振動板ユニット及びそれを用いたスピーカ装置
【課題】特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果のより高い「振動板ユニット」及びそれを用いた「スピーカ装置」を提供することである。
【解決手段】可撓性基材１１の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイル１３の形成された振動板ユニット１０であって、渦巻状配線パターン１３の外側配線端１３２に続いて形成された外端子部１５と、渦巻状配線パターン１３の内側配線端１３３に続いて形成され、外端子部１５の面積より大きい面積の拡張部１４とを有する構成となる。また、スピーカ装置は、そのような振動板ユニット１０と磁気回路２０とによって構成される。
【解決手段】可撓性基材１１の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイル１３の形成された振動板ユニット１０であって、渦巻状配線パターン１３の外側配線端１３２に続いて形成された外端子部１５と、渦巻状配線パターン１３の内側配線端１３３に続いて形成され、外端子部１５の面積より大きい面積の拡張部１４とを有する構成となる。また、スピーカ装置は、そのような振動板ユニット１０と磁気回路２０とによって構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニット及びその振動板ユニットを用いたスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットの前記平面ボイスコイルを磁石及びヨークプレート等にて構成される磁気回路の磁気ギャップ内に配して前記磁気回路からの磁界と前記平面ボイスコイルに供給される音声信号電流との相互作用によって前記振動板ユニットを振動させるようにしたスピーカ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなスピーカ装置では、円筒状のボイスコイルとコーン状の振動板とを用いたスピーカ装置に比べて薄型化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットを用いた従来のスピーカ装置では、大出力化を図る場合、機械的強度を大きくするために可撓性基材を厚くする必要があるが、平面ボイスコイルの形成された可撓性基材を厚くすると磁気ギャップを広く形成する必要がある。磁気ギャップを広く形成すると、平面ボイスコイルに作用する磁界の強度が低下することから、磁気回路を大型化させなければならず、スピーカ装置全体の薄型化が損なわれてしまう。
【０００５】
また、大出力化による平面ボイスコイルの温度上昇を低減させるために、渦巻状配線パターンの各配線を厚くすると、磁気ギャップを広くしなければならず、前述と同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果のより高い振動板ユニットを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、そのような振動板ユニットを用いたスピーカ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る振動板ユニットは、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成され、前記外端子部の面積より大きい面積の拡張部とを有する構成となる。
【０００９】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの外側配線端に続く外端子部より広い拡張部が当該渦巻状配線パターンの内側配線端から続くように形成されるので、その比較的広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになる。
【００１０】
本発明に係る振動板ユニットは、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された拡張部とを有し、前記拡張部は、前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該拡張部の面積がそれ以外部分の面積より大きい構成となる。
【００１１】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの最内側領域に当該渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成される拡張部が、当該最内側領域においてそれ以外の部分より広いので、その比較的広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになる。
【００１２】
前記平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された拡張部は、当該平面ボイスコイルの前記外端子部に対になる内端子部とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記拡張部と前記渦巻状配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである構成とすることができる。
【００１４】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの最内側領域が略拡張部にて占められるようになるので、渦巻状配線パターンの内側配線端に続くより広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになる。
【００１５】
本発明に係る振動板ユニットは、可撓性基材の表面に平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記平面ボイスコイルは、前記可撓性基材の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターンと、前記可撓性基材の他方の面に形成された第２渦巻状配線パターンとを有するとともに、前記第１渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第１外端子部と、前記第１渦巻配線パターンの内側配線端に続いて形成された第１拡張部と、前記第２渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第２外端子部と、前記第２渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された第２拡張部とを有し、前記第１渦巻状配線パターンと前記第２渦巻状配線パターンとは、配線部分と線間部分とが前記可撓性基材を挟んで対向するように配置された構成となる。
【００１６】
このような構成により、可撓性基材の両面に形成された第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが、配線部分と線間部分とが可撓性基材を挟んで対向するように配置されるので、第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンの各配線部分によって可撓性基材の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンにて発生する熱をより有効に放散し得るようになる。また、可撓性基材の平面ボイスコイルが形成された領域では、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、有効に強度維持を図ることができるようになる。
【００１７】
本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記第１渦巻状配線パターンの第１拡張部と前記第２渦巻状配線パターンの第２拡張部とが前記可撓性基材に形成されたスルーホールを介して電気的に接続された構成とすることができる。
【００１８】
このような構成により、可撓性基材の両面に形成された第１渦巻配線パターンと第２渦巻配線パターンとがそれぞれ第１拡張部及び第２拡張部を介して電気的に接続されるので、可撓性基材に第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが直列的に接続された平面ボイスコイルを形成することができる。
【００１９】
本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、前記第１外端子部及び前記第２外端子部のそれぞれの面積より大きい面積を有する構成とすることができる。
【００２０】
このような構成により、平面ボイスコイルの第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの両内側線端に続く第１拡張部及び第２拡張部の少なくともいずれかが、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの両外側線端に続く第１外端子部及び第２外端子部より広いので、その比較的広い第１拡張部及び第２拡張部の少なくとも一方によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、平面ボイスコイルで発生した熱を更に有効に放散させることができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、対応する渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該連結部の面積がそれ以外の面積より大きい構成とすることができる。
【００２２】
このような構成により、平面ボイスコイルの第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの両内側線端に続く第１拡張部及び第２拡張部の少なくともいずれかが、対応する渦巻状配線パターンの最内側領域においてそれ以外の部分より広いので、第１渦巻状配線コイル及び第２渦巻状配線コイルの少なくとも一方の内側配線端に続くより広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができる。
