JP2000333282A

JP2000333282A - 多機能型発音体

Info

Publication number: JP2000333282A
Application number: JP11136530A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kobayashi; 小林　　孝; Shinichi Togawa; 真一外川; Mutsumi Kuwabara; 睦桑原; Akira Yoneyama; 昭米山; Tetsuya Akasaki; 哲也赤崎
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: JP4301531B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の周波数帯に応答する多機能型発音体は
磁気回路が比較的軟らかい支持バネで支持されていたた
め、落下等による衝撃が加わると重い磁気回路が大きく
変位し、発音体の他部分や近接する他の部品等を破損す
る危険があった。本発明の目的は耐衝撃性のある多機能
型発音体を提供することである。【解決手段】筐体と、それに弾性支持された質量の大
なる磁気回路との両方に、両者が所定値を越える相対的
変位をなすとき接触する運動制限部材を設ける。具体例
としては筐体側の運動制限部材は内周方向に突出し、磁
気回路側の運動制限部材は外周方向に突出し、かつそれ
らのいずれか一方は他方を厚さ方向に空隙を保って挟む
ように構成される。また運動制限部材には空気の通路と
なる穴または切欠きを設けることもある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の周波数帯に対
して応答し、音響周波数あるいは更に低周波の振動を出
力する多機能型発音体の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば数１００〜数ｋＨｚの音響周波数
の電気的入力に応答して音響信号を出力すると共に、１
０〜１００Ｈｚ程度の低周波数の電気的入力にも応答し
て体感できる振動（バイブレーション）出力をも行う多
機能型発音体が知られている。これは１個の音響変換器
であるのに複数種類の信号を発生できるために、携帯電
話等の機器の小型化・低コスト化のための手段としての
有効性が高い。図４にその従来例の多機能発音体の構造
の概略を示す。

【０００３】図４は主要部がほぼ円筒形状をなす従来の
多機能発音体の模式的断面図で、１は筐体で合成樹脂製
であり略円筒状をなす。２は振動板で音響出力用のもの
であり、駆動コイル３が一体化されている。４は磁気回
路で、ヨーク４ａ、永久磁石４ｂ、および磁極片４ｃは
駆動用の磁界を磁気空隙４ｄに発生する。また磁気回路
４は支持バネ５によって筐体１に結合されている。４ｅ
は付加質量であり、固有振動数を十分下げるための錘と
して作用し、また磁気回路４の質量に含まれて可聴域下
の低周波振動の体感性を増す。磁気回路の固有振動数は
１０〜１００Ｈｚ程度である。なお筐体１の下面は小型
電気音響機器の外壁または回路基板等（図示せず）に固
着されている。

【０００４】このような構成であるから、駆動コイル３
に外部回路（図示せず）から駆動電流を入力すると磁気
回路４との間に相対的に電磁力が発生する。駆動電流が
音響あるいは音声周波数であると、磁気回路４はその固
有振動数がはるかに低いために応答せず、専ら振動板２
のみが振動して音響を出力する。しかし駆動電流が磁気
回路４の固有振動数に近い低い周波数であると、振動板
３はほとんど応答せず、磁気回路４が共振して大振幅で
軸方向に振動する。そして音響を嫌う環境中やあるいは
逆に騒音が大きくて音響信号が不適当な環境の中で、サ
イレントでかつ体感可能な振動による信号を発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】もっと古くからの技術
である、音響出力のみを発生でき低周波の体感可能な振
動は発生できないスピーカーあるいはブザーとしての単
機能の発音体があった。それら発音体においては磁気回
路が筐体に固定されていたが、上記従来例においては磁
気回路を可動として振動質量を兼ねさせたため多機能化
が可能になった。しかしそのために新たな問題点が発生
した。すなわち質量の大きな磁気回路が比較的軟らかい
支持バネで支持されていたため、発音体を搭載している
電子機器に落下等による衝撃が印加された場合、重い磁
気回路が大きく変位し、発音体自身の筐体、支持バネ、
コイル、振動板、あるいは近接する他の部品等の変形や
破損の原因となることである。本発明の目的は、耐衝撃
性のある多機能型発音体を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多機能型発音体
の構造においてはこの課題を解決するため、下記の特徴
（１）を備える。また併せて（２）以下の特徴を同時に
備えることがある。

