JPH1132390A - スピーカの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】反発磁気回路型の振動板直結型スピーカにおい
て、より軽量化、薄型化のためにボイスコイル下端部或
いは下端部近傍にダンパ内径部を配置しても充分に接着
強度を確保でき、振動系の大振幅時においてもダンパ剥
がれが生じないスピーカを提供すること。 【解決手段】２個のマグネットＭ１，Ｍ２を同極同士が
対向するように配置して両マグネット間に介在せしめた
磁性材からなるセンタープレートＰの外周に反発磁束に
よる磁界が形成されるようにし、該磁界内にボイスコイ
ル１を配置してなる反発磁気回路型スピーカにおいて、
ボイスコイルを支持するダンパ２の内径部にはボイスコ
イル１の下端縁１ｂに固定するための平端部２１ｂを設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２個のマグネット
を同極同士が対向するように配置すると共に両マグネッ
ト間に介在せしめた磁性材からなるセンタープレートの
外周に反発磁束による磁界が形成されるようにし、該磁
界内にボイスコイルを配置してなる反発磁気回路型スピ
ーカの構造に係り、特に振動板及びダンパの内径部をボ
イスコイルに直接接合したスピーカの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１０に示すように、リング
状をなした２個のマグネットＭ１，Ｍ２を同極同士が対
向するように配置して両マグネット間に介在せしめた磁
性材からなるセンタープレートＰの外周に反発磁束によ
る磁界が形成されるようにし（一般に反発磁気回路と称
されている）、該磁界内にボイスコイル１を配置してな
る反発磁気回路型スピーカがある。

【０００３】我々もこの種の反発磁気回路型スピーカを
各種提案し、また、スピーカの薄型化及び軽量化をより
可能にするために、振動板Ｄ及びダンパ２の内径部をボ
イスコイル１に直接接合した振動板直結型スピーカも先
に提案した。

【０００４】この図１０に示す振動板直結型スピーカの
構造上の特徴は、図９に示す一般的な磁気ギャップＧを
有するスピーカではボイスコイルボビン１２を介して振
動板Ｄを駆動するのに対し、ボイスコイルボビンを介さ
ないで、或いはボイスコイルボビンを介したとしても、
ボイスコイル１に極めて近い位置に振動板Ｄのネック部
を配置することが可能であることから、ボイスコイル１
から振動板Ｄへの伝搬効率が図９に示すスピーカよりも
遥かに効率的で、しかも磁気ギャップＧがない構造であ
ることから、薄型化、軽量化に適した構造である。

【０００５】また、図９に示す一般的なスピーカ用の磁
気回路は、軟鉄等の磁性材からなるトッププレートＰ及
びヨークＹ等によりマグネットＭの磁気を磁気ギャップ
Ｇに集める閉回路構成であるため、磁気ギャップＧ内に
発生した磁束の向きは１方向である。

【０００６】これに対し、図１０に示す振動板直結型ス
ピーカ用の磁気回路（反発磁気回路）は基本的にオープ
ン回路であるため、図１１で示すように、マグネットＭ
１、Ｍ２のＮ極より発生した殆どの磁気はセンタープレ
ートＰ中を図で示すところの左右に向かって流れ、セン
タープレートＰを通過後更に上下方向、即ち、各々のマ
グネットＭ１、Ｍ２の頂部にあるＳ極に向かって流れる
ため、磁束の向きはプレート近傍と逆の左側となって図
１１のようにセンタープレートＰを中心に上下方向で対
称な磁束分布を形成するものである。

【０００７】図９に示す一般的な磁気ギャップＧを有す
るスピーカの場合は、該磁気ギャップＧの中にボイスコ
イル１を配置する形式であるから、ボイスコイル１を駆
動する磁束の向きが常に一定であるが、図１０に示す反
発磁気回路型スピーカ、特に振動板直結型スピーカの場
合は、磁気回路がオープン回路でしかも磁気ギャップを
形成しない構造であるため、磁気回路周辺、即ち、ボイ
スコイル１が振幅する方向に二つの磁界が発生し、セン
タープレートＰの外周部近傍にボイスコイル１を駆動す
る磁束がプラス側に向いたプラス磁界が発生すると共
に、磁束がマイナス側に向いたマイナス磁界がマグネッ
トＭ１、Ｍ２の厚さ方向の中間点近傍から発生する。

