JP3984397B2 - スピーカ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイスコイルボビンが複数のダンパによって支持されているスピーカに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、ボイスコイルボビンが複数のダンパによって支持されている従来のスピーカを示す断面図である。
この図５の従来のスピーカ１は、ケーシング２内にボイスコイルボビン３が、その先端部（図において上側端部）と中央部をケーシング２との間に改装されたダンパ４Ａと４Ｂによって軸方向に振動自在に支持されることにより、同軸状に配置されている。
【０００３】
そして、このボイスコイルボビン３には、その後端部（図において下側端部）の外周面にボイスコイル５が巻回されており、さらに、このボイスコイル５が巻回されている部分に、中心孔を有しケーシング２に固定された鉄製の円盤状のプレート６が、ケーシング２に固定されることによって、ボイスコイル５の外周面との間に僅かのギャップを介して同心状に外嵌されている。
【０００４】
このプレート６の後面側（図において下側）には、中心孔を有するマグネット７が接合された状態でプレート６に対して同心状に取り付けられており、さらに、このマグネット７の後面側に、鉄製の円盤状のヨーク８が接合された状態で取り付けられている。
そして、このヨーク８の前面側（図において上側）中央部に一体的に形成されたセンタポール８Ａが、後端部側からボイスコイルボビン３内に相対的にスライド自在に嵌合されている。
【０００５】
この従来のスピーカは、ボイスコイルボビン３を二つのダンパ４Ａと４Ｂによって支持することにより、マグネット７によってプレート６とヨーク８のセンタポール８Ａとの間に形成される磁界内においてボイスコイル５に導通される音響再生信号の電流によりボイスコイルボビン３が軸方向に振動する際に、このボイスコイルボビン３の振動のリニア性を保持しようとするものである。
【０００６】
しかしながら、この従来のスピーカ１は、ダンパ４Ａと４Ｂが、ボイスコイル５とプレート６,センタポール８Ａによって形成される磁気回路部に対して何れもボイスコイルボビン３の先端側に配置されており、ボイスコイルボビン３の支持位置が磁気回路部に対して非対称であるために、ボイスコイルボビン３の振動のリニア性を完全には保持することが出来ない。
【０００７】
このため、ボイスコイルボビン３の振幅が低共振周波数ｆo による振動によって大きくなると、ボイスコイルボビン３にローリングやぶれが発生して、ボイスコイル５とプレート６が接触してしまう虞があり、特に低域再生用スピーカにおいて大出力の音響再生が難しくなるという問題がある。
【０００８】
また、上記従来のスピーカ１の構成では、磁気回路部を構成する鉄製のヨーク８が、ボイスコイル５の周りに磁界を形成のためにスピーカ１の全体の大きさに対して可成りの大きさを有することになり、このため、スピーカ１の重量が重くなってしまうという問題を有している。
【０００９】
図６は、ボイスコイルボビンを複数のダンパによって支持している他の従来のスピーカを示す断面図である。
この図６のスピーカ１０は、図５のスピーカ１がマグネットがボイスコイルボビンの外側に配置された外磁型と呼ばれる形式のスピーカであるのに対し、内磁型と呼ばれる形式のスピーカである。
【００１０】
すなわち、スピーカ１０は、マグネット１１がボイスコイルボビン１２の内側に配置され、このマグネット１１の後端面（図において下側の端面）にヨーク１３が接合されている。
このヨーク１３は、円盤状のボトムプレート１３Ａとマグネット１１の外側に位置する外側センタプレート１３Ｂとから構成されており、外側センタプレート１３Ｂの先端部内周面とマグネット１１の先端面（図において上側の端面）に接合された内側センタプレート１４の外周面が、ボイスコイルボビン１２に巻回されたボイスコイル１５を挟んで対向されて、磁界を形成するようになっている。
【００１１】
そして、ボイスコイルボビン１２は、このボイスコイルボビン１２の先端部（図において上側の端部）においてケーシング１６との間に介装されたダンパ１７Ａと、後端部（図において下側の端部）において内側センタプレート１３Ｂとの間に介装されたダンパ１７Ｂとによって、軸方向に振動自在に支持されている。
【００１２】
このスピーカ１０は、ダンパ１７Ａと１７Ｂによるボイスコイルボビン１２の支持位置が、ボイスコイル１５に対してほぼ対称になっているので、ボイスコイルボビン１２が振動する際のリニア性がより確実に保持されるという利点を有している。
【００１３】
しかしながら、このスピーカ１０は、図から分かるように、その構造上、ボイスコイルボビン１２の後端側を支持するダンパ１７Ｂが外側センタプレート１３Ｂの内側に配置されることになるので、ダンパ１７Ｂの径がダンパ１７Ｂによって制約を受けることになる。
【００１４】
このため、外側センタプレート１３Ｂの径が小さいとそれに対応してダンパ１７Ｂの径も小さくなり、この場合には、ボイスコイルボビン１２の振動特性が劣化するという問題が発生する。
また、ダンパ１７Ｂの径を大きくするために鉄製の外側センタプレート１３Ｂの径を大きくすると、スピーカ１０の外形が大きくなるとともに重量も増加するという問題が発生する。
【００１５】
この発明は、上記のようなボイスコイルボビンを複数のダンパによって支持する従来のスピーカが有する問題点を解決するために為されたものである。
すなわち、この発明は、ボイスコイルボビンを複数のダンパによって支持するスピーカにおいて、大出力の音響再生が可能であり、しかも小型で軽量化を図ることが出来るようにすることを目的としている。
【００１６】
