動電型スピーカー
【課題】 スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供する。
【解決手段】 動電型スピーカーは、貼り合わされた第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを含むボイスコイルと、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成されるボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有するダンパーと、を備える。
【解決手段】 動電型スピーカーは、貼り合わされた第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを含むボイスコイルと、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成されるボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有するダンパーと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
長径方向に比べて短径方向が短い細長形のボイスコイルおよび動電型スピーカーに関する。特に、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するボイスコイル、および、これを用いた動電型スピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を再生するスピーカーを取り付けるディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーを取り付けるのに要する空間を小型化することが要望されている。特に、細長形化を図る動電型スピーカーでは、磁気回路の構成によって細長形化に限界がある場合がある。また、細長形（矩形、長円形（楕円形、トラック形を含む））の動電型スピーカーは、短径方向に振動板面積が限られる、磁気空隙の磁束密度が高いスピーカー用磁気回路を採用しようとすると、磁気回路の幅がスピーカー振動板よりも広くなり小型化できない、といった様々な理由から音声再生能力において不利な点がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。
【０００３】
従来には、動電型スピーカーの薄型化を図るために、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーがある。例えば、フレームと、前記フレームに固定された磁気回路と、所定の方向に振動可能なように前記フレームに固定された振動板と、前記振動板に結合された駆動力伝達部材と、前記駆動力伝達部材を支持するダンパーとを備え、前記磁気回路は、第１の平面と第２の平面との間に配置されており、前記第１の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記第２の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記駆動力伝達部材は、ボイスコイルが形成された領域を有しており、前記駆動力伝達部材は、前記ボイスコイルに流れる電流と前記磁気回路によって提供される磁束との作用により発生する前記所定の方向の駆動力を前記振動板に伝達するように構成されており、前記ダンパーの一端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記駆動力伝達部材に結合されており、前記ダンパーの他端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記フレームに結合されている、スピーカーがある。（特許文献１）。
【０００４】
また、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーとしては、例えば、平面振動板と、該平面振動板の裏面に面方向を振動方向に沿って取り付けられ、平面状にコイルが形成された駆動板と、該駆動板のコイルに磁界を及ぼすマグネットから構成してなり、該駆動板は、コイルを印刷形成したプリント配線板であることを特徴とした平面駆動スピーカーがある（特許文献２）。
【０００５】
また、板状の駆動力伝達部材を備えていなくても、長方形状もしくは長円状の振動板の中央部に、対向する直線状二側面を有する偏平コイルで形成されたボイスコイルが、該振動板に対して実質的に直交するように該一方の直線状側面を振動板に接合し、該ボイスコイルに鎖交する磁束がコイル偏平面に直交するように磁気回路を配置してなる角形ダイナミックスピーカーがある（特許文献３）。あるいは、所定の方向に振動可能に支持される振動板と、上記振動板の振動方向に直交する方向に相対向して配置された一対のマグネットと、上記一対のマグネットの相対向した方向と平行な方向を巻き軸方向として巻回されたボイスコイルとを備え、上記ボイスコイルは、電流が上記巻き軸方向及び上記振動方向に直交する一方向に流れる部分が上記振動板に接合され、電流が他方向に流れる部分が上記一対のマグネットに対向して配置されるスピーカー装置がある（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９１４８１号公報（図１〜１１）
【特許文献２】実開昭５８−４８１９４号公報（図１〜３）
【特許文献３】実開昭５９−１８９３９８号公報（図１〜３）
【特許文献４】特開２００７−１２９６６５号公報（図１〜９）
【０００７】
しかしながら、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、コイルの巻軸の方向がスピーカー振動板の振動方向と直交するように配置される平板状のコイルを含む場合には、例えば、上記特許文献１のような板状の駆動力伝達部材を備える場合には、スピーカー振動系の重量が増加し、また、直線状の磁気空隙における磁束密度が低下し、音声を再生するスピーカーとしての再生能率が低下する場合がある、等の問題が発生しやすくなる。一方で、例えば、上記特許文献４のような板状の駆動力伝達部材を備えない場合には、偏平コイルの磁気回路の磁気空隙に配置される部分に作用する駆動力が、偏平コイルの剛性不足のために偏平コイルに接合されるスピーカー振動板に十分伝達されず、高域限界周波数が低下して十分な音声再生帯域が確保できず、結果的に、音声再生能力に劣る動電型スピーカーになる、という問題がある。また、平板状のコイルを含む細長形の動電型スピーカーでは、ボイスコイルを磁気回路に対して中心保持させるのが難しいという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の動電型スピーカーは、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯コイルである第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを、それぞれの巻軸が略一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされた第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続または並列接続して構成するボイスコイルと、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、磁気回路に連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されてスピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成されるボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有するダンパーと、を備える。
【００１０】
また、本発明の動電型スピーカーは、ダンパーが、ボイスコイルの巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材により構成され、それぞれのダンパー部材が、ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有し、重ね合わされた２つのダンパー部材の補強板部の厚みが、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法よりも小さい。
【００１１】
また、本発明の動電型スピーカーは、第１コイルを間に挟む第２コイルおよび第３コイルのそれぞれの内周端部が、第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有し、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせて形成されるボイスコイルの内周端部が、ダンパーの補強板部が係合する係合段部を含む。
【００１２】
好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、第２コイルおよび第３コイルが、第１コイルと巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成され、第２コイルよび第３コイルの内周端部が、第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有するように構成される。
【００１３】
また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ダンパーの補強板部が、その外周端部にボイスコイルの内周端部の係合段部に係合する係合段部を含む。
