(57)【要約】【課題】大振幅時にも再生音の歪みが発生しにくくて薄型化およびハイパワー化に好適な「スピーカ」を提供すること。【解決手段】第１のダンパ６と第２のダンパ８とによって円筒状のボイスコイル４を径方向外側と径方向内側から弾性的に支持するという内外ダブルダンパ構造を採用しているスピーカであって、第１のダンパ６と第２のダンパ８は共に、略円錐面に沿って凹凸が同心状に並ぶ傾斜形状の波形ダンパからなる。また、両ダンパ６，７は静止時に前方に向かって先窄まりとなるように配設されている。第１のダンパ６の内周部と第２のダンパ８の外周部はボビン３の前端部に接合されており、第１のダンパ６の外周部はフレーム２に固定され、第２のダンパ８の内周部は支持部材７を介して磁気回路１に固定されている。【選択図】図１
2010114734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路に固定されたフレームと、前記磁気ギャップに遊挿されて軸線方向へ移動可能な筒状のボイスコイルと、外周部が前記フレームに弾性的に支持されて内周部が前記ボイスコイルに一体化された振動板と、外周部が前記フレームまたは前記磁気回路に固定されて内周部が前記ボイスコイルに一体化された第１のダンパと、外周部が前記ボイスコイルに一体化されて内周部が前記磁気回路に直接または支持部材を介して固定された第２のダンパとを備え、前記第１および第２のダンパによって前記ボイスコイルが径方向外側と径方向内側から弾性的に支持されているスピーカにおいて、
前記第１のダンパと前記第２のダンパが共に、略円錐面に沿って凹凸が同心状に並ぶ傾斜形状の波形ダンパからなり、かつ、これら両ダンパを静止時にいずれも前方またはいずれも後方に向かって先窄まりとなるように配設したことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記支持部材が前記磁気回路の略中央部に突設されていることを特徴とするスピーカ。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記第１のダンパの母線方向の傾斜角度と前記第２のダンパの母線方向の傾斜角度とが同等であることを特徴とするスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用のサブウーファなどとして好適な薄型のスピーカに係り、特に、ボイスコイルを内方と外方からダンパで支持しているスピーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スピーカの磁気ギャップには筒状のボイスコイルが遊挿されており、このボイスコイルは通電時に電磁力によって軸線方向へ駆動されて振動する。ボイスコイルは例えば円筒状のボビン（コイルボビン）に巻装されて、このボビンの前端部に振動板の内周部が接合されるため、振動板の内周部はボイスコイルに一体化されている。振動板の外周部（エッジ部）はスピーカのフレームに弾性的に支持されており、ボイスコイルに駆動されて振動板が振動することによって再生音が放射されるようになっている。また、通常、ボビンの前端部にはダンパの内周部も接合されており、このダンパの外周部がフレーム（または磁気回路）に固定されているため、ボイスコイルはダンパによって弾性的に支持されている。ダンパとしては径方向に沿って凹凸が同心状に並ぶコルゲーション形状のダンパ（波形ダンパ）が一般的であり、この種のダンパを軸線方向に対して略直交する平面に沿って配置して筒状のボイスコイルを径方向外側から支持するというダンパ構造のスピーカが広く採用されている。こうしてダンパに支持されたボイスコイルが電磁力によって軸線方向へ駆動されると、ボイスコイルに追従してダンパが弾性的に伸縮するようになっている。
【０００３】
しかしながら、車載用のサブウーファのように薄型でありながら振動系に大きな振幅が要求されるスピーカの場合、筒状のボイスコイルを径方向外側からダンパで支持しているだけではローリングを起こして再生音に歪みが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
そこで従来より、筒状のボイスコイルを径方向外側と径方向内側からそれぞれ異なるダンパで弾性的に支持するという内外ダブルダンパ構造のスピーカが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように外ダンパと内ダンパとが協働してボイスコイルを支持していると、大振幅時にも筒状のボイスコイルが径方向へぶれにくくなるため、ローリングを効果的に防止することができる。
