JP7537325B2 - スピーカ - Google Patents

Description

本発明は、スピーカに関し、特に、電線が通過可能な孔を有する振動板を備えるスピーカに関する。

特許文献１に開示のスピーカは、２つの錦糸線固定位置が配置された振動板を備える。２つの錦糸線固定位置は、それぞれ、振動板の中心から異なる位置に配置されている。具体的には、２つの錦糸線固定位置には、２つの孔がそれぞれ設けられている。２本の錦糸線は、２つの孔をそれぞれ通過させることによって、２つの錦糸線固定位置にそれぞれ固定されている。また、振動板における２つの錦糸線固定位置の部位は、半田や錦糸線の重量を支えている。

特開2008－278111号公報

このようなスピーカでは、２つの錦糸線固定位置又はその近傍において、接着剤を２本の錦糸線及び振動板に塗布して接着させることが多い。このような場合、接着剤の重みが振動板にかかり振動板の振動を阻害することによって、音質が低下するおそれがあった。

本発明は、上述した課題に鑑み、音質が低下するおそれを抑制することのできるスピーカを提供することを目的とする。

本実施形態に係るスピーカは、
ボイスコイルと、
前記ボイスコイルが巻き回されたボイスコイルボビンと、
前記ボイスコイルボビンと接着されるネック部を有する振動板と、
外部接続用端子と前記ボイスコイルとを電気的に接続する絶縁電線と、を備え、
前記絶縁電線は、少なくとも前記外部接続用端子と前記振動板との間において互いに絶縁された複数の電線から構成され、
前記振動板は、前記絶縁電線が挿通可能な単一の孔と、前記単一の孔から前記ネック部までにおいて前記絶縁電線を接着する電線接着部と、を有する。

本実施形態によれば、音質が低下するおそれを抑制することができる。

実施の形態１にかかるスピーカの一構成例を示す断面図である。 実施の形態１にかかるスピーカの一構成例の要部を示す上面図である。 実施の形態１にかかるスピーカの一構成例の要部を示す断面図である。 実施の形態１にかかるスピーカの一構成例の動作を示す模式図である。 実施の形態１にかかるスピーカの一変形例の要部を示す断面図である。 実施の形態１にかかるスピーカの一変形例の動作を示す模式図である。 実施の形態１にかかるスピーカの別の一変形例の要部を示す断面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示したＸＹＺ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、Ｚ軸プラス向きが鉛直上向きまたはスピーカ１００の放音方向であり、ＸＹ平面が水平面またはスピーカ１００の径方向と平行な面であり、図面間で共通である。また、説明の便宜上、図面において本実施の形態にかかるスピーカは上方を向いているが、特に限定されず、どのような方向に向いてもよい。

（実施の形態１）
図１及び図２を参照して実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１にかかるスピーカの一構成例を示す断面図である。図２は、図１に示すスピーカの一構成例の要部を示す上面図である。

図１に示すように、スピーカ１００は、ダンパ１０と、第１のフレーム１１と、第２のフレーム１２と、ボイスコイルボビン１３と、振動板１５と、エッジ１６と、磁気回路装置１８と、ボイスコイル１９とを含む。

第１のフレーム１１は、円錐筒状体であり、また、第２のフレーム１２は、中央近傍に孔を有する皿状体である。第１のフレーム１１と第２のフレーム１２とは、互いに接合又は一体化しており、椀状体となる。第１のフレーム１１の内壁面には、外部接続用端子３１が設けられている。外部接続用端子３１は、絶縁電線３０を介して、ボイスコイル１９に電気的に接続されている。絶縁電線３０は、複数の電線から構成される。当該複数の電線は、外部接続用端子３１と振動板１５との間において、互いに絶縁されていればよく、当該複数の電線を互いに絶縁するための手段は特に限定されない。当該複数の電線がそれぞれ絶縁膜に被覆されたり、当該複数の電線同士の間に絶縁体を設けたりしてもよい。図２に示す絶縁電線３０の一例は、電線３０１と、電線３０２とから構成され、これら複数の電線がそれぞれに絶縁膜に被覆されている。

