JP2000354296A - スピーカ及びスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動系を構成する振動板に生ずるローリング
を防止したスピーカ及びスピーカ装置を提供する。 【解決手段】 磁気回路のセンターポール外径とボイス
コイルボビン内径間及びボイスコイルボビン外径とマグ
ネット或はプレート内径間のギャップを長くして空気の
流れによる薄流の圧力でエアベアリングを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスピーカ及びスピー
カ装置の振動板のローリング防止方法に係わり、特に振
動板のローリングをエアベアリングによって防止する様
に成したスピーカ及びスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から防磁型のスピーカとしては図７
に示す如きものが多用されている。図７に於いて、スピ
ーカ１０はリング状の第１のマグネットを挟む様に取り
付けられたプレート２とマグネットガイド３ｂ及びセン
ターポール３ａを有するヨーク３を設け、ヨーク３の下
側には第１のマグネット１とは厚み方向に逆方向に着磁
されたリング状のキャンセル用の第２のマグネット７を
接合し、有底円筒状のシールドカバー１１の円筒部をプ
レート２の外周近傍まで延設対向させて漏洩磁束をシー
ルドして防磁型の磁気回路を構成している。

【０００３】プレート２の内周側とヨーク３のセンター
ポール３ａの外径との間に磁気空隙部４を形成する。ま
たプレート２にはスピーカ１０のフレーム５が取付けら
れ、フレーム５の外周部にはエッジ１６が設けられ、こ
のエッジ１６によってコーン型の振動板１５の外周部が
保持されている。

【０００４】一方、振動板１５の内周部にボイスコイル
ボビン９が取付けられており、このボイスコイルボビン
９にはボイスコイル８が巻装され、ボイスコイル８はプ
レート２の内径及びヨーク３のセンターポール３ａの外
径によって形成された磁気空隙部４内に挿入する様にな
されている。１４はこのボイスコイル８をこの磁気空隙
部４内に保持するためのダンパーである。

【０００５】また、フレーム５に設けられた入力端子１
２に音響信号を供給し、端子１２より錦糸線１３を介し
てボイスコイル８に音響信号を供給している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のスピーカ１０で
は入力端子１２に供給する音響信号の入力を大きくする
と、スピーカ１０の振動板１５はエッジ１６及びダンパ
ー１４の支持系の不均一及び磁気空隙部４の同心円の不
均一に依る磁気空隙部４の円周上の磁気力の不均一に依
って駆動力に“むら”を生じて振動板１５がローリング
を起こす。

【０００７】この様なローリング現象が振動板１５に生
ずると、本来無い音が放射音に付加されて音質を劣化さ
せる。又、ボイスコイルボビン９の内外径部やボイスコ
イル８がセンターポール３ａやプレート２の内径に当接
して音が出るだけでなく、ボイスコイル８等を破損する
問題があった。

【０００８】従来のスピーカ１０の構成ではセンターポ
ール３ａの上端とプレート２の内径間に図７の矢印Ｄの
様に高速（２００ｍ／ｓｅｃ程度）な空気が通って薄流
となって空気軸受の様な働きを多少期待することが出来
るが、ボイスコイルボビン９の内径をセンターポール３
ａの外径に対し充分に保持することは磁気空隙部４を構
成するセンターポール３ａの外径とボイスコイルボビン
９の内径が対向する寸法及びプレート２の厚みが薄いた
め出来なかった。

【０００９】本発明は叙上の課題を解消するためになさ
れたもので、発明が解決しようとする課題は振動板のロ
ーリングを防止しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカはボイ
スコイルボビンの内径又は外径近傍に振動系を構成する
振動板のローリングを防止するエアベアリングを構成さ
せたものである。

【００１１】本発明のスピーカ装置はボイスコイルボビ
ンの内径又は外径近傍に振動系を構成する振動板のロー
リングを防止するエアベアリングを構成させたスピーカ
をスピーカボックスに内蔵させたものである。