【００２３】
更に、本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配された前記拡張部と前記渦巻配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである構成とすることができる。
【００２４】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターン（第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状パターンの少なくとも一方）の最内側領域が略拡張部にて占められるようになるので、第１渦巻状配線コイル及び第２渦巻状配線コイルの少なくとも一方の内側配線端に続くより広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができる。
【００２５】
本発明に係るスピーカ装置は、前述したいずれかの振動板ユニットと、磁気ギャップの形成された磁気回路とを有し、前記振動板ユニットに形成された平面ボイスコイルを前記磁気ギャップ内に配されるように前記振動板ユニットと前記磁気回路部とが相対的に配置され、前記磁気回路部から発生する磁界と前記平面ボイスコイルに供給される音声信号電流との相互作用によって前記振動板が振動する構成となる。
【００２６】
このような構成により、渦巻状配線パターンの内配線端に続いて形成される拡張部によって平面ボイスコイルが補強されるとともに、当該渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができる振動板ユニットを用いたスピーカ装置、あるいは、平面ボイスコイルとして可撓性基材の両面に第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが形成され、前記第１渦巻状配線パターンと前記第２渦巻状配線パターンの各配線部分が可撓性基材の同じ部分を両面から加熱することがなく、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンにて発生する熱をより有効に放散し得るようになり、また、その可撓性基材の平面ボイスコイルが形成された領域では、前記第１渦巻状配線パターン及び前記第２渦巻状配線パターンの一方の線間部分を他方の配線部分が補強するような振動板ユニットを用いたスピーカ装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る振動板ユニットによれば、渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成される比較的広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになるので、あるいは、平面ボイスコイルとして可撓性基材の両面に第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが形成される場合、第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンの各配線部分によって可撓性基材の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンにて発生する熱をより有効に放散し得るようになり、また、その可撓性基材の平面ボイスコイルが形成された領域では、前記第１渦巻状配線パターン及び前記第２渦巻状配線パターンの一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるようになる。
【００２８】
また、本発明に係るスピーカ装置によれば、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることが可能となる振動板ユニットが用いられるので、薄型を維持しつつ大出力化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る振動板ユニットを用いたスピーカ装置の基本構成を模式的に示す断面図である。
【図２Ａ】振動板ユニットに形成される平面ボイスコイル（渦巻状配線パターン）の構成例を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す振動板ユニットのＡ線での断面を示す断面図である。
【図３Ａ】振動板ユニットに形成された平面ボイスコイルの端子の配置例を示す図である。
【図３Ｂ】平面ボイスコイルの内側に端子を形成した場合の磁気ギャップと端子に形成された半田ボールとの関係を示す断面図である。
【図４】振動板ユニットに形成される平面ボイスコイル（渦巻状配線パターン）の他の構成例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第１渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第２渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図である。
【図７】図５及び図６に示す第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとを重ねて示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットの断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３１】
本発明の第１の実施の形態に係る振動板ユニットを有するスピーカ装置の基本的な構成は、図１に示すようになっている。なお、図１は、スピーカ装置の基本構成を模式的に示している。
【００３２】
図１において、このスピーカ装置は、振動板ユニット１０の両端がフレーム３０に支持された構造となっている。振動板ユニット１０の一端部は、フレーム３０の収容部３０ａに収容されたダンパ３１、３２によって弾性支持され、振動板ユニット１０の他端部は、フレーム３０の支持部３３によって固定支持されている。フレーム３０の収容部３０ａ近傍に磁気回路２０が設けられている。磁気回路２０は、磁石２１、下ヨーク２２及び上ヨーク２３を備え、これら磁石２１、下ヨーク２２及び上ヨーク２３は、下ヨーク２２及び上ヨーク２３との間に磁気ギャップＧｐが形成されるように一体化されている。振動板ユニット１０には後述するような平面ボイスコイル１３が形成されており、この平面ボイスコイル１３が磁気回路２０の磁気ギャップＧｐ内に位置するように振動板ユニット１０がフレーム３０によって支持されている。
【００３３】
平面ボイスコイル１３の形成された振動板ユニット１０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように構成されている。なお、図２Ａは、振動板ユニット１０に形成された平面ボイスコイル１３の構造を詳細に示しており、図２Ｂは、図２Ａに示す振動板ユニットのＡ線での断面を示している。
【００３４】
図２Ａ及び図２Ｂにおいて、矩形状のフレキシブル基板（可撓性基材）１１の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイル１３が形成されている。フレキシブル基板１１の表面には平面ボイスコイル１３を覆うようにレジスト層１２が形成されている。なお、図２Ａは、レジスト層１２を透過した状態でフレキシブル基板１１の表面に形成された平面ボイスコイル１３を示している。
【００３５】
平面ボイスコイル（適宜、渦巻状配線パターンという）１３の外側配線端１３２に続いて矩形状の外端子部１５が形成され、また、渦巻状配線パターン１３の内側配線端１３３に続いて拡張部１４が形成されている。この拡張部１４は、その面積が外端子部１５の面積より大きく、渦巻状配線パターン１３の最内側領域１３０を略覆う広さを有している。具体的には、拡張部１４と渦巻状配線パターン１３の最内側領域１３０を囲む最内側配線１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃとの隙間Δ（例えば、図２Ｂにおける拡張部１４と最内側配線１３１ｂとの隙間Δ参照）が、渦巻配線パターン１３における線間幅Δと略同じとなるように（図２Ｂ参照）、最内側領域１３０内に当該拡張部１４が形成されている。
【００３６】
フレキシブル基板１１を覆うレジスト層１２には、拡張部１４の渦巻状配線パターン１３の内側配線端１３３近傍の矩形領域を露出させる内側端子窓１２１が形成され、その内側端子窓１２１から露出する拡張部１４の矩形領域が内端子部１４ａとして用いられる。また、レジスト層１２には、外端子部１５を露出させる外側端子窓１２２が形成されている。レジスト層１２の内側端子窓１２１及び外側端子窓１２２から露出する拡張部１４の内端子部１４ａと外側端子部１５との間に音声信号を印加することにより、渦巻状パターン１３（平面ボイスコイル）に音声信号電流が流れる。
【００３７】
上述したような構造の振動板ユニット１０がフレーム３０にセットされると、図３Ａに示すように、磁気回路２０（上ヨーク２３）によって渦巻状配線パターン１３が覆われる。このとき、レジスト層１２の外側端子窓１２２から露出する外端子部１５は、磁気回路２０中の磁気ギャップＧｐの外側に配置されるものの、レジスト層１２の内側端子窓１２１から露出する拡張部１４の内端子部１４ａは、磁気回路２０に覆われて磁気ギャップＧｐ内に配置される。このため、図３Ｂに示すように、上ヨーク２３の内端子部１４ａに対向する部位に凹部２３ａを形成し、内端子部１４ａに音声信号線を半田付けした際の半田ボール１６と上ヨーク２３とが干渉しないようにしている。このようにすれば、スペーサ２４ａ、２４ｂによって下ヨーク２２と上ヨーク２３との間に形成される磁気ギャップＧｐをより狭く設定することができ、平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターン）を横切る磁束密度をより大きくすることができる。
【００３８】
