JP2006020135A - Diaphragm driving unit and thin speaker using the unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は振動板駆動ユニット及びこのユニットを用いた薄型スピーカに関し、特に、振動板に取り付けることによりこの振動板をスピーカの振動板として機能させることができる薄型の振動板駆動ユニット、及びこのユニットを用いた薄型スピーカに関する。 The present invention relates to a diaphragm driving unit and a thin speaker using the unit, and in particular, a thin diaphragm driving unit capable of functioning as a diaphragm of a speaker by attaching the diaphragm to the diaphragm, and the unit. It relates to the thin speaker used.
スピーカは電気信号に変換された音声や音楽の信号を音響振動に変換して音波を空間に放射する機器であり、電気信号が入力されるボイスコイルと、ボイスコイルの周囲に磁界を発生させる永久磁石とヨークからなる磁気回路、及びボイスコイルの移動によって振動する振動板を備えている。 A speaker is a device that radiates sound waves into a space by converting sound or music signals converted into electrical signals into acoustic vibrations, and a permanent coil that generates a magnetic field around the voice coils to which electrical signals are input. A magnetic circuit including a magnet and a yoke, and a diaphragm that vibrates by movement of the voice coil are provided.
従来のスピーカは一般に、金属製フレームを円錐台形状にして、その裏面側(上底部)に永久磁石とヨークからなる磁気回路を取り付け、金属製フレームの前面側(下底部)にコーン状の振動板の大径側がエッジによって支持され、この振動板の中央部に取り付けられたボビンには、磁気回路の位置にボイスコイルが巻き付けられていた。そして、このような構造のスピーカは、屋外や家庭内で音楽聴取用に箱内に収納されて設置される他、車両、例えば、乗用車の車室内に設置され、ラジオやカーステレオ装置から出力される音楽や音声の音響再生を行うために使用されている。 Conventional speakers generally have a metal frame with a truncated cone shape, a magnetic circuit consisting of a permanent magnet and a yoke attached to the back side (upper bottom), and cone-shaped vibration on the front side (lower bottom) of the metal frame. The large diameter side of the plate was supported by an edge, and a voice coil was wound around the position of the magnetic circuit on the bobbin attached to the center of the diaphragm. The speaker having such a structure is installed in a box for listening to music outdoors or at home, and also installed in a vehicle, for example, a passenger compartment of a passenger car, and output from a radio or a car stereo device. It is used to play music and audio.
ところが、スピーカを乗用車の車室内に設置する場合は、このような振動板を備えた構造のスピーカでは、ヨークからエッジまでには所定の距離が必要であるために、スピーカの設置場所に所定の厚さが必要であった。例えば、スピーカをドア内や天井部に設置する場合は、ドアや天井部の厚さが厚くなったり、また、ドアや天井部の厚さをそのままにした場合は、スピーカの設置部に車室内側に突出する膨らみが生じてしまうという問題点があった。 However, when a speaker is installed in the passenger compartment of a passenger car, a speaker having such a diaphragm requires a predetermined distance from the yoke to the edge. Thickness was necessary. For example, if the speaker is installed in a door or ceiling, the door or ceiling will be thicker, or if the thickness of the door or ceiling is left as it is, There was a problem that a bulge protruding inward occurred.
この問題点を解消するために、振動板の形状をコーン状から円板状にしてスピーカの厚さを小さくした薄型スピーカが特許文献1に記載されている。しかしながら、この薄型スピーカにしても、振動板を金属製フレームに取り付けて使用しているために、スピーカの薄型化に対しては不十分であった。
In order to solve this problem,
そこで、乗用車の車室内に設置するスピーカとして、コーン状の振動板を省き、車室内の内装材を振動板として使用する構造の、振動板駆動ユニットを使用した薄型スピーカが提案されている。 Therefore, as a speaker installed in the passenger compartment of a passenger car, a thin speaker using a diaphragm driving unit has been proposed, which has a structure in which a cone-shaped diaphragm is omitted and an interior material in the passenger compartment is used as a diaphragm.
図1は、従来の振動板駆動ユニット10の構造を示すものであり、(a)には自動車の内装板1に取り付けられた駆動ユニット10の側面を、その中心から半分が縦断面にて示してあり、(b)には(a)の振動板駆動ユニット10を裏面側から見た状態を示してある。
FIG. 1 shows the structure of a conventional
図1(a)に示すように、振動板駆動ユニット10は、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11と、この外側ヨーク11の底部の上に取り付けられた円板形状の永久磁石12と、この永久磁石12の上に載置され、直径が永久磁石12の直径より若干大きい円板形状の内側ヨーク13とから成る磁気回路部を備えている。
As shown in FIG. 1A, the
この磁気回路部の外側ヨーク11の側壁部内面と、内側ヨーク13の外周面との間には間隙が設けられており、この間隙部に円筒状のボビン14の周囲に巻き付けられたボイスコイル15が位置している。ボビン14は自動車の内装板1に取り付けられるカプラ部材16に固着されており、このカプラ部材16の外周部には磁気回路部側に突出するレッグ部16aが設けられている。このレッグ部16aの数は、この例では図1(b)に示すように3個であり、カプラ部材16の外周部に等間隔に設けられている。そして、レッグ部16aは板ばね17を介して外側ヨーク11の外周部に接続されている。
A gap is provided between the inner surface of the side wall portion of the
板ばね17は、図1(b)に示すように環状のベース部17bと、このベース部16bからベース部16bに同心円状に延出されたアーム部16aを備えている。そして、このアーム部16aの先端部がネジ18によってレッグ部16aに取り付けられている。この例では3個のアーム部16aの長さは皆同じである。
As shown in FIG. 1B, the
以上のように構成された振動板駆動ユニット10のボイスコイル15に交流駆動信号が供給されると、磁気回路部の作用によって交流駆動信号の周波数に合わせてボビン14に振動が発生する。この振動がカプラ部材16を介して内装板1に伝達される。内装板1はウレタンや発泡樹脂(例えば発泡ポリプロピレン)等の材料で形成されているので、この内装板1自体が振動板の役割を果たし、内装板1の振動によって車室内側に音が放射される。
When an AC drive signal is supplied to the
このように、内装板1を振動板とすることによって、車室内に良好な音場形成が可能になると共に、振動板がない分だけ駆動ユニット10の厚さを薄くすることができ、厚さを薄くしたスピーカを実現することができる。なお、この振動板駆動ユニット10は、自動車の内装板1に限らず、軽量の振動板に直接取り付ければ、パネル型スピーカ装置を構成することができる。
Thus, by using the
しかしながら、以上のように構成された従来の振動板駆動ユニット10には、永久磁石12を挟む外側ヨーク11と内側ヨーク13とからなる磁気回路、及びボイスコイル15を巻回するためのボビン14があり、このボビン14上のボイスコイル15の各ワイヤの並びが、外側ヨーク11の側壁部内面と、内側ヨーク13の外周面との間に発生する磁界に対して垂直方向になっている。このため、磁気回路に所定の高さがあり、且つ、ボイスコイルの幅及びボビン14の振幅を確保するためのスペースが必要となり、振動板駆動ユニット10の厚さ方向の寸法の低減に対してはまだ充分とは言えなかった。
However, the conventional
そこで、本発明は、磁気回路を構成するヨークと永久磁石の配置、及びボイスコイルを構成する各ワイヤの並びを変更して厚さを小さくし、且つボビンを無くすことにより、全体の厚さを更に低減することができる振動板駆動ユニットを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention reduces the thickness by changing the arrangement of the yoke and permanent magnet constituting the magnetic circuit and the arrangement of the wires constituting the voice coil, and eliminating the bobbin, thereby reducing the overall thickness. It is another object of the present invention to provide a diaphragm driving unit that can be further reduced.
前記目的を達成する本発明の振動板駆動ユニットは、以下の第1から第16の形態を撮ることができる。 The diaphragm drive unit of the present invention that achieves the above object can take the following first to sixteenth forms.
