JPH08223692A

JPH08223692A - スピーカ

Info

Publication number: JPH08223692A
Application number: JP5351095A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shimamura; 直樹島村
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】スピーカの磁気回路での鉄損を低減でき、し
かもギャップの間隔が広がることもなく、ボビンも軽量
なものとなる。【構成】スピーカの振動板に接続されたボビン１６
は、フレキシブルプリント基板であり、フィルム基材Ｆ
ａの表面の導電パターンがシールド層Ｆｃとなり、この
シールド層ＦｃにコイルＣ２が巻かれている。コイルＣ
２に流れる電流に基づく交番磁界のエネルギーは、非磁
性で且つ導電性のシールド層Ｆｃに生じるうず電流によ
り消費され、鉄損を低減できる。シールド層は導体箔で
薄いものであるため、ギャップＧ２の間隔を広くする必
要がなく、またボビンを軽いものにできるため、振動部
の重量が増大することもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動板およびこの振動
板を振動させるコイル、さらにコイルに磁場を与える磁
気回路が設けられたスピーカに係り、特に、コイルに流
れる交流電流により生じる鉄損を減少させることのでき
るスピーカに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のダイナミック型のスピーカ
の磁気駆動部を示す部分断面図、図７は図６の一部拡大
図である。この従来例では、コーン状の振動板に接続さ
れている筒状のボビン１に、コイル（ボイスコイル）Ｃ
１とＣ２が設けられている。ボビン１は、紙材または樹
脂が含浸された紙材などにより形成されている。コイル
Ｃ１とＣ２を横断する磁場を与える磁気回路Ａは、Ｙ軸
方向の一方がＮ極で他方がＳ極とされた磁石２と、この
磁石２のＹ軸方向両端に固定された磁性体３，４と、こ
の磁性体３，４に対向するヨーク５とを有している。磁
性体３，４およびヨーク５は、フェライトや軟鉄などの
高透磁率の磁性材料により形成されている。

【０００３】磁性体３とヨーク５との対向部にギャップ
Ｇ１が形成され、磁性体４とヨーク５との対向部にギャ
ップＧ２が形成されている。そして前記コイルＣ１とＣ
２は、前記ギャップＧ１とＧ２内に位置している。磁石
２から発せられるＹ軸方向の縦磁場は、磁性体３と４に
よりギャップに向かう横磁場に変換され、ギャップＧ
１，Ｇ２内に位置するコイルＣ１とＣ２を横断する磁束
が与えられる。コイルＣ１，Ｃ２にボイス電流が与えら
れると、この電流と前記磁束とにより、コイルＣ１，Ｃ
２に前記Ｙ軸方向への電磁力（駆動力）が作用し、コイ
ルＣ１，Ｃ２およびボビン１と共に、振動板に振動が与
えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図６に示す磁気回路Ａ
では、コイルＣ１，Ｃ２に交流電流（ボイス電流）が紙
面直交方向に流れるときに、紙面に平行な面内でコイル
を中心とした交番磁界が発生する。この交番磁界が磁性
体３，４およびヨーク５の中を通ることにより、磁性体
３，４およびヨーク５内にヒステリシス損およびうず電
流損、すなわち鉄損（コアロス）が生じ、そのため、コ
イルＣ１，Ｃ２に与えられるボイス電流の高周波領域に
歪みが生じる。スピーカでは、この歪みが拡声される音
声の歪みとなる。

【０００５】この鉄損を防止するために、従来は図７に
示すように、磁性体３，４のギャップ対向面およびヨー
ク５のそれぞれのギャップ対向面に、非磁性で且つ導電
性のシールド板６が接着されている。導電性のシールド
板６が設けられると、交番磁界のエネルギーが、シール
ド板６内のうず電流などに変換されて消費され、磁性体
３，４およびヨーク５による鉄損が減少し、電流の歪み
が減少させられる。

