JP2006303982A - ボイスコイル体およびスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱耐久性に優れ、確実に巻線の脱落を防止することができるボイスコイル体を得る。
【解決手段】振動板１７に接続された概略筒状のボビン２１とボビン２１に巻回された巻線２２とを有し、スピーカ装置１０の磁気回路１５が形成する磁界中に巻線２２が位置するように配置され、巻線２２に流された音声電流と磁界との電磁作用により振動し、この振動を振動板１７に伝達するボイスコイル体２０において、ボビン２１に対する巻線２２の振動方向の磁気回路側への移動を抑止する第１の抑止手段２１ｃが設けられている。
【選択図】 図４−１

Description

本発明は、振動板を振動させるボイスコイル体およびこの振動板やボイスコイル体を有するスピーカ装置に関するものである。

スピーカ装置に装備されるボイスコイル体は、スピーカ装置の振動板に接続される筒状のボビンと、当該ボビンに巻回された巻線とを有している。そして、一様な磁界中に配置された巻線に音声電流が流れると電磁作用の原理により、ボイスコイル体はスピーカ装置の軸方向に前後するように振動する。この振動が振動板に伝達され、振動板が振動することにより音響が再生される。

図１は従来のボイスコイル体において、ボビンから巻線が脱落する様子を説明する模式図である。図１（ａ）において、ボイスコイル体８０は、円筒状の巻芯リングに巻かれたフィルム状のボビン８１に巻線２２が巻回されて作製される。そのため、ボビン８１は、軸方向全長にわたって均一な径を有する円筒状を成している。そして、このボイスコイル体８０は、巻線２２が巻回されてない側の端部８１ａを振動板に接続されて、巻線２２が巻回されている側の端部８１ｂを磁界中に配置されてスピーカ装置に搭載される。

図１（ｂ）において、巻線２２に音声電流が流れると電磁作用の原理により、ボイスコイル体８０はスピーカ装置の軸方向に前後するように振幅振動する。巻線２２は音声電流を流されて発熱する。大電流が流されると発熱量が増加し、場合によっては巻線２２の外周面に被覆されている樹脂皮膜が溶融してしまうことがある。樹脂皮膜が溶融すると、強固に結合していた巻線２２相互間に緩みが発生する。

図１（ｃ）において、巻線２２相互間に一旦緩みが発生すると、ボビン８１の振幅振動によって緩みがしだいに大きくなってゆく。そして、所定量緩んだ際には、ボビン８１の振幅振動に抗しきれずやがて脱落する。

これに対して、従来、以下の提案がされている。例えば、図２に示すボイスコイル体８３においては、ボビン８４は、巻線２２の側の端部が一部外側に折り曲げられて形成された脱落防止用のフランジ部８５ｂを有している。ボイスコイル体８３は、フランジ部８５ｂ側の端部８４ｂを磁界中に配置されて、フランジ部８５ｂと反対側の端部８４ａを振動板に接続されて、スピーカ装置に登載される。そのため、巻線２２の脱落が抑制される（例えば、特許文献１参照）。

また、図３に示すボイスコイル体８０においては、図１で示したボイスコイル体と同様な構成のボイスコイル体において、巻線２２の磁界側の端部に接着剤８８が塗布され、これにより、巻線２２の磁界側の端部がボビン８１に固着されている。これにより、巻線２２の脱落が抑制される（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−３３６５９４号公報 特開平６−２４５２９６号公報

しかしながら、上記図２の手法は、ボビン８４の材質が金属材等の曲げ状態を保持できる材質であれば適用することができる。しかしながら、例えば、樹脂等の材料のものには、適用することが難しい（樹脂等の材料でも折り曲げは可能であるが、加熱プレス等の成形が必要でありコストが高くなる）。また、図２の手法のフランジ部８５ｂでは、巻線重量の重いサブウーハー等に適用すると、巻線２２の結合が緩んだ際、巻線２２の重量に振幅振動の加速度が加わると折り曲げ部が押し返されて巻線２２が脱落する。

