JP3838742B2

JP3838742B2 - Speaker

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Publication number: JP3838742B2
Application number: JP15079197A
Authority: JP
Inventors: 弘行武輪; 和栄佐藤; 幹郎岩佐; 亨吉川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2017-06-09
Also published as: JPH10341498A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダンパーの弾性を改良し、ボイスコイルボビンの振動振幅の許容範囲を大きくしたスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型で場所をとらない音響再生装置が用いられており、このような用途の音響再生装置に使用されるスピーカは小口径のものが多い。図１５は従来の小口径のスピーカの構造例を示す断面図である。このような構造のスピーカについて以下に説明する。
【０００３】
図１５に示すスピーカ１において、環状のフレーム２の下端部には、センターポール３、磁石４、トッププレート５を含む環状磁気回路６が形成されている。センターポール３の上方外周部とトッププレート５の内周部とで形成される環状の空隙７には、高密度の磁束が生じ、ボイスコイルボビン８が上下動自在に振動するよう保持されている。ボイスコイルボビン８は一般的には薄紙を円筒状に成形した部材で、その下端部外周にはボイスコイル９が回巻されている。
【０００４】
ボイスコイル９は、音声信号による駆動電流が印加されると、電磁力を発生してボイスコイルボビン８をピストン振動させるもので、例えばアルミニウムや銅等の線材で構成される。ボイスコイルボビン８の下端部を除く外周部には、補強紙１０が巻かれ、ボイスコイルボビン８の剛性を確保している。このようなボイスコイルボビン８に振動板１１とダンパー（サスペンションともいう）１２が固着される。振動板１１は、エッジ１３を介してスピーカのフレーム２に振動自在に取り付けられる。またダンパー１２はコルゲーションダンパーとも呼ばれ、その外周部がフレーム２に直接取り付けられ、ボイスコイルボビン８を振動自在に保持している。
【０００５】
このように構成されたスピーカ１において、ボイスコイル９に音声信号に比例した駆動電流が印加すると、この駆動電流と空隙７中の磁束により電磁駆動力が発生し、振動板１１がダンパー１２とエッジ１３に保持されて上下に振動し、音を出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１５に示す従来の小型のスピーカ１では、振動板１１の口径が小さいので、所定の音圧を得るには、振動板１１の振動振幅を振動板面積に反比例して大きくしなければならず、また周波数の二乗に反比例して振動振幅を大きくしなければならない。このため小型のスピーカでは特に低周波領域で非常に大きな振幅を確保することが困難であった。
【０００７】
振動板を支える従来のダンパー１２の構造を図１６に示す。このダンパー１２は樹脂含浸繊維がコルゲート加工されたものであり、図中の中央のプロフィール線で示すように波形断面が同心円状に多数形成される。
【０００８】
このダンパー１２は図１７に示すように、上下に振動するボイスコイルボビン８を弾性的に支持している。振動板１１の振幅が大きい場合には、元の破線で示すダンパーの波形が変形し、実線のようにダンパー１２の素材が引き延ばされる。引き延ばされる際に波形の頂点ａがａ’に移動する。波形の頂点ａがａ’に移動するためには、波形を構成する中心部の円の半径ｒ１がｒ２へと増加しなければならない。ダンパーの１つの波形の頂点を結ぶ線は同心円上にあり、半径が大きくなる機構を元来持たない。従って半径ｒ１がｒ２に変化するためには、ダンパー１２の素材自体が円周方向に対して伸縮性を持たねばならない。
【０００９】
しかしながらダンパー１２の素材は樹脂含浸繊維であるため、素材自身の弾性力は小さい。一方、振幅が大きくなるほど同心円の半径の変化も増加しなければならないが、素材自身の伸びが小さいため半径の増加が困難になり、その結果振幅を大きくすることに制限を受ける。
【００１０】
図１８はボイスコイル９を介してダンパー１２に加える力と、ダンパー１２の最内周部の軸方向（Ｚ軸）の振動振幅の関係を示すグラフである。図示のように３Ｎ以上の力から振幅特性が非線形となり、振幅値が飽和する。このように従来の小型のスピーカでは、ダンパーが大振幅で変形しにくい構造であるため、大入力の音を再生することができず、特に低音再生特性が悪く、歪みが多くなるという欠点があった。
【００１１】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、大振幅の変形が可能な構造のダンパーを実現することにより、低音再生特性に優れ歪みの少ないスピーカを提供することを目的する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本願の請求項１記載の発明は、空気振動を与える振動板と、前記振動板に接合された円筒状のボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの外周部に取り付けられたボイスコイルボビン取付板、及び一端が前記ボイスコイルボビン取付板の周囲に接続され、他端がスピーカフレームに固着され、振動方向に円弧状となるワイヤー形状のばね部材を含むダンパーと、を備えたものである。
【００１３】
このような構成によれば、ばね部材は振動板の上下振動に際し、ボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が容易に変形し、ダンパーは振動振幅が大きくなり、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。
【００１４】
また本願の請求項２記載の発明は、請求項１記載のスピーカにおいて、前記ダンパーは、更に、前記ばね部材を連結する連結部材を有することを特徴とする。
【００１５】
また本願の請求項３記載の発明は、請求項２のスピーカにおいて、前記ダンパーの前記ばね部材と前記連結部材は、弾性を有する樹脂で一体成形されたことを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成によれば、ばね部材はボイスコイルボビン取付板の外周部に沿って連結部材により連結されているので、ボイスコイルの振動方向に垂直な揺れを防止でき、ローリングに対して強くすることができる。
【００２０】
また本願の請求項４記載の発明は、空気振動を与える振動板と、前記振動板に接合された円筒状のボイスコイルボビンと、一端が前記ボイスコイルボビンの外周部に固着され、他端がスピーカフレームに固着され、振動方向に円弧状となるワイヤー形状のばね部材を含むダンパーと、を備えたものである。
【００２１】
このような構成によれば、ばね部材は振動板の上下振動に際し、ボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が容易に変形し、ダンパーは振動振幅が大きくなり、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。
【００２２】
また本願の請求項５記載の発明は、空気振動を与える振動板と、前記振動板に接合された円筒状のボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの外周部に固着される円環状のボイスコイルボビン取付部、スピーカフレームに固着される円環状のフレーム取付部、及び前記ボイスコイルボビン取付部と前記フレーム取付部とをボイスコイルボビンの半径方向に連結する振動方向に円弧状となるワイヤー状の複数のばね部材を含むダンパーと、を備えたものである。
【００２３】
また本願の請求項６記載の発明は、請求項５のスピーカにおいて、前記ダンパーの前記ボイスコイルボビン取付部と前記フレーム取付部と前記ばね部材とは、弾性を有する樹脂で一体成形されたことを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成によれば、ばね部材は振動板の上下振動に際し、ボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が容易に変形し、ダンパーは振動振幅が大きくなり、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。
【００２５】
また本願の請求項７記載の発明は、空気振動を与える振動板と、前記振動板に接合された円筒状のボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの外周部に固着される円環状のボイスコイルボビン取付部、スピーカフレームに固着される円環状のフレーム取付部、前記ボイスコイルボビン取付部と前記フレーム取付部とをボイスコイルボビンの前記円筒の円における半径方向に連結する振動方向に円弧状となるワイヤー状の複数のばね部材、及び前記複数のばね部材を前記ボイスコイルボビンの前記円筒の中心から外周へ向かう方向に沿って連結する連結部材を含むダンパーと、を備えたものである。
【００２６】
また本願の請求項８記載の発明は、請求項７のスピーカにおいて、前記ダンパーの前記ボイスコイルボビン取付部と前記フレーム取付部と前記ばね部材と前記連結部材は、弾性を有する樹脂で一体成形されたことを特徴とするものである。
【００２７】
また本願の請求項９記載の発明は、請求項７のスピーカにおいて、前記連結部材は、前記ばね部材の配列間隔と同一間隔の円弧部が連結された弾性を有する環状の部材であることを特徴とするものである。
【００２８】
このような構成によれば、ばね部材は円環状部材と同心円状に配置された伸縮可能な連結部材で連結されたことにより、ボイスコイルの横方向の揺れを防止しローリングに対して強くすることができる。
【００３０】
また本願の請求項１０記載の発明は、空気振動を与える振動板と、前記振動板に接合された円筒状のボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの外周部に固着された内環状部材と、曲げ弾性を有するシートが同芯波形に成形された円形のコルゲーションダンパーと、前記コルゲーションダンパーの内周部に結合された外環状部材と、振動方向に円弧状に形成され、半径の異なる前記内環状部材と前記外環状部材とを前記ボイスコイルボビンの円筒の半径方向に連結するワイヤー形状のばね部材と、を備えたものである。
【００３１】
このような構成によれば、ばね部材は振動板の上下振動に際し、ボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が容易に変形し、ダンパーは振動振幅が大きくなり、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。さらにばね部材に連結されたコルゲーションダンパーが中心保持力を高めローリングに強くなり、更に適度なスチフネスを与えることができ。
【００３２】
また本願の請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のスピーカにおいて、前記ダンパーのばね部材は、ピアノ線で構成されたことを特徴とするものである。
【００３３】
また本願の請求項１２記載の発明は、請求項１〜１０のスピーカにおいて、前記ダンパーのばね部材は、高分子樹脂ワイヤーで構成されたことを特徴とするものである。
【００３４】
このような構成によれば、ばね部材はピアノ線や高分子ワイヤーで構成されているため、湿度の影響を受けず、高温高湿度下でも剛性が変動しにくくなる。このためスピーカの低音特性は、環境温度が変化しても安定したものとなる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。なお各実施の形態の図において、従来例と同一の部分は同一の符号を付けて詳細な説明は省略する。図１は実施の形態１のスピーカに用いられるダンパーの一部を構成するばね部材２０の外観斜視図である。このばね部材２０は、熱硬化樹脂を含侵した布や太糸からなる線材を、半円状に成形したものである。その両端には後述するボイスコイルボビン取付板と、スピーカのフレームに接続するための取付部２１ａ，２１ｂが形成されている。
【００３６】
図１では、線状のばね部材２０が半円状に成形されているが、楕円や半円に直線を組み合わせた長円でもよい。また線状以外に薄板状でもよい。図２は本実施の形態のダンパー２２の外観図である。ダンパー２２は略四角形状のボイスコイルボビン取付板２４と、その４隅に取り付けられた複数のばね部材２０からなる。ボイスコイルボビン取付板２４の中心に、ボイスコイルボビン８を固着するための貫通穴２３が形成されている。ばね部材２０とボイスコイルボビン取付板２４とは取付部２１ａでの接着により接合されている。
【００３７】
ボイスコイルボビン８の振動方向をＺ軸とし、スピーカの前方を＋、後方を−とすると、４隅のばね部材２０は断面形状が夫々同一で、＋Ｚ方向に凸となる半円状の弾性部材である。図３は、このようなダンパー２２を有するスピーカ１Ａの半断面図である。図２及び図３に示すように、ばね部材２０の一方の取付部２１ｂはボイスコイルボビン取付板２４と同一高さを有し、フレーム２の取付面に接続される。またボイスコイルボビン取付板２４の貫通孔２３は、接着剤によりボイスコイルボビン８の外周面に固着される。
【００３８】
このような構造のダンパー２０を持つスピーカ１Ａの動作について、図３を用いて説明する。ボイスコイル９に駆動電流が流れると、電磁力によりボイスコイルボビン８に駆動力が発生し、振動板１１が＋Ｚ、−Ｚ方向に振動して音を発生する。ダンパー２２とエッジ１３は振動板１１の往復運動に際し、振動板１１を弾性的に支持する。
【００３９】
図４は振動板１１が＋Ｚ方向に振動したときのダンパー２２の変形状態を示した断面図である。ボイスコイルボビン取付板２４はボイスコイルボビン８の外周面に固着されているため、ダンパー２２の一方の取付部２１ａはボイスコイルボビン８と一体となって振動する。一方、ダンパー２２の他方の取付部２１ｂはフレーム２に固着しているため変位しない。
【００４０】
図４において、取付部２１ａは振動に際し、Ａ１からＡ２へ変位し、振動板１１の振動変位を弾性的に支える。ばね部材２１はＺ軸方向から見て、ダンパー取付部板２４の４隅より直線状に配置され、且つ夫々は弾性的に互いに独立しているため、ボイスコイルボビン８の振動に際して、従来の波形ダンパーのように円周方向の収縮や伸張を伴わない。このため力対変位特性が直線性に優れたものとなり、ボイスコイルボビン８の最大振幅も大きくすることができる。
【００４１】
図５は本実施の形態のダンパー２０の力対変位特性、即ちボイスコイルの電磁力と、ダンパーの最内周部の変位の一例を示したグラフである。ここでは５Ｎの外力まで変位の直線性が確保され、５ｍｍまでの振幅が確保されることとなった。このように図１８に示す従来の特性と比べると、直線性及び最大振幅ともに優れた特性を示すことが判る。なお本実施の形態では、ボイスコイルボビン取付板２４の形状は四角形としたが、円形の貫通孔２３が確保される限り、他の多角形や円形であってもよい。
【００４２】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２におけるスピーカについて説明する。本実施の形態のダンパーは、ばね部材２０の材料として、熱硬化樹脂を含侵した布や太糸に代えて、ピアノ線や高分子樹脂の線材（高分子ワイヤー）を半円状に成形したものである。なお、ダンパーの形状やスピーカの構造は、実施の形態１と同一であるため、それらの説明は省略する。
【００４３】
このような構造のダンパーの動作について説明する。ばね部材２０がピアノ線や高分子ワイヤーで構成されているため、湿度の影響を受けず、高温高湿度下でも剛性が変動しにくく、スピーカの低音特性が安定して維持されるものである。
【００４４】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図６は本実施の形態のスピーカ１Ｂに用いられるダンパー３０の構造を示す外観斜視図であり、実施の形態１と同一部分は同一の符号を付けて詳細な説明は省略する。ダンパー３０を構成するばね部材２０の外形形状は図１に示すものと同一であり、連結部材３１ａ，３１ｂが新たに設けられたことが異なる。
【００４５】
