(57)【要約】【課題】  長径方向に比べて短径方向が短い細長形であっても、ボイスコイルの剛性が高く、動作不良が少なくて品質が安定し、かつ、電気音響変換の能率が高く、全高が低くても再生音圧レベルが高い動電型スピーカーを提供する。【解決手段】  ボイスコイルは、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体と第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材とを備え、コイル積層体の積層された複数のコイルパターンが、所定の位置に規定される複数のスルーホールランドを有し、積層された２つのコイルパターンが、それぞれの始点もしくは終点に形成されたスルーホールランドを銅メッキすることにより導通して直列接続するボイスコイルを形成するとともに、コイル積層体およびコイル支持部材が、コイルパターンと略同形状の環状形に形成され、その内径側に磁気回路の磁気空隙を規定するポールを収容する内孔を有する環状形に形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングにより形成される導電性金属のコイルパターンと、該コイルパターンが貼り合わされる耐熱性フィルムと、を複数積層させた第１コイル積層体並びに第２コイル積層体と、該第１コイル積層体並びに該第２コイル積層体を磁気回路の磁気空隙に配置する第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材と、を備えるボイスコイルであって、
該第１コイル積層体並びに該第２コイル積層体の積層された複数の該コイルパターンが、それぞれ所定の位置に規定される複数のスルーホールランドを有し、積層された２つの該コイルパターンが、それぞれの始点もしくは終点に形成された該スルーホールランドを銅メッキまたは銀メッキすることにより導通し、複数の該コイルパターンが直列接続するボイスコイルを形成するとともに、
該第１コイル積層体並びに該第２コイル積層体が、該コイルパターンと略同形状の環状形に形成されて、かつ、該コイルパターンの内径側に磁気回路の磁気空隙を規定するポールを収容する内孔を有し、
該第１コイル支持部材並びに該第２コイル支持部材が、それぞれ該コイル積層体と略同形状の内径および外径を有する該環状形に形成される、ボイスコイル。
【請求項２】
前記第１コイル積層体と、前記第２コイル積層体とが、前記第１コイル支持部材の両端に連結するとともに、それぞれのコイルに流れる音声信号電流が逆方向になるように接続され、
該第２コイル支持部材の一方端が、該第２コイル積層体に連結する、
請求項１に記載のボイスコイル。
【請求項３】
前記第１コイル積層体および前記第２コイル積層体を構成する前記耐熱性フィルムが、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、のいずれかを含み、
複数の該耐熱性フィルムが、フィルム層間に塗布される接着剤が硬化する、もしくは、フィルム層間に配置されるエポキシプリプレグシートが熱硬化することにより積層され、該コイル積層体が形成される、
請求項１または２に記載のボイスコイル。
【請求項４】
前記コイルパターンを形成する前記導電性金属が、銅を含み、前記第１コイル積層体および前記第２コイル積層体を構成する前記耐熱性フィルムが、ポリエーテルエーテルケトンを含み、
複数の該ポリエーテルエーテルケトンのフィルムが、熱融着ならびに結晶化することにより積層され、該前記第１コイル積層体および該第２コイル積層体が形成される、
請求項１または２に記載のボイスコイル。
【請求項５】
前記第１コイル支持部材並びに前記第２コイル支持部材が、ポリエーテルエーテルケトンを含み、前記第１コイル積層体と、前記第２コイル支持部材と、該第１コイル支持部材と、該第２コイル支持部材とが、該ポリエーテルエーテルケトンが熱融着ならびに結晶化することにより連結する、
請求項４に記載のボイスコイル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の前記ボイスコイルと、
該ボイスコイルの前記第１コイル積層体が配置される第１磁気空隙と、前記第２コイル積層体が配置される第２磁気空隙と、を有する磁気回路と、
該ボイスコイルの前記第２コイル支持部材が連結するスピーカー振動板と、
該スピーカー振動板の外周端側を支持して該磁気回路と連結するフレームと、
を備える、動電型スピーカー。
【請求項７】
前記磁気回路が、平行する二辺の直線部を含む前記第１磁気空隙並びに前記第２磁気空隙を有し、前記環状形の前記ボイスコイルが、平行な二辺の該直線部を含むトラック形状を有し、前記スピーカー振動板が、平行する二辺の該直線部に沿った長径方向と、該長径方向と直角な短径方向とを有する細長形である、
請求項６に記載の動電型スピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、音声再生能力に優れ、ディスプレイ等の機器に取り付けるのに適するボイスコイル、および、動電型スピーカー、ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を再生するスピーカーを取り付けるディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーを取り付けるのに要する空間を小型化することが要望されている。特に、細長形（矩形、長円形（楕円形、トラック形を含む））の動電型スピーカーは、短径方向に振動板面積が限られる、細長形のスピーカー振動板に特有な分割振動の影響が大きくて平坦な再生音圧周波数特性を得ることが難しい、磁気空隙の磁束密度が高いスピーカー用磁気回路を採用しようとすると、磁気回路の幅がスピーカー振動板よりも広くなり小型化できない、といった様々な理由から音声再生能力において不利な点がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカー振動板、ボイスコイル、スピーカー用磁気回路、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。
【０００３】
例えば、従来には、スピーカー形状の縦、横の寸法が長手側と短手側とからなるトラック型スピーカーにおいて、磁気回路を構成するマグネット（３）をほぼスピーカー外形に収まる範囲内で大きな形状とし、かつ前記磁気回路を構成するポール（１）及びボイスコイルＶＣの形状は前記長手側の方向に沿って延びる細長い形状としてボイスコイルＶＣと前記長手側との間のダンパーの幅寸法を確保するとともに、ポール（１）の断面積Ｓは、ポール形状を円とした場合、前記短手側の寸法ａに対しほぼ１／３以上の直径を有する円と円等の断面積としたトラック型スピーカーがある（特許文献１）。また、少なくとも２個の棒状マグネットを上部プレートと下部プレートとで前記下部プレートに設けた棒状のセンターポール部をはさんで平行に挟持した磁気回路と、この磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップ内に配置されたボイスコイルとからなるスピーカーであって、前記上部プレートと前記下部プレートから構成された磁気ギャップの形状が少なくとも平行な２つの直線部を有し、上部プレートの磁気ギャップ窓形状、ならびに、ボイスコイル形状がトラック型形状であるものがある（特許文献２）。
【０００４】
また、振動膜の面上に音声信号電流が流れる導体が被着されており、該導体に鎖交する磁束と上記音声信号電流とに対応して電気音響変換が行われる電気音響変換装置の振動膜において、上記振動膜の周縁部に上記導体と電気的に絶縁された導体層を被着させて、上記周縁部の剛性を高めたことを特徴とする振動膜を備えたスピーカーがある（特許文献３）。あるいは、平坦部を有するヨーク上に、複数個の磁石を所定の距離を隔て、かつ隣り合う磁石の磁極面が互いに逆になるように配置するとともに、前記磁石の磁極面から所定の距離を保ち、かつ磁極面に各々対応した箇所にコイルを配置した振動膜により構成された薄型スピーカーにおいて、前記磁石の磁極面の外縁部に相当する箇所の前記振動膜に成型した凸部の近傍に、線状導体をヨークに対して非平面のコイル状に布線したことを特徴とする薄型スピーカーがある（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９７１９０号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６３３７号公報
