JP4603972B2 - スピーカー装置用振動板及びスピーカー装置並びに携帯電話機 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話などに好適に用いることが可能なスピーカー装置用振動板の構造に関する。

従来より、断面Ｕ字状のボイスコイルフォームを有するドーム状の振動板を備えるドーム形スピーカが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

この特許文献１に開示されたドーム形スピーカーでは、断面Ｕ字状のボイスコイルフォーム内にボイスコイルが配置されるため、音再生時にボイスコイルの駆動力がボイスコイルフォームに直接的に作用する。このため、ボイスコイルフォームには、ボイスコイルの駆動力に耐え得る程度の強度が必要される。この点、このボイスコイルフォームは、円形又はトラック型の形状及び環状の形状に形成されているので、そのボイスコイルフォームは、その構造上、比較的強度が確保されているといえる。

一方、このようなドーム状の形状を有するスピーカーに対して、細長構造に形成されてなるスピーカーが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

かかる特許文献２に記載のスピーカーは、ボイスコイルが平板状に形成され、凹状の断面形状を有する振動板の中央部が、そのボイスコイルの要素である上部コイルに結合されている。これにより、音再生時にボイスコイルの駆動力が振動板の中央部を介して振動板自体に伝達される。

特開平５−３０５９２号公報（第５頁、第６図） 特開平１１−１８７４８４号公報

しかしながら、上記の特許文献２に係るスピーカーでは、振動板の中央部は、細長構造を有し且つ直線状の形状に形成されているため、その部位は、上記の特許文献１に開示された振動板の円形状のボイスコイルフォームと比較すると構造上強度が低い。このため、音再生時に振動板の中央部に反りが生じたり、或いは振動板の中央部がローリング（横揺れ）等の動作を起こしたりして、磁気ギャップ内で、その振動板の中央部と磁気回路とが接触又は衝突を起こし、異常音を発生する虞がある。

この点、かかるスピーカー装置では、ボイスコイルを挟んで振動板と逆側の位置にダンパーが設けられており、そのダンパーの中央部がボイスコイルの下部コイルに結合されている。これにより、ボイスコイルの支持部分の強度がある程度確保され、かかる不具合は生じ難いものと思われる。つまり、そのような細長構造を有するスピーカーでは、ダンパーを設けることで、ボイスコイルの支持部分の強度がある程度確保され、上記の不具合が生じ難くなっているものと思われる。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、ダンパーを設けることなく、ローリング等の低減を図ることが可能な細長構造を有するスピーカー装置用振動板及びそれを用いたスピーカー装置等を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、スピーカー装置用振動板であって、凹状の形状を有し、一方向に延在するボイスコイル設置部を備え、前記ボイスコイル設置部は、前記一方向と略直交する方向に一定幅の間隙を有し、前記ボイスコイルを支持するボイスコイル支持部と、前記ボイスコイル支持部と連なる位置に設けられ、前記間隙より大きな幅の間隙を有するふくらみ部分と、を備えることを特徴とする。

本発明の１つの実施形態では、スピーカー装置用振動板は、凹状の形状を有し、一方向に延在するボイスコイル設置部を備え、前記ボイスコイル設置部は、前記一方向と略直交する方向に一定幅の間隙を有し、前記ボイスコイルを支持するボイスコイル支持部と、前記ボイスコイル支持部と連なる位置に設けられ、前記間隙より大きな幅の間隙を有するふくらみ部分と、を備える。

上記のスピーカー装置用振動板は、凹状の形状を有し、一方向に延在する、ボイスコイルが配置されるボイスコイル設置部を備える。そして、ボイスコイル設置部は、その一方向と略直交する方向に一定幅の間隙を有し、ボイスコイルを支持するボイスコイル支持部と、ボイスコイル支持部と連なる位置に且つ繋がる位置に設けられ、その間隙より幅広の間隙、即ち大きな幅の間隙を有するふくらみ部分と、を備えて構成される。

これにより、細長構造を有し且つ直線状に形成されてなる比較例に係るボイスコイル設置部と比較して、ボイスコイル設置部の強度を上げることができる。よって、このスピーカー装置用振動板をスピーカー装置に適用すれば、振動系の強度補強のためにダンパーを設ける必要がなくなる。また、音再生時にボイスコイル設置部に曲がりや反りが生じたり、或いはボイスコイル設置部がローリング（横揺れ）等の動作を引き起こしたりするのを低減できるため、ボイスコイル設置部と磁気回路との接触又は衝突を防止でき、これにより異常音が発生するのを防止できる。

好適な例では、前記ふくらみ部分は、前記ボイスコイル設置部の延在方向に一定の間隔をおいて設けられ又は部分的且つ間欠的に設けられているのが好ましい。また、前記ふくらみ部分は、前記ボイスコイル設置部の延在方向の両端の位置及び略中央の位置に各々設けられているのが好ましい。これにより、ボイスコイル設置部の全体に亘って強度を高めることができる。