【０００６】しかし、図７に示す従来例では、シールド
板６が、銅やしんちゅうなどの非磁性で且つ導電性の板
材により形成され、この板材が磁性体３，４およびヨー
ク５に接着などで固定されている。したがって、接着作
業が必要となって磁気回路Ａの製造作業工数が多くな
る。またシールド板６は板材から構成されているために
その厚さ寸法ｔ１が最小でも０．５ｍｍ程度とやや厚い
ものとなる。その結果、ギャップＧ１とＧ２の間隔（磁
性体３，４とヨーク５との対向距離）が長くなり、磁石
２から磁性体３，４とヨーク５を巡る磁気回路におい
て、ギャップＧ１，Ｇ２での磁気抵抗が大きくなりす
ぎ、磁場の利用効率が低下する。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、交番磁界による鉄損を減少でき、しかもギャップ
の間隔を可能な限り短くでき、鉄損の減少と磁場の有効
利用の双方を図ることができるスピーカを提供すること
を目的としている。

【０００８】また、本発明は、ボビン側にて磁気シール
ドを可能とし、しかもボビンの重量の増加を最小にし、
またボビンの薄型化を図り、さらに、コイルへの配線も
容易にしたスピーカを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、振動板と、こ
の振動板の振動方向となるＹ軸を中心として筒状に形成
されたボビンと、このボビンに巻かれたコイルと、磁場
が横断するギャップを有する磁気回路とが設けられ、前
記ボビンおよびコイルが前記ギャップ内に位置している
スピーカにおいて、前記ボビンには非磁性で且つ導電性
のシールド層が形成され、このシールド層が設けられた
部分にコイルが巻かれていることを特徴とするものであ
る。

【００１０】上記磁気回路は、磁石、磁性体、ヨークの
組み合わせによるものであり、磁石とヨークとの対向
面、またはヨークと磁性体との対向面にギャップが形成
され、このギャップ内にボビンとコイルとが介入してい
るものとなる。

【００１１】上記ボビンはフレキシブルプリント基板に
より構成できる。フレキシブルプリント基板は、フィル
ム基材の表面に銅箔などの導電体層（導電体箔）が全面
に形成されたものにレジストを塗布し、所定のパターン
のマスクにて露光・現像を行って、レジストパターンを
形成し、このレジストパターンに覆われていない部分の
前記導電体層をエッチング除去し、これにより導電パタ
ーンを形成したものである。このフレキシブルプリント
基板を使用したボビンでは、導電パターンがシールド層
として使用され、この導電パターンの部分にコイルが巻
かれる。

【００１２】また、ポリアミドなどの繊維をシート状に
したもの、あるいは紙材または樹脂フィルムなどにより
ボビンを形成し、銅箔やしんちゅう箔などの非磁性で且
つ導電性の箔を貼着し、シールド層としてもよい。

【００１３】フレキシブルプリント基板の導電パターン
の厚さは、１０〜１５０μｍまたは１０〜１００μｍ程
度であり、また貼着する導電体箔の厚さも２００μｍ以
下である。よってボビンの表面に設けられるシールド層
の厚さは、１０μｍ以上で１００μｍまたは１５０μｍ
以下あるいは２００μｍ以下である。ただし、膜厚が小
さいと、導電体としての機能が低下し、交番磁界による
鉄損を減少させる機能が劣るため、シールド層の厚さは
３０μｍ以上または５０μｍ以上であることが好まし
い。

【００１４】また、本発明は、ボビンに、前記シールド
層と同じ材料層により形成され且つシールド層と分離さ
れた中継部が設けられ、コイルの巻線と、外部へ延びる
信号線とが、前記中継部にそれぞれ接続されているもの
である。ボビンがフレキシブルプリント基板である場合
には、シールド層と、中継層とが同時にエッチングによ
りパターン成形された導電パターンとなる。

【００１５】また、本発明では、ボビンの筒体外面側に
シールド層が形成されて、このシールド層の表面にコイ
ルが巻かれているものでもよいし、ボビンの筒体内面側
にシールド層が形成され、ボビンの筒状外面での前記シ
ールド層の領域にコイルが巻かれてもよい。あるいは、
ボビンの筒体外面と内面の両面にシールド層が形成され
てもよい。

【００１６】

【作用】本発明では、スピーカの振動板に接続されたボ
ビンに、導電パターンまたは貼着された導電体箔による
シールド層が設けられ、このシールド層が設けられた部
分にコイルが巻かれている。そのため、コイルに流れる
交流電流（ボイス電流）により、コイルの周囲に交番磁
界が発生したときに、この交番磁界のエネルギーが前記
シールド層内にてうず電流などとして消費され、磁気回
路側での交番磁界による鉄損を低減できる。

