JP2012019254A - スピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカー - Google Patents

スピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカー Download PDF

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Abstract

【課題】 ドレインカバーを一体にする樹脂材料からなるフレームと、これを備える動電型スピーカーに関し、軽量で、音声再生能力に優れ、自動車等の車両に取り付けるのに適するスピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカーを提供する。
【解決手段】 スピーカー用フレームは、エッジの外周端側を固定するエッジ固定部を有する環状部と、磁気回路を固定する磁気回路固定部と、環状部から後方に延設されるドレインカバー部と、磁気回路固定部と環状部とを連結する複数の第1連結部と、磁気回路固定部とドレインカバー部とを連結する複数の第2連結部と、を備え、環状部と第1連結部との連結部分が磁気回路固定部より前方に配置され、ドレインカバー部と第2連結部との連結部分が、第1連結部より後方に配置されている。
【選択図】 図2

Description

ドレインカバーを一体化された樹脂材料からなるフレームを備える動電型スピーカーに関し、特に、軽量で剛性を有し、自動車等の車両に取り付けるのに適するスピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカーに関する。
自動車等の車両に取り付けるスピーカーにおいては、省エネルギーの観点から、音声を再生するスピーカーを小型化し、かつ、軽量化することが要望されている。特に、磁気回路を有する動電型スピーカーでは、磁気回路の小型化・軽量化を図るともに、磁気回路に取り付けられるフレームを軽量化する場合がある。スピーカー用フレームは、スピーカー振動板を振動可能に支持し、車両への取付部を形成する。車両に取り付けるスピーカーでは、ABS等の樹脂を射出成形する樹脂フレームに、ドレインカバーを一体に成形したものがある。
ドレインカバーを一体にする樹脂フレームは、軽量化を図ってその骨格を薄く、または、細くすると、重量を有する磁気回路の取り付けに必要な剛性が不足して不要な振動が発生する、あるいは、ドレインカバーの剛性不足のためにスピーカーの車両への取り付け作業時に、あるいは、車両に大きな衝撃が加わった時にフレームが破損する、という問題を生じる場合がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なフレーム、および、これを用いた動電型スピーカーが提案されている。
従来には、磁気ギャップを形成した磁気回路と、取り付け状態における裏面側の少なくとも上部と下部にそれぞれ円弧状の立壁を設けて上記磁気回路の上面に結合されたフレームと、上記磁気ギャップにはまり込むボイスコイルを中心に結合すると共に上記フレームの周縁に外周部が結合された振動板からなるスピーカーがある。(特許文献1)。
また、磁気回路と、この磁気回路に結合された樹脂成形により形成されたフレームと、外周をこのフレームに接着結合すると共に、内周を下方が前記磁気回路の磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルに接着結合した振動板と、内周を前記ボイスコイルに接着結合し、外周を前記フレームに接着結合して前記ボイスコイルを上下動可能に支持するダンパーとで形成されるスピーカーであって、前記フレームの少なくとも前記磁気回路との結合部分を除いた部分に多角形状のリブを樹脂成形時に一体に設けたスピーカーがある。(特許文献2)。
特許第3327014号公報(図1〜6) 特開2008−193371号公報(図1〜3)
しかしながら、スピーカーのフレームは、さらに軽量化することが要望されている。スピーカーを軽量化するために樹脂フレームを用いる場合には、フレームの車両への取付部を樹脂で成形すると、薄肉に成形された取付部に規定される取付孔の周辺部に取付ネジ等により高い圧力が加わり、その結果、取付部が破断するなどの問題を生じる場合がある。一方で、フレームおよびドレインカバーを厚肉にして剛性を高めると、軽量化が十分でなくなる場合がある、という問題がある。フレーム全体としての剛性が不足すると、結果的に、音声再生能力に劣る動電型スピーカーになる、という問題がある。
