リング型スピーカーおよびその製造方法
【課題】 不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化や工数の削減を、両立させることができるリング型スピーカーおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 リング型スピーカーは、リング振動板を固定する振動板固定部材を備え、イコライザーが、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、振動板固定部材の一方が、イコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、振動板固定部材の他方がイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石である。
【解決手段】 リング型スピーカーは、リング振動板を固定する振動板固定部材を備え、イコライザーが、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、振動板固定部材の一方が、イコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、振動板固定部材の他方がイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円環状のリング振動板を備えるリング型スピーカーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリング型スピーカーにおいては、周波数特性および指向特性等の音響特性を改善するために、円環状のリング振動板の前面にイコライザー、ホーン等を取り付けるものがある。円環状のリング振動板を備えたリング型スピーカーは、多くは高音域用のツィーターとして使用される。リング振動板は、内周を固定支持され、リング振動板の内周にリング振動板の外周直径に匹敵するような大きさの砲弾状のイコライザーを配置することにより、高音域における音響特性を改善する（特許文献１）。
【０００３】
本願発明の出願人による従来のリング型スピーカーでは、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化や部品点数および工数の削減とを、両立させることを目的にして、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、リング振動板の内周に配置される砲弾状イコライザーと、リング振動板の外周に配置される環状イコライザーと、砲弾状イコライザーおよび環状イコライザーを連結する複数の半径方向に延設された板状の連結アームと、を備えるリング型スピーカーであって、連結アームが、半径方向の断面形状において砲弾状イコライザーの頭頂端を通る円弧で表される第１稜線と、半径方向の断面形状において砲弾状イコライザーの底面端を通る円弧で表される第２稜線と、第１稜線および第２稜線を連結する板状部と、を備えるようにしたものがある（特許文献２）。
【０００４】
特に、砲弾状イコライザー、連結アームおよび環状イコライザーが一体に樹脂成形された連結イコライザーを備えるリング型スピーカーでは、連結アームによって連結イコライザーが一体に樹脂成形されているので、さらなる組立の容易化と部品点数および工数の削減とを実現することができる。しかしながら、従来技術のリング型スピーカーでは、音響特性の改善と、組立の容易化や部品点数および工数の削減とを、両立させることが困難な場合がある。連結イコライザーを備えるリング型スピーカーであっても、円環状のリング振動板の内周端部および外周端部の固定方法によっては、分割振動が低い周波数で発生して再生周波数帯域を規定する高域限界周波数ｆｈが低下する等の問題を生じ、場合によっては、不要な振動が励起され、振動に起因する異音が発生する、あるいは、音質が劣化するという問題がある。
【０００５】
また、円環状のリング振動板の内周端部および外周端部の固定方法は、リング振動板を特許文献２の実施例に記載のようにイコライザーの底面および磁気回路に取り付けられた固定支持部材で挟み込む場合の他、接着剤で接着する場合がある。あるいは、従来には、電磁型サウンダにおいて、サスペンションの外周上に磁性材料である押え材を配置したものがある（特許文献３）。磁性材料であるリング状の押え材７ａは、マグネット２による磁気的な吸引によってもサスペンション７の外周の浮きを抑制する。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５７−１５８２８５号公報 （第２図）
【特許文献２】特開２００６−１００８７９号公報 （第１図、第６図）
【特許文献３】特開２００１−２０９３８８号公報 （第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化や工数の削減を、両立させることができるリング型スピーカーおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のリング型スピーカーは、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であってリング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーであって、イコライザーが、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、振動板固定部材の一方が、イコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、振動板固定部材の他方がイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石である。
【０００９】
好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、磁気回路が、磁気空隙が規定する空間の内側に、リング振動板の内周端、ならびに、振動板固定部材の内周固定磁石の内周端、ならびに、イコライザーの内周プレートの内周端、が嵌合する位置決め凸状部を備える。
【００１０】
好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、イコライザーが、その内周プレートに嵌合して突出する位置決め凸状部を備え、位置決め凸状部が、リング振動板の内周端、ならびに、振動板固定部材の内周固定磁石の内周端、に嵌合する。
【００１１】
さらに好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、磁気回路が、ボイスコイルが規定する円筒空間の内側に位置する主マグネットを含む内磁型磁気回路であり、主マグネットの上面側に配置されるプレートと、プレートとの間に磁気空隙を規定するヨークと、を備え、振動板固定部材の内周固定磁石が、プレートの上面側に配置され、主マグネットとともに磁気空隙に反発磁界を形成する。
【００１２】
また、好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、磁気回路が、ボイスコイルが規定する円筒空間の外側に位置する主マグネットを含む外磁型磁気回路であり、主マグネットの上面側に配置されるプレートと、プレートとの間に磁気空隙を規定するポールと、を備え、振動板固定部材の外周固定磁石が、プレートの上面側に配置され、主マグネットとともに磁気空隙に反発磁界を形成する。
【００１３】
さらに好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、振動板固定部材の内周固定磁石および外周固定磁石が、円環状磁石の一部を覆う非磁性体リングをさらに備える。
【００１４】
また、本発明のリング型スピーカーの製造方法は、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であってリング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーの製造方法であって、リング振動板の内周に配置される内周部と、リング振動板の外周に配置される外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備えたイコライザーを形成し、その内周部および外周部にそれぞれ円環状の磁性体からなる内周プレートならびに外周プレートをインサート成形する工程と、振動板固定部材の一方である内周固定磁石とイコライザーの内周プレートとの間に、リング振動板の内周端部を磁力で狭持する工程と、振動板固定部材の他方である外周固定磁石とイコライザーの外周プレートとの間に、リング振動板の外周端部を磁力で狭持する工程と、を含む。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１６】
本発明のリング型スピーカーは、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、リング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備える。ボイスコイルに音声信号電流が供給されると、磁気回路の磁気空隙中のボイスコイルに駆動力が発生し、リング振動板が振動して音声が再生される。イコライザーは、振動板固定部材とともにリング振動板を固定する一方で、再生音声の音波の波面を整えて周波数特性のピーク・ディップを抑制する。
【００１７】
イコライザーは、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備える。樹脂成形されるイコライザーは、内周部および外周部が複数の連結アームで連結されるので、イコライザーにおける不要な振動および異音の発生を抑制して、組立の容易化や部品点数および工数を削減することができる。
【００１８】
リング振動板の内周に配置されるイコライザーの内周部は、円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形されている。また、リング振動板の外周に配置されるイコライザーの外周部は、円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形されている。また、振動板固定部材は、二つの着磁された円環状磁石であって、磁気回路もしくはイコライザーに対してリング振動板の内周端部および外周端部を固定する。振動板固定部材の一方は内周固定磁石であり、インサート成形されているイコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する。また、振動板固定部材の他方は外周固定磁石であり、インサート成形されているイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する。接着剤を使用する必要が無くなるので、塗布した接着剤がリング振動板の振動すべき部分に染み出して固化することなくなり、リング振動板の内周端部および外周端部の固定が強固になり、リング振動板の固定される部分と振動可能な部分が明確に区別され、その結果、分割振動が発生する高域限界周波数ｆｈを上昇させて、再生周波数帯域を高く延ばすことができ、音響特性の改善を図ることができる。
【００１９】
さらに、リング型スピーカーの製造方法において、インサート成形したイコライザーと、振動板固定部材とを設けることで、組立の容易化と工数の削減とを実現できる。振動板固定部材は、二つの着磁された円環状磁石であるので、イコライザーのインサート成形されている内周プレートおよび外周プレートを磁力で吸引し、リング振動板の内周端部ならびに外周端部を磁力で狭持するので、接着剤を使用する必要が無くなり、組立が容易になり、接着剤の乾燥に要する工数をも削減することができる。振動板固定部材を設けることで、イコライザーおよび磁気回路の不要な振動も抑制されるので、振動に起因する異音が発生する、あるいは、音質が劣化するという問題を低減できる。
【００２０】
