JP2002135871A

JP2002135871A - 多機能型音響装置

Info

Publication number: JP2002135871A
Application number: JP2000321723A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kobayashi; 小林　　孝; Akira Nikaido; 旦二階堂
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】低周波信号と高周波信号を同時に励振させて
も、音声・音楽等の品質が劣化しない多機能型音響装置
の実現を図る。【解決手段】回転子軸１０６と回転自在な回転子２０
０を、スピーカ磁石１０５の上に装着された、外周部が
ボイスコイル１０２と係合するスピーカ空隙１０３の内
周部を構成する磁性材料からなる円柱状のトップヨーク
１０４を、磁性材料からなる中空円板状の下ヨーク１０
８の中央部に固着し、下ヨーク１０８の外周部に磁性材
料からなる円筒状の側面ヨーク１０９をトップヨーク１
０４の外周部とスピーカ空隙１０３を介して対向するよ
うに配設し、側面ヨーク１０９の上下面に厚み方向に複
数極に着磁された一対の回転子上永久磁石２０１、回転
子下永久磁石２０２をモ−タ空隙３０１を介して設けて
構成し、前モ−タ空隙３０１に駆動コイル１１４、１１
５を平行に配設してステ−タ３００とし、回転子軸１０
６に対して、遠心力によって振動加震力が大きく発生す
るように回転子２００に錘２０３を偏心させて配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯機器に用いら
れている多機能型音響装置を形成するスピーカと振動モ
ータの構成に関するもので、特にスピーカと振動モータ
を同時駆動が可能で優れた音響特性が期待できる全体構
成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からＰＨＳや携帯電話等の携帯機器
には、コンサート会場や病院等の受信時の静粛な環境を
乱さないように、受信音による発音によらず、振動モー
タの振動によって受信を携帯機器の利用者に感知させる
振動モータが搭載されている場合が多い。一方では、受
信音の受音が必要なだけではなく、更に音響特性の優れ
たスピーカが要求されている。このため、従来は振動モ
ータとスピーカが２個携帯機器に装着される場合が多
く、スペース効率が悪くなって、携帯機器の小型化と軽
量化及びコストダウンが困難であった。これを改善する
ために、最近では、スピーカの振動板の振動の他に、ス
ピーカの振動板上のボイスコイルと磁気的に係合する永
久磁石体をフレームにばねで固定して、１００〜１５０
Ｈｚの低周波で独立に駆動し、振動方向はスピーカ振動
板と同一方向にバイブレーシヨンを可能とするいわゆる
マルチファンクションデバイスが発表されている。以下
ではいわゆるマルチファンクションデバイスの代表的な
従来例を列挙して詳細に説明する。

【０００３】図５は、特開平５−８５１９２号に記載さ
れた電磁誘導型変換器の説明図に相当する従来例の断面
図である（文献Ａ）。図６は、多機能型装置の従来例の
断面図である。図７は、本願出願人による既出願文献・
特願２０００−１２１８５２号に記載された説明図に相
当する断面図である（文献Ｂ）。図５において、電磁誘
導型変換器は、いわゆる内磁型（永久磁石がボイスコイ
ルの内側に配設された構造）であり、中心部５０７を有
するダイアフラム５０６の中心にボイスコイル５０８を
固着し、スプリング体５１１の中心部にマグネット５１
０を固着し、ボイスコイル５０８に対してマグネット５
１０を内挿するような位置にダイアフラム５０６及びス
プリング体５１１を上下対向させ、マグネット５１０の
１極の端面がボイスコイル５０８中央部に位置するよう
に配置してケース５１２内に収納して構成されている。
ボイスコイル５０８に低周波信号もしくは高周波信号を
印加することによって、スプリング体５１１をマグネッ
ト５１０の極方向に振動させるものである。

【０００４】文献Ａでは、ダイアフラム５０６とスプリ
ング体５１１は、ボイスコイル５０８とマグネット５１
０との磁気結合を通して相対運動するように構成されて
いるので、ボイスコイル５０８に低周波信号もしくは高
周波信号を印加すると、ダイアフラム５０６とスプリン
グ体５１１には連成振動が生じる。その結果、音声・音
楽等の再生時に歪みが発生してその品質が劣化する問題
があった。また、音声・音楽等の再生と低周波振動を同
時に駆動することは、ボイスコイル５０８とマグネット
５１０との磁気結合に低周波振動が重畳してしまうの
で、一層音声・音楽等の再生時に大きな歪みを生じ、事
実上不可能であった。

