JP2010193352A

JP2010193352A - Loudspeaker

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Publication number: JP2010193352A
Application number: JP2009037825A
Authority: JP
Inventors: Taketo Onuma; 岳人大沼; Hajime Kitamura; 肇北村
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-09-02
Also published as: CN102273225A; WO2010095351A1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve improvement in acoustic properties after achieving thinning in a motor-driven type loudspeaker comprising a voice coil having an approximately rectangular winding shape. <P>SOLUTION: A plate member 24 covering a central area positioned at an inner circumferential side than a voice coil 14 is bonded on an upper surface of a diaphragm 12. Thus, the required space in a height direction of the central area is made smaller and further, its rigidity is improved. In that case, the plate member 24 is comprised of a carbon fiber-reinforced sheet configured by impregnating a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction with resin and curing it. Thus, in comparison with the case of bonding a carbon fiber-reinforced sheet configured by flatly weaving carbon fibers, the central area is made more lightweight and at the same time, the required space in its height direction is made smaller. In that case, the extending direction of carbon fiber filaments is matched with a direction in which a short-side portion at an outer edge 24a of the plate member 24 extends. Thus, rigidity of the central area is sufficiently ensured. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本願発明は、いわゆる動電型のスピーカに関するものであり、特に、略長方形の巻回形状を有するボイスコイルを備えたスピーカに関するものである。 The present invention relates to a so-called electrodynamic speaker, and particularly to a speaker including a voice coil having a substantially rectangular winding shape.

一般に、動電型のスピーカは、ダイアフラムと、このダイアフラムの下面に固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの下端部を収容する磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、この磁気回路ユニットとダイアフラムの外周縁部とを固定支持するフレームとを備えた構成となっている。 In general, an electrodynamic speaker includes a diaphragm, a voice coil fixed to the lower surface of the diaphragm, a magnetic circuit unit in which a magnetic gap for accommodating the lower end of the voice coil is formed, and the magnetic circuit unit and the diaphragm. And a frame for fixing and supporting the outer peripheral edge portion.

その際「特許文献１」には、このような動電型のスピーカにおいて、略長方形の巻回形状を有するボイスコイルを備えたものが記載されている。 In that case, “Patent Document 1” describes such an electrodynamic speaker provided with a voice coil having a substantially rectangular winding shape.

特開２００７−６０４６３号公報JP 2007-60463 A

このように略長方形の巻回形状を有するボイスコイルを備えたスピーカを採用することにより、このスピーカの外形形状についても略長方形に設定することが容易に可能となる。したがって、このスピーカを携帯電話機等の外部機器に搭載したときのスペース効率を高めることができる。 By adopting a speaker including a voice coil having a substantially rectangular winding shape as described above, the outer shape of the speaker can be easily set to be substantially rectangular. Therefore, space efficiency when this speaker is mounted on an external device such as a cellular phone can be improved.

ところで、一般にスピーカにおいては、その音響特性を広帯域の特性とすることが望ましい。 By the way, in general, in a speaker, it is desirable that the acoustic characteristic is a broadband characteristic.

すなわち、図３に示すスピーカの音圧レベル周波数特性において、最低共振周波数Ｆｏをできるだけ低くする一方、高域共振周波数Ｆｈをできるだけ高くすることが望ましい。その際、高域共振周波数Ｆｈを高くするためには、ダイヤフラムにおけるボイスコイルよりも内周側に位置する中央領域の剛性をできるだけ高くする必要がある。 That is, in the sound pressure level frequency characteristic of the speaker shown in FIG. 3, it is desirable to make the lowest resonance frequency Fo as low as possible while making the high-band resonance frequency Fh as high as possible. At that time, in order to increase the high frequency resonance frequency Fh, it is necessary to increase the rigidity of the central region located on the inner peripheral side of the voice coil in the diaphragm as much as possible.

このため、従来のスピーカにおいては、ダイアフラムの中央領域をドーム状に膨らますようにして形成することにより、その剛性を高める工夫がなされている。 For this reason, in the conventional speaker, the center area | region of a diaphragm is formed so that it may swell in the shape of a dome, and the device which raises the rigidity is made | formed.

しかしながら、上記「特許文献１」にも記載されているように、ボイスコイルが略長方形の巻回形状を有している場合には、ダイアフラムの中央領域の周縁形状は円形とはならないので、この中央領域をドーム状に膨らませても、その剛性を十分に高くすることはできない、という問題がある。 However, as described in the above-mentioned “Patent Document 1”, when the voice coil has a substantially rectangular winding shape, the peripheral shape of the central region of the diaphragm is not circular. There is a problem that even if the central region is expanded in a dome shape, its rigidity cannot be sufficiently increased.

また、このようにダイアフラムの中央領域をドーム状に膨らますようにして形成すると、その分だけ高さ方向のスペースが必要となるため、スピーカの薄型化を図ることができない、という問題もある。 In addition, when the central region of the diaphragm is formed so as to swell in a dome shape, a space in the height direction is required, and thus the speaker cannot be thinned.

なお、上記「特許文献１」に記載されたスピーカにおいては、その音響特性を高めるため、ダイヤフラムの中央領域とその周辺領域とが別々の部材で構成されており、その際、中央領域は周辺領域よりも剛性が高い部材で構成されている。しかしながら、これら中央領域および周辺領域を構成する部材は、いずれも樹脂製の部材であるので、その剛性を高める上で自ずと限界がある。 In the speaker described in “Patent Document 1”, the central region of the diaphragm and the peripheral region thereof are configured by separate members in order to enhance the acoustic characteristics. In this case, the central region is the peripheral region. It is comprised with the member whose rigidity is higher than. However, since the members constituting the central region and the peripheral region are all members made of resin, there is a limit in increasing the rigidity of the members.

