(57)【要約】【課題】  耐振動、耐衝撃特性に優れた電気音響変換器を提供する【解決手段】  ボイスコイルボビン（４）が固着された振動板（１）と、その周囲に接合されたエッジ（２）と、ボイスコイルボビン（４）を介して振動板を振動させる磁気回路（３０）と、エッジの端部を支持する一方、磁気回路の側面（６ａ）と対向する対向面（３Ａ５）を有し磁気回路の底面（６ｆ）側を開放するよう形成された枠状のフレーム（３）とを備え、側面と対向面とを接着剤（２０）で固着すると共に、フレームと磁気回路の底面とを粘着テープ（２１）で固着した。また、粘着テープの基材を、繊維を編みこんで形成されたものとした。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルボビンが固着された振動板と、
該振動板の周囲に接合されたエッジと、
前記ボイスコイルボビンを介して前記振動板を振動させる磁気回路と、
前記エッジの端部を支持する一方、前記磁気回路の側面と対向する対向面を有し前記磁気回路の底面側を開放するよう形成された枠状のフレームと、を備えた電気音響変換器であって、
前記側面と前記対向面とを接着剤で固着すると共に、前記フレームと前記磁気回路の底面とを粘着テープで固着して成ることを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記粘着テープの基材は、繊維を編んで形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換器に係り、特に、耐振動，耐衝撃性に優れた細幅（細長）形状のスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面の薄型表示装置（例として液晶やＰＤＰ等を用いたテレビジョン装置）が普及するに伴い、この大画面を生かすべく、臨場感に優れた多チャンネルのサラウンド効果を得るために複数のスピーカを薄型表示装置と共に鑑賞室（居間等）に設置する例が増えてきている。
その場合、広い設置スペースを要しない小さいスピーカが好まれ、特に、優れた音響特性を発揮しつつ柱状に形成されたスピーカは最適である。
【０００３】
このような柱状スピーカの例として、特許文献１（本願出願人の出願）に記載の指向特性や音響特性に優れた小型の細幅スピーカがある。
このスピーカは、振動板の幅が約１０ｍｍ，長さが約９５ｍｍであり、フレーム外形も幅が約３０ｍｍ，長さが約１３０ｍｍであって、極めて小型のものである。
具体的には、このスピーカは、枠部を有する細長の略箱状フレームを有し、その枠部に振動板を固定すると共に、箱状部に磁気回路を納めて成る構成としたものである。
【０００４】
また、この箱状フレームの底面をなくして略枠状としたフレームを有し、その枠部に振動板を固定すると共に、枠部の内側面に磁気回路の側面を接着により固定した構成の細幅スピーカもあり、これについて本願出願人は、特願２００３−０８５１８９（未公開）において提案している。
通常、これらの箱状あるいは枠状フレームは、強度保持のためにアルミニウム等の金属のダイキャストで形成されているが、コストダウンのための省材料化や軽量化を目的として、細長スピーカとしては、底面を形成しない枠状フレームを用いるのが主流となってきている。
【特許文献１】特開２００３−４７０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した細長スピーカは、その細身であるという特徴に加えて、小型軽量でありながら極めて優れた指向特性や音響特性を有する。そのため、上述した室内でのサラウンド鑑賞用に限らず、様々な用途への適用が検討されている。
特に、特許文献１に記載されたスピーカは、その長手方向を軸とした場合のその軸廻りの指向性が、角度に拘わりなく極めて平坦である。
【０００６】
この優れた指向性を十分に発揮できる好適な適用例として、車（２輪，４輪）鉄道車両あるいは航空機等の高速移動体への搭載が検討されている。
例えば、４輪自動車については、ダッシュボード，ハンドル周りあるいは後方キャビンに省スペースで配置可能であり、聴取者（運転者や各席の同乗者）に対して体型や着座姿勢等によらず高品位な再生音響を提供できる。
鉄道車両や航空機については、前席の背もたれの後面に横向きに配置すれば、体型や着座姿勢に影響されずに高品位な再生音響が提供される。
【０００７】
しかしながら、スピーカは、これら高速移動体に搭載された場合、室内で使用される場合よりもはるかに強い外部からの力を受ける。
