JP6240893B2 - Diaphragm and loudspeaker using the same - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂製の振動板を用いたラウドスピーカに関する。   The present invention relates to a loudspeaker using a resin diaphragm.

以下、従来のラウドスピーカについて説明する。従来のラウドスピーカは、フレームと、磁気ギャップが形成された磁気回路と、樹脂製の振動板と、ボイスコイルとを含んでいる。振動板の外周部は、フレームに結合されている。ボイスコイルは、第１端と第２端を有している。ボイスコイルの第１端は、振動板へ結合されている。一方、ボイスコイルの第２端は、磁気ギャップへ挿入されている。   Hereinafter, a conventional loudspeaker will be described. A conventional loudspeaker includes a frame, a magnetic circuit in which a magnetic gap is formed, a resin diaphragm, and a voice coil. The outer periphery of the diaphragm is coupled to the frame. The voice coil has a first end and a second end. The first end of the voice coil is coupled to the diaphragm. On the other hand, the second end of the voice coil is inserted into the magnetic gap.

振動板は、熱可塑性の樹脂によって形成されている。なお、振動板の弾性率を向上するために、振動板は強化材を含んでいる。強化材としては、たとえばマイカやタルクなどの無機物を用いることができる。   The diaphragm is made of a thermoplastic resin. In order to improve the elastic modulus of the diaphragm, the diaphragm includes a reinforcing material. As the reinforcing material, for example, inorganic substances such as mica and talc can be used.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。   As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.

特開昭６３−２５６０９８号公報JP-A 63-256098

振動板の弾性率を向上するために、強化材の含有量は多くする必要がある。しかしながら、従来の振動板に使用する強化材は比重が大きい。したがって、振動板が重いという課題を有していた。   In order to improve the elastic modulus of the diaphragm, it is necessary to increase the content of the reinforcing material. However, the reinforcing material used in the conventional diaphragm has a large specific gravity. Therefore, there has been a problem that the diaphragm is heavy.

そこで本発明は、この問題を解決したもので、弾性率が大きく、かつ軽い振動板を提供することが目的である。   Therefore, the present invention solves this problem, and an object thereof is to provide a diaphragm having a large elastic modulus and a light weight.

この目的を達成するために、振動板は、基体層と、コーティング層とを含んでいる。そして、コーティング層と基体層とは、積層されている。基体層は、第１樹脂によって形成されている。なお、基体層の比重は、０．９以上、１．３以下である。コーティング層は、第２樹脂と第１強化材とを含んでいる。なお、第１強化材には、有機物を含み、第１強化材の弾性率は８ＧＰａ以上である。これにより所期の目的を達成することができる。   In order to achieve this object, the diaphragm includes a base layer and a coating layer. The coating layer and the base layer are laminated. The base layer is made of the first resin. The specific gravity of the base layer is 0.9 or more and 1.3 or less. The coating layer contains the second resin and the first reinforcing material. The first reinforcing material includes an organic substance, and the elastic modulus of the first reinforcing material is 8 GPa or more. As a result, the intended purpose can be achieved.

以上のように本発明によれば、基体層は軽い。また、コーティング層は、軽く、かつ弾性率が大きい。したがって、振動板は軽く、かつ弾性率を大きくできる。   As described above, according to the present invention, the base layer is light. The coating layer is light and has a large elastic modulus. Therefore, the diaphragm is light and the elastic modulus can be increased.

本発明の実施の形態のラウドスピーカの断面図Sectional drawing of the loudspeaker of an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態の振動版の模式図Schematic diagram of the vibration plate of the embodiment of the present invention

以下本実施の形態のラウドスピーカを、図１を参照しながら、説明する。図１は、ラウドスピーカの断面図である。ラウドスピーカ１１は、フレーム１２と、磁気ギャップ１３Ａを含む磁気回路１３と、ボイスコイル１４と、振動板２１とを含んでいる。振動板２１は、エッジ２４を含むことが好ましい。さらに、振動板２１は、ダストキャップ２５やサブコーンを含んでもかまわない。   Hereinafter, the loudspeaker of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a loudspeaker. The loudspeaker 11 includes a frame 12, a magnetic circuit 13 including a magnetic gap 13 </ b> A, a voice coil 14, and a diaphragm 21. The diaphragm 21 preferably includes an edge 24. Further, the diaphragm 21 may include a dust cap 25 and a sub cone.

