JP2011035819A - 撓み振動型アクチュエータ組立体及び撓み振動型パネル型スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】主振動板の形状に拘わらず、励振手段からの振動を主振動板に確実に伝達できる、簡易な構成の撓み振動型アクチュエータ組立体及び当該撓み振動型アクチュエータ組立体を備える撓み振動型パネル型スピーカを提供する。
【解決手段】振動を励起する励振手段と、前記励振手段が装着される副振動板と、前記主振動板に接触可能に前記副振動板に装着されている突起部材と、を備えることを特徴とする撓み振動型アクチュエータ組立体及び当該撓み振動型アクチュエータ組立体を備える撓み振動型パネル型スピーカ。
【選択図】 図３

Description

本発明は、分布振動型（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｍｏｄｅ）の撓み振動型パネル型スピーカに用いる撓み振動型アクチュエータ組立体及び当該撓み振動型アクチュエータ組立体を備える撓み振動型パネル型スピーカに関する。

従来より、音響振動用として撓み振動型パネル型スピーカが知られている。従来の撓み振動型パネル型スピーカは、平坦であるパネル状の主振動板に、主振動板を励振するアクチュエータを面接触させ、アクチュエータからの振動を主振動板に伝達し、主振動板の撓み振動を利用し発音する分布振動型スピーカである。また、主振動板から発せられる音の再現性を高めるために、アクチュエータと主振動板との接触面とを、接着剤等で密着させることが一般的である（特許文献１乃至３参照。）。

さらに、撓み振動型パネル型スピーカは、当該スピーカが装着される装置の筐体として主振動板自体を利用することができる。従って、コーン型スピーカにおいて必要であった、すり鉢状のコーンがピストン運動するための空間は不要となるため、撓み振動型パネル型スピーカを採用することによりスピーカを薄くできるという利点がある。従って、スピーカを配置できるスペースを多くとれない装置には、撓み振動型パネル型スピーカが広く利用されている。

国際公開ＷＯ９７／０９４８２号 特許３９１１０９６号 特許３９２９５４１号

しかし、パネル型スピーカは、アクチュエータと主振動板とを面接触させた状態で接着させる構成であるため、主振動板が凹凸面及び又は粗面である場合や湾曲している場合には、アクチュエータの主振動板に接触する接触面をその形状に合わせて加工する必要があり、主振動板の材質、形状、取付位置によっては、加工が難しくなる。また、電子機器等（例えば、現金自動預け払い機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）やパーソナルコンピュータ）の筐体自体を主振動板として利用する場合には、必ずしも、筐体は平面とは限らない。結果として、従来の撓み振動型パネル型スピーカの汎用性を高めることが望まれている。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、主振動板の形状に拘わらず、励振手段からの振動を主振動板に確実に伝達できる、簡易な構成の撓み振動型アクチュエータ組立体及び当該撓み振動型アクチュエータ組立体を備える撓み振動型パネル型スピーカを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の発明者等は、鋭意研究した結果、発音のために主振動板を振動させるためには、主振動板を励振させる部材と主振動板とが、少なくとも点接触をしていれば、所望の品質及び音域の音を再現できるということを見い出し、本発明を完成するに至った。

具体的には、撓み振動型パネル型スピーカ用の非平面形状の主振動板を励振するための本発明の撓み振動型アクチュエータ組立体は、振動を励起する励振手段と、前記励振手段が装着される副振動板と、前記主振動板に接触可能に前記副振動板に装着されている突起部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の撓み振動型アクチュエータ組立体は、前記突起部材が、単一又は複数設けられていることを特徴とする。

また、本発明の撓み振動型アクチュエータ組立体は、前記突起部材は、多角形の頂点に対応する位置に配置されることを特徴とする。

本発明の撓み振動型パネル型アクチュエータ組立体は、前記突起部材及び副振動板が、硬性の部材から形成されることを特徴とする。

本発明の撓み振動型パネル型スピーカは、前述したいずれかの撓み振動型アクチュエータ組立体と、前記撓み振動型アクチュエータ組立体が固定され、前記突起部材が接触する前記主振動板と、を備えることを特徴とする。

本発明の撓み振動型パネル型スピーカは、前記非平面形状の主振動板は、湾曲面又は凹凸面の領域を有し、前記突起部材は前記湾曲面又は凹凸面の領域に接触することを特徴とする。

本発明の撓み振動型パネル型スピーカは、前記突起部材は、前記主振動板に点接触又は面接触することを特徴とする。

本発明によれば、励振手段からの振動を主振動板に直接伝達するのではなく、主振動板に接触可能で副振動板に装着されている突起部材を介して主振動板に振動を伝達させる構成の撓み振動型アクチュエータ組立体であるので、主振動板が非平面形状であっても確実に振動を主振動板に伝達し発音させることができる。さらに、主振動板の形状に拘わらず簡易な構成で汎用性の高い撓み振動型パネル型スピーカを提供することができる。

