JP6667074B2 - ラウドスピーカと、これを搭載した移動体装置 - Google Patents

Description

本開示は、音響機器に使用されるラウドスピーカに関する。およびこれを搭載した移動体装置に関する。

従来の平面型のラウドスピーカは、フレームと、平面振動板と、ボイスコイル体と、磁気回路とを有している。磁気回路は、磁気ギャップを有しており、フレームに結合されている。ボイスコイル体は、ボビンとボイスコイルを有している。ボビンにボイスコイルが巻き回されている。ボビンの一端は、平面振動板に結合されている。ボイスコイルは、磁気ギャップ内に配置されている。

平面振動板の外周端は、エッジを介してフレームに連結されている。なお、平面振動板は、板状である。すなわち、平面振動板の両面（前面、後面、共に）が平面状である。

なお、この出願の発明に関連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。

特開昭５６−５６０９５号公報

本開示のラウドスピーカは、フレームと、振動板と、第１エッジと、第２エッジと、ボイスコイル体と、磁気回路と、を備えている。

フレームは、中空部を有している。

振動板は、第１面と、第１面の反対側の第２面とを有し、フレームの中空部に配置されている。振動板の第１面は、肉薄部と、肉薄部の周囲に形成された肉厚部とで構成される凹部の表面である。

第１エッジは、振動板の外周端部と、フレームとを連結している。

第２エッジは、肉厚部の厚さ方向の中心を挟んで、第１エッジの反対側に設置され、振動板の外周端部とフレームとを連結している。

ボイスコイル体は、ボビンと、ボイスコイルとを有している。ボビンは、筒状であり、振動板の第１面の肉薄部に接続された第１端と、第１端の反対側に形成された第２端と、を有する。ボイスコイルは、ボビンの少なくとも一部の周りに巻かれている。

磁気回路は、内側部と、外側部と、磁気ギャップとを有している。外側部は、内側部の周囲に形成されている。磁気ギャップは、内側部と外側部との間に形成されている。ボイスコイルが磁気ギャップ内に配置されるように、内側部の第１面を有する一部が、ボビンの第２端からボビン内に配置され、かつ、内側部の第１面と外側部の第１面とが、凹部内に配置されている。

また、本開示の移動体装置は、本体部と、本体部に搭載された駆動部と、本体部に搭載された増幅部と、増幅部からの出力が供給される、本開示のラウドスピーカと、を備えている。

図１は、本実施の形態におけるラウドスピーカの斜視図である。 図２は、本実施の形態におけるラウドスピーカの正面図である。 図３は、図２の線３−３における断面図である。 図４は、本実施の形態におけるラウドスピーカの磁気ギャップの要部拡大断面図である。 図５は、本実施の形態におけるラウドスピーカのエッジの要部拡大断面図である。 図６は、本実施の形態におけるラウドスピーカの他のエッジの要部拡大断面図である。 図７は、本実施の形態におけるラウドスピーカのさらに他のエッジの要部拡大断面図である。 図８は、本実施の形態におけるラウドスピーカの振動板の要部拡大断面図である。 図９は、本実施の形態におけるラウドスピーカの背面図である。 図１０は、本実施の形態における他のラウドスピーカの断面図である。 図１１は、本実施の形態におけるさらに他のラウドスピーカの断面図である。 図１２は、本実施の形態におけるさらに他のラウドスピーカの断面図である。 図１３は、本実施の形態におけるさらに他のラウドスピーカの背面図である。 図１４は、本実施の形態における移動体装置の概念図である。

従来のラウドスピーカにおいて、厚みを薄くためには、薄い振動板を用いる必要がある。しかし、薄い振動板を用いると、振動板の剛性が弱くなる。

あるいは、ラウドスピーカを薄くするためには、ボビンをボイスコイルの巻き軸の方向に短くすることや、薄い磁気回路を用いる必要がある。この場合、磁気ギャップにおける磁束密度が小さくなる。したがって、ラウドスピーカから出力される音の音圧レベルが小さくなる。

ラウドスピーカは、用途によって種々の形態が要求される。車載用ラウドスピーカは、たとえば、車のダッシュボードや、ドアや、天井などの狭い空間内に設置される。このような場所に設置するために、薄い車載用ラウドスピーカが要求されている。以下に、本実施の形態による薄いラウドスピーカ５１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１の斜視図である。図２は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１の正面図である。図３は、図２の線３−３における断面図である。図４は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１の磁気ギャップ５６の要部拡大断面図である。

ラウドスピーカ５１は、フレーム５２と、振動板５３と、第１エッジ５４Ａと、第２エッジ５４Ｂと、ボイスコイル体５５と、磁気回路６１と、を備えている。

フレーム５２は、中空部３００を有している。

振動板５３は、第１面と、第１面の反対側の第２面とを有し、フレーム５２の中空部３００に配置されている。振動板５３の第１面は、肉薄部５３Ｃと、肉薄部５３Ｃの周囲に形成された肉厚部５３Ｂとで構成される凹部５３Ａの表面である。

第１エッジ５４Ａは、振動板５３の外周端部と、フレーム５２とを連結している。

第２エッジ５４Ｂは、肉厚部５３Ｂの厚さ方向の中心を挟んで、第１エッジ５４Ａの反対側に設置され、振動板５３の外周端部とフレーム５２とを連結している。

ボイスコイル体５５は、ボビン５５Ａと、ボイスコイル５５Ｂとを有している。ボビン５５Ａは、筒状であり、振動板５３の第１面の肉薄部５３Ｃに接続された第１端と、第１端の反対側に形成された第２端と、を有する。ボイスコイル５５Ｂは、ボビン５５Ａの少なくとも一部の周りに巻かれている。

磁気回路６１は、内側部４００と、外側部４５０と、磁気ギャップ５６とを有している。外側部４５０は、内側部４００の周囲に形成されている。磁気ギャップ５６は、内側部４００と外側部４５０との間に形成されている。

