(57)【要約】【課題】  振動系を構成する第１振動板と、第２振動板と、ボイスコイルのボビンとの連結強度が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを提供する。【解決手段】  スピーカーは、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第１振動板と、第１振動板の背面側に配置されてその外周側で第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、第１振動板および第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備え、第１振動板が、その外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して該稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有し、第２振動板が、その外周端部に第１振動板の係合凹部に係合する係合部を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第１振動板と、
該第１振動板の背面側に配置されてその外周側で該第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、
該第１振動板および該第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備え、
該第１振動板が、その外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して該稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有し、
該第２振動板が、その外周端部に該第１振動板の該係合凹部に係合する係合部を有する、
スピーカー。
【請求項２】
フレームに連結する外周部と、前記第１振動板または前記第２振動板の外周側に連結する内周部と、該外周部と該内周部との間に規定される支持可動部と、前記第１振動板の前記係合鍔部が係合する環状凹部と、を有するエッジをさらに備える、
請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
前記エッジの前記内周部が連結する部分として規定される前記第２振動板の外周縁部が、前記第１振動板との間に、該第２振動板の前記係合部から内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間を形成する、
請求項１または２に記載のスピーカー。
【請求項４】
前記第１振動板の前記係合凹部と、該係合凹部に係合する前記第２振動板の前記係合部とが、該係合凹部または該係合部に塗布される第１接着剤で連結される、
請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項５】
前記第１振動板と前記第２振動板との間に規定される前記離隔空間に、前記第１接着剤とは異なる第２接着剤が塗布されて充填されている、
請求項４に記載のスピーカー。
【請求項６】
前記第１振動板が、略コーン形状の基体の内周側に、前記ボビンの端部に連結する連結部と、該連結部の内周側を覆う中央部と、を、該基体と一体に成形して備えている、
請求項１から５のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項７】
前記ボイスコイルの前記ボビンにその内周端部が連結するダンパーと、
前記エッジの前記外周部ならびに該ダンパーの外周端部が連結するフレームと、
該フレームが連結されて、該ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、をさらに備える、
請求項１から６のいずれかに記載のスピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で剛性が高く、ピストン振動帯域が広い振動板を用いたスピーカーに関し、特に、音波を放射する前面側に配置される第１振動板と、第１振動板の背面側に配置される第２振動板と、第１振動板および第２振動板が連結するボイスコイルのボビンと、を含む二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカーでは、円筒状のボイスコイルボビンの円筒側面に、スピーカー振動板（特に、コーン型振動板）の内周端を接着剤で接着する組立構造が多用されている。従来のスピーカーにおいては、この組立構造に工夫をして組立工数の削減を図ろうとするものがある。また、コーン型振動板、あるいはドーム型振動板を備えるスピーカーにおいて、前面側に露出する振動板とは別にその背後にコーン形状の振動板を設けて、スピーカー振動系の強度を向上させる二重振動板構造を採用する場合がある。
【０００３】
従来には、例えば、磁気回路の磁気ギャップにはめこまれるボイスコイルに振動板の中央部を結合してなるスピーカーにおいて、上記振動板は、半頂角および曲率のいずれか一方が異なる２枚以上のコーンを用いて構成されていることを特徴とするスピーカーがある（特許文献１）。また、本願発明の出願人による二重振動板構造のスピーカーとして、半頂角が異なる２枚のコーン形の振動板基材の夫々の外周部位が相互に接着されて共通のエッジ部材の内周に結合されるとともに、前記振動板基材の夫々の内周部位は相互に隙間を隔てて共通のボイスコイルのボビンに結合されており、前記２枚の振動板基材の隙間にコアー材を充填させた構造の振動板を、前記エッジを介してフレームに保持せしめたことを特徴とするスピーカーがある（特許文献２）。
【０００４】
また、振動板形状が正面縦断面でその曲面が下方にドーム状に突出した逆ドーム型スピーカーにおいて、振動板１が熱可塑性樹脂を主材としたインジェクション成型からなり、振動板１の背面に同心円状の複数のリング状のリブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ〜からなるリブ群１５を設け、前記リブ群１５の一つをガイドとしてボイスコイルボビン２を振動板１に固着し、かつ、ボイスコイルボビン２と前記リブ群１５の他の一つのリブとの間にリング状のスロート２２を配設するスピーカーがある（特許文献３）。
【０００５】
また、本願発明の出願人による二重振動板構造ではないスピーカー振動板は、第１振動板部分５と、第１振動板部分５と一体成形された第２振動板部分６と、第１振動板部分５と第２振動板部分６との結合部の背面側に突出して設けられボイスコイルボビンの一端が取り付けられる取付部７とを備え、第１振動板部分５および第２振動板部分６が、基材に熱硬化性樹脂が含浸されてなり、取付部７が、熱硬化性樹脂が硬化されて成形されている（特許文献４）。また、基体と、基体の片側に配置され、ポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材とを有するスピーカー振動板がある（特許文献５）。これらのスピーカー振動板は、ボイスコイルボビンからの駆動力の伝達ロスを低減させ、特に後者の場合にはヤング率と内部損失とのバランスに優れたスピーカー振動板を実現するので、これを用いたスピーカーは、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１５５９００号公報  （第１図）
【特許文献２】実開昭６２−６８３９４号公報  （第１図〜第３図）
【特許文献３】特開平９−２４７７９１号公報  （第３図）
【特許文献４】特許第３８４６４９７号公報  （第１図〜第４図）
【特許文献５】特開２００７−２５９２６１号公報
【０００７】
ただし、従来の二重振動板構造のスピーカー振動系では、十分ではない。前面側の第１振動板と背面側の第２振動板とを備えることで、その重量が重くなりがちな二重振動板構造のスピーカー振動系は、スピーカーの再生能率を高めるには全体的に軽量化を図る必要がある。二重振動板構造のスピーカー振動系は、前面側の第１振動板と背面側の第２振動板とをそれぞれ最適に設計しなければ、軽量化することで剛性が不足すると、それぞれの振動板での分割振動モードの影響が低い周波数で現れてしまうという問題がある。つまり、ボイスコイルのボビンを含めて第１振動板と第２振動板を組み合わせた二重振動板構造のスピーカー振動系は、連結した構造体としての剛性が低くなると、音圧周波数特性上のピーク・ディップが大きくなり、ピストン振動領域が狭くなって再生音質の低下を招く場合があるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、振動系を構成する第１振動板と、第２振動板と、ボイスコイルのボビンとを連結した二重振動板構造のスピーカー振動系の剛性が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスピーカーは、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第１振動板と、第１振動板の背面側に配置されてその外周側で第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、第１振動板および第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備え、第１振動板が、その外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有し、第２振動板が、その外周端部に第１振動板の係合凹部に係合する係合部を有する。
