(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、
ボイスコイルと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するコイル巻き型と、
ダイアフラムと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するように、該コイル巻き型に結合されているスパイダーと
を備え、
該コイル巻き型は、該エアギャップ内で該ボイスコイルを動かす該ボイスコイルを流れる電流によって該ダイアフラムが動くように該ダイアフラムに結合されており、
該スパイダーは、該コイル巻き型から半径方向の外側に向かって延びる複数の回旋部を有し、該複数の回旋部は、均一の高さを有し、該複数の回旋部は、複数の円弧と複数の略直線部分とを有し、該複数の略直線部分は、該複数の円弧のうちの少なくとも２つの円弧のそれぞれの頂部が、該少なくとも２つの円弧のそれぞれに隣接して配置されている一対の円弧の間の中央からオフセットされるように、不均一の長さを有する略直線部分と、該コイル巻き型からの距離が増大するにつれて不均一に変化する長さを有する略直線部分とを含む、電気力学的変換器。
【請求項２】
エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、
ボイスコイルと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するコイル巻き型と、
ダイアフラムと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するように、該コイル巻き型に結合されているスパイダーと
を備え、
該コイル巻き型は、該エアギャップ内で該ボイスコイルを動かす該ボイスコイルを流れる電流によって該ダイアフラムが動くように該ダイアフラムに結合されており、
該スパイダーは、該コイル巻き型から半径方向の外側に向かって延びる複数の回旋部を有し、該複数の回旋部は、均一な高さを有し、該複数の回旋部は、複数の円弧を有し、該複数の円弧は、該複数の円弧のうちの少なくとも２つの円弧のそれぞれの頂部が、該少なくとも２つの円弧のそれぞれに隣接して配置されている一対の円弧の間の中央からオフセットされるように、不均一の曲率半径を有する円弧と、該コイル巻き型からの距離が増大するにつれて不均一に変化する曲率半径を有する円弧とを含む、電気力学的変換器。
【請求項３】
前記不均一の曲率半径は、異なる曲率半径である、請求項２に記載の電気力学的変換器。
【請求項４】
エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、
ボイスコイルと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するコイル巻き型と、
ダイアフラムと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するように、該コイル巻き型に結合されているスパイダーと
を備え、
該コイル巻き型は、該エアギャップ内で該ボイスコイルを動かす該ボイスコイルを流れる電流によって該ダイアフラムが動くように該ダイアフラムに結合されており、
該スパイダーは、該コイル巻き型から半径方向の外側に向かって延びる複数の回旋部を有し、該複数の回旋部は、均一の高さを有し、該複数の回旋部は、複数の円弧を有し、該複数の円弧は、該複数の円弧のうちの少なくとも２つの円弧のそれぞれの頂部が、該少なくとも２つの円弧のそれぞれに隣接して配置されている一対の円弧の間の中央からオフセットされるように、不均一の長さを有する円弧と、該コイル巻き型からの距離が増大するにつれて不均一に変化する長さを有する円弧とを含む、電気力学的変換器。
【請求項５】
フレームと、
エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、
ボイスコイルと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するコイル巻き型と、
ダイアフラムと、
該フレームから該ダイアフラムを支持するように、該ダイアフラムと該フレームとに結合されているサラウンドと
を備え、
該コイル巻き型は、該エアギャップ内で該ボイスコイルを動かす該ボイスコイルを流れる電流によって該ダイアフラムが動くように該ダイアフラムに結合されており、
該サラウンドは、該ダイアフラムから半径方向の外側に向かって延びる複数の回旋部を有し、該複数の回旋部は、複数の円弧と複数の略直線部分とを有し、該複数の略直線部分は、該複数の円弧のうちの少なくとも２つの円弧のそれぞれの頂部が、該少なくとも２つの円弧のそれぞれに隣接して配置されている一対の円弧の間の中央からオフセットされるように、不均一の長さを有する略直線部分と、該ダイアフラムからの距離が増大するにつれて不均一に変化する長さを有する略直線部分とを含む、電気力学的変換器。
