JP2011259190A

JP2011259190A - スピーカユニット

Info

Publication number: JP2011259190A
Application number: JP2010131660A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Machida; 賢太郎町田
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-06-09
Also published as: JP5524726B2

Abstract

【課題】外周形状が細長形で、中央部が外周部よりへこみ、前記中央部に穴が形成されたコーン紙と、外周部に前記コーン紙の外周部が取り付けられ、中央部に前記コーン紙と同じ方向にへこんだ底部を有するフレームと、前記フレームの底部に設けられた磁気回路と、筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路の磁気ギャップに保持されると共に、前記ボビンが前記コーン紙に接続されるボイスコイルとを有し、前記コイルに電流を流すことにより、前記コーンを振動させるスピーカユニットに関し、能率が高いスピーカユニットを提供することを課題とする。
【解決手段】磁気回路１１のヨーク１３に、筒状で長手方向の厚さが短手方向の厚さより薄いの立壁部１９を設け、カップリング４１を介してコーン紙１の穴１ａとボイスコイル３５とを接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレームと、外周形状が細長形で、中央部に穴が形成され、外周部がフレームに取り付けられたコーン紙と、前記フレームに設けられた磁気回路と、筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路によって発生する磁界に配置され、前記コーン紙の内周部側に接続されるボイスコイルと、を有するスピーカユニットに関する。

近年、液晶やプラズマテレビにおいては、フレームの狭枠化が要望されている。このためテレビ内に設けられるスピーカは、コーン紙の外周形状が細長形のスピーカユニットが用いられる。

更に、筐体の薄型化、小型化も要望されている。このため、薄型の細長形状のスピーカユニットが要望されている。

薄型の細長形状のスピーカユニットを実現する一例として、磁気回路の磁気ギャップを開放型（例えば、特許文献１参照）とし、コーン紙の内周とボイスコイルのボビンとの接続部をボビンの下部とすることがなされている。

特開平６−２８４４９２号公報（図１−図６）

しかし、開放型の磁気回路では発生する磁界が小さいので、コーン紙を振動させる駆動力が小さく、能率（出力音圧レベル）が低い問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、能率が高いスピーカユニットを提供することを課題とする。

課題を解決する第１の発明は、外周形状が細長形で、中央部が外周部よりへこみ、前記中央部に穴が形成されたコーン紙と、外周部に前記コーン紙の外周部が取り付けられ、中央部に前記コーン紙と同じ方向にへこんだ底部を有するフレームと、前記フレームの底部に設けられた磁気回路と、筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路の磁気ギャップに保持されると共に、前記ボビンが前記コーン紙に接続されるボイスコイルと、を有し、前記コイルに電流を流すことにより、前記コーンを振動させるスピーカユニットにおいて、前記ボイスコイルのボビンの外周面と前記コーン紙の穴とはカップリングを介して接続され、前記磁気回路は、磁力発生手段と、前記フレームの底部に設けられ、中央部に前記磁力発生手段が配置される基部，前記基部の周縁全域から、前記コーン紙の振動方向に沿って、前記フレームの底部から離れる方向に延出し、前記磁力発生手段との間に磁気ギャップが形成される筒状の立壁部からなるヨークとからなり、前記カップリングは、前記ヨークの立壁部の先端と空間を介して対向し、中央部に前記ボビンの外周面が取り付けられる穴を有する天部と、該天部の周縁から前記フレームの底部に向かって延出し、前記コーン紙の穴と接続される周部からなり、前記コーン紙の穴の形状、前記ボビンの周方向の形状、前記磁気回路の磁力発生手段の周方向の形状、前記ヨークの立壁部の周方向の形状、前記カップリングの周方向の形状は、細長形状で、その細長形状の長手方向が前記コーン紙の外周形状の長手方向と同じとされ、前記ヨークの長手方向の立壁部の厚さを短手方向の立壁部の厚さより薄くしたことを特徴とするスピーカユニットである。

