JP2002010390A - スピーカ用エッジ - Google Patents
スピーカ用エッジInfo
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Abstract
用エッジに関するもので、発泡ウレタンエッジの機械的
強度、変化を防止したスピーカ用エッジを提供しようと
するものである。 【解決手段】 本発明のスピーカ用エッジ20は、発泡
ウレタンなどのフォーム状基材と、前記フォーム状基材
の成型後の材料に比べて更に高伸縮性を有し、かつ引っ
張り限界にて高張力強度を有する補強材10との複合化
基材を加熱成型プレスして形成したものであり、補強材
10の高伸縮性を利用し、発泡ウレタンの高伸縮性、高
内部損失により大振幅時におけるエッジ20の変形状態
において異常変形であるエクボやシワの発生を抑えるこ
とができ、また大振幅時におけるスピーカ用エッジ20
の突っ張りの繰り返しからもエッジ破断を防止できるも
のである。
Description
されるスピーカを構成する支持部材、遮音部材としての
スピーカ用エッジに関するものである。
のトレンドのもと、高品質ソースの普及とともに重低音
再生が可能なスピーカシステムが求められている。小口
径で重低音再生を可能にするためには、支持系の柔軟度
を大きくし、スピーカの振動板を大きく振動させ、体積
速度を大きくする必要があり、微小な入力から大きな入
力に至るまでボイスコイルに発生する駆動力に対して直
線性がよい振幅を与える振動系支持部品、例えばエッジ
やダンパーなどが望まれている。
て、図7、図8により説明する。
スピーカ用エッジである発泡ウレタンエッジのロール部
断面図であり、図8は発泡ウレタンの原反である。
ジであり、2は発泡ウレタンエッジのロール部、3はロ
ール部2の外周部に連続的に形成された平面部であり、
スピーカのフレーム(図示せず)に接合される。4は振
動板5の外周部が接合される前記ロール部2の内周部に
連続的に形成された接合部である。一般的に発泡ウレタ
ンは比較的通気性があり、5〜8mmの厚みの原反6を
10〜20倍程度に圧縮し、加熱成型してエッジ形状を
形成している。
る。
に振動するとスピーカ用エッジ1のロール部2の表面上
の各点は径方向に移動する。すなわち図7に示したよう
な前方向に凸型のロール状のスピーカ用エッジ1で、振
動板5が前方に変位した場合は、ロール部2の表面上の
各点は外径側に移動し、振動板5が後方に変位した場合
は、ロール部2の表面上の各点は内径側に移動する。従
って静止時のロール部2の表面上の各点はその位置にお
ける円周の長さを有しているが、外径側に変位した時は
円周長が長くなりその足りない分を材質の伸びで補い、
内径側に変位した時は円周長が短くなりその余った分を
材質の縮みで吸収する。従って発泡ウレタンエッジは振
動振幅に対して異常変形に伴う異常音の発生が少なく、
良好なエッジ材料となっている。
ような従来のスピーカ用エッジは、 1.優れた伸縮性を有する発泡ウレタンエッジである
が、伸びの限界における破断強度が小さいために、大き
な振動振幅時にスピーカ用エッジ1の突っ張り現象が発
生して発泡ウレタンの連鎖を破断し、最終的にスピーカ
用エッジ1が破断する。 2.ある種の発泡ウレタンエッジは、光、特に紫外線を
長時間照射すると化学的変化が起き分子レベルで連鎖が
破断し、機械的ストレスと重畳して結果的に破断する。 3.ある種の発泡ウレタンエッジは、高温高湿度の雰囲
気に長時間晒されると加水分解という化学的変化が起
き、分子レベルで連鎖が破断し、機械的ストレスと重畳
して結果的に破断する。 という課題を有するものであった。
せず、上記課題を解決するスピーカ用エッジを提供する
ものである。
