JP2019165302A - エキサイタ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気回路の周囲に均等にダンパーを配置しなくてもローリング現象を抑え、フレームの小型化に有利なエキサイタを提供する。【解決手段】エキサイタ１は、略直方体形状のフレーム２と、磁気回路３と、磁気回路３とフレーム２とを接続する複数本のダンパー４とを備え、磁気回路３とフレーム２とをつなぐ各ダンパー４はスタビライザー２１でつながれている。【選択図】図１

Description

本発明は、エキサイタに関する。

エキサイタは、ヨークと磁石とを備えた磁気回路と、磁気回路とフレームとをつなぐダンパーとを備えている。一般的にエキサイタは、丸型であり、つまり、略円柱形状の磁気回路よりも大径の円筒形状のフレームを備え、磁気回路の周方向に間隔を空けて複数本のダンパーを配置している（例えば、特許文献１の図６、図７参照）。

特開２０１６−７６７６３号公報

ところで、従来の構成は、磁気回路が中心軸から外れた振動をしないように磁気回路の周囲に均等にダンパーを配置できる丸型形状を採用している。
しかし、磁気回路の周囲に均等にダンパーを配置する構成の場合、エキサイタの外形サイズが大きくなり、配置スペースに配置できないおそれが生じる。例えば、磁気回路の直径と同程度の幅しかないスペースには、フレームが収まらない事態が生じる。一方、磁気回路の周囲に均等にダンパーを配置しないと、ダンパーを軸とした回転方向の振動であるローリング現象が発生してしまう。

そこで、本発明では、磁気回路の周囲に均等にダンパーを配置しなくてもローリング現象を抑え、フレームの小型化に有利なエキサイタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のエキサイタは、ヨークと磁石とを備えた磁気回路と、前記磁気回路とフレームとをつなぐ複数本のダンパーと、前記複数本のダンパーのいずれか同士をつなぐスタビライザーとを備えることを特徴とする。

上記構成において、各ダンパーは、隣接する他のダンパーに向けて湾曲する湾曲部を有し、前記スタビライザーは、前記湾曲部同士をつないでもよい。

上記構成において、前記スタビライザーは、前記ダンパーが隣り合う方向に沿って直線状に延びて前記隣り合うダンパーをつないでもよい。

上記構成において、前記スタビライザーは、各ダンパーの中央部分をつないでもよい。

上記構成において、前記磁気回路には、平面視で所定方向に沿った両側に一対の前記ダンパーがそれぞれ設けられ、各一対の前記ダンパーは、対となる相手側に湾曲する湾曲部を有し、各湾曲部が前記スタビライザーでそれぞれつながれてもよい。

上記構成において、前記フレームは、平面視で前記所定方向を長手方向とする非真円形状であり、前記磁気回路における前記長手方向に直交する両側には前記ダンパーを配置不能なフレーム形状でもよい。

本発明によれば、磁気回路の周囲に均等にダンパーを配置しなくてもローリング現象を抑え、フレームの小型化に有利なエキサイタを提供できる。

本発明の実施形態に係るエキサイタの斜視図である。 静止状態のエキサイタの側方断面図である。 振動状態のエキサイタの側方断面図である。 エキサイタの平面図である。 従来のエキサイタの斜視図である。 エキサイタのシミュレーション結果を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るエキサイタ１の斜視図である。また、図２は静止状態のエキサイタ１の側方断面図であり、図３は振動状態のエキサイタ１の側方断面図である。なお、図中、符号Ｚはエキサイタ１の振動方向を示している。
図１及び図２に示すように、このエキサイタ１は、略直方体形状のフレーム２と、磁気回路３（振動体とも称する）と、磁気回路３とフレーム２とを接続する複数本（本構成では４本）のダンパー４とを備えている。

フレーム２は、図１等に示すＸ方向に沿って延びる中空形状のフレームであり、Ｘ方向を長手方向とし、Ｙ方向を短手方向としている。より具体的には、このフレーム２は、Ｘ方向に延びる長方形の開口部を有する筒状のフレームに形成されている。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、Ｚ方向に対して直交する平面に沿った方向である。このフレーム２には、Ｚ方向の一側（図１中、上側）にダンパー４を介して磁気回路３が保持される。このフレーム２の材料は特に限定されるものではないが、例えば、金属材又は樹脂材によって十分な剛性を有するフレームに形成されている。

図２に示すように、磁気回路３は、ヨーク３１と、円盤状磁石３２と、プレート３３とをＺ方向に順に積層することによって構成されている。ヨーク３１は有底の円筒形状に形成され、円盤状磁石３２はヨーク３１の内部底面中央に重ねられ、プレート３３は円盤状磁石３２に重ねられる。
プレート３３も円盤状磁石３２と同様に円盤状に形成されるが、その直径は、円盤状磁石３２の直径よりも僅かに大径となっている。また、ヨーク３１は、円盤状磁石３２及びプレート３３よりも大径に形成され、このヨーク３１の側部にダンパー４の一端がそれぞれ連結される。