エッジ１６は、一例として、スピーカ１００の正面から視て環状部材であり、スピーカ１００のＺ軸断面において、スピーカ１００の前方に向かって張り出す形状を有する。ここで、スピーカ１００の前方は、スピーカ１００により発生させる音の放音方向であり、図１では、Ｚ軸方向プラス側である。エッジ１６は、第１のフレーム１１の外側端部に沿って設置される。

振動板１５は、一例として、接合又は一体化した第１のフレーム１１と第２のフレーム１２との内側に配置されて、エッジ１６の内側端部に接続される円錐筒状体である。振動板１５は、エッジ１６を介して、第１のフレーム１１に支持される。振動板１５は、一例として、スピーカ１００の正面から視て環状体である。振動板１５は、例えば、樹脂、紙、金属などの材料からなる。振動板１５は、導電性を有してもよい。振動板１５は、単一の孔１５ａと、内周側縁部１５ｂと、外周側縁部１５ｃとを有する。単一の孔１５ａは、振動板１５におけるボイスコイルボビン１３側端部とエッジ１６側端部との間に設けられていればよい。単一の孔１５ａは、例えば、振動板１５の中腹に設けられている。

ダンパ１０は、第２のフレーム１２の内側に配置され、ダンパ１０の外周側縁部が第２のフレーム１２に貼り付けられる。

ボイスコイルボビン１３は、円筒状体であり、例えば、樹脂、金属、紙単体やこれらの複合材料からなる。ボイスコイルボビン１３は、第１のフレーム１１と第２のフレーム１２との内側に配置されている。ボイスコイルボビン１３は、振動板１５の内周側縁部１５ｂ（図３参照）と接着する。振動板１５においてボイスコイルボビン１３と接着する部位である接着部及び振動板１５の内周側縁部１５ｂを、ネック部１４と称する。ネック部１４は、言い換えると、ボイスコイルボビン１３と接着する部位である接着部を含む、振動板１５における内周側の部位である。ボイスコイルボビン１３は、スピーカ前後方向に移動可能に、ダンパ１０を介して第２のフレーム１２に支持される。ダンパ１０の内周側縁部１０ａ、リード線２０の一部、ボイスコイルボビン１３の一部、及び振動板１５の一部は、接着剤４２によって互いに接着する。

ボイスコイル１９は、導線をボイスコイルボビン１３の後部の外周面に巻き回すことによって形成されるコイルである。ボイスコイル１９は、ヨーク１８１に接触させないようにボイスコイルボビン１３の後部の外周面に配置される。ボイスコイル１９は、コイルの先端から延びるリード線２０を有しており、リード線２０から絶縁電線３０及び外部接続用端子３１を介してアンプ（図示略）等に電気的に接続されており、アンプ等から電気信号を供給される。

（詳細構造）
次に、図２及び図３を参照して、絶縁電線３０及びその近傍の構成の詳細について説明する。図２は、実施形態１のスピーカ１００におけるエッジ１６、第１及び第２のフレーム１１、１２、ダンパ１０、及び磁器回路を除外した模式図である。図３は、図２に示すスピーカの一構成例の要部を示す断面図である。

図２及び図３に示すように、絶縁電線３０は、外部接続用端子３１から振動板１５の単一の孔１５ａへ延びて、振動板１５の裏面（放音方向と逆となる面）から単一の孔１５ａを通過して振動板１５の表面（放音方向となる面）にて、リード線２０の先端にまで延びる。言い換えると、振動板１５の単一の孔１５ａは、絶縁電線３０を挿通可能な孔である。

