(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路と、
前記磁気回路内に配置されるコイルが巻回されるボビンと、
前記ボビンが固定されると共に、前記磁気回路を弾性体によって振動可能に支持するために外側に突き出た突出部を有するカプラ部材と、を備え、
前記カプラ部材は、板体に取り付けられたブラケット部材と着脱可能であり、
前記カプラ部は、前記ブラケット部材との着脱時に前記突出部に治具が係合することによって着脱可能なことを特徴とする板体直接駆動振動装置。
【請求項２】
前記板体は、車の内装材であることを特徴とする請求項１に記載の板体直接駆動振動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板体に直接取り付けられ、該板体を振動させる板体直接駆動振動装置に関し、特に、該振動装置がブラケット部材を介して板体に取り付けられるとき、該ブラケット部材への締結不足とならないようにした板体直接駆動振動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステレオ再生装置、パソコン、携帯電話器などの電子機器においては、各種のメディアによる音情報を音出力するために、スピーカ装置が用いられている。このスピーカ装置では、音出力する駆動信号が供給される振動装置に、音を放出する振動板が取り付けられている。この振動板は、通常、当該スピーカ装置のために特別に設計されたホーン形状を有するものであり、例えば、この振動板に振動装置のボイスコイルが固着され、このボイスコイルが磁気回路で振動することによって音が出力される。
【０００３】
この様なスピーカ装置が、車両、例えば、乗用車の車室内において、音楽や音声の音響再生を行うためにも、使用されている。そのスピーカ装置は、例えば、前部座席用のドア内に埋め込まれるか、さらには、リアトレイ上に載置されており、複数のスピーカ装置が、前部座席と後部座席との少なくともいずれか一方に対応して取り付けられ、配置されることが普通である。
【０００４】
しかし、音響再生に関わるスピーカ装置を前部座席用のドア内又はリアトレイ上に配置する以外に、車室内の天井板にも、スピーカ装置を配置することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。通常のスピーカ装置を車室内に取り付ける場合に、そのスピーカ装置の取付け位置に制約などがあり、あまり大きな口径を有するスピーカ装置を使用することができないことに対処するために、上記の提案されたスピーカ装置では、大きな口径を有する上述した従来のスピーカ装置の代りに、振動装置を天井板に直接取り付けて、天井板を振動板とするスピーカを形成している。
【０００５】
この様な車載用スピーカ装置として採用することができる板体直接駆動振動装置が種々提案されている（例えば、特許文献２などを参照）。その提案されている振動装置の一具体例について、図５及び図６を参照して説明する。
【０００６】
図５は、振動装置１の側面図であり、振動装置１が、例えば、自動車の内装板２に直接取り付けられた状態を示している。同図では、振動装置１について、中心から左半分を、縦断面で示している。振動装置１において、側壁部と底部とが連続して形成された凹部を有する丸い皿形状の外側ヨーク３と、該底部に取り付けられた円板形状の永久磁石４と、該永久磁石４の上に載置され、永久磁石４より若干大きい円板形状の内側ヨーク５とを備え、外側ヨーク３の側壁部内面と内側ヨーク５の外周面との間に間隙が置かれている。外側ヨーク３、永久磁石４及び内側ヨーク５により、磁気回路が形成されている。
【０００７】
振動装置１は、内装板２の面に取り付けるためのカプラ部材６を備えており、このカプラ部材６には、外側ヨーク３、永久磁石４及び内側ヨーク５からなる磁気回路構成部をカプラ部材６に対して振動自在に支持するために、複数の弾性体支持部材６１−１乃至６１−３が備えられている。
【０００８】
そこで、図６に、振動装置１について、外側ヨーク３の側から見た平面図を示した。ここで示されたＸ−Ｘ線における断面が、図５に示された縦断面に対応している。図６に示された振動装置１では、３つの弾性体支持部材６１−１乃至６１−３が設けられているが、その数は、この３つに限られない。図５には、外側ヨーク３とカプラ部材６とを弾性的に支持するための弾性体９−１乃至９−３が示されており、この弾性体９−１乃至９−３は、外側ヨーク３の側壁部の端縁部に固定される弾性体取付け部材８と一体的に形成された弾性片であり、夫々の先端部が、対応する弾性体支持部材６１−１乃至６１−３にネジ止めされている。
【０００９】