ボイスコイル５５Ｂが磁気ギャップ５６内に配置されるように、内側部４００の第１面（図３における上側の面）を有する一部が、ボビン５５Ａの第２端からボビン５５Ａ内に配置されており、かつ、内側部４００の第１面と外側部４５０の第１面とが、凹部５３Ａ内に配置されている。

図３において、磁気回路６１の内側部４００は、マグネット６２とトッププレート６３とで構成され、磁気回路６１の外側部４５０は、ヨーク６５で構成されている。

以下、ラウドスピーカ５１について、詳細に説明する。磁気回路６１の上側に磁気ギャップ５６が形成されている。磁気回路６１は、フレーム５２に固定されている（図９を参照して後述する）。ここで、上方向とは図３において、磁気回路６１から振動板５３に向かう方向であり、下方向とは、振動板５３から磁気回路６１に向かう方向である。また、図３において、上方向は、振動板５３の前面方向であり、下方向は、振動板５３の後面方向である。

振動板５３は、肉薄部５３Ｃと、肉厚部５３Ｂとを有している。肉厚部５３Ｂは、肉薄部５３Ｃの周囲に形成されている。肉薄部５３Ｃと肉厚部５３Ｂにより、凹部５３Ａが構成されている。すなわち、肉厚部５３Ｂは、振動板５３の外周に形成されている。磁気回路６１の上面は、肉薄部５３Ｃと向かい合う位置に配置されている。

図３、図４に示すように、ボイスコイル体５５は、ボビン５５Ａと、ボイスコイル５５Ｂと、を有している。ボビン５５Ａの形状は筒状である。なお、ここで筒状とは、円筒のみならず、角筒なども含む。ボイスコイル５５Ｂは、ボビン５５Ａの少なくとも一部に巻き回されている。ボビン５５Ａの一端は、凹部５３Ａの肉薄部５３Ｃと結合されている。言い換えれば、ボビン５５Ａの第１端部（前面部）は、肉薄部５３Ｃと結合されている。ボビン５５Ａの第２端部（後面部）の付近に、ボイスコイル５５Ｂが巻き回されている。ボイスコイル５５Ｂは、磁気ギャップ５６内に配置されている。ボイスコイル５５Ｂに駆動信号が供給されると、振動板５３はその駆動信号の向き、および大きさに応じて振動する。なお、振動板５３は、ボビン５５Ａを介して、ボイスコイル５５Ｂの巻き軸方向（図３における上下方向）に振動する。

以上のように、振動板５３は、後面の中央に肉厚部５３Ｂに比べて薄い肉薄部５３Ｃを有している。そして、磁気回路６１の上面は、肉薄部５３Ｃに向かい合う位置に配置されている。その結果、磁気回路６１の上面と、振動板５３の前面との間の距離を小さくできる。したがって、ラウドスピーカの厚みを薄くできる。また、振動板５３の外周部に肉厚部５３Ｂが形成されているので、高い強度の振動板５３が得られる。

以下、ラウドスピーカ５１について、詳しく説明する。図１に示すように、フレーム５２は、基部５２Ａと、取付け部５２Ｂとを有している。基部５２Ａは、中空の筒状である。なお、前面から見た場合に円形の振動板５３を用いる場合、基部５２Ａの形状は円筒状であることが好ましい。なお、フレーム５２は、取付け部５２Ｂを有していなくてもよい。ただし、フレーム５２が取付け部５２Ｂを有することにより、ラウドスピーカ５１は、取付け部５２Ｂによりバッフル板（図示せず）などへ装着可能となる。また、取付け部５２Ｂにねじ穴が形成されていても良い。この場合、ラウドスピーカ５１は、取付け部５２Ｂによりバッフル板などにねじ止めによって固定できる。よって、フレーム５２は、取付け部５２Ｂを有するのが好ましい。

図３に示すように、ラウドスピーカ５１は、さらに端子５７を有するのが好ましい。本実施の形態では、正極端子５７Ａと、負極端子５７Ｂとを総称して端子５７とする。端子５７は、フレーム５２の側面に固定されている。

図５は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１のエッジ５４の要部拡大断面図である。本実施の形態では、第１エッジ５４Ａと、第２エッジ５４Ｂとを総称してエッジ５４とする。第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂは、それぞれ振動板５３の外周端部とフレーム５２とを連結している。なお、肉厚部５３Ｂの厚さ方向において、第２エッジ５４Ｂは第１エッジ５４Ａの反対側に配置されている。

端子５７は、振動板５３の厚み方向において、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂとの間の位置に配置されている。端子５７は接続線５８（錦糸線）に接続されている。接続線５８は、肉厚部５３Ｂに形成された孔を通って、振動板５３の肉薄部５３Ｃの後面側に引き出されている。ボイスコイル５５Ｂの素線の始端と終端はボビン５５Ａ上で接続線５８に接続されている。ラウドスピーカ５１を駆動する駆動信号が端子５７から供給され、接続線５８を介してボイスコイル５５Ｂに伝達される。

フレーム５２は、貼り付け部５２Ｃを有するのが好ましい。フレーム５２が貼り付け部５２Ｃを有している場合、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂの外周は、貼り付け部５２Ｃに貼り付けられる。そのために、貼り付け部５２Ｃは、基部５２Ａの前面側の端部に形成されている。さらに、貼り付け部５２Ｃは、基部５２Ａの内周面に、基部５２Ａの中心方向に向かって突出して形成されている。なお、フレーム５２は合成樹脂材料により成型されるのが好ましい。この構成により、取付け部５２Ｂや貼り付け部５２Ｃと、基部５２Ａとを、容易に一体に形成できる。すなわち、フレーム５２の生産性は優れている。

貼り付け部５２Ｃは、第１エッジ５４Ａの外周部を貼り付ける上面と、第２エッジ５４Ｂを貼り付ける下面とを有しているのが好ましい。この構成により、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂを精度良くフレーム５２へ連結できる。また、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂとの間に一定の安定した間隔が形成される。その結果、ラウドスピーカ５１の歪みを小さくできる。