具体的には、移動体の移動に伴う衝撃と振動であり、移動体搭載用のスピーカとしては一般的に次の耐性が要求される。
即ち、振動については、所謂３軸の各方向に７Ｇの加速度が与えられる振動を２０時間連続して受けても不具合がないことであり、衝撃については、数百Ｇの衝撃加速度が付与されても不具合がないことである。例えば９００Ｇの衝撃力に耐えれば十分とされる。
【０００８】
従来の枠状フレームを備えたスピーカは、そのフレームの内周面と、磁気回路を構成するコ字状断面形状を有するヨークの側面とをエポキシ系接着剤で接着したものであるが、接着面であるフレーム枠の内周面の面積を、省材料や軽量化しながら大きくするには自ずと限界があり、また、磁気回路は質量が大きいものであるから、接着強度は、室内での使用で不具合のない程度に確保されているものであった。
【０００９】
よって、上述した、移動体搭載用のスピーカに要求される耐振性や耐衝撃性を備えるものではなく、通常の移動体に加わる振動や衝撃力を与えると、特に、振動板の振動方向の衝撃や振動の場合に接着剤に過大の剪断力が加わって耐えられず、フレーム及び質量の大きい磁気回路を固着している接着剤と、それぞれの接着面との間で剥離が生じる場合があり、磁気回路がフレームから脱落してしまう可能性があった。
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、フレームに磁気回路の側面のみを固定してなるスピーカであっても、移動体搭載用途に十分適用可能な、耐振動、耐衝撃特性に優れた電気音響変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１に係る発明は、ボイスコイルボビン（４）が固着された振動板（１）と、該振動板（１）の周囲に接合されたエッジ（２）と、前記ボイスコイルボビン（４）を介して前記振動板（１）を振動させる磁気回路（３０）と、前記エッジ（２）の端部を支持する一方、前記磁気回路（３０）の側面（６ａ）と対向する対向面（３Ａ５）を有し前記磁気回路（３０）の底面（６ｆ）側を開放するよう形成された枠状のフレーム（３）と、を備えた電気音響変換器であって、
前記側面（６ａ）と前記対向面（３Ａ５）とを接着剤（２０）で固着すると共に、前記フレーム（３）と前記磁気回路（３０）の底面（６ｆ）とを粘着テープ（２１）で固着して成ることを特徴とする電気音響変換器（１０）である。
また、請求項２に係る発明は、前記粘着テープ（２１）の基材は、繊維を編んで形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器（１０）である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁気回路の側面のみを固定した電気音響変換器であっても、移動体搭載用途に十分適用可能な優れた耐振動性や耐衝撃性が得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図１０を用いて説明する。
図１は、本発明の電気音響変換器の実施例における本体を示す図である。
図２は、本発明の電気音響変換器の実施例における本体を示す断面図である。
図３は、本発明の電気音響変換器の実施例における振動板を説明する斜視図である。
図４は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるボイスコイルを説明する斜視図である。
図５は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるフレームを説明する平面図である。
図６は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する斜視図である。
図７は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する断面図である。
図８は、本発明の電気音響変換器の実施例を示す断面図である。
図９は、本発明の電気音響変換器の実施例を説明する側面図である。
図１０は、本発明の電気音響変換器の実施例を説明する他の図である。
【００１４】
実施例の電気音響変換器である細幅スピーカの本体について説明する。
図１（ａ）は、その平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ半断面図である。また、図２は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００１５】
