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、音波を放射する前面側に配置される第1振動板と、第1振動板の背面側に配置されてその外周側で第1振動板の外周側と連結する第2振動板と、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コイルを含み、コイルの巻軸の方向が、第1振動板および第2振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、第1振動板の内周側および第2振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、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、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動電型スピーカーに関し、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、音波を放射する前面側に配置される平板状または略コーン形状の第1振動板と、第1振動板の背面側に配置されてその外周側で第1振動板の外周側と連結する略コーン形状の第2振動板と、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コイルを含み、コイルの巻軸の方向が、第1振動板および第2振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、第1振動板の内周側および第2振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、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、を備え、第1振動板が、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の背面側の一部にボイスコイルが係合する係合凹部を規定する第1リブを有し、第2振動板が、前面側又は背面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の一部にボイスコイルが貫通して係合する係合孔部を含む第2リブを有する。
【0010】
また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルが、第1直線部と、第1直線部と平行に形成される第2直線部と、第1直線部および第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、第1振動板の係合凹部および第2振動板の係合孔部が、それぞれボイスコイルの第1直線部に離隔して連結し、ボイスコイルの第2直線部が、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置される。
【0011】
また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルが、第1直線部と、第1直線部と平行に形成される第2直線部と、第1直線部および第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、第1振動板の係合凹部が、ボイスコイルの第1直線部に連結し、第2振動板の係合孔部が、ボイスコイルの一組の連結部にそれぞれ連結し、ボイスコイルの第2直線部が、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置される。
【0012】
また、好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルが、第1直線部と、第1直線部と平行に形成される第2直線部と、第1直線部および第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、そ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をさらに備え、第1振動板の係合凹部が、ボイスコイルの第1直線部に連結し、第2振動板の係合孔部が、ボイスコイルの補強板に連結し、ボイスコイルの第2直線部が、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置される。
【0013】
さらに好ましくは、本発明の動電型スピーカーは、第1振動板の第1リブと、第2振動板の第2リブと、が、ボイスコイルの巻軸の方向、および、ボイスコイルの振動する方向、と直交する方向に形成されている。
【0014】
また、本発明の動電型スピーカーは、磁気回路に連結するフレームと、フレームに連結する外周部と、第1振動板または第2振動板の外周側に連結する内周部と、外周部と内周部との間に規定される支持可動部と、を有するエッジと、をさらに備える。
【0015】
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。
【0016】
以下、本発明の作用について説明する。
【0017】
本発明の動電型スピーカーは、音波を放射する前面側に配置される平板状または略コーン形状の第1振動板と、第1振動板の背面側に配置されてその外周側で第1振動板の外周側と連結する略コーン形状の第2振動板と、を備える。また、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のコイルを含み、コイルの巻軸の方向が、第1振動板および第2振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、第1振動板の内周側および第2振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、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、を備える動電型スピーカーである。つまり、本発明の動電型スピーカーは、第1振動板および第2振動板からなる二重振動板構造のスピーカー振動板を有し、そ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である。
【0018】
