JP2007221572A - スピーカユニット及びスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エッジとフレームとの接着強度を確保し、且つ従来よりも低音域の音圧レベルを増加した高音質な音を提供し得るスピーカユニット及びスピーカ装置を提供する。
【解決手段】本発明は、スピーカユニット１の外枠を構成するフレーム５とフレーム５に形成されるエッジ３とエッジ３に外周側を支持されるスピーカ用振動板２とを設け、フレームの先端の側壁面でエッジ３が接着されるようにすることにより、エッジ３の接着位置がフレームの５側壁面にずれるので、接着強度を確保しながら、エッジ３の接着位置がフレーム５の側壁面にずれた分だけスピーカ用振動板２を大きくすることを可能とし、かくしてエッジ３とフレーム５との接着強度を確保し、従来に比して低音域の音圧レベルを増加した高音質な音を提供し得るスピーカユニット及びスピーカ装置を実現することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、スピーカユニット及びスピーカ装置に関し、例えばコーン型のスピーカユニットに適用して好適なものである。

従来、コーン型のスピーカ用振動板を有するスピーカユニットが組み込まれたスピーカ装置においては、アンプ等から供給される入力信号に応じてスピーカ用振動板を振動させ、空気の粗密状態を変化させることにより当該入力信号に応じた音波を発生し出力するようになされている。

例えば一般にスピーカ装置に組み込まれるスピーカユニットは、交流波でなる入力信号に応じてボイスコイルにより磁力を発生させ、当該磁力に応じて当該ボイスコイルと一体に構成されたスピーカ用振動板を振動させることにより、入力信号に応じた音波を発生するようになされている。

ところでかかる構成のスピーカユニットでは、振動板が大きければ大きいほど、粗密状態を変化させる空気の量が多くなって、低音の音質が良くなるので、振動板がより大きい方が望ましい。但し、例えば車載用のスピーカ装置のようにスピーカユニットの外径が限られる場合、振動板を大きくするためには、その限られた外径の中で振動板を大きくしなければならないという制約がある。

そこで、図７について、矢印ＵＰ方向を上方向、矢印ＤＯＷＮ方向を下方向、矢印ＦＲＯＮＴ方向を正面と定義し、スピーカユニット２０について、以下説明する。

スピーカユニット２０においては、略円筒形状のフレーム２３を備え、当該フレーム２３の先端側には、エッジ用フランジ部２４とガスケット用フランジ部２６とがフレーム２３の内方空間へ向けて突設されている。

スピーカユニット２０は、フレーム２３のエッジ用フランジ部２４にエッジ２２を介してスピーカ用振動板２１の外周部が支持される。スピーカユニット２０は、フレーム２３のエッジ用フランジ部２４におけるのりしろ長が略Ｌ０となるように形成されており、当該エッジ用フランジ部２４にエッジ２２が接着されるようになされている。

スピーカ用振動板２１は略円錐形状に形成され、内周部に略円筒形状のコイルボビン２８の上端部が結合され、そのコイルボビン２８にボイスコイル３３が巻装されている。また、コイルボビン２８はダンパー２７によってフレーム２３に支持されている。

フレーム２３には磁気回路部３１が支持されている。磁気回路部３１は、マグネット３０と磁性材料で形成されたボトムプレート３２及びトッププレート３４とによって構成される。ボトムプレート３２は、円盤形状の背面部３２Ａの中心部からセンターポール３２Ｂが上方へ向けて突設されて成り、背面部３２Ａの上面にリング形状のマグネット３０が固定されている。さらに、リング形状のトッププレート３４がマグネット３０上に積層して固定される。そして、上記センターポール３２Ｂはトッププレート３４の内側に位置され、トッププレート３４の内周面とセンターポール３２Ｂの外周面との間に間隙２９が形成され、当該間隙２９がギャップとされている。

またスピーカユニット２０は、磁気回路部３１がフレーム２３の内部に固定され、ボイスコイル３３が磁気回路部３１の間隙２９に位置されている。

そしてスピーカユニット２０は、ボイスコイル３３に電気信号が加えられると、間隙２９、すなわち、磁界内に位置した導体であるボイスコイル３３に駆動力が生じ、当該駆動力がスピーカ用振動板２１に伝達されてスピーカ用振動板２１が振動し、当該振動に応じて音波を放射するものである。

スピーカユニット２０においては、緩衝材として機能するガスケット２５を取り付けるためのガスケット用フランジ部２６をエッジ２２に取り付けるためのエッジ用フランジ部２４の上側に正面から見て少なくともその一部が重なるように配置したことにより、エッジ２２の外側にガスケット２５を配置するためのスペースを設ける必要がない。

従って、スピーカユニット２０は、フレーム２３の外形寸法を同じとした場合、従来に比較してエッジ２２の外形寸法を大きくすることができ、よって、スピーカ用振動板２１の外形寸法も大きくすることができる。

この結果、スピーカユニット２０は、スピーカ用振動板２１の外形を大きくすることによって、周波数特性が拡がると共に音圧も改善され、結果として音質が向上するようになされている（例えば、特許文献１参照）。
特開2003-153377公報（第３頁、第２図）

しかしながら、スピーカ用振動板２１の外周部を支持するエッジ２２とフレーム２３とを接着するエッジ用フランジ部２４がフレーム２３の内方空間へ突設されているため、振動板を大きくすることが制限されることに加え、振動板を大きくするために当該エッジ用フランジ部２４を小さくすると、エッジ２２とフレーム２３との接着強度が低下してしまうという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、エッジとフレームとの接着強度を確保し、且つ従来よりも低音域の音圧レベルを増加した高音質な音を提供し得るスピーカユニット及びスピーカ装置を提供しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明のスピーカユニットにおいては、オーディオ信号に応じて音波を発生させるスピーカユニットであって、スピーカユニットの外枠を構成するフレームとフレームに形成されるエッジとエッジに外周側を支持される振動板とを設け、フレームの先端の側壁面でエッジが接着されるようにすることにより、エッジの接着位置がフレームの側壁面にずれるので、接着強度を確保しながら、エッジの接着位置がフレームの側壁面にずれた分だけ振動板を大きくすることができる。

本発明によれば、エッジがフレームの先端の側壁面で接着されるようにしたことにより、エッジの接着位置がフレームの側壁面にずれるので、エッジの接着位置がフレームの側壁面にずれた分だけ振動板をより大きくすることを可能とし、かくしてエッジとフレームとの接着強度を確保し、従来に比して低音域の音圧レベルを増加した高音質な音を提供し得るスピーカユニット及びスピーカ装置を実現することができる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）スピーカユニットの構成
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スピーカ装置に組み込まれるスピーカユニット１は、先端が開口された略円錐形状のスピーカ用振動板２を有し、当該スピーカ用振動板２の外周部分が、フレーム５の先端に形成されたゴム製のエッジ３を介して支持される一方、その内周の開口部分がフレーム５に取り付けられたダンパー６により支持されており、フレーム５に対して前後に可動自在な状態に取り付けられている。

ここで図１（Ａ）は、スピーカユニット１の正面図であり、図１（Ｂ）は、Ａ１−Ａ２断面を示すスピーカユニット１の断面図である。

スピーカ用振動板２は、その開口部分の下側において、リード線（図示せず）でなるボイスコイル８が巻回された円筒状のボイスコイルボビン７に固着される一方、開口部分の上側において、当該開口部分を覆うようにスピーカ用振動板２の拡開方向に半球形状のヘッドキャップ４が突出して取り付けられ、スピーカ用振動板２の径方向の変形防止及び塵埃等の侵入を防止するようになされている。

またスピーカユニット１は、スピーカ用振動板２を前後に振動させるための磁気回路（以下外磁型磁気回路と呼ぶ）９が固定して取り付けられている。この外磁型磁気回路９は、中央から円柱形状のポールピース１０Ａが植立された円盤形状のヨーク１０を有し、当該ヨーク１０の上面外周を取り囲むように円環形状のマグネット１１が固着されると共に、当該マグネット１１上に円環形状のプレート１２が積層して固着されている。

このスピーカユニット１では、プレート１２の上面がフレーム５の下端に固定されるように外磁型磁気回路９が当該フレーム５に取り付けられると、ボイスコイル８が巻回されたボイスコイルボビン７が、ポールピース１０Ａ及びプレート１２間に形成される磁気ギャップｇ１内に非接触状態で取り囲まれるように保持される。

この結果スピーカユニット１では、外部から供給されるオーディオ信号に基づく印加電流に応じて外磁型磁気回路９のボイスコイル８に電磁力が与えられると、当該ボイスコイル８がマグネット１１と引き合い又は反発した結果スピーカ用振動板２を前後に振動してオーディオ信号に応じた音波を発生させるようになされている。

（２）エッジとフレームとの接着状態
図２に示すようにスピーカ用振動板２は、フレーム５の先端にエッジ３を介して支持されるようになされている。

エッジ３は、略Ｕ字形状のエッジ外周部３Ａと略弧状のエッジ中央部３Ｂと平板状であるエッジ内周部３Ｃとを有しており、フレーム５の先端は、内周側の壁面であるフレーム先端内周側壁面５Ａと外周側の壁面であるフレーム先端外周側壁面５Ｂと上面のフレーム先端上面５Cとを有している。

スピーカユニット１は、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Ｃにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることにより、エッジ３のエッジ外周部３Ａがフレーム５の先端を覆うようになされている一方、スピーカ用振動板２がエッジ内周部３Ｃに接着されて支持されるようになされている。

フレーム５は、フレーム先端内周側壁面５Ａ及びフレーム先端外周側壁面５Ｂの長さが略Ｌ１となるように形成されており、スピーカユニット２０（図７）におけるエッジ２２とフレーム２３との接着箇所であるエッジ用フランジ部２４の長さＬ０と比して格段に長くなるように設計されている。

従って、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ及びフレーム先端外周側壁面５Ｂのいずれか一方にのみエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着された場合でもフレーム先端内周側壁面５Ａ又はフレーム先端外周側壁面５Ｂとエッジ外周部３Ａとの接着強度が従来のスピーカユニット２０（図７）におけるエッジ２２とフレーム２３との接着強度より強くなるように考慮されている。

スピーカユニット１は、エッジ３におけるエッジ外周部３Ａがフレーム先端内周側壁面５Ａ、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Ｃのそれぞれの長さの総和に相当するのりしろ長を有するため、エッジ３とフレーム５とを強固に一体化することが可能となり、エッジ３とフレーム５との接着強度を従来のスピーカユニット２０におけるエッジ２２（図７）とフレーム２３との接着強度よりも格段に向上させ得るようになされている。

（３）スピーカユニットとバフル板との取り付け
図３に示すようにスピーカユニット１は、エッジ３のエッジ外周部３Ａがスピーカ装置におけるバフル板１４の内周側に取り付けられ、エッジ外周部３Ａとバフル板１４とが密着されるようになされている。

これによりスピーカユニット１がスピーカ用振動板２の前面の空気を粗密させることにより発生した音波をエッジ３のエッジ外周部３Ａとバフル板１４との間から漏れさせることを回避し、音質の低下を防ぐようになされている。

このとき、バフル板１４は、スピーカユニット１によって発生した音波を有効に放射するための隔壁となるようになされている。またエッジ３のエッジ外周部３Ａが緩衝材として機能し、不要な振動や騒音が発生することを未然かつ有効に防止し得るようになされている。

（４）本発明と従来とのスピーカ用振動板の径に関する比較
本発明のスピーカユニット１のスピーカ用振動板２と従来のスピーカユニット２０のスピーカ用振動板２１との径の違いに関して図４（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明する。

図４（Ａ）では、左側に本発明のスピーカユニット１の正面図を示し、右側に従来のスピーカユニット２０の正面図を示し、図４（Ｂ）は、左側に本発明のスピーカユニット１の断面図を示し、右側に従来のスピーカユニット２０の断面図を示している。

従来のスピーカユニット２０ではフレーム２３から内方空間へ突設されたエッジ用フランジ部２４にエッジ２２が接着されている一方、本発明のスピーカユニット１ではフレーム５の側壁面であるフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Ｃにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されるようになされている。

本発明のスピーカユニット１は、フレーム５の先端の側壁面であるフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Cにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることにより、従来のスピーカユニット２０におけるフレーム２３から内方空間へ突設されたエッジ用フランジ部２４が不要となり、その分だけスピーカ用振動板２の径が拡げられている。

これにより本発明のスピーカユニット１におけるスピーカ用振動板２の径Ｒ１と従来のスピーカユニット２０におけるスピーカ用振動板２１の径Ｒ２とを比較した場合、本発明のスピーカ用振動板２の径Ｒ１の方が大きくなり、それに伴い、本発明のスピーカユニット１におけるスピーカ用振動板２の面積は、従来のスピーカユニット２０におけるスピーカ用振動板２１の面積より大きくなることにより、スピーカ用振動板２前面の粗密状態を変化させる空気の量が従来と比して多くなり、低音の音質を向上させ得るようになされている。

（５）動作及び効果
以上の構成において、スピーカユニット１は、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Cにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることにより、エッジ３がフレーム５に接着されるために従来必要であったフレーム５から内方空間へ突設されたエッジ用フランジ部２４（図７）が不要となり、当該エッジ用フランジ部２４のスペース分だけ、スピーカ用振動板２を従来のスピーカ用振動板２１に比して大きくすることが可能となる。その結果、スピーカユニット１は、振動板前面の粗密状態を変化させる空気の量が従来と比して多くなり、従来よりも低音域の音圧レベルを増加した高音質な音を提供することができる。

またスピーカユニット１は、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Cにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることにより、フレーム５とエッジ３との接着面積が従来と比して一段と大きくなり、接着強度を格段に向上させることができる。

さらにスピーカユニット１は、エッジ３のエッジ外周部３Ａ（図３）がバフル板１４に取付けられるようになされていることにより、別途ガスケット２５（図７）を必要とすることなく、スピーカユニット１の構造を簡素化することができる。

さらにスピーカユニット１では、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Ｃにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることにより、フレーム５に対してエッジ用フランジ部２４（図７）とガスケット用フランジ部２６とを設ける必要がなくなり、フレーム５の構造を簡素化することができる。

さらにスピーカユニット１は、エッジ３（図２）とフレーム５との接着時に、フレーム５の側壁面であるフレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Ｃにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることにより、フレーム５の上面から接着する場合のようにスピーカ用振動板２とフレーム５との位置合わせを行なう必要がなく、スピーカユニット１の製作者がスピーカユニット１を容易に組み立てられるように考慮されている。

以上の構成によれば、スピーカユニット１は、エッジ３とフレーム５との接着強度を確保し、且つ従来よりも低音域の音圧レベルを増加した高音質な音を提供することができる。

（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）、フレーム先端外周側壁面５Ｂ及びフレーム先端上面５Ｃにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、図５及び図６に示すようにフレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ（図５）及びフレーム先端上面５Ｃ（図５）にエッジ３のエッジ外周部３Ａ（図５）が接着される又はフレーム先端外周側壁面５Ｂ（図６）及びフレーム先端上面５Ｃ（図６）にエッジ３のエッジ外周部３Ａ（図６）が接着されるようにしても良く、さらに、フレーム先端内周側壁面５Ａのみ又はフレーム先端外周側壁面５Ｂのみにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されるようにしても良い。

この場合、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ（図２）及びフレーム先端外周側壁面５Ｂにエッジ３のエッジ外周部３Ａが接着されることに比して接着強度が低下するが、フレーム５のフレーム先端内周側壁面５Ａ及びフレーム先端外周側壁面５Ｂの長さＬ１が従来の接着面であるエッジ用フランジ部２４（図７）の長さＬ０よりも格段に長いことにより、従来の接着面の面積よりも大きくなるため、従来のスピーカユニット２０におけるエッジ２２とフレーム２３との接着強度より向上させることができる。

さらに上述の実施の形態においては、振動板がコーン型でなるスピーカユニットのスピーカ用振動板２となるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ドーム型や平面型等、他の方式でなるスピーカユニットの振動板に本発明を適用するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、エッジ３がゴム製である場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ゴムの材料としては各種樹脂材料を使用しても良く、また、発泡ウレタン等の発泡樹脂等の弾性材料をエッジ３の材料として使用するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、スピーカ用振動板２を略円錐台形状とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、振動板を略５角コーン形状や略７角コーン形状等の他の形状とするようにしても良い。

本発明は、車載用や家庭用等の種々のスピーカ装置でも利用できる。

本発明によるスピーカユニットの構造を示す略線図である。 エッジとフレームとの接着状態を示す略線図である。 バフル板の取り付け状態を示す略線図である。 本発明と従来におけるスピーカユニットとの対比を示す略線図である。 他の実施の形態によるエッジとフレームの接着状態（１）を示す略線図である。 他の実施の形態によるエッジとフレームの接着状態（２）を示す略線図である。 従来のスピーカユニットの構造を示す略線図である。

符号の説明

１……スピーカユニット、２……スピーカ用振動板、３……エッジ、５……フレーム。

Claims (4)

1. オーディオ信号に応じて音波を発生させるスピーカユニットであって、
   上記スピーカユニットの外枠を構成するフレームと、
   上記フレームに形成されるエッジと、
   上記エッジに外周側を支持される振動板と
   を具え、
   上記フレームの先端の側壁面で上記エッジが接着された
   ことを特徴とするスピーカユニット。
2. 上記フレームが接着された上記フレームの先端の側壁面は、上記フレームの外周側壁面と上記フレーム内周側壁面である
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカユニット。
3. 上記エッジは、バフル板に取り付けられるときのガスケット部品の役割を担う
   ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカユニット。
4. オーディオ信号に応じて音波を発生させるスピーカユニットが所定のバフル板に取付けられてなるスピーカ装置であって、
   上記スピーカユニットは、
   上記スピーカユニットの外枠を構成するフレームと、
   上記フレームに形成されるエッジと、
   上記エッジに外周側を支持される振動板と
   を具え、
   上記フレームの先端の側壁面で上記エッジが接着された
   ことを特徴とするスピーカ装置。

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