JP2006325105A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化したスピーカ装置の高耐入力化を図るため、振動板に対する駆動力を増大させることと、その反発を抑える堅牢な磁気回路固定構造を得る。
【解決手段】 磁気回路７を、フレーム５内部の係止壁９と、フレーム５の後端にねじ止めされるバックカバー１１とで挾持固定するスピーカ装置１において、磁気回路７のマグネット３３は振動板３の中心軸を中心とする多角形形状に外形を設定し、バックカバー１１とフレーム５とのねじ止め箇所は、マグネット３３の外周で、マグネット３３の多角形の辺の中央付近に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、前端部に振動板が取り付けられるフレームと、該フレームの後部に収容されて振動板を駆動する磁気回路とを備えたスピーカ装置に関する。

近年、シアターシステム等の普及に伴い、スピーカ装置の高耐入力化が重要課題とされている。
スピーカ装置の高耐入力化では、磁気回路に使用するマグネットの強化によって、振動板に対する駆動力を増大させるだけでなく、駆動力を増大させた分だけ、その反発をしっかりと抑えるだけの堅牢な磁気回路固定構造が必要とされる。

磁気回路の駆動力に相応する反発をしっかりと抑えることのできる磁気回路固定構造としては、フレームの後端部とフレームの内部に取り付けられた係止部とにより、磁気回路を挾持状態に固定する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１８７２３２号公報

上記の磁気回路固定構造では、磁気回路の軸方向の寸法誤差によってフレームの内部に取り付けられた係止部の位置が軸方向前方にずれ、上記特許文献１のように当該係止部がダンパの固定部であるダンパホルダとして兼用されるような場合には、ダンパの位置決め精度に影響を及ぼし、結果的に、このダンパにより浮遊支持されるボイスコイルボビンの組立精度にばらつきが生じる虞がある。
このため、特許文献１に記載の構造と同等以上に十分な強度性能を確保できるスピーカ装置として、本願発明者等は、前端部に振動板が取り付けられるフレームと、このフレームの後部に収容されて前記振動板を駆動する磁気回路と、前記フレーム内部に突設されて前記磁気回路の前端を押さえる係止壁と、前記フレームの後端にねじ止めされて前記磁気回路の後端を押さえるバックカバーとを備え、前記バックカバーと前記係止壁とで前記磁気回路を挾持固定するスピーカ装置を検討した。

スピーカ装置において、設置する場所のスペースに制限がある場合は、スピーカ装置を小型化する必要がある。特に車載用のスピーカ装置の場合には、取り付け箇所がドアの内部などで、十分な取り付けスペースの確保が難しいため、小型化は重要課題である。
しかし、上記のようなフレーム後端にねじ止めされる磁気回路固定構造では、バックカバーのねじ止めのために、磁気回路の外周を囲うフレームの後端側の周壁の肉厚を増大させねばならない。従来の磁気回路に使用されるマグネットは外形が円形のため、フレーム後端側の外径を拡径せずに該フレームの後端側の周壁の肉厚を増大させれば、その分、フレーム内に収容するマグネットの外径を小さくしなければならず、マグネットの小型化によって駆動力の低下という問題が生じる。
また、特許文献１に記載の磁気回路固定構造においては、アームに干渉しないようにマグネットを組み込まなければならないため、フレーム内に収容するマグネットの外径が制限され、上記バックカバーをねじ止めする構造と同様に、マグネットの小型化によって駆動力の低下という問題が生じる。

本発明が解決しようとする課題としては、小型化したスピーカ装置の高耐入力化を図るため、振動板に対する駆動力を増大させることと、その反発を抑える堅牢な磁気回路固定構造を得ることが一例として挙げられる。

請求項１に記載のスピーカ装置は、前端部に振動板が取り付けられるフレームと、該フレームの後部に収容されて前記振動板を駆動する磁気回路とを備え、前記磁気回路のマグネットは、前記振動板の中心軸を中心とする多角形形状であることを特徴とする。

本発明に係るスピーカ装置の実施の形態は、前端部に振動板が取り付けられるフレームと、該フレームの後部に収容されて振動板を駆動する磁気回路とを備え、磁気回路のマグネットは、振動板の中心軸を中心とする多角形形状であることを特徴とするものである。
以下、本発明に係るスピーカ装置の第１の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るスピーカ装置の第１の実施の形態の後面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

