WO2010106682A1 - スピーカ装置 - Google Patents

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WO2010106682A1
WO2010106682A1 PCT/JP2009/055523 JP2009055523W WO2010106682A1 WO 2010106682 A1 WO2010106682 A1 WO 2010106682A1 JP 2009055523 W JP2009055523 W JP 2009055523W WO 2010106682 A1 WO2010106682 A1 WO 2010106682A1
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voice coil
speaker device
diaphragm
vibration
link
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PCT/JP2009/055523
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Inventor
靖昭 小笠原
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パイオニア株式会社
東北パイオニア株式会社
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    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery

Definitions

  • the present invention is an example of a problem to deal with such a problem. That is, to provide a thin speaker device that can radiate a large volume of reproduction sound with a relatively simple structure, and the voice vibration of the diaphragm caused by the vibration of the voice coil and the mechanical vibration of the frame caused by the vibration of the magnetic circuit are the same. It can be generated by the device, the voice vibration of the diaphragm and the mechanical vibration of the frame can be switched easily, the magnetic circuit can be vibrated stably by suppressing the rolling during the vibration of the magnetic circuit, and the mechanical vibration of the frame can be increased. Thus, it is an object of the present invention to ensure that the user can experience it.
  • the speaker device includes at least the configuration according to the following independent claims.
  • [Claim 1] A vibration plate, a frame that supports the vibration plate so as to freely vibrate along a vibration direction, and a drive unit that is provided on the frame and applies vibrations to the vibration plate, A magnetic circuit that forms a magnetic gap along a direction different from the vibration direction of the diaphragm, a voice coil disposed in the magnetic gap, and a rigidity that redirects vibration of the voice coil and transmits it to the diaphragm And a vibration direction conversion section, wherein the magnetic circuit is provided in a movable section that can vibrate with respect to the frame, and the movable section is supported by the frame via an elastic support. .
  • a speaker device characterized by that.
  • the drive unit 14 includes a magnetic circuit 20 that forms a magnetic gap 20G along a direction different from the vibration direction of the diaphragm 10, and a vibration that is freely oscillated along a uniaxial direction in the magnetic gap 20G.
  • Voice coil 30, and a rigid vibration direction conversion unit 50 that changes the direction of vibration of voice coil 30 and transmits the vibration to diaphragm 10, and vibration direction conversion unit 50 is provided on each of vibration plate 10 side and voice coil 30 side.
  • the joint portion 52 is formed in the upper portion of the lip portion and the link portion 51 is provided obliquely with respect to the vibration direction of the voice coil 30.
  • the voice coil 30 is formed by winding a conducting wire to which an electric signal is input, and is itself oscillated on the stationary part 100 or oscillated on the stationary part 100 via the voice coil support part 40. Be placed.
  • the voice coil support portion 40 can be formed of, for example, a flat insulating member, and the voice coil 30 is supported on the surface or inside thereof.
  • the speaker device 1 can be increased even if the amplitude of the diaphragm 10 is increased by increasing the amplitude of the voice coil 30.
  • the thickness in the acoustic radiation direction does not increase. This makes it possible to obtain a thin speaker device that can emit a large volume of reproduced sound.
  • the magnetic circuit 20 is vibrated with respect to the voice coil 30 by inputting a low frequency equal to or lower than the audible frequency as an electric signal to the voice coil 30 of the driving unit 14, and this vibration is elastic.
  • a mechanical vibration is transmitted to the frame 12 via the support 17 and can be sensed by the skin and body other than the ears.
  • a vibration generating device for generating mechanical vibration can be incorporated into the speaker device 1 with a simple structure, and the single speaker device 1 can generate the vibration of the diaphragm 10 due to the vibration of the voice coil 30 and the vibration of the magnetic circuit 20.
  • Mechanical vibration of the frame 12 can be generated. Furthermore, by changing the frequency of the electrical signal input to the voice coil 30, it is possible to easily generate voice vibration of the diaphragm 10 due to vibration of the voice coil 30 and mechanical vibration of the frame 12 due to vibration of the magnetic circuit 20. Can be switched.
  • FIGS. 4 to 7 are explanatory diagrams for explaining the magnetic circuit and the voice coil.
  • the magnetic circuit 20 for vibrating the voice coil 30 not only forms the magnetic gap 20G along the vibration direction of the voice coil 30, but also causes a current (voice current accompanying the voice signal) to flow through the voice coil 30.
  • the magnetic gap 20G forms a pair of magnetic fields in opposite directions.
  • the voice coil 30 can vibrate along the arrangement direction of the magnetic gap 20G in which a pair of magnetic fields are formed.
  • the magnetic circuit 20 is formed by a magnet 21 and a yoke portion 22, and is formed by arranging a pair of magnetic gaps 20G that form magnetic fields opposite to each other in the Z-axis direction at predetermined intervals in the X-axis direction.
  • the voice coil 30 is wound so that the currents flowing in the Y-axis direction are opposite to each other in the Y-axis direction, so that the Lorentz force along the X-axis direction acts on the voice coil 30.
  • the magnetic circuit 20 having the same function as described above can be formed by arranging the magnet 21 and the yoke portion 22 in several different forms.
  • the magnetic circuit 20 includes a plurality of magnets 21 (21A to 21D).
  • the magnets 21 are provided on both sides along the direction of the magnetic field of the magnetic gap 20G.
  • the yoke portion 22 includes a lower yoke portion 22A, an upper yoke portion 22B, and a column portion 22C.
  • the yoke portions 22A and 22B are disposed substantially parallel to each other with a specified interval, and the column portion 22C is formed at the center portion so as to extend in a direction substantially orthogonal to the yoke portions 22A and 22B. .
  • Magnets 21A to 21D are arranged in the yoke portions 22A and 22B, and one magnetic gap 20G2 is formed by the magnet 21A and the magnet 21C, and another magnetic gap 20G1 is formed by the magnet 21B and the magnet 21D.
  • the pair of magnetic gaps 20G1 and 20G2 are formed side by side in a plane, and magnetic fields in opposite directions are formed.
  • the voice coil 30 is formed in a substantially rectangular planar shape, and includes linear portions 30A and 30C formed along the Y-axis direction and linear portions 30B and 30D formed along the X-axis direction. It is configured.
  • the straight portions 30A and 30C of the voice coil 30 are arranged in each magnetic gap 20G of the magnetic circuit 20, and the direction of the magnetic field is defined so as to be along the Z-axis direction. It is preferable not to apply a magnetic field to the straight portions 30B and 30D of the voice coil 30. Further, even when a magnetic field is applied to the straight portions 30B and 30D, the Lorentz forces generated in the straight portions 30B and 30D are configured to cancel each other.
  • the number of turns of the voice coil 30 relatively large, a part of the voice coil 30 disposed in the magnetic gap 20G can be made relatively large, and a relatively large driving force can be obtained when the speaker is driven. it can.
  • the magnetic circuit 20 includes a plurality of magnets 21A to 21D so that the direction of the magnetic field applied to the linear portion 30A of the voice coil 30 is opposite to the direction of the magnetic field related to the linear portion 30C.
  • the magnet 21A and the magnet 21C are magnetized in the same direction
  • the magnet 21B and the magnet 21D are magnetized in the opposite direction. Magnetization of the magnet 21 can be performed after the magnet 21 and the yoke portion 22 are assembled, but in the example shown in FIGS. 4 and 5, it is necessary to perform the magnetizing process at that time twice.
  • positioning support portions 22A 1 and 22B 1 for positioning the yoke portion 22 on the movable portion 16 and the like are formed on the yoke portion 22 itself. According to this, the above-described column portion 22C can be omitted, and the interval of the magnetic gap 20G is defined by the positioning of the yoke portion 22 with respect to the movable portion 16 and the like.
  • the magnetic circuit 20 constitutes a movable part 16 that operates relative to the frame 12.
  • the movable portion 16 is formed integrally with or separate from the magnetic circuit 20 and is supported by the frame 12 via the elastic support member 17.
  • the elastic support 17 and the movable part 16 constitute a mechanical vibration part.
  • the movable portion 16 is the lower yoke portion 22 ⁇ / b> A of the magnetic circuit 20, and is formed so as to protrude from the outer periphery of the lower yoke portion 22 ⁇ / b> A and the bottom surface 12 ⁇ / b> A of the frame 12.
  • a plate-like elastic support 17 such as a fram or a leaf spring is laid across the side surface of the convex portion 12B.
  • the lower yoke portion 22A which is the movable portion 16 is supported by the convex portion 12B of the frame 12 via the elastic support member 17 so as to be able to vibrate directly, so that it is formed as a separate member from the magnetic circuit 20.
  • the back side of the diaphragm 10 can be made thinner.
  • one link portion 51 is provided, joint portions 52 (52A, 52B) are formed at both ends thereof, and one joint portion 52A is an end portion of the voice coil 30 or the voice coil support portion 40.
  • the other joint 52B is formed on the diaphragm 10 side.
  • the joint part 52B may be connected to the diaphragm 10 or may be connected to the diaphragm 10 via another member.
  • FIG. 8A shows a case where the link portion 51 is at an intermediate position of vibration.
  • the link portion 51 is obliquely provided at an angle ⁇ 0 between the voice coil 30 (or the voice coil support portion 40) and the diaphragm 10.
  • the joint portion 52B on the diaphragm 10 side is disposed at a position Z 0 away from the voice coil 30 along the vibration direction of the diaphragm 10 by a distance H 0 .
  • the vibration direction of the voice coil 30 (or the voice coil support portion 40) is regulated so as to vibrate in one axial direction (for example, the X-axis direction), and the diaphragm 10 has a direction different from the vibration direction of the voice coil 30 ( For example, the vibration direction is regulated so as to vibrate in the Z-axis direction).
  • the position X 2 to move is formed on the end portion of the voice coil 30 joint portion 52A from the initial position X 0 to the vibration direction (-X axis direction) by [Delta] X 2 reaches Then, the inclination angle of the link portion 51 is converted to ⁇ 2 ( ⁇ 0 ⁇ 2 ), and the position of the joint portion 52B on the diaphragm 10 side is ⁇ Z 2 in the vibration direction ( ⁇ Z axis direction) of the diaphragm 10. move and reaches the position Z 2. That is, the diaphragm 10 is pushed down along the vibration direction by ⁇ Z 2 .
  • the vibration direction conversion section 50 has a function of converting the angle by receiving a reaction force from the stationary section 100 such as the frame 12 where the link portion 51 is located on the opposite side to the diaphragm side.
  • the vibration direction conversion unit 50 includes a first link portion 51A having one end as a joint portion 52A on the voice coil 30 side and the other end as a joint portion 52B on the diaphragm 10 side, and one end serving as a first link portion.
  • 51 has a second link part 51B having a joint part 52C with the intermediate part 51 and a joint part 52D with the stationary part 100 at the other end, and the first link part 51A and the second link part 51B are voiced.
