JP4855213B2

JP4855213B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4855213B2
Application number: JP2006289026A
Authority: JP
Inventors: 景田辺
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-10-24
Also published as: JP2008109288A

Description

本発明は動電型のスピーカに係り、特に、ボイスコイルが巻装されているボビンを包囲するようにテーパ状の振動板が配置されたスピーカに関する。

従来より、テーパ状の振動板の大径な側を磁気回路側へ向けて小径な内周縁部にボビンの基端部を固定することにより、ボビンの周囲に振動板を配置させる構成となし、もって全体の高さ寸法を抑えて薄型化を図ったスピーカが知られている。この種のスピーカにおいて、振動系を弾性支持するダンパがボビンに接着固定される場合（例えば、特許文献１参照）と、ダンパが振動板の外周部に接着固定される場合（例えば、特許文献２参照）とがある。

図７は特許文献１に開示された前者の従来例を示すスピーカの断面図であり、このスピーカ１は、磁気ギャップＧを有する磁気回路２と、ボビン３の先端部分に巻装されて磁気ギャップＧ内に配置されたボイスコイル４と、テーパ状に成形されたコーン紙等からなり内周縁部がボビン３の基端部（図示上端部）に接着固定された振動板５と、磁気回路２に一体化されて振動板５の外周縁部をエッジ部６を介して支持している下部フレーム７および上部フレーム８と、外周縁部が上部フレーム８に保持・固定されて内周縁部がボビン３の基端部に接着固定されたダンパ９と、ボビン３に冠着された防塵キャップ１０と、下部フレーム７の開口部７ａを覆う防塵スクリーン１１とを備えている。なお、磁気回路２はマグネット１２とヨーク１３，１４とによって構成されており、ヨーク１３，１４間に磁気ギャップＧが形成されている。

このように構成されたスピーカ１は、テーパ状の振動板５の大径な側を磁気回路２側へ向けることによって、振動板５がボビン３を包囲するように配置されているため、全体の高さ寸法を抑えた薄型化が実現されている。また、このスピーカ１のダンパ９は、上部フレーム８の開口部８ａを覆うように配置されて、ボビン３の基端部や振動板５の内周縁部を弾性支持している。

一方、図８は特許文献２に開示された後者の従来例を示すスピーカの断面図であって、図７と対応する部分には同一符号が付してある。図８に示すスピーカ２０では、磁気回路２が設置されるフレーム１５の内壁部１５ａ上に環状スペーサ１６が付設され、この環状スペーサ１６に保持・固定された一対のダンパ１７，１８の外周縁部が振動板５の外周縁部に接着固定されている。このように複数のダンパ１７，１８で振動板５の外周縁部を支持して振動系に対する拘束力を高めておけば、ボビン３を直接ダンパが支持していなくても不所望なローリング現象を抑制することができる。

なお、このスピーカ２０の磁気回路２は、下部ヨーク２２と上部ヨーク２３との間にマグネット２１を介在させた略円柱状の積層体と、この積層体を包囲する環状ヨーク２４とによって構成されている。そして、下部ヨーク２２と環状ヨーク２４との間に磁気ギャップＧ１が形成されると共に、上部ヨーク２３と環状ヨーク２４との間に磁気ギャップＧ２が形成されており、各磁気ギャップＧ１，Ｇ２内にそれぞれボビン３に巻装されたボイスコイル２５，２６が配置されるようになっている。つまり、図７に示すスピーカ１の磁気回路２は１ギャップ構造であるが、図８に示すスピーカ２０の磁気回路２は２ギャップ構造となっている。
特開平８−２３７７９４号公報（第３−４頁、図４）特開２００６−４１６７６号公報（第４−７頁、図１）

ところで、図７に示す前者の従来例では、スピーカ１の正面方向が図示上方であっても図示下方であっても使用可能であるが、このスピーカ１の正面方向が図示上方の場合にはダンパ９や上部フレーム８が音響障害物となりやすく、正面方向が図示下方の場合には磁気回路２や防塵スクリーン１１が音響障害物となりやすい。そのため、かかる従来のスピーカ１は、中高音域において周波数特性の乱れや指向特性の悪化を起こしやすく、良好な音響性能が期待できないという問題があった。なお、スピーカ１から防塵スクリーン１１を取り外してしまうと、磁気ギャップＧ内に外部から異物が侵入して動作不良を起こしやすくなる。