なお、貼り付け部５２Ｃは、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂの両方を貼り付ける構成に限られず、どちらか一方を貼り付ける構成でもよい。あるいは、第１エッジ５４Ａあるいは第２エッジ５４Ｂを、直接、基部５２Ａの内周面に貼り付けてもよい。

振動板５３の外周端は第１エッジ５４Ａおよび第２エッジ５４Ｂを介してフレーム５２に接続されている。振動板５３の振動（振幅）の方向（図３の矢印上下方向）は、磁気ギャップ５６内の磁束の方向と直交している。すなわち、振動板５３は、第１エッジ５４Ａおよび第２エッジ５４Ｂにより、ボイスコイル５５Ｂの巻き軸方向に変位する。

図５に示すように、第１エッジ５４Ａは、第１ロール部７１Ａと、第１結合部７２Ａとを有している。第２エッジ５４Ｂは、第２ロール部７１Ｂと、第２結合部７２Ｂとを有している。第１結合部７２Ａと、第２結合部７２Ｂは、振動板５３に結合している。本実施の形態では、第１ロール部７１Ａと第２ロール部７１Ｂとを総称してロール部７１とする。また、第１結合部７２Ａと第２結合部７２Ｂとを総称して結合部７２とする。

第１エッジ５４Ａは、振動板５３の前面側に配置されている。この場合、第２エッジ５４Ｂは、振動板５３の後面側に配置されている。なお、第１ロール部７１Ａは、振動板５３の厚み方向の中心から離れる方向へ突出していることが好ましい。この構成により、振動板５３の厚みに係わらず、第１ロール部７１Ａと第２ロール部７１Ｂとが、衝突することが防止される。そのため、第１ロール部７１Ａと第２ロール部７１Ｂとの衝突音の発生が妨げられる。

また、第１エッジ５４Ａおよび第２エッジ５４Ｂは、ボイスコイル５５Ｂの巻き軸方向（図３における上下方向）に垂直な面に対して、互いに対称であるのが好ましい。すなわち第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂとは、振動板５３の振動（振幅）の方向に垂直な面に対して、互いに対称となるように配置されているのが好ましい。この構成により、振動板５３のローリングが抑制される。さらに、振動板５３の振幅の非対称性による歪の発生が抑制される。また、第１エッジ５４Ａおよび第２エッジ５４Ｂは、振動板５３の厚み方向の中心に対して、互いに対称に形成することがさらに好ましい。

さらに、第１エッジ５４Ａと肉厚部５３Ｂの前面とを結合し、第２エッジ５４Ｂと肉厚部５３Ｂの後面とを結合するのが好ましい。この場合、結合部７２は、振動板５３の前面や後面と平行になるように形成されている。この構成により、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂとの間の間隔を大きくできる。したがって、振動板５３のローリングをさらに抑制できる。

図６は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１の他のエッジ５４の要部拡大断面図である。結合部７２は振動板５３の側面に結合されている。図６において、第１エッジ５４Ａは、第１結合部７２Ａに代えて、第３結合部７２Ｃを有している。第２エッジ５４Ｂは、第２結合部７２Ｂに代えて、第４結合部７２Ｄを有している。第３結合部７２Ｃは、第１ロール部７１Ａから、振動板５３の側面に沿って延伸している。第４結合部７２Ｄは、第２ロール部７１Ｂから、振動板５３の側面に沿って延伸している。そして、第３結合部７２Ｃと第４結合部７２Ｄは、振動板５３の外周の側面で結合されている。なお、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂは、一体に形成することが好ましい。すなわち、第３結合部７２Ｃと第４結合部７２Ｄとが繋がっている状態で形成されるのが好ましい。この構成により、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂとが、所定の安定した間隔に保たれる。さらに、エッジ５４を振動板５３へ結合する作業の工数が低減される。

また、第１エッジ５４Ａと振動板５３は、振動板５３の側面の前面側の端部から、後面方向へ離れた位置で結合されていても良い。この構成により、ラウドスピーカ５１をさらに薄くできる。なお、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂを共に振動板５３の側面に結合する構成に限らず、第１エッジ５４Ａと第２エッジ５４Ｂのうちのいずれか一方を振動板５３の側面に結合してもよい。

図７は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１のさらに他のエッジ５４の要部拡大断面図である。振動板５３と結合部７２は、さらに他の結合方法によって結合されている。第１エッジ５４Ａは、第１結合部７２Ａと第３結合部７２Ｃとを有している。第２エッジ５４Ｂは、第２結合部７２Ｂと第４結合部７２Ｄとを有している。すなわち、第１エッジ５４Ａは、振動板５３の前面と外周の側面で結合されている。第２エッジ５４Ｂは、振動板５３の後面と外周の側面で結合されている。この構成により、エッジ５４と振動板５３とを結合する面積が増加する。そのために、エッジ５４と振動板５３とを結合する強度が向上する。したがって、ラウドスピーカ５１へ大きなレベルの信号が加わった場合でも、エッジ５４が、振動板５３から剥離するのを抑制できる。その結果、ラウドスピーカ５１の耐入力性を大きくできる。

図８は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１の振動板５３の要部拡大断面図である。凹部５３Ａは、肉薄部５３Ｃを有している。肉薄部５３Ｃは、肉厚部５３Ｂよりも薄い。なお、肉薄部５３Ｃにおける後面は、平坦であるのが好ましい。肉薄部５３Ｃにおいて、振動板５３の厚みは均一である。この構成により、肉薄部５３Ｃにおいて、不要な共振の発生が抑制できる。

肉薄部５３Ｃと肉厚部５３Ｂとの境界部は、振動板５３の外周に向かって厚みが徐々に厚くなることが好ましい。すなわち、凹部５３Ａは、肉薄部５３Ｃから肉厚部５３Ｂに向かって厚みが徐々に厚くなるような傾斜面５３Ｄを有するのが好ましい。この構成により、さらに振動板５３の強度が向上する。さらに、肉薄部５３Ｃと傾斜面５３Ｄとの間は、角が面取りされた面、または曲面であることが好ましい。この構成により、肉薄部５３Ｃと傾斜面５３Ｄとが交わる部分に応力が集中するのを緩和できる。したがって、振動板５３の強度を大きくできる。