本発明によるスピーカは、上記目的を達成するために、振動板に取り付けられたボイスコイルボビンの中間部にその外周面を囲むように配置されたリング状の第１磁石と、前記ボイスコイルボビンの中間部内に配置され前記第１磁石に対して磁極が逆向きとなるポール状の第２磁石と、前記第１磁石と前記第２磁石の一端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて前記第１磁石と前記第２磁石間のギャップ内に配置される第１ボイスコイルと、前記第１磁石と前記第２磁石の他端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて前記第１磁石と前記第２磁石間のギャップ内に配置される第２ボイスコイルと、前記ボイスコイルボビンの前記第１ボイスコイルと前記第２ボイスコイルが巻回されている部分を挟んだ対称位置において前記ボイスコイルボビンをそれぞれ軸方向に振動自在に支持する少なくとも一対のダンパと、を備えていることを特徴としている。
【００１７】
また、前述の特徴に加えて、前記第１磁石の一端側と他端側にそれぞれヨークを設け、前記第２磁石の一端側と他端側にそれぞれプレートを設けて、前記各ヨークと前記各プレート間に前記第１ボイスコイル又は前記第２ボイスコイルが配置されるギャップが形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、前述の特徴に加えて、前記第１ボイスコイルと第２ボイスコイルが直列または並列に結線されていることを特徴とする。
【００１９】
また、前述の特徴に加えて、前記複数のダンパの少なくとも一つのダンパに第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流を導通させる錦糸線が縫い込まれていることを特徴とする。
【００２０】
また、前述の特徴に加えて、前記第１磁石の前方または後方側に配置された一または複数のリング状の第３磁石と、この第３磁石の第１磁石と反対側の端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて第３磁石の第１磁石と反対側の端部に所定のギャップを介して対向される一または複数の第３ボイスコイルをさらに備えていることを特徴とする。
【００２１】
このような特徴によると、第１磁石の一端部および他端部とセンタポールの間に、第１磁石による励磁によって、それぞれ第１ボイスコイルと第２ボイスコイルを挟んで二つの磁界が形成される。そして、このそれぞれの磁界内に位置される第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流が導通されると、その電流の大きさに対応した振幅によってボイスコイルボビンがその軸方向に振動される。
【００２２】
このとき、ボイスコイルボビンが、第１ボイスコイルと第２ボイスコイルの巻回位置の両側の対称位置において、少なくとも一対のダンパによって支持されているので、ボイスコイルボビンの振幅が大きい場合でも、その振動のリニア性が完全に保持されて、ボイスコイルボビンにローリングやぶれが生じるのが防止される。
【００２３】
したがって、低域再生用スピーカなどにおける大出力の音響再生時においても、安定したボイスコイルボビンの振動を維持することが出来、これによって、音響の忠実な再生が可能になる。さらに、本発明のスピーカは、従来のようなボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要になるので、その分、スピーカの小型軽量化を図ることが出来、また、ボイスコイルボビンを支持するダンパが従来のようにヨークの大きさによって制約を受けることがなくなるので、ダンパの大きさをボイスコイルボビンの振動特性に劣化を招くことのない大きさに自由に設定でき、しかも、これによってスピーカの重量を大幅に増加させることもない。
【００２４】
このように、本発明によるスピーカは、小型軽量で大出力の音響再生を可能にするので、特に小型軽量化が要求される車載用のサブウーハなどに最適である。
【００２５】
また、ボイスコイルボビン内に配置されて第１磁石の一端部および他端部との間にそれぞれ磁界を形成するセンタポールが第２磁石によって構成されていることによって、それぞれの磁界において大きなギャップ磁束を得ることが出来る。
【００２６】
これによって、そのギャップ磁束の増加分だけ第１磁石を小さく出来るので、スピーカをさらに小型軽量化することができ、また、第１磁石の大きさを同じにした場合には、ボイスコイルボビンの振幅を大きくすることが出来るので、音響出力を増大させることが出来る。
【００２７】
また、第１磁石の一端部および他端部と第２磁石からなるセンタポールの間に、第１及び第２磁石による励磁によってそれぞれ第１ボイスコイルと第２ボイスコイルを挟んで二つの磁界が形成され、このそれぞれの磁界内に位置される第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流が導通されると、その電流の大きさに対応した振幅によってボイスコイルボビンがその軸方向に振動される。
【００２８】
また、前記第１ボイスコイルと第２ボイスコイルが直列または並列に結線されていると、第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに同じ大きさの電流が流され、電流が等分に分配されて流されるので、ボイスコイルボビンを安定的に振動させることが出来るようになる。
【００２９】
また、前記複数のダンパの少なくとも一つのダンパに第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流を導通させる錦糸線が縫い込まれているので、第１ボイスコイルおよび第２ボイスコイル電流を導通させる接続コードが錦糸線として何れかのダンパに縫い込まれていることにより、接続コードの張力によってボイスコイルボビンの振動に影響が及ぶのを防止することができ、これによって安定したボイスコイルボビンの振動を維持することが出来る。
【００３０】