【０００８】従って、反発磁気回路型スピーカの場合に
は、前記マイナス磁界の存在を考慮に入れる必要があ
り、我々はボイスコイル１が不必要にマイナス磁界の影
響を受けないようにマグネットＭ１、Ｍ２の寸法及びボ
イスコイル１の巻巾寸法等を最適化して、実用に充分耐
え得るスピーカをすでに提案している。

【０００９】このような振動板直結型スピーカはボイス
コイル１の振幅範囲内にマイナス磁界を有し易いスピー
カ構造であるから、振動系が中振幅或いは小振幅で済む
スピーカ、例えば、中高音用等のスピーカに適した磁気
回路構造であって、振動系が大振幅するスピーカ、例え
ば、低音用、特に小口径の低音用スピーカ等にはあまり
適さない磁気回路構造とされている。

【００１０】しかし、振動板直結型スピーカの利点、即
ち、軽量化、薄型化等が可能な利点を活かし、限られた
条件内、つまり限られたプラス磁界内にて可能な限り振
動系を振幅せしめ、低音域の再生範囲をより一層広げる
方法が望まれる。このための有効な手段として、効率を
損なわない範囲内でボイスコイル１の巻巾寸法を極力小
さくし、ボイスコイル１の振幅時にマイナス磁界に及ぶ
ことを可能な限り避ける方法が考えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ボイスコイ
ル１の巻巾寸法を小さくすると、ボイスコイル１の外周
部１Ｌの上下方向の寸法が小さくなる結果、ボイスコイ
ル１の外周部１Ｌにおける振動板Ｄのネック部との接着
部分の寸法比率が大きくなり、ダンパ２の内径部２１を
ボイスコイル１に接合するにはボイスコイル１の外周部
１Ｌの下端部１ｂ近傍にしか接合できないこととなり、
ダンパ内径部２１のボイスコイル外周部１Ｌへの確実な
接合が事実上困難となる。

【００１２】ボイスコイル１の外周部１Ｌにダンパ２を
装着する場合、ダンパ内径部をボイスコイル外周部１Ｌ
に挿入した後、ダンパ内径部とボイスコイル外周部１Ｌ
との接触部（全周）に接着剤ｈを塗布し、該接触部を接
着してボイスコイル１とダンパ２を装着する方法が最も
一般的な方法であるが、ダンパ内径部がボイスコイル外
周部１Ｌの下端部１ｂ近傍に設定すると、ダンパ２の装
着作業においてダンパ内径部がボイスコイル外周部１Ｌ
から脱落しやすくなり、装着時の作業性が悪くなるばか
りでなく、従来のように、ダンパ内径部をボイスコイル
外周部１Ｌの適切な位置に配置したものと比較して接着
面積が約５０％程度と少なくなる欠点を有する。

【００１３】これを詳説すると、ダンパ内径部をボイス
コイル外周部１Ｌの適切な位置に配置して接着剤を塗布
した場合、接着剤ｈの塗布状態はダンパ内径部の片面
（上面）とボイスコイル外周部１Ｌを覆った状態とな
り、しかも接着剤ｈがダンパ内径部及びボイスコイル外
周部１Ｌの接触部における隙間、並びにダンパ２の基材
である織布の織り目から染み出し、該染み出した接着剤
ｈがダンパ内径部の裏面側及びボイスコイル外周部１Ｌ
を接着し、該接着剤ｈが硬化すると図１０に示すような
断面形状となり、ダンパ内径部はダンパ２の基材の表面
及び裏面を確実にボイスコイル外周部１Ｌに接着せしめ
ることができる。

【００１４】一方、ダンパ内径部をボイスコイル下端部
１ｂ或いは下端部１ｂ近傍に配置した場合における接着
剤の塗布状態は、ダンパ内径部の上面側は図１０と同様
にダンパ内径部の片面（上面）及びボイスコイル外周部
１Ｌを覆った状態となるが、ダンパ内径部の隙間、並び
にダンパ２の基材である織布の織り目等から裏面側に染
み出した接着剤は垂れ下がって硬化後には図１２で示す
ような断面形状となり、主としてダンパ内径部の片面
（上面）とボイスコイル外周部１Ｌを接着した構造とな
り、ダンパ内径部を適切に配置したものと比較して、接
着剤ｈと非接着物であるボイスコイル外周部１Ｌ及びダ
ンパ内径部との接着面積が少ない構造となる。

