TWI672048B - 音響零件用保護構件及防水盒 - Google Patents

Abstract

本發明之音響零件用保護構件(1)係包含彈性體所構成之透音片(11)。音響零件用保護構件(1)亦可進一步含有配置於透音片(11)之周緣部上之黏著層(12)。

Description

音響零件用保護構件及防水盒

本發明係關於一種音響零件用之保護構件及防水盒。

具備揚聲器及蜂音器等發音部、以及麥克風等受音部這類音響相關零件(音響零件)的電子機器方面存在大量例如行動電話及數位相機般被攜帶至屋外使用之機器。近年來，對於此種具備音響零件之電子機器要求確保透音性同時賦予防水功能。防水行動電話及防水數位相機等已經普遍化，且為了保護該等機器的音響部分(音響零件)，係使用有具有防水透音功能之過濾器(filter)。

例如於具備麥克風及揚聲器之防水相機的外部框體，於對應於麥克風及揚聲器之位置設置有開口部。該開口部藉由被具有防水透音功能之過濾器封住，而可實現兼具透音性與防水性。

用以保護音響零件之保護構件，提出有使用拉伸聚四氟乙烯(PTFE)膜等微孔性膜(例如參照專利文獻1)。

[專利文獻1]日本特表2003-503991號公報

然而，專利文獻1中被建議作為保護構件之PTFE膜等微孔性膜存在若受到外部應力則容易變形之問題。此種保護構件一但暴露於高 壓力下，則會發生不可逆的變形。由於此種變形造成保護構件的振動模式變化，透音性會降低。尤其防水相機方面，也有潛於水中攝影之用途，故當於防水保護等級(JIS C 0920)表示為IPX8之潛水狀態下使用後，保護構件會大幅的發生不可逆的變形，且透音性會大幅地降低。再者，就變形量較少的膜而言，大多使用網、貼合不織布與PTFE膜而成者、或是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜。然而，由於此等膜當暴露於高水壓時亦會留下不可逆的變形，故透音性會大幅降低。

因此，本發明之目的在於提供一種音響零件用的保護構件，其即使使用於暴露在例如潛水狀態般高壓力下的嚴酷環境下，其後透音性亦不會大幅降低，可穩定地維持高性能。

本發明係提供一種音響零件用保護構件，係包含由彈性體所構成之透音片。

又，本發明係提供一種防水盒，係具備音響零件用保護構件與盒體，該音響零件用保護構件包含由彈性體所構成之透音片；該盒體包含具透音開口及操作開口之框體與以封住上述操作開口之方式安裝於上述框體之彈性透明膜；上述保護構件以封住上述透音開口之方式安裝於上述盒體。

本發明之音響零件用保護構件中，透音片由彈性體所構成。因此，本發明之音響零件用保護構件即使被使用於暴露於高壓力之嚴酷環境，亦不易產生不可逆的變形。因此，本發明之音響零件用保護構件在暴露於例如潛水狀態般高壓力之後，亦不會發生透音性大幅降低的情況，可穩定地維持高性能。

根據本發明之防水盒，藉由於防水盒內部收納行動電話等電子機器，可將電子機器使用於要求防水之環境。又，可經由以封住操作開口的方式安裝於框體之彈性透明膜來操作電子機器。

