説明

スピーカ

【課題】振動板が分割振動することを抑制して、音響特性の向上を図ることができるスピーカを提供する。
【解決手段】スピーカは、磁気回路部と振動部とフレームとを備えている。振動部は磁気回路部によって振動される振動板21と該振動板21に内縁部が取り付けられ且つフレームに外縁部が取り付けられたエッジ20とを備えている。振動板21は、エッジ20との接合箇所に、該接合箇所の剛性を高めるためのリブ22が当該振動板21の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられ、且つ、これら複数のリブ22がそれぞれ振動板21の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、音声電流が供給されることで振動板を振動させて音を発生するスピーカに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、移動体としての自動車には、従来から種々のスピーカ(例えば、特許文献1参照。)が搭載されている。特許文献1に示されたスピーカは、有底筒状のフレームと、該フレーム内に収容された振動部と、前記フレームが取り付けられ且つ前記振動部に駆動力を生じさせる磁気回路部と、を備えている。
【0003】
振動部は、音声電流が供給されるボイスコイルと、このボイスコイルの駆動力により振動する振動板と、前記フレームと振動板とを連結するエッジと、を備えている。前記駆動力とは、ボイスコイルに音声電流を流した際に生じる電磁気力(ローレンツ力とも言う)を指す。
【0004】
エッジは、可撓性を有する材料で構成され且つ円環状に形成されている。エッジは、内縁部が振動板の外縁部に取り付けられるとともに、外縁部がフレームに取り付けられて、振動板をフレームに変位可能に支持する。
【0005】
磁気回路部は、永久磁石を備え、その磁気ギャップ内にボイスコイルを配置している。
【0006】
前述した構成のスピーカは、ボイスコイルに音声電流が供給されて、該ボイスコイルに電磁気力(ローレンツ力)が作用することで、前述した振動板を振動させて、前記音声電流に応じた音を音響放射方向へ発生させる。
【特許文献1】特開2002−271887号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前述した構成のスピーカは、振動板の外縁部とエッジの内縁部との間に接着剤を塗布して、振動板の外縁部とエッジの内縁部とを重ねて、振動板とエッジとを互いに固定していた。このような構成においては、振動板のエッジが重ねられた箇所に比べてエッジが重ねられていない箇所の剛性が低くなるため、その境界で振動板の剛性が急激に変化する。そして、この振動板の剛性が急激に変化する境界が当該振動板の全周に亘って延在しているため、その境界の両側で互いに上下逆の動きをする分割振動が生じやすく、スピーカの音響特性を低下させるという問題があった。
【0008】
本発明は、このような問題点に対処することを課題の一例とするものである。本発明の目的は、例えば、振動板が分割振動することを抑制して、音響特性の向上を図ることができるスピーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載の本発明のスピーカは、フレームと、前記フレームに支持される磁気回路部と、音声電流が供給されるボイスコイルによって振動する振動板と内縁部が前記振動板に取り付けられ且つ外縁部が前記フレームに取り付けられるエッジとを有する振動部と、を備えたスピーカにおいて、前記振動板の前記エッジとの接合箇所に、該接合箇所の剛性を高めるためのリブが前記振動板の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられているとともに、前記複数のリブが、前記振動板の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成されていることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態にかかるスピーカを説明する。本発明の一実施形態にかかるスピーカは、振動板のエッジとの接合箇所に、該接合箇所の剛性を高めるためのリブを振動板の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成し且つ振動板の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けることにより、振動板のリブが形成された箇所とリブが形成されていない箇所とで当該振動板の剛性を変化させることで、振動板の剛性が急激に変化する境界を分散させることができる。したがって、振動板が振動した際に当該振動板の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動を抑止することができ、振動板全体において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷(ピーク・ディップと呼称されている)として見られるような、異常音の発生を抑止することができる。
