JP4768823B2 - スピーカ - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、音声電流が供給されることで振動板を振動させて音を発生するスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、移動体としての自動車には、従来から種々のスピーカ（例えば、特許文献１参照）が搭載されている。特許文献１に示されたスピーカは、有底筒状のフレームと、前記フレーム内に収容された振動部と、前記フレームに取り付けられかつ前記振動部を振動させて音を生じさせる磁気回路部を備えている。
スピーカのフレームは、自動車のドア等に取り付けることを考慮し、略円筒状に形成されている。スピーカを取り付けるドア等には、所定の開口を有する取り付け部が設けられており、当該開口の径を自由に変更することは困難である。また前記フレームには、前記取り付け部と前記フレームとを取り付けるための受け部が形成されている。前記受け部の内周部の径は前記取り付け部の外径とほぼ同じに設定されている。
ところで、例えばフレームの側面に外側に向かって突起した凸部が形成され、且つ当該突起部の外径が前記受け部の内周部の径よりも大きい場合には、前記の取り付け部へスピーカを挿入した際、前記取り付け部と前記凸部が接触してしまい、スピーカの取り付けができなくなる。以上の理由から、スピーカのフレームはその外径が受け部の内周部から底部にかけて小さくなるように形成された、略円筒状に形成されている。
【０００３】
振動部は、フレーム内に収容されている。振動部は、音声電流が供給されるボイスコイルと、このボイスコイルに取り付けられたドライブコーンと、振動板と、二つのエッジとを備えている。これらドライブコーン及び振動板は、互いの中心軸がほぼ同じ（以下、同軸と呼称）に配置されかつドライブコーンに対し音響放射側に配置された振動板は、その外径が大きく形成されている。
振動板とドライブコーンの外径をほぼ同一にすべく、フレームの側面に外側へ突起した凸部を形成し、ドライブコーンの外周部を当該凸部へ取り付けることも考えられる。しかし、前述したように、前記の取り付け部に前記凸部が接触する問題があるので、振動板の外径はドライブコーンのそれよりも大きく形成されている。
【０００４】
二つのエッジは、それぞれ、樹脂材料で構成され、かつ断面形状が円環状に形成されている。これら二つのエッジのうち一方が前記振動板の外縁部とフレームとに亘って取り付けられ、他方が前記ドライブコーンの外縁部とフレームとにわたって取り付けられている。エッジは、それぞれ、ボイスコイルが振動する方向に、ドライブコーン及び振動板が変位することを可能としている。
【０００５】
また、一方のエッジの断面形状が、音響放射方向に向かって凸の円弧状に形成され、他方のエッジの断面形状が、前記音響放射方向とは逆向きに凸の円弧状に形成されている。また、振動板の外径がドライブコーンの外径よりも大きく形成されているので、一方のエッジの内外径が他方のエッジの内外径よりも大きく形成されている。
【０００６】
磁気回路部は、永久磁石を備え、その磁気ギャップ内にボイスコイルを配置している。
【０００７】
前述した構成のスピーカは、ボイスコイルに音声電流が供給されることで、該ボイスコイルに電磁気力（ローレンツ力）が作用することで、前記振動板を振動させて、前述した音声電流に応じた音を音響放射方向へ発生させる。
【０００８】
また、前述したスピーカは、ドライブコーンと振動板と二つのエッジとフレームとの間の空間を密閉することで、再生音質の向上と長寿命化を図った所謂エアサスペンションスピーカとなっている。
【特許文献１】
特開２００５−１９１７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した特許文献１に示されたスピーカは、ボイスコイルに音声電流が供給されると、ボイスコイルの振動をドライブコーンが振動板に伝えることで振動板が振動して音を発生する。このとき、前述したようにドライブコーンと振動板との外径が異なり、二つのエッジ同士が互いに内外径が異なるので、振動板が振動する際に、特にドライブコーンに取り付けた他方のエッジが振動板に取り付けた一方のエッジよりも先に伸びきってしまうことがあり、特に大音量で音を再生した時にはその音質が変化することがあった。
［００１０］
また、他方のエッジは、伸びきってしまうと放射状にしわが形成され、振動板の振動を繰り返すと、このしわから亀裂等が生じ破断してしまうことがあった。
［００１１］
本発明は、このような問題点等に対処するために提案されたものである。本発明の目的は、例えば、ドライブコーンと振動板とフレームとの間の空間が密閉されたスピーカであって、特に大音量での音質の変化とエッジの破断を防止できるスピーカを提供すること等にある。
