JP2017192016A - スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】 同じ構造で高さ寸法を相違させることができるフェーズプラグを使用したスピーカを提供する。
【解決手段】 磁気回路部２０の前方に設置されるフェーズプラグ３０は、基部ピース３１と先部ピース３２とが連結されて構成されている。先部ピース３２には、Ｚ１−Ｚ２方向の位置が相違する第１の受け部３８ａと第２の受け部３８ｂと第３の受け部３８ｃおよび第４の受け部３８ｄが形成されている。先部ピース３２に設けられた突部３６の先端面の突き当て部をいずれかの受け部に当接させることで、フェーズプラグ３０の高さ寸法を相違させることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、振動板の中央部に、発音方向の前方へ突出したフェーズプラグが設けられたスピーカに関する。

特許文献１に、位相調整器（フェーズプラグ）を有するスピーカに関する発明が記載されている。

このスピーカは、振動板の中央部にポールピースのセンター突起が設けられ、センター突起の前方に位相調整器が固定されている。位相調整器は、基部がセンター突起と同じ直径に形成され、先部に前方に向けて先細になるテーパ面部が設けられている。

特許文献１には、位相調整器を設けると、振動板上での放射エネルギーの互いの干渉を防いで音波を球面波に近い状態で整波することができ、広域周波数特性の乱れを抑えて、広域特性を伸ばすことができる、と説明されている。

特開２００１−２４５３８０号公報

スピーカは、振動板の直径の違いに応じて、振動板の外縁部と中央部との前後方向の深さが相違する。そのため、位相調整器（フェーズプラグ）のセンター突起から前方への突出寸法は、振動板の前後方向の深さの大小に応じて、最適な寸法に設定することが必要である。

しかし、特許文献１に記載されているように、従来のスピーカは、位相調整器（フェーズプラグ）が、センター突起に固定された構造であるため、振動板の前後方向の深さの大小に応じて、位相調整器も前後の長さ寸法が相違するものを用意することが必要になる。すなわち、スピーカの種類に応じて位相調整器も寸法が相違するものを多種類製造することが必要になり、製造コストの増大につながる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、振動板の前後の深さ寸法が相違するものであっても、同じ構造のフェーズプラグを使用することが可能なスピーカを提供することを目的としている。

本発明は、中央部が外縁部よりも発音方向と逆側である後方に後退した形状の振動板と、前記振動板を支持しているフレームと、前記フレームに支持されて前記振動板を駆動する磁気回路部と、前記振動板の中央の開口部に配置されたフェーズプラグとを有するスピーカにおいて、
前記フェーズプラグは、少なくとも前記フレーム側に位置する基部ピースと、それよりも前方に位置する先部ピースとが連結され、前記先部ピースの少なくとも一部が、前方に向けて断面積が徐々に小さく形成されており、
前記基部ピースと前記先部ピースの一方に、突き当て部が、他方には、前記突き当て部が選択的に当接する複数の受け部が設けられて、前記受け部は、発音方向に延びる仮想線である中心線を中心とする回転角度の違いに応じて前後方向での位置が相違しており、前記突き当て部が当接する前記受け部を選択することで、前記フェーズプラグの発音方向への高さ寸法が変化することを特徴とするものである。

本発明のスピーカは、例えば、前記突き当て部は、突部の先端部であり、前記受け部は凹部の底部である。

本発明のスピーカは、前記基部ピースと前記先部ピースとの連結部には、前記中心線回りに連続しまたは間欠する周嵌合部が設けられていることが好ましい。

さらに、本発明のスピーカは、前記基部ピースと前記先部ピースは、前記中心線に沿って延びる連結軸によって互いに固定されているものが好ましい。

本発明のスピーカのフェーズプラグは少なくとも先部ピースと基部ピースとで構成されている。先部ピースと基部ピースとを、中心線を中心とする回転方向の相対角度を変えて連結することで、フェーズプラグの前後方向の高さ寸法を相違させることができる。振動板の直径と前後の深さ寸法が相違する複数種類のスピーカに対して、同じフェーズプラグを共通の部品として使用することができるため、構造と大きさが相違するスピーカのそれぞれの特性を高く維持しながら、製造コストを低減させることができる。