第２の発明は、前記磁気回路の磁気ギャップと、前記ボイスコイルのコイルと、前記フレームと前記ダンパとの接続部分と、前記ダンパと前記カップリングとの接続部分とは、前記コーン紙の振動方向と直交する略同一平面上に位置することを特徴とする請求項１記載のスピーカユニットである。

第３の発明は、前記コーン紙の穴は、前記カップリングの周部の外周面の前記フレームの底部側に接続されることを特徴とする請求項１または２記載のスピーカユニットである。

第４の発明は、前記磁力発生手段は、前記ヨークの底部上に設けられ、着磁方向が前記底部と直交する方向である第１磁石と、該第１磁石上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレートと、該プレート上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が前記第１磁石の着磁方向と同方向で、前記プレートを介して前記第１磁石と同極対向する第２磁石と、からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスピーカユニットである。

尚、本明細書での「細長形」とは、長手側、短手形を有する形状で、例えば、トラック形状、角丸長方形、楕円形、またはそれらの形状に近似した形状をいい、限定するものではない。

第１の発明によれば、前記磁気回路は、磁力発生手段と、前記フレームの底部に設けられ、中央部に前記磁力発生手段が配置される基部，前記基部の周縁全域から、前記コーン紙の振動方向に沿って、前記フレームの底部から離れる方向に延出し、前記磁力発生手段との間に磁気ギャップが形成される筒状の立壁部からなるヨークとからなり、開放型の磁気回路に比べ、磁界が大きくなる。よって、ボビンのコイルに発生するコーン紙を振動させる駆動力が大きくなり、能率が高くなる。

又、前記ボイスコイルのボビンの外周面と前記コーン紙の穴とはカップリングを介して接続され、前記カップリングは、前記ヨークの立壁部の先端と空間を介して対向し、中央部に前記ボビンの外周面が取り付けられる穴を有する天部と、該天部の周縁から前記フレームの底部に向かって延出し、前記コーン紙の穴と接続される周部からなり、前記コーン紙の穴の形状、前記ボビンの周方向の形状、前記磁気回路の磁力発生手段の周方向の形状、前記ヨークの立壁部の周方向の形状、前記カップリングの周方向の形状は、細長形状で、その細長形状の長手方向が前記コーン紙の外周形状の長手方向と同じとされたことにより、ダンパの短手側のフレーム及びカップリングとの結合部間の距離を長くとれるため、大振幅に対応できる。

更に、前記ヨークの長手方向の立壁部の厚さを短手方向の立壁部の厚さより薄くしたことによっても、カップリングの外周形状の短手方向の幅を短く抑えることができ、ダンパの短手側のフレーム及びカップリングとの結合部間の距離を長くとれるため、大振幅に対応できる。

第２の発明によれば、前記磁気回路の磁気ギャップと、前記ボイスコイルのコイルと、前記フレームと前記ダンパとの接続部分と、前記ダンパと前記カップリングとの接続部分とは、前記コーン紙の振動方向と直交する略同一平面上に位置することにより、コーン紙の振動のローリング現象を抑えることができ、ボイスコイルが磁力発生手段やヨークへ接触し、タッチノイズが発生するのを防止できる。

第３の発明によれば、前記コーン紙の穴は、前記カップリングの周部の外周面の前記フレームの底部側に接続されることにより、コーン紙のへこみを深くすることができ、コーン紙の剛性が上がるため、高音域の能率を上げることができる。

第４の発明によれば、前記磁力発生手段は、前記ヨークの底部上に設けられ、着磁方向が前記底部と直交する方向である第１磁石と、該第１磁石上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレートと、該プレート上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が前記第１磁石の着磁方向と同方向で、前記プレートを介して前記第１磁石と同極対向する第２磁石とからなることにより、磁気回路外周の極性が同じになり、スピーカユニットから漏れる磁気が少なくなる。よって、防磁対策が不要となる。

