(57)【要約】【課題】  微少入力に対しても優れた応答性を発揮でき、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することができるスピーカ用エッジを提供すること。【解決手段】  振動板８の半径方向に沿って複数のロール部２３，２４を連続させた断面構造を有して、振動板８の外周を軸方向に変位可能にスピーカフレーム６に結合するスピーカ用エッジ９において、各ロール部２３，２４相互は、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅、材質の内の少なくとも一つを相異させることで、支持系としての弾性特性を相異させ、弾性強度の低いロール部を微少入力時の応答性に利用する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板の半径方向に沿って複数のロール部を連続させた断面構造を有して、振動板の外周を軸方向に変位可能にスピーカフレームに結合するスピーカ用エッジであって、
各ロール部相互は、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅、材質の内の少なくとも一つを相異させることで、支持系としての弾性特性を相異させたことを特徴とするスピーカ用エッジ。
【請求項２】
振動板の半径方向内側に位置するロール部の肉厚を外側に位置するロール部の肉厚よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ用エッジ。
【請求項３】
振動板の半径方向内側に位置するロール部の肉厚ｔ１を、外側に位置するロール部の肉厚ｔ２の３０％以上かつ９５％以下に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスピーカ用エッジ。
【請求項４】
振動板の半径方向外側に位置するロール部のロール幅ｗ２を、内側に位置するロール部のロール幅ｗ１の３０％以上かつ９５％以下に設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスピーカ用エッジ。
【請求項５】
振動板の半径方向外側に位置するロール部のロールの曲率半径ｒ２を、内側に位置するロール部のロールの曲率半径ｒ１の３０％以上かつ９５％以下に設定したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカ用エッジ。
【請求項６】
上記請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスピーカ用エッジにより振動板外周がスピーカフレームに結合されていることを特徴とするスピーカユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板の外周を軸方向に変位可能にスピーカフレームに結合するスピーカ用エッジ及び該エッジを使用したスピーカユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカユニットにおいて、振動板の外周をスピーカフレームに結合するもので、次のような諸性能が要求される。
（１）振動板前後の空気流通を遮断する密閉性。
（２）振動板の振動に共振しない振動性能（耐共振性能）。
（３）振動板の振動を速やかに減衰させる制振性能。
【０００３】
このような諸性能をバランス良く付与するために、エッジを形成する材質、断面形状等に改善が積み重ねられている。
一般には、振動板の半径方向に沿う断面の形状がロール状に形成され、そのロール部の内周縁には振動板に接合されるフランジ部、ロール部の外周縁にはスピーカフレームのエッジ押え部に接着するフランジ部を延設した構成のものが普及している。
【０００４】
また、最近では、振動板への入力に対する応答性を向上させることや、振動減衰性能を高めること、振動のストロークを増大させること等を目的として、振動板の半径方向に沿って複数のロール部を連続させた断面構造のものも提案されている。
図１は、そのようなスピーカ用エッジの従来例を示したものである。
このスピーカ用エッジ１０１は、スピーカ前面側に凸の２つのロール部１０３，１０４を連続させたもので、内側のロール部１０３の内周縁には振動板の外周縁に接着されるフランジ部１０６が延設され、外側のロール部１０４の外周縁には、スピーカフレームのエッジ押え部に接着するフランジ部１０７が延設されている。
【０００５】
連続させるロール部は二つに限らない。三つ以上のロール部を連続させたものもあり、また、スピーカ前面側に凸のロール部と、スピーカ前面側に凹のロール部とを交互に組み合わせてコルゲーション形状にしたもの、或いはスピーカ前面側に凹のロール部同士を適宜数連続させたもの等も提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許３１６１０７５号公報
【特許文献２】特開２００２−１３５８９０号公報