前面側の第1振動板は、前面側に配置される平板状または略コーン形状の振動板であって、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の背面側の一部にボイスコイルが係合する係合凹部を規定する第1リブを有する。背面側の第2振動板は、略コーン形状の振動板であって、前面側又は背面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の一部にボイスコイルが貫通して係合する係合孔部を含む第2リブを有する。また、ボイスコイルは、第1直線部と、第1直線部と平行に形成される第2直線部と、第1直線部および第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成される。第1振動板の係合凹部および第2振動板の係合孔部は、それぞれボイスコイルの第1直線部に離隔して連結するので、その結果、ボイスコイルの巻軸方向と平行な方向の断面が略三角形の強固な構造体となるスピーカー振動系を構成する。また、第1振動板の第1リブと、第2振動板の第2リブと、が、ボイスコイルの巻軸の方向、および、ボイスコイルの振動する方向、と直交する方向、つまり、ボイスコイルの直線部の延長方向に形成されている場合には、これらのリブが延びる方向の剛性を高めて、強固な二重振動板構造のスピーカー振動板を実現することができる。
【0019】
また、ボイスコイルの第2直線部は、磁気回路の直線状の磁気空隙に配置されるので、ボイスコイルに音声信号電流が供給されると、ボイスコイルの第2直線部には駆動力が作用し、二重振動板構造のスピーカー振動板を振動させる。したがって、ボイスコイルの直線部および振動板に設けられるリブが延びる方向を長径方向とし、ボイスコイルの巻軸方向と平行な方向を短径方向とすると、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適する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。
【0020】
もちろん、第1振動板の係合凹部が、ボイスコイルの第1直線部に連結する一方で、第2振動板の係合孔部が、ボイスコイルの一組の連結部にそれぞれ連結してもよい。また、ボイスコイルが、第1直線部と、第1直線部と平行に形成される第2直線部と、第1直線部および第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、そ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をさらに備えていてもよい。この補強板を備えることでボイスコイルを含むスピーカー振動系の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。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ものであればよく、スピーカー振動系の軽量化が図られ、かつ、磁気空隙の幅を狭めることができることから磁気空隙における磁束密度が高くなり、さらに再生能率を向上することができる。
【0021】
なお、第2振動板は、第1振動板よりも剛性が高い振動板であればよい。具体的には、第1振動板は、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であるか、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であり、好ましくは、平織、綾(斜文)織、繻子(朱子)織のいずれかからなる絹繊維またはポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材を、前面側に更に備えている。また、第2振動板は、第1振動板と同様に繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であればよく、好ましくは、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であってもよい。
【発明の効果】
【0022】
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】
【0023】
【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第1振動板21およびボイスコイル4の構成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第2振動板22およびボイスコイル4の構成を説明する図である。(実施例1)
【図5】本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル4の構成を説明する図である。(実施例1)
【図6】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー振動板2、ボイスコイル4およびダンパー5の構成を説明する図である。(実施例1)
【図7】比較例の動電型スピーカー100を説明する断面図である。(比較例1)
【図8】比較例の動電型スピーカー100の構成を説明する一部拡大断面図である。(比較例1)
【図9】実施例1の動電型スピーカー1と、比較例の動電型スピーカー100の音圧周波数特性のグラフである。(実施例1、比較例1)
【図10】実施例1の動電型スピーカー1aと、比較例の動電型スピーカー100aの音圧周波数特性のグラフである。(実施例2、比較例2)
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の好ましい実施形態による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】
【0025】
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。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、および、図4は、それぞれ第1振動板21およびボイスコイル4と、第2振動板22およびボイスコイル4との構成をそれぞれ説明する図であり、長径方向に細長い半分のみを図示している。具体的には、図3(a)ならびに図4(a)は正面図であり、図3(b)ならびに図4(b)は長径方向の断面図であり、図3(c)ならびに図4(c)は短径方向の断面図である。さらに、図5は、ボイスコイル4を説明する図である。図5(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5(b)はボイスコイル4のC−C’断面図であり、図5(c)はボイスコイル4の斜視図であり、図5(d)はボイスコイル4の構成を説明する展開図である。さらに、図6は、スピーカー振動板2、ボイスコイル4およびダンパー5の構成を説明する図である。図6(a)は長径方向から見た側面図であり、図6(b)は斜視図である。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。
