JP3944859B2 - スピーカ - Google Patents

Description

この発明は、各種の音響機器に使用されるスピーカ、より具体的には、小型化が可能なスピーカに関するものである。

音響機器の小型化に際しては、スピーカの小型化が必要とされ、必然的に振動板の小径化が望まれている。しかしながら、振動板の径を小さくするに従い、ボイスコイルを磁気回路の磁気ギャップ内に保持するため、内周端をボイスコイルボビンの外周に固定しているダンパーの外径も当然小さくせざるを得ない。しかし、そのままダンパーの外径を小さくしたのでは、ダンパーのスティフネスが大きくなることから、スピーカの最低共振周波数が大きくなり、再生帯域が狭くなるという問題が発生する。

そこで、前記問題を解決するための方策として、ダンパーの外周部をボイスコイルボビンの内周面に、内周部を磁気回路のセンター部へそれぞれ固定することで、ボイスコイルボビンの内部にダンパーを設ける構成とし、ダンパーのスティフネスが大きくならないようにした小型スピーカが実用化されている。

たとえば、特開２００４−２２１６９１号公報（特許文献１）においては、ドーム振動板と、ボイスコイルボビンと、ダンパーと、磁気回路とを備え、前記ドーム振動板が、ドーム部の外周端からボイスコイルボビンの円筒内面に沿って延設された第１固定部と、該第１固定部の外周端から略直角に延設された第２固定部を有し、前記ダンパーが、ボイスコイルボビンが規定する空間の内部に配されるとともに、ダンパーの内周端が、前記磁気回路に固定され、ダンパーの外周端が、前記ドーム部の外周端およびボイスコイルボビンの円筒内面に接合されるスピーカが提案されている。
特開２００４−２２１６９１号公報（特許請求の範囲、図１）

前記の特許文献１に記載のスピーカは、同公報の図１で明らかなように、振動板は、ドーム部と、このドーム部の外周端からボイスコイルボビンの円筒内面に沿って延設された第１固定部、および第１固定部の外周端から略直角に延設された第２固定部とからなるとともに、ダンパーは、その内周端が磁気回路に固定され、その外周端がドーム部の外周端およびボイスコイルボビンの円筒内面に接合が可能な形状を有している。すなわち、このスピーカにおいては、エッジ、振動板、ダンパーは、それぞれ別部品から構成されているので、部品点数は従来のスピーカとなんら変わることがなく、コスト低減とうい観点からは、なんらメリットがないものである。

この発明はかかる現状に鑑み、スピーカを構成する部品のうち、少なくとも振動板とダンパーとを一体成形することによって、構成を簡略化し、部品点数を削減してコストの低減を図るとともに、小径振動板の小型スピーカであっても、再生周波数帯域が広く取れ、大入力にも耐え、かつ、信頼性の高い小型のスピーカを提供するものである。

前記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
ボイスコイルボビン内に、ダンパーを配置してなるスピーカにおいて、
中央部に透孔を有するとともに、外周部裏面が前記ボイスコイルボビンに係合される、平面視が円板状のダンパー部の外周部に、上方に向かって拡径するコーン状の振動部を一体的に形成して振動系とし、
前記振動系の外周部を、エッジを介してフレームの所定位置に固定するとともに、
前記ダンパー部に形成した透孔を利用して、当該ダンパー部の中央部が磁気回路のセンター前面に取付けられていること
を特徴とするスピーカである。

