(57)【要約】      （修正有）【課題】振動板に加わる応力を適切に分散して異音の発生を抑制できるヘッドホンユニットと、これを用いたヘッドホンを提供する。【解決手段】ヘッドホンユニットは、磁気ギャップを形成する磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレーム３と、ユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板４と、この振動板を覆うようにユニットフレームに取り付けられたプロテクタ８と、を有し、振動板上に、制動用の周辺処理剤によって形成された制動部９を備える。制動部は、振動板の周縁領域１４とプロテクタの周縁領域１８とに跨って形成されている。制動部は、振動板の半径方向において外縁に向かうにしたがって厚さが厚くなっていると好ましい。制動部は、全周にわたって均一に備えられていると好ましい。【選択図】図３
2009005282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを形成する磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレームと、
このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、
この振動板を覆うようにユニットフレームに取り付けられたプロテクタと、を有し、
振動板上に、制動用の周辺処理剤によって形成された制動部を有するヘッドホンユニットであって、
上記制動部は、上記振動板の周縁領域と上記プロテクタの周縁領域とに跨って形成されていることを特徴とするヘッドホンユニット。
【請求項２】
制動部は、振動板の半径方向において外縁に向かうにしたがって厚さが厚くなっていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホンユニット。
【請求項３】
制動部は、全周にわたって均一に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドホンユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドホンユニットを備えることを特徴とするヘッドホン。
【請求項５】
磁気ギャップを形成する磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレームと、このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、この振動板を覆うようにユニットフレームに取り付けられたプロテクタと、を有し、振動板上に、制動用の周辺処理剤によって形成された制動部を有し、この制動部は、上記振動板の周縁領域と上記プロテクタの周縁領域とに跨って形成されているヘッドホンユニットの製造方法であって、
上記ユニットフレームに上記プロテクタを取り付けた後、上記振動板の周縁部に周辺処理剤を注入する工程Ａと、
上記振動板を、その中心を軸として上記ユニットフレームと共に回転させ、上記周辺処理剤を上記プロテクタの周縁領域まで到達させる工程Ｂを備えることを特徴とするヘッドホンユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドホンユニットとヘッドホン、及びヘッドホンユニットの製造方法にかかるものであり、詳しくは、制動用の周辺処理剤によって振動板を補強し、異音の発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイナミックヘッドホンユニット（以下、単に「ヘッドホンユニット」という）は、基本的に主として振動板と磁気回路とを備え、たとえば図５及び図６に示すように構成されている。図５は、従来のヘッドホンユニットの構成を示す背面図であり、図６は、図５に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図５及び図６において、ヘッドホンユニット１０１は、磁気回路構成部材である有底円筒状のヨーク１２１と、このヨーク１２１を中央に支持する環状のユニットフレーム１０３と、このユニットフレーム１０３の一面側に取り付けられた振動板１０４と、この振動板１０４に取り付けられたボイスコイル１０５と、を有する。
【０００３】
ヨーク１２１の内底面には永久磁石１２２が固着され、その上面には円盤状のポールピース１２３が固着されている。このヨーク１２１の内周面とポールピース１２３の外周面との間に形成された円形の磁気ギャップに、上記ボイスコイル１０５が配置されている。