【００１２】本発明のスピーカ及びスピーカ装置による
と、ボイスコイルボビン９の内外径の近傍に高速な空気
の流体（以下薄流と記す）を流すことでエアベアリング
によってボイスコイルボビン９の内外径側を保持可能と
なって、振動板のローリングが防止出来て、音響信号入
力に対応した薄流の圧力となって、大入力に於いてもロ
ーリングが生じないものが得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカ及びスピ
ーカ装置の一形態例を図１乃至図６を用いて説明する。

【００１４】図１は本発明の一形態例を示すスピーカの
側断面図を示すものであり、図１において、本例のスピ
ーカ１０に用いる磁気回路は防磁型の構成と成されてい
る。即ち、中央にセンターポール３ａを植立した円盤状
のヨーク３の下側にリング状の例えば厚み方向にＳ．Ｎ
と着磁したキャンセルマグネットを構成する第２のマグ
ネット７の内径部がマグネットガイド３ｂに嵌合され接
着剤を介して接合される。

【００１５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本例のスピ
ーカ１０の磁気回路の組立状態を示す斜視図を示すもの
で、図５（Ａ）の様に第２のマグネット７の内径より外
径が小さく、内径がセンターポール３ａの外径より大き
い略リング状の非導電材、導電材、又は磁性材から構成
された第２の薄流付加部材２１をヨーク３の上面に接合
する。

【００１６】この場合、ギャップガイドをセンターポー
ル３ａに挿入し、第２の薄流付加部材２１の内径をギャ
ップガイドの外径に挿入してギャップガイドの厚み分の
ギャップ幅を形成する様にして、第２の薄流体付加部材
２１をヨーク３上に接合する。

【００１７】更に、第２のマグネット７及び第２の薄流
付加部材２１の上面にリング状に形成された第２のプレ
ート６を接着剤で接合する。この場合、センターポール
３ａにギャップガイドを挿入し、第２のプレート６の内
径とセンターポール３ａの外径が所定の磁気空隙部４の
寸法ギャップと成る様にする。

【００１８】第２のプレート６上にはメインマグネット
となる第２のマグネット７とは厚み方向に逆に例えば
Ｎ．Ｓと着磁したリング状の第１のマグネット１を接着
剤を介して接合する。

【００１９】第１の薄流付加手段２０は第２の薄流付加
手段２１と同様の素材で構成され、第１のマグネット１
の内径より小さい外径を有し、センターポール３ａの外
径より大きな内径を有するリング状と成され、センター
ポール３ａに挿入したギャップガイドの外径部に挿入し
て、ギャップ幅を定めて第２のプレート６上に接合され
る。

【００２０】次に、第１のマグネット１及び第１の薄流
付加部材２０の上面にリング状の第１のプレート２を接
着剤を介して接合する。

【００２１】円盤状のヨーク３の底面は有底円筒状のシ
ールドカバー１１の底板内面に接合され、このシールド
カバー１１の円筒部は第１のプレート２の外周位置まで
延設されて、第１のプレート２の外周に接して、防磁型
の磁気回路を構成している。プレート６の上側には漏斗
状の金属等でプレスしたフレーム５を鋲付け等で固定す
る。

【００２２】リング状の第２のプレート６の内径とセン
ターポール３ａの外径間に形成された磁気空隙部４間に
ボイスコイルボビン９に巻回したボイスコイル８を挿入
し、同心円状の波形のダンパー１４の内径部をボイスコ
イルボビン９の外径部に貼着し、ダンパー１４の外径部
をフレーム５の底面外径部に貼着し、ボイスコイル８を
磁気空隙部４内に上下方向に揺動自在に枢着させる。こ
の時もギャップガイドを用いてボイスコイルボビン９の
内径とセンターポール３ａの外径間のギャップ幅を薄流
が発生する所定の寸法に選択する。

【００２３】更に、ボイスコイルボビン９の上部外径部
にコーン状の振動板１５の内径部を接着剤を介して接合
し、フィックスエッジ又はフリーエッジ１６を有する振
動板１５のエッジ１６の外周部をフレーム５の最大口径
外周にガスケット１８を介して接合することで振動板１
５をフレーム５に揺動可能に枢着し、次にギャップガイ
ドを引き抜いてキャップ１７をボイスコイルボビン９の
上部開口上に接合して振動板１５の駆動系を構成する。

