(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性に優れ、スピーカー装置のハイパワー化等を実現することが可能なボイスコイルを保持する構成を有するスピーカー装置用振動板等を提供する。【解決手段】振動板は、略半球形状又は略ドーム形状を有するドーム部と、エッジと、ドーム部とエッジの間に設けられた凹部を有し、それらの各要素は一体的に形成されている。凹部内にはボイスコイルが配置され、当該凹部はボイスコイルを保持する役割を担う。特に、この振動板は、金属材料、即ち金属素材又は金属加工素材にて形成されている。よって、この振動板は、樹脂材料よりなる振動板と比較して耐熱性等に優れている。このため、この振動板を適用したスピーカー装置は、その駆動時、ボイスコイルで発生する熱を、当該振動板を通じて外部の空間へ効果的に放熱することができる。その結果、この振動板を適用したスピーカー装置は、そのハイパワー化を実現することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルを保持する凹部を含む要素を有し、前記要素の一部又は全ては金属材料により形成されてなることを特徴とするスピーカー装置用振動板。
【請求項２】
前記金属材料は、金属単体又は合金であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
【請求項３】
樹脂材料よりなる樹脂フィルムを有し、
前記樹脂フィルムの一方の面又は表面には、前記金属材料よりなる膜が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
【請求項４】
少なくとも前記凹部の厚さは、前記凹部を除く前記要素の厚さより厚く形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
【請求項５】
前記要素は、略半球状の形状をなすドーム部とエッジを有し、
前記ドーム部の周縁部と前記エッジの内周縁部の間には、当該ドーム部及び当該エッジと一体的に形成された前記凹部が設けられており、
前記ボイスコイルは、前記凹部に保持されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置用振動板。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスピーカー装置用振動板を備えることを特徴とするスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー装置における振動板の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軽量化等を実現するスピーカー装置として、例えば、ボイスコイルと振動板とを組み合わせてなるスピーカー用振動板を有するスピーカー装置が知られている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００３】
この特許文献１及び２に記載のスピーカー装置では、ボイスコイルを巻回するためのボイスコイルボビンが設けられておらず、換言すれば、ボイスコイルボビンレス（空芯）の構造を有し、特に、振動板の一部にボイスコイルを保持するための凹部（又は折り返し部）が設けられている。また、かかる振動板は、樹脂フィルム又は熱可塑性樹脂を用いて作製されている。
【０００４】
また、この種のスピーカー装置として、例えば、振動板とボイスコイルとを放熱部材を介して結合し、これにより放熱効果を高め、優れた音質等を得ることが可能なスピーカー装置が知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００５】
また、この種のスピーカー装置用振動板として、例えば、ボイスコイルを接合する、振動板の円環状凹嵌部の厚みが、振動板の外周部の厚みより厚くして、ボイスコイルを剥がれ難くしたスピーカー装置用振動板が知られている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３３３７６３１号公報
【特許文献２】特許第３３３４８４２号公報
【特許文献３】特開２００２−２７１８９０号公報
【特許文献４】特開２００３−２６４８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１及び２に記載のスピーカー装置では、スピーカー装置用振動板が樹脂材料にて作製されているため、アンプ側からボイスコイルに大入力に対応する信号及び電力を供給した場合、ボイスコイルから生じる熱によってスピーカー装置用振動板が変形し、または、熱的に破壊されてしまい、当該スピーカー装置のハイパワー化を実現するのが難しいという問題がある。
【０００８】
