JP3661082B2

JP3661082B2 - Repulsive magnetic circuit type flat speaker

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Publication number: JP3661082B2
Application number: JP2000028481A
Authority: JP
Inventors: 良雄坂本
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2020-02-07
Also published as: JP2001224094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱効果を高め耐久性を向上させた反発磁気回路型平面スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、先に薄型化を目的とした反発磁気回路型平面スピーカを提案している（特開平６−２８４４９９号参照）。この反発磁気回路型平面スピーカは、リング状の厚さ方向に垂直に着磁した２つのマグネットを用い、２つのマグネットの同極同志、例えばＮ極同志を向かい合わせて反発するように配置し、同極面で鉄等の軟磁性材からなるプレートを挟持し、プレートの外側部に一定の磁束を発生せしめる反発磁気回路を備える。さらに、この反発磁気回路型平面スピーカは、上述のプレートの外周部に一定のクリアランスを持ってボイスコイルを配置し、ボイスコイル外周部に平板状で、断面形状が概ね楔状の形状を有する振動板を装着してなるものである。
【０００３】
また、出願人は、上述の反発磁気回路型平面スピーカをさらに改良した反発磁気回路型平面スピーカを提案している。
【０００４】
この反発磁気回路型平面スピーカは、要約すると、厚さ方向に着磁された２個のマグネットを、磁性体からなるプレートを挟持しかつ同極側が対向するように配置した反発磁気回路を備え、プレートの外周部に一定のクリアランスを持ってボイスコイルを配置し、ボイスコイル外周部に、表側および裏側スキン材でスキン材より低密度のコア材の表と裏を挟持した振動板を装着している。振動板は、ボイスコイル外周部への装着部分において、表側および裏側のスキン材を折り曲げて接合することにより、コア材が完全に密閉されている。
【０００５】
次に、上述の反発磁気回路型平面スピーカの詳細について、図８から図１０を参照しながら以下に説明する。
【０００６】
図８は、従来の振動板の作製プロセスを説明する図であり、（Ａ）から（Ｃ）は作製途中状態の断面図、（Ｄ）は作製完了時の断面図および局部拡大図を示す。
【０００７】
まず、図８（Ａ）に示すように、２枚のスキン材２と１つのコア材３が用意される。スキン材２は、直径約１００ｍｍの円板状で、その断面形状が中心から直径４０ｍｍ近傍までが約４ｍｍの厚さを有する平坦部２１を有し、その中央部に深さ２．２ｍｍ、直径φ３６ｍｍの凹部２２が設けられている。凹部２２の底部は、平面になっており、凹部２２の外周部から所定角度だけ傾斜した立上がり部２３が形成されている。また、スキン材２は、立ち上がり部２３から外周部に向かって厚さが徐々に薄くなり、最外周部の厚さが約０．８ｍｍとなる、断面が楔形状で内側が空洞のスキン材である。このスキン材２は、一般的なスピーカに用いられているコーン紙と称されている振動板と同様の作製方法で得られる。すなわち、スキン材２は、ビーティングしたパルプを所定形状に抄き、該パルプをオーブン或いは熱プレス等にて乾燥成形し、更にトリミング工程等を経て得たものである。
【０００８】
コア材は、スキン材２より密度の低い紙で作られており、その中央部に上述のスキン材２の凹部２２に対応する大きさの穴３１が開けられている。
【０００９】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、２枚のスキン材２は、各凹部２２と最外周部間に形成される内側空洞にコア材３を挟持する。続いて、スキン材２の各凹部２２と各外周部が互いに接触して貼り合わせられる。次いで、図８（Ｃ）に示すように、凹部２２に後述するボイスコイル５装着用のφ３４．１ｍｍの穴１１が設けられる。その結果、貼り合わせられたスキン材２の各凹部２２に、幅約０．９ｍｍの内側フランジ部２４が残る。
【００１０】
さらに、スキン材２の外周部には、エッジ４が貼り合わせられ、図８（Ｄ）に示すように、平面型の振動板１が完成する。完成した振動板１は、局部拡大図に示すように、穴１１の部分において、スキン材２の各端面が露出している。ただし、コア材３は、各スキン材２を折り曲げて接合した部分、すなわち立ち上がり部２３と平坦部となる内側フランジ部２４で完全に密閉されているので、外には露出していない。
【００１１】
次に、図９は、図８の各工程により作製した振動板に、ボイスコイルを装着するプロセスを説明する図である。図中、（Ａ）は装着前の断面図、（Ｂ）は装着途中の断面図、（Ｃ）は装着後の断面図および局部拡大図を示す。ボイスコイル５は、一般のボイスコイルと基本的に同じものであり、耐熱ワニスをコートしたコイル線材（導体径０．１８ｍｍ〜０．２５ｍｍ）を用い、ターン数、層数等を適切に設定することにより、所望の直流抵抗および外形寸法を得ている。このボイスコイル５と一般スピーカ用ボイスコイルとの構造上の相違は、ボイスコイル５は、磁気効率を向上させるためかつ振動系重量の軽減目的で、ボビンのない、いわゆるボビンレス構造を用いている点にある。
【００１２】
振動板１にボイスコイル５を装着する際、組み立て治具３０を用いる。組み立て治具３０は、振動板１の外形に合わせた直径を有する振動板設置部３０ａと、振動板設置部３０ａの中心に振動板１の穴１１より若干大きい直径と所定の深さを有する穴３０ｂと、穴３０ｂの底部から突出形成され、ボイスコイル５の内径よりわずかに小さい直径を有するコイル設置部３０ｃとからなる。
【００１３】
そこで、図９（Ａ）において、ボイスコイル５を組み立て治具３０のコイル設置部３０ｃに挿入した後、振動板１の穴１１をボイスコイル外周部５ａに挿入する。それにより、振動板１とボイスコイル５は、図９（Ｂ）に示すように組み立て治具３０上で正規の位置にセットされる。すなわち、振動板１とボイスコイル５は、振動板１の厚さ方向の中心線上にボイスコイル５巻幅方向の中心線を重ねた位置にセットされる。したがって、図９（Ｃ）に示すように、ボイスコイル５の上端部および下端部は、振動板１のスキン材２表面からそれぞれ等しい距離に配置され、振動板１の内側フランジ部２４は、ボイスコイル５の巻幅方向の中心に配置される。
【００１４】
その結果、ボイスコイル５と振動板１の間に、ボイスコイル外周部と振動板１の内側フランジ部２４および立上がり部２３とによって形成される空間、すなわち溝部ｄが、ボイスコイル外周部５ａの全周にわたり構成される。溝部ｄは、内側フランジ部２４により振動板１の表面側と裏面側の上下２個所に設けられる構造となる。
【００１５】
次いで、組み立て治具３０にボイスコイル５および振動板１を設置した状態で、振動板１の表面側（上側）の溝部ｄにアクリル系接着剤６を約０．３４ｇ塗布または充填する。この状態で所定時間経過すると、塗布または充填された接着剤６が硬化し、ボイスコイル５と振動板１が接着され固定される。そこで、ボイスコイル５付き振動板１を一旦組み立て治具３０より抜き取り、さらに裏返して組み立て治具に再度セットし、表面側と同ように裏面側（下側）の溝部ｄにも接着剤６を塗布または充填する。裏面側（下側）の溝部ｄに塗布または充填した接着剤６の硬化後、ボイスコイル５付き振動板１を組み立て治具３０より抜き取ると、ボイスコイル５と振動板１が接着結合され、完成する。
【００１６】
次に、図１０は、図９に示すボイスコイル５付き振動板１を装着した反発磁気回路型平面スピーカの断面図および局部拡大図を示す。図１０の反発磁気回路型平面スピーカは、リング状の厚さ方向に垂直に着磁したマグネット９，１０を用い、マグネット９，１０の同極同志、例えばＮ極同志を向かい合わせて反発するように配置し、その同極（Ｎ極）面で鉄等の軟磁性材からなるプレート１１を挟持した反発磁気回路８を備えている。反発磁気回路８は、反発する磁気をプレート１１中に誘導せしめ、尚且つ該磁気をプレート１１の外周部方向に流してプレート１１の外周部に一定の磁束を発生せしめる。ボイスコイル５付き振動板１は、エッジ４の外周部がフレーム７に固定されて、反発磁気回路８のプレート１１の外周部に一定のクリアランスを持って装着される。