また、前記第１磁石の前方または後方側に配置された一または複数のリング状の第３磁石と、この第３磁石の第１磁石と反対側の端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて第３磁石の第１磁石と反対側の端部に所定のギャップを介して対向される一または複数の第３ボイスコイルをさらに備えているので、さらに追加された第３磁石とボイスコイルボビン内に配置されるセンタポールとの間に磁界が形成されて、磁界の数が増加される。これによって、第３ボイスコイルへの電流の導通により、ボイスコイルボビンの振幅が増大されて、音響出力が増大される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の最も好適と思われる実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明を行う。
【００３３】
図１は、この発明によるスピーカの実施形態の一例を示す断面図である。
この図１において、スピーカ２０は、そのケーシング２１内に、中心孔２２Ａを有する円盤状の下部ヨーク２２が樹脂製のケーシング２１の内壁部に固定された状態で同心状に配置されており、この下部ヨーク２２の前端面（図において上側の面）に中心孔２３Ａを有する円筒状のマグネット２３が接合された状態で同心状に配置されている。
【００３４】
このマグネット２３の前端面（図において上側の面）には、さらに、下部ヨーク２２と同一形状の中心孔２４Ａを有する上部ヨーク２４が同心状に配置されている。
さらに、この下部ヨーク２２とマグネット２３,上部ヨーク２４のそれぞれの中心孔２２Ａ,２３Ａ,２４Ａによって形成されるケーシング２１と同軸の貫通孔内に、中心孔２２Ａ,２３Ａ,２４Ａの何れの内径よりも小さい外径を有するボイスコイルボビン２５が嵌合されている。
【００３５】
そして、このボイスコイルボビン２５は、その軸方向の中心位置ｓがマグネット２３の軸方向の中心位置とほぼ一致するように位置され、その先端部（図において上側の端部）と後端部（図において上側の端部）の中心位置ｓからほぼ等距離の部分において、それぞれケーシング２１との間に介装されたダンパ２６と２７により、軸方向に振動自在に支持されている。
【００３６】
このボイスコイルボビン２５の外周面の下部ヨーク２２と上部ヨーク２４に対向する部分には、それぞれボイスコイル２８と２９が巻回されており、このボイスコイル２８と下部ヨーク２２の中心孔２２Ａの内周面との間およびボイスコイル２９と上部ヨーク２４の中心孔２４Ａの内周面との間に、それぞれ、所定幅のギャップが形成されている。
【００３７】
ボイスコイルボビン２５の内側には、ケーシング２１の後端部（図において下側の端部）内壁面に形成された支柱３０が同軸状に挿入されており、さらに、円盤状の下部プレート３１が、支柱３０の先端面（図において上側の端面）に固定されることによって、下部ヨーク２２の内周面と対向する位置に支持されている。
【００３８】
そして、ボイスコイルボビン２５の内部において、円柱状のマグネット３２が、下部プレート３１の前端面（図において上側の端面）に接合された状態でかつその極性がマグネット２３と逆向きになるように同軸状に支持されており、さらに、円盤状の上部プレート３３が、マグネット３２の前端面（図において上側の端面）に接合されて上部ヨーク２４の内周面と対向する位置に支持されている。
【００３９】
これら下部プレート３１とマグネット３２,上部プレート３３は、それぞれ、ボイスコイルボビン２５の内径よりも小さい外径を有していて、下部プレート３１と上部プレート３３のそれぞれの外周面とボイスコイルボビン２５の内周面との間に、それぞれ所定幅のギャップが形成されている。
なお、図１において３４は、コーン形状の振動板であり、３５はセンタキャップ、３６は振動板３４の外周部をケーシング２１に支持するエッジである。
【００４０】
図２および３は、ボイスコイル２８および２９の結線例を示している。
図２の（ａ）は、ボイスコイル２８と２９を直列に接続した例を示しており、（ｂ）は、ボイスコイル２８と２９を並列に接続した例を示していて、何れの結線も、ボイスコイル２８と２９を接続する接続コードをボイスコイルボビン２５の外周面に添わせることによって行われる。
【００４１】
そして、何れの場合にも、ボイスコイル２８と２９をケーシング２１の外壁部に設けられた接続端子ｔ１,ｔ２にそれぞれ接続する二本の錦糸線（接続コード）Ｌ１およびＬ２が、図３に示されるように、ダンパ２７（または２６）に縫い込まれることによって、配線されている。
なお、この錦糸線Ｌ１とＬ２は、それぞれ、ダンパ２６と２７に一本づつ縫い込まれるようにしてもよい。
【００４２】
上記スピーカ２０は、下部ヨーク２２と下部プレート３１との間および上部ヨーク２４と上部プレート３３との間に、それぞれ、マグネット２３とマグネット３２による励磁によって磁界が形成される。
そして、それぞれの磁界内に位置されるボイスコイル２８と２９に、接続端子ｔ１,ｔ２から錦糸線Ｌ１,Ｌ２を介して音響信号の電流が導通されると、その電流の大きさに対応した振幅によってボイスコイルボビン２５がその軸方向に振動する。
【００４３】
このとき、ボイスコイルボビン２５が、下部ヨーク２２とマグネット２３,上部ヨーク２４,ボイスコイル２８,２９,下部プレート３１,マグネット３２,上部プレート３３によって構成される磁気回路部の両側の対称位置において、一対のダンパ２６と２７により支持されているので、ボイスコイルボビン２５の振幅が大きい場合でも、その振動のリニア性が完全に保持されて、ボイスコイルボビン２５にローリングやぶれが生じるのが防止される。
【００４４】
したがって、このスピーカ２０は、低域再生用スピーカなどにおける大出力の音響再生時においても、安定したボイスコイルボビン２５の振動を維持することが出来、これによって、音響の忠実な再生を行う。
【００４５】
