JPS6047796B2 - 音響機器用構造体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良された音響性能を有する構造体に関し、詳
しくは共振を生じ難くかつ防振機能が優れた音響機器用
構造体に関するものである。

一般に音響機器における筐体部材は、機械的、音響的振
動源、又はその他からの振動に対し、特に注意を払わね
ばならす、構造上又は材質上共振しないように設計する
必要がある。従来から用いられている音響筺体用の材料
としては、金属、木材、プラスチック等があるが、いず
れも音響筐体としての性能に一長一短があり、音響的性
能、機械的強度を勘案して目的に応じて材料を選択する
必要があり、またそれらの材質の欠点を補うために厚さ
を大にしたり、補強制動材などを挿入する等構造的に種
々の工夫もなされている。

例えは特公昭５２−２８６５７号公報には、共振を防止
すべくサンドイッチ形状になされたスピーカーキャビネ
ットが提案されている。

即ち、キャビネット本体の外層と内層を石灰石等の細粒
と硬質不飽和ポリエステル樹脂の如き硬質合成樹脂との
混ノ合物で成形し、必要な機械的強度と質量を得、また
中間層を外層と内層に比べ硬度の小さい軟質合成樹脂、
例えは軟質合成樹脂で成形し、外層及ひ内層の共振をお
さえ、不要な振動を少なくするような工夫がなされてい
る。この種の手法によれば比較的単純な構成体を製作す
る場合には都合がよいが、複雑な構成体、例えば厚肉部
と薄肉部とが変差するような構成体、あるいは厚肉部と
薄肉部とが複雑に連続するような構成体を成形する場合
には、厚肉部と薄肉部が変差する部分においていわゆる
ヒゲが生じ、機械的強度が劣化する恐れや、外観上の欠
点がある。音響機器例えば密閉形のスピーカーボックス
の場合該ボックス構成材の接合面の気密が保たれていな
いと、キャビネットの等価ステフネスが変化し特にキャ
ビネットに取り付けられた時の最低共振周波数が変化し
、低域の音圧レベルに、山、谷が生ずる、また、四面又
は五面が一体成形されている場合は接合面がなくなり連
続しているため、上記の欠点が防止できるが、厚肉部に
ヒゲが生じた場合、板振動、並びに遮音上影響を与えシ
ステムとしての音質を劣化させる。

さらに、プレーヤキャビネットを一体成形とし、このキ
ャビネットにモータを取付ける場合、ヒゲが生じている
とモータは水平固定されない。最近のプレーヤはダイレ
クトドライブであるため、モータの取付けは精度が要求
されている。もしモータが水平に取り付けられていない
とターンテーブル自体がローリングを起し、面ぶれ、芯
ぶれ、ワウ・フラツタ（回転むら）などの原因となり更
に効果的な防振特性を損うことになる。本発明はかかる
欠点を是正すべくなされたものてある。

即ち本発明は、表層と芯層とより成る三．層が一体に射
出成形された構成体において、比重２以上の少なくとも
１種の充填物と実質的に発泡が抑制され、微細微量の気
泡を含む発泡性合成樹脂より成るがその表面は平滑でヒ
ゲのない表層と発泡又は非発泡の合成樹脂から成る芯層
とから構．成された音響機器用構造体及び上記三層構造
体を射出成形する方法において、表層は発泡性合成樹脂
と比重２以上の少くとも１種の充填物との混合部により
構成し、芯層は発泡性又は非発泡性の合成樹脂より構成
し、予め上記発泡性合成樹脂の発・泡を抑止し得る圧力
の気体を充満した型内に、上記表層材及ひ芯層材とを射
出充満し、射出完了後上記型内の気体を放出する表面平
滑かつヒゲのない音響機器用構造体の製造方法を提供す
るものである。本発明によれば、充填物の存在によりヤ
ング率が高く、内部損失の大きい、即ち共振鋭度Ｑの低
い構造体を得ることができ、且つ発泡を抑止しつつ成形
することにより表面平滑である構造体即ち、発泡模様の
ない表面を有し且つ厚肉部にヒゲ等の不良が生じない構
造体を得ることができる。

また複雑な形状であつても安価に均一品質の構造体を容
易に得ることができる。ｌ 次に本発明による音響機器
用構造体及びその製造方法について図面により詳細に説
明する。