また、このスピーカー装置用振動板では、上記のようにボイスコイル設置部の強度が十分に確保される結果、その逆に、ボイスコイルが配置されるボイスコイル支持部の間隙の幅をできる限り狭い値に設定でき、例えば約０.２ｍｍ程度に設定できるため、磁気ギャップ内の磁束密度を高めることができ、高感度及び高効率のスピーカー装置が得られる。よって、近年、高感度化及び高効率化の要求の高い携帯電話用のスピーカーとして、或いはその他の各種電子機器用のマイクロスピーカーとして好適に用いることが可能となる。

また、このスピーカー装置用振動板の製作時等において、次のような効果が得られる。

例えば、このスピーカー装置用振動板は、雌型と雄型を有する振動板成形用金型によって、基材をクランプ（プレス）ことにより製造される。

このため、そのスピーカー装置用振動板の形状に対応して、雄型には、ボイスコイル支持部を形成するための直方体状の形状を有する凸部と、凸部に連続する位置に且つ繋がる位置に設けられ、ふくらみ部分を形成するための円柱状の形状を有する円柱状凸部とが設けられると共に、雌型には、雄型の凸部と共にボイスコイル支持部を形成するための直方体状の間隙を有する凹部と、凹部に連続する位置に且つ繋がる位置に設けられ、雄型の円柱状凸部と共にふくらみ部分を形成するための円柱状の間隙を有する円柱状凹部とが設けられる。ここで、この凸部及び凹部は、携帯電話用スピーカー装置として好適な、例えば約０.２ｍｍ程度の幅を有するボイスコイル支持部を形成する役割を担う部位であるため、凸部の幅は、例えば約０.２ｍｍ未満に設定される一方、凹部の間隙の幅は、例えば約０.２ｍｍより大きい値に設定される。また、円柱状凸部の幅は凸部の幅より大きく設定され、その円柱状凸部の中心を通る幅は最大幅に設定される一方、円柱状凹部の幅は凹部の間隙の幅より大きく設定され、その円柱状凹部の中心を通る幅は最大幅に設定される。

このように、かかる振動板成形用金型では、雄型において、直方体状の形状を有する凸部に加え、円柱状の形状を有する円柱状凸部を設けているので、特に、ボイスコイル設置部を成形するための凸部及び円柱状凸部の強度を向上させることができ、プレス時にそれらの部分に圧力が加わった場合でも凸部及び円柱状凸部の変形が生じ難くなる。よって、振動板成形用金型の破損及びスピーカー装置用振動板の成形不良等が生じるのを防止できる。また、これにより、副次的な効果として、かかる振動板成形用金型の製作時にも、特に、雄型の凸部及び円柱状凸部の形成不良を生じさせることなく、その部分を含む振動板成形用金型を容易に製作することができる。また、振動板成形用金型の雄型に係る凸部及び円柱状凸部の強度向上に伴って、その耐久寿命は長くなり、このため振動板成形用金型の寿命を長くすることができる。

上記のスピーカー装置の一つの態様では、前記ボイスコイル支持部の前記間隙は、直方体状の空間を形成しているのが好ましく、また、前記ふくらみ部分の前記間隙は、角柱状又は円柱状の空間を形成しているのが好ましい。これにより、ふくらみ部分の間隙の幅をボイスコイル支持部の間隙の幅より大きくすることができ、ボイスコイル設置部の強度向上を図ることができる。

上記のスピーカー装置の他の態様では、ボイスコイル設置部は、略Ｕ字状の断面形状を有し、一方向に細長い形状に形成されているのが好ましく、また、前記ボイスコイル設置部は、前記スピーカー装置用振動板の短手方向の略中央位置に設けられているのが好ましい。

上記のスピーカー装置の他の態様では、前記ボイスコイル設置部には前記ボイスコイルが配置され、前記ボイスコイル支持部は前記ボイスコイルを挟持した状態で固定している。これにより、ボイスコイルを撓ませることなく、それを安定的に保持することができる。

上記のスピーカー装置の他の態様では、前記ボイスコイル設置部の外側には、半球状の断面形状を有し、音波を放射する機能を有する放音部が設けられている。これにより、放音部を通じて音波を放射することができる。

本発明の他の実施形態では、上記のスピーカー装置用振動板を備えるスピーカー装置を構成することができる。例えば、その一つの態様として、スピーカー装置は、磁気ギャップを有する磁気回路を有し、その磁気ギャップは磁気回路の略中央位置に設けられ、上記のスピーカー装置用振動板のボイスコイル設置部は、かかる磁気ギャップ内に配置されて構成される。これにより、スピーカー装置の薄型化及びスリム化を図ることができる。

本発明の他の実施形態では、上記のスピーカー装置を備える携帯電話機を構成することができる。これにより、ローリング（横揺れ）等の低減を図ることが可能なスピーカー装置を構成することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

[スピーカー装置の構成]
図１は、本発明の実施例に係るスピーカー装置１００を音の放射方向から観察したときの平面図を示す。図２は、図１におけるスピーカー装置１００をその中心軸Ｌ１を通る切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した当該スピーカー装置１００の片側に対応する分解斜視図を示す。図３は、図１におけるスピーカー装置１００をその中心軸Ｌ１を通る切断線Ａ−Ａ’に沿って切断した当該スピーカー装置１００の断面図である。以下、本発明の実施例に係るスピーカー装置１００の構成等について説明する。

