KR20090127069A - 돔형 진동판 및 이것을 이용한 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 저비용화를 도모하면서 주파수 특성을 양호하게 하는 것을 과제로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 스피커(1)에 사용되는 돔형 진동판(20)은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름을 필름기재(21)로 하고, 중앙부위에 형성된 돔형상의 제1 진동부(a)와, 제1 진동부의 외주부위에 형성된 환상(環狀)의 제2 진동부(b)를 가지고 있다. 가장 특징적인 것은, 제1 진동부(a)에 있어서, 필름기재(21), 감열성 접착수지필름(223), 섬유형상 시트(222) 및 탑 시트(221)가 순차적으로 적층된 구조로 되어 있는 점이다. 즉, 감열성 접착수지필름(223)이 접착 시의 가열에 의해 용융하여, 섬유형상 시트(222) 속으로 유입되어서 섬유형상 시트(222)의 전체가 경화되고, 이에 의해 제1 진동부(a)의 경량화 및 고강성을 도모하도록 되어 있다.

Description

돔형 진동판 및 이것을 이용한 스피커{DOME TYPE VIBRATION PLATE AND SPEAKER USING THE SAME}

본 발명은, 소형 스피커나 마이크로 폰 등에 사용되는 돔형 진동판 및 이것을 이용한 스피커에 관한 것이다.

휴대전화 등을 대표예로 하는 각종 전기기기의 소형화 및 박형화에 수반해서, 이들의 전기기기에 내장되는 스피커의 소형화 및 박형화도 요구되고 있다. 그리고, 소형화 및 박형화뿐만 아니라 음질도 매우 우수한 스피커로서 도 7에 도시한 바와 같은 돔형 진동판을 가진 스피커가 있다.

도면 중 (100)은 자성재료로 이루어지며 중앙부에 밑바닥이 있는 원통부(110)를 가지는 프레임 요크, (200)은 밑바닥이 있는 원통부(110) 내의 바닥부에 고착된 원주형상의 마그넷, (300)은 마그넷(200)의 상부면에 고착된 원판형상의 폴피스이다. 밑바닥이 있는 원통부(110), 마그넷(200) 및 폴피스(300)에 의해 스피커의 자기회로가 구성되어 있다. 밑바닥이 있는 원통부(110)의 내주면과 폴피스(300)의 외주면의 극간에 환상(環狀)의 자기 갭(G)이 형성되어 있다.

도면 중 (500)은 프레임 요크(100)의 바깥 가장자리부분에 고착된 PET(폴리 에틸렌테레프탈레이트) 수지제의 원형상의 돔형 진동판으로서, 강성을 높이기 위해서 외주 가장자리부분을 제외하고 2층 구조로 되어 있다. 돔형 진동판(200)의 하부면에는 원통형상의 보이스 코일(400)이 장착되어 있다. 이 상태에서 보이스 코일(400)이 자기 갭(G) 내에 위치되어 있다. 돔형 진동판(500)과 보이스 코일(400)에 의해 스피커의 진동계가 구성되어 있다.

상기한 구조의 스피커에 있어서, 도시생략된 단자를 개재해서 증폭된 음성신호를 보이스 코일(400)에 입력하면, 보이스 코일(400)과 마그넷(200)의 사이의 전자작용에 의해 보이스 코일(400)과 함께 돔형 진동판(500)이 진동되고, 음성신호에 따른 소리를 재생하도록 되어 있다.

또, 고음질 재생의 스피커의 진동판에 요구되는 조건은, 경량, 고강성 및 적당한 내부손실이기 때문에, 특허문헌 1에 개시된 것에 있어서는, 2층 구조로 하고, 특허문헌 2 또는 3에 개시된 것에 있어서는, 필름기재의 표면 위에 박막을 작성하고 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특허제3643855호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개소52-93317호 공보

[특허문헌 3]

일본국 특개2005-110092호 공보

그러나, 스피커의 주파수특성을 한층 양호하게 하기 위해서는, 진동판의 중앙부에 위치하는 돔부에 대해서는, 고역의 주파수성분을 양호하게 재생하기 위해서 그 물리적 특성으로서 강성의 향상이 요구되는 한편, 돔부의 외주부를 둘러싸는 에지부에 대해서는, 저역의 주파수성분을 양호하게 재생하기 위해서 그 물리적 특성으로서 유연성의 향상이 요구된다.

