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技術 電磁型音響変換器

出願人 フォスター電機株式会社
発明者 小楠実
出願日 2000年8月8日 (20年4ヶ月経過) 出願番号 2000-239783
公開日 2002年2月20日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2002-055683
状態 特許登録済
技術分野 電気ブザー 電気機械変換器用振動板 静電,電磁,磁歪,可変抵抗等の交換器
主要キーワード 押接力 ポール先端 有底筒状体 有底円筒体 有底円筒 携帯用電話 電磁音 軟磁性金属
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年2月20日)のものです。
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図面 (10)

課題

ひずみの少ない音が発生する電磁音響変換器を提供することを課題とする。

解決手段

一方の端面が開放面12となった有底筒状ヨーク有底筒状体)13と、開放面12を覆うようにヨーク13に設けられたダイヤフラム振動板)19と、ヨーク13の内部底面の略中央部に設けられ、ヨーク13の軸方向に延出し、その先端面21とダイヤフラム19との間に空間が形成され、磁性体でなるポール23と、ポール23の周面に巻回されたコイル25と、ポール23の先端面21と対向するようにダイヤフラム19に設けられ、ヨーク13の軸方向に着磁された磁石27と、ポール23の先端面21と、磁石27との間に設けられる弾性体31で構成する。

概要

背景

従来の電磁音響変換器の構成図である図8を用いて説明する。図において、円板状で中央部に凸部1aを有する鉄芯1の凸部1aの周囲にはコイル2が巻回されている。

鉄芯1上でコイル2の外側には、環状のスペーサ7が設けられ、このスペーサ7には、軟磁性金属よりなる円板状の振動板3aが設けられている。振動板3aの中央部には、共振点調整用磁性体でなるバランサ5が設けられている。

そして、コイル2とスペーサ7との間には、磁石8が配設され、振動板3aは一定方向に磁化されている。この構成の動作を説明すると、コイル2に交番電流を流すと、コイル2に発生した磁束により、鉄心の凸部1aの先端面にNまたはSの磁極が発生し、振動板3aが鉄心1の凸部1aに対して吸引または反発することにより、振動板3aは交番電流の周波数振動し、音が発生する。

また、上記構成の電磁型音響変換器の小型化を図るために、図9に示すような構成の電磁型音響変換器も提案されている。図において、振動板を磁化するためにコイルとスペーサとの間に配設され、大きなスペースを占めていた磁石を廃止し、振動板3aの中央部に、その厚さ方向に着磁された磁石6を設けている。

この構成の動作を説明すると、コイル2に交番電流を流すと、コイル2に発生した磁束により、鉄心の凸部1aの先端面にNまたはSの磁極が発生し、振動板3aに設けられた磁石6が鉄心1の凸部1aに対して吸引または反発することにより、振動板3aは交番電流の周波数で振動し、音が発生する。

概要

ひずみの少ない音が発生する電磁型音響変換器を提供することを課題とする。

一方の端面が開放面12となった有底筒状ヨーク有底筒状体)13と、開放面12を覆うようにヨーク13に設けられたダイヤフラム(振動板)19と、ヨーク13の内部底面の略中央部に設けられ、ヨーク13の軸方向に延出し、その先端面21とダイヤフラム19との間に空間が形成され、磁性体でなるポール23と、ポール23の周面に巻回されたコイル25と、ポール23の先端面21と対向するようにダイヤフラム19に設けられ、ヨーク13の軸方向に着磁された磁石27と、ポール23の先端面21と、磁石27との間に設けられる弾性体31で構成する。

目的

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、ひずみの少ない音が発生する電磁型音響変換器を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

一方の端面が開放面となった有底筒状体と、前記開放面を覆うように前記有底筒状体に設けられた振動板と、前記有底筒状体の内部底面の略中央部に設けられ、前記筒状体の軸方向に延出し、その先端面と前記振動板との間に空間が形成され、磁性体でなるポールと、該ポールの周面に巻回されたコイルと、前記ポールの先端面と対向するように前記振動板に設けられ、前記有底筒状体の軸方向に着磁された磁石と、前記ポールの先端面と、前記磁石との間に設けられる弾性体と、からなることを特徴とする電磁音響変換器