第１の実施の形態に係るスピーカ装置では、平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターン）の外端子部１５と内端子部１４ａとの間に音声信号が印加されて平面ボイスコイル１３に音声信号電流が流れると、平面ボイスコイル１３を流れる音声信号電流と磁気回路２０にて発生する磁界との相互作用によって平面ボイスコイル１３に音声信号電流に応じた力が作用する。これにより、振動板ユニット１０のダンパ３１、３２にて弾性支持された部位から平面ボイスコイル１３が形成された部分までが音声信号電流に応じて往復動（図１における矢印Ｈで示す左右方向の動き）し、この往復動によって、フレーム３０の支持部３３によって他端部が固定支持された振動板ユニット１０が振動する。この振動板ユニット１０の音楽信号電流に応じた振動が、音（空気振動）となって出力される。
【００３９】
振動板ユニット１０では、平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの外側配線端１３２に続く外端子部１５より広い、更には、渦巻配線パターンの最内側領域１３０全体を略覆うほどの広い拡張部１４が渦巻配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成されているので、その大きい面積を有する拡張部１４によって平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターン）が補強される。これにより、大出力化を図ることによって、大きな力が振動板ユニット１０の平面ボイスコイル１３の形成された領域に作用しても、その領域は、波打つように曲がることなく、磁気ギャップＧｐ内で音声信号電流に応じて確実に往復動できるようになる。
【００４０】
また、渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続く大きい面積の拡張部１４は、電流の最短経路とはならずその内部では電流が流れない。従って、この広い拡張部１４は、磁気回路２０からの磁界に影響されることなく、平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターンの各配線）で発生する熱を有効に放散させることができる。
【００４１】
このように、本発明の第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０によれば、平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成される広い拡張部１４によって、平面ボイスコイル１３が補強されるとともに、平面ボイスコイル１３で発生する熱を有効に放散させることができるようになるので、特に、厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるようになる。そして、このような振動板ユニット１０を用いるスピーカ装置によれば、特に厚さを大きくすることなく、振動板ユニット１０の強度及び放熱効果をより高くすることができるので、薄型を維持しつつ大出力化を図ることができるようになる。
【００４２】
平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成される拡張部１４は、渦巻状配線パターンの最内側領域１３０全体を略覆うほどの広さがなくてもよい。例えば、図４に示すように、平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの最内側領域１３０内に形成される拡張部１４´は、最内側領域１３０においてその面積がそれ以外の部分１３０ａの面積より大きいものとすることができる。
【００４３】
なお、渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成される拡張部１４は、通常、端子部として利用される面積、例えば、外端子部１５の面積より大きい面積を有するものであれば、その端子部より大きい部分によって、その大きさに応じた補強及び放熱効果を得ることができるようになる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットについて説明する。この振動板ユニットは、フレキシブル基板（可撓性基材）の両面それぞれに渦巻状配線パターンが形成される点で前述した第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０と異なる。
【００４５】
本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットは、図５〜図８に示すように構成される。なお、図５は、振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第１渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図であり、図６は、振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第２渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図であり、図７は、図５及び図６に示す第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとを重ねて示す平面図であり、図８は、振動板ユニットの断面を示す断面図である。
【００４６】
図５及び図８を参照するに、振動板ユニット５０は矩形状のフレキシブル基板５１（可撓性基材）を有する。このフレキシブル基板５１の一方の面に第１渦巻状配線パターン５３が形成され、フレキシブル基板５１の第１渦巻配線パターン５３の形成された面に第１レジスト層５２が形成されている。なお、図５は、第１レジスト層５２を透過した状態でフレキシブル基板５１の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターン５３を示している。第１渦巻状パターン５３には、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、外側配線端に続いて第１外端子部５５が形成されるとともに、内側配線端に続いて第１拡張部５４（図８参照）が形成されている。
【００４７】
図６及び図８を参照するに、フレキシブル基板５１の他方の面に第２渦巻状配線パターン６３が形成され、フレキシブル基板５１の第２渦巻状パターン６３の形成された面に第２レジスト層６２が形成されている。なお、図６は、第１レジスト層５２及びフレキシブル基板５１を透過した状態でフレキシブル基板５１の第１渦巻状配線５３が形成された面の逆側の面に形成された第２渦巻状パターン６３を示している。第２渦巻状パターン６３には、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、内側配線端に続いて第２拡張部６４（図８参照）が形成されている。
【００４８】
図８に示すように、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３は、それぞれの第１拡張部５４及び第２拡張部６４がフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されている。それら第１拡張部５４及び第２拡張部６４に対応するフレキシブル基板５１の部位にはスルーホール５６が形成され、そのスルーホール５６を介して第１拡張部５４及び第２拡張部６４が電気的に接続されている。これにより、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とが直列的に接続され、これら２つの渦巻状配線パターン５３、６３によって単一の平面ボイスコイルが構成される。
【００４９】
また、図６及び図７に示すように、フレキシブル基板５１の第２渦巻状配線パターン６３の外側配線端に対応する部位にスルーホール６６が形成されるとともに、フレキシブル基板５１の第１渦巻状配線パターン５３の形成された面のスルーホール６６の隣接部位に第２外端子部６５が形成されている。第２渦巻配線パターン６３の外側配線端はスルーホール６６を介して第２外端子部６５に電気的に接続されている。これにより、第１外端子部５５と第２外端子部６５との間に音声信号を印加すると、音声信号電流が第１外端子部５５と第２外端子部６３と間で直列接続される第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３を流れる。なお、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配配線パターン６３それぞれの巻き方向は、フレキシブル基板５１の一方の面から見た状態で同じ方向に音声信号電流が流れるように設定されている。
【００５０】
更に、フレキシブル基板５１の両面に形成される第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とは、配線部分と線間部分とがフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されている。具体的には、図８に示すように、第１渦巻状配線パターン５３の配線部分５３１と配線部分５３２との間の線間部分と第２渦巻状配線パターン６３の配線部分６３２とがフレキシブル基板５１を挟んで対向し、また、第２渦巻状配線パターン６３の配線部分６３１と配線部分６３２との間の線間部分と第１渦巻状配線パターン６３の配線部分５３１とがフレキシブル基板５１を挟んで対向している。
【００５１】
なお、図８に示すように、第１渦巻状配線パターン５３が形成されるフレキシブル基板５１の面を覆う第１レジスト層５２の第１外端子部５５に対応する部位に端子窓５２２が形成され、第１外端子部５５が露出している。この端子窓５２２から露出する第１外端子部５５に音声信号線を半田付けする半田ボール５８が形成される。また、図示されてはいないが、第１レジスト層５２の第２外端子部６５に対応する部位にも端子窓が形成され、第２外端子部６５が端子窓から露出しており、その第２外端子部６５に音声信号線が半田付けされている。
【００５２】