に本発明の請求項1に記載のスピーカ用エッジは、少な
くとも発泡ウレタンからなるフォーム状基材を用いると
ともに、このフォーム状基材の成型後の材料に比べて更
に高伸縮性を有し、かつ引っ張り限界にて高張力強度を
有する補強材とで複合化基材を構成し、加熱成型プレス
して形成するものであり、フォーム状基材の高伸縮性、
高内部損失と、補強材を構成する繊維そのものの高伸縮
性、柔軟性に富む構造により、大振幅時におけるエッジ
の変形状態において異常変形であるエクボやシワの発生
を抑えることができ、また大振幅時におけるエッジの突
っ張りの繰り返しからもエッジ破断を防止できるスピー
カ用エッジを提供できるものである。
ジは、天然繊維、合成繊維、或いはそれらの複合繊維で
加工形成した高伸縮性の目の粗い織り物または編み物か
らなる補強材にウレタンなどの発泡樹脂液を含浸、或い
は塗布し、発泡樹脂液を発泡させたフォーム状基材を加
熱成型プレスして形成したものであり、大振幅時の変形
状態においてウレタンの伸縮性を利用してエクボやシワ
が発生することを防止するとともに、エッジに作用する
突っ張り状態において断面内部に配置された繊維で形成
された高伸縮性の織り物や編み物からなる補強材の伸び
の限界における大きな引っ張り強度により発泡ウレタン
エッジの引っ張り強度を補強し、エッジの振幅限界にお
ける発泡ウレタンエッジの破断を防止できるスピーカ用
エッジを提供できるものである。
ッジは、請求項2の補強材として金属網または耐熱性樹
脂材からなるメッシュ構造の補強材を用いるものであ
り、メッシュ構造の柔構造によってウレタンの伸縮性を
利用してエクボやシワが発生することを防止するととも
に、断面内部に配置されたメッシュ構造の補強材により
変形に対して引っ張り強度を向上して、エッジの振幅限
界における発泡ウレタンエッジの破断を防止できるスピ
ーカ用エッジを提供できるものである。
ジは、請求項2に記載の補強材として接線方向或いは放
射方向に複数本の補強材を配したものであり、比較的少
ない本数の補強材が軸対称に配置されているため発泡ウ
レタンの伸縮性を有効に利用できて大きな振幅による異
常変形も防止でき、且つ大振幅時の張力に対しては軸対
称に配置された補強材が限界振幅に抗力を発揮するため
にウレタン部が破断しないスピーカ用エッジを提供でき
るものである。
ジは、表裏の膜質部を取り除いた請求項2または3また
は4に記載のフォーム状基材を加熱プレス成形して構成
したものであり、表裏の密度の大きい膜質部を熱線或い
はカッター等の既知の手段で削除することにより、振動
系質量として作用するエッジの質量軽減が図られ、スピ
ーカの出力音圧レベルの向上が図れるものである。
ジは、高伸縮性のフィルムからなる補強材を所定の厚み
に切断された発泡ウレタンのフォーム状基材の少なくと
も表面、裏面或いは複数の発泡ウレタンのフォーム状基
材の中間層に挿入させた積層基材を加熱成型プレスして
形成するものであり、エッジ断面内に高伸縮性フィルム
を配置することにより、発泡ウレタンの大振幅時の変形
状態において発泡ウレタンの伸縮性を利用してエクボや
シワが発生することを防止するとともに、エッジに作用
する突っ張り状態において断面内部に配置された高伸縮
性のフィルムからなる補強材の伸びの限界における大き
な引っ張り強度により発泡ウレタンエッジの引っ張り強
度を補強し、エッジの振幅限界における発泡ウレタンエ
ッジの破断を防止できるとともに、通気性、水分の吸収
を抑えて発泡ウレタンの加水分解を防止するスピーカ用
エッジを提供できるものである。
ジは、請求項6の高伸縮性のフィルムとして黒色のウレ
タンフィルムを用いたものであり、発泡ウレタンに光が
照射され、紫外線が長時間照射された場合に発生しうる