絶縁電線３０の電線３０１は、導線３０１ａと、絶縁膜３０１ｂとを備える。導線３０１ａは、電気伝導性を有する材料からなる線である。絶縁膜３０１ｂは、少なくとも外部接続用端子３１から振動板１５の単一の孔１５ａまで、導線３０１ａ外周面を覆うとよい。言い換えると絶縁膜３０１ｂは、振動板１５の単一の孔１５ａからボイスコイル１９のリード線２０までの間において、導線３０１ａの外周面を覆わなくともよい。これは後述するように、振動板１５の単一の孔１５ａからボイスコイル１９のリード線２０までの間の絶縁電線３０は振動板１５に接着されることから、被覆による絶縁を必ずしも必要としないためである。また振動板１５に接着される導線を被覆しないことで重量を低減し、振動板１５の振動を阻害することを抑制する効果を得ることができるためである。

電線３０１の一端と、ボイスコイル１９のリード線２０の先端とは半田付けによって接合されている。半田付け部４１は、単一の孔１５ａとネック部１４との間に、電線３０１の一端とリード線２０の先端とにおいて形成されている。半田付け部４１は、振動板１５におけるスピーカ１００の放音方向（ここでは、Ｚ軸プラス側）表面上に配置されていることが好ましい。絶縁電線３０とボイスコイル１９のリード線２０とを振動板１５の放音方向表面で接続することにより、振動板１５の放音方向裏面に接続絶縁用のスペースが不要となる。そのため、薄型スピーカであっても、振動板の深さを確保することができ、音質向上を図ることができる。この深い振動板は、例えば、内周側縁部１５ｂが外周側縁部１５ｃよりスピーカの後方において後退した形状を有する振動板１５の一例である。

絶縁電線３０の電線３０２は、電線３０１と同様の構成を備え、電線３０１と同様に、外部接続用端子３１やリード線２０に電気的に接続されている。

電線接着部４０は、半田付け部４１、絶縁電線３０を、振動板１５に接着する。具体的には、電線接着部４０は、単一の孔１５ａからネック部１４までにおいて絶縁電線３０を振動板１５に接着する。電線接着部４０は、スピーカ１００において１箇所のみに設けられ、その面積を少なくすることが好ましい。電線接着部４０は、接着材を、半田付け部４１及び絶縁電線３０を接着するように振動板１５に塗布して形成される。絶縁電線３０を構成する電線３０１と電線３０２は、電線接着部４０を介して互いに離隔されており、絶縁されている。電線接着部４０は、合わせてリード線２０を振動板１５に接着してもよい。

（スピーカの動作）
次に、スピーカの動作について説明する。
再び図１を参照する。スピーカ１００に音を発生させるための電気信号をボイスコイル１９に供給する。すると、ボイスコイル１９が、磁気回路装置１８による磁束Φ３によって、放音軸方向に電気信号に応じたローレンツ力を発生させ、ボイスコイルボビン１３が、ボイスコイル１９からの力を受けてスピーカ１００の放音方向前後（ここで、Ｚ方向、－Ｚ方向）に動く。ボイスコイルボビン１３の動作に伴って、振動板１５が振動し、振動板１５の周辺の空気を振動させ、音が発生する。

スピーカ１００では、電線接着部４０が１箇所のみに設けられている。これによって、電線接着部４０の重みによる振動板１５の振動への阻害が少ない。また、電線接着部４０と振動板１５とを合わせた部分全体の面積を低減させており、電線接着部４０にかかる重量の軽量化を図ることができる。これらによって、振動板１５の振動の阻害要因を抑制し、スピーカ１００の音質が低下するおそれを抑制することができる。

また、振動板１５が導電性を有する場合にはスピーカ１００の表面において、電線３０１、電線３０２、及び振動板１５を電線接着部４０を介して互いに離隔することで、振動板１５と絶縁電線３０との電気的接続を抑制することができる。互いに絶縁された電線３０１と電線３０２からなる絶縁電線を、さらに振動板１５と互いに絶縁してもよい。

（第１の一変形例）
次に、図４～６を参照して、図１に示すスピーカ１００の一変形例について説明する。当該スピーカ１００の一変形例であるスピーカ１００ａは、半田付け部の位置を除いて、図１に示すスピーカ１００と同じ構成を備える。

