JP2008141663A - スピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 筒部の一方端を閉塞する蓋部を有するボイスコイルボビンと、コーン部およびダストキャップ部が一体に成形されたコーン型振動板と、を用いて振動系を構成するスピーカーに関し、音声再生周波数特性を改善し、大入力時の耐熱性、耐久性を向上する。
【解決手段】 コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により筒部と一体に成形されて筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、第１振動板部と、第１振動板部と一体成形されてボイスコイルボビンが接合する第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、を備え、ボイスコイルボビンの蓋部が、筒部が規定する筒部内空間の外側へ突出する凸曲面を有し、コーン型振動板の第２振動板部が、その背面側に蓋部の凸曲面に対応する凹曲面を有し、接着剤が蓋部の凸曲面および第２振動板部の凹曲面を密着させて接合させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、その筒部の一方端を閉塞する蓋部を有するボイスコイルボビンと、コーン部およびダストキャップ部が一体に成形されたコーン型振動板と、を用いて振動系を構成し、音声再生周波数特性を改善するスピーカーに関し、特に、大入力時の耐熱性、耐久性を向上するスピーカーに関する。

ボイスコイルボビンにコイルを巻き回したボイスコイルを用いたスピーカーにおいて、ボイスコイルボビンは、クラフト紙等の紙・ポリイミド樹脂等の樹脂フィルム、もしくは、アルミニウム等の金属箔等を両端が開放した筒状に形成し、合せ目が口開きしないように耐熱性ワニスで薄紙を円周方向に貼り合わせたものが使用されている。例えば、金属箔のボイスコイルボビンをボイスコイルに加工する場合には、ボイスコイルボビン表面を絶縁被膜で被服した後、耐熱性ワニスを塗布した銅線を必要回数だけ一層もしくは多層に巻回し、熱処理を施して完成する。

従来には、大入力時の耐熱性、耐久性を必要とするスピーカーでは、入力信号電流が流れるコイルで生じるジュール熱を原因とするコイルの断線等の問題を防止するため、熱伝導率が高い金属箔を用いたボイスコイルボビンが使用されている。あるいは、従来には、金属材料で構成したボイスコイルボビンの一端を延長したサブコーンを設け、コイルで生じるジュール熱を効率よく放射しようとするスピーカーがある（特許文献１）。

スピーカーにおいて、ボイスコイルボビンとスピーカー振動板との接合強度は、再生する音声の特性に影響を与える。従来には、音波を放射する振動板が平面型振動板である平面型スピーカーにおいて、ボイスコイルボビンの筒状胴部に平面型振動板に接合する平面状の天面部を一体に形成するものがある（特許文献２）。

一方、従来には、本願発明の出願人によるボイスコイルボビンとスピーカー振動板との接着強度を向上させるスピーカー振動板がある（特許文献３）。その図２に示すように、このスピーカー振動板１は、第１振動板部分５と、第１振動板部分５と一体成形された第２振動板部分６と、第１振動板部分５と第２振動板部分６との結合部の背面側に突出して設けられボイスコイルボビンの一端が取り付けられる取付部７とを備え、第１振動板部分５および第２振動板部分６が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなり、取付部７が、熱硬化性樹脂が硬化されて成形されている。このスピーカー振動板は、ボイスコイルボビンからの駆動力の伝達ロスを低減させ、これを用いたスピーカーは、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。

特開２００５−９４３０８号公報 （第１図） 特開２００５−２７７８４８号公報 （第１図） 特許第３８４６４９７号公報 （第１図〜第４図）

しかしながら、接合強度を高めた特許文献３のスピーカー振動板であっても、ボイスコイルボビンの強度が不足すると共振が発生する場合があり、その結果、音圧周波数特性にピーク・ディップが出現して、再生音質の低下を招くことがあるという問題がある。また、従来のスピーカーでは、コイルで生じるジュール熱を効率よく放射するのに限界がある。

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、その筒部の一方端を閉塞する蓋部を有するボイスコイルボビンと、コーン部およびダストキャップ部が一体に成形されたコーン型振動板と、を用いて振動系を構成するスピーカーに関し、音声再生周波数特性を改善し、特に、大入力時の耐熱性、耐久性を向上するスピーカーを提供することにある。

本発明のスピーカーは、コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により筒部と一体に成形されて筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、第１振動板部と、第１振動板部と一体成形されてボイスコイルボビンが接合する第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、を備えるスピーカーであって、ボイスコイルボビンの蓋部が、筒部が規定する筒部内空間の外側へ突出する凸曲面を有し、コーン型振動板の第２振動板部が、その背面側に蓋部の凸曲面に対応する凹曲面を有し、接着剤が蓋部の凸曲面および第２振動板部の凹曲面を密着させて接合させる。

また、好ましくは、本発明のスピーカーは、コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により筒部と一体に成形されて筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、第１振動板部と、第１振動板部と一体成形されてボイスコイルボビンが接合する第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、を備えるスピーカーであって、ボイスコイルボビンの蓋部が、筒部が規定する筒部内空間の内側へ窪む凹曲面を有し、コーン型振動板の第２振動板部が、その背面側に蓋部の凹曲面に対応する凸曲面を有し、接着剤が蓋部の凹曲面および第２振動板部凸曲面を密着させて接合させる。

