JPWO2007135746A1 - スピーカ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、スピーカ装置が装着される筐体の小型化や省スペース化、等により更なるスピーカ装置の小型化や薄型化が望まれているが、上述したスピーカ装置では、上記形状の振動板を外磁型磁気回路により駆動しているために、ボイスコイルの径方向外側に、外磁型磁気回路のリング状磁石やリング状プレートが形成されているので、スピーカ装置を小型化することや薄型化することが困難であった。
また外磁型磁気回路のリング状磁石は、比較的重量が重い。またリング状磁石を単純に小型化すると磁気ギャップ間の磁束が低減してしまい、振動板の駆動力が低下して、再生音の音質が低下する虞がある。
請求項1に記載の発明は、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板を有するスピーカ装置であって、前記振動板は前記内周縁と前記外周縁の間に頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記振動板の前記頂部から内周縁側の断面形状が前記音響放射側に凸形状に形成され、かつ、前記振動板の前記頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は前記音響放射側に凸形状に形成されていることを特徴とする。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の頂部から内周縁側の断面形状が音響放射側に凸形状に形成され、かつ、振動板の頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は音響放射側に凸形状に形成されているので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、内周縁から頂部に径方向に沿った長さは、頂部から外周縁に径方向に沿った長さより短いので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁が頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の外周縁の直径は、振動板の外周縁の高さの4倍以下であるので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
ヨーク1は、磁石3(31)の底面に接合される底部1aと、この底部1aから放射状に径方向外方に広がるとともに、音響放射方向(正面)に向かって屈曲し、屈曲部1cからプレート2(21)の側方にまで延出した形状の側部1bとを有する。また、ヨーク1の底部1aと側部1bは一体形成されている。本実施形態に係るヨーク1は、側部1bの音響放射側の端部の外周側角部に傾斜面部1dが形成されている。またヨーク1の中央部には孔部1hが形成されている。ヨーク1の形成材料としては、例えば無機材料,金属,鉄等の磁性体等を採用することができる。
磁石3(31),3(32)の形成材料は、例えばネオジム系、サマリウム・コバルト系、アルニコ系、フェライト系磁石等の永久磁石等を採用することができる。プレート2(21),2(22)の形成材料としては、例えば鉄などの金属や磁性体等を採用することができる。
本実施形態に係るフレーム5では、背面平坦部51、コーン形状部52、平坦部53、平坦部54、及びフランジ55が一体形成されている。
エッジ9は、例えばリング形状に形成されている。エッジ9としては、例えばロールエッジ、V字エッジ、コルゲーションエッジ、フラットエッジ等の各種のエッジを採用することができる。本実施形態に係るエッジ9としてはロールエッジを採用する。エッジ9は適度なコンプライアンスと剛性を兼ね備え、エッジ9の内周縁9bが振動板8の外周縁8bに接着剤等によって固着されることにより振動板8に連結されている。また、上述したようにエッジ9の外周縁9aは、直接又は接合部材90を介してフレーム5の平坦部54に固着されることにより、フレーム5に連結されている。以上により、振動板8の外周縁8bはエッジ9を介してフレーム5に連結されている。したがって、エッジ9は、振動板8の外周縁を弾性支持している。
また、スピーカ装置100では、図1,図2に示すように、ダンパ10、フレーム5の平坦部53、ボイスコイル7、プレート2(21)、振動板8の頂部8cが、略同一平面となるように形成されている。
またダンパ10は、スピーカの駆動において、センターキャップ部11、振動板8、ボイスコイルボビン6、及びボイスコイル7を振動方向(中心軸(o)方向)に沿って、弾性支持する機能を有する。
また上述したように、ヨーク1は、側部1bの音響放射側の端部の外周側角部に傾斜面部1dが形成されているので、スピーカ駆動時に、振動板8が振動方向(中心軸(o)方向)に沿って振動した場合であっても、ヨーク1に振動板8が接触することを防止することができる。
リード線12は、例えば複数の細い電線をより合わせる形成された屈曲に強い錦糸線であり、振動板8に形成された孔13を介してフレーム5に固定された入力端子部14に接続される。
詳細には、図1,図2,図4(A)〜図4(C)に示すように、振動板8は内周縁8aと外周縁8bとの間に折り返し部分を有して形成され、折り返し部分が頂部8cを形成する。
この頂部8cは、振動板8の折り返し部分の先端部分であり、内周縁8aと外周縁8bが頂部8cに比して音響放射側に位置するように鋭角に折り返されて形成されている。
また、本実施形態に係る振動板8は、図4(C)に示すように、内周縁8aから頂部8cに径方向に沿った長さr81が、頂部8cから外周縁8bに径方向に沿った長さr82より短くなるように形成されていることが好ましい。