1‧‧‧音響零件用保護構件

2‧‧‧外部框體

3‧‧‧外部框體之開口部

11‧‧‧透音片

12‧‧‧黏著層

21‧‧‧聚碳酸酯板

22‧‧‧壓克力盒體

23‧‧‧揚聲器

24，25‧‧‧雙面膠帶

26‧‧‧導線

31‧‧‧防水試驗盒

32‧‧‧水

100‧‧‧盒體

110‧‧‧框體

110a‧‧‧上框

110b‧‧‧下框

111a，111b，111c‧‧‧透音開口

112‧‧‧操作開口

120‧‧‧彈性透明膜

200‧‧‧電子機器

210a，210b，210c‧‧‧透音口

220‧‧‧操作鍵

230‧‧‧顯示器

圖1A係表示本發明之音響零件用保護構件之一實施型態之截面圖。

圖1B係表示機器之外部框體設置有圖1A所示之保護構件之狀態的一例截面圖。

圖2A係表示本發明之防水盒之一實施型態之正面圖。

圖2B係圖2A所示之防水盒的背面圖。

圖3A係沿圖2A之A-A線之截面圖。

圖3B係沿圖2B之B-B線之截面圖。

圖4A係表示防水盒及電子機器之配置之上方立體圖。

圖4B係表示防水盒及電子機器之配置之下方立體圖。

圖5A係表示音響試驗中試驗裝置設置有保護構件之狀態之俯視圖。

圖5B係沿圖5A之VB-VB線之截面圖。

圖6係表示防水試驗中試驗裝置設置有保護構件之狀態之截面圖。

圖7A係表示防水試驗前透音片之狀態之截面圖。

圖7B係表示防水試驗中經由水壓造成透音片變形之狀態之截面圖。

以下，參照圖面說明本發明之實施型態。又，以下記載並不限定本發明。

圖1A係表示本實施型態之音響零件用保護構件1之截面圖。圖1B係表示本實施型態之音響零件用保護構件1之設置例。

如圖1所示，本實施型態之音響零件用保護構件1係具備透 音片11與配置於透音片11周緣部上之黏著層12。

透音片11由彈性體所構成。透音片11所用之彈性體可為橡膠狀彈性體(熱硬化性彈性體(橡膠系))，亦可為熱可塑性彈性體，但較佳為具有橡膠硬度之橡膠狀彈性體。橡膠狀彈性體只要是具有橡膠狀彈性之材料即不特別限定。然而，為了實現更優異之透音性，期望使用滿足依據JIS K 6253之A型硬度為20~80範圍之橡膠狀彈性體。本實施型態中，橡膠狀彈性體可舉出例如聚矽氧橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、丙烯酸橡膠及天然橡膠等。該等之中，較佳係使用具有耐熱性及耐化學性等優異特性之聚矽氧橡膠。

透音片11亦可被施以著色處理。透音片11若為透明或白色，則當透音片11以封住機器框體之開口之方式配置時，透音片11會有變得顯眼的情況。因此，透音片11配合所配置之框體的顏色而著色，藉此可實現一種配置於框體時不易顯眼之透音片11。此情況時，透音片11著色為例如黑色。又，當重視框體的設計感時，透音片11若以封住框體之開口的方式配置，則會有損設計感之虞。因此，配合框體之設計感將透音片11加以著色，藉此可實現具有設計性之音響零件用保護構件1。

透音片11之著色，例如可藉由構成透音片11之彈性體含有著色劑的方式來實施。欲實現具有設計性之音響零件用保護構件1時，所使用之著色劑期望對於例如380nm以上500nm以下波長區域之至少一部份的光具有吸光能力。換言之，期望透音片11經由此著色劑著色成黑色、灰色、茶色、綠色、黃色或桃色。透音片11之著色方法有於片材化前之彈性體即彈性體原料中混合顏料、碳黑等著色劑來進行著色之方法、與利用染色或印刷之技術將片材化後之彈性體(片狀之彈性體)以著色劑著色之方法。再者，當使用碳黑作為著色劑時，亦會獲得可提高彈性體強度、可提高後述之防水性之效果。

透音片11具有例如10~150μm之厚度。藉由滿足此厚度範圍，可作成具有充分透音性之透音片11。作為製法，有利用模具(dies)等吐出手段將原料溶液擠出成薄層於可脫模之基材上之方法、將原料溶液澆鑄於可脫模之基材上後，以敷料器(applicator)、線棒、刀塗機形成薄膜之方法，進而利用切削方式，可將透音片11調整成所要之厚度。再者，如專利文獻1所記載之利用拉伸PTFE膜作為透音片之以往的保護構件方面，已知每單位面積的膜重量(面密度)會對透音性造成大幅影響。因此，以往之保護構件，藉由將透音片的膜厚盡可能地薄化，來將面密度抑制為較低，藉此提高了透音性。然而，本發明人等發現本實施型態之彈性體所構成之透音片11與以往之透音片相比，面密度與透音性之關連小。因此，本實施型態之透音片11設計自由度高於以往之透音片，亦可選擇可兼具高強度與高透音性之厚度。

透音片11依據JIS L 1092 B法(高水壓法)所得之防水性，期望為1~50m。藉由具有此種防水性，保護構件1於更高之水壓下亦可使用，故可獲得更高之可靠性。

黏著層12之材料可適當地選擇使之可直接貼附固定於保護構件1所適用之音響零件、或可貼附固定於保護該音響零件之外部框體。黏著層12係考慮例如將泛用的附基材雙面膠帶、無基材之雙面膠帶(即僅有黏著劑之帶體)等與透音片11之貼附性、以及與框體、盒體之貼附性，適當地使用。又，尤其當使用聚矽氧橡膠片作為透音片11的情況時，黏著層12較佳為具有聚矽氧黏著劑所構成之面，並將此聚矽氧黏著劑所構成之面作為與透音片11接觸之面。此原因在於，聚矽氧黏著劑與其他之丙烯酸系黏著劑等相比，對於聚矽氧橡膠片具有非常高之接著性。