また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のスピーカにおいて、
前記エッジは、
前記振動部の外周部から外側に延出するように一体成形され、振動系を構成すること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２のいずれかに記載のスピーカにおいて、
前記振動系は、
合成樹脂、樹脂フィルム、天然繊維、合成繊維のいずれかによって一体成形されたものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のスピーカにおいて、
前記振動系は、
合成樹脂、樹脂フィルム、天然繊維、合成繊維のいずれかによって一体成形されたものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項５に記載の発明は、
請求項請求項４に記載のスピーカにおいて、
前記振動部は、
その前面が、非通気性の素材で形成されたダストキャップの外周部によって覆われていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項４に記載のスピーカにおいて、
前記振動部は、
いずれか一方の面が、非通気性の素材で形成されたエッジの内周部によって覆われていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項４に記載のスピーカにおいて、
前記振動部は、
いずれか一方の面が、ゴム系樹脂によって目止め処理されていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項８に記載の発明は、
請求項１に記載のスピーカにおいて、
前記ダンパー部は、
中央部を下方に延出させ、有底筒状の固定部を形成するとともに、底面部中央に形成された透孔を利用して、前記磁気回路のセンター前面に接着固定すること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項９に記載の発明は、
請求項１に記載のスピーカにおいて、
前記ダンパー部は、
中央の平面部中心に形成された透孔に、支持体の一端を係合させるとともに、他端を前記磁気回路のセンター前面に固定させること
を特徴とするものである。

さらに、この発明の請求項１０に記載の発明は、
ボイスコイルボビン内に、ダンパーを配置してなるスピーカにおいて、
中央部に透孔を有する平面視が円板状の蝶ダンパー部の外周部に、上方に向かって拡径するコーン状の振動部を一体的に形成して振動系とし、
前記振動系の外周部を、エッジを介してフレームの所定位置に固定するとともに、
前記蝶ダンパー部に形成した前記透孔を利用して、蝶ダンパー部の中央部が磁気回路のセンター前面に取付けられていること
を特徴とするスピーカ。

また、この発明の請求項１１に記載の発明は、
前記請求項１０に記載のスピーカにおいて、
前記エッジは、
前記振動部の外周部から外側に延出するように一体成形され、振動系を構成すること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項１２に記載の発明は、
前記請求項１０又は１１に記載のスピーカにおいて、
前記振動系は、
合成樹脂、樹脂フィルム、天然繊維、合成繊維のいずれかによって一体成形されたものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項１３に記載の発明は、
請求項１０〜１２のいずれかに記載のスピーカにおいて、
前記振動系は、
通気性素材で一体成形されるとともに、前記振動部は非通気性を保持するよう構成されていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項１４に記載の発明は、
請求項１３に記載のスピーカにおいて、
前記振動部は、
その前面が、非通気性の素材で形成されたダストキャップの外周部によって覆われているか、又はいずれか一方の面が、非通気性の素材で形成されたエッジの内周部によって覆われているか、もしくはいずれか一方の面が、ゴム系樹脂によって目止め処理されていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項１５に記載の発明は、
請求項１０に記載のスピーカにおいて、
前記蝶ダンパー部は、
中央の平面部中心に形成された透孔に支持体の一端を係合させ、前記支持体の他端を磁気回路のセンター前面に固定すること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項１６に記載の発明は、
請求項１０に記載のスピーカにおいて、
前記蝶ダンパー部は、
中央部後面を下方に延出させて有底状の固定部を一体成形するとともに、前記固定部の中心に透孔を形成し、この透孔を利用して、蝶ダンパー部の中央部を磁気回路のセンター前面に取付けたこと
を特徴とするものである。

この発明のスピーカは、ボイスコイルボビン内にダンパーを配置してなるスピーカにおいて、中央部に透孔を有するとともに、外周部裏面が前記ボイスコイルボビンに係合される、平面視が円板状のダンパー部の外周部に、上方に向かって拡径するコーン状の振動部を一体的に形成して振動系とし、前記振動系の外周部を、エッジを介してフレームの所定位置に固定するとともに、前記ダンパー部に形成した透孔を利用して、当該ダンパー部の中央部を磁気回路のセンター前面に取付けて構成したので、従来個別に製作されていたダンパーと振動板とを同時に成形することが可能で、部品点数を削減することができる。

特に、この発明においては、中央部がボイスコイルボビン内の磁気回路のセンター前面に、外周部が前記ボイスコイルボビンの上端部に、それぞれ固着可能に構成されたダンパー部の外周部を外側に延出させて振動部を一体成形して振動系を構成しているので、ダンパー部を磁気回路のセンター前面上に簡単かつ容易に、しかも確実に取付けることができ、スピーカの生産性を向上させ、さらに部品点数も削減することができる。