＜電気音響変換器の本体構成について＞
この電気音響変換器１０の本体は、振動板１とエッジ２とフレーム３とを有して構成されている。
振動板１は、長径と短径とを有し、対向する長辺とその端部を連結する略円弧状部とからなる長丸状の部材である（図３参照）。
エッジ２は、振動板１の外周と接合され、その振動板１をフレーム３に対して振動自在に保持する部材であり、振動板１に相応する部分を開口し一部に凹凸を有する枠状部材である（図６参照）。
フレーム３は、各部材を支持する略枠状の支持体であり、長手及び短手の枠部とエッジ２の外周とが接合され、このエッジ２を支持するものである（図５参照）。
また、このフレームはアルミニウムのダイキャストにより形成される。
振動板１の外周部下端には、図４に示すようなトラック型のボイスコイルボビン４が固着されている。このボイスコイルボビン４の外周面には、ボイスコイル５が巻回されている。
ボイスコイルボビン４は、後述する磁気回路の磁気空隙Ｇに釣り下げられ、音声信号電流と磁束とにより駆動力を発生する。
【００１６】
フレーム３の枠状部分の内面には磁気回路が取り付けられている（図１（ｂ），図２参照）。
この磁気回路は、鉄をプレスして形成したコ字状のヨーク６と、そのヨーク６の内側に固定されたマグネット７と、このマグネット７の先端に、振動板１の主振動部（概ね凹部凸部が設けられている範囲）１Ａに対向するように設けられたポールピース８とから構成されている。
【００１７】
次に、（１）振動板，（２）エッジ及び（３）フレームについて詳述する。
（１）振動板１について
振動板１は、上述のように、長径と短径とを有し、対向する長辺とその端部を連結する略円弧状部とからなる長丸状の部材であって、凹凸形状を備えた主振動部１Ａとその周囲に形成されたフランジ部１Ｂとを備えている。長手方向の端部角はＲ形状になっている。
主振動部１Ａには、振動方向Ｖに凹凸とされた凹部及び凸部が、長径方向に連続して形成されている。即ち、交互に連続した凸部１１ａ〜１１ｆと凹部１２ａ〜１２ｄとが形成されている。
また、この凹部１２ａ〜１２ｄの深さＤ１は、中央部を除きほぼ同じ深さに形成されている。
【００１８】
この振動板１は、ボイスコイル５の動作時の発熱に耐えることから、また、振動板としての機械的特性が優れていることからポリイミド（ＰＩ）フィルムにより形成されている。
振動板１のほぼ中央部には、短手方向に溝部９が設けられている。この溝部９の深さＤ２は、主振動部１Ａの長手方向端部に設けられた肩部１４の深さ方向寸法Ｃとほぼ同じに設定されている。
【００１９】
（２）エッジ２について（図２，図６，図７参照）
エッジ２は、上述のように、振動板１の外形にほぼ相応する部分を開口した開口部２Ａを有する略枠状に形成された部材である。
具体的には、図２，図６に示すように、上述の開口部２Ａを設けた平坦部２Ｂと、平坦部２Ｂの外側に、断面が略円弧状となるようにトラック状に突出形成されたロール部２Ｃと、このロール部２Ｃの外側における長手方向側部にロール部２Ｃの突出方向とは逆の方向に折り返すように立ち上げたフランジ部２Ｄとを備えている。このロール部２Ｃは、その断面形状が、エッジ２の短手側、即ち、ロール部２Ｃの円弧状部において徐変するように形成されている。
ここで、トラック状とは、エッジ２の長手方向に沿って互いに対向する一対の長手部と、この一対の長手部をその両端側で連結する一対の略円弧状部とからなる形状を意味する。
【００２０】
（３）フレーム３について
フレーム３は、上述のように、各部材を支持する略枠状に形成された支持体であり、長手方向の一対の長手枠３Ａと短手方向の一対の短手枠３Ｂとを連結して成るものである（図５参照）。
短手枠３Ｂには、このフレームを他の部材に固定するための締結孔３Ｂ１が設けられている。
また、短手枠３Ｂの内方側には、長手枠３Ａにも連接して円弧状の端部を有する鍔部３Ｂ２が設けられている（図１（ｂ），図５参照）。
長手枠３Ａの外側面には、壁部３Ａ１ａと突き当てになる底部３Ａ１ｂとからなる段部３Ａ１が設けられている（図２参照）。
【００２１】
図２において、エッジ２は、当図の上方向からフレーム３に載置され、長手方向においては、エッジ２のフランジ２Ｄにおける内側の面とフレーム３の長手枠３Ａの壁部３Ａ１ａとを接着剤で固着する。
一方、短手方向においては、エッジ２の長手方向の端部にある平坦部２Ｅの下面とフレーム３の鍔部３Ｂ２の上面とを接着剤で固着する。
これらの固着により、フレーム３とエッジ２とが一体化し、振動板１はフレーム３に対してエッジ２を介して振動自由になるように支持されている。
