JP4440011B2 - スピーカ - Google Patents

Description

この発明は、音響機器の一種であるスピーカ、詳しくは正面から見るとほぼ矩形状をなし、かつ側面から見るとやや湾曲した振動板の片側を回動自在に半固定し、もう片側をエッジを介し振動可能に支持したいわゆるフラットタイプのスピーカに関する。

振動板が矩形状をなすスピーカとしては、特開平１１−２２０７８５に示されるような構造のものがある。

すなわち、このスピーカは、図１０に示すように、振動板２０の形状は矩形であって平板状に形成され、振動板背面の２箇所にドライバユニット２１が設けられた構造となっている。
特開平１１−２２０７８５

このスピーカでは、外周部はエッジを介しフレームに支持した構造でなく、振動板２０の外周部はフリーとなっているため、強度が十分でなく、音質が良好でない、という課題があった。
また、振動板２０が大きく振動系に重量がある場合、磁気ギャップ内の所定位置にボイスコイルを保つ配慮はなされておらず、こすり等が生じるおそれがあった。

この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、振動系に重量があっても磁気ギャップの所定位置にボイスコイルを保つことができ、かつ振動板をピストンモーション可能に支持し、音質を良好としたフラットタイプのスピーカを提供することにある。

請求項１記載の発明は、フレーム１と、このフレーム１内に設けられた磁気回路からなるドライバ３と、このドライバ３によって駆動される振動板２とを備え、この振動板２は側面から見ると弓状に湾曲形成され、かつ平面から見るとほぼ矩形状をなし、その振動モードの節の部分が前記ドライバ３を介して駆動部となり、かつ一端部２ａは、前記フレーム１と連結されたフレーム側ヒンジ部１ｃ’と、前記振動板２側に連結された振動板側ヒンジ部１ｃ”とからなり、それらの内部に軸が設けられ、軸を介し回動自在としたヒンジ構造１ｃとし、他端部２ｂはエッジ１４を介し前記フレーム１に取り付けられ、前記ドライバ３のボイスコイル８は磁気ギャップ７に設けられたシリコンダンパによって支持され、かつ弓状に湾曲形成された前記振動板２の前記ヒンジ構造１ｃの軸方向側は直線状に形成されたことに特徴を有している。

本発明では、振動板２の一端部２ａ側を支点としてフレーム１に対し回動自在にし、かつ他端部２ｂをエッジ１４を介し振動可能にフレーム１に支持し、振動板２がピストンモーションするようにしたため、低域周波数での分割共振を抑えることができる。また、振動板２は平面視矩形かつ側面視ほぼ弓状に湾曲形成したため、形状剛性が向上し、板の撓みが発生しにくく、特に低域での歪みが低減できる。

また、中域周波数でも分割共振が発生しにくいように振動モードの節を駆動するようにしたことにより、周波数特性の平坦化を計り、音質を良好としている。

さらに、ボイスコイル８をシリコンダンパ１３によって支持すれば、重量のある振動系であってもボイスコイル８を所定の位置に保つことができる。

以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。

［実施の形態１］
図１は本発明の第１実施例の内部構造を示す断面図、図２は図１中丸で囲んだＡ部分の拡大断面図、図３は平面図、図４は図３中丸で囲んだＡ部分の拡大図を示す。

図１において、１は底面から見ると全体形状はほぼ矩形をなすフレームであり、このフレーム１には下方に向って凹んだ椀状のドライバ収納部１ａを有し、かつこのドライバ収納部１ａの一方の側の周壁１ｂの端部は斜目上方に向って側方に延び、その長辺側の一端部はヒンジ構造１ｃが設けられ、平面から見ると矩形をなす振動板２の長辺側の一端部２ａがヒンジ構造１ｃを介し半固定、すなわち回動可能に連結されている。また、他方の側の周壁１ｄ側のフレーム長辺側他端部にはほぼＬ字状をなすエッジ取付部１ｅが折曲形成されている。

