JP2005236778A - 板体直接駆動振動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、操作治具の端部が係合する係合手段を設け、取付け又は取外し作業時に、操作治具による十分な回動トルクが得られる板体直接駆動振動装置を提供する。
【解決手段】 直接駆動振動装置は、連続して側壁部と底部が形成された皿形状の外側ヨーク3、該底部に固定された永久磁石、及び、該永久磁石上に載置され、該側壁部と間隙を置いて設けられる内側ヨークを有する磁気回路構成部と、ボビンに巻回され、前記間隙に挿入されるコイルと、該ボビンを固定し、該磁気回路構成部に連結された弾性体9−1〜3を支持する支持部材61−1〜3を備えたカプラ部材とを含む。該カプラ部材は、板体の表面に取り付けられたブラケット部材に着脱される装着部を有し、外側ヨーク3の外周面に、操作治具11の端部11−1と係合する平行な2平面P1、P2を設ける。操作治具の回動操作により、カプラ部材がブラケット部材に着脱される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、板体に直接取り付けられ、該板体を振動させる板体直接駆動振動装置に関し、特に、該振動装置がブラケット部材を介して板体に取り付けられるとき、該ブラケット部材への締結不足とならないようにした板体直接駆動振動装置に関する。
従来から、ステレオ再生装置、パソコン、携帯電話器などの電子機器においては、各種のメディアによる音情報を音出力するために、スピーカ装置が用いられている。このスピーカ装置では、音出力する駆動信号が供給される振動装置に、音を放出する振動板が取り付けられている。この振動板は、通常、当該スピーカ装置のために特別に設計されたホーン形状を有するものであり、例えば、この振動板に振動装置のボイスコイルが固着され、このボイスコイルが磁気回路で振動することによって音が出力される。
この様なスピーカ装置が、車両、例えば、乗用車の車室内において、音楽や音声の音響再生を行うためにも、使用されている。そのスピーカ装置は、例えば、前部座席用のドア内に埋め込まれるか、さらには、リアトレイ上に載置されており、複数のスピーカ装置が、前部座席と後部座席との少なくともいずれか一方に対応して取り付けられ、配置されることが普通である。
しかし、音響再生に関わるスピーカ装置を前部座席用のドア内又はリアトレイ上に配置する以外に、車室内の天井板にも、スピーカ装置を配置することが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。通常のスピーカ装置を車室内に取り付ける場合に、そのスピーカ装置の取付け位置に制約などがあり、あまり大きな口径を有するスピーカ装置を使用することができないことに対処するために、上記の提案されたスピーカ装置では、大きな口径を有する上述した従来のスピーカ装置の代りに、振動装置を天井板に直接取り付けて、天井板を振動板とするスピーカを形成している。
この様な車載用スピーカ装置として採用することができる板体直接駆動振動装置が種々提案されている(例えば、特許文献2などを参照)。その提案されている振動装置の一具体例について、図5及び図6を参照して説明する。
図5は、振動装置1の側面図であり、振動装置1が、例えば、自動車の内装板2に直接取り付けられた状態を示している。同図では、振動装置1について、中心から左半分を、縦断面で示している。振動装置1において、側壁部と底部とが連続して形成された凹部を有する丸い皿形状の外側ヨーク3と、該底部に取り付けられた円板形状の永久磁石4と、該永久磁石4の上に載置され、永久磁石4より若干大きい円板形状の内側ヨーク5とを備え、外側ヨーク3の側壁部内面と内側ヨーク5の外周面との間に間隙が置かれている。外側ヨーク3、永久磁石4及び内側ヨーク5により、磁気回路が形成されている。
振動装置1は、内装板2の面に取り付けるためのカプラ部材6を備えており、このカプラ部材6には、外側ヨーク3、永久磁石4及び内側ヨーク5からなる磁気回路構成部をカプラ部材6に対して振動自在に支持するために、複数の弾性体支持部材61−1乃至61−3が備えられている。