一方、ダイヤフラムの上面に、その中央領域を覆うアルミ製プレートが接合された構成とすることが考えられる。このようにした場合には、ダイヤフラムの中央領域の剛性を高めた上で、その高さ方向の必要スペースを抑えてスピーカの薄型化を図ることが可能となる。しかしながら、このようにした場合には、ダイヤフラムの中央領域の重量がかなり大きなものとなるため、スピーカの音圧が低下してしまう、という問題がある。 On the other hand, it is conceivable that an aluminum plate covering the central region is joined to the upper surface of the diaphragm. In such a case, it is possible to increase the rigidity of the central region of the diaphragm and reduce the required space in the height direction to reduce the thickness of the speaker. However, in this case, there is a problem that the sound pressure of the speaker is lowered because the weight of the central region of the diaphragm becomes considerably large.

また、アルミ製プレートの代わりに、炭素繊維が平織りされてなる炭素繊維強化シートが接合された構成とすることも考えられる。このようにした場合には、ダイヤフラムの中央領域の剛性を高めた上で、その軽量化を図ることが可能となる。しかしながら、このようにした場合には、ダイヤフラムの中央領域の高さ方向の必要スペースを十分に抑えることができず、このためスピーカの薄型化を効果的に図ることができない、という問題がある。 Moreover, it is also conceivable that a carbon fiber reinforced sheet made by plain weaving of carbon fibers is joined instead of the aluminum plate. In such a case, it is possible to reduce the weight of the diaphragm while increasing the rigidity of the central region of the diaphragm. However, in such a case, there is a problem that the required space in the height direction of the central region of the diaphragm cannot be sufficiently suppressed, and therefore the speaker cannot be effectively thinned.

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、略長方形の巻回形状を有するボイスコイルを備えた動電型のスピーカにおいて、その薄型化を図った上で音響特性の向上を図ることができるスピーカを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in an electrodynamic speaker provided with a voice coil having a substantially rectangular winding shape, the acoustic characteristics are improved after achieving a reduction in thickness. An object of the present invention is to provide a speaker capable of achieving the above.

本願発明は、ダイヤフラムの中央領域にプレート部材を接合するようにした上で、このプレート部材の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。 In the present invention, the plate member is joined to the central region of the diaphragm, and the above object is achieved by devising the structure of the plate member.

すなわち、本願発明に係るスピーカは、
ダイアフラムと、このダイアフラムの下面に固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの下端部を収容する磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、この磁気回路ユニットと上記ダイアフラムの外周縁部とを固定支持するフレームと、を備えてなるスピーカにおいて、
上記ボイスコイルが略長方形の巻回形状を有しており、
上記ダイアフラムの上面に、該ダイアフラムにおける上記ボイスコイルよりも内周側に位置する中央領域を覆う、略長方形の外形形状を有するプレート部材が接合されており、
このプレート部材が、単方向に延びる炭素繊維フィラメントの帯状の束に樹脂を含浸させて硬化させてなる炭素繊維強化シートにより構成されており、
この炭素繊維強化シートが、上記炭素繊維フィラメントが延びる方向を上記プレート部材の外周縁における短辺部分が延びる方向と略一致させるようにして形成されている、ことを特徴とするものである。 That is, the speaker according to the present invention is
A diaphragm, a voice coil fixed to the lower surface of the diaphragm, a magnetic circuit unit in which a magnetic gap for accommodating the lower end of the voice coil is formed, and the magnetic circuit unit and the outer peripheral edge of the diaphragm are fixedly supported. A speaker comprising:
The voice coil has a substantially rectangular winding shape,
On the upper surface of the diaphragm, a plate member having a substantially rectangular outer shape covering the central region located on the inner peripheral side of the voice coil in the diaphragm is joined,
This plate member is composed of a carbon fiber reinforced sheet formed by impregnating a resin in a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction and curing the resin.
This carbon fiber reinforced sheet is formed so that the direction in which the carbon fiber filament extends is substantially matched with the direction in which the short side portion of the outer peripheral edge of the plate member extends.

上記構成において「下面」や「下端部」等の方向性を示す用語は、スピーカを構成する各部材相互間の位置関係を明確にするために便宜上用いたものであって、これによりスピーカを実際に使用する際の方向性が限定されるものではない。 In the above configuration, the terms indicating the directionality such as “lower surface” and “lower end” are used for convenience in order to clarify the positional relationship between members constituting the speaker. The directionality when used for is not limited.

上記プレート部材を上記ダイアフラムの上面に「接合」する際の具体的な接合手段は特に限定されるものではなく、例えば、接着、熱圧着、インサート成形等が採用可能である。 The specific joining means for “joining” the plate member to the upper surface of the diaphragm is not particularly limited, and for example, adhesion, thermocompression bonding, insert molding, or the like can be employed.

上記「炭素繊維強化シート」は、炭素繊維フィラメントの帯状の束が単層で配置されたものであってもよいし、その束の向きを揃えるようにして複数層で配置されたものであってもよい。 The above-mentioned “carbon fiber reinforced sheet” may be one in which a band-like bundle of carbon fiber filaments is arranged in a single layer, or is arranged in a plurality of layers so as to align the direction of the bundle. Also good.

上記「炭素繊維フィラメント」を構成する炭素繊維の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維等が採用可能である。 The type of carbon fiber constituting the “carbon fiber filament” is not particularly limited, and for example, PAN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, and the like can be employed.