【０００７】（１）筐体と、該筐体に支持され音響周波
数の電磁力を受けて振動する振動板と、前記筐体に弾性
支持されて比較的低周波の振動系を構成し、前記振動板
に対して前記電磁力を発生するための磁界を与える永久
磁石を含み比較的質量の大なる磁気回路とより成り、複
数の周波数帯の電気的入力に対応して前記振動板または
前記磁気回路が主に応答して振動する多機能型発音体に
おいて、前記筐体と前記磁気回路とに、該両者が所定値
を越える相対的変位をなすとき接触する運動制限部材を
設けたこと。

【０００８】（２）前記筐体側に設けた前記運動制限部
材は内周方向に突出し、前記磁気回路側に設けた前記運
動制限部材は外周方向に突出し、かつそれらのいずれか
一方は他方を厚さ方向に空隙を保って挟むように構成さ
れていること。

【０００９】（３）前記振動板と前記運動制限部材の少
なくとも一部とは互いに重なっていること。

【００１０】（４）前記運動制限部材の少なくとも一方
には空気の通路となる穴または切欠きが設けられている
こと。

【００１１】（５）前記筐体は厚さ方向に重なる２部分
からなり、それぞれが前記筐体側の運動制限部材とし
て、前記磁気回路の運動制限部材を厚さ方向に挟んでい
ること。

【００１２】（６）前記筐体側の運動制限部材は厚さ方
向に２段にかつ円周方向に間欠的に角度間隔を有して互
いに重ならないように配置されており、また前記磁気回
路側の運動制限部材も角度間隔を有して円周方向に間欠
的に設けられており、かつ前記筐体側の２段の運動制限
部材とそれぞれ異なる場所で互いに重なるようにされて
いること。

【００１３】（７）前記磁気回路側の運動制限部材は厚
さ方向に２段にかつ円周方向に間欠的に角度間隔を有し
て互いに重ならないように配置されており、また前記筐
体側の運動制限部材も角度間隔を有して円周方向に間欠
的に設けられており、かつ前記磁気回路側の２段の運動
制限部材とそれぞれ異なる場所で互いに重なるようにさ
れていること。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
である多機能型発音体の断面図である。図４で既に説明
したものと形態・機能が実質的に等しい部分については
同じ記号と名称を付して重複する説明を省略し、異なる
部分について説明する。樹脂製の筐体１は上ケース１
ａ、下ケース１ｂが重ねて固着されており、それぞれは
筒状の本体の内方に向かって張り出している運動制限部
材１ｃ、１ｄを有する。両運動制限部材の中間部には断
面「コ」字型のリング状空間が形成されている。

【００１５】ヨーク４ａは軟磁性金属材料より一体成形
されており、外周部には外向きに張り出している運動制
限部材４ｆを有する。またヨーク４ａは筐体１に固着し
ておらず、平板状の支持バネ５により、筐体１に触れな
いように支持され、上下方向（中心軸方向）に振動可能
になっている。なお支持バネ５は周辺が筐体１に固定さ
れる。

【００１６】図３はその平面形状を示す。支持バネ５は
平板状で、内側のリング状部分がヨーク４ａ（図示せ
ず）の上面に溶接され、その外側に４本の可撓性の腕が
あり、各腕の外端は筐体１の上ケース１ａにインサート
モールドされ固定されている。結果的に磁気回路４は筐
体１にバネで釣られた構造になっている。またヨーク４
ａの外壁は径方向の厚みを充分に与えて質量を増してあ
り、従って付加質量（従来例４ｅ）は省略されている。

【００１７】なお主にヨーク４ａ、永久磁石４ｂ、磁極
片４ｃの合計より成る磁気回路４の質量と、支持バネ５
の腕部のバネ性とによって磁気回路４の上下方向の固有
振動数がほぼ決定される。従って駆動コイル３にこの固
有振動数に近い、低い周波数の電流入力を与えると、磁
気回路４は共振して大きな振幅で振動し、体感できる低
周波振動を出力する。

