JP2008167137A - スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】外表面が複雑な曲面で形成されたセンターキャップを備えていても、当該センターキャップが異音を生じることを抑止できるスピーカを提供する。
【解決手段】スピーカは磁気回路部と振動部を備えている。振動部は磁気回路部によって振動される振動板とセンターキャップ１６を備えている。センターキャップ１６のキャップ本体５３が音響放射方向に向かって凸状の中央部５５と中央部５５の外縁に連なり音響放射方向の逆向きの凸状に形成された周縁部５６とを備えている。センターキャップ１６には中央部５５から外縁部にかけての凹状断面部６３が形成されている。センターキャップ１６の裏面５３ｂに当該センターキャップ１６の機械的な強度を向上させるセンターキャップ補強板５７が取り付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、音声電流が供給されることで振動板を振動させて音を発生するスピーカに関する。

例えば、移動体としての自動車には、従来から種々のスピーカが搭載されている。スピーカは、有底筒状のフレームと、前記フレーム内に収容された振動部と、前記フレームに取り付けられかつ前記振動部に駆動力を生じさせる磁気回路部を備えている。

振動部は、フレーム内に収容されている。振動部は、音声電流が供給されるボイスコイルと、このボイスコイルに取り付けられた振動板と、この振動板の音響放射方向側に取り付けられるセンターキャップ（例えば、特許文献１参照）を備えている。センターキャップは、樹脂で構成されている。センターキャップは、薄板状に形成され中央部が音響放射方向に向かって凸の曲面状に形成されたキャップ本体と、該キャップ本体の裏面から凸の突出部とを一体に備えている。前記駆動力とは、ボイスコイルに音声電流を流した際に生じる電磁気力（ローレンツ力とも言う）を指す。以下、スピーカが音を放射する音響放射側にある面を外表面、音響放射側とは反対側にある面を裏面とする。

磁気回路部は、永久磁石を備え、その磁気ギャップ内にボイスコイルを配置している。

前述した構成のスピーカは、ボイスコイルに音声電流が供給されることで、該ボイスコイルに電磁気力（ローレンツ力）が作用することで、前記振動板を振動させて、前述した音声電流に応じた音を音響放射方向へ発生させる。
特開２０００−２７０３９６号公報

前述した特許文献１に示されたスピーカのセンターキャップは、キャップ本体が音響放射方向に向かって凸に湾曲した単純な形状で形成されており、突出部を一体に形成しても、外表面にひけと呼ばれるへこみが生じる問題がある。

また、センターキャップの外表面にへこみが生じることで美観を損ねてしまい望ましくないこと、外表面に割れ等が発生する問題がある。また、前述したように外表面が単純な曲面で形成されたセンターキャップは、振動板の振動時に、異音を発生させる問題がある。

また、振動板を大きな振幅で振動させた場合、前述のようなセンターキャップの形状では、特にその中央部から生じる音波と外周部から生じる音波との間に大きな位相差が生じ、音響特性を低下させてしまうという問題がある。

本発明は、このような問題点に対処することを課題の一例とするものである。本発明の目的は、例えば、外表面が複雑な曲面で形成されたセンターキャップを備えていても、当該センターキャップが異音を生じることを抑止できるスピーカを提供すること、センターキャップの強度を大きし、長期にわたり音を再生できる信頼性の高いスピーカを提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のスピーカは、フレームと、前記フレームに支持される磁気回路部と、前記フレームに支持される振動部とを備え、前記振動部は、音声電流が供給されるボイスコイルと前記ボイスコイルに作用する駆動力によって振動する振動板と、当該振動板に取り付けられたセンターキャップとを備え、前記センターキャップの中央部は音響放射方向に向かって凸状に形成され、前記センターキャップの中央部から外縁部にかけての凹状断面部が形成されているとともに、前記センターキャップの外表面がなだらかな曲面に形成されており、前記センターキャップの裏面にセンターキャップ補強板が取り付けられていることを特徴としている。

以下、本発明の一実施形態を説明する。本発明の一実施形態にかかるスピーカは、センターキャップの裏面にセンターキャップ補強板を取り付けることで、センターキャップの機械的な強度及び剛性を向上して、当該センターキャップが振動板とともに振動することを抑止している。こうすることで、センターキャップの裏面側に突出部を一体に設けて外表面にひけなどを生じて美観を損ねることがない。また、センターキャップの機械的な強度を大きくすることができる。さらに、振動板の振動時に、センターキャップが異音を生じることを抑止できる。