第１図は音響機器例えばスピーカキャビネット、プレー
ヤキャビネット、フレームシャーシ、ターンテーブル等
の構造体の一部分の断面図であ・る。第１図において、
構造体は表層１と芯層２とから構成され、三者は後述さ
れるように射出成形によソー体に成形されるものである
。上記表層１は次に述べられるように、実質的に発泡が
抑止され微細の気泡を含む発泡性合成樹脂と比重２以上
の少くとも１種の充填物との混合物で構成されるが、そ
の表面は平滑でヒゲを有しない。表層を構成する合成樹
脂は、通常射出成形できる全ての樹脂が用いられる。

例えば低密度及び高密度ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル
ーブタジエン共重合体、メタクリル樹脂、ポリアミド樹
脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレ
ンオキサイド樹脂、ポリアセタール、ポリ塩化ビニルと
スチレン−アクリロニトリルーブタジエン共重合体のブ
レード樹脂などが好適に用いられる。特に難然性を必要
とする構造体の場合は上記樹脂に公知の難然剤を配合し
た樹脂あるいは難然性に優れた樹脂が用いられる。上記
表層を構成する前記の樹脂には、発泡剤が添加される。

発泡剤は公知のペンタン、フレオンなどの炭化水素類、
ハロゲン化炭化水素類などの揮発性液体、重炭酸ナトリ
ウム、アゾジカルボンアミドなどの有機及び無機の熱分
解型および窒素、炭酸ガスなどの気体等の発泡剤が単独
あるいは併用して用いられる。また、合成樹脂の吸湿水
分あるいは揮発分も上記本発明の発泡剤として利用でき
る。特に難然性を必要とする成形体の場合は、上記の発
泡剤の内からハロゲン化炭化水素類、熱分解型および窒
素、炭酸ガスなどの発泡剤が前記の難然性の優れた樹脂
と組み合わされて用いられる。なお発泡剤の量は、予め
型キャビティ充満された加圧気体の圧力下で実質的に発
泡が抑止される程度以下でよい。

しかし構造体の厚肉部のヒゲを防止するに充分な量は必
要である。この楊合、表層の厚肉部にはヒゲに見合う量
の発泡による微量Ｊ微細の気泡が存在する。例えばアソ
ジカルボンアミドの楊合０．０５〜０．鍾量％、ペンタ
ンの場合０．１〜１重量％程度の微量が使用される。更
に充填物が表層１を構成する発泡性樹脂に混合されてい
る。この充填物は比重２以上の素材を用いる。比重２以
上の充填材としては、鉄、銅、鉛などの金属粉、硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム等の金属塩、酸化鉄、酸化亜鉛
なとの金属酸化物、ガラス、グラファイト、シリカ等の
無機粉体、ガラス、炭素、石綿などの繊維状物などから
−選ばれる。この充愼物の一種あるいは二種以上混合さ
れて発泡性合成樹脂に対し１鍾量％以上好ましくは３５
重量％以上混合される。なお充填物と発泡性合成樹脂と
の混合物は、充填物の混合比を増すと機械的強度は低下
する傾向がある。従つて、高比重の充填物を選択するこ
とにより構造体の機械的物質を著しく低下させることな
く高比重の表層を形成することが可能てある。実験的に
は充填物の添加量が発泡性合成樹脂に対し１呼量％以下
では内部損失が小さいなど音響的効果がほとんどなく、
また８呼量％以上ては脆い構造体となり実用に適さない
。次に、芯層２を形成する樹脂は通常射出成形できる合
成樹脂が用いられるが、好ましくは表層に用いる合成樹
脂と同種あるいは異種の合成樹脂が用いられる。

例えは前記の表層に用いる合成樹脂の他、軟質ポリ塩化
ビニル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、スチレン−ブタジ
エンブロック共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体
などのいわゆるエラストマーも好ましく用いられる。ま
た表層に用いる合成樹脂と熱融着し得る樹脂を芯層２に
用いると両層の結合がより強固となり、音響的、機械的
効果が大となる。

