)棉(Cotton)佔42.5 %，聚酯纖維(Polyester)佔32.5 %，芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔 25%。
[0062](七)棉(Cotton)佔50%,聚酯纖維(Polyester)佔 25%,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔25%。
[0063](八)棉(Cotton)佔0%，聚酯纖維(Polyester)佔 50%,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔50%。
[0064](九)棉(Cotton)佔12.5 %,聚酯纖維(Polyester)佔37.5 %,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔 50%。
[0065](十)棉(Cotton)佔17.5 %,聚酯纖維(Polyester)佔32.5 %,芳族聚醯胺(Aramid)纖維佔 50%。
[0066]以上為本發明已實驗的數個組成比率的實施例說明，事實上本發明中的棉(Cotton)、聚酯纖維(Polyester)、芳族聚醯胺(Aramid)纖維等三種不同的組成材料,並不限定各別組成材料的重量比率，即是，任一種材料重量各別可佔O~100%，其餘二種對應增減其所佔重量比率，三者總合為100%，依組成的重量比率不同，所製成的喇叭彈波的特性也隨著產生變化。
[0067]再者，在含有其它次要纖維的情形下，可另添加亞克力(Acrylic)及絹(Silk)混合紡制而成，而該「亞克力(Acrylic) 」與「棉(Cotton)、聚酯纖維(Polyester)、芳族聚醯胺(Aramid)纖維」的重量比例可為0.1 %~50 %:99.9 %~50 %，又絹(Silk)與「棉(Cotton)、聚酯纖維(Polyester)、芳族聚醯胺(Aramid)纖維」的比例可為0.1 % ~25%: 99.9%~75%者。[0068]亞克力(Acrylic)亦可事先與聚酯纖維(Polyester)相互依各種比例混制在一起後，再與棉(Cotton)及芳族聚醯胺(Aramid)纖維依上述所提的重量比例混制者，即「棉(Cotton):聚酯纖維(Polyester)+亞克力(Acrylic):芳族聚醯胺(Aramid)纖維」。
[0069]上述不同材質的纖維，其具有各種不同的成型溫度，棉(Cotton)的成型溫度約為245°C加減10°C、聚酯纖維(Polyester)的成型溫度約為200°C加減20°C、芳族聚醯胺(Aramid)纖維的成型溫度約為235°C加減10°C，纖維布體的成型溫度約為175?250°C之間。
[0070]本發明的實施，可依據特定喇叭(揚聲器)的彈波的輸出功率、音頻特性，按上述各種不同組成的各別特性，依適當的比例來選擇前述該等纖維材料，選擇適當的製法，編織製成具有適當彈性伸縮度及韌度特性的纖維布體。
[0071]參考圖5，其顯示以不同纖維製成的喇叭彈波的作動耐久測試結果，其中各英文簡寫代表不同材料:芳族聚醯胺(N)、聚酯纖維(P)、棉(C)、亞克力(A)。圖中各種彈波的組成分別為:c(100% )、PC(P: C = 50: 50), NC(N: C = 50: 50), APC(A: P: C =25: 25: 50), NPC (A: P: C = 25: 25: 50), N(100% )等 6 種彈波，在作動耐久試驗中，由其時間(小時)與疲勞變化率(％)的比較可得知，在單位時間內，C > PC> NC>APC > NPC > N，可知若是主要以N、NPC及APC所製成的喇叭彈波擁有較小的變化率，抗疲勞性最佳，亦即彈性伸縮回復力最佳。若是完全由棉(Cotton)製成的彈波實際用於喇叭或揚聲器時，易產生疲勞進而破裂，將產生破裂的雜音，若是混合A、P或N等纖維，則較不易發生此問題。
[0072]本發明的喇叭彈波，具有不同彈性伸縮度及韌度特性，可配合製造出不同輸出功率及不同音頻特性的成型彈波，使喇叭或揚聲器的音質感更佳，加以該喇叭彈波的韌度提高，使喇叭或揚聲器的使用壽命增長，又，提供彈波製造者更適當、更多元性的布料選擇，使喇叭或揚聲器製造者製造輸出功率及音頻特性更好的喇叭或揚聲器。
[0073]本發明所提供的喇叭彈波及其製備方法確具產業上的利用價值，以上的敘述僅為本發明的較佳實施例說明，凡熟悉本領域的人員當可依據上述的說明而作其它種種的改良，這些改變仍屬於本發明的精神及以下所界定的專利範圍中。
【權利要求】
1.一種喇叭彈波，其特徵在於，包括: 一纖維布體，由多條線體編織而成，該多條線體個別地為單纖維組成的單線體或由多條纖維以多股捻紗方式所形成，該纖維至少包括一第一纖維，該第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，其中當該第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔該纖維布體整體重量的O?100%，而其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當該第一纖維佔該纖維布體整體重量未達100%時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，該第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、人造纖維其中之一或其組合；以及 一樹脂固形層，沾附結合於該纖維布體，並經由一成型手段後使該纖維布體維持一預定構型。
2.如權利要求1所述的喇叭彈波，其特徵在於，該棉的成型溫度為245°C加減30°C。
3.如權利要求1所述的喇叭彈波，其特徵在於，該聚酯纖維的成型溫度為200°C加減30。。。
4.如權利要求1所述的喇叭彈波，其特徵在於，該芳族聚醯胺纖維的成型溫度為240°C加減35°C。
5.如權利要求1所述的喇叭彈波，其特徵在於，該樹脂固形層選自由酚醛樹脂、環氧樹月旨、聚酯樹脂其中之一或其組合。
6.一種喇叭彈波的製備方法，其特徵在於，包含以下步驟: (i)提供多條線體；其中該多條線體個別地為單纖維組成的單線體或由多條纖維以多股捻紗方式所形成，該纖維至少包括一第一纖維，該第一纖維選自由棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維其中之一或其組合，當該第一纖維同時使用棉、聚酯纖維及芳族聚醯胺纖維時，任一種材料個別地可佔該纖維布體整體重量的O?100%，而其餘兩者對應增減其所佔重量比率，當該第一纖維佔該纖維布體整體重量未達100%時，該纖維布體進一步包括一第二纖維，該第二纖維選自由嫘縈、絹、麻、壓克力、橡膠、聚乙烯環烷纖維、竹子纖維其中之一或其組合； (ii)將該多條線體以預定重量比例編織成一纖維布體； (iii)將該纖維布體含浸於一樹脂中，使該樹脂沾附於該纖維布體； (iv)將該纖維布體進行烘烤使該樹脂在該纖維布體上形成一樹脂固形層； (v)將該纖維布體進行熱壓成型。
7.如權利要求6所述的喇叭彈波的製備方法，其特徵在於，在熱壓成型後更包括將該纖維布體裁切成適當尺寸。
8.如權利要求6所述的喇叭彈波的製備方法，其特徵在於，該棉的成型溫度為245°C加減 30。。。
9.如權利要求6所述的喇叭彈波的製備方法，其特徵在於，該聚酯纖維的成型溫度為200°C 加減 30 °C。
10.如權利要求6所述的喇叭彈波的製備方法，其特徵在於，該芳族聚醯胺纖維的成型溫度為240°C加減35°C。
【文檔編號】H04R9/02GK103596114SQ201210291533
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月16日 優先權日:2012年8月16日
【發明者】大原博 申請人:大原博