WO2009147700A1

WO2009147700A1 - スピーカ

Info

Publication number: WO2009147700A1
Application number: PCT/JP2008/001431
Authority: WO
Inventors: 舟橋修; 森本博幸; 梅村一義
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-12-10
Also published as: US20100158305A1; CN101772964A

Abstract

　フレーム（５）と、このフレーム（５）にその外周側が支持された振動板（３）と、この振動板（３）に接続されたボイスコイル体（２）と、このボイスコイル体（２）のボイスコイル（２ｂ）がその磁気ギャップ（８）内に可動自在に配置された磁気回路（１）と、ボイスコイル体（２）の振動板（３）接続部分より磁気ギャップ（８）側部分の所定間隔をおいた二点を、フレーム（５）に支持させた第一のエッジ体（７Ａ）および第二のエッジ体（７Ｂ）と、を備え、第一のエッジ体（７Ａ）及び第二のエッジ体（７Ｂ）は、通気性と耐熱性を有する接続部（７ａ）、（７ｂ）と、この接続部（７ａ）、（７ｂ）に接続されたリング状で可撓性材料よりなるエッジ部（７ｃ）、（７ｄ）とを有し、第一のエッジ体（７Ａ）のエッジ部（７ｃ）および第二のエッジ体（７Ｂ）のエッジ部（７ｄ）のうち一方は振動板（３）側に、他方は磁気回路（１）側に突出する構成を有するスピーカを提供する。

Description

スピーカ

　本発明はスピーカに関するものである。

　従来のスピーカは図８に示されるように、磁気回路１Ａに可動自在に配置されたボイスコイル体２Ａを振動板３Ａの内周端に接続し、振動板３Ａの外周端をエッジ４Ａを介してフレーム５Ａに接続し、さらに、この振動板３Ａの裏面をサスペンションホルダ６Ａとエッジ７Ｅを介してフレーム５Ａに接続した構造となっていた。

　またエッジ４Ａ、７Ｅの突出形状を逆方向として振動板３Ａの上下振幅を上下対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させている。

　なお、この出願の発明に関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。

　上記図８に示したスピーカは振動板３Ａをしっかりと支えるサスペンションホルダ６Ａを用いているので、重量が大きくなり、大出力を加える低音用としてはそれもあまり問題となることは少ないが、中高音用としては重量が大きいため、駆動効率が低くなる。
特開２００４－７３３２号公報

　本発明は低歪みのスピーカにおいて、より駆動効率を高める。

　本発明は、フレームと、このフレームに、その外周側がエッジを介して支持された振動板と、この振動板に接続されたボイスコイル体と、このボイスコイル体のボイスコイルがその磁気ギャップ内に可動自在に配置された磁気回路と、ボイスコイル体の振動板接続部分より磁気ギャップ側部分の所定間隔をおいた二点を、フレームに支持させた第一、第二のエッジ体とを備え、第一、第二のエッジ体は、通気性と耐熱性を有する接続部と、この接続部に接続されたリング状で可撓性材料よりなるエッジ部とを有し、第一、第二のエッジ体のエッジ部の一方は振動板側に、他方は磁気回路側に突出する構成としたものである。

　このような構成により、スピーカの歪みを抑制できると共に、ボイスコイルに連結された振動部分の軽量化により駆動効率を向上させることができ、中高音用としても適切なものとなる。

図１は本発明の実施の形態１におけるスピーカの断面図である。図２は本発明の実施の形態２におけるスピーカの断面図である。図３は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部斜視図である。図４は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部平面図である。図５は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部左側面図である。図６は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部正面図である。図７は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部背面図である。図８は従来のスピーカの断面図である。

符号の説明

１　　磁気回路
２　　ボイスコイル体
２ｂ　　ボイスコイル
３　　振動板
４　　エッジ
５　　フレーム
７Ａ，７Ｂ，７　　エッジ体
７ａ，７ｂ，７ｐ　　リング状接続部
７ｃ，７ｄ，７ｑ　　リング状エッジ部
８　　磁気ギャップ

　（実施の形態１）
　以下、本発明の実施の形態１におけるスピーカについて説明する。

　図１は本発明の実施の形態１におけるスピーカの断面図である。図１において、すり鉢状のフレーム５の底部中央に配置された磁気回路１は、円板状のマグネット１ａ、円板状のプレート１ｂ、円筒状のヨーク１ｃを組み合わせて接着することにより形成される。また、ヨーク１ｃの側壁部分の内周側面とプレート１ｂの外周側面との間に、磁気回路１において上面側に向けて開口した円筒状の磁気ギャップ８が形成されている。