また、本実施形態のセンターキャップの外表面は、その中央部が音響放射方向に凸状に形成された単純な形状と比べて、中央部が凸状で該中央部と外縁部にかけて凹状断面部が形成されてなだらかな曲面に形成されることで、平坦に近い形状を有している。そのため、センターキャップの中央部から生じる音波と外縁部から生じる音波との位相差を小さくできる。よって、特にスピーカの中心軸上において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷（ピーク・ディップと呼称されている）として見られるような、異常音の発生を抑止することができる。

また、他の実施形態にかかるスピーカは、センターキャップの裏面にリブを形成することで、センターキャップの機械的な強度及び剛性を向上して、当該センターキャップが振動板とともに振動することを抑止している。こうすることで、センターキャップの機械的な強度を大きくすることができる。さらに、振動板の振動時に、センターキャップが異音を生じることを抑止できるとともに、前述した実施形態と同様に、特にスピーカの中心軸上において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷（ピーク・ディップと呼称されている）として見られるような、異常音の発生を抑止することができる。

センターキャップ補強板が、補強板本体と突出部とを備えていても良い。この場合、センターキャップ補強板自体の機械的な強度及び剛性を確実に向上できるので、センターキャップの機械的な強度を確実に向上でき、振動板の振動時に、センターキャップが異音を生じることを確実に防止できる。

さらに、センターキャップの中央部が外縁部にかけて凸状断面部を更に形成しても良い。この場合、センターキャップの外表面は、その中央部が音響放射方向に凸状に形成された単純な形状と比べて、より平坦に近い形状となり、特にスピーカの中心軸上において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷（ピーク・ディップと呼称されている）として見られるような、異常音の発生を確実に抑止することができる。

また、振動板にボイスコイルの振動を伝えるドライブコーンを設け、これらの振動板とフレームとドライブコーンとの間を密閉した空間としても良い。この場合、空間内にある気体が振動板の振動を減衰させるので、従来のスピーカに用いられてきたダンパを設ける必要が生じない。したがって、スピーカの構成の簡素化を図ることができる。さらに、センターキャップの強度を大きくして当該センターキャップが振動板とともに振動することを抑止できるので、長期にわたり音を再生できる信頼性の高いスピーカを提供することができる。

本発明の一実施例を、図１ないし図６に基づいて説明する。図１に示す本発明の一実施例に係るスピーカ１は、移動体としての自動車などに搭載されて、該自動車の乗員に音声情報を提供する。

スピーカ１は、図１に示すように、フレーム４と、磁気回路部２と、振動部３と、配線構造部５とを備えている。

フレーム４は、図１に示すように、フレーム本体２０と、図示しないコネクタ用フレームと、ガスケット２３とを備えている。

フレーム本体２０は、アルミニウムなどの金属で構成されている。フレーム本体２０は、円環状の底部２４と、該底部の外周縁から立ち上がるように形成される円筒状の筒部２５と、筒部２５の内面（内側側面、内周面ともいう）から突出したフランジ部２６とを備えている。

フランジ部２６は、円環状に形成され、かつ筒部２５の内面から該筒部２５の内側に向かって突出している。フランジ部２６は、筒部２５の内面に沿って、当該筒部２５の全周に亘って設けられている。また、フランジ部２６には、後述する図示しないチューブ部材が圧入される孔が一つ設けられている。この孔は、勿論、フレーム４のフレーム本体２０即ちフランジ部２６を貫通している。

コネクタ用フレームは、フレーム本体２０に取り付けられる。コネクタ用フレームには、前述した自動車などに搭載されるアンプと接続可能なコネクタが取り付けられている。コネクタはアンプと接続可能であるだけなく、他の電子機器と接続可能であるコネクタであっても構わない。

ガスケット２３は、円環状に形成されている。ガスケット２３は、フレーム本体２０の外縁部（外周部）に重ねられて、当該外縁部との間に後述するエッジ１８を挟んで、フレーム本体２０に接着剤等によって固定される。ガスケット２３は、フレーム本体２０の外縁部との間にエッジ１８を挟んで、後述する振動板１５をフレーム本体２０に対して固定する。

また、磁気回路部用カバー２２は、磁気回路部２を介して、フレーム４に取り付けられている。磁気回路部用カバー２２は、円環状の底部３０と、該底部３０の外周縁から立ち上がるように形成された筒部３１とを備える。磁気回路部用カバー２２は、磁気回路部２の後述するヨーク７にボルト３２によって固定されている。プレート９は、フレーム本体２０にボルト３３によって固定される。磁気回路部用カバー２２は、前述のヨーク７及びプレート９を介してフレーム本体２０に固定されており、当該フレーム本体２０と同軸になる。ここでいう同軸とは、磁気回路部用カバー２２とフレーム本体２０とが有する中心軸がほぼ同じであることをいう。

