JP4386125B2 - Voice coil assembly and speaker using the same - Google Patents
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Description
本発明は、複数のマグネットを使用した磁気回路と、ボビンと、複数のコイルと、を使用したスピーカー振動部材と、を備えるスピーカーに関し、特に、全高が薄い平面薄型スピーカーに関する。 The present invention relates to a speaker including a magnetic circuit using a plurality of magnets, a speaker vibration member using a bobbin and a plurality of coils, and more particularly to a flat thin speaker having a thin overall height.
音声信号を音声に変換する動電型スピーカーに於いて、磁気回路を含むその全高を低く抑えるために、スピーカー振動板に平面型振動板を採用するスピーカーがある。平面型振動板は、コーン型振動板に比較してその全高が低くなるものの、分割振動せずに一体に振動するには剛性が不足しやすい。そこで、平面型振動板に固着するボビンが複数のボイスコイルを備え、複数のボイスコイルで平面型振動板を駆動することで、分割振動を抑制しようとするスピーカーが存在する。従来には、全高が薄い平面薄型スピーカーとして、複数のコイルを備えた平面振動板と、各コイルに対応した複数のマグネットを使用した磁気回路とを備えるスピーカーが使用されることがある。 In an electrodynamic speaker that converts an audio signal into audio, there is a speaker that employs a flat diaphragm as a speaker diaphragm in order to keep the total height including a magnetic circuit low. Although the overall height of the flat diaphragm is lower than that of the cone diaphragm, the rigidity tends to be insufficient to vibrate integrally without split vibration. Therefore, there is a speaker that has a plurality of voice coils in a bobbin that is fixed to a planar diaphragm, and drives the planar diaphragm with the plurality of voice coils to suppress divided vibration. Conventionally, a speaker including a flat diaphragm having a plurality of coils and a magnetic circuit using a plurality of magnets corresponding to each coil may be used as a flat thin speaker having a thin overall height.
全高が薄い平面薄型スピーカーとして、凹凸を有する平面振動板に設けた深溝に複数のコイルを配置し、コイルを複数の磁石間に形成される磁気空隙に配置するスピーカーがある(特許文献1)。ここで、各コイルは、トラック型に巻き付けたコイルを分離工程で分離して形成し、これを平面振動板に装填接着している。また、プラスチックの薄板を真空成形で形成したボビンを備え、ボビンのスリットにコイルを挿入する平面スピーカーがある(特許文献2)。これらは、コイルを磁気回路の磁気空隙という最も磁束密度の高い場所に配置するので、平面スピーカーの能率を高めることができる。しかしながら、全高が薄い平面薄型スピーカーにおいて、複数のコイルを磁気空隙に配置するボビンを形成するにあたって、良好な音声再生のためには、ボビンを軽量で、かつ、剛性を有する構成とする必要がある。 As a flat thin speaker having a thin overall height, there is a speaker in which a plurality of coils are arranged in a deep groove provided in a flat diaphragm having irregularities, and the coils are arranged in a magnetic gap formed between a plurality of magnets (Patent Document 1). Here, each coil is formed by separating a coil wound around a track type in a separation step, and this is loaded and bonded to a flat diaphragm. Further, there is a flat speaker that includes a bobbin formed by vacuum forming a plastic thin plate and inserts a coil into the slit of the bobbin (Patent Document 2). Since these arrange | position a coil in the place with the highest magnetic flux density called the magnetic space | gap of a magnetic circuit, the efficiency of a planar speaker can be improved. However, in a flat thin speaker with a thin overall height, when forming a bobbin in which a plurality of coils are arranged in a magnetic gap, it is necessary to make the bobbin lightweight and rigid for good sound reproduction. .
また、ボイスコイルを角形とするとともに、この角形ボイスコイルを複数個、その縦および横の辺を接合して集合体とし、この集合体を平板振動板に取り付け、このボイスコイル集合体を磁気回路で駆動してなる平板型スピーカーがある(特許文献3)。特許文献3の第3図に示すように、このスピーカーでは、一対の帯状ヨークの一長辺部間にマグネットを挟んで構成した磁気回路を複数備え、この磁気回路の帯状ヨークの他方側の長辺部間に、各ボイスコイルの各一辺部を挿入するように多数個配置している。なお、特許文献3は、ボイスコイル集合体が、枠体部にコイルを巻回してボイスコイルを角形に構成されており、その後にこれらを複数個、その縦および横の辺を接合して集合体にしている、と記載している。
In addition, the voice coil has a rectangular shape, and a plurality of the rectangular voice coils are joined together in the vertical and horizontal sides to form an aggregate, and the aggregate is attached to a flat plate diaphragm. There is a flat type speaker driven by (Patent Document 3). As shown in FIG. 3 of
ただし、特許文献3の第2図に示されている限りにおいて、従来のこのボイスコイル集合体では、それぞれのボイスコイルはボビンに相当する枠部の外側に巻回されているので、隣り合うボイスコイル同士が接合したとしても、ボイスコイル集合体を構成する隣り合うボビン同士は、外側に巻回されたボイスコイルの線径による厚みの分だけ離間してしまい、密着させることができない。ボビンの剛性が不足する場合には、ボビンが振動して分割振動する、または、隣り合うボビン同士が接触し異音を生じるという問題があり、さらにこれを解決するためには、隣り合うボビン同士を連結させる接着剤等の付加的な重量物が必要になる。その結果、スピーカー振動板の重量が重くなり、スピーカーの再生能率が低下するという問題がある。
However, as long as it is shown in FIG. 2 of
また、従来には、ボビンの内径側にコイルを巻回したボイスコイルが、円筒状のボビンの内径側にコイルを巻回す場合の巻回工程数を減少させる方法とともに開示されている(特許文献4)。 Conventionally, a voice coil in which a coil is wound on the inner diameter side of a bobbin is disclosed together with a method for reducing the number of winding steps when the coil is wound on the inner diameter side of a cylindrical bobbin (Patent Document). 4).
