(57)【要約】【課題】振動板を裏面の振動手段で駆動する形式のスピーカにおいて、密閉構造と振動板の振幅保持機能を兼ね備え、十分な低域の音圧を確保できるとともに、小振幅時から大振幅時までリニアーな動作を実現できるこの種のスピーカを提供する。【解決手段】略平面状の振動板と、前記振動板を駆動する駆動手段と、前記振動板と弾性部材を介して結合し空間を形成するパネル部材とからなるスピーカ装置において、前記弾性部材が、所定の弾性を有する第１の弾性部材と前記第１の弾性部材よりも硬質の第２の弾性部材を積層している。【選択図】図３
2008271174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平面状の振動板と、前記振動板を駆動する駆動手段と、前記振動板と弾性部材を介して結合し空間を形成するパネル部材とからなるスピーカ装置において、前記弾性部材は、所定の弾性を有する第１の弾性部材と前記第１の弾性部材よりも硬質の第２の弾性部材を積層してなることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記第２の弾性部材を前記パネル部材側に固定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカ装置とりわけ振動板を裏面の振動手段で駆動するフラットタイプのスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動手段（励振器、振動子等）を利用し、そのエネルギーを平面状の振動板に伝えることにより音響エネルギーに変換するフラットタイプスピーカは公知である。
こうしたフラットタイプのスピーカにおいては、フラットな振動板の中央部域裏面に振動ユニットの振動部を結合して駆動させ、振動板側面部分は固定されていないのが一般であった。
【０００３】
しかし、この構造では、振動板前面と背面の位相が打ち消し合い、十分な低域が再生されない欠点があった。それは、スピーカ内に発生している振動波が振動板と背面部材の間から漏れ、その振動波が振動板の表面側に回り込むことにより、振動板の表面側に発生している振動波と表面に回り込んだ振動波とが打ち消し合うことによるものである
【０００４】
上記のようなスピーカ内に発生している振動波が振動板と背面部材の間から漏れるのを防止するには振動板側面を固定して背面を密閉構造で覆うことが考えられるが、この場合には、振動板が振幅しないため、十分な低域が再生できない問題が生ずる。
【０００５】
これらの対策として、特表２００２−５２８０１９号公報には、フラットタイプのスピーカにおいて、共振パネルと皿状ハウジングの周縁を、発泡材料からなる弾性サスペンションで弾性的に固定した構造が開示されている。
この構造によれば、弾性サスペンションにより密閉空間が形成されるが、弾性サスペンションは単一の硬度であるため、硬さによって問題が生ずる可能性がある。
【０００６】
すなわち、使用する弾性サスペンションが軟質である場合には、振動板の振幅が大きくなるため、振動板がハウジングに衝突して異音（衝突音）が生ずる可能性があり、反対に硬質である場合には、振動板の振動を必要以上に規制してしまうことから、十分な低域が再生されない問題を解消することができない。
【特許文献１】特表２００２−５２８０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、振動板を裏面の振動手段で駆動する形式のスピーカにおいて、密閉構造と振動板の振幅保持機能を兼ね備え、十分な低域の音圧を確保できるとともに、小振幅時から大振幅時までリニアな動作を実現できるこの種のスピーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、略平面状の振動板と、前記振動板を駆動する駆動手段と、前記振動板と弾性部材を介して結合し空間を形成するパネル部材とからなるスピーカ装置において、前記弾性部材は、所定の弾性部材を有する第１の弾性部材と前記第１の弾性部材よりも硬質の第２の弾性部材を積層してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるときには、フラットな振動面を有する振動板を使用したスピーカ構造において、振動板とパネル部材を結合し空間を形成する弾性部材が所定の弾性部材を有する第１の弾性部材と前記第１の弾性部材よりも相対的に硬質の第２の弾性部材を積層しているので、上下の振幅幅が小さい小入力の場合には、第１の弾性部材の特性を生かして振幅し、入力が大きくなった場合に、硬質な第２の弾性部材で振動板の必要以上の振幅を規制して振動板とパネル部材の衝突による異音の発生を防止することができ、また、十分な低域の音圧も確保することができるなどのすぐれた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
前記第２の弾性部材を前記パネル部材側に固定している。
これによれば、相対的に硬質の第２の弾性部材がベース側にあり剛性が高くなるので、振動板の動きが安定になる効果が得られる。
【実施例１】
【００１１】
以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１〜図５は本発明にかかるスピーカ装置の第１実施例を示している。
１は共振用の振動板、２は該振動板１を駆動する手段である駆動ユニット、３は取付けベースを兼ねたパネル部材、４は振動板１とパネル部材３の隙間を結合する弾性部材、５は駆動ユニット２の熱を放散させる放熱板である。６は別の第２のスピーカ装置である。
【００１２】
前記振動板１は硬質の合成樹脂あるいはこれと補強材料との複合等により共振に適した剛性を有している。振動板１は天部に所要面積の平坦な振動面１０を有しているが、この実施例では、周辺の一部、この例では前側の辺の中心線を含む部分に、奥端が前記振動面１０に達しあるいは近接した平面Ｖ字状ないしはＵ字状に凹入した切欠き部１ａを形成している。
【００１３】
前記切欠き部１ａの左右両側には、前方に延出するヨーク状部１ｂ、１ｂが形成されている。これらヨーク状部１ｂ、１ｂの上部には、前記振動面１０に連なりかつ前方に下傾した傾斜状振動面１１がそれぞれ形成されている。
前記振動面１０と傾斜状振動面１１，１１の外端には適度の曲率で下降する縁壁１２が連設されており、この縁壁１２は前記切欠き部１ａにおいて垂直状の端壁１２０となっている。
【００１４】
駆動ユニット２は実施例では２個用いられており、前記振動板１の振動面１０に対応する位置でかつ前記切欠き部１ａの両側にある傾斜状振動面１１，１１の略延長上の位置に配置されている。
それら駆動ユニット２は、たとえば磁気回路に駆動用のボイスコイルが装着され、通電することでボイスコイル部分が上下に振幅する公知の形式のものが用いられる。駆動ユニット２は、磁気回路とボビンおよびボイスコイルを所定の関係で保持する手段を有しており、該保持手段は中間にフランジ２１を有している。軸方向に移動自在なボイスコイルを含む振動部２０は前記振動板１の方向に向いている。
【００１５】
パネル部材３は樹脂成形体などからなり、平面矩形状をなした面板部３ａには、前記振動板１の振動面１０に対応する位置でかつ切欠き部１ａを境として左右の位置に、内部に穴を有する環状突壁３０、３０が設けられている。
パネル部材３の周縁部には、前記振動板１の縁壁１２と相似した輪郭の囲壁３２が形成されている。この囲壁３２の一部には、前記振動板１の切欠き部１ａを画す端壁１２０と相似した形状を有する比較的高い前壁３２０を有している。そして、前記前壁３２０の外側の面板部３ｂには、第２のスピーカ装置６の取付け部３３が設けられている。
【００１６】
放熱板５は前記パネル部材３の環状突壁３０より大きな面積を有しており、環状突壁３０の穴に対応した位置にはくぼみ部５０が設けられ、該くぼみ部５０に駆動ユニット固定用ねじの通孔５００が設けられている。
【００１７】
前記２つの駆動ユニット２，２は、パネル部材３の各環状突壁３０に嵌められることでフランジ２１をもって支持され、図３のように、保持手段の穴から突出した端面部２２がパネル部材の裏面に配された放熱板５のくぼみ部５０に位置決めされ、通孔５００を介してねじ７を駆動ユニット端面部に螺合することで組付け固定される。そして、各駆動ユニット２の上端側の振動部２０は振動板１の振動面１０にある環状低突壁内に位置され、接着剤で固定されている。
