JP2007251544A - 音声発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動子が振動板を振動させることによって音声を発生させる音声発生装置において、細目ネジによる締結方式と同等の音響性能を確保したまま、取付作業性を高めることを目的とする。
【解決手段】ユーザーがカプラ３を保持した手を離さずに捻ることが出来る所定の角度の回転で係合部３１と係合部４１を螺合させる第一の固定手段と、カプラ３が前記ブラケット４に対して第一の固定手段における係合を解除する方向に回転しないよう固定する第二の固定手段を備えることによって、細目ネジによる締結方式と同等の音響性能を確保したまま、取付作業性を向上させた。
【選択図】図７

Description

本発明は、音声を発生させる音声発生装置に関する。

振動子の振動が振動板に伝達することによって音声を発生させる音声発生装置において、従来の振動子の振動板への取付方法としては、図１に示す細目ネジを螺合させる方法がある。カプラ６の有する細目雌ネジ部６１と、ブラケット７の有する細目雄ネジ部７１を３回転程度螺合させることでカプラ６をブラケット７に固定する。螺合の結合力によって、カプラ６とブラケット７が互いに密着し、振動子の振動を振動板に効率よく伝達することが可能となる。

細目ネジによって取り付ける方法以外には、弾性変形する突起同士が係合することによって振動子を振動板へ取り付ける方法がある（特許文献１を参照）。

また、振動子を振動板に取り付けることで初めてスピーカとして完成するものとは異なり、完成済みスピーカを車両に取り付けるものであるが、一般的なコーン型スピーカの車への取付方法として、ブラケットに接触させてからスピーカをスライドさせて固定する方法等がある（特許文献２〜５を参照）。
特開２００５−２０４６２号公報 特開２００３−１１６１９０号公報 特開２００３−１５４８９９号公報 特開２００５−６１５５号公報 特開２００４−２６６４２４号公報

振動子（一般にエキサイタと呼ばれる）によって振動板を振動させる板体直接駆動スピーカ装置においては、カプラとブラケットの取付手段が音響性能と密接に関係しており、伝達効率の高い取付手段が必要となる。

このため、従来は細目ネジで３回転程度螺合させて締結する取付手段が用いられていたが、取付作業中にカプラを保持した手を数回離す必要があり、取付作業性が低かった。

また、弾性部品を使用した係合方式や、完成済みスピーカを取り付ける際に利用されるスライド方式等、取付手段に細目ネジによる締結方式を利用しない手段も存在するが、細目ネジによる締結と比較して振動の伝達効率が低く、音響性能的に劣る結果となっており、取付の容易性と音響性能を両立することは困難であった。この点、完成済みスピーカの取り付けとは異なる事情が存在する。

本発明は、上記した問題に鑑み、振動子が振動板を振動させることによって音声を発生させる音声発生装置において、細目ネジによる締結方式と同等の音響性能を確保したまま、取付作業性を高めることを目的とする。

本発明は、上記した課題を解決するために、ユーザーがカプラを保持した手を離さずに係合部を螺合させる第一の固定手段と、第一の固定手段における係合を解除する方向に回転しないよう固定する第二の固定手段を備えることによって、細目ネジによる締結方式と
同等の音響性能を確保したまま、取付作業性を向上させた。

詳細には、本発明は、振動子を有するカプラと、振動板に取り付けられたブラケットと、ユーザーが前記カプラを保持した手を離さずに捻ることが出来る所定の角度の回転で螺合が完了するピッチのネジ状の係合部によって前記カプラと前記ブラケットを係合させる第一の固定手段と、前記第一の固定手段によって前記所定の角度分螺合した位置から前記カプラが前記ブラケットに対して該螺合による係合を解除する方向に回転しないよう該カプラを該ブラケットに固定する第二の固定手段と、を備えることを特徴とする音声発生装置である。

前記振動子は、音声信号により振動する装置である。振動子の振動が振動板に伝達されることによって振動板が振動し、音声が発生する。振動子を有するカプラが振動板を有するブラケットに固定されることによって音声発生装置を構成する。