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、能率が高く、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られ、かつ、動作不良が発生しにくい平面薄型スピーカーを実現することができるボイスコイル組立体を得ることにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to achieve high efficiency, to prevent generation of divided vibrations, to obtain a flat frequency characteristic, and to to prevent malfunction. An object of the present invention is to obtain a voice coil assembly capable of realizing a flat and thin speaker that does not easily occur.
本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成されて内部に矩形空間を有する矩形ボビンと、矩形ボビンの矩形空間を規定する内壁面に固着される内巻矩形コイルと、を備える内巻ボイスコイルを複数備え、一の内巻ボイスコイルの矩形ボビンの外壁面と、他の内巻ボイスコイルの矩形ボビンの外壁面とが、帯部材及び接着剤で密着固定されている。 A voice coil assembly according to the present invention includes a rectangular bobbin having a rectangular cross section and a rectangular space inside, and an internally wound rectangular coil fixed to an inner wall surface defining the rectangular space of the rectangular bobbin. A plurality of inner winding voice coils are provided, and the outer wall surface of the rectangular bobbin of one inner winding voice coil and the outer wall surface of the rectangular bobbin of the other inner winding voice coil are firmly fixed by a band member and an adhesive.
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボビンの外壁面同士が密着して固定されている2つの内巻ボイスコイルが、密着している2つの矩形ボビンを挟んで配置されている一の内巻矩形コイルの一辺と、他の内巻矩形コイルの一辺と、において、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。 Preferably, in the voice coil assembly according to the present invention, two inner wound voice coils in which the outer wall surfaces of the rectangular bobbins are fixed in close contact with each other are arranged with two rectangular bobbins in close contact with each other. Are connected so that the audio signal current is conducted in the same direction on one side of the inner coil and the other side of the other inner coil.
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている。 More preferably, in the voice coil assembly of the present invention, the rectangular bobbin is made of a kraft paper, a spiral paper paper material, a capton, a sill, a teal resin material, or a metal material containing aluminum or titanium. It is made of any material.
また、本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が格子状に形成されて内部に複数の矩形空間を有する格子状ボビンと、格子状ボビンの矩形空間を規定する内壁面にそれぞれ固着される複数の内巻矩形コイルと、を備え、隣接する2つの矩形空間の内壁面に固着される2つの内巻ボイスコイルが、内壁面を挟んで配置されている一の内巻矩形コイルの一辺と、他の内巻矩形コイルの一辺と、において、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。 The voice coil assembly of the present invention has a lattice bobbin whose cross-sectional shape is formed in a lattice shape and has a plurality of rectangular spaces inside, and a plurality of voice coil assemblies fixed to an inner wall surface defining the rectangular space of the lattice bobbins. An inner winding rectangular coil, and two inner winding voice coils fixed to the inner wall surfaces of two adjacent rectangular spaces, one side of one inner winding rectangular coil disposed across the inner wall surface, On one side of the other internally wound rectangular coil, the audio signal current is connected in the same direction.
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、格子状ボビンが、抄紙材料、もしくは、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマーの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている。 Preferably, in the voice coil assembly of the present invention, the lattice bobbin is either a papermaking material, a polyimide, a polyetherimide, a liquid crystal polymer resin material, or a metal material containing aluminum or titanium. Made of material.
また、さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、複数の内巻ボイスコイルを相互に接続した入力端ならびに出力端に接続する錦糸線を、さらに備える。 More preferably, the voice coil assembly of the present invention further includes a tinsel wire connected to the input end and the output end where the plurality of internal windings are connected to each other.