また、好ましくは、本発明のリング型スピーカーでは、磁気回路もしくはイコライザーが、リング振動板の内周端、ならびに、振動板固定部材の内周固定磁石の内周端と嵌合する位置決め凸状部を備える。位置決め凸状部は、リング振動板および振動板固定部材の固定位置を規制するので、リング型スピーカーの製造工程において組立治具が不要になり、組立の容易化と工数の削減とを実現できる。
【００２１】
また、本発明のリング型スピーカーでは、磁気回路が内磁型磁気回路である場合でも、また、外磁型磁気回路である場合でも、振動板固定部材の一方である内周固定磁石、あるいは、振動板固定部材の他方である外周固定磁石が、主マグネットとともに磁気空隙に反発磁界を形成するように着磁されて、取り付けられる。具体的には、主マグネットおよび振動板固定部材が、磁気回路のプレートを挟んで同一の磁極が近接するように取り付けられている。したがって、振動板固定部材を設けることで、組立の容易化を図るだけではなく、主マグネットのみを備える磁気回路の場合に比べて、磁気空隙の反発磁界は磁束密度を高め、能率のよいリング型スピーカーを実現できる。
【００２２】
また、リング型スピーカーが、振動板固定部材の内周固定磁石および外周固定磁石が、円環状磁石の一部を覆う非磁性体リングをさらに備える場合には、ボイスコイルに供給される音声信号電流に起因する交流磁束が、非磁性体リングに交叉して非磁性体リングの表面に渦電流を生じさせる。その結果、ヒステリシス特性を有する強磁性体としての磁石である振動板固定部材を通過する交流磁束が減少するので、電流歪が低減されて歪特性に優れるリング型スピーカーを実現できる。振動板固定部材によって異音の発生を低減することができるだけでなく、再生音質の改善と、高調波歪等の音響特性の改善を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のリング型スピーカーおよびこれを用いたスピーカーシステムは、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化および工数の削減とを、両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のリング型スピーカーは、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化および工数の削減とを、両立させるという目的を、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であってリング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーであって、イコライザーが、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、振動板固定部材の一方が、イコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、振動板固定部材の他方がイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石であるようにすることにより、実現した。
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカーおよびその製造方法について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカー１について説明する図である。図１（ａ）は、リング型スピーカー１を正面方向から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、リング型スピーカー１について説明する分解展開図である。本実施例のリング型スピーカー１は、高音域再生用のツィーターとして用いられる呼口径３ｃｍのスピーカーである。リング型スピーカー１は、正面側に露出する樹脂で成形されたイコライザー２と、円環状のリング振動板３と、リング振動板３に連結するボイスコイル４と、円環状磁石であってリング振動板３を固定する振動板固定部材５および６と、磁気回路１０と、を備えている。
【００２７】
図２は、磁気回路１０と、振動板固定部材５および６と、について説明する斜視図である。磁気回路１０は、プレート１１の背面側に隠れて表面に露出していないマグネット１４を備える内磁型磁気回路であり、プレート１１とヨーク１２との間に円環状の磁気空隙１３を有している。したがって、プレート１１は、磁気空隙１３が規定する円筒状の仮想空間の内側に位置している。また、プレート１１は、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端が嵌合する位置決め凸状部１１ｐを備える。位置決め凸状部１１ｐは、プレート１１の中心部から突出する円筒形状の凸部であればよい。その結果、磁気回路１０の磁気空隙１３には、直流磁界が形成されており、後述するように、リング型スピーカー１が組み立てられると、リング振動板３に連結するボイスコイル４が配置される。なお、プレート１１、ヨーク１２、および、マグネット１４は、接着剤で連結固定されている。
【００２８】
振動板固定部材５および６は、それぞれ二つの着磁された円環状磁石であって、磁気回路１０のプレート１１およびヨーク１２にそれぞれ接着剤で連結固定されている。つまり、振動板固定部材の一方が内周固定磁石５であり、振動板固定部材の他方が外周固定磁石６である。後述するように、リング型スピーカー１が組み立てられると、内周固定磁石５および外周固定磁石６は、リング振動板３の内周端部および外周端部を、それぞれ磁力で固定する。内周固定磁石５および外周固定磁石６は、マグネット１４とともに磁気空隙１３に反発磁界を形成するように着磁されている。本実施例の場合には、マグネット１４および内周固定磁石５が、磁気回路１０のプレート１１を挟んで同一の磁極が近接するように取り付けられている。また、外周固定磁石６は、磁気空隙１３に近い側が反対の磁極となるように着磁されて取り付けられている。
【００２９】
図３は、リング振動板３と、ボイスコイル４と、を連結する工程を説明する図である。リング振動板３は、平坦な形状を有する内周端部３ａと、平坦な形状を有する外周端部３ｂと、内周端部３ａおよび外周端部３ｂの間に規定されて振動可能に支持される振動部３ｃと、を有し、内周端部３ａの中心には円孔３ｄが形成されている。また、ボイスコイル４は、円筒形状に形成されたボビン４ａと、ボビン４ａに巻回されたコイル４ｂと、を有する。本実施例の場合には、リング振動板３およびボイスコイル４は、貼り合わせ治具ＪａおよびＪｂを使って相対的な位置を固定されて、予め接着剤で連結固定される。具体的には、断面形状において連結した二つのロールで規定される振動部３ｃの中央付近に、ボビン４ａの一方端が接着剤で連結固定される。リング振動板３は、例えば、アクリル、ウレタン等の樹脂コートを施した合成繊維の織布を基材とした振動板である。
【００３０】
図４は、イコライザー２を説明する図であり、図４（ａ）は、背面側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、その要部を説明する断面拡大図である。例えば、イコライザー２を形成する樹脂は、成形性に優れるＡＢＳ樹脂であり、イコライザー２は、正面側に凸状の外観形状を有して砲弾状イコライザーを形成する内周部２１と、環状イコライザーを形成する外周部２２と、これらを一体に連結する連結アーム部２３と、を備え、これらが一体に樹脂成形されており、その結果、放射孔２０が形成されている。具体的には、連結アーム部２３は、内周部２１および外周部２２を一体に連結する半径方向に延設された４本の板状の連結アームである。また、イコライザー２の外周部２２には、リング型スピーカー１のネジ取付孔の他に、磁気回路１０と連結する爪が突出する連結部２４が延設されている。なお、リング型スピーカー１として組み立てられた場合には、ボイスコイル４のコイル４ｂに電流が印加されると、放射孔２０から露出するリング振動板３が振動し、音波が放射される。イコライザー２は、上記特許文献２のリング型スピーカーが有する連結イコライザーと同様に、再生周波数特性等の音響特性を改善し、不要な振動および異音を抑制するように作用する。
【００３１】
樹脂で成形されるイコライザー２は、その内周部２１に円環状の磁性体からなる内周プレート２５を、そして、その外周部２２に円環状の磁性体からなる外周プレート２６を、それぞれインサート成形されている。内周プレート２５および外周プレート２６は、例えば、磁気回路１０を構成するプレート１１等と同等の鉄を含む磁性材料であれば良い。後述するように、内周プレート２５および外周プレート２６は、振動板固定部材５および６とともにリング振動板３を磁力で固定する。なお、本実施例では、内周プレート２５および外周プレート２６は、イコライザー２の背面側に平面部が露出するようにインサート成形されているが、放射孔２０に近接して配置されていれば、必ずしも露出していなくても良い。イコライザー２は、磁気回路１０およびリング振動板３と接する重要寸法部分に、鉄等の磁性材料からなる内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形することで、製造ロット毎による成形条件のバラツキや経時変化等による寸法膨収縮が生じにくくなる。したがって、イコライザー２を含むリング型スピーカー１は、組み立てられた場合に安定した性能を得ることができる。
【００３２】
図５は、本実施例のリング型スピーカー１を説明する断面図であり、対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。リング型スピーカー１の製造方法は、上記の磁気回路１０、ならびに、振動板固定部材５および６を予め連結固定する工程と、リング振動板３およびボイスコイル４を予め連結する工程と、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形したイコライザー２を予め形成する工程と、をそれぞれ経て、これらの部品を組み立てる工程を含む。したがって、リング型スピーカー１のリング振動板３は、イコライザー２のインサート成形された内周プレート２５および外周プレート２６と、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６との間に磁力で狭持されて固定される。
【００３３】
つまり、本実施例のリング型スピーカー１では、磁気回路１０に連結されている内周固定磁石５および外周固定磁石６は、予め着磁されて磁力を有しているので、イコライザー２のインサート成形された磁性体である内周プレート２５および外周プレート２６を磁力で吸引して、その結果、リング振動板３の固定部分である内周端部３ａおよび外周端部３ｂをこれらの間に狭持して、隙間を有することなくリング振動板３を固定することができる。すなわち、リング振動板３の内周端部３ａは、内周固定磁石５の上面部とイコライザー２の内周プレート２５との間に狭持される。また、リング振動板３の外周端部３ｂは、外周固定磁石６の上面部とイコライザー２の外周プレート２６との間に狭持される。したがって、リング振動板３の固定に際して、接着剤を使用する必要が無く、内周端部３ａおよび外周端部３ｂに接着剤がはみ出して固化することもなく、接着剤の乾燥に要する工数をも削減することができる。
【００３４】
樹脂成形されるイコライザー２は、内周部２１および外周部２２が４本の連結アーム部２３で連結されているので、リング型スピーカー１の組立に際してイコライザー２を磁気回路１０に連結すれば、リング振動板３を内周固定磁石５および外周固定磁石６の磁力で固定するとともに、ボイスコイル４を磁気回路１０の磁気空隙１３に配置することができる。したがって、リング型スピーカー１の部品点数および工数を、従来よりも削減することができる。また、振動板固定部材５および６を設けることで、イコライザー２および磁気回路１０が強く連結するので、不要な振動も抑制され振動に起因する異音が発生する、あるいは、音質が劣化するという問題を低減でき、音響特性の改善を図ることができる。
【００３５】