保護構件1只要可保護音響零件，其設置方法並不特別限定。例如，亦可利用黏著層12將保護構件1直接貼附固定於保護構件1所 適用之音響零件。或者利用黏著層12將保護構件1貼附固定於外部框體，該外部框體係保護著保護構件1所適用之音響零件。此情況時，例如如圖1B所示，係以透音片11封住設於外部框體2之開口部3之方式，保護構件1經由黏著層12固定於外部框體2。再者，設於外部框體2之開口部3其設置之目的係使聲音於對應於音響零件之位置穿透。

保護構件1中，透音片11係由彈性體構成。因此，保護構件1即使被使用於暴露於高壓力之嚴酷環境下，亦不易發生透音片11之不可逆的變形。因此，保護構件11即使被使用於例如潛水狀態般暴露於高壓力之嚴酷環境下，之後透音性亦不會大幅降低，可穩定地維持高性能。

製造保護構件1之方法，並不特別限定，可利用以往之保護構件之製造方法。一例而言，可使用以下方法來製造保護構件1。首先，準備用以形成透音片11之片狀彈性體、與用以形成黏著層12之黏著片(例如雙面膠帶)。預先於黏著片形成孔，該孔成為當設置保護構件1時用以使聲音穿透之部分。將此黏著片與片狀之彈性體加以貼合，打孔成形為特定形狀，藉此獲得保護構件1。

再者，本實施型態中雖是針對於保護構件1設有黏著層12之構成來進行說明，但亦可不設有黏著層12。此情況時，可利用O型環等來將透音片11夾入以固定、或以樹脂密封來固定，藉此設置於特定位置。

又，保護構件1亦可進而設有網、不織布等作為防塵用。

保護構件1亦可適用於用來收納具備音響零件之電子機器之防水盒。以下針對本發明之防水盒的實施型態進行說明。

如圖2A及圖2B所示，防水盒具備上述保護件1與盒體100。盒體100包含框體110與彈性透明膜120。框體110具有上框110a及下框110b。上框110a具有輪廓為矩形且中央形成有矩形開口之薄板狀的構造。上框110a具有透音開口111a、透音開口111b及操作開口112。下框110b 為上方開口之有底箱體形狀，底面具有透音開口111c。彈性透明膜120係以封住操作開口112的方式安裝於上框110a。彈性透明膜120例如為聚矽氧橡膠膜或胺酯彈性體膜。又，如圖3A所示，保護構件1係以封住透音開口111b的方式透過黏著層12接合於上框110a。又，保護構件1同樣地以封住透音開口111a的方式透過黏著層12接合於上框110a。如圖3b所示，保護構件1以封住透音開口111c的方式透過黏著層12接合於下框110b。

以上框110a覆蓋下框110b之開口的方式，將上框110a與下框110b加以組裝，經此，盒體100的內部便成為防水狀態。因此，如圖4A或圖4B所示，於上框110a與下框110b之間配置行動電話等電子機器200以將電子機器200收納於盒體100的內部，藉此可於要求防水之環境下使用電子機器200。

於盒體100之內部收納有電子機器200之狀態下，透音開口111a位於對應於電子機器200之揚聲器用透音口210a之區域。又，於盒體100之內部收納有電子機器200之狀態下，透音開口111b位於對應於電子機器200之麥克風用透音口210b之區域。又，於盒體100之內部收納有電子機器200之狀態下，透音開口111c位於對應於電子機器200之揚聲器用透音口210c之區域。故此，於盒體100之內部收納有電子機器200之狀態下，聲音傳達於電子機器200之揚聲器或麥克風與盒體100之外部之間。從而於盒體100之內部收納有電子機器200之狀態下，使用者可利用電子機器200之揚聲器或麥克風。

