JP4245463B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スピーカ装置に関し、特にボイスコイルに接続されるワイヤーハーネスの接触構造に関する。

一般的に、車両用のスピーカ装置などにおいては、スピーカ装置に電気信号を供給するための配線（以下、「ワイヤーハーネス」と呼ぶ）は、スピーカ装置の近傍で引き回されている（例えば、特許文献１及び２参照）。ワイヤーハーネスが引き回される部分としては、一般的に金属製のフレームやスピーカ装置の取付用ブラケットなどがあり、例えば、ワイヤーハーネスはフレームの外周に沿うように引き回される。ワイヤーハーネスはスピーカ装置を駆動するボイスコイルに接続されているため、ある程度の長さにわたってスピーカ装置の周囲に引き回さざるを得ない。

前述のようにワイヤーハーネスがスピーカ装置の近傍に位置するため、車両の振動などによりワイヤーハーネスが振動して、フレームなどに接触を繰り返してしまう場合がある。このようにワイヤーハーネスが振動してフレームに接触を繰り返すと、出力される音に異常音が発生する場合がある。

以上のようなワイヤーハーネスの振動により異常音を生じさせないために、ワイヤーハーネスが接触し得る箇所にクッションや不織布を貼って対処するという方法が用いられる場合がある。しかし、このような対処方法はコストがかかるという問題があった。

特開平１１−３２１４８３号公報 特開平７−２２２２８２号公報

本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、ワイヤーハーネスの振動などに起因する異常音の発生を低コストで防止することが可能なスピーカ装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、スピーカ装置において、電気信号を供給する配線と、フレームと、前記フレームに取り付けられた絶縁体よりなるパッキンと、を備え、前記パッキンの外周壁には複数の凸部が設けられ、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記パッキンに固定されていることを特徴する。

本発明の好適な実施形態では、スピーカ装置は、電気信号を供給する配線と、フレームと、前記フレームに取り付けられた絶縁体よりなるパッキンと、を備え、前記パッキンの外周壁には複数の凸部が設けられ、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記パッキンに固定されている。

上記のスピーカ装置は、例えば車載用のスピーカ装置とすることができ、配線と、フレームと、フレームに取り付けられたパッキンと、を備える。パッキンは、絶縁材料により構成され、例えば当該スピーカ装置を車両に搭載する際の緩衝部材としての役割を有するものとすることができる。パッキンの外周壁には複数の凸部が設けられ、配線は複数の凸部に支持された状態でパッキンの周囲に固定されている。よって、配線は凸部によりパッキンの外周壁から浮いた状態でパッキンに固定されるので、車両の振動などにより配線が振動した場合でも、配線がパッキンの外周壁と接触を繰り返すことにより発生する異常音を低減することができる。

好適な例では、前記凸部は半円柱型であり、前記配線の長さ方向と垂直に設けられる。これにより、凸部と配線との接触面積が小さくなり、配線の振動がパッキンにさらに伝達されにくくなる。

上記のスピーカ装置の一態様では、前記パッキンは樹脂材料により構成され、前記凸部部は前記パッキンと一体成型されている。凸部を樹脂材料のパッキンと一体成型することにより、パッキンの外周壁上における凸部の数や位置を比較的容易に変更することができ、配線の引き回し位置について設計上の自由度が向上する。

上記のスピーカ装置の他の一態様では、前記フレームは樹脂材料により構成されているとともに複数の凸部が形成されており、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記フレームに固定されている。フレームが樹脂材料やアルミニウムの鋳造（アルミダイキャスト）により構成されている場合には、フレームにも同様の凸部を形成することにより、振動する配線とフレームとの接触により生じる異常音を低減することができる。また、フレームが鉄やアルミニウムなどの板状金属材料の加工（例えば、プレス加工）により構成されている場合には、ビード状の凸部を形成しても同様の効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［スピーカ装置の構成］
図１及び図２に、本発明の実施例に係るスピーカ装置１００の概略構成を模式的に示す。なお、本実施例のスピーカ装置１００は車載用スピーカとして好適に用いることができる。図１（ａ）は、スピーカ装置１００の平面図を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるスピーカ装置１の切断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示している。図２（ａ）は、スピーカ装置１００の背面図を示している。図２（ｂ）は、図１（ａ）におけるスピーカ装置１００の矢印Ｂ方向からの側面図を示している。以下、図１及び図２を参照して、本実施例のスピーカ装置１００の構成等について説明する。

