JP4597776B2

JP4597776B2 - スピーカ

Info

Publication number: JP4597776B2
Application number: JP2005158694A
Authority: JP
Inventors: 利文加藤
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: EP1729539A1; US20060269094A1; JP2006339736A

Description

本発明は、各種の音響機器等に使用されるスピーカに関する。

従来から用いられてきたスピーカ１０１は、図１及び図２に示すように、振動部１０６と、前記振動部１０６を振動させて音を生じさせる磁気回路部１０７と、ダンパ１１１とを備えている。振動部１０６は、磁気回路部１０７の後述する磁気ギャップＧ内に設けられて、前記磁気回路部１０７と協働して前記振動部１０６を振動させるボイスコイル１０８と、このボイスコイル１０８とともに振動するとともに、振動することで音を発生する振動板１１４と、前記ボイスコイル１０８を取り付けるとともに前記振動板１１４を支持するボイスコイルボビン１０９と、ボイスコイルボビン１０９に冠着されたセンタキャップ１３０を備えている。

磁気回路部１０７は、磁性体からなりかつ円環状に形成されているとともにダンパ１１１と前記振動板１１４の振動方向に沿って相対する磁性体からなるヨークプレート１１７と、このヨークプレート１１７に取り付けられた磁石１１６と、磁性体からなりかつ前記磁石１１６に取り付けられているとともに、前記ヨークプレート１１７との間に振動部１０６を駆動（振動）するための磁束を発生する磁気ギャップＧを形成するヨーク１１５と、を備えている。

ダンパ１１１は、振動板１１４と、磁気回路部１０７との間に設けられている。ダンパ１１１は、ボイスコイルボビン１０９に取り付けられている。ダンパ１１１は、前記振動板１１４とともにボイスコイルボビン１０９が振動することを許容するとともに、振動板１１４とボイスコイルボビン１０９の振動を徐々に減衰させる。

前述した構成のスピーカ１０１は、ボイスコイル１０８に音声電流が供給されて、該音声電流に応じて前記ボイスコイルボビン１０９などが前記振動板１１４を振動させることで、前述した音声電流に応じた音を前記振動板１１４則ち振動部１０６から発生する。

上述したボイスコイル１０８を外部接続用端子に接続する方法として、従来２種類の方法が取られている。一つ目の方法は、図１に示すように、錦糸線１２１を振動板１１４に縫い込み、ボイスコイル１０８を振動板１１４上に沿わせて、錦糸線１２１とボイスコイル１０８とを半田等を用いてろう付けする方法である。二つ目の方法は、図２に示すように、振動板１１４とダンパ１１１の間に錦糸線１２１を渡し、ボイスコイルボビン１０９の外周面上でボイスコイル１０８に錦糸線１２１を半田等を用いてろう付けする方法である。

上述した振動板は絶縁性の材料から構成されるのが一般的だが、剛性及び音響特性に優れていることから金属製の振動板（例えば、特許文献１参照。）も増えている。この場合、図１に示した振動板１１４に錦糸線１２１を縫い込む方法はとれない。振動板１１４が絶縁性の部材である場合においても、図１に示した接続方法は、ボイスコイル１０８を振動板１１４まで引き出し、錦糸線１２１の縫い込み箇所まで這わせなければならないため、作業工程が複雑になるという問題がある。さらに、振動板１１４に不均一な質量がかかることによって再生音質に影響が出るという問題もある。

また、図２に示したボイスコイル１０８と錦糸線１２１の接続方法では、振動板１１４が金属である場合、振動板１１４と錦糸線１２１間に絶縁のための距離を取らなければならないので、スピーカ１０１の奥行き寸法が大きくなるというデメリットがある。また、振動板１１４の高さ寸法のばらつきによって、振動板１１４のネック部が錦糸線１２１に接触することが考えられるため、錦糸線１２１に短絡が起こる恐れがあって望ましくない。振動板１１４が絶縁性の部材である場合においても、図２に示した接続方法は、錦糸線１２１を端子１０５からボイスコイル１０８に直接接続しているので、錦糸線長が長くなってしまう。錦糸線長が長いと、振動部１０６が振動する際、錦糸線１２１同士が接触するなどして断線が起こる恐れがある。

上述したような問題を解決するため、ダンパに孔を設け、そこを通した錦糸線とボイスコイルとを直接接続する方法が考えられる。しかし、ダンパの内縁部と外縁部との中央に孔を設けるとすると、ダンパと磁気回路部との間の空間に錦糸線の余長部分（あそび）が生じてしまう。

