(57)【要約】【課題】従来と同様の外形のスピーカーに適用できる、高音域の音圧向上のための内部構造を提供すること。【解決手段】磁気回路体７０、８０、９０と、磁気回路体に嵌めこまれたボイスコイル５０と、磁気回路体に結合されたフレーム４０と、コーン形振動板１０と、を有し、コーン形振動板１０の内周部分がボイスコイル５０と結合し、コーン形振動板１０の外周部分がフレーム４０にエッジ２０を介して結合され、コーン形振動板１０の外周部分が長円又は楕円形を呈しており、コーン形振動板にはその内周近傍に前記長円又は楕円の長軸方向に伸びる平坦部１１があり、平坦部１１は前記長円又は楕円を含む平面と平行である、スピーカー１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路体と、磁気回路体のギャップに嵌め込まれたボイスコイルと、磁気回路体に結合されたフレームと、コーン形振動板と、を有し、コーン形振動板の内周部分がボイスコイルと結合し、コーン形振動板の外周部分がフレームにエッジを介して結合され、コーン形振動板の外周部分が長円又は楕円形を呈しており、コーン形振動板にはその内周近傍に前記長円又は楕円の長軸方向に伸びる平坦部があり、平坦部は前記長円又は楕円を含む平面と平行である、スピーカー。
【請求項２】
上記長円又は楕円の短軸方向にはコーン形振動板の平坦部が伸びていない請求項１記載のスピーカー。
【請求項３】
ボイスコイルを保持するダンパーをさらに有し、ダンパーの一部が平坦部になっていて、ダンパーの平坦部と上記コーン形振動板の平坦部とが接着固定されている請求項１又は２記載のスピーカー。
【請求項４】
ボイスコイルが直径ａの円筒状であり、上記長円又は楕円の長軸方向におけるコーン形振動板の平坦部の長さをｂとするとき、ｂ／ａが１．２〜３．５である、請求項１〜３のいずれかに記載のスピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気音響変換器としてのスピーカー、特に、オーディオ機器、テレビジョン受像機、自動車内等に好適に用いられるコーン形スピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ機器、テレビジョン受像機、あるいは、自動車などの輸送機内に設置されるスピーカーとして、コーン形スピーカーが多く用いられている。
図４に従来のコーン形スピーカーの断面図を示す。ヨーク８０、リング状のマグネット７０、リング状のプレート９０を積層結合した界磁部にフレーム４０を結合し、このフレーム４０の周縁部にコーン形振動板１０の外周の周縁部（エッジ２０）を結合し、このコーン形振動板１０の内周部分にボイスコイル５０を結合し、このボイスコイル５０の中間部をダンパー３０で保持してボイスコイル５０の下部をヨーク８０の中央部にはまりこむように構成し、コーン形振動板１０の中央上面にダストキャップ６０を貼り付けて構成している。このとき、コーン形振動板１０はボイスコイル５０の中心軸に対して特定の頂角をもって斜めに結合されている。このスピーカー２には、エッジ２０をフレームに挟み込むようにガスケット１００が設けられていてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の通信技術、音響技術の発達により、高品質の音響を再生するための電気データを得ることができている。一方、利用者にとって高音質のコンテンツを享受するためには、電気信号を音に変換するスピーカーの性能向上が決定的に重要である。近年のテレビやオーディオ機器においては長円や楕円形の小型のスピーカーが好ましく用いられており、この種のスピーカーにおけるさらなる性能向上が求められる。このことに鑑みて、本発明は、従来と同様の外形をもつスピーカー、例えば小型のスピーカーにおいて、高音域の音圧を向上し得るようなスピーカーの構造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】
【０００５】
本発明者らが鋭意検討した結果、以下のような本発明を完成した。
（１）磁気回路体と、磁気回路体のギャップに嵌め込まれたボイスコイルと、磁気回路体に結合されたフレームと、コーン形振動板と、を有し、コーン形振動板の内周部分がボイスコイルと結合し、コーン形振動板の外周部分がフレームにエッジを介して結合され、コーン形振動板の外周部分が長円又は楕円形を呈しており、コーン形振動板にはその内周近傍に前記長円又は楕円の長軸方向に伸びる平坦部があり、平坦部は前記長円又は楕円を含む平面と平行である、スピーカー。
（２）上記長円又は楕円の短軸方向にはコーン形振動板の平坦部が伸びていない（１）のスピーカー。
（３）ボイスコイルを保持するダンパーをさらに有し、ダンパーの一部が平坦部になっていて、ダンパーの平坦部と上記コーン形振動板の平坦部とが接着固定されている（１）又は（２）のスピーカー。
（４）ボイスコイルが直径ａの円筒状であり、上記長円又は楕円の長軸方向におけるコーン形振動板の平坦部の長さをｂとするとき、ｂ／ａが１．２〜３．５である、（１）〜（３）のいずれかのスピーカー。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従来のものと同様の外形をもつ長円形や楕円形のスピーカーにおいて、コーン形振動板の短径部による支えによって長径部に設けた平坦部の剛性が増し、高音域の音圧を上げることができる。好ましい形態においては、コーン形振動板の平坦部に相当する位置にあるダンパーにも平坦部を設けてコーン形振動板の平坦部と接着していることにより、コーン形振動板の剛性をさらに増すことができ、高音域のさらなる音圧向上効果が期待される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態におけるスピーカーの模式断面図である。
