説明

スピーカ

【課題】携帯電話等用のスピーカに関し、長手方向中央部の弾性が低いために振動板中央部が必要以上に振幅して特性を悪化させ、高耐入力化が困難という課題を解決し、矩形状の振動板でも均一に振幅し、優れた性能と高耐入力化を実現できるスピーカを提供することを目的とする。
【解決手段】磁気ギャップ2aを有する磁気回路を結合したフレーム3と、磁気ギャップ2a上部に近接配置されたボイスコイル4を結合した振動板5からなる矩形状のスピーカにおいて、上記ボイスコイル4は、樹脂フィルム上に銅めっきにより複数ターンのコイルを巻回形成すると共に、この巻回されたコイルの内部にコイルとは電気的に接続されないダミーコイルを設けた構成により、振動板5中央部が必要以上に振幅するのを抑制して全体が均一に振幅し、優れた性能と高耐入力化を同時に実現できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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、スリム化および高音質化が求められている。
【0003】
図6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7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。
【0004】
図6、図7において、20は第1のマグネット、21はこの第1のマグネット20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20aを設けた第1の磁気回路22が構成されている。23は上記第1のヨーク21を中心に結合した第1のフレーム、23aはこの第1のフレーム23に設けられた空気孔である。24は振動板、24aはこの振動板24に設けられたエッジであり、この振動板24の周縁は上記第1のフレーム23の周縁に結合されている。25は上記振動板24に結合されたボイスコイルであり、このボイスコイル25は上記第1の磁気ギャップ20aと対応する形状に複数ターン巻回されたものである。
【0005】
26は上記振動板24を挟むようにして第1の磁気回路22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22と同様に、第2のヨーク27の中心に第2のマグネット28を結合することにより第2の磁気ギャップ28aを設け、この第2の磁気回路26を第2のフレーム29の中心に結合して構成されているものである。29aは第2のフレーム29に設けられた空気孔である。
【0006】
25aは上記ボイスコイル25の始終端に夫々接続された外部引き出し用のリード線であり、このリード線25aの一端を第1(または第2)のフレーム23に結合された図示しない端子に半田付けによって接続するように構成されているものである。
【0007】
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20と第2のマグネット28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20aと第2の磁気ギャップ28aから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25を配置することにより、ボイスコイル25に音声信号を入力することによってボイスコイル25が上下に振幅し、これによってボイスコイル25を結合した振動板24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。
【0008】
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。
【特許文献1】特開2004−88739号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら上記従来のスピーカでは、第1(または第2)の磁気回路22ならびにボイスコイル25の形状が矩形(楕円形、長円形、トラック形のいずれかであっても同じ)であるために、振動板24も必然的に同様の形状に形成されており、この結果、振動板24の長手方向の中央部では両端部に比べて弾性が小さくなるという固有の問題を有していた。
【0010】
このために、ボイスコイル25に音声信号を入力して第1(または第2)の磁気ギャップ20aから発生する磁界により振動板24を振幅させて音響再生を行う際に、振動板24全体が均一なストロークで振幅するのではなく、両端部に比べて弾性が小さい長手方向の中央部のみが必要以上に振幅する(一般に太鼓運動と呼ばれている)という現象が発生するようになるために特性を悪化させるばかりでなく、所定の入力を印加することができないために高耐入力化が図れないという致命的な課題を有したものであった。
【0011】
本発明はこのような従来の課題を解決し、矩形等の形状の振動板を用いた場合でも振動板全体が均一に振幅し、優れた性能と高耐入力化を実現す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。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するために本発明は、マグネットとヨークを結合することにより構成された磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路を結合したフレームと、上記磁気ギャップの上部に磁気ギャップと非接触状態で近接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り、上記振動板ならびにボイスコイル、磁気ギャップの形状が矩形、楕円形、長円形、トラック形のいずれかからなるスピーカにおいて、上記ボイスコイルは、樹脂フィルム上に銅めっきにより複数ターンのコイルを巻回形成すると共に、この巻回されたコイルの内部にコイルとは電気的に接続されないダミーコイルを設けた構成としたものである。