【００１０】
好ましくは、本発明のスピーカーは、フレームに連結する外周部と、第１振動板または第２振動板の外周側に連結する内周部と、外周部と内周部との間に規定される支持可動部と、第１振動板の係合鍔部が係合する環状凹部と、を有するエッジをさらに備える。
【００１１】
好ましくは、本発明のスピーカーは、エッジの内周部が連結する部分として規定される第２振動板の外周縁部が、第１振動板との間に、第２振動板の係合部から内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間を形成する。
【００１２】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、第１振動板の係合凹部と、係合凹部に係合する第２振動板の係合部とが、係合凹部または係合部に塗布される第１接着剤で連結される。
【００１３】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、第１振動板と第２振動板との間に規定される離隔空間に、第１接着剤とは異なる第２接着剤が塗布されて充填されている。
【００１４】
さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、第１振動板が、略コーン形状の基体の内周側に、ボビンの端部に連結する連結部と、連結部の内周側を覆う中央部と、を、基体と一体に成形して備えている。
【００１５】
また、好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイルのボビンにその内周端部が連結するダンパーと、エッジの外周部ならびにダンパーの外周端部が連結するフレームと、フレームが連結されて、ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、をさらに備える。
【００１６】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１７】
本発明のスピーカーは、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第１振動板と、第１振動板の背面側に配置されてその外周側で第１振動板の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板と、第１振動板および第２振動板の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボビンを含むボイスコイルと、を備える。また、好ましくは、本発明のスピーカーは、フレームに連結する外周部と、第１振動板または第２振動板の外周側に連結する内周部と、外周部と内周部との間に規定される支持可動部と、を有するエッジと、ボイスコイルのボビンにその内周端部が連結するダンパーと、エッジの外周部ならびにダンパーの外周端部が連結するフレームと、フレームが連結されて、ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、をさらに備える。したがって、本発明のスピーカーは、二重振動板構造のスピーカー振動系を有する動電型のスピーカーである。
【００１８】
第１振動板は、その外周端部から折り返されるように延設されて前面側に凸状の稜線部を規定して稜線部の背面側に係合凹部を規定する係合鍔部を有する。第１振動板の係合鍔部は、第１振動板の外周側の強度を高めるとともに、エッジが有する環状凹部に係合する。また、第２振動板は、その外周端部に第１振動板の係合凹部に係合する係合部を有し、ここに塗布される第１接着剤で第１振動板と第２振動板とが連結される。したがって、第１振動板および第２振動板は、その内周側がそれぞれ離隔して略円筒形状のボイスコイルのボビンと連結するので、断面が略三角形の強固な構造体となるスピーカー振動系を構成する。なお、第１振動板は、略コーン形状の基体の内周側に、ボビンの端部に連結する連結部と、連結部の内周側を覆う中央部と、を、基体と一体に成形して備えるドーム形状、あるいは、ダストキャップ一体のコーン形状であってもよい。
【００１９】
ここで、第２振動板は、その外周側が分割振動する最低次のモードの周波数ｆ２が、第１振動板の外周側が分割振動する最低次のモードの周波数ｆ１に比較して高く設定されている第１振動板よりも剛性が高い振動板である。また、第２振動板のヤング率Ｅ２が、第１振動板のヤング率Ｅ１に比較して小さく、または、第２振動板の内部損失δ２が、第１振動板の内部損失δ１に比較して大きく、または、第２振動板の比重ρ２が、第１振動板の比重ρ１に比較して小さく設定されている。具体的には、第１振動板は、繊維からなる織布もしくは不織布を含む基材に不飽和ポリエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂が含浸されて基体が成形されたスピーカー振動板であるか、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板であり、好ましくは、平織、綾（斜文）織、繻子（朱子）織のいずれかからなる絹繊維またはポリエチレンナフタレート繊維の織布を含む表面材を、前面側に更に備えている。また、第２振動板は、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体が成形されたスピーカー振動板である。
【００２０】
本発明の二重振動板構造のスピーカー振動系は、エッジの内周部が連結する部分として規定される第２振動板の外周縁部が、第１振動板との間に、第２振動板の係合部から内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間を形成する。この離隔空間を設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板の外周側を、第１振動板より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板の外周側が補強するという構造が実現され、外周側が分割振動を始めるモードの周波数をより高い周波数に押し上げて、ピストン振動領域を拡げることができる。また、第１振動板と第２振動板との間に規定される離隔空間に、第１接着剤とは異なる第２接着剤が塗布されて充填される場合には、相対的に軟らかくて内部損失の大きな第２接着剤が第１振動板と第２振動板の分割振動を抑制するので、さらに音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のスピーカーは、二重振動板構造のスピーカー振動系の剛性が高く、音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー１について説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明のスピーカー１のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。（実施例１）
【図３】比較例のスピーカー１００のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。（比較例）
【図４】本発明のスピーカー１および比較例のスピーカー１００のスピーカー振動板外周強度を説明するグラフである。（実施例１、比較例１）
【図５】本発明のスピーカー１および比較例のスピーカー１００の音響特性を説明するグラフである。（実施例１、比較例１）
【図６】本発明の他の実施例のスピーカー２１のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。（実施例２）
【図７】本発明の他の実施例のスピーカー２２のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。（実施例３）
【図８】本発明の他の実施例のスピーカー２３のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。（実施例４）
【図９】本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー３１について説明する図である。（実施例５）