本発明の第１の実施の形態のスピーカを示す一部分解斜視図、 本発明の第１の実施の形態のスピーカを示す断面図、 本発明の第２の実施の形態のスピーカを示す一部分解斜視図、 本発明の第２の実施の形態のスピーカを示す断面図、 第１の実施の形態のスピーカと第２の実施の形態のスピーカに共通に使用されるフェーズプラグを示しており、（Ａ）は、先部ピースを後方から見た斜視図、（Ｂ）は基部ピースを前方から見た斜視図、 （Ａ）は本発明の第１の実施の形態のスピーカに取付けられたフェーズプラグを示す拡大断面図、（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態のスピーカに取付けられたフェーズプラグを示す拡大断面図、

図１と図２に本発明の第１の実施の形態のスピーカ１が示され、図３と図４に本発明の第２の実施の形態のスピーカ２が示されている。スピーカ１とスピーカ２において、同じ機能を有する部材には同じ符号を付している。各図において、Ｚ１方向がスピーカの発音方向の前方で、Ｚ２方向は発音方向の後方である。また、Ｏが中心線である。

第１の実施の形態のスピーカ１と第２の実施の形態のスピーカ２は、フレーム１１を有している。フレーム１１は、合成樹脂や非磁性の軽合金で形成されている。フレーム１１は、前方（Ｚ１方向）に向く開口縁部１１ａと、後方（Ｚ２方向）に向く支持部１１ｂを有している。開口縁部１１ａの開口面積に対して支持部１１ｂの断面積が小さくなっている。

第１の実施の形態のスピーカ１と第２の実施の形態のスピーカ２とで、フレーム１１の構造は類似しているが、第１の実施の形態のスピーカ１におけるフレーム１１の開口縁部１１ａの開口面積ならびに支持部１１ｂの断面積は、第２の実施の形態のスピーカ２におけるフレーム１１よりも大きい。また、フレーム１１の前後方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の深さ寸法も、スピーカ１がスピーカ２よりも大きい。

フレーム１１に振動板１２が支持されている。振動板１２は紙や合成樹脂フィルムあるいはこれらの複合体で形成されており、ほぼ円錐形の一部に対応するいわゆるコーン形状である。振動板１２は、前方（Ｚ１方向）に向く外縁部１２ａと後方（Ｚ２方向）に向く中央部１２ｂを有している。中央部１２ｂには開口部１２ｃが形成されている。第１の実施の形態のスピーカ１における振動板１２の外縁部１２ａの外径は、第２の実施の形態のスピーカ２における振動板１２よりも大きい。また振動体１２の前後方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の深さ寸法も、スピーカ１がスピーカ２よりも大きい。ただし、スピーカ１とスピーカ２において、中央部１２ｂの開口部１２ｃの開口径はほぼ同じである。

スピーカ１とスピーカ２のいずれも、フレーム１１の開口縁部１１ａと振動板１２の外縁部１２ａとが前方エッジ部材１３で連結され、フレーム１１の中腹部と振動板１２の中央部１２ｂとがダンパー部材１４で連結されている。エッジ部材１３によって、振動板１２がフレーム１１に振動自在に支持され、ダンパー部材１４は振動板１２の振動を減衰させる機能を有している。

スピーカ１とスピーカ２は、フレーム１１の支持部１１ｂに磁気回路部２０が固定されている。図６（Ａ）（Ｂ）に拡大して示すように、磁気回路部２０は、外側ヨーク２１を有しており、外側ヨーク２１の中央部２１ａの上に円柱状の内側ヨーク２３が固定され、内側ヨーク２３の外周部にリング状の磁石２２が固定されている。外側ヨーク２１と内側ヨーク２３は磁性金属材料で形成されている。図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、外側ヨーク２１と磁石２２との間に、磁気ギャップＧが形成されている。磁気回路部２０のうちの内側ヨーク２３がセンターポール部である。

図２と図４に示すように、スピーカ１とスピーカ２は、振動板１２の中央部に、後方（Ｚ２方向）に延びるボビン２４が固定され、ボビン２４にボイスコイルが巻かれている。ボビン２４の一部とボイスコイルが、前記磁気ギャップＧ内に挿入されている。