【0026】
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。スピーカー振動板2は、後述するように第1振動板21および第2振動板22からなる二重振動板構造のスピーカー振動板である。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。
【0027】
動電型スピーカー1のスピーカー振動板2は、第1振動板21および第2振動板22からなる二重振動板構造のスピーカー振動板であって、その外周端にエッジ3の内周側が接着されて、振動可能に支持されている。第1振動板21は、図2および図3に図示するように、音波を放射する前面側に配置される細長形状の略コーン形状振動板である。また、第2振動板22は、図2および図4に図示するように、第1振動板21の背面側に配置されてその外周側で第1振動板21の外周側と連結する細長形状の略コーン形状の振動板である。第1振動板21の中央背面側には、後述するトラック形状のコイル4の一方の直線部4bが接着剤で接着される。また、第2振動板22の内周側も、第1振動板21の内周側とは離隔してトラック形状のコイル4に接着剤で接着されるので、スピーカー振動板2は、図2に図示する短径方向の断面が略三角形の強固な構造体となるスピーカー振動系を構成する。
【0028】
スピーカー振動板2を構成する第1振動板21は、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、凹凸を有する第1振動板21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動電型スピーカー1を構成する第1振動板21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字形を含むコーン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。第1振動板21は、断面がコーン形状になる振動板面21aと、前面側に凸状の稜線部21dを規定し、かつ、稜線部21dの背面側の一部にボイスコイル4が係合する係合凹部21cを規定する第1リブ21bと、を有する。つまり、第1リブ21bは、第1振動板21の長軸方向に形成されたリブであって、中央背面側にボイスコイル4が係合する係合凹部21cを形成するとともに、前面側に凸状の稜線部21dを規定するリブである。
【0029】
スピーカー振動板2を構成する第2振動板22は、第1振動板21よりも剛性が高い略コーン形状の振動板であって、本実施例の場合には、具体的には、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板である。第2振動板22は、第1振動板21の背面側に配置されてその外周側で第1振動板21の外周側と連結する。第2振動板22は、略コーン形状の第2振動板第1振動板21と同様に、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字形を含むコーン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。第2振動板22は、断面がコーン形状になる振動板面22aと、前面側又は背面側に凸状の稜線部22dを規定し、かつ、稜線部22dの一部にボイスコイル4が貫通して係合する係合孔部22cを含む第2リブ22bと、を有する。つまり、第2リブ22bは、第2振動板22の長軸方向に形成されたリブであって、中央背面側にボイスコイル4が係合する係合孔部22cを形成するとともに、背面側に凸状の稜線部22dを規定するリブである。
【0030】
なお、第1振動板21は、略コーン形状の場合よりも全高が低くなる平板状の振動板であってもよい。第1振動板21は、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であるか、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であってもよい。好ましくは、平織、綾(斜文)織、繻子(朱子)織のいずれかからなる絹繊維またはポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材を、前面側に更に備えているものでよい。また、略コーン形状の第2振動板22は、第1振動板21と同様に、発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成してもよく、また、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であればよい。
【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。本実施例の場合には、エッジ3は、その内周端側が二重振動板構造のスピーカー振動板2を構成する第2振動板22の背面側に連結する。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。
【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)が平角線の太さ寸法約0.25mm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などの樹脂で形成されていてもよい。また、補強板43の形状は、本実施例のような平板状に限らない。
【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が二重振動板構造のスピーカー振動板2を構成する第1振動板21の中央部の係合凹部21cに連結する。また、図6に図示するように、コイル4の一方の円弧部4cおよび他方の円弧部4dと、補強板43とには、二重振動板構造のスピーカー振動板2を構成する第2振動板22の中央部の係合孔部22cと、ダンパー5の内側固定部のスリットと、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。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よい。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。