課題を解決するための手段
［００１２］
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のスピーカは、フレームと、前記フレームに支持される磁気回路部と、振動板と、音声電流が供給されるボイスコイルと、前記振動板に前記ボイスコイルの振動を伝えるドライブコーンと、二つのエッジとを有する振動部を備え、前記振動板は、前記二つのエッジのうち、一方のエッジにて前記フレームに支持されており、前記ドライブコーンは、前記二つのエッジのうち、他方のエッジにて前記フレームに支持され、前記他方のエッジは、断面円弧状に形成されているとともに、径方向に並べられた複数のロール部を備えることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
［００１３］
［図１］本発明の一実施例にかかるスピーカの断面図である。
［図２］図１に示されたスピーカのエッジの要部の断面図である。
［図３］本発明品と比較例の最低共振周波数の変化を示す説明図である。
［図４］本発明品と比較例の共振の鋭さの変化を示す説明図である。
［図５］図２に示されたエッジの変形例の要部の断面図である。
［図６］図２に示されたエッジの他の変形例の要部の断面図である。
符号の説明
［００１４］
１ スピーカ
２ 磁気回路部
３ 振動部
４ フレーム
１２ ボイスコイル
１４ ドライブコーン
１５ 振動板
１７ エッジ（ドライブコーンと接合するエッジ）
１８ エッジ（振動板と接合するエッジ）
４７ ロール部
４９ ロール部
Ｋ 空間
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を説明する。本発明の一実施形態にかかるスピーカは、ドライブコーンと振動板のうちのドライブコーンに取り付けられたエッジを互いに同軸でかつ径方向に並べられた複数のロール部で構成することで、当該エッジの長さ（有効長）を大きくしている。こうすることで、スピーカは、前述したエッジが伸びきることを防止して、特に大音量での音質の変化と振動を繰り返した時のエッジの破断を防止できるようにしている。
また、蛇腹構造を有するダンパ（コルゲーションダンパ）は、ボイスコイル、ボイスコイルボビンや振動板等の振動部の横揺れ（ボイスコイルの中心軸に対し垂直な方向への動き）を防止すべく、ボイスコイルの中心軸に対し垂直な方向に変形等し、当該横揺れを防止しているが、ドライブコーン及び振動板には局部的に大きな変形が生じないため、音質を濁す原因となるローリング現象に見られる特異なる振動やボイスコイルボビンがプレートや磁石に接触するなどして発生するような擦れ音の発生が無く、濁りのない高品位な音の再生を実現することができる。
【００１６】
振動板と接合するエッジが１つのロール部を備えても良い。この場合、振動板と接合するエッジの長さ（有効長）が必要以上に大きくなることを防止でき、該エッジの長さとドライブコーンに取り付けられたエッジの長さとの差を抑制できる。
さらに、ドライブコーンに取り付けられたエッジがロール部を二つ備えても良い。この場合、エッジ全体の幅（エッジの内縁部から外縁までの距離）が小さくても、該エッジの長さを確実に大きくすることができる。
また、エッジの内縁部を振動板の外縁部と接合し、外縁部をフレームに取り付けても良い。この場合、エッジが、振動板を確実に振動自在に支持することができる。
【００１７】
さらに、外側の（フレームの近くに配置された）ロール部の断面の曲率半径を内側の（ボイスコイルボビンの近くに配置された）ロール部の断面の曲率半径よりも小さくしても良い。この場合、外側のロール部の剛性が内側のロール部の剛性よりも大きくなるので、特に振動板の振幅が大きい時即ち大音量の音を再生する際に、外側のロール部の変形が抑えられて、当該外側のロール部即ち外側のエッジには前述のような放射状のしわ等の変形を防止できる。したがって、特に、大音量の音を再生する際に、当該外側のロール部即ち外側のエッジが放射状のしわ等の変形が原因で生じる異音が発生することを防止できる。
また、ドライブコーンと振動板とフレームとの間を密閉した空間としても良い。この場合、空間内の気体がドライブコーンの振動を減衰させるので、従来のスピーカに用いられてきたダンパを設ける必要が生じない。したがって、スピーカの構成の簡素化を図ることができる。
【実施例】
【００１８】
本発明の一実施例を、図１ないし図４に基づいて説明する。図１に示す本発明の一実施例に係るスピーカ１は、移動体としての自動車などに搭載されて、該自動車の乗員に音声情報を提供する。
【００１９】