同種の樹脂を用いるほか例えは表層１にスチレン−アク
リロニトリルーブタジエン共重合体を用いた楊合芯層２
はスチレン−ブタジエンブロック共重合体を用いればよ
い。芯層には比較的に軟質の合成樹脂を用いる方が好ま
しい。更に芯層を構成する樹脂に発泡剤を混合した樹脂
を用い芯層を発泡体とすると共振鋭度が低下するので構
造体の振動減衰性能が向上し音響効果の優れた構造体が
得られる。なお、本発明の構造体を成形する方法はあら
かじめ発泡性樹脂の発泡を抑止し得る圧力の気体を満た
した型内に表層材と芯層材とを射出し、射出完了後、型
内の気体を放出する方法を基本として用い、具体的表層
材と芯層材との射出順序については、次のごとき方法が
用いられる。第一の合成樹脂（表層材）を型キヤビテー
の容積未満に射出し、同一の湯口から、第二の合成樹脂
（芯層材）を射出する方法以外に、第一の合成樹脂の一
部を射出し、次いで第一と第二の合成樹脂を同時に射出
する方法、あるいは第一の合成樹脂を前室に、第二の樹
脂を後室に可動マンドレルを介して分離して計量し、１
基の射出シリンダで射出する方法を用いることができる
。通常第２図に示される如き均一肉厚て軸対称の回転体
をサンドイッチ構造に成形する場合、第３図にその断面
図が示される如く、全ての部分が、表層１と芯層２から
構成される。

しかしながら第４図に示される如き成形体を表層１１が
芯層１２を包含すべくサンドイッチ構造に成形する場合
、厚肉部３となる凸起部は表層１１のみて構成されるば
かりでなくいわゆるヒゲ４を生じる。このヒノケ４は金
型内て樹脂が冷却固化される時に熱収縮が厚肉部３に集
中して発生する。しかしながら上記のごとき本発明方法
によれば表層は、予め型キャビティに充満された加圧気
体の圧力て実質的に発泡が抑止される程度以下てし７か
も構造体の厚肉部のヒゲを防止するに充分な発泡性を有
する樹脂て構成されるため、第５図に示すごとく厚肉部
３にヒゲがないばかりでなく発泡模様のない平滑な表皮
２１と芯層２２とのサンドイッチ構造の構造体が得られ
る。

９ また、上記加圧気体の圧力により、充填物による表
層表面の肌荒れを防止し、平滑な表面の構造体を得るこ
とができ、塗装等の後加工を容易にする。

さらに、芯層に発泡性樹脂を用いる場合にも、射出中の
発泡が抑止されて、流動端部で表層を破つて芯層樹脂が
露出する不良が生じ難くなり、表層が芯層を包含したサ
ンドイッチ構造体を容易に得ることができる。表層の構
成材てある充填物として非磁性材を用いれば、成形体自
身がシールド効果をもたらすなどの特徴を具備出来る。

音響筐体とし、マイクロホン、ヘッドホン、スピーカボ
ックス、プレーヤボード、各種の音響キャビネット （
ラジオ、テープレコーダー、カセットＥｔｃ）とし最適
である。また、充填物として粉体と繊維状物、例えばガ
ラス繊維の混合物を用いれば、これらの充填物は発泡性
樹脂との相互結合がより強固になり、剛性の大なる構造
体を得ることができる。次に本発明の実施例及ひ比較例
を示す。

実施例１ ＡＢＳ樹脂（旭タウ株式会社製−スタイラツクＫｌ９ｌ
）５踵量部、市販の酸化第一鉄（比重５）の粉末５暉量
部、分解温度２００゜Ｃのアゾジカルボンアミド０．１
重量部を混合した混合物を表層樹脂とし、ＡＢＳ樹脂（
（旭タウ株式会社製−スタイラツクＫ３Ｏｌ）１００重
量部に分解温度２０００Ｃのアジゾカルボンアミド０．
５重量部を混合した混合物を芯層樹脂として用いた。

次に２２０′Ｃの温度で表層樹脂及ひ芯層樹脂を別々の
射出シリングで可塑化計量し、次に、２００×１００×
１００の外径寸法て平均的肉厚８ＷＬのスピーカーボッ
クス金型のキャビティ内を予め発泡剤の発泡が抑止され
る８ｋ９／ｃイの圧縮空気て充満したのち、同一の湯口
から表層樹脂、次いて芯層樹脂を５００ｋ９／ｄで射出
し、射出完了後前記の圧縮空気を放出し、冷却固化して
成形品を取出し、本発明の構造体を得た。

構造体は、発泡模様のない平滑な表皮の表層て包含され
た芯層から成るサンド。ゞインチ状構造体で、ヒゲのな
い良好な構造体であつた。比較例１ ＡＢＳ樹脂（（旭タウ株式会社製−スタイラツク（代）
１９１）６５重量部の市販の酸化第一鉄（比重５）の粉
末３５重量部を混合して、２２０′Ｃのシリンダ温度、
５００ｋ９／ｃイの射出圧力て実施例１と同じ外径寸法
及び平均肉厚のスピーカーボックス金型に射出成形し、
冷却固化して構造体を取出した。