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、ドレインカバーを一体にする樹脂材料からなるフレームと、これを備える動電型スピーカーに関し、軽量で、音声再生能力に優れ、自動車等の車両に取り付けるのに適するスピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカーを提供することにある。
本発明のスピーカー用フレームは、エッジの外周端側を固定するエッジ固定部を有する環状部と、磁気回路を固定する磁気回路固定部と、環状部から後方に延設されるドレインカバー部と、磁気回路固定部と環状部とを連結する複数の第1連結部と、磁気回路固定部とドレインカバー部とを連結する複数の第2連結部と、を備え、環状部と第1連結部との連結部分が磁気回路固定部より前方に配置され、ドレインカバー部と第2連結部との連結部分が、第1連結部より後方に配置されている。
また、本発明のスピーカー用フレームは、ドレインカバー部が、その内側曲面から内側へ突出して形成されて第2連結部との連結部分を含む複数の筒状部を有し、筒状部の前方端側が環状部により閉塞され、筒状部の後方端側が開放されている。
また、本発明のスピーカー用フレームは、第2連結部の周方向の幅寸法が、第1連結部の周方向の幅寸法よりも広く形成されている。
好ましくは、本発明のスピーカー用フレームは、ドレインカバー部が、第2連結部を径方向に略延長する位置に取付孔を規定する複数の取付部をさらに備える。
また、本発明の動電型スピーカーは、磁気回路固定部が、ダンパーの外周部を固定するダンパー固定部をさらに備える。
また、本発明の動電型スピーカーは、上記のスピーカー用フレームと、磁気回路固定部に固定される磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルを有するボイスコイルと、ボイスコイルに中央側で連結するスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端側および環状部のエッジ固定部に連結するエッジと、を備える。
また、本発明の動電型スピーカーは、ボイスコイルおよびスピーカー用フレームのダンパー固定部に連結するダンパーをさらに備える。
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用フレームは、ドレインカバーを一体にする樹脂材料から形成されるバスケット状のフレームであって、前面外周側でスピーカー振動板またはエッジの外周端側を固定するエッジ固定部を有する環状部と、背面内周側で磁気回路を固定する磁気回路固定部と、環状部から後方側(背面側)へ延設される立て壁状のドレインカバー部と、磁気回路固定部と環状部とを連結する複数の第1連結部と、磁気回路固定部とドレインカバー部の後端部とを連結する複数の第2連結部と、を備える。また、スピーカー用フレームの磁気回路固定部は、ダンパーの外周部を固定するダンパー固定部をさらに備えていてもよく、環状部またはドレインカバー部は、取付孔を規定する複数の取付部をさらに備えていてもよい。
本発明のスピーカー用フレームを用いる動電型スピーカーは、このスピーカー用フレームの磁気回路固定部に固定される磁気回路と、磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルを有するボイスコイルと、ボイスコイルに中央側で連結するスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端側および環状部のエッジ固定部に連結するエッジと、を備える。さらに、ボイスコイルおよびダンパー固定部に連結するダンパーを備えていてもよい。スピーカー用フレームの磁気回路固定部、環状部、および、複数の第1連結部および第2連結部は、貫通孔である窓部を形成し、スピーカー振動板、ボイスコイル、からなるスピーカー振動系が窓部から露出する。
本発明のスピーカー用フレームでは、環状部から背面側へ延設される立て壁状のドレインカバー部が、スピーカー用フレームを車両等に取り付ける際に、磁気回路固定部に取り付けられる磁気回路、あるいは、窓部から露出するスピーカー振動系に対して雨水がかからないように覆う。そして、本発明のスピーカー用フレームでは、環状部と第1連結部との連結部分が、磁気回路固定部より前方に配置され、ドレインカバー部と第2連結部との連結部分が、第1連結部より後方に配置されている。このように、磁気回路固定部から異なる方向に第1連結部および第2連結部がそれぞれ延びて、環状部またはドレインカバー部の後端部に連結するので、ドレインカバー部を含めたスピーカー用フレームの剛性を高めることができ、軽量化を図ることができる。