スピーカー装置１００は、主として、ヨーク１と、一対のマグネット２ａ及び２ｂと、一対のプレート３ａ及び３ｂと、を有する内磁型の磁気回路３０と、フレーム４と、振動板５と、ボイスコイル６と、を有する振動系３１と、を備えて構成される。なお、以下の説明では、便宜上、各マグネット又は各プレートを区別する場合にはそれぞれマグネット２ａ又はプレート３ａなどと表記すると共に、それらを特に区別しない場合には、マグネット２又はプレート３と表記する。

まず、磁気回路３０の構成について説明する。

ヨーク１は、平板状の形状に且つ長方形状の平面形状に形成されている。また、ヨーク１は、その短手方向の略中央位置に設けられ、且つその長手方向に延在する細長形状の開口１ａを有する。開口１ａは、後述する振動板５のボイスコイル設置部５１の延在方向（長手方向）の長さより長く形成されている。開口１ａ内には、後述する一対のマグネット２ａ及び２ｂの磁束（磁力）が集中してなる１つの磁気ギャップ７０ａが形成されている。この例では、磁気ギャップ７０ａに生じる磁束の方向は矢印Ｙ３方向に設定されている。また、開口１ａは、振動板５のヨーク１側への移動時にスピーカー装置１００内部の不要な空気を外部へ逃す働きを有する。これにより、スピーカー装置１００の内部の圧力（いわゆる、背圧）が高くなるのを防止することができる。

一対のマグネット２ａ及び２ｂの各々は、直方体状及び角型棒状の形状に形成されている。マグネット２ａとマグネット２ｂとの相対的な大きさ（サイズ）及び磁力の大きさは同一となっている。また、マグネット２ａとマグネット２ｂとは、ヨーク１上において互いに対向する位置に且つ一定の間隔をおいて設けられている。マグネット２ａとマグネット２ｂとの相対的なＳ極及びＮ極の着磁（磁化）の状態は上下逆の位置関係、言い換えれば、後述する振動板５の振動方向に対して逆の位置関係になっている。具体的には、ヨーク１と接する、マグネット２ａの下面側はＳ極に着磁されていると共に、後述するプレート３ａと接する、マグネット２ａの上面側はＮ極に着磁されている。これに対応して、ヨーク１と接する、マグネット２ｂの下面側はＮ極に着磁されていると共に、後述するプレート３ｂと接する、マグネット２ｂの上面側はＳ極に着磁されている。なお、本発明では、マグネット２ａとマグネット２ｂとの相対的なＳ極及びＮ極の着磁状態の位置関係は、かかる構成に限定されるものでない。

一対のプレート３ａ及び３ｂの各々は、直方体状又は平板状の形状に形成されている。プレート３ａ及び３ｂの各長手方向の長さは、マグネット２の長手方向の長さと略同一の長さに設定されている。プレート３ａはマグネット２ａ上に取り付けられていると共に、プレート３ｂはマグネット２ｂ上に取り付けられている。そして、プレート３ａとプレート３ｂとは、一定の間隔をおいて対向しており、その両者の間には一定の間隙が形成されている。そして、かかる間隙には一対のマグネット２ａ及び２ｂの磁束が集中している。つまり、プレート３ａとプレート３ｂとの間の間隙には、磁気ギャップ７０ａとは異なる他の１つの磁気ギャップ７０ｂが形成されている。磁気ギャップ７０ｂに生じる磁束の方向は、矢印Ｙ２方向に設定されている。

以上のように、かかる磁気回路３０では、１つの磁気ギャップ７０ａ、及び他の１つの磁気ギャップ７０ｂには夫々一対のマグネット２ａ及び２ｂの磁力が集中しており、１つの磁気ギャップ７０ａと、他の１つの磁気ギャップ７０ｂとに生じる磁力の大きさは相対的に同一の大きさに設定されている。また、１つの磁気ギャップ７０ａでは磁束の方向は矢印Ｙ３方向に生じているのに対して、他の１つの磁気ギャップ７０ｂでは磁束の方向は矢印Ｙ３方向と逆の矢印Ｙ２方向に生じており、１つの磁気ギャップ７０ａと、他の１つの磁気ギャップ７０ｂとに生じる磁束の方向は相対的に逆の方向に設定されている。

次に、振動系３１の構成について説明する。

フレーム４は筒状の形状に形成されている。また、フレーム４を平面的に見ると、当該フレーム４は長円状又は楕円状に且つ環状（リング状）の形状に形成されている。フレーム４の上端面側には、後述する振動板５の外周部を支持する、階段状の形状を有する段部４ａが設けられている。フレーム４の下端部側にはヨーク１が取り付けられており、フレーム４は磁気回路３０を収容している。

