(57)【要約】【課題】小型スピーカに関し、部品点数の削減を実現して、薄型化、低価格化を図る。【解決手段】磁気回路６及び振動板８を支持するフレーム９は、磁気回路６及び振動板８を支持するための樹脂成形品からなるフレーム本体１０と、外部からボイスコイル７へ電気信号を入力するための、フレーム本体１０の表面に形成された導電めっき層からなる配線パターン１１とを有し、配線パターン１１は、相互非導通の第１配線パターン１１ａ及び第２配線パターン１１ｂを含み、第１配線パターン１１ａは、一方のコイル引き出し線７ａを接続する第１結線部１２ａと、第１結線部１２ａと導通した第１信号入力端子部１３ａとを有し、第２配線パターン１１ｂは、他方のコイル引き出し線７ｂを接続する第２結線部１２ｂと、第２結線部１２ｂと導通した第２信号入力端子部とを有する。配線パターン１１は、ＭＩＤ製法を使用してフレーム９に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路と、
コイル引き出し線を有し、前記磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、
前記ボイスコイルに結合された振動板と、
前記磁気回路及び前記振動板を支持するフレームとを備える
小型スピーカであって、
前記フレームは、
前記磁気回路及び前記振動板を支持するための樹脂成形品からなるフレーム本体と、
外部から前記ボイスコイルへ電気信号を入力するための、前記フレーム本体の表面に形成された導電めっき層からなる配線パターンとを有し、
前記配線パターンは、
相互非導通の第１配線パターン及び第２配線パターンを含み、
前記第１配線パターンは、
一方の前記コイル引き出し線を接続する第１結線部と、
前記第１結線部と導通した第１信号入力端子部とを有し、
前記第２配線パターンは、
他方の前記コイル引き出し線を接続する第２結線部と、
前記第２結線部と導通した第２信号入力端子部とを有する
ことを特徴とする小型スピーカ。
【請求項２】
前記配線パターンは、
射出成形回路部品製法を使用して形成する
請求項１記載の小型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電子機器等に使用される小型スピーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動電型スピーカは、その動電変換の原理のもとに、基本構造が固定的であり、また構成部品も限られていること等から、部品の材料・形状・構造の見直しや、組み立て工程の作業容易化を図ることで、市場が要求するニーズに対応し、小型・薄型のものが、スマートホン（携帯電話機）、タブレット（携帯型コンピュータ）等の携帯電子機器に広く使用されている。この小型スピーカは、磁気ギャップを有する磁気回路と、コイル引き出し線を有し、磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、ボイスコイルに結合された振動板と、磁気回路及び振動板を支持するフレームとともに、外部（機器側回路基板）からボイスコイルへ電気信号を入力するための回路基板又は端子を備え、フレームに取り付けた回路基板又は端子にコイル引き出し線を接続した構造を有する（例えば、特許文献１、２参照。）。しかし、機器のさらなる薄型化、低価格化する現在の市場が要求する新しい薄型化、低価格化のニーズについては、もはや部品の材料・形状・構造の見直しや、組み立て工程の作業容易化を図ることだけでは対応しきれなくなっている。このような状況の中で如何に部品点数を削減して、薄型化、低価格化を図るかが重要な課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８８７４１号公報
