JP3212774U - 発声装置の振動膜構造 - Google Patents

Abstract

【課題】振動膜構造の肉厚を大幅に削減し、及び振動膜構造の肉厚が変化しない状態でより大きい磁束を有する発声装置の振動膜構造を提供する。【解決手段】薄膜層１１と、第１電解接合層により薄膜層１１の第１側１１１に固定する第１薄膜回路層２１と、第２電解接合層により薄膜層１１の第２側１１２に固定する第２薄膜回路層２２と、第１薄膜回路層２１、薄膜層１１、及び第２薄膜回路層２２を穿通する複数の貫通孔と、各貫通孔の内周壁に設置されることで第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２に接触する複数の導電層とを備える。この振動膜構造は、電解接合を介して周知のゴム糊の代わりに薄膜回路層を薄膜層の両側に固定することで、振動膜構造の肉厚を大幅に削減する。【選択図】図１

Description

本考案は、振動膜構造に関するものであり、特に電解接合を利用して金属コイルを振動膜の薄膜に固定することで発声装置単体の肉厚を大幅に削減する振動膜構造に関するものである。

異なる構造や発声原理により、発声装置の種類はムービングコイルスピーカ、圧電スピーカ、圧電セラミックスピーカ、及び紙スピーカ等数多くの種類に分かれており、そのうちよく見かけるのは周知のムービングコイルスピーカである。ムービングコイルスピーカの構造については、主にエナメル線が円筒状柱の外周に巻装されることでボイスコイルを構成し、ボイスコイルの一端が振動膜の一側に接着され、磁石の一側に設置されることにより、ムービングコイルスピーカの単体を形成するものである。このように単体で発声するとき、対応するオーディオ電流がエナメルコイルに流れることで、コイルの電磁場が電磁誘導により反応し振動膜を振動させ、これにより空気が振動され発声する。ムービングコイルスピーカは単体で中低周波域において優れた音声効果のメリットを有するものの、体積が大きいため、小型装置への使用には適さず、また、ムービングコイルスピーカ自体の肉厚が厚いため、高周波域においての性能も劣る。

周知のスピーカ構造において、ボイスコイルは殆どゴム糊により薄膜に固定される。しかし昨今の業界で使用されているゴム糊は一定の厚みを有することから、このような固定方法ではスピーカ全体の肉厚の厚みが増し、更にイヤホンなどの発声装置及びイヤホン全体のサイズが小型化できなくなる。また、発声装置の感度を強化する必要がある場合、通常、コイルの数量を増加することで装置の磁束密度を増やすものの、ゴム糊を使用した周知の固定方法では、コイルの数量の増加に伴って装置の肉厚も増すため、発声装置やイヤホンの設計が制限される。

以上の理由により、本考案の目的は、電解接合を利用して周知のゴム糊の代わりに金属コイルを薄膜に固定することで発声装置の振動膜を構成し、これにより振動膜構造の肉厚を大幅に削減する振動膜構造を提供することである。

また、本考案のもう１つの目的は、電解接合を利用して複数の金属コイルと複数の薄膜を交互に積層して固定することで、振動膜構造の肉厚が変化しない状態でより大きい磁束を有する振動膜構造を提供することである。

上記の目的を達成するため、本考案は、薄膜層と、第１薄膜回路層と、第２薄膜回路層と、少なくとも１つの導電構造とを備えた振動膜構造を提供する。前記薄膜層は第１側と第２側を有し、前記第１薄膜回路層は第１電解接合層により薄膜層の第１側に固定して、一端に第１接触端子を有する。前記第２薄膜回路層は第２電解接合層により薄膜層の第２側に固定して、一端に第２接触端子を有する。前記少なくとも１つの導電構造は薄膜層を貫通して第１薄膜回路層と第２薄膜回路層を連接する。

本考案の一実施例によると、前記導電構造は貫通孔と導電層を備える。前記貫通孔は第１薄膜回路層の外表面から薄膜層を貫通し、第２薄膜回路層の外表面まで穿通する。前記導電層は貫通孔の内周壁に設置される共に、第１薄膜回路層と第２薄膜回路層導に接触する。

