JP3356046B2 - スピーカ用ダンパーおよびこれを用いたスピーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種音響機器に使用
されるスピーカを構成する支持部材としてのスピーカ用
ダンパーとその製造法およびこれを用いたスピーカに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のスピーカは小型高性能化のトレン
ドのもと、高品質ソースの普及とともに重低音再生が可
能なものが求められている。小口径で重低音再生を可能
にするためには、支持系の柔軟度を大きくしてスピーカ
の振動板を大きく振動させ、体積速度を大きくする必要
があり、微小な入力から大きな入力に至るまでボイスコ
イルボビンに発生する駆動力に対して直線性のよい振幅
を与える振動系支持部品、例えばスピーカ用ダンパーな
どが望まれている。

【０００３】まず、従来のスピーカについて説明する
と、図８は従来のスピーカの断面図であり、同図による
と、６はセンターポール６ａを有するボトムプレート６
ｂとリング状マグネット６ｃとこのリング状マグネット
６ｃ上に装着され上記センターポール６ａとの間で磁気
ギャップ６ｄを形成する上プレート６ｅとで構成された
磁気回路であり、７はこの磁気回路６に装着されたフレ
ームであり、８はこのフレーム７に外周部がエッジ８ａ
を介して結合され、内周が上記磁気ギャップ６ｄにはめ
込まれるボイスコイルボビン９に結合された振動板であ
る。

【０００４】１０は外周部を上記フレーム７に結合し内
周を上記ボイスコイルボビン９に結合して上記ボイスコ
イルボビン９を支持するスピーカ用ダンパーである。

【０００５】ここで、従来の上記スピーカ用ダンパー１
０の詳細について、図５（ａ），（ｂ）を用いて説明す
る。図５は従来のスピーカ用ダンパーの平面図と半断面
図である。同図によると、１はボイスコイルボビン９が
挿入される透孔であり、２は上記透孔１の周囲にボイス
コイルボビン９を接合するための内周縁部であり、３は
外周縁部であり、スピーカのフレームに接合される。

【０００６】４（４ａ，４ｂ，４ｃ，・・４ｎ）は上記
内周縁部２と外周縁部３との間で繰り返し形成され、円
周方向に一周する凸凹の波型で、波型の形状変化で径方
向の伸びを補償するものであり、材質は一般的に比較的
通気性が確保されている綿布などに、熱硬化性のフェノ
ール樹脂等を含浸させたものが主流であり、上記材料を
加熱成型して形成するものである。

【０００７】次に上述の従来のスピーカ用ダンパーの変
形メカニズムを図６，図７を用いて説明する。図６は従
来のスピーカ用ダンパーの半断面図であり、静止時の形
状ａとボイスコイルボビンが−Ｘ変位した時のスピーカ
用ダンパーの形状ｂを重ねて表わした図であり、図７
（ａ），（ｂ），（ｃ）はスピーカ用ダンパーを等価な
板バネ構成で表わした図である。

【０００８】スピーカ用ダンパー１０の波型形状が内周
部から外周部に至るまで同一の場合、円周方向に単位幅
の切片において同一の柔軟度を保持していると考えられ
るが、スピーカ用ダンパー１０は内径にボイスコイルボ
ビン９、外径がフレーム７に固着されているドーナツ状
であるため、模式的に表現すれば内周部に比べ外周部は
柔軟度が小さく（例えば２倍の半径の所では約２分の１
以下に）なっていると考えられる。

【０００９】即ち、図７（ａ）は波型部の内径が２ｂ、
外径が２ａの従来のスピーカ用ダンパーに数ヵ所のスリ
ット５を追加したスピーカ用ダンパーの平面図を表わ
し、図７（ｂ）は図７（ａ）のスリット５で４分割され
た１区画を薄い板で表現した図であり、左端がボイスコ
イルボビン９に接合される部分であり、その幅はπｂ／
２、右端はフレーム７に接着される部分で、πａ／２の
幅を有する固定端であり、長さはａ−ｂの台形形状に近
似する。図７（ｃ）は図７（ｂ）の幅πｂ／２からはみ
出した部分を折返して表現したもので、ある部分から２
枚あるいは３枚に重なった重ね板バネを構成することに
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の図７の模式図で
明らかなごとく、この種のスピーカ用ダンパーは外周部
になるほど柔軟度が小さく、すなわち硬くなることにな
り、振動が大きくなった場合に径方向単位長さ当たりの
振動軸方向の変位が径方向の各部位に比例均等に分散さ
れるのではなく、波型部の柔軟度の大小に対応して比較
的柔軟度の大きい内周部は径方向単位長さ当たりの振動
軸方向の変位が大きく、柔軟度の小さい外周部は径方向
単位長さ当たりの振動軸方向の変位があまりとれないも
のとなっている。