【図１０】本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー４１について説明する図である。（実施例６）
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー１の概略断面図である。また、図２は、スピーカー１のスピーカー振動系について説明する要部拡大図であり、図１に図示するＸ部分を拡大した断面図である。なお、後述するように、スピーカー１の一部の構造や、内部構造等は、省略している。また、スピーカー１では、第１振動板であるスピーカー振動板５が露出する図示する上方が前面側であり、磁気回路１０が取り付けられている図示する下方が背面側である。
【００２５】
スピーカー１は、砲弾状のイコライザー９を備える口径が約１５ｃｍの動電型のスピーカーであって、音波を放射する前面側に配置される略コーン形状の第１振動板５と、第１振動板５の背面側に配置されてその外周側で第１振動板５の外周側と連結する略コーン形状の第２振動板６と、第１振動板５および第２振動板６の内周側がそれぞれ離隔して連結する略円筒形状のボイスコイルボビン２と、ボイスコイルボビン２の下端部に巻回されたボイスコイル３とを有し、これらが、二重振動板構造のスピーカー振動系を構成する。ボイスコイルボビン２およびボイスコイル３は、フレーム８に固定された磁気回路１０の磁気空隙に配され、入力信号に応じて磁気空隙内を変位することにより、このスピーカー１の二重振動板構造のスピーカー振動系を駆動する。また、このスピーカー１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、フレーム８に外周側を固定されたダンパー４およびエッジ７により、図示する上下方向に振動可能に支持されている。
【００２６】
ボイスコイルボビン２は、例えば、材厚が０．０５ｍｍのアルミニウムからなり、その下端部にボイスコイル３が巻回されて、ボイスコイル３が巻回されていない外側曲面には補強紙が巻かれて、全体として直径約３９．０ｍｍの円筒形状に成形されている。ボイスコイルボビン２は、他にも、ポリイミドフィルム、ジュラルミン、シルター、キャプトン等で形成されていても良い。ボイスコイル３には、錦糸線（図示しない）がハンダづけされて固定されており、錦糸線の他端側がフレーム８に固定される（図示しない）ターミナルに導通するように固定される。ボイスコイル３には、これらのターミナル及び錦糸線を介して音声信号電流が供給される。
【００２７】
ボイスコイルボビン２の外側曲面には、ダンパー４の内径端が接着剤で連結される。ダンパー４の外径端は、フレーム８のダンパー固定部に接着固定される。ダンパー４は、柔軟性を有する繊維の織布を基材としてフェノール樹脂等の樹脂を含浸して成形する円環形状のコルゲーションダンパーであればよく、また、他の材料で形成するものであってもよい。例えば、内周側リングと外周側リングを連結するアームを有し、金属または樹脂で形成する蝶ダンパーであってもよい。また、フレーム８は、バスケット状に形成されるアルミダイカストのフレームであり、磁気回路１０に複数のネジで連結される。なお、フレーム８は、二重振動板構造のスピーカー振動系に対応してバスケット状にプレス成型された鉄板フレームであってもよい。
【００２８】
磁気回路１０は、フレーム８に固定される円環形のトッププレート１１と、円筒形状であってトッププレート１１の中央に形成された円形孔に挿入されるセンターポールおよび平板状のアンダープレートを有するポール１２と、円環状のマグネット１３と、から構成される。トッププレート１１およびポール１２は、均等な幅を有する円形の磁気空隙を形成する。マグネット１３は、トッププレート１１およびポール１２のアンダープレートの間に狭持されるように接着される。本実施例のマグネット１３は、フェライト系磁石であり、残留磁化および保磁力がさらに大きく、小さい体積でも保磁力の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石であってもよい。本実施例の磁気回路１０は、ポール１２のアンダープレートの背面側にマグネット１３とは逆方向の磁極性を有するように着磁されて連結されるキャンセルマグネット１４と、キャンセルマグネット１４の背面側から磁気回路１０の全体を覆うように磁気シールドするカバー１５と、をさらに備える。
【００２９】
イコライザー９は、本実施例ではアルミニウムを含む合金で形成される砲弾形状の部材であり、尖った先端側が第１振動板５のネック部分から突出するように磁気回路１０のポール１２のセンターポールに連結されて固定される。イコライザー９は、ボイスコイルボビン２が形成する円筒状の内部空間と略コーン形状の第１振動板５が囲む空間の一部とを埋めてこれらの空間を占める空気を排除するとともに、指向特性を整えて音圧周波数特性を平坦にする。なお、磁気回路１０に連結するイコライザー９は、真鍮、あるいは、樹脂といった非磁性の部材で形成するのが好ましい。
【００３０】
第１振動板５は、二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１を前面視した場合に前面側に露出する振動板であって、断面形状が滑らかに連続する曲線で規定される略コーン形状の振動板であり、略コーン形状の振動板部分５ａと、その外周端部から折り返されるように延設される係合鍔部５ｂを有する。略コーン形状の振動板部分５ａは、内径寸法が直径約３９．５ｍｍであり、外径寸法が直径約１１３．５ｍｍであり、高さが約２６．８ｍｍである。約１．５ｍｍの長さの係合鍔部５ｂは、図２に図示するように、前面側に凸状の稜線部５ｃを規定するとともに、稜線部５ｃの背面側に係合凹部５ｄを規定する。第１振動板５の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤で連結される。
【００３１】
本実施例の第１振動板５は、無機繊維もしくは天然繊維からなる織布層又は不織布層を含む積層体である基材に熱硬化性樹脂が含浸されて形成された基体（振動板部分５ａ、係合鍔部５ｂ、稜線部５ｃ、係合凹部５ｄを含む。）と、この基体の前面側に接着される表面材５ｅを備える。具体的には、基体は、テクノーラ繊維の不織布を２層積層して、不飽和ポリエステル樹脂を含浸して熱プレス成形して得られる。不飽和ポリエステルは、硬化速度が速く、硬化温度が低いので、短時間の熱プレス成形で基体を製造することができる。また、表面材５ｅは、この基体に熱可塑性接着剤を塗布して乾燥させたものに、繻子織の絹繊維の織布を沿わせこれらを熱プレス成形して一体化する。表面材５ｅを形成する繻子織の絹繊維の織布は、絹生糸を経糸２１／２ｄ  １２９本／ｃｍ、および、緯糸２１／２ｄ  ５３本／ｃｍとして、経糸と緯糸との構成比率を２．４３としたもので、２飛び５枚繻子織りとした。
【００３２】
その結果、本実施例の第１振動板５は、下記の物性を有し、単独の第１振動板５の外周側が分割振動する最低次のモードの周波数ｆ１は、約３．５ｋＨｚに設定されている。
（実施例１）  ：第１振動板５
厚みｔ１                        ０．３ｍｍ
重量                            ３．８ｇ
目付                            ４２８ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ１１（経方向）        ６．４Ｅ＋９Ｐａ
ヤング率Ｅ１２（緯方向）        ５．５Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ１              ０．１
密度（比重）ρ１                １．２ｇ／ｃｍ３
【００３３】
また、第２振動板６は、二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１を前面視した場合に背面側に隠れる振動板であって、断面形状が滑らかに連続する第１振動板５とは異なるＲ曲線と直線とで規定される略コーン形状の振動板であり、図２に図示するように、略コーン形状の振動板部分６ａと、その外周端部に第１振動板５の係合凹部５ｄに係合する係合部６ｂと、を有する。略コーン形状の振動板部分６ａは、内径寸法が直径約３９．５ｍｍであり、外径寸法が直径約１１１．５ｍｍであり、高さが約３１．２ｍｍである。第２振動板６の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤により第１振動板５の内径端と離隔するように連結される。
【００３４】
本実施例の第２振動板６は、抄紙されて形成された紙材の基体を有し、振動板部分６ａの内周端部の近傍には、複数の貫通孔が同心円状に複数箇所、形成されている。第２振動板６のヤング率Ｅ２は、第１振動板５のヤング率Ｅ１１、ないし、Ｅ１２に比較して小さく、第２振動板６の内部損失δ２は、第１振動板５の内部損失δ１に比較して大きく、第２振動板６の比重ρ２は、第１振動板５の比重ρ１に比較して小さく設定されている。