また、本実施形態に係る振動板8は、図4(C)に示すように、振動板8の外周縁8bの直径φbは、振動板8の外周縁8bの高さd8の4倍以下であることが好ましい。この振動板8の外周縁8bの高さd8は、振動板8の頂部8cから振動板8の外周縁8bまで音響放射方向に沿った距離である。
また、更に本実施形態に係る振動板8では、振動板8の頂部8cの直径φaを、振動板8の外周縁8bの直径φbに対して最適化したこと、内側振動板部81を凸形状に形成するとともに外側振動板部82の断面形状を凸形状又は略直線形状に形成すること、振動板8の外周縁8bの直径φbと高さd8を最適化すること、等により高域再生周波数特性を向上させることができる。
上記条件のいずれか、又は2つの条件の組み合わせ、3つの条件の組み合わせにより、振動板8を形成しても、高域再生周波数特性を向上させる効果が得られる。
図5(A),図5(B)は磁気回路の磁束密度のシミュレーション結果を説明するための図である。詳細には図5(A)はヨーク端部に傾斜面部が形成されていない磁気回路の磁束の分布を示す図である。図5(B)はヨーク端部に傾斜面部が形成された磁気回路の磁束の分布を示す図である。図6は、図5(A),図5(B)に示した磁気回路4の磁気ギャップ4gでの磁束密度の大きさを説明するための図である。縦軸は磁束密度の大きさ(T:テスラ)を示し、横軸は磁気ギャップにおける振動方向に沿った位置(mm)を示す図である。図6において、図5(A)に示した構造の磁気回路4の磁束密度の大きさを点線にて示し、図5(B)に示した構造の磁気回路4の磁束密度の大きさを実線にて示す。また、図6において、センタープレート2と磁石3(31)との境界付近が0mm、センタープレート2の中心部付近が2mm、センタープレート2と磁石3(32)との境界付近が4mmに対応する。
また上述したように、ヨーク1の側部1bの音響放射側の端部の外周側角部に傾斜面部1dを形成することで、スピーカ駆動時に、振動板8が振動方向(中心軸(o)方向)に沿って振動した場合であっても、ヨーク1に振動板8が接触することを防止することができる。
図7(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が音響放射側に凹形状に形成された比較対象としての振動板を示す図であり、図7(B)は図7(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図8(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が音響放射側に凸形状に形成された振動板を示す図であり、図8(B)は図8(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図9(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成された振動板を示す図であり、図9(B)は図9(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
上述したように、図8(A)に示した本発明に係る振動板8では、図7(A)に示した比較例と比べて、高域(例えば約3kHzから10kHz程度)の周波数特性が向上していることが確認できた。
上述したように、図9(A)に示した本発明に係る振動板8では、図7に示した比較例と比べて、高域(例えば約3kHzから10kHz程度)の周波数特性が向上していることが確認できた。
図10(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)よりも長い振動板を示す図であり、図10(B)は図10(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図11(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)と同じ長さの振動板を示す図であり、図11(B)は図11(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図12(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)より短い振動板を示す図であり、図12(B)は図12(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
図12(B)に示すように、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)より短い振動板を採用した場合に、その他の場合と比べて、高域特性が向上していることが確認できた。つまり、本発明に係る振動板8では、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)より短い振動板を採用することが、好ましい。
図13(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の4.8倍に形成された振動板を示す図であり、図13(B)は図13(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性を示す図である。図14(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.8倍に形成された振動板を示す図であり、図14(B)は図14(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性を示す図である。図15(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.2倍に形成された振動板を示す図であり、図15(B)は図15(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性を示す図である。
