JP2012124579A - スピーカユニット - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカフレームの強度を維持しながら、より軽量なスピーカフレームの構造を提供する。
【解決手段】スピーカユニット１は、スピーカの振動板の外周が固定されるフレーム２１と、磁気回路と、フレーム２１の内壁のスピーカ前方寄りの部分から磁気回路へ延び磁気回路をフレーム２１に固定する第１脚部２６ａ〜２６ｅと、フレーム２１の内壁のスピーカ後方寄りの部分から磁気回路へ延び磁気回路をフレーム２１に固定する第２脚部２７ａ〜２７ｅを備える。
【選択図】図６

Description

本願は、スピーカの振動板や磁気回路等を支持するためのスピーカ支持体やこれを備えるスピーカユニットに関する。

図１は、スピーカユニットの構造を示す断面図である。スピーカユニット１は、振動部、スピーカ支持体及び磁気回路部等から構成されている。振動部は振動板１１、ボイスコイル１２、ボイスコイルボビン１３、ダンパ１４等により構成されている。

振動板１１は、ボイスコイル１２に入力された電気入力信号から機械振動に変換された振動を入力信号に応じた音として放射するもので、材料にはパルプや樹脂等が用いられる。振動板１１は中央部がボイスコイルボビン１３の円筒の一端に接着固定されており、振動板１１の開口部にはエッジ１５が接着固定されており、エッジ１５の外周部はスピーカ支持体２０に接着固定されている。

また、振動板１１が固定されたボイスコイルボビン１３は、ボイスコイルボビン１３の外周がダンパ１４の内周部と接着されており、ダンパ１４の外周部はスピーカ支持体２０に接着されているので、振動板１１はエッジ１５とダンパ１４により懸吊状態で接続固定される。

ボイスコイルボビン１３は紙、樹脂、アルミ等の軽い部材が用いられ円筒状をなしている。円筒の外周には絶縁された銅やアルミ等の細線が巻かれ、ボイスコイル１２が形成されている。ダンパ１４は振動板１１がボイスコイルボビン１３の振動に追従して動くように振動板１１を支えるもので、材料には樹脂や混紡等が用いられている。

磁気回路部は、輪状永久磁石３０（以降マグネット３０と略す）、ボトムヨーク３１、トッププレート３２等から構成され、磁気回路部はマグネット３０の両端面にボトムヨーク３１とトッププレート３２を接着固定する。

ボトムヨーク３１には、円柱状のセンターポール３３と、センターポール３３の端面にフランジ部３４が形成される。ボトムヨーク３１の材料には磁性体の炭素鋼材等が用いられ、旋削加工等により形成された後に防錆用のめっき加工が施される。トッププレート３２はワッシャ状の形状をしており材料には磁性体の圧延鋼板等が用いられ、プレス加工等により形成された後に防錆用のめっき加工が施される。

スピーカ支持体２０は、磁気回路部および振動部を保持する部材で、スピーカ支持体２０の内側には振動部が固着されている。またスピーカ支持体２０の後部（図面右方）に磁気回路部が固定されている。スピーカ支持体２０の材料には樹脂材等が用いられている。

矢印９０が示すように、本明細書においてスピーカ又はスピーカユニット１の「前方」又は「前方側」とは、スピーカユニット１において振動板１１が設けられる側（図面左方）を示す。また、スピーカ又はスピーカユニット１の「後方」又は「後方側」とは、スピーカユニット１において磁気回路部が設けられる側（図面右方）を示す。

図２及び図３は、それぞれスピーカ支持体２０の後面図及び斜視図である。スピーカ支持体２０は、フレーム（枠体）２１と、保持部２２と、脚部２３ａ〜２３ｆを備える。なお、以下の説明において脚部２３ａ、２３ｂ…を総称する場合には、添字「ａ」、「ｂ」を省略することにより、「脚部２３」と表記する場合がある。

フレーム２１は、上記の振動板１１の外周に設けられたエッジ１５が固定される部分である。すなわち、振動板１１の外周は、エッジ１５を介してフレーム２１に固定される。保持部２２は磁気回路を保持するための部分である。６本の脚部２３ａ〜２３ｂが、各々フレーム２１のスピーカ前方寄りの内壁部分から延びて保持部２２に結合されることにより、保持部２２がフレーム２１に固定されている。