さらに、このスピーカ２０は、マグネット２３の両端部がボイスコイルボビン２５の軸線方向に沿った二箇所に位置されてそれぞれの位置において磁界を形成する構成であり、従来のようなボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要であるため、その分、小型軽量化される。
【００４６】
そして、このスピーカ２０は、従来のようなボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要になることにより、ボイスコイルボビン２５の後端側を支持するダンパ２７が従来のようにヨークの大きさによって制約を受けることがなくなるので、ダンパ２７の大きさがボイスコイルボビン２５の振動特性に劣化を招くことのない大きさに自由に設定され、しかも、これによってスピーカ２０の重量の大幅な増加を伴うことはない。
【００４７】
さらに、このスピーカ２０は、ボイスコイルボビン２５の外側のマグネット２３の他に内側にもう一つのマグネット３２を配置しているので、下部ヨーク２２と下部プレート３１間および上部ヨーク２４と上部プレート３３間に形成されるそれぞれの磁界において、大きなギャップ磁束を得ることが出来る。
これによって、そのギャップ磁束の増加分だけマグネット２３が小さくなってスピーカ２０が小型軽量化され、また、マグネット２３の大きさを同じにした場合には、ボイスコイルボビン２５の振幅が大きくなって、音響出力が増大される。
【００４８】
さらに、このスピーカ２０は、ボイスコイル２８と２９に音響信号の電流を導通させる接続コード（錦糸線Ｌ１およびＬ２）がダンパ２７（または２６）に縫い込まれているので、接続コードの張力によってボイスコイルボビン２５の振動が影響を受けることがなく、安定した振動が保持される。
【００４９】
また、スピーカ２０は、下部ヨーク２２とマグネット２３,上部ヨーク２４,下部プレート３１,マグネット３２,上部プレート３３以外の部分を樹脂によって形成することにより、さらに軽量化を図ることができる。
なお、上記の例においては、ボイスコイルボビン２５内にもマグネット３２を配置して大きなギャップ磁束を得るようにしてあるが、マグネット３２の変わりに鉄製のセンタポールを配置するようにしてもよい。
【００５０】
この場合にも、ボイスコイルボビンを支持する一対のダンパが磁気回路部を挟んだ対称位置に配置されることによって、ボイスコイルボビンの振動のリニア性が確保されるとともに、ボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要になることによって、スピーカの小型軽量化が達成される等の効果が発揮される。
【００５１】
図４は、この発明の実施形態の他の例を示す部分断面図である。
この図４におけるスピーカは、図１のスピーカ２０の構成に加えて、マグネット２３に対して下部ヨーク２２を挟んで直列にかつ極性が逆になるように配置されたリング状のマグネット４０と、このマグネット４０の下部ヨーク２２と反対側端部に接合された状態で配置されたヨーク４１と、ボイスコイルボビン２５の外周面のヨーク４１と対向する部分に巻回されたボイスコイル４２と、ボイスコイルボビン２５内にマグネット４０と対向するようにかつ極性が逆になるように配置された円筒状のマグネット４３と、このマグネット４３の下部プレート３１と反対側端部に接合された状態で配置されたプレート４４とを備えているものである。
【００５２】
他の部分については、図１のスピーカ２０と同様であり、同一の符号が付されている。
この図４のスピーカは、ヨーク４１とプレート４４の間にボイスコイル４２を挟んでもう一つの磁界が形成され、さらに、下部ヨーク２２と下部プレート３１との間に形成される磁界の磁束密度がマグネット４０とマグネット４３によって増加されるので、ボイスコイル２８,２９,４２に音響信号の電流が導通された際に、ボイスコイルボビン２５の振幅が大きくなって、大きな音響出力を得ることが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】同例におけるボイスコイルの結線状態を示す接続図である。
【図３】同例における錦糸線のダンパへの縫い込み状態を示す平面図である。
【図４】この発明の実施形態の他の例を示す部分断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ …スピーカ
２１ …ケーシング
２２ …下部ヨーク（第１磁石の一端部）
２３ …マグネット（第１磁石）
２４ …上部ヨーク（第１磁石の他端部）
２５ …ボイスコイルボビン
２６,２７…ダンパ
２８,２９…ボイスコイル
３１ …下部プレート（センタポール）
３２ …マグネット（センタポール,第２磁石）
３３ …上部プレート（センタポール）
３４ …振動板
３５ …センタキャップ
３６ …エッジ
４０ …マグネット（第３磁石）
４１ …ヨーク（第３磁石）
４２ …ボイスコイル（第３ボイスコイル）
４３ …マグネット
４４ …プレート
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイスコイルボビンが複数のダンパによって支持されているスピーカに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、ボイスコイルボビンが複数のダンパによって支持されている従来のスピーカを示す断面図である。
この図５の従来のスピーカ１は、ケーシング２内にボイスコイルボビン３が、その先端部（図において上側端部）と中央部をケーシング２との間に改装されたダンパ４Ａと４Ｂによって軸方向に振動自在に支持されることにより、同軸状に配置されている。
【０００３】
そして、このボイスコイルボビン３には、その後端部（図において下側端部）の外周面にボイスコイル５が巻回されており、さらに、このボイスコイル５が巻回されている部分に、中心孔を有しケーシング２に固定された鉄製の円盤状のプレート６が、ケーシング２に固定されることによって、ボイスコイル５の外周面との間に僅かのギャップを介して同心状に外嵌されている。