図13(A)に示すように、内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の4.8倍に形成された振動板では、図13(B)に示すように、他の場合と比べて高域周波数特性が劣化している。
一方、図14(A),図15(A)に示すように、振動板8の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.8倍に形成された振動板や、3.2倍に形成された振動板では、他の場合と比べて高域周波数特性が向上している。
このため、例えば振動板8の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の約4倍以下、詳細には約3.8倍以下や3.2倍以下となる形状の振動板8を採用することが望ましい。
2.振動板8の内周縁8aから頂部8cに径方向に沿った長さが頂部8cから外周縁8bに径方向に沿った長さより短い形状に形成すること、
3.振動板8の外周縁8bの直径は、振動板8の外周縁8bの高さの4倍以下に形成すること、
のいずれかの条件の組み合わせ、又は全ての条件の組み合わせにより振動板を作製することにより、より高音域の周波数特性が向上して高品質に音を再生することができる。
また、反発磁気回路を採用することで磁気効率が向上するため、高音質に音を再生することができる。
また、磁気漏洩防止のためのヨーク1やフレーム5の厚みを低減することができる。つまり軽量化することができる。
また、上述した実施形態では、図2に示すように、磁気回路4として反発磁気回路を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば図3に示すような構造の磁気回路を採用することで、よりスピーカ装置の薄型化や小型化を実現することができる。
ピーカ装置の小型化や薄型化が望まれているが、上述したスピーカ装置では、上記形状の振動板を外磁型磁気回路により駆動しているために、ボイスコイルの径方向外側に、外磁型磁気回路のリング状磁石やリング状プレートが形成されているので、スピーカ装置を小型化することや薄型化することが困難であった。
また外磁型磁気回路のリング状磁石は、比較的重量が重い。またリング状磁石を単純に小型化すると磁気ギャップ間の磁束が低減してしまい、振動板の駆動力が低下して、再生音の音質が低下する虞がある。
[0007]
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、スピーカ装置を小型化すること、薄型化すること、軽量化すること、内周縁と外周縁との間に頂部を有する振動板を用いた場合であっても、音圧の高域特性を向上すること、高品質に音を再生すること、等が本発明の目的である。
課題を解決するための手段
[0008]
このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
請求項1に記載の発明は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介して前記フレームに連結される振動板と、外周縁が前記フレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、前記振動板は前記内周縁と前記外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記振動板の前記頂部から内周縁側の断面形状が前記音響放射側に凸形状に形成され、かつ、前記振動板の前記頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は前記音響放射側に凸形状に形成され、前記頂部が前記ダンパの内周縁付近に接続されていることを特徴とする。
[0009]
請求項4に記載の発明は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介して前記フレームに連結される振動板と、外周縁が前記フレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、前記振動板は、前記内周縁と前記外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記頂部が前記ダンパの内周縁付近に接続され、前記内周縁から前記頂部に径方向に沿った長さは、前記頂部から前記外周縁に径方向に沿った長さより短いことを特徴とする。
[0010]
請求項5に記載の発明は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジ
を介して前記フレームに連結される振動板と、外周縁が前記フレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、前記振動板は、前記内周縁と前記外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び前記外周縁が前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記頂部が前記ダンパの内周縁付近に接続され、前記振動板の前記外周縁の直径は、前記振動板の前記外周縁の高さの4倍以下であることを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0011]
[図1]本発明の一実施形態に係るスピーカ装置100を説明するための図であり、スピーカ装置100の表側(音響放射側)からみた正面図である。
[図2]図1に示したスピーカ装置100のA−A線に沿った断面図である。
[図3]本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置100aを説明するための断面図である。