　ボイスコイル体２は、円筒状の本体２ａの外周部にボイスコイル２ｂが巻き付けられた構造を有する。そして、このボイスコイル２ｂが磁気ギャップ８に対して上下方向に可動するように配置されている。これにより、ボイスコイル体２の円筒状本体２ａ上部外周部分に接続された薄皿状の振動板３を振動させることができる。なお、ボイスコイル体２の円筒状本体２ａの上端部分には防塵対策としてのダストキャップ９が設けられている。

　振動板３はスピーカの発音源となる部分であり、高い剛性と内部損失を両立したパルプおよび樹脂を主な材料としている。その外周端部分が上方に突出したエッジ４を介してフレーム５の開口端部分に接続され、また内周端部分がボイスコイル体２の本体２ａ外周側に接続固定されている。なお、エッジ４は振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。

　エッジ体７Ａ、７Ｂは、リング状接続部７ａ、７ｂとリング状エッジ部７ｃ、７ｄとの結合体である。エッジ体７Ａ、７Ｂのリング状接続部７ａ、７ｂは、その内周端部分がボイスコイル体２の本体２ａの外周側で振動板３の固定部よりも磁気回路１側の所定間隔を置いた部分に接続されている。また、エッジ体７Ａ、７Ｂの外周端部分がリング状エッジ部７ｃ、７ｄを介してそれぞれフレーム５の所定距離を置いた部分に接続されている。なお、このリング状接続部７ａ、７ｂは布などの材料を波板状のリング構造に固めたもので、ボイスコイル体２の可動寸法が小さいときには、その上下動に追従して伸縮する。また、ボイスコイル体２の上下可動寸法が大きいときには、後述のごとく、リング状エッジ部７ｃ、７ｄが上下動に追従するようになっている。

　このリング状接続部７ａ、７ｂは、上述のごとく布などの材料を波板状のリング構造に固めたもので、通気孔（図示せず）が設けられていて、通気性があり、エッジ体７Ａ、７Ｂの上、下動の負荷となることが少ない。さらに、このリング状接続部７ａ、７ｂは、上述のごとく布などの材料を波板状のリング構造に固めたものであるので耐熱性がある。従って、ボイスコイル体２のボイスコイル２ｂの発熱によってこのリング状接続部７ａ、７ｂは勿論、このリング状接続部７ａ、７ｂが介在するリング状エッジ部７ｃ、７ｄが熱劣化することもない。

　このような構造において、ボイスコイル体２のボイスコイル２ｂに音声信号を印加すると、磁気ギャップ８の磁界と反応することでボイスコイル体２が上下方向に可動し、この可動により振動板３が振動してスピーカから音が発信される。特に、エッジ体７Ａ、７Ｂのリング状接続部７ａ、７ｂの外周端部分にリング状エッジ部７ｃ、７ｄを設けたことにより、下記理由により、スピーカの歪みが抑制され、さらにスピーカの駆動効率が高められたものとなっている。

　リング状エッジ部７ｃ、７ｄは、従来、その内、外両端がフレーム５とボイスコイル体２に接続されて、ボイスコイル体２の可動時におけるローリングを抑制するものであった。本実施の形態１におけるスピーカではボイスコイル体２の可動に追従しやすくするため、このリング状エッジ部７ｃは振動板３の方向に、またリング状エッジ部７ｄは磁気回路１側にそれぞれ突出させ、かつ両リング状エッジ部７ｃ、７ｄとも弾性をもたせている。そして、ボイスコイル体２のボイスコイル２ｂに音声信号を印加することにより、磁気ギャップ８の磁界と反応しボイスコイル体２が上下方向に可動する。ボイスコイル体２の振幅量が小さい場合には、上記リング状接続部７ａ、７ｂがボイスコイル体２の可動に大きな負荷となることはない。しかし、ボイスコイル体２の振幅量が大きくなるにつれて、このリング状接続部７ａ、７ｂがスムーズな上、下動を阻害する負荷となってしまう。

　そこで、本発明の実施の形態１におけるスピーカでは、リング状接続部７ａ、７ｂの外周部をそれぞれリング状エッジ部７ｃ、７ｄを介してフレーム５に接続している。このようにすれば、ボイスコイル体２の可動幅が大きくなり、リング状接続部７ａ、７ｂが負荷となってきた場合にリング状エッジ部７ｃ、７ｄに応力が加わり、この応力に応じてリング状エッジ部７ｃ、７ｄが弾性変形する。このため、このようにボイスコイル体２の振幅量が大きくなってきた場合にも、リング状エッジ部７ｃ、７ｄの存在により、その振幅が阻害されにくくなり、駆動効率の低下が抑制される。

