JP4123070B2

JP4123070B2 - スピーカーおよびその製造方法

Info

Publication number: JP4123070B2
Application number: JP2003178973A
Authority: JP
Inventors: 祐司小野; 宗博加納; 健市野中
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP2005020118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーおよびその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、信頼性に優れた給電部構造を有するスピーカーおよびそのようなスピーカーの簡便安価な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スピーカーにおけるボイスコイルへの信号電流の給電は、ボイスコイルボビンに錦糸線を取り付け、当該錦糸線をフレームの端子金具に接続することにより行われている。しかし、スピーカーの構造上錦糸線を配線するスペースが十分に確保されていないので、このような給電手段によれば、狭小なスペースへ錦糸線を配置するために非常に複雑な錦糸線の整形を行う必要がある。さらに、錦糸線が他の部品に近接することにより、動作不良が起こりやすいという問題もある。このような問題は、ドーム型スピーカーなどの小型スピーカーにおいて特に顕著である。
【０００３】
このような問題点を解決するために、ポリイミド樹脂からなるエッジ基材にエポキシ系樹脂層を形成し、当該エポキシ樹脂層を介して所要部分に銅箔を積層した構造を有するエッジを備えたドーム型スピーカーが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６２−１８６５９７号公報
【０００５】
しかし、この文献に記載の技術は、エポキシ樹脂を介して銅箔をポリイミド樹脂基材に貼り付けているだけなので、銅箔の接着強度が不十分である。したがって、使用に伴って銅箔が剥離してしまう可能性がある。さらに、この技術によれば、不要部分の銅箔をエッチングにより除去するので、製造工程が煩雑である。さらに、エッチングの際にエッジ部分までエッチング液の影響を受けてしまい、エッジの信頼性が不十分となる場合がある。その結果、このようなスピーカーの給電部構造の信頼性は、十分であるとはいえない。加えて、エポキシ樹脂は非常に固いので、エッジに用いるのは適切ではない場合が多い。
【０００６】
以上のように、信頼性に優れた給電部構造を有するスピーカーおよびそのようなスピーカーの簡便安価な製造方法が強く望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、信頼性に優れた給電部構造を有するスピーカーおよびそのようなスピーカーの簡便安価な製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のスピーカーは、振動板と；該振動板の下端部に接着されたボイスコイルボビンと；該ボイスコイルボビンの下端部に巻回されたボイスコイルと；一端が該振動板と該ボイスコイルボビンとの接着部近傍に固着され、他端がフレームに固着されたエッジと；１つまたは複数の可撓性導電性基板とを有する。該エッジは、発泡ゴムでインサート成形された発泡ゴムエッジであり、その内部または外表面に該可撓性導電性基板が配される部分を有し、該導電性基板の一端が該ボイスコイルの巻線端と電気的に接続し、他端が入力端子と電気的に接続している。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記可撓性導電性基板は、ポリイミド樹脂からなる基材層と、銅箔からなる導電層とを有する。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記基材層の厚みと上記導電層の厚みの比率は７０／３０〜３０／７０の範囲である。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記発泡ゴムのゴム成分は、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレン・ターポリマーゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴムおよびシリコーンゴムからなる群から選択される。
【００１２】
本発明の別の局面によれば、スピーカーの製造方法が提供される。この製造方法は、１つまたは複数の可撓性導電性基板を所定のエッジ形状に対応して予備成形する工程と；該予備成形した基板をボイスコイルボビンの所定の位置に固着する工程と；該可撓性導電性基板のそれぞれの両端を露出するようにして、かつ、該基板の残りの部分が内部または外表面に固着して配されるようにして、所定の形状となるように発泡ゴムエッジを形成する工程とを含む。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記製造方法は、上記ボイスコイルボビンの下端部にボイスコイルを巻き付ける工程と；上記可撓性導電性基板の一端を該ボイスコイルの巻線端と電気的に接続し、該基板の他端を入力端子と電気的に接続する工程とをさらに含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態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。
【００１５】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの概略断面図であり、図２は、図１のスピーカーの振動系部分を示す概略平面図である。ここでは、ドーム型スピーカーを例示して説明する。さらに、ここでは、簡単のため、２つの可撓性導電性基板８、８’を用いる場合について説明する。このスピーカー１００は、振動板１と、振動板１の下端部に接着されたボイスコイルボビン２と、ボイスコイルボビン２の下端部に巻回されたボイスコイル３と、一端が振動板１とボイスコイルボビン２との接着部近傍に固着され、他端がフレーム４に固着されたエッジ５とを有する。ボイスコイル３は、磁気回路６の磁気ギャップに配され、入力信号に応じて磁気ギャップ内を変位することにより振動板１を駆動する。
【００１６】
エッジ５は、発泡ゴム７と、発泡ゴム７の内部または外表面に当該発泡ゴムと固着して配された２つの可撓性導電性基板８、８’とを含み、２つの導電性基板８、８’のそれぞれの一端が上記ボイスコイル３の巻線端と電気的に接続し、それぞれの他端がフレーム４に設けられた入力端子（図示せず）と電気的に接続している。エッジ５とボイスコイルボビン２とは、発泡ゴムがボイスコイルボビンの補強紙の繊維構造に食い込むことにより、接着剤を用いることなく強固に固着している。発泡ゴムを用いたエッジは、柔軟性および振動吸収性に優れるので、優れた音質を有するスピーカーが得られる。
【００１７】
好ましくは、上記可撓性導電性基板８、８’は、基材層８１と導電層８２とを有する。基材層８１は、可撓性でかつ耐熱性を有する材料からなる。さらに、本発明の製造方法における予備成形工程（後述）を考慮すると、実用的な厚み（代表的には、１００分の１ｍｍのオーダー）で賦形性を維持する程度の強度を有することが必要である。このような条件を満足する限り任意の適切な材料が使用され得るが、代表的には熱可塑性樹脂、中でもポリイミド樹脂が好適に用いられる。導電層８２は、電気伝導性を有する材料の薄膜からなる。任意の適切な導電性材料が使用され得るが、代表的には銅箔が用いられる。
【００１８】