振動板５は、長円状又は楕円状の平面形状に形成されている。振動板５は、凹状の形状を有し、その短手方向の中央位置に配置され、且つその長手方向に延在するように設けられたボイスコイル設置部５１と、そのボイスコイル設置部５１の外側に設けられ、半円状の断面形状を有する放音部５２と、その放音部５２の外側に設けられ、階段状の断面形状を有する段部５３と、を備える。ボイスコイル設置部５１内には、ボイスコイル６が配置される。放音部５２は、音を放射する機能を有し、音再生時に不要な振動を吸収するなどのエッジの機能も有する。また、放音部５２の短手方向の長さは、振動板５の短手方向の長さの大半を占めている。これにより、高感度、高効率及び低音が得られる。段部５３はフレーム４の段部４ａに嵌合する。これにより、振動板５は、ボイスコイル設置部５１を磁気回路３０の略中央位置に配置した状態でフレーム４に支持される。なお、振動板５の詳細な構成については後述する。

ボイスコイル６は、１つのプラス/マイナスのリード線（図示略）を有し、長円状に且つ環状（リング状）の平面形状を形成するように巻回されてなる。プラス側のリード線はＬ（又はＲ）チャンネル信号の入力配線であり、マイナス側のリード線はグランド（ＧＮＤ：接地）信号の入力配線である。各リード線は、図示しないアンプ側の各出力配線に電気的に接続されている。このため、ボイスコイル６には、その各リード線を通じてアンプ側から信号及び電力（以下、単に「音声電流」とも称する）が夫々入力される。

また、ボイスコイル６は、一方向に延在する第１の平行部６ａと、その第１の平行部６ａと一定の間隙６ｄを置いて対向配置され、第１の平行部６ａと平行な方向に延在する第２の平行部６ｂと、第１の平行部６ａの各端部と、対応する第２の平行部６ｂの各端部とを繋ぐ複数の連結部６ｃと、を有し、振動板５のボイスコイル設置部５１内に配置される。

第１の平行部６ａの長手方向の長さは、振動板５のボイスコイル設置部５１の長手方向の長さと略同一の長さに設定されている。第１の平行部６ａ及び第２の平行部６ｂは、それぞれ振動板５のボイスコイル設置部５１内に配置されており、そのボイスコイル設置部５１の構成要素である、後述するボイスコイル支持部５１ａの側面５１ａｂに挟持された状態で固定されている。第２の平行部６ｂの長手方向の長さは、第１の平行部６ａの長手方向の長さと略同一の長さに設定されている。また、第１の平行部６ａと第２の平行部６ｂとの間には一定の間隙６ｄが形成されており、第２の平行部６ｂは、振動板５のボイスコイル設置部５１内において第１の平行部６ａの上方に位置している。そして、第１の平行部６ａは、ヨーク１の開口１ａ内、即ち１つの磁気ギャップ７０ａ内に位置していると共に、第２の平行部６ｂは、プレート３ａとプレート３ｂの間、即ち他の１つの磁気ギャップ７０ｂ内に位置している。言い換えれば、ボイスコイル６の間隙６ｄは、第１の平行部６ａを１つの磁気ギャップ７０ａ内に、また、第２の平行部６ｂを他の１つの磁気ギャップ７０ｂ内に夫々位置させる大きさに設定されている。こうして、このスピーカー装置１００は、いわゆる２磁気ギャップ２ボイスコイル方式を構成している。また、音再生時におけるボイスコイル６の適正な振動状態を保つため、好適な例では、第１の平行部６ａの厚さ方向の中心を通る直線は、ヨーク１の厚さ方向の中心を通る直線Ｌ２上に位置しているのが好ましいと共に、第２の平行部６ｂの厚さ方向の中心を通る直線は、一対のプレート３ａ及び３ｂの厚さ方向の中心を通る直線Ｌ３上に位置しているのが好ましい。

かかる構成を有するボイスコイル６では音声電流が周回するように流れるため、図２に示すように、第１の平行部６ａに流れる音声電流の方向（向き）と、第２の平行部６ｂに流れる音声電流の方向（向き）とは相対的に逆向きの関係になる。即ち、図２おいて、第１の平行部６ａに音声電流が矢印Ｙ４方向に流れたと仮定した場合には、第２の平行部６ｂでは音声電流は矢印Ｙ４方向と逆の矢印Ｙ５方向に流れることなる。

以上に述べたスピーカー装置１００において、アンプ側から出力された音声電流は、ボイスコイル６の各リード線を通じて、当該ボイスコイル６へ入力される。これにより、２つの磁気ギャップ７０ａ及び７０ｂ内で、それぞれボイスコイル６の第１の平行部６ａ及び第２の平行部６ｂに駆動力が発生する。ここで、１つの磁気ギャップ７０ａ内に生じる磁力の大きさと、他の１つの磁気ギャップ７０ｂ内に生じる磁力の大きさとは、上述したように同一の大きさに設定されていると共に、第１の平行部６ａと第２の平行部６ｂとの配線の巻き方向は相対的に逆向きであるため、第１の平行部６ａと第２の平行部６ｂとには同一の大きさの音声電流が相対的に逆方向に流れる。このため、第１の平行部６ａと第２の平行部６ｂとはフレミングの左手の法則に基づき同一の駆動力で且つ同一の方向に振動する。具体的には、第１の平行部６ａはヨーク１の厚さ方向の中心を通る直線Ｌ２を基準に、また、第２の平行部６ｂは一対のプレート３ａ及び３ｂの厚さ方向の中心を通る直線Ｌ３を基準に、それぞれスピーカー装置１００の中心軸Ｌ１方向に同一の駆動力で且つ同一の方向に振動する。こうして、スピーカー装置１００は、振動板５の放音部５２を通じて矢印Ｙ１方向に音波を放射する。