上記構成に示すように、本願発明に係るスピーカは、動電型のスピーカとして構成されているが、そのボイスコイルが略長方形の巻回形状を有しているので、スピーカの外形形状についても略長方形に設定することが容易に可能となる。そしてこれにより、このスピーカを携帯電話機等の外部機器に搭載したときのスペース効率を高めることができる。 As shown in the above configuration, the speaker according to the present invention is configured as an electrodynamic speaker. However, since the voice coil has a substantially rectangular winding shape, the outer shape of the speaker is also substantially omitted. It can be easily set to a rectangle. As a result, space efficiency when the speaker is mounted on an external device such as a mobile phone can be improved.

また、本願発明に係るスピーカは、ダイアフラムの上面に、そのボイスコイルよりも内周側に位置する中央領域を覆うプレート部材が接合されているので、従来のようにダイアフラムの中央領域をドーム状に膨らますようにして形成した場合に比して、ダイアフラムの中央領域の剛性を高めた上でその高さ方向の必要スペースを小さく抑えることができ、これによりスピーカの薄型化を図ることができる。 Moreover, since the plate member which covers the center area | region located in the inner peripheral side rather than the voice coil is joined to the upper surface of a diaphragm, the speaker which concerns on this invention joins the center area | region of a diaphragm to the dome shape like before. As compared with the case where the diaphragm is formed so as to swell, the rigidity of the central region of the diaphragm can be increased, and the required space in the height direction can be suppressed to be small, so that the speaker can be thinned.

その際、上記プレート部材は、略長方形の外形形状を有しているが、このプレート部材は、単方向に延びる炭素繊維フィラメントの帯状の束に樹脂を含浸させて硬化させてなる炭素繊維強化シートにより構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。 In this case, the plate member has a substantially rectangular outer shape, and this plate member is a carbon fiber reinforced sheet obtained by impregnating a resin into a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction and curing it. Therefore, the following operational effects can be obtained.

すなわち、上記プレート部材として、アルミ製プレートを用いるようにした場合に比して、大幅に軽量化を図ることができ、これによりスピーカの音圧を高めることができる。また、上記プレート部材として、炭素繊維が平織りされてなる炭素繊維強化シートを用いるようにした場合に比して、ダイアフラムの中央領域をさらに軽量化することができるので、スピーカの音圧を一層高めることができ、かつ、ダイアフラムの中央領域の高さ方向の必要スペースをさらに小さく抑えることができるので、スピーカの薄型化を一層効果的に図ることができる。 That is, as compared with the case where an aluminum plate is used as the plate member, the weight can be significantly reduced, and the sound pressure of the speaker can be increased. Further, as compared to the case where a carbon fiber reinforced sheet in which carbon fibers are plain woven is used as the plate member, the central region of the diaphragm can be further reduced in weight, so that the sound pressure of the speaker is further increased. In addition, since the required space in the height direction of the central region of the diaphragm can be further reduced, the speaker can be made thinner more effectively.

しかも、上記プレート部材を構成する炭素繊維強化シートは、その炭素繊維フィラメントが延びる方向を、上記プレート部材の外周縁における短辺部分が延びる方向と略一致させるようにして形成されているので、その炭素繊維フィラメントが単方向に延びているにもかかわらず、このプレート部材が接合されたダイアフラムの中央領域の剛性を十分に確保することができる。そしてこれにより、ダイアフラムの中央領域の剛性を、炭素繊維が平織りされてなる炭素繊維強化シートが接合された場合の剛性に近いものとすることができる。 Moreover, the carbon fiber reinforced sheet constituting the plate member is formed so that the direction in which the carbon fiber filaments extend is substantially coincident with the direction in which the short side portion of the outer peripheral edge of the plate member extends. Despite the fact that the carbon fiber filament extends in a single direction, the rigidity of the central region of the diaphragm to which the plate member is joined can be sufficiently secured. And thereby, the rigidity of the center area | region of a diaphragm can be made into the thing close | similar to the rigidity at the time of the carbon fiber reinforcement sheet | seat formed by plain-weaving carbon fiber being joined.

したがって本願発明によれば、略長方形の外形形状を有するダイアフラムを備えた動電型のスピーカにおいて、その薄型化を図った上で音響特性の向上を図ることができる。 Therefore, according to the present invention, in an electrodynamic speaker provided with a diaphragm having a substantially rectangular outer shape, the acoustic characteristics can be improved while the thickness is reduced.

上記構成において、プレート部材が、その外周縁をボイスコイルの上端面の真上に位置させるようにして配置された構成とすれば、ダイアフラムの中央領域の剛性向上を図った上で、ボイスコイルの巻径を最大限に確保することができ、これによりスピーカの音圧を最大限に高めることができる。 In the above configuration, if the plate member is arranged so that the outer peripheral edge is positioned directly above the upper end surface of the voice coil, the rigidity of the central region of the diaphragm is improved, and then the voice coil The winding diameter can be ensured to the maximum, whereby the sound pressure of the speaker can be maximized.

この場合において、「ボイスコイルの上端面の真上」とは、プレート部材の外周縁が、ボイスコイルの上端面の幅の範囲内に位置していることを意味するものである。 In this case, “directly above the upper end surface of the voice coil” means that the outer peripheral edge of the plate member is located within the range of the width of the upper end surface of the voice coil.