好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイルボビンの筒部および蓋部を一体に成形する非磁性金属が、アルミニウム、銅、チタン、もしくはこれらを含む合金である。

また、好ましくは、本発明のスピーカーは、コーン型振動板の第１振動板部および第２振動板部が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形されている。

さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、コーン型振動板の第１振動板部の背面側に突出して設けられる第１取付規制部が、熱硬化性樹脂が硬化されて成形され、ボイスコイルボビンの筒部と蓋部との境界稜線を規制する。

また、さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、コーン型振動板の第２振動板部の背面側に突出して設けられる第２取付規制部が、熱硬化性樹脂が硬化されて成形され、ボイスコイルボビンの蓋部に設けられる窪部に嵌合する。

さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイルボビンの蓋部とコーン型振動板の第２振動板部とを接合する接着剤が、二液反応型エポキシ系接着剤である。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカーは、コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により筒部と一体に成形されて筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、第１振動板部と、第１振動板部と一体成形されてボイスコイルボビンが接合する第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、を備える。

ボイスコイルボビンの筒部および蓋部は、非磁性金属（アルミニウム、銅、チタン、もしくはこれらを含む合金）により、好ましくはインパクト成形法（またはインパクト加工法）により一体に成形されている。したがって、ボイスコイルボビンの蓋部が筒部を補強するので、強度に優れ、かつ、コイルで生じるジュール熱が筒部を介して一体に成形された蓋部へ伝導して放射される結果、大入力時にもボイスコイルボビンが涙型に変形することがなく、耐熱性、耐久性を改善されたスピーカーが提供される。また、希土類磁石を磁気回路に用いるスピーカーに於いては、ボイスコイルの温度上昇を抑制するだけでなく、磁気回路の熱平衡温度を希土類磁石のキューリー温度以下に保って、希土類磁石の減磁を防止することができる。

また、コーン型振動板は、略コーン形状の第１振動板部と、第１振動板部と一体成形されてボイスコイルボビンが接合する第２振動板部と、を有する。第１振動板部分および第２振動板部分は、基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形されているので、コーン型振動板自体が高い強度を有する。加えて、後述するように、スピーカー振動板とボイスコイルボビンとの接着強度を高くできるので、伝達ロスを低減させ、かつ、Ｓ／Ｎ比を改善できるスピーカーが実現される。

ボイスコイルボビンの蓋部は、筒部が規定する筒部内空間の外側へ突出する凸曲面を有する場合は、コーン型振動板の第２振動板部が、その背面側に蓋部の凸曲面に対応する凹曲面を有し、接着剤が蓋部の凸曲面および第２振動板部の凹曲面を密着させて接合させる。あるいは、ボイスコイルボビンの蓋部は、筒部が規定する筒部内空間の内側へ窪む凹曲面を有する場合は、コーン型振動板の第２振動板部が、その背面側に蓋部の凹曲面に対応する凸曲面を有し、接着剤が蓋部の凹曲面および第２振動板部凸曲面を密着させて接合させる。なお、筒部が規定する筒部内空間とは、円筒状の筒部の両端に仮想的な平面をおいた場合に、筒部と仮想的な平面との内側に形成される円筒状の空間をいう。

このように、ボイスコイルボビンの蓋部の曲面と、コーン型振動板の第２振動板部の曲面とが、相互に対応するような凹凸の曲面をそれぞれ有するので、これらを密着させて強固に接合させることができる。したがって、ボイスコイルボビンおよびコーン型振動板の接着強度が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少なく、再生音質に優れたスピーカーを実現できる。

また、コーン型振動板の第１振動板部および第２振動板部が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形されているので、コーン型振動板の背面側に突出して、ボイスコイルボビンの蓋部との接合位置を一意に規制する取付規制部を設けることができる。第１振動板部の背面側に第１取付規制部を設ける場合には、熱硬化性樹脂が硬化されて成形される第１取付規制部が、ボイスコイルボビンの筒部と蓋部との境界稜線を規制する。また、第２振動板部の背面側に第２取付規制部を設ける場合には、熱硬化性樹脂が硬化されて成形される第２取付規制部が、ボイスコイルボビンの蓋部に設けられる窪部に嵌合する。したがって、ボイスコイルボビンおよびコーン型振動板の接着に際して、一意にコーン型振動板の接合位置が決まるので、スピーカーの製造工程が簡略化され、再生音質に優れたスピーカーを実現できる。

また、本発明のスピーカーでは、ボイスコイルボビンの蓋部とコーン型振動板の第２振動板部とを接合する接着剤は、二液反応型エポキシ系接着剤が好ましい。特に、ボイスコイルボビンおよびコーン型振動板の接着強度を高めるために、ボイスコイルボビンの蓋部とコーン型振動板の第２振動板部とを接合する面積が広くなる場合であっても、硬化時の体積変化がほとんど無く強度も大きい二液反応型エポキシ系接着剤であれば、ボイスコイルボビンの蓋部の曲面とコーン型振動板の第２振動板部の曲面とを密着させて強固に接合させることができる。