図５に示されているように、コイルが巻回された円筒形状のボビン７は、カプラ部材６に設けられた円環状突部６２に固定される。なお、ボビン７に巻回されたコイルは、図中において、黒色部分で示されている。そして、このコイルが、外側ヨーク３の側壁部内面と、内側ヨーク５の外周面との間に形成された間隙に挿入される。このコイルに駆動信号が供給されると、形成された磁気回路の作用によって、駆動信号の周波数に合わせて、振動が発生する。この振動が、カプラ部材６を介して内装板２に伝達される。
【００１０】
内装板２は、通常、ウレタンや発砲ＰＰなどの材料で形成されているので、この内装板２自体が振動板の役割を果たすことができる。従って、コイルに駆動信号を与えると、該コイルが巻回されたボビン７に連結されたカプラ部材６を介して内装板２が振動させられ、該信号の周波数に応じた音響を発生することができる。
【００１１】
このように内装板２を振動板とすることによって、良好な音場形成が可能となる。また、図５に示した振動装置１は、内装板２の下面に取り付けられているが、振動装置１が、自動車の天井板と内装板２との間において、内装板２の上側面に取り付けられても、板体直接駆動振動装置によるスピーカ装置として同様の効果が得られる。また、この様な振動装置は、自動車の内装板に限らず、板体に直接取り付けて、パネル型スピーカ装置とすることもできる。
【００１２】
【特許文献１】実開平６−４５８６５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４３６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
板体直接駆動振動装置のカプラ部材は、図５に示されるように、例えば、自動車に使われている内装板などの板体の面上に直接固定され、スピーカ装置が形成される。しかし、カプラ部材が板体面に固定された状態であると、例えば、振動装置が損傷して、スピーカ装置として機能しなくなったときなど、振動装置のみを交換することができない。そのため、振動装置が取り付けられたままの板体ごと取り替えることになる。
【００１４】
そこで、サービス性を考慮して、そのような振動装置のみを交換すればよいように、ブラケット部材を板体に固定しておき、このブラケット部材を介して振動装置を取り付けて、振動装置が板体を振動駆動するようにしている。ブラケット部材を介して、振動装置を板体に取り付ける場合について、図７に示した。
【００１５】
図７では、図５と同様に、振動装置１の左半分の縦断面が示されており、振動装置の基本的構成は、両者とも同様である。図７に示した振動装置１が、図５のものと異なるところは、カプラ部材６の中央部において、装着部として、カプラ部材６と一体的に螺合受け部６３が形成されていることである。螺合受け部６３の内面に、メスネジが切られている。そして、円盤状のブラケット部材１０の中央部には、螺合突部１０−１が設けられ、該突部の外面には、オスネジが切られている。
【００１６】
ここで、ブラケット部材１０は、例えば、自動車の内装板２の面に固定されている。振動装置１を内装板２に取り付けるときには、カプラ部材６に形成された螺合受け部６３とブラケット部材１０の螺合突部１０−１とを合わせて、振動装置１を回転させ、締め付けて装着する。
【００１７】
しかしながら、振動装置１の装着に際して、作業者が手動で、振動装置を回転操作する場合にあっては、その回転操作における締付けトルクが一定にならず、十分な締付けトルクを加えることができないことがある。そのため、振動装置の装着時の締結不足が、螺合の緩みを誘発し、スピーカ装置として特性を劣化させるものとなる。さらには、振動装置が脱落する可能性もある。
【００１８】
また、振動装置の装着時における締結不足を解消するために、必要な締付けトルクを得易いスパナなどの操作治具を用いることも考えられる。しかし、操作治具の端部を当てられる箇所が、振動装置の外側ヨークの外周面しかなく、この外周面では、操作治具の端部が滑ってしまい、十分な締付けトルクを得ることができないという問題があった。
【００１９】
一方、振動装置の取付け時ばかりでなく、振動装置を交換するために、取り外す場合においても、固く締まってしまった場合などでは、操作治具の端部が外側ヨークの外周面で滑ってしまい、振動装置を回転させることができないという不便さがあった。
【００２０】
そこで、本発明の目的とするところは、この様な問題点に鑑み、操作治具を用いて、十分な回動トルクが得られるように、操作治具の端部を係合することができる係合手段を設けた板体直接駆動振動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
