JP2010288100A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中音域、高音域におけるピーク、ディップを発生させ難いスピーカ装置を提供すること。
【解決手段】 静止部（フレーム１３０）と、前記静止部に支持される振動部及び磁気回路１２０とを備え、振動部は、振動板１１５と振動板１１５に支持されるボイスコイル１１１とを備え、ボイスコイル１１１の内側には、磁気回路１２０に支持される剛性の音響部材（スペーサ１９０）が設けられており、前記音響部材の外周面とボイスコイル１１１の内周面にて規定され、音響放射方向に向かって延在する環状の音響管Ｒ１が形成され、音響管Ｒ１が延在する軸に対して直交する方向に延在する平面内における、音響管Ｒ１の断面積は、音響放射方向に向かって拡大すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スピーカ装置に関する。

従来のスピーカ装置には、ボイスコイルの内側において磁気回路に支持される音響部材が設けられているものがあった。例えば、特許文献１（図６）には、磁気回路の中心部上面を覆い振動板の中心穴を挿通して延びるように配置された音響部材としてのイコライザが記載されており、このイコライザに磁気回路側が開放された中空部を設け、前記中空部から前記イコライザの外面に連通する複数の穴を設けたスピーカ装置がある。

また、特許文献２（図１７）には、低音域用のスピーカのボイスコイルの内側で磁気回路に支持される音響部材が記載されており、当該音響部材は低音域用のスピーカと同軸上に高音域用あるいは中高音域用のスピーカを取付けるためのスピーカ用スペーサとして機能するスピーカ装置がある。

さらに、特許文献３（図４）には、低音域用のスピーカのボイスコイルの内側で磁気回路に支持される音響部材が記載されており、当該音響部材は低音域用のスピーカと同軸上に配置される高音域用あるいは中高音域用のスピーカを取付けるためのスピーカ用スペーサとして機能している。また、該スペーサである音響部材が、低音域用のスピーカの磁気回路と連結する第１連結部と、高音域用のスピーカの磁気回路と連結する第２連結部と、略円柱形状をなす円柱部とを有し、第２の連結部が第１の連結部の外径より大きく形成されたスピーカ装置がある。

特開２００３−２９９１８６号公報（請求項１，［００１２］〜［００１３］、図１〜図３、図６） 特開平５−９５５９５号公報（［０００３］〜［０００４］、図１７） 特開２００５−３０３４８４号公報（［０００２］〜［０００３］、図４）

特許文献１乃至３のような、ボイスコイル支持部の内側に音響部材が設けられたスピーカ装置において、低音域用のスピーカの上方に高音域のスピーカを配置するために音響部材を用いることで、中音域において音響特性に乱れが生じるという問題は認識されていたが、音響部材の形状と当該形状によって音響特性がどのように乱れるのかという推察等は具体的に開示されてはいない。

本発明をするにあたり、出願人は以下のような推察をした。音響部材の中心軸方向に沿って、外径が音響放射側から当該音響放射側とは逆側に向かって小さくなる形状（逆テーパ形状）や、外径が一定である寸胴形状に音響部材が形成されている場合には、ボイスコイル支持部の上端を管の口とし、音響部材の外周面とボイスコイル支持部の内周面とによって形成される空間を容積としてヘルムホルツ共鳴が起こることが１つの原因となって中音域にピークやディップが発生するものと推察した。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができるスピーカ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係るスピーカ装置は、静止部と、前記静止部に支持される振動部及び磁気回路とを備え、前記振動部は、振動板と当該振動板に支持されるボイスコイルとを備え、前記ボイスコイルの内側には、前記磁気回路に支持される剛性の音響部材が設けられており、前記音響部材の外周面と前記ボイスコイルの内周面にて規定され、音響放射方向に向かって延在する環状の音響管が形成され、前記音響管が延在する軸に対して直交する方向に延在する平面内における、当該音響管の断面積は、音響放射方向に向かって拡大することを特徴としている。

本発明の一実施の形態に係るスピーカ装置の構成を示す断面図である。 図１の部分拡大図である。 （ａ）スピーカ装置に取り付けられた端子部の状態を示す模式図である。（ｂ）端子部の構成を示す断面模式図である。 （ａ）端子部の断面模式図である。（ｂ）（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。（ｃ）（ａ）におけるｃ−ｃ断面図である。（ｄ）（ａ）におけるｄ−ｄ断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るスピーカ装置の構成を示す断面図である。 （ａ）本発明のさらに他の実施の形態に係るスピーカ装置の構成を示す断面図である。（ｂ）（ａ）におけるａ−ａ断面図である。 スピーカ装置を取り付けた自動車のドアの構成を示す断面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスピーカ装置１００の構成を示す概略断面図である。図１に示す通り、実施の形態１に係るスピーカ装置１００は、第１のスピーカユニット１０１の音響放射側（前方）に第２のスピーカユニット１５０が同軸上に配置されており、これらが音響部材の１つであるスペーサ１９０によって連結されている。なお、図示例では第１のスピーカユニット１０１がウーファ、第２のスピーカユニット１５０がツイータとしての機能を担っている。以下、各構成部材について詳しく述べる。

（第１のスピーカユニット）
第１のスピーカユニット１０１は、振動部１１０及び磁気回路１２０がフレーム１３０（静止部）に支持されて構成されている。振動部１１０は、ボイスコイル１１１が巻装されたボイスコイル支持部１１３によって振動する振動板１１５、該振動板１１５をフレーム１３０に支持するエッジ１１７及びボイスコイル支持部１１３を支持するダンパ１１９によって構成されている。磁気回路１２０は、ヨーク１２１とプレート１２３によって磁石１２５が挟持されて構成されている。