本発明のスピーカーは、その筒部の一方端を閉塞する蓋部を有するボイスコイルボビンと、コーン部およびダストキャップ部が一体に成形されたコーン型振動板と、を用いて、音声再生周波数特性を改善し、特に、大入力時の耐熱性、耐久性を改善することができる。

本発明のスピーカーは、音声再生周波数特性を改善し、大入力時の耐熱性、耐久性を向上するスピーカーを提供するという目的を、コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により筒部と一体に成形されて筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、第１振動板部と、第１振動板部と一体成形されてボイスコイルボビンが接合する第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、を備え、ボイスコイルボビンの蓋部が、筒部が規定する筒部内空間の外側へ突出する凸曲面を有し、コーン型振動板の第２振動板部が、その背面側に蓋部の凸曲面に対応する凹曲面を有し、接着剤が蓋部の凸曲面および第２振動板部の凹曲面を密着させて接合させるようにすることにより、実現した。

以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー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。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー１０について説明する図である。図１（ａ）はスピーカー１０の断面図であり、また、図１（ｂ）はスピーカー１０を構成するボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板１２の接合を説明する断面図である。スピーカー１０は、ボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板１２の他に、磁気ギャップ１を備える磁気回路２と、磁気回路２に固定されるフレーム３と、フレーム３で外周側を固定されてそれぞれボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板１２を振動可能に支持するダンパー４およびエッジ５と、コイル６と、を含む。

具体的には、本実施例１のスピーカー１０は、フェライト磁石のメインマグネットおよびキャンセルマグネットを含む磁気回路２と、非磁性金属で形成されるボイスコイルボビン１１と、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスチック）から構成されるコーン型振動板１２を備える口径１６ｃｍの外磁型スピーカーである。ボイスコイルボビン１１に巻回されるコイル６は、表面に絶縁被膜を有する線材（本実施例１では、線径０．３６ｍｍの銅線）を幅１１．０ｍｍ、約５８ターン（二層）巻回してワニスで固定したものであり、磁気回路２の磁気ギャップ１に配され、コイル６に印可される音声信号入力に応じて磁気ギャップ１内を変位することによりコーン型振動板１２を駆動する。

ボイスコイルボビン１１は、筒部１１ａと、筒部１１ａと一体に成形されて筒部１１ａの上方端を閉塞する蓋部１１ｂと、から構成されている。筒部１１ａには、コイル６（コイル６からの引出線は省略している。）が巻回されて、ワニス等で固定される。また、ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂは、筒部１１ａが規定する筒部内空間の外側へ突出する凸曲面、つまり、筒部１１ａから突出するようなドーム状の凸曲面を有し、筒部１１ａと蓋部１１ｂとは、アルミニウム合金によりインパクト成形法で一体に成形されている。

インパクト成形法は、ボイスコイルボビン内径とほぼ同寸法の凸部外径を有する雄型と、ボイスコイルボビン外径とほぼ同寸法の凹部内径を有する雌型とからなる金型を使用する成形方法である。スラグと呼ばれる雌型凹部と同じ形状の材料塊（アルミニウム合金）を雌型凹部に設置し、次に雄型を高速・高圧で下降させて雌型内のスラグを雄型と雌型の隙間から瞬間的に押し出すことで、押し出された材料（アルミ）が雄型の側面に沿って上昇する。次に雄型に付いた成形物（底付き円筒形状）を取り出し切断型で切断することにより、その結果、筒部の一方端が蓋部で閉じ、また、筒部の他方端が開放されたボイスコイルボビンが一体に形成される。そして、ボイスコイルボビンの筒部と蓋部との間には、筒部および蓋部の境となる円周状の境界稜線が規定される。

インパクト成形で成形出来るボイスコイルボビン形状は限定されず、雄型が抜き取れる一方が開放された形状であれば可能である。また、ボイスコイルボビン１２の厚みは雄・雌型を嵌合させた際の隙間で決まり、本実施例では、０．０５ｍｍから５．０ｍｍ程度の厚みが可能である。また、成形速度は約１００プレス回／分であり、１個当たり１秒以下で成形が可能である。インパクト成形は金属の冷間加工であり、冷間鍛造が可能な比較的軟質な金属であれば、アルミニウム合金に限らず、チタン、銅、亜鉛等の非磁性金属や合金、鉄、電磁ステンレスのような強磁性金属や合金でも成形が可能である。また、インパクト成形では、成形残留歪が極めて小さいボイスコイルボビンが得られる。