【図２】図２（Ａ）は本発明のスピーカーのコーン形振動板、フレームおよびボイスコイルの配置をあらわす平面図である。図２（Ｂ）はコーン形振動板の図２（Ａ）のＸ−Ｘ’断面図であり、図２（Ｃ）はコーン形振動板の図２（Ａ）のＹ−Ｙ’断面図である。
【図３】本発明の好適な形態における、コーン形振動板とダンパーとの配置を示すスピーカーの部分断面図である。
【図４】従来のスピーカーの模式断面図である。
【図５】実施例１のスピーカーによる測定結果のグラフである。
【図６】比較例１のスピーカーによる測定結果のグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳しく説明する。但し、図面は参照のためのものであって、本発明の範囲は図示された態様に限定されるものでは無い。
図１は、本発明に係るスピーカーの模式断面図である。スピーカー１は磁気回路体を有する。図１の態様では、ヨーク８０、リング状のマグネット７０、リング状のプレート９０によって磁気回路体が構成されている。磁気回路体のギャップ（磁気ギャップ）にボイスコイル５０が嵌め込まれている。磁気回路体とボイスコイル５０との配置の態様は特に限定無く、従来公知のスピーカーの構造などを適宜参照することができる。スピーカーの磁気回路体は従来公知の形態のものを適宜援用することができる。
【０００９】
スピーカー１はフレーム４０を有する。フレーム４０は一般的には筒状であるがそれに限定されず、スピーカーの各パーツを固定する骨組みの役割を担う。図１の態様では、フレーム４０はプレート９０の上に固定される。さらに、フレーム４０の磁気回路体からもっとも離れた部分にはエッジ２０を介してコーン形振動板１０が固定されており、フレーム４０によってコーン形振動板１０が張られている。図２はフレームとコーン形振動板の平面図である。図２に示されるように、本発明では、上面からみたときフレーム４０の外周部、すなわち、コーン形振動板１０の外周部分が長円又は楕円形を呈している。
【００１０】
ヨーク８０の中央付近にはボイスコイル５０が嵌め込んである。このボイスコイル５０の中間部はダンパー３０で保持される。ボイスコイル５０は通常は円筒状であり、図２においてはその円筒の直径がａとして表現されている。ボイスコイル５０が円筒状である場合の中心軸は、フレーム４０の外周がかたちづくる長円又は楕円の中心軸と通常は共通する。言い換えると、ボイスコイル５０が円筒状である場合の中心軸は、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の中心軸と通常は共通する。コーン形振動板１０の中央上面にダストキャップ６０を有していてもよい。
【００１１】
コーン形振動板１０は音の発生のために振動するものである。コーン形振動板１０は上からみると（図２）、長円又は楕円状を呈するように張られていて、その中心に円形状の空間があいている。この空間にはボイスコイル５０が位置する。コーン形振動板１０の内周部分は上記磁気回路体の（磁気）ギャップに嵌めこまれたボイスコイル５０に結合され、外周部分はエッジ２０を介してフレーム４０に結合されている。
【００１２】
本発明によれば、コーン形振動板１０には平坦部１１と傾斜部１２がある。コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円を含む平面と、平坦部１１の平面とが平行である。言い換えると、平坦部１１がかたちづくる平面は、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の中心軸と垂直の関係にある。ボイスコイル５０が円筒状であって、その中心軸と、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の中心軸とが共通している場合においては、平坦部１１の平面は、ボイスコイル５０の中心軸と垂直である。
【００１３】
コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の長軸方向に、平坦部１１が伸びている。図２においてハッチングで表現された領域が平坦部１１である。図２（Ａ）におけるＸ−Ｘ’は、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の長軸である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。このように、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の長軸方向においては、コーン形振動板１０は、内周近傍において平坦部１１があり、外側に傾斜部１２がある。内周近傍とは、ボイスコイル５０に結合している部分とその近傍を意味する。このような平坦部１１は、その剛性が増すことによって、高音域の音圧を上げることに寄与する。
【００１４】
平坦部１１は上記長円又は楕円の長軸方向だけではなく、その周辺に及んでいてもよい。ただし、好ましくは、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の短軸方向には平坦部１１が存在しない。図２（Ａ）におけるＹ−Ｙ’は、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の短軸である。図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＹ−Ｙ’断面図である。このように、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の短軸方向においては、コーン形振動板１０は好ましくは傾斜部１２のみで形成される。言い換えると、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の短軸方向では、ボイスコイル５０に傾斜部１２が直結することが好ましい。このような好ましい形態により、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の短軸方向に直結した傾斜部１２が上述の平坦部１１を支えることになり、平坦部１１の剛性がより増して、高音域のさらなる音圧向上が図られる。
