JP4569477B2 - スピーカ - Google Patents

Description

本発明は、スピーカに関するものである。

従来のスピーカは図３に示されるように、磁気回路１Ａに可動可能に配置されたボイスコイル体２Ａを振動板３Ａの内周端に接続し、振動板３Ａの外周端を、エッジ４Ａを介してフレーム５Ａに接続し、さらに、この振動板３Ａの裏面をサスペンションホルダ６Ａとエッジ７Ａを介してフレーム５Ａに接続した構造となっていた。またエッジ４Ａ、７Ａの突出形状を逆方向とすることによって振動板３Ａの上下振幅を上下対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させている。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−７３３２号公報

上記図３に示したスピーカは振動板３Ａをしっかりと支えるサスペンションホルダ６Ａを用いているので、重量が大きくなり、大出力を加える低音用としてはそれもあまり問題となることは少ないが、中高音用としては重量化により、駆動効率が低くなることが問題となる。

そこで、本発明は低歪みのスピーカにおいて、より駆動効率を高めることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動可能に配置されたボイスコイル体と、外周端部が前記フレームに第１のエッジを介して接続され、内周端部が前記ボイスコイル体に接続された振動板と、この振動板より前記磁気回路側に設けられ、内周端部が前記ボイスコイル体に接続されたダンパーとを備え、前記ダンパーの外周端部を、第２のエッジを介して前記フレームに接続するとともに、この第２のエッジは、前記振動板側、またはその反対側に突出する構造とし、前記ダンパーは、振動板側に向けて突出する第１の突出部と、この第１の突出部とは反対方向に突出する第２の突出部とが交互に複数回繰り返し存在する構造を有し、かつ第１の突出部と第２の突出部は大きさを異ならせた形状とし、これらの第１、第２の突出部のうち、形状の小さな突出部と、前記第２のエッジの突出方向とは同一方向としたものである。

この構成により、スピーカの歪みを抑制できるとともに軽量化により、駆動効率を向上させることが出来、中高音用としても適切なものとなる。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は本発明のスピーカを示す断面図であり、すり鉢状のフレーム５の底部中央に配置された磁気回路１は、円板状マグネット１ａ、円板状プレート１ｂ、円筒状のヨーク１ｃを組み合わせて接着することにより形成され、ヨーク１ｃの側壁部分の内周側面とプレート１ｂの外周側面間により、磁気回路１における上面側に向けて開口した円筒状の磁気ギャップ８が形成されている。

また、ボイスコイル体２は、円筒状の本体２ａの外周部にコイル２ｂが巻き付けられた構造であり、磁気ギャップ８に対して上下方向に可動可能に配置され、これにより、ボイスコイル体２の上部外周部分に接続された薄皿状の振動板３を振動させる構造となっている。なお、ボイスコイル体２の上端部分には防塵対策としてのダストキャップ９が設けられている。

振動板３はスピーカの発音源となる部分であり、高い剛性と内部損失を両立したパルプおよび樹脂を主な材料としたもので、その外周端部分が上方に突出したエッジ４を介してフレーム５の開口端部分に接続され、また内周端部分がボイスコイル体２の本体２ａ外周側に接着剤（図示せず）により固定されている。なお、エッジ４は振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。

ダンパー１０は図１、図２に示すように、その内周端部分がボイスコイル体２の本体２ａ外周側の振動板３固定部よりも磁気回路１側に接着剤２ｃにより接着固定され、外周端部分がダンパー１０とは別体のエッジ１１を介してフレーム５に接続されている。なお、このダンパー１０は波板状のリング構造となっており、ボイスコイル体２の可動に対応して伸縮する構造とするとともに、振動板３に設けられたエッジ４と同様に振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。上記エッジ１１とダンパー１０についてさらに詳述すると、先ずエッジ１１は、本実施形態では前記振動板３とは反対側に向けて突出する構造としている。また、前記ダンパー１０は、振動板３側に向けて突出する第１の突出部１０ａと、この第１の突出部１０ａとは反対方向に突出する第２の突出部１０ｂとが交互に複数回繰り返し存在する構造を有している。さらに、第１の突出部１０ａと第２の突出部１０ｂとはその大きさを異ならせており、具体的には第１の突出部１０ａを第２の突出部１０ｂよりも大きくしている。