請求項2

前記弾性体は、前記ポールの先端面と前記磁石とに押接し、その押接力は前記磁石の前記ポールへの吸引力と略等しいことを特徴とする請求項1記載の電磁型音響変換器。

請求項3

前記弾性体は、前記ポールに取り付けられたことを特徴とする請求項1または2記載の電磁型音響変換器。

請求項4

前記有底筒状体と、前記振動板とは磁性体であることを特徴とする請求項1記載の電磁型音響変換器。

請求項5

前記振動板は、円周方向に波形の加工を施したダイヤフラムであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電磁型音響変換器。

技術分野

0001

本発明は、振動板電磁駆動回路で駆動する音響変換器に関し、特に、携帯用電話、呼び出しベル、おもちゃ等に使用される電磁型音響変換器に関する。

背景技術

0002

従来の電磁型音響変換器の構成図である図8を用いて説明する。図において、円板状で中央部に凸部1aを有する鉄芯1の凸部1aの周囲にはコイル2が巻回されている。

0003

鉄芯1上でコイル2の外側には、環状のスペーサ7が設けられ、このスペーサ7には、軟磁性金属よりなる円板状の振動板3aが設けられている。振動板3aの中央部には、共振点調整用磁性体でなるバランサ5が設けられている。

0004

そして、コイル2とスペーサ7との間には、磁石8が配設され、振動板3aは一定方向に磁化されている。この構成の動作を説明すると、コイル2に交番電流を流すと、コイル2に発生した磁束により、鉄心の凸部1aの先端面にNまたはSの磁極が発生し、振動板3aが鉄心1の凸部1aに対して吸引または反発することにより、振動板3aは交番電流の周波数振動し、音が発生する。

0005

また、上記構成の電磁型音響変換器の小型化を図るために、図9に示すような構成の電磁型音響変換器も提案されている。図において、振動板を磁化するためにコイルとスペーサとの間に配設され、大きなスペースを占めていた磁石を廃止し、振動板3aの中央部に、その厚さ方向に着磁された磁石6を設けている。

0006

この構成の動作を説明すると、コイル2に交番電流を流すと、コイル2に発生した磁束により、鉄心の凸部1aの先端面にNまたはSの磁極が発生し、振動板3aに設けられた磁石6が鉄心1の凸部1aに対して吸引または反発することにより、振動板3aは交番電流の周波数で振動し、音が発生する。

発明が解決しようとする課題

0007

しかし、図8に示す構成の電磁型音響変換器においては、磁石8の吸引力により、振動板3aは鉄心1方向に常時付勢されている。

0008

また、図9に示す構成の電磁型音響変換器においても、磁石6の吸引力により、振動板3aは鉄心1方向に常時付勢されている。よって、振動板3aは偏った振幅の振動となり、音がひずんだり、振動中に振動板3aが鉄心1の凸部1aに当たったりする問題点がある。

0009

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、ひずみの少ない音が発生する電磁型音響変換器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

上記課題を解決する請求項1記載の発明は、一方の端面が開放面となった有底筒状体と、前記開放面を覆うように前記有底筒状体に設けられた振動板と、前記有底筒状体の内部底面の略中央部に設けられ、前記筒状体の軸方向に延出し、その先端面と前記振動板との間に空間が形成され、磁性体でなるポールと、該ポールの周面に巻回されたコイルと、前記ポールの先端面と対向するように前記振動板に設けられ、前記有底筒状体の軸方向に着磁された磁石と、前記ポールの先端面と、前記磁石との間に設けられる弾性体とからなることを特徴とする電磁型音響変換器である。

0011

コイルに交番電流を流すと、コイルに発生した磁束により、ポール先端面にはNまたはSの磁極が発生し、振動板に設けられた磁石がポールに対して吸引または反発することにより、振動板はコイルに供給された交番電流の周波数で振動し、音が発生する。

0012

前記ポールの先端面と、前記磁石との間に弾性体を設けたことにより、磁石の吸引力による振動板の偏った振幅の振動が軽減され、また、振動中にポールに当たることもなくなるので、ひずみの少ない音が発生する。

