スピーカ

【課題】本発明は音響機器をはじめとして、広く低音再生用スピーカとして用いられるスピーカの改良に関するものであり、小型で、なおかつ安定した低域再生能力を有するスピーカの提供を可能とするものである。
【解決手段】本発明のスピーカは、振動板３とダンパー５にて支持されているボイスコイル４の内側の略中心に、振動系重量調整ウエイト６を配置することにより、振動系のバランスを崩すことなく安定した低域再生を実現できるスピーカを提供できるものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
近年、車室内音響において、ＡＮＣ（アクティブノイズコントロール）のように、車外のエンジンノイズ、ロードノイズ等をコントロールして車室内を快適空間にするシステムが増加している。簡単にＡＮＣについて説明すると、エンジンノイズやロードノイズの逆相になる音をスピーカにて発生させてノイズをキャンセルさせるシステムである。ノイズの主な周波数帯域である低域周波数が安定して再生のできるスピーカが、ＡＮＣ開発メーカーより要望されている。しかも、小型軽量で低域再生可能な矛盾する性能を要望されている。具体的なサイズでは口径Φ６０ｍｍ、全高３５ｍｍ以内を開発メーカーからは要望されている。このような用途に用いられる従来のスピーカを図６のスピーカの側断面図により説明する。
【０００３】
同図によると、１１はセンターポールを有する下部プレート１１ａとこの下部プレート１１ａに接着結合されたリング状のマグネット１１ｂとこのリング状のマグネット１１ｂ上に接着結合された上部プレート１１ｃとで構成された磁気回路であり、下部プレート１１ａのセンターポールと上部プレート１１ｃの内周面間には磁気ギャップ１１ｄが形成されている。
【０００４】
１２は前記上部プレート１１ｃに接着結合されたフレームであり、１３は外周がエッジ部を介して前記フレーム１２に接着結合され、内周が下端側を前記磁気ギャップ１１ｄ中に磁気回路１１に接触しないように配置されるボイスコイル１４に接着結合された振動板である。
【０００５】
また、１５は内周が前記ボイスコイル１４に接着結合され、外周を前記フレーム１２の底面に接着結合されたダンパーである。
【０００６】
１６は前記ボイスコイル１４の上端部に装着された重量調整用ウエイトであり、振動系であるボイスコイル１４に重量調整用ウエイト１６を装着することで振動系を重くし、低域再生を行なうものである。
【０００７】
なお、振動板１３を２枚使用する特殊形状にして振動板自体の重量を重くするものもあるが、振動板の形状が特殊であるためコストが高くつくという課題を有していた。
【０００８】
なお、重量調整用ウエイト１６を使用するスピーカについての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。
【特許文献１】実公平６−４９０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の従来のスピーカでは別部品の重量調整用ウエイト１６を装着するのみであるため、比較的コストも安く広く使用されているものではあるものの、重量調整用ウエイト１６の取り付け位置がボイスコイル１４の上端部分となるため振動板１３の振幅時にローリングが発生する可能性があり、安定した低域再生を維持するための調整が難しいという課題を有し、最悪の場合は異常音が発生する可能性を有するものであった。
【００１０】
本発明は上記課題を解決して性能的に優れた低域再生用スピーカを、製造工程を変化させることなく、安価に提供することを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明のスピーカは、ボイスコイルの内側空間に振動系重量調整ウエイトを配置したものであり、振動系の周方向および垂直方向両方の略中心、またはボイスコイルの支持の略中心に振動系重量調整ウエイトを配することで、ボイスコイルのローリングを抑制し、安定した低域再生を図ることができるスピーカの提供を可能とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスピーカは、重量調整ウエイトをボイスコイルの内周側空隙に配することにより、振動系の周方向および垂直方向両方の略中心、またはボイスコイルの支持の略中心にウエイトの重心を置くことにより、重量バランスを良好とし、振動板の振幅時に発生するローリングを抑え、安定した低域再生を図るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態のスピーカを図１〜図５により説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態におけるスピーカの側断面図であり、図２は同音圧−周波数特性図であり、図３は同展開例のスピーカの側断面図であり、図４は同音圧−周波数特性図であり、図５は同他の展開例のスピーカの側断面図である。
【００１５】
図１によると、１はセンターポールを有する下部プレート１ａと環状のマグネット１ｂとその上に重畳された上部プレート１ｃとで構成され、前記センターポールの外周と上部プレート１ｃの内周間に磁気ギャップ１ｄを形成した磁気回路であり、２は上部プレート１ｃに接着結合されたフレームであり、３はコーン形状の振動板であり、この振動板３の外周部はエッジを介して前記フレーム２に接着結合されている。
【００１６】
５はダンパーであり、ダンパー５の外周部は前記フレーム２に接着結合されている。
【００１７】
前記振動板３の内周部と前記ダンパー５の内周部は、前記磁気ギャップ１ｄに嵌め込んだボイスコイル４に夫々接着結合され、前記ボイスコイル４は前記振動板３および前記ダンパー５によって支持されている。
【００１８】
６は振動系重量調整ウエイトであり、前記ボイスコイル４の内周径と略同一または若干小さい外径として、前記ボイスコイル４の内周側に配置されている。
【００１９】
なお、前記振動系重量調整ウエイト６と、前記振動板３と前記ダンパー５間の２箇所で支持されているボイスコイル４との重量バランスであるが、支持部の中心に前記振動系重量調整ウエイト６の中心を周方向、垂直方向ともに位置させるのが好ましい。
【００２０】
しかしながら、垂直方向に関してだけで言えば、±２０％程度であれば振動板の振幅に対してバランスを崩すことは少なく、ローリングも抑制されて安定した低音再生の行なえることが確認された。
【００２１】
図２に音圧−周波数特性ａを示す。
【００２２】
なお、周方向に関して言えば、前記ボイスコイル４内に振動系重量調整ウエイト６を嵌め込む構成となるため、誤差は無視できる程度である。
【００２３】
以上の本実施に形態におけるスピーカにおいては、前記振動系重量調整ウエイト６を前記ボイスコイル４内の支持部の中心に配置するため、その位置決めとして、前記振動系重量調整ウエイト６には外側から上方に延出された複数の足部６ａと、その先端には前記ボイスコイルの上端面に引っ掛けるためのＬ字状の引掛部６ｂを設けている。
【００２４】
なお、前記足部６ａは複数あるものとして説明したが、前記振動系重量調整ウエイト６の外側から全周に亘って上方に延出されたものでもよく、それが複数に分割されたものであってもよい。
【００２５】
また、前記引掛部６ｂと前記ボイスコイル４の上端面を接着結合することで、前記振動系重量調整ウエイト６を前記ボイスコイル４内に固定しても良い。
【００２６】
また、前記振動系重量調整ウエイト６の材質であるが、非磁性体の材料であればどのような材質のものであってもよいが、小型スピーカに使用されることを前提とすれば、できるだけ比重が重く小型にできるものが望ましい。たとえば金属材料であれば銅やアルミが望ましいが加工に費用がかかる一面がある。また、樹脂材料を使用すると寸法確保と加工費は抑えることができるが、小型化には難点がある。
【００２７】
そこで、もう一つ考えられる方法としては、金属材料と樹脂材料との複合材料を用いる方法がある。
【００２８】
たとえば、タングステン（比重１９．３）にポリアミド樹脂（ＰＡ６）を混錬させた成形可能な樹脂材料（比重およそ１０）を使用することにより、小型で重量が重く、かつ寸法精度もよい振動系重量調整ウエイトを得ることができる。なお、タングステンは非常に高価な材料であるため、それ以外の金属を使用して同様の効果を得ることもできる。また、ダイカスト品も有用な手段である。
【００２９】