第1の形態の振動板駆動ユニットは、ヨークプレートと、このヨークプレートの上に、隣接する永久磁石と極性が互いに反対になるように並べられた複数個の永久磁石と、ヨークプレートに対向する位置に、永久磁石の頂面とは所定距離を隔てて配置され、ヨークプレートと反対側の面に振動板を取り付け可能なカプラ部材と、ヨークプレートの周囲に設けられ、カプラ部材を弾性支持する弾性体、及び、カプラ部材の、永久磁石の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されたコイルとを備え、各コイルは、内側の捲線開始点が他のコイルの外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続されると共に、最初のコイルの捲線開始点から最後のコイルの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイルの辺同士には同じ向きの電流が流れるように接続されていることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the first aspect opposes the yoke plate, a plurality of permanent magnets arranged on the yoke plate so that the polarities of the adjacent permanent magnets are opposite to each other, and the yoke plate. The coupler member is disposed at a predetermined distance from the top surface of the permanent magnet and can be attached to the diaphragm on the surface opposite to the yoke plate. The coupler member is provided around the yoke plate and elastically supports the coupler member. An elastic body and a coil provided in a position corresponding to each of the permanent magnets of the coupler member, and a coil wound in one plane so as to have a side in a direction perpendicular to the magnetic force line between the permanent magnets. Each coil is connected in series so that the inner winding start point is connected to the outer winding end point of the other coil, and from the first coil winding start point to the last coil winding end point. When a current flows Te, the sides of adjacent coils is characterized in that it is connected to flow a current of the same orientation.
第2の形態の振動板駆動ユニットは、第1の形態の振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材の永久磁石に対向する面の、永久磁石の周囲の部分に対向する面が、同じ高さだけ膨出され、コイルは、この膨出部分に配置されていることを特徴とするものである。 The diaphragm driving unit according to the second aspect is the same as the diaphragm driving unit according to the first aspect, in which the surface of the coupler member facing the permanent magnet and the surface facing the portion around the permanent magnet expands by the same height. The coil is arranged at the bulging portion.
第3の形態の振動板駆動ユニットは、第1の形態の振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材の永久磁石に対向する部分に、カプラ部材がヨークプレート側に移動した時に、永久磁石を挿入可能な貫通孔が設けられており、コイルは、この貫通孔の周囲の部分に配置されていることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the third aspect is the diaphragm drive unit according to the first aspect, wherein the permanent magnet can be inserted into the portion of the coupler member facing the permanent magnet when the coupler member moves to the yoke plate side. A through hole is provided, and the coil is arranged in a portion around the through hole.
第4の形態の振動板駆動ユニットは、ヨークプレートと、このヨークプレート上に極性を揃えて並べられた複数個の永久磁石、及びこの永久磁石を囲むようにヨークプレートの永久磁石の周囲の部分に、永久磁石と同程度の高さまで膨出された膨出部とを備えた磁気回路と、ヨークプレートに対向する位置に、永久磁石の頂面とは所定距離を隔てて配置され、ヨークプレートと反対側の面に振動板を取り付け可能なカプラ部材と、ヨークプレートの周囲に設けられ、カプラ部材を弾性支持する弾性体、及び、カプラ部材の、永久磁石の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されたコイルとを備え、各コイルは、内側の捲線開始点が他のコイルの外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続されると共に、最初のコイルの捲線開始点から最後のコイルの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイルの辺同士には異なる向きの電流が流れるように接続されていることを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a fourth aspect includes a yoke plate, a plurality of permanent magnets arranged on the yoke plate with the same polarity, and a portion around the permanent magnet of the yoke plate so as to surround the permanent magnet. Further, the magnetic circuit having a bulging portion bulged to the same height as the permanent magnet and a top surface of the permanent magnet are arranged at a position facing the yoke plate and spaced apart from each other by a predetermined distance. A coupler member to which a diaphragm can be attached on the opposite surface, an elastic body provided around the yoke plate and elastically supporting the coupler member, and a position corresponding to each of the permanent magnets of the coupler member. Each coil is wound in one plane so as to have a side perpendicular to the magnetic field lines between the permanent magnets, and each coil has an inner winding start point outside the other coil. Connect to So that when the current flows from the winding start point of the first coil to the winding end point of the last coil, currents in different directions flow between the sides of the adjacent coils. It is characterized by being connected.
第5の形態の振動板駆動ユニットは、2枚のヨークプレートと、2枚のヨークプレート対向する面の上にそれぞれ、隣接する永久磁石と極性が互いに反対になるように並べられた複数個の永久磁石と、2枚のヨークプレートの中間の位置に、永久磁石の頂面とは所定距離を隔てて配置され、2枚のヨークプレートの一方の外側に、取付部材を介して振動板を取り付け可能なカプラ部材と、2枚のヨークプレートの周囲にそれぞれ設けられ、カプラ部材を前記2枚のヨークプレートの中間部分に弾性支持する弾性体、及び、カプラ部材の一方の面の、永久磁石の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されたコイルとを備え、各コイルは、内側の捲線開始点が他のコイルの外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続されると共に、最初のコイルの捲線開始点から最後のコイルの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイルの辺同士には同じ向きの電流が流れるように接続されていることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the fifth aspect includes a plurality of yoke plates and a plurality of adjacent permanent magnets arranged on opposite surfaces of the yoke plates so that the polarities are opposite to each other. The permanent magnet and the top surface of the permanent magnet are arranged at a predetermined distance in the middle of the two yoke plates, and a diaphragm is attached to one outer side of the two yoke plates via a mounting member. A possible coupler member, an elastic body provided around each of the two yoke plates, and elastically supporting the coupler member on an intermediate portion of the two yoke plates, and a permanent magnet on one surface of the coupler member Each coil has a coil wound in one plane so as to have a side perpendicular to the magnetic field lines between the permanent magnets, and each coil has an inner winding start point. Coil of When the current flows from the winding start point of the first coil to the winding end point of the last coil, the adjacent coil sides are connected to each other. It is connected so that the electric current of the same direction may flow.
第6の形態の振動板駆動ユニットは、第5の形態の振動板駆動ユニットにおいて、コイルがカプラ部材の他方の面にも設けられていることを特徴とするものである。 A diaphragm driving unit according to a sixth aspect is the diaphragm driving unit according to the fifth aspect, wherein a coil is also provided on the other surface of the coupler member.
第7の形態の振動板駆動ユニットは、第1から第6の形態の振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材を弾性支持する弾性体が、ヨークプレートに固着される基部と、この基部からヨークプレートの周囲に沿って延伸されたアーム部とから構成され、カプラ部材はアーム部の先端部で弾性支持されることを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a seventh aspect is the diaphragm drive unit according to any one of the first to sixth aspects, wherein an elastic body that elastically supports the coupler member is fixed to the yoke plate, and from the base to the yoke plate The coupler member is elastically supported at the distal end portion of the arm portion.
第8の形態の振動板駆動ユニットは、第7の形態の振動板駆動ユニットにおいて、アーム部の本数、形状が振動板の形状、大きさによって決定されることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the eighth aspect is the diaphragm drive unit according to the seventh aspect, wherein the number and shape of the arm portions are determined by the shape and size of the diaphragm.
第9の形態の振動板駆動ユニットは、第7又は第8の形態の振動板駆動ユニットにおいて、アーム部の弾性係数を、アーム部に凹凸を付す、孔を開ける、アーム部に重量物を貼付するの少なくとも1つの方法によって変更することを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the ninth aspect is the diaphragm drive unit according to the seventh or eighth aspect, wherein the elastic modulus of the arm part is provided, the arm part is uneven, the hole is formed, and a heavy object is attached to the arm part. It is characterized by changing by at least one method.