一方、図３の接着剤８８によるものでは、ボイスコイル体が高温に至った際、接着剤８８が溶融してしまう。そして、巻線２２が脱落する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐熱耐久性に優れ、確実に巻線の脱落を防止することができるボイスコイル体およびこのボイスコイル体を使用したスピーカ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるボイスコイル体は、スピーカ装置の振動板と磁気回路との間に設けられ、スピーカ装置の振動板に接続された概略筒状のボビンとこのボビンに巻回された巻線とを有し、スピーカ装置の磁気回路が形成する磁界中に巻線が位置するように配置され、巻線に流された音声電流と磁界との電磁作用により振動し、この振動を振動板に伝達するボイスコイル体において、ボビンに対する巻線の振動方向の磁気回路側への移動を抑止する第１の抑止手段が設けられている。

また、本発明にかかるスピーカ装置は、振動して音響を放射する振動板と、磁界を形成する磁気回路と、振動板に接続された筒状のボビン、このボビンに巻回された巻線を含み、磁界中に巻線が位置するように配置されたボイスコイル体とを備え、巻線に音声電流を流して、この音声電流と磁界との電磁作用によりボイスコイル体を振動させて、この振動を振動板に伝達するスピーカ装置において、ボイスコイル体が、巻線のボビンに対する振動方向の移動を抑止する第１の抑止手段を有している。

以下に、本発明にかかるボイスコイル体およびスピーカ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明のボイスコイル体およびスピーカ装置の概略と特徴を実施の形態として説明し、その後にボイスコイル体およびスピーカ装置に関する実施例を説明する。

［実施の形態１］
本実施の形態１のボイスコイル体は、スピーカ装置の振動板と磁気回路との間に設けられている。そして、スピーカ装置の振動板に接続された概略筒状のボビンと、このボビンに巻回された巻線とを有し、スピーカ装置の磁気回路が形成する磁界中に巻線が位置するように配置されている。巻線に流された音声電流と磁界との電磁作用により振動し、この振動を振動板に伝達する。そして、ボビンに対する巻線の振動方向の磁気回路側への移動を抑止する第１の抑止手段が設けられている。

第１の抑止手段は、ボビンの外周面に形成された磁気回路方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部である。そして、巻線は、この円錐台形状部に設けられている。また、ボイスコイル体には、ボビンに対する巻線の振動方向の振動板側への移動を抑止する第２の抑止手段も設けられている。第２の抑止手段は、ボビンの外周面に設けられ、ボビンに対して巻線を固着する接着剤である。

このように構成されたボイスコイル体においては、磁気回路方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部を有しているので、確実に巻線の脱落を防止することができる。
なお、第２の抑止手段は、例えば、ボビンの外周面に形成された振動板方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部であってもよい。

［実施の形態２］
実施の形態２のスピーカ装置は、振動して音響を放射する振動板と、磁界を形成する磁気回路と、ボイスコイル体とを備えている。ボイスコイル体は、振動板に接続された筒状のボビンと、このボビンに巻回された巻線を有している。ボイスコイル体は、磁気回路が形成する磁界中に巻線が位置するように配置されている。ボイスコイル体は、巻線に音声電流を流されて、音声電流と磁界との電磁作用により振動する。そして、この振動を振動板に伝達する。そしてさらに、ボイスコイル体は、巻線のボビンに対する振動方向の移動を抑止する第１の抑止手段を有している。

このように構成されたスピーカ装置においては、ボイスコイル体が、巻線のボビンに対する振動方向の移動を抑止する第１の抑止手段を有しているので、巻線の脱落を防止することができる。

以下に、本発明にかかる実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
［実施例１］
図４−１は実施例１のスピーカ装置の横断面図である。図４−２はボイスコイル体のみを拡大して示す横断面図である。図４−１において、スピーカ装置１０は、コーン型振動板１７、およびボイスコイル体２０からなる振動系と、ヨーク１３、センターポール１４、マグネット１１およびトッププレート１２からなり磁気回路１５を構成する磁気回路系とを有している。ボイスコイル体２０は、さらにボビン２１と巻線２２とから構成されている。