そこで、このような問題を解消するべく、例えば、ボイスコイルを保持する、振動板の凹部又は折り返し部のみを耐熱性の高い別素材（別ピース）にて作製することが考えられるが、かかる構成を採用した場合、その分、振動板の部品点数が増え、また、これに伴い振動板の作製工程が増加することで、振動板の製品コストが増加し、ひいてはスピーカー装置の製品コストが増加してしまうという新たな問題が生じ得る。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、主として、耐熱性に優れ、スピーカー装置のハイパワー化等を実現することが可能なボイスコイルを保持する構成を有するスピーカー装置用振動板及びこの振動板を適用したスピーカー装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、スピーカー装置用振動板であって、ボイスコイルを保持する凹部を含む要素を有し、前記要素の一部又は全ては金属材料により形成されてな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】
本発明の１つの観点では、スピーカー装置用振動板は、ボイスコイルを保持する凹部を含む要素を有し、前記要素の一部又は全ては金属材料により形成されてなる。
【００１２】
上記のスピーカー装置用振動板は、ボイスコイルを保持する凹部を含む要素を有しており、その要素の一部又は全ては金属材料により形成されている。好適な例では、凹部はＵ字状の断面形状を有しているのが好ましい。これにより、樹脂材料のみにより作製されたスピーカー装置用振動板と比較して、耐熱性及び放熱性の向上を図ることができる。そのため、このスピーカー装置用振動板を適用したスピーカー装置では、その駆動時、ボイスコイルで発生する熱を、当該スピーカー装置用振動板を通じて外部の空間へ効果的に放熱することができる。これにより、スピーカー装置のハイパワー化を実現することが可能となる。
【００１３】
また、一般的に、金属材料は樹脂材料に比べてリサイクルが容易であるという利点を有する。そのため、このスピーカー装置用振動板を適用したスピーカー装置では、そのリサイクル時に、金属材料よりなるスピーカー装置用振動板をスピーカー装置から取り外して、当該スピーカー装置用振動板を基にして再資源化（リサイクル化）を図ることができる。
【００１４】
また、金属は樹脂に比較して高剛性であり、このスピーカー装置用振動板の要素の一部又は全部は、金属材料により作製されているため、当該スピーカー装置用振動板を、高入力型のスピーカー装置に適用することが可能になる。
【００１５】
好適な例では、前記金属材料は金属単体（単一金属）又は合金であるのが好ましい。ここで、「単一金属」としては、例えば、Ａｌ（純アルミニウム）やＴｉ（純チタン）などが好ましい。また、「合金」としては、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金などが好ましい。「アルミニウム系合金」の代表的な例としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金、及び、Ａｌ−Ｍｎ系合金などが挙げられる。「マグネシウム合金」の代表的な例としては、例えば、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金などが挙げられる。
【００１６】
また、好適な例では、スピーカー装置用振動板は、樹脂材料よりなる樹脂フィルムを有し、その樹脂フィルムの一方の面（ボイスコイル側の面）又は表面には、金属材料よりなる膜が形成されてなるのが好ましい。好適な代表例として、「高分子樹脂フィルム」としては、例えば、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、及び、ＰＣ（ポリカーボネート）などが好ましい。また、「金属材料よりなる膜」としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、Ｔｉ（チタン）、及び、Ｎｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）の合金などが好ましい。
【００１７】
なお、樹脂フィルムの一方の面又は両面に金属膜を形成する方法は、周知の各種の方法を採用することができる。例えば、この場合、樹脂フィルムの一方の面又は表面に、真空蒸着技術などにより金属膜を蒸着する、或いは、樹脂フィルムの一方の面又は表面に金属膜を貼り合わせる（又はコーティング）などの各種の方法を採用することができる。
【００１８】
上記のスピーカー装置用振動板の一つの態様では、少なくとも前記凹部の厚さは、前記凹部を除く前記要素の厚さより厚く形成されてなる。
【００１９】
この態様によれば、少なくとも凹部の厚さが、その凹部を除く要素の厚さより厚く形成されているので、当該少なくとも凹部の剛性が、その凹部を除く要素の剛性に比較して高くなる。これにより、凹部は、ボイスコイルをより一層安定的に保持することが可能となる。
【００２０】
上記のスピーカー装置用振動板の他の態様では、前記要素は、略半球状の形状をなすドーム部とエッジを有し、前記ドーム部の周縁部と前記エッジの内周縁部の間には、当該ドーム部及び当該エッジと一体的に形成された前記凹部が設けられており、前記ボイスコイルは、前記凹部に保持されている。
