ボイスコイルおよびこれを用いた動電型スピーカー

【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ボイスコイル、および、動電型スピーカーを提供する。
【解決手段】 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、かつ、貼り合わされた第1コイルおよび第2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であって、第1コイルおよび第2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。
【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ボイスコイル、および、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】
本発明のボイスコイルは、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、かつ、貼り合わされた第1コイルおよび第2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であって、第1コイルおよび第2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を備える。
【0010】
また、本発明のボイスコイルは、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、かつ、貼り合わされた第1コイルおよび第2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であって、第1コイルおよび第2コイルが貼り合わされて形成される内周端部に、その外周端部が係合する補強板を備え、補強板の厚みが、第1コイルおよび第2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、本発明のボイスコイルは、第2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し、第1コイルおよび第2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、補強板が係合する係合段部を含む。
【0012】
好ましくは、本発明のボイスコイルは、第2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】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイルは、補強板が、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、本発明のボイスコイルは、補強板が、樹脂又は非磁性金属から形成されている。
【0015】
好ましくは、本発明のボイスコイルは、第1コイルおよび第2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。
【0016】
また、本発明の動電型スピーカーは、上記のボイスコイルと、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、を備える。
【0017】
好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、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さらに備える。
【0018】
以下、本発明の作用について説明する。
【0019】
本発明のボイスコイルは、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2つの第1コイルおよび第2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2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。
【0020】
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。なお、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、を備え、好ましくは、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。
【0021】
平板状の空芯コイルである第1コイルおよび第2コイルが、トラック形状または矩形状に形成されるので、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。本発明のボイスコイルは、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を備える。このボイスコイルの補強板の厚みは、第1コイルおよび第2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、このボイスコイルの補強板は、第1コイルおよび第2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。
【0022】
したがって、本発明のボイスコイルでは、この補強板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、このボイスコイルを用いる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、補強板は、樹脂又は非磁性金属から形成されて、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。また、補強板が、ボイスコイルの剛性を高めるので、平板状のボイスコイルが反って変形することが無いという利点がある。
【0023】
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2コイルの内周端部が、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形成される。第2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。
【0024】
また、本発明のボイスコイルの補強板は、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補強板は、樹脂を成形する、あるいは、アルミ等の非磁性金属をプレス成形する等により、容易に形成することができる。外周端部に係合段部を有する補強板は、第1コイルの内周端部と、第2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】
【0025】