第2連結部の周方向の幅寸法が第1連結部の周方向の幅寸法よりも広く形成されているスピーカー用フレームでは、ドレインカバー部の共振、ならびに、変形を抑えて、さらに剛性を高めることができ、さらに、ドレインカバー部が、第2連結部を径方向に略延長する位置に取付孔を規定する複数の取付部をさらに備えていれば、車両等に取り付けた場合の強度を十分に確保することができる。
また、スピーカー用フレームのドレインカバー部は、その内側曲面から内側へ突出して形成される筒状部を有する。筒状部は、ドレインカバー部と第2連結部との連結部分を含み、筒状部の前方端側は環状部により閉塞され、筒状部の後方端側は開放される。その結果、筒状部には、後面側に抜ける筒状空間が形成されるので、肉盗みを増やしてスピーカー用フレームの軽量化に貢献することができる。さらに、筒状空間は、後面側に抜ける空間を規定するので、スピーカー用フレームを成形する射出成形金型において、アンダーカットを生じることなくドレインカバー部の後端部分に連結する第2連結部を形成することが出来る。したがって、費用が高くなるスライド金型などを使用しなくて済み、スピーカー用フレームの生産コストの低減を図ることができる。
ドレインカバーを一体にする樹脂材料からなるフレームを備える動電型スピーカーに関し、軽量で、音声再生能力に優れ、自動車等の車両に取り付けるのに適するスピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカーを提供することができる。
本発明の好ましい実施形態による動電型スピーカー1を説明する断面図である。(実施例1) 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用フレーム10の構成を説明する断面図である。(実施例1) 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用フレーム10の構成を説明する平面図である。(実施例1) 本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用フレーム10の構成を説明する斜視図である。(実施例1)
以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーフレームおよび動電型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動電型スピーカー1を説明する図である。また、図2、図3、および、図4は、動電型スピーカー1を構成するスピーカー用フレーム10の構成を説明する図である。具体的には、図1は、図3における中心点Oを通過する(図示しない)中心軸から右半分側を省略したO−A断面に相当する動電型スピーカー1の断面図であり、図2は、スピーカー用フレーム10のO−B断面図である。また、図3は、スピーカー用フレーム10を、スピーカー振動板を取り付ける前面側から見た平面図である。さらに、図4は、スピーカー用フレーム10を、磁気回路を取り付ける背面側から見た斜視図であって、スピーカー振動板2を取り付ける前面側が、図4の奥側に図示されている。なお、後述するように、動電型スピーカー1の一部の構造や、内部構造等は、省略している。
本実施例の動電型スピーカー1は、口径が約16cmの円形のスピーカー振動板2を有する動電型スピーカーであり、(図示しない)車両の車体に取り付けるように軽量化を図った車両用のスピーカーである。コーン形状のスピーカー振動板2は、エッジ3によってその外周端を支持されている。本実施例のスピーカー振動板2は、抄紙される紙材であるが、他の材料で構成するものであってもよい。ロール形状のエッジ3の外周端は、樹脂製のフレーム10に固定されており、その前側にはガスケット20が取り付けられている。エッジ3の内周端は、スピーカー振動板2の外周端に連結している。また、スピーカー振動板2の中央部には、ボイスコイル4が背面側から連結しており、ボイスコイル4は、そのコイルボビンがダンパー5により振動可能に支持されている。ダンパー5は、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂を含浸して成形するコルゲーションダンパーであり、その外周端がフレーム10に固定されている。