以上の問題点を解決するため、本発明の板体直接駆動振動装置では、磁気回路と、前記磁気回路内に配置されるコイルが巻回されるボビンと、前記ボビンが固定されると共に、前記磁気回路を弾性体によって振動可能に支持するために外側に突き出た突出部を有するカプラ部材と、を備え、さらに、前記カプラ部材は、板体に取り付けられたブラケット部材と着脱可能であり、前記カプラ部は、前記ブラケット部材との着脱時に前記突出部に治具が係合することによって着脱可能とした。
【００２４】
上記発明の板体直接駆動振動装置に係る前記板体は、車の内装材であることとした。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、板体を振動板として利用する板体直接駆動振動装置において、該振動装置のカプラ部材が板体に取り付けられたブラケット部材に装着、又は、ブラケット部材から取り外しされるときに、操作治具の端部と係合することができる係合手段が備えられているので、振動装置の板体への装着時にあっては、十分な締付けトルクを得ることができ、また、振動装置の交換時にあっては、必要な解除トルクを発生することができる。
【００２６】
さらに、係合手段として、振動装置を構成する外側ヨークの外周面に配置された対向２平面、或いは、外側ヨークの底面に配置された溝としたので、特別な部品を用意する必要がなく、振動装置の動作に影響を与えることなく、簡単な対処の仕方で、操作治具の回転により、十分な締付けトルク又は解除トルクを得ることができる。
【００２７】
また、係合手段として、振動装置を構成するカプラ部材に備えられた複数の弾性体支持部材を利用し、その弾性体支持部材の夫々に突出部材を形成するようにしたので、操作治具の端部を各々の突出部材に簡単に係合させることができ、十分な締付けトルク又は解除トルクを得ることができる。
【００２８】
これらの係合手段が振動装置に備えられることにより、振動装置を板体に取り付けるとき、或いは、板体に取り付けられた振動装置を取り外すとき、回動操作性が改善されたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の板体直接駆動振動装置に係る実施形態について、振動装置を板体に取り付けられたブラケット部材に装着するか、或いは、装着されていた振動装置をブラケット部材から取り外す場合における、振動装置に設けられている係合手段と操作治具との係合の仕方によって、実施例１乃至３に分け、図１乃至図６を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３０】
実施例１における板体直接駆動振動装置の構成には、図５及び図６に示されて振動装置１と同様のものが使用される。実施例１では、この振動装置１の装着又は取外しに際して、操作治具と係合して把持される係合部を、振動装置１の外側ヨーク３における側壁部の外周面に形成することとした。係合部は、その側壁部の外周面の一部が切削されて形成された平面である。
【００３１】
そこで、振動装置１の外側ヨーク３の側壁部における外周面に係合部を形成した様子を、図１（ａ）に示した。同図では、振動装置１の外側ヨーク３の底面側から見た様子が示されており、図６に示された振動装置１と同様であり、同じ部分には、同じ符号が付されている。図１（ａ）では、外側ヨーク３が太い線で示されており、係合部として、互いに平行して対抗する２平面Ｐ１及びＰ２が形成されている。
【００３２】
一方、図１（ｂ）には、操作治具の構成が示されている。操作治具１１は、その本体の先端部分に２つの端部１１−１を備えており、端部１１−１の各々の内側面は、外側ヨーク３に形成された２平面Ｐ１及びＰ２に当接するようになっている。２つの端部１１−１は、本体先端部において、端部間の間隔が固定されていても、又は、該間隔を可変に調整できるように構成されていてもよい。また、端部間の間隔は、２平面間の幅Ｈに対して、多少の遊びがあってもよい。
【００３３】
ここで、振動装置１をブラケット部材に装着するとき、或いは、装着されていた振動装置１を取り外すときの一例として、端部間の間隔が、平面Ｐ１と平面Ｐ２との幅Ｈに固定された操作治具１１である場合には、図１（ｂ）に示されるように、端部１１−１を、振動装置１の側面からの方向Ｄ１で挿入し、２平面Ｐ１及びＰ２に当接させた後に、操作治具１１を、振動装置１の締付け方向又は取外し方向に回動操作させる。
【００３４】
また、他の例として、操作治具１１の端部１１−１の間隔が可変である場合には、図１（ｂ）に示されるように、２つの端部１１−１が、２平面Ｐ１及びＰ２を挟める位置に移動させた後に、端部１１−１を方向Ｄ２に調整して幅Ｈとし、２平面Ｐ１及びＰ２に当接するようにする。そして、操作治具１１を、振動装置１の締付け方向又は取外し方向に回動操作する。