【００１７】
図１０に示す反発磁気回路型平面スピーカは、振動板１のコア材３が、各スキン材２を折り曲げて接合した部分、すなわち立ち上がり部２３と平坦部となる内側フランジ部２４で完全に密閉され露出していない構造を有する。このため、振動板１とボイスコイル５の接続構造の強度が、上述の改良以前の反発磁気回路型平面スピーカより遙かに強固になっている。その結果、この反発磁気回路型平面スピーカは、上述の改良以前の反発磁気回路型平面スピーカの有する耐入力性能（たとえば、２０Ｗ）の倍以上（たとえば、４０Ｗ）の信号を引加しても、振動板１からのボイスコイル５の脱落現象等の不具合現象が皆無となり、正常に作動し、性能向上に極めて大きな効果を発揮する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１０の反発磁気回路型平面スピーカは、さらなる耐入力性能の向上、たとえば、さらに２倍（８０Ｗ）以上の耐入力性能を要求されると、ボイスコイル５が発熱して、その対熱性能の限界を超えるほど高温度になるという問題があることが判明した。ボイスコイル５の発熱は、反発磁気回路８を介して放熱され、かつ接着剤６を介して振動板１側へ放熱されると共に、ボイスコイル５の露出部分から空気中に放熱される。大入力用のボイスコイル５は必然的に寸法が大きくなり、問題となるボイスコイル５の外周部の大半が、熱伝導率の悪い大気中に露出しており、特に、ボイスコイル５の外周部に蓄積した熱は、振動板１が配置された近傍、すなわち、コイル巻き幅の中心近傍から放熱される。
【００１９】
しかし、入力信号が大きくなった場合、具体的には、８０Ｗの入力時は、上述の構造の反発磁気回路型平面スピーカでは、ボイスコイル５の発熱が、３００℃以上になることがある。すなわち、入力を徐々に引加し８０Ｗ入力近傍になると、ボイスコイル５外周部の振動板１の装着部の近傍（コイル巻き幅の中心近傍）のみ良好に放熱し、それ以外の露出した部分からの熱は蓄熱してしまう現象が起こることが判明した。現在、最も実績のある耐熱仕様のボイスコイルは、耐熱温度が約２５０℃〜２７０℃である。したがって、上述のように、ボイスコイル５の発熱が、約３００℃以上になると、ボイスコイル５の耐熱性能の限界を超え、ボイスコイル５のコイル線にコーティングしてある接着材層（耐熱ワニス）が、上述の熱により炭化する。接着材層が炭化すると、コイル線間の接着強度が極端に劣化して、コイル線同士が剥離する。しかも、入力信号による振動が加わっているため、剥離部分が脱落し、次いで脱落部が加振されて、最終的に断線に至る現象が、極めて短時間（約３０分〜１２０分）で発生する。
【００２０】
また、当然のことながら、３００℃まで温度が上昇したボイスコイル５は、振動板１およびボイスコイル５の外周部を接着している接着剤６、すなわち、振動板１の溝部ｄに塗布された接着剤６の耐熱温度（約２５０℃〜２８０℃）も上回るため、８０Ｗの入力引加時においては、接着剤６が熱収縮して、クラックが発生する。さらに、クラック部が、ボイスコイル５の外周部および振動板１表面部にまで及び、クラックが及んだ箇所からボイスコイル５の外周部および振動板１表面に剥離部が認められるようになる。しかも、剥離部を観察すると、ボイスコイル５の外周部のみならず、溝部ｄのスキン材２表面が炭化していることが確認されている。
【００２１】
このことは、上述のボイスコイル５の発熱により発生するクラック、並びに剥離部分および炭化部分等は、接着剤ｄによるボイスコイル５と振動板１との接着が完全ではなくなった事を意味する。そして、この状態が長時間持続すると、振動板１よりボイスコイル５が脱落する事態となることは、予想に難くない。周知の如く、ボイスコイル５の脱落現象は、スピーカにとって致命的な重大欠点であるので、好ましくないことは明白である。
【００２２】
一方、図１１に示す通常一般の構造を有するスピーカにおいて、その磁気回路は、マグネット４０、ヨーク４１およびプレート４２からなる磁気回路部品にて、磁気ギャップｇを構成し、磁気ギャップｇ中にボイスコイル４３を配置し、ボイスコイル４３の内周部側に装着した極めて薄い（０．１ｍｍ）ボビン４４を介して、エッジ４５に結合された一般的にコーン等と称されている振動板４６を駆動している。しかし、既に述べたように、図１０の反発磁気回路型平面スピーカの反発磁気回路８は、図１１に示す磁気ギャップｇを構成しない構造が特徴である。
【００２３】
そこで、図１１に示すスピーカおよび図１０に示す反発磁気回路型平面スピーカにおいて、加熱されたボイスコイルの放熱経路を比較すると、図１１のスピーカは、ボイスコイル４３の内側および外側に、熱伝導性の良好な金属（たとえば、鉄）が、放熱経路として配置され、しかも、マグネット４０として一般的にフェライトマグネットを用いていることから、磁気回路自体が、図１０の反発磁気回路型平面スピーカの反発磁気回路８より数倍大きい。そのため、熱回路的に見ると、図１１に示すスピーカは、図１０の反発磁気回路型平面スピーカより数倍以上の吸熱容量並びに放熱能力のある熱回路を配置した構造となっている。
【００２４】
一方、図１０の反発磁気回路型平面スピーカは、図１１のスピーカのような磁気ギャップｇを有さないという特徴のある構造を有するため、ボイスコイル５の内側に配置された反発磁気回路８による吸熱、および放熱の熱回路しか有してない。つまり、ボイスコイル５の外側には、従来一般の磁気ギャップを有するスピーカのような金属に比べて、熱伝導性が極めて悪い紙製の振動板１が、接着にて配置されているだけである。したがって、ボイスコイル５の許容される加熱温度は、振動板１の有する熱容量に左右される結果となっている。
【００２５】
上述の構造的特徴を踏まえ、図１０の反発磁気回路型平面スピーカにおける熱解析および各種実働テストを行ったところ、耐入力性能が約４０Ｗ程度であるならば、ボイスコイル５の発熱温度がまだ比較的低いため、紙製等からなる振動板１でも、ボイスコイル５の温度上昇に対して振動板１の熱伝導および放熱に余裕がある。したがって、図１０の反発磁気回路型平面スピーカは、長時間使用においても、スピーカ性能を維持し正常に動作する。しかし、耐入力性能をそれ以上、ましてや８０Ｗ程度まで上げるとなると、上述の如く、短時間でスピーカ性能を維持することが不可能な現象が多発することが判明している。
【００２６】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑み、これまでの反発磁気回路型平面スピーカをさらに改良し、耐入力性能をより向上させた反発磁気回路型平面スピーカを提供することを目的とするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的に鑑みて、本発明の反発磁気回路型平面スピーカは、厚さ方向に着磁された２個のマグネットが、磁性体からなるプレートを挟持しかつ同極側が対向するように配置した反発磁気回路を備え、プレートの外周部に一定のクリアランスを持ってボイスコイルを配置し、ボイスコイル外周部に、スキン材によってコア材の表と裏を挟持した振動板を装着している。また、この反発磁気回路型平面スピーカは、ボイスコイルの外側であって振動板の装着部分以外の露出部分を、空気より熱伝導性の良い放熱部材によって覆う構成とし、その放熱部材は、振動板に向かって延出する外側フランジを有し、外側フランジがスキン材に接着されるようにしている。これにより、ボイスコイルの露出部分からの放熱効率が良くなり、スピーカの耐入力性能がより向上する。特に、コイルキャップの放熱面積が増えるので、放熱効率がより向上する。
【００２８】
また、他の発明では、上述の発明の反発磁気回路型平面スピーカに加え、放熱部材は、金属または樹脂から形成するようにしている。これにより、放熱部材の放熱効率は空気より良好になる。
【００２９】
また、他の発明では、上述の発明の反発磁気回路型平面スピーカに加え、放熱部材は、ボイスコイルの外周部に装着可能な筒状本体を有するコイルキャップとするようにしている。これにより、放熱部材を容易にボイスコイルに装着することができる。
【００３１】
また、他の発明では、上述の発明の反発磁気回路型平面スピーカに加え、振動板のスキン材をアルミニウムあるいはマグネシウムとするようにしている。これにより、外側フランジから振動板を介する放熱効果が高められる。
【００３２】