【０００５】図６において、従来例の多機能型音響装置
は、いわゆる外磁型（永久磁石がボイスコイルの外側に
配設された構造）である。コルゲーションの有る外周辺
部６０３ａを有し，中心部がドーム状に成形された合成
樹脂からなるスピーカ振動板６０３の中心部に同心円筒
状のボイスコイル６０４が固定されている。スピーカ振
動板６０３の外周辺部６０３ａは、フレーム６０９に接
着剤等で固定されている。上面が半球面状で円柱状のト
ップヨーク６０１の外周部６０１ａと外周部ヨーク６０
６の内周部６０６ａはボイスコイル６０４と磁気的に係
合する空隙６１１を構成する。円盤状で単磁極に着磁さ
れた永久磁石６０２は、トップヨーク６０１、下ヨーク
６０５、外周部ヨーク６０６とで磁気回路を形成すると
同時に平行ばね６０７、６０８で下ヨーク６０５、外周
部ヨーク６０６の外周部がフレーム６０９に固定支持さ
れてスピーカ振動板６０３の振動方向に振動できる永久
磁石体６１０を構成している。

【０００６】スピーカ振動板６０３に這うように引き出
されたボイスコイル６０４のリード線の入力端子６１２
ａ、６１２ｂに交流電圧が印加されると、ボイスコイル
６０４に電流が流れてスピーカ振動板６０３はＹ方向に
振動して音圧を発生する。このとき、標準的な２０mmφ
×５mm程度の大きさの音響装置では、永久磁石体６１０
の共振周波数は概ね１１０〜１５０Ｈｚに、スピーカ振
動板６０３の１次共振周波数は概ね７００〜９００Ｈ
ｚ、２次共振周波数は５ｋＨｚ前後に設定されている場
合が多い。音声や音楽の再生は７００〜５ｋＨｚの帯域
で行われるが、スピーカ振動板６０３と永久磁石体６１
０は、ボイスコイル６０４と永久磁石体６１０との磁気
結合を通して相対運動するように構成されているので、
ボイスコイル６０４に低周波信号もしくは高周波信号を
印加すると、スピーカ振動板６０３と永久磁石体６１０
には連成振動が生じる。その結果、音声・音楽等の再生
時に歪みが発生してその品質が劣化する問題があった。
また、音声・音楽等の再生と低周波振動を同時に駆動す
ることは、ボイスコイル６０４と永久磁石体６１０との
磁気結合に低周波振動が重畳してしまうので、一層音声
・音楽等の再生時に大きな歪みを生じ、事実上不可能で
あった。

【０００７】図７に示す文献Ｂは、いわゆる外磁型（永
久磁石がボイスコイルの外側に配設された構造）であ
る。符号を共通に用いて説明すれば、コルゲーションの
有る外周辺部６０３ａを有し，中心部がドーム状に成形
された合成樹脂からなるスピーカ振動板６０３の中心部
に同心円筒状のボイスコイル６０４が固定されている。
スピーカ振動板６０３の外周辺部６０３ａは、フレーム
６０９に接着剤等で固定されている。上面が半球面状で
円柱状のトップヨーク６０１の外周部６０１ａと外周部
ヨーク６０６の内周部６０６ａはボイスコイル６０４と
磁気的に係合する第１の空隙７０１を構成する。中空円
盤状の永久磁石７０２は、トップヨーク６０１、下ヨー
ク７０３の外周部７０３ａ、外周部ヨーク６０６の内周
部６０６ａとで第２の空隙７０５を有する磁気回路を形
成すると同時に、平行ばね７０７、７０８で下ヨーク７
０３、外周部ヨーク６０６の外周部６０６ｂがフレーム
６０９に固定支持されてスピーカ振動板６０３の振動方
向に振動できる永久磁石体６１０を構成している。第２
の空隙７０５には、フレーム６０９に固定され、入力端
子７０４ａ、７０４ｂを有する同心円筒状の駆動コイル
７０６が配設されている。第１の空隙７０１にあるボイ
スコイル６０４と永久磁石体６１０は、相対的な運動が
できるようになっているが、第２の空隙７０５にある駆
動コイル７０６と永久磁石体６１０の関係は、相対運動
ではなく永久磁石体６１０のみがスピーカ振動板６０３
と同一の軸方向に運動できる。

