JP3651472B2 - スピーカ - Google Patents

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Description

本発明は、スピーカに関するものである。
以下、従来のスピーカについて、図17により説明する。
図17は、従来のスピーカの断面図である。
図17において、従来のスピーカは、リング状のマグネット1と、リング状のプレート2と、円板状のヨーク3と、円柱状のポール4とにより構成される磁気回路5と、磁気ギャップ6に配設されるボイスコイル7をその一部に有するボビン8と、内周部がこのボビン8の外周部に結合された振動板9と、この振動板9の外周部が第1のエッジ10を介して連結されたフレーム12と、前記振動板9を支持し第2のエッジ11を介して前記フレーム12に結合したサスペンションホルダ13とを有する。
この構成により、サスペンションホルダ13の大幅な軽量化を可能とするものであった。すなわち、サスペンションホルダ13が直接ボビン8に結合されるのではなく、振動板9に結合されることで、サスペンションホルダ13の面積が小さくなり、その結果として、大幅な軽量化を可能とするものであった。
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、例えば、未公開自社出願の特願2002−111717号がある。
しかしながら、上記従来の構成では、スピーカ製造の際、ボイスコイル8が僅かながら位置ずれを起こすという可能性があった。すなわち、従来、サスペンションホルダ13に振動板9を接着固定する際、振動板9の存在により、両者の固定部分を見ることができず、この結果として、振動板9の位置がずれるおそれがあり、振動板9に結合されたボビン8、ひいてはボビン8に結合されているボイスコイル7の位置がずれ、スピーカの音響特性を低下させるおそれがあった。
そこで、本発明は、この音響特性の低下を防止することを目的とするものである。
そして、この目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
本発明の請求項1に記載の発明は、磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気ギャップに配設されるボイスコイルをその一部に有するボビンと、内周部がこのボビンの外周部に結合された振動板と、この振動板の外周部が第1のエッジを介して連結されたフレームと、その内周部で前記振動板を支持し、その外周部に第2のエッジを介して前記フレームに結合されたサスペンションホルダと、このサスペンションホルダの内周部を前記振動板に固定する固定体とを備え、前記フレームは前記固定体に対応する部分に治具挿入用の開口部を有することを特徴とする。
この構成により、音響特性を高めることが可能となる。すなわち、フレームに設けられた開口部は、サスペンションホルダの内周部を定位置に設定するための治具を挿入することを可能にする。この結果、サスペンションホルダをフレームに結合する際に安定した位置決めを行うことができ、次に固定体を介して振動板を接合固定する際にもサスペンションホルダは安定している。このために、固定されるボビン、ボイスコイルの位置が安定し、スピーカの音響特性の低下を防止することができる。また、振動板とサスペンションホルダの位相が略同位相となり、これら振動板とサスペンションホルダとの位相ずれに起因する中低音域の共振ひずみを低減することが可能で、周波数特性の平坦化が可能となる。したがって、音響特性をより高めることが可能となる。
本発明の請求項2に記載の発明は、フレームの開口部の開口面積が、治具の先端部の断面積よりも大きいことを特徴とする。これにより、スピーカの生産性を向上させることが可能である。すなわち、開口部から治具を挿入する際に、開口部のバリ等により治具が傷つくことを防ぐことができ、スピーカの生産性を向上させることができる。
本発明の請求項3に記載の発明は、フレームの開口部を防塵ネットで覆ったものである。これにより、磁気回路の磁気ギャップ内に塵などが入るのを未然に防止することができ、ボイスコイルを円滑に稼動することができる。
本発明の請求項4に記載の発明は、第1のエッジおよび第2のエッジは、これら第1、第2のエッジ間を境にして略対称相似形状としたものである。すなわち、第1、第2のエッジにより、サスペンションホルダの非直線性および非対称性の要因となるダンパーを排除できると共に、第2のエッジは、第1のエッジの非対称性をキャンセルすることができ、スピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアティを向上させることができるのである。
本発明の請求項5に記載の発明は、第1のエッジは、磁気回路とは反対方向に突出する形状にし、第2のエッジは磁気回路底面に向けて突出する形状をなすものである。これにより、第1のエッジと第2のエッジの位置関係が近接している場合においても、第1のエッジと第2のエッジの可動接触を避けることができ、スピーカの振動幅に余裕を大きくとることができ、最大音圧を大きくすることができる。したがって、音響特性を高めることが可能となる。
本発明の請求項6に記載の発明は、第1のエッジは、磁気回路に向けて突出する形状にし、第2のエッジは振動板に向けて突出する形状をなすものである。これにより、第1のエッジの前方に防塵ネットなどの音響開口部が近接している場合においても、第1のエッジと防塵ネットとの接触を避けることができ、スピーカの振動幅に余裕を大きくとることで、スピーカを低背化しながら最大音圧を大きくすることができる。
本発明の請求項7に記載の発明は、第1のエッジと第2のエッジは、弾性率が略同等に設定されたものである。これにより、スピーカの高調波ひずみみの低減とパワーリニアティを向上させることができる。すなわち、第2のエッジは、第1のエッジの持つ非直線性を正確にキャンセルすることができ、サスペンションの非対称性を大きく改善することができるからである。
本発明の請求項8に記載の発明は、サスペンションホルダの内周部を、振動板の中部に連結したものである。これにより、音響変換効率の良いスピーカの提供を可能とすることができる。すなわち、サスペンションホルダの大幅な軽量化が可能となるからである。
本発明の請求項9に記載の発明は、サスペンションホルダの内周部を、磁気ギャップ外方の振動板に連結したものである。これにより、音響特性を高めることができる。すなわち、サスペンションホルダと振動板を固定するために、流動接着剤等の固定体を付着させる際に、磁気ギャップ内に固定体が入ることを防止することができる。したがって、ボイスコイルは磁気ギャップ部をスムーズに可動することができ、その結果として音響特性を高めることができる。