実施形態に係る撓み振動型パネル型スピーカの正面図である。 図１の矢印II方向から見た撓み振動型パネル型スピーカの側面図である。 図１に示す撓み振動型パネル型スピーカの展開図である。

以下、本発明の撓み振動型パネル型スピーカを適用した実施形態である壁掛け式のスピーカについて、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施形態に係る撓み振動型パネル型スピーカ１の正面図であり、図２は、図１の矢印II方向から見た撓み振動型パネル型スピーカ１の側面図であり、図３は、図１に示す撓み振動型パネル型スピーカ１の展開図である。なお、図面の明瞭化のため、図２及び図３から枠体３及び吊り紐５を割愛した。

図１に示すように、撓み振動型パネル型スピーカ１は、主として、撓み振動型アクチュエータ組立体１２と、主振動板９と、を備える。撓み振動型アクチュエータ組立体１２は、不図示の磁気回路とボイスコイルとを内蔵し、入力される音声信号に基づき振動を起こす励振手段、すなわちアクチュエータ７と、アクチュエータ７が固定された主振動板９に装着可能な副振動板１３と、主振動板９に接触可能に副振動板１３に装着されている突起部材１１と、を備える。撓み振動型アクチュエータ組立体１２は、突起部材１１が接触した状態で主振動板９に固定される。以下に各構成要素について説明する。

撓み振動型パネル型スピーカ１の主振動板９は、正面視で矩形状で、湾曲する板状の部材である。主振動板９の周縁部には、枠体３が装着され、枠体３の上辺部３ａの長手方向ほぼ中央には、吊り紐５が設けられている。吊り紐５を壁等に設けられたフックに掛けると、撓み振動型パネル型スピーカ１が壁に垂れ下げられる。

図２に示すように、主振動板９は、その短手方向（図１の左右方向）に関し、所定の曲率半径で側面視で凹状に湾曲している。主振動板９の材料は、アクリル樹脂等のプラスチック、発泡スチロールや金属など、適宜用いることができる。また、主振動板９は、ハニカム構造等、モールド成形等により種々の構造を有する電子機器等の筐体自体を利用することができる。

また、主振動板９のほぼ中央部には、撓み振動型アクチュエータ組立体１２が装着されている。なお、撓み振動型アクチュエータ組立体１２のアクチュエータ７は、従来の撓み振動型パネル型スピーカで用いられているアクチュエータと同じ構成であるので詳細は割愛する。主振動板９を励振させるための振動が生じるアクチュエータ７の振動面７ａは、円状の平坦面であり、副振動板１３の裏面１３ａに両面テープや接着剤等により固定されている。

副振動板１３は、厚さが一定で矩形状の板部材であり、裏面１３ａ及び表面１３ｂは平坦面である。副振動板１３の表面１３ｂには、アクチュエータ７の振動面７ａと厚さ方向に対向する位置に突起部材１１が３つ装着されている。突起部材１１は、平坦な円形状の底面１１ｂと、凸状の略半球状表面と、を有する部材である。また、３つの突起部材１１は、その半球状表面の頂部１１ａが正三角形の頂点に対応する位置に配置されるように、突起部材１１の底面１１ｂが副振動板１３に等間隔に接着剤等により固定されている。なお、本実施形態では、３つの突起部材は、同寸法、同形状である。

副振動板１３及び突起部材１１の材料は、アクリル樹脂等のプラスチック、発泡スチロールや非磁性体金属など、適宜用いることができる。また、副振動板１３は、ハニカム構造や突起部材との一体構造等、モールド成形等により種々の構造とすることができる。

さらに、副振動板１３には、装着されるアクチュエータ７を挟み長手方向に離間する位置で、厚さ方向に貫通する２つの貫通穴１３ｃが設けられている。副振動板１３の裏面１３ａ側には、貫通穴１３ｃに連通するねじ穴を有する管状部材であるボス１５が設けられ、表面１３ｂ側から貫通穴１３ｃに挿入される丸ねじ１７が、ボス１５のねじ穴に螺合する構成である。

主振動板９にも、副振動板１３の貫通孔１３ｃに対応する位置に、丸ねじ１７が貫通する貫通穴９ｃが設けられている。丸ねじ１７は、主振動板９の表面９ｂ側からリング状の第１緩衝材１９を介して貫通穴９ｃに挿入される。主振動板９を貫通する丸ねじ１７は、リング状の第２の緩衝材２１を介し、貫通穴１３ｃ内に挿通され、前述したボス１５のねじ穴に螺合し、主振動板９が副振動板１３に対して、３つの突起部１１の頂部１１ａが、主振動板９の裏面９ａに押勢されて接触した状態で固定される。なお、第１の緩衝材１９及び第２の緩衝材２１は、ウレタン樹脂やゴム等の柔軟性のある材料を用いる。

