ボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカー
【課題】 分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる全面駆動の平面薄型のスピーカーを実現するとともに、再生能率が高くて動作不良が少なく、かつ、製造上の作業効率が良く、製造コストを安価に抑制したボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーを製造する。
【解決手段】 ボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。
【解決手段】 ボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のマグネットを含む磁気回路と、複数の矩形コイルを含むボイスコイル組立体と、このボイスコイル組立体が連結するスピーカー振動板と、を備えるスピーカー、ならびに、これを構成するボイスコイル組立体に関し、特に、全面駆動の平面薄型スピーカーに関する。
【背景技術】
【0002】
音声信号を音声に変換する動電型スピーカーに於いて、磁気回路を含むその全高を低く抑えるために、スピーカー振動板に平面型振動板を採用するスピーカーがある。平面型振動板は、コーン型振動板に比較してその全高が低くなるものの、分割振動せずに一体に振動するには剛性が不足しやすい。そこで、平面型振動板に固着するボビンが複数のボイスコイルを備え、複数のボイスコイルで平面型振動板を駆動することで、分割振動を抑制しようとするスピーカーがある。従来には、全高が薄い平面薄型スピーカーとして、複数のコイルを備えた平面振動板と、各コイルに対応した複数のマグネットを使用した磁気回路とを備えるスピーカーが使用されることがある。
【0003】
例えば、薄型の構造を持ち、駆動点を多くして全面駆動に近づけ、低域から高域にわたってピストン運動する駆動方式のスピーカーがある(特許文献1)。このスピーカーは、二本の平行な磁気ギャップを少なくとも一対有する複数個の磁気回路単体をそのギャップの方向を全て一方向に平行に合わせて碁盤状に配置してなる磁気回路群を有し、その磁気回路単体に各々一個の矩形のボイスコイルを挿入して平面振動板を駆動させるものである。
【0004】
また、ボイスコイルを角形とするとともに、この角形ボイスコイルを複数個、その縦および横の辺を接合して集合体とし、この集合体を平板振動板に取り付け、このボイスコイル集合体を磁気回路で駆動してなる平板型スピーカーがある(特許文献2)。特許文献2の第3図に示すように、このスピーカーでは、一対の帯状ヨークの一長辺部間にマグネットを挟んで構成した磁気回路を複数備え、この磁気回路の帯状ヨークの他方側の長辺部間に、各ボイスコイルの各一辺部を挿入するように多数個配置している。なお、特許文献2は、ボイスコイル集合体が、枠体部にコイルを巻回してボイスコイルを角形に構成されており、その後にこれらを複数個、その縦および横の辺を接合して集合体にしている、と記載している。
【0005】
ただし、特許文献2の第2図に示されている限りにおいて、従来のこのボイスコイル集合体では、それぞれのボイスコイルはボビンに相当する枠部の外側に巻回されているので、隣り合うボイスコイル同士が接合したとしても、ボイスコイル集合体を構成する隣り合うボビン同士は、外側に巻回されたボイスコイルの線径による厚みの分だけ離間してしまい、密着させることができない。ボビンの剛性が不足する場合には、ボビンが振動して分割振動する、または、隣り合うボビン同士が接触し異音を生じるという問題があり、さらにこれを解決するためには、隣り合うボビン同士を連結させる接着剤等の付加的な重量物が必要になる。その結果、スピーカー振動板の重量が重くなり、スピーカーの再生能率が低下するという問題がある。
【0006】
また、プラスチックの薄板を真空成形で形成したボビンを備え、ボビンのスリットにコイルを挿入する平面スピーカーがある(特許文献3)。これらは、コイルを磁気回路の磁気空隙という最も磁束密度の高い場所に配置するので、平面スピーカーの能率を高めることができる。特許文献3の第9図で示す実施例3には、ボビンを2つに分ける構成も開示されている。しかしながら、全高が薄い平面薄型スピーカーにおいて、複数のコイルを磁気空隙に配置するボビンを形成するにあたって、良好な音声再生のためには、ボビンを軽量で、かつ、剛性を有する構成とする必要がある。
【0007】
また、スピーカーのボイスコイルを振動可能に保持するダンパーでは、導電性および弾性力を有するリン青銅等を用いるものがある(特許文献4)。例えば、特許文献4の第5図で示す実施例4には、厚さ0.1〜0.5mm程度のリン青銅を用いて2分割したスピーカーダンパー41が形成されている。これらのスピーカーダンパー41を用いることで、ボイスコイルへ音声信号を供給するリード線等を削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開昭57−99898号公報
【特許文献2】実開昭55−88590号公報
【特許文献3】特開昭63−299500号公報
【特許文献4】特開平7−131890号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる全面駆動の平面薄型のスピーカーを実現するとともに、再生能率が高くて動作不良が少なく、かつ、製造上の作業効率が良く、製造コストを安価に抑制したボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーを製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。
【0011】
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定する。
【0012】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボビン、矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている。
【0013】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形コイルが、矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルである。
【0014】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形コイルが、矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルである。
【0015】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、金属箔から形成される導通補強部材をさらに備え、導通補強部材が、矩形鉢巻部材の外壁面であって矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分に対応する部分に固定される。
【0016】
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、導通補強部材が、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される矩形空間の一辺よりも長い全長を有する。
【0017】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボイスコイルの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続されて、導通補強部材が、複数の矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続する。
【0018】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、導通補強部材が、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、ダンパー可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備える。
【0019】
また、本発明のスピーカーは、上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する。
【0020】
また、本発明のスピーカーは、複数の導通補強部材を備える上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、フレームに設けられるスピーカー端子と、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、ボイスコイル組立体の導通補強部材が、接続線または錦糸線を介してスピーカー端子と導通するように接続されている。
【0021】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体の矩形空間を規定する矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと、磁気回路またはフレームと、を連結して、ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーをさらに備える。
【0022】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、複数の導通補強部材を備える上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、ボイスコイル組立体の導通補強部材のダンパー固定部が、フレームまたは磁気回路に連結する。
【0023】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、フレームに設けられるスピーカー端子をさらに備え、ボイスコイル組立体の導通補強部材のダンパー固定部が、フレームまたは磁気回路に連結され、接続線を介してスピーカー端子と導通するように接続されている。
【0024】
以下、本発明の作用について説明する。
【0025】
本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備える。また、このボイスコイル組立体を用いるスピーカーは、全面駆動の平面薄型のスピーカーであって、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備える。したがって、ボイスコイル組立体は、スピーカー振動板の背面側のほぼ全体を覆うように取り付けられて、全面駆動を実現する。
【0026】
このボイスコイル組立体は、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。あるいは、ボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定する。
【0027】
つまり、本発明のボイスコイル組立体では、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に、矩形ボビンおよび矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンからなる矩形空間が設けられて、矩形ボイスコイル同士が離間して略格子状に連結している。矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンは、具体的には、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されているので、ボイスコイル組立体は、矩形ボイスコイル同士を密着させる構造にしなくても、スピーカー振動板を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。
【0028】
その結果、このボイスコイル組立体では、矩形コイルの数を従来よりも減らしても同じ面積を有するスピーカー振動板を全面駆動できるので、ボイスコイル組立体の重量を軽減して、スピーカーの再生能率が高く、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる全面駆動の平面薄型のスピーカーを実現することができる。矩形ボビンの外壁面に固着する矩形鉢巻部材および補強矩形ボビンは、スピーカー振動板との間に狭持されないので、スピーカーの薄型化が図れるとともに、ボイスコイル組立体の複数の矩形ボイスコイルでの駆動力が、直接にスピーカー振動板に伝達される利点を有する。また、矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンは、矩形ボビンと同一の材料を使うこともできるので、ボイスコイル組立体の製造コストを安価に抑制できる。
【0029】
なお、本発明のスピーカーでは、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成する。そして、上記のボイスコイル組立体に対応して、磁気回路のヨークが、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する。したがって、ボイスコイル組立体が磁気回路に接触することはなく、動作不良を少なくして薄型化を図ることができる。
【0030】
さらに、本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーを備える場合には、ボイスコイル組立体の矩形空間を利用すればよく、ダンパーは、矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと磁気回路またはフレームとを連結することができ、その結果、スピーカーの薄型化を図ることができる。
【0031】
また、本発明のボイスコイル組立体は、金属箔から形成される導通補強部材をさらに備えていてもよい。導通補強部材は、短冊状の基体の部分が、矩形鉢巻部材の外壁面であって矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分に対応する部分に固定されるので、矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分を補強する。導通補強部材の短冊状の基体が、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される矩形空間の一辺よりも長い全長を有していれば、少なくとも2箇所の矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分を補強するので、スピーカー振動板を全面駆動するボイスコイル組立体の強度をさらに高めることができる。