【０００８】スピーカ振動板６０３に這うように引き出
されたボイスコイル６０４のリード線の入力端子６１２
ａ、６１２ｂに交流電圧が印加されると、ボイスコイル
６０４に電流が流れてスピーカ振動板６０３はＹ方向に
振動して音圧を発生する。このとき、標準的な２０mmφ
×５mm程度の大きさの音響装置では、永久磁石体６１０
の共振周波数は概ね１１０〜１５０Ｈｚに、スピーカ振
動板６０３の１次共振周波数は概ね７００〜９００Ｈ
ｚ、２次共振周波数は５ｋＨｚに設定されている場合が
多い。音声や音楽の再生は７００〜５ｋＨｚの帯域で行
われるが、スピーカ振動板６０３と永久磁石体６１０
は、ボイスコイル６０４と永久磁石体６１０との磁気結
合を通して相対運動するように構成されているので、ボ
イスコイル６０４に低周波信号もしくは高周波信号を印
加すると、スピーカ振動板６０３と永久磁石体６１０に
は連成振動が生じる。入力端子６１２ａ、６１２ｂに音
声・音楽等の高周波信号が印加されるときは、スピーカ
振動板６０３のみが励振され、音声・音楽等の再生には
スピーカ振動板６０３と永久磁石体６１０との間には連
成振動は生じていないので歪みは発生しない。また、入
力端子７０４ａ、７０４ｂに１００〜１５０Ｈｚの低周
波信号を印加するときは、永久磁石体６１０のみが励振
され、スピーカ振動板６０３は何等作動しない。この点
では、文献Ｂは文献Ａ、従来例の図６より優れている
が、入力端子６１２ａ、６１２ｂに高周波信号を、入力
端子７０４ａ、７０４ｂに低周波信号を同時に印加する
場合は、永久磁石体６１０は低周波で振動しているため
第１の空隙７０１にあるボイスコイル６０４は相対運動
することになり、スピーカ振動板６０３と永久磁石体６
１０には連成振動が生じ音声・音楽等の再生には歪みが
発生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述の説明から明らか
なように、いずれの従来例でも低周波信号と高周波信号
を同時に励振させる場合、連成が生じて音声・音楽等の
品質が劣化するのを防止することが事実上不可能であっ
た。これは、低周波振動と高周波振動がいずれもスピー
カ振動板と同一方向に振動するように構成されているか
らである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、叙上の
欠点を除去して簡単な構成で多機能型音響装置を実現す
ることにあり、特に低周波振動を回転子で構成した永久
磁石体の回転運動で実現することに特徴がある。課題を
解決するためになされた本発明の多機能型音響装置の請
求項１は、スピーカ振動板に固着された同心円筒状のボ
イスコイルと前記ボイスコイルと磁気的に係合する磁気
回路からなる音響装置において、前記ボイスコイルと磁
気的に係合するように設けた前記磁気回路の円筒状空隙
を回転子上に配設し、該回転子を駆動するために該回転
子に設けた永久磁石の磁気回路の空隙を該回転子の外周
部に配設し、フレ−ムの中心に設けられた回転子軸に対
して該回転子の回転によって生じる振動加震力を発生さ
せるようにしたことを特徴とするものである。

【００１１】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項２は、スピーカ振動板に固着さ
れた同心円筒状のボイスコイルと前記ボイスコイルと磁
気的に係合する磁気回路からなる音響装置において、中
心に回転子軸を設けたフレームの外周部にステータを設
け、少なくとも１個以上の永久磁石からなる磁気回路
で、前記ボイスコイルと磁気的に係合する同心円筒状の
空隙と、該空隙の外側に、厚み方向に複数極が着磁され
た中空円盤状の少なくとも１個以上の永久磁石が作る回
転子軸と垂直に形成された空隙とを有する前記回転子軸
に対して回転自在の回転子を設け、前記空隙内に前記永
久磁石と磁気的に係合する複数個の扇形の駆動コイルか
らなるステータを設け、該回転子上に遠心力によって振
動加震力が大きく発生するように錘を偏心させて片錘と
なるように配設したことを特徴とするものである。

