JP2001300422A - 多機能変換器とその駆動方法 - Google Patents
多機能変換器とその駆動方法Info
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
-
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2209/00—Details of transducers of the moving-coil, moving-strip, or moving-wire type covered by H04R9/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2209/026—Transducers having separately controllable opposing diaphragms, e.g. for ring-tone and voice
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2400/00—Loudspeakers
- H04R2400/03—Transducers capable of generating both sound as well as tactile vibration, e.g. as used in cellular phones
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- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
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- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気信号により発音または振動する多機能変
換器にて、磁気回路部の振動中に振動板も変位して両者
が衝突したりするのを防ぎ、あるいは、発音と振動の同
時動作を可能にすること。 【解決手段】 フランジ１４ａとセンターポール１４ｂ
を持つポールピース１４、円環状の磁石１５、環状部１
６ａと円筒部１６ｂを持つトッププレート１６により、
二つの磁気ギャップ２２、２３のある磁気回路部１９を
構成し、支持ばねＡ（１７）、支持ばねＢ（１８）でケ
ース１１に支持して振動部とする。振動板１２の下面に
固定したボイスコイル１３と、剛性のあるコイル保持部
２０に固定したコイル２１を二つの磁気ギャップにそれ
ぞれ配置する。振動板に発音させる時はボイスコイル１
３を駆動し、磁気回路部を振動させる時はコイル２１を
駆動する。発音、振動を同時に行わない場合は部品間の
隙間を減らせるし、適度の隙間を設ければ同時に発音、
振動をさせられる。
換器にて、磁気回路部の振動中に振動板も変位して両者
が衝突したりするのを防ぎ、あるいは、発音と振動の同
時動作を可能にすること。 【解決手段】 フランジ１４ａとセンターポール１４ｂ
を持つポールピース１４、円環状の磁石１５、環状部１
６ａと円筒部１６ｂを持つトッププレート１６により、
二つの磁気ギャップ２２、２３のある磁気回路部１９を
構成し、支持ばねＡ（１７）、支持ばねＢ（１８）でケ
ース１１に支持して振動部とする。振動板１２の下面に
固定したボイスコイル１３と、剛性のあるコイル保持部
２０に固定したコイル２１を二つの磁気ギャップにそれ
ぞれ配置する。振動板に発音させる時はボイスコイル１
３を駆動し、磁気回路部を振動させる時はコイル２１を
駆動する。発音、振動を同時に行わない場合は部品間の
隙間を減らせるし、適度の隙間を設ければ同時に発音、
振動をさせられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やペイジ
ャー等の移動体通信機に組み込み、電気信号により音響
あるいは振動を生じて、使用者に着信を知らせる多機能
変換器に関するものである。
ャー等の移動体通信機に組み込み、電気信号により音響
あるいは振動を生じて、使用者に着信を知らせる多機能
変換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記のような携帯機器は、一般に、使用
者に着信を知らせるのに、ブザー音やメロディ音を発す
ることと、音は出さずに振動することを切り替えて使え
るよう構成されており、小型スピーカーに類する音響発
生用の発音体と、偏心重りを小型モータで回転させて振
動を発生する振動体を内蔵させる構造が取られてきた。
このように発音体と振動体の両方を組み込むのは機器の
小型化や低価格化の上で不利であったが、近年、１個の
変換器で音響と振動の両方を発生するものが用いられる
ようになった。この種の変換器には、ハンズフリー状態
で会話する際の音声出力用にも使用できる多機能なもの
もある。
者に着信を知らせるのに、ブザー音やメロディ音を発す
ることと、音は出さずに振動することを切り替えて使え
るよう構成されており、小型スピーカーに類する音響発
生用の発音体と、偏心重りを小型モータで回転させて振
動を発生する振動体を内蔵させる構造が取られてきた。
このように発音体と振動体の両方を組み込むのは機器の