また、本考案は、薄膜層と、第１薄膜回路層と、少なくとも１つの積重層と、第２薄膜回路層と、複数の導電構造とを備えるもう１つの振動膜構造を提供する。前記薄膜層は第１側と第２側を有し、前記第１薄膜回路層は第１電解接合層により薄膜層の第１側に固定して、一端に第１接触端子を有する。前記少なくとも１つの積重層のそれぞれは、第３薄膜回路層と複合薄膜層を備える。前記複合薄膜層は複合電解接合層により第３薄膜回路層に固定されており、前記少なくとも１つの積重層における最も外側の第３薄膜回路層は第３電解接合層により薄膜層の第２側に固定される。前記第２薄膜回路層は、第２電解接合層により少なくとも１つの積重層における最も外側の複合薄膜層に固定されて、一端に第２接触端子を有する。第１薄膜回路層、第２薄膜回路層、及び少なくとも１つの第３薄膜回路層において各隣接する２つの薄膜回路層は少なくとも１つの導電構造により連接される。

本考案の一実施例によると、前記導電構造のそれぞれは、貫通孔と導電層を備える。前記貫通孔は、前記隣接する２つの薄膜回路層における先の一方から、隣接する２つの薄膜回路層の間における前記複合薄膜層又は前記薄膜層を貫通し、隣接する２つの薄膜回路層における後の一方まで穿通する。前記導電層は、貫通孔の内周壁に設置されて、前記隣接する２つの薄膜回路層に接触する。

本考案の一実施例によると、前記振動膜構造は、複数の被覆部を更に備えており、前記被覆部は、第１薄膜回路層の外表面と第２薄膜回路層複数の外表面において、前記貫通孔を包囲するように設置されて、前記貫通孔における各々の導電層にそれぞれ接触する。

本考案の一実施例によると、前記振動膜構造は、複数の積重層を備え、２つの各積重層の間は複合電解接合層により互いに固定される。

本考案の第１実施例における振動膜構造の斜視分解図である。 本考案の第１実施例における振動膜構造の側面断面図である。 本考案の第２実施例における振動膜構造の斜視分解図である。 本考案の第２実施例における振動膜構造の側面断面図である。 本考案の第３実施例における振動膜構造の斜視分解図である。

以下、図面と符号を参照しながら、本考案の実施例について、当業者が明細書に照らして実施できるよう詳しく説明する。

図１は本考案の第１実施例における振動膜構造の斜視分解図であり、図２は本考案の第１実施例における振動膜構造の側面断面図である。図１と図２に示したように、本考案の第１実施例による振動膜構造は、主として、薄膜層１１と、第１薄膜回路層２１と、第２薄膜回路層２２と、導電構造とを備える。

前記薄膜層１１は第１側１１１と第２側１１２を有する。本考案において、接着剤なしの銅材で前記第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２とし、電解接合により第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２がそれぞれ薄膜層１１の両側に固定されることで、イヤホン等といった発声装置の振動膜を形成する。図２に示したように、第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２はそれぞれ第１接触端子２１１と第２接触端子２２１を有し、第１薄膜回路層２１は電解接合を介して第１電解接合層４１で薄膜層１１の第１側１１１に固定され、第２薄膜回路層２２は電解接合を介して第２電解接合層４２で薄膜層１１の第２側１１２に固定される。なお、識別に便利なように、各電解接合層の肉厚は実際の比率に応じて図示したものではなく、実際の電解接合層の肉厚は図面に示した比率より薄いものであることに注意されたい。また、薄膜回路層の材質は接着剤なしの銅材に限るものではなく、導電性を有し電解接合により薄膜層に固定できる材質であれば全て好適な材質である。

薄膜層１１、第１薄膜回路層２１、及び第２薄膜回路層２２には、それぞれ互いに対応する複数の穴１１０、２１０、及び２２０が形成され、これにより第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２が薄膜層１１の両側に固定されると、振動膜を穿通する貫通孔５が形成される。図１に示したように、薄膜層１１、第１薄膜回路層２１、及び第２薄膜回路層２２には、それぞれ４つの穴が形成されるため、本考案の振動膜は合計四つの貫通孔５を有する。発声する際、電流により第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２を導電する必要があることで、その電磁場が変化して、薄膜層１１に連動して空気を振動し発声する。このため、前記貫通孔５の内周壁はそれぞれ選択メッキにより導電層５１がメッキされて、第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２が互いに電気的に接続される。図２に示したように、第１薄膜回路層２１の外表面と第２薄膜回路層２２の外表面における各貫通孔５の周縁には何れも被覆部５２が形成されると共に、前記被覆部５２は、第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２の間を電気的に接続された状態を保持するよう各導電層５１に接触する。

本考案の第１実施例による振動膜構造は、電解接合で接着剤なしの銅材からなる第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２を薄膜層１１の両側に固定すると共に、選択メッキで貫通孔５に導電層５１が形成されることで、振動膜全体の肉厚が大幅に薄くなる。より精確には、ゴム糊で金属コイルを薄膜に固定させる周知の振動膜に比べ、本考案による振動膜構造は振動膜の肉厚を８．７５μｍから４μｍまで削減できる。このようにして、発声装置の単体及び発声装置自体のサイズが大幅に小型化できるため、本考案による振動膜構造はイヤホン等といった小型化発声装置への使用に相応しい。