ドライバ収納部１ａにはドライバ３が収納される。このドライバ３は、断面凹状をなすヨーク４と、このヨーク４内の底部に設けられたマグネット５と、この上部に設けられ、中央部に孔６ａを有するプレート６とを備え、内磁型の磁気回路構造となっており、かつプレート６の外周面とこれと対向するヨーク４の側壁上方の対向面間に磁気ギャップ７が形成され、この磁気ギャップ７内の所定の位置にボイスコイル８が支持されている。なお、ヨーク４はネジ１２を介しフレーム１のドライバ収納部１ａの底部に螺設されている。

ボイスコイル８は円筒状をなすボビン９の外周部に設けられ、ボビン９はジョイント１０を介し円筒状のアダプタ１１に結合されている。

図２は磁気ギャップ７内に設けられたボイスコイル８やジョイント１０に結合されたボビン９とアダプタ１１との詳細を示す。

磁気ギャップ７部分にはボイスコイル８を支持するダンパが設けられている。このダンパは、所定の粘度を有する液状のシリコンゴムを充填してなるシリコンダンパ１３からなっている。

このシリコンダンパ１３によれば、シリコンゴムがある柔らかさを持った硬さに硬化することにより比較的重い振動系であってもボイスコイル８を適正位置に保つことができ、さらに必要な振幅量で振動板２を駆動することができ、良好な周波数特性が得られ、低域までの再生ができる。

次にジョイント部分について説明する。

ジョイント１０はほぼ円板状をなし下面外周部には肉厚状をなし、ボビン挿入用の溝を有するボビン取付部１０ａが形成され、上面外周部には周壁１０ｂが形成され、この周壁１０ｂ内にアダプタ１１の下部が接着剤を介し取付けられる。また、図１に示すように、ジョイント１０の底部の中央には孔１０ｃが形成されている。

アダプタ１１の上部には弓状に湾曲した振動板２の下面が結合され、これにより振動板２は駆動される。結合位置としては、特定周波数の振動で起こり得る振動板２の共振モードを抑えるモードの節の部分であり、そこを駆動部としている。この振動板２は、図３に示すように、平面から見るとほぼ矩形に形成され、側面から見ると、図１に示すように、ほぼ弓状に湾曲している。このように湾曲させると形状剛性が向上し、板の撓みが発生しにくくなり、特に低域での歪みが低減できるためである。

この振動板２の長辺側の一方の端部は、前述のように、フレーム１の一方の端部にヒンジ構造１ｃを介し回動自在に連結されている。図４はその詳細を示す。ヒンジ構造１ｃ自体は中折れ式のいわゆる携帯電話のヒンジ構造と基本的にはほぼ同様の周知構造のものを採用している。すなわち、本発明のヒンジ構造１ｃは、フレーム１と連結されたフレーム側ヒンジ部１ｃ’と、振動板２側に連結された振動板側ヒンジ部１ｃ”とからなり、それらの内部に軸が設けられ、軸を介し回動自在になっている。また、振動板２のヒンジ構造側の長辺は、図１および図３から明らかなように、軸の方向に直線となっている。

また、振動板２の他方の端部はフレーム１の他方の端部側に設けられたエッジ１４の一端に連結され、エッジ１４の他端はフレーム１の他方の端部に形成されたエッジ取付部１ｅに取り付けられ、振動板２の他端側は振動可能となっている。

次に図５を参照しつつ、本発明の動作について説明する。

図５（ａ）において、いまボイスコイル８に音声信号を加えるとボイスコイル８が振動し、その振動はアダプタ１１を介し振動板２に伝達され、振動板２はその一端部側のヒンジ構造１ｃの軸を介して、他端部側が矢印Ａ−Ａ’で示すように振動する。

この場合、ボイスコイル８はシリコンダンパ１３によって支持されているため、振動板２が大型で、振動板２、アダプタ１１等の振動系に重量があってもボイスコイル８を適正位置に保持することができる。

