(57)【要約】【課題】本発明はスピーカの薄型化と、低歪で駆動効率を高めることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、磁気ギャップ１７を有する磁気回路１１をプロテクター１８の中央部裏面に設置し、逆円錐形の振動板１３を磁気回路１１側に設けるとともに、磁気回路１１側とは反対側にダンパー１５を設け、振動板１３は第一のエッジ１４を介してボイスコイル体１２の振動板１３内周連結部よりも磁気回路１１側の上方の位置でフレーム１９に結合し、ダンパー１５は第二のエッジ１６を介してフレーム１９に結合したスピーカである。【選択図】図１
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【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を中央部裏面に設置し、その外周部分がフレームに結合されるプロテクターと、この磁気回路の前記磁気ギャップ内に少なくともそのコイル部が可動自在に設けられたボイスコイル体と、このボイスコイル体の磁気ギャップ外方部分にその内周部分を連結し、外周部分を第一のエッジを介して前記フレームに連結された振動板と、前記振動板より前記磁気回路側とは反対側に、前記ボイスコイル体の磁気ギャップ外方部分にその内周部分を連結し、外周部分を第二のエッジを介して前記フレームに連結されたダンパーを備え、前記第一のエッジは前記ボイスコイル体の振動板内周連結部よりも前記磁気回路側の上方の位置で、前記フレームに結合されたことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
第一のエッジはダンパーが設けられた側と反対側に突出する形状とし、第二のエッジは振動板が設けられた側と反対側に突出する形状としたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
第一のエッジはダンパーが設けられた側に突出する形状とし、第二のエッジは振動板が設けられた側に突出する形状としたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項４】
ダンパーおよび第二のエッジで形成する複合体の弾性率を、第一のエッジの弾性率と略同等に設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項５】
第二のエッジの弾性率をダンパーの弾性率より大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項６】
ダンパーと第二のエッジとの接続部分の弾性率を前記ダンパーおよび第二のエッジの弾性率より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項７】
第二のエッジとフレームとの接続位置をボイスコイル体のダンパー内周連結部より下方に設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカは図６に示されるように、磁気回路１に可動自在に配置されたボイスコイル体２を振動板３の内周端に接続し、振動板３の外周端はエッジ４を介してフレーム５に接続し、さらに、この振動板３の裏面をサスペンションホルダ６とエッジ７を介してフレーム５に接続した構造となっていた。またエッジ４、７の突出形状を逆方向とすることによって振動板３の上下振幅を上下対称にすることで、スピーカにおける歪みを低減させている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−７３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなスピーカ構造を採用する場合、スピーカの厚みは磁気回路１とボイスコイル体２と逆円錐状をした振動板３の高さの合計となるため、かなり厚いものとなっていた。また、サスペンションホルダ６は少なくとも振動板３と同じ程度の剛体で形成しているので、これに起因して磁気回路１における駆動負荷が増加してしまい、結果としてスピーカの駆動効率を向上させることが困難なものとなっていた。
【０００５】
そこで、本発明は薄型化が図れる構成で、かつ駆動効率を高めることのできる低歪のスピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために本発明のスピーカは、磁気ギャップを有する磁気回路を中央部裏面に設置し、その外周部分がフレームに結合されるプロテクターと、この磁気回路の前記磁気ギャップ内に少なくともそのコイル部が可動自在に設けられたボイスコイル体と、このボイスコイル体の磁気ギャップ外方部分にその内周部分を連結し、外周部分を第一のエッジを介して前記フレームに連結された振動板と、前記振動板より前記磁気回路側とは反対側に、前記ボイスコイル体の磁気ギャップ外方部分にその内周部分を連結し、外周部分を第二のエッジを介して前記フレームに連結されたダンパーを備え、前記第一のエッジは前記ボイスコイル体の振動板内周連結部よりも前記磁気回路側の上方の位置で、前記フレームに結合する構成としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この構成により、スピーカの薄型化が図れ、かつ駆動効率を向上させるとともに歪みを抑制することができるスピーカを提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のスピーカの断面図を示す。図１において、磁気回路１１は円板状のマグネット１１ａ、円板状のプレート１１ｂ、円形凹状のヨーク１１ｃからなり、プレート１１ｂの外周とヨーク１１ｃの外周端部の内周間の磁気ギャップ１７にマグネット１１ａの磁束を集中させる。マグネット１１ａにはネオジウム系や希土類コバルト系が、プレート１１ｂ及びヨーク１１ｃには鉄が主な材料として用いられている。なお、図１では内磁型の例を示しているが外磁型の磁気回路でもよい。この磁気回路１１は、プロテクター１８の中央部裏面にネジ２１を用いて取り付けられ、このプロテクター１８の外周部分はフレーム１９に結合されている。