【００１８】ヨーク４ａの外周の運動制限部材４ｆは筐
体１に形成された前記リング状空間の内部に嵌入してい
る。ただし規定の震動出力を与える振幅では内壁に接触
しないような間隔が設定されている。しかし衝撃等が加
わり、磁気回路４が筐体１に対していずれかの方向に過
大な変位をすると、運動制限部材４ｆは筐体側の運動制
限部材１ｃまたは１ｄと接触して変位の最大量が制限さ
れる。「コ」字型断面空間の最外周奥部や運動制限部材
４ｆの根元の円筒面も変位の方向が概略円筒形をなして
い発音体の半径方向（横方向）である場合には運動制限
機能を果たすことがある。

【００１９】図２は本発明の運動制限部材の平面的形状
を示し、（ａ）はその１実施例の一部を破断して示した
平面図、（ｂ）は他の実施例の平面図である。各平面図
は筐体１とヨーク４ａのみを示し、他の部分は図示を省
略した。なお本発明の運動制限部材は互いに入り組んだ
構造をとっているため、（１）磁気回路が震動出力を生
じているとき、前記「コ」字型断面空間の内部の空気は
運動制限部材４ｆの外側の狭い流路を回り込んで移動せ
ねばならず、ヨークの振動に対して流体抵抗が発生し、
振動振幅が不足する問題がある。また（２）筐体とヨー
クの組立て上の問題が生じる。これらの問題に対する各
実施例での解決策を以下に説明する。

【００２０】図２（ａ）に示す第１実施例においては、
上記（１）の対策として運動制限部材４ｆに多数の小穴
４ｇが開けてあり、空気の流路を増やして流体抵抗の増
大を回避している。図では小穴をヨーク側にのみ設けて
いるが、対面する筐体側の運動制限部材にも穴を設けて
空気を外部に逃がすと更に抵抗が減じるであろう。小穴
の位置・形状も自由であるし、穴のかわりに多数の切欠
を設けてもよい。また運動制限部材を全集に切れ目なく
設けたための上記（２）の対策としては、既に図１の説
明で述べたように筐体をケース１とケース２の２体構成
とし、ヨーク４ａを挟みながら組み立てるようにしてい
る。

【００２１】また図２（ｂ）に示す第２実施例において
は、各運動制限部材を全周に設けず大きな切欠きで分断
し、複数のセクター状として空気の閉じ込められる空間
領域を円周長さの一部だけとしまた上下の片側のみとし
て大幅に減らし、上記（１）対策とした。もちろん各セ
クター上に小穴を更に設けてもよい。また運動制限部材
１ｃと１ｄを互いに重ならないように設けたので筐体１
を分離せず一体の射出成形を容易にしている。またヨー
ク４ａの組込み時、運動制限部材４ｆを運動制限部材１
ｄと重なる位置においてから約２２．５°（４セクター
の場合）回転させることによって、運動部材１ｃ、１ｄ
と半分づつ重なった図示状態とし、その後ヨーク４ａと
支持バネ（図示せず）とを溶接等で固着し、上記（２）
対策とする。あるいはヨークと支持バネとを先に固着し
ておき、その構造体を筐体の裏側から嵌め込み、その後
支持バネの周囲と筐体とを固着してもよい。

【００２２】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明は既に述べた実施の態様には限定されない。
本発明を適用する発音体の基本構造、運動制限部材の形
状構造、支持バネ形状等を種々変更し、あるいは構成要
素の特徴を混合することにより、他の異なる種々の実施
の形態を取らせることも可能である。例えば運動制限部
材を異なる位置や他の部材上に設けるとか、運動制限部
材の少なくとも一方を軟らかい材質で作るかコーティン
グするなどしてもよい。また例示した実施の形態では運
動制限部材を筐体側２枚、ヨーク側１枚としているが、
その枚数関係を逆にしても実質的に均等な構成・効果が
得られることは自明である。

【００２３】

【発明の効果】（１）本発明においては磁気回路の過大
変位を防止する運動制限部材（ストッパー）を設けたの
で、衝撃時等に多機能型発音体自体が損傷したり、音響
機器の他の部分を傷つける恐れが激減した。