スピーカ１は、図１に示すように、フレーム４と、磁気回路部２と、音を発生させる振動部３と、配線構造部５とを備えている。
【００２０】
フレーム４は、図１に示すように、フレーム本体２０と、図示しないコネクタ用フレームと、磁気回路部用カバー２２と、ガスケット２３とを備えている。
【００２１】
フレーム本体２０は、アルミニウムなどの金属で構成されている。フレーム本体２０は、円環状の底部２４と、該底部の外周縁から立ち上がるように形成される円筒状の筒部２５と、筒部２５の内面（内側側面、内周面ともいう）から突出したフランジ部２６とを備えている。
【００２２】
フランジ部２６は、円環状に形成され、かつ筒部２５の内面から該筒部２５の内側に向かって突出している。フランジ部２６は、筒部２５の内面に沿って、当該筒部２５の全周に亘って設けられている。また、フランジ部２６には、後述する図示しないチューブ部材が圧入される孔が一つ設けられている。この孔２８は、勿論、フレーム４のフレーム本体２０即ちフランジ部２６を貫通している。
【００２３】
コネクタ用フレームは、フレーム本体２０に取り付けられる。コネクタ用フレームには、前述した自動車などに搭載されるアンプと接続可能なコネクタが取り付けられている。コネクタはアンプと接続可能であるだけなく、他の電子機器と接続可能であるコネクタであっても構わない。
【００２４】
磁気回路部用カバー２２は、円環状の底部３０と、該底部３０の外周縁から立ち上がるように形成された筒部３１とを備える。磁気回路部用カバー２２は、磁気回路部２の後述するヨーク７にボルト３２によって固定されている。プレート９と、フレーム本体２０とがボルト３３によって固定される。磁気回路部用カバー２２は、フレーム本体２０に固定されると、当該フレーム本体２０と同軸になる。ここでいう同軸とは、磁気回路部用カバー２２とフレーム本体２０とが有する中心軸がほぼ同じであることをいう。
【００２５】
ガスケット２３は、円環状に形成されている。ガスケット２３は、フレーム本体２０の外縁部（外周部）に重ねられて、当該外縁部との間に後述するエッジ１８を挟んで、フレーム本体２０に接着剤等によって固定される。ガスケット２３は、フレーム本体２０の外縁部との間にエッジ１８を挟んで、後述する振動板１５をフレーム本体２０に対して固定する。
【００２６】
磁気回路部２は、前述した磁気回路部用カバー２２とフレーム本体２０との双方に固定されて、フレーム４に取り付けられている。磁気回路部２は、図１に示すように、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）等で構成されたヨーク７と、磁石８と、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）等で構成されたプレート９とを備えている。ヨーク７は、円環状のボトムプレート１０と、該ボトムプレート１０の中央の内縁部から立ち上がるように形成された円筒状のセンターポール１１とを一体に備えた外磁型磁気回路である。本実施例では外磁型磁気回路を開示するが、本発明は、内磁型磁気回路や、内磁型や外磁型を併用した磁気回路（ボイスコイルボビンの内部と外部にマグネットを配置した磁気回路）を適用しても構わない。また本実施例では、前記センターポールにはスピーカ装置の外部へ通じる開口が形成されているが、本発明では、当該開口が形成されていなくても構わない。
【００２７】
磁石８は、円環状に形成されている。磁石８の内径は、センターポール１１の外径よりも大きい。磁石８は、内側にセンターポール１１を通して、ボトムプレート１０に重ねられている。前述した磁石８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。
【００２８】
プレート９は、円環状に形成されている。プレート９の内径は、センターポール１１の外径よりも大きい。プレート９は、内側にヨーク７のセンターポール１１と後述するボイスコイルボビン１３とを通した状態で、磁石８上に重ねられている。前述したヨーク７と、磁石８と、プレート９は、その中心がほぼ同じになるように、同軸に配置されている。このため、磁石８とプレート９の内周面は、ヨーク７のセンターポール１１の外周面と間隔をあけている。
【００２９】
また、前述したヨーク７は、円筒状の底部３０及びボトムプレート１０とを貫通したボルト３２によって、磁気回路部用カバー２２に固定される。さらに、プレート９は、フレーム本体２０の底部２４を貫通したボルト３３がねじ込まれて、フレーム本体２０に固定される。このように、磁気回路部２は、プレート９がフレーム本体２０に固定されかつボトムプレート１０が磁気回路部用カバー２２に固定されることで、フレーム４に固定される。勿論、ヨーク７と磁石８とプレート９は、フレーム４と同軸に配置される。
【００３０】
