JP4442255B2

JP4442255B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4442255B2
Application number: JP2004063524A
Authority: JP
Inventors: 修舟橋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-03-08
Also published as: JP2005252923A

Description

本発明は、各種音響機器に使用されるスピーカに関するものである。

以下、従来のスピーカについて図面を参照しながら説明する。

図７は従来のスピーカの断面図である。

図７において、従来のスピーカは、円環状の磁気ギャップ２を有する磁気回路１と、この磁気回路１の磁気ギャップ２に可動自在に嵌め込まれたボイスコイル体４と、このボイスコイル体４を中心に結合した振動板１７と、この振動板１７の裏面に配置されたサスペンションホルダ２７と、磁気回路１を中心に結合したフレーム７とを備えている。

磁気回路１は、リング状のマグネット１１、リング状のプレート１２、円柱状のポール１４を備えたヨーク１３によって構成されており、この構成は一般的に外磁型と呼ばれている。

振動板１７は、その中心部分がボイスコイル体４に接着され、その外周がこの振動板１７の外周に接着された第１のエッジ１８を介してフレーム７に接着されている。サスペンションホルダ２７は磁気回路１の側となる振動板１７の裏面の内周と外周の中部に、その内周が接着され、その外周が第２のエッジ２１を介してフレーム７に接着されている。

また、ボイスコイル体４を塞ぐように振動板１７の表面にダストキャップ９を配置している。このボイスコイル体４と振動板１７との連結部分近傍に、接着剤１０を用いてダストキャップ９の外周を連結している。

なお、図中の符号３はボイスコイル体４に巻装されたボイスコイルである。

このように構成された従来のスピーカは、第１／第２のエッジ１８，２１を略対称相似形状としたことにより、第１／第２のエッジ１８，２１それ自体の非対称性をキャンセルし、サスペンションホルダ２７の非直線性および非対称性を根本的に解決することができ、これによりスピーカの高調波歪みの低減とパワーリニアリティを向上させ、スピーカの性能を向上させることができるものであった。

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。
特開２００４−７３３５号公報

上記構成では、振動板１７を支持しているのは、振動板１７の裏面に、その内周が連結されたサスペンションホルダ２７だけなので、振動板１７が振動して音が発せられた際、振動板１７に撓み等が生じ易く、この撓みによってボイスコイル体４が磁気ギャップ２内を円滑に直線的に可動できなくなり、この結果、ボイスコイル３が磁気ギャップ２の壁に当たってしまい、最悪の場合にはスピーカの破損の恐れが生じるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決し、振動板の撓み等に起因した破損を抑制したスピーカを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１記載の発明は、特に、ボイスコイル体とフレーム間において振動板の裏面とサスペンションホルダとを連結するとともに、前記振動板または前記サスペンションホルダの少なくとも一方の内周を前記ボイスコイル体に連結しており、かつ、前記振動板の表面にダストキャップを配置するとともに、前記ダストキャップは前記振動板の裏面と前記サスペンションホルダとの連結部分に対向する前記振動板の表面において連結し、前記ダストキャップは、その中心部分を前記ボイスコイル体と連結した構成である。

上記構成により、振動板の裏面とサスペンションホルダとを連結し、その連結部分に対向する振動板の表面においてダストキャップを連結しているので、振動板はダストキャップによって支持され、振動板が撓みにくくなって撓み等に起因した破損を抑制でき、さらにダストキャップは、その中心部分が、ボイスコイル体と連結されているので、振動板の振幅時に、ダストキャップとボイスコイル体とが互いに擦れ合ったりすることがなく、振動板とダストキャップとボイスコイル体とを各々一体として振幅させることができる。

本発明の請求項２記載の発明は、特に、ダストキャップの中心部分に、ボイスコイル体の内周面側に突出する突出部を設けるとともに、前記突出部を前記ボイスコイル体の内周面に連結した構成である。

上記構成により、ダストキャップとボイスコイル体との連結位置が明確になり、連結部分における各々の位置ずれが抑制され、位置ずれに起因した音の歪みを抑制できる。

本発明の請求項３記載の発明は、特に、ダストキャップの中心部分に、ボイスコイル体の外周面側に突出する突出部を設けるとともに、前記突出部を前記ボイスコイル体の外周面に連結した構成である。