【００１５】接着面積が少ないと、大入力時（振動系の
大振幅時）において、接着されたダンパ内径部が該接着
部（ボイスコイル外周部１Ｌ）より剥離する、いわゆる
ダンパ剥れの事象が多発し、スピーカの性能に重大な欠
点を与える。

【００１６】そこで、本発明の目的は、反発磁気回路型
の振動板直結型スピーカにおいて、より軽量化、薄型化
のためにボイスコイル下端部或いは下端部近傍にダンパ
内径部を配置しても充分に接着強度を確保でき、振動系
の大振幅時においてもダンパ剥がれが生じないスピーカ
を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカの構造
は、請求項１記載のものにおいては、２個のマグネット
を同極同士が対向するように配置して両マグネット間に
介在せしめた磁性材からなるセンタープレートの外周に
反発磁束による磁界が形成されるようにし、該磁界内に
ボイスコイルを配置してなる反発磁気回路型スピーカに
おいて、ボイスコイルを支持するダンパの内径部にはボ
イスコイルの下端縁に固定するための平端部が設けられ
ていて該平端部とボイスコイルの下端縁とが接着固定さ
れていることを特徴とする。

【００１８】これにより、ダンパ内径部をボイスコイル
下端部或いは下端部近傍に配置しても充分に接着強度が
確保され、振動系の大振幅時においてもダンパ剥がれが
生じないから、スピーカをより軽量化、薄型化すること
ができる。

【００１９】請求項２記載のものにおいては、前記平端
部と最終内側側の波形のコルゲーションとの間にボイス
コイルの外周に当接する垂直部が設けられ、該垂直部と
ボイスコイルの外周部及び前記平端部とボイスコイルの
下端縁とがそれぞれ接着固定されていることを特徴とす
る。

【００２０】これにより、ダンパ内径部をボイスコイル
下端部或いは下端部近傍に配置して接着する際により接
着強度を高めることができる。

【００２１】請求項３記載のものにおいては、ボイスコ
イルがボビンレス構造であることを特徴とする。

【００２２】前記のようなダンパ内径部とボイスコイル
の下端部との接着強度の確保及び向上の効果は、ボイス
コイルがボビンレスである場合に特に発揮できる。

【００２３】請求項４記載のものにおいては、ダンパが
平編錦糸線を装着して導電部を設けた導電ダンパである
ことを特徴とする。

【００２４】平編錦糸線をダンパに縫着してボイスコイ
ルへの信号入力用の導電部とした導電ダンパは我々が先
に提案すると共にこれを実施して、薄型化、配線構造の
簡略化等において優れた効果を発揮しているが、請求項
４記載のものにおいてはこのような導電ダンパの内径部
をボイスコイルの下端部に接着固定する構造においても
極めて有利である。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明に係るスピーカの構造の実
施例を図１〜図８に基づいて説明するが、図１０〜図１
２に基づいて説明した従来のものと同一の構成部分につ
いては同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００２６】反発磁気回路は、図６に示すように、リン
グ状の２つのマグネットＭ１，Ｍ２を同極同士が対向す
るように配置して両マグネット間に磁性材からなるリン
グ状のセンタープレートＰを挟持し、非磁性材からなる
ホルダーＨＬで保持して構成される。

【００２７】前記のようにして構成された反発磁気回路
のセンタープレートＰの外周には反発磁束による磁界が
形成されるから、該磁界内にボイスコイル１を配置する
と共に該ボイスコイル１に振動板Ｄの内径部及びダンパ
２の内径部を接合して反発磁気回路型で且つ振動板直結
型のスピーカが構成される。