【００１１】従って、従来のスピーカ用ダンパーは、 （１）ボイスコイルボビンの接合部（内周縁部）が前後
に振動しても、充分な力−変位特性の直線性が確保でき
ないとともに、大きな変位を可能にできない。 （２）大きな振動振幅を得るためにスピーカ用ダンパー
に波型を形成しているが、復元しうる繊維の収縮の範囲
で直線性のよい振幅が得られず、小口径のスピーカで重
低音を出すために過大な入力を加えて振幅値を無理に拡
大したときには、スピーカ用ダンパーの突っ張りにより
異常音が発生したり、内周部のみに振動振幅に耐え難い
変化量が起きて結果的に内周部で破断する（なお、内周
部とは外周を除く内側部分の意味で用いているが、破断
等は内周部の内で内周縁部近傍で発生するのが一般的で
ある。）。という課題を有するものである。

【００１２】本発明は上記課題を解決するもので、大き
な変位と充分な力−変位特性の直線性が確保でき、過大
な振幅に対しても振幅限界における力−変位特性をソフ
トにクリップさせることによりスピーカ用ダンパーの突
っ張りによる異常音の改善ができ、かつ内周部で破断し
難いものを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスピーカ用ダンパーは、環状の凸又は凹の波
型を径方向に繰り返して構成する波型のスピーカ用ダン
パーにおいて、少なくとも波型の幅を半径に略比例して
外径に至る程広くして、環状の凸又は凹の波型の径方向
単位長さ当たりの柔軟度を略等しくするとともに、外周
部近傍の波径の幅を狭くしてこの外周部近傍の波型のみ
内周部に比べて柔軟度を低くしたものであり、スピーカ
用ダンパーはほぼ全体の柔軟度を均一にして外周部近傍
を除く波型部分で円周が短い内周部から円周が長い外周
部までの各々の部位における柔軟度を略等しく設定して
比例均等に振幅値を分散させ、可撓な部分全体で変形す
る構成にしたために大きな変位と、充分な力−変位特性
の直線性が確保でき、また、過大な振幅に対しては外周
近傍の波型の幅を狭くした部分で振幅限界における力−
変位特性をソフトにクリップさせることによりスピーカ
用ダンパーの突っ張りによる異常音の改善ができ、かつ
内周部で破断し難い構成とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のスピーカ用ダンパーの請
求項１に記載の発明は、環状の凸又は凹の波型を径方向
に繰り返して構成される波型のスピーカ用ダンパーにお
いて、少なくとも波型の幅を半径に略比例して外径に至
る程広くして、環状の凸又は凹の波型の径方向単位長さ
当たりの柔軟度を略等しくしてスピーカ用ダンパーの変
位を外周部近傍まで比例均等に変位を分散させ、可撓な
部分全体で変形するようにして大きな変位を可能にする
とともに、外周部近傍の波型の幅を狭くしてこの外周部
近傍の波型のみ内周部に比べて柔軟度を低くし、過大な
振幅に対しては外周部近傍の波型の柔軟度を低くして力
−変位特性をソフトにクリップさせることにより異常音
の発生や破断を防止したスピーカ用ダンパーを提供でき
るものである。

【００１５】

【００１６】本発明のスピーカの請求項２に記載の発明
は、少なくとも磁気ギャップを有する磁気回路と、この
磁気回路に装着されたフレームと、外周部が直接または
間接的に上記フレームに結合され内周が上記磁気回路の
磁気ギャップにはめ込まれたボイスコイルボビンに結合
された振動板と、外周部が上記フレームに結合され内周
が上記ボイスコイルボビンに結合されて上記ボイスコイ
ルボビンを支持する請求項１に記載のスピーカ用ダンパ
ーとでスピーカを構成するものであり、上記スピーカ用
ダンパーを用いることで小口径で重低音再生可能なスピ
ーカの提供を可能とするものである。

【００１７】以下、本発明のスピーカ用ダンパーの一実
施の形態について図１〜図３により説明する。

【００１８】（実施の形態１） まず、上記スピーカ用ダンパーの説明に先だってスピー
カの構成について図３により従来技術と同一部分は同一
番号を付して説明を省略して説明する。同図によると、
６は磁気回路、７はフレーム、８は振動板、９はボイス
コイルボビン、１０ａは外周部を上記フレーム７に結合
し内周を上記ボイスコイルボビン９に結合して上記ボイ
スコイルボビン９を支持するスピーカ用ダンパーであ
る。このスピーカ用ダンパー１０ａの詳細を図１および
図２（ａ），（ｂ）より説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施の形態のスピーカ
用ダンパーの断面図であり、図２（ａ）は同変形図であ
り、図２（ｂ）は同波型の変化量を示す模式図である。