リング状のマグネット１１の前面側および背面側に、鉄などの磁性材料からなるトッププレート１２とヨーク１３とが取り付けられている。そして、ヨーク１３の前面中央部に、ヨーク１３と一体化されたセンターポール１４が配設されている。そして、センターポール１４の外周面とトッププレート１２の内周面との間に、磁気ギャップｇが形成されている。プレート１２の前面側（音響の放射側）にフレーム１６が取り付けられている。

さらに、プレート１２のマグネット１１と反対側には、概略ラッパ型の振動板１７が大径部を前方（音響の放射方向）に向けて配設されている。また、振動板１７の後方にボイスコイル体２０が振動板１７と中心軸を一致させて配置されており、このボイスコイル体２０は、弾性を有するスパイダ１８によってフレーム１６から支持されて、軸方向に進退動可能とされている。振動板１７は円錐形の大径部の円周縁部をフレーム１６の外周縁部に固定されて、円錐形の小径部をボイスコイル体２０に接続されて支持されている。ボイスコイル体２０のボビン２１の外周面２１ｃには、巻線２２が巻回されている。そして、ボイスコイル体２０は、巻線２２が磁気ギャップｇ内の所定位置に位置するように配設されている。

ボビン２１は、振動板１７と磁気回路１５との間に配置されている、そして、ボビン２１は、振動板１７から磁気回路１５に向かうにつれて徐々に広がる円錐台形状を成している。巻線２２はこのボビン２１の外周面２１ｃのテーパ状に傾く斜面に巻回されている。本実施の形態においては、ボビン２１の全体が磁気回路１５方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部を構成している。そして、本実施の形態においては、この円錐台形状が、ボビン２１に対する巻線２２の振動方向の磁気回路１５側への移動を抑止する第１の抑止手段を構成している。

動作を説明する。ヨーク１３、センターポール１４、マグネット１１およびトッププレート１２からなる磁気回路１５は、図４−１に示すような磁束Ａを形成する。この磁束Ａは、磁気ギャップｇ内に軸方向に直交する方向の均一な磁界を発生させる。上記のように、巻線２２は、磁気ギャップｇに配置されており、磁束Ａが発生する磁界中にある。巻線２２に音声電流が流れると、この音声電流と磁界との電磁作用により軸方向に振幅振動する。そして、この振幅振動が振動板１７に伝達され、振動板１７が振るえることにより、音響が放射される。

このような構成のスピーカ装置１０においては、ボビン２１は、第１の抑止手段として、ボビン２１の外周面２１ｃに形成された磁気回路１５方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部を有しており、巻線２２は、この円錐台形状部の外周面２１ｃに巻回されているので、確実に巻線の脱落を防止することができる。

なお、ボイスコイル体２０は、図４−３に示すボイスコイル体２５のように、巻線２２の振動板１７側の端部に塗布された接着剤２６によって、振動板１７の端部がボビン８１に固着されてもよい。ここで、接着剤２６は、巻線２２の振動板１７側への移動を抑止する第２の抑止手段を構成している。

［実施例２］
図５は実施例２のボイスコイル体の横断面図である。本実施例のボイスコイル体３０においては、ボビン３１は、磁気回路側に設けられ磁気回路方向に向かうにつれて広がって第１の抑止手段を構成する円錐台形状部３２と、振動板側に設けられた円筒状の円筒部３３とから構成されている。円錐台形状部３２の外周面３２ａに巻線２２が巻回されている。そして、ボイスコイル体３０は、円筒部３３側の端部３１ａを振動板に接続されて、円錐台形状部３２側の端部３１ｂを磁気ギャップ内に配置されて、スピーカ装置に搭載される。

このように構成されたボイスコイル体３０においては、第１の抑止手段を構成する円錐台形状部３２の他に、円筒状の円筒部３３を有しているので、スピーカ装置組み立ての際に、ボイスコイル体ゲージ等により、位置決め支持する際に支持が容易である。