本発明の請求項10に記載の発明は、磁気回路が、振動板側からプレート、マグネット、ヨークの順に積層して形成し、サスペンションホルダの外周部を第二のエッジを介して、磁気回路のプレート側よりもヨークの底面側に結合したことにより構成されている。これにより、ダンパーがなくてもボイスコイルが可動時にローリングすることを防止することができる。
本発明の請求項11に記載の発明は、サスペンションホルダと磁気回路との間に防塵ネットを有するものである。これにより、磁気回路の磁気ギャップ内に塵などが入るのを未然に防止することができ、ボイスコイルを円滑に可動させることができる。
本発明の請求項12に記載の発明は、サスペンションホルダの内外周間に開口部を設けたものである。これにより、サスペンションホルダから不要な中高音域の音響出力を低く抑えることができ、サスペンションホルダの音響出力が振動板に干渉して音響特性が劣化するのを抑えることができる。
本発明の請求項13に記載の発明は、フレームにサスペンションホルダの内外周間に対向する開口部を設けたものである。これにより、振動板と、第1のエッジ、フレーム、第2のエッジ、サスペンションホルダ、ボイスコイルで中間チャンバが形成されるのを防止し、この中間チャンバの形成によりサスペンションホルダの音響出力が振動板に干渉してスピーカの音響特性が劣化するのを抑制することができる。
本発明の請求項14に記載の発明は、サスペンションホルダの内外周間を、外周方向へ湾曲させたものである。これにより、スピーカとしてのひずみを低減することができる。すなわち、応力の加わり易いサスペンションホルダ外周部の応力を分散させることができるからである。
本発明の請求項15に記載の発明は、サスペンションホルダの内外周間を、内周方向へ湾曲させたものである。これにより、スピーカとしてのひずみを低減することができる。すなわち、応力の加わり易いサスペンションホルダ外周部の応力を分散させることができるからである。
本発明の請求項16に記載の発明は、サスペンションホルダの外周部をL字状としてその平面部と第2のエッジを結合させたことにより構成されている。これにより、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。すなわち、サスペンションホルダと第2のエッジの結合する部分の剛性が高くなるためである。
本発明の請求項17に記載の発明は、サスペンションホルダの外周部をL字状としてその平面部および立ち上がり部の両面で第2のエッジを結合させたことにより構成されている。これにより、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。すなわち、サスペンションホルダと第2のエッジを結合する部分の剛性が高くなるためである。
本発明の請求項18に記載の発明は、サスペンションホルダの外周部を第2のエッジの先端部で挟持させることにより結合させたことにより構成されている。これにより、スピーカの耐入力性能をより向上させることができる。すなわち、サスペンションホルダと第2のエッジを結合する部分の剛性が高くなるためである。
本発明の請求項19に記載の発明は、振動板とサスペンションホルダの結合部を境にして、振動板の外周部の密度を内周部の密度より低くしたものである。これにより、スピーカの音圧低下を防止することができる。すなわち、振動板としての剛性を維持したまま軽量化させることができるからである。
本発明の請求項20に記載の発明は、振動板の外周は平面としたことにより構成されている。これにより、スピーカの音響特性を向上させることができる。すなわち、振動板と第1のエッジとの結合部の形状と、サスペンションホルダと第2のエッジの結合部の形状とを、正確に合わせることができ、第1のエッジと第2のエッジの非直線性を正確にキャンセルすることができ、サスペンションの非対称性を大きく改善することができ、これに起因するスピーカの高調波ひずみ低減とパワーリニアティを向上させることができる。
本発明の請求項21に記載の発明は、振動板の外周の先端を折曲したことにより構成されている。これにより、スピーカの音響特性を向上させることができる。すなわち、サスペンションホルダと第2のエッジを結合する部分の剛性が高くなるため、スピーカの耐入力性能をより一層向上させることができるからである。
本発明の請求項22に記載の発明は、ボビンと振動板の内周部が結合する部分を覆うように、前記振動板に結合されたダストキャップを有するものである。これにより、スピーカの音響特性を向上させることができる。すなわち、振動板とボビンとの結合が固定体だけでなく、ダストキャップを介して振動板とボビンが結合することになり、ボイスコイルの駆動力を振動板に正確に伝えることができ、その結果、ひずみを低減することができるからである。
本発明の請求項23に記載の発明は、第1のエッジと第2のエッジをウレタンで形成したものである。これにより、スピーカの能率を向上させることができる。すなわち、第1、第2のエッジを有するスピーカにおいても、重量増加を防ぐことができるからである。
本発明の請求項24に記載の発明は、第1のエッジと第2のエッジを、ゴムもしくは発泡ゴムで形成したものである。これにより、ダンパーの存在しないスピーカにおいても、第1のエッジと第2のエッジのコンプライアンスを自由に設定することができ、最低共振周波数foを最適な値に設定することができる。
本発明の請求項25に記載の発明は、ボビンとサスペンションホルダを金属材料で形成したものである。これにより、スピーカの対入力性能を向上させることができる。ボビンにアルミなどの金属材料を用いればボビンの発熱を、サスペンションホルダを介して効率よく放熱することができるからである。
本発明の請求項26に記載の発明は、サスペンションホルダをパルプ材料で形成したものである。これにより、スピーカの能率を向上させることができる。すなわち、第1、第2のエッジを有するスピーカにおいても、重量増加を防ぐことができるからである。
本発明の請求項27に記載の発明は、固定体にシリコン系接着剤を用いたものである。これにより、スピーカの音響特性を向上させることができる。すなわち、正確にサスペンションホルダと振動板に接着することができ、振動板の位置がずれるおそれがなく、振動板に結合されたボビン、ひいてはボビンに結合されているボイスコイルの位置がずれるという問題を解消することができるからである。
本発明の請求項28に記載の発明は、請求項1に記載のスピーカを製造するに際し、まず、フレームの開口部に治具を挿入して、治具をフレームに固定し、次に、サスペンションホルダの内周部を治具に支持させた状態で、このサスペンションホルダの外周部に第2のエッジを介してフレームに固定し、その後、前記サスペンションホルダの支持部上部分に固定体を設け、次に、サスペンションホルダ上に振動板を配置し、前記固定体により、サスペンションホルダと振動板とを固定するスピーカの製造方法である。