イヤホンの磁束はイヤホンの感度に大きい影響を与えるものであり、高磁束を有するイヤホンはより小さい出力で大音量を発声できる。イヤホンの振動膜の平面面積を増やさない条件で、通常、複数の金属コイルを積層することで振動膜の磁束を増加するが、周知のゴム糊での固定方法を採用すると、振動膜全体の肉厚が厚くなり過ぎる。このため、本考案の第２及び第３実施例で前記の課題に対して別の振動膜構造を提供する。

図３は本考案の第２実施例における振動膜構造の斜視分解図であり、図４は本考案の第２実施例における振動膜構造の側面断面図である。図３と図４に示したように、本考案の第２実施例における振動膜構造は、第１実施例の振動膜構造に類似しており、同様に薄膜層１１と、第１薄膜回路層２１と、第２薄膜回路層２２とを備えるものの、主な相違点として、第２実施例の振動膜構造には更に積重層２３が設置されるものである。

第１実施例に類似する第２実施例の薄膜層１１は、第１側１１１と第２側１１２を有し、前記第１薄膜回路層２１と第２薄膜回路層２２は、それぞれ第１接触端子２１１と第２接触端子２２１を有すると共に、同様に接着剤なしの銅材からなるものであり、第１薄膜回路層２１は電解接合を介して第１電解接合層４１により薄膜層１１の第１側１１１に固定される。第２実施例の積重層２３は第３薄膜回路層３と複合薄膜層１２からなり、第３薄膜回路層３は電解接合を介して複合電解接合層４４により複合薄膜層１２に固定される。図４に示したように、積重層２３の第３薄膜回路層３は電解接合を介して第３電解接合層４３により薄膜層１１の第２側１１２に固定され、第２薄膜回路層２２は電解接合を介して第２電解接合層４２により積重層２３の複合薄膜層１２に固定される。

本考案による振動膜構造では、隣接するそれぞれ２つの薄膜回路層は少なくとも１つの導電構造により互いに連接される。より詳細には、図３に示したように、第１薄膜回路層２１、薄膜層１１、及び第３薄膜回路層３には、それぞれ互いに対応する穴２１０、１１０、及び３０ａが設けられ、第３薄膜回路層３、複合薄膜層１２、及び第２薄膜回路層２２には、それぞれ互いに対応する穴３０ｂ、１２０、及び２２０が設けられる。振動膜構造が上記の方法で固定されると、図４に示したように、穴２１０、１１０、及び３０ａは貫通孔５ａを形成し、穴３０ｂ、１２０、及び２２０は貫通孔５ｂを形成し、前記貫通孔５ａと前記貫通孔５ｂは共に選択メッキにより導電層５１がメッキされる。貫通孔５ａ内の導電層５１は第１薄膜回路層２１と第３薄膜回路層３を電気的に接続し、貫通孔５ｂ内の導電層５１は第３薄膜回路層３と第２薄膜回路層２２を電気的に接続することで、第１接触端子２１１と第２接触端子２２１の間に回路が形成される。

また、第１実施例に類似して、第１薄膜回路層２１の外表面における各貫通孔５ａの周縁、及び第２薄膜回路層２２の外表面における各貫通孔５ｂの周縁には何れも被覆部５２が形成され、前記被覆部５２は、第１接触端子２１１と第２接触端子２２１の間が電気的に接続された状態を保持するように、各導電層５１に接触する。

第２実施例による振動膜構造により、振動膜全体の肉厚を大幅に増加しない状態で金属コイルを積層して振動膜の磁束を増やすことができる。これによりイヤホン単体及びイヤホンの小型サイズを維持すると共にイヤホンの感度を強化し、イヤホンの設計の際に設計者により多くの選択が提供できる。

本考案による振動膜構造の積重層２３の数量は第２実施例における単一層に限らない。図５は本考案の第３実施例による振動膜構造の斜視分解図であり、図５に示したように、第３実施例の振動膜構造と第２実施例の振動膜構造はほとんど同一のものであり、両者の相違点は積重層２３の数量のみである。

