(57)【要約】【課題】本発明は音響機器に使用されるスピーカに関するものであり、スピーカの振動系の支持性能を強化することが課題であった。【解決手段】本発明は、ダストキャップを、強磁性体、または強磁性体を含む材料により構成するとともに、磁気回路と、互いに反撥する方向に着磁してスピーカを構成することにより、振動系の支持を、エッジとダンパーにて実施するだけでなく、強磁性体であるダストキャップの磁気回路との反撥作用によっても支持することができる構成としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、前記振動板もしくは、前記ボイスコイルの一部に結合されたダストキャップとからなるスピーカであって、前記ダストキャップは、強磁性体、または強磁性体を含む材料により構成するとともに、前記磁気回路と、互いに反撥する方向に着磁されたスピーカ。
【請求項２】
強磁性体としてマグネットを使用した請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
ダストキャップは、略平面状に形成した請求項１または請求項２記載のスピーカ。
【請求項４】
ダストキャップから磁気回路までの寸法は、ボイスコイルの下端部から磁気回路までの寸法よりも小さくした請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のスピーカ。
【請求項５】
ボイスコイルを保持するためのダンパーを有するスピーカであって、ダストキャップから磁気回路までの寸法は、ダンパーの下端部から磁気回路までの寸法よりも小さくした請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスピーカ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスピーカを搭載した電子機器。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスピーカを搭載した装置。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスピーカの振動板を上方に向けて設置搭載した電子機器または装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種音響機器や情報通信機器等に使用されるスピーカや電子機器および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の市場動向は、ＤＶＤに代表されるデジタルオーディオ機器の普及にともない高品位再生対応が必要不可欠となりつつある。
【０００３】
一方、住宅事情や自動車を取り巻く環境下では、省スペース化、省エネ化が厳しく要求されつつある。
【０００４】
上述の要求を満足させることができるスピーカとして、小型であるにもかかわらず、高耐入力化や、重低音再生に優れたスピーカの開発が要求されている。これらの背景をもとに、従来の技術を図６により説明する。
【０００５】
図６は従来のスピーカの断面図である。
【０００６】
図６に示すように、着磁されたマグネット１をヨーク３に結合して内磁型の磁気回路４を構成している。この磁気回路４のヨーク３にフレーム６を結合している。
【０００７】
このフレーム６の周縁部に、エッジを介して振動板７を結合し、この振動板７にボイスコイル８を結合するとともに、上記磁気回路４の磁気ギャップ５に、ダンパー９にて中心保持しながら、はまり込むように結合している。
【０００８】
そして、この振動板７の前面、またはボイスコイル８の上端部にダストキャップ１０を結合している。
【０００９】
このスピーカは、ミニコンポシステムや車載用のウーファシステム等の電子機器に使用されることが多く、小型で重低音再生を実現させる必要性から、その振動系の重量を大きく設定することが多かった。
【００１０】
すなわち、振動系の重量として、振動板７やダストキャップ１０の重量を大きく設定して対応していた。
【００１１】
さらに、振動系を支持しているエッジやダンパー９の支持系の柔軟度を柔らかく設定することで、振動系の最低共振周波数（Ｆ０値）を小さくし、重低音再生を実施できるように対応していた。
【００１２】
尚、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】特開平６−２３３３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のスピーカは、そのセットであるミニコンポシステムや車載用のウーファシステム等の電子機器に使用されることが多く、その市場要求として、小型であるにもかかわらず、高耐入力化や、重低音再生に優れたスピーカが要求されていた。
【００１４】
この要求を実現するために、最近のこの種のスピーカは、高度なハイコンプライアンス設計を必要としていた。
【００１５】
すなわち、小型で小容積のエンクロージャにスピーカを搭載して、重低音再生を実現するためには、スピーカの最低共振周波数（Ｆ０値）をできる限り小さく設定する必要がある。これは、スピーカの振動系を重量を大きくするか、またはエッジやダンパー等の支持系を柔らかくすることで実現できる。
【００１６】
しかし、別の市場要求として、デジタル対応によるダイナミックレンジの拡大による高耐入力化も求められており、この２つの相反する要求の実現は非常に困難なものであった。
【００１７】
よって、現状では、ある程度の音響性能を満足するも、スピーカの支持系であるエッジやダンパーの支持性能やその耐久性、信頼性について問題を発生するという課題を有するものであった。
【００１８】
このため、特に、過大入力がスピーカに印刷されると、瞬時的にボイスコイルが大振幅し、ボイスコイルが磁気回路に衝突したり、場合によっては、ダンパーが磁気回路に衝突したりする、いわゆるボイスコイルに当たり、ダンパー当たりの現象を発生するものであった。
【００１９】
また、これらの当たり寸法に余裕のあるスピーカでは、支持系であるエッジやダンパーが急激に突張ってしまう、いわゆる突張り音という異常音が発生するものであった。