［実施例３］
図６は実施例３のボイスコイル体の横断面図である。本実施例のボイスコイル体４０においては、ボビン４１は、磁気回路側に設けられ磁気回路方向に向かうにつれて広がり第１の抑止手段を構成する第１の円錐台形状部４２と、振動板側に設けられ振動板方向に向かうにつれて広がり第２の抑止手段を構成する第２の円錐台形状部４３とから構成されている。第１の円錐台形状部４２の外周面４２ａに巻線２２が巻回されている。そして、ボイスコイル体４０は、第２の円錐台形状部４３側の端部４１ａを振動板に接続されて、第１の円錐台形状部４２側の端部４１ｂを磁気ギャップ内に配置されて、スピーカ装置に搭載される。

このように構成されたボイスコイル体４０においては、第１の抑止手段を構成する第１の円錐台形状部４２の他に、第２の抑止手段を構成する第２の円錐台形状部４３を有しているので、仮に巻線２２が緩んだときでも、ボビン４１から振動板側へ巻線２２が抜けてしまうことがない。そのため、スピーカ装置の信頼性をさらに向上させることができる。

［実施例４］
図７は実施例４のボイスコイル体の横断面図である。本実施例のボイスコイル体５０においては、ボビン５１は、磁気回路方向に向かうにつれて外径が大となるとともに、断面円弧状に内径方向に凹の円錐台形状を成している。巻線２２は、ボビン５１の断面円弧状の外周面５１ｃに巻回されている。そして、ボイスコイル体５０は、ボビン５１の小径側の端部５１ａを振動板に接続されて、大径側の端部５１ｂを磁気ギャップ内に配置されて、スピーカ装置に搭載される。

このように構成されたボイスコイル体５０においては、断面円弧状の凹部に巻回されているので、夫々の巻線が互いに寄せ合わされるように巻かれ強固に巻装される。そのため、スピーカ装置の信頼性をさらに向上させることができる。

［実施例５］
図８は実施例５のボイスコイル体の横断面図である。本実施例のボイスコイル体６０においては、ボビン６１は、外周面６１ｃが磁気回路方向に向かうにつれて広がり第１の抑止手段を構成するとともに、内周面は振動方向に均一な内径の円筒面を形成している。そして、ボイスコイル体６０は、ボビン６１の小径側の端部６１ａを振動板に接続されて、大径側の端部６１ｂを磁気ギャップ内に配置されて、スピーカ装置に搭載される。

このように構成されたボイスコイル体６０においては、内周面は振動方向に均一な内径の円筒面を形成しているので、この円筒面を支持或いは案内の為に使用することにより、容易にスピーカ装置に組み込むことができる。

以上のように、本発明にかかるボイスコイル体およびスピーカ装置は、磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルによって振動板を振動させるタイプのスピーカ装置に適用されて有効なものであり、特に、車室内等スピーカ装置にとって厳しい環境に設置されるスピーカ装置に好適な物である。

従来のボイスコイル体において、ボビンから巻線が脱落する様子を説明する模式図である。 巻線の脱落防止用に巻線の磁界側の端部を一部外側に折り曲げてフランジ部を形成した従来のボイスコイル体の横断面図である。 巻線の脱落防止用に巻線の磁界側の端部を接着剤で固着した従来のボイスコイル体の横断面図である。 実施例１のスピーカ装置の横断面図である。 ボイスコイル体のみを拡大して示す横断面図である。 実施例１の変形例として巻線の振動板側の端部を接着剤にてボビンに固着したボイスコイル体の横断面図である。 実施例２のボイスコイル体の横断面図である。 実施例３のボイスコイル体の横断面図である。 実施例４のボイスコイル体の横断面図である。 実施例５のボイスコイル体の横断面図である。

