JP3926675B2 - パネル型スピーカ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカに関するものであり、特に、乗用車の扉などへの取付けに適した小型で薄型のパネル型スピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パソコンや携帯電話機など各種の電子装置に、各種の情報を音声出力するためのスピーカが設置されている。最近、各種の電子装置の小型化にともなって、これに併設されるスピーカの小型化と高効率化も必要とされている。このような小型化と高能率化を図ったスピーカとして本出願人が先に出願したパネル型スピーカが知られている（特開平１１ー３３１９６６号公報）。
【０００３】
このパネル型スピーカの磁気回路は、碗形状のアウターヨークと、このアウターヨークの内部に順次積み重ねられる円板状のマグネットおよびインナーヨークとから構成される。そして、この磁気回路のアウターヨークの側壁の内周部と円板状のインナーヨークの外周部との間に形成される空隙内にボイスコイルが配置され、このボイスコイルが磁気回路の前方に配置されサブパネルに保持される。ボイスコイルの振動がサブパネルに伝達され、このサブパネルから振動板に伝達される。
【０００４】
このパネル型スピーカは、円板形状のサブパネルの背後に円盤形状の磁気回路を取り付けたという構造のため、薄型のボタン型電池のような形状を呈する。このためこのパネル型スピーカは、振動板の内部に埋め込んだり、振動板として利用する表示装置の透明カバーの裏側に取り付けたりすることにより、その設置空間を低減できるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
パネル型スピーカの全重量の大部分を磁気回路の重量が占める。それにもかかわらず、従来、この重量のかさむ磁気回路をその背面で保持していた。このため、このパネル型スピーカを取り付けた振動板を水平状態にしてこのパネル型スピーカを動作させてもなんら問題はない。しかしながら、振動板を直立状態にしてこのパネル型スピーカを動作させた場合には問題があることに本発明者は気づいた。
【０００６】
図５は、パネル型スピーカを取付けた振動板Ｖを直立状態にした場合の問題点を説明するための部分断面図である。碗形状のアウターヨーク２１と、このアウターヨークの内部に順次積み重ねられる板状のマグネット２２およびインナーヨーク２３とから磁気回路が構成されている。この磁気回路のアウターヨーク２１の側壁の内周部とインナーヨーク２３の外周部との間に形成される空隙内にボイスコイル２４が配置され、このボイスコイル２４を保持するボビンが磁気回路の前方に配置されるサブパネル２５に保持される。サブパネル２５の周辺部から後方に突出する３本のポスト２６が形成されており、これらポスト２６にネジ２８を用いて保持される弾性板保持２７に、磁気回路の後端部分が保持される。
【０００７】
図６は、図５に示した従来のパネル型スピーカのうち解決しようとする問題点に関係する部分のみを取り出して示す概念図である。磁気回路２０がその後端部分において弾性保持板２７に保持された様子を示している。磁気回路２０内の微小部分Ｐに着目すると、この微小部分の質量ｍと、この微小部分と弾性保持板２７との距離ｄとによって、回転モーメントＭ_p ＝ｍ×ｄが発生する。この回転モーメントを微小部分の全てについて積算した大きさの回転モーメントΣＭ_p が発生する。この回転モーメントにより、剛性の比較的小さな弾性保持板２７が撓んで磁気回路２０が図中の反時計方向に回転する。
【０００８】
ここで、再び図５を参照すると、磁気回路２０が回転してもサブパネル２５に保持されたボイスコイル２４は元の状態を保つため、ボイスコイル２４と磁気空隙との位置関係が変化する。この結果、ボイスコイル２４に作用する電磁力が変化し、これに伴い電気／音響変換特性が変化する。極端な場合には、ボイスコイル２４がアウターヨーク２１やインナーヨーク２３に接触して破損する恐れすらある。さらに、このパネル型スピーカを車両などに搭載する場合には、外部から伝達される振動に敏感に感応したり、共振したりし易くなり、電気／音響変換特性の劣化やボイスコイルとヨークの接触に伴う破損のおそれさえ生じる。
【０００９】