また、他の発明では、上述の発明の反発磁気回路型平面スピーカに加え、振動板のスキン材とコイルキャップをアルミニウムとし、アルマイト処理するようにしている。これにより、放熱に役立つコイルキャップと振動板が、ボイスコイルから電気的に絶縁されると共に、放熱効率もさらに向上する。
【００３３】
また、他の発明では、上述の発明の反発磁気回路型平面スピーカに加え、コイルキャップは、筒状本体の他方の端部に、ボイスコイルの上部露出部分を覆うように内側に向かって延出する内側フランジを設けるようにしている。これにより、ボイスコイルの露出部が、完全にコイルキャップで覆われ、放熱効率が向上する。
【００３４】
また、他の発明では、上述の発明の反発磁気回路型平面スピーカに加え、コイルキャップは、筒状本体、内側フランジあるいは外側フランジの任意の箇所にスリットを設けるようにしている。これにより、逆起電力の発生を防止し、ボイスコイルの動作を妨げることがなくなる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る反発磁気回路型平面スピーカの実施の形態について図１〜図７にて説明する。なお、図１〜図７において、図８〜図１０に示す従来例と同じ構成要素は、同じ参照符号を付して説明する。また、本発明に係る反発磁気回路型平面スピーカの基本的な寸法は、説明を容易にするために、図８〜図１０の従来例と同様であると仮定する。
【００３６】
図１は、本発明に係る反発磁気回路型平面スピーカに使用する振動板の作製プロセスを説明する図であり、（Ａ）から（Ｃ）は作製途中状態の断面図、（Ｄ）は作製完了時の断面図および局部拡大図を示す。図２から図５は、図１の振動板へのボイスコイルの装着プロセスを説明する図であり、図２は装着前の断面図、図３は装着途中の断面図および局部拡大図、図4は装着途中の断面図、図５は装着後の断面図および局部拡大図を示す。図６は、振動板へのボイスコイルの装着プロセスで使用されるコイルキャップを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は斜視図におけるＡ−Ａ線断面図である。図７は、図５のボイスコイル５付き振動板１を装着した反発磁気回路型平面スピーカの断面図および局部拡大図を示す。
【００３７】
図1において、振動板１の断面形状および構造は、図８に示す従来例と同様であるが、本実施の形態の場合、図８に示す従来のパルプ製のスキン材２より格段に優れた熱伝導効率を得る目的で、金属板、たとえば厚さ０．２ｍｍのアルミニウム板をプレス成形して、アルマイト処理し、外周部をトリミングし所定外形寸法に整えたスキン材２を用いている。これは、振動板１を構成するスキン材２は、ボイスコイル５外周部に直接接着されるため、極めて重要な熱回路構成部品となるからである。また、コア材３として、硬質発砲ウレタンを用いている。
【００３８】
図１（Ｂ）に示すように、２枚のスキン材２は、各凹部２２と最外周部間に形成される内側空洞にコア材３を挟持し、スキン材２の各凹部２２と各外周部が互いに接触して貼り合わせられる。次いで、図１（Ｃ）に示すように、凹部２２に後述するボイスコイル５装着用のφ３４．１ｍｍの穴１１が設けられる。その結果、貼り合わせられたスキン材２の各凹部２２に幅約０．９ｍｍの内側フランジ部２４が残る。本実施の形態の場合、穴１１の加工精度を確保するため、金型を作製しプレスによる抜き加工にて穴１１を設けている。
【００３９】
さらに、振動板１の外周部には、振動板１を支持するための通称エッジ４と呼ばれているサスペンションが設けられる。このようにして、図１（Ｄ）に示すように、図８に示す従来の振動板１より遥かに熱伝導性および放熱性が良好な平面型の振動板１が完成する。完成した振動板１は、局部拡大図に示すように、穴１１の部分において、スキン材２の各端面が露出しているが、コア材３は、各スキン材２を折り曲げて接合した部分、すなわち立ち上がり部２３と平坦部となる内側フランジ部２４で完全に密閉されているので露出していない。
【００４０】
そこで、図２において、ボイスコイル５を組み立て治具３０のコイル設置部３０ｃに挿入した後、振動板１の穴１１をボイスコイル５の外周部に挿入する。ボイスコイル５は、従来例と同様に耐熱ワニス、通称ＳＶワニスと呼ばれているワニスをコートした導体径０．２８ｍｍのコイル線材を用い、コイル内直径３０ｍｍ、巻き幅約１２ｍｍ、６層巻きで直流抵抗約３．２Ωのボビンレスタイプのものが作製される。
【００４１】
それにより、振動板１とボイスコイル５は、図３に示すように、組み立て治具３０上で正規の位置にセットされる。振動板１とボイスコイル５は、図３の局部拡大図に示すように、振動板１の厚さ方向の中心線上にボイスコイル５巻幅方向の中心線を重ねた位置にセットされる。したがって、ボイスコイル５の上端部及び下端部は、振動板１のスキン材２表面からそれぞれ等しい距離に配置され、振動板１の内側フランジ部２４は、ボイスコイル５の巻幅方向の中心に配置される。
【００４２】
その結果、ボイスコイル５と振動板１の間に、ボイスコイル５の外周部と振動板１の内側フランジ部２４および立上がり部２３とによって形成される空間、すなわち溝部ｄが、ボイスコイル５の外周部の全周にわたり構成される。溝部ｄは、内側フランジ部２４により振動板１の表面側と裏面側の上下２個所に設けられる構造となる。
【００４３】
次いで、組み立て治具３０にボイスコイル５および振動板１を設置した状態で、振動板１の表面側（上側）の溝部ｄおよびボイスコイル２の外周部上端近傍に約０．３８ｇのアクリル系接着剤６を均一に塗布または充填する。
【００４４】
次いで、図４に示すように、ボイスコイル５の上部に、放熱部材としてのコイルキャップ１２を装着する。コイルキャップ１２は、図６に示すように、筒状本体１３、内側フランジ１４および外側フランジ１５とからなり、空気より熱伝導性の良い材料として、金属板、たとえば板厚０．２ｍｍアルミニウム板を一体成型し、アルマイト処理して作られている。筒状本体１３の内径は、ボイスコイル５外周部に挿入可能な寸法、たとえば３４．４ｍｍとされ、長さは約４ｍｍになっている。筒状本体１３の片方の端部は、内側に直角に折り曲げて内側フランジ１４とし、他方の端部は、外側に直角に折り曲げて外側フランジ部１５としている。内側フランジ１４は、内径３１．５ｍｍとされ、外側フランジ１５は外径４４．１ｍｍとされている。さらに、外側フランジ１５の先端付近は、ある程度の傾斜で上方に折り曲げられている。
【００４５】
ボイスコイル５の外周部を覆うように導電材からなるコイルキャップ１２が配置されると、ボイスコイル５の可動時にコイルキャップ１２に逆起電力が発生し、ボイスコイル５の動作を阻害するおそれがある。そこで、逆起電力の発生を防ぐ目的で、コイルキャップ１２の一部を切断して、スリット１６が設けられている。本実施の形態の場合、スリット１６は、筒状本体１３、内側フランジ１４および外側フランジ１５の全てを連なって直線的に切断してあるが、スリット１６の形状、および位置等は、目的に応じて自由に設計可能である。
【００４６】
次に、コイルキャップ１２の筒状本体１３を、ボイスコイル５の外周部に挿入し、外側フランジ１５が振動板１を構成するスキン材２の平坦部２１に接触するまで押し下げる。その結果、図５に示すように、ボイスコイル５における振動板１の装着部分以外の露出部分をコイルキャップ１２が覆う。また、ボイスコイル５の上端と内側フランジ１４の間と、ボイスコイル５の外周部と筒状本体１３の内側の間と、振動板１の表側（上側）溝部ｄとに、接着剤６が充填された状態となる。さらに、外側フランジ１５とスキン材２の平坦部２１の接触部分にも接着剤６が廻り、外側フランジ部１５の傾斜した先端部とスキン材２の表面に均一に接着剤６がはみ出す。
【００４７】
この状態で所定時間経過すると、接着剤６が硬化し、ボイスコイル５、コイルキャップ１２およびスキン材２が接着され固定される。次いで、ボイスコイル５付き振動板１を一旦組み立て治具３０より抜き取り、さらに裏返して組み立て治具に再度セットし、表面側と同様に、接着剤６の塗布または充填と、コイルキャップ１２の装着を行い、接着剤６を硬化させる。そして、ボイスコイル５付き振動板１を組み立て治具３０より抜き取ると、ボイスコイル５、コイルキャップ１２および振動板１が接着結合された振動系部品が完成する。
【００４８】
図７の反発磁気回路型平面スピーカは、図１０に示すスピーカと同様に反発磁気回路８を備えている。ボイスコイル５付き振動板１は、エッジ４の外周部がフレーム７に固定されて、反発磁気回路８のプレート１１の外周部に一定のクリアランスを持って装着される。
【００４９】