ボイスコイル4は、円筒形のコイルボビンの一端側に巻回されたコイルを有し、このコイルは、フレーム10に固定される磁気回路の磁気空隙に配置される。ボイスコイル4に接続する(図示しない)錦糸線は、フレーム10に固定される(図示しない)ターミナルと、ターミナルからコイル4の引出線とを、ハンダづけして導通させるので、ボイスコイル4に音声電流を供給することができる。なお、錦糸線は、スピーカー振動板2に金属ハトメを設けてターミナルまで導通させるようにしてもよい。スピーカー振動板2の中央側にはダストキャップ9が接着剤で取り付けられているので、磁気回路の磁気空隙ならびにボイスコイル4のコイルボビンの端部は、鉄粉等の粉塵が入り込まないように閉塞されている。
本実施例の磁気回路は、センターポール部分を含むポール6と、ポール6のアンダープレート部分に固定されるリング状のマグネット7aと、マグネット7の上面側に固定されるリング状のトッププレート8と、トッププレート8の上面側に固定されるリング状の反発マグネット7bと、からなる外磁型磁気回路であって、トッププレート8と反発マグネット7bとの間に樹脂製のフレーム10が固定されている。磁気回路は、ポール6のセンターポール部分とトッププレート8との間に規定される円環状の磁気空隙に、高い磁束密度の直流磁界を形成する。したがって、この磁気空隙に配置されるボイスコイル4のコイルに音声電流が供給されると、ボイスコイル4に駆動力が作用して、スピーカー振動板2を振動させる。したがって、動電型スピーカー1は、音声信号電流を音波に変換することができる。
フレーム10は、ABSアロイ樹脂から形成されるスピーカー用フレームである。フレーム10は、全体の重量が約40gであり、ドレインカバーを一体にする樹脂材料から形成される口径16cmのスピーカー用フレームとしては、軽量である。フレーム10は、前面外周側に形成される環状部11と、環状部11よりも背面内周側に形成される磁気回路固定部12と、環状部11から背面側へ延設される立て壁状のドレインカバー部13と、磁気回路固定部12と環状部11とを連結する3つの第1連結部15と、磁気回路固定部12とドレインカバー部13の後端部とを連結する3つの第2連結部16と、を備える略バスケット状のスピーカー用フレームである。ドレインカバー部13の後端側付近からは、一周に渡ってフランジ14が径方向の外側へ突出するように形成されており、このドレインカバー部13と一体に形成されているフランジ14には、車両の車体に取り付ける図示するような取付孔を規定する3つの取付部14aが形成されている。
フレーム10の環状部11は、スピーカー振動板2が連結するエッジ3の外周端側を固定するエッジ固定部17を有する。また、フレーム10の磁気回路が固定される磁気回路固定部12は、磁気回路の磁気空隙に連通する中心孔と、ダンパー5の外周部を固定するダンパー固定部18とを有する。エッジ固定部17ならびにダンパー固定部18は、それぞれエッジならびにダンパーを接着する円環状の平面部分である。
また、ドレインカバー部13は、環状部11から背面側へ延設される立て壁状の部分であり、図に示すような円筒状のドレインカバーを形成する。フレーム10のドレインカバー部13は、後述するように、その内側曲面13aから径方向の内側へ突出して形成される3箇所の筒状部13bを有する。筒状部13bの前方端側は、環状部11により閉塞され、筒状部13bの後方端側は開放されて、その結果、後面側に抜ける筒状空間13cが形成される。ドレインカバー部13は、図に示すように、(図示しない)ターミナルを連結するターミナル連結部19を有する。また、フレーム10の環状部11は、その前側にスピーカー振動板2並びにエッジ3を含むスピーカー振動系を保護するガスケット20が取り付けられる。一方、フレーム10のドレインカバー部13には、その後端側に形成されているフランジ14に、車体等の取付部分との間を密閉するガスケット21が取り付けられる。
第1連結部15は、磁気回路固定部12と環状部11とを連結するコの字状の断面を有する柱状の部分であって、中心点Oを中心に2つを一組にして周方向に互いに約40度の間隔で合計6つ設けられている。磁気回路固定部12から見ると環状部11がフレーム10の前方側に配置されているので、第1連結部15は、磁気回路固定部12から前方側の環状部11へ向かうように延設されている構造になる。したがって、第1連結部15は、環状部11との連結部分15aが磁気回路固定部12よりもフレーム10の前方側に配置される。