ダンパと磁気回路部との間の空間に錦糸線の余長部分が生じている場合、振動部が磁気回路部側に振動すると、錦糸線の余長部分が磁気回路部のプレートやフレームにぶつかってしまう。このため振動部の振幅を大きく取れないという問題が発生する。
特開平０８−０４７０９０号公報

そこで本発明は、例えば、導電性を有する材料からなる振動板と錦糸線とを確実に絶縁でき、コンパクトな設計で振動部の振幅を大きくとることができるスピーカを提供することを第１の目的とし、コンパクトな設計で振動部の振幅を大きくとることができるスピーカを提供することを第２の目的とする。

前記第１の課題を解決するために請求項１のスピーカは、導電性を有する材料からなり、かつ振動することで音を生じる振動板と、音声電流が印加されることで前記振動板を振動させるボイスコイルと、前記ボイスコイルが巻回されたボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンを支持するダンパと、前記ボイスコイルと協働して前記振動板を振動させる磁気回路部と、前記音声電流を前記ボイスコイルに供給する錦糸線を備えたスピーカにおいて、前記錦糸線が、前記ダンパの前記ボイスコイルボビン寄りの内縁部に設けられた貫通孔に挿通され、かつ、前記錦糸線と前記ボイスコイルとの接続部が、前記ボイスコイルボビンの外周面上でかつ前記ダンパより前記磁気回路部側に配されていることを特徴としている。

前記第２の課題を解決するために請求項３のスピーカは、振動することで音を生じる振動板と、音声電流が印加されることで前記振動板を振動させるボイスコイルと、前記ボイスコイルが巻回されたボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンを支持するダンパと、前記ボイスコイルと協働して前記振動板を振動させる磁気回路部と、前記音声電流を前記ボイスコイルに供給する錦糸線を備えたスピーカにおいて、前記錦糸線が、前記ダンパの前記ボイスコイルボビン寄りの内縁部に設けられた貫通孔に挿通され、かつ、前記錦糸線と前記ボイスコイルとの接続部が、前記ボイスコイルボビンの外周面上でかつ前記ダンパより前記磁気回路部側に配されているとともに、前記ボイスコイルボビンの前記ダンパ寄りの端部に設けられていることを特徴としている。

以下、本発明の一実施形態にかかるスピーカを説明する。本発明の一実施形態にかかるスピーカは、錦糸線がダンパに設けられた貫通孔に挿通され、かつ、錦糸線とボイスコイルとの接続部がボイスコイルボビンの外周面上でかつダンパより磁気回路部側に配されている。こうすることで、金属振動板と錦糸線との間に絶縁性の材料からなるダンパを介在させて金属振動板と錦糸線とが接触することを防止している。則ち、振動板と錦糸線とを確実に絶縁できるようにしている。

また、本発明のスピーカは、貫通孔がダンパのボイスコイルボビン寄りの内縁部に設けられていても良い。

さらに、本発明のスピーカは、錦糸線とボイスコイルとの接続部が、ボイスコイルボビンのダンパ寄りの端部に設けられていても良い。

本発明の他の実施形態にかかるスピーカは、錦糸線がダンパのボイスコイルボビン寄りの内縁部に設けられた貫通孔に挿通され、かつ、錦糸線とボイスコイルとの接続部が、ボイスコイルボビンの外周面上でかつ前記ダンパより磁気回路部側に配されているとともに、前記ボイスコイルボビンの前記ダンパ寄りの端部に設けられている。こうすることで、ダンパと磁気回路部との間の空間における錦糸線の余長部分（あそび）を少なくすることができ、振動部の振幅を大きくとることができる。

本発明の一実施例を、図３に基づいて説明する。本発明の一実施例に係るスピーカ１は、床（フロア）上などに設置されるボックスなどのフレームや、車載用スピーカとしてリアトレイやドアパネルなどのスピーカ取付部材２に取り付けられて、音を発生する。スピーカ取付部材２には、スピーカ１の振動板部１０などを露出する孔３が設けられている。

スピーカ１は、図３に示すように、振動部６と、錦糸線２１と、この振動部６を振動させて該振動部６に音を生じさせる磁気回路部７と、ケース４とを備えている。

振動部６は、ボイスコイル８と、ボイスコイルボビン９と、振動板部１０と、ダンパ１１と、エッジ１２と、センタキャップ１３などを備えている。ボイスコイル８は、磁気回路部７の後述するヨーク１５とヨークプレート１７との双方と同軸で、かつ磁気回路部７の後述する磁気ギャップＧ内に配されている。ボイスコイル８には、錦糸線２１を介して音声電流が供給される。ボイスコイル８は、音声電流が供給されることで磁気回路部７と協働して、後述の振動板部１０則ち振動部６を軸芯Ｐに沿って振動する。センタキャップ１３はボイスコイルボビン９に冠着される。