  • the coils 30 are inclined in different directions with respect to the vibration direction of the coil 30.
  • the joint 52D is the only joint that does not change in position, and is supported by the stationary unit 100 (or the frame 12), and applies a reaction force from the stationary unit 100 to the link portion 51. ing. If a result, the voice coil 30 (or the voice coil support part 40) is moved from the reference position X 0 to X-axis direction by [Delta] X 1, as shown in FIG. 8 (a), the inclined arranged in different directions 1
  • the link portion 51A and the second link portion 51B rise substantially at the same angle, and the joint portion 52B receives the reaction force from the stationary portion 100 at the joint portion 52D, and the joint portion 52B reliably moves the diaphragm 10 to the reference position Z 0.
  • the length a of the link part from the joint part 52A to the joint part 52C, the length b of the link part from the joint part 52C to the joint part 52B, and the length c of the link part from the joint part 52C to the joint part 52D are substantially equal, and the joint portion 52A and the joint portion 52D are preferably disposed substantially parallel to the moving direction of the voice coil 30.
  • the angle formed by the straight line passing through the joint part 52A and the joint part 52D and the straight line passing through the joint part 52B and the joint part 52D is always a right angle.
  • the joint portion 52B between the first link portion 51A and the diaphragm 10 always moves along the Z-axis perpendicular to the X-axis.
  • 30 vibration directions can be converted to a direction perpendicular to the vibration direction and transmitted to the diaphragm 10.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration example of the speaker device 1 including the vibration direction conversion unit 50 shown in FIG.
  • the stationary part 100 is a part of the frame 12 that supports the diaphragm 10 and the driving part 14.
  • the frame 12 has a flat bottom surface 12A, the diaphragm 10 is supported to face the bottom surface 12A of the frame 12, the magnetic gap 20G is formed along the bottom surface 12A of the frame 12, and the vibration direction changing unit 50 is a frame.
  • the diaphragm 10 is vibrated in a direction intersecting the bottom surface 12A by a reaction force from the bottom surface 12A.
  • the joint portion 52D is supported by a support portion 12C, which is a stationary portion 100 formed to protrude on the bottom surface 12A of the frame 12.
  • a plate such as a flam or a leaf spring extends over the outer periphery of the lower yoke portion 22A of the magnetic circuit 20 that is the movable portion 16 and the side surface of the convex portion 12B formed to protrude on the bottom surface 12A of the frame 12.
  • the elastic support member 17 is laid horizontally.
  • the vibration is smaller than when a plurality of magnets 21 (21A to 21D) are arranged along the lower yoke portion 22A and the upper yoke portion 22B. It is possible to further reduce the thickness of the back side of the plate 10.
  • FIG. 11 to 12 are explanatory views of a speaker device 1 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a modification of the elastic support
  • FIG. 12 shows a modification of the movable part.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the voice coil
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken in the same manner as FIG. 2B). Portions common to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the elastic support 17 has a plurality of arms or legs 17A extending from the bottom of the frame 12 toward the movable part 16, and the movable part 16 is composed of the plurality of arms or legs 17A.
  • the arm portion or foot portion 17A holds the voice coil 30 so as to vibrate along a vibration direction (for example, the X-axis direction) and a direction orthogonal to the vibration direction (for example, the Y-axis direction), and does not move in any other direction. The movement is restricted.
  • the arm portion or the foot portion 17A can be deformed along the X-axis direction and / or the Y-axis direction, and is formed by a curved plate member having rigidity in the Z-axis direction intersecting the vibration direction. be able to.
  • a curved plate member is formed between the lower yoke portion 22A of the magnetic circuit 20 that is the movable portion 16 and the side surface of the convex portion 12B that is formed to protrude on the bottom surface 12A of the frame 12.
  • a plurality of arm portions 17A are arranged at predetermined intervals. Not only the illustrated example but also a plurality of arm portions 17A may be provided between the movable portion 16 and the side surface of the recess 12D that is recessed in the bottom surface 12A of the frame 12 as shown by the one-dot chain line in FIG. Good.
  • the movable portion 16 is not limited to the lower yoke portion 22 ⁇ / b> A of the magnetic circuit 20, and may be a flat support 16 ⁇ / b> A that supports the magnetic circuit 20 separately from the magnetic circuit 20.
  • the magnetic circuit 20 when the magnetic circuit 20 vibrates with respect to the voice coil 30, the vibration of the movable part 16 or a part of the magnetic circuit 20 is restricted, so that rolling of the magnetic circuit 20 is suppressed and stabilized. Thus, the magnetic circuit 20 can be vibrated.
  • the movable portion 16 is provided with a weight portion 18 that is integral with or separate from the magnetic circuit 20 so that the mass of the entire movable portion 16 including the magnetic circuit 20 is increased.
  • the weight portion 18 is disposed outside the magnetic circuit 20 and is integrally fixed to the magnetic circuit 20 so as not to form a magnetic path substantially.
  • the weight of the weight portion 18 is set to a size that is necessary for the entire movable portion 16 to obtain a desired vibration.
  • a weight portion 18 made of, for example, a weight is placed and fixed on the yoke portion 22B on the upper side of the magnetic circuit 20 that is the movable portion 16.
  • the movable portion 16 has a support base 16A that is formed separately from the lower yoke portion 22A of the magnetic circuit 20 and is formed in a flat plate shape.
  • the support base 16A and the bottom surface 12A of the frame 12 protrude from the support base 16A.
  • a plate-like elastic support member 17 such as a fram or a leaf spring is laid across the side surface of the convex portion 12B to be formed.
  • the weight portion 18 is not limited to the illustrated example, and the weight portion 18 is fixed to the magnetic circuit 20 at a location different from the upper yoke portion 22B, or is fixed to the support base 16A regardless of the magnetic circuit 20. Also good. Furthermore, instead of the support base 16 ⁇ / b> A, the movable portion 16 may be configured such that the lower yoke portion 22 ⁇ / b> A can vibrate to the frame 12 via the elastic support body 17 as in the example shown in FIGS. 2 and 3.
  • the mass of the entire movable portion 16 including the magnetic circuit 20 is increased by providing the weight portion 18. Since the magnitude of the vibration of the movable part 16 and the elastic support 17 that are mechanical vibration parts is proportional to the mass and acceleration of the entire movable part 16, compared to the case where the weight part 18 is not provided in the movable part 16, The vibration of the frame 12 is increased, and a larger vibration can be generated, which makes it easier for the user to experience.
  • the yoke portion 22A on the lower side of the magnetic circuit 20 that is the movable portion 16 and the side surface of the recess 12D that is recessed in the bottom surface 12A of the frame 12 are provided.
  • a plate-like elastic support 17 such as a fram or a leaf spring is horizontally mounted.
  • the elastic support body 17 may be laid across the movable portion 16 and the convex portion 12B of the frame 12 as in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, or the embodiment shown in FIG.
  • the movable portion 16 is supported by the frame 12 so as to be able to vibrate by a plurality of arms 17A of the elastic support member 17 as in the form, or integrated with the magnetic circuit 20 in the movable portion 16 as in the embodiment shown in FIG. Alternatively, a separate weight 18 may be provided.
  • the speaker device 1A shown in FIGS. 13A and 13B includes a pair of left and right drive units 14 (R) and 14 (L) for each diaphragm 10, and the drive unit 14 ( R) and 14 (L) are provided symmetrically. That is, the drive unit 14 (R) is provided with the magnetic circuit 20 (R) and the voice coil support unit 40 (R), and the end of the voice coil support unit 40 (R) on the center side of the diaphragm 10 is the first.
  • One link portion 51A (R) and a second link portion 51B (R) are provided, and one end of the voice coil support portion 40 (R) is connected to the voice coil support portion 40 (R) at one end.
  • An outer link portion 53 (R) having a portion 53A (R) and a joint portion 53B (R) with the diaphragm 10 at the other end is provided.
  • the drive unit 14 (L) is provided with a magnetic circuit 20 (L) and a voice coil support unit 40 (L), and at the end of the voice coil support unit 40 (L) on the center side of the diaphragm 10.
  • the first link portion 51A (L) and the second link portion 51B (L) are provided, and one end of the voice coil support portion 40 (L) is connected to the voice coil support portion 40 (L).
  • An outer link portion 53 (L) having a joint portion 53A (L) and a joint portion 53B (L) with the diaphragm 10 at the other end is provided.
  • the speaker device 1A shown in FIG. 13A has a first link in the vibration direction conversion unit 50 provided at the center side end of the diaphragm 10 of the voice coil support units 40 (R) and 40 (L).
  • the joint part 52B with the diaphragm 10 of the parts 51A (R) and 51A (L) is a common part, and the joint part 52D with the frame 12 of the second link parts 51B (R) and 51B (L). It is a common part. Accordingly, a diamond-shaped link mechanism is formed by the joint portions 52B, 52C (R), 52C (L), and 52D, and the voice coil support portions 40 (R) and 40 (L) are close to each other along the X-axis direction.
  • the direction of the separated vibration is changed to give the vibration in the Z-axis direction (acoustic radiation direction) to the diaphragm 10.
  • the joint portion 52D since the joint portion 52D is supported by the frame 12, the first link portion 51A (R) against the proximity / separation vibration of the voice coil support portions 40 (R) and 40 (L).
  • 51A (L) and the second link portion 51B (R), 51B (L) receive a reaction force from the frame 12, and this reaction force reliably vibrates the diaphragm 10 in the Z-axis direction. ing.
  • first link portion 51A (R) and the outer link portion 53 (R) provided on both sides in the vibration direction of one voice coil support portion 40 (R), or both sides in the vibration direction of the voice coil support portion 40 (L).
  • the first link portion 51A (L) and the outer link portion 53 (L) provided in the above form a parallel link, and the voice coil support portions 40 (R) and 40 (L) move in the X direction.
  • the first link portion 51A (R) and the outer link portion 53 (R) that are substantially parallel to each other, or the first link portion 51A (L) and the outer link portion 53 (L) are angle-converted at substantially the same angle. Become.
  • the three joint portions 52B, 53B (R), 53B (L) move up and down while maintaining the planar state of the diaphragm 2, and cause the planar diaphragm 10 to vibrate in substantially the same phase. Is possible. Thereby, it is possible to suppress the divided vibration of the diaphragm 10. At this time, the vibration of the pair of voice coil support portions 40 (R) and 40 (L) is required to vibrate in the opposite directions with substantially the same phase and substantially the same amplitude.
  • the joint portion 52B is separated into the joint portions 52B (R) and 52B (L) and spaced apart, and the joint portion 52D is separated from the joint portions 52D (R) and 52D (52).
  • the speaker device 1A is the same as the speaker device 1A shown in FIG. Therefore, the speaker device 1B shown in FIG. 13B has the same function as the speaker device 1A shown in FIG. 13A, but the speaker device 1B has four joint portions 52B (R) that move up and down simultaneously. , 52B (L), 53B (R), 53B (L), the diaphragm 10 moves up and down, so that the divided vibration of the diaphragm 10 can be further suppressed.