なお、磁気回路１０のプレート１１には、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端が嵌合する位置決め凸状部１１ｐが形成されている。位置決め凸状部１１ｐは、リング振動板３の内周端３ａに形成されている円孔３ｄ、ならびに、イコライザー２の内周部２１にインサート成形された内周プレート２５とも嵌合する。すなわち、リング振動板３にはボイスコイル４が予め連結固定されているので、リング振動板３の内周端３ａに形成されている円孔３ｄを位置決め凸状部１１ｐに嵌合させると、ボイスコイル４が磁気回路１０の磁気空隙１３に配置される。また、イコライザー２の内周プレート２５および連結部２４により磁気回路１０を連結取付する位置が規制される。したがって、位置決め凸状部１１ｐは、リング型スピーカー１の製造工程において、リング振動板３およびイコライザー２の固定位置を規制し、組立治具を不要にして、組立の容易化と工数の削減とを実現することができる。
【００３６】
図６は、比較例としての従来のリング型スピーカー１０１を説明する断面図であり、図５と同様に対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。比較例のリング型スピーカー１０１は、本実施例のリング型スピーカー１に対してリング振動板３の固定方法を従来の接着剤による固定方法に変更した比較例であって、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形されたイコライザー２と、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６と、を備えていない代わりに、それぞれ樹脂成形されたイコライザー１０２と、位置決め凸状部を有しないプレート１１１を含む磁気回路１００と、を備えている。すなわち、リング振動板３の内周端部３ａは、イコライザー１０２の内周部１２１の背面側の平面に接着剤で接着固定され、リング振動板３の外周端部３ｂは、イコライザー１０２の外周部１２２の背面側の平面に接着剤で接着固定されており、磁気回路１００とは直接に接しておらず、隙間を有している。
【００３７】
図７は、リング型スピーカーの軸上１ｍ音圧周波数特性を表すグラフである。図７（ａ）は本実施例のリング型スピーカー１の場合であり、図７（ｂ）は比較例のリング型スピーカー１０１の場合である。本実施例のリング型スピーカー１の場合は、１００００Ｈｚ以上の再生帯域において、約６００００Ｈｚ以上での高域限界周波数ｆｈのピークに至るまでの間にはピーク・ディップが生じず、平坦な周波数特性を示している。一方、比較例のリング型スピーカー１０１の場合は、約１５０００Ｈｚ〜約８００００Ｈｚの帯域で顕著なピーク・ディップが生じており、リング振動板３が分割振動していることがわかる。すなわち、本実施例のリング型スピーカー１のように、リング振動板３の内周端部３ａおよび外周端部３ｂを、イコライザー２と内周固定磁石５および外周固定磁石６の間に作用する磁力で隙間無く狭持して強固に固定することにより、リング振動板３の高域での不要な分割振動を抑制して、比較的にフラットな音圧周波数特性を得ることができる。これは、リング振動板３の固定されるべき部分と、振動可能な部分である振動部３ｃとが明確に区別され、その結果、分割振動が発生する高域限界周波数ｆｈを上昇させているからである。このように、本実施例のリング型スピーカー１では、再生周波数帯域を広くすることができ、音響特性の改善を図ることができる。
【００３８】
また、本実施例のリング型スピーカー１の磁気回路１０の磁気空隙１３における直流磁界は、比較例のリング型スピーカー１０１の磁気回路１００の磁気空隙１１３における直流磁界よりも磁界の強さが強くなる。すなわち、本実施例のリング型スピーカー１の場合には、内周固定磁石５および外周固定磁石６が、マグネット１４とともに磁気空隙１３に反発磁界を形成するように作用するので、磁気空隙１３の磁束密度分布は、比較例の場合よりも高い値を示す。比較例のリング型スピーカー１０１の場合には、磁気空隙１１３での磁束密度の最大値が約１．４４［Ｔ］であるのに対して、本実施例のリング型スピーカー１の場合には、磁気空隙１３での磁束密度の最大値が約１．５０［Ｔ］となり、約４％増加する。したがって、本実施例のリング型スピーカー１では、能率が向上して再生音圧レベルを高くする改善を図ることができる。
【００３９】
なお、本発明のリング型スピーカー１では、イコライザー２を形成する樹脂がＡＢＳ樹脂である場合を示したが、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形することができるものであれば、他の熱可塑性合成樹脂、例えば、ＰＳ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＰＥ、ＰＡ、ＰＣ等の樹脂であっても良い。また、イコライザー２の連結アーム部２３が４本である場合を説明したが、本発明の連結アーム部２３は、イコライザーの内周部および外周部を一体に連結する半径方向に延設されたものであればよい。
【実施例２】
【００４０】
図８は、本発明の他の好ましい実施形態である（図示しない）リング型スピーカー１Ｂに用いる磁気回路ならびに振動板固定部材を説明する図である。すなわち、本実施例の場合には、振動板固定部材として先の実施例の内周固定磁石５および外周固定磁石６が、さらにその表面の一部を覆う非磁性体リング７および３をそれぞれ備える。図８（ａ）の場合には、内周固定磁石５および外周固定磁石６の一部を覆う略Ｌ字断面形状の非磁性体リング７Ａおよび８Ａが、さらに設けられている。また、図８（ｂ）の場合には、内周固定磁石５および外周固定磁石６の一部を覆う略Ｕ字断面形状の非磁性体リング７Ｂおよび８Ｂが、さらに設けられている。なお、本実施例のリング型スピーカー１Ｂは、先の実施例で示したイコライザー２、リング振動板３およびボイスコイル４を備える点で共通するので、図示並びに説明を省略する。
【００４１】
振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６は、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形したイコライザー２との間に磁力を作用させて、リング振動板３の内周端部３ａおよび外周端部３ｂを隙間無く狭持して強固に固定する。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、内周固定磁石５および外周固定磁石６のイコライザー２と接する上面側は、非磁性体リング７および８で覆われておらず、先の実施例の場合と同様に露出しているからである。したがって、本実施例のリング型スピーカー１Ｂにおいても、リング振動板３の固定されるべき部分と、振動可能な部分である振動部３ｃとが明確に区別され、その結果、音響特性の改善を図ることができる。
【００４２】
図８（ａ）もしくは図８（ｂ）に図示した磁気回路１０ならびに内周固定磁石５および外周固定磁石６は、ボイスコイル４に供給される音声信号電流に起因する交流磁束が交叉する非磁性体リングを備えるので、非磁性体リングの表面に渦電流を生じてヒステリシス特性を有する強磁性体としての磁石である内周固定磁石５および外周固定磁石６を通過する交流磁束が減少する。また、これらの非磁性体リングをさらに備えることで、磁気回路１０を構成するプレート１１、ポール１２、マグネット１４等のヒステリシス特性を有する磁性体材料を通過する交流磁束も減少する。したがって、本実施例のリング型スピーカーは、電流歪が低減されて歪特性に優れ、さらに音響特性が改善されたリング型スピーカーを実現できる。
【００４３】
なお、内周固定磁石５および外周固定磁石６の表面の一部を覆う非磁性体リング７および８の形状は、上記の７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および、８Ｂの場合に限られない。非磁性体リング７および８は、イコライザー２に接する上面側を覆うものであってもよい。本実施例では、非磁性体リングは銅を含む合金からなる銅リングであるが、他の非磁性体材料であっても良く、アルミリングであっても良い。
【実施例３】
【００４４】
図９は、本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃに用いるイコライザー９を説明する図であり、樹脂で成形されたイコライザー９を背面側から見た斜視図である。本実施例のイコライザー９は、先の実施例で説明したイコライザー２と同様に、正面側に凸状の外観形状を有して砲弾状イコライザーを形成する内周部９１と、環状イコライザーを形成する外周部９２と、これらを一体に連結する連結アーム部９３と、を備え、これらが一体にＡＢＳ樹脂で樹脂成形されており、その結果、放射孔９０が形成され、外周部９２から連結部９４が延設されている。イコライザー９は、先の実施例のイコライザー２と同様に、再生周波数特性等の音響特性を改善し、不要な振動および異音を抑制するように作用する。
【００４５】
樹脂で成形されるイコライザー９は、先の実施例で説明したイコライザー２と同様に、その内周部９１に円環状の磁性体からなる内周プレート９５を、そして、その外周部９２に円環状の磁性体からなる外周プレート９６を、それぞれインサート成形されている。内周プレート９５および外周プレート９６は、例えば、鉄を含む磁性材料であれば良い。したがって、本実施例のリング型スピーカー１Ｃでは、内周プレート９５および外周プレート９６は、振動板固定部材５および６とともにリング振動板３を磁力で固定する。
【００４６】
本実施例のイコライザー９は、内周部９１から背面方向に突出した円筒状の軸である位置決め凸状部９ｐを備えている。位置決め凸状部９ｐは、円筒状の部材を内周部９１の背面側に固着してもよいが、好ましくは、砲弾状のイコライザーを形成する内周部９１から、内周プレート９５を含んで一体に成形するのがよい。後述するように、位置決め凸状部９ｐは、リング振動板３の内周端部３ａの円孔３ｄと、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端と嵌合する。したがって、位置決め凸状部９ｐが、リング振動板３および内周固定磁石５の固定位置を規制し、その結果、リング型スピーカー１Ｃの製造工程において組立治具が不要になる。先の実施例では、貼り合わせ治具ＪａおよびＪｂを使ってリング振動板３およびボイスコイル４を、予め接着剤で連結固定していたが、本実施例のリング型スピーカー１Ｃでは、イコライザー９の位置決め凸状部９ｐを利用して、先の実施例より少ない工程で組み立てることができる。
【００４７】
図１０は、リング振動板３と、ボイスコイル４と、を連結し、そして、リング型スピーカー１Ｃを組み立てる製造工程を説明する図である。図１０で示すように、位置決め凸状部９ｐを備えるイコライザー９の背面側から、リング振動板３をその内周端部３ａの円孔３ｄが位置決め凸状部９ｐに嵌合するように挿入する。リング振動板３の内周端部３ａがイコライザー９の内周プレート９５に乗せられて、リング振動板３の外周端部３ｂがイコライザー９の外周プレート９６に乗せられて、その結果、リング振動板３の振動部３ｃが放射孔９０から露出するようになる。次に、内周固定磁石５の内周端をイコライザー９の位置決め凸状部９ｐに嵌合させて、リング振動板３の内周端部３ａの上に予め着磁した内周固定磁石５を載置する。イコライザー９の内周プレート９５と内周固定磁石５の間に磁力が作用するので、リング振動板３の内周端部３ａは、イコライザー９に対して隙間無く強固に固定される。同様に、外周固定磁石６の外周端をイコライザー９の連結部９４に嵌合させて、リング振動板３の外周端部３ｂの上に予め着磁した外周固定磁石６を載置する。イコライザー９の外周プレート９６と外周固定磁石６の間に磁力が作用するので、リング振動板３の外周端部３ｂも、イコライザー９に対して隙間無く強固に固定される。なお、内周固定磁石５および外周固定磁石６は、後述する磁気回路１０Ｃと組み合わせた場合に、磁気空隙１３Ｃに反発磁界を形成するように着磁方向を確認した上で載置する。
【００４８】