また、フレーム２には、ダンパー４の反対側（図２中、上側）に板状部材５が取り付けられ、この板状部材５にボイスコイルボビン６が取り付けられる。ボイスコイルボビン６は、Ｚ方向を軸方向とする筒形状を有し、ヨーク３１の内側面と、円盤状磁石３２及びプレート３３の外側面との間の間隙内へと延出する。このボイスコイルボビン６に電流が供給されることによって、図３に示すように、磁気回路３がＺ方向（ボイスコイルの軸方向）に沿って振動する。図中、符号Ｃ１は、ボイスコイルボビン６及び磁気回路３を構成する各部材の中心軸である。なお、板状部材５はフレーム２と一体でも良いし、別体でも良い。

図４はエキサイタ１の平面図を示している。
図４に示すように、本構成のダンパー４は、磁気回路３に対して等角度間隔に設けられておらず、磁気回路３に対してＸ方向に沿った両側に、それぞれ複数本（本構成では２本）のダンパー４をＹ方向に間隔を空けて設けている。
このようなダンパー配置にすることで、フレーム２中の互いに対向する長辺部分２Ｌ（Ｙ方向に沿って対向する部分であり、以下、フレーム長辺部２Ｌと言う）を、磁気回路３に寄せることができる。これによって、フレーム長辺部２Ｌの離間距離を、磁気回路３の外径と同等にでき、フレーム２の短手方向Ｙの長さＬＹを短くすることができる。

また、フレーム２中の互いに対向する短辺部分２Ｓ（Ｘ方向に沿って対向する部分であり、以下、フレーム短辺部２Ｓと言う）については、磁気回路３との間に相対的に広い隙間Ｓを確保できる。この隙間Ｓにより、ダンパー４の配置スペースを十分に確保できる。また、ダンパー４の裏側にも、フレーム短辺部２Ｓと磁気回路３との間に広い空間（隙間Ｓに相当）が空くので、このエキサイタ１を他の部材に取り付けるためのねじ等の固定部品を固定する被固定部（図４中、符号８で示す）を容易に設けることが可能である。

被固定部８は、上記板状部材５に設けても良いし、或いは、フレーム２の内周面に別途設けるようにしてもよい。なお、図４では、被固定部８を、フレーム２の４つの角部に対応する箇所に設ける場合を例示しているが、被固定部８の位置及び数は適宜に変更可能である。

図５は従来のエキサイタ１００を示している。なお、エキサイタ１と略同様の構成については同一の符号を付して示している。
このエキサイタ１００は、磁気回路３よりも大径の円筒形状のフレーム１０２を備え、磁気回路３の周方向に等角度間隔でダンパー１０４を配置した構成である。ダンパー１０４を等角度間隔で配置できるので、ダンパー１０４を均等に弾性保持できる。しかしながら、各ダンパー１０４の配置スペースを確保する必要があるため、フレーム１０２を磁気回路３の外径と同程度まで小径化することはできない。従って、同じ磁気回路３を使用する場合では、本実施形態のエキサイタ１の方が幅が狭いスペースに配置可能である。

また、このエキサイタ１００は、フレーム１０２内側の空き空間が狭いため、フレーム１０２内側に雌ねじ等の被固定部を設けることができない。このため、フレーム１０２の径方向外側に延びる一対のステー１０５を設け、各ステー１０５に被固定部１０８を設ける必要が生じる。この構成によれば、フレーム１０２を小径にしても、ステー１０５の分、エキサイタ１００が大型化する。
これに対し、本実施形態のエキサイタ１は、図４に示すように、フレーム１０２内側に被固定部１０８を配置可能な十分なスペース（隙間Ｓ）を確保でき、上記エキサイタ１００と比べて最大長さを抑えやすくなる。
このように、本実施形態のエキサイタ１は、円筒形状のフレーム１０２を有するエキサイタ１００と比べて、外形サイズを小型化でき、狭い場所に配置し易くなる。

ところで、図４に示すように、本構成の磁気回路３には、平面視でＸ方向に沿った両側だけに一対のダンパー４が配置されるので、ダンパー４を軸とした回転方向の振動、つまり、ローリング現象が発生し易くなる。その原因は、全てのダンパー４が同じ撓みを行うことが磁気回路３が中心軸Ｃ１から外れずに振動する要件であり、本構成では、幅を抑えた短手方向Ｙではダンパー４の振動の制約がなくなり、フリーで振動してしまうからである。
また、このエキサイタ１によって広範囲の音声を再生できるようにするには最低周波数を低めに抑えることが理想であり、このためダンパー４は細長いものとなる。ダンパー４が細いことによってもローリング現象が発生し易くなる。