於盒體100之內部收納有電子機器200之狀態下，彈性透明膜120以覆蓋電子機器200之操作鍵220及顯示器230之方式與電子機器200接觸。使用者可隔著彈性透明膜120來操作操作鍵220，並可通過彈性膜120辨識顯示器230。又，當顯示器230為觸控面板式顯示器的情況時，使用者可隔著彈性透明膜120來操作顯示器230。因此，於盒體100之內部收納有 電子機器200之狀態下，使用者可操作電子機器200。

實施例

接著，使用實施例具體地說明本發明之音響零件用保護構件。

(實施例1)

將TORAY DOW CORNING股份有限公司製之二液加熱硬化聚矽氧樹脂稀釋於甲苯，並以相對於聚矽氧樹脂100重量份，碳黑成為0.2重量份之方式加入大日精化工業股份有限公司製之含碳黑著色劑並混合之。其後，澆鑄於三菱樹脂股份有限公司製之聚矽氧脫模處理PET分隔件(品名：MRS50)上，使用敷料器形成薄膜後，加熱乾燥之，獲得厚度33μm之聚矽氧橡膠片。使用此聚矽氧橡膠片作為透音片。所用之聚矽氧矽膠片之厚度及硬度係如表1所示。再者，厚度及硬度之測定方法於後敘述。黏著層係使用雙面膠帶(日東電工股份有限公司製，No.5303W)。將聚矽氧橡膠片與預先形成有φ 6mm之孔之雙面膠帶加以組合並打孔成形，形成外徑φ 12mm之保護構件。雙面膠帶係配置於φ 12mm之圓形聚矽氧橡膠片之周緣部上，其形狀為外徑φ 12mm及內徑φ 6mm之環狀。

將此種方式所製得之保護構件貼向設有φ 2mm之孔之φ 47mm大小的聚碳酸酯(PC)板，以作為音響試驗及防水試驗用的樣品。此PC板使用之目的在於使對保護構件進行以下音響試驗與防水試驗時為相同樣品來進行。再者，PC板之φ 2mm的孔係模擬行動電話、數位相機框體所設之音孔而設置者。音響試驗及防水試驗之結果如表1所示。再者，音響試驗及防水試驗之方法於後敘述。

(實施例2)

使利用敷料器形成薄膜時的厚度大於實施例1，除此之外，係以與實施例1相同之方法獲得厚度10μm之聚矽氧橡膠片。使用此聚矽氧橡膠片作 為透音片，並以與實施例1相同之方法製作保護構件。又，音響試驗及防水試驗用之樣品亦以與實施例1相同之方法來製作。

(實施例3)

使用片狀的EPDM橡膠(kureha橡膠彈性體股份有限公司製，EB80NNS)作為透音片，除此之外係以與實施例1相同方法製作保護構件。又，音響試驗及防水試驗用之樣品亦以與實施例1相同方式製作。

(比較例1)

使用拉伸PTFE多孔膜(日東電工股份有限公司製，NTF1026)作為透音片，除此之外係以與實施例1相同方法製作保護構件。又，音響試驗及防水試驗用之樣品亦以與實施例1相同方式製作。

(比較例2)

作為透音片係使用於比較例1中所用之拉伸PTFE多孔膜再熱接著有PET網作為加強材而成者(日東電工股份有限公司製，NTF1026-N06)。除此之外係以與實施例1相同方法製作保護構件。又，音響試驗及防水試驗用之樣品亦以與實施例1相同方式製作。

<透音片厚度之測定方法>

使用1/1000mm之針盤指示器(dial gage)(φ 10mm)來測定片之厚度。

<透音片硬度之測定方法>

利用依據JIS K 6253之A型硬度計(durometer)，來測定透音片所用之彈性體之硬度。

<音響試驗>

於圖5A及5B表示音響試驗中保護構件1之設置方法。圖5A為俯視圖，圖5B為沿圖5A之VB-VB線之截面圖。首先，準備長度70mm、寬度50mm、高度15mm之壓克力盒體22，設置φ 13mm之孔。於對應於此孔之位置，使用外徑φ 16mm、內徑φ 13mm之環狀雙面膠帶24，於盒體22之內壁貼附揚 聲器23。此盒體22係用來使輸入音不會模糊。再者，以封住盒體22之孔的方式，以雙面膠帶25將製作成音響試驗用之上述樣品(將保護構件1貼合於PC板而得者)貼附於此盒體22之外壁。圖中，符號26表示揚聲器23之導線。使用透音性評價裝置來測定此種方式設置保護構件1時、與未設置時的音壓，並求出測定值的差，藉此來評價音壓變化(dB)。關於輸入音的音壓，調整揚聲器23的負荷電壓、與麥克風(未圖示)與揚聲器23的距離，以使得未設置保護構件1時輸入音的音壓大小成為約90dB。再者，音響試驗係進行防水試驗前與防水試驗後兩者。音響試驗中所用之裝置等係如下所示。