図２と同様に、ボイスコイルボビン取付板２４の４隅に２つのばね部材２０が夫々接合されている。またボイスコイルボビン取付板２４の各辺に沿って、１対のばね部材２０を連結するよう２本の連結部材３１ａ、３１ｂが接合されている。連結部材３１ａはばね部材２０の上部を結合し、連結部材３１ｂはばね部材２０の取付部２１ｂを結合する直線状の部材である。このような構造にすると、ばね部材２０がＺ方向以外の方向に変形しにくくなり、ボイスコイルボビン８の振動方向をＺ軸方向のみに規制することができる。なお、全てのばね部材２０と全ての連結部材３１ａ、３１ｂとは、弾性を有する樹脂により一体成形されたものでもよい。
【００４６】
図１の場合と同様に、ばね部材２０の一方の取付部２１ｂは、ボイスコイルボビン取付板２４と同一高さを有し、フレーム２の取付面で固着される。またボイスコイルボビン取付板２４の貫通孔２３は、接着剤によりボイスコイルボビン８の外周面に固着される。
【００４７】
このような構造のダンパー３０の振動特性について説明する。ばね部材２０は連結部材３１ａ，３１ｂと共にボイスコイルボビン取付板２４の各辺毎に連結されている。Ｚ方向の振動、即ち通常の振動板１１の振動に際して、連結部材３１ａ，３１ｂは何ら影響を及ぼさない。しかしながらＸ方向やＹ方向に対しての変形の際には、連結部材３１ａ，３１ｂは互いに抵抗力を発揮する。例えばボイスコイルボビン８がＸ方向に振動しようとした場合、Ｘ方向に平行な連結部材３１ａ，３１ｂがこの振動に対して容易に変形せず、振動系を中心に保持するように働く。Ｙ軸方向でも同様である。結局、連結部材３１ａ，３１ｂは正規の振動方向であるＺ方向には何ら影響せず、それ以外の方向に対しては抵抗として働き、ボイスコイルボビン８のローリングを防止する。
【００４８】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図７は本実施の形態のスピーカ１Ｃに用いられるダンパー４０の構造を示す平面図である。
【００４９】
ダンパー４０は図７に示すように、四角形状のボイスコイルボビン取付板４２と、ボイスコイルボビン取付板４２の各辺を支持する４組のばね部材４１と、各組のばね部材４１の他端を保持する取付片４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとから構成される。取付片４３ａ〜４３ｄはＺ軸方向に対してボイスコイルボビン取付板４２と同一高さを有し、フレーム２の取付面で接合される。またボイスコイルボビン取付板４２の貫通孔４４は、接着剤によりボイスコイルボビン８の外周面に固着される。
【００５０】
図８はばね部材４１の構成例を示す斜視図である。図８（ａ）に示すばね部材４１Ａは、２つの粘弾性部材４４の間にピアノ線や高分子線で構成されたコイルばね４５を結合したもので、振動板の振動に際し容易に伸縮可能なことを特徴とする。粘弾性部材４４は高分子シリコンや発泡ゴム等損失の大きな材料が好適である。
【００５１】
図８（ｂ）に示すばね部材４１Ｂは、図８（ａ）と構成順序が反対となったもので、ピアノ線や高分子線からなる２つのワイヤー４６の間に、粘弾性部材４７を結合したものである。ワイヤー４６の形状を直線としたが、図８（ａ）のごとくコイル状でもよい。
【００５２】
このような構造のダンパー４０の振動特性について説明する。図７に示すようにばね部材４１はボイスコイルボビン取付板４２の４辺に沿って直線状に配置され、且つ夫々は弾性的に互いに独立して取り付けられている。ボイスコイルボビン８のＺ軸方向の振動に際して、従来の波形ダンパーのように円周方向の収縮や伸張を伴わない。このため力対変位特性が直線性に優れたものとなり、ボイスコイルボビン取付板４２の最大振幅も大きくすることができる。さらにばね部材４１は図８の粘弾性部材４４、４７を介しているため、ダンパー４０自身の共振を抑制することができる。また実施の形態３のごとく、ばね部材４１を連結部材で連結すれば、ボイスコイルボビンのローリングに対し、剛性を強くすることができる。
【００５３】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図９は本実施の形態のスピーカ１Ｄに用いられるダンパー５０の構造を示す斜視図である。ダンパー５０の外形形状は、ボイスコイルボビン取付板がない点を除いて図１に示すものと同一である。
【００５４】
本実施の形態のダンパー５０は、図１のばね部材２０の取付部２１ａを直接ボイスコイルボビン８の外周面に接着したものである。図９に示すように、ばね部部材２０の取付部２１ａと他の取付部２１ｂは、同一高さでボイスコイルボビン８とフレーム２とに夫々固着される。
【００５５】
このような構造のダンパー５０の振動特性について説明する。ばね部材２０はボイスコイルボビン８の外周に等間隔に放射状に配置され、且つ夫々は弾性的に互いに独立して取り付けられている。このため、ボイスコイルボビン８のＺ軸方向の振動に際して、従来のコルゲーションダンパー（波形ダンパー）のように円周方向の収縮や伸張を伴わない。このため力対変位特性が直線性に優れたものとなり、ボイスコイルボビン８の振動振幅も大きくすることができる。
【００５６】
またばね部材２０をボイスコイルボビン取付板を介さずボイスコイルボビン８に接着した構造であり、図示のようにかつ最低３個のばね部材２０で支持できるために、ダンパー５０を軽量化することができる。従ってこのダンパー５０は先ほどの実施の形態に比べ、より小さなスピーカに好適なものといえる。
【００５７】
（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図１０は実施の形態６のスピーカ１Ｅに用いられるダンパー６０の構造を示す斜視図である。このダンパー６０は、リング状のボイスコイルボビン取付部６１とフレーム取付部６２との間に、多数のばね部材２０を花弁状に接続したものである。ばね部材２０は円周上に沿って等間隔に配置され、＋Ｚ軸方向に湾曲している。ボイスコイルボビン取付部６１はボイスコイルボビン８の外周面で接続し、フレーム取付部６２はフレーム２の取付面で固着される。
【００５８】
本実施の形態のダンパー６０の振動特性について説明する。ばね部材２０はボイスコイルボビン８の外周部に沿って花弁状に配置され、且つ夫々は弾性的に互いに独立している。このため、ボイスコイルボビン８のＺ軸方向の振動に際し、従来の波形ダンパーのように円周方向の収縮や伸張を伴わない。このため力対変位特性の直線性に優れたものとなり、ボイスコイルボビン８の振動振幅を大きくすることができる。またボイスコイルボビン取付部６１とフレーム取付部６２とが複数のばね部材２０と一体化されているために、ボイスコイルボビン８やフレーム２への接着が容易となる。
【００５９】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図１１は本実施の形態のスピーカ１Ｆに用いられるダンパー７０の構造を示す斜視図である。このダンパー７０は、実施の形態６のダンパー６０の構造に加えて、図１２に示すような連結部材７１を接合したものである。
【００６０】
連結部材７１は、はね部材２０の配列ピッチと同一の繰り返し間隔を有する多数の円弧状のたわみが形成されたリング状部材である。このような形状の連結部材７１が、多数のばね部材２０上に固着されている。なお連結部材７１は、ピアノ線や高分子線を所定の形状に成形したものである。
【００６１】
このような構造のダンパー７０では、ばね部材２０をリング状の連結部材７１で固着しているため、ばね部材２０が円周方向に変形しなくなり、ボイスコイルボビン８がローリングしなくなる。また連結部材７１は、円周方向に沿って円弧部が形成されているため、円周方向の伸縮が容易となる。このためコルゲーションダンパーのように振動振幅が制限されにくい。ここでは連結部材７１は１つの場合を示したが、複数個で構成すれば、よりローリングに対し安定なダンパーを構成することができる。
【００６２】
なお、図１０に示すダンパーにおいて、全てのボイスコイルボビン取付部６１とフレーム取付部６２とばね部材２０とは、弾性を有する樹脂で一体成形されたものであってもよい。又図１１に示すダンパーにおいて、全てのボイスコイルボビン取付部６１とフレーム取付部６２とばね部材２０と連結部材７１とは、弾性を有する樹脂で一体成形されたものであってもよい。
【００６３】
（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図１３は本実施の形態のスピーカ１Ｇに用いられるダンパー８０の構造を示す斜視図である。このダンパー８０は、ロールダンパー８１とコルゲーションダンパー８２の複合体で構成される。
【００６４】
ロールダンパー８１は４角形状のボイスコイルボビン取付部８１ｄの外周部に、４つのロール状構造体８１ａが形成されたものである。ボイスコイルボビン取付部８１ｄには貫通孔８１ｃが設けられ、ロール状構造体８１ａの外側には円弧状の取付片８１ｂが形成されている。
【００６５】
コルゲーションダンパー８２は、図１６に示すダンパーと同一構造を有し、外周部８２ａはフレーム２に固着され、内周部８２ｂはロールダンパー８１の取付片８１ｂと接合され、振動系を支持する構成となっている。ロール状構造体８１ａとコルゲーションダンパー８１は一体成形されるか、又は接着で結合される。その材料は高分子又は薄い金属箔等が用いられる。
【００６６】
このような構造のダンパー８０の振動特性について説明する。図１３のロール状構造体８１ａは、コルゲーションダンパー８２の内周部８２ｂに直線状に配置され、且つ夫々は弾性的に互いに独立している。このため、ロール状構造体８１ａの変形に際して、従来の波形ダンパーのように円周方向に材料の収縮や伸張を伴わない。
【００６７】
（実施の形態９）
次に本発明の実施の形態９におけるスピーカについて、ダンパーの構造を中心として図面を参照しながら説明する。図１４は本実施の形態のスピーカ１Ｈに用いられるダンパー９０の構造を示す斜視図である。このダンパー９０は、コルゲーションダンパー９１と線状ダンパー９２との複合体で構成される。
【００６８】
コルゲーションダンパー９１は、図１６に示すダンパーと同一構造を有し、外周部９１ａはフレーム２に固着され、内周部は線状ダンパー９２と連結される。線状ダンパー９２は、これまでの実施の形態のばね部材２０と、内環状部材９２ａと、外環状部材９２ｂとが互いに接合されたものである。内環状部材９２ａはボイスコイルボビン８の外周部に固着され、複数のばね部材２０を介して振動自在に外環状部材９２ｂと連結されている。
【００６９】
図１４のダンパー９０では、ばね部材２０が夫々は弾性的に互いに独立に配置されているため、ボイスコイルボビン８のＺ軸方向の振動に際し、従来の波形ダンパーのように円周方向に材料の収縮や伸張を伴わない。このため力対変位特性の直線性に優れたものとなり、ボイスコイルボビン８の振動振幅を大きくすることができる。
【００７０】
一方、外側に配置されたコルゲーションダンパー８２又は９１は、スチフネスが大きく、かつその内周部が直線性に優れた支持構造で置き換わるので、比較的直線性に優れた構造が残ることになる。このような構成により、直線性の良いロール構造体の特性に加え、力変位特性が緩やかに変化するコルゲーションダンパーの特性が加わる。このため、力の小さなところでは直線性に優れた振動が得られ、過大入力に対しては緩やかに制動する支持系を実現される。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように請求項１記載の発明によれば、ばね部材は振動板の上下振動に際し、ボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が変形しやすくなり、振動振幅が大きく、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。このため振動板の振動振幅を大きくすることができ、大入力でも歪みの少ない小型のスピーカを実現することができる
【００７２】
また請求項２，３記載の発明によれば、ばね部材がボイスコイルボビン取付板の外周に沿って接続部材により連結されているので、ボイスコイルの振動方向に垂直な揺れを防止し、ローリングに対して強くすることができる。従って大入力でも異常音の発生し難いスピーカを実現できる。
【００７４】
また請求項４〜６記載の発明によれば、ばね部材は、振動板の上下振動に際してボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が容易に変形し、振動振幅が大きく、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。このため振動板の振動振幅を大きくすることができ、大入力でも歪みの少ない小型のスピーカを実現できる
【００７５】
また請求項７〜９記載の発明によれば、ばね部材は円環状部材と同心円状に配置された伸縮可能な連結部材で連結したことにより、ボイスコイルの横方向の揺れを防止し、ローリングに対して強くすることができる。従って大入力でも異常音の発生し難いスピーカを実現できる。
【００７６】
また請求項１０記載の発明によれば、ばね部材は振動板の上下振動に際し、ボイスコイルボビンの円周方向に独立しているため、円周方向の材料伸縮を必要としない。従ってばね部材が容易に変形し、振動振幅が大きく、力変位曲線の直線性に優れた特性となる。さらにコルゲーションダンパーが中心保持力を高め、ローリングに強く、さらに適度なスチフネスを与えることができる。このため振動板の振動振幅を大きくすることができ、大入力でも歪みの少ない小型のスピーカを実現できる。また過大入力時に緩やかな制動をかけることができ、破損しにくいスピーカを実現することができる。
【００７７】
また請求項１１、１２記載の発明によれば、ばね部材はピアノ線や高分子ワイヤーで構成されているため、湿度の影響を受けず高温高湿度下でも、剛性が変動しにくく、スピーカの低音特性を安定して維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施の形態のダンパーに用いられるばね部材の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１におけるスピーカの構造を示す半断面図である。
【図４】実施の形態１におけるダンパーの変位状態を示す半断面図である。
【図５】実施の形態１におけるダンパーの力対変位の特性図である。
【図６】本発明の実施の形態３におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態４におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は実施の形態４のダンパーに用いられるばね部材（その１）の構造を示す斜視図であり、
（ｂ）はばね部材（その２）の構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態５におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態６におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態７におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態７のダンパーに用いられる連結部材の構造を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態８におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態９におけるスピーカの主要部の構造を示す斜視図である。
【図１５】従来の小型スピーカの構造例を示す半断面図である。
【図１６】従来のスピーカのダンパーの構造を示す斜視図である。
【図１７】従来のスピーカのダンパーの変形状態を示す半断面図である。
【図１８】従来のスピーカのダンパーの力対変位の特性図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈスピーカ
２フレーム
３センターポール
４磁石
５トッププレート
６環状磁気回路
７空隙
８ボイスコイルボビン
９ボイスコイル
１１振動板
１２，２２，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０ダンパー
１３エッジ
１４スピーカ
２０，４１Ａ，４１Ｂばね部材
２１ａ，２１ｂ取付部
２４，４２，８４，９１ボイスコイルボビン取付板
２３，４４，８１ｃ貫通孔
３１ａ，３１ｂ，７１連結部材
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，８１ｂ取付片
４４，４７粘弾性部材
４５コイルばね
４６ワイヤー
６１，８１ｄボイスコイルボビン取付部
６２フレーム取付部
８１ロールダンパー
８２，９１コルゲーションダンパー
８１ａロール状構造体
８２ａ，９１ａ外周部