ボイスコイルボビン９は、円筒状に形成されている。ボイスコイルボビン９は、後述のヨーク１５とヨークプレート１７とボイスコイル８と同軸に配されている。ボイスコイルボビン９は、軸芯方向の一端部９ａが磁気ギャップＧ内に挿入されており、該一端部９ａの外周にボイスコイル８を取り付けている（巻回している）。この一端部９ａは、ボイスコイルボビン９を取り付けた端部をなしている。

ボイスコイルボビン９は、ヨーク１５に、該ヨーク１５の軸芯Ｐ（図３中に一点鎖線で示す）に沿って移動自在に支持されている。なお、軸芯Ｐは、振動板部１０則ち振動部６の振動方向をなしている。

振動板部１０は、断面円弧状でかつ平面形状が円板状に形成された薄板状のセンタキャップ１３と、側方からみて切頭円錐状（円錐台状）でかつ平面形状が円環状に形成された薄板状の振動板１４とを備えている。振動板１４は導電性を有する材料としての金属から構成されている。振動板１４は、センタキャップ１３則ちヨーク１５などと同軸に配され、かつ内縁部が前記ボイスコイルボビン９の他端部９ｂに取り付けられている。なお、他端部９ｂは、ボイスコイルボビン９のダンパ１１寄りの端部をなしている。振動板１４は、振動することで音を生じる。センタキャップ１３は、ボイスコイルボビン９を塞いだ格好で、外縁部が振動板１４とボイスコイルボビン９に取り付けられている。

ダンパ１１は、絶縁性の材料からなり、平面形状が円環状に形成され、かつ薄板状に形成されている。ダンパ１１は、内縁部１１ｂがボイスコイルボビン９の他端部９ｂに取り付けられ、かつ外縁部が後述のケース４の内面に取り付けられている。また、ダンパ１１のボイスコイルボビン９寄りの内縁部１１ｂには貫通孔１１ａが設けられている。この貫通孔１１ａには、錦糸線２１が通される。ダンパ１１は、振動板部１０の振動板１４が前述した軸芯Ｐに沿って振動することを許容するとともに、振動板部１０の振動板１４の振動を徐々に減衰させる。

エッジ１２は、平面形状が円環状に形成され、かつ薄板状に形成されている。エッジ１２は、内縁部が振動板１４の外縁部に取り付けられ、かつ外縁部がスピーカ取付部材２の孔３の内側に位置するフレーム（ケース）４の外縁部４ｃに取り付けられている。エッジ１２は、振動板部１０の振動板１４が前述した軸芯Ｐに沿って振動することを許容するとともに、振動板部１０の振動板１４の振動を徐々に減衰させる。

錦糸線２１は、ダンパ１１のボイスコイルボビン９寄りの内縁部１１ｂに設けられた貫通孔１１ａを通されて、一端がボイスコイルボビン９の外周面上でかつダンパ１１寄りの他端部９ｂで前記ボイスコイル８と接続し、他端がフレーム（ケース）４上で端子５と接続している。錦糸線２１は、半田などを用いたろう付けにより、ボイスコイル８及び図示しない端子５に接続されている。このため、ボイスコイルボビン９の他端部９ｂの外周面上では、主に前述した半田などのろう付けからなるボイスコイル８と錦糸線２１との接続部２２が設けられている。

磁気回路部７は、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）からなるヨーク１５と、磁石１６と、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）からなるヨークプレート１７とを備えている。ヨーク１５は、円板状のボトムプレート１８と、該ボトムプレート１８の中央部から立設しかつボトムプレート１８と同軸の円柱状のセンタポール１９とを一体に備えている。

ボトムプレート１８の外径は、センタポール１９の外径より大きい。ヨーク１５のセンタポール１９は、ボトムプレート１８から離れた側の端部が、ボイスコイルボビン９の一端部９ａの内側に侵入した格好に配されている。また、ヨーク１５のボトムプレート１８は、そのセンタポール１９寄りの部分１８ａが、軸芯Ｐに沿って、ボイスコイルボビン９の一端部９ａと相対する。

磁石１６は、円環状に形成されている。磁石１６は、永久磁石又は直流電源により励磁されるものでも良い。磁石１６は、内側にヨーク１５のセンタポール１９、ボイスコイルボビン９の一端部９ａ及びボイスコイル８が侵入した状態で、ヨーク１５のボトムプレート１８に重ねられて、該ヨーク１５に取り付けられている。