撓み振動型アクチュエータ組立体１２が主振動板９に組み付けられた撓み振動型パネル型スピーカ１では、撓み振動型アクチュエータ組立体１２のアクチュエータ７に入力される音声信号に基づく振動面７ａの振動は、副振動板１３へと伝達される。そして、副振動板１３に到達した振動は、突起部材１１へと伝わり、最終的に、突起部材１１からの振動が主振動板９へ伝わり、発音されることとなる。なお、本実施形態では、主振動板９を用いて発音する構成としたが、撓み振動型パネル型スピーカ１から主振動板９を取り除いた構成、すなわち撓み振動型アクチュエータ組立体１２の副振動板１３により発音させることも可能である。

ところで、従来の撓み振動型パネル型スピーカは、アクチュエータが主振動板に接着されているが、撓み振動型アクチュエータ組立体１２の突起部材１１は、主振動板９に接触しているのみであり、副振動板１３が主振動板９にねじ留め固定される構成である。従って、撓み振動型アクチュエータ組立体１２の交換や点検をするためには、副振動板１３を主振動板９から取り外しさえすれば良いので、従来の撓み振動型パネル型スピーカと比べ、本撓み振動型アクチュエータ組立体１２を備える撓み振動型パネル型スピーカ１のメンテナンスや修理が容易である。

なお、本実施形態の撓み振動型アクチュエータ組立体１２は、３つの突起部材を備える構成としたが、突起部材の数、大きさ及び位置は、適宜変更できることは言うまでもない。さらに、突起部材を正三角形の頂点に対応する位置に配置する構成としたが、正三角形に限らず、多角形状の各頂点に対応する位置に配置する構成としても良い。また、突起部材は、半球形状、円錐台形状、又は角錐形状等、種々の形状を適用できる。
本実施形態では、側面視で凹状に湾曲する形状の主振動板９を用いたが本発明はこの構成に限定されず、突起部材が、主振動板に接触できる程度の表面粗さを有する凹凸面及び／又は粗面であれば、主振動板９として用いることが可能である。

また、従来は、主振動板とアクチュエータの振動面との面接触を確実にすべく、両者の接触面には高い平滑度が要求されていた。しかし、本実施形態のように、突起部材１１が主振動板９に接触している限り、突起部材１１の底面１１ｂに対して最も高い部分である頂部１１ａのみが接触する、いわゆる点接触であっても、突起部材１１の頂部１１ａ及びその近傍が接触する、いわゆる面接触であっても、撓み振動型アクチュエータ組立体１２により主振動板９を発音させることができる。従って、本発明のように、点接触でも面接触でも主振動板を発音させることができる撓み振動型アクチュエータ組立体を利用することにより、撓み振動型アクチュエータ組立体の主振動板に対する交換容易性を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、アクチュエータ７及び突起部材１１を設けた副振動板１３を主振動板９に固定する構成としたが、振動面７ａに突起部材を設ける構成のアクチュエータ７を直接、主振動板９に固定する構成としてもよい。

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態及び実施例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

１ 撓み振動型パネル型スピーカ
３ 枠体
５ 吊り紐
７ アクチュエータ
７ａ 振動面
９ 主振動板
９ａ （主振動板の）裏面
９ｂ （主振動板の）表面
９ｃ 貫通穴
１１ 突起部材
１２ 撓み振動型アクチュエータ組立体
１３ 副振動板
１３ａ （副振動板の）裏面
１３ｂ （副振動板の）表面
１３ｃ 貫通穴
１５ ボス
１７ 丸ねじ
１９ 第１の緩衝材
２１ 第２の緩衝材

Claims (7)

1. 撓み振動型パネル型スピーカ用の非平面形状の主振動板を励振するための撓み振動型アクチュエータ組立体であって、
   振動を励起する励振手段と、
   前記励振手段が装着される副振動板と、
   前記主振動板に接触可能に前記副振動板に装着されている突起部材と、を備えることを特徴とする撓み振動型アクチュエータ組立体。
2. 前記突起部材が、単一又は複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の撓み振動型アクチュエータ組立体。
3. 前記突起部材は、多角形の頂点に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撓み振動型アクチュエータ組立体。
4. 前記突起部材及び副振動板が、硬性の部材から形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ組立体。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ組立体と、
   前記撓み振動型アクチュエータ組立体が固定され、前記突起部材が接触する前記主振動板と、を備えることを特徴とする撓み振動型パネル型スピーカ。
6. 前記非平面形状の主振動板は、湾曲面又は凹凸面の領域を有し、前記突起部材は前記湾曲面又は凹凸面の領域に接触することを特徴とする請求項５に記載の撓み振動型パネル型スピーカ。
7. 前記突起部材は、前記主振動板に点接触又は面接触することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１に記載の撓み振動型パネル型スピーカ。

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