【特許文献３】特公平６−６７０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来のスピーカ用エッジの場合、振動板の半径方向に沿って連続する複数のロール部は、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅等が全て共通のもので、弾性特性が単調になるため、耐共振性能や制振性能を十分に発揮できる入力域が狭く、例えば、最大入力時に十分な耐共振性能や制振性能が得られるように、各ロール部の肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅等を設定すると、微少入力に対する応答性が低下し、支持系としてのリニアリティが不十分になるという問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題としては、耐共振性能や制振性能を十分に発揮できる入力域が広く、微少入力に対しても優れた応答性を発揮でき、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止できるスピーカ用エッジを提供すること、更には、そのスピーカ用エッジを使用したことで、微少入力から最大入力までの全入力域で、高度な忠実再生を実現することのできるスピーカ用エッジ及びスピーカユニットを提供することがそれぞれ一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のスピーカ用エッジは、振動板の半径方向に沿って複数のロール部を連続させた断面構造を有して、振動板の外周を軸方向に変位可能にスピーカフレームに結合するスピーカ用エッジであって、各ロール部相互は、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅、材質の内の少なくとも一つを相異させることで、支持系としての弾性特性を相異させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載のスピーカユニットは、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスピーカ用エッジにより振動板外周がスピーカフレームに結合されていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るスピーカ用エッジを搭載したスピーカユニットの好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明に係るスピーカ用エッジを使用したスピーカユニットの第１の実施の形態の縦断面図、図３は図１に示したスピーカ用エッジの拡大断面図である。
【００１２】
図２に示したスピーカユニット２１は、センターポール１を有する下部プレート２、リング状のマグネット３、同じくリング状の上部プレート４によって構成される磁気回路５の上部にスピーカフレーム６が結合され、このスピーカフレーム６の周縁部にガスケット７とともに振動板８の外周部に結合されたエッジ９が接着剤などで結合され、この振動板８の中央部にボイスコイル１０を接着結合し、このボイスコイル１０の中間部をダンパー１１によって保持してボイスコイル１０の下部を磁気回路５の磁気ギャップ１２に偏心することなく嵌め込み、上記振動板８の中央上面にダストキャップ１３を貼り付けた構成となっている。
【００１３】
本実施の形態のエッジ９は、図３にも示すように、振動板８の半径方向に沿って２つのロール部２３，２４を連続させると共に、振動板８の半径方向内側のロール部２３の内周には振動板８に接着・結合されるフランジ２３ａが延設され、外側のロール部２４の外周にはスピーカフレーム６に接着・固定されるフランジ部２４ａが延設された断面構造を有していて、振動板８の外周を軸方向に変位可能にスピーカフレーム６に結合している。
【００１４】
本実施の形態の場合、各ロール部２３，２４相互は、ロールの曲率半径、ロール幅、材質などの条件は同一であるが、肉厚を相異させることで、支持系としての弾性特性を相異させている。
具体的には、振動板８の半径方向内側のロール部２３の肉厚ｔ１が、外側に位置するロール部２４の肉厚ｔ２の３０％以上かつ９５％以下の範囲となるように、肉厚ｔ１を肉厚ｔ２よりも小さく設定している。
【００１５】
以上に説明したエッジ９の各ロール部２３，２４は、弾性特性を決定する要素の一つである肉厚を相異させることで、互いに異なる弾性特性を有したものとなる。この弾性特性の相異により、各ロール部２３，２４は、耐共振性能や制振性能を十分に発揮できる入力域が異なったものとなり、エッジ９全体では、耐共振性能や制振性能を十分に発揮できる入力域が広くなる。
従って、微少入力に対しても優れた応答性を発揮でき、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
【００１６】
また、上記のように、各ロール部２３，２４は弾性特性を決定する他の要素（ロールの曲率半径、ロール幅、材質）が同一のため、内側に位置するロール部２３は、外側のロール部２４よりも、肉厚が薄く設定された分だけ、軽量化され、弾性変形し易くなり、ボイスコイルによる駆動力が小さくても、応答性に優れた大きな変位を許容することができる。従って、微少入力に対しても優れた応答性を発揮できる。
一方、振動板８の半径方向外側のロール部２４は、内側のロール部２３よりも、肉厚が厚く設定された分、重量化されて小さな入力では弾性変形し難くなるが、大きな入力に対しては相応の応答性で変位を許容するため、大入力に対しても優れた応答性が確保される。
従って、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
【００１７】
なお、厚肉のロール部２４と薄肉のロール部２３とを組み合わせて、エッジ９全体としては、より広い入力域に対応させる場合、薄肉のロール部２３の肉厚を過度に薄くすると、微少入力に対する応答性向上という点では満足した結果を得ることができるが、大入力に対しては、薄肉のロール部２３がへたりを生じて、エッジ９としての特性が低下する虞がある。