構造体は厚肉部にヒゲのある構造体であつた。比較例２ ＡＢＳ樹脂（（旭タウ株式会社製スタイラツク［Ｆ］１
９１）を用いて、比較例１と同じ方法で構造体を得た。

これは厚肉部にヒゲを生じた構造体であつた。比較例３ ポリスチレン樹脂（（旭タウ株式会社製スタイロン（代
）６８３）を表層樹脂とし、ゴム強化ポリスチレン樹脂
（（旭タウ株式会社製一スタイロン［Ｆ］４７０）４５
重量部の市販の酸化第一鉄（比重５）５５重量部、分解
温度１７０゜Ｃのアゾジカルボンアミドを０．５重量部
混合した配合物を芯層樹脂として用い、実施例１と同じ
成形機を用い、表層樹脂、芯層樹脂共２００゜Ｃて可塑
化計量し、射出圧５００ｋ９／ＣＴＩて、比較例１と同
じ金型を用いてサンドイッチ射出成形し、冷却固化後構
造体を取出した。

構造体は流動末端部て芯層樹脂が露出して発泡模様の表
面を有するばかりでなく、表層樹脂だけで形成された、
ウエルドライン附近及び突起部の厚肉部にヒゲが発生し
ていた。以上の実施例及び比較例の構造体から音響部材
に用いられている音響部材の強度及び音響特性を比較の
ために表１に示した。

表−１から明らかなように、本発明の方法によつて得ら
れた実施例１の部材は、表層が高比重樹脂で、芯層が発
泡体から成る三層に一体に成形されており、音響物理特
性上にバランスの良い結果を得ることが出来る。

すなわち、低共振特性、並びに防振性能を有し、更に高
強度素材を提供することが出来、機械的、音響的にすぐ
れた性能となる。以上述べたように、本発明による構造
体は、ヤング率が高くかつ、内部損失が大きく（共振鋭
度Ｑが低い）、厚肉部にもヒゲ等の不良が無い良好な構
造体で、機械的強度と音響特性を同時に要求される。

音響部品を容易に安価に均一品質で提供することができ
る。また、厚肉部にヒゲ不良がないため、組立て部およ
び嵌合部の結合が良好となり、音の漏洩などの音響不良
がないばかりでなく、セルフタップ部の締付が安定強固
となり、振動による締結部のゆるみ等の不良を伴うこと
なく、容易な組立てを可能にする。

さらに、表層の充填物添加量の種類と量を選択すること
により任意に変え得るので、個々の部品に要求される特
性に合せて設計できる。

従つて、本発明の構造体はプレーヤボード、スピーカー
ボックス、マイク、ヘッドホン筐体、並びに一般の音響
機器筐体に好適てある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形構造体の一部断面説明図、第
２図は一般的サンドイッチ成形体例の斜視図、第３図は
第２図Ａ−Ａ線断面図、第４図は従来法による三層一体
成形構造体例の一部断面説明図、第５図は本発明方法に
より製造された成形構造体例の一部断面説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表層と芯層とより成る三層が一工程で一体に射出成
   形された構造体において、比重２以上の少くとも１種の
   充填物を含む発泡性合成樹脂より成り且つその表面は平
   滑でヒケのない表層と、発泡性又は非発泡性の合成樹脂
   から成る芯層とから構成されたことを特徴とする音響機
   器用構造体。 ２ 充填物が粉体と繊維状物との混合物である特許請求
   の範囲第１項記載の音響機器用構造体。 ３ 芯層が軟質合成樹脂である特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の音響機器用構造体。 ４ 表層と芯層とより成る三層構造体を射出成形する方
   法に於いて、表層は発泡性合成樹脂と比重２以上の少く
   とも１種の充填物との混合物により構成し、芯層は発泡
   性又は非発泡性の合成樹脂より構成し、予め上記発泡性
   合成樹脂の発泡を抑止し得る圧力の気体を充満した型内
   に、上記表層材と芯層材とを射出充満し、射出完了後上
   記型内の気体を放出することを特徴とする表面平滑かつ
   ヒケのない音響機器用構造体の製造方法。