本実施例１のボイスコイルボビン１１は、以下の工程で形成される。アルミニウム薄板（材質：Ａ１０７０、厚み：０．１５ｍｍ）を円形（φ６５．６３ｍｍ）に打ち抜いたスラグを、雄型（φ６５．５３ｍｍ、円柱形状）と雌型（φ６５．７３ｍｍの凹形の窪みの形状）よりなるインパクト成形用の逆蓋部形状雌型の窪みにセットし、プレス圧力１００トン：０．８秒で下降させて円筒形（筒部側面肉厚：約０．１０ｍｍ、蓋部肉厚：約０．１０ｍｍ）の１次形状のボビン部品を作製し、次にこのボビン部品を取り出して、筒部１１ａの長さが３２．５ｍｍとなるように、切断型でボビン部品の底部（開放された側）を切断して、筒部１１ａの内径：φ６５．５３ｍｍ、筒部１１ａの高さ３２．５ｍｍ、筒部１１ａの肉厚０．１０ｍｍ、蓋部１１ｂの高さ１８．３ｍｍ、蓋部１１ｂの肉厚：０．１０ｍｍ、全体の重量：２．８ｇのボイスコイルボビン１１を作製した。

一方、本実施例１のコーン型振動板１２は、第１振動板部１２ａと、第１振動板部１２ａと一体成形された第２振動板部１２ｂとを有する。必要に応じて、コーン型振動板１２は、第１振動板部１２ａと一体成形されたエッジ部分５を含む（エッジ部分５は一体成形されていなくてもよい）。第１振動板部１２ａは、コーン型振動板１２の外周部分を形成する。また、第２振動板部１２ｂは、内周側において前面側へ凸状のドームを形成しており（ダストキャプとしての機能を有していてもよい）、コーン型振動板１２の内周部分を形成する。第１振動板部１２ａと第２振動板部１２ｂとが一体成形されることにより、第１振動板部１２ａと第２振動板部１２ｂとの結合部において、ボイスコイルボビン１１から伝わる振動をよりスムーズに（反射することなく）伝達できるので、伝達ロスを防止できる。加えて、コーン型振動板１２の表面側には結合部の継ぎ目が露出しないので、コーン型振動板１２の美感がきわめて優れたものになる。

さらに、本実施例１のコーン型振動板１２は、その第２振動板部１２ｂの背面側に、ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂの凸曲面に対応する凹曲面を有するので、相互に密着して接合し、ボイスコイルボビン１１から伝わる振動をよりスムーズにコーン型振動板１２へ伝達できる。ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂと、コーン型振動板１２の第２振動板部１２ｂの凹曲面と、を密着させて接合させるには、後述する接着剤７を用いる。なお、コーン型振動板１２の背面側とは、コーン型振動板１２にボイスコイルボビン１１が接着剤７で接着される面の側である。また、結合部とは、第１振動板部１２ａと第２振動板部１２ｂとが結合している部分およびその近傍を意味する。また、第２振動板部１２ｂの背面側が有する蓋部１１ｂの凸曲面に対応する凹曲面とは、凸曲面に凹曲面が嵌合すると、これらの間が密着して（後述する接着剤７が形成する層を除いて）ほぼ隙間が無くなるような形状を意味し、嵌合に要する寸法上の遊びがあってもよい。

本実施例において、コーン型振動板１２の第１振動板部１２ａおよび第２振動板部１２ｂは、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなる。例えば、基材は、天然繊維織布層と天然繊維不織布層とを含む積層体であり、熱硬化性樹脂は、任意の適切な熱硬化性樹脂が採用され得るが、好ましくは、不飽和ポリエステルである。硬化速度が速く、硬化温度が低いので製造が容易であり、かつ、優れた内部損失を有する第１振動板部１２ａおよび第２振動板部１２ｂが得られるからである。本実施例のコーン型振動板１２の平均の振動板厚ｔは、約０．７ｍｍである。

基材は、用途および目的に応じて、任意の適切な織布または不織布が採用され得る。織布または不織布単独であってもよく、複数の不織布を有する積層体、あるいは織布と不織布との積層体であってもよい。不織布としては、代表的には、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維、レーヨン繊維、コットン繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリアリレート系繊維などが挙げられる。織布としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などが挙げられる。また、織布または不織布の繊維は、上記のように天然繊維でも、無機繊維でもよい。

本実施例において、ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂと、コーン型振動板１２の第２振動板部１２ｂの凹曲面と、を密着させて接合させる接着剤７は、主剤（硬化樹脂成分）と硬化剤とを混ぜ合わせることにより反応が進行し硬化する二液反応型エポキシ系接着剤である。なお、ボイスコイルボビンおよびコーン型振動板の接合を説明する断面図において、接着剤７は、外形形状および断面形状を現す実線に近接した点線で塗布される部分を模式的にあらわされており、硬化時に厚みが薄い接着層を形成する。接着剤７は、蓋部１１ｂもしくは第２振動板部１２ｂの凹曲面のいずれか一方に、主剤と硬化剤とを混ぜ合わせた直後に塗布する、または、主剤と硬化剤とをそれぞれ塗布してから混ぜ合わせる、ようにして、塗布した後には、速やかに蓋部１１ｂと第２振動板部１２ｂの凹曲面とを密着させて接合させる。

二液反応型エポキシ系接着剤は、硬化時の体積変化がほとんど無く強度も大きいので、ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂとコーン型振動板１２の第２振動板部１２ｂとを接合する面積が広くなる場合であっても、それらの間に隙間ができることが無く、強固に接合させることができる。また、後述するように、コイル６に印可される音声電流入力に伴う発熱によってボイスコイルボビン１１の温度が上昇する場合であっても、接着剤７が二液反応型エポキシ系接着剤であれば熱で気化する溶剤を含まないので、蓋部１１ｂと第２振動板部１２ｂとが密着する空間内に封入される接着剤７から溶剤ガスが発生せず、接着層に膨れなども生じない。

