JP3600983B2 - スピーカ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、テレビ、ラジオ、パソコンなど各種の音響機器に使用されるスピーカに係り、より詳しくは、最低共振周波数が低く、低域再生が有利で、しかも耐久性に優れた信頼性の高いスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイナミック・スピーカの中で、振動板がコーン型のスピーカは、コーン・エッジとダンパをサスペンションとして振動板がフレーム内に取付けられ、振動板の中心部（ネック部）に一体的に固着されたボイスコイルが、磁気回路内で正確に上下動することができるよう保持されているが、かかるサスペンションを構成するダンパがスピーカの最低共振周波数ｆｏに大きく影響を与えるため、横方向に強固に支持されていることが必要であることはよく知られている。
【０００３】
そのため、振動板の外周部をエッジのロール内径より大きくし、さらにダンパの外形寸法を前記エッジのロール外径より大きくした構成にすることによって、エッジのロール内径を支点として振動板の重量バランスがとれ、振動板のローリングが防止でき、入力の向上が図れ、さらには従来よりもダンパの外形寸法が大きくできることにより最低共振周波数ｆｏの低減ができるスピーカが提案されている。
【０００４】
また、振動板の外周を、エッジを介してフレームの搭載面に保持固定し、前記振動板の基端又はボビンを、ダンパを介して前記フレームに固定するようにしたスピーカユニットにおいて、フレームの外周面に形成されたエッジの搭載面に切欠部を形成し、この切欠部に対応する部分を矢紙（ガスケット）又は台紙によって支持することによってダンパの外径をエッジのロール外径よりも大きくでき、最低共振周波数ｆｏを低下させることのできるスピーカユニットも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにダンパの外径を、少なくともエッジのロールの外径よりも大きくすることによって最低共振周波数ｆｏを低下させる方式のスピーカにおいて、前者のスピーカにあっては、振動板は、ロール状に形成されたエッジのロール内径より大きな外形寸法に形成されるため、当該振動板の外周部近傍の裏面部にロール状のエッジの内周縁部を固着する特殊な形状とせざるを得ず、かつ振動板全体の重量バランスを保持することが不可欠であるので、振動板の製造が複雑になるとともに、ヨークの外径をフレームとの結合部まで大きくする必要があるなど、スピーカの製造コストを押し上げるおそれがある。
【０００６】
さらに、後者のスピーカユニットにあっては、前記のスピーカのように特殊な形状ではない点で優れてはいるが、フレームの一部に切欠部を形成する必要があるので、当該切欠部を打ち抜き形成することのできる鋼板の使用が不可欠とされるが、鋼板自体は内部損失が少ないため、振動板が振動したときに生ずる共振を防止するため、フレームや磁気回路の表面などに、共振止めのブチルゴムなどの制動部材を貼着し、共振を吸収する必要が生ずる場合があり、部品点数の増加を招来し、コストを押上げるおそれがある。
【０００７】
また、この方式のスピーカユニットは、フレーム自体が矩形状あるいは楕円形などの場合には、振動板のエッジの外径よりも大きな径のダンパを装着するための切欠部を形成し、矢紙などを利用してブリッジ構造を構成することが可能であるが、円形のフレームの場合には、振動板の径よりも大きな径を有するダンパを装着するための切欠部を形成することが不可能であるので、外形が円状の振動板には適用できないという問題点がある。
【０００８】
さらに、この方式のスピーカユニットは、エッジの上面は矢紙と一体化されるが、切欠部に位置するエッジの下面はなんら保護されていないので、スピーカに大入力が印加されて振動板が下方に大きく動いたとき、エッジが下方に引っ張られて切欠部のエッジと矢紙の接合面が剥がれる可能性を有するので、信頼性において問題を有するものである。
【０００９】
この発明はかかる現状に鑑み、振動板の外形に関係なく、あらゆるタイプの振動板であっても、ダンパ径をエッジの外径と同等またはそれ以上に設定することが可能で、大入力が印加されてもエッジが確実に保持され剥離のおそれのない信頼性の高い、耐久性の優れたスピーカを提供することを目的とするものである。
【００１０】
