JP2010206557A

JP2010206557A - 建築材料

Info

Publication number: JP2010206557A
Application number: JP2009050038A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Fujioka; 一馬藤岡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】サイズが大型で、且つ長期間使用したとしても振動板の外観変化が生じない建築材料を提供する。
【解決手段】本発明の建築材料は、磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された第１の振動板と、この第１の振動板に結合されると共に、その一部が前記磁気回路の磁気空隙に嵌め込まれるボイスコイルと、前記フレームに結合されたパネルと、前記第１の振動板を結合した、前記パネルで囲まれた空間と、前記空間に結合した第２の振動板とで構成され、この第２の振動板は前記空間よりも面積的に小さく、この第２の振動板の、前記空間と結合されている部分に張力がかかっていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築材料に関するものであり、特に住宅やマンション、オフィスビル等の建築物に使用される音響再生機能を備えた建築材料に関する。

従来の音響再生機能を備えた建築材料について図面を用いて説明する。

図８は建築材料１００の構造断面図である。図８において、１０１は天井材をはじめとしたパネルで、このパネル１０１には貫通孔１０１ａが設けられている。この貫通孔１０１ａには平板振動板１０２が嵌め込まれており、この平板振動板１０２上には磁気回路とボイスコイルと振動伝達部材を備えた加振器１０３が接合されている。この加振器１０３には音楽や音声信号が入力され、加振器１０３から発生した駆動力によって、加振器１０３と結合されている前記平板振動板１０２が励振されて音が再生される。

この構成により、この建築材料を住宅の天井や壁に設置することで、省スペースでしかも部屋の装飾性を損なうことなく、音楽を楽しむことができる。
特開２００６−１３３６３９号公報

しかしながら、ある程度の音圧を確保するとなると、平板振動板を軽量にする必要があるため、この平板振動板の厚みは必然的に薄くしなければならない。例としては、１〜５ｍｍ程度の厚みを有する樹脂や金属、木といった平板振動板を用いる場合がよく見られる。一方、加振器は鉄や磁石といった磁気回路を備えているため、この加振器はある程度の重量を有している。よって、薄く、また形状的にも剛性の高くない平板振動板で重量のある加振器を支持し続けると、加振器の重量によって平板振動板の中央部が撓んでしまい、外観上好ましくないという課題を有していた。特に、装置のサイズが大きく、長期間の使用年数が求められる住宅設置用の音響再生装置ではこの課題が顕著である。

本発明の目的は、サイズが大型で、かつ長期間使用した場合でも振動板の外観変化が生じにくい建築材料を提供することを目的とするものである。

本発明の建築材料は、磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された第１の振動板と、この第１の振動板に結合されると共に、その一部が前記磁気回路の磁気空隙に嵌め込まれるボイスコイルと、前記フレームに結合されたパネルと、前記第１の振動板を結合した、前記パネルで囲まれた空間と、前記パネルで囲まれた空間に結合した第２の振動板とで構成され、この第２の振動板は前記パネルで囲まれた空間よりも面積的に小さく、この第２の振動板の、前記パネルで囲まれた空間と結合されている部分に張力を作用させたことを特徴とする。

本発明によれば、第１の振動板と第２の振動板の間を密閉空間により音響結合して音を再生する構成とすることで、第２の振動板を下向きにした状態であっても、この第２の振動板には自身の重量以外の重量がかからない。また、第２の振動板に張力を作用させた状態でこの密閉空間と結合させることで、重力による第２の振動板の変形を防止することができる。したがって、装置が大型化しても第２の振動板の外観変化が生じにくい建築材料を提供できるので、長期間にわたって部屋の装飾性を損ねることなく良質な音質で音楽を楽しむことが可能となる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における建築材料２００について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における建築材料２００の構造断面図である。図２は、第２の振動板と空間とを結合する前の建築材料２００の構造断面図である。

図１に示されるように、建築材料２００は、電気機械音響変換器２１７を備え、この電気機械音響変換器２１７は着磁されたマグネット２０１を上部プレート２０２およびヨーク２０３により挟み込んで磁気回路２０４を構成し、この磁気回路２０４のヨーク２０３にフレーム２０６を結合している。このフレーム２０６の周縁部には第１の振動板２０７の外周を接着し、この第１の振動板２０７に円筒状のボイスコイルボビン２０８の一端を結合すると共に、反対の一端側には前記磁気回路２０４の磁気空隙２０５に嵌まり込むようにボイスコイル２０９が巻回されている。前記第１の振動板２０７の中央部には、防塵のためのダストキャップ２１２が設けられている。前記第１の振動板２０７の外周にはエッジ部２１１が接合されており、このエッジ部２１１の、前記第１の振動板２０７と接合されていない側は、前記フレーム２０６と接合されている。また、２１０は前記ボイスコイル２０９を前記磁気空隙２０５の中心に保持するように内周を前記ボイスコイルボビン２０８に接合すると共に、外周を前記フレーム２０６に接合した支持部である。