その際、振動部の外周部にエッジを含めて一体成形すれば、従来の３部品が１部品の成形で済み、さらに部品点数を削減でき、口径の小さなスピーカであっても、組立て作業がきわめて容易となり、生産性が向上し、かつコスト低減を実現させることができる。

さらに、この発明のスピーカにおいて、ダンパー部の外周部に振動部を一体成形して振動系とするに際し、振動系を通気性の素材で成形した場合、振動板を全面的に非通気性に保持することが好ましいので、当該振動板を、非通気性材料で成形されたダストキャップの外周部で覆うことによって、あるいは非通気性素材からなるエッジの一部で覆うことによって、さらには、振動板全面を目止め処理することによって、音質を落とすことなく、品質のよいスピーカを提供することができる。

また、振動系の成形に際し、ダンパー部の中央部の後面に、有底筒状の固定部を一体成形し、この固定部の底面部中央に形成した透孔を利用して、ダンパー部を磁気回路のセンター前面に接着固定すれば、接着剤の一部が透孔を介して固定部内に浸入して固化するので、振動系を磁気回路上に確実に固着でき、信頼性の高いスピーカを得ることができる。

また、振動系の成形に際し、ダンパー部の中央部に平面部を形成し、この平面部の中央に透孔を形成し、この透孔及び／又はその周縁の平面部を利用して、別体の支持部材でダンパー部を磁気回路のセンター前面に固着すれば、振動系を磁気回路のセンター前面に確実に固着でき、信頼性の高いスピーカを得ることができる。

以下、この発明にかかるスピーカの実施の形態を、添付の図面に基づいて具体的に説明するが、この発明は、ボイスコイルボビン内にダンパーを配置するに際し、ダンパー部と振動部とが一体成形された振動系のダンパー部を、ボイスコイルボビン内の磁気回路のセンター前面に取付け、ボイスコイルボビンを磁気回路の磁気ギャップ内に保持する、という要旨を変更しない範囲内で変更が可能なもので、開示される実施の形態にのみ限定されるものではない。
なお、図面上同一部分には、同一番号を付して説明を省略し、相違点について説明する。

この発明のスピーカ１は、図１に示すように、ポットヨーク２、マグネット３、ポールピース４からなる磁気回路５と、前記磁気回路５に結合されるフレーム６と、ボイスコイル７を捲回したボイスコイルボビン８と、このボイスコイルボビン８を前記磁気回路５のセンター前面に係合保持する、ダンパー部１０と振動部１１とからなる振動系９とから構成されるものである。

なお、振動系とは、一般に、振動板、ボイスコイル、ダンパーやエッジの支持系を含めた広い範囲のものを意味するが、この明細書において、“振動系”とは、「ダンパーと振動板」もしくは「ダンパーと振動板およびエッジ」とを一体成形した部材のみを意味するものである。
また、図１のスピーカにおける磁気回路５は内磁型であるが、この発明のスピーカは外磁型にも適用可能であるので、爾後、前記ポールピース４を、上部プレート４と称する。

前記構成のスピーカ１において、この発明の振動系９は、前記ボイスコイルボビン８の内側に配置されるもので、部品点数の削減、組立て作業の効率化、すなわち、生産性の向上とローコストの実現、ならびにボイスコイルボビンを確実に磁気回路に支持することによって、口径の小さな振動板のスピーカであっても、再生周波数帯域が広く、大入力に耐える信頼性の高い小型のスピーカを実現するため、基本的には、従来のダンパーと振動板とを一体成形したものである。

すなわち、この発明における振動系９は、平面視が円板状のダンパー部１０の中央部裏面を下方に延出させて有底筒状の固定部１０ａを形成するとともに、その底面部１０ｂの中央に透孔１０ｃを形成する一方、ダンパー部１０の外周部に前記ボイスコイルボビン８との係合部１０ｄを形成し、かつその外側を拡径方向に向かって延出させてコーン状の振動部１１を、それぞれ通気性材料で一体成形したものである。