［ボイスコイル、ボイスコイル支持部］
ボイスコイル支持部１１３は略円筒形状を呈し、下端部側（磁気回路側）にボイスコイル１１１が巻装されている。該ボイスコイル支持部１１３は、ボイスコイル１１１が巻装された部分が後述する磁気ギャップｇに配置されるようにダンパ１１９によってフレーム１３０に支持されている。ボイスコイル１１１には錦糸線Ｌ１が接続されており、該錦糸線Ｌ１の他端はフレーム１３０に設けられた端子部１３１に接続されている。

［ダンパ］
ダンパ１１９は平面形状が円環状に形成されるとともに断面が波状に形成され、内周部によってボイスコイル支持部１１３を支持しており、外周部がフレーム１３０に支持される。これにより、ボイスコイル支持部１１３はダンパ１１９によって中心軸方向に振動自在に支持される。

［振動板］
振動板１１５は、ボイスコイル１１１に入力された電気信号から変換された振動をボイスコイル支持部１１３を介して音波を放射するもので、例えばコーン形状に形成され、内周部が前記ボイスコイル支持部１１３の外周部に、例えば接着固定されて取り付けられる。図示の例では、振動板１１５の内周部は、ダンパ１１９の内周部に連結されることによって、ダンパ１１９を介してボイスコイル支持部１１３に固定されている。この場合、振動板１１５の内周部の下面形状はダンパ１１９の内周部の上面形状に沿った形状に形成されることによって連結できるようになっている。なお、図示例のようにいずれも製造しやすいように平坦状に形成されていても構わない。

この振動板１１５は、例えば、プレス成形等により一体形成することができる。振動板１１５の材料としては、例えば、紙、繊維を用いた織布、繊維を用いた編み物、不織布、繊維を用いた織布にシリコーン樹脂等からなる結合樹脂を含浸させたもの、金属材料、合成樹脂、アクリル発泡体、合成樹脂と金属とからなるハイブリッド材などがある。合成樹脂として、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネイト、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ポリサルホン、ウレタン結合を有するポリウレタン、ゴム等などがある。また、金属材料として、例えば、アルミニウムやチタン、ジュラルミン、ベリリウム、マグネシウム、あるいはこれらの合金等がある。また、発泡樹脂であるアクリル発泡体は、例えば、メタアクリル酸メチルと、メタアクリル酸と、スチレンと、無水マレイン酸と、メタアクリルアミドとを原料として形成され、公知の発泡樹脂も振動板１１５に用いることができる。ハイブリット材は、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂とタングステン等の金属とからなる。

［エッジ］
エッジ１１７は例えばウレタンやゴム等の適度な弾性（スティフネス）を備えた材料によって音響放射側に凸状のロール形状を有した断面形状及び略円環状の平面形状に形成される。エッジ１１７は、内周部によって振動板１１５を支持し、外周部はフレーム１３０に支持されている。これによりエッジ１１７は、振動板１１５を振動自在に、フレーム１３０に支持している。

［フレーム］
静止部としてのフレーム１３０は音響放射側に向かって大口径となるように開口した形状に形成されている。そして、上端部に設けられた平坦部１３０ａには前記エッジ１１７の外周部が固定され、略中央部近傍に設けられた平坦部１３０ｂには前記ダンパ１１９の外周部が固定されている。また、フレームの底部１３０ｃには後述する磁気回路１２０のプレート１２３が取り付けられている。

なお、フレーム１３０は、例えば、鉄系金属、非鉄金属又はそれらの合金、合成樹脂などから構成されている。鉄系金属としては、例えば、純鉄、無酸素鋼又はケイ素鋼等がある。非鉄金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム又は亜鉛等がある。合成樹脂としては、例えば、ポリプロピレンなどのオレフィン系、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブダジエン・スチレン）、ポリエチレンテレフタレート系などの熱可塑性樹脂などがある。フレームは、例えば、鉄系金属を絞り成形したり、非鉄金属又はそれらの合金をダイキャスト成形したり、合成樹脂を射出成形したりして形成されている。

［磁気回路］
磁気回路１２０は、例えば外磁型磁気回路や内磁型磁気回路等を採用することができる。本実施の形態における磁気回路１２０は外磁型磁気回路であり、ヨーク１２１及びプレート１２３によって磁石１２５が挟持されて構成されている。

［ヨーク］
ヨーク１２１は、例えば、純鉄、無酸素鋼、ケイ素鋼等の磁性材料によって、平面形状が円環状である底面部１２１ａと、該底面部１２１ａの内側において音響放射側に向かって延在する筒状のセンターポール１２１ｂとからなる。底面部１２１ａには磁石１２５が固定される段部１２１ｃが形成される。またセンターポール１２１ｂの上端部には、後述するスペーサ１９０の突出部１９５が支持される段部１２１ｄが形成される。なお、センターポール１２１ｂの上端部の高さはプレート１２３に対し突出させても構わなく、略同じ高さにしても構わない。

［磁石］
磁石１２５は、例えば、希土類系、サマリウム・コバルト系、アルニコ系、フェライト系磁石等の永久磁石等からなり、円環状に形成される。磁石１２５はヨーク１２１の底面部１２１ａに設けられた段部１２１ｃに配置できるように、内径が段部１２１ｃの内径と略同じか大きく形成されている。