第１の実施の形態のスピーカ装置１は、前端部に振動板３が取り付けられるフレーム５と、このフレーム５の後部に収容されて振動板３を駆動する磁気回路７と、フレーム５内部に突設されて磁気回路７の前端を押さえる係止壁９と、フレーム５の後端にねじ止めされて磁気回路７の後端を押さえるバックカバー１１とを備え、バックカバー１１と前記係止壁９とで磁気回路７を挾持固定している。

振動板３は、コーン形で、その外周縁に接合されたエッジダンパ１３の外周部１３ａが、フレーム５の前端のエッジ支持部５ａに固定されている。即ち、振動板３の外周は、エッジダンパ１３を介して、フレーム５の前端部に取り付けられている。
振動板３の内周部には、円筒状のボイスコイルボビン１７が接合され、このボイスコイルボビン１７には、ボイスコイル１８が巻回されている。

フレーム５のエッジ支持部５ａの背面は、キャビネットのバッフル１９への当接部となり、エッジ支持部５ａから半径方向外方に突出するように、バッフル１９にねじ止めするためのねじ止め用爪部５ｂが設けられている。
このフレーム５は、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造品で、バッフル１９の開口１９ａに挿通される略筒状の周壁部５ｃの途中には、前述の係止壁９が一体形成されている。
また、周壁部５ｃには、ボイスコイル１８から導出された錦糸線２０を挿通させる錦糸線挿通穴５ｄが装備されている。
係止壁９の前面側には、ダンパ支持部２１が一体に形成されている。このダンパ支持部２１は、前方に延出した筒状に形成されていて、その前端面にコルゲーションダンパ２３の外周部が固定される。

コルゲーションダンパ２３は、その内周部がボイスコイルボビン１７に接合されている。このコルゲーションダンパ２３によって、ボイスコイルボビン１７が前後方向に振幅可能に弾性支持されている。

磁気回路７は、円板状のプレート３１ａの中心に円筒状のセンターポール３１ｂが突設された構造のヨーク３１と、センターポール３１ｂの外周に遊嵌するリング状のマグネット３３と、プレート３１ａとの間にマグネット３３を挟み込むようにセンターポール３１ｂの先端側に遊嵌して装備されたリング状のトッププレート３５とから構成されている。
トッププレート３５の内周とセンターポール３１ｂとの間の隙間が、ボイスコイル１８を配置する磁気隙間７ａとなっている。

トッププレート３５は、係止壁９の背面に当接した状態で、該係止壁９を挿通したねじ３７により、係止壁９に固定されている。
ヨーク３１は、プレート３１ａを係止壁９側に押さえ付けるバックカバー１１によって押圧固定されている。バックカバー１１は、フレーム５の周壁部５ｃに螺合するねじ３８によって、フレーム５の後端に固定されている。

本実施の形態の場合、マグネット３３は、図１に破線Ｘで示すように、振動板３の中心軸Ｉを中心とする六角形状に外形を設定している。そして、バックカバー１１とフレーム５の周壁部５ｃとのねじ止め箇所は、前記マグネット３３の外周で、前記マグネット３３の多角形の辺の中央付近に設定している。

以上に説明したスピーカ装置１では、フレーム５の後部に収容される磁気回路７は、フレーム５内に突設された係止壁９とフレーム５後端にねじ止めされるバックカバー１１との挾持で堅固に固定するため、磁気回路７の駆動力に相応する反発力をしっかりと抑えるだけの十分な固定強度を確保することができる。

また、磁気回路７の後端を押さえるバックカバー１１がねじ止めのため、磁気回路７の軸方向の寸法誤差はバックカバー１１の締結位置が後方にずれることで、フレーム５後方に逃がして、磁気回路７の前方に組み込まれるコルゲーションダンパ２３やボイスコイルボビン１７等の他の部品の位置決め精度への影響を回避することができる。

更に、磁気回路７で使用するマグネット３３の外径が六角形Ｘ１（図１に点線で示している）で、そのマグネット３３の外周で六角形Ｘ１の辺の中央付近にバックカバー１１とフレーム５とのねじ止め箇所を設定したもので、ねじ止め箇所に干渉しないように外形が円形のマグネット（図１に２点鎖線Ｙ１で示している）を組み込む場合と比較すると、マグネット３３の六角形の角部が内接円Ｙ１の外に突出した分だけ、マグネット３３の体積を増加させて、マグネット３３の大型化による磁束密度の向上によって駆動力を向上させることができる。
従って、フレーム５後端側の外径を拡径せずともマグネット３３の小型化を回避して駆動力の向上を図り、コンパクトでも大きな駆動力が要求される車載用として理想的なスピーカ装置１を提供できる。