磁気回路部２は、前述した磁気回路部用カバー２２とフレーム本体２０との双方に固定されて、フレーム４に取り付けられている（支持されている）。磁気回路部２は、図１に示すように、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）等で構成されたヨーク７と、磁石８と、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）等で構成されたプレート９とを備えている。ヨーク７は、円環状のボトムプレート１０と、該ボトムプレート１０の内縁部から立ち上がるように形成された円筒状のセンターポール１１とを一体に備えた外磁型磁気回路である。本実施例では外磁型磁気回路を開示するが、本発明は、内磁型磁気回路や、内磁型や外磁型を併用した磁気回路（ボイスコイルボビンの内部と外部にマグネットを配置した磁気回路）を適用しても構わない。また本実施例では、前記センターポールにはスピーカ装置の外部へ通じる開口が形成されているが、本発明では、当該開口が形成されていなくても構わない。

磁石８は、円環状に形成されている。磁石８の内径は、センターポール１１の外径よりも大きい。磁石８は、内側にセンターポール１１を通して、ボトムプレート１０に重ねられている。前述した磁石８は、永久磁石又は直流電源により励磁されるものでも良い。

プレート９は、円環状に形成されている。プレート９の内径は、センターポール１１の外径よりも大きい。プレート９は、内側にヨーク７のセンターポール１１と後述するボイスコイルボビン１３とを通した状態で、磁石８上に重ねられている。前述したヨーク７と、磁石８と、プレート９は、その中心がほぼ同じになるように、同軸に配置されている。このため、磁石８とプレート９の内周面は、ヨーク７のセンターポール１１の外周面と間隔をあけている。

また、前述したヨーク７は、円環状の底部３０及びボトムプレート１０とを貫通したボルト３２によって、磁気回路部用カバー２２に固定される。さらに、プレート９は、フレーム本体２０の底部２４を貫通するようにボルト３３がねじ込まれて、フレーム本体２０に固定される。このように、磁気回路部２は、プレート９がフレーム本体２０に固定されかつボトムプレート１０が磁気回路部用カバー２２に固定されることで、フレーム４に固定される。勿論、ヨーク７と磁石８とプレート９は、フレーム４と同軸に配置される。

前述した構成により、磁気回路部２は、ヨーク７のセンターポール１１の外周面と、プレート９の内周面との間に、大きい磁束密度を有する磁気ギャップＧを形成している。

振動部３は、フレーム４のフレーム本体２０内に収容されている（支持されている）。振動部３は、ボイスコイル１２と、ボイスコイルボビン１３と、ドライブコーン１４と、振動板１５と、センターキャップ１６などを備えている。ボイスコイル１２は、本実施例では、２つ設けられており、２本のボイスコイル１２がボイスコイルボビン１３の外周に一緒に巻き回されている（図示せず）。またこれらのボイスコイル１２は、振動板１５を駆動させる前は、磁気回路部２の前述した磁気ギャップＧ内に配置されている。ボイスコイル１２には、音声電流が供給される。

ボイスコイルボビン１３は、円筒状に形成されている。ボイスコイルボビン１３の内径は、ヨーク７が有するセンターポール１１の外径よりも大きく形成されている。ボイスコイルボビン１３の外径は、プレート９及び磁石８の内径よりも小さく形成されている。ボイスコイルボビン１３は、ヨーク７とプレート９とボイスコイル１２などと同軸に配置されている。ボイスコイルボビン１３は、その一端部が磁気ギャップＧへと挿入されており、該一端部の外周にボイスコイル１２を取り付けている。ボイスコイルボビン１３は、ドライブコーン１４や振動板１５などによって、ヨーク７の中心軸に沿って移動自在に支持されている。なお、ヨーク７の中心軸は、スピーカ１の中心軸とほぼ同じである。

ドライブコーン１４は、ボイスコイル１２の振動を後述する振動板１５に伝える。ドライブコーン１４は、樹脂で構成されている。ドライブコーン１４は、円環状に形成され、かつその内縁部がボイスコイルボビン１３の外周面に取り付けられている。ドライブコーン１４の外縁部には、円環状に形成された弾性変形自在のエッジ１７が接着剤などによって取り付けられている。エッジ１７とドライブコーン１４との接合は接着剤以外に、ネジ止めや縫い付け等の公知の手段を用いることができる。エッジ１７は、その外縁部がフレーム本体２０のフランジ部２６と配線構造部５の後述する位置決め部材３４との間に挟まれて、これらに固定されている。即ち、ドライブコーン１４は、エッジ１７を介してフレーム本体２０即ちフレーム４に取り付けられている。