【００１４】
また、本発明の動電型スピーカーは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、ダンパーの補強板部の外周端部が、少なくとも第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルの一組の直線部と係合する一組の直線部を含む。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１６】
本発明の動電型スピーカーでは、ボイスコイルは、矩形の断面を有する平角線（角線、真四角線、エッジワイズ線、を含む。）を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯コイルである３つの第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを、それぞれの巻軸が一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成したボイスコイルである。接着剤、もしくは、ワニス等で貼り合わされた第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルは、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続または並列接続される。したがって、本発明のボイスコイルは、その厚みが平角線の太さ寸法の３倍程度である薄い平板状に形成される。平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルは、それぞれ単独では反って変形し易いという問題を有するものの、本発明のボイスコイルのようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせると、変形を防止してフラットな平板状を保つことができる。
【００１７】
ボイスコイルは、全体の寸法を細長形のトラック形状または矩形状に形成されて、その一部が磁気回路の直線状の磁気空隙に配置されると、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーを実現することができる。本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、磁気回路に連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されてスピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、内周部がボイスコイルに連結し、外周部がフレームまたは磁気回路に連結するダンパーを備える。第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、ダンパーの補強板部の外周端部が、少なくとも第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルの一組の直線部と係合する一組の直線部を含むものであればよい。
【００１８】
ここで、ダンパーは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成されるボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有する。好ましくは、ダンパーは、ボイスコイルの巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材により構成され、それぞれのダンパー部材が、ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有し、重ね合わされた２つのダンパー部材の補強板部の厚みが、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法よりも小さい。
【００１９】
つまり、本発明の動電型スピーカーでは、平板状の空芯コイルである第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、トラック形状または矩形状に形成され、これらが貼り合わされて構成されるボイスコイルは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成される内周端部が規定する内周空間を有するので、ダンパーは、この内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部を形成し、かつ、ボイスコイルを磁気回路の磁気空隙に対して中心保持させて、これに接触することなく振動可能に保持する。このダンパーの補強板部の厚みは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法よりも小さくされ、内周空間から突出しない。つまり、このダンパーの補強板部は、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせたボイスコイルの厚み寸法よりも小さくされるので、ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間から突出せずに収容され、ボイスコイルを補強する。ボイスコイルは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、補強板の外周端部が、少なくとも第１コイルおよび第２コイルの一組の直線部と係合する一組の直線部を含むものであるのが好ましい。
【００２０】
したがって、本発明の動電型スピーカーでは、ボイスコイルに連結するダンパーが補強板部を備えることで剛性を高めることができ、ボイスコイルの磁気回路の磁気空隙に配置される部分に作用する駆動力が、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板に駆動力を十分伝達する。その結果、この動電型スピーカーは、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。また、ダンパーの補強板部は、ボイスコイルの内周空間に収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、ボイスコイルの厚み寸法に適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。したがって、音声再生能率を高めて、音声再生能力に優れる動電型スピーカーにすることができる。
【００２１】
また、本発明のボイスコイルでは、トラック形状または矩形状の内周端部が、補強板が係合する係合段部を含むものであってもよい。具体的には、第１コイルを間に挟む第２コイルおよび第３コイルのそれぞれの内周端部が、貼り合わされる第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有していれば、その内周端部に補強板が係合する係合段部が、両側に形成される。第２コイルおよび第３コイルが、第１コイルと巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成されるような場合には、これらのターン数の差による内径寸法の差分を利用して、補強板が係合する係合段部を形成すればよい。
【００２２】
また、本発明の動電型スピーカーのダンパーの補強板部は、その外周端部にボイスコイルの内周端部の係合段部に係合する係合段部を含むものであってもよい。外周端部に係合段部を有するダンパーの補強板部は、第１コイルの内周端部と、第２コイルまたは第３コイルの内周端部とにともに係合するので、補強板の取付精度を高めてより剛性を高めることができる。したがって、本発明のボイスコイルは、これを用いる動電型スピーカーの再生能率の向上と、細長化とのバランスをとることができ、再生音質に優れる動電型スピーカーを実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、特に、巻軸方向に対して平角線をずらすことなく多層巻きにして形成したトラック形状のコイルを備え、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１の構成を説明する一部拡大断面図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４およびダンパー５を説明する図である。（実施例１）
【図４】本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４およびダンパー５の構成を説明する断面図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイルおよび動電型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】
【００２６】
図１および図２は、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。また、図３および図４は、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４およびダンパー５を説明する図である。具体的には、図１は、動電型スピーカー１を前面側から見た斜視図であり、図２は、動電型スピーカー１の短径方向の断面の一部拡大図である。また、図３（ａ）はボイスコイル４およびダンパー５の短径方向の断面斜視図であり、図３（ｂ）はその断面図であり、図４は、ボイスコイル４およびダンパー５の展開図である。なお、後述するように、動電型スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、点Ａ−Ｏ−Ａ’を結ぶ直線（長軸）が延びる方向が長径方向であり、また、点Ｂ−Ｏ−Ｂ’
