特許 7347011 スピーカ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-11

(45)【発行日】2023-09-20

(54)【発明の名称】スピーカ

(51)【国際特許分類】

   H04R 9/06 20060101AFI20230912BHJP

   H04R 7/14 20060101ALI20230912BHJP

【ＦＩ】

H04R9/06 Z

H04R7/14 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019156683

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021034998

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-04-28

(73)【特許権者】

【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】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(72)【発明者】

【氏名】窪田 峰浩

(72)【発明者】

【氏名】高畠 康成

(72)【発明者】

【氏名】根岸 祐二

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 和幸

【審査官】上田 雄

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２６２０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２０５８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０８５４８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－３５５８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０６８０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１または複数の孔が形成された第１の振動板と、
前記第１の振動板における音を放出する方向側に配置された第２の振動板と、
前記第１及び第２の振動板を振動させる、磁気回路とボイスコイルとによって構成される駆動部と、
を備え、
前記第２の振動板は、前記１または複数の孔のうちの少なくとも１つの孔に対向する位置に、前記第２の振動板に形成されている凹部または凸部よりなる前記第２の振動板の剛性が強化された剛性強化部を有するスピーカ。

【請求項2】

前記剛性強化部は、前記第２の振動板における前記第１の振動板と対向する面に形成されている請求項１に記載のスピーカ。

【請求項3】

前記剛性強化部は、前記第２の振動板に形成されている折り曲げ形状である請求項２に記載のスピーカ。

【請求項4】

前記剛性強化部は、前記第２の振動板の径方向及び周方向の双方に凹形状または凸形状を有する請求項２または３記載のスピーカ。

【請求項5】

前記第１の振動板には、径方向の所定の位置に、周方向に所定の間隔で配置された複数の孔が形成されており、
前記剛性強化部は、前記複数の孔が形成されている径方向の位置に対応して、周方向の全周に渡って連続的に形成されている
請求項１～４のいずれか１項に記載のスピーカ。

【請求項6】

前記第１の振動板には、径方向の所定の位置に、ｎを３以上として、周方向に等間隔にｎ個の孔が形成されており、
前記第２の振動板には、前記ｎ個の孔が形成されている径方向の位置に対応して、前記剛性強化部として、ｎ角形の折り曲げ形状が形成されており、
前記ｎ角形の折り曲げ形状の角部は、前記ｎ個の孔それぞれと対向している
請求項１に記載のスピーカ。

【請求項7】

前記角部は、前記第２の振動板の径方向及び周方向の双方に凹形状または凸形状を有する請求項６に記載のスピーカ。

【請求項8】

前記第１の振動板に形成された各孔の周囲に壁部が形成されている請求項１～７のいずれか１項に記載のスピーカ。

【請求項9】

前記第２の振動板は、前記第１の振動板を覆って前記第１の振動板を保護するキャップである請求項１～８のいずれか１項に記載のスピーカ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サブウーハ等のスピーカに関する。

【背景技術】

【0002】

スピーカの一例であるサブウーハは、振動板の振動量（ストローク）が大きい（特許文献１参照）。振動板をスムーズに動かすために、振動板に空気を逃がす孔が設けられることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２１６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

振動板の中央部にはボイスコイルボビンを通すための開口が形成されている。振動板（第１の振動板）の表面には、開口を覆うようにキャップ（第２の振動板）が取り付けられている。振動板に空気を逃がす孔が設けられているスピーカにおいては、振動板が振動したときに孔を通ってキャップに当たる空気が歪を発生させ、音質を悪化させることがある。

【0005】

本発明は、第１の振動板に設けられている孔を通る空気が第２の振動板に当たっても歪が発生しにくく、音質を向上させることができるスピーカを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、１または複数の孔が形成された第１の振動板と、前記第１の振動板における音を放出する方向側に配置された第２の振動板と、前記第１及び第２の振動板を振動させる、磁気回路とボイスコイルとによって構成される駆動部とを備え、前記第２の振動板は、前記１または複数の孔のうちの少なくとも１つの孔に対向する位置に、前記第２の振動板に形成されている凹部または凸部よりなる前記第２の振動板の剛性が強化された剛性強化部を有するスピーカを提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明のスピーカによれば、第１の振動板に設けられている孔を通る空気が第２の振動板に当たっても歪が発生しにくく、音質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態のスピーカを示す断面図である。

