JP2007201990A - 防振部材とスピーカ取付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防振部材で硬度を下げて振動の防振を行うこととスピーカを安定して保持することの両方を実現し、防振効果と高音質化を実現するスピーカ構造を提供すること。
【解決手段】スピーカと、スピーカをキャビネットに取付けるためのスピーカフレームと、スピーカの前面に設けられた第一の防振部材と、前記スピーカフレームのビス締め部に設けられビス締めで弾性変形する薄肉円筒部をもった第二の防振部材とを備え、第一の防振部材とキャビネットの音穴を囲む第一のリブとが弾性圧縮されながら接触し、第二の防振部材がキャビネットのスピーカを固定保持する第二のリブと座付きビスとの間で弾性圧縮されながら接触してキャビネットに取付けることにより、スピーカからの音をキャビネットと第一の防振部材で形成した隙間のない空間から出力し、スピーカの振動を第二の防振部材で吸収することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカの振動をキャビネットに伝達させず、かつ、安定した取付けにより高音質化を可能にする防振部材とスピーカ取付け装置に関するものである。

テレビジョン受像機において、スピーカシステムの振動を防振することは非常に重要である。ＣＲＴタイプのテレビジョン受像機においては、スピーカの振動がキャビネットを経由しＣＲＴ内部のシャドウマスクを振動させて画像の色ズレなどを発生させる問題が報告されている。また、液晶やプラズマに代表されるフラットパネルのテレビジョン受像機においては、振動により発生したスピーカとキャビネットの隙間からの共振音による問題で、省スペース、省クリアランスでの設計が困難となり薄型設計の大きな課題となっている。さらに、振動による共振音はテレビジョン受像機の高音質化という観点でも障害となるもので、スピーカシステムの広帯域化、高出力化を実現するためにも効果的な防振機構を確立することが重要である。

従来のテレビジョン受像機のスピーカ取付け装置においては、一般的に防振部材を介して取付け固定することがなされているが、防振部材の硬度を下げて振動の防振を行うこととスピーカを確実に保持することの両方を実現することが困難であった。特許文献１に示された従来のスピーカ取付け装置は、図１１のように内周面１１ｄと外周面１１ｃに凹条凸条を有する防振部材１１を介してキャビネットに取付け固定することが提案されている。
特開２０００−２２４６８１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ビス締め方向の直角方向に凹凸を設けたものの効果を記載しているが、防振部材により保持される部分は成型品等で圧肉の形成された部分をスピーカの形成することが必要であり、スピーカユニット単体の金属フレーム部分のような薄肉の保持部に関しては効果がない。またスピーカを防振部材で保持する構造で防振部材の硬度を下げることでの防振効果は一般的に知られており記載もされているが、実際に防振部材の硬度を下げていくことは重量物であるスピーカを安定して保持してキャビネットに固定するということができなくなる。スピーカの保持が不安定で発生する問題は強度的な問題や振動伝達の問題のみならず、スピーカ前面のバッフル面を完全に形成することも困難となり、音質を安定して再現することができない。さらに、硬度を下げることは材料コストや成型性の問題も生じ、実用上の課題となる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、防振部材で硬度を下げて振動の防振を行うこととスピーカを安定して保持することの両方を実現し、防振効果と高音質化を実現するスピーカ構造を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の防振部材は、厚肉円筒部と、厚肉円筒部より肉厚を薄くしている薄肉円筒部と、厚肉円筒部と薄肉円筒部の間で前記厚肉円筒部と薄肉円筒部より外径が小さいスピーカフレーム保持部を備え、スピーカとキャビネットとの間に挿入され、スピーカユニットをキャビネットに取付けられる。

本構成によって、厚肉円筒部でスピーカの重さを保持し、薄肉円筒部でスピーカの振動を吸収することが可能となる。

また、前記従来の課題を解決するために、本発明のスピーカ取付け装置は、スピーカと、スピーカをキャビネットに取付けるためのスピーカフレームと、スピーカの前面に設けられた第一の防振部材と、前記スピーカフレームのビス締め部に設けられビス締めで弾性変形する薄肉円筒部をもった第二の防振部材とを備え、第一の防振部材とキャビネットの音穴を囲む第一のリブとが弾性圧縮されながら接触し、第二の防振部材がキャビネットのスピーカを固定保持する第二のリブと座付きビスとの間で弾性圧縮されながら接触してキャビネットに取付けられる。