【００３５】
その結果、本実施例の第２振動板６は、下記の物性を有し、単独の第２振動板６の外周側が分割振動する最低次のモードの周波数ｆ２は、約４．０ｋＨｚに設定されている。
（実施例１）  ：第２振動板６
厚みｔ２                          ０．５ｍｍ
重量                              ２．２ｇ
目付                              ２５７ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ２                      ２．３７Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ２                ０．０２
密度（比重）ρ２                  ０．５ｇ／ｃｍ３
【００３６】
エッジ７は、二重振動板構造のスピーカー振動系を振動可能に支持する円環形状、あるいは、リング状のコルゲーションエッジであって、フレーム８のエッジ固定部に接着固定される外周部７ａと、第２振動板６の外周側に背面側から連結する内周部７ｂと、外周部７ａと内周部７ｂとの間にコルゲーションを形成する支持可動部７ｃと、支持可動部７ｃのコルゲーションの最も内周側に前面側から第１振動板５の係合鍔部５ｂが係合する環状凹部７ｄと、を有する。本実施例のエッジ７は、柔軟性を有するポリエステルの超極細繊維からなるスエード調人工皮革を加圧加熱して形成したものであり、外周部７ａの前面側に紙材のガスケット７ｅが接着されている。なお、本実施例のエッジ７の支持可動部７ｃは、外周側から内周側に向かうにつれて前方に凸状となる山部の高さが小さくなるコルゲーションを有している。
【００３７】
図２に示すように、第１振動板５の振動板部分５ａの外周端部には、基材ないし熱硬化性樹脂を含む係合鍔部５ｂが形成されている。係合鍔部５ｂは、振動板部分５ａの外周側端部において振動板部分５ａを補強して外周側の強度を高めるリブとして機能するとともに、振動板部分５ａの略コーン形状とは反対側に折り返した鍔部として形成されているので、前面側に凸状の稜線部５ｃを規定し、そして、稜線部５ｃの背面側に係合凹部５ｄを規定する。本実施例のスピーカー１の場合には、第２振動板６が、その外周端部に、第１振動板５の係合凹部５ｄに係合する係合部６ｂを有し、また、エッジ７の内周部７ｂが接着固定されるので、第１振動板５の係合鍔部５ｂは、エッジ７のコルゲーションが形成する支持可動部７ｃの環状凹部７ｄに係合する。
【００３８】
すなわち、本実施例のスピーカー１では、第２振動板６およびエッジ７が形成する振動系に第１振動板５の外周端部を接着する工程において、第１振動板５の係合鍔部５ｂがエッジ７のコルゲーションが形成する環状凹部５ｄに係合するようにすれば、第１振動板５を傾かせることなくボイスコイルボビン２、および、第２振動板６に接着することができる。第２振動板６は、その外周端部に第１振動板５の係合凹部５ｄに係合する係合部６ｂを有するので、ここに第１接着剤Ａｄ１を塗布すると、第１振動板５と第２振動板６とが連結される。図１に示すように、第１振動板５および第２振動板６は、その内周側がそれぞれ離隔して略円筒形状のボイスコイルボビン２と連結するので、断面が略三角形の強固な構造体となる二重振動板構造のスピーカー振動系を構成する。
【００３９】
また、本実施例のスピーカー１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。離隔空間Ｙは、図２に図示するように、第１振動板５の背面と第２振動板６の前面との間に規定される断面が鋭角な三角形状の空間である。この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板５の外周側を、第１振動板５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。
【００４０】
第１振動板５の係合凹部５ｄと、ここに係合する第２振動板６の係合部６ｂに塗布する第１接着剤Ａｄ１は、本実施例の場合には、ゴム系接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に大きく、硬度が大きくて硬く、内部損失が小さな接着剤である。また、本実施例の場合には、第１振動板５と第２振動板６との間に規定される離隔空間Ｙに、第１接着剤Ａｄ１とは異なる第２接着剤Ａｄ２が塗布されて充填される。第２接着剤Ａｄ２は、アクリル樹脂エマルジョン接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に小さく、硬度が小さくて軟らかく、内部損失が大きな接着剤である。例えば、本実施例の場合の第１接着剤Ａｄ１は、接着剤が硬化したのちのヤング率が７．３Ｅ＋８Ｐａであり、また、接着剤が硬化したのちの内部損失が０．１６１であり、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３準拠のタイプＡのデュロメータで硬度が約２７ポイントである。一方、第２接着剤Ａｄ２は、接着剤が硬化したのちのヤング率が６．５Ｅ＋７Ｐａであり、また、接着剤が硬化したのちの内部損失が０．３０であり、硬度が約８ポイントである。つまり、第１接着剤Ａｄ１の方が、第２接着剤Ａｄ２よりも相対的に硬い接着剤である。なお、第１接着剤Ａｄ１と第２接着剤Ａｄ２とは、混じり合わないように分離して塗布されるのが好ましい。
【００４１】
図３は、比較例のスピーカー１００のスピーカー振動系について説明する要部拡大図である。比較例のスピーカー１００は、図３に拡大した断面図として図示する部分が、本実施例のスピーカー１とは異なる二重振動板構造のスピーカー振動系を有する動電型のスピーカーである。比較例のスピーカー１００のスピーカー振動系は、第１振動板５０と、第２振動板６０と、エッジ７０と、から構成される。したがって、共通するボイスコイルボビン２、ボイスコイル３、ダンパー４、フレーム８、イコライザー９、磁気回路１０については、図示並びに説明を省略する。
【００４２】
第１振動板５０は、比較例のスピーカー１００を前面視した場合に前面側に露出する振動板であって、断面形状が滑らかに連続する曲線で規定される略コーン形状の振動板であり、略コーン形状の振動板部分５０ａと、その外周端部から折り返されるように延設される係合鍔部５０ｂと、有する。係合鍔部５０ｂは、前面側に凸状の稜線部５０ｃを規定するとともに、稜線部５０ｃの背面側に係合凹部５０ｄを規定する。第１振動板５０の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面に接着剤で連結される。また、第１振動板５０は、先の実施例の第１振動板５と同様に、無機繊維もしくは天然繊維からなる織布層又は不織布層を含む積層体である基材に熱硬化性樹脂が含浸されて形成された基体と、この基体の前面側に接着される表面材５０ｅを備え、テクノーラ繊維の不織布を２層積層して、不飽和ポリエステル樹脂を含浸して熱プレス成形して得られる。
【００４３】
第２振動板６０は、比較例のスピーカー１００を前面視した場合に背面側に隠れる振動板であって、断面形状が滑らかに連続する第１振動板５０とは異なるＲ曲線と直線とで規定される略コーン形状の振動板であり、図３に図示するように、略コーン形状の振動板部分６０ａと、その外周端部に第１振動板５０の係合凹部５０ｄに係合する係合部６０ｂと、を有する。第２振動板６０の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面に接着剤により第１振動板５０の内径端と離隔するように連結される。また、第２振動板６０は、抄紙されて形成された紙材の基体を有する。
【００４４】
エッジ７０は、二重振動板構造のスピーカー振動系を振動可能に支持する円環形状のコルゲーションエッジであって、フレーム８のエッジ固定部に接着固定される外周部７０ａと、第２振動板６０の外周側に背面側から連結する内周部７０ｂと、外周部７０ａと内周部７０ｂとの間にコルゲーションを形成する支持可動部７０ｃと、支持可動部７０ｃのコルゲーションの最も内周側に前面側から第１振動板５０の係合鍔部５０ｂが係合する環状凹部７０ｄと、を有する。比較例のエッジ７０は、柔軟性を有するポリエステルの超極細繊維からなるスエード調人工皮革を加圧加熱して形成したものであり、外周部７０ａの前面側に紙材のガスケット７０ｅが接着されている。なお、比較例のエッジ７０の支持可動部７０ｃは、外周側から内周側に向かうにつれて前方に凸状となる山部の高さが変化しないコルゲーションを有している。
【００４５】