これにより、音響特性の高いスピーカを生産することができる。すなわち、治具を挿入しフレームを固定することで、サスペンションホルダと振動板を定位置で固定することができ、振動板の位置がずれるおそれがなく、振動板に結合されたボビン、ひいてはボビンに結合されているボイスコイルの位置がずれるという問題を解消でき、したがって、ボイスコイルの位置が安定し、音響特性を高くすることができる。
本発明の請求項29に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具が自立することを特徴とする。これにより、スピーカの生産性を高めることが可能となる。すなわち、治具が自立することにより、サスペンションホルダを安定して固定できるため、組み立て作業を安定して行うことができるからである。
本発明の請求項30に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具は、難接着性の樹脂材料を用いて形成したものである。これにより、スピーカの生産性を向上させることができる。すなわち、サスペンションホルダと振動板との結合部に固定体を接着する際に、固定体が治具に付着しても、難接着性の樹脂材料を用いることにより、必要のない接着接合を防止することができるからである。
本発明の請求項31に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具は、ジュラコンを用いて形成したことにより構成されている。これにより、スピーカの生産性を向上させることを可能とする。すなわち、サスペンションホルダと振動板との結合部に固定体を接着する際に、固定体が治具に付着しても、難接着性の樹脂材料であるジュラコンを用いることにより、必要のない接着接合を防止することができるからである。
本発明の請求項32に記載の発明は、サスペンションホルダの内周部は、磁気回路側に屈曲させ、治具の先端は、この屈曲部に対応した形状の凸部を有する構成とした。これにより、スピーカの音響特性を高めることができる。すなわち、ボイスコイルの位置を安定して固定することができるからである。
本発明の請求項33に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具の先端が、フレームよりも硬質の材料で形成したことを特徴として構成されている。これにより、スピーカの生産性を高めることを可能とする。すなわち、スピーカの製造量が大量であっても、治具をフレームよりも硬質の材料で形成しているため、治具にフレームよりも軟質の材料を用いる場合よりも、治具の劣化を防ぐことができるからである。
本発明の請求項34に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具の先端が、金属材料を用いて形成したことを特徴として構成されている。これにより、スピーカの生産性を高めることを可能とする。すなわち、スピーカの製造量が大量であっても、治具をフレームよりも硬質の材料で形成しているため、治具にフレームよりも軟質の材料を用いる場合よりも、治具の劣化を防ぐことができるからである。
本発明の請求項35に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具の下部は、L字形を形成し、フレームの磁気回路外周部と、磁気回路底面部分とにより固定することを特徴とする。これにより、スピーカの生産性を高めることを可能とする。すなわち、フレームが磁気回路を覆う部分の外周部と、フレームが磁気回路を覆う部分の底面とでフレームの位置を治具に固定することができ、この結果、サスペンションホルダをフレームに結合する際に安定した位置決めを行うことができ、次に固定体を介して振動板を接合固定する際にもサスペンションホルダは安定しているので、その接合を安定して固定することができ、生産性を高めることができる。
本発明の請求項36に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、治具が、一定方向に回転させることによりフレームの開口部に固定される爪を有することを特徴としている。これにより、スピーカの生産性を向上させることができる。すなわち、治具とフレームを爪により固定することで一体化させることができ、例えば、ある工程から他の工程に移る際、フレームと治具が結合された状態を保ちつつ作業場所を移動することができるからである。
本発明の請求項37に記載の発明は、請求項28に記載のスピーカの製造方法を実施するに際し、サスペンションホルダと振動板を固定する際に、リング状の磁性体により振動板の上部を押さえて、この振動板をサスペンションホルダに固定することを特徴としている。これにより、スピーカの生産性を向上させることを可能とする。すなわち、リング状の磁性体と磁気回路の吸引力を利用し、治具によって固定されたサスペンションホルダと振動板を一定の力で固定することができ、サスペンションホルダをフレームに結合する際に安定した位置決めを行うことができ、スピーカの生産性を向上させることができる。
本発明によれば、スピーカの音響特性を高めることができる。すなわち、フレームに設けられた開口部は、サスペンションホルダの内周部を定位置に設定するための治具を挿入することを可能にする。この結果、振動板、ボビン、ボイスコイルの位置を安定化することができ、音響特性を高めることができる。また、振動板とサスペンションホルダの位相が略同位相となり、これら振動板とサスペンションホルダとの位相ずれに起因する中低音域の共振ひずみを低減することが可能となり、その結果としても、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1から請求項5、および請求項7から請求項11に記載の発明について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1におけるスピーカの断面図である。
本実施形態1のスピーカは、円板状のマグネット1と、円板状のプレート2と、円板状のヨーク3と、円柱状のポール4とにより構成される磁気回路5を有する。また、磁気ギャップ6に配設されるボイスコイル7をその内周部に有するボビン8と、内周部がこのボビン8の外周部に結合された皿状の振動板9と、この振動板9の外周部が第1のエッジ10を介して連結された有底円筒状のフレーム12とを備えている。またこのフレーム12内には、前記振動板9をその内周部で支持し、その外周部に第2のエッジ11を介して前記フレーム12に結合された略円筒状で、上方が下方よりも小径となったサスペンションホルダ13を有する。また、このサスペンションホルダ13の内周部は、前記振動板9に固定するために接着剤等の固定体14を備えている。さらに、前記フレーム12は前記固定体14に対応する底部分に治具挿入用の開口部15を有する。このフレーム12の開口部15の開口面積は、後述する治具24(図16)の先端部の断面積よりも大きいことを特徴とする。