磁気回路１３は、フレーム１２に結合されている。磁気回路１３は、内磁型であることが好ましい。この構成により、ラウドスピーカ１１を小さくできる。なお磁気回路１３は、内磁型に限られず、外磁型や、内磁型と外磁型とを組み合わせて用いても構わない。   The magnetic circuit 13 is coupled to the frame 12. The magnetic circuit 13 is preferably an inner magnet type. With this configuration, the loudspeaker 11 can be made small. The magnetic circuit 13 is not limited to the inner magnet type, and may be an outer magnet type or a combination of the inner magnet type and the outer magnet type.

振動板２１の外周部は、フレーム１２の前面側の端部に結合されている。ボイスコイル１４の第１端は、振動板２１へ結合されている。一方、ボイスコイルの第２端は、磁気ギャップ１３Ａへ挿入されている。   The outer peripheral portion of the diaphragm 21 is coupled to the front end portion of the frame 12. A first end of the voice coil 14 is coupled to the diaphragm 21. On the other hand, the second end of the voice coil is inserted into the magnetic gap 13A.

次に、図２を参照しながら、振動板２１について詳しく説明する。図２は、本実施の形態の振動板の模式図である。振動板２１は、基体層２２と、コーティング層２３とを含んでいる。そして、基体層２２と、コーティング層２３とは積層されている。なお、コーティング層２３は、基体層２２の一方の面に形成している。しかし、コーティング層２３は、基体層２２の両面に形成してもかまわない。   Next, the diaphragm 21 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the diaphragm according to the present embodiment. The diaphragm 21 includes a base layer 22 and a coating layer 23. The base layer 22 and the coating layer 23 are laminated. The coating layer 23 is formed on one surface of the base layer 22. However, the coating layer 23 may be formed on both surfaces of the base layer 22.

さらに、振動板２１は、複数の基体層２２を含んでもかまわない。この場合、基体層２２同士の間にコーティング層２３を形成することが好ましい。この構成により、コーティング層２３は、２枚の基体層２２の間を接着している。   Further, the diaphragm 21 may include a plurality of base layers 22. In this case, it is preferable to form the coating layer 23 between the base layers 22. With this configuration, the coating layer 23 adheres between the two base layers 22.

基体層２２は、熱可塑性の第１樹脂２２Ａによって形成されている。なお、基体層２２の比重としては、比重が０．９以上、１．３以下であることが好ましい。そこで、基体層２２に使用する材料としては、たとえばオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。オレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンを用いることが好ましい。この構成により、基体層２２の比重を小さくできる。   The base layer 22 is formed of a first thermoplastic resin 22A. The specific gravity of the base layer 22 is preferably 0.9 or more and 1.3 or less. Therefore, for example, an olefin resin is preferably used as the material used for the base layer 22. As the olefin resin, it is preferable to use polypropylene. With this configuration, the specific gravity of the base layer 22 can be reduced.

基体層２２は、さらに第２強化材２２Ｂを含むことが好ましい。なお、第２強化材２２Ｂとしては、たとえば、マイカまたはタルクのうちの少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。この場合、第２強化材２２Ｂの含有量は、基体層２２の総重量に対して、１重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。この構成により、基体層２２の比重を０．９以上、１．３以下の範囲に設定できる。   The base layer 22 preferably further includes a second reinforcing material 22B. The second reinforcing material 22B preferably includes at least one of mica and talc, for example. In this case, the content of the second reinforcing material 22B is preferably 1 wt% or more and 40 wt% or less with respect to the total weight of the base layer 22. With this configuration, the specific gravity of the base layer 22 can be set in a range from 0.9 to 1.3.

次に、コーティング層２３について、説明する。コーティング層２３は、第２樹脂２３Ａと、第１強化材２３Ｂを含んでいる。なお、第１強化材２３Ｂの弾性率は、８ＧＰａ以上であることが好ましい。さらに好ましい第１強化材２３Ｂの弾性率は、１０ＧＰａ以上である。この構成により、コーティング層２３の弾性率の値は大きくなる。   Next, the coating layer 23 will be described. The coating layer 23 includes a second resin 23A and a first reinforcing material 23B. Note that the elastic modulus of the first reinforcing material 23B is preferably 8 GPa or more. Further, the elastic modulus of the first reinforcing material 23B is preferably 10 GPa or more. With this configuration, the value of the elastic modulus of the coating layer 23 is increased.