本実施例１のスピーカー１０では、ボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板１２の接合強度が高くなる。ボイスコイルボビン１１においてドーム形状の蓋部１１ｂが筒部１１ａを補強し、そして、コーン型振動板１２において第１振動板部１２ａと第２振動板部１２ｂとが一体成形され、それぞれの強度が向上しているのに加えて、接着剤７がボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板１２を密着するように強固に接合するので、振動系で発生する共振を高い周波数にシフトするとともにそのレベルを抑制する。その結果、本実施例１のスピーカー１０は、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少なく、再生音質に優れたスピーカーを実現できる。

また、ボイスコイルボビン１１の筒部１１ａおよび蓋部１２ｂは、放熱性に優れるアルミニウムを含む合金で、インパクト成形法により一体に成形されているので、コイル６で生じるジュール熱が筒部１１ａを介して一体に成形された蓋部１１ｂへ伝導する。蓋部１１ｂを備えない（図示しない）従来のボイスコイルボビンと比較すると、ボイスコイルボビン１１の表面積は、コーン型振動板１２の第２振動板部１２ｂが接合する部分を含めて約５５％（蓋部１２ｂのドーム形状によっては、約５０〜約１００％）程度増加するので、コイル６で生じるジュール熱の放射面積が増大する。蓋部１２ｂから放射される熱は、コーン型振動板１２の第２振動板部１２ｂを通過して前面側に、また、磁気回路２の中央の貫通孔を通じて背面側に放出される。その結果、本実施例１のスピーカー１０では、従来のスピーカーに比較して、大入力時にもボイスコイルボビン１１が涙型に変形することがなく、耐熱性、耐久性が改善される。磁気回路２にネオジウム磁石を用いていても、磁気回路２の熱平衡温度をネオジウム磁石のキューリー温度以下に保って、減磁を防止することができる。

図２は、本発明の好ましい他の実施形態によるスピーカー２０について説明する図である。図２（ａ）はスピーカー２０の断面図であり、また、図２（ｂ）はスピーカー２０を構成するボイスコイルボビン２１およびコーン型振動板２２の接合を説明する断面図である。本実施例２のスピーカー２０は、基本的に実施例１のスピーカー１０と、ボイスコイルボビン２１およびコーン型振動板２２の構成が異なる他は、磁気ギャップ１を備える磁気回路２と、磁気回路２に固定されるフレーム３と、フレーム３で外周側を固定されてそれぞれボイスコイルボビンおよびコーン型振動板を振動可能に支持するダンパー４およびエッジ５と、コイル６と、を含む点において、そして、ボイスコイルボビン２１およびコーン型振動板２２が接着剤７により接合されている点において、共通するので、共通するところの説明は省略する。

ボイスコイルボビン２１は、筒部２１ａと、筒部２１ａと一体に成形されて筒部２１ａの上方端を閉塞する蓋部２１ｂと、から構成されている。筒部２１ａには、コイル６が巻回されて、ワニス等で固定される。また、ボイスコイルボビン２１の蓋部２１ｂは、筒部２１ａが規定する筒部内空間の内側へ窪む凹曲面、つまり、筒部２１ａの端部から窪んだ逆ドーム状の凹曲面を有し、筒部２１ａと蓋部２１ｂとは、アルミニウム合金によりインパクト成形法で一体に成形されている。

本実施例２のボイスコイルボビン２１も、実施例１のボイスコイルボビン１１を形成した工程と同様の工程を経て形成されるので、共通する部分の説明は省略する。逆ドーム状の凹曲面（断面半径Ｒ４７．０ｍｍ）を有する蓋部２１ｂは、筒部２１ａと小さな半径（Ｒ０．５ｍｍ）の曲面である境界稜線によって滑らかに連結されている。したがって、ボイスコイルボビン２１において、逆ドーム形状の蓋部２１ｂは、筒部２１ａを補強する。

一方、本実施例２のコーン型振動板２２は、第１振動板部２２ａと、第１振動板部２２ａと一体成形された第２振動板部２２ｂとを有する。本実施例の第１振動板部２２ａは、コーン型振動板２２の外周部分で断面形状が略直線状のストレートコーン部分を形成する。また、第２振動板部２２ｂは、内周側において前面側へ凹曲面（断面半径Ｒ４７．５ｍｍ）の逆ドームを形成しており、コーン型振動板２２の内周部分を形成する。第１振動板部２２ａと第２振動板部２２ｂとが一体成形されることにより、第１振動板部２２ａと第２振動板部２２ｂとの結合部において、ほぼ境目のない強固なコーン型振動板２２が形成される。その結果、ボイスコイルボビン２１から伝わる振動をよりスムーズに（反射することなく）伝達できるので、伝達ロスを防止できる。