再び図1に戻って説明すると、第1のエッジ10および第2のエッジ11は、これら第1、第2のエッジ10、12間を境にして略対称相似形状をしており、第1のエッジ10は、磁気回路5とは反対方向に突出する形状にし、第2のエッジ11は磁気回路5底面に向けて突出する形状としている。このとき、第1のエッジ10と第2のエッジ11の弾性率は、略同等に設定されている。
サスペンションホルダ13の内周部(つまり小径となった上方側)は、振動板9の中部下面側に固定体14により結合されているが、その固定位置は、磁気ギャップ6側ではなく、フレーム12側としているので、固定体14が流動性の接着剤であり、それが下方に流れ落ちたとしても決して磁気ギャップ6に浸入することはない。また、サスペンションホルダ13の外周(つまり大径となった下方側)は、プレート2側ではなく磁気回路5のヨーク3底面側に、第2のエッジ11を介して結合されている。そして、サスペンションホルダ13と磁気回路5との間には、防塵ネット18を有する。
図2は、本発明の実施の形態1におけるスピーカの振動板9とサスペンションホルダ13が結合する部分付近の拡大断面図である。
図2において、サスペンションホルダ13は、その内周部17と振動板9の結合部16に固定体14を介して結合されている。なお、結合部16は、この図2よりもさらに振動板9の外周側に設けてもよい。
図3は、本発明の実施の形態1におけるスピーカの背面図である。
図3において、フレーム12の開口部15は、防塵ネット18で覆われる。
図4は、本発明の実施の形態1におけるスピーカのパワーリニアティを示す図である。
つまり、図4は、入力信号に対する振動板9の振幅量を示している。Aは磁気回路5側への入力信号−振動板振幅特性である。また、Bは磁気回路5と反対側への入力信号−振動板振幅特性である。
図5は、本発明の実施の形態1におけるスピーカの高調波ひずみ特性を示す図である。この図5において、出力音圧と高調波ひずみのダイナミックレンジが大きいほど、その高調波ひずみ特性が少ないことを示す。Cが出力音圧特性で、Dが第2高調波ひずみ特性、Eが第3高調波ひずみ特性である。
以上のような構成にすることで、下記第一〜第七の特徴を有するものとなる。
第一に、フレーム12に設けられた開口部15は、サスペンションホルダ13の内周部を定位置に設定するための治具24を挿入する(図15により後で詳述)ことを可能にする。この結果、サスペンションホルダ13をフレーム12に結合する際に安定した位置決めを行うことができ、次に固定体14を介して振動板9を接合固定する際にも、サスペンションホルダ13は安定している。このために、固定されるボビン8、ボイスコイル7の位置が安定し、スピーカの音響特性低下を防止することができる。
また、振動板9とサスペンションホルダ13の位相が略同位相となり、これら振動板9とサスペンションホルダ13との位相ずれに起因する中低音域の共振ひずみを低減することが可能で、周波数特性の平坦化が可能となる。その結果からも、スピーカの音響特性を高めることができる。
第二に、シリコン系接着剤の固定体14を介在させることによって、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、振動板9とサスペンションホルダ13は、製造の際に発生する寸法誤差をそれぞれ有するため、振動板9とサスペンションホルダ13の結合部16には隙間が発生することがあるが、シリコン系接着剤の固定体14を介在させることによって隙間を埋めることができ、かつ、その弾性によって振動板9とサスペンションホルダ13との構造の変形を防止することができ、スピーカの音響特性を高めることを可能とする。
なお、結合部16をより振動板9の外周側に設ければ、振動板9の剛性が低下する節部にサスペンションホルダ13との結合部16を配置させることができるため振動板9の剛性を高めることができる。
第三に、ボビン8とフレーム12との間には、従来一般的に設けられていたダンパー(図示せず)に代わって、サスペンションホルダ13と第2のエッジ11が、第1のエッジ10と共に、サスペンションを構成し、ボイスコイル7の可動時のローリングを防止する。このため、従来サスペンションを構成していたダンパーの非直線性及び非対称性の要因を排除できると共に、第2のエッジ11は第1のエッジ10の非対称性をもキャンセルすることができる。
第四に、第1のエッジ10を磁気回路5とは反対方向に突出する形状とし、第2のエッジ11を磁気回路5底面に向けて突出する形状とすることにより、第2のエッジ11で第1のエッジ10の非対称性をキャンセルこととなる。このため、図4のA、Bで示すように、サスペンションの非直線性及び非対称性が根本的に解決する。また、第1のエッジ10と第2のエッジ11の位置関係が近接している場合においても、第1のエッジ10と第2のエッジ11の可動接触を避けることができるため、スピーカの振幅余裕を大きくとることで、最大音圧を大きくすることができる。
第五に、第1のエッジ10と第2のエッジ11は、弾性率が略同等に設定されていることによっても、第2のエッジ11が、第1のエッジ10の持つ非直線性を正確にキャンセルすることができ、サスペンションの非対称性を大きく改善することができ、これに起因するスピーカの高調波ひずみみの低減とパワーリニアティを向上させることができる。
また、振動板9とサスペンションホルダ13の結合部を境にして、振動板9の外周部の密度を内周部の密度より低くしたことにより、全体として剛性と質量のバランスをとることができるため、剛性を維持したまま軽量化をはかることができ、その結果として、スピーカの能率低下を防止することができる。
第六に、図1に示すように、サスペンションホルダ13と磁気回路5との間に防塵ネット18を有することにより、磁気回路5の磁気ギャップ6内へ塵などが入るのを未然に防止することができる。図3に示すように、開口部15に防塵ネット18を有することにより、磁気回路5の磁気ギャップ6内へ塵などが入るのを未然に防止することができるだけでなく、音響負荷を与えて、スピーカの音響特性を高めることを可能とする。
第七に、サスペンションホルダ13の外周は第2のエッジ11を介してプレート2の天面よりもヨーク3の底面側で結合されていることにより、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、第1のエッジ10と第2のエッジ11との支点間距離を可能な限り大きくとることができるため、ボビン8が可動時にローリングすることを最大限に防止することができる。つまり、可動時のボビン8の原点が、ボビン8の支点となる第1のエッジ10とフレーム12が結合する点と、第2のエッジ11とフレーム12が結合する点の間にある。そのため、可動時のボビン8とそれぞれの支点は、三角形をなすことができるため、可動時のボビン8を安定して支えることができるのである。