前述した構成により、磁気回路部２は、ヨーク７のセンターポール１１の外周面と、プレート９の内周面との間に、大きい磁束密度を有する磁気ギャップＧを形成している。即ち、磁気回路部２は、磁気ギャップＧ内にて、ボイスコイル１２に電磁気力（ローレンツ力）を作用させ、振動板１４，１５を振動させる。
【００３１】
振動部３は、フレーム４のフレーム本体２０内に収容されている。振動部３は、ボイスコイル１２と、ボイスコイルボビン１３と、ドライブコーン１４と、振動板１５と、センタキャップ１６などを備えている。即ち、振動部３は、ドライブコーン１４、振動板１５を備えている。ボイスコイル１２は、本実施例では、二つ設けられており、２本のボイスコイルボビン１３が一緒に巻き回されている（図示せず）。またこれらのボイスコイル１２は、振動板１５を振動させる前は、互いに同軸に配置され、かつ磁気回路部２の前述した磁気ギャップＧ内に配置されている。ボイスコイル１２には、音声電流が供給される。
【００３２】
ボイスコイルボビン１３は、円筒状に形成されている。ボイスコイルボビン１３の内径は、ヨーク７が有するセンターポール１１の外径よりも大きく形成されている。ボイスコイルボビン１３の外径は、プレート９及び磁石８の内径よりも小さく形成されている。ボイスコイルボビン１３は、ヨーク７とプレート９とボイスコイル１２などと同軸に配置されている。ボイスコイルボビン１３は、その一端部が磁気ギャップＧへと挿入されており、該一端部の外周にボイスコイル１２を取り付けている。ボイスコイルボビン１３は、ドライブコーン１４や振動板１５などによって、ヨーク７の中心軸に沿って移動自在に支持されている。なお、ヨーク７やボイスコイルボビン１３の中心軸は、スピーカ１の中心軸とほぼ同じである。
【００３３】
ドライブコーン１４は、ボイスコイル１２の振動を、後述する振動板１５に伝える。ドライブコーン１４は、樹脂等で構成されている。ドライブコーン１４は、円環状に形成され、かつその内縁部がボイスコイルボビン１３の中心軸方向の他端部の外面に取り付けられている。このため、ドライブコーン１４は、ボイスコイルボビン１３を介して、ボイスコイル１２に取り付けられている。
【００３４】
ドライブコーン１４の外縁部には、薄板状に形成されたエッジ１７の内縁部が接着剤などによって取り付けられている（接合している）。エッジ１７は、ゴムや樹脂材料（即ち、弾性を有する材料）で構成されている。エッジ１７は、ドライブコーン１４を取り囲むように、円環状に形成されている。エッジ１７は、図２に示すように、複数のロール部４７と、外縁部に形成された一つのフランジ４８とを一体に備えている。
【００３５】
ロール部４７は、図示例では、二つ設けられている。ロール部４７は、それぞれが、ドライブコーン１４の周囲を囲むように円環状に形成され、かつ当該ロール部４７の断面形状が円弧状の薄板状に形成されている。二つのロール部４７の断面における曲率半径は、ほぼ等しく形成されている。二つのロール部４７は、互いに同軸に配置され、かつエッジ１７即ちスピーカ１の径方向に沿って並べられている。即ち、二つのロール部４７のうち一方が他方の内側に配置されている。また、二つのロール部４７の一方が有する外縁部と他方が有する内縁部とが互いに連なっている。フランジ４８は、平面形状が円環状に形成され、断面が平板状に形成されている。フランジ４８は、内側にロール部４７を配置し、その内縁部が二つのロール部４７のうちの前述した他方の外縁部と連なっている。即ち、フランジ４８は、ロール部４７から外周方向に突出している。フランジ４８は、二つのロール部４７と同軸に配置されている。
【００３６】
前述した構成のエッジ１７は、そのフランジ４８（即ち、外縁部）がフレーム本体２０のフランジ部２６と配線構造部５の後述する位置決め部材３４との間に挟まれて、これらに固定されている。即ち、ドライブコーン１４は、エッジ１７を介してフレーム本体２０即ちフレーム４に取り付けられている。また、エッジ１７は、弾性変形することで、ドライブコーン１４をその中心軸方向に変位自在にフレーム４に取り付けている。また、本実施例では、エッジ１７がフレーム４に取り付けられ、二つのロール部４７の双方の断面が音響放射方向に対し逆方向に向かって凸の円弧状に形成されている。
【００３７】
振動板１５は、樹脂等で構成されている。振動板１５は、円環状に形成されている。振動板１５は、その内径がドライブコーン１４の内径よりも大きく、かつその外径がドライブコーン１４の外径よりも大きく形成されている。振動板１５は、ドライブコーン１４の一部と、特に図１内に符号５０，５１，５２で示される溝にて接着剤などによって固定されている。
【００３８】