前述した構造の振動板ユニット５０は、図７に示すように、フレキシブル基板５１の両面に重なるように形成された第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３によって構成される平面ボイスコイルが磁気回路２０の磁気ギャップＧｐ内に配されるように、フレーム３０にセットされる（図１参照）。この状態で、第１外端子部５５及び第２外端子部６５の双方とも磁気回路２０の磁気ギャップＧｐの外側に配される。これにより、第１外端子部５５及び第２外端子部６５に形成される半田ボールが磁気回路２０と干渉することなく、磁気ギャップＧｐをより狭く設定することができる。
【００５３】
前述したような構成のスピーカ装置では、平面ボイスコイル（第１渦巻状配線パターン５３、第２渦巻状配線パターン６３）の外端子部５５と第２外端子部６５との間
に音声信号が印加されて当該平面ボイスコイルに音声信号電流が流れると、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３を流れる音声信号電流と磁気回路２０にて発生する磁界との相互作用によって第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３（平面ボイスコイル）に音声信号電流に応じた力が作用する。これにより、振動板ユニット５０のダンパ３１、３２にて弾性支持された部位から当該平面ボイスコイルが形成された部分までが音声信号電流に応じて往復動（図１における矢印Ｈで示す左右方向の動き）し、この往復動によって、フレーム３０の支持部３３によって他端部が固定支持された振動板ユニット５０が振動する。この振動板ユニット５０の音楽信号電流に応じた振動が、音（空気振動）となって出力される。
【００５４】
振動板ユニット５０では、フレキシブル基板５１の両面に形成された第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とが、配線部分と線間部分とがフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されるので（図８参照）、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３の各配線部分によってフレキシブル基板５１の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３にて発生する熱をより有効に放散し得るようになる。また、フレキシブル基板５１の平面ボイスコイルが形成された領域では、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、有効に強度維持を図ることができるようになる。
【００５５】
このように、本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニット５０によれば、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３の各配線部分によってフレキシブル基板５１の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３にて発生する熱をより有効に放散し得るようになり、また、そのフレキシブル基板５１の平面ボイスコイル（第１渦巻状配線パターン５３、第２渦巻状配線パターン６３）が形成された領域では、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるようになる。そして、このような振動板ユニット５０を用いるスピーカ装置によれば、特に厚さを大きくすることなく、振動板ユニット５０の強度及び放熱効果をより高くすることができるので、薄型を維持しつつ大出力化を図ることができるようになる。
【００５６】
なお、第１拡張部５４及び第２拡張部６４は、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の最内側領域を略覆うほどの広さに形成されている（図２参照）。これにより、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、更に、振動板ユニット５０の強度及び放熱効果をより高いものとなる。
【００５７】
ただし、前述したように、フレキシブル基板５１の両面に形成された第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とが、配線部分と線間部分とがフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されている場合、その構成によって、比較的高い強度及び放熱効果を得ることができるので、第１拡張部５４及び第２拡張部６４は、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の最内側領域においてそれら以外の部分より広い程度の広さ、各外端子部５５、６５より広い程度の広さ、あるいは、各外端子部５５、６５と同程度の広さ、更には、スルーホール５６によって相互に接続できるだけの広さと、いずれの広さとすることもできる。
【００５８】
なお、前述した例では、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とは、スルーホール５６を通して直列的に接続されるものであったが、それらは並列的に接続するものであっても、独立したものであてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上、説明したように、本発明に係る振動板ユニットは、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるという効果を有し、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットとして有用であり、大出力の薄型スピーカ装置に適用し得る。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 振動板ユニット
１１ フレキシブル基板（可撓性基材）
１２ レジスト層
１２１ 内側端子窓
１２２ 外側端子窓
１３ 平面ボイスコイル（渦巻状配線パターン）
１３０ 最内側領域
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ 最内側配線
１３２ 外側配線端
１３３ 内側配線端
１４、１４´ 拡張部
１４ａ 内端子部
１５ 外端子部
１６ 半田ボール
２０ 磁気回路
２１ 磁石
２２ 下ヨーク
２３ 上ヨーク
２４ａ、２４ｂ スペーサ
３０ フレーム
３０ａ 収容部
３１、３２ ダンパ
３３ 支持部
５０ 振動板ユニット
５１ フレキシブル基板（可撓性基材）
５２ 第１レジスト層
５３ 第１渦巻状配線パターン
５４ 第１拡張部
５５ 第１外端子部
５６ スルーホール
５８ 半田ボール
６２ 第２レジスト層
６３ 第２渦巻状配線パターン
６４ 第２拡張部
６５ 第２外端子部
６６ スルーホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニット及びその振動板ユニットを用いたスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットの前記平面ボイスコイルを磁石及びヨークプレート等にて構成される磁気回路の磁気ギャップ内に配して前記磁気回路からの磁界と前記平面ボイスコイルに供給される音声信号電流との相互作用によって前記振動板ユニットを振動させるようにしたスピーカ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなスピーカ装置では、円筒状のボイスコイルとコーン状の振動板とを用いたスピーカ装置に比べて薄型化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットを用いた従来のスピーカ装置では、大出力化を図る場合、機械的強度を大きくするために可撓性基材を厚くする必要があるが、平面ボイスコイルの形成された可撓性基材を厚くすると磁気ギャップを広く形成する必要がある。磁気ギャップを広く形成すると、平面ボイスコイルに作用する磁界の強度が低下することから、磁気回路を大型化させなければならず、スピーカ装置全体の薄型化が損なわれてしまう。
【０００５】
また、大出力化による平面ボイスコイルの温度上昇を低減させるために、渦巻状配線パターンの各配線を厚くすると、磁気ギャップを広くしなければならず、前述と同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果のより高い振動板ユニットを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、そのような振動板ユニットを用いたスピーカ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る振動板ユニットは、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成され、前記外端子部の面積より大きい面積の拡張部とを有する構成となる。
【０００９】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの外側配線端に続く外端子部より広い拡張部が当該渦巻状配線パターンの内側配線端から続くように形成されるので、その比較的広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになる。
【００１０】
本発明に係る振動板ユニットは、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された拡張部とを有し、前記拡張部は、前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該拡張部の面積がそれ以外部分の面積より大きい構成となる。
【００１１】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの最内側領域に当該渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成される拡張部が、当該最内側領域においてそれ以外の部分より広いので、その比較的広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになる。
