JP4777866B2 - スピーカ - Google Patents

Description

この発明は、スピーカ、特に、ダイナミックスピーカに関するものである。

従来から、スピーカの一形式として、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、一般に、下面にボイスコイルが接着固定された振動板と、この振動板の外周縁部を下面側から支持するフレームとを備えた構成となっている。又、ダイナミックスピーカにおいては、ボイスコイルから延出する１対のリード線、すなわち、巻き始め線及び巻き終わり線が、フレームの下面に取り付けられた一対の端子部材にハンダ付け等により導通固定されている。

ボイスコイルと振動板とを接着固定する際、リード線の巻き始め線は、ボイスコイルの内周側に位置していることから、該巻き始め線を、ボイスコイルの振動板に対する接着面をまたぐようにし、該ボイスコイルの外周部側に延出して配置する必要がある。このため、線１本の直径分の浮きがその周辺（すなわち、またぎ部分）で生じ、ボイスコイル接着面と、振動板の接着面が平行に接合できない。特に、振動板の中心部の剛性を高めるために、振動板の上面に付加プレートを接着固定するものが見られるが、この場合振動板が剛体となるため、振動板が撓まず接着の際にボイスコイルのまたぎ部分が振動板から浮いてしまうおそれがあった。

特に、接着剤をボイスコイルと振動板との固着に用いる場合、またぎ部分周辺の密着性が悪いため、該部分で未接着不良が起こりやすい。仮に、接着が均一に行われないと、振動板とボイスコイルとの位置精度が出ず、振動板に異常振動が起こる可能性があり、スピーカ特性に悪影響を及ぼしやすい。又、接着強度も安定せず、信頼性低下に繋がるおそれがある。

さらに、仮に、前記リード線の径分のクリアランスを保って、ボイスコイル接着面と、振動板の接着面とが平行になるように、接着剤層を厚くして接合した場合、接着剤の重量を製品毎に揃えることが難しくなり、最適な振動特性からはずれるものが発生し、製品全体の品質の低下が懸念される。このため、接着剤層は薄いほどよい。又、接着剤層が厚くなると、気泡が入り込み易くなり、気泡が接着剤層に入り込むと、接着力が低下するおそれがある。この場合は、振動板の振動にともない、ボイスコイルが振動板から剥がれるおそれがある。

このため、従来は、巻き始め線によりボイスコイルが振動板から浮く分のクリアランス及び、接着条件をコントロールして、接着を行っていた（以下、従来技術１という）。又、コイルボビンを用いて、前記巻き始め線によるまたぎ部分の影響をなくすようにしたものもある（以下、従来技術２という）。

なお、特許文献１には、振動板に溝が設けられたスピーカが開示されている。このスピーカでは、前記溝内にボイスコイルのリード線が収納されるとともに振動板に形成された孔部を介して錦糸線に接続され、かつ、該錦糸線がフレームの外部に設けられたターミナルに結合されている。

又、特許文献２には、振動板の周縁部に設けられたフレームの側壁部に対して、ボイスコイルの巻き線の端末を通すための切欠溝が設けられたスピーカが開示されている。
特開２０００−１７５２８９号公報、段落００２２、図２、図３ 特開２００３−３４８６７９号公報

ところが、従来技術１では、巻き始め線によりボイスコイルが振動板から浮く分のクリアランス及び、接着条件をコントロールするために、例えば、ボイスコイルの一端面と、振動板とが離間しないように、重りを振動板において振動板にボイスコイルを押し付けて行っているため、接着作業が繁雑となる問題がある。さらに、付加プレート付きの振動板の場合、このようなことをしても振動板が堅いためボイスコイルに密着せず剥離してしまう可能性もあった。又、従来技術２では、コイルボビンが必要であるため、部品点数が増加し、コストアップの原因となる。

なお、特許文献１において、振動板に設けられる溝は、ボイスコイルとの接着面ではなく、ボイスコイルとは反対側の面に設けられており、錦糸線が見られることがないようにした構成であって、外観品位向上を目的としており、構成及び目的が異なる構成である。
又、特許文献２においては、切欠溝は、フレームに設けられたものであって、本発明の構成及び作用効果が全く異なるものである。

