特開 2023-136860 スピーカ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023136860

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】スピーカ

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/06 20060101AFI20230922BHJP

   H04R 9/04 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

H04R1/06 310

H04R9/04 103

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022042784

(22)【出願日】2022-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】冨澤 達史

【テーマコード（参考）】

5D012

5D017

【Ｆターム（参考）】

5D012BC02

5D012BC03

5D012BC04

5D012FA06

5D017AH02

5D017AH05

(57)【要約】

【課題】最大入力を超えた過大電流が入力された場合においても、スピーカの破損を抑制する技術を提供する。
【解決手段】スピーカ２００は、端子板２３０と、振動部と、錦糸線２５０と、を少なくとも備える。これらのうちの振動部は、ボイスコイル２４２と振動板２２０とを含んで構成される。錦糸線２５０は、端子板２３０とボイスコイル２４２とを接続する。このような端子板２３０は、振動部の振動に応じて錦糸線２５０に生じる移動応力により移動する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

端子板と、
ボイスコイルと振動板とを含む振動部と、
前記端子板と前記ボイスコイルとを接続する錦糸線と、を備え、
前記端子板は、前記振動部の振動に応じて前記錦糸線に生じる移動応力により移動する、
スピーカ。

【請求項2】

前記端子板は、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が前記錦糸線を介して前記ボイスコイルに入力された場合に、前記振動部の振動に応じて前記錦糸線に生じる移動応力が生じる方向に向けて移動する請求項１に記載のスピーカ。

【請求項3】

前記端子板は、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が前記錦糸線を介して前記ボイスコイルに入力され、かつ前記振動部が放音方向に移動する場合に、前記振動部の振動に応じて前記錦糸線に生じる移動応力が生じる方向に向けて移動する請求項１に記載のスピーカ。

【請求項4】

前記端子板は、予め定められる電流範囲の電流が前記錦糸線を介して前記ボイスコイルに入力されている場合に移動しない請求項１から３のいずれかに記載のスピーカ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スピーカに関し、特に振動板を振動させるスピーカに関する。

【背景技術】

【0002】

スピーカは、フレームと、フレームに取り付けられた振動部と、フレームに取り付けられた磁気回路部と、フレームに取り付けられた端子板と、を備える。スピーカは、振動部のボイスコイルに音声電流が供給されて、音声電流に応じてボイスコイルが磁気回路部と協働して振動板を振動させることによって、音声電流に応じた音を振動板から発生させる。このようなスピーカでは、錦糸線とフレームの接触による異音発生を抑制することが望まれる。そのために、例えば緩衝部材が設けられる（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２５１２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スピーカの最大入力を超えた入力がアンプ側から入力された場合、振動板がスピーカ放音方向に向けて突出し、錦糸線が突っ張ってしまうことがありえる。錦糸線が突っ張った際にボイスコイルが引っ張られ、ボイスコイルに傾きが生じると、ボイルコイルと磁気回路との間に擦れが発生し、断線・破壊に至るおそれがある。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、最大入力を超えた過大電流が入力された場合においても、スピーカの破損を抑制する技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様のスピーカは、端子板と、ボイスコイルと振動板とを含む振動部と、端子板とボイスコイルとを接続する錦糸線と、を備える。端子板は、振動部の振動に応じて錦糸線に生じる移動応力により移動する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、最大入力を超えた過大電流が入力された場合においても、スピーカの破損を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施例の比較対象となるスピーカの構造を示す断面図である。

【図2】図２（ａ）－（ｂ）は、図１のスピーカの下側ストローク時と上側ストローク時における構造を示す断面斜視図である。

【図3】本実施例に係るスピーカの無入力時における構造を示す部分断面斜視図である。

【図4】図３のスピーカの上側ストローク時における構造を示す部分断面斜視図である。

【図5】変形例に係るスピーカの無入力時における構造を示す部分断面斜視図である。

【図6】図５のスピーカの第１上側ストローク時における構造を示す部分断面斜視図である。

【図7】図５のスピーカの第２上側ストローク時における構造を示す部分断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、ボイスコイルにより振動板が振動させられることによって音声を出力するスピーカに関する。振動系のボイスコイルと、フレームに設けられた端子板とは錦糸線によって繋がれる。一般的に、錦糸線は、振動系の振動板とダンパの間に配置される。錦糸線は、スピーカの仕様（そのスピーカの最大入力、想定される最大振幅量）に適した長さを有する。錦糸線が短すぎると、想定していた振幅量に達する前に前に錦糸線が突っ張り、振動板の振動が制限される。錦糸線が長すぎると、錦糸線自体のたわみにより振動系に錦糸線が接触し、異音が発生する。これらによってスピーカの基本的性能が発揮されない。そのため、錦糸線は、短すぎる設定にせず、少し余裕をもたせたうえで長すぎない長さに設定される。

