JP4398078B2 - 電磁型音響変換器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動板を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。
【０００２】
【従来の技術】
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、共振点の調整用に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で振動し、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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、電磁音響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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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の切断線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、スピーカの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。
【００３６】
【発明の効果】
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】
【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。
【符号の説明】
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

Claims (5)

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型音響変換器。
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。
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。
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。
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。

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