また、本発明のスピーカーは、上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備えるスピーカーであって、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠し、かつ、それらの磁極性が隣同士で異なるように着磁して配置した複数のマグネットと、複数のマグネットと固着するヨークと、を備え、隣同士のプレートの間、ならびに、プレートとヨークの間、に形成される磁気空隙に、ボイスコイル組立体の内巻矩形コイルが配置されている。 Further, the speaker of the present invention includes the above voice coil assembly, a speaker diaphragm fixed to the voice coil assembly, an edge that supports the outer periphery of the speaker diaphragm so as to vibrate, an outer periphery of the edge, and a magnetic field. A plurality of magnets that are magnetized and arranged so that their magnetic poles are adjacent to each other and their magnetic poles are different from each other. And a plurality of magnets and a yoke to be fixed, and the inner rectangular coil of the voice coil assembly is disposed in a magnetic gap formed between adjacent plates and between the plates and the yoke. Yes.
以下、本発明の作用について説明する。 The operation of the present invention will be described below.
本発明のボイスコイル組立体には、矩形ボビンおよび内巻矩形コイルからなる内巻ボイスコイルを複数密着固定させて形成した場合と、断面形状が格子状である一つの格子状ボビンに複数の内巻矩形コイルを密着固定させて形成した場合と、がある。すなわち、前者のボイスコイル組立体では、内巻矩形コイルはそれぞれの矩形ボビンの矩形空間を規定する内壁面に固着されていて、一の内巻ボイスコイルの矩形ボビンの外壁面と、他の内巻ボイスコイルの矩形ボビンの外壁面とが、帯部材及び接着剤で密着固定されている。また、後者のボイスコイル組立体では、格子状ボビンが複数の矩形空間を有しており、内巻矩形コイルはそれぞれの矩形空間を規定する内壁面に固着されている。 The voice coil assembly according to the present invention includes a case where a plurality of inner winding voice coils including a rectangular bobbin and an inner winding rectangular coil are fixed in close contact with each other, and a plurality of inner coils on a lattice bobbin whose cross-sectional shape is a lattice. There are cases where the wound rectangular coil is formed in close contact. That is, in the former voice coil assembly, the inner wound rectangular coil is fixed to the inner wall surface defining the rectangular space of each rectangular bobbin, and the outer wall surface of the rectangular bobbin of one inner wound coil and the other inner coil The outer wall surface of the rectangular bobbin of the wound voice coil is fixed tightly with a band member and an adhesive. Further, in the latter voice coil assembly, the lattice bobbin has a plurality of rectangular spaces, and the internally wound rectangular coils are fixed to the inner wall surfaces defining the respective rectangular spaces.
例えば、前者のボイスコイル組立体を構成するそれぞれの内巻ボイスコイルは、その断面形状が矩形状に形成されて内部に矩形空間を有する矩形ボビンを含み、矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている。また、後者のボイスコイル組立体を構成する格子状ボビンは、抄紙材料、もしくは、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマーの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されている。ボイスコイル組立体は、複数の内巻ボイスコイルを相互に接続した入力端ならびに出力端に接続する錦糸線を、さらに備えることで、音声信号電流を導通させることができる。 For example, each of the internally wound voice coils constituting the former voice coil assembly includes a rectangular bobbin having a rectangular cross section and a rectangular space inside, and the rectangular bobbin is made of kraft paper or spiral paper. It is made of any one of a paper material, a resin material of capton, siller, and till, or a metal material containing aluminum or titanium. The lattice bobbin constituting the latter voice coil assembly is made of any of paper-making materials, polyimide, polyetherimide, liquid crystal polymer resin materials, or metal materials containing aluminum or titanium. It is formed with. The voice coil assembly further includes a tinsel wire connected to an input end and an output end where a plurality of internal voice coils are connected to each other, so that an audio signal current can be conducted.
ここで、内巻矩形コイルとは、巻き上げられたコイルの外観形状が、磁気回路の磁気空隙形状に対応して矩形であり、かつ、コイルの巻芯としてのボビンを備えないボビンレス状態のコイルであって、巻き上げられた状態のまま、矩形ボビンの矩形空間を規定する内壁面に固着される、あるいは、格子状ボビンの矩形空間を規定する内壁面にそれぞれ固着されるボイスコイルである。内巻矩形コイルの外寸法は、ボビンの矩形空間の内寸法にほぼ一致しており、内巻矩形コイルとボビンの矩形空間とは嵌合させられた上で、接着剤により密着固定されている。また、本発明のボイスコイル組立体では、密着している2つの矩形ボビンのそれぞれの内巻ボイスコイル、または、内壁面を挟んで配置されている2つの内巻ボイスコイルが、一の内巻矩形コイルの一辺と、これに最も接近する他の内巻矩形コイルの一辺と、において、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。 Here, the internally wound rectangular coil is a coil in a bobbin-less state in which the wound coil has a rectangular appearance corresponding to the magnetic gap shape of the magnetic circuit and does not have a bobbin as a coil winding core. The voice coil is fixed to the inner wall surface that defines the rectangular space of the rectangular bobbin, or is fixed to the inner wall surface that defines the rectangular space of the lattice bobbin while being wound up. The outer dimension of the inner winding rectangular coil is substantially the same as the inner dimension of the rectangular space of the bobbin, and the inner winding rectangular coil and the rectangular space of the bobbin are fitted to each other and are closely fixed by an adhesive. . Further, in the voice coil assembly of the present invention, each of the inner winding voice coils of the two rectangular bobbins that are in close contact with each other, or two inner winding voice coils that are arranged with the inner wall surface interposed therebetween, is one inner winding. The one side of the rectangular coil and the other side of the other internally wound rectangular coil closest to the rectangular coil are connected so that the audio signal current is conducted in the same direction.