【０００４】
ユニットフレーム１０３は、その他面側に、たとえばボイスコイル１０５と電線を介して電気的に接続される端子板１０７を有する。ユニットフレーム１０３には、振動板１０４の駆動時の背圧によって発生する空気流を排出または導入する第１開口１３１が設けられている。この第１開口１３１には、音響インピーダンスを制御して音響特性を整える音響抵抗体１０６が取り付けられている。この音響抵抗体１０６は、不織布等でできており、通常ユニットフレーム１０３に設けられた第１開口１３１を塞ぐように他面側より貼り付けられている。音響抵抗体１０６には、低域の特性を整えるために、音響質量を構成する第２開口１６１が穿設されている。
【０００５】
振動板１０４は、センタードーム１４１と、その周りに一体に連設されたサブドーム１４２とを有する構造からなり、このサブドーム１４２は、ボイスコイル１０５をピストンのように振動し易くする必要があることから、機械強度が低く、柔らかい素材で作成されている。
ゆえに、ユニットフレーム１０３に対する振動板１０４の取り付け部分は、硬いユニットフレーム１０３に、柔らかいサブドーム１４２の端縁部が重ねられて接合された構造になっている。
【０００６】
このようなヘッドホンユニット１０１においては、ユニットフレーム１０３と振動板１０４との機械インピーダンスが大きく異なるため、機械強度が低いサブドーム１４２の周縁部が変形しやすい。
そのため、この周縁部に応力が加わると、振動板１０４は全体的にピストン状に振動せず、ローリングしたり、部分だけ振動したりすることにより、いわゆるビリ音と称される異音を発生する。
【０００７】
このビリ音は、極めて高次の高調波であることから測定器で検出することが難しく、１ｋＨｚ以下の正弦波を加えると聴音によって検出できる。ビリ音は、特に周波数をスイープ（掃引）しながら正弦波を加えると聞き取りやすい。
【０００８】
また、ユニットフレーム１０３とサブドーム１４２の端縁部とが互いに接着されるが、微視的に見ると接着面は双方とも平面ではないことから、サブドーム１４２の周縁部はより変形しやすい。
【０００９】
そこで、サブドーム１４２の周縁部に応力が集中することによる変形を抑制する手段として、図７に示すように、振動板１０４のサブドーム１４２上に、制動用の周辺処理剤１０９を塗布することが行なわれている。図７は、振動板の周縁部に周辺処理剤を塗布した状態を説明する部分拡大断面図である。図７に示すように、周辺処理剤１０９は、振動板１０４のサブドームの周辺部に、周方向にも半径方向にも厚さを均一にして塗布されている。この周辺処理剤１０９によって、振動板１０４のサブドーム１４２の周縁部に加わる応力が分散され、振動板のローリング等が軽減される。
【００１０】
ところが、従来の周辺処理剤の塗布による振動板の補強手段では、周辺処理剤１０９は振動板１０４の周縁部に厚みを均一にして塗布されるものであり、適切に応力を分散することができない。すなわち、振動板１０４の周縁部に加わる応力は、機械インピーダンスの差から、ユニットフレーム１０３に対する取り付け部分寄りにおいて大きくなる。
したがって、振動板１０４の位置に関係なく一様の厚みで周辺処理剤１０９を塗布する従来のヘッドホンユニットでは、周辺処理剤１０９の厚さが薄過ぎると、応力の分散が不十分となり、振動板１０４の周縁部の変形を抑制することができない。一方、周辺処理剤１０９の厚さが厚過ぎると、周辺処理剤１０９の重さによって振動板１０４の動きを阻害する。
【００１１】
また、周辺処理剤の塗布による振動板の補強手段では、凸型の振動板の周縁部に周辺処理剤を塗布しなければならないことから、塗布する箇所によって周辺処理剤の厚みにバラツキが生じ、振動板の全周にわたって均一に処理することが困難であり、周辺処理剤を備えたヘッドホンユニットを効率良く製造することができなかった。
【００１２】
なお、ヘッドホンユニットやスピーカユニットにおいて、異音の発生を抑制する手段もいくつか提案されている（たとえば、特許文献１乃至３参照）。
しかしながら、上記特許文献１乃至３に記載の技術は何れも、振動板に加わる応力を考慮して異音の発生を抑制するものではない。
【特許文献１】特開平４−２２７３９６号公報
【特許文献２】特開平１−２７６９９６号公報
【特許文献３】特開昭６３−１１７１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、振動板に加わる応力を適切に分散して異音の発生を抑制するようにしたヘッドホンユニットと、これを用いたヘッドホンを提供することを目的とする。