本実施例２のコーン型振動板２２の第１振動板部２２ａおよび第２振動板部２２ｂも、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなる。さらに、コーン型振動板２２は、その第２振動板部２２ｂの背面側に、ボイスコイルボビン２１の蓋部２１ｂの凹曲面に対応する凸曲面を有するので、相互に密着して接合し、ボイスコイルボビン２１から伝わる振動をよりスムーズにコーン型振動板２２へ伝達できる。ボイスコイルボビン２１の蓋部２１ｂと、コーン型振動板２２の第２振動板部２２ｂの凸曲面と、を密着させて接合させるには、実施例１と同じ二液反応型エポキシ系接着剤７を用いる。

このように、ボイスコイルボビン２１の蓋部２１ｂの凹曲面と、コーン型振動板２２の第２振動板部２２ｂの凸曲面とが、相互に対応するので、接着剤７がこれらを密着させて強固に接合させる。その結果、スピーカー２０は、振動系で発生する共振を高い周波数にシフトするとともにそのレベルを抑制し、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少なく、再生音質に優れたスピーカーとなる。また、大入力時にもボイスコイルボビン２１が変形することがなく、耐熱性、耐久性が改善される。

なお、本実施例２のコーン型振動板２２は、第１振動板部２２ａと第２振動板部２２ｂとの結合部において、ほぼ境目のない断面形状となっているが、もちろん、第２振動板部２２ｂが背面側へ突出するようになっていれば、第１振動板部２２ａと第２振動板部２２ｂとの結合部に境目が生じるような寸法であってもよい。

また、実施例１および２のスピーカー１０または２０では、コーン型振動板１２または２２を、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなるものとしたが、これらに限定するものではない。第１振動板部と第２振動板部とが一体成形されたコーン型振動板であれば、紙繊維を抄紙して形成した紙振動板であってもよい。

また、実施例１および２のスピーカー１０または２０は、フェライト磁石のマグネットを含む磁気回路２を備える口径１６ｃｍの外磁型スピーカーであるが、もちろん、小さな口径のスピーカーであってもよい。耐熱性、耐久性が改善され、磁気回路２にネオジウム磁石を用いる内磁型スピーカーであっても、磁気回路２の熱平衡温度をネオジウム磁石のキューリー温度以下に保って、減磁を防止することができる。

図３は、本発明の好ましい他の実施形態による（図示しない）スピーカー３０および４０について説明する図である。図３（ａ）は、スピーカー３０を構成するボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板３２の接合を説明する断面図である。また、図３（ｂ）は、スピーカー４０を構成するボイスコイルボビン２１およびコーン型振動板４２の接合を説明する断面図である。なお、磁気回路を含むスピーカー３０および４０については、ともに図示していない。

本実施例３のスピーカー３０は、基本的に実施例１のスピーカー１０と、コーン型振動板３２の構成が異なる他は、磁気回路２と、フレーム３と、ダンパー４およびエッジ５と、コイル６と、ボイスコイルボビン１１と、を含む点において、そして、ボイスコイルボビン１１およびコーン型振動板３２が接着剤７により接合されている点において、共通する。また、本実施例３のスピーカー４０は、基本的に実施例２のスピーカー２０と、コーン型振動板４２の構成が異なる他は、共通する。したがって、共通するところの説明は省略する。

ここで、コーン型振動板３２は、第１振動板部３２ａと、第１振動板部３２ａと一体成形された第２振動板部３２ｂと、に加えて、コーン型振動板の第１振動板部の背面側に突出して設けられる第１取付規制部３２ｃを有する。コーン型振動板３２は、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなるので、第１取付規制部３２ｃは、コーン型振動板の第１振動板部の背面側に熱硬化性樹脂が硬化されて成形される。

また、同様に、コーン型振動板４２は、第１振動板部４２ａと、第１振動板部４２ａと一体成形された第２振動板部４２ｂと、に加えて、コーン型振動板の第１振動板部の背面側に突出して設けられる第１取付規制部４２ｃを有する。コーン型振動板４２の第１取付規制部４２ｃも、コーン型振動板の第１振動板部の背面側に熱硬化性樹脂が硬化されて成形される。つまり、本実施例３のコーン型振動板の第１取付規制部は、コーン形状を有する第１振動板部の背面側であって、ボイスコイルボビンが接合する第２振動板部との結合部に設けられて、ボイスコイルボビンの筒部と蓋部との境界稜線を規制する。

スピーカー３０の場合には、ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂと、コーン型振動板３２の第２振動板部３２ｂの背面側の凹曲面と、を密着させて接合させるのにあたり、第１取付規制部３２ｃがボイスコイルボビン１１の筒部１１ａと蓋部１１ｂの境界稜線に当接するので、組立時に接着剤７が固化する前にも、ボイスコイルボビン１１とコーン型振動板３２の接合位置を一意に規定する。したがって、ボイスコイルボビン１１の蓋部１１ｂの凸曲面と、コーン型振動板３２の第２振動板部３２ｂの凹曲面とが、予め位置合わせされるので、組立が容易になるとともに、接着剤７によりこれらを密着させて強固に接合させることができる。その結果、スピーカー３０は、振動系で発生する共振を高い周波数にシフトするとともにそのレベルを抑制し、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少なく、再生音質に優れたスピーカーとなる。