【図2】外周端部にエッジが固着された振動板を示す斜視図である。

【図3】キャップを表面側から見た斜視図である。

【図4】キャップを表面側から見た平面図である。

【図5】キャップの側面図である。

【図6】図４のＡ－Ａ断面図である。

【図7】キャップの境界部における辺と角部との高さ方向の位置関係を概念的に示す図である。

【図8】エッジが固着された振動板にキャップを固着した状態を表面側から見た斜視図である。

【図9】キャップが固着された振動板を表面側から見た平面図である。

【図10】キャップが固着された振動板の側面図である。

【図11】図９のＡ－Ａ断面図である。

【図12】振動板の孔を通った空気がキャップに形成された境界部の角部に当たって流れる様子を示す部分断面図である。

【図13】振動板の変形例を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、一実施形態のスピーカについて、添付図面を参照して説明する。図１において、一実施形態のスピーカ１００は、フレーム１、振動板２、キャップ３、ボイスコイルボビン４、ボイスコイル５、ダンパ６、ヨーク７、永久磁石８、トッププレート９、エッジ１０を備える。フレーム１は金属板によって構成されている。振動板２は、合成樹脂等の任意の材料によってコーン形状に形成されている。振動板２の外周端部はエッジ１０に固着され、内周部は円筒状のボイスコイルボビン４に固着されている。ボイスコイルボビン４の外周面には、ボイスコイル５が巻かれている。振動板２には、複数の孔２ｂが形成されている。

【0010】

エッジ１０は環状の弾性変形部材であり、フレーム１の外周端部に固着されている。キャップ３は振動板２における音を放出する方向（放音方向）側に配置されており、振動板２の全体を覆っている。エッジ１０に固着された振動板２の外周端部に、キャップ３の外周端部が固着されている。即ち、キャップ３の外周端部は間接的にエッジ１０に固着されている。キャップ３は、合成樹脂等の任意の材料によって形成されている。振動板２とキャップ３とは、エッジ１０に固着されている部分を除き、振動板２の振動方向（放音方向またはその反対方向）に離隔している。キャップ３は振動板２を保護し、ボイスコイルボビン４の内部にごみ等が侵入することを防止する。

【0011】

キャップ３の外周端部は、振動板２の外周端部に固着される構造に限定されず、キャップ３の外周端部は、振動板２の径方向に任意の位置に固着されてもよい。換言すると、キャップ３は振動板２の全体を覆わず、一部を覆う形状であってもよい。

【0012】

ダンパ６は蛇腹状の弾性変形部材からなり、フレーム１とボイスコイルボビン４とを連結している。ヨーク７、永久磁石８、及びトッププレート９は、振動板２及びキャップ３を振動させる磁気回路を構成している。永久磁石８及びトッププレート９は円環状であり、ヨーク７に挿通されている、トッププレート９は、フレーム１に固定されている。ボイスコイル５は、ヨーク７と、トッププレート９との間のギャップ部に配置されている。

【0013】

ボイスコイル５に外部から音声信号に応じた電流が供給されると、磁気回路によって形成された静磁場内で電流が流れるため、ボイスコイル５にフレミングの左手の法則に従った力が発生する。この力により、振動板２及びキャップ３は、ボイスコイルボビン４及びボイスコイル５と共に、図１に示す両矢印Ｄｒ１方向に振動する。換言すると、磁気回路及びボイスコイル５によって駆動部が構成される。キャップ３も実質的に振動板として機能する。振動板２を第１の振動板とすると、キャップ３は第２の振動板である。

【0014】

図２は、外周端部にエッジ１０が固着された振動板２を示す。振動板２には、中央に位置する円形の開口２ａと、複数の孔２ｂが形成されている。開口２ａにはボイスコイルボビン４が固着される。一例として、振動板２には、径方向の所定の位置に、周方向に等間隔に８つの孔２ｂが形成されている。８つの孔２ｂは同一円周上に位置する。

【0015】

振動板２の振動によって振動板２が放音方向、即ち、ヨーク７から離れる方向に変位すると、振動板２、キャップ３、及びボイスコイルボビン４によって作られる空間が広がる。すると、振動板２の裏面側の空気は孔２ｂを通ってキャップ３が配置されている表面側である、振動板２、キャップ３、及びボイスコイルボビン４によって作られる空間へと流入する。振動板２が放音方向とは反対方向、即ち、ヨーク７側に変位すると、上記の空間が縮み、この空間に存在していた振動板２の表面側の空気が裏面側へと流れる。

【0016】

振動板２に形成された孔２ｂは通気孔の役割を果たし、振動板２にかかる空気抵抗が緩和される。よって、振動板２はスムーズに振動する。スピーカ１００は、振動板２を大きなストロークでスムーズに動かすことができる。

【0017】

図３はキャップ３を表面側から見た斜視図、図４はキャップ３を表面側から見た平面図、図５はキャップ３の側面図、図６は図４のＡ－Ａ断面図である。図３～図６に示すように、キャップ３は外周部３Ａと内周部３Ｂとを有する。図３及び図４に示すように、外周部３Ａと内周部３Ｂとの間には、八角形状の境界部３Ｃが形成されている。境界部３Ｃは、８つの辺３１と８つの角部３２とを有する、剛性の強化部である。