【0039】
また、二重振動板構造のスピーカー振動板2は、第1振動板21と、第2振動板22と、コイル4とが、ともに短径方向の断面が略三角形の強固な構造体を構成し、ダンパー5がこれを振動可能に支持している。また、第1振動板21の第1リブ21bと、第2振動板22の第2リブ22bと、が、コイル4の巻軸の方向、および、コイル4の振動する方向、と直交する方向である長径方向に形成されているので、これらのリブ21bおよび22bが延びる方向の剛性を高めて、強固な二重振動板構造のスピーカー振動板2を実現することができる。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。
【0040】
図7および図8は、先の実施例の動電型スピーカー1に対応する比較例の動電型スピーカー100を説明する図である。具体的には、図7は、動電型スピーカー100の斜視図であり、図8は、比較例の動電型スピーカー100の短径方向の断面の一部拡大図である。つまり、比較例の動電型スピーカー100は、先の実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板2に比較して、コーン形状のスピーカー振動板20のみからなり、二重ではない振動板構造である点で相違する。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】
比較例のスピーカー振動板20は、先の実施例の第1振動板21と同様の構成を有し、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、凹凸を有する振動板を得ている。すなわち、比較例の細長形の動電型スピーカー100を構成するスピーカー振動板20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字形を含むコーン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。スピーカー振動板20は、先の実施例の第1振動板21と同様に、断面がコーン形状になる振動板面と、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、稜線部の背面側の一部にコイル4が係合する係合凹部を規定するリブと、を有する。
【0042】
図9は、実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板2を備える動電型スピーカー1と、比較例のスピーカー振動板20を用いる動電型スピーカー100の音圧周波数特性のグラフである。図9の実線で示すように、実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板2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、比較例のスピーカー振動板20を用いる動電型スピーカー100では、高域限界周波数が低くなり、約4kHz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。
【0043】
実施例のスピーカー振動板2では、第1振動板21と、第2振動板22と、コイル4とが、強固な構造体となる二重振動板構造を実現するとともに、コイル4が補強板43を備えているので、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、コイル4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。
【0044】
なお、二重振動板構造のスピーカー振動板2を構成する第2振動板22は、その中央部の係合孔部22cが、コイル4の他方の直線部4bに連結してもよい。つまり、第1振動板21の係合凹部21cおよび第2振動板22の係合孔部22cが、それぞれコイル4の直線部4bに離隔して連結してもよい。第2振動板22の係合孔部22は、第1振動板21の中央部の係合凹部21cが連結するコイル4の他方の直線部4bに、係合凹部21cとは離隔するようにして連結すれば、短径方向の断面が略三角形の強固な構造体となる二重振動板構造を実現できる。
【0045】
また、第2振動板22は、その中央部の係合孔部22cが、コイル4の一方の円弧部4cおよび他方の円弧部4dと、補強板43とのいずれかに連結すればよい。第2振動板22の係合孔部22は、先の場合と同様に、第1振動板21の中央部の係合凹部21cと離隔するようにしてコイル4と連結すれば、短径方向の断面が略三角形の強固な構造体となる二重振動板構造を実現できる。
【0046】
また、実施例のコイル4では、補強板43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43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よい。補強板43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よい。
【0047】
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。ダンパー5は、コイル4の一方の円弧部4cおよび他方の円弧部4dと、補強板43とのいずれかに連結すればよい。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、備えなくてもよい。
【実施例2】
【0048】
図10は、実施例の二重振動板構造のスピーカー振動板2を備える(図示しない)動電型スピーカー1aと、比較例のスピーカー振動板20を用いる(図示しない)動電型スピーカー100aの音圧周波数特性のグラフである。本実施例の動電型スピーカー1aは、先の実施例の動電型スピーカー1のコイル4に代えて、補強板43を備えていない(図示しない)コイル40を用いる場合であって、二重振動板構造のスピーカー振動板2を備える点では、先の実施例の動電型スピーカー1と共通する。同様に、比較例2の動電型スピーカー100aは、先の比較例の動電型スピーカー100のコイル4に代えて、補強板43を備えていないコイル40を用いる場合であって、二重ではない振動板構造である。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。
【0049】