【0011】
また、複数のリブのうち、長さと、高さと、厚みの少なくとも1つが異なるリブを少なくとも2つ設けていても良い。この場合、周方向に対して剛性が不均一となるので、振動板が振動した際に当該振動板の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動をより抑止することができる。
【0012】
さらに、複数のリブを、振動板のエッジとの接合箇所に他の部分よりも剛性の低い箇所が該振動板の周方向に間隔をあけて複数形成されるように、配置しても良い。この場合、周方向に対して剛性がより不均一となるので、振動板が振動した際に当該振動板の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動をより抑止することができる。
【0013】
また、複数のリブを、複数の剛性の低い箇所を結んで形成される平面形状が奇数角形となるように、配置しても良い。この場合、周方向に対して剛性がより一層不均一となるので、振動板が振動した際に当該振動板の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動をより抑止することができる。
【実施例】
【0014】
本発明の一実施例を、図1乃至図3に基づいて説明する。本発明の一実施例に係るスピーカ1は、移動体としての自動車などに搭載されて、該自動車の乗員に音声情報を提供する。
【0015】
スピーカ1は、図1に示すように、フレーム4と、磁気回路部2と、該磁気回路部2によって振動されて音を生じる振動部3と、を備えている。
【0016】
フレーム4は、厚手の板金で構成されている。フレーム4は、円環状の底部6と、該底部6の外周縁から立ち上がるように連なり且つ外観が裁頭錐(錐台)状の本体部7と、該本体部7の外縁から当該本体部7の外方向に延びたフランジ部8と、を備えている。
【0017】
本体部7は、円筒状に形成されている。本体部7は、当該本体部7から外側に向かって突出するように取り付けられた平板状の端子部9を有している。この端子部9は、アンプなどの外部機器と接続されている。端子部9は、アンプなどの外部機器から音声電流が供給される。フランジ部8は、円環状に形成され且つ本体部7の外縁に沿って該本体部7の全周に亘って設けられている。
【0018】
磁気回路部2は、図1に示すように、磁性体(所謂、常磁性体又は強磁性体)で構成されたヨーク10と、磁石11と、磁性体(所謂、常磁性体又は強磁性体)で構成されたヨークプレート12とを備えている。ヨーク10は、円環状のボトムプレート13と、該ボトムプレート13の中央の内縁部から立設した円筒状のセンターポール14と、を一体に備えた外磁型磁気回路である。
【0019】
なお、本実施例では外磁型磁気回路を開示するが、本発明は、内磁型磁気回路や、内磁型や外磁型を併用した磁気回路(ボイスコイルボビンの内部と外部にマグネットを配置した磁気回路)を適用しても構わない。また本実施例では、前記センターポールにはスピーカ装置の外部へ通じる開口が形成されているが、本発明では、当該開口が形成されていなくても構わない。
【0020】
磁石11は、円環状に形成されている。磁石11の内径は、センターポール14の外径よりも大きい。磁石11は、内側にセンターポール14を通して、ボトムプレート13に重ねられている。前述した磁石11は、永久磁石又は直流電源により励磁されるものでも良い。
【0021】
ヨークプレート12は、円環状に形成されている。ヨークプレート12の内径は、センターポール14の外径よりも大きい。ヨークプレート12は、内側にヨーク10のセンターポール14と後述するボイスコイルボビン16とを通した状態で、磁石11上に重ねられている。また、ヨークプレート12は、フレーム4の底部6が重ねられて接着剤等によって該フレーム4と固定されている。勿論、ヨークプレート12は、フレーム4と同軸に配置される。
【0022】
前述したヨーク10と磁石11とヨークプレート12とは、互いに同軸に配置されている。このため、磁石11とヨークプレート12の内周面は、ヨーク10のセンターポール14の外周面と間隔をあけている。
【0023】
前述した構成により、磁気回路部2は、ヨーク10のセンターポール14の外周面と、ヨークプレート12の内周面との間に、後述のボイスコイル15と協働して振動板21を駆動(振動)するための磁力を発生する磁気ギャップGを形成している。即ち、磁気回路部2は、ボイスコイル15と協働して、振動板21を振動させる。
【0024】