ここで、半田付け部４１の位置の、スピーカ１００の動作に対する影響について述べる。図４に示すように、半田付け部４１は、振動板１５の中腹に位置する場合がある。このような場合、半田付け部４１は、振動板１５の中腹に支持され、振動板１５の中腹は、半田付け部４１が振動板１５に比べ大きい質量を有することから、半田付け部４１の重みによる重力Ｆ１（図４においては、放音方向と逆方向の力）の影響をよく受ける。重力Ｆ１が振動板１５の中腹にかかることによって、ボイスコイルボビン１３及び振動板１５の放音方向への振動に対する、モーメントＭ２がネック部１４に発生する。モーメントＭ２がボイスコイル１９をスピーカ１００の外側（ここでは、Ｘ軸方向マイナス側）に傾斜させ、ボイスコイル１９は軸Ｚ２から、角度γ傾斜した軸Ｐ１９に沿う。磁気回路装置１８による磁束Φ３に対するボイスコイル１９の姿勢が変化することで、当該変化が振動板１５の振動の阻害要因となり、音質が低下するおそれがある。

図５に示すように、半田付け部４１ａが電線３０１の一端とリード線２０の先端とにおいて形成されている。電線３０１とボイスコイル１９とは、半田付け部４１ａによって、電気的に接続される。また、電線３０２とボイスコイル１９とは、半田付け部４１ａによって、接合接続される。半田付け部４１ａは、振動板１５におけるスピーカ１００ａの放音方向（ここでは、Ｚ軸プラス側）表面上において、ネック部１４に配置されている。ボイスコイル１９と絶縁電線３０とは、ネック部１４における振動板１５側において、電気的に接続される。半田付け部４１ａは、ネック部１４のうち、振動板１５とボイスコイルボビン１３との接続部により近く、ボイスコイルボビン１３近傍にあることが好ましい。

ここで、半田付け部４１ａの位置の、スピーカ１００ａの動作に対する影響について述べる。
図５に示すように、半田付け部４１ａは、振動板１５における内周側縁部であるネック部１４に位置する。半田付け部４１ａは、振動板１５における内周側縁部に支持され、振動板１５における内周側縁部は、半田付け部４１ａの重みによる重力Ｆ２を受ける。重力Ｆ２が振動板１５における内周側縁部にかかることによって、生じるモーメントを、図４におけるモーメントＭ２より小さくすることができる。このため、磁気回路装置１８による磁束Φ３に対するボイスコイル１９の姿勢に与える影響を低減でき、当該影響が振動板１５の振動の阻害要因となって音質が低下するおそれを、さらに抑制することができる。

また、ボイスコイル１９と絶縁電線３０とは、ネック部１４において、半田付けにより接合される。言い換えると、振動板１５上にボイスコイル１９のリード線２０を這わせるのではなく、振動板１５上に這うのは絶縁電線３０である。よって、例えば入力される電気信号が直流成分を有することなどによってリード線２０が大量の熱を発生しても、リード線２０と振動板１５とが接触しておらず、振動板と接触または隣接するする絶縁電線３０は耐熱性が高いため、リード線２０から振動板１５への伝熱を抑制し、振動板１５が熱による影響を受ける可能性を低減することができる。またこのとき、スピーカ１００と同様に、絶縁膜３０１ｂは、振動板１５の単一の孔１５ａからボイスコイル１９のリード線２０までの間において、導線３０１ａの外周面を覆わなくともよい。導線を被覆しないことで重量を低減し、振動板１５の振動を阻害することを抑制する効果を得ることができる。

（第２の一変形例）
次に、図７を参照して、図１に示すスピーカ１００の一変形例について説明する。当該スピーカ１００の一変形例であるスピーカ１００ｂは、振動板を除いて、図１に示すスピーカ１００と同じ構成を備える。