また、この発明の他の目的は、フレームの共振を防止するための特別な手段を必要とせず、部品点数を削減し、コストダウンを図ることのできるスピーカを提供せんとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
ポットヨークとマグネット及びポールピースからなる磁気回路と、
この磁気回路に取付けられるフレームと、
外周部にロール状のエッジを、中心部にボイスコイルをそれぞれ固着した振動板と、
前記フレーム内に固定可能で、かつエッジの外周部を全周にわたって貼着可能なエッジ貼着部を有するスペーサと、
前記エッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパ
とから構成され、
前記フレーム内に固着されたスペーサのエッジ貼着部に、エッジの外周部を全周にわたって固着するとともに、前記ダンパによってボイスコイルを磁気回路の磁気ギャップ内に保持して振動板をフレームに固定したこと
を特徴とするスピーカである。
【００１２】
この発明の請求項２に記載のスピーカは、
請求項１に記載のスピーカにおいて、
前記フレームは、
その外周部にエッジの外周部を貼着するための貼着部を有しないこと
を特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項３に記載のスピーカは、
請求項１に記載のスピーカにおいて、
前記スペーサは、
適用せんとするスピーカのエッジの外周部を全周にわたって貼着することのできるエッジ貼着部と、このエッジ貼着部の下面に配設固定される取付け脚からなること
を特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項４に記載のスピーカは、
請求項１に記載のスピーカにおいて、
前記スペーサは、
所要の厚みを有する筒状体で形成され、上端のエッジ貼着部が前記エッジの外周部と同形であること
を特徴とするものである。
【００１５】
この発明の請求項５に記載のスピーカは、
請求項１、３又は４のいずれかに記載のスピーカにおいて、
前記スペーサは、
ＡＢＳ樹脂またはエラストマーからなる振動吸収材で形成されていること
を特徴とするものである。
【００１６】
この発明の請求項６に記載のスピーカは、
ポットヨークとマグネット及びポールピースからなる磁気回路と、
この磁気回路に取付けられるフレームと、
外周部にロール状のエッジを、中心部にボイスコイルをそれぞれ固着したコーン状の振動板と、
前記フレーム内に固定可能で、かつフレームのエッジ貼着部の一部に、前記エッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパを挿入するために形成された切欠部と相対する位置に、この切欠部と係合するエッジ貼着部を有するスペーサ
とから構成され、
前記フレームのエッジ貼着部およびスペーサのエッジ貼着部に、エッジの外周部を全周にわたって固着するとともに、前記ダンパによってボイスコイルを磁気回路の磁気ギャップ内に保持して振動板をフレームに固定したこと
を特徴とするスピーカである。
【００１７】
この発明の請求項７に記載のスピーカは、
請求項６に記載のスピーカにおいて、
前記振動板は、楕円形または矩形状であって、
前記ダンパは、前記振動板の短径方向におけるエッジの外径と同径もしくは大きく、
前記切欠部は、前記振動板の長径方向における中央部において相対するエッジ貼着部に形成されていること
を特徴とするものである。
【００１８】
この発明の請求項８に記載のスピーカは、
請求項６又は７に記載のスピーカにおいて、
前記スペーサは、
ＡＢＳ樹脂またはエラストマーからなる振動吸収材で形成されていること
を特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のスピーカの好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
この発明のスピーカ１は、上部が開口した有底筒状のポットヨーク２と、このポットヨーク２の内底部の中央に配する円柱状の永久磁石からなるマグネット３と、前記マグネット３上に積層固着されるポールピース４からなる磁気回路と、この磁気回路に取付けられるフレーム５と、外周部にロール状のエッジ６を、中心部にボイスコイル７をそれぞれ固着した振動板８と、前記フレーム５内に固定可能で、かつエッジ６の外周部と同形のエッジ貼着部９を有するスペーサ１０と、前記エッジ６の外径と同径もしくは径の大きなダンパ１１とから構成されるものである。
