(57)【要約】【課題】振動板の撓みに起因する異音の発生を抑制できると共に、過大電流が印加された場合に懸念されるダンパの損傷を未然に防止できる「スピーカ」の提供。【解決手段】スピーカ１の長方形状の振動板２に、ボイスコイル３から所定量離隔した位置で振動板２の幅方向に沿って延びる補強リブ（例えば補強リブ８〜１１）を設ける。補強リブは、その一側面が磁気回路６と対向するように厚みが設定されている。例えば補強リブ８の一側面はヨーク１２の一側面と対向しており、補強リブ９の一側面はヨーク１４の一側面と対向している。また、非通電時における補強リブと磁気回路６との間隔ｄは、振動板２の長手方向に沿うダンパ４の弾性変位量の許容値よりも小なる値に設定されている。【選択図】図３
2011130350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の端部近傍にボイスコイルが平面コイル状に設けられた長方形状の振動板と、この振動板の長手方向の両端部を支持するフレームと、このフレームと前記振動板の少なくとも一端部との間に介設されたダンパと、前記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを有して前記フレームに取り付けられた磁気回路とを備え、前記ボイスコイルに通電することによって前記振動板を振動させるスピーカにおいて、
前記振動板にその短手方向に沿って延びる補強リブを前記ボイスコイルから離隔した位置に設け、非通電時における前記補強リブと前記磁気回路との間隔を、前記振動板の長手方向に沿う前記ダンパの弾性変位量の許容値よりも小なる値に設定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、前記補強リブが前記ボイスコイルを挟んで対向する２位置に設けら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、前記振動板の表裏両面にそれぞれ前記補強リブが設けられていることを特徴とするスピーカ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記補強リブがカーボン樹脂からな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、磁気ギャップ内のボイスコイルに通電することによって振動板を振動させるスピーカに係り、特に、振動板の端部近傍にボイスコイルが平面コイル状に設けられているスピーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のスピーカは、矩形状等に形成された振動板の端部近傍にボイスコイルを平面コイル状に設け、このボイスコイルを振動板の板面に沿う所定方向（振動板の長手方向）に駆動することによって、湾曲させた振動板を板面と直交する方向へ振動させるというものである。振動板の長手方向の両端部はダンパ等を介してフレームに支持されており、フレームにはマグネットとヨークからなる磁気回路が取り付けられている。ボイスコイルはこの磁気回路の磁気ギャップ内に配置されており、電流（音声信号）が通電されるとボイスコイルに振動板の長手方向に沿う電磁駆動力が作用するようになっている。また、この種のスピーカにおいて、軽量化や低コスト化を促進するために、ボイスコイルをエッチング等によって振動板の端部近傍に直接パターニングするという技術が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は従来のスピーカにおける磁気回路付近の構造を簡略化して示す説明図である。同図において、振動板２０は薄い平板状のプラスチックフィルムなどからなり、この振動板２０の一端部２０ａはゲル状弾性体などからなるダンパ２１によって弾性的に支持されており、ダンパ２１はフレーム２２に保持されている。振動板２０の一端部２０ａの近傍にはボイスコイル２３が平面コイル状に設けられており、ボイスコイル２３の両端は図示せぬ端子部に接続されている。そして、振動板２０のうちボイスコイル２３が設けられた部分が磁気回路２４の磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に配置されている。この磁気回路２４は複数のヨーク２５，２６，２７とマグネット２８からなり、板状のヨーク（プレート）２５とマグネット２８を挟み込む一対のヨーク２６，２７との間に磁気ギャップＧ１，Ｇ２がそれぞれ形成されている。なお、磁気回路２４はフレーム２２に保持されており、磁気ギャップＧ１，Ｇ２の間隙寸法（ギャップ長）はギャップホルダ２９によって規定されている。