【００１２】
前記平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された拡張部は、当該平面ボイスコイルの前記外端子部に対になる内端子部とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記拡張部と前記渦巻状配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである構成とすることができる。
【００１４】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターンの最内側領域が略拡張部にて占められるようになるので、渦巻状配線パターンの内側配線端に続くより広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになる。
【００１５】
本発明に係る振動板ユニットは、可撓性基材の表面に平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、前記平面ボイスコイルは、前記可撓性基材の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターンと、前記可撓性基材の他方の面に形成された第２渦巻状配線パターンとを有するとともに、前記第１渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第１外端子部と、前記第１渦巻配線パターンの内側配線端に続いて形成された第１拡張部と、前記第２渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第２外端子部と、前記第２渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された第２拡張部とを有し、前記第１渦巻状配線パターンと前記第２渦巻状配線パターンとは、配線部分と線間部分とが前記可撓性基材を挟んで対向するように配置された構成となる。
【００１６】
このような構成により、可撓性基材の両面に形成された第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが、配線部分と線間部分とが可撓性基材を挟んで対向するように配置されるので、第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンの各配線部分によって可撓性基材の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンにて発生する熱をより有効に放散し得るようになる。また、可撓性基材の平面ボイスコイルが形成された領域では、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、有効に強度維持を図ることができるようになる。
【００１７】
本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記第１渦巻状配線パターンの第１拡張部と前記第２渦巻状配線パターンの第２拡張部とが前記可撓性基材に形成されたスルーホールを介して電気的に接続された構成とすることができる。
【００１８】
このような構成により、可撓性基材の両面に形成された第１渦巻配線パターンと第２渦巻配線パターンとがそれぞれ第１拡張部及び第２拡張部を介して電気的に接続されるので、可撓性基材に第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが直列的に接続された平面ボイスコイルを形成することができる。
【００１９】
本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、前記第１外端子部及び前記第２外端子部のそれぞれの面積より大きい面積を有する構成とすることができる。
【００２０】
このような構成により、平面ボイスコイルの第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの両内側線端に続く第１拡張部及び第２拡張部の少なくともいずれかが、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの両外側線端に続く第１外端子部及び第２外端子部より広いので、その比較的広い第１拡張部及び第２拡張部の少なくとも一方によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、平面ボイスコイルで発生した熱を更に有効に放散させることができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、対応する渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該連結部の面積がそれ以外の面積より大きい構成とすることができる。
【００２２】
このような構成により、平面ボイスコイルの第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンの両内側線端に続く第１拡張部及び第２拡張部の少なくともいずれかが、対応する渦巻状配線パターンの最内側領域においてそれ以外の部分より広いので、第１渦巻状配線コイル及び第２渦巻状配線コイルの少なくとも一方の内側配線端に続くより広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができる。
【００２３】
更に、本発明に係る振動板ユニットにおいて、前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配された前記拡張部と前記渦巻配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである構成とすることができる。
【００２４】
このような構成により、平面ボイスコイルの渦巻状配線パターン（第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状パターンの少なくとも一方）の最内側領域が略拡張部にて占められるようになるので、第１渦巻状配線コイル及び第２渦巻状配線コイルの少なくとも一方の内側配線端に続くより広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができる。
【００２５】
本発明に係るスピーカ装置は、前述したいずれかの振動板ユニットと、磁気ギャップの形成された磁気回路とを有し、前記振動板ユニットに形成された平面ボイスコイルを前記磁気ギャップ内に配されるように前記振動板ユニットと前記磁気回路部とが相対的に配置され、前記磁気回路部から発生する磁界と前記平面ボイスコイルに供給される音声信号電流との相互作用によって前記振動板が振動する構成となる。
【００２６】
このような構成により、渦巻状配線パターンの内配線端に続いて形成される拡張部によって平面ボイスコイルが補強されるとともに、当該渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができる振動板ユニットを用いたスピーカ装置、あるいは、平面ボイスコイルとして可撓性基材の両面に第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが形成され、前記第１渦巻状配線パターンと前記第２渦巻状配線パターンの各配線部分が可撓性基材の同じ部分を両面から加熱することがなく、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンにて発生する熱をより有効に放散し得るようになり、また、その可撓性基材の平面ボイスコイルが形成された領域では、前記第１渦巻状配線パターン及び前記第２渦巻状配線パターンの一方の線間部分を他方の配線部分が補強するような振動板ユニットを用いたスピーカ装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る振動板ユニットによれば、渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成される比較的広い拡張部によって、平面ボイスコイルが補強されるとともに、渦巻状配線パターンの平面ボイスコイルで発生した熱を有効に放散させることができるようになるので、あるいは、平面ボイスコイルとして可撓性基材の両面に第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとが形成される場合、第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンの各配線部分によって可撓性基材の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン及び第２渦巻状配線パターンにて発生する熱をより有効に放散し得るようになり、また、その可撓性基材の平面ボイスコイルが形成された領域では、前記第１渦巻状配線パターン及び前記第２渦巻状配線パターンの一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるようになる。
【００２８】
また、本発明に係るスピーカ装置によれば、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることが可能となる振動板ユニットが用いられるので、薄型を維持しつつ大出力化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る振動板ユニットを用いたスピーカ装置の基本構成を模式的に示す断面図である。
【図２Ａ】振動板ユニットに形成される平面ボイスコイル（渦巻状配線パターン）の構成例を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す振動板ユニットのＡ線での断面を示す断面図である。
【図３Ａ】振動板ユニットに形成された平面ボイスコイルの端子の配置例を示す図である。
【図３Ｂ】平面ボイスコイルの内側に端子を形成した場合の磁気ギャップと端子に形成された半田ボールとの関係を示す断面図である。