【特許文献３】特開昭５５−２７７３５号公報
【特許文献４】特開２００６−３１１１７４号公報
【０００６】
しかしながら、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーでは、磁気回路の磁気空隙およびボイスコイルを平行な二辺の直線部を含むトラック形状にすると、磁束と交叉するボイスコイル長が長くなってボイスコイルで発生する駆動力が増大し、能率が高く、再生音圧レベルが高い動電型スピーカーを実現できる一方で、トラック形状のコイルが巻回されるボビンの強度が不足しやすく、動作不良が発生しやすくなるという問題がある。また、フィルム面上に音声信号電流が流れる導体が形成されるボイスコイルを備えるスピーカーは、スピーカーの全高を薄くできる場合があるものの、磁気回路の磁気空隙の最も磁束密度が高い位置にコイルを配置するのが困難であるため、電気音響変換の能率が低く、再生音圧レベルが低いスピーカーになりやすいという問題がある。特に、後者の場合には、磁気回路と振動板に一体化されたコイルとの距離を離さなければ、最低共振周波数ｆ０以下の周波数の低域成分を含む音声信号を再生する際には、磁気回路とコイルとが接触して異音を発生する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであっても、ボイスコイルの剛性が高く、動作不良が少なくて品質が安定し、かつ、電気音響変換の能率が高く、全高が低くても再生音圧レベルが高い動電型スピーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のボイスコイルは、エッチングにより形成される導電性金属のコイルパターンと、コイルパターンが貼り合わされる耐熱性フィルムと、を複数積層させた第１コイル積層体並びに第２コイル積層体と、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体を磁気回路の磁気空隙に配置する第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材と、を備えるボイスコイルであって、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体の積層された複数のコイルパターンが、それぞれ所定の位置に規定される複数のスルーホールランドを有し、積層された２つのコイルパターンが、それぞれの始点もしくは終点に形成されたスルーホールランドを銅メッキまたは銀メッキすることにより導通し、複数のコイルパターンが直列接続するボイスコイルを形成するとともに、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体が、コイルパターンと略同形状の環状形に形成されて、かつ、コイルパターンの内径側に磁気回路の磁気空隙を規定するポールを収容する内孔を有し、第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材が、それぞれコイル積層体と略同形状の内径および外径を有する環状形に形成される。
【０００９】
好ましくは、本発明のボイスコイルは、第１コイル積層体と、第２コイル積層体とが、第１コイル支持部材の両端に連結するとともに、それぞれのコイルに流れる音声信号電流が逆方向になるように接続され、第２コイル支持部材の一方端が、第２コイル積層体に連結する。
【００１０】
また、好ましくは、本発明のボイスコイルは、第１コイル積層体および第２コイル積層体を構成する耐熱性フィルムが、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、のいずれかを含み、複数の耐熱性フィルムが、フィルム層間に塗布される接着剤が硬化する、もしくは、フィルム層間に配置されるエポキシプリプレグシートが熱硬化することにより積層され、コイル積層体が形成される。
【００１１】
また、好ましくは、本発明のボイスコイルは、コイルパターンを形成する導電性金属が、銅を含み、第１コイル積層体および第２コイル積層体を構成する耐熱性フィルムが、ポリエーテルエーテルケトンを含み、複数のポリエーテルエーテルケトンのフィルムが、熱融着ならびに結晶化することにより積層され、第１コイル積層体および第２コイル積層体が形成される。
【００１２】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイルは、第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材が、ポリエーテルエーテルケトンを含み、第１コイル積層体と、第２コイル支持部材と、第１コイル支持部材と、第２コイル支持部材とが、ポリエーテルエーテルケトンが熱融着ならびに結晶化することにより連結する。
【００１３】
また、本発明の動電型スピーカーは、上記のいずれかのボイスコイルと、ボイスコイルの第１コイル積層体が配置される第１磁気空隙と、第２コイル積層体が配置される第２磁気空隙と、を有する磁気回路と、ボイスコイルの第２コイル支持部材が連結するスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端側を支持して磁気回路と連結するフレームと、を備える。
【００１４】
また、本発明の動電型スピーカーは、磁気回路が、平行する二辺の直線部を含む第１磁気空隙並びに第２磁気空隙を有し、環状形のボイスコイルが、平行な二辺の直線部を含むトラック形状を有し、スピーカー振動板が、平行する二辺の直線部に沿った長径方向と、長径方向と直角な短径方向とを有する細長形である。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１６】
本発明のボイスコイルは、エッチングにより形成される導電性金属のコイルパターンと、コイルパターンが貼り合わされる耐熱性フィルムと、を複数積層させた第１コイル積層体並びに第２コイル積層体と、これらの第１コイル積層体並びに第２コイル積層体を磁気回路の磁気空隙に配置する第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材と、を備える。本発明のボイスコイルでは、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体は、それぞれが第１コイル支持部材の両端に連結するとともに、それぞれのコイルに流れる音声信号電流が逆方向になるように接続され、第２コイル支持部材の一方端が、第２コイル積層体に連結する。すなわち、このボイスコイルは、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体を含むデュアルボイスコイルを構成し、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体は、第１コイル支持部材で隔てられて、音声信号電流が逆向きに流れるように接続される。
【００１７】
また、本発明の動電型スピーカーは、このボイスコイルと、ボイスコイルの第１コイル積層体が配置される第１磁気空隙と、第２コイル積層体が配置される第２磁気空隙と、を有する磁気回路と、ボイスコイルの第２コイル支持部材が連結するスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端側を支持して磁気回路と連結するフレームと、を備える。磁気回路の第１磁気空隙並びに第２磁気空隙では、それぞれ配置されるコイル積層体に音声信号電流が逆方向に流れるので、このボイスコイルが同一方向の駆動力を発生するように直流磁界がそれぞれ形成されている。その結果、電気音響変換の能率が高いデュアルボイスコイルの動電型スピーカーが実現される。
【００１８】
第１コイル積層体並びに第２コイル積層体を構成するそれぞれのコイル積層体は、積層された複数のコイルパターンが、それぞれ所定の位置に規定される複数のスルーホールランドを有し、積層された２つのコイルパターンが、それぞれの始点もしくは終点に形成されたスルーホールランドを銅メッキまたは銀メッキすることにより導通し、複数のコイルパターンが直列接続するボイスコイルを形成する。なお、コイル積層体の最外層には、導電性金属のコイルパターンを設けない耐熱性フィルムの層を設けても良い。
【００１９】