本発明は、従来技術の問題点を解消して、ボイスコイルと振動板との間にリード線によるボイスコイルの浮きを防止することができ、スピーカを製造する上で、接着工程の安定化により、歩留まりが向上できて、コストダウンを図るとともに、接着強度に対する信頼性を向上することができるスピーカを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、振動板と、前記振動板の上面部に載置された付加プレートと、前記振動板の下面部に一端部が固着され、導線を巻回することにより構成されたボイスコイルと、前記ボイスコイルの他端部を収容する磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、を備えたスピーカにおいて、前記振動板は、前記ボイスコイルの一端部の内周部から外周部に延出する前記導線の一端が取り付けられるまたぎ線取付部を有し、前記またぎ線取付部は、前記振動板上面側に突出しており、前記付加プレートには、前記またぎ線取付部の前記振動板上面側への突出を許容する回避部が形成されたことを特徴とするスピーカを要旨とするものである。

また、 前記振動板の少なくともまたぎ線取付部は、前記導線が延出される部分が前記付加プレート側に突出する様に前記付加プレートよりも柔らかな部材により形成されていることを特徴とするスピーカについてである。

さらに、前記振動板は、略長方形に形成され、前記回避部は、前記付加プレートの角部を切り欠いて形成されていることを特徴とするスピーカについてである。

また、前記回避部は、少なくとも前記導線により前記付加プレート側に突出した前記振動板の前記またぎ線取付部を許容するための段付部を有していることを特徴とするスピーカについてである。

以上のように、本発明によれば、ボイスコイルと振動板との間にリード線によるボイスコイルの浮きの発生を防止でき、スピーカを製造する上で、接着工程の安定化により、歩留まりが向上できて、コストダウンを図ることができ、接着強度に対する信頼性を向上することができる効果を奏する。また、回避部により、ボイスコイル内周部から外周部にまたがるリード線を振動板に接着することにより生じる振動板のまたぎ線取付部の盛り上がりによる突出を確実に許容でき、ボイスコイルを振動板に固着する際に前記リード線によるボイスコイルの浮きを防止できる。

また本発明によれば、振動板の少なくともまたぎ線取付部は、付加プレートよりも柔らかな部材により形成されていることにより、付加プレートが剛体であってもボイスコイル内周部から外周部にまたがるリード線を振動板に接着する際にまたぎ線取付部が付加プレート側に盛り上がり突出することができ、ボイスコイルを振動板に固着する際に前記リード線によるボイスコイルの浮きを防止できる上、主な振動面である付加プレートが均一平面となり安定した振動特性を得ることができる。

さらに本発明によれば、略長方形に形成された振動板においては、回避部を付加プレートの角部を切り欠いて形成していることから、付加プレートが複雑な形状にならず容易に加工することができる。

また本発明によれば、付加プレート側に突出したまたぎ線取付部を許容するための段付部により形成されていることにより、重さのバランスを崩すことなくボイスコイルと振動板と付加プレートを接着することが可能となり、ボイスコイルと振動板との接着強度が保たれかつ、安定した振動特性を有するスピーカを実現することができる。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜７を参照して説明する。なお、本実施形態においては、説明の便宜上、図１、図６において右方向をスピーカ１００の「右方」、左方向をその「左方」、カバー１６０側を「上面側」、磁気回路ユニット１８０側を「下面側」として説明する。又、図２は、磁気回路ユニット１８０を外した状態において、スピーカ１００を下面側から見た横断面図であるが、説明の便宜上、同図において、上側を後方とし、下側を前方とする。図３においても図２同様前後左右を設定し説明する。
又、図４は、ボイスコイルの表面図であるが、説明の便宜上、同図において、上側を前方とし、下側を後方とする。図５においても図４同様前後左右を設定し説明する。

本実施形態に係るスピーカ１００は、小型のダイナミックスピーカであって、例えば携帯電話等に搭載された状態で使用される。
スピーカ１００は、フレームサブアッシ１２０に対して、その上面側からボイスコイル１２６を有する振動板１４０及びカバー１６０が装着されるとともに、その下面側から磁気回路ユニット１８０が装着されて構成されている。