スピーカ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、主として、フレーム８と、振動板１、ダンパー２、ボイスコイルボビン３及びボイスコイル４を有する振動系１０と、ツボ型ヨーク５、マグネット６及びプレート７を有する磁気回路系１１と、その他各種の部材を備えている。なお、本スピーカ装置１００は、一般にダブルボイス或いはデュアルボイスと呼ばれるタイプのスピーカ装置であり、大音量の出力で放音することができる。

先ず、振動系１０の各構成要素について説明する。

振動板１は、いわゆるコーン形状の振動板であり、別体のエッジ部１ａと接着して接合するか、あるいはエッジ部１ａと一体的に形成されている。振動板１には、各種の用途に応じ、紙系、高分子系、金属系などの各種の材料を適用することができる。振動板１の外周縁部、即ちエッジ部１ａの下端部は、フレーム８の外周縁部の上面に固着している。フレーム８には、スピーカ装置１００の様々な構成部品が固定され、スピーカ装置１００を支持する役目も担うので、強度がある金属材料を用いることが好ましい。一方、振動板１の内周縁部は、ボイスコイルボビン３の外周壁の上端近傍に固着している。

ダンパー２は、例えば、複数の波型が形成された布製の材料からなる。本例のスピーカ装置１００ではダンパー２が複数設けられている。これにより、駆動力の大きなボイスコイルボビン３を移動自在に支持することができる。各ダンパー２の内周縁部は、ボイスコイルボビン３の外周壁に固着している。一方、各ダンパー２の外周縁部は、フレーム８の内面に固着している。

ボイスコイルボビン３は、下面に開口部分を有し、略円筒状の形状をなす。ボイスコイルボビン３の下端部の外壁には、ボイスコイル４が巻回されている。ボイスコイルボビン３の下端部の外周壁は、上面に開口部分を有するツボ型ヨーク５の内周壁と一定の間隔を隔てて対向している。一方、ボイスコイルボビン３の内周壁は、環状のプレート７の外周壁、及びその環状のプレート７より若干小なる大きさの環状のマグネット６の外周壁と夫々一定の間隔を隔てて対向している。これにより、プレート７の外周壁と、ツボ型ヨーク５の内周壁との間に空隙（磁気ギャップ２０）が形成されている。

ボイスコイル４は、２つの独立したボイスコイル４ａ及び４ｂ（図３参照）から構成されている。２つのボイスコイルには、アンプ側から２組の１チャンネル分の電気信号が入力される。例えば、当該スピーカ装置１００がＬチャンネル用として使用される場合、同一のＬチャンネル用音声信号が２つのボイスコイル４ａ及び４ｂにそれぞれ入力される。ボイスコイル４は、２組のプラス/マイナスのリード端子を有しており、各リード端子は、振動板１の所定の位置において、２組の錦糸線９に夫々電気的に接続されている。プラス側のリード端子はＬチャンネル信号の入力端子であり、マイナス側のリード端子はグランド（ＧＮＤ：接地）信号の入力端子である。

次に、磁気回路系１１の各構成要素について説明する。

磁気回路系１１は、内磁型の磁気回路系として構成されている。本磁気回路は、環状のマグネット６と、そのマグネット６の上部に重なり合うように配置される環状のプレート７と、それらを収容するツボ型ヨーク５とを有する。磁気回路系１１では、マグネット６及びプレート７により磁気回路を構成し、プレート７の外周面とツボ型ヨーク５の内周面との間に形成される磁気ギャップ２０にマグネット６の磁束を集中させている。