磁気回路部２０の内側ヨーク２３（センターポール部）の前方にフェーズプラグ３０が固定されている。第１の実施の形態のスピーカ１と第２の実施の形態のスピーカ２に、共通のフェーズプラグ３０が固定されている。図５（Ａ）（Ｂ）と図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、フェーズプラグ３０は、少なくとも基部ピース３１と先部ピース３２とが連結されて構成されている。基部ピース３１と先部ピース３２は、合成樹脂材料で形成されている。

基部ピース３１と先部ピース３２は、それぞれが１つの部材で構成されていてもよいし、それぞれが複数の部材から構成されていてもよい。図５（Ａ）（Ｂ）と図６（Ａ）（Ｂ）に示す実施の形態では、先部ピース３２が、中央部材３３と先端部材３４の２つの部材で構成されている。中央部材３３は外周面が円筒面であり、先端部材３４は、前方（Ｚ１方向）に向けて断面積が徐々に小さくなるテーパ―部材である。中央部材３３と先端部材３４は、凹凸嵌合部３５で嵌合し、接着剤などで固定されている。

図５（Ａ）に示すように、先部ピース３２には、中心部から後方に一体に延びる中央筒部３２ａが形成され、中央筒部３２ａの中心に開口部３２ｂが形成されている。先部ピース３２の後部には、中央筒部３２ａと同心に形成された周嵌合部３２ｃが一体に形成されている。周嵌合部３２ｃは、円筒状の内周面３２ｄを有している。

先部ピース３２には、中央筒部３２ａと周嵌合部３２ｃとの間に複数の突部３６が一体に形成されている。それぞれの突部３６は中心線Ｏと平行で後方（Ｚ２方向）に延びており、それぞれの突部３６の後方に向く先端面が突き当て部３６ａとなっている。図５（Ａ）に示す実施の形態では、突き当て部３６ａが３か所設けられており、突き当て部３６ａは、中心線Ｏを中心とする１２０度の角度間隔で設けられている。

図５（Ｂ）に示すように、基部ピース３１には中央部を前後方向に貫通する中央穴３１ａが形成されている。図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、基部ピース３１には、中央部において後方（Ｚ２方向）に突出する嵌合突部３１ｂが一体に形成されている。基部ピース３１の外周面３１ｃは円筒面である。

図５（Ｂ）に示すように、基部ピース３１には、前方（Ｚ１方向）向けて開口する複数の凹部が形成されている。凹部は、第１の凹部３７ａ、第２の凹部３７ｂ、第３の凹部３７ｃおよび第４の凹部３７ｄを１組とし、これが３組設けられ、凹部が合計で１２カ所に設けられている。基部ピース３１には、３個の突き当て部３６ａが設けられているが、１個の突き当て部３６ａに対して１組の凹部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄが選択されて対向するようになっている。

図５（Ｂ）に示すように、凹部は、中心線Ｏの回りに均等な間隔で配置されている。凹部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを１組としたときに、凹部が３組で１２カ所に形成されているため、それぞれの凹部は、回転方向に３０度の間隔で配置されている。１組を構成する４個の凹部は、時計方向へ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの順に配置されている。

第１の凹部３７ａの底部が第１の受け部３８ａで、第２の凹部３７ｂの底部が第２の受け部３８ｂで、第３の凹部３７ｃの底部が第３の受け部３８ｃで、第４の凹部３７ｄの底部が第４の受け部３８ｄとなっている。図５（Ｂ）では、３か所に設けられた最も浅い第１の凹部３７ａの底部である第１の受け部３８ａが見えている。図６（Ａ）の断面図には、第１の凹部３７ａの底部の第１の受け部３８ａと、中心線Ｏを挟んで第１の受け部３８ａと逆側に位置する第３の凹部３７ｃおよびその底部の第３の受け部３８ｃが示されている。図６（Ｂ）の断面図には、第２の凹部３７ｂの底部の第２の受け部３８ｂと、中心線Ｏを挟んで第２の受け部３８ｂと逆側に位置する第４の凹部３７ｄおよびその底部の第４の受け部３８ｄが示されている。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の受け部３８ａは、最も前方（Ｚ１方向）に位置し、第２の受け部３８ｂ、第３の受け部３８ｃ、第４の受け部３８ｄの順に、段階的に後方（Ｚ２方向）に後退している。すなわち、第１の受け部３８ａと第２の受け部３８ｂと第３の受け部３８ｃおよび第４の受け部３８ｄは、中心線Ｏを時計回りに３０度ごとに段階的に前後方向の位置が相違している。なお、受け部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄの前後方向の位置は、中心線Ｏ回りに順に後退する位置に形成されているが、受け部は、中心線Ｏの回りに順番にではなくランダムにその前後方向の位置が相違していてもよい。