第一の固定手段は、ユーザーが前記カプラを保持した手を離さずに捻ることが出来る所定の角度の回転で螺合する係合部によって、前記カプラと前記ブラケットを係合させるものである。即ち、前記カプラおよびブラケットは、前記所定の角度で螺合するピッチのネジ状の係合部を有する。前記所定の角度で螺合することによって、従来３回転程度の回転が必要であった作業を１回の手首の捻りのみで完了出来、取り付け作業性が向上する。

第二の固定手段は、前記第一の固定手段によって前記所定の角度分螺合した位置から前記カプラが前記ブラケットに対して該螺合による係合を解除する方向に回転しないよう該カプラを該ブラケットに固定するものである。螺合による係合を解除する方向に回転しないよう固定することによって、カプラの脱落防止になるとともに、第一の固定手段における螺合を維持する。

前記第一の固定手段によって螺合した後に、第二の固定手段によってブラケットに対するカプラの回転を制限することによって、ユーザーが前記カプラを保持した手を離さずに捻ることが出来る所定の角度の回転で取付が完了する。ネジ状の係合部の螺旋状の溝と山が合った状態で径方向及び軸方向にスライドして螺合し、第二の固定手段がこれを維持することによって、従来の細目ネジによる締結と同等の締結力及び音響性能を得ることが可能となる。

本発明において、前記前記第一の固定手段における所定の角度は、１５度から９０度までの範囲内の角度であってもよい。

前記所定の角度が１５度以上であることによって、本発明において音響性能を確保するために必要な螺合の係合力を得ることが可能となる。また、前記所定の角度が９０度以下であることによって、取り付け作業時におけるユーザーの手首への負担を小さくすることが可能となる。但し、前記した必要とされる螺合の係合力、及び手首への負担軽減の効果を得ることが出来る範囲においては、１５度よりも小さい角度、又は９０度よりも大きい角度であっても、前記所定の範囲に含まれ得る。

本発明において、前記第二の固定手段は、爪状の係合部同士が前記第一の固定手段における螺合の軸を中心とした周方向に係合することによって前記カプラを前記ブラケットに固定してもよい。

爪状の係合部同士が螺合の軸を中心とした周方向に係合することによって、カプラがブラケットに対して螺合による係合を解除する方向に回転してカプラが脱落することを防止する。また、振動子の振動方向は軸方向が主であるのに対し、係合は周方向であるため、
振動によって係合部へかかる負荷が小さい。これは、爪状の係合部が磨耗、破損等してしまうことを防止する効果がある。さらに、前記第一の固定手段における所定の角度の回転を得た時点で爪状の係合部が係合するため、ユーザーは取付が完了したとの感触を得ることが出来、取付作業性が向上する。

本発明において、前記爪状の係合部は、弾性のある金属で形成されており、前記カプラ又はブラケットにインサート成形されていてもよい。

前記爪状の係合部を弾性のある金属で形成し、カプラ又はブラケットにインサート成形することで、該係合部の強度が向上する。これによって、爪状の係合部同士が係合する第二の固定手段の機能を果たすと共に、取付時、取付後、及び取り外し時の係合部の破損を防止することが可能となる。

本発明は、前記爪状の係合部のうち少なくとも一方は、前記カプラ又は前記ブラケットから、前記第一の固定手段における螺合の軸を中心とした周方向に伸びたアームと、該アーム先端の爪であり、前記アームを有するカプラ又はブラケットは、前記爪状の係合部の係合方向であって前記アーム先端の爪近傍に、突起を有してもよい。

前記爪状の係合部は、第一の固定手段における螺合の軸を中心とした周方向に伸びたアームと、該アーム先端の爪とすることが出来る。この場合、爪状の係合部の係合方向であって前記アーム先端の爪近傍に突起を有することで、前記アーム又は該アーム先端の爪に衝撃が与えられてアーム又は該アーム先端の爪が破損することを防止することが可能となる。

本発明は、前記カプラが前記ブラケットに固定された状態で、該カプラ及び該ブラケットに対して、前記ネジ状の係合部が螺合する際の軸方向に相対的に離間させるように付勢する弾性体を更に備えてもよい。

カプラがブラケットに固定された状態で、弾性体は軸方向に圧縮されるため、弾性体はカプラ及びブラケットを前記ネジ状の係合部が螺合する際の軸方向に相対的に離間させるように付勢する。これによって、振動子から振動板への振動の伝達効率が向上し、より良好な音響性能を確保することが可能となる。

本発明によって、振動子が振動板を振動させることによって音声を発生させる音声発生装置において、細目ネジによる締結方式と同等の音響性能を確保したまま、取付作業性を高めることが可能となる。

本発明を車載スピーカとして実施した場合について、図面に基づいて説明する。

図２及び図３は、エキサイタ１１ａを、車両１の内装の天板１１ｂに取り付けて、本発明の実施例に係る音声発生装置１１とした様子を表した図である。通常、エキサイタ１１ａはカーオーディオの一部としてヘッドユニット１２、フロントスピーカ１３、リアスピーカ１４、アンプ１５その他と併せて用いられる。ヘッドユニット１２は音声信号を出力する。出力された音声信号は、アンプ１５を経由して増幅され、エキサイタ１１ａに入力される。エキサイタ１１ａは入力された音声信号に基づいて振動し、その振動が天板１１ｂに伝達、天板１１ｂが振動することによって、車両１の車内に音声が伝達される。また、ヘッドユニット１２はフロントスピーカ１３およびリアスピーカ１４に対しても音声信
号を出力し、車両１内に音響空間が形成される。

図４、図５及び図６は、本発明の実施例に係る音声発生装置１１を構成するエキサイタ１１ａ及びブラケット４の概略構成を表す図である。図４がエキサイタ１１ａ、図５がブラケット４を表す。エキサイタ１１ａは、電極２１から入力される音声信号で振動する振動子２を有し、振動子２はカプラ３に取り付けられている。ブラケット４は振動板である天板１１ｂに取り付けられているが、図４及び図５では振動板の図示は省略している。

カプラ３はユーザーの把持部となる羽根状の取っ手３３を有する。取っ手３３はカプラ３側面の正反対の位置に合計２本あり、ユーザーがカプラ３を把持し、ブラケット４に取り付ける際の助けとなる。本実施例ではカプラ３の取っ手３３は羽根状の突起だが、カプラ側面が滑り止め構造になっているものや、カプラ側面に指が嵌る凹部を有するなど、突起以外の構造でもよい。カプラが把持部を有することによって、手作業での取付がより容易となる。

カプラ３は底面にネジ状の係合部３１を有する（図６を参照）。係合部３１は３ｍｍ以上の深さを有する円柱孔であり、孔の内側面には図６に示すように３０度の回転で３ｍｍ螺合するピッチの螺旋状の山が設けられている。これは、ユーザーの一回の手首の捻りで回転させることの出来る角度を考慮したピッチである。ブラケット４上面には前記カプラ３の円柱孔と螺合する形状の螺旋状の溝を有する円柱状の係合部４１がある。係合部３１と係合部４１を螺合させる方法については、図７を用いて後述する。

カプラ３は側面に周方向に伸びたアーム３２を有し、アーム３２の先端は内側に曲がった鉤爪３４を有する。また、ブラケット４は鉤爪３４と係合する係爪４２を有する。また、鉤爪３４は係爪４２と係合したときに外れにくいよう、内側への曲がり角を鋭角に成型されている。鉤爪３４と係爪４２を係合させる方法については、図７を用いて後述する。

本実施例において、前記アーム３２及び鉤爪３４はカプラ３と同一の素材で形成されているが、アーム３２及び鉤爪３４をバネ用鋼材等の弾性を有する金属で形成し、カプラ３にインサート成形してもよい。このような構成を採用することで、アーム３２や鉤爪３４の破損を防止することが出来る。

