説明

スピーカおよびこれを用いた電子機器ならびに携帯電話

【課題】小型の音響機器や携帯電話等への搭載性が良好で、薄型化や高音圧化を実現できるスピーカを提供することが課題である。
【解決手段】スピーカの外形形状を長方形または正方形のいずれかから構成し、第1のフレームに端子をインサート成形により結合し、端子は磁気回路より外側に設け、第1のフレームの外形の一部を欠損させるとともに、この欠損させた欠損部の側壁部からスピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部にボイスコイルのリード線を接続し、第1のフレームの上面に、ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って第2のフレームを結合し、第2のフレームにダイアフラムを結合構成することで、薄型化と高音圧化を図ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は各種音響機器や携帯電話等に用いられるスピーカに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、小型の音響機器や携帯電話は、その機能が充実してきていることに加え、さらなる使いやすさや携帯性を追求すべく、一層の小型化、薄型化、コンパクト化が市場より要求されつつある。
【0003】
さらに一方では、音圧レベルの向上や再生帯域の拡大等、一層の基本性能の向上が市場より要求されつつある。
【0004】
このような市場背景を受けて、小型の音響機器や携帯電話等に使用される小型のスピーカやレシーバについては、従来に比較して、尚一層の小型化、薄型化、コンパクト化に加え、高性能化が市場より要求されてきている。
【0005】
これらの小型化、薄型化、コンパクト化、高性能化の市場要求の中で、スピーカやレシーバの音圧レベルを確保する必要性から、振動板の面積を小さくすることは良い開発方向とはいえず、一方コンパクト化のために、形状を長方形や正方形等の円形以外の形状にすることは、小型の音響機器や携帯電話に搭載する上で非常に有効である。
【0006】
さらに、薄型化については耐入力設計上の困難性はあるものの、振動板の面積を小さくする必要もなく、小型の音響機器や携帯電話への搭載性も良好な点から、市場要求は非常に強い。
【0007】
上述のように、今後の小型のスピーカやレシーバについては、従来に比較して、尚一層の小型コンパクト化、薄型化に加え、振動板面積の拡大による音圧レベルの向上等、その高性能化開発が急務である。
【0008】
以下、従来の携帯電話用の小型スピーカを例に説明する。
【0009】
図5は従来の携帯電話用の小型スピーカの平面図を、図6はその断面図を示したものである。
【0010】
尚、振動板は透明のものを使用しているため、平面図には現れず、その振動板の下部が透けて見えている状態となっているものである。
【0011】
図5および図6に示すように、ヨーク3と端子10をインサート成形した樹脂フレーム6のヨーク3にマグネット1と上部プレート2を結合して内磁型の磁気回路4を構成し、この磁気回路4の磁気ギャップ5にボイスコイル8を挿入し、このボイスコイル8のリード線11を振動板7の裏面にて端子10まで引回して結線し、前記ボイスコイル8と樹脂フレーム6の周縁部に振動板7を接着して構成していた。
【0012】
この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1、特許文献2が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2002−209295号公報
【特許文献2】特開2002−354582号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
しかしながら、図5および図6に示すような従来のスピーカでは、その全高寸法は各部品の厚みと振動部品の振幅ストロークにより決定されてしまう。
【0015】
すなわち、各部品を積重ねて構成されているため、磁気回路4と樹脂フレーム6の厚み、そして樹脂フレーム6上に設けられた端子10の厚み、さらに端子10上に配されたボイスコイル8のリード線11の外形寸法、そして端子10とボイスコイル8のリード線11を結合するときの半田の厚み、さらにはこの半田部を覆って補強するための補強剤の厚み、そしてこの補強剤と振動板7との間の振幅ストローク寸法と振動板7の材厚寸法とにより決定されてしまう。
【0016】
さらに、振動板7を保護するプロテクタを必要とするタイプのスピーカについては、プロテクタと振動板7との間の振幅ストローク寸法とプロテクタの材厚寸法も必要となる。
【0017】
以上のように、従来のスピーカでは、多くの部品と振幅ストロークを考慮してスピーカの全高寸法を設定しなければならないため、市場要求の薄型化や高性能化を実現させるのは非常に困難であるという課題を有するものであった。
【0018】
本発明ではこのような課題を解決し、小型の音響機器や携帯電話等への搭載性が良好で、薄型化や高性能化を実現できるスピーカを提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0019】