【００１７】またシールド層は、２００または１５０μ
ｍ以下の導電体箔で、フレキシブルプリント基板の場合
には、シールド層として１００μｍ以下、または数１０
μｍの厚さのものとすることが可能である。よって、シ
ールド層を設けることによりギャップの間隔が広がるこ
とがなく、シールド層を設けることによる磁気回路の効
率低下を防止できる。また、ボビンは、非常に薄いシー
ルド層が設けられたものであるため、ボビンの重量が大
幅に増大することはない。特にボビンをフレキシブルプ
リント基板で形成した場合には、薄型で軽量のものにで
きる。

【００１８】また、ボビンに、シールド層と分離され、
しかもシールド層と同じ材料層による中継部が設けられ
たものでは、この中継部を介して、コイルと外部信号線
との接続ができ、配線の作業性が良好になる。また、中
継部を、シールド層と分離し、磁気回路のギャップに介
入しない位置に設けることにより、信号線からの電流が
中継部を流れても、中継部を流れる電流がギャップでの
磁界の影響を受けることがない。また、フレキシブルプ
リント基板では、導体層のパターン成形により、シール
ド層と中継部とを同時に設けることができるため、中継
部を有するボビンの製造が容易である。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の一実施例として、車載用などとして使用されるダ
イナミック型のスピーカを示す断面図、図２は図１での
ＩＩ部分の拡大断面図、図３はボビンを示す斜視図、図
４（Ａ）はボビンの展開図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線の断面図である。図１に示すスピーカでは、フ
レーム１１がＡＢＳなどのプラスチック材料により射出
成型されたものとなっている。したがって、スピーカ全
体が軽量となる。またフレーム１１はプラスチック以外
のアルミニウム合金や亜鉛合金などの軽量合金によりダ
イキャスト成型されたものであってもよい。

【００２０】振動板１２は紙材などにより形成された円
錐形状（コーン状）であり、その円錐頭部１２ａには球
面状のドーム部１３が接合されている。振動板１２の円
錐底部１２ｂの縁部は変形接合部１４を介してフレーム
１１の開口縁部１１ａに接合されている。変形接合部１
４は、振動板１２とは別体に円錐底部１２ｂの縁部に沿
って円周形状に設けられたものであり、その断面形状は
所定曲率半径の半円形状（半円筒形状）である。

【００２１】振動板１２の円錐頭部１２ａの外周は、同
心円にて多重に形成された波形変形部を有するダンパー
１５を介してフレーム１１に支持されている。振動板１
２は、変形接合部１４とダンパー１５とで、Ｙ軸方向へ
振動可能に支持されている。振動板１２の円錐頭部１２
ａにボビン１６が接続されている。この実施例では、フ
レキシブルプリント基板Ｆを円筒状に巻くことによりボ
ビン１６が形成されている。

【００２２】図４（Ａ）の展開図に示すように、ボビン
１６を構成するフレキシブルプリント基板Ｆは、樹脂製
のフィルム基材Ｆａの表面に、一対のシールド層Ｆｂ，
Ｆｃおよび中継部Ｆｄ，Ｆｅが形成されている。このフ
レキシブル基板Ｆは、フィルム基材Ｆａの表面の全面に
銅箔層などの導電体層が設けられたものからエッチング
にて導電パターンが形成されたものである。すなわち導
電体層の表面にレジストを塗布し、マスキングして露光
・現像しレジストパターンを形成する。そして、レジス
トに覆われていない部分の導電体層をエッチングで除去
することにより、前記シールド層Ｆｂ，Ｆｃと中継部Ｆ
ｄ，Ｆｅの導体パターンが形成されたものとなる。

【００２３】図４（Ｂ）に示すように、シールド層Ｆ
ｂ，Ｆｃや中継部Ｆｄ，Ｆｅの導体パターンの厚さｔ２
は、１５０μｍ以下または１００μｍ以下の薄いものと
なる。またフィルム基材Ｆａも薄いものであり、ボビン
１６が薄く且つ軽量のものとなる。