また、振動板１５は、ドライブコーン１４と同軸に配置されている。振動板１５の外縁部には、断面形状が半円環状でかつ薄板状に形成されたエッジ１８が接着剤などによって取り付けられている（接合されている）。エッジ１８は、断面形状が音響放射方向に向かって凸の円弧状のロール部４９を一つのみ備えている。エッジ１８は、ゴムや樹脂材料（即ち、弾性を有する材料）で構成されている。エッジ１８は、その外縁部がフレーム本体２０の筒部２５の外縁部とガスケット２３との間に挟まれて、これらに固定されている。即ち、振動板１５は、エッジ１８を介してフレーム本体２０即ちフレーム４に取り付けられている。また、エッジ１８は、弾性変形することで、振動板１５がスピーカ１の中心軸方向に変位自在にフレーム４に取り付けている。このように、スピーカ１は、エッジ１７，１８を複数（図示例では二つ）備えている。
【００３９】
センタキャップ１６は、樹脂等で構成されている。センタキャップ１６は、円形状で且つその断面形状が音響放射方向に向かって、その中心部が凸状に形成され、中心部から外縁部に向かって凹状に形成されている。センタキャップ１６の外径は、振動板１５の内径よりも大きくかつ振動板１５の外径よりも小さく形成されている。センタキャップ１６は、外縁部が振動板１５上に重ねられて、この外縁部が全周に亘って接着剤などによって振動板１５に取り付けられている。
【００４０】
前述した振動部３のドライブコーン１４、振動板１５及びセンタキャップ１６は、勿論、フレーム４及び磁気回路部２と同軸に配置されている。振動部３は、ボイスコイル１２に音声情報に応じた電流（音声電流）が供給されると、ドライブコーン１４によってボイスコイル１２の振動が伝えられた振動板１５が前述した中心軸に沿って振動して、音声電流に応じた音を発生する。
【００４１】
また、前述したドライブコーン１４、振動板１５及びエッジ１７，１８と、フレーム４のフレーム本体２０の内面とで囲まれた空間Ｋは、密閉されている。即ち、ドライブコーン１４、振動板１５及びエッジ１７，１８と、フレーム４のフレーム本体２０の内面とで囲まれた空間Ｋは、気密に保たれている。
【００４２】
このため、前述した振動部３が有するボイスコイルボビン１３がボイスコイル１２と共に振動して、ボイスコイル１２の振動をドライブコーン１４が振動板１５に伝え、当該振動板１５が振動する際に、ドライブコーン１４と振動板１５との間の空間Ｋにある空気がドライブコーン１４及び振動板１５の変位及びエッジ１７，１８の変位により圧縮と膨張を繰り返すことで、空気バネが発現される。
【００４３】
本実施例において、振動板１５の有効面積をＳ１、ドライブコーン１４の有効面積をＳ２とするときの有効面積の差ＳはＳ＝Ｓ１−Ｓ２であり、また、ドライブコーン１４、振動板１５との間の密閉空間Ｋ内にある空気の体積Ｖとすると、上記の空気バネのバネ定数であるスティフネスは、Ｓ／Ｖに比例する。即ち、本実施例では、ドライブコーン１４、振動板１５との間の密閉された空間Ｋにある空気が発現する、空気バネにより、非常に大きな振幅で振動板１５が動作する等の異常な振る舞いを抑えること、スピーカ１の音響特性を長期間にわたり再現できること、振動板１５を大きな振幅で長時間にわたり振動させてもスピーカ１の信頼性を維持できることが可能になる。
【００４４】
配線構造部５は、図１に示すように、位置決め部材３４と、図示しない複数の錦糸線と、図示しない複数のリード線と、一つのチューブ部材とを備えている。位置決め部材３４は、外径がフレーム本体２０の筒部２５の内径と等しい円環状に形成されている。
【００４５】
位置決め部材３４は、フランジ部２６との間にエッジ１７のフランジ４８を挟みこんで、図示しないボルトもしくは接着剤等によってフランジ部２６即ちフレーム本体２０に固定されている。錦糸線は、一端がボイスコイルに接続し他端が位置決め部材３４の端子に取り付けられている。リード線は、導電性の芯線と絶縁性の被覆部とを備えた所謂被覆電線であり、一端が位置決め部材３４の端子に取り付けられ、他端がコネクタ用フレームのコネクタの端子に取り付けられて、錦糸線を介してボイスコイル１２と接続している。
【００４６】
チューブ部材は、ゴムで構成されており、筒状に形成されている。チューブ部材はゴム以外に、樹脂材料等で構成されていても構わない。チューブ部材は、インサート成形法によって、ゴムが前記４本のリード線各々の周囲を覆うように成形されている。チューブ部材は、その内側に複数のリード線を通して、フレーム本体２０に設けられた孔内に圧入されて、前述したリード線を空間Ｋの外部に導く。チューブ部材は、ドライブコーン１４と振動板１５が振動した際、孔を通じて、前記の空間Ｋ内にある空気が漏れ出さないよう、気密を保つ。また前述のように、空間Ｋ内を気密に保つべく、チューブ部材３８は弾性を有するゴムで構成されていることが好ましい。
【００４７】