【請求項６】
フレームと、
エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、
ボイスコイルと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するコイル巻き型と、
ダイアフラムと、
該フレームから該ダイアフラムを支持するように、該ダイアフラムと該フレームとに結合されているサラウンドと
を備え、
該コイル巻き型は、該エアギャップ内で該ボイスコイルを動かす該ボイスコイルを流れる電流によって該ダイアフラムが動くように該ダイアフラムに結合されており、
該サラウンドは、該ダイアフラムから半径方向の外側に向かって延びる複数の回旋部を有し、該複数の回旋部は、複数の円弧を有し、該複数の円弧は、該複数の円弧のうちの少なくとも２つの円弧のそれぞれの頂部が、該少なくとも２つの円弧のそれぞれに隣接して配置されている一対の円弧の間の中央からオフセットされるように、不均一の曲率半径を有する円弧と、該ダイアフラムからの距離が増大するにつれて不均一に変化する曲率半径を有する円弧とを含む、電気力学的変換器。
【請求項７】
前記不均一に変化する曲率半径は、擬似的にランダムな曲率半径である、請求項６に記載の電気力学的変換器。
【請求項８】
フレームと、
エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、
ボイスコイルと、
該エアギャップ内に該ボイスコイルを支持するコイル巻き型と、
ダイアフラムと、
該フレームから該ダイアフラムを支持するように、該ダイアフラムと該フレームとに結合されているサラウンドと
を備え、
該コイル巻き型は、該エアギャップ内で該ボイスコイルを動かす該ボイスコイルを流れる電流によって該ダイアフラムが動くように該ダイアフラムに結合されており、
該サラウンドは、該ダイアフラムから半径方向の外側に向かって延びる複数の回旋部を有し、該複数の回旋部は、複数の円弧を有し、該複数の円弧は、該複数の円弧のうちの少なくとも２つの円弧のそれぞれの頂部が、該少なくとも２つの円弧のそれぞれに隣接して配置されている一対の円弧の間の中央からオフセットされるように、不均一の長さを有する円弧と、該ダイアフラムからの距離が増大するにつれて不均一に変化する長さを有する円弧とを含む、電気力学的変換器。
【請求項９】
前記複数の旋回部は、均一の高さを有する、請求項５から８までのいずれか一項に記載の電気力学的変換器。
【請求項１０】
前記複数の円弧は、複数の上部円弧と複数の下部円弧とを有し、該複数の上部円弧は、上平面に接し、該複数の下部円弧は、該上平面に対して平行な下平面に接する、請求項１から９までのいずれか一項に記載の電気力学的変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
＝＝＝発明の分野＝＝＝
本発明は電気力学的変換器に関する。本発明は可動コイル・スピーカーに関連して開示するが、他の分野においても利用できるものである。
【０００２】
＝＝＝発明の背景＝＝＝
スピーカーは種々の構造のものが知られている。例えば、米国特許第２２０１０５９号、同第２２９５４８３号、同第３９３０１２９号、同第４１４６７５６号、同第５７１５３２４号、同第５７２９６１６号において図示され、かつ説明されている構造がある。なお、ここにあげた例は、公知技術の調査を完全に行ったことを明示するものではなく、あるいは、上記特許の技術より近い技術がないことを明示するものでもなく、また、そのような明示がなされたと推察すべきものではない。
【０００３】
オーディオ用のスピーカーは、一般に、エアギャップにまたがる磁界を得るための磁石構造、エアギャップの磁界内のボイスコイル、および、ボイスコイルに接続され、オーディオの周波数信号がボイスコイルを流れるにともない、ボイスコイルによって往復動されるダイアフラムを備えている。一般的には、ダイアフラムは、いわゆるサラウンド、すなわち、通常は、ボイスコイルに軸線に沿ってダイアフラムを比較的自由に往復動させるハーフロール・コンプライアンスによって支持フレームからその外縁の回りに取り付けられている。一般的に、ダイアフラムおよびボイスコイルはスパイダーによって内縁領域、すなわち、ダイアフラムの頂部でも支持されている。ボイスコイルはダイアフラムの頂部に取り付けられたコイル巻き型に取り付けられている。スパイダーの内縁部は、その内縁部でコイル巻き型と頂部の連結部に取り付けられ、また、その外縁部でフレームあるいは磁石アセンブリに、一般的にはフレームと磁石アセンブリの連結部の回りに取り付けられている。
【０００４】