本発明の請求項４記載の発明は、特に、ダストキャップは、その中心部分に貫通孔を設けるとともに前記貫通孔にボイスコイル体を挿入し、挿入された前記ボイスコイル体を被覆する保護キャップを設けた構成である。

本発明の請求項５記載の発明は、特に、ダストキャップは、振動板の材料と同一材料で形成した構成である。

上記構成により、ダストキャップと振動板は互いに一体となって振動し易くなり、音の歪みを抑制できる。

本発明の請求項６記載の発明は、特に、ダストキャップは、振動板の材料よりも密度の大きい材料で形成した構成である。

上記構成により、ダストキャップは、振動板よりも重量が重くなるので、共振を抑制できる。

本発明の請求項７記載の発明は、ダストキャップは、金属材料からなる構成である。

上記構成により、放熱性を向上できる。

本発明の請求項８記載の発明は、第１のエッジおよび第２のエッジは、中空の半球形状からなるロール部を備えており、前記ロール部の内周表面または外周表面を互いに向き合う方向に配置した構成である。

上記構成により、ロール部の内周表面を互いに向き合う方向に配置すれば、振動板の撓みを低減し剛性を向上させることができるとともに、ロール部の外周表面を互いに向き合う方向に配置すれば、厚みを薄くすることができる。

以上のように本発明によれば、振動板の裏面とサスペンションホルダとを連結し、その連結部分に対向する振動板の表面においてダストキャップを連結しているので、振動板はダストキャップによって支持され、振動板が撓みにくくなって撓み等に起因した破損を抑制でき、さらにダストキャップは、その中心部分がボイスコイル体と連結されているので、振動板の振幅時に、ダストキャップとボイスコイル体とが互いに擦れ合ったりすることがなく、振動板とダストキャップとボイスコイル体とを各々一体として振幅させることができる。

以下、実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載した発明について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図である。

図１において、本発明の一実施の形態におけるスピーカは、磁気ギャップ３１を有する磁気回路３２と、この磁気回路３２の磁気ギャップ３１に対してコイル部３３が可動自在に設けられたボイスコイル体３４と、このボイスコイル体３４の外方にその内周が連結されるとともに、外周が第１のエッジ３６を介してフレーム３７に連結された振動板３５と、この振動板３５の裏面にその内周が連結されるとともに、その外周が第２のエッジ３８を介してフレーム３７に連結されたサスペンションホルダ３９と、ボイスコイル体３４と振動板３５の内周との連結部分を覆うように、振動板３５の表面に配置したダストキャップ４０とを備えている。

磁気回路３２は中心にポール部を有する壷形のヨーク４２の上記ポール部上に円板状のマグネット４１とプレート４７を結合することにより円環状の磁気ギャップ３１を形成している。この磁気ギャップ３１には、紙および樹脂、アルミ等の金属を材料とした円筒状のボビン４３の外周に、銅線等のコイルを巻いてコイル部３３を配置してなるボイスコイル体３４を挿入し、コイル部３３から発生する磁束とマグネット４１から発生する磁束によって、ボイスコイル体３４のコイル部３３が磁気ギャップ３１に対して可動自在になるようにしている。マグネット４１には、フェライト系や希土類コバルト系のものを主に用いている。これらの構成は一般的に内磁型と呼ばれるが、リング状のマグネット４１の内部にボイスコイル体３４が配置された外磁型のものもある。

振動板３５は、その内周がボイスコイル体３４に連結された逆円錐状の形状であって、ボイスコイル体３４に起振された振幅により再生音を出すもので、高い剛性と内部損失を両立したバルプおよび樹脂が主な材料として用いられる。また、振動板３５の外周にはリング状の第１のエッジ３６が連結されており、振動板３５に可動付加を加えないようにウレタンおよびゴム、布等の材料が用いられる。さらに、第１のエッジ３６を介して振動板３５が連結されたフレーム３７には、皿状の形状であって、複雑な形状にも対応できるように鉄板プレス品や樹脂成型品およびアルミダイキャスト等の材料が用いられる。