ただし、比較例のスピーカー１００の二重振動板構造のスピーカー振動系では、エッジ７０の内周部７０ｂが連結する部分として規定される第２振動板６０の外周縁部が、第１振動板５０と接着剤で密着しており、第１振動板５０との間に、先の実施例のような離隔空間Ｙを形成しない。つまり、第１振動板５０と第２振動板６０とが幅広く密着して連結するので、第２振動板６０の外周縁部よりも内周側において、エッジ７０の内周部７０ｂが連結していない部分で、第２振動板６０の係合部６０ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる図３に図示するような空間Ｙ’を形成するに過ぎない。比較例のスピーカー１００の二重振動板構造のスピーカー振動系では、先の実施例のスピーカー１の二重振動板構造と同様の構成の材料を使用しているものの、第１振動板５０と第２振動板６０の外周縁部が幅広く密着するように形状が異なるので、この部分の剛性が不足して部分的に折れ曲がり易くなる形状になる。つまり、外周縁部が平坦に近づき、重くなって分割振動し、その結果、ピストン振動領域が狭くなる構造になっている。
【００４６】
図４は、本実施例のスピーカー１および比較例のスピーカー１００のスピーカー振動板外周強度を説明するグラフである。ボイスコイルボビン２と第１振動板５および第２振動板６とが構成する二重振動板構造のスピーカー振動系について、図１の断面図に示す点ａ０を固定し、点ａ１に±５ｋｇｆの静加重を与える場合に、図３のグラフの横軸は静加重の絶対値を示し、縦軸は変位の絶対値を示す。本実施例１では、ＵＰが上方向に変位する場合であり、ＤＯＷＮが下方向に変位する場合であり、２つの軌跡が大きく乖離することが無く、上下方向の対称性が確保できている。これらの軌跡を平均してみると、本実施例１のスピーカー振動系の点ａ１を、点ａ０を固定したまま１ｍｍ変位させるのに必要な静加重は、約５２．０ｋｇｆと算出される。一方で、比較例１００の場合では、上方向または下方向に変位する場合で２つの軌跡の乖離が大きくなり、上下方向の対称性が低下している。また、これらの軌跡を平均してみると、比較例１００のスピーカー振動系の点ａ１を、点ａ０を固定したまま１ｍｍ変位させるのに必要な静加重は、約４７．１ｋｇｆと算出され、本実施例１の場合に比較して約１０．４％低下している。このように、本実施例のスピーカー１のスピーカー振動系は、比較例１００のような従来の二重振動板構造よりもスピーカー振動板外周強度を高めることができる。
【００４７】
図５は、本実施例のスピーカー１および比較例のスピーカー１００の音響特性を説明するグラフである。本実施例のスピーカー１の二重振動板構造では、外周側が分割振動を始める最初のモードである最低次のモードの周波数ｆｈは、約４．２ｋＨｚであり、それ以下の周波数では、第１振動板５および第２振動板６はピストン振動している。本実施例のスピーカー１の離隔空間Ｙを形成する二重振動板構造のスピーカー振動系は、第１振動板５の外周側が分割振動を始めるモードの周波数ｆ１を、外周側が分割振動を始めるさらに高いモード周波数ｆ２を有する第２振動板６がより高い周波数（本実施例では、約４．２ｋＨｚ）に押し上げて、ピストン振動領域を拡げることができる。一方で、比較例のスピーカー１００の二重振動板構造では、外周側が分割振動を始める最初のモードの周波数ｆｈは、約３．２ｋＨｚであり、第１振動板５０および第２振動板６０がピストン振動する領域が狭くなっている。
【００４８】
一般の二重振動板構造ではないスピーカー振動系では、コーン形状を深くする、あるいは、高剛性材料を使うなどすれば、共振のピークが鋭く大きくなるという課題があり、また、スピーカー振動板に減衰率の高い材料を使ってこの共振のピークを抑制する場合は、十分なピストン再生帯域を実現する剛性との両立が難しいという課題がある。二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１では、基本となる特性が主に第１振動板５から放射される音波で決まるので、第１振動板５がピストン振動する領域を拡大するように第２振動板６が連結するのが好ましい。その際に第１振動板５の最低次の共振モードである外周側が分割振動を始めるモードの周波数でピストン領域の上限が定まるので、可能な限りこれを高い周波数に伸ばすことが望まれる。
【００４９】
ただし、本実施例のスピーカー１の二重振動板構造では、この高い剛性と高い減衰率の両立が可能になる。第１振動板５に十分なピストン再生帯域を確保できる剛性をもった材料を用い、第２振動板６に第１振動板５の外周側が分割振動を始めるモードを十分に抑制できるロスを持った内部損失の値が高く、軽量な材料を使用した構成とするのが好ましい。第２振動板６のヤング率Ｅ２は、第１振動板５のヤング率Ｅ１に比較して小さく、または、第２振動板６の内部損失δ２は、第１振動板５の内部損失δ１に比較して大きく、または、第２振動板６の比重ρ２は、第１振動板５の比重ρ１に比較して小さいようにするのが好ましい。したがって、二重振動板構造のスピーカー振動系を有するスピーカー１では、第２振動板６に紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とするコーン形状の基体を有する振動板を採用する。
【００５０】
なお、第１振動板５の基体を構成する基材は、用途および目的に応じて、任意の適切な織布または不織布と、任意の適切な熱硬化性樹脂とが採用され得る。基材は、織布または不織布単独であってもよく、複数の不織布を有する積層体、あるいは織布と不織布との積層体であってもよい。不織布としては、代表的には、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維、レーヨン繊維、コットン繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリアリレート系繊維などが挙げられる。織布としては、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維などが挙げられる。また、織布または不織布の繊維は、上記のように天然繊維でも、無機繊維でもよい。
【００５１】
また、本実施例の第１振動板５のように、表面材５ｅを備えていても良く、備えていなくても良い。表面材５ｅは、これを形成する異方性を有する織布が、織布の経糸、緯糸の構成比率の大きさが、約１．２以上の平織、綾織、朱紋織、繻子織、朱子織のいずれかの織布であれば、ヤング率が経緯で大きく変わり、表面材５ｅを備える第１振動板５は、高域での共振周波数が分散して、音圧周波数特性が平坦になりやすく、聴感上も高域のきつさがなくなり、非常に聴きやすくなる。表面材５ｅを形成する異方性を有する織布は、織布の経糸、緯糸の構成比率の大きさが、約１．２以上の綾（斜文）織りや繻子（朱子）織りの織布であれば、絹繊維（絹生糸、絹紡糸を含む）、綿繊維、ウール繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、ポリ乳酸繊維、ガラス繊維、カーボン繊維の少なくとも１つの繊維を含むものであればよい。また、繻子（朱子）織りの場合には、平織りや綾織りに対して経糸が密で組織点がまばらに飛んでいるので、滑らかで光沢に富んだ外観が得られるので、前面側に配置される略コーン形状の第１振動板５の表面材５ｅに適している。
【００５２】
また、本実施例のスピーカー１では、二重振動板構造を構成する第１振動板５と第２振動板６との間に規定される離隔空間Ｙに、第１接着剤Ａｄ１とは異なる第２接着剤Ａｄ２が塗布されて充填されるので、内部損失の大きな第２接着剤Ａｄ２が第１振動板５と第２振動板６の分割振動を抑制し、さらに音圧周波数特性上のピーク・ディップが少なく、高調波歪も少ない再生音質に優れたスピーカーを実現することができる。第１接着剤Ａｄ１と、第２接着剤Ａｄ２とは、構成成分だけでなく硬化したのちのヤング率の値が相対的に異なり、また内部損失の値も異なる。本実施例の二重振動板構造のスピーカー振動系の剛性を高め、分割振動を抑制するには、第２接着剤Ａｄ２が、第１接着剤Ａｄ１よりも相対的に硬化したのちの硬度が低くて軟らかく、ヤング率の値が小さく、内部損失の値が大きいことが望ましい。
【００５３】
なお、本実施例の場合には、エッジ７の内周部７ｂは、第２振動板６の外周側に背面側から貼り合わされて連結する。ただし、エッジ７の７ｂは、第１振動板５の外径端の前面側に重なるように貼り合わされていてもよく、その場合も、第１振動板５の係合鍔部５ｂが、支持可動部７ｃの環状凹部７ｄと係合するようになればよい。第１振動板５を傾かせることなくボイスコイルボビン２、および、第２振動板６に接着することができ、十分な剛性を有する二重振動板構造のスピーカー振動系を実現することができる。
【００５４】
また、本実施例のスピーカー１は、砲弾状のイコライザー９を備え、円筒状のボイスコイルボビン２の上端側を覆うダストキャップを備えない動電型スピーカーであるが、このような実施形態に限定されるものではない。砲弾状のイコライザー９を備えない場合には、ボイスコイルボビン２、あるいは、第１振動板５に連結するダストキャップを備えていても良い。
