JP2003244790A - スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は各種映像音響機器に使用されるスピ
ーカに関するものであり、スピーカの振動板のローリン
グを抑制して、音圧周波数特性の向上を図った優れたス
ピーカの提供を可能とするものである。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明のスピ
ーカはセンターポール４の上部に軸と弾性の円盤１２を
設けたものであり、円盤１２をボイスコイル７の内周に
配置することでボイスコイル７の上下動時の揺動を抑制
し、振動板９のローリングを防止して音圧周波数特性の
向上を図るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種映像音響機器に
使用されるスピーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を図９のスピーカの側断面図
により説明する。

【０００３】同図において、１はマグネット、２はマグ
ネット１の上面に設けられた上ヨーク、３はマグネット
１の下面に設けられた下ヨーク、４は下ヨーク３と連続
しているセンターポール、５は上ヨーク２の内周面とセ
ンターポール４の外周面との間の磁気空隙、６は上ヨー
ク２の上面に接着結合されたフレーム、７は前記磁気空
隙５内にコイル部を配置したボイスコイル、８は内周を
前記ボイスコイル７に、外周を前記フレーム６に固着し
たダンパー、９は内周を前記ボイスコイル７に、外周を
後述するエッジ１０を介してフレーム６に固着した振動
板、１０は内周を前記振動板９に、外周を前記フレーム
６に固着したエッジである（前記マグネット１、上ヨー
ク２、センターポール４を有する下ヨーク３とで磁気回
路が形成されている。）。

【０００４】以上のように構成されたスピーカについ
て、以下その動作について説明する。ボイスコイル７に
巻いてあるコイル部に電流を流すと、磁気空隙５内の磁
界に対し電流が直交する事になり、フレミングの法則に
より、磁界と電流のそれぞれと直角な方向に力が生じ
る。この時ダンパー８及びエッジ１０はボイスコイル７
をセンターポール４と同心になるように支持し、振動板
９が振幅した時に上ヨーク２の厚み方向の中点とボイス
コイル７のコイル巻幅の中点を一致させるように力が加
わる振幅方向のバネとして働き、ボイスコイル７と振動
板９は、ダンパー８及びエッジ１０に支持されながら振
幅する。それにより、空気が振動され疎密波が発生し、
音となって聞こえる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
スピーカの構成では、ダンパー８及びエッジ１０の支持
力の非対称性や、スピーカをスピーカボックスに取り付
けて再生した時に振動板９に加わる背圧の非対称性によ
って振動系が理想的なピストン移動を行わず、ローリン
グ現象を起こす場合がある。

【０００６】図１０はローリング時の振動板９及びボイ
スコイル７の動きを矢印で示す図であるが、図に示すよ
うに、この現象が起きた時にボイスコイル７がヨーク
２，３に接触して異常音の発生や破損を防ぐために、磁
気空隙５を予め幅広く設けてある。

【０００７】磁気空隙５は狭い方が大きな磁束密度が得
られ、高能率となるが、広い程能率は低くなる。

【０００８】また、更に、特定の周波数でローリング現
象が生じた時、図１０に示すように振動板９全体が同相
に動かず、部分的に逆相に動くことになり、そのため音
圧周波数特性に乱れが発生する。

【０００９】また、ダンパー８の力・変位特性（図１
１）に示すように、ダンパー８の力と変位の関係がリニ
アでなく、更にヒステリシスも持っているため、音圧周
波数特性に高調波歪が発生する。

【００１０】本発明は上記課題を解決した優れたスピー
カを提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のスピーカの請求項１に記載のものは、少な
くともセンターポールを有する磁気回路と、この磁気回
路に結合されたフレームと、このフレームにエッジを介
して外周を結合された振動板と、この振動板の内周に一
体化されているボイスコイルとで構成されるスピーカで
あって、前記センターポールから垂直に突出して設けら
れた軸と、この軸に装着された前記ボイスコイルの内周
に設けられた弾性円盤からなるものであり、この弾性円
盤によってボイスコイルの上下動時の揺れを規制し、前
記振動板のローリングを抑制して異常音の発生やボイス
コイルの破損を防止するものである。

