(57)【要約】【課題】振動面の重量バラツキを減少させる。【解決手段】振動膜５０の振動面５４の各コイル５６に、外部端子３００から給電するために、振動膜５００の延出部１００のリボンリード１０４、１０５を湾曲させヨーク１４の外部端子３００に圧着接合させている。よって、製造工程が簡単である。また、振動面５４の重量配分が均一であると共に、半田がワイヤーを伝うこともない。よって、振動面５４の振動への影響が少ないので、音質が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ、又は複数の渦巻き状のコイルが形成された振動面と、
前記振動面から延出し、該振動面と一体的に構成された延出部と、
前記延出部に設けられ、前記コイルと一体的に形成され、外部端子と電気的に接続可能な端子部と、
を備えることを特徴とする平面型音響変換装置の振動膜。
【請求項２】
前記延出部には、前記端子部よりも前記振動面側に、くびれ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平面型音響変換装置の振動膜。
【請求項３】
前記端子部は、複数の接点部が並んでいることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の平面型音響変換装置用の振動膜。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の振動膜と、
前記コイルに対応して配置され、前記振動膜の前記振動面と対向し前記コイルに対して磁束が鎖交するように磁極面が配置された一つ、又は複数の磁石と、
前記振動膜の前記延出部が湾曲した状態で前記端子部と電気的に接続された外部端子と、
を備えることを特徴とする平面型音響変換装置。
【請求項５】
前記磁石が配置される磁性体からなるヨークと、
前記ヨークに設けられた挿通孔と、
を有し、
前記振動膜の前記延出部が前記ヨークの前記挿通孔に挿通され、前記端子部と前記外部端子とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の平面型音響変換装置。
【請求項６】
前記延出部には、前記挿通孔より幅広である幅広部が、所望の長さの位置に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の平面型音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面型音響変換装置の振動膜、及び平面型音響変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の平面型スピーカでは、複数の永久磁石が、上面の磁極面の極性が交互に反転するように配置されると共に、振動面がこれらの永久磁石の磁極面と対向するように所定の隙間を設けて配置されている。また、振動面には、永久磁石の各々に対応させて、渦巻き状のコイルが形成されている。そして、コイルに通電すると、フレミングの左手の法則に従って、コイルに垂直な方向に駆動力が発生するので、振動面は膜面に垂直な方向に変位する。よって、発生させたい音響を表す電気信号をコイルに通電することにより、振動面が電気信号に応じて振動し、音響信号を発生させることができる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このような従来の平面スピーカでは、コイルに給電するために、振動面に設けられた端子部と外部端子との間を、ワイヤーを半田付けすることによって、電気的に接続している（端子部とワイヤー、及びワイヤーと外部端子、のそれぞれ２箇所を半田付けしている）。
【０００４】
よって、振動面に半田付けの半田が設けられる。この半田により、振動面の重量に不均一が生じる。そして、このことが、振動面の振動バラツキが生じる原因となっている。また、製造工程も複雑であった。
【特許文献１】特許第３１５９７１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、振動面の重量バラツキを減少させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の平面型音響変換装置の振動膜は、一つ、又は複数の渦巻き状のコイルが形成された振動面と、前記振動面から延出し、該振動面と一体的に構成された延出部と、前記延出部に設けられ、前記コイルと一体的に形成され、外部端子と電気的に接続可能な端子部と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の平面型音響変換装置の振動膜では、振動面から延出し、振動面と一体的に構成された延出部が設けられている。この延出部には、コイルと一体的に形成され、外部端子と電気的に接続可能な端子部を備えている。よって、接続箇所は延出部の端子部と外部端子との一箇所であり、振動面に導線などを半田付けする必要がない。このため、振動面の重量バラツキが減少する。
【０００８】