を結ぶ直線（短軸）が延びる方向が短径方向である。
【００２７】
本実施例の動電型スピーカー１は、長径方向長Ｌ１が約１３５．６ｍｍ、短径方向長Ｌ２が約１０．０ｍｍのトラック形のスピーカー振動板２を有する細長形の動電型スピーカーであり、細長形であっても口径が約３５ｍｍの円形振動板と同等の振動板面積を有するスピーカーである。スピーカー振動板２は、エッジ３によってその外周端を支持されており、エッジ３の外周端は、フレーム６に固定されている。また、スピーカー振動板２の中央部には、コイル４が背面側から連結しており、コイル４は、フレーム６に外周側が固定されるダンパー５により振動可能に支持されている。本実施例のコイル４は、トラック形のコイルであって、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルである。また、フレーム６は、トラック形のスピーカー振動板２に対応した細長形状であり、フレーム６に収容されるように固定される磁気回路１０も、短径方向長Ｌ２以下の幅が狭い細長形状を有している。したがって、動電型スピーカー１は、ディスプレイ等の機器が有する表示部の側面など、スピーカーを取り付ける幅が少ない機器に適するスピーカーである。フレーム６の背面側には、音声信号電流が供給される（図示しない）ターミナル７が取り付けられ、磁気回路１０の一部が露出している。
【００２８】
動電型スピーカー１のスピーカー振動板２は、その外周端にエッジ３の内周側が接着されており、また、その中央背面には、後述するトラック形状のコイル４の一方の直線部４ｂがスリット状の連結部に差し込まれて、接着剤で接着される。スピーカー振動板２は、スピーカー振動板の軽量化を図るために発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成されている。本実施例の場合には、押出成形された熱可塑性樹脂発泡シート（具体的には、ポリスチレンペーパー）を、プラグアシスト成形を併用した真空成形法を用いることで、凹凸を有するスピーカー振動板２を得ている。すなわち、長径方向長Ｌ１と短径方向長Ｌ２が著しく異なる細長形のスピーカー振動板２は、長径方向の分割振動の影響が顕著になりやすいので、短径方向断面形状が略Ｕ字形を含む形状になるようにして、長径方向に剛性を有する形状とされている。
【００２９】
エッジ３は、本実施例では、柔軟性を有する発泡ゴムを金型内に注入して加熱発泡して形成したものである。スピーカー振動板２の長径方向に直線状に延びるトラック形の長辺と、短径方向に円弧状になるトラック形の短辺とでは、スピーカー振動板２を自由支持するように薄肉のコルゲーション（またはロール）によるフリーエッジが形成される。なお、トラック形の短辺では、短径方向に円弧状になるエッジが、スピーカー振動板２を固定支持するように厚肉で自由に振動しないフィックスドエッジとして形成されるものであってもよい。その結果、細長形のスピーカー振動板２は、短径方向ではエッジ３のフリーエッジ部のコンプライアンスで柔軟に支持される一方で、長径方向ではスピーカー振動板２を形成する熱可塑性樹脂の発泡シートの柔軟性によって、曲げ振動可能にされている。
【００３０】
コイル４は、後述する磁気回路１０に対応して、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルであって、長径方向長が約３６．２ｍｍで、短径方向長が約８．２ｍｍのトラック形で、厚み４ｔが約０．７５ｍｍのコイルである。具体的には、コイル４は、太さ寸法が０．１２ｍｍ×０．２０ｍｍの銅平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きにして、厚み（４１ｔ、４２ｔ、４３ｔ＝約０．２５ｍｍ）が平角線の太さ寸法にほぼ等しく、巻層厚寸法が約２．３ｍｍである平板状に形成した３つの空芯のコイル４１および４２および４３を含む。コイル４は、接着剤（若しくはワニス）でコイル４１および４２および４３の巻軸が一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされたコイル４１および４２および４３が、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続して構成するボイスコイルである。コイル４１および４２および４３は、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きしているので、それぞれ単独では反って変形し易いという問題を有するものの、それぞれのコイル端面同士を貼り合わせると、変形を防止してフラットな平板状を保つことができる。
【００３１】
コイル４１および４２および４３が貼り合わされるトラック形状のコイル４では、一方の直線部４ａと、他方の直線部４ｂと、一方の円弧部４ｃと、他方の円弧部４ｄと、が形成されて、トラック形状の内周端部４ｅの内周側には、トラック形状の孔である内周空間４ｆが形成される。中央のコイル４１は、コイル４２および４３の間に挟まれるように配置されている。なお、コイル４を構成するコイル４１および４２および４３は、それぞれ巻数がほぼ等しいコイルであればよい。好ましくは、コイル４２および４３が、中央に挟まれるコイル４１と巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成されるものであってもよい。コイル４２および４３の内周端部が、コイル４１の内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有するように構成されるので、コイル４の内周端部４ｅには、後述するダンパー５の補強板部５ａが係合する係合段部が形成される。
【００３２】
ダンパー５は、ボイスコイル４の巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材５１および５２により構成される。ダンパー部材５１および５２は、共通の構成を有し、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形するダンパーである。なお、ダンパー５は、樹脂を射出成形して形成するダンパーであっても良く、二個一組のダンパー部材５１および５２を一体化したものであってもよく、また、樹脂板をプレス加工して形成する部材であってもよい。ダンパー５は、コイル４またはフレーム６と、接着剤により連結される。ダンパー部材５１および５２は、ボイスコイル４に連結する補強板部５ａと、補強板部５ａから振動可能に延設されるダウンロール形状の可動部５ｂと、可動部５ｂから延設されるフレーム６に連結する固定部５ｃと、を有する。ダンパー部材５１および５２の補強板部５ａは、相互に密着するように貼り合わされて、コイル４１および４２および４３が貼り合わされて形成されるボイスコイル４の内周端部４ｅが規定する内周空間４ｆに収容され、かつ、その外周端部５ｅが内周端部４ｅに係合する。
【００３３】
ダンパー５では、重ね合わされた２つのダンパー部材５１および５２の補強板部５ａの厚み５ａｔ（＝０．７５ｍｍ以下）が、コイル４１および４２および４３を貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法４ｔ（＝０．７５ｍｍ）よりも小さくなる。コイル４では、この内周空間４ｆに収容されるダンパー５の補強板部５ａの外周端部５ｅの上下に平行な２辺が、コイル４のトラック形状の内周端部４ｅの平行な２辺に係合する。ダンパー５の補強板部５ａは、その外周端部５ｅがコイル４のトラック形状の内周端部４ｅに係合し、接着剤で接着されている。つまり、ダンパー５の補強板部５ａの外周端部５ｅは、コイル４２および４３の最も内周側の巻線の内周面に係合する。本実施例のダンパー５の補強板部５ａは、長径方向長が約２８．０ｍｍで、短径方向長が約３．８ｍｍの矩形状である。ダンパー部材５１および５２の補強板部５ａの厚みは、コイル４２および４３のそれぞれの厚み寸法４２ｔまたは４３ｔよりも小さくされるので、ダンパー５の補強板部５ａは、コイル４の内周空間４ｆから突出しない。ダンパー５の補強板部５ａは、コイル４の剛性を高めるので、平板状のコイル４が反るような変形を抑制する。なお、ダンパー５の補強板部５ａは、銅、ジュラルミン、あるいは、アルミ合金等の非磁性の金属から構成されていてもよく、ＡＢＳ、ＰＩ、ＰＥＴなどの合成樹脂で形成されていてもよい。
【００３４】
フレーム６は、スピーカー振動板２の形状に対応して細長形のバスケット状に射出成形された樹脂であり、エッジ３を固定する略矩形の固定部と、磁気回路１０を固定する固定部と、これらの固定部を連結する連結部と、複数の連結部の間に規定される窓と、（図示しない）ターミナルを取り付ける取付孔と、を備える。したがって、スピーカー振動板２、エッジ３、コイル４、および、ダンパー５からなるスピーカー振動系は、フレーム６および磁気回路１０に対して振動可能に支持される。なお、フレーム６は、鋼板をプレス成型して形成する金属フレームであってもよい。
【００３５】
磁気回路１０は、ヨーク１１および１２と、ヨーク１１および１２にそれぞれ連結して、直線状の磁気空隙１４を形成する矩形断面を有する棒状の２つのマグネット１３と、から構成される。本実施例マグネット１３は、棒状の希土類磁石であり、ヨーク１１または１２に連結するそれぞれの平面が異なる磁極性を有するように着磁されるので、直線状の磁気空隙１４に高い磁束密度の磁界を発生させる。磁気回路１０を構成する各部材は、接着剤で固定される。また、磁気回路１０も、フレーム６の固定部に接着剤で固定される。磁気回路１０は、長径方向長が約４０．０ｍｍで、短径方向長が約６．２ｍｍの外形寸法を有する細長形の磁気回路であって、ほぼその全体が前面視するフレーム６の内側に収容される大きさであるので、動電型スピーカー１を細長化することができる。なお、磁気回路１０は、直線状の磁気空隙１４を形成するものであれば、本実施例の構成に限定されない。