スパイダーは一般にフェノール樹脂が含浸した織布などで作られている。この含浸した織布は乾燥されてフェノール樹脂からキャリアが除かれ、ついで、型でホットプレスの処理を施され、回旋状とされてスパイダーとなる。この回旋部（convolutions）によって必要なコンプライアンスを得ることができ、ボイスコイルの軸線に沿った、頂部の同一の比較的自由な往復動を可能としている。この回旋部は湾曲部分と略直線部分の形状となっている。この湾曲部分は、スパイダーおよびスピーカーの半径方向における断面が円弧、あるいは他の湾曲部の一部分とされる。これらはすべてここでは円弧という。これらの円弧は、一般的には均一か、あるいは、コイル巻き型近傍からフレームおよび／または磁石アセンブリ近傍に向かって均一に大きくなっている、または、均一に小さくなっていることもある。
【０００５】
＝＝＝発明の開示＝＝＝
本発明では、複数の円弧はそれぞれ、均一でもなく、また、コイル巻き型近傍からフレーム／磁石アセンブリ近傍へ均一に大きくなるあるいは小さくなるものでもない。
例示のように、円弧の寸法、例えば、円弧の半径のそれぞれの長さはコイル巻き型近傍からフレーム／磁石アセンブリ近傍へやや不規則に（擬似不規則的に）構成される。
例示のように、円弧自体のそれぞれの長さはコイル巻き型近傍からフレーム／磁石アセンブリ近傍へ擬似不規則的に構成される。
【０００６】
本発明では、多くのスパイダーの設計において、隣接する円弧をつなぐ略直線部分の長さはそれぞれ、均一でもなく、また、コイル巻き型近傍からフレーム／磁石アセンブリ近傍へ均一に大きくあるいは小さくなるものでもない。
例示のように、略直線部分の長さはそれぞれ、コイル巻き型近傍からフレーム／磁石アセンブリ近傍へ擬似不規則的に構成されている。
【０００７】
本発明では、電気力学的変換器は、エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、ボイスコイルと、エアギャップ内にボイスコイルを支持するコイル巻き型と、外縁部および頂部を有するダイアフラムとを備えている。コイル巻き型は、エアギャップ内でボイスコイルを動かすボイスコイルを流れる電流によってダイアフラムが動くように、頂部と連結されている。スパイダーがコイル巻き型に連結されてエアギャップ内のボイスコイルを支持する。スパイダーはコイル巻き型から半径方向外側へと広がる回旋部を有している。この回旋部は円弧と略直線部分とを有している。
【０００８】
本発明の一態様によれば、略直線部分はそれぞれ、不均一の長さとされ、かつコイル巻き型から遠ざかるにつれて不均一に変化する長さとされる。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、円弧はそれぞれ、不均一で、かつ、コイル巻き型から遠ざかるにつれて不均一に変化する曲率半径を有している。
【００１０】
本発明のこの態様によれば、例示のように、不均一の曲率半径は異なる曲率半径である。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、円弧は不均一の長さとされ、かつ、コイル巻き型から遠ざかるにつれて不均一に変化する長さとされている。
【００１２】
本発明によれば、電気力学的変換器は、フレーム、エアギャップに磁界を付与する磁石アセンブリと、ボイスコイルと、エアギャップ内にボイスコイルを支持するコイル巻き型と、外縁部および頂部を有するダイアフラムとを備えている。コイル巻き型は、エアギャップ内でボイスコイルを動かすボイスコイルを流れる電流によってダイアフラムが動くように、頂部と連結されている。サラウンドが外縁部およびフレームに連結され、フレームで外縁部を支持している。サラウンドは外縁部から半径方向外側に広がる回旋部を有している。この回旋部は円弧および略直線部分を有している。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、略直線部分は不均一の長さとされ、かつ外縁部から遠ざかるにつれて不均一に変化する長さとされている。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、円弧は不均一であり、かつ、コイル巻き型から遠ざかるにつれて不均一に変化する曲率半径を有している。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、例示のように、不均一の曲率半径は擬似不規則の曲率半径である。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、円弧は不均一の長さとされ、かつ外縁部から遠ざかるにつれて不均一に変化する長さとされている。
【００１７】
本発明は下記の詳細な説明および本発明を図示した添付の図面を参照することによって最もよく理解できるであろう。
【００１８】
＝＝＝実施態様の詳細な説明＝＝＝