さらに、ダンパー４の形状が同じであっても、微細な加工誤差や磁力が一様に働かないこと等によっても、ローリング現象が発生する。
そこで、本実施形態では、図４に示すように、複数本のダンパー４同士をつなぐスタビライザー２１を設けている。

ダンパー４は、磁気回路３につながる一端部４Ａと、フレーム２（フレーム短辺部２Ｓ）につながる他端部４Ｂとの間に、対となる相手側に凸に湾曲する湾曲部４Ｃを有している。各ダンパー４は、弾性を備えた金属板等の板部材で形成され、上記湾曲部４Ｃを有することによって、磁気回路３の振動を低減させずにフレーム２へ振動を伝達し易い形状となっている。なお、本構成の各ダンパー４は、ダンパー４の中央部分に湾曲部４Ｃを有する点を含めて全て同形状である。但し、ダンパー４の形状は適宜に変更してもよい。

スタビライザー２１は、ダンパー４と同じ材料、つまり、弾性を備えた金属板等の板材で形成され、かつ、ダンパー４と一体に形成されている。
各スタビライザー２１は、フレーム２の短手方向Ｙに間隔を空けて配置される一対のダンパー４をつないでいる。より具体的には、各スタビライザー２１は、一対のダンパー４の湾曲部４Ｃ間をＹ方向に沿って延びる直線形状に形成され、一対のダンパー４を最短距離でつなぐ。

また、各スタビライザー２１は、各ダンパー４の中央部分（各ダンパー４の長手方向Ｘに沿う長さの中央位置に相当）をつないでおり、換言すると、磁気回路３とフレーム２との間の中間位置にて各ダンパー４をつないでいる。
隣接する一対のダンパー４同士をスタビライザー２１によってつなぐので、各ダンパー４が独立して回転することが規制され、エキサイタ１のローリング現象が抑えられる。しかも、各ダンパー４の湾曲部４Ｃ同士をつなぐので、スタビライザー２１の全長を短くでき、その分、スタビライザー２１単体の剛性を向上できると共に、湾曲部４Ｃを基準にして各ダンパー４が容易に弾性変形し易く、ダンパー特性への影響を抑えることもできる。

また、各スタビライザー２１は、隣接するダンパー４が隣り合う方向に直線状に延びるので、隣接するダンパー４を最短距離でつなぐことできる。これによってもスタビライザー２１単体の剛性が向上する。
また、各スタビライザー２１は、各ダンパー４の中央部分をつなぐので、磁気回路３とスタビライザー２１との間のダンパー長、及び、スタビライザー２１とフレーム２との間のダンパー長のそれぞれを均等に確保できる。これによって、ダンパー特性へのスタビライザー２１の影響がより抑えられる。

本構成では、図４に示すように、Ｙ方向に隣接する一対のダンパー４の両端部（一端部４Ａ、及び他端部４Ｂ）を、フレーム長辺部２Ｌに可及的に寄せている。これによって、一対のダンパー４の一端部４Ａ同士の離間距離Ｌ１、及び他端部４Ｂ同士の離間距離Ｌ２を、フレーム２の短手方向Ｙの長さＬＹと略同じ長さまで拡げ、ローリング現象をより抑えることができる。

図６はエキサイタ１のシミュレーション結果を示す図である。
図６中、実施例１は、図４に示したエキサイタ１であり、つまり、スタビライザー２１が各ダンパー４の中央部分（磁気回路３とフレーム２との間の中間位置に相当）をつなぐ構成である。
実施例２及び実施例３は、実施例１とスタビライザー２１の位置が異なっており、実施例２は、スタビライザー２１をフレーム短辺部２Ｓに近接する位置に配置し、実施例３は、スタビライザー２１をフレーム長辺部２Ｌに近接する位置に配置している。

比較例１は、スタビライザー２１を備えない点を除いて、実施例１と同じである。
なお、実施例２及び３においては、スタビライザー２１が湾曲部４Ｃ同士をつなぐ条件を満足するように、スタビライザー２１の位置に合わせて湾曲部４Ｃの湾曲形状を変更している。
上記実施例１〜３及び比較例１について、ローリング現象の有無を確認し、実施例１については、更に再生可能な最低周波数を確認した。