一方、第2連結部16は、磁気回路固定部12とドレインカバー部13の後端部側とを連結するコの字状の断面を有する柱状の部分であって、中心点Oを中心にして周方向に約120度の間隔で3つ設けられている。磁気回路固定部12から見るとドレインカバー部13がフレーム10の環状部11から背面側へ延設されるので、第2連結部16は、ドレインカバー部13の後端側付近へ向かうように延設されている構造になる。したがって、第2連結部16は、ドレインカバー部13との連結部分16aが、環状部11との連結部分15aよりもフレーム10の後方側に配置される。
フレーム10の磁気回路固定部12と、環状部11と、それぞれの第1連結部15と、隣り合う第2連結部16とが、貫通孔である窓部を形成する。スピーカー振動板2、ボイスコイル4、および、ダンパー5からなるスピーカー振動系は、フレーム10のこれらの窓部から露出するものの、略円筒状のドレインカバー部13を備えているので、このドレインカバー部13が、窓部から露出するスピーカー振動系に対して雨水がかからないように覆うことができる。
このようにフレーム10では、磁気回路固定部12からその前後方向に第1連結部15および第2連結部16がそれぞれ延びて、環状部11またはドレインカバー部13の後端部に連結するので、ドレインカバー部13を含めた剛性を高めることができる。第1連結部15と、第2連結部16とが、磁気回路固定部12の周囲で周方向に入れ替わるように出現するように配置されているので、薄肉に形成されるドレインカバー部13の共振、ならびに、変形を抑えて、さらに剛性を高めることができる。本実施例のフレーム10では、ドレインカバー部13の前後方向に第1連結部15の連結部分15aおよび第2連結部16の連結部分16aが配置されるので、その構造から高い剛性を得ることができ、平均厚みを薄くする、あるいは、部分的な肉盗みを増やすことができる。その結果、本実施例のフレーム10では、従来に比較して軽量化を図ることができる。
フレーム10では、図3に図示するように、第2連結部16の周方向の幅寸法W2が、第1連結部15の周方向の幅寸法W1よりも広く形成されている。加えて、フレーム10では、ドレインカバー部13の後端部分に設けられるフランジ14が、第2連結部16を径方向に略延長する位置に対応するので、フランジ14から取付孔を含む3つの取付部14aが第2連結部16を径方向に略延長するように設けられる。したがって、フレーム10の取付部14aを車両等に取り付けた場合にも、取付部14aを延長して一体化された第2連結部16が変形せず、フレーム強度を十分に確保することができる。
また、本実施例のフレーム10のドレインカバー部13は、上述のように、その内側曲面13aから内側へ突出して形成される3つの筒状部13bを有する。筒状部13bは、図示するようにそれぞれ3つの第2連結部16に対応しており、第2連結部16との連結部分16aを含み、筒状部13bの前方端側は環状部11により閉塞され、筒状部13bの後方端側は開放されて、その結果、後面側に抜ける筒状空間13cが形成される。
ドレインカバー部13の筒状空間13cは、肉盗みを増やしてフレーム10の軽量化に貢献することができる。さらに、筒状空間13cは、後面側に抜ける空間を規定するので、フレーム10を成形する射出成形金型において、アンダーカットを生じることなくドレインカバー部13の後端部分に連結する第2連結部16を形成することが出来る。その結果、費用が高くなるスライド金型などを使用しなくて済むので、フレーム10の生産コストの低減を図ることができる。
したがって、本実施例のフレーム10では、より大きな力が加わった場合に、従来のフレームよりも破断しにくい構造を実現できている。このように本実施例のフレーム10では、その構造から高い剛性を得ることができるので、従来の場合と同等の剛性を得るために必要とされた補強リブ等を一部で取り除くこともできるので、その結果、従来に比較して、約8g〜15gの範囲で軽量化を図ることができる。
なお、本実施例のフレーム10では、6つの第1連結部15と、3つの第2連結部16とが、磁気回路固定部12の周囲で周方向に約40度の間隔で出現するように配置されているが、複数の第1連結部15および第2連結部16の本数並びに配置は、上記の実施例に限定されない。複数の第1連結部15および第2連結部16は、少なくとも2つ以上であればよく、それぞれ4つでも、5つでもよく、同じ数の場合に限られない。第1連結部15および第2連結部16が配置される間隔も、周方向に略均等な角度に配置される場合に限られない。