【０００４】
このプレート６の後面側（図において下側）には、中心孔を有するマグネット７が接合された状態でプレート６に対して同心状に取り付けられており、さらに、このマグネット７の後面側に、鉄製の円盤状のヨーク８が接合された状態で取り付けられている。
そして、このヨーク８の前面側（図において上側）中央部に一体的に形成されたセンタポール８Ａが、後端部側からボイスコイルボビン３内に相対的にスライド自在に嵌合されている。
【０００５】
この従来のスピーカは、ボイスコイルボビン３を二つのダンパ４Ａと４Ｂによって支持することにより、マグネット７によってプレート６とヨーク８のセンタポール８Ａとの間に形成される磁界内においてボイスコイル５に導通される音響再生信号の電流によりボイスコイルボビン３が軸方向に振動する際に、このボイスコイルボビン３の振動のリニア性を保持しようとするものである。
【０００６】
しかしながら、この従来のスピーカ１は、ダンパ４Ａと４Ｂが、ボイスコイル５とプレート６,センタポール８Ａによって形成される磁気回路部に対して何れもボイスコイルボビン３の先端側に配置されており、ボイスコイルボビン３の支持位置が磁気回路部に対して非対称であるために、ボイスコイルボビン３の振動のリニア性を完全には保持することが出来ない。
【０００７】
このため、ボイスコイルボビン３の振幅が低共振周波数ｆo による振動によって大きくなると、ボイスコイルボビン３にローリングやぶれが発生して、ボイスコイル５とプレート６が接触してしまう虞があり、特に低域再生用スピーカにおいて大出力の音響再生が難しくなるという問題がある。
【０００８】
また、上記従来のスピーカ１の構成では、磁気回路部を構成する鉄製のヨーク８が、ボイスコイル５の周りに磁界を形成のためにスピーカ１の全体の大きさに対して可成りの大きさを有することになり、このため、スピーカ１の重量が重くなってしまうという問題を有している。
【０００９】
図６は、ボイスコイルボビンを複数のダンパによって支持している他の従来のスピーカを示す断面図である。
この図６のスピーカ１０は、図５のスピーカ１がマグネットがボイスコイルボビンの外側に配置された外磁型と呼ばれる形式のスピーカであるのに対し、内磁型と呼ばれる形式のスピーカである。
【００１０】
すなわち、スピーカ１０は、マグネット１１がボイスコイルボビン１２の内側に配置され、このマグネット１１の後端面（図において下側の端面）にヨーク１３が接合されている。
このヨーク１３は、円盤状のボトムプレート１３Ａとマグネット１１の外側に位置する外側センタプレート１３Ｂとから構成されており、外側センタプレート１３Ｂの先端部内周面とマグネット１１の先端面（図において上側の端面）に接合された内側センタプレート１４の外周面が、ボイスコイルボビン１２に巻回されたボイスコイル１５を挟んで対向されて、磁界を形成するようになっている。
【００１１】
そして、ボイスコイルボビン１２は、このボイスコイルボビン１２の先端部（図において上側の端部）においてケーシング１６との間に介装されたダンパ１７Ａと、後端部（図において下側の端部）において内側センタプレート１３Ｂとの間に介装されたダンパ１７Ｂとによって、軸方向に振動自在に支持されている。
【００１２】
このスピーカ１０は、ダンパ１７Ａと１７Ｂによるボイスコイルボビン１２の支持位置が、ボイスコイル１５に対してほぼ対称になっているので、ボイスコイルボビン１２が振動する際のリニア性がより確実に保持されるという利点を有している。
【００１３】
しかしながら、このスピーカ１０は、図から分かるように、その構造上、ボイスコイルボビン１２の後端側を支持するダンパ１７Ｂが外側センタプレート１３Ｂの内側に配置されることになるので、ダンパ１７Ｂの径がダンパ１７Ｂによって制約を受けることになる。
【００１４】
このため、外側センタプレート１３Ｂの径が小さいとそれに対応してダンパ１７Ｂの径も小さくなり、この場合には、ボイスコイルボビン１２の振動特性が劣化するという問題が発生する。
また、ダンパ１７Ｂの径を大きくするために鉄製の外側センタプレート１３Ｂの径を大きくすると、スピーカ１０の外形が大きくなるとともに重量も増加するという問題が発生する。
【００１５】
この発明は、上記のようなボイスコイルボビンを複数のダンパによって支持する従来のスピーカが有する問題点を解決するために為されたものである。
すなわち、この発明は、ボイスコイルボビンを複数のダンパによって支持するスピーカにおいて、大出力の音響再生が可能であり、しかも小型で軽量化を図ることが出来るようにすることを目的としている。
【００１６】
本発明によるスピーカは、上記目的を達成するために、振動板に取り付けられたボイスコイルボビンの中間部にその外周面を囲むように配置されたリング状の第１磁石と、前記ボイスコイルボビンの中間部内に配置され前記第１磁石に対して磁極が逆向きとなるポール状の第２磁石と、前記第１磁石と前記第２磁石の一端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて前記第１磁石と前記第２磁石間のギャップ内に配置される第１ボイスコイルと、前記第１磁石と前記第２磁石の他端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて前記第１磁石と前記第２磁石間のギャップ内に配置される第２ボイスコイルと、前記ボイスコイルボビンの前記第１ボイスコイルと前記第２ボイスコイルが巻回されている部分を挟んだ対称位置において前記ボイスコイルボビンをそれぞれ軸方向に振動自在に支持する少なくとも一対のダンパと、を備えていることを特徴としている。
【００１７】
