JP4476856B2

JP4476856B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4476856B2
Application number: JP2005097722A
Authority: JP
Inventors: 洋中田
Original assignee: 洋中田
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP2006279694A

Description

この発明は、各種音響機器及び映像機器等に使用されるスピーカに関する。

従来、各種音響機器及び映像機器に使用されるスピーカは、高音域用スピーカから低音域用スピーカまで再生音域を問わず、振動板の裏面に設けられたボイスコイルが磁力により動作し、振動板を振動させることにより、音が再生されている。一般に、高音質な音の再生を行うには、振動板を出来る限り均一に振動させるのがよいとされている。ここで、振動板を振動させるボイスコイルは、特許文献１に示されるように、樹脂などで形成されたボビンに線材を適宜巻回し、接着剤などの固定剤により固着され、形成されている。このボイスコイルは、一般に、スピーカを形成する振動板の形状と相似形に形成され、特許文献１及び特許文献２に示すように円形または角形などの形状に形成されている。また、特許文献３には、平面状の振動板から形成された角形のスピーカが開示されている。
特開２００２−１３５８９１号公報特開２００１−１９６２３８号公報特開２００４−１７９８５５号公報

上記従来の技術の場合、高音質な再生音を得るため、振動板に補強材を取り付けたり、振動板を構成する材質を変えたりして形成されていた。さらに、より正確に振動板を振動させるため、複数のボイスコイル部材を振動板に取り付けて、平面状の振動板から形成された平面スピーカが一般に知られている。しかし、このようなスピーカは構造が複雑な上、振動板をより正確に振動させるには十分ではないものであった。また、振動板がドーム状に形成されたドーム型スピーカも知られているが、ドームを形成する振動板の強度が十分ではなかった。

これらの従来技術の場合、振動板による振動をより正確なものとするには、振動板の剛性を上げたり補強部材を取り付ければよいが、剛性を上げたり補強部材を設けると振動部分が重くなり、ボイスコイル部材との取付部の強度の問題も発生し、かえって音質が悪くなるという問題があった。

そのほか、特許文献３では、角形の平面状の振動板と角形のボイスコイル及び直角に配置された磁石から形成され、高音質な音を再生可能とするスピーカが開示されている。しかし、一般的なスピーカと異なり、複雑な構造のため、製造に手間がかかるものである。また、振動板を正確に振動させるため、振動板の材質を一般的なものから変更され、コストもかかるものである。

この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、振動板とボイスコイル部材との取付強度が高く、コストがかからず、高音域用スピーカから低音域用スピーカまで、より正確な振動により高音質な音の再生を可能とするスピーカを提供することを目的とする。

この発明は、振動により音を再生可能に形成された振動板と、筒状に形成され外周面に湾曲部が設けられたボビンと、前記ボビン外周面に沿って線材が密着状態に巻回されたボイスコイルとを備え、前記振動板裏面に、前記振動板のおよそ半分の相似形の仮想の中間線を横切るように前記ボイスコイルの端部の湾曲部が接合されたスピーカである。前記ボイスコイルは、同心状に形成され前記ボイスコイルと略相似形の磁気ギャップに嵌合されたものである。

前記振動板は平板状に形成され、前記湾曲部は、前記仮想の中間線と交差するように凹形状に形成されたものである。または、前記振動板はドーム型に形成され、前記湾曲部は、前記仮想の中間線と交差するように凹形状に形成されてドーム型の前記振動板の内側に沿って接合されたものである。

また、前記ボイスコイルの端部の前記振動板に接合された部分に、前記ボビン端部の周囲に嵌合された補強リングを設けても良い。

この発明のスピーカによれば、振動板の補強材が不要で、特殊な素材も必要ないためコストがかからず、高音域用スピーカから低音域用スピーカまで、振動板の外形にかかわらず、正確に振動板を振動させることができる。これにより、簡単な構造で、より高音質な音の再生が可能なスピーカを提供することができるものである。

特に、高音用のドーム型スピーカに応用することにより、極めて忠実な音を再生することができる。さらに、補強リングをボイスコイル部材に取り付けることにより、より剛性が高まり、音質を良くすることができる。

以下、この発明のスピーカの一実施形態について、図１、図２を基にして説明する。この実施形態のスピーカ１０は、図１（ａ）に示すように、円形をした平面状の振動板１２が、ドーナツ型のフレーム枠１４内側に、弾性材から形成されたエッジ部１６を介して取り付けられている。振動板１２の裏面には、図１（ｂ）に示すように、非磁性金属、ベークライト、または紙等を樹脂で固めて軸対称形に形成された筒状のボビン１８が、中心軸を振動板１２の中心軸に合わせて、同軸状に取り付けられている。このボビン１８は、コイル用の線材１９が巻回されてボイスコイル２１を形成している。ボビン１８は、図１（ａ）及び図２に示すように、円筒状に形成したボビン材料の周囲を、例えば、９０°毎に適宜な太さの棒状の部材を押圧して、塑性変形させた形状に加工され、等間隔に凹形状の湾曲部２０が設けられている。そして、ボビン１８の外周面に沿って線材１９が、所定位置に所定回数巻回されている。線材１９は、接着剤などでボビン１８と一体に固められてボイスコイル部材２２が形成されている。

