JP4261721B2

JP4261721B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4261721B2
Application number: JP2000050197A
Authority: JP
Inventors: 茂杉山; 肇北村; 直宏藤浪; 正美串田; 久志久保田
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: US6484844B2; US20010017231A1; JP2001245389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、いわゆるダイナミックスピーカに関するものであり、特に、そのボイスコイルと振動板との固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカの一形式として、従来よりダイナミックスピーカが知られている。このダイナミックスピーカは、例えば特開平６−１７８３９０号公報に開示されているように、一般に、振動板と、この振動板に一端部が固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの他端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットとを備えた構成となっている。
【０００３】
上記ボイスコイルの上記振動板に対する固定構造としては、上記公報にも開示されているように、図５（ａ）に示すようなＩ字形の巻回断面形状を有するボイスコイル２の一端部２ａを振動板４に接着固定するようにしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固定構造を有するスピーカにおいては、大きな接着面積を確保することができないので、固定強度が不十分となり、使用中にボイスコイル２が振動板４から剥離して外れてしまうおそれがある。特に、このスピーカを自動車等に搭載する場合には、大きな振動や衝撃荷重が作用する環境下で使用されることとなるので、ボイスコイル２の外れが一層発生しやすくなる。
【０００５】
これに対し、同図（ｂ）に示すように、ボイスコイル２の巻回厚さを厚くすれば、その一端部２ａと振動板４との間に比較的大きな接着面積を確保することができ、これにより固定強度を十分に確保することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、このようにした場合には、磁気回路ユニット６の筒状磁気間隙Ｇの幅が広くなってしまうので、スピーカの電気音響変換効率が低下してしまうという問題がある。また、ボイスコイル２の巻回厚さを厚くした分だけボイスコイル２の重量が大きくなり、これにより接着面に大きな荷重が作用するので、期待したほどは大きな外れ防止効果を得ることができないという問題もある。
【０００７】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ダイナミックスピーカにおいて、その音響特性を悪化させることなくボイスコイルの外れ防止を図ることができるスピーカを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、ボイスコイルの巻回断面形状に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００９】
すなわち、本願発明に係るスピーカは、
振動板と、この振動板に一端部が接着固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの他端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、を備えてなるスピーカにおいて、
上記ボイスコイルの上記一端部における巻回厚さが、該ボイスコイルの他の部分に比して大きい値に設定されており、
上記ボイスコイルにおける上記他の部分が、Ｉ字形の巻回断面形状を有しており、
上記振動板に、上記ボイスコイルの上記一端部が接着固定される平面部が形成されている、ことを特徴とするものである。
【００１０】
上記「振動板」および「磁気回路ユニット」は、ダイナミックスピーカの構成要素として使用可能なものであれば、その材質、形状等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１１】
また上記「ボイスコイル」は、その一端部における巻回厚さが他の部分に比して大きい値に設定されているものであれば、その具体的な巻回断面形状は特に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係るスピーカは、ボイスコイルの一端部が振動板に接着固定されているが、このボイスコイルは上記一端部における巻回厚さが他の部分に比して大きい値に設定されているので、該ボイスコイルの重量をあまり増大させることなく、その一端部と振動板との間に大きな接着面積を確保することが可能となる。このため、単にボイスコイルの巻回厚さを全体的に大きくした場合のように、ボイスコイルの重量増大により接着面に大きな荷重を作用させてしまうことなく、ボイスコイルの振動板に対する固定強度を十分に確保することができる。
【００１３】
また、ボイスコイルの他の部分の巻回厚さは相対的に小さい値に設定されているので、磁気回路ユニットの筒状磁気間隙の幅を広げることを必要とせずに、その一端部と振動板との間に大きな接着面積を確保することが可能となる。このため、スピーカの電気音響変換効率を低下させることなく上記作用効果を得ることができる。