サスペンションホルダ３９は、その内周が振動板３５の裏面にアクリル系、シリコン系、ゴム系等の接着剤で連結された円錐状の形状であって、振動板３５とはその間を境にして略対称形状に配置している。このため、第１のエッジ３６、第２のエッジ３８間における支点間距離を大きくすることが可能で、ボイスコイル体３４のローリングを防止することができる。また、サスペンションホルダ３９の内周をさらに延設してボイスコイル体３４に連結したりしてもよい。

振動板３５の外周に接続された第１のエッジ３６およびサスペンションホルダ３９の外周に接続された第２のエッジ３８は、中空の半球形状からなるロール部を備えたものであって、このロール部の外周表面を互いに向き合う方向になるように配置している。このようにすれば、厚みを薄くすることができるが、反対にロール部の内周表面を互いに向き合う方向になるように配置すれば、振動板３５の撓みを低減でき剛性を向上できる。

ダストキャップ４０は、振動板３５の裏面とサスペンションホルダ３９の内周との連結部分に対向する振動板３５の表面において、その外周を連結している。このダストキャップ４０は、その中心部分をボイスコイル体３４と連結しており、特に、ボイスコイル体３４の内周面側に突出する突出部４４を設けるとともに、この突出部４４をボイスコイル体３４の内周面に接着剤で接着して連結している。さらに、ダストキャップ４０は、振動板３５の材料よりも密度の大きい材料、例えば、金属材料等で形成している。

上記構成のスピーカについて以下その動作を説明する。

ボイスコイル体３４のコイル部３３にオーディオアンプ等から出力された電気信号を入力することで、ボイスコイル体３４が起振し、その起振力が振動板３５に伝達され、この振動板３５が空気を振動させて電気信号が音声に変換される。

この際、振動板３５の裏面とサスペンションホルダ３９の内周との連結部分に対向する振動板３５の表面に、ダストキャップ４０の外周を連結しているので、振動板３５はダストキャップ４０の外周によって支持され、振動板３５が撓みにくくなって撓み等に起因した音の歪みを抑制することができる。特に、ダストキャップ４０は振動板３５の材料よりも密度の大きい材料、例えば、金属材料で形成することにより、ダストキャップ４０は、振動板３５よりも重量が重くなるので、共振を抑制することもできる。

また、ダストキャップ４０は、その中心部分をボイスコイル体３４と連結しているので、振動板３５の振動時に、ダストキャップ４０とボイスコイル体３４とが互いに擦れ合ったりすることがなく、振動板３５とダストキャップ４０とボイスコイル体３４とを各々一体として振動させることができる。

特に、ダストキャップ４０の中心部分は、ボイスコイル体３４の内周面側に突出する突出部４４を設けるとともに、この突出部４４をボイスコイル体３４の内周面に連結しているので、ダストキャップ４０とボイスコイル体３４との連結位置が明確になり、連結部分における各々の位置ずれが抑制され、位置ずれに起因した音の歪みを抑制することができる。

このように本実施の形態によれば、振動板３５の裏面とサスペンションホルダ３９の内周との連結部分に対向する振動板３５の表面に、ダストキャップ４０の外周を連結しているので、振動板３５はダストキャップ４０の外周によって支持され、振動板３５が撓みにくくなって撓み等に起因した破損を抑制することができる。

特に、ボイスコイル体３４とフレーム３７間において振動板３５の裏面とサスペンションホルダ３９とを連結するとともに、振動板３５またはサスペンションホルダ３９の少なくとも一方の内周をボイスコイル体３４に連結し、かつ、振動板３５の表面にダストキャップ４０を配置するとともに、ダストキャップ４０は振動板３５の裏面とサスペンションホルダ３９との連結部分に対向する振動板３５の表面において連結すれば、上記と同様な効果を得ることができ、上記構成の他、種々の形態がある。

例えば、図２や図３に示すものでもよい。

なお、本実施の形態では、ダストキャップ４０の中心部分は、ボイスコイル体３４の内周面側に突出する突出部４４を設けるとともに、この突出部４４をボイスコイル体３４の内周面に連結したが、図４に示すように、ボイスコイル体３４の外周面側に突出する突出部４４を設けるとともに、この突出部４４をボイスコイル体３４の外周面に連結してもよい。

