JP2008048300A - スピーカとそれに用いられるスピーカ用エッジ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、スピーカ用エッジを有するスピーカにおいて、エッジ材料の収縮に起因する異常音の発生抑制を目的とする。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動状態に配置されたボイスコイル体と、このボイスコイル体にその内周部が接着された振動板１１と、この振動板１１の外周部にその内周部が接着されるとともに前記フレームにその外周部を接着されたエッジ１２とを備え、エッジ１２には高密度部１２Ａと低密度部１２Ｂとを設けたスピーカとしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカとそれに用いられるスピーカ用エッジに関するものである。

従来この種のスピーカは、フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動状態に配置されたボイスコイル体と、このボイスコイル体にその内周部が接着された振動板と、この振動板の外周部にその内周部が接着されるとともに前記フレームにその外周部を接着されたエッジとを備え、このエッジは図１４に示すごとく、平面部１Ａ、１Ｂ、曲面部２より構成されており、発泡ウレタン等の材料により、均一な密度を有するよう形成されていた。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平５−３２８４８９号公報

このような従来のスピーカは異常音の発生が問題となっていた。

すなわち、上記従来の構成においては、磁気回路に信号が入力され、ボイスコイル体が前後に振動するのに伴い、図１５に示すごとく、ボイスコイル体にその内周部を接着された振動板３が前後に振動する。

このとき、曲面部２における各点２Ａは、振動板３が前方に変位した場合には外径側に移動し、振動板３が後方に変位した場合には内径側に移動することとなる。

そうすると、振動板３が後方に変位した場合には、長い円周長を有する外径側に存在していた各点２Ａが円周の短い内径側に移動することとなるため、エッジ材料の収縮が起こり、異常形状であるエクボやシワが発生し、それに起因する異常音の発生が問題となっていた。

そこで本発明は、スピーカ用エッジを有するスピーカにおいて、エッジ材料の収縮に起因する異常音の発生抑制を目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動状態に配置されたボイスコイル体と、このボイスコイル体にその内周部が接着された振動板と、この振動板の外周部にその内周部が接着されるとともに前記フレームにその外周部を接着されたエッジとを備え、前記エッジには高密度部と低密度部とを設けたスピーカとしたものである。

本発明のスピーカは、エッジが高密度部と低密度部とを有する構成とすることにより、振動板が後方に変位し、長い円周長を有する外径側に存在していた各点が円周の短い内径側に移動することとなっても、高密度部に発生する歪み応力を低密度部が吸収するため、異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるスピーカについて図面を参照しながら説明する。

本実施の形態のスピーカにおけるエッジ、振動板の一部を示す斜視図である図１に示すごとく、円板状の振動板１１の外周には円環形状のエッジ１２の内周部を接着しており、このエッジ１２は平面部１３Ａ、１３Ｂ、曲面部１４により構成している。そして、エッジ１２の平面部１３Ａ、１３Ｂは高密度部１２Ａにより形成しており、曲面部１４は高密度部１２Ａと低密度部１２Ｂとが交互に繰り返されるような構成としている。なお、高密度部１２Ａは網掛け、低密度部１２Ｂは白抜きで示している。

ここで、磁気回路（図示せず）に信号が入力され、ボイスコイル体（図示せず）が前後に振動するのに伴い、ボイスコイル体にその内周部が接着された振動板１１が前後に振動する。

このとき、曲面部１４における各部分は、振動板１１が前方に変位した時点においては外径側に移動し、振動板１１が後方に変位した時点においては内径側に移動するわけだが、その際、高密度部１２Ａと低密度部１２Ｂとが互いにその作用を棲み分けることにより、エッジ１２の破断抑制と、歪み応力の緩和の両立を可能としている。

即ち、振動板１１が外径側に移動した時点においては、高密度部１２Ａが高張力強度とばね性を保持して径方向に移動することにより、エッジ１２の破断抑制を可能としているとともに、振動板１１が内径側に移動した時点においては、高密度部１２Ａに発生する歪み応力を低密度部１２Ｂにより吸収させることにより、エッジ１２における歪み応力の緩和を可能としている。

このような構成により、振動板１１が後方に変位し、長い円周長を有する外径側に存在していた各点が円周の短い内径側に移動することとなっても、高密度部１２Ａに発生する歪み応力を低密度部１２Ｂにより吸収させることができるため、異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、高密度部１２Ａと低密度部１２Ｂのそれぞれをエッジ１２の中心に対して点対称に配置する構成としているが、点対称に配置する構成としなくても、振動板１１が内径側に移動した場合において、高密度部１２Ａに発生する歪み応力を低密度部１２Ｂにより吸収させることができる。そして、その結果として異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができるという効果を得ることができる。但し、点対称に配置する構成とすることにより、エッジ１２の外周部における歪みを低減することができるという利点を有する。