【0032】
この導通補強部材を備えるボイスコイル組立体では、矩形ボイスコイルの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続される。その結果、導通補強部材が、複数の矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続することができ、ボイスコイル組立体の製造工程を簡略化することができる。ボイスコイル組立体の導通補強部材は、接続線または錦糸線を介してフレームに設けられるスピーカー端子と導通するように接続すればよい。
【0033】
また、例えば、この導通補強部材が、リン青銅等の金属箔から形成される場合には、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、支持可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備えていてもよい。ダンパーを一体に形成される導通補強部材を備えるボイスコイル組立体を含むスピーカーは、導通するダンパー部分を接続線または錦糸線に代えて利用して、フレームに設けられるスピーカー端子と、矩形ボイスコイルとを導通させることができる。接続線または錦糸線を省略することで、さらにスピーカーの薄型化を図ることができる。
【0034】
また、ボイスコイル組立体が備える矩形コイルは、矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルであっても、矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルであってもよい。外巻矩形コイルの場合には、矩形ボイスコイルの製造が容易になるので、ボイスコイル組立体の製造コストを安価に抑制することができる。また、内巻矩形コイルの場合には、内巻矩形コイルが固着される矩形ボビンと、矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと、の固着面の面積を外巻矩形コイルの場合に比べて大きくできるので、ボイスコイル組立体の強度をさらに大きくすることができる。
【発明の効果】
【0035】
本発明のボイスコイル組立体を備えたスピーカーは、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる平面薄型のスピーカーを実現することができ、また、再生能率が高くて動作不良が少なく、かつ、製造上の作業効率が良く、製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明のスピーカーを説明する平面図及び断面図である。(実施例1)
【図2】本発明のスピーカーを説明する展開図である。(実施例1)
【図3】本発明のスピーカーの磁気回路を説明する展開図である。(実施例1)
【図4】本発明のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例1)
【図5】本発明のスピーカー振動板を説明する斜視図である。(実施例1)
【図6】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例2)
【図7】本発明のスピーカーの変位特性を説明するグラフである。(実施例1、2)
【図8】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例2)
【図9】本発明の他のスピーカーを説明する展開図である。(実施例3)
【図10】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例3)
【図11】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例4)
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、本発明の好ましい実施形態による磁気回路、および、これを用いたスピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例1】
【0038】
図1および図2は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー1を説明する図である。具体的には、図1(a)は、スピーカー1の正面図であり、図1(b)は、A−A’断面の断面図であり、図1(c)は、B−B’断面の断面図である。また、図2は、スピーカー1の構成を説明する展開図であり、説明に不要な一部の部品を除いた斜視図である。スピーカー1は、長方形の平面振動板2と、ボイスコイル組立体10と、フレーム4と、マグネットを含む複数の磁気回路5と、を備え、全面駆動の平面薄型スピーカーを実現している。
【0039】
本実施例の平面振動板2は、外形寸法が約115mm×30mmであって、発泡PP(ポリプロピレン)を材料として厚みを1.5mmに成形した平面状のスピーカー振動板であり、その外周端部をエッジ3で振動可能に自由支持されている。断面がロール状のエッジ3の外周端部は、3つの磁気回路5を連結するフレーム4に固定される。フレーム4は、磁気回路5の背面側から覆うように形成された略凹字形の断面を有する部材であり、鉄等の磁性材料であっても、アルミ、樹脂、等の非磁性材料であっても良い。また、平面振動板2の背面側である磁気回路5の側には、ボイスコイル組立体10が連結する。ボイスコイル組立体10は、2つのダンパー9により、振動可能に自由支持されている。
【0040】
図3は、本実施例の磁気回路5を説明する展開図である。磁気回路5は、プレート6と、マグネット7と、ヨーク8と、が接着剤で固着されて構成されている。プレート6およびヨーク8は、軟鉄、パーマロイ、等の磁性材料で形成されている。プレート6は、厚みが約2mmの略直方体状の部材である。また、マグネット7は、それぞれ略直方体状の磁石であって、ネオジウム等の希土類を含む磁石材料で形成されている。また、ヨーク8は、A−A’断面が略U字状であって、略矩形平面状の底部8aおよびこの底部8aから4方向に延設される側壁部8bを備え、側壁部8b同士の間には、挿通溝8cが形成されている。
【0041】
磁気回路5は、矩形平板状のプレート6を冠したマグネット7が固着するヨーク8を備え、プレート6とヨーク8の側壁部8bとの間に矩形の磁気空隙を形成する。矩形の磁気空隙には、高い磁束密度を示す磁界が形成される。そして、磁気回路5は、後述するボイスコイル組立体10の矩形鉢巻部材14に対応して、矩形の磁気空隙の角部に、これに連通する挿通溝8cを有する。フレーム4は、矩形の磁気空隙を有する3つの磁気回路5を格子状に連結するので、それぞれの磁気回路5の矩形磁気空隙の一辺が、一直線上に配置され、また、磁気回路5の挿通溝8cも、一直線上に配置される。
【0042】
図4は、本実施例のボイスコイル組立体10を説明する展開図である。ボイスコイル組立体10は、合計3個の矩形ボイスコイル11と、これらを縦1列横3列の格子状に連結する矩形鉢巻部材14と、を備える。矩形ボイスコイル11は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約20.5mm×約20.5mmの矩形状に、そして、その全高を約8.5mmに形成される矩形ボビン12と、この矩形ボビン12に固着される矩形コイル13と、を含む。本実施例の矩形コイル13は、矩形ボビン12の外側壁面の一端側に固定されるその全高が約2.9mmの外巻矩形コイルであり、これらは接着剤で連結している。したがって、それぞれの矩形ボイスコイル11では、矩形ボビン12の外壁面が、矩形コイル13が固着しない他端側から約5.1mmに渡って、外面側に露出する。
【0043】
一方、矩形鉢巻部材14は、厚さが約0.05mmのアルミを基材として、その全高を約5.0mm、その断面形状を約104.1mm×約21.4mmの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材14は、内壁面に矩形ボビン12の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル11を連結し、ボイスコイル組立体10を構成する。すなわち、ボイスコイル組立体10では、矩形鉢巻部材14の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイル11の矩形ボビン12のいずれかの外壁面に固着する。また、ボイスコイル組立体10では、矩形鉢巻部材14の内壁面が固着しない矩形ボビン12の外壁面と、矩形鉢巻部材14の内壁面の矩形ボビン12の外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に約20.8mm×約20.8mmの矩形空間15を規定し、矩形鉢巻部材14が、矩形ボイスコイル11同士を離間して略格子状に連結している。矩形鉢巻部材14は、矩形ボビン12と同一の材料を使うこともできるので、ボイスコイル組立体10の製造コストを安価に抑制できる。
【0044】
また、ボイスコイル組立体10の矩形鉢巻部材14は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に矩形空間15を規定するので、図2に示すように、この矩形空間15を利用して、スピーカー1の動作不良を少なくして薄型化を図ることができる。すなわち、矩形空間15を形成する矩形鉢巻部材14の一部が、磁気回路5の挿通溝8cに配置されるので、平面振動板2に連結するボイスコイル組立体10が上下に振動しても、磁気回路5に接触しにくくなる。スピーカー1は、ダンパーを備えることにより、平面振動板2およびボイスコイル組立体10を含む振動系の動作を安定させて、良好な音声再生を実現することができる。
【0045】
また、ボイスコイル組立体10の矩形空間15を利用すれば、ボイスコイル組立体10を振動可能に支持するダンパー9を設けることができる。本実施例のダンパー9は、2カ所の矩形空間15に対応した略矩形状のダンパーであって、フレーム4に固定される固定部と、ボイスコイル組立体10の矩形鉢巻部材14に連結する連結部と、固定部と連結部との間に形成される支持可動部と、を有する。ダンパー9は、綿糸、アラミド繊維糸等の織布にフェノール樹脂、メラミン樹脂等の樹脂を含浸したプリプレグを基材として、金型で加熱成型することにより製造される。ダンパー9の固定部は、矩形空間15の内側に位置する内側固定部と、矩形空間15の外側に位置する外側固定部と、を含み、ダンパー9の連結部は、ボイスコイル組立体10の全高よりもその全高が低い矩形鉢巻部材14に連結するので、磁気回路5に接触するのを回避して、スピーカー1の薄型化を図ることができる。
【0046】
図5は、本実施例の平面振動板2を説明する斜視図であり、平面振動板2の背面側を露出させた図である。平面振動板2は、厚みが約1.5mmの発泡PP(ポリプロピレン)の基材を材料として、プラグアシストを併用した真空成形法でその厚みをほぼ一定にして成形した平面状のスピーカー振動板であり、前面側に隆起する格子状凸面、および、背面側に窪む格子状凹面を形成し、背面側に複数の矩形コイルを含むボイスコイル組立体を連結する格子状連結部20と、格子状連結部20の内側に規定される5つの矩形振動面部21と、格子状連結部20の外側に規定される外周振動面部22と、を備える。
【0047】
すなわち、平面振動板2の格子状連結部20は、背面側にボイスコイル組立体10を連結する深さ約1.0mmの背面側に窪む格子状凹面を形成する溝部であって、前面側に隆起する格子状凸面を形成する。したがって、格子状連結部20は、平面振動板2の全体の剛性を高めるリブとして作用するとともに、格子状連結部20の内側には5つの矩形振動面部21を、格子状連結部20の外側には外周振動面部22を、規定する。外周振動面部22には、エッジ3の内周端側が連結する。
【0048】
また、平面振動板2のそれぞれの矩形振動面部21は、図示するように、その前面側に凸状の断面形状を有する。格子状連結部20の内側に規定されるこれらの矩形振動面部21が、平面振動板2の放射面積としては、最も広い面積を占めるので、複数の矩形振動面部のそれぞれが、前面側に凸状又は凹状の断面形状を有して十分な剛性を有しているのが好ましい。5つの矩形振動面部21のうち、両端および中央の矩形振動面部21では、その背面側の格子状連結部20にボイスコイル組立体10を構成する矩形ボビン12が固着する。一方、他の2つ矩形振動面部21では、その背面側の格子状連結部20にボイスコイル組立体10を構成する矩形鉢巻部材14が固着する。
【0049】
本実施例の3つの磁気回路5は、同一方向に着磁される磁気回路であるので、ボイスコイル組立体10では、直流抵抗r(=約2.5Ω)の3個の矩形コイル13が、それぞれに流れる音声信号電流Iが、同一回転方向になるように直列接続されている。したがって、それぞれの矩形コイル13で発生する駆動力が、図示する上方向、あるいは下方向のいずれかの同一方向に揃うので、矩形ボビン12を矩形鉢巻部材14で連結したボイスコイル組立体10は、連結する平面振動板2の全面を上下に駆動することができる。本実施例のボイスコイル組立体10では、矩形ボビン12および矩形鉢巻部材14が、軽量で、かつ、矩形状に形成した場合に十分な剛性を有するアルミ材料で形成されているので、矩形ボイスコイル11同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー1は、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【0050】
また、本実施例のスピーカー1は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に矩形空間15を設け、駆動力を発生する矩形コイル13の数を従来よりも減らしても、銅又はアルミを含む金属導線からなる矩形コイル13が減少する分だけ重量が軽くなるので、ボイスコイル組立体10の重量を軽減することができ、スピーカー1の再生能率を高くすることができる。さらに、本実施例のボイスコイル組立体10では、矩形鉢巻部材14が、矩形ボビン12の外壁面に固着して、平面振動板2との間に狭持されない。したがって、ボイスコイル組立体10の3つの矩形ボイスコイル11での駆動力が、矩形ボビン12から直接に平面振動板2に伝達される利点を有し、高域限界周波数が高くなり、広い再生周波数帯域を確保することができる。