透音性評價裝置：Bruel & Kjar公司製3560-B-030

麥克風：Bruel & Kjar公司製Type2669

評價內容：FFT(高速傅立葉轉換，Fast Fourier Transform)1kHz之音壓評價

揚聲器：star精密公司製SCC-16A φ 16mm

麥克風與揚聲器之距離：50mm

揚聲器的負荷電壓：1.0V

<防水試驗>

如圖6所示，將製作成防水試驗用之上述樣品(將保護構件1貼合於PC板21所得者)設置於防水試驗盒31。上述樣品，以保護構件1位於盒體31內部側之方向設置於防水試驗盒31。防水試驗盒31之內部被水32充滿。對於此種方式設置之保護構件1，假定JIS C 0920所規定之防水保護等級(IPX)所示之IPX8之浸水試驗，負荷相當於水深5m之50kPa的水壓。以JIS L 1092 B法(高水壓法)之試驗方法，於50kPa停止升壓，保持30分鐘。再者，此時，與未施以水壓之防水試驗前的透音片11不同(圖7A)，於透音片11施了水壓，發生了如圖7B所示之變形。其後，以目視確認是否有保護構件1之透 音片11的變形殘留。

使用了彈性體所構成之透音片的實施例1~3方面，若除去防水試驗時的水壓，則透音片會從負荷水壓時的變形狀態(請參照圖7B)恢復成原本的形狀(請參照圖7A)，再者防水試驗前後之音壓差變化非常小。相對於此，比較例1與2之透音片方面，防水試驗後亦有變形殘留，防水試驗後音壓會大降低。

又，使用了聚矽氧橡膠所構成之透音片的實施例1與實施例2，比較防水試驗前之音壓差，雖然實施例2之透音片的面密度大於實施例1之透音片2.7倍，但音壓差並未如此之大，未確認到聲音穿透性有大幅降低。

本發明之音響零件用保護構件即使被使用於暴露於高壓力之嚴酷環境下後，透音性亦不會大幅降低，可穩定地維持高性能。因此，本發明之音響零件用保護構件，不僅有用於作為搭載於防水行動電話及防水數位相機等機器之音響零件用保護構件，亦有用於作為搭載於水中相機等潛水狀態下所使用之機器之音響零件用之保護構件。

Claims (12)

1. 一種音響零件用保護構件，係包含由彈性體所構成之透音片；上述透音片於下述防水試驗中，不具有不可逆的變形，該防水試驗係：於施加以JIS L 1092 B法(高水壓法)之方法升壓至50kPa並於50kPa保持30分鐘之水壓後，去除該水壓。
2. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，於上述透音片中，上述防水試驗後之音壓差相對於上述防水試驗前之音壓差的增加在4dB以下。
3. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，於上述透音片中，上述防水試驗後之音壓差在-23dB以下。
4. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，上述彈性體為依據JIS K 6253之A型硬度為20~80之橡膠狀彈性體。
5. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，上述透音片之厚度為10~150μm。
6. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，上述透音片之依據JIS L 1092 B法(高水壓法)所得之防水性為1~50m。
7. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其進一步包含配置於上述透音片之周緣部上之黏著層。
8. 如申請專利範圍第7項之音響零件用保護構件，其中，上述黏著層由耐熱性雙面膠帶所構成。
9. 如申請專利範圍第7項之音響零件用保護構件，其中，上述黏著層具有由聚矽氧黏著劑所構成之面。
10. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，上述彈性體含有著色劑，上述著色劑對於380nm以上且500nm以下波長區域之至少一部份的光具有吸光能力。
11. 如申請專利範圍第1項之音響零件用保護構件，其中，上述彈性體含有著色劑，上述透音片經由上述著色劑著色成黑色、灰色、茶色、綠色、黃色或桃色。
12. 一種防水盒，係具備音響零件用保護構件與盒體，該音響零件用保護構件係申請專利範圍第1至11項中任一項之音響零件用保護構件；該盒體包含具透音開口及操作開口之框體與以封住上述操作開口之方式安裝於上述框體之彈性透明膜；上述保護構件以封住上述透音開口之方式安裝於上述盒體。