８２ｂ内周部
９２線状ダンパー
９２ａ内環状部材
９２ｂ外環状部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker in which the elasticity of a damper is improved and the allowable range of vibration amplitude of a voice coil bobbin is increased.
[0002]
[Prior art]
In recent years, small and space-saving sound reproducing apparatuses have been used, and many of the speakers used in the sound reproducing apparatus for such applications have a small diameter. FIG. 15 is a sectional view showing a structural example of a conventional small-diameter speaker. A speaker having such a structure will be described below.
[0003]
In the speaker 1 shown in FIG. 15, an annular magnetic circuit 6 including a center pole 3, a magnet 4, and a top plate 5 is formed at the lower end portion of the annular frame 2. A high-density magnetic flux is generated in the annular gap 7 formed by the upper outer peripheral portion of the center pole 3 and the inner peripheral portion of the top plate 5, and the voice coil bobbin 8 is held so as to vibrate freely. The voice coil bobbin 8 is generally a member obtained by forming thin paper into a cylindrical shape, and a voice coil 9 is wound around the outer periphery of the lower end portion thereof.
[0004]
The voice coil 9 generates electromagnetic force when a driving current based on an audio signal is applied, and causes the voice coil bobbin 8 to vibrate with a piston. For example, the voice coil 9 is made of a wire such as aluminum or copper. Reinforcing paper 10 is wound around the outer peripheral portion of the voice coil bobbin 8 except for the lower end thereof to ensure the rigidity of the voice coil bobbin 8. A diaphragm 11 and a damper (also referred to as a suspension) 12 are fixed to the voice coil bobbin 8. The diaphragm 11 is attached to the speaker frame 2 through the edge 13 so as to freely vibrate. The damper 12 is also called a corrugation damper, and its outer peripheral part is directly attached to the frame 2 to hold the voice coil bobbin 8 so as to vibrate.
[0005]
In the speaker 1 configured as described above, when a driving current proportional to the audio signal is applied to the voice coil 9, an electromagnetic driving force is generated by the driving current and the magnetic flux in the gap 7, and the diaphragm 11 is connected to the damper 12 and the edge. 13 is vibrated up and down to output sound.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional small speaker 1 shown in FIG. 15, since the diaphragm 11 has a small diameter, in order to obtain a predetermined sound pressure, the vibration amplitude of the diaphragm 11 must be increased in inverse proportion to the diaphragm area. In addition, the vibration amplitude must be increased in inverse proportion to the square of the frequency. For this reason, it has been difficult for a small speaker to secure a very large amplitude particularly in a low frequency region.
[0007]
FIG. 16 shows the structure of a conventional damper 12 that supports the diaphragm. The damper 12 is obtained by corrugating a resin-impregnated fiber, and a large number of corrugated cross sections are formed concentrically as indicated by the profile line at the center in the figure.
[0008]
As shown in FIG. 17, the damper 12 elastically supports a voice coil bobbin 8 that vibrates up and down. When the amplitude of the diaphragm 11 is large, the damper waveform shown by the original broken line is deformed, and the material of the damper 12 is stretched as shown by the solid line. When being stretched, the waveform vertex a moves to a '. In order for the apex “a” of the waveform to move to a ′, the radius r1 of the circle at the center of the waveform must increase to r2. The line connecting the vertices of one waveform of the damper is on a concentric circle and does not originally have a mechanism for increasing the radius. Accordingly, in order for the radius r1 to change to r2, the material itself of the damper 12 must have elasticity in the circumferential direction.
[0009]
However, since the material of the damper 12 is a resin-impregnated fiber, the elastic force of the material itself is small. On the other hand, as the amplitude increases, the change in the radius of the concentric circles must increase. However, since the elongation of the material itself is small, it is difficult to increase the radius, and as a result, there is a limit to increasing the amplitude.
[0010]
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the force applied to the damper 12 via the voice coil 9 and the vibration amplitude in the axial direction (Z axis) of the innermost periphery of the damper 12. As shown in the figure, the amplitude characteristic becomes nonlinear from a force of 3N or more, and the amplitude value is saturated. As described above, the conventional small speaker has a structure in which the damper is not easily deformed with a large amplitude, so that a large input sound cannot be reproduced, and particularly, the bass reproduction characteristic is poor and the distortion is increased. It was.
[0011]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and by providing a damper having a structure capable of large-amplitude deformation, it is possible to provide a speaker having excellent bass reproduction characteristics and low distortion. Purpose.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve such a problem, the invention according to claim 1 of the present application is a diaphragm that applies air vibration.When,Cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragmAnd the voice coil bobbinVoice coil bobbin mounting plate attached to the outer periphery ofas well asOne end is connected to the periphery of the voice coil bobbin mounting plate, and the other end is fixed to the speaker frame.And a damper including a wire-shaped spring member having an arc shape in the vibration direction.
[0013]
According to such a configuration, the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, and thus does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. Therefore, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is increased, and the linearity of the force displacement curve is excellent.
[0014]
  The invention according to claim 2 of the present application isThe speaker according to claim 1, wherein the damper further includes a connecting member that connects the spring member.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the speaker according to the second aspect, the spring member and the connecting member of the damper are integrally formed of an elastic resin.
[0016]
According to such a configuration, since the spring member is connected by the connecting member along the outer peripheral portion of the voice coil bobbin mounting plate, it is possible to prevent the vibration perpendicular to the vibration direction of the voice coil and to be strong against rolling. Can do.
[0020]
  Claims of the present application4The described invention is a diaphragm that provides air vibration.When,Cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragmWhen,One end is fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin, and the other end is fixed to the speaker frame.And a damper including a wire-shaped spring member having an arc shape in the vibration direction.
[0021]