振動板１５は、樹脂で構成されている。振動板１５は、円環状に形成されている。振動板１５は、ドライブコーン１４の一部と、特に図１内に符号５０，５１，５２で示される溝にて接着剤などによって固定されている。振動板１５の外縁部には、断面形状が半円環状に形成されたエッジ１８が接着剤などによって取り付けられている。エッジ１８は、その外縁部がフレーム本体２０の筒部２５の外縁部とガスケット２３との間に挟まれて、これらに固定されている。即ち、振動板１５は、エッジ１８を介してフレーム本体２０即ちフレーム４に取り付けられている。

センターキャップ１６は、ＡＢＳ樹脂などの大きい機械的な強度を有する樹脂で形成されている。センターキャップ１６は、図２及び図３に示すように、円状に形成されている。センターキャップ１６の外径は、振動板１５の内径よりも大きくかつ振動板１５の外径よりも小さく形成されている。センターキャップ１６は、その外縁部が振動板１５に接着剤等を用いて接合されている。

センターキャップ１６は、図２及び図３に示すように、その外表面５３ａがなだらかな曲面に形成されたキャップ本体５３と、該キャップ本体５３と一体に形成された段部５４とを備えている。なお、外表面５３ａはセンターキャップ１６の外表面をなしている。キャップ本体５３は、音響放射方向に向かって凸状に形成された中央部５５と、該中央部５５の外縁部に連なる複数（図示例では、四つ）の周縁部５６とを一体に備えて、平面形状が手裏剣（又は花）状に形成されている。周縁部５６は、周方向に等間隔に互いに間隔をあけて配置されているとともに、音響放射方向の逆向きに凸状に形成されている。このために、センターキャップ１６は、中央部５５と周縁部５６の外縁との間に音響放射方向からみて凹状の凹状断面部６３が全周に亘って形成されている。

キャップ本体５３即ちセンターキャップ１６は、図４に示すように、前述した中央部５５が音響放射方向に向かって凸状でかつ、中央部５５と周縁部５６の外縁との間に凹状断面部６３が形成され、外表面５３ａがなだらかな曲面に形成されている。即ち、センターキャップ１６は、中央部５５から外縁部にかけての凹状断面部６３が形成されている。キャップ本体５３の外表面５３ａには、稜線が全く形成されていない。

段部５４は、互いに隣り合う周縁部５６との間に設けられ、平板状に形成されている。また、段部５４はキャップ本体５３の中央部５５及び周縁部５６よりも低くなるよう、磁気回路部２側に配置されている。段部５４は、これらのキャップ本体５３の中央部５５及び周縁部５６との間に段差を形成している。前述したセンターキャップ１６は、キャップ本体５３と段部５４とに亘って厚みが一定に形成されている。また、センターキャップ１６のキャップ本体５３の中央部５５には、音響放射方向の逆向きに突出した突出ピン６１が設けられている。

また、前述したセンターキャップ１６のキャップ本体５３の外表面５３ａの裏面５３ｂには、センターキャップ補強板５７が取り付けられている。センターキャップ補強板５７は、紙で構成されて、薄板状に形成されている。センターキャップ補強板５７は、図５（ａ）に示すように、キャップ本体５３と同様に、その平面形状が手裏剣（花）状に形成されている。

センターキャップ補強板５７は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、キャップ本体５３の裏面５３ｂと密着させる補強板本体５８と、キャップ本体５３の裏面５３ｂと間隔をあけて補強板本体５８から音響放射方向の逆向きに突出した突出部５９と、を一体に備えている。補強板本体５８の中心には、突出ピン６１が侵入する位置決め孔６２が設けられている。突出部５９は、キャップ本体５３即ちセンターキャップ１６と同軸な円環状に形成されている。前述したセンターキャップ補強板５７は、補強板本体５８がキャップ本体５３即ちセンターキャップ１６の裏面５３ｂに接着剤などによって接合されて、当該センターキャップ１６の機械的な強度を向上させる。