また、スピーカー４０の場合には、ボイスコイルボビン２１の蓋部２１ｂと、コーン型振動板４２の第２振動板部４２ｂの背面側の凸曲面と、を密着させて接合させるのにあたり、第１取付規制部４２ｃがボイスコイルボビン２１の筒部２１ａと蓋部２１ｂの境界稜線に当接するので、組立時に接着剤７が固化する前にも、ボイスコイルボビン２１とコーン型振動板４２の接合位置を一意に規定する。したがって、ボイスコイルボビン２１の蓋部２１ｂの凹曲面と、コーン型振動板４２の第２振動板部４２ｂの凸曲面とが、予め位置合わせされるので、組立が容易になるとともに、接着剤７によりこれらを密着させて強固に接合させることができる。特に、コーン型振動板２２が、第１振動板部２２ａと第２振動板部２２ｂとの結合部にほぼ境目のない形状である場合には、第１取付規制部４２ｃを設けることで、ボイスコイルボビン２１とコーン型振動板４２の接合をより確かなものにできる。

コーン型振動板の第１振動板部の背面側に突出して設けられる第１取付規制部は、コーン型振動板を背面から補強するので、コーン型振動板で発生する共振を高い周波数にシフトすることができる。また、第１取付規制部は、内部損失が大きい熱硬化性樹脂が硬化されて成形されるので、音圧周波数特性上のピーク・ディップを抑制することができる。

加えて、ボイスコイルボビンの蓋部とコーン型振動板の第２振動板部とを接合する際には、接着剤７が接合する部分の周囲に漏れ出てくる。第１取付規制部は、接着剤７の漏れ出てくるのを抑制するので、ボイスコイルボビンの蓋部とコーン型振動板の第２振動板部との間に塗布される接着剤７の層を均等にする効果を有する。したがって、この点においても、第１取付規制部を設けることで、ボイスコイルボビンとコーン型振動板の接合をより確かなものにできる。

図４は、本発明の好ましい他の実施形態によるスピーカー（図示しない）５０および６０について説明する図である。図４（ａ）は、スピーカー５０を構成するボイスコイルボビン５１およびコーン型振動板５２の接合を説明する断面図である。また、図４（ｂ）は、スピーカー６０を構成するボイスコイルボビン６１およびコーン型振動板６２の接合を説明する断面図である。なお、磁気回路を含むスピーカー５０および６０については、ともに図示していない。

本実施例４のスピーカー５０は、基本的に実施例１のスピーカー１０と、ボイスコイルボビン５１およびコーン型振動板５２の構成が異なる他は、共通する。また、本実施例４のスピーカー６０は、基本的に実施例２のスピーカー２０と、ボイスコイルボビン６１およびコーン型振動板６２の構成が異なる他は、共通する。したがって、共通するところの説明は省略する。

コーン型振動板５２は、第１振動板部５２ａと、第１振動板部５２ａと一体成形された第２振動板部５２ｂと、に加えて、第２振動板部５２ｂの背面側に突出して設けられる第２取付規制部５２ｄを有する。コーン型振動板５２は、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなるので、第２取付規制部５２ｄは、第２振動板部５２ｂの背面側に熱硬化性樹脂が硬化されて成形される。具体的には、第２取付規制部５２ｄは、コーン型振動板５２の背面側中央に設けられる直径φ５．０ｍｍ、高さ０．８ｍｍの熱硬化性樹脂が硬化されて成形された突起である。

ボイスコイルボビン５１は、筒部５１ａと、ドーム状の凸曲面を有する蓋部５１ｂとが、アルミニウム合金によりインパクト成形法で一体に成形されている。蓋部５１ｂのドーム状の中央先端には、直径φ６．０ｍｍ、深さ０．９ｍｍの窪部５１ｄが設けられている。したがって、窪部５１ｄには、熱硬化性樹脂が硬化されて成形されるコーン型振動板５２の第２取付規制部５２ｄが嵌合する。本実施例４のスピーカー５０では、ボイスコイルおよびコーン型振動板の接着に際して、一意にコーン型振動板の接合位置が決まるので、スピーカーの製造工程が簡略化され、再生音質に優れたスピーカーを実現できる。なお、窪部５１ｄは、これに代わって、第２取付規制部５２ｄが嵌合する貫通孔であってもよい。

また、同様に、コーン型振動板６２は、第１振動板部６２ａと、第１振動板部６２ａと一体成形された第２振動板部６２ｂと、に加えて、第２振動板部６２ｂの背面側に突出して設けられる第２取付規制部６２ｄを有する。この第２取付規制部６２ｄも、第２振動板部６２ｂの背面側に熱硬化性樹脂が硬化されて成形される。具体的には、本実施例４のスピーカー６０では、第２取付規制部６２ｄは、コーン型振動板６２の背面側中央に設けられる直径φ６．０ｍｍ、高さ０．８ｍｍの熱硬化性樹脂が硬化されて成形された突起である。