コイル積層体を構成する耐熱性フィルムが、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、のいずれかを含むものである場合には、複数の耐熱性フィルムが、フィルム層間に塗布される接着剤が硬化する、もしくは、フィルム層間に配置されるエポキシプリプレグシートが熱硬化することにより積層され、コイル積層体が形成される。あるいは、コイルパターンを形成する導電性金属が銅を含み、コイル積層体を構成する耐熱性フィルムがポリエーテルエーテルケトンを含むものである場合には、複数のポリエーテルエーテルケトンのフィルムが、熱融着ならびに結晶化することにより、コイル積層体が形成される。したがって、第１コイル積層体並びに第２コイル積層体は、コイルパターンと略同形状の環状形に形成されて、かつ、コイルパターンの内径側に磁気回路の磁気空隙を規定するポールを収容する内孔を有していても、剛性の高い強固なボイスコイルを形成することができる。
【００２０】
また、本発明のボイスコイルの第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材は、コイル積層体と略同形状の内径および外径を有する環状形に形成される。それぞれのコイル積層体とコイル支持部材とは、接着剤で接着する、もしくは、エポキシプリプレグシートを熱硬化して、連結される。あるいは、コイル積層体、および、コイル支持部材を構成する材料が、ポリエーテルエーテルケトンを含む場合には、ポリエーテルエーテルケトンのフィルムが、熱融着ならびに結晶化することによりこれらが連結される。そして、コイル積層体とコイル支持部材とが、ともにポリエーテルエーテルケトンを含む場合には、ポリエーテルエーテルケトンを熱融着ならびに結晶化することにより、コイル積層体とコイル支持部材を予め一体化して形成することができる。加熱プレス成形する工程により、ポリエーテルエーテルケトンのフィルムが熱融着ならびに結晶化して積層し、コイル積層体とコイル支持部材とを形成し、かつ、連結するので、少ない工程で、剛性の高い強固なボイスコイルを形成することができる。
【００２１】
また、後者のコイル積層体の場合には、コイルパターンの銅と、耐熱性フィルムのポリエーテルエーテルケトンとが、互いに線膨張係数が近い値の材料であるので、積層体のコイルが発熱しても、膨張率の差異による各層間での剥離や、変形が生じにくくなる。したがって、コイル支持部材もコイル積層体を構成する耐熱性フィルムと同じポリエーテルエーテルケトンとする場合には、一つの製造工程でコイル積層だけでなくコイル支持部材も構成することができ、品質の安定したボイスコイル、ならびに、動電型スピーカーを実現することができる。
【００２２】
さらに、本発明のボイスコイルの第１コイル積層体並びに第２コイル積層体は、磁気回路のポールを収容する内孔を有し、第１コイル支持部材並びに第２コイル支持部材により磁気回路の２つの磁気空隙にそれぞれ配置されるので、電気音響変換の能率を高くすることができ、再生音圧レベルが高い動電型スピーカーを実現することができる。磁気回路が、平行する二辺の直線部を含む磁気空隙を有し、環状形のボイスコイルが、平行な二辺の直線部を含むトラック形状を有する場合には、ボイスコイルの第２コイル支持部材が連結するスピーカー振動板が、平行する二辺の直線部に沿った長径方向と、長径方向と直角な短径方向とを有する細長形、代表的には、トラック形状の動電型スピーカーが実現される。なお、長径方向とは、矩形、長円形、楕円形、あるいは、トラック形を含む細長形を規定する長軸が延びる方向であり、短径方向とは、長軸と直交する短軸が延びる方向である。もちろん、本発明のボイスコイルは、トラック形状のみならず、円形であってもよい。
【００２３】
なお、本発明の動電型スピーカーにおいては、それぞれのコイル積層体の積層厚さが、ボビンに巻き回して構成するコイルの場合のコイル巻き幅に比較して、同程度の電気インピーダンス、ないし、ボイスコイル長とすれば、薄くすることができる。磁気回路の磁気空隙において、高い磁束密度を保つ長さに比べて、コイル積層体の積層厚の方が短くなり、いわば、ショートボイスの動電型スピーカーが実現できる。したがって、耐熱性フィルムに一体化されたコイルを用いるボイスコイルであっても、磁気回路とコイルとが接触することなく最低共振周波数ｆ０以下の周波数の低域成分を含む音声信号を再生することができる。
【００２４】
また、本発明の動電型スピーカーは、デュアルボイスコイルの動電型スピーカーを、ショートボイスで実現しているので、ロングボイスコイルのデュアルボイスコイルの場合と比較して、磁気回路の２つの磁気空隙の離間距離を相対的に短くすることができる。したがって、再生音圧レベルが高いデュアルボイスコイルの動電型スピーカーの全高を、低く、薄くすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
長径方向に比べて短径方向が短い細長形の動電型スピーカーであって、細長形状の磁気空隙を有する磁気回路を用いる場合であっても、ボイスコイルの剛性が高く、動作不良が少なくて品質が安定し、かつ、電気音響変換の能率が高く、全高が低くても再生音圧レベルが高い動電型スピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を構成するボイスコイル４を説明する斜視図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を構成するボイスコイル４を説明する斜視図である。（実施例１）
【図４】本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を構成するボイスコイル４を説明する図である。（実施例１）
【図５】本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル４のコイル積層体を製造する工程を説明するグラフである。（実施例２）
【図６】本発明の他の好ましい実施形態による動電型スピーカー２１を説明する図である。（実施例３）
【図７】本発明の他の好ましい実施形態による動電型スピーカー２１を構成するボイスコイル２４を説明する図である。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイルおよび動電型スピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー１を説明する図である。図１（ａ）は、動電型スピーカー１を前面側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、動電型スピーカー１のＢ−Ｂ’断面の斜視拡大図である。なお、後述するように、動電型スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、点Ｏ−Ａを結ぶ直線（長軸）が延びる方向が長径方向であり、また、点Ｏ−Ｂ
を結ぶ直線（短軸）が延びる方向が短径方向である。
【００２９】
本実施例の動電型スピーカー１は、長径方向長Ｌ１が約１２２．４ｍｍ、短径方向長Ｌ２が約２８ｍｍの矩形平面状のスピーカー振動板２を有する細長形の動電型スピーカーであり、細長形であっても口径が約５６ｍｍの円形振動板と同等の振動板面積を有するスピーカーである。スピーカー振動板２は、エッジ３によってその外周端を支持されており、エッジ３の外周端は、フレーム６に固定されている。また、スピーカー振動板２の背面側には、トラック形のボイスコイル４が連結している。また、フレーム６は、トラック形のスピーカー振動板２に対応した細長形状であり、フレーム６に固定される磁気回路１０も、その幅が短径方向長Ｌ２以下の狭い細長形状を有している。したがって、動電型スピーカー１は、ディスプレイ等の機器が有する表示部の側面など、スピーカーを取り付ける幅が少ない機器に適するスピーカーである。
【００３０】
動電型スピーカー１のスピーカー振動板２は、その外周端にエッジ３の内周側が接着されており、また、背面にはボイスコイル４を構成するコイル支持部材４ａが接着される。スピーカー振動板２は、スピーカー振動板の軽量化を図るために発泡させた熱可塑性樹脂を形成して構成されている。本実施例の場合には、押出成形された熱可塑性樹脂発泡シート（具体的には、発泡ポリプロピレン（ＰＰ））を、プラグアシスト成形を併用した真空成形法を用いることで、長径方向に剛性を有する平面状のスピーカー振動板２を得ている。
【００３１】