発泡ウレタン分子の連鎖の破断を防止できるスピーカ用
エッジを提供できるものである。
ジは、天然繊維または合成繊維或いはそれらの複合繊維
で加工形成した高伸縮性の目の粗い織り物または編み物
からなる補強材を所定の厚みに切断された発泡ウレタン
のフォーム状基材の少なくとも表面、裏面或いは複数の
発泡ウレタンのフォーム状基材の中間層に挿入させた積
層基材を加熱成型プレスして形成したものであり、前記
の補強材とフォーム状基材を個別に形成することがで
き、特にフォーム状基材はパン状の発泡ウレタンを所定
の厚みに切断して得られるために、ウレタンの発泡工程
に要するコストが低減でき、安価なスピーカ用エッジを
提供できるものである。
ジは、請求項8の補強材としてメッシュ構造の金属網ま
たは耐熱性樹脂材を用いるものであり、請求項8の特長
に加え、大きな変形状態において断面内部に配置された
メッシュ構造の補強材は柔構造をなし、かつ、ウレタン
の伸縮性を利用してエクボやシワが発生することを防止
するとともに、断面内部に配置されたメッシュ構造の補
強材により変形に対して引っ張り強度を向上して、エッ
ジの振幅限界における発泡ウレタンエッジの破断を防止
できるものである。
ッジは、請求項1〜6または請求項8に記載の発泡ウレ
タンの材質をエーテル系で黒色に着色された発泡ウレタ
ンとしたものであり、発泡ウレタンに光が照射され、紫
外線が長時間照射された場合に発生しうる発泡ウレタン
分子の連鎖の破断を防止でき、最終的に耐候性に優れた
スピーカ用エッジを提供できるものである。
ッジは、請求項1〜4または請求項8に記載の補強材を
形成するウレタン繊維の材質がエーテル系ウレタン繊維
で黒色に着色された繊維としたものであり、ウレタン繊
維に光が照射され、紫外線が長時間照射された場合に発
生しうるウレタン分子の連鎖の破断を防止でき、最終的
に耐候性に優れたスピーカ用エッジを提供できるもので
ある。
の一実施の形態について図1から図6により説明する。
て請求項2、請求項3、請求項4、請求項5を説明する
ものであり、図1は、本発明の一実施の形態のスピーカ
用エッジの要部断面図であり、図2(a)は同スピーカ
用エッジの複合化基材の初期状態の断面図で、図2
(b)、(c)は同スピーカ用エッジを加熱成型プレス
する前の複合化基材の状態を示す断面図である。
などからなる目の粗いメッシュ構造補強材であり、11
は前記補強材10を発泡ウレタン樹脂液槽中を通して前
記メッシュ構造の補強材10に含浸及びその表面に付着
した発泡ウレタン樹脂液である。
液11が発泡してメッシュ構造の補強材10の周囲にフ
ォーム状ウレタン12が形成され、フォーム状複合化基
材(a)13を構成している。14はフォーム状ウレタ
ンの表面に形成される膜質部である。
(a)13から密度の大きい膜質部14を削除するため
に均等な厚さにスライスしてフォーム状複合化基材
(b)15を形成した状態である。
要部であり、21は発泡ウレタンエッジのロール部、2
2はロール部21の外周部に連続的に形成された平面部
であり、スピーカのフレーム(図示せず)に接合され
る。23は振動板24の外周部が接合される前記ロール
部21の内周部に連続的に形成された接合部である。こ
のスピーカ用エッジ20は前記フォーム状複合化基材
(a)13を、或いはエッジ部の軽量化を図る場合には
フォーム状複合化基材(b)15を加熱成型プレスにて
形成したものである。
20は、発泡ウレタンエッジが振動振幅に対して異常変
形に伴う異常音の発生が少なく、良好なスピーカ用エッ
ジ20である理由は従来技術の説明と同じであるので省
略する。本実施の形態1のスピーカ用エッジ20は、発
泡ウレタンの断面内に挿入されている高伸縮性、高引っ