次に、各種の構成部材について説明する。

各種の構成部材には、防塵キャップ１２、パッキン１３、緩衝部材１４、及びワイヤーハーネス１５などの部材が含まれる。

防塵キャップ１２は、ドーム型の形状をなしている。防塵キャップ１２の外周縁部は、振動板１の内周縁部の近傍に固着している。このため、防塵キャップ１２は、磁気回路系１１などに粉塵などの異物が侵入するのを防止する機能を果たしている。

パッキン１３は、環状をなし、絶縁性を有する部材である。パッキン１３の材料としては、例えば、樹脂などの材料が好適である。パッキン１３の下面は、フレーム８の外周縁部の上面に固着している。

緩衝部材１４は、スピーカ装置１００を車両の所定位置に取り付ける際の緩衝材としての機能を有するとともに、スピーカ装置１００の本体に対して、外部からの振動が伝達するのを防止する機能などを果たす部材である。このため、緩衝部材１４の材料としては、例えば、クッション性のあるスポンジなどの部材が好適である。また、緩衝部材１４は、棒状をなし、片面に接着剤が塗布、又は両面テープが貼り付けてある。緩衝部材１４は、環状に変形された状態で、その接着剤又は両面テープを介してパッキン１３の上面に貼着される。

ワイヤーハーネス１５は、４線式の配線であり、アンプから出力される１チャンネル分の電気信号を、各錦糸線９を介してボイスコイル４へ出力する。ワイヤーハーネス１５の一端は半田１７により接続端子１６に接続されており、ワイヤーハーネス１５の他端は、コネクタ端子１８に接続されている。これにより、ワイヤーハーネス１５、錦糸線９、及びボイスコイル４が電気的に接続されている。

次に、図３を参照して、スピーカ装置１００への電気信号の供給方法について簡単に述べる。スピーカ装置１００への電気信号の供給は、音響ソース３０、アンプ３１、及びアンプ３２などを通じてなされる。音響ソース３０としては、ＣＤ(Compact Disc)プレーヤやＭＤ（Mini Disc）プレーヤなどが該当する。音響ソース３０は、Ｌチャンネル（又はＲチャンネル）の１チャンネル分の音声信号を夫々アンプ３１及び３２へ出力する（信号Ｓ１）。例えば、スピーカ装置１００がＬチャンネル用として使用されるものとすると、アンプ３１及びアンプ３２は、その出力されたＬチャンネルの音声信号を所定の増幅率で増幅し、各錦糸線９などを介して、各ボイスコイル４ａ及び４ｂへ出力する。このため、スピーカ装置１００は、大音量の出力を放音できる。

以上に述べたスピーカ装置１００において、アンプ側からワイヤーハーネス１５に電気信号が入力されると、その電気信号は接続端子１６、錦糸線９、及びボイスコイル４のリード端子を介してボイスコイル４へ供給される。これにより、磁気ギャップ２０内でボイスコイル４に駆動力が発生し、振動板１をスピーカ装置１００の軸方向に振動させる。こうして、スピーカ装置１００は、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す矢印５０の方向に音声を発生する。

［ワイヤーハーネスの取付構造］
前述したように、車両の振動などにより、ワイヤーハーネスが振動してフレームなどと接触を繰り返して異常音が発生してしまう場合がある。本発明に係るスピーカ装置１００では、このような異常音の発生を低コストで防止することを可能にする。以下で、本発明に係るワイヤーハーネスの取付構造について、図４及至７を用いて説明する。

本発明の実施例においては、ワイヤーハーネス１５が振動してパッキン１３と接触することにより発生する異常音を低減するために、パッキン１３の外周壁１３ｂにワイヤーハーネス１５を支持する凸部１３ａを設けている。図４に、本実施例に係るパッキン１３を示す。図４（ａ）は、パッキン１３の平面図を示し（即ち、図１（ａ）において、パッキン１３のみを抽出した図）、図４（ｂ）は図４（ａ）に示した切断線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図を示す。