이와 같이 돔부와 에지부와의 쌍방에 요구되는 물리적 특성에 대해서는 상반되는 면이 있으며, 스피커의 소형, 경량, 박형화의 요청을 도모하는 것도 요청되기 때문에, 상기 물리적 특성을 충족시키는 진동판을 개발하는 것은 현실문제로서 매우 해소 곤란한 과제이다.

본 발명은 상기 사정을 감안해서 창안된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 약간 개량이면서 주파수특성을 현재의 상황 이상으로 양호하게 하는 것이 가능한 돔형 진동판 및 이것을 이용한 스피커를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 관한 돔형 진동판은, 중앙부위에 형성된 돔형상 또는 플랫형상의 제1 진동부와, 제1 진동부의 외주부위에 형성된 환상의 제2 진동부를 가지고 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름을 기재로 하고, 제1 진동부의 면 위에 카본섬유를 이용한 직포 또는 엠보싱 가공된 부직포로 이루어진 섬유형상 시트가 감열성 접착수지필름을 개재해서 적층되어 있다.

본 발명에 의하면, 감열성 접착수지필름이 접착 시의 가열에 의해 용융해서 기재와 섬유형상 시트와의 사이가 접착된다. 즉, 감열성 접착수지필름에 의해 섬유형상 시트가 기재에 고정될 뿐만 아니라, 제1 진동부의 강성이 향상되고, 이에 수반하여, 고역의 주파수특성을 현재의 상황 이상으로 양호하게 하는 것이 가능하게 된다. 또, 기존의 기재를 그대로 이용할 수 있어서, 제1 진동부의 면 위에 섬유형상 시트를 감열성 접착수지필름을 이용해서 첩부하기만 해도 되기 때문에, 큰 설계변경이 불필요하며, 고비용을 초래하지도 않는다.

상기 돔형 진동판에 대해서, 감열성 접착수지필름이 접착 시의 가열에 의해 용융하여 섬유형상 시트 속으로 유입되어서 섬유형상 시트를 경화시키도록 하면 된다.

본 발명에 의하면, 감열성 접착수지필름의 성분의 일부가 섬유형상 시트의 직물의 올과 올 사이나 섬유 등의 극간으로 유입되어서, 섬유형상 시트의 전체 또는 그 일부가 경화되기 때문에, 제1 진동부의 강성이 한층 향상되고, 이에 수반해서, 고역의 주파수특성이 한층 향상된다.

상기 돔형 진동판에 대해서는, 제1 진동부는, 기재, 감열성 접착수지필름, 섬유형상 시트 및 알루미박 그 외의 탑 필름이 순차적으로 적층된 구조로 하면 된다.

본 발명에 의하면, 섬유형상 시트가 기재와 탑 필름의 사이에 끼워져서, 보호되고, 감열성 접착수지필름이 용융한 부분이 노출될 우려도 없이, 접착작업을 간단히 실행할 수 있다.

상기 돔형 진동판에 대해서는, 제2 진동부의 면 위에 별도의 필름기재를 점착재를 이용해서 첩부하도록 하면 된다.

본 발명에 의하면, 제2 진동부가 2겹 구조로 되어 있지만, 예를 들면, 양면 테이프의 점착층과 같은 점착재를 이용해서 첩부되어 있기 때문에, 제1 진동부와의 대비에 있어서 유연성을 지니게 하는 것이 가능하게 되며, 이에 수반해서, 고역에 부가해서 저역의 주파수특성도 현재의 상황 이상으로 양호하게 하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 관한 스피커는 상기 돔형 진동판을 가지고 있다.

