JP3844074B2 - フラットコイルスピーカ用振動板及びそれを用いたフラットコイルスピーカ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）あるいは小型のパソコン等に組み込まれて使用されるスピーカに関し、特にその振動板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の携帯電話機等に組み込まれて使用されるスピーカにおいては小型・薄型化が要求され、そのような要求を満たすべく、例えばコイル（ボイスコイル）は振動板表面にプリントパターンとして設けられて、いわゆるフラットコイルとされ、このようなフラットコイルを備えた平面型のフラットコイルスピーカが従来より使用されている。
図４はこのようなスピーカに用いられる振動板の従来構造の一例を示したものであり、振動板１１はその基体が絶縁フィルムよりなり、その一面にコイル１２が形成されている。コイル１２はこの例では矩形スパイラル状に形成されて、３つ設けられており、各コイル１２からの引き出し線１３は方形状をなす振動板１１の一辺に導出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、図５はプリントパターンによってコイルが形成されている振動板の従来構造の他の例を示したものであり、この例では振動板１５は絶縁フィルムよりなる基体の一面に２つのコイル１６が設けられたものとなっており、これらコイル１６は内端が振動板１５の裏面に設けられた接続導体１７によって互いに接続され、外端からそれぞれ引き出された２つの引き出し線１８が一直線上に位置されて方形状をなす振動板１５の互いの対向辺に導出された構造となっている（例えば、特許文献２参照）。
上記のような構造を有する振動板は、その周縁部がフレーム等に固定支持されてスピーカに組み込まれ、磁気回路に近接配置されてコイルが磁界中に置かれ、このコイルに電気信号が供給されることにより、電磁誘導作用によってコイルが振動し、振動板が駆動されて音波を放射するものとなっており、このようにして電気信号を音響信号に変換することができるものとなっている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１５９７１４号公報（第１図）
【特許文献２】
実開昭５２−６０８２８号公報（第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構造を有する振動板においては、コイル配置部分（振動板中央部）は所要のコーティング等が施されて剛性が大とされ、これに対しコイル配置部分の周囲はコーティング等が施されることなく、剛性が小とされ、これによりコイル配置部分の分割振動を抑えると共に、駆動系に対する振動系の直線性を確保して、コイル配置部分の良好な振動状態を得られるようにしている。しかしながら、図４及び５に示したような構造の振動板では以下のような問題があった。
即ち、剛性が大とされるコイル配置部分を支持する周囲部（エッジ部）は極力剛性を小とすると共に、その剛性の均一性が要求されるが、プリント形成された引き出し線１３や１８が図４、５に示したように存在するため、剛性の不均一さが生じ、つまり堅さに偏りが生じる。
【０００６】
そして、引き出し線１３，１８配置部分が堅くなることにより、図４及び５中に矢印で示したようなローリングが発生し易いものとなり、これに起因して歪みが増加し、良好な（フラットな）周波数特性が得られないといった問題が生じる。
また、引き出し線１３，１８はいずれもコイル端から振動板の近接する辺に向かって直交するように引き出されており、それゆえその長さは短く、短さゆえに断線し易いといった問題もある。
この発明の目的はこれら問題に鑑み、ローリングの発生を抑え、その点で低歪化を図ることができ、またコイル引き出し線の断線が生じにくいようにしたフラットコイルスピーカ用振動板を提供することにあり、さらにそれを用いたフラットコイルスピーカを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、フラットコイルスピーカ用振動板は、振動基体とその振動基体の周囲を支持するエッジ部とそのエッジ部の周囲に設けられた枠部とが絶縁フィルムにより一体形成され、振動基体の両面に内端がスルーホールによって互いに接続された矩形スパイラル状コイルがそれぞれ形成され、かつそれらコイルを覆って絶縁樹脂が塗布され、枠部の両面に金属膜が形成され、各面の金属膜は２つのスリットによって２つに分けられ、両面の対応する金属膜がスルーホールによって接続されて、枠部の両面に位置する第１の電極と、枠部の両面に位置する第２の電極とが構成され、両コイルの外端を第１及び第２の電極にそれぞれ接続する引き出し線がエッジ部の両面に形成され、それら２本の引き出し線は振動基体を一面側から見て振動基体の中心に対して点対称に配置され、かつコイルの長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する位置に至るように配置されているものとされる。
【０００８】
請求項２の発明では請求項１の発明において、絶縁フィルムがポリエーテルイミド樹脂製とされる。
請求項３の発明では請求項１の発明において、エッジ部はその周方向と直交する方向において断面ドーム形状をなすようにエンボス加工が施されているものとされる。
請求項４の発明では請求項１の発明において、上記２つのスリットを一直線上に配置せず、かつそれぞれクランク形状をなすように形成したものとする。
請求項５の発明によれば、フラットコイルスピーカは請求項１乃至４記載のいずれかのフラットコイルスピーカ用振動板が組み込まれてなるものとされる。