実施の形態の発明部分を示す図であって、図６の切断線Ｉ−Ｉでの断面図である。図１のヨークの斜視図である。図１のカップリングの斜視図である。図３のカップリングを裏側から見た斜視図である。図１の磁気回路の拡大図である。実施形態のスピーカユニットの正面図である。図６の下面図である。

最初に、図６，図７を用いて実施の形態のスピーカユニットの全体構成を説明する。図６は実施形態のスピーカユニットの正面図、図７は図６の下面図である。これらの図において、コーン紙１は、外周形状が略トラック形（細長形）であり、その外周部は、エッジ５を介してフレーム３に取り付けられている。

次に、図１−図７を用いて、スピーカユニットの内部構成を説明する。図１は図６の切断線Ｉ−Ｉでの断面図、図２は図１のヨークの斜視図、図３は図１のカップリングの斜視図、図５は図１の磁気回路の拡大図である。

図１、図６、図７に示すように、コーン紙１は、中央部がへこみ、中央部に略楕円形（細長形）の穴１ａが形成されている。この略楕円形の穴１ａの長手方向はコーン紙１の外周形状の長手方向と同じである。又、フレーム３は、中央部にコーン紙１と同じ方向にへこんだ底部３ａを有している。

図１、図５に示すように、フレーム３の底部３ａには、磁気回路１１が設けられている。この磁気回路１１は、ヨーク１３と磁力発生手段１５とからなっている。

ヨーク１３は、図１、図２に示すように、フレーム３の底部３ａに設けられる基部１７と、基部１７の周縁全域からコーン紙１の振動方向（図１において矢印Ａ方向）に沿って、フレーム３の底部３ａから離れる方向に延出し、内面が磁力発生手段１５の周面との間に間隔をもって対向する筒状の立壁部１９とからなっている。

本実施の形態例のヨーク１３の立壁部１９の内周形状、外周形状は、コーン紙１の外周形状と同じトラック形（細長形）となっている。又、そのトラック形の長手方向もコーン紙１の外周形状の長手方向と同じとした。

更に、図２に示すように、ヨーク１３の長手方向の立壁部１９の厚さ（ｔ）は、短手方向の立壁部の厚さ（Ｔ）より薄く設定されている。

磁力発生手段１５は、図１、図５に示すように、ヨーク１３の基部１７上に設けられ、着磁方向が基部１７と直交する方向である第１磁石２３と、第１磁石２３上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレート２５と、プレート２５上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が第１磁石２３の着磁方向と同方向で、プレート２５を介して第１磁石２３と同極対向する第２磁石２７とからなっている。本実施形態では、プレート２５側をＮ極とした。従って、プレート２５の外周面近傍には、周方向に略均一な磁界が発生する磁気ギャップＧとなっている。

本実施の形態例の第１磁石２３、プレート２５、第２磁石２７からなる磁力発生手段１５の外周形状は、コーン紙１の外周形状と同じトラック形（細長形）となっている。又、そのトラック形の長手方向もコーン紙１の外周形状の長手方向と同じとした。

図１、図５に示すように、ボイスコイル３５は、筒状のボビン３１と、ボビン３１の外周面に巻回されたコイル３３とからなっている。

本実施の形態例のボビン３１の外周形状は、コーン紙１の外周形状と同じトラック形（細長形）となっている。又、そのトラック形の長手方向が、コーン紙１の外周形状の長手方向と一致するように、ボビン３１は配置されている。

図１に示すように、ボイスコイル３５のボビン３１の外周面とコーン紙１の穴１ａとはカップリング４１を介して接続されている。

カップリング４１は、図１，図３，図４に示すように、天部４３と周部４５とからなっている。天部４３はヨーク１３の立壁部１９の先端と空間を介して対向し、中央部にボビン３１が挿通し、ボビン３１の外周面が取り付けられる穴４７が形成されている。周部４５は、天部４３の周縁からフレーム３の底部３ａに向かって延出し、ヨーク１３の立壁部１９外面と間隔をもって対向している。