また、本発明は、振動板に加わる応力を適切に分散することのできるヘッドホンユニットを効率良く製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るヘッドホンユニットは、磁気ギャップを形成する磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレームと、このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、この振動板を覆うようにユニットフレームに取り付けられたプロテクタと、を有し、振動板上に、制動用の周辺処理剤によって形成された制動部を備えるヘッドホンユニットであって、上記制動部は、上記振動板の周縁領域と上記プロテクタの周縁領域とに跨って形成されていることを特徴とする。
上記制動部は、振動板の半径方向において外縁に向かうにしたがって厚さが厚くなるように形成するとよい。
【００１５】
本発明に係るヘッドホンユニットの製造方法は、磁気ギャップを形成する磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレームと、このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、この振動板を覆うようにユニットフレームに取り付けられたプロテクタと、を有し、振動板上に、制動用の周辺処理剤によって形成された制動部を備え、上記制動部は、上記振動板の周縁領域と上記プロテクタの周縁領域とに跨って形成されているヘッドホンユニットの製造方法であって、上記ユニットフレームに上記プロテクタを取り付けた後、上記振動板の周縁部に周辺処理剤を注入する工程Ａ、上記振動板を、その中心を軸として上記ユニットフレームと共に回転させ、上記周辺処理剤を上記プロテクタの周縁領域まで到達させる工程Ｂ、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかるヘッドホンユニットによれば、周辺処理剤が振動板の周縁領域とプロテクタの周縁領域とに跨ることで、ユニットフレームに対する取り付け部分寄りの振動板上に制動部が確実に形成される。これにより、制動部が設けられた部分の振動板の硬さが増して、この部分に加わる応力を分散し、振動板がローリングしたり、部分だけ振動したりすることが抑制される。しかも、振動板上に厚さが厚過ぎること無く制動部を設けることができるので、振動板の動きを阻害してしまう虞も無い。
したがって、振動板に加わる応力を適切に分散して異音の発生を抑制するようにしたヘッドホンユニットと、これを用いたヘッドホンを提供することができる。
制動部は、振動板の半径方向において外縁に向かうにしたがって厚さが厚くなるように形成すると、振動板の硬さが半径方向に円滑に変化するとともに、半径方向外側の硬さが硬くなるので、振動板の動きを阻害してしまうこと無く、振動板に加わる応力を適切に分散させることができる。
【００１７】
本発明にかかるヘッドホンユニットの製造方法によれば、振動板の周縁部に注入された制動用の周辺処理剤を、回転による遠心力によって拡げてプロテクタの周縁領域まで到達させるものであるので、簡単かつ容易に、振動板の全周にわたって均一に制動部が形成される。
したがって、振動板に加わる応力を適切に分散することのできる制動部を備えたヘッドホンユニットを効率良く製造することができる。
また、振動板の半径方向外側に向かって周辺処理剤の厚さが円滑に厚くなるため、振動板の動きを阻害してしまうことなく、振動板に加わる応力を適切に分散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明にかかるヘッドホンユニットの実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係るヘッドホンユニットの一例を示す図であり、図１は、背面図であり、図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態のヘッドホンユニット１は、ユニットフレーム３と、振動板４と、プロテクタ８と、制動部９と、を有する。
【００１９】
ユニットフレーム３は、環状体からなり、磁気ギャップを形成する磁気回路２を中央に支持する。ユニットフレーム３の一面側には、振動板４の周縁部が取り付けられている。ユニットフレーム３の他面側には、後述するボイスコイル５の引出リード線（図示せず）が接続される端子部７を有する。
【００２０】