  • the voice coil 30 is wound so that the currents flowing on the magnets 21A and 21B are opposite to each other in the Y-axis direction, so that the Lorentz force along the X-axis direction acts on the voice coil 30.
  • the outer link portion 53 is not provided, and only the first link portion is supported by the voice coil. You may employ
  • FIG. 14 The embodiment shown in FIG. 14 is a case where a pair of drive units 14 are provided and the vibration direction conversion units 50 are arranged opposite to each other substantially symmetrically, and the vibration direction conversion unit 50 is formed as an integral part.
  • one end is a joint part 52A (R), 52A (L) with the voice coil support part 40, and the other end is a joint part 52B (R), 52B with the diaphragm 10. It has a pair of 1st link parts 51A (R) and 51A (L) made into (L). Also, one end is a joint part 52C (R), 52C (L) with an intermediate part of the first link parts 51A (R), 51A (L), and the other end is a stationary part (a sixth link part 51F described later). ) And a pair of second link portions 51B (R) and 51B (L) as joint portions 52D (R) and 52D (L).
  • a pair of third link portions 51C (R) and 51C (L) integrally extending from the voice coil support portion 40 and a fourth link portion 51D fixed along the diaphragm 10 are provided. Have. Further, one end is a joint portion 52E (R), 52E (L) with the end portion of the third link portion 51C (R), 51C (L), and the other end is a joint portion 52F with the fourth link portion 51D.
  • first link portion 51A (R) and the fifth link portion 51E (R) or the first link portion 51A (L) and the fifth link portion 51E (L) form a parallel link
  • the three link portions 51C (R), 51C (L) and the fourth link portion 51D form parallel links.
  • connection portions 54 (R) and (L) with the voice coil support portion 40 are formed at the base end portion of the third link portion 51C.
  • the link mechanism 50L of such a vibration direction conversion unit 50 has a function of substantially opposingly arranging the embodiment shown in FIG. 10 symmetrically in the left-right direction and combining the parallel link mechanisms. Is formed by a plate-like member, each joint portion between the link portions is formed by a linear refracting portion, and the link portions are integrally formed through the refracting portion.
  • this vibration direction converter 50 will be described with reference to FIG.
  • the sixth link portion 51F supported by the frame 12 functions as the stationary portion 100.
  • the joint portions 52A (R) and (L) move from the reference position X0 in the X-axis direction to X1 due to the movement of the connection portion 54 due to the vibration of the voice coil support portion 40,
  • the third link portions 51C (R), (L) and the fourth link portion 51D forming the parallel link rise while maintaining the parallel state, and the first link forming the parallel link.
  • the angle is changed so that the portions 51A (R) and (L) and the fifth link portions 51E (R) and (L) rise.
  • the joints 52B (R), (L), 52F (R), (where the vibration in the X-axis direction of one voice coil support portion 40 vibrates with substantially the same phase and substantially the same amplitude. L) and the vibration in the Z-axis direction in the fourth link portion 51D.
  • the diaphragm 10 is supported in a wide range and is provided with vibrations having substantially the same phase and substantially the same amplitude. Therefore, the vibration of the voice coil support unit 40 with respect to the planar diaphragm 10 having a large area is provided. Can be transmitted in substantially the same phase.
  • the link mechanism of the vibration direction conversion unit 50 can form each link portion with a plate-like member, and each joint portion may be formed by joining the link portions in a rotatable manner.
  • the link portions may be connected or integrated so that they can be bent or bent.
  • the plate-like member is preferably a highly rigid and lightweight member, and a fiber reinforced plastic film or the like can be used.
  • the third link portions 51C (R), (L), the fourth link portion 51D, and the fifth link portions 51E (R), (L) are arranged in parallel as a pair.
  • the first link portions 51A (R) and (L) are formed in a bifurcated manner, and the joint portions 52C (R) and (L) with the second link portions 51B (R) and (L) are formed in the middle portion thereof. L) is formed, and the second link portions 51B (R), (L) and the sixth link portion 51F are paired in parallel with the third link portions 51C (R), (L),
  • the fourth link part 51D and the fifth link part 51E (R), (L) are arranged.
  • the link portion By forming the link portion with a single plate-like member in this way, the diaphragm 10 can be supported and vibrated by the surface, so that the entire diaphragm 10 can be vibrated in substantially the same phase, and divided vibrations can be obtained. Can be suppressed.
  • a link part can also be formed with a some plate-shaped member, a manufacturing process can be simplified by forming with one plate-shaped member. When forming a link part with one plate-shaped member, you may cut out a link member from one plane-shaped plate-shaped member.
  • the vibration direction converter 50 of this embodiment refracts the entire plate-like member forming the link portion into a convex shape so that the first link portion 51A (R), (L) and the fourth link portion 51D are formed, and the plate-like member is partially cut out and refracted into a concave shape to form the second link portions 51B (R), (L) and the sixth link portion. 51F is formed.
  • an inclined surface is formed at the end of each link portion.
  • the inclined surface is formed on the side surface opposite to the side surface of the link portion that approaches each other when the link portion is refracted at the joint, so that the link portion can be refracted efficiently at the joint. Yes.
  • the link mechanism of the vibration direction changing unit can be formed only by mounting one integral part to the two opposing voice coil support units 40, the pair of drive units 14 are provided. Even when the speaker devices 1, 1 ⁇ / b> A, 1 ⁇ / b> B are formed, the assembly work can be easily performed. Further, by providing the sixth link portion 51F supported by the stationary portion, the counter vibration of the voice coil support portion 40 (vibrating so that the plurality of voice coil support portions 40 are in opposite directions to each other). Even if the joint portions 52D (R) and (L) are not particularly supported by the frame 12, the positions of the joint portions 52D (R) and (L) are always kept constant. It is possible to simplify the incorporation of the vibration direction converter into the speaker devices 1, 1A, 1B.
  • the link mechanism As the link mechanism, the right first link portion 51A (R) and the third link portion 51C (R), the left first link portion 51A (L) and the third link portion 51C (L). Accordingly, the fourth link portion 51D fixed to the diaphragm 10 can be stably translated along the Z-axis direction with respect to the opposing vibration of the voice coil support portion 40. As a result, it is possible to apply stable vibration to the planar diaphragm 10.
  • the embodiment shown in FIG. 16 is an improved example of the embodiment shown in FIG.
  • the convex portion 510 is provided on the link portion where bending is likely to occur due to the opposing vibration of the voice coil support portion 40 to increase the rigidity.
  • the first link portions 51A (R), (L), the second link portions 51B (R), (L), the third link portions 51C (R), (L), the sixth Convex portions 510 are provided on the link portions 51F.
  • an opening 520 is provided in a link portion that does not particularly require strength, thereby reducing the weight of the vibration direction changing portion.
  • an opening 520 is provided in the fourth link portion 51D.
  • the weight reduction of the vibration direction converter is particularly effective in widening the reproduction characteristics and increasing the amplitude and sound pressure level of the sound wave for a predetermined audio current.
  • FIG. 17 is a top perspective view of the embodiment shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), and the vibration direction conversion parts 50 are provided at both ends in the vibration direction of the voice coil support part 40.
  • a parallel link is formed by the link portions of the vibration direction conversion units 50 provided at both ends, and a pair of drive units 14 are provided, and the vibration direction conversion units 50 are arranged opposite to each other substantially symmetrically in the X axis direction.
  • the vibration direction converter 50 of the embodiment shown in FIG. 2A is arranged at the inner end of the voice coil support portions 40 (R), 40 (L), and the joint portions 52B are arranged. They are abutted against each other and fixed to the diaphragm 10.
  • FIG. 18 is an explanatory view showing an electronic apparatus including the speaker device according to the embodiment of the present invention.
  • the electronic device 2 such as a mobile phone or a portable information terminal shown in FIG. 1A or the electronic device 3 such as a flat panel display shown in FIG. Since the space can be reduced, the entire electronic device can be made thinner. In addition, sufficient audio output can be obtained even in a thin electronic device.
  • FIG. 19 is an explanatory view showing an automobile provided with the speaker device according to the embodiment of the present invention.
  • the space in the vehicle can be expanded by making the speaker device 1 thinner.
  • the speaker device 1 according to the embodiment of the present invention is installed in the door panel, the protrusion of the door panel is eliminated and the operation space of the driver can be expanded.
  • the speaker device 1 cancels the overall vibration by adjusting the mechanical vibration of the frame 12 due to the vibration of the magnetic circuit 20 so as to correspond to the vibration by the engine of the automobile 4 or the like.
  • it can be used as a mitigating device.
  • the speaker device 1 may be arranged at, for example, a ceiling or a wall in a living room.
  • each of the above-described embodiments can divert each other's technology as long as there is no particular contradiction or problem in its purpose and configuration. Further, the technology in each of the above-described embodiments can be applied to a dynamic speaker device that uses a flat voice coil as necessary (eg, a riffel speaker device, a ribbon speaker device, a sound emitting side of a flat voice coil).
  • a dynamic speaker device that uses a flat voice coil as necessary (eg, a riffel speaker device, a ribbon speaker device, a sound emitting side of a flat voice coil).
  • the present invention can be applied to a speaker device in which a magnetic pole portion is disposed on the side opposite to the acoustic radiation side, and the speaker device can be thinned.
  • This application includes PCT / JP2008 / 051197 filed internationally on January 28, 2008, PCT / JP2008 / 068580 filed internationally on October 14, 2008, and PCT filed internationally on January 20, 2009. All contents described in / JP2009 / 050764, PCT / JP2009 / 053752 filed internationally on February 27, 2009, and PCT / JP2009 / 053592 filed internationally on February 26, 2009 are incorporated into this application. .