図２に示すように、フレームサブアッシ１２０は、フレーム１２２と、一対の端子部材１２４とからなっている。

フレーム１２２は、ポリアミド系、ポリエステル系の合成樹脂材料からなる射出成形品であって、四角枠状に形成されるとともに、その中央部には、ボイスコイル１２６よりもやや大きな四角形をなす開口部１２８が形成されている。フレーム１２２は、開口部１２８の周囲に位置する環状の底面部１２２Ａを備えている。このフレーム１２２の内周側の上面側には、段部１２２Ｂが設けられ、さらに段部１２２Ｂの周囲には、段部１２２Ｂよりも一段高い環状の段上がり部１２２Ｃが形成されている。又、底面部１２２Ａの右端部には、一対の端子配置部１２２Ｄが設けられている。

フレーム１２２の底面部１２２Ａの右端部に設けられた一対の端子配置部１２２Ｄには、一対の端子部材１２４がそれぞれ埋め込まれている。各端子部材１２４は、りん青銅製の金属板のプレス及び曲げ加工品として構成されており、インサート成形によりフレーム１２２と一体的に形成されている。各端子部材１２４は、フレーム１２２の各端子配置部１２２Ｄにおいて該フレーム１２２に部分的に埋設されている。又、端子部材１２４はフレーム１２２の内部にその一部が埋設され接続片１２４ａと一体的に形成されている。接続片１２４ａは、振動板１４０及びその内部を上面側から見たカバー１６０を外した状態のスピーカ１０の表面図である図５に示すように、段部１２２Ｂまで延出されている。さらに、一対の端子部材１２４の傍らには外部機器に接続するためのコイルバネ端子１２４ｂが固定されており、各コイルバネ端子１２４ｂは各端子部材１２４と半田により導通接続されている。

ボイスコイル１２６を吊下げ支持する振動板１４０について説明する。
振動板１４０は、略四角板状に形成され、その外周縁に略四角枠状でその切断面が上面側に突出した半円弧状のエッジ１４２が形成されている。また、エッジ１４２内周側には平板部１４４が形成され、その上面にはプレート１５０が接着により固定されている。さらに、振動板１４０はフレーム１２２の段上がり部１２２Ｃの上面に対して四角枠状のエッジ１４２を介して接着されることにより、固定されている。
振動板１４０は、四角環状に形成されたダイヤフラム状の部材であって、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）製の合成樹脂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。
又、振動板１４０の平板部１４４のエッジ１４２寄りの下面においては、ボイスコイル１２６の上端が接着固定されている。さらに、振動板１４０には、ボイスコイル１２６の巻き始め線Ｌ１を固定するまたぎ線取付部１４８を有している。

プレート１５０は、振動板１４０の平板部１４４の剛性を高める部材であり、振動板１４０よりも堅い材質である厚さ０．１ｍｍ程度のアルミ板により形成されている。この他、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の合成樹脂によりプレート１５０を、形成して平板部１４４の剛性を高めても良い。

又、プレート１５０の四隅には図５に示すように、カット部１５２が形成されている。カット部１５２は、ボイスコイル１２６の内径よりも若干内側に対応する位置まで切り欠かれている。なお、カット部１５２は、プレート１５０の１ヶ所のみに形成しても良く、ボイスコイル１２６の巻き始め線Ｌ１による振動板１４０のまたぎ線取付部１４８の盛り上がりによる突出を許容できればよい。
特にカット部１５２においては、図５のＡ−Ａ’線拡大断面図に示すように、巻き始め線Ｌ１がボイスコイル１２６と振動板１４０のまたぎ線取付部１４８の間に介在するため、またぎ線取付部１４８が盛り上がっている。

ボイスコイル１２６は、図４に示すように、左右方向において長くなる四角環状に形成されている。そして、ボイスコイル１２６の左端部前内周部には、リード線としての巻き始め線Ｌ１が、振動板１４０のまたぎ線取付部１４８をプレート１５０側に押し出すように盛り上がって配置されており、ボイスコイルの外周部側へ延出されている。
なお、カット部１５２の幅Ｍは図５に示すように、ボイスコイル１２６の内径よりも内側から形成されている。