また、エッジ１１の突出方向は、第１の突出部１０ａよりも小さな第２の突出部１０ｂの突出方向と同じ方向としており、これによりスピーカの歪みが抑制される（理由は後述）。

以上の構成において、ボイスコイル体２のコイル２ｂに音声信号を印加することで磁気ギャップ８の磁界と反応しボイスコイル体２が上下方向に可動し、この可動により振動板３が振動してスピーカから音が発信されるものであり、特に、ダンパー１０の外周端部分にエッジ１１を設けたことによりスピーカの歪みが抑制され、さらにスピーカの駆動効率が高められたものとなっている。

ダンパー１０は、従来、その内、外両端がフレーム５とボイスコイル体２に接続されて、ボイスコイル体２の可動時におけるローリングを抑制していたものであるが、本実施形態では、ボイスコイル体２の可動に追従し易くするため振動板３側に向けて突出する第１の突出部１０ａと、この第１の突出部１０ａとは反対方向に突出する第２の突出部１０ｂとが交互に複数回繰り返し存在する構造を有し、このような構成により弾性をもたせている。

このようにダンパー１０を第１の突出部１０ａと第２の突出部１０ｂをそれぞれ複数有するリング状の波板状としたことにより、ボイスコイル体２の振幅量が小さい時には、このダンパー１０がボイスコイル体２の可動に大きな負荷となることは少ないが、ボイスコイル体２の振幅量が大きくなるにしたがって負荷が大きくなってしまう。

そこで、本実施形態では、ダンパー１０の外周部を、エッジ１１を介してフレーム５に接続したものであり、この様にすればボイスコイル体２の可動幅が大きくなり、ダンパー１０が負荷となってきた時にエッジ１１に応力が加わり、この応力に応じてエッジ１１が弾性変形することになる。

このため、この様にボイスコイル体２の振幅量が大きくなってきた時にもダンパー１０によりその振幅が阻害されにくくなり、駆動効率の低下が抑制されることになる。

また、本実施形態においては、ボイスコイル体２を、エッジ４と、ダンパー１０・エッジ１１の結合体との二つの支持体によって上下方向に支持しているが、振動板３の駆動効率を高める為に、エッジ４はその厚さを薄くしてその重量を軽くし、これにより振動板３とエッジ４の重量を軽くし、振動板３の駆動効率を高める構造としている。

しかし、エッジ４を肉薄にするとボイスコイル体２の支持強度が低下するので、その分エッジ１１はエッジ４よりも肉厚にし、これによりボイスコイル体２の支持強度が低下するのを防止している（この結果ダンパー１０とエッジ１１とで形成する結合体の弾性率は、エッジ４の弾性率よりも大きく（硬く）なっている。）。

以上の構成により、ボイスコイル体２の支持は、ダンパー１０・エッジ１１の結合体による支持が支配的となっているので、振動板３の上下動の歪みを抑制するためには、ダンパー１０とエッジ１１の結合体の上下負荷を出来るだけ同じ状態にする必要性がある。

そこで、先ずはこの図２に示す実施形態におけるダンパー１０形状について検討する。

本実施形態では、振動板３側に向けて突出する第１の突出部１０ａと、この第１の突出部１０ａとは反対方向に突出する第２の突出部１０ｂとが交互に複数回繰り返し存在する構造を有している。

このような形状において、種々の特性を考慮した結果、第１の突出部１０ａの大きさを第２の突出部１０ｂよりも大きくした場合、上記エッジ１１は、小さな第２の突出部１０ｂと同じ方向、具体的には振動板３とは反対側に突出させている。

つまり、第２の突出部１０ｂを第１の突出部１０ａよりも小さくすると、ダンパー１０としては振動板３側に弾性変形しやすく、振動板３とは反対側に弾性変形しにくくなる。

そこで、このように振動板３とは反対側に弾性変形しにくくなったダンパー１０としての弾性を補うために、この第２の突出部１０ｂの突出方向（振動板３とは反対方向に突出）とエッジ１１の突出方向（振動板３とは反対方向に突出）を同一方向としている。