第10の形態の振動板駆動ユニットは、第7から9の何れかの振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材とアーム部とが、取付部材とネジによって結合されることを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a tenth aspect is characterized in that, in any one of the seventh to ninth diaphragm drive units, the coupler member and the arm portion are coupled by an attachment member and a screw.
第11の形態の振動板駆動ユニットは、第10の形態の振動板駆動ユニットにおいて、隣接する取付部材の間にリンク部材が掛け渡されており、このリンク部材と前記弾性体とを所定位置でクランプ部材で結合することにより、前記アーム部の弾性係数を変更することを特徴とするものである。 In the diaphragm drive unit of the eleventh aspect, in the diaphragm drive unit of the tenth aspect, a link member is spanned between adjacent mounting members, and the link member and the elastic body are placed at a predetermined position. The elastic coefficient of the arm portion is changed by coupling with a clamp member.
第12の形態の振動板駆動ユニットは、第1から6の何れかの形態の振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材を弾性支持する弾性体が、ヨークプレートに固着される基部と、この基部からヨークプレートの周囲に沿って延伸されたアーム部とから構成され、カプラ部材はアーム部に対して先端部で結合されると共に、この先端部から所定距離離れた位置でも結合されて弾性支持されることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to a twelfth aspect is the diaphragm drive unit according to any one of the first to sixth aspects, wherein an elastic body that elastically supports the coupler member is fixed to the yoke plate, and the base to the yoke It is composed of an arm portion that extends along the periphery of the plate, and the coupler member is coupled to the arm portion at the distal end portion, and is coupled and elastically supported even at a predetermined distance from the distal end portion. It is characterized by.
第13の形態の振動板駆動ユニットは、第1から第12の何れかの形態の振動板駆動ユニットにおいて、巻回されたコイルの角部を円弧状に折り曲げたことを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a thirteenth aspect is characterized in that, in the diaphragm drive unit according to any one of the first to twelfth aspects, a corner portion of a wound coil is bent in an arc shape. .
第14の形態の振動板駆動ユニットは、第1から第13の何れかの形態の振動板駆動ユニットにおいて、永久磁石はその磁化の向きに垂直な方向の断面が矩形であることを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a fourteenth aspect is the diaphragm drive unit according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the permanent magnet has a rectangular cross section perpendicular to the magnetization direction. Is.
第15の形態の振動板駆動ユニットは、第1から第14の何れかの形態の振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材がコイルに発生する熱を放熱する放熱構造を備えることを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a fifteenth aspect is characterized in that, in the diaphragm drive unit according to any one of the first to fourteenth aspects, a coupler member is provided with a heat dissipation structure for radiating heat generated in a coil. is there.
第16の形態の振動板駆動ユニットは、第15の形態の振動板駆動ユニットにおいて、放熱構造が、カプラ部材のコイルの設置面の反対側の面に積層された放熱性シートであることを特徴とするものである。 A diaphragm drive unit according to a sixteenth aspect is the diaphragm drive unit according to the fifteenth aspect, wherein the heat dissipation structure is a heat dissipating sheet laminated on a surface opposite to the coil installation surface of the coupler member. It is what.
第17の形態の振動板駆動ユニットは、第15の形態の振動板駆動ユニットにおいて、放熱構造が、カプラ部材のコイルの設置面と前記コイルとの間に積層された放熱性シートであることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the seventeenth aspect is the diaphragm drive unit according to the fifteenth aspect, wherein the heat dissipation structure is a heat radiating sheet laminated between the coil installation surface of the coupler member and the coil. It is a feature.
第18の形態の振動板駆動ユニットは、第15の形態の振動板駆動ユニットにおいて、放熱構造が、カプラ部材のコイルの設置面の反対側の面に取り付けられたヒートシンクであることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to an eighteenth aspect is the diaphragm drive unit according to the fifteenth aspect, wherein the heat dissipation structure is a heat sink attached to a surface opposite to the coil installation surface of the coupler member. Diaphragm drive unit.
第19の形態の振動板駆動ユニットは、第17の形態の振動板駆動ユニットにおいて、更に、ヨークプレートの、永久磁石の取付面の反対側の面にヒートシンクが取り付けられており、放熱性シートとこのヒートシンクとが熱伝導部材で接続されていることを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the nineteenth aspect is the diaphragm drive unit according to the seventeenth aspect, further comprising a heat sink attached to the surface of the yoke plate opposite to the attachment surface of the permanent magnet, This heat sink is connected with a heat conducting member.
第20の形態の振動板駆動ユニットは、第1から第19の何れかの形態の振動板駆動ユニットにおいて、弾性体を含む振動板駆動ユニットの可動部の総重量と、振動板駆動ユニットの可動部を除いた駆動部の総重量との重量比率を、0.3〜3.0の間にしたことを特徴とするものである。 The diaphragm drive unit according to the twentieth aspect is the diaphragm drive unit according to any one of the first to nineteenth aspects, wherein the total weight of the movable part of the diaphragm drive unit including the elastic body and the movable of the diaphragm drive unit are The weight ratio with respect to the total weight of the drive part excluding the part is between 0.3 and 3.0.
また、本発明の振動板駆動ユニットを用いた薄型スピーカは、第1から第20の何れかの振動板駆動ユニットにおいて、カプラ部材に直接、或いは振動伝達部材を介して、振動板が取り付けられたことを特徴とするものである。 The thin speaker using the diaphragm driving unit according to the present invention has the diaphragm attached to the coupler member directly or via the vibration transmitting member in any of the first to twentieth diaphragm driving units. It is characterized by this.
更に、本発明の振動板駆動ユニットを用いた薄型スピーカは、第1の形態の振動板駆動ユニットの、カプラ部材が振動板によって置換され、振動板が振動板駆動ユニットによって直接駆動されることを特徴とするものである。前記振動板駆動ユニットを用いた薄型スピーカである。この場合、コイルが振動板の中に埋め込まれていても良い。 Further, in the thin speaker using the diaphragm driving unit of the present invention, the coupler member of the diaphragm driving unit of the first embodiment is replaced by the diaphragm, and the diaphragm is directly driven by the diaphragm driving unit. It is a feature. A thin speaker using the diaphragm driving unit. In this case, the coil may be embedded in the diaphragm.
第1の形態の振動板駆動ユニットによれば、振動板駆動ユニットの厚みを薄くすることができる。 According to the diaphragm drive unit of the first embodiment, the thickness of the diaphragm drive unit can be reduced.
第2の形態の振動板駆動ユニットによれば、効果的に磁束密度を利用することができるので、駆動力を増大することができる。 According to the diaphragm drive unit of the second embodiment, since the magnetic flux density can be effectively used, the driving force can be increased.
第3の形態の振動板駆動ユニットによれば、振動板の軽量化を図ることができ、音圧が増大する。また、第1の形態の振動板駆動ユニットに比べて更なる薄型化を図ることができる。 According to the diaphragm drive unit of the third embodiment, the diaphragm can be reduced in weight and the sound pressure increases. Further, the thickness can be further reduced as compared with the diaphragm driving unit of the first embodiment.
第4の形態の振動板駆動ユニットによれば、磁束密度の有効利用による駆動力の増大を図ることができる。 According to the diaphragm drive unit of the fourth embodiment, it is possible to increase the driving force by effectively using the magnetic flux density.
第5と第6の形態の振動板駆動ユニットによれば、磁気回路の数を増やしたので、効率的な磁束の利用が図れ、駆動力を増大させることができる。 According to the diaphragm drive units of the fifth and sixth embodiments, since the number of magnetic circuits is increased, efficient use of magnetic flux can be achieved and driving force can be increased.
第7の形態の振動板駆動ユニットによれば、カプラ部材を安定に弾性支持することができる。 According to the diaphragm drive unit of the seventh aspect, the coupler member can be elastically supported stably.
第8と第9の形態の振動板駆動ユニットによれば、振動板の周波数特性及び最低限界周波数を制御することができる。 According to the diaphragm drive units of the eighth and ninth embodiments, the frequency characteristics and minimum limit frequency of the diaphragm can be controlled.