巻き始め線Ｌ１は、ボイスコイル１２６の一端部（すなわち、振動板に固定される側の端部）の内周側から外周側をまたぐように配置されている。又、ボイスコイル１２６の左端部後方において、その外周部からリード線の巻き終わり線Ｌ２が、延出されている。
この際、プレート１５０のカット部１５２の幅Ｍを利用して、振動板１４０のまたぎ線取付部１４８がプレート１５０側に押し出され振動板１４０のまたぎ線取付部１４８の巻き始め線Ｌ１による盛り上がりを許容している。

巻き始め線Ｌ１，及び巻き終わり線Ｌ２は、各接続片１２４ａに対して電気的に接続されている。なお、巻き始め線Ｌ１及び巻き終わり線Ｌ２は、ボイスコイル１２６からそれぞれ一旦その両側へ張り出してから右側へ向きを変えて延びるようにクセ付けされている。そして、これにより、ボイスコイル１２６が上下振動したときの余長を巻き始め線Ｌ１及び巻き終わり線Ｌ２に確保するとともに、巻き始め線Ｌ１及び巻き終わり線Ｌ２の経路を確定しやすくなるようにしている。

カバー１６０は、ポリアミド系の合成樹脂の成形品であって、放音孔１６２が所定配置で形成された頂面部１６４と、カバー１６０の下面から下方へ延びる背の低い筒部１６６と、筒部１６６の外周側であるカバー１６０の下面外周に形成された環状の溶着部１６８とからなっている。そして、このカバー１６０は、その筒部１６６において、振動板１４０のエッジ１４２をフレーム１２２の段上がり部１２２Ｃの上面とにより挟み込み固定している。さらに溶着部１６８において、フレーム１２２の周壁部１２２Ｅの上面と超音波溶着等により溶着固定されている。

磁気回路ユニット１８０は、鉄等の磁性材料によるベース１８２と、マグネット１８４と、鉄等の磁性材料によるヨーク１８６とからなっている。

ベース１８２は、断面チャンネル状に形成されて左右方向が長手方向となるように形成されているとともに、互いに対向する一対の側壁１８２ａが前後方向及び左右方向において延びている。又、マグネット１８４及びヨーク１８６は、いずれも平板状に形成されており、ベース１８２の底面に対してこの順で積層載置されるとともに順次接着固定されている。そして、ヨーク１８６の側端面とベース１８２の側壁１８２ａ上端との間に、ボイスコイル１２６の下端部（すなわち、他端部）のうち、長手方向に延びる部分を収容する磁気間隙Ｇが形成されている（図１参照）。

磁気回路ユニット１８０のフレーム１２２への装着は、ベース１８２の側壁１８２ａをフレーム１２２の開口部１２８に下方から嵌合させた状態で、ベース１８２の側壁１８２ａと開口部１２８内周面とに接着剤を塗布することにより行われている。

さて、上記のように構成されたスピーカ１００において、振動板１４０と、ボイスコイル１２６を接着する接着工程について図５、図６を参照して説明する。
まず、作業者は、磁気回路ユニット１８０の所定位置にボイスコイル１２６が配置されるように、図示しない治具を用いフレームサブアッシ１２０にボイスコイル１２６を設置する。そして、ボイスコイル１２６の巻き始め線Ｌ１と巻き終わり線Ｌ２を、それぞれ一対の端子部材１２４の接続片１２４ａに対して電気的に接続する。

次に、作業者は、振動板１４０をフレーム１２２の段上がり部１２２Ｃの上面に、エッジ１４２を介して載置する。その際に、振動板１４０の平坦部１４６の下面に光硬化型の接着剤を塗布し、この状態で、平坦部１４６に対して、ボイスコイル１２６を当接する。さらに、振動板１４０の上面より紫外線などの接着剤を硬化させる光をボイスコイル１２６と振動板１４０との接着面に当て、振動板１４０とボイスコイル１２６とを接着固定する。
この時、エッジ１４２と段上がり部１２２Ｃとを接着固定しても良い。この時、振動板１４０とボイスコイル１２６とを接着する接着剤と同様の光硬化型接着剤を使用することで接着剤の硬化処理の単一化が図れ、製造効率を上げることも可能である。