【特許文献２】国際公開２００９−１６７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、小型スピーカに関し、部品点数の削減を実現して、薄型化、低価格化を可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、磁気ギャップを有する磁気回路と、コイル引き出し線を有し、前記磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記ボイスコイルに結合された振動板と、前記磁気回路及び前記振動板を支持するフレームとを備える小型スピーカであって、前記フレームは、前記磁気回路及び前記振動板を支持するための樹脂成形品からなるフレーム本体と、外部から前記ボイスコイルへ電気信号を入力するための、前記フレーム本体の表面に形成された導電めっき層からなる配線パターンとを有し、前記配線パターンは、相互非導通の第１配線パターン及び第２配線パターンを含み、前記第１配線パターンは、一方の前記コイル引き出し線を接続する第１結線部と、前記第１結線部と導通した第１信号入力端子部とを有し、前記第２配線パターンは、他方の前記コイル引き出し線を接続する第２結線部と、前記第２結線部と導通した第２信号入力端子部とを有することを特徴とする小型スピーカを提供するものである。
【０００６】
請求項２の発明は、前記請求項１の発明において、前記配線パターンは、射出成形回路部品製法を使用して形成する小型スピーカを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明に係る小型スピーカは、そのフレームが、磁気回路及び振動板を支持する機能（樹脂成形品：フレーム本体）とともに、従来フレームとは別部品の回路基板又は端子であった機能、即ち外部からボイスコイルへ電気信号を入力する機能（配線パターン：第１配線パターン及び第２配線パターン）を有するので、その回路基板又は端子を省略できる。よって、請求項１の発明によれば、小型スピーカに関し、部品点数の削減を実現し、薄型化、低価格化が可能となる。
【０００８】
請求項２の発明に係る小型スピーカは、その配線パターンの形状変更が容易である。よって、請求項２の発明によれば、コイル引き出し線の結線位置や、信号入力位置が変更となった際でも対応が容易である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１を示す小型スピーカの側断面図である。
【図２】図１に示す小型スピーカをその放音側となる上側から振動板を透かして見た上面図である。
【図３】図１に示す小型スピーカをその下側から見た背面図である。
【図４】本発明の実施例２を示す小型スピーカの配線パターン部の部分側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１０】
図１〜図３に示す実施例１の小型スピーカ１は、スマートホン、タブレット等の携帯電子機器に内蔵される動電型小型スピーカであり、磁気回路６と、ボイスコイル７と、振動板８と、フレーム９とを備える。この小型スピーカ１は、その振動板８の形状ではドーム型のものであり、また磁気回路６の構造では内磁型のものである。さらに磁気回路６、ボイスコイル７、振動板８、そしてフレーム９は、いずれも、上側から見た形状が矩形に形成されており、小型スピーカ１は、その全体形状が小型・薄型でスリムな角型（直方体型）のものである。
【００１１】
磁気回路６は、磁気ギャップ５を有する。磁気回路６は、磁石2と、ポールピース３と、ヨーク４とからなる。ヨーク４は、底板部４ａと、底板部４ａから折り曲げで立ち上がる側壁部４ｂとを有する。底板部４ａの中央部上に磁石２が接合固定され、その磁石２の上にポールピース３が接合固定されて、底板部４ａとポールピース３に挟まれた磁石２の周りを所定のギャップを設けて側壁部４ｂが取り囲む。これにより、側壁部４ｂとポールピース３との間に磁気ギャップ５が形成される。磁石２は、直方形状に形成された永久磁石である。ポールピース３は板金部品であり、磁性材料である金属板材を打ち抜き加工することにより矩形の平板に形成される。ヨーク４は板金部品であり、磁性材料である金属板材を打ち抜き加工するとともに、打ち抜いたブランクを曲げ加工することにより形成される。底板部４ａは、４つの角部をそれぞれ凹角部４ｃとした略矩形平板からなる。側壁部４ｂは、底板部４ａの４つの凹角部４ｃを除く４辺からそれぞれ立ち上がる。
【００１２】
ボイスコイル７は、コイル引き出し線７ａ，７ｂを有し、磁気ギャップ５に配置される。ボイスコイル７は、銅線等の導線を巻回して矩形の筒形状に形成され、その巻き線の一端が一方のコイル引き出し線７ａ、他端が他方のコイル引き出し線７ｂとして、ボイスコイル７からそれぞれ引き出される。