【００１２】本発明の請求項２に記載のものは、請求項
１に記載の軸と円盤を一体構造としたものであり、部品
点数の削減と作業性の向上に寄与できるものである。

【００１３】本発明の請求項３に記載のものは、請求項
１に記載の円盤を上下動可能に軸により支持するととも
に、この円盤とボイスコイルを一体構造としたものであ
り、部品点数の削減と作業性の向上に寄与できるもので
ある。

【００１４】本発明のスピーカの請求項４に記載のもの
は、請求項１に記載の軸をセンターポールに上下動可能
に支持するとともに、軸と円盤とボイスコイルを一体構
造としたものであり、部品点数の削減と作業性の向上に
寄与できるものである。

【００１５】本発明のスピーカの請求項５に記載のもの
は、請求項１に記載の円盤を上下動可能に軸に支持する
とともに、この軸をセンターポールと一体構造としたも
のであり、部品点数の削減と作業性の向上に寄与できる
ものである。

【００１６】本発明のスピーカの請求項６に記載のもの
は、請求項１または請求項２または請求項５記載の円盤
の外周に突起を設けたものであり、ボイスコイルの内周
と摺接する円盤の外周に突起を設けることで、前記ボイ
スコイルのガイドとして滑らかな摺接としてより障害の
可能性の低減を図ったものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカの一実施
の形態について図１から図８により説明する。

【００１８】なお、説明にあたっては従来技術と同一部
分は同一番号を付して説明を省略して説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は本発明のスピーカ
の一実施の形態の側断面図であり、図２（ａ）は同要部
である円盤の側断面図であり、図２（ｂ）は同上面図で
あり、図３は同音圧周波数特性および第３次高調波歪特
性図であり、図４（ａ）は同他の展開例の要部である軸
と円盤の側断面図であり、図４（ｂ）は同上面図であ
り、図５（ａ）は同他の展開例の要部であるボイスコイ
ルと円盤の側断面図であり、図５（ｂ）は同上面図であ
り、図６（ａ）は同他の展開例の要部であるボイスコイ
ルと円盤と軸の側断面図であり、図６（ｂ）は同上面図
であり、図７は同他の展開例の要部である軸とセンター
ポールの側断面図であり、図８は同他の展開例の要部で
ある軸とセンターポールと円盤の側断面図である。

【００２０】図１により従来技術との相違点を説明する
と、１１はセンターポール４上に固着された軸であり、
１２は前記軸に固着され、ボイスコイル７の内周をガイ
ドする円盤であり、バネ性を有する金属板や柔軟性を有
して弾性体となる樹脂により形成されている。

【００２１】なお、図２に示す如く円盤１２はリング状
の外周１２ａと軸１１と接着固着される内周１２ｂと外
周１２ａと内周１２ｂを繁ぐ腕部１２ｃとで構成され、
形状としても弾性を有する形状としている。

【００２２】上記円盤１２でボイスコイル７の内周をガ
イドする構成によって振動板９のローリング現象による
ボイスコイル７の揺れを抑制してボイスコイル７の上下
動時の揺れによる異音の発生や損傷を防止するととも
に、円盤１２を弾性体とすることで、ボイスコイル７の
揺れを緩和しながら抑制することになり、この円盤１２
自体がボイスコイル７との衝突等による異音の発生を防
止するとともに、磁気空隙５を狭くすることができ能率
の向上を図り、且つ従来のダンパーを削除することでダ
ンパーに起因する音響特性の向上も図ることができるも
のである。

【００２３】図３のＡは本実施の形態のスピーカの音圧
周波数特性であり、従来のそれ（Ｂ）と比較しても音圧
の向上が確認されるとともに、本実施形態のスピーカの
第３次高調波歪Ｃも従来のそれ（Ｄ）よりも低下するこ
とが確認された。

【００２４】図４（ａ）〜図９は本実施の形態の展開例
の要部を示すものであり、図４によると、１３は円盤１
２ａと軸１１ａを一体樹脂成形した円盤であり、部品点
数の削減とスピーカへの組み込みの作業性の向上を図る
ものである。

【００２５】また、図５の展開例は円盤１３ｂとボイス
コイル７ａを一体樹脂成形して円盤１４を構成するもの
であり、図４の展開例と同様一体化による部品点数の削
減とスピーカへの組み込みの作業性の向上を図るもので
ある。

