JPWO2010073836A1 - スピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】配線部が断線したり他の部材と衝突したりすること防止することができるスピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末を提供する。【解決手段】フレーム31は端子61、62を有する。振動板32は一の方向DRに振動できるようにフレーム31に支持されている。マグネット33はフレーム31に固定されている。ボイスコイル50は巻線部55と配線部51、52とを有する。巻線部55はマグネット33からの磁界を受けるように振動板32に固定されている。配線部51、52は、巻線部55および端子61、62を電気的に接続するためのものである。配線部51、52は、巻線部55から端子61、62に向かって一の方向DRに屈曲した屈曲部BDを有する。【選択図】図2

Description

本発明は、スピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末に関し、特にボイスコイルを有するスピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末に関するものである。
スピーカユニットの中には、ボイスコイルを用いたスピーカユニットがある。たとえば特開2002−354583号公報によれば、スピーカは、フレームと、振動板と、ボイスコイルと、1対の端子部材とを有する。フレームは、振動板の外周縁部を下面側から支持している。ボイスコイルは振動板の下面に固定されている。またボイスコイルから延出された1対のリード線は、フレームに取り付けられた1対の端子部材に導通固定されている。
特開2002−354583号公報
近年、携帯電話、DSC(Digital Still Camera)、PDA(Personal Digital Assistants)、PC(Personal Computer)などの携帯情報端末の小型化・薄型化・スリム化が進んでいる。このため携帯情報端末においてスピーカユニットの搭載のために用いることができるスペースがより小さくなってきており、特にフレームと振動板との間のスペースも狭くなってきている。ボイスコイルの巻線部とフレームの端子とを接続するための配線部は、この狭いスペースを通る必要がある。このため、上記公報の技術のように巻線部と端子とを直線状に接続する配線部は、ボイスコイルの変位に際して問題を生じ得る。すなわち、ボイスコイルが振動板側に変位した際には配線部が過度に引っ張られて断線することがあり、ボイスコイルがこれと逆向きに変位した際には配線部がフレームまたはフレームに取り付けられたヨークなどの他の部材に衝突することがあるという問題がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、配線部が断線したり他の部材と衝突したりすることを防止できるスピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末を提供することである。
本発明のスピーカユニットは、フレームと、振動板と、マグネットと、ボイスコイルとを有する。フレームは端子を有する。振動板は一の方向に振動できるようにフレームに支持されている。マグネットはフレームに固定されている。ボイスコイルは巻線部と配線部とを有する。巻線部はマグネットからの磁界を受けるように振動板に固定されている。配線部は、巻線部および端子を電気的に接続するためのものである。配線部は、巻線部から端子に向かって一の方向に屈曲した屈曲部を有する。
本発明のスピーカユニットによれば、配線部は、巻線部から端子に向かって一の方向に屈曲した屈曲部を有する。これにより、配線部の張力を屈曲部が延びることで緩和することができるので、配線部の断線を防止することができる。また配線部は、直線状に延びる場合に比して、巻線部から屈曲部までの部分においてフレームとの間の間隔をより確保す
ることができる。よって配線部がフレームまたはフレームに取り付けられた他の部材に衝突することを防止することができる。
本発明のスピーカユニットにおいて好ましくは、巻線部は、平面視において多角形の形状に巻かれている。これにより、巻線部の角部を固定することで、巻線部の回転による位置ずれを防止することができる。
本発明の携帯情報端末は、上記のスピーカユニットを有する。これにより配線部の断線や衝突を防止しつつ、スピーカユニットの搭載スペースを小さくすることができる。よって携帯情報端末を、より小型化、薄型化またはスリム化することができる。
本発明のスピーカユニットの製造方法は、フレームと、振動板と、マグネットと、ボイスコイルとを有するスピーカユニットの製造方法である。フレームは端子を有する。振動板は一の方向に振動できるようにフレームに支持されている。マグネットはフレームに固定されている。ボイスコイルは巻線部と配線部とを有する。巻線部はマグネットからの磁界を受けるように振動板に固定されている。配線部は、巻線部および端子を電気的に接続するためのものである。配線部は、巻線部から端子に向かって一の方向に屈曲した屈曲部を有する。本発明のスピーカユニットの製造方法は、以下の工程を有する。
端子と間隔を空け、かつ平面視において端子上を横断するように配線部が配置される。フレームと配線部との間に整形部材を挟んだ状態で配線部を端子に押し付けることにより、配線部が整形部材と接する位置で屈曲されるとともに端子に接続される。