［プレート］
プレート１２３は、例えば、純鉄、無酸素鋼、ケイ素鋼等の磁性材料によって、中央に上記センターポール１２１ｂの外径より径が大きい貫通孔が設けられた円環状に形成され、磁石１２５の上部（音響放射側）に載置され固定されている。そして、プレート１２３の上部（音響放射側）には前記フレーム１３０が載置され固定されている。

上述の通り、センターポール１２１ｂの上端部の高さはプレート１２３と略同じ高さとなっているため、図１の部分拡大図である図２に示すように、センターポール１２１ｂの上端部とプレート１２３の内周面との間には、磁気ギャップｇ１が形成されている。この磁気ギャップｇ１には磁石１２５による磁束が集中しており、前記ボイスコイル１１１が磁気ギャップｇ１内に配置される。

また、ヨーク１２１の底面部１２１ａの上面、センターポール１２１ｂの外周面、磁石１２５の内周面及びプレート１２３の下面によって環状の空間Ｓ１が形成される。この空間Ｓ１はセンターポール１２１ｂの外周面とボイスコイル支持部１１３の内周面とによって形成される空間（後述する音響管Ｒ１）の下端部と連通しており、磁気回路１２０の周囲に発生した熱を外部に逃がすことができる。

（第２のスピーカユニット）
第２のスピーカユニット１５０は、振動部１６０及び磁気回路１７０がフレーム１８０に支持されて構成されている。振動部１６０は、ボイスコイル１６１が巻装されたボイスコイル支持部１６３によって振動する振動板１６５及び該振動板１６５をフレーム１８０に支持するエッジ１６７によって構成されている。磁気回路１７０は、ヨーク１７１とプレート１７３によって磁石１７５が挟持されて構成されている。

［ボイスコイル、ボイスコイル支持部］
ボイスコイル支持部１６３は略円筒形状を呈し、下端部側（磁気回路１７０側）にボイスコイルが１６１巻装されている。該ボイスコイル支持部１６３は、ボイスコイル１６１が巻装された部分が後述する磁気ギャップｇ２に配置されるように、後述のエッジ１６７によってフレーム１８０に支持されている。ボイスコイル１６１から引き出されたリード線（図示省略）は、第２のスピーカユニット１５０の第１のスピーカユニット１０１側に配置される端子部１３２に接続される。端子部１３２に一端が接続された錦糸線Ｌ２が第１のスピーカユニット１０１の背面部を引き回されて、該錦糸線Ｌ２の他端がフレーム１３０に設けられた端子部１３１に接続されている。

［振動板］
振動板１６５は、ボイスコイル１６１の振動をボイスコイル支持部１６３を介して音波を放射するもので、例えばドーム形状に形成され、前記ボイスコイル支持部１６３の上端部に接着固定される。

この振動板１６５は、例えば、プレス成形等により一体形成することができる。振動板の材料としては、例えば、紙、繊維を用いた織布、繊維を用いた編み物、不織布、繊維を用いた織布にシリコーン樹脂等からなる結合樹脂を含浸させたもの、金属材料、合成樹脂、アクリル発泡体、合成樹脂と金属とからなるハイブリッド材などがある。合成樹脂として、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネイト、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ポリサルホン、ウレタン結合を有するポリウレタン、ゴム等などがある。また、金属材料として、例えば、アルミニウムやチタン、ジュラルミン、ベリリウム、マグネシウム、あるいはこれらの合金等がある。また、発泡樹脂であるアクリル発泡体は、例えば、メタアクリル酸メチルと、メタアクリル酸と、スチレンと、無水マレイン酸と、メタアクリルアミドとを原料として形成され、公知の発泡樹脂も振動板１６５に用いることができる。ハイブリット材は、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂とタングステン等の金属とからなる。

［エッジ］
エッジ１６７は例えばウレタンやゴム等の適度な弾性（スティフネス）を備えた材料によって音響放射側に凸状のロール形状を有した断面形状で、略円環状の平面形状に形成され、内周部によって振動板１６５を支持し、外周部はフレーム１８０に支持されている。これによりエッジ１６７は、振動板１６５を振動自在に、フレーム１８０に支持する。また、エッジ１６７は振動板１６５をフレーム１８０に支持することによって、該振動板１６５に接着固定されているボイスコイル支持部１６３を間接的に支持している。また、ボイスコイル１６１は後述の磁気ギャップｇ２に配置される。なお、エッジ１６７が振動板１６５と別々に形成されている例を示したが、これに限られず、振動板１６５と一体的に形成することとしても構わない。また、さらにボイスコイル支持部１６３を振動板１６５と一体的に形成することもでき、その場合にはボイスコイル１６１の上端部はボイスコイル支持部１６３の下端部に接着剤等にて取り付けられる。

［フレーム］
フレーム１８０は音響放射側に向かって開口した形状に形成されている。そして、上部に設けられた平坦部１８１には前記エッジ１６７の外周部が固定され、底部１８３には後述する磁気回路１７０のヨーク１７１が配置されている。なお、フレーム１８０は、例えば、鉄系金属、非鉄金属又はそれらの合金、合成樹脂などから構成されている。鉄系金属としては、例えば、純鉄、無酸素鋼又はケイ素鋼等がある。非鉄金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム又は亜鉛等がある。合成樹脂としては、例えば、ポリプロピレンなどのオレフィン系、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブダジエン・スチレン）、ポリエチレンテレフタレート系などの熱可塑性樹脂などがある。フレーム１８０は、例えば、鉄系金属を絞り成形したり、非鉄金属又はそれらの合金をダイキャスト成形したり、合成樹脂を射出成形したりして形成されている。