振動部3は、フレーム4の本体部7内に収容されている(支持されている)。振動部3は、ボイスコイル15と、ボイスコイルボビン16と、ダンパ17と、センターキャップ18と、エッジ20と、振動板21などを備えている。
【0025】
ボイスコイル15は、磁気回路部2の前述した磁気ギャップG内に配されている。ボイスコイル15には、錦糸線19が接続している。この錦糸線19は、一端がボイスコイルボビン16の外周面上で半田付け等によりボイスコイル15に接続され、且つ、他端が前述した端子部9に接続されている。ボイスコイル15には、錦糸線19などを介して音声電流が供給される。
【0026】
ボイスコイルボビン16は、円筒状に形成されている。ボイスコイルボビン16は、内径がヨーク10のセンターポール14の外径よりも大きく形成され、且つ、外形がヨークプレート12の内径よりも小さく形成されている。ボイスコイルボビン16は、ヨーク10とヨークプレート12とボイスコイル15などと同軸に配されている。
【0027】
また、ボイスコイルボビン16は、軸芯方向の一端部16aが磁気ギャップG内に挿入されており、該一端部16aの外周にボイスコイル15を取り付けている(巻回している)。ボイスコイルボビン16は、ヨーク10に、該ヨーク10の軸芯P(図2中に一点鎖線で示す)に沿って移動自在に支持されている。なお、軸芯Pは、スピーカ1の軸芯となっており、振動板21則ち振動部3の振動方向をなしている。
【0028】
ダンパ17は、絶縁性の材料からなり、円環状で且つ薄板状に形成されている。ダンパ17は、内縁部がボイスコイルボビン16の他端部16bに取り付けられ、且つ、外縁部がフレーム4の本体部7の内周面に取り付けられている。ダンパ17は、ボイスコイルボビン16即ち振動板21が前述した軸芯Pに沿って振動することを許容するとともに、該ボイスコイルボビン16即ち振動板21の振動を徐々に減衰させる。
【0029】
センターキャップ18は、薄板状の樹脂で構成されている。センターキャップ18は、平面形状が円形状で且つ断面形状が音響放射方向に向かって凸の円弧状に形成されている。センターキャップ18は、ボイスコイルボビン16を塞いだ格好で、外縁部が振動板21とボイスコイルボビン16とに取り付けられている。
【0030】
エッジ20は、ゴムや樹脂等の弾性を有する材料で構成されている。エッジ20は、平面形状が円環状で且つ断面形状が音響放射方向に向かって凸の円弧状に形成されている。エッジ20は、外縁部がフレーム4のフランジ部8に接着剤等によって取り付けられている(接合している)。エッジ20は、内縁部が振動板21の後述する外縁部の音響放射側の外表面21aに重ねられて、接着剤等によって該振動板21と接合されている。即ち、エッジ20は、振動板21を取り囲むように配置されている。
【0031】
そして、前述したエッジ21は、外縁部がフレーム4のフランジ部8に取り付けられ且つ内縁部が振動板21の外縁部に取り付けられて、ボイスコイルボビン16即ち振動板21が前述した軸芯Pに沿って振動することを許容するとともに、該ボイスコイルボビン16即ち振動板21の振動を徐々に減衰させる。
【0032】
振動板21は、合成樹脂で構成されており、図1に示すように、外観が切頭円錐状(円錐台状)の環状に形成されている。振動板21は、センターキャップ18則ちヨーク10などと同軸に配されている。振動板21は、内縁部がボイスコイルボビン16の他端部16bに接着剤等によって固定されている。
【0033】
振動板21は、外縁部の音響放射側の外表面21aにエッジ20の内縁部が重ねられて、接着剤等によって該エッジ20と接合されている。即ち、振動板21は、外縁部がエッジ20を介してフランジ部8即ちフレーム4に取り付けられている。振動板21は、エッジ20が弾性変形することで、スピーカ1の中心軸方向に沿って変位自在にフレーム4に取り付けられている。また、振動板21の外縁部のエッジ20との接合箇所21cには、当該振動板21と一体に形成されたリブ22が設けられている。
【0034】
リブ22は、振動板21の音響放射側と反対側の裏面21b(外表面21aの裏側の面)から凸状に形成されている。リブ22は、図2に示すように、振動板21の外周縁から内側に向かって直線状に延びている。リブ22は、側方から見て台形状に形成されている。リブ22は、振動板21の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられている。複数のリブ22は、それぞれ、振動板21の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成されている。そして、振動板21のエッジ20との接合箇所21cの複数のリブ22が形成された箇所は剛性が高くなっている。
【0035】