【００２０】同図において、１はボイスコイルボビン９
が挿入される透孔であり、２はこの透孔１の周囲にボイ
スコイルボビン９を接合するための内周縁部である。３
は外周縁部であり、スピーカのフレーム７に接合され
る。４は上記内周縁部２と外周縁部３の間で繰り返し形
成され円周方向に一周する凸凹の波型で、最内周部の凸
の波型４ａ、その外側の凹の波型４ｂ、更にその外側の
凸の波型４ｃ、そして最外周部の幅の狭い凸の波型４ｎ
などで構成され、各々のあるいは凹の波型の幅（Ｗａ，
Ｗｂ，Ｗｃ，・・）は、最内周の波型の幅Ｗａに対する
最外周部の内側の波型の幅の比は各々の頂部または底部
の位置における略半径比に、中間部の波型の幅（Ｗｂ，
Ｗｃ，・・）は最内周の波型の幅に対して比例的に決定
している。そして最外周部の波型の幅Ｗｎは内側の幅よ
り狭く設定している。

【００２１】更に各々の波型の形状は、基準面Ｐに対し
略４５度傾斜した対称な２つの面α，βと前方または後
方にて上記２つの面と基準面から等距離の高さの面に接
する曲面γ，δで構成されている。この曲面γまたはδ
は内周部においては小さな円弧の曲面であり、外周部に
至る程、面α，βの直線部の長さが短くなり曲面γ，δ
の曲率が大きな円弧の曲面としている。

【００２２】次に、図２（ａ）における変形後の各々の
各部位の符号にはダッシュを付与して表示し、基準面Ｐ
と各波型の交点をＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・として本実施
の形態のスピーカ用ダンパーの動作を説明する。

【００２３】先ず、最外周部の波型を除く内側の波型部
の柔軟度が略等しく設定できることを説明する。ここで
上記交点は変形後も同一半径に位置し、各波型の径方向
の伸びは各波型の形状変形で補償しているとすると、内
周部の波型４ａの頂部の曲率半径が大きくなって幅Ｗａ
がＷａ’に広がり、高さはｈ０からｈａに少し低くなる
が、断面の線分長Ｌａは変化しない。

【００２４】最外周部の内側（＝中間部と称す）までの
波型は直線部の長さが徐々に短くなり、曲率が徐々に大
きくなるだけであり、内周部と同様な形状変化をすると
考えられる。この時、頂部Ｔ４ａは内径方向にδｒａ＝
ｈａ×Ｓｉｎθだけ移行し、基準面との交点Ｃ１，Ｃ２
は移行しないため、最内周波型における変化量は図２
（ｂ）に示したように、中央部で変化量がδｒａと大き
く、両サイドで０の分布をしている。

【００２５】そして、各々の波型における総変化量は各
々のδｒと波型の線分長（Ｌａ，Ｌｂ，・・）の積に比
例しており、従って径方向の単位長さ当たりの変化量は
上記総変化量を幅で割って得られ、内周部においてはｈ
ａ×Ｓｉｎθ×Ｌａ／Ｗａと表わされ、幅に対する高さ
が低く、かつ変形後の高さが低くなる外周部の波型ほど
径方向の単位長さ当たりの変化量は小さくできて半径比
の略逆比に設定できることになる。

【００２６】そして、一般的に傾斜角度θは内周部より
外周部の方が小さいために頂部の径方向変化量は更に小
さくなる。また断面の各部位における接線の角度（また
は微分値）の変化において、内周部は頂部近傍で大きく
変化するのに対し、外周部に至る程、傾斜角は徐々に変
化するために、径方向変化を容易にしている。従って外
周部においても柔軟度を大きくすることができ、最内周
の波型と最外周部の波型の径方向単位長さ当たりの柔軟
度を各々の静止時の頂部がある半径比の逆比に略等しく
設定できる。

【００２７】最外周部の波型は内側の波型に比べて幅を
狭く設定したので、高さの変化量が小さく径方向の移動
量が大きく径方向単位長さ当たりの柔軟度を低く設定で
きる。従って内周部の波型が大振幅振動で限界まで伸び
た段階において最外周部の波型が更に変形して振幅振動
し力−変位特性を徐々に制限することになる。