上記基材層の厚みは、好ましくは０．０２〜０．０８ｍｍ、さらに好ましくは０．０４〜０．０６ｍｍであり、上記導電層の厚みは、好ましくは０．０２〜０．０８ｍｍ、さらに好ましくは０．０４〜０．０６ｍｍである。発泡ゴムエッジにインサート成形するに適切だからである。さらに、上記基材層の厚みと上記導電層の厚みの比率は、好ましくは７０／３０〜３０／７０の範囲、さらに好ましくは６０／４０〜４０／６０の範囲である。成形性、強度および導電性のバランスに特に優れるからである。
【００１９】
エッジ５を構成する発泡ゴムは、ゴム成分と発泡成分とを含む。ゴム成分としては、任意の適切なゴム成分が用いられる。ゴム成分の代表例としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレン・ターポリマーゴム（ＥＰＴ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソブチレン・イソプレンゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴムが挙げられる。好ましいゴム成分は、ＳＢＲである。ボイスコイルボビンとの接着性に特に優れるからである。代表的な発泡成分としては、アゾジカルボンアシッドのような有機発泡剤が挙げられる。好ましくは、発泡成分は、発泡後に１０μｍ〜３０μｍの平均気泡径（発泡倍率で１．１〜１５倍）を有するようにゴム成分に混合される。あるいは、発泡成分は、成形時の熱分解により発生するガスであってもよい。
【００２０】
次に、図３を参照して、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの製造方法について説明する。図３は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの製造方法における各工程を説明するための概略図である。まず、２つの可撓性導電性基板をエッジ５の形状（図示例ではロール形状）に対応して予備成形し、図３（ａ）に示すようにボイスコイルボビン２の上端部近傍に接着する。接着は、代表的には、接着剤または半田付けによって行われる。導電性基板は、図３（ａ）に示すように、導電層が下向きになるようにして取り付けられる。
【００２１】
次に、図３（ｂ）に示すように、導電性基板を取り付けたボイスコイルボビンをエッジ成形金型の下金型に配置し、発泡剤を混合した紐状の未加硫ゴム組成物を配置する。さらに、上金型をセットし、所定時間、所定圧力、所定温度で熱プレスすることにより、エッジの発泡成形を行う。成形時の加熱および加圧により、未加硫ゴムは粘度が下がって流動し、ボイスコイルボビンの補強紙の繊維構造に食い込んだ後で発泡および架橋（加硫）が起こる。発泡倍率は、発泡剤の量および金型のクリアランスを調整することによって制御され得る。その結果、図３（ｃ）に示すように、導電性基板を包み込むか、あるいは導電性基板が外表面に固着して配されるようにして、エッジとボイスコイルボビンが接着剤を用いることなく強く固着する。導電性基板の両端部は、後でボイスコイルおよび入力端子と接続すべく露出されている。
【００２２】
次に、図３（ｄ）に示すように、ボイスコイルボビンの下端部にボイスコイルを巻き付け、当該ボイスコイルの巻線端から延びたリード線と導電性基板の露出した端部とを電気的に接続する。通常、接続は半田付けによって行われる。さらに、導電性基板の他方の露出端部を、フレームに設けられた入力端子に接続する。後は、通常のスピーカーの組み立て手順に従って、スピーカーが作製される。
【００２３】
上記実施形態では、２つの可撓性導電性基板８、８’を用いる場合について説明したが、可撓性導電性基板の数は２つに限られない。具体的には、１枚の基板に絶縁体を介してプラスとマイナスの導体をパターン化することにより、１枚の可撓性導電性基板のみを用いて本発明のスピーカーを実現することができる。基板を１つにすることにより、製造工程およびコストを削減することができる。一方、ダブルボイスコイルの場合には、基本的には４つの可撓性導電性基板を用いるが、上記のようにプラスとマイナスの導体をパターン化することにより、基板を２つにすることも３つにすることも可能である。これらの手段を組み合わせることにより、目的に応じて任意の適切な数の基板を用いて本発明を実現できる。
【００２４】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、予備成形した導電性基板を発泡ゴムエッジにインサート成形することにより、信頼性に優れた給電部構造を有するスピーカーを得ることができる。より詳細には、エッジにインサートされた導電性基板はエッジと同じ形状に成形されているので、エッジの動きに対して忠実に追従する。錦糸線の代わりにこのような導電性基板を用いることにより、狭小なスペースへ錦糸線を配置する必要がなくなり、しかも、振動板やエッジの動きに伴って錦糸線が他の部品に近接することもなくなるので、動作不良の問題も解消される。さらに、導電性基板はエッジにインサートされているので、エッジから剥離するという問題も生じない。加えて、発泡ゴムエッジは、ボイスコイルボビンの補強紙の繊維構造に食い込んで架橋するので非常に強固に固着し、かつ、優れた柔軟性を有する。その結果、発泡ゴムエッジは、導電性基板を保持しつつボイスコイルの動きに非常に良好に追従することができる。
【００２５】
本発明の製造方法によれば、錦糸線の複雑な整形が不要であり、製造工程が非常に簡素化される。しかも、特別な設備や入手困難な材料を使うこともないので、コスト的にも負担はない。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例には限定されない。なお、特に示さない限り、実施例中の部およびパーセントは重量基準である。
【００２７】
（実施例１）
幅１ｍｍの導電性基板（基材層：ポリイミド、厚さ０．０５ｍｍ、導電層：銅箔、厚さ０．０５ｍｍ）を、エッジ形状に対応したロール状に加工した。この導電性基板を、ボイスコイルボビン（本体：ポリイミド樹脂（東レ・デュポン社製、キャプトン）、厚さ０．０７５ｍｍ、外表面の補強紙：仙花紙、厚さ０．０６ｍｍ）に半田付けした。
【００２８】
導電性基板を取り付けたボイスコイルボビンを、２００℃に加熱したエッジ金型の下金型にセットし、上金型を合わせ、金型温度２００℃、圧力５００ｋｇｆ、金型クリアランス０．４ｍｍで４０秒間熱プレスすることにより、導電性基板をインサートした発泡エッジを形成した。後は、通常のスピーカーの組み立て手順に従って、スピーカーを作製した。
【００２９】
上記で得られた導電性基板を取り付けたボイスコイルボビンについて、通常の方法で１８０度剥離試験を行った。結果は下記表１のとおりであった。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１から明らかなように、３回の剥離試験すべてにおいて、発泡ゴムエッジとボイスコイルボビンとは剥離せず、大応力によってゴムが破壊した。このことから、発泡ゴムエッジとボイスコイルボビンとの接着強度が本発明を実施するに十分なものであることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、予備成形した導電性基板を発泡ゴムエッジにインサート成形することにより、信頼性に優れた給電部構造を有するスピーカーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの概略断面図である。
【図２】図１のスピーカーの振動系部分を示す概略平面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの製造方法における各工程を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１振動板
２ボイスコイルボビン
３ボイスコイル
５エッジ
７発泡ゴム
８導電性基板
８１基材層
８２導電層
１００スピーカー