また、製造工程を簡単にすることができると共に、接続するための導線等が必要ないので部品点数を削減できる。
【０００９】
請求項２に記載の平面型音響変換装置の振動膜は、請求項１に記載の構成において、前記延出部には、前記端子部よりも前記振動面側に、くびれ部が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の平面型音響変換装置の振動膜では、延出部には、端子部よりも振動面側に、くびれ部が形成されているので、延出部（端子部）を固定しても、例えば、振動面の振動に対する影響が少ない。
【００１１】
請求項３に記載の平面型音響装置用の振動膜は、請求項１、又は請求項２に記載の構成において、前記端子部は、複数の接点部が並んでいることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の平面型音響装置用の振動膜では、端子部は複数の接点部が並んでいる。よって、延出部の長さ（接点部と外部端子と間）を調整可能である。また、延出部の端子部を外部端子と接続する際の目印とすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の平面型音響変換装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の振動膜と、前記コイルに対応して配置され、前記振動膜の前記振動面と対向し前記コイルに対して磁束が鎖交するように磁極面が配置された一つ、又は複数の磁石と、前記振動膜の前記延出部が湾曲した状態で前記端子部と電気的に接続された外部端子と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の平面型音響変換装置では、振動膜の延出部が湾曲した状態で端子部を直接外部端子と接続している。よって、接続箇所は延出部の端子部と外部端子との一箇所であり、振動面に導線などを半田付けする必要がない。このため、振動面の重量バラツキが減少する。
【００１５】
また、製造工程が簡単であると共に、接続するための導線等が必要ないので部品点数を削減できる。
【００１６】
また、例えば、コイルに電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、電流が磁界から受ける力の方向は、すなわち、コイルに発生する力は、振動膜に略直交する方向となり、振動膜が膜面に垂直に変位する。したがって、発生させたい音響を表す電気信号をコイルに通電することにより、振動膜が電気信号に応じて振動し、音響信号を発生させることができる。そして、振動面の重量バラツキが少ないので、振動面の振動バラツキも少ない。
【００１７】
請求項５に記載の平面音響変換装置は、請求項４に記載の構成において、前記磁石が配置される磁性体からなるヨークと、前記ヨークに設けられた挿通孔と、を有し、前記振動膜の前記延出部が前記ヨークの前記挿通孔に挿通され、前記端子部と前記外部端子とが電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の平面音響装置は、請求項５に記載の構成において、前記延出部には、前記挿通孔より幅広である幅広部が、所望の長さの位置に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６に記載の平面音響装置では、延出部の幅広部を挿通孔に当てることで、延出部の長さを容易に所望の長さにすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、振動面の重量バラツキが減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を平面スピーカに適用した実施の形態を詳細に説明する。なお、説明しやすいように上下左右等と記載するが、いずれも図における上下左右方向をさしている。
【００２２】
図１に示すように、平面スピーカ１０は、磁性体で形成され、上面が開口した箱状のヨーク１４を備えている。なお、以降、長手方向とは、この箱の長辺方向をさす。
【００２３】
ヨーク１４の底面１４Ａには、偏平でかつ４角形状に形成された永久磁石１２が所定の間隔を持って固定配置されている。なお、長手方向を列、長手方向と直交する方向を行、とすると、本実施形態では３列×６行で配置されている。なお、ｉ列のｊ行に配置された永久磁石１２を永久磁石ｍｉｊと記載する。例えば、１列目の５行目に配置された永久磁石１２を表す場合、永久磁石ｍ１５と記載する。
【００２４】
永久磁石１２の各々は、磁極面１２Ａを上方に向けて固定されている。また、異なる極性の磁極面１２Ａが交互に配置されている（極性が交互に反転するように配置されている）。すなわち、Ｓ極の磁極面が上方を向くように固定して配置されているのは、ｉ＝１，３のｊ＝１，３，５とｉ＝２のｊ＝２，４，６である。また、Ｎ極の磁極面が上方を向くように固定して配置されているのは、ｉ＝１，３のｊ＝２，４，６とｉ＝２のｊ＝１，３，５である。
【００２５】