一方、図８に示す後者の従来例の場合は、スピーカ２０の正面方向を図示上方として使用すれば振動板５の前方に音響障害物が存しないため、中高音域の音響性能が劣化しなくなるが、ボビン３のローリング現象を抑制するために複数のダンパ１７，１８を使用するなどして振動系に対する拘束力を高めなければならないので、振動系に十分な振幅量が確保できないという別の問題があった。すなわち、このスピーカ２０のダンパ機構はボビン３から大きく離れた振動板５の外周縁部を弾性支持するというものなので、振動系に対する拘束力が弱いと高入力時にボビン３がローリングして異音を発したりボイスコイル４の断線事故を誘発する危険性がある。したがって、かかる従来のスピーカ２０では、振動系に対する拘束力を高めたダンパ機構を採用する必要があり、その結果、振動系の振幅量が抑制されるため、低音域において良好な音響性能が確保できなくなってしまう。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、中高音域でも低音域でも良好な音響性能を確保できる薄型化に好適なスピーカを提供することにある。

本発明は、磁気ギャップよりも径方向外側に位置するヨークにダンパを保持・固定し、このダンパによってボビンと振動板がそれぞれ弾性支持されるように構成した。その際、１枚のダンパの内周部がボビンを弾性支持して外周部が振動板を弾性支持するという構成であってもよいし、ヨークの径方向内側に設けたダンパでボビンを弾性支持し、該ヨークの径方向外側に設けた別のダンパで振動板を弾性支持するという構成であってもよい。

本発明のスピーカによれば、ボビンと振動板がいずれもダンパで弾性支持されているため、高入力時にもボビンのローリング現象が抑制されて振動系に十分な振幅量を確保することができ、それゆえ低音域において良好な音響性能を確保できる。また、このスピーカは、正面方向に振動板を大きく露出させて、前方に音響障害物が存しない構成とすることができるため、中高音域においても良好な音響性能を確保できる。そして、このスピーカは、ボビンを包囲するようにテーパ状の振動板が配置されているため薄型化に好適である。
また、ダンパを保持・固定しているヨークが、該ダンパを挟着する第１ヨークと第２ヨークとを有し、これら第１ヨークと第２ヨークが周方向に沿った複数個所で凹凸嵌合しているため、ヨークの磁気効率が向上するのみならず、第１ヨークまたは第２ヨークの嵌合凸部を利用してダンパを高い位置精度で簡単にヨークに取り付けることができる。

本発明は、ボイスコイルが巻装されたボビンと、ボイスコイルが巻装されたボビンと、前記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを有する磁気回路と、前記ボビンの径方向外側にテーパ状に配置されて内周縁部が該ボビンの基端部を支持する振動板と、前記ボビンを弾接支持するダンパと、前記磁気回路に一体化されて前記振動板の外周縁部を支持するフレームとを備え、前記ボイスコイルへ通電することによって前記振動板が駆動されるスピーカにおいて、前記磁気回路のうち前記磁気ギャップよりも径方向外側に位置するヨークは、前記振動板の駆動方向に分離された第１ヨークと第２ヨークとを有し、前記第１ヨークにはその周方向に沿った複数個所に凸部が設けられ、この凸部が前記第２ヨークに設けられた凹部に嵌入して前記第１ヨークと前記第２ヨークとが周方向に沿った複数個所で凹凸嵌合しており、前記ダンパは１枚のダンパであり、前記ボイスコイルへの非通電時に前記振動板の駆動方向と直交する一つの平面に沿う姿勢となるように設定されており、前記ダンパの径方向中間部に設けられた係合孔に前記凸部が挿入されて前記第１ヨークに対して該ダンパが位置決めされていると共に、前記係合孔の周縁部を前記第１ヨークと前記第２ヨークとの間に挟着させて前記第１ヨークと前記第２ヨークとに前記ダンパを保持・固定し、このダンパの前記ヨークから径方向内側へ延出する部分の内周縁部を前記ボビンに固定すると共に、前記ダンパの前記ヨークから径方向外側へ延出する部分を前記振動板に固定する構成とした。