　本実施の形態１においては、ボイスコイル体２を、エッジ４と、エッジ体７Ａ、７Ｂ（リング状接続部７ａ、７ｂとリング状エッジ部７ｃ、７ｄの結合体）との二つの支持体によって上下方向で支持している。そして、振動板３の駆動効率を高めるために、エッジ４はその厚さを薄くしてその重量を軽くし、これにより振動板３とエッジ４の重量を軽くし、振動板３の駆動効率を高める構造としている。しかし、エッジ４を肉薄にするとボイスコイル体２の支持強度が低下するので、その分エッジ体７Ａ、７Ｂのリング状エッジ部７ｃ、７ｄは、エッジ４よりも肉厚にし、これによりボイスコイル体２の支持強度が低下するのを防止している。この結果、エッジ体７Ａ、７Ｂ（リング状接続部７ａ、７ｂとリング状エッジ部７ｃ、７ｄの結合体）の弾性率は、エッジ４の弾性率よりも大きく（硬く）なっている。

　以上の構成により、ボイスコイル体２の支持は、エッジ体７Ａ、７Ｂ（リング状接続部７ａ、７ｂとリング状エッジ部７ｃ、７ｄの結合体）による支持が支配的となっているので、振動板３の上下動の歪みを抑制するためには、エッジ体７Ａ、７Ｂ（リング状接続部７ａ、７ｂとリング状エッジ部７ｃ、７ｄの結合体）の上下負荷をできるだけ同じ状態にする必要性がある。ここで、リング状接続部７ａ、７ｂは上述のごとくわずかな振幅をするだけであるので、特に本実施の形態１ではリング状エッジ部７ｃ、７ｄの上下負荷をできるだけ同じ状態にするため、リング状エッジ部７ｃは振動板３の方向に、またリング状エッジ部７ｄは磁気回路１側にそれぞれ突出させ、かつ、両リング状エッジ部７ｃ、７ｄとも弾性をもたせている。リング状エッジ部７ｃ、７ｄの突出方向を両者間を境に対称形状にすることにより、上下負荷をできるだけ同じ状態にしている。なお、リング状エッジ部７ｃ、７ｄはフレーム５の段５ａ、５ｂの部分にそれぞれ接続しているので、接続に対する安定性が高いものとなっている。そして、ボイスコイル体２の支持を実質的に担っているエッジ体７Ａ、７Ｂ（リング状接続部７ａ、７ｂとリング状エッジ部７ｃ、７ｄの結合体）の上下負荷が同じ状態としていることが本発明の実施の形態１におけるスピーカの大きな特徴である。

　この特徴により、振動板３の上下振幅が上下対称になることにより、スピーカにおける歪みを低減させることができる。さらに、振動板３の外周で大きな面積のエッジ４を肉薄として軽量化しているので、中高音用としても、駆動効率の高いスピーカとなる。

　（実施の形態２）
　以下、本発明の実施の形態２におけるスピーカについて説明する。

　図２は本発明の実施の形態２におけるスピーカの断面図である。図２において、すり鉢状のフレーム５の底部中央に配置された磁気回路１は、円板状のマグネット１ａ、円板状のプレート１ｂ、円筒状のヨーク１ｃを組み合わせて接着することにより形成される。また、ヨーク１ｃの側壁部分の内周側面とプレート１ｂの外周側面との間に、磁気回路１において上面側に向けて開口した円筒状の磁気ギャップ８が形成されている。

　ボイスコイル体２は、円筒状の本体２ａの外周部にボイスコイル２ｂが巻き付けられた構造を有する。そして、このボイスコイル２ｂが磁気ギャップ８に対して上下方向に可動するように配置されている。これにより、ボイスコイル体２の円筒状本体２ａ上部外周部分に接続された薄皿状の振動板３を振動させることができる。なお、ボイスコイル体２の円筒状本体２ａの上端部分には、防塵対策としてのダストキャップ９が設けられている。

　振動板３はスピーカの発音源となる部分であり、高い剛性と内部損失を両立したパルプおよび樹脂を主な材料としている。その外周端部分が上方に突出したエッジ４を介してフレーム５の開口端部分に接続され、また、内周端部分がボイスコイル体２の本体２ａ外周側に接続固定されている。なお、エッジ４は振動板３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。

