JP3797916B2 - スピーカーおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型のスピーカーおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
小型のスピーカーは携帯電話機その他の小型の電子機器に組み込まれ広く利用されている。従来のこの種のスピーカーの一例の構造を図6の断面図によって示す。各部品は基本的に同軸の円板形または円筒形の部分から成っており、図6は一つの直径における断面である。1は磁気回路付ケースで、軟磁性材でカップ状のヨーク1aを樹脂製のケース1bにインサートモールド成形し、更にヨーク1a内に円筒形で軸方向に着磁した永久磁石2と軟磁性材より成るトッププレート3を接着して構成した複合構造体である。
【0003】
振動板4は薄い樹脂製の円板で同心円状の波形を与えられている。ボイスコイル5は薄肉の円筒形をなし、その一端は振動板4に接着され一体化している。ケース1bの上端にはケース段差部1kが設けてあり、振動板4の外周部を落し込んで接着する。更にその上から、数個の放音孔7bを上面板7aに明けた薄い金属製で浅い皿状のプロテクター7の外周部を落し込んで接着する。コイル端末線5aは振動板4の下面に沿ってその外周に達し、更に磁気回路付ケース1の一部に設けた導線用溝1g内を通してケース1bの下面に接着した絶縁性の基板8に導き、その導体パターン8aにハンダ8bにて固着する。2個ある導体パターン8aはまたスピーカーの外部回路に接続するための端子を兼ねている。
【0004】
これによりボイスコイル5は永久磁石2、トッププレート3、ヨーク1aより形成された磁気回路のリング状の磁気空隙内に生ずる放射方向の磁束と鎖交するように挿入され、全体は固着結合されてスピーカーは完成する。ボイスコイルに音声電流を流すとボイスコイル5は軸方向に振動し、振動板4は音声を発し、音声は振動板を保護しているプロテクター7の放音孔7aからスピーカー外部に発せられる。なお振動板4の運動を妨げないため、ケース1bには数個の通気孔1fが設けてある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
第1の問題点:従来の振動板の固定構造では、振動板4がケースの段差部1kの内側にある。最大外径が15mmφのスピーカーの場合、樹脂製のケースの段差部1kの外壁の肉厚(図6中のa)は、樹脂の成形時の流動性と樹脂の強度の両面から少なくとも0.4mmを必要とする。従って振動板4の外径は14.2mmφが採りうる最大の値となる。振動板の有効径(周縁の接着部を差引いた、自由に振動できる部分の最大径)dφは更に最大径からリング状の接着幅(図6中のbで、通常0.5mm)の2倍を引いた値である。従って有効径は13.2mmφとなる。スピーカーの音質と音圧を改善するためには少しでも有効径が大きいことが必要であり、そのための更なる工夫が望ましい。
【0006】
第2の問題点:従来構造における組立作業では、まず磁気回路付ケース1の上面の段差部1kに振動板4とプロテクター7を接着し、接着剤を硬化させた後に磁気回路付ケース1を表裏反転し、下面の基板8の導体パターン8aにコイル端末線5aのハンダ付けを行う。この反転操作は自動組立の工程上のネックとなっていた。
【0007】
本発明の目的は、振動板の有効径を大きくしたスピーカー構造を提供することである。また本発明の他の目的は、組立作業を簡素化できるスピーカー構造およびその製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のスピーカーは次の(1)または(2)の特徴のいずれかを備える。
(1)放音孔のある上面板と筒型の側壁とを有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、該プロテクターの前記側壁の内側に嵌装される押えリングと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、スピーカーが組立てられた状態においては、前記プロテクターの内部において、前記振動板の外周が前記押えリングと前記磁気回路付ケースの外周上端部のほぼ全面によって挟持され、かつ前記プロテクターの側壁の内側と前記ケースの外周部とは前記接着溝に供給された接着剤によって固着されていること。
【0009】
(2)放音孔のある上面板と筒型の側壁とより成り該側壁と前記上面板との接合部にリング状の段差部を有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、スピーカーが組立てられた状態においては、前記プロテクターの内部において、前記振動板の外周が前記押えリングと前記磁気回路付ケースの外周上端部のほぼ全面によって挟持され、かつ前記プロテクターの側壁の内側と前記ケースの外周部とは前記接着溝に供給された接着剤によって固着されていること。
【0010】
上記目的を達成するため本発明のスピーカーの製造方法は次の(3)または(4)の特徴のいずれかを備える。
(3)放音孔のある上面板と筒型の側壁とを有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、該プロテクターの前記側壁の内側に嵌装される押えリングと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、