本発明のスピーカユニットの製造方法によれば、配線部が整形部材と接する位置で屈曲されることで、配線部に屈曲部を形成することができる。また、この屈曲部の形成を、配線部の端子への接続と同時に行なうことができる。
本発明のスピーカユニットの製造方法において好ましくは、巻線部は、平面視において多角形の形状に巻かれている。これにより、巻線部の角部を固定することで、巻線部の回転による位置ずれを防止することができる。
以上説明したように、本発明のスピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末によれば、配線部が断線したり他の部材に衝突したりすることを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。また図2は、図1の線II−IIに沿う概略断面図である。また図3は、図2の矢印III近傍の概略拡大図である。
図1〜図3を参照して、本実施の形態のスピーカユニット81は、フレーム31と、振動板32と、マグネット33と、ポールピース41と、ヨーク42と、ボイスコイル50とを有する。
フレーム31は1対の端子61、62を有する。振動板32は、振動方向DR(一の方向)に振動できるようにフレーム31に支持されている。端子61、62の各々は、配線が接続されるための表面を有し、この表面は振動方向DRと垂直である。
マグネット33はヨーク42上に配置されている。またヨーク42はフレーム31に取り付けられている。この構成により、マグネット33はヨーク42を介してフレーム31に固定されている。またポールピース41は、マグネット33上にヨーク42と間隔を空けて配置されている。この構成によりマグネット33からの磁界はポールピース41とヨーク42との間を通るように導かれる。
ボイスコイル50は、巻線部55と、1対の配線部51、52とを有する。
巻線部55は、ポールピース41とヨーク42との間においてマグネット33からの磁界を受けるように、振動板32に固定されている。振動板32の巻線部55が取り付けられた面は、振動方向DR(図1)に対してほぼ垂直な面である。また巻線部55は、振動方向DRに沿う軸周りに巻かれた配線からなり、ローレンツ力によって振動方向DR(図1)に沿って駆動され得る。また巻線部55は平面視(図1)において、たとえば六角形などの多角形の形状に巻かれている。
配線部51および52のそれぞれは、端子61および62と、巻線部55とを電気的に接続するためのものである。配線部51および52のそれぞれは端子61および62と圧着部CPにおいて圧着されている。また配線部51および52のそれぞれは、図3に示すように巻線部55から端子61および62に向かって振動方向DRに屈曲した屈曲部BDを有する。また配線部51および52のそれぞれは、図3に示すように屈曲部BDおよび巻線部55の間の部分において、フレーム31の端子61および62が配置された面に対してほぼ平行に延びている。また配線部51および52のそれぞれは、図1に示す平面図において巻線部55の多角形における一の辺の一方端部および他方端部から引き出されている。
次に上記のスピーカユニット81の製造方法におけるボイスコイル50の取付方法について説明する。図4〜図6のそれぞれは、本発明の実施の形態1におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第1〜第3工程を概略的に示す斜視図である。なお図4〜図6においては図を見やすくするためにフレーム31の形状は簡略的に示されている。
図4を参照して、端子61、62を有するフレーム31が冶具(図示せず)に挿入される。次に、この冶具側面から整形ピン(整形部材)71、72が、たとえば図中の白抜き矢印で示す方向から挿入される。これにより、フレーム31上の端子61および62の間において、整形ピン71、72のそれぞれはフレーム31表面と平行に延びるように端子61および62の近傍に配置される。
図5を参照して、上記冶具にボイスコイル50が挿入される。この挿入の際、配線部51および52のそれぞれは、端子61および62と間隔を空け、かつ平面視において端子61および62の上方を横断するように配置される。また整形ピン71および72のそれぞれは、配線部51および52と、フレーム31との間に挟まれた状態とされる。
図6を参照して、上記のように整形ピン71および72のそれぞれが配線部51および52とフレーム31との間に挟まれた状態で、配線部51および52のそれぞれが圧着ピン73および74によって端子61および62に押し付けられる。これにより配線部51および52のそれぞれは、整形ピン71および72と接する位置で屈曲されるとともに端子61および62に圧着接続される。すなわち配線部51および52の各々に、屈曲部BDおよび圧着部CPが同時に形成される。これにより、配線部51および52のそれぞれは、屈曲部BDを有するように、かつその屈曲部BDおよび巻線部55の間の部分において、フレーム31の端子61および62が配置された面に対してほぼ平行に延びるように整形される。
次に配線部51および52のうち不要な部分が除去される。また必要に応じて圧着部CPに保護接着剤が塗布される。次に整形ピン71、72が除去される。
以上によりボイスコイル50が取り付けられる。
次に本実施の形態のスピーカユニット81の作用効果について比較例と対比して説明する。