ヨークプレート１７は、円環状に形成されている。ヨークプレート１７は、内側にヨーク１５のセンタポール１９が侵入した状態で磁石１６に重ねられている。ヨークプレート１７と磁石１６とヨーク１５とは、互いに固定されている。ヨーク１５と、磁石１６と、ヨークプレート１７とは、互いに同軸に配されている。また、ヨーク１５のセンタポール１９の外周面と、ヨークプレート１７の内周面とは、互いに間隔をあけている。

前述した構成により、磁気回路部７は、所謂外磁型に構成されている。磁気回路部７は、ヨーク１５のセンタポール１９の外周面と、ヨークプレート１７の内周面との間に、前述したボイスコイル８と協働して振動板部１０を駆動（振動）するための磁束を発生する磁気ギャップＧを形成している。

フレーム（ケース）４は、樹脂やアルミニウムなどの非磁性体で構成され、円環状に形成されている。フレーム４は、前述した振動部６と磁気回路部７との双方と同軸に配されている。フレーム４は、内縁部４ａがヨークプレート１７に重ねられて該ヨークプレート１７に取り付けられている。フレーム４は、水平のダンパ取付段部４ｂが形成され、該取付段部４ｂに、ダンパ１１の外縁部が取り付けられている。

このため、フレーム４の内縁部４ａは、ダンパ１１と磁石１６との間に配されている。ケース４の内縁部４ａは、軸芯Ｐに沿って、ダンパ１１と相対する。また、フレーム４の外縁部４ｃはスピーカ取付部２に取り付けられると共に、エッジ１２の外縁部が取り付けられる。なお、フレーム４のダンパ取付段部４ｂと外縁部４ｃ間を連接する連接部分の所定箇所には開口部４ｄが形成され、スピーカ１が駆動されたときに振動板１４の背面側空間の空気を逃がして振動板１４の背圧が高くなるのを防止する。

前述した構成のスピーカ１は、ボイスコイル８に音声電流が供給され、この音声電流に応じて磁気ギャップＧ内に保持されたボイスコイル８が前述した軸芯Ｐに沿って振動する。そして、ボイスコイル８を支持したボイスコイルボビン９が、振動板部１０のセンタキャップ１３及び振動板１４と共に軸芯Ｐに沿って振動して、振動板部１０のセンタキャップ１３及び振動板１４が、音声電流に応じた音を生じる。このように、磁気回路部７は、振動板部１０則ち振動部６を振動させて、音を生じさせる。

本実施例によれば、振動板１４が導電性の材料としての金属からなる場合でも、振動板１４と錦糸線２１との間に介在させたダンパ１１が絶縁体の役割をなすため、振動板１４と錦糸線２１とを確実に絶縁することができるスピーカ１を提供することができる。

また、錦糸線２１が、ダンパ１１のボイスコイルボビン９寄りの内縁部１１ｂに設けた貫通孔１１ａに挿通され、かつ、接続部２２がダンパ１１寄りの他端部９ｂに設けられているため、ダンパ１１と磁気回路部７との間の空間において錦糸線２１の余長が少なくなる。則ち錦糸線２１のたわみが発生しない。このため、振動部６が振動して磁気回路部７側に近づいた際、錦糸線２１のたわみが磁気回路部７にぶつかるという不具合が回避でき、振動部６の広い振幅が確保できる。さらに、前述したようにダンパ１１を振動板１４と錦糸線２１との間に介在させることによってダンパ１１が絶縁体の役割をなすため、振動板１４と錦糸線２１との間に絶縁のための距離をとる必要がなくなる。よって、コンパクトな設計で振動部６の振幅を大きくとることができる、高音質のスピーカ１を提供することができる。

前述した実施例では、スピーカ１を所謂外磁型としている。しかしながら、本発明では、スピーカ１を所謂内磁型としても良い。

また、前述した実施例では、貫通孔１１ａをダンパ１１の内縁部１１ｂに設け、かつ、接続部２２をボイスコイルボビン９の他端部９ｂに設けている。しかしながら、本発明では、必ずしもこのようにせずとも良い。要するに本発明は、振動板１４を導電性を有する材料から構成する場合、錦糸線２１をダンパ１１に設けられた貫通孔１１ａに挿通させて、接続部２２を、ボイスコイルボビン９の外周面上でかつダンパ１１と磁気回路部７との間の任意の位置に設ければ良い。

さらに、前述した実施例では、振動板１４を導電性を有する材料としての金属から構成している。しかしながら、本発明では、振動板１４を絶縁性の材料から構成しても良い。要するに本発明は、振動板１４を絶縁性の材料から構成する場合、貫通孔１１ａをダンパ１１の内縁部１１ｂに設け、かつ、接続部２２をボイスコイルボビン９の他端部９ｂに設けていれば良い。