そこで、図6に、振動装置1について、外側ヨーク3の側から見た平面図を示した。ここで示されたX−X線における断面が、図5に示された縦断面に対応している。図6に示された振動装置1では、3つの弾性体支持部材61−1乃至61−3が設けられているが、その数は、この3つに限られない。図5には、外側ヨーク3とカプラ部材6とを弾性的に支持するための弾性体9−1乃至9−3が示されており、この弾性体9−1乃至9−3は、外側ヨーク3の側壁部の端縁部に固定される弾性体取付け部材8と一体的に形成された弾性片であり、夫々の先端部が、対応する弾性体支持部材61−1乃至61−3にネジ止めされている。
図5に示されているように、コイルが巻回された円筒形状のボビン7は、カプラ部材6に設けられた円環状突部62に固定される。なお、ボビン7に巻回されたコイルは、図中において、黒色部分で示されている。そして、このコイルが、外側ヨーク3の側壁部内面と、内側ヨーク5の外周面との間に形成された間隙に挿入される。このコイルに駆動信号が供給されると、形成された磁気回路の作用によって、駆動信号の周波数に合わせて、振動が発生する。この振動が、カプラ部材6を介して内装板2に伝達される。
内装板2は、通常、ウレタンや発砲PPなどの材料で形成されているので、この内装板2自体が振動板の役割を果たすことができる。従って、コイルに駆動信号を与えると、該コイルが巻回されたボビン7に連結されたカプラ部材6を介して内装板2が振動させられ、該信号の周波数に応じた音響を発生することができる。
このように内装板2を振動板とすることによって、良好な音場形成が可能となる。また、図5に示した振動装置1は、内装板2の下面に取り付けられているが、振動装置1が、自動車の天井板と内装板2との間において、内装板2の上側面に取り付けられても、板体直接駆動振動装置によるスピーカ装置として同様の効果が得られる。また、この様な振動装置は、自動車の内装板に限らず、板体に直接取り付けて、パネル型スピーカ装置とすることもできる。
実開平6−45865号公報 特開2003−143690号公報
板体直接駆動振動装置のカプラ部材は、図5に示されるように、例えば、自動車に使われている内装板などの板体の面上に直接固定され、スピーカ装置が形成される。しかし、カプラ部材が板体面に固定された状態であると、例えば、振動装置が損傷して、スピーカ装置として機能しなくなったときなど、振動装置のみを交換することができない。そのため、振動装置が取り付けられたままの板体ごと取り替えることになる。
そこで、サービス性を考慮して、そのような振動装置のみを交換すればよいように、ブラケット部材を板体に固定しておき、このブラケット部材を介して振動装置を取り付けて、振動装置が板体を振動駆動するようにしている。ブラケット部材を介して、振動装置を板体に取り付ける場合について、図7に示した。
図7では、図5と同様に、振動装置1の左半分の縦断面が示されており、振動装置の基本的構成は、両者とも同様である。図7に示した振動装置1が、図5のものと異なるところは、カプラ部材6の中央部において、装着部として、カプラ部材6と一体的に螺合受け部63が形成されていることである。螺合受け部63の内面に、メスネジが切られている。そして、円盤状のブラケット部材10の中央部には、螺合突部10−1が設けられ、該突部の外面には、オスネジが切られている。
ここで、ブラケット部材10は、例えば、自動車の内装板2の面に固定されている。振動装置1を内装板2に取り付けるときには、カプラ部材6に形成された螺合受け部63とブラケット部材10の螺合突部10−1とを合わせて、振動装置1を回転させ、締め付けて装着する。
しかしながら、振動装置1の装着に際して、作業者が手動で、振動装置を回転操作する場合にあっては、その回転操作における締付けトルクが一定にならず、十分な締付けトルクを加えることができないことがある。そのため、振動装置の装着時の締結不足が、螺合の緩みを誘発し、スピーカ装置として特性を劣化させるものとなる。さらには、振動装置が脱落する可能性もある。
また、振動装置の装着時における締結不足を解消するために、必要な締付けトルクを得易いスパナなどの操作治具を用いることも考えられる。しかし、操作治具の端部を当てられる箇所が、振動装置の外側ヨークの外周面しかなく、この外周面では、操作治具の端部が滑ってしまい、十分な締付けトルクを得ることができないという問題があった。