また、カプラ３は、鉤爪３４を保護するための保護用突起３５を有する。保護用突起３５は、アーム３２先端の前方に設けられている。このため、外部から何らかの物が当たる際には、アーム３２先端の鉤爪３４に当たる前に保護用突起３５に当たり、アーム３２又は鉤爪３４が破損することを防止する。保護用突起３５は、取付時にブラケット４の係爪４２と接触して取付の邪魔にならないような位置に配置されるよう考慮される。

カプラ３底面の係合部３１の周囲には弾性を有するリング状のスペーサ５が配置されている（図６を参照）。本実施例ではスペーサ５はカプラ３に予め接着されているが、ブラケット４に接着されていてもよいし、カプラ３のブラケット４への取り付け開始時点でスペーサ５が別部品として用意されていてもよい。

図７は、カプラ３のブラケット４への取付方法を表した図である。ユーザーは、取っ手３３に指を添えてカプラ３を把持し、カプラ３の係合部３１とブラケット４の係合部４１を合わせ、カプラ３をブラケット４に対し時計回りに回転させることで、係合部３１と係合部４１を螺合させる。螺合を開始すると、スペーサ５はカプラ３とブラケット４の間で圧縮される。また、アーム３２の先端の鉤爪３４が係爪４２に接触し、アーム３２がカプラ３の中心から見て外側に弾性変形する。３０度螺合した時点で弾性変形したアーム３２が変形前の状態に復帰することで、鉤爪３４の内側に係爪４２が嵌り、螺合を解除する方
向への回転が制限される（図８を参照）。

鉤爪３４が係爪４２に係合した時点で、カプラ３のブラケット４への取付作業は完了する。また、ユーザーは鉤爪３４の内側に係爪４２が嵌った際の感触で、取付作業が完了したことを知ることが出来る。

図９は、カプラ３のブラケット４への取付が完了した状態の構成を表す断面図である。カプラ３のブラケット４への取付が完了した状態で、スペーサ５は圧縮され、カプラ３とブラケット４に対して、螺合の際の軸方向に相対的に離間させるように付勢している（図９を参照）。スペーサ５による付勢は螺合を解除する方向にも働くが、前記鉤爪３４と係爪４２の係合によって、カプラ３がブラケット４から脱落することはない。また、該付勢によってカプラ３とブラケット４が密着し、振動子２と振動板間の振動の伝達効率が高まるため、良好な音響性能を得ることが出来る。

本実施例によれば、工具が不要であり、螺合の際に３回程度回転させるためにカプラから手を離して持ち替える必要のあった従来の細目ネジ方式に比べて、カプラ３を保持した手を３０度捻るのみで取り付けが完了する。このことは大量の取付作業を必要とする生産ラインなどで特に効果を発揮する。また、周波数特性において示される音響性能も細目ネジ方式と同等である。

なお、本実施例では、取り付けの際の回転角を３０度としているが、この角度は、１５度から９０度までの範囲内から、適宜選択された角度であってもよい。この角度が１５度以上であれば、音響性能を確保するために必要な螺合の係合力を得ることが出来、また、この角度が９０度以下であれば、取り付け作業時におけるユーザーの手首への負担を小さくすることが出来る。但し、前記１５度から９０度までの範囲は、本発明が解決しようとする課題を解決できる角度の範囲の一部を例示したものであり、前記範囲に限定されるものではない。ユーザーがカプラ３を把持した手を離さずに捻ることが出来る角度であって、必要とされる音響性能が確保できれば、前記範囲外の角度も採用され得る。

実施例１と同様の構成において、アーム及び鉤爪、係爪の位置関係を逆にしてもよい。即ち、ブラケットは側面に周方向に伸びたアームを有し、アームの先端は内側に曲がった鉤爪を有する。ユーザーが前記螺合においてカプラを螺合の開始位置から３０度螺合させたときに、鉤爪はカプラ上の係爪に係合する。