【０００４】
磁気ギャップＧ１，Ｇ２内における磁界の向きは図５の上下方向であり、前記端子部を介してボイスコイル２３に電流が通電されると、ボイスコイル２３のうち図５の紙面と直交する方向に延びる部分に対して、振動板２０の長手方向（図５の左右方向）に沿う電磁駆動力が作用する。これにより、振動板２０の湾曲している略中央部（図示せず）が板面と直交する方向へ振動して音圧が発生するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１９４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した従来のスピーカにあっては、薄い平板状の振動板２０を用いることで軽量化や低消費電力化に有利なものとなっているが、その反面、通電時に駆動された振動板２０が幅方向に撓みやすくなるため、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に配置されているボイスコイル２３が磁気回路２４に接触する可能性が高まり、耳障りな異音（びびり音）が発生しやすくなるという問題があった。
【０００７】
また、前述した従来のスピーカでは、振動板２０の振動に追従してダンパ２１が弾性変形するように設計されているものの、何らかの要因で過大電流が印加されて振動板２０に過大な電磁駆動力が作用したとき、ダンパ２１が弾性変形の許容限界を越えて振動板２０に引っ張られてしまうため、ダンパ２１が損傷して振動板２０が正常に動作しなくなってしまう危険性があった。
【０００８】
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、その目的は、振動板の撓みに起因する異音の発生を抑制できると共に、過大電流が印加された場合に懸念されるダンパの損傷を未然に防止できる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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも一方の端部近傍にボイスコイルが平面コイル状に設けられた長方形状の振動板と、この振動板の長手方向の両端部を支持するフレームと、このフレームと前記振動板の少なくとも一端部との間に介設されたダンパと、前記ボイスコイルが配置される磁気ギャップを有して前記フレームに取り付けられた磁気回路とを備え、前記ボイスコイルに通電することによって前記振動板を振動させるスピーカにおいて、前記振動板にその短手方向に沿って延びる補強リブを前記ボイスコイルから離隔した位置に設け、非通電時における前記補強リブと前記磁気回路との間隔を、前記振動板の長手方向に沿う前記ダンパの弾性変位量の許容値よりも小なる値に設定した。
【００１０】
このように構成されたスピーカは、振動板に付設した補強リブがボイスコイルの近傍で該振動板の幅方向（短手方向）に沿って延びているため、磁気ギャップ内で振動板に幅方向の撓みが生じる虞がなくなる。また、過大電流が印加されて振動板に過大な電磁駆動力が作用しても、ダンパが弾性変形の許容限界を越える前に、補強リブが磁気回路に当接して振動板の過度な移動を規制するため、ダンパの損傷を未然に防止することができる。
【００１１】
上記の構成において、補強リブがボイスコイルを挟んで対向する２位置に設けられていると、過大電流が印加されたときに振動板の往復移動を各補強リブで確実に規制することができるため好ましい。
【００１２】
また、上記の構成において、補強リブは振動板の片面にのみ設けられていればよいが、振動板の表裏両面にそれぞれ補強リブが設けられていると、両面の補強リブによって振動板の過度な移動をより確実に規制することができる。
【００１３】
また、上記の構成において、補強リブは軽量で硬く安価な材料の中から適宜選択することができるが、その中でも特にカーボン樹脂からなる補強リブが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスピーカは、振動板に付設した補強リブがボイスコイルの近傍で該振動板の幅方向に沿って延びており、この補強リブが振動板を補強する横梁として機能するため、磁気ギャップ内で振動板に幅方向の撓みが生じる虞がなく、それゆえ振動板の撓みに起因する異音の発生を抑制することができる。また、過大電流が印加されてもダンパが弾性変形の許容限界を越える前に、補強リブが磁気回路に当接して振動板の過度な移動を規制するため、ダンパの損傷を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態例に係るスピーカの断面構造を簡略化して示す説明図である。