また、図５に示すように、ダストキャップ４０の中心部分が、ボイスコイル体３４と接触しないようにしてもよく、図６に示すように、その中心部分に貫通孔４５を設けるとともに貫通孔４５にボイスコイル体３４を挿入し、挿入されたボイスコイル体３４を被覆する保護キャップ４６を設けてもよい。これにより、ダストキャップ４０の貫通孔４５にボイスコイル体３４を挿入すれば、ダストキャップ４０の位置決めが容易になるので生産性を向上することができる。

さらに、ダストキャップ４０は、振動板３５の材料よりも密度の大きい材料で形成したが、振動板３５の材料と同一材料で形成してもよい。この場合は、振動板３５の振動時に、振動板３５とダストキャップ４０とがより一体化されて振動できるようになる。この際、金属材料を用いれば、放熱性を向上できる。

なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で形状等は種々の変更を可能とする。

以上のように本発明によれば、振動板の裏面とサスペンションホルダとを連結し、その連結部分に対向する振動板の表面においてダストキャップを連結しているので、振動板はダストキャップによって支持され、振動板が撓みにくくなって撓み等に起因した破損を抑制できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図本発明の振動板およびサスペンションホルダを改良したスピーカの断面図本発明の振動板およびサスペンションホルダを改良したスピーカの断面図本発明のダストキャップを改良したスピーカの断面図ダストキャップを改良したスピーカの断面図本発明のダストキャップを改良したスピーカの断面図従来のスピーカの断面図

３１磁気ギャップ
３２磁気回路
３３コイル部
３４ボイスコイル体
３５振動板
３６第１のエッジ
３７フレーム
３８第２のエッジ
３９サスペンションホルダ
４０ダストキャップ
４１マグネット
４２ヨーク
４３ボビン
４４突出部
４５貫通孔
４６保護キャップ
４７プレート

Claims

磁気ギャップを有する磁気回路と、前記磁気回路の磁気ギャップに対してコイル部が可動自在に設けられたボイスコイル体と、前記ボイスコイル体の外方に配置され、その外周が第１のエッジを介してフレームに連結された振動板と、前記振動板の裏面に配置され、その外周が第２のエッジを介して前記フレームに連結されたサスペンションホルダとを備え、前記ボイスコイル体と前記フレーム間において前記振動板の裏面と前記サスペンションホルダとを連結するとともに、前記振動板または前記サスペンションホルダの少なくとも一方の内周を前記ボイスコイル体に連結しており、かつ、前記振動板の表面にダストキャップを配置するとともに、前記ダストキャップは前記振動板の裏面と前記サスペンションホルダとの連結部分に対向する前記振動板の表面において連結し、前記ダストキャップは、その中心部分を前記ボイスコイル体と連結したスピーカ。
前記ダストキャップの中心部分に、前記ボイスコイル体の内周面側に突出する突出部を設けるとともに、前記突出部を前記ボイスコイル体の内周面に連結した請求項１記載のスピーカ。
前記ダストキャップの中心部分に、前記ボイスコイル体の外周面側に突出する突出部を設けるとともに、前記突出部を前記ボイスコイル体の外周面に連結した請求項１記載のスピーカ。
前記ダストキャップは、その中心部分に貫通孔を設けるとともに前記貫通孔に前記ボイスコイル体を挿入し、挿入された前記ボイスコイル体を被覆する保護キャップを設けた請求項１記載のスピーカ。
前記ダストキャップは、前記振動板の材料と同一材料で形成した請求項１記載のスピーカ。
前記ダストキャップは、前記振動板の材料よりも密度の大きい材料で形成した請求項１記載のスピーカ。
前記ダストキャップは、金属材料からなる請求項６記載のスピーカ。
前記第１のエッジおよび前記第２のエッジは、中空の半球形状からなるロール部を備えており、前記ロール部の内周表面または外周表面を互いに向き合う方向に配置した請求項１記載のスピーカ。