符号の説明

１０、２０、２５、３０、４０、５０ スピーカ装置
１１ マグネット
１２ トッププレート
１２ プレート
１３ ヨーク
１４ センターポール
１５ 磁気回路
１６ フレーム
１７ コーン型振動板
１８ スパイダ
２１、３１、４１、５１、６１ ボビン
２１ｃ 外周面（第１の抑止手段）
２２ 巻線
２６ 接着剤（第２の抑止手段）
３２、４２ 円錐台形状部（第１の抑止手段）
３２ａ、４２ａ 外周面
３３ 円筒部
４３ 円錐台形状部（第２の抑止手段）
５１ｃ、６１ｃ 外周面（第１の抑止手段）
Ａ 磁束
ｇ 磁気ギャップ

Claims (12)

1. スピーカ装置の振動板と磁気回路との間に設けられ、前記振動板に接続された概略筒状のボビンと該ボビンに巻回された巻線とを有し、スピーカ装置の磁気回路が形成する磁界中に前記巻線が位置するように配置され、前記巻線に流された音声電流と前記磁界との電磁作用により振動し、この振動を前記振動板に伝達するボイスコイル体において、
   前記ボビンに対する前記巻線の振動方向の前記磁気回路側への移動を抑止する第１の抑止手段が設けられている
   ことを特徴とするボイスコイル体。
2. 前記第１の抑止手段は、前記ボビンの外周面に形成された前記磁気回路方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部である
   ことを特徴とする請求項１に記載のボイスコイル体。
3. 前記ボビンに対する前記巻線の振動方向の前記振動板側への移動を抑止する第２の抑止手段が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のボイスコイル体。
4. 第２の抑止手段は、前記ボビンの外周面に設けられ、前記ボビンに対して前記巻線を固着する接着剤である
   ことを特徴とする請求項３に記載のボイスコイル体。
5. 前記第２の抑止手段は、前記ボビンの外周面に形成された前記振動板方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部である
   ことを特徴とする請求項３に記載のボイスコイル体。
6. 前記ボビンは、前記磁気回路側に設けられ前記磁気回路方向に向かうにつれて広がり前記第１の抑止手段を構成する円錐台形状部と、前記振動板側に設けられた円筒状の円筒部とを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のボイスコイル体。
7. 前記ボビンは、前記磁気回路側に設けられ前記磁気回路方向に向かうにつれて広がり前記第１の抑止手段を構成する第１の円錐台形状部と、前記振動板側に設けられ前記振動板方向に向かうにつれて広がり前記第２の抑止手段を構成する第２の円錐台形状部とを含む ことを特徴とする請求項３に記載のボイスコイル体。
8. 前記ボビンは、前記磁気回路方向に向かうにつれて外径が大となるとともに、断面円弧状に内径方向に凹の円錐台形状を成す
   ことを特徴とする請求項１に記載のボイスコイル体。
9. 前記ボビンは、外周面が前記磁気回路方向に向かうにつれて広がり前記第１の抑止手段を構成するとともに、内周面は振動方向に均一な内径の円筒面を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載のボイスコイル体。
10. 振動して音響を放射する振動板と、
    磁界を形成する磁気回路と、
    振動板に接続された筒状のボビン、該ボビンに巻回された巻線を含み、磁界中に前記巻線が位置するように配置されたボイスコイル体とを備え、
    前記巻線に音声電流を流して、該音声電流と前記磁界との電磁作用により前記ボイスコイル体を振動させて、この振動を前記振動板に伝達するスピーカ装置において、
    前記ボイスコイル体が、前記巻線の前記ボビンに対する振動方向の移動を抑止する第１の抑止手段を有している
    ことを特徴とするスピーカ装置。
11. 前記第１の抑止手段は、前記ボビンの外周面に形成された前記磁気回路方向に向かうにつれて外径が大となる円錐台形状部である
    ことを特徴とする請求項１０に記載のスピーカ装置。
12. 前記ボビンに対する前記巻線の振動方向の前記振動板側への移動を抑止する第２の抑止手段が設けられている
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のスピーカ装置。
    

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