【0010】

前述のごとく、スピーカの最大入力を超えた入力がアンプ側から入力された場合、言い換えると、ボイスコイルを含む振動系が想定される範囲以上の振幅量である場合には、錦糸線の長さが振幅量に対して不足し、振動板が突出するときに錦糸線が最初に突っ張ってしまうことが考えられる。このとき、錦糸線の突っ張りによりボイスコイルが引っ張られ、ボイスコイルが傾くことによってボイルコイルと磁気回路との間に擦れが発生し、断線・破壊に至るおそれがある。過大入力時における、錦糸線の突っ張りによるボイスコイルの断線の発生を抑制することが求められる。本実施例に係るスピーカは、端子板とフレーム間に弾性部材（バネ）を配置する。弾性部材が伸縮することによって、過大入力時に発生する錦糸線への応力を吸収し、錦糸線が突っ張ることにより発生するボイスコイルのローリングによる断線が抑制される。

【0011】

図１は、本実施例の比較対象となるスピーカ１００の構造を示す断面図である。スピーカ１００は、フレーム１０、振動板２０、エッジ２２、端子板３０、ボイスコイルボビン４０、ボイスコイル４２、磁気回路４４、ダンパ４６、錦糸線５０を含む。

【0012】

フレーム１０は、鉢形形状を有し、上側部分に開口１２を有する。また、フレーム１０の底部分も開口しており、底部分に磁気回路４４が取り付けられる。磁気回路４４は、マグネットを含む。磁気回路４４は、ポットヨーク、トッププレートを含んでもよい。なお、本実施形態において上側とはスピーカ１００の放音方向を指し、下側とはスピーカ１００の放音方向と逆の方向を指す。これらの方向は以降の説明において共通である。

【0013】

ボイスコイルボビン４０は、円柱形状の筒であり、ボイスコイルボビン４０にはボイスコイル４２が巻き付けられる。ボイスコイル４２は、磁気回路４４と協働してボイスコイルボビン４０を振動させる。さらに、ボイスコイルボビン４０には、振動板２０、ダンパ４６が接続される。振動板２０は、ボイスコイルボビン４０に合わせて振動する。ボイスコイル４２は、ダンパ４６、振動板２０及びエッジ２２によって磁気ギャップの中心に、磁気ギャップを形成する磁気回路４４に触れないように保持される。磁気ギャップは、ボイスコイル４２に電流が流れた際に駆動力を発生させる磁気集中箇所であり、この空隙にボイスコイル４２が配置される。

【0014】

振動板２０は、フレーム１０の開口１２内において、ボイスコイルボビン４０に接合される。振動板２０は、ボイスコイルボビン４０とボイスコイル４２に合わせて振動し、空気を振動させることで、音を空気中に音波として放出する。エッジ２２は、環形状を有し、その内周側が振動板２０の外周部分に接合され、外周側がフレーム１０に接合される。エッジ２２は、振動板２０を中心軸に沿って振幅させることができる柔軟性を有している。エッジ２２は、例えば、ゴム製である。振動板２０とボイスコイル４２は振動部としてまとめられてもよい。

【0015】

端子板３０は、フレーム１０に設けられ、アンプ（図示せず）との間の配線が接続される。また、端子板３０には錦糸線５０も接続されており、錦糸線５０は、端子板３０とボイスコイル４２とを接続する。これによりアンプからの音声信号は端子板３０、錦糸線５０を通ってボイスコイル４２に流される。

【0016】

図２（ａ）－（ｂ）は、スピーカ１００の下側ストローク時と上側ストローク時における構造を示す断面斜視図である。図２（ａ）は、通常入力時かつ下側ストローク時のスピーカ１００の構造を示す。通常入力とは、スピーカ１００が許容できる電流値として予め定められる電流範囲以内の電流が、錦糸線５０を介してボイスコイル４２に入力される場合を示す。また、下側ストロークとは、上下方向に移動可能なボイスコイル４２が下側に移動している場合を示す。この状況において、磁気回路４４は、ボイスコイル４２の最下端部に接触しない位置に設計されている。また、錦糸線５０は、上下振幅時に振動板２０及びダンパ４６に接触しない長さに設計される。