According to such a configuration, the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, and thus does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. Therefore, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is increased, and the linearity of the force displacement curve is excellent.
[0022]
  Claims of the present application5The described invention is a diaphragm that provides air vibration.When,Cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragmWhen,An annular voice coil bobbin mounting portion fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin,An annular frame mounting part fixed to the speaker frame,as well asThe voice coil bobbin mounting portion and the frame mounting portion are coupled in the radial direction of the voice coil bobbin.And a damper including a plurality of wire-shaped spring members that are arc-shaped in the vibration direction.
[0023]
  Claims of the present application6The described invention is claimed.5In this speaker, the voice coil bobbin mounting portion, the frame mounting portion, and the spring member of the damper are integrally formed of an elastic resin.
[0024]
According to such a configuration, the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, and thus does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. Therefore, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is increased, and the linearity of the force displacement curve is excellent.
[0025]
  Claims of the present application7The described invention is a diaphragm that provides air vibration.When,Cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragmWhenAn annular voice coil bobbin mounting portion fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin,An annular frame mounting part fixed to the speaker frame,The voice coil bobbin mounting part and the frame mounting part are connected to the voice coil bobbin.In the circle of the cylinderConnect radiallyA plurality of wire-like spring members that are arcuate in the vibration direction; andThe plurality of spring members are connected to the voice coil bobbin.From the center of the cylinder to the outer peripheryConnecting members that connect along the directionIncluding a damper.
[0026]
  Claims of the present application8The described invention is claimed.7In this speaker, the voice coil bobbin mounting portion, the frame mounting portion, the spring member, and the connecting member of the damper are integrally formed of an elastic resin.
[0027]
  Claims of the present application9The described invention is claimed.7In the speaker, the connecting member is the same as the arrangement interval of the spring members.intervalIt is the cyclic | annular member which has the elasticity with which the circular arc part was connected, It is characterized by the above-mentioned.
[0028]
According to such a configuration, the spring member is connected by the extendable connecting member arranged concentrically with the annular member, thereby preventing the voice coil from shaking in the lateral direction and strengthening against rolling. Can do.
[0030]
  Claims of the present application10The described invention is a diaphragm that provides air vibration.When,Cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragmWhenAn inner annular member fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin, a circular corrugation damper in which a sheet having bending elasticity is formed into a concentric waveform,An outer annular member coupled to the inner periphery of the corrugation damper, and formed in an arc shape in the vibration direction;Different radiiSaidWith inner ring memberSaidOuter ring memberThe cylinder of the voice coil bobbinConnect radiallyWire shapeA spring member,It is provided.
[0031]
According to such a configuration, the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, and thus does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. Therefore, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is increased, and the linearity of the force displacement curve is excellent. Furthermore, the corrugation damper connected to the spring member increases the center holding force and becomes strong against rolling, and can give a more appropriate stiffness.
[0032]
  Claims of the present application11The invention described in claims 1 to10In this speaker, the spring member of the damper is composed of a piano wire.
[0033]
  Claims of the present application12The invention described in claims 1 to10In this speaker, the spring member of the damper is made of a polymer resin wire.
[0034]
According to such a configuration, since the spring member is composed of a piano wire or a polymer wire, it is not affected by humidity and the rigidity is less likely to fluctuate even under high temperature and high humidity. For this reason, the bass characteristic of the speaker is stable even when the environmental temperature changes.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
The speaker according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings, centering on the structure of the damper. In the drawings of each embodiment, the same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 1 is an external perspective view of a spring member 20 constituting a part of a damper used in the speaker of the first embodiment. The spring member 20 is formed by forming a wire made of cloth or thick thread impregnated with thermosetting resin into a semicircular shape. At both ends, a voice coil bobbin mounting plate, which will be described later, and mounting portions 21a and 21b for connecting to a speaker frame are formed.
[0036]
In FIG. 1, the linear spring member 20 is formed in a semicircular shape, but it may be an ellipse in which an ellipse or a semicircle is combined with a straight line. In addition to the linear shape, a thin plate shape may be used. FIG. 2 is an external view of the damper 22 of the present embodiment. The damper 22 includes a substantially rectangular voice coil bobbin mounting plate 24 and a plurality of spring members 20 mounted at four corners thereof. A through hole 23 for fixing the voice coil bobbin 8 is formed at the center of the voice coil bobbin mounting plate 24. The spring member 20 and the voice coil bobbin mounting plate 24 are joined by bonding at the mounting portion 21a.
[0037]
Assuming that the vibration direction of the voice coil bobbin 8 is the Z axis, the front of the speaker is +, and the rear is-, the spring members 20 at the four corners are semicircular elastic members having the same cross-sectional shape and convex in the + Z direction. is there. FIG. 3 is a half sectional view of the speaker 1A having such a damper 22. As shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, one attachment portion 21 b of the spring member 20 has the same height as the voice coil bobbin attachment plate 24 and is connected to the attachment surface of the frame 2. The through hole 23 of the voice coil bobbin mounting plate 24 is fixed to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 8 with an adhesive.
[0038]
The operation of the speaker 1A having the damper 20 having such a structure will be described with reference to FIG. When a driving current flows through the voice coil 9, a driving force is generated in the voice coil bobbin 8 by electromagnetic force, and the diaphragm 11 vibrates in the + Z and -Z directions to generate sound. The damper 22 and the edge 13 elastically support the diaphragm 11 when the diaphragm 11 reciprocates.
