(57)【要約】【課題】本発明は、内部損失が大きく、高剛性、耐環境性を低下させることなく一段と軽量化して最大音圧を増大できるようにする。【解決手段】スピーカ振動板２と、スピーカ振動板２の中心側から外側へ向かって放射状に配列され、応力が分散されるように凹状に形成されたアーチ構造を有する複数のディンプル１６とを設けることにより、凹状に形成された複数のディンプル１６によってスピーカ振動板２としての軽量化を実現しながら、当該ディンプルのアーチ構造によって高剛性を維持すると共に、当該軽量化に伴って最大音圧を増大することができる。【選択図】図１
2011091645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
上記振動板の中心側から外周側へ向かって放射状に配列され、応力が分散されるように凹状に形成されたアーチ構造を有する複数のディンプルと
を具えるスピーカ振動板。
【請求項２】
上記ディンプルは、上記振動板を振動させる際の応力を分散させるため、当該ディンプルの曲率半径が全て等しいアーチ構造となっている
請求項１に記載のスピーカ振動板。
【請求項３】
上記ディンプルは、当該振動板の肉厚が削られた状態に形成されている
請求項２に記載のスピーカ振動板。
【請求項４】
上記ディンプルは、上記振動板の厚さに対して１／２の深さに形成されている（ことにより、当該振動板の肉厚が削られた状態となる）
請求項３に記載のスピーカ振動板。
【請求項５】
上記ディンプルは、上記振動板の上記外周側から上記中心側へ向かうに連れて隣接ディンプル間のピッチが次第に狭くなっている
請求項４に記載のスピーカ振動板。
【請求項６】
上記ディンプルは、上記振動板の上記外側から上記中心側へ向かうに連れてその直径が小さく形成されている
請求項５に記載のスピーカ振動板。
【請求項７】
上記振動板は、全体がコーン状でなり、かつ外周部が５角形である
請求項６に記載のスピーカ振動板。
【請求項８】
振動板と、
振動板の中心側から外側へ向かって放射状に配列され、応力が分散されるように凹状に形成されたアーチ構造を有する複数のディンプルと、
上記振動板をオーディオ信号に応じて振動させる磁気回路部と
を具えるスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ振動板及びスピーカ装置に関し、特にサブウーファーに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サブウーファー等に用いられる振動板の材料としては、密度が小さくヤング率（剛性）が高いこと、適度な内部損失を有すること、及び耐環境性能が要求されている。オレフィン系樹脂であるポリプロピレンの振動板は耐環境性、特に耐水性に優れ、かつ外観性も良く、内部損失も適度に大きく、スピーカ用の振動板としての物性バランスも良いため、紙に次いで多く使用されている。
【０００３】
しかし、ポリプロピレンの振動板では、ポリプロピレンの比重が０．９[g/cm3]で紙よりも大きくヤング率も低いために、カーボンファイバー等のフィラーで強化することにより剛性を高めるようにしているが、更に比重が大きくなってしまう。このためポリプロピレンの振動板では、紙に比べると重くなって感度が落ちたり、高周波数帯域のエネルギーも出し難いものとなっている。
【０００４】
一方、互いに異なる材質で形成された第１の振動板層及び第２の振動板層を備えた多層構造の振動板が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2005-318012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、剛性アップを図る観点から液晶ポリマー等を振動板の材料とすることもあるが、比重が大きく内部損失もポリプロピレンに比べて小さくなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、構造的に振動板の軽量化及び高剛性化を求めたものとして、ハニカム構造としたものや、発泡体を平板のスキン層でサンドイッチした３層構造の振動板も有るが、特に３層構造のものは各層を接着する必要があるため、煩雑な製造工程が増えてしまってコストアップを招くという問題がある。
【０００８】
さらに上述した特許文献１に記載されている多層構造の振動板では、射出成形によるものであるため第１の振動板層と第２の振動板層とを接着するという煩雑な製造工程を要することはないが、多層構造のために振動板自体の重量が増大するという問題がある。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、内部損失が大きく、高剛性、耐環境性を低下させることなく一段と軽量化して最大音圧を増大し得るスピーカ振動板及びスピーカ装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明のスピーカ振動板においては、振動板と、振動板の中心側から外周側へ向かって放射状に配列され、応力が分散されるように凹状に形成されたアーチ構造を有する複数のディンプルとを設けるようにする。