【００２８】以上のことから、ボイスコイルボビン９の
接合部（内周縁部２）が振動軸方向の前後に振動した場
合、最外周部を除く波型部分で円周が短い内周部から円
周が長い外周部までの各々の部位における柔軟度を略等
しく設定することにより、比例均等に振幅値を分散さ
せ、可撓な部分全体で変形し、大きな変位と、充分な力
−変位特性の直線性が確保でき、過大な振幅に対しては
最外周部の波型部分で振幅限界における力−変位特性を
ソフトにクリップさせてスピーカ用ダンパーの突っ張り
による異常音の改善ができ、かつ内周部で破断しないス
ピーカ用ダンパーを提供することができるものである。

【００２９】図４はスピーカ用ダンパーの力と変位量の
関係を示す特性図であり、図４（ａ）は従来のスピーカ
用ダンパーの特性図、図４（ｂ）は上記実施の形態のス
ピーカ用ダンパーの特性図であり、図からも明らかなよ
うに直線的な変位量を示す範囲はｌ＞ｌａと上記実施の
形態のものの方が大きく、且つ本実施の形態の変位量の
限界値である３ｍｍ点近傍の特性は本実施の形態のもの
の方が立ち上がりが急峻であり、本実施の形態のものの
方が力−変位特性の直線性をより大きく確保できて振幅
も大きくとれ、過大な振幅に対しても振幅限界における
力−変位特性をクリップさせることによりスピーカ用ダ
ンパーの突っ張りによる異常音の改善ができ、かつ内周
部で破断し難いスピーカ用ダンパーであることが確認さ
れた。

【００３０】また、上記実施の形態ではスピーカ用ダン
パーの最外周部の波型のみ内周側より柔軟度を低くした
ものとして説明したが、上記効果が得られるものであれ
ば最外周部の波型のみと限定する必要はなくその近傍の
柔軟度も適宜低く設定しても良いものである。

【００３１】

【発明の効果】以上のように構成した本発明のスピーカ
用ダンパーは、最外周部近傍を除く波型部分で円周が短
い内周部から円周が長い外周部までの内周側の各々の部
位における柔軟度を略等しく設定し、更に最外周部近傍
の波型のみ幅を狭くして内周部に比べて柔軟度を低く設
定した構成により、ボイスコイルボビンの接合部（内周
縁部）が振動軸方向の前後に振動した場合、内周部の波
型部分が比例均等に振幅値を分散させ、可撓な部分全体
で変形して大きな変位と、充分な力−変位特性の直線性
を確保するとともに、過大な振幅に対しては最外周部の
波型部分で振幅限界における力−変位特性をソフトにク
リップさせることによりスピーカ用ダンパーの突っ張り
による異常音の改善ができ、かつ内周部で破断しないス
ピーカ用ダンパーとこれを用いた優れたスピーカを提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるスピーカ用ダンパ
ーの断面図

【図２】（ａ）同変形断面図 （ｂ）同波型の変化量を示す模式図

【図３】同スピーカ用ダンパーを用いたスピーカの断面
図

【図４】（ａ）同スピーカ用ダンパーの力−変位量図
（従来） （ｂ）実施の形態の力−変位量図

【図５】 （ａ）従来のスピーカ用ダンパーの平面図 （ｂ）同半断面図

【図６】 従来のスピーカ用ダンパーの変形図

【図７】 （ａ）同説明のためにスピーカ用ダンパーに数
ヵ所にスリットを追加した平面図 （ｂ）同スリットで分割された１区画を薄い板で表現し
た模式図 （ｃ）同重ね板バネ構成で説明するための説明図

【図８】 同従来のスピーカの断面図

【符号の説明】

１ 透孔 ２ 内周縁部 ３ 外周縁部 ４ 波型 ５ スリット

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状の凸又は凹の波型を径方向に繰り返
   して構成する波型のスピーカ用ダンパーにおいて、少な
   くとも波型の幅が半径に略比例して外径に至る程広くし
   て、環状の凸又は凹の波型の径方向単位長さ当たりの柔
   軟度を略等しくするとともに、外周部近傍の波径の幅を
   狭くしてこの外周部近傍の波型を内周部に比べて柔軟度
   を低くなるように構成したスピーカ用ダンパー。
2. 【請求項２】 少なくとも磁気ギャップを有する磁気回
   路と、この磁気回路に装着されたフレームと、外周部が
   直接または間接的に上記フレームに結合され内周が上記
   磁気回路の磁気ギャップにはめ込まれたボイスコイルボ
   ビンに結合された振動板と、外周部が上記フレームに結
   合され内周が上記ボイスコイルボビンに結合されて上記
   ボイスコイルボビンを支持する請求項１に記載のスピー
   カ用ダンパーとで構成されるスピーカ。