【００２１】
この態様では、前記要素は、略半球状の形状をなすドーム部とエッジを有している。そして、ドーム部の周縁部とエッジの内周縁部の間には、当該ドーム部及び当該エッジと一体的に形成された凹部が設けられている。これにより、いわゆるドーム型振動板を構成することができる。また、この態様では、ドーム部、凹部及びエッジが一体的に形成されているので、それらの要素の少なくとも一つを他の要素と独立に設けてなるスピーカー装置用振動板と比較して、スピーカー装置用振動板の部品点数の削減、及び、これに伴い、当該スピーカー装置用振動板の作製工程の削減を図ることができる。その結果、当該スピーカー装置用振動板の製品コストの低減、ひいてはスピーカー装置の製品コストの低減を図ることができる。
【００２２】
上記のスピーカー装置用振動板を備えるスピーカー装置を構成することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２４】
［スピーカー装置の構成］
図１に、本発明の振動板を含むスピーカー装置１００を、その中心軸Ｌ１を通る平面で切断したときの断面図を示す。
【００２５】
スピーカー装置１００は、図１に示すように、主として、ヨーク１、マグネット２及びプレート３を含む磁気回路と、フレーム４、振動板５及びボイスコイル６を含む振動系を有する。なお、本発明では、振動板５の形状及び磁気回路の構成並びにスピーカー装置の構造及び駆動方式に特に限定はない。
【００２６】
まず、磁気回路の構成について説明する。本磁気回路は、内磁型の磁気回路として構成されている。ヨーク１は、略椀状の形状をなしている。ヨーク１の底部１ａ上には、略円柱状の形状を有するマグネット２が配置されている。マグネット２上には、略円板状の形状を有するプレート３が配置されている。
【００２７】
次に、振動系の構成について説明する。フレーム４は、環状の形状を有し、スピーカー装置１００を構成する様々な構成部品を支持する機能を有する。また、フレーム４は、階段状の断面形状をなし、第１段部４ａと、当該第１段部４ａの上側に且つ外側に設けられた第２段部４ｂを有している。フレーム４の内周部付近は、ヨーク１の上端部に取り付けられている。振動板５は、本発明の特徴をなす要素であり、入力信号に応じた音波を放射する機能を有する。また、振動板５の外周縁部は、フレーム４の第２段部４ｂ上に取り付けられている。ボイスコイル６は、後述する振動板５の凹部５ｂ内に配置された状態で、プレート３の近傍に位置する当該凹部５ｂ内の周面５ｂａに巻かれている。振動板５の凹部５ｂとボイスコイル６の外周部の間には空隙、即ち磁気ギャップ７が形成されている。ボイスコイル６は、１つの配線からなり、図示しないプラス及びマイナスのリード線を夫々有している。プラス側のリード線はＬ（又はＲ）チャンネル信号の入力配線であり、マイナス側のリード線はグランド（ＧＮＤ：接地）信号の入力配線である。プラス及びマイナスの各リード線は、それぞれフレーム４の適当な位置に設けられた図示しない端子部に接続されている。また、端子部は、図示しないアンプ側の出力配線にも接続されている。これにより、ボイスコイル６には、端子部、プラス及びマイナスの各リード線を介してアンプ側から１チャンネル分の信号や電力が入力される。
【００２８】
以上の構成を有するスピーカー装置１００において、アンプ側から出力された信号及び電力は、端子部並びにボイスコイル６のプラス及びマイナスのリード線を介してボイスコイル６へ供給される。これにより、磁気ギャップ７内でボイスコイル６に駆動力が発生し、振動板５をスピーカー装置１００の中心軸Ｌ１方向に振動させる。こうして、スピーカー装置１００は、矢印Ｙ１の方向に音波を放射する。
【００２９】
（振動板の構成）
次に、図１及び図２等を参照して、本発明の特徴を有する振動板５の構成について詳述する。図２は、本発明の実施例に係る振動板５の構成を示す断面図である。
【００３０】
振動板５は、ドーム部５ａと、その外側に設けられた凹部（溝部）５ｂと、その凹部５ｂの外側に設けられたエッジ（傾斜部）５ｃとを有し、それらの各要素は一体的に形成されている。ドーム部５ａは、略半球状若しくは略ドーム状の形状を有し、音を放射する役割を担う。凹部５ｂは、略Ｕ字状の断面形状を有し、ドーム部５ａとエッジ５ｃの間に設けられている。図１に示すように、凹部５ｂの周面５ｂａにはボイスコイル６が巻かれており、当該ボイスコイル６は、凹部５ｂ内に保持されている。即ち、凹部５ｂは、主として、その凹部５ｂ内にボイスコイル６を落とし込んだ状態でボイスコイル６を保持する役割を担う。エッジ５ｃの外周縁部には、弾性機能を有し、略Ω状の断面形状を有する弾性部５ｃａが設けられている。また、弾性部５ｃａの外周縁部は、直線状の断面形状を有し、フレーム４の第２段部４ｂ上に取り付けられている。このため、エッジ５ｃは、主として、ドーム部５ａ及び凹部５ｂをフレーム４に対して弾性的に支持する役割を担う。