次に、振動板１４０の平坦部１４６の上面に接着剤を塗布し、この状態で、平坦部１４６に対して、プレート１５０を接着固定する。
このとき、ボイスコイル１２６の巻き始め線Ｌ１は振動板１４０のまたぎ線取付部１４８に接着され、またぎ線取付部１４８の上面にはプレート１５０のカット部１５２を配置する様にすれば、柔らかな振動板１４０のまたぎ線取付部１４８がプレート１５０側に盛り上がるが、その盛り上がりをカット部１５２により許容し、プレート１５０を振動板１４０の平坦部１４６上面に密着させて接着することができる。

また、本実施形態では、プレート１５０のカット部１５２を４隅に設けたが、巻き始め線Ｌ１を配置する１箇所のみに設けてもよい。このとき、ボイスコイル１２６の巻き始め線Ｌ１が接着されたまたぎ線取付部１４８の上面にプレート１５０のカット部１５２が位置されるように配置すれば良い。

この後、作業者は、カバー１６０をフレーム１２２に載置し、カバー１６０の頂面部１６４に超音波溶着器からの超音波振動を加え、カバー１６０の溶着部１６８と、フレーム１２２の周壁部１２２Ｅの上面とを、超音波溶着により溶着固定する。
またこの時、振動板１４０をエッジ１４２を介して、フレーム１２２の段上がり部１２２Ｃの上面とカバー１６０の筒部１６６下面とにより挟持し圧接固定する。
又、磁気回路ユニット１８０をフレーム１２２に対して装着する場合、ベース１８２の側壁１８２ａをフレーム１２２の開口部１２８に下方から嵌合させた状態にし、この状態で、ベース１８２の側壁１８２ａと開口部１２８内周面とに接着剤を塗布する。
この時、エッジ１４２と筒部１６６下面とを接着固定しても良い。

さて、本実施形態では、下記の特徴がある。
本実施形態のスピーカ１００は、カット部１５２を備えることにより、ボイスコイル１２６と振動板１４０との間に巻き始め線Ｌ１によるボイスコイル１２６の浮きが発生するのを防止でき、スピーカ１００を製造する上で、接着工程の安定化が可能となる。また、それにより、歩留まりが向上できて、コストダウンを図ることができる上、接着強度に対する信頼性を向上することができる効果を奏する。さらに、カット部１５２により、ボイスコイル１２６内周部から外周部にまたがる巻き始め線Ｌ１を振動板１４０に接着することにより生じるまたぎ線取付部１４８の盛り上がりによる突出を確実に許容でき、ボイスコイル１２６を振動板１４０に固着する際に巻き始め線Ｌ１によるボイスコイル１２６の浮きを防止できる。

また本実施形態のスピーカ１００においては、振動板１４０の少なくともまたぎ線取付部１４８は、金属やＰＰＥ等で構成された硬質のプレート１５０よりも柔らかなＰＥＩ等の部材により形成されている。このことにより、プレート１５０が剛体であってもボイスコイル１２６内周部から外周部にまたがる巻き始め線Ｌ１を振動板１４０に接着する際に、またぎ線取付部がプレート１５０側に盛り上がり突出することができる。また、ボイスコイル１２６を振動板１４０に固着する際に、巻き始め線Ｌ１によるボイスコイル１２６の浮きを防止できる上、主な振動面であるプレート１５０が均一平面となり安定した振動特性を得ることができる。

さらに、略長方形に形成されたプレート１５０においては、カット部１５２をプレート１５０の角部を切り欠いて形成していることから、プレート１５０が複雑な形状にならず容易に加工することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図７から図９を参照して説明する。なお、第１実施形態の構成に相当する構成については、同一符号を付すとともに、第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、第２実施形態においては、説明の便宜上、図７、図９において左方向をスピーカ２００の「前方」、右方向をその「後方」、カバー１６０側を「上面側」、磁気回路ユニット１８０側を「下面側」として説明する。又、図８は、スピーカ２００のボイスコイルと振動板を上から見たエッジ１４２を省略した表面図であるが、説明の便宜上、同図において、上側を右方とし、下側を左方、左方向を前方、右方向を後方とする。