　エッジ体７のリング状接続部７ｐは、その内周端部分がボイスコイル体２の本体２ａの外周側で振動板３の固定部よりも磁気回路１側に接続され、外周端部分がリング状エッジ部７ｑを介してフレーム５に接続されている。なお、このリング状接続部７ｐは布などの材料を波板状のリング構造に固めたもので、ボイスコイル体２の可動寸法が小さいときには、その上下動に追従して伸縮する。また、ボイスコイル体２の上下可動寸法が大きいときには、後述のごとく、リング状エッジ部７ｑが上下動に追従するようになっている。

　このリング状接続部７ｐは、上述のごとく布などの材料を波板状のリング構造に固めたもので、通気孔（図示せず）が設けられていて、通気性があり、エッジ体７の上下動の負荷となることが少ない。さらに、このリング状接続部７ｐは、上述のごとく布などの材料を波板状のリング構造に固めたものであるので耐熱性がある。従って、ボイスコイル体２のボイスコイル２ｂの発熱によってこのリング状接続部７ｐは勿論、このリング状接続部７ｐが介在するリング状エッジ部７ｑが熱劣化することもない。

　このような構造において、ボイスコイル体２のボイスコイル２ｂに音声信号を印加すると、磁気ギャップ８の磁界と反応することでボイスコイル体２が上下方向に可動し、この可動により振動板３が振動してスピーカから音が発信される。特に、エッジ体７のリング状接続部７ｐの外周端部分にリング状エッジ部７ｑを設けたことにより、下記理由により、スピーカの歪みが抑制され、さらにスピーカの駆動効率が高められたものとなっている。

　図３は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部斜視図である。図４は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部平面図である。図５は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部左側面図である。図６は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部正面図である。図７は本発明の実施の形態２におけるスピーカの要部背面図である。

　図３から図７において、リング状エッジ部７ｑは、ボイスコイル体２の可動に追従しやすくするため、円周方向において断続的に上下方向に突出する構成を有し、かつ、弾性をもたせている。そして、ボイスコイル体２のボイスコイル２ｂに音声信号を印加することにより、磁気ギャップ８の磁界と反応しボイスコイル体２が上下方向に可動する。ボイスコイル体２の振幅量が小さい場合には、上記リング状接続部７ｐがボイスコイル体２の可動に大きな負荷となることはない。しかし、ボイスコイル体２の振幅量が大きくなるにつれ、このリング状接続部７ｐがスムーズな上下動を阻害する負荷となってしまう。

　そこで、本発明の実施の形態２におけるスピーカでは、リング状接続部７ｐの外周部をリング状エッジ部７ｑを介してフレーム５に接続している。このようにすれば、ボイスコイル体２の可動幅が大きくなりリング状接続部７ｐが負荷となってきた場合にリング状エッジ部７ｑに応力が加わり、この応力に応じてリング状エッジ部７ｑが弾性変形する。このため、このようにボイスコイル体２の振幅量が大きくなってきた場合にも、リング状エッジ部７ｑの存在により、その振幅が阻害されにくくなり、駆動効率の低下が抑制される。

　本実施の形態２においては、ボイスコイル体２を、エッジ４と、エッジ体７（リング状接続部７ｐとリング状エッジ部７ｑの結合体）との二つの支持体によって上下方向で支持している。そして、振動板３の駆動効率を高めるために、エッジ４はその厚さを薄くしてその重量を軽くし、これにより振動板３とエッジ４の重量を軽くし、振動板３の駆動効率を高める構造としている。しかし、エッジ４を肉薄にするとボイスコイル体２の支持強度が低下するので、その分エッジ体７のリング状エッジ部７ｑは、エッジ４よりも肉厚にし、これによりボイスコイル体２の支持強度が低下するのを防止している。この結果、エッジ体７（リング状接続部７ｐとリング状エッジ部７ｑの結合体）の弾性率は、エッジ４の弾性率よりも大きく（硬く）なっている。

　以上の構成により、ボイスコイル体２の支持は、エッジ体７（リング状接続部７ｐとリング状エッジ部７ｑの結合体）による支持が支配的となっているので、振動板３の上下動の歪みを抑制するためには、エッジ体７（リング状接続部７ｐとリング状エッジ部７ｑの結合体）の上下負荷をできるだけ同じ状態にする必要性がある。ここで、リング状接続部７ｐは上述のごとくわずかな振幅をするだけであるので、特に本実施の形態２ではリング状エッジ部７ｑの上下負荷をできるだけ同じ状態にするため、図３～図７の構成とした。