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スピーカー用磁気回路、および、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】
【0026】
【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を説明する図である。(実施例1)
【図4】本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル4Aの構成を説明する断面図である。(実施例2)
【図5】本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル4Bの構成を説明する断面図である。(実施例3)
【図6】比較例のボイスコイル40の構成を説明する断面図である。(比較例)
【図7】実施例のボイスコイル4Aと、比較例のボイスコイル40とを用いる動電型スピーカーの音圧周波数特性のグラフである。(実施例2、比較例)
【発明を実施するための形態】
【0027】
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】
【0028】
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は、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル4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。図3(a)はボイスコイル4を短径方向から見た側面図であり、図3(b)はボイスコイル4のC−C’断面図であり、図3(c)はボイスコイル4の斜視図であり、図3(d)はボイスコイル4の構成を説明する展開図である。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。
【0029】
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10mm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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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0.5mm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ないし42t=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2つの空芯のコイル41および42と、後述する補強板43とを含む。本実施例のコイル4を構成するコイル41および42は、それぞれ巻数が等しいコイルである。コイル4は、接着剤(若しくはワニス)でコイル41および42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。
【0033】
コイル41および42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。したがって、コイル4では、この内周空間4fに収容される補強板43の外周端部43eが、トラック形状の内周端部4eに係合する。補強板43は、その外周端部43e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、補強板43の外周端部43eは、コイル41および42の最も内周側の巻線の内周面に係合する。本実施例の補強板43は、その厚み43tが約0.4mmのアルミ板であり、長径方向長が約31.5mmで、短径方向長が約3.5mmのトラック形である。補強板43の厚み43tは、コイル41および42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よりも小さくされるので、補強板43は、コイル4の内周空間4fから突出しない。補強板43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、補強板43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ればよいが、ABS、PI、PETなどの合成樹脂で形成されていてもよい。
【0034】
ダンパー5は、薄板状の樹脂板に切欠部分(スリット部分)を設けて、コイル4に連結する内側固定部と、フレーム6に連結する外側固定部と、内側固定部と外側固定部とを連結するアーム状の可動部と、を備えるようにしたダンパーである。具体的には、ダンパー5は、厚さが約0.2mmのPC樹脂板をプレス加工して形成する部材であり、内側固定部には、コイル4の円弧部4cないし円弧部4dと、コイル4の補強板43とが差し込まれて固定されるスリットを有する。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。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、また、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ものであってもよい。
【0035】
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。
【0036】
磁気回路10は、直線状の磁気空隙14を形成するヨーク11および12と、ヨーク11および12に狭持される矩形断面を有する棒状のマグネット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31.0mmで、短径方向長が約5.7mm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。
【0037】
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。また、一方の円弧部4cおよび他方の円弧部4dと、補強板43とには、後述するダンパー5が連結する。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。)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。
【0038】
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補強板43を備えることで、コイル41および42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。
【0039】
また、補強板43は、樹脂又は非磁性金属から形成されて、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、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。本実施例の補強板43は、加工が容易なトラック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。