小型化や低価格化の上で不利であったが、近年、１個の
変換器で音響と振動の両方を発生するものが用いられる
ようになった。この種の変換器には、ハンズフリー状態
で会話する際の音声出力用にも使用できる多機能なもの
もある。
【０００３】図３はそのような多機能変換器の一例で、
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。図（Ｂ）に見るように、ケース１の上面側にプラス
チックなどの振動板２の外周を固定し、振動板２の下面
にボイスコイル３を固定してある。振動板２の下方に、
深皿状の磁性材のヨーク４を配置し、これに磁石５と磁
性体のトッププレート６を積層して固定して磁気回路部
８を構成し、ヨーク４の凹部の内周とトッププレート６
の外周で作る磁気ギャップ９に、ボイスコイル３を位置
させている。図（Ａ）の上面図は、内部を見せるよう振
動板２を除去して描いてある。
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。図（Ｂ）に見るように、ケース１の上面側にプラス
チックなどの振動板２の外周を固定し、振動板２の下面
にボイスコイル３を固定してある。振動板２の下方に、
深皿状の磁性材のヨーク４を配置し、これに磁石５と磁
性体のトッププレート６を積層して固定して磁気回路部
８を構成し、ヨーク４の凹部の内周とトッププレート６
の外周で作る磁気ギャップ９に、ボイスコイル３を位置
させている。図（Ａ）の上面図は、内部を見せるよう振
動板２を除去して描いてある。
【０００４】ヨーク４、磁石５、およびトッププレート
６からなる磁気回路部８を、ケース１に対し支持ばね７
で弾性的に支持してある。支持ばね７は、図（Ａ）に見
るように、いずれも円環状の内周部と外周部を複数本の
腕部で連結した形状で、内周の円環部を点溶接等でヨー
ク４の上面に接合し、外周の円環部をケース１に埋設し
て固定してある。これにより、磁気回路部８と支持ばね
７は振動部を形成している。支持ばね７と同様の支持ば
ねをヨーク４の下面側にも取り付けて、磁気回路部８を
両面懸垂することも行われる。
６からなる磁気回路部８を、ケース１に対し支持ばね７
で弾性的に支持してある。支持ばね７は、図（Ａ）に見
るように、いずれも円環状の内周部と外周部を複数本の
腕部で連結した形状で、内周の円環部を点溶接等でヨー
ク４の上面に接合し、外周の円環部をケース１に埋設し
て固定してある。これにより、磁気回路部８と支持ばね
７は振動部を形成している。支持ばね７と同様の支持ば
ねをヨーク４の下面側にも取り付けて、磁気回路部８を
両面懸垂することも行われる。
【０００５】この多機能変換器のボイスコイル３に交流
の駆動信号を入力すると、ボイスコイル３と磁気回路部
８の間に交番的な電磁力が発生する。駆動信号の周波数
がある程度高くて可聴周波数領域のものであると、ボイ
スコイル３を固定してある振動板２が振動してブザー音
や音声等の音響を発生するが、支持ばね７で支持された
磁気回路部８は固有振動数が低いためほとんど振動しな
い。逆に駆動信号が可聴周波数より低い機械振動領域の
周波数であると、振動板２の振動は微弱になって音が出
なくなり、磁気回路部８が振動を始めて、この振動がケ
ース１を経て変換器を組み込んだ機器に伝わり、音響で
なく振動で使用者に着信を知らせる。
の駆動信号を入力すると、ボイスコイル３と磁気回路部
８の間に交番的な電磁力が発生する。駆動信号の周波数
がある程度高くて可聴周波数領域のものであると、ボイ
スコイル３を固定してある振動板２が振動してブザー音
や音声等の音響を発生するが、支持ばね７で支持された
磁気回路部８は固有振動数が低いためほとんど振動しな
い。逆に駆動信号が可聴周波数より低い機械振動領域の
周波数であると、振動板２の振動は微弱になって音が出
なくなり、磁気回路部８が振動を始めて、この振動がケ
ース１を経て変換器を組み込んだ機器に伝わり、音響で
なく振動で使用者に着信を知らせる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ボイスコイル３に低周
波の信号を入力して磁気回路部８を振動させる時、振動
板２が規則的に振動して音響を発生するということはな
いが、ボイスコイル３と磁気回路部８は互いに電磁力を
働かせているから、ボイスコイル３とこれを固定してあ
る振動板２が吸引されて磁気回路部８に接近することが
あり、これらが振動中の磁気回路部８に衝突して異音を
生じたり、部品の変形や破損につながる恐れがある。そ
のため従来は振動板２と磁気回路部８の隙間を大きく取
る必要があって、完成品の薄型化を妨げていた。また、
変換器の動作は発音と振動のいずれかであって、両方を
同時に行うことはできなかった。本発明の目的は、部品
間の隙間を小さくしても部品同士が衝突することがなく
て薄型化に適するか、あるいは発音と振動を同時に行え
る多機能変換器を提供することである。
波の信号を入力して磁気回路部８を振動させる時、振動
板２が規則的に振動して音響を発生するということはな
いが、ボイスコイル３と磁気回路部８は互いに電磁力を
働かせているから、ボイスコイル３とこれを固定してあ
る振動板２が吸引されて磁気回路部８に接近することが
あり、これらが振動中の磁気回路部８に衝突して異音を