一方、振動装置の取付け時ばかりでなく、振動装置を交換するために、取り外す場合においても、固く締まってしまった場合などでは、操作治具の端部が外側ヨークの外周面で滑ってしまい、振動装置を回転させることができないという不便さがあった。
そこで、本発明の目的とするところは、この様な問題点に鑑み、操作治具を用いて、十分な回動トルクが得られるように、操作治具の端部を係合することができる係合手段を設けた板体直接駆動振動装置を提供することである。
以上の問題点を解決するため、本発明では、側壁部と底部とが連続して形成された皿形状の外側ヨーク、該底部に固定された永久磁石、及び、該永久磁石上に載置され、該側壁部と間隙を置いて設けられる内側ヨークを有する磁気回路構成部と、ボビンに巻回され、前記間隙に挿入されるコイルと、前記ボビンを固定し、前記磁気回路構成部に連結された弾性体を支持する支持部材を備えたカプラ部材とを含み、前記コイルに駆動信号が供給されることにより板体を振動させる直接駆動振動装置において、前記カプラ部材は、板体の表面に取り付けられたブラケット部材に着脱される装着部を有し、前記カプラ部材が前記ブラケット部材に着脱されるときには、操作治具と係合することができる係合部を備えることとした。
そして、前記係合部は、前記外側ヨークの前記側壁部の外周面において形成された少なくとも一つの平面であり、前記カプラ部材が前記ブラケット部材と装着又は取り外しされるとき、前記平面が前記操作治具の端部の平面に当接されて把持され、該操作治具の回動により前記カプラ部材と前記ブラケット部材とが着脱されるようにし、さらに、前記係合部は、平行して対向する2平面の1組又は複数組を含むこととした。
また、前記係合部は、前記外側ヨークの前記底部の外側底面に形成された溝であり、前記カプラ部材が前記ブラケット部材と装着又は取り外しされるとき、前記溝は、前記操作治具の端部を受け入れ、該操作治具の回動により前記カプラ部材と前記ブラケット部材とが着脱されるようにし、さらに、前記溝が、十字状に形成されていることとした。
前記係合部は、前記弾性体を支持し前記カプラ部材に備えられた複数の弾性体支持部材の夫々に形成された突出部材であり、前記カプラ部材が前記ブラケット部材と装着又は取り外しされるとき、前記突出部材は、前記操作治具の端部に設けられた溝部に係合され、該操作治具の回動により前記カプラ部材と前記ブラケット部材とが着脱されることとした。
以上のように、本発明によれば、板体を振動板として利用する板体直接駆動振動装置において、該振動装置のカプラ部材が板体に取り付けられたブラケット部材に装着、又は、ブラケット部材から取り外しされるときに、操作治具の端部と係合することができる係合手段が備えられているので、振動装置の板体への装着時にあっては、十分な締付けトルクを得ることができ、また、振動装置の交換時にあっては、必要な解除トルクを発生することができる。
さらに、係合手段として、振動装置を構成する外側ヨークの外周面に配置された対向2平面、或いは、外側ヨークの底面に配置された溝としたので、特別な部品を用意する必要がなく、振動装置の動作に影響を与えることなく、簡単な対処の仕方で、操作治具の回転により、十分な締付けトルク又は解除トルクを得ることができる。
また、係合手段として、振動装置を構成するカプラ部材に備えられた複数の弾性体支持部材を利用し、その弾性体支持部材の夫々に突出部材を形成するようにしたので、操作治具の端部を各々の突出部材に簡単に係合させることができ、十分な締付けトルク又は解除トルクを得ることができる。
これらの係合手段が振動装置に備えられることにより、振動装置を板体に取り付けるとき、或いは、板体に取り付けられた振動装置を取り外すとき、回動操作性が改善されたものとなる。
次に、本発明の板体直接駆動振動装置に係る実施形態について、振動装置を板体に取り付けられたブラケット部材に装着するか、或いは、装着されていた振動装置をブラケット部材から取り外す場合における、振動装置に設けられている係合手段と操作治具との係合の仕方によって、実施例1乃至3に分け、図1乃至図6を参照しながら説明する。
実施例1における板体直接駆動振動装置の構成には、図5及び図6に示されて振動装置1と同様のものが使用される。実施例1では、この振動装置1の装着又は取外しに際して、操作治具と係合して把持される係合部を、振動装置1の外側ヨーク3における側壁部の外周面に形成することとした。係合部は、その側壁部の外周面の一部が切削されて形成された平面である。
