JP2009509376A - ダイナミックスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

シャーシ（１）、並進可能体（３）、及び並進可能体（３）をシャーシ（１）に対して移動させるように構成されているアクチュエータ（１１）を有するダイナミックスピーカ装置。並進可能体（３）は、（１）輪郭部（５_c）、振動体ベース部（５_b）、及び当該ベース部（５_b）より幅広である振動体上部（５_t）を有し、中心軸（５_a）が中心軸（５_a）が一方から他方に延びる、三次元振動体（５）と、（２）支持体（７）とを有する。支持体（７）は、振動体ベース部（５_b）に固定されている拘束支持体端部（７_b）と自由支持体端部（７_f）とを有するとともに、中心軸（５_a）にほぼ平行に、且つ振動体（５）の輪郭部（５_c）によって取り囲まれた空間（９）の内部に少なくとも部分的に延在する。アクチュエータ（１１）は、シャーシ（１）によって支持されている固定アクチュエータ部（１１_s）と、支持体（７）によって支持され、且つ両方の支持体端部間に位置する可動アクチュエータ部（１１_m）とを備える。これらのアクチュエータ部は、エアギャップ（１３）を横切って互いに磁気的に協働するように配置される。振動体上部（５_t）は、可撓性懸架手段（１５）によってシャーシ（１）に留め付けられ、自由支持体端部（７_f）は、可撓性センタリング手段（１７）によってシャーシ（１）から浮いており、それにより、平坦で、動作中に安定するとともに共振がない装置を提供するようにしている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シャーシと、並進可能体（translatable body）であって、振動体ベース部、及びベース部より幅広である振動体上部を有し、中心軸（axial axis）が中心軸（５_a）が一方から他方に延びる、三次元振動体を備え、さらに支持体を備える、並進可能体とを有し、支持体は、振動体ベース部に固定されている拘束支持体端部と自由支持体端部とを有するとともに、中心軸にほぼ平行に、且つ振動体の輪郭部（contour）によって取り囲まれた空間の内部に少なくとも部分的に延在する、ダイナミックスピーカ装置であって、当該スピーカ装置は、並進可能体をシャーシに対して移動させるように構成されているアクチュエータ、特に電磁アクチュエータをさらに有しており、アクチュエータは、シャーシによって支持されている固定アクチュエータ部と、支持体によって支持され、且つ両方の支持体端部間に位置する可動アクチュエータ部とを備え、アクチュエータ部は、エアギャップを横切って互いに磁気的に協働するように配置されており、また、振動体上部は、可撓性懸架手段によってシャーシに留め付けられる、ダイナミックスピーカ装置に関する。

国際出願第ＷＯ８８／０８２３９号は、上記種類の、いわゆる倒立形（inverted）同軸スピーカであるスピーカを開示している。この既知のスピーカは、後壁及び周囲壁を含むバスケット様フレームと、磁石アセンブリとを備える。磁石アセンブリは、中心磁極片及びヨークを含む。中心磁極片及びヨークは、エアギャップを画定するように後壁に取り付けられている。磁石アセンブリは、エアギャップ内に磁界を与えるために永久磁石を含む。スピーカは、ボイスコイルと、ボイスコイルをエアギャップ内に支持するためのボイスコイルフォームと、ボイスコイルフォームをエアギャップ内に位置付けるためのスパイダ手段と、頂点及び周縁部を有する振動体とをさらに備える。振動体は、振動体の周縁の外側区域でフレームに結合されるとともに、振動体の周縁部から内側でボイスコイルフォームに結合される。スパイダは、コイルフォーム及び振動体間の結合部付近でボイスコイルフォームに取り付けられるとともに、フレームにさらに取り付けられて、振動体及び磁石アセンブリ間に装着されており、スパイダの、磁石アセンブリに面する側がほぼ凹状であり、磁石アセンブリを包囲して収容する。スパイダは、磁石アセンブリと反対側で、振動体の方に面する側がほぼ凸状である。振動体の頂部は、振動体の周縁部よりさらに遠くへ後壁から離れて延在し、スパイダを包囲して収容する。