【００１３】
振動板８は、ボイスコイル７に結合される。振動板８は、磁気回路６の上側に配置されて、ボイスコイル７に結合される。振動板８は、上側に膨らんだドーム形状をなし、かつ上側から見た外形が矩形をなす中央ドーム部８ａと、中央ドーム部８ａの周りに一体に形成され、上側から見た外形が矩形をなすエッジ部８ｂとを有する。中央ドーム部８ａは、ボイスコイル７の口径と略同じ口径を有し、中央ドーム部８ａの外周部がボイスコイル７に結合される。振動板８は、金属フィルムや樹脂フィルムからなる。
【００１４】
フレーム９は、磁気回路６及び振動板８を支持するための樹脂成形品からなるフレーム本体１０と、外部からボイスコイル７へ電気信号を入力するため、フレーム本体１０の表面に形成された導電めっき層からなる配線パターン１１とを有し、配線パターン１１は、相互非導通の第１配線パターン１１ａ及び第２配線パターン１１ｂとを含み、第１配線パターン１１ａは、一方のコイル引き出し線７ａを接続する第１結線部１２ａと、第１結線部１２ａと導通した第１信号入力端子部１３ａとを有し、第２配線パターン１１ｂは、他方のコイル引き出し線７ｂを接続する第２結線部１２ｂと、第２結線部１２ｂと導通した第２信号入力端子部１３ｂとを有する。これにより、小型スピーカ１は、そのフレーム９が、磁気回路６及び振動板８を支持する機能（樹脂成形品：フレーム本体１０）とともに、従来フレームとは別部品の回路基板又は端子であった機能、即ち外部からボイスコイル７へ電気信号を入力する機能（配線パターン１１：第１配線パターン１１ａ及び第２配線パターン１１ｂ）を有するので、その回路基板又は端子を省略できる。よって、実施例１によれば、小型スピーカ１に関し、部品点数の削減を実現し、薄型化、低価格化が可能となる。また小型スピーカ１を用いることで、スマートホン、タブレット等の携帯電子機器の薄型化、低価格化が可能となる。
【００１５】
フレーム本体１０は、磁気回路６の周りを取り囲む枠型のものであり、その内壁で取り囲まれた上下貫通の内孔からなる磁気回路収容部１０ａと、フレーム本体１０の上面外側部に形成された環状の振動板支持面１０ｂと、フレーム本体１０の上面内側部にその周りの振動板支持面１０ｂより低位に形成された環状のコイル引き出し線支持面１０ｃとを有する。フレーム本体１０は、上側から見た形状が内形・外形、いずれも、矩形をなすものであり、その内壁の４つの角部をそれぞれ凸角部１０ｄとして磁気回路収容部１０ａに張り出し、各凸角部１０ｄの上面は、コイル引き出し線支持面１０ｃの一部をなすように、そのコイル引き出し線支持面１０ｃと同一平面内に位置する。各凸角部１０ｄの下面は、フレーム本体１０の背面の一部をなすように、そのフレーム本体１０の背面と同一平面内に位置する。
【００１６】
磁気回路６は、そのヨーク４の側壁部４ｂがフレーム本体１０の内壁に接合固定され、かつフレーム本体１０の凸角部１０ｄが磁気回路６の凹角部（底板部４ａの凹角部４ｃ及びその上部空間）内に張り出した状態で、フレーム本体１０の磁気回路収容部１０ａ内に固定支持される。振動板８は、そのエッジ部８ｂの外側部がフレーム本体１０の振動板支持面１０ｂの上に接合固定されて、フレーム本体１０の上面を覆った状態で、フレーム本体１０に固定支持される。これにより、フレーム本体１０は、ボイスコイル７を上下振動可能に磁気ギャップ５に挿入配置するように、磁気回路６と振動板８とを結合一体化して支持する。
【００１７】
配線パターン１１の第１結線部１２ａ及び第２結線部１２ｂは、フレーム本体１０の上面における離間した所定の２箇所に露出した水平パッドとして形成され、配線パターン１１の第１信号入力端子部１３ａ及び第２信号入力端子部１３ｂは、フレーム本体１０の背面における離間した所定の２箇所に露出した水平パッドとして形成されており、第１配線パターン１１ａは、フレーム本体１０の内壁に形成する第１垂直パターン１４ａを有し、第１垂直パターン１４ａによって第１結線部１２ａと第１信号入力端子部１３ａとを導通接続するものであり、第２配線パターン１１ｂは、フレーム本体１０の内壁に第１垂直パターン１４ａとは離間して形成する第２垂直パターン１４ｂを有し、第２垂直パターン１４ｂによって第２結線部１２ｂと第２信号入力端子部１３ｂとを導通接続するものである。