前述した実施例によれば、以下のスピーカ１が得られる。

（付記１）
導電性を有する材料からなり、かつ振動することで音を生じる振動板１４と、音声電流が印加されることで前記振動板１４を振動させるボイスコイル８と、前記ボイスコイル８が巻回されたボイスコイルボビン９と、前記ボイスコイルボビン９を支持するダンパ１１と、前記ボイスコイル８と協働して前記振動板１４を振動させる磁気回路部７と、前記音声電流を前記ボイスコイル８に供給する錦糸線２１を備えたスピーカ１において、
前記錦糸線２１が前記ダンパ１１に設けられた貫通孔１１ａに挿通され、かつ、前記錦糸線２１と前記ボイスコイル８との接続部２２が、前記ボイスコイルボビン９の外周面上でかつ前記ダンパ１１より前記磁気回路部７側に配されていることを特徴とするスピーカ１。

（付記２）
付記１に記載のスピーカ１において、前記貫通孔１１ａが前記ダンパ１１の前記ボイスコイルボビン９寄りの内縁部１１ｂに設けられていることを特徴とするスピーカ１。

（付記３）
付記１又は付記２に記載のスピーカ１において、前記錦糸線２１と前記ボイスコイル８との接続部２２が、前記ボイスコイルボビン９の前記ダンパ１１寄りの端部９ｂに設けられていることを特徴とするスピーカ１。

（付記４）
振動することで音を生じる振動板１４と、音声電流が印加されることで前記振動板１４を振動させるボイスコイル８と、前記ボイスコイル８が巻回されたボイスコイルボビン９と、前記ボイスコイルボビン９を支持するダンパ１１と、前記ボイスコイル８と協働して前記振動板１４を振動させる磁気回路部７と、前記音声電流を前記ボイスコイル８に供給する錦糸線２１を備えたスピーカ１において、
前記錦糸線２１が前記ダンパ１１の前記ボイスコイルボビン９寄りの内縁部１１ｂに設けられた貫通孔１１ａに挿通され、かつ、前記錦糸線２１と前記ボイスコイル８との接続部２２が、前記ボイスコイルボビン９の外周面上でかつ前記ダンパ１１より前記磁気回路部７側に配されているとともに、前記ボイスコイルボビン９の前記ダンパ１１寄りの端部９ｂに設けられていることを特徴とするスピーカ１。

なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。則ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

従来のスピーカの断面図である。従来の他のスピーカの断面図である。本発明の一実施例にかかるスピーカの断面図である。

符号の説明

１スピーカ
７磁気回路部
８ボイスコイル
９ボイスコイルボビン
９ｂ他端部
１１ダンパ
１１ａ貫通孔
１１ｂ内縁部
１４振動板
２１錦糸線
２２接続部

Claims

導電性を有する材料からなり、かつ振動することで音を生じる振動板と、音声電流が印加されることで前記振動板を振動させるボイスコイルと、前記ボイスコイルが巻回されたボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンを支持するダンパと、前記ボイスコイルと協働して前記振動板を振動させる磁気回路部と、前記音声電流を前記ボイスコイルに供給する錦糸線を備えたスピーカにおいて、
前記錦糸線が、前記ダンパの前記ボイスコイルボビン寄りの内縁部に設けられた貫通孔に挿通され、かつ、前記錦糸線と前記ボイスコイルとの接続部が、前記ボイスコイルボビンの外周面上でかつ前記ダンパより前記磁気回路部側に配されている
ことを特徴とするスピーカ。
請求項１に記載のスピーカにおいて、前記錦糸線と前記ボイスコイルとの接続部が、前記ボイスコイルボビンの前記ダンパ寄りの端部に設けられている
ことを特徴とするスピーカ。
振動することで音を生じる振動板と、音声電流が印加されることで前記振動板を振動させるボイスコイルと、前記ボイスコイルが巻回されたボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンを支持するダンパと、前記ボイスコイルと協働して前記振動板を振動させる磁気回路部と、前記音声電流を前記ボイスコイルに供給する錦糸線を備えたスピーカにおいて、
前記錦糸線が、前記ダンパの前記ボイスコイルボビン寄りの内縁部に設けられた貫通孔に挿通され、かつ、前記錦糸線と前記ボイスコイルとの接続部が、前記ボイスコイルボビンの外周面上でかつ前記ダンパより前記磁気回路部側に配されているとともに、前記ボイスコイルボビンの前記ダンパ寄りの端部に設けられている
ことを特徴とするスピーカ。