【００２２】
＜磁気回路のフレームへの固定について＞
次に、磁気回路３０のフレーム３への固定について図８を用いて詳述する。
この固定には２つの手段を用いており、具体的には、ヨーク６の側面６ａとフレームの内側面３Ａ５との間の接着剤２０による第１の固定と、フレーム３の長手枠３Ａの両外側面３Ａ７と磁気回路３０のヨーク６の底面６ｆとを跨いで貼付する粘着テープ２１による第２の固定である。そして、実施例の電気音響変換器であるスピーカは、上述したその本体に対してこの第２の固定手段も具備してなるものである。
【００２３】
（１）第１の固定について
接着剤２０による第１の固定において、一方の接着面となるヨーク６の側面６ａは、ヨーク６において振動方向Ｖに概ね沿う方向に形成された面である。
この第１の固定の際は、ヨーク６を図８の下方からフレーム３の枠内に挿入し、ヨーク６の端面６ｂがフレーム３の長手枠３Ａに設けられた段部３Ａ６に当接してヨーク６の振動板振動方向Ｖの位置決めが行われる。
【００２４】
この第１の固定に関して発明者らが鋭意検討した結果、実施例のスピーカにおける、鉄をプレスして形成するヨーク６の側面６ａとアルミニウムのダイキャストにより形成するフレーム３の内側面３Ａ５との面接着においては、耐振動性，耐衝撃性を満足する接着剤の特性として、硬化後の硬度が低い方がより好ましいことが明らかになった。また、同時に、この良好な接着強度が得られるより好ましい接着面間隙間は０．２ｍｍ以下であることが判明した。
【００２５】
具体的には、接着面間距離が０．２ｍｍ以下であり、硬化後のショアＤ硬度が５０以下であると、ショアＤ硬度７０〜８０程度のエポキシ系接着剤と比較して約５倍以上の耐振動，耐衝撃特性が得られることがわかった。
この硬化後硬度が得られる接着剤はアクリル系の接着剤から選定することができる。
【００２６】
（２）第２の固定について
図８に示すように、実施例のスピーカは、フレーム３の長手枠３Ａの両外側面３Ａ７と磁気回路３０のヨーク６の底面６ｆとを跨ぐように粘着テープ２１を貼付することでこれらの部材を固定している。
一般に、接着固定に関しては、衝撃により接着界面の剥離破壊が生じ、振動により接着剤自体の凝集破壊が生じる傾向があるとされる。そして、衝撃及び振動の両負荷に対する耐性を向上させる場合、接着剤には相反する特性が必要とされる。
そのため、実施例のような、質量の大きい磁気回路の側面のみを固定する構造のスピーカを高速移動体に搭載した場合、特に、振動板が振動する方向の衝撃が付与された場合には過大な剪断力が接着剤にかかることもあって、衝撃及び振動双方の耐振特性を接着剤の固定のみで得るのは容易でない。
【００２７】
そこで、実施例のスピーカは、これら異なる種類の外部負荷の双方に対して耐性を発揮しつつもそれぞれにより適した２つの固定手段を用いて磁気回路３０をフレーム３に固定するという構造、即ち、振動に対しては主として接着剤２０で対応（第１の固定）し、衝撃に対しては粘着テープ２１で主として対応（第２の固定）する構造に構成して成るものである。
【００２８】
そして、このような構成に用いて顕著な耐振特性を発揮する粘着テープについて、発明者らは鋭意検討した結果、以下のものが好適であることを明らかにした。
即ち、好適な粘着テープは、高密度ポリエチレン繊維が縦横に編まれて伸び率が１０％以下とされた基材を有し、その基材にアクリル系樹脂の粘着剤が塗布された構成のものである。
【００２９】
実施例の構成においては、第１の固定に使用する接着剤の硬化後の硬度が低く柔らかい場合、あるいは、弾性を有する場合、スピーカ１０に衝撃が加わることで質量の大きい磁気回路３０がフレーム３に対して僅かに移動する。この重量物の移動、換言すれば衝撃エネルギーを、第２の固定手段である粘着テープ２１が伸びることで吸収するのである。
【００３０】
この伸び率が１０％以下であると、スピーカ自体に不具合を与えることなく良好に衝撃エネルギーを吸収でき、耐衝撃性に極めて優れたスピーカが得られる。
さらに、伸び率が８％の場合、最も優れた耐衝撃特性が得られる。
また、図８に示すように、粘着テープ２１は略コ字状にして貼付されるが、その折り曲げ角はほぼ直角となるので、上述したような繊維を編んで形成された基材の方が、一体のフィルム状基材よりも被貼付物の形状によりなじみやすいので好ましい。
また、この粘着テープは、粘着力が１０〔Ｎ／１９ｍｍ〕以上であるとさらに望ましい。
【００３１】