【００１２】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項３の回転子は、前記回転子軸と
機械的に係合し中空円柱状で厚み方向に単磁極に着磁さ
れた永久磁石の上に装着された、外周部が前記ボイスコ
イルと係合する空隙の内周部を構成する磁性材料からな
る円柱状のトップヨークを、磁性材料からなる中空円板
状のヨークの中央部に固着し、前記中空円板状のヨーク
の外周部に磁性材料からなる円筒状の側面ヨークを前記
トップヨーク外周部と空隙を介して対向するように配設
し、前記側面ヨークの上下面に厚み方向に複数極着磁さ
れた少なくとも１個の永久磁石を設けて構成したことを
特徴とするものである。

【００１３】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項４の回転子は、前記多機能型音
響装置の回転子は、前記側面ヨークを、前記厚み方向に
単磁極に着磁された永久磁石と、前記外周側面が複数極
が着磁された永久磁石との共通のヨークとなるように配
設したことを特徴とするものである。

【００１４】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項５の回転子は、前記多機能型音
響装置の回転子は、前記中空円柱状で厚み方向に単磁極
に着磁された永久磁石または上下面が複数極が着磁され
た前記中空円盤状の永久磁石のいずれかを、遠心力によ
って振動加震力が大きく発生するように片錘となるよう
に前記回転子軸に対して偏心させて配設したことを特徴
とするものである。

【００１５】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項６の回転子は、前記多機能型音
響装置の回転子は、遠心力によって振動加震力が大きく
発生するように、前記中空円盤状の永久磁石の外周部に
望ましくは比重の大きい錘を片錘りになるように前記回
転子軸に対して偏心して配設したことを特徴とするもの
である。

【００１６】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項７の回転子は、前記多機能型音
響装置の回転子永久磁石の極対数は、少なくとも１以上
とすることを特徴とするものである。

【００１７】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項８のステータは、中空円板状の
絶縁性部材の上に扇形形状の複数個の駆動コイル、ホー
ル素子及び磁性材料からなる板状磁性板を固着して、前
記回転子の空隙内に配設し、該回転子が磁性板によって
停止位置が保持されることを特徴とするものである。

【００１８】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項９のステータは、前記多機能型
音響装置の回転子の駆動は、前記回転子の位置をホール
素子で検出してプシュプル駆動回路で駆動することを特
徴とするものである。

【００１９】課題を解決するためになされた本発明の多
機能型音響装置の請求項１０の駆動回路は、前記スピー
カ振動板の広帯域信号による励振と、プシュプル駆動回
路で前記回転子の駆動とを同時に駆動することを特徴と
するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の多機能型音
響装置の実施例の主要部断面図である。図２は、図１の
ＸＸ線断面図である。図３は、本発明の多機能型音響装
置の回転子とステータの展開斜視図である。図４は、本
発明の多機能型音響装置の駆動回路の構成図である。