張り強度を有するウレタン繊維をさらに柔軟な構造であ
るメッシュ構造とした補強材10を用いているので、発
泡ウレタンが有する高伸縮性を阻害することなく作用す
る。そして、大きな振動振幅に対して、すなわち限界的
な変位における突っ張り現象において、小さい発泡ウレ
タンエッジの引っ張り強度をウレタン繊維などの高伸縮
性、かつ高張力を有する材料からなる補強材10を補う
ことにより、発泡ウレタンエッジがフレームや振動板2
4との接合部で破断するのを防止することができる。
なく、良好なスピーカ用エッジ20を提供することがで
きる。 2)限界的な変位における突っ張り現象において、小さ
い発泡ウレタンエッジの引っ張り強度をウレタン繊維な
どの高伸縮性、かつ高張力を有する材料からなる補強材
10が補うことにより、発泡ウレタンエッジ20がフレ
ームや振動板24との接合部で破断するのを防止するこ
とができるスピーカ用エッジ20を提供することができ
る。 3)さらに、膜質部14を削除することにより、軽量
で、スピーカの音圧レベルの向上が図れるスピーカ用エ
ッジを提供することができる。
向に複数本配置してフォーム状複合化基材(a)13を
作製し、スピーカ用エッジ20を加熱成型プレスで形成
することも可能で同様の効果を有するスピーカ用エッジ
20の提供を可能とすることができる。
図3、図4により説明する。なお、実施の形態1と同一
部分は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
用エッジの要部断面図であり、図4は同スピーカ用エッ
ジを加熱成型プレスする前の複合化基材の状態を示す断
面図である。図3、図4を用いて本発明のスピーカ用エ
ッジについて説明する。
るメッシュ構造の補強材でありウレタン系接着剤に浸し
ても良い。31a,31bは所定の厚みに切断された発
泡ウレタンのフォーム状基材であり、前記補強材10を
中間層に挿入させて、積層基材32を形成している。な
お本発明の実施の形態2においては前記補強材10をフ
ォーム状基材31a,31bの中間層に挿入させている
が、表面或いは裏面の片側に、また複数の中間層を設け
て配置しても補強材10の機能、効果は同様であること
はいうまでもなく、技術的範疇に含まれるものである。
層基材32を加熱成型プレスして形成したもので、構成
は図1に示した構成と同様になるために説明を省略す
る。
実施の形態1と同等であるが、製造プロセスに違いがあ
る。すなわち、実施の形態1は補強材10に発泡ウレタ
ン樹脂液11を含浸し、発泡工程を経て発泡ウレタンエ
ッジを補強材10に絡ませてフォーム状複合化基材
(a)13を形成し、或いはエッジの軽量化を図る目的
で表面の密度の大きい膜質部を削除するために均等な厚
さにスライスしてフォーム状複合化基材(b)15を形
成しているが、本実施の形態2の場合には、前記の補強
材10とフォーム状基材31a,31bを個別に形成す
ることができ、特にフォーム状基材31a,31bはパ
ン状の発泡ウレタンを所定の厚みに切断して積層基材3
2が得られる。
で述べた効果である、1)振動振幅に対して異常変形に
伴う異常音の発生防止、2)限界的な変位における突っ
張り現象におけるエッジ破断防止、3)膜質部を削除す
ることによるスピーカの音圧レベルの向上に加えて、
4)ウレタンの発泡工程に要するコストが低減でき、安
価なスピーカ用エッジ30を提供できるものである。
補強材10をウレタン繊維などからなるメッシュ構造で
構成しているとしたが、天然繊維、合成繊維或いはそれ
らの複合繊維または金属網で加工形成した高伸縮性の目
の粗い織り物または編み物から構成しても同様の機能、
効果が得られるのはいうまでもない。
図5、図6により説明する。なお、実施の形態1、実施