このように、図７の反発磁気回路型平面スピーカは、振動板１の表面のスキン材２をアルミニウム板にて作製すると共に、ボイスコイル５の外周部において振動板１の装着部分以外の空気に露出している部分を、空気より熱伝導性の良好な材料、たとえば金属製のコイルキャップ１２で覆う構造としている。しかも、外側フランジ１５が、振動板１のスキン材２の表面に接触していることで放熱面積が格段と広がることになる。その結果、ボイスコイル５の外周部の熱が、コイルキャップの筒状本体１３および外側フランジ１５からスキン材２を通じて、極めて効率良く放熱する。これにより、ボイスコイル５、特にボイスコイル５の外周部側からの発熱の放熱効率が向上する。したがって、この構造のスピーカに、これまでの反発磁気回路型平面スピーカの有する耐入力性能（たとえば、４０Ｗ）より倍以上（たとえば、８０Ｗ）の信号を長時間入力しても、ボイスコイル５の温度が、ボイスコイル５の有する耐熱温度（約２５０℃〜２７０℃）以内に抑えることが可能となる。ゆえに、コイル線の断線等が皆無となって、正常に作動する反発磁気回路型平面スピーカとなる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００５１】
たとえば、振動板１のスキン材２は、上述の実施の形態ではアルミニウム板としているが、他の金属板、たとえばマグネシウム板としても良い。また、スキン材２は、金属以外の材料の表面にアルミニウム、マグネシウム等の金属箔を貼り付けた構造としても良い。
【００５２】
また、コイルキャップ１２は、上述の実施の形態ではアルミニウム板としているが、他の金属板や、熱伝導性の良い樹脂、たとえばＰＰＴＡ（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）樹脂、ＰＩ（ポリイミド）樹脂等を用いることができる。さらに、これらの樹脂に銅等の金属メッキを施したものを用いても良い。
【００５３】
また、本発明は、耐入力性能４０Ｗ以上８０Ｗ未満の反発磁気回路型平面スピーカにおいては、コイルキャップのみの使用、並びに振動板１の仕様変更（すなわち、金属化）のみで対応可能である。たとえば、従来の紙製のスキン材２にコイルキャップのみを追加使用したり、振動板１の片側のスキン材２のみアルミニウム板等を用いたり、あるいは、両手法の組合せ等が可能である。さらに、コア材３を従来用いられている紙性のものより、さらにに熱導電性の良好な材質に変更することで性能向上を図ること等も可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、ボイスコイルの外周部からの放熱効率が遥かに向上するため、これまでの反発磁気回路型平面スピーカの有する耐入力性能より倍以上の信号を入力しても、ボイスコイルの温度上昇をその耐熱温度以内に抑えることが可能となり、コイル線の断線等が皆無となって正常に作動する。
【００５５】
特に、ボイスコイルを覆う放熱部材としてのコイルキャップの効果が大きく、ボイスコイルにおける振動板との装着部分以外の露出部分からの放熱効率を格段に向上させることができる。
【００５６】
また、振動板のスキン材を熱伝導性の良い金属としたので、さらに放熱効果が改善され、耐入力性は向上する。
【００５７】
また、放熱部材としてのコイルキャップや、振動板の表面をアルミニウムとした場合は、アルマイト処理を施すことにより、更に放熱工効果が向上する。さらに、コイルキャップにスリットを入れているので、逆起電力の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反発磁気回路型平面スピーカの実施の形態に使用する振動板の作製プロセスを説明する図であり、（Ａ）から（Ｃ）は作製途中状態の断面図、（Ｄ）は作製完了時の断面図および局部拡大図を示す。
【図２】図１の振動板へのボイスコイルの装着プロセスを説明する図であり、装着前の断面図を示す。
【図３】図１の振動板へのボイスコイルの装着プロセスを説明する図であり、装着途中の断面図および局部拡大図を示す。
【図４】図１の振動板へのボイスコイルの装着プロセスを説明する図であり、装着途中の断面図を示す。
【図５】図１の振動板へのボイスコイルの装着プロセスを説明する図であり、装着後の断面図および局部拡大図を示す。
【図６】図１の振動板へのボイスコイルの装着プロセスで使用されるコイルキャップを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は斜視図におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５のボイスコイル５付き振動板１を装着した反発磁気回路型平面スピーカの断面図および局部拡大図を示す。
【図８】従来の反発磁気回路型平面スピーカに使用する振動板の作製プロセスを説明する図であり、（Ａ）から（Ｃ）は作製途中状態の断面図、（Ｄ）は作製完了時の断面図および局部拡大図を示す。
【図９】図８の振動板へのボイスコイルの装着プロセスを説明する図であり、（Ａ）は装着前の断面図、（Ｂ）は装着途中の断面図、（Ｃ）は装着後の断面図および局部拡大図を示す。
【図１０】図９のボイスコイル付き振動板を装着した、従来の反発磁気回路型平面スピーカの断面図および局部拡大図を示す。
【図１１】従来の磁気ギャップを有するスピーカ構造を示す断面図および局部拡大図である。
【符号の説明】
１振動板
２スキン材
３コア材
５ボイスコイル
８反発磁気回路
９マグネット
１０マグネット
１１プレート
１２コイルキャップ（放熱部材）
１３筒状本体
１４内側フランジ
１５外側フランジ
１６スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a repulsive magnetic circuit type flat speaker with improved heat dissipation and improved durability.
[0002]
[Prior art]
The applicant has previously proposed a repulsive magnetic circuit type flat speaker for the purpose of thinning (see JP-A-6-284499). This repulsive magnetic circuit type flat speaker uses two magnets magnetized perpendicular to the ring-shaped thickness direction, and is arranged so that the same polarity of the two magnets, for example, the N poles, face each other and repel each other, A repulsive magnetic circuit for holding a plate made of a soft magnetic material such as iron on the same pole surface and generating a constant magnetic flux on the outer side of the plate is provided. Further, this repulsive magnetic circuit type flat speaker has a voice coil arranged with a certain clearance on the outer peripheral portion of the above-mentioned plate, is a flat plate on the outer peripheral portion of the voice coil, and has a substantially wedge-shaped cross section. It is made by wearing.
[0003]
The applicant has also proposed a repulsive magnetic circuit type flat speaker, which is a further improvement of the above repulsive magnetic circuit type flat speaker.