[0039]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a deformed state of the damper 22 when the diaphragm 11 vibrates in the + Z direction. Since the voice coil bobbin mounting plate 24 is fixed to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 8, one mounting portion 21 a of the damper 22 vibrates integrally with the voice coil bobbin 8. On the other hand, the other mounting portion 21b of the damper 22 is not displaced because it is fixed to the frame 2.
[0040]
In FIG. 4, the attachment portion 21 a is displaced from A1 to A2 during vibration, and elastically supports the vibration displacement of the diaphragm 11. Since the spring members 21 are linearly arranged from the four corners of the damper mounting portion plate 24 when viewed from the Z-axis direction, and are elastically independent from each other, the conventional wave damper is used when the voice coil bobbin 8 vibrates. No contraction or extension in the circumferential direction. For this reason, the force versus displacement characteristic is excellent in linearity, and the maximum amplitude of the voice coil bobbin 8 can be increased.
[0041]
FIG. 5 is a graph showing an example of force versus displacement characteristics of the damper 20 of the present embodiment, that is, an example of the electromagnetic force of the voice coil and the displacement of the innermost peripheral portion of the damper. Here, the linearity of the displacement is secured up to an external force of 5 N, and the amplitude up to 5 mm is secured. Thus, it can be seen that both the linearity and the maximum amplitude exhibit excellent characteristics as compared with the conventional characteristics shown in FIG. In this embodiment, the voice coil bobbin mounting plate 24 has a quadrangular shape, but may be another polygonal shape or a circle as long as the circular through hole 23 is secured.
[0042]
(Embodiment 2)
Next, the speaker in Embodiment 2 of this invention is demonstrated. In the damper of the present embodiment, as a material of the spring member 20, a piano wire or a polymer resin wire (polymer wire) is formed in a semicircle instead of a cloth or a thick thread impregnated with a thermosetting resin. Is. Since the shape of the damper and the structure of the speaker are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0043]
The operation of the damper having such a structure will be described. Since the spring member 20 is composed of a piano wire or a polymer wire, it is not affected by humidity, the rigidity hardly changes even under high temperature and high humidity, and the low frequency characteristic of the speaker is stably maintained.
[0044]
(Embodiment 3)
Next, a speaker according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings, centering on the structure of the damper. FIG. 6 is an external perspective view showing the structure of the damper 30 used in the speaker 1B of the present embodiment. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The outer shape of the spring member 20 constituting the damper 30 is the same as that shown in FIG. 1, except that the connecting members 31a and 31b are newly provided.
[0045]
As in FIG. 2, two spring members 20 are joined to the four corners of the voice coil bobbin mounting plate 24, respectively. Further, two connecting members 31 a and 31 b are joined to connect the pair of spring members 20 along each side of the voice coil bobbin mounting plate 24. The connecting member 31 a is a linear member that joins the upper part of the spring member 20, and the connecting member 31 b is a straight member that joins the mounting portion 21 b of the spring member 20. With such a structure, the spring member 20 is not easily deformed in directions other than the Z direction, and the vibration direction of the voice coil bobbin 8 can be restricted only in the Z-axis direction. In addition, all the spring members 20 and all the connection members 31a and 31b may be integrally formed of an elastic resin.
[0046]
As in the case of FIG. 1, one mounting portion 21 b of the spring member 20 has the same height as the voice coil bobbin mounting plate 24 and is fixed on the mounting surface of the frame 2. The through hole 23 of the voice coil bobbin mounting plate 24 is fixed to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 8 with an adhesive.
[0047]
The vibration characteristics of the damper 30 having such a structure will be described. The spring member 20 is connected to each side of the voice coil bobbin mounting plate 24 together with the connecting members 31a and 31b. The coupling members 31a and 31b have no influence on the vibration in the Z direction, that is, the vibration of the normal diaphragm 11. However, the coupling members 31a and 31b exhibit resistance to each other during deformation in the X direction and the Y direction. For example, when the voice coil bobbin 8 tries to vibrate in the X direction, the connecting members 31a and 31b parallel to the X direction do not easily deform with respect to this vibration, and work to hold the vibration system at the center. The same applies to the Y-axis direction. As a result, the connecting members 31a and 31b have no influence on the Z direction, which is the normal vibration direction, and act as a resistance in the other directions to prevent the voice coil bobbin 8 from rolling.
[0048]
(Embodiment 4)
Next, a speaker according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings, centering on the structure of the damper. FIG. 7 is a plan view showing the structure of the damper 40 used in the speaker 1C of the present embodiment.
[0049]
As shown in FIG. 7, the damper 40 holds a rectangular voice coil bobbin mounting plate 42, four sets of spring members 41 that support each side of the voice coil bobbin mounting plate 42, and the other end of each set of spring members 41. Mounting pieces 43a, 43b, 43c, and 43d. The attachment pieces 43 a to 43 d have the same height as the voice coil bobbin attachment plate 42 with respect to the Z-axis direction, and are joined at the attachment surface of the frame 2. The through hole 44 of the voice coil bobbin mounting plate 42 is fixed to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 8 with an adhesive.
[0050]
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration example of the spring member 41. A spring member 41A shown in FIG. 8A is obtained by coupling a coil spring 45 made of a piano wire or a polymer wire between two viscoelastic members 44, and can easily expand and contract when the diaphragm vibrates. It is characterized by that. The viscoelastic member 44 is preferably made of a material having a large loss such as polymer silicon or foamed rubber.
[0051]
The spring member 41B shown in FIG. 8 (b) has an opposite configuration order to that of FIG. 8 (a), and a viscoelastic member 47 is coupled between two wires 46 made of piano wire or polymer wire. It is a thing. The shape of the wire 46 is a straight line, but may be a coil shape as shown in FIG.
[0052]