生じたり、部品の変形や破損につながる恐れがある。そ
のため従来は振動板２と磁気回路部８の隙間を大きく取
る必要があって、完成品の薄型化を妨げていた。また、
変換器の動作は発音と振動のいずれかであって、両方を
同時に行うことはできなかった。本発明の目的は、部品
間の隙間を小さくしても部品同士が衝突することがなく
て薄型化に適するか、あるいは発音と振動を同時に行え
る多機能変換器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、下面にボイ
スコイルのついた振動板の外周をケースに固定するのは
従来通りであるが、磁気回路を次のように構成する。す
なわちヨークはセンターポールとフランジのあるポール
ピースであって、中央に穴の開いた円環状の磁石をセン
ターポールと同心にフランジに固定する。磁石の上面に
同じく中央に穴のある円環状のトッププレートを固定
し、センターポールの上端部とトッププレートの穴の内
周の間に磁気ギャップを形成する。さらにトッププレー
トの外周に下方に伸びる円筒部を形成して、この円筒部
の内周とポールピースのフランジ外周の間に別の磁気ギ
ャップを形成する。
スコイルのついた振動板の外周をケースに固定するのは
従来通りであるが、磁気回路を次のように構成する。す
なわちヨークはセンターポールとフランジのあるポール
ピースであって、中央に穴の開いた円環状の磁石をセン
ターポールと同心にフランジに固定する。磁石の上面に
同じく中央に穴のある円環状のトッププレートを固定
し、センターポールの上端部とトッププレートの穴の内
周の間に磁気ギャップを形成する。さらにトッププレー
トの外周に下方に伸びる円筒部を形成して、この円筒部
の内周とポールピースのフランジ外周の間に別の磁気ギ
ャップを形成する。
【０００８】このようにポールピース、磁石、およびト
ッププレートからなる磁気回路部に支持ばねを取り付け
て、ケースに対し弾性的に支持する。支持ばねを２枚用
いて磁気回路部の上面側と下面側を支持するのが、磁気
回路部の傾きを防ぐ上で好ましい。さらに、ケース側に
剛性のあるコイル保持部を設けて、これに先のボイスコ
イルとは別のコイルを固定する。そしてボイスコイルと
この第二のコイルが、前記二つの磁気ギャップにそれぞ
れ位置するよう部品を配置する。
ッププレートからなる磁気回路部に支持ばねを取り付け
て、ケースに対し弾性的に支持する。支持ばねを２枚用
いて磁気回路部の上面側と下面側を支持するのが、磁気
回路部の傾きを防ぐ上で好ましい。さらに、ケース側に
剛性のあるコイル保持部を設けて、これに先のボイスコ
イルとは別のコイルを固定する。そしてボイスコイルと
この第二のコイルが、前記二つの磁気ギャップにそれぞ
れ位置するよう部品を配置する。
【０００９】このように構成した多機能変換器の動作は
次のごとくである。まず、音響を発生させる場合は、振
動板に固定したボイスコイルに可聴周波数の駆動信号を
入力すると、磁気回路との間の電磁作用により振動板が
振動して可聴音を発生する。支持ばねで支持された磁気
回路部は振動板の振動の反力を受けるが、固有振動数が
低いためほとんど変位せず、振動板やボイスコイルと磁
気回路部の部品が接触したり衝突したりすることがな
い。
次のごとくである。まず、音響を発生させる場合は、振
動板に固定したボイスコイルに可聴周波数の駆動信号を
入力すると、磁気回路との間の電磁作用により振動板が
振動して可聴音を発生する。支持ばねで支持された磁気
回路部は振動板の振動の反力を受けるが、固有振動数が
低いためほとんど変位せず、振動板やボイスコイルと磁
気回路部の部品が接触したり衝突したりすることがな
い。
【００１０】逆に音響でなく振動を発生させる場合に
は、周波数が可聴周波数より低くて機械振動領域にある
駆動信号を、新たに追加した第二のコイルに入力する。
すると磁気回路部との間の電磁作用により振動力が発生
するが、前記のように第二のコイルは剛性のあるコイル
保持部に固定されているので変位せず、支持ばねで弾性
支持された磁気回路部が振動し、振動エネルギーがケー
スを経てこの変換器を組み込んだ機器に伝わって、使用
者に着信を知らせる。この場合、第二のコイルは変位し
ないし、ボイスコイルには通電されないからこれも変位
せず、磁気回路部とコイルや振動板がぶつかるという心
配がなくなる。
は、周波数が可聴周波数より低くて機械振動領域にある
駆動信号を、新たに追加した第二のコイルに入力する。
すると磁気回路部との間の電磁作用により振動力が発生
するが、前記のように第二のコイルは剛性のあるコイル
保持部に固定されているので変位せず、支持ばねで弾性
支持された磁気回路部が振動し、振動エネルギーがケー
スを経てこの変換器を組み込んだ機器に伝わって、使用
者に着信を知らせる。この場合、第二のコイルは変位し
ないし、ボイスコイルには通電されないからこれも変位
せず、磁気回路部とコイルや振動板がぶつかるという心
配がなくなる。
【００１１】さらに、ボイスコイルに可聴周波数の駆動
信号を供給し、同時に第二のコイルに機械振動周波数の
駆動信号を供給すれば、発音と振動を同時に行わせるこ
とができる。もっとも、この場合は振動板と磁気回路部
が両方とも振動するので、両者の隙間を小さくすること