【実施例２】
【００５５】
図６は、他の好ましい実施形態による（図示しない）スピーカー２１のスピーカー振動系について説明する要部拡大図であり、先の実施例の図２の場合と同様に、図１に図示するＸ部分に相当する部分を拡大した断面図である。スピーカー２１は、先の実施例のスピーカー１に比較して、二重振動板構造を構成する第１振動板５の構成が先の実施例の場合と相違する他は共通するスピーカーである。したがって、共通するボイスコイルボビン２、第２振動板６、および、エッジ７の構成については、説明を省略する。
【００５６】
本実施例の第１振動板５は、先の実施例の第１振動板５と同様に、無機繊維もしくは天然繊維からなる織布層又は不織布層を含む積層体である基材に熱硬化性樹脂が含浸されて形成された基体（振動板部分５ａ、係合鍔部５ｂ、稜線部５ｃ、係合凹部５ｄを含む。）を備える振動板であり、先の実施例の場合に基体の前面側に接着される表面材５ｅを備えない点で異なり、基体が前面側に露出する振動板である。具体的には、基体は、テクノーラ繊維の不織布と綿の不織布とを積層して、不飽和ポリエステル樹脂を含浸して熱プレス成形して得られる。第１振動板５の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤で連結される。
【００５７】
その結果、本実施例の第１振動板５は、下記の物性を有し、単独の第１振動板５の外周側が分割振動するモードの周波数ｆ１は、約３．０ｋＨｚに設定されている。本実施例の第１振動板５は、表面材５ｅを備えないので、ヤング率が経緯で大きく変わるような顕著な異方性を示さない。ただし、本実施例の第１振動板５は、表面材５ｅを備えない分だけ軽量化を図ることができるので、スピーカー２１の再生能率を高めることができる。
（実施例２）  ：第１振動板５
厚みｔ１                        ０．２２ｍｍ
重量                            ３．１ｇ
目付                            ３４９ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ１                    ６．５Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ１              ０．０７
密度（比重）ρ１                １．３ｇ／ｃｍ３
【００５８】
また、本実施例の第２振動板６は、先の実施例の場合と同一であり、その結果、第２振動板６のヤング率Ｅ２は、第１振動板５のヤング率Ｅ１に比較して小さく、第２振動板６の内部損失δ２は、第１振動板５の内部損失δ１に比較して大きく、第２振動板６の比重ρ２は、第１振動板５の比重ρ１に比較して小さく設定されている関係を満たす。
【００５９】
また、本実施例のスピーカー２１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、先の実施例の場合と同様に、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。したがって、この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板５の外周側を、第１振動板５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。
【００６０】
本実施例のスピーカー２１の二重振動板構造では、外周側が分割振動を始める最初のモードの周波数ｆｈは、約４．０ｋＨｚであり、それ以下の周波数では、第１振動板５および第２振動板６はピストン振動している。本実施例のスピーカー１の離隔空間Ｙを形成する二重振動板構造のスピーカー振動系は、第１振動板５の外周側が分割振動を始める最低次のモードの周波数ｆ１を、外周側が分割振動を始めるさらに高いモード周波数ｆ２を有する第２振動板６がより高い周波数に押し上げて、従来よりもピストン振動領域を拡げることができる。
【００６１】
なお、図６に示すように、第１振動板５の係合凹部５ｄおよび第２振動板６の係合部６ｂに塗布するゴム系接着剤である第１接着剤Ａｄ１とは別に、これと異なる第２接着剤Ａｄ２を、さらに第１振動板５と第２振動板６との間に規定される離隔空間Ｙに必ずしも塗布しなくても良い。もちろん、第２接着剤Ａｄ２として、先の実施例の場合と同じアクリル樹脂エマルジョン接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に小さく、軟らかくて内部損失が大きな接着剤を、第１接着剤Ａｄ１と混じり合わないように分離して塗布してもよい。
【実施例３】
【００６２】
図７は、他の好ましい実施形態による（図示しない）スピーカー２２のスピーカー振動系について説明する要部拡大図であり、先の実施例の図２の場合と同様に、図１に図示するＸ部分に相当する部分を拡大した断面図である。スピーカー２２は、先の実施例のスピーカー１または２１に比較して、二重振動板構造を構成する第１振動板２５の構成が先の実施例の場合と相違する他は共通するスピーカーである。したがって、共通するボイスコイルボビン２、第２振動板６、および、エッジ７の構成については、説明を省略する。
【００６３】
本実施例の第１振動板２５は、先の実施例の第１振動板５とは異なり、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体（振動板部分２５ａ、係合鍔部２５ｂ、稜線部２５ｃ、係合凹部２５ｄを含む。）と、この基体の前面側に接着されて前面側に露出する表面材２５ｅを備える。第１振動板２５の基体は、抄紙してプレス乾燥し、切断して成形した紙コーンであり、紙材である他は、先の実施例の場合とほぼ同一寸法の略コーン形状の振動板部分２５ａと、その外周端部から折り返されるように延設される係合鍔部２５ｂと、前面側に凸状の稜線部２５ｃと、稜線部２５ｃの背面側に係合凹部２５ｄとを備える点で一致する。紙材は、軽量で、かつ、安価で低コストであるので、第１振動板２５を低コストで実現できる。
【００６４】
また、本実施例の表面材２５ｅは、先の実施例１の第１振動板５が備える表面材５ｅの場合とは異なるポリエチレンナフタレート繊維の織布が用いられる。表面材２５ｅを形成するポリエチレンナフタレート繊維の綾織の織布は、経糸２７０ｄ  ４０本／ｃｍ、および、緯糸２７０ｄ  ３１本／ｃｍの経糸と緯糸との構成比率を１．２９としたもので、２／２の綾織りとしたものである。表面材２５ｅは、この基体に熱可塑性接着剤を塗布して乾燥させたものに、綾織りのポリエチレン繊維の織布をホットメルトフィルムとともに沿わせ、これらを熱プレス成形して第１振動板２５として一体化する。第１振動板２５の内径端は、先の実施例の場合と同様に、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤で連結される。
【００６５】
その結果、本実施例の第１振動板２５は、下記の物性を有し、単独の第１振動板２５の外周側が分割振動するモードの周波数ｆ１は、約２．８Ｈｚに設定されている。
（実施例３）  ：第１振動板２５
厚みｔ１                        ０．２８ｍｍ
重量                            ３．０ｇ
目付                            ３３８ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ１１（経方向）        ３．５Ｅ＋９Ｐａ
ヤング率Ｅ１２（緯方向）        ３．１Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ１              ０．１５
密度（比重）ρ１                １．０ｇ／ｃｍ３
【００６６】
また、本実施例の第２振動板６は、先の実施例の場合と同一であり、その結果、第２振動板６のヤング率Ｅ２は、第１振動板２５のヤング率Ｅ１１ないしＥ１２  に比較して小さく、第２振動板６の内部損失δ２は、第１振動板２５の内部損失δ１に比較して大きく、第２振動板６の比重ρ２は、第１振動板２５の比重ρ１に比較して小さく設定されている関係を満たす。
【００６７】
また、本実施例のスピーカー２２の二重振動板構造のスピーカー振動系は、先の実施例の場合と同様に、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板２５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。したがって、この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板２５の外周側を、第１振動板２５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。