また、フレーム２１の外壁には取付座面２４が設けられる。ねじ等によって、所望の設置箇所の取付面に取付座面を固定することにより、スピーカユニット１が設置される。

なお、スピーカフレームの終端部にフランジ部が形成され、被取付部に形成された取付孔の縁部に取付けるスピーカユニットにおいて、フランジ部の一端部には取付孔を介して被取付部に係合する係合部を設け、フランジ部の他端部には取付孔を介して被取付部に係止する弾性を有する取付補助部材が設けることが提案されている。

特開２００７−１５８９９３号公報

従来、スピーカの軽量化は、スピーカのフレームや脚部などの材料変更や磁気回路の小型化によって実現していた。

本願に係る装置では、スピーカのフレームの強度を維持しながら、より軽量なフレームの構造を提供することを目的とする。

ある実施形態によるスピーカユニットは、スピーカの振動板の外周が固定されるフレームと、磁気回路と、フレームの内壁のスピーカ前方寄りの部分から磁気回路へ延び磁気回路をフレームに固定する第１脚部と、フレームの内壁のスピーカ後方寄りの部分から磁気回路へ延び磁気回路をフレームに固定する第２脚部を備える。

本願の装置又は方法によれば、スピーカのフレームの強度を維持しながら、より軽量なフレームの構造が実現される。

スピーカユニットの構造を示す断面図である。 スピーカ支持体の後面図である。 スピーカ支持体の斜視図である。 車両へのスピーカユニットの搭載例を示す斜視図である。 ドアへのスピーカユニットの取り付け例を示す断面図である。 スピーカ支持体の第１例の後面図である。 スピーカ支持体の第１例の斜視図である。 スピーカ支持体の第２例の後面図である。 スピーカ支持体の第２例の斜視図である。 スピーカ支持体の第３例の後面図である。 スピーカ支持体の第３例の斜視図である。 スピーカ支持体の第４例の後面図である。 スピーカ支持体の第４例の斜視図である。 スピーカ支持体の第５例の後面図である。 スピーカ支持体の第５例の斜視図である。 スピーカ支持体の第６例の後面図である。 スピーカ支持体の第６例の斜視図である。

以下、添付する図面を参照して実施例について説明する。なお、以下に説明するスピーカのフレームは、様々な用途のスピーカユニットに適用可能であるが、本明細書では、車両に搭載される車載用スピーカユニットに適用された場合について説明する。図４は、車両へのスピーカユニットの搭載例を示す斜視図である。

図４に示す車室には、ナビゲーション機能、ＣＤ（Compact Disc）、ＨＤＤ等の記録媒体に記録された音声信号やラジオ放送を再生する音響再生機能、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＨＤＤ等の記録媒体に記録された画像信号やテレビ放送を再生する画像再生機能を有する複合装置（以降、ＡＶＮ（Audio Visual Navigation）装置と称する）が搭載されている。

参照符号３は助手席、参照符号４は運転席、参照符号５はフロントガラス、参照符号６は操作部、参照符号１はスピーカを示す。ＡＶＮ装置の表示部２は液晶表示素子により構成され、多くの場合、運転席４と助手席３とのほぼ中央に設けられる。ＡＶＮ装置に対する各種操作は、表示部２の表面側に配置された透明フィルムスイッチ等により構成されるタッチパネルや操作部６、赤外線方式や無線方式のリモートコントローラによって行われる。

車両の各ドアにはスピーカユニット１が配置され、表示画像に連動した音声や警告音等が出力される。参照符号７はドア内側の内装であるドアトリムを示し、参照符号８はドアに設けられた窓ガラスを示す。

図５は、ドアへのスピーカユニット１の取り付け例を示す断面図である。図１を参照して説明したスピーカユニットの各構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素は、特に説明しない限り同じである。