本実施例において、センターキャップ補強板５７は紙で構成されていたが、本発明では、ポリプロピレンやアクリル樹脂等の公知の材料を用いることができる。また、本発明では、センターキャップ補強板５７を射出成形にて形成してもよい。また、本発明では、振動部３の等価質量を小さくすべく、センターキャップ補強板５７を発泡させたアクリル樹脂等で形成しても構わない。

前述した振動部３のドライブコーン１４、振動板１５及びセンターキャップ１６は、勿論、フレーム４及び磁気回路部２と同軸に配置されている。振動部３は、ボイスコイル１２に音声情報に応じた電流（音声電流）が供給されると、ドライブコーン１４によってボイスコイル１２の振動が伝えられた振動板１５が前述した中心軸に沿って振動して、音声電流に応じた音を発生する。即ち、振動板１５は、ボイスコイル１２に作用する駆動力によって振動する。

また、前述したドライブコーン１４、振動板１５及びエッジ１７，１８と、フレーム４のフレーム本体２０の内面とで囲まれた空間Ｋは、密閉されている。即ち、ドライブコーン１４、振動板１５及びエッジ１７，１８と、フレーム４のフレーム本体２０の内面とで囲まれた空間Ｋは、気密に保たれている。

このため、前述した振動部３は、ボイスコイルボビン１３が中心軸方向に沿って振動して、ドライブコーン１４及び振動板１５が振動する際に、ドライブコーン１４と振動板１５との間の空間Ｋにある空気がドライブコーン１４及び振動板１５の変位及びエッジ１７，１８の変位により圧縮と膨張を繰り返すことで、空気バネとしてのバネ性が発現される。

本実施例において、振動板１５の有効面積をＳ１、ドライブコーン１４の有効面積をＳ２とするときの有効面積の差ＳはＳ＝Ｓ１−Ｓ２であり、また、ドライブコーン１４、振動板１５との間の密閉空間Ｋ内にある空気の体積Ｖとすると、上記の空気バネのバネ性を表す定数であるスティフネスは、Ｓ／Ｖに比例する。即ち、本実施例では、ドライブコーン１４、振動板１５との間の密閉された空間Ｋにある空気が発現する、空気バネとしてのバネ性により、非常に大きな振幅で振動板１５が動作する等の異常な振る舞いを抑えること、スピーカ１の音響特性を長期間にわたり再現できること、振動板１５を大きな振幅で長時間にわたり振動させてもスピーカ１の信頼性を維持できることが可能になる。

前述した構成のスピーカ１は、図示しないリード線などを介してボイスコイル１２に音声電流が供給され、この音声電流に応じて磁気ギャップＧ内に配置されたボイスコイル１２が前述した中心軸に沿って振動する。そして、ボイスコイル１２がその外周に巻かれたボイスコイルボビン１３が、ドライブコーン１４や振動板１５などと共に中心軸に沿って振動する。即ち、ボイスコイル１２の振動がドライブコーン１４によって伝えられた当該振動板１５が振動することによって音声電流に応じた音を発生させる。

本実施例によれば、センターキャップ１６のキャップ本体５３の裏面５３ｂにセンターキャップ補強板５７を貼り付けているので、センターキャップ１６の裏面５３ｂ側に突出部を一体に設けて外表面５３ａにひけなどを生じて美観を損ねることなく、またセンターキャップ１６の機械的な強度を向上できる。よって、センターキャップ１６の機械的な強度を向上して、当該センターキャップ１６がドライブコーン１４及び振動板１５とともに振動することを抑止できる。したがって、振動板１５の振動時に、センターキャップ１６が異音を生じることを抑止できる。

センターキャップ補強板５７が、補強板本体５８と突出部５９とを備えている。このため、センターキャップ補強板５７自体の剛性を確実に大きくすることができるので、センターキャップ１６の機械的な強度又は剛性を確実に大きくでき、振動板１５の振動時に、センターキャップ１６が異音を生じることを確実に抑止できる。

センターキャップ１６の外表面５３ａは、その中央部５５が音響放射方向に凸状に形成された単純な形状と比べて、平坦に近い形状を有している。そのため、センターキャップ１６の中央部５５から生じる音波と外縁部から生じる音波との位相差を小さくできる。よって、特にスピーカ１の中心軸上において、その音圧周波数特性に鋭い山や谷（ピーク・ディップと呼称されている）として見られるような、音響特性の乱れに伴う異常音の発生を抑止することができる。