【００２１】図１、図２及び図３において、本発明の多
機能型音響装置は、発音体１００、回転子２００及びス
テータ３００とで構成される。樹脂等で形成されたカッ
プ状フレーム１１１の中央部に、回転子の上部への飛び
出しを防止するために設けられた回転子軸の径拡大部１
０６ａを有する回転子軸１０６が固着されている発音体
１００は、樹脂から形成された中央部にドーム１０１ａ
を有するピーカ振動板１０１に後述するスピーカ空隙１
０３内で作動できる同心円筒状のボイスコイル１０２が
固着され、スピーカ振動板外周部１０１ｂはフレーム１
１１に接着剤等で固定されて構成される。スピーカ振動
板１０１の上面には複数個の放音孔を有する音響カバー
１１０の外周がフレーム１１１の外端に固定されてい
る。回転子軸１０６と機械的に係合してワッシャ１０７
を介して回転自在の回転子２００は、厚み方向の上下面
に単磁極が着磁されたスピーカ磁石１０５の上に装着さ
れた、トップヨーク外周部１０４ａが前記ボイスコイル
１０２と係合するスピーカ空隙１０３の内周部を構成す
る磁性材料からなる円柱状のトップヨーク１０４を、磁
性材料からなる中空円板状の下ヨーク１０８の中央部に
固着し、前記中空円板状の下ヨーク１０８の外周部に磁
性材料からなる円筒状の側面ヨーク１０９をトップヨー
ク１０４のトップヨーク外周部１０４ａとスピーカ空隙
１０３を介して対向するように配設し、側面ヨーク１０
９の上面に磁性材料からなる中空円板状の上ヨーク１１
３を配し、上ヨーク１１３の下面に厚み方向に複数極が
着磁された中空円板状の回転子上永久磁石２０１とモー
タ空隙３０１を介して回転子下永久磁石２０２を下ヨー
ク１０８上に配設して構成される。

【００２２】回転子２００の永久磁石による磁気回路
は、２回路存在し、その一つはスピーカ磁石１０５、ト
ップヨーク１０４のトップヨーク外周部１０４ａ、スピ
ーカ空隙１０３、側面ヨーク１０９の側面ヨーク外周部
１０９ａとで構成される。もう一つの磁気回路は、上ヨ
ーク１１３、下ヨーク１０８に夫々対向して固定された
回転子上永久磁石２０１、回転子下永久磁石２０２が側
面ヨーク１０９の側面ヨーク上面１０９ｂ、側面ヨーク
下面１０９ｃに平行してモータ空隙３０１を介して構成
される。回転子上永久磁石２０１、回転子下永久磁石２
０２の材質はボンドフエライト、ボンドNdFeB等要求仕
様に従って選択されてよい。また、極数は実施例では８
極であるが、２以上でよく、その磁極幅は設計上適宜な
値でよい。回転時に生じる遠心力によって振動加震力を
大きくするために、回転子２００の外周上面に半円状に
比重の大きい材料、例えばタングステン微粉末を充填し
た樹脂で形成された錘２０３を固着する。また、スピー
カ磁石１０５、回転子上永久磁石２０１、回転子下永久
磁石２０２を若干偏心させて固定してもよい。

【００２３】モータ空隙３０１内には、直列又は並列に
接続されて形成された駆動コイル端子１１８，１１９を
有する扇型形状の駆動コイル１１４、１１５とホール素
子２０５と磁性材料からなる薄板状の停止バー２０４を
搭載した絶縁性部材からなる中空円板状の駆動コイル支
持板１１７は、回転子２００が回転子中心孔１１６を介
して回転自在となるように配設されてステータ３００が
構成される。回転子軸１０６に対称に配設された駆動コ
イル１１４、１１５の夫々のコイル辺１１４ａ、１１４
ｂ、１１５ａ、１１５ｂは、半磁極ピッチ（機械角で４
５°）に形成され、ホール素子２０５及び磁性材料から
なる停止バー２０４は駆動コイル１１４、１１５のコイ
ル辺１１４ａ、１１４ｂ及び１１５ａ、１１５ｂと半磁
極ピッチ（機械角で４５°）離れて配設される。

【００２４】スピーカ空隙１０３にスピーカ磁石１０５
によって供給される磁束密度は、適宜設計することによ
って、特に最近のようにエネルギー積が３６０〜４００
［Ｊ／ｍ³ ］（４５〜５０［ＭＧＯｅ］）のNdFeB系の
焼結磁石では、０．４〜０．６［Ｔ］（４〜６［ｋＧ］
の磁束密度を供給できる。

【００２５】モータ空隙３０１に回転子上永久磁石２０
１、回転子下永久磁石２０２によって供給される磁束密
度は、適宜設計することによって、特に最近のようにエ
ネルギー積が３６０〜４００［Ｊ／ｍ³ ］（４５〜５０
［ＭＧＯｅ］）のNdFeB系の焼結磁石では、１磁極につ
いて０．４〜０．６［Ｔ］（４〜６［ｋＧ］）の磁束密
度を供給できる。また、実施例では回転子上永久磁石２
０１、回転子下永久磁石２０２を対向配置しているが、
要求仕様によってはいずれか一つでよい。