【0017】

図２（ｂ）は、過大入力時かつ上側ストローク時のスピーカ１００の構造を示す。過大入力時とは、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線５０を介してボイスコイル４２に入力される場合を示す。また、上側ストロークとは、上下方向に移動可能なボイスコイル４２が上側に移動している場合を示す。この状況において、ボイスコイル４２は想定される振幅の範囲を超えて上側に移動しており、その結果、錦糸線５０が最初に突っ張ってしまうおそれがある。錦糸線５０が突っ張ることによって、錦糸線５０が接続されるボイスコイル４２の上側部位が端子板３０側に引っ張られ、磁気ギャップ内でボイスコイル４２が傾くと、ボイスコイル４２は正しく磁気ギャップの中心に位置することができず、磁気ギャップ両側の磁気回路４４に接触しながら振動することになり、ボイスコイル４２及び磁気回路４４が破損する。また錦糸線５０が突っ張った状態での振動を繰り返すことで、錦糸線５０が断線・破損しうる。

【0018】

図３は、本実施例に係るスピーカ２００の無入力時における構造を示す断面斜視図である。スピーカ２００は、フレーム２１０、振動板２２０、エッジ２２２、端子板２３０、接続端２３２、支持板２３４、支柱２３６、弾性部材２３８、ボイスコイルボビン２４０、ボイスコイル２４２、磁気回路２４４、ダンパ２４６、錦糸線２５０を含む。フレーム２１０、開口２１２、振動板２２０、エッジ２２２、ボイスコイルボビン２４０、ボイスコイル２４２、磁気回路２４４、ダンパ２４６は、フレーム１０、開口１２、振動板２０、エッジ２２、ボイスコイルボビン４０、ボイスコイル４２、磁気回路４４、ダンパ４６と同一であるので、ここでは説明を省略する。

【0019】

フレーム２１０の側面には支持板２３４が設けられる。支持板２３４の中央部分には貫通孔が設けられ、貫通孔には支柱２３６が配置される。支柱２３６は、例えば、四角柱形状を有する。支柱２３６の下側部分には端子板２３０が接続される。端子板２３０は板形形状を有し、支持板２３４と上下に並んで配置される。また、端子板２３０と支持板２３４の間において支柱２３６には弾性部材２３８が取り付けられる。弾性部材２３８は、一例としてバネである。図３の状態においてバネは自然長となる。端子板２３０における接続端２３２には錦糸線２５０が接続される。錦糸線２５０は、支持板２３４に設けられた貫通孔（図示せず）と、振動板２２０に設けられた貫通孔２２４を通過して、ボイスコイル２４２にも接続される。錦糸線２５０は、後述のごとく支持板２３４に対して上下方向に移動可能である。通常入力である場合、つまりスピーカ１００が許容できる電流値として予め定められる電流範囲以内の電流が、錦糸線５０を介してボイスコイル４２に入力される場合において、錦糸線２５０は振動板２２０、ダンパ２４６や支持板２３４などに接触しない程度の長さにされる。ボイスコイルボビン２４０やボイスコイル２４２を含む振動系の振幅量が想定される範囲以内であり、錦糸線２５０のスタイリングが維持されている場合には、弾性部材２３８に力がかからず、弾性部材２３８が自然長であることが好ましい。