かかる通気性材料としては、天然繊維や合成繊維が挙げられるが、振動部１１は非通気性であることが好ましい。
したがって、当該振動部１１を非通気性に保持することが求められるが、非通気性が保持できれば、その手段については特段の制限はないが、以下に具体的な手段を開示する。

第一の手段は、図１に示すように、コーン状の振動部１１の前面全部を、前記ダンパー部１０の上面部を覆う、非通気性素材からなるダストキャップ１２の外周部１２ａで被覆する方法で、前記振動部１１の先端部は、エッジ１３を介してフレーム６に固着されるものである。
なお、当然のことながら、前記外周部１２ａの幅と振動部１１の幅は、基本的に同一に設定されることが望ましい。

第二の手段は、図３に示すように、通気性の振動部１１の裏面全面を、非通気性素材で形成したエッジ１３の内周部１３ａで被覆する方法である。
すなわち、非通気性素材からなるドーム状のエッジ１３の、ボイスコイルボビン８側の内周部１３ａを、前記振動部１１の幅と同一となるよう内側に延出させて形成し、この内周部１３ａを振動部１１の後面もしくは前面に一体的に接合する方法である。
なお、他方の外周部１３ｂは、フレーム６の所定部位に固着されるものである。

第三の手段は、図４に示すように、通気性の振動部１１の前面全域に樹脂を塗布してコーティング層Ｃを形成して目止め処理をする方法である。
その際、目止め材としては、硬化したのちも柔軟性を維持するシリコンなどのゴム系樹脂が好ましいが、必ずしも柔軟性を必要としない場合には、比較的硬い皮膜を形成するエマルジョン系接着剤も使用することができるなど、目止め材には特段の制限はない。

図５は、この発明のスピーカにおける振動系の他の形態を示すもので、ダンパーと振動板およびエッジとが一体成形されたものである。
すなわち、図１で示した振動系９の振動部１１の外周部にドーム状のエッジ１３Ａを一体成形したもので、通常の部品３点を同時成形することで部品点数を大幅に削減し、コストダウンを実現させたもので、かかる形態を採用することによって、口径の小さなスピーカであっても、組立て作業が容易になって、生産性を大幅に向上させることができる。

この形態の振動系９も、図１に示すダンパーと同様に、通気性を有する素材で一体成形した場合には、少なくとも、振動部１１をダストキャップ１６によって非通気性に保持するか、もしくは振動部１１への目止め処理によって非通気性に保持することが好ましい。

なお、振動系の素材として、前記の繊維以外に樹脂フィルムを使用することも可能なもので、この場合、振動部１１に目止め処理に相当する対応が不要で、成形性がきわめて良好である、というメリットがある。

かかる樹脂フィルムの素材としては、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）やポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）などを挙げることができる。

また、この発明のスピーカにおける振動系の他の形態として、図６および図７に示す振動系２０がある。
この振動系２０は、蝶ダンパーからなるダンパー部２１の中央部後面を下方に延出させて有底筒状の固定部２２を一体成形するとともに、前記固定部２２の底面部２３の中心に透孔２４を形成し、かつダンパー部２１の外周部を、ボイスコイルボビンとの係合部２６を介して拡径方向に延出させて、コーン状の振動部２７を一体的に形成したものである。
なお、振動系２０を通気性素材で成形した場合には、振動部２７は、図１で説明したように、適宜の手段で非通気性に保持することが好ましい。
また、図中、２８は振動系２０をフレームに固定するためのエッジである。

さらに、この発明のスピーカにおける振動系の他の形態として、図８に示す振動系３０がある。この振動系３０は、前記の振動系９又は２０が、いずれもダンパー部に有底円筒状の固定部１０ａ又は２２を有しているに対し、前記固定部に代えて中央部に平面部を有するものである。