なお、永久磁石１２の種類は特に限定されない。例えば、フェライト系マグネットやネオジウム系マグネット等を使用することができる。
【００２６】
ヨーク１４は、底面１４Ａ（磁石配置面）には、複数の孔１４Ｆが形成されている。更に、底面１４Ａの周縁から立ち上がって永久磁石１２を取り囲む周壁１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅが設けられている（以降、周壁１４Ｂ〜Ｅと省略して記載することもある）。また、周壁１４Ｂ〜Ｅには、断面半円弧状の弾性部分であるエッジ１６（図２も参照）が、外周縁に沿って連続して設けられている。
【００２７】
図１と図３とに示すように、振動膜５０は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等の高分子フィルム等で構成された薄膜のシート状をしている。また、四角形状の振動面５４と、振動面５４の辺部５４Ｂから延出した延出部１００と、を有している（延出部１００の詳細については後述する）。
【００２８】
そして、図２に示すように、永久磁石１２の磁極面１２（上面）に対して、振動面５４が所定の間隔を持って且つ平行になるように、振動膜５０がエッジ１６に固定されている。
【００２９】
図１から図３に示すように、振動膜５０の振動面５４の両面には、永久磁石１２（図１参照）に対応する位置に、コイル５６が（３列×６行）形成されている（図２参照）。コイル５６は、永久磁石１２の外縁と略相似形になるように渦巻き状に巻回するように形成され、渦巻きの内周であるコイル５６の内周が磁極面１２Ａ（図１参照）の外縁に対応する部位と略一致する領域に位置し、かつ渦巻きの外周部、すなわち、コイル５６の外周部が相互に重ならないように隣接して並んで配置されている（コイル５６についての詳細は後述する）。
【００３０】
なお、コイル５６の形成方法としては、例えば、振動膜５０のコイル配置部分に銅薄膜を蒸着し、この銅薄膜を平面形状が渦巻き状になるようにエッチングすることにより形成することができる。或いは、銅薄膜を蒸着する代わりに、銅箔を圧着又は接着するか、銅めっきを積層してコイル５６を形成してもよい。なお、コイル５６は、絶縁材で被覆する。
【００３１】
つぎに、振動膜５０について詳しく説明する。
【００３２】
まず、振動膜５０の振動面５４に形成されているコイル５６について説明する。なお、磁石１２と同様に、ｉ列のｊ行に形成された表面（おもてめん）と裏面の各コイル５６をコイル対Ｌｉｊと記載する。例えば、１列目の５行目に形成されたコイル５６を表す場合、コイル対Ｌ１５と記載する。
【００３３】
図６に示すように、コイル対Ｌ１１〜Ｌ３６は、複数（本実施の形態では３個）のコイル対が直列に接続されて複数（本実施の形態では６個）のコイル群Ｇ１〜Ｇ６を構成している。このコイル群Ｇ１〜Ｇ６は、並列に接続されている。
【００３４】
つぎに、コイル群Ｇ１〜Ｇ６の巻回方向及び接続状態について説明する。なお、各コイル５６の巻回方向及び接続状態は同様であるので、以下では、振動膜５０の長辺方向に隣り合う直列接続された１対のコイル対について説明し、他のコイル対の巻回方向及び接続状態の説明は省略する。また、一方のコイル対のコイル配置部分の表面（おもてめん）に配置されたコイルをＬＡ１、コイル配置部分の裏面（うらめん）に配置されたコイルをＬＢ１、他方のコイル対のコイル配置部分の表面に配置されたコイルをＬＡ２、コイル配置部分の裏面に配置されたコイルをＬＢ２として説明する。なお、各コイルの巻回方向は、全て振動膜の表側から見た場合の方向である。
【００３５】
図７に示すように、コイルＬＡ１は外周から内周に向かって時計回り方向に巻回するように形成され、コイルＬＢ１は内周から外周に向かって時計回り方向に巻回するように形成され、コイルＬＢ２は外周から内周に向かって反時計回り方向に巻回するように形成され、コイルＬＡ２は内周から外周に向かって反時計回り方向に巻回するように形成されている。したがって、コイル配置部分の一方の面に配置されたコイルの巻回方向は、内周から外周に向かって（又は、外周から内周に向かって）同じ方向である。
【００３６】
コイルＬＡ１の内周端部は、振動膜５０の振動面５４のコイル配置部分を表面から裏面に向かって垂直に貫通してコイルＬＢ１の内周端部に接続されている。コイルＬＢ１の外周端部は、コイル配置部分の裏面に沿って延び、コイルＬＢ２の外周端部に接続されている。コイルＬＢ２の内周端部は、振動膜５０のコイル配置部分を裏面から表面に向かって垂直に貫通してコイルＬＡ２の内周端部に接続されている。そして、コイルＬＡ２の外周端部は、コイル配置部分の表面に沿って延び、図示しない隣り合うコイルの外周端部に接続されている。
【００３７】
なお、各コイル群内のコイル同士は、上記で説明した巻回方向及び接続状態を繰り返すことにより直列に接続されている。
【００３８】
直列に接続されたコイル群のコイルＬＡ１の外周端部から電流Ｉを通電すると、図中の矢印Ｉで示す方向に電流Ｉが流れるので、コイルＬＡ１，ＬＡ２の相互に隣接した内周から外周にわたる部分、及びコイルＬＢ１，ＬＢ２の相互に隣接した内周から外周にわたる部分には、同じ方向に電流が流れる。