エッジ３は、本実施例では、柔軟性を有する発泡ゴムを金型内に注入して加熱発泡して形成したものである。スピーカー振動板２の長径方向に直線状に延びる矩形の長辺と、短径方向に沿った矩形の短辺とでは、スピーカー振動板２を自由支持するように薄肉のコルゲーション（またはロール）によるフリーエッジが形成される。その結果、細長形のスピーカー振動板２は、エッジ３により柔軟に支持されて全体を一体的にピストン振動可能に支持されている。
【００３２】
ボイスコイル４は、トラック形に形成された第１コイル支持部材４１ａと、同様のトラック形を有する音声電流が供給される第１コイル積層体４１ｂと、同じくトラック形に形成された第２コイル支持部材４２ａと、同様のトラック形を有する音声電流が供給される第２コイル積層体４２ｂと、から形成される。第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａは、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂で成形された部材であり、内径および外径を有する環状形であるトラック形に形成されて、その結果、内径側に内孔４ｃを有している。第１コイル支持部材４１ａは、筒状の一方端に第１コイル積層体４１ｂを連結する一方で、他方端側にも第２コイル積層体４２ｂが連結する。そして、第２コイル積層体４２ｂの反対側には第２コイル支持部材４２ａの一方の面が連結し、第２コイル支持部材４２ａの他方の面側は、スピーカー振動板２の背面に接着剤により連結される。第１コイル積層体４１ｂならびに第２コイル積層体４２ｂも、内径および外径を有する環状形であるトラック形に形成されて、内径側に内孔４ｃを有している。したがって、ボイスコイル４を備える動電型スピーカー１では、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂが、それぞれ後述する磁気回路１０の磁気空隙１３ａおよび１３ｂに配置される。
【００３３】
なお、（図示しない）錦糸線８は、フレーム６に固定されるターミナルとコイル積層体とをハンダづけして導通させて、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂに音声電流を供給する。錦糸線８は、スピーカー振動板２に金属ハトメを設けてターミナルまで導通させるようにしてもよい。具体的には、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、錦糸線８を介してそれぞれターミナル７１および７２に接続され、音声信号電流が逆向きに流れるデュアルボイスコイルを構成するように、直列又は並列に接続される。もちろん、錦糸線８は、絶縁体で被覆されたリード線で代用してもよい。
【００３４】
フレーム６は、スピーカー振動板２の形状に対応して細長形のバスケット状に射出成形された樹脂フレームであり、エッジ３を固定する略矩形の固定部と、磁気回路１０を固定する固定部と、これらの固定部を連結する連結部と、複数の連結部の間に規定される窓と、ターミナル７１および７２を取り付ける取付孔と、を備える。したがって、スピーカー振動板２、エッジ３、および、ボイスコイル４からなるスピーカー振動系は、フレーム６ならびに磁気回路１０に対して振動可能に支持される。
【００３５】
動電型スピーカー１を構成する磁気回路１０は、フレーム６にそれぞれ固定される細長形のヨーク１１ａおよび１１ｂと、ヨーク１１ａおよび１１ｂの間に配置される細長形のポール１２および１４と、ポール１２および１４の間に狭持される細長形のマグネット１５と、から構成される。断面が略コの字状のヨーク１１ａおよび１１ｂと、ポール１２および１４とは、均等な幅を有する平行な二辺の直線部を含む相互に連通する２つの磁気空隙１３ａおよび１３ｂを形成する。マグネット１５は、外形が長径方向に長い細長形であり、細長形のヨーク１１ａおよび１１ｂ、ならびに、ポール１２および１４の形状に対応した略細長形状である。磁気回路１０の長径方向の長さは約６９ｍｍであり、短径方向の長さは約１９．９ｍｍであり、磁気空隙１３ａおよび１３ｂの幅は約１．７ｍｍである。後述するように、２つの磁気空隙１３ａおよび１３ｂでは、それぞれに配置される第１コイル積層体４１ｂと第２コイル積層体４２ｂとにそれぞれ音声信号電流が逆方向に流れるので、このボイスコイル４が同一方向の駆動力を発生するように、反対向きの直流磁界がそれぞれ形成されている。
【００３６】
本実施例のマグネット１５は、残留磁化および保磁力がさらに大きく、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石であり、フェライト系磁石であってもよい。なお、希土類磁石とは、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系のネオジウム磁石、もしくは、Ｓｍ−Ｃｏ系のサマリウムコバルト磁石であって、磁石の最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが大きな値をとる磁石である。磁気回路１０は、ボイスコイル４の第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを平面視した場合に投影する領域の内部に磁石が配置される内磁型磁気回路であり、かつ、長径方向に細長い保磁力の強いマグネット１５が配置されるので、本発明の動電型スピーカー１のような細長形のスピーカーに適する。磁気回路１０の最大幅を小さくすることができれば、細長形のスピーカー振動板２を前面視した場合に形成される領域内に磁気回路１０が収まるからである。したがって、軽量なスピーカー振動板２を採用することを含めて、能率の高い動電型スピーカー１が実現される。
【００３７】
図２および図３は、動電型スピーカー１を構成するボイスコイル４を説明する斜視図である。ボイスコイル４は、第１コイル支持部材４１ａと、第１コイル積層体４１ｂと、第２コイル支持部材４２ａ（なお、図３では省略している。）と、第２コイル積層体４２ｂと、からなり、内径および外径を有する環状形であるトラック形に形成されて、その結果、内径側に内孔４ｃを有している。また、トラック形は、長径方向に沿って平行な二辺の直線部４ｄと、直線部４ｄの長径側端部を連結する円弧部４ｅと、からなる。本実施例の場合には、ボイスコイル４は、長径方向の外形長が約８２．２ｍｍ、短径方向の外形長が約１３．７ｍｍ、円弧部４ｅの半径が約６．８５ｍｍのトラック形であり、直径約６６ｍｍの円形ボイスコイルに相当する。また、ボイスコイル４の全高は、約７．９ｍｍであり、直線部４ｄの幅は、約１．３ｍｍである。第１コイル積層体４１ｂの円弧部４ｅには第１コイル積層体４１ｂに導通する錦糸線８ａおよび８ｂの一端が、また、第２コイル積層体４２ｂの円弧部４ｅには第２コイル積層体４２ｂに導通する錦糸線８ｃおよび８ｄの一端が、それぞれハンダ付けされて固定されている。
【００３８】
動電型スピーカー１では、トラック形のボイスコイル４の平行な二辺の直線部４ｄの第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂが、磁気回路１０の平行な二辺の直線部を含む２つの磁気空隙１３ａおよび１３ｂにそれぞれ配置される。そして、長径方向から磁気回路１０を側面視すると、磁気空隙１３ａおよび１３ｂが露出する長径端部が形成されているので、ここからトラック形のボイスコイル４の円弧部４ｅが突出するように露出する。ボイスコイル４は、トラック形の円弧部４ｅに錦糸線８ａおよび８ｂを接続して取り出しているので、錦糸線８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄは、磁気回路１０に干渉しないようにターミナル７１および７２へそれぞれ導出される。ターミナル７１および７２は、第１コイル積層体４１ｂと第２コイル積層体４２ｂとにそれぞれ音声信号電流が逆方向に流れるように直列接続、または、並列接続される。なお、磁気回路１０の長径端部では、通気性を有する織布又は不織布等で形成される防塵部材で覆って、磁気空隙１３ａおよび１３ｂに鉄粉等の異物が侵入するのを防止するようにしてもよい。
【００３９】