第２実施形態のスピーカ２００も第１実施形態と同様に小型のダイナミックスピーカであって、例えば携帯電話等に搭載された状態で使用される。
第２実施形態においても、スピーカ２００は、フレームサブアッシ１２０に対して、その上面側からボイスコイル１２６を有する振動板１４０及びカバー１６０が装着されるとともに、その下面側から磁気回路ユニット１８０が装着されて構成されている。

なお、第２実施形態では、プレート１５０において第１実施形態で示したカット部１５２の代わりに段付け部１５４が設けられている。この段付け部１５４は、プレート１５０の角部を上面側に段上げしたものである。
段付け部１５４の高さは、ボイスコイル１２６を巻回構成している導線の直径よりも若干長い程度の高さとされている。段付け部１５４の高さは、ボイスコイル１２６の巻き始め線Ｌ１を許容するに高さがあれば良い。
又、段付け部１５４には、プレート１５０と振動板１４０とを接着する際に接着剤を塗布しないことが好ましい。これにより、確実に巻き始め線Ｌ１による振動板１４０のまたぎ線取付部１４８の盛り上がりを吸収することができる。

なお、当該第２実施形態における段付け部１５４は、図８に示すように巻き始め線Ｌ１に対応すべくプレート１５０の左前隅の１箇所のみに形成されているが、これに限定されるものでは無く、位置決めが不要なように右後隅にも形成したりあるいは４隅に形成しても構わない。

このように第２実施形態では、段付け部１５４を形成することにより、巻き始め線Ｌ１が接着固定されるまたぎ線取付部１４８上にもプレート１５０をオーバラップする形で配置することができ、巻き始め線Ｌ１による振動板１４０のまたぎ線取付部１４８の盛り上がりを許容できる上、プレート１５０の面積の減少が無く音圧の低下のない振動板１４０を構成することができる。さらにプレート１５０の前後左右での重量バランスが同じに形成されるため、振動板１４０の振動が安定し、異常振動の発生を抑制することができる。

第１実施形態に係るスピーカ１００を上向きに配置した状態で示す側断面図。 磁気回路ユニット１８０を外した状態のスピーカ１０の底面図。 ボイスコイルと振動板を下から見た底面図。 ボイスコイルの表面図。 カバー１６０を外した状態のスピーカ１０の表面図。 スピーカ１００の分解側断面図。 第２実施形態に係るスピーカ２００の横断面図。 同じくスピーカ２００のボイスコイルと振動板を上から見たエッジ１４２を省略した表面図。 同じくスピーカ２００のボイスコイルと振動板の側面図。

符号の説明

１００…スピーカ、１２６…ボイスコイル、１４０…振動板、１４６…平坦部、１５０…プレート、１５２…カット部、１５４…段付け部、１８０…磁気回路ユニット。

Claims (4)

1. 振動板と、
   前記振動板の上面部に載置された付加プレートと、
   前記振動板の下面部に一端部が固着され、導線を巻回することにより構成されたボイスコイルと、
   前記ボイスコイルの他端部を収容する磁気間隙が形成された磁気回路ユニットと、
   を備えたスピーカにおいて、
   前記振動板は、前記ボイスコイルの一端部の内周部から外周部に延出する前記導線の一端が取り付けられるまたぎ線取付部を有し、
   前記またぎ線取付部は、前記振動板上面側に突出しており、
   前記付加プレートには、前記またぎ線取付部の前記振動板上面側への突出を許容する回避部が形成されたことを特徴とするスピーカ。
2. 前記振動板の少なくともまたぎ線取付部は、前記付加プレート側に突出できる様に前記付加プレートよりも柔らかな部材により形成されてい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、略長方形に形成され、
   前記回避部は、前記付加プレートの角部を切り欠いて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスピーカ。
4. 前記回避部は、前記またぎ線取付部を許容するための段付部を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスピーカ。

Images