ボイスコイル部材２２は、図１（ａ）に示すように、振動板１２の裏面に、ボビン１８の一端部が接着されている。ここで、ボビン１８の大きさは、その外周線の径が振動板１２のおよそ半分の径で相似形の仮想の中間線である同心円２６より大きく、湾曲部２０の凹状の底部は、同心円２６の内側に位置する大きさに形成されている。

ボイスコイル部材２２の外側には、適宜な隙間を設けて、環状の板材により形成された強磁性体のプレート２８が配置され、プレート２８は図示しないネジ等によりフレーム枠１４に固定されている。このプレート２８の裏側には、プレート２８より若干幅が狭く厚みのある略環状の磁石３０が取り付けられている。そして、中心に柱状のポールピース３２が設けられた円盤状の強磁性体のバックプレート３４が、磁石３０の裏側に取り付けられている。このプレート２８の内周形状とポールピース３２の外周形状は、ボイスコイル２１と略相似形に形成されている。従って、磁石３０の磁気回路におけるプレート２８とポールピース３２間の磁気ギャップｇは、ボイスコイル２１と略相似形に形成され、ボイスコイル２１はこの相似形の磁気ギャップｇに嵌合している。

この実施形態のスピーカ１０によれば、振動板１２に一体的に取り付けられたボビン１８の端部により、振動板１２がその径の２分の１の同心円２６を跨ぐように湾曲部２０により補強されているため、振動板１２の歪みや振動のダレが生じにくく、忠実な振動再現が成され、高音質な音を発生させることができる。従って、振動板１２自体の剛性を高めるために強度が高く重い材料にしたり、別途補強材を設けなくても良い。また、振動板１２も一般的な素材でよいため、コストもかからず、高音域用スピーカから低音域用スピーカまで、振動板１２の外形にかかわらず、正確に振動板１２を振動させて、高音質な音の再生が可能なものである。

ボビン１８の形状は、上記実施形態に限定されるものではなく、ボビン１８の端部の接合部が、振動板１２の径の２分の１の同心円２６とボイスコイル２２の湾曲部２０が交差可能に形成されていればよい。従って、図３に示すように、ボイスコイル部材２２のボビン１８に、その外周線の１２０°毎に湾曲部２０を形成したものでも良い。

さらに、振動板１２は、図４に示すように、中央が盛り上がったドーム状に形成されている場合は、ボイスコイル部材２２のボビン１８の一端部を、振動板１２の内側に密着可能な湾曲形状に形成しても良い。これにより、ドーム状の振動板１２がボビン１８により補強され、より正確な振動が可能になるものである。

そのほか、図５に示すように、ボビン１８の外周に金属や樹脂製の補強リング２４を装着させても良い。これにより、振動板１２に取り付けられたボビン１８の端部及び振動板１２が補強され、振動板１２がより正確に振動することが可能になるものである。この場合も、振動板１２は、平板状でも、ドーム型或いは逆ドーム型でも良い。

なお、この発明のスピーカは、上記実施形態に限定されるものではなく、振動板の中心から外周までの中間点を通る中間線と、ボイスコイル部材の湾曲部が交差状態に形成されていればよいため、ボビン外周に湾曲部が設けられていれば良く、湾曲部の数は、適宜に設定可能なものである。

また、振動板の形状は、ボビン及びボイスコイルが取付可能であれば、平板状の角形振動板でもよい。この場合も、角形振動板に取り付けたボイスコイル部材の外周線が、角形振動板の中心点と外周との中間点を結ぶ中間線、即ち振動板と相似形で対角線の長さが２分の１の中間線と交差可能に形成されていればよい。そのほか、各部材の素材は適宜変更可能である。

この発明の一実施形態のスピーカの上面図（ａ）及びＡ−Ａ概略断面図（ｂ）である。この実施形態のスピーカのボイスコイル部材を示す概略斜視図である。この実施形態のスピーカのボビン及びボイスコイルの変形例を示す概略上面図である。この実施形態のスピーカの振動板がドーム型に形成された変形例を示す概略斜視図である。この実施形態のスピーカのボイスコイルに、補強リングを装着した変形例を示す概略上面図である。

符号の説明

１０スピーカ
１２振動板
１４フレーム枠
１６エッジ部
１８ボビン
１９線材
２０湾曲部
２１ボイスコイル
２２ボイスコイル部材
２６同心円
３０磁石

Claims

振動により音を再生可能に形成された振動板と、筒状に形成され外周面に湾曲部が設けられたボビンと、前記ボビン外周面に沿って線材が密着状態に巻回されたボイスコイルとを備え、前記振動板裏面に、前記振動板のおよそ半分の相似形の仮想の中間線を横切るように前記ボイスコイルの端部の湾曲部が接合されたことを特徴とするスピーカ。
前記ボイスコイルは、同心状に形成され前記ボイスコイルと略相似形の磁気ギャップに嵌合されたことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
前記振動板は平板状に形成され、前記湾曲部は、前記仮想の中間線と交差するように凹形状に形成されたことを特徴とする請求項１または２記載のスピーカ。
前記振動板はドーム型に形成され、前記湾曲部は、前記仮想の中間線と交差するように凹形状に形成されてドーム型の前記振動板の内側に沿って接合されたことを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
前記ボイスコイルの端部の前記振動板に接合された部分に、前記ボビン端部の周囲に嵌合された補強リングを備えたことを特徴とする請求項１，２，３または４記載のスピーカ。