なお、傾斜面５３Ｄの形状は、平面や、円弧などの曲面、あるいは階段状でもかまわない。また、これらの組合せでもかまわない。さらに、肉薄部５３Ｃと肉厚部５３Ｂとの境界部は、傾斜面５３Ｄに限られない。たとえば、肉薄部５３Ｃと肉厚部５３Ｂとの境界部は、肉薄部５３Ｃから肉厚部５３Ｂに向かって、肉薄部５３Ｃに対して垂直に形成されていてもよい。

振動板５３の前面は、平坦であるのが好ましい。なお、振動板５３は、振動板５３の中央部にダストキャップを有していてもかまわない。

ここで、振動板５３の芯材５３Ｅは、発泡樹脂材料により形成するのが好ましい。この構成により、振動板５３を軽くできる。その結果、振動板５３の応答特性が向上し、振動板５３の音速が大きくなる。したがって、音の立ち上がりが早くなる。また、振動板５３から出力される音の音圧レベルが向上し、振動板５３の高域での限界再生周波数も高くできる。

なお、振動板５３は芯材５３Ｅだけでも構わないが、芯材５３Ｅと、補強材層５３Ｆとを有するのが好ましい。

補強材層５３Ｆは、芯材５３Ｅの前面および後面に形成することが好ましい。この構成により、振動板５３の強度が向上する。なお、補強材層５３Ｆは、硬く、軽い材料により形成するのが好ましい。そこで、補強材層５３Ｆとして、たとえばアルミや、チタンなどの金属層、あるいはカーボン層などが用いられる。この構成より、振動板５３の音速と、音圧レベルを大きくできる。補強材層５３Ｆは、芯材５３Ｅの前面と後面の両方に形成する構成に限らず、芯材５３Ｅの前面と後面のいずれか一方に形成してもよい。

補強材層５３Ｆは、シート状の補強材を接着剤などによって芯材５３Ｅへ貼り付けることにより形成してもよい。振動板５３が円形である場合、凹部５３Ａを後面から見た場合の形状も円形である。この場合、傾斜面５３Ｄの表面の形状は、円錐状である。ただし、円錐状の傾斜面５３Ｄへ補強材を貼り付ける際に、補強材層５３Ｆにしわが生じることがある。そこで、補強材を接着により設ける場合、補強材層５３Ｆは、肉薄部５３Ｃの後面および肉厚部５３Ｂの後面にも形成するのが好ましい。この構成により、補強材層にしわが生じるのを抑制できる。また、補強材を芯材へ貼り付ける作業の工数が低減される。

振動板５３において、肉薄部５３Ｃでの強度を大きくすることにより、振動板５３の強度を効率的に向上できる。そこで、後面における補強材層は、凹部５３Ａあるいは、肉薄部５３Ｃだけに形成しても構わない。この構成により、振動板５３を軽くできる。

なお、補強材層５３Ｆの形成方法は貼り付けに限らない。補強材を芯材５３Ｅの表面にめっきすることにより、補強材層５３Ｆを形成してもよい。あるいは、補強材を芯材５３Ｅの表面にスパッタすることなどにより、補強材層５３Ｆを形成してもよい。

また、図３に示すように、磁気回路６１の上面は、肉厚部５３Ｂの後面よりも振動板５３の前面側に配置するのが好ましい。すなわち、磁気回路の一部が、凹部５３Ａ内に入り込んでいるのが好ましい。この構成より、ラウドスピーカ５１を薄くできる。

ここで、磁気回路６１は、内磁型であることが好ましい。この構成により、肉薄部５３Ｃの面積を小さくできる。したがって、振動板５３の強度を大きくできる。内磁型の磁気回路６１は、マグネット６２と、トッププレート６３と、ボトムプレート６４と、ヨーク６５とを有している。マグネット６２は、柱状であり、上下の厚み方向に着磁されている。トッププレート６３は、板状であり、マグネット６２の上面に設置されている。ボトムプレート６４は、設置部６４Ａを有している。マグネット６２は、設置部６４Ａの上面に設置されている。ボトムプレート６４は、マグネット６２と磁気的に結合されている。ヨーク６５は、設置部６４Ａの上側の外周端部から上方に向かって形成されている。ヨーク６５は、ボトムプレート６４を介して、マグネット６２と磁気的に結合されている。トッププレート６３と、ボトムプレート６４と、ヨーク６５とは、磁性体材料によって構成されている。これらは、例えば熱間圧延鋼板（ＳＰＨＣやＳＰＨＤなど）により作製される。

磁気回路６１は、マグネット６２によりトッププレート６３とヨーク６５とが互いに相違する極性に磁化されている。ヨーク６５の内周面は、トッププレート６３の外周側面と対向するように配置している。この構成により、図４に示すように、ヨーク６５の内周面と、トッププレート６３の外周側面との間に磁気ギャップ５６が形成される。例えば、トッププレート６３がＮ極、ヨーク６５がＳ極にそれぞれ磁化される。この場合、磁気ギャップ５６にける磁束は、トッププレート６３からヨーク６５へと向かう。

ヨーク６５の外周の側面に、テーパー部６５Ａを形成することが好ましい。すなわち、ヨーク６５は、ボトムプレート６４から先端に向かって先細りする形状が好ましい。この構成により、磁気回路６１の外周の側面に、下面から上面に向かって先細りするテーパー部６５Ａが形成される。なお、テーパー部６５Ａの形状は、直線状に限らず、円弧などの曲面、あるいは階段状であってもかまわない。また、適宜これらを組合せて、テーパー部６５Ａを形成してもかまわない。