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Abstract

 比較的簡単な構造で大きな振動を伝えることができる薄型のスピーカ装置を提供する。振動板10と、振動板12を振動方向に沿って振動自在に支持するフレーム12と、フレーム12に設けられ、振動板10に振動を与える駆動部14とを備え、駆動部14は、振動板10の振動方向とは異なる方向に沿って磁気ギャップ20Gを形成する磁気回路20と、磁気ギャップ20G内に支持されるボイスコイル30と、ボイスコイル30の振動を方向変換して振動板10に伝える剛性の振動方向変換部50とを備え、磁気回路20がフレーム12に対して振動可能な可動部16に設けられ、可動部16が弾性支持体17を介してフレーム12に支持される。

Description

スピーカ装置
 本発明は、スピーカ装置に関するものである。
 一般的なスピーカ装置として、ダイナミック型スピーカ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このダイナミック型スピーカ装置は、例えば図1に示すように、フレーム3Jと、コーン形状の振動板21Jと、振動板21Jをフレーム3Jに支持するエッジ4Jと、振動板21Jの内周部に接合されたボイスコイルボビン610Jと、ボイスコイルボビン610Jをフレーム3Jに支持するダンパ7Jと、ボイスコイルボビン610Jに巻き回されたボイスコイル611Jと、ヨーク51J,磁石52J,プレート53Jを備えると共に、ボイスコイル611Jが配置される磁気ギャップが形成された磁気回路とを有する。このスピーカ装置では、音声信号がボイスコイル611Jに入力されると、磁気ギャップ内のボイスコイル611Jに生じたローレンツ力によりボイスコイルボビン610Jが振動し、その振動によって振動板21Jが駆動される。
特開平8-149596号公報(第1図)
 前述した一般的なダイナミック型スピーカ装置は、例えば図1に示すように、振動板21Jの音響放射側に対して反対側にボイスコイル611Jが配設され、ボイスコイル611J及びボイスコイルボビン610Jの振動方向と振動板21Jの振動方向が同じ方向になるように構成されている。そして、このようなスピーカ装置では、振動板21Jが振動するための領域、ボイスコイルボビン610Jが振動するための領域、磁気回路が配置される領域等が振動板21Jの振動方向(音響放射方向)に沿って形成されることになるので、スピーカ装置の全高が比較的大きく成らざるを得ない構造になっている。
 詳細には、図1に示すように、スピーカ装置の振動板21Jの振動方向に沿った大きさは、コーン形状の振動板21Jの振動方向に沿った大きさ及び振動板21Jをフレーム3Jに支持するエッジ4Jの全高(a)、振動板21Jとボイスコイルボビン610Jとの接合部からボイスコイル611Jの上端までのボイスコイルボビン高さ(b)、ボイスコイル高さ(c)、磁気回路の主に磁石高さ(d)、磁気回路の主にヨーク51Jの厚さ(e)等からなる。このようなスピーカ装置においては、充分な振動板21Jの振動ストロークを確保するためには、前述したa,b,c,dの高さを充分に確保する必要があり、また充分な駆動力を得るためには前述したc,d,eの高さを充分に確保する必要があるので、特に、大音量対応型スピーカ装置では、スピーカ装置の全高が大きく成らざるを得ない。
 このように、従来のスピーカ装置では、ボイスコイルボビン610Jの振動方向と振動板21Jの振動方向とが同方向になっているので、振動板21Jの振幅を大きくして大音量を得ようとすると、ボイスコイルボビン610Jの振動ストロークを確保するためにスピーカ装置の全高が大きくなってしまい、装置の薄型化を達成し難い。すなわち、装置の薄型化と大音量化を両立し難い問題がある。
 しかしながら、ボイスコイル611Jの振動を効率よく振動板21Jに伝達させるためには、ボイスコイル611Jの振動を直接振動板21Jに伝えること、すなわち、ボイスコイル611Jの振動方向と振動板21Jの振動方向とを一致させることが好ましい。ボイスコイル611Jの振動方向と振動板21Jの振動方向が異なる場合には、ボイスコイル611Jの振動が確実に振動板21Jに伝えられないことがあり、これがスピーカ装置の再生効率の悪化に繋がる問題が生じる。特に、高音域の良好な再生特性を得るためには、ボイスコイル611Jの振動を確実に振動板に伝えることが必要になる。
 一方、一般的なダイナミック型スピーカ装置では、コーン形状の振動板21Jの内周部にボイスコイルボビン610Jが接合されており、ボイスコイルボビン610Jから振動板21Jの内周部に駆動力が伝達されるので、振動板全体を略同位相にて駆動させることが比較的困難である。このため振動板全体を略同位相にて駆動することができるスピーカ装置が望まれている。
 ところで、振動板の振動により耳で音声を確認するのではなく、機械的な振動を耳以外の肌や身体でも感じ取れるようにした振動発生装置が知られている。しかし、このような振動発生装置をスピーカ装置に組み込むと、構造が複雑化するだけでなく大型化して、装置の薄型化をより達成し難くなるという問題がある。
 本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、比較的簡単な構造で大音量の再生音を放射することができる薄型のスピーカ装置を提供すること、ボイスコイルの振動による振動板の音声振動と磁気回路の振動によるフレームの機械振動を同一装置で発生させること、振動板の音声振動とフレームの機械振動を簡単に切り換えること、磁気回路の振動時におけるローリングを抑制して安定的に磁気回路を振動させること、フレームの機械振動をより大きくして確実に体感可能にすること、等が本発明の目的である。
 このような目的を達成するために、本発明によるスピーカ装置は、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
 [請求項1]振動板と、前記振動板を振動方向に沿って振動自在に支持するフレームと、該フレームに設けられ、前記振動板に振動を与える駆動部とを備え、前記駆動部は、前記振動板の振動方向とは異なる方向に沿って磁気ギャップを形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、前記ボイスコイルの振動を方向変換して前記振動板に伝える剛性の振動方向変換部とを備え、前記磁気回路が前記フレームに対して振動可能な可動部に設けられ、前記可動部が弾性支持体を介して前記フレームに支持されることを特徴とするスピーカ装置。ことを特徴とするスピーカ装置。
従来技術の説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置の基本構成を示した説明図である(同図(a)が平面図、同図(b)がA-A断面図)。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(磁気回路及びボイスコイル)を説明する説明図である(斜視図)。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置の磁気回路及びボイスコイルを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置の磁気回路及びボイスコイルを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置の磁気回路及びボイスコイルを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置の磁気回路及びボイスコイルを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置における振動方向変換部の構成例と動作を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置における振動方向変換部の構成例と動作を説明する説明図である。 図9に示した振動方向変換部を備えたスピーカ装置の構成例を示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(磁気回路及びボイスコイル)を説明する説明図である(横断面図)。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(磁気回路及びボイスコイル)を説明する説明図である(縦断面図)。 本発明の他の実施形態における振動方向変換部の構成例を示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(振動方向変換部)を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(振動方向変換部)を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(振動方向変換部)を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置の各構成要素についての具体的な態様(磁気回路及びボイスコイル)を説明する説明図である(斜視図)。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置を搭載した電子機器を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るスピーカ装置を搭載した自動車を示した説明図である。
 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むがこれのみに限定されるものではない。なお、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。
[スピーカ装置の全体構成;図2~図3]
 図2は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置の全体構成を示した説明図である。図2(a)が振動板を除いた状態の平面図、図2(b)が図2(a)におけるA-A断面図(振動板を含む)。スピーカ装置1は、振動板10と、振動板10の外周を振動方向に沿って振動自在に支持する静止部100と、振動板10の背面を支持し電気信号によって振動板10に振動を与える駆動部14とを備え、駆動部14は、振動板10の振動方向とは異なる方向に沿って磁気ギャップ20Gを形成する磁気回路20と、磁気ギャップ20G内に一軸方向に沿って振動自在に配置されたボイスコイル30と、ボイスコイル30の振動を方向変換して振動板10に伝える剛性の振動方向変換部50とを備え、振動方向変換部50は、振動板10側とボイスコイル30側のそれぞれに関節部52を形成してボイスコイル30の振動方向に対して斜設されたリンク部分51を有している。
 振動板10は、図2(a)に示した例では、平面視が矩形状であるが、平面視が円形状や楕円形状、或いはその他の形状のものであってもよい。また、図示の例は、振動板10の断面形状が平面である。
 静止部100は、振動板10及び駆動部14等の振動を支持する部位の総称であって、ここでは、フレーム12等が静止部100にあたる。静止部100は、それ自体が完全に静止していること意図するわけではなく、それ全体が駆動部14の振動の影響を受けて、或いは他の力を受けて、振動するものであってもよい。振動板10の外周部はエッジ11を介して静止部100であるフレーム12に支持されている。
 駆動部14は、磁気回路20、ボイスコイル30、振動方向変換部50を備えており、ボイスコイル30が磁気回路20の磁気ギャップ20Gに沿って一軸方向に振動し、その振動を振動方向変換部50が方向変換して振動板10に伝える。図示の例では、X軸方向に沿ってボイスコイル30が振動し、それと直交するZ軸方向に振動板10が振動可能に配置されており、振動方向変換部50は、ボイスコイル30のX軸方向の振動を自身の斜設角度の変化に変換して、振動板10をZ軸方向に振動させている。