図１と図２において、スピーカー９は支持フレーム１０およびモータアセンブリを備えている。図示のモータアセンブリは、エアギャップ１５に実質的に均一な磁界を付与する、背板／センターポール１２、永久磁石１３、前板１４を備えている。ボイスコイル巻き型１６は磁界内にボイスコイル１７を支持している。スピーカー９によって変換されるプログラム要素に関連したアンプ４０から流れる電流によってボイスコイル１７が駆動され、ボイスコイルは公知の方法によってエアギャップ１５内を軸方向に往復動する。コーン１８の頂部がモータアセンブリ１２、１３、１４の外にあるコイル巻き型１６の端部に取り付けられており、かつコーン１８の外周端がサラウンド１９によってフレーム１０と連結されている。スパイダー２０の外周端がフレーム１０と連結されている。スパイダー２０は中央開口部２２を備えており、中央開口部２２にはボイスコイル巻き型１６が取り付けられている。サラウンド１９とスパイダー２０を含むサスペンションはボイスコイル１７がエアギャップ１５内を軸方向に往復動するようにボイスコイル１７を拘束する。
【００１９】
図１には、スピーカー端子２４、２５とボイスコイル用電線２６、２７とを電気的に接続するメカニズムが典型的に示されているが、これだけに限定されない。ボイスコイル用電線２６、２７はコイル巻き型１６の側部に配置されており、かつ、中央開口２２および、コイル巻き型１６とコーン１８の頂部との交点を通っている。次に電線２６、２７はコーン１８の表面３２からその表面３２上のポイント２８、２９まで配線され、そこで可撓性導体３０、３１と接続される。接続２８、２９は多数の手法のいずれかによって行うことができる。ボイスコイル用電線２６、２７は、図示のように、コーン１８の表面３２に非導電性接着剤で固定される。
【００２０】
スパイダー２０は、不均一、擬似不規則的に離間した、擬似不規則的長さの湾曲部分、すなわち、複数の円弧２０−１〜２０−７を有している。これによって、スピーカーに加えられる力とたわみの非線形性との関係を弱めて、低周波数で、ボイスコイル１７およびコイル巻き型１６の非線形的運動によって生じるひずみを減じることができる。本発明のスパイダー２０は、スパイダー２０の外縁部がフレーム１０および／またはモータアセンブリ１２、１３、１４に連結される、外側脚部が平坦な構成を用いてもよいし、あるいは、スパイダー２０の外縁部がフレーム１０および／またはモータアセンブリ１２、１３、１４に連結される、図示の外側脚部がカップ状の構成を用いてもよい。本発明のスパイダー２０は、「ネックアップ“neck-up”」取り付けを用いてスパイダー２０の中央開口部２２をコイル巻き型１６に取り付けてもよいし、あるいは、図示の「ネックダウン“neck-down”」取り付けを用いてスパイダー２０の中央開口部２２をコイル巻き型１６に取り付けてもよい。スパイダー２０のコンプライアンスは、ボイスコイル１７がエアギャップ１５内を移動するにともない、スパイダー２０のたわみの全範囲にわたってより線形的となる。そのため、非線形的ひずみは減少する。
【００２１】
図示のスパイダー２０は次の寸法を有している。中央開口部２２の半径が１３．１３ｍｍ、図１の平面において中央開口部２２の中心線から半径方向最も内側の円弧２０−１の曲率半径までの半径が１４．７５ｍｍ、円弧２０−１の曲率半径が１．４２ｍｍ、図１の平面において円弧２０−２の曲率半径までの半径が１８．７５ｍｍ、円弧２０−２の曲率半径が１．８７ｍｍ、図１の平面において円弧２０−３の曲率半径までの半径が２２．４ｍｍ、円弧２０−３の曲率半径が０．６９ｍｍ、図１の平面において円弧２０−４の曲率半径までの半径が２４．４ｍｍ、円弧２０−４の曲率半径が０．６９ｍｍ、図１の平面において円弧２０−５の曲率半径までの半径が２８．００ｍｍ、円弧２０−５の曲率半径が１．８７ｍｍ、図１の平面において円弧２０−６の曲率半径までの半径が３１．６９ｍｍ、円弧２０−６の曲率半径が０．９４ｍｍ、図１の平面において円弧２０−７の曲率半径までの半径が３４．４５ｍｍ、円弧２０−７の曲率半径が１．６ｍｍである。円弧２０−１〜２０−７の曲率半径はスパイダー２０の製作材料の厚さの中心までである。このように製作することによって、円弧２０−１〜２０−７間におけるスパイダーの略直線部分も不均一な長さとなる。
【００２２】
この不均一に、擬似不規則的に離間した、擬似不規則的長さの円弧の構成は、図３に示したマルチロールのスピーカーコーン１８のサラウンド１９’に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によって製作されたスピーカーの部分断面図である。
【図２】  図１に示されたスピーカーの拡大部分図である。
【図３】  本発明によって製作された他のスピーカーの拡大部分断面図である。
【図１】
0003836027.tif 000002
【図３】
0003836027.tif 000003
【図２】
0003836027.tif 000004