前述した配線構造部５は、錦糸線及びリード線を端子に取り付け、複数のリード線の全てを通したチューブ部材を孔内に圧入して、当該リード線がコネクタの端子に取り付けられて、組み立てられる。そして、配線構造部５は、リード線、錦糸線、ボイスコイル１２を順に直列に接続して、コネクタの端子に供給された音声電流をボイスコイル１２に供給する。
【００４８】
前述した構成のスピーカ１は、配線構造部５のリード線などを介してボイスコイル１２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内に配置されたボイスコイル１２が前述した中心軸に沿って振動する。そして、ボイスコイル１２がその外周に巻かれたボイスコイルボビン１３が、ドライブコーン１４や振動板１５などと共にスピーカ１の中心軸に沿って振動する。即ちボイスコイル１２の振動がドライブコーン１４によって伝えられた当該振動板１５が振動することによって音声電流に応じた音を発生させる。このように、磁気回路部２は、振動板１５則ち振動部３を振動させて、音を生じさせる。
【００４９】
本実施例によれば、ドライブコーン１４と振動板１５のうちの外径が小さいドライブコーン１４に接合されたエッジ１７を互いに同軸でかつ径方向に並べられた複数のロール部４７で構成しているので、当該エッジ１７の断面における長さ（有効長）を大きくしている。このため、スピーカ１は、前述したエッジ１７が伸びきることを防止でき、特に大音量で音を再生する時の音質の変化と振動を繰り返した時のエッジ１７の破断を防止できる。
【００５０】
振動板１５と接合するエッジ１８が１つのロール部４９を備えている。このため、振動板１５と接合するエッジ１８の長さ（有効長）を必要以上に大きくなることを防止でき、該エッジ１８の長さとドライブコーン１４に取り付けられたエッジ１７の長さとの差を抑制できる。
また、蛇腹構造を有するダンパ（コルゲーションダンパ）は、ボイスコイル１２、ボイスコイルボビン１３や振動板１５等の振動部３の横揺れ（ボイスコイル１２の中心軸に対し垂直な方向への動き）を防止すべく、ボイスコイル１２の中心軸に対し垂直な方向に変形等し、当該横揺れを防止しているが、ドライブコーン１４及び振動板１５には局部的に大きな変形が生じないため、音質を濁す原因となるローリング現象に見られる特異なる振動やボイスコイルボビン１３がプレート９や磁石８に接触するなどして発生するような擦れ音の発生が無く、濁りのない高品位な音の再生を実現することができる。
さらに、ドライブコーン１４に取り付けられたエッジ１７がロール部４７を二つ備えている。この場合、エッジ１７全体の幅（エッジ１７の内縁部から外縁までの距離）が小さくても、該エッジ１７の断面における長さを確実に大きくすることができる。
また、エッジ１８の内縁部を振動１５の外縁部と接合し、外縁部をフレーム４に取り付けている。このため、エッジ１８が、振動板１５を確実に振動自在に支持することができる。
【００５１】
次に、本発明の発明者らは、前述した実施例のスピーカ１の効果を確認した。結果を図３及び図４に示す。図３及び図４中に点線で示す比較例は、前述した特許文献１に示されたロール部を一つのみ備えたエッジを用いたスピーカを示している。図３及び図４中に実線で示す本発明品では、前述した実施例と同様にロール部４７を二つ備えたエッジ１７を用いたスピーカ１を示している。
【００５２】
図３は、前述した本発明品及び比較例のスピーカのボイスコイルに１Ｗから３２Ｗまでの電力を印加したときの最低共振周波数（ｆ０）の変化を示し、横軸が電力を、縦軸は最低共振周波数に対する変化率を示している。図４は、前述した本発明品及び比較例のスピーカのボイスコイルに１Ｗから３２Ｗまでの電力を印加したときの共振の鋭さ（Ｑ０）の変化を示し、横軸が電力を、縦軸は共振の鋭さに対する変化率を示している。
【００５３】
図３及び図４によれば、比較例よりも本発明品が、最低共振周波数（ｆ０）と共振の鋭さ（Ｑ０）の双方の変化率が小さいことが明らかとなった。即ち、比較例よりも本発明品が、音質の変化が小さいことを明らかにしている。
【００５４】
また、スピーカ１は、ドライブコーン１４と振動板１５との間にある密閉された空間Ｋにある空気が発現する空気バネがボイスコイルボビン１３及びドライブコーン１４及び振動板１５の振動エネルギーを吸収して、これらボイスコイルボビン１３の振動の減衰を行うため、従来のスピーカに備えられているようなダンパを設ける必要が無い。即ち、本実施例のスピーカ１では、ドライブコーン１４及び振動板１５自体が、ドライブコーン１４、振動板１５やボイスコイルボビン１３の振動を減衰するダンパを兼ねているため、ドライブコーン１４や振動板１５の後方に、ボイスコイルボビン１３を支持するダンパを装備する必要が無く、ダンパ及びその設置スペースの省略によって軸方向の寸法を短縮でき、自動車などに搭載されるオーディオシステム等で要求されている薄型化を実現することができる。