図４に示すように、パッキン１３ａの外周壁１３ｂ上に３箇所の凸部１３ａが設けてある。これら凸部１３ａは、ワイヤーハーネス１５をパッキン１３の外周壁１３ｂから浮かせた状態で支持する。即ち、ワイヤーハーネス１５を、パッキン１３の外周壁１３ｂ全てに接触させるのではなく、複数の凸部１３ａによってのみワイヤーハーネス１３を支持する。

次に、この凸部１３ａの形状を、図５を参照して説明する。図５は、図４（ａ）における部分Ｄを拡大して示した斜視図である。図示のように、凸部１３ａは略半円柱型であり、パッキン１３の外周面１３ｂから外側へ突出している。なお、ワイヤーハーネス１５自体も円形又は楕円形の断面形状を有するので、ワイヤーハーネス１５と凸部１３ａとの接触面積を小さくすることができる。

図６に、凸部１３ａによりワイヤーハーネス１５を支持した状態を示す。図６（ａ）は、図４（ａ）の部分Ｄに対応する位置におけるパッキン１３及びワイヤーハーネス１５の平面図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）の下方向から見た側面図である。

図６に示すように、複数の凸部１３ａで支持されることにより、ワイヤーハーネス１５とパッキン１３の外周壁１３ｂとの間にある程度の隙間を確保することができるので、ワイヤーハーネス１５が振動しても、ワイヤーハーネス１５が凸部１３ａ以外の箇所でパッキン１３の外周壁１３ｂと接触することが防止できる。また、凸部１３ａとワイヤーハーネス１５は、矢印３０に示す部分にて点接触する。このようにワイヤーハーネス１５が凸部１３ａと点接触しているので、ワイヤーハーネス１５の振動はパッキン１３には伝わりにくい。以上より、ワイヤーハーネス１５が振動しても、スピーカ装置１００からの異常音の発生を低減することができる。

次に、ワイヤーハーネス１５をパッキン１３の外周に引き回した状態の全体図を図７に示す。図示のように、ワイヤーハーネス１５がパッキン１３の外周壁１３ｂを引き回される際、ワイヤーハーネス１５は複数の凸部１３ａとのみ接触し、凸部１３ａによってのみ支持される。これにより、パッキン１３の外周壁１３ｂの周りにおいて、ワイヤーハーネス１５のいずれの部分が振動しても、その振動がパッキン１３に伝わることを抑制することができる。

以上のように、本実施例では、パッキン１３の外周壁１３ｂに設けた複数の凸部１３ａによって、ワイヤーハーネス１５をパッキン１３の外周壁１３ｂから浮かせた（所定間隔だけ離隔させた）状態で支持する。これにより、スピーカ装置を搭載する車両などの振動がワイヤーハーネス１５に伝わった場合でも、ワイヤーハーネス１５がパッキン１３の外周壁１３ｂと接触したり、振動がパッキン１３に伝達されることを抑制することができ、パッキン１３の振動に起因する異常音の発生を低減することができる。

パッキン１３は樹脂材料の射出成形などにより製作されるので、複数の凸部１３ａはパッキン１３と一体成形することにより、低コストで容易に作成することができる。また、複数の凸部１３ａの位置もパッキン１３の成形型の変更により比較的容易に変更することができる。これにより、ワイヤーハーネス１５の引き回しの設計上の自由度を増加させることができる。

なお、パッキン１３の外周に設ける凸部１３ａの数は上記したものに限定されない。スピーカ装置の外周におけるワイヤーハーネス１５の引き回しの長さが長い場合は、凸部１３ａの数を増加させればよい。また、凸部１３ａの形状も上記したものに限定されず、例えば断面が略円錐形状又は台形形状の凸部など、ワイヤーハーネス１５をパッキン１３の外周壁１３ａから離間させて支持することができる形状であればよい。また、凸部１３ａは、凸部１３ａとワイヤーハーネス１５の接触面積を小さくすることができる形状であることが好ましい。