請求項６の発明では請求項５の発明において、振動板は上記枠部部分がフレームに固定され、そのフレームに設けられた一対の貫通孔にコイルバネよりなる端子がそれぞれ収容保持され、それら端子は一端が第１及び第２の電極にそれぞれ圧接され、他端がフレームの外部にそれぞれ突出されているものとされる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるフラットコイルスピーカ用振動板の一実施例を示したものであり、図１Ａは振動板の表面側の構成を示し、図１Ｂはその裏面側の構成を示す。なお、図１Ｂは表面側から見た透視図として示している。また、図２は図１ＡにおけるＣＣ線の断面構造を拡大して示したものである。
この例ではコイルが形成される振動基体２１と、その振動基体２１の周囲を支持するエッジ部２２と、そのエッジ部２２の周囲に位置する枠部２３とが絶縁フィルムにより一体形成される。
振動基体２１の両面には矩形スパイラル状をなすコイル２４，２５がそれぞれ形成されており、これらコイル２４，２５は振動基体２１の中央に設けられたスルーホール２６によって内端が互いに接続されている。
枠部２３の両面には金属膜が配置され、この金属膜によって第１の電極２７と第２の電極２８とが形成されている。電極２７と２８とは各面の金属膜がそれぞれ２つのスリット３１，３２によって２つに分けられ、両面の対応する金属膜がスルーホール３３，３４によってそれぞれ接続されて構成されており、電極２７と２８とは共に枠部２３の両面に位置し、つまり共に枠部２３を挟んで配置されている。
【００１０】
なお、図１Ａ，Ｂに示したように枠部２３の両面に位置する電極２７及び２８は表裏同一形状とされており、即ちスリット３１，３２の位置及び形状は表裏同一とされている。
これらスリット３１，３２はこの例では共にクランク形状をなすように形成されており、また図１に示したようにスリット３１は枠部２３の一短辺のほぼ中央に位置され、一方スリット３２はその短辺と対向する辺の端部（角部）に位置されている。
エッジ部２２には引き出し線３５，３６が形成されており、表面側に形成された引き出し線３５によってコイル２４の外端と電極２７とが接続され、裏面側に形成された引き出し線３６によってコイル２５の外端と電極２８とが接続されている。
これら２本の引き出し線３５，３６は図１Ａ，Ｂに示したように、振動基体２１を一面側から見て振動基体２１の中心に対して点対称をなすように配置されており、引き出し線３５はコイル２４の長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する電極２７の位置に至るように配置されている。
【００１１】
一方、引き出し線３６はコイル２５の長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する電極２８の位置に至るように配置されている。
上記のような引き出し線３５，３６を両面に具備するエッジ部２２は、この例では図２に示したように、その周方向と直交する方向において断面ドーム形状をなすようにエンボス加工が施されているものとされる。
また、振動基体２１の両面にはコイル２４，２５を覆うように絶縁樹脂３７が塗布されており、これによりコイル２４，２５の絶縁が確保されると共に、絶縁フィルムよりなる振動基体２１部分の剛性が向上（強化）されている。絶縁樹脂３７には例えばエポキシ樹脂が用いられる。
【００１２】
上述した構造において、絶縁フィルムには例えばポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂よりなるフィルムが使用される。また、絶縁フィルムの表裏面にそれぞれ形成配置されているコイル２４、引き出し線３５、電極２７，２８及びコイル２５、引き出し線３６、電極２７，２８は共に一括パターン形成されて構成され、その材料には例えば銅（銅箔）が使用される。
上記のような構造を有する振動板４０によれば、振動基体２１部分（コイル配置部分）の周囲を支持するエッジ部２２に形成されている２本の引き出し線３５，３６は細長い振動基体２１の長手方向に沿って斜めに引き出されており、かつ振動基体２１の中心に対して点対称となるように引き出されており、このような引き出し方としたことにより、ローリングに強く、つまり振動基体２１部分のローリングを抑制することができるものとなっている。
【００１３】
従って、ローリングに起因する歪みの発生を低減することができ、その点で良好な出力音圧レベル及び周波数特性を実現することができるものとなる。さらに、引き出し線３５，３６をこのような引き出し方としたことにより、従来の図４及び５に示したような引き出し線１３，１８と比べ、その長さを長くすることができ、断線の生じにくいものとすることができる。
また、絶縁フィルムのみよりなる剛性の小さい（やわらかい）エッジ部２２の周囲に、電極２７，２８を構成する金属膜を備えた枠部２３を具備する構造となっているため、振動板４０は周囲が強化され、これにより振動板４０を容易に取り扱えるものとなっている。
【００１４】
加えて、２つの電極２７，２８を構成するために金属膜を２つに分ける各面の一対のスリット３１，３２を例えば単なる直線形状とし、かつ一直線上（例えば図１ＡにおけるＣＣ線上）に配置すると、このスリット３１，３２部分で振動板４０が折れ易くなるといったことを回避すべく、この例では一対のスリット３１，３２を一直線上に配置せず、かつクランク形状をなすものとしており、これにより振動板４０は折れにくいものとなり、例えば組み立て工程中における折れの発生を防止することができる。