また、凹部５３Ａの傾斜面５３Ｄは、テーパー部６５Ａに対向して形成されるのが好ましい。この構成により、テーパー部６５Ａと、傾斜面５３Ｄとの間に、振動板５３が、ボイスコイルの軸方向へ振幅変位できるだけの距離が確保される。いいかえれば、振動板５３と磁気回路６１との間に、振動板５３が、ボイスコイルの軸方向へ振幅変位できる距離を確保できる。したがって、磁気回路６１の上面を振動板５３の前面に近づけて配置できる。

また、傾斜面５３Ｄが形成されている領域は、肉薄部５３Ｃに比べて厚いので、振動板５３の強度を大きくできる。したがって、振動板５３は、傾斜面５３Ｄが形成されている領域での変形を抑制できる。そのために、傾斜面５３Ｄとテーパー部６５Ａとの間の距離を小さくしても、傾斜面５３Ｄがテーパー部６５Ａに衝突することを抑制できる。その結果、傾斜面５３Ｄにおける振動板５３の厚みを大きくできるので、さらに振動板５３の強度が向上する。

なお、磁気回路６１を前面側から見た場合の形状は、円形状であることが好ましい。そして、円形状の磁気回路６１を用いる場合、マグネット６２の形状は、円柱状であることが好ましい。また、トッププレート６３の形状は、円盤状であることが好ましい。この場合、振動板５３を前面側から見た形状は、円形状もしくは楕円形であることが好ましい。

ただし、前面側から見た磁気回路６１の形状は円形に限らず、楕円形状や、矩形状でもかまわない。なお、楕円形状の磁気回路６１を用いた場合、ボビン５５Ａやトッププレート６３を前面側から見た形状は、楕円形状であることが好ましい。この場合、振動板５３を前面からみた形状は、楕円形状あるいは矩形状であることが好ましい。また、矩形状の磁気回路６１を用いた場合、ボビン５５Ａや、振動板５３を前面から見た場合の形状も、矩形状であることが好ましい。

マグネット６２は、ネオジ系マグネットを使用するのが好ましい。ネオジ系マグネットのエネルギー積は、大きい。そのために、磁気ギャップ５６において所望の磁束密度が得られると共に、マグネット６２の厚みを薄くできる。その結果、ラウドスピーカの厚みを薄くできる。

図９は、本実施の形態におけるラウドスピーカ５１の背面図である。ボトムプレート６４は、設置部６４Ａの他に、アーム部９１を含むことが好ましい。アーム部９１は、設置部６４Ａから外周方向に向けて延び、フレーム５２に結合されている。この構成により、磁気回路６１は、アーム部９１を介して、フレーム５２と結合されている。

ボトムプレート６４は、複数のアーム部９１を有することが好ましい。図９では、４つのアーム部９１Ａ〜アーム部９１Ｄを示している。アーム部９１は、互いに直交する四方向に伸びたアーム部９１Ａ〜アーム部９１Ｄによって形成されている。また、隣接するそれぞれのアーム部９１の間に、開口９２が形成されている。このように、開口９２を設けることにより、振動板５３の後面からの音圧（背圧）が、振動板５３の振動を妨げるのを抑制できる。また。磁気回路６１の磁束が、アーム部９１へ漏洩することも抑制できる。したがって、磁気ギャップ５６での磁束密度を大きくできる。

なお、設置部６４Ａとアーム部９１とは、一体に形成されていることが好ましい。この構成では、磁気回路６１をフレーム５２に固着するための別の部材が必要ないので、ボトムプレート６４を廉価に作製できる。また、ボトムプレート６４を薄くできる。なお、設置部６４Ａとアーム部９１とは、一体に形成されることに限られず、別々に作製し、それらを結合してもかまわない。なお、この場合、設置部６４Ａは磁性体材料により構成し、アーム部９１は、非磁性体材料によって構成するのが好ましい。この構成により、アーム部９１での漏洩磁界の発生を抑制できる。したがって、磁気ギャップ５６での磁束密度を大きくできる。

なお、ラウドスピーカ５１は、内磁型の磁気回路６１に限られず、外磁型や、内磁型と外磁型とを組み合わせた構造でもよい。図１０は、本実施の形態における他のラウドスピーカ３５１の断面図である。ラウドスピーカ３５１において、ラウドスピーカ５１と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。なお、図１０において、磁気回路８１の内側部は、センターポール８４Ｂで構成され、磁気回路８１の外側部は、マグネット８２とトッププレート８３とで構成されている。

ラウドスピーカ３５１は、内磁型の磁気回路６１に代えて、外磁型の磁気回路８１を有している。磁気回路８１は、マグネット８２と、トッププレート８３と、ボトムプレート８４とを有している。なおボトムプレート８４は、設置部８４Ａと、センターポール８４Ｂを有している。マグネット８２は、円環状である。センターポール８４Ｂは、設置部８４Ａの中央に、設置部８４Ａから上方へと突出して形成されている。そして、センターポール８４Ｂの外側の設置部８４Ａの上面にマグネット８２が搭載されている。さらに、マグネット８２の上面にトッププレート８３が搭載されている。なお、トッププレート８３も円環状である。そして、センターポール８４Ｂの外周の側面と、トッププレート８３の内周の側面とが対向して配置されている。センターポール８４Ｂの外周の側面と、トッププレート８３の内周の側面との間に、磁気ギャップ５６が形成されている。

この場合も、磁気回路８１は、凹部５３Ａに対応する位置に配置されている。したがって、外磁型の磁気回路８１を用いることにより、ラウドスピーカ５１を薄くできる。

ここで、トッププレート８３の外周の側面に、テーパー部８２Ａが形成されていることが好ましい。そして、テーパー部８２Ａと、凹部５３Ａの傾斜面５３Ｄとが対向して配置されているのが好ましい。なお、マグネット８２は、ボンド磁石でもよい。ボンド磁石を用いることにより、マグネット８２の形状の自由度が大きくなる。そして、マグネット８２の外周の側面にもテーパー部８２Ａが形成されているのが好ましい。テーパー部８２Ａと傾斜面５３Ｄとは、対向して配置されるのが好ましい。