本願発明の一実施形態に係るスピーカを、上向きに配置した状態で示す側断面図Side sectional view which shows the speaker which concerns on one Embodiment of this invention in the state arrange | positioned upwards 図１のII方向矢視図II direction view of FIG. 一般的なスピーカの音響特性を示す音圧レベル周波数特性図Sound pressure level frequency characteristics diagram showing the acoustic characteristics of a typical speaker 上記実施形態に係るスピーカの音圧レベル周波数特性を、２つの比較例と共に示す図The figure which shows the sound pressure level frequency characteristic of the speaker which concerns on the said embodiment with two comparative examples. 上記実施形態の構成に代えて、ダイアフラムの中央領域をドーム状に形成した場合の音圧レベル周波数特性を示す図The figure which shows the sound pressure level frequency characteristic at the time of replacing with the structure of the said embodiment and forming the center area | region of a diaphragm in the dome shape. 上記実施形態の構成に代えて、アルミ製プレートを接合した場合の音圧レベル周波数特性を示す図The figure which shows the sound pressure level frequency characteristic at the time of replacing with the composition of the above-mentioned embodiment, and joining the plate made from aluminum

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本願発明の一実施形態に係るスピーカ１０を、上向きに配置した状態で示す側断面図であり、図２は、図１のII方向矢視図である。 FIG. 1 is a side sectional view showing a speaker 10 according to an embodiment of the present invention in an upwardly arranged state, and FIG. 2 is a view in the direction of arrow II in FIG.

これらの図に示すように、本実施形態に係るスピーカ１０は、小型の動電型スピーカであって、携帯電話機等の外部機器に搭載された状態で使用されるようになっている。このスピーカ１０は、平面視において略長方形の外形形状を有しており、その長辺方向の幅は２０ｍｍ程度、短辺方向の幅は１５ｍｍ程度の値に設定されている。 As shown in these drawings, the speaker 10 according to the present embodiment is a small electrodynamic speaker, and is used in a state of being mounted on an external device such as a mobile phone. The speaker 10 has a substantially rectangular outer shape in plan view, and the width in the long side direction is set to a value of about 20 mm and the width in the short side direction is set to a value of about 15 mm.

このスピーカ１０は、ダイアフラム１２と、このダイアフラム１２の下面に固定されたボイスコイル１４と、ダイアフラム１２の外周縁部を固定支持するフレーム１６と、ボイスコイル１４の下端部を収容する磁気間隙が形成された磁気回路ユニット１８と、ダイアフラム１２を上方側から覆うカバー２０と、フレーム１６に固定された１対の端子部材２２と、ダイアフラム１２の上面に接合されたプレート部材２４とを備えた構成となっている。 The speaker 10 includes a diaphragm 12, a voice coil 14 fixed to the lower surface of the diaphragm 12, a frame 16 that fixes and supports the outer peripheral edge of the diaphragm 12, and a magnetic gap that houses the lower end of the voice coil 14. A magnetic circuit unit 18, a cover 20 that covers the diaphragm 12 from above, a pair of terminal members 22 fixed to the frame 16, and a plate member 24 joined to the upper surface of the diaphragm 12. It has become.

ダイアフラム１２は、スピーカ１０の外形形状よりも僅かに小さい略長方形の外形形状を有している。このダイアフラム１２は、ポリイミドフィルム等の合成樹脂フィルムに熱プレス成形を施すことにより形成されている。このダイアフラム１２は、平面状に形成された中央平面部１２Ａと、この中央平面部１２Ａを囲むようにして上向き円弧状の断面形状で略矩形環状に延びる上方膨出部１２Ｂと、この上方膨出部１２Ｂを囲むようにして中央平面部１２Ａと面一で平面状に形成された外周縁平面部１２Ｃとからなっている。 The diaphragm 12 has a substantially rectangular outer shape that is slightly smaller than the outer shape of the speaker 10. The diaphragm 12 is formed by subjecting a synthetic resin film such as a polyimide film to hot press molding. The diaphragm 12 includes a central plane portion 12A formed in a planar shape, an upper bulge portion 12B extending in a substantially rectangular ring shape with an upward arcuate cross-sectional shape so as to surround the central plane portion 12A, and the upper bulge portion 12B. The central plane portion 12A and the outer peripheral plane portion 12C formed to be flush with the central plane portion 12A.

ボイスコイル１４は、その巻回形状が平面視において略長方形に設定されている。このボイスコイル１４のダイアフラム１２に対する固定は、その中央平面部１２Ａの外周縁部（すなわち上方膨出部１２Ｂの内周側近傍）において接着により行われている。そして、このボイスコイル１４は、該ボイスコイル１４から延出する１対のコイル端末（図示せず）を介して、１対の端子部材２２に電気的に接続されている。 The winding shape of the voice coil 14 is set to a substantially rectangular shape in plan view. The voice coil 14 is fixed to the diaphragm 12 by bonding at the outer peripheral edge portion (that is, near the inner peripheral side of the upper bulging portion 12B) of the central plane portion 12A. The voice coil 14 is electrically connected to a pair of terminal members 22 via a pair of coil terminals (not shown) extending from the voice coil 14.

フレーム１６は、合成樹脂製の射出成形品であって、磁気回路ユニット１８を囲むようにして配置されている。このフレーム１６は、平面視において略長方形の外形形状を有しており、その中央には略長方形の開口部１６ａが形成されている。このフレーム１６の上端面内周部には、ダイアフラム１２の外周縁平面部１２Ｃを固定支持するためのダイアフラム支持部１６ｂが段下がりで形成されている。 The frame 16 is an injection molded product made of synthetic resin, and is disposed so as to surround the magnetic circuit unit 18. The frame 16 has a substantially rectangular outer shape in plan view, and a substantially rectangular opening 16a is formed at the center thereof. A diaphragm support portion 16b for fixing and supporting the outer peripheral plane portion 12C of the diaphragm 12 is formed on the inner peripheral portion of the upper end surface of the frame 16 in a step-down manner.