【００１１】
これにより、凹状に形成された複数のディンプルによって振動板としての軽量化を実現しながら、当該ディンプルのアーチ構造によって高剛性を維持すると共に、当該軽量化に伴って最大音圧を増大することができる。
【００１２】
また本発明のスピーカ装置においては、振動板と、振動板の中心側から外周側へ向かって放射状に配列され、応力が分散されるように凹状に形成されたアーチ構造を有する複数のディンプルと、振動板をオーディオ信号に応じて振動させる磁気回路部とを設けるようにする。
【００１３】
これにより、凹状に形成された複数のディンプルによって振動板としての軽量化を実現しながら、当該ディンプルのアーチ構造によって高剛性を維持すると共に、当該軽量化に伴って磁気回路部により振動板を振動させたときの最大音圧を増大することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、凹状に形成された複数のディンプルによって振動板としての軽量化を実現しながら、当該ディンプルのアーチ構造によって高剛性を維持すると共に、当該軽量化に伴って最大音圧を増大し得るスピーカ振動板を実現することができる。
【００１５】
また本発明によれば、凹状に形成された複数のディンプルによってスピーカ振動板としての軽量化を実現しながら、当該ディンプルのアーチ構造によって高剛性を維持すると共に、当該軽量化に伴って磁気回路部により振動板を振動させたときの最大音圧を増大し得るスピーカ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】スピーカ装置の構造を示す略線図である。
【図２】ディンプルの断面構造（１）を示す略線的断面図である。
【図３】ディンプルの配列を示す略線図である。
【図４】スピーカ振動板のバリエーションを示す略線図である。
【図５】ディンプルの断面構造（２）を示す略線的断面図である。
【図６】３種類の解析モデルを示す略線図である。
【図７】口径２５ｃｍで静荷重が与えられたときのシミュレーション結果を示す略線図である。
【図８】口径３０ｃｍで静荷重が与えられたときのシミュレーション結果を示す略線図である。
【図９】口径３８ｃｍで静荷重が与えられたときのシミュレーション結果を示す略線図である。
【図１０】口径２５ｃｍで一定の振動が与えられたときのシミュレーション結果を示す略線図である。
【図１１】口径３０ｃｍで一定の振動が与えられたときのシミュレーション結果を示す略線図である。
【図１２】口径３８ｃｍで一定の振動が与えられたときのシミュレーション結果を示す略線図である。
【図１３】ディンプルの有無に対応した音圧レベルを示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．他の実施の形態
【００１８】
＜１．実施の形態＞
［１−１．スピーカ装置の構造］
図１（Ａ）及び（Ｂ）において、１は全体として自動車のトランク内等に設置されることを前提とした車載用のスピーカ装置を示し、低周波数帯域（例えば５[Hz]〜４００[Hz]）を再生するサブウーファーとして用いられるものである。
【００１９】
このスピーカ装置１は、コーン状のスピーカ振動板２を有し、当該スピーカ振動板２がその外周部分に設けられたエッジ３を介してフレーム４に支持されている。
【００２０】
またスピーカ振動板２は、取付部材７を介して、リード線（図示せず）でなるボイスコイル５が巻回された円筒状のボイスコイルボビン６に固着されると共に、当該ボイスコイルボビン６がダンパー８を介してフレーム４に支持されている。
【００２１】
更にスピーカ装置１は、フレーム４の下端側に、スピーカ振動板２を前後に振動させるための磁気回路部１５が固定した状態で取り付けられている。
【００２２】
この磁気回路部１５は、中央から円柱形状のポールピースが植立された円盤形状のヨーク１１を有し、当該ヨーク１１の上面外周を取り囲むように円環形状のマグネット１０が固着されている。
【００２３】
また磁気回路部１５は、マグネット１０上に円環形状のプレート９が積層した状態で固着されると共に、当該プレート９に対してフレーム４が取り付けられている。
【００２４】
かくしてスピーカ装置１では、外部から供給されるオーディオ信号に基づく印加電流に応じて磁気回路部１５のボイスコイル５に電磁力が与えられると、当該ボイスコイル５がマグネット１０と引き合い又は反発することにより、スピーカ振動板２が前後に振動してオーディオ信号に応じた音を発生させるようになされている。
【００２５】
［１−２．スピーカ振動板の構造］
次に、スピーカ振動板２の詳細な構造について説明する。このスピーカ振動板２としてはコーン状のキャップレスタイプであり、ポリプロピレンを所定の型枠内に充填する所謂インサート成形によって生成されている。なお、スピーカ振動板２の口径（正面から見たときの直径）としては２５[cm]、３０[cm]、及び３８[cm]の３種類が想定されている。
【００２６】