[図4](A)〜(C)は、図1に示したスピーカ装置100の振動板を説明するための図である。(A)はスピーカ装置100の振動板の断面形状の一具体例を説明する断面図であり、(B)はスピーカ装置100の振動板の断面形状の他の具体例を説明するための断面図であり、(C)は(A)に示した振動板の断面形状を詳細に説明するための図である。
[図5](A),(B)は磁気回路の磁束密度のシミュレーション結果を説明するための図である。
[図6]図5(A),図5(B)に示した磁気回路4の磁気ギャップ4gでの磁束密度の分布を説明するための図である。
[図7](A)は内側振動板部81の断面形状が略直線形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が音響放射側に凹形状に形成された比較対象としての振動板を示す図であり、(B)は(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
[図8](A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が音響放射側に凸形状に形成された振動板を示す図であり、(B)は(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
[図9](A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板
[図15](A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.2倍に形成された振動板を示す図であり、(B)は(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012]
本発明の一実施形態に係るスピーカ装置は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板と、外周縁がフレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、振動板は内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の頂部から内周縁側の断面形状が音響放射側に凸形状に形成され、かつ、振動板の頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は音響放射側に凸形状に形成され、頂部がダンパの内周縁付近に接続されていることを特徴とする。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の頂部から内周縁側の断面形状が音響放射側に凸形状に形成され、かつ、振動板の頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は音響放射側に凸形状に形成されているので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
[0013]
また、本発明の一実施形態に係るスピーカ装置は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板と、外周縁がフレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、振動板は、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、頂部がダンパの内周縁付近に接続され、内周縁から頂部に径方向に沿った長さは、頂部から外周縁に径方向に沿った長さより短いことを特徴とする。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、内周縁から頂部に径方向に沿った長さは、頂部から外周縁に径方向に沿った長さより短いので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
[0014]
また、本発明の一実施形態に係るスピーカ装置は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板と、外周縁がフレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、振動板は、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁が頂部に比して音響放射側に位置し、頂部がダンパの内周縁付近に接続され、振動板の外周縁の直径は、振動板の外周縁の高さの4倍以下であることを特徴とする。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁が頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の外周縁の直径は、振動板の外周縁の高さの4倍以下であるので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
[0015]
以下、本発明の一実施形態に係るスピーカ装置を図面を参照しながら説明する。
[0016]
図1は本発明の一実施形態に係るスピーカ装置100を説明するための図である。詳細には図1はスピーカ装置100の表側(音響放射側)からみた正面図である。図2は図1に示したスピーカ装置100のA−A線に沿った断面図である。図3は、本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置100aを説明するための断面図である。
[0017]
スピーカ装置100は、ヨーク1、プレート2、磁石3を備える内磁型磁気回路4と、フレーム(スピーカフレーム)5と、ボイスコイルボビン6に巻回されて配置されたボイスコイル7と、振動板8と、エッジ9と、ダンパ10と、センターキャップ部11と、リード線12とを有する。