図６に示すように、スタビライザー２１を有する実施例１〜３は、ローリング現象が生じなかった。一方、スタビライザー２１を備えない比較例１は、ローリング現象が発生した。
また、実施例１の最低周波数Ｆ１、実施例２の最低周波数Ｆ２、実施例３の最低周波数Ｆ３は、値Ｆ１＜値Ｆ２＜値Ｆ３の関係であった。従って、実施例１が最も低い周波数を再生でき、広範囲の音声再生に好適であった。

以上説明したように、本実施の形態では、磁気回路３とフレーム２とをつなぐ複数本のダンパー４のいずれか同士をつなぐスタビライザー２１を設けるので、磁気回路３の周囲に均等にダンパー４を配置しなくてもローリング現象を抑えることができる。従って、フレーム２の形状の自由度が向上し、フレーム２の小型化が可能になる。

また、各ダンパー４は、隣接する他のダンパー４に向けて湾曲する湾曲部４Ｃを有し、各スタビライザー２１は、湾曲部４Ｃ同士をつなぐので、スタビライザー２１の全長が短くなってスタビライザー２１単体の剛性が向上し、且つ、湾曲部４Ｃを基準にして各ダンパー４が容易に弾性変形でき、ダンパー特性への影響を抑えることが可能である。

また、各スタビライザー２１は、ダンパー４が隣り合う方向（フレーム２の短手方向Ｙに相当）に沿って直線状に延びて隣り合うダンパー４をつなぐので、これによってもスタビライザー２１単体の剛性が向上する。
また、各スタビライザー２１は、各ダンパー４の中央部分をつなぐので、ダンパー特性へのスタビライザー２１の影響を効率良く抑え、図６に示したように、効率良く低い周波数を再生可能になる。

また、磁気回路３には、平面視でＸ方向（所定方向に相当）に沿った両側に一対のダンパー４がそれぞれ設けられ、各一対のダンパー４は、対となる相手側に湾曲する湾曲部４Ｃを有し、各湾曲部４Ｃがスタビライザー２１でそれぞれつながれるので、平面視でＸ方向に直交する方向（Ｙ方向に相当）にダンパー４を配置しない構成が可能となる。
これにより、図４に示したように、フレーム２を、平面視でＸ方向を長手方向とする非真円形状であって、磁気回路３における長手方向に直交する両側には、ダンパー４を配置不能なフレーム形状にでき、フレーム２の外形サイズの小型が可能である。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述の実施形態では、磁気回路３の両側に一対（２本）のダンパー４を設ける場合を説明したが、これに限定されない。例えば、磁気回路３の両側に 二対以上のダンパー４を設けてもよい。この場合も、各一対のダンパー４をスタビライザー２１で連結することが好ましいが、ローリング現象を防止可能な範囲でスタビライザー２１のつなぎ方を適宜に変更してもよい。

また、フレーム２の形状等についても適宜に変更してもよい。また、エキサイタ１の構成部品に公知の構成を広く適用可能である。また、特許文献１（特開２０１６−７６７６３号公報）に記載するように、このエキサイタ１に振動板を取り付け、エキサイタ１によって振動板を振動させて音声を出力する構成にしてもよい。

１、１００ エキサイタ
２ フレーム
２L フレーム長辺部
２Ｓ フレーム短辺部
３ 磁気回路
４ ダンパー
４Ａ 一端部
４Ｂ 他端部
４Ｃ 湾曲部
５ 板状部材
６ ボイスコイルボビン
２１ スタビライザー
Ｘ フレームの長手方向
Ｙ フレームの短手方向
Ｚ エキサイタの振動方向

Claims (6)

1. ヨークと磁石とを備えた磁気回路と、
   前記磁気回路とフレームとをつなぐ複数本のダンパーと、
   前記複数本のダンパーのいずれか同士をつなぐスタビライザーと、
   を備えることを特徴とするエキサイタ。
2. 各ダンパーは、隣接する他のダンパーに向けて湾曲する湾曲部を有し、
   前記スタビライザーは、前記湾曲部同士をつなぐことを特徴とする請求項１に記載のエキサイタ。
3. 前記スタビライザーは、前記ダンパーが隣り合う方向に沿って直線状に延びて前記隣り合うダンパーをつなぐことを特徴とする請求項２に記載のエキサイタ。
4. 前記スタビライザーは、各ダンパーの中央部分をつないでい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エキサイタ。
5. 前記磁気回路には、平面視で所定方向に沿った両側に一対の前記ダンパーがそれぞれ設けられ、
   各一対の前記ダンパーは、対となる相手側に湾曲する湾曲部を有し、各湾曲部が前記スタビライザーでそれぞれつながれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエキサイタ。
6. 前記フレームは、平面視で前記所定方向を長手方向とする非真円形状であり、
   前記磁気回路における前記長手方向に直交する両側には前記ダンパーを配置不能なフレーム形状であることを特徴とする請求項５に記載のエキサイタ。

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