ボイスコイルボビン６１は、筒部６１ａと、ドーム状の凹曲面を有する蓋部６１ｂとが、アルミニウム合金によりインパクト成形法で一体に成形されている。蓋部６１ｂのドーム状の中央底部には、直径φ７．０ｍｍ、深さ０．９ｍｍの窪部６１ｄが設けられている。したがって、窪部６１ｄには、熱硬化性樹脂が硬化されて成形されるコーン型振動板６２の第２取付規制部６２ｄが嵌合する。本実施例４のスピーカー６０では、ボイスコイルおよびコーン型振動板の接着に際して、一意にコーン型振動板の接合位置が決まるので、スピーカーの製造工程が簡略化され、再生音質に優れたスピーカーを実現できる。

上記実施例では、ボイスコイルボビンをインパクト成形法により一体に成形する筒状体と蓋部とから構成されるものとし、蓋部がドーム状の凸曲面、もしくは、ドーム状の凹曲面、のいずれかであるとしたが、蓋部の形状は、平面でなければこれらに限定されない。蓋部の形状は、筒部の延長方向の内側方向に延設されて筒部の内部空間に連通する開口を有する内延リング体であるか、筒部の延長方向の外側方向に延設される外延リング体であってもよく、インパクト成形法により一体に成形され得る、筒部から屈曲されて形成された曲面を構成するものであれば形状を問わない。

また、上記実施例では、磁気回路２を、フェライトマグネットを備える外磁型である場合を説明したが、もちろん、ポールと、マグネットと、ヨークが構成する内磁型磁気回路であってもよい。さらに、本発明のスピーカーは、中口径および大口径の全音域用フルレンジスピーカーに適しているが、もちろん、小型の希土類磁石を含む磁気回路を備える小口径のスピーカーにも、低音域用ウーファーにも、また、高音域用ツィーターにも適用可能であり、大入力時の耐熱性、耐久性が改善されたスピーカーが実現される。

本発明のスピーカーは、様々な用途（家庭用、車載用）に用いられるスピーカーに好適に適用され得る。さらに、特に低周波数領域を再生するウーファー、または高周波数領域を再生するツィーター、小型のマイクロスピーカー、等、特性に問わず任意のスピーカーに適用され得る。

本発明の好ましい実施形態によるスピーカー１０について説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー２０について説明する図である。（実施例２） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー３０および４０について説明する図である。（実施例３） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー５０および６０について説明する断面図である。（実施例４）

符号の説明

１ 磁気空隙
２ 磁気回路
３ フレーム
４ ダンパー
５ エッジ
６ コイル
７ 接着剤
１０、２０、３０、４０、５０、６０ スピーカー
１１、２１、５１、６１ ボイスコイルボビン
１２、２２、３２、４２、５２、６２ コーン型振動板

Claims (7)

1. コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により該筒部と一体に成形されて該筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、
   第１振動板部と、該第１振動板部と一体成形されて該ボイスコイルボビンが接合する該第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、
   を備えるスピーカーであって、
   該ボイスコイルボビンの該蓋部が、該筒部が規定する筒部内空間の外側へ突出する凸曲面を有し、該コーン型振動板の該第２振動板部が、その背面側に該蓋部の該凸曲面に対応する凹曲面を有し、接着剤が該蓋部の該凸曲面および該第２振動板部の該凹曲面を密着させて接合させる、スピーカー。
2. コイルが巻回される筒部と、非磁性金属により該筒部と一体に成形されて該筒部の一方端を閉塞する蓋部と、を有するボイスコイルボビンと、
   第１振動板部と、該第１振動板部と一体成形されて該ボイスコイルボビンが接合する該第２振動板部と、を有するコーン型振動板と、
   を備えるスピーカーであって、
   該ボイスコイルボビンの該蓋部が、該筒部が規定する筒部内空間の内側へ窪む凹曲面を有し、該コーン型振動板の該第２振動板部が、その背面側に該蓋部の該凹曲面に対応する凸曲面を有し、接着剤が該蓋部の該凹曲面および該第２振動板部の該凸曲面を密着させて接合させる、スピーカー。
3. 前記ボイスコイルボビンの前記筒部および前記蓋部を一体に成形する非磁性金属が、アルミニウム、銅、チタン、もしくはこれらを含む合金である、請求項１または２に記載のスピーカー。
4. 前記コーン型振動板の前記第１振動板部および前記第２振動板部が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形されている、請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー。
5. 前記コーン型振動板の前記第１振動板部の背面側に突出して設けられる第１取付規制部が、前記熱硬化性樹脂が硬化されて成形され、前記ボイスコイルボビンの前記筒部と前記蓋部との境界稜線を規制する、請求項４に記載のスピーカー。
6. 前記コーン型振動板の前記第２振動板部の背面側に突出して設けられる第２取付規制部が、前記熱硬化性樹脂が硬化されて成形され、前記ボイスコイルボビンの前記蓋部に設けられる窪部に嵌合する、請求項４に記載のスピーカー。
7. 前記ボイスコイルボビンの前記蓋部と前記コーン型振動板の前記第２振動板部とを接合する接着剤が、二液反応型エポキシ系接着剤である、請求項１から６のいずれかに記載のスピーカー。

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