また、複数のリブ22は、当該複数のリブ22のうち長さが最も小さく形成された最小リブ22aが複数(図事例では、3つ)設けられている。この複数の最小リブ22aは、振動板21の周方向に沿って互いに間隔をあけるとともに、当該複数の最小リブ22aを結んで形成される平面形状が奇数角形(図事例では、三角形)となるように配置されている。なお、本実施例では長さが最も小さく形成された最小リブ22aが3つ設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、奇数個であれば良い。
【0036】
さらに、複数のリブ22は、前記複数の最小リブ22a同士の間に配された他のリブ22bの長さが、該複数の最小リブ22aの間の中央に向かうに従って段々長くなるように形成されている。
【0037】
そして、前述した構成の振動板21は、複数のリブ22のうち長さが最も小さく形成された最小リブ22aを複数(3つ)設けることで、当該振動板21の外縁部のエッジ20との接合箇所21cにおいて剛性が低くなる箇所を、振動板21の周方向に間隔をあけ且つ互いを結んで形成される平面形状が三角形となるように配置している。
【0038】
前述した構成のスピーカ1は、ボイスコイル15に音声電流が供給され、この音声電流に応じて磁気ギャップG内に配置されたボイスコイル15が前述した軸芯Pに沿って振動する。そして、ボイスコイル15が外周に巻かれたボイスコイルボビン16が、振動板21などと共に軸芯Pに沿って振動して、該振動板15が振動することによって音声電流に応じた音を発生させる。このように、磁気回路部2は、振動板21則ち振動部3を振動させて、音を生じさせる。
【0039】
本実施例によれば、振動板21のエッジ20との接合箇所21cに、該接合箇所21cの剛性を高めるためのリブ22を振動板21の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成し且つ振動板21の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けることにより、振動板21のリブ22が形成された箇所とリブ22が形成されていない箇所とで当該振動板21の剛性を変化させることで、振動板21の剛性が急激に変化する境界を分散させることができる。したがって、振動板21が振動した際に当該振動板21の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動を抑止することができ、振動板21全体において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷(ピーク・ディップと呼称されている)として見られるような、異常音の発生を抑止することができる。
【0040】
また、本実施例によれば、複数のリブ22のうち、長さが最も小さく形成された最小リブ22aを振動板の周方向に間隔をあけて複数設けるとともに、複数の最小リブ22aの間に配された他のリブ22bの長さを該複数の最小リブ22aの間の中央に向かうに従って段々長くなるように形成していることにより、振動板21の周方向に対して剛性が不均一となるので、振動板21が振動した際に当該振動板21の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動をより抑止することができる。
【0041】
さらに、本実施例によれば、長さが最も小さく形成された複数の最小リブ22aを振動板21の周方向に間隔をあけて配置することで、振動板21のエッジ20との接合箇所21cの複数の剛性の低くなる箇所を、該振動板21の周方向に間隔をあけて形成することにより、振動板21の周方向に対して剛性がより不均一となるので、振動板21が振動した際に当該振動板21の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動をより抑止することができる。
【0042】
また、本実施例によれば、長さが最も小さく形成された複数の最小リブ22aを、互いを結んで形成される平面形状が奇数角形となるように配置することで、振動板21のエッジ20との接合箇所21cの複数の剛性の低くなる箇所を結んで形成される平面形状が奇数角形となるようにすることにより、振動板21の周方向に対して剛性がより一層不均一となるので、振動板21が振動した際に当該振動板21の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動をより抑止することができる。
【0043】
前述した実施例では、振動部3は、外観が切頭円錐状で且つ環状に形成された振動板21を有していた。しかしながら、本発明では、振動部3は、振動板を平板状に形成して、該振動板に取り付けられた外観が切頭円錐状で且つ環状の駆動コーンを有する構成としても良い。また、本実施例において、振動板21は合成樹脂等で構成されていたが、本発明では、紙等の公知の材料を用いて構成されていても良い。
【0044】