そこで、振動装置1の外側ヨーク3の側壁部における外周面に係合部を形成した様子を、図1(a)に示した。同図では、振動装置1の外側ヨーク3の底面側から見た様子が示されており、図6に示された振動装置1と同様であり、同じ部分には、同じ符号が付されている。図1(a)では、外側ヨーク3が太い線で示されており、係合部として、互いに平行して対抗する2平面P1及びP2が形成されている。
一方、図1(b)には、操作治具の構成が示されている。操作治具11は、その本体の先端部分に2つの端部11−1を備えており、端部11−1の各々の内側面は、外側ヨーク3に形成された2平面P1及びP2に当接するようになっている。2つの端部11−1は、本体先端部において、端部間の間隔が固定されていても、又は、該間隔を可変に調整できるように構成されていてもよい。また、端部間の間隔は、2平面間の幅Hに対して、多少の遊びがあってもよい。
ここで、振動装置1をブラケット部材に装着するとき、或いは、装着されていた振動装置1を取り外すときの一例として、端部間の間隔が、平面P1と平面P2との幅Hに固定された操作治具11である場合には、図1(b)に示されるように、端部11−1を、振動装置1の側面からの方向D1で挿入し、2平面P1及びP2に当接させた後に、操作治具11を、振動装置1の締付け方向又は取外し方向に回動操作させる。
また、他の例として、操作治具11の端部11−1の間隔が可変である場合には、図1(b)に示されるように、2つの端部11−1が、2平面P1及びP2を挟める位置に移動させた後に、端部11−1を方向D2に調整して幅Hとし、2平面P1及びP2に当接するようにする。そして、操作治具11を、振動装置1の締付け方向又は取外し方向に回動操作する。
なお、図1(a)に示した振動装置1における係合部としては、外側ヨーク3の外周面に、相対向する平面P1と平面P2の一組を形成した場合を説明した。この平面の形成は、操作治具11が回動操作されたとき、操作治具11の2つの端部11−1が振動装置1の外側ヨーク3を把持した状態で滑らないようにするためのものである。そのため、端部と平面とが十分な接触面を有していれば、外側ヨークに形成される平面は、2つである必要はなく、一つ形成されていてもよい。つまり、この場合には、図1(b)に示される操作治具11が使用されるものとすると、2つの端部11−1の一方が、外側ヨークに一つ形成された平面に当接され、その他方は、外側ヨークの側壁部の外周面において、形成された平面と反対側部分に当接される。この2つの端部で外側ヨークを把持すれば、操作治具11の回動操作時において、滑ることなく、必要な締付けトルク又は取外しトルクを発生することができる。
ところで、振動装置1の外側ヨーク3に形成された係合部が、上述のように、一平面又は2平面で構成されている場合には、操作治具11の2つの端部11−1を平面P1及び平面P2に当接する方向が限られてしまうという不便さが生じる。そこで、これを改善した係合部の変形例を、図2(a)に示した。
図2(a)では、振動装置1の外側ヨーク3における底面の形状のみを示した。図2(a)に示された係合部では、操作治具11の2つの端部11−1に当接する対向する2平面の組が3組形成されている。つまり、平面P1とP4、平面P2とP5、そして、平面P3とP6の3組である。この組数は、2組でも、4組でもよい。
また、図1(b)に示された操作治具11では、2つ端部11−1が、その本体先端部に備えられていたが、ここに示された操作治具11を、図2(a)に示された3組の2平面を有する係合部の場合にも適用することができる。さらに、図2(b)に示されるように、操作治具11の先端部分に、3組の2平面を有する係合部の形状、即ち、外側ヨーク3の外形状に適合する凹部を形成した端部11−2を備えてもよい。この凹部の内側面が外側ヨーク3に形成された各平面が当接する。この場合の操作治具11も、図1(a)に示された振動装置1の場合にも、端部の形状を外側ヨーク3の外形状に合わせることにより、適用できる。
この様に、振動装置1の外側ヨーク3の外周面に、複数組の対向2平面を形成することにより、操作治具11の端部11−1の当接方向を増やすことができるので、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置1の板体への取付け作業、或いは、振動装置1の取外し作業をし易くしている。