既知の倒立形スピーカは、アクチュエータがスピーカコーンの後平面の後方に位置する一般的に既知の従来型スピーカより軸方向寸法が小さいが、既知のスピーカの不利点としては、コイルフォームの懸架は、使用中の磁石アセンブリに対するボイスコイルの安定的な軸方向変位を保証するようなものではなく、スピーカの共振、したがって音ひずみが発生する可能性がある。

本発明の目的は、平坦で、動作中に安定した、共振のないスピーカ装置を提供することである。

この目的は、請求項１に記載のスピーカ装置によって達成される。プリアンブルに記載されているようなスピーカ装置に関して、本発明によるスピーカ装置は、支持体の自由支持端部が、可撓性センタリング手段によってシャーシから浮いているという追加特徴を有する。適用された懸架構造のために、可動アクチュエータ部、したがって支持体は、移動中にシャーシに、したがって固定アクチュエータ部に対して注意深く調心且つ案内され、それにより、支持体の横方向の振動、及びこれに伴い、スピーカの共振が防止される。好ましくは、振動体上部の頂部にダストキャップが設けられる。倒立向きの振動体は、センタリング手段の構造と合わさって、非常に平坦且つ高度安定性のスピーカ装置を可能にする。本文脈において、本発明によるスピーカ装置の好適な一実施の形態は、可撓性センタリング手段が、自由支持体端部に取り付けられている内縁部と、シャーシ内に取り付けられている外縁部とを有するほぼ平坦な蜘蛛の巣様の支持構造体を備えるという特徴を有する。実際的な実施の形態では、振動体は、それ自体が既知の円錐体であり、且つ／又は支持体は、それ自体が既知の管状体である。

固定アクチュエータ部が磁石ユニットを有し、可動アクチュエータ部が電気コイルユニットを有する本発明によるスピーカ装置の一実施の形態は好ましくは、磁石ユニットが、支持体の外に、且つ振動体及び可撓性センタリング手段によって画成されている空間内に延在する外側磁石ユニット部を備えるという特徴を有する。この実施の形態では、振動体の輪郭部によって取り囲まれた空間が最適利用される。すべての状況において十分な磁気駆動力の発生を保証するために、上記実施の形態は好ましくは、磁石ユニットが、支持体の内部に少なくとも部分的に延在する内側磁石ユニット部を有するという追加特徴を有する。これにより、外側磁石ユニット部及び内側磁石ユニット部間にギャップが画定され、コイルユニットはこのギャップ内に延在する。実際的な実施の形態では、外側磁石ユニット部は、支持体を包囲し、且つシャーシの一部分である軸方向に延びたフレームに固定されるリング形部材である。そのようなフレームは、円錐形構造を有するフレームによって、又はほぼ軸方向に延びて可撓性センタリング手段内の孔を貫通するピン形要素の構造によって形成されているフレームによって具現されてもよい。

別の実際的な実施の形態では、内側磁石ユニット部は、シャーシの一部分である中央取り付け構造に固定され、且つ／又は内側磁石ユニット部は、少なくとも１つの永久磁石を有する。

本発明によるスピーカ装置のさらなる実際的な実施の形態は、可撓性懸架手段が、既知の種類でもよいリング形ロール構造部であって、振動体上部に取り付けられている内側リム、及びシャーシに取り付けられている外側リムを有するリング形ロール構造部を有するという特徴を有する。

本発明によるスピーカ装置の幾つかの実施の形態が、請求項２〜１４に定義される。

本発明によるスピーカ装置は、平坦なスピーカの需要がますます高まっている自動車の用途に特に適する。本発明によるスピーカ装置は、この需要を満たし、特に中域用スピーカとして有用であるが、そのような用途に限定されない。スピーカ装置をオーディオ／ビデオ等の他の領域にも好都合に適用することができることは明らかである。

米国特許第６，５２６，１５１Ｂ１号は、薄い部材片から丸められたボイスコイルであって、２つの端部に支点を設けるために、上端部及び下端部の各々をロール懸架部に取り付けたボイスコイルを有するスピーカを開示していることに留意されたい。このスピーカはさらに、磁気ヨークと、ボイスコイルの直径に相当する直径を有するわずかに凹状の振動体とを有する。振動体は、ボイスコイルの上端部に留め付けられているだけであり、独自の懸架手段を有していない。この既知のスピーカは、倒立形スピーカの種類に属さず、比較的小さい音放射面を有するか、又は比較的大きいボイスコイルを必要とする。

