JP4591018B2

JP4591018B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4591018B2
Application number: JP2004287028A
Authority: JP
Inventors: 和隆久保; 敬則福山; 浩司佐野; 剛下川床; 一樹本田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2006101368A

Description

本発明は各種音響機器、電子機器や携帯電話等に使用されるスピーカに関するものである。

近年、小型の電子機器や携帯電話に関しては、更なる小型化が進む一方で、高音質化をも求められるようになってきており、このような機器に搭載されるスピーカも同様に薄型化、スリム化及び高音質化が求められている。

図７はこの種の従来のスリム型のスピーカの構成を示した断面図、図８は同スピーカに使用されるボイスコイルを示した平面図であり、本出願人がスリム型のスピーカとして提案したものである。

図７、図８において、１０は第１のマグネット、１１はこの第１のマグネット１０を中心に結合した第１のヨークであり、これにより第１の磁気ギャップ１０ａを設けた第１の磁気回路１２が構成されている。１３は上記第１のヨーク１１を中心に結合した第１のフレーム、１３ａはこの第１のフレーム１３に設けられた空気孔である。１４は振動板、１４ａはこの振動板１４に設けられたエッジであり、この振動板１４の周縁は上記第１のフレーム１３の周縁に結合されている。１５は上記振動板１４に結合されたボイスコイルであり、このボイスコイル１５は上記第１の磁気ギャップ１０ａと対応する形状に複数ターン巻回されたものである。１５ａはボイスコイル１５の始端（または図示しない裏面側の終端）であり、この始終端に図示しないリード線を介して第１（または第２）のフレーム１３に結合された図示しない端子に半田付けすることによって接続するように構成されているものである。

１６は上記振動板１４を挟むようにして第１の磁気回路１２と対称に配設された第２の磁気回路であり、第１の磁気回路１２と同様に、第２のヨーク１７の中心に第２のマグネット１８を結合することにより第２の磁気ギャップ１８ａを設け、この第２の磁気回路１６を第２のフレーム１９の中心に結合して構成されているものである。１９ａは第２のフレーム１９に設けられた空気孔である。

このように構成された従来のスピーカは、上記第１のマグネット１０と第２のマグネット１８は厚み方向に、かつ夫々が反発する方向に着磁され、第１の磁気ギャップ１０ａの上方および第２の磁気ギャップ１８ａの下方に夫々発生する漏れ磁界を最大に活用できる位置にボイスコイル１５を配置することにより、ボイスコイル１５に音声信号を入力することによってボイスコイル１５が上下に振幅し、これによってボイスコイル１５を結合した振動板１４が振幅して音響再生を行うように構成されたものであった。

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。
特開２００４−８８７３９号公報

しかしながら上記従来のスピーカでは、ボイスコイル１５が振動板１４の一方の面上に結合された構成であるため、振動系の振幅クリアランスはボイスコイルの高さに大きく依存し高耐入力化を図るためにボイスコイルの線径を太くした場合、ますます全高が高くなるために振幅クリアランスが減少し、高耐入力化が困難であるという課題を有したものであった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、高耐入力化を図ることが可能なスピーカを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、磁気ギャップを有する磁気回路を備えた２つのフレームを上下に対向配置し、これら磁気ギャップの上方ならびに下方の略中間に配置されたボイスコイルと、このボイスコイルを結合し、外周部が上記フレームに結合された振動板からなるスピーカにおいて、前記ボイスコイルは樹脂フィルムの上面に銅めっきにより外周から内周へと向かって複数ターンが巻回形成され、かつ、このボイスコイルの終端が樹脂フィルムを貫通して樹脂フィルムの下面に内周から外周へと向かって前記上面側と同方向に略同形状に巻回形成されることにより、樹脂フィルムを介して上下面に連続した一体構造に形成された構成にしたものである。

以上のように本発明によるスピーカは、ボイスコイルを銅めっきにより形成すると共に、樹脂フィルムを介して表裏面に連続した一体構造に形成した構成により、高密度で薄型のボイスコイルを実現できるために振動系の振幅クリアランスを大きく取ることができ、高耐入力化を図ることが可能になるという格別の効果が得られるものである。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１によるスピーカの構成を示した分解斜視図、図２は同断面図、図３（ａ），（ｂ）は同スピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した分解斜視図と要部断面図である。

図１〜図３において、１は金属磁性材料からなる矩形状の第１のフレーム、１ａはこの第１のフレーム１の略中央部に設けられた矩形状の凹部である。２は矩形状の第１のマグネットであり、上記第１のフレーム１に設けられた凹部１ａ内に嵌め込まれて結合されることにより、第１のマグネット２の外周面と凹部１ａの壁面との間に矩形状の均等な隙間を設けた第１の磁気ギャップ１ｂが形成されている。