この目的を達成するために本発明によるスピーカは、磁気回路に結合された第1のフレームと、この第1のフレームに結合された第2のフレームと、この第2のフレームに結合されたダイアフラムと、このダイアフラムに結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記第1のフレームに結合された端子とから構成され、スピーカの外形形状を長方形または正方形のいずれかから構成し、第1のフレームを樹脂により構成して、端子をインサート成形により結合し、端子は磁気回路より外側に設け、第1のフレームの外形の一部を欠損させるとともに、この欠損させた欠損部の側壁部からスピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部にボイスコイルのリード線を接続し、第1のフレームの上面に、ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って第2のフレームを結合し、この第2のフレームにダイアフラムを結合構成したものである。
【0020】
この構成とすることにより、端子とボイスコイルのリード線の接続を磁気回路より外側に設けることで、端子の材厚寸法とボイスコイルのリード線の外形寸法およびこれらを結合するときの半田付け等の結合媒体の材厚寸法さらにはリード線の接続部に塗布される補強剤の材厚寸法をスピーカの全高寸法から外すことができ、よって、これらの磁気回路より外側に配した部品の寸法分だけ薄型化を図ることができる。
【0021】
しかも、端子は樹脂フレームの外形の一部を欠損させた欠損部の側壁部からスピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部にボイスコイルのリード線を接続して構成しているため、平面からみたスピーカの外形寸法は本来のスピーカの長方形形状や正方形形状から飛び出すことがなく、音響機器や携帯電話等への搭載性も良好になる。
【0022】
そして、ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って第2のフレームを結合し、この第2のフレームにダイアフラムを結合した構成としているため、ダイアフラムの面積を最大化させることができ、これにより、スピーカの音圧レベルの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明のスピーカの構成とすることにより、小型の音響機器や携帯電話等への搭載性が良好になり、しかも薄型化と音圧レベルの向上を実現することができるという効果を奏する。
【0024】
また、樹脂フレームに端子をインサート成形により結合することで、生産性の向上および樹脂フレームと端子の結合信頼性の向上を図ることもできる。
【0025】
さらに、端子とボイスコイルのリード線の接続を、磁気回路の外周部より外側に設けることで、磁気ギャップ部への半田くずや溶着くず等の異物、さらにはリード線の接続部に塗布される補強剤が入り込むのを防止し、ギャップ不良率の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施の形態における生産途中状態のスピーカの平面図
【図2】本発明の一実施の形態におけるスピーカの平面図
【図3】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図4】本発明の一実施の形態における電子機器の要部断面図
【図5】従来のスピーカの平面図
【図6】従来のスピーカの断面図
【発明を実施するための形態】
【0027】
(実施の形態1)
以下、本実施の形態におけるスピーカの構成について図面を用いて説明する。
【0028】
図1は本発明の携帯電話用の小型スピーカの生産途中状態の平面図を、図2はその完成状態の平面図を、図3はその断面図をそれぞれ示したものである。
【0029】
尚、振動板は透明のものを使用しているため、平面図には現れず、その振動板の下部が透けて見えている状態となっているものである。
【0030】
図1から図3において、ヨーク23と端子30をインサート成形した第1の樹脂フレーム26のヨーク23にマグネット21と上部プレート22を結合して内磁型の磁気回路24を構成し、この磁気回路24の磁気ギャップ25にボイスコイル28を挿入し、このボイスコイル28のリード線31を磁気回路24より外側に設けられた端子30まで引回し、ボイスコイル28のリード線31と端子30を結線している。以上が図1に示す状態である。
【0031】
そして、図2に示すように、第1の樹脂フレーム26の上面に、ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って第2のフレーム29を結合し、この第2のフレーム29にダイアフラム27を端子30の一部を覆うように結合して構成している。
【0032】
ここで、第2のフレーム29は、スピーカの薄型化を図れるように必要最小限の材厚寸法に設定されている。
【0033】
そして、必要な場合は、リード線の接続部に補強剤を塗布することにより、リード線31と端子30の結線部を保護する構成としていた。
【0034】
ここで、端子30は、第1の樹脂フレーム26の長方形形状の外形の2箇所の角部を欠損させるとともに、この欠損させた欠損部の側壁部からスピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部にボイスコイル28のリード線31の先端部を端子30の外形近傍部にて接続して構成している。
【0035】
そして、端子30のボイスコイル28のリード線31を接続している端部と反対側は携帯電話等の電子機器への給電用のばね端子として構成されている。
【0036】
もちろん、この反対側の部分をなくして、端子30のボイスコイル28のリード線31を接続している端部を携帯電話等の電子機器への給電用の端子として共用しても良い。
【0037】
ここではスピーカの外形形状を長方形として説明したが、正方形であっても良い。
【0038】