また、前述の特徴に加えて、前記第１磁石の一端側と他端側にそれぞれヨークを設け、前記第２磁石の一端側と他端側にそれぞれプレートを設けて、前記各ヨークと前記各プレート間に前記第１ボイスコイル又は前記第２ボイスコイルが配置されるギャップが形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、前述の特徴に加えて、前記第１ボイスコイルと第２ボイスコイルが直列または並列に結線されていることを特徴とする。
【００１９】
また、前述の特徴に加えて、前記複数のダンパの少なくとも一つのダンパに第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流を導通させる錦糸線が縫い込まれていることを特徴とする。
【００２０】
また、前述の特徴に加えて、前記第１磁石の前方または後方側に配置された一または複数のリング状の第３磁石と、この第３磁石の第１磁石と反対側の端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて第３磁石の第１磁石と反対側の端部に所定のギャップを介して対向される一または複数の第３ボイスコイルをさらに備えていることを特徴とする。
【００２１】
このような特徴によると、第１磁石の一端部および他端部とセンタポールの間に、第１磁石による励磁によって、それぞれ第１ボイスコイルと第２ボイスコイルを挟んで二つの磁界が形成される。そして、このそれぞれの磁界内に位置される第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流が導通されると、その電流の大きさに対応した振幅によってボイスコイルボビンがその軸方向に振動される。
【００２２】
このとき、ボイスコイルボビンが、第１ボイスコイルと第２ボイスコイルの巻回位置の両側の対称位置において、少なくとも一対のダンパによって支持されているので、ボイスコイルボビンの振幅が大きい場合でも、その振動のリニア性が完全に保持されて、ボイスコイルボビンにローリングやぶれが生じるのが防止される。
【００２３】
したがって、低域再生用スピーカなどにおける大出力の音響再生時においても、安定したボイスコイルボビンの振動を維持することが出来、これによって、音響の忠実な再生が可能になる。さらに、本発明のスピーカは、従来のようなボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要になるので、その分、スピーカの小型軽量化を図ることが出来、また、ボイスコイルボビンを支持するダンパが従来のようにヨークの大きさによって制約を受けることがなくなるので、ダンパの大きさをボイスコイルボビンの振動特性に劣化を招くことのない大きさに自由に設定でき、しかも、これによってスピーカの重量を大幅に増加させることもない。
【００２４】
このように、本発明によるスピーカは、小型軽量で大出力の音響再生を可能にするので、特に小型軽量化が要求される車載用のサブウーハなどに最適である。
【００２５】
また、ボイスコイルボビン内に配置されて第１磁石の一端部および他端部との間にそれぞれ磁界を形成するセンタポールが第２磁石によって構成されていることによって、それぞれの磁界において大きなギャップ磁束を得ることが出来る。
【００２６】
これによって、そのギャップ磁束の増加分だけ第１磁石を小さく出来るので、スピーカをさらに小型軽量化することができ、また、第１磁石の大きさを同じにした場合には、ボイスコイルボビンの振幅を大きくすることが出来るので、音響出力を増大させることが出来る。
【００２７】
また、第１磁石の一端部および他端部と第２磁石からなるセンタポールの間に、第１及び第２磁石による励磁によってそれぞれ第１ボイスコイルと第２ボイスコイルを挟んで二つの磁界が形成され、このそれぞれの磁界内に位置される第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流が導通されると、その電流の大きさに対応した振幅によってボイスコイルボビンがその軸方向に振動される。
【００２８】
また、前記第１ボイスコイルと第２ボイスコイルが直列または並列に結線されていると、第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに同じ大きさの電流が流され、電流が等分に分配されて流されるので、ボイスコイルボビンを安定的に振動させることが出来るようになる。
【００２９】
また、前記複数のダンパの少なくとも一つのダンパに第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流を導通させる錦糸線が縫い込まれているので、第１ボイスコイルおよび第２ボイスコイル電流を導通させる接続コードが錦糸線として何れかのダンパに縫い込まれていることにより、接続コードの張力によってボイスコイルボビンの振動に影響が及ぶのを防止することができ、これによって安定したボイスコイルボビンの振動を維持することが出来る。
【００３０】
また、前記第１磁石の前方または後方側に配置された一または複数のリング状の第３磁石と、この第３磁石の第１磁石と反対側の端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて第３磁石の第１磁石と反対側の端部に所定のギャップを介して対向される一または複数の第３ボイスコイルをさらに備えているので、さらに追加された第３磁石とボイスコイルボビン内に配置されるセンタポールとの間に磁界が形成されて、磁界の数が増加される。これによって、第３ボイスコイルへの電流の導通により、ボイスコイルボビンの振幅が増大されて、音響出力が増大される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の最も好適と思われる実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明を行う。
【００３３】
図１は、この発明によるスピーカの実施形態の一例を示す断面図である。