上述した粘着テープを第２の固定手段として用い、接着剤２０による第１の固定と併せて磁気回路３０をフレーム３に固定することにより、軽量化，省資源化あるいはコストダウン等のために磁気回路３０の側面６ａのみをフレーム３に固定したスピーカであっても、その耐振特性は極め良好となり、高速移動体への搭載が可能になる。
【００３２】
また、上述した粘着テープ２１を用いれば、第１の固定に用いる接着剤２０は、特に特性を規定することなく一般の汎用品が使用できるのでその選択肢が広くなる。すなわち、実施例中に示した特に好ましい接着剤に限らず、例えば、入手し易いものや安価なものを適宜選択することができる。
【００３３】
一方、第２の固定における粘着テープ２１の貼付方法としては、磁気回路３０（実施例においてはヨーク６）の長手方向のほぼ全面に貼付する基本態様〔図９（ａ）参照〕，スピーカ１０の重心Ｇｓを通る振動方向線Ｖｓを含むように部分的に貼付する重心貼付態様〔図９（ｂ）参照〕及び振動方向線Ｖｓに対して線対称となるように複数貼付する重心対称貼付態様等がある。
これらの態様は、磁気回路３０の質量や形状に応じた粘着テープ２１の必要長さや、粘着テープ自体のコスト等を考慮して適宜選択できる。
【００３４】
また、粘着テープ２１を、その基体の編み込まれた繊維の方向が磁気回路の短手方向、すなわち、フレーム３の長手枠３Ａと磁気回路３０のヨーク6とを跨ぐ方向（図１０の矢印方向）となるように貼付するのがよい。
また、縦方向と横方向とで繊維の引張強度が異なるような方向性がある場合は、その強度の大きい方向を短手方向にして粘着テープ２１を貼付するとよい。
【００３５】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
フレームと接着される、あるいは、粘着テープが貼付される磁気回路を構成する部材は、ヨークに限るものではない。
磁気回路の外側に配置される部材の側面とフレームとが固着され、また、磁気回路の底面を構成する部材に粘着テープが貼付される構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の電気音響変換器の実施例を示す図である。
【図２】本発明の電気音響変換器の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の電気音響変換器の実施例における振動板を説明する斜視図である。
【図４】本発明の電気音響変換器の実施例におけるボイスコイルを説明する斜視図である。
【図５】本発明の電気音響変換器の実施例におけるフレームを説明する平面図である。
【図６】本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する斜視図である。
【図７】本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する断面図である。
【図８】本発明の電気音響変換器の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明の電気音響変換器の実施例を説明する側面図である。
【図１０】本発明の電気音響変換器の実施例を説明する他の図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  振動板
１Ａ  主振動部
１Ｂ  フランジ部
２  エッジ
２Ａ  開口部
２Ｂ  平坦部
２Ｃ  ロール部
２Ｄ  フランジ部
２Ｅ  （ロール部外側の）平坦部
３  フレーム
３Ａ  長手枠
３Ａ１  段部
３Ａ１ａ  壁部
３Ａ１ｂ  底部
３Ａ５  内側面
３Ａ６  段部
３Ａ７  外側面
３Ｂ  短手枠
３Ｂ１  締結孔
３Ｂ２  鍔部
４  ボイスコイルボビン
５  ボイスコイル
６  ヨーク
６ａ  側面
６ｂ  端面
６ｆ  底面
７  マグネット
８  ポールピース
９  溝部
１０  電気音響変換器
１１ａ〜１１ｆ  凸部
１２ａ〜１２ｄ  凹部
１４  肩部
２０  接着剤（第１の固定手段）
２１  粘着テープ（第２の固定手段）
３０  磁気回路
Ｄ１，Ｄ２，ｄ  深さ
ＣＬ１，ＣＬ２  中心軸
Ｇ  磁気空隙
Ｇｓ  重心
Ｖ，Ｖｓ  振動方向
ＬＡ  長手領域
ＳＡ  短手領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006129156.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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