[0004]
In summary, this repulsive magnetic circuit type planar speaker includes a repulsive magnetic circuit in which two magnets magnetized in the thickness direction are arranged so as to sandwich a plate made of a magnetic material and face the same pole side, Place a voice coil with a certain clearance on the outer periphery of the plate, and attach a diaphragm that sandwiches the front and back surfaces of the core material with lower density than the skin material on the outer and outer skins of the voice coil. Yes. As for the diaphragm, the core material is completely sealed by bending and joining the skin material on the front side and the back side at the mounting portion on the outer periphery of the voice coil.
[0005]
Next, details of the above-described repulsive magnetic circuit type planar speaker will be described below with reference to FIGS.
[0006]
8A and 8B are diagrams for explaining a conventional manufacturing process of a diaphragm, wherein FIGS. 8A to 8C are cross-sectional views in the middle of manufacturing, and FIG. 8D is a cross-sectional view at the completion of manufacturing and a local enlarged view.
[0007]
First, as shown in FIG. 8A, two skin materials 2 and one core material 3 are prepared. The skin material 2 has a disk shape having a diameter of about 100 mm, and has a flat portion 21 having a thickness of about 4 mm from the center to the vicinity of the diameter of 40 mm, with a depth of 2.2 mm and a diameter of the center portion. A recess 22 having a diameter of 36 mm is provided. The bottom part of the recessed part 22 is a plane, and the rising part 23 inclined by a predetermined angle from the outer peripheral part of the recessed part 22 is formed. The skin material 2 is a skin material whose thickness gradually decreases from the rising portion 23 toward the outer peripheral portion, the outermost peripheral portion has a thickness of about 0.8 mm, a wedge-shaped cross section, and a hollow inside. is there. This skin material 2 is obtained by the same manufacturing method as a diaphragm called a cone paper used for a general speaker. That is, the skin material 2 is obtained by drawing a beating pulp into a predetermined shape, drying and molding the pulp with an oven or a heat press, and further performing a trimming process.
[0008]
The core material is made of paper having a density lower than that of the skin material 2, and a hole 31 having a size corresponding to the concave portion 22 of the skin material 2 described above is formed in the center portion thereof.
[0009]
Next, as shown in FIG. 8B, the two skin materials 2 sandwich the core material 3 in an inner cavity formed between each concave portion 22 and the outermost peripheral portion. Subsequently, the respective concave portions 22 and the respective outer peripheral portions of the skin material 2 are brought into contact with each other and bonded together. Next, as shown in FIG. 8C, a hole 11 having a diameter of 34.1 mm for mounting the voice coil 5 described later is provided in the recess 22. As a result, an inner flange portion 24 having a width of about 0.9 mm remains in each concave portion 22 of the bonded skin material 2.
[0010]
Further, the edge 4 is bonded to the outer peripheral portion of the skin material 2 to complete the planar diaphragm 1 as shown in FIG. In the completed diaphragm 1, each end face of the skin material 2 is exposed at the hole 11 as shown in the local enlarged view. However, the core material 3 is not completely exposed because it is completely sealed by the portion where the skin materials 2 are bent and joined, that is, the rising portion 23 and the inner flange portion 24 which is a flat portion.
[0011]
Next, FIG. 9 is a diagram for explaining a process of attaching a voice coil to the diaphragm manufactured by each step of FIG. In the figure, (A) is a cross-sectional view before mounting, (B) is a cross-sectional view during mounting, and (C) is a cross-sectional view after mounting and a local enlarged view. The voice coil 5 is basically the same as a general voice coil, and uses a coil wire material (conductor diameter 0.18 mm to 0.25 mm) coated with a heat-resistant varnish, and appropriately sets the number of turns, the number of layers, and the like. Thus, desired DC resistance and outer dimensions are obtained. The difference in structure between the voice coil 5 and the general speaker voice coil is that the voice coil 5 uses a so-called bobbin-less structure without a bobbin for the purpose of improving the magnetic efficiency and reducing the weight of the vibration system. It is in.
[0012]
When the voice coil 5 is attached to the diaphragm 1, an assembly jig 30 is used. The assembly jig 30 includes a diaphragm installation portion 30a having a diameter matched to the outer shape of the diaphragm 1, and a hole having a diameter slightly larger than the hole 11 of the diaphragm 1 and a predetermined depth at the center of the diaphragm installation portion 30a. 30 b and a coil installation portion 30 c that protrudes from the bottom of the hole 30 b and has a diameter slightly smaller than the inner diameter of the voice coil 5.
[0013]
9A, after the voice coil 5 is inserted into the coil installation part 30c of the assembly jig 30, the hole 11 of the diaphragm 1 is inserted into the voice coil outer peripheral part 5a. Thereby, the diaphragm 1 and the voice coil 5 are set at regular positions on the assembly jig 30 as shown in FIG. That is, the diaphragm 1 and the voice coil 5 are set at a position where the center line in the width direction of the voice coil 5 is superimposed on the center line in the thickness direction of the diaphragm 1. Therefore, as shown in FIG. 9C, the upper end portion and the lower end portion of the voice coil 5 are arranged at equal distances from the surface of the skin material 2 of the diaphragm 1, and the inner flange portion 24 of the diaphragm 1 The coil 5 is arranged at the center in the winding width direction.
[0014]
As a result, the space formed by the voice coil outer peripheral portion and the inner flange portion 24 and the rising portion 23 of the diaphragm 1 between the voice coil 5 and the diaphragm 1, that is, the groove portion d, is the entire voice coil outer peripheral portion 5 a. Constructed over the lap. The groove portion d has a structure that is provided at two locations on the upper and lower sides of the diaphragm 1 by the inner flange portion 24.
[0015]
Next, in a state where the voice coil 5 and the diaphragm 1 are installed on the assembly jig 30, about 0.34 g of the acrylic adhesive 6 is applied or filled in the groove portion d on the surface side (upper side) of the diaphragm 1. When a predetermined time elapses in this state, the applied or filled adhesive 6 is cured, and the voice coil 5 and the diaphragm 1 are bonded and fixed. Therefore, the diaphragm 1 with the voice coil 5 is once removed from the assembly jig 30, turned over and set again on the assembly jig, and the adhesive 6 is applied to the groove d on the back surface (lower side) like the front surface side. Apply or fill. After the adhesive 6 applied or filled in the groove d on the back side (lower side) is cured, when the diaphragm 1 with the voice coil 5 is removed from the assembly jig 30, the voice coil 5 and the diaphragm 1 are bonded and completed. To do.
[0016]
Next, FIG. 10 shows a cross-sectional view and a local enlarged view of a repulsive magnetic circuit type planar speaker equipped with the diaphragm 1 with the voice coil 5 shown in FIG. The repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 10 uses magnets 9 and 10 magnetized perpendicularly in the ring-shaped thickness direction so that the same polarity of magnets 9 and 10, for example, N poles, face each other and repel each other. And a repulsive magnetic circuit 8 sandwiching a plate 11 made of a soft magnetic material such as iron on the same pole (N pole) surface. The repulsive magnetic circuit 8 induces repulsive magnetism in the plate 11 and causes the magnetism to flow toward the outer peripheral portion of the plate 11 to generate a constant magnetic flux on the outer peripheral portion of the plate 11. The diaphragm 1 with the voice coil 5 is attached to the outer periphery of the plate 11 of the repulsive magnetic circuit 8 with a certain clearance with the outer periphery of the edge 4 fixed to the frame 7.