つまり、エッジ１１も第１、第２の突出部１０ａ、１０ｂも突出方向には弾性変形しやすくなっているので、第２の突出部１０ｂを第１の突出部１０ａよりも小さくした結果、振動板３とは反対側に弾性変形しにくくなった分を、エッジ１１により補うようにしたものである。

この結果、ダンパー１０・エッジ１１の結合体の上下方向への弾性変形負荷の差が小さくなり、これによりスピーカの歪みが抑制される。

勿論、第２の突出部１０ｂよりも第１の突出部１０ａを小さくした場合、第１の突出部１０ａの弾性を補うために、エッジ１１の突出方向を第１の突出部１０ａに合わせて振動板３とは反対方向に突出させる。

以上の結果により振動板３の上下振幅が上下略対称になって、スピーカにおける歪みを低減させることが出来、しかもエッジ４を軽量化しているので、中高音用としても、駆動効率の高いスピーカとなる。

なお、このようにダンパー１０を、エッジ１１を介してフレーム５に接続する構成においては、先にも述べたようにボイスコイル体２の可動幅がある程度大きくなるまでは波板状のダンパー１０によりパワーリニアリティの直線性が確保でき、ボイスコイル体２の可動幅が所定以上となりその直線性が確保しにくくなった場合にエッジ１１の弾性によりその直線性を補うものであることから、エッジ１１の弾性率はダンパー１０の弾性率より大きく（硬く）設定することが望ましい。

また、ダンパー１０とエッジ１１はそれぞれ異なる弾性率を有し、ボイスコイル体２の可動幅に応じて両者が独立して機能するように設定することが望ましく、ダンパー１０とエッジ１１との間、より具体的にはダンパー１０とエッジ１１との接続領域においてその領域の弾性率をダンパー１０およびエッジ１１の弾性率より大きく（硬く）設定することで両者の独立性を確保できる。

なお、ダンパー１０とエッジ１１との接続領域の弾性率をダンパー１０およびエッジ１１の弾性率より大きく（硬く）設定するにあたっては、例えばエッジ１１とダンパー１０を接着する接着剤の種類をアクリル系などの硬質接着剤を用いたり、エッジ１１とダンパー１０をインサートモールドにより一体化しその部分の厚みを大きくしたり、接続領域に補強材料を貼り付けたりする。

本発明は、スピーカにおいて、スピーカの歪みを低減させることができるとともに、駆動効率を改善することができ、特に中、高域用のスピーカに有用なものとなる。

本発明の一実施形態におけるスピーカの断面図 同要部拡大断面図 従来のスピーカの断面図

符号の説明

１ 磁気回路
２ ボイスコイル体
３ 振動板
４ （第１の）エッジ
５ フレーム
８ 磁気ギャップ
１０ ダンパー
１０ａ、１０ｂ 突出部
１１ （第２の）エッジ

Claims (4)

1. フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動可能に配置されたボイスコイル体と、外周端部が前記フレームに第１のエッジを介して接続され、内周端部が前記ボイスコイル体に接続された振動板と、この振動板より前記磁気回路側に設けられ、内周端部が前記ボイスコイル体に接続されたダンパーとを備え、前記ダンパーの外周端部を、第２のエッジを介して前記フレームに接続するとともに、この第２のエッジは、前記振動板側、またはその反対側に突出する構造とし、前記ダンパーは、振動板側に向けて突出する第１の突出部と、この第１の突出部とは反対方向に突出する第２の突出部とが交互に複数回繰り返し存在する構造を有し、かつ第１の突出部と第２の突出部は大きさを異ならせた形状とし、これらの第１、第２の突出部のうち、形状の小さな突出部と、前記第２のエッジの突出方向とは同一方向としたスピーカ。
2. ダンパーおよび第２のエッジで形成する結合体の弾性率を、第１のエッジの弾性率よりも大きくした請求項１に記載のスピーカ。
3. 第２のエッジの弾性率をダンパーの弾性率より大きく設定したことを特徴とする請求項１、または２に記載のスピーカ。
4. ダンパーと第２のエッジとの接続部分の弾性率を前記ダンパーおよび第２のエッジの弾性率より大きくしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のスピーカ。
   

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