【００２０】
なお、図中１２はボイスコイル７の上端部に取付けられる防塵用のキャップ、１３はフレーム６の所要の部位に取付けられたターミナル、１４はリード線、１５はロール状のエッジ６の外周縁上部に取付けられるガスケットを示す。
【００２１】
特に、この発明のスピーカは、振動板の外形が円形の場合には、前記エッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパが、また、振動板の外形が楕円形状又は長方形状の場合には、振動板の短径方向におけるエッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパを使用することができる点に最大の特徴を有している。
【００２２】
前記フレーム５は前記磁気回路に一体的に装着されるもので、後記するスペーサ１０およびダンパ１１を水平な状態で固定して保持することのできる固定部５ｂを有するものであれば、その形状については特段の限定はなく、たとえば図６に示されるようにフレーム主体５ａの外周部に立上り部を介して固定部５ｂを水平状態で一体的に形成するとともに、この固定部５ｂの外周縁部に高さの低い立上り部５ｃを形成し、フレーム５の高さをスペーサ１０の高さで調節することもできる。
【００２３】
また、図７に示すように、フレーム主体５ａの外周部に立上り部を介して固定部５ｂを水平状態で形成するとともに、この固定部５ｂの外周縁部に高さの高い立上り部５ｃを連続的に一体成型し、各固定部５ｂ上にダンパ１１の外周縁部とスペーサ１０の取付け脚を、接着剤などを使用して鉛直に固着するもので、基本的には従来のフレームのように、その開口部の内側または外側にフランジを一体的に設けて振動板のエッジの外周を貼着固定するためのエッジ貼着部を形成する必要がないので、フレームの加工が簡単かつ容易化されてコストダウンを図ることができる。
【００２４】
前記振動板５は、中心部にボイスコイル７を装着するための透孔からなる取付け部を有するコーン型で、外周部の形状は円形、楕円形、方形、長方形など用途によって異なるものであるが、その外周縁にはロール状のエッジ６が一体的に固着されたもので、当然のことながらエッジ６の外形も取付けようとする振動板の形状に対応して円形、楕円形、方形、長方形のものが採用され、ドーム状のロールの位置は上向きであっても、下向きであってもよい。
【００２５】
前記スペーサ１０は、ＡＢＳ樹脂あるいは熱可塑性エラストマーを含むエラストマーなどの成型材料で成型されたものであってもよいが、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、塩素化ポリエチエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの加硫ゴムで形成されるもので、前記フレーム５内に取付けられるとともに、振動板８の外周部に一体的に固着されたエッジ６の外周部の全周を貼着することのできるエッジ貼着部９を有するものであれば、具体的な形状、材質については特段の制限はないものである。
【００２６】
したがって、たとえば外周部が円形の振動板に適用しようとする場合には、エッジ６の外形も当然円形であるため、図２に示されるように、エッジ６の外周部の全周を貼着することができるリング状のエッジ貼着部９の下面に、フレーム５に載置固定するための複数の取付け脚１０ａを均等に配置したもので、エッジの形状が楕円形の場合には、図４に示すように、エッジ６の外周部の全周を貼着することができる楕円形状のエッジ貼着部９の下面に、フレーム５に載置固定するための複数の取付け脚１０ａを均等に配置して形成するものである。
【００２７】
また、このスペーサ１０のエッジ貼着部９は、図１で明らかなように、エッジ６の外周部を、磁気回路部に対して水平面上で貼着することができれば、その形状については特段の制限はないが、図６に示されるようにエッジ貼着部９の頂面を外側に水平に延出させフランジを形成し、このフランジの外周縁に沿って位置決め用の立上り部１０ｂを形成してもよい。
【００２８】
さらに、図７に示されるように、エッジ貼着部９の頂面を外側に水平に僅かに延出させフランジを形成し、このフランジの先端面をフレーム５の立上り部５ｃの内周面に当接させることによって、スペーサ１０の取付け位置を決めるとともに、前記立上り部５ｃの内周面とスペーサ１０の外周面との間に形成される空間部に接着剤を充填するようにしてもよい。
【００２９】
