JP2006222792A - 同軸型スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コアキシャルスピーカ特有のコーン紙斜面強度不足が改善された同軸型スピーカ装置を提供する。
【解決手段】振動板の中央のにヴォイスコイルを配置したスピーカにおいて、振動板の開口部の周囲に補強片を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は同軸型のスピーカ装置の改良に関する。

音を帯域別に分けて再生する２ＷＡＹ等のスピーカシステムにおいて、高域再生用のツイータをウーハの中に入れて一体とするコアキシャル構造のものは、設置スペースが限られる車載用のスピーカ等に汎用されている。
かかる同軸型スピーカにおいては、中心部のツイータの外部に振動板（通常、リング状のコーン紙）が位置し、そのコーン紙の内径部分がヴォイスコイルの上端外周部位に接続されている。

しかし、コーン紙は薄層であるうえに、中心部にツイータを配するための穴開口（穴）を有するためセンターキャップを取付けることができず、コーン紙斜面部分の連続性が保てない。このため、コーン紙の強度が不足し、低音域の大きな振動が出力されたときなどにおいて歪みが発生し、音質を低下させる問題があった。

なお、従来、先行技術１（特開平８−１４９５８９号公報）のように、綿布を主材としてコルゲーション加工した防塵ダンパを、コーン紙の斜面部とツイータ固定用のリング間に張設したり、先行技術２（実開平７−０１４７９８号公報）のように、防塵布をツイータサポータの前端部とコーン紙の斜面部間に装着したものがあった。

しかし、先行技術１,２はいずれも防塵についてはそれなりの効果は期待できるが、布または布を主材としたものであるので、コーン紙斜面部の強度保持には効果を期待なかった。
特開平８−１４９５８９号公報 実開平７−０１４７９８号公報

本発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、コアキシャルスピーカ特有のコーン紙中央開孔部分の強度不足に基づく歪の発生を的確に防止できる同軸型スピーカ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、振動板の中央に形成された開口部にヴォイスコイルを配置したスピーカにおいて、前記振動板が開口部の周囲に補強片を有していることを特徴としている。

振動板中央の開口部周囲に補強片が固定されているので、振動板の開口域が補強され、強度不足による歪みの増大を解消することができ、これにより低音域の音質を向上することができる。また、補強片が開口部を取り囲んでいるため振動板にアクセントがつけられ、補強片表面に色彩や絵柄、図柄、文字など所望の装飾やデザインを施すことができるので、個性的で商品価値の高いスピーカとすることができる。

振動板が楕円形状をなし補強片がこれに相似した形状を有している。
これによれば、振動板が楕円であるために長径方向でヴォイスコイルとエッジとの距離が大きくなってしまい、短径方向に比べて振動板の強度が弱くなるが、補強片が振動板と相似形をなし、長径方向の面積を相対的に大きくしているため、振動板に均一な強度を持たせることができ、歪の発生を効果的に低減できる。

好適には、補強片はアルミニウム系のリング状成形体であり、内径部位に環状部を有している。これによれば、軽量であるため振動板に与える機械的負荷が少なく、しかも内径の環状部により補強片自体の厚さが薄くても腰が出るため良好な剛性が得られ、振動板の補強効果を高めることができる。

以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１ないし図４は本発明によるスピーカ構造の第１実施例を示している。
図２において、１はウーハであり、中心部にツイータ２を有している。前記ウーハ１は、盤部３ａとこれの中心から突出するボス部３ｂからなるホルダ部材(ボトムヨーク)３と、盤部３ａに配置されたマグネット４と、マグネット上に配置されたトッププレート５と、これに固定されたフレーム６を有している。

前記ボス部３ｂの外周には、トッププレート５の内径を貫いてツイータの近傍レベルに延びるボビン７ａとこれの下部域に巻装され磁気回路のギャップ内に配置されたコイル７ｂからなるヴォイスコイル７を有しており、前記ヴォイスコイル７の外周側にはボビン７ａに内径側が接続された振動板としてのコーン紙８が位置されている。また、ボビン７ａの外周中間領域にはダンパ９が接続され、これの外端部がフレームの底に接続されている。

前記コーン紙８はこの例では正面真円状をなし、中央に開口８０を有し、この部分に屈曲囲壁部８ａが形成され、この部分がボビン７ａの上端付近外周に接着材１１で貼着固定されている。前記開口から半径方向には上方に向かって立ち上がった斜面部８ｂが形成されており、これの上端に連設されているフランジ部分８ｃがフレーム６の内つば部６ａに取付けられている。