第10の形態の振動板駆動ユニットによれば、カプラ部材とアーム部とを強固に結合することができる。 According to the diaphragm drive unit of the tenth aspect, the coupler member and the arm portion can be firmly coupled.
第11と第12の形態の振動板駆動ユニットによれば、振動板の周波数特性及び最低限界周波数を制御することができる。 According to the diaphragm drive units of the eleventh and twelfth aspects, the frequency characteristics and minimum limit frequency of the diaphragm can be controlled.
第13と第14の形態の振動板駆動ユニットによれば、効率的に磁束を利用でき、駆動力を増大させることができる。 According to the diaphragm drive units of the thirteenth and fourteenth embodiments, the magnetic flux can be used efficiently and the driving force can be increased.
第15から第19の形態の振動板駆動ユニットによれば、カプラ部材の放熱構造によりコイルに発生するジュール熱を効率的に放熱することができるので、耐入力を向上させることができる。 According to the diaphragm drive units of the fifteenth to nineteenth aspects, Joule heat generated in the coil can be efficiently radiated by the heat dissipation structure of the coupler member, and thus input resistance can be improved.
第20の形態の振動板駆動ユニットによれば、駆動部と可動部との最適な重量比率により、音圧を増大させることができる。 According to the diaphragm drive unit of the twentieth aspect, the sound pressure can be increased by the optimum weight ratio between the drive unit and the movable unit.
また、本発明の振動板駆動ユニットを用いた薄型スピーカは、スピーカの薄型化を図ることができる。 In addition, a thin speaker using the diaphragm drive unit of the present invention can be thinned.
次に、本発明の振動板駆動ユニットに係る実施の形態、及び振動板駆動ユニットを用いた薄型スピーカの実施の形態について、添付図面に示す具体的な実施例を参照しながら説明する。 Next, an embodiment according to the diaphragm driving unit of the present invention and an embodiment of a thin speaker using the diaphragm driving unit will be described with reference to specific examples shown in the accompanying drawings.
図2(a),(b)は本発明の第1実施例に係る振動板駆動ユニット41を示すものであり、図3はこの振動板駆動ユニット41を分解してその構造を示す組立図である。第1実施例の振動板駆動ユニット41は、図3に示すように、平板状のヨークプレート21、このヨークプレート21の上に配置された複数個の永久磁石22、ヨークプレート21の周囲に設けられた弾性体である板ばね23、及び、この板ばね23に弾性支持される平板状のカプラ部材24とから構成される。
FIGS. 2A and 2B show a
ヨークプレート21は磁性体で矩形状(この実施例では正方形)をしており、その上に複数個の永久磁石22が所定の同じ間隔を隔てて、且つ隣接する永久磁石22と極性が互いに反対になるように並べられている。即ち、この実施例の1つの永久磁石22は、頂面側がN極でヨークプレート側がS極であり、これに隣接する永久磁石は頂面側がS極でヨークプレート側がN極である。この永久磁石22は、その磁化の向きに垂直な方向の断面が矩形、この実施例では正方形をしており、隣接する永久磁石22の側面同士は平行である。このため、永久磁石のN極から出た磁力線は、隣接する永久磁石22のS極に向かうので、2つの永久磁石22の間には平行磁界が発生している。この実施例の永久磁石22は縦方向に3個、横方向に3個規則正しく並べられているが、永久磁石22の個数は特に限定されるものではなく、必要に応じて個数を増減させることができる。
The
ヨークプレート21の周囲の二点鎖線で示す位置に取り付けられる板ばね23は、ヨークプレート21に固着される枠状の基部23bと、この基部23bからヨークプレート21の周囲に沿って延伸されたアーム部23aとから構成される。この実施例では、アーム部23aは基部23bの四隅から基部23bに略平行に隣接する四隅の方向に延ばされている。そして、アーム部23aの先端部には取付孔23cが設けられている。
A
一方、平板状のカプラ部材24は樹脂プレートから構成される。そして、このアーム部23aの取付孔23cに対応するカプラ部材24の四隅の部分には取付孔24cが設けられている。よって、カプラ部材24は、アーム部23aの取付孔23cにヨークプレート21側から挿通されるネジ25と、このネジ25を挿通する中空のスリーブ26を介して板ばね23に取り付けられる。ヨークプレート21の上に板ばね23を介してカプラ部材24が取り付けられると、図2(a)に示す状態となる。また、この状態では、図2(b)に示すように、カプラ部材24と永久磁石22の頂面との間には所定距離が設けられている。
On the other hand, the
カプラ部材24の表側の面には、図2(b)に示すように振動板2が取り付けられる。この振動板2としては、ハニカム板等の軽量高剛性のものが使用される。また、振動板2を車両の内装板とすることもできる。一方、カプラ部材24の振動板2を取り付けない裏側の面にはコイル27が配置される。図3で説明したように永久磁石22をヨークプレート21の上に配置すると、図2(b)に示すように、頂面側がN極の磁石22から頂面側がS極の磁石22に対して横方向に磁界が発生する。コイル27はこの横方向の磁界の中に、磁界に垂直な方向に配置される。
The
コイル27は、カプラ部材24の、永久磁石22の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、永久磁石22の間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されている。従って、1つの永久磁石22の対向面に設けられるコイル27は、矩形の渦巻き状をしている。そして、図2(b)に示すように、隣接するコイルの隣接する辺には、同じ方向の電流が流れるようになっている。
The
このため、各コイル27は、図4に示すように、内側の捲線開始点が他のコイル27の、外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続される。そして、最初のコイル27aの捲線開始点は、端子板28の+端子に接続され、最後のコイル27eの捲線終了点は、端子板28の−端子に接続される。このようにすると、最初のコイル27sの捲線開始点から最後のコイル27eの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイル27の辺同士には同じ向きの電流が流れるようになる。図4のコイル27の接続は一例であり、コイル27同士の接続はこの例に限定されるものではない。また、端子板28は一般にヨークプレート21の底面側に設けられており、錦糸線を用いてカプラ部材24のコイル27の両端部に接続されている。
For this reason, as shown in FIG. 4, each
図5は、本発明の第2実施例に係る振動板駆動ユニット42の構造を示すものであり、図5(a)は振動板駆動ユニット42のカプラ部材24とスリーブ26とを裏面側から見た斜視図、(b)は第2実施例の駆動ユニット42の部分断面図である。第2実施例の振動板駆動ユニット42が第1実施例の振動板駆動ユニット41と異なる点はカプラ部材24の構造のみである。従って、第2実施例の振動板駆動ユニット42における、第1実施例の振動板駆動ユニット41と同じ構成部材には同じ符号を付して説明する。
FIG. 5 shows the structure of the
第2実施例の振動板駆動ユニット42は、図5(a)、(b)に示すように、カプラ部材24の永久磁石22に対向する面の、永久磁石22の周囲の部分に対向する部分が、永久磁石22側に同じ高さだけ膨出されて膨出部24aが形成されている。この膨出部24aは格子状であり、この膨出部24aで囲まれた凹部24dの外形は永久磁石22の外形よりも大きい。そして、この膨出部24aの頂面24bに、第1実施例と同様にコイル27が配置されている。このコイル27の配置パターンは、図4に示したパターンと同じで良い。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
このように、カプラ部材24に膨出部24aを設けてその頂面24bにコイル27を配置することにより、コイル27を2つの永久磁石22の間の磁界の強度が強い部分に配置することができる。この結果、第2実施例の振動板駆動ユニット42は永久磁石22によって発生する磁束密度を有効に利用することができるので、第1実施例の振動板駆動ユニット41に比べて、カプラ部材24の駆動力を増大することができる。
Thus, by providing the bulging
図6は、本発明の第3実施例に係る振動板駆動ユニット43の構造を示すものであり、図6(a)は振動板駆動ユニット43のカプラ部材24とスリーブ26とを表面側から見た斜視図、(b)は第3実施例の駆動ユニット43の部分断面図である。第3実施例の振動板駆動ユニット43が第1実施例の振動板駆動ユニット41と異なる点はカプラ部材24の構造のみである。従って、第3実施例の振動板駆動ユニット43における、第1実施例の振動板駆動ユニット41と同じ構成部材には同じ符号を付して説明する。
FIG. 6 shows the structure of the
第3実施例の振動板駆動ユニット43は、図6(a)、(b)に示すように、カプラ部材24の永久磁石22に対向する面の、永久磁石22に対向する部分に貫通孔29が設けられている。この貫通孔29の大きさは、カプラ部材24がヨークプレート21側に移動した時に、永久磁石22を挿入可能な大きさである。そして、コイル27は貫通孔29の周囲の部分に配置されている。このコイル27の配置パターンは、図4に示したパターンと同じで良い。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