[0018]
内磁型磁気回路4は本発明に係る内磁型磁気回路の一実施形態に相当する。振動板8は本発明に係る振動板の一実施形態に相当する。ヨーク1は本発明に係るヨークの一実施形態に相当する。フレーム5は本発明に係るフレームの一実施形態に相当する。
[0019]
本実施形態に係る磁気回路4は、ヨーク1、2つの磁石3(31),磁石3(32)、2つのプレート2(21),プレート2(22)を有する。プレート2(21)はセンタープレートともいう。
ヨーク1は、磁石3(31)の底面に接合される底部1aと、この底部1aから放射状に径方向外方に広がるとともに、音響放射方向(正面)に向かって屈曲し、屈曲部1cから
また、スピーカ装置が装着される筐体の小型化や省スペース化、等により更なるスピーカ装置の小型化や薄型化が望まれているが、上述したスピーカ装置では、上記形状の振動板を外磁型磁気回路により駆動しているために、ボイスコイルの径方向外側に、外磁型磁気回路のリング状磁石やリング状プレートが形成されているので、スピーカ装置を小型化することや薄型化することが困難であった。
また外磁型磁気回路のリング状磁石は、比較的重量が重い。またリング状磁石を単純に小型化すると磁気ギャップ間の磁束が低減してしまい、振動板の駆動力が低下して、再生音の音質が低下する虞がある。
請求項1に記載の発明は、フレームと、内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介して前記フレームに連結される振動板と、外周縁が前記フレームに接続されるダンパとを有するスピーカ装置であって、前記振動板は前記内周縁と前記外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記振動板の前記頂部から内周縁側の断面形状が前記音響放射側に凸形状に形成され、かつ、前記振動板の前記頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は前記音響放射側に凸形状に形成され、前記頂部が前記ダンパの内周縁付近に接続されていることを特徴とする。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の頂部から内周縁側の断面形状が音響放射側に凸形状に形成され、かつ、振動板の頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は音響放射側に凸形状に形成されているので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁は頂部に比して音響放射側に位置し、内周縁から頂部に径方向に沿った長さは、頂部から外周縁に径方向に沿った長さより短いので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
上記構成のスピーカ装置では、振動板が、内周縁と外周縁の間に前記振動板が鋭角に折り曲げられて1つの頂部が形成されるものであり、内周縁及び外周縁が頂部に比して音響放射側に位置し、振動板の外周縁の直径は、振動板の外周縁の高さの4倍以下であるので、振動板を薄型化した場合であっても、高品質に音を再生することができる。特に、音圧の高域特性を向上することができる。
ヨーク1は、磁石3(31)の底面に接合される底部1aと、この底部1aから放射状に径方向外方に広がるとともに、音響放射方向(正面)に向かって屈曲し、屈曲部1cからプレート2(21)の側方にまで延出した形状の側部1bとを有する。また、ヨーク1の底部1aと側部1bは一体形成されている。本実施形態に係るヨーク1は、側部1bの音響放射側の端部の外周側角部に傾斜面部1dが形成されている。またヨーク1の中央部には孔部1hが形成されている。ヨーク1の形成材料としては、例えば無機材料,金属,鉄等の磁性体等を採用することができる。
磁石3(31),3(32)の形成材料は、例えばネオジム系、サマリウム・コバルト系、アルニコ系、フェライト系磁石等の永久磁石等を採用することができる。プレート2(21),2(22)の形成材料としては、例えば鉄などの金属や磁性体等を採用することができる。
本実施形態に係るフレーム5では、背面平坦部51、コーン形状部52、平坦部53、平坦部54、及びフランジ55が一体形成されている。
エッジ9は、例えばリング形状に形成されている。エッジ9としては、例えばロールエッジ、V字エッジ、コルゲーションエッジ、フラットエッジ等の各種のエッジを採用することができる。本実施形態に係るエッジ9としてはロールエッジを採用する。エッジ9は適度なコンプライアンスと剛性を兼ね備え、エッジ9の内周縁9bが振動板8の外周縁8bに接着剤等によって固着されることにより振動板8に連結されている。また、上述したようにエッジ9の外周縁9aは、直接又は接合部材90を介してフレーム5の平坦部54に固着されることにより、フレーム5に連結されている。以上により、振動板8の外周縁8bはエッジ9を介してフレーム5に連結されている。したがって、エッジ9は、振動板8の外周縁を弾性支持している。
また、スピーカ装置100では、図1,図2に示すように、ダンパ10、フレーム5の平坦部53、ボイスコイル7、プレート2(21)、振動板8の頂部8cが、略同一平面となるように形成されている。
またダンパ10は、スピーカの駆動において、センターキャップ部11、振動板8、ボイスコイルボビン6、及びボイスコイル7を振動方向(中心軸(o)方向)に沿って、弾性支持する機能を有する。
また上述したように、ヨーク1は、側部1bの音響放射側の端部の外周側角部に傾斜面部1dが形成されているので、スピーカ駆動時に、振動板8が振動方向(中心軸(o)方向)に沿って振動した場合であっても、ヨーク1に振動板8が接触することを防止することができる。