次に、リング振動板３の振動部３ｃに接着剤を所定量塗布し、ボイスコイル４を保持する保持治具Ｊｃを使ってボイスコイル４を接着剤で連結固定する。イコライザー９の位置決め凸状部９ｐに嵌合する内径部を有する保持治具Ｊｃにボイスコイル４を挿入し、この保持治具Ｊｃを位置決め凸状部９ｐに嵌合させて、接着剤が固化した段階で保持治具Ｊｃを取り外せば、リング振動板３およびボイスコイル４が連結して、さらに、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６によりイコライザー９に対して固定された振動系が構成される。したがって、その後にイコライザー９の位置決め凸状部９ｐに嵌合する嵌合孔を有する磁気回路１０Ｃを背面側から載置して、接着剤等でイコライザー９と固定すれば、本実施例の本実施例のリング型スピーカー１Ｃを組み立てることができる。
【００４９】
図１１は、本実施例のリング型スピーカー１Ｃを説明する断面図であり、対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。リング型スピーカー１Ｃの製造方法は上記の通りであり、イコライザー９の位置決め凸状部９ｐと、磁気回路１０Ｃの嵌合孔とが嵌合し、また、イコライザー９の連結部９４と、磁気回路１０Ｃの外径部とが嵌合して、リング型スピーカー１Ｃを構成している。磁気回路１０Ｃは、プレート１１Ｃと、ヨーク１２Ｃと、マグネット１４Ｃと、から構成され、これらはそれぞれ中心に嵌合孔を有しているからである。また、本実施例のリング型スピーカー１Ｃのリング振動板３は、先の実施例の場合と同様に、イコライザー９のインサート成形された内周プレート９５および外周プレート９６と、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６との間に磁力で狭持されて固定されている。
【００５０】
本実施例のリング型スピーカー１Ｃでは、リング振動板３の固定に際して、接着剤を使用する必要が無く、内周端部３ａおよび外周端部３ｂに接着剤がはみ出して固化することもなく、音響特性の改善を図ることができる。また、組立に必要な治具の使用をさらに減らして組立を容易にし、組み立て工数ならびに製造コストを削減することができる。すなわち、図３に説明した先の実施例でのリング振動板３とボイスコイル４との接着方法では、リング振動板３に接着剤を塗布する際、リング振動板３がずれたり回転したりする可能性があるが、本実施例の場合では、リング振動板３の内周端部３ａおよび外周端部３ｂを、内周プレート９５および外周プレート９６と、内周固定磁石５および外周固定磁石６とで挟み込んでしまうので、リング振動板３のズレおよび回転を抑制して安定して接着することができる。また、上記の保持治具Ｊｃのみで組立てられるので、治具コストを低減する点を含めて製造効率を向上させられる利点がある。
【実施例４】
【００５１】
図１２は、本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｄを説明する図であり、対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。先の実施例のリング型スピーカー１を構成する磁気回路１０が内磁型磁気回路であるのに対して、本実施例のリング型スピーカー１Ｄは、これを構成する磁気回路１０Ｄが外磁型磁気回路である点で相違する。したがって、共通するイコライザー２と、リング振動板３と、ボイスコイル４については、説明を省略する。
【００５２】
本実施例のリング型スピーカー１Ｄに用いられる外磁型の磁気回路１０Ｄは、プレート１１Ｄと、ポール１２Ｄと、マグネット１４Ｄと、を備え、プレート１１Ｄおよびポール１２Ｄが円周状の磁気空隙１３Ｄを規定している。磁気回路１０Ｄは外磁型磁気回路であるので、磁気空隙１３Ｄが規定する円筒状の空間の外側にプレート１１Ｄおよびマグネット１４Ｄが位置し、磁気空隙１３Ｄが規定する円筒状の空間の内側にポール１２Ｄが位置している。そして、ポール１２Ｄは、リング振動板３の内周端部３ａが有する円孔３ｄ、ならびに、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端、ならびに、イコライザー２の内周プレート２５の内周端、が嵌合する位置決め凸状部１２ｐを備える。したがって、リング型スピーカー１Ｄの製造工程において、先の実施例の場合と同様に、位置決め凸状部１２ｐが、リング振動板３およびイコライザー２の固定位置を規制し、組立治具を不要にして、組立の容易化と工数の削減とを実現することができる。
【００５３】
また、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６は、本実施例のリング型スピーカー１Ｄの磁気回路１０Ｄの磁気空隙１３Ｄに反発磁界を形成する。外周固定磁石６は、外磁型の磁気回路１０Ｄのマグネット１４Ｄと、プレート１１Ｄを挟んで同一の磁極が近接するように取り付けられており、内周固定磁石５も、磁気空隙１３Ｄに近い側が同一の磁極になるように着磁されて取り付けられている。したがって、磁気空隙１３Ｄにおける直流磁界は、外磁型の磁気回路１０Ｄのマグネット１４Ｄのみである場合に比べて、磁界の強さが強くなる。本実施例のリング型スピーカー１では、能率が向上して再生音圧レベルを高くする改善を図ることができる。
【００５４】
なお、上記の本発明のリング型スピーカーでは、樹脂で成形されるイコライザーにインサート成形される内周プレートおよび外周プレートは、鉄等の磁性材料であるとしたが、これらをマグネット等の強磁性体に代えてもよい。このように内周プレートおよび外周プレートが磁力を有する磁石である場合には、リング振動板３の内周端部３ａを狭持するイコライザーの内周プレートの磁石と内周固定磁石の磁極性がそれぞれ異なるようにして、磁力で引き合うようにすればよい。また、リング振動板３の外周端部３ｂを狭持するイコライザーの外周プレートの磁石と外周固定磁石の磁極性がそれぞれ異なるようにして、磁力で引き合うようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のリング型スピーカーは、高音域再生用のツィーターに限られず、フルレンジスピーカーや、中低音域再生用の他のスピーカーにも適用が可能である。リング振動板の内周側には砲弾状のイコライザーが配置され、リング振動板の外周側には環状のイコライザーが配置され、これらを連結する連結アームを供えるスピーカーに適する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカー１について説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカー１の磁気回路１０と、振動板固定部材５および６と、について説明する斜視図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカーのリング振動板３と、ボイスコイル４と、を連結する工程を説明する図である。（実施例１、２）
【図４】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカーのイコライザー２を説明する図である。（実施例１、２、４）
【図５】実施例のリング型スピーカー１を説明する断面図である。（実施例１）
【図６】従来のリング型スピーカー１０１を説明する断面図である。（比較例）
【図７】本発明および従来のリング型スピーカーの軸上１ｍ音圧周波数特性を表すグラフである。（実施例１、比較例）
【図８】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｂに用いる磁気回路ならびに振動板固定部材を説明する図である。（実施例２）
【図９】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃに用いるイコライザー９を説明する図である。（実施例３）
【図１０】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃを組み立てる製造工程を説明する図である。（実施例３）
【図１１】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃを説明する断面図である。（実施例３）
【図１２】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｄを説明する断面図である。（実施例４）
【符号の説明】
【００５７】
１ リング型スピーカー
２、９ イコライザー
３ リング振動板
４ ボイスコイル
５ 内周固定磁石
６ 外周固定磁石
７、８ 非磁性体リング
１０、１０Ｃ、１０Ｄ 磁気回路
１１ プレート
１２ ヨーク、ポール
１３ 磁気空隙
１４ マグネット
２０ 放射孔
２１ 内周部
２２ 外周部
２３ 連結アーム部
２４ 連結部
２５ 内周プレート
２６ 外周プレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円環状のリング振動板を備えるリング型スピーカーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリング型スピーカーにおいては、周波数特性および指向特性等の音響特性を改善するために、円環状のリング振動板の前面にイコライザー、ホーン等を取り付けるものがある。円環状のリング振動板を備えたリング型スピーカーは、多くは高音域用のツィーターとして使用される。リング振動板は、内周を固定支持され、リング振動板の内周にリング振動板の外周直径に匹敵するような大きさの砲弾状のイコライザーを配置することにより、高音域における音響特性を改善する（特許文献１）。
【０００３】
本願発明の出願人による従来のリング型スピーカーでは、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化や部品点数および工数の削減とを、両立させることを目的にして、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、リング振動板の内周に配置される砲弾状イコライザーと、リング振動板の外周に配置される環状イコライザーと、砲弾状イコライザーおよび環状イコライザーを連結する複数の半径方向に延設された板状の連結アームと、を備えるリング型スピーカーであって、連結アームが、半径方向の断面形状において砲弾状イコライザーの頭頂端を通る円弧で表される第１稜線と、半径方向の断面形状において砲弾状イコライザーの底面端を通る円弧で表される第２稜線と、第１稜線および第２稜線を連結する板状部と、を備えるようにしたものがある（特許文献２）。
【０００４】
特に、砲弾状イコライザー、連結アームおよび環状イコライザーが一体に樹脂成形された連結イコライザーを備えるリング型スピーカーでは、連結アームによって連結イコライザーが一体に樹脂成形されているので、さらなる組立の容易化と部品点数および工数の削減とを実現することができる。しかしながら、従来技術のリング型スピーカーでは、音響特性の改善と、組立の容易化や部品点数および工数の削減とを、両立させることが困難な場合がある。連結イコライザーを備えるリング型スピーカーであっても、円環状のリング振動板の内周端部および外周端部の固定方法によっては、分割振動が低い周波数で発生して再生周波数帯域を規定する高域限界周波数ｆｈが低下する等の問題を生じ、場合によっては、不要な振動が励起され、振動に起因する異音が発生する、あるいは、音質が劣化するという問題がある。
【０００５】
また、円環状のリング振動板の内周端部および外周端部の固定方法は、リング振動板を特許文献２の実施例に記載のようにイコライザーの底面および磁気回路に取り付けられた固定支持部材で挟み込む場合の他、接着剤で接着する場合がある。あるいは、従来には、電磁型サウンダにおいて、サスペンションの外周上に磁性材料である押え材を配置したものがある（特許文献３）。磁性材料であるリング状の押え材７ａは、マグネット２による磁気的な吸引によってもサスペンション７の外周の浮きを抑制する。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５７−１５８２８５号公報 （第２図）
【特許文献２】特開２００６−１００８７９号公報 （第１図、第６図）