さらに、フレーム８が樹脂やアルミニウムの成形品やアルミダイキャストにより構成されていれば、上記した凸部ａをフレーム８の外周壁上にも設けることが好ましい。図８にフレーム８に同様の凸部８ａを設けた例を示す。即ち、ワイヤーハーネス１５を、パッキン１３に設けた凸部１３ａ及びフレーム８に設けた凸部８ａにより支持し、ワイヤーハーネス１５が振動したときにパッキン１３やフレーム８に接触しないようにする。これにより、ワイヤーハーネス１５のほぼ全ての部分においてパッキン１３やフレーム８との接触を抑制することができるので、異常音の発生を低減することができる。

フレーム８が樹脂やアルミニウムや鉄で構成されている場合における凸部８ａの形状等について、具体的に説明する。図９はフレーム８に設けた凸部８ａとワイヤーハーネス１５とを接触させた状態を示す図であり、図８の切断線Ｐ−Ｐ’にて切断した図を示す。図９（ａ）は、フレーム８に設ける凸部８ａの例としてリブ８ｃを示している（後述するビード８ｄと区別するために、図９（ａ）で示す凸部８ａを「リブ」と呼ぶ）。このようなリブ８ｃは、フレーム８が樹脂材料やアルミダイキャストにより構成されている場合に適用することが好ましい。

また、図９（ｂ）は、フレーム８に設ける凸部８ａの他の例としてビード８ｄを示している（凸部８ａがビード状の形状をしているので、この凸部８ａを「ビード」と呼ぶ）。このようなビード８ｄは、フレームが鉄やアルミニウムなどの板状金属材料の加工（例えば、プレス加工）により構成されている場合に適用することが好ましい。また、このビード８ｄは、フレーム８を製作する際の絞り工程と同時に作成することができるので、別工程を行う必要はない。さらに、ビート８ｄは、プレス金型によりなめらかな面となるので、接触するワイヤーハーネス１５が断線することがない。

以上のように、フレーム８にリブ８ｃやビード８ｄのような凸部８ａを設けても、振動するワイヤーフレーム１５とフレーム８との接触により生じる異常音を低減することができる。

本発明の実施例に係るスピーカ装置の構成を示す図であり、図１（ａ）は真上から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるスピーカ装置の切断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示す。 本発明の実施例に係るスピーカ装置の構成を示す図であり、図２（ａ）は背面図であり、図２（ｂ）は図１（ａ）におけるスピーカ装置の矢印Ｂ方向からの側面図を示す。 スピーカ装置への電気信号の供給方法を示す図である。 本発明の実施例に係るパッキンを示す図であり、図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）における切断線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図を示す。 図４（ａ）のＤ部分の斜視図を示す。 パッキンの凸部とワイヤーハーネスを接触させた状態を示す図であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の下方向から見た側面図を示す。 ワイヤーハーネスをパッキンに引き回した状態の全体図を示す。 ワイヤーハーネスをフレームに引き回した状態の全体図を示す。 フレームに設ける凸部の形状を示す。

符号の説明

１ 振動板
４ ボイスコイル
５ ヨーク
８ フレーム
８ａ、１３ａ 凸部
１３ パッキン
１４ 緩衝材
１５ ワイヤーハーネス
１００ スピーカ装置

Claims (6)

1. 電気信号を供給する配線と、
   フレームと、
   前記フレームに取り付けられた絶縁体よりなるパッキンと、を備え、
   前記パッキンの外周壁には複数の凸部が設けられ、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記パッキンに固定されていることを特徴するスピーカ装置。
2. 前記凸部は半円柱型であり、前記配線の長さ方向と垂直に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記パッキンは樹脂材料により構成され、前記複数の凸部は前記パッキンと一体成型されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
4. 前記フレームは樹脂材料により構成されており、前記フレームには複数の凸部が形成されており、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１及至３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
5. 前記フレームは鉄、又はアルミニウムの板状金属材料の加工により構成されており、前記フレームには絞り加工による複数の凸部が形成されており、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１及至３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
6. 前記フレームはアルミニウムの鋳造により構成されており、前記フレームには鋳造による複数の凸部が形成されており、前記配線は前記複数の凸部により支持された状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１及至３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
   

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