本構成によって、スピーカからの音をキャビネットと第一の防振部材で形成した隙間のない空間から出力し、スピーカの振動を第二の防振部材で吸収することが可能となる。

本発明のスピーカ取付け装置によれば、第二の防振材で硬度を下げて振動の防振を行うこととスピーカを安定に保持することの両方を実現し、防振効果と高音質化を実現することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
最初に、本発明の実施の形態１におけるスピーカ取付け装置の概要について説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるテレビジョン受像機のスピーカ取付け装置の斜視図で、図２は図１のスピーカ取付け装置の断面図である。

図１および図２において、本発明の実施の形態１におけるスピーカ取付け装置は、キャビネット１と、スピーカユニット２と、第二の防振部材３と、座付きビス４とで構成されている。

キャビネット１は、図示していない表示部やスピーカユニット２が取付けられるテレビ受像機の前面キャビネットである。図１は、スピーカユニット２をキャビネット１に取付けるスピーカ取付け装置を拡大表示している。キャビネット１は、スピーカユニット２からの音をテレビ受像機の外へ出力するための音孔１ａと、音孔１ａの周囲を取囲みスピーカユニット２と接触するように形成された第一のリブ１ｂと、スピーカユニット２をビス締め固定するためのボス１ｃと、ボス１ｃ天面より段形状になるように形成され第２の防振部材４を固定するためのリブ１ｄを有している。

スピーカユニット２は、音声出力するスピーカ本体２ｄと、スピーカ本体２ｄをキャビネット１に固定するためのスピーカフレーム２ｂと、スピーカユニット２をキャビネット１に固定するためキャビネット１のボス１ｃに対応するようにスピーカフレーム２ｂに設けられた直径１０ｍｍのスピーカフレーム穴２ｃと、スピーカユニット２をキャビネット１に固定するためにキャビネット１の第一のリブ１ｂに接触する第一の防振部材２ａとで構成されている。

第一の防振部材２ａは、発泡ウレタン材料で成形されており、弾力性を有している。第一の防振部材２ａは、キャビネット１の音孔１ａ周囲の第一のリブ１ｂの形状に対応して形成し、スピーカユニット２がキャビネット１にビス締め固定された際に第一のリブ１ｂに弾性接触するような寸法に設定してある。つまり、第一の防振部材２ａの厚み寸法は、スピーカユニット２のスピーカフレーム２ｂとキャビネット１の第一のリブ１ｂとの間隔の約１．５倍と厚くし、スピーカユニット２をキャビネット１にビス締め固定したとき、第一の防振部材２ａがキャビネット１の第一のリブ１ｂで圧縮される厚みにしている。

また、スピーカユニット２をキャビネット１にビス締め固定するとき、スピーカユニット２のスピーカフレーム穴２ｃとキャビネット１のボス１ｃでビス締め固定するが、そのとき、スピーカフレーム穴２ｃに第二の防振部材３を挿入し、第二の防振部材３の中心穴にキャビネット１のボス１ｃを挿入して第二のリブ１ｄと座付きビス４にて圧縮させながらビス締め固定する。

次に、第二の防振部材３について説明する。図３は本発明の実施の形態１における第二の防振部材の斜視図である。

第二の防振部材３は、弾力性を有したエラストマ材料で作成されている。また、形状は、図３のように内側がキャビネット１のボス１ｃを入れるため、ボス１ｃの外径と同じ７ｍｍの内径の穴になっており、外側は外径が異なる３つの部位、つまり、厚肉円筒部３ａと、薄肉円筒部３ｂと、スピーカフレーム保持部３ｃから構成されている。

厚肉円筒部３ａは、第二の防振部材３にスピーカユニット２を取付けるとき安定した保持を行うために、スピーカユニット２の重さを保持する強度をもった形状としている。つまり、厚肉円筒部３ａは薄肉円筒部３ｂやスピーカフレーム保持部３ｃの中で一番肉厚が厚く、外径も１４ｍｍと大きくなっている。それゆえ、スピーカユニット２をキャビネット１と座付きビス４の間に第二の防振部材３をはさんでビス締めするとき、厚肉円筒部３ａは弾性変形しない。