(振動板の構成)
次に、図４及び図５等を参照して、本発明の実施例に係る振動板５の構成について詳述する。

図４（ａ）は、音の放射方向から観察したときの振動板５の平面図を示す。図４（ｂ）は、振動板５の長手方向に対応する側面図を示す。図５（ａ）は、図４（ａ）における切断線Ｃ−Ｃ’に沿った振動板５の断面図であり、特にボイスコイル設置部５１の要素であるふくらみ部分５１ｂに対応する断面図である。図５（ｂ）は、図４（ａ）における切断線Ｄ−Ｄ’に沿った振動板５の断面図であり、特にボイスコイル設置部５１の要素であるボイスコイル支持部５１ａの断面図である。

振動板５の基本的な構成は上述した通りである。即ち、振動板５は、ボイスコイル６が配置されるボイスコイル設置部５１と、そのボイスコイル設置部５１の外側に設けられた放音部５２と、その放音部５２の外側に設けられた段部５３と、を備えている。

ボイスコイル設置部５１は、ボイスコイル６を支持するボイスコイル支持部５１ａと、そのボイスコイル支持部５１ａと連なる位置に且つ繋がる位置に設けられたふくらみ部分５１ｂと、を備える。

図３に示すように、振動板５をフレーム４に取り付けた状態では、ボイスコイル設置部５１は、磁束の延在方向となる矢印Ｙ２方向及び矢印Ｙ３方向と、略直交する方向と平行な方向に延在してなる。ボイスコイル設置部５１の深さは、例えば、ヨーク１の背面からプレート３の上面までの距離と略同一の値に設定される。そして、ボイスコイル設置部５１は、スピーカー装置１００の中心軸Ｌ１付近、即ち磁気回路３０内の略中央位置に配置される。このため、ボイスコイル設置部５１の下端部周辺は開口１ａ内に位置するように設定され、また、ボイスコイル設置部５１の中央部周辺は一対のマグネット２ａ及び２ｂの間に位置するように設定され、さらに、ボイスコイル設置部５１の上端部周辺は一対のプレート３ａ及び３ｂの間に位置するように設定される。これにより、スピーカー装置１００の薄型化及びスリム化が図られている。

ボイスコイル支持部５１ａは、細長い形状及び袋状又はＵ字状の断面形状を有し、その延在方向と略直交する方向、即ち振動板５の短手方向に一定幅ｄ１の間隙を有し、その間隙は直方体状の空間を形成している。かかる間隙ｄ１の幅は、磁束密度を高めるため、できる限り狭い値に設定されているのが好ましく、例えば約０.２ｍｍ程度に設定されている。図３に示すように、ボイスコイル６は、ボイスコイル支持部５１ａの内側の側面５１ａｂにより挟持された状態で固定され、ボイスコイル支持部５１ａは主としてボイスコイル６を支持する役割を果たす。

ふくらみ部分５１ｂは、ボイスコイル支持部５１ａの間隙の幅ｄ１より幅広の間隙、即ち大きな幅の間隙を有し、そのふくらみ部分５１ｂの間隙は円柱状の空間を形成している。ふくらみ部分５１ｂの間隙の中心を通る幅ｄ２（＞ｄ１）は、当該ふくらみ部分５１ｂの間隙における最大幅となっている。ふくらみ部分５１ｂは、振動板５の長手方向、即ちボイスコイル設置部５１の延在方向に一定の間隔をおいて設けられている。具体的には、ふくらみ部分５１ａは、ボイスコイル設置部５１の延在方向の両端の位置及び略中央の位置に各々設けられている。なお、かかる構成はあくまで例示であり、本発明では、ふくらみ部分５１ｂは、ボイスコイル設置部５１の延在方向に部分的且つ間欠的に設けるようにしても構わないし、また、ふくらみ部分５１ｂの設定数も自由に変えることができる。

次に、比較例と比較した、本発明の実施例に係る作用効果について説明する。

まず、本実施例の作用効果を説明するのに先立ち、図６を参照して比較例に係る振動板の構成及びその課題について説明する。なお、以下では、本実施例と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は簡略化又は省略する。

図６（ａ）は、音の放射方向から観察したときの、比較例に係る振動板５００の平面図を示す。図６（ｂ）は、比較例に係る振動板５００の長手方向に対応する側面図を示す。

比較例に係る振動板５００と、本実施例に係る振動板５とを比較した場合、その両者はボイスコイル設置部５１の構成のみが相違する。

具体的には、比較例に係る振動板５００において、ボイスコイル設置部５１は、本実施例のボイスコイル支持部５１ａに相当する部分のみ有し、本実施例のふくらみ部分５１ｂに相当する部分は有しない。つまり、比較例に係るボイスコイル設置部５１は、直方体状の空間を形成する、一定幅ｄ１の間隙を有するボイスコイル支持部５１ａのみから構成される。このため、比較例に係る振動板５００は、図５（ｂ）に示される本実施例に係る振動板５と同様の断面形状を有する。