【0051】
なお、ボイスコイル組立体10の矩形ボビン12、または、矩形鉢巻部材14は、アルミ以外でも、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されていればよく、同じ材料でなく異なる材料をそれぞれ用いても良い。また、平面振動板2は、他の発泡樹脂材料によるものであっても良く、例えば、PSP(ポリスチレンペーパー)の成形板であり、エッジ3も、例えば、他の布、ゴム(材料:発泡ゴム)といった材料を含むコルゲーション形状のものであってもよい。
【0052】
また、本実施例のボイスコイル組立体10が備える矩形コイル13は、矩形ボビン12の外壁面に固定される外巻矩形コイルであるが、矩形ボビン12の内壁面に固定される内巻矩形コイルであってもよい。外巻矩形コイルの場合には、矩形ボイスコイルの製造が容易になるので、ボイスコイル組立体10の製造コストを安価に抑制することができる。また、内巻矩形コイルの場合には、内巻矩形コイルが固着される矩形ボビン12と矩形鉢巻部材14との固着面の面積を外巻矩形コイル13の場合に比べて大きくできるので、ボイスコイル組立体10の強度をさらに大きくすることができる。
【0053】
また、スピーカー1の磁気回路5は、磁極性が隣同士で異なるように配置される複数のマグネットを備えるスピーカー用磁気回路である必要がないので、一度の着磁工程で着磁が可能になり、磁気空隙には高い磁束密度を有する磁界を発生させることができる。すなわち、本実施例の磁気回路5は、予め異なる方向に着磁した磁極性が異なる2種類のマグネットを用意する必要がなく、製造上の作業効率を改善できる。着磁した磁極性が異なる第1および第2のマグネットを組み立てる際に課題となる磁力の作用を、考慮する必要が無くなるメリットがある。磁気回路5の組立作業時に、着磁した小さなマグネットのみをハンドリングする必要が無くなるので、作業効率が大きく向上する。
【実施例2】
【0054】
図6は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体10aを説明する展開図である。ボイスコイル組立体10aは、先の実施例のボイスコイル組立体10に代えて、(図示しない)スピーカー1aの振動系を構成する部材であり、合計3個の矩形ボイスコイル11と、これらを縦1列横3列の格子状に連結する矩形鉢巻部材14に加えて、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビン16を2つさらに備える。本実施例のスピーカー1aと、先の実施例のスピーカー1とは、ボイスコイル組立体の構成以外は共通である。したがって、先の実施例と同一部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0055】
ボイスコイル組立体10aを構成する補強矩形ボビン16は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約20.5mm×約20.5mmの矩形状に、そして、その全高を約5.0mmに形成されている。2つの補強矩形ボビン16は、それぞれ離隔して配置された3つの矩形ボイスコイル11の間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材14で巻回される。したがって、補強矩形ボビン16の外壁面は、矩形鉢巻部材14の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の矩形鉢巻部材14の内壁面が固着しない矩形ボビン12の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体10aでは、これら2つの補強矩形ボビン16が、それぞれ矩形空間15を規定する
【0056】
すなわち、ボイスコイル組立体10aは、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に、矩形鉢巻部材14のみならず、補強矩形ボビン16からなる矩形空間15が設けられて、矩形ボイスコイル11同士が離間して略格子状に連結している。したがって、ボイスコイル組立体10aは、矩形ボイスコイル11同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。また、本実施例のように、矩形鉢巻部材14および補強矩形ボビン16を、矩形ボビン12と同一の材料を使って構成すれば、ボイスコイル組立体10aの製造コストを安価に抑制できる。
【0057】
図7は、本発明のスピーカー1のボイスコイル組立体のある一点での変位特性を説明するグラフである。具体的には、ボイスコイル組立体を構成する3つの矩形ボイスコイル11のうち、両端の矩形ボイスコイル11の最も外側の一点において、ボイスコイル組立体が主に変位する上下方向に直交するA−A’方向の変位であって、ボイスコイル組立体のローリング振動の変位量を表すグラフである。スピーカー1において、平面振動板2およびボイスコイル組立体10を含む振動系の動作を安定させて良好な音声再生を実現するには、ボイスコイル組立体が磁気回路に接触しないようにするのが好ましく、ボイスコイル組立体のローリング振動の変位は、レベルが低い方がよい。
【0058】
図7では、本実施例のボイスコイル組立体10aの場合と、先の実施例のボイスコイル組立体10の場合と、比較例としての3つの矩形ボイスコイル11のみから構成される(図示しない)組100(図示しない)と、を表示している。つまり、比較例の矩形ボイスコイル11の組100は、先の実施例のボイスコイル組立体10において、矩形鉢巻部材14を備えずに3つの矩形ボイスコイル11が独立している場合である。矩形鉢巻部材14を備えない比較例は、矩形ボイスコイル11のローリング振動の変位が他の実施例よりも大きなレベルであり、40Hz付近と100Hz付近で共振して大きくなる。また、比較例の場合には、平面振動板2を全面駆動するには不十分であり、分割振動が発生しやすく、音圧周波数特性にピーク・ディップが見られる。
【0059】
一方で、先の実施例のボイスコイル組立体10の場合には、矩形鉢巻部材14を備えることで剛性が向上するので、比較例の場合よりもローリング振動が抑制される。また、本実施例のボイスコイル組立体10aの場合には、補強矩形ボビン16を備えてさらに剛性が向上するので、ローリング振動を最も抑制できる。すなわち、先の実施例のボイスコイル組立体10の場合、あるいは、本実施例のボイスコイル組立体10aの場合には、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な音圧周波数特性が得られる。
【0060】
なお、本実施例のスピーカー1の場合には、ボイスコイル組立体10または10aが、3つの矩形ボイスコイル11の間に2つの矩形空間15が配置されている縦1列の格子状であるが、ボイスコイル組立体は、これらの1列の場合に限定されるものではなく、縦方向および横方向が2列以上であっても良い。スピーカー1は、様々な設計変更の要求に対応が可能で、磁気効率の高いそれぞれの磁気回路5を連結するフレーム4を用意することで、様々な大きさを有する平面振動板2に対応して、これを全面駆動するスピーカーを構成することができる。
【0061】
例えば、図8は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体10bの構成を説明する展開図である。ボイスコイル組立体10bは、先の実施例のボイスコイル組立体10aと同様に、補強矩形ボビン16を備えるものであるが、矩形鉢巻部材14は、合計7個の矩形ボイスコイル11と、合計8個の補強矩形ボビン16とを、縦3列横5列の格子状に連結している。矩形ボイスコイル11および補強矩形ボビン16は、相互に隣り合うように、順番に配置されている。したがって、このボイスコイル組立体10bを用いる場合には、外形寸法が約115mm×70mmの平面振動板を全面駆動するスピーカーを実現できる。
【実施例3】
【0062】
図9は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー1dの構成を説明する展開図であり、説明に不要な一部の部品を除いた斜視図である。スピーカー1dは、長方形の平面振動板2と、ボイスコイル組立体10dと、フレーム4と、マグネットを含む2つの磁気回路5と、を備え、先の実施例のスピーカー1と外形寸法が異なる細長形の全面駆動の平面薄型スピーカーを実現している。したがって、先の実施例と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。なお、図9のフレーム4は、ボイスコイル組立体10dに接続する(図示しない)スピーカー端子40を背面側に有している。
【0063】
図10は、ボイスコイル組立体10dを説明する展開図である。ボイスコイル組立体10dは、先の実施例のボイスコイル組立体10と同様にスピーカー1dの振動系を構成する部材であり、合計2個の一組の矩形ボイスコイル11(具体的には、11d1および11d2)と、これらを縦1列に連結する矩形鉢巻部材14と、断面形状が矩形状に形成される1個の補強矩形ボビン16と、を備える。このボイスコイル組立体10dでは、矩形ボイスコイル11および補強矩形ボビン16が、長軸方向に長い長方形である。また、ボイスコイル組立体10dは、2個の金属箔から形成されてダンパーおよび接続線を兼ねる導通補強部材17を備える。
【0064】
矩形ボイスコイル11は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約23.0mm×約8.0mmの矩形状に、そして、その全高を約4.7mmに形成される矩形ボビン12と、この矩形ボビン12に固着される矩形コイル13と、を含む。本実施例の矩形コイル13は、矩形ボビン12の外側壁面の一端側に固定されるその全高が約2.3mmの外巻矩形コイルであり、これらは接着剤で連結している。したがって、それぞれの矩形ボイスコイル11では、矩形ボビン12の外壁面が、矩形コイル13が固着しない他端側から約2.1mmに渡って、外面側に露出する。
【0065】
一方、矩形鉢巻部材14は、厚さが約0.05mmのクラフト紙を基材として、その全高を約1.5mm、その断面形状を約70.0mm×約8.0mmの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材14は、内壁面に矩形ボビン12の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル11d1および11d2を連結し、ボイスコイル組立体10dを構成する。また、ボイスコイル組立体10dを構成する補強矩形ボビン16は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約23.0mm×約8.0mmの矩形状に、そして、その全高を約2.0mmに形成されている。補強矩形ボビン16は、2つの矩形ボイスコイル11d1と11d2との間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材14で巻回される。したがって、補強矩形ボビン16の外壁面は、矩形鉢巻部材14の内壁面の一部と、一組の矩形ボイスコイル11d1および11d2の矩形鉢巻部材14の内壁面が固着しない矩形ボビン12の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体10dでは、この補強矩形ボビン16が矩形空間15を規定する。
【0066】
導通補強部材17は、導電性および弾性力を有する厚さ約50μmのリン青銅の金属箔で形成されている。導通補強部材17の基体17aは、長軸方向の長さ約60.0mmで、全高が約1.5mmの短冊状の部分である。導通補強部材17の基体17aは、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11d1および11d2の間に規定される矩形空間15の長軸方向の一辺(約23.0mm)よりも長い全長を有するので、矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分に固定されると、これらの境界部分を補強する。矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分とは、本実施例の場合には、ボイスコイル組立体10dを短軸方向から側面視した場合に、矩形ボビン12の外壁面と補強矩形ボビン16の外壁面とが、固着する部分である。
【0067】
つまり、2つの導通補強部材17は、矩形鉢巻部材14に長軸を挟むように取り付けられて、矩形ボイスコイル11d1と補強矩形ボビン16との境界部分と、矩形空間15を規定する補強矩形ボビン16と、補強矩形ボビン16と矩形ボイスコイル11d2との境界部分と、を補強する。したがって、ボイスコイル組立体10dでは、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー1dは、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【0068】
また、導通補強部材17の基体17aには、矩形ボイスコイル11d1および11d2のそれぞれの引出線の一端が、導通するように接続されている。コイルの引出線の一端は、導通補強部材17の基体17aの表面にハンダ付けされている。図9ないし図10に図示するボイスコイル組立体10dでは、手前側の導通補強部材17には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻始めの一端が接続されている。一方で、奥側の導通補強部材17には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻終わりの一端が接続されている。したがって、導通補強部材17は、矩形ボイスコイル11d1および11d2を並列接続している。
【0069】
さらに、導通補強部材17の基体17aは、その中央付近から一体に延設されて断面がロール形状に成形されるダンパー可動部17bと、ダンパー可動部17bから延設されて折り返した平板状のダンパー固定部17cと、をさらに備える。ダンパー固定部17cは、フレーム5に接着剤で固定される。したがって、2つの導通補強部材17は、ダンパー可動部17bがボイスコイル組立体10dの振動に伴って変形できるので、先の実施例でのダンパー9に代わるボイスコイル組立体10dを振動可能に支持するダンパーを構成する。このボイスコイル組立体10dを用いるスピーカー1dは、ダンパーを備えることにより、平面振動板2およびボイスコイル組立体10dを含む振動系の動作を安定させて、良好な音声再生を実現することができる。
