JP2006513620A - スピーカ - Google Patents

Abstract

本発明はスピーカ、特に自動車での使用を目的とするスピーカに関する。このスピーカは、前面（２ａ）及び背面（２ｂ）を備えるハウジング（２）、このハウジングに可撓性接続される振動板（８）、並びに並進軸（１０）に沿って、前記ハウジングに対し前記振動板を変位させるためのアクチュエータ（６）を有する。この軸は、ハウジングの一方の面から他方の面へ仮想上延在している。前記ハウジングは並進軸の周囲に延在し、前面に向けて広がる円錐形の前部（２２ａ）、背面に置かれるベース部（２２ｂ）、及び中間ハウジング部（２２ｃ）を含む。この中間ハウジング部は、前部とベース部との間に延在すると共に、これら部分に接続される遷移エリア（２２ｃ_１、２２ｃ_２）を含む。これら遷移エリアは、ある値より大きい軸方向の負荷の影響でヒンジとして動作し、これにより、中間ハウジング部は、並進軸に向けて曲がり、前部は上記負荷の影響で背面に向けて曲げられる。

Description

本発明は、スピーカ、特に自動車での使用を目的とするスピーカに関する。このスピーカは、前面及び背面を備えるハウジング、このハウジングに収容されると共に、このハウジングに可撓性接続される振動板、並びにハウジングの一方の面から他方の面へ仮想上延在する並進軸に沿って、このハウジングに対し前記振動板を変位させるためのアクチュエータを有する。このハウジングは前記並進軸の周囲に延在する。

ヨーロッパ特許明細書EP 0 510 345 B1は、自動車で使用するためのスピーカを開示している。この既知のスピーカは、円錐形のハウジング、このハウジングにより可動的に支持される円錐形のフレーム、及び電磁アクチュエータを有する。その一端に磁石システムが永久的に配される円錐形のフレームは、前記磁石システムに既定の力を超えて作用すると破断するような大きさにされた既定の破壊点を有し、磁石システムが取り付けられるフレームの部分がこのフレームの他の部分から分離する。他の実施例において、既知のスピーカの円錐形のフレームは、前記磁石システムに力が作用する場合、前記フレームは既定の破断区域においてコンサーティーナ方式(concertina-fashion)で伸縮することを保証すべき連続する既定の破断区域を有する。

一般的に知られるように、安全性は、乗り物にとってますます重要なものになってきている。このような意味合いで、車にある全ての構成要素、従って内蔵されるスピーカも、衝突する場合、ドライバ及び助手席の人に怪我をさせてしまうと言うことができる。車に搭載されるスピーカの数が引き続き増加し続け、車のスピーカがますます乗員のすぐ近くに置かれるので、スピーカは乗り物に課される現在の安全要件を満たすのに不可欠な役割を果たす。既知のスピーカの円錐形のフレームに適用される破断点及び破断区域は、上述した安全要件を満たすとなると、それほど信頼できるものではない。

本発明の目的は、自動車に搭載されるスピーカに課される現在の安全要件に準拠するように、序文に規定される種類のスピーカを改善することである。

本発明によれば、本目的は、前面及び背面を備えるハウジング、このハウジングに収容されると共に、可撓性接続される振動板、並びにハウジングの一方の面から他方の面へ仮想上延在する並進軸に沿って、前記ハウジングに対し振動板を変位させるためのアクチュエータを含むスピーカを用いて達成され、ここでハウジングは前記並進軸の周囲に延在し、前面に向けて広がる円錐形の前部、背面に向かい延在するベース部、及び前部とベース部との間に延在すると共に、これら前部及びベース部に接続される遷移エリアを含む中間ハウジング部を備える。この遷移エリアは、ある値より大きい軸方向の負荷の影響でヒンジとして動作し、これにより、前記中間ハウジング部は並進軸に向けて曲がり、前部は上記負荷の影響で背面に向けて曲がる。ある最小値の軸力がハウジングの前面及び／又は背面に作用する場合、中間ハウジング部の遷移エリアは、この中間ハウジング部が内側に曲がり、中間ハウジング部、従ってスピーカ自体が短くなるように変形する。所望するならば、遷移エリアは、ある程度曲がった後、これらエリアが破壊するように設計されることも可能である。述べた軸力又は軸方向の負荷も当然、前記面に対し、ある角度でそれぞれ及ぼされる力又は負荷の成分でもよい。