【特許文献１】特許第３８５２０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した内外ダブルダンパ構造を採用している従来のスピーカにおいて、外ダンパと内ダンパはいずれもボイスコイルの振動方向に対して略直交する平面に沿って配設されている。したがって、これら両ダンパ（外ダンパと内ダンパ）は、駆動された振動系が静止位置よりも前方へ変位しているときには斜め前方へ伸展しており、振動系が静止位置よりも後方へ変位しているときには斜め後方へ伸展しているが、振動系の振幅が大きくなるのに伴い両ダンパの伸展量が増大するため、ボイスコイルに作用する両ダンパの反力は急激に増加する。すなわち、従来の内外ダブルダンパ構造では、ボイスコイルの駆動負荷が振幅によって大きく変動してしまうため、駆動負荷の変動に起因する再生音の歪みが発生しやすいという問題があり、これがスピーカのハイパワー化（大振幅化）を阻害する大きな要因となっていた。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大振幅時にも再生音の歪みが発生しにくくて薄型化およびハイパワー化に好適なスピーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、筒状のボイスコイルを径方向外側から支持する第１のダンパや径方向内側から支持する第２のダンパとして、略円錐面に沿って凹凸が同心状に並ぶ傾斜形状の波形ダンパを使用し、これら第１および第２のダンパを静止時に同じ向き（前方または後方）に向かって先窄まりとなるように配設した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスピーカによれば、ボイスコイルへの通電によって振動系が駆動されたときに、第１のダンパのスティフネスと第２のダンパのスティフネスとが互いに対称的な変化をするため、振動時のボイスコイルに作用する両ダンパの反力を合成した駆動負荷を振幅によらずほぼ一定となすことができる。これにより、大振幅時にもボイスコイルの駆動負荷が大きく変動しなくなるため、駆動負荷の変動に起因する再生音の歪みが発生しにくくなる。また、第１および第２のダンパによって筒状のボイスコイルを径方向外側と径方向内側から支持しているため、このスピーカは大振幅時にもローリングに起因する再生音の歪みが発生しにくい。それゆえ、このスピーカは、薄型化とハイパワー化の両立が図りやすく、車載用のサブウーファなどとして好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路に固定されたフレームと、前記磁気ギャップに遊挿されて軸線方向へ移動可能な筒状のボイスコイルと、外周部が前記フレームに弾性的に支持されて内周部が前記ボイスコイルに一体化された振動板と、外周部が前記フレームまたは前記磁気回路に固定されて内周部が前記ボイスコイルに一体化された第１のダンパと、外周部が前記ボイスコイルに一体化されて内周部が前記磁気回路に直接または支持部材を介して固定された第２のダンパとを備え、前記第１および第２のダンパによって前記ボイスコイルが径方向外側と径方向内側から弾性的に支持されているスピーカにおいて、前記第１のダンパと前記第２のダンパが共に、略円錐面に沿って凹凸が同心状に並ぶ傾斜形状の波形ダンパからなり、かつ、これら両ダンパを静止時にいずれも前方またはいずれも後方に向かって先窄まりとなるように配設した。
【００１０】
このように構成されたスピーカでは、略円錐面に沿う傾斜形状の波形ダンパからなる第１および第２のダンパが同じ向きに配設されているため、ボイスコイルへの通電によって振動系が駆動されたときに、第１のダンパのスティフネスと第２のダンパのスティフネスとが互いに対称的な変化をする。例えば、第１および第２のダンパが静止時に前方に向かって先窄まりとなるように配設されているスピーカの場合、振動系が前方へ駆動されているときには、第１のダンパのスティフネスが増大傾向となって第２のダンパのスティフネスが減少傾向となるが、振動系が後方へ駆動されているときには、第１のダンパのスティフネスが減少傾向となつて第２のダンパのスティフネスが増大傾向となる。したがって、振動時のボイスコイルに作用する両ダンパの反力を合成した駆動負荷を振幅によらずほぼ一定となすことが可能となり、大振幅時にもボイスコイルの駆動負荷が大きく変動しないスピーカが得られる。また、第１および第２のダンパが筒状のボイスコイルを径方向外側と径方向内側から支持しているため、大振幅時に懸念されるローリングを効果的に防止することができる。