【００２４】１２はフレーム５上に固定された入力端子
であり、入力端子１２は錦糸線１３を介してボイスコイ
ル８に接続され、音響信号がボイスコイル８に供給され
て、振動板１５が駆動される。

【００２５】上述の構成の磁気回路を有するスピーカ１
０によると、第２のマグネット７のＮ極からヨーク３と
センターポール３ａを介して磁気空隙部４を経て、第２
のプレート６から第２のマグネット７のＳ極に至る磁路
内を流入する第１の磁束φ₁と、第１のマグネット１の
Ｎ極から第１のプレート２とセンターポール３ａ間の磁
気空隙及びセンターポール３ａを介して磁気空隙部４を
経て、第２プレート６から第１のマグネット１のＳ極に
至る磁路内を流入する磁束φ₂ とによって、従来の外磁
型マグネットの磁気空隙部４内の利用効率が第１及び第
２のマグネット１，２の全起磁力の１／３程度しか利用
されていない場合に比べて、磁気空隙部４の磁束密度を
増大させ、振動板の駆動力を略２倍にし防磁型とするこ
とができるものが得られている。

【００２６】上述のスピーカ１０の構成によれば、ボイ
スコイルボビン９が第２のプレート６の内径とセンター
ポール３ａで構成される磁気空隙部４位置まで延設され
ているためボイスコイルボビン９の内径とセンターポー
ル３ａの外径間のギャップＧ ₁ 及びボイスコイルボビン
９の外径と第１及び第２のプレート２及び６の内径と、
第１及び第２の薄流付加部材２０及び２１の内径間に形
成されるギャップＧ₂を通して、キャップ１７で塞がれ
たボイスコイルボビン９の内径内の空気は、例えば振動
板１５が図１で矢印Ａの様に下側に動けば、空気は圧縮
され、ギャップＧ₁ 及びギャップＧ₂ を高速な圧縮空気
が矢印Ｄで示す様に薄流としてダンパー１４とフレーム
５の底部で囲まれる空間内に押し出される。勿論、ダン
パーは通気性があっても、非通気性の素材で加工された
ものであってもよい。

【００２７】振動板１５が矢印Ａとは逆に上側に動けば
ダンパー１４の下側の空気はギャップＧ₂ からギャップ
Ｇ₁ を通してボイスコイルボビン９内のキャップ１７の
下側の空間部に流入し、ギャップＧ₁ 及びギャップＧ₂
の部分には薄流による長いエアベアリングが構成され
て、振動板１５の駆動力の大小に対応して駆動時には常
時エアベアリングを発生させることが出来て、エッジ１
６やダンパー１４の不均一性、或は磁気空隙部４内での
駆動力の不均一性で生ずるローリングを防止することが
できる。

【００２８】図２は本例の他の形態例を示すスピーカの
側断面図であり、図１と異なる点はセンターポール３ａ
上に更に、円筒状の第３の薄流付加部材２２を固着させ
る様にした点とボイスコイルボビン９が更に長くなった
以外、図１の構成と全く同一であるので、図１との対応
部分には同一符号を付して、重複説明を省略する。

【００２９】図２において、センターポール３ａ上には
図５（Ａ）の斜視図に示される様にセンターポール３ａ
の頂部中央にガイド用のメクラ穴３ｃが穿たれ、略円柱
状で上面をキャップ１９の曲率に合わせたドーム状に
し、センターポール３ａの外径に等しいか少し直径の小
さい第３の薄流付加部材２２を導電体、非導電体で作成
する。第３の薄流付加部材２２の下面にはメクラ穴３ｃ
に嵌挿するガイド突起２２ａが形成され、接着剤等を介
してセンターポール３ａ上に接合されている。