磁気回路ユニット１８は、内磁型の磁気回路ユニットであって、ボイスコイル１４を囲む略箱形のベース２８と、このベース２８の底面壁の上面に接着固定されたマグネット３０と、このマグネット３０の上面に接着固定されたヨーク３２とからなっている。そして、この磁気回路ユニット１８においては、そのベース２８の周面壁の内面とヨーク３２の外周面との間に、上記磁気間隙が形成されるようになっている。なお、ベース２８の各コーナ部には、切欠き部２８ａがそれぞれ形成されている。 The magnetic circuit unit 18 is an internal magnetic type magnetic circuit unit, and includes a substantially box-shaped base 28 surrounding the voice coil 14, a magnet 30 bonded and fixed to the upper surface of the bottom wall of the base 28, and the magnet 30. And a yoke 32 fixedly adhered to the upper surface. In the magnetic circuit unit 18, the magnetic gap is formed between the inner surface of the peripheral wall of the base 28 and the outer peripheral surface of the yoke 32. A notch 28 a is formed at each corner of the base 28.

そして、この磁気回路ユニット１８は、フレーム１６の開口部１６ａに対して下方から嵌め込まれた状態で、フレーム１６に接着固定されている。 The magnetic circuit unit 18 is adhesively fixed to the frame 16 in a state where the magnetic circuit unit 18 is fitted into the opening 16a of the frame 16 from below.

カバー２０は、合成樹脂製の射出成形品であって、平面視においてフレーム１６と略同じ外形形状を有している。このカバー２０には、その複数箇所に放音孔２０ａが形成されている。そして、このカバー２０は、その外周縁部において、フレーム１６の上端面に接着固定されている。 The cover 20 is an injection-molded product made of synthetic resin and has substantially the same outer shape as the frame 16 in plan view. The cover 20 has sound emitting holes 20a at a plurality of locations. The cover 20 is bonded and fixed to the upper end surface of the frame 16 at the outer peripheral edge.

１対の端子部材２２は、インサート成形によりフレーム１６と一体で形成された１対のランド部２２Ａと、フレーム１６から下方へ突出する１対のコイルスプリング２２Ｂとからなっている。１対のランド部２２Ａは、フレーム１６における一方の短辺部分の下面に露出するようにして形成されている。また、１対のコイルスプリング２２Ｂは、フレーム１６における一方の短辺部分側の２箇所のコーナ部に配置されており、これらを介して外部機器との電気的接続を図るようになっている。 The pair of terminal members 22 includes a pair of land portions 22A formed integrally with the frame 16 by insert molding, and a pair of coil springs 22B protruding downward from the frame 16. The pair of land portions 22 </ b> A are formed so as to be exposed on the lower surface of one short side portion of the frame 16. Further, the pair of coil springs 22B are arranged at two corner portions on one short side portion side of the frame 16, and are electrically connected to an external device through these.

プレート部材２４は、ダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面に接合されている。この接合は、エポキシ系接着剤等を用いた接着により行われている。 The plate member 24 is joined to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12. This joining is performed by adhesion using an epoxy adhesive or the like.

このプレート部材２４は、その外周縁２４ａをボイスコイル１４の上端面の真上に位置させるようにして配置されている。そして、このプレート部材２４により、ダイアフラム１２におけるボイスコイル１４よりも内周側に位置する中央領域を覆うようになっている。 The plate member 24 is arranged so that its outer peripheral edge 24 a is positioned directly above the upper end surface of the voice coil 14. The plate member 24 covers a central region located on the inner peripheral side of the diaphragm 12 with respect to the voice coil 14.

このプレート部材２４は、単方向に延びる炭素繊維フィラメントの帯状の束に樹脂を含浸させて硬化させてなる単層の炭素繊維強化シートにより構成されている。その際、この炭素繊維強化シートの厚さは、２００μｍ以下（例えば１００μｍ程度）の値に設定されている。 The plate member 24 is composed of a single-layer carbon fiber reinforced sheet formed by impregnating a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction and curing the resin. At this time, the thickness of the carbon fiber reinforced sheet is set to a value of 200 μm or less (for example, about 100 μm).

この炭素繊維フィラメントを構成する炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維が用いられている。また、この炭素繊維フィラメントの帯状の束に含浸させる樹脂としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている。 A PAN-based carbon fiber is used as the carbon fiber constituting the carbon fiber filament. Further, as the resin impregnated in the band-like bundle of carbon fiber filaments, a thermosetting resin such as an epoxy resin is used.

この炭素繊維強化シートは、その炭素繊維フィラメントが延びる方向を、プレート部材２４の外周縁２４ａにおける短辺部分が延びる方向と一致させるようにして形成されている。 This carbon fiber reinforced sheet is formed such that the direction in which the carbon fiber filament extends coincides with the direction in which the short side portion of the outer peripheral edge 24 a of the plate member 24 extends.

スピーカ１０が鳴動すると、ダイアフラム１２は、その上方膨出部１２Ｂを弾性変形させるようにして、その中央平面部１２Ａが上下動することとなる。その際、ダイアフラム１２の振幅が最大になった場合においても、その中央平面部１２Ａの上面に接合されたプレート部材２４がカバー２０と干渉してしまうことがないように、カバー２０の高さ位置が設定されている。 When the speaker 10 rings, the diaphragm 12 moves up and down the central flat surface portion 12A so as to elastically deform the upper bulging portion 12B. At this time, even when the amplitude of the diaphragm 12 is maximized, the height position of the cover 20 is set so that the plate member 24 joined to the upper surface of the central plane portion 12A does not interfere with the cover 20. Is set.

図４〜６は、本実施形態の作用効果を確認するために行った実験の結果を示す音圧レベル周波数特性図である。 4 to 6 are sound pressure level frequency characteristic diagrams showing the results of experiments performed to confirm the operational effects of the present embodiment.