なお、この例では上述したように絶縁フィルムに、ポリイミド樹脂等に比較し、剛性の極めて小さいポリエーテルイミド樹脂のフィルムを使用しており、またエッジ部２２を断面ドーム形状をなすように成形しており、これらにより最低共振周波数（ｆ₀ ）を下げると共に、耐入力の向上、高音圧化、低歪化を可能としており、これにより低域再生に優れた小型のスピーカを実現できるものとなっている。
【００１５】
次に、上述した振動板４０が組み込まれて構成されたフラットコイルスピーカの構造の一例を図３を参照して説明する。
図３中、５１は下フレーム、５２は上フレーム、５３はバッフル、５４はヨーク、５５はマグネット、５６はポールピース、５７は端子（外部端子）を示す。下フレーム５１及び上フレーム５２は共に樹脂製とされる。なお、振動板４０は簡略化して示している。
下フレーム５１には開口５８が設けられており、この開口５８にヨーク５４が収容配置されている。ヨーク５４の内面にはマグネット５５及びポールピース５６が積層されて配置されており、これらヨーク５４、マグネット５５及びポールピース５６によって磁気回路が構成されている。
振動板４０はその周縁の枠部２３部分が下フレーム５１に固定支持されて組み込まれており、そのコイル形成部分が磁気回路の磁気空隙上に位置されている。下フレーム５１に対する振動板４０及びヨーク５４の固定は例えば接着によって行われる。
【００１６】
この例では振動板４０の長手方向一端側の電極２７，２８と対向する位置において、下フレーム５１に一対の貫通孔５９（図３では隠れて１つしか見えない）が形成されており、これら貫通孔５９は段付き孔とされ、一端側が径大とされたコイルバネよりなる端子５７がこれら貫通孔５９にそれぞれ収容保持されている。
一対の端子５７は一端が電極２７，２８にそれぞれ圧接されて電気的に接続されており、他端は下フレーム５１の外部に突出されている。なお、この部分において上側には上フレーム５２が配置されており、振動板４０の枠部２３部分はこの上フレームによって挟み込まれて電極２７，２８が端子５７に圧接されるものとなっている。
上記のような構造を有するフラットコイルスピーカによれば、電極２７，２８に対するリード線の半田付けによる面倒な接続作業は不要となり、ソルダレスでの組み立てが可能となるため、組み立てが簡易となり、その分安価に構成することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による振動板によれば、ローリングに強いものとなり、よってローリングに起因する歪みの発生を低減することができ、フラットコイルスピーカの高音圧化、低歪化を実現することができる。
また、コイルと電極とを接続する引き出し線が従来の振動板に比し、断線の生じにくいものとなっており、その点で信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるフラットコイルスピーカ用振動板の一実施例を示す図、Ａは表面側の構成を示す図、Ｂは裏面側の構成を示す透視図。
【図２】図１ＡにおけるＣＣ線の一部省略した拡大断面図。
【図３】図１及び２に示した振動板が組み込まれたフラットコイルスピーカの構造の一例を示す断面図。
【図４】フラットコイルスピーカ用振動板の従来例を示す斜視図。
【図５】フラットコイルスピーカ用振動板の他の従来例を示す平面図。

Claims (6)

1. 振動基体と、その振動基体の周囲を支持するエッジ部と、そのエッジ部の周囲に設けられた枠部とが絶縁フィルムにより一体形成され、
   上記振動基体の両面に、内端がスルーホールによって互いに接続された矩形スパイラル状コイルがそれぞれ形成され、かつそれらコイルを覆って絶縁樹脂が塗布され、
   上記枠部の両面に金属膜が形成され、各面の金属膜は２つのスリットによって２つに分けられ、両面の対応する金属膜がスルーホールによって接続されて、枠部の両面に位置する第１の電極と、枠部の両面に位置する第２の電極とが構成され、
   上記両コイルの外端を上記第１及び第２の電極にそれぞれ接続する引き出し線が上記エッジ部の両面に形成され、
   それら２本の引き出し線は上記振動基体を一面側から見て振動基体の中心に対して点対称に配置され、かつ上記コイルの長辺部分において一端側からその長辺の他端側とほぼ対向する位置に至るように配置されていることを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。
2. 請求項１記載のフラットコイルスピーカ用振動板において、
   上記絶縁フィルムがポリエーテルイミド樹脂製とされていることを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。
3. 請求項１記載のフラットコイルスピーカ用振動板において、
   上記エッジ部はその周方向と直交する方向において断面ドーム形状をなすようにエンボス加工が施されていることを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。
4. 請求項１記載のフラットコイルスピーカ用振動板において、
   上記２つのスリットを一直線上に配置せず、かつそれぞれクランク形状をなすように形成したことを特徴とするフラットコイルスピーカ用振動板。
5. 請求項１乃至４記載のいずれかのフラットコイルスピーカ用振動板が組み込まれてなることを特徴とするフラットコイルスピーカ。
6. 請求項５記載のフラットコイルスピーカにおいて、
   上記振動板は上記枠部部分がフレームに固定され、
   そのフレームに設けられた一対の貫通孔にコイルバネよりなる端子がそれぞれ収容保持され、
   それら端子は一端が上記第１及び第２の電極にそれぞれ圧接され、他端が上記フレームの外部にそれぞれ突出されていることを特徴とするフラットコイルスピーカ。

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