[0017]
In the repulsive magnetic circuit type flat speaker shown in FIG. 10, the core material 3 of the diaphragm 1 is completely sealed by a portion where each skin material 2 is bent and joined, that is, a rising portion 23 and an inner flange portion 24 which becomes a flat portion. It has an unexposed structure. For this reason, the strength of the connection structure between the diaphragm 1 and the voice coil 5 is much stronger than the repulsive magnetic circuit type flat speaker before the above-described improvement. As a result, even if this repulsive magnetic circuit type flat speaker applies a signal that is more than twice the input resistance performance (for example, 20 W) of the repulsive magnetic circuit type flat speaker before the improvement described above (for example, 40 W), There is no trouble phenomenon such as the dropping phenomenon of the voice coil 5 from the diaphragm 1, and it operates normally and exhibits a great effect on performance improvement.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 10 is required to further improve the input resistance performance, for example, when the input resistance performance more than double (80 W) is required, the voice coil 5 generates heat, It has been found that there is a problem that the temperature rises as the performance limit is exceeded. The heat generated by the voice coil 5 is radiated through the repulsive magnetic circuit 8 and radiated to the diaphragm 1 through the adhesive 6 and is radiated from the exposed portion of the voice coil 5 into the air. The large input voice coil 5 is inevitably large in size, and most of the outer periphery of the voice coil 5 in question is exposed to the atmosphere with poor thermal conductivity. The heat accumulated in is dissipated from the vicinity of the diaphragm 1, that is, from the vicinity of the center of the coil winding width.
[0019]
However, when the input signal increases, specifically, when the input is 80 W, the repulsive magnetic circuit type flat speaker having the above-described structure may cause the voice coil 5 to generate heat of 300 ° C. or higher. That is, when the input is gradually applied and becomes near 80 W input, only the vicinity of the mounting portion of the diaphragm 1 on the outer periphery of the voice coil 5 (near the center of the coil winding width) is radiated well, and from other exposed portions It has been found that the phenomenon of heat storage occurs. Currently, the most proven heat resistant voice coil has a heat resistant temperature of about 250 ° C. to 270 ° C. Therefore, as described above, when the heat generation of the voice coil 5 reaches about 300 ° C. or more, the heat resistance performance limit of the voice coil 5 is exceeded, and the adhesive layer (heat resistant varnish) coated on the coil wire of the voice coil 5. However, it carbonizes with the above-mentioned heat. When the adhesive layer is carbonized, the adhesive strength between the coil wires is extremely deteriorated, and the coil wires are separated from each other. In addition, since the vibration due to the input signal is applied, the phenomenon that the peeled part is dropped, the dropped part is then vibrated, and finally the disconnection occurs in a very short time (about 30 to 120 minutes). .
[0020]
As a matter of course, the voice coil 5 whose temperature has increased to 300 ° C. was applied to the adhesive 6 that bonds the outer periphery of the diaphragm 1 and the voice coil 5, that is, the groove d of the diaphragm 1. Since the heat resistance temperature (about 250 ° C. to 280 ° C.) of the adhesive 6 is also exceeded, the adhesive 6 is thermally contracted and cracks are generated when an input of 80 W is applied. Further, the crack part extends to the outer peripheral part of the voice coil 5 and the surface part of the diaphragm 1, and the peeled part is recognized on the outer peripheral part of the voice coil 5 and the surface of the diaphragm 1 from the cracked part. Moreover, when the peeled portion is observed, it is confirmed that not only the outer peripheral portion of the voice coil 5 but also the surface of the skin material 2 in the groove portion d is carbonized.
[0021]
This means that the cracks generated by the heat generation of the voice coil 5, the peeled portion, the carbonized portion and the like are not completely adhered to the voice coil 5 and the diaphragm 1 by the adhesive d. If this state continues for a long time, it is not difficult to predict that the voice coil 5 will fall off the diaphragm 1. As is well known, the dropping phenomenon of the voice coil 5 is a fatal serious defect for the speaker, so it is obvious that it is not preferable.
[0022]
On the other hand, in the loudspeaker having a general structure shown in FIG. 11, the magnetic circuit is composed of a magnetic circuit component composed of a magnet 40, a yoke 41 and a plate 42, and a magnetic gap g is formed. 43, and a diaphragm 46 generally called a cone or the like coupled to the edge 45 is driven through an extremely thin (0.1 mm) bobbin 44 mounted on the inner peripheral side of the voice coil 43. doing. However, as already described, the repulsive magnetic circuit 8 of the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 10 is characterized by a structure that does not constitute the magnetic gap g shown in FIG.
[0023]
Therefore, in the speaker shown in FIG. 11 and the repulsive magnetic circuit type flat speaker shown in FIG. 10, when the heat dissipation paths of the heated voice coil are compared, the speaker shown in FIG. 10 (for example, iron) is disposed as a heat dissipation path, and since a ferrite magnet is generally used as the magnet 40, the magnetic circuit itself is repulsive to the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. It is several times larger than the magnetic circuit 8. Therefore, from the viewpoint of a thermal circuit, the speaker shown in FIG. 11 has a structure in which a thermal circuit having heat absorption capacity and heat dissipation capacity several times or more than the repulsive magnetic circuit type planar speaker of FIG. 10 is arranged.
[0024]
On the other hand, the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 10 has a characteristic structure that does not have the magnetic gap g unlike the speaker of FIG. 11, and therefore has a repulsive magnetic circuit 8 arranged inside the voice coil 5. It has only thermal circuits for heat absorption and heat dissipation. That is, on the outside of the voice coil 5, a paper diaphragm 1 having extremely poor thermal conductivity compared to a metal such as a conventional speaker having a magnetic gap is simply disposed by bonding. . Therefore, the allowable heating temperature of the voice coil 5 depends on the heat capacity of the diaphragm 1.
[0025]
Based on the structural features described above, thermal analysis and various practical tests were performed on the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 10, and if the input resistance is about 40 W, the heat generation temperature of the voice coil 5 is still compared. Therefore, even in the diaphragm 1 made of paper or the like, there is room for heat conduction and heat dissipation of the diaphragm 1 with respect to the temperature rise of the voice coil 5. Therefore, the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 10 operates normally while maintaining the speaker performance even when used for a long time. However, it has been found that when the input resistance is further increased to about 80 W, as described above, a phenomenon in which the speaker performance cannot be maintained in a short time occurs frequently.
[0026]
Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a repulsive magnetic circuit type flat speaker that further improves the conventional repulsive magnetic circuit type flat speaker and further improves the input resistance performance. is there.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above-mentioned object, the repulsive magnetic circuit type flat speaker of the present invention is arranged such that two magnets magnetized in the thickness direction sandwich a plate made of a magnetic material and face the same pole side. A voice coil is provided with a repulsive magnetic circuit, with a certain clearance around the outer periphery of the plate, and a diaphragm with a skin material sandwiching the front and back of the core material is attached to the outer periphery of the voice coil. This repulsive magnetic circuit type flat speaker is a voice coil.Outside ofThe exposed part other than the part where the diaphragm is mounted is covered with a heat dissipating member with better thermal conductivity than air.The heat dissipation member has an outer flange that extends toward the diaphragm, and the outer flange is bonded to the skin material.I try to do it. Thereby, the heat dissipation efficiency from the exposed part of the voice coil is improved, and the input resistance performance of the speaker is further improved.In particular, since the heat dissipation area of the coil cap is increased, the heat dissipation efficiency is further improved.
[0028]
In another invention, in addition to the repulsive magnetic circuit type planar speaker of the above-mentioned invention, the heat radiating member is made of metal or resin. Thereby, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation member is better than that of air.
[0029]
In another invention, in addition to the repulsive magnetic circuit type flat speaker of the above-described invention, the heat radiating member is a coil cap having a cylindrical main body that can be mounted on the outer peripheral portion of the voice coil. Thereby, a heat radiating member can be easily attached to a voice coil.
[0031]
In another invention, in addition to the repulsive magnetic circuit type planar speaker of the above-described invention, the skin material of the diaphragm is made of aluminum or magnesium. Thereby, the heat dissipation effect through the diaphragm from the outer flange is enhanced.
[0032]
In another invention, in addition to the repulsive magnetic circuit type flat speaker of the above-mentioned invention, the skin material of the diaphragm and the coil cap are made of aluminum and anodized. As a result, the coil cap and the diaphragm useful for heat dissipation are electrically insulated from the voice coil, and the heat dissipation efficiency is further improved.