【0018】

境界部３Ｃは正八角形でなくてもよいが、振動板２に周方向に等間隔に形成された８つの孔２ｂに応じて正八角形とするのがよい。境界部３Ｃを正八角形とすると、空気の流れが周方向で一定となり、振動板２及びキャップ３がバランスよく振動することが可能となる。境界部３Ｃは、振動板２に形成された孔２ｂを通って流れる空気がキャップ３に当たる位置、即ち、孔２ｂに対向する位置に形成されているのがよい。

【0019】

振動板２に８つの孔２ｂが形成されているため、境界部３Ｃは八角形状であるのがよい。振動板２に同一円周上に等間隔に配置された６つの孔２ｂが形成されていれば、境界部３Ｃは六角形状であるのがよく、振動板２に同一円周上に等間隔に配置された１０個の孔２ｂが形成されていれば、境界部３Ｃは十角形状であるのがよい。孔２ｂの数ｎを３以上として境界部３Ｃをｎ角形とするのがよい。孔２ｂの数ｎは１または２であってもよい。

【0020】

図５及び図６に示すように、境界部３Ｃは、外周部３Ａと内周部３Ｂと間に存在する折り曲げ形状である。キャップ３は合成樹脂による一体成型によって形成されており、境界部３Ｃの折り曲げ形状とは折り曲げられたような形状を有するということである。境界部３Ｃは、振動板２と対向するキャップ３の裏面において、キャップ３の中心部から外周端部までの径方向の途中に存在する凹部となっている。換言すると、境界部３Ｃは、キャップ３の表面側に突出する凸部となっている。

【0021】

図７は、境界部３Ｃにおける辺３１と角部３２との高さ方向の位置関係を概念的に示している。図７の上方向が放音方向である。図７に示すように、八角形状の境界部３Ｃは、辺３１の中央部から角部３２に近付くに従って順に高くなり、角部３２が最も高い位置にある。即ち、キャップ３の裏面において角部３２は境界部３Ｃの周方向に存在する凹部となっており、キャップ３の表面側に突出する凸部となっている。

【0022】

以上より分かるように、八角形状の境界部３Ｃの各角部３２は、キャップ３の裏面において、キャップ３の径方向及び周方向の双方に凹形状を有している。角部３２はキャップ３の径方向及び周方向の双方に凹形状を有することが好ましいが、径方向のみ凹形状を有してもよい。

【0023】

境界部３Ｃは折り曲げ形状を有することによって境界部３Ｃ以外の外周部３Ａ及び内周部３Ｂと比較して、剛性が強化されている。即ち、境界部３Ｃ（辺３１及び角部３２）は、キャップ３の剛性が強化された剛性強化部である。境界部３Ｃよりなる剛性強化部は周方向の全周に渡って連続的に形成されているので、周方向に離散的に剛性強化部が形成されている形状よりも剛性が強化される。

【0024】

ここで、１つの孔２ｂと、その孔２ｂに対向する剛性強化部に着目して空気の流れの様子を説明する。上記のように、剛性強化部である境界部３Ｃは、振動板２に形成された孔２ｂを通って流れる空気がキャップ３に当たる位置に形成されている。この構造により、空気が吹き付けられることによるキャップ３の余計な振動を抑制して、音質の悪化を防ぐことができる。吹き付けられた空気は、キャップ３の径方向に向かって流れ、また、キャップ３裏面側の境界部３Ｃの溝に沿って周方向に向かって流れる。即ち、境界部３Ｃは、孔２ｂを通って流れる空気を径方向及び周方向に整流することができる。

【0025】

また、角部３２は境界部３Ｃ上に等角度間隔に配置されているので、振動板２とキャップ３によって作られる空間の内部全体において、各角部を中心とする偏りのないバランスの取れた空気の流れが生成される。よって、振動板２が振動する際の空気の流れの乱れによる空気抵抗を低減させることができる。

【0026】

キャップ３に設ける剛性強化部は、キャップ３の裏面において凹形状に限定されず、凸形状であってもよい。凸形状は折り曲げ形状であってもよいし、リブにより形成されてもよい。キャップ３の厚みを変化させて、キャップ３の表面において凸形状または裏面において凸形状としてもよい。

【0027】

振動板２に形成されている孔２ｂが１つである場合、孔２ｂを円周上に等間隔に配置できないため、振動板２とキャップ３の間の空気の流れが周方向で乱れやすくなる。また、孔２ｂの数が１つまたは２つのように少ない場合、多くの孔２ｂが形成されている場合と比較して、各孔２ｂで通気される空気の量が多くなり、流速が速くなる。これらの理由により、孔２ｂの数が少ない場合には、境界部３Ｃの剛性をより強化するのがよい。具体的には、境界部３Ｃにおける、孔２ｂと対向する角部３２の高さを高くしたり、太いリブによって境界部３Ｃを形成したりするのがよい。