【特許文献３】特開２００１−２０９３８８号公報 （第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化や工数の削減を、両立させることができるリング型スピーカーおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のリング型スピーカーは、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であってリング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーであって、イコライザーが、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、振動板固定部材の一方が、イコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、振動板固定部材の他方がイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石である。
【０００９】
好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、磁気回路が、磁気空隙が規定する空間の内側に、リング振動板の内周端、ならびに、振動板固定部材の内周固定磁石の内周端、ならびに、イコライザーの内周プレートの内周端、が嵌合する位置決め凸状部を備える。
【００１０】
好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、イコライザーが、その内周プレートに嵌合して突出する位置決め凸状部を備え、位置決め凸状部が、リング振動板の内周端、ならびに、振動板固定部材の内周固定磁石の内周端、に嵌合する。
【００１１】
さらに好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、磁気回路が、ボイスコイルが規定する円筒空間の内側に位置する主マグネットを含む内磁型磁気回路であり、主マグネットの上面側に配置されるプレートと、プレートとの間に磁気空隙を規定するヨークと、を備え、振動板固定部材の内周固定磁石が、プレートの上面側に配置され、主マグネットとともに磁気空隙に反発磁界を形成する。
【００１２】
また、好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、磁気回路が、ボイスコイルが規定する円筒空間の外側に位置する主マグネットを含む外磁型磁気回路であり、主マグネットの上面側に配置されるプレートと、プレートとの間に磁気空隙を規定するポールと、を備え、振動板固定部材の外周固定磁石が、プレートの上面側に配置され、主マグネットとともに磁気空隙に反発磁界を形成する。
【００１３】
さらに好ましくは、本発明のリング型スピーカーは、振動板固定部材の内周固定磁石および外周固定磁石が、円環状磁石の一部を覆う非磁性体リングをさらに備える。
【００１４】
また、本発明のリング型スピーカーの製造方法は、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であってリング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーの製造方法であって、リング振動板の内周に配置される内周部と、リング振動板の外周に配置される外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備えたイコライザーを形成し、その内周部および外周部にそれぞれ円環状の磁性体からなる内周プレートならびに外周プレートをインサート成形する工程と、振動板固定部材の一方である内周固定磁石とイコライザーの内周プレートとの間に、リング振動板の内周端部を磁力で狭持する工程と、振動板固定部材の他方である外周固定磁石とイコライザーの外周プレートとの間に、リング振動板の外周端部を磁力で狭持する工程と、を含む。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１６】
本発明のリング型スピーカーは、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、リング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備える。ボイスコイルに音声信号電流が供給されると、磁気回路の磁気空隙中のボイスコイルに駆動力が発生し、リング振動板が振動して音声が再生される。イコライザーは、振動板固定部材とともにリング振動板を固定する一方で、再生音声の音波の波面を整えて周波数特性のピーク・ディップを抑制する。
【００１７】
イコライザーは、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備える。樹脂成形されるイコライザーは、内周部および外周部が複数の連結アームで連結されるので、イコライザーにおける不要な振動および異音の発生を抑制して、組立の容易化や部品点数および工数を削減することができる。
【００１８】
リング振動板の内周に配置されるイコライザーの内周部は、円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形されている。また、リング振動板の外周に配置されるイコライザーの外周部は、円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形されている。また、振動板固定部材は、二つの着磁された円環状磁石であって、磁気回路もしくはイコライザーに対してリング振動板の内周端部および外周端部を固定する。振動板固定部材の一方は内周固定磁石であり、インサート成形されているイコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する。また、振動板固定部材の他方は外周固定磁石であり、インサート成形されているイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する。接着剤を使用する必要が無くなるので、塗布した接着剤がリング振動板の振動すべき部分に染み出して固化することなくなり、リング振動板の内周端部および外周端部の固定が強固になり、リング振動板の固定される部分と振動可能な部分が明確に区別され、その結果、分割振動が発生する高域限界周波数ｆｈを上昇させて、再生周波数帯域を高く延ばすことができ、音響特性の改善を図ることができる。
【００１９】
さらに、リング型スピーカーの製造方法において、インサート成形したイコライザーと、振動板固定部材とを設けることで、組立の容易化と工数の削減とを実現できる。振動板固定部材は、二つの着磁された円環状磁石であるので、イコライザーのインサート成形されている内周プレートおよび外周プレートを磁力で吸引し、リング振動板の内周端部ならびに外周端部を磁力で狭持するので、接着剤を使用する必要が無くなり、組立が容易になり、接着剤の乾燥に要する工数をも削減することができる。振動板固定部材を設けることで、イコライザーおよび磁気回路の不要な振動も抑制されるので、振動に起因する異音が発生する、あるいは、音質が劣化するという問題を低減できる。
【００２０】
また、好ましくは、本発明のリング型スピーカーでは、磁気回路もしくはイコライザーが、リング振動板の内周端、ならびに、振動板固定部材の内周固定磁石の内周端と嵌合する位置決め凸状部を備える。位置決め凸状部は、リング振動板および振動板固定部材の固定位置を規制するので、リング型スピーカーの製造工程において組立治具が不要になり、組立の容易化と工数の削減とを実現できる。
【００２１】
また、本発明のリング型スピーカーでは、磁気回路が内磁型磁気回路である場合でも、また、外磁型磁気回路である場合でも、振動板固定部材の一方である内周固定磁石、あるいは、振動板固定部材の他方である外周固定磁石が、主マグネットとともに磁気空隙に反発磁界を形成するように着磁されて、取り付けられる。具体的には、主マグネットおよび振動板固定部材が、磁気回路のプレートを挟んで同一の磁極が近接するように取り付けられている。したがって、振動板固定部材を設けることで、組立の容易化を図るだけではなく、主マグネットのみを備える磁気回路の場合に比べて、磁気空隙の反発磁界は磁束密度を高め、能率のよいリング型スピーカーを実現できる。
【００２２】
また、リング型スピーカーが、振動板固定部材の内周固定磁石および外周固定磁石が、円環状磁石の一部を覆う非磁性体リングをさらに備える場合には、ボイスコイルに供給される音声信号電流に起因する交流磁束が、非磁性体リングに交叉して非磁性体リングの表面に渦電流を生じさせる。その結果、ヒステリシス特性を有する強磁性体としての磁石である振動板固定部材を通過する交流磁束が減少するので、電流歪が低減されて歪特性に優れるリング型スピーカーを実現できる。振動板固定部材によって異音の発生を低減することができるだけでなく、再生音質の改善と、高調波歪等の音響特性の改善を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のリング型スピーカーおよびこれを用いたスピーカーシステムは、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化および工数の削減とを、両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のリング型スピーカーは、不要な振動および異音の抑制を含む周波数特性等の音響特性の改善と、組立の容易化および工数の削減とを、両立させるという目的を、磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であってリング振動板を固定する振動板固定部材と、磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーであって、イコライザーが、リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、内周部および外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、振動板固定部材の一方が、イコライザーの内周プレートとの間にリング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、振動板固定部材の他方がイコライザーの外周プレートとの間にリング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石であるようにすることにより、実現した。
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカーおよびその製造方法について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカー１について説明する図である。図１（ａ）は、リング型スピーカー１を正面方向から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、リング型スピーカー１について説明する分解展開図である。本実施例のリング型スピーカー１は、高音域再生用のツィーターとして用いられる呼口径３ｃｍのスピーカーである。リング型スピーカー１は、正面側に露出する樹脂で成形されたイコライザー２と、円環状のリング振動板３と、リング振動板３に連結するボイスコイル４と、円環状磁石であってリング振動板３を固定する振動板固定部材５および６と、磁気回路１０と、を備えている。
【００２７】
図２は、磁気回路１０と、振動板固定部材５および６と、について説明する斜視図である。磁気回路１０は、プレート１１の背面側に隠れて表面に露出していないマグネット１４を備える内磁型磁気回路であり、プレート１１とヨーク１２との間に円環状の磁気空隙１３を有している。したがって、プレート１１は、磁気空隙１３が規定する円筒状の仮想空間の内側に位置している。また、プレート１１は、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端が嵌合する位置決め凸状部１１ｐを備える。位置決め凸状部１１ｐは、プレート１１の中心部から突出する円筒形状の凸部であればよい。その結果、磁気回路１０の磁気空隙１３には、直流磁界が形成されており、後述するように、リング型スピーカー１が組み立てられると、リング振動板３に連結するボイスコイル４が配置される。なお、プレート１１、ヨーク１２、および、マグネット１４は、接着剤で連結固定されている。
