JP2009284064A - Speaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種オーディオ装置に用いられるスピーカに関する。 The present invention relates to a speaker used in various audio apparatuses.
スピーカは、ボイスコイルボビン106に流れる音響信号の電圧値に応じた振動量で振動板を振動させ、これにより周囲の空気を振動させることによって音を発する(例えば、特許文献1参照)。
The speaker vibrates the diaphragm with an amount of vibration corresponding to the voltage value of the acoustic signal flowing through the
図6は、従来のスピーカの初期状態(振動板の停止時)の断面図である。図6に示すスピーカ200は、ヨーク202、磁石203、トッププレート204、ボイスコイルボビン206、ボイスコイル208、フレーム212、振動板214、ダンパ216及びダストキャップ218を有する。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional speaker in an initial state (when the diaphragm is stopped). The
ヨーク202は、中央部分に凸部を有し、当該凸部の外周部には環状の磁石203が設けられ、更に、磁石203の上面には環状のトッププレート204が設けられている。これらヨーク202、磁石203及びトッププレート204によって磁気回路が形成される。振動機構となる円筒状のボイスコイルボビン206は、外周にボイスコイル208が巻かれ、ヨーク202の凸部とトッププレート204との間にボイスコイル208が位置するように配置されている。
The
フレーム212は、環状であって、下端部がトッププレート204の上面に取り付けられている。振動板214は、環状であって、内周端から外周端に向かって上方に傾斜した形状であり、内周端がボイスコイルボビン206の上端部に取り付けられる。また、振動板214は、外周端に支持部214aが取り付けられており、当該支持部214aがフレーム212の上端部に取り付けられる。ボイスコイルボビン206が上下方向に振動すると、当該振動に伴って振動板216が振動し、周囲の空気を振動させることによってスピーカ200から音が発生する。
The
ダンパ216は、環状であり、振動板214の停止時に内周端から外周端に向かって略同一の高さで延在しており、内周端がボイスコイルボビン206の所定位置に取り付けられ、外周端がフレーム212に取り付けられている。ダストキャップ218は、椀状の形状を有し、振動板216の内方の開口部を覆うように当該振動板216に設けられている。
ところで、特に、車両に搭載されるオーディオ装置に用いられるスピーカは、設置スペースの制限等によって、薄型化を図りつつ、大振幅化を実現することが要求される。しかしながら、上述した従来のスピーカ200では、振動板214は、内周端から外周端に向かって上方に傾斜した形状であり、薄型化が妨げられていた。また、ダンパ216の外周端は、フレーム212の下部よりも高い位置にあり、振動板214の振動時において、その高さは不変である。このため、単に振動板214を略水平な形状にしただけでは、当該振動板214が下方に移動した場合に、振動板214とダンパ216の外周端とが接触してしまい、振動板214の振幅量を十分に確保することができない。すなわち、従来のスピーカ200では、薄型化と大振幅化の双方を実現することができなかった。
By the way, in particular, a speaker used in an audio device mounted on a vehicle is required to realize a large amplitude while being thinned due to a limitation of an installation space. However, in the above-described
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、薄型化と大振幅化の双方を実現したスピーカを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a speaker that realizes both a reduction in thickness and an increase in amplitude.
本発明に係るスピーカは、環状の支持部材と、音響信号の振幅に応じて上下に振動する環状のボイスコイルボビンと、環状であって、内周端と外周端とが略同一の高さであり、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられる振動板と、環状であって、前記振動板の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在し、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられるとともに、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記振動板の振動に応じて伸縮するダンパとを有する。 The speaker according to the present invention has an annular support member, an annular voice coil bobbin that vibrates up and down in accordance with the amplitude of an acoustic signal, and an annular shape, and the inner peripheral end and the outer peripheral end have substantially the same height. The outer peripheral end is attached to the support member, and the inner peripheral end is attached to the voice coil bobbin. The diaphragm is annular, and is inclined downward from the inner peripheral end toward the outer peripheral end when the diaphragm is stopped. The inner peripheral end is attached to the voice coil bobbin, and the outer peripheral end is attached to the support member, and has a damper that expands and contracts in response to vibration of the diaphragm.