Claims

振動板と；該振動板の下端部に接着されたボイスコイルボビンと；該ボイスコイルボビンの下端部に巻回されたボイスコイルと；一端が該振動板と該ボイスコイルボビンとの接着部近傍に固着され、他端がフレームに固着されたエッジと；１つまたは複数の可撓性導電性基板とを有し、
該エッジが、発泡ゴムでインサート成形された発泡ゴムエッジであり、その内部または外表面に該可撓性導電性基板が配される部分を有し、かつ、該導電性基板が、該発泡ゴムエッジから外方へ引き出されるように配され、
該導電性基板の一端が該ボイスコイルの巻線端と電気的に接続し、他端が入力端子と電気的に接続しているスピーカー。
前記可撓性導電性基板が、ポリイミド樹脂からなる基材層と、銅箔からなる導電層とを有する、請求項１に記載のスピーカー。
前記ボイスコイルボビンがその表面に補強紙を有し、該補強紙の繊維構造に前記発泡ゴムが食い込んでいる、請求項１または２に記載のスピーカー。
前記発泡ゴムのゴム成分が、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレン・ターポリマーゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴムおよびシリコーンゴムからなる群から選択される、請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー。
１つまたは複数の可撓性導電性基板を所定のエッジ形状に対応して予備成形する工程と、
該予備成形した基板をボイスコイルボビンの所定の位置に固着する工程と、
発泡ゴムエッジをインサート成形する工程とを含み、
該基板を該エッジの一部に、該基板のそれぞれの両端が露出するように、かつ、該基板の残りの部分が該エッジの内部または外表面に固着して配されるようにして、所定の形状となるように発泡ゴムエッジをインサート成形する、スピーカーの製造方法。
前記ボイスコイルボビンがその表面に補強紙を有し、該補強紙の繊維構造に前記発泡ゴムが食い込んでいる、請求項５に記載の製造方法。
前記ボイスコイルボビンの下端部にボイスコイルを巻き付ける工程と、
前記可撓性導電性基板の一端を該ボイスコイルの巻線端と電気的に接続し、該基板の他端を入力端子と電気的に接続する工程と
をさらに含む、請求項５または６に記載の製造方法。