すなわち、振動系３０は、同心円状にコルゲーションを形成した平面視が円形のダンパー部３１の中央部に平面部３２を形成し、その中心に透孔３３を形成するとともに、ダンパー３１の外周部にボイスコイルボビン８と係合する係合部３４を介してコーン状の振動部３５を一体成形したものである。

この振動系３０も、樹脂フィルムで一体成形する場合は、振動部３５に目止め処理などする必要はないが、通気性素材で一体成形するときは、前記実施例と同様に、振動部３５を適宜の手段で非通気性に保持することが望ましい。

かかる形態の振動系において、振動系９又は振動系２０によってボイスコイルボビン８を磁気回路５のセンター前面に保持するには、図１で明らかなように、ダンパー部１０の固定部１０ａの底面部１０ｂを、上部プレート４の上面中央、すなわち、磁気回路５のセンター前面に形成された凹状の接着剤溜り４ａ内に挿入し、両者を接着剤Ｂで接着するものである。

この場合、あらかじめ接着剤溜り４ａ内に接着剤を塗布しておけば、接着剤Ｂの一部は底面部１０ｂと接着剤溜り４ａの表面部に沿って外周に拡がるとともに、その一部が透孔１０ｃを介して固定部１０ａ内に滲入して固化するので、振動系９又は振動系２０を確実に磁気回路５のセンター前面に固定することができる。
なお、ボイスコイルボビン８と振動系９又は２０とは、それぞれダンパー部１０又は２１の外周に設けられた係合部１０ｄ又は２６にあらかじめ塗布された接着剤によって一体化させて固着するものである。

また、図８に示す振動系３０にあっては、ダンパー部３１の係合部３４にボイスコイルボビン８の先端部を接着固定したのち、中央部に形成された平面部３２の裏面を支持体４０の頂部に接着固定し、前記支持体４０の底部を磁気回路５の上部プレート４のセンター前面に接着固定するものである。

この場合、支持体４０は、ダンパー部３１の平面部３２裏面と当接可能な部位を有していれば、その形状については特段の制限はない。
したがって、たとえば、図示しないが、前記ダンパー部３１の平面部３２裏面と当接可能な、水平な係合部を上部に有するボルトを支持体とし、このボルトの先端部に前記平面部３２に形成した透孔を挿通させ、前記係合部上に平面部３２を載せ、ボルトの先端部にナットを係合して前記係合部とダンパー部とを一体化させ、しかるのちボルトの基端部を適宜手段によって磁気回路に固定してもよい。

以上述べたように、この発明にかかるスピーカ１は、従来のダンパーに相当するダンパー部と、振動板に相当する振動部とを、さらにはエッジに相当する部分をも含めて、合成樹脂、樹脂フィルム、天然繊維、合成繊維、さらに同様の機能を有するものなどを使用して一体成形することによって、部品点数を減らし、スピーカの組立て作業の容易化と効率化、さらには製品のコストダウン化を図ったものである。

しかも、ダンパー部は、その中央部に筒状の固定部もしくは係合用の透孔をあらかじめ形成することによって、前記固定部又は係合用の透孔を利用して振動系を磁気回路に確実に係合保持することができるので、口径の小さな振動板でも再生周波数帯域を広く取ることができ、大入力時の振動系のローリング現象を防止することができるなど、スピーカの小型化をより可能とするものである。

この発明にかかるスピーカの一例を示す一部切欠き正面図である。 図１におけるスピーカの要部である振動系の拡大断面図である。 振動系の他の例を示す拡大断面図である。 振動系のさらに他の例を示す拡大断面図である。 振動系のさらに他の例を示す拡大断面図である。 振動系のさらに他の例を示す平面図である。 図６に示す振動系の拡大断面図である。 振動系のさらに他の例を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ スピーカ
２ ポットヨーク
３ マグネット
４ 上部プレート
５ 磁気回路
６ フレーム
７ ボイスコイル
８ ボイスコイルボビン
９ 振動系
１０ ダンパー部
１０ａ 固定部
１０ｂ 底面部
１０ｃ 透孔
１０ｄ 係合部
１１ 振動部
１２ ダストキャップ
１２ａ 外周部
１３ エッジ