この構成とすることで、端子30とボイスコイル28のリード線31の接続を磁気回路24より外側に設けることで、端子30の材厚寸法とボイスコイル28のリード線31の外形寸法およびこれらを結合するときの半田付け等の結合媒体の材厚寸法さらにはリード線31の接続部に塗布される補強剤の材厚寸法をスピーカの全高寸法から外すことができ、よって、これらの磁気回路24より外側に配した部品の寸法分だけ薄型化を図ることができる。
【0039】
しかも、端子30は第1の樹脂フレーム26の外形の一部を欠損させた欠損部の側壁部からスピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部にボイスコイル28のリード線31を接続して構成しているため、平面からみたスピーカの外形寸法は本来のスピーカの長方形形状や正方形形状から飛び出すことがなく、音響機器や携帯電話等への搭載性も良好になる。
【0040】
そして、ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って第2のフレーム29を結合し、第2のフレーム29に端子30の一部を覆うようにダイアフラム27を結合した構成としているため、第1の樹脂フレーム26にダイアフラム27を直接結合した場合と比較してダイアフラム27の面積を最大化させることができ、これにより、スピーカの音圧レベルの向上を図ることができる。
【0041】
そして、端子30の設けられる位置は、図に示すように長方形形状や正方形形状の外形の2箇所の角部に設けることが、小型化、コンパクト化を進める上で大きな効果を奏する。
【0042】
さらに、端子30の設けられる位置を長方形形状や正方形形状の外形の2箇所の角部とし、スピーカの外形形状が長方形の場合に、ダイアフラム27の外形形状は長方形とすること、またはスピーカの外形形状が正方形の場合には、ダイアフラム27の外形形状は正方形とすることで、小型化、コンパクト化を図りつつ、音圧レベル向上を効果を一層高めることができる。
【0043】
そして、4箇所存在する角部のうち2箇所の角部は、どの角部を選択しても良い。
【0044】
ここで、ボイスコイル28のリード線31と端子30の結合を、第1の樹脂フレーム26の全高寸法の範囲内に収めて構成することで、余計な厚みを持たせることなく、スピーカの薄型化を図る上において効果がある。
【0045】
また、ダイアフラム27は、外周部のエッジと内周部の振動板とを異なる材料にて構成し、それぞれエッジと振動板に対して要求特性を満足させる材料とすることにより、より一層音圧レベルの向上や再生帯域の拡大において効果がある。
【0046】
さらに、第2のフレーム29とダイアフラム27の外周部のエッジとを一体化して構成することで、生産性を向上させることができる。
【0047】
例えば、ダイアフラム27の外周部のエッジは柔軟性に富むエラストマー樹脂にて構成し、内周部の振動板は剛性に富む樹脂にて構成し、しかも、第2のフレーム29とダイアフラム27の外周部のエッジとを同じ柔軟性に富むエラストマー樹脂にて一体化して同時成形にて構成することで、音圧レベルの向上や再生帯域の拡大を図ることができるスピーカを生産性を向上させて得ることができる。
【0048】
また、ボイスコイル28のリード線31と端子30の結合を、半田付けにて実施することで、大掛かりな設備を設けることなく、簡単な設備で生産することができる。
【0049】
そして、ボイスコイル28のリード線31と端子30の結合媒体である半田がある程度盛り上がっても、このボイスコイル28のリード線31と端子30の結合部分は、磁気回路24より外側に配され、樹脂フレーム26の側壁部から突出させているため、他の部品が存在せず、半田の盛り上がり寸法を容易に第1の樹脂フレーム26の全高寸法の範囲内に収めることができる。
【0050】
また、ボイスコイル28のリード線31と端子30の結合を、溶着にて実施した場合は、半田等の材料を削減することができ、生産性も向上させることができ、トンネル半田等の導通不良も防止することができる。
【0051】
さらに、ボイスコイル28のリード線31と端子30の結合を、熱圧着にて実施した場合も、半田等の材料を削減することができ、生産性も向上させることができ、トンネル半田等の導通不良も防止することができる。
【0052】
そして、上述した半田付け、溶着、熱圧着は、いずれも発熱を伴なうものであるが、端子30を第1の樹脂フレーム26の側壁部から突出させた構成としているため、リード線結線部には他の部品が存在せず、発熱による他の部品への悪影響もなく、第1の樹脂フレーム26への影響も最小限に抑えることができる。
【0053】
上述したように、本願の構成とすることにより、端子30とボイスコイル28のリード線31の接続を磁気回路24より外側に設けることで、端子30の材厚寸法とボイスコイル28のリード線31の外形寸法およびこれらを結合するときの半田付け等の結合媒体の材厚寸法さらにはリード線31の接続部に塗布される補強剤の材厚寸法をスピーカの全高寸法から外すことができ、よって、これらの磁気回路24より外側に配した部品の寸法分だけ薄型化を図ることができる。
【0054】
さらに、端子30は第1の樹脂フレーム26の外形の一部を欠損させた欠損部の側壁部からスピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部にボイスコイル28のリード線31を接続して構成しているため、平面からみたスピーカの外形寸法は本来のスピーカの長方形形状や正方形形状から飛び出すことがなく、音響機器や携帯電話等への良好な搭載性も実現することができる。
【0055】