本発明によるスピーカに設けられるアクチュエータは通常、それ自体は知られている電磁アクチュエータである。このようなアクチュエータは、ハウジング、特にそのハウジングのベース部に取り付けられる磁石システムと、振動板に固定されるいわゆるボイスコイルとを有する。このような装置において、ハウジング及び磁石システムは通常、事故の際、乗り物に組み込まれたスピーカの中で最も危険な部品である。

本発明によるスピーカは、相反する要件、すなわち磁石システムがハウジングから緩まないようにする要件と、衝突中、スピーカが人間の身体に押し付けられている場合、人間の身体に及ぼされる既定の最大の力を超えないようにする要件とに準拠することが可能である。本発明によるスピーカのハウジングは、磁石システムの分離を防ぐのに十分な堅さであり、必要ならば、可塑性の変形により十分なエネルギを吸収するのに十分な弱さであることは明白である。

本発明によるスピーカの実施例において、前記中間ハウジングは略円筒形形状である。遷移エリアは他の形状でもよく、湾曲又はＳ形状でもよい。

本発明によるスピーカのハウジングは、１つの材料だけから作られる必要はない。ハウジング用の普通の材料は、例えばポリカーボネイト及びＡＢＳ(acrylnitril-butadien-styrol copolymer)である。遷移エリアを他の材料から作ることにより、例えばスプリングバック機能(springback function)のような特別な性質をこれら遷移エリアに与えることができる。ハウジングは、例えば射出形成により製造されることも可能である。上述した材料とは別に、前記中間部に適する材料は、例えば熱可塑性のポリエステルエラストマ及び熱可塑性ゴムである。

代わりに、遷移エリアは、例えばゴム、ゴム可塑性合成物、可塑性物質及び鋼鉄のような別々のシート状材料から形成されることもできる。上述した理由で、好ましい実施例の中間ハウジング部の材料は前部及び／又はベース部の材料と異なる。

他の実施例は、遷移エリアがハウジングの他の部分よりも弱いという特徴を有する。

以下の特徴が好ましいことが証明されている。ハウジングの前部は、並進軸に平行な線に対し、少なくとも３０°である傾斜角を有する。この角度の適切な最大値は６０°である。中間ハウジング部は、並進軸に平行な線に沿って眺める場合、少なくとも３ｍｍである長さを持つ。この中間ハウジング部は好ましくは、並進軸に垂直な方向に眺める場合、最小で０．５ｍｍである厚さを持つ。通例、この中間部の厚さは、ハウジングの他の述べた部分の厚さの約５０％である。