スピーカ１００ｂは、図１～３に示す振動板１５ではなく、図７に示す振動板２１５を備える。振動板２１５の表面２１５ｄは、所定の曲率Ｒで曲がっており、スピーカ１００ｂの放音方向（ここでは、Ｚ軸方向プラス側）に張り出す。振動板２１５は、略円筒状に形成される単一の孔２１５ａを備える。単一の孔２１５ａは、パンチを用いて形成してもよい。表面２１５ｄと単一の孔２１５ａの軸Ｐ１との交差する点における接平面Ｔ１がある。軸Ｐ１は、接平面Ｔ１における法線Ｖ１に対して振動板２１５表面側においてスピーカ径方向中心側（ここでは、Ｚ軸マイナス側）に傾斜する。より詳しくは、振動板２１５表面側において、法線Ｖ１と接平面Ｔ１の成す角α（９０度）に対し、軸Ｐ１は角β分だけスピーカ径方向中心側に傾斜する。また軸Ｐ１の軸方向は、単一の孔２１５ａと上述した半田付け部４１ａとを結ぶ向きであることが好ましい。

以上より、単一の孔２１５ａの軸Ｐ１は、図７に示すように法線Ｖ１に対して、スピーカ径方向中心側（ここでは、Ｚ軸マイナス側）に傾斜する。このため、絶縁電線３０を単一の孔２１５ａに挿通させる際に、絶縁電線３０が振動板２１５に接触する部位は絶縁電線３０の配線方向に沿って傾斜することから、図１－図３に示す絶縁電線３０を振動板２１５の表面に滑らかに這わすことができ、振動の阻害要因となる電線接着部面積をより低減させ、音質向上を図ることができる。また、絶縁電線３０の取り付けが容易である。さらに、絶縁電線３０の短縮化を図ることができる。軸Ｐ１の軸方向が単一の孔２１５ａと上述した半田付け部４１ａとを結ぶ向きである場合、絶縁電線３０を振動板２１５の表面にさらに滑らかに這わすことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１００、１００ａ、１００ｂ スピーカ
４ 接着材
１０ ダンパ １０ａ 内周側縁部
１１ 第１のフレーム １２ 第１のフレーム
１３ ボイスコイルボビン １４ ネック部
１５、２１５ 振動板 １５ａ、２１５ａ 単一の孔
１５ｂ 内周側縁部 １５ｃ 外周側縁部
１６ エッジ
１８ 磁気回路装置 １８１ ヨーク
１９ ボイスコイル ２０ リード線
３０ 絶縁電線
３０１、３０２ 電線
３０１ａ 導線 ３０１ｂ 絶縁膜
３１ 外部接続用端子
４０ 電線接着部 ４１、４１ａ 半田付け部
４２ 接着剤
Ｆ１、Ｆ２ 重力 Ｍ２ モーメント
Φ３ 磁束
Ｐ１ 軸 Ｔ１ 接平面
Ｖ１ 法線 α、β 角度

Claims (4)

1. ボイスコイルと、
   前記ボイスコイルが巻き回されたボイスコイルボビンと、
   前記ボイスコイルボビンと接着されるネック部を有する振動板と、
   外部接続用端子と前記ボイスコイルとを電気的に接続する絶縁電線と、を備え、
   前記絶縁電線は、少なくとも前記外部接続用端子と前記振動板との間において互いに絶縁された複数の電線から構成され、
   前記振動板は、前記絶縁電線が挿通可能な単一の孔と、前記単一の孔から前記ネック部までにおいて前記絶縁電線を接着する電線接着部と、を有する、スピーカ。
2. 前記ボイスコイルと前記絶縁電線とは、前記ネック部において、半田付け部によって接合接続され、前記半田付け部は、ネック部に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記振動板は導電性を有し、
   前記絶縁電線は、前記複数の電線及び前記振動板との間において、互いに絶縁される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ。
4. 前記単一の孔の軸は、前記振動板の法線に対し、前記振動板表面側において前記スピーカ径方向中心側へ傾斜する、
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のスピーカ。

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