【００１０】
ボイスコイル体１２は、円筒状で、磁気回路１１の磁気ギャップ１７内に少なくともそのコイル部１２ａが可動自在に設けられており、一般的には紙及び樹脂、アルミ等の金属を材料としたボビンの上に、銅線などのコイルを巻いて構成している。なお、ボイスコイル体１２のコイル部１２ａと反対側の端面には防塵対策としてのダストキャップ２０が設けられている。
【００１１】
振動板１３はボイスコイル体１２の磁気ギャップ１７外方部分に、その内周が連結され逆円錐状の形状をしており、ボイスコイル体１２に起振された振動により実際に音を出すもので、高い剛性と内部損失を両立したパルプ及び樹脂が主な材料として用いられる。振動板１３は磁気回路１１側に逆円錐状の外周部分がくるように設けられ、この振動板１３の外周部分はリング状の第一のエッジ１４を介してフレーム１９に結合されている。この時、第一のエッジ１４はボイスコイル体１２の振動板１３内周連結部よりも磁気回路１１側の上方の位置でフレーム１９に結合されている。
【００１２】
磁気回路１１と振動板１３をこのような位置構成とすることにより、スピーカ全体の厚みを大幅に薄くすることができる。
【００１３】
第一のエッジ１４は、振動板１３に可動負荷を加えないようにウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料が用いられ、フレーム１９はいろいろな形状にも対応できるように鉄板プレス品や樹脂成型品及びアルミダイキャストなどの材料が用いられる。
【００１４】
ダンパー１５はその内周端部分がボイスコイル体１２の振動板１３固定部よりも磁気回路１１側とは反対側で接続され、外周端部分がダンパー１５とは別体の下方に突出した第二のエッジ１６を介してフレーム１９に接続されている。
【００１５】
なお、このダンパー１５は波板状のリング構造となっておりボイスコイル体１２の可動に対応して伸縮する構造とするとともに、振動板１３に設けられた第一のエッジ１４と同様に振動板１３に可動負荷を加えないようウレタン、発泡ゴム、ＳＢＲゴムや布などの材料で形成されている。
【００１６】
そして、ボイスコイル体１２のコイル部１２ａに音声信号を印加することで磁気ギャップ１７の磁界と反応しボイスコイル体１２が上下方向に可動し、この可動により振動板１３が振動してスピーカから音声が発信されるものであり、特に、ダンパー１５の外周端部分に第二のエッジ１６を設けたことによりスピーカの歪みが抑制され、さらにスピーカの駆動効率が高められたものとなっている。
【００１７】
ダンパー１５は、本来、その両端がフレーム１９とボイスコイル体１２に接続されて、ボイスコイル体１２の可動時におけるローリングを抑制するものであり、ボイスコイル体１２の可動に追従し易くするため波板状とし弾性をもたせている。
【００１８】
しかし、波板状としたことにより、振幅量が小さい時は、ボイスコイル体１２の可動に大きな負荷となることは少ないが、ボイスコイル体１２の振幅量が大きくなるにしたがって負荷が大きくなってしまう。
【００１９】
そこで、本実施の形態１では、ダンパー１５の外周部を第二のエッジ１６を介してフレーム１９に接続したものであり、この様にすればボイスコイル体１２の可動幅が大きくなり、ダンパー１５が負荷となってきた時に第二のエッジ１６に応力が加わるようになり、この応力に応じて第二のエッジ１６が弾性変形することになる。
【００２０】
このためこの様にボイスコイル体１２の振幅量が大きくなってきた時にもダンパー１５によりその振幅が阻害されにくくなり、駆動効率の低下が抑制されることになる。また、第二のエッジ１６が変形をはじめる場合、この第二のエッジ１６と第一のエッジ１４はその突出方向を逆方向としているので、振動板１３が上下に振動することに対する負荷に大きな差異はないことになる。そしてこの様にダンパー１５に第二のエッジ１６を設けて振動負荷の増大を抑制したことと、第一のエッジ１４と第二のエッジ１６とが両者間を境に逆方向に突出させて上下方向の振動負荷に差が出にくくしたことにより、低歪みのスピーカとすることができる。
【００２１】
なお、このようにダンパー１５を、第二のエッジ１６を介してフレーム１９に接続する構成においては、先にも述べたようにボイスコイル体１２の可動幅がある程度大きくなるまでは波板状のダンパー１５によりパワーリニアリティの直線性が確保でき、ボイスコイル体１２の可動幅が所定以上となりその直線性が確保しにくくなった場合に第二のエッジ１６の弾性によりその直線性を補うものであることから、第二のエッジ１６の弾性率はダンパー１５の弾性率より大きく（硬く）設定することが望ましい。
【００２２】
また、ダンパー１５と第二のエッジ１６はそれぞれ異なる弾性率を有し、ボイスコイル体１２の可動幅に応じて両者が独立して機能するように設定することが望ましく、ダンパー１５と第二のエッジ１６との間、より具体的にはダンパー１５と第二のエッジ１６との接続領域においてその領域の弾性率をダンパー１５および第二のエッジ１６の弾性率より大きく（硬く）設定することで両者の独立性を確保できる。
【００２３】
