JP3844074B2 - フラットコイルスピーカ用振動板及びそれを用いたフラットコイルスピーカ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯電話機や携帯情報端末(PDA)あるいは小型のパソコン等に組み込まれて使用されるスピーカに関し、特にその振動板の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の携帯電話機等に組み込まれて使用されるスピーカにおいては小型・薄型化が要求され、そのような要求を満たすべく、例えばコイル(ボイスコイル)は振動板表面にプリントパターンとして設けられて、いわゆるフラットコイルとされ、このようなフラットコイルを備えた平面型のフラットコイルスピーカが従来より使用されている。
図4はこのようなスピーカに用いられる振動板の従来構造の一例を示したものであり、振動板11はその基体が絶縁フィルムよりなり、その一面にコイル12が形成されている。コイル12はこの例では矩形スパイラル状に形成されて、3つ設けられており、各コイル12からの引き出し線13は方形状をなす振動板11の一辺に導出されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
一方、図5はプリントパターンによってコイルが形成されている振動板の従来構造の他の例を示したものであり、この例では振動板15は絶縁フィルムよりなる基体の一面に2つのコイル16が設けられたものとなっており、これらコイル16は内端が振動板15の裏面に設けられた接続導体17によって互いに接続され、外端からそれぞれ引き出された2つの引き出し線18が一直線上に位置されて方形状をなす振動板15の互いの対向辺に導出された構造となっている(例えば、特許文献2参照)。
上記のような構造を有する振動板は、その周縁部がフレーム等に固定支持されてスピーカに組み込まれ、磁気回路に近接配置されてコイルが磁界中に置かれ、このコイルに電気信号が供給されることにより、電磁誘導作用によってコイルが振動し、振動板が駆動されて音波を放射するものとなっており、このようにして電気信号を音響信号に変換することができるものとなっている。
【0004】
【特許文献1】
特許第3159714号公報(第1図)
【特許文献2】
実開昭52−60828号公報(第3図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構造を有する振動板においては、コイル配置部分(振動板中央部)は所要のコーティング等が施されて剛性が大とされ、これに対しコイル配置部分の周囲はコーティング等が施されることなく、剛性が小とされ、これによりコイル配置部分の分割振動を抑えると共に、駆動系に対する振動系の直線性を確保して、コイル配置部分の良好な振動状態を得られるようにしている。しかしながら、図4及び5に示したような構造の振動板では以下のような問題があった。
即ち、剛性が大とされるコイル配置部分を支持する周囲部(エッジ部)は極力剛性を小とすると共に、その剛性の均一性が要求されるが、プリント形成された引き出し線13や18が図4、5に示したように存在するため、剛性の不均一さが生じ、つまり堅さに偏りが生じる。
【0006】
そして、引き出し線13,18配置部分が堅くなることにより、図4及び5中に矢印で示したようなローリングが発生し易いものとなり、これに起因して歪みが増加し、良好な(フラットな)周波数特性が得られないといった問題が生じる。
また、引き出し線13,18はいずれもコイル端から振動板の近接する辺に向かって直交するように引き出されており、それゆえその長さは短く、短さゆえに断線し易いといった問題もある。
この発明の目的はこれら問題に鑑み、ローリングの発生を抑え、その点で低歪化を図ることができ、またコイル引き出し線の断線が生じにくいようにしたフラットコイルスピーカ用振動板を提供することにあり、さらにそれを用いたフラットコイルスピーカを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば、フラットコイルスピーカ用振動板は、振動基体とその振動基体の周囲を支持するエッジ部とそのエッジ部の周囲に設けられた枠部とが絶縁フィルムにより一体形成され、振動基体の両面に内端がスルーホールによって互いに接続された矩形スパイラル状コイルがそれぞれ形成され、かつそれらコイルを覆って絶縁樹脂が塗布され、枠部の両面に金属膜が形成され、各面の金属膜は2つのスリットによって2つに分けられ、両面の対応する金属膜がスルーホールによって接続されて、枠部の両面に位置する第1の電極と、枠部の両面に位置する第2の電極とが構成され、両コイルの外端を第1及び第2の電極にそれぞれ接続する引き出し線がエッジ部の両面に形成され、それら2本の引き出し線は振動基体を一面側から見て振動基体の中心に対して点対称に配置され、かつコイルの長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する位置に至るように配置されているものとされる。
【0008】
請求項2の発明では請求項1の発明において、絶縁フィルムがポリエーテルイミド樹脂製とされる。
請求項3の発明では請求項1の発明において、エッジ部はその周方向と直交する方向において断面ドーム形状をなすようにエンボス加工が施されているものとされる。
請求項4の発明では請求項1の発明において、上記2つのスリットを一直線上に配置せず、かつそれぞれクランク形状をなすように形成したものとする。
請求項5の発明によれば、フラットコイルスピーカは請求項1乃至4記載のいずれかのフラットコイルスピーカ用振動板が組み込まれてなるものとされる。
