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JP-2026075711-A - 音響装置

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Abstract

【課題】厚さ寸法の大きい磁気回路部を有するスピーカユニットが収納されたボックスを薄型化できる音響装置を提供する。 【解決手段】音響装置１において、ボックス１０の内部にスピーカユニット２０が収納されている。スピーカユニット２０を構成する磁気回路部３０の後方プレート３２ｂが薄く構成され、ボックス１０の後壁部１１に埋め込まれた補助プレート３５が後方プレート３２ｂに磁気的に接合されている。磁気回路部３０を構成するヨークの一部が後壁部１１に埋設されているため、ボックス１０の内部空間１５を効率的に使用でき、ボックス１０を薄型にできる。前記ヨークは、センターヨーク３２、前方プレート３３および補助プレート３５で構成される。 【選択図】図２

Inventors

  • 伊藤 亮

Assignees

  • アルプスアルパイン株式会社

Dates

Publication Date
20260511
Application Date
20241023

Claims (9)

  1. ボックスと、前記ボックスの内部空間に収納されたスピーカユニットと、を有する音響装置において、 前記ボックスは、開口部を有する前壁部と、前記前壁部に対向する後壁部と、を有し、 前記スピーカユニットは、フレームと、前記フレームに振動自在に支持された振動板と、前記振動板と共に振動するボイスコイルと、前記ボイスコイルに磁界を与える磁気回路部とを有し、前記磁気回路部が、磁石と、磁性材料製のヨークとを有し、前記ヨークの一部に前記ボイスコイルが位置する磁気ギャップが形成されており、 前記振動板から発せられた音圧が前記開口部から外部空間へ放出可能とされ、前記ヨークの一部が、前記後壁部の内部に位置していることを特徴とする音響装置。
  2. 前記ヨークは、前記磁石の前方に接触する前方プレートと、前記磁石の後方に接触する後方プレートと、前記後壁部の内部に位置する補助プレート、とを有しており、前記後方プレートと前記補助プレートとが磁気的に接続されている請求項１記載の音響装置。
  3. 前記前方プレートの前後方向の厚さ寸法よりも前記後方プレートの前後方向の厚さ寸法が小さく、前記後方プレートと前記補助プレートとの前後方向の厚さ寸法の合計が、前記前方プレートの前記厚さ寸法と同じかまたはそれ以上の値である請求項２記載の音響装置。
  4. 前記ヨークに、前記磁気ギャップから後方に連続する隙間が形成されており、前記補助プレートの外端部と前記後方プレートとの接触部が、前記隙間の外側内面よりも外側に位置している請求項２記載の音響装置。
  5. 前記補助プレートが、前記後方プレートと別体に形成されている請求項２ないし４のいずれかに記載の音響装置。
  6. 前記補助プレートが、前記後壁部の内部にインサート成形で埋められている請求項５記載の音響装置。
  7. 前記後壁部に穴が形成され、前記補助プレートが前記穴の内部に挿入されている請求項５記載の音響装置。
  8. 前記後方プレートと前記補助プレートとが一体に形成されており、 前記補助プレートが、前記後壁部に形成された穴の内部に位置している請求項２ないし４のいずれかに記載の音響装置。
  9. 前記ボックス内に、前記スピーカユニットと共に、電子装置が内蔵されている請求項１ないし４のいずれかに記載の音響装置。

Description

本発明は、薄型のボックス内にスピーカユニットが内蔵された車載用などの音響装置に関する。 特許文献１の段落[０００２]には、「車載用スピーカにおいて、重低音を響かせたい場合には大きなキャビネットに収容したサブウーハを車のトランクに設置するなどの方法が採用されているが、車が小さいときや、トランクのスペースを犠牲にしたくないとき等、大きなキャビネットを取り付けることができない場合には、例えば車の座席の下部の床面等に加振器を取り付けて、床面を振動させることにより。車室内をキャビネットとして利用して再生するようにしている。」と記載されている。 特許文献１の図４に、加振器の一例が示されている。この加振器は、車両の床面などに固定されるケースの内底面にヨークが設けられている。ヨークは、中央に柱部が底部にフランジ部が形成され、フランジ部がケースの内底面に固定されている。ヨークのフランジ部の上にリング状のマグネットが固定され、マグネットの上に、大きな孔を有するトッププレートが固定されている。ヨークの柱部とトッププレートの孔との間に磁気ギャップが形成されている。トッププレートの上にフレームが固定され、ボイスコイルボビンが２つの蝶ダンパによってフレームに支持され、ボイスコイルボビンの下端に巻かれたボイスコイルが磁気ギャップ内に位置している。蝶ダンパには、ボイスコイルボビンの上端部が連結された錘が支持されている。この加振器は、オーディオ信号の低音域成分がボイスコイルに与えられて、錘りが上下に振動し、錘りの振動が車両の床面に伝達される。 特開平１０－２９４９７９号公報 本発明の第１実施形態の音響装置を前方から見た斜視図、図１に示される音響装置をＩＩ－ＩＩ線で切断した縦断面図、（Ａ）は、図２に示された音響装置の断面の一部を拡大した部分拡大断面図、（Ｂ）は、スピーカユニットをボックスの後壁部に組み付ける工程を示す部分拡大断面図、第１実施形態の音響装置の変形例を示すものであり、（Ａ）は、音響装置の断面の一部を拡大した部分拡大断面図、（Ｂ）は、スピーカユニットをボックスの後壁部に組み付ける工程を示す部分拡大断面図、第１実施形態の音響装置の他の変形例を示すものであり、（Ａ）は、音響装置の断面の一部を拡大した部分拡大断面図、（Ｂ）は、スピーカユニットをボックスの後壁部に組み付ける工程を示す部分拡大断面図、磁気回路部のヨークを構成する補助プレートの好ましい大きさを説明するものであり、（Ａ）は、図３（Ａ）の一部を拡大した拡大断面図、（Ｂ）は、図５（Ａ）の一部を拡大した拡大断面図、本発明の第２実施形態の音響装置を示す部分拡大断面図、 本発明の実施形態の音響装置１，１０１は、車載用のパワードウーハであり、車室内において、例えば座席の下の空間において床面に固定されて使用される。音響装置１は、Ｙ１―Ｙ２方向が前後方向であり、Ｙ１方向が前方でＹ２方向が後方である。主な発音方向は前方（Ｙ１方向）である。 図１から図３に示されるように、第１実施形態の音響装置１はボックス１０を有している。図２に示されるように、ボックス１０は後方（Ｙ２方向）に位置する後壁部１１と、後壁部１１に対向して前方（Ｙ１方向）に位置する前壁部１２、および４側面を覆う側壁部１３を有している。後壁部１１は、合成樹脂材料や非磁性金属材料で形成された底板である。前壁部１２と４面の側壁部１３は、合成樹脂材料や金属材料で一体に形成されている。図１に示されるように、前壁部１２に、円形の開口部１４が前後に貫通して形成されている。図２に示されるように、一体に形成された前壁部１２と側壁部１３とが、後壁部１１の上に被せられることで、ボックス１０の内部空間１５が形成される。内部空間１５は立方体であり、音響装置１ではエンクロージャとして機能する。内部空間１５には、サブウーハとして動作するスピーカユニット２０と、スピーカユニット２０を駆動するためのアンプ回路や電源回路を含む電子装置が収納されている。 