［磁気回路］
磁気回路１７０は、例えば外磁型磁気回路や内磁型磁気回路等を採用することができる。本実施の形態における磁気回路１７０は内磁型磁気回路であり、ヨーク１７１及びプレート１７３によって磁石１７５が挟持されて構成されている。

［ヨーク］
ヨーク１７１は、例えば、純鉄、無酸素鋼、ケイ素鋼等の磁性材料によって、平面形状が円環状である底面部１７１ａと、該底面部１７１ａの外周において音響放射側に向かって延在する筒状部１７１ｂとからなり、全体として中央に貫通孔を有した凹状となっている。筒状部１７１ｂの高さは後述のプレート１７３と略同じ高さとなっている。

［磁石］
磁石１７５は、例えば、希土類系、サマリウム・コバルト系、アルニコ系、フェライト系磁石等の永久磁石等からなり、中心に貫通孔と略同径の貫通孔が設けられた円環状に形成されている。磁石１７５の外径は、ヨーク１７１の底面部１７１ａに配置できるように筒状部の外径より小となっている。これにより、磁石１７５はヨーク１７１の底面部１７１ａに配置され固定される。

［プレート］
プレート１７３は、例えば、純鉄、無酸素鋼、ケイ素鋼等の磁性材料によって、中心に貫通孔と略同径の貫通孔が設けられた貫通孔１７３ａが設けられた円環状に形成され、磁石１７５の上部（音響放射側）に載置され固定されている。上述の通り、ヨーク１７１の筒状部１７１ｂの上端部の高さはプレート１７３と略同じ高さになっているため、筒状部１７１ｂの上端部とプレート１７３の外周面との間に磁気ギャップｇ２（図示省略）が形成される。この磁気ギャップｇ２には磁石１７５による磁束が集中しており前記ボイスコイル１７１が配置される。なお、貫通孔１７３ａの上部には発泡ウレタンなどの多孔性材料、ガラスウールや合成繊維等で構成される不織布等の材料によって形成された吸音材１７７が設けられる。これによって、振動板の内側における空間内での定在波を低減することができ、良好な音響特性を得ることができる。

（音響部材）
図１、図２に示すように上述した第１のスピーカユニット１０１と第２のスピーカユニット１５０とは、音響部材として機能するスペーサ１９０によって連結されている。このスペーサ１９０は、ボイスコイル支持部１１３の内側に配置され、音響放射側（上端部側）に形成された筒状部１９１の上端部に第２のスピーカユニット１５０が支持され、音響放射側と逆側（下端部側）に形成された突起状の連結部１９３が磁気回路１２０におけるセンターポール１２１ｂの中央開口部に嵌合支持される。また、筒状部１９１が有する環状の突出部１９５が、磁気回路１２０が有するセンターポール１２１ｂの上端部の上に配置されている。

スペーサ１９０の筒状部１９１は、下端部の外径がボイスコイル支持部１１３の内径より小さく、音響放射側に向かうにつれて筒状部１９１の外径が徐々に小さくなっている。また、筒状部１９１の外周側面には、音響放射側に向かうにつれて中心位置に向かって傾斜する傾斜面が形成されている。筒状部１９１の上端部は、ボイスコイル支持部１１３よりも音響放射側に設けられており、筒状部１９１の上端部の外径は第２のスピーカユニット１５０の底面部における外径と略同じか又は大きく形成されており、第２のスピーカユニット１５０が筒状部１９１と嵌合すると共に支持される。これにより、スペーサ１９０の筒状部１９１の外周面とボイスコイル支持部１１３の内周面とによって、音響管Ｒ１が形成される。音響管Ｒ１は音響放射側に向かうにつれて徐々に断面積が拡大する環状に形成され、音響放射側に開口した空間である。ここでいう断面積とは、音響管Ｒ１の中心軸に対して直交する平面で音響管Ｒ１を切断した場合における、音響管Ｒ１の断面が有する面積である。なお、筒状部１９１の上端部の外径は、筒状部１９１の下端部の外径より小であり、連結部１９３の外径より大きく形成されることが、第２のスピーカユニット１５０の磁気回路１７０を比較的大きくできる点で好ましい。

スペーサ（音響部材）が逆テーパ形状や寸胴形状の場合には、ボイスコイル支持部の上端を管の口とし、スペーサの外周面とボイスコイル支持部の内周面とによって形成される空間を容積としてヘルムホルツ共鳴が起こることによって中音域にピークやディップが発生していたと考えられる（例えば、４．５ｋＨｚ付近にディップが生じ、５ｋＨｚ付近にピークが生じている）。

また、図２のように、スペーサ１９０の筒状部１９１の底面部には音響放射側と逆側（磁気回路側）に向かってスペーサ１９０の外径より径の小さい環状の突出部１９５を形成し、該突出部１９５がセンターポール１２１ｂの上端部にて支持されることで、突出部１９５の外周面、筒状部１９１の底面、ボイスコイル支持部１１３の内周面及びセンターポールの上端面によって音響管Ｒ１の一部となる空間Ｓ２が音響管Ｒ１の下端部に形成される場合がある。この音響管Ｒ１の下端部に形成された空間Ｓ２は、音響管Ｒ１とは別に新たなヘルムホルツ共鳴器となっている。