そして、第1の樹脂フレーム26の上面に、ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って第2のフレーム29を結合し、この第2のフレーム29にダイアフラム27を端子30の一部を覆うように結合した構成としているため、ダイアフラム27の面積を最大化させることができ、これにより、スピーカの音圧レベルの向上を図ることができる。
【0056】
また、第1の樹脂フレーム26に端子30をインサート成形により結合することで、生産性の向上および第1の樹脂フレーム26と端子30の結合信頼性の向上を図ることもできる。
【0057】
さらに、端子30とボイスコイルのリード線31の接続を磁気回路24より外側に設けることで、磁気ギャップ25への半田くずや溶着くず等の異物、さらにはリード線31の接続部に塗布される補強剤が入り込むのを防止し、ギャップ不良率の低減を図ることができる。
【0058】
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明について説明する。
【0059】
図4は、本発明の一実施の形態の電子機器である携帯電話の要部断面図を示したものである。
【0060】
図4に示すように、本願発明のいずれか1つのスピーカ35を搭載して携帯電話80を構成している。
【0061】
ここで、この携帯電話80の構成としては、スピーカ35と電子回路40と液晶表示60等の各部品を外装ケース70の内部に搭載して携帯電話80の要部を構成している。
【0062】
この構成とすることにより、スピーカの薄型化と高音圧化を実現しつつ、このスピーカを搭載した携帯電話等の電子機器の薄型化、小型化、コンパクト化、高音圧化を図ることができる。
【0063】
さらに、生産性の向上や不良率の低減等、その性能や品質についても大きな効果を奏することができる。
【0064】
尚、当実施の形態は、電子機器として移動体通信機器である携帯電話に搭載した例について説明したが、これに限定されることなく、携帯用のゲーム機やポータブルナビゲーションやテレビ等の映像機器であっても良い。
【0065】
すなわち、スピーカを搭載する電子機器であれば、全てに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明は、薄型化や高音圧化が必要なスピーカおよびスピーカを搭載した携帯電話等の電子機器に適用できる。
【符号の説明】
【0067】
1 マグネット
2 上部プレート
3 ヨーク
4 磁気回路
5 磁気ギャップ
6 樹脂フレーム
7 振動板
8 ボイスコイル
10 端子
11 リード線
21 マグネット
22 上部プレート
23 ヨーク
24 磁気回路
25 磁気ギャップ
26 第1のフレーム
27 ダイアフラム
28 ボイスコイル
29 第2のフレーム
30 端子
31 リード線
35 スピーカ
40 電子回路
60 液晶表示
70 外装ケース
80 携帯電話

【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気回路に結合された第1のフレームと、この第1のフレームに結合された第2のフレームと、この第2のフレームに結合されたダイアフラムと、このダイアフラムに結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記第1のフレームに結合された端子とからなるスピーカであって、前記スピーカは外形形状が長方形または正方形のいずれかから構成され、前記第1のフレームは樹脂により構成され、前記端子をインサート成形により結合し、前記端子は前記磁気回路より外側に設け、前記第1のフレームの外形の一部を欠損させるとともに、この欠損させた欠損部の側壁部から前記スピーカの外形形状内に収まるように突出させ、この突出させた突出部に前記ボイスコイルのリード線を接続し、前記第1のフレームの上面に、前記ダイアフラムの振動面積を拡大できるようにスピーカの外形近傍に沿って前記第2のフレームを結合し、この第2のフレームに前記ダイアフラムを結合構成したスピーカ。
【請求項2】
スピーカの外形形状が長方形の場合に、振動板の外形形状は長方形とした請求項1に記載のスピーカ。
【請求項3】
スピーカの外形形状が正方形の場合に、振動板の外形形状は正方形とした請求項1に記載のスピーカ。
【請求項4】
ダイアフラムは、外周部のエッジと内周部の振動板とを異なる材料にて構成した請求項1に記載のスピーカ。
【請求項5】
第2のフレームとダイアフラムの外周部のエッジとを一体化した請求項4に記載のスピーカ。
【請求項6】
ボイスコイルのリード線と端子の結合を、半田付けにて実施した請求項1に記載のスピーカ。
【請求項7】
ボイスコイルのリード線と端子の結合を、溶着にて実施した請求項1に記載のスピーカ。
【請求項8】
ボイスコイルのリード線と端子の結合を、熱圧着にて実施した請求項1に記載のスピーカ。
【請求項9】
請求項1から請求項6のいずれか1つに記載のスピーカを搭載した電子機器。
【請求項10】
請求項1から請求項6のいずれか1つに記載のスピーカを搭載した携帯電話。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2011−139253(P2011−139253A)
【公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−297403(P2009−297403)
【出願日】平成21年12月28日(2009.12.28)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】