本実施の形態のスピーカユニット81によれば、図3に示すように屈曲部BDを有することにより、その動作時に配線部51、52が断線したり、他の部材に衝突することを抑制できる。まずそのことを比較例と対比して以下に説明する。
図7は、第1の比較例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す部分断面図である。また図8は、図7のボイスコイルが振動板側に変位した様子を概略的に示す部分断面図である。また図9は、図7のボイスコイルが振動板側と逆方向に変位した様子を概略的に示す部分断面図である。
主に図7を参照して、第1の比較例のスピーカユニット81Sにおいて配線部51Sは、屈曲部BD(図3)がなく、巻線部55から端子61まで直線状に延びている。このような配線部51Sの形状では、振動板32が図8に示すように上方向(白抜き矢印方向)に変位すると、配線部51Sが伸びきってしまい断線しやすい。また振動板32が図9に示すように下方向(白抜き矢印方向)に変位すると、配線部51Sはフレーム31に取り付けられたヨーク42の角部CNに衝突しやすい。
これに対して本実施の形態では、図2に示すように、配線部51および52のそれぞれは、巻線部55から端子61および62に向かって振動方向DRに屈曲した屈曲部BDを有する。これにより、配線部51および52の各々の張力を屈曲部BDが延びることで緩和することができるので、図15に示すように、配線部51および配線部52(図15において図示せず)の断線を防止することができる。
また配線部51、52は、直線状に延びる場合(図7)に比して、巻線部55から屈曲部BDまでの部分においてフレーム31との間の間隔をより大きく確保することができる。よって図16に示すように、配線部がフレームまたはフレームに取り付けられた他の部材に衝突することを防止することができる。
また本実施の形態のスピーカユニット81によれば、ボイスコイル50の巻線部55が平面視において多角形状を有するため、ボイスコイル50の平面形状の左右対称性を維持することが容易となる。このことを比較例と対比して以下に説明する。
図10は、第2の比較例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。図10を参照して、第2の比較例のスピーカユニット81Rにおいては、ボイスコイル50Rの巻線部55Rの平面形状が円形となっている。このような円形の巻線部55Rでは、図13に示すようにボイスコイル50Rを振動板32に固定する際にボイスコイル50Rが振動板32に対して容易に回転するため、巻線部55Rから配線部51R、52Rの引き出し口が定まらず、平面視においてボイスコイル50Rの形状を左右対称にすることができない。この場合、配線部51Rおよび52Rの平面視における対称性が崩れるだけでなく、図14に示すように配線部51R、52Rの水平性も乱される。この結果、スピーカユニット81Rの音響特性に悪影響が生じ得る。
これに対して本実施の形態では、巻線部55(図1)は平面視において多角形の形状に巻かれている。これにより、巻線部55の角部を固定することで、巻線部55の回転による位置ずれを防止することができる。
また本実施の形態のスピーカユニット81の製造方法によれば、図6に示すように屈曲部BDおよび圧着部CPが同時に形成されることにより、工程が簡略化される。また屈曲部BDが振動方向DRに屈曲されるのでボイスコイル50の対称性を維持しやすい。このことを比較例と対比して以下に説明する。
図11および図12のそれぞれは、第2の比較例におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第1および第2工程を概略的に示す斜視図である。
図11を参照して、整形ピン71N、72Nのそれぞれがフレーム31表面と垂直に延びるように端子61および62の近傍に配置される。次にボイスコイル50Rが配置される。
次に図中の白抜き矢印で示すように配線部51Rおよび52Rのそれぞれが整形ピン71Nおよび72Nの外周の一部に巻き付けられる。これにより配線部51Rおよび52Rの各々に屈曲部BNが形成される。
図12を参照して、配線部51Rおよび52Rのそれぞれが圧着ピン73および74によって端子61および62に押し付けられることで、圧着部CPが形成される。
本比較例によれば、屈曲部BNを形成する工程(図11)と、圧着部CPを形成する工程(図12)とが別々の工程により行なわれるため、工程が煩雑となる。
またボイスコイル50R(図10)の屈曲部BNは振動板32の振動方向に垂直な方向(図10の面内方向)に屈曲しているので、屈曲部BNのばね力が振動方向に垂直な方向(図10の面内方向)に作用すること(スプリングバックが生じること)がある。この作用によって、回転による位置ずれ(図13)が誘発されたり、平面視におけるボイスコイル50Rの対称性の崩れが生じたりしやすい。
これに対して本実施の形態では、図6に示すように、配線部51および52のそれぞれが整形ピン71および72と接する位置で屈曲されることで、配線部51および52の各々に屈曲部BDを形成することができる。また、この屈曲部BDの形成は、配線部51および52のそれぞれの端子61および62への圧着部CPによる接続と同時に行なうことができる。よって、図11および図12に示すように屈曲部BNと圧着部CPとが別個の工程において形成される場合に比して、工程を簡略化することができる。