このように、カプラ部材24に貫通孔29を設けてその周囲にコイル27を配置することにより、カプラ部材24が振動してもヨークプレート21の上にある永久磁石22は、カプラ部材24の貫通孔29内に入ったり出たりしてカプラ部材24には当接しない。このため、第3実施例では、スリーブ26の全長を短くし、カプラ部材24を第1実施例のカプラ部材24に比べて、ヨークプレート21に近づけて配置することができる。この結果、第3実施例の振動板駆動ユニット42は、その厚さを第1実施例の振動板駆動ユニット41に比べて薄くすることができる。更に、カプラ部材24に貫通孔29を設けることにより、カプラ部材29の軽量化を図ることができ、音圧を増大することができる。
As described above, by providing the through
これに加えて、第3実施例では、第2実施例と同様に、コイル27を2つの永久磁石22の間の磁界の強度が強い部分に配置することができる。この結果、第3実施例の振動板駆動ユニット43は永久磁石22によって発生する磁束密度を有効に利用することができるので、第1実施例の振動板駆動ユニット41に比べて、カプラ部材24の駆動力を増大することができる。
In addition, in the third embodiment, as in the second embodiment, the
図7は、本発明の第4実施例に係る振動板駆動ユニット44の構造を示すものであり、図7(a)はヨークプレート21を表面側から見た斜視図、図7(b)は第4実施例の駆動ユニット44の部分断面図である。第4実施例の振動板駆動ユニット44が第1実施例の振動板駆動ユニット41と異なる点はヨークプレート21の構造のみである。従って、第4実施例の振動板駆動ユニット44における、第1実施例の振動板駆動ユニット41と同じ構成部材には同じ符号を付して説明する。
FIG. 7 shows the structure of a
第4実施例の振動板駆動ユニット44では、図7(a)、(b)に示すように、ヨークプレート21の上の永久磁石22が全て同じ方向、この実施例では全ての永久磁石22のS極がヨークプレート方向、に向けて配置されている。そして、永久磁石22の周囲の部分が、永久磁石22と略同じ高さだけ永久磁石22側に膨出されて膨出部21aが形成されている。この膨出部21aは格子状であり、各永久磁石22は、膨出部21aで囲まれている。
In the
第4実施例の振動板駆動ユニット44では、磁力線は永久磁石22から永久磁石22に流れるのではなく、図7(b)に示すように、永久磁石22からヨークプレート21の膨出部21aに向かって流れる。コイル27はこの横方向の磁界の中に、磁界に垂直な方向に配置される。第4実施例でもコイル27は、カプラ部材24の、永久磁石22の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、永久磁石22の間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されている。従って、1つの永久磁石22の対向面に設けられるコイル27は、矩形の渦巻き状をしている。そして、図7(b)に示すように、隣接するコイルの隣接する辺には、異なる方向の電流が流れるようになっている。
In the
このため、各コイル27は、図8に示すように、内側の捲線開始点が他のコイル27の外側の捲線終了点に、巻き方向が同じになるように接続されて直列に接続される。そして、最初のコイル27aの捲線開始点は、端子板28の+端子に接続され、最後のコイル27eの捲線終了点は、端子板28の+端子に接続される。このようにすると、最初のコイル27sの捲線開始点から最後のコイル27eの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイル27の辺同士には異なる向きの電流が流れるようになる。図8のコイル27の接続は一例であり、コイル27同士の接続はこの例に限定されるものではない。
Therefore, as shown in FIG. 8, each
このように、ヨークプレート21に永久磁石22を囲む膨出部21aを設けてその頂面21bを永久磁石22の高さと同じ程度に形成することにより、第4実施例の振動板駆動ユニット44は永久磁石22によって発生する磁束密度を有効に利用することができるので、第1実施例の振動板駆動ユニット41に比べて、カプラ部材24の駆動力を増大することができる。
Thus, by providing the
図9(a)は、本発明の第5実施例に係る振動板駆動ユニット45の構造を示すものであり、図9(b)はその変形例の構造を示すものである。図9(a),(b)とも、第5実施例の振動板駆動ユニット45の部分断面図のみを示す。第5実施例の振動板駆動ユニット45が第1実施例の振動板駆動ユニット41と異なる点は、カプラ部材24を省き、コイル27を直接振動板2に取り付けた点である。そして、図9(a)に示す実施例では、コイル27を振動板2の表面に設けており、図9(b)に示す実施例では、コイル27を振動板27の中に埋め込んでいる。
FIG. 9A shows the structure of the
第5実施例の振動板駆動ユニット45におけるヨークプレート21、永久磁石22、板ばね23、スリーブ26の構成は、第1実施例の振動板駆動ユニット41と全く同じであるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。このコイル27の配置パターンは、図4に示したパターンと同じで良い。
The configuration of the
このように、カプラ部材24を省くことにより、第5実施例の振動板駆動ユニット45は、部品点数の削減、および軽量化による音圧の増大を図ることができる。
Thus, by omitting the
図10(a)は本発明の第6実施例の振動板駆動ユニット46に振動板2を取り付けて構成したスピーカを示すものであり、図10(b)は図10(a)に示した本発明の第6実施例の変形例の振動板駆動ユニット46aに振動板2を取り付けて構成したスピーカを示すものである。
FIG. 10A shows a speaker configured by attaching the
図10(a)の第6実施例の振動板駆動ユニット46は、図2で説明した本発明の第2実施例の振動板駆動ユニット41のカプラ部材24の上に、全く同じ構成のヨークプレート21と永久磁石22を上下逆にし、板ばね23、スリーブ26及びネジ25を使用して取り付けて構成されている。このコイル27の配置パターンは、図4に示したパターンと同じで良い。また、このままの状態ではカプラ部材24に振動板2を貼り付けることはできないので、カプラ部材24には延長部24eを設け、この延長部24にスリーブ20とネジ19を用いて振動板2を取り付けている。
The
このように、本発明の第2実施例の振動板駆動ユニット41のカプラ部材24の上に、全く同じ構成のヨークプレート21と永久磁石22を上下逆にし、板ばね23、スリーブ26及びネジ25を使用して取り付けた第5実施例の振動板駆動ユニット46では、永久磁石22の同じ極同士が対向することになる。この結果、永久磁石22からの垂直方向の磁界は反発磁界となるので磁界は横方向に偏向され、横方向の磁界が強くなる。従って、コイル27を通過する磁束が増え、効率的に磁束を利用することができて駆動力が増大する。
As described above, the
図10(b)の第6実施例の変形例の振動板駆動ユニット46aは、図10(a)に示した第6実施例の振動板駆動ユニット46に比べて、コイル27が設けられたカプラ部材24の面の反対側の面にも、同様にコイル27を配置した点のみが異なる。カプラ部材27に追加したコイル27の配置パターンは、図4に示したパターンと同じで良い。この変形例の振動板駆動ユニット46aでは、コイル27の数が増えるので、第6実施例の振動板駆動ユニット46よりも効率的に磁束を利用することができて駆動力が更に増大する。
The vibration
なお、以上説明した本発明の第1実施例から第6実施例では、ヨークプレート21上に9個の永久磁石22が配置され、これに対応させてカプラ部材24、或いは振動板2側に同数のコイル27を配置しているが、永久磁石22の個数、及び対応するコイル27の個数は、振動板2を駆動するのに必要な駆動力に応じて適宜決定すれば良い。
In the first to sixth embodiments of the present invention described above, nine
更に、第1実施例から第6実施例では、カプラ部材24を弾性支持する板ばね23に4つのアームを備えるものを示したが、板ばね23のアームの数、及びアームの形状は、作成するスピーカの形状に応じて適宜定めれば良い。例えば、スピーカの振動板の形状が円板状であれば、板ばねとしては、図1に示した従来装置に使用されている3本アームの板ばね17を使用すれば良い。ただし、板ばね23のアームの数、及びアームの形状にかかわらず、各アームに印加される一定荷重でのストローク量は全て同一にすることが望ましく、アーム長が異なる場合はアームの幅や厚みを変更して調整すれば良い。
Further, in the first to sixth embodiments, the
図11は、このような板ばね23の弾性係数を変更する例を示すものであり、図11(a)は板ばね23のアーム部23aに孔23dを開けた実施例、図11(b)は板ばね23のアーム部23aに重り3を貼り付けた実施例である。この他にも、板ばね23のアーム部23aとカプラ部材23との間に様々な形状、面積のスペーサを挟んでも良い。このように、板ばね23の弾性係数を変更すれば、振動板駆動ユニットの周波数特性や最低限界周波数f0の制御を行うことができる。
FIG. 11 shows an example in which the elastic coefficient of the
更に、図12に示す本発明の第7実施例の振動板駆動ユニット47に示すように、板ばね23のアーム部23aにネジ止め孔30を設け、カプラ部材24のこのネジ止め孔30に対応する位置にもネジ止め孔31を設け、これら2つのネジ止め孔30,31の間をネジ25とスリーブ26とで接続することにより、板ばね23のアーム部23aのストロークを変更することもできる。このように、板ばね23のストロークを変更すれば、振動板駆動ユニット47の周波数特性や最低限界周波数f0の制御を行うことができる。
Further, as shown in the
板ばね23のストロークを変える更に別の実施例としては、図13(a)に示す第8実施例の振動板駆動ユニット48ように、隣接して設けられているスリーブ26を第1スリーブ26aと第2スリーブ26bの2つに分割し、その間に図13(b)に示すようなリンク板32を挿入し、このリンク板32とカプラ部材24とを、図13(a)に示すような略コ字状のクランパ33で挟むことによってアーム部23aのストロークを変更することができる。この第8実施例の振動板駆動ユニット48では、クランパ33の挟み込みの位置を変更することによって、最低限界周波数f0の制御を行うことができる。