본 발명에 의하면, 약간 개량하면서 주파수특성을 현재의 상황 이상으로 양호하게 할 수 있는 돔형 진동판을 가지고 있기 때문에, 스피커의 소형화, 경량화, 박형화에 부가해서 고품위화 및 저비용화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 스피커(1)의 종단면도 및 부분평면도를 도시하고 있다. 동일도면에 있어서, (10)은 자성재료로 이루어지며 중앙부에 밑바닥이 있는 원통부(11)를 가지는 프레임 요크, (20)은 프레임 요크(10)의 바깥 가장자리부분에 고착된 돔형 진동판, (30)은 밑바닥이 있는 원통부(11) 내의 바닥부에 고착된 원주형상의 마그넷, (40)은 마그넷(30)의 상부면에 고착된 원판형상의 폴피스, (50)은 돔형 진동판(20)의 하부면에 장착된 원통형상의 보이스 코일이다.

밑바닥이 있는 원통부(11)의 내주면과 폴피스(40)의 외주면의 극간에 환상의 자기 갭(G)이 형성되어 있다. 돔형 진동판(20)이 프레임 요크(10)에 고착된 상태에서, 보이스 코일(50)이 자기 갭(G) 내에 위치되어 있다. 밑바닥이 있는 원통부(11), 마그넷(30) 및 폴피스(40)에 의해 스피커의 자기회로가 구성되고, 돔형 진동판(20)과 보이스 코일(50)에 의해 스피커의 진동계가 구성되어 있다.

도 2는 돔형 진동판(20)의 모식적 단면도를 도시하고 있다. 돔형 진동판(20)은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름(PET)을 필름기재(21)로 하고, 중앙부위에 형성된 돔형상의 제1 진동부(a)와, 제1 진동부의 외주부위에 형성된 환상의 제2 진동부(b)를 가지고 있다. 가장 특징적인 것은, 제1 진동부(a)의 면 위에 섬유형상 시트(222)를 감열성 접착수지필름(223)을 개재해서 적층하고 있는 점이다. 또한, 도면 중 (24)는 돔형 진동판(20)의 바깥 가장자리부분에 형성된 환상의 프레임 부재이다.

필름기재(21)의 제1 진동부(a)의 표면 위에는 돔형상을 이룬 시트군(22)이 첩부되어 있다. 시트군(22)은, 감열성 접착수지필름(223), 섬유형상 시트(222), 탑 시트(221)의 3층으로 구성되어 있다. 즉, 탑 시트(221), 섬유형상 시트(222) 및 감열성 접착수지필름(223)의 원재료가 되는 각 시트를 절단해서 제1 진동부(a)의 형상으로 형빼기(型拔)해서 중첩된 것이 시트군(22)이다.

본 실시형태에 있어서, 섬유형상 시트(222)에 대해서는 4축 카본섬유를 이용한 직포이다. 4축 카본섬유를 이용한 것에 한정되지 않고, 일반적인 카본섬유를 이용한 직포이어도 되고, 엠보싱 가공된 부직포를 이용해도 상관없다. 도 3은 섬유형상 시트(222)의 내부조직을 나타낸 모식도로서, 도 3(a)은 4축 카본섬유를 이용한 직포의 경우, 도 3(b)는 엠보싱 가공된 부직포의 경우를 나타내고 있다.

감열성 접착수지필름(223)에 대해서는, 시트군(22)을 필름기재(21)의 표면 위에 단순히 첩부할 뿐만 아니라, 가열 시의 가열에 의해 해당 표면층이 용융하고, 이것이 차가워지고 단단해져서 경화층을 형성하여, 제1 진동부(a)의 전체 또는 대부분을 경화시킨다고 하는 기능을 수행하고 있다.