請求項6の発明では請求項5の発明において、振動板は上記枠部部分がフレームに固定され、そのフレームに設けられた一対の貫通孔にコイルバネよりなる端子がそれぞれ収容保持され、それら端子は一端が第1及び第2の電極にそれぞれ圧接され、他端がフレームの外部にそれぞれ突出されているものとされる。
【0009】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1はこの発明によるフラットコイルスピーカ用振動板の一実施例を示したものであり、図1Aは振動板の表面側の構成を示し、図1Bはその裏面側の構成を示す。なお、図1Bは表面側から見た透視図として示している。また、図2は図1AにおけるCC線の断面構造を拡大して示したものである。
この例ではコイルが形成される振動基体21と、その振動基体21の周囲を支持するエッジ部22と、そのエッジ部22の周囲に位置する枠部23とが絶縁フィルムにより一体形成される。
振動基体21の両面には矩形スパイラル状をなすコイル24,25がそれぞれ形成されており、これらコイル24,25は振動基体21の中央に設けられたスルーホール26によって内端が互いに接続されている。
枠部23の両面には金属膜が配置され、この金属膜によって第1の電極27と第2の電極28とが形成されている。電極27と28とは各面の金属膜がそれぞれ2つのスリット31,32によって2つに分けられ、両面の対応する金属膜がスルーホール33,34によってそれぞれ接続されて構成されており、電極27と28とは共に枠部23の両面に位置し、つまり共に枠部23を挟んで配置されている。
【0010】
なお、図1A,Bに示したように枠部23の両面に位置する電極27及び28は表裏同一形状とされており、即ちスリット31,32の位置及び形状は表裏同一とされている。
これらスリット31,32はこの例では共にクランク形状をなすように形成されており、また図1に示したようにスリット31は枠部23の一短辺のほぼ中央に位置され、一方スリット32はその短辺と対向する辺の端部(角部)に位置されている。
エッジ部22には引き出し線35,36が形成されており、表面側に形成された引き出し線35によってコイル24の外端と電極27とが接続され、裏面側に形成された引き出し線36によってコイル25の外端と電極28とが接続されている。
これら2本の引き出し線35,36は図1A,Bに示したように、振動基体21を一面側から見て振動基体21の中心に対して点対称をなすように配置されており、引き出し線35はコイル24の長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する電極27の位置に至るように配置されている。
【0011】
一方、引き出し線36はコイル25の長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する電極28の位置に至るように配置されている。
上記のような引き出し線35,36を両面に具備するエッジ部22は、この例では図2に示したように、その周方向と直交する方向において断面ドーム形状をなすようにエンボス加工が施されているものとされる。
また、振動基体21の両面にはコイル24,25を覆うように絶縁樹脂37が塗布されており、これによりコイル24,25の絶縁が確保されると共に、絶縁フィルムよりなる振動基体21部分の剛性が向上(強化)されている。絶縁樹脂37には例えばエポキシ樹脂が用いられる。
【0012】
上述した構造において、絶縁フィルムには例えばポリエーテルイミド(PEI)樹脂よりなるフィルムが使用される。また、絶縁フィルムの表裏面にそれぞれ形成配置されているコイル24、引き出し線35、電極27,28及びコイル25、引き出し線36、電極27,28は共に一括パターン形成されて構成され、その材料には例えば銅(銅箔)が使用される。
上記のような構造を有する振動板40によれば、振動基体21部分(コイル配置部分)の周囲を支持するエッジ部22に形成されている2本の引き出し線35,36は細長い振動基体21の長手方向に沿って斜めに引き出されており、かつ振動基体21の中心に対して点対称となるように引き出されており、このような引き出し方としたことにより、ローリングに強く、つまり振動基体21部分のローリングを抑制することができるものとなっている。
【0013】
従って、ローリングに起因する歪みの発生を低減することができ、その点で良好な出力音圧レベル及び周波数特性を実現することができるものとなる。さらに、引き出し線35,36をこのような引き出し方としたことにより、従来の図4及び5に示したような引き出し線13,18と比べ、その長さを長くすることができ、断線の生じにくいものとすることができる。
また、絶縁フィルムのみよりなる剛性の小さい(やわらかい)エッジ部22の周囲に、電極27,28を構成する金属膜を備えた枠部23を具備する構造となっているため、振動板40は周囲が強化され、これにより振動板40を容易に取り扱えるものとなっている。
【0014】
加えて、2つの電極27,28を構成するために金属膜を2つに分ける各面の一対のスリット31,32を例えば単なる直線形状とし、かつ一直線上(例えば図1AにおけるCC線上)に配置すると、このスリット31,32部分で振動板40が折れ易くなるといったことを回避すべく、この例では一対のスリット31,32を一直線上に配置せず、かつクランク形状をなすものとしており、これにより振動板40は折れにくいものとなり、例えば組み立て工程中における折れの発生を防止することができる。
なお、この例では上述したように絶縁フィルムに、ポリイミド樹脂等に比較し、剛性の極めて小さいポリエーテルイミド樹脂のフィルムを使用しており、またエッジ部22を断面ドーム形状をなすように成形しており、これらにより最低共振周波数(f0 )を下げると共に、耐入力の向上、高音圧化、低歪化を可能としており、これにより低域再生に優れた小型のスピーカを実現できるものとなっている。