上記のボイスコイル組立体を用いて、本発明のスピーカーは実現される。すなわち、本発明のスピーカーは、このボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備える。磁気回路は、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠し、かつ、それらの磁極性が隣同士で異なるように着磁して配置した複数のマグネットと、複数のマグネットと固着するヨークと、を備えているので、隣同士のプレートの間、ならびに、プレートとヨークの間、に形成される磁気空隙に、ボイスコイル組立体の内巻矩形コイルが配置される。つまり、ボビンの内壁面を挟んだ2つの内巻ボイスコイルが、隣同士のプレートの間に形成される磁気空隙に配置される。 The speaker of the present invention is realized using the voice coil assembly described above. That is, the speaker of the present invention is a speaker diaphragm fixed to the voice coil assembly, an edge that supports the outer periphery of the speaker diaphragm so as to vibrate, a frame to which the outer periphery of the edge and the magnetic circuit are connected, Is provided. The magnetic circuit includes a plurality of magnets each having a rectangular flat plate crowned and magnetized so that their magnetic polarities are different from each other, and a yoke fixed to the plurality of magnets. Therefore, the internally wound rectangular coil of the voice coil assembly is disposed in the magnetic gap formed between the adjacent plates and between the plate and the yoke. In other words, two internal voice coils sandwiching the inner wall surface of the bobbin are arranged in a magnetic gap formed between adjacent plates.
その結果、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる、平面薄型のスピーカーが実現される。本発明のボイスコイル組立体では、それぞれの内巻矩形コイルがボビンの矩形空間を規定する内壁面に固着されるので、ボイスコイル組立体を構成する隣り合うボビン同士、つまり、複数の内巻ボイスコイルを密着固定させて形成することができ、その結果、ボビンの剛性を高め、ボビンの分割振動、または、隣り合うボビン同士が接触することによる異音の発生といった動作不良を抑制することができる。また、隣り合うボビン同士を連結させる接着剤の量を減らすことができるので、スピーカー振動部材の重量が軽くなり、スピーカーの再生能率を向上させて安定した音声再生が得られる。なお、ボイスコイル組立体が格子状ボビンで構成される場合も、同様にボビンの剛性を高め、ボビンの分割振動の発生を抑制することができる。 As a result, it is possible to realize a flat and thin speaker in which a divided frequency is hardly generated and a flat frequency characteristic is obtained. In the voice coil assembly of the present invention, each of the internally wound rectangular coils is fixed to the inner wall surface that defines the rectangular space of the bobbin, so that adjacent bobbins constituting the voice coil assembly, that is, a plurality of internally wound voices The coil can be formed by tightly fixing it, and as a result, the rigidity of the bobbin can be increased, and malfunctions such as split vibrations of the bobbin or generation of abnormal noise due to contact between adjacent bobbins can be suppressed. . In addition, since the amount of adhesive for connecting adjacent bobbins can be reduced, the weight of the speaker vibration member is reduced, and the reproduction efficiency of the speaker is improved and stable sound reproduction can be obtained. In the case where the voice coil assembly is constituted by a grid-like bobbin, the bobbin rigidity can be similarly increased and the occurrence of divided vibrations of the bobbin can be suppressed.
本発明のボイスコイル組立体を備えたスピーカーは、能率が高く、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる平面薄型のスピーカーを実現することができ、また、動作不良が発生しにくく、安定した音声再生が得られる。 The speaker equipped with the voice coil assembly of the present invention can realize a flat and thin speaker that has high efficiency, hardly generates divided vibrations, and can obtain a flat frequency characteristic, and is less likely to cause malfunction. Stable sound reproduction can be obtained.
本発明のボイスコイル組立体は、能率が高く、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られ、かつ、動作不良が発生しにくい平面薄型スピーカーを実現するという目的を、断面形状が矩形状に形成されて内部に矩形空間を有する矩形ボビンと、矩形ボビンの矩形空間を規定する内壁面に固着される内巻矩形コイルと、を備える内巻ボイスコイルを複数備え、一の内巻ボイスコイルの矩形ボビンの外壁面と、他の内巻ボイスコイルの矩形ボビンの外壁面とが、密着固定されているようにすることにより、実現した。 The voice coil assembly of the present invention has a rectangular cross-sectional shape for the purpose of realizing a flat and thin speaker that has high efficiency, is less likely to generate divided vibrations, has a flat frequency characteristic, and is less likely to malfunction. One inner volume voice coil comprising a plurality of inner volume voice coils each having a rectangular bobbin formed in a shape and having a rectangular space inside, and an inner volume rectangular coil fixed to an inner wall surface defining the rectangular space of the rectangular bobbin. This is realized by ensuring that the outer wall surface of the rectangular bobbin of the coil and the outer wall surface of the rectangular bobbin of the other inner-wound voice coil are closely fixed.