【実施例2】
【0040】
図4は、先の実施例のコイル4に代えて動電型スピーカー1を構成し得る他のコイル4Aを説明する図であり、先の実施例の図3(b)に該当するC−C’断面図である。本実施例のコイル4Aは、先の実施例のコイル4と同様の構成を有し、2つの空芯のコイル41aおよび42aと、後述する補強板43aとを含み、ほぼ同一の外形寸法を有する形状の平板状のコイルである。ただし、コイル4Aは、トラック形状の内周端部4eを形成する一方の空芯のコイル41aの内周端部の寸法41rと、他方の空芯のコイル42aの内周端部の寸法42rと、補強板43aの厚み43tと、補強板43aの外周端部43eの寸法とが、異なる点で先の実施例のコイル4と相違する。したがって、共通する部分には共通の番号を付して説明を省略する。
【0041】
コイル4Aは、接着剤(若しくはワニス)でコイル41aおよび42a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されている。コイル41aおよび42aは、それぞれ太さ寸法が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されている。トラック形状のコイル41aは、巻数が約25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の距離である内周端部の寸法41rが、約3.5mmである。また、もう一方のトラック形状のコイル42aは、巻数が約22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の距離である内周端部の寸法42rが、約4.7mmであり、コイル42aの内周端部の内径寸法42rが、コイル41aの内周端部の内径寸法41rよりも大きい。コイル42aは、コイル41a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4Aは、コイル41aおよび42aを貼り合わせて形成される内周端部4eが、補強板43が係合する係合段部を含むように形成される。
【0042】
すなわち、コイル4Aの内周端部4eの係合段部は、貼り合わせるコイル41aおよび42aのそれぞれの内周端部の内径寸法41rおよび42r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41aおよび42aを形成する場合には、一方のコイル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4に図示するように、本実施例のコイル4Aを構成する補強板43aは、コイル4Aの係合段部を含む内周端部4eに係合する。つまり、補強板43aの外周端部43eは、コイル41aの最も内周側の数ターンの巻線のコイル端面と、コイル42bの最も内周側の巻線の内周面に係合する。
【0043】
補強板43aは、先の実施例の場合に比較して約半分の薄さであって、その厚み43tが約0.2mmのアルミ板であり、長径方向長が約31.5mmで、短径方向長が約4.7mmのトラック形である。本実施例の補強板43aの厚みは、コイル42aのボイスコイル厚み寸法42tよりも小さくされるので、補強板43aは、コイル4Aの内周空間4fから突出しない。補強板43a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。さらに、補強板43aは、コイル41aおよび42bを補強して剛性を高めるので、コイル4Aの磁気回路10の磁気空隙14に配置される一方の直線部4aに作用する駆動力が、コイル4A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4A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。加えて、補強板43aは、先の実施例の場合に比較して約半分の薄さにできるので、さらに軽量化が可能である。コイル4Aを含むスピーカー振動系を軽量化できれば、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を実現できる。
【実施例3】
【0044】
図5は、先の実施例のコイル4Aに代えて動電型スピーカー1を構成し得る他のコイル4Bを説明する図であり、先の実施例の図4に該当するC−C’断面図である。本実施例のコイル4Bは、先の実施例のコイル4Aと同様の構成を有し、2つの空芯のコイル41aおよび42aと、後述する補強板43bとを含み、ほぼ同一の外形寸法を有する形状の平板状のコイルである。つまり、コイル4Bは、トラック形状の内周端部4eを形成する一方の空芯のコイル41aの内周端部の寸法41rと、他方の空芯のコイル42aの内周端部の寸法42rと、が相異なり、内周端部4eの係合段部が形成される点で先の実施例のコイル4Aと一致する。一方で、コイル4Bは、補強板43bの形状が、先の実施例のコイル4Aの補強板43aの形状と相違する。したがって、共通する部分には共通の番号を付して説明を省略する。
【0045】
補強板43bは、先の実施例の補強板43に比較して約半分の薄さであって、その厚み43tが約0.2mmのアルミ板であり、長径方向長が約31.5mmで、短径方向長が約4.7mmのトラック形である。また、補強板43bは、図示するように、その外周端部43eにコイル4Bの内周端部4eの係合段部に係合する係合段部を含む。つまり、2つの空芯のコイル41aおよび42aが形成するコイル4Bの内周端部4eの係合段部に、補強板43bの外周端部43eに形成されている対応する係合段部が係合する。補強板43bは、外周端部43eに立ち上がり状の係合段部が形成されるので、先の実施例の補強板43aに比較して剛性がさらに向上する。
【0046】
このように、補強板43bは、コイル4Bの剛性をさらに高めるので、平板状のコイル4が反るような変形を抑制するとともに、コイル41aおよび42bを補強して剛性を高める。その結果、動電型スピーカー1では、コイル4Bの磁気回路10の磁気空隙14に配置されるコイル4Bの一方の直線部4aに作用する駆動力が、コイル4B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。コイル4Bを用いる動電型スピーカー1は、さらに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。
【0047】
本実施例の補強板43bの厚み43tは、コイル41aおよび42a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よりも小さくできるので、補強板43bの材料厚みの選択肢が増える一方で、同時に軽量化を実現できる。すなわち、本実施例のように補強板43bの外周端部43eに係合段部を設けるようにして、補強板43bの外周端部43eの係合段部の厚みのみをコイル42aのボイスコイル厚み寸法42tよりも小さくすれば、本実施例の補強板43bの厚み43tは、コイル42aのボイスコイル厚み寸法42tよりも大きく、コイル41aおよび42aを貼り合わせた厚み4tよりも小さい範囲から選択することができる。こうすれば、補強板43bは、コイル4Bの内周空間4fから突出しないので、動電型スピーカー1bでは、磁気回路10の直線状の磁気空隙14の寸法を広くする必要が無く、高い磁束密度を保つことができる。