実施例１と同様の構成において、鉤爪と係爪による係合を、代替手段として、カプラとブラケットに対応するネジ穴を設け、螺合による係合部を３０度螺合させた状態でカプラとブラケットをネジ止めすることとしてもよい。固定手段をネジ止めとすることによって、汎用工具によるネジ止めのみで容易に取付を完了することが可能となる。

その他、螺合による結合部を３０度螺合させた状態でカプラとブラケットを接着剤によって接着してもよいし、実施例１又は２の鉤爪と係爪による方式、本実施例のネジ止め方式、及び接着剤による接着方式のうち複数を併用することも可能である。接着以外の手段によれば、取り外しも容易であり、装置の保守性を高めることが出来る。

実施例１と同様の構成において、ネジ状の係合部の凹凸を逆にしてもよい。即ち、ブラケット上面の係合部は３ｍｍ以上の深さを有する円柱孔であり、孔の内側面には３０度の回転で３ｍｍ螺合するピッチの螺旋状の山が設けられている。カプラ底面には前記ブラケ
ットの円柱孔と螺合する形状の螺旋状の溝を有する円柱状の係合部があり、ユーザーはカプラ３を把持した後、前記係合部同士を合わせて螺合する。

従来技術における板体直接駆動スピーカの概略構成を表す図である。 本発明を車載スピーカとして実施した場合の概略構成を表す側面図である。 本発明を車載スピーカとして実施した場合の概略構成を表す上面図である。 本発明の実施例に係るエキサイタの概略構成を表す図である。 本発明の実施例に係るブラケットの概略構成を表す図である。 本発明の実施例に係るエキサイタおよびブラケットの概略構成を表す断面図である。 本発明の実施例に係るエキサイタのブラケットへの取付方法を表す図である。 本発明の実施例に係るエキサイタのブラケットへの取付後の概略構成を表す図である。 本発明の実施例に係るエキサイタのブラケットへの取付後の概略構成を表す断面図である。

符号の説明

２ 振動子
３ カプラ
４ ブラケット
５ スペーサ（弾性体）
１１ 音声発生装置
１１ａ エキサイタ
１１ｂ 天板
３１ 係合部
３２ アーム
３３ 取っ手
３４ 鉤爪
３５ 保護用突起
４１ 係合部
４２ 係爪

Claims (6)

1. 振動子を有するカプラと、
   振動板に取り付けられたブラケットと、
   ユーザーが前記カプラを保持した手を離さずに捻ることが出来る所定の角度の回転で螺合が完了するピッチのネジ状の係合部によって前記カプラと前記ブラケットを係合させる第一の固定手段と、
   前記第一の固定手段によって前記所定の角度分螺合した位置から前記カプラが前記ブラケットに対して該螺合による係合を解除する方向に回転しないよう該カプラを該ブラケットに固定する第二の固定手段と、を備えることを特徴とする音声発生装置。
2. 前記前記第一の固定手段における所定の角度は、１５度から９０度までの範囲内の角度であることを特徴とする請求項１に記載の音声発生装置。
3. 前記第二の固定手段は、爪状の係合部同士が前記第一の固定手段における螺合の軸を中心とした周方向に係合することによって前記カプラを前記ブラケットに固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音声発生装置。
4. 前記爪状の係合部は、弾性のある金属で形成されており、前記カプラ又はブラケットにインサート成形されていることを特徴とする請求項３に記載の音声発生装置。
5. 前記爪状の係合部のうち少なくとも一方は、前記カプラ又は前記ブラケットから、前記第一の固定手段における螺合の軸を中心とした周方向に伸びたアームと、該アーム先端の爪であり、
   前記アームを有するカプラ又はブラケットは、前記爪状の係合部の係合方向であって前記アーム先端の爪近傍に、突起を有すること、を特徴とする請求項３又は請求項４に記載の音声発生装置。
6. 前記カプラが前記ブラケットに固定された状態で、該カプラ及び該ブラケットに対して、前記ネジ状の係合部が螺合する際の軸方向に相対的に離間させるように付勢する弾性体を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の音声発生装置。

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