【００１８】
第１配線パターン１１ａは、フレーム本体１０の１つの角部（図２では左上の角部、図３では左下の角部、以下、「第１角部」という。）に形成される。第１結線部１２ａは、フレーム本体１０の第１角部におけるコイル引き出し線支持面１０ｃ及びその内側の凸角部１０ｄの上面を用いて、上側から見た形状が比較的大きな矩形の水平パッド形状に形成される。これにより、一方のコイル引き出し線７ａの接続が容易である。第１信号入力端子部１３ａは、フレーム本体１０の第１角部における背面及びその内側の凸角部１０ｄの下面を用いて、下側から見た形状が第１結線部１２ａより大きな矩形の水平パッド形状に形成される。これにより、機器側回路基板への表面実装での固定強度が上がる。第１垂直パターン１４ａは、フレーム本体１０の第１角部における凸角部１０ｄの壁面に帯形状に形成される。
【００１９】
第１結線部１２ａに接続する一方のコイル引き出し線７ａは、図２において、ボイスコイル７の左下の角部又はその付近から磁気回路６の左下の凹角部を通して、フレーム本体１０の幅手（短手）方向で第１角部と隣接する１つの角部（以下、「第４角部」という。）におけるコイル引き出し線支持面１０ｃの上に引き出され、そこでフレーム本体１０の第１角部の方向へ屈曲され、フレーム本体１０の第４角部と第１角部との間のコイル引き出し線支持面１０ｃの上を通して、第１結線部１２ａの上に導出するように引き回しされ、半田付け又はスポット溶接により、一方のコイル引き出し線７ａの先端部が第１結線部１２ａに機械的に固定され、かつ電気的に接続される。
【００２０】
第２配線パターン１１ｂは、フレーム本体１０の長手方向で第１角部と隣接する１つの角部（図２では右上の角部、図３では右下の角部、以下、「第２角部」という。）に形成される。第２結線部１２ｂは、フレーム本体１０の第２角部におけるコイル引き出し線支持面１０ｃ及びその内側の凸角部１０ｄの上面を用いて、上側から見た形状が比較的大きな矩形の水平パッド形状に形成される。これにより、他方のコイル引き出し線７ｂの接続が容易である。第２信号入力端子部１３ｂは、フレーム本体１０の第２角部における背面及びその内側の凸角部１０ｄの下面を用いて、下側から見た形状が第２結線部１２ａより大きな矩形の水平パッド形状に形成される。これにより、機器側回路基板への表面実装での固定強度が上がる。第２垂直パターン１４ｂは、フレーム本体１０の第２角部における凸角部１０ｄの壁面に帯形状に形成される。
【００２１】
第２結線部１２ｂに接続する他方のコイル引き出し線７ｂは、図２において、ボイスコイル７の右下の角部又はその付近から磁気回路６の右下の凹角部を通して、フレーム本体１０の幅手（短手）方向で第２角部と隣接する１つの角部（以下、「第３角部」という。）におけるコイル引き出し線支持面１０ｃの上に引き出され、そこでフレーム本体１０の第２角部の方向へ屈曲され、フレーム本体１０の第３角部と第２角部との間のコイル引き出し線支持面１０ｃの上を通して、第２結線部１２ｂの上に導出するように引き回しされ、半田付け又はスポット溶接により、他方のコイル引き出し線７ｂの先端部が第２結線部１２ｂに機械的に固定され、かつ電気的に接続される。
【００２２】
第１垂直パターン１４ａと第２垂直パターン１４ｂとは、フレーム本体１０の第１角部と第２角部における凸角部１０ｄの壁面であって、フレーム本体１０の長手方向で相対向する壁面に形成される。これにより、磁気回路６の幅手方向における磁気ギャップ５に必要な長さ（長手方向で向き合う一対の側壁４ｂの長さ）を確保しつつ、第１配線パターン１１ａ及び第２配線パターン１１ｂと磁気回路６のヨーク４との絶縁ギャップが容易に確保できる。
【００２３】