【図４】振動板ユニットに形成される平面ボイスコイル（渦巻状配線パターン）の他の構成例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第１渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第２渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図である。
【図７】図５及び図６に示す第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとを重ねて示す平面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットの断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３１】
本発明の第１の実施の形態に係る振動板ユニットを有するスピーカ装置の基本的な構成は、図１に示すようになっている。なお、図１は、スピーカ装置の基本構成を模式的に示している。
【００３２】
図１において、このスピーカ装置は、振動板ユニット１０の両端がフレーム３０に支持された構造となっている。振動板ユニット１０の一端部は、フレーム３０の収容部３０ａに収容されたダンパ３１、３２によって弾性支持され、振動板ユニット１０の他端部は、フレーム３０の支持部３３によって固定支持されている。フレーム３０の収容部３０ａ近傍に磁気回路２０が設けられている。磁気回路２０は、磁石２１、下ヨーク２２及び上ヨーク２３を備え、これら磁石２１、下ヨーク２２及び上ヨーク２３は、下ヨーク２２及び上ヨーク２３との間に磁気ギャップＧｐが形成されるように一体化されている。振動板ユニット１０には後述するような平面ボイスコイル１３が形成されており、この平面ボイスコイル１３が磁気回路２０の磁気ギャップＧｐ内に位置するように振動板ユニット１０がフレーム３０によって支持されている。
【００３３】
平面ボイスコイル１３の形成された振動板ユニット１０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように構成されている。なお、図２Ａは、振動板ユニット１０に形成された平面ボイスコイル１３の構造を詳細に示しており、図２Ｂは、図２Ａに示す振動板ユニットのＡ線での断面を示している。
【００３４】
図２Ａ及び図２Ｂにおいて、矩形状のフレキシブル基板（可撓性基材）１１の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイル１３が形成されている。フレキシブル基板１１の表面には平面ボイスコイル１３を覆うようにレジスト層１２が形成されている。なお、図２Ａは、レジスト層１２を透過した状態でフレキシブル基板１１の表面に形成された平面ボイスコイル１３を示している。
【００３５】
平面ボイスコイル（適宜、渦巻状配線パターンという）１３の外側配線端１３２に続いて矩形状の外端子部１５が形成され、また、渦巻状配線パターン１３の内側配線端１３３に続いて拡張部１４が形成されている。この拡張部１４は、その面積が外端子部１５の面積より大きく、渦巻状配線パターン１３の最内側領域１３０を略覆う広さを有している。具体的には、拡張部１４と渦巻状配線パターン１３の最内側領域１３０を囲む最内側配線１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃとの隙間Δ（例えば、図２Ｂにおける拡張部１４と最内側配線１３１ｂとの隙間Δ参照）が、渦巻配線パターン１３における線間幅Δと略同じとなるように（図２Ｂ参照）、最内側領域１３０内に当該拡張部１４が形成されている。
【００３６】
フレキシブル基板１１を覆うレジスト層１２には、拡張部１４の渦巻状配線パターン１３の内側配線端１３３近傍の矩形領域を露出させる内側端子窓１２１が形成され、その内側端子窓１２１から露出する拡張部１４の矩形領域が内端子部１４ａとして用いられる。また、レジスト層１２には、外端子部１５を露出させる外側端子窓１２２が形成されている。レジスト層１２の内側端子窓１２１及び外側端子窓１２２から露出する拡張部１４の内端子部１４ａと外側端子部１５との間に音声信号を印加することにより、渦巻状パターン１３（平面ボイスコイル）に音声信号電流が流れる。
【００３７】
上述したような構造の振動板ユニット１０がフレーム３０にセットされると、図３Ａに示すように、磁気回路２０（上ヨーク２３）によって渦巻状配線パターン１３が覆われる。このとき、レジスト層１２の外側端子窓１２２から露出する外端子部１５は、磁気回路２０中の磁気ギャップＧｐの外側に配置されるものの、レジスト層１２の内側端子窓１２１から露出する拡張部１４の内端子部１４ａは、磁気回路２０に覆われて磁気ギャップＧｐ内に配置される。このため、図３Ｂに示すように、上ヨーク２３の内端子部１４ａに対向する部位に凹部２３ａを形成し、内端子部１４ａに音声信号線を半田付けした際の半田ボール１６と上ヨーク２３とが干渉しないようにしている。このようにすれば、スペーサ２４ａ、２４ｂによって下ヨーク２２と上ヨーク２３との間に形成される磁気ギャップＧｐをより狭く設定することができ、平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターン）を横切る磁束密度をより大きくすることができる。
【００３８】
第１の実施の形態に係るスピーカ装置では、平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターン）の外端子部１５と内端子部１４ａとの間に音声信号が印加されて平面ボイスコイル１３に音声信号電流が流れると、平面ボイスコイル１３を流れる音声信号電流と磁気回路２０にて発生する磁界との相互作用によって平面ボイスコイル１３に音声信号電流に応じた力が作用する。これにより、振動板ユニット１０のダンパ３１、３２にて弾性支持された部位から平面ボイスコイル１３が形成された部分までが音声信号電流に応じて往復動（図１における矢印Ｈで示す左右方向の動き）し、この往復動によって、フレーム３０の支持部３３によって他端部が固定支持された振動板ユニット１０が振動する。この振動板ユニット１０の音楽信号電流に応じた振動が、音（空気振動）となって出力される。
【００３９】
振動板ユニット１０では、平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの外側配線端１３２に続く外端子部１５より広い、更には、渦巻配線パターンの最内側領域１３０全体を略覆うほどの広い拡張部１４が渦巻配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成されているので、その大きい面積を有する拡張部１４によって平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターン）が補強される。これにより、大出力化を図ることによって、大きな力が振動板ユニット１０の平面ボイスコイル１３の形成された領域に作用しても、その領域は、波打つように曲がることなく、磁気ギャップＧｐ内で音声信号電流に応じて確実に往復動できるようになる。
【００４０】
また、渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続く大きい面積の拡張部１４は、電流の最短経路とはならずその内部では電流が流れない。従って、この広い拡張部１４は、磁気回路２０からの磁界に影響されることなく、平面ボイスコイル１３（渦巻状配線パターンの各配線）で発生する熱を有効に放散させることができる。
【００４１】
このように、本発明の第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０によれば、平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成される広い拡張部１４によって、平面ボイスコイル１３が補強されるとともに、平面ボイスコイル１３で発生する熱を有効に放散させることができるようになるので、特に、厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるようになる。そして、このような振動板ユニット１０を用いるスピーカ装置によれば、特に厚さを大きくすることなく、振動板ユニット１０の強度及び放熱効果をより高くすることができるので、薄型を維持しつつ大出力化を図ることができるようになる。
【００４２】
平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成される拡張部１４は、渦巻状配線パターンの最内側領域１３０全体を略覆うほどの広さがなくてもよい。例えば、図４に示すように、平面ボイスコイル１３の渦巻状配線パターンの最内側領域１３０内に形成される拡張部１４´は、最内側領域１３０においてその面積がそれ以外の部分１３０ａの面積より大きいものとすることができる。
【００４３】
なお、渦巻状配線パターンの内側配線端１３３に続いて形成される拡張部１４は、通常、端子部として利用される面積、例えば、外端子部１５の面積より大きい面積を有するものであれば、その端子部より大きい部分によって、その大きさに応じた補強及び放熱効果を得ることができるようになる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットについて説明する。この振動板ユニットは、フレキシブル基板（可撓性基材）の両面それぞれに渦巻状配線パターンが形成される点で前述した第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０と異なる。
【００４５】
本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニットは、図５〜図８に示すように構成される。なお、図５は、振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第１渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図であり、図６は、振動板ユニットに形成される平面ボイスコイルを構成する第２渦巻状配線パターンの構成例を模式的に示す平面図であり、図７は、図５及び図６に示す第１渦巻状配線パターンと第２渦巻状配線パターンとを重ねて示す平面図であり、図８は、振動板ユニットの断面を示す断面図である。