【００２４】フレキシブルプリント基板Ｆは、導電パタ
ーンが形成されていない接合部（イ）が重ねられて接着
され、図３に示すような円筒形状となる。コイルＣ１と
Ｃ２は、シールド層Ｆｂ，Ｆｃの表面に巻かれる。コイ
ルＣ１，Ｃ２の巻線Ｃａ，Ｃｂの端部は、中継部Ｆｄ，
Ｆｅに半田付けされ、ボビン外部へ引き出される信号線
Ｌａ，Ｌｂが中継部Ｆｄ，Ｆｅに半田付けされて、コイ
ルＣ１，Ｃ２と信号線Ｌａ，Ｌｂとが導通される。中継
部Ｆｄ，Ｆｅを使用することにより、配線処理および半
田付け作業が容易になる。

【００２５】図１に示すように、フレーム１１の底部に
は、コイルＣ１とＣ２に磁場を与える磁気回路Ａ１が設
けられている。この磁気回路Ａ１は、ボビン１６の内側
にヨーク２１が、ボビン１６の外側に磁石２２が設けら
れている。ヨーク２１は、ソフトフェライトなどの高透
磁率の磁性材料により形成され、フレーム１１の底部の
内周側の段差１１ｂに位置決めされている。磁石２２
は、ボンド磁石などであり、フレーム１１の底部の外周
の段差１１ｃに位置決めされている。磁石２２とヨーク
２１との対向部にギャップＧ１とＧ２が形成され、コイ
ルＣ１，Ｃ２はこのギャップＧ１，Ｇ２内に位置してい
る。また、磁石２２の着磁は、例えばギャップＧ１に対
向する部分がＮ極で、ギャップＧ２に対向する部分がＳ
極である。

【００２６】このスピーカでは、磁石２２とヨーク２１
を巡る磁気回路が形成され、ギャップＧ１とＧ２を磁束
が横断する。コイルＣ１とＣ２において紙面直交方向に
流れるボイス電流と、ギャップＧ１，Ｇ２を横断する磁
界とにより、コイルＣ１，Ｃ２にＹ軸上での同じ方向の
駆動力が作用する。

【００２７】図２において、コイルＣ２（およびＣ１）
に対して紙面直交方向への交流電流が流れると、この電
流により図２の紙面に平行な平面でコイルの周囲を回る
交番磁界が発生する。この交番磁界がヨーク２１などに
入ると、ヒステリシス損とうず電流損による鉄損（コア
ロス）が生じるが、この実施例では、コイルＣ１，Ｃ２
の下地として非磁性で且つ導電性のシールド層Ｆｂ，Ｆ
ｃが設けられているため、このシールド層に起きるうず
電流などにより前記交番磁界のエネルギーが消耗され、
前記鉄損を減少させることができる。よってコイルに与
えられる電流の高周波領域でのインダクタンスが低下
し、高周波領域での電流の歪みが生じなくなる。

【００２８】また、シールド層Ｆｂ，Ｆｃは、導電パタ
ーンで形成されたものであり、その厚さｔ２が１５０μ
ｍ以下または１００μｍ以下である。よってシールド層
を設けるために、ギャップＧ１とＧ２を広げる必要がな
く、よって磁気回路での磁場の利用効率がよくなる。ま
た、ボビン１６自体が軽量であるために、シールド層を
設けることにより、可動部（振動部）の重量が増加する
こともない

【００２９】次に、図５は本発明の第２実施例を示すボ
ビン１６の部分断面図である。図５に示す実施例でのボ
ビンは、図３に示したものと同様にフレキシブルプリン
ト基板Ｆが筒状に形成されたものである。そして、シー
ルド層Ｆｂ，Ｆｃと中継部Ｆｄ，Ｆｅが、筒体内面側に
設けられている。そして、コイルＣ１，Ｃ２は、シール
ド層ＦｂとＦｃが設けられている部分において、このシ
ールド層とは逆の側の筒体の外面側に巻かれている。コ
イルの巻線ＣａとＣｂは、ボビン１６に穿設された穴１
６ａ内を通過して筒体の内側に延び、中継部Ｆｄ，Ｆｅ
に半田付けされている。また外部への信号線ＬａとＬｂ
も中継部Ｆｄ，Ｆｅに半田付けされている。