【発明の効果】
【0013】
以上のように本発明によるスピーカは、ボイスコイルのコイルの内部に、コイルとは電気的に接続されないダミーコイルを設けたことにより、このダミーコイルによって剛性が上がるため、結果としてこのボイスコイルを結合した振動板の弾性が大きくなり、従来のように矩形等の形状の振動板の長手方向の中央部では両端部に比べて弾性が小さくなるという固有の問題を解消して振動板全体が均一に振幅し、これにより優れた性能と高耐入力化を同時に実現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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
(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、2に記載の発明について説明する。
【0015】
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断面図、図2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、図1、図2において、1は磁性金属材料からなる矩形状の第1のヨーク、2は矩形状の第1のマグネットであり、この第1のマグネット2を上記第1のヨーク1内に嵌め込んで結合することにより第1の磁気回路を構成すると共に、第1のヨーク1の内壁面と第1のマグネット2の外周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2aが形成されている。
【0016】
3は上記第1の磁気回路を構成する第1のヨーク1を中心に結合した第1のフレームであり、樹脂または金属材料等で形成されているものである。
【0017】
4はボイスコイルであり、このボイスコイル4はポリイミド製の基材4aの表面(本実施の形態においては裏面にも同様に形成されている)に銅めっきにより所望のパターンのコイル4bが矩形状に巻回状態で形成され、この矩形状に巻回されたコイル4bは上記第1の磁気回路に設けられた第1の磁気ギャップ2aと略同形状に形成されているものである。4cは上記コイル4bの内部のコイルが形成されていない部分に形成されたダミーコイルであり、このダミーコイル4cは上記コイル4bとは電気的に接続されておらず、かつ長手方向の略中央にコイル4bと同様に銅めっきにより形成されたものである。
【0018】
5は樹脂からなる矩形状の振動板であり、この振動板5は、中央部に平板状の本体部5aと、この本体部5aの周縁にエッジ部5bと、このエッジ部5bの周縁に平板状の貼り付け部が一体構造で形成されているものである。
【0019】
6は磁性金属材料からなる矩形状の第2のヨーク、7は矩形状の第2のマグネットであり、この第2のマグネット7を上記第2のヨーク6内に嵌め込んで結合することにより第2の磁気回路を構成すると共に、第2のヨーク6の内壁面と第2のマグネット7の外周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7aが形成されている。
【0020】
8は上記第2の磁気回路を構成する第2のヨーク6を中心に結合した第2のフレームであり、樹脂または金属材料等で形成され、この第2のフレーム8ならびに第2の磁気回路は上記振動板5を介して対向して配設されることにより、振動板5の周縁の貼り付け部を第1のフレーム3の周縁と第2のフレーム8の周縁で挟み込むように結合すると共に、振動板5に結合されたボイスコイル4が第1の磁気ギャップ2aと第2の磁気ギャップ7a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。
【0021】
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4のコイル4bの内部に、コイル4bとは電気的に接続されないダミーコイル4cを設けたことにより、このダミーコイル4cによって剛性が上がるため、結果としてこのボイスコイル4を結合した振動板5の弾性が大きくなり、従来のように矩形等の形状の振動板5の長手方向の中央部では両端部に比べて弾性が小さくなるという固有の問題を解消して振動板5全体が均一に振幅し、これにより優れた性能と高耐入力化を同時に実現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。
【0022】
(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3に記載の発明について説明する。
【0023】
本実施の形態は、上記実施の形態1によるスピーカに使用された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。
【0024】
図3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3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の表面(本実施の形態においては裏面にも同様に形成されている)に銅めっきにより所望のパターンのコイル9bが矩形状に巻回状態で形成され、この矩形状に巻回されたコイル9bは上記第1の磁気回路に設けられた第1の磁気ギャップ2aと略同形状に形成されているものである。
【0025】
9cは上記コイル9bの内部のコイルが形成されていない部分に形成されたダミーコイルであり、このダミーコイル9cは上記コイル9bとは電気的に接続されておらず、かつ長手方向の中心を基準にし、長手方向に対称に複数個がコイル9bと同様に銅めっきにより形成されたものである。
【0026】
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9にダミーコイル9cを設けた構成により上記実施の形態1によるスピーカと同様の効果が得られることに加え、矩形状の振動板5の弾性特性に応じてダミーコイル9cを設定することにより、このボイスコイル9を結合した振動板5の弾性特性を最適なものに調整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。