【００３６】
本実施例の動電型スピーカー１では、コイル４は、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１４にトラック形状の一方の直線部４ａが配置されて、他方の直線部４ｂがスピーカー振動板２の中央部に連結する。本実施例では、コイル４を構成する貼り合わせる２つのコイル４１および４２および４３は、貼り合わされた部分（例えば、コイル４１の一方の直線部４ａおよびコイル４２の一方の直線部４ａおよびコイル３の一方の直線部４ａ。）に相互に同じ方向に音声信号電流が流れるように直列接続される。もちろん、コイル４１および４２および４３は、並列接続であってもよい。また、コイル４に接続する（図示しない）錦糸線は、フレーム６に固定される（図示しない）ターミナルと、ターミナルからコイル４の引出線とを、ハンダづけして導通させて、コイル４に音声電流を供給する。ただし、錦糸線は、スピーカー振動板２に金属ハトメを設けてターミナルまで導通させるようにしてもよい。
【００３７】
動電型スピーカー１でのコイル４に音声信号電流が供給されると、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１４に配置されるコイル４の一方の直線部４ａに駆動力が作用する。このコイル４は、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に係合する上記のダンパー５の補強板部５ａを備えることで、コイル４１および４２および４３を補強して剛性を高められている。したがって、コイル４の磁気回路１０の磁気空隙１４に配置される部分（コイル４の一方の直線部４ａ）に作用する駆動力が、コイル４の他方の直線部４ｂに連結するスピーカー振動板２に十分伝達される。その結果、このコイル４を用いる動電型スピーカー１は、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。また、ダンパー５の補強板部５ａは、コイル４の内周空間４ｆに収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、コイル４の厚み寸法４ｔに適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。また、ダンパー５は、トラック形状のコイル４のほぼ中心を支える構造になるので、コイル４を磁気回路１０の磁気空隙１４に対して良好に中心保持させることができる。
【００３８】
具体的には、コイル４を構成する中央のトラック形状のコイル４１は、巻数が約１８ターンであって、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に規定される内周空間４ｆの短径方向の距離である内周端部の寸法４１ｒが、約３．３２ｍｍである。また、トラック形状のコイル４２および４３は、巻数が約１６ターンであって、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に規定される内周空間４ｆの短径方向の距離である内周端部の寸法４２ｒが、約３．８ｍｍであり、コイル４２および４３の内周端部の内径寸法４２ｒないし４３ｒが、コイル４１の内周端部の内径寸法４１ｒよりも大きい。コイル４２および４３は、コイル４１と巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を３ターン少なくして形成されている。その結果、本実施例のコイル４は、コイル４１および４２および４３を貼り合わせて形成される内周端部４ｅが、後述するダンパー５の補強板部５ａが係合する係合段部を含むように形成される。
【００３９】
すなわち、コイル４の内周端部４ｅの係合段部は、貼り合わせるコイル４１および４２および４３のそれぞれの内周端部の内径寸法４１ｒおよび４２ｒおよび４３ｒの寸法差により形成される。巻数が同じコイルを利用してコイル４１および４２および４３を形成する場合には、コイル４２および４３の内周端部の巻線を１ターン以上少なくなるように巻き戻せばよい。したがって、図３および図４に図示するように、本実施例のダンパー５を構成する補強板部５ａは、コイル４の係合段部を含む内周端部４ｅに係合する。つまり、ダンパー５の補強板部５ａの外周端部５ｅは、コイル４１の最も内周側の数ターンの巻線のコイル端面と、コイル４２および４３の最も内周側の巻線の内周面に係合する。
【００４０】
また、ダンパー５の補強板部５ａは、振動系を構成するダンパー５の一部を利用して、コイル４の内周空間４ｆに収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、コイル４の厚み寸法４ｔに適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。本実施例のダンパー５の補強板部５ａは、加工が容易な矩形状の平板であるが、貫通孔ないし肉盗みを設けて軽量化を図っても良い。したがって、音声再生能率を高めて、音声再生能力に優れる動電型スピーカー１にすることができる。動電型スピーカー１は、コイル４の剛性を高めることが出来るので、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。また、振動系を構成するダンパー５に補強板部５ａを設けて、コイル４のほぼ中心位置で振動可能に支持するので、コイル４のローリングを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の動電型スピーカーは、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。また、本発明のスピーカー用磁気回路を備える動電型スピーカーは、全幅が狭く、小型・薄型のキャビネットで音声を再生するスピーカーシステムが実現できるので、設置空間が限定される車両用のスピーカーに特に適する。
【符号の説明】
【００４２】
１ 動電型スピーカー
２ スピーカー振動板
３ エッジ
４、４１、４２、４３ コイル
５ ダンパー
５１、５２ ダンパー部材
６ フレーム
１０ 磁気回路
１１、１２ ヨーク
１３ マグネット
【技術分野】
【０００１】
長径方向に比べて短径方向が短い細長形のボイスコイルおよび動電型スピーカーに関する。特に、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するボイスコイル、および、これを用いた動電型スピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を再生するスピーカーを取り付けるディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーを取り付けるのに要する空間を小型化することが要望されている。特に、細長形化を図る動電型スピーカーでは、磁気回路の構成によって細長形化に限界がある場合がある。また、細長形（矩形、長円形（楕円形、トラック形を含む））の動電型スピーカーは、短径方向に振動板面積が限られる、磁気空隙の磁束密度が高いスピーカー用磁気回路を採用しようとすると、磁気回路の幅がスピーカー振動板よりも広くなり小型化できない、といった様々な理由から音声再生能力において不利な点がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。
【０００３】
従来には、動電型スピーカーの薄型化を図るために、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーがある。例えば、フレームと、前記フレームに固定された磁気回路と、所定の方向に振動可能なように前記フレームに固定された振動板と、前記振動板に結合された駆動力伝達部材と、前記駆動力伝達部材を支持するダンパーとを備え、前記磁気回路は、第１の平面と第２の平面との間に配置されており、前記第１の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記第２の平面は、前記振動板に平行な平面であって、前記磁気回路の少なくとも一部が接する平面として定義されており、前記駆動力伝達部材は、ボイスコイルが形成された領域を有しており、前記駆動力伝達部材は、前記ボイスコイルに流れる電流と前記磁気回路によって提供される磁束との作用により発生する前記所定の方向の駆動力を前記振動板に伝達するように構成されており、前記ダンパーの一端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記駆動力伝達部材に結合されており、前記ダンパーの他端は前記第１の平面と前記第２の平面との間にある位置で前記フレームに結合されている、スピーカーがある。（特許文献１）。
【０００４】
また、ボイスコイルが形成された板状の駆動力伝達部材を備えたスピーカーとしては、例えば、平面振動板と、該平面振動板の裏面に面方向を振動方向に沿って取り付けられ、平面状にコイルが形成された駆動板と、該駆動板のコイルに磁界を及ぼすマグネットから構成してなり、該駆動板は、コイルを印刷形成したプリント配線板であることを特徴とした平面駆動スピーカーがある（特許文献２）。
【０００５】