はできないが、発音と振動の同時動作という新機能が得
られる。
信号を供給し、同時に第二のコイルに機械振動周波数の
駆動信号を供給すれば、発音と振動を同時に行わせるこ
とができる。もっとも、この場合は振動板と磁気回路部
が両方とも振動するので、両者の隙間を小さくすること
はできないが、発音と振動の同時動作という新機能が得
られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施形
態を説明する。図１は本発明による多機能型発音体の実
施形態の断面図で、プラスチック製などのケース１１の
内部に部品を配置してある。樹脂製などの振動板１２は
外周をケース１１に固定し、下面にボイスコイル１３が
固定してある。ポールピース１４はフランジ１４ａとセ
ンターポール１４ｂからなり、円環状の磁石１５をセン
ターポール１４ｂと同心にフランジ１４に固定してあ
る。トッププレート１６は、中央に穴のある環状部１６
ａとその外周に下向きに形成した円筒部１６ｂからな
り、環状部１６ａを磁石１５の上面に固定してある。
態を説明する。図１は本発明による多機能型発音体の実
施形態の断面図で、プラスチック製などのケース１１の
内部に部品を配置してある。樹脂製などの振動板１２は
外周をケース１１に固定し、下面にボイスコイル１３が
固定してある。ポールピース１４はフランジ１４ａとセ
ンターポール１４ｂからなり、円環状の磁石１５をセン
ターポール１４ｂと同心にフランジ１４に固定してあ
る。トッププレート１６は、中央に穴のある環状部１６
ａとその外周に下向きに形成した円筒部１６ｂからな
り、環状部１６ａを磁石１５の上面に固定してある。
【００１３】このようにポールピース１４、磁石１５、
およびトッププレート１６からなる磁気回路部１９を、
支持バネＡ（１７）と支持ばねＢ（１８）でケース１１
に弾性支持する。支持バネＡ、Ｂ（１７、１８）は図３
の従来例の支持ばね７に類似の、内外周の円環部を複数
本の腕部でつないだ形状で、外周の円環部はいずれもケ
ース１１に埋設して固定し、内周の円環部はトッププレ
ート１６の外周の円筒部１６ｂの上下端にそれぞれ点溶
接等で固定してある。２枚の支持ばねは同一形状でよい
が、平面的に見て腕部の位置を半ピッチずつずらした形
状に配置して、中心角に関してばね特性を均一化させ
る。
およびトッププレート１６からなる磁気回路部１９を、
支持バネＡ（１７）と支持ばねＢ（１８）でケース１１
に弾性支持する。支持バネＡ、Ｂ（１７、１８）は図３
の従来例の支持ばね７に類似の、内外周の円環部を複数
本の腕部でつないだ形状で、外周の円環部はいずれもケ
ース１１に埋設して固定し、内周の円環部はトッププレ
ート１６の外周の円筒部１６ｂの上下端にそれぞれ点溶
接等で固定してある。２枚の支持ばねは同一形状でよい
が、平面的に見て腕部の位置を半ピッチずつずらした形
状に配置して、中心角に関してばね特性を均一化させ
る。
【００１４】センターポール１４ｂの上端部とトッププ
レート１６の環状部１６ａの穴の内周の間に磁気ギャッ
プ２２を形成し、ポールピース１４のフランジ１４ａの
外周とトッププレート１６の外周の円筒部１６ｂの下端
部の内周の間に磁気ギャップ２３を形成している。さら
に、ケース１１にコイル保持部２０を固定して、これに
先のボイスコイル１３とは別のコイル２１を固定する。
そしてボイスコイル１３を外磁型の磁気ギャップ２２に
位置させ、コイル２１を内磁型の磁気ギャップ２３に位
置させる。コイル保持部２０は振動板１２と違って剛性
を大きくし、コイル２１と磁気回路部１９の間の電磁力
で変形することのないようにする。
レート１６の環状部１６ａの穴の内周の間に磁気ギャッ
プ２２を形成し、ポールピース１４のフランジ１４ａの
外周とトッププレート１６の外周の円筒部１６ｂの下端
部の内周の間に磁気ギャップ２３を形成している。さら
に、ケース１１にコイル保持部２０を固定して、これに
先のボイスコイル１３とは別のコイル２１を固定する。
そしてボイスコイル１３を外磁型の磁気ギャップ２２に
位置させ、コイル２１を内磁型の磁気ギャップ２３に位
置させる。コイル保持部２０は振動板１２と違って剛性
を大きくし、コイル２１と磁気回路部１９の間の電磁力
で変形することのないようにする。
【００１５】ボイスコイル１３に可聴周波数の駆動信号
を入力して発音させる場合の動作は図３の従来例と同様
で、ボイスコイル１３と磁気回路部１９の間に振動的な
電磁力が働き、振動板１２は可聴周波数領域での振動に
適するので、振動して音声や音響を発生するが、磁気回
路部１９は共振周波数が駆動信号より大幅に低くて機械
振動領域にあり、質量も大きくてほとんで変位しない。
従って振動板１２と磁気回路部１９の両方が変位して衝
突するということはない。
を入力して発音させる場合の動作は図３の従来例と同様
で、ボイスコイル１３と磁気回路部１９の間に振動的な
電磁力が働き、振動板１２は可聴周波数領域での振動に
適するので、振動して音声や音響を発生するが、磁気回
路部１９は共振周波数が駆動信号より大幅に低くて機械
振動領域にあり、質量も大きくてほとんで変位しない。
従って振動板１２と磁気回路部１９の両方が変位して衝
突するということはない。
【００１６】本発明が従来例と大きく異なるのは、振動