【００２０】
いずれの現象にしても、高品位なデジタルサウンドを再生する上において、著しく音質劣化を来たすものであった。
【００２１】
この現象は特に、スピーカの支持系であるエッジやダンパーの強化を実施して、その柔軟度を柔らかく設定しても、それ以上に、デジタル対応によるダイナミックレンジが拡大されており、さらに高耐入力化が図られているために、設計対応が追従できないために起こる現象であった。
【００２２】
よって、従来の入力信号にはなかった過大な入力と、従来のスピーカの支持系にはなかった過酷な支持系への負荷が発生し、エッジやダンパーの支持性能を経時的に低減させ、その耐久性、信頼性を著しく低下させるものであった。
【００２３】
本発明は前記課題を解決し、スピーカの支持系の支持性能を強化し、ボイスコイル当たり、ダンパー当たりの発生を防止し、耐久性、信頼性の向上を実現できる優れたスピーカを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明は、磁気回路に結合されたフレームと、フレームの外周部に結合された振動板と、振動板に結合されるとともに、その一部が磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、振動板もしくは、ボイスコイルの一部に結合されたダストキャップとからなるスピーカであって、ダストキャップは、強磁性体、または強磁性体を含む材料により構成するとともに、磁気回路と、互いに反撥する方向に着磁してスピーカを構成したものである。
【００２５】
この構成により、スピーカの振動系の支持を、エッジとダンパーにて実施するだけでなく、強磁性体であるダストキャップの磁気回路の反撥作用によっても支持することができる。
【００２６】
よって、スピーカの振動系の支持性能を強化することができ、ボイスコイル当たり、ダンパー当たりの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明は、ダストキャップを、強磁性体、または強磁性体を含む材料により構成するとともに、磁気回路と、互いに反撥する方向に着磁してスピーカを構成したものである。
【００２８】
この構成により、スピーカの振動系の支持を、エッジとダンパーにて実施するだけでなく、強磁性体であるダストキャップの磁気回路の反撥作用によっても支持することができる。
【００２９】
このように、スピーカの振動系の支持および制御を、２つの手段を用いて構成することで、スピーカの振動系のクリッピング特性をソフトに実現することができる。
【００３０】
よって、スピーカの振動系の支持性能を強化することができ、ボイスコイル当たり、ダンパー当たりの発生を防止することができる。また、エッジやダンパーの突張り音等の異常音の発生についても防止することができる。
【００３１】
そして、スピーカの振動系のソフトクリッピングを実現することで、スピーカの振動系や支持系、さらには磁気回路に与えるダメージを著しく低減させることができる。
【００３２】
これにより、スピーカの耐久性、信頼性の向上を実現することができるとともに、小型、コンパクトなスピーカであっても、デジタル対応化、高耐入力化、重低音再生化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項５に記載の発明について説明する。
【００３５】
図１は、本発明の一実施形態のスピーカの断面図を示したものである。
【００３６】
図１に示すように、着磁されたマグネット２１をヨーク２３に結合して内磁型の磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。
【００３７】
このフレーム２６の周縁部に、振動板２７を結合し、この振動板２７にボイスコイル２８を結合するとともに、磁気回路２４の磁気ギャップ２５に、ダンパー２９にて中心保持しながら、はまり込むように結合している。
【００３８】
そして、この振動板２７の前面、またはボイスコイル２８の上端部にダストキャップ３０を結合している。
【００３９】
ここで、このダストキャップ３０は、強磁性体、または強磁性体を含む材料により構成するとともに、磁気回路２４と、互いに反撥する方向に着磁して構成している。
【００４０】
このダストキャップ３０の構成としては、強磁性体であるマグネットを、図１に示すように、略平面状に形成したものを使用しても良いし、強磁性体を含む樹脂材料を射出成形により略平面状に形成したものを使用しても良い。
【００４１】
この構成により、スピーカの振動系の支持を、エッジとダンパーにて実施するだけでなく、強磁性体であるダストキャップ３０の磁気回路２４との反撥作用によっても支持することができる。
【００４２】
このように、スピーカの振動系の支持および制御を、２つの手段を用いて構成することで、スピーカの振動系のクリッピング特性をソフトに実現することができる。
【００４３】
よって、スピーカの振動系の支持性能を強化することができ、ボイスコイル当たり、ダンパー当たりの発生を防止することができる。また、エッジやダンパーの突張り音等の異常音の発生についても防止することができる。
【００４４】
そして、スピーカの振動系のソフトクリッピングを実現することで、スピーカの振動系や支持系、さらには磁気回路２４に与えるダメージを著しく低減させることができる。
【００４５】
これにより、スピーカの耐久性、信頼性の向上を実現することができるとともに、小型、コンパクトなスピーカであっても、デジタル対応化、高耐入力化、重低音再生化を実現することができる。
【００４６】
また、今回の例は、磁気回路２４の構成を、マグネット２１とヨーク２３により構成した例を示したが、当実施形態に限定されることなく、図２に示すように、マグネット２１に上部プレート２２を結合したものや、外磁型の磁気回路についても応用することができる。
【００４７】
さらに、ダストキャップ３０を略平面状に形成することで、マグネット２１や磁気回路２４に接触するまでのストロークを平面的に近付けることができ、反撥磁界を均一に発生させることができる。
【００４８】
よって、スピーカの振幅を、ローリングの発生なく、均一に安定して実施させることができる。