なお、これまでに説明した振動装置の係合部の形状は、平面を形成することが基本であったが、平面の代わりに、外側ヨークの外周面部に、多数の凹凸を形成するようにしてもよい。操作治具の端部においても、この形状に合わせた凹凸を設けておくこともできる。この様にすることにより、係合部の形状が平面の場合と同様な効果があり、しかも、どの方向からでも、操作治具の端部が外側ヨークの外周面を把持することができ、回動作業においても、滑ることなく、十分な回動トルクを得られる。
実施例2による直接駆動振動装置における係合部を、図3(a)に示した。実施例1では、操作治具の端部が係合する係合部を、振動装置の外側ヨークの外周面に形成するものであった。これに対して、実施例2では、振動装置の外側ヨークの底面において、係合部を形成するようにした。この場合の係合部は、操作治具の端部が係合できる細長い溝を基本としている。
図3(a)に示された直接駆動振動装置の構成は、図6に示された直接駆動振動装置と同様であり、同じ部分には、同じ符号が付されている。図3(a)の振動装置の係合部は、振動装置1の外側ヨーク3の底面において、一本の細長い溝S1に形成されている。この溝S1の長さは、操作治具11の端部が係合されて、回動操作されたとき、十分なトルクが得られるように選択される。溝S1の深さは、永久磁石4を臨むように貫通したものであってもよいが、このような貫通孔となっている場合には、外側ヨーク3の底部に、永久磁石4を接着するとき、その接着剤が貫通孔に入り込むことがあり得る。そのため、溝S1の深さは、貫通しない範囲の、適宜なものとすることが望ましい。
図3(a)に示された係合部は、一本の溝で形成されたものであったが、図3(b)に示されるように、プラス型ドライバのような十字状に溝S2で形成されるようにすることもできる。
この様に、振動装置1の外側ヨーク3の底面に、一本の溝S1又は十字状の溝S2を形成しておき、操作治具11の端部が、マイナス型ドライバのような板状に形成され、或いは、プラス型ドライバのような十字状に形成されると、振動装置の装着作業時又は取外し作業時に、操作治具の端部を振動装置の係合部に係合して、操作治具を回動操作すれば、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置1の板体への取付け作業、或いは、振動装置1の取外し作業をし易くしている。
実施例3による直接駆動振動装置における係合部を、図4に示した。実施例1及び2では、操作治具の端部が係合する係合部を、振動装置の外側ヨークの外周面に形成するものであった。これに対して、実施例3では、振動装置の外側ヨークではなく、磁気回路構成部を振動自在にする弾性体を支持する弾性体支持部材を備えたカプラ部材に係合部を形成するようにした。
図4に示された直接駆動振動装置の構成は、図6に示された直接駆動振動装置と同様であり、同じ部分には、同じ符号が付されている。なお、図4では、図6に示された振動装置における4分割の一部を拡大して図示している。図4に示された振動装置の係合部は、カプラ部材6に設けられた、磁気回路構成部を振動自在にする弾性体9−1乃至9−3を支持する弾性体支持部材61−1乃至61−3を利用している。
図4に示される弾性体支持部材61−1乃至61−3は、図6に示された弾性体支持部材61−1乃至61−1の形状より大きく形成されており、外側に長く突き出た突出部材が設けられている。
そこで、操作治具11の先端部分においては、弾性体支持部材61−1乃至61−3に対応した位置に3つの端部11−3が備えられる。そして、図4に示されるように、各端部の内側面に、溝を形成しておく。振動装置1をブラケット部材10に装着するとき、或いは、振動装置1を取り外すときには、操作治具11の端部に形成された各溝に、弾性体支持部材61−1乃至61−3の突出部材を摺動挿入するようにして係合させる。この状態で、操作治具11を回動操作させて、振動装置1をブラケット部材10に装着し、或いは、振動装置1を取り外すことができる。
この様に、振動装置の装着作業時又は取外し作業時に、操作治具の端部を振動装置の係合部である突出部材に係合して、操作治具を回動操作させれば、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置1の板体への取付け作業、或いは、振動装置1の取外し作業をし易くしている。