前記プロテクターを前記上面板を下にして置き、前記プロテクターの上向きの開口内に、まず前記押えリング、次にボイスコイルを上にした前記振動板、次に磁気回路のリング状開口部を下にした前記磁気回路付ケースを順次投入し、前記プロテクターの側壁の内側と前記磁気回路付ケースの外周部とを、前記磁気回路付ケースを上から加圧しながら前記接着溝に接着剤を供給して固着結合し、また前記磁気回路付ケースの裏面の導体に前記ボイスコイルの端末線を接続すること。
【0011】
(4)放音孔のある上面板と筒型の側壁とより成り該側壁と前記上面板との接合部にリング状の段差部を有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、
前記プロテクターを前記上面板を下にして置き、前記プロテクターの上向きの開口内に、まずボイスコイルを上にした前記振動板、次に磁気回路のリング状開口部を下にした前記磁気回路付ケースを順次投入し、前記プロテクターの側壁の内側と前記磁気回路付ケースの外周部とを、前記磁気回路付ケースを上から加圧しながら前記接着溝に接着剤を供給して固着結合し、また前記磁気回路付ケースの裏面の導体に前記ボイスコイルの端末線を接続すること。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を述べるに当たり、既に説明した従来例と共通性のある部品には同じ符号を付し、更に相違および変更がない場合には改めて説明を加えないこととし、煩雑さを避けることにする。
【0013】
図1は本発明のスピーカーの第1の実施の形態の一例の断面図である。
図6に述べた従来構造との主な相違は振動板4の周縁保持構造にある。本実施の形態においては、プロテクター7が放音孔7bを有する上面板7aと比較的高い円筒形の側壁7cとより成っていて深い容器状をなしている。振動板4の周縁部は、プロテクター7に先に投入された押えリング6(上面板7aと振動板4とのスペーサーでもある)の下面と、プロテクター7の側壁7cに嵌合する磁器回路付ケース1のケース1bのリング状の平面を持つ上端部1dとによって挟持されている。(この挟持の接触面に更に接着剤を使用してもよい。)
【0014】
この構造によって振動板4の外径はプロテクター7の側壁7cの内径一杯にとることができる。プロテクター7はSUS材などの金属材料を用いれば、厚さ0.1mm〜0.15mmで実用上十分な強度が得られる。従って振動板4の外径は15mmφのスピーカーでは14.7〜14.8mmが得られ、既述の従来例の14.2mmよりも拡大される。外径の拡大率は3.5〜4.2%というかなりの値になる。振動板周縁における押えリングによる押え代(押えリング6の幅)を仮に従来例の接着幅(図6のb)と同じ0.5mm とすれば、有効径Dは13.7〜13.8mmφとなり、従来の有効径d(13.2mmφ)に対する拡大率は更に大きく3.8〜4.5%となる。また振動板の面積の拡大率を見ると、外径面積では7.2〜8.6%、有効面積(周縁固定部面積を除いた振動板の面積)では更に大きく7.7〜9.3%にも達し、音圧および音質が顕著に改善される。
【0015】
プロテクター7とケース1bとの固定については、ケース1bの周囲にプロテクター7と接するように接着溝1eが設けてあり、この溝内に接着剤を供給することにより両者を接着する。
【0016】
図3は本発明のスピーカーの第1の実施の形態における磁気回路付ケースの下面図である。本例では図6に示した従来構造における基板8に代わり、樹脂製のケース1bにインサートモールドされたリードフレーム1cを用いている。ケース1bの下面には切欠部1i,1jがあり、その底でリードフレーム1cが露出している。2本のコイル端末線5a(本図は組立図ではないので破線〔本図では想像線として用いた〕で描かれている)は組立工程中、従来例とほぼ同様にケース1bの側面に設けた導線用溝1gを通ってケース下面に導かれており、その各端はリードフレーム1cの露出した小端部11cにハンダ付けあるいは溶接によって接続される。なお露出した大端部12cは外部回路との接続用端子であり、ケース1bの切断用溝1hの内部に覗いているリードフレーム1cの一部は、帯状の母材から切り離した残部である。
【0017】
図4は本発明のスピーカーの第1の実施の形態におけるプロテクターの下面図である。本図については特に説明を要しないであろう。
【0018】
図5は本発明のスピーカーの第2の実施の形態におけるプロテクターの断面図である。本例ではプロテクター7の上面板7aと側壁7cとの接合部にプロテクター段差部7dを設けた。このプロテクター段差部7dは本発明の第1の実施の形態におけるリング6の役割を担わせ、部品としてのリング6を省略して、部品削減を進めたものである。
【0019】
次に、本発明のスピーカーの製造における組立方法について述べる。
図2は本発明のスピーカーの第1の実施の形態の一例の製造法における途中までの組立順序を断面図て示した図である。まずプロテクター7を、上面板7aを下にして置く。側壁7cの開口部から押えリング6、ボイスコイル5を上にした振動板4、磁気空隙を下向けにした磁気回路付ケース1を順次投入する(このときコイル端末線5aは図3に示した導線用溝1gを通しておく)。以下本図には示されていないが、上から磁気回路付ケース1を加圧しながら接着溝1eに接着剤を供給して全体を固着結合させる。また上方に出たコイル端末線5aは図3の説明にて述べたようにリードフレーム1cの露出部である小端部11cに接続される。以上で組立が終了する。なお第2の実施の形態の一例の製造法においては押えリング6が不要となる。
【0020】