【００１４】
このように本願発明によれば、ダイナミックスピーカにおいて、スピーカの特性を悪化させることなくボイスコイルの外れ防止を図ることができる。
【００１５】
上記構成において、ボイスコイルの巻回断面形状が特に限定されるものでないことは上述したとおりであるが、該巻回断面形状を、上記一端部に径方向内方へ突出するフランジ部が形成されてなる略Ｌ字形に設定すれば、ボイスコイルの重量増大を最小限に抑えた上で大きな接着面積を確保することができ、しかも、ボイスコイルの巻回作業をあまり複雑化することなくその一端部における巻回厚さを他の部分に比して大きい値に設定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本願発明の一実施形態に係るスピーカ１０を上向きに配置した状態で示す側断面図であり、図２は、そのII部詳細図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るスピーカ１０は、振動板１２と、フレーム１４と、ボイスコイル１６と、磁気回路ユニット１８とを備えてなるダイナミックスピーカである。このスピーカ１０は、外径３０ｍｍ程度の小型スピーカであって、その用途としては、例えば、図示しないケースに収容された状態で基板に実装されて自動車等に搭載され、警報音等の発生手段として使用されるようになっている。
【００１９】
上記振動板１２は、同心円状に形成された複数の凹凸を有するダイヤフラム状の部材であって、合成樹脂製フィルムに熱プレス成形を施すことにより形成されている。この振動板１２の外周縁平坦部１２ａと中央寄りの中間平坦部１２ｂとは、同一水平面上に位置する環状平面として形成されている。
【００２０】
上記フレーム１４は鋼製部材であって、中央部に位置する有底円筒部１４Ａと、この有底円筒部１４Ａの外周面上端部近傍から径方向外方へ延びる環状のマウンティング部１４Ｂとからなっている。このマウンティング部１４Ｂには、複数の透孔（図示せず）が周方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、このマウンティング部１４Ｂの外周縁部には、有底円筒部１４Ａの上端面１４Ａａよりも上方に位置する環状平坦部１４Ｂａと、この環状平坦部１４Ｂａから上方へ延びるフランジ部１４Ｂｂとが形成されている。
【００２１】
上記振動板１２は、その外周縁平坦部１２ａにおいて、フレーム１４のマウンティング部１４Ｂの環状平坦部１４Ｂａに接着固定されている。この接着固定は、スピーカ１０の中心軸線Ａｘに関して振動板１２とフレーム１４とが互いに同心となるように配置された状態で行われている。
【００２２】
上記ボイスコイル１６は、振動板１２と同心となるように配置された状態で、その上端部１６ａ（一端部）が振動板１２の中間平坦部１２ｂに接着固定されている。この固定構造については後に詳述する。
【００２３】
上記磁気回路ユニット１８は、上記フレーム１４の有底円筒部１４Ａと、マグネット２０と、鋼製のヨーク２２とで構成されている。上記マグネット２０およびヨーク２２は、いずれもディスク状に形成されており、有底円筒部１４ａの底面にこの順で互いに同心となるように載置され、フレーム１４に接着固定されている。この磁気回路ユニット１８は、ヨーク２２の上端面２２ａと有底円筒部１４Ａの上端面１４Ａａとが略同一高さになるように設定されており、そしてヨーク２２の外周面と有底円筒部１４ａの内周面との間には、筒状（円筒状）磁気間隙Ｇが全周同一幅で形成されている。そして、この筒状磁気間隙Ｇにおいてボイスコイル１６の下端部１６ｂ（他端部）を収容するようになっている。
【００２４】
図２に示すように、上記ボイスコイル１６の巻回断面形状は、上端部１６ａに径方向内方へ突出するフランジ部１６ａ１が形成されてなるＬ字形に設定されている。そしてこれにより、上記ボイスコイル１６の上端部１６ａと振動板１２の中間平坦部１２ｂとの接着面積を十分に確保するようになっている。
【００２５】
上記振動板１２およびボイスコイル１６は、スピーカ駆動により、図２において２点鎖線で示す範囲内で上下動するようになっている。上記フランジ部１６ａ１は、通常のスピーカ駆動における最大振幅での振動時でもヨーク２２の上端面２２ａとの間にある程度のクリアランスが確保されるよう、その高さ寸法が設定されている。
【００２６】
上記ボイスコイル１６は、図３に示すような巻回押え治具１０２および巻回受け治具１０４を用いて成形されるようになっている。
【００２７】
上記巻回押え治具１０２は、ボイスコイル１６よりも大径の円柱状に形成されている。一方、下側の巻回受け治具１０４は、その外径寸法がボイスコイル１６の内径寸法と同じ値に設定されており、その上端部はボイスコイル１６のフランジ部１６ａ１の内周面および下端面と同一形状の小径凹部１０４ａとして形成されている。そして、これら巻回押え治具１０２の下端面と巻回受け治具１０４の上端面とを互いに当接させた状態で、コイル線材Ｃの先端部を巻回受け治具１０４の小径凹部１０２ａに巻き掛けた後、両治具１０２、１０４を中心軸線Ａｘ（図１参照）回りに回転させるとともにコイル線材Ｃを所定範囲にわたって上下動させることにより、巻回受け治具１０４の外周面にコイル線材Ｃを巻き付け、これにより上端部１６ａにフランジ部１６ａ１が形成されたＬ字形の巻回断面形状を有するボイスコイル１６を形成するようになっている。