このように構成されたスピーカにおいては、ボビンと振動板がいずれもダンパで弾性支持されているため、高入力時にもボビンのローリング現象が抑制されて振動系に十分な振幅量を確保でき、それゆえ低音域において良好な音響性能が確保できる。また、このスピーカは、正面方向に振動板を大きく露出させて、前方に音響障害物が存しない構成とすることができるため、中高音域においても良好な音響性能を確保できる。
また、ダンパを保持・固定しているヨークが、該ダンパを挟着する第１ヨークと第２ヨークとを有し、これら第１ヨークと第２ヨークが周方向に沿った複数個所で凹凸嵌合しているため、ヨークの磁気効率が向上するのみならず、第１ヨークまたは第２ヨークの嵌合凸部を利用してダンパを高い位置精度で簡単にヨークに取り付けることができる。

上記の構成において、振動板に固定されたダンパを該振動板の径方向外側へ延出させてフレームに固定することにより、ダンパの延出部分を介して振動板がフレームに支持されるようにしてあると、一般的なスピーカにおいてフレームと振動板の外周縁部との間に介設されているエッジ部を省略することができるため、部品コストの低減が図れる。

また、上記の構成において、振動板に固定されたダンパの外周縁部に接着剤溜りとなる溝部が形成されており、かつ、ダンパのうち溝部に隣接する部分が振動板に接着固定されていると、テーパ状の振動板に沿って接着剤が流れ落ちる虞がなくなると共に、この溝状の接着剤溜りを位置決め部としてダンパと振動板の相対位置を高精度に規定することが可能となる。

実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図、図２は図１のＡ部拡大図である。

図１に示すスピーカ３０は、磁気ギャップＧ１，Ｇ２が所定の間隔を存して並設されている磁気回路３１と、ボビン３２に巻装されて磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に配置された一対のボイスコイル３３，３４と、テーパ状に成形されたコーン紙からなり内周縁部がボビン３２の基端部（図示上端部）に接着固定された振動板３５と、磁気回路３１に一体化されて振動板３５の外周縁部をエッジ部３６を介して支持しているフレーム３７と、磁気回路３１の円筒状ヨーク４１およびテーパ状ヨーク４２間に保持・固定されてボビン３２と振動板３５をそれぞれ弾性支持しているダンパ３８と、ボビン３２に冠着された防塵キャップ３９とによって主に構成されている。このスピーカ３０は、テーパ状の振動板３５が磁気回路３１やボビン３２を包囲するように配置されているため、全体の高さ寸法を抑えた薄型化が実現されている。

磁気回路３１は、下部ヨーク４３と上部ヨーク４４との間にマグネット４０を介在させた略円柱状の積層体と、磁気ギャップＧ１を介して下部ヨーク４３を包囲する環形板状ヨーク４５と、この環形板状ヨーク４５の外周部に立設された前記円筒状ヨーク４１と、磁気ギャップＧ２を介して上部ヨーク４４を包囲する前記テーパ状ヨーク４２とによって構成されている。マグネット４０は軸線方向に着磁されており、各ヨーク４１〜４５は鉄等の磁性材料からなる。また、この磁気回路３１の下部ヨーク４３や環形板状ヨーク４５を載置固定しているフレーム３７は、アルミニウム合金等の非磁性材料からなる。

磁気回路３１のうち磁気ギャップＧ１，Ｇ２よりも径方向外側に位置する環形板状ヨーク４５と円筒状ヨーク４１およびテーパ状ヨーク４２は、磁気ギャップＧ１から磁気ギャップＧ２へと至る磁路が形成されるように一体化されている。円筒状ヨーク４１と環形板状ヨーク４５は互いに接着固定されているが、両者４１，４５が一体品であってもよい。図２に示すように、円筒状ヨーク４１の図示上端面には周方向に沿った複数個所に凸部４１ａが突設されており、この凸部４１ａをテーパ状ヨーク４２の図示下端面に刻設されている凹部に嵌入させることによって、円筒状ヨーク４１とテーパ状ヨーク４２はダンパ３８を挟着した状態で凹凸嵌合されている。なお、ダンパ３８の周方向に沿った複数個所には、凸部４１ａを挿通させるための係合孔３８ａが形成されている。

