(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持フレームと、
磁気ギャップを横切る磁界を提供するモータアセンブリと、
該磁界中にボイスコイルを支持するコイル巻型と、
該コイル巻型に取り付けられ、かつ、周り部によりその外側周縁において該フレームに結合された振動板と、
該コイル巻型に結合された内側周縁と、該フレームおよび該モータアセンブリのうちの少なくとも一方に結合された外側周縁とを有するスパイダと
を備え、
該スパイダは、複数のロールを含み、少なくとも該内側周縁に隣接する該ロールおよび該外側周縁に隣接する該ロールの材料量を実質的に等しくすることによって、線形性を向上させるために、該スパイダの半径にわたって応力を等しくし、かつ、該外側周縁に隣接する該ロールのスチフネスと該内側周縁に隣接する該ロールのスチフネスとを一致させるように、該外側周縁に隣接する該ロールは、該内側周縁に隣接する該ロールよりも小さい高さ又はピッチを有している、変換器。
【請求項２】
前記内側周縁に隣接する前記ロールよりも小さく、かつ、前記外側周縁に隣接する前記ロールのよりも大きい高さを有する少なくとも１つの中間ロールをさらに備えている、請求項１に記載の変換器。
【請求項３】
スピーカフレームと、該スピーカフレームに結合されたコーンと、該コーンに結合されたコーン巻型とを備えた変換器であって、
該変換器は、
該コイル巻型と該スピーカフレームとに結合されたスパイダであって、該コイル巻型から該スピーカフレームへ同心円状に延伸しているスパイダと、
該コイル巻型と同心円状に該スパイダの中に形成された少なくとも３つのロールと
をさらに備え、
該少なくとも３つのロールの材料量を実質的に等しくすることによって、線形性を向上させるために、該スパイダの半径にわたって応力を等しくし、かつ、該少なくとも３つのロールのスチフネスを一致させるように、該少なくとも３つのロールのそれぞれの高さ又はピッチが該コイル巻型から該スピーカフレームに向かって次第に減少する、変換器。
【請求項４】
前記少なくとも３つのロールのそれぞれは、所定の長さの側壁を備えており、該少なくとも３つのロールの側壁の長さは、前記コイル巻型から前記スピーカフレームに向かって次第に短くなっている、請求項３に記載の変換器。
【請求項５】
前記スパイダは、前記スピーカフレームに結合するように形成された平らな外方基部をさらに備えている、請求項３または請求項４に記載の変換器。
【請求項６】
前記スパイダは、前記スピーカフレームに結合するように形成されたカップ状の外方基部をさらに備えている、請求項３または請求項４に記載の変換器。
【請求項７】
前記スパイダは、上向き取り付けにて前記コイル巻型に結合されている、請求項３から請求項６までのいずれかに記載の変換器。
【請求項８】
前記スパイダは、下向き取り付けにて前記コイル巻型に結合されている、請求項３から請求項６までのいずれかに記載の変換器。
【請求項９】
スピーカフレームと、該スピーカフレームに結合されたコーンと、該コーンに結合されたコーン巻型とを備えた変換器であって、
該変換器は、
内径と外径とを有するスパイダであって、該内径は該コイル巻型に結合されており、該外径は該スピーカフレームに結合されている、スパイダをさらに備え、
該スパイダは、該コイル巻型を取り囲むように該内径と該外径との間に形成された少なくとも３つのコルゲーションを含み、
該少なくとも３つのコルゲーションのそれぞれは、所定の長さの側壁を有しており、該少なくとも３つのコルゲーションの材料量を実質的に等しくすることによって、線形性を向上させるために、該スパイダの半径にわたって応力を均一にバランスさせ、かつ、該少なくとも３つのコルゲーションのスチフネスを一致させるように、該少なくとも３つのコルゲーションの側壁の長さが該スパイダの内径から該スパイダの外径に向かって次第に減少し、
該少なくとも３つのコルゲーションのそれぞれは、所定の半径を有するように形成されており、該少なくとも３つのコルゲーションの半径は、該スパイダの半径にわたって応力をバランスさせ、かつ、該少なくとも３つのコルゲーションのスチフネスを一致させるように、該コイル巻型から該スピーカフレームに向かって次第に小さくなっている、変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動電式・電気音響変換器（エレクトロダイナミック・トランスデューサ）、特に主として、ムービングコイルスピーカの構造に関する。しかし、他の用途においても同様に有用と信ずるものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカにおいて使用される中心配置用スパイダ（センタリング・スパイダ）の多様な形態は公知である。例えば、米国特許第２，２０１，０５９号、第２，２９５，４８３号及び第５，７１５，３２４号に例示され説明されているセンタリング・スパイダが知られている。こうした列挙の意味するところは、先行技術調査を徹底的に行ったとか、上に列挙した以外に関連する技術は存在しないなどということを、陳述するものではない。そのような陳述を暗示するという意味にとるべきでもない。