なお、本実施の形態においては、高密度部１２Ａと低密度部１２Ｂのそれぞれを等間隔に配置する構成としているが、等間隔に配置する構成としなくても、振動板１１が内径側に移動した場合において、高密度部１２Ａに発生する歪み応力を低密度部１２Ｂにより吸収させることができる。そして、その結果として異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができるという効果を得ることができる。但し、等間隔に配置することにより、エッジ１２の外周部における歪みを低減することができるという利点を有する。

なお、低密度部１２Ｂにフッ素変性樹脂を含浸することにより、エッジ１２の遮蔽効果を確保することができるとともに、車載スピーカに要求される防水性をすることができる。

続いて、本実施の形態に示したスピーカ用エッジの製造方法について説明する。

まず、図２に示すごとく、発泡ウレタンからなる加熱圧縮成型前のフォーム状基材２１は、厚膜部２２Ａと薄膜部２２Ｂとを有している。図３は図２のＡ−ＡＡ断面図であり、厚膜部２２Ａと薄膜部２２Ｂとが交互に配置されている状態を示している。

このようなフォーム状基材２１は、発泡ウレタンの原反をスピーカ用エッジのロール部に相当する直径の円周方向に分割配置されたリブ付き枠で圧縮しながら厚み方向に間隔をおいて通電されたニクロム線などでスライスすることにより、厚膜部２２Ａと薄膜部２２Ｂとを形成することができる。

ここで、フォーム状基材２１にはフッ素変形樹脂を含浸させておく。これは、気密性、防水性を向上させるためである。

次に、このフォーム状基材２１をエッジの成型金型に設けられた位置ずれ防止用ガイドに装着し、一定の厚みになるよう加熱圧縮成型する。

このような製造方法をとることにより、図２に示したフォーム状基材２１の厚膜部２２Ａが図１に示す高密度部１２Ａとなり、薄膜部２２Ｂが図１に示す低密度部１２Ｂとなる。このようにして、図１に示したスピーカ用エッジ１２を形成することができる。

なお、本実施の形態においては、スライス加工によりフォーム状基材２１に厚膜部２２Ａと薄膜部２２Ｂとを形成する方法を用いて説明したが、図１３に示すごとく、図２の薄膜部２２Ｂに相当する部分に孔２３Ａを開けた上側フォーム状基材２３と、無孔の下側フォーム状基材２４とを重ね合わせて構成してもかまわない。この場合、孔２３Ａに対応する部分が薄膜部２２Ｂとなり、それ以外の部分が厚膜部２２Ａとなる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるスピーカについて図面を参照しながら説明する。

本実施の形態のスピーカにおけるエッジ、振動板の一部を示す斜視図である図４に示すごとく、振動板４１の外周には方形状のエッジ４２の内周部を接着しており、この方形状のエッジ４２は平面部４３Ａ、４３Ｂ、曲面部４４により構成している。そして、図５に示すごとく、エッジ４２の平面部４３Ａ、４３Ｂは高密度部により形成しており、曲面部４４は高密度部４２Ａ、中密度部４２Ｂ、低密度部４２Ｃが繰り返されるような構成としている。ここで、高密度部４２Ａは網掛け、中密度部４２Ｂは斜線、低密度部４２Ｃは白抜きで示している。

具体的には、方形状の辺に対応する部分に高密度部４２Ａを配置するとともに、角に対応する部分に低密度部４２Ｃを配置し、その中間に中密度部４２Ｂを配置している。

その理由について以下、説明する。略長方形状の振動板４１が後方に変位した場合、実施の形態１に示したような円環形状のエッジであれば、長い円周長を有する外径側に存在していた各点が短い円周長を有する内径側に移動するため、エッジ全体に発生する歪み応力を、上述のとおり高密度部と低密度部を交互に配置させて緩和する必要がある。ここで、本実施の形態に示す方形状のエッジ４２における、方形状の辺に対応する部分においては、その内径側と外径側との長さが変わらない分、振動板４１が前後運動をすることに起因する上述の歪み応力の発生が少なくなる。これに対し、方形状の角に対応する部分においては、その内径側と外径側との長さの差が非常に大きくなるため、振動板４１の前後運動に起因する上述の歪み応力の発生が膨大となる。従って、方形状の辺に対応する部分に高密度部４２Ａを配置するとともに、角に対応する部分に低密度部４２Ｃを配置し、その中間に中密度部４２Ｂを配置する構成としている。

このような構成により、方形状のエッジ４２において、振動板４１が前方に移動した時点においては、高密度部４２Ａが高張力強度とばね性を保持して径方向に移動するため、破断抑制を可能とするとともに、振動板４１が後方に変位した時点においては、方形状における角部分で多く発生する歪み応力を低密度部４２Ｃにより効果的に緩和することができるため、異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３におけるスピーカについて図面を参照しながら説明する。