【００２６】図４において、バイポーラ駆動回路を示す
回転子駆動回路４００は、一対のＮＰＮトランジスタ４
０１、４０３、ＰＮＰトランジスタ４０２、４０４を襷
がけにして構成される。トランジスタ４０１とトランジ
スタ４０２のエミッタと、トランジスタ４０３とトラン
ジスタ４０４のエミッタ間には駆動コイル入力端子１１
８，１１９を有する駆動コイル１１４、１１５が適宜直
列、並列に接続され、トランジスタ４０１とトランジス
タ４０２のベースと、トランジスタ４０３とトランジス
タ４０４のベース間はホール素子２０５の電圧出力端子
の正負に夫々接続される。ホール素子２０５のバイアス
電流は、電源電圧４０５とスイッチ４０８を経由して抵
抗４０７を介してグランド４０６に接続される。電源電
圧４０５が、トランジスタ４０２とトランジスタ４０４
のコレクタにはグランド４０６が接続される。

【００２７】本発明の実施例の回転子２００とステータ
３００は、説明から明らかなように永久磁石多極回転子
を有するブラシレスモータを構成している。

【００２８】次に、本発明の多機能型音響装置の作動を
説明する。先ず、ボイスコイル入力端子１１２ａ、１１
２ｂに広い帯域のいわゆる高周波信号が単独で印加され
た場合は、スピーカ空隙１０３にあるボイスコイル１０
２にＹ方向に力が働き、発音体１００のスピーカ振動板
１０１はＹ方向に振動して音圧を発生し、音響カバー１
１０の放音孔を通して音波を放出する。

【００２９】ステータ３００の駆動回路４００のスイッ
チ４０８が閉じられると、回転子２００は停止バー２０
４に磁極が引き付けられて停止しており、ホール素子２
０５にはバイアス電流が流れて任意の磁極の極性に応じ
てホール素子２０５にホール電圧が生じて、例えば、ト
ランジスタ４０１とトランジスタ４０４がオンとなり、
回転子２００の位置に対応してトランジスタ４０３とト
ランジスタ４０２がオンとなって起動トルクが発生して
定方向に回転して後述する（１）式に示した摩擦損失と
釣り合う回転数で回転を継続する。また、要求仕様によ
って回転数を適宜制御するように公知の制御回路を構成
してもよい。

【００３０】回転子２００の回転子軸１０６との摩擦係
数をμ、回転子２００の回転数をω［rad/sec]、回転子
軸半径をｒ［ｍ］、偏心質量をＭ［ｋｇ］とすると、負
荷トルクＴＬは、以下の式で表される。

【００３１】

【数１】ＴＬ＝μｒＲω² Ｍ［Ｎ・ｍ］………… （１）回転子２００は、（１）式による負荷トルクＴＬの負荷
を負担すればよいので大きなモータ出力は要求されな
い。従って、電力消費は僅少で済むことが期待できる。

【００３２】本発明の実施例の多機能型音響装置のボイ
スコイルの入力端子１１２ａ、１１２ｂに広い帯域のい
わゆる高周波信号が印加され、同時に駆動回路４００に
電源電圧４０５が印加された場合は、回転子が設計され
た回転速度で回転していてもスピーカ空隙１０３の磁束
密度は殆ど変化しないので発音体１００が発生する音圧
は回転子２００が回転していないときと殆ど変わらず音
質が劣化することはない。

【００３３】本発明の多機能型音響装置の実施例では、
回転子２００とステータ３００とで構成されるブラシレ
スモータとしてきたが、他のブラシ付き直流モータとし
てもよいことは明らかである。また、簡単のために、回
転子永久磁石２００の極対数ＰをＰ＝４として説明して
きたがこれに限定する必要はなく、Ｐ≧１で差支えな
い。

【００３４】本発明の多機能型音響装置の実施例では、
駆動回路４００は停止バー２０４と１個のホール素子と
襷がけのトランジスタ回路で構成されているが、停止バ
ー２０４をなくして複数個のホール素子と複数組みの襷
がけのトランジスタ回路で構成して、停止位置によらな
い完全自己起動式にしてもよいことは明らかである。