【００３９】
また、隣り合うコイル群、すなわち、コイル群Ｇ１とコイル群Ｇ２、コイル群Ｇ２とコイル群Ｇ３、コイル群Ｇ４とコイル群Ｇ５、コイル群Ｇ５とコイル群Ｇ６の巻回方向は相互に逆方向になるように形成されている。
【００４０】
なお、各コイル５６には振動膜５０の振動面５４と略平行な方向を向いた磁束が鎖交する。よって、各コイル５６に電流Ｉを通電すると、隣り合うコイル５６の隣接した内周から外周にわたる部分同士には同じ方向の電流が流れ、フレミングの左手の法則に従って、全てのコイル５６が同じ方向でかつ振動膜５０の振動面５４に垂直な方向の力Ｆを受けるので、振動膜は膜面に垂直な方向に変位する。したがって、発生させたい音響を表す電気信号をコイルに通電することにより、振動膜５０の振動面５４がこの電気信号に応じて振動し、音響信号を発生させることができる。なお、図においてＨは磁束の方向を示す。
【００４１】
つぎに、振動膜５０の延出部１００について詳しく説明する。
【００４２】
図３に示すように、振動膜５０は、コイル５６が形成された振動面５４と、振動面５４の辺部５４Ｂから延出した延出部１００と、を有している。
【００４３】
延出部１００は、振動面５４の辺部５４Ｂの略中央部分から長辺方向に延出した幅狭の根元部１０２と、根元部１０２から短辺方向に延出した一対のリボンリード１０４、１０５とから構成されている。つまり、延出部１００は、全体がＴ字形状をしている（図３ではＴ字が上下逆方向に図示されている）。
【００４４】
延出部１００には、図６に模式的に示すようにコイル対Ｌ１１〜Ｌ３６と電気的に繋がっている線状の端子パターン２００、２０１が形成されている。なお、図３に示すように、一方のリボンリード１０４には端子パターン２００Ａが形成され、他方のリボンリード１０５には端子パターン２０１Ａが形成されている。また、図３では、端子パターン２００、２０１の振動面５４側の端部はコイル５６と連続していないが、実際は図６に示すように、コイル５６と端子パターン２００、２０１とは電気的に連続している（電気的に繋がっている）。
【００４５】
また、端子パターン２００Ａ、２０１Ａの先端側には、幅広になった端子部２００Ｂ，２０１Ｂが形成されている。なお、端子パターン２００Ａ、２０１Ａは表面と裏面のいずれか一方の面のみに形成されているが、端子部２００Ｂ、２０１Ｂは両面に形成されている。また、端子部２００Ｂ，２０１Ｂにはリボンリード１０４、１０５の長手方向に沿って、複数のスルーホール２０８が形成されている。
【００４６】
更に、リボンリード１０４、１０５には、所望の長さの位置に三角形状の幅広部１０１Ａ，１０５Ｂが形成されている。
【００４７】
なお、図１と図３では、判りやすくするため、リボンリード１０４、１０５と振動面５４の辺部５４Ｂとは、間隔を大きく図示しているが、実際は、切り込み程度の隙間でしかない。
【００４８】
つぎに、振動膜５０のヨーク１４への組付けついて説明する。
【００４９】
図２に示すように、永久磁石１２の磁極面１２（上面）に対して、振動面５４が所定の間隔を持って且つ平行になるように、振動膜５０をエッジ１６に固定する。
【００５０】
さて、その際、図２と図４とに示すように、振動膜５０の延出部１００のリボンリード１０４、１０５をヨーク１４の底面１４Ａの挿通孔１９に挿入し、ヨーク１４に設けられた外部端子３００に端子部２０Ｂ、２０１Ｂ（図１、図３参照）を、底面１４Ａの反対側から圧着接合させる（電気的に接続させる）。
【００５１】
なお、このとき、リボンリード１０４、１０５に形成された三角形状の幅広部１０４Ａ，１０５Ａは挿通孔１９よりも幅広であるので、図２に示すように、リボンリード１０４、１０５の先端部分を引っ張って、幅広部１０４Ａ，１０５Ａを挿通孔１９に当てることで、リボンリード１０４、１０５の根元部分（根元部１０２との境界部分）と挿通孔１９（底面１４Ａ）との距離が所望の長さとなり、リボンリード１０４、１０５は、図４に示すような所望の湾曲状態となる。
【００５２】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
【００５３】
本実施形態では、図２と図４とに示すように、振動膜５０の振動面５４の各コイル５６に、外部端子３００から給電するために、振動膜５００の延出部１００のリボンリード１０４、１０５を湾曲させ（図１の矢印Ｋを参照）、ヨーク１４の外部端子３００に圧着接合させている。
【００５４】
さて、従来は、例えば、図８に模式的に示すように、振動膜９００のランド９０１と外部端子９０２とを柔軟性を有するワイヤー９０４で半田付けすることで連結していた（９０６は半田を示している）。つまり、半田付けする部分がランド９０１と外部端子９０２との二箇所必要である。よって、製造工程が複雑であり、別途、ワイヤー９０４も必要である。
【００５５】