３はボイスコイルであり、このボイスコイル３はポリイミド製の基材３ａの上面に銅めっきにより外周から内周へと向かって複数ターンのコイル３ｂが矩形状に巻回形成され、かつ、このコイル３ｂの終端が基材３ａを貫通して基材３ａの下面に内周から外周へと向かって上記上面側と同方向に略同形状に巻回形成されることにより、基材３ａを介して上下面に連続した一体構造に形成されているものであり、このように構成されたボイスコイル３は上記第１のフレーム１に設けられた磁気ギャップ１ｂと略同形状に形成されているものである。また、ボイスコイル３の長手方向の両端にはボイスコイル３の始終端が夫々配設され、かつ、この始終端にはリード線引き出し部３ｃが夫々形成されたものである。

４は樹脂からなるトラック型の振動板であり、中央部に平板状の本体部４ａと、この本体部４ａの周縁にエッジ部４ｂと、このエッジ部４ｂの周縁に平板状の貼り付け部４ｃが一体構造で形成されており、上記本体部４ａに上記ボイスコイル３が結合されているものである。

５は金属磁性材料からなる矩形状の第２のフレームであり、５ａはこの第２のフレーム５の略中央部に設けられた矩形状の凹部である。６は矩形状の第２のマグネットであり、上記第２のフレーム５に設けられた凹部５ａ内に嵌め込まれて結合されることにより、第２のマグネット６の外周面と凹部５ａの壁面との間に矩形状の均等な隙間を設けた第２の磁気ギャップ５ｂが形成されている。

また、上記第２のフレーム５と第２のマグネット６は、上記振動板４を介して対向して配設されることにより、振動板４の周縁の貼り付け部４ｃを第１のフレーム１の周縁と第２のフレーム５の周縁で挟み込むように結合すると共に、振動板４に結合されたボイスコイル３が第１の磁気ギャップ１ｂと第２の磁気ギャップ５ｂの略中間位置に配設されるように構成されたものである。

このように構成された本実施の形態によるスピーカは、ボイスコイル３のコイル３ｂを銅めっきにより形成すると共に、樹脂フィルムからなる基材３ａを介して上下面に連続した一体構造に形成した構成により、高密度で薄型のボイスコイル３を実現できるために高耐入力化を図ることが可能になるという格別の効果が得られるものである。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明のボイスコイルのリード線引き出し部について説明する。

本実施の形態は、上記実施の形態１によるスピーカのボイスコイルの構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一の部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。

図４は本発明の実施の形態２によるスピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した平面図であり、図４において７はボイスコイルであり、このボイスコイル７はポリイミド製の基材７ａの表面に銅めっきにより外周から内周へと向かって複数ターンのコイル７ｂが矩形状に巻回形成され、かつ、このコイル７ｂの終端が基材７ａを貫通して基材７ａの裏面に内周から外周へと向かって上記表面側と同方向に略同形状に巻回形成されることにより、基材７ａを介して上下面に連続した一体構造に形成されているのは実施の形態１によるボイスコイル３と同様である。

また、ボイスコイル７の長手方向の一端にはコイル７ｂの始終端が同一方向に夫々配設され、かつ、この始終端にはコイル７ｂよりも幅広のリード線引き出し部７ｃが夫々連結形成された構成にしたものである。

このように構成された本実施の形態によるスピーカは、コイル７ｂの始終端を夫々同一方向から引き出し、かつ、夫々の始終端にコイル７ｂよりも幅広のリード線引き出し部７ｃを連結形成した構成により、上記実施の形態１のスピーカにより得られる効果に加え、このスピーカをセットに組み込んで電気的な接続を行う際に、配線を同一場所で行うことができるようになるために作業が簡素化されるばかりでなく、配線の引き回しを短くすることができるようになるという格別の効果が得られるものである。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明のボイスコイルの長手方向両端のリード線引き出し部について説明する。

本実施の形態は、上記実施の形態１によるスピーカのボイスコイルの構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。

図５は本発明の実施の形態３によるスピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した平面図であり、図５において８はボイスコイルであり、このボイスコイル８はポリイミド製の基材８ａの上面に銅めっきにより外周から内周へと向かって複数ターンのコイル８ｂが矩形状に巻回形成され、かつ、このコイル８ｂの終端が基材８ａを貫通して基材８ａの下面に内周から外周へと向かって上記上面側と同方向に略同形状に巻回形成されることにより、基材８ａを介して上下面に連続した一体構造に形成されているのは実施の形態１によるボイスコイル３と同様である。

また、ボイスコイル８の長手方向の一端にはコイル８ｂの始終端が同一方向に夫々配設され、かつ、この始終端にはコイル８ｂよりも幅広のリード線引き出し部８ｃが夫々連結形成されている。さらに、長手方向の他端には上記リード線引き出し部８ｃと同形状のダミーとしてのリード線引き出し部８ｄがコイル８ｂと非連結状態で設けられた構成にしたものである。