ターミナル７１から錦糸線８ａおよび８ｂを介してボイスコイル４の第１コイル積層体４１ｂに音声電流が供給され、また、ターミナル７２から錦糸線８ｃおよび８ｄを介して第２コイル積層体４２ｂに音声電流が供給されると、一体化されるボイスコイル４の磁気空隙１３ａおよび１３ｂに配置された直線部４ｄには同じ方向に駆動力が作用し、ボイスコイル４は図１〜図３における上下方向に振動し、第２コイル支持部材４２ａを介して連結されたスピーカー振動板２も上下方向に振動する。磁気回路１０は、平行な二辺の直線部を含む磁気空隙１３ａおよび１３ｂが長径方向に均等な幅を有するので、長径方向においてほぼ磁束密度分布が逆方向になるとともにその絶対値はほぼ一定になり、長径方向のボイスコイル４の平行な二辺の直線部４ｄに沿って、ほぼ一定の駆動力が発生する。スピーカー振動板２は、その外周端を支持するエッジ３のフリーエッジ部が柔軟に支持し、最低共振周波数ｆ０付近若しくはそれ以下の周波数でボイスコイル４が大きく変位する場合には、その全体がピストン振動する。
【００４０】
図４は、本実施例のボイスコイル４を説明する図である。ただし、図４では、第１コイル支持部材４１ａ、第２コイル支持部材４２ａ、および、第２コイル積層体４２ｂの図示を省略している。つまり、図４（ａ）は、第１コイル積層体４１ｂの構成を模式的に説明する展開斜視図であり、図４（ｂ）は、第１コイル積層体４１ｂの構成を説明する部分拡大図である。すなわち、ボイスコイル４は、第１コイル積層体４１ｂを磁気回路１０の磁気空隙１３ａに配置するコイル支持部材４１ａと、第２コイル積層体４２ｂを磁気回路１０の磁気空隙１３ｂに配置するコイル支持部材４２ａと、を備え、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、エッチングにより形成される導電性金属のコイルパターン５ｐと、コイルパターン５ｐが貼り合わされる耐熱性フィルム５ｘと、を複数積層させたコイル積層体である。本実施例の第１コイル積層体４１ｂの場合には、具体的には、コイル層５ａから５ｈを積層した８層のコイル積層体が形成されており、図４（ｂ）では、図４（ａ）の点線で囲んだ部分５を拡大して図示している。
【００４１】
コイル層５ａから５ｈは、それぞれ、耐熱性フィルム５ｘに、導電性金属のコイルパターン５ｐがエッチングにより形成されている。本実施例では、耐熱性フィルム５ｘは、厚みが５０μｍのポリイミドフィルムであり、コイルパターン５ｐは、厚みが１８μｍの銅箔であり、これらは接着剤で接着されている。コイルパターン５ｐは、ポリイミドフィルム５ｘに貼り合わされた銅箔をエッチングして形成されており、導体幅が０．３ｍｍ、導体ピッチが０．１ｍｍで、その始点５ｓ１と、終点５ｓ２とにスルーホールランドをそれぞれ有する約２ターンのコイルである。それぞれのコイル層５ａ〜５ｈには、ボイスコイル４の円弧部４ｅの共通する所定の位置に、合計９つのスルーホール５ｓが設けられることが想定されているので、コイルパターン５ｐの始点５ｓ１および終点５ｓ２は、その中の２つから選択されている。なお、図４に図示するスルーホール５ｓは、積層した後に設けられたスルーホールが、各コイル層を展開した図面上に現れているものである。
【００４２】
第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂでは、積層された２つのコイルパターン５ｐが、それぞれの始点５ｓ１もしくは終点５ｓ２に形成されたスルーホールランドを銅メッキすることにより導通し、８層のコイルパターン５ｐが直列接続するボイスコイルを形成する。例えば、図４（ｂ）に図示するとおり、上から２層目に相当するコイル層５ｂのコイルパターン５ｐの終点に形成されたスルーホールランド５ｓ２と、その次の層であるコイル層５ｃのコイルパターン５ｐの始点に形成されたスルーホールランド５ｓ１とは、平面視した場合に同じ位置に設けられるので、コイル層５ｂとコイル層５ｃとを積層後に所定の位置にスルーホールを設けて銅メッキすれば、２層目と３層目のコイルパターン５ｐが直列接続する。つまり、上下層の隣り合ったコイル層において、コイルパターン５ｐの終点５ｓ２と始点５ｓ１とを同一の所定位置に設けているので、スルーホールを設けて導通させれば、同様にして隣り合って積層する２つのコイルパターン５ｐを直列接続することができる。そして、最下面のコイル層５ｈのコイルパターン５ｐの終点５ｓ２から、最上面のコイル層５ａまでスルーホールを設けて導電させることができるので、錦糸線８ａおよび８ｂを接続すれば、合計が約１６ターンで、直流抵抗値が約８．３９Ωのトラック形のコイルが形成される。なお、銅メッキは、銀メッキであっても良い。
【００４３】
第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを、コイル層５ａから５ｈを積層して形成する工程を説明する。コイル層５ａから５ｈは、それぞれ、耐熱性フィルム５ｘの一面に銅箔を接着剤で貼り合わせてエッチングし、始点５ｓ１および終点５ｓ２にスルーホールランドを有するコイルパターン５ｐを形成する。その後に、各層間に厚さ約３８μｍのエポキシプリプレグシートを挟んで積層させ、コイルパターン５ｐと始点５ｓ１および終点５ｓ２が所定の位置からずれないようにして治具で規制した上で、１８０℃で約２時間かけて加熱プレス成形する。エポキシプリプレグシートが熱硬化する結果、コイル層５ａから５ｈは強固に接着されて、積層厚が約０．６ｍｍの厚みに積層される。次に、所定の位置に直径０．３ｍｍのスルーホールを空け、銅メッキをして各層のコイルパターン５ｐを直列接続したコイルを形成する。そして、これを内径および外径をプレスにより打ち抜いて、コイルを含むトラック形に成形する。したがって、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、コイルパターン５ｐの形状に合わせたトラック形であって、長径方向に平行な二辺の直線部４ｄと、直線部４ｄの長径側端部を連結する円弧部４ｅと、を備え、コイルパターン５ｐの内径側に磁気回路１０のポール１２および１４、ないし、マグネット１５を収容する内孔４ｃを有している。
【００４４】
なお、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、最上面のコイル層５ａならびに最下層のコイル層５ｈには、コイルパターン５ｐを設けない耐熱性フィルム５ｘの層をさらに設けて、コイルパターン５ｐの保護を、もしくは、コイル積層体４ｂの強度の強化を図ってもよい。また、本実施例では、耐熱性フィルム５ｘは、厚みが５０μｍのポリイミドフィルムであるが、他のハンダ処理の耐熱性を有するポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、等のフィルムであっても良く、その厚みも、積層して強度を保てるものであればこの実施例の場合に限られるものではない。さらに、各コイル層は、耐熱性フィルム５ｘの両面にコイルパターン５ｐを設けてもよい。また、エポキシプリプレグシートの代わりに、接着剤によって各層間を接着しても良い。
【００４５】
第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａは、第１コイル積層体４１ｂおよび第２コイル積層体４２ｂと略同形状のトラック形の内径および外径を有するように形成されるので、長径方向に平行な二辺の直線部４ｄと、直線部４ｄの長径側端部を連結する円弧部４ｅと、を備え、その内径側に磁気回路１０のポール１２等を収容する内孔４ｃを有している。第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａは、樹脂を射出成形、もしくは、一定の厚みを有する樹脂部材をプレス型で打ち抜いて形成された部材であり、厚さが約１．３ｍｍのトラック形を有する。第１コイル積層体４１ｂは第１コイル支持部材４１ａの下側端面に、第２コイル積層体４２ｂは第１コイル支持部材４１ａの上側端面に、第２コイル支持部材４２ａは第２コイル積層体４２ｂの上側端面に、接着剤で接着される。また、コイル支持部材とコイル積層体との連結は、接着剤の代わりに、エポキシプリプレグシートを用いて加熱して連結しても良い。したがって、コイル支持部材４１ａおよび４２ａは、第１コイル積層体４１ｂおよび第２コイル積層体４２ｂをそれぞれ磁気回路１０の磁気空隙１３ａと１３ｂとに配置することができる。なお、コイル支持部材を形成する部材は、本実施例の場合に限られるものではなく、合成樹脂、ケミカルウッド（ウレタン）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ、フェノール、不飽和ポリエステル、等であっても良く、軽量化を図るために発泡ビーズを含むウレタン、アクリル、ＰＣ、ＰＰ、等の樹脂であってもよい。