0013

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の前記弾性体は、前記ポールの先端面と前記磁石とに押接し、その押接力は前記磁石の前記ポールへの吸引力と略等しいことを特徴とする電磁型音響変換器である。

0014

前記弾性体は、前記ポールの先端面と前記磁石とに押接し、その押接力は前記磁石の前記ポールへの吸引力と略等しいことにより、磁石の吸引力による振動板の偏った振幅の振動がなくなり、請求項1記載の発明より、さらに、ひずみの少ない音が得られる。

0015

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明の前記弾性体は、前記ポールに取り付けられたことを特徴とする電磁型音響変換器である。前記弾性体は前記ポールに取り付けられたことにより、弾性体を振動板に取り付ける場合より、振動する部分の質量が減り、電磁音変換効率がよくなる。

0016

請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明の前記有底筒状体と、前記振動板とは磁性体であることを特徴とする電磁型音響変換器である。前記有底筒状体と、前記振動板とは磁性体であることにより、ポール→有底円筒体→振動板→磁石→ポールとなる磁気回路が形成され、ポールの先端面に発生する磁力が大きくなり、電磁音響変換効率がよくなる。

0017

請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明の前記振動板は、円周方向に波形の加工を施したダイヤフラムであることを特徴とする電磁型音響変換器である。

0018

振動板は、円周方向に波形の加工を施したダイヤフラムであることにより、特定の共振周波数を持つことなく、幅広い周波数を発生することができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

次に図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。本発明の実施の形態例の電磁型音響変換器の上面図である図2切断線A−A′における断面図である図1、本発明の実施の形態例の電磁型音響変換器の上面図である図2図2の下面図である図3図2の右側面図である図4図1の磁石の着磁方向を説明する図5を用いて説明する。

0020

これらの図において、略筒状のハウジング11内には一方の端面が開放面12となった有底円筒状の磁性体でなるヨーク13が設けられている。ヨーク13は、ハウジング11の一方の開放面を覆うベース部15と、このベース部15に磁気的に接続され、ハウジング11の内周面に沿って設けられた筒部17とからなっている。

0021

ヨーク13の開放面12を覆うように、磁性体でなり、円周方向に波形の加工を施した振動板としてのダイヤフラム19が設けられている。ヨーク13のベース部15の略中央部には、筒部17の軸方向に延出し、その先端面21とダイヤフラム19との間には空間が形成され、磁性体でなるポール23が磁気的に接続されている。

0022

このポール23の周面にはコイル25が巻回されている。ダイヤフラム19には、ポール23の先端面21と対向するように磁石27が設けられている。この磁石27は、筒部17の軸方向に着磁されている(図5参照)。

0023

さらに、ポール23の先端面21と、磁石27との間には、発泡ゴムスポンジ発泡ウレタンコイルスプリング板ばね等の弾性体31が設けられている。

0024

なお、本実施の形態例では、弾性体31はポール23の先端面21に固着し、磁石27を押接するようにすると共に、この押接力は、磁石27のポール23への吸引力と略等しくなるように設定した。

0025

また、図2および図4に示すように、ヨーク13のベース部15には、コイル25の端部が電気的に接続される端子33,35が形成されたプリント基板37が設けられている。

0026

さらに、プリント基板37には、端子33,35に電気的に接続され、ハウジング11の他方の開放面に向かって延出する電極39,41が設けられている。次に、上記構成の動作を説明する。

0027

上記構成では、磁束がポール23→ベース部15→筒部17→ダイヤフラム19→磁石27→ポール23の順で流れる磁気回路が形成されている。よってコイル25に交番電流を流すと、コイル25に発生した磁束により、ポール23の先端面21にはNまたはSの磁極が発生し、ダイヤフラム19に設けられた磁石27がポール23に対して吸引または反発することにより、ダイヤフラム19はコイル25に供給された交番電流の周波数で振動し、音が発生する。

0028

上記構成によれば、ポール23の先端面21と、磁石27との間に弾性体31を設けたことにより、磁石27の吸引力によるダイヤフラム19振動板の偏った振幅の振動が軽減され、また、振動中にポール23に当たることもなくなるので、ひずみの少ない音が発生する。