従って、本発明の一つの目的は、振動板の垂直状態においても、電気／音響変換特性の劣化や、接触による破損が生じないパネル型スピーカを提供することにある。本発明の他の目的は、車載用などの振動環境のもとでも動作可能な耐震性に優れるパネル型スピーカを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決する本発明のパネル型スピーカは、碗形状のアウターヨークと、このアウターヨークの内部に順次積み重ねられる板状のマグネットおよびインナーヨークとから構成される磁気回路と、この磁気回路のアウターヨークの側壁の内周部とインナーヨークの外周部との間に形成される空隙内に配置されるボイスコイルと、磁気回路の前方においてボイスコイルを保持するサブパネルとを備えている。そして、磁気回路は厚み方向の重心の近傍においてサブパネルの周辺部から突出せしめられるポストに弾性保持体を介在させながら保持されることにより、電気／音響変換特性の劣化や、接触による破損を防止すると共に外部の振動に対する耐震性を向上するように構成されている。
【００１１】
また、本発明によれば、上記弾性保持体は周辺部を複数の円弧形状の帯状の薄板で支持される円環状の薄板から成ることにより、高い電気／音響変換効率を実現するように構成されている。
【００１２】
さらに、本発明によれば、サブパネルが車両の扉その他の車室の内壁面に取付けられ、この内壁面を振動板として動作することにより、簡単な構成で安価な車載用パネル型スピーカを実現可能とするように構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態によれば、磁気回路の後部の全体またはその周縁部と上記ポストの先端部の間に形成される空隙が防塵・防滴用のカバーで覆われることにより、物理的・科学的な劣化を防ぐように構成されている。
【００１４】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例のパネル型スピーカの構成を取付け対象の振動板Ｖと共に示す部分断面図であり、１１はアウターヨーク、１２はマグネット、１３はインナーヨーク（プレート）、１４はボイスコイル、１５はサブパネル、１６はポスト、１７は弾性保持板、１８はネジである。
【００１５】
この実施例のパネル型スピーカは、碗形状のアウターヨーク１１の内部に円板形状のマグネット１２とインナーヨーク１３が順次積み重ねられることによって構成される円盤形状の磁気回路１０を備えている。この磁気回路１０のアウターヨーク１１の側壁の内周部と円盤状のインナーヨーク１３の外周部との間には磁気空隙が形成される。この磁気空隙内には、ボイスコイル１４（およびこのボイスコイルを保持するボビン）が配置される。このボイスコイル１４は、磁気回路１０の前方に配置された薄い平板状のサブパネル１５に保持される。このサブパネル１５の周辺部分には、後方に向けて突出する３個のポスト１６が形成されている。
【００１６】
アウターヨーク１１の外周面には鍔状の突起１９が形成されている。この突起１９は、磁気回路１０の厚み方向の重心にほぼ一致する位置に形成される。すなわち、磁気回路１０を、図１に示すような状態でアウターヨーク１１の鍔１９に固定した紐で吊り下げたと仮定すると、鍔１９の左右の部分による回転力が互いに打ち消しあい、磁気回路１０に作用する回転力がゼロになる。
【００１７】
この鍔１９の部分が薄い金属板で構成される弾性保持体１７を介して、サブパネル１５の周辺部に突設された３個のポスト１６のそれぞれにネジ１８を用いて固定される。弾性保持体１７は、図２の背面図に示すように、周辺部分に周方向に沿って分離した３個の円弧形状の帯状の薄板部分が形成され、これらの帯状部分によって支持される円環状の中央部分を有している。この中央部分がロウ付けや接着などによってアウターヨーク１１の鍔１９に接合される。
【００１８】
再び図１を参照すると、サブパネル１５は振動板Ｖに接着剤層を介して接着固定される。この振動板Ｖは、車両の扉の内壁面などを形成する樹脂などを素材とする薄板などである。ボイスコイル１４で発生する振動がサブパネル１５を介して振動板Ｖに伝達され振動板Ｖが振動する。なお、この実施例のパネル型スピーカは、扉の内部に固定されているため、車室内からは見ることができない。
【００１９】
上述のように、パネル型スピーカの重量の大部分を占める磁気回路の厚み方向の重心の近傍でこの磁気回路が支持される構成であるから、回転モーメントによる磁気回路１０の傾きが有効に防止される。また、車両の走行などに伴う振動が発生してもこのパネル型スピーカに回転モーメントが励起されにくくなる。この結果、磁気空隙とボイスコイルとの位置関係が変化せず、電気／音響変換特性が変化しない。また、ボイスコイルとインナーヨークやアウターヨークとの接触による破損も有効に防止される。
【００２０】