また屈曲部BDは振動方向DR(図2)に屈曲しているので、振動方向に垂直に屈曲した屈曲部BN(図10)と異なり、屈曲部BDのばね力が振動方向DR(図2)に垂直な方向(図1の面内方向)に作用することがない。このため平面視におけるボイスコイル50の対称性がばね力の作用によって崩れることを避けることができる。
なお本実施の形態においては、平面視において楕円形状を有する振動板32(図1)について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば図17に示すようにトラック型の形状を有する振動板32aがフレーム31aに取り付けられた構成や、図18に示すように円形の形状を有する振動板32bがフレーム31bに取り付けられた構成が用いられてもよい。
また本実施の形態においては、平面視において正多角形の形状を有する巻線部55(図1)について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば図19に示すように一の方向(図中の横方向)に長い六角形形状を有する巻線部55Wが用いられてもよい。
(実施の形態2)
図20は、本発明の実施の形態2におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。また図21は、図20の白抜き矢印の視点によりボイスコイルの構成を概略的に示す部分側面図である。
図20および図21を参照して、本実施の形態におけるスピーカユニット81vは、実施の形態1におけるボイスコイル50の代わりに、ボイスコイル50vを有する。ボイスコイル50vは配線部51v、52vを有する。配線部51vおよび52vの各々は、巻線部55の多角形における一の頂点から引き出されている。配線部51v、52vの巻線部55からの引き出しは、配線部51vおよび52vの各々と巻線部55との間において配線が鋭利に曲げられることがないように、巻方向に対して順方向になされている。
次にスピーカユニット81vの製造方法におけるボイスコイル50vの取付方法について説明する。図22は、本発明の実施の形態2におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の一工程を概略的に示す斜視図である。なお図22においては図を見やすくするためにフレーム31の形状は簡略的に示されている。
図22を参照して、端子61、62を有するフレーム31が冶具(図示せず)に挿入される。次に、この冶具側面から整形ピン(整形部材)70が挿入される。これにより整形ピン70は、フレーム31上の一対の端子61、62の一方側(図中の右側)を通ってフレーム31表面と平行に延びるように、端子61および62の近傍に配置される。
次に、上記冶具にボイスコイル50vが挿入される。巻線部55は、平面視において一対の端子61、62との間に整形ピン70を挟むように配置される。また配線部51vおよび52vのそれぞれは、端子61および62と間隔を空け、かつ平面視において端子61および62を横断するように配置される。これにより整形ピン70は、配線部51vおよび52vの各々と、フレーム31との間に挟まれた状態とされる。
次に、上記のように整形ピン70が配線部51vおよび52vの各々とフレーム31との間に挟まれた状態で、配線部51vおよび52vのそれぞれが圧着ピン73および74によって端子61および62に押し付けられる。これにより配線部51vおよび52vのそれぞれは、整形ピン70と接する位置で屈曲されるとともに端子61および62に圧着接続される。すなわち配線部51vおよび52vの各々に、屈曲部BDおよび圧着部CPが同時に形成される。
次に配線部51vおよび52vのうち不要な部分が除去される。また必要に応じて圧着部CPに保護接着剤が塗布される。次に整形ピン70が除去される。
以上によりボイスコイル50vが取り付けられる。
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。また1つの整形ピン70によって、配線部51vおよび52vの両方に屈曲部BDを形成することができる。
(実施の形態3)
図23は、本発明の実施の形態3における携帯情報端末の操作面側の構成を概略的に示す部分斜視図である。また図24は、図23の携帯情報端末の背面側の構成を概略的に示す部分斜視図である。
図23および図24を参照して、本実施の形態の携帯情報端末は、携帯電話であって、上部筐体101と、表示部102と、放音孔103と、ヒンジ部104と、下部筐体105と、操作ボタン106と、数字ボタン107と、表示部111と、放音孔112と、複数のスピーカユニット81(図23および図24において図示せず)とを有する。
放音孔103の近傍には、受話音などを発生するレシーバとして、一のスピーカユニット81が内蔵されている。また放音孔112の近傍には、着信音などを発生するスピーカとして、他のスピーカユニット81が内蔵されている。
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
本実施の形態の携帯情報端末は、スピーカユニット81を有することにより、実施の形態1において説明したように配線部51、52の断線や衝突を防止しつつ、スピーカユニット81の搭載スペースを小さくすることができる。よって携帯情報端末を、より小型化、薄型化またはスリム化することができる。
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