【００１８】
前記弾性部材４は帯状体からなり、前記振動板１とパネル部材３の周縁付近の隙間に介在し、振動板１とパネル部材３を結合しているが、本発明においては、弾性部材４は単一の硬さでなく、上下方向で少なくとも２種の異なる硬度となっている。すなわち、相対的に硬度の低い（柔らかい）第１の弾性部材４ａと、これよりも相対的に硬度の高い（硬い）第２の弾性部材４ｂが積層されて構成されている。
具体例としては、第１の弾性部材４ａはたとえばウレタンフォームなどの発泡樹脂、第２の弾性部材４ｂはＥＶＡなどが挙げられる。
【００１９】
こうした第１の弾性部材４ａと第２の弾性部材４ｂの積層方法は任意であり、それぞれを単独の部品として成形し、接着や融着により一体化してもよいし、金型中にいずれかの部材配してインサート成形により他部材の成形と同時に一体化してもよい。
前記第１の弾性部材４ａと第２の弾性部材４ｂの高さの割合は、２：８〜６：４など適宜選定されるが、密閉空間を画成する点からは図３のように、第２の弾性部材４ｂが振動板１とパネル部材３の隙間Ｓを越える割合であることが好ましい。
【００２０】
前記弾性部材４はこの例では第１の弾性部材４ａが上層、第２の弾性部材４ｂが下層とされている。弾性部材４は全体がエンドレス状に構成されていてもよいが、この例では全体が前後２部体に分割され、後部体４０がパネル部材３の両側中間から後方の囲壁３２の内側にほぼ沿うように配され、前部体４１がパネル部材３の両側中間から切欠き部１ａと相似した形状の前壁３２０にほぼ沿うように配されている。
そして、第２の弾性部材４ｂの下端面が接着剤により面板部３ａに、第１の弾性部材４ａの上端面が接着剤により振動板１の下面にそれぞれ固定され、それにより、振動板１が弾性的に支持されるとともに、振動板１とパネル部材３と間に密閉状の空間８が画成されている。後部体４０と前部体４１の端部は適度にラップされるか、あるいは端面同士が密接される。
【００２１】
第２のスピーカ装置６はどのようなものでもよいが、この実施例では、高域出力用のスピーカユニットであるツイータが用いられ、前記切欠き部１ａの内側スペースに配置され、ツイータ本体６ａの音放射部を露出させたカバー６ｂが切欠き部内に嵌着されている。カバーは前縁が振動板１の前端縁とほぼ整合している。
【００２２】
本発明によるスピーカ装置は、たとえば、車室内のダッシュボードの中央部に設置するものであり、これにより、切欠き部１ａが搭乗者のいない車室内のセンター方向（センターコンソール側）に臨み、切欠き部両側のヨーク部１ｂ、１ｂが搭乗者側に臨むよう延在する。
【００２３】
振動ユニット２，２に通電すれば、ボイスコイルを含む振動部２０が上下に振幅し、これと結合している振動板１が共振してスピーカ効果を発揮するが、搭乗者のいない車室内のセンター方向には切欠き部１ａにより振動面が存さないので音の放射は少なく、搭乗者のいる側の左右のヨーク部１ｂ、１ｂには、搭乗者側に向けられるように傾斜した傾斜状振動面１１，１１があるので、音はこれに倣って左右前方に効率的に放射することができる。
【００２４】
前記振動板１とパネル部材３は隙間Ｓを有しているが、内側周縁部分を弾性部材４で上下に結合して密閉空間８を形成しているので、振動板１とパネル部材３の間から密閉空間８内に発生している振動波が漏れることがほとんどなく、したがって、振動板１の表面側に発生している振動波と表面に回り込んだ振動波とが打ち消し合うことによる位相の打ち消し合いが防止される。ことに、第２の弾性部材４ｂが振動板１とパネル部材３の隙間Ｓを越える高さにした場合には前記効果が良好なものとなる。
【００２５】
弾性部材４として硬度の高い（硬い）材質のみを用いた場合には、密閉構造は実現されるものの、振動板１の振動を必要以上に規制してしまうことから、十分な低域が再生されない。また、弾性部材４として硬度の低い（柔らかい）材質のみを用いた場合には、振動板１の振動が規制されなくなるので十分な低音再生が可能になるが、その反面、振動板１の振幅が大きくなるため、振動板１がパネル部材３に衝突することになり、衝突により異音が生じてしまうという問題が生ずる。
【００２６】