更に、建築材料２００は前記フレーム２０６の周縁部にパネル２１３を結合し、このパネル２１３に略平面状で、かつ第１の振動板２０７より面積的に大きい第２の振動板２１４を、弾性体２１６を介して接着し、第１の振動板２０７と第２の振動板２１４との間を空間２１５により音響結合している。ここで、第２の振動板２１４の材質としては、表面に印刷が施されたシート状フィルムを貼り付けた薄い樹脂や金属、木の板といったものが適している。

ここで、図２に示す様に、空間２１５と結合される第２の振動板２１４は、空間２１５よりも面積的にわずかに小さい。この第２の振動板２１４を空間２１５と同じ大きさまで引き伸ばした状態で、弾性体２１６を介して空間２１５と結合することで、第２の振動板２１４には張力がかかる。よって、第２の振動板２１４は常に外側へ僅かに引っ張られた状態となるため、この第２の振動板２１４は重力の影響を受けにくい。なお、振動板２１４が金属で形成された場合は、引き伸ばして張力を与えることが困難であるが、金属の熱膨張特性を利用して、高温下で第２の振動板２１４を空間２１５に結合することで、常温下で使用する際には張力がかかった状態を保つことが可能となる。

本発明の建築材料２００は、ボイスコイル２０９が第１の振動板２０７を駆動することにより、第１の振動板２０７が空間２１５に圧力を加えると、空間２１５に加えられた圧力が第２の振動板２１４に伝わることにより第２の振動板２１４は駆動される。ここで、第１の振動板２０７の有効振動面積をＳ１、第２の振動板２１４の有効面積をＳ２、第２の振動板２１４の重量をＭ２としたとき、音響変成器の効果により、ボイスコイル２０９から見た第２の振動板２１４の等価重量は、Ｍ２／（Ｓ２／Ｓ１）²となる。

このように、電気機械音響変換器２１７が空間２１５を介して第２の振動板２１４を振動させることにより、小さな力で大きな面積且つ重い重量である第２の振動板２１４を振動させて音を再生できるため、振動面積を大きく取ることができる住宅設置用の建築材料として有用である。

この構成により、第２の振動板２１４には自身以外の重量が加わらない。また、第２の振動板に張力を作用させた状態で密閉空間と結合させることで、重力による第２の振動板の変形を防止することができる。したがって、第２の振動板２１４に撓みやその他変形を生じることは少なく、長期間使用した際にも外観的な問題の発生を抑制することが可能となる。

なお、本実施の形態において、第２の振動板２１４の材質は表面に印刷が施されたシート状フィルムを貼り付けた樹脂や金属、木としているが、シート状フィルムそのものを第２の振動板２１４としても同様の効果を得られる。この場合、第２の振動板２１４の重量が軽くなるため、音圧の面で有利となる。

更に、表面に印刷が施されたシート状フィルムを用いずに、透明なパネル、もしくは透明なシート状のフィルムを用いて第２の振動板２１４を構成することで、画像の表示や照明機能も備えた建築材料を提供することも可能となる。

また、一般的な電気機械音響変換器２１７に用いられるフレーム２０６には複数の穴部が設けられているが、空気の流出入を可能としているこの穴部を設けないフレームとすることで、電気機械音響変換器２１７の背面への音の発生を抑えることができるため、上階への音漏れを防止することが可能となる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における建築材料３００について図面を用いて説明する。なお、実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、説明を省略する。

図３は、本発明の実施の形態２における建築材料の構造断面図である。図４〜図６は、本発明の実施の形態２の変形例における建築材料３００の構造断面図である。

図３に示されるように、建築材料３００は、フレーム２０６の外周形状に合わせてパネル３０１に窪み３０２を形成し、前記フレーム２０６を埋設構成したものである。

この構成により、電気機械音響変換器２１７をパネル３０１上面から突出させない構成が可能となるため、建築材料全体の薄型化が可能となると共に、電気機械音響変換器２１７の外的要因からの保護が容易となる。

なお、図４に示すように、パネル３０１に設けた窪み３０２に接着剤もしくはシーリング剤３０３を塗布することで、パネル３０１とフレーム２０６との間の空気漏れを無くし、音響結合された密閉空間２１５の気密性の確保とビリツキ音の防止を図ることができる。