また、前述した実施例では、複数のリブ22のうち、長さが最も小さく形成された最小リブ22aを複数設け、且つ、該複数の最小リブ22a同士の間に配された他のリブ22bの長さが、該複数の最小リブ22aの間の中央に向かうに従って段々長くなるように形成していた。しかしながら、本発明では、複数のリブ22の高さ又は厚さが異なるように形成されていても良く、複数のリブ22の長さ、高さ及び厚さがそれぞれ異なるように形成されていても良い。
【0045】
前述した実施例によれば、以下のスピーカ1が得られる。
【0046】
(付記)フレーム4と、
前記フレーム4に支持される磁気回路部2と、
音声電流が供給されるボイスコイル15に作用する駆動力によって振動する振動板21と、該振動板21を囲むように設けられ且つ外縁部が前記フレーム4に取り付けられるエッジ20とを有する振動部3と、を備えたスピーカ1において、
前記振動板21の前記エッジ20との接合箇所21cに、該接合箇所21cの剛性を高めるためのリブ22を前記振動板21の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けているとともに、
前記複数のリブ22が、前記振動板21の径方向に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とするスピーカ1。
【0047】
付記によれば、振動板21のエッジ20との接合箇所21cに、該接合箇所21cの剛性を高めるためのリブ22を振動板21の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成し且つ振動板21の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けているので、振動板21のリブ22が形成された箇所とリブ22が形成されていない箇所とで当該振動板21の剛性を変化させて、振動板21の剛性が急激に変化する境界を分散させることができ、よって、振動板21が振動した際に当該振動板21の剛性が急激に変化する境界で生じる分割振動を抑止することができる。したがって、振動板21全体において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷(ピーク・ディップと呼称されている)として見られるような、異常音の発生を抑止することができる。
【0048】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の一実施例にかかるスピーカを示す断面図である。
【図2】図1に示されたスピーカの音響放射方向の反対側から見た振動板を示す斜視図である。
【図3】図1に示された振動板の平面図である。
【符号の説明】
【0050】
1 スピーカ
2 磁気回路部
3 振動部
4 フレーム
15 ボイスコイル
20 エッジ
21 振動板
21c 接合箇所
22 リブ
22a 最小リブ
22b 他のリブ
G 磁気ギャップ
P 軸心

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレームと、
前記フレームに支持される磁気回路部と、
音声電流が供給されるボイスコイルによって振動する振動板と、内縁部が前記振動板に取り付けられ且つ外縁部が前記フレームに取り付けられるエッジとを有する振動部と、
を備えたスピーカにおいて、
前記振動板の前記エッジとの接合箇所に、該接合箇所の剛性を高めるためのリブが前記振動板の周方向に沿って互いに間隔をあけて複数設けられているとともに、
前記複数のリブが、それぞれ、前記振動板の径方向に対して所定の角度で傾斜して形成されていることを特徴とするスピーカ。
【請求項2】
前記複数のリブのうち、長さと、高さと、厚みの少なくとも1つが異なるリブが少なくとも2つ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ。
【請求項3】
前記複数のリブは、前記接合箇所に他の部分よりも剛性の低い箇所が前記振動板の周方向に間隔をあけて複数形成されるように、配置されていることを特徴とする請求項2に記載のスピーカ。
【請求項4】
前記複数のリブは、前記複数の剛性の低い箇所を結んで形成される平面形状が奇数角形となるように、配置されていることを特徴とする請求項3に記載のスピーカ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−159009(P2009−159009A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−331670(P2007−331670)
【出願日】平成19年12月25日(2007.12.25)
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【Fターム(参考)】