The vibration characteristics of the damper 40 having such a structure will be described. As shown in FIG. 7, the spring member 41 is linearly arranged along the four sides of the voice coil bobbin mounting plate 42, and each is elastically attached independently of each other. When the voice coil bobbin 8 vibrates in the Z-axis direction, unlike the conventional waveform damper, there is no contraction or expansion in the circumferential direction. Therefore, the force-displacement characteristic is excellent in linearity, and the maximum amplitude of the voice coil bobbin mounting plate 42 can be increased. Furthermore, since the spring member 41 is interposed via the viscoelastic members 44 and 47 of FIG. 8, the resonance of the damper 40 itself can be suppressed. Moreover, if the spring member 41 is connected by a connecting member as in the third embodiment, the rigidity can be increased with respect to the rolling of the voice coil bobbin.
[0053]
(Embodiment 5)
Next, a speaker according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings, centering on the structure of the damper. FIG. 9 is a perspective view showing the structure of the damper 50 used in the speaker 1D of the present embodiment. The outer shape of the damper 50 is the same as that shown in FIG. 1 except that there is no voice coil bobbin mounting plate.
[0054]
The damper 50 of the present embodiment is obtained by bonding the attachment portion 21 a of the spring member 20 of FIG. 1 directly to the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 8. As shown in FIG. 9, the attachment portion 21a of the spring member 20 and the other attachment portion 21b are fixed to the voice coil bobbin 8 and the frame 2 at the same height.
[0055]
The vibration characteristics of the damper 50 having such a structure will be described. The spring members 20 are radially arranged on the outer periphery of the voice coil bobbin 8 at equal intervals, and are elastically attached independently of each other. For this reason, when the voice coil bobbin 8 vibrates in the Z-axis direction, unlike the conventional corrugation damper (corrugated damper), there is no contraction or expansion in the circumferential direction. For this reason, the force-displacement characteristic is excellent in linearity, and the vibration amplitude of the voice coil bobbin 8 can be increased.
[0056]
Further, the spring member 20 is bonded to the voice coil bobbin 8 without using the voice coil bobbin mounting plate, and can be supported by at least three spring members 20 as shown in the figure, so that the damper 50 can be reduced in weight. Therefore, it can be said that this damper 50 is suitable for a smaller speaker as compared with the previous embodiment.
[0057]
(Embodiment 6)
Next, a speaker according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings, centering on the structure of the damper. FIG. 10 is a perspective view showing a structure of a damper 60 used in the speaker 1E of the sixth embodiment. The damper 60 has a large number of spring members 20 connected in a petal shape between a ring-shaped voice coil bobbin mounting portion 61 and a frame mounting portion 62. The spring members 20 are arranged at equal intervals along the circumference and are curved in the + Z-axis direction. The voice coil bobbin mounting portion 61 is connected on the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 8, and the frame mounting portion 62 is fixed on the mounting surface of the frame 2.
[0058]
The vibration characteristics of the damper 60 of the present embodiment will be described. The spring members 20 are arranged in a petal shape along the outer periphery of the voice coil bobbin 8 and are elastically independent from each other. For this reason, when the voice coil bobbin 8 is vibrated in the Z-axis direction, there is no contraction or expansion in the circumferential direction unlike the conventional waveform damper. Therefore, the linearity of the force versus displacement characteristic is excellent, and the vibration amplitude of the voice coil bobbin 8 can be increased. In addition, since the voice coil bobbin attaching portion 61 and the frame attaching portion 62 are integrated with the plurality of spring members 20, adhesion to the voice coil bobbin 8 and the frame 2 is facilitated.
[0059]
(Embodiment 7)
Next, a speaker according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the drawings, centering on the structure of the damper. FIG. 11 is a perspective view showing a structure of a damper 70 used in the speaker 1F of the present embodiment. The damper 70 is obtained by joining a connecting member 71 as shown in FIG. 12 in addition to the structure of the damper 60 of the sixth embodiment.
[0060]
The connecting member 71 is a ring-shaped member in which a large number of arcuate deflections having the same repetition interval as the arrangement pitch of the spring members 20 are formed. The connecting member 71 having such a shape is fixed on the multiple spring members 20. The connecting member 71 is a piano wire or polymer wire formed into a predetermined shape.
[0061]
In the damper 70 having such a structure, since the spring member 20 is fixed by the ring-shaped connecting member 71, the spring member 20 does not deform in the circumferential direction, and the voice coil bobbin 8 does not roll. Moreover, since the connection member 71 is formed with an arc portion along the circumferential direction, the expansion and contraction in the circumferential direction is facilitated. For this reason, the vibration amplitude is unlikely to be limited like the corrugation damper. Here, the case where the number of the connecting members 71 is one is shown, but if a plurality of connecting members 71 are formed, a damper more stable against rolling can be formed.
[0062]
In the damper shown in FIG. 10, all of the voice coil bobbin mounting portion 61, the frame mounting portion 62, and the spring member 20 may be integrally formed of an elastic resin. In the damper shown in FIG. 11, all of the voice coil bobbin attaching portion 61, the frame attaching portion 62, the spring member 20, and the connecting member 71 may be integrally formed with an elastic resin.
[0063]
(Embodiment 8)
Next, a speaker according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the structure of the damper. FIG. 13 is a perspective view showing a structure of a damper 80 used in the speaker 1G of the present embodiment. The damper 80 is composed of a composite of a roll damper 81 and a corrugation damper 82.
[0064]
In the roll damper 81, four roll-shaped structures 81a are formed on the outer periphery of a rectangular voice coil bobbin mounting portion 81d. A through hole 81c is provided in the voice coil bobbin attachment portion 81d, and an arcuate attachment piece 81b is formed outside the roll-like structure 81a.
[0065]
The corrugation damper 82 has the same structure as the damper shown in FIG. 16, the outer peripheral portion 82a is fixed to the frame 2, the inner peripheral portion 82b is joined to the mounting piece 81b of the roll damper 81, and the vibration system is supported. It has become. The roll-shaped structure 81a and the corrugation damper 81 are integrally formed or bonded by adhesion. The material is a polymer or a thin metal foil.
[0066]
The vibration characteristics of the damper 80 having such a structure will be described. 13 are linearly arranged on the inner peripheral portion 82b of the corrugation damper 82, and are elastically independent from each other. For this reason, when the roll-shaped structure 81a is deformed, the material is not contracted or stretched in the circumferential direction unlike the conventional corrugated damper.