しかしながら、上述のようにスペーサ１９０の筒状部１９１の形状が、下端部の外径がボイスコイル支持部１１３の内径より小さく、音響放射側とは逆側から音響放射側に向かうにつれて外径が徐々に大きくなるテーパ形状に形成されることによって、音響放射側とは逆側における音響管Ｒ１及び音響管Ｒ２の容積が比較的狭く形成されるので、ヘルムホルツ共鳴が起こり難くなり、中音域におけるピークやディップが発生し難くなる。

また、ボイスコイル１１１が振動する際に、ボイスコイル支持部１１３が横揺れを起こして（ローリング現象）スペーサに接触してしまう虞があった。しかし、上述の通り、スペーサ１９０は音響放射側に向かうにつれて徐々に外径が小さくなるため、スペーサ１９０の上端部での外径はボイスコイル１１１の内径に対して比較的小さくなるため、ボイスコイル１１１に横揺れが生じてもスペーサ１９０との接触等を抑止することができる。

（端子部）
上記において、端子部１３１は錦糸線の接合部が半田によって固定されているが、半田を使用すると半田屑が発生したり、半田が磁気回路等に混入したりすることがある場合があり、他の手段を用いても構わない。例えば特開２００１−６９５９３号公報に示されるように、錦糸線を断面凹形状に形成された錦糸線変形防止部を通して、端子部に設けられた取付板のカシメ部にカシメて固定しても構わない。

しかしながら、スピーカ装置１００は、例えば自動車のドアなど水に濡れる場所に設置されることがある。このような場合には、上記のような固定方法では半田部分や端子板のカシメ部が露出しているため、電食（電気化学的腐食）してしまう虞がある。

そこで、例えば図３、図４に示すような端子部１３３を用いることができる。図３（ａ）は端子部１３３がスピーカ装置に取り付けられた状態を示す模式図、（ｂ）が端子部１３３の構成を示す断面模式図、図４（ａ）は端子部１３３に外部端子１３５及び錦糸線Ｌが挿入された状態を示す断面模式図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ図４（ａ）のｂ−ｂ断面図、ｃ−ｃ断面図、ｄ−ｄ断面図である。この端子部１３３は、エラストマ樹脂等の比較的柔軟な樹脂材料を用いても良く、例えばインサート成形によって、予め端部１３５ａが折り曲げられた外部端子１３５と一体に成形された筐体１３６及び蓋体１３７によって構成されており、フレーム１３０に固定されて用いられる。筐体１３６と蓋体１３７とは外部端子１３５の挿入口側において連結しており、開閉自在に形成されている。蓋体１３７を閉じた状態では、図４（ｄ）に示すように、蓋体１３７に設けられた爪部１３７ａが筐体１３６の嵌合溝１３６ａに嵌合する。なお、筐体１３６と蓋体１３７との連結部分は外部端子１３５の挿入口側と反対側に形成しても構わなく、特に限定しない。

外部端子１３５の端部１３５ａは筐体１３６の内側、詳細には中央付近に蓋体１３７側に向けて延在している。そして筐体１３６と蓋体１３７には外部端子１３５の端部１３５ａを基準位置として外部端子１３５の挿入口側、若しくは外部端子１３５の挿入口側と逆側の両側に、リブ（筐体側リブ１３６ｂ、蓋体側リブ１３７ｂ）が設けられている。筐体１３６と蓋体１３７の外部端子１３５の挿入口側の壁部１３６ｃ、１３７ｃ及び該壁部１３６ｃ、１３７ｃに対向する壁部１３６ｄ、１３７ｄと、筐体側リブ１３６ｂ、蓋体側リブ１３７ｂにはそれぞれの中央部に一条の溝部Ｃが形成されている。該溝部Ｃは錦糸線Ｌと略同じ又は小さい径であるため、この溝部Ｃに錦糸線Ｌが配置されて蓋体１３７を閉じることによって溝部Ｃに錦糸線Ｌが圧入されることになる。これによって、外部端子１３５と錦糸線Ｌとの接続部分は端子部１３３に密閉されることになる。また、リブ（筐体側リブ１３６ｂ、蓋体側リブ１３７ｂ）を設けることで、錦糸線Ｌを外部端子１３５に接触させて電気的に接続させることができる。

このように、外部端子１３５と錦糸線Ｌとの接合に対して、電食しやすい半田を用いることなく直接当接させ、さらに外部端子１３５と錦糸線Ｌとの接合部分を露出させず端子部１３３によって密閉する構造としたので、接続部分に水が付着することがなく電食が防止される。また、端子部１３３が柔軟な樹脂材料によって形成されている場合には、振動板１１５の振幅により錦糸線Ｌに張力が作用しても端子部１３３が曲がったりするなどの変形をすることで、配線を振動板１１５の振動に対し追従させることができ、配線の断線を抑止することができる。また、必要に応じて、端子部１３３内で、外部端子１３５と錦糸線Ｌとを半田等を用いて接合しても構わない。