【００６８】
本実施例のスピーカー２２の二重振動板構造では、外周側が分割振動を始める最初のモードの周波数ｆｈは、約４．０ｋＨｚであり、それ以下の周波数では、第１振動板５および第２振動板６はピストン振動している。本実施例のスピーカー２２の離隔空間Ｙを形成する二重振動板構造のスピーカー振動系は、第１振動板２５の外周側が分割振動を始めるモードの周波数ｆ１を、外周側が分割振動を始めるさらに高いモード周波数ｆ２を有する第２振動板６がより高い周波数に押し上げて、従来よりもピストン振動領域を拡げることができる。
【００６９】
また、本実施例の第１振動板２５が備える表面材２５ｅは、これを形成する異方性を有する織布が、ポリエチレンナフタレート繊維の綾織の織布であり、織布の経糸、緯糸の構成比率の大きさが、約１．２以上であるので、ヤング率の経緯方向による変化が大きくなる。表面材２５ｅを備える第１振動板２５は、高域での共振周波数が分散して、音圧周波数特性が平坦になりやすく、聴感上も高域のきつさがなくなり、非常に聴きやすくなる。
【００７０】
なお、第１振動板２５の係合凹部２５ｄと、ここに係合する第２振動板６の係合部６ｂに塗布する第１接着剤Ａｄ１は、先の実施例の場合と同じゴム系接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に大きく、硬くて内部損失が小さな接着剤である。また、第１振動板２５と第２振動板６との間に規定される離隔空間Ｙに塗布されて充填される、第１接着剤Ａｄ１とは異なる第２接着剤Ａｄ２は、先の実施例の場合と同じアクリル樹脂エマルジョン接着剤であり、接着剤が硬化したのちのヤング率が相対的に小さく、軟らかくて内部損失が大きな接着剤であればよい。例えば、第１接着剤Ａｄ１にゴム系接着剤ではなく、相対的にゴム系接着剤よりも硬度が大きく硬いエポキシ系接着剤、ないし、アクリル系接着剤を用いる場合には、第２接着剤Ａｄ２にゴム系接着剤を用いてもよい。なお、第１接着剤Ａｄ１と第２接着剤Ａｄ２とは、混じり合わないように分離して塗布されるのが好ましい。
【実施例４】
【００７１】
図８は、他の好ましい実施形態による（図示しない）スピーカー２３のスピーカー振動系について説明する要部拡大図であり、先の実施例の図２の場合と同様に、図１に図示するＸ部分に相当する部分を拡大した断面図である。スピーカー２３は、先の実施例のスピーカー１に比較して、二重振動板構造を構成する第１振動板５の構成が先の実施例の場合と相違する他は共通するスピーカーである。したがって、共通するボイスコイルボビン２、第２振動板６、および、エッジ７の構成については、説明を省略する。
【００７２】
本実施例の第１振動板２５は、先の実施例３の第１振動板２５と同様に、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体（振動板部分２５ａ、係合鍔部２５ｂ、稜線部２５ｃ、係合凹部２５ｄを含む。）を有し、これが前面側に露出する振動板であり、先の実施例３の場合に基体の前面側に接着される表面材２５ｅを備えない点で異なる振動板である。具体的には、第１振動板２５の基体は、先に述べたとおり、抄紙してプレス乾燥し、切断して成形した紙コーンである。第１振動板２５の内径端は、ボイスコイルボビン２の外側曲面にアクリル系の接着剤で連結される。
【００７３】
本実施例の第１振動板２５は、紙材を基材とする紙コーンであっても、下記の物性を有し、単独の第１振動板２５の外周側が分割振動するモードの周波数ｆ１は、約２．５ｋＨｚに設定されている。本実施例の第１振動板２５は、表面材２５ｅを備えないので、ヤング率が経緯で大きく変わるような顕著な異方性を示さない。ただし、本実施例の第１振動板２５は、表面材２５ｅを備えない分だけ軽量化を図ることができるので、スピーカー２１の再生能率を高めることができる。
（実施例４）  ：第１振動板２５
厚みｔ１                          ０．３５ｍｍ
重量                              ２．５ｇ
目付                              ２８１ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ                        ２．６Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ１                ０．１３
密度（比重）ρ１                  ０．８０ｇ／ｃｍ３
【００７４】
本実施例の第２振動板６は、先の実施例の場合と同一であり、その結果、第２振動板６のヤング率Ｅ２は、第１振動板２５のヤング率Ｅ１に比較して小さく、第２振動板６の内部損失δ２は、第１振動板２５の内部損失δ１に比較して大きく、第２振動板６の比重ρ２は、第１振動板２５の比重ρ１に比較して小さく設定されている関係を満たす。
【００７５】
また、本実施例のスピーカー２３の二重振動板構造のスピーカー振動系は、先の実施例の場合と同様に、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板２５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。したがって、この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板２５の外周側を、第１振動板２５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。
【００７６】
本実施例のスピーカー２３の二重振動板構造では、外周側が分割振動を始める最初のモードの周波数ｆｈは、約３．５ｋＨｚであり、それ以下の周波数では、第１振動板２５および第２振動板６はピストン振動している。本実施例のスピーカー１の離隔空間Ｙを形成する二重振動板構造のスピーカー振動系は、第１振動板２５の外周側が分割振動を始めるモードの周波数ｆ１を、外周側が分割振動を始めるさらに高い最低次のモード周波数ｆ２を有する第２振動板６がより高い周波数に押し上げて、従来よりもピストン振動領域を拡げることができる。
【実施例５】
【００７７】
図９は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー３１の概略断面図である。スピーカー３１は、先の実施例のスピーカー１に比較して、砲弾状のイコライザー９を備えず、二重振動板構造を構成する第１振動板の構成が先の実施例の場合と相違する他は、ほぼ共通するスピーカーである。具体的には、スピーカー３１は、逆ドーム形状の中央部３３を振動板部分３５ａと一体に成形した第１振動板３５を備え、砲弾状のイコライザー９を備えない点で相違し、先の実施例と共通する第２振動板６を備える点等で共通する。したがって、共通する構成については、説明を省略する。
【００７８】
スピーカー３１を構成する第１振動板３５は、先の実施例の第１振動板２５と同様に、紙繊維を抄紙して成形した紙材を基材とする基体（振動板部分、係合鍔部、稜線部、係合凹部を含む。）が前面側に露出する振動板であり、基体の前面側に接着される表面材２５ｅを備えない振動板である。具体的には、第１振動板３５の基体は、抄紙してプレス乾燥し、中央部３３を残して外周側を切断して成形した紙コーンである。また、第１振動板３５は、略コーン形状の基体の内周側に、ボイスコイルボビン２の端部に連結する連結部３２と、連結部３２の内周側を覆う逆ドーム形状の中央部３３と、を、基体と一体に成形して備えている。連結部３２は、環状に成形される段差、あるいは、厚みが一部で変化するリブから規定される。第１振動板３５の連結部３２には、ボイスコイルボビン２の端部がアクリル系の接着剤で連結される。
【００７９】
本実施例の第１振動板３５は、紙材を基材とする紙コーンであっても、下記の物性を有し、単独の第１振動板３５の外周側が分割振動する最低次のモードの周波数ｆ１は、約２．８ｋＨｚに設定されている。本実施例の第１振動板３５は、表面材を備えないので、ヤング率が経緯で大きく変わるような顕著な異方性を示さない。ただし、本実施例の第１振動板３５は、表面材を備えない分だけ軽量化を図ることができるので、スピーカー３１の再生能率を高めることができる。
（実施例５）  ：第１振動板３５
厚みｔ１            ０．３５ｍｍ
重量                ２．５ｇ
目付                ２８１ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ１        ２．６Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ１  ０．１３