以上のような理由により、本発明の実施の形態1におけるスピーカは、音響特性を高めることが可能となり、このことは図5のCにおいて証明されている。すなわち、Dに示す第2高調波ひずみ特性及びEに示す第3高調波ひずみ特性からわかるように、本発明の実施の形態1のスピーカは、サスペンションの非直線性及び非対称性に起因する高調波ひずみを低減することができるため、スピーカの音響特性が高められていることがわかる。
なお、本発明の実施の形態1のスピーカは、磁気回路5を内磁型の構成としたが、外磁型の構成としても良い。
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項6に記載の発明について説明する。
図6は、本発明の実施の形態2におけるスピーカの断面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。
図6において、本発明の実施の形態2におけるスピーカは、基本的に本発明の実施の形態1のスピーカと同様であるが、実施の形態1と相違する点は、第1のエッジ10と第2のエッジ11の突出する向きである。本発明の実施の形態2のスピーカは、第1のエッジ10は、磁気回路5に向けて突出する形状にし、第2のエッジ11は振動板9に向けて突出する形状とした。
以上のような構成において、第1のエッジ10の前方(図6の上面側)に、例えば、防塵ネットなどの音響開口部が近接している場合、スピーカの振動幅に余裕を大きくとったとしても、第1のエッジ10と防塵ネットとの接触を避けることができ、スピーカを低背化しながら最大音圧を大きくすることができる。
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項12に記載の発明について説明する。
図7は、本発明の実施の形態3におけるスピーカの側面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。
図7において、本発明の実施の形態3におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、サスペンションホルダ13の内外周間に開口部15を設けた点である。
これにより、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、サスペンションホルダ13からの不要な中高音域の音響出力を低く抑えることができ、サスペンションホルダ13の音響出力が振動板9に干渉して音響特性が劣化するのを抑えることができる。したがって、スピーカの音響特性を高めることができる。
(実施の形態4)
以下、実施の形態4を用いて、本発明の特に請求項13に記載の発明について説明する。
図8は、本発明の実施の形態4におけるスピーカの側面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。
図8において、本発明の実施の形態4におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、フレーム12の、サスペンションホルダ13の内外周間に対向する部分に開口部15を設けたことである。
これにより、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、振動板9と、第1のエッジ10と、第2のエッジ11と、フレーム12と、サスペンションホルダ13とにより中間チャンバが形成されることを防止することができる。この中間チャンバは、サスペンションホルダ13の音響出力が振動板9に干渉してスピーカの音響特性を劣化させるが、これを防止することにより、スピーカの音響特性を高めることができる。
(実施の形態5)
以下、実施の形態5を用いて、本発明の特に請求項14および請求項15に記載の発明について説明する。
図9は、本発明の実施の形態5におけるスピーカの断面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。
図9において、本発明の実施の形態5におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、サスペンションホルダ13の内外周間を、外周方向へ湾曲させた点、及び振動板9とサスペンションホルダ13の結合部16を境にして、振動板9の外周部の密度を内周部の密度より低くした点である。図9に示す矢印は外周方向を指す。
このような構成によって、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、第一に、外周方向への応力の加わり易いサスペンションホルダ13を外周方向に湾曲させることで、応力を分散させることができるため、サスペンションホルダ13の剛性を向上させることができる。第二に、振動板9とサスペンションホルダ13の結合部16を境にして、振動板9の外周部の密度を内周部の密度より低くしたことにより、振動板9としての剛性を維持したまま軽量化させることができ、スピーカの音圧低下を防止することができる。この結果として、スピーカの耐入力性能をより向上させてスピーカとしてのひずみを低減することができ、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。
なお、サスペンションホルダ13の内外周間は、内周方向へ湾曲させることにより構成することもできる。これによっても、外周方向へ湾曲させることと同様の理由で、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。
(実施の形態6)
以下、実施の形態6を用いて、本発明の特に請求項16に記載の発明について説明する。
図10は、本発明の実施の形態6におけるスピーカの振動板9とサスペンションホルダ13が結合する部分付近の拡大断面図である。
図10において、本発明の実施の形態6におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、サスペンションホルダ13の外周をL字状とし、その平面部19と第2のエッジ11を平面同士で結合させた点である。
これにより、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、サスペンションホルダ13と第2のエッジ11とが結合する部分を平面同士の結合とすることで、剛性が高くなり、サスペンションホルダ13と第2のエッジ11との結合する部分にかかる応力を分散させる効果が増大し、スピーカの耐入力性能を向上させることができる。したがって、スピーカの音響特性を高めることができる。
(実施の形態7)
以下、実施の形態7を用いて、本発明の特に請求項17に記載の発明について説明する。
図11は、本発明の実施の形態7におけるスピーカの振動板9とサスペンションホルダ13が結合する部分付近の拡大断面図である。