【0020】

図４は、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力された場合における、スピーカ２００の上側ストローク時の構造を示す部分断面斜視図である。上側ストローク時では、ボイスコイル２４２が上側に向かって移動する。予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力された場合、ボイスコイル２４２は、予め定められる電流範囲の電流が入力される場合よりも大きな振幅をもって、上側に向かって移動する。ボイスコイル２４２が想定される量以上に移動する結果、錦糸線２５０には、突っ張りによって上側に向かう力が加わる。本実施例では、この力を移動応力と呼ぶ。端子板２３０は、錦糸線２５０に生じる移動応力により上側に向かって移動する。錦糸線２５０の移動によって弾性部材２３８が縮み、その結果、錦糸線２５０が実質的に長くなることによって、錦糸線２５０の突っ張りが緩和される。端子板２３０は、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力され、かつボイスコイル２４２が上側に移動する場合に、接続端２３２の振動に応じて錦糸線２５０に生じる移動応力が生じる方向に向けて移動する。端子板２３０に加わる移動応力が小さくなると、弾性部材２３８の弾性により、端子板２３０は、図４の位置から図３の位置に移動する。言い換えると、ボイスコイル２４２が、放音方向に想定される振幅量以上に移動する場合に、錦糸線２５０により引っ張られるように縮む位置や方向に、弾性部材２３８が配置され、端子板２３０が、ボイスコイルの振動に応じて錦糸線２５０に生じる移動応力により伸縮する弾性部材２３８によって、移動する。

【0021】

予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力され、ボイスコイル２４２が、放音方向と逆方向、つまり下側移動する場合について説明する。このとき、ダンパ２４６が磁気回路２４４に当接してストロークが制限されるため、弾性部材２３８が縮むことで錦糸線２５０の突っ張りを緩和する必要がない。つまり弾性部材２３８が配置される位置は、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力され、かつボイスコイル２４２が放音方向に移動する場合に変形する位置であればよい。

【0022】

（変形例）
次に、変形例を説明する。これまでは、支持板２３４と端子板２３０との間に１種類の弾性部材２３８が配置されている。変形例では、支持板２３４と端子板２３０との間に、弾性率の異なる２種類の弾性部材２３８が配置される。

【0023】

図６は、スピーカ２００の無入力時における構造を示す部分断面斜視図である。これは、ボイスコイル２４２に電流が印加されていない無入力の場合に相当する。スピーカ２００は、図３と同様に示される。端子板２３０側には第１弾性部材２３８ａが配置され、支持板２３４側には第２弾性部材２３８ｂが配置される。第１弾性部材２３８ａと第２弾性部材２３８ｂの配置は逆でもよい。また、第２弾性部材２３８ｂよりも第１弾性部材２３８ａの方が反力が小さい、つまり弾性率が小さい。

【0024】

図６は、スピーカ２００の第１上側ストローク時における構造を示す部分断面斜視図である。これも、予め定められる電流範囲の電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力されている場合に相当する。第１弾性部材２３８ａが縮むことによって、錦糸線２５０のスタイリングが維持される。そのため、スピーカ２００に加えられる錦糸線２５０のストレスが緩和される。

【0025】

図７は、スピーカ２００の第２上側ストローク時における構造を示す部分断面斜視図である。これは、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力されている場合に相当する。第１弾性部材２３８ａに続いて第２弾性部材２３８ｂも縮むことによって、錦糸線２５０の長さが実質的に長くなる。

【0026】

本実施例によれば、端子板２３０が、ボイスコイル２４２の振動に応じて錦糸線２５０に生じる移動応力により移動するので、錦糸線２５０の実質的な長さを長くできる。また、錦糸線２５０の実質的な長さが長くなるので、ボイスコイル２４２に加わる応力を緩和できる。また、ボイスコイル２４２に加わる応力が緩和されるので、ボイスコイル２４２の破損を抑制できる。また、ボイスコイル２４２の破損が抑制されるので、最大入力を超えた過大電流が入力された場合においても、スピーカ２００の破損を抑制できる。

【0027】

また、予め定められる電流範囲を超えた過大電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力され、かつボイスコイル２４２が放音方向に移動する場合に、ボイスコイル２４２の振動に応じて錦糸線に生じる移動応力が生じる方向に向けて端子板２３０が移動するので、錦糸線２５０の実質的な長さを長くできる。また、予め定められる電流範囲の電流が錦糸線２５０を介してボイスコイル２４２に入力されている場合に端子板２３０が移動しないので、錦糸線２５０の適正な設計長さを保持できる。

【0028】

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0029】

２００ スピーカ、 ２１０ フレーム、 ２１２ 開口、 ２２０ 振動板、 ２２２ エッジ、 ２２４ 貫通孔、 ２３０ 端子板、 ２３２ 接続端、 ２３４ 支持板、 ２３６ 支柱、 ２３８ 弾性部材、 ２４０ ボイスコイルボビン、 ２４２ ボイスコイル、 ２４４ 磁気回路、 ２４６ ダンパ、 ２５０ 錦糸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】