본 실시형태에 있어서는 감열성 접착수지필름(223)의 표면층이 접착 시의 가열에 의해 용융하고, 섬유형상 시트(222) 속(섬유의 간극이나 직물의 올과 올 사이 등)으로 유입되어서 섬유형상 시트(222)의 전체를 경화시키고 있다. 제1 진동부(a)에 필요하게 되는 강성의 정도 등에 따라서, 감열성 접착수지필름(223)의 종류나 두께, 섬유형상 시트(222)의 종류, 섬유의 폭이나 피치 등을 적절히 설정하면 된다.

탑 시트(221)에 대해서는 알루미박이다. 섬유형상 시트(222)의 보호층으로서의 기능을 주로 수행하는 것이며, 감열성 접착수지필름(223)의 용융한 부분이 노출될 우려도 없어진다. 이와 같은 기능을 수행할 수 있는 것이면, 그 재질에 대해서는 문제되지 않는다.

이와 같이 제1 진동부(a)에 대해서는, 필름기재(21), 감열성 접착수지필름(223), 섬유형상 시트(222) 및 탑 시트(221)가 순차적으로 적층된 구조로 되어 있으며, 경량임에도 불구하고 강성이 커지고 있다.

또, 도 2에 도시한 바와 같이 필름기재(21)의 제2 진동부(b)의 표면 위에는 기재(21)와 동일소재 및 동일두께를 가진 환상의 별도의 필름기재(23)가 점착재를 이용해서 첩부되어 있다. 점착재에 대해서는, 감열성 접착수지필름(223)과 같이 경화시키는 것이 아니라, 필름기재(21)와 별도의 필름기재(23)의 사이를 단순히 접착시키는 것이며, 예를 들면, 양면 테이프의 점착층 등을 사용하면 된다.

이와 같이 제2 진동부(b)에 대해서는, 제1 진동부(a)에 비해서 두께가 박막일 뿐만 아니라, 섬유형상 시트(222) 및 탑 시트(221)가 적층되어 있지 않기 때문에, 제1 진동부(a)와의 대비에 있어서 유연성을 지니고 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서 각 부의 두께는 이하와 같이 설정하였다. 즉, 필름기재(21) 및 별도의 필름기재(23)에 대해서는 4 ~ 50㎛, 섬유형상 시트(222)에 대해서는 100 ~ 150㎛, 탑 시트(221)에 대해서는 5 ~ 35㎛, 감열성 접착수지필름(223)에 대해서는 5 ~ 50㎛로 하였다. 스피커 출력이나 사용 주파수 등에 따라서 적절히 설계 변경하면 된다.

상기와 같이 구성된 스피커(1)에 의한 경우, 도시생략된 단자를 개재해서 증폭된 음성신호를 보이스 코일(50)에 입력하면, 보이스 코일(50)과 마그넷(30)의 사이의 전자작용에 의해 보이스 코일(50)과 함께 돔형 진동판(20)이 진동되고, 음성신호에 따른 소리를 재생하도록 되어 있다.

특히, 돔형 진동판(20)의 제1 진동부(a)의 경량화 및 고강성이 실현되고 있기 때문에, 고역의 주파수특성을 현재의 상황 이상으로 양호하게 하는 것이 가능하게 되었다. 또한 제2 진동부(b)의 유연성이 높아져 소프트 에지로 되어 있기 때문에, 저역의 주파수특성도 현재의 상황 이상으로 양호하게 하는 것이 가능하게 되었다. 이것은, 도 4에 도시한 바와 같이 시트군(22) 및 별도의 필름기재(23)를 필름 기재(21)의 제1 진동부(a)의 뒷면 위에 첩부한 경우에 대해서도 아주 동일하다.

또, 기존의 필름기재(21)를 그대로 이용하여, 필름기재(21)의 면 위에 시트군(22), 별도의 필름기재(23)를 첩부하기만 해도 되기 때문에, 큰 설계 변경이 불필요해진다. 또한 시트군(22)의 필름기재(21)에의 접착작업도 매우 간단하며, 약간의 설계변경으로 실현 가능하다. 이와 같이 저비용화를 도모하면서 주파수특성을 양호하게 할 수 있고, 고품위이며 저가격의 스피커를 작성하는 데에 있어서 매우 효과적이다.