【0070】
また、導通補強部材17の基体17aから延設されるダンパー固定部17cは、フレーム4に固定されるとともに、フレーム4に設けられる(図示しない)スピーカー端子40と、(図示しない)接続線を介して導通するように接続されている。つまり、図9ないし図10に図示する手前側の導通補強部材17にスピーカー端子40の(図示しない)正極端子が接続線を介して接続し、奥側の導通補強部材17にスピーカー端子40の(図示しない)負極端子が接続線を介して接続する。
【0071】
なお、導通補強部材17のダンパー可動部17bと、ダンパー固定部17cの形状は、本実施例の場合のような形状に限られない。ダンパー可動部17bは、更に細いアーム状のロールであってもよく、また、蝶ダンパーのように湾曲するものであってもよい。また、導通補強部材17の基体17aから延設されるダンパー固定部17cは、フレーム4に固定される平板状の部分のみならず、フレーム4に設けられるスピーカー端子40に代わるスピーカー端子としての(図示しない)切片部分を、さらに延設して形成するものであってもよい。このように導通補強部材17を形成すれば、ダンパー固定部17cとスピーカー端子とを導通させる上記のような接続線を省略することができる。
【0072】
スピーカー1dでは、ダンパーを構成する2つの導通補強部材17のダンパー可動部17bおよびダンパー固定部17cを介して矩形ボイスコイル11d1および11d2に音声信号を供給することができるので、音声信号を供給する錦糸線等の接続線を削減することができる。導通補強部材17のダンパー可動部17bおよびダンパー固定部17cは、ボイスコイル組立体10dの全高よりもその全高が低い矩形鉢巻部材14に連結するので、磁気回路5に接触するのを回避して、スピーカー1dの薄型化を図ることができる。また、錦糸線等の接続線を削減できるので、さらにスピーカー1dの薄型化を図ることができる。
【0073】
導通補強部材17の基体17aは、少なくとも矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分に固定される長さ(例えば、約25mm〜70mm。)を有していればよい。また、ボイスコイル組立体10dを振動可能に支持する構成として、本実施例ではダンパー可動部17bおよびダンパー固定部17cを有する2個の導通補強部材17を用いているが、例えば、4箇所の矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する本実施例の場合よりも基体の長さが短い4個の導通補強部材により、ボイスコイル組立体10dを補強し、振動可能に支持してもよい。さらに、本実施例の導通補強部材17は、矩形ボイスコイル11d1および11d2を並列接続しているが、ボイスコイル組立体10dは、少なくとも3個以上の導通補強部材を用いて、矩形ボイスコイル11d1および11d2を直列接続するものであってもよい。
【実施例4】
【0074】
図11は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体10eを説明する展開図である。ボイスコイル組立体10eは、先の実施例のボイスコイル組立体10dと同様にスピーカー1dの振動系を構成する部材であり、合計2個の一組の矩形ボイスコイル11(具体的には、11d1および11d2)と、これらを縦1列に連結する矩形鉢巻部材14と、断面形状が矩形状に形成される1個の補強矩形ボビン16と、を備える点で共通する。したがって、先の実施例と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0075】
本実施例のボイスコイル組立体10eは、先の実施例における2個の導通補強部材17に代えて、金属箔から形成されて接続線を兼ねる2個の導通補強部材18を備える点で相違する。導通補強部材18には、それぞれ錦糸線19の一端側がハンダ付けされて固定されている。なお、このボイスコイル組立体10eを用いるスピーカーは、良好な音声再生を実現するように、他に(図示しない)ダンパーを備えてもよい。
【0076】
導通補強部材18は、導電性および弾性力を有する厚さ約50μmのリン青銅の金属箔で形成されている。導通補強部材18は、長軸方向の長さ約60.0mmで、全高が約1.5mmの短冊状の部分である。導通補強部材18は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11d1および11d2の間に規定される矩形空間15の長軸方向の一辺(約23.0mm)よりも長い全長を有するので、矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分に固定されると、これらの境界部分を補強する。したがって、ボイスコイル組立体10eでは、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー1eは、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【0077】
また、導通補強部材18には、矩形ボイスコイル11d1および11d2のそれぞれの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続されている。図11に図示するボイスコイル組立体10eでは、手前側の導通補強部材18には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻始めの一端が接続されている。一方で、奥側の導通補強部材18には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻終わりの一端が接続されている。したがって、導通補強部材18は、矩形ボイスコイル11d1および11d2を並列接続している。
【0078】
また、導通補強部材18は、錦糸線19を介してフレーム4に設けられる(図示しない)スピーカー端子40と導通するように接続されている。したがって、図11に図示する手前側の導通補強部材18にスピーカー端子40の(図示しない)正極端子が手前側の錦糸線19を介して接続し、奥側の導通補強部材18にスピーカー端子40の(図示しない)負極端子が奥側の錦糸線19を介して接続する。ボイスコイル組立体10eを用いるスピーカー1dでは、2組の導通補強部材18および錦糸線19を介して矩形ボイスコイル11d1および11d2に音声信号を供給することができる。先の実施例の導通補強部材17の場合に比較して、導通補強部材18を含むボイスコイル組立体10eが軽量化できるので、再生音圧レベルを高めるスピーカー1dを実現できる。
【0079】
導通補強部材17または18は、例えば、ベリリウム銅等のリン青銅以外の他の金属箔から形成されるものであってもよい。導通補強部材17または18は、矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分を補強するように固定されるものであれば、短冊状に限らず、折曲部分を含む構成であっても良い。また、先の実施例の導通補強部材17または18は、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線の一端が接続して、これらを導通させているが、他の手段により矩形ボイスコイル11d1および11d2が直列接続あるいは並列接続されている場合には、必ずしも引出線の一端を接続しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0080】
本発明のボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーは、平面振動板を備えるスピーカーのみならず、ヘッドホンにも適用が可能である。
【符号の説明】
【0081】
1、1d スピーカー
2 スピーカー振動板
3 エッジ
4 フレーム
5 磁気回路
6 プレート
7 マグネット
8 ヨーク
9 ダンパー
10、10a、10b、10c、10d、10e ボイスコイル組立体
11、11d1、11d2 矩形ボイスコイル
12 矩形ボビン
13 矩形コイル
14 矩形鉢巻部材
15 矩形空間
16 補強矩形ボビン
17、18 導通補強部材
20 格子状連結部
21 矩形振動面部
22 外周振動面部
40 スピーカー端子
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のマグネットを含む磁気回路と、複数の矩形コイルを含むボイスコイル組立体と、このボイスコイル組立体が連結するスピーカー振動板と、を備えるスピーカー、ならびに、これを構成するボイスコイル組立体に関し、特に、全面駆動の平面薄型スピーカーに関する。
【背景技術】
【0002】
音声信号を音声に変換する動電型スピーカーに於いて、磁気回路を含むその全高を低く抑えるために、スピーカー振動板に平面型振動板を採用するスピーカーがある。平面型振動板は、コーン型振動板に比較してその全高が低くなるものの、分割振動せずに一体に振動するには剛性が不足しやすい。そこで、平面型振動板に固着するボビンが複数のボイスコイルを備え、複数のボイスコイルで平面型振動板を駆動することで、分割振動を抑制しようとするスピーカーがある。従来には、全高が薄い平面薄型スピーカーとして、複数のコイルを備えた平面振動板と、各コイルに対応した複数のマグネットを使用した磁気回路とを備えるスピーカーが使用されることがある。
【0003】
例えば、薄型の構造を持ち、駆動点を多くして全面駆動に近づけ、低域から高域にわたってピストン運動する駆動方式のスピーカーがある(特許文献1)。このスピーカーは、二本の平行な磁気ギャップを少なくとも一対有する複数個の磁気回路単体をそのギャップの方向を全て一方向に平行に合わせて碁盤状に配置してなる磁気回路群を有し、その磁気回路単体に各々一個の矩形のボイスコイルを挿入して平面振動板を駆動させるものである。
【0004】
また、ボイスコイルを角形とするとともに、この角形ボイスコイルを複数個、その縦および横の辺を接合して集合体とし、この集合体を平板振動板に取り付け、このボイスコイル集合体を磁気回路で駆動してなる平板型スピーカーがある(特許文献2)。特許文献2の第3図に示すように、このスピーカーでは、一対の帯状ヨークの一長辺部間にマグネットを挟んで構成した磁気回路を複数備え、この磁気回路の帯状ヨークの他方側の長辺部間に、各ボイスコイルの各一辺部を挿入するように多数個配置している。なお、特許文献2は、ボイスコイル集合体が、枠体部にコイルを巻回してボイスコイルを角形に構成されており、その後にこれらを複数個、その縦および横の辺を接合して集合体にしている、と記載している。
【0005】
ただし、特許文献2の第2図に示されている限りにおいて、従来のこのボイスコイル集合体では、それぞれのボイスコイルはボビンに相当する枠部の外側に巻回されているので、隣り合うボイスコイル同士が接合したとしても、ボイスコイル集合体を構成する隣り合うボビン同士は、外側に巻回されたボイスコイルの線径による厚みの分だけ離間してしまい、密着させることができない。ボビンの剛性が不足する場合には、ボビンが振動して分割振動する、または、隣り合うボビン同士が接触し異音を生じるという問題があり、さらにこれを解決するためには、隣り合うボビン同士を連結させる接着剤等の付加的な重量物が必要になる。その結果、スピーカー振動板の重量が重くなり、スピーカーの再生能率が低下するという問題がある。
【0006】
また、プラスチックの薄板を真空成形で形成したボビンを備え、ボビンのスリットにコイルを挿入する平面スピーカーがある(特許文献3)。これらは、コイルを磁気回路の磁気空隙という最も磁束密度の高い場所に配置するので、平面スピーカーの能率を高めることができる。特許文献3の第9図で示す実施例3には、ボビンを2つに分ける構成も開示されている。しかしながら、全高が薄い平面薄型スピーカーにおいて、複数のコイルを磁気空隙に配置するボビンを形成するにあたって、良好な音声再生のためには、ボビンを軽量で、かつ、剛性を有する構成とする必要がある。
【0007】
また、スピーカーのボイスコイルを振動可能に保持するダンパーでは、導電性および弾性力を有するリン青銅等を用いるものがある(特許文献4)。例えば、特許文献4の第5図で示す実施例4には、厚さ0.1〜0.5mm程度のリン青銅を用いて2分割したスピーカーダンパー41が形成されている。これらのスピーカーダンパー41を用いることで、ボイスコイルへ音声信号を供給するリード線等を削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開昭57−99898号公報
【特許文献2】実開昭55−88590号公報
【特許文献3】特開昭63−299500号公報
【特許文献4】特開平7−131890号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる全面駆動の平面薄型のスピーカーを実現するとともに、再生能率が高くて動作不良が少なく、かつ、製造上の作業効率が良く、製造コストを安価に抑制したボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーを製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。
【0011】
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定する。
【0012】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボビン、矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている。
【0013】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形コイルが、矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルである。
【0014】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形コイルが、矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルである。