以下、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体、および、これを用いたスピーカー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。 Hereinafter, a voice coil assembly according to preferred embodiments of the present invention and a speaker using the same will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明の好ましい実施形態による平面薄型のスピーカー1を説明する図である。図1(a)は平面振動板6を上方に向けたスピーカー1を説明する斜視図であり、また、図1(b)は、平面薄型のスピーカー1の内部構造を説明するA−A’断面図である。なお、説明に不要な一部の内部構造等は、省略している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a flat and
本実施例の平面薄型のスピーカー1は、略矩形の平面振動板6を含むスピーカー振動部材5を備える平面薄型のスピーカーであって、その振動板面積を形成する長さL(約140.8mm)に比べて、平面振動板6の幅W(約16.2mm)と、スピーカーとしての全高h(約20.0mm)とが小さく抑えられたスピーカーである。具体的には、スピーカー用磁気回路2と、この磁気回路2の底面側に固着する保持フレーム3と、平面振動板6の周囲を支持する樹脂製のフレーム4と、をさらに備えている。スピーカー用磁気回路2は、それらの磁極性が隣同士で異なるように着磁して1列に配置した14個の主マグネット22を含む磁気回路である。フレーム4は、平面薄型のスピーカー1を(図示しない)キャビネット等に固定するフレーム固定部を有する。
The flat
スピーカー振動部材5は、平面振動板6と、平面振動板6の外周端を振動可能に支持するエッジ7と、平面振動板6の背面側に固着される後述するボイスコイル組立体10と、を備える。例えば、平面振動板6は、発泡樹脂(材料:PC(ポリカーボネート))の成形板であり、ゴム(材料:発泡ゴム)を含むエッジ7によってその外周部を支えられており、エッジ7の外周側はフレーム4に固着されている。ボイスコイル組立体10は、平面振動板6の背面側に固着されており、ボイスコイル組立体10に取り付けられる複数の内巻矩形コイル9(本実施例の場合は、14個)に音声信号電流が供給されると、磁気回路2によってボイスコイル組立体10は駆動力を受け、その結果、平面振動板6が振動すると、平面薄型のスピーカー1は音声を再生する。
The
図1(b)に示すように、磁気回路2は、磁性体の金属から成るヨーク21と、14個の主マグネット22と、これらのマグネット22の上部にそれぞれ冠した矩形プレート23と、矩形プレート23の上部にそれぞれ冠した反発マグネット24と、から構成される。ヨーク21は、平面状のプレート部21aと、矩形プレート23との間に磁気空隙を規定する(図示しない)側壁部21bと、を有する。具体的には、ヨーク21、および、矩形プレート23は、鉄板をプレス加工して成形される。
As shown in FIG. 1B, the
ヨーク21のプレート部21aには、14個の主マグネット22が、それぞれの磁極性が隣同士で異なるように一列に配置される。14個の主マグネット22は、それぞれ予め矩形プレート23が固着されて、矩形プレート23側がN極、もしくは、S極となるように二組に選別されて着磁される。そして、着磁された14個の主マグネット22は、ヨーク21のプレート部21aに治具を用いて、磁極性が隣同士で異なるように整列させられて、固着される。磁極性が隣同士で異なるところに形成される磁気空隙では、N極からS極へ向かって磁束が飛ぶので、磁気回路2に設けられるそれぞれの磁気空隙では、主マグネット22の配列にしたがった方向へ磁束が飛ぶ。なお、予め着磁された反発マグネット24は、矩形プレート23の側面から反発磁界による磁力線が飛ぶように、N極、もしくは、S極を選別して、接着剤で矩形プレート23の上面側に固着される。したがって、磁気回路2の隣同士の矩形プレート23の間、ならびに、矩形プレート23とヨーク21の側壁部21bの間、に形成される磁気空隙、すなわち、格子状に設けられた磁気空隙では、高い磁束密度分布が得られる。
Fourteen
図2は、平面薄型のスピーカー1を構成するボイスコイル組立体10を説明する図である。図2(a)は、ボイスコイル組立体10を構成する内巻ボイスコイル11を説明する斜視図であり、図2(b)は、ボイスコイル組立体10の一部を拡大した断面図であり、図2(c)は、ボイスコイル組立体10の全体を示す斜視図である。また、図3は、平面薄型のスピーカー1の平面振動板6の背面側に固着されるボイスコイル組立体10の一部を拡大した断面図である。また、図2では、説明のために構成の一部を透明視して図示している。
FIG. 2 is a view for explaining the
ボイスコイル組立体10を構成するそれぞれの内巻ボイスコイル11は、断面形状が矩形状に形成されて内部に矩形空間12aを有する矩形ボビン12と、矩形ボビン12の矩形空間を規定する内壁面12bに固着される内巻矩形コイル9と、を備える。具体的には、矩形ボビン12は、厚みt=0.10mmのキャプトンで形成されており、矩形の内寸法は、約8.5mm×約8.5mmである。矩形ボビン12は、断面形状が内壁面12bにより矩形状に形成されているので、内部に矩形空間12aを有するとともに、その外壁面12cが4面の平面を構成する。なお、矩形ボビン12は、キャプトン、シルター、ティル、等の樹脂材料以外でも、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料を用いてもよく、また、アルミ、または、チタンを含む金属材料によって形成すればよい。