図３は本実施の形態の展開例のスピーカの側断面図であり、図１の実施の形態との相違点のみ説明する。相違点は振動系重量調整ウエイトの形状であり、本展開例においては図１の平板の円板状の振動系重量調整ウエイト６に代えて、ドーム状の振動系重量調整ウエイト６ｃを用いたものである。
【００３０】
なお、振動系重量調整ウエイト６ｃの形状であるが、垂直方向へのバランスを崩さない範囲であれば、必ずしも平面形状である必要はなく、ドーム形状等にした方が音響特性的には良化する方向である。図４にその音圧−周波数特性ｂを示すが、図２のものに比べ滑らかな特性となることが確認されるとともに、高域での歪（第１高調波ｂ１および第２高調波ｂ２）も図１の歪（第１高調波ａ１，第２高調波ａ２）よりも本展開例のスピーカの方が低く良化していることが確認された。
【００３１】
図５もまた、本実施の形態の展開例のスピーカの側断面図であるが、図１の本実施の形態との相違点のみ説明すると、振動系重量調整ウエイト６ｄの引掛部６ｅの先端を、ボイスコイル４と振動板３の接着剤塗布部分まで下方に延出したものである。
【００３２】
このような構成とすることにより、ボイスコイル４と振動板３と振動系重量調整ウエイト６ｄの３点を同時に接着することにより、スピーカの組立の工程を簡素化させることができる。
【００３３】
なお、ボイスコイル４と振動板３と振動系重量調整ウエイト６ｄとダンパー５の４点を同時に接着することも可能である。これにより、より一層のスピーカの組立工程の簡素化ができるものである。
【００３４】
なお、以上の説明においては、振動系重量調整ウエイト６、６ｃおよび６ｄの外径をボイスコイル４の内周形状に合わせ、ボイスコイル４の内周と同じか若干径の小さい円筒状を前提に説明したが、振動系重量調整ウエイトの重心位置の保持固定が可能であれば、周方向の断面が楕円形状や略５角形形状等であってもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によるスピーカは、振動系重量調整ウエイトをスピーカのボイスコイルの内周側空隙に配し、振動系の周方向および垂直方向両方の略中心、またはボイスコイルの支持の略中心にウエイトの重心を置くことにより、重量バランスが良好となり振動板の振幅時に発生するローリングを抑えることができ、安定した低域再生を図ることができるものであり、低音再生用スピーカや車などのＡＮＣ（アクティブノイズコントロール）用のスピーカとして使用するのに有益である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスピーカの側断面図
【図２】同音圧−周波数特性図
【図３】同展開例のスピーカの側断面図
【図４】同音圧−周波数特性図
【図５】同他の展開例のスピーカの側断面図
【図６】従来のスピーカの側断面図
【符号の説明】
【００３７】
１磁気回路
１ａ下部プレート
１ｂ環状マグネット
１ｃ上部プレート
１ｄ磁気ギャップ
２フレーム
３振動板
４ボイスコイル
５ダンパー
６，６ｃ，６ｄ振動系重量調整ウエイト
６ａ足部
６ｂ，６ｅ引掛部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも磁気空隙を有する磁気回路と、この磁気回路に結合されたフレームと、外周を前記フレームに夫々接着結合した振動板およびダンパーと、この振動板およびダンパーの夫々の内周と接着結合されると共に磁気ギャップ中に一部が配置されたボイスコイルとで構成されるスピーカであって、前記ボイスコイルの内周側空間に振動系重量調整ウエイトを配置したスピーカ。
【請求項２】
振動系重量調整ウエイトは、少なくとも振動板にて支持されているボイスコイルの略中心部の±２０％以内の位置に振動系重量調整ウエイトの中心を配置したスピーカ。
【請求項３】
振動系重量調整ウエイトは、金属材料または樹脂材料または金属材料と樹脂材料の複合体から構成した請求項１および請求項２記載のスピーカ。
【請求項４】
振動系重量調整ウエイトに設けられた外側から上方に延出した足部の先端の引掛部を少なくとも振動板の内周とボイスコイルの接着結合のための接着剤塗布範囲または振動板の内周とダンパーの内周とボイスコイルの接着結合のための接着剤塗布範囲まで延出した請求項１に記載のスピーカ。

【図１】