の形態2と同一部分は同一番号を付し、説明を省略して
説明する。
エッジの要部断面図であり、図6は同スピーカ用エッジ
を加熱成型プレスする前の複合化基材の状態を示す断面
図である。
は光を透過させない黒色に着色されたエーテル系のウレ
タン樹脂などからなる40ミクロン程度の高伸縮性のフ
ィルム補強材であり、所定の厚み(例えば7mm)に切
断されたエーテル系発泡ウレタンのフォーム状基材51
を前記フィルム補強材50a,50bの間に挿入させ
て、積層基材52を形成している。
層基材52を加熱成型プレスして前記フォーム状基材5
1が圧縮されて形成されたもので、61は発泡ウレタン
エッジのロール部、62はロール部61の外周部に連続
的に形成された平面部であり、スピーカのフレーム(図
示せず)に接合される。63は振動板64の外周部が接
合される前記ロール部61の内周部に連続的に形成され
た接合部である。
60は、前記の黒色に着色された40ミクロンエーテル
系のウレタンフィルム補強材50a,50bと、厚み7
mmに切断され、黒色に着色されたエーテル系発泡ウレ
タンからなるフォーム状基材51で積層基材52を形成
し、0.7mm厚みに加熱成型プレスした試験片1と、
透明の40ミクロンエーテル系のウレタンフィルム補強
材を用いた試験片2、補強材なしのフォーム状基材のみ
を加熱成形プレスした試験片3を用いて湿熱劣化試験と
耐候性試験を実施した。湿熱劣化試験の条件は温度:7
0℃、湿度:95%、放置時間:1500時間。その結
果、試験片1と試験片3の比較では、引っ張り強度は約
3.3倍あり、試験後においても変化はなかった。伸び
率は試験片1が試験片3に比べて少し伸び率が良く、試
験片1については試験前後の変化はほとんどなく、試験
片3については試験後に10%程度悪化した。
間:300hrにおいて実施した。試験片1、試験片
2、試験片3の順位で明らかな優位性があった。
されたエーテル系のウレタン樹脂などからなる高伸縮性
フィルムの補強材を配置し、所定の厚みに切断されたエ
ーテル系発泡ウレタンのフォーム状基材を前記フィルム
補強材の間に挿入させて、積層基材を形成して加熱成型
プレスで形成することにより、 1)発泡ウレタンの大振幅時の変形状態において発泡ウ
レタンの伸縮性を利用してエクボやシワが発生すること
を防止するとともに、エッジに作用する突っ張り状態に
おいて断面内部に配置された高伸縮性のフィルムからな
る補強材50a,50bの伸びの限界における大きな引
っ張り強度により発泡ウレタンエッジ60の引っ張り強
度を補強し、エッジの振幅限界における発泡ウレタンエ
ッジ60の破断を防止できるとともに、 2)通気性、水分の吸収、光(紫外線)の透過を抑えて
発泡ウレタンの加水分解を防止し、紫外線による分子レ
ベルの連鎖の破断を防止して発泡ウレタンの機械的劣化
を防止できるスピーカ用エッジを提供できるものであ
る。
1,2で述べた効果である、1)振動振幅に対して異常
変形に伴う異常音の発生防止、2)限界的な変位におけ
る突っ張り現象におけるスピーカ用エッジ破断防止、に
加えて、3)発泡ウレタンが水分、紫外線に晒されない
ために加水分解、紫外線による化学的変化に伴う発泡ウ
レタンの機械的強度劣化を防止できるスピーカ用エッジ
を提供できるものである。
補強材50a,50bをフォーム状基材51の表裏に配
置しているが、片面に配置する場合は湿度のある雰囲気
に触れ、光が照射される面が望ましく、或いは加水分
解、紫外線照射に対して抗力のある発泡ウレタンの場合
は少なくとも片面に、またフォーム状基材51の中間層
を設けて配置しても補強材50の機能、効果は同様であ
ることはいうまでもなく、技術的範疇に含まれるもので
ある。