 ボイスコイル30は、電気信号が入力される導線を巻き回して形成され、それ自身が静止部100に振動自在に配置されるか、或いはボイスコイル支持部40を介して静止部100に振動自在に配置される。ボイスコイル支持部40は、例えば平板状の絶縁部材で形成することができ、その表面上又は内部にボイスコイル30が支持される。
 ボイスコイル30の導線は、例えばスピーカ装置1の外部に設けられた、アンプ、イコライザ、チューナ、放送受信機、テレビジョン等の電気信号発生源と電気的に接続し、電気信号発生源からボイスコイル30に電気信号(交流電気信号)が送信されると、ボイスコイル30と磁気回路20との間に作用・反作用の力が働き、電気信号の周波数によってボイスコイル30又は磁気回路20のいずれか一方又は両方が振動する。つまり、電気信号が音声信号(可聴周波数以上の高周波数)を含むと、磁気回路20に対してボイスコイル30が振動し、また電気信号が可聴周波数以下の低周波数(例えば200Hz以下)の周波数を含むと、ボイスコイル30に対して磁気回路20が振動する。
 さらに、ボイスコイル30は、保持部15によって静止部100となるフレーム12等に保持されている。保持部15は、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40を振動方向(例えばX軸方向)に沿って振動自在に静止部100に保持すると共に、それ以外の方向へは移動しないように移動を規制する構成を有する。例えば、保持部15は、ボイスコイル30の振動方向(例えば、X軸方向)に沿って変形可能であり、この振動方向に交差する方向には剛性を有する湾曲板部材によって形成することができる。
 また、磁気回路20は、フレーム12に対して振動可能な可動部16に設けられ、可動部16は、磁気回路20と一体か或いは別部材で形成され、弾性支持体17を介してフレーム12に支持される。
 弾性支持体17は、例えばバネ材等の弾性変形可能な材料で形成され、磁気回路20に対して後述するボイスコイル30が振動する際には、可動部15の振動や衝撃を吸収緩和するサスペションとして機能し、これと逆にフレーム12に対して磁気回路20が振動する際には、磁気回路20の振動をフレーム12に伝播するものである。
 このようなスピーカ装置1は、駆動部14のボイスコイル30に、電気信号として音声信号を入力することで、磁気回路20の磁気ギャップ20Gに沿ってボイスコイル30又はボイスコイル支持部40が例えば図示X軸方向又はY軸方向に振動する。これにより、この振動が振動方向変換部50によって方向変換されて振動板10に伝達されることになって、振動板10を例えば図示Z軸方向に振動させて音響放射方向SDに音声信号に応じた音が放射される。
 このようなスピーカ装置1によると、振動方向変換部50によって、ボイスコイル30の振動方向と振動板10の振動方向を異なる方向にしているので、振動板10の振動方向に沿ってボイスコイル30を振動させる場合と比較して、振動板10の背面側を薄型化することが可能になる。これによって、低音域を高音圧で再生できる薄型のスピーカ装置を得ることができる。
 さらに、ボイスコイル30の振動を振動方向変換部50によって方向変換して振動板10に伝えるので、ボイスコイル30の振幅を大きくすることで、振動板10の振幅を大きくしても、スピーカ装置1の音響放射方向の厚さ(スピーカ装置の全高)は厚くならない。これによって、大音量の再生音を放射することができる薄型のスピーカ装置を得ることができる。
 また、このようなスピーカ装置1は、駆動部14のボイスコイル30に、電気信号として可聴周波数以下の低周波数を入力することで、ボイスコイル30に対し磁気回路20が振動し、この振動が弾性支持体17を介してフレーム12に伝わり、耳以外の肌や身体でも感じ取れる機械的な振動が発生する。これにより、機械振動発生用の振動発生装置をスピーカ装置1に簡単な構造で組み込むことができ、1つのスピーカ装置1でボイスコイル30の振動による振動板10の音声振動と磁気回路20の振動によるフレーム12の機械振動を発生させることができる。さらに、ボイスコイル30に入力される電気信号の周波数を変えることで、ボイスコイル30の振動による振動板10の音声振動の発生と磁気回路20の振動によるフレーム12の機械振動の発生とを簡単に切り換えることができる。
 以下、本実施形態に係るスピーカ装置1の各構成要素についての具体的な態様を説明する。
[磁気回路/ボイスコイル;図4~図7]
 図4~図7は、磁気回路及びボイスコイルを説明する説明図である。
 ボイスコイル30を振動させるための磁気回路20は、ボイスコイル30の振動方向に沿った磁気ギャップ20Gを形成しているだけでなく、ボイスコイル30に電流(音声信号に伴う音声電流)を流すことで、ボイスコイル30にローレンツ力を作用させるために、磁気ギャップ20Gが逆向きで一対の磁場を形成している。これによって、ボイスコイル30に音声電流が流れると、ボイスコイル30は一対の磁場が形成された磁気ギャップ20Gの配置方向に沿って振動することができる。
 磁気回路20は、磁石21とヨーク部22によって形成されており、Z軸方向で互いに逆向きの磁場を形成する一対の磁気ギャップ20GをX軸方向に所定間隔で並べて形成し、各磁気ギャップ20Gを流れる電流がY軸方向で互いに逆方向になるようにボイスコイル30を巻き回すことで、ボイスコイル30にX軸方向に沿ったローレンツ力が働くようにしている。磁石21とヨーク部22の配置はいくつかの異なる形態にして前述と同様な機能を有する磁気回路20を形成することができる。
 図4及び図5に示した例では、磁気回路20は、複数の磁石21(21A~21D)を有する。この磁気回路20では、磁石21が、磁気ギャップ20Gの磁場の方向に沿った両側に設けられている。図示の例では、ヨーク部22は、下側のヨーク部22A、上側のヨーク部22B、および支柱部22Cを有する。ヨーク部22A,22Bは規定間隔をあけて略平行に配置されており、中央部には、支柱部22Cがヨーク部22A,22Bに対して略直交する方向へ延在するように形成されている。
 ヨーク部22A,22Bには磁石21A~21Dが配置され、磁石21Aと磁石21Cとで一つの磁気ギャップ20G2が形成され、磁石21Bと磁石21Dとでもう一つの磁気ギャップ20G1が形成されている。この一対の磁気ギャップ20G1と磁気ギャップ20G2は、平面的に並べて形成され、互いに逆方向の磁場が形成されるようになっている。
 一方、ボイスコイル30は、平面形状が略矩形状に形成されており、Y軸方向に沿って形成された直線部30A,30Cと、X軸方向に沿って形成された直線部30B,30Dにより構成されている。ボイスコイル30の直線部30A,30Cは、磁気回路20の各磁気ギャップ20G内に配置され、磁場の方向がZ軸方向に沿うように規定されている。ボイスコイル30の直線部30B,30Dには磁場を印加しないほうが好ましい。また、直線部30B,30Dに磁場が印加されている場合でも、その直線部30B,30Dに生じるローレンツ力が互いに相殺するように構成されている。ボイスコイル30は、巻き数を比較的多くすることで、磁気ギャップ20G内に配置されるボイスコイル30の一部分を比較的大きくすることができ、スピーカ駆動時、比較的大きな駆動力を得ることができる。
 なお、図示の例では、ボイスコイル30を絶縁平面板41からなるボイスコイル支持部40で支持している例を示しており、この絶縁平面板41に開孔部41Aを形成した例を示しているが、ボイスコイル30に剛性を付与して全体を板状に形成することもできる。ボイスコイル30が剛性を有する場合にはボイスコイル支持部40を用いなくても構わない。
 磁気回路20は、図5に示す例では、ボイスコイル30の直線部30Aにかかる磁場の向きが、直線部30Cに係る磁場の向きに対して逆向きとなるように、複数の磁石21A~21Dに対して、磁石21Aと磁石21Cが同方向に着磁され、磁石21Bと磁石21Dがそれとは逆の同方向に着磁されている。磁石21の着磁は磁石21とヨーク部22とを組み付けた後に行うことができるが、図4,図5に示した例ではその際の着磁工程を2回行うことが必要になる。
 これに対して、図6及び図7に示す例では、磁気ギャップ20G2を同方向に着磁された磁石21A,21Cによって形成し、磁気ギャップ20G1はヨーク部22A,22Bのそれぞれに形成したヨーク凸部22a,22b間に形成している。これによると、磁石21とヨーク部22とを組み付けた後に行う着磁工程を1回で済ませることができ、工程の簡略化が可能になる。
 また、図示の例では、ヨーク部22を可動部16等に位置決めするための位置決め支持部22A1,22B1が、ヨーク部22自身に形成されている。これによると、前述した支柱部22Cを省くことができ、可動部16等に対するヨーク部22の位置決めによって磁気ギャップ20Gの間隔が規定される。
[磁気回路/可動部及び磁気回路;図2~図3]
 また、磁気回路20は、フレーム12に対して相対的に動作する可動部16を構成している。可動部16は、磁気回路20と一体か或いは別部材で形成され、弾性支持体17を介してフレーム12に支持される。これら弾性支持体17と可動部16は機械振動部を構成している。
 図2及び図3に示した例では、可動部16は磁気回路20の下側のヨーク部22Aであり、この下側のヨーク部22Aの外周と、フレーム12の底面12A上に突出して形成される凸部12Bの側面とに亘り、例えばフラムや板バネ等の板状の弾性支持体17を横架している。これによると、可動部16である下側のヨーク部22Aが弾性支持体17を介してフレーム12の凸部12Bに直接振動可能に支持されるので、磁気回路20とは別部材で形成される可動部16の上に磁気回路20を載置して一体化させる場合と比較して、振動板10の背面側を薄型化することが可能になる。
[振動方向変換部;図8~図9]
 図8及び図9は、振動方向変換部50の構成例と動作を説明する説明図である。ボイスコイル30の振動を方向変換して振動板10に伝える剛性の振動方向変換部50は、振動板10側とボイスコイル30側のそれぞれに関節部52を形成してボイスコイル30の振動方向に対して斜設されたリンク部分51を有する。ここで、関節部52とは、2つの剛性を有する部材を回転自在に接合する部分、又は一体化された剛性を有する2つの部分を屈折又は屈曲自在にする部分であり、リンク部分51とは、関節部52が端部に形成された剛性を有する部分である。ここで、剛性とは容易に変形しないことを指し、全く変形しないことのみを指しているわけではない。リンク部分51は、板状又は棒状に形成することができる。
 図8に示した実施形態では、一つのリンク部分51を備え、その両端に関節部52(52A,52B)が形成され、一方の関節部52Aがボイスコイル30又はボイスコイル支持部40の端部に形成され、他方の関節部52Bが振動板10側に形成されている。関節部52Bは、振動板10に接続されていてもよいし、振動板10に他の部材を介して接続されていてもよい。
 図8(a)は、リンク部分51が振動の中間位置にある場合を示している。リンク部分51は、ボイスコイル30(又はボイスコイル支持部40)と振動板10との間に角度θ0で斜設されている。このとき、ボイスコイル30から振動板10の振動方向に沿って距離H0だけ離れた位置Z0に振動板10側の関節部52Bが配置されている。ボイスコイル30(又はボイスコイル支持部40)は、一軸方向(例えば、X軸方向)に振動するように振動方向が規制されており、振動板10はボイスコイル30の振動方向とは異なる方向(例えばZ軸方向)に振動するように振動方向が規制されている。
 同図(b)に示すように、ボイスコイル30の端部に形成された関節部52Aが当初の位置X0から振動方向(X軸方向)にΔX1だけ移動して位置X1に達すると、リンク部分51の傾斜角度がθ1(θ0>θ1)に変換されて、振動板10側の関節部52Bの位置が振動板10の振動方向(Z軸方向)にΔZ1だけ移動して位置Z1に達する。すなわち、振動板10をΔZ1だけ振動方向に沿って押し上げる。
 同図(c)に示すように、ボイスコイル30の端部に形成された関節部52Aが当初の位置X0から振動方向(-X軸方向)にΔX2だけ移動して位置X2に達すると、リンク部分51の傾斜角度がθ2(θ0<θ2)に変換されて、振動板10側の関節部52Bの位置が振動板10の振動方向(-Z軸方向)にΔZ2だけ移動して位置Z2に達する。すなわち、振動板10をΔZ2だけ振動方向に沿って押し下げる。