このような構成を有する比較例では、ボイスコイル設置部５１が細長構造を有し且つ直線状に形成されているため、その部位は、上記の特許文献１に開示された振動板の円形状のボイスコイルフォームと比較すると構造上強度が低い。このため、音再生時に振動板５００のボイスコイル設置部５１に曲がりや反りが生じたり、或いはボイスコイル設置部５１がローリング（横揺れ）等の動作を起こしたりして、磁気ギャップ７０ａ及び／又は７０ｂ内で、その振動板５００のボイスコイル設置部５１と磁気回路３０とが接触又は衝突を起こし、異常音を発生する虞がある。

これに対して、上記の特許文献１に開示された振動板のように、ボイスコイルが配置される部分（ボイスコイルフォーム）が円形状の形状を有すると、直線状のボイスコイル設置部を有する比較例と比較して、その強度を向上させることができる点に着目し、本実施例に係る振動板５では、ボイスコイル設置部５１に円柱状の間隙を有するふくらみ部分５１ｂを複数設けるように構成している。

即ち、本実施例では、ボイスコイル設置部５１は、直線状の形状を有するボイスコイル支持部５１ａと連なる位置に且つ繋がる位置に、当該ボイスコイル支持部５１ａの間隙（直方体状の空間を形成する間隙）の幅ｄ１より大きい幅の間隙（円柱状の空間を形成する間隙）を有するふくらみ部分５１ｂを設けているので、上記の比較例と比較して、ボイスコイル設置部５１の強度を上げることができる。よって、本実施例に係る振動板５をスピーカー装置１００に適用すれば、振動系３１の強度補強のためにダンパーを設ける必要がなくなる。また、音再生時にボイスコイル設置部５１に曲がりや反りが生じたり、或いはボイスコイル設置部５１がローリング（横揺れ）等の動作を引き起こしたりするのを低減できるため、ボイスコイル設置部５１と磁気回路３０との接触又は衝突を防止でき、これにより異常音が発生するのを防止できる。

加えて、本実施例では、ボイスコイル設置部５１のふくらみ部分５１ｂは、当該ボイスコイル設置部５１の延在方向に一定の間隔をおいて複数設けられていると共に、ボイスコイル設置部５１の延在方向の両端の位置及び略中央の位置に各々設けられているので、ボイスコイル設置部５１の全体に亘って強度を高めることができ、そのような不具合はより発生し難くなる。

また、本実施例では、上記のようにボイスコイル設置部５１の強度が十分に確保される結果、その逆に、ボイスコイル６が配置されるボイスコイル支持部５１ａの間隙の幅ｄ１をできる限り狭い値に設定でき、例えば約０.２ｍｍ程度に設定できるため、磁気ギャップ７０ａ及び７０ｂ内の磁束密度を高めることができ、高感度及び高効率のスピーカー装置１００が得られる。よって、近年、高感度化及び高効率化の要求の高い携帯電話用のスピーカーとして、或いはその他の各種電子機器用のマイクロスピーカーとして好適に用いることが可能となる。

また、本実施例は、上記の比較例と比較して、振動板５の製造時に、その成形不良の防止や、振動板成形用金型の破損の防止が可能となる。この点について、図７及び図８を参照して説明する。

まず、比較例に係る振動板５００の製造方法及びその課題について簡単に説明する。図７（ａ）〜図７（ｂ）は、上記の比較例に係る振動板５００の各製造工程に対応する断面図である。

比較例に係る振動板５００の製造方法では、まず初めに、かかる振動板５００を成形するための、雌型２０１及び雄型２０２を有する振動板成形用金型２００を準備する（工程Ｐ１）。このとき、振動板成形用金型２００では、雄型２０２が下側に、また、雌型２０１が上側に夫々配置される。雄型２０２には、刃型の形状を有する凸部２０２ａが設けられている一方、雌型２０１には、その凸部２０２ａと噛み合う形状に形成された凹部２０１ａが設けられている。この凸部２０２ａ及び凹部２０１ａは、携帯電話用スピーカー装置として好適な、例えば約０.２ｍｍ程度の幅ｄ１２を有するボイスコイル設置部５１（図７（ｃ）を参照）を形成する役割を担う部位である。このため、凸部２０２ａの幅ｄ１０は、例えば約０.２ｍｍ未満に設定されている一方、凹部２０１ａの間隙の幅ｄ１１は、例えば約０.２ｍｍより大きい値に設定されている。続いて、振動板５００を形成するための基材３００を振動板成形用金型２００内に設置する（工程Ｐ１）。