この図１において、スピーカ２０は、そのケーシング２１内に、中心孔２２Ａを有する円盤状の下部ヨーク２２が樹脂製のケーシング２１の内壁部に固定された状態で同心状に配置されており、この下部ヨーク２２の前端面（図において上側の面）に中心孔２３Ａを有する円筒状のマグネット２３が接合された状態で同心状に配置されている。
【００３４】
このマグネット２３の前端面（図において上側の面）には、さらに、下部ヨーク２２と同一形状の中心孔２４Ａを有する上部ヨーク２４が同心状に配置されている。
さらに、この下部ヨーク２２とマグネット２３,上部ヨーク２４のそれぞれの中心孔２２Ａ,２３Ａ,２４Ａによって形成されるケーシング２１と同軸の貫通孔内に、中心孔２２Ａ,２３Ａ,２４Ａの何れの内径よりも小さい外径を有するボイスコイルボビン２５が嵌合されている。
【００３５】
そして、このボイスコイルボビン２５は、その軸方向の中心位置ｓがマグネット２３の軸方向の中心位置とほぼ一致するように位置され、その先端部（図において上側の端部）と後端部（図において上側の端部）の中心位置ｓからほぼ等距離の部分において、それぞれケーシング２１との間に介装されたダンパ２６と２７により、軸方向に振動自在に支持されている。
【００３６】
このボイスコイルボビン２５の外周面の下部ヨーク２２と上部ヨーク２４に対向する部分には、それぞれボイスコイル２８と２９が巻回されており、このボイスコイル２８と下部ヨーク２２の中心孔２２Ａの内周面との間およびボイスコイル２９と上部ヨーク２４の中心孔２４Ａの内周面との間に、それぞれ、所定幅のギャップが形成されている。
【００３７】
ボイスコイルボビン２５の内側には、ケーシング２１の後端部（図において下側の端部）内壁面に形成された支柱３０が同軸状に挿入されており、さらに、円盤状の下部プレート３１が、支柱３０の先端面（図において上側の端面）に固定されることによって、下部ヨーク２２の内周面と対向する位置に支持されている。
【００３８】
そして、ボイスコイルボビン２５の内部において、円柱状のマグネット３２が、下部プレート３１の前端面（図において上側の端面）に接合された状態でかつその極性がマグネット２３と逆向きになるように同軸状に支持されており、さらに、円盤状の上部プレート３３が、マグネット３２の前端面（図において上側の端面）に接合されて上部ヨーク２４の内周面と対向する位置に支持されている。
【００３９】
これら下部プレート３１とマグネット３２,上部プレート３３は、それぞれ、ボイスコイルボビン２５の内径よりも小さい外径を有していて、下部プレート３１と上部プレート３３のそれぞれの外周面とボイスコイルボビン２５の内周面との間に、それぞれ所定幅のギャップが形成されている。
なお、図１において３４は、コーン形状の振動板であり、３５はセンタキャップ、３６は振動板３４の外周部をケーシング２１に支持するエッジである。
【００４０】
図２および３は、ボイスコイル２８および２９の結線例を示している。
図２の（ａ）は、ボイスコイル２８と２９を直列に接続した例を示しており、（ｂ）は、ボイスコイル２８と２９を並列に接続した例を示していて、何れの結線も、ボイスコイル２８と２９を接続する接続コードをボイスコイルボビン２５の外周面に添わせることによって行われる。
【００４１】
そして、何れの場合にも、ボイスコイル２８と２９をケーシング２１の外壁部に設けられた接続端子ｔ１,ｔ２にそれぞれ接続する二本の錦糸線（接続コード）Ｌ１およびＬ２が、図３に示されるように、ダンパ２７（または２６）に縫い込まれることによって、配線されている。
なお、この錦糸線Ｌ１とＬ２は、それぞれ、ダンパ２６と２７に一本づつ縫い込まれるようにしてもよい。
【００４２】
上記スピーカ２０は、下部ヨーク２２と下部プレート３１との間および上部ヨーク２４と上部プレート３３との間に、それぞれ、マグネット２３とマグネット３２による励磁によって磁界が形成される。
そして、それぞれの磁界内に位置されるボイスコイル２８と２９に、接続端子ｔ１,ｔ２から錦糸線Ｌ１,Ｌ２を介して音響信号の電流が導通されると、その電流の大きさに対応した振幅によってボイスコイルボビン２５がその軸方向に振動する。
【００４３】
このとき、ボイスコイルボビン２５が、下部ヨーク２２とマグネット２３,上部ヨーク２４,ボイスコイル２８,２９,下部プレート３１,マグネット３２,上部プレート３３によって構成される磁気回路部の両側の対称位置において、一対のダンパ２６と２７により支持されているので、ボイスコイルボビン２５の振幅が大きい場合でも、その振動のリニア性が完全に保持されて、ボイスコイルボビン２５にローリングやぶれが生じるのが防止される。
【００４４】
したがって、このスピーカ２０は、低域再生用スピーカなどにおける大出力の音響再生時においても、安定したボイスコイルボビン２５の振動を維持することが出来、これによって、音響の忠実な再生を行う。
【００４５】
さらに、このスピーカ２０は、マグネット２３の両端部がボイスコイルボビン２５の軸線方向に沿った二箇所に位置されてそれぞれの位置において磁界を形成する構成であり、従来のようなボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要であるため、その分、小型軽量化される。
【００４６】
そして、このスピーカ２０は、従来のようなボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要になることにより、ボイスコイルボビン２５の後端側を支持するダンパ２７が従来のようにヨークの大きさによって制約を受けることがなくなるので、ダンパ２７の大きさがボイスコイルボビン２５の振動特性に劣化を招くことのない大きさに自由に設定され、しかも、これによってスピーカ２０の重量の大幅な増加を伴うことはない。
【００４７】
さらに、このスピーカ２０は、ボイスコイルボビン２５の外側のマグネット２３の他に内側にもう一つのマグネット３２を配置しているので、下部ヨーク２２と下部プレート３１間および上部ヨーク２４と上部プレート３３間に形成されるそれぞれの磁界において、大きなギャップ磁束を得ることが出来る。