また、ランド９０１にワイヤー９０４を半田付けするための半田９０６の重量によって、振動膜９００の振動に影響を与える。また、半田９０６の量はバラツキが大きいので、振動膜９００の重量バラツキも大きくなり、半田９０６による振動膜９００の振動への影響度合いもバラツク。更に、半田９０６がワイヤー９０４を伝ってしまい（図の半田９０６Ａを参照）、ワイヤー９０４の柔軟性が損なわれ硬くなってしまうことによっても、振動膜９００の振動に影響を受ける。
【００５６】
更に、半田付けの際、振動膜９００が熱によって変形や溶断が発生することもある。
【００５７】
これに対して、本実施形態では、既に説明したように、振動膜５０の延出部１００のリボンリード１０４、１０５を湾曲させ、外部端子３００に直接圧着接合しているので、振動面５４には半田付け箇所がない。よって、半田による振動面５４の振動に対する影響を受けない。更に、半田がワイヤーを伝ってワイヤーを硬くすることもない。したがって、振動面５４の振動への影響が少ないので、音質が向上する。
【００５８】
また、製造工程が簡単である。更に、振動面５４に熱による変形や溶断が発生することもない。
【００５９】
また、端子部２００Ｂ，２０１Ｂは幅広となっているが、それ以外の端子パターン２００Ａ，２０１Ａは幅狭である。つまり、リボンリード１０４、１０５のこの部分の柔軟性は良い。よって、振動面５４の振動に影響を与えない。
【００６０】
また、挿通時にリボンリード１０４、１０５の幅広部１０４Ａ，１０５Ａを挿通孔１９に当てることで（図２参照）、容易に所望の湾曲状態とすることができる（図４参照）。
【００６１】
また、リボンリード１０４、１０５の長手方向に複数のスルーホール２０８が並んでいるので、リボンリード１０４、１０５の長さ（接点部と外部端子と間）を調整可能である。
【００６２】
なお、延出部１００の形状や配置は、上記実施形態に限定されない。例えば、図５に示すように、対向する辺部５４Ｂ、５４Ｃの両方からそれぞれ延出部５０１、５０２が延出する構成であっても良い。要は、コイルの配置や外部端子の配置などに応じて、適当な構成とすれば良い。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、永久磁石１２は、所望の間隔を持って配置されていたが、これに限定されない。図示は省略するが、永久磁石１２同士が、接触していても良い。
【００６５】
また、例えば、上記の実施形態では、コイルに通電して振動膜を振動させ、音を出力する平面スピーカについて説明したが、フレミングの右手の法則に従って、振動膜を振動させてコイルに誘導電流が流れるようにすれば、マイクロホンとしても使用することができる。
【００６６】
また、例えば、リボンリード２００、２０１と外部端子３００とは、圧着接合したが、これに限定されない。例えば、半田付けで接合しても良い。或いは、ピン接続であって良い。
【００６７】
なお、半田付けで接合する場合であっても、半田付け箇所はリボンリード２００、２０１の端子部２００Ｂ，２００Ａと外部端子３００との一箇所であるので、振動面５４には半田付箇所はない。よって、騒動面５４に半田付けすることによる問題も生じない。また、従来よりも製造工程が簡単であると共に、導線などのワイヤー９０４（図８参照）も必要ない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る平面スピーカの要部を示す分解斜視図である。
【図２】平面スピーカの要部の縦断面図である。
【図３】振動膜の平面図である。
【図４】振動膜の延出部を湾曲させて外部端子に接合した状態を示す模式図である。
【図５】振動膜の他の例を示す平面図である。
【図６】振動膜のコイルの接続状態を示す平面図である。
【図７】振動膜の表裏両面に位置するコイルの接続状態を示す説明図である。
【図８】本発明を適用していない振動膜と外部端子との接続を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０      平面スピーカ（平面型音響変換装置）
１２      永久磁石（磁石）
１２Ａ    磁極面
１４      ヨーク
１９      挿通孔
５０      振動膜
５４      振動面
５４Ｂ    辺部
５４Ｃ    辺部
５６      コイル
１００      延出部
１０２      根元部（くびれ部）
１０４Ａ    幅広部
１０５Ａ    幅広部
２００Ｂ    端子部
２０１Ｂ    端子部
２０８      スルーホール（接点部）
３００      外部端子
５００      延出部
５０１      延出部
【図２】
2008153942.tif 000003
【図３】
2008153942.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008153942.tif 000007
【図７】
2008153942.tif 000008
【図８】
2008153942.tif 000009
【図１】
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