磁気回路２は、有底円筒状のヨーク２１と、このヨーク２１内底面に配置された円盤状の磁石２２と、この磁石２２に重ねて配置された円盤状のセンターポールピース２３と、から構成され、ヨーク２１の開放端側内周面とポールピース２３の外周面との間に円筒形状の磁気ギャップが形成されている。ユニットフレーム３は、その中央に形成された円筒部に磁気回路２の構成部材であるヨーク２１が嵌合されることにより、ヨーク２１を支持している。
【００２１】
ヨーク２１は、底部のテールヨーク部２１ａと、テールヨーク部２１ａの周端部に起立して配置されたサイドヨーク部２１ｂとから構成される。このサイドヨーク部２１ｂの内周面と、センターポールピース２３の外周面との間で円形の磁気ギャップを形成する。磁気ギャップには磁界が形成され、この磁界内にボイスコイル５が配置される。
【００２２】
ユニットフレーム３には、音響質量としての第１開口３１が複数円弧上に並んで穿設されている。ユニットフレーム３は、この第１開口３１を介して一面側と他面側とが連通している。この第１開口３１は、磁気回路２を基準として対称に形成されている。ここで、対称とは、磁気回路２の中心軸に対する第１開口３１の配置が対称であることをいう。図１において、第１開口３１は、円弧状となるように６つずつ並んで対向して形成され、全体として磁気回路２を基準として２つの円弧状の第１開口３１群が対称に配置された構造となっている。
【００２３】
ユニットフレーム３の他面側には、シート状の音響抵抗体６が貼り付けられている。この音響抵抗体６は、第１開口３１を塞ぐように取り付けられている。音響抵抗体６としては、フェルトなどの不織布を挙げることができる。第１開口３１に音響抵抗体６を接着することにより適度な音響抵抗を与えて振動板４を制動し、中低音域を調整して周波数特性を平坦化することができる。
【００２４】
音響抵抗体６は、複数の第１開口３１の一部に対応する位置に第２開口６１を備えている。この第２開口６１の大きさを、たとえば音響抵抗体６にハンダ鏝をあてがうことで調整し、音響抵抗を調整することができる。
【００２５】
振動板４は、センタードーム４１と、その周りに一体に連設されたサブドーム４２とを有する。振動板４は、ボイスコイル５が磁気ギャップ内で振動するように、センタードーム４１の周縁に沿ってボイスコイル５の一端が取り付けられると共に、サブドーム４２の周縁部がユニットフレーム３に取り付けられている。
【００２６】
ボイスコイル５は、振動板４に取り付けられ、サイドヨーク部２１ｂの内周とセンターポールピース２３の外周との間に形成された磁気ギャップに配置されている。ボイスコイル５は、音声信号に対応した電流が流れると、この電流の極性と電流値に応じて、前後方向（図２において上下方向）に変位する。このボイスコイル５の変位に伴い振動板４が振動し、電気的な音声信号に対応した音声が振動板４より発生する。
【００２７】
プロテクタ８は、振動板４を覆うようにユニットフレーム３に取り付けられている。このプロテクタ８は、複数の放音開口８ａを備え、ヘッドホン使用者の耳が振動板４に当接することによる振動板４の動きの阻害や、外部からの衝撃等による振動板４の破損を防止し、振動板４を保護している。
【００２８】
前記制動部９は、制動用の周辺処理剤によって形成されていて、振動板４の強度を補強する。この制動部９の形成に用いられる周辺処理剤は、粘着性のある素材であり、柔軟性が塗布層の厚みに応じて変化する。周辺処理剤としては、セメダイン社製の製品名セメダイン２２３Ｂなどを例示することができる。
【００２９】
この制動部９の構成を図３に示す。図３は、図２に示す一転鎖線円αで囲まれた領域の拡大図である。図３に示すように、制動部９は、振動板４の周縁領域１４とプロテクタ８の周縁領域１８とに跨って形成されている。制動部９は、振動板４の半径方向において厚みが連続的に変化し、外縁に向かうにしたがって厚さが厚くなっている。すなわち、大きな応力が加わる振動板４の外縁に向かうに従い厚さが厚い制動部９が形成され、加わる応力が徐々に弱まる振動板４の半径方向中心（頂上）へ向かうに従って制動部９の厚さが薄く形成されている。したがって、振動板の硬さも中心（頂上）から外縁へ向かうに従って徐々に硬くなるように連続的に変化する。
【００３０】
以上のように構成したヘッドホンユニット１は、振動板４の周縁領域１４とプロテクタ８の周縁領域１８とに跨って形成された制動部９によって、振動板４の周縁部を補強されている。これにより、振動板４に加わる応力を適切に分散させ、振動板４がローリングしたり、部分だけ振動したりすることを防止して、ビリ音の発生を抑制することができる。しかも、制動部９は、振動板４の半径方向において厚みが連続的に変化しているため、振動板４の硬さが円滑に変化し、振動板４の動きを阻害してしまうこと無く、振動板４に加わる応力を適切に分散させることができる。