【図２】図１のスピーカで用いた振動板の斜視図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】図３に対応する平面図である。
【図５】従来のスピーカにおける磁気回路付近の構造を簡略化して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態例を図１〜図４を参照しつつ説明する。これらの図に示すように、本実施形態例に係るスピーカ１は、一端部２ａの近傍にボイスコイル３が平面コイル状に設けられた長方形状の振動板２と、振動板２の長手方向の一端部２ａをダンパ４を介して弾性的に支持し、かつ他端部２ｂを固定的に支持しているフレーム５と、磁気ギャップＧ１，Ｇ２を有してフレーム５に取り付けられた磁気回路６と、磁気ギャップＧ１，Ｇ２の間隙寸法（ギャップ長）を規定するギャップホルダ７と、振動板２の表裏両面に分散して配設された帯状の補強リブ８，９，１０，１１とによって主に構成されている。
【００１７】
振動板２は薄い平板状のプラスチックフィルムなどからなる。この振動板２は一端部２ａから平面を保って長手方向の略中央部まで延在するようにフレーム５に支持されており、振動板２のうちボイスコイル３が設けられた部分が磁気回路６の磁気ギャップＧ１，Ｇ２内に配置されている。そして、ボイスコイル３が磁気回路６によって矢印Ａ方向へ駆動されると、振動板２の略中央部が板面と直交する方向へ振動して湾曲するようになっている。その際、振動板２の一端部２ａを支持しているダンパ４は、振動板２の移動に追従して弾性変形する。なお、ダンパ４は例えばゲル状弾性体やオイルダンパなどからなり、フレーム５がダンパ４を保持している。また、フレーム５は合成樹脂などを成形して形成されている。
【００１８】
図２に示すように、ボイスコイル３は振動板２の一端部２ａ近傍の枠状領域にエッチング等によって形成されており、ボイスコイル３の両端は図示せぬ端子部に接続されている。このボイスコイル３は、振動板２の短手方向（矢印Ｂで示す幅方向）に沿って延びる第１帯状部３ａと、第１帯状部３ａに対し直交する矢印Ａ方向（振動板２の長手方向）に沿って延びる第２帯状部３ｂとが連続する巻回形状の帯状導体としてパターニングされている。第１帯状部３ａは振動板２の振動に寄与する有効部分であり、第２帯状部３ｂよりも長寸に形成されている。第２帯状部３ｂは振動板２の振動に寄与しない無効部分であり、振動板２の両側部に位置している。
【００１９】
補強リブ８〜１１はペースト状のカーボン樹脂を振動板２に印刷して硬化させたものであるが、他の材料（例えばアルミ箔や紙など）を用いて補強リブを形成してもよい。各補強リブ８〜１１はいずれも矢印Ｂ方向に沿って振動板２の幅寸法と略同等の長さだけ帯状に延びている。これらの補強リブ８〜１１は、比較的肉薄で軽量ではあるが硬くて変形しにくいため、振動板２を補強する横梁として機能する。図３や図４に示すように、１つの補強リブ８は振動板２の一端部２ａの片面でボイスコイル３から所定量離隔した位置に設けられており、別の補強リブ９は振動板２の一端部２ａの他面で補強リブ８と対応する位置に設けられている。これら一対の補強リブ８，９はやや幅広な帯状体として形成されており、補強リブ８の一側面は磁気回路６のヨーク（プレート）１２の一側面に当接可能であり、補強リブ９の一側面は磁気回路６のヨーク１４の一側面に当接可能である。また、残り２つのうちの一方の補強リブ１０は振動板２の片面でボイスコイル３から見て補強リブ８とは反対側の位置に設けられており、他方の補強リブ１１は振動板２の他面で補強リブ１０と対応する位置に設けられている。これら一対の補強リブ１０，１１はやや幅狭な帯状体として形成されており、補強リブ１０の一側面は磁気回路６のヨーク１２の他側面に当接可能であり、補強リブ１１の一側面は磁気回路６のヨーク１３の一側面に当接可能である。なお、各補強リブ８〜１１はすべて同等の厚みに形成されており、その厚みをＴｒ、振動板２の板厚をＴｆ、磁気ギャップＧ１，Ｇ２のギャップ長をＴｇとすると、（２Ｔｒ＋Ｔｆ）＞Ｔｇなる関係式が成立するため、Ｔｒの値は{(Ｔｇ−Ｔｆ)／２}の値よりも大きい。
【００２０】
図３に示すように、非通電時において、各補強リブ８〜１１と磁気回路６との間隔はいずれも同等の値ｄに設定されている。すなわち、補強リブ８はヨーク１２の一側面から寸法ｄだけ離れており、補強リブ１０はヨーク１２の他側面から寸法ｄだけ離れている。また、補強リブ９はヨーク１４の一側面から寸法ｄだけ離れており、補強リブ１１はヨーク１３の一側面から寸法ｄだけ離れている。本実施形態例では、この値ｄの大きさとして、矢印Ａ方向（振動板２の長手方向）に沿うダンパ４の弾性変位量の許容値よりも若干小なる値を選択しているため、ダンパ４が大きく弾性変形すると、補強リブ８〜１１が磁気回路６に当接して振動板２の振動が規制され、これによりダンパ４が許容限界を越えて弾性変形しないようにしてある。
【００２１】
図１に示すように、磁気回路６は複数のヨーク１２，１３，１４とマグネット１５とを組み合わせて構成されており、マグネット１５を挟み込む一対のヨーク１３，１４との板状のヨーク（プレート）１２との間に磁気ギャップＧ１，Ｇ２がそれぞれ形成されている。磁気ギャップＧ１，Ｇ２内において磁界の向きはほぼ振動板２の板厚方向となっているが、磁気ギャップＧ１と磁気ギャップＧ２では磁界の向きが逆である。磁気ギャップＧ１内には図２において上側の第１帯状部３ａが配置されており、磁気ギャップＧ２内には同図下側の第１帯状部３ａが配置されている。
【００２２】
そして、前記端子部を介してボイスコイル３に電流が通電されると、図２において上側の第１帯状部３ａと下側の第１帯状部３ａに逆向きの電流が流れるため、どちらの第１帯状部３ａにも同じ向きの電磁駆動力が作用する。フレミングの左手の法則により、この電磁駆動力の向きは矢印Ａ方向となるので、振動板２は長手方向に沿って駆動される。これにより、振動板２の略中央部が板面と直交する方向へ振動して、音圧が発生するようになっている。
【００２３】
このように本実施形態例に係るスピーカ１は、振動板２に付設した補強リブ８〜１１がボイスコイル３の近傍で該振動板２の幅方向（矢印Ｂ方向）に沿って延びており、これらの補強リブ８〜１１が振動板２を補強する横梁として機能するため、磁気ギャップＧ１，Ｇ２内で振動板２に幅方向の撓みが生じる虞がない。それゆえ、このスピーカ１は、振動板２の撓みに起因する異音の発生を効果的に抑制することができる。
【００２４】
また、本実施形態例に係るスピーカ１は、過大電流が印加されて振動板２に過大な電磁駆動力が作用しても、ダンパ４が弾性変形の許容限界を越える前に、補強リブ８〜１１が磁気回路６の側面（ヨーク１２〜１４の側面）に当接して振動板２の過度な移動を規制するため、ダンパ４の損傷を未然に防止することができる。それゆえ、このスピーカ１は、過大電流が印加されても故障しにくくて信頼性が高まっている。
【００２５】
なお、上記実施形態例では、計４つの補強リブ８〜１１を振動板２の表裏両面に分散して設けた場合について説明したが、振動板２の一方の面だけに補強リブを設ける構成（例えば補強リブ８，１０だけを設ける構成）にしても、上記実施形態例とほぼ同様の効果が得られる。
【００２６】
また、上記実施形態例では、ボイスコイル３を挟んで対向する振動板２の２箇所にそれぞれ補強リブを設けた場合について説明しているが、いずれか一方の部位だけに補強リブを設けても振動板２の幅方向の撓みを効果的に防止することはできる。
【００２７】
また、上記実施形態例では、振動板２の一端部２ａだけにボイスコイル３を設けたスピーカについて説明したが、振動板２の長手方向の両端部２ａ，２ｂにそれぞれボイスコイルを設けて、フレーム５の両端部に取り付けた２つの磁気回路の磁気ギャップに各ボイスコイルを個別に配置させると共に、振動板２の両端部２ａ，２ｂをそれぞれダンパで弾性的に支持するという構成のスピーカであってもよく、その場合は振動板２の両端部２ａ，２ｂに補強リブを設けておくことが好ましい。
【００２８】
なお、補強リブの幅寸法や長さは、補強リブの形成位置や振動板２の大きさあるいは材料等に応じて適宜選択可能である。また、フレーム５の形状や磁気回路６の構成なども上記実施形態例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２９】
１  スピーカ
２  振動板
３  ボイスコイル
４  ダンパ
５  フレーム
６  磁気回路
８〜１１  補強リブ
１２〜１４  ヨーク
１５マグネット
Ｇ１，Ｇ２  磁気ギャップ
【図１】
2011130350.tif 000003
【図２】
2011130350.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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