この構成によれば、振動板は、従来のように内周端から外周端に向かって上方に傾斜する形状ではなく、内周端と外周端とが略同一の高さとなるように形成されており、上下方向の寸法を小さくしてスピーカの薄型化を実現することが可能となる。また、ダンパは、振動板の停止時において、ボイスコイルボビンに接続される内周端から、支持部材に接続される外周端に向かって下方に傾斜するように延在しており、且つ、高さが不変である外周端を従来よりも下方に位置させている。従って、ボイスコイルボビンの振動に伴って振動板が上方に移動した場合のみならず、下方に移動した場合にも、ダンパと振動板とが接触することが防止され、振動板の振幅量を確保することができる。 According to this configuration, the diaphragm is not shaped to incline upward from the inner peripheral end toward the outer peripheral end as in the prior art, but is formed such that the inner peripheral end and the outer peripheral end have substantially the same height. Therefore, the speaker can be made thin by reducing the vertical dimension. The damper extends from the inner peripheral end connected to the voice coil bobbin so as to incline downward toward the outer peripheral end connected to the support member and has a height when the diaphragm is stopped. The outer peripheral end where is constant is positioned below the conventional one. Therefore, the damper and the diaphragm are prevented from coming into contact with each other not only when the diaphragm moves upward due to the vibration of the voice coil bobbin but also when the diaphragm moves downward, and the amplitude of the diaphragm is ensured. be able to.
また、本発明に係るスピーカは、前記支持部材に取り付けられるとともに、前記ダンパの外周端が取り付けられる上方に突出した凸部を有するようにしてもよい。 In addition, the speaker according to the present invention may be attached to the support member and may have a protruding portion protruding upward to which the outer peripheral end of the damper is attached.
この構成によれば、ダンパの外周端を凸部に取り付けることにより、当該ダンパの外周端以外が支持部材に接触することを確実に防止することができる。 According to this configuration, by attaching the outer peripheral end of the damper to the convex portion, it is possible to reliably prevent the portion other than the outer peripheral end of the damper from contacting the support member.
同様の観点から、本発明に係るスピーカは、前記支持部材と一体形成され、前記ダンパの外周端が取り付けられる上方に突出した凸部を有するようにしてもよい。 From the same point of view, the speaker according to the present invention may be formed integrally with the support member and may have a convex portion protruding upward to which the outer peripheral end of the damper is attached.
また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、振動時に前記凸部に接触しない形状であるようにしてもよい。 In the speaker according to the present invention, the diaphragm may have a shape that does not contact the convex portion during vibration.
この構成によれば、振動板を振動時に凸部に接触しない形状とすることで、振動板が下方に移動した場合における、凸部と振動版との接触が防止される。 According to this configuration, by making the diaphragm not in contact with the convex portion during vibration, contact between the convex portion and the vibration plate when the diaphragm moves downward is prevented.
また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、前記凸部の略直上部分が上方に突出した形状であるようにしてもよい。 In the speaker according to the present invention, the diaphragm may have a shape in which a portion directly above the convex portion protrudes upward.
この構成によれば、振動板における、凸部の略直上部分を上方に突出した形状とすることで、振動板が下方に移動した場合における、凸部と振動版との接触が防止される。 According to this configuration, by making the portion of the diaphragm substantially directly above the convex portion projecting upward, contact between the convex portion and the diaphragm when the diaphragm moves downward is prevented.
また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、前記凸部の略直上部分が下方に開口した凹部を有するようにしてもよい。 In the speaker according to the present invention, the diaphragm may have a concave portion in which a portion directly above the convex portion opens downward.
この構成によれば、振動板における、凸部の略直上部分に下方に開口した凹部を形成することで、振動板が下方に移動した場合における、凸部と振動版との接触が防止される。 According to this configuration, the concave portion that opens downward is formed in the diaphragm directly above the convex portion, so that contact between the convex portion and the vibration plate when the diaphragm moves downward is prevented. .
また、本発明に係るスピーカは、前記振動板が、外周部分が下方に突出した形状であり、前記支持部材が、外周部分が下方に突出した形状である。 In the speaker according to the present invention, the diaphragm has a shape in which an outer peripheral portion protrudes downward, and the support member has a shape in which an outer peripheral portion protrudes downward.
この構成によれば、振動板と支持部材の外周形状を合わせることで、振動板が下方に移動した場合に、支持部材と接触することが防止される。 According to this configuration, by matching the outer peripheral shapes of the diaphragm and the support member, it is possible to prevent the diaphragm from contacting the support member when the diaphragm moves downward.