【００４９】
以上の構成により、強磁性体からなるダストキャップ３０とマグネット２１との反撥作用により磁気制動を発生することにより、ボイスコイル当たり、ダンパー当たりの発生を防止することができるが、これをさらに、完全に動作させるには、図３に示すような設定を実施することで実現することができる。
【００５０】
すなわち、ダストキャップ３０からマグネット２１までの寸法は、ボイスコイル２８の下端部から磁気回路２４までの寸法よりも小さく設定することで、ボイスコイル当たりの発生を完全に防止することができる。
【００５１】
また、同様にダストキャップ３０からマグネット２１までの寸法は、ダンパー２９の下端部から磁気回路２４までの寸法よりも小さく設定することで、ダンパー当たりの発生を完全に防止することができる。
【００５２】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項６に記載の発明について説明する。
【００５３】
図４は、本発明の一実施形態の電子機器の外観図である。
【００５４】
当実施の形態は、それぞれ、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスピーカを搭載して電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステムを構成したものである。
【００５５】
図４に示すように、本発明のスピーカ４０をエンクロジャー４１に組込んで、スピーカシステムを構成し、このスピーカに入力する電気信号の増幅手段であるアンプ４２と、このアンプに入力されるソースを出力するプレーヤ４３とを備えて、電子機器であるオーディオ用のミニコンポシステム４４を構成したものである。
【００５６】
この構成とすることにより、電子機器の耐久性、信頼性の向上を実現することができるとともに、小型、コンパクトなスピーカであっても、デジタル対応化、高耐入力化、重低音再生化を実現することができる。
【００５７】
尚、当実施の形態は、電子機器としてオーディオ用のミニコンポシステムに搭載した例について説明したが、これに限定されることなく、テレビ等の映像機器や、移動体通信機器であっても良い。すなわち、スピーカを搭載する電子機器あれば、全てに適用可能である。
【００５８】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項７および請求項８に記載の発明について説明する。
【００５９】
図５は、本発明の一実施形態の装置を示す自動車の断面図である。
【００６０】
当実施の形態は、それぞれ、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスピーカを搭載した装置である自動車を構成したものである。
【００６１】
すなわち、スピーカ４０を自動車５０のリアトレイに搭載して構成したものである。
【００６２】
この場合、スピーカ４０は自動車５０のリアトレイに、その振動板を上にして、すなわち天の方向に向けて設置搭載することが一般的な取付け方法となる。
【００６３】
この設置状態は、特に重低音再生を要求される重い振動系重量を有し、かつ柔らかい支持系を有するスピーカにとっては、常に引力がかかり、重い振動系が下方、すなわち地球の中心方向に引張られる力がかかるため、常に支持系にダメージを与える過酷な状態にある。
【００６４】
さらに、スピーカに入力信号を入力して振動系を振幅動作させずとも、常に、自動車５０の走行時の振動により、受動的に振動系が振幅動作をさせられることになり、経時変化による支持系へのダメージは加速されることになる。
【００６５】
このような、自動車５０のリアトレイに、その振動板を上にして設置搭載するような過酷な使用状態においても、ダストキャップとマグネットとの反撥作用による磁気制動の発生により、ボイスコイル当たり、ダンパー当たりの発生を防止することができる。また、支持系へのダメージを低減させることができる。
【００６６】
よって、装置である自動車５０の耐久性、信頼性の向上を実現することができるとともに、小型、コンパクトなスピーカであっても、デジタル対応化、高耐入力化、重低音再生化を実現することができる。
【００６７】
尚、当実施の形態は、装置として自動車に搭載した例について説明したが、これに限定されることなく、列車や船舶等の移動装置さらには住宅等の構造物であっても良い。すなわち、スピーカを搭載する装置であれば、全てに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかるスピーカ、電子機器および装置は、耐久性、信頼性の向上や、小型、コンパクト化、デジタル対応化、高耐入力化、重低音再生化が必要な映像音響機器や情報通信機器、ゲーム機器等の電子機器、さらには自動車等の装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図２】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図
【図４】本発明の一実施の形態における電子機器の外観図
【図５】本発明の一実施の形態における装置の断面図
【図６】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
【００７０】
１  マグネット
３  ヨーク
４  磁気回路
５  磁気ギャップ
６  フレーム
７  振動板
８  ボイスコイル
９  ダンパー
１０  ダストキャップ
２１  マグネット
２２  上部プレート
２３  ヨーク
２４  磁気回路
２５  磁気ギャップ
２６  フレーム
２７  振動板
２８  ボイスコイル
２９  ダンパー
３０  ダストキャップ
４０  スピーカ
４１  エンクロジャー
４２  アンプ
４３  プレーヤ
４４  ミニコンポシステム
５０  自動車
【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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