図３は、本発明の他の実施例のパネル型スピーカの構成を示す部分断面図（Ａ）と、背面図（Ｂ）である。本図において、図１と同一の参照符号を付した構成要素は、図１に関してすでに説明したものと同一の構成要素であり、これらについては重複する説明を省略する。この実施例のパネル型スピーカでは、サブパネル１５の周辺部のポスト１６の外側に、樹脂などを素材とする薄手の防塵カバー３０を保持させる構成となっている。防塵カバー３０には、多数の細いスリットＳが形成される。
【００２１】
図４は、本発明のパネル型スピーカの他の実施例を示す部分断面図（Ａ）と、背面斜視図（Ｂ）である。この実施例では、図３の実施例のスピーカにおけるように磁気回路１０の後部全体を防塵カバー３０で覆う代わりに、磁気回路１０の周縁部分とポスト１６の先端部との間に形成される空隙を蛇腹状の防塵カバー３１で覆う構造となっている。
【００２２】
磁気回路１０の後部を形成するアウターヨークの後端面は、鉄合金なので防塵性、防滴性を備えている。防塵カバー３１は、樹脂を含浸させた布などを素材とし、剛性を高めるために蛇腹状に折り曲げられている。防塵カバー３１の各端部は、それぞれ磁気回路１０を構成するアウターヨーク１１の周縁部とポスト１６とに接着剤で固定される。このように、図３におけるような複雑で製造コストの高い防塵カバーの代わりに簡易な構造の防塵カバー３１を使用することにより製造コストを低減させることができる。なお、防塵カバー３１として、従来ダンパーとして使用されてきたものを利用すれば、部品の共通化に伴い製造コストが一層低減される。
【００２３】
以上、車両の扉に取付ける場合を例にとって本発明のパネル型スピーカを説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、振動板がほぼ直立した状態や振動環境のもとで使用される可能性のある各種の電子装置における音声出力装置として本発明のパネル型スピーカを適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のパネル型スピーカは、碗形状のアウターヨークと、このアウターヨークの内部に順次積み重ねられる板状のマグネットおよびインナーヨークとから構成される磁気回路が厚み方向の重心の近傍においてサブパネルの周辺部から突出せしめられるポストに弾性体を介在させながら保持される構成であるから、電気／音響変換特性の劣化や、接触による破損を防止すると共に外部の振動に対する耐震性を向上するという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のパネル型スピーカの構成を取付け対象の振動板と共に示す部分断面図である。
【図２】図１のパネル型スピーカの背面図である。
【図３】本発明の他の実施例のパネル型スピーカの構成を示す部分断面図（Ａ）と背面図（Ｂ）である。
【図４】本発明のさらに他の実施例のパネル型スピーカの構成を示す部分断面図（Ａ）と背面斜視図（Ｂ）である。
【図５】従来のパネル型スピーカにおける磁気回路の支持構造の問題点を説明する部分断面図である。
【図６】従来のパネル型スピーカの問題点を説明するための概念図である。
【符号の説明】
10 磁気回路
11 アウターヨーク
12 マグネット
13 インナーヨーク
14 ボイスコイル
15 サブパネル
16 ポスト
17 弾性保持体
30,31 防塵カバー

Claims (3)

1. 碗形状のアウターヨークと、このアウターヨークの内部に順次積み重ねられる板状のマグネットおよびインナーヨークとから構成される磁気回路と、この磁気回路の前記アウターヨークの側壁の内周部と前記インナーヨークの外周部との間に形成される空隙内に配置されるボイスコイルと、前記磁気回路の前方において前記ボイスコイルを保持するサブパネルとを備えたことと、
   前記磁気回路が厚み方向の重心の近傍において、前記サブパネルの周辺部から突出せしめられるポストに弾性保持体を介在させながら保持されることと、
   前記弾性保持体が、周辺部を複数の円弧形状の帯状の薄板で支持される円環状の薄板から成ることと、
   前記サブパネルが、車両の扉その他の車室の内壁面に取付けられ、この内壁面を振動板として動作することと
   を特徴とするパネル型スピーカ。
2. 請求項１において、
   前記磁気回路の後部が防塵・防滴用のカバーで覆われたことを特徴とするパネル型スピーカ。
3. 請求項１又は２のいずれかにおいて、
   前記磁気回路の後部の周縁部と前記ポストの先端部との間に形成される空隙が防塵・防滴用のカバーで覆われたことを特徴とするパネル型スピーカ。

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