【０００３】
スピーカのサスペンション機構は、ダイヤフラム・サラウンド（振動板周り部、ｄｉａｐｈｒａｇｍ  ｓｕｒｒｏｕｎｄ）と、ボイスコイル・センタリング・スパイダとを含んでいる。前記スパイダの機能は、ボイスコイルを前記スピーカの永久磁石モータ磁気ギャップにおいて中心配置することであり、このとき同時に、前記磁気ギャップ内において前記ボイスコイルの直線運動を許容するようになっていて、これにより、前記振動板をできるだけ直線的に駆動する。この振動板には、コイル巻型によって前記ボイスコイルが取付られている。
【０００４】
通常は、スパイダは、熱硬化性樹脂を含浸した織物状材料から形成される。それは例えば天然繊維又は合成繊維を含んでいる。そして、前記樹脂含浸織物状材料は、型枠中で加熱され、コルゲーション（波形構造）状に形成される。つまりは複数のロール（起伏、ｒｏｌｌ）を形成される。これらは通常、前記ボイスコイル巻型の軸に関して同心状であり、また通常、同じ高さ及び同じ円弧を有している。そして、前記スパイダは、その内側周縁において前記コイル巻型に取り付けられる。また、その外側周縁において前記スピーカ磁石モータ組立体かスピーカフレームに取り付けられる。というのは、それは普通、前記フレームとモータ組立体とが組み合わされる箇所に該当するからである。そして前記スパイダの内側周縁は前記コイル巻型の可動域と同じ可動域を有している。前記スパイダの外側周縁は、前記フレーム及び／又は組立体に取付られているので、不動になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパイダは、力とたわみとの関係でのスチフネスが不均整である。従来型スパイダのロールにおける材料の量を計算すると、ロールが外側にあるにつれ、材料量が多いことは明らかである。即ち、前記コイル巻型の軸から遠いロールほど、材料量が多い。このため、つまり、前記コイル巻型の軸から大距離のロールほど材料量が増加するため、これらのロールのスチフネスは、外側方向に逆進的である。言い換えると、スチフネスは、コイル巻型及びボイスコイルの軸からの距離が大きくなるにつれ、低下する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための手段として、本発明は例えば以下の（１）〜（６）のいずれかに該当するような手段を提供する。
【０００７】
（１）フレームと、磁気ギャップを横切る磁界を提供するモータ組立体と、前記磁界中にボイスコイルを支持するコイル巻型と、前記コイル巻型に取付られた振動板と、スパイダと、を有する電気音響変換器であって、前記振動板は、周り部により、その外側周縁において前記フレームに連結されており、前記スパイダは、或る内側周縁を有し、それは前記コイル巻型に連結されており、またこのスパイダは、或る外側周縁を有し、それは少なくとも前記フレーム及びモータ組立体のうちの一つに連結されており、しかもこのスパイダは、複数のロールを有し、このうちの該内側周縁に隣接直前のロールは第１の高さを有し、該外側周縁に隣接直前のロールは第２の高さを有するが、この第２の高さは前記第１の高さを下回るようになっている、ことを特徴とする、電気音響変換器。
【０００８】
（２）前記複数ロールの高さが、前記内側周縁隣接直前のロールから前記外側周縁隣接直前のロールまで、直線的に低下するようになっており、また、少なくとも一つの中間に介在するロールを有し、このロールは第３の高さを有しており、この第３の高さは前記第１の高さを下回るが前記第２の高さを上回るようになっていることを特徴とする、（１）に記載の電気音響変換器。
【０００９】
（３）前記電気音響変換器は、少なくとも一つの中間に介在するロールを更に有し、このロールは第３の高さを有しており、この第３の高さは前記第１の高さを下回るが前記第２の高さを上回るようになっていることを特徴とする、（１）に記載の電気音響変換器。