図５に示す取り付け例において、スピーカユニット１はドアトリム７に固定される。例えば、スピーカユニット１は、後述の取付座面をドアトリム７にねじ等に固定することによって、ドアの内面に取り付けられてよい。なお、図５の参照符号９は車両外板を示す。

続いて、スピーカ支持体２０の例を説明する。図６及び図７は、それぞれスピーカ支持体２０の第１例の後面図及び斜視図である。スピーカ支持体２０は、環状のフレーム２１と、保持部２２と、第１脚部２６ａ〜２６ｅ及び第２脚部２７ａ〜２７ｅと、フランジ４０を備える。スピーカ支持体２０は、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン・共重合合成樹脂）や、ＰＰ（ポリプロピレン）、またはこれらの樹脂にグラスファイバー繊維等を混合した素材で形成されてよい。

フレーム２１には、振動板１１の外周に設けられたエッジ１５が固定され、保持部２２は磁気回路を保持する。フランジ４０が、フレーム２１のスピーカ前方寄りの内壁に設けられている。

第１脚部２６ａ〜２６ｅの各々は、フレーム２１の内壁のスピーカ前方寄りの部分から保持部２２へ延びて保持部２２に接続され、保持部２２をフレーム２１に固定する。第２脚部２７ａ〜２７ｅの各々は、フレーム２１の内壁のスピーカ後方寄りの部分から保持部２２へ延びて保持部２２に接続され、保持部２２をフレーム２１に固定する。したがって第１脚部２６ａ〜２６ｅ、第２脚部２７ａ〜２７ｅ及び保持部２２を介して、磁気回路がフレーム２１に固定される。

なお、以下の説明において第１脚部２６ａ〜２６ｅを総称して「第１脚部２６」と表記する場合がある。また、第２脚部２７ａ〜２７ｅを総称して「第２脚部２７」と表記する場合がある。

フレーム２１の外壁には取付座面２４が設けられる。取付座面２４をねじ等により、例えばドアトリム７の所定の取付面に固定することにより、スピーカユニット１が設置される。

このとき、取付座面２４が取り付けられる取付面側の平面性が良くないと取付座面２４の位置が歪む。この結果、スピーカ支持体２０には歪みを生じさせる変形力が加わる。

スピーカ支持体２０が変形すると、振動板１１を振動させるボイスコイルボビン１３の運動を阻害する場合が生じ、スピーカユニット１の音質や性能が低下し、最悪の場合には音が鳴らなくなる不具合の恐れがある。

一方で、図２及び図３のスピーカ支持体の脚部２３と同様に、第１脚部２６及び第２脚部２７は、フレーム２１の変形を抑える梁の役割を果たす。本実施例では、第１脚部２６及び第２脚部２７とフレーム２１との接続位置が、それぞれフレーム２１の内壁のスピーカ前方寄り及び後方寄りに分けて配置される。上述の図２及び図３の例では、脚部２３とフレーム２１の接続位置が平面内に配置されている。

このため、本実施例と図２及び図３の例とを比較すると、第１脚部２６及び第２脚部２７とフレーム２１の接続位置がより立体的に配置されているため、スピーカ支持体２０の変形を抑制できる方向がより多くなる。したがって、スピーカ支持体２０に働く変形力に対する抵抗力がより強くなる。

さらに本実施例では、脚部２６及び２７のうちの一部である第２脚部２７がフレーム２１のスピーカ後方寄りの部分に接続している。このため、図７に示すように取付座面２４がフレーム２１の外壁のスピーカ後方寄りにある場合に、スピーカユニット１の取り付け時に取付座面２４を介してフレーム２１のスピーカ後方寄りの端部に生じる変形を抑えることができる。取付座面２４に比較的近い位置でフレーム２１の変形を抑えることにより、スピーカ支持体２０全体の変形をより抑えることができる。

本実施例によれば、従来のスピーカ支持体２０と比較して変形力に対する抵抗力を保ったまま肉厚を半分以下にすることができる。このため、スピーカ支持体２０を軽量化することが可能となる。