【００４６】
図１に示すように、本実施例の動電型スピーカー１は、細長形のスピーカー振動板２を備えるデュアルボイスコイルの動電型スピーカーであるにもかかわらず、第１コイル積層体４１ｂおよび第２コイル積層体４２ｂの積層厚さが約０．６ｍｍ程度に薄くされるので、最低共振周波数ｆ０以下の周波数の低域成分を含む音声信号を再生する場合であっても、磁気回路１０とボイスコイル４とが接触しないようにしたうえで、動電型スピーカー１の全高を約１４ｍｍとして、従来のデュアルボイスコイルの動電型スピーカーよりも薄くすることができる。なお、本実施例の動電型スピーカー１は、ボイスコイル４を振動可能に支持するダンパーを備えない場合であるが、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形するコルゲーションダンパー、もしくは、金属または樹脂で形成する蝶ダンパーを備えていても良い。
【００４７】
また、磁気回路１０の磁気空隙１３ａおよび１３ｂにおいて、高い磁束密度を保つポール１２又は１４の厚さ約２．５ｍｍに比べて、第１コイル積層体４１ｂおよび第２コイル積層体４２ｂの積層厚の方が薄く、短くなる。したがって、動電型スピーカー１は、ショートボイスの動電型スピーカーとなり、高調波歪が少なく、音声再生能力に優れた動電型スピーカーを実現することができる。さらに、動電型スピーカー１は、ボイスコイル４の第１コイル積層体４１ｂおよび第２コイル積層体４２ｂがコイルパターン５ｐからなるものであっても、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａを備えることによって、それぞれのコイル積層体４１ｂおよび４２ｂを磁気回路１０の磁束密度が高い磁気空隙１３ａおよび１３ｂの内部に配置できるので、能率が高い再生音質に優れる動電型スピーカーとなる。
【００４８】
本実施例のボイスコイル４は、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａと、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと、がともに樹脂で成形されているので、長い平行な二辺の直線部４ｄを含むトラック形であっても、紙、アルミ等の金属箔、等で円筒形状にされたボビンに線材を巻回して構成するようなトラック形のボイスコイルよりも、剛性を高めることができる。したがって、トラック形のスピーカー振動板２を備えていても、動作の安定した再生音質に優れる動電型スピーカー１を実現することができる。もちろん、スピーカー振動板２の形状は、矩形、長円形、楕円形、あるいは、トラック形を含む細長形であってもよい。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の他の本実施例の動電型スピーカー１（図示しない）を説明する。動電型スピーカー１は、先の実施例における動電型スピーカー１と、それを構成するボイスコイル４が本実施例のボイスコイル４（図示しない）に置き換えられる他は、共通する動電型スピーカーである。また、本実施例のボイスコイル４は、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａを構成する材料、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを構成する材料、ならびに、製造方法が異なる他は、先の実施例におけるボイスコイル４と、トラック形の形状、寸法、等はほぼ変わらない。したがって、動電型スピーカー１と共通する部分は、共通の番号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施例のボイスコイル４は、ポリエーテルエーテルケトンからなる第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａと、ポリエーテルエーテルケトンを耐熱性フィルム５ｘとする第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと、から構成されている。また、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、コイルパターン５ｐを形成する導電性金属が銅を含む。そして、ポリエーテルエーテルケトンの耐熱性フィルム５ｘは、加熱プレス成形されることにより積層され、熱融着ならびに結晶化して第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを形成している。すなわち、先の実施例と異なり、本実施例のボイスコイル４の第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、接着剤またはエポキシプリプレグシートを用いずに、ポリエーテルエーテルケトンが熱融着ならびに結晶化することにより、形成されている。
【００５１】
本実施例のボイスコイル４を製造する工程を説明する。第１コイル支持部材４１ａには、約４．２ｍｍの厚みを有するポリエーテルエーテルケトンの部材を、第２コイル支持部材４２ａには、約２．５ｍｍの厚みを有するポリエーテルエーテルケトンの部材を用意する。第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａは、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと略同形状の内径および外径を有する環状形、つまり、トラック形に形成する。一方、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、それぞれ厚さが約５０μｍのポリエーテルエーテルケトンの耐熱性フィルム５ｘの一面に、銅箔を加熱プレス成形して貼り合わせてからエッチングし、コイルパターン５ｐを形成する。この加熱プレス成形は、約２００℃〜２２０℃で圧力３０ｋｇ／ｃｍ２のプレス条件下で５分行い、銅箔を熱融着によって貼り付ける。そして、８層に渡るコイル層５ａから５ｈを用意し、これらを積層させ、コイルパターン５ｐと始点５ｓ１および５ｓ２が所定の位置からずれないようにして治具で規制し、これを加熱プレス成形する。各コイル層５ａから５ｈのコイルパターン５ｐの形成を含む構成については、ほぼ先の実施例と同様であるので、重複する製造工程の説明は省略する。
【００５２】
図５は、本実施例のボイスコイル４の第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを製造する工程を説明するグラフであり、特に、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを加熱プレス成形して、ポリエーテルエーテルケトンのフィルムを熱融着ならびに結晶化して積層し、コイル積層体を形成する工程を説明する時間−加熱温度を表すグラフである。加熱プレス成形の工程は、コイル積層体をプレス並びに加熱してポリエーテルエーテルケトンを熱融着により接着する工程と、高い温度を保ってポリエーテルエーテルケトンを結晶化する工程と、結晶化の工程の後でコイル積層体を取り出す工程と、を含む。なお、この加熱プレス成形の工程は、コイル積層体のみについて加工してもよいが、治具を用いて多数の本発明のコイル積層体を一度に加熱プレス成形すれば、ボイスコイルの製造コストを低減することができる。
【００５３】
最初に、コイルパターン５ｐが形成された耐熱性フィルム５ｘからなる８層のコイル層５ａ〜５ｈと、同じくポリエーテルエーテルケトンからなる最上面のコイル層５ａならびに最下層のコイル層５ｈを保護するためのフィルム２層とを、コイルパターン５ｐと始点５ｓ１および終点５ｓ２が所定の位置からずれないようにして治具で規制して積層する。そして、これを加熱プレス成形するプレス成形機にセットして、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２のプレス条件下で、約３０℃から約２２０℃まで約２５分で上昇する温度勾配を与える。その結果、ポリエーテルエーテルケトンは、相互に熱融着により接着する。ポリエーテルエーテルケトンは、軟化点が約１８０℃〜２１０℃であるので、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂを形成する積層されたコイル層ならびに保護のフィルム層は、融着されて一体化される。