【００４６】
図５及び図８を参照するに、振動板ユニット５０は矩形状のフレキシブル基板５１（可撓性基材）を有する。このフレキシブル基板５１の一方の面に第１渦巻状配線パターン５３が形成され、フレキシブル基板５１の第１渦巻配線パターン５３の形成された面に第１レジスト層５２が形成されている。なお、図５は、第１レジスト層５２を透過した状態でフレキシブル基板５１の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターン５３を示している。第１渦巻状パターン５３には、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、外側配線端に続いて第１外端子部５５が形成されるとともに、内側配線端に続いて第１拡張部５４（図８参照）が形成されている。
【００４７】
図６及び図８を参照するに、フレキシブル基板５１の他方の面に第２渦巻状配線パターン６３が形成され、フレキシブル基板５１の第２渦巻状パターン６３の形成された面に第２レジスト層６２が形成されている。なお、図６は、第１レジスト層５２及びフレキシブル基板５１を透過した状態でフレキシブル基板５１の第１渦巻状配線５３が形成された面の逆側の面に形成された第２渦巻状パターン６３を示している。第２渦巻状パターン６３には、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、内側配線端に続いて第２拡張部６４（図８参照）が形成されている。
【００４８】
図８に示すように、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３は、それぞれの第１拡張部５４及び第２拡張部６４がフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されている。それら第１拡張部５４及び第２拡張部６４に対応するフレキシブル基板５１の部位にはスルーホール５６が形成され、そのスルーホール５６を介して第１拡張部５４及び第２拡張部６４が電気的に接続されている。これにより、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とが直列的に接続され、これら２つの渦巻状配線パターン５３、６３によって単一の平面ボイスコイルが構成される。
【００４９】
また、図６及び図７に示すように、フレキシブル基板５１の第２渦巻状配線パターン６３の外側配線端に対応する部位にスルーホール６６が形成されるとともに、フレキシブル基板５１の第１渦巻状配線パターン５３の形成された面のスルーホール６６の隣接部位に第２外端子部６５が形成されている。第２渦巻配線パターン６３の外側配線端はスルーホール６６を介して第２外端子部６５に電気的に接続されている。これにより、第１外端子部５５と第２外端子部６５との間に音声信号を印加すると、音声信号電流が第１外端子部５５と第２外端子部６３と間で直列接続される第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３を流れる。なお、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配配線パターン６３それぞれの巻き方向は、フレキシブル基板５１の一方の面から見た状態で同じ方向に音声信号電流が流れるように設定されている。
【００５０】
更に、フレキシブル基板５１の両面に形成される第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とは、配線部分と線間部分とがフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されている。具体的には、図８に示すように、第１渦巻状配線パターン５３の配線部分５３１と配線部分５３２との間の線間部分と第２渦巻状配線パターン６３の配線部分６３２とがフレキシブル基板５１を挟んで対向し、また、第２渦巻状配線パターン６３の配線部分６３１と配線部分６３２との間の線間部分と第１渦巻状配線パターン６３の配線部分５３１とがフレキシブル基板５１を挟んで対向している。
【００５１】
なお、図８に示すように、第１渦巻状配線パターン５３が形成されるフレキシブル基板５１の面を覆う第１レジスト層５２の第１外端子部５５に対応する部位に端子窓５２２が形成され、第１外端子部５５が露出している。この端子窓５２２から露出する第１外端子部５５に音声信号線を半田付けする半田ボール５８が形成される。また、図示されてはいないが、第１レジスト層５２の第２外端子部６５に対応する部位にも端子窓が形成され、第２外端子部６５が端子窓から露出しており、その第２外端子部６５に音声信号線が半田付けされている。
【００５２】
前述した構造の振動板ユニット５０は、図７に示すように、フレキシブル基板５１の両面に重なるように形成された第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３によって構成される平面ボイスコイルが磁気回路２０の磁気ギャップＧｐ内に配されるように、フレーム３０にセットされる（図１参照）。この状態で、第１外端子部５５及び第２外端子部６５の双方とも磁気回路２０の磁気ギャップＧｐの外側に配される。これにより、第１外端子部５５及び第２外端子部６５に形成される半田ボールが磁気回路２０と干渉することなく、磁気ギャップＧｐをより狭く設定することができる。
【００５３】
前述したような構成のスピーカ装置では、平面ボイスコイル（第１渦巻状配線パターン５３、第２渦巻状配線パターン６３）の外端子部５５と第２外端子部６５との間
に音声信号が印加されて当該平面ボイスコイルに音声信号電流が流れると、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３を流れる音声信号電流と磁気回路２０にて発生する磁界との相互作用によって第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３（平面ボイスコイル）に音声信号電流に応じた力が作用する。これにより、振動板ユニット５０のダンパ３１、３２にて弾性支持された部位から当該平面ボイスコイルが形成された部分までが音声信号電流に応じて往復動（図１における矢印Ｈで示す左右方向の動き）し、この往復動によって、フレーム３０の支持部３３によって他端部が固定支持された振動板ユニット５０が振動する。この振動板ユニット５０の音楽信号電流に応じた振動が、音（空気振動）となって出力される。
【００５４】
振動板ユニット５０では、フレキシブル基板５１の両面に形成された第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とが、配線部分と線間部分とがフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されるので（図８参照）、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３の各配線部分によってフレキシブル基板５１の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３にて発生する熱をより有効に放散し得るようになる。また、フレキシブル基板５１の平面ボイスコイルが形成された領域では、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、有効に強度維持を図ることができるようになる。
【００５５】
このように、本発明の第２の実施の形態に係る振動板ユニット５０によれば、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３の各配線部分によってフレキシブル基板５１の両面から加熱される部分が少なくなり、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３にて発生する熱をより有効に放散し得るようになり、また、そのフレキシブル基板５１の平面ボイスコイル（第１渦巻状配線パターン５３、第２渦巻状配線パターン６３）が形成された領域では、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の一方の線間部分を他方の配線部分が補強するようになるので、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるようになる。そして、このような振動板ユニット５０を用いるスピーカ装置によれば、特に厚さを大きくすることなく、振動板ユニット５０の強度及び放熱効果をより高くすることができるので、薄型を維持しつつ大出力化を図ることができるようになる。
【００５６】
なお、第１拡張部５４及び第２拡張部６４は、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の最内側領域を略覆うほどの広さに形成されている（図２参照）。これにより、第１の実施の形態に係る振動板ユニット１０の場合と同様に、更に、振動板ユニット５０の強度及び放熱効果をより高いものとなる。
【００５７】
ただし、前述したように、フレキシブル基板５１の両面に形成された第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とが、配線部分と線間部分とがフレキシブル基板５１を挟んで対向するように配置されている場合、その構成によって、比較的高い強度及び放熱効果を得ることができるので、第１拡張部５４及び第２拡張部６４は、第１渦巻状配線パターン５３及び第２渦巻状配線パターン６３の最内側領域においてそれら以外の部分より広い程度の広さ、各外端子部５５、６５より広い程度の広さ、あるいは、各外端子部５５、６５と同程度の広さ、更には、スルーホール５６によって相互に接続できるだけの広さと、いずれの広さとすることもできる。
【００５８】