なお、この実験においては、各スピーカの周囲にバッフル板を配置した状態で、各スピーカから１０ｃｍの距離において音圧を測定した。 In this experiment, sound pressure was measured at a distance of 10 cm from each speaker with a baffle plate arranged around each speaker.

図４は、本実施形態に係るスピーカ１０の音圧レベル周波数特性を、２つの比較例と共に示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating sound pressure level frequency characteristics of the speaker 10 according to the present embodiment, together with two comparative examples.

同図において、太い実線で示すグラフは、炭素繊維フィラメントの方向が０°の場合（すなわち、本実施形態のように、プレート部材２４を構成する炭素繊維強化シートの炭素繊維フィラメントが延びる方向が、プレート部材２４の外周縁２４ａにおける短辺部分が延びる方向と一致している場合）の特性図である。 In the same figure, the graph shown by the thick solid line is the direction in which the carbon fiber filaments of the carbon fiber reinforced sheet constituting the plate member 24 extend when the direction of the carbon fiber filaments is 0 ° (that is, as in this embodiment, It is a characteristic view of the case where the short side part in the outer periphery 24a of the plate member 24 corresponds with the extending direction.

一方、同図において、細い実線で示すグラフは、炭素繊維フィラメントの方向が９０°の場合（すなわち、上記炭素繊維フィラメントが延びる方向が、上記短辺部分が延びる方向と直交している場合）の特性図である。 On the other hand, in the figure, the graph shown by a thin solid line is when the direction of the carbon fiber filament is 90 ° (that is, the direction in which the carbon fiber filament extends is orthogonal to the direction in which the short side portion extends). FIG.

また、図において、中程度の太さの実線で示すグラフは、炭素繊維フィラメントの方向が４５°の場合（すなわち、上記炭素繊維フィラメントが延びる方向が、上記短辺部分が延びる方向に対して４５°傾斜している場合）の特性図である。 Further, in the figure, a graph indicated by a solid line of medium thickness indicates that the direction of the carbon fiber filament is 45 ° (that is, the direction in which the carbon fiber filament extends is 45 with respect to the direction in which the short side portion extends). It is a characteristic diagram of the case of tilting.

これら３つのグラフを比較すると、炭素繊維フィラメントの方向が０°の場合に、高域共振周波数Ｆｈが最も高くなり、炭素繊維フィラメントの方向が４５°、９０°となるに従って、高域共振周波数Ｆｈが低くなっている。これは、炭素繊維フィラメントの方向が０°の場合が、炭素繊維フィラメントの長さが最も短くなり、これにより炭素繊維強化シート（すなわちプレート部材２４）の剛性が最も高くなることによるものと考えられる。 Comparing these three graphs, when the direction of the carbon fiber filament is 0 °, the high frequency resonance frequency Fh becomes the highest, and as the direction of the carbon fiber filament becomes 45 ° and 90 °, the high frequency resonance frequency Fh. Is low. This is considered to be because when the direction of the carbon fiber filament is 0 °, the length of the carbon fiber filament is the shortest, and thereby the rigidity of the carbon fiber reinforced sheet (that is, the plate member 24) is the highest. .

ただし、これらいずれの場合も、単方向に延びる炭素繊維フィラメントの帯状の束に樹脂を含浸させて硬化させてなる炭素繊維強化シートが用いられているので、図４に示す３つのグラフは、高域共振周波数Ｆｈよりも低い周波数領域における音圧が、互いに略同じ値となっている。 However, in any of these cases, a carbon fiber reinforced sheet obtained by impregnating a resin into a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction and curing is used, so the three graphs shown in FIG. The sound pressures in the frequency region lower than the region resonance frequency Fh are substantially the same value.

図５は、本実施形態のように、ダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面にプレート部材２４が接合された構成とする代わりに、ダイアフラム１２の中央領域がドーム状に膨らむようにして形成された場合の音圧レベル周波数特性を示す図である。 FIG. 5 is formed such that the central region of the diaphragm 12 swells in a dome shape instead of the configuration in which the plate member 24 is joined to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12 as in this embodiment. It is a figure which shows the sound pressure level frequency characteristic in a case.

このようにダイアフラム１２の中央領域をドーム状に膨らますことにより、その剛性を多少高めることはできるが、ダイアフラム１２の中央領域の周縁形状は円形ではなく略長方形であるので、その剛性を十分に高くすることはできない。したがって、このような構成にしても、同図に示すように、高域共振周波数Ｆｈをさほど高くすることはできない。ただし、ダイアフラム１２の中央領域をドーム状に膨らますことにより、その重量は小さく維持することができるので、同図に示すように、高域共振周波数Ｆｈよりも低い周波数領域における音圧を高めることができる。 Although the rigidity of the diaphragm 12 can be increased somewhat by expanding the central area of the diaphragm 12 in this way, the peripheral area of the central area of the diaphragm 12 is not a circle but a substantially rectangular shape, so that the rigidity is sufficiently high. I can't do it. Therefore, even with such a configuration, as shown in the figure, the high-frequency resonance frequency Fh cannot be increased so much. However, since the weight of the diaphragm 12 can be kept small by expanding the central region of the diaphragm 12 in a dome shape, the sound pressure in the frequency region lower than the high frequency resonance frequency Fh can be increased as shown in FIG. it can.

図６は、本実施形態のように、ダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面にプレート部材２４が接合された構成とする代わりに、このプレート部材２４と同じ大きさのアルミ製プレートが接合された構成とした場合の音圧レベル周波数特性を示す図である。 FIG. 6 shows that the plate member 24 is joined to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12 as in this embodiment, and an aluminum plate having the same size as the plate member 24 is joined. It is a figure which shows the sound pressure level frequency characteristic at the time of setting.