As still another embodiment for changing the stroke of the
更に、以上説明した実施例で使用したコイル27のパターンは、永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されている。ところが、コイルパターンの角部には磁束が流れにくい。そこで、本発明では、図14に示すように、その角部を円弧状に形成(角部にR部を形成)し、この角部を磁界の中に挿入している。このように、コイル27の巻きパターンの角部にRを形成することにより、効率的に磁束を利用することができるようになり、駆動力が増大する。
Furthermore, the pattern of the
ところで、前述の第1から第8実施例の振動板駆動ユニット、またはスピーカに、音響信号等の駆動信号を流した場合、コイルを流れる電流により、コイルからジュール熱が発生することが知られている。そして、コイルを流れる電流が大きい大入力時には、熱により樹脂製の振動板の物性が変化し、音質に影響を与えることがある。そこで、コイルから発生するジュール熱を効率的に拡散させて振動板駆動ユニットからの発熱を抑える必要がある。 By the way, it is known that when a driving signal such as an acoustic signal is supplied to the diaphragm driving unit or the speaker of the first to eighth embodiments described above, Joule heat is generated from the coil by the current flowing through the coil. Yes. When a large input current flows through the coil, the physical properties of the resin diaphragm may change due to heat, which may affect the sound quality. Therefore, it is necessary to efficiently diffuse the Joule heat generated from the coil to suppress the heat generation from the diaphragm drive unit.
図15(a),(b)は、本発明の第9実施例に係る振動板駆動ユニット49の構造を示すものであり、図2(a),(b)で説明した本発明の第1の実施例の振動板駆動ユニット41のカプラ部材24の、コイル27が設置された面の反対側の面に、放熱性部材として放熱性シート4を取り付けたものである。よって、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。放熱性シート4には、銅シート、アルミシート、フィラー混入導電性シート等を使用することができる。また、振動板駆動ユニット49に振動板2を取り付けた場合は、放熱性シート4は、振動板2とカプラ部材24との間に挟まれる。
FIGS. 15A and 15B show the structure of a
図16(a),(b)は、本発明の第10実施例に係る振動板駆動ユニット50の構造を示すものであり、図2(a),(b)で説明した本発明の第1の実施例の振動板駆動ユニット41のカプラ部材24の、コイル27が設置された面に、放熱性部材として放熱性シート4を取り付け、この放熱性シート4の上にコイル27を配設したものである。よって、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。この放熱性シート4にも銅シート、アルミシート、フィラー混入導電性シート等を使用することができる。
FIGS. 16A and 16B show the structure of the
図17(a)〜(d)は、本発明の第11実施例に係る振動板駆動ユニット51の構造を示すものであり、図2(a),(b)で説明した本発明の第1の実施例の振動板駆動ユニット41のカプラ部材24の、コイル27が設置された面の反対側の面に、放熱性部材として多数のフィン5aを備えたヒートシンク5を取り付けたものである。よって、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。ヒートシンク5とカプラ部材24の間には、熱伝導性を上げるシリコングリースを塗布しておく。
FIGS. 17A to 17D show the structure of the
このヒートシンク5は、アルミ等の軽量な金属で形成することができる。また、第11の実施例の振動板駆動ユニット51に取り付ける振動板2には、フィン5aの形状に合わせたスリット2aを形成しておく。図17(b)は振動板駆動ユニット51に振動板2を取り付けた状態を示すものであり、図17(c)はヒートシンク5のフィン5aの形状を示すものである。また、図17(d)はヒートシンク5の変形例を示すものであり、四角柱状の放熱突起5bが多数設けられた例である。
The
図18(a),(b)は、本発明の第12実施例に係る振動板駆動ユニット52の構造を示すものである。第12実施例の振動板駆動ユニット52は、図16(a),(b)で説明した本発明の第10実施例の振動板駆動ユニット50のヨークプレート21の、永久磁石22が設置された面の反対側の面に、放熱性部材として多数のフィン5aを備えたヒートシンク5を取り付けたものである。よって、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。ヒートシンク5とヨークプレート21の間には、熱伝導性を上げるシリコングリースを塗布しておく。
FIGS. 18A and 18B show the structure of a
そして、コイル27とカプラ部材24の間に積層した放熱性シート4の両端部を延長し、この延長部4aの自由端を、ヨークプレート21に取り付けたヒートシンク5の側面に接続する。この結果、コイル27で発生した熱が放熱シート4、延長部4aを伝わってヒートシンク5に導かれ、ヒートシンク5から放熱される。この実施例では放熱シート4の延長部4aを、放熱シート4の向い合う2辺に設けているが、延長部4aは放熱シート4のどの辺に設けても良く、最低一辺、最大四辺に設けることができる。なお、この実施例では、放熱シート4に延長部4aを設けてヒートシンク5に接続しているが、放熱シート4とは別体の放熱部材を放熱シート4とヒートシンク5の間に取り付けても良い。この放熱部材としては、銅編組線等がある。
Then, both end portions of the
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の振動板駆動ユニット、及びこの振動板駆動ユニットを用いたスピーカについて説明した。本発明の振動板駆動ユニットは、ヨークプレートと磁石からなる磁気回路である駆動部と、この駆動部に板ばねで支持されたカプラ部材とコイルを備えた可動部とから構成されるが、可動部の重量と駆動部の重量の比率で発生する音圧が変化する。例えば、可動部と駆動部の重量比率が0.3以下の時は、駆動部の重量が過剰となり、音圧が低下する。逆に、可動部と駆動部の重量比率が3以上の時は、可動部の重量が過剰となり、やはり音圧が低下する。そこで、可動部と駆動部の重量比率を0.3〜3の間に抑えておけば、音圧の低下を防止することができる。なお、実験の結果、音圧が高くなる最適の可動部と駆動部の重量比率は、作用、反作用の硬貨が有効に働く0.8〜1.4の範囲である。ヒートシンクはこの重量バランスを考慮して、カプラ部材側に取り付けるか、ヨーププレート側に取り付けるかを決定すれば良い。 The diaphragm driving unit of the present invention and the speaker using the diaphragm driving unit have been described above based on some embodiments. The diaphragm drive unit of the present invention is composed of a drive unit that is a magnetic circuit composed of a yoke plate and a magnet, and a movable unit including a coupler member and a coil supported by a plate spring on the drive unit. The sound pressure generated by the ratio of the weight of the part and the weight of the drive part changes. For example, when the weight ratio between the movable part and the drive part is 0.3 or less, the weight of the drive part becomes excessive, and the sound pressure decreases. On the contrary, when the weight ratio of the movable part and the drive part is 3 or more, the weight of the movable part becomes excessive, and the sound pressure also decreases. Therefore, if the weight ratio of the movable part and the drive part is kept between 0.3 and 3, it is possible to prevent a decrease in sound pressure. As a result of the experiment, the optimum weight ratio between the movable part and the drive part at which the sound pressure becomes high is in the range of 0.8 to 1.4 in which the action and reaction coins work effectively. In consideration of this weight balance, it is only necessary to determine whether the heat sink is attached to the coupler member side or the yaw plate side.