【0015】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、金属箔から形成される導通補強部材をさらに備え、導通補強部材が、矩形鉢巻部材の外壁面であって矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分に対応する部分に固定される。
【0016】
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、導通補強部材が、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される矩形空間の一辺よりも長い全長を有する。
【0017】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボイスコイルの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続されて、導通補強部材が、複数の矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続する。
【0018】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、導通補強部材が、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、ダンパー可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備える。
【0019】
また、本発明のスピーカーは、上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する。
【0020】
また、本発明のスピーカーは、複数の導通補強部材を備える上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、フレームに設けられるスピーカー端子と、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、ボイスコイル組立体の導通補強部材が、接続線または錦糸線を介してスピーカー端子と導通するように接続されている。
【0021】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体の矩形空間を規定する矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと、磁気回路またはフレームと、を連結して、ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーをさらに備える。
【0022】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、複数の導通補強部材を備える上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、ボイスコイル組立体の導通補強部材のダンパー固定部が、フレームまたは磁気回路に連結する。
【0023】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、フレームに設けられるスピーカー端子をさらに備え、ボイスコイル組立体の導通補強部材のダンパー固定部が、フレームまたは磁気回路に連結され、接続線を介してスピーカー端子と導通するように接続されている。
【0024】
以下、本発明の作用について説明する。
【0025】
本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備える。また、このボイスコイル組立体を用いるスピーカーは、全面駆動の平面薄型のスピーカーであって、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備える。したがって、ボイスコイル組立体は、スピーカー振動板の背面側のほぼ全体を覆うように取り付けられて、全面駆動を実現する。
【0026】
このボイスコイル組立体は、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。あるいは、ボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定する。
【0027】
つまり、本発明のボイスコイル組立体では、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に、矩形ボビンおよび矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンからなる矩形空間が設けられて、矩形ボイスコイル同士が離間して略格子状に連結している。矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンは、具体的には、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されているので、ボイスコイル組立体は、矩形ボイスコイル同士を密着させる構造にしなくても、スピーカー振動板を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。
【0028】
その結果、このボイスコイル組立体では、矩形コイルの数を従来よりも減らしても同じ面積を有するスピーカー振動板を全面駆動できるので、ボイスコイル組立体の重量を軽減して、スピーカーの再生能率が高く、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる全面駆動の平面薄型のスピーカーを実現することができる。矩形ボビンの外壁面に固着する矩形鉢巻部材および補強矩形ボビンは、スピーカー振動板との間に狭持されないので、スピーカーの薄型化が図れるとともに、ボイスコイル組立体の複数の矩形ボイスコイルでの駆動力が、直接にスピーカー振動板に伝達される利点を有する。また、矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンは、矩形ボビンと同一の材料を使うこともできるので、ボイスコイル組立体の製造コストを安価に抑制できる。
【0029】
なお、本発明のスピーカーでは、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成する。そして、上記のボイスコイル組立体に対応して、磁気回路のヨークが、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する。したがって、ボイスコイル組立体が磁気回路に接触することはなく、動作不良を少なくして薄型化を図ることができる。
【0030】
さらに、本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーを備える場合には、ボイスコイル組立体の矩形空間を利用すればよく、ダンパーは、矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと磁気回路またはフレームとを連結することができ、その結果、スピーカーの薄型化を図ることができる。
【0031】
また、本発明のボイスコイル組立体は、金属箔から形成される導通補強部材をさらに備えていてもよい。導通補強部材は、短冊状の基体の部分が、矩形鉢巻部材の外壁面であって矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分に対応する部分に固定されるので、矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分を補強する。導通補強部材の短冊状の基体が、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される矩形空間の一辺よりも長い全長を有していれば、少なくとも2箇所の矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分を補強するので、スピーカー振動板を全面駆動するボイスコイル組立体の強度をさらに高めることができる。
【0032】
この導通補強部材を備えるボイスコイル組立体では、矩形ボイスコイルの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続される。その結果、導通補強部材が、複数の矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続することができ、ボイスコイル組立体の製造工程を簡略化することができる。ボイスコイル組立体の導通補強部材は、接続線または錦糸線を介してフレームに設けられるスピーカー端子と導通するように接続すればよい。
【0033】
また、例えば、この導通補強部材が、リン青銅等の金属箔から形成される場合には、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、支持可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備えていてもよい。ダンパーを一体に形成される導通補強部材を備えるボイスコイル組立体を含むスピーカーは、導通するダンパー部分を接続線または錦糸線に代えて利用して、フレームに設けられるスピーカー端子と、矩形ボイスコイルとを導通させることができる。接続線または錦糸線を省略することで、さらにスピーカーの薄型化を図ることができる。
【0034】
また、ボイスコイル組立体が備える矩形コイルは、矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルであっても、矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルであってもよい。外巻矩形コイルの場合には、矩形ボイスコイルの製造が容易になるので、ボイスコイル組立体の製造コストを安価に抑制することができる。また、内巻矩形コイルの場合には、内巻矩形コイルが固着される矩形ボビンと、矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと、の固着面の面積を外巻矩形コイルの場合に比べて大きくできるので、ボイスコイル組立体の強度をさらに大きくすることができる。
【発明の効果】
【0035】
本発明のボイスコイル組立体を備えたスピーカーは、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる平面薄型のスピーカーを実現することができ、また、再生能率が高くて動作不良が少なく、かつ、製造上の作業効率が良く、製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明のスピーカーを説明する平面図及び断面図である。(実施例1)
【図2】本発明のスピーカーを説明する展開図である。(実施例1)
【図3】本発明のスピーカーの磁気回路を説明する展開図である。(実施例1)
【図4】本発明のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例1)
【図5】本発明のスピーカー振動板を説明する斜視図である。(実施例1)
【図6】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例2)
【図7】本発明のスピーカーの変位特性を説明するグラフである。(実施例1、2)
【図8】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例2)
【図9】本発明の他のスピーカーを説明する展開図である。(実施例3)
【図10】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例3)
【図11】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。(実施例4)
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、本発明の好ましい実施形態による磁気回路、および、これを用いたスピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例1】
【0038】
図1および図2は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー1を説明する図である。具体的には、図1(a)は、スピーカー1の正面図であり、図1(b)は、A−A’断面の断面図であり、図1(c)は、B−B’断面の断面図である。また、図2は、スピーカー1の構成を説明する展開図であり、説明に不要な一部の部品を除いた斜視図である。スピーカー1は、長方形の平面振動板2と、ボイスコイル組立体10と、フレーム4と、マグネットを含む複数の磁気回路5と、を備え、全面駆動の平面薄型スピーカーを実現している。
【0039】
本実施例の平面振動板2は、外形寸法が約115mm×30mmであって、発泡PP(ポリプロピレン)を材料として厚みを1.5mmに成形した平面状のスピーカー振動板であり、その外周端部をエッジ3で振動可能に自由支持されている。断面がロール状のエッジ3の外周端部は、3つの磁気回路5を連結するフレーム4に固定される。フレーム4は、磁気回路5の背面側から覆うように形成された略凹字形の断面を有する部材であり、鉄等の磁性材料であっても、アルミ、樹脂、等の非磁性材料であっても良い。また、平面振動板2の背面側である磁気回路5の側には、ボイスコイル組立体10が連結する。ボイスコイル組立体10は、2つのダンパー9により、振動可能に自由支持されている。
【0040】
図3は、本実施例の磁気回路5を説明する展開図である。磁気回路5は、プレート6と、マグネット7と、ヨーク8と、が接着剤で固着されて構成されている。プレート6およびヨーク8は、軟鉄、パーマロイ、等の磁性材料で形成されている。プレート6は、厚みが約2mmの略直方体状の部材である。また、マグネット7は、それぞれ略直方体状の磁石であって、ネオジウム等の希土類を含む磁石材料で形成されている。また、ヨーク8は、A−A’断面が略U字状であって、略矩形平面状の底部8aおよびこの底部8aから4方向に延設される側壁部8bを備え、側壁部8b同士の間には、挿通溝8cが形成されている。
【0041】
磁気回路5は、矩形平板状のプレート6を冠したマグネット7が固着するヨーク8を備え、プレート6とヨーク8の側壁部8bとの間に矩形の磁気空隙を形成する。矩形の磁気空隙には、高い磁束密度を示す磁界が形成される。そして、磁気回路5は、後述するボイスコイル組立体10の矩形鉢巻部材14に対応して、矩形の磁気空隙の角部に、これに連通する挿通溝8cを有する。フレーム4は、矩形の磁気空隙を有する3つの磁気回路5を格子状に連結するので、それぞれの磁気回路5の矩形磁気空隙の一辺が、一直線上に配置され、また、磁気回路5の挿通溝8cも、一直線上に配置される。