図11において、本発明の実施の形態7におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、サスペンションホルダ13の外周部をL字状としてその平面部19および立ち上がり部20の両面で第2のエッジ11を結合させた点である。
これにより、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、サスペンションホルダ13と第2のエッジ11との結合する部分にかかる応力を分散させる効果が増大し、スピーカの耐入力性能を向上させることができる。この結果として、スピーカの音響特性を高めることができる。
(実施の形態8)
以下、実施の形態8を用いて、本発明の特に請求項18に記載の発明について説明する。
図12は、本発明の実施の形態8におけるスピーカの振動板9とサスペンションホルダ13が結合する部分付近の拡大断面図である。
図12において、本発明の実施の形態8におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、サスペンションホルダ13の外周部を第2のエッジ11の先端部21で挟持させることにより結合させた点である。
これにより、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、サスペンションホルダ13と第2のエッジ11との結合する部分にかかる応力を分散させる効果が増大し、スピーカの耐入力性能を向上させることができる。この結果として、スピーカの音響特性を高めることができる。
(実施の形態9)
以下、実施の形態9を用いて、本発明の特に請求項19から請求項21に記載の発明について説明する。
図13は、本発明の実施の形態9におけるスピーカの振動板9とサスペンションホルダ13が結合する部分付近の拡大断面図である。
図13において、本発明の実施の形態9におけるスピーカは、基本的に本発明の実施の形態1のスピーカと同様であるが、実施の形態1と相違する点は、振動板9の外周部の密度を内周部の密度より低くし、振動板9の外周は平面としたことである。また、振動板9の外周の先端部22を折曲して延長し、第1のエッジ10に結合している。
以上のような構成により、振動板9とサスペンションホルダ13の結合部を境にして、振動板9の外周部の密度を内周部の密度より低くしたことにより、振動板としての剛性を維持したまま軽量化させることができる。
また、振動板9の外周をこの図13に示すごとく平面の折曲げの軽いへの字状としたことにより、スピーカの音響特性を向上させることができる。すなわち、第1のエッジ10もこの図13に示すごとく平面の折曲げの軽いへの字状としており、よって両者の形状が略同一となることによって折曲された平面同士の結合となり、結合強度が高くなる。
(実施の形態10)
以下、実施の形態10を用いて、本発明の特に請求項22に記載の発明について説明する。
図14は、本発明の実施の形態10におけるスピーカの断面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。
図14において、本発明の実施の形態10におけるスピーカが、実施の形態1と相違する点は、ボビン8と振動板9の内周部が結合する部分を覆うように、接着剤(図示せず)を介して前記ボビン8及び振動板9の二ヶ所に結合されたダストキャップ23を有する点である。このダストキャップ23は、主にパルプ及び樹脂が材料として用いられ、接着剤には、一般的に、アクリル系、シリコン系、ゴム系等の接着剤が用いられる。
このような構成によって、スピーカの音響特性を高めることが可能となる。すなわち、第一に、磁気回路5の磁気ギャップ6にごみ等が入るのを防止することができるからである。第二に、ボビン8と振動板9との固定強度が高くなり、ボビン8が磁気回路5へ向かう挙動と、磁気回路5と反対側へ向かう挙動との挙動バランスが改善され、ボイスコイル7の駆動力を振動板9に正確に伝えることができるため、ひずみを低減することができ、この結果として、スピーカの音響特性を高めることができる。
(実施の形態11)
以下、実施の形態11を用いて、本発明の特に請求項23から請求項27に記載の発明について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1におけるスピーカの断面図である。この図1において、本発明の実施の形態11におけるスピーカの各構成要素の材料について説明する。
すなわち、第1のエッジ10および第2のエッジ11は、ウレタン、ゴム、発泡ゴム、布などの材料を用いることが多いが、ここでは、ウレタンを用いて半球状に成型した。フレーム12は、有底円筒状をしており、鉄板のプレス品や、樹脂成型品及びアルミダイキャストなどが用いられる。そして、ボビン8には、紙及び樹脂、アルミ等の金属系の材料を用いている。サスペンションホルダ13は、パルプ及び樹脂等や金属材料で形成することもできる。さらに、固定体14には、シリコン系接着剤を用いている。
以上のような材料で各構成要素を構成することにより、以下のような特徴を有する。
すなわち、第1のエッジ10および第2のエッジ11は、振動板9に可動負荷を加えないようにすることができるが、この材料としてウレタンを用いることにより、弾性変形し、振動系重量増加を防ぐことができる。また、フレーム12に、鉄板のプレス品や、樹脂成型品及びアルミダイキャストなどを用いることにより、複雑な形状にも対応できる。サスペンションホルダ13は、パルプ及び樹脂等により、高い剛性と内部損失を両立する。またボビン8とサスペンションホルダ13にアルミニウムなどの金属材料を用いればボイスコイル7の発熱を、ボビン8、サスペンションホルダ13を介して効率よく放熱することができ、スピーカの対入力性能を向上させることができる。
また、振動板9とサスペンションホルダ13は、製造の際に発生する寸法誤差をそれぞれ有するため、振動板9とサスペンションホルダ13の結合部16には隙間が発生することがあるが、シリコン系接着剤の固定体14を介在させることによって隙間を埋めることができ、かつ、その弾性によって振動板9とサスペンションホルダ13との構造の変形を防止することができる。
(実施の形態12)
以下、実施の形態12を用いて、本発明の特に請求項28から請求項35に記載の発明について説明する。
図15は、本発明の実施の形態12におけるスピーカの製造方法を示す断面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。
図15において、本発明の実施の形態12におけるスピーカの製造方法は、まず、フレーム12の開口部15に図16に示す治具24を挿入して、治具24をフレーム12に固定し、次に、サスペンションホルダ13の内周部を治具24に支持させた状態で、このサスペンションホルダ13の外周部を第2のエッジ11を介してフレーム12に固定し、その後、前記サスペンションホルダ12の治具24支持部上部分に固定体14を設け、次に、サスペンションホルダ13上に振動板9を配置し、前記固定体14により、サスペンションホルダ13と振動板9とを固定する。このとき、治具24の先端は、サスペンションホルダ13の内周の屈曲部の断面形状に対応した形状になっている。