また、板状の駆動力伝達部材を備えていなくても、長方形状もしくは長円状の振動板の中央部に、対向する直線状二側面を有する偏平コイルで形成されたボイスコイルが、該振動板に対して実質的に直交するように該一方の直線状側面を振動板に接合し、該ボイスコイルに鎖交する磁束がコイル偏平面に直交するように磁気回路を配置してなる角形ダイナミックスピーカーがある（特許文献３）。あるいは、所定の方向に振動可能に支持される振動板と、上記振動板の振動方向に直交する方向に相対向して配置された一対のマグネットと、上記一対のマグネットの相対向した方向と平行な方向を巻き軸方向として巻回されたボイスコイルとを備え、上記ボイスコイルは、電流が上記巻き軸方向及び上記振動方向に直交する一方向に流れる部分が上記振動板に接合され、電流が他方向に流れる部分が上記一対のマグネットに対向して配置されるスピーカー装置がある（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９１４８１号公報（図１〜１１）
【特許文献２】実開昭５８−４８１９４号公報（図１〜３）
【特許文献３】実開昭５９−１８９３９８号公報（図１〜３）
【特許文献４】特開２００７−１２９６６５号公報（図１〜９）
【０００７】
しかしながら、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、コイルの巻軸の方向がスピーカー振動板の振動方向と直交するように配置される平板状のコイルを含む場合には、例えば、上記特許文献１のような板状の駆動力伝達部材を備える場合には、スピーカー振動系の重量が増加し、また、直線状の磁気空隙における磁束密度が低下し、音声を再生するスピーカーとしての再生能率が低下する場合がある、等の問題が発生しやすくなる。一方で、例えば、上記特許文献４のような板状の駆動力伝達部材を備えない場合には、偏平コイルの磁気回路の磁気空隙に配置される部分に作用する駆動力が、偏平コイルの剛性不足のために偏平コイルに接合されるスピーカー振動板に十分伝達されず、高域限界周波数が低下して十分な音声再生帯域が確保できず、結果的に、音声再生能力に劣る動電型スピーカーになる、という問題がある。また、平板状のコイルを含む細長形の動電型スピーカーでは、ボイスコイルを磁気回路に対して中心保持させるのが難しいという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の動電型スピーカーは、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯コイルである第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを、それぞれの巻軸が略一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされた第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続または並列接続して構成するボイスコイルと、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、磁気回路に連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されてスピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成されるボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有するダンパーと、を備える。
【００１０】
また、本発明の動電型スピーカーは、ダンパーが、ボイスコイルの巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材により構成され、それぞれのダンパー部材が、ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有し、重ね合わされた２つのダンパー部材の補強板部の厚みが、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法よりも小さい。
【００１１】
また、本発明の動電型スピーカーは、第１コイルを間に挟む第２コイルおよび第３コイルのそれぞれの内周端部が、第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有し、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせて形成されるボイスコイルの内周端部が、ダンパーの補強板部が係合する係合段部を含む。
【００１２】
好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、第２コイルおよび第３コイルが、第１コイルと巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成され、第２コイルよび第３コイルの内周端部が、第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有するように構成される。
【００１３】
また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ダンパーの補強板部が、その外周端部にボイスコイルの内周端部の係合段部に係合する係合段部を含む。
【００１４】
また、本発明の動電型スピーカーは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、ダンパーの補強板部の外周端部が、少なくとも第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルの一組の直線部と係合する一組の直線部を含む。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１６】
本発明の動電型スピーカーでは、ボイスコイルは、矩形の断面を有する平角線（角線、真四角線、エッジワイズ線、を含む。）を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯コイルである３つの第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを、それぞれの巻軸が一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成したボイスコイルである。接着剤、もしくは、ワニス等で貼り合わされた第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルは、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続または並列接続される。したがって、本発明のボイスコイルは、その厚みが平角線の太さ寸法の３倍程度である薄い平板状に形成される。平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルは、それぞれ単独では反って変形し易いという問題を有するものの、本発明のボイスコイルのようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせると、変形を防止してフラットな平板状を保つことができる。
【００１７】
ボイスコイルは、全体の寸法を細長形のトラック形状または矩形状に形成されて、その一部が磁気回路の直線状の磁気空隙に配置されると、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーを実現することができる。本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、磁気回路に連結するフレームと、フレームにその外周端部を固定されてスピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、内周部がボイスコイルに連結し、外周部がフレームまたは磁気回路に連結するダンパーを備える。第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、ダンパーの補強板部の外周端部が、少なくとも第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルの一組の直線部と係合する一組の直線部を含むものであればよい。
【００１８】
ここで、ダンパーは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成されるボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有する。好ましくは、ダンパーは、ボイスコイルの巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材により構成され、それぞれのダンパー部材が、ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部と、補強板部から振動可能に延設されてフレームまたは磁気回路に連結する可動部と、を有し、重ね合わされた２つのダンパー部材の補強板部の厚みが、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法よりも小さい。
【００１９】