【0042】
図4は、本実施例のボイスコイル組立体10を説明する展開図である。ボイスコイル組立体10は、合計3個の矩形ボイスコイル11と、これらを縦1列横3列の格子状に連結する矩形鉢巻部材14と、を備える。矩形ボイスコイル11は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約20.5mm×約20.5mmの矩形状に、そして、その全高を約8.5mmに形成される矩形ボビン12と、この矩形ボビン12に固着される矩形コイル13と、を含む。本実施例の矩形コイル13は、矩形ボビン12の外側壁面の一端側に固定されるその全高が約2.9mmの外巻矩形コイルであり、これらは接着剤で連結している。したがって、それぞれの矩形ボイスコイル11では、矩形ボビン12の外壁面が、矩形コイル13が固着しない他端側から約5.1mmに渡って、外面側に露出する。
【0043】
一方、矩形鉢巻部材14は、厚さが約0.05mmのアルミを基材として、その全高を約5.0mm、その断面形状を約104.1mm×約21.4mmの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材14は、内壁面に矩形ボビン12の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル11を連結し、ボイスコイル組立体10を構成する。すなわち、ボイスコイル組立体10では、矩形鉢巻部材14の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイル11の矩形ボビン12のいずれかの外壁面に固着する。また、ボイスコイル組立体10では、矩形鉢巻部材14の内壁面が固着しない矩形ボビン12の外壁面と、矩形鉢巻部材14の内壁面の矩形ボビン12の外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に約20.8mm×約20.8mmの矩形空間15を規定し、矩形鉢巻部材14が、矩形ボイスコイル11同士を離間して略格子状に連結している。矩形鉢巻部材14は、矩形ボビン12と同一の材料を使うこともできるので、ボイスコイル組立体10の製造コストを安価に抑制できる。
【0044】
また、ボイスコイル組立体10の矩形鉢巻部材14は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に矩形空間15を規定するので、図2に示すように、この矩形空間15を利用して、スピーカー1の動作不良を少なくして薄型化を図ることができる。すなわち、矩形空間15を形成する矩形鉢巻部材14の一部が、磁気回路5の挿通溝8cに配置されるので、平面振動板2に連結するボイスコイル組立体10が上下に振動しても、磁気回路5に接触しにくくなる。スピーカー1は、ダンパーを備えることにより、平面振動板2およびボイスコイル組立体10を含む振動系の動作を安定させて、良好な音声再生を実現することができる。
【0045】
また、ボイスコイル組立体10の矩形空間15を利用すれば、ボイスコイル組立体10を振動可能に支持するダンパー9を設けることができる。本実施例のダンパー9は、2カ所の矩形空間15に対応した略矩形状のダンパーであって、フレーム4に固定される固定部と、ボイスコイル組立体10の矩形鉢巻部材14に連結する連結部と、固定部と連結部との間に形成される支持可動部と、を有する。ダンパー9は、綿糸、アラミド繊維糸等の織布にフェノール樹脂、メラミン樹脂等の樹脂を含浸したプリプレグを基材として、金型で加熱成型することにより製造される。ダンパー9の固定部は、矩形空間15の内側に位置する内側固定部と、矩形空間15の外側に位置する外側固定部と、を含み、ダンパー9の連結部は、ボイスコイル組立体10の全高よりもその全高が低い矩形鉢巻部材14に連結するので、磁気回路5に接触するのを回避して、スピーカー1の薄型化を図ることができる。
【0046】
図5は、本実施例の平面振動板2を説明する斜視図であり、平面振動板2の背面側を露出させた図である。平面振動板2は、厚みが約1.5mmの発泡PP(ポリプロピレン)の基材を材料として、プラグアシストを併用した真空成形法でその厚みをほぼ一定にして成形した平面状のスピーカー振動板であり、前面側に隆起する格子状凸面、および、背面側に窪む格子状凹面を形成し、背面側に複数の矩形コイルを含むボイスコイル組立体を連結する格子状連結部20と、格子状連結部20の内側に規定される5つの矩形振動面部21と、格子状連結部20の外側に規定される外周振動面部22と、を備える。
【0047】
すなわち、平面振動板2の格子状連結部20は、背面側にボイスコイル組立体10を連結する深さ約1.0mmの背面側に窪む格子状凹面を形成する溝部であって、前面側に隆起する格子状凸面を形成する。したがって、格子状連結部20は、平面振動板2の全体の剛性を高めるリブとして作用するとともに、格子状連結部20の内側には5つの矩形振動面部21を、格子状連結部20の外側には外周振動面部22を、規定する。外周振動面部22には、エッジ3の内周端側が連結する。
【0048】
また、平面振動板2のそれぞれの矩形振動面部21は、図示するように、その前面側に凸状の断面形状を有する。格子状連結部20の内側に規定されるこれらの矩形振動面部21が、平面振動板2の放射面積としては、最も広い面積を占めるので、複数の矩形振動面部のそれぞれが、前面側に凸状又は凹状の断面形状を有して十分な剛性を有しているのが好ましい。5つの矩形振動面部21のうち、両端および中央の矩形振動面部21では、その背面側の格子状連結部20にボイスコイル組立体10を構成する矩形ボビン12が固着する。一方、他の2つ矩形振動面部21では、その背面側の格子状連結部20にボイスコイル組立体10を構成する矩形鉢巻部材14が固着する。
【0049】
本実施例の3つの磁気回路5は、同一方向に着磁される磁気回路であるので、ボイスコイル組立体10では、直流抵抗r(=約2.5Ω)の3個の矩形コイル13が、それぞれに流れる音声信号電流Iが、同一回転方向になるように直列接続されている。したがって、それぞれの矩形コイル13で発生する駆動力が、図示する上方向、あるいは下方向のいずれかの同一方向に揃うので、矩形ボビン12を矩形鉢巻部材14で連結したボイスコイル組立体10は、連結する平面振動板2の全面を上下に駆動することができる。本実施例のボイスコイル組立体10では、矩形ボビン12および矩形鉢巻部材14が、軽量で、かつ、矩形状に形成した場合に十分な剛性を有するアルミ材料で形成されているので、矩形ボイスコイル11同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー1は、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【0050】
また、本実施例のスピーカー1は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に矩形空間15を設け、駆動力を発生する矩形コイル13の数を従来よりも減らしても、銅又はアルミを含む金属導線からなる矩形コイル13が減少する分だけ重量が軽くなるので、ボイスコイル組立体10の重量を軽減することができ、スピーカー1の再生能率を高くすることができる。さらに、本実施例のボイスコイル組立体10では、矩形鉢巻部材14が、矩形ボビン12の外壁面に固着して、平面振動板2との間に狭持されない。したがって、ボイスコイル組立体10の3つの矩形ボイスコイル11での駆動力が、矩形ボビン12から直接に平面振動板2に伝達される利点を有し、高域限界周波数が高くなり、広い再生周波数帯域を確保することができる。
【0051】
なお、ボイスコイル組立体10の矩形ボビン12、または、矩形鉢巻部材14は、アルミ以外でも、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されていればよく、同じ材料でなく異なる材料をそれぞれ用いても良い。また、平面振動板2は、他の発泡樹脂材料によるものであっても良く、例えば、PSP(ポリスチレンペーパー)の成形板であり、エッジ3も、例えば、他の布、ゴム(材料:発泡ゴム)といった材料を含むコルゲーション形状のものであってもよい。
【0052】
また、本実施例のボイスコイル組立体10が備える矩形コイル13は、矩形ボビン12の外壁面に固定される外巻矩形コイルであるが、矩形ボビン12の内壁面に固定される内巻矩形コイルであってもよい。外巻矩形コイルの場合には、矩形ボイスコイルの製造が容易になるので、ボイスコイル組立体10の製造コストを安価に抑制することができる。また、内巻矩形コイルの場合には、内巻矩形コイルが固着される矩形ボビン12と矩形鉢巻部材14との固着面の面積を外巻矩形コイル13の場合に比べて大きくできるので、ボイスコイル組立体10の強度をさらに大きくすることができる。
【0053】
また、スピーカー1の磁気回路5は、磁極性が隣同士で異なるように配置される複数のマグネットを備えるスピーカー用磁気回路である必要がないので、一度の着磁工程で着磁が可能になり、磁気空隙には高い磁束密度を有する磁界を発生させることができる。すなわち、本実施例の磁気回路5は、予め異なる方向に着磁した磁極性が異なる2種類のマグネットを用意する必要がなく、製造上の作業効率を改善できる。着磁した磁極性が異なる第1および第2のマグネットを組み立てる際に課題となる磁力の作用を、考慮する必要が無くなるメリットがある。磁気回路5の組立作業時に、着磁した小さなマグネットのみをハンドリングする必要が無くなるので、作業効率が大きく向上する。
【実施例2】
【0054】
図6は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体10aを説明する展開図である。ボイスコイル組立体10aは、先の実施例のボイスコイル組立体10に代えて、(図示しない)スピーカー1aの振動系を構成する部材であり、合計3個の矩形ボイスコイル11と、これらを縦1列横3列の格子状に連結する矩形鉢巻部材14に加えて、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビン16を2つさらに備える。本実施例のスピーカー1aと、先の実施例のスピーカー1とは、ボイスコイル組立体の構成以外は共通である。したがって、先の実施例と同一部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0055】
ボイスコイル組立体10aを構成する補強矩形ボビン16は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約20.5mm×約20.5mmの矩形状に、そして、その全高を約5.0mmに形成されている。2つの補強矩形ボビン16は、それぞれ離隔して配置された3つの矩形ボイスコイル11の間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材14で巻回される。したがって、補強矩形ボビン16の外壁面は、矩形鉢巻部材14の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の矩形鉢巻部材14の内壁面が固着しない矩形ボビン12の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体10aでは、これら2つの補強矩形ボビン16が、それぞれ矩形空間15を規定する
【0056】
すなわち、ボイスコイル組立体10aは、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11の間に、矩形鉢巻部材14のみならず、補強矩形ボビン16からなる矩形空間15が設けられて、矩形ボイスコイル11同士が離間して略格子状に連結している。したがって、ボイスコイル組立体10aは、矩形ボイスコイル11同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。また、本実施例のように、矩形鉢巻部材14および補強矩形ボビン16を、矩形ボビン12と同一の材料を使って構成すれば、ボイスコイル組立体10aの製造コストを安価に抑制できる。
【0057】
図7は、本発明のスピーカー1のボイスコイル組立体のある一点での変位特性を説明するグラフである。具体的には、ボイスコイル組立体を構成する3つの矩形ボイスコイル11のうち、両端の矩形ボイスコイル11の最も外側の一点において、ボイスコイル組立体が主に変位する上下方向に直交するA−A’方向の変位であって、ボイスコイル組立体のローリング振動の変位量を表すグラフである。スピーカー1において、平面振動板2およびボイスコイル組立体10を含む振動系の動作を安定させて良好な音声再生を実現するには、ボイスコイル組立体が磁気回路に接触しないようにするのが好ましく、ボイスコイル組立体のローリング振動の変位は、レベルが低い方がよい。
【0058】
図7では、本実施例のボイスコイル組立体10aの場合と、先の実施例のボイスコイル組立体10の場合と、比較例としての3つの矩形ボイスコイル11のみから構成される(図示しない)組100(図示しない)と、を表示している。つまり、比較例の矩形ボイスコイル11の組100は、先の実施例のボイスコイル組立体10において、矩形鉢巻部材14を備えずに3つの矩形ボイスコイル11が独立している場合である。矩形鉢巻部材14を備えない比較例は、矩形ボイスコイル11のローリング振動の変位が他の実施例よりも大きなレベルであり、40Hz付近と100Hz付近で共振して大きくなる。また、比較例の場合には、平面振動板2を全面駆動するには不十分であり、分割振動が発生しやすく、音圧周波数特性にピーク・ディップが見られる。
【0059】
一方で、先の実施例のボイスコイル組立体10の場合には、矩形鉢巻部材14を備えることで剛性が向上するので、比較例の場合よりもローリング振動が抑制される。また、本実施例のボイスコイル組立体10aの場合には、補強矩形ボビン16を備えてさらに剛性が向上するので、ローリング振動を最も抑制できる。すなわち、先の実施例のボイスコイル組立体10の場合、あるいは、本実施例のボイスコイル組立体10aの場合には、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な音圧周波数特性が得られる。
【0060】