2 振動板
4 放熱性シート
5 ヒートシンク
21 ヨークプレート
22 永久磁石
23 板ばね
24 カプラ部材
25 ネジ
26 スリーブ
27 コイル
32 リンク板
33 クランパ
41〜52 本発明の実施例の振動板駆動ユニット又はスピーカ
DESCRIPTION OF
Claims (23)
このヨークプレートの上に、隣接する永久磁石と極性が互いに反対になるように並べられた複数個の永久磁石と、
前記ヨークプレートに対向する位置に、前記永久磁石の頂面とは所定距離を隔てて配置され、前記ヨークプレートと反対側の面に振動板を取り付け可能なカプラ部材と、
前記ヨークプレートの周囲に設けられ、前記カプラ部材を弾性支持する弾性体、及び、
前記カプラ部材の、前記永久磁石の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、前記永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されたコイルとを備え、
前記各コイルは、内側の捲線開始点が他のコイルの外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続されると共に、最初のコイルの捲線開始点から最後のコイルの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイルの辺同士には同じ向きの電流が流れるように接続されていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The yoke plate,
On the yoke plate, a plurality of permanent magnets arranged so that the polarities of the adjacent permanent magnets are opposite to each other,
A coupler member that is disposed at a position facing the yoke plate at a predetermined distance from the top surface of the permanent magnet, and can be attached with a diaphragm on the surface opposite to the yoke plate;
An elastic body provided around the yoke plate and elastically supporting the coupler member; and
A coil of the coupler member provided at a position corresponding to each of the permanent magnets and wound in a plane so as to have a side perpendicular to a magnetic force line between the permanent magnets;
Each of the coils is connected in series so that the inner winding start point is connected to the outer winding end point of the other coil, and from the winding start point of the first coil to the last winding end point of the last coil. When the current flows, the diaphragm drive unit is connected so that currents in the same direction flow between the sides of the adjacent coils.
前記カプラ部材の前記永久磁石に対向する面の、前記永久磁石の周囲の部分に対向する面が、同じ高さだけ膨出され、
前記コイルは、この膨出部分に配置されていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 1,
The surface of the coupler member facing the permanent magnet, the surface facing the peripheral portion of the permanent magnet is bulged by the same height,
The diaphragm driving unit according to claim 1, wherein the coil is disposed in the bulging portion.
前記カプラ部材の前記永久磁石に対向する部分に、前記カプラ部材が前記ヨークプレート側に移動した時に、前記永久磁石を挿入可能な貫通孔が設けられており、
前記コイルは、この貫通孔の周囲の部分に配置されていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 1,
A through hole into which the permanent magnet can be inserted when the coupler member moves to the yoke plate side is provided in a portion of the coupler member facing the permanent magnet,
The diaphragm drive unit according to claim 1, wherein the coil is disposed in a portion around the through hole.
前記ヨークプレートに対向する位置に、前記永久磁石の頂面とは所定距離を隔てて配置され、前記ヨークプレートと反対側の面に振動板を取り付け可能なカプラ部材と、
前記ヨークプレートの周囲に設けられ、前記カプラ部材を弾性支持する弾性体、及び、
前記カプラ部材の、前記永久磁石の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、前記永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されたコイルとを備え、
前記各コイルは、内側の捲線開始点が他のコイルの外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続されると共に、最初のコイルの捲線開始点から最後のコイルの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイルの辺同士には異なる向きの電流が流れるように接続されていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 A yoke plate, a plurality of permanent magnets arranged with the same polarity on the yoke plate, and a portion of the yoke plate surrounding the permanent magnet so as to surround the permanent magnet, the same degree as the permanent magnet. A magnetic circuit having a bulging portion bulged to a height;
A coupler member that is disposed at a position facing the yoke plate at a predetermined distance from the top surface of the permanent magnet, and can be attached with a diaphragm on the surface opposite to the yoke plate;
An elastic body provided around the yoke plate and elastically supporting the coupler member; and
A coil of the coupler member provided at a position corresponding to each of the permanent magnets and wound in a plane so as to have a side perpendicular to a magnetic force line between the permanent magnets;
Each of the coils is connected in series so that the inner winding start point is connected to the outer winding end point of the other coil, and from the winding start point of the first coil to the last winding end point of the last coil. When the current flows, the diaphragm drive unit is connected so that currents in different directions flow between the sides of adjacent coils.
前記2枚のヨークプレート対向する面の上にそれぞれ、隣接する永久磁石と極性が互いに反対になるように並べられた複数個の永久磁石と、
前記2枚のヨークプレートの中間の位置に、前記永久磁石の頂面とは所定距離を隔てて配置され、前記2枚のヨークプレートの一方の外側に、取付部材を介して振動板を取り付け可能なカプラ部材と、
前記2枚のヨークプレートの周囲にそれぞれ設けられ、前記カプラ部材を前記2枚のヨークプレートの中間部分に弾性支持する弾性体、及び、
前記カプラ部材の一方の面の、前記永久磁石の各個に対応する位置にそれぞれ設けられ、前記永久磁石間の磁力線に垂直な方向の辺を持つように、一平面内で巻回されたコイルとを備え、
前記各コイルは、内側の捲線開始点が他のコイルの外側の捲線終了点に接続されるように直列に接続されると共に、最初のコイルの捲線開始点から最後のコイルの捲線終了点に向けて電流が流れた時に、隣接するコイルの辺同士には同じ向きの電流が流れるように接続されていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 Two yoke plates,
A plurality of permanent magnets arranged on opposite surfaces of the two yoke plates so as to be opposite in polarity to the adjacent permanent magnets;
A predetermined distance from the top surface of the permanent magnet is arranged at a middle position between the two yoke plates, and a diaphragm can be attached to one outer side of the two yoke plates via a mounting member. A coupler member,
An elastic body provided around each of the two yoke plates, and elastically supporting the coupler member on an intermediate portion of the two yoke plates; and
A coil that is provided in a position corresponding to each of the permanent magnets on one surface of the coupler member and wound in one plane so as to have a side in a direction perpendicular to the magnetic field lines between the permanent magnets; With
Each of the coils is connected in series so that the inner winding start point is connected to the outer winding end point of the other coil, and from the winding start point of the first coil to the last winding end point of the last coil. When the current flows, the diaphragm drive unit is connected so that currents in the same direction flow between the sides of the adjacent coils.