剛性を高める補強板43を備えていないコイル40では、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。その結果、このコイル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、補強板43を備えるコイル4の場合に比較して、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】
ただし、図10の実線で示すように、実施例2の二重振動板構造のスピーカー振動板2を用いる動電型スピーカー1aは、補強板43を備えていないコイル40を用いるので、先の実施例の動電型スピーカー1に比較して約9kHz付近のピークが大きくなる傾向を示すものの、比較例2に比べて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2のスピーカー振動板20を用いる動電型スピーカー100aでは、補強板43を備えていないコイル40を用いるので、約4kHz付近に高いピークと約6kHz付近に深いディップとが発生し、広い音声再生帯域を確保することができない。
【0051】
実施例2のスピーカー振動板2では、第1振動板21と、第2振動板22と、コイル40とが、強固な構造体となる二重振動板構造を実現するので、コイル40が補強板43を備えていなくても、スピーカー振動板2を含む振動系の構成が安定する。第2振動板22は、その中央部の係合孔部22cが、コイル4の一方の円弧部4cおよび他方の円弧部4dに連結するからである。もちろん、第2振動板22は、その中央部の係合孔部22cが、コイル4の他方の直線部4bに連結してもよい。その結果、本実施例の動電型スピーカー1a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、コイル40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。
【産業上の利用可能性】
【0052】
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】
【0053】
1、100 動電型スピーカー
2 スピーカー振動板
21 第1振動板
22 第2振動板
3 エッジ
4、40 コイル
41、42 コイル
43 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】
音波を放射する前面側に配置される平板状または略コーン形状の第1振動板と、
該第1振動板の背面側に配置されてその外周側で該第1振動板の外周側と連結する略コーン形状の第2振動板と、
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コイルを含み、該コイルの該巻軸の方向が、該第1振動板および該第2振動板の振動方向と直交するように配置され、かつ、該第1振動板の内周側および該第2振動板の内周側が離隔して連結するボイスコイルと、
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、を備え、
該第1振動板が、前面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、該稜線部の背面側の一部に該ボイスコイルが係合する係合凹部を規定する第1リブを有し、
該第2振動板が、前面側又は背面側に凸状の稜線部を規定し、かつ、該稜線部の一部に該ボイスコイルが貫通して係合する係合孔部を含む第2リブを有する、
動電型スピーカー。
【請求項2】
前記ボイスコイルが、第1直線部と、該第1直線部と平行に形成される第2直線部と、該第1直線部および該第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、
前記第1振動板の前記係合凹部および前記第2振動板の前記係合孔部が、それぞれ該ボイスコイルの該第1直線部に離隔して連結し、該ボイスコイルの該第2直線部が、前記磁気回路の直線状の前記磁気空隙に配置される、
請求項1に記載の動電型スピーカー。
【請求項3】
前記ボイスコイルが、第1直線部と、該第1直線部と平行に形成される第2直線部と、該第1直線部および該第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、
前記第1振動板の前記係合凹部が、該ボイスコイルの該第1直線部に連結し、前記第2振動板の前記係合孔部が、該ボイスコイルの該一組の連結部にそれぞれ連結し、該ボイスコイルの該第2直線部が、前記磁気回路の直線状の前記磁気空隙に配置される、
請求項1に記載の動電型スピーカー。
【請求項4】
前記ボイスコイルが、第1直線部と、該第1直線部と平行に形成される第2直線部と、該第1直線部および該第2直線部を環状に連結する一組の連結部と、を含むトラック形状または矩形状のいずれかに形成されて、
そ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をさらに備え、
前記第1振動板の前記係合凹部が、該ボイスコイルの該第1直線部に連結し、前記第2振動板の前記係合孔部が、該ボイスコイルの該補強板に連結し、該ボイスコイルの該第2直線部が、前記磁気回路の直線状の前記磁気空隙に配置される、
請求項1に記載の動電型スピーカー。
【請求項5】
前記第1振動板の前記第1リブと、前記第2振動板の前記第2リブと、が、前記ボイスコイルの前記巻軸の方向、および、該ボイスコイルの振動する方向、と直交する方向に形成されている、
請求項1から4のいずれかに記載の動電型スピーカー。
【請求項6】
前記磁気回路に連結するフレームと、
該フレームに連結する外周部と、前記第1振動板または前記第2振動板の外周側に連結する内周部と、該外周部と該内周部との間に規定される支持可動部と、を有するエッジと、をさらに備える、
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7】
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6に記載の動電型スピーカー。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−114523(P2011−114523A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−268396(P2009−268396)
【出願日】平成21年11月26日(2009.11.26)
【出願人】(000000273)オンキヨーサウンド&ビジョン株式会社 (502)
【Fターム(参考)】