なお、本実施例のスピーカー1の場合には、ボイスコイル組立体10または10aが、3つの矩形ボイスコイル11の間に2つの矩形空間15が配置されている縦1列の格子状であるが、ボイスコイル組立体は、これらの1列の場合に限定されるものではなく、縦方向および横方向が2列以上であっても良い。スピーカー1は、様々な設計変更の要求に対応が可能で、磁気効率の高いそれぞれの磁気回路5を連結するフレーム4を用意することで、様々な大きさを有する平面振動板2に対応して、これを全面駆動するスピーカーを構成することができる。
【0061】
例えば、図8は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体10bの構成を説明する展開図である。ボイスコイル組立体10bは、先の実施例のボイスコイル組立体10aと同様に、補強矩形ボビン16を備えるものであるが、矩形鉢巻部材14は、合計7個の矩形ボイスコイル11と、合計8個の補強矩形ボビン16とを、縦3列横5列の格子状に連結している。矩形ボイスコイル11および補強矩形ボビン16は、相互に隣り合うように、順番に配置されている。したがって、このボイスコイル組立体10bを用いる場合には、外形寸法が約115mm×70mmの平面振動板を全面駆動するスピーカーを実現できる。
【実施例3】
【0062】
図9は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー1dの構成を説明する展開図であり、説明に不要な一部の部品を除いた斜視図である。スピーカー1dは、長方形の平面振動板2と、ボイスコイル組立体10dと、フレーム4と、マグネットを含む2つの磁気回路5と、を備え、先の実施例のスピーカー1と外形寸法が異なる細長形の全面駆動の平面薄型スピーカーを実現している。したがって、先の実施例と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。なお、図9のフレーム4は、ボイスコイル組立体10dに接続する(図示しない)スピーカー端子40を背面側に有している。
【0063】
図10は、ボイスコイル組立体10dを説明する展開図である。ボイスコイル組立体10dは、先の実施例のボイスコイル組立体10と同様にスピーカー1dの振動系を構成する部材であり、合計2個の一組の矩形ボイスコイル11(具体的には、11d1および11d2)と、これらを縦1列に連結する矩形鉢巻部材14と、断面形状が矩形状に形成される1個の補強矩形ボビン16と、を備える。このボイスコイル組立体10dでは、矩形ボイスコイル11および補強矩形ボビン16が、長軸方向に長い長方形である。また、ボイスコイル組立体10dは、2個の金属箔から形成されてダンパーおよび接続線を兼ねる導通補強部材17を備える。
【0064】
矩形ボイスコイル11は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約23.0mm×約8.0mmの矩形状に、そして、その全高を約4.7mmに形成される矩形ボビン12と、この矩形ボビン12に固着される矩形コイル13と、を含む。本実施例の矩形コイル13は、矩形ボビン12の外側壁面の一端側に固定されるその全高が約2.3mmの外巻矩形コイルであり、これらは接着剤で連結している。したがって、それぞれの矩形ボイスコイル11では、矩形ボビン12の外壁面が、矩形コイル13が固着しない他端側から約2.1mmに渡って、外面側に露出する。
【0065】
一方、矩形鉢巻部材14は、厚さが約0.05mmのクラフト紙を基材として、その全高を約1.5mm、その断面形状を約70.0mm×約8.0mmの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材14は、内壁面に矩形ボビン12の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル11d1および11d2を連結し、ボイスコイル組立体10dを構成する。また、ボイスコイル組立体10dを構成する補強矩形ボビン16は、厚さが約0.08mmのアルミを基材として断面形状を約23.0mm×約8.0mmの矩形状に、そして、その全高を約2.0mmに形成されている。補強矩形ボビン16は、2つの矩形ボイスコイル11d1と11d2との間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材14で巻回される。したがって、補強矩形ボビン16の外壁面は、矩形鉢巻部材14の内壁面の一部と、一組の矩形ボイスコイル11d1および11d2の矩形鉢巻部材14の内壁面が固着しない矩形ボビン12の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体10dでは、この補強矩形ボビン16が矩形空間15を規定する。
【0066】
導通補強部材17は、導電性および弾性力を有する厚さ約50μmのリン青銅の金属箔で形成されている。導通補強部材17の基体17aは、長軸方向の長さ約60.0mmで、全高が約1.5mmの短冊状の部分である。導通補強部材17の基体17aは、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11d1および11d2の間に規定される矩形空間15の長軸方向の一辺(約23.0mm)よりも長い全長を有するので、矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分に固定されると、これらの境界部分を補強する。矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分とは、本実施例の場合には、ボイスコイル組立体10dを短軸方向から側面視した場合に、矩形ボビン12の外壁面と補強矩形ボビン16の外壁面とが、固着する部分である。
【0067】
つまり、2つの導通補強部材17は、矩形鉢巻部材14に長軸を挟むように取り付けられて、矩形ボイスコイル11d1と補強矩形ボビン16との境界部分と、矩形空間15を規定する補強矩形ボビン16と、補強矩形ボビン16と矩形ボイスコイル11d2との境界部分と、を補強する。したがって、ボイスコイル組立体10dでは、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー1dは、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【0068】
また、導通補強部材17の基体17aには、矩形ボイスコイル11d1および11d2のそれぞれの引出線の一端が、導通するように接続されている。コイルの引出線の一端は、導通補強部材17の基体17aの表面にハンダ付けされている。図9ないし図10に図示するボイスコイル組立体10dでは、手前側の導通補強部材17には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻始めの一端が接続されている。一方で、奥側の導通補強部材17には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻終わりの一端が接続されている。したがって、導通補強部材17は、矩形ボイスコイル11d1および11d2を並列接続している。
【0069】
さらに、導通補強部材17の基体17aは、その中央付近から一体に延設されて断面がロール形状に成形されるダンパー可動部17bと、ダンパー可動部17bから延設されて折り返した平板状のダンパー固定部17cと、をさらに備える。ダンパー固定部17cは、フレーム5に接着剤で固定される。したがって、2つの導通補強部材17は、ダンパー可動部17bがボイスコイル組立体10dの振動に伴って変形できるので、先の実施例でのダンパー9に代わるボイスコイル組立体10dを振動可能に支持するダンパーを構成する。このボイスコイル組立体10dを用いるスピーカー1dは、ダンパーを備えることにより、平面振動板2およびボイスコイル組立体10dを含む振動系の動作を安定させて、良好な音声再生を実現することができる。
【0070】
また、導通補強部材17の基体17aから延設されるダンパー固定部17cは、フレーム4に固定されるとともに、フレーム4に設けられる(図示しない)スピーカー端子40と、(図示しない)接続線を介して導通するように接続されている。つまり、図9ないし図10に図示する手前側の導通補強部材17にスピーカー端子40の(図示しない)正極端子が接続線を介して接続し、奥側の導通補強部材17にスピーカー端子40の(図示しない)負極端子が接続線を介して接続する。
【0071】
なお、導通補強部材17のダンパー可動部17bと、ダンパー固定部17cの形状は、本実施例の場合のような形状に限られない。ダンパー可動部17bは、更に細いアーム状のロールであってもよく、また、蝶ダンパーのように湾曲するものであってもよい。また、導通補強部材17の基体17aから延設されるダンパー固定部17cは、フレーム4に固定される平板状の部分のみならず、フレーム4に設けられるスピーカー端子40に代わるスピーカー端子としての(図示しない)切片部分を、さらに延設して形成するものであってもよい。このように導通補強部材17を形成すれば、ダンパー固定部17cとスピーカー端子とを導通させる上記のような接続線を省略することができる。
【0072】
スピーカー1dでは、ダンパーを構成する2つの導通補強部材17のダンパー可動部17bおよびダンパー固定部17cを介して矩形ボイスコイル11d1および11d2に音声信号を供給することができるので、音声信号を供給する錦糸線等の接続線を削減することができる。導通補強部材17のダンパー可動部17bおよびダンパー固定部17cは、ボイスコイル組立体10dの全高よりもその全高が低い矩形鉢巻部材14に連結するので、磁気回路5に接触するのを回避して、スピーカー1dの薄型化を図ることができる。また、錦糸線等の接続線を削減できるので、さらにスピーカー1dの薄型化を図ることができる。
【0073】
導通補強部材17の基体17aは、少なくとも矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分に固定される長さ(例えば、約25mm〜70mm。)を有していればよい。また、ボイスコイル組立体10dを振動可能に支持する構成として、本実施例ではダンパー可動部17bおよびダンパー固定部17cを有する2個の導通補強部材17を用いているが、例えば、4箇所の矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する本実施例の場合よりも基体の長さが短い4個の導通補強部材により、ボイスコイル組立体10dを補強し、振動可能に支持してもよい。さらに、本実施例の導通補強部材17は、矩形ボイスコイル11d1および11d2を並列接続しているが、ボイスコイル組立体10dは、少なくとも3個以上の導通補強部材を用いて、矩形ボイスコイル11d1および11d2を直列接続するものであってもよい。
【実施例4】
【0074】
図11は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体10eを説明する展開図である。ボイスコイル組立体10eは、先の実施例のボイスコイル組立体10dと同様にスピーカー1dの振動系を構成する部材であり、合計2個の一組の矩形ボイスコイル11(具体的には、11d1および11d2)と、これらを縦1列に連結する矩形鉢巻部材14と、断面形状が矩形状に形成される1個の補強矩形ボビン16と、を備える点で共通する。したがって、先の実施例と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0075】
本実施例のボイスコイル組立体10eは、先の実施例における2個の導通補強部材17に代えて、金属箔から形成されて接続線を兼ねる2個の導通補強部材18を備える点で相違する。導通補強部材18には、それぞれ錦糸線19の一端側がハンダ付けされて固定されている。なお、このボイスコイル組立体10eを用いるスピーカーは、良好な音声再生を実現するように、他に(図示しない)ダンパーを備えてもよい。
【0076】
導通補強部材18は、導電性および弾性力を有する厚さ約50μmのリン青銅の金属箔で形成されている。導通補強部材18は、長軸方向の長さ約60.0mmで、全高が約1.5mmの短冊状の部分である。導通補強部材18は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル11d1および11d2の間に規定される矩形空間15の長軸方向の一辺(約23.0mm)よりも長い全長を有するので、矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分に固定されると、これらの境界部分を補強する。したがって、ボイスコイル組立体10eでは、平面振動板2を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー1eは、平面振動板2を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【0077】
また、導通補強部材18には、矩形ボイスコイル11d1および11d2のそれぞれの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続されている。図11に図示するボイスコイル組立体10eでは、手前側の導通補強部材18には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻始めの一端が接続されている。一方で、奥側の導通補強部材18には、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線のうち、それぞれの巻終わりの一端が接続されている。したがって、導通補強部材18は、矩形ボイスコイル11d1および11d2を並列接続している。
【0078】
また、導通補強部材18は、錦糸線19を介してフレーム4に設けられる(図示しない)スピーカー端子40と導通するように接続されている。したがって、図11に図示する手前側の導通補強部材18にスピーカー端子40の(図示しない)正極端子が手前側の錦糸線19を介して接続し、奥側の導通補強部材18にスピーカー端子40の(図示しない)負極端子が奥側の錦糸線19を介して接続する。ボイスコイル組立体10eを用いるスピーカー1dでは、2組の導通補強部材18および錦糸線19を介して矩形ボイスコイル11d1および11d2に音声信号を供給することができる。先の実施例の導通補強部材17の場合に比較して、導通補強部材18を含むボイスコイル組立体10eが軽量化できるので、再生音圧レベルを高めるスピーカー1dを実現できる。