また、図５に示すように、パネル３０１に設けた窪み３０２のフレーム２０６周囲に吸音部材３０４を配設することで、電気機械音響変換器２１７の背面への音の放出を抑えることができるため、上階への音漏れを防止することが可能となる。

更に、図６に示すように、パネル３０１に設けた窪み３０２の上部に、フレーム２０６に干渉しないような蓋部３０５を設けることで、電気機械音響変換器２１７の背面への音を抑えることができるため、上階への音漏れを防止することが可能となる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における建築材料４００について図面を用いて説明する。なお、実施の形態１、実施の形態２と同一部分は同一番号を付し、説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態３における建築材料４００と、この建築材料を設置した住宅５００の断面図である。

図７に示されるように、第２の振動板４０２は住宅５００を構成している天井５０１と同じ材質で構成されることで、周囲天井との違和感を無くして住宅へ設置することが可能となる。また、この建築材料４００を設置した住宅では、従来床をはじめとした住空間に設置していたスピーカシステムが不要となるため、住空間の有効な利用が可能となると共に、部屋の装飾性を保った状態でも音楽を楽しむことが可能となる。

なお、図７において、建築材料４００は住宅５００の天井の一部を構成しているが、建築材料４００が住宅５００の天井全部を構成しても良い。

また、本実施の形態では、建築材料４００を、住宅を構成する天井の一部としているが、天井以外の壁面や自動車をはじめとした移動体の天井、住宅設備機器を構成する面部がこの建築材料４００であってもよい。

本発明の建築材料は、住宅やマンション、オフィスビル等の建築物に設置する建築材料として有用である。

本発明の実施の形態１における建築材料の構造断面図本発明の実施の形態１における建築材料の、第２の振動板と空間との結合前の状態を示す構造断面図本発明の実施の形態２における建築材料の構造断面図本発明の実施の形態２の変形例における建築材料の構造断面図本発明の実施の形態２の変形例における建築材料の構造断面図本発明の実施の形態２の変形例における建築材料の構造断面図本発明の実施の形態３における建築材料とこの建築材料を設置した住宅の構造断面図従来の音響再生機能を備えた建築材料の構造断面図

１００、２００、３００、４００建築材料
１０１、２１３、３０１パネル
１０１ａ貫通孔
１０２平板振動板
１０３加振器
２０１マグネット
２０２上部プレート
２０３ヨーク
２０４磁気回路
２０５磁気空隙
２０６フレーム
２０７第１の振動板
２０８ボイスコイルボビン
２０９ボイスコイル
２１０支持部
２１１エッジ部
２１２ダストキャップ
２１４、４０２第２の振動板
２１５空間
２１６弾性体
２１７電気機械音響変換器
３０２窪み
３０３接着剤、シーリング剤
３０４吸音部材
３０５蓋部
５００住宅
５０１天井

Claims

磁気回路に結合されたフレームと、
このフレームの外周部に結合された第１の振動板と、
この第１の振動板に結合されると共に、その一部が前記磁気回路の磁気空隙に嵌め込まれるボイスコイルと、
前記フレームに結合されたパネルと、
前記第１の振動板を結合した、前記パネルで囲まれた空間と、
前記空間に結合した第２の振動板とで構成され、
この第２の振動板は前記空間よりも面積的に小さく、
この第２の振動板の、前記空間と結合されている部分に張力がかかっている建築材料。
前記フレームは、前記パネルに窪み部を形成して埋設構成された請求項１に記載の建築材料。
前記パネルに窪み部を形成して前記フレームを埋設した後、前記フレーム周囲に吸音部材を配設した請求項１または請求項２に記載の建築材料。
前記パネルに窪み部を形成して前記フレームを埋設した後、前記パネルに設けた窪み部に蓋部を設けた請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の建築材料。
前記フレームが、前記第１の振動板との間に密閉空間を形成した請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の建築材料。
前記フレームと前記パネルとの結合面の隙間に接着剤を塗布した請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の建築材料。
前記フレームと前記パネルとの結合面の隙間にシーリング材を塗布した請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の建築材料。
前記第１の振動板は前記第２の振動板より小さくした請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の建築材料。
前記第２の振動板が、表面に印刷が施されたシート状のフィルムにより構成された請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の建築材料。
前記第２の振動板が、透明パネル、もしくはシート状の透明なフィルムにより構成された請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の建築材料。
前記パネルが画像表示機能を備えた請求項１０に記載の建築材料。
前記パネルが照明機能を備えた請求項１０に記載の建築材料。
前記第２の振動板が住宅を構成する天井もしくは天井の一部であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の建築材料。
前記第２の振動板が住宅設備機器を構成する面部であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の建築材料。
前記第２の振動板が移動体を構成する天井もしくは天井の一部であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の建築材料。