【００１１】
上記の構成において、第２のダンパの内周部を支持部材を介して磁気回路に接合する場合、この支持部材は磁気回路の略中央部に突設されていることが好ましい。
【００１２】
また、上記の構成において、第１のダンパの母線方向の傾斜角度と第２のダンパの母線方向の傾斜角度とが同等であると、略円錐形状の１つの波形ダンパから第１のダンパと第２のダンパを一括して切り取ることができるため、部品コストを低減できて好ましい。
【実施例】
【００１３】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図、図２は該スピーカで用いた第１および第２のダンパのスティフネスとボイスコイルの変位との相関関係を示す特性図、図３は該スピーカで用いた第１および第２のダンパの反力を合成した駆動負荷とボイスコイルの変位との相関関係を示す特性図である。
【００１４】
図１に示すスピーカは、磁気ギャップＧを有する磁気回路１と、この磁気回路１のトッププレート１２に固定されたフレーム２と、円筒状のボビン３に巻装されて磁気ギャップＧに遊挿されたボイスコイル４と、内周部がボビン３の前端部に接合されて外周部がフレーム２の前端部に接合された振動板５と、内周部がボビン３の前端部に接合されて外周部がフレーム２の側壁部に接合された第１のダンパ６と、磁気回路１のセンターポール部１ａに固定されて前方へ突出する略円筒状の支持部材７と、内周部が支持部材７に接合されて外周部がボビン３の前端部に接合された第２のダンパ８とによって主に構成されている。
【００１５】
磁気回路１は、センターポール部１ａを含むヨーク１１と、中央部が開口している円板状のトッププレート１２と、ヨーク１１の底板部とトッププレート１２との間に介設された円環状のマグネット１３とによって構成されており、センターポール部１ａの外周面とトッププレート１２の内周面との間に磁気ギャップＧが形成されている。また、トッププレート１２にはフレーム２の底板部が強固に固定されており、センターポール部１ａには支持部材７の後端部が強固に固定されている。
【００１６】
ボイスコイル４は図示せぬリード線によって外部回路と電気的に接続されており、ボイスコイル４に通電されると電磁力が作用し、この電磁力によってボイスコイル４がボビン３と一体的に軸線方向（前後方向）へ駆動されて振動するようになっている。その際、ボビン３の前端部を支持している第１および第２のダンパ６，８は、ボイスコイル４の振動に追従して弾性的に伸縮する。
【００１７】
振動板５はコーン紙等からなり、この振動板５の内周部がボビン３を介してボイスコイル４に一体化されている。振動板５の外周部には弾性変形が容易なエッジ部５ａが付設されており、このエッジ部５ａがフレーム２に接合されているため、振動板５の外周部はフレーム２に弾性的に支持されている。この振動板５が通電時のボイスコイル４に駆動されて振動することによって再生音が放射される。
【００１８】
第１のダンパ６と第２のダンパ８は大きさは異なるが、いずれも略円錐面に沿って凹凸が同心状に並ぶという傾斜形状の波形ダンパからなる。これら第１および第２のダンパ６，８は静止時に前方に向かって先窄まりとなるように配設されており、ボビン３の外側と内側に大小のダンパ６，８がスカート状に延在している。第１のダンパ６の内径は振動板５の内径と同等であり、かつ第２のダンパ８の外径と同等である。第１および第２のダンパ６，８は略円錐形状の１つの波形ダンパの外周部分と内周部分に相当するため、両ダンパ６，８の母線方向の傾斜角度は同等である。第１のダンパ６は、先窄まりな前端部がボビン３を介してボイスコイル４を径方向外側から弾性的に支持している。一方、第２のダンパ８は、末広がりな後端部がボビン３を介してボイスコイル４を径方向内側から弾性的に支持している。
【００１９】
したがって、ボイスコイル４が静止位置から変位したときに、第１のダンパ６のスティフネスと第２のダンパ８のスティフネスは互いに対称的な変化をするようになる。すなわち、図２に示すように、ボイスコイル４への通電によって振動系が前方へ駆動されているとき（ボイスコイル４が横軸のプラス方向へ移動しているとき）には、実線Ａで示す第１のダンパ６のスティフネスが増大傾向となり、破線Ｂで示す第２のダンパ８のスティフネスが減少傾向となる。これとは逆に、振動系が後方へ駆動されているとき（ボイスコイル４が横軸のマイナス方向へ移動しているとき）には、第１のダンパ６のスティフネスが減少傾向となり第２のダンパ８のスティフネスが増大傾向となる。その結果、振動時のボイスコイル４に作用する第１および第２のダンパ６，８の反力を合成した駆動負荷は、図３に示すように、ボイスコイル４の変位量（振幅）によらずほぼ一定となる。