本実施の形態のスピーカにおけるエッジ、及び振動板の上面図である図６に示すごとく、振動板６１の外周には楕円環形状のエッジ６２の内周部を接着しており、エッジ６２の平面部６３Ａ、６３Ｂは高密度部により形成しており、曲面部６４は高密度部６２Ａ、中密度部６２Ｂ、低密度部６２Ｃにより形成して構成している。ここで、高密度部６２Ａは網掛け、中密度部６２Ｂは斜線、低密度部６２Ｃは白抜きで示している。

具体的には、楕円環形状における曲率の小さい部分に高密度部６２Ａを配置するとともに、曲率の大きい部分に低密度部６２Ｃを配置し、その中間に中密度部６２Ｂを配置している。

その理由について以下、説明する。楕円環形状のエッジ６２においては、曲率の小さい部分においては、その内径側と外径側との長さの差が小さい分、振動板６１が前後運動することに起因する上述の歪み応力の発生が少なくなる。これに対し、曲率の大きい部分においては、その内径側と外径側との長さの差が大きくなるため、振動板６１が前後運動することに起因する上述の歪み応力の発生が膨大となる。従って、曲率の小さい部分に高密度部６２Ａを配置するとともに、曲率の大きい部分に低密度部６２Ｃを配置し、その中間に中密度部６２Ｂを配置する構成としている。

このような構成により、楕円環形状のエッジ６２において、振動板６１が前方に移動した時点においては、高密度部６２Ａが高張力強度とばね性を保持して径方向に移動するため、破断抑制を可能とするとともに、振動板６１が後方に変位した時点においては、角で多く発生する歪み応力を低密度部６２Ｃにより効果的に緩和することができるため、異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができる。

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４におけるスピーカについて図面を参照しながら説明する。

本実施の形態のスピーカにおけるエッジ、及び振動板の上面図である図７に示すごとく、円板形状の振動板７１の外周には円環形状のエッジ７２の内周部を接着しており、図８に示すごとく、エッジ７２の平面部７３Ａ、７３Ｂは高密度部により形成しており、曲面部７４は高密度部７２Ａ、低密度部７２Ｂにより形成して構成している。ここで、高密度部７２Ａは網掛け、低密度部７２Ｂは白抜きで示している。

具体的には、図７に示すごとく、曲面部７４において、高密度部７２Ａ、及び低密度部７２Ｂを、エッジ７２の周におけるその中心方向から回転放射状に形成する構成としている。

このような構成により、曲面部７４における周方向、及び径方向において、高密度部７２Ａ、低密度部７２Ｂを交互に配置することができる。その結果として、周方向で発生する歪み応力を緩和するのみならず、径方向で発生する歪み応力を緩和することができ、異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができる。

（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５におけるスピーカについて図面を参照しながら説明する。

本実施の形態のスピーカにおけるエッジ、及び振動板の上面図である図９に示すごとく、円板形状の振動板９１の外周には円環形状のエッジ９２の内周部を接着しており、図１０に示すごとく、エッジ９２の平面部９３Ａ、９３Ｂは高密度部により形成しており、曲面部９４は高密度部９２Ａ、低密度部９２Ｂにより形成して構成している。ここで、高密度部９２Ａは網掛け、低密度部９２Ｂは白抜きで示している。

具体的には、図９に示すごとく、曲面部９４において、高密度部９２Ａ、及び低密度部９２Ｂを、エッジ９２の周におけるその中心方向から、時計回り方向に回転放射する形状、及び反時計回り方向に回転放射する形状とを足し合わせた構成としている。

このような構成により、曲面部９４における周方向、及び径方向において、高密度部９２Ａ、低密度部９２Ｂを交互に配置することができる。その結果として、周方向で発生する歪み応力を緩和するのみならず、径方向で発生する歪み応力を緩和することができ、異常形状であるエクボやシワが発生することに起因する異常音の発生を抑制することができる。

さらに、高密度部９２Ａを軸対称に配置することができるため、振動板９１の前後方向運動時において、振動板９１に回転する力を加えることなく保持することができ、その結果として振動板９１が回転するのを防ぐことができる。

（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６におけるスピーカについて図面を参照しながら説明する。

本実施の形態のスピーカにおけるエッジ、振動板の上面図である図１１に示すごとく、円板形状の振動板１１１の外周には円環形状のエッジ１１２の内周部を接着しており、図１２に示すごとく、エッジ１１２の平面部１１３Ａ、１１３Ｂは高密度部により形成しており、曲面部１１４は高密度部１１２Ａ、及び低密度部１１２Ｂにより形成して構成している。ここで、高密度部１１２Ａは網掛け、低密度部１１２Ｂは白抜きで示している。