【００３５】また、本発明の多機能型音響装置の実施例
では、偏心錘の外に回転子上の永久磁石をやや偏心して
配設して振動加震力を増強してもよいことは明らかであ
る。

【００３６】また、本発明の多機能型音響装置の実施例
では、偏心錘の外に回転子上の永久磁石を音響特性に影
響しない範囲で回転子軸に対して非対称な形状として配
設して振動加震力を増強してもよいことは明らかであ
る。

【００３７】

【発明の効果】また、更に本発明の多機能型音響装置に
よれば、簡単な構成で発音体の広帯域信号を忠実に再生
することができる。

【００３８】また、更に本発明の多機能型音響装置によ
れば、簡単な構成で体感加震力の大きい低周波振動を確
実に得ることができる。

【００３９】更にまた、本発明の多機能型音響装置によ
れば、スピ−カを駆動する高周波信号と回転子を駆動す
る低周波信号を同時に印加駆動がすることができて音質
の劣化のないコスト／パフォーマンスの優れた発音体を
実現することができる。

【００４０】更にまた、従来例では振幅の大きい低周波
振動がスピーカ振動板の振動と同一方向であるため装置
の厚みがある程度必要であったが、本発明の多機能型音
響装置によれば、低周波振動が回転方向に発生するので
多機能型音響装置の厚みを薄くすることができて、広い
範囲に渡って体感加震力が大きく、携帯機器の小形化、
薄形化に貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多機能型音響装置の実施例の主要部断
面図である。