Each of the internally wound voice coils 11 constituting the
また、内巻矩形コイル9は、線径0.12mmの銅線をボビンレス状態で、その外寸法が約9.1mm×約9.1mmの外観形状矩形になるように巻き回されたコイルであり、内巻矩形コイル9の外寸法は、矩形ボビン12の矩形空間12aの内寸法にほぼ一致している。内巻矩形コイル9を製造するに当たっては、仮の矩形の巻芯に線材を巻き付けた後に、線材に接着剤、もしくは、ワニスを塗布し、これが硬化した後に巻芯を抜去してボビンレス状態の内巻矩形コイル9を形成する。したがって、内巻ボイスコイル11の内巻矩形コイル9は、矩形ボビン12の矩形空間12aに嵌合させられた上で、内壁面12bに接着剤により密着固定される。なお、矩形ボビン12と内巻矩形コイル9の矩形とは、素材の折れ曲がりによる破断を防止するように矩形の角部が曲面で構成される場合を含む。この曲面は、磁気回路2を構成する矩形プレート22等に接触しない程度の大きさの半径により規定される曲面であればよい。
The inner-wound
次に、ボイスコイル組立体10の構成を説明する。具体的には、本実施例のボイスコイル組立体10は、14個の内巻ボイスコイル11を一列に固着した集合体として形成されており、図2(b)および図3では、これらのうちの4個の構成部分のみを拡大して図示している。一つの内巻ボイスコイル11aの矩形ボビン12の外壁面12cと、他の内巻ボイスコイル11bの矩形ボビン12の外壁面12cとを、接着剤で密着固定すれば、ボイスコイル組立体10を構成することができる。
Next, the configuration of the
なお、内巻ボイスコイル11の矩形ボビン12の外壁面12c同士を密着固定するには、接着剤に加えて、全ての矩形ボビン12の外壁面12cを一周する帯部材13を併用して、これを接着剤で固定しても良い。また、ボイスコイル組立体10は、内巻ボイスコイル11を相互に接続した入力端ならびに出力端に接続する錦糸線14および15を、さらに備えている。また、内巻ボイスコイル11を一列に配置して相互に接着固定するには、それぞれの内巻ボイスコイル11の位置を規制する治具を用いても良い。
In addition, in order to tightly fix the outer wall surfaces 12c of the
また、本発明のボイスコイル組立体10では、密着している2つの矩形ボビン12のそれぞれの内巻ボイスコイル9が、一の内巻矩形コイルの一辺と、これに最も接近する他の内巻矩形コイルの一辺と、において、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。例えば、図2(b)に図示するボイスコイル組立体10では、内巻ボイスコイル11aの内巻ボイスコイル11aが有する内巻矩形コイル9aに、図示するような時計回りの電流Iaが流れる場合には、その右側に密着している内巻ボイスコイル11bの内巻ボイスコイル11bが有する内巻矩形コイル9bには、図示するような反時計回りの電流Ibが流れるように、内巻矩形コイル9aおよび9bは接続されている。つまり、内巻矩形コイル9aおよび9bは、左側に位置する内巻矩形コイル9aの矩形の右側の一辺と、右側に位置する内巻矩形コイル9bの矩形の左側の一辺とが、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。
Further, in the
ここで、ボイスコイル組立体10は、矩形ボビン12の外壁面12c同士を接着剤で密着固定して構成されているので、内巻矩形コイル9aおよび9bは、密着した2枚の矩形ボビン12の内壁面12bないし外壁面12cを挟んで対峙する関係にあり、かつ、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。したがって、ボイスコイル組立体10を用いる平面薄型のスピーカー1では、図3に示すように、これらの内巻矩形コイル9aおよび9bが、磁気回路2の格子状の磁気空隙の隣接する2つの矩形プレート23の間に、2枚の矩形ボビン12の内壁面12bないし外壁面12cを挟んで対峙するように配置される。内巻矩形コイル9aおよび9bには、上面方向または下面方向のいずれかに電磁力が働くので、同様に配置された他の内巻矩形コイル9を磁気空隙に配置するボイスコイル組立体10には、上面方向または下面方向に駆動力が作用し、平面振動板6は、上方または下方へ変位することができる。その結果、平面振動板6が振動すると、平面薄型のスピーカー1は音声を再生する。
Here, since the
なお、複数の内巻矩形コイル9を相互に接続するにあたり、直列接続か並列接続かは問われない。それぞれの内巻矩形コイル9のインピーダンスならびに全体での合成インピーダンスを考慮して、直列接続と並列接続とを併用して接続してよい。また、音声信号電流を流す回転方向を、隣り合うコイル同士が逆回転方向になるようにするには、複数の内巻矩形コイル9の巻線方向を変更した二種類のコイルを用意してもよいし、全ての内巻矩形コイル9の巻線方向が同じであっても、巻き始め側と巻き終わり側を入れ替えて相互に接続してもよい。
In connecting the plurality of inner-wound