本願発明者の試算では、外形が内接円Ｙ１のマグネットと比較して、六角形Ｘ１のマグネットにすることで、マグネットの体積を約１６％増大させることができ、これにより、磁束密度の向上を図ることができる。

マグネットの外形は、上記実施の形態に示した六角形に限らない。マグネットの外形は、例えば、三角形、四角形、五角形、八角形など任意の多角形にすることが可能である。
図３はマグネットの外形を三角形にした実施例、図４はマグネットの外形を四角形にした実施例、図５はマグネットの外形を五角形にした実施例、図６はマグネットの外形を八角形にした実施例である。

但し、マグネットの外形の多角形化が進むほど、マグネットの構造が複雑になり、また、ねじ止め箇所として活用される各辺の外側のスペースが小さくなって、ねじ止めに使うねじ径を小さくする必要が生じる。しかし、図１に示した例のように、多角形を六角形に設定すれば、マグネット３３の構造が複雑になり過ぎることもなく、マグネット３３の製造が容易になる。
また、六角形にした場合には、各辺の外側のスペースもそれほど小さくならず、ねじ止めに使うねじ径が小さく成りすぎることも防止して、ある程度の太さのねじを使用することで、固定強度の確保が容易になる。
即ち、マグネット３３の生産性と、ねじ止め強度の確保とをバランスさせることができる。

次に、第２の実施の形態について詳述する。
図７は本発明に係るスピーカ装置の第２の実施の形態の後面図、図８は図７のＢ−Ｂ線断面図である。

第２の実施の形態のスピーカ装置１００は、中央にヨーク１１１を有し、このヨーク１１１の外側にはヨーク１１１との間に磁気隙間１１２を形成して磁気回路１１３を構成するマグネット１１４およびトッププレート１１５を有している。
磁気隙間１１２には、ボイスコイル１１６が前後に移動自在に設けられており、このボイスコイル１１６は略円錐形状をした振動板１１７の中央孔に取り付けられている。振動板１１７の中央孔の前にはキャップ１１８が取り付けられている。

ヨーク１１１の後面には、筐体としてのフレーム１２０を構成する円形の取付面１２１がねじ１２２により取り付けられており、取付面１２１から、ヨーク１１１およびマグネット１１４を内包するように複数本（ここでは５本）のアーム１２３が前方に向かって放射状に広がるように設けられている。
アーム１２３の途中位置には、端子支持リング１２４が取り付けられており、端子支持リング１２４の外周の下部には、正負両極用の一対のスピーカ端子１２５ａ、１２５ｂが取付けられている。正負のスピーカ端子１２５ａ、１２５ｂにはボイスコイル１１６が錦糸線１２６、１２６を介して各々電気的に接続されている。また、端子支持リング１２４の内周の下部は、トッププレート１１５の上面にねじ１２９により固定されている。
即ち、フレームの後端部（取付面１２１）と、フレームの内部に取り付けられた係止部（端子支持リング１２４）とで、磁気回路を挾持状態に固定されている。

また、端子支持リング１２４と振動板１１７の間にはダンパ１２７が設けられており、ボイスコイル１１６が磁気隙間１２に正確に位置するように支持している。このダンパ１２７は、ボイスコイル１１６の前後移動に柔軟に追従できるように、伸縮性を有している。また、アーム１２３の先端にはリング部１２８が一体的に設けられており、このリング部１２８には、振動板１１７のエッジ１１７ｂの外周縁１１７ａが取り付けられている。

更に、磁気回路１１３で使用するマグネット１１４の外径が（図７に１点鎖線で示す）五角形Ｘ２であり、そのマグネット１１４の外周で五角形Ｘ２の辺の中央付近がアーム１２３の位置になるように設定されている。アーム１２３に干渉しないように外形が円形のマグネットを組み込む場合と比較すると、マグネット１１４の五角形の角部が（図７に１点鎖線で示す）内接円Ｙ２の外に突出した分だけ、マグネット１１４の体積を増加させて、マグネット１１４の大型化による磁束密度の向上によって駆動力を向上させることができる。
従って、フレーム１２０後端側の外径を拡径せずともマグネット１１４の小型化を回避して駆動力の向上を図り、コンパクトでも大きな駆動力が要求される車載用として理想的なスピーカ装置１００を提供できる。