【図２】図１のＸＸ線の断面図である。

【図３】本発明の多機能型音響装置の回転子とステータ
の展開斜視図である。

【図４】本発明の多機能型音響装置の駆動回路の構成図
である。

【図５】特開平５−８５１９２号に記載された電磁誘導
型変換器の説明図に相当する従来例の断面図である。

【図６】多機能型装置の従来例の断面図である。

【図７】本願出願人による既出願文献・特願２０００−
１２１８５２号に記載された説明図に相当する断面図で
ある。

【符号の説明】

１００発音体１０１スピーカ振動板１０１ａドーム１０１ｂスピーカ振動板外周部１０２ボイスコイル１０３スピーカ空隙１０４トップヨーク１０４ａトップヨーク外周部１０５スピーカ磁石１０６回転子軸１０６ａ径拡大部１０７ワッシャ１０８下ヨーク１０９側面ヨーク１０９ａ側面ヨーク外周部１０９ｂ側面ヨーク上面１０９ｃ側面ヨーク下面１１０音響カバー１１１フレーム１１２ａ、１１２ｂボイスコイル入力端子１１３上ヨーク１１４、１１５駆動コイル１１６回転子中心孔１１７駆動コイル支持板１１８、１１９駆動コイル入力端子２００回転子２０１回転子上永久磁石２０２回転子下永久磁石２０３錘２０４停止バー２０５ホール素子３００ステータ３０１モータ空隙４００回転子駆動回路４０１、４０２、４０３、４０４トランジスタ４０５電源電圧４０６グランド４０７抵抗４０８スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０４Ｍ 1/02 Ｈ０４Ｍ 1/02 Ｃ５Ｋ０２３Ａ５Ｋ０２７Ｈ０４Ｒ 9/02 １０２Ｈ０４Ｒ 9/02 １０２Ｚ // Ｈ０２Ｋ 7/065 Ｈ０２Ｋ 7/065 33/18 33/18 ＢＦターム(参考） 5D012 BA00 BB02 5D017 AA11 5D107 AA16 BB08 CC09 DD09 5H607 AA12 BB09 BB13 CC01 EE57 5H633 BB02 GG03 GG06 HH02 HH07 HH09 JA02 JB05 5K023 AA07 BB03 DD06 EE02 EE07 HH05 HH10 5K027 AA11 BB14 FF03 FF21 FF25 MM00 MM11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スピーカ振動板に固着された同心円筒状
のボイスコイルと前記ボイスコイルと磁気的に係合する
磁気回路を有する多機能型音響装置において、前記ボイスコイルと磁気的に係合するように設けた前記
磁気回路の円筒状空隙を回転子上に配設し、該回転子を
駆動するために該回転子に設けた永久磁石の磁気回路の
空隙を該回転子の外周部に回転子軸と平行に配設し、前
記空隙内に前記永久磁石と磁気的に係合する駆動コイル
を設けることにより、フレ−ムの中心に設けられた回転
子軸に対して該回転子の回転によって生じる振動加震力
を発生させるようにしたことを特徴とする多機能型音響
装置。
【請求項２】スピーカ振動板に固着された同心円筒状
のボイスコイルと前記ボイスコイルと磁気的に係合する
磁気回路からなる多機能型音響装置において、中心に回転子軸を設けたフレームの外周部にステータを
設け、少なくとも１個以上の永久磁石からなる磁気回路
で、前記ボイスコイルと磁気的に係合する同心円筒状の
空隙と、該空隙の外側に、厚み方向に複数極が着磁され
た中空円盤状の少なくとも１個以上の永久磁石が作る回
転子軸と平行に形成された空隙とを有する前記回転子軸
に対して回転自在の回転子を設け、前記空隙内に前記永
久磁石と磁気的に係合する複数個の扇形の駆動コイルか
らなるステータを設け、該回転子上に遠心力によって振
動加震力が大きく発生するように錘を偏心させて片錘と
なるように配設したことを特徴とする請求項１に記載の
多機能型音響装置。
【請求項３】前記多機能型音響装置の回転子は、前記
回転子軸と機械的に係合し中空円柱状で厚み方向に単磁
極に着磁された永久磁石の上に装着された、外周部が前
記ボイスコイルと係合する空隙の内周部を構成する磁性
材料からなる円柱状のトップヨークを、磁性材料からな
る中空円板状のヨークの中央部に固着し、前記中空円板
状のヨークの外周部に磁性材料からなる円筒状の側面ヨ
ークを前記トップヨーク外周部と空隙を介して対向する
ように配設し、前記側面ヨークの上下面に厚み方向に複
数極着磁された少なくとも１個の永久磁石を設けて構成
したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
多機能型音響装置。
【請求項４】前記多機能型音響装置の回転子は、前記
側面ヨークを、前記厚み方向に単磁極に着磁された永久
磁石と、前記外周側面が複数極が着磁された永久磁石と
の共通のヨークとなるように配設したことを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多機能型音響
装置。
【請求項５】前記多機能型音響装置の回転子は、前記
中空円柱状で厚み方向に単磁極に着磁された永久磁石ま
たは上下面が複数極が着磁された前記中空円盤状の永久
磁石のいずれかを、遠心力によって振動加震力が大きく
発生するように片錘となるように前記回転子軸に対して
偏心させて配設したことを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の多機能型音響装置。
【請求項６】前記多機能型音響装置の回転子は、遠心
力によって振動加震力が大きく発生するように、前記中
空円盤状の永久磁石の外周部に望ましくは比重の大きい
錘を片錘りになるように前記回転子軸に対して偏心して
配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
れかに記載の多機能型音響装置。
【請求項７】前記多機能型音響装置の回転子永久磁石
の極対数は、少なくとも１以上とすることを特徴とする
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の多機能型音響
装置。
【請求項８】前記多機能型音響装置のステータは、中
空円板状の絶縁性部材の上に扇形形状の複数個の駆動コ
イル、ホール素子及び磁性材料からなる板状磁性板を固
着して、前記回転子の空隙内に配設し、該回転子が磁性
板によって停止位置が保持されることを特徴とする請求
項１乃至請求項７のいずれかに記載の多機能型音響装
置。
【請求項９】前記多機能型音響装置の回転子の駆動
は、前記回転子の位置をホール素子で検出してプシュプ
ル駆動回路で駆動することを特徴とする請求項１乃至請
求項８のいずれかに記載の多機能型音響装置。
【請求項１０】前記多機能型音響装置の駆動回路は、
前記スピーカ振動板の広帯域信号による励振と、プシュ
プル駆動回路で前記回転子の駆動とを同時に駆動するこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載
の多機能型音響装置。