密度（比重）ρ１    ０．８ｇ／ｃｍ３
【００８０】
また、本実施例のスピーカー３１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、先の実施例の場合と同様に、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板３５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。したがって、この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板３５の外周側を、第１振動板３５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。
【００８１】
本実施例の第１振動板３５は、中央部３３を備えることでその剛性が高められるので、より強固な二重振動板構造が実現され、外周側が分割振動を始めるモードの周波数をより高い周波数に押し上げて、ピストン振動領域を拡げることができる。また、第１振動板３５は、ボイスコイルボビン２の端部に連結する連結部３２を備えるので、第１振動板３５にボイスコイルボビン２が密着して連結し、剛性の高い二重振動板構造のスピーカーの振動系が構成される。したがって、さらに音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカー３１を実現することができる。
【実施例６】
【００８２】
図１０は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー４１の概略断面図である。スピーカー４１は、先の実施例のスピーカー３１に比較して、二重振動板構造を構成する第１振動板４５の構成が先の実施例の場合と相違する他は、ほぼ共通するスピーカーである。具体的には、スピーカー４１は、ドーム形状の中央部４３を振動板部分と一体に成形した第１振動板４５を備える点で相違し、先の実施例と共通する第２振動板６を備える点等で共通する。したがって、共通する構成については、説明を省略する。
【００８３】
スピーカー４１を構成する第１振動板４５は、先の実施例の第１振動板５と同様に、無機繊維もしくは天然繊維からなる織布層又は不織布層を含む積層体である基材に熱硬化性樹脂が含浸されて形成された基体と、基体の前面側に接着される表面材４４と、を備え、表面材４４が前面側に露出する振動板である。具体的には、基体は、テクノーラ繊維の不織布と綿の不織布とを積層して、不飽和ポリエステル樹脂を含浸して熱プレス成形して得られ、表面材４４は、この基体に熱可塑性接着剤を塗布して乾燥させたものに、繻子織の絹繊維の織布をホットメルトフィルムともに沿わせ、これらを熱プレス成形して一体化するものである。表面材４４を形成する繻子織の絹繊維の織布は、絹生糸を経糸２１／２ｄ  １３０本／ｃｍ、および、緯糸２１／３ｄ  ４９本／ｃｍの経糸と緯糸との構成比率を１．７７としたもので、３飛び５枚繻子織りとした。
【００８４】
本実施例の第１振動板４５は、下記の物性を有し、単独の第１振動板４５の外周側が分割振動するモードの周波数ｆ１は、約３．５Ｈｚに設定されている。本実施例の第１振動板４５は、繻子織りの絹繊維からなる表面材４４を備えるので、ヤング率が経緯で大きく変わる異方性を示す。表面材４４を備える第１振動板４５は、高域での共振周波数が分散して、音圧周波数特性が平坦になりやすく、聴感上も高域のきつさがなくなり、非常に聴きやすくなる。
（実施例６）  ：第１振動板４５  
厚みｔ１                        ０．３ｍｍ
重量                            ３．９ｇ
目付                            ４３９ｇ／ｍ２
ヤング率Ｅ１１（経方向）        ３．５Ｅ＋９Ｐａ
ヤング率Ｅ１２（緯方向）        ３．１Ｅ＋９Ｐａ
内部損失ｔａｎδ１              ０．１
密度（比重）ρ１                １．２ｇ／ｃｍ３
【００８５】
したがって、本実施例のスピーカー４１の二重振動板構造のスピーカー振動系は、先の実施例の場合と同様に、エッジ７の内周部７ｂが連結する部分として規定される第２振動板６の外周縁部が、第１振動板４５との間に、第２振動板６の係合部６ｂから内周側に向かうにつれて離隔する距離が大きくなる離隔空間Ｙを形成する。したがって、この離隔空間Ｙを設けることで、前面側で音波を放射する第１振動板４５の外周側を、第１振動板４５より分割振動する周波数が高いさらに強固な第２振動板６の外周側が補強するという構造が実現される。
【００８６】
加えて、第１振動板４５は、略コーン形状の基体の内周側に、ボイスコイルボビン２の端部に連結する連結部４２と、連結部４２の内周側を覆うドーム形状の中央部４３と、を、基体と一体に成形して備えている。連結部４２は、環状に離隔して配置される複数の円錐形突起から規定される。円錐形突起は、第１振動板４５の振動板部分４５ａの背面側から突出するように、熱硬化性樹脂が硬化して成形された略円錐形状の突起である。すなわち、円錐形突起は、基材を含まずに、好ましくは不飽和ポリエステルによって成形されている。硬化速度が速く、硬化温度が低いので製造が容易であり、かつ、優れた内部損失を有する連結部４２が得られる。連結部４２は、振動板部分４５ａの基材に熱硬化性樹脂が含浸されると同時に、金型の連結部４２の形状部分に熱硬化性樹脂が滴下され、硬化されるので、製造がきわめて簡素化される。
【００８７】
本実施例の第１振動板４５は、中央部４３を備えることで第１振動板の剛性が高められるので、より強固な二重振動板構造が実現され、外周側が分割振動を始めるモードの周波数をより高い周波数に押し上げて、ピストン振動領域を拡げることができる。また、第１振動板４５は、ボイスコイルボビン２の端部に連結する連結部４２を備えるので、第１振動板４５にボイスコイルボビン２が密着して連結するように、剛性の高い二重振動板構造のスピーカーの振動系が構成される。したがって、さらに音圧周波数特性上のピーク・ディップが少ない再生音質に優れたスピーカー４１を実現することができる。
【００８８】
なお、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。基材に熱硬化性樹脂が含浸されて成形される第１振動板を備える本発明のスピーカーでは、例えば、上記の第１振動板４５の連結部４２が、熱硬化性樹脂が硬化して成形されてその背面側に突出し、かつ、環状に離隔して配置される複数の円錐形突起を有し、複数の円錐形突起が、ボイスコイルボビン２の一端が連結する連結部４２を規定するものであれば、円錐形突起の寸法並びに配列を問わない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のスピーカーの振動系は、様々な用途（家庭用、車載用）に用いられるスピーカーに好適に適用され得る。さらに、特に低周波数領域を再生するウーファー、または高周波数領域も再生するフルレンジスピーカー等、任意のスピーカーに適用され得る。また、本発明の振動系は、スピーカーのみならず、マイクロホンにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１、２１、２２、２３、３１、４１、１００        スピーカー
２            ボイスコイルボビン
３            ボイスコイル
４            ダンパー
５、２５、３５、４５、５０      第１振動板
５ａ、２５ａ          振動板部分
５ｂ、２５ｂ          係合鍔部
５ｃ、２５ｃ          稜線部
５ｄ、２５ｄ          係合凹部
５ｅ、２５ｅ、４４    表面材
６、６０              第２振動板
６ａ、６０ａ          振動板部分
６ｂ、６０ｂ          係合部
７、７０              エッジ
７ａ、７０ａ          外周部
７ｂ、７０ｂ          内周部
７ｃ、７０ｃ          支持可動部
７ｄ、７０ｄ          環状凹部
８            フレーム
９            イコライザー
１０            磁気回路
【図１】
2010258537.tif 000003
【図２】
2010258537.tif 000004
【図３】
2010258537.tif 000005
【図４】
2010258537.tif 000006
【図５】
2010258537.tif 000007
【図６】
2010258537.tif 000008
【図７】
2010258537.tif 000009
【図８】
2010258537.tif 000010
【図９】
2010258537.tif 000011
【図１０】
2010258537.tif 000012