スピーカ１は、ドライブコーン１４と振動板１５を備えて、フレーム４とこれらドライブコーン１４及び振動板１５との間の空間Ｋを密閉することで、ダンパを設ける必要がなくなり、スピーカ１自体の構成の簡素化を図ることができる。さらに、スピーカ１は、前述したセンターキャップ補強板５７を備えているので、センターキャップ１６の強度を大きして当該センターキャップ１６が振動板１５とともに振動することを抑止できるので、長期にわたり音を再生できる信頼性の高くすることができる。

また、スピーカ１は、ドライブコーン１４と振動板１５との間にある密閉された空間Ｋにある空気が発現する空気バネとしてのバネ性がボイスコイルボビン１３、ドライブコーン１４及び振動板１５の振動エネルギーを吸収して、これらボイスコイルボビン１３の振動の減衰を行うため、従来のスピーカに備えられているようなダンパを設ける必要が無い。即ち、本実施例のスピーカ１では、ドライブコーン１４及び振動板１５自体が、ドライブコーン１４、振動板１５やボイスコイルボビン１３の振動を減衰するダンパを兼ねているため、ドライブコーン１４や振動板１５の後方に、ボイスコイルボビン１３を支持するダンパを装備する必要が無く、ダンパ及びその設置スペースの省略によって軸方向の寸法を短縮でき、自動車などに搭載されるオーディオシステム等で要求されている薄型化を実現することができる。

しかも、密閉されたドライブコーン１４と振動板１５との間にある空間Ｋを実現するために振動板１５の背後に同軸に装備されるドライブコーン１４は、振動板１５と共通の材質で良く、従来の蛇腹構造のダンパと比較すると、機械疲労が発生し難いため、構成部品の機械疲労に起因したスピーカ装置の信頼性の低下を防止して、スピーカ１のさらなる長寿命化を実現できる。

更には、蛇腹構造を有するダンパ（コルゲーションダンパ）は、ボイスコイル、ボイスコイルボビンや振動板等の振動部の横揺れ（ボイスコイルの中心軸に対し垂直な方向への動き）を防止すべく、ボイスコイルの中心軸に対し垂直な方向に変形等し、当該横揺れを防止しているが、ドライブコーン１４及び振動板１５には局部的に大きな変形が生じないため、音質を濁す原因となるローリング現象に見られる特異なる振動やボイスコイルボビン１３がプレート９や磁石８に接触するなどして発生するような擦れ音の発生が無く、濁りのない高品位な音の再生を実現することができる。

そして、本実施例のスピーカ１は、振動板１５が振動している時、密閉されたドライブコーン１４と振動板１５との間にある空間Ｋ内の空気が圧縮、膨張のサイクルを繰り返すことにより、ドライブコーン１４、振動板１５のエッジ１７，１８にはその背面側で受ける空気圧（背圧）による変形が生じにくくなるので、前述のような、特異なる振動や擦れ音等を発生させることなく、ドライブコーン１４と振動板１５を大きな振幅で振動させることができ、大音量で音を再生することができる。また、ドライブコーン１４及びエッジ１７は、空間Ｋ内の空気が発現する空気バネによって、非常に大きな振幅で振動板１５が動作する等の異常な振る舞いを抑えること、スピーカ１の音響特性を継続的に再現すること、スピーカ１の音響特性を長期間にわたり再現できること、振動板１５を大きな振幅で長時間にわたり振動させてもスピーカ１の信頼性を維持できることが可能になる。

次に、本発明の発明者らは、前述した実施例のスピーカ１を用い、シミュレーションを行った。そのシミュレーション結果を図６に示す。図６中に一点鎖線で示す比較例１は、前述した実施例においてセンターキャップ補強板５７を貼り付けられていなく厚みが１．０ｍｍのセンターキャップ１６を示している。

図６中に実線で示す本発明品１は、前述した実施例に示されたセンターキャップ補強板５７を取り付けられて厚みが１．０ｍｍのセンターキャップ１６を示し、図６中に実線で示す本発明品２は、前述した実施例に示されたセンターキャップ補強板５７を取り付けられて厚みが１．２ｍｍのセンターキャップ１６を示している。図６中に実線で示す本発明品３は、前述した実施例において（後述する図９に示されるセンターキャップ１６及び図１０に示されるスピーカ１参照）、センターキャップ補強板５７を貼り付けられていなく、裏面５３ｂにリブ６４が形成されており、厚みが１．２ｍｍのセンターキャップ１６を示している。

図６では、前述した本発明品１，２，３及び比較例１のセンターキャップ１６を、その外縁部に１Ｇ（9.8m/s²）相当の一定の力で、所定の周波数にて振動させた（可振）時に、前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力（Ｎ／ｍ²）の変化を調べた。