　リング状エッジ部７ｑは、ゴム材料、もしくは合成樹脂材料により形成され、図３～図７に示すように、円周方向において６等分し、円周方向において断続的に上下方向に突出し、この結果３個が上方向に突出し、３個が下方に突出する構成となっている。

　この突出についてさらに詳述する。図３、図４において、突出部Ａは上方向へ突出し、突出部Ｂは下方向へ突出している。また、三角状突出部ａは突出部Ａに続いて上方へ突出し、三角状突出部ｂは突出部Ｂに続いて下方へ突出している。これらの三角状突出部ａ、ｂは突出部Ａ、Ｂへの切り替え部分において、垂直壁部分をできるだけ作らないためにも非常に重要な構成要素である。総じてこのリング状エッジ部７ｑは、円周方向において上下負荷が実質的に同じ状態となっている。そして、ボイスコイル体２の支持を実質的に担っているエッジ体７（リング状接続部７ｐとリング状エッジ部７ｑの結合体）の上下負荷が同じ状態としていることが、本発明の実施の形態２におけるスピーカの大きな特徴である。

　本発明は、スピーカにおいて、スピーカの歪みを低減させることができるとともに、駆動効率を改善することができ、特に中、高域用のスピーカに有用なものとなる。

Claims

フレームと、
前記フレームにその外周側がエッジを介して支持された振動板と、
前記振動板に接続されたボイスコイル体と、
前記ボイスコイル体のボイスコイルがその磁気ギャップ内に可動自在に配置された磁気回路と、
前記ボイスコイル体の前記振動板の接続部分より磁気ギャップ側部分の所定間隔をおいた二点を、前記フレームに支持させた第一のエッジ体および第二のエッジ体と、を備え、
　前記第一のエッジ体および前記第二のエッジ体は、それぞれ
　通気性と耐熱性を有する接続部と、
　前記接続部に接続されたリング状で可撓性材料よりなるエッジ部と、を有し、
　前記第一のエッジ体の前記エッジ部および第二のエッジ体の前記エッジ部のうち一方は前記振動板側に、他方は前記磁気回路側に突出することを特徴とする
スピーカ。
フレームと、
前記フレームにその外周側がエッジを介して支持された振動板と、
前記振動板に接続されたボイスコイル体と、
前記ボイスコイル体のボイスコイルがその磁気ギャップ内に可動自在に配置された磁気回路と、
前記ボイスコイル体の前記振動板の接続部分より磁気ギャップ側部分を前記フレームに支持させたエッジ体と、を備え、
　前記エッジ体は、
　通気性と耐熱性を有する接続部と、
　前記接続部に接続されたリング状で可撓性材料よりなるエッジ部と、を有し、
　前記エッジ部は、
　円周方向において断続的に上下方向に突出することを特徴とする
スピーカ。
前記第一のエッジ体の前記接続部および前記第二のエッジ体の前記接続部はそれぞれリング状とし、
前記第一のエッジ体の前記接続部および前記第二のエッジ体の前記接続部の内周を前記ボイスコイルに接続するとともに、前記第一のエッジ体の接続部および前記第二のエッジ体の前記接続部の外周にそれぞれ前記第一のエッジ体の前記エッジ部および前記第二のエッジ体の前記エッジ部の内周を接続し、前記第一のエッジ体の前記エッジ部および前記第二のエッジ体の前記エッジ部の外周は前記フレームに接続した
請求項１に記載のスピーカ。
前記エッジ体の前記接続部はリング状とし、前記接続部の内周を前記ボイスコイルに接続するとともに、前記接続部の外周に前記エッジ部の前記内周を接続し、前記エッジ部の前記外周は前記フレームに接続した
請求項２に記載のスピーカ。
前記第一のエッジ体の前記接続部および前記第二のエッジ体の前記接続部は、通気性を有する材料により形成し、
前記第一のエッジ体の前記エッジ部および前記第二のエッジ体の前記エッジ部は、ゴム材料もしくは合成樹脂材料により形成した
請求項１または請求項３のうちいずれか一つに記載のスピーカ。
前記エッジ体の前記接続部は、通気性を有する材料により形成し、
前記エッジ体のエッジ部はゴム材料もしくは合成樹脂材料により形成した
請求項２または請求項４のうちいずれか一つに記載のスピーカ。