 このようにリンク部分51及び関節部52(52A,52B)からなる振動方向変換部50の機能は、ボイスコイル30の振動をリンク部分51の角度変化に変換して振動板10に伝え、振動板10をボイスコイル30の振動方向とは異なる方向に振動させることである。
 図9は、振動方向変換部50の他の構成例及びその動作を説明するための説明図である。詳細には、同図(b)は振動板10が基準位置に位置した状態の振動方向変換部50の状態、同図(a)は振動板10が基準位置に対して音響放射側に変位している状態の振動方向変換部50の状態、同図(c)は振動板10が基準位置に対して音響放射側に対して反対方向に変位している状態の振動方向変換部50の状態を示している(振動板10は図示省略している)。
 この振動方向変換部50は、リンク部分51が振動板側とは逆側に位置するフレーム12等の静止部100からの反力を受けて角度変換する機能を有する。詳しくは、振動方向変換部50は、一端をボイスコイル30側の関節部52Aとし、他端を振動板10側の関節部52Bとする第1のリンク部分51Aと、一端を第1のリンク部分51の中間部との関節部52Cとし、他端を静止部100との関節部52Dとする第2のリンク部分51Bとを有し、第1のリンク部分51Aと第2のリンク部分51Bをボイスコイル30の振動方向に対して異なる方向に傾斜配置している。更に詳しくは、振動方向変換部50は、一端をボイスコイル30側の第1の関節部52Aとし、他端を振動板10側の第2の関節部52Bとする第1のリンク部分51Aと、一端を第1のリンク部分51Aの中間部との第3の関節部52Cとし、他端を静止部100との第4の関節部52Dとする第2のリンク部分51Bとを有し、第1の関節部52Aと、第2の関節部52Bと、第4の関節部52Dとが、第3の関節部52Cを中心とする第1のリンク部分51Aの長さにほぼ等しい直径の円周上にある。
 この振動方向変換部50では、関節部52Dが唯一位置変動しない関節部であり、これが静止部100(或いはフレーム12)に対して支持され、静止部100からの反力をリンク部分51に付与している。これによって、ボイスコイル30(或いはボイスコイル支持部40)が基準位置X0からX軸方向にΔX1だけ移動すると、図8(a)に示すように、異なる方向に傾斜配置している第1のリンク部分51Aと第2のリンク部分51Bの角度がほぼ同角度立ち上がることになり、関節部52Dで静止部100からの反力を受けて関節部52Bは確実に振動板10を基準位置Z0からZ軸方向にΔZ1だけ押し上げる。また、ボイスコイル30が基準位置X0からX軸と逆方向にΔX2だけ移動すると、図8(c)に示すように、第1のリンク部分51Aと第2のリンク部分51Bの角度がほぼ同角度下がることになり、関節部52Dで静止部100からの反力を受けて関節部52Bは確実に振動板10を基準位置Z0からZ軸とは逆方向にΔZ2だけ押し下げる。
 ここで、関節部52Aから関節部52Cまでのリンク部分の長さaと関節部52Cから関節部52Bまでのリンク部分の長さbと関節部52Cから関節部52Dまでのリンク部分の長さcを実質的に等しくして、ボイスコイル30の移動方向と略平行に関節部52Aと関節部52Dを配置していることが好ましい。このようなリンク機構はスコットラッセルの機構として知られており、関節部52A,52B,52Dは関節部52Cを中心として直径が第1のリンク部分51Aの長さ(a+b=2a)の円周上にある。すなわち、関節部52Aと関節部52Dを通る直線と、関節部52Bと関節部52Dを通る直線とがなす角は常に直角になる。これによって、ボイスコイル30をX軸方向に移動させると、第1のリンク部分51Aと振動板10との関節部52Bは常にX軸と垂直なZ軸に沿って移動することになり、ボイスコイル30の振動方向をそれとは垂直方向に変換して振動板10に伝えることができる。
 図10は、図9に示した振動方向変換部50を備えたスピーカ装置1の構成例を示した説明図である。静止部100は振動板10及び駆動部14を支持するフレーム12の一部である。フレーム12は平面状の底面12Aを有し、振動板10はフレーム12の底面12Aに対面して支持され、磁気ギャップ20Gはフレーム12の底面12Aに沿って形成され、振動方向変換部50はフレーム12の底面12Aからの反力により底面12Aと交差する方向に振動板10を振動させている。
 図示の例では、関節部52Dはフレーム12の底面12A上に突出して形成した静止部100である支持部12Cに支持されている。また、可動部16である磁気回路20の下側のヨーク部22Aの外周と、フレーム12の底面12A上に突出して形成される凸部12Bの側面とに亘り、例えばフラムや板バネ等の板状の弾性支持体17を横架している。さらに、磁気回路20が、プレート22(22A,22B)、磁石21(21A,21B)とヨーク22(22A,22B)によって形成されており、Z軸方向で互いに逆向きの磁極を有する一対の磁石21A,21BをX軸方向の所定間隔で並べて配置し、一対の磁石21A,21Bとヨーク部22Bとの間に前述した磁気ギャップ20Gを形成している。そして磁石21A,21B上を流れる電流がY軸方向で互いに逆方向になるようにボイスコイル30を巻き回すことで、ボイスコイル30にX軸方向に沿ったローレンツ力が働くようにしている。これによると、図3及び図4に示したような、下側のヨーク部22A及び上側のヨーク部22Bに沿って複数の磁石21(21A~21D)が配置される場合と比較して、振動板10の背面側を更に薄型化することが可能になる。
[保持部(ダンパ);図2~3]
 保持部15は、ボイスコイル30が磁気回路20に接触しないように、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40を磁気ギャップ20G内の規定位置に保持するとともに、ボイスコイル30又はボイスコイル支持部40を振動方向(X軸方向)に沿って直線的に振動するように支持している。この保持部15は、ボイスコイル支持部40の振動方向と異なる方向、例えばZ軸方向やY軸方向には、ボイスコイル支持部40が移動しないように規制している。保持部15は、ボイスコイル30の振動方向に沿って変形可能であり、該振動方向に交差する方向に剛性を有する湾曲板部材によって形成することができる。
 図11~図12は、本発明の他の実施形態に係るスピーカ装置1の説明図であって、図11は弾性支持体の変形例を示し、図12は可動部の変形例を示している(図11がボイスコイルに沿って横断した断面図、図12が図2(b)と同様に縦断した断面図)。前述した実施形態と共通する箇所は同一符号を付して重複説明を省略する。
 図11に示す実施形態は、弾性支持体17はフレーム12の底部から可動部16に向けて延びる複数の腕部又は足部17Aを有し、これら複数の腕部又は足部17Aで可動部16をフレーム12の底部に対し振動可能に支持することで、ボイスコイル30に対し磁気回路20が振動した時における可動部16のローリングが抑制されるようにしている。腕部又は足部17Aは、ボイスコイル30を振動方向(例えばX軸方向)及びそれに直交する方向(例えばY軸方向)に沿って振動自在に保持すると共に、それ以外の方向へは移動しないように移動を規制する構成を有する。例えば、腕部又は足部17Aは、X軸方向及びY軸方向又はいずれか一方に沿って変形可能であり、この振動方向に交差するZ軸方向には剛性を有する湾曲板部材等によって形成することができる。
 図示の例では、可動部16である磁気回路20の下側のヨーク部22Aと、フレーム12の底面12A上に突出して形成される凸部12Bの側面との間に、湾曲板部材によって形成された腕部17Aを複数、所定間隔毎に配置している。なお、図示の例に限らず、図11に一点鎖線に示すように可動部16とフレーム12の底面12Aに凹設される凹部12Dの側面との間に、複数の腕部17Aを設けてもよい。さらに、可動部16は磁気回路20の下側のヨーク部22Aに限らず、磁気回路20と別体で磁気回路20を支持する平板状の支持台16Aでもよい。
 このような実施形態によると、ボイスコイル30に対し磁気回路20が振動した際に、可動部16又は磁気回路20の一部の振動が規制されるので、磁気回路20のローリングを抑制して安定的に磁気回路20を振動させることができる。
 図12に示す実施形態は、可動部16には、磁気回路20と一体または別体の重り部18が設けられることで、磁気回路20を含む可動部16全体の質量が増大するようにしている。重り部18は、磁気回路20の外側に配置され、磁気回路20と一体的で実質的に磁路を形成しないように一体的に固着される。重り部18の重量は、可動部16全体が所望の振動を得るのに必要な重量となる大きさに設定されている。
 図示の例では、可動部16である磁気回路20の上側のヨーク部22Bの上に、例えば分銅等からなる重り部18を載置固定している。さらに、可動部16は、磁気回路20の下側のヨーク部22Aとは別体で平板状に形成される支持台16Aを有し、この支持台16Aと、フレーム12の底面12A上に突出して形成される凸部12Bの側面とに亘り、例えばフラムや板バネ等の板状の弾性支持体17を横架している。なお、図示の例に限らず、重り部18は、磁気回路20に対し上側のヨーク部22Bとは別の箇所に固定したり、支持台16Aに対し、磁気回路20とは関係なく固定してもよい。さらに、可動部16は支持台16Aに代えて、図2及び図3に示した例のように、下側のヨーク部22Aを弾性支持体17を介してフレーム12に振動可能にしてもよい。
 このような実施形態によると、重り部18が設けられることで磁気回路20を含む可動部16全体の質量が増大する。機械振動部である可動部16と弾性支持体17の振動の大きさは、可動部16全体の質量と加速度に比例するので、可動部16に重り部18が設けられない場合と比較して、フレーム12の振動が大きくなり、より大きな振動を発生することができて、使用者がより体感し易くなる。
 図13~図17は、本発明の他の実施形態における振動方向変換部50の構成例を示したものである。前述した実施形態と共通する箇所は同一符号を付して重複説明を省略する。図13(a),(b)に示す実施形態はそれぞれ2つの特徴を有しており、その一つは、振動方向変換部50が、ボイスコイル支持部40の振動方向における両端部に設けられ、両端部に設けられた振動方向変換部50のリンク部分によって平行リンクが形成されていること、他の特徴は、駆動部14を一対設け、振動方向変換部50を互いにX軸方向に略左右対称に対向配置していることである。
 図13(a),(b)に示す実施形態では、可動部16である磁気回路20の下側のヨーク部22Aと、フレーム12の底面12Aに凹設される凹部12Dの側面とに亘り、例えばフラムや板バネ等の板状の弾性支持体17を横架した例を示している。この例に代えて、図2及び図3に示した実施形態のように、可動部16とフレーム12の凸部12Bとに亘って弾性支持体17を横架したり、図11に示した実施形態のように、弾性支持体17の複数の腕部17Aで可動部16をフレーム12に振動可能に支持したり、図12に示した実施形態のように、可動部16に磁気回路20と一体または別体の重り部18を設けてもよい。
 図13(a),(b)に示すスピーカ装置1Aは、それぞれ、一つの振動板10に対して、左右一対の駆動部14(R),14(L)を備えており、駆動部14(R),14(L)は左右対称に設けられている。つまり、駆動部14(R)には、磁気回路20(R)とボイスコイル支持部40(R)が設けられ、ボイスコイル支持部40(R)の振動板10中心側の端部には第1のリンク部分51A(R)と第2のリンク部分51B(R)が設けられ、ボイスコイル支持部40(R)の外側端部には、一端をボイスコイル支持部40(R)との関節部53A(R)とし、他端を振動板10との関節部53B(R)とする外側リンク部分53(R)が設けられている。同様に、駆動部14(L)には、磁気回路20(L)とボイスコイル支持部40(L)が設けられ、ボイスコイル支持部40(L)の振動板10中心側の端部には第1のリンク部分51A(L)と第2のリンク部分51B(L)が設けられ、ボイスコイル支持部40(L)の外側端部には、一端をボイスコイル支持部40(L)との関節部53A(L)とし、他端を振動板10との関節部53B(L)とする外側リンク部分53(L)が設けられている。