すなわち、図６に示すように、振動系をコルゲーションダンパ１５によって支持する構造とすると、振動板２の重さでコルゲーションダンパ１５が変形してボイスコイル８を適正な位置に保持できなくなるおそれがあるが、シリコンダンパ１３を用いるとそのようなことはない。

また、図７（ａ）に示すように、振動板２の外周部分を支持しない構造だと、図７（ｂ）に示すように、周波数特性に激しい山谷が生じるが、本発明では振動板２の一端部はヒンジ構造１ｃの軸を支点として回動可能に支持され、他端部はエッジ１４を介し支持し、ピストンモーションを形成出来るので、低域周波数での分割共振を抑えることができる。

さらに、中域周波数でも分割共振が発生しにくいように、振動板２の振動モードの節を駆動するようにしたため、図５（ｂ）に示すように、周波数特性の平坦化を図ることができる。

［参考例１］
図８は本発明の参考例１を示す。この参考例では、振動板２の一端部と、フレーム１の長辺側の一端部とを可撓性を有する断面ほぼくの字の樹脂、織布、皮革、金属等からなる連結部材１６にて接着剤を介して連結したものである。

［参考例２］
図９は本発明の参考例２を示す。この参考例では、振動板２の一方の長辺側とフレーム１の対応する側とを一体構造とし、振動板２の一端部２ａを薄肉にして屈曲自在、つまり振動板２を回動可能としたものである。

なお、これら参考例において、他の構成、作用等は前述の第１実施例と同様である。

本発明の第１実施例の内部構造を示す縦断面図。 図１中Ａ部分の拡大図を示す。 本発明の第１実施例の平面図を示す。 図３中Ａ部分の拡大図を示す。 （ａ）は本発明の動作説明図、（ｂ）は周波数特性図を示す。 本発明との対比の構造図。 （ａ）は本発明との対比の他の構造図、（ｂ）はその周波数特性を示す。 参考例１を示す。 参考例２を示す。 従来例を示す。

符号の説明

１ フレーム
１ａ ドライバ収納部
１ｂ 一方の周壁
１ｃ ヒンジ構造
１ｃ’ フレーム側ヒンジ部
１ｃ” 振動板側のヒンジ部
１ｄ 他方の周壁
１ｅ エッジ取付部
２ 振動板
２ａ 振動板一端部
２ｂ 振動板他端部
３ ドライバ
４ ヨーク
５ マグネット
６ プレート
６ａ 孔
７ 磁気ギャップ
８ ボイスコイル
９ ボビン
１０ ジョイント
１０ａ ボビン取付部
１０ｂ 周壁
１０ｃ 孔
１１ アダプタ
１２ ネジ
１３ シリコンダンパ
１４ エッジ
１５ コルゲーションダンパ
１６ 連結部材

Claims (1)

1. フレーム（１）と、このフレーム（１）内に設けられた磁気回路からなるドライバ（３）と、このドライバ（３）によって駆動される振動板（２）とを備え、
   この振動板（２）は側面から見ると弓状に湾曲形成され、かつ平面から見るとほぼ矩形状をなし、その振動モードの節の部分が前記ドライバ（３）を介して駆動部となり、かつ一端部（２ａ）は、前記フレーム（１）と連結されたフレーム側ヒンジ部（１ｃ’）と、前記振動板（２）側に連結された振動板側ヒンジ部（１ｃ”）とからなり、それらの内部に軸が設けられ、軸を介し回動自在としたヒンジ構造（１ｃ）とし、他端部（２ｂ）はエッジ（１４）を介し前記フレーム（１）に取り付けられ、前記ドライバ（３）のボイスコイル（８）は磁気ギャップ（７）に設けられたシリコンダンパによって支持され、かつ弓状に湾曲形成された前記振動板（２）の前記ヒンジ構造（１ｃ）の軸方向側は直線状に形成されたことを特徴とするスピーカ。

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