板１２による発音を停止して、代わりに支持ばねＡ、Ｂ
（１７、１８）で弾性支持した磁気回路部１９を振動さ
せ、この振動を周囲に伝える場合の動作である。これに
は周波数が可聴周波数より低く機械振動領域にある駆動
信号を、ボイスコイル１３でなく新たに設けたコイル２
１に入力する。するとコイル２１と磁気回路部１９の間
に振動的な電磁力を生じるが、コイル２１は剛性の大き
なコイル保持部２０に固定されていて動かず、一方、弾
性支持された磁気回路部１９は共振周波数が機械振動領
域にあるので大きく振動して外部に振動を伝える。この
場合ボイスコイル１３には通電しないから振動板１２は
不動であり、図３の従来例のように、振動板２も若干変
位して磁気回路部８と衝突するなどということがなくな
る。また従来例の場合、ボイスコイル３を固定してある
剛性の低い振動板２が磁気回路部８の振動時に反作用で
変位すれば、振動エネルギーが吸収されて損失となる
が、本発明ではコイル２１が強固に保持されていて動か
ないので、エネルギーは有効に磁気回路部１９の振動に
転換されて強力な振動が得られる。
板１２による発音を停止して、代わりに支持ばねＡ、Ｂ
（１７、１８）で弾性支持した磁気回路部１９を振動さ
せ、この振動を周囲に伝える場合の動作である。これに
は周波数が可聴周波数より低く機械振動領域にある駆動
信号を、ボイスコイル１３でなく新たに設けたコイル２
１に入力する。するとコイル２１と磁気回路部１９の間
に振動的な電磁力を生じるが、コイル２１は剛性の大き
なコイル保持部２０に固定されていて動かず、一方、弾
性支持された磁気回路部１９は共振周波数が機械振動領
域にあるので大きく振動して外部に振動を伝える。この
場合ボイスコイル１３には通電しないから振動板１２は
不動であり、図３の従来例のように、振動板２も若干変
位して磁気回路部８と衝突するなどということがなくな
る。また従来例の場合、ボイスコイル３を固定してある
剛性の低い振動板２が磁気回路部８の振動時に反作用で
変位すれば、振動エネルギーが吸収されて損失となる
が、本発明ではコイル２１が強固に保持されていて動か
ないので、エネルギーは有効に磁気回路部１９の振動に
転換されて強力な振動が得られる。
【００１７】図１に見るように、ポールピース１４には
センターポール１４ｂの根元の周辺に凹部２４を設け、
トッププレート１６には環状部１６ａが円筒部１６ｂの
内周に達する箇所に凹部２５を設けて、それぞれコイル
に接近した時の隙間を確保している。二つのコイルの巻
き線端末は、簡単にはケース１１に穴を開けて外に導き
出せばよいが、ケース１１に外部回路との接続用の金属
端子を設けてこれに接続する場合もある。詳細は省く。
センターポール１４ｂの根元の周辺に凹部２４を設け、
トッププレート１６には環状部１６ａが円筒部１６ｂの
内周に達する箇所に凹部２５を設けて、それぞれコイル
に接近した時の隙間を確保している。二つのコイルの巻
き線端末は、簡単にはケース１１に穴を開けて外に導き
出せばよいが、ケース１１に外部回路との接続用の金属
端子を設けてこれに接続する場合もある。詳細は省く。
【００１８】コイル２１に通電して磁気回路部１９を振
動させる際は、ボイスコイル１３の巻き線の両端末の間
を回路動作により高インピーダンスにしてボイスコイル
に電流が流れないようにし、コイル１３およびこれを固
定した振動板１２が動かないのを確実にすることができ
る。あるいは、２個あるコイルの一方を駆動する時、他
方のコイルを検出コイルとして用い、検出信号を駆動信
号に帰還して発振動作を行わせることも可能である。
動させる際は、ボイスコイル１３の巻き線の両端末の間
を回路動作により高インピーダンスにしてボイスコイル
に電流が流れないようにし、コイル１３およびこれを固
定した振動板１２が動かないのを確実にすることができ
る。あるいは、２個あるコイルの一方を駆動する時、他
方のコイルを検出コイルとして用い、検出信号を駆動信
号に帰還して発振動作を行わせることも可能である。
【００１９】図１の実施形態において、仮にコイル保持
部２０とコイル２１をなくし、またトッププレート１６
も円筒部１６ｂをなくして環状部１６ａだけで構成した
ものを考えると、これは図３の従来例と同様に単一のコ
イルで発音と振動を行う多機能変換器の一種となる。た
だし図３のものは磁石５がボイスコイル３の内側にある
内磁型であるが、図１を上記のように変形したものは磁
石１５がボイスコイル１３の外側にあって外磁型である
という違いがある。図３の内磁型ではヨーク４が深皿状
で周囲に円筒部を持つから、磁気回路部８の磁束がこれ
より外に洩れることは少ないが、上述のような外磁型で
あると、図１のトッププレート１６から環状部１６ａが
除去された形状で、磁気回路部１９の外周に磁性材の囲
いがなくなり、漏洩磁束が大きくなって性能上問題であ
るが、図１の実施形態では磁気回路部１９の外周がトッ
ププレート１６の円筒部１６ａで遮蔽されて磁束の漏洩
が防がれる。
部２０とコイル２１をなくし、またトッププレート１６
も円筒部１６ｂをなくして環状部１６ａだけで構成した
ものを考えると、これは図３の従来例と同様に単一のコ
イルで発音と振動を行う多機能変換器の一種となる。た
だし図３のものは磁石５がボイスコイル３の内側にある