基体層２２に使用する材料として、オレフィン系樹脂を用いる場合、第２樹脂２３Ａとしては、アクリル系樹脂、あるいはウレタン系樹脂のうちのいずれか一方、もしくはこれらの混合物を用いることができる。アクリル系樹脂やウレタン系樹脂は、オレフィン系樹脂と化学的に反応し、オレフィン系樹脂と接着する。したがって、基体層２２と第２樹脂２３Ａとの接着力が向上する。   When an olefin resin is used as the material used for the base layer 22, one of an acrylic resin and a urethane resin, or a mixture thereof can be used as the second resin 23A. The acrylic resin and the urethane resin chemically react with the olefin resin and adhere to the olefin resin. Therefore, the adhesive force between the base layer 22 and the second resin 23A is improved.

さらに、第１強化材２３Ｂは、有機物を含むことが好ましい。このように、第１強化材２３Ｂに有機物を含んでいるので、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。したがって、コーティング層２３の弾性率が向上する。さらに、第１強化材２３Ｂと第１樹脂２２Ａとの結着力も向上する。したがって、基体層２２とコーティング層２３との密着力も向上する。   Furthermore, it is preferable that the 1st reinforcement | strengthening material 23B contains organic substance. As described above, since the first reinforcing material 23B contains the organic substance, the binding force between the first reinforcing material 23B and the second resin 23A is improved. Therefore, the elastic modulus of the coating layer 23 is improved. Furthermore, the binding force between the first reinforcing material 23B and the first resin 22A is also improved. Accordingly, the adhesion between the base layer 22 and the coating layer 23 is also improved.

以上の構成により、振動板２１の弾性率が向上できる。さらに、振動板２１を非常に軽くできる。したがって、振動板２１の音速は、向上する。その結果、振動板２１の再生周波数の帯域を広くできる。   With the above configuration, the elastic modulus of the diaphragm 21 can be improved. Furthermore, the diaphragm 21 can be made very light. Therefore, the sound speed of the diaphragm 21 is improved. As a result, the reproduction frequency band of the diaphragm 21 can be widened.

また、基体層２２は第１樹脂２２Ａによって形成されているので、振動板２１の内部損失の値は、大きい。さらに、コーティング層２３には第２樹脂２３Ａを含んでいるので、さらに振動板２１の内部損失を大きくできる。したがって、振動板２１の音圧周波数特性に、不要な共振点の発生を抑制できる。その結果、振動板２１の音圧周波数特性にピークやディップの発生を抑制できる。   Moreover, since the base layer 22 is formed of the first resin 22A, the value of the internal loss of the diaphragm 21 is large. Furthermore, since the coating layer 23 contains the second resin 23A, the internal loss of the diaphragm 21 can be further increased. Therefore, the generation of unnecessary resonance points in the sound pressure frequency characteristics of the diaphragm 21 can be suppressed. As a result, the occurrence of a peak or dip in the sound pressure frequency characteristic of the diaphragm 21 can be suppressed.

なお、有機物は、リグニンであることが好ましい。リグニンは、高分子ポリフェノール化合物の重合体である。したがって、第２樹脂２３Ａと結着力が高い。したがって、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。   The organic substance is preferably lignin. Lignin is a polymer of a high-molecular polyphenol compound. Therefore, the binding force with the second resin 23A is high. Therefore, the binding force between the first reinforcing material 23B and the second resin 23A is improved.

この場合、第１強化材２３Ｂの主成分としては、たとえば、プラントオパールであることが好ましい。プラントオパールの主成分は、二酸化珪素化合物である。すなわち、プラントオパールの主成分は無機物である。したがって、プラントオパールの弾性率は、非常に大きい。一般的にプラントオパールの弾性率は、１０ＧＰａ以上である。その結果、コーティング層２３の弾性率の値は大きくなる。   In this case, the main component of the first reinforcing material 23B is preferably plant opal, for example. The main component of plant opal is a silicon dioxide compound. That is, the main component of plant opal is an inorganic substance. Therefore, the elastic modulus of plant opal is very large. Generally, the elastic modulus of plant opal is 10 GPa or more. As a result, the value of the elastic modulus of the coating layer 23 increases.

プラントオパールは植物から取り出されるので、第１強化材２３Ｂには微量のリグニンを含んでいる。この構成により、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。したがって、コーティング層２３の弾性率の値は大きくなる。   Since the plant opal is extracted from the plant, the first reinforcing material 23B contains a small amount of lignin. With this configuration, the binding force between the first reinforcing material 23B and the second resin 23A is improved. Therefore, the value of the elastic modulus of the coating layer 23 is increased.