なお、前述した例では、第１渦巻状配線パターン５３と第２渦巻状配線パターン６３とは、スルーホール５６を通して直列的に接続されるものであったが、それらは並列的に接続するものであっても、独立したものであてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上、説明したように、本発明に係る振動板ユニットは、特に厚さを大きくすることなく、強度及び放熱効果をより高くすることができるという効果を有し、可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットとして有用であり、大出力の薄型スピーカ装置に適用し得る。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 振動板ユニット
１１ フレキシブル基板（可撓性基材）
１２ レジスト層
１２１ 内側端子窓
１２２ 外側端子窓
１３ 平面ボイスコイル（渦巻状配線パターン）
１３０ 最内側領域
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ 最内側配線
１３２ 外側配線端
１３３ 内側配線端
１４、１４´ 拡張部
１４ａ 内端子部
１５ 外端子部
１６ 半田ボール
２０ 磁気回路
２１ 磁石
２２ 下ヨーク
２３ 上ヨーク
２４ａ、２４ｂ スペーサ
３０ フレーム
３０ａ 収容部
３１、３２ ダンパ
３３ 支持部
５０ 振動板ユニット
５１ フレキシブル基板（可撓性基材）
５２ 第１レジスト層
５３ 第１渦巻状配線パターン
５４ 第１拡張部
５５ 第１外端子部
５６ スルーホール
５８ 半田ボール
６２ 第２レジスト層
６３ 第２渦巻状配線パターン
６４ 第２拡張部
６５ 第２外端子部
６６ スルーホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、
前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、
前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成され、前記外端子部の面積より大きい面積の拡張部とを有する振動板ユニット。
【請求項２】
可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、
前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、
前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された拡張部とを有し、
前記拡張部は、前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該拡張部の面積がそれ以外部分の面積より大きい振動板ユニット。
【請求項３】
前記拡張部は、前記平面ボイスコイルの前記外端子部と対になる内端子部とする請求項１または２記載の振動板ユニット。
【請求項４】
前記拡張部と前記渦巻状配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである請求項２記載の振動板ユニット。
【請求項５】
可撓性基材の表面に平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、
前記平面ボイスコイルは、前記可撓性基材の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターンと、
前記可撓性基材の他方の面に形成された第２渦巻状配線パターンとを有するとともに、
前記第１渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第１外端子部と、
前記第１渦巻配線パターンの内側配線端に続いて形成された第１拡張部と、
前記第２渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第２外端子部と、
前記第２渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された第２拡張部とを有し、
前記第１渦巻状配線パターンと前記第２渦巻状配線パターンとは、配線部分と線間部分とが前記可撓性基材を挟んで対向するように配置された振動板ユニット。
【請求項６】
前記第１渦巻状配線パターンの第１拡張部と前記第２渦巻状配線パターンの第２拡張部とが前記可撓性基材に形成されたスルーホールを介して電気的に接続された請求項５記載の振動板ユニット。
【請求項７】
前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、前記第１外端子部及び前記第２外端子部のそれぞれの面積より大きい面積を有する請求項５または６記載の振動板ユニット。
【請求項８】
前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、対応する渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該連結部の面積がそれ以外の面積より大きい請求項５または６記載の振動板ユニット。
【請求項９】
前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配された前記拡張部と前記渦巻配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである請求項８記載の振動板ユニット。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の振動板ユニットと、
磁気ギャップの形成された磁気回路とを有し、
前記振動板ユニットに形成された平面ボイスコイルを前記磁気ギャップ内に配されるように前記振動板ユニットと前記磁気回路とが相対的に配置され、
前記磁気回路から発生する磁界と前記平面ボイスコイルに供給される音声信号電流との相互作用によって前記振動板が振動するスピーカ装置。
【請求項１】
可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、
前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、
前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成され、前記外端子部の面積より大きい面積の拡張部とを有する振動板ユニット。
【請求項２】
可撓性基材の表面に渦巻状配線パターンとなる平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、
前記渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された外端子部と、
前記渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された拡張部とを有し、
前記拡張部は、前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該拡張部の面積がそれ以外部分の面積より大きい振動板ユニット。
【請求項３】
前記拡張部は、前記平面ボイスコイルの前記外端子部と対になる内端子部とする請求項１または２記載の振動板ユニット。
【請求項４】
前記拡張部と前記渦巻状配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである請求項２記載の振動板ユニット。
【請求項５】
可撓性基材の表面に平面ボイスコイルの形成された振動板ユニットであって、
前記平面ボイスコイルは、前記可撓性基材の一方の面に形成された第１渦巻状配線パターンと、
前記可撓性基材の他方の面に形成された第２渦巻状配線パターンとを有するとともに、
前記第１渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第１外端子部と、
前記第１渦巻配線パターンの内側配線端に続いて形成された第１拡張部と、
前記第２渦巻状配線パターンの外側配線端に続いて形成された第２外端子部と、
前記第２渦巻状配線パターンの内側配線端に続いて形成された第２拡張部とを有し、
前記第１渦巻状配線パターンと前記第２渦巻状配線パターンとは、配線部分と線間部分とが前記可撓性基材を挟んで対向するように配置された振動板ユニット。
【請求項６】
前記第１渦巻状配線パターンの第１拡張部と前記第２渦巻状配線パターンの第２拡張部とが前記可撓性基材に形成されたスルーホールを介して電気的に接続された請求項５記載の振動板ユニット。
【請求項７】
前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、前記第１外端子部及び前記第２外端子部のそれぞれの面積より大きい面積を有する請求項５または６記載の振動板ユニット。
【請求項８】
前記第１拡張部及び前記第２拡張部の少なくとも一方は、対応する渦巻状配線パターンの最内側領域に配され、該最内側領域において当該連結部の面積がそれ以外の面積より大きい請求項５または６記載の振動板ユニット。
【請求項９】
前記渦巻状配線パターンの最内側領域に配された前記拡張部と前記渦巻配線パターンの前記最内側領域を囲む最内側配線との隙間が、前記渦巻状配線パターンにおける線間幅と略同じである請求項８記載の振動板ユニット。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の振動板ユニットと、
磁気ギャップの形成された磁気回路とを有し、
前記振動板ユニットに形成された平面ボイスコイルを前記磁気ギャップ内に配されるように前記振動板ユニットと前記磁気回路とが相対的に配置され、
前記磁気回路から発生する磁界と前記平面ボイスコイルに供給される音声信号電流との相互作用によって前記振動板が振動するスピーカ装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０１２７８（Ｐ２０１１−１０１２７８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５８３６（Ｐ２００９−２５５８３６）
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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