（４）フレームと、磁気ギャップを横切る磁界を提供するモータ組立体と、前記磁界中にボイスコイルを支持するコイル巻型と、前記コイル巻型に取付られた振動板と、スパイダと、を有する電気音響変換器であって、前記振動板は、周り部により、その外側周縁において前記フレームに連結されており、前記スパイダは、或る内側周縁を有し、それは前記コイル巻型に連結されており、またこのスパイダは、或る外側周縁を有し、それは少なくとも前記フレーム及びモータ組立体のうちの一つに連結されており、しかも前記周り部は、複数のロールを有し、このうちの前記振動板に隣接直前のロールは第１の高さを有し、前記フレームに隣接直前のロールは第２の高さを有するが、この第２の高さは前記第１の高さを下回るようになっている、ことを特徴とする電気音響変換器。
【００１０】
（５）前記電気音響変換器は、少なくとも一つの中間に介在するロールを更に有し、このロールは第３の高さを有しており、この第３の高さは前記第１の高さを下回るが前記第２の高さを上回るようになっていることを特徴とする、（４）に記載の電気音響変換器。
【００１１】
（６）前記複数のロールの高さが、前記振動板隣接直前のロールから前記フレーム隣接直前のロールまで、直線的に低下するようになっていることを特徴とする、（４）に記載の電気音響変換器。
即ち概して言えば、本発明による電気音響変換器は、支持フレームと、磁気ギャップを横切る磁界を提供するモータ組立体と、前記磁界中にボイスコイルを支持するコイル巻型と、前記コイル巻型に取付られた振動板（しかもこの振動板は、周り部により、その外側周縁において前記フレームに連結されている）と、スパイダと、を有する。このスパイダは、或る内側周縁を有し、それは前記コイル巻型に連結されている。またこのスパイダーは、或る外側周縁を有し、それは少なくとも前記フレーム及びモータ組立体のうちの一つに連結されている。そしてこのスパイダは、複数のロールを有している。内側周縁に隣接直前のロールは第１の高さを有する。外側周縁に隣接直前のロールは第２の高さを有するが、これは前記第１の高さを下回るようになっている。
【００１２】
特に好適には、前記電気音響変換器は、少なくとも一つの中間に介在するロールを更に有している。このロールは、第３の高さを有しており、この第３の高さは前記第１の高さを下回るが前記第２の高さを上回るようになっている。
更に好適には、前記複数のロールの高さは、前記内側周縁隣接直前のロールから前記外側周縁隣接直前のロールまで、直線的に低下するようになっている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例の構成要素であるスパイダは、コイル巻型に隣接するロールが最大のロール高さを有し、コイル巻型の軸から実質的に遠くなるにつれロール高さが低下していくように、逆進的に変化をつけられたコルゲーション又はロール、ピッチ又は高さを有するようになっている。
【００１４】
図１を参照して説明すると、スピーカ９は、支持フレーム１０とモータ組立体とを有している。この図示されたモータ組立体は、中心磁極を兼ねる背面板１２と、永久磁石１３と、前面板１４と、を含み、これら全体は、磁気ギャップ１５を横切る実質的に均一な磁界を提供している。ボイスコイルの巻型１６は、ボイスコイル１７を前記磁界内に支持している。増幅回路４０からの電流は、プログラム材料に関係したものであり前記スピーカ９により電気音響変換をなされるべきものであるが、これが前記ボイスコイル１７を駆動し、公知のように前記磁気ギャップ１５内で軸方向に往復移動させる。円錐状振動板であるコーン１８は自身の先細端部（頂部、ａｐｅｘ）において、前記コイル巻型１６の一端部（これは前記モータ組立体１２、１３、１４の外側に位置する）に取り付けられており、また、自身の外側周縁にある周り部１９により、前記フレーム１０に連結されている。そしてスパイダ２０が、スパイダ自身の外側周縁において、前記フレーム１０に連結されている。前記スパイダ２０は、中央開口２２を有し、そこに前記コイル巻型１６が取り付けられている。前記周り部１９とスパイダ２０とからなるサスペンション部分が、前記ボイスコイル１７を、前記磁気ギャップ１５内で軸方向に往復運動するように、束縛運動させる。
【００１５】
スピーカ端子２４、２５と前記ボイスコイルの導線２６、２７との間の電気的接続を完成する構造として、決して唯一というわけではないが典型的なものを前記図１に図示した。前記ボイスコイルの導線２６、２７は、前記コイル巻型１６の側面に沿って真っ直ぐ揃えられ、前記スパイダの前記中央開口２２を通されている。そして、前記コイル巻型１６と前記コーン１８の先細端部とが出会う交差位置を更に通されている。前記導線２６、２７は、そこから前記コーン１８の前斜面３２上の地点２８、２９まで、前記前斜面上を横断する。そして前記地点２８、２９において、可撓性の導体３０、３１に接続される。前記地点２８、２９での接続技術自体は、言うまでもなく適当なものを選べばよい。また、好適には、前記導線２６、２７は、非導電性の粘着テープ又は非導電性の接着剤又はその他の非導電性の粘着物のどれか一つにより、又はそれらに該当するもののいくつかを組み合わせて使用することにより、前記コーン１８の前斜面３２に固定される。