薄肉円筒部３ｂは、スピーカユニット２をキャビネット１と座付きビス４の間に第二の防振部材３をはさんでビス締めするときに、弾性変形し易い形状としている。つまり、薄肉円筒部３ｂは厚肉円筒部３ａより肉厚を薄く、さらに、先端側が座屈し易いように、スピーカフレーム保持部３ｃ側から先端方向にテーパー状で外径が小さくなるようにしている。つまり、薄肉円筒部３ｂのスピーカフレーム保持部３ｃ付近は外径が１２ｍｍであるのに対し、先端の外径は９ｍｍとなっている。薄肉円筒部３ｂは、座付きビス４でビス締めされると、弾性変形して、スピーカからの振動を吸収することが可能となる。

スピーカフレーム保持部３ｃは、第二の防振部材３をスピーカフレーム穴２ｃに挿入して固定するために、外径をスピーカフレーム穴２ｃの内径と同じ１０ｍｍとし、高さをスピーカフレーム２ｂの板厚と同じ１ｍｍとする。スピーカフレーム保持部３ｃは、第二の防振部材３の中で一番薄肉であり、厚肉円筒部３ａと薄肉円筒部３ｂではさまれているため、スピーカユニット２の保持を厚肉円筒部３ａにさせ、さらに、スピーカユニット２からの振動を弾性変形した薄肉円筒部３ｂに伝達し、振動の防振をさせる。

また、第二の防振部材３の高さは、厚肉円筒部３ａと薄肉円筒部３ｂの高さ各５ｍｍと、スピーカフレーム保持部３ｃの１ｍｍ（スピーカフレーム２ｂの板厚と同じ）とを足し合わせた高さ１１ｍｍで、キャビネット１のボス１ｃと第二のリブ１ｄの高さの差９ｍｍよりも２ｍｍ、つまり、クリアランスＤだけ大きな値にしている。

最後に、スピーカユニット２をキャビネット１にビス締め固定するときの第二の防振部材２ａと第二の防振部材３の圧縮変形について説明する。図４は本発明の実施の形態１におけるビス締め前の断面図で、図５は本発明の実施の形態１におけるビス締め後の断面図である。

第二の防振部材３をスピーカフレーム穴２ｃに挿入したスピーカユニット２をキャビネット１に固定するため、第二の防振部材３の穴にキャビネット１のボス１ｃを挿入する。スピーカユニット２は、第一の防振部材２ａがキャビネット１の第一のリブ１ｂに接触した図４のビス締め前の状態になる。このとき、第二の防振部材３と第二のリブ１ｄとの間には、０．５ｍｍの隙間が開いている。この隙間は、座付きビス４でスピーカユニット２をキャビネット１に固定するとき、スピーカユニット２の第一の防振部材２ａの圧縮される厚みとなる。また、第二の防振部材３の内径は、ボス１ｃの外形よりも大きいが、第二のリブ１ｄの外径１ｄよりも小さいので、第二の防振部材３は、厚肉円筒部３ａが第二のリブ１ｄよりも下に配置されることはない。

スピーカユニット２をキャビネット１に固定するため、座付きビス４でボス１ｃに対してビス締めを行う。座付きビス４でビス締めを開始すると、最初は第二の防振部材３は変形せずに、第二の防振部材３と第二のリブ１ｄとの隙間がなくなるまで第二の防振部材３が第二のリブ１ｄに接近する。このとき、スピーカユニット２の第一の防振部材２ａにキャビネット１の第一のリブ１ｂが食込み、第一の防振部材２ａがその隙間分だけ圧縮され、弾性接触することになる。第二の防振部材３と第二のリブ１ｄとの隙間がなくなると、座付きビス４はボス１ｃの天面に接触するまで第二の防振部材３の薄肉円筒部３ｂを圧縮変形させる。第一の防振部材２ａと第二の防振部材３とが圧縮変形した状態が図５のビス締め後の状態である。

図４に示すように、キャビネット１に形成したボス１ｃの高さはあらかじめ低く形成し、第二の防振部材３の天面とボス１ｃの天面の間にクリアランスＤを設ける。このクリアランスにより、ビス締め固定のときに座付きビス４のビス座４ａが防振部材３を圧縮変形させる。図５に示すようにビス締め固定後は、第二の防振部材３の薄肉円筒部３ｂが変形することでスピーカ２は第二の防振部材３の厚肉円筒部３ａと薄肉円筒部３ｂの弾性力にて固定保持される。薄肉円筒部３ｂは材料の弾性力に加えて形状が変形することでよりやわらかい状態にてビス締め方向の弾性力でスピーカユニット２を固定しており、スピーカユニット２の位置は変形が少ない幅広円筒形状３ａとスピーカフレーム保持部３ｃによって安定して固定され、実質硬度は低い状態を実現しながらスピーカの固定は安定しておこなうことができる。そして、薄肉円筒部３ｂが弾性変形して、スピーカユニット２をキャビネットに保持させているので、スピーカからの振動が発生したとき、弾性変形した薄肉円筒部３ｂが振動を吸収して、キャビネット１に振動を伝達しないように防振する。