[0033]
In another invention, in addition to the repulsive magnetic circuit type flat speaker of the above-mentioned invention, the coil cap extends inward so as to cover the upper exposed portion of the voice coil at the other end of the cylindrical body. An inner flange is provided. As a result, the exposed portion of the voice coil is completely covered with the coil cap, and the heat dissipation efficiency is improved.
[0034]
In another invention, in addition to the repulsive magnetic circuit type planar speaker of the above-mentioned invention, the coil cap is provided with a slit at any location of the cylindrical main body, the inner flange or the outer flange. As a result, the generation of counter electromotive force is prevented and the operation of the voice coil is not hindered.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a repulsive magnetic circuit type planar speaker according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7, the same components as those in the conventional example shown in FIGS. 8 to 10 are described with the same reference numerals. Further, the basic dimensions of the repulsive magnetic circuit type flat speaker according to the present invention are assumed to be the same as those of the conventional examples of FIGS.
[0036]
FIGS. 1A to 1C are diagrams for explaining a manufacturing process of a diaphragm used for a repulsive magnetic circuit type flat speaker according to the present invention, wherein FIGS. 1A to 1C are sectional views in the middle of manufacturing, and FIG. A cross-sectional view and a local enlarged view are shown. 2 to 5 are diagrams for explaining the process of attaching the voice coil to the diaphragm of FIG. 1. FIG. 2 is a cross-sectional view before mounting, FIG. 3 is a cross-sectional view during mounting, and a local enlarged view. Is a sectional view in the middle of mounting, and FIG. 5 is a sectional view after mounting and a local enlarged view. 6A and 6B show a coil cap used in the process of attaching the voice coil to the diaphragm, where FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in the perspective view. FIG. 7 shows a cross-sectional view and a local enlarged view of a repulsive magnetic circuit type planar speaker equipped with the diaphragm 1 with the voice coil 5 of FIG.
[0037]
In FIG. 1, the cross-sectional shape and structure of the diaphragm 1 are the same as those of the conventional example shown in FIG. 8, but in the case of the present embodiment, it is far superior to the conventional pulp skin material 2 shown in FIG. For the purpose of obtaining heat conduction efficiency, a skin material 2 is used in which a metal plate, for example, an aluminum plate having a thickness of 0.2 mm, is press-molded, anodized, and the outer peripheral portion is trimmed to a predetermined outer dimension. This is because the skin material 2 constituting the diaphragm 1 is directly bonded to the outer periphery of the voice coil 5 and thus becomes an extremely important thermal circuit component. Further, hard foam urethane is used as the core material 3.
[0038]
As shown in FIG. 1 (B), the two skin materials 2 sandwich the core material 3 in the inner cavity formed between each recess 22 and the outermost periphery, and each recess 22 and each outer periphery of the skin material 2 The parts are brought into contact with each other and bonded together. Next, as shown in FIG. 1C, a hole 11 having a diameter of 34.1 mm for mounting the voice coil 5 described later is provided in the recess 22. As a result, an inner flange portion 24 having a width of about 0.9 mm remains in each concave portion 22 of the bonded skin material 2. In the case of the present embodiment, in order to ensure the processing accuracy of the hole 11, a mold is prepared and the hole 11 is provided by punching with a press.
[0039]
Further, a suspension called a common edge 4 for supporting the diaphragm 1 is provided on the outer peripheral portion of the diaphragm 1. In this way, as shown in FIG. 1D, the planar diaphragm 1 having much better thermal conductivity and heat dissipation than the conventional diaphragm 1 shown in FIG. 8 is completed. In the completed diaphragm 1, as shown in the local enlarged view, each end face of the skin material 2 is exposed at the hole 11, but the core material 3 is a portion where each skin material 2 is bent and joined, That is, it is not exposed because it is completely sealed by the rising portion 23 and the inner flange portion 24 that becomes a flat portion.
[0040]
Therefore, in FIG. 2, after the voice coil 5 is inserted into the coil installation portion 30 c of the assembly jig 30, the hole 11 of the diaphragm 1 is inserted into the outer peripheral portion of the voice coil 5. The voice coil 5 uses a coil wire with a conductor diameter of 0.28 mm coated with a heat-resistant varnish, commonly called an SV varnish, as in the conventional example, and has a coil inner diameter of 30 mm, a winding width of about 12 mm, and six-layer winding. A bobbinless type DC resistance of about 3.2Ω is produced.
[0041]
Thereby, the diaphragm 1 and the voice coil 5 are set at regular positions on the assembly jig 30 as shown in FIG. The diaphragm 1 and the voice coil 5 are set at a position where the center line in the width direction of the voice coil 5 is superimposed on the center line in the thickness direction of the diaphragm 1 as shown in the local enlarged view of FIG. Therefore, the upper end portion and the lower end portion of the voice coil 5 are disposed at equal distances from the surface of the skin material 2 of the diaphragm 1, and the inner flange portion 24 of the diaphragm 1 is disposed at the center in the winding direction of the voice coil 5. Is done.
[0042]
As a result, a space formed by the outer peripheral portion of the voice coil 5 and the inner flange portion 24 and the rising portion 23 of the diaphragm 1, that is, the groove portion d, is formed between the voice coil 5 and the diaphragm 1. Constructed over the entire circumference of the part. The groove portion d has a structure that is provided at two locations on the upper and lower sides of the diaphragm 1 by the inner flange portion 24.
[0043]
Next, in a state where the voice coil 5 and the diaphragm 1 are installed on the assembly jig 30, about 0.38 g of acrylic adhesive is attached near the groove portion d on the surface side (upper side) of the diaphragm 1 and the outer periphery of the voice coil 2. The agent 6 is uniformly applied or filled.
[0044]
Next, as shown in FIG. 4, a coil cap 12 as a heat radiating member is attached to the upper portion of the voice coil 5. As shown in FIG. 6, the coil cap 12 includes a cylindrical main body 13, an inner flange 14 and an outer flange 15, and a metal plate such as an aluminum plate having a thickness of 0.2 mm is used as a material having better thermal conductivity than air. It is made by integral molding and anodizing. The inner diameter of the cylindrical main body 13 is a dimension that can be inserted into the outer periphery of the voice coil 5, for example, 34.4 mm, and the length is about 4 mm. One end of the cylindrical main body 13 is bent inward at a right angle to form an inner flange 14, and the other end is bent outward to a right angle to form an outer flange portion 15. The inner flange 14 has an inner diameter of 31.5 mm, and the outer flange 15 has an outer diameter of 44.1 mm. Furthermore, the vicinity of the tip of the outer flange 15 is bent upward with a certain degree of inclination.
[0045]
If the coil cap 12 made of a conductive material is disposed so as to cover the outer periphery of the voice coil 5, a back electromotive force is generated in the coil cap 12 when the voice coil 5 is moved, and the operation of the voice coil 5 may be hindered. is there. Therefore, for the purpose of preventing the generation of the counter electromotive force, a part of the coil cap 12 is cut and a slit 16 is provided. In the case of the present embodiment, the slit 16 is linearly cut by connecting all of the cylindrical main body 13, the inner flange 14 and the outer flange 15, but the shape, position, etc. of the slit 16 depend on the purpose. And can be designed freely.
[0046]
Next, the cylindrical main body 13 of the coil cap 12 is inserted into the outer peripheral portion of the voice coil 5 and pushed down until the outer flange 15 contacts the flat portion 21 of the skin material 2 constituting the diaphragm 1. As a result, as shown in FIG. 5, the coil cap 12 covers the exposed portion of the voice coil 5 other than the mounting portion of the diaphragm 1. Further, the adhesive 6 is filled between the upper end of the voice coil 5 and the inner flange 14, between the outer periphery of the voice coil 5 and the inner side of the cylindrical body 13, and the front side (upper side) groove d of the diaphragm 1. It will be in the state. Furthermore, the adhesive 6 also travels to the contact portion between the outer flange 15 and the flat portion 21 of the skin material 2, and the adhesive 6 uniformly protrudes from the inclined tip portion of the outer flange portion 15 and the surface of the skin material 2.