図６によれば、本発明品１の前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力が、比較例１の前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力の約６０％程度となり、本発明品２の前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力が、比較例１の前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力の約５０％程度となっており、本発明品３の前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力が、比較例１の前述した周縁部５６のへこみの底に作用する応力の約８０％程度となっている。このため、本発明品１，２，３は、比較例１よりもセンターキャップ１６が変形しにくくなって、振動板１５の振動時に、センターキャップ１６が変形して異音を生じることを抑止できることが明らかとなった。

なお、図７及び図８において、前述した実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。図７では、センターキャップ補強板５７を、発泡樹脂としての発泡アクリルで構成して、厚みが一定の板状に形成している。図７では、キャップ本体５３の裏面５３ｂの全体に密着するように、補強板本体５８を形成して、突出部５９を設けてない。

図８では、センターキャップ補強板５７を、射出成形によって、樹脂としてのポリプロピレンで構成している。図８では、キャップ本体５３の裏面５３ｂの全体に密着するように補強板本体５８を薄板状に形成して、当該補強板本体５８から音響放射方向と逆向きに突出した突出部５９を設けている。突出部５９は、補強板本体５８を中央で一体となって、補強板本体５８の径方向に沿って直線状に延在している。互いに隣り合う突出部５９同士のなす角度が４５度となるように、複数の突出部５９を設けている。

前述した実施例では、ドライブコーン１４，１５及びエッジ１７，１８を二つ備えたが、本発明では、ドライブコーン１４，１５及びエッジ１７，１８を一つ又は三つ以上備えても良い。前述した実施例では、ボイスコイル１２を二つ設け、錦糸線３６及びリード線３７をそれぞれ四つ設けている。しかしながら、本発明では、ボイスコイル１２を一つ又は三つ以上設け、錦糸線３６及びリード線３７をそれぞれ二つ又は四つ以上設けても良い。

前述した実施例では、センターキャップ１６は、その中央部５５が音響放射方向に凸状に形成されており、該中央部５５から外縁部にかけて凹状断面部６３が形成されているが、本発明では、センターキャップ１６の形状は、前述した実施例の形状に特に限定はされない。

たとえば、本発明では、センターキャップ１６は、図９及び図１０に示すように、裏面５３ｂにリブ６４が形成されても良い。但し、前述した実施例と共通する部分は、同一符号を付して説明を省略するものとする。

図９に示されたスピーカ１では、センターキャップ１６の裏面５３ｂ（図１０参照）には、その中央部５５から外縁部に向かって放射状に直線状に延びるリブ６４が複数形成されている。また、前記リブ６４は、図１０に示すように、センターキャップ１６の凹状断面部６３に沿って配置されている。さらに、複数のリブ６４は、センターキャップ１６の周方向に互いに間隔をあけて配置されている。

図９に示されたセンターキャップ１６は、その中央部５５が音響放射方向に凸状に形成された単純な形状と比較して、凹状断面部６３を備えているので、剛性が大きくなり、振動板１５を大きく振動させても、外表面５３ａにへこみが生じることを抑止することができる。

また、センターキャップ１６の裏面５３ｂに形成されたリブ６４は、特に凹状断面部６３に沿って設けられているので、凹状断面部６３の剛性を大きくできること、振動板１５を大きな振幅で振動させた際に、センターキャップ１６にへこみが生じることを抑止することを可能にする。

また、図９及び図１０に示されたセンターキャップ１６には、その剛性を大きくすべく、前述した実施例に記載されるセンターキャップ補強板５７を裏面５３ｂに取り付けても構わない。

また、本発明では、図１１に示されるように、センターキャップ１６の凹状断面部６３と外縁部との間に、凸状断面部６５が更に形成されていても良い（但し、前述した実施例と共通する部分は、同一符号を付して説明を省略するものとする）。凸状断面部６５は、凹状断面部６３の外周に配置され、かつ音響放射方向に凸状に形成されている。なお、図１１に示された場合においても、センターキャップ１６の外表面５３ａは、勿論、なだらかな曲面に形成されている。

さらに、本発明では、図示しないが前記凸状断面部６５と外縁部との間に凹状断面部がさらに形成されていても構わなく、センターキャップ１６から生じる各音波との位相差がほぼ同じになるように、平坦な形状に近い形状を用いることが可能である。これらの場合も、センターキャップ補強板５７を取り付けもよく、リブ６４を形成しても良い。