例えば、車載用のスピーカについては、現在の小型車両の流行や今後の電気自動車及びハイブリッド車両の普及に伴って車両の軽量化に対するニーズの高まりが予想される。このため、これら車両に搭載されるスピーカにおいて、音質や性能を維持しながら軽量化を実現することにより、車両の軽量化に寄与し、従来製品との差別化を図ることが可能となる。

続いて、スピーカ支持体２０の他の例を説明する。図８及び図９は、それぞれスピーカ支持体２０の第２例の後面図及び斜視図である。図６及び図７を参照して説明したスピーカユニットの各構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素は、特に説明しない限り同じである。

本実施例では、第１脚部２６ａ及び第２脚部２７ａからなる脚部組２８ａを形成し、第１脚部２６ｂ及び第２脚部２７ｂからなる脚部組２８ｂを形成し、第１脚部２６ｃ及び第２脚部２７ｃからなる脚部組２８ｃを形成する。また、第１脚部２６ｄ及び第２脚部２７ｄからなる脚部組２８ｄを形成し、第１脚部２６ｅ及び第２脚部２７ｅからなる脚部組２８ｅを形成する。なお、以下の説明において脚部組２８ａ〜２８ｅを総称して「脚部組２８」と表記する場合がある。

脚部組２８は、第１脚部２６及び第２脚部２７をそれぞれ１つ以上備えていれば足りる。すなわち各実施例において脚部組２８は、２つ以上の第１脚部２６及び／又は２つ以上の第２脚部２７を備えていてもよい。

また、脚部組２８ａと２８ｂとが隣合うように配置され、脚部組２８ｂと２８ｃとが隣合うように配置され、脚部組２８ｃと２８ｄとが隣合うように配置され、脚部組２８ｄと２８ｅとが隣合うように配置され、脚部組２８ｅと２８ａとが隣合うように配置される。

同じ脚部組２８に属する第１脚部２６及び第２脚部２７がフレーム２１にそれぞれ接続する接続位置同士の間隔は、隣接する脚部組２８同士の間隔よりも短い。ここで接続位置同士の間隔とは、各脚部の接続位置間の周方向の長さをいう。

例えば、第１脚部２６ａは、第２脚部２７ａと第１脚部２６ｂの間に配置されているところ、第１脚部２６ａと同じ脚部組２８ａに属する第２脚部２７ａの方が、脚部組２８ａに隣接する脚部組２８ｂに属する第１脚部２６ｂよりも、第１脚部２６ａに近い。また、第１脚部２６ａと第２脚部２７ａとの間隔は、脚部組２８ａと脚部組２８ｂとの間の間隔よりも短い。

このように、第１脚部２６と第２脚部２７とを組にして互いに近づけて配置することで、これらの脚部がフレーム２１を支持する支持点同士を結ぶ直線をスピーカユニット１の前後方向に近づける。このように支持点を結ぶ直線をスピーカユニット１の前後方向に近づけることにより、この方向に沿ってリブを設ける場合と同様の効果を生じさせることができる。この結果、このリブの延伸方向に直交する方向に加わる変形力に対する抵抗力を高めることができる。

なお、フレーム２１への脚部組２８ａの接続位置と脚部組２８ｂの接続位置との間の角度間隔はθ１であり、脚部組２８ｂの接続位置と脚部組２８ｃの接続位置との間の角度間隔はθ２であり、脚部組２８ｃの接続位置と脚部組２８ｄの接続位置との間の角度間隔はθ３である。また、脚部組２８ａの接続位置と脚部組２８ｅの接続位置との間の角度間隔はθ１であり、脚部組２８ｅの接続位置と脚部組２８ｄの接続位置との間の角度間隔はθ２である。

例えば、脚部組２８ｃと脚部組２８ｄとの間の角度間隔θ３を、他の角度間隔θ１やθ２に比べて広くしてよい。脚部組２８ｃと脚部組２８ｄの間を他の脚部組間の間隔よりも広げることにより、脚部組２８ｃ及び２８ｄの間にスピーカユニット１の構成要素を配置する際の設計を容易にすることができる。例えば、脚部組２８ｃ及び２８ｄの間にスピーカユニット１の入力端子を配置してよい。