【0027】
また、図4は本実施の形態によるスピーカに使用されるボイスコイルの他の例を示したボイスコイルの平面図であり、上記図3で示したボイスコイル9と同様に、ポリイミド製の基材10aの表面に銅めっきによりコイル10bが矩形状に巻回状態で形成されると共に、複数個のダミーコイル10cが形成されたものであり、このダミーコイル10cは夫々大きさが異なるように構成されたものである。
【0028】
なお、このように構成されたボイスコイル10の効果は上記図3で示したボイスコイル9と同様であるために、ここでの説明は省略する。
【0029】
(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4に記載の発明について説明する。
【0030】
図5(a)〜(c)は本発明の実施の形態3によるスピーカに使用される振動板の構成を示した平面図と、A−A線における断面図とB−B線における断面図であり、同図において11は樹脂からなる矩形状の振動板であり、この振動板11は中央部に平板状の本体部11aと、この本体部11aの周縁にエッジ部11bと、このエッジ部11bの周縁に平板状の貼り付け部11cが一体構造で形成されると共に、上記エッジ部11bの長手方向の中央部には複数のリブ11dが設けられた構成のものである。
【0031】
このように構成された本実施の形態によるスピーカは、振動板11のエッジ部11bの長手方向に複数のリブ11dを設けた構成によって振動板11の剛性が上がるため、従来のように矩形等の形状の振動板11の長手方向の中央部では両端部に比べて弾性が小さくなるという固有の問題を解消して振動板11が全体に均一に振幅し、これにより優れた性能と高耐入力化を同時に実現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。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明によるスピーカは、矩形等の形状の振動板を用いた場合でも振動板全体が均一に振幅し、優れた性能と高耐入力化を実現することができるという特徴を有し、各種音響機器、電子機器、あるいは携帯電話用等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施の形態1によるスピーカの構成を示した断面図
【図2】同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
【図3】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
【図4】同ボイスコイルの他の例を示した平面図
【図5】(a)本発明の実施の形態3によるスピーカに使用される振動板の構成を示した平面図、(b)同A−A線における断面図、(c)同B−B線における断面図
【図6】従来のスリム型のスピーカの構成を示した断面図
【図7】同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
【符号の説明】
【0034】
1 第1のヨーク
2 第1のマグネット
2a 第1の磁気ギャップ
3 第1のフレーム
4、9、10 ボイスコイル
4a、9a、10a 基材
4b、9b、10b コイル
4c、9c、10c ダミーコイル
5、11 振動板
5a、11a 本体部
5b、11b エッジ部
6 第2のヨーク
7 第2のマグネット
7a 第2の磁気ギャップ
8 第2のフレーム
11c 貼り付け部
11d リブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
マグネットとヨークを結合することにより構成された磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路を結合したフレームと、上記磁気ギャップの上部に磁気ギャップと非接触状態で近接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り、上記振動板ならびにボイスコイル、磁気ギャップの形状が矩形、楕円形、長円形、トラック形のいずれかからなるスピーカにおいて、上記ボイスコイルは、樹脂フィルム上に銅めっきにより複数ターンのコイルを巻回形成すると共に、この巻回されたコイルの内部にコイルとは電気的に接続されないダミーコイルを設けた構成としたスピーカ。
【請求項2】
ボイスコイルに設けたダミーコイルを、巻回されたコイルの内部の長手方向の中心に設けた請求項1に記載のスピーカ。
【請求項3】
ボイスコイルに設けたダミーコイルを、巻回されたコイルの内部の長手方向の中心を基準にし、長手方向に対称に複数個設けた請求項1に記載のスピーカ。
【請求項4】
マグネットとヨークを結合することにより構成された磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路を結合したフレームと、上記磁気ギャップの上部に磁気ギャップと非接触状態で近接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り、上記振動板ならびにボイスコイル、磁気ギャップの形状が
矩形、楕円形、長円形、トラック形のいずれかからなるスピーカにおいて、上記振動板の外周にエッジを設けると共に、このエッジの長手方向の中央部に複数のリブを設けたスピーカ。
【請求項5】
磁気ギャップを有する磁気回路、ならびにこの磁気回路を結合したフレームを振動板を介して上下対称に対向配置した請求項1または4に記載のスピーカ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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