次に、第１の実施の形態のスピーカ１と第２の実施の形態のスピーカ２に対するフェーズプラグ３０の組み付け方法について説明する。

フェーズプラグ３０の先部ピース３２は、中央部材３３と先端部材３４とを凹凸嵌合部３５で嵌合させて組み合わせる。このとき、中央部材３３と先端部材３４との間にナット部材４１を挟み込んだ状態で、中央部材３３と先端部材３４を接着剤などで固定する。

フェーズプラグ３０は、基部ピース３１と先部ピース３２を組み合わせて連結するが、基部ピース３１と先部ピース３２の中心線Ｏを中心とした回転位相を変化させることで、前後方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の高さ寸法を変えることができる。

図１と図２に示す第１の実施の形態のスピーカ１は、振動板１２の外縁部１２ａの径が大きく、振動板１２の外縁部１２ａと中央部１２ｂとの前後方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の深さ寸法が大きい。そのため、図６（Ａ）に示すように、フェーズプラグ３０は、磁気回路部２０の前面から前方の高さ寸法Ｈ１を長くすることが必要である。そこで、先部ピース３２の３か所の突部３６を、それぞれ基部ピース３１の第１の凹部３７ａに挿入し、突部３６の先端の突き当て部３６ａが、第１の凹部３７ａの底部の第１の受け部３８ａに突き当たるようにする。基部ピース３１内で、第１の受け部３８ａが最も前方（Ｚ１方向）に位置しているため、３か所の突部３６を、それぞれ第１の凹部３７ａに挿入することで、フェーズプラグ３０の高さ寸法Ｈ１を最大にすることができる。

これに対し、図３と図４に示す第２の実施の形態のスピーカ２は、振動板１２の外縁部１２ａの径が小さく、振動板１２の外縁部１２ａと中央部１２ｂとの前後方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の深さ寸法も小さい。そのため、図６（Ｂ）に示すように、フェーズプラグ３０は、磁気回路部２０の前面から前方の高さ寸法Ｈ２を短くすることが必要である。そこで、先部ピース３２の３か所の突部３６を、それぞれ基部ピース３１の第４の凹部３７ｄに挿入し、突部３６の先端の突き当て部３６ａが、第４の凹部３７ｄの底部の第４の受け部３８ｄに突き当たるようにする。基部ピース３１内で、第４の受け部３８ｄが最も後方（Ｚ２方向）に位置しているため、３か所の突部３６を、それぞれ第４の凹部３７ｄに挿入することで、フェーズプラグ３０の高さ寸法Ｈ２を最小にすることができる。

また、先部ピース３２の突部３６を、基部ピース３１の第２の凹部３７ｂに挿入して突き当て部３６ａを第２の受け部３８ｂに突き当てることで、フェーズプラグ３０の高さ寸法を、Ｈ１とＨ２の間で、Ｈ１よりもやや短く設定することができる。さらに、先部ピース３２の突部３６を、基部ピース３１の第３の凹部３７ｃに挿入して突き当て部３６ａを第３の受け部３８ｃに突き当てることで、フェーズプラグ３０の高さ寸法を、Ｈ１とＨ２の間で、第２の受け部３８ｂを使用するときもさらに短く設定することができる。