本発明によれば、振動板が内周端と外周端とが略同一の高さとなるように形成されており、上下方向の寸法を小さくしてスピーカの薄型化を実現することができる。また、ダンパが、振動板の停止時において、内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在しており、高さが不変の外周端が下方に位置するため、振動板が下方に移動した場合に、ダンパと振動板とが接触することが防止され、振動板の振幅量を確保することができる。 According to the present invention, the diaphragm is formed so that the inner peripheral end and the outer peripheral end have substantially the same height, and the vertical dimension can be reduced to achieve a thinner speaker. Further, when the diaphragm is stopped, the damper extends so as to incline downward from the inner peripheral end toward the outer peripheral end, and the outer peripheral end whose height does not change is located below, so that the diaphragm is When moved downward, the damper and the diaphragm are prevented from coming into contact, and the amplitude of the diaphragm can be ensured.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態にかかるスピーカの初期状態(振動板114の停止時)の断面図である。図1に示すスピーカ100は、ヨーク102、磁石103、トッププレート104、ボイスコイルボビン106、ボイスコイル108、フレーム112、振動板114、ダンパ116及びダストキャップ118を有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the speaker according to the embodiment of the present invention in an initial state (when the
ヨーク102は、中央部に凸部を有し、当該凸部の外周部に環状の磁石103が設けられている。更に、磁石103上に環状のトッププレート104が設けられ、当該トッププレート104の上面に支持部材としてのフレーム110が設けられている。トッププレート104は、鉄等の磁性体により構成され、フレーム110は、エンジニアリングプラスチック等の高強度の樹脂材料により構成される。また、フレーム110の上面には、凸部111が取り付けられている。この凸部111は、磁石103による磁気の影響を受けないABS等の樹脂や、非磁性体の金属により構成される。なお、凸部111は、フレーム110と一体形成されてもよい。上述したヨーク102、磁石103、トッププレート104及びフレーム110によって磁気回路が形成される。
The
振動機構となる円筒状のボイスコイルボビン106は、外周にボイスコイル108が巻かれ、ヨーク102の凸部とトッププレート104との間にボイスコイル108が位置するように配置されている。このような配置により、ヨーク102、磁石103、トッププレート104及びフレーム110によって形成される磁気回路から発生する磁束がボイスコイル108内を通るようになる。支持部材としての円筒部112は、鉄やプラスチック等の高強度な材料により構成される。この円筒部112は、下端部がフレーム110の上面に取り付けられている。
A cylindrical
振動板114は、内周端がボイスコイルボビン106の上端部に取り付けられる。また、振動板114の外周端には、弾性体である支持部114aの一端が取り付けられており、更には、当該支持部114aの他端が円筒部112の上端部に取り付けられている。この振動板114は、チタン、マグネシウム、ABS樹脂等によって構成される。また、振動板114は、環状であって、内周端と外周端とが略同一の高さとなるように形成される。更には、振動板114は、当該振動板114が下方に移動したときに、フレーム110の上面の凸部111に接触しないように、当該凸部111の略直上である中央部分114bが上方に突出した形状となっている。図2は、振動板114の上方からの外観斜視図である。
The
ダンパ116は、環状であり、振動板114の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在する。このダンパ116は、内周端がボイスコイルボビン106の所定位置に取り付けられ、外周端がフレーム110に形成された凸部111の上面に取り付けられている。
The
ダストキャップ118は、パルプや炭素繊維等の振動しやすい軽量な部材によって構成される。このダストキャップ118は、椀状の形状を有し、振動板116の内方の開口部を覆うように当該振動板116に設けられている。
The
このような構造によって、ボイスコイル108に音響信号が流れると、ヨーク102、磁石103、トッププレート104及びフレーム110からなる磁気回路に発生する磁束と、音響信号との電磁作用により、当該音響信号の振幅(電圧値)に応じて、ボイスコイルボビン106が上下方向(図1におけるZ1−Z2方向)振動する。更に、ボイスコイルボビン106の振動に伴って、当該ボイスコイルボビン106の上端部に内周端が取り付けられた振動板114が上下方向に振動する。振動板114が上下方向に振動することによって、周囲の空気が振動し、これによりスピーカ100から音が発生する。
With such a structure, when an acoustic signal flows through the
図3及び図4は、ボイスコイルボビン106及び振動板114の振動時におけるスピーカ100の断面図であり、図3はボイスコイルボビン106及び振動板114が上方に移動した場合、図4はボイスコイルボビン106及び振動板114が下方に移動した場合をそれぞれ示す。
3 and 4 are sectional views of the
図3では、ボイスコイルボビン106が上方に移動し、これに伴って振動板114が上方に移動する。この際、振動板114の外周端に一端が取り付けられ、円筒部112の上端部に他端が取り付けられた支持部114aは、一端が振動板114の移動に伴って上方に移動する。また、内周端がボイスコイルボビン106の所定位置に取り付けられ、外周端がフレーム110に形成された凸部111の上面に取り付けられたダンパ116は、外周端の高さが不変の状態で、内周端がボイスコイルボビン106の移動に伴って上方に移動する。この結果、ダンパ116は、図1に示す初期状態よりも伸張し、内周端から外周端に向かって下方に傾斜する角度が大きくなる。