다음에 돔형 진동판(20)의 변형예를 도 5를 참조해서 설명한다. 도 5는 돔형 진동판(20')의 모식적 단면도를 도시하고 있다. 동일도면에 도시한 돔형 진동판(20')이 도 2에 도시한 돔형 진동판(20)과 크게 다른 점은 필름기재(21')의 제1 진동부(a)의 형상이 플랫형상으로 되어 있는 점이다. 이에 따라서 시트군(22')에 대해서도 플랫형상으로 되어 있다. 이것 이외에 대해서는 돔형 진동판(20)과 아주 동일하다. 또, 도 6에 도시한 바와 같이 시트군(22')이 필름기재(21')의 표면이 아니라 뒷면에 첩부되어도 되는 점에 대해서도 아주 동일하다.

또한, 본 발명에 관한 돔형 진동판은, 제1 진동부 및 제2 진동부의 기본형상 등이 상이한 것에 대해서도, 제1 진동부의 면 위에 섬유형상 시트가 감열성 접착수지필름을 개재해서 적층된 구조이면, 상기 실시형태와 마찬가지로 적용 가능하다. 또, 별도의 필름기재에 대해서는, 기재와 다른 재질 또는 두께를 가지는 것이어도 되고, 제2 진동부의 면 위의 전부가 아니라 부분적으로 첩부하도록 해도 된다.

본 발명에 관한 스피커는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 돔형 진동판을 가 지는 구성이면, 그 기본구조의 상이함이 문제되지 않는다.

도 1은 본 발명에 관한 스피커의 실시형태를 설명하기 위한 도면으로서, 스피커의 종단면도 및 부분평면도;

도 2는 동일스피커의 돔형 진동판의 모식적 단면도;

도 3은 동일돔형 진동판의 섬유형상 시트의 조직구조를 나타낸 모식도로서, 도 3(a)은 4축 카본섬유를 이용한 직포의 경우, 도 3(b)은 엠보싱 가공된 부직포의 경우를 나타냄;

도 4는 동일돔형 진동판의 변형예를 예시한 모식적 단면도;

도 5는 동일돔형 진동판의 다른 변형예를 예시한 모식적 단면도;

도 6은 동일돔형 진동판의 다른 변형예를 예시한 모식적 단면도;

도 7은 종래기술을 설명하기 위한 도면으로서, 스피커의 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 스피커 10: 프레임 요크

20: 돔형 진동판 a: 제1 진동부

b: 제2 진동부 21: 필름기재(기재)

22: 시트군 221: 탑 시트

222: 섬유형상 시트 223: 감열성 접착수지필름

23: 별도의 필름기재 30: 마그넷

40: 폴피스 50: 보이스 코일

Claims (5)

1. 중앙부위에 형성된 돔형상 또는 플랫형상의 제1 진동부와, 제1 진동부의 외주부위에 형성된 환상(環狀)의 제2 진동부를 가진 돔형 진동판으로서, 상기 진동판은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름을 기재로 하고, 상기 제1 진동부의 면 위에 카본섬유를 이용한 직포 또는 엠보싱 가공된 부직포로 이루어진 섬유형상 시트가 감열성 접착수지필름을 개재해서 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 돔형 진동판.
2. 제1항에 있어서,

   상기 감열성 접착수지필름이 접착 시의 가열에 의해 용융하여 섬유형상 시트 속으로 유입되어서 섬유형상 시트가 경화되어 있는 것을 특징으로 하는 돔형 진동판.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 진동부는, 상기 기재, 상기 감열성 접착수지필름, 상기 섬유형상 시트 및 알루미박 그 외의 탑 필름이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 돔형 진동판.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제2 진동부의 면 위에 별도의 필름기재가 점착재를 이용해서 첩부되어 있는 것을 특징으로 하는 돔형 진동판.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 기개된 돔형 진동판을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 스피커.

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