【0028】

図８は、図２に示すエッジ１０が固着された振動板２にキャップ３を固着した状態を表面側から見た斜視図、図９はキャップ３が固着された振動板２を表面側から見た平面図、図１０はキャップ３が固着された振動板２の側面図、図１１は図９のＡ－Ａ断面図である。図９に示すように、振動板２とキャップ３とは、振動板２に形成された８つの孔２ｂと、キャップ３における境界部３Ｃの８つの角部３２とが対向するように両者が接合されている。

【0029】

図９に示すように、全ての孔２ｂに角部３２等の剛性強化部を対向させるのがよいが、複数の孔２ｂのうちの一部の孔２ｂに角部３２等の剛性強化部を対向させてもよい。

【0030】

振動板２の振動によって振動板２がヨーク７から離れる側に変位すると、振動板２の裏面側の空気は孔２ｂを通ってキャップ３が配置されている表面側であり、振動板２とキャップ３との間の空間へと流れる。図１２において、孔２ｂを通って振動板２の表面側へと流れる矢印で示す空気は角部３２に吹き付けられる。角部３２は折り曲げ形状を有することによって剛性が強化されているため、空気が吹き付けられてもキャップ３の歪が発生しにくく、音質を悪化させにくい。よって、スピーカ１００によれば音質を向上させることができる。

【0031】

さらに、角部３２は径方向及び周方向の双方に凹形状を有するので、角部３２に吹き付けられた空気は、径方向の下方及び上方に分散して流れやすくなり、かつ、周方向にも分散して流れやすくなる。よって、孔２ｂを通った空気がキャップ３に当たっても歪を発生させにくいので、音質を悪化させにくく、音質を向上させることができる。

【0032】

角部３２を径方向及び周方向の双方の突形状とすれば、角部３２に吹き付けられた空気をさらに径方向の下方と上方、及び周方向に分散して流れやすくすることができる。

【0033】

図１３は振動板２の変形例を示す。図１３は図１２と同様の断面図である。振動板２の各孔２ｂの周囲には、角部３２の方向に向かって突出する壁部２ｃが形成されている。壁部２ｃがない場合、孔２ｂの縁で孔２ｂを通過する空気の剥離現象が発生して空気の流れが乱れる。空気流の乱れは振動板２の振動に対する抵抗となり、振動板２の振動に乱れを引き起こす。また、不規則な空気の動きは異音の原因となる。

【0034】

図１３に示すように孔２ｂの周囲に形成した壁部２ｃは、振動板２に孔２ｂを形成することによる局所的な剛性低下を抑制し、さらに、孔２ｂを通過する空気流を整流する。よって、振動板２が振動する際の乱れた空気流による異音の発生を抑制でき、孔２ｂから流入する空気をスムーズに境界部３Ｃへと導くことができる。

【0035】

ここで、孔２ｂの縁近傍の空気の流れの様子を考える。図１２では孔２ｂを通った空気が角部３２に直進するように図示しているが、空気は振動板２の面と直交する方向に流出入することもある。壁部２ｃを設けることにより、孔２ｂの縁において渦を巻くよう乱れる空気の流れを角部３２の方向に向けて流入させることができ、空気の流出入の抵抗を少なくすることができる。

【0036】

壁部２ｃは、振動板２が放音方向に移動する際に特に効果を発揮する。振動板２が放音方向に移動すると空気は振動板２とキャップ３との間の空間へと吸い込まれ、壁部２ｃは振動板２の表面側での空気の乱れを抑制する。空気は、振動板２の裏面側から孔２ｂへと流入する際には乱れず、振動板２の表面側へと流れて振動板２とキャップ３との間の空間へと流入する際に渦を巻くように乱れる。壁部２ｃを設けることにより、空気の流れを抑制することができる。壁部２ｃを振動板２の裏面側へと突出させてもよい。壁部２ｃを振動板２の裏面側へと突出させると、振動板２が放音方向とは反対方向に移動して、振動板２とキャップ３との間の空間から振動板２の裏面側へと流出する空気の流れの乱れを抑制することができる。

【0037】

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。スピーカ１００はサブウーハに限定されるものではない。複数の孔２ｂに対応させて、キャップ３に局所的な円錐状の凹部または凸部を設けてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ フレーム
２ 振動板（第１の振動板）
２ｂ 孔
２ｃ 壁部
３ キャップ（第２の振動板）
３Ａ 外周部
３Ｂ 内周部
３Ｃ 境界部（剛性強化部）
４ ボイスコイルボビン
５ ボイスコイル
６ ダンパ
７ ヨーク（磁気回路）
８ 永久磁石（磁気回路）
９ トッププレート（磁気回路）
３１ 辺（剛性強化部）
３２ 角部（剛性強化部）
１００ スピーカ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】