は、発泡ウレタンなどのフォーム状基材と、前記フォー
ム状基材の成型後の材料に比べて更に高伸縮性を有し、
かつ引っ張り限界にて高張力強度を有する繊維、目の粗
い織り物または編み物、或いは樹脂フィルムなどからな
る補強材を、発泡ウレタン樹脂液を補強材に含浸塗布後
の発泡化または所定の厚みに切断されたフォーム状基材
と補強材を積層化などにより形成した複合化基材を加熱
成型プレスして形成することにより、大振幅時における
エッジの変形状態において異常変形であるエクボやシワ
の発生を抑えることができ、また限界振幅時におけるエ
ッジの突っ張りの繰り返しからも破断を防止できるスピ
ーカ用エッジが提供できるものである。
の要部断面図
状態の断面図 (b)同スピーカ用エッジを加熱成型プレスする前の複
合化基材の状態を示す断面図 (c)同スピーカ用エッジを加熱成型プレスする前の複
合化基材の状態を示す断面図
部断面図
複合化基材の状態を示す断面図
部断面図
複合化基材の状態を示す断面図
を示す図
Claims (11)
- 【請求項1】 少なくとも発泡ウレタンからなるフォー
ム状基材と、このフォーム状基材の成型後の材料に比べ
て更に高伸縮性を有し、かつ引っ張り限界にて高張力強
度を有する補強材との複合化基材を加熱成型プレスして
形成したスピーカ用エッジ。 - 【請求項2】 天然繊維、合成繊維或いはそれらの複合
繊維で加工形成した高伸縮性の目の粗い織り物または編
み物からなる補強材にウレタン発泡樹脂液を含浸し発泡
させたフォーム状基材を加熱成型プレスして形成したス
ピーカ用エッジ。 - 【請求項3】 補強材として金属網または耐熱性樹脂材
からなるメッシュ構造のものを用いる請求項2に記載の
スピーカ用エッジ。 - 【請求項4】 補強材を接線方向または放射方向に複数
本配置した請求項2に記載のスピーカ用エッジ。 - 【請求項5】 表裏の膜質部を取り除いたフォーム状基
材を加熱成型プレスして形成された請求項2または請求
項3または請求項4に記載のスピーカ用エッジ。 - 【請求項6】 高伸縮性のフィルムからなる補強材を所
定の厚みに切断された発泡ウレタンのフォーム状基材の
少なくとも表面、裏面或いは複数の発泡ウレタンのフォ
ーム状基材の中間層に挿入させた積層基材を加熱成型プ
レスして形成したスピーカ用エッジ。 - 【請求項7】 フィルムとして黒色のエーテル系ウレタ
ンフィルムを用いた請求項6に記載のスピーカ用エッ
ジ。 - 【請求項8】 天然繊維、合成繊維或いはそれらの複合
繊維で加工形成した高伸縮性の目の粗い織り物または編
み物からなる補強材を所定の厚みに切断された発泡ウレ
タンのフォーム状基材の少なくとも表面または裏面また
は複数の発泡ウレタンのフォーム状基材の中間層に挿入
した積層基材を加熱成型プレスして形成したスピーカ用
エッジ。 - 【請求項9】 請求項8の補強材として、メッシュ構造
とした金属網または耐熱性樹脂材を用い所定の厚みに切
断された発泡ウレタンのフォーム状基材の少なくとも表
面または裏面または複数の発泡ウレタンのフォーム状基
材の中間層に挿入させた積層基材を加熱成型プレスして
形成したスピーカ用エッジ。 - 【請求項10】 フォーム状基材を形成する発泡ウレタ
ンの材質をエーテル系とし、黒色に着色された発泡ウレ
タンを用いた請求項1または請求項2または請求項3ま
たは請求項4または請求項6または請求項8に記載のス
ピーカ用エッジ。 - 【請求項11】 補強材を形成するウレタン繊維の材質
をエーテル系ウレタン繊維とし、黒色に着色されたもの
を用いる請求項1または請求項2または請求項3または
請求項4または請求項8に記載のスピーカ用エッジ。
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