本発明は、ボイスコイルを有するスピーカユニットおよびその製造方法ならびに携帯情報端末に特に有利に適用され得る。
本発明の実施の形態1におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。 図1の線II−IIに沿う概略断面図である。 図2の矢印III近傍の概略拡大図である。 本発明の実施の形態1におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第1工程を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態1におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第2工程を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態1におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第3工程を概略的に示す斜視図である。 第1の比較例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す部分断面図である。 図7のボイスコイルが振動板側に変位した様子を概略的に示す部分断面図である。 図7のボイスコイルが振動板側と逆方向に変位した様子を概略的に示す部分断面図である。 第2の比較例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。 第2の比較例におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第1工程を概略的に示す斜視図である。 第2の比較例におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の第2工程を概略的に示す斜視図である。 図10のボイスコイルの巻線部が回転による位置ずれを起こした状態を概略的に示す平面図である。 図13の概略断面図である。 図3のボイスコイルが振動板側に変位した様子を概略的に示す部分断面図である。 図3のボイスコイルが振動板側と逆方向に変位した様子を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態1の第1の変形例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態1の第2の変形例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態1の第3の変形例におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態2におけるスピーカユニットの構成を概略的に示す平面図である。 図20の白抜き矢印の視点によりボイスコイルの構成を概略的に示す部分側面図である。 本発明の実施の形態2におけるスピーカユニットの製造方法におけるボイスコイルの取付方法の一工程を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態3における携帯情報端末の操作面側の構成を概略的に示す部分斜視図である。 図23の携帯情報端末の背面側の構成を概略的に示す部分斜視図である。
31,31a,31b フレーム、32,32a,32b 振動板、33 マグネット、41 ポールピース、42 ヨーク、50,50v ボイスコイル、51,51v,52,52v 配線部、55 巻線部、55W 巻線部、61,62 端子、70,71,72 整形ピン、73,74 圧着ピン、81,81v スピーカユニット、BN 屈曲部、CP 圧着部、DR 振動方向。

Claims (5)

  1. 端子を有するフレームと、
    一の方向に振動できるように前記フレームに支持された振動板と、
    前記フレームに固定されたマグネットと、
    前記マグネットからの磁界を受けるように前記振動板に固定された巻線部と、前記巻線部および前記端子を電気的に接続するための配線部とを有するボイスコイルとを備え、
    前記配線部は、前記巻線部から前記端子に向かって前記一の方向に屈曲した屈曲部を有する、スピーカユニット。
  2. 前記巻線部は、平面視において多角形の形状に巻かれている、請求項1に記載のスピーカユニット。
  3. 請求項1または2に記載のスピーカユニットを備えた、携帯情報端末。
  4. 端子を有するフレームと、
    一の方向に振動できるように前記フレームに支持された振動板と、
    前記フレームに固定されたマグネットと、
    前記マグネットからの磁界を受けるように前記振動板に固定された巻線部と、前記巻線部および前記端子を電気的に接続するための配線部とを有するボイスコイルとを含むスピーカユニットの製造方法であって、
    前記端子と間隔を空け、かつ平面視において前記端子上を横断するように前記配線部を配置する工程と、
    前記フレームと前記配線部との間に整形部材を挟んだ状態で前記配線部を前記端子に押し付けることにより、前記配線部を前記整形部材と接する位置で屈曲させるとともに前記端子に接続する工程とを備えた、スピーカユニットの製造方法。
  5. 前記巻線部は、平面視において多角形の形状に巻かれている、請求項4に記載のスピーカユニットの製造方法。
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