図２に示されるように、スピーカユニット２０はフレーム２１を有している。フレーム２１は、非磁性材料または磁性材料で形成されており、前方（Ｙ１方向）に向けて直径が徐々に広がるテーパ形状である。フレーム２１の後方（Ｙ２方向）に磁気回路部３０が固定されている。磁気回路部３０は、いわゆる外磁型であり、リング状の駆動磁石３１を有している。磁気回路部３０にセンターヨーク３２が設けられている。センターヨーク３２は、駆動磁石３１の内側に位置するセンターポール３２ａとセンターポール３２ａの後方から周囲に張り出した後方プレート３２ｂとが一体に形成されており、駆動磁石３１が後方プレート３２ｂの前面に固定されている。駆動磁石３１の前面にリング状の前方プレート３３が固定されている。前方プレート３３は、センターポール３２ａの外周部に位置しており、前方プレート３３の内周面とセンターポール３２ａの外周面との間に磁気ギャップＧが形成されている。図２と図３（Ａ）に示されるように、磁気回路部３０を構成するヨークは、その後方部分の一部が補助プレート３５となっている。補助プレート３５は、ヨークの他の部分とは分離されており、センターポール３２ａと後方プレート３２ｂの後面に補助プレート３５が磁気的に接合されている。センターヨーク３２と前方プレート３３および補助プレート３５は、磁気回路部３０のヨークを構成しており、これらは磁性材料すなわち鉄などの磁性金属材料で形成されている。 図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、補助プレート３５とボックス１０の後壁部１１はインサート成形で一体化されている。すなわち、補助プレート３５を金型のキャビティ内に保持し、キャビティ内に溶融樹脂材料を射出することで、後壁部１１と補助プレート３５とが一体化される。図３（Ｂ）に示されるように、補助プレート３５の前面３５ａは、後壁部１１の前面１１ａと同一面であり、補助プレート３５の後面３５ｂは、後壁部１１の後面１１ｂと同一面である。補助プレート３５の後面３５ｂが、後壁部１１を構成する樹脂材料の一部で覆われていてもよいが、補助プレート３５の後面３５ｂと後壁部１１の後面１１ｂとを同一面とすることで、ヨークの一部を構成する補助プレート３５の厚さ寸法を最大に構成できる。 図２に示されるように、スピーカユニット２０のフレーム２１の内部に振動板２２が設けられている。振動板２２はテーパ形状（コーン形状）であり、中心部にボビン２３が固定されている。ボビン２３の後端部にボイスコイル２４が巻かれており、ボイスコイル２４が磁気回路部３０の磁気ギャップＧ内に挿入されている。振動板２２の前面には、ボビン２３の円筒の中空部を前方から塞ぐキャップ部材２７が接合されている。振動板２２の外周部は、弾性変形可能なエッジ部材２５を介してフレーム２１に支持されており、ボビン２３の外周面は弾性変形可能なダンパー部材２６を介してフレーム２１に支持されている。エッジ部材２５とダンパー部材２６の弾性変形により、振動板２２とボビン２３およびボイスコイル２４を含む振動部が、前後方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に振動自在に支持されている。磁気回路部３０とボイスコイル２４とで、振動板２２を含む振動部を前後方向へ駆動する磁気駆動部が構成されている。 図３（Ｂ）に示されるように、センターヨーク３２のセンターポール３２ａの後面３２ｄに雌ねじ穴３２ｃが加工され、補助プレート３５にねじ挿入孔３５ｃが形成されている。音響装置１の組立工程では、後壁部３５の前面３５ａにスピーカユニット２０を設置する。駆動磁石３１の磁力で、センターヨーク３２の後面３２ｄが補助ヨーク３５の前面３５ａに吸着されるが、さらに固定ねじ５をねじ挿入孔３５ｃに挿入し雌ねじ穴３２ｃに螺着することで、スピーカユニット２０が後壁部３５の前面３５ａに固定される。