0029

特に、本実施の形態例では、弾性体31は、ポール23の先端面21に設けられ、磁石27を押接し、その押接力は磁石27のポール23への吸引力と略等しいことにより、磁石27の吸引力によるダイヤフラム19の偏った振幅の振動がなくなり、さらに、ひずみの少ない音が得られる。

0030

また、弾性体31をポール23に取り付けたことにより、弾性体31をダイヤフラム19に取り付ける場合より、振動する部分の質量が減り、電磁音響変換効率がよくなる。

0031

さらに、有底円筒状の磁性体でなるヨーク13を設け、さらに、ダイヤフラム19を磁性体としたことにより、ポール23→ベース部15→筒部17→ダイヤフラム19→磁石27→ポール23となる磁気回路が形成され、ポール23の先端面21に発生する磁力が大きくなり、電磁音響変換効率がよくなる。

0032

また、振動板として、円周方向に波形の加工を施したダイヤフラム19を用いたことにより、特定の共振周波数を持つことなく、幅広い周波数を発生することができる。

0033

なお、本発明は、上記実施の形態例に限定するものではない。上記実施の形態例では、振動板として、円周方向に波形の加工を施したダイヤフラム19を用いたが、図6に示すように、スピーカダンパのような円周方向の溝43を形成した振動板41であってもよい。

0034

また、上記実施の形態例では、ヨーク13はベース部15と筒部17とで構成したが、図7に示すような一体的に形成されたヨーク51を用いてもよい。さらに、電磁音響変換効率を考慮しなければ、磁性体でなるヨーク13はなくてもよい。すなわち、非磁性体でなるベース部15および筒部17であっても、ポール23の先端面には、コイル25に交番電流を流すことで電極が発生する。

0035

同様に、ダイヤフラム19の材質も非磁性体でもよい。また、従来例で説明を行った図8に示す構成の電磁型音響変換器においても、鉄心1の凸部1aと振動板3aの間に弾性体を設けることで、磁石8の吸引力による振動板3aの偏った振幅の振動が軽減され、また、振動中に鉄心1の凸部1aに当たることもなくなるので、ひずみの少ない音を得ることができる。

発明の効果

0036

以上述べたように、請求項1記載の発明によれば、前記ポールの先端面と、前記磁石との間に弾性体を設けたことにより、磁石の吸引力による振動板の偏った振幅の振動が軽減され、また、振動中にポールに当たることもなくなるので、ひずみの少ない音が発生する。

0037

請求項2記載の発明によれば、前記弾性体は、前記ポールの先端面と前記磁石とに押接し、その押接力は前記磁石の前記ポールへの吸引力と略等しいことにより、磁石の吸引力による振動板の偏った振幅の振動がなくなり、請求項1記載の発明より、さらに、ひずみの少ない音が得られる。

0038

請求項3記載の発明によれば、前記弾性体を前記ポールに取り付けたことにより、弾性体を振動板に取り付ける場合より、振動する部分の質量が減り、電磁音響変換効率がよくなる。

0039

請求項4記載の発明によれば、前記有底筒状体と、前記振動板とは磁性体であることにより、ポール→有底円筒体→振動板→磁石→ポールとなる磁気回路が形成され、ポールの先端面に発生する磁力が大きくなり、電磁音響変換効率がよくなる。

0040

請求項5記載の発明によれば、振動板は、円周方向に波形の加工を施したダイヤフラムであることにより、特定の共振周波数を持つことなく、幅広い周波数を発生することができる。

図面の簡単な説明

0041

図1本発明の実施の形態例の電磁型音響変換器の上面図である図2の切断線A−A′における断面図である。
図2本発明の実施の形態例の電磁型音響変換器の上面図である。
図3図2の下面図である。
図4図2の右側面図である。
図5図1の磁石の着磁方向を説明する図である。
図6他の実施の形態例を説明する図である。
図7他の実施の形態例を説明する図である。
図8従来の電磁型音響変換器の構成図である。
図9従来の電磁型音響変換器の構成図である。

--

0042

12開放面
13ヨーク(有底筒状体)
19ダイヤフラム(振動板)
21 先端面
23ポール
27磁石
31 弾性体

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