そして、コーン紙１の穴１ａがカップリング４１の周部４５の外周面のフレーム３の底部３ａ側に接続されている。

本実施の形態例のカップリング４１の天部４３、穴４７の形状はトラック形（細長形）、カップリング４１の周部４５の外周形状は、略楕円形（細長形）となっている。又、トラック形、略楕円形の長手方向もコーン紙１の外周形状の長手方向と同じとした。

カップリング４１の周部４５は、ダンパ３７を介してフレーム３に取り付けられている。そして、ボイスコイル３５は、ボビン３１の内周面が磁力発生手段１５の外周面と間隔をもって、ボビン３１の外周面がヨーク１３の立壁部の内周面と間隔をもって位置するよう配置され、更に、コイル３３は磁気ギャップＧに位置するように配置されている。

本実施の形態例では、磁気回路１１の磁気ギャップＧと、ボイスコイル３５のコイル３３と、フレーム３とダンパ３７との接続部分と、ダンパ３７とカップリング４１との接続部分とは、コーン紙１の振動方向と直交する略同一平面上に位置するようにした。

又、図１において、フレーム３には、ターミナル５１が設けられ、ターミナル５１とボイスコイル３５のコイル３３とは、錦糸線（リード線）５３で電気的に接続されている。更に、ボイスコイル３５のヨーク１３の基部１７側と反対側の開口は、カップリング４１の中央部分に設けられたダストキャップ５５で覆われている。

次に、上記構成のスピーカユニットの作動を説明する。ターミナル５１に入力される電気信号は、錦糸線５３を介してボイスコイル３５のコイル３３に流れる。コイル３３は、磁気回路１１によって発生する磁界に配置されているので、コイル（ボイスコイル）３３（３５）に発生する駆動力により、コーン紙１が振動図１において矢印Ａ方向に振動し、音が放射される。

上記構成によれば、下記のような効果が得られる。

(1) 磁気回路１１のヨーク１３は、基部１７の周縁全域からコーン紙１の振動方向に沿って、フレーム３の底部３ａから離れる方向に延出し、内面が磁力発生手段１５の周面との間に間隔をもって対向する筒状の立壁部１９を有し、ボイスコイル３５は、ボビン３１の内周面が磁力発生手段１５の外周面と間隔をもって、ボビン３１の外周面がヨーク１３の立壁部１９の内周面と間隔をもって位置するように配置されることにより、開放型の磁気回路に比べ、磁界が大きくなる。よって、ボビン３１のコイル３３に発生するコーン紙１を振動させる駆動力が大きくなり、能率が高くなる。

(2) ボイスコイル３５のボビン３１の外周面とコーン紙１の穴１ａとはカップリング４１を介して接続され、カップリング４１は、ボイスコイル３５のヨーク１３の立壁部１９の先端と空間を介して対向し、中央部にボビン３１が挿通し、ボビン３１の外周面が取り付けられる穴４７が形成された天部４３と、天部４３の周縁からフレーム３の底部３ａに向かって延出し、ヨーク１３の立壁部１９外面と間隔をもって対向する周部４５からなり、コーン紙１の穴１ａをカップリング４１の周部４５の外周面に接続し、コーン紙１の穴１ａの形状、カップリング４１の周部４５の形状は、略楕円形で、長手方向もコーン紙１の外周形状の長手方向と同じとされたことにより、ダンパ３７の短手側のフレーム３及びカップリング４１との結合部間の距離を長くとれるため、大振幅に対応できる。

(3) ヨーク１３の長手方向の立壁部１９の厚さを短手方向の立壁部１９の厚さより薄くしたことによっても、カップリング４１の外周形状の短手方向の幅を短く抑えることができ、ダンパ３７の短手側のフレーム３及びカップリング４１との結合部間の距離を長くとれるため、大振幅に対応できる。