続いて、スピーカ支持体２０の他の例を説明する。図１０及び図１１は、それぞれスピーカ支持体２０の第３例の後面図及び斜視図である。図８及び図９を参照して説明したスピーカユニットの各構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素は、特に説明しない限り同じである。

フレーム２１への各脚部組２８の接続位置の間の角度間隔に関する参照符号の表記法は、図８及び図９を参照して上述した第２例と同様である。本実施例においても、脚部組２８ｃの接続位置と脚部組２８ｄの接続位置との間の角度間隔θ３が、他の角度間隔θ１やθ２に比べて広い。また、取付座面２４は、フレーム２１の外壁のスピーカ後方寄りに設けられている。

本実施例では、脚部組２８ｃの第２脚部２７ｃと脚部組２８ｄの第２脚部２７ｄとが互いに隣り合うように配置される。すなわち、第１脚部２６よりも第２脚部２７が、フレーム２１のうち脚部組２８の配置間隔が最も長い区間Ｉにより近くなるように、脚部２６及び２７を配置する。言い換えれば、この区間Ｉが、２つの第２脚部２７によって挟まれ、これら２つの第２脚部２７と区間Ｉとの間には、第１脚部２６が存在しない。

このような配置により、スピーカユニット１の取り付け時に取付座面２４を介してフレーム２１に生じる変形をより低減することができる。なぜなら、脚部組２８の配置間隔が長い区間Ｉは変形力に対する抵抗力が弱く、取付座面２４が設けられたスピーカ後方寄りにおいて変形が生じやすい。したがってこの区間Ｉと第２脚部２７との距離をより短くし、取付座面２４に比較的近い位置でフレーム２１の変形を抑えることにより、スピーカ支持体２０全体の変形をより抑えることができる。

本実施例によれば、脚部組２８の配置間隔を不均等にした場合におけるスピーカユニット１の強度を向上することが可能となる。したがって本実施例は、脚部組２８の配置間隔の設計の自由度の向上に資する。

続いて、スピーカ支持体２０の他の例を説明する。図１２及び図１３は、それぞれスピーカ支持体２０の第４例の後面図及び斜視図である。図１０及び図１１を参照して説明したスピーカユニットの各構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素は、特に説明しない限り同じである。

本実施例では、フレーム２１への第２脚部２７の接続箇所とフランジ４０との間の空間を埋めるリブ４２が設けられる。第２脚部２７の接続箇所とフランジ４０との間の空間をリブ４２で埋めることによって、スピーカ支持体２０の金型成形を容易にする。

なお、図６〜図１１を参照して説明した他の実施例においても、同様にフレーム２１への第２脚部２７の接続箇所とフランジ４０との間の空間を埋めるリブ４２を設けてもよい。

続いて、スピーカ支持体２０の他の例を説明する。図１４及び図１５は、それぞれスピーカ支持体２０の第５例の後面図及び斜視図である。図１２及び図１３を参照して説明したスピーカユニットの各構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素は、特に説明しない限り同じである。

本実施例では、第２脚部２７は肉抜き穴４３と、第２脚部２７の側面部同士を接続する橋絡部４４を有する。肉抜き穴４３を第２脚部２７に設けることにより、スピーカ支持体２０をより軽量化することができる。また、橋絡部４４を設けることにより肉抜き穴４３で軽量化しつつ第２脚部２７の強度を向上させる。

なお、図１５において第２脚部２７ｄに設けられた肉抜き穴及び橋絡部にのみ参照符号を付したが、他の第２脚部２７ａ〜ｃ及び２７ｅも同様に肉抜き穴４３及び橋絡部４４を有する。また、第１脚部２６も肉抜き穴及び橋絡部を有していてよい。さらに上述の他の実施例においても、脚部２６及び／又は２７に肉抜き穴及び橋絡部を設けてもよい。

続いて、スピーカ支持体２０の他の例を説明する。図１６及び図１７は、それぞれスピーカ支持体２０の第６例の後面図及び斜視図である。図６及び図７を参照して説明したスピーカユニットの各構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素は、特に説明しない限り同じである。スピーカ支持体２０は、脚部２３ａ〜２３ｈと、フランジ４０と、複数のリブ４１を備える。