なお、ダンパー１５と第二のエッジ１６との接続領域の弾性率をダンパー１５および第二のエッジ１６の弾性率より大きく（硬く）設定するにあたっては、例えば第二のエッジ１６とダンパー１５を接着する接着剤の種類をアクリル系などの硬質接着剤を用いたり、第二のエッジ１６とダンパー１５をインサートモールドにより一体化しその部分の厚みを大きくしたり、接続領域に補強材料を貼り付けたりする。
【００２４】
また、スピーカの発音領域となる振動板１３のパワーリニアリティの直線性を確保しようとした場合、先に述べたダンパー１５と第二のエッジ１６の複合体を最適化するだけではなく、さらに、ダンパー１５と第二のエッジ１６の複合体と振動板１３に設けられた第一のエッジ１４との関係を規定することが望ましい。
【００２５】
すなわち、この関係において重要となるのはスピーカの実質的な発音源となる振動板１３が如何に自由に上下に均等に駆動できるかという点であり、この点を考慮した場合には振動板１３における直線性を最大限活用するためにダンパー１５と第二のエッジ１６の複合体の弾性率を振動板１３に設けられた第一のエッジ１４の弾性率に比べ同等に設定することが望ましい。
【００２６】
そのため実施の形態１では、第二のエッジ１６は図１のごとくエッジ１４よりも小さくしている。
【００２７】
すなわち、ダンパー１５はコルゲート構造で弾性率が小さい（やわらかい）ので、第二のエッジ１６を第一のエッジ１４より小さくすることでその弾性率を大きく（硬く）し、これにより第二のエッジ１６とダンパー１５の複合体の弾性率を、第一のエッジ１４と略同等になるようにしている。
【００２８】
また、大振幅時には、第一のエッジ１４および第二のエッジ１６との間に囲まれた領域に位置する振動板１３、ボイスコイル体１２およびダンパー１５は一体化された剛体と見なせることから、第一のエッジ１４と第二のエッジ１６との間隔を大きくすればボイスコイル体１２のローリングを抑制し、歪みを低減できるため、この第一のエッジ１４と第二のエッジ１６との間隔を確保するため、第一のエッジ１４をダンパー１５とは反対側に突出させ、第二のエッジ１６を振動板１３とは反対側に突出するように設定することで、その間隔を確保できる。
【００２９】
プロテクター１８は、複雑な形状にも対応できるように鉄板プレス品や樹脂成型品及びアルミダイキャストなどの材料が用いられる。図２にプロテクター１８を上面から見た図を示す。このスピーカはプロテクター１８側に音を放射させるために、中央部裏面にネジ２１で取り付けた磁気回路１１の部分を除く全面にパンチング穴２２を設けている。そして、このプロテクター１８の４隅にはこのプロテクター１８を取り付けているフレーム１９とともに、このスピーカを取り付けるための取り付け穴２３を設けている。
【００３０】
図３に他の実施例のプロテクター１８ａを上面から見た図を示す。これも同様にプロテクター１８ａ側に音を放射させるために、中央部裏面にネジ２１で取り付けた磁気回路１１を支持するための４ヶ所の梁２４の部分を除く全面に開口部２５を設けたものである。
【００３１】
（実施の形態２）
次に図４について説明する。図４は実施の形態２の断面図を示し、実施の形態１と同じ構成のものに関しては同一の符号を付している。図４においては、第一のエッジ２６は磁気回路１１と反対側に向けて突出する形状とし、第二のエッジ２７は振動板１３に向けて突出する形状とした構成としている。
【００３２】
このため、第一のエッジ２６の前方に近接しているプロテクター１８への接触を避けることができるため、スピーカ全体の厚みを更に薄くすることができる。また、スピーカ全体の厚みを変えない場合には、スピーカの振幅余裕を大きくとることで、最大音圧を大きくすることができる。
【００３３】
（実施の形態３）
次に図５について説明する。図５は実施の形態３の断面図を示し、実施の形態１と同じ構成のものに関しては同一の符号を付している。図５においては、ダンパー２８の外周端部分を下方に屈曲させ、第二のエッジ１６とフレーム１９との接続位置をボイスコイル体１２のダンパー２８内周連結部より下方に設定した構成としている。
【００３４】
このことにより、第一のエッジ１４と第二のエッジ１６の支点間距離を可能な限り大きくとることができ、ボイスコイル体１２が可動時にローリングすることを最大限に防止することができ、よりスピーカ歪みを低減できるものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、スピーカにおいて、スピーカの歪みを低減させることができるとともに、駆動効率を改善することができ、特に小型のスピーカに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１のスピーカの断面図
【図２】本発明の実施の形態１のスピーカのプロテクターの上面図
【図３】本発明の実施の形態１のスピーカの他の実施例のプロテクターの上面図
【図４】本発明の実施の形態２のスピーカの断面図
【図５】本発明の実施の形態３のスピーカの断面図
【図６】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
【００３７】
１１  磁気回路
１２  ボイスコイル体
１３  振動板
１４、２６  第一のエッジ
１５、２８  ダンパー
１６、２７  第二のエッジ
１７  磁気ギャップ
１８  プロテクター
１９  フレーム
２０  ダストキャップ
２１  ネジ
２２  パンチング穴
２３  取り付け穴
２４  梁
２５  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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