なお、前記の実施の形態においては、スペーサ１０は、エッジ６の外周部の全周を貼着することのできるエッジ貼着部９と、フレーム５に載置固定するための複数の取付け脚１０ｂとで構成しているが、たとえば振動板が円形の場合には、フレーム５を図６に示すような形状とし、図示しないが、スペーサ１０を所要の高さと厚みとを有する筒状体で形成し、その周壁に所要形状の空気抜き用の透孔を形成し、フレーム５の一部を実質的にスペーサ１０に持たせることも可能である。
【００３０】
かかる部材からなるスピーカ１は、フレーム５の中心部にポットヨーク２，マグネット３，ポールピース４からなる磁気回路を固着したのち、振動板８を構成するエッジ６の外径と同径もしくは大きな径のダンパ１１の外周部１１ａをフレーム５の固定部５ｂに接着固定し、ついで、このダンパ１１の外周部１１ａ上にスペーサ１０を鉛直に接着固定し、振動板８の外周部に一体的に取付けられたエッジ６の外周部６ａを、全周にわたって接着剤を用いて前記スペーサ１０のエッジ貼着部９に固定し、その上面部にガスケット１５を貼着する。
【００３１】
しかるのち、振動板８の中心部にボイスコイル７を固着し、他端側をダンパ１１の中心部に形成された透孔を貫通させて磁気回路の磁気ギャップ内に配置し、ダンパ１１とボイスコイル７とを接着固定し、ボイスコイル７を磁気ギャップ内に上下動自在に保持してスピーカ１を組立てるものである。
【００３２】
かくして組立てられたスピーカ１は、振動板の形状のいかんにかかわらず、当該振動板８のエッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパ１１を使用することができるので、最低共振周波数ｆｏを低くし、低音再生に有利なものとすることができる。
【００３３】
図８に示されるスペーサ２０は、振動板が楕円形または矩形状であって、前記ダンパは、前記振動板の短径方向におけるロールの外径よりも大きく、図９に示めされる外形が長方形状のフレーム２３に形成されたエッジ貼着部２４の、長径方向における中央部において相対する部位に切欠部２５を形成したスピーカに使用するものであって、フレーム２３に固着された磁気回路の同心円上に配置されるリング状の取付け脚２１の相対する部位に、前記切欠部２５と係合するエッジ貼着部２２，２２をＡＢＳ樹脂やエラストマーなどの振動吸収材で一体的に形成したものである。
【００３４】
したがって、前記切欠部２５内にエッジ貼着部２２が密着して係合するようにスペーサ２０をフレームに固定すれば、フレームにエッジの外周部の全周を貼着することのできるエッジ貼着部が形成されるので、大入力によって振動板が上下方向に大きく振動しても、エッジが剥がれるおそれはなく、信頼性の高い耐久性に優れたスピーカとすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明のスピーカは、振動板と一体のエッジの外周部を、フレーム内に装着するスペーサのエッジ貼着部に接着固定するよう構成したので、フレームにエッジの貼着部を形成することなく、振動板とボイスコイルをエッジ及びダンパからなるサスペンションで所定の位置に確実に保持することができ、エッジの外径と同径もしくは大きな径のダンパの使用を可能としたので、最低共振周波数ｆｏの低い、低音再生に有利なスピーカを提供することができる。
【００３６】
特に、この発明のスピーカは、エッジの全周を貼着することのできるスペーサを、振動板の形状が円形、楕円形、方形乃至長方形、さらには多角形などあらゆる形状のスピーカに装着することができるため、どのタイプのスピーカであってもエッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパの使用ができ、かつエッジが全周にわたってスペーサとガスケットによって挟持されるので、振動板が大入力で大きく上下に振動してもエッジが剥がれるおそれがなく、耐久性の優れた信頼性の高いスピーカを提供することができる。
【００３７】
また、使用するスペーサをＡＢＳ樹脂またはエラストマーで成型することによって、振動板からの振動が可及的に吸収され、かかる振動防止のために使用されていたフレームや磁気回路などへの振動吸収材の貼着工程をなくし、生産コストの引下げを実現させることができる。
【００３８】