また、本発明のスピーカー用の樹脂フレームは、一部で第1連結部15同士が隣り合うように配置される場合、あるいは、一部で第2連結部16同士が隣り合うように配置される場合、をも含むものである。本実施例のフレーム10では、磁気回路固定部12の前方向に第1連結部15の連結部分15が配置され、第2連結部16の連結部分16aが第1連結部15の連結部分15よりも後方に配置されればよい。磁気回路固定部12と環状部11とを連結する第1連結部15と、磁気回路固定部12とドレインカバー部13の後端部側とを連結する第2連結部16とが、磁気回路固定部12の周囲で周方向に交互に出現するように配置されていれば、樹脂フレームの剛性をさらに高めることができて好ましい。
また、本実施例のフレーム10を用いる動電型スピーカー1は、円形のスピーカー振動板2を有する車両用の動電型スピーカーであるが、外径が長円形、あるいは、矩形のスピーカー振動板2に適する長円形、もしくは、矩形の環状部を有するフレームであっても、ドレインカバーを備える樹脂フレームであればよい。ドレインカバーを備えていても、必要な剛性を保って車両の軽量化に貢献できる。
本発明のスピーカー用フレームおよびこれを用いる動電型スピーカーは、ドレインカバーが必要な車両に取り付ける動電型スピーカーのみならず、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカー、または、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。
1 動電型スピーカー
2 スピーカー振動板
3 エッジ
4 ボイスコイル
5 ダンパー
6 ポール
7a マグネット
7b 反発マグネット
8 トッププレート
9 ダストキャップ
10 フレーム
11 環状部
12 磁気回路固定部
13 ドレインカバー部
14 フランジ
15 第1連結部
16 第2連結部
17 エッジ固定部
18 ダンパー固定部
19 ターミナル連結部
20、21 ガスケット

Claims (7)

  1. エッジの外周端側を固定するエッジ固定部を有する環状部と、磁気回路を固定する磁気回路固定部と、該環状部から後方に延設されるドレインカバー部と、該磁気回路固定部と該環状部とを連結する複数の第1連結部と、該磁気回路固定部と該ドレインカバー部とを連結する複数の第2連結部と、を備え、該環状部と該第1連結部との連結部分が該磁気回路固定部より前方に配置され、該ドレインカバー部と該第2連結部との連結部分が、該第1連結部より後方に配置されている、
    スピーカー用フレーム。
  2. 前記ドレインカバー部が、その内側曲面から内側へ突出して形成されて前記第2連結部との連結部分を含む複数の筒状部を有し、該筒状部の前方端側が前記環状部により閉塞され、該筒状部の後方端側が開放されている、
    請求項1に記載のスピーカー用フレーム。
  3. 前記第2連結部の周方向の幅寸法が、前記第1連結部の周方向の幅寸法よりも広く形成されている、
    請求項1または2に記載のスピーカー用フレーム。
  4. 前記ドレインカバー部が、前記第2連結部を径方向に略延長する位置に取付孔を規定する複数の取付部をさらに備える、
    請求項1から3のいずれかに記載のスピーカー用フレーム。
  5. 前記磁気回路固定部が、ダンパーの外周部を固定するダンパー固定部をさらに備える、
    請求項1から4のいずれかに記載のスピーカー用フレーム。
  6. 請求項1から5のいずれかに記載のスピーカー用フレームと、
    前記磁気回路固定部に固定される前記磁気回路と、
    該磁気回路の磁気空隙に配置されるコイルを有するボイスコイルと、
    該ボイスコイルに中央側で連結するスピーカー振動板と、
    該スピーカー振動板の外周端側および前記環状部の前記エッジ固定部に連結するエッジと、
    を備える、動電型スピーカー。
  7. 前記ボイスコイルおよび前記スピーカー用フレームの前記ダンパー固定部に連結するダンパーをさらに備える、
    請求項6に記載の動電型スピーカー。
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