そして、センターヨーク３２と補助プレート３５とが磁気的に接合され、補助プレート３５が磁気回路部３０のヨークの一部として機能するようになる。 スピーカユニット２０を、補助プレート３５の前面３５ａに固定した後に、前壁部１２と側壁部１３とが一体化されたボックス上部でスピーカユニット２０を覆い、側壁部１３を後壁部１１に固定する。このとき、図２に示されるように、スピーカユニット２０のフレーム２１の前端周囲部２１ａが、前壁部１２における開口部１４の外周内面に突き当てられる。これにより、スピーカユニット２０の振動板２２とキャップ部材２７が開口部１４の内部に現われ、振動板２２の振動により発生する音圧が、開口部１４から前方（Ｙ１方向）の外部空間に放出可能となる。 パワードウーハとして動作する音響装置１は、ボックス１０に内蔵された電子装置のアンプ回路からボイスコイル２４にオーディオ信号の低音域成分が与えられ、振動板２２が低周波数で前後に振動する。ボックス１０の内部空間１５は容積の小さい密閉空間であるため、内部空間１５内の空気が振動板２２の振動を抑制するダンパーとして機能しやすくなっている。空気の抵抗に対抗して振動板２２を大きな振幅で駆動するためには、振動板２２を含む振動系の質量を大きくし、重い振動系を駆動するために大型で強力な駆動磁石２１を使用することが必要になる。また、駆動磁石２１は、減磁を抑制するためにも、着磁方向である前後方向の厚さ寸法を大きくしておく必要がある。そのため、磁気回路部３０の前後方向の寸法が大きくなるが、この音響装置１では、ボックス１０の後壁部１１に埋設された補助プレート３５がヨークの一部として機能するため、ボックス１０の内部空間１５で磁気回路部３０が占有する前後方向のスペースを節約でき、ボックス１０の全体寸法を薄型に構成することが可能になっている。 図４（Ａ）、（Ｂ）に、第１実施形態の音響装置１の変形例が示されている。図４に示された音響装置１は、ボックス１０の後壁部１１に円形の穴１１ｃが開口している。穴１１ｃの周縁部には、後方（Ｙ２方向）に向けて穴１１ｃが広がる段差部１１ｄが形成されている。補助プレート１３５は、センターヨーク３２とは別体に形成され、後壁部１１からも分離して形成されている。補助プレート１３５には、周縁部の後面側から周囲に張り出すフランジ部１３５ｂが形成されている。 音響装置１の組立工程では、図４（Ｂ）に示されるように、前方からスピーカユニット２０を後壁部１１の前面１１ａに設置し、後方から補助プレート１３５を後壁部１１の穴１１ｃの内部に挿入する。図４（Ａ）に示されるように、補助プレート１３５のフランジ部１３５ｂが穴１１ｃの周縁部の段差部１１ｄに嵌め込まれると、後壁部１１に対して補助プレート１３５が位置決めされ、後壁部１１の前面１１ａと補助プレート１３５の前面１３５ａとが同一面となる。駆動磁石３１の磁力によって、センターヨーク３２と補助プレート１３５が互いに吸着された状態で、固定ねじ５によって、センターヨーク３２と補助プレート１３５とが互いに固定される。 図５（Ａ）、（Ｂ）に、第１実施形態の音響装置１の他の変形例が示されている。この音響装置１は、磁気回路部３０に設けられたセンターヨーク１３２に、センターポール１３２ａと、センターヨーク１３２の後部から周囲に張り出す後方プレート１３２ｂとが形成され、さらに、センターポール１３２ａと後方プレート１３２ｂとから後方へ突出する補助プレート１３２ｃが一体に形成されている。図５（Ｂ）に示されるように、後壁部１１には、前後に貫通する円形の穴１１ｃが形成されている。組立工程では、スピーカユニット２０を、前方から後壁部１１に組み付け、センターヨーク１３２から突出する補助プレート１３２ｃを後壁部１１の穴１１ｅの内部に挿入する。後方プレート１３２ｂと後壁部１１は接着またはねじ止めで固定される。図５（Ａ）に示されるように、組み立てが完了すると、補助プレート１３２ｃの後面１３２ｄと、後壁部１１の後面１１ｂとが同一面となる。 図６（Ａ）は