次に、雌型２０１を雄型２０２側に下降させて、雌型２０１と雄型２０２とで基材３００をクランプ（プレス）する（工程Ｐ２）。

次に、雌型２０１を上方に退避させることにより、比較例に係る振動板５００が製造される。

このような比較例に係る振動板５００の製造方法においては、次のような不具合が生じる虞がある。即ち、振動板成形用金型２００において、ボイスコイル設置部５１を形成するための、雄型２０２に係る、刃型の形状を有する凸部２０２ａの幅は、例えば約０.２ｍｍ未満と極めて薄い値に設定されているので、プレス時に基材３００と凸部２０２ａとの当たり等によって、その凸部２０２ａに僅かな応力が生じると当該凸部２０２ａに歪みや倒れ込みが発生して、振動板５００の成形不良や振動板成形用金型２００の破損等が生じる虞がある。特に、多量生産方式を採用している場合には、振動板成形用金型２００の破損が生じると、振動板５００の成形不良が頻発することになる。また、比較例に係る振動板成形用金型２００では、雄型２０２の凸部２０２ａは直線状に形成され且つその幅は極めて薄く設定されるので、その強度は必然的に低くなり、その凸部２０２ａに歪み等を発生させることなく雄型２０２を含む振動板成形用金型２００を製作するのは困難を極める。さらに、雄型２０２の凸部２０２ａの強度の低さに伴って、その耐久寿命は短くなり、このため振動板成形用金型２００の寿命も短くなる。

なお、上記の特許文献１に開示された振動板のように、ボイスコイルが配置される部分（ボイスコイルフォーム）が円形状の形状を有する場合には、かかる振動板成形用金型の凸部も円形状に形成されるので、その部分の強度は高くなり、プレス時に円形状の凸部に圧力が加わった場合でも上記の比較例と比べて、その凸部の変形は生じ難くなる。これにより、振動板成形用金型の破損等も起き難くなる。

一方、本実施例に係る振動板５のボイスコイル設置部５１は、特に、円柱状の間隙を有するふくらみ部分５１ｂを有するので、当該振動板５を成形するための振動板成形用金型４００等には、上記の比較例のような不具合は生じ難い。以下、この点について述べる。

図８に、本実施例に係る振動板５を成形するための振動板成形用金型４００の構成を断面図として示す。

本実施例に係る振動板成形用金型４００は、雌型４０１と雄型４０２とを有し、雄型４０２は、さらに、ボイスコイル支持部５１ａを形成するための直方体状の形状を有する凸部４０２ａと、凸部４０２ａに連続する位置に且つ繋がる位置に設けられ、ふくらみ部分５１ｂを形成するための円柱状の形状を有する円柱状凸部４０２ｂとを有すると共に、雌型４０１は、さらに、雄型４０２の凸部４０２ａと共にボイスコイル支持部５１ａを形成するための直方体状の間隙を有する凹部４０１ａと、凹部４０１ａに連続する位置に且つ繋がる位置に設けられ、雄型４０２の円柱状凸部４０２ｂと共にふくらみ部分５１ｂを形成するための円柱状の間隙を有する円柱状凹部４０２ｂとを有する。ここで、この凸部４０２ａ及び凹部４０１ａは、携帯電話用スピーカー装置として好適な、例えば約０.２ｍｍ程度の幅を有するボイスコイル支持部５１ａを形成する役割を担う部位であるため、凸部４０２ａの幅ｄ１０は、例えば約０.２ｍｍ未満に設定されている一方、凹部４０１ａの間隙の幅ｄ１１は、例えば約０.２ｍｍより大きい値に設定されている。また、円柱状凸部４０２ｂの幅は凸部４０２ａの幅ｄ１０より大きく設定され、その円柱状凸部４０２ｂの中心を通る最大幅はｄ１３（＞ｄ１０）に設定されている一方、円柱状凹部４０２ｂの幅は凹部４０１ａの間隙の幅ｄ１１より大きく設定され、その円柱状凹部４０２ｂの中心を通る最大幅はｄ１４（＞ｄ１３）に設定されている。

このように、本実施例に係る振動板成形用金型４００では、雄型４０２において、直方体状の形状を有する凸部４０２ａに加え、円柱状の形状を有する円柱状凸部４０２ｂを設けているので、特に、ボイスコイル設置部５１を成形するための凸部４０２ａ及び円柱状凸部４０２ｂの強度を向上させることができ、プレス時にそれらの部分に圧力が加わった場合でも凸部４０２ａ及び円柱状凸部４０２ｂの変形が生じ難くなる。よって、振動板成形用金型４００の破損及び振動板５の成形不良等が生じるのを防止できる。また、これにより、副次的な効果として、振動板成形用金型４００の製作時にも、特に、雄型４０２の凸部４０２ａ及び円柱状凸部４０２ｂの形成不良を生じさせることなく、その部分を含む振動板成形用金型４００を容易に製作することができる。また、振動板成形用金型４００の雄型４０２に係る凸部４０２ａ及び円柱状凸部４０２ｂの強度向上に伴って、その耐久寿命は長くなり、このため振動板成形用金型４００の寿命を長くすることができる。

[変形例]
上記の実施例では、ボイスコイル設置部５１の要素であるふくらみ部分５１ｂは、円柱状の間隙を有するように形成したが、これに限らず、本発明では、その作用効果を得るため、ふくらみ部分５１ｂは、直線状の形状を有するボイスコイル支持部５１ａの間隙の幅ｄ１より幅広の間隙、即ち大きな幅の間隙を有するように形成すればよい。そのため、ふくらみ部分５１ｂは、それを前提として周知の各種の形状の間隙を有するように形成することができる。例えば、本発明では、図９（ａ）に示す振動板の平面図のように、ふくらみ部分５１ｂは、ボイスコイル支持部５１ａの間隙の幅ｄ１より大きな幅ｄ２を有する四角柱状の間隙を備えるように形成してもよく、或いは、図９（ｂ）に示す振動板の平面図のように、ふくらみ部分５１ｂは、ボイスコイル支持部５１ａの間隙の幅ｄ１より大きな幅を有する多角柱状の間隙を備えるように形成してもよい。なお、後者の場合、多角柱状の間隙を有するふくらみ部分５１ｂの中心を通る最大幅はｄ２（＞ｄ１）とすることができる。