本発明は、その趣旨を変えずに種々の変更を加えて既述のものと異なった他の実施の形態を実現することができることは言うまでもない。例えばプロテクターとケースの固定方法を接着剤(のみ)によらずフック止めとしてもよい。また製造法において他の工程(振動板周縁部への接着剤の随時供給やコイル端末線の整形、あるいはその他の工程)を前後あるいは中間に追加してもよい。
【0021】
【発明の効果】
本発明のスピーカー構造においては振動板の外径を薄肉であるプロテクターの内径一杯に大きくできるので、振動板の外径あるいは有効径を従来構造よりも拡大し、スピーカーの音響特性を改善することができた。また下向きにしたプロテクターに部品を順次投入して組立て、そのまま全体の固定やコイル端末線の接続を行うから、組立中の製品を反転する必要がなく、工程の簡略化や製造コストの低減が図れる効果がある。なお更にプロテクターに段差部を設けることによって部品を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスピーカーの第1の実施の形態の一例の断面図である。
【図2】本発明のスピーカーの第1の実施の形態の一例の製造法における途中までの組立順序を断面図て示した図である。
【図3】本発明のスピーカーの第1の実施の形態における磁気回路付ケースの下面図である。
【図4】本発明のスピーカーの第1の実施の形態におけるプロテクターの下面図である。
【図5】本発明のスピーカーの第2の実施の形態におけるプロテクターの断面図である。
【図6】従来例のスピーカーの断面図である。
【符号の説明】
1 磁気回路付ケース
1a ヨーク
1b ケース
1c リードフレーム
11c 小端部
12c 大端部
1d ケース上端部
1e 接着溝
1f 通気孔
1g 導線用溝
1h 切断用溝
1i、1j 切欠部
1k ケース段差部
2 永久磁石
3 トッププレート
4 振動板
5 ボイスコイル
5a コイル端末線
6 押えリング
7 プロテクター
7a 上面板
7b 放音孔
7c 側壁
8 基板
8a 導体パターン
8b ハンダ
D、d 有効径

Claims (4)

  1. 放音孔のある上面板と筒型の側壁とを有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、該プロテクターの前記側壁の内側に嵌装される押えリングと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、スピーカーが組立てられた状態においては、前記プロテクターの内部において、前記振動板の外周が前記押えリングと前記磁気回路付ケースの外周上端部のほぼ全面によって挟持され、かつ前記プロテクターの側壁の内側と前記ケースの外周部とは前記接着溝に供給された接着剤によって固着されていることを特徴とするスピーカー。
  2. 放音孔のある上面板と筒型の側壁とより成り該側壁と前記上面板との接合部にリング状の段差部を有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、スピーカーが組立てられた状態においては、前記プロテクターの内部において、前記振動板の外周が前記押えリングと前記磁気回路付ケースの外周上端部のほぼ全面によって挟持され、かつ前記プロテクターの側壁の内側と前記ケースの外周部とは前記接着溝に供給された接着剤によって固着されていることを特徴とするスピーカー。
  3. 放音孔のある上面板と筒型の側壁とを有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、該プロテクターの前記側壁の内側に嵌装される押えリングと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つように接着溝を備えており、
    前記プロテクターを前記上面板を下にして置き、前記プロテクターの上向きの開口内に、まず前記押えリング、次にボイスコイルを上にした前記振動板、次に磁気回路のリング状開口部を下にした前記磁気回路付ケースを順次投入し、前記プロテクターの側壁の内側と前記磁気回路付ケースの外周部とを、前記磁気回路付ケースを上から加圧しながら前記接着溝に接着剤を供給して固着結合し、また前記磁気回路付ケースの裏面の導体に前記ボイスコイルの端末線を接続することを特徴とするスピーカーの製造方法。
  4. 放音孔のある上面板と筒型の側壁とより成り該側壁と前記上面板との接合部にリング状の段差部を有し厚さ0.1mm〜0.15mmの金属板より成り、前記側壁の外径がスピーカーの外径と一致するプロテクターと、スピーカーの磁気回路と一体化し薄肉で段差のない外周上端部および該外周上端部の外径と等しい最大外径を有する筒型の外周部を有する磁気回路付ケースと、ボイスコイル付で前記プロテクターの前記側壁の内側をほぼ一杯に占める外形を有する振動板とを有し、前記磁気回路付ケースの前記外周部の外形は外周上端部に近い部分においては前記プロテクターの前記側壁の内径一杯に嵌装されると共に下端部の周囲には前記プロテクターの前記側壁の内側との隙間を持つよ うに接着溝を備えており、
    前記プロテクターを前記上面板を下にして置き、前記プロテクターの上向きの開口内に、まずボイスコイルを上にした前記振動板、次に磁気回路のリング状開口部を下にした前記磁気回路付ケースを順次投入し、前記プロテクターの側壁の内側と前記磁気回路付ケースの外周部とを、前記磁気回路付ケースを上から加圧しながら前記接着溝に接着剤を供給して固着結合し、また前記磁気回路付ケースの裏面の導体に前記ボイスコイルの端末線を接続することを特徴とするスピーカーの製造方法。
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