なお、マグネット８２は、ネオジ系マグネットやサマリウム鉄系マグネット、フェライト系マグネットなどを用いてもよい。これら金属によって作製されたマグネット８２の断面形状は、四角形でもよい。この場合、凹部５３Ａに傾斜面５３Ｄは設けなくてもよい。

図１１は、本実施の形態におけるさらに他のラウドスピーカ４５１の断面図である。ラウドスピーカ４５１において、ラウドスピーカ５１、３５１と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。なお、図１１において、磁気回路８６の内側部は、マグネット６２（第１のマグネット）とトッププレート６３（第１のトッププレート）とで構成され、磁気回路８６の外側部は、マグネット８２（第２のマグネット）とトッププレート８３（第２のトッププレート）とで構成されている。

ラウドスピーカ４５１は、内磁と外磁とを組み合わせた磁気回路８６を有している。磁気回路８６は、図１０における磁気回路８１のセンターポール８４Ｂに代えて、マグネット６２（第１のマグネット）と、トッププレート６３（第１のトッププレート）とを有している。トッププレート６３は、マグネット６２の上面に搭載されている。なお、マグネット６２と、マグネット８２（第２のマグネット）は、磁気的に直列に接続されるように、ボトムプレート８４の上に搭載されている。そして、トッププレート６３の外周の側面と、トッププレート８３（第２のトッププレート）の内周の側面との間に磁気ギャップ５６が形成されている。この構成においても、トッププレート８３の外周の側面に、テーパー部８２Ａが形成されていることが好ましい。また、テーパー部８２Ａと、凹部５３Ａの傾斜面５３Ｄとを対向して配置するのが好ましい。この構成により、マグネット６２とマグネット８２の厚みを薄くしても、磁気ギャップ５６での磁束密度を所望の値以上に設定できる。したがって、ラウドスピーカ５１を薄くできる。また、ラウドスピーカ５１の音圧を向上させることも可能となる。

図１２は、本実施の形態におけるさらに他のラウドスピーカ１５１の断面図である。図１３は、本実施の形態におけるさらに他のラウドスピーカ１５１の背面図である。ラウドスピーカ１５１において、ラウドスピーカ５１、３５１、４５１と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。ラウドスピーカ１５１は、ラウドスピーカ５１の磁気回路６１に代えて、磁気回路１６１と、台座１５２とを有している。なお、台座１５２は、搭載部１５２Ａとアーム部１５３とを有している。

磁気回路１６１は、マグネット６２と、トッププレート６３と、ボトムプレート１６４を有している。ボトムプレート１６４は、設置部６４Ａと、ヨーク６５とを有している。この場合、ボトムプレート１６４の形状は、底を有する筒状である。なお、設置部６４Ａとヨーク６５は、一体に形成するのが好ましい。

搭載部１５２Ａは、台座１５２の中央部に設けられている。そして、磁気回路１６１は、搭載部１５２Ａの上面に搭載され、台座１５２に固定されている。磁気回路１６１は、たとえばねじ止めによって、台座１５２へ固定されていても良い。なお、磁気回路１６１は、ねじによって台座１５２へ固定することに限られず、接着剤などによって、台座１５２へ固定されていてもよい。

ここで、ボトムプレート１６４の磁気飽和は、マグネット６２の外周側面の下方の位置で発生し易い。そのため、搭載部１５２Ａは、磁性体材料であることが好ましい。搭載部１５２Ａは、例えば熱間圧延鋼板（ＳＰＨＣやＳＰＨＤなど）により作製される。この場合、搭載部１５２Ａも磁気回路１６１における磁路として作用できる。この構成により、マグネット６２の外周側面の下方の領域での磁気抵抗が低減される。したがって、磁気回路１６１での磁気飽和が抑制される。その結果、磁気ギャップ５６の磁束密度を大きくできる。

台座１５２は、搭載部１５２Ａから、外周方向に向けて延びるアーム部１５３を有している。アーム部１５３の外端は、フレーム５２に固着されている。そのため、磁気回路１６１はフレーム５２に固定されている。なお、搭載部１５２Ａとアーム部１５３は、一体に形成するのが好ましい。なお、搭載部１５２Ａとアーム部１５３は、一体に形成する構成に限られず、それぞれ個別に作製し、それらを組み立てても良い。この場合、アーム部１５３は、非磁性体によって形成するのが好ましい。この構成により、磁気回路１６１の磁束が、アーム部１５３側へ漏洩するのを抑制できる。

また、アーム部１５３の外端に突起などによる固定爪を設けても良い。この場合、フレーム５２に、溝や切り欠きなどを設けることが好ましい。そして、固定爪を溝あるいは切り欠きなどへ嵌めることによって、台座１５２をフレーム５２へ固定してもよい。

ここで、台座１５２は、複数のアーム部１５３を有するのが好ましい。そして、それぞれのアーム部１５３は、等間隔に配置されるのが好ましい。図１３では、搭載部１５２Ａから、外周方向に向けて放射状に延びる６本のアーム部１５３Ａ〜アーム部１５３Ｆが示されている。この場合、それぞれのアーム部１５３Ａ〜アーム部１５３Ｆは、搭載部１５２Ａの中心から、互いに６０度ずつ傾けて配置されるのが好ましい。

また、隣接するそれぞれのアーム部１５３Ａ〜アーム部１５３Ｆの間に、開口１９２が形成されているのが好ましい。このように、開口１９２を設けることにより、振動板５３の後面からの音圧（背圧）が、振動板５３の振動を妨げるのを抑制できる。また。磁気回路１６１の磁束が、アーム部１５３Ａ〜アーム部１５３Ｆへ漏洩することも抑制できる。したがって、磁気ギャップ５６での磁束密度を大きくできる。