この場合、リグニンは、プラントオパールの表面に点在していることが好ましい。この構成により、第１強化材２３Ｂの表面積が大きくなる。その結果、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。あお、リグニンは、プラントオパールの表面の一部を覆っていてもかまわない。あるいは、リグニンは、プラントオパールの表面の全体を覆っていてもかまわない。   In this case, lignin is preferably scattered on the surface of the plant opal. With this configuration, the surface area of the first reinforcing material 23B is increased. As a result, the binding force between the first reinforcing material 23B and the second resin 23A is improved. Oh, lignin may cover part of the surface of the plant opal. Alternatively, the lignin may cover the entire surface of the plant opal.

さらに、第１強化材２３Ｂとしては、竹のプラントオパールを用いることが好ましい。竹のプラントオパールは、特に竹の葉に多く含まれている。一般的に竹の葉は、工業的に使用されず、廃棄されることが多い。また、竹の生育は非常に早い。したがって、竹を伐採しても１年程度で竹林は、伐採前の規模にまで再生できる。そこで、第１強化材２３Ｂとして、竹の葉から抽出したプラントオパールを用いているので、限りある生物資源を有効に利用できる。   Furthermore, it is preferable to use bamboo plant opal as the first reinforcing material 23B. Bamboo plant opal is particularly abundant in bamboo leaves. In general, bamboo leaves are not used industrially and are often discarded. Bamboo grows very fast. Therefore, even if the bamboo is cut down, the bamboo forest can be restored to the scale before cutting in about one year. Therefore, since plant opal extracted from bamboo leaves is used as the first reinforcing material 23B, limited biological resources can be used effectively.

なお、第１強化材２３Ｂは、プラントオパールに限られない。第１強化材２３Ｂとしては、たとえば、竹のナノファイバを用いることができる。竹のナノファイバは、非常に硬い。一般的に竹のナノファイバの弾性率は、８ＧＰａ以上である。その結果、コーティング層２３の弾性率の値は向上する。また、竹のナノファイバには、リグニンを含んでいるので、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。したがって、第１強化材２３Ｂと第２樹脂２３Ａとの結着力が向上する。   The first reinforcing material 23B is not limited to plant opal. As the first reinforcing material 23B, for example, bamboo nanofibers can be used. Bamboo nanofibers are very hard. In general, the elastic modulus of bamboo nanofibers is 8 GPa or more. As a result, the value of the elastic modulus of the coating layer 23 is improved. Moreover, since the bamboo nanofiber contains lignin, the binding force between the first reinforcing material 23B and the second resin 23A is improved. Therefore, the binding force between the first reinforcing material 23B and the second resin 23A is improved.

また、第１強化材２３Ｂの含有量は、振動板２１の総重量に対して、０．５重量％以上、１５重量％以下であることが好ましい。振動板２１には第１強化材２３Ｂを０．５重量％以上含んでいるので、振動板２１の弾性率が向上する。また、振動板２１には第１強化材２３Ｂを１５重量％以下含んでいるので、基体層２２とコーティング層２３との接合力が向上する。   Further, the content of the first reinforcing material 23 </ b> B is preferably 0.5 wt% or more and 15 wt% or less with respect to the total weight of the diaphragm 21. Since the diaphragm 21 contains 0.5% by weight or more of the first reinforcing material 23B, the elastic modulus of the diaphragm 21 is improved. Further, since the diaphragm 21 contains the first reinforcing material 23B in an amount of 15% by weight or less, the bonding force between the base layer 22 and the coating layer 23 is improved.

さらに、コーティング層２３の厚みは、振動板２１の総厚さに対して、２％以上、８％以下であることが好ましい。この構成により、振動板２１の弾性率が向上する。   Furthermore, the thickness of the coating layer 23 is preferably 2% or more and 8% or less with respect to the total thickness of the vibration plate 21. With this configuration, the elastic modulus of the diaphragm 21 is improved.

なお、コーティング層２３の厚みは、振動板２１の総厚さに対して３．５％以上であり、かつ６％以下であることがさらに好ましい。この構成により、振動板２１の弾性率の値はさらに大きくなる。   In addition, the thickness of the coating layer 23 is more preferably 3.5% or more and 6% or less with respect to the total thickness of the diaphragm 21. With this configuration, the value of the elastic modulus of the diaphragm 21 is further increased.

本発明にかかる振動板は、弾性率が大きく、かつ軽いという効果を有し、自動車等に搭載するラウドスピーカに用いると有用である。   The diaphragm according to the present invention has an effect that the elastic modulus is large and light, and is useful when used for a loudspeaker mounted in an automobile or the like.