また、図４（ｃ）に示すように、外部端子部１３５の端部１３５ａは、上端の位置が蓋体１３７の天井面付近まで達しており、端部側から略楔形（略Ｖ字形状）の切欠部１３５ｂが形成されている。これによって、溝部Ｃに錦糸線Ｌを圧入した場合には、図４（ａ）に示すように、錦糸線Ｌは切欠部１３５ｂによって蓋体１３７側に押し上げられることになり、端子部１３３内において錦糸線Ｌが弛み外部端子１３５に固定される。なお、端部に楔形の切欠部１３５ｂが形成される例を示したが、これに限られず、矩形等であっても錦糸線を弛ませて固定できる形状であれば構わない。

このように、端子部１３３内において錦糸線Ｌの一部が弛むように配線されることで、振動板１１５の振幅により錦糸線に張力が作用しても、弛んでいる錦糸線Ｌが引っ張られることによって生じる外部端子１３５との断線を抑止することができる。

また、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、筐体１３６及び蓋体１３７の錦糸線Ｌの挿入側の壁部１３６ｄ、１３７ｄは、蓋体１３７が閉じられた状態で錦糸線側に突出するように円錐状に円錐部１３３ａが形成される。すなわち、筐体１３６及び蓋体１３７の壁部１３６ｄ、１３７ｄには、それぞれ円錐部１３３ａを略二等部した半円錐部１３６ｅ，１３７ｅが形成され、該半円錐部１３６ｅ，１３７ｅに前記溝部Ｃが設けられていることになる。

このように、錦糸線の挿入口側である壁部１３６ｄ，１３７ｄに円錐部１３３ａを設けたことで、円錐部１３７ｅ側から端子部１３３内に水が浸入する際、円錐部１３７ｅに形成された傾斜状の壁部１３６ｄ，１３７ｄを伝って、下方へと水が流れ落ちやすくなり、端子部１３３内に水が浸入しにくくすることができる。また、仮に水が浸入したとしても、端子部１３３内にリブ１３６ｂ，１３７ｂが設けられていることにより、外部端子１３５と錦糸線の接続部までは到達することがない。なお、図３（ａ）に示すように円錐部１３３ａの高さ（錦糸線側の長さ）はスピーカ装置ごとに任意に決定することができ、錦糸線Ｌの屈曲部Ｂを適切な位置にすることができる。よって、錦糸線Ｌの屈曲部Ｂにおける破断などが発生することを防止することができる。

実施の形態２．
図５に実施の形態２によるスピーカ装置２００の断面図を示す。なお、図５に示す実施の形態２によるスピーカ装置２００は、実施の形態１によるスピーカ装置１００における第１のスピーカユニット１０１に対して実施の形態１とは異なる音響部材が取付され、第２のスピーカユニット１５０が除かれた構成を有するため、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

（音響部材）
実施の形態２におけるスピーカ装置２００は、音響部材としてイコライザ２９０が設けられている。イコライザ２９０は、平面形状が略円形であり音響放射側に凸状となっている。下端部（音響放射側と逆側）の外径はボイスコイル支持部１１３の内径より小さく、センターポール１２１ｂの外径と略同じとなっている。イコライザ２９０の外径は、側面が湾曲状に形成されるように上端部（音響放射側）に向かって徐々に小さくなり、イコライザ２９０は、その上端部において閉じた形状に形成されている。

イコライザ２９０は、ボイスコイル支持部１１３の内側においてセンターポール１２１ｂの上端部に載置され固定される。イコライザ２９０の高さは振動部１１０の高さと略同じになっている。このように構成されたイコライザ２９０は内部に空間Ｓ３を形成するとともに、側面（外周面）とボイスコイル支持部１１３の内周面とによって、音響放射側に向かうにつれて徐々に断面積が拡大する環状に形成され音響放射側に開口した音響管Ｒ２が形成される。このように音響管Ｒ２が形成されることによって、従来に比し音響管Ｒ２の容積が狭く形成されてヘルムホルツ共鳴が起こり難くなり、中音域におけるピークやディップが発生し難くなる。ここでいう断面積とは、音響管Ｒ２の中心軸に対して直交する平面で音響管Ｒ２を切断した場合における、音響管Ｒ２の断面が有する面積である。

また、ボイスコイルが振幅する際に、ボイスコイル支持部が横揺れを起こしイコライザに接触してしまう虞があったが、イコライザ２９０の上端側での外径はボイスコイル支持部１１３の内径に対して比較的小さくなるため、ボイスコイル支持部１１３に横揺れが生じてもイコライザ２９０との接触等を抑止することができる。

さらに、図示例においてはイコライザ２９０の側面に開口部２９３が形成されており、該開口部２９３によってイコライザ２９０の内部に形成された空間Ｓ３と外部が連通する。なお、開口部２９３は必要に応じて形成しなくても構わない。これにより、磁気回路１２０（センターポール１２１ｂ）の内部に空気が流れ磁気回路１２０が高温になることを抑止することができるとともに、イコライザ２９０の内部に形成された空間Ｓ３が音響的空間（チャンバ−）として機能するため中音域、高音域における音響特性が改善される。なお。図示例では開口部２９３が４箇所形成されているが、これに限られず、３箇所以下であっても５箇所以上であっても構わない。

実施の形態３．
図６（ａ）に実施の形態３によるスピーカ装置３００の断面図を、（ｂ）に図６（ａ）のａ−ａ断面図を示す。なお、図３に示す実施の形態３によるスピーカ装置３００は、実施の形態１によるスピーカ装置１００における第１のスピーカユニット１０１に対して実施の形態１とは異なる音響部材が取付された構成を有するため、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