このようにアルミ製プレートを用いることにより、ダイアフラム１２の中央領域の剛性を高めることができるので、同図に示すように、高域共振周波数Ｆｈを高めることができる。しかしながら、アルミ製プレートを用いるようにした場合には、ダイヤフラム１２の中央領域の重量がかなり大きなものとなるため、同図に示すように、高域共振周波数Ｆｈよりも低い周波数領域における音圧は低下してしまう。 Since the rigidity of the central region of the diaphragm 12 can be increased by using the aluminum plate in this way, the high frequency resonance frequency Fh can be increased as shown in FIG. However, when an aluminum plate is used, the weight of the central region of the diaphragm 12 becomes considerably large. Therefore, as shown in the figure, the sound pressure in the frequency region lower than the high frequency resonance frequency Fh is It will decline.

その点、本実施形態に係るスピーカ１０のように、ダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面に、炭素繊維フィラメントの方向が０°の炭素繊維強化シートからなるプレート部材２４が接合された構成とすることにより、高域共振周波数Ｆｈを高めることができるとともに、この高域共振周波数Ｆｈよりも低い周波数領域における音圧を高めることができる。 In that respect, like the speaker 10 according to the present embodiment, a plate member 24 made of a carbon fiber reinforced sheet having a carbon fiber filament direction of 0 ° is joined to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12. As a result, the high frequency resonance frequency Fh can be increased, and the sound pressure in a frequency region lower than the high frequency resonance frequency Fh can be increased.

以上詳述したように、本実施形態に係るスピーカ１０は、動電型のスピーカ１０として構成されているが、そのボイスコイル１４が略長方形の巻回形状を有しているので、スピーカ１０の外形形状についても略長方形に設定することが容易に可能となる。そしてこれにより、このスピーカ１０を携帯電話機等の外部機器に搭載したときのスペース効率を高めることができる。 As described above in detail, the speaker 10 according to the present embodiment is configured as an electrodynamic speaker 10, but the voice coil 14 has a substantially rectangular winding shape. The outer shape can be easily set to a substantially rectangular shape. As a result, space efficiency when the speaker 10 is mounted on an external device such as a cellular phone can be improved.

また、本実施形態に係るスピーカ１０は、ダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面に、そのボイスコイル１４よりも内周側に位置する中央領域を覆うプレート部材２４が接合されているので、従来のようにダイアフラム１２の中央領域をドーム状に膨らますようにして形成した場合に比して、ダイアフラム１２の中央領域の剛性を高めた上でその高さ方向の必要スペースを小さく抑えることができる。そして、その分だけ、カバー２０の高さ位置を下げることができ、これによりスピーカ１０の薄型化を図ることができる。 Further, in the speaker 10 according to the present embodiment, the plate member 24 covering the central region located on the inner peripheral side of the voice coil 14 is joined to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12. Thus, as compared with the case where the central region of the diaphragm 12 is formed so as to swell in a dome shape, the rigidity of the central region of the diaphragm 12 can be increased and the necessary space in the height direction can be reduced. Then, the height position of the cover 20 can be lowered by that amount, whereby the speaker 10 can be thinned.

その際、上記プレート部材２４は、略長方形の外形形状を有しているが、このプレート部材２４は、単方向に延びる炭素繊維フィラメントの帯状の束に樹脂を含浸させて硬化させてなる炭素繊維強化シートにより構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。 At this time, the plate member 24 has a substantially rectangular outer shape, and the plate member 24 is a carbon fiber obtained by impregnating a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction and curing the resin. Since the reinforcing sheet is used, the following operational effects can be obtained.

すなわち、上記プレート部材２４として、アルミ製プレートを用いるようにした場合に比して、大幅に軽量化を図ることができ、これによりスピーカ１０の音圧を高めることができる。 That is, as compared with the case where an aluminum plate is used as the plate member 24, the weight can be significantly reduced, and thereby the sound pressure of the speaker 10 can be increased.

また、上記プレート部材２４として、炭素繊維が平織りされてなる炭素繊維強化シートを用いるようにした場合に比して、その厚さの差の分だけ、ダイアフラム１２の中央領域をさらに軽量化することができるので、これによりスピーカ１０の音圧を一層高めることができる。また、上記厚さの差の分だけ、ダイアフラム１２の中央領域の高さ方向の必要スペースをさらに小さく抑えることができるので、スピーカ１０の薄型化を一層効果的に図ることができる。 Further, as compared with the case where a carbon fiber reinforced sheet in which carbon fibers are plain woven is used as the plate member 24, the central region of the diaphragm 12 is further reduced in weight by the thickness difference. Thus, the sound pressure of the speaker 10 can be further increased. Further, since the required space in the height direction of the central region of the diaphragm 12 can be further reduced by the thickness difference, the speaker 10 can be made thinner more effectively.

しかも、上記プレート部材２４を構成する炭素繊維強化シートは、その炭素繊維フィラメントが延びる方向を、ボイスコイル１４の短辺部分が延びる方向と一致させるようにして形成されているので、その炭素繊維フィラメントが単方向に延びているにもかかわらず、このプレート部材２４が接合されたダイアフラム１２の中央領域の剛性を十分に確保することができる。そしてこれにより、ダイアフラム１２の中央領域の剛性を、炭素繊維が平織りされてなる炭素繊維強化シートが接合された構成の場合の剛性に近いものとすることができる。 In addition, the carbon fiber reinforced sheet constituting the plate member 24 is formed so that the direction in which the carbon fiber filament extends is coincident with the direction in which the short side portion of the voice coil 14 extends. However, the rigidity of the central region of the diaphragm 12 to which the plate member 24 is joined can be sufficiently secured. Thereby, the rigidity of the central region of the diaphragm 12 can be made close to the rigidity in the case of a configuration in which a carbon fiber reinforced sheet obtained by plain weaving of carbon fibers is joined.