【００３０】この図２に示される構成ではギャップＧ₁
の流路がより長くなって、安定なエアベアリングが構成
可能と成る。

【００３１】図３及び図４は本発明の更に他の構成を示
すスピーカであり、これらの構成の磁気回路はシールド
カバー１１の底部に穿った透孔２５からセンターポール
３ａを挿通させてシールドカバー１１内に磁気回路を構
成させている。

【００３２】図３及び図４において、３は略円板状の金
属から成るヨークであり、円板の中央部分に円柱状のセ
ンターポール３ａを有し、ヨーク３と一体化され、断面
が略逆Ｔ字状に構成されている。ヨーク３上には有底円
筒状のシールドカバー１１と円筒開口上部が円形又は正
方形状で漏斗状とされたフレーム５を一体にプレスした
フレームカバー２４の有底部に透孔２５を穿ち、ヨーク
３のセンターポール３ａを透孔２５に挿通して、シール
ドカバー１１の底部上には厚み方向にＳ．Ｎと着磁した
キャンセルマグネットとなる同心円状の第２のマグネッ
ト７とリング状の第２の薄流付加部材２１を接着剤で接
合する。図３の場合の第２の薄流付加部材２１は中心孔
を底部に有する有底円筒状と成されている。

【００３３】第２のマグネット７及び第２の薄流付加部
材２１上には同心円状の金属から成る第２のプレート６
を接着剤等で接合し、更に第１のメインマグネットとな
る同心円状で厚み方向に第２のマグネット７とは厚み方
向に逆にＮ．Ｓと着磁した第１のマグネット１及びリン
グ状の第１の薄流付加部材２０を第２のプレート６上に
接着剤で接合する。この第１のマグネット１及び第１の
薄流付加部材２０の上に図３の構成では図５（Ｂ）に示
す様に外周円筒２ａ及び内周円筒２ｂを有する同心円状
の有底円筒金属から成る第１のプレート２を接着剤を介
して接合し、有底円筒状の金属から成るシールドカバー
１１内に、第２のマグネット７乃至第１のプレート２ま
での磁気回路を挿入固着し、磁気回路を構成する。

【００３４】この様な磁気回路で第２のプレート６の内
径とセンターポール３ａの外径間に形成された磁気空隙
部４内にボイスコイルボビン９に巻回したボイスコイル
８を介在させ、ボイスコイル８が磁気空隙部４の中心位
置に保持され、且つボイスコイルボビン９が磁気空隙部
４内で上下方向に揺動自在に枢着される様に図４（Ａ）
及び図４（Ｂ）ではコンベックス状にしたダンパー１４
を図３ではフラット状にしたダンパー１４の内径をボイ
スコイルボビン９の外径に挿通して接着剤を介して、ボ
イスコイルボビン９の外径に接合すると共にダンパー１
４の外径部を第１のプレート２の外周円筒２ａに接着剤
を介して接合している。

【００３５】また、図４では第１のプレート２は外周円
筒２ａだけを有する有底円筒状で中心部にボイスコイル
ボビン９の外径より大きい透孔が穿たれたものが用いら
れ、この透孔の外周にボイスコイルボビン９の外周を囲
繞するリング状の第４の薄流付加部材２３が接合されて
いる。

【００３６】更に、ボイスコイルボビン９の上端にコー
ン状の振動板１５の内径部を挿通接合し、振動板１５の
外周に設けたフィックスエッジ或はフリーエッジ１６の
外周をフレームカバー２４の最大開口外径部にリング状
のガスケット１８等を介して接合し、ボイスコイルボビ
ン９の開口部をダスト侵入防止用のドーム状のキャップ
１７で覆う様に固着することで小型のスピーカ１０が完
成する。尚１２は入力端子でボイスコイル８と錦糸線１
３等を介して結合され、このボイスコイル８に音響信号
を流すことで、振動板１５を駆動している。

【００３７】上述の構成のスピーカの磁気回路の場合も
磁束φ₁ 及びφ₂ とによって、従来の外磁型マグネット
の磁気空隙部４内の利用効率が第１及び第２のマグネッ
ト１及び７の全起磁力の１／３程度しか利用されていな
い場合に比べて、磁気空隙部４の磁束密度を増大させ、
振動板１５の駆動力を略２倍にすることができるものが
得られている。