【0048】
図6は、先の実施例のコイル4に対応する比較例のコイル40を説明する図である。具体的には、図6(a)は、比較例のコイル40の先の実施例の図3(b)に該当するC−C’断面図であり、図6(b)は、比較例のコイル40の斜視図である。比較例のコイル40は、先の実施例のコイル4に比較して、補強板43を備えないボイスコイルである。つまり、比較例のコイル40は、それぞれ巻数が等しい平板状に形成した2つの空芯のコイル41および42を、接着剤(若しくはワニス)でコイル41および42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。
【0049】
したがって、比較例のコイル40の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。比較例のコイル40は、剛性を高める補強板を備えていないので、その結果、比較例のコイル40を用いる動電型スピーカーでは、コイル40の磁気回路10の磁気空隙14に配置される直線部4aに作用する駆動力が、コイル40の他方の直線部4bに連結するスピーカー振動板2に十分伝達されない。
【0050】
図7は、実施例のボイスコイル4Aと、比較例のボイスコイル40とを用いる動電型スピーカー1の音圧周波数特性のグラフである。実線で示すように、実施例のコイル4A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。一方、破線で示すように、比較例のコイル40を用いる動電型スピーカー1では、高域限界周波数が低くなり、約6kHz付近に高いピークが発生し、広い音声再生帯域を確保することができない。
【0051】
実施例のコイル4、4A、ないし、4Bを用いる動電型スピーカー1は、コイルが補強板を備えているので、ボイスコイルの剛性が高まり、スピーカー振動板2を含む振動系の構成が安定する。その結果、本実施例の動電型スピーカー1は、振動系の動作が不安定になりやすい細長形の動電型スピーカーであっても、ボイスコイルが磁気回路10の磁気空隙14に接触して異音を生じて動作不良となるような問題を抑制することができる。
【0052】
実施例のコイル4、4A、ないし、4Bでは、補強板43、43a、ないし、43bは、コイルの内周端部4eのトラック形状に対応して、トラック形状に形成されている。ただし、補強板は、トラック形状の一方の直線部4aと他方の直線部4bを連結する矩形状でも良い。補強板は、コイルの内周端部の形状に対応する他の形状でもよく、例えば、コイルが矩形状である場合には、剛性をさらに向上させる補強板も矩形状でも良い。
【0053】
また、上記の動電型スピーカー1では、平板状のコイル4は、一体に形成されたダンパー5によって振動可能に支持されているが、他の形態のダンパー5であってもよい。例えば、ダンパー5は、コイル4の長径方向の端部側を他の形態のダンパー51および52によって振動可能に支持するものでもよく、ダンパー5は、コイル4のローリングを抑制できている場合には、備えなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【0054】
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】
【0055】
1 動電型スピーカー
2 スピーカー振動板
3 エッジ
4、4A、4B、40 コイル
41、41a コイル
42、42a コイル
43、43a、43b 補強板
5 ダンパー
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コイルを、それぞれの該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、貼り合わされた該第1コイルおよび該第2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であって、
該第1コイルおよび該第2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を備える、
ボイスコイル。
【請求項2】
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コイルを、それぞれの該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、貼り合わされた該第1コイルおよび該第2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であって、
該第1コイルおよび該第2コイルが貼り合わされて形成される内周端部に、その外周端部が係合する補強板を備え、該補強板の厚みが、該第1コイルおよび該第2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、
ボイスコイル。
【請求項3】
前記第2コイルの内周端部が、前記第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、前記補強板が係合する係合段部を含む、
請求項1または2に記載のボイスコイル。
【請求項4】
前記第2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、第2コイルの内周端部が、前記第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に記載のボイスコイル。
【請求項5】
前記補強板が、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に記載のボイスコイル。
【請求項6】
前記補強板が、樹脂又は非磁性金属から形成されている、
請求項1から5のいずれかに記載のボイスコイル。
【請求項7】
前記第1コイルおよび前記第2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、前記補強板の前記外周端部が、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ボイスコイル。
【請求項8】
請求項1から7のいずれかに記載の前記ボイスコイルと、
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、
を備える動電型スピーカー。
【請求項9】
内周部が前記ボイスコイルに連結し、外周部が前記フレームまたは前記磁気回路に連結するダンパーをさらに備える、
請求項8に記載の動電型スピーカー。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate