JP2009284064A

JP2009284064A - スピーカ

Info

Publication number: JP2009284064A
Application number: JP2008131865A
Authority: JP
Inventors: Arata Tada; 新多田
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2009-12-03

Abstract

【課題】薄型化と大振幅化の双方を実現した「スピーカ」を提供する。
【解決手段】スピーカ１００において、環状の振動板１１４は、内周端と外周端とが略同一の高さであり、外周端が環状の支持部材を構成する円筒部１１２に取り付けられ、内周端がボイスコイルボビン１０６に取り付けられている。また、環状のダンパ１１６は、振動板１１４の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在し、内周端がボイスコイルボビン１０６に取り付けられるとともに、外周端が支持部材を構成するフレーム１１０に形成された凸部１１１に取り付けられて、振動板１１４の振動に応じて伸縮する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種オーディオ装置に用いられるスピーカに関する。

スピーカは、ボイスコイルボビン１０６に流れる音響信号の電圧値に応じた振動量で振動板を振動させ、これにより周囲の空気を振動させることによって音を発する（例えば、特許文献１参照）。

図６は、従来のスピーカの初期状態（振動板の停止時）の断面図である。図６に示すスピーカ２００は、ヨーク２０２、磁石２０３、トッププレート２０４、ボイスコイルボビン２０６、ボイスコイル２０８、フレーム２１２、振動板２１４、ダンパ２１６及びダストキャップ２１８を有する。

ヨーク２０２は、中央部分に凸部を有し、当該凸部の外周部には環状の磁石２０３が設けられ、更に、磁石２０３の上面には環状のトッププレート２０４が設けられている。これらヨーク２０２、磁石２０３及びトッププレート２０４によって磁気回路が形成される。振動機構となる円筒状のボイスコイルボビン２０６は、外周にボイスコイル２０８が巻かれ、ヨーク２０２の凸部とトッププレート２０４との間にボイスコイル２０８が位置するように配置されている。

フレーム２１２は、環状であって、下端部がトッププレート２０４の上面に取り付けられている。振動板２１４は、環状であって、内周端から外周端に向かって上方に傾斜した形状であり、内周端がボイスコイルボビン２０６の上端部に取り付けられる。また、振動板２１４は、外周端に支持部２１４ａが取り付けられており、当該支持部２１４ａがフレーム２１２の上端部に取り付けられる。ボイスコイルボビン２０６が上下方向に振動すると、当該振動に伴って振動板２１６が振動し、周囲の空気を振動させることによってスピーカ２００から音が発生する。

ダンパ２１６は、環状であり、振動板２１４の停止時に内周端から外周端に向かって略同一の高さで延在しており、内周端がボイスコイルボビン２０６の所定位置に取り付けられ、外周端がフレーム２１２に取り付けられている。ダストキャップ２１８は、椀状の形状を有し、振動板２１６の内方の開口部を覆うように当該振動板２１６に設けられている。
特開２００３−１０２０９１号公報

ところで、特に、車両に搭載されるオーディオ装置に用いられるスピーカは、設置スペースの制限等によって、薄型化を図りつつ、大振幅化を実現することが要求される。しかしながら、上述した従来のスピーカ２００では、振動板２１４は、内周端から外周端に向かって上方に傾斜した形状であり、薄型化が妨げられていた。また、ダンパ２１６の外周端は、フレーム２１２の下部よりも高い位置にあり、振動板２１４の振動時において、その高さは不変である。このため、単に振動板２１４を略水平な形状にしただけでは、当該振動板２１４が下方に移動した場合に、振動板２１４とダンパ２１６の外周端とが接触してしまい、振動板２１４の振幅量を十分に確保することができない。すなわち、従来のスピーカ２００では、薄型化と大振幅化の双方を実現することができなかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、薄型化と大振幅化の双方を実現したスピーカを提供するものである。

本発明に係るスピーカは、環状の支持部材と、音響信号の振幅に応じて上下に振動する環状のボイスコイルボビンと、環状であって、内周端と外周端とが略同一の高さであり、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられる振動板と、環状であって、前記振動板の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在し、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられるとともに、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記振動板の振動に応じて伸縮するダンパとを有する。

この構成によれば、振動板は、従来のように内周端から外周端に向かって上方に傾斜する形状ではなく、内周端と外周端とが略同一の高さとなるように形成されており、上下方向の寸法を小さくしてスピーカの薄型化を実現することが可能となる。また、ダンパは、振動板の停止時において、ボイスコイルボビンに接続される内周端から、支持部材に接続される外周端に向かって下方に傾斜するように延在しており、且つ、高さが不変である外周端を従来よりも下方に位置させている。従って、ボイスコイルボビンの振動に伴って振動板が上方に移動した場合のみならず、下方に移動した場合にも、ダンパと振動板とが接触することが防止され、振動板の振幅量を確保することができる。

また、本発明に係るスピーカは、前記支持部材に取り付けられるとともに、前記ダンパの外周端が取り付けられる上方に突出した凸部を有するようにしてもよい。

この構成によれば、ダンパの外周端を凸部に取り付けることにより、当該ダンパの外周端以外が支持部材に接触することを確実に防止することができる。

同様の観点から、本発明に係るスピーカは、前記支持部材と一体形成され、前記ダンパの外周端が取り付けられる上方に突出した凸部を有するようにしてもよい。

また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、振動時に前記凸部に接触しない形状であるようにしてもよい。

この構成によれば、振動板を振動時に凸部に接触しない形状とすることで、振動板が下方に移動した場合における、凸部と振動版との接触が防止される。

また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、前記凸部の略直上部分が上方に突出した形状であるようにしてもよい。

この構成によれば、振動板における、凸部の略直上部分を上方に突出した形状とすることで、振動板が下方に移動した場合における、凸部と振動版との接触が防止される。

また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、前記凸部の略直上部分が下方に開口した凹部を有するようにしてもよい。

この構成によれば、振動板における、凸部の略直上部分に下方に開口した凹部を形成することで、振動板が下方に移動した場合における、凸部と振動版との接触が防止される。

また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、外周部分が下方に突出した形状であり、前記支持部材が、外周部分が下方に突出した形状である。

この構成によれば、振動板と支持部材の外周形状を合わせることで、振動板が下方に移動した場合に、支持部材と接触することが防止される。

本発明によれば、振動板が内周端と外周端とが略同一の高さとなるように形成されており、上下方向の寸法を小さくしてスピーカの薄型化を実現することができる。また、ダンパが、振動板の停止時において、内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在しており、高さが不変の外周端が下方に位置するため、振動板が下方に移動した場合に、ダンパと振動板とが接触することが防止され、振動板の振幅量を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるスピーカの初期状態（振動板１１４の停止時）の断面図である。図１に示すスピーカ１００は、ヨーク１０２、磁石１０３、トッププレート１０４、ボイスコイルボビン１０６、ボイスコイル１０８、フレーム１１２、振動板１１４、ダンパ１１６及びダストキャップ１１８を有する。

ヨーク１０２は、中央部に凸部を有し、当該凸部の外周部に環状の磁石１０３が設けられている。更に、磁石１０３上に環状のトッププレート１０４が設けられ、当該トッププレート１０４の上面に支持部材としてのフレーム１１０が設けられている。トッププレート１０４は、鉄等の磁性体により構成され、フレーム１１０は、エンジニアリングプラスチック等の高強度の樹脂材料により構成される。また、フレーム１１０の上面には、凸部１１１が取り付けられている。この凸部１１１は、磁石１０３による磁気の影響を受けないＡＢＳ等の樹脂や、非磁性体の金属により構成される。なお、凸部１１１は、フレーム１１０と一体形成されてもよい。上述したヨーク１０２、磁石１０３、トッププレート１０４及びフレーム１１０によって磁気回路が形成される。

振動機構となる円筒状のボイスコイルボビン１０６は、外周にボイスコイル１０８が巻かれ、ヨーク１０２の凸部とトッププレート１０４との間にボイスコイル１０８が位置するように配置されている。このような配置により、ヨーク１０２、磁石１０３、トッププレート１０４及びフレーム１１０によって形成される磁気回路から発生する磁束がボイスコイル１０８内を通るようになる。支持部材としての円筒部１１２は、鉄やプラスチック等の高強度な材料により構成される。この円筒部１１２は、下端部がフレーム１１０の上面に取り付けられている。

振動板１１４は、内周端がボイスコイルボビン１０６の上端部に取り付けられる。また、振動板１１４の外周端には、弾性体である支持部１１４ａの一端が取り付けられており、更には、当該支持部１１４ａの他端が円筒部１１２の上端部に取り付けられている。この振動板１１４は、チタン、マグネシウム、ＡＢＳ樹脂等によって構成される。また、振動板１１４は、環状であって、内周端と外周端とが略同一の高さとなるように形成される。更には、振動板１１４は、当該振動板１１４が下方に移動したときに、フレーム１１０の上面の凸部１１１に接触しないように、当該凸部１１１の略直上である中央部分１１４ｂが上方に突出した形状となっている。図２は、振動板１１４の上方からの外観斜視図である。

ダンパ１１６は、環状であり、振動板１１４の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在する。このダンパ１１６は、内周端がボイスコイルボビン１０６の所定位置に取り付けられ、外周端がフレーム１１０に形成された凸部１１１の上面に取り付けられている。

ダストキャップ１１８は、パルプや炭素繊維等の振動しやすい軽量な部材によって構成される。このダストキャップ１１８は、椀状の形状を有し、振動板１１６の内方の開口部を覆うように当該振動板１１６に設けられている。

このような構造によって、ボイスコイル１０８に音響信号が流れると、ヨーク１０２、磁石１０３、トッププレート１０４及びフレーム１１０からなる磁気回路に発生する磁束と、音響信号との電磁作用により、当該音響信号の振幅（電圧値）に応じて、ボイスコイルボビン１０６が上下方向（図１におけるＺ１−Ｚ２方向）振動する。更に、ボイスコイルボビン１０６の振動に伴って、当該ボイスコイルボビン１０６の上端部に内周端が取り付けられた振動板１１４が上下方向に振動する。振動板１１４が上下方向に振動することによって、周囲の空気が振動し、これによりスピーカ１００から音が発生する。

図３及び図４は、ボイスコイルボビン１０６及び振動板１１４の振動時におけるスピーカ１００の断面図であり、図３はボイスコイルボビン１０６及び振動板１１４が上方に移動した場合、図４はボイスコイルボビン１０６及び振動板１１４が下方に移動した場合をそれぞれ示す。

図３では、ボイスコイルボビン１０６が上方に移動し、これに伴って振動板１１４が上方に移動する。この際、振動板１１４の外周端に一端が取り付けられ、円筒部１１２の上端部に他端が取り付けられた支持部１１４ａは、一端が振動板１１４の移動に伴って上方に移動する。また、内周端がボイスコイルボビン１０６の所定位置に取り付けられ、外周端がフレーム１１０に形成された凸部１１１の上面に取り付けられたダンパ１１６は、外周端の高さが不変の状態で、内周端がボイスコイルボビン１０６の移動に伴って上方に移動する。この結果、ダンパ１１６は、図１に示す初期状態よりも伸張し、内周端から外周端に向かって下方に傾斜する角度が大きくなる。

一方、図４では、ボイスコイルボビン１０６が下方に移動し、これに伴って振動板１１４が下方に移動する。この際、支持部１１４ａは、一端が振動板１１４の移動に伴って下方に移動する。また、ダンパ１１６は、外周端の高さが不変の状態で、内周端がボイスコイルボビン１０６の移動に伴って下方に移動する。この結果、ダンパ１１６は、図１に示す初期状態よりも縮退し、内周端から外周端に向かって下方に傾斜する角度が小さくなる。振動板１１４が最大限下方に移動した場合には、ダンパ１１６は、内周端から外周端に向かって略水平となる。

このように、本実施形態のスピーカ１００では、環状の振動板１１４は、内周端と外周端とが略同一の高さであり、外周端が環状の支持部材を構成する円筒部１１２に取り付けられ、内周端がボイスコイルボビン１０６に取り付けられており、従来のように内周端から外周端に向かって上方に傾斜する形状ではなく、上下方向の寸法を小さくしてスピーカ１００の薄型化を実現することが可能となる。

また、環状のダンパ１１６は、振動板１１４の停止時において、ボイスコイルボビン１０６に接続される内周端から、凸部１１１に接続される外周端に向かって下方に傾斜するように延在しており、高さが不変である外周端を、従来よりも下方である凸部１１１に位置させている。従って、ボイスコイルボビン１０６の振動に伴って振動板１１４が上方に移動した場合のみならず、下方に移動した場合にも、ダンパ１１６と振動板１１４とが接触することが防止され、振動板１１４の振幅量を確保することができる。

また、フレーム１１０に凸部１１１を形成して、当該凸部１１１にダンパ１１６の外周端を取り付けることにより、ダンパ１１６とフレーム１１０との間隔を確保して、ダンパ１１６の外周端以外の部分がフレーム１１０に接触することを確実に防止することができる。また、振動板１１４の中央部分１１４ｂを上方に突出した形状とすることにより、振動板１１４が下方に移動した場合における、凸部１１１と振動版１１４との接触が防止される。

なお、スピーカ１００の構成は、図１乃至図４に示すものに限定されない。図５は、本発明の実施の形態にかかる他のスピーカの初期状態の断面図である。図５に示すスピーカ１０１は、図１に示すスピーカ１００と比較すると、振動板１１４の外周部分１１４ｃが下方に突出した形状であり、支持部材を構成するフレーム１１０の外周部分１１０ａが下方に突出した形状である。

このような構成とすることにより、振動板１１４とフレーム１１０の外周形状を合わせて、振動板１１４が下方に移動した場合に、フレーム１１０と接触することが防止される。

また、上述した実施形態では、振動板１１４における、凸部１１１の略直上である中央部分１１４ｂが上方に突出した形状となっているが、振動板１１４が肉厚の場合には、凸部１１１の略直上に、下方に開口した凹部を有するようにしてもよい。この場合にも、振動板１１４が下方に移動した場合に、凸部１１１と振動版１１４との接触が防止される。

以上、説明したように、本発明に係るスピーカは、薄型化と大振幅化の双方を実現することができ、スピーカとして有用である。

本発明の実施の形態にかかるスピーカの初期状態の断面図である。振動板の上方からの外観斜視図である。本発明の実施の形態にかかるスピーカのボイスコイルボビン及び振動板が上方に移動した場合の断面図である。本発明の実施の形態にかかるスピーカのボイスコイルボビン及び振動板が下方に移動した場合の断面図である。本発明の実施の形態にかかる他のスピーカの初期状態の断面図である。従来のスピーカの初期状態の断面図である。

符号の説明

１００、１０１スピーカ
１０２ヨーク
１０３磁石
１０４トッププレート
１０６ボイスコイルボビン
１０８ボイスコイル
１１０フレーム
１１０ａフレーム外周部分
１１１凸部
１１２円筒部
１１４振動板
１１４ａ支持部
１１４ｂ振動板中央部分
１１４ｃ振動板外周部分
１１６ダンパ
１１８ダストキャップ

Claims

環状の支持部材と、
音響信号の振幅に応じて上下に振動する環状のボイスコイルボビンと、
環状であって、内周端と外周端とが略同一の高さであり、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられる振動板と、
環状であって、前記振動板の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在し、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられるとともに、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記振動板の振動に応じて伸縮するダンパとを有するスピーカ。
前記支持部材に取り付けられるとともに、前記ダンパの外周端が取り付けられる上方に突出した凸部を有する請求項１に記載のスピーカ。
前記支持部材と一体形成され、前記ダンパの外周端が取り付けられる上方に突出した凸部を有する請求項１に記載のスピーカ。
前記振動板は、振動時に前記凸部に接触しない形状である請求項２又は３に記載のスピーカ。
前記振動板は、前記凸部の略直上部分が上方に突出した形状である請求項２又は３に記載のスピーカ。
前記振動板は、前記凸部の略直上部分が下方に開口した凹部を有する請求項２又は３に記載のスピーカ。
前記振動板は、外周部分が下方に突出した形状であり、
前記支持部材は、外周部分が下方に突出した形状である請求項１乃至６のいずれかに記載のスピーカ。