つまり、本発明の動電型スピーカーでは、平板状の空芯コイルである第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、トラック形状または矩形状に形成され、これらが貼り合わされて構成されるボイスコイルは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが貼り合わされて形成される内周端部が規定する内周空間を有するので、ダンパーは、この内周空間に収容され、かつ、その外周端部が内周端部に係合する補強板部を形成し、かつ、ボイスコイルを磁気回路の磁気空隙に対して中心保持させて、これに接触することなく振動可能に保持する。このダンパーの補強板部の厚みは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法よりも小さくされ、内周空間から突出しない。つまり、このダンパーの補強板部は、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを貼り合わせたボイスコイルの厚み寸法よりも小さくされるので、ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間から突出せずに収容され、ボイスコイルを補強する。ボイスコイルは、第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、補強板の外周端部が、少なくとも第１コイルおよび第２コイルの一組の直線部と係合する一組の直線部を含むものであるのが好ましい。
【００２０】
したがって、本発明の動電型スピーカーでは、ボイスコイルに連結するダンパーが補強板部を備えることで剛性を高めることができ、ボイスコイルの磁気回路の磁気空隙に配置される部分に作用する駆動力が、ボイスコイルに連結するスピーカー振動板に駆動力を十分伝達する。その結果、この動電型スピーカーは、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。また、ダンパーの補強板部は、ボイスコイルの内周空間に収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、ボイスコイルの厚み寸法に適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。したがって、音声再生能率を高めて、音声再生能力に優れる動電型スピーカーにすることができる。
【００２１】
また、本発明のボイスコイルでは、トラック形状または矩形状の内周端部が、補強板が係合する係合段部を含むものであってもよい。具体的には、第１コイルを間に挟む第２コイルおよび第３コイルのそれぞれの内周端部が、貼り合わされる第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有していれば、その内周端部に補強板が係合する係合段部が、両側に形成される。第２コイルおよび第３コイルが、第１コイルと巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成されるような場合には、これらのターン数の差による内径寸法の差分を利用して、補強板が係合する係合段部を形成すればよい。
【００２２】
また、本発明の動電型スピーカーのダンパーの補強板部は、その外周端部にボイスコイルの内周端部の係合段部に係合する係合段部を含むものであってもよい。外周端部に係合段部を有するダンパーの補強板部は、第１コイルの内周端部と、第２コイルまたは第３コイルの内周端部とにともに係合するので、補強板の取付精度を高めてより剛性を高めることができる。したがって、本発明のボイスコイルは、これを用いる動電型スピーカーの再生能率の向上と、細長化とのバランスをとることができ、再生音質に優れる動電型スピーカーを実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
スピーカー振動板の振動方向に対して直交する巻軸方向を有する平板状のコイルを用いる動電型スピーカーに関し、特に、巻軸方向に対して平角線をずらすことなく多層巻きにして形成したトラック形状のコイルを備え、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する動電型スピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１の構成を説明する一部拡大断面図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４およびダンパー５を説明する図である。（実施例１）
【図４】本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４およびダンパー５の構成を説明する断面図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイルおよび動電型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】
【００２６】
図１および図２は、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。また、図３および図４は、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル４およびダンパー５を説明する図である。具体的には、図１は、動電型スピーカー１を前面側から見た斜視図であり、図２は、動電型スピーカー１の短径方向の断面の一部拡大図である。また、図３（ａ）はボイスコイル４およびダンパー５の短径方向の断面斜視図であり、図３（ｂ）はその断面図であり、図４は、ボイスコイル４およびダンパー５の展開図である。なお、後述するように、動電型スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、点Ａ−Ｏ−Ａ’を結ぶ直線（長軸）が延びる方向が長径方向であり、また、点Ｂ−Ｏ−Ｂ’
を結ぶ直線（短軸）が延びる方向が短径方向である。
【００２７】
本実施例の動電型スピーカー１は、長径方向長Ｌ１が約１３５．６ｍｍ、短径方向長Ｌ２が約１０．０ｍｍのトラック形のスピーカー振動板２を有する細長形の動電型スピーカーであり、細長形であっても口径が約３５ｍｍの円形振動板と同等の振動板面積を有するスピーカーである。スピーカー振動板２は、エッジ３によってその外周端を支持されており、エッジ３の外周端は、フレーム６に固定されている。また、スピーカー振動板２の中央部には、コイル４が背面側から連結しており、コイル４は、フレーム６に外周側が固定されるダンパー５により振動可能に支持されている。本実施例のコイル４は、トラック形のコイルであって、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルである。また、フレーム６は、トラック形のスピーカー振動板２に対応した細長形状であり、フレーム６に収容されるように固定される磁気回路１０も、短径方向長Ｌ２以下の幅が狭い細長形状を有している。したがって、動電型スピーカー１は、ディスプレイ等の機器が有する表示部の側面など、スピーカーを取り付ける幅が少ない機器に適するスピーカーである。フレーム６の背面側には、音声信号電流が供給される（図示しない）ターミナル７が取り付けられ、磁気回路１０の一部が露出している。
【００２８】
動電型スピーカー１のスピーカー振動板２は、その外周端にエッジ３の内周側が接着されており、また、その中央背面には、後述するトラック形状のコイル４の一方の直線部４ｂがスリット状の連結部に差し込まれて、接着剤で接着される。スピーカー振動板２は、スピーカー振動板の軽量化を図るために発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成されている。本実施例の場合には、押出成形された熱可塑性樹脂発泡シート（具体的には、ポリスチレンペーパー）を、プラグアシスト成形を併用した真空成形法を用いることで、凹凸を有するスピーカー振動板２を得ている。すなわち、長径方向長Ｌ１と短径方向長Ｌ２が著しく異なる細長形のスピーカー振動板２は、長径方向の分割振動の影響が顕著になりやすいので、短径方向断面形状が略Ｕ字形を含む形状になるようにして、長径方向に剛性を有する形状とされている。
【００２９】
エッジ３は、本実施例では、柔軟性を有する発泡ゴムを金型内に注入して加熱発泡して形成したものである。スピーカー振動板２の長径方向に直線状に延びるトラック形の長辺と、短径方向に円弧状になるトラック形の短辺とでは、スピーカー振動板２を自由支持するように薄肉のコルゲーション（またはロール）によるフリーエッジが形成される。なお、トラック形の短辺では、短径方向に円弧状になるエッジが、スピーカー振動板２を固定支持するように厚肉で自由に振動しないフィックスドエッジとして形成されるものであってもよい。その結果、細長形のスピーカー振動板２は、短径方向ではエッジ３のフリーエッジ部のコンプライアンスで柔軟に支持される一方で、長径方向ではスピーカー振動板２を形成する熱可塑性樹脂の発泡シートの柔軟性によって、曲げ振動可能にされている。
【００３０】
コイル４は、後述する磁気回路１０に対応して、スピーカー振動板２が振動する振動方向に対して、ほぼ直交する方向に巻軸方向を有する平板状のコイルであって、長径方向長が約３６．２ｍｍで、短径方向長が約８．２ｍｍのトラック形で、厚み４ｔが約０．７５ｍｍのコイルである。具体的には、コイル４は、太さ寸法が０．１２ｍｍ×０．２０ｍｍの銅平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きにして、厚み（４１ｔ、４２ｔ、４３ｔ＝約０．２５ｍｍ）が平角線の太さ寸法にほぼ等しく、巻層厚寸法が約２．３ｍｍである平板状に形成した３つの空芯のコイル４１および４２および４３を含む。コイル４は、接着剤（若しくはワニス）でコイル４１および４２および４３の巻軸が一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされたコイル４１および４２および４３が、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続して構成するボイスコイルである。コイル４１および４２および４３は、平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きしているので、それぞれ単独では反って変形し易いという問題を有するものの、それぞれのコイル端面同士を貼り合わせると、変形を防止してフラットな平板状を保つことができる。