特許請求の範囲に関して、特許請求の範囲に定義されている特徴的機能部のさまざまな組み合わせが可能であるとともにそれを目的とすることに留意されたい。

本発明の上記及び他の態様は、非制限的な例として、後述する実施形態を参照することから明らかであり、説明される。

図１及び図２に示す本発明によるダイナミックスピーカ装置の実施形態は、シャーシ１と、並進可能体３と、電磁アクチュエータ１１とを備える。シャーシ１は、剛直構造を形成するために、金属、例えばアルミニウム、又は強力プラスチック（stout plastic）等の任意の適当な材料から作製されてもよい。並進可能体３は、輪郭部５_c、振動体ベース部５_b及び振動体上部５_tを有する円錐形振動体５を備える。上部５_tは、ベース部５_bより幅広である。好ましくは、ダストキャップ２が、振動体上部ベース５_fの頂部に設けられる。並進可能体３の中心軸５_aが、振動体上部５_t及び振動体ベース部５_b間に延びている。並進可能体３は、可動アクチュエータ部１１_mを支持するための管状支持体７をさらに有する。支持体７は、中心軸５_aに平行に延在し、拘束支持体端部７_b及び自由支持体端部７_fを有する。拘束支持体端部７_bは、振動体５の振動体ベース部５_bに取り付けられて、振動体５の輪郭部５_cによって取り囲まれた空間９内に少なくとも部分的に位置する。アクチュエータ１１は、並進可能体３を中心軸５_aに沿って移動させようとするものであって、固定アクチュエータ部１１_s及び可動アクチュエータ部１１_mを有する。固定部１１_sは、シャーシ１によって支持され、内側磁石ユニット部１９_i及び外側磁石ユニット部１９_oを有する磁石ユニット１９を備える。内側磁石ユニット部１９_iは、部分的に支持体７内に延出しており、少なくとも１つの永久磁石１９_p、本例ではディスク形ネオダイニウム（neodynium）磁石と、１つ又は複数のディスク形強磁性要素体とを有する。外側磁石ユニット部１９_oは、本例では、強磁性体のリング形部材によって形成される。この部材は、支持体７の外に延出して、振動体５及び可撓性センタリング手段１７によって画成されている空間２１内に存在する。可動アクチュエータ部１１_mは、コイルユニット１２を、本例では電気コイルの形で有し、これは、両方の支持体端部７_b及び７_f間に位置する。動作中、アクチュエータ部１１_s及び１１_mは、エアギャップ１３を横切って磁気的に協働する。振動体上部５_tは、本例ではΩのような断面を有するリング形ロール体によって形成されている可撓性懸架手段１５によってシャーシ１に留め付けられる。

このロール体は、振動体上部５_tに取り付けられている内側リム１５_iと、シャーシ１に取り付けられている外側リム１５_oとを有する。自由支持体端部７_fは、本例ではわずかに波形をしたスパイダである上記可撓性センタリング手段１７によってシャーシ１から浮いている。このスパイダは、自由支持体端部７_fに取り付けられている内縁部１７_iと、シャーシ１に取り付けられている外縁部１７_oとを有する。シャーシ１は、軸方向に延びたフレーム１_fを有し、これに外側磁石ユニット部１９_oが固定される。フレーム１_fは、本例では、円錐台形である。代替例として、フレーム１_fは、ほぼ軸方向に延びて可撓性センタリング手段１７内の孔を貫通するピン形要素の構造によって形成されてもよい。シャーシ１は、内側磁石ユニット部１９_iを固定する中央取り付け構造部１_mをさらに有する。

動作中、エアギャップ１３内の磁界は、電気コイル１２内の電流と合わさって、並進可能体３を上下に移動させる、すなわち、中心軸５_aに沿って前後に移動させる。そのような状況では、振動体５は、存在すればダストキャップ２とともに、音圧を実際に発生する。スパイダ１７は支持体７と一緒に働いて、可動アクチュエータ部１１_mを移動中にエアギャップ１３の中心に保つ。さらに、スパイダ１７は、スピーカの共振の調整に重要な役割を果たす。