【００２８】
振動板固定部材５および６は、それぞれ二つの着磁された円環状磁石であって、磁気回路１０のプレート１１およびヨーク１２にそれぞれ接着剤で連結固定されている。つまり、振動板固定部材の一方が内周固定磁石５であり、振動板固定部材の他方が外周固定磁石６である。後述するように、リング型スピーカー１が組み立てられると、内周固定磁石５および外周固定磁石６は、リング振動板３の内周端部および外周端部を、それぞれ磁力で固定する。内周固定磁石５および外周固定磁石６は、マグネット１４とともに磁気空隙１３に反発磁界を形成するように着磁されている。本実施例の場合には、マグネット１４および内周固定磁石５が、磁気回路１０のプレート１１を挟んで同一の磁極が近接するように取り付けられている。また、外周固定磁石６は、磁気空隙１３に近い側が反対の磁極となるように着磁されて取り付けられている。
【００２９】
図３は、リング振動板３と、ボイスコイル４と、を連結する工程を説明する図である。リング振動板３は、平坦な形状を有する内周端部３ａと、平坦な形状を有する外周端部３ｂと、内周端部３ａおよび外周端部３ｂの間に規定されて振動可能に支持される振動部３ｃと、を有し、内周端部３ａの中心には円孔３ｄが形成されている。また、ボイスコイル４は、円筒形状に形成されたボビン４ａと、ボビン４ａに巻回されたコイル４ｂと、を有する。本実施例の場合には、リング振動板３およびボイスコイル４は、貼り合わせ治具ＪａおよびＪｂを使って相対的な位置を固定されて、予め接着剤で連結固定される。具体的には、断面形状において連結した二つのロールで規定される振動部３ｃの中央付近に、ボビン４ａの一方端が接着剤で連結固定される。リング振動板３は、例えば、アクリル、ウレタン等の樹脂コートを施した合成繊維の織布を基材とした振動板である。
【００３０】
図４は、イコライザー２を説明する図であり、図４（ａ）は、背面側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、その要部を説明する断面拡大図である。例えば、イコライザー２を形成する樹脂は、成形性に優れるＡＢＳ樹脂であり、イコライザー２は、正面側に凸状の外観形状を有して砲弾状イコライザーを形成する内周部２１と、環状イコライザーを形成する外周部２２と、これらを一体に連結する連結アーム部２３と、を備え、これらが一体に樹脂成形されており、その結果、放射孔２０が形成されている。具体的には、連結アーム部２３は、内周部２１および外周部２２を一体に連結する半径方向に延設された４本の板状の連結アームである。また、イコライザー２の外周部２２には、リング型スピーカー１のネジ取付孔の他に、磁気回路１０と連結する爪が突出する連結部２４が延設されている。なお、リング型スピーカー１として組み立てられた場合には、ボイスコイル４のコイル４ｂに電流が印加されると、放射孔２０から露出するリング振動板３が振動し、音波が放射される。イコライザー２は、上記特許文献２のリング型スピーカーが有する連結イコライザーと同様に、再生周波数特性等の音響特性を改善し、不要な振動および異音を抑制するように作用する。
【００３１】
樹脂で成形されるイコライザー２は、その内周部２１に円環状の磁性体からなる内周プレート２５を、そして、その外周部２２に円環状の磁性体からなる外周プレート２６を、それぞれインサート成形されている。内周プレート２５および外周プレート２６は、例えば、磁気回路１０を構成するプレート１１等と同等の鉄を含む磁性材料であれば良い。後述するように、内周プレート２５および外周プレート２６は、振動板固定部材５および６とともにリング振動板３を磁力で固定する。なお、本実施例では、内周プレート２５および外周プレート２６は、イコライザー２の背面側に平面部が露出するようにインサート成形されているが、放射孔２０に近接して配置されていれば、必ずしも露出していなくても良い。イコライザー２は、磁気回路１０およびリング振動板３と接する重要寸法部分に、鉄等の磁性材料からなる内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形することで、製造ロット毎による成形条件のバラツキや経時変化等による寸法膨収縮が生じにくくなる。したがって、イコライザー２を含むリング型スピーカー１は、組み立てられた場合に安定した性能を得ることができる。
【００３２】
図５は、本実施例のリング型スピーカー１を説明する断面図であり、対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。リング型スピーカー１の製造方法は、上記の磁気回路１０、ならびに、振動板固定部材５および６を予め連結固定する工程と、リング振動板３およびボイスコイル４を予め連結する工程と、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形したイコライザー２を予め形成する工程と、をそれぞれ経て、これらの部品を組み立てる工程を含む。したがって、リング型スピーカー１のリング振動板３は、イコライザー２のインサート成形された内周プレート２５および外周プレート２６と、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６との間に磁力で狭持されて固定される。
【００３３】
つまり、本実施例のリング型スピーカー１では、磁気回路１０に連結されている内周固定磁石５および外周固定磁石６は、予め着磁されて磁力を有しているので、イコライザー２のインサート成形された磁性体である内周プレート２５および外周プレート２６を磁力で吸引して、その結果、リング振動板３の固定部分である内周端部３ａおよび外周端部３ｂをこれらの間に狭持して、隙間を有することなくリング振動板３を固定することができる。すなわち、リング振動板３の内周端部３ａは、内周固定磁石５の上面部とイコライザー２の内周プレート２５との間に狭持される。また、リング振動板３の外周端部３ｂは、外周固定磁石６の上面部とイコライザー２の外周プレート２６との間に狭持される。したがって、リング振動板３の固定に際して、接着剤を使用する必要が無く、内周端部３ａおよび外周端部３ｂに接着剤がはみ出して固化することもなく、接着剤の乾燥に要する工数をも削減することができる。
【００３４】
樹脂成形されるイコライザー２は、内周部２１および外周部２２が４本の連結アーム部２３で連結されているので、リング型スピーカー１の組立に際してイコライザー２を磁気回路１０に連結すれば、リング振動板３を内周固定磁石５および外周固定磁石６の磁力で固定するとともに、ボイスコイル４を磁気回路１０の磁気空隙１３に配置することができる。したがって、リング型スピーカー１の部品点数および工数を、従来よりも削減することができる。また、振動板固定部材５および６を設けることで、イコライザー２および磁気回路１０が強く連結するので、不要な振動も抑制され振動に起因する異音が発生する、あるいは、音質が劣化するという問題を低減でき、音響特性の改善を図ることができる。
【００３５】
なお、磁気回路１０のプレート１１には、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端が嵌合する位置決め凸状部１１ｐが形成されている。位置決め凸状部１１ｐは、リング振動板３の内周端３ａに形成されている円孔３ｄ、ならびに、イコライザー２の内周部２１にインサート成形された内周プレート２５とも嵌合する。すなわち、リング振動板３にはボイスコイル４が予め連結固定されているので、リング振動板３の内周端３ａに形成されている円孔３ｄを位置決め凸状部１１ｐに嵌合させると、ボイスコイル４が磁気回路１０の磁気空隙１３に配置される。また、イコライザー２の内周プレート２５および連結部２４により磁気回路１０を連結取付する位置が規制される。したがって、位置決め凸状部１１ｐは、リング型スピーカー１の製造工程において、リング振動板３およびイコライザー２の固定位置を規制し、組立治具を不要にして、組立の容易化と工数の削減とを実現することができる。
【００３６】
図６は、比較例としての従来のリング型スピーカー１０１を説明する断面図であり、図５と同様に対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。比較例のリング型スピーカー１０１は、本実施例のリング型スピーカー１に対してリング振動板３の固定方法を従来の接着剤による固定方法に変更した比較例であって、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形されたイコライザー２と、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６と、を備えていない代わりに、それぞれ樹脂成形されたイコライザー１０２と、位置決め凸状部を有しないプレート１１１を含む磁気回路１００と、を備えている。すなわち、リング振動板３の内周端部３ａは、イコライザー１０２の内周部１２１の背面側の平面に接着剤で接着固定され、リング振動板３の外周端部３ｂは、イコライザー１０２の外周部１２２の背面側の平面に接着剤で接着固定されており、磁気回路１００とは直接に接しておらず、隙間を有している。
【００３７】
図７は、リング型スピーカーの軸上１ｍ音圧周波数特性を表すグラフである。図７（ａ）は本実施例のリング型スピーカー１の場合であり、図７（ｂ）は比較例のリング型スピーカー１０１の場合である。本実施例のリング型スピーカー１の場合は、１００００Ｈｚ以上の再生帯域において、約６００００Ｈｚ以上での高域限界周波数ｆｈのピークに至るまでの間にはピーク・ディップが生じず、平坦な周波数特性を示している。一方、比較例のリング型スピーカー１０１の場合は、約１５０００Ｈｚ〜約８００００Ｈｚの帯域で顕著なピーク・ディップが生じており、リング振動板３が分割振動していることがわかる。すなわち、本実施例のリング型スピーカー１のように、リング振動板３の内周端部３ａおよび外周端部３ｂを、イコライザー２と内周固定磁石５および外周固定磁石６の間に作用する磁力で隙間無く狭持して強固に固定することにより、リング振動板３の高域での不要な分割振動を抑制して、比較的にフラットな音圧周波数特性を得ることができる。これは、リング振動板３の固定されるべき部分と、振動可能な部分である振動部３ｃとが明確に区別され、その結果、分割振動が発生する高域限界周波数ｆｈを上昇させているからである。このように、本実施例のリング型スピーカー１では、再生周波数帯域を広くすることができ、音響特性の改善を図ることができる。
【００３８】
また、本実施例のリング型スピーカー１の磁気回路１０の磁気空隙１３における直流磁界は、比較例のリング型スピーカー１０１の磁気回路１００の磁気空隙１１３における直流磁界よりも磁界の強さが強くなる。すなわち、本実施例のリング型スピーカー１の場合には、内周固定磁石５および外周固定磁石６が、マグネット１４とともに磁気空隙１３に反発磁界を形成するように作用するので、磁気空隙１３の磁束密度分布は、比較例の場合よりも高い値を示す。比較例のリング型スピーカー１０１の場合には、磁気空隙１１３での磁束密度の最大値が約１．４４［Ｔ］であるのに対して、本実施例のリング型スピーカー１の場合には、磁気空隙１３での磁束密度の最大値が約１．５０［Ｔ］となり、約４％増加する。したがって、本実施例のリング型スピーカー１では、能率が向上して再生音圧レベルを高くする改善を図ることができる。
【００３９】
なお、本発明のリング型スピーカー１では、イコライザー２を形成する樹脂がＡＢＳ樹脂である場合を示したが、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形することができるものであれば、他の熱可塑性合成樹脂、例えば、ＰＳ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＰＥ、ＰＡ、ＰＣ等の樹脂であっても良い。また、イコライザー２の連結アーム部２３が４本である場合を説明したが、本発明の連結アーム部２３は、イコライザーの内周部および外周部を一体に連結する半径方向に延設されたものであればよい。
【実施例２】
【００４０】