上記マグネットの外形は、第２の実施の形態に示した五角形に限らない。マグネットの外形は、アーム１２３の本数に応じて、例えば、三角形、四角形、六角形、八角形など任意の多角形にすることが可能である。
このように、アーム１２３の本数に応じて、マグネット１１４の外形を設定すればよいが、マグネット１１４の外形の多角形化が進むほど、マグネットの構造が複雑になり、製造が困難になる。また、多角形化が進むほど、円形のマグネットとの体積の差が少なくなり、利点が少ない。また、アーム１２３の本数は、フレーム全体の強度、スピーカ装置の音質、製造の容易性などを考慮して５本程度の本数が最適であり（図７、図８で示した例では、アーム１２３の本数は５本である）、そして、この五角形程度の多角形のマグネットが、最も体積増加の効果が顕著である。

以上、詳述したように、本発明の各実施の形態に係るスピーカ装置は、前端部に振動板が取り付けられるフレームと、該フレームの後部に収容されて前記振動板を駆動する磁気回路とを備え、磁気回路のマグネットは、前記振動板の中心軸を中心とする多角形形状である。
そして、更に第１の実施の形態のスピーカ装置は、フレーム内部に突設されて磁気回路の前端を押さえる係止壁と、フレームの後端にねじ止めされて磁気回路の後端を押さえるバックカバーとを備え、バックカバーと係止壁とで磁気回路を挾持固定し、バックカバーとフレームとのねじ止め箇所は、マグネットの外周で、マグネットの多角形の辺の中央付近に設定した。
これにより、フレーム５の後部に収容される磁気回路７は、フレーム内に突設された係止壁９とフレーム後端にねじ止めされるバックカバー１１との挾持で堅固に固定するため、磁気回路７の駆動力に相応する反発力をしっかりと抑えるだけの十分な固定強度を確保することができる。
また、磁気回路７の後端を押さえるバックカバー１１がねじ止めのため、磁気回路７の軸方向の寸法誤差はバックカバー１１の締結位置が後方にずれることで、フレーム後方に逃がして、磁気回路７の前方に組み込まれるダンパやボイスコイルボビン等の他の部品の位置決め精度への影響を回避することができる。
更に、磁気回路で使用するマグネットの外径が多角形で、そのマグネットの外周で多角形の辺の中央付近にバックカバーとフレームとのねじ止め箇所を設定したもので、ねじ止め箇所に干渉しないように外形が円形のマグネットを組み込む場合と比較すると、マグネットの多角形の角部が多角形の内接円の外に突出した分だけ、マグネットの体積を増加させて、マグネットの大型化による磁束密度の向上によって駆動力を向上させることができる。従って、フレーム後端側の外径を拡径せずともマグネットの小型化を回避して駆動力の向上を図り、コンパクトでも大きな駆動力が要求される車載用として理想的なスピーカ装置を提供することができる。

本発明に係るスピーカ装置の第１の実施の形態の後面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態のスピーカ装置のマグネットの外形を三角形にした実施例である。 本発明に係る第１の実施の形態のマグネットの外形を四角形にした実施例である。 本発明に係る第１の実施の形態のマグネットの外形を五角形にした実施例である。 本発明に係る第１の実施の形態のマグネットの外形を八角形にした実施例である。 本発明に係るスピーカ装置の第２の実施の形態の後面図である。 図７のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１、１００ スピーカ装置
３、１１７ 振動板
５、１２０ フレーム
７、１１３ 磁気回路
９ 係止壁
１１ バックカバー
３１、１１１ ヨーク
３３、１１４ マグネット
３５、１１５ トッププレート
３７、３８、１２２、１２９ ねじ
１２１ 取付面（フレームの後端部）
１２３ アーム
１２４ 端子支持リング（係止部）

Claims (5)

1. 前端部に振動板が取り付けられるフレームと、該フレームの後部に収容されて前記振動板を駆動する磁気回路とを備え、
   前記磁気回路のマグネットは、前記振動板の中心軸を中心とする多角形形状であることを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記フレーム内部に突設されて前記磁気回路の前端を押さえる係止壁と、前記フレームの後端にねじ止めされて前記磁気回路の後端を押さえるバックカバーと、を備え、
   前記バックカバーと前記係止壁とで前記磁気回路を挾持固定し、前記バックカバーと前記フレームとのねじ止め箇所は、前記マグネットの外周で、前記マグネットの多角形の辺の中央付近に設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記マグネットの外形が六角形であることを特徴とする請求項２に記載のスピーカ装置。
4. フレームの後端部と、フレームの内部に取り付けられた係止部とで、磁気回路を挾持状態に固定し、
   前記後端部から、前記磁気回路のマグネットを内包するように複数本のアームが前方に向かって放射状に広がるように設けられ、
   前記マグネットの多角形の辺の中央付近が前記アームの位置になるように設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
5. 前記マグネットの外形が五角形であることを特徴とする請求項４に記載のスピーカ装置。

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