好適な実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明は、その説明の詳細に限定されないことは、理解されるであろう。さまざまな代替及び修正が、特許請求の範囲で規定されているような本発明の範囲内に含まれるものとする。

本発明によるスピーカ装置の一実施形態を、一部斜視図で、また一部縦断面図で概略的に示す図である。 図１に示すスピーカ装置の一部分を概略的に示す分解斜視図である。

Claims (13)

1. シャーシ（１）と、
   並進可能体（３）であって、
   （Ｉ）輪郭部（５_c）、振動体ベース部（５_b）、及び該ベース部（５_b）より幅広である振動体上部（５_t）を有し、中心軸（５_a）が一方から他方に延びる、三次元振動体（５）と、
   （ＩＩ）前記振動体ベース部（５_b）に固定されている拘束支持体端部（７_b）と自由支持体端部（７_f）とを有するとともに、前記中心軸（５_a）にほぼ平行に、且つ前記振動体（５）の前記輪郭部（５_c）によって取り囲まれた空間（９）の内部に少なくとも部分的に延在する、支持体（７）とを有する、並進可能体（３）と、
   前記並進可能体（３）を前記シャーシ（１）に対して前記中心軸（５_a）に沿って移動させるように構成されるアクチュエータ（１１）と、
   を備えるダイナミックスピーカ装置であって、
   前記アクチュエータ（１１）は、前記シャーシ（１）によって支持されている固定アクチュエータ部（１１_s）と、前記支持体（７）によって支持され、且つ両方の前記支持体端部間に位置する可動アクチュエータ部（１１_m）とを有し、前記固定アクチュエータ部及び前記可動アクチュエータ部は、エアギャップ（１３）を横切って互いに磁気的に協働するように配置されており、また、
   前記振動体上部（５_t）は、可撓性懸架手段（１５）によって前記シャーシ（１）に留め付けられ、前記自由支持体端部（７_f）は、可撓性センタリング手段（１７）によって前記シャーシ（１）から浮いている、ダイナミックスピーカ装置。
2. 前記固定アクチュエータ部（１１_s）は、磁石ユニット（１９）を有し、前記可動アクチュエータ部（１１_m）は、電気コイルユニットを有する、請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記振動体（５）は円錐体である、請求項１に記載のスピーカ装置。
4. 前記支持体（７）は管状体である、請求項１に記載のスピーカ装置。
5. 前記可撓性センタリング手段（１７）は、前記自由支持体端部（７_f）に取り付けられている内縁部（１７_i）と、前記シャーシ（１）内に取り付けられている外縁部（１７_o）とを有するほぼ平坦な蜘蛛の巣様の支持構造体を備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
6. 前記磁石ユニットは、前記支持体（７）の外に、且つ前記振動体（５）及び前記可撓性センタリング手段（１７）によって画成されている空間（２１）内に延在する外側磁石ユニット部（１９_o）を備える、請求項２に記載のスピーカ装置。
7. 前記外側磁石ユニット部（１９_o）は、前記支持体（７）を包囲し、且つ前記シャーシ（１）の一部分である軸方向に延びたフレーム（１_f）に固定されるリング形部材である、請求項６に記載のスピーカ装置。
8. 前記フレーム（１_f）は、円錐台形構造を有する、請求項７に記載のスピーカ装置。
9. 前記フレーム（１_f）は、ほぼ軸方向に延びて前記可撓性センタリング手段（１７）内の孔を貫通するピン形要素の構造によって形成される、請求項８に記載のスピーカ装置。
10. 前記外側磁石ユニット部（１９_o）は、磁化可能なユニットである、又は磁化可能なユニットを有する、請求項６に記載のスピーカ装置。
11. 前記磁石ユニットは、前記支持体（７）の内部に少なくとも部分的に延出する内側磁石ユニット部（１９_i）を備える、請求項６に記載のスピーカ装置。
12. 前記内側磁石ユニット部（１９_i）は、前記シャーシ（１）の一部分である中央取り付け構造部（１_m）に固定される、請求項１１に記載のスピーカ装置。
13. 前記内側磁石ユニット部（１９_i）は、少なくとも１つの永久磁石（１９_p）を有する、請求項１１に記載のスピーカ装置。

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