したがって本実施形態によれば、略長方形の外形形状を有するダイアフラム１２を備えた動電型のスピーカ１０において、その薄型化を図った上で音響特性の向上を図ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, in the electrodynamic speaker 10 including the diaphragm 12 having a substantially rectangular outer shape, the acoustic characteristics can be improved while the thickness is reduced.

しかも本実施形態においては、プレート部材２４が、その外周縁２４ａをボイスコイル１４の上端面の真上に位置させるようにして配置されているので、ダイアフラム１２の中央領域の剛性向上を図った上で、ボイスコイル１４の巻径を最大限に確保することができ、これによりスピーカ１０の音圧を最大限に高めることができる。 In addition, in the present embodiment, the plate member 24 is arranged so that the outer peripheral edge 24a thereof is positioned directly above the upper end surface of the voice coil 14, so that the rigidity of the central region of the diaphragm 12 is improved. Thus, the winding diameter of the voice coil 14 can be ensured to the maximum, whereby the sound pressure of the speaker 10 can be increased to the maximum.

上記実施形態においては、プレート部材２４の、ダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面に対する接合が、接着により行われるものとして説明したが、プレート部材２４をダイアフラム１２における中央平面部１２Ａの上面に熱圧着すること、あるいは、プレート部材２４をインサート部材としてダイアフラム１２をインサート成形すること等により上記接合が行われる構成とすることも可能である。 In the above embodiment, the plate member 24 has been described as being bonded to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12, but the plate member 24 is thermocompression bonded to the upper surface of the central plane portion 12A of the diaphragm 12. Alternatively, the above-described joining may be performed by insert molding the diaphragm 12 using the plate member 24 as an insert member.

また、上記実施形態においては、プレート部材２４を構成する炭素繊維強化シートとして、炭素繊維フィラメントの帯状の束が単層で配置された構成となっているものとして説明したが、その束の向きを揃えるようにして複数層で配置されたものとした場合においても、その厚さを上記実施形態の場合と同様に設定すれば、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 In the above embodiment, the carbon fiber reinforced sheet constituting the plate member 24 has been described as having a configuration in which a band-like bundle of carbon fiber filaments is arranged in a single layer. Even when the layers are arranged so as to be aligned, if the thickness is set in the same manner as in the above-described embodiment, the same effects as those in the above-described embodiment can be obtained.

さらに、上記実施形態においては、上記炭素繊維フィラメントを構成する炭素繊維として、ＰＡＮ系炭素繊維が用いられているものとして説明したが、ピッチ系炭素繊維等を用いることも可能である。 Furthermore, in the said embodiment, although demonstrated as what uses PAN type | system | group carbon fiber as carbon fiber which comprises the said carbon fiber filament, it is also possible to use pitch type | system | group carbon fiber.

また、上記実施形態においては、上記炭素繊維フィラメントの帯状の束に含浸させる樹脂として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられているものとして説明したが、これ以外の樹脂材料を用いることも可能である。 Moreover, in the said embodiment, although demonstrated as what uses thermosetting resins, such as an epoxy resin, as resin impregnated to the said strip | belt-shaped bundle | flux of the said carbon fiber filament, it is also possible to use resin materials other than this. Is possible.

なお、上記実施形態において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。 In addition, the numerical value shown as a specification in the said embodiment is only an example, and of course, you may set these to a different value suitably.

１０スピーカ
１２ダイアフラム
１２Ａ中央平面部
１２Ｂ上方膨出部
１２Ｃ外周縁平面部
１４ボイスコイル
１６フレーム
１６ａ開口部
１６ｂダイアフラム支持部
１８磁気回路ユニット
２０カバー
２０ａ放音孔
２２端子部材
２２Ａランド部
２２Ｂコイルスプリング
２４プレート部材
２４ａ外周縁
２８ベース
２８ａ切欠き部
３０マグネット
３２ヨーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Speaker 12 Diaphragm 12A Center plane part 12B Upper bulging part 12C Outer periphery plane part 14 Voice coil 16 Frame 16a Opening part 16b Diaphragm support part 18 Magnetic circuit unit 20 Cover 20a Sound emission hole 22 Terminal member 22A Land part 22B Coil spring 24 Plate member 24a Outer peripheral edge 28 Base 28a Notch 30 Magnet 32 York

Claims

A diaphragm, a voice coil fixed to the lower surface of the diaphragm, a magnetic circuit unit in which a magnetic gap for accommodating the lower end of the voice coil is formed, and the magnetic circuit unit and the outer peripheral edge of the diaphragm are fixedly supported. A speaker comprising:
The voice coil has a substantially rectangular winding shape,
On the upper surface of the diaphragm, a plate member having a substantially rectangular outer shape covering the central region located on the inner peripheral side of the voice coil in the diaphragm is joined,
This plate member is composed of a carbon fiber reinforced sheet formed by impregnating a resin in a band-like bundle of carbon fiber filaments extending in a single direction and curing the resin.
The speaker, wherein the carbon fiber reinforced sheet is formed so that a direction in which the carbon fiber filament extends substantially coincides with a direction in which a short side portion of the outer peripheral edge of the plate member extends.

The speaker according to claim 1, wherein the plate member is disposed so that an outer peripheral edge of the plate member is positioned immediately above an upper end surface of the voice coil.