さらに、第一の防振部材２ａもキャビネット１のリブ１ｂと弾性接触するため振動はキャビネットに伝わりにくいことに加え、スピーカユニット２の前面にてバッフル面を完全に形成することができるので効率良く、音孔２ａから音を出力することが可能となる。

かかる構成によれば、スピーカユニットのキャビネットへの固定は第一の防振部材と第二の防振部材とを介してなされるため、スピーカの振動をキャビネット１に伝達させにくい。また、キャビネットの第一のリブとスピーカユニットに形成している第一の防振部材との弾性接触によりスピーカユニットからの音は音孔から効率良く出力される。

なお、本実施の形態において、第一の防振部材、第二の防振部材の材料を発泡ウレタン材料、エラストマ材料としたが、第一の防振部材、第二の防振部材の材料をゴム材料などの弾力性をもつ材料としてもよい。その場合、スピーカユニットをキャビネットに固定するときに、第一の防振部材が圧縮され、第二の防振部材が圧縮変形するように第一の防振部材が圧縮されやすいように、第二の防振部材よりも第一の防振部材の強度が弱く設定すればよい。

なお、本実施の形態において、第一の防振部材、第二の防振部材の材料を特定材料とし、クリアランスＤを固定値としたが、第一の防振部材、第二の防振部材の材料やクリアランスＤを変更するとしてもよい。材料を変更した場合、変更した材料の弾性力により防振効果を調節することが可能となる。また、ボス１ｃの高さを調節し最適なクリアランスＤを調整することにより、防振部材の材料を変更することなく防振効果を調節することが可能となる。

なお、本実施の形態において、第二の防振部材の形状の薄肉円筒部を図３のように筒状としたが、図６のように薄肉円筒部６ａに切欠き部６ｄ、あるいは、図７のように薄肉円筒部７ａに切欠き穴部７ｅを設けた形状としてもよい。この場合、切欠き部６ｄを形成することで、薄肉円筒部６ａは変形しやすくなり、第二の防振部材６の材質硬度が硬いものであっても、第二の防振部材の弾性力をより発揮する。

なお、本実施の形態において、キャビネットの第二のリブの天面を図５のように平滑としたが、図８のように第二のリブの天面に突起部７ｅを形成した形状としてもよい。この場合、キャビネットの第二のリブと第二の防振部材３との接触が第二のリブの突起部７ｅだけになるので、接触面積が少なくなりキャビネットへの防振効果がより効果を発揮する。

なお、本実施の形態において、座付きビスを図５のように一段のビス座としたが、図９のように二段のビス座８ａとしてもよい。この場合、二段のビス座の下部分を第二の防振部材３に挿入することで図５と同様の効果を得ることができる。また、スピーカフレームの形状が小さく、ボスが形成できないような場合にも有利であり効果を発揮する。さらに、ビス座８ａの下部の高さＬの調節することでキャビネットのボス高さにかかわらず弾性力を調整することが可能となる。またビス座８ａの下部部分はビスに一体形成しなくても筒状のスペーサを座付きビス４に挟み込むことでも同様の効果が得られる。この構成だとスペーサの高さだけで調節可能である。

なお、本実施の形態において、第二の防振部材を図５のように厚肉円筒部と薄肉円筒部が非対称である構成としたが、第二の防振部材９を図１０のように第一の薄肉円筒部９ａと第二の薄肉円筒部分９ｂをもちスピーカフレーム保持部９ｃで上下の対称形状であるとしてもよい。この場合、第二の防振部材が第二のリブで固定されるとき、第一の薄肉円筒部９ａと第二の薄肉円筒部分９ｂの両方が弾性変形するのでより防振効果を発揮する。

本発明にかかるスピーカ取付け装置によれば、第二の防振材で硬度を下げて振動の防振を行うこととスピーカを安定に保持することの両方を実現し、防振効果と高音質化を実現することができるものであり、本発明は、スピーカの振動をキャビネットに伝達させず、かつ、安定した取付けにより高音質化を可能にするスピーカ取付け装置に関するもの等において有用である。