（音響部材）
第１のスピーカユニット１０１と第２のスピーカユニット１５０とは、音響部材として機能するスペーサ３９０によって連結されている。このスペーサ３９０は、ボイスコイル支持部１１３の内側に配置され、音響放射側（上端部側）に形成された胴部３９１の上端部に第２のスピーカユニット１５０のフレーム３８０が支持され、胴部３９１の音響放射側と逆側（下端部側）に形成された突起状の連結部３９３が磁気回路１２０におけるセンターポール１２１ｂの中央開口部に嵌合支持される。組立時においては、フレーム３８０の下端部に形成されている凹部３８１が胴部３９１のフランジ部３９２を有した上端部に嵌合され、これらの接合部分が接着剤等によって固着される。

胴部３９１は、下端部の外径がボイスコイル支持部１１３の内径より小さく、音響放射側に向かうにつれて外径が徐々に小さくなっており、胴部３９１の外周側面は音響放射側に向かうにつれて中心位置に向かって傾斜する傾斜面が形成されている。これにより、スペーサ３９０の筒状部３９１の外周面とボイスコイル支持部１１３の内周面とによって、音響放射側に向かうにつれて徐々に断面積が拡大する環状に形成され音響放射側に開口した第１の音響管Ｒ３が形成される。なお、胴部３９１の上端部の外径は、胴部３９１の下端部の外径より小であり連結部３９３の外径より大きく形成されることが好ましい。このように第１の音響管Ｒ３が形成されることによって、従来に比し音響管Ｒ３の容積が狭く形成されてヘルムホルツ共鳴が起こり難くなり、中音域におけるピークやディップが発生し難くなる。ここでいう断面積とは、音響管Ｒ３の中心軸に対して直交する平面で音響管Ｒ３を切断した場合における、音響管Ｒ３の断面が有する面積である。

また、ボイスコイルが振幅する際に、ボイスコイル支持部が横揺れを起こしスペーサに接触してしまう虞があったが、イコライザ３９０の上端側での外径はボイスコイル支持部１１３の内径に対して比較的小さくなるため、ボイスコイル支持部１１３に横揺れが生じてもイコライザ３９０との接触等を抑止することができる。

胴部３９１の上端部には、フレーム３８０の下端部の凹部３８１との間に第２の音響管Ｒ４（キャビティ）が形成されている。また上端部のフランジ部３９２には、第２の音響管Ｒ４に連通させた６個のポート３９５が形成されている。そして、これら第２の音響管Ｒ４及びポート３９５によってヘルムホルツ共鳴器が構成されている。なお、ポート３９５の数に関しては、この例のように６個に限らず５個以下あるいは７個以上であってもよい。このように、第１の音響管Ｒ３とは別に形成される第２の音響管Ｒ４を設けることによって、中音域、高音域の音響特性をさらに改善することができる。

また、図示例のように、スペーサ３９０の胴部３９１の底面には音響放射側と逆側（磁気回路側）に向かってスペーサ３９０の外径より径の小さい環状の突出部３９６を形成し、該突出部３９６がセンターポール１２１ｂの上端部に支持するようにすれば、突出部３９６の外周面、胴部３９１の底面、ボイスコイル支持部１１３の内周面及びセンターポール１２１ｂの上端面によって第１の音響管Ｒ３の一部となる空間Ｓ４を第１の音響管Ｒ３の下端部に形成することができる。この空間Ｓ４は、第１の音響管Ｒ４とは別に新たなヘルムホルツ共鳴器となる。しかし、音響放射側とは逆側における音響管Ｒ３の容積が比較的狭く形成されるので、ヘルムホルツ共鳴が起こり難くなり、中音域におけるピークやディップが発生し難くなる。

実施例．自動車
図７は、本願発明の実施の形態に係るスピーカ装置１００（２００，３００）を用いた電子機器である車載用オーディオを取り付けた自動車のドア４００の構成を示す断面図である。図７では、ドア４００の背面にブラケット４２０を配置するとともに、ドア４００の表面にユニット用部材４３０が取り付けられ、ユニット用部材４３０を介してスピーカ装置１００（２００，３００）が取り付けられている。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。

１００…スピーカ装置、
１０１…第１のスピーカユニット、１１０…振動部、１１１…ボイスコイル、
１１３…ボイスコイル支持部、１１５…振動板、１１７…エッジ、１１９…ダンパ、
１２０…磁気回路、１２１…ヨーク、１２１ａ…底面部、１２１ｂ…センターポール、
１２１ｃ…段部、１２１ｄ…段部、１２３…プレート、１２５…磁石、
１３０…フレーム、１３０ａ…平坦部、１３０ｂ…平坦部、１３０ｃ…底部、
１３１、１３２…端子部、
１３３…端子部、１３３ａ…円錐部、１３５…外部端子、１３５ａ…端部、
１３５ｂ…切欠部、１３６…筐体、１３６ａ…嵌合溝、１３６ｂ…リブ、
１３６ｃ…壁部、１３６ｄ…壁部、１３６ｅ…半円錐部、１３７…蓋体、
１３７ａ…爪部、１３７ｂ…リブ、１３７ｃ…壁部、１３７ｄ…壁部、
１３７ｅ…半円錐部、
１５０…第２のスピーカユニット、
１６０…振動部、１６１…ボイスコイル、１６３…ボイスコイル支持部、
１６５…振動板、１６７…エッジ、
１７０…磁気回路、１７１…ヨーク、１７３…プレート、１７５…磁石、
１８０…フレーム、
１９０…スペーサ、１９１…筒状部、１９３…連結部、１９５，突出部
２００…スピーカ装置、
２９０…イコライザ、２９３…開口部、
３００…スピーカ装置、
３８０…フレーム、３８１…凹部、
３９０…スペーサ、３９１…胴部、３９２…フランジ部、３９３…連結部、
３９５…ポート、３９６…突出部、
４００…ドア、４２０…ブラケット、４３０…ユニット部材、
Ｂ…屈曲部、Ｃ…溝部、Ｌ…錦糸線、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４…音響管、Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３、Ｓ４…空間