本発明は、この発明によるスピーカに使用するハウジングにも関する。本発明によるハウジングは、本文中の他の場所に記載されるように構成且つ形成される。

特許請求の範囲に関して、請求項に記載される特徴的な特性のうち様々な組み合わせが可能であることを述べておく。

本発明の上述した及び他の特徴は、以下に記載される実施例から明らかであり、これらを参照し、非限定的な例として説明する。

図１に示される、本発明によるダイナミック型スピーカ(electrodynamic speaker)は、ハウジング２、並進可能な本体４及び電磁アクチュエータ６を有する。このスピーカは高さＨを持ち、ダストカバー５により遮蔽されている。本実施例ではＡＢＳから作られているハウジング２は、前面２ａ及び背面２ｂを有する。ハウジング２は、殆どが閉じられた外形でもよいし、多くが開いたフレームの形式でもよい。この並進可能な本体４は、３次元の振動板８を有し、この振動板はハウジング２に置かれる又は少なくとも延在している。電磁アクチュエータ６の機能は、スピーカの中心軸であり、前面２ａから背面２ｂに延在している並進軸１０に沿って、前記本体４、従って振動板８を変位させる、又は逆に変位させることである。アクチュエータ６は本質的に２つの要素、すなわちハウジング２に固定される静止アクチュエータ要素６ａと、並進可能な本体４に取り付けられる並進可能なアクチュエータ要素６ｂとを有する。この静止要素６ａは環状の永久磁石１２を持つ磁石システムを備え、他方のアクチュエータ要素６ｂは少なくとも１つの磁石コイル１４を持つコイルシステムを備える。コイル１４に通電する場合、アクチュエータ要素６ａ、６ｂは共に、並進軸１０に平行な並進可能な本体４、故にその本体の一部を形成する振動板８に駆動力を発生させるための空気ギャップ１６を介して互いに磁気的に協働する。前記磁石システムは、永久磁石１２と一緒に前記空気ギャップ１６を規定する磁気ヨークを形成する軟鉄部も有する。円筒形のコイルであり、ボイスコイルとも呼ばれる磁気コイル１４は、並進可能な本体４の一部である円筒形の本体として形成されるコイル支持体１４ａに置かれる。

スピーカは、並進可能な本体４、故に振動板８に対する可撓性接続を備える。この可撓性接続は、ハウジング２の前面２ａに近接する第１の可撓性接続手段１８と、ハウジング２の背面２ｂに近接する第２の可撓性接続手段２０とを有する。この可撓性接続は、本体４、特に振動板８がハウジング２に対する明瞭に規定された並進運動を行うことを保証する。第１の可撓性接続手段１８は、波形のゴム製の環状リムから形成される可撓性構造であり、このリムは例えば、ハウジング２とは外側の周縁において、並進可能な本体４とは内側の周縁において固定、例えば接着される。第２の可撓性接続手段２０は、例えば生地又は布地からなるうねりのあるスパイダーとして形成され、ここでスパイダーはハウジング２及び並進可能な本体４に取り付けられる。

他の説明において、図２から図４も参照される。

本発明によるスピーカにおいて、ハウジング２は、円錐形の前部２２ａ、ベース部２２ｂ及び円筒形の中間部２２ｃを備える。この円錐形の前部２２ａはハウジング２の前面２ａの近くに置かれ、この前面２ａに向けて広がっている。ベース部２２ｂは、ハウジング２の背面２ｂの近くに置かれ、この背面２ｂに向けて広がり、リブ構造２２ｂ_１で補強されている。ベース部２２ｂは、例えば自動車のドアにより形成されるようなケース内にスピーカを搭載するための搭載手段２２ｂ_２を備えてもよい。中間部２２ｃは、前部２２ａとベース部２２ｂとの間に延在し、これらを介して前部２２ａ及びベース部２２ｂにそれぞれ接続される遷移エリア２２ｃ_１及び２２ｃ_２を持つ。これら遷移エリア２２ｃ_１及び２２ｃ_２は、これらエリアがハウジング２に作用すると共に、このハウジング２の一方の面（２ａ又は２ｂ）から、このハウジング２の他方の面（２ｂ又は２ａ）への方向に向けられる既定の軸方向への負荷（Ｌ）を超えると、ヒンジとして機能するような大きさである。このような負荷が、アクチュエータ６の磁石システム６ａに作用する前方軸力(forward axial force)Ｆによりもたらされる一方、ハウジング２の前面２ａは、この前方軸方向に移動しないようにする。遷移エリア２２ｃ_１及び２２ｃ_２を蝶番式に動かす、すなわち曲げている間、前部２２ａ及びベース部２２ｂは互いに相対的に曲がり、それに加え、前部２２ａは同時に内側、すなわち並進軸１０に向かって移動する。これら複雑な移動は図３及び図４に説明される。ハウジングの比較的小さい変形だけが起こる核心部を示す図３から得られるように、遷移エリア２２ｃ_１は外側に蝶番式に動く一方、遷移エリア２２ｃ_２は内側に蝶番式に動く。図４に示される状態において、遷移エリア２２ｃ１及び２２ｃ２の変形がさらに起こり、鋭利な縁部を生じさせる危険が無く、スピーカの本来の高さＨを大幅に減少させている。