前述した実施例によれば、以下のスピーカ１が得られる。

（付記） フレーム４と、
前記フレーム４に支持される磁気回路部２と、
前記フレーム４に支持される振動部３とを備え、
前記振動部３は、音声電流が供給されるボイスコイル１２と前記ボイスコイル１２に作用する駆動力によって振動する振動板１５と、当該振動板１５に取り付けられたセンターキャップ１６とを備え、
前記センターキャップ１６の中央部５５は音響放射方向に向かって凸状に形成され、
前記センターキャップ１６の中央部５５から外縁部にかけての凹状断面部６３が形成されているとともに、
前記センターキャップ１６の外表面５３ａがなだらかな曲面に形成されており、
前記センターキャップ１６の裏面５３ｂにセンターキャップ補強板５７が取り付けられていることを特徴とするスピーカ１。

付記によれば、センターキャップ１６の裏面５３ｂにセンターキャップ補強板５７を貼り付けているので、センターキャップ１６の裏面５３ｂ側に突出部を一体に設けて外表面５３ａにひけなどを生じて美観を損ねることなく、センターキャップ１６の機械的な強度を向上して、当該センターキャップ１６が振動板１５とともに振動することを抑止できる。したがって、振動板１５の振動時に、センターキャップ１６が異音を生じることを抑止できる。

なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施例にかかるスピーカの断面図である。 図１に示されたスピーカのセンターキャップの斜視図である。 図２に示されたセンターキャップの裏側からみた斜視図である。 図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 （ａ）は図３に示されたセンターキャップに貼り付けられたセンターキャップ補強板の正面図であり、（ｂ）は図５（ａ）中のＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。 本発明品１及び２と比較例１及び２のへこみの底に作用する応力の変化を示す説明図である。 （ａ）は図５に示されたセンターキャップ補強板の変形例の正面図であり、（ｂ）は図７（ａ）中のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿う断面図である。 （ａ）は図５に示されたセンターキャップ補強板の他の変形例の側面図であり、（ｂ）は図８（ａ）中の矢印ＶＩＩＩＢ方向からみた平面図である。 本発明の他の実施例にかかるスピーカの断面図である。 図９に示されるスピーカが備えるセンターキャップの裏側から見た斜視図である。 本発明の更に他の実施例にかかるスピーカの断面図である。

符号の説明

１ スピーカ
２ 磁気回路部
３ 振動部
４ フレーム
１２ ボイスコイル
１４ ドライブコーン
１５ 振動板
１６ センターキャップ
５３ａ 外表面
５３ｂ 裏面
５５ 中央部
５６ 周縁部
５７ センターキャップ補強板
５８ 補強板本体
５９ 突出部
６３ 凹状断面部
６４ リブ
６５ 凸状断面部
Ｋ 空間

Claims (5)

1. フレームと、
   前記フレームに支持される磁気回路部と、
   前記フレームに支持される振動部とを備え、
   前記振動部は、音声電流が供給されるボイスコイルと前記ボイスコイルに作用する駆動力によって振動する振動板と、当該振動板に取り付けられたセンターキャップとを備え、
   前記センターキャップの中央部は音響放射方向に向かって凸状に形成され、
   前記センターキャップの中央部から外縁部にかけての凹状断面部が形成されているとともに、
   前記センターキャップの外表面がなだらかな曲面に形成されており、
   前記センターキャップの裏面にセンターキャップ補強板が取り付けられていることを特徴とするスピーカ。
2. フレームと、
   前記フレームに支持される磁気回路部と、
   前記フレームに支持される振動部とを備え、
   前記振動部は、音声電流が供給されるボイスコイルと前記ボイスコイルに作用する駆動力によって振動する振動板と、当該振動板に取り付けられたセンターキャップとを備え、
   前記センターキャップの中央部は音響放射方向に向かって凸状に形成され、
   前記センターキャップの中央部から外縁部にかけて凹状断面部が形成されていると共に、
   前記センターキャップの外表面がなだらかな曲面に形成されており、
   前記センターキャップの裏面にリブが形成されていることを特徴とするスピーカ。
3. 前記センターキャップ補強板は、前記センターキャップの前記裏面に密着させる補強板本体と、前記補強板本体から前記音響放射方向の逆向きに突出した突出部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
4. 前記センターキャップの中央部から外縁部にかけて凸状断面部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ。
5. 前記振動部が、前記振動板に前記ボイスコイルの振動を伝えるドライブコーンを備え、
   前記フレームと前記振動板と前記ドライブコーンで囲まれた空間が密閉されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ。

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