しかし、上記のように、ｔ１とｔ２との間の肉厚差を規制した場合には、そのような不都合は発生せず、エッジ９全体としては、より広い入力域に対応させることができ、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
【００１８】
そして、上記エッジ９を使用したスピーカユニット２１では、エッジ９が、微少入力に対しても優れた応答性を発揮でき、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することができるため、微少入力時にも、振動板８の入力に忠実な振幅動作をさせることができ、微少入力から最大入力までの全入力域で、高度な忠実再生を実現することができる。
【００１９】
なお、ロール部の肉厚を相異させることで、各ロール部２３，２４の弾性特性を相異させるという点では、上記の第１の実施の形態における肉厚設定とは逆に、各ロール部の肉厚を設定することも可能である。
図４はその例で、外側のロール部２４の肉厚ｔ２を内側のロール部２３の肉厚ｔ１よりも薄く設定して、外側のロール部２４に微少入力時の応答性等を持たせるようにしている。
但し、バネ下荷重の軽量化による応答性向上の効果を考えると、第１の実施の形態に記載のように、内側のロール部２３の肉厚ｔ１を外側のロール部２４の肉厚ｔ２よりも薄くする方が有利になる。
【００２０】
以上のロール部２３，２４は、上記の肉厚を相異させた場合に限らず、ロールの曲率半径、ロール幅、材質等の何れの条件を変更しても、弾性特性を変化させることができ、この弾性特性の変化により、振動板８の入力に対する応答性や許容する変位量が変わり、耐共振性能や制振性能に変化がでる。
【００２１】
図５は、それぞれのロールの曲率半径を相異させることで、各ロール部２３，２４の支持系としての弾性特性を相異させた例を示している。
【００２２】
図５（ａ）の場合は、振動板８の半径方向外側に位置するロール部２４のロールの曲率半径ｒ２を、内側に位置するロール部２３のロールの曲率半径ｒ１よりも大きく設定した例を示している。
図５（ｂ）の場合は、振動板８の半径方向外側に位置するロール部２４のロールの曲率半径ｒ２を、内側に位置するロール部２３のロールの曲率半径ｒ１よりも小さく設定した例を示している。
【００２３】
ロールの曲率半径と振幅に対する抵抗力との相関に着目した場合、ロールの曲率半径が大きい場合には抵抗力が小さく、曲率半径が小さい場合には抵抗力が大きくなる。また、曲率半径が小さいと、振動板８の振幅方向に対する形状的な支持力が大きくなる。
【００２４】
即ち、曲率半径の大きなロール部の方が、曲率半径の小さなロール部よりも弾性強度が下がり、微少入力に対して優れた応答性を得ることが可能になる。また、曲率半径の小さなロール部が大入力に対応することで、ロール部の肉厚を相異させた場合と同様に、微少入力に対して優れた応答性を発揮できるだけでなく、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
【００２５】
なお、ロール部相互で曲率半径を相異させることで、各ロール部の弾性強度に差異を持たせる場合、小さな曲率半径は大きな曲率半径の３０％以上かつ９５％以下に設定すれば、曲率半径の大きな方のロール部の弾性強度が低くなりすぎることを防止でき、微少入力に対して優れた応答性を発揮できるだけでなく、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
なお、図５（ｂ）に示すように、外側のロール部２４の曲率半径を内側のロール部２３よりも小さく設定すれば、ロール部相互の肉厚を相異させる場合と同様に、バネした荷重の低減による応答性向上が図れ、有利になる。
【００２６】
図６は、それぞれのロール部のロール幅を相異させることで、各ロール部２３，２４の支持系としての弾性特性を相異させた例を示している。
【００２７】
図６（ａ）の場合は、振動板８の半径方向外側に位置するロール部２４のロール幅ｗ２を、内側に位置するロール部２３のロール幅ｗ１よりも小さく設定した例を示している。
図６（ｂ）の場合は、振動板８の半径方向外側に位置するロール部２４のロール幅ｗ２を、内側に位置するロール部２３のロール幅ｗ１よりも大きく設定した例を示している。
【００２８】
ロール幅が小さい場合、図示のように、必然的にロールの曲率半径が小さくなり、弾性強度が高くなり、振動板８の振幅に対する抵抗力が大きくなる。
即ち、ロール幅の大きなロール部の方が、ロール幅の小さなロール部よりも弾性強度が下がり、微少入力に対して優れた応答性を得ることが可能になる。また、ロール幅の小さなロール部が大入力に対応することで、ロール部の肉厚を相異させた場合と同様に、微少入力に対して優れた応答性を発揮できるだけでなく、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
【００２９】
なお、ロール部相互でロール幅を相異させることで、各ロール部の弾性強度に差異を持たせる場合、小さなロール幅は大きなロール幅の３０％以上かつ９５％以下に設定すれば、ロール幅の大きな方のロール部の弾性強度が低くなりすぎることを防止でき、微少入力に対して優れた応答性を発揮できるだけでなく、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