Claims (16)

1. ボイスコイルボビン内に、ダンパーを配置してなるスピーカにおいて、
   中央部に透孔を有するとともに、外周部裏面が前記ボイスコイルボビンに係合される、平面視が円板状のダンパー部の外周部に、上方に向かって拡径するコーン状の振動部を一体的に形成して振動系とし、
   前記振動系の外周部を、エッジを介してフレームの所定位置に固定するとともに、
   前記ダンパー部に形成した透孔を利用して、当該ダンパー部の中央部が磁気回路のセンター前面に取付けられていること
   を特徴とするスピーカ。
2. 前記エッジは、
   前記振動部の外周部から外側に延出するように一体成形され、振動系を構成すること
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記振動系は、
   合成樹脂、樹脂フィルム、天然繊維、合成繊維のいずれかによって一体成形されたものであること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ。
4. 前記振動系は、
   通気性素材で一体成形されるとともに、前記振動部は非通気性を保持するよう構成されていること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスピーカ。
5. 前記振動部は、
   その前面が、非通気性の素材で形成されたダストキャップの外周部によって覆われていること
   を特徴とする請求項４に記載のスピーカ。
6. 前記振動部は、
   いずれか一方の面が、非通気性の素材で形成されたエッジの内周部によって覆われていること
   を特徴とする請求項４のいずれかに記載のスピーカ。
7. 前記振動部は、
   いずれか一方の面が、ゴム系樹脂によって目止め処理されていること
   を特徴とする請求項４に記載のスピーカ。
8. 前記ダンパー部は、
   中央部を下方に延出させ、有底筒状の固定部を形成するとともに、底面部中央に形成された透孔を利用して、前記磁気回路のセンター前面に接着固定すること
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
9. 前記ダンパー部は、
   中央の平面部中心に形成された透孔に、支持体の一端を係合させるとともに、他端を磁気回路のセンター前面に固定させること
   を特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
10. ボイスコイルボビン内に、ダンパーを配置してなるスピーカにおいて、
    中央部に透孔を有する平面視が円板状の蝶ダンパー部の外周部に、上方に向かって拡径するコーン状の振動部を一体的に形成して振動系とし、
    前記振動系の外周部を、エッジを介してフレームの所定位置に固定するとともに、
    前記蝶ダンパー部に形成した前記透孔を利用して、蝶ダンパー部の中央部が磁気回路のセンター前面に取付けられていること
    を特徴とするスピーカ。
11. 前記エッジは、
    前記振動部の外周部から外側に延出するように一体成形され、振動系を構成すること
    を特徴とする請求項１０に記載のスピーカ。
12. 前記振動系は、
    合成樹脂、樹脂フィルム、天然繊維、合成繊維のいずれかによって一体成形されたものであること
    を特徴とする請求項１０又は１１に記載のスピーカ。
13. 前記振動系は、
    通気性素材で一体成形されるとともに、前記振動部は非通気性を保持するよう構成されていること
    を特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のスピーカ。
14. 前記振動部は、
    その前面が、非通気性の素材で形成されたダストキャップの外周部によって覆われているか、又はいずれか一方の面が、非通気性の素材で形成されたエッジの内周部によって覆われているか、もしくはいずれか一方の面が、ゴム系樹脂によって目止め処理されていること
    を特徴とする請求項１３に記載のスピーカ。
15. 前記蝶ダンパー部は、
    中央の平面部中心に形成された透孔に支持体の一端を係合させ、前記支持体の他端を磁気回路のセンター前面に固定すること
    を特徴とする請求項１０に記載のスピーカ。
16. 前記蝶ダンパー部は、
    中央部後面を下方に延出させて有底状の固定部を一体成形するとともに、前記固定部の中心に透孔を形成し、この透孔を利用して、蝶ダンパー部の中央部を磁気回路のセンター前面に取付けたこと
    を特徴とする請求項１０に記載のスピーカ。