また、本発明では、２磁気ギャップ２ボイスコイル方式のスピーカー装置１００に本発明を適用したが、この構成はあくまで例示であり、１つの磁気ギャップ及び１つのボイスコイルを有する方式（いわゆる、１磁気ギャップ１ボイスコイル方式）のスピーカー装置１００に本発明を適用しても構わない。

また、本発明では、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形をすることができる。
[携帯電話機への適用例]
次に、本発明の実施例に係るスピーカー装置１００を、携帯電話機内の受信部及着信部に適用した例について説明する。
図１０は、この携帯電話機の構成を示す概略平面図である。同図に例示の携帯電話機８００は、ケース８００ｇの表側に設けられた、複数の操作ボタン８００ａ、表示部８００ｂ、受話口８００ｃ及び送話口８００ｄと、ケース８００ｇの裏側に設けられ、着信アラーム音を鳴らす機能を有する着信部８００ｅと、ケース８００ｇの一側面に設けられた送受信アンテナ８００ｆと、を備えて構成される。ここで、受信部８００ｃａは、受話口８００ｃの位置に対応するケース８００ｇ内に設けられている。以上の構成を有する携帯電話機８００では、ローリング（横揺れ）等の低減を図ることが可能なスピーカー装置１００は、ケース８００ｇ内に搭載され、例えば受信部８００ｃａ及び着信部８００ｅに対応する位置に各々設けられる。

本発明の実施例に係るスピーカー装置の構成を示す平面図。 本実施例に係るスピーカー装置の構成を示す片側分解斜視図。 本実施例に係るスピーカー装置の構成を示す断面図。 本発明の実施例に係る振動板の構成を示す平面図及び側面図。 本実施例に係る振動板のボイスコイル設置部の構成を示す断面図。 比較例に係るスピーカー装置の構成を示す平面図及び側面図。 比較例に係る振動板の各製造工程に対応する断面図。 本実施例に係る振動板用成形金型の構成を示す断面図。 各種の変形例に係る振動板の構成を示す平面図。 本発明のスピーカー装置を用いた携帯電話機の平面図。

符号の説明

５ 振動板
５１ ボイスコイル設置部
５１ａ ボイスコイル支持部
５１ｂ ふくらみ部分
５２ 放音部
５２ 段部
６ ボイスコイル
３０ 磁気回路
３１ 振動系
７０ａ、７０ｂ 磁気ギャップ
１００ スピーカー装置
４００ 振動板成形用金型
４０１ 雌型
４０１ａ 凹部
４０１ｂ 円柱状凹部
４０２ 雄型
４０２ａ 凸部
４０２ｂ 円柱状凸部
８００ 携帯電話機

Claims (11)

1. 凹状の形状を有し、一方向に延在するボイスコイル設置部を備え、
   前記ボイスコイル設置部は、前記一方向と略直交する方向に一定幅の間隙を有し、前記ボイスコイルを支持するボイスコイル支持部と、前記ボイスコイル支持部と連なる位置に設けられ、前記間隙より大きな幅の間隙を有するふくらみ部分と、を備えることを特徴とするスピーカー装置用振動板。
2. 前記ふくらみ部分は、前記ボイスコイル設置部の延在方向に一定の間隔をおいて設けられ又は部分的且つ間欠的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
3. 前記ふくらみ部分は、前記ボイスコイル設置部の延在方向の両端の位置及び略中央の位置に各々設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
4. 前記ボイスコイル支持部の前記間隙は、直方体状の空間を形成しており、
   前記ふくらみ部分の前記間隙は、角柱状又は円柱状の空間を形成していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスピーカー装置用振動板。
5. 前記ボイスコイル設置部は、略Ｕ字状の断面形状を有し、前記一方向に細長い形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
6. 前記ボイスコイル設置部は、前記スピーカー装置用振動板の短手方向の略中央位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
7. 前記ボイスコイル設置部には前記ボイスコイルが配置され、
   前記ボイスコイル支持部は前記ボイスコイルを挟持した状態で固定していることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
8. 前記ボイスコイル設置部の外側には、半球状の断面形状を有し、音波を放射する機能を有する放音部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスピーカー装置用振動板を備えることを特徴とするスピーカー装置。
10. 磁気ギャップを有する磁気回路を有し、
    前記磁気ギャップは前記磁気回路の略中央位置に設けられ、
    前記スピーカー装置用振動板の前記ボイスコイル設置部は、前記磁気ギャップ内に配置されていることを特徴とする請求項９に記載のスピーカー装置。
11. 請求項９又は１０に記載のスピーカー装置を備えることを特徴とする携帯電話機。

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