【００３１】
コイル４１および４２および４３が貼り合わされるトラック形状のコイル４では、一方の直線部４ａと、他方の直線部４ｂと、一方の円弧部４ｃと、他方の円弧部４ｄと、が形成されて、トラック形状の内周端部４ｅの内周側には、トラック形状の孔である内周空間４ｆが形成される。中央のコイル４１は、コイル４２および４３の間に挟まれるように配置されている。なお、コイル４を構成するコイル４１および４２および４３は、それぞれ巻数がほぼ等しいコイルであればよい。好ましくは、コイル４２および４３が、中央に挟まれるコイル４１と巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成されるものであってもよい。コイル４２および４３の内周端部が、コイル４１の内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有するように構成されるので、コイル４の内周端部４ｅには、後述するダンパー５の補強板部５ａが係合する係合段部が形成される。
【００３２】
ダンパー５は、ボイスコイル４の巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材５１および５２により構成される。ダンパー部材５１および５２は、共通の構成を有し、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形するダンパーである。なお、ダンパー５は、樹脂を射出成形して形成するダンパーであっても良く、二個一組のダンパー部材５１および５２を一体化したものであってもよく、また、樹脂板をプレス加工して形成する部材であってもよい。ダンパー５は、コイル４またはフレーム６と、接着剤により連結される。ダンパー部材５１および５２は、ボイスコイル４に連結する補強板部５ａと、補強板部５ａから振動可能に延設されるダウンロール形状の可動部５ｂと、可動部５ｂから延設されるフレーム６に連結する固定部５ｃと、を有する。ダンパー部材５１および５２の補強板部５ａは、相互に密着するように貼り合わされて、コイル４１および４２および４３が貼り合わされて形成されるボイスコイル４の内周端部４ｅが規定する内周空間４ｆに収容され、かつ、その外周端部５ｅが内周端部４ｅに係合する。
【００３３】
ダンパー５では、重ね合わされた２つのダンパー部材５１および５２の補強板部５ａの厚み５ａｔ（＝０．７５ｍｍ以下）が、コイル４１および４２および４３を貼り合わせた厚みで規定されるボイスコイル厚み寸法４ｔ（＝０．７５ｍｍ）よりも小さくなる。コイル４では、この内周空間４ｆに収容されるダンパー５の補強板部５ａの外周端部５ｅの上下に平行な２辺が、コイル４のトラック形状の内周端部４ｅの平行な２辺に係合する。ダンパー５の補強板部５ａは、その外周端部５ｅがコイル４のトラック形状の内周端部４ｅに係合し、接着剤で接着されている。つまり、ダンパー５の補強板部５ａの外周端部５ｅは、コイル４２および４３の最も内周側の巻線の内周面に係合する。本実施例のダンパー５の補強板部５ａは、長径方向長が約２８．０ｍｍで、短径方向長が約３．８ｍｍの矩形状である。ダンパー部材５１および５２の補強板部５ａの厚みは、コイル４２および４３のそれぞれの厚み寸法４２ｔまたは４３ｔよりも小さくされるので、ダンパー５の補強板部５ａは、コイル４の内周空間４ｆから突出しない。ダンパー５の補強板部５ａは、コイル４の剛性を高めるので、平板状のコイル４が反るような変形を抑制する。なお、ダンパー５の補強板部５ａは、銅、ジュラルミン、あるいは、アルミ合金等の非磁性の金属から構成されていてもよく、ＡＢＳ、ＰＩ、ＰＥＴなどの合成樹脂で形成されていてもよい。
【００３４】
フレーム６は、スピーカー振動板２の形状に対応して細長形のバスケット状に射出成形された樹脂であり、エッジ３を固定する略矩形の固定部と、磁気回路１０を固定する固定部と、これらの固定部を連結する連結部と、複数の連結部の間に規定される窓と、（図示しない）ターミナルを取り付ける取付孔と、を備える。したがって、スピーカー振動板２、エッジ３、コイル４、および、ダンパー５からなるスピーカー振動系は、フレーム６および磁気回路１０に対して振動可能に支持される。なお、フレーム６は、鋼板をプレス成型して形成する金属フレームであってもよい。
【００３５】
磁気回路１０は、ヨーク１１および１２と、ヨーク１１および１２にそれぞれ連結して、直線状の磁気空隙１４を形成する矩形断面を有する棒状の２つのマグネット１３と、から構成される。本実施例マグネット１３は、棒状の希土類磁石であり、ヨーク１１または１２に連結するそれぞれの平面が異なる磁極性を有するように着磁されるので、直線状の磁気空隙１４に高い磁束密度の磁界を発生させる。磁気回路１０を構成する各部材は、接着剤で固定される。また、磁気回路１０も、フレーム６の固定部に接着剤で固定される。磁気回路１０は、長径方向長が約４０．０ｍｍで、短径方向長が約６．２ｍｍの外形寸法を有する細長形の磁気回路であって、ほぼその全体が前面視するフレーム６の内側に収容される大きさであるので、動電型スピーカー１を細長化することができる。なお、磁気回路１０は、直線状の磁気空隙１４を形成するものであれば、本実施例の構成に限定されない。
【００３６】
本実施例の動電型スピーカー１では、コイル４は、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１４にトラック形状の一方の直線部４ａが配置されて、他方の直線部４ｂがスピーカー振動板２の中央部に連結する。本実施例では、コイル４を構成する貼り合わせる２つのコイル４１および４２および４３は、貼り合わされた部分（例えば、コイル４１の一方の直線部４ａおよびコイル４２の一方の直線部４ａおよびコイル３の一方の直線部４ａ。）に相互に同じ方向に音声信号電流が流れるように直列接続される。もちろん、コイル４１および４２および４３は、並列接続であってもよい。また、コイル４に接続する（図示しない）錦糸線は、フレーム６に固定される（図示しない）ターミナルと、ターミナルからコイル４の引出線とを、ハンダづけして導通させて、コイル４に音声電流を供給する。ただし、錦糸線は、スピーカー振動板２に金属ハトメを設けてターミナルまで導通させるようにしてもよい。
【００３７】
動電型スピーカー１でのコイル４に音声信号電流が供給されると、磁気回路１０の直線状の磁気空隙１４に配置されるコイル４の一方の直線部４ａに駆動力が作用する。このコイル４は、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に係合する上記のダンパー５の補強板部５ａを備えることで、コイル４１および４２および４３を補強して剛性を高められている。したがって、コイル４の磁気回路１０の磁気空隙１４に配置される部分（コイル４の一方の直線部４ａ）に作用する駆動力が、コイル４の他方の直線部４ｂに連結するスピーカー振動板２に十分伝達される。その結果、このコイル４を用いる動電型スピーカー１は、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。また、ダンパー５の補強板部５ａは、コイル４の内周空間４ｆに収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、コイル４の厚み寸法４ｔに適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。また、ダンパー５は、トラック形状のコイル４のほぼ中心を支える構造になるので、コイル４を磁気回路１０の磁気空隙１４に対して良好に中心保持させることができる。
【００３８】
具体的には、コイル４を構成する中央のトラック形状のコイル４１は、巻数が約１８ターンであって、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に規定される内周空間４ｆの短径方向の距離である内周端部の寸法４１ｒが、約３．３２ｍｍである。また、トラック形状のコイル４２および４３は、巻数が約１６ターンであって、一方の直線部４ａと他方の直線部４ｂとの間に規定される内周空間４ｆの短径方向の距離である内周端部の寸法４２ｒが、約３．８ｍｍであり、コイル４２および４３の内周端部の内径寸法４２ｒないし４３ｒが、コイル４１の内周端部の内径寸法４１ｒよりも大きい。コイル４２および４３は、コイル４１と巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を３ターン少なくして形成されている。その結果、本実施例のコイル４は、コイル４１および４２および４３を貼り合わせて形成される内周端部４ｅが、後述するダンパー５の補強板部５ａが係合する係合段部を含むように形成される。
【００３９】
すなわち、コイル４の内周端部４ｅの係合段部は、貼り合わせるコイル４１および４２および４３のそれぞれの内周端部の内径寸法４１ｒおよび４２ｒおよび４３ｒの寸法差により形成される。巻数が同じコイルを利用してコイル４１および４２および４３を形成する場合には、コイル４２および４３の内周端部の巻線を１ターン以上少なくなるように巻き戻せばよい。したがって、図３および図４に図示するように、本実施例のダンパー５を構成する補強板部５ａは、コイル４の係合段部を含む内周端部４ｅに係合する。つまり、ダンパー５の補強板部５ａの外周端部５ｅは、コイル４１の最も内周側の数ターンの巻線のコイル端面と、コイル４２および４３の最も内周側の巻線の内周面に係合する。
【００４０】