次に、この治具24の材料を述べると、先端外部分は難接着性の樹脂材料を用いて形成されており、例えば、ジュラコンなどを用いている。治具24の先端はフレーム12よりも硬質の材料で形成されることを特徴とし、図15においては、金属材料を用いて治具24を形成している。
治具24の下部は、L字形を形成し、フレーム12が磁気回路5を覆う部分の外周部と、フレーム12が磁気回路5を覆う部分の底面とにより、固定される。
以上のような構成において、音響特性の高いスピーカの製造方法を提供することができる。
すなわち、第一の理由は、治具24がもたらす位置決めの安定化にある。つまり、フレーム12に設けられた開口部15は、サスペンションホルダ13の内周部を定位置に設定するための治具24を挿入することを可能にする。この結果、サスペンションホルダ13をフレーム12に結合する際に安定した位置決めを行うことができ、次に固定体14を介して振動板9を接合固定する際にも、サスペンションホルダ13は安定している。このために、振動板9に先に固定されているボビン8、ボイスコイル7の磁気ギャップ6における位置が安定し、スピーカの音響特性低下を防止することができる。また、振動板9とサスペンションホルダ13の位相が略同位相となり、これら振動板9とサスペンションホルダ13との位相ずれに起因する中低音域の共振ひずみを低減することが可能で、周波数特性の平坦化が可能となる。このように、治具24がもたらす位置決めの安定化は、音響特性の高いスピーカの製造方法を提供することができる。
第二は、治具24の先端の形状のもたらす位置決めの安定化である。つまり、サスペンションホルダ13の屈曲部に対応して、この治具24の先端形状を凸部とすることにより、振動板9とサスペンションホルダ13の結合部16の位置を安定して固定することができる。その結果として音響特性を高めることが可能となる。
第三は、治具24の下部とフレーム12の底面とがもたらす位置決めの安定化である。つまり、治具24の下部は、図15の断面形状から理解されるように、L字形となっており、フレーム12の磁気回路5外周部分と、磁気回路5底面部分とに前記治具24の下部L字形部分を、この二箇所で固定することにより、治具24とフレーム12の固定が安定する。
また、治具24が図15のごとく自立したことにより得られる効果としては、治具24をフレーム12に固定したまま移動することができるという点がある。すなわち、後述するように、治具24にはフレーム12を固定する爪を有するため、自立し固定された治具24の上にフレーム12を配置することができ、この結果として、例えば、ある工程から他の工程に移る際、フレーム12と治具24が結合された状態を保ちつつ作業場所を移動することができる。したがって、この作業の移動可能性により、音響特性が高いスピーカの生産性を向上することが可能となる。
また、治具24は、難接着性の樹脂材料であるジュラコンを用いて形成したことにより、サスペンションホルダ13と振動板9との結合部16に固定体14を接着する際に、固定体14が治具24に付着しても、難接着性の樹脂材料であるジュラコンを用いることにより、必要のない接着接合を防止することができる。また、治具24の先端は、フレーム12よりも硬質の材料(図15においては、金属材料)で形成している。これによっても、スピーカの生産性を高めることが可能となる。すなわち、スピーカの製造量が大量であっても、治具24をフレーム12よりも硬質の材料を用いると、治具24をフレーム12よりも軟質の材料を用いた場合よりも、治具24の劣化を防ぐことができ、生産性をも高めることができる。
(実施の形態13)
以下、実施の形態13を用いて、本発明の特に請求項36に記載の発明について説明する。
図16(a)は、本発明の実施の形態13における治具の斜視図である。また、図16(b)は、本発明の実施の形態13における治具の突起部の拡大図である。
図16において、本発明の実施の形態12におけるスピーカの製造方法と異なる点は、治具24が、その突起部25に爪26を有する点である。
図16に示すような、爪26をその突起部25に有する治具24を用いたスピーカの製造方法を、便宜上、図15において説明する。図15において、まず、治具24をフレーム12の開口部15に挿入し、次に、治具24を一定方向に回転させる。この結果、治具24は、フレーム12の開口部15上面開口縁に、爪26により固定される。
以上のような方法により、スピーカの生産性を向上させる。すなわち、治具24を開口部15に爪26によって固定することで、一体化させることができ、例えば、ある工程から他の工程に移る際、本発明のスピーカと治具24が結合された状態を保ちつつ、作業場所を移動することができるからである。したがって、以上のような方法により、スピーカの生産性を向上させる。
(実施の形態14)
以下、実施の形態14を用いて、本発明の特に請求項37に記載の発明について説明する。
図15は、本発明の実施の形態12におけるスピーカの製造方法を示す断面図である。なお、実施の形態1と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を簡略化する。この図15を用いて、実施の形態14を説明する。
図15において、サスペンションホルダ13と振動板9を固定する際に、治具24の突起部と略同径のリング状の磁性体を振動板9の上部に載せることにより、振動板9をサスペンションホルダ13に固定する。
これにより、スピーカの生産性を向上させることが可能となる。すなわち、リング状の磁性体と磁気回路5の吸引力を利用して治具24によって固定されたサスペンションホルダ13と振動板9を一定の力で押圧することができるため、両者の固定体14による固定がスムーズに行える。
本発明は、音響特性の高いスピーカの提供が可能となり、あらゆる分野の各種音響機器に有用である。
本発明の実施の形態1におけるスピーカの断面図 本発明の実施の形態1におけるスピーカの振動板とサスペンションホルダが結合する部分付近の拡大断面図 本発明の実施の形態1におけるスピーカの背面図 本発明の実施の形態1におけるスピーカのパワーリニアティを示す図 本発明の実施の形態1におけるスピーカの高調波ひずみ特性を示す図 本発明の実施の形態2におけるスピーカの断面図 本発明の実施の形態3におけるスピーカの側面図 本発明の実施の形態4におけるスピーカの側面図 本発明の実施の形態5におけるスピーカの断面図 本発明の実施の形態6におけるスピーカの振動板とサスペンションホルダが結合する部分付近の拡大断面図 本発明の実施の形態7におけるスピーカの振動板とサスペンションホルダが結合する部分付近の拡大断面図 本発明の実施の形態8におけるスピーカの振動板とサスペンションホルダが結合する部分付近の拡大断面図 本発明の実施の形態9におけるスピーカの振動板とサスペンションホルダが結合する部分付近の拡大断面図 本発明の実施の形態10におけるスピーカの断面図 本発明の実施の形態12におけるスピーカの製造方法を示す断面図 (a)本発明の実施の形態13における治具の斜視図、(b)本発明の実施の形態13における治具の突起部の拡大図 従来のスピーカの断面図