【００３１】
以上の構成を有する振動板５は、特に、金属材料、即ち、金属素材又は金属加工素材により一体的に形成されている点に特徴を有している。
【００３２】
ここで、「金属素材」としては、単一金属（金属単体）や合金等が挙げられる。好適な例では、「単一金属」は、例えば、Ａｌ（純アルミニウム）やＴｉ（純チタン）などが好ましい。また、「合金」は、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金などが好ましい。「アルミニウム合金」の代表的な例としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金、及び、Ａｌ−Ｍｎ系合金などが挙げられる。「マグネシウム合金」の代表的な例としては、例えば、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系合金などが挙げられる。
【００３３】
一方、「金属加工素材」としては、高分子樹脂フィルムに金属膜を形成してなる素材等が挙げられる。好適な例では、「高分子樹脂フィルム」は、例えば、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、及び、ＰＣ（ポリカーボネート）などが好ましい。また、「金属膜」は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、Ｔｉ（チタン）、及び、Ｎｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）よりなる合金などが好ましい。
【００３４】
ここで、図３（ａ）に、振動板５を金属加工素材にて作製した場合の層構造の一例を示す。図３（ａ）は、図２における切断線Ａ−Ａ’に沿った振動板５の任意の一部分の層構造を拡大して示す断面図である。
【００３５】
かかる振動板５は、図３（ａ）に示すように、上記した高分子樹脂フィルム３０の一方の面（ボイスコイル６と接触する側の面）に、上記した金属膜３１を真空蒸着技術などにより薄膜状に蒸着するか、或いは、上記した高分子樹脂フィルム３０の一方の面（ボイスコイル６が配置される側の面）に薄膜状の金属膜３１を貼り合わせる（又はコーティングする）か、或いは、その逆に、薄膜状の金属膜３１の一方の面（ボイスコイル６が配置されない側の面）に、上記した高分子樹脂フィルム３０を貼り合わせる（又はコーティングする）ことにより作製される。このため、振動板５は、金属膜３１−高分子樹脂フィルム３０の２層構造をなす。このように、かかる層構造を有する振動板５の場合、図１を参照してわかるように、ボイスコイル６は、振動板５の凹部５ｂ内の金属膜３１と接触した状態で、当該凹部５ｂの周面５ｂａに巻回された状態で当該凹部５ｂに保持される。
【００３６】
なお、本発明では、この構成に限らず、振動板５は、図３（ｂ）に示すように、上記した高分子樹脂フィルム３０の表面の全てに亘って、上記した金属膜３１が薄膜状に蒸着されていても構わない。この構成を有する振動板５は、金属膜３１−高分子樹脂フィルム３０−金属膜３１の三層構造をなす。ここで、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する振動板５の層構造を示す断面図である。なお、本発明では、高分子樹脂フィルム３０上に、種類の異なった複数の金属膜３１を積層するようにしても構わない。
【００３７】
以上の構成を有する振動板５をスピーカー装置１００に適用することにより、本実施例は、比較例と比べて、次のような特有の作用効果を奏する。
【００３８】
ここで、上記の形状を有する振動板を樹脂材料のみを用いて作製した場合（比較例）、スピーカー装置の駆動時、ボイスコイルから生じる熱によって、振動板の凹部５ｂ付近を中心として、振動板が、熱により変形し、或いは熱により破損しまう虞がある。これは、樹脂材料のみにより作製された振動板は、耐熱性及び放熱性がそれ程良くないからである。このため、比較例では、スピーカー装置のハイパワー化を実現するのが困難であるといった問題がある。そこで、このような問題を解消するべく、例えば、ボイスコイルを保持する、振動板の要素の一つである凹部５ｂのみを耐熱性の高い素材にて作製することが考えられるが、かかる構成を採用すると、振動板の他の要素であるドーム部５ａ及びエッジ５ｃを別の素材で作製しなければならず、その分、振動板の部品点数が増え、また、これに伴い振動板の作製工程が増加することで、振動板の製品コストが増加し、ひいてはスピーカー装置の製品コストが増加してしまうという新たな問題が生じる。
【００３９】
この点、本実施例に係る振動板５は、金属材料、即ち、金属素材又は金属加工素材により作製されているので、当該振動板５は、比較例と比べて耐熱性及び放熱性に優れている。
【００４０】