【００５５】
しかも、密閉されたドライブコーン１４と振動板１５との間にある空間Ｋを実現するために振動板１５の背後に同軸に装備されるドライブコーン１４は、振動板１５と共通の材質で良く、従来の蛇腹構造のダンパと比較すると、機械疲労が発生し難いため、構成部品の機械疲労に起因したスピーカ装置の信頼性の低下を防止して、スピーカ１のさらなる長寿命化を実現できる。
【００５６】
更には、蛇腹構造を有するダンパ（コルゲーションダンパ）は、ボイスコイル、ボイスコイルボビンや振動板等の振動部の横揺れ（ボイスコイルの中心軸に対し垂直な方向への動き）を防止すべく、ボイスコイルの中心軸に対し垂直な方向に変形等し、当該横揺れを防止しているが、ドライブコーン１４及び振動板１５には局部的に大きな変形が生じないため、音質を濁す原因となるローリング現象に見られる特異なる振動やボイスコイルボビン１３がプレート９や磁石８に接触するなどして発生するような擦れ音の発生が無く、濁りのない高品位な音の再生を実現することができる。
【００５７】
そして、本実施例のスピーカ１は、振動板１４、１５が振動している時、密閉されたドライブコーン１４と振動板１５との間にある空間Ｋ内の空気が圧縮、膨張のサイクルを繰り返すことにより、ドライブコーン１４、振動板１５のエッジ１７，１８にはその背面側で受ける空気圧（背圧）による変形が生じにくくなるので、前述のような、特異なる振動や擦れ音等を発生させることなく、ドライブコーン１４と振動板１５を大きな振幅で振動させることができ、大音量で音を再生することができる。また、ドライブコーン１４及びエッジ１７は、空間Ｋ内の空気が発現する空気バネによって、非常に大きな振幅で振動板１５が動作する等の異常な振る舞いを抑えること、スピーカ１の音響特性を継続的に再現すること、スピーカ１の音響特性を長期間にわたり再現できること、振動板１５を大きな振幅で長時間にわたり振動させてもスピーカ１の信頼性を維持できることが可能になる。
【００５８】
前述した実施例では、二つのロール部４７でドライブコーン１４を支持するエッジ１７を構成している。しかしながら、本発明では、ドライブコーン１４を支持するエッジ１７を構成するロール部４７を三つ以上設けても良い。要するに、本発明では、ドライブコーン１４と接合するエッジが複数のロール部を備えていれば良い。また、本発明では、振動板１５と接合するエッジ１５が一つのロール部４９を備えていることが望ましい。
【００５９】
また、前述した実施例では、全てのロール部４７を音響放射方向に対し逆方向に向かって凸に形成している。しかしながら、本発明では、図６に示すように、ロール部４７を音響放射方向に向かって凸に形成しても良い。なお、図６では、外側のロール部４７を音響放射方向に向かって凸に形成し、内側のロール部４７を音響放射方向に対し逆方向に向かって凸に形成している。要するに、本発明では、ロール部４７各々を、音響放射方向に向かって凸に形成しても良く、音響放射方向に対し逆方向に向かって凸に形成しても良い。
【００６０】
また、前述した実施例では、全てのロール部４７の断面の曲率半径を互いにほぼ等しくしている。しかしながら、本発明では、図５に示すように、外側のロール部４７の断面の曲率半径を内側のロール部４７の断面の曲率半径よりも小さくしても良い。この場合、外側のロール部４７の剛性が内側のロール部４７の剛性よりも高くなるので、特に振動板１５の振幅が大きな時即ち大音量を発生する際に、外側のロール部４７の変形が抑えられて、当該外側のロール部４７即ちエッジ１７に放射状のしわ等の変形が生じることを防止できる。したがって、特に、大音量で音を再生する際に、当該外側のロール部４７即ちエッジ１７に放射状のしわ等の変形が生じることや、エッジ１７に亀裂等が生じ異音が発生すること及びエッジ１７の破断を防止できる。本発明では、ロール４７を三つ以上備えてよく、要するに、複数のロール部４７のうち最も外側のロール部４７の断面の曲率半径が、最も内側のロール部４７の断面の曲率半径よりも小さく形成されていることが望ましい。
【００６１】
前述した実施例によれば、以下のスピーカ１が得られる。
【００６２】
（付記） フレーム４と、
前記フレーム４に取り付けられる磁気回路部２と、
振動板１５と音声電流が供給されるボイスコイル１２と前記振動板１５に前記ボイスコイル１２の振動を伝えるドライブコーン１４と、を備え、
前記ドライブコーン１４と接合するエッジ１７は、断面円弧状に形成されているとともに、径方向に並べられた複数のロール部４７を備えることを特徴とするスピーカ１。
【００６３】