以上のように本開示のラウドスピーカにおいて、振動板の外周部は、内周部よりも厚い肉厚部を有している。したがって、振動板の強度を十分に確保できる。また、振動板は、後面の中央に肉厚部よりも薄い肉薄部を有している。そして、肉薄部に対応する位置に磁気回路が配置されている。この構成により、振動板の前面と磁気回路の上面との間の距離を小さくできる。したがって、磁気ギャップでの磁束密度を確保したままで、ラウドスピーカを薄くできる。その結果、高い音圧レベルで、歪みが小さい薄型のラウドスピーカが得られる。

図１４は、本実施の形態における移動体装置２０１の概念図である。移動体装置２０１は、ラウドスピーカ５００を搭載している。ここで、ラウドスピーカ５００とは、本実施の形態のラウドスピーカ５１、またはラウドスピーカ１５１、またはラウドスピーカ３５１、またはラウドスピーカ４５１である。なお、図１４では、自動車を例に示しているが、移動体装置２０１は自動車に限らず、船舶、航空機、列車、バイクなどでもよい。

移動体装置２０１は、本体部２０２と、駆動部２０３と、増幅部２１１と、ラウドスピーカ５００とを有している。駆動部２０３と、増幅部２１１と、ラウドスピーカ５００は、本体部２０２に搭載されている。なお、駆動部２０３は、エンジンや、モータや、タイヤや、ハンドルなどを有していてもよい。増幅部２１１の出力は、ラウドスピーカ５００へ供給される。なお、増幅部２１１は、カーオーディオの一部を有していてもよい。その場合、増幅部２１１は、音源の再生装置などを有していてもよい。さらに、増幅部２１１は、カーナビゲーションシステムの一部を有していてもよい。その場合、増幅部２１１は、表示装置などを有していても良い。

なお、本体部２０２は、乗車空間２０２Ａを有している。ラウドスピーカ５００は、乗車空間２０２Ａへ、音を放出できるように設置されている。本体部２０２は、外装部２０２Ｂと、内装部２０２Ｃとをさらに有していてもよい。外装部２０２Ｂは乗車空間２０２Ａを外部と隔離している。外装部２０２Ｂは、たとえば、屋根２０２Ｄや、ドア２０２Ｅである。内装部２０２Ｃは、外装部２０２Ｂと乗車空間２０２Ａとの間に設けられている。ラウドスピーカ５００は、内装部２０２Ｃと外装部２０２Ｂとの間に収納されている。なお、ラウドスピーカ５００を設置する場所は、上記に限られず、ダッシュボードやリアトレイ（図示せず）などでもよい。

本実施の形態のラウドスピーカ５００は薄いので、内装部２０２Ｃと外装部２０２Ｂとの間の距離を短くできる。言い換えれば、内装部２０２Ｃと外装部２０２Ｂとの間が狭くても、ラウドスピーカ５００を設置できる。このように、ラウドスピーカ５００を移動体装置２０１に用いることにより、乗車空間２０２Ａを拡大できる。

以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、実施の形態により説明したラウドスピーカ５００を構成する各構成要素の材料や形状は種々変更可能であり、本発明を限定して解釈するものではない。

本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

本開示によるラウドスピーカは、薄くできるという効果を奏し、特に車載用音響機器および家庭用音響機器などに有用である。

５１，１５１，３５１，４５１，５００ ラウドスピーカ
５２ フレーム
５２Ａ 基部
５２Ｂ 取付け部
５２Ｃ 貼り付け部
５３ 振動板
５３Ａ 凹部
５３Ｂ 肉厚部
５３Ｃ 肉薄部
５３Ｄ 傾斜面
５３Ｅ 芯材
５３Ｆ 補強材層
５４ エッジ
５４Ａ 第１エッジ
５４Ｂ 第２エッジ
５５ ボイスコイル体
５５Ａ ボビン
５５Ｂ ボイスコイル
５６ 磁気ギャップ
５７ 端子
５７Ａ 正極端子
５７Ｂ 負極端子
５８ 接続線
６１ 磁気回路
６２ マグネット
６３ トッププレート
６４ ボトムプレート
６４Ａ 設置部
６５ ヨーク
６５Ａ テーパー部
７１ ロール部
７１Ａ 第１ロール部
７１Ｂ 第２ロール部
７２ 結合部
７２Ａ 第１結合部
７２Ｂ 第２結合部
７２Ｃ 第３結合部
７２Ｄ 第４結合部
８１ 磁気回路
８２ マグネット
８２Ａ テーパー部
８３ トッププレート
８４ ボトムプレート
８４Ａ 設置部
８４Ｂ センターポール
８６ 磁気回路
９１ アーム部
９１Ａ アーム部
９１Ｂ アーム部
９１Ｃ アーム部
９１Ｄ アーム部
９２，１９２ 開口
１５２ 台座
１５２Ａ 搭載部
１５３ アーム部
１５３Ａ アーム部
１５３Ｂ アーム部
１５３Ｃ アーム部
１５３Ｄ アーム部
１５３Ｅ アーム部
１５３Ｆ アーム部
１５３Ｇ アーム部
１６１ 磁気回路
１６４ ボトムプレート
２０１ 移動体装置
２０２ 本体部
２０２Ａ 乗車空間
２０２Ｂ 外装部
２０２Ｃ 内装部
２０２Ｄ 屋根
２０２Ｅ ドア
２０３ 駆動部
２１１ 増幅部
３００ 中空部
４００ 内側部
４５０ 外側部

Claims (16)