さらに、楕円形または長方形状のスピーカにおいて、フレームのエッジ貼着部に、短径方向におけるエッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパを使用するに際しても、当該切欠部に適合する形状のエッジ貼着部を有するスペーサを使用することによって、振動板が大入力で大きく上下方向に振動してもエッジが剥がれるおそれがなく、耐久性の優れた信頼性の高いスピーカとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のスピーカの一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すスピーカの要部であるスペーサの斜視図である。
【図３】図２に示すスペーサの使用状態を示す断面図である。
【図４】スペーサの他の例を示す斜視図である。
【図５】図４に示すスペーサの使用状態を示す断面図である。
【図６】スペーサのさらに他の例の使用状態を示す断面図である。
【図７】スペーサのさらに他の例の使用状態を示す断面図である。
【図８】スペーサのさらに他の例の示す斜視図である。
【図９】図８に示すスペーサの使用状態を示す一部切欠き平面図である。
【符号の説明】
１ スピーカ
２ ポットヨーク
３ マグネット
４ ポールピース
５ フレーム
６ エッジ
７ ボイスコイル
８ 振動板
９ エッジ貼着部
１０ スペーサ
１１ ダンパ

Claims (8)

1. ポットヨークとマグネット及びポールピースからなる磁気回路と、
   この磁気回路に取付けられるフレームと、
   外周部にロール状のエッジを、中心部にボイスコイルをそれぞれ固着したコーン状の振動板と、
   前記フレーム内に固定可能で、かつエッジの外周部を全周にわたって貼着可能なエッジ貼着部を有するスペーサと、
   前記エッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパ
   とから構成され、
   前記フレーム内に固着されたスペーサのエッジ貼着部に、エッジの外周部を全周にわたって固着するとともに、前記ダンパによってボイスコイルを磁気回路の磁気ギャップ内に保持して振動板をフレームに固定したこと
   を特徴とするスピーカ。
2. 前記フレームは、
   その外周部にエッジの外周部を貼着するための貼着部を有しないこと
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記スペーサは、
   適用せんとするスピーカのエッジの外周部を全周にわたって貼着することのできるエッジ貼着部と、このエッジ貼着部の下面に配設固定される取付け脚からなること
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
4. 前記スペーサは、
   所要の厚みを有する筒状体で形成され、上端のエッジ貼着部が前記エッジの外周部と同形であること
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
5. 前記スペーサは、
   ＡＢＳ樹脂またはエラストマーからなる振動吸収材で形成されていること
   を特徴とする請求項１、３又は４のいずれかに記載のスピーカ。
6. ポットヨークとマグネット及びポールピースからなる磁気回路と、
   この磁気回路に取付けられるフレームと、
   外周部にロール状のエッジを、中心部にボイスコイルをそれぞれ固着したコーン状の振動板と、
   前記フレーム内に固定可能で、かつフレームのエッジ貼着部の一部に、前記エッジの外径と同径もしくは径の大きなダンパを挿入するために形成された切欠部と相対する位置に、この切欠部と係合するエッジ貼着部を有するスペーサ
   とから構成され、
   前記フレームのエッジ貼着部およびスペーサのエッジ貼着部に、エッジの外周部を全周にわたって固着するとともに、前記ダンパによってボイスコイルを磁気回路の磁気ギャップ内に保持して振動板をフレームに固定したこと
   を特徴とするスピーカ。
7. 前記振動板は、楕円形または矩形状であって、
   前記ダンパは、前記振動板の短径方向におけるエッジの外径と同径もしくは大きく、
   前記切欠部は、前記振動板の長径方向における中央部において相対するエッジ貼着部に形成されていること
   を特徴とする請求項６に記載のスピーカ。
8. 前記スペーサは、
   ＡＢＳ樹脂又はエラストマーからなる振動吸収材で形成されていること
   を特徴とする請求項６又は７に記載のスピーカ。

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