また、ダンパー５の補強板部５ａは、振動系を構成するダンパー５の一部を利用して、コイル４の内周空間４ｆに収容される最小の体積で実現できるので軽量化が可能であり、また、コイル４の厚み寸法４ｔに適した直線状の磁気空隙寸法よりも広くする必要が無くて高い磁束密度を保つことができる。本実施例のダンパー５の補強板部５ａは、加工が容易な矩形状の平板であるが、貫通孔ないし肉盗みを設けて軽量化を図っても良い。したがって、音声再生能率を高めて、音声再生能力に優れる動電型スピーカー１にすることができる。動電型スピーカー１は、コイル４の剛性を高めることが出来るので、高域限界周波数を高くして広い音声再生帯域を確保することができる。また、振動系を構成するダンパー５に補強板部５ａを設けて、コイル４のほぼ中心位置で振動可能に支持するので、コイル４のローリングを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の動電型スピーカーは、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。また、本発明のスピーカー用磁気回路を備える動電型スピーカーは、全幅が狭く、小型・薄型のキャビネットで音声を再生するスピーカーシステムが実現できるので、設置空間が限定される車両用のスピーカーに特に適する。
【符号の説明】
【００４２】
１ 動電型スピーカー
２ スピーカー振動板
３ エッジ
４、４１、４２、４３ コイル
５ ダンパー
５１、５２ ダンパー部材
６ フレーム
１０ 磁気回路
１１、１２ ヨーク
１３ マグネット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯コイルである第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを、それぞれの該巻軸が略一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされた該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルが、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続または並列接続して構成するボイスコイルと、
該ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、
該ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、
該磁気回路に連結するフレームと、
該フレームにその外周端部を固定されて該スピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、
該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルが貼り合わされて形成される該ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が該内周端部に係合する補強板部と、該補強板部から振動可能に延設されて該フレームまたは該磁気回路に連結する可動部と、を有するダンパーと、
を備える動電型スピーカー。
【請求項２】
前記ダンパーが、前記ボイスコイルの前記巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材により構成され、それぞれの該ダンパー部材が、前記ボイスコイルの前記内周端部が規定する前記内周空間に収容され、かつ、その前記外周端部が該内周端部に係合する前記補強板部と、該補強板部から振動可能に延設されて該フレームまたは該磁気回路に連結する前記可動部と、を有し、
重ね合わされた２つの該ダンパー部材の該補強板部の厚みが、該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルを貼り合わせた厚みで規定される該ボイスコイル厚み寸法よりも小さい、
請求項１に記載の動電型スピーカー。
【請求項３】
前記第１コイルを間に挟む前記第２コイルおよび前記第３コイルのそれぞれの内周端部が、該第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有し、該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルを貼り合わせて形成される前記ボイスコイルの前記内周端部が、前記ダンパーの前記補強板部が係合する係合段部を含む、
請求項１または２に記載の動電型スピーカー。
【請求項４】
前記第２コイルおよび前記第３コイルが、前記第１コイルと巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成され、該第２コイルよび該第３コイルの内周端部が、該第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有するように構成される、
請求項３に記載の動電型スピーカー。
【請求項５】
前記ダンパーの前記補強板部が、その前記外周端部に前記ボイスコイルの前記内周端部の前記係合段部に係合する係合段部を含む、
請求項３または４に記載の動電型スピーカー。
【請求項６】
前記第１コイルおよび前記第２コイルおよび前記第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、前記ダンパーの前記補強板部の前記外周端部が、少なくとも該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルの該一組の直線部と係合する一組の直線部を含む、
請求項１から５のいずれかに記載の動電型スピーカー。
【請求項１】
平角線を巻軸に対してずらすことなく多層巻きした平板状の空芯コイルである第１コイルおよび第２コイルおよび第３コイルを、それぞれの該巻軸が略一致するようにそれぞれのコイル端面同士を貼り合わせて形成し、かつ、貼り合わされた該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルが、同一方向に音声信号電流が流れるように直列接続または並列接続して構成するボイスコイルと、
該ボイスコイルに連結するスピーカー振動板と、
該ボイスコイルが配置される直線状の磁気空隙を有する磁気回路と、
該磁気回路に連結するフレームと、
該フレームにその外周端部を固定されて該スピーカー振動板の外周端部を支持するエッジと、
該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルが貼り合わされて形成される該ボイスコイルの内周端部が規定する内周空間に収容され、かつ、その外周端部が該内周端部に係合する補強板部と、該補強板部から振動可能に延設されて該フレームまたは該磁気回路に連結する可動部と、を有するダンパーと、
を備える動電型スピーカー。
【請求項２】
前記ダンパーが、前記ボイスコイルの前記巻軸に沿った方向に配置される二個一組のダンパー部材により構成され、それぞれの該ダンパー部材が、前記ボイスコイルの前記内周端部が規定する前記内周空間に収容され、かつ、その前記外周端部が該内周端部に係合する前記補強板部と、該補強板部から振動可能に延設されて該フレームまたは該磁気回路に連結する前記可動部と、を有し、
重ね合わされた２つの該ダンパー部材の該補強板部の厚みが、該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルを貼り合わせた厚みで規定される該ボイスコイル厚み寸法よりも小さい、
請求項１に記載の動電型スピーカー。
【請求項３】
前記第１コイルを間に挟む前記第２コイルおよび前記第３コイルのそれぞれの内周端部が、該第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有し、該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルを貼り合わせて形成される前記ボイスコイルの前記内周端部が、前記ダンパーの前記補強板部が係合する係合段部を含む、
請求項１または２に記載の動電型スピーカー。
【請求項４】
前記第２コイルおよび前記第３コイルが、前記第１コイルと巻数が同一の平板状の空芯コイルの内周端部の巻線を１ターン以上少なくして形成され、該第２コイルよび該第３コイルの内周端部が、該第１コイルの内周端部の内径寸法よりも大きな内径寸法を有するように構成される、
請求項３に記載の動電型スピーカー。
【請求項５】
前記ダンパーの前記補強板部が、その前記外周端部に前記ボイスコイルの前記内周端部の前記係合段部に係合する係合段部を含む、
請求項３または４に記載の動電型スピーカー。
【請求項６】
前記第１コイルおよび前記第２コイルおよび前記第３コイルが、一組の直線部と一組の円弧部を含むトラック形状、または、二組の直線部を含む矩形状、のいずれかに形成されて、前記ダンパーの前記補強板部の前記外周端部が、少なくとも該第１コイルおよび該第２コイルおよび該第３コイルの該一組の直線部と係合する一組の直線部を含む、
請求項１から５のいずれかに記載の動電型スピーカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４９０２９（Ｐ２０１２−２４９０２９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８５０４（Ｐ２０１１−１１８５０４）
【出願日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【出願人】（７１００１４３５１）オンキヨー株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【出願人】（７１００１４３５１）オンキヨー株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
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