【００２０】
このように本実施例に係るスピーカは、略円錐面に沿う傾斜形状の波形ダンパからなる大小の第１のダンパ６および第２のダンパ８を静止時に前方に向かって先窄まりとなるように配設し、これら両ダンパ６，８によって円筒状のボイスコイル４を径方向外側と径方向内側から弾性的に支持するという内外ダブルダンパ構造を採用しているため、ボイスコイル４への通電によって振動系が駆動されたときに、ボイスコイル４の駆動負荷が振幅によらずほぼ一定となり、それゆえ大振幅時にも駆動負荷の変動に起因する再生音の歪みが発生しにくくなっている。また、このスピーカは、第１および第２のダンパ６，８が円筒状のボイスコイル４を径方向外側と径方向内側から支持しているため、大振幅時に懸念されるローリングを効果的に防止することができる。したがって、このスピーカは、薄型化とハイパワー化とを両立することができ、車載用のサブウーファとして好適である。
【００２１】
また、本実施例に係るスピーカでは、第１および第２のダンパ６，８の母線方向の傾斜角度が同等であり、略円錐形状の１つの波形ダンパから第１のダンパ６と第２のダンパ８を一括して切り取ることができるため、部品コストを低減できる。
【００２２】
なお、上記した実施例では、第２のダンパ８の内周部を支持部材７を介して磁気回路１に固定しているが、第２のダンパ８の内周部を磁気回路１に直接固定するという構成も可能である。同様に、第１のダンパ６の外周部を磁気回路１に直接固定するという構成も可能である。
【００２３】
図４は本発明の第２実施例に係るスピーカの断面図であり、図１と対応する部分には同一符号が付してあるため、重複する説明は省略する。
【００２４】
図４に示す第２実施例に係るスピーカは、略円錐面に沿う傾斜形状の波形ダンパからなる大小の第１のダンパ６および第２のダンパ８が静止時に後方に向かって先窄まりとなるように配設されており、かつ両ダンパ６，８のボビン３に対する接合位置が前後方向に所定量ずらしてあるという点が、前述した第１実施例と大きく異なっている。この第２実施例においては、ボイスコイル４への通電によって振動系が前方へ駆動されているときには、第１のダンパ６のスティフネスが減少傾向となって第２のダンパ８のスティフネスが増大傾向となる。また、これとは逆に振動系が後方へ駆動されているときには、第１のダンパ６のスティフネスが増大傾向となって第２のダンパ８のスティフネスが減少傾向となる。それゆえ、振動時のボイスコイル４に作用する第１および第２のダンパ６，８の反力を合成した駆動負荷は、第１実施例と同様に、ボイスコイル４の変位量（振幅）によらずほぼ一定となる。
【００２５】
また、この第２実施例では、第１のダンパ６の内周部と第２のダンパ８の外周部が前後方向に若干離れた位置でボビン３に接合されているため、ローリングを防止する効果が第１実施例よりも高まっている。ただし、第１のダンパ６の内周部が磁気回路１に近付きすぎると振動時に接触する虞があるため、スピーカの最大振幅を考慮して第１のダンパ６の内周部の接合位置を決定することが望ましい。
【００２６】
なお、本発明はスピーカのダンパ構造に関するものであり、磁気回路１の構造やフレーム２の形状等は適宜選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施例に係るスピーカの断面図である。
【図２】第１実施例に係るスピーカで用いた第１および第２のダンパのスティフネスとボイスコイルの変位との相関関係を示す特性図である。
【図３】第１実施例に係るスピーカで用いた第１および第２のダンパの反力を合成した駆動負荷とボイスコイルの変位との相関関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るスピーカの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  磁気回路
２  フレーム
３  ボビン
４  ボイスコイル
５  振動板
６  第１のダンパ
７  支持部材
８  第２のダンパ
Ｇ  磁気ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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