このように構成された本実施の形態によるスピーカは、コイル８ｂの始終端を夫々同一方向から引き出し、かつ、夫々の始終端にコイル８ｂよりも幅広のリード線引き出し部８ｃを連結形成すると共に、このリード線引き出し部８ｃと対称となる位置にダミーとしてのリード線引き出し部８ｄをコイル８ｂと非連結で設けた構成により、上記実施の形態１のスピーカにより得られる効果に加え、このスピーカをセットに組み込んで電気的な接続を行う際に、配線を同一場所で行うことができるようになるために作業が簡素化され、かつ配線の引き回しを短くすることができるようになるばかりでなく、ボイスコイル８を構成する配線パターンが長手方向において略対称な形状になるために、このボイスコイル８を結合した振動板４が振幅した際に、重量や硬度等のアンバランスに起因する歪みの発生を抑制することができるという格別の効果が得られるものである。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明のボイスコイルと電気的に連結したリード引き出し部先端のターミナル部について説明する。

図６は本発明の実施の形態４によるスピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した平面図であり、図６において９はボイスコイルであり、このボイスコイル９はポリイミド製の基材９ａの上面に銅めっきにより外周から内周へと向かって複数ターンのコイル９ｂが矩形状に巻回形成され、かつ、このコイル９ｂの終端が基材９ａを貫通して基材９ａの下面に内周から外周へと向かって上記上面側と同方向に略同形状に巻回形成されることにより、基材９ａを介して上下面に連続した一体構造に形成されているのは実施の形態１によるボイスコイル３と同様である。

また、ボイスコイル９の長手方向の一端にはコイル９ｂの始終端が同一方向に夫々配設され、かつ、この始終端にはコイル９ｂよりも幅広のリード線引き出し部９ｃが夫々連結形成され、さらに、このリード線引き出し部９ｃの先端部に外部接続用のターミナル部９ｄを夫々一体で設けた構成にしたものである。

このように構成された本実施の形態によるスピーカは、コイル９ｂの始終端を夫々同一方向から引き出し、かつ、夫々の始終端にコイル９ｂよりも幅広のリード線引き出し部９ｃを連結形成すると共に、このリード線引き出し部９ｃの先端部に外部接続用のターミナル部９ｄを夫々一体で設けた構成により、上記実施の形態１のスピーカにより得られる効果に加え、このスピーカをセットに組み込んで電気的な接続を行う際に、接続部材等を用いることなく配線を同一場所で行うことができるようになるために作業が簡素化され、かつ配線の引き回しを短くすることができるようになるという格別の効果が得られるものである。

本発明によるスピーカ及びその製造方法は、高密度で薄型のボイスコイルを実現できるために高耐入力化を図ることが可能になるという格別の効果を有し、各種音響機器、電子機器や携帯電話等に使用されるスピーカ等として有用である。

本発明の実施の形態１によるスピーカの構成を示した分解斜視図同断面図（ａ）同スピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した分解斜視図、（ｂ）同要部断面図本発明の実施の形態２によるスピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した平面図本発明の実施の形態３によるスピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した平面図本発明の実施の形態４によるスピーカに使用されるボイスコイルの構成を示した平面図従来のスピーカの構成を示した断面図同スピーカに使用されるボイスコイルを示した平面図

１第１のフレーム
１ａ，５ａ凹部
１ｂ第１の磁気ギャップ
２第１のマグネット
３，７，８，９ボイスコイル
３ａ，７ａ，８ａ，９ａ基材
３ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂコイル
３ｃ，７ｃ，８ｃ，９ｃリード線引き出し部
４振動板
４ａ本体部
４ｂエッジ部
４ｃ貼り付け部
５第２のフレーム
５ｂ第２の磁気ギャップ
６第２のマグネット
９ｄターミナル部

Claims

金属磁性材料からなる第１のフレームの凹部に第１のマグネットを嵌め込み、第１のマグネットの外周壁面と第１のフレームの凹部内周壁面との間に第１の磁気ギャップなる均等幅の隙間を設けた第１のフレームと、同じく第２のフレーム凹部に第２のマグネットを結合し、第２の磁気ギャップを形成した第２のフレームとを、平板状の中央部にボイスコイルが結合されるとともに外周部がこれらのフレーム周縁で挟み込むように結合される振動板をその間に介し、各々のフレームが上下対称に対向配置して結合するスピーカにおいて、前記ボイスコイルは先ず樹脂フィルムの上面側に銅めっきにより外周から内周に向けて複数ターン巻回形成された後、内周側の終端で樹脂フィルムを貫通して下面側に連結し、次に下面側では内周より外周に向けて上面側と巻回方向を同一に巻回されるものであり、その両面の巻回形状は前記両磁気ギャップの平面形状と略同一、かつ、その位置が第１の磁気ギャップと第２の磁気ギャップの略中間に配設されるよう構成されるとともに、ボイスコイル両端側に２つのリード線引き出し部を形成し、片側一方のリード引き出し部のみ、ボイスコイル本体の巻回線と電気的に連結することを特徴とするスピーカ。
ボイスコイルの始終端に連結形成したリード線引き出し部の先端部に外部接続用のターミナル部を一体で設けた請求項１に記載のスピーカ。