Claims (23)

1. 静止部と、当該静止部に支持される振動部と、磁気回路とを備え、
   前記振動部は、振動板と当該振動板に支持されるボイスコイルとを備え、
   前記ボイスコイルの内側には、前記磁気回路に支持される剛性の音響部材が設けられており、
   前記音響部材の外周面と前記ボイスコイルの内周面にて規定され、音響放射方向に向かって延在する環状の音響管が形成され、
   前記音響管が延在する軸に対して直交する方向に延在する平面内における、当該音響管の断面積は、音響放射方向に向かって拡大することを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記音響部材の外周側面には、中心位置に向かって傾斜する傾斜面が形成され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. 前記磁気回路は、前記音響管の下端部と連通する、閉じた空間を有することを特徴とする請求項２に記載のスピーカ装置。
4. 前記音響部材の上端部は、前記ボイスコイルの上端部よりも音響放射側に配置されることを特徴とする請求項３に記載のスピーカ装置。
5. 請求項４に記載のスピーカ装置を第１のスピーカユニットとし、前記第１のスピーカユニットの音響放射側に配置される第２のスピーカユニットとを備え、
   前記音響部材は、その上端部にて前記第２のスピーカユニットを支持することを特徴とするスピーカシステム。
6. 前記音響部材の下端部には、前記磁気回路に向かって突出する環状の突出部が形成され、前記磁気回路は、少なくとも音響放射方向に延在するポールを有するヨークを備え、
   前記音響部材の突出部は前記ヨークのポールにて支持されることで、
   前記音響部材の突出部、前記ヨークのポール及び前記ボイスコイルの内周面で囲まれた、前記音響管の一部としての空間が形成されることを特徴とする請求項５に記載のスピーカシステム。
7. 前記音響部材の上端部の外径は、前記第２のスピーカユニットの底面部における外径と略同じ又は大きいことを特徴とする請求項６に記載のスピーカシステム。
8. 前記音響部材の下端部には、前記突出部の外径より小さく形成された突起状の連結部を備え、
   前記連結部は、ヨークに挿入されることで、前記磁気回路と連結することを特徴とする請求項７に記載のスピーカシステム。
9. 前記ヨークのポールには、外部と連通する貫通孔が形成されており、
   前記音響部材の連結部は前記貫通孔に挿入されることを特徴とする請求項８に記載のスピーカシステム。
10. 前記ボイスコイルは、その外周面に前記ダンパの内周部が連結されることで、前記静止部に支持されており、
    前記振動板の内周部は、前記ダンパの内周部に連結されていることを特徴とする請求項７に記載のスピーカシステム。
11. 前記振動板の内周部は、前記ダンパの内周部に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のスピーカシステム。
12. 前記振動板の内周部は平坦状に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のスピーカシステム。
13. 前記静止部はフレームであり、
    前記振動部は、前記振動板を前記フレームに支持するエッジを備え、
    前記エッジの外周部が前記フレームに支持されるとともに、当該エッジの内周部が前記振動板の外周部と連結していることを特徴とする請求項１２に記載のスピーカシステム。
14. 前記静止部はフレームであり、
    前記フレームには、端子部が設けられており、
    前記端子部を介して、外部とボイスコイルとが電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
15. 前記端子部は、筐体と蓋部で構成され、
    前記ボイスコイルから引き出される配線の一部が、前記筐体と前記蓋部との間に挟持されて、前記筐体と前記蓋体とで形成される密閉空間内に配置されることを特徴とする請求項１４記載のスピーカ装置。
16. 前記端子部は、前記筐体と前記蓋部との間に配置される外部端子を備え、
    前記配線の一部と外部端子とが接続する接続部が前記密閉空間内に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のスピーカ装置。
17. 前記端子部内で、前記配線の一部が前記外部端子部に対して弛むように配置されることを特徴とする請求項１６に記載のスピーカ装置。
18. 前記筐体及び前記蓋部は弾性部材で形成されていることを特徴とする請求項１７に記載のスピーカ装置。
19. 前記音響部材は、側面が湾曲状に形成され、
    音響放射方向に向かって、前記音響部材の外径が小さくなる形状を有することを特徴とする請求項１に記載されるスピーカ装置。
20. 前記音響部材には、外部から当該音響部材の内部に形成される空間へと通じる開口部が形成されていることを特徴とする請求項１９に記載のスピーカ装置。
21. 前記第２のスピーカユニットが有する静止部としてのフレームと、前記第１のスピーカユニットが有する前記音響部材との間に第２の音響管が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のスピーカシステム。
22. 請求項１に記載のスピーカ装置を備えることを特徴とする自動車。
23. 請求項１に記載のスピーカ装置を備えることを特徴とする電子機器。
    

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