配線パターン１１は、射出成形回路部品（Molded Interconnect Device、以下、「ＭＩＤ」という。）製法を使用して形成するものである。ＭＩＤは、立体形状を有する樹脂成型品の表面に導電めっき層からなる配線パターンを形成した部品であり、フレーム９は、ＭＩＤである。ＭＩＤの製造方法には、例えばＬＤＳ（Laser Direct Structuring）工法と呼ばれるものや、二回成形法と呼ばれるものがある。フレーム９を製造する場合、ＬＤＳ工法では、金属粒子等のＬＤＳ添加剤を混ぜた成形樹脂材料を用いて射出成形を行い、フレーム本体１０を成形し、その表面における配線パターン形成領域のみレーザーを照射して、レーザー照射部分の成形樹脂材料のみ活性化させ、その成形樹脂材料内の金属粒子を導体化させる。その導体化させた部分に無電解めっきを行うことで、フレーム本体１０の表面に導電めっき層からなる配線パターン１１を形成してフレーム９とする。このＬＤＳ工法では、配線パターン１１の形状変更にあたって、射出成形金型を作り直す必要がなく、配線パターンデータの変更のみで配線パターン１１の形状変更が可能となる。また二回成形法では、無電解めっき用触媒を混ぜた易めっき性成形樹脂材料を用いて一次射出成形した後、無電解めっき用触媒を混ぜていない難めっき性成形樹脂材料を、易めっき性成形樹脂材料の一次成形体の一部を露出させるとともに、その露出面が配線パターン１１となるように二次射出成形し、一次成形体の露出面に無電解めっきを行うことで、フレーム本体１０の表面に導電めっき層からなる配線パターン１１を形成してフレーム９とする。この二回成形法では、配線パターン１１の形状変更にあたって、一次射出成形用の金型を作り直す必要がなく、二次射出成形用の金型のみ作り直せば配線パターン１１の形状変更が可能となる。このように、配線パターン１１は、ＭＩＤ製法を使用して形成すると、即ちフレーム９は、ＭＩＤであると、配線パターン１１の形状変更が容易である。よって、実施例１によれば、コイル引き出し線７ａ，７ｂの結線位置や、信号入力位置が変更となった際でも対応が容易である。
【００２４】
この小型スピーカ１をスマートホン、タブレット等の携帯電子機器に内蔵する場合、機器側回路基板の一表面に形成された一対（プラス側・マイナス側）の信号出力パッド部と小型スピーカ１の背面に形成された一対の第１信号入力端子部１３ａ及び第２信号入力端子部１３ｂとを半田付けによって機械的に固定し、かつ電気的に接続する。即ち機器側回路基板上に小型スピーカ１を表面実装する。これにより、小型スピーカ１は、機器側回路基板から配線パターン１１を通してボイスコイル７へ入力される電気信号（電流）に基づいて、ボイスコイル７と一体に振動する振動板８から音を放射する。
【実施例２】
【００２５】
図４に示す実施例２の小型スピーカ２１は、実施例１の小型スピーカ１の配線パターン１１における第１配線パターン１１ａの第１結線部１２ａと第１信号入力端子部１３ａとの間を接続する第１垂直パターン１４ａ及び第２配線パターン１１ｂの第２結線部１２ｂと第２信号入力端子部１３ｂとの間を接続する第２垂直パターン１４ｂに代えて、第１スーホール２４ａ及び第２スルーホール２４ｂを用いた点以外は、実施例１の小型スピーカ１と同一構造を有するものである。
【００２６】
第１スルーホール２４ａ及び第２スルーホール２４ｂは、図４に示すように、フレーム本体１０において、第１配線パターン１１ａの第１結線部１２ａと第１信号入力端子部１３ａとで挟まれる部分である第１角部と、第２配線パターン１１ｂの第２結線部１２ｂと第２信号入力端子部１３ｂとで挟まれる部分である第２角部とにそれぞれ形成された上下貫通の垂直孔２５と、垂直孔２５の壁面に形成された導電めっき層２６とからなる。
【００２７】
以上、本発明の実施例１、２を説明したが、本発明は実施例１、２に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施できるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１，２１  小型スピーカ
５  磁気ギャップ
６  磁気回路
７  ボイスコイル
７ａ，７ｂ  コイル引き出し線
８  振動板
９  フレーム
１０  フレーム本体
１１  配線パターン
１１ａ  第１配線パターン
１１ｂ  第２配線パターン
１２ａ  第１結線部
１２ｂ  第２結線部
１３ａ  第１信号入力端子部
１３ｂ  第２信号入力端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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