上記のような構成は従来の同軸型スピーカと同様であるが、本発明は、前記コーン紙８の開口部８０を囲んでいる斜面部８ｂと前記ボビン７ａ間に薄い補強片１０を配し、該補強片１０の所要範囲を斜面部８ｂに接着剤などにより固定している。
詳しく説明すると、補強片１０は、硬質のプラスチックでもよいが、この例では、アルミニウムまたはその合金で代表される軽量で加工性のよい材質の薄板をプレス加工したリング状の成形体からなっている。１１は補強片１０の表面に印刷的手法やラミネートで施された装飾部である。

この実施例では、補強片１０は、図４のように、コーン紙８の斜面部８ｂの傾斜角度とほぼ一致する角度の傾斜部１０ａと、これの基端側からボビン７の外径付近にいたるように延在する面部１０ｂと、面部の内径位置から直角ないしそれに近い角度に屈曲した短筒状をなす環状部１０ｃを一連に備えている。面部１０ｂはこの例では水平状となっており、環状部１０ｃは面部の内径部分を絞り成形して作られている。

コーン紙斜面部の開口８０側の先端はヴォイスコイル７と接着剤で固定されているため、コーン紙８の斜面部８ｂには接着剤１１のはみ出しが生ずる。このはみ出した接着剤１１と補強片１０の内径部分とが接触すると異音が発生する可能性がある。そこで、これを避けるために実施例では全体を傾斜部１０ａとせず部分的に形成し、これ傾斜部１０ａだけをコーン紙８の斜面部８ｂに接着し、斜面部１０ａから開口方向に延びる面部１０ｂを設け、これの内径を接着剤１１から離間したボビン上端縁外周に位置するようにしている。
そして、面部１０ｂの内径縁が切離しままでは強度的に不安が生じ、これを避けるため板厚を増すと、重量が重くなる。そこで、面部１０ｂの内径縁に環状部１０ｃを設け、それにより薄くても強度が高くなるようにし、該環状部１０ｃを接着剤１１から離間したボビン上端縁外周に遊嵌しているのである。

この第１実施例においては、リング状の傾斜部８ａがコーン紙８の斜面部８ｂに重なって一体化されているので、コーン紙８の開口部領域が補強され、しかも、面部１０ｂが水平状に延在しているのでコーン紙とボビンとの接着剤との接触を避けることができ、面部１０ｂの内径に環状部１０ｃがあるので、たとえば厚さ０．３〜０．７mmといった薄いシートであっても強度が高く、剛性が高くなり、したがって、歪の出にくい良好な音響特性を発揮させることが可能になる。
また、環状部１０ｃがボビン７ａの近傍に対峙しているので、補強片１０が熱伝導性の高い材質である場合には、ヴォイスコイル７に発生した熱を吸収し、それを面部１０ｂおよび傾斜部１０ａに伝達し、コーン紙で囲まれている空間に放散することができ、したがって冷却効果もあげることができる。
また、面部１０ｂが水平状であるため、装飾部１１も表示しやすく、視認も容易である。

本発明を実際に制作し、試験を行なった結果を示すと、口径１７ｃｍの２ＷＡＹコアキシャルスピーカにおいて、コーン紙中心部の穴部分に補強片を接着した。補強片は０．４mm厚のアルミニウムブランクを図４のように傾斜部と面部と環状部を有するようにプレス加工して、外径４１mm、内径３０．５ｍｍのリングとし、傾斜部をコーン紙中心部の穴部分近傍に接着した。
試験は音場解析実験室において、Ｍｉｃ-Sp：１m(ＪＩＳ箱)、Input:１w、MIC:B&K４１３３の条件で実施し、音圧、２ｎｄ歪（＋２０ｄB）、３ｒｄ歪（＋２０ｄB）およびインピーダンスを測定した。その結果を図５に示す。あわせて、補強片を固定しない以外は同じ仕様としたコアキシャルスピーカについて実験を行なった結果を図６に示す。
図５と図６から明らかなように、本発明によれば、補強片の装着により音圧の低下は生じず、いわゆるコーン紙の暴れ現象が抑制され、歪を著しく低減できることがわかる。

図７ないし図９は本発明の第２実施例を示している。
この実施例は、スピーカの振動板（コーン紙）８が楕円状をなしており、このコーン紙８中心に真円形状の開口部が形成され、この部分に屈曲囲壁部が形成され、この部分がボビンの上端付近外周に貼着固定され、前記開口から半径方向には上方に向かって立ち上がった正面楕円形状をなす斜面部８ｂが形成されている。