またスピーカ振動板２は、略５角形状のコーン型すなわち稜部がなだらかな略５角錐台の側面部分及び底部分のみからなる形状（以下、これを略５角コーン形状と呼ぶ）に形成されている。
【００２７】
これによりスピーカ振動板２は、分割振動が生じた場合の逆振動の箇所を５箇所（すなわち奇数箇所）とし、逆振動箇所同士を対角線上に位置させないようにできるので、共振を未然に防止し、音質の低下を抑制し得るようになされている。
【００２８】
さらにスピーカ振動板２は、その表面に対し、中心側から外周側へ放射状に広がるように配列された複数のディンプル１６が形成されているが、その最内周側の中央部分については当該ディンプル１６が形成されておらず、ブランド名やロゴ等の表記スペースとして用いられるようになされている。
【００２９】
図２に示すように、実際上ディンプル１６は、スピーカ振動板２の肉厚が１[mm]であるところ、その深さが１／２となる０．５[mm]となるように肉厚が削られており、スピーカ振動板２としてはその凹み分だけ軽量化が計られている。
【００３０】
このディンプル１６は、球体（破線で示す）が押し付けられたときに凹んだときの形状そのものであり、球体ゆえに当該ディンプル１６が形成された面の曲率半径Ｒは何れの場所でも等しくなる。
【００３１】
また、このディンプル１６は、当該ディンプル１６が形成された面の曲率半径Ｒは何れの場所でも等しい所謂アーチ構造となっており、このため応力が分散される構造特性を有している。それゆえスピーカ振動板２は、ディンプル１６が形成されてその肉厚が１／２に半減しているにも拘わらずディンプル１６が形成される前と同程度の高剛性を維持し得るようになされている。
【００３２】
これによりスピーカ振動板２は、ディンプル１６が形成されている凹部の反対側に凸部が形成されているような従来からある一般的な肉厚均等ではないものの、ディンプル１６が形成される前と同程度の高剛性を維持しながら、凹部の分だけ確実に軽量化し得るようになされている。
【００３３】
またディンプル１６は、外周側（外周側から４列目まで）における直径が６[mm]に形成されている。これは、スピーカ振動板２の肉厚が１[mm]で、当該ディンプル１６の深さが肉厚の１／２となる０．５[mm]を確保しようとしたときの最適なサイズであるが、必ずしもこれに限るものではなく、例えば直径が５[mm]や７[mm]であっても良い。
【００３４】
同様にディンプル１６は、最内周側の列においては、その直径が５[mm]に形成されている。これによりスピーカ振動板２としては、最内周側で隣接するディンプル１６が互いに重なってしまうことを回避し、何れのディンプル１６に対してもアーチ構造を確保し得るようになされている。
【００３５】
更に図３に示すようにスピーカ振動板２は、最外周側に配列された複数のディンプル１６のピッチが約３[mm]となっているのに対し、最内周側へ向かってピッチが約１[mm]、０．５[mm]と次第に狭くなってきている。
【００３６】
これは、スピーカ振動板２の内周側が剛性的に強いものの外周側が剛性的に弱いため、外周側にあってはディンプル１６が形成されていない部分を多く残すことにより剛性の低下を防ぐ必要があるからである。
【００３７】
このようにスピーカ振動板２は、その表面に対してアーチ構造のディンプル１６を中心側から外周側へ向かって放射状に複数配列したことにより、当該スピーカ振動板２自体を軽量化することができるので、磁気回路部１５により振動されたときの最大音圧を増大し得るようになされている。
【００３８】
またスピーカ振動板２は、その表面に対して軽量化のためのディンプル１６が形成されたにも拘わらず、当該ディンプル１６がアーチ構造であるため、ディンプル１６が形成される前と比べても高剛性をほぼ維持でき、軽量化及び高剛性の両立を実現し得るようになされている。
【００３９】
［１−３．スピーカ振動板のバリエーション］
ところでスピーカ振動板２としては、上述したように、その表面に複数のディンプル１６が形成されている場合について説明したが、その裏面に複数のディンプル１６が形成されているスピーカ振動板というのも考えられる。
【００４０】
なお、フレーム４、取付部材７、ダンパー８及び磁気回路部１５等の基本構造はスピーカ装置１（図１）と同じであるため、ここでは便宜上説明を省略する。
【００４１】
図１（Ａ）及び（Ｂ）との対応部分に同一符号を付した図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、２０はスピーカ振動板２のバリエーションとして考えられるスピーカ振動板を示し、基本的にはスピーカ振動板２０のその裏面に複数のディンプル１６が設けられている。
【００４２】
このスピーカ振動板２０においてもコーン状のキャップレスタイプに構成されており、硝子繊維及びポリプロピレンを所定の型枠内に充填する所謂インサート成形によって生成され、当該インサート成形により硝子繊維とポリプロピレンとが溶融接着するようになされている。
【００４３】
この場合のスピーカ振動板２０としては、硝子繊維の表面に対してではなく、ポリプロピレンの裏面に対して複数のディンプル１６が形成されるようになされている。なお、スピーカ振動板２０の口径としても２５[cm]、３０[cm]及び３８[cm]の３種類が想定されている。
【００４４】
またスピーカ振動板２０においても、略５角コーン形状に形成されているため、分割振動が生じた場合の逆振動の箇所を５箇所（すなわち奇数箇所）とし、逆振動箇所同士を対角線上に位置させないようにできるので、共振を未然に防止し、音質の低下を抑制し得るようになされている。
【００４５】
さらにスピーカ振動板２０においても、その裏面に対し、中心側から外周側へ放射状に広がるように配列された複数のディンプル１６が形成されているが、その最内周側の中央部分については当該ディンプル１６が形成されていない。
【００４６】
しかしながらスピーカ振動板２０では、その裏面にディンプル１６を設けている関係上、その中央部分についてはブランド名やロゴ等の表記スペースとして用いられることがないので、当然その中央部分に対してもディンプル１６を設けるようにしても良い。
【００４７】
この場合、スピーカ振動板２０では、スピーカ振動板２（図１）に比べて更なる軽量化を図ることができるので、それに伴って最大音圧についても増大させ得るようになされている。
【００４８】
図２との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、実際上ディンプル１６は、スピーカ振動板２０の肉厚が１[mm]であるところ、その深さが１／２となる０．５[mm]となるように肉厚が削られており、スピーカ振動板２０としてはその凹み分だけ軽量化が計られている。
【００４９】
このディンプル１６は、球体（破線で示す）が押し付けられたときに凹んだときの形状そのものであり、球体ゆえに当該ディンプル１６が形成された面の曲率半径Ｒは何れの場所でも等しくなる。
【００５０】
また、このディンプル１６は、当該ディンプル１６が形成された面の曲率半径Ｒは何れの場所でも等しい所謂アーチ構造となっており、このため応力が分散される構造特性を有している。それゆえスピーカ振動板２０としては、ディンプル１６が形成されてその肉厚が１／２に半減しているにも拘わらずディンプル１６が形成される前と同程度の高剛性を維持し得るようになされている。
【００５１】
これによりスピーカ振動板２０は、ディンプル１６が形成されている凹部の反対側に凸部が形成されているような従来からある一般的な肉厚均等ではないものの、ディンプル１６が形成される前と同程度の高剛性を維持しながら、凹部の分だけ確実に軽量化し得るようになされている。
【００５２】
またディンプル１６は、外周側（外周側から４列目まで）における直径が６[mm]に形成されている。これは、スピーカ振動板２の肉厚が１[mm]で、当該ディンプル１６の深さが肉厚の１／２となる０．５[mm]を確保しようとしたときの最適なサイズであるが、必ずしもこれに限るものではなく、例えば直径が５[mm]や７[mm]であっても良い。
【００５３】
同様にディンプル１６は、最内周側の列においては、その直径が５[mm]に形成されている。これによりスピーカ振動板２としては、最内周側で隣接するディンプル１６が互いに重なってしまうことを回避し、何れのディンプル１６に対してもアーチ構造を確保し得るようになされている。
【００５４】
更に図３に示したようにスピーカ振動板２０においても、最外周側に配列された複数のディンプル１６のピッチが約３[mm]となっているのに対し、最内周側へ向かってピッチが約１[mm]、０．５[mm]と次第に狭くなってきている。
【００５５】
これは、スピーカ振動板２０の内周側が剛性的に強いものの外周側が剛性的に弱いため、外周側にあってはディンプル１６が形成されていない部分を多く残すことにより剛性の低下を防ぐ必要があるからである。
【００５６】
このようにスピーカ振動板２０は、その裏面に対してアーチ構造のディンプル１６を中心から外周側へ向かって放射状に複数配列したことにより、当該スピーカ振動板２０自体を軽量化することができるので、磁気回路部１５により振動されたときの最大音圧を増大し得るようになされている。
【００５７】
またスピーカ振動板２０では、その裏面に対して軽量化のためのディンプル１６が形成されたにも拘わらず、当該ディンプル１６がアーチ構造であるため、ディンプル１６が形成される前と比べても高剛性をほぼ維持でき、軽量化及び高剛性の両立を実現し得るようになされている。
【００５８】
［１−４．シミュレーション結果］
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ディンプル１６が設けられていないスピーカ振動板ＲＧと、ディンプル１６が表面に設けられたスピーカ振動板２と、ディンプル１６が裏面に設けられたスピーカ振動板２０とに対応した３種類の解析モデルを用意し、外部から応力を与えたときの変位量をコンピュータによりシミュレーションする。
【００５９】
ここでは、コンピュータによる有限要素法を用い、口径が２５[cm]、３０[cm]及び３８[cm]の３種類に対してサイズ違いの検証結果を得るようになされている。なお、外部から与えられる応力としては、一定の静荷重を与える場合と、実際にスピーカ振動板が音を出力するときのような一定の振動を与える場合とがあり、それぞれについてシミュレーションが行われた。
【００６０】
実際上、図７（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、口径が２５[cm]でなるディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して一定の静荷重を与えた場合の変位量が、±０．０５[mm]の範囲内で色分け表示されている。
【００６１】
この場合、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、同じ色分布によるシミュレーション結果が得られており、すなわちディンプル１６の有無や表裏に拘わらず同等の僅かな変位量であって互いに剛性的な差異は見受けられないことが分かる。
【００６２】
なお、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積57972[mm2]、質量29.025[g]に対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２は表面積58270[mm2]、質量26.866[g]となって表面積が0.51％アップすると共に質量が7.4％ダウンしている。
【００６３】
同様に、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積57972[mm2]、質量29.025[g]に対して、裏面ディンプルのスピーカ振動板２０は表面積58240[mm2]、質量26.98[g]となって表面積が0.46％アップすると共に質量が7.0％ダウンしている。
【００６４】
すなわちディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、ディンプル１６の存在によって、その表面積が0.46％〜0.51％アップし、質量が7.0％〜7.4％ダウンしていることが分かる。
【００６５】
図８に示すように、口径が３０[cm]でなるディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して一定の静荷重を与えた場合の変位量が、±０．０５[mm]の範囲内で色分け表示されている。
【００６６】
この場合、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、同じ色分布によるシミュレーション結果が得られており、すなわちディンプル１６の有無や表裏に拘わらず同等の僅かな変位量であって互いに剛性的な差異は見受けられないことが分かる。
【００６７】
なお、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積84165[mm2]、質量42.069[g]に対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２は表面積84466[mm2]、質量38.898[g]となって表面積が0.36％アップすると共に質量が7.5％ダウンしている。
【００６８】
同様に、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積84165[mm2]、質量42.069[g]に対して、裏面ディンプルのスピーカ振動板２０は表面積84429[mm2]、質量39.099[g]となって表面積が0.31％アップすると共に質量が7.1％ダウンしている。
【００６９】
すなわちディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、ディンプル１６の存在によって、その表面積が0.31％〜0.36％アップし、質量が7.1％〜7.5％ダウンしていることが分かる。
【００７０】
図９に示すように、口径が３８[cm]でなるディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して一定の静荷重を与えた場合の変位量が、これまでと同様±０．０５[mm]の範囲内で色分け表示されている。
【００７１】
この場合、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、同じ色分布によるシミュレーション結果が得られており、すなわちディンプル１６の有無や表裏に拘わらず同等の変位量であって剛性的な差異は見受けられないことが分かる。
【００７２】
但し、この場合は、口径が３８[cm]と大きく、外周側へ行くに連れて剛性的に弱くなるため、変位ムラが大きくなっており、最外周側の一部には変位量の大きい領域が出現している。
【００７３】
なお、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積136510[mm2]、質量67.835[g]に対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２は表面積136816[mm2]、質量62.732[g]となって表面積が0.22％アップすると共に質量が7.5％ダウンしている。
【００７４】
同様に、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積136510[mm2]、質量67.835[g]に対して、裏面ディンプルのスピーカ振動板２０は表面積136770[mm2]、質量63.100[g]となって表面積が0.19％アップすると共に質量が7.0％ダウンしている。
【００７５】
すなわちディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、ディンプル１６の存在によって、その表面積が0.19％〜0.22％アップし、質量が7.0％〜7.5％ダウンしていることが分かる。
【００７６】
ところで図１０に示すように、口径が２５[cm]でなるディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して一定の振動を与えた場合の変位量が、±０．０５[mm]の範囲内で色分け表示されている。
【００７７】
この場合、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、同じ色分布によるシミュレーション結果が得られており、すなわちディンプル１６の有無や表裏に拘わらず同等の僅かな変位量であって互いに剛性的な差異は見受けられないことが分かる。
【００７８】
なお、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積57972[mm2]、質量29.025[g]に対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２は表面積58270[mm2]、質量26.866[g]となって表面積が0.51％アップすると共に質量が7.4％ダウンしている。
【００７９】
同様に、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積57972[mm2]、質量29.025[g]に対して、裏面ディンプルのスピーカ振動板２０は表面積58240[mm2]、質量26.98[g]となって表面積が0.46％アップすると共に質量が7.0％ダウンしている。
【００８０】
すなわちディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、ディンプル１６の存在によって、その表面積が0.46％〜0.51％アップし、質量が7.0％〜7.4％ダウンしていることが分かる。
【００８１】
図１１に示すように、口径が３０[cm]でなるディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して一定の振動を与えた場合の変位量が、±０．０５[mm]の範囲内で色分け表示されている。
【００８２】
この場合、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、同じ色分布によるシミュレーション結果が得られており、すなわちディンプル１６の有無や表裏に拘わらず同等の僅かな変位量であって互いに剛性的な差異は見受けられないことが分かる。
【００８３】
なお、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積84165[mm2]、質量42.069[g]に対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２は表面積84466[mm2]、質量38.898[g]となって表面積が0.36％アップすると共に質量が7.5％ダウンしている。
【００８４】
同様に、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積84165[mm2]、質量42.069[g]に対して、裏面ディンプルのスピーカ振動板２０は表面積84429[mm2]、質量39.099[g]となって表面積が0.31％アップすると共に質量が7.1％ダウンしている。
【００８５】
すなわちディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、ディンプル１６の存在によって、その表面積が0.31％〜0.36％アップし、質量が7.1％〜7.5％ダウンしていることが分かる。
【００８６】
図１２に示すように、口径が３８[cm]でなるディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して一定の振動を与えた場合の変位量が、これまでと同様±０．０５[mm]の範囲内で色分け表示されている。
【００８７】
この場合、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、同じ色分布によるシミュレーション結果が得られており、すなわちディンプル１６の有無や表裏に拘わらず同等の変位量であって互いに剛性的な差異は見受けられないことが分かる。
【００８８】
但し、この場合、口径が３８[cm]と大きく、外周側へ行くに連れて剛性的に弱くなるため、変位ムラが大きくなっており、最外周側の一部には変位量の大きい領域が出現している。
【００８９】
なお、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積136510[mm2]、質量67.835[g]に対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２は表面積136816[mm2]、質量62.732[g]となって表面積が0.22％アップすると共に質量が7.5％ダウンしている。
【００９０】
同様に、ディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧにおける表面積136510[mm2]、質量67.835[g]に対して、裏面ディンプルのスピーカ振動板２０は表面積136770[mm2]、質量63.100[g]となって表面積が0.19％アップすると共に質量が7.0％ダウンしている。
【００９１】
すなわちディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、ディンプル１６の存在によって、その表面積が0.19％〜0.22％アップし、質量が7.0％〜7.5％ダウンしていることが分かる。
【００９２】
このようにディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して、静荷重や一定の振動を与えた場合の変位ムラや変位量が何れの口径であっても同等であって剛性的な差異がないことが分かる。
【００９３】
すなわち、このことはディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧ、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０の全てにおいて、口径のサイズに拘わらずその剛性が大きく変わることがなく、高剛性が維持されていることを意味している。
【００９４】
これに加えてディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧに対して、表面ディンプルのスピーカ振動板２及び裏面ディンプルのスピーカ振動板２０については、複数のディンプル１６が設けられた結果、表面積がアップすると共に質量がダウンしており、これにより音圧レベルをディンプル無しに比べて増大させ得るようになされている。
【００９５】
［１−５．最大音圧の変化］
図１３に示すように、例えば口径が２５[cm]のときのディンプル無しのスピーカ振動板ＲＧと、表面ディンプルのスピーカ振動板２とによる音圧レベルの比較結果においては、約１００[Hz]付近でディンプル無しよりもディンプル有りの最大音圧レベルが０．２[dB]程度上回っていることが分かる。
【００９６】
このような最大音圧レベルの差は、ディンプル無しよりもディンプル有りの方が表面積が大きくなり、かつ軽量化されていることが明らかである以上、口径が３０[cm]、３８[cm]のときも、表面又は裏面に拘わらずディンプル１６の存在によって必ず生じるようになされている。
【００９７】
［１−６．動作及び効果］
以上の構成において、スピーカ装置１に用いられる表面ディンプルのスピーカ振動板２や裏面ディンプルのスピーカ振動板２０では、複数設けられたディンプル１６によってその表面積を大きくすると共に、その質量を軽量化することができる。
【００９８】
これよりスピーカ装置１では、表面ディンプルのスピーカ振動板２や裏面ディンプルのスピーカ振動板２０が表面積が増大しかつ質量が軽量化されているため、同じ磁気回路１５により振動させた場合の音圧レベルであれば確実に増大させることができる。
【００９９】
このときスピーカ装置１は、表面ディンプルのスピーカ振動板２や裏面ディンプルのスピーカ振動板２０に対して複数設けられたディンプル１６が応力を分散させるアーチ構造となっているため、ディンプル１６が形成されてその肉厚が１／２に半減しているにも拘わらずディンプル１６が形成される前と同程度の高剛性を維持することができる。
【０１００】
以上の構成によれば、スピーカ装置１は表面ディンプルのスピーカ振動板２や裏面ディンプルのスピーカ振動板２０を用いることにより高剛性を維持しながら複数のディンプル１６によって表面積の増大と質量の軽量化を図り、最大音圧レベルを確実に増大させることができる。
【０１０１】
＜２．他の実施の形態＞
なお上述の実施の形態においては、略５角コーン形状に形成されたスピーカ振動板２又はスピーカ振動板２０を用いるようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、円形状、楕円形状、矩形状等のその他種々の形状に形成されたスピーカ振動板を用いるようにしても良い。
【０１０２】
また上述の実施の形態においては、スピーカ振動板２及びスピーカ振動板２０における最内周側の中央部分についてはブランド名やロゴ等の表記スペースとして用いるべくディンプル１６が形成されていないようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、スピーカ振動板２における最内周側の中央部分についても全てディンプル１６が形成されているようにしても良い。この場合、スピーカ振動板２及びスピーカ振動板２０としては一段と軽量化され、音圧を上げることができる。
【０１０３】
さらに上述の実施の形態においては、スピーカ振動板２のサイズとして直径が約２５[cm]、約３０[cm]、及び約３８[cm]の３種類を対象とするようにした場合について述べた。しかしながら、本発明はこれに限らず、その他種々の直径を有するスピーカ振動板２を対象とするようにしても良い。
【０１０４】
さらに上述の実施の形態においては、ポリプロピレンで成形されたスピーカ振動板２及びスピーカ振動板２０を用いるようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、カーボン、樹脂、紙等のその他種々の材料でなるスピーカ振動板を用いるようにしても良い。
【０１０５】
さらに上述の実施の形態においては、スピーカ振動板２及びスピーカ振動板２０の肉厚が１[mm]で、当該ディンプル１６の深さが肉厚の１／２となる０．５[mm]とするようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、肉厚が１[mm]に限るものではなく、その他種々の厚さのスピーカ振動板２及びスピーカ振動板２０を用いるようにしても良い。
【０１０６】
さらに上述の実施の形態においては、スピーカ振動板２及びスピーカ振動板２０の肉厚が１[mm]に対して、当該ディンプル１６の深さが肉厚の１／２となる０．５[mm]とするようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、肉厚の１／３や２／５等のその他種々の割合でディンプル１６の深さを決定するようにしても良い。
【０１０７】
さらに上述の実施の形態においては、振動板としてのスピーカ振動板２、２０と、ディンプルとしてのディンプル１６とによって本発明のスピーカ振動板を構成するようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる振動板及びディンプルによってスピーカ振動板を構成するようにしても良い。
【０１０８】
さらに上述の実施の形態においては、最外周側に配列された複数のディンプル１６のピッチが約３[mm]であり、最内周側へ向かってピッチが約１[mm]、０．５[mm]と次第に狭くなってくるように形成された場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、外周側のピッチが大きく、最内周側へ向かってピッチが次第に狭くなってくるように形成されるのであれば、他のサイズのピッチであっても良い。
【０１０９】
さらに上述の実施の形態においては、直径が６[mm]に形成されたディンプル１６をスピーカ振動板２、２０に設けるようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、アーチ構造を確保できるサイズであれば他の種々の直径に形成されたディンプルをスピーカ振動板２、２０に設けるようにしても良い。
【０１１０】
さらに上述の実施の形態においては、振動板としてのスピーカ振動板２、２０と、ディンプルとしてのディンプル１６と、磁気回路部としての磁気回路部１５とによって本発明のスピーカ装置を構成するようにした場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる振動板、ディンプル及び磁気回路部によってスピーカ装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明のスピーカ装置は、自動車のトランク内等に設置されることを前提とした車載用のサブウーファーとして適用する以外にも、家庭内のホームシアター等のサブウーファーとして適用することができる。また本発明のスピーカ振動板は車載用のサブウーファーのスピーカ振動板２として用いられる以外にも、テレビ、パーソナルコンピュータのコーン紙、ヘッドフォンやマイクロフォン用のダイヤフラムとして用いられることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１……スピーカ装置、２……スピーカ振動板、３……エッジ、４……フレーム、５……ボイスコイル、６……ボイスコイルボビン、７……取付部材、８……ダンパー、９……プレート、１０……マグネット、１１……ヨーク、１５……磁気回路部、１６……ディンプル。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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