これによって、そのギャップ磁束の増加分だけマグネット２３が小さくなってスピーカ２０が小型軽量化され、また、マグネット２３の大きさを同じにした場合には、ボイスコイルボビン２５の振幅が大きくなって、音響出力が増大される。
【００４８】
さらに、このスピーカ２０は、ボイスコイル２８と２９に音響信号の電流を導通させる接続コード（錦糸線Ｌ１およびＬ２）がダンパ２７（または２６）に縫い込まれているので、接続コードの張力によってボイスコイルボビン２５の振動が影響を受けることがなく、安定した振動が保持される。
【００４９】
また、スピーカ２０は、下部ヨーク２２とマグネット２３,上部ヨーク２４,下部プレート３１,マグネット３２,上部プレート３３以外の部分を樹脂によって形成することにより、さらに軽量化を図ることができる。
なお、上記の例においては、ボイスコイルボビン２５内にもマグネット３２を配置して大きなギャップ磁束を得るようにしてあるが、マグネット３２の変わりに鉄製のセンタポールを配置するようにしてもよい。
【００５０】
この場合にも、ボイスコイルボビンを支持する一対のダンパが磁気回路部を挟んだ対称位置に配置されることによって、ボイスコイルボビンの振動のリニア性が確保されるとともに、ボイスコイルボビンの外側と内側に跨る鉄製の大きなヨークが不要になることによって、スピーカの小型軽量化が達成される等の効果が発揮される。
【００５１】
図４は、この発明の実施形態の他の例を示す部分断面図である。
この図４におけるスピーカは、図１のスピーカ２０の構成に加えて、マグネット２３に対して下部ヨーク２２を挟んで直列にかつ極性が逆になるように配置されたリング状のマグネット４０と、このマグネット４０の下部ヨーク２２と反対側端部に接合された状態で配置されたヨーク４１と、ボイスコイルボビン２５の外周面のヨーク４１と対向する部分に巻回されたボイスコイル４２と、ボイスコイルボビン２５内にマグネット４０と対向するようにかつ極性が逆になるように配置された円筒状のマグネット４３と、このマグネット４３の下部プレート３１と反対側端部に接合された状態で配置されたプレート４４とを備えているものである。
【００５２】
他の部分については、図１のスピーカ２０と同様であり、同一の符号が付されている。
この図４のスピーカは、ヨーク４１とプレート４４の間にボイスコイル４２を挟んでもう一つの磁界が形成され、さらに、下部ヨーク２２と下部プレート３１との間に形成される磁界の磁束密度がマグネット４０とマグネット４３によって増加されるので、ボイスコイル２８,２９,４２に音響信号の電流が導通された際に、ボイスコイルボビン２５の振幅が大きくなって、大きな音響出力を得ることが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】同例におけるボイスコイルの結線状態を示す接続図である。
【図３】同例における錦糸線のダンパへの縫い込み状態を示す平面図である。
【図４】この発明の実施形態の他の例を示す部分断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ …スピーカ
２１ …ケーシング
２２ …下部ヨーク（第１磁石の一端部）
２３ …マグネット（第１磁石）
２４ …上部ヨーク（第１磁石の他端部）
２５ …ボイスコイルボビン
２６,２７…ダンパ
２８,２９…ボイスコイル
３１ …下部プレート（センタポール）
３２ …マグネット（センタポール,第２磁石）
３３ …上部プレート（センタポール）
３４ …振動板
３５ …センタキャップ
３６ …エッジ
４０ …マグネット（第３磁石）
４１ …ヨーク（第３磁石）
４２ …ボイスコイル（第３ボイスコイル）
４３ …マグネット
４４ …プレート
Claims (5)
- 振動板に取り付けられたボイスコイルボビンの中間部にその外周面を囲むように配置されたリング状の第１磁石と、
前記ボイスコイルボビンの中間部内に配置され前記第１磁石に対して磁極が逆向きとなるポール状の第２磁石と、
前記第１磁石と前記第２磁石の一端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて前記第１磁石と前記第２磁石間のギャップ内に配置される第１ボイスコイルと、
前記第１磁石と前記第２磁石の他端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて前記第１磁石と前記第２磁石間のギャップ内に配置される第２ボイスコイルと、
前記ボイスコイルボビンの前記第１ボイスコイルと前記第２ボイスコイルが巻回されている部分を挟んだ対称位置において前記ボイスコイルボビンをそれぞれ軸方向に振動自在に支持する少なくとも一対のダンパと、を備えていることを特徴とするスピーカ。 - 前記第１磁石の一端側と他端側にそれぞれヨークを設け、前記第２磁石の一端側と他端側にそれぞれプレートを設けて、前記各ヨークと前記各プレート間に前記第１ボイスコイル又は前記第２ボイスコイルが配置されるギャップが形成されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
- 前記第１ボイスコイルと第２ボイスコイルが直列または並列に結線されている請求項１に記載のスピーカ。
- 前記複数のダンパの少なくとも一つのダンパに第１ボイスコイルと第２ボイスコイルに電流を導通させる錦糸線が縫い込まれている請求項１に記載のスピーカ。
- 前記第１磁石の前方または後方側に配置された一または複数のリング状の第３磁石と、この第３磁石の第１磁石と反対側の端部に対向する部分の前記ボイスコイルボビンの外周面に巻回されて第３磁石の第１磁石と反対側の端部に所定のギャップを介して対向される一または複数の第３ボイスコイルをさらに備えている請求項１に記載のスピーカ。
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