８本の脚部２３ａ〜２３ｈが、各々フレーム２１のスピーカ前方寄りの内壁部分から延びて保持部２２に接続することにより、保持部２２がフレーム２１に固定されている。したがって脚部２３ａ〜２３ｈ及び保持部２２を介して、磁気回路がフレーム２１に固定される。また、複数のリブ４１が、フランジ４０とフレーム２１の内壁とに接続するように形成される。

本実施例によれば、図２及び図３の例と比較して、保持部２２をフレーム２１に固定する脚部２３の数が６本から８本に増加している。脚部２３は、スピーカ支持体２０の変形を抑える梁の役割を果たすため、脚部２３の数の増加によってスピーカ支持体２０に加わる変形力に対する抵抗力が強くなる。

またフレーム２１の内壁に設けられたリブ４１の作用によって、リブ４１の延伸方向、すなわちスピーカの前後方向に直交する方向に加わる変形力に対する抵抗力が強くなる。脚部２３の増加及びリブ４１の作用によって、従来のスピーカ支持体２０と比較して変形力に対する抵抗力を保ったまま肉厚を半分以下にすることができる。このため、スピーカ支持体２０を軽量化することが可能となる。

なお、図６〜図１３を参照して説明した他の実施例においても、同様に複数のリブ４１をフランジ４０とフレーム２１の内壁とに接続するように形成してもよい。また、本実施例において、脚部２３に肉抜き穴及び橋絡部を設けてもよい。

１ スピーカユニット
１１ 振動板
１２ ボイスコイル
１３ ボイスコイルボビン
１５ エッジ
２０ スピーカ支持体
２１ フレーム
２２ 保持部
２３、２３ａ〜２３ｈ 脚部
２４ 取付座面
２５、４１、４２ リブ
２６、２６ａ〜２６ｅ 第１脚部
２７、２７ａ〜２７ｅ 第２脚部
２８、２８ａ〜２８ｅ 脚部組
３０ 輪状永久磁石
３１ ボトムヨーク
３２ トッププレート
４０ フランジ
４３ 肉抜き穴

Claims (7)

1. スピーカの振動板の外周が固定されるフレームと、
   磁気回路と、
   前記フレームの内壁のスピーカ前方寄りの部分から前記磁気回路へ延び、前記磁気回路を前記フレームに固定する第１脚部と、
   前記フレームの内壁のスピーカ後方寄りの部分から前記磁気回路へ延び、前記磁気回路を前記フレームに固定する第２脚部と、
   を備えるスピーカユニット。
2. 少なくとも１つの前記第１脚部と少なくとも１つの前記第２脚部とを含む脚部組を複数備え、
   同じ脚部組に含まれる前記第１脚部及び第２脚部の間の間隔は、隣接する脚部組の間の間隔よりも短くなるように、前記第１脚部及び第２脚部が配置される、請求項１に記載のスピーカユニット。
3. 前記フレームのスピーカ後方寄りの部分に形成された取付座面と、３個以上の前記脚部組と、を備え、
   隣合う前記脚部組の間の各間隔のうち、第１脚部組と第２脚部組との間の間隔が最も長くなるように前記脚部組が形成され、
   前記第１脚部組に含まれる第２脚部と前記第２脚部組に含まれる第２脚部とが互いに隣り合うように前記第１脚部及び第２脚部が形成される、請求項２に記載のスピーカユニット。
4. 前記フレームの内壁のスピーカ前方寄りの部分に形成されるフランジと、
   前記フランジと前記第２脚部との間を埋めるリブを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスピーカユニット。
5. 前記第１脚部及び／又は第２脚部が肉抜き穴を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のスピーカユニット。
6. 前記フランジと前記フレームの内壁とに接続するように形成されるリブを備えることを特徴とする請求項４及び５のいずれか一項に記載のスピーカユニット。
7. 前記フレームの内壁のスピーカ前方寄りの部分に形成されるフランジと、
   前記フランジと前記フレームの内壁とに接続するように形成されるリブと、
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスピーカユニット。

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