【００２８】
上記コイル線材Ｃとしては、融着性合成樹脂の被覆が施されたものが用いられている。そして、上記巻付けの直前にコイル線材Ｃに熱風を吹き付けてその被覆を溶融させることにより、巻き付けられたコイル線材Ｃを相互に融着させてボイスコイル１６の成形を行うようになっている。なお、ボイスコイル１６の巻き始め線および巻き終わり線がいずれもボイスコイル１６の上端部１６ａから延出するよう、コイル線材Ｃの巻き数は偶数回（例えば、上端部１６ａが１２重巻きで他の部分が４重巻き）に設定されている。
【００２９】
以上詳述したように、本実施形態に係るスピーカ１０は、ボイスコイル１６の上端部１６ａが振動板１２の中間平坦部１２ｂに接着固定されているが、このボイスコイル１６は、その上端部１６ａにフランジ部１６ａ１が形成されてなるＬ字形の巻回断面形状を有しているので、通常のＩ字形の巻回断面形状を有するボイスコイルに対して重量を僅かに増大させるだけで、その上端部１６ａと振動板１２との間に大きな接着面積を確保することができる。
【００３０】
このため、Ｉ字形の巻回断面形状を有するボイスコイルにおいて単にその巻回厚さを全体的に厚くした場合のように、ボイスコイルの重量増大により接着面に大きな荷重を作用させてしまうことなく、ボイスコイル１６の振動板１２に対する固定強度を十分に確保することができる。
【００３１】
また、上記ボイスコイル１６における上端部１６ａ以外の部分については通常の巻回厚さとなっているので、磁気回路ユニット１８の筒状磁気間隙Ｇの幅を広くする必要がなく、このためスピーカ１０の電気音響変換効率を低下させてしまうことなく上記作用効果を得ることができる。
【００３２】
このように本実施形態によれば、ダイナミックスピーカにおいて、スピーカの特性を悪化させることなくボイスコイル１６の外れ防止を図ることができる。
【００３３】
したがって、本実施形態に係るスピーカ１０を、車載用スピーカ等のように大きな振動や衝撃荷重が作用する環境下で使用した場合においても、十分使用に耐え得るものとなる。
【００３４】
特に本実施形態においては、ボイスコイル１６の上端部１６ａにおいてフランジ部１６ａ１が径方向内方へ突出するように形成されているので、ボイスコイル１６の巻回作業を行うに当たり、上記巻回受け治具１０４の上端部に所定の小径凹部１０４ａを形成しておくことにより、容易にＬ字形の巻回断面形状を有するボイスコイル１６を成形することができる。
【００３５】
ところで、上記実施形態においてはフランジ部１６ａ１の断面形状が矩形に設定されているが、これ以外の断面形状でフランジ部１６ａ１を形成することももちろん可能である。
【００３６】
例えば、図４（ａ）に示すように、径方向内方へ向かって上下幅が徐々に狭まる楔形の断面形状を有するフランジ部１６ａ１を採用することも可能である。このような断面形状を採用することにより、ボイスコイル１６の重量増大を最小限に抑えた上で、その上端部１６ａと振動板１２との間に大きな接着面積を確保するとともにボイスコイル１６自体の剛性を高めることができる。
【００３７】
また、同図（ｂ）に示すように、ボイスコイル１６の上端部１６ａに、径方向内方へ突出するフランジ部１６ａ１のみならず、径方向外方へ突出するフランジ部１６ａ２を形成することにより、該上端部１６ａと振動板１２との間に大きな接着面積を確保するようにすることも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、スピーカ１０が小型スピーカである場合について説明したが、もっとサイズが大きいスピーカである場合においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより、該実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係るスピーカを上向きに配置した状態で示す側断面図
【図２】図１のII部詳細図
【図３】上記実施形態においてボイスコイルを成形する工程を示す要部側断面図
【図４】上記実施形態の変形例を示す、図２と同様の図
【図５】従来例を示す、図２と同様の図
【符号の説明】
１０スピーカ（ダイナミックスピーカ）
１２振動板
１２ａ外周縁平坦部
１２ｂ中間平坦部
１４フレーム
１４Ａ有底円筒部
１４Ａａ上端面
１４Ｂマウンティング部
１４Ｂａ環状平坦部
１４Ｂｂフランジ部
１６ボイスコイル
１６ａ上端部（一端部）
１６ａ１、１６ａ２フランジ部
１６ｂ下端部（他端部）
１８磁気回路ユニット
２０マグネット
２２ヨーク
２２ａ上端面
１０２巻回受け治具
１０４巻回押え治具
１０４ａ小径凹部
Ａｘ中心軸線
Ｃコイル線材
Ｇ筒状磁気間隙

Claims

振動板と、この振動板に一端部が接着固定されたボイスコイルと、このボイスコイルの他端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、を備えてなるスピーカにおいて、
上記ボイスコイルの上記一端部における巻回厚さが、該ボイスコイルの他の部分に比して大きい値に設定されており、
上記ボイスコイルにおける上記他の部分が、Ｉ字形の巻回断面形状を有しており、
上記振動板に、上記ボイスコイルの上記一端部が接着固定される平面部が形成されている、ことを特徴とするスピーカ。
上記ボイスコイルの巻回断面形状が、上記一端部に半径方向内方へ突出するフランジ部が形成されてなる略Ｌ字形に設定されている、ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。