[0067]
(Embodiment 9)
Next, a speaker according to Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to the drawings, focusing on the structure of the damper. FIG. 14 is a perspective view showing a structure of a damper 90 used in the speaker 1H of the present embodiment. The damper 90 is composed of a complex of a corrugation damper 91 and a linear damper 92.
[0068]
The corrugation damper 91 has the same structure as the damper shown in FIG. 16, the outer peripheral portion 91 a is fixed to the frame 2, and the inner peripheral portion is connected to the linear damper 92. The linear damper 92 is obtained by joining the spring member 20, the inner annular member 92a, and the outer annular member 92b of the previous embodiments. The inner annular member 92a is fixed to the outer peripheral portion of the voice coil bobbin 8, and is connected to the outer annular member 92b through the plurality of spring members 20 so as to freely vibrate.
[0069]
In the damper 90 of FIG. 14, since the spring members 20 are elastically arranged independently of each other, when the voice coil bobbin 8 vibrates in the Z-axis direction, the material contracts in the circumferential direction like a conventional wave damper. And without stretching. Therefore, the linearity of the force versus displacement characteristic is excellent, and the vibration amplitude of the voice coil bobbin 8 can be increased.
[0070]
On the other hand, the corrugation damper 82 or 91 arranged on the outside has a large stiffness and the inner peripheral portion thereof is replaced with a support structure having excellent linearity, so that a structure having relatively excellent linearity remains. With such a configuration, in addition to the characteristics of a roll structure with good linearity, the characteristics of a corrugation damper in which the force displacement characteristics change gradually are added. For this reason, a vibration having excellent linearity is obtained at a place where the force is small, and a support system that gently brakes against an excessive input is realized.
[0071]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, and therefore does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. . Accordingly, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is large, and the linearity of the force displacement curve is excellent. Therefore, the vibration amplitude of the diaphragm can be increased, and a small speaker with little distortion can be realized even with a large input.
[0072]
According to the second and third aspects of the present invention, since the spring member is coupled by the connecting member along the outer periphery of the voice coil bobbin mounting plate, the vibration perpendicular to the vibration direction of the voice coil can be prevented and Can be strong. Therefore, it is possible to realize a speaker in which abnormal sound is hardly generated even with a large input.
[0074]
  And claims4-6According to the described invention, since the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, it does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. Accordingly, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is large, and the linearity of the force displacement curve is excellent. For this reason, the vibration amplitude of the diaphragm can be increased, and a small speaker with little distortion even with a large input can be realized.
[0075]
  And claims7-9According to the described invention, the spring member is connected by the extendable connecting member arranged concentrically with the annular member, thereby preventing the voice coil from shaking in the lateral direction and strengthening against rolling. it can. Therefore, it is possible to realize a speaker in which abnormal sound is hardly generated even with a large input.
[0076]
  And claims10According to the described invention, the spring member is independent in the circumferential direction of the voice coil bobbin when the diaphragm is vibrated up and down, and therefore does not require material expansion and contraction in the circumferential direction. Accordingly, the spring member is easily deformed, the vibration amplitude is large, and the linearity of the force displacement curve is excellent. In addition, the corrugation damper increases the center holding force, is strong against rolling, and can provide moderate stiffness. Therefore, the vibration amplitude of the diaphragm can be increased, and a small speaker with little distortion can be realized even with a large input. In addition, it is possible to realize a speaker that can be gently braked at an excessive input and is not easily damaged.
[0077]
  And claims11, 12According to the described invention, since the spring member is composed of a piano wire or a polymer wire, the rigidity does not easily change even under high temperature and high humidity without being affected by humidity, and the low frequency characteristics of the speaker can be stably maintained. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a spring member used in a damper according to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a structure of a main part of the speaker according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a half cross-sectional view showing the structure of the speaker in Embodiment 1. FIG.
4 is a half sectional view showing a displacement state of a damper in the first embodiment. FIG.
FIG. 5 is a characteristic diagram of force versus displacement of the damper in the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8A is a perspective view showing a structure of a spring member (part 1) used in the damper of the fourth embodiment;
(B) is a perspective view which shows the structure of a spring member (the 2).
FIG. 9 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 7 of the present invention.
12 is a perspective view showing a structure of a connecting member used in the damper of the seventh embodiment. FIG.
FIG. 13 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a structure of a main part of a speaker according to Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 15 is a half sectional view showing an example of the structure of a conventional small speaker.
FIG. 16 is a perspective view showing a structure of a conventional speaker damper.
FIG. 17 is a half cross-sectional view showing a deformation state of a damper of a conventional speaker.
FIG. 18 is a characteristic diagram of force versus displacement of a conventional speaker damper.
[Explanation of symbols]
1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H Speaker
2 frames
3 Center pole
4 Magnet
5 Top plate
6 Annular magnetic circuit
7 gap
8 Voice coil bobbins
9 Voice coil
11 Diaphragm
12, 22, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 damper
13 Edge
14 Speaker
20, 41A, 41B Spring member
21a, 21b Mounting part
24, 42, 84, 91 Voice coil bobbin mounting plate
23, 44, 81c Through hole
31a, 31b, 71 connecting member
43a, 43b, 43c, 43d, 81b Mounting piece
44, 47 Viscoelastic member
45 Coil spring
46 wires
61, 81d Voice coil bobbin mounting part
62 Frame mounting part
81 Roll damper
82,91 Corrugation damper
81a Roll structure
82a, 91a outer periphery
82b Inner circumference
92 Linear damper
92a Inner ring member
92b Outer ring member