前記コイルが前記カプラ部材の他方の面にも設けられていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 5,
The diaphragm driving unit, wherein the coil is also provided on the other surface of the coupler member.
前記カプラ部材を弾性支持する弾性体が、前記ヨークプレートに固着される基部と、この基部から前記ヨークプレートの周囲に沿って延伸されたアーム部とから構成され、
前記カプラ部材は前記アーム部の先端部で弾性支持されることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to any one of claims 1 to 6,
An elastic body that elastically supports the coupler member includes a base portion fixed to the yoke plate, and an arm portion extending from the base portion along the periphery of the yoke plate,
The diaphragm driving unit, wherein the coupler member is elastically supported at the tip of the arm portion.
前記アーム部の本数、形状が前記振動板の形状、大きさによって決定されることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 7,
The number and shape of the arm portions are determined by the shape and size of the diaphragm.
前記アーム部の弾性係数を、前記アーム部に凹凸を付す、孔を開ける、アーム部に重量物を貼付するの少なくとも1つの方法によって変更することを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 7 or 8,
The vibration plate driving unit is characterized in that the elastic coefficient of the arm part is changed by at least one of the method of attaching irregularities to the arm part, making a hole, and attaching a heavy object to the arm part.
前記カプラ部材と前記アーム部とが、取付部材とネジによって結合されることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to any one of claims 7 to 9,
The diaphragm driving unit, wherein the coupler member and the arm portion are coupled to each other by a mounting member and a screw.
隣接する前記取付部材の間にリンク部材が掛け渡されており、このリンク部材と前記弾性体とを所定位置でクランプ部材で結合することにより、前記アーム部の弾性係数を変更することを特徴とする振動板駆動ユニット。 It is a diaphragm drive unit of Claim 10, Comprising:
A link member is stretched between adjacent mounting members, and the elastic coefficient of the arm portion is changed by connecting the link member and the elastic body with a clamp member at a predetermined position. Diaphragm drive unit.
前記カプラ部材を弾性支持する弾性体が、前記ヨークプレートに固着される基部と、この基部から前記ヨークプレートの周囲に沿って延伸されたアーム部とから構成され、
前記カプラ部材は前記アーム部に対して先端部で結合されると共に、この先端部から所定距離離れた位置でも結合されて弾性支持されることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to any one of claims 1 to 6,
An elastic body that elastically supports the coupler member includes a base portion fixed to the yoke plate, and an arm portion extending from the base portion along the periphery of the yoke plate,
The diaphragm driving unit is characterized in that the coupler member is coupled to the arm portion at a distal end portion, and is coupled and elastically supported at a position away from the distal end portion by a predetermined distance.
前記永久磁石はその磁化の向きに垂直な方向の断面が矩形であることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to any one of claims 1 to 13,
The diaphragm drive unit according to claim 1, wherein the permanent magnet has a rectangular cross section in a direction perpendicular to the magnetization direction.
前記カプラ部材が、前記コイルに発生する熱を放熱する放熱構造を備えることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to any one of claims 1 to 14,
The diaphragm drive unit, wherein the coupler member includes a heat dissipation structure that dissipates heat generated in the coil.
前記放熱構造が、前記カプラ部材の前記コイルの設置面の反対側の面に積層された放熱性シートであることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 15,
The diaphragm drive unit, wherein the heat dissipation structure is a heat dissipation sheet laminated on a surface of the coupler member opposite to the coil installation surface.
前記放熱構造が、前記カプラ部材の前記コイルの設置面と前記コイルとの間に積層された放熱性シートであることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 15,
The diaphragm driving unit, wherein the heat dissipation structure is a heat dissipation sheet laminated between the coil installation surface of the coupler member and the coil.
前記放熱構造が、前記カプラ部材の前記コイルの設置面の反対側の面に取り付けられたヒートシンクであることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 15,
The diaphragm drive unit, wherein the heat dissipation structure is a heat sink attached to a surface of the coupler member opposite to the coil installation surface.
更に、前記ヨークプレートの、前記永久磁石の取付面の反対側の面にヒートシンクが取り付けられており、前記放熱性シートとこのヒートシンクとが熱伝導部材で接続されていることを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to claim 17,
Further, a heat sink is attached to a surface of the yoke plate opposite to the attachment surface of the permanent magnet, and the heat radiating sheet and the heat sink are connected by a heat conducting member. Drive unit.
前記弾性体を含む前記振動板駆動ユニットの可動部の総重量と、前記振動板駆動ユニットの可動部を除いた駆動部の総重量との重量比率を、0.3〜3.0の間にしたことを特徴とする振動板駆動ユニット。 The diaphragm drive unit according to any one of claims 1 to 19,
The weight ratio between the total weight of the movable part of the diaphragm driving unit including the elastic body and the total weight of the driving part excluding the movable part of the diaphragm driving unit is between 0.3 and 3.0. A diaphragm drive unit characterized by that.
前記コイルが前記振動板の中に埋め込まれていることを特徴とする前記振動板駆動ユニットを用いた薄型スピーカ。 A thin speaker using the diaphragm drive unit according to claim 22,
A thin speaker using the diaphragm driving unit, wherein the coil is embedded in the diaphragm.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009021896A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | Speaker |
JP2011166210A (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Foster Electric Co Ltd | Small speaker unit and multi-cavity production method of the same |
TWI386076B (en) * | 2007-10-26 | 2013-02-11 | Mitsubishi Electric Eng | Electromagnetic converter |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5291415A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-01 | Keiji Suzuki | Plane vibrating plate acoustic device |
JPS55104892U (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-22 | ||
JPS56116799U (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-07 | ||
JPS5734790U (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-24 | ||
JPS57113590U (en) * | 1981-01-06 | 1982-07-14 | ||
JPS6025400A (en) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Niles Parts Co Ltd | Damper for plane drive type speaker |
WO2000078095A1 (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Fps Inc. | Flat acoustic transducer |
JP2002505813A (en) * | 1997-05-10 | 2002-02-19 | ニュー トランスデューサーズ リミテッド | Vibration converter of loudspeaker having resonance panel shape and loudspeaker provided with this vibration converter |
JP2002142289A (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Foster Electric Co Ltd | Surface-driven electroacoustic transducer |
-
2004
- 2004-07-02 JP JP2004196722A patent/JP2006020135A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5291415A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-01 | Keiji Suzuki | Plane vibrating plate acoustic device |
JPS55104892U (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-22 | ||
JPS56116799U (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-07 | ||
JPS5734790U (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-24 | ||
JPS57113590U (en) * | 1981-01-06 | 1982-07-14 | ||
JPS6025400A (en) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Niles Parts Co Ltd | Damper for plane drive type speaker |
JP2002505813A (en) * | 1997-05-10 | 2002-02-19 | ニュー トランスデューサーズ リミテッド | Vibration converter of loudspeaker having resonance panel shape and loudspeaker provided with this vibration converter |
WO2000078095A1 (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Fps Inc. | Flat acoustic transducer |
JP2002142289A (en) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Foster Electric Co Ltd | Surface-driven electroacoustic transducer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009021896A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | Speaker |
TWI386076B (en) * | 2007-10-26 | 2013-02-11 | Mitsubishi Electric Eng | Electromagnetic converter |
JP2011166210A (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Foster Electric Co Ltd | Small speaker unit and multi-cavity production method of the same |
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