【００２８】図７及び図８に示すように、ダンパ２は波
形のコルゲーション２ｃを有するものであり、該ダンパ
２の内径部２１にはボイスコイル１の下端縁１ｂに固定
するための平端部２１ｂを設けて該平端部２１ｂとボイ
スコイル１の下端縁１ｂとを接着剤ｈで接着固定する。
図７に示すものにおいては、前記平端部２１ｂとダンパ
２の最内周のコルゲーション２ｃとの間にボイスコイル
１の下部外周に当接する垂直部２１Ｌが設けられ、該垂
直部２１Ｌとボイスコイル１の下部外周も接着剤ｈで接
着固定される。

【００２９】

【実施例】反発磁気回路を構成するマグネットＭ１，Ｍ
２は、外径２９ｍｍ、内径１２ｍｍ、厚さ８ｍｍで、最
大エネルギー積３０ＭＧｅのネオジウムマグネットを使
用し、センタープレートＰは、一般的に使用されている
Ｓ１０Ｃと称されている鉄材をプレス加工及び切削加工
して、外径３０ｍｍ、内径１１．７８ｍｍ、厚さ５ｍｍ
のものを得、更にクロメート処理と称されている亜鉛メ
ッキを施した。

【００３０】ボイスコイル１は、線材の直径が０．３５
ｍｍの銅クラッドアルミ線と称されているものに、絶縁
材としてポリエステルをコートし、更に接着層として、
通称ＳＶワニスと称されている耐熱ワニスをコートし、
最大直径が０．３９５ｍｍのコイル線材を、内径３０．
４ｍｍ、巻巾約８．７ｍｍ、総巻き数１３３ターン、１
層目２２ターン、巻き層数６、仕上がり外径約３５．２
ｍｍ、直流抵抗３．４Ωのボビンレス構造のボイスコイ
ルを作製した。また、コイル外周部には絶縁層として厚
さ約８μのポリイミドフィルムを貼り付け、該ポリイミ
ドフィルムの表面には、図１に示すように、厚さ約８
μ、長辺が約１０ｍｍ、短辺が約８ｍｍの短冊状の銅箔
をピッチ約２１ｍｍで２カ所に貼り付け、更に各々の銅
箔にコイル線の端部を半田付けして接続配線し、該銅箔
を入力用電極１１とした。

【００３１】ダンパ２は、従来の一般のダンパと同様
に、コーネックスと呼ばれる織布を、フェノール樹脂原
液をメタノールで希釈して比重０．９２５に設定したフ
ェノール樹脂溶液にデッピングしてフェノール樹脂を含
浸させ、メタノール溶剤を揮発させて樹脂タック性を除
いた後、所定の幅に切断してダンパ成型用の基布を作製
した。

【００３２】この基布に平編錦糸線３を該基布の中心線
に対して２本平行で且つピッチ寸法を２１．２ｍｍで縫
い付ける。平編錦糸線３は、２００デニールのパラ系ア
ラミド繊維を中心糸とし、該中心糸に幅０．３２ｍｍ、
厚さ０．０２７ｍｍの錫合金銅箔を２２回／ｃｍで１層
に巻き付けてなる錦糸線を１３本集め、編組ピッチ約２
７．４５ｍｍ／回で仕上がり幅約３ｍｍの平網状に編ん
で構成される。この平編錦糸線３を縫着した織布を従来
と同様に織布の中心線を基準にして熱プレス成型加工し
て波形のコルゲーション２ｃを一体成型し、不要な部分
をトリミング加工で除去して、図２のように、平編錦糸
線３をコルゲーション２ｃに沿った状態で装着した導電
ダンパ２Ｗを得た。

【００３３】導電ダンパ２Ｗの断面形状は、コイル装着
用の穴、即ちダンパ内径部２１の直径が３０．８ｍｍで
あり、該内径部２１から外周方向に向かって幅約２．２
ｍｍの平坦部２１ｂが設けられる。この平坦部２１ｂの
端部から半径０．９ｍｍの曲率で上方に向かって高さ約
０．９ｍｍの垂直部２１Ｌが設けられ、該垂直部２１Ｌ
の端部から前記波形のコルゲーション２ｃが設けられて
いる。従って、前記平端部２１ｂと最内周のコルゲーシ
ョン２ｃとの間に垂直部２１Ｌが形成されることにな
る。