設計は、値ω、すなわちハウジング２の前面２ａと並進軸１０に平行な線との間に延在する傾斜角、値Ｔ、すなわち円筒形の中間部２２ｃの厚さ、及び値Ｌ、すなわちこの中間部２２ｃの長さを、ある負荷に関してハウジングの所望される弾性的変形に適用することにより最適化及び／又は調整される。

前記長さＬが長くなるほど、ハウジングの前部はより簡単に内側へ移動することができることが証明される。角度ωが大きくなるほど、遷移エリアを曲げるのに必要とされる公称の力は小さくなることが証明される。言い換えると、本発明によるスピーカのハウジングは顧客の要求を満たすように容易に設計することができる。この設計はシミュレーションに特に適し、これを用いて上述されるパラメタの所望の値が容易に決められる。依頼人が所望するものはそれぞれ異なってもよく、例えばある顧客は３０００Ｎの軸力の影響で５０％の変形を要求し、他の顧客は並進軸に対して４５°の角度で２５００Ｎの力の場合３０％の変形を要求する。

依頼者が望むならば、この設計は、遷移エリアの変形が遷移エリアの破壊となるように決められることができる。

適切であるならば、中間部２２ｃの材料は他の部分２ａ及び２ｂの材料とは異なるように選択されることもできる。

本発明によるスピーカの実施例を概略的な断面で示す。 図１に示される実施例のハウジングの必須部分を断面で示す。 図２に示されるハウジングを僅かに変形した後の上述した必須部分を断面で示す。 大きく変形した後の前記必須部分を断面で示す。

Claims (8)

1. 前面及び背面を備えるハウジング、前記ハウジングに収容されると共に、当該ハウジングに可撓性接続される振動板、並びに前記ハウジングの一方の面から他方の面へ仮想上延在する並進軸に沿って、前記ハウジングに対し前記振動板を変位させるためのアクチュエータを有するスピーカにおいて、前記ハウジングは、前記並進軸の周囲に延在し、前記前面に向けて広がる円錐形の前部、前記背面に向かい延在するベース部、及び前記前部と前記ベース部との間に延在すると共に、前記前部及び前記ベース部に接続される遷移エリアを含む中間ハウジング部を備え、前記遷移エリアはある値より大きい軸方向の負荷の影響でヒンジとして動作し、これにより、前記中間ハウジング部は前記並進軸に向けて曲がり、前記前部は上記負荷の影響で前記背面に向けて曲がるスピーカ。
2. 前記中間ハウジング部は略円筒形形状である請求項１に記載のスピーカ。
3. 前記中間ハウジング部の材料は前記前部及び／又はベース部の材料とは異なる請求項１に記載のスピーカ。
4. 前記遷移エリアは前記ハウジングの他の部分よりも弱い請求項１に記載のスピーカ。
5. 前記ハウジングの前記前部は、前記並進軸に平行な線に対し、少なくとも約３０°である傾斜角を有する請求項１に記載のスピーカ。
6. 前記中間ハウジング部は、前記並進軸に平行な線に沿って眺める場合、少なくもと約３ｍｍである長さを有する請求項１に記載のスピーカ。
7. 前記中間ハウジング部は、前記並進軸に垂直な方向に眺める場合、最小で０．５ｍｍである厚さを有する請求項１に記載のスピーカ。
8. 前記ハウジングは請求項１乃至７の何れか一項に記載されるような構造である請求項１乃至７の何れか一項に記載のスピーカ。

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