内磁型であるが、図１を上記のように変形したものは磁
石１５がボイスコイル１３の外側にあって外磁型である
という違いがある。図３の内磁型ではヨーク４が深皿状
で周囲に円筒部を持つから、磁気回路部８の磁束がこれ
より外に洩れることは少ないが、上述のような外磁型で
あると、図１のトッププレート１６から環状部１６ａが
除去された形状で、磁気回路部１９の外周に磁性材の囲
いがなくなり、漏洩磁束が大きくなって性能上問題であ
るが、図１の実施形態では磁気回路部１９の外周がトッ
ププレート１６の円筒部１６ａで遮蔽されて磁束の漏洩
が防がれる。
【００２０】図１の実施形態ではボイスコイル１３を外
磁型の磁気ギャップ２２に配置し、コイル２１を内磁型
の磁気ギャップ２３に配置してあるが、この関係を逆に
することもできる。図２はそのように部品の配置を入れ
換えた第２の実施形態であって、ボイスコイル１３を内
磁型の磁気ギャップ２３に配置し、コイル２１を外磁型
の磁気ギャップ２２に配置して、振動板１２とコイル保
持部２０も図１とは逆に配置したものである。他の部分
の構造や動作については先の実施形態と同様であるから
説明を省略する。
磁型の磁気ギャップ２２に配置し、コイル２１を内磁型
の磁気ギャップ２３に配置してあるが、この関係を逆に
することもできる。図２はそのように部品の配置を入れ
換えた第２の実施形態であって、ボイスコイル１３を内
磁型の磁気ギャップ２３に配置し、コイル２１を外磁型
の磁気ギャップ２２に配置して、振動板１２とコイル保
持部２０も図１とは逆に配置したものである。他の部分
の構造や動作については先の実施形態と同様であるから
説明を省略する。
【００２１】図１ではセンターポール１４ｂの上端面を
振動板１２の湾曲に合わせて湾曲面にしてあるが、これ
はセンターポール１４ｂに少しでも多く肉付けすること
によって、ポールピース１４、従って磁気回路部１９の
質量を増し、磁気回路部１９が振動する際の振動エネル
ギーを大きくするためである。図２では同様の目的で、
振動板１２の湾曲に合わせてフランジ１４ａの下面に肉
盛りしてある。
振動板１２の湾曲に合わせて湾曲面にしてあるが、これ
はセンターポール１４ｂに少しでも多く肉付けすること
によって、ポールピース１４、従って磁気回路部１９の
質量を増し、磁気回路部１９が振動する際の振動エネル
ギーを大きくするためである。図２では同様の目的で、
振動板１２の湾曲に合わせてフランジ１４ａの下面に肉
盛りしてある。
【００２２】図１および図２の二つの実施形態におい
て、ケース１１と振動板１２とコイル保持部２０で囲わ
れたケースの内部空間に共鳴室の動作をさせることがで
きる。図に見るように振動板１２は全面を覆っており、
ケースの反対側も密閉すると空気の出入りができなくな
って、振動板１２の自由な振動が妨げられるが、コイル
保持部２０の中央に大きく穴を開けてあるので空気の出
入りには支障ない。コイル保持部２０の中央に大径の単
一穴を開ける代わりに、***をいくつも設けて共鳴特性
を制御することもできる。仕様の関係で共鳴を用いずに
空間を大きく開放したい場合には、図１の構造の方が図
２よりもコイル２１の直径が大きいので、コイル保持部
２０の中央に大きな穴を開けるのに適する。
て、ケース１１と振動板１２とコイル保持部２０で囲わ
れたケースの内部空間に共鳴室の動作をさせることがで
きる。図に見るように振動板１２は全面を覆っており、
ケースの反対側も密閉すると空気の出入りができなくな
って、振動板１２の自由な振動が妨げられるが、コイル
保持部２０の中央に大きく穴を開けてあるので空気の出
入りには支障ない。コイル保持部２０の中央に大径の単
一穴を開ける代わりに、***をいくつも設けて共鳴特性
を制御することもできる。仕様の関係で共鳴を用いずに
空間を大きく開放したい場合には、図１の構造の方が図
２よりもコイル２１の直径が大きいので、コイル保持部
２０の中央に大きな穴を開けるのに適する。
【００２３】本発明の多機能変換器は、ボイスコイル１
３に可聴周波数の駆動信号を入力するか、あるいはコイ
ル２１に機械振動周波数の駆動信号を入力するかを切り
替えることで、従来と同様に発音または振動のどちらか
の動作をさせられるが、２個のコイルに同時に駆動信号
を供給すれば、振動板１２を振動させてメロディ、呼び
出し音等の音響を発生させると同時に、磁気回路部１９
を振動させて念入りに使用者の注意を引くことが可能で
ある。もっとも、その場合は振動板１２と磁気回路部１
９が両方とも振動するので、これらの間に十分な隙間を
設けることが必要で、部品間の隙間を減らして薄型化す
るという当初の目的とは観点が違って来るが、製品厚さ
を従来と同等に構成した場合に、発音と振動を同時に行
わせるという従来にない機能が得られる。
３に可聴周波数の駆動信号を入力するか、あるいはコイ
ル２１に機械振動周波数の駆動信号を入力するかを切り
替えることで、従来と同様に発音または振動のどちらか
の動作をさせられるが、２個のコイルに同時に駆動信号
を供給すれば、振動板１２を振動させてメロディ、呼び
出し音等の音響を発生させると同時に、磁気回路部１９
を振動させて念入りに使用者の注意を引くことが可能で
ある。もっとも、その場合は振動板１２と磁気回路部１
９が両方とも振動するので、これらの間に十分な隙間を
設けることが必要で、部品間の隙間を減らして薄型化す
るという当初の目的とは観点が違って来るが、製品厚さ
を従来と同等に構成した場合に、発音と振動を同時に行
わせるという従来にない機能が得られる。
【００２４】さらに、本発明の構造を利用して次のこと
も可能である。すなわち図１または図２のコイル２１を
駆動して磁気回路部１９を振動させる場合、基本的には
ボイスコイル１３の駆動は不要であるが、ボイスコイル
１３に通電することにより磁気回路による磁界との電磁
作用で、ボイスコイル１３、従って振動板１２を磁気回
路部１９から遠ざけるようにするのである。ボイスコイ
ル１３に流す電流の向きはフレミングの左手規則で定ま
る。こうすれば動作時に振動板１２と磁気回路部１９の
隙間を実質的に増やすことができ、静止時の隙間を減ら
して製品を薄型化することができる。
も可能である。すなわち図１または図２のコイル２１を
駆動して磁気回路部１９を振動させる場合、基本的には
ボイスコイル１３の駆動は不要であるが、ボイスコイル
１３に通電することにより磁気回路による磁界との電磁
作用で、ボイスコイル１３、従って振動板１２を磁気回
路部１９から遠ざけるようにするのである。ボイスコイ
ル１３に流す電流の向きはフレミングの左手規則で定ま
る。こうすれば動作時に振動板１２と磁気回路部１９の
隙間を実質的に増やすことができ、静止時の隙間を減ら
して製品を薄型化することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の効果は次のようなものである。 １．磁気回路部の振動時に振動板が意図しない変位をす
ることがなくなるので、振動板やボイスコイルが磁気回
路部に衝突して異音を生じたり、部品を損傷したりする
ことが防がれ、また磁気回路部を振動させる第２のコイ
ルは剛性のあるコイル保持部に堅固に支持されているの
で、効率よく安定した振動が得られる。 ２．第２のコイルを保持するために剛性のあるコイル保
持部をケースに設けるが、これによりケースの強度が増
すとともに、ケースが覆われてゴミ、チリの防止にもな
る。 ３．発音と振動を同時に行わせたり、磁気回路の振動時
にボイスコイルに通電してボイスコイルや振動板を振動
板から遠ざけることが可能になる。 ４．ボイスコイルと第２のコイルの配置を逆にすること
も容易で、設計の自由度が増す。また、二つのコイル間
にフィードバック回路を設けて振動を制御したりするな
ど、従来にない動作を行わせることも可能で、高性能の
多機能変換器を容易に実現できる。
ることがなくなるので、振動板やボイスコイルが磁気回
路部に衝突して異音を生じたり、部品を損傷したりする
ことが防がれ、また磁気回路部を振動させる第２のコイ
ルは剛性のあるコイル保持部に堅固に支持されているの
で、効率よく安定した振動が得られる。 ２．第２のコイルを保持するために剛性のあるコイル保
持部をケースに設けるが、これによりケースの強度が増
すとともに、ケースが覆われてゴミ、チリの防止にもな
る。 ３．発音と振動を同時に行わせたり、磁気回路の振動時
にボイスコイルに通電してボイスコイルや振動板を振動
板から遠ざけることが可能になる。 ４．ボイスコイルと第２のコイルの配置を逆にすること
も容易で、設計の自由度が増す。また、二つのコイル間
にフィードバック回路を設けて振動を制御したりするな
ど、従来にない動作を行わせることも可能で、高性能の
多機能変換器を容易に実現できる。
【図１】本発明の多機能変換器の実施形態の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の多機能変換器の別の実施形態の断面図
である。
である。
【図３】従来の多機能型変換器で（Ａ）は上面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
１、１１ ケース ２、１２ 振動板 ３、１３ ボイスコイル ４ ヨーク ５、１５ 磁石 ６、１６ トッププレート ７ 支持ばね ８、１９ 磁気回路部 ９、２２、２３ 磁気ギャップ １４ ポールピース １７ 支持ばねＡ １８ 支持ばねＢ ２０ コイル保持部 ２１ コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 9/10 Ｈ０４Ｒ 9/10 Ｆターム(参考） 5D012 BB02 FA04 GA04 5D017 AA11 5D107 AA06 AA13 BB08 CC08 CC12 FF07 FF10 5H633 GG03 GG06 GG09 GG13 HH02 JA02 JB06
Claims (4)
- 【請求項１】 ボイスコイルを固定した振動板と、２箇
所に磁気ギャップを有する磁気回路部と、前記ボイスコ
イルとは別の第２のコイルをケースに納めてなる多機能
変換器であって、 振動板は外周をケースに固定し、 磁気回路部はポールピースと円環状の磁石とトッププレ
ートからなり、ポールピースはセンターポールとフラン
ジを有して、フランジに前記磁石をセンターポールと同
心に固定してあり、トッププレートは中心に穴のある環
状部と外周の円筒部を有し、これを前記磁石にかぶせて
環状部を磁石上面に固定してあり、ポールピースのセン
ターポール端部の外周とトッププレートの環状部の穴の