そして、前記開口部付近にコーン紙形状と相似形をなす補強片１０を貼着している。
補強片１０は、コーン紙８の斜面部８ｂの傾斜角度とほぼ一致する角度の傾斜部１０ａと、これの基端側からボビン７の外径付近にいたるように延在する面部１０ｂと、面部の内径位置から直角ないしそれに近い角度に屈曲して短筒状をなす環状部１０ｃを一連に備えており、環状部１０ｃは真円形状となっている。こうした構成は第１実施例と同様である。
しかし、図８のように、斜面部８ｂが楕円形状をなし、全周が均等な幅を有しているが、面部１０ｂについては、幅が一様ではなく、長径方向の幅Ｗ１が短径方向の幅Ｗ２よりも大きくなっている。
他の構成は第１実施例と同様であるから説明は援用する。

第２実施例においては、コーン紙８が楕円状であるため、斜面部８ｂの長径方向と短径方向では、エッジまでの距離Ｂ，ＡがＢ＞Ａの関係となる。このため長径方向が短径方向に比べて強度が弱くなり、真円径コーン紙の場合よりも発生する歪が大きくなる。
しかし、前記のように補強片１０の長径方向の幅Ｗ１が短径方向の幅Ｗ２よりも大きく、図７において長径側の環状部から斜面部端までの距離ｂと短径側の環状部から斜面部端までの距離ａが、ｂ＞ａの関係となるように長径方向の面積が広げられているので、楕円状のコーン紙８の均一な強度を確保でき、歪を大きく低減することができる。

なお、第１、第２実施例において、補強片１０の形状は図示するものに限定されるものではなく、コーン紙の大きさ、ツイータの大きさなどに応じて種々の態様を採用し得る。
１）補強片１０は、単純に全体がフラットなリング状をなし、コーン紙８の斜面部８ｂに全体が重ねられ、接着されてもよい。この場合には、内径部分がヴォイスコイル７とコーン紙８の接着部分に至らないようにする。
２）なお、面部１０ｂは間隔的に孔や開口が設けられていたり、リブが設けられたりしていてもよい。
３）補強片１０の面部１０ｂは、内径側がコーン紙斜面部の開口側の先端とヴォイスコイル７を接着している接着剤に接触しないようにすべく形成されるが、必ずしも水平状である必要はない。
たとえば、図１０のように、コーン紙８の斜面部８ｂの傾斜角度とほぼ一致する傾斜部１０ａの基端から立ち上がる縦壁１００とこれの上端から内径方向に延びる水平状壁１０１とにより面部１０ｂを構成してもよい。この態様によれば、傾斜部１０ａの面積を大きくすることができるので、コーン紙８の補強効果が高くなる。

４）また、図１１のように、補強片１０をコーン紙８の斜面部８ｂの裏面に貼着してもよいし、コーン紙８の斜面部８ｂの表裏に貼着してもよい。裏側の補強片１０は、コーン紙８の斜面部８ｂの傾斜角度とほぼ一致する傾斜部１０ａと、該傾斜部１０ａの基端から下る縦壁１００とこれの下端から内径方向に延びる水平状壁（若干傾斜している場合を含む）１０１とを有し、ボビン７ａの外径付近にいたるように延在する平面部１０ｂと、平面部の内径位置から屈曲した短筒状の環状部１０ｃを備え、環状部１０ｃは、コーン紙８とボビン７ａとの接続位置よりも下方のボビン外周に近接するように外嵌される。
この態様においては、コーン紙８の傾斜部８ｂの上面と下面が補強片によって厚さ方向から挟持されるのでしっかりとした形状に保持され、歪の発生を確実に防止される。
これら図１０と図１１の態様は、第１実施例、第２実施例に適用される。

本発明による同軸型スピーカ装置の第１実施例の第１実施例を示す平面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図２の部分的拡大図である。 （ａ）は補強片平面図、（ｂ）は断面図である。 第１実施例の音響実験結果を示す線図である。 従来のスピーカの音響実験結果を示す線図である。 本発明の第２実施例を示す平面図である。 第２実施例の補強片の平面図である。 （ａ）は図８のＹ−Ｙ線に沿う断面図、（ｂ）はＺ−Ｚ線に沿う断面図である。 本発明における補強片の他の例とそれを用いたスピーカの部分的断面図である。 本発明における補強片の他の例とスピーカの分解状態を示す部分的斜視図である。

符号の説明

７ ヴォイスコイル
７ａ ボビン
８ 振動板(コーン紙)
８ｂ 斜面部
１０ 補強片
１０ａ 傾斜部
１０ｂ 面部
１０ｃ 環状部

Claims (3)

1. 振動板の中央に形成された開口部にヴォイスコイルを配置したスピーカにおいて、前記振動板が開口部の周囲に補強片を有していることを特徴とするスピーカ装置。
2. 振動板が楕円形状をなし、補強片がこれに相似した形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 補強片がアルミニウム系のリング状成形体からなり、内径部位に環状部を有している特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ装置。

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