【００３５】
なお、図１（ａ）に示した振動装置１における係合部としては、外側ヨーク３の外周面に、相対向する平面Ｐ１と平面Ｐ２の一組を形成した場合を説明した。この平面の形成は、操作治具１１が回動操作されたとき、操作治具１１の２つの端部１１−１が振動装置１の外側ヨーク３を把持した状態で滑らないようにするためのものである。そのため、端部と平面とが十分な接触面を有していれば、外側ヨークに形成される平面は、２つである必要はなく、一つ形成されていてもよい。つまり、この場合には、図１（ｂ）に示される操作治具１１が使用されるものとすると、２つの端部１１−１の一方が、外側ヨークに一つ形成された平面に当接され、その他方は、外側ヨークの側壁部の外周面において、形成された平面と反対側部分に当接される。この２つの端部で外側ヨークを把持すれば、操作治具１１の回動操作時において、滑ることなく、必要な締付けトルク又は取外しトルクを発生することができる。
【００３６】
ところで、振動装置１の外側ヨーク３に形成された係合部が、上述のように、一平面又は２平面で構成されている場合には、操作治具１１の２つの端部１１−１を平面Ｐ１及び平面Ｐ２に当接する方向が限られてしまうという不便さが生じる。そこで、これを改善した係合部の変形例を、図２（ａ）に示した。
【００３７】
図２（ａ）では、振動装置１の外側ヨーク３における底面の形状のみを示した。図２（ａ）に示された係合部では、操作治具１１の２つの端部１１−１に当接する対向する２平面の組が３組形成されている。つまり、平面Ｐ１とＰ４、平面Ｐ２とＰ５、そして、平面Ｐ３とＰ６の３組である。この組数は、２組でも、４組でもよい。
【００３８】
また、図１（ｂ）に示された操作治具１１では、２つ端部１１−１が、その本体先端部に備えられていたが、ここに示された操作治具１１を、図２（ａ）に示された３組の２平面を有する係合部の場合にも適用することができる。さらに、図２（ｂ）に示されるように、操作治具１１の先端部分に、３組の２平面を有する係合部の形状、即ち、外側ヨーク３の外形状に適合する凹部を形成した端部１１−２を備えてもよい。この凹部の内側面が外側ヨーク３に形成された各平面が当接する。この場合の操作治具１１も、図１（ａ）に示された振動装置１の場合にも、端部の形状を外側ヨーク３の外形状に合わせることにより、適用できる。
【００３９】
この様に、振動装置１の外側ヨーク３の外周面に、複数組の対向２平面を形成することにより、操作治具１１の端部１１−１の当接方向を増やすことができるので、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置１の板体への取付け作業、或いは、振動装置１の取外し作業をし易くしている。
【００４０】
なお、これまでに説明した振動装置の係合部の形状は、平面を形成することが基本であったが、平面の代わりに、外側ヨークの外周面部に、多数の凹凸を形成するようにしてもよい。操作治具の端部においても、この形状に合わせた凹凸を設けておくこともできる。この様にすることにより、係合部の形状が平面の場合と同様な効果があり、しかも、どの方向からでも、操作治具の端部が外側ヨークの外周面を把持することができ、回動作業においても、滑ることなく、十分な回動トルクを得られる。
【実施例２】
【００４１】
実施例２による直接駆動振動装置における係合部を、図３（ａ）に示した。実施例１では、操作治具の端部が係合する係合部を、振動装置の外側ヨークの外周面に形成するものであった。これに対して、実施例２では、振動装置の外側ヨークの底面において、係合部を形成するようにした。この場合の係合部は、操作治具の端部が係合できる細長い溝を基本としている。
【００４２】
図３（ａ）に示された直接駆動振動装置の構成は、図６に示された直接駆動振動装置と同様であり、同じ部分には、同じ符号が付されている。図３（ａ）の振動装置の係合部は、振動装置１の外側ヨーク３の底面において、一本の細長い溝Ｓ１に形成されている。この溝Ｓ１の長さは、操作治具１１の端部が係合されて、回動操作されたとき、十分なトルクが得られるように選択される。溝Ｓ１の深さは、永久磁石４を臨むように貫通したものであってもよいが、このような貫通孔となっている場合には、外側ヨーク３の底部に、永久磁石４を接着するとき、その接着剤が貫通孔に入り込むことがあり得る。そのため、溝Ｓ１の深さは、貫通しない範囲の、適宜なものとすることが望ましい。
【００４３】
図３（ａ）に示された係合部は、一本の溝で形成されたものであったが、図３（ｂ）に示されるように、プラス型ドライバのような十字状に溝Ｓ２で形成されるようにすることもできる。
【００４４】