【００３８】更に、ギャップＧ₁ 及びＧ₂ 内を高速な薄
流が流出入して、エアベアリングを構成し、振動板のロ
ーリングが防止可能となるだけでなく、薄流による空気
の粘性抵抗が振動系に付加されて最低共振周波数ｆ₀ に
於ける共振鋭度Ｑを小さく出来て、小型スピーカ１０及
び小型のスピーカボックス内では低域を拡大することが
可能となる。

【００３９】図６は通常の箱型のスピーカボックス３０
にダクト３１を設け、スピーカボックス３０のバッフル
ボート３１にスピーカ放音孔３２を形成し、このスピー
カ放音孔３２に対向して図３で詳記したスピーカ１０を
固着させたものである。

【００４０】この構成のスピーカ装置によればｆ₀ 時の
Ｑが小さく出来るので極めて小さいスピーカボックス３
０によっても低域まで放音可能なスピーカ装置が得られ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明のスピーカ及びスピーカ装置によ
れば次の各項に示す効果が得られる。 １）従来のスピーカと比較して非常に長いギャップＧ₁
及びＧ₂ が作成できるので、このギャップＧ₁ 及びＧ₂
を高速な空気の薄流による圧力でボイスコイルボビンの
内側及び外側をしっかり保持でき振動板の動きをスムー
スに出来るのでローリングによる不要の音の放射が少な
くなることも加わって強力な低音を放射できる。 ２）振動板の動きが大きく出来るので、スピーカの許容
入力を大きく出来る利点がある。 ３）ボイスコイルボビンの内側及び外側が長いギャップ
を構成しているのでボイスコイルボビン９の内外径がプ
レート内径及びセンターポール外径に当たる事故を減少
できる。 ４）電気入力の大きさと連動した高速な空気軸受け（エ
アベアリング）の構造とすることができる。 ５）ギャップＧ₁ 及びＧ₂ による薄流の空気の粘性抵抗
によりスピーカの最低共振周波数ｆ₀ に於ける共振鋭度
Ｑが小さくでき低域拡大を小さい容積のスピーカボック
スで実現できる。 ６）薄流の流速が一定となるため断面積の変化によるノ
イズが減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの一形態例を示す側断面図で
ある。

【図２】本発明のスピーカの他の形態例を示す側断面図
である。

【図３】本発明のスピーカの更に他の形態例を示す側断
面図である。

【図４】本発明に用いるスピーカの平面及び側断面図で
ある。

【図５】本発明のスピーカに用いる磁気回路の斜視図で
ある。

【図６】本発明のスピーカ装置の一形態例を示す側断面
図である。

【図７】従来のスピーカの側断面図である。

【符号の説明】

１，７‥‥第１及び第２のマグネット、２，３‥‥第１
及び第２のプレート、１０‥‥スピーカ、２０，２１，
２２，２３‥‥第１〜第４の薄流付加部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 幾夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BB05 BB08 BD00 BD06 CA01 FA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイスコイルボビンの内径又は外径の近
   傍に振動系を構成する振動板のローリングを防止するエ
   アベアリングを構成させて成ることを特徴とするスピー
   カ。
2. 【請求項２】 前記スピーカの磁気回路を構成するマグ
   ネットの内径とセンターポールの外径間に前記エアベア
   リングを構成する薄流付加部材を配設して成ることを特
   徴とする請求項１記載のスピーカ。
3. 【請求項３】 前記ボイスコイルボビンの内径内に挿入
   され、磁気回路のセンターポール上に前記エアベアリン
   グを構成する薄流付加部材を配設して成ることを特徴と
   する請求項１記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 ボイスコイルボビンの内径又は外径の近
   傍に振動系を構成する振動板のローリングを防止するエ
   アベアリングを構成させたスピーカをスピーカボックス
   に内蔵させて成ることを特徴とするスピーカ装置。