【0079】
導通補強部材17または18は、例えば、ベリリウム銅等のリン青銅以外の他の金属箔から形成されるものであってもよい。導通補強部材17または18は、矩形鉢巻部材14の外壁面であって矩形ボイスコイル11と矩形空間15との境界部分に対応する部分を補強するように固定されるものであれば、短冊状に限らず、折曲部分を含む構成であっても良い。また、先の実施例の導通補強部材17または18は、矩形ボイスコイル11d1および11d2の引出線の一端が接続して、これらを導通させているが、他の手段により矩形ボイスコイル11d1および11d2が直列接続あるいは並列接続されている場合には、必ずしも引出線の一端を接続しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0080】
本発明のボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーは、平面振動板を備えるスピーカーのみならず、ヘッドホンにも適用が可能である。
【符号の説明】
【0081】
1、1d スピーカー
2 スピーカー振動板
3 エッジ
4 フレーム
5 磁気回路
6 プレート
7 マグネット
8 ヨーク
9 ダンパー
10、10a、10b、10c、10d、10e ボイスコイル組立体
11、11d1、11d2 矩形ボイスコイル
12 矩形ボビン
13 矩形コイル
14 矩形鉢巻部材
15 矩形空間
16 補強矩形ボビン
17、18 導通補強部材
20 格子状連結部
21 矩形振動面部
22 外周振動面部
40 スピーカー端子
【特許請求の範囲】
【請求項1】
断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび該矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の該矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、
該矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の該矩形ボイスコイルの該矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、該矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、該矩形鉢巻部材の内壁面の該矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の該矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する、
ボイスコイル組立体。
【請求項2】
断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、
該補強矩形ボビンの外壁面が、前記矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の前記矩形ボイスコイルの該矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、に固着して、該補強矩形ボビンが前記矩形空間を規定する、
請求項1に記載のボイスコイル組立体。
【請求項3】
前記矩形ボビン、前記矩形鉢巻部材、または、前記補強矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている、
請求項1または2に記載のボイスコイル組立体。
【請求項4】
前記矩形コイルが、前記矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルである、請求項1から3のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項5】
前記矩形コイルが、前記矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルである、請求項1から3のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項6】
金属箔から形成される導通補強部材をさらに備え、
該導通補強部材が、前記矩形鉢巻部材の外壁面であって前記矩形ボイスコイルと前記矩形空間との境界部分に対応する部分に固定される、
請求項1から5のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項7】
前記導通補強部材が、隣り合う一組の前記矩形ボイスコイルの間に規定される前記矩形空間の一辺よりも長い全長を有する、
請求項6に記載のボイスコイル組立体。
【請求項8】
前記矩形ボイスコイルの引出線の一端が、前記導通補強部材に導通するように接続されて、該導通補強部材が、複数の該矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続する、
請求項6または7に記載のボイスコイル組立体。
【請求項9】
前記導通補強部材が、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、該ダンパー可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備える、
請求項6から8のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項10】
請求項1から8のいずれかに記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の該磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する、
スピーカー。
【請求項11】
複数の前記導通補強部材を備える請求項8に記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路が連結するフレームと、該フレームに設けられるスピーカー端子と、を備えるスピーカーであって、
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の該磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、
該ボイスコイル組立体の前記導通補強部材が、接続線または錦糸線を介して該スピーカー端子と導通するように接続されている、
スピーカー。
【請求項12】
前記ボイスコイル組立体の前記矩形空間を規定する前記矩形鉢巻部材または前記補強矩形ボビンと、前記磁気回路または前記フレームと、を連結して、該ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーをさらに備える、
請求項10または11に記載のスピーカー。
【請求項13】
複数の前記導通補強部材を備える請求項9に記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の該磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、
該ボイスコイル組立体の前記導通補強部材の前記ダンパー固定部が、該フレームまたは該磁気回路に連結する、
スピーカー。
【請求項14】
前記フレームに設けられるスピーカー端子をさらに備え、
前記ボイスコイル組立体の前記導通補強部材の前記ダンパー固定部が、該フレームまたは前記磁気回路に連結され、接続線を介して該スピーカー端子と導通するように接続されている、
請求項13に記載のスピーカー。
【請求項1】
断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび該矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の該矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、
該矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の該矩形ボイスコイルの該矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、該矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、該矩形鉢巻部材の内壁面の該矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の該矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する、
ボイスコイル組立体。
【請求項2】
断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、
該補強矩形ボビンの外壁面が、前記矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の前記矩形ボイスコイルの該矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、に固着して、該補強矩形ボビンが前記矩形空間を規定する、
請求項1に記載のボイスコイル組立体。
【請求項3】
前記矩形ボビン、前記矩形鉢巻部材、または、前記補強矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている、
請求項1または2に記載のボイスコイル組立体。
【請求項4】
前記矩形コイルが、前記矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルである、請求項1から3のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項5】
前記矩形コイルが、前記矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルである、請求項1から3のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項6】
金属箔から形成される導通補強部材をさらに備え、
該導通補強部材が、前記矩形鉢巻部材の外壁面であって前記矩形ボイスコイルと前記矩形空間との境界部分に対応する部分に固定される、
請求項1から5のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項7】
前記導通補強部材が、隣り合う一組の前記矩形ボイスコイルの間に規定される前記矩形空間の一辺よりも長い全長を有する、
請求項6に記載のボイスコイル組立体。
【請求項8】
前記矩形ボイスコイルの引出線の一端が、前記導通補強部材に導通するように接続されて、該導通補強部材が、複数の該矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続する、
請求項6または7に記載のボイスコイル組立体。
【請求項9】
前記導通補強部材が、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、該ダンパー可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備える、
請求項6から8のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項10】
請求項1から8のいずれかに記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の該磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する、
スピーカー。
【請求項11】
複数の前記導通補強部材を備える請求項8に記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路が連結するフレームと、該フレームに設けられるスピーカー端子と、を備えるスピーカーであって、
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の該磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、
該ボイスコイル組立体の前記導通補強部材が、接続線または錦糸線を介して該スピーカー端子と導通するように接続されている、
スピーカー。
【請求項12】
前記ボイスコイル組立体の前記矩形空間を規定する前記矩形鉢巻部材または前記補強矩形ボビンと、前記磁気回路または前記フレームと、を連結して、該ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーをさらに備える、
請求項10または11に記載のスピーカー。
【請求項13】
複数の前記導通補強部材を備える請求項9に記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の該磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有し、
該ボイスコイル組立体の前記導通補強部材の前記ダンパー固定部が、該フレームまたは該磁気回路に連結する、
スピーカー。
【請求項14】
前記フレームに設けられるスピーカー端子をさらに備え、
前記ボイスコイル組立体の前記導通補強部材の前記ダンパー固定部が、該フレームまたは前記磁気回路に連結され、接続線を介して該スピーカー端子と導通するように接続されている、
請求項13に記載のスピーカー。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図7】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図7】
【公開番号】特開2010−226700(P2010−226700A)
【公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−253063(P2009−253063)
【出願日】平成21年11月4日(2009.11.4)
【出願人】(000000273)オンキヨー株式会社 (502)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年11月4日(2009.11.4)
【出願人】(000000273)オンキヨー株式会社 (502)
【Fターム(参考)】
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