【００５４】
次に、加熱プレス成形のプレス圧力条件をそのまま一定に保ち、かつ、加熱してさらに温度を約２５５℃まで上昇させ、温度を約２５５℃に保ったまま約３０分から約４０分程度の時間に渡ってプレス成形する。ポリエーテルエーテルケトンの耐熱性フィルム５ｘは、結晶化して硬化し、剛性及び耐熱性が向上し、一体化した第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂが形成される。また、ボイスコイル４の第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、治具で規制されて積層されるので、コイルパターン５ｐと各スルーホール５ｓが所定の位置からずれることはない。
【００５５】
最後に、結晶化の工程が終了すると、加熱プレス成形の温度を１００℃まで約１０分程度の時間で低下させる熱勾配を与え、１００℃以下になれば加熱プレス成形の圧力を開放して、プレス成形機から第１コイル積層体４１ｂまたは第２コイル積層体４２ｂを取り出す。コイル積層体の厚みは約０．６ｍｍであり、ボイスコイル４の全高は、第１コイル支持部材４１ａと、第１コイル積層体４１ｂと、第２コイル支持部材４２ａと、第２コイル積層体４２ｂと、の高さを合わせて約７．９ｍｍになる。
【００５６】
次に、第１コイル積層体４１ｂまたは第２コイル積層体４２ｂの積層された複数のコイルパターン５ｐのうち、積層された２つのコイルパターン５ｐのそれぞれの始点もしくは終点に形成されたスルーホール５ｓを銅メッキまたは銀メッキすることにより導通し、８層のコイルパターンが直列接続されるボイスコイルを形成する。すなわち、９つの所定の位置に直径０．３ｍｍのスルーホールを開口して、銅メッキをして各層のコイルパターン５ｐを直列接続したコイルを形成する。
【００５７】
次の工程では、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂをトラック形の環形状に形成する。具体的には、内径および外径をプレスにより打ち抜いて、コイルを含むトラック形に成形する。したがって、ボイスコイル４は、コイルパターン５ｐの形状に合わせたトラック形であって、長径方向に平行な二辺の直線部４ｄと、直線部４ｄの長径側端部を連結する円弧部４ｅと、を備え、コイルパターン５ｐの内径側に磁気回路１０のセンターポール１２を収容する内孔４ｃを有するようにプレス加工される。そして、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂは、第１コイル支持部材４１ａないし第２コイル支持部材４２ａと接着剤で接着されて、トラック形のボイスコイル４を形成する。なお、コイル積層体とコイル支持部材とは、接着剤の代わりに、エポキシプリプレグシートを用いて連結してもよい。
【００５８】
また、上記の製造工程では、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂのみについて、ポリエーテルエーテルケトンの耐熱性フィルム５ｘを熱融着ならびに結晶化して積層体を形成しているが、第１コイル支持部材４１ａないし第２コイル支持部材４２ａとこれらのコイル積層体とを、加熱プレス成形の工程で一体化させてもよい。つまり、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａとを、あらためて加熱プレス成形して、ポリエーテルエーテルケトンを熱融着ならびに結晶化することにより、これらを連結してボイスコイル４を形成してもよい。
【００５９】
また、本実施例の場合には、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａと、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂとが、それぞれポリエーテルエーテルケトンを含んでいるので、コイル積層体を形成する加熱プレス成形の工程で、ポリエーテルエーテルケトンが熱融着ならびに結晶化する結果、コイル支持部材とコイル積層体とが連結されて一体化されたボイスコイル４を形成してもよい。その場合には、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａとを、加熱プレス成形して、ポリエーテルエーテルケトンを熱融着ならびに結晶化して連結する工程の後に、積層された複数のコイルパターン５ｐのうち、積層された２つのコイルパターン５ｐのそれぞれの始点５ｓ１もしくは終点５ｓ２に形成されたスルーホールランドを銅メッキまたは銀メッキすることにより導通し、複数のコイルパターン５ｐが直列接続されるコイルを形成する。そして、連結されたコイル積層体とコイル支持部材とを、トラック形の環形状に形成し、内径の内側に内孔４ｃを形成すればよい。
【００６０】
本実施例の場合には、コイルパターン５ｐを形成する銅と、耐熱性フィルム５ｘを構成するポリエーテルエーテルケトンとが、互いに線膨張係数が近い値の材料である。銅の線膨張係数が約１７．８ｐｐｍ／℃であるのに対し、ポリエーテルエーテルケトンの線膨張係数は約１５ｐｐｍ／℃である。したがって、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂのコイルパターン５ｐの銅が発熱しても、膨張率の差異によって耐熱性フィルム５ｘが各層間で剥離する、コイル積層体の変形が生じる、等の問題が発生しにくい。なお、先の実施例の場合では、耐熱性フィルム５ｘを構成するポリイミドの線膨張係数は、約４０ｐｐｍ／℃であり、耐熱性フィルム５ｘを接着するエポキシプリプレグシートの線膨張係数は、約２９ｐｐｍ／℃である。本実施例の場合には、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａも同じポリエーテルエーテルケトンであるので、成形したトラック形状が変形することも少なく、品質の安定したボイスコイル４、ならびに、動電型スピーカー１を実現することができる。
【００６１】
また、本実施例の場合には、コイル積層体を製造する時間を、先の実施例の場合の約２時間に比べて、約８０分に短縮することができる。特に、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａとを、一つの加熱プレス成形の工程で一体化するようにすれば、後の工程でコイル支持部材とコイル積層体とを連結させる接着剤を乾燥させる時間が不要になり、製造コストを低減することができる。また、先の実施例では、エポキシプリプレグシートの熱硬化が進んでいる工程では、各コイル層が動きやすいので、コイル積層体の取扱に注意を要する一方で、本実施例では、耐熱性フィルム５ｘを構成するポリエーテルエーテルケトンが熱融着ならびに結晶化するので、コイル積層体を形成する過程で各コイル層のずれが生じにくいという利点がある。
【００６２】
また、本実施例では、耐熱性フィルム５ｘを構成するポリエーテルエーテルケトンが熱融着ならびに結晶化するので、耐熱性フィルム５ｘの耐熱性がさらに向上する。耐熱性フィルム５ｘが結晶化していないポリエーテルエーテルケトンの場合に比べて、ボイスコイル４が許容できる温度上昇が大きくなり、その結果、動電型スピーカー１が大きな音圧レベルを再生するような場合に、大きな電流がコイルパターン５ｐに流れ、コイルパターン５ｐの直流抵抗に伴ってコイルパターン５ｐが発熱したとしても、第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂが変形する、または、コイル層間で剥離するといった動作不良が生じにくい。特に、接着剤、ないし、エポキシプリプレグシートを用いずに第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと、第１コイル支持部材４１ａ並びに第２コイル支持部材４２ａとを、連結する場合には、トラック形のような寸法精度の高さが要求される場合であっても、磁気回路１０の磁気空隙１３ａおよび１３ｂにおいて、接触することなく良好に振動するボイスコイル４を実現することができる。
【実施例３】
【００６３】
図６は、本発明の他の好ましい実施形態による動電型スピーカー２１を説明する断面図である。動電型スピーカー２１は、正面視した場合に円形となるスピーカー振動板２２と、円筒状のボイスコイル２４とを備えるので、図６では、中心線から軸対称な左半分を省略して図示している。なお、動電型スピーカー２１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、先の実施例の動電型スピーカー１と共通する部分については、重複する説明を省略する。