１１ ラウドスピーカ
１２ フレーム
１３ 磁気回路
１３Ａ 磁気ギャップ
１４ ボイスコイル
２１ 振動板
２２ 基体層
２２Ａ 第１樹脂
２２Ｂ 第２強化材
２３ コーティング層
２３Ａ 第２樹脂
２３Ｂ 第１強化材
２４ エッジ
２５ ダストキャップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Loudspeaker 12 Frame 13 Magnetic circuit 13A Magnetic gap 14 Voice coil 21 Diaphragm 22 Base layer 22A 1st resin 22B 2nd reinforcement 23 Coating layer 23A 2nd resin 23B 1st reinforcement 24 Edge 25 Dust cap

Claims (15)

第１樹脂によって形成され、比重が０．９以上、１．３以下の基体層と、
第２樹脂と、弾性率が８ＧＰａ以上であり、かつ有機物を含む第１強化材とを含み、前記基体層に積層されたコーティング層と、
を備えた、振動板。 A base layer formed of a first resin and having a specific gravity of 0.9 or more and 1.3 or less;
A coating layer laminated on the base layer, comprising a second resin and a first reinforcing material having an elastic modulus of 8 GPa or more and containing an organic substance;
With a diaphragm. 前記有機物は、リグニンである、
請求項１記載の振動板。 The organic substance is lignin.
The diaphragm according to claim 1. 前記第１強化材は、竹のナノファイバである、
請求項２記載の振動板。 The first reinforcing material is bamboo nanofiber,
The diaphragm according to claim 2. 前記第１強化材は、プラントオパールである、
請求項２記載の振動板。 The first reinforcing material is a plant opal.
The diaphragm according to claim 2. 前記第１強化材は、竹のプラントオパールである、
請求項２記載の振動板。 The first reinforcing material is a bamboo plant opal.
The diaphragm according to claim 2. 前記第１強化材の弾性率は、１０ＧＰａ以上である、
請求項１記載の振動板。 The elastic modulus of the first reinforcing material is 10 GPa or more.
The diaphragm according to claim 1. 前記第１強化材の含有量は、前記振動板の総重量に対して、０．５重量％以上、１５重量％以下である、
請求項１記載の振動板。 The content of the first reinforcing material is 0.5 wt% or more and 15 wt% or less with respect to the total weight of the diaphragm.
The diaphragm according to claim 1. 前記コーティング層の厚みは、前記振動板の総厚さに対して、２％以上、８％以下である、
請求項１記載の振動板。 The thickness of the coating layer is 2% or more and 8% or less with respect to the total thickness of the diaphragm.
The diaphragm according to claim 1. 前記コーティング層の厚みは、前記振動板の総厚さに対して３．５％以上であり、かつ６％以下である、
請求項８記載の振動板。 The thickness of the coating layer is 3.5% or more and 6% or less with respect to the total thickness of the diaphragm.
The diaphragm according to claim 8. 前記基体層は、さらに第２強化材を含む、
請求項１記載の振動板。 The base layer further includes a second reinforcing material,
The diaphragm according to claim 1. 前記第２強化材は、マイカまたはタルクのうちの少なくともいずれかである、
請求項１０記載の振動板。 The second reinforcing material is at least one of mica and talc.
The diaphragm according to claim 10. 前記第２強化材の含有量は、前記基体層の総重量に対して、１重量％以上、４０重量％以下である、
請求項１１記載の振動板。 The content of the second reinforcing material is 1% by weight or more and 40% by weight or less based on the total weight of the base layer.
The diaphragm according to claim 11. 前記第２樹脂は、アクリル系樹脂、あるいはウレタン系樹脂のうちの少なくともいずれかを含む、
請求項１記載の振動板。 The second resin includes at least one of acrylic resin or urethane resin,
The diaphragm according to claim 1. 前記第１樹脂は、オレフィン系樹脂である、
請求項１記載の振動板。 The first resin is an olefin resin.
The diaphragm according to claim 1. フレームと、
前記フレームに結合され、磁気ギャップを含む磁気回路と、
外周部が前記フレームに結合された請求項１記載の振動板と、
第１端と第２端を有し、前記第１端が前記振動板へ結合され、かつ前記第２端が前記磁気ギャップへ挿入されたボイスコイルと、
を備えた、ラウドスピーカ。 Frame,
A magnetic circuit coupled to the frame and including a magnetic gap;
The diaphragm according to claim 1, wherein an outer peripheral portion is coupled to the frame;
A voice coil having a first end and a second end, the first end coupled to the diaphragm, and the second end inserted into the magnetic gap;
A loudspeaker with
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