【００３４】コルゲーション２ｃの頂部から底部までの
深さは１．８ｍｍ、ピッチは約３ｍｍであり、９個のコ
ルゲーションを有し、該コルゲーション２ｃの最大外周
部の径は約９１ｍｍで該外周部から外側に幅約３ｍｍの
平坦な貼り代部が形成され、更に該貼り代部の外側に斜
めの立上がり部及び該立上がり部から水平方向に延出す
る２カ所の舌辺部が設けられ、該舌辺部に前記平編錦糸
線３が及んでいる。

【００３５】前記のようにして構成された導電ダンパ２
Ｗは樹脂製の端子リングＲに取り付けられる。この端子
リングＲは、内径約９１ｍｍ、外径９８ｍｍ、厚さ約４
ｍｍのリング形状をなし、外周に高さ約２．５ｍｍ、幅
約２ｍｍの立上がり部が設けられ、該立上がり部から水
平方向に延出する舌辺部を一体成型した構成であって、
前記内径部から幅約４ｍｍの平坦部が設けられていて前
記導電ダンパ２Ｗの貼り代部を接着剤ｈで貼着するよう
になっている。

【００３６】導電ダンパ２Ｗの貼り代部の貼着に際して
は、導電ダンパ２Ｗの舌辺部を端子リングＲの舌辺部に
配置して接着する。これにより導電ダンパの舌辺部に及
んでいる平編錦糸線３の端部が端子リングＲの舌辺部の
所定位置に位置するから、入力用端子ラグ３ａをカシメ
止めする。

【００３７】ボイスコイル１を前記のようにして端子が
設けられたダンパ２の内径部２１に装着する。装着に際
しては、図示しないが組立治具を用い、該治具のダンパ
装着部にダンパを設置し、ボイスコイル１の内径を治具
のコイル装着部に設置する。このとき、図４に示すよう
に、ボイスコイルの外周部１Ｌに設けた入力用電極１１
をダンパ２の内径部２１に及んだ平編錦糸線３の端部に
合わせて配置し、ダンパ２の平坦部２１ｂがボイスコイ
ル１の下端縁１ｂに接触し、垂直部２１Ｌに及んだ平編
錦糸線３と前記入力用電極１１も接触する。この接触部
を図５に示すように半田付けし、導通チェックをした
後、該半田付け部ｓを覆うように、しかもボイスコイル
１の外周部１Ｌに沿って接着剤ｈを紐状に均一に１周塗
布する。接着剤は通常一般的に使用されている２液混合
型のアクリル系接着剤であり、塗布量は約０．３５ｇで
ある。

【００３８】接着剤ｈの硬化（常温下においては概ね２
０分程）後、ダンパ２を組立治具から外し、図５に示す
ような端子付きのダンパ２を得る。これを図６に示すよ
うに、通常一般的に６×９インチと称されている楕円形
状の振動板Ｄを有する振動板直結型の反発磁気回路型ス
ピーカとして組み立てた。

【００３９】

【比較例】前記のようにして組み立てた反発磁気回路型
スピーカ（以下、「実施例スピーカ」という）を６組用
意し、これと比較するために、図１２に示す従来の反発
磁気回路型スピーカとほぼ同様の構成のスピーカ（以
下、「比較例スピーカ」という）を６組組み立てた。図
１２のものと異なる構成はボイスコイルボビン１２がな
いボビンレスボイスコイルを使用したことである。

【００４０】実施例スピーカ６組と比較例スピーカ６組
を使用して比較したところ、２０Ｗ入力時（１００時
間）には双方共に６台全て異常は認められなかった。次
に、４０Ｗ（１００時間）入力時において実施例スピー
カは６台全て異常は認められなかったが、比較例スピー
カは６台中１台にダンパ剥がれが認められ、更に５０Ｗ
入力時（１００時間）において実施例スピーカは６台全
て異常は認められなかったが、比較例スピーカは残り５
台中の２台にダンパ剥がれが認められた。

【００４１】また、６０Ｗ入力で数時間後の状況につい
て観察したところ、実施例スピーカは６台全て異常は認
められなかったが、比較例スピーカは残り３台中の１台
にダンパ剥がれが認められた。