(4) 磁気回路１１の磁気ギャップＧと、ボイスコイル３５のコイル３３と、フレーム３とダンパ３７との接続部分と、ダンパ３７とカップリング４１との接続部分とは、コーン紙１の振動方向と直交する略同一平面上に位置することにより、コーン紙１の振動のローリング現象を抑えることができ、ボイスコイル３５が磁力発生手段１５やヨーク１３へ接触し、タッチノイズが発生するのを防止できる。

(5) コーン紙１の穴１ａは、カップリング４１の周部４５の外周面のフレーム３の底部３ａ側に接続されることにより、コーン紙１のへこみを深くすることができ、コーン紙１の剛性が上がるため、高音域の能率を上げることができる。

(6) 磁力発生手段１５は、ヨーク１３の基部１７上に設けられ、着磁方向が基部１７と直交する方向である第１磁石２３と、第１磁石２３上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレート２５と、プレート２５上に、第１磁石２３の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が第１磁石２３の着磁方向と同方向で、プレート２５を介して第１磁石２３と同極対向する第２磁石２７とからなることにより、磁気回路外周の極性が同じになり、スピーカユニットから漏れる磁気が少なくなる。よって、防磁対策が不要となる。

１コーン紙
１ａ穴
１１磁気回路
１３ヨーク
１９立壁部
３５ボイスコイル
４１カップリング

Claims

外周形状が細長形で、中央部が外周部よりへこみ、前記中央部に穴が形成されたコーン紙と、
外周部に前記コーン紙の外周部が取り付けられ、中央部に前記コーン紙と同じ方向にへこんだ底部を有するフレームと、
前記フレームの底部に設けられた磁気回路と、
筒状のボビン，該ボビンの外周面に巻回されたコイルからなり、前記コイルが前記磁気回路の磁気ギャップに保持されると共に、前記ボビンが前記コーン紙に接続されるボイスコイルと、
を有し、
前記コイルに電流を流すことにより、前記コーンを振動させるスピーカユニットにおいて、
前記ボイスコイルのボビンの外周面と前記コーン紙の穴とはカップリングを介して接続され、
前記磁気回路は、
磁力発生手段と、
前記フレームの底部に設けられ、中央部に前記磁力発生手段が配置される基部，前記基部の周縁全域から、前記コーン紙の振動方向に沿って、前記フレームの底部から離れる方向に延出し、前記磁力発生手段との間に磁気ギャップが形成される筒状の立壁部からなるヨークとからなり、
前記カップリングは、
前記ヨークの立壁部の先端と空間を介して対向し、中央部に前記ボビンの外周面が取り付けられる穴を有する天部，該天部の周縁から前記フレームの底部に向かって延出し、前記コーン紙の穴と接続され、ダンパを介して前記フレームに取り付けられる周部からなり、
前記コーン紙の穴の形状、前記ボビンの周方向の形状、前記磁気回路の磁力発生手段の周方向の形状、前記ヨークの立壁部の周方向の形状、前記カップリングの周方向の形状は、細長形状で、その細長形状の長手方向が前記コーン紙の外周形状の長手方向と同じとされ、
前記ヨークの長手方向の立壁部の厚さを短手方向の立壁部の厚さより薄くしたことを特徴とするスピーカユニット。
前記磁気回路の磁気ギャップと、前記ボイスコイルのコイルと、前記フレームと前記ダンパとの接続部分と、前記ダンパと前記カップリングとの接続部分とは、
前記コーン紙の振動方向と直交する略同一平面上に位置することを特徴とする請求項１記載のスピーカユニット。
前記コーン紙の穴は、前記カップリングの周部の外周面の前記フレームの底部側に接続されることを特徴とする請求項１または２記載のスピーカユニット。
前記磁力発生手段は、
前記ヨークの底部上に設けられ、着磁方向が前記底部と直交する方向である第１磁石と、
該第１磁石上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層された磁性材でなるプレートと、
該プレート上に、前記第１磁石の着磁方向と同方向に積層され、着磁方向が前記第１磁石の着磁方向と同方向で、前記プレートを介して前記第１磁石と同極対向する第２磁石と、
からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスピーカユニット。