(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
上記振動板を囲むように設けられたフレームと、
上記フレームと上記振動板との間を連結しながら、上記振動板を変位可能に支持するエッジとを備え、
上記エッジは、上記振動板と上記フレームとの間で断面略円弧状に膨出される膨出部と、当該膨出部の頂上部から上記振動板に向かって形成される第１の傾斜部と、当該膨出部の頂上部から上記フレーム側に向かって形成される第２の傾斜部とを有し、
上記第１の傾斜部には、補強用の第１のリブが当該エッジの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられ、
上記第２の傾斜部には、補強用の第２のリブが当該エッジの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられ、
上記第１及び第２のリブは、当該第１のリブの上記頂上部側の端部と当該第２のリブの上記頂上部側の端部とが隣接して設けられ、
上記第１のリブは、上記膨出部の上記頂上部側の端部と上記振動板側の端部との間で、その中間位置に向かって厚みが厚くなり、
上記第２のリブは、上記膨出部の上記頂上部側の端部と上記フレーム側の端部との間で、その中間位置に向かって厚みが厚くなり、
上記第１のリブと上記第２のリブとは、当該第１のリブの上記振動板側の端部と当該第２のリブの上記フレーム側の端部とを結ぶ直線が上記エッジの径方向に対して所定の傾き角を有するように設けられ、上記エッジの円周方向に沿ってオーバーラップされているスピーカ装置。
【請求項２】
上記リブは、上記エッジと一体に成形されていることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号を音響に変換するスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、磁気回路の磁気ギャップ中で移動可能とされたボイスコイルに電気信号を供給し、この電気信号に応じてボイスコイルに取り付けられた振動板を振動させることにより電気信号を音響に変換する、いわゆる導電型のスピーカ装置がある。
【０００３】
このスピーカ装置は、図７乃至図９に示すように、スピーカボックス１００の内部に磁気回路及びボイスコイルが収納された状態で、このスピーカボックス１００から振動板１０１が外部に臨むように取り付けられている。
【０００４】
なお、図７は、このスピーカ装置の外観を示す斜視図であり、図８は、このスピーカ装置を振動板１０１側から見た平面図であり、図３は、図９中線分Ｙ−Ｙ’による断面図である。
【０００５】
このスピーカ装置において、振動板１０１は、基端部から先端部に向かって拡径された略円錐形状を有し、その先端部がエッジ１０２を介してフレーム１０３に支持されている。また、振動板１０１の中央部には、基端部側の開口部を封止すキャップ１０４が取り付けられている。
【０００６】
エッジ１０２は、振動板１００とフレーム１０３との間を連結しながら、振動板１００を変位可能に支持している。このエッジ１０２は、可撓性を有する材料が略円環状に形成されてなり、その内周縁部１０２ａが振動板１０１の外周縁部に取り付けられている。一方、このエッジ１０２の外周縁部１０２ｂは、フレーム１０３とガスケット１０５との間に挟持されており、このガスケット１０５が複数のビス１０６によりフレーム１０３に固定されることによって、このフレーム１０３の外周縁部に保持されている。また、このエッジ１０２は、振動板１０１とフレーム１０３との間、すなわち内周縁部１０２ａと外周縁部１０２ｂとの間に、断面略円弧状に膨出された膨出部１０７を有している。
【０００７】
以上のように構成されるスピーカ装置では、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、エッジ１０２の膨出部１０７が弾性変形しながら、ボイスコイルに供給される電気信号に応じて、図中矢印Ｆ，Ｇ方向に振動板１０１が振動することにより、電気信号が音響に変換される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のスピーカ装置では、大音量時にエッジ１０２の異常変形により異音が発生しまうといった問題があった。
【０００９】
具体的に、このスピーカ装置では、大音量時において、振動板１０１に発生する振動、すなわち振動板１０１の図１０中矢印Ｆ，Ｇ方向の変動（ストローク）が大きくなると、スピーカボックス１００内の背圧の変化も大きなものとなる。
【００１０】
このとき、従来のスピーカ装置では、スピーカボックス１００内の圧力変動の影響をエッジ１０２が受けてしまい、振動板１０１に発生する振動を膨出部１０７の頂上部へと適切に導くことができなくなってしまう。また、エッジ１０２の膨出部１０７は、荷重により波打ち状態となり、図１０（ｃ）に示すようなへこみ１０７ａが当該エッジ１０２の全周に亘って発生してしまう。
【００１１】
このようなエッジ１０２の異常変形は、特に小型のスピーカボックス１００にスピーカ装置を取り付けた場合に顕著となり、電気信号に応じた振動板１０１の適切な振動を妨げ、歪み音やバタツキ音等を発生させてしまう。
【００１２】
そこで、従来のスピーカ装置では、このようなエッジ１０２の異常変形を防止するために、エッジ１０２全体の厚みを厚くし、このエッジ１０２の剛性を高めることが行われている。
【００１３】
しなしながら、この場合、逆に少音量時において、振動板１０１に発生する振動が弱くなってしまい、音圧の低下により音質が劣化したり、大音量時においても、振動板１０１の急激な変動により音階が刻みにくくなるといった問題が発生してしまう。
【００１４】
また、スピーカ装置では、エッジ１０２全体の厚みを厚くすると、例えば冷間時の使用において、エッジ１０２の表面に亀裂等が発生しやすくなるといった品質的な問題も発生してしまう。
【００１５】
そこで、本発明はこのような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、少音量時から大音量時まで優れた音響変換を可能としたスピーカ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明に係るスピーカ装置は、振動板と、上記振動板を囲むように設けられたフレームと、上記フレームと上記振動板との間を連結しながら、上記振動板を変位可能に支持するエッジとを備える。上記エッジは、上記振動板と上記フレームとの間で断面略円弧状に膨出される膨出部と、当該膨出部の頂上部から上記振動板に向かって形成される第１の傾斜部と、当該膨出部の頂上部から上記フレーム側に向かって形成される第２の傾斜部とを有する。上記第１の傾斜部には、補強用の第１のリブが当該エッジの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられ、上記第２の傾斜部には、補強用の第２のリブが当該エッジの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。上記第１及び第２のリブは、当該第１のリブの上記頂上部側の端部と当該第２のリブの上記頂上部側の端部とが隣接して設けられ、上記第１のリブは、上記膨出部の上記頂上部側の端部と上記振動板側の端部との間で、その中間位置に向かって厚みが厚くなり、上記第２のリブは、上記膨出部の上記頂上部側の端部と上記フレーム側の端部との間で、その中間位置に向かって厚みが厚くなっている。上記第１のリブと上記第２のリブとは、当該第１のリブの上記振動板側の端部と当該第２のリブの上記フレーム側の端部とを結ぶ直線が上記エッジの径方向に対して所定の傾き角を有するように設けられ、上記エッジの円周方向に沿ってオーバーラップされている。
【００１７】
このスピーカ装置では、エッジの膨出部に形成される傾斜部のうち、少なくとも一方の傾斜部に、補強用のリブがエッジの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられていることから、エッジ全体の厚みを厚くすることなく、当該エッジの剛性を高めることができる。これにより、少音量時の音質の劣化を招くことなく、大音量時に発生するエッジの異常変形を防ぐことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明を適用したスピーカ装置は、図１乃至図３に示すように、スピーカボックス１の内部に収納された磁気回路２と、この磁気回路２上に取り付けられたフレーム３と、このフレーム３にエッジ４を介して振動板５が支持されると共に、ボイスコイル６が磁気回路２の磁気ギャップ２ａ中で移動可能とされた振動系７とを備え、このスピーカボックス１に振動板５が外部に臨むように取り付けられている。
【００２０】
なお、図１は、このスピーカ装置の外観を示す斜視図であり、図２には、このスピーカ装置の構造を示す断面図であり、図３は、このスピーカ装置を振動板５側から見た平面図である。
【００２１】
磁気回路２は、図２に示すように、磁気性材料からなる略円盤状のヨーク８と、このヨーク８の中央部に位置して振動板５側に突出形成されてなる略円柱状のセンターポール９と、このセンターポール９の周囲を囲むようにヨーク８上に取り付けられた略円環状のマグネット１０とを備えている。
【００２２】
また、この磁気回路２は、中心部に中心孔１１ａが穿設されてなる略円盤状のトッププレート１１を備えている。このトッププレート１１は、センターポール９と上述した磁気ギャップ２ａを形成するのに十分な厚みを有している。また、このトッププレート１０の中心孔１０ａは、センターポール９の外径よりも所定量だけ大となっている。一方、センターポール９は、マグネット１０及びトッププレート１１の厚みと略一致した高さを有している。
【００２３】
そして、このトッププレート１１は、ヨーク８と共にマグネット１０を挟み込みながら、中心孔１１ａからセンターポール９の先端部９ａが外方に臨むように、マグネット１０上に取り付けられている。これにより、センターポール９の外周面と、トッププレート１１の中心孔１１ａの内周面との間には、上述した磁気ギャップ２ａが形成されている。
【００２４】
フレーム３は、振動板５を支持するのに十分な剛性を有する金属材料等からなり、基端部から先端部に向かって拡径された略円錐形状を有している。また、このフレーム３は、振動板５を囲むように設けられている。具体的に、このフレーム３は、その基端部側の開口部に径の中心方向に向かって折り曲げられてなる固定部３ａを有し、この固定部３ａによりトッププレート１１上に取り付けられている。また、このフレーム３の先端部側の開口部には、エッジ４の外周縁部を保持する保持部３ｂが、その全周に亘って設けられている。
【００２５】
振動系７は、磁気回路２に供給される電気信号に応じて振動板５を振動させる部分であり、振動板５は、基端部から先端部に向かって拡径された略円錐形状を有し、その基端部側の開口部に略円筒状のボビン１２が嵌合された状態で取り付けられている。また、振動板５の中央部には、基端部側の開口部を封止するキャップ１６が取り付けられている。なお、ここでは、振動板５の材料としてポリプロピレンを用いている。また、この振動板５は、例えば、基端部の外径が約７０ｍｍ程度であり、その先端部の外径が２４０ｍｍ程度であり、その厚みが約０．８ｍｍ程度である。
【００２６】
ボビン１２は、軽量且つ高い剛性を有する材料、例えばエポキシ樹脂を含浸した紙や布、ガラス−エポキシ板（エポキシ樹脂で固めたガラス繊維材料）等が略円筒状に丸められて形成されてなる。なお、このボビン１２の材料としては、上述した材料の他に金属や紙、合成樹脂材料等を用いることができる。
【００２７】
このボビン１２は、その一端部が上述した振動板５の基端部側の開口部に嵌合された状態で取り付けられており、その他端部が上述した磁気回路２の磁気ギャップ２ａ内に挿入されている。すなわち、このボビン１２の他端部は、センターポール９の外周面と、トッププレート１１の中心孔１１ａの内周面との間の磁気ギャップ２ａ中に位置している。そして、この磁気ギャップ２ａ中に位置するボビン１２の外周面には、上述したボイスコイル６が巻回されている。
【００２８】
このボイスコイル６は、引き出し導線１３を介してフレーム３に設けられた入力端子１４と接続されており、この入力端子１４から電気信号が供給される。
【００２９】
また、ボビン１２は、振動板５の取付部分とボイスコイル６の巻回部分との間の外周面に取り付けられたダンパー１５により支持されている。
【００３０】
このダンパー１５は、布や化学繊維等の材料が全体略円盤状に形成されてなり、その中心部に穿設された中心孔に、ボビン１２が嵌合された状態で取り付けられている。また、このダンパー１５は、中心孔から外周部に向かって同心円状に交互に折り曲げられた形状を有し、外周部がフレーム３の固定部３ａに向かって折り曲げられ、このフレーム３の固定部３ａ上に取り付けられている。
【００３１】
一方、振動板５の先端部に設けられたエッジ４は、図１，図３及び図４に示すように、振動板５とフレーム３との間を連結しながら、振動板５を変位可能に支持している。
【００３２】
具体的に、このエッジ４は、可撓性を有する材料が略円環状に形成されてなり、その内周縁部４ａが振動板５の外周縁部に貼り付けられている。一方、このエッジ４の外周縁部４ｂは、上述したフレーム３の保持部３ａとガスケット１７との間に挟持されており、このガスケット１７が複数のビス１８により固定されることによって、このフレーム３の保持部３ａに保持されている。なお、図４は、図３中線分Ｘ−Ｘ’による要部断面図である。
【００３３】
なお、エッジ４は、その振動板５とフレーム３との間の幅が約３５ｍｍ程度であり、その厚みが約０．８ｍｍ程度である。また、エッジ４の材料としては、例えばＮＢＲ（ニトリルブタジエンラバー）やＳＢＲ（スチレンブタジエンラバー）、ＩＩＲ（イソブチレンイソプレンラバー）等の合成ゴムを用いることができる。
【００３４】
また、このエッジ４は、図３乃至図５に示すように、振動板５とフレーム３との間、すなわち内周縁部４ａと外周縁部４ｂとの間に、断面略円弧状（略半円状）に膨出された膨出部１９を有し、この膨出部１９の頂上部Ａから振動板５側の端部Ｂに向かって形成される第１の傾斜部１９ａに第１のリブ２０と、この膨出部１９の頂上部Ａからフレーム３側の端部Ｃに向かって形成される第２の傾斜部１９ｂに第２のリブ２１とが、当該エッジ４の周方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。なお、図５は、エッジ部分を拡大して示す要部斜視図である。
【００３５】
以上のように構成されるスピーカ装置では、ボビン１２に巻回されたボイスコイル６に電気信号が供給されると、ボビン１２が磁気回路２の磁気ギャップ２ａ中を移動しながら、このボビン１２に取り付けられた振動板５が振動する。これにより、電気信号を音響に変換することができる。
【００３６】
ところで、本発明を適用したスピーカ装置では、上述した膨出部１９の振動板５側に位置する第１の傾斜部１９ａと、フレーム３側に位置する第２の傾斜部１９ｂとのうち、少なくとも一方の傾斜部に、補強用のリブをエッジ４の周方向に沿って所定の間隔で複数設けることによって、このエッジ４全体の厚みを厚くすることなく、エッジ４の剛性を高めることが可能となっている。
【００３７】
本例では、図３乃至図５に示すように、膨出部１９の第１の傾斜部１９ａに第１のリブ２０と、この膨出部１９の第２の傾斜部１９ｂに第２のリブ２１とが、エッジ４の周方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。
【００３８】
具体的に、第１のリブ２０及び第２のリブ２１は、エッジ４と一体に成形されており、それぞれ所定の幅を有しながら、エッジ４の径方向に対して所定の傾き角を持って設けられている。また、第１のリブ２０及び第２のリブ２１は、第１のリブ２０の頂上部Ａ側の端部と、第２のリブ２１の頂上部Ａ側の端部とが隣接するように設けられている。さらに、第１のリブ２０及び第２のリブ２１は、第１のリブ２０の振動板５側の端部Ｂと、第２のリブ２１のフレーム３側の端部Ｃとを結ぶ直線ｓが、エッジ４の径方向と略一致するように設けられている。
【００３９】
このように、第１のリブ２０及び第２のリブ２１をエッジ４の周方向に沿って連続的に設けることにより、このエッジ４全体の厚みを厚くすることなく、エッジ４の剛性を高めることができる。
【００４０】
また、本発明では、第１のリブ２０の振動板５側の端部Ｂと、第２のリブ２１のフレーム３側の端部Ｃとを結ぶ直線ｓが、エッジ４の径方向に対して、上述した第１のリブ２０及び第２のリブ２１の傾き角と同一方向に傾けられた構成としてもよい。
【００４１】
この場合、第１のリブ２０及び第２のリブ２１をエッジ４の周方向に沿ってオーバーラップさせながら連続的に設けることができる。これにより、エッジ４全体の厚みを厚くすることなく、さらにエッジ４の剛性を高めることができる。
【００４２】
また、第１のリブ２０は、図４及び図５に示すように、膨出部１９の頂上部側の端部Ａと振動板５側の端部Ｂとの間で、その中間位置に向かって厚みが厚くなっている。同様に、第２のリブ２１は、膨出部１９の頂上部の端部Ａとフレーム３側の端部Ｃとの間で、その中間位置に向かって厚みが厚くなっている。換言すると、第１のリブ２０及び第２のリブ２１は、それぞれの中間位置から膨出部１９の頂上部側の端部Ａ、振動板５側の端部Ｂ及びフレーム３側の端部Ｃに向かって厚みが薄くなっている。
【００４３】
なお、第１のリブ２０及び第２のリブ２１は、その幅が２〜４ｍｍ程度であり、その最大厚み（中間位置の厚み）が０．５〜１．５ｍｍ程度であり、その長さが１０〜３０ｍｍ程度である。
【００４４】
このスピーカ装置では、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、エッジ４の膨出部１９が弾性変形しながら、ボイスコイルに供給される電気信号に応じて、図６中矢印Ｄ，Ｅ方向に振動板５が振動することにより、電気信号が音響に変換される。
【００４５】
このスピーカ装置では、上述した第１のリブ２０及び第２のリブ２１によりエッジ４の膨出部１９の厚みを部分的に厚くすることで、このエッジ４の剛性が高められている。特に、第１のリブ２０及び第２のリブ２１をエッジ４の周方向に沿って連続的に又はオーバーラップさせながら複数設けることによって、このエッジ４全体の厚みを厚くすることなく、エッジ４の剛性を高めることができる。
【００４６】
したがって、このスピーカ装置では、大音量時において、スピーカボックス１内の圧力変動の影響をエッジ４が受けることなく、振動板５に発生する振動を膨出部１９の頂上部Ａへと適切に導くことができる。また、少音量時においても、振動板５が適切に振動することができ、音圧の低下による音質の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
また、膨出部１９の頂上部Ａにおいて、第１のリブ２０及び第２のリブ２１の厚みを薄くすることによって、エッジ４が波打ち状態となるのを防止し、このエッジ４の全周に亘ってへこみ等の異常変形が発生するのを防ぐことができる。
【００４８】
また、膨出部１９の振動板５側の端部Ｂ及びフレーム３側の端部Ｃにおいて、第１のリブ２０及び第２のリブ２１の厚みを薄くすることによって、例えば冷間時の使用において、エッジ４の表面に亀裂等が発生してしまうのを防ぐことができる。
【００４９】
以上のように、本発明を適用したスピーカ装置では、エッジ４全体の厚みを厚くすることなく、このエッジ４の剛性を高めることができることから、少音量時の音質の劣化を招くことなく、大音量時に発生するエッジの異常変形を防止することができる。特に、小型のスピーカボックス１にスピーカ装置を取り付ける場合に有効であり、このスピーカボックス１内の圧力変動の影響を受けることなく、振動板５を適切に振動させることができる。これにより、少音量時から大音量時まで優れた音響変換が実現でき、特に、低音域の再現性に優れたスピーカ装置が実現できる。
【００５０】
なお、本例では、第１のリブ２０及び第２のリブ２１がエッジ４と一体に成形された構成となっているが、第１のリブ２０及び第２のリブ２１をエッジ４と別個に形成し、これらをエッジ４の膨出部１９に取り付けた構造とすることも可能である。この場合も同様に、エッジ４全体の厚みを厚くすることなく、このエッジ４の剛性を高めることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るスピーカ装置では、エッジの膨出部に形成される傾斜部のうち、少なくとも一方の傾斜部に、補強用のリブがエッジの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられていることから、エッジ全体の厚みを厚くすることなく、当該エッジの剛性を高めることができる。したがって、このスピーカ装置によれば、少音量時から大音量時まで優れた音響変換が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したスピーカ装置の外観を示す斜視図である。
【図２】上記スピーカ装置の断面構造を示す断面図である。
【図３】上記スピーカ装置を振動板側から見た平面図である。
【図４】図３中線分Ｘ−Ｘ’による要部断面図である。
【図５】エッジ部分を拡大して示す要部斜視図である。
【図６】上記スピーカ装置のエッジの変形を説明するためのＸ−Ｘ’断面図であり、（ａ）は、振動板が図中Ｄ方向に変動した状態を示す図であり、（ｂ）は、振動板が図中Ｅ方向に変動した状態を示す図であり、（ｃ）は、エッジの膨出部が図中矢印Ｄ，Ｅ方向に変動する中間に位置した状態を示す図である。
【図７】従来のスピーカ装置の外観を示す斜視図である。
【図８】上記従来のスピーカ装置を振動板側から見た平面図である。
【図９】図８中線分Ｚ−Ｚ’による要部断面図である。
【図１０】上記従来のスピーカ装置のエッジの変形を説明するためのＹ−Ｙ’断面図であり、（ａ）は、振動板が図中Ｆ方向に変動した状態を示す図であり、（ｂ）は、振動板が図中Ｇ方向に変動した状態を示す図であり、（ｃ）は、エッジの膨出部にへこみが生じた状態を示す図である。
【符号の説明】
１  スピーカボックス、２  磁気回路、２ａ  磁気ギャップ、３  フレーム、４  エッジ、５  振動板、６  ボイスコイル、７  振動系、８  ヨーク、９  センターポール、１０  マグネット、１１  トッププレート、１２  ボビン、１３引き出し導線、１４  入力端子、１５  ダンパー、１６  キャップ、１７  ガスケット、１８  ビス、１９  膨出部、１９ａ  第１の傾斜部、１９ｂ  第２の傾斜部、２０  第１のリブ、２１  第２のリブ
【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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