リード線12は、例えば複数の細い電線をより合わせる形成された屈曲に強い錦糸線であり、振動板8に形成された孔13を介してフレーム5に固定された入力端子部14に接続される。
詳細には、図1,図2,図4(A)〜図4(C)に示すように、振動板8は内周縁8aと外周縁8bとの間に折り返し部分を有して形成され、折り返し部分が頂部8cを形成する。
この頂部8cは、振動板8の折り返し部分の先端部分であり、内周縁8aと外周縁8bが頂部8cに比して音響放射側に位置するように鋭角に折り返されて形成されている。
また、本実施形態に係る振動板8は、図4(C)に示すように、内周縁8aから頂部8cに径方向に沿った長さr81が、頂部8cから外周縁8bに径方向に沿った長さr82より短くなるように形成されていることが好ましい。
また、本実施形態に係る振動板8は、図4(C)に示すように、振動板8の外周縁8bの直径φbは、振動板8の外周縁8bの高さd8の4倍以下であることが好ましい。この振動板8の外周縁8bの高さd8は、振動板8の頂部8cから振動板8の外周縁8bまで音響放射方向に沿った距離である。
また、更に本実施形態に係る振動板8では、振動板8の頂部8cの直径φaを、振動板8の外周縁8bの直径φbに対して最適化したこと、内側振動板部81を凸形状に形成するとともに外側振動板部82の断面形状を凸形状又は略直線形状に形成すること、振動板8の外周縁8bの直径φbと高さd8を最適化すること、等により高域再生周波数特性を向上させることができる。
上記条件のいずれか、又は2つの条件の組み合わせ、3つの条件の組み合わせにより、振動板8を形成しても、高域再生周波数特性を向上させる効果が得られる。
図5(A),図5(B)は磁気回路の磁束密度のシミュレーション結果を説明するための図である。詳細には図5(A)はヨーク端部に傾斜面部が形成されていない磁気回路の磁束の分布を示す図である。図5(B)はヨーク端部に傾斜面部が形成された磁気回路の磁束の分布を示す図である。図6は、図5(A),図5(B)に示した磁気回路4の磁気ギャップ4gでの磁束密度の大きさを説明するための図である。縦軸は磁束密度の大きさ(T:テスラ)を示し、横軸は磁気ギャップにおける振動方向に沿った位置(mm)を示す図である。図6において、図5(A)に示した構造の磁気回路4の磁束密度の大きさを点線にて示し、図5(B)に示した構造の磁気回路4の磁束密度の大きさを実線にて示す。また、図6において、センタープレート2と磁石3(31)との境界付近が0mm、センタープレート2の中心部付近が2mm、センタープレート2と磁石3(32)との境界付近が4mmに対応する。
また上述したように、ヨーク1の側部1bの音響放射側の端部の外周側角部に傾斜面部1dを形成することで、スピーカ駆動時に、振動板8が振動方向(中心軸(o)方向)に沿って振動した場合であっても、ヨーク1に振動板8が接触することを防止することができる。
図7(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が音響放射側に凹形状に形成された比較対象としての振動板を示す図であり、図7(B)は図7(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図8(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が音響放射側に凸形状に形成された振動板を示す図であり、図8(B)は図8(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図9(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成された振動板を示す図であり、図9(B)は図9(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
上述したように、図8(A)に示した本発明に係る振動板8では、図7(A)に示した比較例と比べて、高域(例えば約3kHzから10kHz程度)の周波数特性が向上していることが確認できた。
上述したように、図9(A)に示した本発明に係る振動板8では、図7に示した比較例と比べて、高域(例えば約3kHzから10kHz程度)の周波数特性が向上していることが確認できた。
図10(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)よりも長い振動板を示す図であり、図10(B)は図10(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図11(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)と同じ長さの振動板を示す図であり、図11(B)は図11(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図12(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)より短い振動板を示す図であり、図12(B)は図12(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。
図12(B)に示すように、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)より短い振動板を採用した場合に、その他の場合と比べて、高域特性が向上していることが確認できた。つまり、本発明に係る振動板8では、内側振動板部81の長さA(r81)が、外側振動板部82の長さB(r82)より短い振動板を採用することが、好ましい。