本発明の実施の形態１におけるスピーカ取付け装置の斜視図 本発明の実施の形態１におけるスピーカ取付け装置の断面図 本発明の実施の形態１における第二の防振部材の斜視図 本発明の実施の形態１におけるビス締め前の断面図 本発明の実施の形態１におけるビス締め後の断面図 本発明の実施の形態１における切欠き部をもった第二の防振部材の斜視図 本発明の実施の形態１における切欠き穴部をもった第二の防振部材の斜視図 本発明の実施の形態１における突起部をもった第一のリブによるビス締め後の断面図 本発明の実施の形態１における二段のビス座をもった座付きビスによるビス締め後の断面図 本発明の実施の形態５における上下対称形状の第二の防振部材によるビス締め後の断面図 従来の防振部材の斜視図

符号の説明

１ キャビネット
１ａ 音孔
１ｂ 第一のリブ
１ｃ ボス
１ｄ 第二のリブ
２ スピーカユニット
２ａ 第一の防振部材
２ｂ スピーカフレーム
２ｃ スピーカフレーム穴
２ｄ スピーカ本体
３ 第二の防振部材
３ａ 厚肉円筒部
３ｂ 薄肉円筒部
３ｃ スピーカフレーム保持部
４ 座付きビス
４ａ ビス座
６ 第二の防振部材
６ａ 厚肉円筒部
６ｂ 薄肉円筒部
６ｃ スピーカフレーム保持部
６ｄ 切欠き部
７ 第二の防振部材
７ａ 厚肉円筒部
７ｂ 薄肉円筒部
７ｃ スピーカフレーム保持部
７ｅ 切欠き穴部
８ｄ 第二のリブ
８ｅ 突起部
９ 座付きビス
９ａ ビス座
１０ 第二の防振部材
１０ａ 第一の薄肉円筒部
１０ｂ 第二の薄肉円筒部
１０ｃ スピーカフレーム保持部

Claims (11)

1. スピーカとキャビネットとの間に挿入する防振部材であって、厚肉円筒部と、前記厚肉円筒部より肉厚を薄くしている薄肉円筒部と、前記厚肉円筒部と前記薄肉円筒部の間で前記厚肉円筒部と前記薄肉円筒部より外径が小さいスピーカフレーム保持部を備えたことを特徴とする防振部材。
2. 前記薄肉円筒部は、外径がテーパー状であることを特徴とする請求項１に記載の防振部材。
3. 前記薄肉円筒部に、切欠き部あるいは穴を設けたことを特徴とする請求項２に記載の防振部材。
4. 前記厚肉円筒部を、前記薄肉円筒部と同じ形状にしたことを特徴とする請求項１に記載の防振部材。
5. スピーカと、前記スピーカをキャビネットに取付けるためのスピーカフレームと、前記スピーカの前面に設けられた第一の防振部材と、前記スピーカフレームのビス締め部に設けられた第二の防振部材とを備え、
   前記第一の防振部材と前記第二の防振部材が弾性圧縮されながら前記キャビネットに取付けられることを特徴とするスピーカ取付け装置。
6. 前記第一の防振部材は、前記キャビネットの音穴を囲む第一のリブと弾性圧縮されながら接触することを特徴とする請求項５に記載のスピーカ取付け装置。
7. 前記第二の防振部材は、前記キャビネットのスピーカを固定保持する第二のリブと座付きビスとの間で弾性圧縮されながら接触することを特徴とする請求項５に記載のスピーカ取付け装置。
8. 前記第二の防振部材は、スピーカを保持するもった厚肉円筒部と、スピーカフレームを保持するスピーカフレーム保持部と、前記座付きビスによるビス締めで弾性変形する薄肉円筒部とを有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のスピーカ取付け装置。
9. 前記座付きビスは、前記第二の防振部材の内径以下のビス座と第二の防振部材の外径以上のビス座を有することを特徴とする請求項７に記載のスピーカ取付け装置。
10. 前記第二のリブは、前記第二の防振部材と接する突起部を天面に形成することを特徴とする請求項７に記載のスピーカ取付け装置。
11. 前記第一の防振部材と前記第二の防振部材は弾性をもつ材料で作成され、前記第二の防振部材よりも前記第一の防振部材の強度が弱いことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ取付け装置。
    
    

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