[0047]
When a predetermined time elapses in this state, the adhesive 6 is cured, and the voice coil 5, the coil cap 12, and the skin material 2 are bonded and fixed. Next, the diaphragm 1 with the voice coil 5 is once removed from the assembly jig 30, turned over and set again on the assembly jig, and the adhesive 6 is applied or filled and the coil cap 12 is attached in the same manner as on the front side. And the adhesive 6 is cured. When the diaphragm 1 with the voice coil 5 is extracted from the assembly jig 30, a vibration system component in which the voice coil 5, the coil cap 12 and the diaphragm 1 are bonded and bonded is completed.
[0048]
The repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 7 includes a repulsive magnetic circuit 8 as in the speaker shown in FIG. The diaphragm 1 with the voice coil 5 is attached to the outer periphery of the plate 11 of the repulsive magnetic circuit 8 with a certain clearance with the outer periphery of the edge 4 fixed to the frame 7.
[0049]
As described above, the repulsive magnetic circuit type flat speaker of FIG. 7 is made of the skin material 2 on the surface of the diaphragm 1 with an aluminum plate, and the outer periphery of the voice coil 5 is exposed to air other than the mounting portion of the diaphragm 1. The exposed part is covered with a material having better thermal conductivity than air, for example, a metal coil cap 12. In addition, since the outer flange 15 is in contact with the surface of the skin material 2 of the diaphragm 1, the heat radiation area is greatly expanded. As a result, the heat of the outer peripheral portion of the voice coil 5 is radiated extremely efficiently through the skin material 2 from the cylindrical main body 13 and the outer flange 15 of the coil cap. Thereby, the heat dissipation efficiency of the heat generated from the voice coil 5, particularly the outer peripheral side of the voice coil 5, is improved. Therefore, even if a signal having an input resistance (eg, 40 W) more than twice (eg, 80 W) of a conventional repulsive magnetic circuit type flat speaker is inputted to the speaker having this structure for a long time, the temperature of the voice coil 5 However, it becomes possible to suppress within the heat-resistant temperature (about 250 to 270 degreeC) which the voice coil 5 has. Therefore, there is no disconnection of the coil wire, and the repulsive magnetic circuit type flat speaker operates normally.
[0050]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible.
[0051]
For example, the skin material 2 of the diaphragm 1 is an aluminum plate in the above-described embodiment, but may be another metal plate such as a magnesium plate. Moreover, the skin material 2 is good also as a structure which affixed metal foil, such as aluminum and magnesium, on the surface of materials other than a metal.
[0052]
In addition, the coil cap 12 is an aluminum plate in the above-described embodiment, but other metal plates or a resin having good thermal conductivity, such as PPTA (polyparaphenylene terephthalamide) resin, PI (polyimide) resin, or the like. Can be used. Furthermore, you may use what gave metal plating, such as copper, to these resin.
[0053]
Further, the present invention can be applied to a repulsive magnetic circuit type flat speaker having an input resistance of 40 W or more and less than 80 W by using only a coil cap and changing the specification of the diaphragm 1 (that is, metallization). For example, only a coil cap can be additionally used for the conventional paper skin material 2, an aluminum plate or the like can be used only for the skin material 2 on one side of the diaphragm 1, or a combination of both methods can be used. Furthermore, it is possible to improve the performance by changing the core material 3 to a material having better thermal conductivity than the paper material conventionally used.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the heat radiation efficiency from the outer periphery of the voice coil is greatly improved, even if a signal more than double the input resistance performance of the conventional repulsive magnetic circuit type flat speaker is input, The temperature rise can be suppressed within the heat-resistant temperature, and the coil wire is not broken and operates normally.
[0055]
In particular, the effect of the coil cap as a heat radiating member covering the voice coil is great, and the heat radiating efficiency from the exposed portion other than the portion where the voice coil is attached to the diaphragm can be remarkably improved.
[0056]
Moreover, since the skin material of the diaphragm is made of a metal having good thermal conductivity, the heat dissipation effect is further improved and the input resistance is improved.
[0057]
Further, when the coil cap as the heat radiating member or the surface of the diaphragm is made of aluminum, the heat radiating effect is further improved by performing the alumite treatment. Furthermore, since the coil cap has a slit, it is possible to prevent the generation of counter electromotive force.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are diagrams for explaining a manufacturing process of a diaphragm used in an embodiment of a repulsive magnetic circuit type planar speaker according to the present invention, and FIGS. ) Shows a cross-sectional view at the time of completion of production and a local enlarged view.
FIG. 2 is a diagram for explaining a process for attaching a voice coil to the diaphragm shown in FIG. 1, and shows a cross-sectional view before attachment.
3 is a diagram for explaining a process of mounting a voice coil to the diaphragm of FIG. 1, showing a cross-sectional view and a local enlarged view during mounting.
4 is a view for explaining a process of attaching a voice coil to the diaphragm of FIG. 1, and shows a cross-sectional view in the middle of attachment. FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining a process of attaching a voice coil to the diaphragm of FIG. 1, and shows a cross-sectional view and a local enlarged view after the attachment.
6A and 6B show a coil cap used in the process of attaching a voice coil to the diaphragm shown in FIG. 1, wherein FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in the perspective view.
7 shows a cross-sectional view and a local enlarged view of a repulsive magnetic circuit type planar speaker equipped with the diaphragm 1 with the voice coil 5 of FIG. 5. FIG.
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a manufacturing process of a diaphragm used for a conventional repulsive magnetic circuit type planar speaker, wherein FIGS. A cross-sectional view and a local enlarged view are shown.
FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining a process of attaching the voice coil to the diaphragm shown in FIG. 8, in which FIG. 9A is a cross-sectional view before installation, FIG. Sectional drawing and local enlarged view are shown.
10 shows a cross-sectional view and an enlarged view of a local area of a conventional repulsive magnetic circuit type planar speaker to which the diaphragm with a voice coil of FIG. 9 is attached.
FIG. 11 is a cross-sectional view and a local enlarged view showing a conventional speaker structure having a magnetic gap.
[Explanation of symbols]
1 Diaphragm
2 Skin material
3 Core material
5 Voice coil
8 Repulsive magnetic circuit
9 Magnet
10 Magnet
11 plates
12 Coil cap (heat dissipation member)
13 Tubular body
14 Inner flange
15 Outer flange
16 slits

Claims

Two magnets magnetized in the thickness direction have a repulsive magnetic circuit that sandwiches a plate made of a magnetic material and is arranged so that the same pole side faces each other, with a certain clearance around the outer periphery of the plate A repulsive magnetic circuit type flat speaker in which a voice coil is disposed and a diaphragm having a skin material sandwiched between the front and back of a core material is mounted on the outer periphery of the voice coil, and the vibration coil is outside the voice coil and the vibration The exposed portion other than the mounting portion of the plate is covered with a heat radiating member having better heat conductivity than air , and the heat radiating member has an outer flange extending toward the diaphragm, and the outer flange is the skin. A repulsive magnetic circuit type flat speaker, which is bonded to a material .

2. The repulsive magnetic circuit type flat speaker according to claim 1, wherein the heat radiating member is made of metal or resin.

3. The repulsive magnetic circuit type flat speaker according to claim 1, wherein the heat radiating member is a coil cap having a cylindrical main body that can be attached to an outer peripheral portion of the voice coil.

4. The repulsive magnetic circuit type flat speaker according to claim 3, wherein the skin material of the diaphragm is aluminum or magnesium.

4. The repulsive magnetic circuit type planar speaker according to claim 3 , wherein the skin material of the diaphragm and the coil cap are made of aluminum and anodized.

Said coil cap, the other end of the tubular body, one of claims 3 to 5, characterized in that it comprises an inner flange extending inwardly to cover the exposed top portions of the voice coil A repulsive magnetic circuit type flat speaker according to claim 1.

The repulsive magnetic circuit type flat speaker according to claim 6 , wherein the coil cap has a slit at an arbitrary position of the cylindrical main body, the inner flange, or the outer flange.