【００３１】
次に、本発明にかかるヘッドホンユニットの製造方法について説明する。図４は、本発明にかかるヘッドホンユニットの製造方法の一例を簡略的に示す製造工程図である。
まず、図４（ａ）に示すように、ユニットフレーム３にプロテクタ８を取り付けた後、振動板４の周縁部に制動用の周辺処理剤９ａを注入する。周辺処理剤９ａの注入は、プロテクタ８が備える放音開口８ａに注入ノズル１０の先端を挿入し、注入ノズル１０から振動板４の上に向かって周辺処理剤９ａを供給することにより行なうことができる。
【００３２】
次いで、図４（ｂ）に示すように、振動板４を、図中二点鎖線で示す振動板４の半径方向中心を通る線を軸として、図中矢印で示すようにユニットフレーム３と共に回転させ、周辺処理剤９ａをプロテクタ８の周縁領域まで到達させる。周辺処理剤９ａは、回転による遠心力によって効率良く簡単に、振動板４の全周にわたって均一に拡げられ（伸ばされ）る。
【００３３】
遠心力を用いて拡げられた周辺処理剤９ａよって、図３に示すように、振動板４の周縁領域１４とプロテクタ８の周縁領域１８とに跨り、振動板４の半径方向において外縁に向かうにしたがって連続的に厚さが厚くなっている制動部９を形成することができる。振動板４の半径方向における周辺処理剤９ａの厚さの分布は遠心力の大きさによって調整することができる。周縁領域の周辺処理剤９ａの厚さをより厚くする場合は、回転速度を早くして遠心力を大きくすればよく、厚さの変化率が大きくなる。回転速度を遅くして遠心力を小さくすれば、周縁領域の周辺処理剤９ａの厚さの変化率は小さくなる。いずれにせよ、周辺処理剤９ａの厚さは、振動板４の周方向において均一であり、半径方向において連続的にあるいは円滑に変化する。
【００３４】
以上のようにして製造したヘッドホンユニット１は、ユニットフレーム３にプロテクタ８を取り付けた完成後においても、後から容易に周辺処理剤９ａによる制動部９を形成することができる。
また、従来のように周辺処理剤９ａを塗布するのみの製造方法では、塗布する箇所によって周辺処理剤の厚みにバラツキが生じるが、本発明の上記実施例にかかる製造方法によれば、周辺処理剤の厚みにバラツキがなく、音響特性のバラツキの少ないヘッドホンユニット１を簡単に製造することができる。
【００３５】
本発明にかかるヘッドホンユニット、および本発明の製造方法によって得られるヘッドホンユニットは、これをヘッドバンド（図示せず）等の両端にそれぞれ取り付け、ヘッドバンド等を介して左右一対のヘッドホンユニットを連結することによってヘッドホンを構成することができる。なお、ヘッドホンユニット１には、音源装置から音声信号を送信する電気コードがそれぞれ接続される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかるヘッドホンユニットの実施例を示す背面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示す一転鎖線円αで囲まれた領域の拡大図である。
【図４】本発明にかかるヘッドホンユニットの製造方法の一例を簡略的に示す製造工程図である。
【図５】従来のヘッドホンユニットを示す背面図である。
【図６】図５に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図６に示す一転鎖線円βで囲まれた領域の拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ヘッドホンユニット
２  磁気回路
３  ユニットフレーム
４  振動板
５  ボイスコイル
６  音響抵抗体
７  端子部
８  プロテクタ
８ａ  放音開口
９  制動部
９ａ  周辺処理剤
１４  振動板の周縁領域
１８  プロテクタの周縁領域
２１  ヨーク
２１ａ  テールヨーク部
２１ｂ  サイドヨーク部
２２  磁石
２３  センターポールピース
３１  第１開口
４１  センタードーム
４２  サブドーム
６１  第２開口
【図１】
2009005282.tif 000003
【図２】
2009005282.tif 000004
【図３】
2009005282.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009005282.tif 000007
【図６】
2009005282.tif 000008
【図７】
2009005282.tif 000009