【００２４】（２）また運動制限部材を磁気回路の外周
部に設けたことにより薄型化を実現した。

【００２５】（３）更に振動板と重ねたことによって発
音面積を減ぜず小型化できた。

【００２６】（４）また運動制限部材に穴や切欠を設け
ることにより震動出力の妨害となる空気抵抗を減じるこ
とができた。

【００２７】（５）また筐体を２体として相手側運動制
限部材を挟む構成においては組立を容易にする効果があ
る。

【００２８】（６）また筐体側の２枚の運動制限部材を
重ねない配置においては筐体が一体成形可能となる効果
がある。（７）また筐体側の運動制限部材を１枚とし、磁気回路
側の運動制限部材を重ねない配置を用いても筐体が一体
成形可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である多機能型発音
体の断面図である。

【図２】本発明の運動制限部材の平面図であり、
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる実施例を示す。

【図３】支持バネの形状を示す平面図である。

【図４】従来の多機能発音体の模式的断面図である。

【符号の説明】

１筐体１ａ上ケース１ｂ下ケース１ｃ運動制限部材１ｄ運動制限部材２振動板３駆動コイル４磁気回路４ａヨーク４ｂ永久磁石４ｃ磁極片４ｄ磁気空隙４ｅ付加質量４ｆ運動制限部材４ｇ穴５支持バネ５ａスポーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑原睦山梨県富士吉田市上暮地１丁目23番１号株式会社シチズン電子内 (72)発明者米山昭山梨県富士吉田市上暮地１丁目23番１号株式会社シチズン電子内 (72)発明者赤崎哲也山梨県富士吉田市上暮地１丁目23番１号株式会社シチズン電子内Ｆターム(参考） 5D017 AA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体と、該筐体に支持され音響周波数の
電磁力を受けて振動する振動板と、前記筐体に弾性支持
されて比較的低周波の振動系を構成し、前記振動板に対
して前記電磁力を発生するための磁界を与える永久磁石
を含み比較的質量の大なる磁気回路とより成り、複数の
周波数帯の電気的入力に対応して前記振動板または前記
磁気回路が主に応答して振動する多機能型発音体におい
て、前記筐体と前記磁気回路とに、該両者が所定値を越
える相対的変位をなすとき接触する運動制限部材を設け
たことを特徴とする多機能型発音体。
【請求項２】前記筐体側に設けた前記運動制限部材は
内周方向に突出し、前記磁気回路側に設けた前記運動制
限部材は外周方向に突出し、かつそれらのいずれか一方
は他方を厚さ方向に空隙を保って挟むように構成されて
いることを特徴とする請求項１の多機能型発音体。
【請求項３】前記振動板と前記運動制限部材の少なく
とも一部とは互いに重なっていることを特徴とする請求
項２の多機能型発音体。
【請求項４】前記運動制限部材の少なくとも一方には
空気の通路となる穴または切欠きが設けられていること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかの多機能型発
音体。
【請求項５】前記筐体は厚さ方向に重なる２部分から
なり、それぞれが前記筐体側の運動制限部材として、前
記磁気回路の運動制限部材を厚さ方向に挟んでいること
を特徴とする請求項２ないし４のいずれかの多機能型発
音体。
【請求項６】前記筐体側の運動制限部材は厚さ方向に
２段にかつ円周方向に間欠的に角度間隔を有して互いに
重ならないように配置されており、また前記磁気回路側
の運動制限部材も角度間隔を有して円周方向に間欠的に
設けられており、かつ前記筐体側の２段の運動制限部材
とそれぞれ異なる場所で互いに重なるようにされている
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかの多機能
型発音体。
【請求項７】前記磁気回路側の運動制限部材は厚さ方
向に２段にかつ円周方向に間欠的に角度間隔を有して互
いに重ならないように配置されており、また前記筐体側
の運動制限部材も角度間隔を有して円周方向に間欠的に
設けられており、かつ前記磁気回路側の２段の運動制限
部材とそれぞれ異なる場所で互いに重なるようにされて
いることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかの多
機能型発音体。