【００１５】
平坦部１１の形状は特に限定されず、好ましくは、図２（Ａ）に示すように、平坦部１１が長円を呈していて、平坦部１１がかたちづくる長円の長軸と短軸は、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の長軸および短軸とそれぞれ一致する。好ましくは、平坦部１１がかたちづくる長円の短軸は、ボイスコイル５０の直径と一致する。
【００１６】
コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の長軸方向に伸びる平坦部１１の長さは特に限定されない。図２（Ａ）における長さｂは、コーン形振動板１０の平坦部１１における、コーン形振動板１０がかたちづくる長円又は楕円の長軸方向における長さである。図２（Ａ）に明示されているように、本明細書において、当該長さｂは、ボイスコイル５０を配置するためのコーン形振動板１０における空間部分を含むものとして定義する。図２（Ａ）における長さａは、ボイスコイル５０が円筒状である場合のその円筒の直径である。ボイスコイル５０が円筒状ではない場合は、長さａはボイスコイル５０の上記長軸方向に占める長さである。平坦部１１の剛性を上げて高音域のさらなる音圧向上を図ること、製造のし易さ、機械的強度などを考慮すると、ｂ／ａは好ましくは１．２〜３．５であり、より好ましくは１．５〜２．０である。
【００１７】
コーン形振動板１０に平坦部１１を付与するための製造方法は特に限定されず、例えば、平坦部１１に相当する平らな部分を有する型を用いてコーン形振動板を製造するなどの方法を採ることができる。
【００１８】
好適態様によれば、ボイスコイル５０を支えるダンパー３０は平坦部３１と屈曲部３２とを有し、ダンパーの平坦部３１とコーン形振動板１０の平坦部１１とが接着固定されている。図３は、コーン形振動板およびダンパーの、コーン形振動板１０の外周がかたちづくる長円又は楕円の長軸方向の部分断面図である。図示されるように、ダンパー１０の平坦部３１とコーン形振動板の平坦部１１とが接着固定されることによって、コーン形振動板の平坦部１１の剛性がさらに増し、高音域のさらなる音圧向上が図られる。
【００１９】
ダンパーの平坦部３１とコーン形振動板の平坦部１１との接着については、接着の方法や接着のための材料などは特に限定はなく、従来公知の方法を適宜援用することができる。
【００２０】
スピーカー１における、その他の構成については、その製造方法、材質、形状など従来公知のものを適宜援用することができる。例えば、図１の態様では、フレーム４０の外周付近の内側にガスケット１００が備えられる様子が図示されている。本発明のスピーカーにおいては、このようなガスケット１００を有していてもよいし、ガスケットを有する場合に、その材質や形態などについては従来公知の技術を適宜採り入れることができる。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
図１および図２に示されるようなスピーカーを試作して、高音域の音圧を測定した。
具体的には、フレーム４０の外周がかたちづくる長円の長軸が１１５ｍｍ、短軸が２２ｍｍであり、円筒状のボイスコイル５０の直径が９．３ｍｍであり、コーン形振動板１０の平坦部１１は長軸１６．５ｍｍ、短軸９．３ｍｍの長円であった。
【００２２】
（比較例１）
実施例１と同様であるが、但し、コーン形振動板１０に平坦部を設けずに、スピーカーを製造した。言い換えると、直径９．３ｍｍのボイスコイル５０からフレーム４０に向けて、コーン形振動板１０が全て傾斜部になるように、該コーン形振動板１０を設けた。
【００２３】
（高音域の音圧評価）
実施例１および比較例１において得られた各スピーカーについて、音の振動数に対する音圧およびインピーダンスを測定した。図５は実施例１のスピーカーによる測定結果のグラフであり、図６は比較例１のスピーカーによる測定結果のグラフである。図５および図６において、（ａ）の曲線は振動数に対する音圧の測定結果を示し、（ｂ）の曲線は振動数に対するインピーダンスの測定結果を示す。
高音域（例えば、５ｋ〜８ｋＨｚ程度の周波数領域）において、従来のスピーカーのモデルである比較例１については、周波数が高くなるにつれて音圧が下がり、８０ｄＢＳＰＬを割り込む程度にまで至った。一方、このような高音域において、実施例１のスピーカーでは８０ｄＢＳＰＬ程度の高い音圧を維持するとともに、周波数の向上に伴う音圧の低下が緩やかであった。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明によれば、従来と同じような外形のスピーカーにおいて高音域の音圧を上げることができるので、小型のスピーカーにおいてより迫力ある音を再現する音響機器への適用が期待される。
【符号の説明】
【００２５】
１、２  スピーカー
１０  コーン形振動板
１１  平坦部
１２  傾斜部
２０  エッジ
３０  ダンパー
３１  平坦部
３２  屈曲部
４０  フレーム
５０  ボイスコイル
６０  ダストキャップ
７０  マグネット
８０  ヨーク
９０  プレート
１００  ガスケット
【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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