このボイスコイル組立体10では、それぞれの内巻矩形コイル9が矩形ボビン12の矩形空間12aを規定する内壁面12bに固着されるので、ボイスコイル組立体10を構成する隣り合う矩形ボビン12の外壁面12c同士を、隙間を空けることなく接着固定することができる。その結果、ボイスコイル組立体10の全体の強度が向上するので、平面振動板6ならびにボイスコイル組立体10を含むスピーカー振動部材5は、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる平面薄型のスピーカー1を実現することができる。
In this
また、このボイスコイル組立体10では、従来のボビンの外側にコイルを巻回したボイスコイルを複数隣接させて構成するボイスコイル組立体で見られる問題点を解決できる。すなわち、隣り合う矩形ボビン12同士が接触することによる異音の発生といった動作不良が無くなり、あるいは、隣り合う矩形ボビン12同士を連結させる接着剤の量を減らすことができる結果、スピーカー振動部材5の重量が軽くなり、スピーカー1の再生能率を向上させて安定した音声再生が可能になる。
Further, the
また、本実施例の平面薄型のスピーカー1は、それぞれ全14個の主マグネット22及び内巻矩形コイル9が、共通で矩形である場合であるが、マグネット及びコイルの数は2個以上であればよく、また、矩形であれば長方形であってもよい。
Further, the thin
図4は、平面薄型のスピーカー1を構成する他の実施例のボイスコイル組立体30を説明する図である。図4(a)は、ボイスコイル組立体30の平面図であり、図4(b)は、ボイスコイル組立体30の全体を示す斜視図である。ボイスコイル組立体30は、断面形状が格子状に形成されて内部に14個の矩形空間31aを有する格子状ボビン31と、この矩形空間31aを規定する内壁面31bにそれぞれ固着される14個の内巻矩形コイル9と、を備える。本実施例のボイスコイル組立体30は、先の実施例のボイスコイル組立体10に代えて平面薄型のスピーカー1を構成することができるので、共通する磁気回路2、並びに、平面振動板6を含むスピーカー振動部材5、等については、共通の番号を付して、説明並びに図示を省略する。
FIG. 4 is a view for explaining a
格子状ボビン31は、樹脂材料の液晶ポリマーを射出成形金型で成形し、平均肉厚0.2mmの格子状(梯子状)に形成されており、一列に配置された14個の矩形空間31aを規定している。内巻矩形コイル9は、格子状ボビン31の矩形空間31aに嵌合させられた上で、内壁面31bに接着剤により密着固定される。なお、本実施例のように樹脂を成形した格子状ボビン31の場合には、矩形空間31aを規定する内壁面31bに、内巻矩形コイル9が係止する(図示しない)段部を設けてもよい。
The
本実施例のボイスコイル組立体30においても、複数の内巻矩形コイル9は、先の実施例のボイスコイル組立体10と同様に接続されている。すなわち、隣接する2つの矩形空間31aの内壁面31bに固着される2つの内巻矩形コイル9aおよび9bは、その間の内壁面31bを挟んで配置されている内巻矩形コイル9aの一辺と、内巻矩形コイル9bの一辺と、において、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている。したがって、14個の内巻矩形コイル9は、ボイスコイル組立体30に働く駆動力の方向が一致するように、相互に接続される。
Also in the
格子状ボビン31は、剛性と耐熱に優れる液晶ポリマー樹脂で一体に形成された構造体であるので、先の実施例において矩形ボビン12同士を連結する場合よりもさらにその剛性を高めることができる。したがって、この格子状ボビン31を用いるボイスコイル組立体30は、ボイスコイル組立体30、ならびに、平面振動板6を含むスピーカー振動部材5が分割振動するのを抑制することができる。また、格子状ボビン31の形状寸法を精度良く製造することができるので、その結果、安定した音声再生が可能なスピーカー1が実現される。
Since the
なお、格子状ボビン31を構成する材料は、液晶ポリマー以外にものポリイミド、ポリエーテルイミド、等の樹脂材料であれば良く、その成形方法も押出成形でもよく、上記の射出成形に限られるものではない。また、格子状ボビン31は、抄紙によって成形した紙材料でも良い。さらに、アルミ、または、チタンを含む金属材料をインパクト成形することで、格子状ボビン31を得ても良い。
In addition to the liquid crystal polymer, the material constituting the
本実施例の平面薄型のスピーカー1では、14個の主マグネット22を用いる磁気回路2の場合を例示したが、磁気回路2の構成はこれに限られるものではない。磁気回路2で配列されるマグネットの個数は、14個よりも少なくても、さらに多くてもよく、また、その配列も一列に限られるものではない。2行2列以上の行列状であってもよい。
In the flat and
本発明のスピーカー振動部材およびその製造方法は、平面振動板を備えるスピーカーのみならず、ヘッドホンの振動板にも適用が可能である。 The speaker vibration member and the manufacturing method thereof according to the present invention can be applied not only to a speaker having a planar diaphragm but also to a headphone diaphragm.