しかるに、本発明においては、弾性部材４が２種の硬さの積層構造をなし、硬度が低い第１の弾性部材４ａが振動板１に結合され、硬度が高い第２の弾性部材４ｂがパネル部材３と結合しているので、第１の弾性部材４ａにより振幅を稼ぐことができると共に、第２の弾性部材４ｂにより振動板１の必要以上の振幅を規制することができる。すなわち、上下の振幅幅が小さい小入力の場合、第１の弾性部材４ａの特性を生かして振動板１が振幅し、入力が大きくなった場合には、硬質な第２の弾性部材４ｂにより過度の振幅を抑え、振動板１とパネル部材３の衝突を防止できる。
【００２７】
なお、切欠き部１ａにより創成されるスペースに第２のスピーカ装置６が配置されているので、高音域の音がほどよい角度に放射される。
したがって、全体として偏平小型な形態でありながら、搭乗者の位置に即応した広い帯域の音響効果をあげることができる。しかも、振動板１に切欠き部１ａを設けることでその分だけ振動板が軽量になるので、音圧レベルの向上も実現できる。
【実施例２】
【００２８】
図６は本発明の第２実施例を示しており、この実施例では、第１の第１の弾性部材４ａが下層側に位置してパネル部材３と結合し、第２の弾性部材４ｂが上層に位置して振動板１と結合している。
他の構造は第１実施例と同様であるから、説明は援用する。
【実施例３】
【００２９】
図７は本発明の第３実施例を示しており、この実施例では、３層構造となっている。この例では、最上層と最下層が相対的に硬質な弾性部材４ｂ、４ｂ、中層が相対的に軟質な弾性部材４ａとなっている。  これによれば支持の剛性がよく、しかも中層が伸縮して良好な低域再生を行える。前記層の高さは適宜設定されるが、硬質の２層の硬さに変化を持たしていてもよい。
場合によっては、最上層と最下層を相対的に軟質な弾性部材４ａ、４ａ、中層を相対的に硬質な弾性部材４ｂとしてもよい。
【００３０】
図示するものは本発明の数例であり、これに限定されるものではない。
１）実施例では、振動板１が周辺の一部に切欠き部を有して凹入形状となっているが、通常のこの種のフラットタイプのスピーカと同じように平面輪郭が矩形状、円形状あるいはそれらに類した形状をなしていてもよい。
２）第１実施例では、弾性部材４の２分された前部体４０と後部体４１がともに第２の弾性部材４ｂをパネル部材３に固定しているが、前部体４０と後部体４１の一方を上下逆にし、第２の弾性部材４ｂを振動板１側に固定してもよい。
３）振動板１に切欠き部１ａを設ける場合、設ける辺と数も前方に限定されず、側方あるいは前方と側方などであってもよく、辺に対する位置も、中央に限らず片側に偏していてもよい。また、切欠きの形状も限定はない。
４）ヨーク部１ｂは大きくひれのように開いていてもよく、傾斜状振動面１１は、２軸方向（Ｘ，Ｙ方向）に複合したものであってもよい。
５）第２のスピーカ装置６は配置されなくてもよい。この場合、パネル部材３の端壁内側の板面部３ｂは除去され、振動板１と近似した輪郭形状とされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるスピーカ装置の第１実施例を示す部分切欠斜視図である。
【図２】本発明によるスピーカ装置の部分切欠平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図５】本発明スピーカ装置の分解斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例を示しており、（ａ）は弾性部材の断面図、（ｂ）は適用状態の部分的断面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示しており、（ａ）は弾性部材の断面図、（ｂ）は適用状態の部分的断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  振動板
１ａ  切欠き部
２  駆動ユニット（駆動手段）
３  パネル部材  
４  弾性部材
４ａ  第１の弾性部材
４ｂ  第２の弾性部材
【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】
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