【００６４】
本実施例の動電型スピーカー２１は、口径が約１３０ｍｍの円形のスピーカー振動板２２を有する動電型スピーカーである。スピーカー振動板２２は、基材が繊維からなる織布もしくは不織布を含み、この基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形されるドーム振動板である。スピーカー振動板２２は、エッジ２３によってその外周端を支持されており、エッジ２３の外周端はフレーム２６に固定されている。また、スピーカー振動板２２の中央部の背面側には、ボイスコイル２４の一端側が連結されており、ボイスコイル２４は、ダンパー２９によって磁気回路３０の円形の相互に連通する２つの磁気空隙３３ａおよび３３ｂに振動可能に配置される。また、フレーム２６は、スピーカー振動板２２に対応したバスケット状であり、磁気回路３０は、フレーム２６に固定される。
【００６５】
磁気回路３０は、円環状のトッププレート３１と、センターポール３２と、アンダープレート３４と、外磁型磁気回路を構成するマグネット３５と、アンダープレート３４の背面側でアンダープレート３４およびセンターポール３２に連結する樹脂フレーム３６と、から構成される。トッププレート３１およびセンターポール３２は均等な幅を有する円形の磁気空隙３３ａを、アンダープレート３４およびセンターポール３２は磁気空隙３３ａに連通する均等な幅を有する円形の磁気空隙３３ｂを、形成する。本実施例の場合には、磁気空隙３３の直径は、内側で約１８．９５ｍｍ、外側で約２０．８０ｍｍ、トッププレート３１およびアンダープレート３４の厚みは４．５ｍｍ、である。
【００６６】
図７は、動電型スピーカー２１を構成するボイスコイル２４を説明する斜視図である。ボイスコイル２４は、第１コイル支持部材２４１ａと、第１コイル積層体２４１ｂと、第２コイル支持部材２４２ａと、第２コイル積層体２４２ｂと、からなり、磁気回路３０の円形の磁気空隙３３ａおよび３３ｂに対応する円筒形に形成されて、その結果、内径側に内孔２４ｃを有している。第１コイル支持部材２４１ａと、第１コイル積層体２４１ｂと、第２コイル支持部材２４２ａと、第２コイル積層体２４２ｂと、は、それぞれを形成した後に接着剤で接着されて連結されている。本実施例の場合には、ボイスコイル２４は、内径が約１９．３５ｍｍ、外径が約２０．３１ｍｍ、全高が約２３．５ｍｍであり、その厚みは約０．４８ｍｍである。第１コイル支持部材２４１の一方端には切欠部２４１ｄおよび２４１ｅが設けられており、ここに第１コイル積層体２４１ｂに導通するリード線２８ｃおよび２８ｄの一端が、それぞれハンダ付けされて固定されている。また、第２コイル支持部材２４２の一方端には切欠部２４２ｄおよび２４２ｅが設けられており、ここに第２コイル積層体２４２ｂに導通する錦糸線２８ａおよび２８ｂの一端が、それぞれハンダ付けされて固定されている。
【００６７】
第１コイル積層体２４１ｂ並びに第２コイル積層体２４２ｂは、エッチングにより形成される導電性金属のコイルパターンと、コイルパターンが貼り合わされる耐熱性フィルムと、を複数積層させたコイル積層体であり、外径形状がトラック形でなく円形である点を除いて、先述の実施例２で説明した第１コイル積層体４１ｂ並びに第２コイル積層体４２ｂと構成が共通するコイル積層体である。本実施例の第１コイル積層体２４１ｂ並びに第２コイル積層体２４２ｂの場合には、具体的には、８層のコイル層を積層して、積層厚が約０．６ｍｍのコイル積層体が形成されている。各コイル層には、厚さ５０μｍのポリエーテルエーテルケトンの耐熱性フィルムに銅を含む導電性金属によるコイルパターンが形成されており、スルーホールによって各コイル層のコイルパターンが直列接続されて、合計が約１６ターンの円形のコイルが形成される。
【００６８】
錦糸線２８ａおよび２８ｂは、第２コイル積層体２４２ｂが形成するコイルの始点と終点のスルーホールランドに接続している。錦糸線２８ａおよび２８ｂの他端側は、ターミナル２７にハンダ付けされて固定される。第２コイル支持部材２４２ａの切欠部２４２ｄおよび２４２ｅは、これらのスルーホールランドが露出する位置に設けられており、錦糸線２８ａおよび２８ｂをハンダ付けできるように形成されている。また、リード線２８ｃおよび２８ｄの一方端は、第１コイル積層体２４１ｂが形成するコイルの始点と終点のスルーホールランドに接続しており、それらの他方端は、第２コイル積層体２４２ｂに流れる音声信号電流が、第１コイル積層体２４１ｂに音声信号電流が流れる方向と逆方向になるように、第２コイル積層体２４２ｂが形成するコイルの始点と終点のスルーホールランドに接続している。第１コイル支持部材２４１ａの切欠部２４１ｄおよび２４１ｅは、これらのスルーホールランドが露出する位置に設けられており、リード線２８ｃおよび２８ｄをハンダ付けできるように形成されている。なお、第１コイル支持部材２４１ａまたは第２コイル支持部材２４２ａは、発泡性樹脂であるウレタン、アクリル、ＰＣ、ＰＰ、等の樹脂を射出成形して形成してもよく、その場合には所定の寸法を有する切欠部を容易に設けることができる。したがって、コイルの始点と終点のスルーホールランドが、円筒形状のコイルの側面に突出するようなことがないので、磁気回路３０の磁気空隙３３ａおよび３３ｂを狭くして磁束密度を高めても、ボイスコイル２４が磁気空隙に接触して異音を生じる等の不具合を、発生しにくくできる。
【００６９】
磁気回路３０の磁気空隙３３ａおよび３３ｂにおいて、高い磁束密度を保つトッププレート３１、または、アンダープレート３４の厚さ約４．５ｍｍに比べて、第１コイル積層体２４１ｂ並びに第２コイル積層体２４２ｂの積層厚の方が薄く、短くなる。したがって、動電型スピーカー２１は、ショートボイスのデュアルボイスコイルの動電型スピーカーとなり、高調波歪が少なく、音声再生能力に優れた動電型スピーカーを実現することができる。動電型スピーカー２１は、ボイスコイル２４のコイル積層体がコイルパターンからなるものであっても、第１コイル支持部材２４１ａ及び第２コイル支持部材２４２ａを備えることによって、第１コイル積層体２４１ｂ並びに第２コイル積層体２４２ｂを磁気回路３０の磁束密度が高い磁気空隙３３ａおよび３３ｂの内部に配置できるので、能率が高い再生音質に優れる動電型スピーカーとなる。
【００７０】
もちろん、本実施例のボイスコイルは、矩形等の他の異形の磁気空隙に対応した異なる寸法のボイスコイルであっても良い。また、および、これを用いた動電型スピーカーは、円形、ないし、トラック形のスピーカー振動板に限らず、楕円形、長円形、長方形、矩形といった長径寸法と短径寸法との比が大きい細長形の動電型スピーカーであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の動電型スピーカーは、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。また、本発明のスピーカー用磁気回路を備える動電型スピーカーは、全幅が狭く、小型・薄型のキャビネットで音声を再生するスピーカーシステムが実現できるので、設置空間が限定される車両用のスピーカーに特に適する。
【符号の説明】
【００７２】
１、２１  動電型スピーカー
２、２２  スピーカー振動板
３、２３  エッジ
４、２４  ボイスコイル
４１ａ、２４１ａ  第１コイル支持部材
４１ｂ、２４１ｂ  第１コイル積層体
４２ａ、２４２ａ  第２コイル支持部材
４２ｂ、２４２ｂ  第２コイル積層体
５        コイル層
５ｘ      耐熱性フィルム
５ｐ      コイルパターン
６、２６  フレーム
７、２７  ターミナル
８、２８  錦糸線、リード線
２９      ダンパー
１０、３０    磁気回路
１１ａ、１１ｂ  ヨーク
１２、１４      ポール
１３ａ、１３ｂ、３３ａ、３３ｂ      磁気空隙
１５、３５      主マグネット
３１      トッププレート
３２      センターポール
３４      アンダープレート
３６      樹脂フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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