符号の説明
1 マグネット
2 プレート
3 ヨーク
4 ポール
5 磁気回路
6 磁気ギャップ
7 ボイスコイル
8 ボビン
9 振動板
10 第1のエッジ
11 第2のエッジ
12 フレーム
13 サスペンションホルダ
14 固定体
15 開口部
16 結合部
17 内周部
18 防塵ネット
19 平面部
20 立ち上がり部
21 第2のエッジの先端部
22 振動板の外周の先端部
23 ダストキャップ
24 治具
25 突起部
26 爪

Claims (37)

  1. 磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気ギャップに配設されるボイスコイルをその一部に有するボビンと、内周部がこのボビンの外周部に結合された振動板と、この振動板の外周部が第1のエッジを介して連結されたフレームと、その内周部で前記振動板を支持し、その外周部に第2のエッジを介して前記フレームに結合されたサスペンションホルダと、このサスペンションホルダの内周部を前記振動板に固定する固定体とを備え、前記フレームは前記固定体に対応する部分に治具挿入用の開口部を有することを特徴とするスピーカ。
  2. フレームの開口部の開口面積は、治具の先端部の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のスピーカ。
  3. フレームの開口部を、防塵ネットで覆った請求項1に記載のスピーカ。
  4. 第1のエッジおよび第2のエッジは、これら第1、第2のエッジ間を境にして略対称相似形状とした請求項1に記載のスピーカ。
  5. 第1のエッジは、磁気回路とは反対方向に突出する形状にし、第2のエッジは磁気回路底面に向けて突出する形状とした請求項4に記載のスピーカ。
  6. 第1のエッジは、磁気回路に向けて突出する形状にし、第2のエッジは振動板に向けて突出する形状とした請求項4に記載のスピーカ。
  7. 第1のエッジと第2のエッジは、弾性率が略同等に設定された請求項4に記載のスピーカ。
  8. サスペンションホルダの内周部は、振動板の中部に連結した請求項1に記載のスピーカ。
  9. サスペンションホルダの内周部は、磁気ギャップ外方の振動板に連結した請求項1に記載のスピーカ。
  10. 磁気回路は、振動板側からプレート、マグネット、ヨークの順に積層して形成し、サスペンションホルダの外周部を第二のエッジを介して、磁気回路のプレート側よりもヨークの底面側に結合した請求項1に記載のスピーカ。
  11. サスペンションホルダと磁気回路との間に防塵ネットを有する請求項1に記載のスピーカ。
  12. サスペンションホルダの内外周間に開口部を設けた請求項11に記載のスピーカ。
  13. フレームは、サスペンションホルダの内外周間に対向する開口部を設けた請求項11に記載のスピーカ。
  14. サスペンションホルダの内外周間は、外周方向へ湾曲させた請求項1に記載のスピーカ。
  15. サスペンションホルダの内外周間は、内周方向へ湾曲させた請求項1に記載のスピーカ。
  16. サスペンションホルダの外周部をL字状として、その平面部と第2のエッジを結合させた請求項1に記載のスピーカ。
  17. サスペンションホルダの外周部をL字状としてその平面部および立ち上がり部の両面で第2のエッジを結合させた請求項1に記載のスピーカ。
  18. サスペンションホルダの外周部を第2のエッジの先端部で挟持させることにより結合させた請求項1に記載のスピーカ。
  19. 振動板とサスペンションホルダの結合部を境にして、振動板の外周部の密度を内周部の密度より低くした請求項1に記載のスピーカ。
  20. 振動板の外周部は平面とした請求項1に記載のスピーカ。
  21. 振動板の外周部の先端を折曲した請求項1に記載のスピーカ。
  22. ボビンと振動板の内周部が結合する部分を覆うように、前記振動板に結合されたダストキャップを有する請求項1に記載のスピーカ。
  23. 第1のエッジと第2のエッジは、ウレタンで形成した請求項1に記載のスピーカ。
  24. 第1のエッジと第2のエッジは、ゴムもしくは発泡ゴムで形成した請求項1に記載のスピーカ。
  25. ボビンとサスペンションホルダは、金属材料で形成した請求項1に記載のスピーカ。
  26. サスペンションホルダは、パルプ材料で形成した請求項1に記載のスピーカ。
  27. 固定体は、シリコン系接着剤を用いる請求項1に記載のスピーカ。
  28. 請求項1に記載のスピーカを製造するに際し、まず、フレームの開口部に治具を挿入して、治具をフレームに固定し、次に、サスペンションホルダの内周部を治具に支持させた状態で、このサスペンションホルダの外周部に第2のエッジを介してフレームに固定し、その後、前記サスペンションホルダの支持部上部分に固定体を設け、次に、サスペンションホルダ上に振動板を配置し、前記固定体により、サスペンションホルダと振動板とを固定するスピーカの製造方法。
  29. 治具は、自立することを特徴とする請求項28に記載のスピーカの製造方法。
  30. 治具は、難接着性の樹脂材料を用いて形成した請求項28に記載のスピーカの製造方法。
  31. 治具は、ジュラコンを用いて形成した請求項30に記載のスピーカの製造方法。
  32. サスペンションホルダの内周部は、磁気回路側に屈曲させ、治具の先端は、この屈曲部に対応した形状の凸部を有することを特徴とした請求項28に記載のスピーカの製造方法。
  33. 治具の先端は、フレームよりも硬質の材料で形成した請求項28に記載のスピーカの製造方法。
  34. 治具の先端は、金属材料を用いて形成した請求項33に記載のスピーカの製造方法。
  35. 治具の下部は、L字型を形成し、フレームの磁気回路外周部分と、磁気回路底面部分とにより、固定することを特徴とする請求項28に記載のスピーカの製造方法。
  36. 治具は、一定方向に回転させることにより、フレームの開口部に固定される爪を有することを特徴とする請求項28に記載のスピーカの製造方法。
  37. サスペンションホルダと振動板を固定する際に、リング状の磁性体により振動板の上部を押さえて、前記振動板を前記サスペンションホルダに固定する請求項28に記載のスピーカの製造方法。
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