1 スピーカー
2 磁気回路
21 ヨーク
22 主マグネット
23 矩形プレート
24 反発マグネット
3 保持フレーム
4 フレーム
5 スピーカー振動部材
6 平面振動板
7 エッジ
9 内巻矩形コイル
10、30 ボイスコイル組立体
11 内巻ボイスコイル
12 矩形ボビン
12a 矩形空間
12b 内壁面
12c 外壁面
13 帯部材
14、15 錦糸線
31 格子状ボビン
31a 矩形空間
31b 内壁面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
一の該内巻ボイスコイルの該矩形ボビンの外壁面と、他の該内巻ボイスコイルの該矩形ボビンの外壁面とが密着固定されている、
ボイスコイル組立体。 A plurality of internally wound voice coils each including a rectangular bobbin having a rectangular cross section formed therein and a rectangular space inside, and an internally wound rectangular coil fixed to an inner wall surface defining the rectangular space of the rectangular bobbin. ,
The outer wall surface of the rectangular bobbin of one inner-wound voice coil and the outer wall surface of the rectangular bobbin of the other inner-wound voice coil are firmly fixed.
Voice coil assembly.
請求項1に記載のボイスコイル組立体。 One side of the one inner-wound rectangular coil in which the two inner-wound voice coils, in which the outer wall surfaces of the rectangular bobbin are closely fixed to each other, are disposed with the two rectangular bobbins in close contact with each other. And the other side of the inner wound rectangular coil are connected so that the audio signal current is conducted in the same direction.
The voice coil assembly according to claim 1.
請求項1または2に記載のボイスコイル組立体。 The rectangular bobbin is formed of any one of kraft paper, spiral paper, or a material of capton, sinter, til resin, or aluminum or titanium.
The voice coil assembly according to claim 1 or 2.
隣接する2つの該矩形空間の内壁面に固着される2つの該内巻ボイスコイルが、該内壁面を挟んで配置されている一の該内巻矩形コイルの一辺と、他の該内巻矩形コイルの一辺と、において、同一方向に音声信号電流が導通するように接続されている、
ボイスコイル組立体。 A lattice-shaped bobbin having a cross-sectional shape formed in a lattice shape and having a plurality of rectangular spaces therein, and a plurality of internally wound rectangular coils respectively fixed to inner wall surfaces defining the rectangular space of the lattice-shaped bobbins,
Two inner-wound voice coils fixed to the inner wall surfaces of two adjacent rectangular spaces are arranged such that one side of the inner-wound rectangular coil is disposed across the inner wall surface and the other inner-wound rectangle. The one side of the coil is connected so that the audio signal current is conducted in the same direction.
Voice coil assembly.
請求項4に記載のボイスコイル組立体。 The lattice bobbin is formed of any one of a papermaking material, a polyimide, a polyetherimide, a liquid crystal polymer resin material, or a metal material containing aluminum or titanium.
The voice coil assembly according to claim 4.
請求項1から5のいずれかに記載のボイスコイル組立体。 A tinsel wire connected to the input end and the output end connected to each other of the plurality of inner winding voice coils;
The voice coil assembly according to any one of claims 1 to 5.
該磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠し、かつ、それらの磁極性が隣同士で異なるように着磁して配置した複数のマグネットと、該複数のマグネットと固着するヨークと、を備え、
該隣同士のプレートの間、ならびに、該プレートと該ヨークの間、に形成される磁気空隙に、該ボイスコイル組立体の前記内巻矩形コイルが配置されている、
スピーカー。 The voice coil assembly according to any one of claims 1 to 6, a speaker diaphragm fixed to the voice coil assembly, an edge that supports an outer peripheral end of the speaker diaphragm so as to vibrate, A speaker comprising an outer peripheral end and a frame to which a magnetic circuit is connected,
The magnetic circuit includes a plurality of magnets each having a rectangular flat plate and magnetized so that their magnetic polarities are different from each other, and a yoke fixed to the plurality of magnets. Prepared,
The inner winding rectangular coil of the voice coil assembly is arranged in a magnetic gap formed between the adjacent plates and between the plate and the yoke.
speaker.
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