ボビン３２の外周面うちボイスコイル３３，３４が巻装されている２個所の中間には、その全周に亘ってダンパ３８の内周縁部が接着固定されている。つまり、ボビン３２は基端部（図示上端部）が振動板３５に支持されているだけでなく、両ボイスコイル３３，３４の巻装個所の中間に位置する円周部分がダンパ３８に弾性支持されている。一方、ダンパ３８の外周縁部はエッジ部３６に支持されている振動板３５の外周縁部の近傍に接着固定されており、振動板３５の外周縁部はダンパ３８に弾性支持されている。ダンパ３８の径方向中間部には複数個所に前記係合孔３８ａが形成されており、図２に示すように、係合孔３８ａの周縁部分が円筒状ヨーク４１とテーパ状ヨーク４２とに挟着されている。また、この係合孔３８ａと円筒状ヨーク４１の凸部４１ａとは径方向の幅寸法が略同等に設定されているため、組立作業時に係合孔３８ａ内に凸部４１ａを挿入することによって、円筒状ヨーク４１に対するダンパ３８の位置決めが行えるようになっている。なお、図１に示すように、振動系が振動していない非通電時におけるダンパ３８の姿勢は、軸線方向と直交する平面に沿うように設定されている。

このように構成されたスピーカ３０は、図示上方を正面方向として使用され、ボイスコイル３３，３４に図示せぬリード線を介して音声電流が通電されるようになっている。すなわち、音声電流を通電すると磁気ギャップＧ１，Ｇ２内のボイスコイル３３，３４に電磁力が作用してボビン３２が振動するため、振動板３５が駆動されて振動し、音が出力される。

そして、このスピーカ３０は、ボビン３２と振動板３５がいずれもダンパ３８によって弾性支持されているため、高入力時にもボビン３２のローリング現象が抑制されて振動系に十分な振幅量を確保でき、それゆえ低音域において良好な音響性能を確保することができる。また、このスピーカ３０は、正面方向に振動板３５を大きく露出させており、前方に音響障害物が存しない構成となっているため、中高音域においても良好な音響性能を確保できる。

なお、本実施例では、１枚のダンパ３８の内周部がボビン３２を弾性支持すると共に、該ダンパ３８の外周部が振動板３５を弾性支持するという構成にしてあるが、大きさの異なる２枚のダンパを用い、一方の小径なダンパの外周縁部と他方の大径な第２のダンパの内周縁部とをヨーク４１，４２間に挟着すると共に、小径なダンパの内周縁部をボビン３２に接着固定して大径なダンパの外周縁部を振動板３５に接着固定するという構成にしてもよい。

図３は本発明の第２実施例に係るスピーカの断面図であって、図１と対応する部分には同一符号を付すことにより重複する説明は省略する。

図２に示すスピーカ５０は、ダンパ３８を振動板３５の径方向外側へ延出させてフレーム３７に固定し、この延出部分３８ｂを介して振動板３５がフレーム３７に支持されるという構成にしてある点が、前述した第１実施例のスピーカ３０と相違している。したがって、このスピーカ５０では、一般的なスピーカにおいてフレームと振動板の外周縁部との間に介設されているエッジ部を省略することができ、部品コストの低減化が図れるという利点を有する。また、このように振動板３５が同一部材（ダンパ３８）で支持されていると、温度や湿度が変化しても振動板３５にストレスが作用しにくくなるため、音響性能が安定するという利点もある。なお、この第２実施例においても大きさの異なる２枚のダンパを用い、小径なダンパでボビン３２を弾性支持して大径なダンパで振動板３５を弾性支持するという構成にしてもよい。

図４は本発明の第３実施例に係るスピーカの断面図、図５は図４のＢ部拡大図であって、図１と対応する部分には同一符号を付すことにより重複する説明は省略する。

図４と図５に示すスピーカ６０では、ダンパ３８の外周縁部に接着剤溜りとなる溝部３８ｃが形成されている。そして、ダンパ３８の外周縁部で溝部３８ｃに隣接する部分を振動板３５の外周縁部に接着固定して、このダンパ３８よりも若干前方でエッジ部３６が振動板３５を支持するという構成にしてある点が、前述した第１実施例のスピーカ３０と相違している。したがって、このスピーカ６０は、第１実施例と比較して、振動系のストロークが同等であってもフレーム３７の口径を小さくすることができる。また、このスピーカ６０は、振動板３５に対するエッジ部３６の取付位置を適宜選択可能なため、口径が異なる種々のフレームに対応させることができるという利点を有する。さらに、このスピーカ６０は、接着剤溜りとなる溝部３８ｃを有するため、テーパ状の振動板３５に沿って接着剤が流れ落ちる虞がなくなると共に、溝部３８ｃを位置決め部としてダンパ３８と振動板３５の相対位置を高精度に規定することができるという利点を有する。なお、この第３実施例においても大きさの異なる２枚のダンパを用い、小径なダンパでボビン３２を弾性支持して大径なダンパで振動板３５を弾性支持するという構成にしてもよい。