なお、図６（ａ）に示すように、外側のロール部２４のロール幅を内側のロール部２３よりも小さく設定すれば、ロール部相互の肉厚を相異させる場合と同様に、バネした荷重の低減による応答性向上が図れ、有利になる。
【００３０】
図７は、それぞれのロール部の材質を相異させることで、各ロール部２３，２４の支持系としての弾性特性を相異させた例を示している。
【００３１】
図７（ａ）の場合は、振動板８の半径方向外側に位置するロール部２４の材質を、内側に位置するロール部２３の材質よりも弾性強度の高い材質に設定した例を示している。
図６（ｂ）の場合は、振動板８の半径方向外側に位置するロール部２４の材質を、内側に位置するロール部２３の材質よりも弾性強度の低い材質に設定した例を示している。
【００３２】
エッジの材質としては、エラストマー，発泡ウレタン，ゴム，布，紙等があり、それぞれ添加物の調整による組成変更によって、弾性強度を調整することができる。弾性強度を相異させる材質の組み合わせとしては、一方のロール部を布製とし他方のロール部をウレタン製とする場合、一方のロール部を布製とし他方のロール部をゴム製とする場合、一方のロール部をエラストマーとし他方のロール部をウレタン製とする場合、一方のロール部をエラストマーとし他方のロール部をゴム製とする場合、一方のロール部をエラストマーとし他方のロール部を布製とする場合、一方のロール部をウレタン製とし他方のロール部をゴム製とする場合、その他種々の組み合わせが考えられる。
【００３３】
弾性強度の小さな材質によるロール部に微少入力を受け持たせることで、弾性強度の大きな材質によるロール部に大入力を受け持たせることで、ロール部の肉厚を相異させた場合と同様に、微少入力に対して優れた応答性を発揮できるだけでなく、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止することが可能になる。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、ロール部２３，２４相互の弾性強度を相異させる手段として、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅、材質のいずれか一つを相異させる場合を示したが、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅、材質の内の２つ以上を相異させて、各ロール部に所望の弾性特性を付与するようにしても良い。
【００３５】
また、上記実施の形態では、振動板８の半径方向に２つロール部が連続する構成を示したが、エッジ構造としては、３つ以上のロール部が連続する構成とすることも考えられる。
【００３６】
また、連続させるロール部は、上記実施の形態のように、スピーカ前方に向かって凸のロール形状のものに限らない。スピーカ前方に向かって凹のロール部を連続させた構成、或いはスピーカ前方に向かって凸のロール部と凹のロール部とを交互に連結したコルゲーション構造等も可能である。
【００３７】
以上、詳述したように本発明の各実施の形態に係るスピーカ用エッジ及びスピーカユニット２１は、振動板８の半径方向に沿って複数のロール部２３，２４を連続させた断面構造を有して、振動板８の外周を軸方向に変位可能にスピーカフレーム６に結合するスピーカ用エッジ９であって、各ロール部２３，２４相互は、肉厚、ロールの曲率半径、ロール幅、材質の内の少なくとも一つを相異させることで、支持系としての弾性特性を相異させたので、耐共振性能や制振性能を十分に発揮できる入力域が広く、微少入力に対しても優れた応答性を発揮でき、微少入力から最大入力までの全入力域で、支持系としてのリニアリティの不足を防止でき、更には、そのスピーカ用エッジを使用したことで、微少入力から最大入力までの全入力域で、高度な忠実再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来のスピーカ用エッジの要部の縦断面図である。
【図２】本発明に係るスピーカ用エッジを使用したスピーカユニットの第１の実施の形態の縦断面図である。
【図３】図１に示したスピーカ用エッジの拡大断面図である。
【図４】本発明に係るスピーカ用エッジの第２の実施の形態の拡大断面図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るスピーカ用エッジの第３の実施の形態の拡大断面図、（ｂ）は本発明に係るスピーカ用エッジの第４の実施の形態の拡大断面図である。
【図６】（ａ）は本発明に係るスピーカ用エッジの第５の実施の形態の拡大断面図、（ｂ）は本発明に係るスピーカ用エッジの第６の実施の形態の拡大断面図である。
【図７】（ａ）は本発明に係るスピーカ用エッジの第７の実施の形態の拡大断面図、（ｂ）は本発明に係るスピーカ用エッジの第８の実施の形態の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
５  磁気回路
６  スピーカフレーム
８  振動板
９  エッジ（スピーカ用エッジ）
２１  スピーカユニット
２３  ロール部
ｒ１，ｒ２  曲率半径
ｔ１，ｔ２  肉厚
ｗ１，ｗ２  ロール幅
【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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【図７】
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