内周とで磁気ギャップを形成し、またポールピースのフ
ランジ外周とトッププレートの円筒部の内周とで別の磁
気ギャップを形成したもので、該磁気回路部は１個以上
の支持ばねで振動可能にケースに支持してあり、 ケースに設けた剛性のあるコイル保持部に前記第２のコ
イルを固定し、ボイスコイルおよび第２のコイルが磁気
回路部の上記二つの磁気ギャップにそれぞれ位置するよ
うに構成したことを特徴とする多機能変換器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多機能変換器の駆動方
法であって、 ボイスコイルに可聴周波数の駆動信号を供給すること
と、第２のコイルに機械振動周波数の駆動信号を供給す
ることを選択的に行うことにより、振動板による発音と
磁気回路部の振動のいずれかを行わせることを特徴とす
る多機能変換器の駆動方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の多機能変換器の駆動方
法であって、 ボイスコイルに可聴周波数の駆動信号を供給すること
と、第２のコイルに機械振動周波数の駆動信号を供給す
ることを同時に行うことにより、振動板による発音と磁
気回路部の振動を同時に行わせることを特徴とする多機
能変換器の駆動方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の多機能変換器の駆動方
法であって、 第２のコイルに機械振動周波数の駆動信号を供給して磁
気回路部を振動させる際、磁気回路部の磁界との相互作
用によりボイスコイルが磁気回路部から遠ざかる向きの
電流をボイスコイルに流すことにより、ボイスコイルや
振動板と磁気回路部の距離を増すことを特徴とする多機
能変換器の駆動方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121852A JP2001300422A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 多機能変換器とその駆動方法 |
| EP01303363A EP1148761A3 (en) | 2000-04-21 | 2001-04-10 | Multiple-function transducer |
| TW090108650A TW513894B (en) | 2000-04-21 | 2001-04-11 | Multiple-function convertor for converting electric signals to vibration of elements of a portable electronic instrument |
| US09/836,246 US6553125B2 (en) | 2000-04-21 | 2001-04-18 | Multiple-function convertor for converting electric signals to vibration of elements of a portable electronic instrument |
| KR10-2001-0020665A KR100417017B1 (ko) | 2000-04-21 | 2001-04-18 | 전기 신호를 휴대 전자 장치의 소자의 진동으로 변환하는다기능 컨버터 |
| CNB011171421A CN1148046C (zh) | 2000-04-21 | 2001-04-23 | 将电信号转换成便携电子仪器的元件振动的多功能变换器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121852A JP2001300422A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 多機能変換器とその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300422A true JP2001300422A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18632415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000121852A Pending JP2001300422A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 多機能変換器とその駆動方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6553125B2 (ja) |
| EP (1) | EP1148761A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001300422A (ja) |
| KR (1) | KR100417017B1 (ja) |
| CN (1) | CN1148046C (ja) |
| TW (1) | TW513894B (ja) |
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