1. 中空部を有するフレームと、
   肉薄部と、前記肉薄部の周囲に形成された肉厚部とで構成される凹部の表面である第１面と、
   前記第１面の反対側の第２面とを有し、
   前記フレームの前記中空部に配置された振動板と、
   前記振動板の外周端部と、前記フレームとを連結する第１エッジと、
   前記肉厚部の厚さ方向の中心を挟んで、前記第１エッジの反対側に設置され、前記振動板の外周端部と、前記フレームとを連結する第２エッジと、
   前記振動板の前記第１面の前記肉薄部に接続された第１端と、前記第１端の反対側に形成された第２端と、を有する筒状のボビンと、
   前記ボビンの少なくとも一部の周りに巻かれたボイスコイルと、
   を有するボイスコイル体と、
   マグネットとトッププレートとで構成された内側部と、
   前記内側部の周囲に形成されたヨークまたはヨークとボトムプレートで構成された外側部と、
   前記内側部と前記外側部との間に形成された磁気ギャップと、
   を有し、前記ボイスコイルが前記磁気ギャップ内に配置されるように、前記内側部の上面である第１面を有する前記トッププレートの一部が、前記ボビンの前記第２端から前記ボビン内に配置され、かつ、前記内側部の上面である前記第１面と前記外側部の上面である第１面とが、前記凹部内に配置された
   磁気回路と、
   を備えた
   ラウドスピーカ。
2. 中空部を有するフレームと、
   肉薄部と、前記肉薄部の周囲に形成された肉厚部とで構成される凹部の表面である第１面と、
   前記第１面の反対側の第２面とを有し、
   前記フレームの前記中空部に配置された振動板と、
   前記振動板の外周端部と、前記フレームとを連結する第１エッジと、
   前記肉厚部の厚さ方向の中心を挟んで、前記第１エッジの反対側に設置され、前記振動板の外周端部と、前記フレームとを連結する第２エッジと、
   前記振動板の前記第１面の前記肉薄部に接続された第１端と、前記第１端の反対側に形成された第２端と、を有する筒状のボビンと、
   前記ボビンの少なくとも一部の周りに巻かれたボイスコイルと、
   を有するボイスコイル体と、
   円環状のマグネットと、
   前記マグネットの第１面に設置された円環状のトッププレートと、
   前記マグネットの前記第１面と反対側の第２面に設置され、前記マグネットと磁気的に結合されたボトムプレートと、
   前記マグネットとの間に磁気ギャップを設けて対向するように、前記マグネットの内側に配置され、前記ボトムプレートから突出したセンターポールと、を有する磁気回路とを備え、
   前記磁気回路の内側部は、前記センターポールで構成され、
   前記磁気回路の外側部は、前記マグネットと前記トッププレートとで構成され、前記センターポールの上面を含む一部が、前記ボビンの前記第２端から前記ボビン内に配置され、かつ、前記センターポールの上面と前記トッププレートの上面が、前記凹部内に配置された
   ラウドスピーカ。
3. 中空部を有するフレームと、
   肉薄部と、前記肉薄部の周囲に形成された肉厚部とで構成される凹部の表面である第１面と、
   前記第１面の反対側の第２面とを有し、
   前記フレームの前記中空部に配置された振動板と、
   前記振動板の外周端部と、前記フレームとを連結する第１エッジと、
   前記肉厚部の厚さ方向の中心を挟んで、前記第１エッジの反対側に設置され、前記振動板の外周端部と、前記フレームとを連結する第２エッジと、
   前記振動板の前記第１面の前記肉薄部に接続された第１端と、前記第１端の反対側に形成された第２端と、を有する筒状のボビンと、
   前記ボビンの少なくとも一部の周りに巻かれたボイスコイルと、
   を有するボイスコイル体と、
   第１のマグネットと、
   前記第１のマグネットの第１面に設置された第１のトッププレートと、
   前記第１のマグネットの前記第１面と反対側の第２面に設置され、前記第１のマグネットと磁気的に結合されたボトムプレートと、
   前記第１のマグネットとの間に磁気ギャップを設けて対向するように、前記第１のマグネットの周囲に配置された第２のマグネットと、
   前記第２のマグネットの第１面で、前記第１のトッププレートとの間に前記磁気ギャップを設けて対向するように、前記第１のトッププレートの周囲に配置された第２のトッププレートと、を有する磁気回路とを備え、
   前記磁気回路の内側部は、前記第１のマグネットと前記第１のトッププレートとで構成され、
   前記磁気回路の外側部は、前記第２のマグネットと前記第２のトッププレートとで構成され、前記第１のトッププレートの上面を含む一部が、前記ボビンの前記第２端から前記ボビン内に配置され、かつ、前記第１のトッププレートの上面と前記第２のトッププレートの上面が、前記凹部内に配置された
   ラウドスピーカ。
4. 前記磁気回路の外側部は、前記振動板に向けて細くなるテーパー部を有する
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
5. 前記振動板は、前記肉薄部から前記肉厚部に向けて、徐々に厚くなる傾斜面を有する
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
6. 前記磁気回路の外側部は、前記振動板に向けて細くなるテーパー部を有し、
   前記テーパー部は、前記傾斜面に対応している
   請求項５記載のラウドスピーカ。
7. 前記第１エッジと前記第２エッジとは、前記振動板の振動の方向に垂直な面に対して、互いに対称となるように配置されている
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
8. 前記振動板の前記第２面は、平坦である
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
9. 前記振動板は、発泡樹脂により形成され、
   前記振動板の前記第１面と、前記第２面の少なくとも一方に補強材層が形成されている
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
10. 前記フレームに固定され、前記第１エッジと前記第２エッジとの間に配置された端子と、
    前記端子と前記ボイスコイルとを接続する接続線と、
    をさらに備えた
    請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
11. 前記磁気回路を前記フレームに固定する台座をさらに備えた、
    請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
12. 前記台座は開口を有する
    請求項１１記載のラウドスピーカ。
13. 前記ボトムプレートは開口を有する
    請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカ。
14. 本体部と、
    前記本体部に搭載された駆動部と、
    前記本体部に搭載された増幅部と、
    前記増幅部からの出力が供給される請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のラウドスピーカと、
    を備えた
    移動体装置。
15. 前記本体部は、
    内装部と、
    前記内装部と一定の空間を設けて、前記内装部の外周を覆う外装部と、
    を有し、
    前記ラウドスピーカは、前記空間に設置されている
    請求項１４に記載の移動体装置。
16. 前記外装部は、ドアもしくは、屋根である
    請求項１５に記載の移動体装置。

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