図13(A)は内側振動板部81の断面形状が略直線状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の4.8倍に形成された振動板を示す図であり、図13(B)は図13(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性を示す図である。図14(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.8倍に形成された振動板を示す図であり、図14(B)は図14(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性を示す図である。図15(A)は内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.2倍に形成された振動板を示す図であり、図15(B)は図15(A)に示した振動板を採用したスピーカ装置の音圧周波数特性を示す図である。
図13(A)に示すように、内側振動板部81の断面形状が凸形状に形成されるとともに外側振動板部82の断面形状が略直線形状に形成され、振動板の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の4.8倍に形成された振動板では、図13(B)に示すように、他の場合と比べて高域周波数特性が劣化している。
一方、図14(A),図15(A)に示すように、振動板8の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の3.8倍に形成された振動板や、3.2倍に形成された振動板では、他の場合と比べて高域周波数特性が向上している。
このため、例えば振動板8の外周縁の直径(外径)が振動板の外周縁の高さd8の約4倍以下、詳細には約3.8倍以下や3.2倍以下となる形状の振動板8を採用することが望ましい。
2.振動板8の内周縁8aから頂部8cに径方向に沿った長さが頂部8cから外周縁8bに径方向に沿った長さより短い形状に形成すること、
3.振動板8の外周縁8bの直径は、振動板8の外周縁8bの高さの4倍以下に形成すること、
のいずれかの条件の組み合わせ、又は全ての条件の組み合わせにより振動板を作製することにより、より高音域の周波数特性が向上して高品質に音を再生することができる。
また、反発磁気回路を採用することで磁気効率が向上するため、高音質に音を再生することができる。
また、磁気漏洩防止のためのヨーク1やフレーム5の厚みを低減することができる。つまり軽量化することができる。
また、上述した実施形態では、図2に示すように、磁気回路4として反発磁気回路を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば図3に示すような構造の磁気回路を採用することで、よりスピーカ装置の薄型化や小型化を実現することができる。
Claims (8)
- 内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板を有するスピーカ装置であって、
前記振動板は前記内周縁と前記外周縁の間に頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、
前記振動板の前記頂部から内周縁側の断面形状が前記音響放射側に凸形状に形成され、かつ、前記振動板の前記頂部から外周縁側の断面形状が略直線状又は前記音響放射側に凸形状に形成されていることを特徴とするスピーカ装置。 - 前記振動板は、前記内周縁と前記外周縁の間に頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、
前記内周縁から前記頂部に径方向に沿った長さは、前記頂部から前記外周縁に径方向に沿った長さより短いことを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。 - 前記振動板は、前記内周縁と前記外周縁の間に頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び前記外周縁が前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記振動板の前記外周縁の直径は、前記振動板の前記外周縁の高さの4倍以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスピーカ装置。
- 内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板を有するスピーカ装置であって、
前記振動板は、前記内周縁と前記外周縁の間に頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び外周縁は前記頂部に比して音響放射側に位置し、
前記内周縁から前記頂部に径方向に沿った長さは、前記頂部から前記外周縁に径方向に沿った長さより短いことを特徴とするスピーカ装置。 - 内周縁がボイスコイルボビンに連結され外周縁がエッジを介してフレームに連結される振動板を有するスピーカ装置であって、
前記振動板は、前記内周縁と前記外周縁の間に頂部が形成されるものであり、前記内周縁及び前記外周縁が前記頂部に比して音響放射側に位置し、前記振動板の前記外周縁の直径は、前記振動板の前記外周縁の高さの4倍以下であることを特徴とするスピーカ装置。 - 前記振動板の外周縁の高さは、前記振動板の頂部から前記振動板の外周縁までの音響放射方向に沿った距離であることを特徴とする請求項5に記載のスピーカ装置。
- 前記ボイスコイルボビンに配置されたボイスコイルを駆動する内磁型磁気回路を有することを特徴とする請求項1、請求項4、および請求項5の何れかに記載のスピーカ装置。
- 前記振動板の頂部にダンパの内周縁が固定されていることを特徴とする請求項1、請求項4、および請求項5の何れかに記載のスピーカ装置。
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