【００４２】図７に示すものおいては、ダンパ２の内径
部２１における平坦部２１ｂと最内周側のコルゲーショ
ン２ｃとの間に垂直部２１Ｌを設けたが、ボイスコイル
１の巻き層数が４層以上のボイスコイルの場合は、図８
に示すように、平坦部２１ｂを設けただけでも充分に接
着面積を得ることが可能であり、これによっても従来の
一般的なボイスコイル外周部１Ｌとダンパ内径部との装
着構造よりも有効であることは明らかである。

【００４３】

【発明の効果】本発明のスピーカの構造によれば、請求
項１記載のものにおいては、反発磁気回路型スピーカで
あって振動板直結型のものにおいて、ダンパ内径部をボ
イスコイル下端部或は下端部近傍に配置しても充分に接
着強度を得ることができ、振動系の大振幅時においても
ダンパ剥れは生じないから、スピーカをより軽量化、薄
型化することができる。

【００４４】請求項２記載のものにおいては、ダンパ内
径部をボイスコイル下端部或は下端部近傍に配置して接
着する際により接着強度を高めることができる。

【００４５】前記のようなダンパ内径部とボイスコイル
の下端部との接着強度の確保及び接着強度の向上の効果
は、ボイスコイルがボビンレスである場合に特に発揮で
きる。

【００４６】請求項４記載のものにおいては、ダンパと
して導電ダンパを使用するスピーカにおいても極めて有
効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの構造の実施例に使用される
ボイスコイルの斜視図。

【図２】本発明のスピーカの構造の実施例に使用される
ダンパの斜視図。

【図３】ボイスコイルとダンパと組立リングの組立て前
の状態を示す斜視図。

【図４】組立リングに装着したダンパにボイスコイルを
装着する前の状態を示す斜視図。

【図５】ボイスコイルとダンパと組立リングの組立状態
を示す斜視図。

【図６】本発明のスピーカの構造を示す半截断面図。

【図７】本発明のスピーカの構造の要部を示す拡大断面
図。

【図８】本発明のスピーカの構造の他の構成例を示す要
部の拡大断面図。

【図９】従来の一般的な外磁型磁気回路によるスピーカ
の磁気分布を示す局部断面図。

【図１０】従来の反発磁気回路型スピーカの要部を示す
拡大断面図。

【図１１】従来の反発磁気回路型スピーカの磁気分布を
示す局部断面図。

【図１２】ダンパ内径部をボイスコイル下端部近傍に配
置して接着した場合の不具合を説明するための局部拡大
断面図。

【符号の説明】

１ ボイスコイル １Ｌ ボイスコイル外周部 １ｂ ボイスコイル下端縁 ２ ダンパ ２１ ダンパの内径部 ２１Ｌ 垂直部 ２１ｂ 平坦部 ２Ｗ 導電ダンパ ２ｃ コルゲーション ３ 平編錦糸線 Ｄ 振動板 Ｍ１ マグネット Ｍ２ マグネット Ｐ センタープレート Ｒ 組立リング ｈ 接着剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２個のマグネットを同極同士が対向する
   ように配置して両マグネット間に介在せしめた磁性材か
   らなるセンタープレートの外周に反発磁束による磁界が
   形成されるようにし、該磁界内にボイスコイルを配置し
   てなる反発磁気回路型スピーカにおいて、ボイスコイル
   を支持するダンパの内径部にはボイスコイルの下端縁に
   固定するための平端部が設けられていて該平端部とボイ
   スコイルの下端縁とが接着固定されていることを特徴と
   するスピーカの構造。
2. 【請求項２】 平端部とダンパの最終内側側の波形のコ
   ルゲーションとの間にボイスコイルの下部外周に当接す
   る垂直部が設けられ、該垂直部とボイスコイルの外周部
   及び前記平端部とボイスコイルの下端縁とがそれぞれ接
   着固定されていることを特徴とする請求項１記載のスピ
   ーカの構造。
3. 【請求項３】 ボイスコイルがボビンレス構造であるこ
   とを特徴とする請求項１、２記載のスピーカの構造。
4. 【請求項４】 ダンパが平編錦糸線を装着して導電部を
   設けた導電ダンパであることを特徴とする請求項１、
   ２、３記載のスピーカの構造。