 そして、図13(a)に示したスピーカ装置1Aは、ボイスコイル支持部40(R),40(L)の振動板10中心側端部に設けられる振動方向変換部50において、第1のリンク部分51A(R),51A(L)の振動板10との関節部52Bが共通部となっており、第2のリンク部分51B(R),51B(L)のフレーム12との関節部52Dが共通部になっている。これよって、関節部52B,52C(R),52C(L),52Dによって菱形状のリンク機構が形成され、ボイスコイル支持部40(R),40(L)の互いにX軸方向に沿って近接・離間する振動を方向変換して振動板10にZ軸方向(音響放射方向)の振動を与える。この場合にも、関節部52Dがフレーム12に支持されていることで、ボイスコイル支持部40(R),40(L)の近接・離間振動に対して、第1のリンク部分51A(R),51A(L)及び第2のリンク部分51B(R),51B(L)からなるリンク機構がフレーム12からの反力を受け、この反力によって振動板10を確実にZ軸方向に振動させている。
 また、一つのボイスコイル支持部40(R)の振動方向両側に設けられる第1のリンク部分51A(R)と外側リンク部分53(R)、或いはボイスコイル支持部40(L)の振動方向両側に設けられる第1のリンク部分51A(L)と外側リンク部分53(L)は、それぞれ平行リンクを形成しており、ボイスコイル支持部40(R),40(L)のX方向の移動によって、ほぼ平行な第1のリンク部分51A(R)と外側リンク部分53(R)、或いは第1のリンク部分51A(L)と外側リンク部分53(L)がほぼ同じ角度で角度変換することになる。これによって3箇所の関節部52B,53B(R),53B(L)が振動板2の平面状態を維持しながら上下動することになり、平面状の振動板10に略同位相で振動させることが可能になる。これによって、振動板10の分割振動を抑制することが可能になる。この際、一対のボイスコイル支持部40(R),40(L)の振動は、略同位相・略同振幅で互いに逆方向に振動することが条件になる。
 図13(b)に示したスピーカ装置1Bは、関節部52Bが関節部52B(R)と52B(L)に分離してそれぞれ離間配置され、関節部52Dが関節部52D(R)と52D(L)に分離してそれぞれ離間配置されている以外は、図13(a)に示したスピーカ装置1Aと同様である。したがって、図13(b)に示したスピーカ装置1Bは図13(a)に示したスピーカ装置1Aと同様の機能を示すが、スピーカ装置1Bは同時に上下動する4箇所の関節部52B(R),52B(L),53B(R),53B(L)によって振動板10が上下動するので、更に振動板10の分割振動を抑制することが可能になる。
 また、図13(a),(b)に示した例では磁気回路20が、図10と同様に、プレート22(22A,22B)、磁石21(21A,21B)とヨーク22(22A,22B)によって形成されており、Z軸方向で互いに逆向きの磁極を有する一対の磁石21A,21BをX軸方向の所定間隔で並べて配置し、一対の磁石21A,21Bとヨーク部22Bとの間に前述した磁気ギャップ20Gを形成している。そして磁石21A,21B上を流れる電流がY軸方向で互いに逆方向になるようにボイスコイル30を巻き回すことで、ボイスコイル30にX軸方向に沿ったローレンツ力が働くようにしている。
 なお、ボイスコイル支持部40の端部に連結される、第1のリンク部分51A、外側リンク部分53のうち、例えば、外側リンク部分53を設けずに、第1のリンク部分だけをボイスコイル支持部40の端部に連結させた構造を採用しても構わない。
 図14に示す実施形態は、駆動部14を一対設けて、振動方向変換部50を互いに略左右対称に対向配置させる場合であって、しかも振動方向変換部50を一体部品で形成している。
 この実施形態に係る振動方向変換部50は、一端をボイスコイル支持部40との関節部52A(R),52A(L)とし、他端を振動板10との関節部52B(R),52B(L)とする一対の第1のリンク部分51A(R),51A(L)を有する。また、一端を第1のリンク部分51A(R),51A(L)の中間部との関節部52C(R),52C(L)とし、他端を静止部(後述する第6のリンク部分51F)との関節部52D(R),52D(L)とする一対の第2のリンク部分51B(R),51B(L)を有する。更に、ボイスコイル支持部40から一体的に延設される一対の第3のリンク部分51C(R),51C(L)と、振動板10に沿って固着される第4のリンク部分51Dとを有する。また、一端を第3のリンク部分51C(R),51C(L)の端部との関節部52E(R),52E(L)とし、他端を第4のリンク部分51Dとの関節部52F(R),52F(L)とする一対の第5のリンク部分51E(R),51E(L)を有する。そして、第4のリンク部分51Dの両端に第1のリンク部分51Aと振動板10(第4のリンク部分51D)との関節部52B(R),52B(L)を形成する。第2のリンク部分51B(R),51B(L)と静止部(後述する第6のリンク部分51F)との関節部52D(R),52D(L)を第4のリンク部分51Dとほぼ等しい長さの第6のリンク部分51Fの両端に形成する。更には、第1のリンク部分51A(R)と第5のリンク部分51E(R)又は第1のリンク部分51A(L)と第5のリンク部分51E(L)が平行リンクを形成し、第3のリンク部分51C(R),51C(L)と第4のリンク部分51Dがそれぞれ平行リンクを形成する。また、第3のリンク部分51Cの基端部にはボイスコイル支持部40との接続部54(R),(L)が形成されている。
 このような振動方向変換部50のリンク機構50Lは、実質的には、図10に示した実施形態をほぼ左右に対称に対向配置すると共に平行リンク機構を組み合わせた機能を有し、各リンク部分を板状部材によって形成し、リンク部分間の各関節部は線状の屈折部によって形成してリンク部分相互間が屈折部を介して一体的に形成されている。
 この振動方向変換部50の動作を図15によって説明する。この例ではフレーム12に支持される第6のリンク部分51Fが静止部100として機能することになる。このような振動方向変換部50によると、ボイスコイル支持部40の振動による接続部54の移動によって、関節部52A(R),(L)がX軸方向の基準位置X0からX1に移動すると、これによって平行リンクを形成している第3のリンク部分51C(R),(L)と第4のリンク部分51Dは平行状態を維持して上昇し、平行リンクを形成している第1のリンク部分51A(R),(L)と第5のリンク部分51E(R),(L)が立ち上がるように角度変更する。その際、関節部52D(L),(R)が静止部となる第6のリンク部分51Fに支持されているので、静止部からの反力を受けて第1のリンク部分51A(R),(L)と第5のリンク部分51E(R),(L)の角度変更が確実に行われ、関節部52A(R),(L)の位置X0から位置X1への変位を振動板10の位置Z0から位置Z1への変位に確実に変換する。
 同様に、関節部52A(R),(L)がX軸方向の基準位置X0からX2に移動すると、これによって平行リンクを形成している第3のリンク部分51C(R),(L)と第4のリンク部分51Dは平行状態を維持して下降し、平行リンクを形成している第1のリンク部分51A(R),(L)と第5のリンク部分51E(R),(L)が倒れるように角度変更を行う。その際、関節部52D(R),(L)が静止部に支持されているので、静止部からの反力を受けて第1のリンク部分51A(R),(L)と第5のリンク部分51E(R),(L)の角度変更が確実に行われ、関節部52A(R),(L)の位置X0から位置X2への変位を振動板10の位置Z0から位置Z2への変位に確実に変換する。
 このような実施形態によると、一つのボイスコイル支持部40のX軸方向の振動が、略同位相・略同振幅で振動する関節部52B(R),(L),52F(R),(L)及び第4のリンク部分51DにおけるZ軸方向の振動に変換されることになる。これによって、振動板10は、広い範囲で支持されて略同位相・略同振幅の振動が与えられることになるので、面積が広い平面的な振動板10に対してボイスコイル支持部40の振動を略同位相で伝達することができる。
 このような振動方向変換部50のリンク機構は、前述したように各リンク部分を板状部材によって形成することができ、各関節部分はリンク部分相互を回転可能に接合したものであっても良いし、リンク部分相互が屈折自在又屈曲自在に連結又は一体化しているものであっても良い。板状部材は、剛性が高く軽量の部材が好ましく、繊維強化プラスチックフィルム等を用いることができる。
 図14(b)に示すように、第3のリンク部分51C(R),(L),第4のリンク部分51D,第5のリンク部分51E(R),(L)をそれぞれ一対に平行配置しており、第1のリンク部分51A(R),(L)を二股に形成してその中間部に第2のリンク部分51B(R),(L)との関節部52C(R),(L)が形成され、第2のリンク部分51B(R),(L)及び第6のリンク部分51Fは、一対に平行配置されている第3のリンク部分51C(R),(L),第4のリンク部分51D,第5のリンク部分51E(R),(L)の間に配備されている。
 このようにリンク部分を1つの板状部材で形成することで、振動板10を面で支持して振動させることができるので、振動板10全体を略同位相で振動させることができ、分割振動を抑制することが可能になる。また、リンク部分を複数の板状部材で形成することもできるが、1つの板状部材で形成することで製造工程を簡略化することができる。リンク部分を1つの板状部材で形成する際、1つの平面状の板状部材からリンク部材を切り出しても構わない。
 図14(b)に示すように、この実施形態の振動方向変換部50は、リンク部分を形成する一つの板状部材全体を凸台形状に屈折させて第1のリンク部分51A(R),(L)と第4のリンク部分51Dを形成し、この板状部材を部分的に切り出して凹台形状に屈折させて第2のリンク部分51B(R),(L)と第6のリンク部分51Fを形成している。
 また、この振動方向変換部は、図14(c)に示すように、2枚の板状部材501,502を貼り合わせて形成し、一方の板状部材501に第1のリンク部分51A(R),(L),第2のリンク部分51B(R),(L),第4のリンク部分51D,第6のリンク部分51Fを形成し、他方の板状部材502に、第3のリンク部分51C(R),(L)と第5のリンク部分51E(R),(L)を形成している。そして、第1のリンク部分51A(R),(L)と第4のリンク部分51Dに沿って第3のリンク部分51C(R),(L)と第5のリンク部分51E(R),(L)を形成すると共に、第2のリンク部分51B(R),(L)と第6のリンク部分51Fに対応する開口502Aが板状部材502に形成されている。
 図14(c)に示す例では、第2のリンク部分51B(R),(L)と第6のリンク部分51Fに対応する他方の板状部材502に形成される開口502Aの大きさが、他方の板状部材502の一端から内側に向かって拡大するように形成されている。このようにすることで、第2のリンク部分51B(R),(L)と第6のリンク部分51Fが他の板状部材502に接触することがなく、リンク機構の動きを円滑に行わせることができる。開口502Aは、必要に応じてその形状を適宜変更しても構わなく、他方の板状部材502の一端から内側に向かって略同じ幅にしても構わない。
 また、各関節部の近傍において、各リンク部分の端部には傾斜面が形成されている。特に、傾斜面はリンク部分が関節部において屈折する際に、互いに近づき合うリンク部分の側面とは逆側の側面に形成されており、リンク部分が関節部において効率良く屈折できるように形成されている。