即ち、振動板５が金属素材にて作製されている場合、熱の発生源たるボイスコイル６は、金属素材よりなる振動板５の凹部５ｂ内の周面５ｂａと接触した状態で、当該凹部５ｂに保持される。これにより、スピーカー装置１００の駆動時、ボイスコイル６で発生した熱は、当該振動板５を通じて外部の空間へと効率よく放熱される。一方、金属加工素材、即ち、高分子樹脂フィルム３０と金属膜３１の層構造を有する素材にて振動板５が作製されている場合には、熱の発生源たるボイスコイル６は、振動板５の凹部５ｂ内の周面５ｂａ上に形成された金属膜３１と接触した状態で、当該振動板５の凹部５ｂに保持される。これにより、スピーカー装置の駆動時、ボイスコイル６で発生した熱は、振動板５の外面に形成された金属膜３１を通じて外部の空間へと効率よく放熱される。そのため、かかる構成素材を有する振動板５を適用した本実施例では、スピーカー装置１００のハイパワー化を実現することができる。
【００４１】
また、上記した比較例では、振動板の要素の１つである凹部５ｂを耐熱性の高い素材で作製すると共に、当該振動板５の他の要素であるドーム部５ａ及びエッジ５ｃを他の素材で作製してなる振動板を一例として挙げたが、本実施例の振動板５は金属素材又は金属加工素材にて一体的に形成されているので、この形態を有する振動板と比べて、当該振動板５の部品点数の削減を図ることができる。よって、この場合、比較例と比べて振動板５の作製工程の削減を図ることができ、これにより、比較例と比べて、振動板５の製品コストの低減、ひいてはスピーカー装置１００の製品コストの低減を実現できる。
【００４２】
また、一般的に、金属材料は、樹脂材料に比べてリサイクルが容易であるという利点を有する。そのため、振動板５が金属素材にて作製されている場合、スピーカー装置１００のリサイクル時に、金属素材よりなる振動板５をスピーカー装置１００から取り外して、当該振動板５を基にして再資源化（リサイクル化）を図ることができるという利点も有している。
【００４３】
また、金属は樹脂に比較して高剛性であり、振動板５を金属素材又は金属加工素材により作製することで、当該振動板５を、高入力型のスピーカー装置にも適用することが可能になるという利点がある。
【００４４】
［変形例］
また、上記の実施例では、振動板５のエッジ５ｃに設けられた弾性部５ｃａを、略Ω状の断面形状を有するように形成したが、これに限らず、本発明では、図４に示すように、振動板の弾性部５ｃａを、直線状の断面形状を有するように形成しても構わない（以下、この構成を有する振動板を「振動板５１」とも呼ぶ）。
【００４５】
また、上記の実施例に係る振動板５及び変形例に係る振動板５１では、振動板５及び振動板５１の各要素であるドーム部５ａ、凹部５ｂ及びエッジ５ｃが一体的に形成されていた。これに限らず、本発明では、振動板５の要素であるドーム部５ａ及び凹部５ｂを一体的に形成（以下、「第１要素」と呼ぶ）した後に、振動板５の他の要素である弾性部５ｃａを含むエッジ５ｃを形成（以下、「第２要素」と呼ぶ）し、その後に、第１要素と第２要素とを結合することにより、振動板を作製するようにしても構わない。こうして作製された振動板５及び振動板５１を、図５（ａ）及び（ｂ）に夫々示す。なお、図５（ａ）及び（ｂ）では、便宜上、第１要素を「実線」で示すと共に、第２要素を「破線」で示す。このとき、振動板５及び振動板５１において、第１要素の厚さＤ１が、第２要素の厚さＤ２より厚くなるように形成するのが好ましい。なお、本発明では、これに代えて、凹部５ｂの厚さだけが、ドーム部５ａ及びエッジ５ｃの各厚さより厚くなるようにしても構わない。これにより、上記した本実施例と比較して、振動板５の部品点数が増加すると共に当該振動板５の作製工程が増加するが、この場合、上記の実施例と比較して凹部５ｂの厚さが厚くなった分、その凹部５ｂの剛性が高くなり、ボイスコイル６をより一層安定的に保持できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例に係る振動板を適用したスピーカー装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る振動板の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る振動板の層構造を示す断面図である。
【図４】変形例に係る振動板の構成を示す断面図である。
【図５】本実施例及び変形例に係る振動板の他の形態例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ヨーク
２  フレーム
３  マグネット
４  プレート
５  振動板
５ｂ  凹部
６  ボイスコイル
１００  スピーカー装置
【図１】
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【図２】
2007043458.tif 000004
【図３】
2007043458.tif 000005
【図４】
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【図５】
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