具体的には、図１１に示すごとく、曲面部１１４において、その内周側を低密度部１１２Ｂで構成するとともに、その外周側を高密度部１１２Ａで構成している。図面においては簡略化のため２段階の構成としているが、実際には、内周側から外周側に向けて段階的に密度を増す構成としている。

このような構成により、内周部から外周部へ向けて曲げ剛性を大きくする構成とすることができるため、スピーカの磁気回路に過大な入力が印加され、振動板１１１が大振幅前後運動を行った場合においても、エッジ１１２の破断を防止することができる。

本発明のスピーカおよびスピーカ用エッジは、エッジ材料の収縮に起因する異常音の発生を抑制することができ有用である。

本発明の実施の形態１におけるスピーカの一部切欠斜視図 本発明の実施の形態１におけるスピーカ用エッジのフォーム状基材の上面図 本発明の実施の形態１におけるスピーカ用エッジのフォーム状基材の断面図 本発明の実施の形態２におけるスピーカの一部切欠斜視図 本発明の実施の形態２におけるスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板を示す上面図 本発明の実施の形態３におけるスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板を示す上面図 本発明の実施の形態４におけるスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板を示す上面図 本発明の実施の形態４におけるスピーカの一部切欠斜視図 本発明の実施の形態５におけるスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板を示す上面図 本発明の実施の形態５におけるスピーカの一部切欠斜視図 本発明の実施の形態６におけるスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板を示す上面図 本発明の実施の形態６におけるスピーカ用エッジの断面図 本発明の実施の形態１におけるスピーカ用エッジの製造工程を示す図 従来のスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板の上面図 従来のスピーカのスピーカ用エッジ及び振動板の動作を示す断面図

符号の説明

１１ 振動板
１２ エッジ
１２Ａ 高密度部
１２Ｂ 低密度部

Claims (18)

1. フレームと、このフレームに支持された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁気ギャップに対して可動状態に配置されたボイスコイル体と、このボイスコイル体にその内周部を接着された振動板と、この振動板の外周部にその内周部が接着されるとともに前記フレームにその外周部が接着されたエッジとを備え、前記エッジには高密度部と低密度部とを設けたスピーカ。
2. 高密度部と低密度部とをエッジにおける周方向に交互に配置した請求項１に記載のスピーカ。
3. 高密度部と低密度部のそれぞれを周の中心に対して点対称に配置した請求項２に記載のスピーカ。
4. 高密度部と低密度部のそれぞれを周方向に等間隔で配置した請求項２に記載のスピーカ。
5. エッジは楕円環形状とし、この楕円環形状における曲率の大きな部分に低密度部を配置するとともに、前記楕円環形状における曲率の小さな部分に高密度部を配置する構成とした請求項２に記載のスピーカ。
6. エッジは方形状とし、この方形状における角部に低密度部を配置するとともに、前記方形状における辺部に高密度部を配置する構成とした請求項２に記載のスピーカ。
7. 高密度部と低密度部とをエッジにおける周方向および径方向に交互に配置した請求項１に記載のスピーカ。
8. 高密度部と低密度部のそれぞれを周の中心に対して点対称に配置した請求項７に記載のスピーカ。
9. 高密度部と低密度部のそれぞれを周方向に等間隔で配置した請求項７に記載のスピーカ。
10. 低密度部をエッジの曲面部における内周側に配置するとともに高密度部を前記エッジの曲面部における外周部に配置した請求項１に記載のスピーカ。
11. 高密度部と低密度部とを有し、この高密度部と低密度部とを周方向に交互に配置したスピーカ用エッジ。
12. 高密度部と低密度部のそれぞれを周の中心に対して点対称に配置した請求項１１に記載のスピーカ用エッジ。
13. 高密度部と低密度部のそれぞれを周方向に等間隔で配置した請求項１１に記載のスピーカ用エッジ。
14. 周は楕円環形状とし、この楕円環形状における曲率の大きな部分に低密度部を配置するとともに、前記楕円環形状における曲率の小さな部分に高密度部を配置する構成とした請求項１１に記載のスピーカ用エッジ。
15. 周は方形状とし、この方形状における角部に低密度部を配置するとともに、前記方形状における辺部に高密度部を配置する構成とした請求項１４に記載のスピーカ用エッジ。
16. 高密度部と低密度部とを有し、この高密度部と低密度部とを周方向および径方向に交互に配置したスピーカ用エッジ。
17. 高密度部と低密度部のそれぞれを周の中心に対して点対称に配置した請求項１６に記載のスピーカ用エッジ。
18. 高密度部と低密度部のそれぞれを周方向に等間隔で配置した請求項１６に記載のスピーカ用エッジ。

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