 このような実施形態では、2つの対向するボイスコイル支持部40に対して一つの一体部品の装着のみで振動方向変換部のリンク機構を形成することができるので、一対の駆動部14を備えたスピーカ装置1,1A,1Bを形成する場合にも組み立て作業を簡易に行うことができる。また、静止部に支持される第6のリンク部分51Fを設けることで、ボイスコイル支持部40の対向振動(複数のボイスコイル支持部40が互いに逆方向となるように振動すること)に対しては、特に関節部52D(R),(L)をフレーム12に支持しなくても、この関節部52D(R),(L)の位置が常に一定に保持されることになり、これによっても振動方向変換部のスピーカ装置1,1A,1Bへの組み込みを簡易化することができる。
 そして、リンク機構としては、右側の第1のリンク部分51A(R)と第3のリンク部分51C(R)、左側の第1のリンク部分51A(L)と第3のリンク部分51C(L)によって平行リンクが形成されているので、ボイスコイル支持部40の対向振動に対して振動板10に固着される第4のリンク部分51DをZ軸方向に沿って安定に平行移動させることができる。これによって、平面状の振動板10に対して安定した振動を加えることが可能になる。
 図16に示す実施形態は、図14に示した実施形態の改良例である。図16(a)に示す例では、ボイスコイル支持部40の対向振動によって曲げが生じ易いリンク部分に対して凸部510を設けて剛性を高めている。図示の例では、第1のリンク部分51A(R),(L),第2のリンク部分51B(R),(L),第3のリンク部分51C(R),(L),第6のリンク部分51Fにそれぞれ凸部510が設けられている。また、同図(b)に示す例では、特に強度を必要としないリンク部分において開口部520を設けて振動方向変換部の軽量化を図っている。図示の例では、第4のリンク部分51Dに開口部520が設けられている。振動方向変換部の軽量化は特に再生特性の広域化や、所定の音声電流に対する音波の振幅及び音圧レベルを大きくすることに有効である。
 図17に示す実施形態は、図13(a),(b)に示した実施形態の上面斜視図であり、振動方向変換部50が、ボイスコイル支持部40の振動方向における両端部に設けられ、両端部に設けられた振動方向変換部50のリンク部分によって平行リンクが形成されていると共に、駆動部14を一対設け、振動方向変換部50を互いにX軸方向に略左右対称に対向配置している。図示の例では、ボイスコイル支持部40(R),40(L)の内側端部に図2(a)に示した実施形態の振動方向変換部50を配置して、それぞれの関節部52Bを互いに突き合わせて振動板10に対して固着している。
 以上のように、本発明の実施形態に係るスピーカ装置は薄型化が可能であり、且つ大音量化の実現も可能である。このようなスピーカ装置は各種電子機器や車載用として効果的に用いることができる。図18は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置を備える電子機器を示した説明図である。同図(a)に示した携帯電話或いは携帯情報端末のような電子機器2、或いは同図(b)に示したフラットパネルディスプレイのような電子機器3は、スピーカ装置1の設置に必要な厚さスペースを小さくできるので、電子機器全体の薄型化が可能になる。また、薄型化された電子機器においても充分な音声出力を得ることができる。図19は、本発明の実施形態に係るスピーカ装置を備えた自動車を示した説明図である。同図に示した自動車4は、スピーカ装置1の薄型化によって車内スペースの拡大が可能になる。特にドアパネルに本発明の実施形態に係るスピーカ装置1を内装したものでは、ドアパネルの出っ張りをなくし運転者の操作スペースの拡大が可能になる。また、充分な音声出力が得られるので、雑音が多い高速走行時等でも車内で快適に音楽やラジオ放送を楽しむことができる。さらに、このスピーカ装置1は、詳細に記載しないが、磁気回路20の振動によるフレーム12の機械振動を、自動車4のエンジン等による振動に対応するように調整することで、全体的な振動を打ち消すか又は緩和させる装置として用いることもできる。
 また、人の居住を用途とする住宅(建築物)や、会議、講演会、パーティー等、多数の人数を収容して催しを行うことができるホテル、旅館や研修施設等(建築物)に、スピーカ装置1の設置に必要な厚さスペースを小さくできるので、不要なスペースを削減でき、スペースを有効に活用することができる。また、近年、プロジェクターや大画面テレビ等の普及に伴い、音響・映像設備を備える居室を設ける例が見られるようになっており、一方で音響・映像設備を備える居室を設けずに、リビングルーム等をシアタールームとして使用するケースも見られる。このようなケースにおいても、スピーカ装置1を用いることで、簡易にリビングルーム等をシアタールーム化でき、更にリビングルーム内の空間を有効に活用することが可能である。なお、スピーカ装置1の配置場所は、例えば、居室内の天井や壁等が挙げられる。
 以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
 また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。
 また、上述の各実施形態における技術を、必要に応じ、平板状のボイスコイルを用いるダイナミック型のスピーカ装置(例:リッフェル型のスピーカ装置、リボン型スピーカ装置、平板状のボイスコイルの音響放射側及び音響放射側とは逆側に磁極部を配置するスピーカ装置)に適用することができ、スピーカ装置を薄型化することができる。
 なお、本出願には、2008年1月28日に国際出願したPCT/JP2008/051197、2008年10月14日に国際出願したPCT/JP2008/068580、2009年1月20日に国際出願したPCT/JP2009/050764、2009年2月27日に国際出願したPCT/JP2009/053752、2009年2月26日に国際出願したPCT/JP2009/053592に記載される全ての内容は、本出願に組み込まれる。

Claims (23)

  1.  振動板と、前記振動板を振動方向に沿って振動自在に支持するフレームと、該フレームに設けられ、前記振動板に振動を与える駆動部とを備え、
     前記駆動部は、
     前記振動板の振動方向とは異なる方向に沿って磁気ギャップを形成する磁気回路と、
     前記磁気ギャップ内に配置されるボイスコイルと、
     前記ボイスコイルの振動を方向変換して前記振動板に伝える剛性の振動方向変換部とを備え、
     前記磁気回路が前記フレームに対して振動可能な可動部に設けられ、
     前記可動部が弾性支持体を介して前記フレームに支持される
    ことを特徴とするスピーカ装置。
  2.  前記磁気回路及びボイスコイルは、入力する電気信号の周波数によって前記磁気回路又は前記ボイスコイルのいずれか一方又は両方を振動させることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。
  3.  前記弾性支持体は、前記フレームの底部から前記可動部に向けて延びる複数の腕部又は足部を有することを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。
  4.  前記可動部には、前記磁気回路と一体または別体の重り部が設けられることを特徴とする請求項3に記載のスピーカ装置。
  5.  前記振動方向変換部は、前記振動板側と前記ボイスコイル側のそれぞれに関節部を形成して前記ボイスコイルの振動方向に対し斜設されたリンク部分を有し、
     前記リンク部分は前記振動板側とは逆側に位置する静止部からの反力を受けて角度変換することを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。
  6.  前記静止部は前記振動板及び前記駆動部を支持するフレームの一部であることを特徴とする請求項5に記載のスピーカ装置。
  7.  前記フレームは平面状の底面を有し、前記振動板は前記フレームの底面に対面して支持され、前記磁気ギャップは前記フレームの底面に沿って形成され、前記振動方向変換部は前記フレームの底面からの反力により当該底面と交差する方向に前記振動板を振動させることを特徴とする請求項5に記載のスピーカ装置。
  8.  前記振動板の外周部はエッジを介して前記フレームに支持されていることを特徴とする請求項5に記載のスピーカ装置。
  9.  前記磁気回路は、少なくとも磁石とヨークを備え、前記静止部がヨークによって形成されていることを特徴とする請求項8に記載のスピーカ装置。
  10.  前記磁気回路は、互いに逆方向の磁場が形成される一対の磁気ギャップを前記ボイスコイルの振動方向に沿って配列し、
     前記ボイスコイルは、平面状に形成されて、前記一対の磁気ギャップで逆方向に電流が流れるように環状に形成されることを特徴とする請求項9に記載のスピーカ装置。
  11.  前記ボイスコイルは、前記一対の磁気ギャップ内のそれぞれに配置され、該ボイスコイルの振動方向に交差する直線部を有することを特徴とする請求項10に記載のスピーカ装置。
  12.  前記ボイスコイルを振動方向に沿って振動自在に前記静止部に保持すると共に、それ以外の方向へ移動しないように規制する保持部を備えることを特徴とする請求項11に記載のスピーカ装置。
  13.  前記保持部は、前記ボイスコイルの振動方向に沿って変形可能であり、該振動方向に交差する方向に剛性を有する湾曲板部材によって形成されることを特徴とする請求項12に記載のスピーカ装置。
  14.  前記振動方向変換部は、線状の屈折部を有する板状部材によって形成され、前記屈折部を前記関節部とすることを特徴とする請求項13に記載のスピーカ装置。
  15.  前記リンク部分の一端には傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項14に記載のスピーカ装置。
  16.  前記振動方向変換部は、
     一端を前記ボイスコイル側の関節部とし、他端を前記振動板側の関節部とする第1のリンク部分と、
     一端を前記第1のリンク部分の中間部との関節部とし、他端を前記静止部との関節部とする第2のリンク部分とを有し、
     前記第1のリンク部分と前記第2のリンク部分を前記ボイスコイルの振動方向に対して異なる方向に傾斜配置したことを特徴とする請求項5に記載のスピーカ装置。
  17.  前記振動方向変換部は、一端を前記ボイスコイル側の第1の関節部とし、他端を前記振動板側の第2の関節部とする第1のリンク部分と、
     一端を前記第1のリンク部分の中間部との第3の関節部とし、他端を前記静止部との第4の関節部とする第2のリンク部分とを有し、
     前記第1の関節部と、前記第2の関節部と、前記第4の関節部とが、
     前記第3の関節部を中心とする第1のリンク部分の長さにほぼ等しい直径の円周上にあることを特徴とする請求項5に記載のスピーカ装置。
  18.  前記振動方向変換部は、一端部が前記駆動部に角度変更自在に直接又は他の部材を介して連結されると共に、他端部が前記振動板に角度変更自在に直接又は他の部材を介して連結され、
     前記振動板の振動方向及び前記駆動部の移動方向それぞれに対し斜設されて配置されることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。
  19.  前記振動方向変換部は、前記駆動部と前記振動板との間に形成されたリンク部分を角度変換させるリンク機構を備えることを特徴とする請求項1に記載のスピーカ装置。
  20.  前記リンク機構は、前記リンク部分が前記振動板側とは逆側に位置する前記静止部からの反力を受けて角度変換することを特徴とする請求項19に記載のスピーカ装置。
  21.  請求項1に記載のスピーカ装置を備えることを特徴とする自動車。
  22.  請求項1に記載のスピーカ装置を備えることを特徴とする電子機器。
  23.  請求項1に記載のスピーカ装置を備えることを特徴とする建築物。
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