図６は本発明の第４実施例に係るスピーカの断面図であって、図１と対応する部分には同一符号を付すことにより重複する説明は省略する。

図６に示すスピーカ７０は、前述した第１実施例（スピーカ３０）における防塵キャップ３９を取り外して磁気回路３１の上部ヨーク４４上にスペーサ７０，７１を固設すると共に、スペーサ７０に取り付けたエッジ部７２が振動板３５の内周縁部を支持するという構成にしてあり、スペーサ７１の中央部にはねじ孔７１ａが形成されている。このスピーカ７０は、前面に配置されるスピーカグリル８０に貫通させた固定ねじ８１をスペーサ７１のねじ孔７１ａに螺着させることによって、スピーカグリル８０に容易に締結・固定できるようになっている。ただし、フレーム３７の外周部とスピーカグリル８０との間にはスポンジ等の弾性部材８２を介設しておくことが好ましい。

なお、上記の各実施例では、ボイスコイル３３を配置させる磁気ギャップＧ１とボイスコイル３４を配置させる磁気ギャップＧ２とを並設した２ギャップ構造の磁気回路について説明したが、１ギャップ構造の磁気回路の場合も、ボビン３２と振動板３５をそれぞれダンパで弾性支持することによって上記と同様の効果が得られることは言うまでもない。

本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図である。図１のＡ部拡大図である。本発明の第２実施例に係るスピーカの断面図である。本発明の第３実施例に係るスピーカの断面図である。図４のＢ部拡大図である。本発明の第４実施例に係るスピーカの断面図である。従来例に係るスピーカの断面図である。他の従来例に係るスピーカの断面図である。

符号の説明

３０，５０，６０，７０スピーカ
３１磁気回路
３２ボビン
３３，３４ボイスコイル
３５振動板
３６エッジ部
３７フレーム
３８ダンパ
３８ａ係合孔
３８ｂ延出部分
３８ｃ溝部
３９防塵キャップ
４０マグネット
４１円筒状ヨーク（第１ヨーク）
４１ａ凸部
４２テーパ状ヨーク（第２ヨーク）
７０，７１スペーサ
８０スピーカグリル
８１固定ねじ
Ｇ１，Ｇ２磁気ギャップ

Claims

ボイスコイルが巻装されたボビンと、前記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを有する磁気回路と、前記ボビンの径方向外側にテーパ状に配置されて内周縁部が該ボビンの基端部を支持する振動板と、前記ボビンを弾接支持するダンパと、前記磁気回路に一体化されて前記振動板の外周縁部を支持するフレームとを備え、前記ボイスコイルへ通電することによって前記振動板が駆動されるスピーカにおいて、
前記磁気回路のうち前記磁気ギャップよりも径方向外側に位置するヨークは、前記振動板の駆動方向に分離された第１ヨークと第２ヨークとを有し、前記第１ヨークにはその周方向に沿った複数個所に凸部が設けられ、この凸部が前記第２ヨークに設けられた凹部に嵌入して前記第１ヨークと前記第２ヨークとが周方向に沿った複数個所で凹凸嵌合しており、前記ダンパは１枚のダンパであり、前記ボイスコイルへの非通電時に前記振動板の駆動方向と直交する一つの平面に沿う姿勢となるように設定されており、前記ダンパの径方向中間部に設けられた係合孔に前記凸部が挿入されて前記第１ヨークに対して該ダンパが位置決めされていると共に、前記係合孔の周縁部を前記第１ヨークと前記第２ヨークとの間に挟着させて前記第１ヨークと前記第２ヨークとに前記ダンパを保持・固定し、このダンパの前記ヨークから径方向内側へ延出する部分の内周縁部を前記ボビンに固定すると共に、前記ダンパの前記ヨークから径方向外側へ延出する部分を前記振動板に固定したことを特徴とするスピーカ。
請求項１の記載において、前記振動板に固定された前記ダンパを該振動板の径方向外側へ延出させて前記フレームに固定することにより、前記ダンパの延出部分を介して前記振動板が前記フレームに支持されるようにしたことを特徴とするスピーカ。
請求項１の記載において、前記振動板に固定された前記ダンパの外周縁部に接着剤溜りとなる溝部が形成されており、かつ、前記ダンパのうち前記溝部に隣接する部分が前記振動板に接着固定されていることを特徴とするスピーカ。