図８は、本発明の他の好ましい実施形態である（図示しない）リング型スピーカー１Ｂに用いる磁気回路ならびに振動板固定部材を説明する図である。すなわち、本実施例の場合には、振動板固定部材として先の実施例の内周固定磁石５および外周固定磁石６が、さらにその表面の一部を覆う非磁性体リング７および３をそれぞれ備える。図８（ａ）の場合には、内周固定磁石５および外周固定磁石６の一部を覆う略Ｌ字断面形状の非磁性体リング７Ａおよび８Ａが、さらに設けられている。また、図８（ｂ）の場合には、内周固定磁石５および外周固定磁石６の一部を覆う略Ｕ字断面形状の非磁性体リング７Ｂおよび８Ｂが、さらに設けられている。なお、本実施例のリング型スピーカー１Ｂは、先の実施例で示したイコライザー２、リング振動板３およびボイスコイル４を備える点で共通するので、図示並びに説明を省略する。
【００４１】
振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６は、内周プレート２５および外周プレート２６をインサート成形したイコライザー２との間に磁力を作用させて、リング振動板３の内周端部３ａおよび外周端部３ｂを隙間無く狭持して強固に固定する。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、内周固定磁石５および外周固定磁石６のイコライザー２と接する上面側は、非磁性体リング７および８で覆われておらず、先の実施例の場合と同様に露出しているからである。したがって、本実施例のリング型スピーカー１Ｂにおいても、リング振動板３の固定されるべき部分と、振動可能な部分である振動部３ｃとが明確に区別され、その結果、音響特性の改善を図ることができる。
【００４２】
図８（ａ）もしくは図８（ｂ）に図示した磁気回路１０ならびに内周固定磁石５および外周固定磁石６は、ボイスコイル４に供給される音声信号電流に起因する交流磁束が交叉する非磁性体リングを備えるので、非磁性体リングの表面に渦電流を生じてヒステリシス特性を有する強磁性体としての磁石である内周固定磁石５および外周固定磁石６を通過する交流磁束が減少する。また、これらの非磁性体リングをさらに備えることで、磁気回路１０を構成するプレート１１、ポール１２、マグネット１４等のヒステリシス特性を有する磁性体材料を通過する交流磁束も減少する。したがって、本実施例のリング型スピーカーは、電流歪が低減されて歪特性に優れ、さらに音響特性が改善されたリング型スピーカーを実現できる。
【００４３】
なお、内周固定磁石５および外周固定磁石６の表面の一部を覆う非磁性体リング７および８の形状は、上記の７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および、８Ｂの場合に限られない。非磁性体リング７および８は、イコライザー２に接する上面側を覆うものであってもよい。本実施例では、非磁性体リングは銅を含む合金からなる銅リングであるが、他の非磁性体材料であっても良く、アルミリングであっても良い。
【実施例３】
【００４４】
図９は、本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃに用いるイコライザー９を説明する図であり、樹脂で成形されたイコライザー９を背面側から見た斜視図である。本実施例のイコライザー９は、先の実施例で説明したイコライザー２と同様に、正面側に凸状の外観形状を有して砲弾状イコライザーを形成する内周部９１と、環状イコライザーを形成する外周部９２と、これらを一体に連結する連結アーム部９３と、を備え、これらが一体にＡＢＳ樹脂で樹脂成形されており、その結果、放射孔９０が形成され、外周部９２から連結部９４が延設されている。イコライザー９は、先の実施例のイコライザー２と同様に、再生周波数特性等の音響特性を改善し、不要な振動および異音を抑制するように作用する。
【００４５】
樹脂で成形されるイコライザー９は、先の実施例で説明したイコライザー２と同様に、その内周部９１に円環状の磁性体からなる内周プレート９５を、そして、その外周部９２に円環状の磁性体からなる外周プレート９６を、それぞれインサート成形されている。内周プレート９５および外周プレート９６は、例えば、鉄を含む磁性材料であれば良い。したがって、本実施例のリング型スピーカー１Ｃでは、内周プレート９５および外周プレート９６は、振動板固定部材５および６とともにリング振動板３を磁力で固定する。
【００４６】
本実施例のイコライザー９は、内周部９１から背面方向に突出した円筒状の軸である位置決め凸状部９ｐを備えている。位置決め凸状部９ｐは、円筒状の部材を内周部９１の背面側に固着してもよいが、好ましくは、砲弾状のイコライザーを形成する内周部９１から、内周プレート９５を含んで一体に成形するのがよい。後述するように、位置決め凸状部９ｐは、リング振動板３の内周端部３ａの円孔３ｄと、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端と嵌合する。したがって、位置決め凸状部９ｐが、リング振動板３および内周固定磁石５の固定位置を規制し、その結果、リング型スピーカー１Ｃの製造工程において組立治具が不要になる。先の実施例では、貼り合わせ治具ＪａおよびＪｂを使ってリング振動板３およびボイスコイル４を、予め接着剤で連結固定していたが、本実施例のリング型スピーカー１Ｃでは、イコライザー９の位置決め凸状部９ｐを利用して、先の実施例より少ない工程で組み立てることができる。
【００４７】
図１０は、リング振動板３と、ボイスコイル４と、を連結し、そして、リング型スピーカー１Ｃを組み立てる製造工程を説明する図である。図１０で示すように、位置決め凸状部９ｐを備えるイコライザー９の背面側から、リング振動板３をその内周端部３ａの円孔３ｄが位置決め凸状部９ｐに嵌合するように挿入する。リング振動板３の内周端部３ａがイコライザー９の内周プレート９５に乗せられて、リング振動板３の外周端部３ｂがイコライザー９の外周プレート９６に乗せられて、その結果、リング振動板３の振動部３ｃが放射孔９０から露出するようになる。次に、内周固定磁石５の内周端をイコライザー９の位置決め凸状部９ｐに嵌合させて、リング振動板３の内周端部３ａの上に予め着磁した内周固定磁石５を載置する。イコライザー９の内周プレート９５と内周固定磁石５の間に磁力が作用するので、リング振動板３の内周端部３ａは、イコライザー９に対して隙間無く強固に固定される。同様に、外周固定磁石６の外周端をイコライザー９の連結部９４に嵌合させて、リング振動板３の外周端部３ｂの上に予め着磁した外周固定磁石６を載置する。イコライザー９の外周プレート９６と外周固定磁石６の間に磁力が作用するので、リング振動板３の外周端部３ｂも、イコライザー９に対して隙間無く強固に固定される。なお、内周固定磁石５および外周固定磁石６は、後述する磁気回路１０Ｃと組み合わせた場合に、磁気空隙１３Ｃに反発磁界を形成するように着磁方向を確認した上で載置する。
【００４８】
次に、リング振動板３の振動部３ｃに接着剤を所定量塗布し、ボイスコイル４を保持する保持治具Ｊｃを使ってボイスコイル４を接着剤で連結固定する。イコライザー９の位置決め凸状部９ｐに嵌合する内径部を有する保持治具Ｊｃにボイスコイル４を挿入し、この保持治具Ｊｃを位置決め凸状部９ｐに嵌合させて、接着剤が固化した段階で保持治具Ｊｃを取り外せば、リング振動板３およびボイスコイル４が連結して、さらに、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６によりイコライザー９に対して固定された振動系が構成される。したがって、その後にイコライザー９の位置決め凸状部９ｐに嵌合する嵌合孔を有する磁気回路１０Ｃを背面側から載置して、接着剤等でイコライザー９と固定すれば、本実施例の本実施例のリング型スピーカー１Ｃを組み立てることができる。
【００４９】
図１１は、本実施例のリング型スピーカー１Ｃを説明する断面図であり、対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。リング型スピーカー１Ｃの製造方法は上記の通りであり、イコライザー９の位置決め凸状部９ｐと、磁気回路１０Ｃの嵌合孔とが嵌合し、また、イコライザー９の連結部９４と、磁気回路１０Ｃの外径部とが嵌合して、リング型スピーカー１Ｃを構成している。磁気回路１０Ｃは、プレート１１Ｃと、ヨーク１２Ｃと、マグネット１４Ｃと、から構成され、これらはそれぞれ中心に嵌合孔を有しているからである。また、本実施例のリング型スピーカー１Ｃのリング振動板３は、先の実施例の場合と同様に、イコライザー９のインサート成形された内周プレート９５および外周プレート９６と、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６との間に磁力で狭持されて固定されている。
【００５０】
本実施例のリング型スピーカー１Ｃでは、リング振動板３の固定に際して、接着剤を使用する必要が無く、内周端部３ａおよび外周端部３ｂに接着剤がはみ出して固化することもなく、音響特性の改善を図ることができる。また、組立に必要な治具の使用をさらに減らして組立を容易にし、組み立て工数ならびに製造コストを削減することができる。すなわち、図３に説明した先の実施例でのリング振動板３とボイスコイル４との接着方法では、リング振動板３に接着剤を塗布する際、リング振動板３がずれたり回転したりする可能性があるが、本実施例の場合では、リング振動板３の内周端部３ａおよび外周端部３ｂを、内周プレート９５および外周プレート９６と、内周固定磁石５および外周固定磁石６とで挟み込んでしまうので、リング振動板３のズレおよび回転を抑制して安定して接着することができる。また、上記の保持治具Ｊｃのみで組立てられるので、治具コストを低減する点を含めて製造効率を向上させられる利点がある。
【実施例４】
【００５１】
図１２は、本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｄを説明する図であり、対称な中心軸から左半分を省略して図示した拡大図である。先の実施例のリング型スピーカー１を構成する磁気回路１０が内磁型磁気回路であるのに対して、本実施例のリング型スピーカー１Ｄは、これを構成する磁気回路１０Ｄが外磁型磁気回路である点で相違する。したがって、共通するイコライザー２と、リング振動板３と、ボイスコイル４については、説明を省略する。
【００５２】
本実施例のリング型スピーカー１Ｄに用いられる外磁型の磁気回路１０Ｄは、プレート１１Ｄと、ポール１２Ｄと、マグネット１４Ｄと、を備え、プレート１１Ｄおよびポール１２Ｄが円周状の磁気空隙１３Ｄを規定している。磁気回路１０Ｄは外磁型磁気回路であるので、磁気空隙１３Ｄが規定する円筒状の空間の外側にプレート１１Ｄおよびマグネット１４Ｄが位置し、磁気空隙１３Ｄが規定する円筒状の空間の内側にポール１２Ｄが位置している。そして、ポール１２Ｄは、リング振動板３の内周端部３ａが有する円孔３ｄ、ならびに、振動板固定部材である内周固定磁石５の内周端、ならびに、イコライザー２の内周プレート２５の内周端、が嵌合する位置決め凸状部１２ｐを備える。したがって、リング型スピーカー１Ｄの製造工程において、先の実施例の場合と同様に、位置決め凸状部１２ｐが、リング振動板３およびイコライザー２の固定位置を規制し、組立治具を不要にして、組立の容易化と工数の削減とを実現することができる。
【００５３】
また、振動板固定部材である内周固定磁石５および外周固定磁石６は、本実施例のリング型スピーカー１Ｄの磁気回路１０Ｄの磁気空隙１３Ｄに反発磁界を形成する。外周固定磁石６は、外磁型の磁気回路１０Ｄのマグネット１４Ｄと、プレート１１Ｄを挟んで同一の磁極が近接するように取り付けられており、内周固定磁石５も、磁気空隙１３Ｄに近い側が同一の磁極になるように着磁されて取り付けられている。したがって、磁気空隙１３Ｄにおける直流磁界は、外磁型の磁気回路１０Ｄのマグネット１４Ｄのみである場合に比べて、磁界の強さが強くなる。本実施例のリング型スピーカー１では、能率が向上して再生音圧レベルを高くする改善を図ることができる。
【００５４】