【００１６】
前記スパイダ２０は、前記コイル巻型１６に隣接するロール３６−１が最大のロール高さを有し前記コイル巻型１６の軸から実質的に遠くになるにつれそのロール３６−ｎ（ｎは２以上の自然数）のロール高さが低下していくように、逆進的に変化をつけられたコルゲーション又はロール３６、ピッチ又は高さを有するようになっている。このようにしたロール３６のロール高さの低下により、上述したスチフネスの不整合性が補正される。即ち、これは複数ロールを、つまり内側各ロール３６−１、３６−２、．．．を使用材料量が多いようにすることにより、つまり内側の各ロール３６−１、３６−２、．．．を、より外側のロール．．．３６−（ｎ−１）、３６−ｎ、よりも大きな高さ及び／又はピッチを有するようにすることにより、補正されるのである。これによって、内側の各ロール３６−１、３６−２、．．．のスチフネスが効果的に緩和され、これらのスチフネスは外側ロール．．．３６−（ｎ−１）、３６−ｎのスチフネスに対して調和され、前記スパイダ２０の半径に沿って応力が一様化される。よって、前記ボイスコイル１７の動作の線形性が向上し、従って、前記ボイスコイル１７とコイル巻型１６の非線形動作によって起こるディストーション（歪み）が緩和される。
【００１７】
前記複数ロール３６の高さの低下パターンは、線形的でもよいし、指数関数的でもよいし、階段状でもよいし、他のやり方でもよい。要は、前記コイル巻型１６に隣接直前のロール３６−１から前記フレーム１０及び／又は前記モータ組立体１２、１３、１４に隣接直前のロール３６−ｎまで前記スパイダ２０の半径に沿って前記ロール３６のスチフネスがほぼ均一にさせ、そして前記コイル巻型１６に隣接直前のロール３６−１から前記フレーム１０及び／又は前記モータ組立体１２、１３、１４に隣接直前のロール３６−ｎまで前記スパイダ２０の半径に沿って応力が一様化されるようにさせる、という作用を実質的に呈するのであればよい。この程度まで、前記スパイダ２０には、スパイダ自身の内径のところからスパイダ自身の外径のところまで、ロール高さが低下していく即ち逆進性のロール３６が採択される。ロール３６の個々の円弧又は半径を、前記スパイダ２０の内径のところから外径のところまで、小さくなっていくようにしてもよい。
【００１８】
前記ロール３６の側壁を、前記スパイダ２０の内径のところから外径のところまで、短くなっていくようにしてもよい。小さくなっていく複数ロール３６は、前記スパイダ２０の幅に渡って複数の応力をより均一にバランスさせる。また、小さくなっていく前記複数ロール３６に対してそれよりも外側は、つまり前記スパイダ２０が自身の外周縁部において前記フレーム１０及び／又はモータ組立体１２、１３、１４につながるところでは、平らな形状の基部を備えるようにしてよいし、又は、図示されているようにカップ状の基部でもよい。また、小さくなっていく前記逆進的複数ロール３６に関し、スパイダ２０の前記中心開口２２を前記コイル巻型１６に取り付ける部分は、形状が上向き状（ｎｅｃｋ−ｕｐ）になっていてもよいし、図示してあるように形状が下向き（ｎｅｃｋ−ｄｏｗｎ）になっていてもよい。前記スパイダ２０のコンプライアンスは、前記磁気ギャップ１５内を前記ボイスコイル１７が動くときの前記スパイダ２０のたわみうる全領域に渡って、より線形である。従って、非直線ひずみが緩和される。また、この斬新な本発明において、これまで逆進的ロール３６について述べたような幾何学的形状寸法配置は、図２に示したようにスピーカのコーン１８の周り部１９‘（１９ダッシュ）における複数ロールとして採択してもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によれば、スパイダのスチフネスの不均整さが改善された電気音響変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例におけるスピーカの部分断面図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施例におけるスピーカの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
９  スピーカ
１０  フレーム
１５  ギャップ
１６  巻型
１７  コイル
１８  振動板
１９  周り部
２０  スパイダ
３６−１  ロール
３６−２  ロール
３６−（ｎ−１）  ロール
３６−ｎ  ロール
【図１】
0004086457.tif 000002
【図２】
0004086457.tif 000003