【００２６】また、図６の展開例は円盤１３ｃとボイス
コイル７ｂと軸１１ｂを一体樹脂成形して円盤１５を構
成するものであり、更なる部品点数の削減とスピーカへ
の組み込みの作業性の向上を図るものである。

【００２７】また、図７の展開例は軸１１ｃと下ヨーク
部３ａのセンターポール４ａを同時に磁性金属で成形し
て下ヨーク１６を形成するものであり、対象は異なるが
前述の展開例と同様に部品点数の削減とスピーカへの組
み込みの作業性の向上を図るものである。

【００２８】また、図８は軸１１ｄと下ヨーク部３ｂの
センターポール４ｂを同時に磁性金属を成形して下ヨー
ク１７を形成するとともに、外周に同時に円弧状の複数
の突起１３ｄを一体に形成した円盤１３ｅも形成するも
のであり、部品点数の削減とスピーカへの組み込みの作
業性の向上を図るとともに、複数の突起１３ｄによって
ボイスコイル７の内周と円盤１３ｅとの当接、摺接が滑
らかに行えるものである。

【００２９】なお、円盤１３ｅの形状は本実施の形態の
円盤および円盤にも適用できボイスコイル７との間で同
様の効果を得ることができるものである。

【００３０】以上のように本実施の形態はボイスコイル
の支持をダンパーを用いずに行うことで前述の如く、能
率の向上を図り音圧周波数特性の向上および歪の低減を
図ることができるものである。

【００３１】なお、本実施の形態では磁気回路としては
外磁形を用いたが、ボイスコイルと振動板を用いるスピ
ーカの形式であれば、内磁形や既知の他の形式の磁気回
路のスピーカでの適用も可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明のスピーカは、ボイ
スコイルの上下動時の揺れを抑制して、振動板のローリ
ングを制御して音圧周波数特性の音圧の向上や歪の少な
い優れたスピーカの提供を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカの一実施の形態の側断面図

【図２】（ａ）同要部である円盤の側断面図 （ｂ）同上面図

【図３】同音圧周波数特性および第３次高調波歪特性図

【図４】（ａ）同他の展開例の要部である軸と円盤の側
断面図 （ｂ）同上面図

【図５】（ａ）同他の展開例の要部であるボイスコイル
と円盤の側断面図 （ｂ）同上面図

【図６】（ａ）同他の展開例の要部であるボイスコイル
と円盤と軸の側断面図 （ｂ）同上面図

【図７】同他の展開例の要部である軸とセンターポール
の側断面図

【図８】同他の展開例の要部である軸とセンターポール
と円盤の側断面図

【図９】従来のスピーカの側断面図

【図１０】同動作時の状態を説明するための側断面図

【図１１】同要部であるダンパーのヒステリシス特性図

【符号の説明】

１ マグネット ２ 上ヨーク ３ 下ヨーク ４ センターポール ６ フレーム ７ ボイスコイル ９ 振動板 １０ エッジ １１ 軸 １２，１３，１４，１５ 円盤 １３ｄ 突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下川床 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 毛利 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 久保 和隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BB01 BB04 CA09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともセンターポールを有する磁気
   回路と、この磁気回路に結合されたフレームと、このフ
   レームにエッジを介して外周を結合された振動板と、こ
   の振動板の内周に一体化されているボイスコイルとで構
   成されるスピーカであって、前記センターポールから垂
   直に突出して設けられた軸と、この軸に固定された前記
   ボイスコイルの内周に設けられた弾性円盤からなるスピ
   ーカ。
2. 【請求項２】 軸と円盤が一体構造である請求項１に記
   載のスピーカ。
3. 【請求項３】 円盤が上下動可能に軸に支持されるとと
   もに、この円盤とボイスコイルが一体構造である請求項
   １に記載のスピーカ。
4. 【請求項４】 軸がセンターポールに上下動可能に支持
   されるとともに、軸と円盤とボイスコイルが一体構造で
   ある請求項１に記載のスピーカ。
5. 【請求項５】 円盤が上下動可能に軸に支持されるとと
   もに、軸がセンターポールと一体構造である請求項１に
   記載のスピーカ。
6. 【請求項６】 円盤の外周に突起を設けた請求項１また
   は請求項２または請求項５記載のスピーカ。