なお、操作治具の端部に係合する突出部材を、カプラ部材に設けられている弾性体支持部材を利用したが、その突出部材を、弾性体支持部材とは別の位置にカプラ部材と一体的に形成するようにしてもよい。また、図4では、振動装置に設ける係合部を、突出部材としたが、実施例1又は2に示された平面による係合部の形成の仕方をカプラ部材の外形の形状に適用することでも、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置の板体への取付け作業、或いは、振動装置1の取外し作業をし易くすることができる。
本発明の実施例1による振動装置において、操作治具端部の当接用の面を外側ヨークの外周面に備えたことを説明する図である。 実施例1の振動装置の変形例を説明する図である。 本発明の実施例2による振動装置において、操作治具端部の挿入用のスリットを外側ヨークの底面に備えたことを説明する図である。 本発明の実施例3による振動装置において、操作治具の端部が係合される弾性体支持部材を備えたことを説明する図である。 板体直接駆動用の振動装置の構成を説明する図である。 板体直接駆動用の振動装置の外側ヨーク底面側から見た平面図である。 板体直接駆動用の振動装置が自動車の内装板にブラケット部材を介して取り付けられた状態を説明する図である。
符号の説明
1…振動装置
2…内装板
3…外側ヨーク
4…永久磁石
5…内側ヨーク
6…カプラ部材
61−1〜61−3…弾性体支持部材
62…ボビン取付け部
63…螺合受け部
7…ボイスコイルボビン
8…弾性体取付け部材
9−1〜9−3…弾性体
10…ブラケット部材
10−1…螺合凸部
11…操作治具
11−1〜11−3…操作端部
S1、S2…溝
P1〜P5…操作端部当接面

Claims (6)

  1. 側壁部と底部とが連続して形成された皿形状の外側ヨーク、該底部に固定された永久磁石、及び、該永久磁石上に載置され、該側壁部と間隙を置いて設けられる内側ヨークを有する磁気回路構成部と、
    ボビンに巻回され、前記間隙に挿入されるコイルと、
    前記ボビンを固定し、前記磁気回路構成部に連結された弾性体を支持する支持部材を備えたカプラ部材と、を含む直接駆動振動装置において、
    前記カプラ部材は、板体の表面に取り付けられたブラケット部材に着脱される装着部を有し、
    前記カプラ部材が前記ブラケット部材に着脱されるとき、操作治具と係合することができる係合部を備え、
    前記コイルに駆動信号が供給されることにより前記板体を振動させることを特徴とする板体直接駆動振動装置。
  2. 前記係合部は、前記外側ヨークの前記側壁部の外周面において形成された少なくとも一つの平面であり、
    前記カプラ部材が前記ブラケット部材と装着又は取り外しされるとき、前記平面が前記操作治具の端部の平面に当接されて把持され、該操作治具の回動により前記カプラ部材と前記ブラケット部材とが着脱されることを特徴とする請求項1に記載の板体直接駆動振動装置。
  3. 前記係合部は、平行して対向する2平面の1組又は複数組を含むことを特徴とする請求項2に記載の板体直接駆動振動装置。
  4. 前記係合部は、前記外側ヨークの前記底部の外側底面に形成された溝であり、
    前記カプラ部材が前記ブラケット部材と装着又は取り外しされるとき、前記溝は、前記操作治具の端部を受け入れ、該操作治具の回動により前記カプラ部材と前記ブラケット部材とが着脱されることを特徴とする請求項1に記載の板体直接駆動振動装置。
  5. 前記溝が、十字状に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の板体直接駆動振動装置。
  6. 前記係合部は、前記弾性体を支持し前記カプラ部材に備えられた複数の弾性体支持部材の夫々に形成された突出部材であり、
    前記カプラ部材が前記ブラケット部材と装着又は取り外しされるとき、前記突出部材は、前記操作治具の端部に設けられた溝部に係合され、該操作治具の回動により前記カプラ部材と前記ブラケット部材とが着脱されることを特徴とする請求項1に記載の板体直接駆動振動装置。
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