Claims

A diaphragm for applying air vibration ;
A cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragm ;
Voice coil bobbin attachment plate attached to an outer peripheral portion of the voice coil bobbin, and one end connected to the periphery of the voice coil bobbin attachment plate, the other end is fixed to the speaker frame, the spring member of the wire shape which is arcuate in the vibration direction Including dampers,
Speaker equipped with .

The speaker according to claim 1 , wherein the damper further includes a connecting member that connects the spring member .

The speaker according to claim 2, wherein the spring member and the connecting member of the damper are integrally formed of an elastic resin.

A diaphragm for applying air vibration ;
A cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragm ;
One end is fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin, the other end is fixed to the speaker frame, and a damper including a wire-shaped spring member having an arc shape in the vibration direction;
Speaker equipped with .

A diaphragm for applying air vibration ;
A cylindrical voice coil bobbin joined to the diaphragm ;
An annular voice coil bobbin mounting portion fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin , an annular frame mounting portion fixed to a speaker frame , and the voice coil bobbin mounting portion and the frame mounting portion in the radial direction of the voice coil bobbin A damper including a plurality of wire-shaped spring members that are arc-shaped in the vibration direction to be coupled ;
Speaker equipped with .

The speaker according to claim 5 , wherein the voice coil bobbin mounting portion, the frame mounting portion, and the spring member of the damper are integrally formed of an elastic resin.

A diaphragm for applying air vibration ;
A cylindrical voice coil bobbin which is joined to the vibration plate,
The voice coil bobbin attachment portion of the annular is secured to the outer periphery of the voice coil bobbin, a frame mounting section of the annular is secured to the speaker frame, the circle of the cylinder and the voice coil bobbin attachment portion said frame mounting portion and a voice coil bobbin including the vibration direction connected to a radial arc shape to become a wire-like plurality of spring members, and a connecting member that the plurality of spring members connected in the direction toward the outer periphery from the center of the cylinder of the voice coil bobbin in With a damper,
Speaker equipped with .

The speaker according to claim 7 , wherein the voice coil bobbin attaching portion, the frame attaching portion, the spring member, and the connecting member of the damper are integrally formed of an elastic resin.

The connecting member is
The speaker according to claim 7 , wherein the speaker is an annular member having elasticity in which arc portions having the same interval as the arrangement interval of the spring members are connected.

A diaphragm for applying air vibration ;
A cylindrical voice coil bobbin which is joined to the vibration plate,
An inner annular member fixed to the outer periphery of the voice coil bobbin;
A circular corrugation damper in which a sheet having bending elasticity is formed into a concentric corrugation;
An outer annular member coupled to the inner periphery of the corrugation damper;
Is formed in a circular arc shape in the vibration direction, the spring member of the wire-shaped connecting the said outer annular member and having different radii within the annular member in the radial direction of the cylinder of the voice coil bobbin,
Speaker equipped with .

The spring member of the damper is
The speaker according to any one of claims 1 to 10 , wherein the speaker is composed of a piano wire.

The spring member of the damper is
The speaker according to any one of claims 1 to 10 , wherein the speaker is made of a polymer resin wire.