【００３０】図５に示す実施例でも、コイルＣ１，Ｃ２
の周囲に生じる交番磁界のエネルギーをシールド層Ｆｂ
とＦｃにより消費することができる。また、シールド層
ＦｂとＦｃを、ボビンの内周面と外周面の両面に形成
し、このシールド層の部分にコイルが巻かれてもよい。

【００３１】また、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、例えばシールド層と中継部が、銅箔などの導
電体箔であり、この導電体箔が、紙材製や樹脂製などの
筒体の筒状外面または内面あるいは両面に貼着されてボ
ビン１６が構成されてもよい。貼着される導電体箔の厚
さは２００μｍ以下または１５０μｍ以下のものが使用
される。この導電体箔が貼着されたボビンも、基材とし
て紙材などの軽量なものを使用できるので、振動部の重
量が増大することがない。

【００３２】また、図３と図４および図５に示すよう
に、ボビンに一対のコイルＣ１とＣ２が設けられるもの
において、両コイルＣ１とＣ２のシールド層が共通のも
のであり、すなわちシールド層ＦｂとＦｃが接続された
一体となっているものであってもよい。また、コイルが
１つだけ設けられるものであってもよい。また上記実施
例では円錐形状のコーン状の振動板１２を有するスピー
カを例として説明したが、振動板の音声振動が、ホーン
内の空間を振動させる方式のものであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明では、ボビン側に
て、コイルが、非磁性で且つ導電性のシールド層の部分
に設けられているため、鉄損によるボイス電流の歪み、
および音声の歪みを防止できるものとなる。

【００３４】またシールド層は導電パターンなどの導電
体箔の層により形成された薄いものであるため、シール
ド層を設けることによりギャップが広がることがなく、
磁気回路の磁場の利用効率が低下することがない。

【００３５】またシールド層は薄いものであり、またボ
ビンは樹脂フィルムや紙材により形成された軽量のもの
であるため、シールド層を可動部側に設けることによ
り、振動部の重量が増大することもない。

【００３６】さらに、ボビンにシールド層と共に中継部
を設けることにより、配線処理作業が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの一実施例を示す断面図、

【図２】図１に示すスピーカのＩＩ部分の拡大図、

【図３】図１に示すスピーカに設けられたボビンの斜視
図、

【図４】（Ａ）はボビンの展開図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ線の断面図、

【図５】本発明の第２実施例でのボビンを示す部分断面
図、

【図６】従来のスピーカの磁気駆動部の断面図、

【図７】図６の磁気駆動部のギャップ部分を拡大して示
す拡大断面図、

【符号の説明】

１１フレーム１２振動板１４変形接合部１５ダンパー１６ボビン２１ヨーク２２磁石Ｃ１，Ｃ２コイルＧ１，Ｇ２ギャップＦフレキシブルプリント基板Ｆａフィルム基材Ｆｂ，Ｆｃシールド層Ｆｄ，Ｆｅ中継部Ｌａ，Ｌｂ信号線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動板と、この振動板の振動方向となる
Ｙ軸を中心として筒状に形成されたボビンと、このボビ
ンに巻かれたコイルと、磁場が横断するギャップを有す
る磁気回路とが設けられ、前記ボビンおよびコイルが前
記ギャップ内に位置しているスピーカにおいて、前記ボ
ビンには非磁性で且つ導電性のシールド層が形成され、
このシールド層が設けられた部分にコイルが巻かれてい
ることを特徴とするスピーカ。
【請求項２】ボビンがフレキシブルプリント基板によ
り形成され、前記フレキシブルプリント基板の非磁性の
導電パターンが、前記シールド層とされている請求項１
記載のスピーカ。
【請求項３】ボビンに、非磁性で且つ導電性の箔が貼
着されて前記シールド層が形成されている請求項１記載
のスピーカ。
【請求項４】ボビンに、前記シールド層と同じ材料層
で形成され且つシールド層と分離された中継部が設けら
れ、コイルの巻線と、外部へ延びる信号線とが、前記中
継部にそれぞれ接続されている請求項１ないし３のいず
れかに記載のスピーカ。