第３実施例において、振動膜構造はＮ個の積重層２３を有し、隣接する各２つの積重層２３の間は、電解接合することで複合電解接合層４４により隣接する第３薄膜回路層３と複合薄膜層１２を互いに固定する（図５では図示せず）。また、積層したＮ個の積重層２３において、最も外側の第３薄膜回路層３は、電解接合を介して複合電解接合層４４により薄膜層１１の第２側１１２に固定し、最も外側の複合薄膜層１２は、電解接合を介して第２電解接合層４２により第２薄膜回路層２２に固定する。第３実施例における振動膜構造の第１薄膜回路層２１、第２薄膜回路層２２、及び全ての第３薄膜回路層３のうち、隣接する各２つの薄膜回路層における先の一方は、導電構造により隣接する２つの薄膜回路層の間における複合薄膜層又は薄膜層を貫通して、隣接する２つの薄膜回路層における後の一方に連接される。上記の配置により、設計者はイヤホンの磁束のニーズに応じて積重層２３の数量を調整できる。

以上の実施例から分かるとおり、本考案による振動膜構造は産業上の利用価値を備えているが、以上の記述は本考案の好ましい実施例を用いての説明に過ぎず、当業者は上述の説明に基づいて種々の改良をすることができ、こうした変更は全て本考案の技術思想及び下記の実用新案登録請求の範囲に属する。

１１ 薄膜層
１１１ 第１側
１１２ 第２側
１２ 複合薄膜層
２１ 第１薄膜回路層
２１１ 第１接触端子
２２ 第２薄膜回路層
２２１ 第２接触端子
２３ 積重層
３ 第３薄膜回路層
４１ 第１電解接合層
４２ 第２電解接合層
４３ 第３電解接合層
４４ 複合電解接合層
５、５a、５ｂ 貫通孔
５１ 導電層
５２ 被覆部
１１０、２１０、２２０、３０a、３０ｂ 穴

Claims (7)

1. 第１側と第２側を有する薄膜層と、
   第１電解接合層により前記薄膜層の前記第１側に固定して、一端に第１接触端子を有する第１薄膜回路層と、
   第２電解接合層により前記薄膜層の前記第２側に固定して、一端に第２接触端子を有する第２薄膜回路層と、
   前記薄膜層を貫通し前記第１薄膜回路層と前記第２薄膜回路層を連接する少なくとも１つの導電構造と、
   を備えることを特徴とする発声装置の振動膜構造。
2. 前記少なくとも１つの導電構造は、
   前記第１薄膜回路層の外表面から前記薄膜層を貫通して前記第２薄膜回路層の外表面まで穿通する貫通孔と、
   前記貫通孔の内周壁に設置され、前記第１薄膜回路層と前記第２薄膜回路層導に接触する導電層と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の振動膜構造。
3. 前記第１薄膜回路層の外表面と前記第２薄膜回路層の外表面において、前記貫通孔を囲繞して設置され、前記貫通孔における前記導電層に接触する複数の被覆部を更に備えることを特徴とする請求項２記載の振動膜構造。
4. 第１側と第２側を有する薄膜層と、
   第１電解接合層により前記薄膜層の前記第１側に固定して、一端に第１接触端子を有する第１薄膜回路層と、
   第３薄膜回路層と、複合電解接合層により前記第３薄膜回路層に固定する複合薄膜層とを備え、最も外側の前記第３薄膜回路層は第３電解接合層により前記薄膜層の第２側に固定する少なくとも１つの積重層と、
   第２電解接合層により前記少なくとも１つの積重層における最も外側の前記複合薄膜層に固定して、一端に第２接触端子を有する第２薄膜回路層と、
   複数の導電構造とを備え、
   前記第１薄膜回路層、前記第２薄膜回路層、及び前記少なくとも１つの第３薄膜回路層のうち、隣接する各２つの薄膜回路層は少なくとも１つの導電構造に連接されることを特徴とする発声装置の振動膜構造。
5. 前記導電構造はそれぞれ、
   前記隣接する２つの薄膜回路層における先の一方から、隣接する２つの薄膜回路層の間における前記複合薄膜層又は前記薄膜層を貫通し、隣接する２つの薄膜回路層における後の一方まで穿通する貫通孔と、
   前記貫通孔の内周壁に設置され、前記隣接する２つの薄膜回路層に接触する導電層と、
   を備えることを特徴とする請求項４記載の振動膜構造。
6. 前記第１薄膜回路層の外表面と前記第２薄膜回路層複数の外表面において、前記各貫通孔を囲繞して設置され、前記貫通孔内の前記各導電層にそれぞれ接触する複数の被覆部を更に備えることを特徴とする請求項５記載の振動膜構造。
7. 複数の前記積重層を備えると共に、
   ２つの前記各積重層の間は前記複合電解接合層により互いに固定されることを特徴とする請求項４記載の振動膜構造。

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