In FIG. 3, the
一方、図4では、ボイスコイルボビン106が下方に移動し、これに伴って振動板114が下方に移動する。この際、支持部114aは、一端が振動板114の移動に伴って下方に移動する。また、ダンパ116は、外周端の高さが不変の状態で、内周端がボイスコイルボビン106の移動に伴って下方に移動する。この結果、ダンパ116は、図1に示す初期状態よりも縮退し、内周端から外周端に向かって下方に傾斜する角度が小さくなる。振動板114が最大限下方に移動した場合には、ダンパ116は、内周端から外周端に向かって略水平となる。
On the other hand, in FIG. 4, the
このように、本実施形態のスピーカ100では、環状の振動板114は、内周端と外周端とが略同一の高さであり、外周端が環状の支持部材を構成する円筒部112に取り付けられ、内周端がボイスコイルボビン106に取り付けられており、従来のように内周端から外周端に向かって上方に傾斜する形状ではなく、上下方向の寸法を小さくしてスピーカ100の薄型化を実現することが可能となる。
As described above, in the
また、環状のダンパ116は、振動板114の停止時において、ボイスコイルボビン106に接続される内周端から、凸部111に接続される外周端に向かって下方に傾斜するように延在しており、高さが不変である外周端を、従来よりも下方である凸部111に位置させている。従って、ボイスコイルボビン106の振動に伴って振動板114が上方に移動した場合のみならず、下方に移動した場合にも、ダンパ116と振動板114とが接触することが防止され、振動板114の振幅量を確保することができる。
The
また、フレーム110に凸部111を形成して、当該凸部111にダンパ116の外周端を取り付けることにより、ダンパ116とフレーム110との間隔を確保して、ダンパ116の外周端以外の部分がフレーム110に接触することを確実に防止することができる。また、振動板114の中央部分114bを上方に突出した形状とすることにより、振動板114が下方に移動した場合における、凸部111と振動版114との接触が防止される。
Further, by forming the
なお、スピーカ100の構成は、図1乃至図4に示すものに限定されない。図5は、本発明の実施の形態にかかる他のスピーカの初期状態の断面図である。図5に示すスピーカ101は、図1に示すスピーカ100と比較すると、振動板114の外周部分114cが下方に突出した形状であり、支持部材を構成するフレーム110の外周部分110aが下方に突出した形状である。
Note that the configuration of the
このような構成とすることにより、振動板114とフレーム110の外周形状を合わせて、振動板114が下方に移動した場合に、フレーム110と接触することが防止される。
By adopting such a configuration, the
また、上述した実施形態では、振動板114における、凸部111の略直上である中央部分114bが上方に突出した形状となっているが、振動板114が肉厚の場合には、凸部111の略直上に、下方に開口した凹部を有するようにしてもよい。この場合にも、振動板114が下方に移動した場合に、凸部111と振動版114との接触が防止される。
In the above-described embodiment, the
以上、説明したように、本発明に係るスピーカは、薄型化と大振幅化の双方を実現することができ、スピーカとして有用である。 As described above, the speaker according to the present invention can realize both thinning and large amplitude, and is useful as a speaker.
100、101 スピーカ
102 ヨーク
103 磁石
104 トッププレート
106 ボイスコイルボビン
108 ボイスコイル
110 フレーム
110a フレーム外周部分
111 凸部
112 円筒部
114 振動板
114a 支持部
114b 振動板中央部分
114c 振動板外周部分
116 ダンパ
118 ダストキャップ
100, 101
Claims (7)
音響信号の振幅に応じて上下に振動する環状のボイスコイルボビンと、
環状であって、内周端と外周端とが略同一の高さであり、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられる振動板と、
環状であって、前記振動板の停止時に内周端から外周端に向かって下方に傾斜するように延在し、前記内周端が前記ボイスコイルボビンに取り付けられるとともに、前記外周端が前記支持部材に取り付けられ、前記振動板の振動に応じて伸縮するダンパとを有するスピーカ。 An annular support member;
An annular voice coil bobbin that vibrates up and down according to the amplitude of the acoustic signal;
A diaphragm having an annular shape, an inner peripheral end and an outer peripheral end having substantially the same height, the outer peripheral end attached to the support member, and the inner peripheral end attached to the voice coil bobbin;
It is annular and extends so as to incline downward from the inner peripheral end toward the outer peripheral end when the diaphragm is stopped. The inner peripheral end is attached to the voice coil bobbin, and the outer peripheral end is the support member. And a damper that extends and contracts according to the vibration of the diaphragm.
前記支持部材は、外周部分が下方に突出した形状である請求項1乃至6のいずれかに記載のスピーカ。 The diaphragm has a shape in which an outer peripheral portion projects downward,
The speaker according to claim 1, wherein the support member has a shape in which an outer peripheral portion protrudes downward.
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