付記によれば、ドライブコーン４７に取り付けられたエッジ１７を径方向に並べられた複数のロール部４７で構成しているので、当該エッジ１７の断面における長さを大きくている。このため、スピーカ１は、前述したエッジ１７が伸びきることを防止でき、特に大音量での音質の変化と振動を繰り返した時のエッジ１７の破断を防止できる。
【００６４】
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。即ち、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。

Claims (15)

1. フレームと、
   前記フレームに支持される磁気回路部と、
   振動板と、音声電流が供給されるボイスコイルと、前記振動板に前記ボイスコイルの振動を伝えるドライブコーンと、二つのエッジとを有する振動部を備え、
   前記振動板は、前記二つのエッジのうち、一方のエッジにて前記フレームに支持されており、
   前記ドライブコーンは、前記二つのエッジのうち、他方のエッジにて前記フレームに支持され、
   前記他方のエッジは、断面円弧状に形成されているとともに、径方向に並べられた複数のロール部を備えることを特徴とするスピーカ。
2. 前記他方のエッジは、前記一方のエッジの下方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載されるスピーカ装置。
3. 前記ドライブコーンの外縁部は、前記ボイスコイルから前記フレームに向かう方向において、前記振動板と前記一方のエッジとの接合部の下方でかつ当該接合部の近傍まで延在していることを特徴とする請求項２に記載されるスピーカ装置。
4. 前記他方のエッジが有する複数のロール部は、前記ドライブコーンの外周部に対し下方側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載されるスピーカ装置。
5. 前記他方のエッジは、音響放射方向に向かって凸状の第１のロール部と、音響放射方向に対して逆向きに凸状の第２のロール部とを備え、
   前記他方のエッジは、前記第１のロール部を挟持するように配置される、前記第２のロール部を複数有することを特徴とする請求項４に記載されるスピーカ装置。
6. 前記第１のロール部の頂部は、前記ドライブコーンの外縁部よりも下方側に形成され、前記第２のロール部の頂部は、前記第１のロール部の頂部よりも下方側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載されるスピーカ装置。
7. 前記第１のロール部の頂部は、前記複数の第２のロール部の頂部間の中央位置よりも外周側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載されるスピーカ装置。
8. 前記複数の第２のロール部のうち、外側に配置される前記第２のロール部の断面の曲率半径は、内側に配置される前記第２のロール部の断面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載されるスピーカ装置。
9. 前記他方のエッジは、音響放射方向に向かって凸状である第１のロール部と、音響放射方向に対し逆向きに凸状である第２のロール部とを有し、
   前記第１のロール部と前記第２のロール部は隣接するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載されるスピーカ装置。
10. 前記ドライブコーンは、その内縁部と外縁部との間において、前記振動板の内縁部と外縁部との間にある一部分と連結することを特徴とする請求項６に記載されるスピーカ装置。
11. 前記ドライブコーンは、その内縁部と外縁部との間において、前記振動板の内縁部と連結することを特徴とする請求項１０に記載されるスピーカ装置。
12. 前記ドライブコーンは、その内縁部と外縁部との間にて前記振動板を支持することを特徴とする請求項１に記載されるスピーカ装置。
13. 前記振動部は、センタキャップを有し、
    前記センタキャップは、その外縁部が前記振動板に支持されていることを特徴とする請求項１に記載されるスピーカ装置。
14. 前記振動板は、その内縁部と外縁部の間に前記センタキャップを支持しており、
    前記振動板の内縁部は、前記ドライブコーンに支持されていることを特徴とする請求項１３に記載されるスピーカ装置。
15. 前記複数のエッジは気密性を有し、
    前記フレームと前記振動部で囲まれた空間が密閉されていることを特徴とする請求項１１に記載のスピーカ。

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