この様に、振動装置１の外側ヨーク３の底面に、一本の溝Ｓ１又は十字状の溝Ｓ２を形成しておき、操作治具１１の端部が、マイナス型ドライバのような板状に形成され、或いは、プラス型ドライバのような十字状に形成されると、振動装置の装着作業時又は取外し作業時に、操作治具の端部を振動装置の係合部に係合して、操作治具を回動操作すれば、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置１の板体への取付け作業、或いは、振動装置１の取外し作業をし易くしている。
【実施例３】
【００４５】
実施例３による直接駆動振動装置における係合部を、図４に示した。実施例１及び２では、操作治具の端部が係合する係合部を、振動装置の外側ヨークの外周面に形成するものであった。これに対して、実施例３では、振動装置の外側ヨークではなく、磁気回路構成部を振動自在にする弾性体を支持する弾性体支持部材を備えたカプラ部材に係合部を形成するようにした。
【００４６】
図４に示された直接駆動振動装置の構成は、図６に示された直接駆動振動装置と同様であり、同じ部分には、同じ符号が付されている。なお、図４では、図６に示された振動装置における４分割の一部を拡大して図示している。図４に示された振動装置の係合部は、カプラ部材６に設けられた、磁気回路構成部を振動自在にする弾性体９−１乃至９−３を支持する弾性体支持部材６１−１乃至６１−３を利用している。
【００４７】
図４に示される弾性体支持部材６１−１乃至６１−３は、図６に示された弾性体支持部材６１−１乃至６１−１の形状より大きく形成されており、外側に長く突き出た突出部材が設けられている。
【００４８】
そこで、操作治具１１の先端部分においては、弾性体支持部材６１−１乃至６１−３に対応した位置に３つの端部１１−３が備えられる。そして、図４に示されるように、各端部の内側面に、溝を形成しておく。振動装置１をブラケット部材１０に装着するとき、或いは、振動装置１を取り外すときには、操作治具１１の端部に形成された各溝に、弾性体支持部材６１−１乃至６１−３の突出部材を摺動挿入するようにして係合させる。この状態で、操作治具１１を回動操作させて、振動装置１をブラケット部材１０に装着し、或いは、振動装置１を取り外すことができる。
【００４９】
この様に、振動装置の装着作業時又は取外し作業時に、操作治具の端部を振動装置の係合部である突出部材に係合して、操作治具を回動操作させれば、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置１の板体への取付け作業、或いは、振動装置１の取外し作業をし易くしている。
【００５０】
なお、操作治具の端部に係合する突出部材を、カプラ部材に設けられている弾性体支持部材を利用したが、その突出部材を、弾性体支持部材とは別の位置にカプラ部材と一体的に形成するようにしてもよい。また、図４では、振動装置に設ける係合部を、突出部材としたが、実施例１又は２に示された平面による係合部の形成の仕方をカプラ部材の外形の形状に適用することでも、十分な回動トルクを得られるばかりでなく、振動装置の板体への取付け作業、或いは、振動装置１の取外し作業をし易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例１による振動装置において、操作治具端部の当接用の面を外側ヨークの外周面に備えたことを説明する図である。
【図２】実施例１の振動装置の変形例を説明する図である。
【図３】本発明の実施例２による振動装置において、操作治具端部の挿入用のスリットを外側ヨークの底面に備えたことを説明する図である。
【図４】本発明の実施例３による振動装置において、操作治具の端部が係合される弾性体支持部材を備えたことを説明する図である。
【図５】板体直接駆動用の振動装置の構成を説明する図である。
【図６】板体直接駆動用の振動装置の外側ヨーク底面側から見た平面図である。
【図７】板体直接駆動用の振動装置が自動車の内装板にブラケット部材を介して取り付けられた状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…振動装置
２…内装板
３…外側ヨーク
４…永久磁石
５…内側ヨーク
６…カプラ部材
６１−１〜６１−３…弾性体支持部材
６２…ボビン取付け部
６３…螺合受け部
７…ボイスコイルボビン
８…弾性体取付け部材
９−１〜９−３…弾性体
１０…ブラケット部材
１０−１…螺合凸部
１１…操作治具
１１−１〜１１−３…操作端部
Ｓ１、Ｓ２…溝
Ｐ１〜Ｐ５…操作端部当接面
【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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