なお、上記の本発明のリング型スピーカーでは、樹脂で成形されるイコライザーにインサート成形される内周プレートおよび外周プレートは、鉄等の磁性材料であるとしたが、これらをマグネット等の強磁性体に代えてもよい。このように内周プレートおよび外周プレートが磁力を有する磁石である場合には、リング振動板３の内周端部３ａを狭持するイコライザーの内周プレートの磁石と内周固定磁石の磁極性がそれぞれ異なるようにして、磁力で引き合うようにすればよい。また、リング振動板３の外周端部３ｂを狭持するイコライザーの外周プレートの磁石と外周固定磁石の磁極性がそれぞれ異なるようにして、磁力で引き合うようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のリング型スピーカーは、高音域再生用のツィーターに限られず、フルレンジスピーカーや、中低音域再生用の他のスピーカーにも適用が可能である。リング振動板の内周側には砲弾状のイコライザーが配置され、リング振動板の外周側には環状のイコライザーが配置され、これらを連結する連結アームを供えるスピーカーに適する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカー１について説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカー１の磁気回路１０と、振動板固定部材５および６と、について説明する斜視図である。（実施例１）
【図３】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカーのリング振動板３と、ボイスコイル４と、を連結する工程を説明する図である。（実施例１、２）
【図４】本発明の好ましい実施形態によるリング型スピーカーのイコライザー２を説明する図である。（実施例１、２、４）
【図５】実施例のリング型スピーカー１を説明する断面図である。（実施例１）
【図６】従来のリング型スピーカー１０１を説明する断面図である。（比較例）
【図７】本発明および従来のリング型スピーカーの軸上１ｍ音圧周波数特性を表すグラフである。（実施例１、比較例）
【図８】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｂに用いる磁気回路ならびに振動板固定部材を説明する図である。（実施例２）
【図９】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃに用いるイコライザー９を説明する図である。（実施例３）
【図１０】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃを組み立てる製造工程を説明する図である。（実施例３）
【図１１】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｃを説明する断面図である。（実施例３）
【図１２】本発明の他の好ましい実施形態であるリング型スピーカー１Ｄを説明する断面図である。（実施例４）
【符号の説明】
【００５７】
１ リング型スピーカー
２、９ イコライザー
３ リング振動板
４ ボイスコイル
５ 内周固定磁石
６ 外周固定磁石
７、８ 非磁性体リング
１０、１０Ｃ、１０Ｄ 磁気回路
１１ プレート
１２ ヨーク、ポール
１３ 磁気空隙
１４ マグネット
２０ 放射孔
２１ 内周部
２２ 外周部
２３ 連結アーム部
２４ 連結部
２５ 内周プレート
２６ 外周プレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路と、該磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、該ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であって該リング振動板を固定する振動板固定部材と、該磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーであって、
該イコライザーが、該リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、該リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、該内周部および該外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、
該振動板固定部材の一方が、該イコライザーの該内周プレートとの間に該リング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、該振動板固定部材の他方が該イコライザーの該外周プレートとの間に該リング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石である、
リング型スピーカー。
【請求項２】
前記磁気回路が、前記磁気空隙が規定する空間の内側に、前記リング振動板の内周端、ならびに、前記振動板固定部材の前記内周固定磁石の内周端、ならびに、前記イコライザーの前記内周プレートの内周端、が嵌合する位置決め凸状部を備える、
請求項１に記載のリング型スピーカー。
【請求項３】
前記イコライザーが、その前記内周プレートに嵌合して突出する位置決め凸状部を備え、該位置決め凸状部が、前記リング振動板の内周端、ならびに、前記振動板固定部材の前記内周固定磁石の内周端、に嵌合する、
請求項１に記載のリング型スピーカー。
【請求項４】
前記磁気回路が、該ボイスコイルが規定する円筒空間の内側に位置する主マグネットを含む内磁型磁気回路であり、該主マグネットの上面側に配置されるプレートと、該プレートとの間に前記磁気空隙を規定するヨークと、を備え、
前記振動板固定部材の前記内周固定磁石が、該プレートの上面側に配置され、該主マグネットとともに該磁気空隙に反発磁界を形成する、
請求項１から３のいずれかに記載のリング型スピーカー。
【請求項５】
前記磁気回路が、該ボイスコイルが規定する円筒空間の外側に位置する主マグネットを含む外磁型磁気回路であり、該主マグネットの上面側に配置されるプレートと、該プレートとの間に前記磁気空隙を規定するポールと、を備え、
前記振動板固定部材の前記外周固定磁石が、該プレートの上面側に配置され、該主マグネットとともに該磁気空隙に反発磁界を形成する、
請求項１から３のいずれかに記載のリング型スピーカー。
【請求項６】
前記振動板固定部材の前記内周固定磁石および前記外周固定磁石が、前記円環状磁石の一部を覆う非磁性体リングをさらに備える、
請求項１から５のいずれかに記載のリング型スピーカー。
【請求項７】
磁気回路と、該磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、該ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であって該リング振動板を固定する振動板固定部材と、該磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーの製造方法であって、
該リング振動板の内周に配置される内周部と、該リング振動板の外周に配置される外周部と、該内周部および該外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備えた該イコライザーを形成し、その該内周部および該外周部にそれぞれ円環状の磁性体からなる内周プレートならびに外周プレートをインサート成形する工程と、
該振動板固定部材の一方である内周固定磁石と該イコライザーの該内周プレートとの間に、該リング振動板の内周端部を磁力で狭持する工程と、該振動板固定部材の他方である外周固定磁石と該イコライザーの該外周プレートとの間に、該リング振動板の外周端部を磁力で狭持する工程と、を含む、
リング型スピーカーの製造方法。
【請求項１】
磁気回路と、該磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、該ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であって該リング振動板を固定する振動板固定部材と、該磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーであって、
該イコライザーが、該リング振動板の内周に配置されて円環状の磁性体からなる内周プレートをインサート成形された内周部と、該リング振動板の外周に配置されて円環状の磁性体からなる外周プレートをインサート成形された外周部と、該内周部および該外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備え、
該振動板固定部材の一方が、該イコライザーの該内周プレートとの間に該リング振動板の内周端部を磁力で狭持する内周固定磁石であり、該振動板固定部材の他方が該イコライザーの該外周プレートとの間に該リング振動板の外周端部を磁力で狭持する外周固定磁石である、
リング型スピーカー。
【請求項２】
前記磁気回路が、前記磁気空隙が規定する空間の内側に、前記リング振動板の内周端、ならびに、前記振動板固定部材の前記内周固定磁石の内周端、ならびに、前記イコライザーの前記内周プレートの内周端、が嵌合する位置決め凸状部を備える、
請求項１に記載のリング型スピーカー。
【請求項３】
前記イコライザーが、その前記内周プレートに嵌合して突出する位置決め凸状部を備え、該位置決め凸状部が、前記リング振動板の内周端、ならびに、前記振動板固定部材の前記内周固定磁石の内周端、に嵌合する、
請求項１に記載のリング型スピーカー。
【請求項４】
前記磁気回路が、該ボイスコイルが規定する円筒空間の内側に位置する主マグネットを含む内磁型磁気回路であり、該主マグネットの上面側に配置されるプレートと、該プレートとの間に前記磁気空隙を規定するヨークと、を備え、
前記振動板固定部材の前記内周固定磁石が、該プレートの上面側に配置され、該主マグネットとともに該磁気空隙に反発磁界を形成する、
請求項１から３のいずれかに記載のリング型スピーカー。
【請求項５】
前記磁気回路が、該ボイスコイルが規定する円筒空間の外側に位置する主マグネットを含む外磁型磁気回路であり、該主マグネットの上面側に配置されるプレートと、該プレートとの間に前記磁気空隙を規定するポールと、を備え、
前記振動板固定部材の前記外周固定磁石が、該プレートの上面側に配置され、該主マグネットとともに該磁気空隙に反発磁界を形成する、
請求項１から３のいずれかに記載のリング型スピーカー。
【請求項６】
前記振動板固定部材の前記内周固定磁石および前記外周固定磁石が、前記円環状磁石の一部を覆う非磁性体リングをさらに備える、
請求項１から５のいずれかに記載のリング型スピーカー。
【請求項７】
磁気回路と、該磁気回路の磁気空隙に配されるボイスコイルと、該ボイスコイルが連結する円環状のリング振動板と、二つの着磁された円環状磁石であって該リング振動板を固定する振動板固定部材と、該磁気回路と連結する樹脂で成形されたイコライザーと、を備えるリング型スピーカーの製造方法であって、
該リング振動板の内周に配置される内周部と、該リング振動板の外周に配置される外周部と、該内周部および該外周部を一体に連結する複数の連結アーム部と、を備えた該イコライザーを形成し、その該内周部および該外周部にそれぞれ円環状の磁性体からなる内周プレートならびに外周プレートをインサート成形する工程と、
該振動板固定部材の一方である内周固定磁石と該イコライザーの該内周プレートとの間に、該リング振動板の内周端部を磁力で狭持する工程と、該振動板固定部材の他方である外周固定磁石と該イコライザーの該外周プレートとの間に、該リング振動板の外周端部を磁力で狭持する工程と、を含む、
リング型スピーカーの製造方法。
【図５】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１７１４７５（Ｐ２００９−１７１４７５Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９９７２（Ｐ２００８−９９７２）
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
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