【0015】
次に、上述した振動板40が組み込まれて構成されたフラットコイルスピーカの構造の一例を図3を参照して説明する。
図3中、51は下フレーム、52は上フレーム、53はバッフル、54はヨーク、55はマグネット、56はポールピース、57は端子(外部端子)を示す。下フレーム51及び上フレーム52は共に樹脂製とされる。なお、振動板40は簡略化して示している。
下フレーム51には開口58が設けられており、この開口58にヨーク54が収容配置されている。ヨーク54の内面にはマグネット55及びポールピース56が積層されて配置されており、これらヨーク54、マグネット55及びポールピース56によって磁気回路が構成されている。
振動板40はその周縁の枠部23部分が下フレーム51に固定支持されて組み込まれており、そのコイル形成部分が磁気回路の磁気空隙上に位置されている。下フレーム51に対する振動板40及びヨーク54の固定は例えば接着によって行われる。
【0016】
この例では振動板40の長手方向一端側の電極27,28と対向する位置において、下フレーム51に一対の貫通孔59(図3では隠れて1つしか見えない)が形成されており、これら貫通孔59は段付き孔とされ、一端側が径大とされたコイルバネよりなる端子57がこれら貫通孔59にそれぞれ収容保持されている。
一対の端子57は一端が電極27,28にそれぞれ圧接されて電気的に接続されており、他端は下フレーム51の外部に突出されている。なお、この部分において上側には上フレーム52が配置されており、振動板40の枠部23部分はこの上フレームによって挟み込まれて電極27,28が端子57に圧接されるものとなっている。
上記のような構造を有するフラットコイルスピーカによれば、電極27,28に対するリード線の半田付けによる面倒な接続作業は不要となり、ソルダレスでの組み立てが可能となるため、組み立てが簡易となり、その分安価に構成することができる。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による振動板によれば、ローリングに強いものとなり、よってローリングに起因する歪みの発生を低減することができ、フラットコイルスピーカの高音圧化、低歪化を実現することができる。
また、コイルと電極とを接続する引き出し線が従来の振動板に比し、断線の生じにくいものとなっており、その点で信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるフラットコイルスピーカ用振動板の一実施例を示す図、Aは表面側の構成を示す図、Bは裏面側の構成を示す透視図。
【図2】図1AにおけるCC線の一部省略した拡大断面図。
【図3】図1及び2に示した振動板が組み込まれたフラットコイルスピーカの構造の一例を示す断面図。
【図4】フラットコイルスピーカ用振動板の従来例を示す斜視図。
【図5】フラットコイルスピーカ用振動板の他の従来例を示す平面図。
Claims (6)
- 振動基体と、その振動基体の周囲を支持するエッジ部と、そのエッジ部の周囲に設けられた枠部とが絶縁フィルムにより一体形成され、
上記振動基体の両面に、内端がスルーホールによって互いに接続された矩形スパイラル状コイルがそれぞれ形成され、かつそれらコイルを覆って絶縁樹脂が塗布され、
上記枠部の両面に金属膜が形成され、各面の金属膜は2つのスリットによって2つに分けられ、両面の対応する金属膜がスルーホールによって接続されて、枠部の両面に位置する第1の電極と、枠部の両面に位置する第2の電極とが構成され、
上記両コイルの外端を上記第1及び第2の電極にそれぞれ接続する引き出し線が上記エッジ部の両面に形成され、
それら2本の引き出し線は上記振動基体を一面側から見て振動基体の中心に対して点対称に配置され、かつ上記コイルの長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する位置に至るように配置されていることを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。 - 請求項1記載のフラットコイルスピーカ用振動板において、
上記絶縁フィルムがポリエーテルイミド樹脂製とされていることを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。 - 請求項1記載のフラットコイルスピーカ用振動板において、
上記エッジ部はその周方向と直交する方向において断面ドーム形状をなすようにエンボス加工が施されていることを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。 - 請求項1記載のフラットコイルスピーカ用振動板において、
上記2つのスリットを一直線上に配置せず、かつそれぞれクランク形状をなすように形成したことを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。 - 請求項1乃至4記載のいずれかのフラットコイルスピーカ用振動板が組み込まれてなることを特徴とするフラットコイルスピーカ。
- 請求項5記載のフラットコイルスピーカにおいて、
上記振動板は上記枠部部分がフレームに固定され、
そのフレームに設けられた一対の貫通孔にコイルバネよりなる端子がそれぞれ収容保持され、
それら端子は一端が上記第1及び第2の電極にそれぞれ圧接され、他端が上記フレームの外部にそれぞれ突出されていることを特徴とするフラットコイルスピーカ。
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