また、先部ピース３２の突部３６の円周方向の幅寸法を、基部ピース３１の各凹部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの円周方向の開口幅にほぼ一致させておくと、突部３６が凹部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄのいずれかに挿入された状態で、基部ピース３１と先部ピース３２とを、中心線Ｏの回りで回転しないように連結することができる。また、先部ピース３２の周嵌合部３２ｃを、基部ピース３１の外周面３１ｃにほぼ隙間なく嵌合させることで、基部ピース３２と先部ピース３２とを、中心線Ｏと交差する方向へ互いに動かないように連結することができる。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、センターピース部を構成する内側ヨーク２３の全面中央部に嵌合凹部２３ａが形成されている。上記のように基部ピース３１と先部ピース３２とが連結されたフェーズプラグ３０は、内側ヨーク２３の前方に設置される。このとき、基部ピース３１の底部から後方（Ｚ２方向）に突出した嵌合突部３１ｂを、嵌合凹部２３ａに嵌合させて、フェーズプラグ３０を位置決めする。

そして、連結軸４２を、外側ヨーク２１と内側ヨーク２３を貫通するように挿通し、さらに基部ピース３１と先部ピース３２の内部に挿通し、連結軸４２の先部に形成された雄ねじ部４２ａをナット部材４１に螺着させる。これにより、フェーズプラグ３０は、図６（Ａ）に示すように高さ寸法Ｈ１が大きくても、または図６（Ｂ）に示すように高さ寸法Ｈ２が低くても、磁気回路部２０の前方に位置決めして固定することができる。

スピーカ１とスピーカ２の発音動作は、ボビン２４に巻かれたボイスコイルに通電されると、ボイスコイルに磁界が励起される。この磁界と、磁気回路部２０の磁気ギャップＧを横断する磁束とによる電磁力により、振動板１２が駆動され、発音する。

図２と図４に示すように、スピーカ１とスピーカ２は、いずれも、振動板１２の中央部において、フェーズプラグ３０が最適な高さ寸法で固定されているため、振動板１２の振動によって前方（Ｚ１方向）に発せられる音圧が中央部で干渉するのを抑制でき、音質を向上させることができる。しかも振動板１２の直径や前後方向の深さが相違していても、同じフェーズプラグ３０を使用できるので、組立コストを低減することができる。

なお、前記実施の形態とは逆に、基部ピース３１に複数の突き当て部３６ａが形成され、先部ピース３２に、凹部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ、およびこれらの底部の受け部３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが形成されていてもよい。

また、周嵌合部３２ｃは、先部ピース３２でなく基部ピース３１に形成されていてもよい。また、周嵌合部３２ｃは円周方向に間欠して設けられていてもよい。

また、突き当て部３６ａは必ずしも複数設けられている必要がなく、１個のみ設けられていてもよい。

１，２ スピーカ
１１ フレーム
１２ 振動板
１２ａ 外縁部
１２ｂ 中央部
１２ｃ 開口部
２０ 磁気回路部
３０ フェーズプラグ
３１ 先部ピース
３１ 基部ピース
３２ 先部ピース
３６ 突部
３６ａ 突き当て部
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ 凹部
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ 受け部
４２ 連結軸
Ｏ 中心線
Ｈ１，Ｈ２ 高さ寸法

Claims (4)

1. 中央部が外縁部よりも発音方向と逆側である後方に後退した形状の振動板と、前記振動板を支持しているフレームと、前記フレームに支持されて前記振動板を駆動する磁気回路部と、前記振動板の中央の開口部に配置されたフェーズプラグとを有するスピーカにおいて、
   前記フェーズプラグは、少なくとも前記フレーム側に位置する基部ピースと、それよりも前方に位置する先部ピースとが連結され、前記先部ピースの少なくとも一部が、前方に向けて断面積が徐々に小さく形成されており、
   前記基部ピースと前記先部ピースの一方に、突き当て部が、他方には、前記突き当て部が選択的に当接する複数の受け部が設けられて、前記受け部は、発音方向に延びる仮想線である中心線を中心とする回転角度の違いに応じて前後方向での位置が相違しており、前記突き当て部が当接する前記受け部を選択することで、前記フェーズプラグの発音方向への高さ寸法が変化することを特徴とするスピーカ。
2. 前記突き当て部は、突部の先端部であり、前記受け部は凹部の底部である請求項１記載のスピーカ。
3. 前記基部ピースと前記先部ピースとの連結部には、前記中心線回りに連続しまたは間欠する周嵌合部が設けられている請求項１または２記載のスピーカ。
4. 前記基部ピースと前記先部ピースは、前記中心線に沿って延びる連結軸によって互いに固定されている請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカ。

Images